WO2009115519A1 - Organe de pivotement - Google Patents

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WO2009115519A1
WO2009115519A1 PCT/EP2009/053138 EP2009053138W WO2009115519A1 WO 2009115519 A1 WO2009115519 A1 WO 2009115519A1 EP 2009053138 W EP2009053138 W EP 2009053138W WO 2009115519 A1 WO2009115519 A1 WO 2009115519A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pivot
bearing
elements
circular
section
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/053138
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Greubel
Stephen Edward Methuen Forsey
Original Assignee
Complitime Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Complitime Sa filed Critical Complitime Sa
Priority to EP09722764A priority Critical patent/EP2255257A1/fr
Priority to CN2009801092277A priority patent/CN101978329A/zh
Priority to JP2011500195A priority patent/JP5475750B2/ja
Priority to US12/933,485 priority patent/US8485719B2/en
Publication of WO2009115519A1 publication Critical patent/WO2009115519A1/fr

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B31/00—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor
    • G04B31/004—Bearings; Point suspensions or counter-point suspensions; Pivot bearings; Single parts therefor characterised by the material used
    • G04B31/008—Jewel bearings
    • G04B31/0087—Jewel bearings with jewel hole only

Definitions

  • the present invention relates to a pivoting member intended to allow the rotation of a piece of a clockwork movement about an axis of rotation AA, comprising two elements, namely a pivot and a bearing receiving said pivot. , one of the elements being integral with said piece and the other being secured to the frame of said movement.
  • each piece used in watch movements comprises a shaft provided at both ends with pivots, each engaged in a bearing.
  • the pivot members formed of a bearing and a pivot are traditionally used to ensure axial and radial positioning of the rotating parts present in the movements.
  • the pivot is generally made of steel and the bearing is for example made of brass, bronze or ruby, the pairs of materials being chosen so that the friction torque between the bearing and the pivot is the weakest and the most constant possible.
  • bearings made of precious stones such as diamond or sapphire.
  • pivot members made from these pairs of materials do not always give complete satisfaction with regard to the value of the friction torque obtained. They require lubrication with oil that tends to deteriorate over time.
  • patent FR 1 033 071 proposes to modify the shape given to pivots and stones by using a stone presenting a circular section hole and a steel pivot, presenting at its level. surface facing the stone, a section of polygonal shape, so as to reduce the contact surfaces between the pivot and the 50 stone.
  • this solution is not satisfactory because it always requires lubrication, an oiler being provided at the stone.
  • An object of the present invention is therefore to overcome this disadvantage, by providing a pivot member which allows to further reduce the friction torque between the bearing and the pivot so as not to require lubrication without affecting the wear.
  • Another object of the present invention is to provide a pivot member whose elements can be easily manufactured. Disclosure of the invention
  • a pivot member for rotating a piece of a watch movement about an axis of rotation AA comprising two elements, namely a pivot and a bearing receiving said pivot, one of the elements being integral with said workpiece and the other being secured to the frame of said movement, said elements having, at their facing surfaces, shapes such that the section of the one of the elements, in a plane perpendicular to the axis of rotation AA, is circular, the section of the other element according to said plane being non-circular, so as to reduce the contact surface between the pivot and the bearing, all guaranteeing axial and radial positioning of the rotating part.
  • At least the contact surfaces of the two elements against each other are made of at least one material having intrinsically a low coefficient of friction and a low wear rate.
  • the two elements are made of at least one material having intrinsically a low coefficient of friction and a low wear rate.
  • the bearing may have, opposite the pivot, a circular section, the pivot having a polygonal section, whose edges have been rounded.
  • the pivot may have a section of square shape, whose edges have been rounded.
  • the pivot may have a circular section, the bearing consisting of at least three parallelepiped shaped bearing elements, held by a bearing support, the face of said bearing elements facing the pivot being tangent to said pivot.
  • the pivot may have a circular section, the bearing consisting of at least three circular bearing elements, held by a bearing support, said bearing elements being arranged tangentially to the pivot.
  • the bearing support may comprise holding elements of complementary shape to the circular bearing elements, said holding elements having no contact surface with the pivot.
  • the pivot may have a circular section, the bearing having on its face facing the pivot at least three grooves and at least three bulges, the latter being arranged to be tangent to said pivot.
  • the pivot may have on its periphery a circular groove, arranged to receive said bulges of the bearing.
  • the present invention also relates to a timepiece comprising at least one pivot member as defined above.
  • FIGS. 1 and 2 are respectively a perspective view and a sectional view of a first variant of the invention
  • FIG. 3 is a detailed view showing the pivot and its bearing, according to the first variant
  • FIG. 4 is a sectional view of another variant of the invention
  • FIGS. 5 and 6 are a detail view respectively in perspective and from above of this other variant
  • FIGS. 7 and 8 are respectively a view in perspective and from above of another variant of the invention.
  • FIGS. 9 and 10 are respectively a perspective and bottom view of another variant of the invention
  • FIG. 11 is a perspective view of another variant of the invention
  • FIG. of the bearing support according to the variant of FIG. 11, and - Figures 13 and 14 are respectively a perspective view and from above of another variant of the invention.
  • material having intrinsically a low coefficient of friction and a low wear rate any material that ensures its own lubrication without the aid of an external lubricant.
  • this coefficient of friction is less than or equal to 0.1.
  • such a material must be hard enough to have a very low wear rate.
  • said material has a hardness greater than or equal to 9 on the Mohs scale.
  • said material is diamond.
  • Any other material having a coefficient of friction and a wear rate equivalent to those of diamond can be used.
  • At least the contact surfaces between the pivot and the bearing are made of at least one material having intrinsically a low coefficient of friction and a low wear rate. These elements may also be integrally made of at least one material that inherently has a low coefficient of friction and a low wear rate.
  • the frame or only its surface can be made of at least one material having intrinsically a low coefficient of friction and a low wear rate, or any other material.
  • Figures 1 to 3 show a movement part of a timepiece, comprising a frame 1 and a mobile comprising a shaft 2, a board 3 provided with a toothing and two flanges 4 together forming a wheel.
  • the two flanges 4 and the board 3 are secured to the shaft 2, for example by gluing.
  • the mobile is rotatably mounted about an axis AA on the frame 1 by means of two pivot members 5a and 5b which each respectively comprise a bearing 6a, 6b and a pivot 7a, 7b.
  • the pivots 7a, 7b are formed from the ends of the shaft 2.
  • the bearings 6a, 6b are mounted on the frame 1, in this case, respectively on a bridge 1a and a plate 1b. They are formed platelets hunted in the frame 1, by example brass.
  • the bearings 6a, 6b comprise in their center an orifice 8 in which the shaft 2 is engaged.
  • the orifice 8 of the bearing 6a (or 6b) has a circular section, in a plane perpendicular to the axis of rotation AA.
  • the shaft 2, and therefore the pivots 7a (or 7b) have a section, according to said plane, of square shape, the edges 9 have been rounded.
  • the contact surface between the pivots 7a, 7b and the bearings 6a, 6b respectively is reduced to reduce the friction torque between these two elements, while ensuring a radial positioning of the shaft 2.
  • the shaft and therefore the pivots may have any other polygonal shape for reducing the contact surface between the pivot and its bearing, such as a section of octagonal or triangular section.
  • the bearings 6a, 6b and the shaft 2 (and therefore the pivots 7a, 7b) are made from diamond, for example by chemical vapor deposition (CVD) of diamond on a silicon plate, and then are obtained by plasma etching.
  • the shaft 2 can for example be obtained from a CVD diamond-coated plate and then worked by plasma etching to form bars whose width and thickness are equal. These bars are then lapped to round their edges.
  • the board 3 and the flanges 4 can also be obtained for example by plasma etching from diamond deposited by CVD. They are equipped, in their central part, with a square-shaped hole, whose side is very slightly higher than the square side of the shaft 2.
  • the diamond has a particularly low coefficient of friction, so that it is not even necessary to lubricate.
  • the diamond supports an extremely high radio pressure. In this way, it is possible to reduce the contact surface between the pivots and the bearings, limiting it to the truncated edges.
  • Diamond although a hard material, can be obtained by CVD and dimensioned by plasma etching. It is thus possible to ensure the pivoting of a mobile with diamond diamond rubs, using parts made of diamond.
  • the pivoting member according to the invention can be easily achieved independently of the constraints associated with the use of materials that inherently have a low coefficient of friction and a low wear rate.
  • the pivoting member thus produced thus comprises a bearing 6a or 6b provided with a circular-shaped hole and a pivot of non-circular shape, in this case square, with rounded edges.
  • FIG. 4 shows a part of a timepiece movement, comprising a frame 1 and a mobile comprising a shaft 2 of square section, a board 3 and its pinion 15 provided with a set of teeth.
  • the mobile is rotatably mounted about an axis AA on the frame 1 by means of two pivoting members which each comprise a pivot 10 and a bearing 11.
  • the pivots 10 are formed by a ring in which is engaged the shaft 2, said ring being secured to the shaft 2 for example by gluing.
  • the bearings 11 are mounted on the frame 1, in this case respectively on a plate 1b and a bridge 1a.
  • the pivot 10, formed by the ring receiving the shaft 2 has a circular section.
  • the bearing 11 consists of three bearing elements 11a, 11b and 11c of parallelepipedal shape, of rectangular section.
  • the bearing elements 11a, 11b and 11c are arranged around the pivot 10 so that their face 13 facing said pivot 10 is tangent to said pivot 10.
  • the pivoting member also comprises a bearing support 12 secured to the frame, for example being driven into the plate 1a or in the bridge 1b.
  • the bearing support 12 is generally annular in shape, and is designed to hold the bearing members 11a, 11b and 11c.
  • the bearing support 12 has, on its inner periphery 14, three notches
  • the bearing elements may be held in their notches for example by gluing, after their position has been adjusted.
  • the bearing members may also be held against the ring by resilient means disposed in the space between the bottom of the notch and the bearing member.
  • the bearing support 12 and the bearing elements 11a, 11b and 11c are of such dimensions that the inner periphery 14 of the bearing support 12 is not in contact with the pivot 10, while the bearing elements 11a, 11b and 11c protrude from the notches 12a, 12b, 12c to come into tangential contact with the pivot 10.
  • the bearing 11 has a triangular section, the three vertices of the triangle corresponding to the three bearing elements 11a , 11b and 11c.
  • the contact surface between the pivot 10 and the bearing 11 is reduced since the contact between the two elements 10 and 11 is only at the faces 13 of the bearing elements 11a, 11b and 11c tangent to the pivot 10.
  • the pivot 10, the bearing elements 11a, 11b and 11c, and the bearing support 12 are made of diamond by a method CVD and plasma attack.
  • Figures 11 and 12 there is shown another alternative embodiment of a pivot member according to the invention.
  • the square shaped section movement shaft is not shown. Only the ring in which said tree is engaged.
  • the pivot 20, formed by the ring receiving the shaft has a circular section and the bearing 21 consists of three bearing elements 21a, 21b and 21c, annular circular shape.
  • the bearing elements 21a, 21b and 21c are arranged around the pivot 20 so that their face 22 opposite the pivot 20 is tangent to said pivot 20.
  • the pivoting member also comprises a bearing support 23 of annular shape, and designed to hold the bearing elements 21a, 21b and
  • the bearing support 23 has, on its face facing the bearing elements 21a, 21b and 21c, three cylindrical studs 23a, 23b 23c around which the bearing elements 21a, 21b and
  • the bearing support 23 is disposed inside the orifice 24a of the support element 24 without any contact between the two parts 23 and
  • the bearing elements 21a, 21b and 21c come tangentially in contact with the support element 24 and are held there so as to make the bearing support 23 integral with the frame.
  • the bearing support 23 and the bearing elements 21a, 21b and 21c are of such dimensions that the inner periphery 25 of the bearing support 23 is not in contact with the pivot 20, while the bearing elements 21a, 21b and
  • the bearing 21 has a section of generally triangular shape, the three vertices of the triangle corresponding to the three bearing elements 21a,
  • the pivot 20 and the bearing 21 are obtained by plasma etching from diamond deposited by a CVD process.
  • the pivot 30, formed by the ring receiving the shaft 2 has a circular section and the bearing 31 consists of four bearing elements 31a, 31b, 31c and 31d, of circular shape.
  • the bearing elements 31a, 31b, 31c and 31d are arranged around the pivot 30 so that their face 32 facing the pivot 30 is tangent to said pivot 30.
  • the pivoting member also comprises a bearing support 33 consisting of four holding elements 33a, 33b, 33c and 33d of complementary shape to the bearing elements 31a, 31b, 31c and 31d, interposed between said bearing members 31a, 31b, 31c and 31d.
  • a support member 34 of annular shape and having in its center a circular orifice 34a, concentric with the bearing support 33.
  • the support member 34 is integral with the frame.
  • the dimensions of the four holding elements 33a, 33b, 33c and 33d are such that, when they are arranged inside the orifice 34a of the support element 34, they do not have a surface of contact with said support member 34 but are tangentially in contact with the bearing members 31a, 31b, 31c and 31d.
  • the dimensions and the positioning of the bearing elements 31a, 31b, 31c and 31d are such that said bearing elements 31a, 31b, 31c and 31d also come tangentially in contact with the support element 34 and are held so as to make the bearing support 33 secured to the frame.
  • the bearing 31 d are of such dimensions that the holding elements 33a, 33b, 33c and 33d are not in contact with the pivot 30, while the bearing elements 31a, 31b, 31c and 31d come into tangential contact with the pivot by their faces 32.
  • the bearing 31 has a generally square section, the four corners of the square corresponding to the four bearing elements 31a, 31b, 31c and 31d.
  • the pivot 30, the bearing elements 21a, 21b and 21c, and the bearing support 23 are made by plasma etching from diamond deposited by a CVD process.
  • the pivot 40 formed by the ring receiving the shaft 2 has a circular section and the bearing 41 has on its face opposite the pivot 40 three bulges 41a, 41b and 41c, and three grooves 42a, 42b and 42c.
  • the bulges 41a, 41b and 41c are arranged around the pivot 40 so that their face 43 facing the pivot 40 is tangent to said pivot 40.
  • the contact surface between the pivot 40 and the bearing 41 is reduced since the contact between the two elements 40 and 41 is only at the faces 43 of the bulges 41a, 41b and 41c tangent to the pivot 40.
  • the free spaces 44a, 44b and 44c existing between the pivot 40 and the three grooves 42a, 42b and 42c can be used as oil mills and receive a lubricant, if we must further reduce friction.
  • the pivot 40 and the bearing 41 are made by plasma etching from diamond deposited by a CVD method.
  • FIGs 9 and 10 there is shown another alternative embodiment of a pivot member according to the invention, very similar to that shown in Figures 7 and 8.
  • the elements are repeated with the same references as those used for Figures 7 and 8.
  • the pivot 40 formed by the ring receiving the shaft 2 has on its periphery a circular groove 45 in which are engaged the three bulges 41a, 41b and 41c.
  • Groove 45 can be obtained by making a pivot having an upper ring and a rod, the rod having a diameter smaller than that of the upper ring.
  • the forms of the elements of the invention are not limited to the present description.

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Abstract

Organe de pivotement (5a, 5b) destiné à permettre la rotation d'une pièce (3) d'un mouvement horloger autour d'un axe de rotation, comprenant deux éléments, à savoir un pivot (7a, 7b) et un palier (6a, 6b) recevant ledit pivot (7a, 7b), l'un étant agencé pour être solidaire de ladite pièce (3) et l'autre étant agencé pour être solidaire du bâti (1) dudit mouvement. Lesdits éléments (6a, 6b, 7a, 7b) présentent, au niveau de leurs surfaces en regard, des formes telles que la section de l'un des éléments selon un plan perpendiculaire à l'axe de rotation est circulaire, la section de l'autre élément selon ledit plan étant non circulaire, de manière à réduire la surface de contact entre le pivot (7a, 7b) et le palier (6a, 6b). Au moins les surfaces de contact des deux éléments l'un contre l'autre sont réalisées en au moins un matériau ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure.

Description

Description
ORGANE DE PIVOTEMENT Domaine technique
[0001] La présente invention concerne un organe de pivotement, destiné à 5 permettre la rotation d'une pièce d'un mouvement horloger autour d'un axe de rotation AA, comprenant deux éléments, à savoir un pivot et un palier recevant ledit pivot, l'un des éléments étant solidaire de ladite pièce et l'autre étant solidaire du bâti dudit mouvement. Etat de la technique
I O [0002] Généralement, chaque pièce utilisée dans les mouvements horlogers comporte un arbre muni à ses deux extrémités de pivots, chacun engagé dans un palier. Les organes de pivotement formés d'un palier et d'un pivot sont traditionnellement utilisés pour assurer un positionnement axial et radial des pièces en rotation présentes dans les mouvements.
15 [0003] Le pivot est en général réalisé en acier et le palier est par exemple réalisé en laiton, en bronze ou en rubis, les couples de matériaux étant choisis de manière à ce que le couple de frottement entre le palier et le pivot soit le plus faible et le plus constant possible. Ainsi, selon le brevet US 2,546,002, il est connu de réaliser des paliers en pierres précieuses telles que le diamant ou .0 le saphir.
[0004] Cependant, les organes de pivotement réalisés à partir de ces couples de matériaux ne donnent pas toujours entière satisfaction en ce qui concerne la valeur du couple de frottement obtenue. Ils nécessitent une lubrification au moyen d'huile qui tend à se détériorer avec le temps.
.5 [0005] Pour tenter de résoudre ce problème, le brevet FR 1 033 071 propose de modifier la forme donnée aux pivots et aux pierres en utilisant une pierre présentant un trou de section circulaire et un pivot en acier, présentant au niveau de sa surface en regard de la pierre, une section de forme polygonale, de manière à réduire les surfaces de contact entre le pivot et la 50 pierre. Cependant, cette solution n'est pas satisfaisante car elle nécessite toujours une lubrification, un huilier étant prévu au niveau de la pierre. [0006] Un but de la présente invention est donc de pallier cet inconvénient, en proposant un organe de pivotement qui permet de diminuer davantage le couple de frottement entre le palier et le pivot de manière à ne pas nécessiter de lubrification sans pour autant affecter l'usure. [0007] Un autre but de la présente invention est de proposer un organe de pivotement dont les éléments peuvent être facilement fabriqués. Divulgation de l'invention
[0008] A cet effet, et conformément à la présente invention, il est proposé un organe de pivotement destiné à permettre la rotation d'une pièce d'un mouvement horloger autour d'un axe de rotation AA, comprenant deux éléments, à savoir un pivot et un palier recevant ledit pivot, l'un des éléments étant solidaire de ladite pièce et l'autre étant solidaire du bâti dudit mouvement, lesdits éléments présentant, au niveau de leurs surfaces en regard, des formes telles que la section de l'un des éléments, selon un plan perpendiculaire à l'axe de rotation AA, est circulaire, la section de l'autre élément selon ledit plan étant non circulaire, de manière à réduire la surface de contact entre le pivot et le palier, tout en garantissant un positionnement axial et radial de la pièce en rotation.
[0009] Selon l'invention, au moins les surfaces de contact des deux éléments l'un contre l'autre sont réalisées en au moins un matériau ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure. [0010] De préférence, les deux éléments sont réalisés en au moins un matériau ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure.
[0011] Ledit matériau ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure peut être le diamant. [0012] Selon une première variante de réalisation, le palier peut présenter, en regard du pivot, une section circulaire, le pivot présentant une section de forme polygonale, dont les arêtes ont été arrondies. Avantageusement, le pivot peut présenter une section de forme carrée, dont les arêtes ont été arrondies. [0013] Selon une autre variante de réalisation, le pivot peut présenter une section circulaire, le palier étant constitué d'au moins trois éléments de palier de forme parallélépipédique, maintenus par un support de palier, la face desdits éléments de palier en regard du pivot étant tangente audit pivot. [0014] Selon une autre variante de réalisation, le pivot peut présenter une section circulaire, le palier étant constitué d'au moins trois éléments de palier de forme circulaire, maintenus par un support de palier, lesdits éléments de palier étant disposés tangentiellement au pivot. Dans ce cas, le support de palier peut comprendre des éléments de maintien, de forme complémentaire aux éléments de palier de forme circulaire, lesdits éléments de maintien ne présentant pas de surface de contact avec le pivot.
[0015] Selon une autre variante de réalisation, le pivot peut présenter une section circulaire, le palier présentant sur sa face en regard du pivot au moins trois gorges et au moins trois renflements, ces derniers étant agencés pour être tangents audit pivot. Dans ce cas, le pivot peut présenter sur son pourtour une rainure circulaire, agencée pour recevoir lesdits renflements du palier.
[0016] La présente invention concerne également une pièce d'horlogerie comprenant au moins un organe de pivotement tel que défini ci-dessus. Brève description des dessins
[0017] D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, dans lequel:
- les figures 1 et 2 sont respectivement une vue en perspective et une vue en coupe d'une première variante de l'invention,
- la figure 3 est une vue de détail montrant le pivot et son palier, selon la première variante, la figure 4 est une vue en coupe d'une autre variante de l'invention,
- les figures 5 et 6 sont une vue de détail respectivement en perspective et de dessus de cette autre variante,
- les figures 7 et 8 sont respectivement une vue en perspective et de dessus d'une autre variante de l'invention,
- les figures 9 et 10 sont respectivement une vue en perspective et de dessous d'une autre variante de l'invention, - la figure 11 est une vue en perspective d'une autre variante de l'invention, la figure 12 est une vue du support de palier selon la variante de la figure 11 , et - les figures 13 et 14 sont respectivement une vue en perspective et de dessus d'une autre variante de l'invention. Modes de réalisation de l'invention
[0018] Dans la présente description, on appelle matériau ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure tout matériau qui assure sa propre lubrification, sans l'aide d'un lubrifiant extérieur. De préférence, ce coefficient de frottement est inférieur ou égal à 0.1. De plus, un tel matériau doit être suffisamment dur pour présenter un taux d'usure très faible. De préférence, ledit matériau présente une dureté supérieure ou égale à 9 sur l'échelle de Mohs. De préférence, ledit matériau est le diamant.
Tout autre matériau présentant un coefficient de frottement et un taux d'usure équivalents à ceux du diamant peut être utilisé. De même, il est possible d'utiliser le diamant avec un autre matériau, ou tout autre mélange de matériaux présentant un coefficient de frottement et un taux d'usure équivalents à ceux du diamant seul.
[0019] Dans la présente description, au moins les surfaces de contact entre le pivot et le palier sont réalisées en au moins un matériau ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure. Ces éléments peuvent également être intégralement réalisés en au moins un matériau ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure. Le bâti ou seulement sa surface peut être réalisé en au moins un matériau ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure, ou en tout autre matériau.
[0020] Les figures 1 à 3 représentent une partie de mouvement de pièce d'horlogerie, comportant un bâti 1 et un mobile comprenant un arbre 2, une planche 3 munie d'une denture et deux flasques 4 formant ensemble une roue. Les deux flasques 4 et la planche 3 sont rendus solidaires de l'arbre 2, par exemple par collage. Le mobile est monté libre en rotation autour d'un axe AA sur le bâti 1 au moyen de deux organes de pivotement 5a et 5b qui comprennent chacun respectivement un palier 6a, 6b et un pivot 7a, 7b. Les pivots 7a, 7b sont formés des extrémités de l'arbre 2. Les paliers 6a, 6b sont montés sur le bâti 1 , en l'occurrence, respectivement sur un pont 1a et une platine 1 b. Ils sont formés de plaquettes chassées dans le bâti 1 , par exemple en laiton. Les paliers 6a, 6b comprennent en leur centre un orifice 8 dans lequel est engagé l'arbre 2.
[0021] Conformément à l'invention, et en référence plus spécifiquement à la figure 3, l'orifice 8 du palier 6a (ou 6b) présente une section circulaire, selon un plan perpendiculaire à l'axe de rotation AA. De plus, l'arbre 2, et donc les pivots 7a (ou 7b) présentent une section, selon ledit plan, de forme carrée, dont les arêtes 9 ont été arrondies. Ainsi, la surface de contact entre les pivots 7a, 7b et les paliers 6a, 6b respectivement est réduite pour diminuer le couple de frottement entre ces deux éléments, tout en garantissant un positionnement radial de l'arbre 2.
[0022] II est bien évident que l'arbre et donc les pivots peuvent présenter toute autre forme polygonale permettant de réduire la surface de contact entre le pivot et son palier, telle qu'une forme de section octogonale, voire triangulaire. [0023] Les paliers 6a, 6b et l'arbre 2 (et donc les pivots 7a, 7b) sont réalisés à partir de diamant, par exemple par dépôt chimique en phase vapeur (CVD) de diamant sur une plaque de silicium, puis sont obtenus par attaque plasma. L'arbre 2 peut par exemple être obtenu à partir d'une plaque recouverte de diamant par CVD puis travaillée par attaque plasma pour former des barreaux dont la largeur et l'épaisseur sont égales. Ces barreaux sont ensuite rodés pour arrondir leurs arêtes.
[0024] II est bien évident que l'on peut prévoir que seules les surfaces de contact entre le pivot et le palier, ou entre les autres éléments l'un contre l'autre, sont en diamant, en recouvrant par exemple un élément d'une couche externe de diamant au niveau des surfaces de contact. [0025] La planche 3 et les flasques 4 peuvent également être obtenus par exemple par attaque plasma à partir de diamant déposé par CVD. Ils sont munis, dans leur partie centrale, d'un trou de forme carrée, dont le côté est très légèrement supérieur au côté du carré de l'arbre 2.
[0026] Le diamant présente un coefficient de frottement particulièrement faible, de sorte qu'il n'est même pas nécessaire de lubrifier. Par ailleurs, le diamant supporte une pression hertzienne extrêmement élevée. De la sorte, il est possible de réduire la surface de contact entre les pivots et les paliers, la limitant aux arêtes tronquées. Le diamant, bien qu'étant un matériau dur, peut être obtenu par CVD et dimensionné par attaque plasma. Il est ainsi possible d'assurer le pivotement d'un mobile avec des frottements diamant sur diamant, en faisant appel à des pièces fabriquées en diamant. L'organe de pivotement selon l'invention peut être réalisé aisément indépendamment des contraintes liées à l'utilisation de matériaux ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure.
[0027] Pour réaliser le mobile, on glisse sur l'arbre 2 un flasque 4, la planche 3, puis l'autre flasque 4, et on fixe le tout par collage, en assurant le positionnement axial des flasques 4 et de la planche 3, de manière à ce que les deux extrémités de l'arbre 2 dépassent d'une longueur idoine pour assurer la fonction de pivots 7a, 7b.
[0028] L'organe de pivotement ainsi réalisé comprend ainsi un palier 6a ou 6b muni d'un trou de forme circulaire et un pivot de forme non circulaire, en l'occurrence carrée, avec des arêtes arrondies. [0029] En référence aux figures 4, 5 et 6, il est représenté une autre variante de réalisation d'un organe de pivotement selon l'invention. Les éléments communs à la première variante sont représentés avec les mêmes références. La figure 4 représente une partie de mouvement de pièce d'horlogerie, comportant un bâti 1 et un mobile comprenant un arbre 2 de section de forme carrée, une planche 3 et son pignon 15 munis d'une denture. Le mobile est monté libre en rotation autour d'un axe AA sur le bâti 1 au moyen de deux organes de pivotement qui comprennent chacun un pivot 10 et un palier 11. Les pivots 10 sont formés par une bague dans laquelle est engagé l'arbre 2, ladite bague étant rendue solidaire de l'arbre 2 par exemple par collage. Les paliers 11 sont montés sur le bâti 1 , en l'occurrence, respectivement sur une platine 1b et un pont 1a. [0030] En référence plus spécialement aux figures 5 et 6, le pivot 10, formé par la bague recevant l'arbre 2, présente une section circulaire. Le palier 11 est constitué de trois éléments de palier 11a, 11b et 11c, de forme parallélépipédique, de section rectangulaire. Les éléments de palier 11a, 11b et 11c sont disposés autour du pivot 10 de sorte que leur face 13 en regard dudit pivot 10 est tangente audit pivot 10. [0031] L'organe de pivotement comprend également un support de palier 12 solidaire du bâti, en étant par exemple chassé dans la platine 1a ou dans le pont 1 b. Le support de palier 12 est de forme générale annulaire, et est conçu pour maintenir les éléments de palier 11a, 11 b et 11c. A cet effet, le support de palier 12 présente, sur son pourtour intérieur 14, trois encoches
12a, 12b 12c dans lesquelles sont engagés et maintenus les éléments de palier 11a, 11 b et 11c. Il peut être prévu un jeu 16 entre les éléments 11a, 11 b, 11c et leurs encoches respectives 12a, 12b, 12c pour faciliter le montage et permettre l'ajustage des éléments permettant d'assurer le meilleur contact entre les pièces. Les éléments de palier peuvent être maintenus dans leur encoche par exemple par collage, après que leur position aura été ajustée. Les éléments de palier peuvent également être maintenus par pression contre la bague par des moyens élastiques disposés dans l'espace existant entre le fond de l'encoche et l'élément de palier. [0032] Le support de palier 12 et les éléments de palier 11a, 11 b et 11c sont de dimensions telles que le pourtour intérieur 14 du support de palier 12 n'est pas en contact avec le pivot 10, alors que les éléments de palier 11a, 11 b et 11c dépassent des encoches 12a, 12b, 12c pour venir en contact tangentiellement au pivot 10. [0033] Ainsi, le palier 11 présente une section de forme triangulaire, les trois sommets du triangle correspondant aux trois éléments de palier 11a, 11 b et 11c. De ce fait, la surface de contact entre le pivot 10 et le palier 11 est réduite puisque le contact entre les deux éléments 10 et 11 ne se fait qu'au niveau des faces 13 des éléments de palier 11a, 11 b et 11c tangentes au pivot 10.
[0034] Afin d'obtenir les mêmes avantages que pour la première variante de réalisation décrite ci-dessus, le pivot 10, les éléments de palier 11a, 11 b et 11c, et le support de palier 12 sont réalisés en diamant par un procédé CVD et attaque plasma. [0035] En référence aux figures 11 et 12, il est représenté une autre variante de réalisation d'un organe de pivotement selon l'invention. Pour des raisons de clarté, l'arbre du mouvement, de section de forme carrée n'est pas représenté. Seule est représentée la bague dans laquelle ledit arbre est engagé. Selon cette variante, le pivot 20, formé par la bague recevant l'arbre, présente une section circulaire et le palier 21 est constitué de trois éléments de palier 21a, 21 b et 21c, de forme circulaire annulaire. Les éléments de palier 21a, 21 b et 21c sont disposés autour du pivot 20 de sorte que leur face 22 en regard du pivot 20 est tangente audit pivot 20.
[0036] L'organe de pivotement comprend également un support de palier 23 de forme annulaire, et conçu pour maintenir les éléments de palier 21a, 21 b et
21c. A cet effet, le support de palier 23 présente, sur sa face en regard des éléments de palier 21a, 21 b et 21c, trois plots cylindriques 23a, 23b 23c autour desquels s'emboitent solidairement les éléments de palier 21a, 21 b et
21c. [0037] II est également prévu un élément de support 24 présentant en son centre un orifice circulaire 24a, concentrique au support de palier 23. L'élément de support 24 est solidaire du bâti. [0038] Les dimensions et le positionnement des éléments de palier 21a, 21 b et 21c, du support de palier 23 et de l'élément de support 24 sont tels que:
- le support de palier 23 est disposé à l'intérieur de l'orifice 24a de l'élément de support 24 sans qu'il y ait contact entre les deux pièces 23 et
24, - les éléments de palier 21a, 21 b et 21c viennent tangentiellement au contact de l'élément de support 24 et y sont maintenus de manière à rendre le support de palier 23 solidaire au bâti. [0039] Le support de palier 23 et les éléments de palier 21a, 21 b et 21c sont de dimensions telles que le pourtour intérieur 25 du support de palier 23 n'est pas en contact avec le pivot 20, alors que les éléments de palier 21a, 21 b et
21c viennent en contact tangentiellement au pivot 20 par leurs faces 22. [0040] Ainsi, le palier 21 présente une section de forme générale triangulaire, les trois sommets du triangle correspondant aux trois éléments de palier 21a,
21 b et 21c. De ce fait, la surface de contact entre le pivot 20 et le palier 21 est réduite puisque le contact entre les deux éléments 20 et 21 ne se fait qu'au niveau des faces 22 des éléments de palier 21a, 21 b et 21c tangentes au pivot 20. [0041] Afin d'obtenir les mêmes avantages que pour les variantes de réalisation décrites ci-dessus, le pivot 20, les éléments de palier 21a, 21 b et 21c, et le support de palier 23 sont obtenus par attaque plasma à partir de diamant déposé par un procédé CVD. [0042] En référence aux figures 13 et 14, il est représenté une autre variante de réalisation d'un organe de pivotement selon l'invention. Selon cette variante, le pivot 30, formé par la bague recevant l'arbre 2, présente une section circulaire et le palier 31 est constitué de quatre éléments de palier 31a, 31b, 31c et 31 d, de forme circulaire. Les éléments de palier 31a, 31 b, 31c et 31 d sont disposés autour du pivot 30 de sorte que leur face 32 en regard du pivot 30 est tangente audit pivot 30.
[0043] L'organe de pivotement comprend également un support de palier 33 constitué de quatre éléments de maintien 33a, 33b, 33c et 33d de forme complémentaire aux éléments de palier 31 a, 31 b, 31 c et 31 d, intercalés entre lesdits éléments de palier 31a, 31b, 31c et 31d.
[0044] II est également prévu un élément de support 34 de forme annulaire et présentant en son centre un orifice circulaire 34a, concentrique au support de palier 33. L'élément de support 34 est solidaire du bâti.
[0045] Les dimensions des quatre éléments de maintien 33a, 33b, 33c et 33d sont telles que, lorsqu'ils sont disposés à l'intérieur de l'orifice 34a de l'élément de support 34, ils ne présentent pas de surface de contact avec ledit élément de support 34, mais sont tangentiellement en contact avec les éléments de palier 31a, 31 b, 31c et 31d.
[0046] Les dimensions et le positionnement des éléments de palier 31a, 31 b, 31c et 31 d sont tels que lesdits éléments de palier 31a, 31b, 31c et 31 d viennent également tangentiellement au contact de l'élément de support 34 et y sont maintenus de manière à rendre le support de palier 33 solidaire du bâti.
[0047] De plus, le support de palier 33 et les éléments de palier 31a, 31 b, 31c et
31 d sont de dimensions telles que les éléments de maintien 33a, 33b, 33c et 33d ne sont pas en contact avec le pivot 30, alors que les éléments de palier 31a, 31 b, 31c et 31 d viennent en contact tangentiellement au pivot 30 par leurs faces 32. [0048] Ainsi, le palier 31 présente une section de forme générale carrée, les quatre sommets du carré correspondant aux quatre éléments de palier 31a, 31 b, 31c et 31 d. De ce fait, la surface de contact entre le pivot 30 et le palier 31 est réduite puisque le contact entre les deux éléments 30 et 31 ne se fait qu'au niveau des faces 32 des éléments de palier 31a, 31 b, 31c et 21d tangentes au pivot 30.
[0049] Afin d'obtenir les mêmes avantages que pour les variantes de réalisation décrites ci-dessus, le pivot 30, les éléments de palier 21a, 21 b et 21c, et le support de palier 23 sont réalisés par attaque plasma à partir de diamant déposé par un procédé CVD.
[0050] En référence aux figures 7 et 8, il est représenté une autre variante de réalisation d'un organe de pivotement selon l'invention. Selon cette variante, le pivot 40, formé par la bague recevant l'arbre 2, présente une section circulaire et le palier 41 présente sur sa face en regard du pivot 40 trois renflements 41a, 41 b et 41c, et trois gorges 42a, 42b et 42c. Les renflements 41a, 41 b et 41c sont disposés autour du pivot 40 de sorte que leur face 43 en regard du pivot 40 est tangente audit pivot 40. De ce fait, la surface de contact entre le pivot 40 et le palier 41 est réduite puisque le contact entre les deux éléments 40 et 41 ne se fait qu'au niveau des faces 43 des renflements 41a, 41 b et 41c tangentes au pivot 40.
[0051] Avantageusement, les espaces libres 44a, 44b et 44c existant entre le pivot 40 et les trois gorges 42a, 42b et 42c peuvent être utilisés comme huiliers et recevoir un lubrifiant, si l'on doit réduire encore les frottements.
[0052] Afin d'obtenir les mêmes avantages que pour les variantes de réalisation décrites ci-dessus, le pivot 40 et le palier 41 sont réalisés par attaque plasma à partir de diamant déposé par un procédé CVD.
[0053] En référence aux figures 9 et 10, il est représenté une autre variante de réalisation d'un organe de pivotement selon l'invention, très semblable à celle représentée sur les figures 7 et 8. Sur les figures 9 et 10, les éléments sont repris avec les mêmes références que celles utilisées pour les figures 7 et 8.
Selon cette variante, le pivot 40, formé par la bague recevant l'arbre 2, présente sur son pourtour une rainure circulaire 45 dans laquelle sont engagés les trois renflements 41a, 41 b et 41c. La rainure 45 peut être obtenue en réalisant un pivot présentant une couronne supérieure et une tige, la tige ayant un diamètre inférieur à celui de la couronne supérieure. II est bien évident que les formes des éléments de l'invention ne sont pas limitées à la présente description. Notamment, on peut prévoir de réaliser un bâti en diamant, comprenant un orifice pour recevoir le pivot, ledit orifice correspondant à l'orifice du palier dans lequel est engagé le pivot, le palier faisant alors partie intégrante dudit bâti.

Claims

Revendications
1. Organe de pivotement (5a, 5b) destiné à permettre la rotation d'une pièce (3) d'un mouvement horloger autour d'un axe de rotation AA, comprenant deux éléments, à savoir un pivot (7a, 7b, 10, 20, 30, 40) et un palier (6a, 6b, 11 , 21 , 31 , 41) recevant ledit pivot (7a, 7b, 10, 20, 30, 40), l'un desdits éléments étant solidaire de ladite pièce (3) et l'autre étant solidaire du bâti (1) dudit mouvement, lesdits éléments présentant, au niveau de leurs surfaces en regard, des formes telles que la section de l'un des éléments selon un plan perpendiculaire à l'axe de rotation AA est circulaire, la section de l'autre élément selon ledit plan étant non circulaire, de manière à réduire la surface de contact entre le pivot (7a, 7b, 10,
20, 30, 40) et le palier (6a, 6b, 11 , 21 , 31 , 41), caractérisé en ce que au moins les surfaces de contact des deux éléments l'un contre l'autre sont réalisées en au moins un matériau ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure.
2. Organe selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les deux éléments sont réalisés en au moins un matériau ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure.
3. Organe selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit matériau ayant intrinsèquement un faible coefficient de frottement et un faible taux d'usure est le diamant.
4. Organe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le palier (6a, 6b), en regard du pivot (7a, 7b), présente une section circulaire, et en ce que le pivot (7a, 7b) présente une section de forme polygonale, dont les arêtes ont été arrondies.
5. Organe selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pivot (7a, 7b) présente une section de forme carrée, dont les arêtes ont été arrondies.
6. Organe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pivot (10) présente une section circulaire, et en ce que le palier (11) est constitué d'au moins trois éléments de palier (11a,11 b,11c) de forme parallélépipédique, maintenus par un support de palier (12), la face (13) desdits éléments de palier
(11a,11 b,11c) en regard du pivot (10) étant tangente audit pivot (10).
7. Organe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pivot (20, 30) présente une section circulaire, et en ce que le palier (21 , 31) est constitué d'au moins trois éléments de palier de forme circulaire (21a,21 b,21c,31a,31 b,31c,31d), maintenus par un support de palier (23,33), lesdits éléments de palier (21a, 21 b,21c,31a,31 b,31c,31d) étant disposés tangentiellement au pivot (20,30).
8. Organe selon la revendication 7, caractérisé en ce que le support de palier (33) comprend des éléments de maintien (33a,33b,33c,33d), de forme complémentaire aux éléments de palier (31a,31b,31c,31d), de forme circulaire, lesdits éléments de maintien (33a,33b,33c,33d) ne présentant pas de surface de contact avec le pivot (30).
9. Organe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le pivot (40) présente une section circulaire et en ce que le palier (41) présente sur sa face en regard du pivot (40) au moins trois gorges (42a,42b, 42c), et au moins trois renflements (41a, 41 b, 41c) agencés pour être tangents audit pivot (40).
10. Organe selon la revendication 9, caractérisé en ce que le pivot (40) présente sur son pourtour une rainure circulaire (45), agencée pour recevoir lesdits renflements (41a, 41b, 41c) du palier (41).
11. Pièce d'horlogerie, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un organe de pivotement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
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