CH708553A2 - Mobile watchmaker to catch up game. - Google Patents
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Abstract
Mobile horloger à rattrapage de jeu constitué par un ensemble monobloc comprenant un moyeu (1.2, 2.2), une première serge dentée (1.1) reliée de façon rigide au moyeu (1.2, 2.2) et une seconde serge dentée (2.1) reliée au moyeu (1.2, 2.2) par au moins un second bras déformable élastiquement (2.3) permettant un déplacement angulaire de la seconde serge (2.1) par rapport à la première serge (1.1).A watch-making mobile watch with a one-piece assembly comprising a hub (1.2, 2.2), a first toothed serge (1.1) rigidly connected to the hub (1.2, 2.2) and a second toothed serge (2.1) connected to the hub ( 1.2, 2.2) by at least one second resiliently deformable arm (2.3) allowing angular displacement of the second serge (2.1) relative to the first serge (1.1).
Description
Description Description
[0001 ] La présente invention a pour objet un mobile horloger, roue, pignon ou couronne dentée destinée à être incorporé dans un rouage ou chaîne cinématique et coopérant donc avec au moins un autre mobile ou engrenage, ce mobile horloger devant permettre de supprimer tout jeu entre sa denture et celle de l’autre mobile avec lequel il engrène. Cette invention concerne donc un mobile horloger à rattrapage de jeu. The present invention relates to a mobile clock, wheel, pinion or ring gear to be incorporated in a cog or kinematic chain and therefore cooperating with at least one other mobile or gear, this mobile watchmaker to allow to delete any game between his teeth and that of the other mobile with which he meshes. This invention therefore relates to a watchmaker mobile game catching.
[0002] Différents types d’engrenage à rattrapage de jeu sont connus. Le document US 2 808 033 décrit un engrenage à rattrapage de jeu comprenant une première roue dentée solidaire d’un axe et une seconde roue dentée, de même diamètre que la première roue dentée, solidaire d’un tube. L’axe de la première roue dentée s’étend dans le tube de la seconde roue dentée et est fixé à ce tube à son extrémité libre de manière à ce que les dentures des première et seconde roues soient décalées. L’axe et le tube forment une barre de torsion permettant aux roues de se décaler angulairement par déformation élastique de cette barre de torsion. [0002] Different types of gears with catch-up play are known. Document US Pat. No. 2,808,033 describes a backlash gear comprising a first gearwheel secured to an axis and a second gearwheel having the same diameter as the first gear wheel, integral with a tube. The axis of the first gearwheel extends into the tube of the second gearwheel and is fixed to this tube at its free end so that the teeth of the first and second wheels are shifted. The axis and the tube form a torsion bar allowing the wheels to angularly shift by elastic deformation of the torsion bar.
[0003] Un tel engrenage à rattrapage de jeu présente des inconvénients majeurs qui sont, son encombrement dû à la longueur de l’axe et du tube et le couple très important nécessaire pour décaler angulairement les roues l’une par rapport à l’autre ce qui induit des forces de frottements élevées entre cet engrenage à rattrapage de jeu et l’engrenage avec lequel il engrène ce qui peut conduire à des pertes d’énergie élevées et un mauvais rendement de la chaîne cinématique ainsi réalisée. Such a catch-up gear has major drawbacks that are its size due to the length of the axis and the tube and the very large torque required to angularly shift the wheels relative to each other. which induces high friction forces between this game-catching gear and the gear with which it meshes which can lead to high energy losses and poor performance of the kinematic chain thus produced.
[0004] Le document US 2002/0 121 152 décrit un engrenage à rattrapage de jeu comprenant deux roues dentées coaxiales reliées par un ressort. En position de repos les roues dentées sont décalées angulairement. Cet engrenage à rattrapage de jeu est encombrant, les roues dentées devant être épaisses pour loger le ressort et l’ensemble n’est pas monobloc ce qui complique son montage dans une chaîne de transmission. US 2002/0121 152 discloses a backlash gear comprising two coaxial gear wheels connected by a spring. In the rest position, the toothed wheels are angularly offset. This catch-up gear is cumbersome, the gear wheels must be thick to accommodate the spring and the assembly is not monobloc which complicates its assembly in a transmission chain.
[0005] La présente invention a pour but la réalisation d’un mobile horloger à rattrapage de jeu qui soit très peu encombrant, surtout de très faible épaisseur, et qui soit monobloc pour faciliter son incorporation dans un mécanisme. Un autre but de la présente invention est de réaliser un mobile horloger à rattrapage de jeu dans lequel le couple nécessaire pour déplacer les deux roues dentées soit faible pour ne pas obérer le rendement d’une chaîne de transmission comportant un tel mobile à rattrapage de jeu. Un autre but est de réaliser un mobile horloger à rattrapage de jeu de faible poids. The present invention aims to achieve a watchmaking mobile catch-up game that is very compact, especially very thin, and is monobloc to facilitate its incorporation into a mechanism. Another object of the present invention is to provide a watchmaking mobile with backlash in which the torque necessary to move the two toothed wheels is low so as not to affect the efficiency of a transmission chain comprising such a mobile game catch-up Another goal is to make a mobile watchmaker to catch up with a game of low weight.
[0006] Ainsi la présente invention a pour objet un mobile horloger à rattrapage de jeu obviant aux inconvénients précités constitué d’un ensemble monobloc comprenant un moyeu; une première serge dentée reliée rigidement au moyeu; une seconde serge dentée reliée au moyeu par des seconds bras déformables élastiquement permettant un déplacement angulaire de la seconde serge par rapport à la première serge. Thus the present invention relates to a watchmaking mobile catch-up game obviating the aforementioned drawbacks consisting of a one-piece assembly comprising a hub; a first serge serrated rigidly connected to the hub; a second serge serrated connected to the hub by second elastically deformable arms allowing angular displacement of the second serge relative to the first serge.
[0007] Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d’exemple plusieurs formes d’exécution du mobile horloger à rattrapage de jeu selon l’invention. The accompanying drawing illustrates schematically and by way of example several embodiments of the watchmaking mobile game catch-up according to the invention.
La fig. 1 La fig. 2 La fig. 3 Fig. 1 FIG. 2 FIG. 3
La fig. 4 Fig. 4
Les fig. 5, 6 et 7 Figs. 5, 6 and 7
La fig. 8 La fig. 9 La fig. 10 est une vue en plan d’une première forme d’exécution du mobile horloger à rattrapage de jeu. est une vue en coupe selon la ligne A-A de la fig. 1. est une vue en plan d’un premier élément du mobile horloger à rattrapage de jeu illustré aux fig. 1 et 2. est une vue en plan d’un second élément du mobile horloger à rattrapage de jeu illustré aux fig. 1 et 2. illustrent en plan, à plus petite échelle, des variantes d’exécution du second élément du mobile horloger à rattrapage de jeu. est une vue en plan d’une seconde forme d’exécution du mobile horloger à rattrapage de jeu. est une vue en coupe selon la ligne B-B de la fig. 8. illustre le couple consommé par le mobile horloger en pourcent par rapport au couple disponible en fonction de la raideur angulaire entre les deux serges dentées du mobile horloger. Fig. FIG. 9 FIG. 10 is a plan view of a first embodiment of the time-compensating clockmotor is a sectional view along the line A-A of FIG. 1. is a plan view of a first element of the clockwork mobile with play catching illustrated in FIGS. 1 and 2 is a plan view of a second element of the watchmaking mobile with play catching illustrated in FIGS. 1 and 2. illustrate in plan, on a smaller scale, alternative embodiments of the second element of the watch-making mobile watch. Is a plan view of a second embodiment of the watch-making mobile watch with catch-up clearance. is a sectional view along line BB of FIG. 8. illustrates the torque consumed by the watch mobile phone in percent relative to the available torque as a function of the angular stiffness between the two toothed serrations of the watch mobile.
[0008] La première forme d’exécution du mobile horloger à rattrapage de jeu illustrée aux fig. 1 à 4 est constituée d’un premier élément 1 (fig. 3) comportant une première serge dentée 1.1 un premier moyeu 1.2 et des premiers bras rigides 1.3 reliant rigidement la première serge dentée 1.1 au premier moyeu 1.2 et d’un second élément 2 comportant une seconde serge dentée 2.1 , un second moyeu 2.2. et des seconds bras élastiquement déformables 2.3 reliant le second moyeu 2.2 à la seconde serge 2.1. The first embodiment of the watchmaking mobile with play catching illustrated in FIGS. 1 to 4 consists of a first element 1 (FIG 3) comprising a first toothed serge 1.1 a first hub 1.2 and first rigid arms 1.3 rigidly connecting the first toothed serge 1.1 to the first hub 1.2 and a second element 2 comprising a second serrated serge 2.1, a second hub 2.2. and second resiliently deformable arms 2.3 connecting the second hub 2.2 to the second serge 2.1.
[0009] Au moins un des moyeux 1.2, 2.2 est légèrement plus épais que la serge et les bras correspondants de sorte que lorsque les deux éléments 1 et 2 sont superposés et solidarisés par leurs moyeux 1.2, 2.2 les bras 1.3, 2.3 et les serges 1.1 , 2.1 de ces deux éléments 1 , 2 ne se touchent pas mais sont séparés par un jeu qui peut être très faible de At least one of the hubs 1.2, 2.2 is slightly thicker than the serge and the corresponding arms so that when the two elements 1 and 2 are superimposed and secured by their hubs 1.2, 2.2 the arms 1.3, 2.3 and the serges 1.1, 2.1 of these two elements 1, 2 do not touch but are separated by a game that can be very weak of
2 l’ordre de quelques millièmes, voir centièmes, de millimètres, l’épaisseur des serges 1.2 et 2.1 étant de l’ordre de quelques centièmes de millimètres, par exemple 10, 15 ou 20 centièmes de millimètres. 2 the order of a few thousandths, or hundredths, millimeters, the thickness of serums 1.2 and 2.1 being of the order of a few hundredths of a millimeter, for example 10, 15 or 20 hundredths of a millimeter.
[0010] Suivant les matériaux utilisés pour la réalisation des premier et second éléments 1 , 2 leur assemblage se fait par collage, soudure ou fusionnement (fusion bonding) de leurs moyeux 1.2, 2.2 l’un contre l’autre. According to the materials used for the production of the first and second elements 1, 2 their assembly is by bonding, welding or fusion (bonding fusion) of their hubs 1.2, 2.2 against each other.
[0011 ] Ces premier et second éléments 1 , 2 peuvent bien entendu être rendu solidaire l’un de l’autre par tout autre moyen notamment des moyens de serrage mécanique. These first and second elements 1, 2 can of course be secured to one another by any other means including mechanical clamping means.
[0012] Le nombre de dents de la première serge 1.1 est de préférence identique au nombre de dents de la seconde serge 2.1 , les pas de ces deux dentures sont également de préférence identiques, par contre la forme des dents de la première serge 1.1 peut être indifféremment identique ou différente de la forme des dents de la seconde serge 2.1. The number of teeth of the first serge 1.1 is preferably identical to the number of teeth of the second serge 2.1, the pitch of these two teeth are preferably preferably identical, against the shape of the teeth of the first serge 1.1 can be indifferently identical or different from the shape of the teeth of the second serge 2.1.
[0013] Les bras 1.2 du premier élément sont rigides, non déformables élastiquement, et leur dimensionnement est prévu en fonction du couple que ce mobile horloger doit pouvoir transmettre. Ces premiers bras rigides peuvent être remplacés par toute liaison rigide, par exemple une planche. The arms 1.2 of the first element are rigid, not elastically deformable, and their dimensioning is provided depending on the torque that mobile watchmaker must be able to transmit. These first rigid arms can be replaced by any rigid connection, for example a board.
[0014] Ce premier élément 1 du mobile horloger à rattrapage de jeu de cette première forme d’exécution comporte encore en son centre et relié à son premier moyeu 1.2 un dispositif de fixation par pincement 1.4 pour fixer le mobile horloger à rattrapage de jeu sur un axe. This first element 1 of the clockwork mobile game catching this first embodiment further comprises in its center and connected to its first hub 1.2 a clamping device 1.4 by pinching to fix the clockmaker to catch the game on an axe.
[0015] Dans une variante le premier moyeu peut être collé sur un axe ou sur une pièce métallique permettant le chassage de l’ensemble sur un axe. In a variant the first hub can be glued to an axis or a metal part for driving the assembly on an axis.
[0016] Le second élément 2 comporte encore des bras de butée 2.4 rigides s’étendant radialement de son second moyeu The second element 2 further comprises rigid 2.4 abutment arms extending radially from its second hub.
2.2 vers la seconde serge 2.1 dont les extrémités libres sont situées entre des butées 2.5 que comporte la périphérie interne de la seconde serge. Ces bras de butée 2.4 et ces butées 2.5 limitent l’amplitude du déplacement angulaire que la seconde serge 2.1 peut effectuer par rapport au second moyeu pour éviter que les bras élastiques 2.3 de ce second élément 2 ne se cassent accidentellement lors de manipulations ou de chocs. 2.2 to the second serge 2.1 whose free ends are located between stops 2.5 that includes the inner periphery of the second serge. These stop arms 2.4 and these stops 2.5 limit the amplitude of the angular displacement that the second serge 2.1 can perform relative to the second hub to prevent the elastic arms 2.3 of the second element 2 from accidentally breaking during handling or shock .
[0017] De préférence le premier élément 1 et le second élément 2 sont réalisés à partir d’une plaque (Wafer) de silicium par exemple par gravure selon le procédé DRIE (Deep reactive-ion-etching) et l’assemblage du premier et second éléments Preferably the first element 1 and the second element 2 are made from a silicon wafer plate, for example by etching according to the DRIE method (Deep reactive-ion-etching) and the assembly of the first and second elements. second elements
1.2 se fait par soudage (fusion bonding) de leurs moyeux respectifs 1.2, 2.2 l’un sur l’autre. 1.2 is done by fusion bonding of their respective hubs 1.2, 2.2 on top of one another.
[0018] La fixation du premier élément 1 sur le second élément 2 se fait de manière à ce que la denture de la seconde serge Fixing the first element 1 on the second element 2 is made so that the teeth of the second serge
2.1 soit décalée angulairement par rapport à la denture de la première serge 1.1 alors que les seconds bras élastiques 2.3 du second élément sont à l’état de repos, non déformés élastiquement. Le décalage des dentures de la première serge 2.1 is angularly offset relative to the teeth of the first serge 1.1 while the second elastic arms 2.3 of the second element are in the state of rest, not elastically deformed. The offset of the teeth of the first serge
1.1 et de la seconde serge 2.1 est tel que quel que soit l’entraxe entre le mobile horloger à rattrapage de jeu et le mobile avec lequel il engrène et quelle que soit sa position. angulaire une dent du mobile avec lequel il engrène soit pincée entre deux dents du mobile horloger à rattrapage de jeu. 1.1 and the second serge 2.1 is such that regardless of the spacing between the watch mobile gaming catch-up and the mobile with which it meshes and regardless of its position. angular a tooth of the mobile with which it meshes is pinched between two teeth of the mobile watchmaker play catch.
[0019] Une fois les deux ensembles 1 , 2 assemblés le mobile horloger à rattrapage de jeu est monobloc, très mince et donc peu encombrant particulièrement en hauteur ou épaisseur. Lorsqu’il est réalisé en silicium il est extrêmement précis du fait des nouvelles techniques d’usinage et son matériau est sans fatigue. En fonction, ce mobile horloger à rattrapage de jeu évite tout jeu avec d’autres mobiles avec lesquels il engrène. En effet par cette réalisation il est aisé de maîtriser des faibles raideurs de ressort des seconds bras élastiquement déformables ce qui minimise la consommation d’énergie du rouage comportant ce mobile horloger tout en maintenant un faible encombrement. En fait en ajustant les caractéristiques géométriques des bras élastiques 2.3 le couple entre les deux ensembles 1 et 2 peut être réduit juste à sa valeur nécessaire pour assurer le rattrapage de jeu sans plus, de sorte que les pertes sont réduites au minimum. Once the two assemblies 1, 2 assembled the mobile watchmaker play catch is monobloc, very thin and therefore not bulky particularly in height or thickness. When made of silicon it is extremely accurate due to new machining techniques and its material is fatigue-free. In function, this mobile watchmaker with catch-up game avoids any game with other mobiles with which it meshes. Indeed by this embodiment it is easy to control the low spring stiffness of the second elastically deformable arms which minimizes the energy consumption of the train comprising this mobile watch while maintaining a small footprint. In fact by adjusting the geometric characteristics of the elastic arms 2.3 the torque between the two sets 1 and 2 can be reduced just to its value necessary to ensure the play catchup without more, so that the losses are reduced to a minimum.
[0020] La fig. 10 illustre pour un mobile horloger à rattrapage de jeu de cette première forme d’exécution le couple consommé par rapport au couple disponible. Comme on le voit la consommation d’énergie en pourcentage du couple disponible en fonction de la raideur angulaire des seconds bras élastiques 2.3, reliant les deux serges dentées ne dépasse pas 10% du couple transmis pour une raideur angulaire de 400 pNm/° ce qui est faible et négligeable. En pratique on fera en sorte que la raideur angulaire des second bras élastiques 2.3 soit comprise entre 50 et 300 pNm/° de préférence environ 200 pNm/°. Ceci peut être obtenu lors de la fabrication en calculant l’épaisseur, la longueur et la largeur des seconds bras élastiques 2.3. FIG. 10 illustrates, for a watch-making clock-game mobile phone of this first embodiment, the torque consumed with respect to the available torque. As can be seen the energy consumption as a percentage of the available torque as a function of the angular stiffness of the second elastic arms 2.3, connecting the two toothed serges does not exceed 10% of the torque transmitted for an angular stiffness of 400 pNm / ° which is weak and negligible. In practice it will be ensured that the angular stiffness of the second elastic arms 2.3 is between 50 and 300 pNm / ° preferably about 200 pNm / °. This can be obtained during manufacture by calculating the thickness, the length and the width of the second elastic arms 2.3.
[0021 ] Avec les techniques d’usinage du silicium on obtient un très bon état de surface du mobile et notamment des dentures des deux serges 1 et 2 et une grande liberté de design notamment des dentures. Au repos il n’y a pas de préarmage des seconds bras élastiques 2.3. De plus ce mobile horloger peut être réalisé dans de très petites dimensions. With the silicon machining techniques we obtain a very good surface of the mobile and in particular the teeth of the two serges 1 and 2 and great freedom of design including teeth. At rest there is no pre-arming of the second elastic arms 2.3. In addition, this mobile watch can be made in very small dimensions.
[0022] Dans cette première forme d’exécution du mobile horloger à rattrapage de jeu la première serge dentée 1 comporte le même nombre de dents que la seconde serge dentée 2 et ces dents sont de forme identique. Toutefois dans des variantes le nombre de dents de la première serge dentée 1 peut être différent de celui de la seconde serge dentée 2 de même que la forme des dents desdites serges dentées 1 , 2 peut être différente. In this first embodiment of the watchmaking mobile catch-up game the first toothed serge 1 has the same number of teeth as the second tooth serge 2 and these teeth are of identical shape. However, in variants, the number of teeth of the first serge 1 may be different from that of the second serge 2 as the shape of the teeth of said serrations 1, 2 may be different.
[0023] Ce qui importe c’est qu’en fonctionnant, le mobile horloger à rattrapage de jeu étant en prise avec un engrenage, au moins une dent de cet engrenage soit en permanence pincée entre deux dents du mobile horloger à rattrapage de jeu quelle que soit la position angulaire de ce mobile horloger et l’entraxe des deux mobiles. What is important is that in operation, the clockwork mobile watch catching play being engaged with a gear, at least one tooth of this gear is permanently pinched between two teeth of the watch mobile gaming catch-up that is the angular position of this watch mobile and the distance between the two mobiles.
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- 2013-09-03 CH CH01505/13A patent/CH708553B1/en unknown
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RU2718761C2 (en) * | 2016-02-19 | 2020-04-14 | Бланпэн Са | Clock wheel with dead stroke eliminated |
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