PALIER DE GUIDAGE D'UN PIVOT DE BALANCIER DE PIÈCE D'HORLOGERIE

Abstract

 Palier (1a) de guidage selon un axe d'un arbre de pièce d'horlogerie, notamment palier de guidage pour une portion d'arbre d'un résonateur de pièce d'horlogerie, comprenant au moins un élément d'appui (13a) agencé de manière à exercer, radialement à l'axe ou sensiblement radialement à l'axe, une action sur l'arbre, de manière permanente.

Description

[0001] L'invention concerne un palier de guidage en rotation pour un arbre de pièce d'horlogerie, notamment un palier de guidage pour une portion d'arbre ou un pivot d'un résonateur de pièce d'horlogerie, en particulier un palier de guidage pour un tigeron de balancier de pièce d'horlogerie. L'invention concerne aussi un amortisseur horloger ou dispositif anti-choc comprenant un tel palier. L'invention concerne aussi un mécanisme horloger comprenant un tel palier ou un tel amortisseur. L'invention concerne encore un mouvement horloger comprenant un tel palier ou un tel amortisseur ou un tel mécanisme. L'invention concerne également une pièce d'horlogerie comprenant un tel palier ou un tel amortisseur ou un tel mécanisme ou un tel mouvement.

[0002] Les dispositifs de pivotement ou paliers de guidage conventionnels de balancier induisent des frottements plus ou moins importants sur les pivots du balancier en fonction de la position de l'oscillateur. En général, les frottements sont plus élevés en position verticale de la montre, encore appelée position « pendu », qu'en position horizontale de la montre ou position « plat », ce qui fait que l'amplitude d'oscillation du balancier est plus faible dans les positions verticales que dans les positions horizontales de la montre. Une différence d'amplitude peut notamment se traduire par une différence de marche, d'où l'importance pour la précision de la pièce d'horlogerie de minimiser le « plat-pendu », c'est-à-dire l'écart de marche entre la position « plat » et la position « pendu ».

[0003] Au sein des dispositifs de pivotement conventionnels de balancier, les frottements dans les différentes positions varient car les configurations du contact entre les pivots de balancier et les pierres de guidage changent. Dans une position de montre horizontale, l'arbre de balancier est vertical et le bout du pivot de l'arbre vient s'appuyer sur une pierre appelée contre-pivot. En général, cette pierre est plane et le bout du pivot est arrondi, ce qui fait que le rayon de la surface de frottement est faible et le frottement résultant est bas. Dans une position de montre verticale, l'arbre de balancier est en position horizontale et vient frotter sur le bord d'un trou, en général un trou olivé et/ou à bords arrondis ménagé dans une pierre. Le frottement est plus important et l'amplitude d'oscillation du balancier est donc plus faible qu'en position de montre horizontale.

[0004] Le document CH239786 divulgue un dispositif de pivotement combinant une pierre olivée et une butée contre-pivot inclinée par rapport à l'arbre. Ceci permet d'induire en permanence un frottement de la partie cylindrique de l'arbre contre la pierre olivée en position de montre horizontale, et donc d'augmenter le frottement dans cette position.

[0005] Le document US2654990 divulgue un pivot à bout plat et aux bords légèrement arrondis frottant contre un contre-pivot muni d'une dépression hémisphérique. Le but est là aussi d'augmenter le frottement en position de montre horizontale en maximisant le rayon de frottement de la surface de contact du pivot dans une telle position.

[0006] Dans le même registre, la demande de brevet CH704770 propose un pivot terminé par un biseau en vue d'augmenter le frottement en position de montre horizontale.

[0007] Du fait des jeux de pivotement, notamment des jeux radiaux, les réalisations susmentionnées induisent différentes configurations de contact entre le pivot et la pierre selon la position de la montre. Il demeure donc des différences de marche entre les positions horizontales et verticales.

[0008] On connaît aussi des amortisseurs monoblocs au sein desquels les moyens de pivotement du pivot de balancier sont fabriqués d'un seul tenant avec des moyens de rappel. Par exemple, le document CH700496 concerne un amortisseur monobloc simplifié dont les moyens de guidage du coussinet de pivotement du balancier sont mis en oeuvre par des moyens de rappel élastique du corps d'amortisseur. En fonctionnement conventionnel de la pièce d'horlogerie, ces moyens de rappel élastique plaquent le coussinet de pivotement à l'encontre d'une butée formée par le corps de l'amortisseur si bien qu'ils n'ont aucun effet sur le pivot de balancier. Par ailleurs, aucune indication n'est donnée sur les performances chronométriques d'un tel dispositif.

[0009] Le document CH701995 concerne un palier qui présente la particularité d'être plaqué à l'encontre d'un pivot de balancier sous l'effet d'un ressort agencé de façon à appliquer une force dirigée axialement relativement à l'arbre du pivot de balancier. Le palier et le ressort sont préassemblés au sein d'une structure de pivotement prête à être montée sur le mouvement d'horlogerie. Le but consiste à supprimer les déplacements du pivot, et donc les variations de configuration de contact entre le pivot et le palier, du fait des changements de position de la montre. Ainsi, en fonctionnement de la pièce d'horlogerie, le ressort est précontraint de telle sorte qu'il puisse agir sur le pivot de balancier, à la différence d'une lyre d'un amortisseur conventionnel qui agit uniquement par réaction en cas d'un choc sous l'effet du déplacement longitudinal du pivot de balancier. Dans des modes de réalisation privilégiés, le ressort présente une géométrie proche de celle d'une lyre. En variante, le ressort peut se présenter sous la forme d'un ressort hélicoïdal. Il est également mentionné que le palier et le ressort peuvent être monoblocs. Une telle solution n'est pas optimale dans la mesure où la précontrainte du ressort est dépendante de la localisation axiale de la structure de pivotement, et donc notamment de nombreuses tolérances d'assemblages. Le document CH701995 divulgue d'ailleurs des moyens d'ajustement de la précontrainte du ressort par le déplacement axial de la structure de pivotement, par exemple par le biais d'un corps de palier dont la périphérie extérieure est filetée de façon à ce qu'elle puisse coopérer avec un taraudage formé sur un pont de balancier. Par ailleurs, il est également indiqué que la force produite par le ressort est dimensionnée de telle sorte qu'elle permet un comportement approprié du dispositif de pivotement en cas de choc. Les fonctions de pivotement et d'amortissement sont donc dépendantes l'une de l'autre.

[0010] La demande de brevet CH709905 divulgue différentes réalisations de pivots à lame. Dans une variante de réalisation, deux lames supportées par un balancier sont maintenues en appui dans le fond de rainures sous l'effet de bras déformables élastiquement. Une telle structure nécessite une construction complexe, définissant deux arbres de pivots virtuels distincts. Dans des variantes de réalisation alternatives, des lames rappelées par des bras déformables élastiquement peuvent définir un même axe de pivotement virtuel, mais doivent être agencées selon des plans distincts. De telles réalisations ne sont pas non plus adaptées à une structure de balancier conventionnel. Notamment, l'amplitude d'oscillation sur de tels pivots est très limitée.

[0011] Le but de l'invention est de fournir un palier de guidage permettant de remédier aux inconvénients mentionnés précédemment et d'améliorer les paliers horlogers connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un palier de guidage de structure simple et permettant de minimiser l'écart existant entre les couples résistants à l'oscillation d'un résonateur dans les différentes positions horlogères.

[0012] Un palier de guidage selon l'invention est défini par la revendication 1.

[0013] Différents modes de réalisation du palier sont définis par les revendications 2 à 11.

[0014] Un amortisseur selon l'invention est défini par la revendication 12.

[0015] Un mécanisme selon l'invention est défini par la revendication 13.

[0016] Un mode de réalisation du palier est défini par la revendication 14.

[0017] Un mouvement selon l'invention est défini par la revendication 15.

[0018] Une pièce d'horlogerie selon l'invention est définie par la revendication 16.

[0019] Les figures annexées représentent, à titre d'exemples, des modes de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention.

La figure 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie comprenant un premier mode de réalisation d'un palier de guidage.

La figure 2 est une vue en perspective d'une première variante du premier mode de réalisation du palier de guidage.

Les figures 3 et 4 sont des vues partielles de la première variante du premier mode de réalisation du palier de guidage, un arbre de balancier étant guidé par le palier.

La figure 5 est une vue schématique d'une deuxième variante du premier mode de réalisation du palier de guidage.

La figure 6 est une vue schématique d'une troisième variante du premier mode de réalisation du palier de guidage.

La figure 7 est une vue en perspective d'un deuxième mode de réalisation du palier de guidage.

Les figures 8 et 9 sont des vues schématiques du deuxième mode de réalisation du palier de guidage, un arbre de balancier étant guidé par le palier.

La figure 10 est une vue schématique du deuxième mode de réalisation du palier de guidage, sans arbre de balancier guidé par le palier.

Les figures 11 à 13 sont des vues schématiques illustrant des structures globales de palier applicables en particulier au premier mode de réalisation du palier de guidage ou au deuxième mode de réalisation du palier de guidage.

La figure 14 est une vue de face d'une première variante d'un troisième mode de réalisation du palier de guidage.

La figure 15 est une vue de face d'une deuxième variante du troisième mode de réalisation du palier de guidage.

La figure 16 est une vue de face d'une troisième variante du troisième mode de réalisation du palier de guidage.

La figure 17 est un graphique illustrant, pour les différentes positions horlogères, les évolutions du facteur de qualité FQ d'un résonateur dont le balancier est guidé par un palier selon l'art antérieur, en fonction de l'amplitude A des oscillations du résonateur.

La figure 18 est un graphique illustrant, pour les différentes positions horlogères, les évolutions du facteur de qualité FQ d'un résonateur dont le balancier est guidé par un palier selon le deuxième mode de réalisation, en fonction de l'amplitude A des oscillations du résonateur.

[0020] Un mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 130 est décrit ci-après en référence à la figure 1. La pièce d'horlogerie est par exemple une montre, en particulier une montre bracelet. La pièce d'horlogerie comprend un mouvement horloger 120, notamment un mouvement horloger mécanique.

[0021] Le mouvement comprend un mécanisme horloger 110, notamment un oscillateur relié à une source d'énergie, telle qu'un barillet, par un rouage de finissage. L'oscillateur comprend un résonateur, notamment un résonateur du type balancier-spiral. Le résonateur comprend un arbre 2 (représenté, par exemple, de manière schématique sur les figures 3 et 4), par exemple un arbre de balancier.

[0022] Le mécanisme comprend au moins un palier de guidage, notamment au moins un palier 1a ; 1b ; 1a' ; 1b' ; 1c' de guidage en rotation du résonateur, au niveau d'une portion d'arbre. Cet au moins un palier fait avantageusement partie d'un amortisseur 100 faisant partie du mécanisme. De préférence, pour guider en rotation le résonateur, le mécanisme comprend deux amortisseurs 100 comprenant chacun un palier de guidage du résonateur. De manière privilégiée, le résonateur est pivoté de part et d'autre de l'arbre 2 par deux paliers. Avantageusement encore, le montage de l'arbre du résonateur dans le palier de guidage provoque la déformation élastique d'au moins une partie du palier. Il s'ensuit qu'après montage de l'arbre dans le palier de guidage, ce dernier est précontraint.

[0023] Avantageusement, le ou les amortisseurs 100 comprennent une pierre de contre-pivot rappelée dans une position stable par l'action d'un ressort et susceptible d'être déplacée axialement relativement à l'axe du résonateur contre l'action du ressort en cas de choc ou d'accélération déplaçant le résonateur contre cette pierre de contre-pivot. Le ressort connu sous le nom de lyre est prévu pour reprendre les efforts de l'arbre de résonateur par l'intermédiaire de la pierre contre-pivot, dont la fonction est de délimiter l'ébat, notamment l'ébat axial, de l'arbre de résonateur. En cas de choc, les efforts subis par l'arbre sont repris par la lyre par l'intermédiaire de la pierre de contre-pivot. En fonctionnement conventionnel de la pièce d'horlogerie, la lyre plaque la pierre de contre-pivot et la pierre de pivot à l'encontre d'une butée prédéfinie par le corps de l'amortisseur si bien que la lyre n'a aucun effet axial sur l'arbre de résonateur. Ainsi, l'arbre de résonateur est monté à jeu axial au sein de l'amortisseur.

[0024] Le ou les amortisseurs 100 peuvent comprendre une pierre de pivot. Dans ce cas, le résonateur peut, en cas de choc ou d'accélération déplaçant le résonateur radialement relativement à l'axe du résonateur contre l'action du palier de guidage, venir buter contre cette pierre de pivot, après que le palier a été déformé d'un certain degré.

[0025] Alternativement, le ou les amortisseurs 100 peuvent ne pas comprendre de pierre de pivot. Dans ce cas, le palier de guidage 1a ; 1b ; 1a' ; 1b' ; 1c' peut venir en lieu et place de la pierre de pivot d'un amortisseur connu de l'art antérieur.

[0026] De manière générale, le palier 1a ; 1b ; 1a' ; 1b' ; 1c' de guidage guide, selon un axe 21, l'arbre 2, notamment l'arbre du résonateur. Le palier comprend au moins un élément d'appui 13a ; 13b ; 131a ; 132a ; 13a' ; 13b' ; 13c' agencé de manière à exercer, radialement à l'axe ou sensiblement radialement à l'axe, une action sur l'arbre, en particulier un effort sur l'arbre, de manière permanente. L'action peut toutefois être inclinée par rapport à la direction radiale à l'axe 21 du fait du coefficient de frottement à l'interface élément d'appui-arbre.

[0027] De préférence, l'action ou les actions sont exercées perpendiculairement à l'axe 21 de l'arbre. La fonction de guidage en rotation peut donc être dissociée de la fonction de reprise des efforts axiaux. Par exemple, la direction de l'action ou des actions forme un angle inférieur à 20° ou inférieur à 10° ou inférieur à 5° avec un plan perpendiculaire à l'axe 21.

[0028] Par « exercer de manière permanente », on entend exercer la ou les actions constamment dans le temps, lorsque le résonateur est mis en place dans le reste du mouvement, quelle que soit la position du mouvement dans l'espace, notamment quelle que soit la position du résonateur dans l'espace. Le contact entre un élément d'appui et l'arbre peut néanmoins être rompu momentanément lorsque le mouvement est soumis à une accélération supérieure à un seuil prédéfini, par exemple un seuil de l'ordre de 1g qui correspond à l'intensité du champ de gravitation terrestre, notamment un seuil compris entre 0.1g et 1g. Un tel intervalle de seuil permet avantageusement de dimensionner au mieux le palier en regard de considérations énergétiques, notamment en regard des frottements induits par le palier à l'encontre de l'arbre. Le seuil d'accélération peut néanmoins être fixé à toute autre valeur, notamment de préférence à toute autre valeur supérieure ou égale à 1g, notamment de l'ordre de 2g.

[0029] Avantageusement, l'intensité du couple résistant au mouvement du résonateur du fait de l'action ou des actions exercées par l'au moins un élément d'appui sur l'arbre est constante ou sensiblement constante, en particulier constante dans le temps, lorsque le résonateur est mis en place dans le reste du mouvement et lorsque le résonateur est en mouvement, quelle que soit la position du mouvement dans l'espace, notamment quelle que soit la position du résonateur dans l'espace. Avantageusement, l'intensité de l'action ou des actions exercées par l'au moins un élément d'appui sur l'arbre est constante ou sensiblement constante, en particulier constante dans le temps, une fois le résonateur mis en place dans le reste du mouvement, quelle que soit la position du mouvement dans l'espace, notamment quelle que soit la position du résonateur dans l'espace.

[0030] La portion d'arbre guidée par le palier peut être un pivot ou un tigeron. Le pivot peut notamment présenter une section cylindrique ou tronconique.

[0031] Préférablement, le palier comprend au moins un élément 12a ; 12b ; 12a' ; 12b' ; 12c' de rappel coopérant avec l'au moins un élément d'appui. Ainsi, c'est l'au moins un élément 12a ; 12b ; 12a' ; 12b' ; 12c' de rappel qui rappelle l'au moins un élément d'appui 13a ; 13b; 131a ; 132a ; 13a' ; 13b' ; 13c' en contact sur l'arbre 2. Cet au moins un élément de rappel est avantageusement élastiquement déformable. Ainsi, l'effort de rappel de l'au moins un élément d'appui sur l'arbre est produit par la déformation élastique de l'au moins un élément de rappel. L'au moins un élément de rappel est défini ou dimensionné de sorte à assurer la permanence du contact tant que l'accélération subie par la pièce d'horlogerie demeure en deçà du seuil d'accélération décrit précédemment.

[0032] Dans un premier mode de réalisation décrit ci-après en référence aux figures 2 à 6, le palier comprend au moins une lame courbée 14a, notamment trois lames courbées, voire plus de trois lames courbées, notamment quatre ou cinq lames courbées, constituant chacune :

• au moins un élément d'appui 13a sur l'arbre, et
• un élément de rappel 12a de l'au moins un élément d'appui sur l'arbre.

[0033] De préférence, les lames sont courbées en forme de spirale. La spirale peut notamment être telle qu'elle est définie par une équation polaire dans laquelle le rayon est proportionnel à l'angle ou dans laquelle le rayon est proportionnel à l'angle élevé à une puissance. En alternative encore, les lames peuvent avoir n'importe quelle forme tant qu'elles présentent une raideur adéquate. Elles peuvent avoir une forme en zigzag, droite, courbe. Les lames peuvent être courbées de plus de 180°, notamment environ 270°, entre leurs deux extrémités. Les formes courbées des lames permettent d'optimiser leur encombrement pour un dimensionnement donné de sorte à obtenir des caractéristiques de contraintes mécaniques dans les lames et des caractéristiques de rigidité des lames qui soient adéquates pour l'application. Les formes des lames peuvent être planes (notamment dans un plan perpendiculaire à l'axe du palier). Les formes des lames peuvent aussi être non planes. Ainsi, il est possible d'augmenter les longueurs actives des lames.

[0034] Dans une première variante du premier mode de réalisation décrite ci-après en référence aux figures 2 à 4, le palier comprend principalement un châssis 11a, notamment un châssis annulaire, et des lames 14a s'étendant vers l'intérieur du châssis, notamment trois lames. Les lames s'étendent par exemple depuis une surface interne du châssis annulaire. Chaque lame présente une face convexe et une face concave. Une première extrémité de chaque lame est attachée ou fixée au châssis. Une deuxième extrémité de chaque lame est libre. Au voisinage de ces deuxièmes extrémités libres, les faces concaves peuvent former les éléments d'appui sur l'arbre. Chaque élément d'appui est par exemple une portion d'une face concave au voisinage d'une extrémité libre d'une lame. Dans la variante représentée, les éléments d'appui sont formés au niveau des portions de faces par des surfaces concaves. Les rayons de courbure de ces surfaces concaves sont supérieurs au rayon de l'arbre 2 que le palier est destiné à recevoir. Par exemple, les rayons de courbure de ces surfaces concaves au niveau des éléments d'appui sont supérieurs à 5 fois le rayon de l'arbre 2 que le palier est destiné à recevoir.

[0035] Chaque élément d'appui est relié mécaniquement au châssis par l'intermédiaire d'un élément de rappel. Cet élément de rappel est constitué par la partie de lame séparant :

• la portion de face concave constituant l'élément d'appui,
• du châssis.

[0036] Le diamètre de la face interne du châssis peut valoir 30 fois, voire 40 fois, le diamètre de l'arbre 2.

[0037] Dans une deuxième variante du premier mode de réalisation décrite ci-après en référence à la figure 5, le palier diffère du palier décrit dans la première variante du premier mode de réalisation en ce que les éléments d'appui 131a s'étendent perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement aux extrémités libres des lames dans un plan perpendiculaire à l'axe 21. Ainsi, les éléments d'appui 131a sont, dans cette variante, des portions de cylindre disposées perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement aux extrémités libres des lames. Une telle conformation favorise notamment le positionnement et la stabilité du pivot relativement au palier. Ainsi, il peut être garanti que l'axe 21 de l'arbre 2 demeure dans un voisinage défini de sa position centrée dans le palier même sous l'effet d'efforts importants sur le résonateur.

[0038] Dans une troisième variante du premier mode de réalisation décrite ci-après en référence à la figure 6, le palier diffère du palier décrit dans la deuxième variante du premier mode de réalisation en ce que les éléments d'appui 132a comprennent des butées ou des crochets 133a agencés de sorte à limiter les déformations des éléments de rappel 12a. Ainsi, il peut être garanti que l'axe 21 de l'arbre 2 demeure dans un voisinage défini de sa position centrée dans le palier même sous l'effet d'efforts importants sur le résonateur. On évite ainsi tout risque de rupture des lames lors de l'assemblage du palier, en particulier lors de la mise en place de l'arbre 2 dans le palier, ou lors du fonctionnement du mouvement lorsque le résonateur est en mouvement. Les butées sont par exemple formées par des bras s'étendant sensiblement perpendiculairement aux surfaces des éléments d'appui qui sont en appui contre l'arbre. Ces butées sont destinées à coopérer avec un autre élément d'appui adjacent du palier. Sur la figure 6, les différents éléments sont représentés dans une configuration où les butées ne sont pas actives, c'est-à-dire une configuration où elles ne coopèrent pas par contact avec un élément adjacent.

[0039] Dans un deuxième mode de réalisation décrit ci-après en référence aux figures 7 à 10, le palier diffère du palier décrit dans le premier mode de réalisation en ce que les lames 14b sont droites ou rectilignes (et non courbées). De plus, dans ce mode de réalisation, les surfaces des éléments d'appui en contact avec l'arbre 2 sont planes. Les lames flexibles se présentent donc sous la forme de poutres droites. Leurs sections peuvent être constantes.

[0040] Dans ce mode de réalisation, le palier comprend des butées limitant la déformation des éléments de rappel. En effet, les lames demeurent à proximité de surfaces 16 du châssis constituant des butées. Lorsqu'un certain degré de déformation d'un élément de rappel est atteint, la lame vient en contact contre cette butée et sa déformation est ainsi limitée. On évite ainsi tout risque de rupture des lames lors de l'assemblage du palier, en particulier lors de la mise en place de l'arbre 2 dans le palier, ou lors du fonctionnement de la pièce d'horlogerie lorsque le résonateur est en mouvement, notamment en cas de choc.

[0041] Quelle que soit la variante parmi les deux premiers modes de réalisation, les éléments de rappel sont constitués par une partie d'une lame flexible. Préférentiellement, les différentes lames flexibles sont venues de matière d'une seule et même pièce formant ainsi un palier monobloc incluant le châssis.

[0042] Quelle que soit la variante parmi les deux premiers modes de réalisation, l'arbre du résonateur peut être pivoté entre les lames flexibles. Quelle que soit la position du résonateur, les lames, en particulier les éléments d'appui, sont plaquées à l'encontre de l'arbre sous l'effet de leur précontrainte respective. En effet, les lames, en particulier les éléments de rappel, sont déformées élastiquement lorsque l'arbre est introduit dans le palier. Cette déformation élastique entraîne un effort de rappel tendant à ramener les lames dans leur position d'origine lors de l'introduction de l'arbre.

[0043] Comme représenté sur la figure 3, en position horizontale de la montre (position verticale de l'axe 21), chacune des lames exerce une même force, idéalement minimisée autant que faire se peut, sur l'arbre. Cette force est idéalement propre à induire des frottements sensiblement égaux aux frottements agissant en position verticale. Le contact entre les lames et l'arbre peut être rompu momentanément lorsque le mouvement est soumis à une accélération supérieure à un seuil prédéfini. Un seuil pouvant être compris entre 0.5g et 1g permet avantageusement de minimiser autant que faire se peut les frottements des lames à l'encontre de l'arbre.

[0044] Dans la position horizontale de la montre, le poids de l'arbre n'est théoriquement pas repris par le palier. Le poids est, par exemple, repris par une pierre de contre-pivot. Comme représenté sur la figure 4, en position verticale de la montre (position horizontale de l'axe 21), le poids du résonateur est repris par la ou les lames du palier. Ceci engendre un léger déplacement (perpendiculairement à l'axe 21). Ce déplacement est avantageusement similaire ou plus faible que ceux connus au sein des paliers conventionnels. En conséquence de ce déplacement, la ou les lames situées au-dessus de l'arbre exercent une force plus faible sur l'arbre que celles situées au-dessous. Tant que toutes les lames restent en contact avec l'arbre, la somme des intensités des efforts des lames sur l'arbre reste essentiellement la même quelle que soit la position du résonateur. Lorsque le résonateur est mobile dans le mouvement, l'intensité du couple de frottement résultant des efforts des lames sur l'arbre reste alors également essentiellement le même quelle que soit la position du résonateur. Ceci a pour effet d'équilibrer les facteurs de qualité du résonateur entre les différentes positions horlogères.

[0045] Sur la figure 10, un palier est représenté partiellement, en l'absence de l'arbre monté dans le palier. Dans cette configuration, les trois lames définissent un cercle inscrit de rayon r0.

[0046] Lors du montage de l'arbre dans le palier, les lames flexibles sont déformées élastiquement, soit précontraintes, sur une distance rp-r0, rp étant le rayon de l'arbre au niveau de l'appui des lames sur l'arbre.

[0047] La force de précontrainte F0 de chacune des lames flexibles est ainsi donnée par :

F0 =k.(rp-r0) où k est la raideur de chacune des lames flexibles.

[0048] Des études, basées sur des bilans statiques des forces, montrent que le couple de frottement statique C induit par les lames flexibles à l'encontre de l'arbre du résonateur est constant ou sensiblement constant quelle que soit la position du résonateur dans l'espace, et que celui-ci dépend essentiellement de :

• cette force de précontrainte F0 (tant que celle-ci est strictement positive au niveau de chacune des lames),
• le coefficient de frottement n entre l'arbre et chacune des lames flexibles, et
• le rayon rp de l'arbre.

[0049] Ainsi, le couple de frottement statique C, quelle que soit la position du résonateur, est égal ou sensiblement égal au couple de frottement statique CH induit par les lames flexibles à l'encontre de l'arbre du résonateur lorsque la montre est en position horizontale (arbre 2 et axe 21 orientés verticalement). Dans cette configuration représentée sur la figure 9, et dans l'hypothèse où le poids P est orienté exclusivement selon l'axe de rotation de l'arbre) du résonateur, le couple CH, peut s'exprimer de la manière suivante :

Ainsi :

[0050] Cette valeur C étant constante ou sensiblement constante quelle que soit la position de la montre, celle-ci a donc pour effet d'équilibrer les facteurs de qualité de l'oscillateur entre les différentes positions.

[0051] A titre d'exemple, la figure 18 illustre un graphique représentant différents facteurs de qualité FQ selon l'amplitude des oscillations d'un oscillateur et la position spatiale d'une montre dotée d'un oscillateur pivoté par deux paliers tels que celui illustré sur la figure 7. On observe que ces facteurs de qualité FQ sont homogénéisés quelle que soit la position du résonateur, et ce de manière significative en regard des facteurs de qualité FQ d'un même résonateur pivoté de manière conventionnelle représentés sur la figure 17.

[0052] La force de précontrainte F0 peut être minimisée autant que faire se peut en fonction du résonateur choisi de façon à optimiser l'énergie requise pour l'entretien de ses oscillations. L'intensité minimale de la force Fm est définie par le cas limite dans lequel la force Fi (F2 sur la figure 8) produite par l'une des lames flexibles s'annule sous l'effet du poids du résonateur (1g d'accélération maximum). Les calculs montrent que ce cas ne peut être atteint si, à frottement n constant :

F0>2.P/3 avec P l'effort exercé par le résonateur au niveau du palier

[0053] En respectant ce critère, F0 peut être minimisée au mieux de façon à produire le couple de frottement statique le plus faible possible tout en équilibrant les couples de frottement dans toutes les positions horizontales et verticales.

[0054] Plus particulièrement, la raideur k de chacune des lames flexibles doit répondre au critère :

[0055] Quelle que soit la variante parmi les deux premiers modes de réalisation, les sections de ces lames peuvent être constantes ou non. Chacune de ces lames peut également être constituée de plusieurs lames, solidaires ou non, de façon à optimiser et différencier leur raideur selon les différents déplacements ou positions du résonateur. Par exemple, une telle réalisation permettrait de minimiser la force d'appui radial à l'encontre de l'arbre dans le but de minimiser les forces de frottements à l'encontre de l'arbre tout en garantissant le centrage de l'axe dans le palier.

[0056] Quelle que soit la variante parmi les deux premiers modes de réalisation :

• la ou les lames s'étendent parallèlement ou sensiblement parallèlement aux éléments d'appui au voisinage des éléments d'appui et/ou orthogonalement ou sensiblement orthogonalement à l'axe au voisinage des éléments d'appui, ou
• la ou les lames s'étendent perpendiculairement ou sensiblement perpendiculairement aux éléments d'appui au voisinage des éléments d'appui et/ou orthogonalement ou sensiblement orthogonalement à l'axe au voisinage des éléments d'appui.

[0057] Quels que soient les premier et deuxième modes de réalisation, les lames, et plus généralement les paliers, peuvent par exemple être fabriqués en nickel, en un alliage en nickel-phosphore, ou encore en silicium et/ou en silicium revêtu (oxyde de silicium, nitrure de silicium, ...). De tels composants peuvent être fabriqués de manière privilégiée par électroformage ou par gravure. Alternativement, de tels composants pourraient être usinés par électroérosion.

[0058] Dans un troisième mode de réalisation décrit ci-après en référence aux figures 14 à 16, le palier comprend au moins une protubérance 14a', 14b' radiale ou sensiblement radiale, chaque protubérance comprenant :

• au moins un élément d'appui sur l'arbre, et
• un élément de rappel d'au moins un élément d'appui sur l'arbre.

[0059] Ainsi, de préférence, le palier comprend un anneau présentant une géométrie incluant plusieurs protubérances ou lobes dirigés vers l'axe de l'anneau, notamment dirigés vers l'axe de l'anneau et s'étendant depuis une surface de l'anneau dirigée vers l'intérieur de l'anneau. De préférence, l'anneau comprend au moins deux protubérances. Il peut notamment comprendre deux ou trois ou quatre ou cinq ou six protubérances.

[0060] De préférence, le palier comprend un anneau en matériau élastomère. Le palier peut être réalisé en caoutchouc naturel ou en caoutchouc synthétique tel que le néoprène, le polybutadiène, le polyuréthane ou encore le silicone.

[0061] En variante, l'anneau peut présenter une section constante. Dans ce cas il peut présenter un élément d'appui comprenant une surface continue venant en appui sur l'arbre sur toute sa circonférence ou sur la majorité de sa circonférence, par exemple plus de 240° ou plus de 270° ou plus de 300°. Dans cette variante, le palier comprend donc un seul élément d'appui sur l'arbre. Cet élément d'appui est constitué par la surface en contact avec l'arbre. Une partie annulaire de l'anneau se situant entre la surface en contact avec l'arbre et la surface de plus grand diamètre de l'anneau constitue un élément de rappel, dans ce cas un unique élément de rappel.

[0062] Dans une première variante du troisième mode de réalisation décrite ci-après en référence à la figure 14, le palier 1a' comprend trois protubérances 14a'. Chaque protubérance comprend un élément d'appui 13a' sur l'arbre et un élément de rappel 12a' de l'élément d'appui en contact avec l'arbre. Les éléments d'appui sont constitués par des surfaces des protubérances en contact avec l'arbre. Les éléments de rappel sont constitués par la matière des protubérances reliant les éléments d'appui au reste de l'anneau 11a' constituant un châssis et présentant une section constante. Les protubérances sont des lobes ou des bossages remplis de matière.

[0063] Dans une deuxième variante du troisième mode de réalisation décrite ci-après en référence à la figure 15, le palier diffère de la première variante du troisième mode de réalisation du palier en ce que les protubérances sont des lobes ou des bossages dans lesquels des découpes 91 ont été réalisées. Ainsi, le palier peut comprendre au moins une protubérance radiale ou sensiblement radiale, chaque protubérance comprenant au moins un élément d'appui sur l'arbre et un élément de rappel d'au moins un élément d'appui sur l'arbre, le ou les éléments de rappel comprenant des découpes. Par « découpe », il faut ici entendre tout évidement qui peut notamment avoir été réalisé par une technique différente d'une découpe, en particulier par moulage. Ces découpes 91 permettent d'ajuster la raideur de chacune des protubérances.

[0064] Dans une troisième variante du troisième mode de réalisation décrite ci-après en référence à la figure 16, le palier diffère de la première variante du troisième mode ou de la deuxième variante du troisième mode en ce que l'anneau est mécaniquement lié à, notamment fixé à, en particulier surmoulé sur, une bague 11c' constituant le châssis.

[0065] Quel que soit le mode de réalisation et quelle que soit la variante, l'au moins un élément de rappel et l'au moins un élément d'appui sont de préférence monoblocs.

[0066] Dans les variantes et modes de réalisation décrits, le palier présente trois éléments de rappel et trois éléments d'appui. Toutefois, quel que soit le mode de réalisation et quelle que soit la variante, le palier peut présenter un nombre différent de trois éléments de rappel et de trois éléments d'appui. Notamment, quel que soit le mode de réalisation et quelle que soit la variante, le palier peut présenter un ou deux ou trois ou quatre ou cinq ou six éléments de rappel et un ou deux ou trois ou quatre ou cinq ou six éléments d'appui. De préférence, le palier présente autant d'éléments de rappel que d'éléments d'appui.

[0067] Quel que soit le mode de réalisation et quelle que soit la variante, la surface d'appui en appui contre l'arbre 2 de chaque élément d'appui peut être plane ou concave ou convexe. Notamment, toutes les surfaces d'appui peuvent être planes ou concaves ou convexes.

[0068] Quel que soit le mode de réalisation et quelle que soit la variante, le châssis, notamment le châssis annulaire, peut être fabriqué d'un seul tenant ou réalisé en plusieurs pièces indépendantes, notamment en autant de pièces indépendantes que d'éléments de rappel. Dans le cas où les lames sont réalisées de manière indépendante les unes des autres, elles sont fixées chacune à une embase 111a. Les embases sont avantageusement pourvues d'éléments de positionnement et éventuellement d'éléments de réglage, notamment d'éléments de centrage, comme des trous. Ces éléments de positionnement permettent de définir l'axe du palier. Une telle réalisation à embase est représentée sur la figure 12. Les éléments de positionnement coopèrent par exemple avec des goupilles.

[0069] Quel que soit le mode de réalisation et quelle que soit la variante, le palier peut être pourvu de moyens d'assemblage du palier. Par exemple, le châssis peut comprendre un anneau fendu de façon à permettre sa déformation élastique et ainsi permettre un positionnement adéquat des lames lors de l'assemblage comme représenté sur la figure 13. Le châssis peut aussi comprendre un anneau continu comme représenté sur la figure 11.

[0070] Quel que soit le mode de réalisation et quelle que soit la variante, le palier peut comprendre des butées de limitation de la déformation des éléments de rappel.

[0071] Quel que soit le mode de réalisation et quelle que soit la variante, les éléments d'appui et/ou les éléments de rappel sont de préférence régulièrement répartis angulairement autour de l'axe 21.

[0072] Les solutions décrites visent à remédier au problème de différence de marche entre positions en proposant un palier conformé de façon à générer un effort essentiellement constant sur un arbre d'un résonateur, quelle que soit la position du résonateur. Pour ce faire, le palier présente la particularité d'être doté d'au moins un moyen de rappel prévu pour appliquer un effort sensiblement radial à l'encontre d'un arbre du résonateur, et ce quelle que soit la position du résonateur.

[0073] Le palier est doté d'au moins un moyen de rappel qui est prévu pour appliquer un effort sensiblement radial à l'encontre de l'arbre de façon à induire un effort essentiellement constant entre l'arbre et le palier, et ce quelle que soit la position de la montre.

[0074] De cette façon, la différence de marche entre positions est réduite au strict minimum. Ainsi, le facteur de qualité du résonateur peut être constant ou sensiblement constant quelle que soit la position du résonateur, et les performances chronométriques du mouvement optimisées.

[0075] Le moyen de rappel a privilégiement pour fonction de supporter et de positionner, au moins dans le plan transversal du palier, l'arbre du résonateur.

[0076] Quel que soit le mode de réalisation, le palier peut être intégré au sein d'un amortisseur, notamment au sein d'un amortisseur dont la structure est conventionnelle.

[0077] Dans un amortisseur selon l'invention, on remarque qu'une fonction d'amortissement axial peut être dissociée de la fonction d'amortissement radial. En effet, l'amortissement axial est principalement assuré par une pierre de contre-pivot et une lyre conventionnelles. Une fonction d'amortissement radial peut être assurée par les paliers.

Revendications

1. Palier (1a ; 1b ; 1a' ; 1b' ; 1c') de guidage selon un axe (21) d'un arbre (2) de pièce d'horlogerie (130), notamment palier de guidage pour une portion (2) d'arbre d'un résonateur de pièce d'horlogerie, comprenant au moins un élément d'appui (13a ; 13b ; 131a ; 132a ; 13a' ; 13b' ; 13c') agencé de manière à exercer, radialement à l'axe ou sensiblement radialement à l'axe, une action sur l'arbre, de manière permanente.

2. Palier selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un élément (12a ; 12b ; 12a' ; 12b' ; 12c') de rappel coopérant avec l'au moins un élément d'appui.

3. Palier selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'au moins un élément (12a ; 12b ; 12a' ; 12b' ; 12c') de rappel et l'au moins un élément d'appui sont monoblocs.

4. Palier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux éléments (13a ; 13b ; 131a ; 132a ; 13a' ; 13b' ; 13c') d'appui sur l'arbre autour de l'axe (21).

5. Palier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux éléments de rappel, notamment trois éléments de rappel, et au moins autant d'éléments d'appui.

6. Palier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des au moins un élément d'appui comprend au moins une surface d'appui (9) plane ou concave ou convexe, notamment toutes les surfaces d'appui étant planes ou concaves ou convexes.

7. Palier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une lame (14a; 14b), notamment trois lames, voire plus de trois lames, constituant chacune :

- au moins un élément (13a; 13b; 131a; 132a) d'appui sur l'arbre, et

- un élément (12a ; 12b) de rappel de l'au moins un élément d'appui sur l'arbre.

8. Palier selon la revendication précédente, caractérisé en ce que :

- la ou les lames s'étendent parallèlement ou sensiblement parallèlement aux éléments d'appui au voisinage des éléments d'appui et/ou orthogonalement ou sensiblement orthogonalement à l'axe au voisinage des éléments d'appui, ou en ce que

- la ou les lames s'étendent au moins sensiblement perpendiculairement aux éléments d'appui au voisinage des éléments d'appui et/ou orthogonalement ou sensiblement orthogonalement à l'axe au voisinage des éléments d'appui.

9. Palier selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que la ou les lames s'étendent au moins sensiblement de manière rectiligne ou en ce que la ou les lames s'étendent selon des courbes, notamment au moins sensiblement selon des spirales.

10. Palier selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une protubérance (14a' ; 14b') radiale ou sensiblement radiale, chaque protubérance comprenant :

- au moins un élément (13a' ; 13b' ; 13c') d'appui sur l'arbre, et

- un élément (12a' ; 12b' ; 12c') de rappel d'au moins un élément d'appui sur l'arbre.

11. Palier selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis annulaire (11a ; 111a ; 112a; 11b ; 112b; 11a' ; 11b' ; 11c'), les éléments d'appui étant reliés mécaniquement au châssis par l'intermédiaire des éléments de rappel et/ou en ce que le châssis annulaire est fabriqué d'un seul tenant ou réalisé en plusieurs pièces indépendantes, notamment en autant de pièces indépendantes que d'éléments de rappel, et/ou en ce qu'il comprend des butées (133a) de limitation de la déformation des éléments de rappel et/ou en ce que les éléments d'appui et/ou les éléments de rappel sont régulièrement répartis angulairement autour de l'axe (21).

12. Amortisseur (100), comprenant un palier (1) selon l'une des revendications précédentes et une pierre de contre-pivot.

13. Mécanisme horloger (110), notamment oscillateur à balancier, comprenant au moins un palier selon l'une des revendications 1 à 11 ou un amortisseur selon la revendication précédente et un arbre (2) monté dans l'au moins un palier.

14. Mécanisme selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le mécanisme comprend un résonateur comprenant un balancier et/ou en ce que le mécanisme comprend un résonateur dont une portion d'arbre ou un tigeron est guidé par le palier et/ou en ce que l'au moins un élément de rappel est précontraint.

15. Mouvement horloger (120) comprenant au moins un palier selon l'une des revendications 1 à 11 ou un amortisseur selon la revendication 12 ou un mécanisme selon la revendication 13 ou 14.

16. Pièce d'horlogerie (130), notamment montre bracelet, comprenant un mouvement selon la revendication précédente ou un mécanisme selon la revendication 13 ou 14 ou un amortisseur (100) selon la revendication 12 ou au moins un palier selon l'une des revendications 1 à 11.

Dessins