EP1134626A1 - Dispositif d'accouplement - Google Patents

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Publication number
EP1134626A1
EP1134626A1 EP00108365A EP00108365A EP1134626A1 EP 1134626 A1 EP1134626 A1 EP 1134626A1 EP 00108365 A EP00108365 A EP 00108365A EP 00108365 A EP00108365 A EP 00108365A EP 1134626 A1 EP1134626 A1 EP 1134626A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ring
cone
wheel
portions
ball bearing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00108365A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
M. René Schmidlin
M. Jean-Michel Nicolet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Soprod SA
Original Assignee
Soprod SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Soprod SA filed Critical Soprod SA
Publication of EP1134626A1 publication Critical patent/EP1134626A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B5/00—Automatic winding up
    • G04B5/02—Automatic winding up by self-winding caused by the movement of the watch
    • G04B5/18—Supports, suspensions or guide arrangements, for oscillating weights
    • G04B5/19—Suspension of the oscillating weight at its centre of rotation

Definitions

  • An automatic watch fitted with a device of this type is described in the document DE 1.141.953. It comprises a fixing member, a mounted shaft movable in rotation on the fixing member, by means of a bearing with balls, a rotor secured to the rotating shaft and to the first and second members couplings, of the shoe wedging type by means of round parts.
  • Each of the coupling members comprises a core, a ring and interposed between them, balls and brakes making the ring or not integral and the nucleus, depending on whether the shaft turns in either direction, one for the the first organ, the other for the second.
  • the rings are each provided with a teeth on their periphery and thus form toothed wheels. The two organs are driven onto the shaft by their core and separated by a scope.
  • the teeth mesh with a cog, culminating, in a conventional manner, in a ratchet wheel ensuring the reassembly of a motor spring.
  • This cog is arranged so that the ratchet wheel always turns in the same direction, which whatever the direction of rotation of the rotor.
  • the spring is wound up by the movements of the rotor, that it turns in one direction or the other.
  • the assembly thus formed requires little space radially, but, on the other hand, a significant thickness, at the center of the movement. Now, a watch movement is less appreciated by designers as it is thick, as this affects the elegance of the watch.
  • the object of the present invention is to overcome these drawbacks.
  • This goal is achieved by the fact that the device according to the invention further comprises a ring provided with an internal wall and an external wall and forming first and second rolling surfaces which respectively cooperate with the balls of the ball bearing and the round parts of the coupling member.
  • first and second rolling surfaces are portions of the inner and outer walls of the ring, respectively.
  • the round parts used in the coupling members as defined above are advantageously balls rather than rollers, because thus, the occupied volume is minimum and friction significantly reduced.
  • both of the bearing and of the coupling member have rolling surfaces of conical type, with two exterior surfaces and two interior surfaces formed by portions of cones defining grooves with trapezoidal section isosceles.
  • the two outer surfaces of the ball bearing are portions of the inner wall of said ring, while the two surfaces outer bearing of each of the two coupling members are formed by portions of cones together defining an annular groove with isosceles trapezoidal section made in the inner edge of its wheel.
  • the device comprises a single coupling member, the wheel, and with it the spring to be armed, is only driven when the rotor turns in a sense.
  • the device according to the invention comprises two ring-shaped wheels and two coupling members, each coupling member cooperating with one wheels to kinematically connect it with the input mobile when the latter turns in one direction for one of the wheels and in the other direction for the other wheel.
  • the latter further comprises two ferrules, each provided with an internal edge and a outer edge, rigidly fixed by their inner edges on the wall outside of the ring.
  • the interior running surfaces of the first coupling member are formed one by a cone portion of the outer wall of the ring, the other by a portion of a cone formed in the outer edge of the first ferrule, these cone portions defining together an annular groove of isosceles trapezoidal section, while the surfaces of inner bearings of the second coupling member are formed one by a portion of a cone formed in the outer edge of the first shell and the other by a portion of a cone formed in the outer edge of the second ferrule, these portions of cone together defining an annular groove of isosceles trapezoidal section.
  • the coupling members occupy a volume as small as possible
  • the ring and the first ferrule on the one hand, the first and the second ferrule on the other hand are arranged so as to form first and second annular grooves of rectangular section, each adjoining one of the isosceles trapezoidal section grooves, serving as accommodation for the pads of one organs.
  • the device according to the invention can guarantee conditions of satisfactory rotation of the input mobile, it is necessary that the bearing balls can withstand shocks of a certain size without risk crushing balls. In addition, it is necessary that the organs coupling ensure their function in the best possible conditions.
  • the ball bearing on the one hand, the coupling members on the other hand occupy substantially the half the height of the ring.
  • the mobile input carries an oscillating mass and together form a rotor.
  • the device shown in the drawing is part of a winding mechanism automatic for watches. It has a base plate 10, usually called automatic winding bridge and intended to be fixed on the movement of the watch.
  • a rotor 12 is fixed on the plate 10 and arranged so as to ability to turn freely, both in one direction and the other, around a axis A-A generally arranged in the center of the movement.
  • the rotor 12 comprises an annular core 14 taking place fixing member and provided with a central opening 14a and a recess 14b, intended to allow its attachment to the plate 10, by means of a screw 15, engaged in the opening 14a, bearing against the recess 14b and clamped in a tapped hole 10a in the plate 10. It further comprises a ring 16, a ball bearing 18, first and second coupling members 20 and 22, first and second wheels 24 and 26 and an oscillating weight 28.
  • the core 14 has, in addition, an outer wall, formed of a surface cylindrical 14c, and a bearing extending radially outward and formed a portion of cone 14d and a flat portion 14e connecting the portions 14c and 14d.
  • a flange 30 is riveted on the cylindrical portion 14c. She understands, in its upper part, a bearing 30a extending radially outwards and provided with a surface formed by a portion of cone 30b arranged opposite the portion of cone 14d and together forming an annular groove 32 of section isosceles trapezoid.
  • the ring 16 has a central hole 16a forming the internal wall of the ring.
  • This wall has, in its upper part, two portions of cones 16b and 16c separated by an annular groove 16d with rectangular section. Both portions 16b and 16c together form a groove 34, of trapezoidal section isosceles, adjoining the throat 16d.
  • the ring 16 comprises an outer wall formed; in its lower part, of first 16th and second 16f cylindrical portions connected by a first flat portion 16g.
  • the middle part of the outer wall includes a 16h cone portion connected to the cylindrical portion 16f by a second flat portion 16i.
  • the upper part includes means for fixing the mass 28, which does not will not be described in detail since they are not part of the invention.
  • the ball bearing 18 comprises five balls 36 and a cage 38, arranged between the core 14, the ring 16 and the flange 30. More precisely, the grooves 32 and 34, which are on the same level, together define a housing in which the balls 36 are arranged.
  • the cone portions 14d of the nucleus and 30b of the flange 30 form, for the balls 36, two rolling surfaces interior, while the portions of cones 16b and 16c of the ring form two external running surfaces.
  • the cage 38 is formed of a pentagonal outer ring, split at the middle of one of the sides and provided, at the tops of the pentagon, with cells 38a intended to receive the balls 36 to position them regularly inside housing. This cage is placed inside the hollow 16d.
  • the ring 16 carries, in addition two ferrules 40 and 42, driven one over the other on the cylindrical portion 16th and which ensure the fixing of the organs coupling 20 and 22 and wheels 24 and 26, as will be explained more far.
  • the ferrule 40 has a hole 40a, forming its inner edge, in which is engaged the cylindrical portion 16th, and two planar and parallel faces 40b and 40c, the face 40b being in abutment against the portion 16g. Its outer edge is provided with two conical portions 40d and 40e.
  • the ferrule 42 has a hole 42a forming its inner edge, in which is also engaged the cylindrical portion 16th, and two planar and parallel faces 42b and 42c.
  • the face 42b is in abutment against the face 40c of the ferrule 40. It comprises, at its periphery, a recess formed by a cylindrical portion 42d and of a flat portion 42e. Its outer edge includes a surface 42f formed of a portion of cone.
  • the two wheels 24 and 26 are each produced by means of an annular plate provided on its outer edge with toothing identified by the letter a , while the inner edge forms a groove b of isosceles trapezoidal section.
  • the coupling members 20 and 22 are mounted on the ring 16. They are respectively shown in Figures 4 and 5. They each include a central ring 44 and an outer ring 46, coaxial and forming therebetween a housing 48. Inside the latter are arranged three pads 50 and three round parts, in this case balls 52. It would also be possible to use cylindrical rollers.
  • the pads 50 have a shape of a ring segment embracing an angle slightly less than 120 °. Their inner radius is equal to that of the ring central 44, so that the contact surface between pads 50 and ring central 44 to be as large as possible.
  • the width of the ring, in which the skates are formed, is chosen so that they are perfectly free in housing 48, the difference between the outside radius of the shoe and the inner radius of the ring 46 being substantially smaller than the diameter of the balls 52.
  • Each of the pads 50 comprises, in the middle part of the outer face of the ring, a notch 50a formed by an inclined plane 50b, making an angle about 15 ° with a tangent to the outer circle of the ring, and a rounding 50c tangent to the inclined plane and of diameter substantially equal to the diameter of the balls 52.
  • the depth of the notches 50a is chosen so that the distance from the internal surface of the ring 46 is greater than the diameter of the balls 52.
  • the central ring 44 is formed by the ring 16 and by the ferrule 40.
  • the conical portions 16h and 40d constitute surfaces of inner bearing for the balls 52.
  • the surfaces 16i, 16f and 40b form the walls of the housing 48, in which the pads 50 are engaged.
  • the walls of the hollow 24b forming the sides of the trapezium constitute the surfaces external bearing.
  • the central ring 44 is formed by the two ferrules 40 and 42.
  • the conical portions 40e and 42f constitute surfaces of bearing for the balls 52.
  • the surfaces 40c, 42d and 42e form the walls of the housing 48 in which the pads 50 are engaged.
  • the walls of the recess 26b forming the sides of the trapezium constitute two other surfaces of rolling.
  • the device as described ensures the reassembly of a barrel spring, not shown in the drawing, by means of a gear train comprising a ratchet wheel 54, a first intermediate mobile 56 comprising a pinion 56a, which meshes with the ratchet wheel 54, and a wheel 56b engaged with the wheel 24, and a second intermediate mobile 58 comprising a wheel 58a meshing on the one hand with the first intermediate wheel 56b, on the other hand with the wheel 26.
  • the assembly of the device as described above can be done by means of a laying on which are, first of all, placed the core 14 and the ring 16, in positions corresponding substantially to those they will occupy in the assembled device. After which, the cage 38 is introduced into the hollow 16d, the balls 36 are arranged in the cells 38a, then the lock 30 is driven out on the core 14. In this way, the ball bearing 18 is assembled, the balls and the cage being confined by the walls of the core 14, the ring 16 and the latch 30.
  • the part thus assembled is turned over and placed on a second setting.
  • the first wheel 24 is then put in place, in a corresponding position substantially to that which it will occupy in the assembled device.
  • Skates 50 then the balls 52 are introduced into the housing 48.
  • the assembly of the first coupling member 20 ends by driving the ferrule 40 onto the ring 16.
  • the wheel 26 is placed over the wheel 24 and the pads 50, then the balls 52 are introduced in the housing 48. Finally, the ferrule 42 is driven onto the ring 16, over ferrule 40.
  • the assembly thus produced can then be equipped with the oscillating mass 28, fixed on the ring 16.
  • the ring 16 In its movement, the ring 16 also drives the balls 52.
  • the rings 44 drive the pads 50 of the two members 20 and 22. These cooperate with the balls 52.
  • the balls In the case of the member 20, the balls tend to remain in the bottom of the notches 50a, bearing against rounding 50c. The torque thus exerted on the wheel 24 is practically zero.
  • the ring 44 drives also the pads 50.
  • the balls 52 tend to roll on the inclined planes 50b, so that they are pushed outwards towards the ring 46, until they are trapped between ring 46 and pads 50.
  • the inner 44 and outer 46 rings are integral in rotation, so that the wheel 24 turns in the same direction and at the same speed as mass 28.
  • the wheel 24 meshes with the wheel 56b which rotates in anti-clockwise, itself driving the pinion 56a which arms the spring barrel by turning the ratchet wheel clockwise.
  • the barrel spring is armed by the movement of the mass 28 whatever the direction of rotation of the latter.
  • the device can include many variants, without for as well go beyond the scope of the invention.
  • the coins round can be either balls or cylinders. It would also possible to train a generator rather than arming a spring.
  • the device according to the invention can, in fact, be used in any mechanical device requiring a transformation of a movement of two-way rotations in one direction movement only.

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Abstract

Dispositif d'accouplement du type de ceux utilisés dans les montres automatiques, comportant: un organe de fixation (14), un mobile d'entrée (16,28), un roulement à billes (18) assurant la liaison entre le mobile d'entrée et l'organe de fixation, des première et deuxième roues (24,26), des premier et second organes d'accouplement (20,22), du type à coincement de patins (50) au moyen de pièces rondes (52), dans lequel ledit mobile, le roulement à billes, les organes d'accouplement et les roues sont disposés coaxialement sur l'organe de fixation. Selon l'invention, le dispositif comporte, en outre, une bague (16) munie d'une paroi interne et d'une paroi externe et formant des première (16b,16c) et deuxième (16h) surfaces de roulement qui coopèrent respectivement avec les billes dudit roulement et les pièces rondes de l'un au moins des organes d'accouplement. <IMAGE>

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif d'accouplement du type de ceux utilisés dans les montres automatiques. Elle se rapporte, plus particulièrement, à un dispositif comportant:
  • un organe de fixation,
  • un mobile d'entrée,
  • un roulement à billes assurant la liaison entre le mobile d'entrée et l' organe de fixation,
  • au moins une roue de forme annulaire avec une tranche externe, munie d'une denture, et une tranche interne,
  • au moins un organe d'accouplement, du type à coincement de patins au moyen de pièces rondes, pour relier cinématiquement à la roue le mobile d'entrée lorsque ce dernier tourne dans un sens uniquement. Dans ce dispositif, le mobile d'entrée, le roulement à billes, les organes d'accouplement et les roues sont disposés coaxialement sur l'organe de fixation.
Une montre automatique munie d'un dispositif de ce type est décrite dans le document DE 1.141.953. Elle comporte un organe de fixation, un arbre monté mobile en rotation sur l'organe de fixation, par l'intermédiaire d'un roulement à billes, un rotor solidaire de l'arbre en rotation et des premier et second organes d'accouplements, du type à coincement de patins au moyen de pièces rondes.
Chacun des organes d'accouplements comporte un noyau, une bague et intercalés entre eux, des billes et des freins rendant ou non solidaires la bague et le noyau, selon que l'arbre tourne dans l'un ou l'autre sens, l'un pour le premier organe, l'autre pour le second. Les bagues sont, chacune, munies d'une denture à leur périphérie et forment ainsi des roues dentées. Les deux organes d'accouplement sont chassés sur l'arbre par leur noyau et séparés par une portée.
Les dentures engrènent avec un rouage aboutissant, de manière classique, à une roue de rochet assurant le remontage d'un ressort-moteur. Ce rouage est agencé de manière à ce que la roue de rochet tourne toujours dans le même sens, quel que soit le sens de rotation du rotor. En d'autres termes, le ressort est remonté par les mouvements du rotor, qu'il tourne dans un sens ou dans l'autre.
Dans cette montre, l'ensemble ainsi formé nécessite peu de place radialement, mais, par contre, une épaisseur importante, au centre du mouvement. Or, un mouvement de montre est d'autant moins apprécié par les designers qu'il est épais, car cela affecte l'élégance de la montre.
Cet inconvénient a conduit l'homme du métier à disposer les organes d'accouplement ailleurs que sur l'axe du rotor. L'épaisseur du mouvement est, alors, sensiblement réduite, mais au dépens d'une augmentation du volume occupé.
Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients. Ce but est atteint grâce au fait que le dispositif selon l'invention comporte, en outre, une bague munie d'une paroi interne et d'une paroi externe et formant des première et deuxième surfaces de roulement qui coopèrent respectivement avec les billes du roulement à billes et les pièces rondes de l'organe d'accouplement.
De manière plus précise, les première et deuxième surfaces de roulement sont respectivement des portions des parois interne et externe de la bague.
Les pièces rondes utilisées dans les organes d'accouplement tels que définis ci-dessus sont avantageusement des billes plutôt que des galets, car ainsi, le volume occupé est minimum et les frottements sensiblement réduits.
Pour assurer de bonnes conditions de travail des billes tant du roulement que de l'organe d'accouplement, ces derniers comportent des surfaces de roulement de type coniques, avec deux surfaces extérieures et deux surfaces intérieures formées par des portions de cônes définissant des gorges à section trapézoïdale isocèle.
Avantageusement, les deux surfaces extérieures du roulement à billes sont des portions de la paroi interne de ladite bague, alors que les deux surfaces extérieures de roulement de chacun des deux organes d'accouplement sont formées par des portions de cônes définissant, ensemble, une gorge annulaire à section trapézoïdale isocèle pratiquée dans la tranche interne de sa roue.
Lorsque le dispositif tel que décrit comporte un seul organe d'accouplement, la roue, et avec elle le ressort à armer, n'est entraíné que lorsque le rotor tourne dans un sens. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux, le dispositif selon l'invention comporte deux roues de forme annulaire et deux organes d'accouplement, chaque organe d'accouplement coopérant avec l'une des roues pour la relier cinématiquement avec le mobile d'entrée lorsque celui-ci tourne dans un sens pour l'une des roues et dans l'autre sens pour l'autre roue.
Il est possible d'obtenir de bonnes conditions de travail des organes d'accouplement et un assemblage aisé du dispositif grâce au fait que ce dernier comporte, en outre, deux viroles, munies chacune d'une tranche interne et d'une tranche externe, fixées rigidement par leurs tranches internes sur la paroi extérieure de la bague. De plus, les surfaces de roulement intérieures du premier organe d'accouplement sont formées l'une par une portion de cône de la paroi externe de la bague, l'autre par une portion de cône pratiquée dans la tranche externe de la première virole, ces portions de cône définissant ensemble une gorge annulaire de section trapézoïdale isocèle, tandis que les surfaces de roulement intérieures du second organe d'accouplement sont formées l'une par une portion de cône pratiquée dans la tranche externe de la première virole et l'autre par une portion de cône pratiquée dans la tranche externe de la seconde virole, ces portions de cône définissant ensemble une gorge annulaire de section trapézoïdale isocèle.
Pour que les organes d'accouplement occupent un volume aussi réduit que possible, la bague et la première virole d'une part, la première et la deuxième virole d'autre part sont agencées de manière à former des première et seconde gorges annulaires de section rectangulaire, attenantes chacune à l'une des gorges à section trapézoïdale isocèle, tenant lieu de logement aux patins de l'un des organes.
Pour que le dispositif selon l'invention puisse garantir des conditions de rotation satisfaisantes du mobile d'entrée, il est nécessaire que le roulement à billes puisse supporter des chocs d'une certaine importance sans risque d'écrasement des billes. En outre, il est nécessaire que les organes d'accouplement assurent leur fonction dans les meilleures conditions possibles. L'expérience à montrer que, de manière avantageuse, le roulement à billes d'une part, les organes d'accouplement d'autre part, occupent sensiblement la moitié de la hauteur de la bague.
Comme cela a été expliqué plus haut, un tel dispositif est particulièrement bien adapté pour équiper une montre automatique. Dans cette application, et dans toutes celles dans lesquelles le dispositif selon l'invention est utilisé pour transformer des mouvements aléatoires en énergie cinétique ou potentiel, le mobile d'entrée porte une masse oscillante et forment, ensemble, un rotor.
Dans le but de permettre une fixation solide et aisée du dispositif selon l'invention, tout en garantissant de bonnes conditions de travail du roulement à billes, il est intéressant que l'organe de fixation soit formé d'un noyau annulaire comportant:
  • une ouverture centrale destinée à recevoir une vis de serrage pour permettre la fixation du dispositif sur une plaque de base,
  • une surface cylindrique extérieure, et
  • une portée s'étendant radialement vers l'extérieur et munie d'une surface formée d'une portion de cône,
et d'une bride fixée rigidement sur la surface cylindrique du noyau et comportant une portée s'étendant vers l'extérieur et munie d'une surface formée d'une portion de cône, dans lequel les deux portions de cône forment les surfaces de roulement internes du roulement à billes.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé, dans lequel:
  • les figures 1 et 2 montrent le dispositif selon l'invention, vu respectivement en plan et de manière schématique, et en coupe, et
  • les figures 3, 4 et 5 représentent la structure de ce dispositif, coupé selon les lignes III-III IV-IV et V-V de la figure 2.
Le dispositif représenté au dessin est une partie d'un mécanisme de remontage automatique pour montres. Il comporte une plaque de base 10, généralement appelée pont de remontage automatique et destiné à être fixé sur le mouvement de la montre. Un rotor 12 est fixé sur la plaque 10 et disposé de manière à pouvoir tourner librement, aussi bien dans un sens que dans l'autre, autour d'un axe A-A généralement disposé au centre du mouvement.
Plus précisément, le rotor 12 comporte un noyau annulaire 14 tenant lieu d'organe de fixation et muni d'une ouverture centrale 14a et d'une noyure 14b, destinés à permettre sa fixation sur la plaque 10, au moyen d'une vis 15, engagée dans l'ouverture 14a, en appui contre la noyure 14b et serrée dans un trou taraudé 10a de la plaque 10. Il comprend, en outre, une bague 16, un roulement à billes 18, des premier et second organes d'accouplement 20 et 22, des première et deuxièmes roue 24 et 26 et une masse oscillante 28.
Le noyau 14 présente, en outre, une paroi extérieure, formée d'une surface cylindrique 14c, et une portée s'étendant radialement vers l'extérieur et formée d'une portion de cône 14d et d'une portion plane 14e reliant les portions 14c et 14d. Une bride 30 est rivée sur la portion cylindrique 14c. Elle comprend, dans sa partie supérieure, une portée 30a s'étendant radialement vers l'extérieur et muni d'une surface formée d'une portion de cône 30b disposée en regard de la portion de cône 14d et formant ensemble une gorge annulaire 32 de section trapézoïdale isocèle.
La bague 16 présente un trou central 16a formant la paroi interne de la bague. Cette paroi comporte, dans sa partie supérieure, deux portions de cônes 16b et 16c séparées par une gorge annulaire 16d à section rectangulaire. Les deux portions 16b et 16c forment, ensemble, une gorge 34, de section trapézoïdale isocèle, attenante à la gorge 16d.
La bague 16 comprend une paroi externe formée; dans sa partie inférieure, de première 16e et deuxième 16f portions cylindriques reliées par une première portion plane 16g. La partie médiane de la paroi extérieure comprend une portion de cône 16h reliée à la portion cylindrique 16f par une deuxième portion plane 16i.
La partie supérieure comprend des moyens destinés à fixer la masse 28, qui ne seront pas décrits de manière détaillée, car ne faisant pas partie de l'invention.
Le roulement à billes 18 comporte cinq billes 36 et une cage 38, disposées entre le noyau 14, la bague 16 et la bride 30. Plus précisément, les gorges 32 et 34, qui se trouvent au même niveau, définissent, ensemble, un logement dans lequel les billes 36 sont disposées. Les portions de cônes 14d du noyau et 30b de la bride 30 forment, pour les billes 36, deux surfaces de roulement intérieures, alors que les portions de cônes 16b et 16c de la bague forment deux surfaces de roulement extérieures.
Afin d'assurer un positionnement correct des billes, il est nécessaire que ces portions coniques s'inscrivent sur les côtés d'un carré dont la longueur est légèrement supérieure au diamètre des billes.
La cage 38 est formée d'une bague de forme extérieure pentagonale, fendue au milieu d'un des côtés et munie, aux sommets du pentagone, d'alvéoles 38a destinées à recevoir les billes 36 pour les positionner régulièrement à l'intérieur du logement. Cette cage est disposée à l'intérieur de la creusure 16d.
La bague 16 porte, en outre deux viroles 40 et 42, chassées l'une par-dessus l'autre sur la portion cylindrique 16e et qui assurent la fixation des organes d'accouplement 20 et 22 et des roues 24 et 26, comme cela sera expliqué plus loin.
La virole 40 comporte un trou 40a, formant sa tranche intérieure, dans lequel est engagée la portion cylindrique 16e, et deux faces planes et parallèles 40b et 40c, la face 40b étant en appui contre la portion 16g. Sa tranche extérieure est munie de deux portions coniques 40d et 40e.
La virole 42 comporte un trou 42a formant sa tranche intérieure, dans lequel est aussi engagée la portion cylindrique 16e, et deux faces planes et parallèles 42b et 42c. La face 42b est en appui contre la face 40c de la virole 40. Elle comporte, à sa périphérie, une creusure formée d'une portion cylindrique 42d et d'une portion plane 42e. Sa tranche extérieure comprend une surface 42f formée d'une portion de cône.
Les deux roues 24 et 26 sont réalisées chacune au moyen d'une planche annulaire munie sur sa tranche extérieure d'une denture identifiée par la lettre a, alors que la tranche intérieure forme une gorge b de section trapézoïdale isocèle.
Les organes d'accouplement 20 et 22 sont montés sur la bague 16. Ils sont respectivement représentés aux figures 4 et 5. Ils comprennent chacun une bague centrale 44 et une bague extérieure 46, coaxiales et formant entre elles un logement 48. A l'intérieur de ce dernier sont disposés trois patins 50 et trois pièces rondes, en l'occurrence des billes 52. Il serait également possible d'utiliser des galets cylindriques.
Les patins 50 ont une forme de segment d'anneau embrassant un angle légèrement inférieur à 120°. Leur rayon intérieur est égal à celui de la bague centrale 44, de manière à ce que la surface de contact entre patins 50 et bague centrale 44 soit la plus grande possible. La largeur de l'anneau, dans lequel les patins sont formés, est choisie de manière à ce que ces derniers soient parfaitement libres dans le logement 48, la différence entre le rayon extérieur du patin et le rayon intérieur de la bague 46 étant sensiblement plus faible que le diamètre des billes 52.
Chacun des patins 50 comporte, dans la partie médiane de la face extérieure de l'anneau, une encoche 50a formée d'un plan incliné 50b, faisant un angle d'environ 15° avec une tangente au cercle extérieur de l'anneau, et un arrondi 50c tangent au plan incliné et de diamètre sensiblement égal au diamètre des billes 52. La profondeur des encoches 50a est choisie de manière à ce que la distance d'avec la surface interne de la bague 46 soit supérieure au diamètre des billes 52.
Dans l'organe d'accouplement 20, la bague centrale 44 est formée par la bague 16 et par la virole 40. Les portions coniques 16h et 40d constituent des surfaces de roulement intérieures pour les billes 52. Les surfaces 16i, 16f et 40b forment les parois du logement 48, dans lequel sont engagés les patins 50. Enfin les parois de la creusure 24b formant les côtés du trapèze constituent les surfaces de roulement extérieures.
Dans l'organe d'accouplement 22, la bague centrale 44 est formée par les deux viroles 40 et 42. Les portions coniques 40e et 42f constituent des surfaces de roulement pour les billes 52. Les surfaces 40c, 42d et 42e forment les parois du logement 48 dans lequel les patins 50 sont engagés. Enfin les parois de la creusure 26b formant les côtés du trapèze constituent deux autres surfaces de roulement.
Le dispositif tel que décrit assure le remontage d'un ressort de barillet, non représenté au dessin, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages comportant une roue à rochet 54, un premier mobile intermédiaire 56 comportant un pignon 56a, qui engrène avec la roue à rochet 54, et une roue 56b en prise avec la roue 24, et un second mobile intermédiaire 58 comportant une roue 58a engrenant d'une part avec la première roue intermédiaire 56b, d'autre part avec la roue 26.
L'assemblage du dispositif tel que décrit ci-dessus peut se faire au moyen d'un posage sur lequel sont, tout d'abord, placés le noyau 14 et la bague 16, dans des positions correspondant sensiblement à celles qu'elles occuperont dans le dispositif assemblé. Après quoi, la cage 38 est introduite dans la creusure 16d, les billes 36 sont disposées dans les alvéoles 38a, puis le verrou 30 est chassé sur le noyau 14. De la sorte, le roulement à billes 18 est assemblé, les billes et la cage étant confinés par les parois du noyau 14, de la bague 16 et du verrou 30.
La pièce ainsi assemblée est retournée et placée sur un deuxième posage. La première roue 24 est ensuite mise en place, dans une position correspondant sensiblement à celle qu'elle occupera dans le dispositif assemblé. Les patins 50 puis les billes 52 sont introduits dans le logement 48. L'assemblage du premier organe d'accouplement 20 se termine par le chassage de la virole 40 sur la bague 16.
Il reste alors à assembler l'organe d'accouplement 22. A cet effet, la roue 26 est placée par-dessus la roue 24 et les patins 50, puis les billes 52 sont introduits dans le logement 48. Finalement, la virole 42 est chassée sur la bague 16, par-dessus la virole 40.
L'ensemble ainsi réalisé peut alors être équipé de la masse oscillante 28, fixée sur la bague 16.
Le fonctionnement du dispositif dans la montre est le suivant. Sous l'effet d'une accélération quelconque, la masse 28 est animée d'un mouvement oscillant et entraíne la bague 16 sur laquelle elle est fixée. La bague 16 pivote librement sur le noyau 14, grâce à la présence du roulement à billes 18.
Dans son mouvement, la bague 16 entraíne également les billes 52. Lorsque le mouvement se fait dans le sens horaire, les bagues 44 entraínent les patins 50 des deux organes 20 et 22. Ceux-ci coopèrent avec les billes 52. Dans le cas de l'organe 20, les billes tendent à rester dans le fond des encoches 50a, en appui contre l'arrondi 50c. Le couple ainsi exercé sur la roue 24 est pratiquement nul.
La situation est différente pour l'organe 22. Dans ce cas, la bague 44 entraíne également les patins 50. Comme on peut le voir sur la figure 5, les billes 52 tendent à rouler sur les plans inclinés 50b, de telle sorte qu'elles sont repoussées vers l'extérieur, en direction de la bague 46, jusqu'à être coincées entre bague 46 et patins 50. Ainsi, les bagues intérieure 44 et extérieure 46 sont solidaires en rotation, de sorte que la roue 24 tourne dans le même sens et à la même vitesse que la masse 28.
Comme expliqué ci-dessus, la roue 24 engrène avec la roue 56b qui tourne dans le sens anti-horaire, elle-même entraínant le pignon 56a qui arme le ressort de barillet en faisant tourner la roue à rochet dans le sens horaire.
Lorsque la masse 28 tourne dans le sens anti-horaire, c'est l'organe d'accouplement 22 qui est bloqué, alors que l'organe 20 est libre. De la sorte, la roue 26 entraíne la roue 58a dans le sens horaire, laquelle fait tourner la roue 56b dans le sens anti-horaire et avec elle le pignon 56a. Ce dernier arme le ressort de barillet en faisant tourner la roue de rochet 54 dans le sens horaire.
En d'autres termes, le ressort de barillet est armé par le mouvement de la masse 28 quel que soit le sens de rotation de cette dernière.
Le dispositif, tel que décrit, peut comporter de nombreuses variantes, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Comme expliqué plus haut, les pièces rondes peuvent aussi bien être des billes que des cylindres. Il serait également possible d'entraíner une génératrice plutôt que d'armer un ressort.
Le dispositif selon l'invention peut, en fait, être utiliser dans n'importe quel appareil mécanique nécessitant une transformation d'un mouvement de rotations dans les deux sens en un mouvement dans un sens seulement.

Claims (12)

  1. Dispositif d'accouplement du type de ceux utilisés dans les montres automatiques, comportant:
    un organe de fixation (14),
    un mobile d'entrée (16),
    un roulement à billes (18) assurant la liaison entre le mobile d'entrée et l'organe de fixation,
    au moins une roue (24, 26), de forme annulaire avec une tranche externe, munie d'une denture, et une tranche interne, et
    au moins un organe d'accouplement (20, 22), du type à coincement de patins (50) au moyen de pièces rondes (52), pour relier cinématiquement à ladite roue le mobile d'entrée lorsque ce dernier tourne dans un sens uniquement,
    dans lequel ledit mobile, le roulement à billes, l'organe d'accouplement et la roue sont disposés coaxialement sur l'organe de fixation,
    caractérisé en ce que ledit dispositif comporte, en outre, une bague (16) munie d'une paroi interne et d'une paroi externe et formant des première et deuxième surfaces de roulement qui coopèrent respectivement avec les billes dudit roulement et les pièces rondes dudit organe d'accouplement.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième surfaces sont respectivement des portions des parois interne et externe de ladite bague.
  3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites pièces rondes sont des billes (52).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit roulement à billes (18) et ledit organe (20, 22) sont de type à surfaces de roulement coniques, avec deux surfaces extérieures et deux surfaces intérieures formées par des portions de cônes définissant des gorges à section trapézoïdale isocèle.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux surfaces extérieures du roulement à billes (18) sont des portions de la paroi interne de ladite bague (16).
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux surfaces extérieures de roulement de l'organes d'accouplement (20, 22) sont formées par des portions de cônes définissant, ensemble, une gorge annulaire à section trapézoïdale isocèle pratiquée dans la tranche interne de sa roue.
  7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte deux roues de forme annulaire et deux organes d'accouplement, chaque organe d'accouplement coopérant avec l'une des roues pour la relier cinématiquement avec le mobile d'entrée lorsque celui-ci tourne dans un sens pour l'une des roues et dans l'autre sens pour l'autre roue.
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, deux viroles (40, 42), munies chacune d'une tranche interne et d'une tranche externe, fixées rigidement par leurs tranches internes sur la paroi extérieure de ladite bague, et en ce que:
    les surfaces de roulement intérieures du premier organe d'accouplement (20) sont formées l'une par une portion de cône de la paroi externe de la bague, l'autre par une portion de cône pratiquée dans la tranche externe de la première virole, ces portions de cône définissant ensemble une gorge annulaire de section trapézoïdale isocèle, et
    les surfaces de roulement intérieures du second organe d'accouplement (22) sont formées l'une par une portion de cône pratiquée dans la tranche externe de la première virole et l'autre par une portion de cône pratiquée dans la tranche externe de la seconde virole, ces portions de cône définissant ensemble une gorge annulaire de section trapézoïdale isocèle.
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la bague (16) et la première virole (40) d'une part, la première et la deuxième virole (42) d'autre part sont agencées de manière à former des première et seconde gorges annulaires de section rectangulaire, attenantes chacune à l'une des gorges à section trapézoïdale isocèle, tenant lieu de logement aux patins de l'un des organes.
  10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le roulement à billes (18) d'une part, les organes d'accouplement (20, 22) d'autre part occupent sensiblement la moitié de la hauteur de ladite bague (16).
  11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le mobile d'entrée porte une masse oscillante (28).
  12. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que ledit organe de fixation est formé d'un noyau annulaire (14) comportant:
    une ouverture centrale destinée à recevoir une vis de serrage pour permettre la fixation du dispositif sur une plaque de base,
    une surface cylindrique extérieure, et
    une portée s'étendant radialement vers l'extérieur et munie d'une surface formée d'une portion de cône,
    et d'une bride (30) fixée rigidement sur la surface cylindrique du noyau et comportant une portée s'étendant vers l'extérieur et munie d'une surface formée d'une portion de cône, dans lequel les deux portions de cône forment les surfaces de roulement internes du roulement à billes.
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