CH698675B1 - Palier amortisseur de chocs pour pièce d'horlogerie. - Google Patents

Abstract

Un palier amortisseur de chocs pour pièce d'horlogerie comprend un corps (15), un organe mobile (21, 26) disposé dans le corps (15) et destiné à recevoir le pivot (23) d'un axe (24), et des moyens élastiques (27) de positionnement radial de l'organe mobile (21, 26), et est caractérisé en ce que les moyens élastiques (27) sont précontraints de manière à exercer sur l'organe mobile (21, 26) un couple tendant à maintenir l'organe mobile (21, 26) contre des moyens de butée (19). Le repositionnement de l'organe mobile après un choc est ainsi assuré.

Description

  [0001]    La présente invention concerne un palier amortisseur de chocs pour pièce d'horlogerie, plus particulièrement pour montre mécanique.

  

[0002]    Dans un mouvement de montre mécanique, les axes du balancier et des mobiles de l'échappement et du rouage sont terminés par des pivots qui tournent dans des paliers. Ces pivots sont généralement assez fins, et donc fragiles. Pour éviter que ces pivots ne se cassent lors de chocs subis par la montre, les paliers peuvent être conçus pour amortir les chocs.

  

[0003]    Les fig. 1 A, 1B et 1Cmontrent un palier amortisseur de chocs conventionnel. Ce palier comprend un corps 1 présentant une ouverture 2 dans son fond et, dans une partie intérieure du corps 1 à paroi latérale conique 3, une pierre percée 4 et une pierre de contre-pivot 5 montées dans un chaton 6. La pierre percée 4 reçoit le pivot 7 d'un axe de mobile 8 passant à travers l'ouverture 2. En fonctionnement normal, l'ensemble 4, 5, 6 est maintenu élastiquement dans le corps 1 dans une position centrée par un ressort 9 exerçant une pression axiale sur la pierre de contre-pivot 5 (fig. 1A).

   Sous l'effet d'un choc axial, l'ensemble 4, 5, 6 est déplacé axialement par l'axe 8, comme montré à la fig. 1B, de sorte que le choc est absorbé par un solide épaulement 10 de l'axe 8 venant en contact avec la face extérieure du fond du corps 1, plutôt que par le fragile pivot 7. Après le choc, le ressort 9 ramène l'ensemble 4, 5, 6 dans sa position normale montrée à la fig. 1A. Lors d'un choc radial (fig. 1C), le déplacement radial de l'axe 8 fait glisser l'ensemble 4, 5, 6 sur la paroi conique 3 jusqu'à ce qu'un tigeron 11 de l'axe 8, plus solide que le pivot 7, bute contre la paroi de l'ouverture 2 et absorbe ainsi le choc. Après le choc, le ressort 9 ramène l'ensemble 4, 5, 6 dans sa position normale montrée à la fig. 1A, aidé en cela par la paroi conique 3 qui assure le centrage dudit ensemble.

  

[0004]    Ce palier conventionnel a fait ses preuves. Toutefois, il arrive parfois que l'ensemble 4, 5, 6 ne se repositionne pas correctement après un choc radial et reste bloqué contre la paroi conique 3, en particulier dans les montres minces où le palier a des petites dimensions.

  

[0005]    Un autre type de palier amortisseur de chocs est décrit dans le document CH 375 287. Ce palier comporte une pierre percée posée sur un socle défini par le fond du corps de palier et une pierre de contre-pivot chassée dans un premier ressort, à action axiale, qui appuie sur une partie périphérique de la face de la pierre percée située en regard de la pierre de contre-pivot. Le recentrage de la pierre percée après un choc radial est ici assuré non pas par une surface conique mais par un second ressort, à action radiale, entourant des surfaces périphériques cylindriques respectives du socle et de la pierre percée. Ce palier nécessite de réaliser la pierre percée dans des dimensions très précises.

   En effet, si le diamètre de la pierre percée diffère de celui du socle, un jeu radial existera entre cette pierre, et donc le pivot, et le socle, ce qui nuira à la précision de fonctionnement du mouvement.

  

[0006]    La présente invention vise à fournir un palier amortisseur de chocs qui assure un positionnement radial précis, sans jeu, de la pierre recevant le pivot et un repositionnement radial efficace de ladite pierre après un choc. A cette fin, il est prévu un palier amortisseur de chocs selon la revendication 1 annexée, des modes de réalisation particuliers de ce palier étant définis dans les revendications dépendantes.

  

[0007]    D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée suivante faite en référence aux dessins annexés dans lesquels:
les fig. 1 A, 1B et 1C, déjà commentées, sont des vues en coupe montrant un palier amortisseur de chocs conventionnel respectivement en position neutre, lors d'un choc axial et lors d'un choc radial;
la fig. 2 est une vue en coupe d'un palier amortisseur de chocs selon un premier mode de réalisation de la présente invention, prise suivant la ligne brisée ll-ll de la figure 3;
la fig. 3 est une vue plane de dessus partielle du palier amortisseur de chocs selon le premier mode de réalisation de l'invention;

  
la fig. 4 est une vue plane de dessus d'une partie centrale du palier amortisseur de chocs selon le premier mode de réalisation de l'invention, dans laquelle une pierre de contre-pivot et des ressorts à action axiale ont été retirés pour rendre visibles une pierre de palier, une pièce de positionnement avec ressorts à action radiale et des butées;
la fig. 5 est une vue en coupe montrant le palier amortisseur de chocs selon le premier mode de réalisation de l'invention lors d'un choc radial;
les fig. 6 et 7 sont des vues du même type que la fig. 4, montrant comment se déplace la pièce de positionnement lors de deux chocs radiaux différents;
la fig. 8 est une vue en coupe montrant le palier amortisseur de chocs selon le premier mode de réalisation de l'invention lors d'un choc axial;

  
les fig. 9 à 11 sont des vues du même type que la fig. 4, montrant d'autres modes de réalisation du palier amortisseur de chocs selon l'invention;
la fig. 12 est une vue du même type que la fig. 4, montrant encore un autre mode de réalisation du palier amortisseur de chocs selon l'invention; dans cette vue, un cadre d'une pièce monolithique comprenant des ressorts à action radiale et des ressorts à action axiale n'est montré que partiellement;
la fig. 13 est une vue plane de dessus du palier amortisseur de chocs selon le mode de réalisation illustré à la fig. 12;
la fig. 14 est une vue en perspective de la pièce monolithique précitée; et
la fig. 15 est une vue plane de dessus d'un palier amortisseur de chocs selon encore un autre mode de réalisation de l'invention.

  

[0008]    En référence aux fig. 2à 4, un palier amortisseur de chocs pour montre selon un premier mode de réalisation de la présente invention comprend un corps de palier 15 présentant un évidement central 16 dans sa face extérieure. Une ouverture traversante centrale 17 est formée dans le fond 18 de l'évidement 16. Des plots 19, de forme générale cylindrique, régulièrement répartis sur une circonférence centrée sur l'axe A du palier, font saillie sur le fond 18 de l'évidement 16 et supportent une pierre de contre-pivot 20. Sur le fond 18 de l'évidement 16 et en regard de la face intérieure de la pierre de contre-pivot 20 est disposée une pierre 21 comportant un perçage central 22 recevant un pivot 23 d'un axe de mobile 24, tel que l'axe de balancier d'une montre mécanique, traversant l'ouverture 17.

   Le perçage central 22 a une section légèrement plus grande que celle du pivot 23. La pierre percée 21 est chassée dans une ouverture centrale d'une pièce de positionnement monolithique 25 comprenant une partie centrale rigide 26 et deux lames ressorts périphériques 27. La partie centrale rigide 26 entoure la pierre percée 21 et comporte sur son pourtour extérieur des saillies ou éléments d'appui 28 égaux en nombre aux plots 19 et dont l'espacement angulaire est identique à l'espacement angulaire des plots 19. Les deux lames ressorts 27 sont courbes et symétriques l'une de l'autre par rapport à l'axe A du palier en position de repos. L'une 29 de leurs extrémités est rattachée au pourtour extérieur de la partie centrale rigide 26 et l'autre extrémité, libre, 30 est recourbée vers l'intérieur.

  

[0009]    La fig. 4 montre en trait plein la pièce de positionnement 25 après sa mise en place dans l'évidement 16 et en trait pointillé la forme des lames ressorts 27 avant la mise en place de la pièce de positionnement 25. Comme on peut le voir, pour mettre en place la pièce de positionnement 25, on tend les lames ressorts 27 de sorte qu'elles viennent se placer entre les plots 19 et la paroi latérale 16 de l'évidement 16 et que l'extrémité libre recourbée 30 de chaque lame ressort 27 vienne s'appuyer sur une partie 19a de la surface cylindrique d'un plot 19 alors que les éléments d'appui 28 sont en butée contre une partie opposée 19b de la surface cylindrique des plots 19.

   Ainsi mises en place, les lames ressorts 27 sont précontraintes et exercent donc en permanence un couple dans la direction des flèches F sur l'organe mobile constitué par la partie centrale rigide 26 de la pièce de positionnement 25 et la pierre percée 21, couple qui tend à maintenir chaque élément d'appui 28 en contact avec le plot 19 correspondant. De cette manière, la pierre percée 21 est positionnée précisément dans le plan radial, sans jeu, et reste dans cette position pendant le fonctionnement normal de la montre.

  

[0010]    En référence aux fig. 2et 3, le palier selon l'invention comprend en outre des lames ressorts à action axiale. Ces lames ressorts sont constituées par des pattes 31 faisant saillie radialement sur le pourtour intérieur d'une bague 32 et formées d'un seul tenant avec cette bague 32. La bague 32 est située dans l'évidement 16, entre la paroi latérale 16 et les plots 19, et est fixée par clipsage dans des rainures 32 formées perpendiculairement à l'axe A respectivement dans les surfaces cylindriques de deux plots 19 diamétralement opposés.

   Ces lames ressorts 31, au nombre de deux dans l'exemple illustré, sont régulièrement réparties angulairement et s'appuient élastiquement, au niveau de leur extrémité libre, sur la face extérieure de la pierre de contre-pivot 20, maintenant ainsi la pierre de contre-pivot 20 contre des surfaces d'appui ou épaulements 19c des plots 19 perpendiculaires à l'axe A et aux surfaces cylindriques desdits plots 19. Des surfaces 19d des plots 19 formant un angle droit avec les surfaces d'appui 19c respectivement positionnent la pierre de contre-pivot 20 dans le plan radial. Dans cette position de repos de la pierre de contre-pivot 20, un léger jeu axial existe entre l'ensemble 21, 25 et la pierre de contre-pivot 20 et entre le pivot 23 et la pierre de contre-pivot 20.

  

[0011]    Le palier selon l'invention fonctionne de la façon suivante. En fonctionnement normal de la montre, le pivot 23 de l'axe 24 tourne dans le perçage 22 de la pierre 21, laquelle a une position radiale fixe définie par les éléments d'appui 28 butant contre les plots 19. Lors d'un choc radial, le pivot 23 se déplace radialement (c'est-à-dire dans un plan radial), entraînant avec lui l'organe mobile 21, 26 à rencontre de l'action exercée par les lames ressorts 27, jusqu'à ce qu'un tigeron 33 de l'axe 24, plus solide que le pivot 23, bute contre la paroi de l'ouverture 17 (fig. 5). Après le choc, les lames ressorts 27 ramènent l'organe mobile 21, 26 et donc le pivot 23 dans leur position normale, centrée, illustrée à la fig. 2. La fig. 6montre plus précisément comment le pivot 23 et l'organe mobile 21, 26 se déplacent pendant un tel choc radial.

   La force radiale appliquée à l'axe 24 pendant le choc est désignée par F1. Sous l'action de cette force, l'organe mobile 21, 26 et le pivot 23 effectuent sensiblement une rotation autour du point de contact entre un élément d'appui 28 et le plot de butée correspondant 19 dans une direction opposée au couple de précontrainte exercé par les ressorts 27. La fig. 7 montre à titre d'illustration le déplacement du pivot 23 et de l'organe mobile 21, 26 sous l'action d'une force radiale F2 ayant une orientation angulaire différente de celle de la force F1. Dans cette seconde configuration, la rotation du pivot 23 et de l'organe mobile 21, 26 s'effectue autour du point de contact entre l'élément d'appui désigné par 28 et le plot correspondant 19.

   Lors d'un choc axial (fig. 8), le pivot 23 soulève la pierre de contre-pivot 20 à rencontre de l'action exercée par les lames ressorts 31, jusqu'à ce qu'un épaulement 34 de l'axe 24 bute contre la face extérieure du fond 18. Après le choc, les lames ressorts 31 ramènent la pierre de contre-pivot 20, et donc le pivot 23, dans sa position normale illustrée à la fig. 2, position où la pierre de contre-pivot 20 est en appui contre les surfaces 19c.

  

[0012]    On observera que le déplacement radial du pivot 23 n'entraîne pas de déplacement, en particulier axial, de la pierre de contre-pivot 20 et que le déplacement axial du pivot 23 n'entraîne pas de déplacement, en particulier radial, de l'organe mobile 21, 26. Le fait que l'organe mobile 21, 26 et la pierre de contre-pivot 20 se déplacent indépendamment l'un de l'autre diminue les forces de frottement et améliore l'efficacité du repositionnement du pivot 23 après un choc. Il permet de plus de régler la précontrainte des ressorts à action radiale 27 et celle des ressorts à action axiale 31 indépendamment l'une de l'autre, en fonction notamment de la géométrie du pivot 23, et ainsi d'augmenter la précision de fonctionnement du palier.

  

[0013]    Bien entendu, lors d'un choc subi par la montre, le pivot 23 sera le plus souvent soumis à une force ayant à la fois une composante radiale et une composante axiale. Dans ce cas, les ressorts à action radiale 27 et les ressorts à action axiale 31 agiront indépendamment les uns des autres pour amortir les déplacements radial et axial, respectivement, du pivot 23 puis repositionner le pivot 23 après le choc.

  

[0014]    Le repositionnement du pivot 23 après un choc est efficace et précis puisque, d'une part, il s'effectue sous l'action de deux groupes de ressorts agissant indépendamment l'un de l'autre et, d'autre part, l'organe mobile 21, 26 et la pierre de contre-pivot 20 sont tous deux ramenés dans une position bien définie, en butée contre la partie de surface cylindrique 19b et la surface d'appui 19c de chaque plot fixe 19 respectivement. De plus, grâce au fait que l'organe mobile 21, 26 est repositionné radialement contre les butées 19 par les ressorts précontraints 27, les risques de voir l'ensemble 21, 26, 27 entrer en résonance et entraîner par là même des oscillations indésirables du pivot 23 sont inexistants.

  

[0015]    Dans l'exemple illustré, le nombre de plots 19 et d'éléments d'appui 28 est de six. Ce nombre pourrait toutefois être plus grand ou plus petit. Plus ce nombre est grand, plus l'intensité de la force radiale de déclenchement de la fonction antichocs du palier (c'est-à-dire la force radiale minimale requise pour vaincre la précontrainte des ressorts 27) est homogène en fonction de l'orientation angulaire de cette force radiale. En d'autre termes, avec un grand nombre de plots 19 et d'éléments d'appui 28, typiquement au moins égal à six, les ressorts 27 opposeront une résistance sensiblement constante selon l'orientation angulaire de la force radiale appliquée au pivot 23.

   Avec un plus petit nombre de plots 19 et d'éléments d'appui 28, par exemple égal à trois, l'intensité de la force radiale de déclenchement n'est pas homogène car dans certaines directions cette force radiale entraîne un glissement de l'organe mobile 21, 26 sur deux plots 19 plutôt qu'une rotation comme illustré aux fig. 6et 7.

  

[0016]    On notera que le palier selon l'invention est simple à fabriquer. Il nécessite en effet peu de pièces et est adapté à la fabrication de masse. La pièce de positionnement 25, en particulier, peut être réalisée par des techniques standard telles que l'étampage, l'électroérosion, la découpe par laser, la gravure profonde de silicium, etc., et en des matériaux standard.

  

[0017]    Les fig. 9, 10 et 11montrent d'autres modes de réalisation du palier selon l'invention. Dans le mode de réalisation de la fig. 9, les butées, désignées par le repère 35, sont sous la forme de segments annulaires formant un anneau interrompu en trois points. La pièce de positionnement monolithique 36, dans laquelle est chassée la pierre percée 37, comporte une partie rigide 38 et trois lames ressorts courbes 39. La partie rigide 38 est un anneau entourant la pierre percée 37 et sur la circonférence extérieure duquel font saillie radialement trois éléments d'appui 40 espacés de 120[deg.]. Les lames ressorts 39 sont chacune rattachées, à une extrémité, à un côté d'un élément d'appui 40 et leur extrémité libre est pliée vers l'extérieur de façon à définir une patte 41.

   Lors de l'assemblage du palier, la pièce de positionnement 36 est mise en place de telle sorte que les lames ressorts 39 viennent se placer entre les butées 35 et la circonférence extérieure de l'anneau de la partie rigide 38 et que la patte 41 de chaque lame ressort 39 vienne s'appuyer sur l'une des deux faces d'extrémité d'une butée 35 correspondante alors que l'élément d'appui 40 correspondant est en appui contre l'autre face d'extrémité de la butée 35. Ainsi précontraintes, les lames ressorts 39 exercent en permanence un couple sur l'organe mobile constitué par la pierre 37 et la partie rigide 38 de la pièce de positionnement 36, couple qui tend à maintenir l'organe mobile 37, 38 contre les butées 35.

  

[0018]    Dans les modes de réalisation des fig. 10et 11, la pièce de positionnement monolithique est réalisée en deux couches, à savoir une première couche 42, 42 comprenant des éléments d'appui 43, 43, au nombre de six dans l'exemple illustré, coopérant avec des premières faces respectives de butées 44, 44 et une seconde couche comprenant une partie centrale rigide 45, 45 solidaire de la première couche 42, 42 et deux lames ressorts 46, 46 mobiles par rapport à la première couche 42, 42. La pierre percée 47, 47 est chassée dans une ouverture centrale de la pièce monolithique 42, 45, 46, 42, 45, 46 traversant les deux couches.

   Les deux lames ressorts 46, 46 ont chacune une première extrémité rattachée à la partie centrale rigide 45, 45' de la seconde couche et une seconde extrémité, pliée, 48, 48 en appui contre une seconde face d'une butée 44, 44' et exercent ainsi un couple sur l'organe mobile 45, 47, 45, 47 pour maintenir élastiquement celui-ci en contact avec les butées 44, 44.

  

[0019]    En référence aux fig. 12à 14, un palier amortisseur de chocs selon un autre mode de réalisation de l'invention diffère de ceux décrits précédemment en ce que les ressorts à action radiale et les ressorts à action axiale font partie d'une même pièce monolithique 49. Cette pièce monolithique 49 est montrée à la fig. 14. Elle est obtenue par exemple par des opérations d'étampage et de pliage. Elle comprend un cadre 50, deux pattes élastiques opposées 51 faisant saillie sur le pourtour intérieur du cadre 50 et deux lames ressorts courbes latérales 52 rattachées au cadre 50 et s'étendant sous celui-ci. Les pattes élastiques 51 font office de ressorts à action axiale s'appuyant sur une pierre de contre-pivot 53 (cf. fig. 13). Les lames ressorts 52 font office de ressorts à action radiale.

   Le palier comporte aussi (cf. fig. 12) des butées 54 à section sensiblement rectangulaire et une pièce rigide de positionnement 55 comportant des éléments d'appui 56 sur son pourtour extérieur et dans laquelle est chassée une pierre percée 57. Le cadre 50 est fixé à deux butées 54 diamétralement opposées par des ergots 58. Les extrémités libres 59 des lames ressorts 52 sont insérées dans des fentes latérales des éléments d'appui 56 et exercent un couple sur la pièce de positionnement 55 pour la maintenir contre les butées 54.

  

[0020]    La fig. 15 montre un autre mode de réalisation du palier selon l'invention, dans lequel les ressorts à action axiale sont formés par deux éléments 60 en forme de C se faisant face, les deux extrémités de chaque C s'appuyant élastiquement sur une pierre de contre-pivot 61. Ces deux éléments 60 en forme de C font partie d'une pièce monolithique comprenant également deux lames ressorts à action radiale 62 coopérant avec une pièce de positionnement rigide du type de la pièce 55 illustrée à la fig. 12.

Claims (10)

1. Palier amortisseur de chocs pour pièce d'horlogerie, comprenant un corps (15), un organe mobile (21, 26) disposé dans le corps (15) et destiné à recevoir un pivot (23), et des moyens élastiques (27) de positionnement radial de l'organe mobile (21, 26), caractérisé en ce que les moyens élastiques (27) sont précontraints de manière à exercer sur l'organe mobile (21, 26) un couple tendant à maintenir l'organe mobile (21, 26) contre des moyens de butée (19).

2. Palier amortisseur de chocs selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe mobile comprend une pierre percée (21) destinée à recevoir ledit pivot (23) et un organe de positionnement (26) comportant une ouverture centrale dans laquelle est fixée la pierre percée (21), l'organe de positionnement (26) comportant en outre sur son pourtour extérieur des éléments d'appui (28) maintenus en contact avec les moyens de butée (19) par les moyens élastiques (27).

3. Palier amortisseur de chocs selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens élastiques (27) et l'organe de positionnement (26) font partie d'une même pièce monolithique (25).

4. Palier amortisseur de chocs selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de butée sont constitués par des butées (19) régulièrement réparties sur une circonférence et correspondant respectivement aux éléments d'appui (28).

5. Palier amortisseur de chocs selon la revendication 4, caractérisé en ce que les butées (19) sont au moins au nombre de trois.

6. Palier amortisseur de chocs selon la revendication 4, caractérisé en ce que les butées (19) sont au moins au nombre de six.

7. Palier amortisseur de chocs selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une pierre de contre-pivot (20) et des moyens élastiques (31) de positionnement axial de la pierre de contre-pivot (20).

8. Palier amortisseur de chocs selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens élastiques de positionnement axial (31) tendent à maintenir la pierre de contre-pivot (20) contre les moyens de butée (19).

9. Palier amortisseur de chocs selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il est conçu de telle sorte que les déplacements radiaux de l'organe mobile (21, 26) n'entraînent pas de déplacement de la pierre de contre-pivot (20) et que les déplacements axiaux de la pierre de contre-pivot (20) n'entraînent pas de déplacement de l'organe mobile (21, 26).

10. Palier amortisseur de chocs selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que les moyens élastiques de positionnement radial (52) et les moyens élastiques de positionnement axial (51) font partie d'une même pièce monolithique (49).