CH692630A5 - Engrenage avec position de blocage, notamment pour l'entraînement d'un indicateur d'un instrument horaire. - Google Patents

Description

  



  La présente invention concerne un engrenage avec position de blocage, notamment pour l'entraînement d'un indicateur d'un instrument horaire, comportant au moins une roue dentée entraînée par une came comportant un profil dans au moins deux plans parallèles, cette came étant liée à un mécanisme d'entraînement et ayant au moins une zone de verrouillage, une zone de déverrouillage et un organe d'entraînement dans chacun des plans, la roue dentée ayant un jeu de dents dans au moins chacun des plans de ladite came, cette came pouvant être placée dans une position de verrouillage dans laquelle la zone de verrouillage de l'un des plans de la came est en contact avec deux dents consécutives du jeu de dents correspondant de la roue dentée,

   et dans une position d'entraînement dans laquelle un organe d'entraînement de l'un des plans de la came est en contact avec une dent de la roue dentée lorsque la zone de déverrouillage d'un autre plan de la came vient en regard de la dent arrière, dans le sens d'entraînement, qui était en contact avec la zone de verrouillage de ce plan, dans lequel les zones de déverrouillage et les zones de verrouillage ont au moins partiellement une forme circulaire et sont coaxiales par rapport à un axe de rotation. 



  Actuellement, dans les instruments horaires à affichage analogique tels que les montres, les montres-bracelets ou les pendulettes, les heures, les minutes et les secondes sont indiquées par des mobiles qui sont entraînés en rotation par des trains d'engrenages, généralement pilotés par des moteurs pas-à-pas. La réalisation de ces trains d'engrenages implique la fabrication d'un nombre de pièces important, généralement très petites, et un montage relativement complexe et coûteux. L'ensemble des trains d'engrenages occupent en outre un volume important et n'assurent généralement pas une protection suffisante contre les chocs. 



  Afin de diminuer le coût de fabrication et de montage d'un instrument horaire, il est intéressant de remplacer le train d'engrenages par un seul engrenage. Dans ce cas, il est toutefois indispensable de prévoir des moyens permettant de bloquer la roue portant chacun des mobiles de la montre afin qu'en cas de choc, ces mobiles ne puissent pas se déplacer involontairement. 



  Un tel engrenage est décrit dans le brevet suisse publié sous le No. CH 589 485. Ce document décrit un mécanisme d'entraînement comportant une roue menée présentant deux dentures dans des plans différents, et une roue menante comportant des dents disposées dans les plans de la roue menée. La roue menante est constituée de deux pièces identiques fixées l'une à l'autre, permettant alternativement d'entraîner et de bloquer la roue menée. La réalisation de la roue menante entraîne différents inconvénients. D'une part, elle nécessite la réalisation de plusieurs pièces, d'autre part, ces pièces doivent être positionnées de façon précise, puis assemblées. Ceci implique un coût de production, de manutention et de montage important. 



  La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en réalisant un engrenage comportant une roue dentée entraînée par une came dont la fabrication est simple et économique. Cet engrenage peut être utilisé seul puisqu'il permet de bloquer la roue dentée, ou monté dans un train d'engrenage. Il permet alors de bloquer de façon très simple tout le train d'engrenages. 



  Ce but est atteint par un engrenage tel que défini en préambule et caractérisé en ce que la zone de verrouillage de chaque plan de la came a un diamètre plus grand que le diamètre de la zone de déverrouillage de ce plan et en ce que la zone de verrouillage d'un plan de la came, coopérant avec un jeu de dents de la roue dentée, ce jeu de dents étant inscrit dans un cercle ayant un premier rayon, a un diamètre au plus égal au diamètre de la zone de déverrouillage du plan adjacent coopérant avec un deuxième jeu de dents inscrit dans un cercle ayant un deuxième rayon plus petit que ledit premier rayon. 



  La présente invention et ses avantages seront mieux compris en référence à différents modes de réalisation particuliers et aux dessins annexés, dans lesquels: 
 
   la fig. 1 est une vue de dessus de l'engrenage selon la présente invention; 
   la fig. 2 est une vue de détail de l'engrenage de la fig. 1; 
   la fig. 3 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la fig. 1; 
   la fig. 4 est une vue de détail d'un mode de réalisation particulier de l'invention; 
   la fig. 5 est une vue en coupe selon la ligne B-B de la fig. 4; et 
   la fig. 6 est une vue de détail d'un autre mode de réalisation particulier de l'engrenage selon la présente invention. 
 



  En référence aux fig. 1 à 3, l'engrenage 10 selon la présente invention comporte une came 11 et une roue dentée 12. La came est liée à un mécanisme d'entraînement (non représenté) et comporte des profils disposés dans deux plans 13, 14 parallèles. Chaque plan de la came comporte une zone de verrouillage 15, 16, une zone de déverrouillage 17, 18 et de deux organes d'entraînement 19, 20. La zone de verrouillage 15 du plan inférieur 13 a la forme d'un demi-cylindre de rayon R1 et la zone de déverrouillage 17 de ce même plan inférieur a la forme d'un demi-cylindre de rayon r1. Ces deux demi-cylindres sont coaxiaux par rapport à un axe de rotation 21 et sont opposés par rapport à cet axe. Les organes d'entraînement 19 forment une zone de jonction entre la zone de verrouillage 15 et la zone de déverrouillage 17. 



  De manière similaire, la zone de verrouillage 16 du plan supérieur 14 a la forme d'un demi-cylindre de rayon R2 et la zone de déverrouillage 18 de ce même plan a la forme d'un demi-cylindre de rayon r2. Ces deux demi-cylindres sont coaxiaux par rapport à l'axe 21 et sont opposés par rapport à cet axe. Les organes d'entraînement 20 forment également une zone de jonction entre la zone de verrouillage 16 et la zone de déverrouillage 18. La zone de verrouillage 15 du plan inférieur 13 est en outre opposée à la zone de verrouillage 16 du plan supérieur 14. De même, la zone de déverrouillage 17 du plan inférieur 13 est opposée à la zone de déverrouillage 18 du plan supérieur 14 de sorte que la zone de verrouillage de l'un des plans se trouve en regard de la zone de déverrouillage de l'autre plan et inversement.

   Le rayon R2 de la zone de verrouillage 16 est inférieur ou égal au rayon r1 de la zone de déverrouillage 17. Ceci permet de faciliter la fabrication de la came. 



  La roue dentée 12 comporte deux jeux de dents 22, 23 disposées dans des plans parallèles différents correspondants aux plans 13, 14 de la came. Les dents 23 du plan supérieur 14 sont inscrites dans un cercle de rayon R3 et les dents 22 du plan inférieur 13 sont inscrites dans un cercle de rayon r3. Lorsque la zone de déverrouillage 18 du plan supérieur 14 est disposée à proximité des dents 23 du plan supérieur, la zone de verrouillage 15 du plan inférieur 13 est en contact avec deux dents consécutives du plan inférieur de la roue dentée 12. Inversement, lorsque la zone de déverrouillage 17 du plan inférieur 13 est disposée à proximité des dents 22 du plan inférieur, la zone de verrouillage 16 du plan supérieur 14 est en contact avec deux dents consécutives du plan supérieur de la roue dentée 12.

   Dans les deux cas, la roue dentée est bloquée et ne peut pas se déplacer involontairement, par exemple en cas de choc. Lorsque la came pivote autour de l'axe 21, l'un des organes d'entraînement 19 ou 20 entre en contact avec une dent de la roue dentée. Aucune des zones de verrouillage n'est en contact avec deux dents consécutives de la roue dentée, de sorte que celle-ci peut pivoter sous l'effet de l'organe d'entraînement. Lorsque la came continue de tourner, une zone de verrouillage entre de nouveau en contact avec deux dents consécutives de la roue dentée 12 et l'engrenage se retrouve dans sa position bloquée. 



  Ainsi, la came peut tourner de façon régulière, la roue dentée étant entraînée selon un déplacement par pas, cette roue étant assurée contre tout déplacement involontaire chaque fois qu'elle ne tourne pas. D'autre part, la rotation de la came est possible dans les deux sens grâce a la présence des deux organes d'entraînement 19 et des deux organes d'entraînement 20. 



  En référence aux fig. 4 et 5, la came 30 comporte des profils disposés dans trois plans 31, 32, 33 distincts. Chaque plan contient une zone de verrouillage respectivement 34, 35, 36 ayant une extension angulaire sensiblement égale à 120 DEG , une zone de déverrouillage respectivement 37, 38, 39 ayant une extension angulaire sensiblement égale à 240 DEG  et deux paires d'organes d'entraînement respectivement 40, 41, 42 formant une zone de jonction entre la zone de verrouillage et la zone de déverrouillage. Dans ce mode de réalisation, chaque zone de déverrouillage et de verrouillage est partiellement circulaire et est disposée autour d'un axe de rotation 43 unique. La zone de déverrouillage de chaque plan a un diamètre inférieur au diamètre de la zone de verrouillage du même plan.

   En outre, la zone de déverrouillage d'un des plans a un diamètre supérieur ou égal au diamètre de la zone de verrouillage du plan situé immédiatement au-dessus. Ceci permet de réaliser facilement la pièce par moulage. 



  La roue dentée 44 comporte trois jeux de dents 45, 46, 47 disposées dans trois plans parallèles correspondant aux trois plans 31 à 33 de la came. Ces dents sont disposées de telle manière que la rotation de la came entraîne le déplacement de la roue dentée. 



  Le fonctionnement de l'engrenage est similaire au fonctionnement expliqué dans le cas illustré par les fig. 1 à 3. Une zone de verrouillage d'au moins un des plans est en contact avec deux dents consécutives d'un plan de la roue dentée, sauf lorsque la roue est entraînée en rotation, ce qui se produit lorsqu'un des organes d'entraînement est en contact avec une dent de la roue dentée. 



  La fig. 6 illustre un exemple d'engrenage comportant une came 50 ayant des profils disposés dans deux plans 51, 52. Chaque plan comporte deux zones de verrouillage respectivement 53, 54 et 57, 58, deux zones de déverrouillage respectivement 55, 56 et 59, 60 et quatre organes d'entraînement 61, 62 permettant une rotation dans les deux sens. Chacune de ces zones a une forme partiellement circulaire et une extension angulaire sensiblement égale à 90 DEG . Le diamètre de la zone de déverrouillage du plan inférieur est supérieur ou égal au diamètre de la zone de verrouillage du plan supérieur, comme dans les autres modes de réalisation illustrés. 



  Le fonctionnement de ce mode de réalisation particulier de l'engrenage selon la présente invention est similaire au fonctionnement des engrenages des fig. 1 à 3 en particulier. 



  La came telle qu'illustrée par les fig. 1 à 6 représentant des modes de réalisation particuliers de l'invention, peut être fabriquée par moulage d'une seule pièce sans qu'il soit nécessaire d'utiliser des moules à tiroir. La précision de la forme de la came est garantie tout en conservant un coût de production particulièrement bas. 



  La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits, mais s'étend à toute modification évidente pour l'homme du métier. La roue dentée et la came sont de préférence réalisées par moulage en une matière synthétique. Ce mode de réalisation permet une production de masse en utilisant un moule de conception simple et par conséquent, peu coûteux. Elles pourraient également être réalisées par d'autres procédés connus et notamment par usinage et assemblage. De même, elles pourraient être réalisées en des matières autres que synthétiques. 



  La came pourrait entraîner deux ou plusieurs roues dentées liées par exemple respectivement à un mobile indiquant les secondes et à un mobile indiquant les minutes ou les quantièmes. Elle pourrait être utilisée dans un train d'engrenage pour bloquer au moyen d'un seul élément, le train complet. 



  Il est clair que cet engrenage peut être utilisé dans d'autres applications que des applications horlogères, pour autant qu'il soit souhaitable d'empêcher tout mouvement involontaire de l'engrenage.

Claims (6)

1. Engrenage avec position de blocage, notamment pour l'entraînement d'un indicateur d'un instrument horaire, comportant au moins une roue dentée entraînée par une came comportant un profil dans au moins deux plans parallèles, cette came étant liée à un mécanisme d'entraînement et ayant au moins une zone de verrouillage, une zone de déverrouillage et un organe d'entraînement dans chacun des plans, la roue dentée ayant un jeu de dents dans au moins chacun des plans de ladite came, cette came pouvant être placée dans une position de verrouillage dans laquelle la zone de verrouillage de l'un des plans de la came est en contact avec deux dents consécutives du jeu de dents correspondant de la roue dentée,

et dans une position d'entraînement dans laquelle un organe d'entraînement de l'un des plans de la came est en contact avec une dent de la roue dentée lorsque la zone de déverrouillage d'un autre plan de la came vient en regard de la dent arrière, dans le sens d'entraînement, qui était en contact avec la zone de verrouillage de ce plan, dans lequel les zones de déverrouillage et les zones de verrouillage ont au moins partiellement une forme circulaire et sont coaxiales par rapport à un axe de rotation, caractérisé en ce que la zone de verrouillage (15, 16, 34, 35, 36, 53, 54, 57, 58) de chaque plan (13, 14, 31, 32, 33, 51, 52) de la came (11, 30, 50) a un diamètre plus grand que le diamètre de la zone de déverrouillage (17, 18, 37, 38, 39, 55, 56, 59, 60) de ce plan et en ce que la zone de verrouillage d'un plan de la came,

coopérant avec un jeu de dents de la roue dentée, ce jeu de dents étant inscrit dans un cercle ayant un premier rayon, a un diamètre au plus égal au diamètre de la zone de déverrouillage du plan adjacent coopérant avec un deuxième jeu de dents inscrit dans un cercle ayant un deuxième rayon plus petit que ledit premier rayon.

2. Engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came (11) comporte deux plans (13, 14), en ce que les zones de verrouillage (15, 16) et les zones de déverrouillage (17, 18) ont une extension angulaire sensiblement égale à 180 DEG , et en ce que cette came comporte deux organes d'entraînement (19, 20) dans chaque plan, ces organes formant une zone de jonction entre les zones de verrouillage et les zones de déverrouillage.

3.

Engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came (30) comporte trois plans (31, 32, 33), en ce que la zone de verrouillage (34, 35, 36) de chacun des plans a une extension angulaire sensiblement égale à 120 DEG , en ce que la zone de déverrouillage (37, 38, 39) de chacun des plans a une extension angulaire sensiblement égale à 240 DEG , et en ce que cette came comporte deux organes d'entraînement (40, 41, 42) dans chaque plan, ces organes formant une zone de jonction entre les zones de verrouillage et les zones de déverrouillage.

4.

Engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came (50) comporte deux plans (51, 52), en ce que les zones de verrouillage (53, 54, 57, 58) et les zones de déverrouillage (55, 56, 59, 60) ont une extension angulaire sensiblement égale à 90 DEG , et en ce que cette came comporte quatre organes d'entraînement (61, 62) dans chaque plan, ces organes formant une zone de jonction entre les zones de verrouillage et les zones de déverrouillage.

5. Engrenage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came (11, 30, 50) est réalisée par moulage et forme une pièce unique.

6.

Engrenage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que tous les organes d'entraînement (19, 20, 40, 41, 42, 61, 62) de la came ont une forme similaire, ces organes d'entraînement étant agencés pour permettre une rotation de la came (11, 30, 50) dans deux sens opposés.