Brevet FR2013307A1 — publié le 19700327

l'invention est relative à 1'agencement particulier d'un dispositif d'encliquetagè destiné à être utilisé comme embrayage unidirectionnel et de rattrapage pour transmettre à un arbre commun, deux vitesses de rotation constamment variables, dans lequel la 5 plus rapide des deux vitesses de rotation entraîne l1arbre tandis que la plus lente demeure sans effet ; l'invention est relative aussi à un dispositif de remontage, fonctionnant par impulsions, d'un mécanisme d'horlogerie. De tels embrayages trouvent leur application dans un ta-10 ximètre pour transmettre une distance parcourue et une unité de temps d'attente sur un arbre de roue élévatoiie commun d'enregistrement. En même temps, on peut y incorporer un embrayage unidirectionnel, dans lequel on utilise un mécanisme d'horlogerie pouvant être remonté par impulsions, par exemple au moyen d'un électro-15 aimant de traction» De tels embrayages unidirectionnels se composent en général d'une pièce montée folle sur un arbre, accouplée mécaniquement au côté moteur et d'un élément entraîneur disposé sur le même arbre et immobilisé sur lui de manière à tourner avec lui. Pour obtenir un effet d'embrayage aussi direct que possible, 20 mais pas trop brutal dans le seul sens de rotation prévu pour l'entraînement, il faut un élément entraîneur qui intervienne dans les limites de perte de transmission admissibles, c'est-à-dire qui embraye avec le minimum de glissement possible» Il faut aussi obtenir que les couples d'entraînement s'exerçant sous forme a'impul-25 sions ou d'échelons soient transmis directement, mais avec une certaine élasticité pour amortir les pointes de force qui interviennent alors. S'il est possible de satisfaire à cette dernière condition, on n'appréciera Jamais assez l'avantage offert par de tels dispositifs relativement à leur longévité. 30 On connaît un dispositif, présenté par exemple par le brevet américain n° 986.758 dans lequel l'embrayage de rattrapage se composet d'une part d'un ensemble de plusieurs ergots disposés sur une roue dentée et, d'autre part d'une roue d'encliquetage montée concentriquement sur le même arbre. Dans ce dispositif, 35 chaque ergot est monté sur une cheville, portée par le disque de roue dentée, par rapport à laquelle il peut tourner et il est amen4 par des ressorts à lame séparés, en prise avec la roue d'encliquetage qui assure la transmission. En plus du grand nombre de pièces et des frais de fabrication non moins considérables, la"manière 40 dont les forces s'exercent sur les ergots et sur leurs emplacements 69 24676 2 2013307 de montage constitue un autre inconvénient de oe dispositif. Au ' moment de l1entraînement, en effet,il se produit des pointes de force assez élevées dont les diverses composantes s'exercent sans aucun amortissement sur les extrémités des ergots et sur les dents 5 de la roue d ' en cliquet âge et particulièrement sur les paliers de fixation des ergots, produisant une forte usure pouvant entraîner leur rupture prématurée, c'est-à-dire la panne de l'appareil. On connaît un dispositif assurant également les fonctions d'un embrayage unidirectionnel ou de rattrapage par le "brevet 10 américain n° 1»786.745, Cet exemple de réalisation se distingue du précédent uniquement par le fait qu'un ressort à lame fait pivoter simultanément deux ergots pour les mettre en prise avec la roue d ' en cliquet âge. Par ailleurs, relativement aux inconvénients exposés à propos de l'exemple précédent, cette solution ne présente au-•J5 cune espèce d'avantage et présente exactement les mêmes défauts. D'autre part, on connaît des solutions, utilisées comme embrayage de rattrapage dans divers dispositifs, qui sont conçues suivant le principe des encliquetages à galets. De tels modes de réalisation sont présentés par le "brevet américain n° 1.768,073 et 20 sous une forme semblable par le brevet anglais n° 882.515# Ces encliquetages à galets, imaginés pour être utilisés sur des embrayages unidirectionnels ou de rattrapage, se composent, d'une part d'une pièce en forme de cage, par exemple du côté moteur et» d*autre part d'une partie entraînée, en forme de came, disposée à 25 l'intérieur de la pièce précédente. Des.galets montés élastiquement entre la paroi intérieure de la cage et la pente montante du pourtour de la came provoquent un effet drentraînement dans l'un des sens de rotation. Mais s ces solutions, elles aussi, exigent un nombre considérable de pièces, dont la fabrication comme le montage 30 sont très compliqués et extrêmement coûteux. Il y a lieu aussi de signaler que les plus faibles imprécisions des pièces ou de leur montage compromettent toute sécurité relativement à la marche à roue décliquetée ou à leur entraînement sans glissement ou lors de la commutation de l'embrayage d'un état à l'autre. 35 Se fondant sur les résultats connus dans l'état actuel de la technique, l'invention a pour but de réaliser un embrayage unidirectionnel ou de rattrapage, sous forme d'un encliquetage, qui soit de fonctionnement sûr et demande le moins possible d'entretien, dont la fabrication et le montage soient le moins compli-40 qués et le moins coûteux possible et dont le fonctionnement et la 69 24676 3 2013307 longévité scient le plus avantageux possible. Je problème est résolu,eonforalement à 1* invention, par le fait que 1' encliquetage se compose uniquement de deux pièces desquelles la pièce motrice est un corps creux présentant intérieure-5 ment une denture en dents de scie, finement subdivisée et la pièce entraînée, disposée à l'intérieur de la précédente, se compose d'une pièce en forme de douille munie de plusieurs ergots d'encliquetage en forme de bras. Pour conférer à 1'encliquetage, malgré la simplicité de 10 sa réalisation, le maximum de sécurité de fonctionnement et de longévité, les ergots d1encliquetage, dans un perfectionnement de l'invention, sont réalisés sous forme de potence grêle et à long bras et ceci de manière que, lorsque 1'ergot est directement entraîné dans le sens de transmission de la force, l'entrée en jeu de 15 l'élasticité de l'ergot assure une transnission élastique de la force en direction tangentielle. En utilisant, ce qui constitue une caractéristique de l'invention, une matière synthétique résistant à l'abrasion, on obtient aussi une grande simplicité de fabrication et de montage, on contribue à l'effet d'élasticité et on réalise 20 une complète dispense d'entretien, l'entraînement, c'est-à-dire l'embrayage immédiat dans le sens de transmission de la force, est assuré par la pièce en forme de douille dont les ergots d*encliquetage en forme de bras élastiques sont disposés de telle manière qu'ils s'engagent avec une certaine tension initiale agissant ra-25 dialement dans le corps creux cylindrique denté intérieurement et s'y encliquètent directement Un exemple de réalisation ainsi qu'un exemple d'application de l'invention sont décrits plus en détail ci-après en se référant aux dessins annexés dans lesquels : 30 -;la figure 1 représente schématiquement 1'encliquetage confoime à l'invention, - la figure 2 montre comment, au moment de l'entraînement, l'extrémité de 1'ergot s'engage dans la denture intérieure de la pièce entraînée, cette figure correspondant, après agrandissement, 35 au détail A de la figure 1,. - la figure 3 représente un exemple d'application de plusieurs encliquetages, tels,que celui de la. figure 1 dans un embrayage de remontage et de rattrapage et - la figure 4, enfin, est une vue en perspective de la 40 pièce en forme de douille munie d'ergots en forme de bras fendus BAD original. ■ 69 24676 4- 20133G longitudinalement. Sur la figure 1, sont représentées schématiquement les deux pièces formant 1!encliquetage conforme à l'invention, la pièce désignée par le repère 1 est un corps creux en forme de pot, s« 5 composant d'une partie cylindrique saillante en forme de tube it d'une paroi postérieure 1c en forme de disque. Au moyen d'un alésage ménagé au centre de la paroi postérieure 1c, ce corps creux est monté fou sur un arbre 3. la paroi intérieure cylindrique de la partie saillante en forme de tube est munie d'une denture en 10 dents de scie 1a (figure 2). En donnant à la paroi postérieure 1o une forme de flasque, on a la possibilité d'y fixer une couronne dentée 1"b (figure 3) sur son pourtour, ce qui permet de transmettre son mouvement. Avec le corps creux 1 qui vient d'être décrit coopère tine pièce en forme de douille 2 équipée d'ergots d'enclique-15 tage 2a en forme de "bras, la pièce en forme de douille 2 est immobilisée sur l'arbre 3 e.t présente, comme le montre la figure 1, un certain nombre, trois dans le cas présent, d'ergots drencliquetage 2a à structure grêle en forme de bras, de courbure appropriée, qui se terminent par des ergots proprement dits 2b. Ces extrémités 2b 20 des ergots ont une forme adaptée à celle de la denture en dents de scie 1a avec laquelle ils coopèrent. Dans la suite de la description des figures, on mentionne un certain nombre de pièces qui ne constituent pas à proprement parler l'objet de l'invention, mais contribuent essentiellement à 25 l'explication et à la compréhension du mode de fonctionnement de l'invention dans un exemple d'application multiple du dispositif d'encliquetage. L'ensemble du mécanisme représenté sur la figure 3 constitue un dispositif permettant de transmettre à volonté ui:e distance parcourue et une unité de temps d'attente sur un arbre 3 30 de roue élévatoire commun d'enregistrement d'un taximètre. Sur un arbre 3 de roue élévatoire entraînant le dispositif d'enregistrement sont, montés deux encliquetages conformes à l'invention fonctionnant comme embrayages de rattrapage. Tandis que les corps creux 1 sont montés fous sur l'arbre 3, les pièces en forme de 35 douille 2 sont fixées sur cet arbre et tournent avec lui. Une roue élévatoire 8, également fixée sur l'arbre 3, imprime, à chaque tour, en coopérant avec le galet de commande 9 monté sur l'axe 1C du levier d'avancement 11, un mouvement d'avancement à ce derrJ ~ levier d'avancement 11, monté par unè de ses extrémités si 1 .e 40 12^ transmet, à l'aide de l'ergot de commande 17 monté à 1" BAD ORIGINAL 69 24676 2013307 extrémité du levier sur l'axe 16 et arrêté par la butée 18, avec l'assistance de la force exercée par le ressort de traction 14 accroché en 13 et 15, les pas d'avancement à la roue de commande 19 de l'indicateur de prix, laquelle est fixée ainsi qu'un rouleau 5 porte-chiffres 21 de l'indicateur de prix sur l'arbre 20 avec lequel ils tournent, la transmission de la distance parcourue s'effectue, par l'intermédiaire de l'arbre d'entraînement 7, à un mécanisme réducteur 6, puis, par l'intermédiaire de la roue dentée 4, montée sur 1' arbre de sortie 5 du mécanisme réducteur, et qui en-10 grène avec la couronne dentée 1b, à l'embrayage de rattrapage (1, 2) situé, sur la figure 3 à droite, sur l'arbre 3 de la roue élévatoire. De même, 1'encliquetage figure en deux exemplaires dans le dispositif d'entraînement du mécanisme d'horlogerie où il fonctionne comme embrayage unidirectionnel. Un électro-aimant de trac-15 tion 38 porte sur son armature 37 un rupteur 34 sur lequel sont fixés une paire de contacts 33 et un tampon de caoutchouc 35. Un ressort de traction 36 maintient l'armature 37 en l'absence de courant dans la position de départ représentée par la figure 5. Réalisés de la même manière que les corps creux 1 relativement à leurs ca-20 ractéristiques de fonctionnement, sont montés,disposés axialement, le boîtier d'encliquetage 39 fixé à la paroi latérale, non représentée sur la figure, de l'appareil et, en même temps, la roue dfencliquetage 25 qui peut tourner sur.l'arbre 24 sur laquelle elle est montée. Avec les deux parties intérieures dentées 39 et 25 coopère, 25 rigidement fixée sur l'arbre 24, une seule pièce en forme de douille 2 dont les ergots d1 encliquetage, en fome de bras viennent en prise dans le sens de rotation sous l'action d'une certaine tension initiale des bras, la roue d1encliquetage 25 comporte, à 1'extérieur deux bras de levier 26 et 30. ïïn accumulateur de foree réalisé sous 30 forne d'un ressort de traction 28 est accroché d'un côté dans le trou 27 du bras de levier 26 et, à son autre extrémité, à une cheville 29 fixée au bâti de l'appareil.et communique à la roue d'encliquetage 25 un couple dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre. Le levier de. remontage 30 pivote alors avec le 35 porte-contacts 31 et ses pastilles de contact 32 en direction de la fente de contacts 33. Une roue dentée 23 goupillée sur l'arbre 24 engrène avec une roue dentée de transmission 22, laquelle est accouplée en mêmé temps par l'intermédiaire de l'axe 40 avee le régulateur de marche 41 qu'elle entraîne et le nombre de tours par unité 40 de temps ainsi produit est transmis également à l3"arbre 3 de la roue 69 24676 6 2013307 élévatoire par 1'engrènement de la roue dentée 22 avec la couronne dentée 1"b du second embrayage de rattrapage (1,2). Dans son utilisation cossue embrayage de rattrapage, l'encliquetage fonctionne de la manière suivante, 5 Dans un taximètre, une unité d'indication de prix de tra jet est entraînée par l'arbre 3 de la roue élévatoire. L'avancement • du dispositif d'enregistrement de prix s'effectue chaque fois à raison d'une unité après écoulement d'un temps fixé par le prix de location ou d'un parcours, équivalent à l'unité de prix, à fixer. 10 Dans ce but, sur l'arbre 3 conmun sont disposés deux ensembles d'encliquetage ( 1, 2) fonctionnant comme embrayages unidirectionnels et de rattrapage, desquels ensembles l'un, (celui de droite sur la figure 3) est entraîné par le dispositif d'entraînement kilométrique (4 à 7) et l'autre (celui de gauche sur la figure 3} est entraîné 15 par le mécanisme d'horlogerie (22 à 43). L'enclenchement de l'appareil commence par faire démarrer le. mécanisme d'horlogerie (22 à 43) lequel, en fonction du mode de fonctionnement des régulateurs de marche 41, transmet des impulsions de temps d'une manière constante sous forme de mouvement de rotation pas à pas à l'encliqueta-20 ge (1, 2) qui engrène avec.lui et est disposé sur l'arbre 3 de la roue élévatoire. Du fait que les extrémités des ergots 2b sont en prise avec la denture en dents de scie la, l'arbre 3 de la roue élévatoire se trouve entraîné» Tant que le véhicule est arrêté, on roule à une -vitesse inférieure à la vitesse limite, e'est-à-dire 25 que la vitesse de rotation donnée par le dispositif d'entraînement kilométrique est inférieure à celle donnée par le mécanisme d'horlogerie, le dispositif d * entraînement kilométrique est sans effet. La pièce en forme de douille 2b de 1* embrayage du dispositif d'entraînement kilométrique tourne bien uniforméaent avec l'arbre 3 de la 30 roue élévatoire, mais, par suite de l'élasticité des ergots 2a grêles, en forme de bras et de la forme choisie pour les dents 1a (figure 2), cette rotation n'a aucun effet. Le processus s'établit d'une façon analogue lorsque la vitesse de rotation du dispositif d'entraînement kilométrique est 35 supérieure à celle du mécanisme d'horlogerie (22-41}. L'encliquetage, objet de l'invention, constitue donc un organe simple et pratique de commutation qui, appliqué à chaque ensemble d'entraînement à vitesses différentes et variables, lesquels agissent sur un arbre commua est sensible à celle qui à un instant donné est la plus ra-40 pide et est en mesure de la transmettre0 BAD ORIGINAL 69 24676 7 2013307 Dans son utilisation comme embrayage unidirectionnel et de blocage, 1'encliquetage, conforme à l'invention, fonctionne de la manière suivante ï Avec les pièces 24 - 30 représentées sur la figure 3, 5 1'encliquetage décrit ci-dessus est utilisé comme embrayage unidirectionnel pour la transmission du mouvement de remontage et d'entraînement dans un ensemble accumulateur de force, par exemple un mécanisme d'horlogerie (22, 43). Sur l'arbre 24 est fixée, de manière à tourner avec lui, la pièce en forme de douille 2 qui trans-10 met le mouvement. Gomme élément entraîneur1, cette pièce vient en prjse avec la denture intérieure de la roue d'encliquetage 25 dans le sens contraire de celui d'une aiguille d'une montre. Mais comme élément de blocage, empêchant le retour lors du remontage, la même pièce en foime de douille 2 vient en prise avec la denture inté-15 rieure du boîtier d'encliquetage 39 fixé sur le bâti de l'appareilo Au cours du mouvement de rotation de remontage, la roixe d'encliquetage 25 tourne d'un certain angle dans le sens des aiguilles d'une montre, sous l'action de la force d'attraction de l'armature de l1électro-aimant, laquelle force agit sur le levier de remontage 20 30. En même temps, le ressort de traction 28, qui sert d'accumulateur de force, se trouve tendu. L'ergot d'encliquetage 2a, sur la longueur de la partie élastique en fome de potence, est fendu, comme le montre la figure 4, pour donner deux demi-ergots 42 et 43. Dans le sens du remontage, les demi-ergots 42 viennent donc en 25 prise et empêchent tout retour de l'arbre 24, tandis que les demi-ergots 43 demeurent sans action. Inversement, dans le sens de l'entraînement, c'est-à-dire dans le sens de transmission de la force, (dans le sens contraire de celui des aiguilles d'une montre), les demi-ergots 43 transmettent le couple à l'arbre 24 et les demi-30 ergots 42 sont entraînés à vide. Les demi-ergots 43 n'embrayent donc que dans un seul sens, celui prévu pour le couple d'entraînement, tandis que les demi-ergots 42 bloquent tout mouvement de retour de l'arbre 24 et également tout mouvement de retour de l'arbre 3 de la roue élévatoire, qui est accouplés mécaniquement à l'arbre 24. C'est 35 précisément par l'association d'un mouvement de remontage s'effectuant sous foime d'impulsions d'un accumulateur de force et du brusque changement de sens d'entraînement que cette disposition des ergots avec les effets qu'elle permet d'obtenir acquiert une importance considérable comme organe de blocage et comme embrayage uni-40 directionnel dans ses multiples applications. 69 24676 8 20133 07 les avantages obtenus avec le dispositif conforme à l'invention consistent en particulier en ce qu'au lieu d'un grand nombre de pièces dont la fabrication et le montage sont très compliqués et coûteux et ne peuvent être exécutés que par une main-5 d'oeuvre spécialement entraînée, on n'a besoin désormais que de deux pièces qui peuvent être réalisées facilement avec les moyens de fabrication actuellement usuels par une main-d'oeuvre auxiliaire. Il y a lieu de souligner d'une manière toute particulière aussi l'élasticité, obtenue par la configuration du disposition et l'em-•jO ploi de matériaux appropriés, qui en direction tangentielle entraîne un effet d'embrayage très doux. Du fait que par construction, toutes les extrémités des ergots répartis sur tout le pourtour sont régulièrement réparties suivant une subdivision des dents et du fait aussi que la domaine d'action élastique des divers ergots est supé-15 rieur à une subdivision des dents, les extrémités des ergots, lorsque le dispositif est sollicité dynamiquement, viennent en prise l'une après l'autre et provoquent ainsi une distribution étagée, sur tous les ergots, de la totalité du couple à transmettre. Ce n'est qu'en mettant à profit ces faits d'expérience et en admettant 20 en conséquence que l'effet obtenu assure une protection considérable de la denture et des extrémités des ergots qu'il a été possible d'adopter sans risque une subdivision des dents et des extrémités des ergots extrêmement fine. Dans ces conditions, il est facile de maintenir en dessous de limites acceptables le glissement qui se 25 produit au moment de l'embrayage et surtout de s'en rendre maître et tout risque de patinage de l'embrayage est absolument éliminé» la répartition du couple sur la totalité des ergots est particulièremerfc. importante ainsi que la douceur d'établissement de l'entraînement, lorsqu'on utilise l'embrayage dans un ensemble accumulateur de farce 30 fonctionnant par impulsions ou, au moment où l'on passe du sens du remontage à celui de l'entraînement, le couple maximal de l'accumulateur de force agit par à-coup sur l'élément d'embrayage ou d'encliquetage. l'effet d'élasticité tangentielle contribue également à ménager le matériel, par exemple le régulateur de marche intercalé 35 dans le mécanisme d'horlogerie, du fait qu'il amortit beaucoup les pas d'avancement, qui seraient autrement relativement brutaux, de l'armature et augmente ainsi considérablement la longévité de l'élément de régulation, la très grande simplicité de montage qui est celle de l1encliquetage conforme à l'invention, n'est pas une de ses 40 'dernières qualités et on peut se passer absolument de toute près- 69 24676 2013307 cription de réglage compliquée,habituellement nécessaire. Un progrès essentiel est également eonstitué par l'inutilité de tout graissage ou de toute autre opération d'entretien grâce à l'utilisation de matériaux adéquats. 5 Gomme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 69 24676 10 2013307 BgVBTDlqAÏIOKS 1. Dispositif d®encliquetage, destiné à être utilisé comme embrayage unidirectionnel et de rattrapage pour la transmis-sion de deux vitesses de rotation constamment variables à m arbre 5 commun, par exemple pour la transmission d'un trajet parcouru et d'une unité de temps d'attente sur l'arbre de roue élévatoire commun d'enregistrement d'un taximètre, dans lequel la plus rapide des deux vitesses de rotation entraîne l'arbre, tandis que la plus lente demeure sans effet, ce dispositif d'encliquetage 10 étant également destiné à toi dispositif d'entraînement pour le remontage et le fonctionnement normal d'un mécanisme d'horlogerie, et étant caractérisé en ce que 1'encliquetage se compose uniquement de deux pièces desquelles la pièce motrice est un corps creux présentant intérieurement une denture en dents de scie, finement 15 subdivisée et la pièce entraînée, disposée à l'intérieur de la pré** cèdente, se compose d'une pièce en forme de douille munie de plusieurs ergots d*encliquetage en forme de bras» 2o Dispositif d1 encliquetage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ergots d1 encliquetage sont réalisés sous 20 forme de potence grêle et à long bras et ceci de telle manière que* lorsque l'ergot est directement entraîné dans le sens de transmission de la force, l'entrée en jeu de 1®élasticité de l'ergot assure en direction tangentielle une transmission élastique de la forcer 3à Dispositif d1encliquetage selon les revendications 1 et 25 2, caractérisé en ce que le corps creux denté intérieurement en dents de scie et la pièce en forme de douille munie de plusieurs ergots d'encliquetage en forme de bras sont réalisés en une matière synthétique résistant à l'abrasion* 4. Dispositif d'encliquetage selon les revendications 1 à 30 3* caractérisé en ce que les ergots d»encliquetage en forme de bras élastiques de la pièce en forme de douille sont réalisés de telle manière qu'ils s'engagent avec une certaine tension initiale agissant radialement dans le corps creux cylindrique denté intérieurement et s'y encliquêtent directement^