CH714319A2 - Device for guiding in translation of a mobile component. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un dispositif (1; 2) comprenant un élément fixe (13, 23), un élément mobile (100) et des premier (12) et deuxième (22) organes élastiques reliant l’élément fixe (13, 23); et l’élément mobile (100) et étant agencés pour guider l’élément mobile (100) en translation par rapport audit élément fixe (13, 23). Chacun des premier (12) et deuxième (22) organes élastiques est agencé pour exercer sur l’élément mobile (100) une force de rappel élastique sensiblement constante sur une plage prédéterminée de positions de l’élément mobile (100) par rapport à l’élément fixe (13, 23), les forces de rappel élastique exercées par les premier (12) et deuxième (22) organes élastiques se compensant au moins partiellement dans toute ladite plage prédéterminée. L’invention concerne également un procédé de réalisation d’un tel dispositif, un ensemble horloger comprenant un tel dispositif et un composant horloger solidaire en translation de l’élément mobile, ainsi qu’une pièce d’horlogerie telle qu’une montre-bracelet ou une montre de poche, comprenant un tel ensemble.The invention relates to a device (1; 2) comprising a fixed element (13, 23), a movable element (100) and first (12) and second (22) elastic members connecting the fixed element (13, 23). ; and the movable member (100) and being arranged to guide the movable member (100) in translation relative to said fixed member (13, 23). Each of the first (12) and second (22) elastic members is arranged to exert on the movable member (100) a substantially constant elastic return force over a predetermined range of positions of the movable member (100) relative to the fixed element (13, 23), the elastic return forces exerted by the first (12) and second (22) resilient members compensating at least partially throughout said predetermined range. The invention also relates to a method for producing such a device, a watch assembly comprising such a device and a watch component integral in translation with the mobile element, as well as a timepiece such as a wristwatch. or a pocket watch, comprising such an assembly.
Description
Description [0001] La présente invention concerne un dispositif, typiquement horloger, pour le guidage d’un composant mobile en translation.Description: The present invention relates to a device, typically a watchmaker, for guiding a moving component in translation.
[0002] Le brevet européen EP 2 607 968 B1 décrit un mécanisme d’échappement horloger comprenant une ancre d’échappement effectuant un mouvement alternatif en translation selon une direction de manière à se rapprocher et à s’éloigner de l’ancre de l’organe régulateur. Ce mécanisme d’échappement comprend des moyens de guidage en coulissement agencés pour coopérer avec des éléments d’appui solidaires d’un bâti d’une pièce d’horlogerie. De tels moyens de guidage présentent l’inconvénient d’engendrer des frottements et donc des pertes d’énergie.European patent EP 2 607 968 B1 describes a timepiece escapement mechanism comprising an escapement anchor performing a reciprocating movement in translation in a direction so as to approach and move away from the anchor of the regulatory body. This escapement mechanism comprises sliding guide means arranged to cooperate with support elements integral with a frame of a timepiece. Such guide means have the disadvantage of causing friction and therefore energy losses.
[0003] La demande internationale WO 2013/144 236 décrit également un mécanisme d’échappement comprenant une ancre d’échappement effectuant un mouvement alternatif en translation. Le guidage en translation de l’ancre est réalisé au moyen de deux lames flexibles précontraintes en flambage, chacune de ces lames étant associée à un ressort de charge afin d’annuler sa rigidité. De tels moyens de guidage permettent d’éliminer les frottements mais présentent l’inconvénient d’engendrer une force de rappel élastique.[0003] International application WO 2013/144,236 also describes an escapement mechanism comprising an escapement anchor performing a reciprocating movement in translation. The translational guidance of the anchor is achieved by means of two flexible blades prestressed in buckling, each of these blades being associated with a load spring in order to cancel its rigidity. Such guide means make it possible to eliminate friction but have the disadvantage of generating an elastic restoring force.
[0004] D’une manière générale, les guidages flexibles définissent un axe de déplacement uniquement virtuel pour le composant mobile et présentent l’avantage d’annuler les frottements. Cependant, ils présentent l’inconvénient d’engendrer une force de rappel qui, dans certaines utilisations, est indésirable ou trop importante, une telle force engendrant une surconsommation d’énergie.In general, flexible guides define an only virtual axis of movement for the mobile component and have the advantage of canceling friction. However, they have the disadvantage of generating a restoring force which, in certain uses, is undesirable or too great, such a force causing an overconsumption of energy.
[0005] Pour diminuer cette force de rappel une possibilité consistant à réaliser des guidages flexibles avec des lames présentant de très faibles raideurs n’est pas convenable car des lames de très faible raideur sont généralement fines et donc fragiles et difficiles à fabriquer. De plus, des lames de très faible raideur entraînent un guidage moins précis qu’un guidage avec des lames plus épaisses et autorisent notamment des déplacements parasites en dehors du plan défini par l’élément à guider lors de son déplacement en translation. En outre, une telle méthode ne peut permettre d’annuler complètement la force de rappel.To reduce this restoring force, a possibility consisting in making flexible guides with blades having very low stiffness is not suitable because blades of very low stiffness are generally fine and therefore fragile and difficult to manufacture. In addition, blades of very low stiffness cause less precise guidance than guidance with thicker blades and in particular allow parasitic displacements outside the plane defined by the element to be guided during its displacement in translation. Furthermore, such a method cannot completely cancel the restoring force.
[0006] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de guidage d’un composant mobile en translation qui soit précis et qui permette d’annuler les frottements tout en atténuant voire en supprimant toute force de rappel.An object of the present invention is to provide a device for guiding a moving component in translation which is precise and which makes it possible to cancel friction while attenuating or even eliminating any restoring force.
[0007] L’invention propose à cette fin un dispositif comprenant un élément fixe, un élément mobile et des premier et deuxième organes élastiques reliant l’élément fixe et l’élément mobile et étant agencés pour guider l’élément mobile en translation par rapport audit élément fixe, caractérisé en ce que chacun des premier et deuxième organes élastiques est agencé pour exercer sur l’élément mobile une force de rappel élastique sensiblement constante sur une plage prédéterminée de positions de l’élément mobile par rapport à l’élément fixe, les forces de rappel élastique exercées par les premier et deuxième organes élastiques se compensant au moins partiellement dans toute ladite plage prédéterminée.The invention provides for this purpose a device comprising a fixed member, a movable member and first and second elastic members connecting the fixed member and the movable member and being arranged to guide the movable member in translation relative to said fixed element, characterized in that each of the first and second elastic members is designed to exert on the mobile element a substantially constant elastic restoring force over a predetermined range of positions of the mobile element relative to the fixed element, the elastic restoring forces exerted by the first and second elastic members at least partially compensating for each other throughout said predetermined range.
[0008] L’invention propose également un procédé selon la revendication 13 de réalisation d’un tel dispositif, un ensemble horloger selon la revendication 15 comprenant un tel dispositif et un composant horloger solidaire en translation de l’élément mobile, ainsi qu’une pièce d’horlogerie selon la revendication 17 telle qu’une montre-bracelet ou une montre de poche, comprenant un tel ensemble.The invention also provides a method according to claim 13 for producing such a device, a timepiece assembly according to claim 15 comprising such a device and a timepiece component integral in translation with the movable element, as well as a timepiece according to claim 17 such as a wristwatch or a pocket watch, comprising such an assembly.
[0009] 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:Other features and advantages of the present invention will appear on reading the following detailed description made with reference to the accompanying drawings in which:
CH 714 319 A2CH 714 319 A2
[0010] La fig. 1 représente un dispositif 1, typiquement horloger, selon un premier mode de réalisation de l’invention comprenant une première 10 et une deuxième 20 unité monolithique se faisant face et un élément rigide mobile à guider en translation 100. Chacune des unités 10, 20 comprend une partie de liaison 11,21, rigide et mobile, jointe à l’élément à guider 100 et un organe élastique 12, 22 reliant cette dernière à un support 13, 23 rigide. Chacun des supports 13, 23 est en une seule partie dans le dispositif 1 représenté à la fig. 1 mais pourrait comprendre plusieurs parties fixes les unes par rapport aux autres, par exemple plusieurs parties fixées sur un même bâti. L’ensemble des supports 13, 23 du dispositif 1 représenté à la fig. 1 constitue un élément fixe en deux parties fixes l’une par rapport à l’autre mais pourrait également être en une seule partie.[0010] FIG. 1 shows a device 1, typically a watchmaker, according to a first embodiment of the invention comprising a first 10 and a second monolithic unit facing each other and a rigid movable element to be guided in translation 100. Each of the units 10, 20 comprises a connecting part 11, 21, rigid and mobile, attached to the element to be guided 100 and an elastic member 12, 22 connecting the latter to a rigid support 13, 23. Each of the supports 13, 23 is in a single part in the device 1 shown in FIG. 1 but could include several fixed parts with respect to each other, for example several parts fixed on the same frame. The set of supports 13, 23 of the device 1 shown in FIG. 1 constitutes a fixed element in two parts which are fixed relative to one another but could also be in one part.
[0011] Chaque organe élastique 12, 22 comprend typiquement:Each elastic member 12, 22 typically includes:
- une lame élastique 12a, 22a travaillant en flambage, ladite lame 12a, 22a étant interrompue dans sa partie centrale par la partie de liaison 11,21 et ayant ses deux extrémités jointes audit support 13, 23;- An elastic blade 12a, 22a working in buckling, said blade 12a, 22a being interrupted in its central part by the connecting part 11,21 and having its two ends joined to said support 13, 23;
- une paire de lames élastiques de jonction 12b, 22b travaillant en flexion, une des extrémités de chaque lame de ladite paire étant reliée à la partie de liaison 11, 21 et s’étendant de cette partie de liaison 11,21 vers le support 13, 23; et- A pair of elastic junction blades 12b, 22b working in flexion, one end of each blade of said pair being connected to the connecting part 11, 21 and extending from this connecting part 11,21 towards the support 13 , 23; and
- deux paires de lames élastiques 12c, 22c parallèles, travaillant en flexion et reliant la paire de lames élastiques de jonction 12b, 22b au support 13, 23.- two pairs of elastic blades 12c, 22c parallel, working in flexion and connecting the pair of elastic junction blades 12b, 22b to the support 13, 23.
[0012] Le support 13, 23 de chacune des unités 10, 20 est fixé sur un bâti 3, la partie de liaison 11,21 étant mobile par rapport au support 13, 23. Le bâti 3 peut être fixe ou mobile et comprend typiquement une platine, un pont ou une cage de tourbillon d’un mécanisme horloger.The support 13, 23 of each of the units 10, 20 is fixed on a frame 3, the connecting part 11, 21 being movable relative to the support 13, 23. The frame 3 can be fixed or mobile and typically comprises a plate, a bridge or a tourbillon cage of a watch mechanism.
[0013] La partie de liaison 11, 21 de chacune des unités 10, 20 est guidée en translation par l’organe élastique 12, 22 de ladite unité 10, 20 et se déplace le long d’une droite (d).The connecting part 11, 21 of each of the units 10, 20 is guided in translation by the elastic member 12, 22 of said unit 10, 20 and moves along a straight line (d).
[0014] Chacune des parties de liaison 11,21 est jointe à l’élément à guider 100 par tout moyen convenable, par exemple par la réalisation d’une structure monolithique ou bien par collage, vissage, soudure, brasage, chassage sur goupilles, clipsageou autre.Each of the connecting parts 11, 21 is joined to the element to be guided 100 by any suitable means, for example by producing a monolithic structure or else by gluing, screwing, welding, brazing, driving on pins, clipping or other.
[0015] Les parties de liaison 11, 21 et l’élément à guider 100 peuvent donc se déplacer en translation le long de la droite (d) définie précédemment.The connecting parts 11, 21 and the element to be guided 100 can therefore move in translation along the straight line (d) defined above.
[0016] Dans l’exemple représenté à la fig. 1, pour chaque unité 10, 20, l’ensemble comprenant l’organe élastique 12, 22 et la partie de liaison 11,21 est symétrique par rapport à cette droite (d).In the example shown in fig. 1, for each unit 10, 20, the assembly comprising the elastic member 12, 22 and the connecting part 11, 21 is symmetrical with respect to this straight line (d).
[0017] Au sein du dispositif 1, chacun des organes élastiques 12, 22 est pré-armé et exerce une force respectivement F-io, F20 tendant à éloigner l’élément à guider 100 du support 13, 23 auquel il est associé. Les unités 10, 20 étant placées face à face, en opposition, les forces F10 et F20 sont opposées, comme représenté par les flèches F10 et F20 à la fig. 1.Within the device 1, each of the elastic members 12, 22 is pre-armed and exerts a force respectively F-io, F 20 tending to move the element to be guided 100 from the support 13, 23 with which it is associated. The units 10, 20 being placed face to face, in opposition, the forces F 10 and F 20 are opposite, as shown by the arrows F 10 and F 20 in FIG. 1.
[0018] Chaque lame élastique 12a et 22a est ici préformée droite et travaille en flambage sous l’effet de son pré-armage. Les lames élastiques 12a et 22a pourraient cependant être préformées flambées, c’est-à-dire usinées avec une forme flambée. Encore une autre possibilité consisterait en l’utilisation de lames élastiques 12a, 12b préformées droites puis comprimées lors de l’assemblage des unités 10, 20.Each elastic blade 12a and 22a is here preformed straight and works in buckling under the effect of its pre-winding. The elastic blades 12a and 22a could, however, be preformed in flamed form, that is to say machined with a flamed form. Yet another possibility would consist in the use of elastic blades 12a, 12b preformed straight and then compressed during the assembly of the units 10, 20.
CH 714 319 A2 [0019] Le déplacement des parties de liaison 11, 21 dans le sens opposé aux flèches F10, F20 peut être limité par des butées 14, 24 faisant partie des supports 13, 23.CH 714 319 A2 The displacement of the connecting parts 11, 21 in the opposite direction to the arrows F 10 , F 20 can be limited by stops 14, 24 forming part of the supports 13, 23.
[0020] Les deux unités 10, 20 du dispositif 1 représenté à la fig. 1 sont identiques (en particulier les organes élastiques 12, 22 ont la même forme).The two units 10, 20 of the device 1 shown in FIG. 1 are identical (in particular the elastic members 12, 22 have the same shape).
[0021] Pour la compréhension de l’invention, le comportement de chaque unité 10, 20 du dispositif 1, considérée isolément, c’est-à-dire libre de toute interaction avec l’élément à guider 100 ou avec l’autre unité, et sans butée 14, 24, est décrit ci-dessous. Les fig. 2a et 2b représentent l’unité 10 isolée.For the understanding of the invention, the behavior of each unit 10, 20 of the device 1, considered in isolation, that is to say free from any interaction with the element to be guided 100 or with the other unit , and without stop 14, 24, is described below. Figs. 2a and 2b represent the isolated unit 10.
[0022] L’unité 10 isolée représentée à la fig. 2a peut être armée par translation de sa partie de liaison 11 le long de la droite (d) dans la direction entraînant un effort de compression sur la lame élastique 12a et son flambage, c’est-à-dire dans la direction de son support 13 (sens d’armage) d’une distance Δ10. La position dans laquelle Δ10= 0 correspond à la position de repos de l’unité 10 isolée, c’est-à-dire à la position dans laquelle toutes les lames élastiques de son organe élastique 12 sont au repos (n’exercent aucune force de rappel élastique) et la valeur de Δ10 augmente lorsque sa partie de liaison 11 se rapproche de son support 13. La fig. 2a représente l’unité 10 isolée dans ladite position de repos. Lorsque l’organe élastique 12 est au repos, la droite (d) est typiquement sensiblement parallèle aux lames de jonction 12b et sensiblement équidistante de chacune desdites lames 12b.The isolated unit 10 shown in FIG. 2a can be armed by translation of its connecting part 11 along the straight line (d) in the direction causing a compressive force on the elastic blade 12a and its buckling, that is to say in the direction of its support 13 (winding direction) from a distance Δ 10 . The position in which Δ 10 = 0 corresponds to the rest position of the isolated unit 10, that is to say the position in which all the elastic blades of its elastic member 12 are at rest (do not exert any elastic restoring force) and the value of Δ 10 increases when its connecting part 11 approaches its support 13. FIG. 2a shows the unit 10 isolated in said rest position. When the elastic member 12 is at rest, the straight line (d) is typically substantially parallel to the junction blades 12b and substantially equidistant from each of said blades 12b.
[0023] Lors de l’armage, l’organe élastique 12 de l’unité 10 se déforme pour exercer, dans l’unité 10 armée, une force de rappel F10(A10) dans le sens opposé au sens d’armage, cette force dépendant de la position Δ10 de la partie de liaison 11 et tendant à faire revenir l’unité 10 dans sa position de repos, c’est-à-dire à éloigner la partie de liaison 11 du support 13.During arming, the elastic member 12 of the unit 10 is deformed to exert, in the armed unit 10, a restoring force F 10 (A 10 ) in the direction opposite to the arming direction , this force depending on the position Δ 10 of the connecting part 11 and tending to return the unit 10 to its rest position, that is to say to move the connecting part 11 away from the support 13.
[0024] La fig. 2b représente l’unité 10 isolée après armage. La flèche F10 représentée à la fig. 2b illustre la force de rappel F ιο(Δι o)· [0025] L’unité 10 représentée aux fig. 2a et 2b correspond à une unité particulière réalisée par la demanderesse dont les dimensions sont, lorsque elle est à l’état de repos, celles indiquées dans le tableau 1 ci-dessous.[0024] FIG. 2b represents the unit 10 isolated after arming. The arrow F 10 shown in FIG. 2b illustrates the restoring force F ιο (Δι o) · The unit 10 shown in fig. 2a and 2b corresponds to a particular unit produced by the applicant, the dimensions of which are, when it is in the idle state, those indicated in table 1 below.
Tableau 1: Dimensions de l’unité particulière 10 réalisée par la demanderesse, isolée et à l’état de repos [0026]Table 1: Dimensions of the particular unit 10 produced by the applicant, isolated and in the resting state [0026]
[0027] Les grandeurs g «épaisseur lame 12a» et h «épaisseur lames 12b et 12c» se mesurent dans le plan dans lequel est représenté l’organe moteur 1 tandis que la grandeur «hauteur» se mesure perpendiculairement à ce plan.The magnitudes g "blade thickness 12a" and h "blade thickness 12b and 12c" are measured in the plane in which the drive member 1 is represented while the magnitude "height" is measured perpendicular to this plane.
[0028] Comme cela est visible à la fig. 2b, les lames élastiques de jonction 12b travaillant en flexion donnent un degré de liberté aux lames élastiques 12c qui peuvent s’écarter, augmentant ainsi la valeur de la distance E (cf. fig. 2b). Ce degré de liberté est nécessaire pour le bon fonctionnement du mécanisme, cependant, il pourrait être obtenu par tout autre moyen convenable. La valeur de E dépend donc de l’état d’armage de l’unité 10.As can be seen in FIG. 2b, the elastic junction blades 12b working in flexion give a degree of freedom to the elastic blades 12c which can move apart, thereby increasing the value of the distance E (cf. fig. 2b). This degree of freedom is necessary for the proper functioning of the mechanism, however, it could be obtained by any other suitable means. The value of E therefore depends on the arming state of unit 10.
[0029] Avant le pré-armage de l’unité 10, l’espace d’ouverture E à une valeur de 0,94 mm égale à l’espace «e» séparant les lames 12b au niveau de la partie de liaison 11.Before the pre-winding of the unit 10, the opening space E has a value of 0.94 mm equal to the space "e" separating the blades 12b at the level of the connecting part 11.
[0030] Lorsque l’unité 10 est pré-armée d’une valeur AiOarm, l’espace d’ouverture E vaut «e’» et, lorsque, en fonctionnement, l’unité 10 est armée d’une valeur AiOmax, l’espace d’ouverture E vaut «e»».When the unit 10 is pre-armed with an Ai Oarm value, the opening space E is equal to "e" and, when, in operation, the unit 10 is armed with an Ai Omax value , the opening space E is equal to "e"".
[0031] En référence à la fig. 3, soit Δ10 la position de la partie de liaison 11 de l’unité 10 isolée le long de la droite (d), tel que défini précédemment; la fig. 3 représente l’évolution F10(A10) de la force F10 exercée par la partie de liaison 11 en direction de la flèche F10, cette force étant la résultante des forces de rappel élastique exercées par les lames élastiques 12a, 12b et 12c de l’organe élastique 12. Les valeurs de la force F10(A10), pour chaque position Δ10, correspondent à laReferring to FIG. 3, let Δ 10 be the position of the connecting part 11 of the unit 10 isolated along the straight line (d), as defined above; fig. 3 represents the evolution F 10 (A 10 ) of the force F 10 exerted by the connecting part 11 in the direction of the arrow F 10 , this force being the result of the elastic restoring forces exerted by the elastic blades 12a, 12b and 12c of the elastic member 12. The values of the force F 10 (A 10 ), for each position Δ 10 , correspond to the
CH 714 319 A2 force nécessaire pour maintenir la partie de liaison 11 dans la position Δ10 correspondante. Ces valeurs sont issues d’une simulation de l’évolution de la force de rappel élastique de l’unité 10 particulière isolée réalisée par la demanderesse en fonction de la position Δ10.CH 714 319 A2 force necessary to maintain the connecting part 11 in the corresponding Δ 10 position. These values come from a simulation of the evolution of the elastic restoring force of the particular isolated unit 10 carried out by the applicant as a function of the position Δ 10 .
[0032] Comme cela est visible sur le graphique de la fig. 3 (courbe Co), cette force suit une évolution en plusieurs phases:As can be seen in the graph in FIG. 3 (curve C o ), this force follows an evolution in several phases:
- pour une position A10 comprise entre 0 et une première valeur, la force de rappel élastique augmente rapidement avec la position A10; cette phase correspond à la phase d’armage;- for a position A 10 between 0 and a first value, the elastic restoring force increases rapidly with position A 10 ; this phase corresponds to the arming phase;
- au-delà de cette première valeur, l’unité 10 est dans une phase stable. En effet, entre cette première valeur et une seconde valeur, la force de rappel élastique est sensiblement constante par rapport à la position Δ10, c’est-à-dire qu’elle ne varie pas de plus de 10%, de préférence 5%, de préférence 4%, de préférence 3%, de préférence 2%, de préférence encore 1%, sur la plage de positions comprise entre lesdites première et deuxième valeurs.- beyond this first value, the unit 10 is in a stable phase. Indeed, between this first value and a second value, the elastic restoring force is substantially constant relative to the position Δ 10 , that is to say that it does not vary by more than 10%, preferably 5 %, preferably 4%, preferably 3%, preferably 2%, more preferably 1%, over the range of positions between said first and second values.
- au-delà de cette deuxième valeur, la force de rappel élastique augmente à nouveau jusqu’à atteindre une valeur limite Fioiimite, pour un déplacement A10 = A10iimite· Cette valeur F10iimite dépend des propriétés du matériau dans lequel l’unité 10 est réalisée et est atteinte lorsque l’unité 10 subit la contrainte maximale qu’elle peut supporter.- beyond this second value, the elastic restoring force increases again until reaching a limit value Fioiimite, for a displacement A 10 = A 10 iimite · This value F 10 iimite depends on the properties of the material in which the unit 10 is realized and is reached when unit 10 undergoes the maximum stress it can bear.
[0033] L’unité particulière isolée 10 étudiée à la fig. 3 est réalisée en aciersulem H1 CK101 (acier de construction non-allié) mais tout matériau approprié peut être utilisé. Par exemple des matériaux tels que le silicium typiquement revêtu d’oxyde de silicium, le Nivaflex® 45/18 (alliage à base de cobalt, nickel et chrome;), le plastique ou le verre métallique conviennent également et permettent l’obtention d’unités dont la force de rappel élastique est sensiblement constante sur les mêmes plages de positions mais avec des intensités différentes.The particular isolated unit 10 studied in FIG. 3 is made of H1 CK101 steel (non-alloy structural steel) but any suitable material can be used. For example, materials such as silicon typically coated with silicon oxide, Nivaflex® 45/18 (alloy based on cobalt, nickel and chromium;), plastic or metallic glass are also suitable and allow obtaining units whose elastic restoring force is substantially constant over the same range of positions but with different intensities.
[0034] La plage de positions permettant la délivrance d’une force de rappel sensiblement constante étant une constante liée à la forme des lames élastiques, la contrainte maximale subie par les lames élastiques doit être inférieure ou égale à la limite élastique (F|imite) du matériau dans lequel elles sont fabriquées. Lors de l’utilisation du dispositif selon l’invention, il sera donc important de ne pas dépasser Δι0|Μθ pour ne pas plastifier ou casser les lames.The range of positions allowing the delivery of a substantially constant restoring force being a constant linked to the shape of the elastic blades, the maximum stress undergone by the elastic blades must be less than or equal to the elastic limit (F | imi te) of the material from which they are made. When using the device according to the invention, it will therefore be important not to exceed Δι 0 | Μ θ so as not to laminate or break the blades.
[0035] Le choix du matériau dépend de l’application. Les différents matériaux utilisables cités ci-dessus, aux dimensions considérées, peuvent subir, sans risque de déformation plastique ou de rupture, des contraintes (de Von Mises) allant jusqu’à 2100 MPa.The choice of material depends on the application. The different usable materials mentioned above, at the dimensions considered, can be subjected, without risk of plastic deformation or rupture, to stresses (of Von Mises) of up to 2100 MPa.
[0036] L’unité 10 isolée présentant une évolution de la force F10(A10) telle que représentée à la fig. 3 diffère des structures élastiques classiques. Ses propriétés reposent sur l’association de différents types de lames élastiques dont les propriétés sont spécifiquement choisies ainsi que sur leur agencement permettant l’addition de leurs forces de rappel élastique.The isolated unit 10 having an evolution of the force F 10 (A 10 ) as shown in FIG. 3 differs from conventional elastic structures. Its properties are based on the association of different types of elastic blades whose properties are specifically chosen as well as on their arrangement allowing the addition of their elastic restoring forces.
[0037] La courbe C-ι de la fig. 4 illustre (en N) la force de rappel élastique F10fiamb associée à la lame élastique 12a travaillant en flambage en fonction de la position A10 de la partie de liaison 11 de l’unité 10 isolée par rapport à son support 13, le long de la droite (d). On remarque que pour une certaine plage de valeurs deA10 s’étendant, dans cette unité 10 particulière, d’environ 0,01 mm à environ 1,6 mm, la courbe Ci associée à la lame 12a est sensiblement droite, de coefficient directeur environ égal à -0,28. Une régression linéaire a été effectuée et donne une équation de droite y= -0,2777x + 0,3367 avec R2 = 0,999. La lame élastique 12a du dispositif 1 présente donc, sur cette plage de valeurs au moins, une raideur négative.The curve C-ι in FIG. 4 illustrates (in N) the elastic return force F 10 fi am b associated with the elastic blade 12a working in buckling as a function of the position A 10 of the connecting part 11 of the unit 10 isolated relative to its support 13 , along the right (d). It is noted that for a certain range of values of A 10 extending, in this particular unit 10, from approximately 0.01 mm to approximately 1.6 mm, the curve Ci associated with the strip 12a is substantially straight, of directing coefficient approximately equal to -0.28. A linear regression was performed and gives a straight line equation y = -0.2777x + 0.3367 with R 2 = 0.999. The elastic blade 12a of the device 1 therefore has, over this range of values at least, a negative stiffness.
[0038] La capacité de la lame élastique 12a à travailler en flambage lui permet, lorsqu’elle est considérée isolément, de se comporter comme un bistable ou du moins de posséder une raideur linéaire négative sur une plage de positions données. L’ajustement du rapport entre la flèche f de la lame 12a au repos et son épaisseur ainsi que l’ajustement de sa longueur, de sa hauteur et de son matériau permettent de moduler la linéarité de la portion de droite sur laquelle la lame 12a possède une raideur négative.The ability of the elastic blade 12a to work in buckling allows it, when considered in isolation, to behave like a bistable or at least to have a negative linear stiffness over a range of given positions. The adjustment of the ratio between the arrow f of the blade 12a at rest and its thickness as well as the adjustment of its length, its height and its material make it possible to modulate the linearity of the right portion on which the blade 12a has negative stiffness.
[0039] La courbe C2 de cette même fig. 4 illustre, quant à elle, la contrainte maximale de Von Mises (en MPa) exercée sur la lame 12a en fonction de la position A10. Il est à noter que la contrainte de Von Mises exercée sur la lame 12a est inférieure à 2100 MPa sur toute la plage de positions A10 allant de 0,01 mm à 1,6 mm. En effet, elle n’atteint 2000 MPa qu’à partir d’une position A10 supérieure à 2mm environ.The curve C 2 of this same fig. 4 illustrates, for its part, the maximum stress of Von Mises (in MPa) exerted on the blade 12a as a function of the position A 10 . It should be noted that the Von Mises stress exerted on the blade 12a is less than 2100 MPa over the entire range of positions A 10 ranging from 0.01 mm to 1.6 mm. Indeed, it only reaches 2000 MPa from a position A 10 greater than about 2mm.
[0040] La courbe C3 de la fig. 5 illustre, la force de rappel élastique Ρ10ΠθχίΟη associée à l’ensemble des lames 12b, 12c travaillant en flexion en fonction de la position A10 de la partie de liaison 11 de l’unité 10 isolée par rapport à son support 13, le long de la droite (d). Comme c’est le cas pour tout type de ressort travaillant en flexion, la courbe C3 illustrant la force de rappel élastique en fonction du déplacement est une droite sur une plage de valeurs donnée. Les lames 12b, 12c ont une raideur positive et sont choisies pour que la raideur de l’association des lames 12b, 12c en flexion soit environ égale à 0,28 c’est-à-dire pour que le coefficient directeur de la droite Fi0fiexion(Ai0) soit environ égal à 0,28.The curve C 3 of FIG. 5 illustrates, the elastic restoring force Ρ 10Π θ χίΟ η associated with all of the blades 12b, 12c working in bending as a function of the position A 10 of the connecting part 11 of the unit 10 isolated with respect to its support 13, along the right (d). As is the case for any type of spring working in bending, the curve C 3 illustrating the elastic restoring force as a function of the displacement is a straight line over a given range of values. The blades 12b, 12c have a positive stiffness and are chosen so that the stiffness of the association of the blades 12b, 12c in bending is approximately equal to 0.28, that is to say so that the directing coefficient of the straight line Fi 0 fiexion (Ai 0 ) is approximately equal to 0.28.
[0041] Ainsi les coefficients directeurs des portions de droites associées aux courbes C-ι (F10fiamb(A10)) et C3 (F10fiexion(A10)) sont opposés. La courbe C3 fléchit légèrement pour des valeurs de A10 dépassant 1,6 mm, et peut donc être considérée comme une droite de coefficient directeur environ égal à 0,28 pour des valeurs de A10 comprises entre 0 et 1,6mm. Une régression linéaire a été effectuée et donne une équation de droite y=0,2814x + 0,0002 avec R2 = 1.Thus the directing coefficients of the portions of lines associated with the curves C-ι (F 10 fi am b (A 10 )) and C3 (F 10 fiexion (A 10 )) are opposite. The curve C 3 bends slightly for values of A 10 exceeding 1.6 mm, and can therefore be considered as a straight line of directing coefficient approximately equal to 0.28 for values of A 10 between 0 and 1.6 mm. A linear regression was performed and gives a straight line equation y = 0.2814x + 0.0002 with R 2 = 1.
[0042] La courbe C4 de cette même fig. 5 illustre, quant à elle, la contrainte maximale de Von Mises (en MPa) exercée sur l’ensemble des lames 12b et 12c travaillant en flexion en fonction de la position A10. Il est à noter que la contrainte de Von Mises exercée sur cet ensemble de lames 12b, 12c est inférieure à 2100 MPa sur une plage de positions allant de 0 mm à 1,4 mm. Elle n’atteint 2100MPa qu’à partir d’une position A10 d’environ 1,42 mm.The curve C 4 of this same fig. 5 illustrates, for its part, the maximum stress of Von Mises (in MPa) exerted on all of the blades 12b and 12c working in flexion as a function of position A 10 . It should be noted that the Von Mises stress exerted on this set of blades 12b, 12c is less than 2100 MPa over a range of positions ranging from 0 mm to 1.4 mm. It only reaches 2100 MPa from a position A 10 of about 1.42 mm.
CH 714 319 A2 [0043] L’agencement des lames 12a, 12b et 12c de l’unité 10 est tel que la courbe Co de la fig. 3 correspond à la somme des courbes C-ι et C3 des fig. 4 et 5, comme illustré à la fig. 6. Ainsi, dans la mesure où les coefficients directeurs des portions de droites associées aux courbes Ci et C3 sont opposés, l’association de la raideur négative obtenue par le biais de la lame 12a travaillant en flambage avec la raideur positive obtenue par le biais des lames 12b, 12c travaillant en flexion, permet l’obtention d’une raideur sensiblement nulle, c’est-à-dire d’une force de rappel sensiblement constante, comme illustré aux fig. 3 et 6.CH 714 319 A2 The arrangement of the blades 12a, 12b and 12c of the unit 10 is such that the curve C o in FIG. 3 corresponds to the sum of the curves C-ι and C 3 of FIGS. 4 and 5, as illustrated in fig. 6. Thus, insofar as the directing coefficients of the portions of lines associated with the curves Ci and C 3 are opposite, the association of the negative stiffness obtained by means of the blade 12a working in buckling with the positive stiffness obtained by the bias of the blades 12b, 12c working in flexion, makes it possible to obtain a substantially zero stiffness, that is to say a substantially constant restoring force, as illustrated in FIGS. 3 and 6.
[0044] L’ensemble des lames de l’organe élastique 12 de l’unité 10 du dispositif 1 est donc agencé pour exercer, dans cette unité 10, une force de rappel élastique F10(A10) sensiblement constante sur une plage de positions [A10min, A10max] de la partie de liaison 11 de ladite unité 10 par rapport à son support 13.The set of blades of the elastic member 12 of the unit 10 of the device 1 is therefore arranged to exert, in this unit 10, an elastic restoring force F 10 (A 10 ) substantially constant over a range of positions [A 10min , A 10ma x] of the connecting part 11 of said unit 10 relative to its support 13.
[0045] On distinguera la plage [Amin, Amax] théorique ([AminJhéo, Amax_théo]), correspondant à la plage de positions de la partie de liaison 11 de l’unité 10 par rapport à son support 13 dans laquelle l’unité 10 est potentiellement apte à exercer une force sensiblement constante de valeur Fconstante> indépendamment de tout risque de rupture et/ou de déformation élastique, et la plage [Amin, Amax] d’utilisation ([Amin utilisation, Amax utilisation]) correspondant à la plage de positions de la partie de liaison 11 de l’unité 10 par rapport à son support 13 dans laquelle l’unité 10 est apte à exercer une force sensiblement constante de valeur Festante, sans risque de déformation plastique ou de rupture de l’une des lames élastiques de son organe élastique 12.We distinguish the range [A min , A max ] theoretical ([A minJ heo, A max _ t heo]), corresponding to the range of positions of the connecting portion 11 of the unit 10 relative to its support 13 in which the unit 10 is potentially capable of exerting a substantially constant force value F con stant> independently of any risk of breakage and / or elastic deformation, and the [a min, a max] of service ( [A min use, A max use]) corresponding to the range of positions of the connecting part 11 of the unit 10 relative to its support 13 in which the unit 10 is able to exert a substantially constant force of Festant value , without risk of plastic deformation or rupture of one of the elastic blades of its elastic member 12.
[0046] La plage de positions ([Aminjhéo, AmaxJhéo]) correspond à la plage de recoupement des plages de positions dans lesquelles les courbes Ci et C3 sont droites. Cette plage de positions s’étend de A = 0,01 mm à A = 1,6mm dans l’exemple illustré.The position range ([A min jhéo, A maxJ héo]) corresponds to the range of overlap of the position ranges in which the curves Ci and C 3 are straight. This position range extends from A = 0.01 mm to A = 1.6 mm in the example illustrated.
[0047] La plage ([Amin utilisation, Amax_utiiisation]), incluse dans la plage ([Amin théo, AmaxJhéo]), prend en compte les données des courbes C2 et C4. Elle est restreinte à une plage de positions allant de A = 0,01 mm à A = 1,4 mm. En effet, les courbes C2 et C4 indiquent que pour des valeurs de A supérieures à 1,4mm (à partir de 1,42mm environ), la contrainte de Von Mises excède 2100 MPa, c’est-à-dire que pour des valeurs de A supérieures à Amax utilisation = 1,4 mm, l’organe élastique 12 de l’unité 10 risquerait une déformation plastique ou une rupture. Il est à noter toutefois que, en changeant le matériau utilisé pour la réalisation de cette unité 10, la limite au-delà de laquelle les lames présentent un risque de déformation plastique ou de rupture pourrait être supérieure à 2100 MPa.The range ([A min use, A m ax_utiiisation]), included in the range ([A min thé o, A maxJh éo ]), takes into account the data of the curves C 2 and C 4 . It is restricted to a range of positions from A = 0.01 mm to A = 1.4 mm. Indeed, the curves C 2 and C4 indicate that for values of A greater than 1.4 mm (from approximately 1.42 mm), the Von Mises stress exceeds 2100 MPa, that is to say that for values of A greater than A max use = 1.4 mm, the elastic member 12 of the unit 10 would risk plastic deformation or rupture. It should be noted however that, by changing the material used for the production of this unit 10, the limit beyond which the blades present a risk of plastic deformation or rupture could be greater than 2100 MPa.
[0048] La force Fconstante correspond à la valeur de la force F exercée entre les positions Amin et Amax considérées (valeur du plateau). Cette force vaut 0.343N environ dans l’exemple illustré.[0048] The con stant force F corresponds to the value of the force F exerted between the positions A min and A max considered (set value). This force is approximately 0.343N in the example illustrated.
[0049] Dans la suite de la description, quelle que soit l’unité considérée, nous entendrons par plage de positions [Amin, Amax], la plage [Amin utilisation, Amax utilisation]· Cette plage s’étend de A = 0,01 mm à A =1,4 mm pour l’unité 10.In the following description, whatever the unit considered, we mean by position range [A min , A max ], the range [A min use, A max use] · This range extends from A = 0.01 mm to A = 1.4 mm for unit 10.
[0050] De manière analogue, l’unité 20 du dispositif 1 considérée isolée peut également, à partir de sa position de repos, être armée d’une distance Δ20 par translation de sa partie de liaison 21 le long de la droite (d) dans son sens d’armage, c’est-à-dire dans le sens allant de sa partie de liaison 21 vers son support 23. La position dans laquelle A20= 0 correspond à la position de repos de l’unité 20 isolée, c’est-à-dire à la position dans laquelle toutes les lames de son organe élastique 22 sont au repos (n’exercent aucune force de rappel élastique) et la valeur de A20 augmente lorsque sa partie de liaison 21 se rapproche de son support 23. La force de rappel élastique exercée par l’unité 20 et opposée à son sens d’armage est désignée par F20.Similarly, the unit 20 of the device 1 considered isolated can also, from its rest position, be armed with a distance Δ20 by translation of its connecting part 21 along the right (d) in its winding direction, that is to say in the direction going from its connecting part 21 towards its support 23. The position in which A 20 = 0 corresponds to the rest position of the isolated unit 20, that is to say in the position in which all the blades of its elastic member 22 are at rest (exert no elastic restoring force) and the value of A 20 increases when its connecting part 21 approaches its support 23. The elastic return force exerted by the unit 20 and opposite to its winding direction is designated by F 20 .
[0051] De manière générale, lorsque la partie de liaison 11, 21 d’une unité 10, 20 est dans la position dans laquelle la valeur de Δ associée, respectivement A10 ou A20, est égale à x mm, on dit que l’unité 10, 20 est armée x mm.In general, when the connecting part 11, 21 of a unit 10, 20 is in the position in which the value of Δ associated, respectively A 10 or A 20 , is equal to x mm, it is said that unit 10, 20 is armed x mm.
[0052] Chaque unité 10, 20 du dispositif 1 possède une plage de positions, respectivement [A10min, A10max], [A20min, A20max] qui lui est propre, dans laquelle elle exerce une force de rappel élastique, respectivement F10(A10) et F20(A20), sensiblement constante. Dans le premier mode de réalisation de l’invention, les deux unités 10, 20 étant identiques, on a [A10min, AiOmax] = [A2o min, A2omax]· [0053] Le dispositif 1 est conçu de sorte que, lorsqu’il est au repos, c’est-à-dire lorsqu’aucune force extérieure ne s’exerce sur lui, et notamment lorsqu’aucune force extérieure ne tend à engendrer un déplacement de ses parties de liaison 11, 21 par rapport à ses supports 13, 23, chacune de ses deux unités 10, 20 est armée d’une valeur respectivement AiOarm et A2oarm- On dit alors que les unités 10, 20 sont pré-armées respectivement de AiOarm et de Δ2θ3ΓΠ· [0054] Comme déjà indiqué, les deux unités 10, 20 se font face de sorte que les forces F10 et F20 qu’elles exercent sont dans des sens opposés.Each unit 10, 20 of the device 1 has a range of positions, respectively [A 10min , A 10max ], [A 20min , A 20max ] which is specific to it, in which it exerts an elastic restoring force, respectively F 10 (A 10 ) and F 20 (A 20 ), substantially constant. In the first embodiment of the invention, the two units 10, 20 being identical, we have [At 10 min, Ai Omax ] = [At 2 o min, A 2 omax] · [0053] The device 1 is designed so that when it is at rest, that is to say when no external force is exerted on it, and in particular when no external force tends to cause a displacement of its connecting parts 11, 21 relative to its supports 13, 23, each of its two units 10, 20 is armed with a value respectively Ai Oarm and A 2 oarm- We then say that units 10, 20 are pre-armed respectively with Ai Oarm and Δ 2θ3ΓΠ · As already indicated, the two units 10, 20 face each other so that the forces F 10 and F 20 that they exert are in opposite directions.
[0055] Au repos, les unités 10, 20 sont typiquement armées de la même valeur de sorte que AiOarm = A20arm = Aarm. Aarm est, pour chaque unité 10, 20, inclus dans la plage [A10min, A10max], [A20min, A20max] qui lui est associée. Le dispositif 1 est alors dans une position dite «d’équilibre d’armage» dans laquelle les forces de rappel F10(Aarm) et F20(Aarm) respectivement exercées par les organes élastiques 12, 22 des unités 10, 20 se compensent théoriquement parfaitement:At rest, the units 10, 20 are typically armed with the same value so that Ai Oarm = A 20arm = A arm . A arm is, for each unit 10, 20, included in the range [At 10m in, At 10m ax], [At 20min , At 20max ] associated with it. The device 1 is then in a so-called “winding equilibrium” position in which the restoring forces F 10 (A arm ) and F 20 (Aa rm ) respectively exerted by the elastic members 12, 22 of the units 10, 20 theoretically perfectly offset:
F 1o(Aarm) = — F 2o(Aarm).F 1o (A ar m) = - F 2 o (A arm ).
[0056] Des valeurs d’armage AiOarm et A20arm différentes sont également possibles. En effet, quelle que soit la valeur d’armage de chacune des unités 10, 20, tant que, pour chacune des unités 10, 20, elle est comprise dans la plage deAi Oarm and A 20arm different armament values are also possible. Indeed, whatever the armament value of each of the units 10, 20, as long as, for each of the units 10, 20, it is included in the range of
CH 714 319 A2 valeurs respectivement [A10min, A10max], [A20min, A20max] qui lui est associée, l’équation F10(A10arm) F20(A20arm) est vérifiée et le système est en position dite «d’équilibre d’armage».CH 714 319 A2 values respectively [A 10mi n, A 10m ax], [A 20mi n, A 20ma x] associated with it, the equation F 10 (A 10a rm) F 20 (A 20a rm) is verified and the system is in the so-called “armament balance” position.
[0057] Les fig. 7a et 7b sont des représentations schématiques décrivant des étapes successives de la réalisation du dispositif 1.Figs. 7a and 7b are schematic representations describing successive stages in the production of the device 1.
[0058] Afin d’obtenir un dispositif 1 tel que représenté à la fig. 1:In order to obtain a device 1 as shown in FIG. 1:
a) deux unités monolithiques 10, 20 identiques à l’unité particulière 10 développée par la demanderesse ont été réalisées, les parties de liaison 11,21 de chacune de ces unités 10, 20 étant positionnées face à face et jointes à l’élément à guider 100. Le dispositif intermédiaire ainsi obtenu correspond au dispositif 1 avant armage, dans une position dans laquelle l’armage est nul pour chacune des unités (AiOarm = A20arm = 0), c’est-à-dire dans une position dans laquelle les organes élastiques 12 et 22 sont au repos. La fig. 7a illustre ce dispositif intermédiaire. La fig. 8a illustre quant à elle schématiquement l’état d’armage des unités 10 et 20 de ce dispositif intermédiaire. Dans cette fig. 8a, les repères «0» alignés respectivement sur les traits verticaux représentant les positions A10 et A20 de chacune des unités 10 et 20 servent d’index pour repérer l’état d’armage de ces unités 10, 20.a) two monolithic units 10, 20 identical to the particular unit 10 developed by the applicant have been produced, the connecting parts 11, 21 of each of these units 10, 20 being positioned face to face and joined to the element to be guide 100. The intermediate device thus obtained corresponds to device 1 before cocking, in a position in which cocking is zero for each of the units (Ai Oarm = A 20arm = 0), that is to say in a position in which the elastic members 12 and 22 are at rest. Fig. 7a illustrates this intermediate device. Fig. 8a schematically illustrates the state of arming units 10 and 20 of this intermediate device. In this fig. 8a, the marks “0” aligned respectively on the vertical lines representing the positions A 10 and A 20 of each of the units 10 and 20 serve as an index for identifying the arming state of these units 10, 20.
b) chacune des deux unités 10, 20 a ensuite été armée d’une même valeur Aarm par rapprochement des supports 13, 23 l’un de l’autre, le long de la droite (d), de sorte que sa partie de liaison 11,21 exerce une force de rappel élastique sur l’élément à guider 100, repoussant cet élément à guider 100 vers l’autre unité 10, 20. Dans l’exemple illustré, A10min = A20min = 0,01 mm, A10max = A20max = 1,4 mm et A10arm = A20arm = Aarm = 0,7 mm. Cet armage engendre une déformation des lames élastiques que comprennent les organes élastiques 12 et 22, ce qui est visible à la fig. 7b.b) each of the two units 10, 20 was then armed with the same value A arm by bringing the supports 13, 23 together, along the line (d), so that its part of link 11,21 exerts an elastic restoring force on the element to be guided 100, pushing this element to be guided 100 towards the other unit 10, 20. In the example illustrated, A 10m in = A 20mi n = 0.01 mm, A 10ma x = A 20ma x = 1.4 mm and A 10a rm = A 20arm = A arm = 0.7 mm. This reinforcement generates a deformation of the elastic blades that comprise the elastic members 12 and 22, which is visible in FIG. 7b.
c) les supports 13, 23 ont ensuite été fixés sur le bâti 3 dans cette position par insertion de vis 16, 26 dans les trous 15, 25 des supports 13, 23. Tout autre moyen de fixation approprié est envisageable. La fig. 7b illustre le dispositif 1 obtenu à l’issue de cette étape c. La fig. 8b illustre schématiquement l’état d’armage des unités 10 et 20 du dispositif 1 représenté à la fig. 7b. Dans cette position, chacune des unités 10, 20 exerce une force de rappel élastique tendant à éloigner l’élément à guider 100 de son support 13, 23 de même valeur F20(0,7) = F10(0,7)=0,343 N mais dans des sens opposés.c) the supports 13, 23 were then fixed to the frame 3 in this position by inserting screws 16, 26 into the holes 15, 25 of the supports 13, 23. Any other suitable fixing means can be envisaged. Fig. 7b illustrates the device 1 obtained at the end of this step c. Fig. 8b schematically illustrates the arming state of the units 10 and 20 of the device 1 shown in FIG. 7b. In this position, each of the units 10, 20 exerts an elastic restoring force tending to move the element to be guided 100 away from its support 13, 23 of the same value F 20 (0.7) = F 10 (0.7) = 0.343 N but in opposite directions.
[0059] Lorsque l’unité 10 est pré-armée d’une valeur A10arm = 0,7mm, l’espace d’ouverture E vaut «e’» et est égal à 1,074 mm. Lorsque, en fonctionnement, l’unité 10 est armée d’une valeur A10max = 1,4 mm, l’espace d’ouverture E vaut «e»» et est égal à 1,475 mm.When the unit 10 is pre-armed with a value of A 10arm = 0.7 mm, the opening space E is equal to "e '" and is equal to 1.074 mm. When, in operation, the unit 10 is armed with a value A 10max = 1.4 mm, the opening space E is equal to "e""and is equal to 1.475 mm.
[0060] Il apparaît clairement à l’homme du métier qu’un dispositif 1 selon le premier mode de réalisation de l’invention peut être obtenu par une succession d’étapes différente.It is clear to a person skilled in the art that a device 1 according to the first embodiment of the invention can be obtained by a succession of different steps.
[0061] Considérons le dispositif 1 obtenu à l’issue de l’étape c) ci-dessus. Soit D la position de l’élément à guider 100 par rapport au bâti 3, D étant égal à zéro dans la position d’équilibre d’armage et augmentant lors de la translation de l’élément à guider 100 le long de la droite (d) en direction de l’unité 10.Consider the device 1 obtained at the end of step c) above. Let D be the position of the element to be guided 100 with respect to the frame 3, D being equal to zero in the equilibrium position of winding and increasing during the translation of the element to be guided 100 along the straight line ( d) towards unit 10.
[0062] La courbe C10 de la fig. 9 correspond à la courbe F10(D) de l’unité 10 et la courbe C20 de la fig. 9 correspond à la courbe F20 (D) de l’unité 20. Une force de rappel positive correspond à une force tendant à faire avancer l’élément à guider 100 le long de la droite (d), dans la direction de l’unité 20, c’est-à-dire vers le bas sur les fig. 7a à 7d.Curve C 10 of FIG. 9 corresponds to the curve F 10 (D) of the unit 10 and the curve C 20 of FIG. 9 corresponds to the curve F 20 (D) of the unit 20. A positive restoring force corresponds to a force tending to advance the element to be guided 100 along the straight line (d), in the direction of the unit 20, that is to say down in FIGS. 7a to 7d.
[0063] La courbe C10 correspond à la courbe F10(A10) que l’on aurait pour l’unité 10 isolée et qui aurait subi, du fait de la phase d’armage, une translation de A10arm = 0,7 mm vers la gauche. La force F10 exercée par l’unité 10 tend à pousser l’élément à guider 100 vers l’unité 20 et est donc positive.The curve C 10 corresponds to the curve F 10 (A 10 ) that we would have for the isolated unit 10 and which would have undergone, due to the winding phase, a translation of A 10arm = 0, 7 mm to the left. The force F 10 exerted by the unit 10 tends to push the element to be guided 100 towards the unit 20 and is therefore positive.
[0064] La courbe C20 correspond à la symétrique de la courbe F20(A20) que l’on aurait pour l’unité 20 isolée par rapport au centre du repère et qui aurait subi une translation de A20arm = 0,7 mm vers la droite. La force F20 exercée par l’unité 20 tend à pousser l’élément à guider 100 vers l’unité 10 et est donc comptée négativement.The curve C 20 corresponds to the symmetric of the curve F 20 (A 20 ) that we would have for the unit 20 isolated from the center of the reference frame and which would have undergone a translation of A 20arm = 0.7 mm to the right. The force F 20 exerted by the unit 20 tends to push the element to be guided 100 towards the unit 10 and is therefore counted negatively.
[0065] La courbe CdisPositif_i de la fig. 9 illustre la force de rappel globale F(D) s’exerçant sur l’élément à guider 100 en fonction de sa position D, le long de la droite (d). Cette courbe correspond à la somme des courbes C10 et C20.The Cdis P ositif_i curve of FIG. 9 illustrates the overall restoring force F (D) exerted on the element to be guided 100 as a function of its position D, along the straight line (d). This curve corresponds to the sum of curves C 10 and C 20 .
[0066] Comme cela est visible sur la fig. 9, tant que la position D est telle que l’armage de chacune des deux unités 10, 20 reste dans la plage de valeurs [Amin, Amax] = [0,01 mm; 1,4mm] qui lui est associée (c’est-à-dire dans la plage de valeurs [Aïomin, A-iomax] pour l’unité 10 et dans la plage de valeurs [A20min, A20max] pour l’unité 20), les forces de rappel élastique exercées par les deux unités 10, 20 sur l’élément à guider 100 se compensent théoriquement complètement. Ainsi, la force de rappel résultante sur l’élément à guider 100 est sensiblement nulle. Cela correspond à une plage de positions prédéterminées D de l’élément à guider 100 allant de-0,69 mm à+0,69 mm, soit une plage prédéterminée de 1,38mm (cf. fig. 8b et 9). Ainsi, la plage de positions prédéterminée du dispositif 1 selon le premier mode de réalisation de l’invention correspond à la plage de chevauchement des plages [AiOmin, A10max ] et [A20min, A20max] au sein du dispositif 1. Ladite plage de positions prédéterminée est typiquement d’au moins 1mm. Un déplacement de l’élément mobile à guider 100 en dehors de la plage [-0,69mm, +0,69mm] engendre un risque de déformation plastique ou de rupture des organes élastiques 12,As can be seen in FIG. 9, as long as position D is such that the arming of each of the two units 10, 20 remains in the range of values [A min , A max ] = [0.01 mm; 1.4mm] associated with it (ie in the range of values [Aïomin, A-iomax] for unit 10 and in the range of values [A 20min , A 20max ] for unit 20), the elastic restoring forces exerted by the two units 10, 20 on the element to be guided 100 theoretically completely compensate for each other. Thus, the resulting restoring force on the element to be guided 100 is substantially zero. This corresponds to a range of predetermined positions D of the element to be guided 100 ranging from −0.69 mm to + 0.69 mm, ie a predetermined range of 1.38 mm (cf. FIGS. 8b and 9). Thus, the predetermined position range of the device 1 according to the first embodiment of the invention corresponds to the overlapping range of the ranges [Ai Omin , A 10max ] and [A 20min , A 20max ] within the device 1. Said predetermined position range is typically at least 1mm. A displacement of the movable element to be guided 100 outside the range [-0.69mm, + 0.69mm] creates a risk of plastic deformation or rupture of the elastic members 12,
CH 714 319 A2 que comprend le dispositif 1. Les butées 14, 24 sont avantageusement aménagées pour limiter les déplacements de l’élément à guider 100 à la plage prédéterminée de positions permettant un guidage en translation sans force de rappel et sans risque d’endommager le dispositif 1.CH 714 319 A2 that includes the device 1. The stops 14, 24 are advantageously arranged to limit the displacements of the element to be guided 100 to the predetermined range of positions allowing guiding in translation without restoring force and without risk of damaging device 1.
[0067] Les fig. 7c et 7d représentent schématiquement le dispositif 1 dans les positions respectivement dans lesquelles D = + 0,69mm et -0,69mm.Figs. 7c and 7d schematically represent the device 1 in the positions respectively in which D = + 0.69mm and -0.69mm.
[0068] Dans le cas étudié, A10arm et A20arm sont centrés sur les plages [AiOmin, A10max] et [Δ2θΓηίη, A20max]· Ainsi, on obtient la plage de positions prédéterminée la plus étendue possible et un dispositif 1 de guidage «bidirectionnel à partir de sa position de repos», l’élément à guider 100 pouvant, à partir de sa position de repos, être entraîné en translation vers le haut de 0,69mm (jusqu’à D = 0,69 mm) et vers le bas de 0,69mm (jusqu’à D = -0,69 mm) en subissant une force de rappel élastique sensiblement nulle, comme illustré aux fig. 8b et 9.In the case studied, A 10arm and A 20arm are centered on the ranges [Ai Omin , A 10max ] and [Δ 2θΓηίη , A 20m ax] · Thus, one obtains the widest possible predetermined position range and a guiding device 1 “bidirectional from its rest position”, the element to be guided 100 being able, from its rest position, to be driven in translation upwards by 0.69 mm (up to D = 0, 69 mm) and down 0.69 mm (up to D = -0.69 mm) undergoing a substantially zero elastic restoring force, as illustrated in figs. 8b and 9.
[0069] A10arm est donc de préférence égal à (A^omin + ((A^omax — A^omin)/2)), de sorte que [Aïomm, A-ιoarrn] = [A-ioarm, A^omax] et A2oarm est de préférence égal à (A2omjn + ((A2omax — A2omjn)/2)), de sorte que [A2omjn, A2oarm] = [A2oarm, A2omaxj. De Cette façon, les unités 10, 20 exercent des forces de rappel F10(A10), F20(A20) se compensant presque totalement sur une plage de positions prédéterminée des parties de liaisons 11,21 par rapport aux supports 13, 23 s’étendant deAiOmin à A10max et de A20mjn à A20max et pour une translation D de l’élément à guider 100 aussi bien vers l’unité 10 que vers l’unité 20.A 10arm is therefore preferably equal to (A ^ o m i n + ((A ^ o max - A ^ o m i n ) / 2)), so that [Aïomm, A-ιo arrn ] = [A-ioarm, A ^ o max ] and A 2 o a rm is preferably equal to (A 2 o m j n + ((A 2 o max - A 2 o m j n ) / 2)), so that [A 2 o m j n , A 2 o arm ] = [A 2 o arm , A 2 o max j. In this way, the units 10, 20 exert restoring forces F 10 (A 10 ), F 20 (A 20 ) almost completely compensating each other over a predetermined range of positions of the connecting parts 11, 21 with respect to the supports 13, 23 extending from Ai Omin to A 10max and from A 20m j n to A 20m ax and for a translation D of the element to be guided 100 both towards unit 10 and towards unit 20.
[0070] Pour comparaison, si l’on avait armé chacune des unités 10, 20 du dispositif précédemment décrit d’une valeur A-ioarm = A20arm = Aarm = 0,5 mm, la plage prédéterminée de positions aurait été de 0,98 mm, et si l’on avait armé l’unité 10 du dispositif précédemment décrit d’une valeur AiOarm = 0,01 mm et l’unité 20 du dispositif précédemment décrit d’une valeur A20arm = 1,4 mm, la plage prédéterminée de positions aurait été de 1,39 mm mais le dispositif de guidage aurait été «unidirectionnel à partir de sa position de repos», l’élément à guider 100 pouvant, à partir de sa position de repos, être entraîné en translation vers le haut de 1,39 mm (jusqu’à D = 1,39 mm) en subissant une force de rappel élastique sensiblement nulle.For comparison, if each of the units 10, 20 of the device described above had been armed with a value A-ioarm = A 20arm = A arm = 0.5 mm, the predetermined range of positions would have been 0 , 98 mm, and if unit 10 of the device described above had been armed with a value Ai Oarm = 0.01 mm and unit 20 of the device previously described with a value A 20arm = 1.4 mm , the predetermined range of positions would have been 1.39 mm, but the guide device would have been “unidirectional from its rest position”, the element to be guided 100 being able, from its rest position, to be driven in upward translation of 1.39 mm (up to D = 1.39 mm) undergoing a substantially zero elastic restoring force.
[0071] Un dispositif 1 selon le premier mode de réalisation de l’invention peut par exemple être utilisé pour guider en translation un composant horloger tel qu’une ancre d’échappement comme celle décrite dans le brevet EP 2607 968 B1 ou dans la demande internationale WO2013/144236, effectuant un mouvement alternatif en translation. La fig. 12 illustre une telle utilisation dans laquelle le cadre mobile de l’ancre d’échappement 101 est l’élément mobile 100 et est donc solidaire en translation des parties de liaison 11,21. Le mécanisme horloger représenté à la fig. 12 comprend un balancier spiral 4 dont la cheville de plateau 5 coopère avec les cornes 102 de l’ancre d’échappement 101.A device 1 according to the first embodiment of the invention can for example be used to guide in translation a timepiece component such as an escapement anchor like that described in patent EP 2607 968 B1 or in the application international WO2013 / 144236, performing an alternating movement in translation. Fig. 12 illustrates such a use in which the movable frame of the escapement anchor 101 is the movable element 100 and is therefore integral in translation with the connecting parts 11,21. The clock mechanism shown in fig. 12 includes a spiral balance 4 whose plate pin 5 cooperates with the horns 102 of the exhaust anchor 101.
[0072] Une ancre d’échappement guidée en translation par un dispositif 1 utilisant deux unités 10, 20 identiques à l’unité particulière réalisée par la demanderesse avec une valeur d’armage initiale de chaque unité de 0,7 mm peut théoriquement se déplacer sur une plage de 1,38 mm sans frottement et avec une force de rappel négligeable.An escape anchor guided in translation by a device 1 using two units 10, 20 identical to the particular unit produced by the applicant with an initial armor value of each unit of 0.7 mm can theoretically move over a range of 1.38 mm without friction and with negligible restoring force.
[0073] Un tel dispositif 1 peut également être utilisé pour guider en translation sans frottements ni force de rappel un mécanisme tel que décrit dans la demande de brevet européenne déposée sous le numéro 17 166 832.0 ainsi que pour le guidage de tout composant que l’on cherche à guider en translation sans frottement et avec une force de rappel la plus faible possible, typiquement pour le guidage d’une crémaillère, par exemple pour un affichage jour/nuit ou de réserve de marche en translation, d’une masse de remontage à mouvement linéaire, ou d’un système conjuguant came et bielle.Such a device 1 can also be used to guide in translation without friction or return force a mechanism as described in the European patent application filed under number 17 166 832.0 as well as for guiding any component that the we seek to guide in translation without friction and with the lowest possible return force, typically for guiding a rack, for example for a day / night display or power reserve in translation, of a winding weight with linear movement, or a system combining cam and connecting rod.
[0074] En variante, il est envisageable de réaliser un dispositif selon le premier mode de réalisation de l’invention comprenant des unités différentes l’une de l’autre (dont la taille, le nombre, la forme et/ou le matériau des lames élastiques est différent entre l’une et l’autre), chacune desdites unités étant agencée au sein du dispositif pour exercer une force de rappel élastique sensiblement constante sur une plage prédéterminée de positions de sa partie de liaison par rapport à son support, la valeur de cette force sensiblement constante étant sensiblement la même pour les deux unités. En d’autres termes, les «plateaux» des courbes F(A) associées à chacune des deux unités correspondraient à des valeurs de force de rappel élastique sensiblement identiques. Dans cette variante, il est possible d’avoir des plages [Amin, Amax] différentes d’une unité à l’autre.As a variant, it is conceivable to produce a device according to the first embodiment of the invention comprising units different from each other (including the size, the number, the shape and / or the material of the elastic blades is different between the two), each of said units being arranged within the device to exert a substantially constant elastic restoring force over a predetermined range of positions of its connecting part relative to its support, the value of this substantially constant force being substantially the same for the two units. In other words, the “plates” of the curves F (A) associated with each of the two units would correspond to substantially identical elastic restoring force values. In this variant, it is possible to have ranges [A min , A max ] different from one unit to another.
[0075] Un dispositif 2 selon un second mode de réalisation de l’invention diffère du dispositif 1 selon le premier mode de réalisation en ce que ses deux unités ne sont pas identiques et présentent des courbes F(A) dont les «plateaux» correspondent à des valeurs de force de rappel élastique sensiblement différentes. Chacune des unités du dispositif 2 selon le second mode de réalisation de l’invention est apte à engendrer une force de rappel sensiblement constante sur une plage de positions de sa partie de liaison par rapport à son support, cette force de rappel s’exerçant dans un premier sens le long de la droite (d) et étant sensiblement égale à une première valeur X pour une première des deux unités et s’exerçant dans un second sens opposé au premier et sensiblement égale à une seconde valeur Y, différente de X pour une seconde desdites unités.A device 2 according to a second embodiment of the invention differs from the device 1 according to the first embodiment in that its two units are not identical and have curves F (A) whose "plates" correspond at significantly different elastic restoring force values. Each of the units of the device 2 according to the second embodiment of the invention is capable of generating a substantially constant restoring force over a range of positions of its connecting part relative to its support, this restoring force being exerted in a first direction along the straight line (d) and being substantially equal to a first value X for a first of the two units and acting in a second direction opposite to the first and substantially equal to a second value Y, different from X for a second of said units.
[0076] Un tel dispositif 2 permet un guidage en translation sans frottement, engendrant une force de rappel élastique sensiblement constante environ égale à IX—Yl. Un tel dispositif 2 peut être préféré au dispositif selon le premier mode de réalisation de l’invention, par exemple lorsque l’on cherche à obtenir un dispositif de guidage sans frottement et avec une force de rappel faible mais non sensiblement nulle, par exemple pour le guidage d’un poussoir, d’une tige de remontoir ou d’un doigt de lecture de came.Such a device 2 allows guiding in translation without friction, generating a substantially constant elastic restoring force approximately equal to IX — Yl. Such a device 2 may be preferred to the device according to the first embodiment of the invention, for example when it is sought to obtain a guide device without friction and with a low return force but not substantially zero, for example for guiding a pusher, a winding rod or a cam reading finger.
CH 714 319 A2 [0077] La fig. 10b illustre un tel dispositif 2. La fig. 10a illustre une étape de réalisation de ce dispositif, avant la phase d’armage.CH 714 319 A2 FIG. 10b illustrates such a device 2. FIG. 10a illustrates a step in producing this device, before the arming phase.
[0078] Le dispositif 2 représenté à la fig. 10b diffère du dispositif 1 représenté à la fig. 7b en ce que ses deux unités 10, 30 ne sont pas identiques. Une première 10 de ses unités 10, 30 monolithiques est identique à l’unité particulière 10 utilisée dans le dispositif 1 et l’autre unité 30 diffère de la première unité 10 en ce que ses lames élastiques 32a, 32b et 32c, similaires aux lames 12a, 12b et 12c de l’unité 10, sont moins épaisses (représentation en pointillés) que les lames 12a, 12b et 12c (35pm d’épaisseur pour la lame 32a contre 40um pour la lame 12a et 41,52um d’épaisseur pour les lames 32b et 32c contre 47,46um pour les lames 12b et 12c). L’unité 30 possède des propriétés similaires à celle de l’unité 10. Dans le dispositif 2 illustré à la fig. 10b, les valeurs A30min et A30max associées à l’unité 30 sont les mêmes que pour l’unité 10. Cependant, les propriétés de l’unité 30 diffèrent de celles de l’unité 10 en ce que la courbe M30(D) associée (cf. courbe C3ode la fig. 10) présente un «plateau» (force de rappel sensiblement constante) pour une valeur de force de rappel élastique en valeur absolue inférieure à celle de l’unité 10 (environ 0,225N pour l’unité 30 contre 0.343N pour l’unité 10).The device 2 shown in FIG. 10b differs from the device 1 shown in FIG. 7b in that its two units 10, 30 are not identical. A first 10 of its monolithic units 10, 30 is identical to the particular unit 10 used in the device 1 and the other unit 30 differs from the first unit 10 in that its elastic blades 32a, 32b and 32c, similar to the blades 12a, 12b and 12c of the unit 10, are thinner (dotted representation) than the blades 12a, 12b and 12c (35pm thick for the blade 32a against 40um for the blade 12a and 41.52um thick for blades 32b and 32c against 47.46um for blades 12b and 12c). The unit 30 has properties similar to that of the unit 10. In the device 2 illustrated in FIG. 10b, the values A 30m i n and A 30max associated with unit 30 are the same as for unit 10. However, the properties of unit 30 differ from those of unit 10 in that the curve M 30 (D) associated (cf. curve C3ode fig. 10) has a "plateau" (substantially constant restoring force) for an elastic restoring force value in absolute value lower than that of unit 10 (approximately 0.225N for unit 30 against 0.343N for unit 10).
[0079] Dans ce dispositif 2, l’unité 10 est légèrement armée de A10arm = AiOmin «0.01 mm, par translation de sa partie de liaison 11 le long de la droite (d) vers son support 13, pour que son comportement soit à la limite inférieure de la zone constante (au début du «plateau»); l’unité 30 est, quant à elle, fortement armée deA30arm = A30max= 1,4 mm par translation de sa partie de liaison 31 le long de la droite (d) vers son support 33, pour que son comportement soit à la limite supérieure de la zone constante (à la fin du «plateau»). La fig. 8c illustre schématiquement l’état d’armage des unités 10 et 30 du dispositif 2 représenté à la fig. 10b.In this device 2, the unit 10 is lightly armed with A 10arm = Ai Omin "0.01 mm, by translation of its connecting part 11 along the right (d) towards its support 13, so that its behavior either at the lower limit of the constant zone (at the start of the "plateau"); the unit 30 is, for its part, strongly armed with A 30arm = A 30max = 1.4 mm by translation of its connecting part 31 along the straight line (d) towards its support 33, so that its behavior is at the upper limit of the constant area (at the end of the "plateau"). Fig. 8c schematically illustrates the arming state of the units 10 and 30 of the device 2 shown in FIG. 10b.
[0080] Les sens des forces de rappel F-io, F3o exercées respectivement par les unités 10, 30 suite à leur armage sont représentés respectivement par les flèches F10 et F30 sur la fig. 10b.The directions of the restoring forces F-io, F 3 o exerted respectively by the units 10, 30 following their arming are represented respectively by the arrows F 10 and F 30 in FIG. 10b.
[0081] Des butées 6 coopèrent avec une de chacune des paires de lames élastiques 12c de l’unité 10 et évitent que cette unité 10 dont la force de rappel élastique F10 associée est, en valeur absolue, la plus importante, n’entraîne la partie de liaison 31 de l’unité 30 (dont la force de rappel F30 associée est moins importante) vers son support 30 (vers le bas sur la fig. 10b), ce qui reviendrait à l’armer au-delà de sa valeur A30max.Stops 6 cooperate with one of each of the pairs of elastic blades 12c of the unit 10 and prevent this unit 10, the associated elastic return force F 10 of which is, in absolute value, the largest, causing the connection part 31 of the unit 30 (whose associated return force F 30 is less significant) towards its support 30 (downwards in FIG. 10b), which would amount to arming it beyond its value A 30max .
[0082] Le dispositif 2 est asymétrique et se comporte comme un ressort à force constante lors de la translation de l’élément à guider 100 en direction du support 13 de l’unité 10. Les fig. 10a et 10b illustrent ce dispositif avant et après armage.The device 2 is asymmetrical and behaves like a constant force spring during the translation of the element to be guided 100 in the direction of the support 13 of the unit 10. FIGS. 10a and 10b illustrate this device before and after cocking.
[0083] Dans le dispositif 2 tel que décrit ci-dessus, il n’existe pas de position d’équilibre d’armage à proprement parler. A l’état de repos du dispositif 2, l’unité 10 est armée de 0,01 mm, l’unité 30 est armée de 1,4 mm et la translation de l’élément à guider 100 le long de la droite (d) n’est possible que dans la direction de l’unité 10. Le dispositif 2 est en appui contre la butée 6 qui empêche la translation de l’élément à guider 100 vers l’unité 30. Cette position, représentée à la fig. 10b, sera considérée dans la suite comme la position d’équilibre d’armage du dispositif 2.In the device 2 as described above, there is no cocking equilibrium position strictly speaking. In the rest state of the device 2, the unit 10 is armed with 0.01 mm, the unit 30 is armed with 1.4 mm and the translation of the element to be guided 100 along the right (d ) is only possible in the direction of the unit 10. The device 2 bears against the stop 6 which prevents the translation of the element to be guided 100 towards the unit 30. This position, shown in FIG. 10b, will be considered hereinafter as the cocking equilibrium position of the device 2.
[0084] Soit D la position de l’élément à guider 100 par rapport au bâti 3, D étant égal à zéro dans la position d’équilibre d’armage et augmentant lors de la translation de l’élément à guider 100 le long de la droite (d) en direction de l’unité 10.Let D be the position of the element to be guided 100 with respect to the frame 3, D being equal to zero in the equilibrium position of winding and increasing during the translation of the element to be guided 100 along the right (d) towards unit 10.
[0085] La courbe C-io de la fig. 11 correspond à la courbe F-io(D) de l’unité 10 et la courbe C3o de la fig. 11 correspond à la courbe F3o(D) de l’unité 30. Une force de rappel positive correspond à une force tendant à faire avancer l’élément à guider 100 le long de la droite (d), dans la direction de l’unité 30, c’est-à-dire vers le bas sur la fig. 10b.The curve C-io of FIG. 11 corresponds to the curve F-io (D) of the unit 10 and the curve C 3 o of FIG. 11 corresponds to the curve F3o (D) of the unit 30. A positive restoring force corresponds to a force tending to advance the element to be guided 100 along the straight line (d), in the direction of the unit 30, that is to say down in FIG. 10b.
[0086] La courbe C10 correspond à la courbe F10(A10) que l’on aurait pour l’unité 10 isolée et qui aurait subi, du fait de la phase d’armage, une translation de AiOarm = 0,01mm vers la gauche. La force F10 exercée par l’unité 10 tend à pousser l’élément à guider 100 vers l’unité 30 et est donc positive.The curve C 10 corresponds to the curve F 10 (A 10 ) that we would have for the isolated unit 10 and which would have undergone, due to the winding phase, a translation of Ai Oarm = 0, 01mm to the left. The force F 10 exerted by the unit 10 tends to push the element to be guided 100 towards the unit 30 and is therefore positive.
[0087] La courbe C30 correspond à la symétrique de la courbe F3o(A3o) que l’on aurait pour l’unité 30 isolée par rapport au centre du repère et qui aurait subi une translation de A30arm = 1,4mm vers la droite. La force F30 exercée par l’unité 30 tend à pousser l’élément à guider 100 vers l’unité 10 et est donc comptée négativement.The curve C 30 corresponds to the symmetric of the curve F3o (A3o) that we would have for the unit 30 isolated from the center of the reference frame and which would have undergone a translation of A30arm = 1.4mm to the right . The force F 30 exerted by the unit 30 tends to push the element to be guided 100 towards the unit 10 and is therefore counted negatively.
[0088] La courbe CdisPositif_2 de la fig. 11 illustre la force de rappel F(D) s’exerçant sur l’élément à guider 100 en fonction de sa position D, le long de la droite (d). Cette courbe correspond à la somme des courbes C10 et C30.Curve C d is P ositif_2 of FIG. 11 illustrates the restoring force F (D) exerted on the element to be guided 100 as a function of its position D, along the straight line (d). This curve corresponds to the sum of curves C 10 and C 30 .
[0089] Comme cela est visible sur la fig. 11, tant que la position D est telle que l’armage de chacune des deux unités 10,30 reste dans la plage de valeurs [Amin, Amax ] = [0,01 mm; 1,4 mm] qui lui est associée, les forces de rappels élastiques exercées par les deux unités 10, 30 sur l’élément à guider 100 sont sensiblement constantes et se compensent partiellement de sorte que la force de rappel résultante sur l’élément à guider 100 est sensiblement constante est abaissée par rapport à la force de rappel élastique de l’unité 10 considérée seule. Cela correspond à une plage de positions prédéterminées D de l’élément à guider 100 allant de D = 0 mm à D = 1,39 mm, soit une plage prédéterminée de 1,39mm. Ainsi, la plage de positions prédéterminée du dispositif 2 selon le second mode de réalisation de l’invention correspond à la plage de chevauchement des plages [A10min, A10max] et [A30min, A30max] au sein du dispositif 2.As can be seen in FIG. 11, as long as the position D is such that the arming of each of the two units 10.30 remains within the range of values [A min , A max ] = [0.01 mm; 1.4 mm] associated therewith, the elastic return forces exerted by the two units 10, 30 on the element to be guided 100 are substantially constant and partially compensate each other so that the resulting return force on the element to be guide 100 is substantially constant is lowered relative to the elastic restoring force of the unit 10 considered alone. This corresponds to a range of predetermined positions D of the element to be guided 100 going from D = 0 mm to D = 1.39 mm, that is to say a predetermined range of 1.39 mm. Thus, the predetermined position range of the device 2 according to the second embodiment of the invention corresponds to the overlapping range of the ranges [A 10m in, A 10max ] and [A 30min , A 30max ] within the device 2.
[0090] Les autres considérations se rapportant au premier mode de réalisation de l’invention restent valables pour ce second mode de réalisation. Par exemple, les supports 13, 33 des unités 10, 30 sont fixés sur un bâti 3, par exemple au moyen de vis 16, 36 insérées dans des trous 15, 35 des supports 13, 33.The other considerations relating to the first embodiment of the invention remain valid for this second embodiment. For example, the supports 13, 33 of the units 10, 30 are fixed to a frame 3, for example by means of screws 16, 36 inserted in holes 15, 35 of the supports 13, 33.
CH 714 319 A2 [0091] Le dispositif 2 selon le second mode de réalisation de l’invention présente l’avantage de guider en translation sans frottement tout en permettant d’ajuster la valeur de la force de rappel s’exerçant sur l’élément à guider 100. En effet, cette force de rappel élastique s’obtient en faisant la différence entre les forces de rappel élastique exercées par chacune des unités 10, 30 du dispositif 2. Il est ainsi possible d’obtenir un guidage avec une force de rappel très faible tout en ayant des unités qui exercent chacune des forces de rappel pouvant être importantes.CH 714 319 A2 The device 2 according to the second embodiment of the invention has the advantage of guiding in translation without friction while allowing the value of the restoring force exerted on the element to be adjusted. to guide 100. In fact, this elastic return force is obtained by making the difference between the elastic return forces exerted by each of the units 10, 30 of the device 2. It is thus possible to obtain guidance with a force of very weak recall while having units which each exert restoring forces which can be significant.
[0092] Le dispositif selon l’invention permet un guidage précis, sans frottements, d’un composant mobile en translation, ce guidage se faisant avec une force de rappel sensiblement constante dont la valeur peut être ajustée typiquement à une valeur faible voire sensiblement nulle bien que ce dispositif comprenne des organes élastiques de raideur pouvant être importante. L’agencement des organes élastiques du dispositif selon l’invention permet de diminuer la raideur ressentie au niveau de l’élément à guider dans le plan qu’il définit en se déplaçant en translation tout en conservant une raideur importante lors de déplacements de cet élément en dehors de ce plan.The device according to the invention allows precise guiding, without friction, of a component movable in translation, this guiding being done with a substantially constant restoring force whose value can typically be adjusted to a low value or even substantially zero. although this device comprises elastic members of stiffness which can be significant. The arrangement of the elastic members of the device according to the invention makes it possible to reduce the stiffness felt at the level of the element to be guided in the plane which it defines by moving in translation while retaining a significant stiffness during movements of this element. outside of this plane.
[0093] Il apparaîtra clairement à l’homme du métier que la présente invention n’est en aucun cas limitée aux modes de réalisation présentés dans les figures.It will be clear to those skilled in the art that the present invention is in no way limited to the embodiments presented in the figures.
[0094] Il est par exemple très bien envisageable de réaliser un dispositif 1; 2 selon l’invention comprenant des unités avec des lames élastiques de formes différentes de celles représentées dans les figures et/ou dont le nombre de lames élastiques est différent de celui représenté dans les figures, les lames pouvant avoir une section constante ou une section variable.It is for example very possible to make a device 1; 2 according to the invention comprising units with elastic blades of shapes different from those shown in the figures and / or the number of elastic blades of which is different from that shown in the figures, the blades possibly having a constant section or a variable section .
[0095] Il est également envisageable de positionner les unités du dispositif selon l’invention dans des plans différents, par exemple l’une au-dessus de l’autre dans des plans parallèles, ou bien dans des plans différents non parallèles, typiquement en faisant pivoter une des unités de x° autour de la droite (d). Cette dernière configuration présente l’avantage de diminuer le risque de déformation des lames élastiques de chacune des unités en dehors du plan qu’elles définissent lorsqu’elles sont au repos, cela est par exemple particulièrement avantageux dans le cas du guidage d’un élément 100 massif, type masse de remontoir. Il est possible de compenser ledit risque de déformation des lames élastiques en adaptant le matériau utilisé pour les réaliser.It is also possible to position the units of the device according to the invention in different planes, for example one above the other in parallel planes, or else in different non-parallel planes, typically in rotating one of the x ° units around the line (d). This latter configuration has the advantage of reducing the risk of deformation of the elastic blades of each of the units outside the plane which they define when they are at rest, this is for example particularly advantageous in the case of guiding an element. 100 solid, winding weight type. It is possible to compensate for said risk of deformation of the elastic blades by adapting the material used to produce them.
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH01362/17A CH714319A2 (en) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | Device for guiding in translation of a mobile component. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CH01362/17A CH714319A2 (en) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | Device for guiding in translation of a mobile component. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH714319A2 true CH714319A2 (en) | 2019-05-15 |
Family
ID=66471928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CH01362/17A CH714319A2 (en) | 2017-11-10 | 2017-11-10 | Device for guiding in translation of a mobile component. |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CH (1) | CH714319A2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112151312A (en) * | 2020-10-13 | 2020-12-29 | 深圳清华大学研究院 | Electrode switch based on structure is super smooth |
| WO2022106433A1 (en) * | 2020-11-17 | 2022-05-27 | Patek Philippe Sa Geneve | Method for manufacturing a spring leaf of a timepiece member and said spring leaf |
-
2017
- 2017-11-10 CH CH01362/17A patent/CH714319A2/en not_active Application Discontinuation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2022106433A1 (en) * | 2020-11-17 | 2022-05-27 | Patek Philippe Sa Geneve | Method for manufacturing a spring leaf of a timepiece member and said spring leaf |
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