Brevet FR2455729A1 — publié le 19801128

La présente invention concerne les odomètres et les mécanismes odométriques dont un premier élément va et vient en faisant tourner l'engrenage moteur d'un appareil indicateur. Les classiques mécanismes odométriques comportent un organe massif monté à l'une des extrémités d'un levier pivotant rappelé en position haute par un ressort. Lorsque l'utilisateur d'un tel instrument marche normalement, son corps monte et descend en faisant aussi monter et descendre l'organe massif précité qui, à la fin de chaque descente, se déplace de haut en bas par rapport au mécanisme de l'odomètre contre la force antagoniste du ressort, en faisant pivoter le levier qui lui-même fait tourner une roue à rochet. Dès que l'organe massif a perdu son énergie cinétique, ce ressort le fait remonter et par conséquent reprendre au levier sa position primitive.De façon classique, un cliquet ou organe analogue empêche la roue à rochet de reprendre sa position primitive en tournant en sens inverse, de sorte qu'elle tourne d'un cran dans un sens à chaque pas du marcheur et, par l'intermédiaire d'un engrenage convenable, déplace des aiguilles ou actionne un compteur destiné à indiquer la distance parcourue en fonction du nombre de pas de ce marcheur. Pour tenir compte de la longueur du pas de l'utilisateur de l'odomêtre, longueur qui varie en outre suivant que cet utilisateur marche ou court, il est possible de régler la longueur de la cours? de l'organe massif et par conséquent la valeur angulaire de la rotation de la roue à rochet à chaque pas ou à chaque foulée de l'utilisateur. Dans les odomètres de la technique antérieure, la longueur de la course de l'organe massif est limitée au moyen d'une seule butée mobile, à savoir une cheville qui, montée sur un curseur, entre en contact avec l'organe massif ou avec le levier lorsque l'un ou l'autre parvient en position haute. Ce curseur fait saillie par un trou percé dans le boîtier de l'odomètre, ce qui permet d'afficher sur une graduation convenable la longueur du pas ou de la foulée de l'utilisateur. Les odomètres de ce type ne sont que relativement satisfaisants, car leur précision est sujette à caution, surtout du fait de l'utilisation d'un encliquetage classique, constitué d'un cliquet et d'une roue à rochet et destiné à ne faire tourner l'engrenage. que dans un sens. En effet, le cliquet peut glisser par dessus l'arête d'une dent de la roue à rochet lorsque cette dernière tourne dans un sens alors que, lorsqu'elle tourne dans l'autre sens, il engrène avec l'arête d'une autre dent en arrêtant la roue. Dans les odomètres de la technique antérieure, si la rotation de la roue à rochet correspond à un nombre entier de ses dents au cours de la descente de l'organe massif, elle fait tourner l'engrenage d'une quantité correspondant exactement à la longueur du pas.En revanche, si cette rotation ne correspond pas à un nombre entier de dents, le cliquet entre en contact avec le flanc d'une dent et peut donc reculer un peu en glissant jusqu'au moment où il engrène avec la dent voisine lorsque la roue tourne en sens inverse. En supposant par exemple qu'en descendant , l'organe massif a fait tourner la roue à rochet de six dents et demie dans un sens, il fera en remontant tourner en sens inverse la roue d'une demident, de sorte que la rotation de l'engrenage ne correspondra qu'à six dents et que l'erreur instrumentale correspondra à une demi-dent à chaque pas.Avec une roue à rochet dont les dents ont séparées par des angles de 50 par exemple, la distance parcourue qui correspond à une dent peut être environ de 7,62 cm,la plus grande erreur introduite par l'encliquetage étant alors de 3,81 cm à chaque pas, ce qui pour un pas dont la longueur est de 76,2 cm correspond à une erreur de 5 %. Si l'on réduit les dimensions de la denture de la roue à rochet pour essayer d'améliorer la précision de l'instrument, on risque de faire mal engrener le cliquet avec cette denture, notamment si l'odomètre est soumis à des vibrations comme celles que peut provoquer une marche rapide ou une course. Cela favorise aussi l'usure et la détérioration de la roue à rochet au cours de sa réalisation et de son assemblage. Un autre inconvénient des odomètres de la technique antérieure vient du dispositif destiné à les régler en fonction de la longueur des pas de leur utilisateur. A chaque pas, l'organe massif se déplace de moins de 2 cm, et il faut donc mettre la butée mobile en place avec une précision encore plus grande. Cela s'avère difficile puisqu'un petit déplacement de cette butée exige un déplacement identique du curseur sur lequel elle est montée. La présente invention concerne un mécanisme odométrique plus précis que ceux de la technique antérieure et ne présentant pas certains au moins de leurs inconvé- nients. Le mécanisme odomêtrique selon l'invention se caractérise en ce que son premier élément en supporte un second qui, pivotant autour d'un premier axe, frotte contre le bord périphérique lisse d'une pièce ronde reliée à l'engrenage et capable de tourner autour d'un second axe, ce frottement se faisant en un point éloigné de la droite qui relie l'un à l'autre les deux axes précités, de sorte que le mouvement de va et vient du premier élément fait coopérer le second avec la pièce ronde à la manière dont coopèrent les éléments d'un encliquetage, ctest- -dire en ne faisant tourner pas à pas la pièce ronde que dans un sens. Le bord périphérique de la pièce ronde étant lisse au lieu d'être constitué d'une denture comme dans une classique roue à rochet, le second élément précité fait tourner cette pièce ronde d'une quantité correspondant exactement au déplacement du premier élément. Le bord périphérique de la pièce ronde rotative peut former une rainure dans laquelle le second élément fait saillie en entrant en contact avec sa paroi. Ce peut être aussi le second élément qui forme la rainure dans laquelle fait alors saillie la pièce ronde rotative en entrant en contact avec sa paroi. Le mécanisme odométrique peut comporter d'une part une première butée mobile dont il est possible de déterminer la position au moyen d'une came rotative afin de limiter le déplacement du premier élément dans un sens, d'autre part une seconde butée mobile placée de manière à limiter le déplacement de ce premier élément dans l'autre sens. L'appareil indicateur peut comporter au moins deux aiguilles se déplaçant chacune sur une graduation. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une vue en plan de la face supé-- rieure du mécanisme odométrique, c'est-à-dire celle qui est voisine du fond du boitier de l'odomètre la figure 2 est une vue en plan de la face de devant du boitier de l'odomètre, cette face étant partiellement découpée de manière à permettre de voir la face du mécanisme qui est opposée à celle de la figure 1 la figure 3 est une coupe selon la ligne III-III de la figure 1 la figure 4 montre à plus grande échelle une partie de la figure 3 ; et la figure 5 représente une autre partie du mécanisme, partie située au-dessus de celle que montrent les figures I et 3. Sauf indication contraire, on décrira ci-après le mécanisme odométrique selon l'invention à partir de son sommet, c'est-à-dire à partir de la face opaque ou fond du boîtier de l'odomètre dont les aiguilles indicatrices tournent autour de sa face transparente ou frontale. Les expressions dextrorsum et "sinistrorsum" sont donc utilisées par rapport à ce mécanisme lorsqu'on regarde son sommet. Comme le montrent les figures 1 à 4, ce mécanisme comporte un organe massif 1 que supporte l'une des extrémités d'un levier coudé 2 dont l'autre extrémité 3 s'articule sur un axe 4 autour duquel ce levier 2 peut effectuer un mouvement pivotant limité dans l'un et l'autre sens. Relié à un engrenage 10 (figure 2), ce levier 2 le fait tourner en descendant, ce qui fait tourner des aiguilles 11 et 12 en face de graduations 13 et 14 marquées sur la face antérieure 15 du boîtier 16 de l'odomètre. Comme le montre la figure 3, un manchon 20, axialement traversé par une broche 21 qui peut tourner librement à l'intérieur, supporte l'extrémité 3 du levier coudé 2. L'extrémité supérieure de cette broche 21 supporte un disque rond rotatif 22, et son extrémité inférieure supporte une roue dentée 23 que le disque 22 fait donc tourner en tournant lui-même. Comme le montre mieux la figure 4, la surface ou bord périphérique lisse du disque 22 forme une rainure peu profonde 24 à la section en V dont 1 'angle au sommet a est de 400.Comme le montre la figure 1, un ressort de flexion 30 à boudin, dont une extrémité 31 est assujettie à un tenon 31A proche du manchon 20 et solidaire du levier 2, tend à faire pivoter ce dernier dextrorsum. Près de son autre extrémité 32, qui est assujettie à une cheville réglable 35, le boudin de ce ressort 30 enveloppe sans la serrer une cheville immobile 33 qui fait saillie à partir de la plaque inférieure 34 de support du mécanisme odométrique. I1 est possible de régler la tension de ce ressort 30 en déplaçant la cheville 35 et par conséquent l'extrémité 32 du ressort autour de l'axe de l'autre cheville 33. A cet égard, il est possible de monter excentriquement l'extrémité 32 du ressort 30 sur la cheville mobile 35 de façon que la rotation de cette dernière déplace cette extrémité 32 ; il est aussi possible de monter la cheville 35 dans une rainure incurvée de la plaque 34 de façon à permettre de la déplacer par rapport à cette dernière.En tout cas, une fois réglée correctement la tension du ressort, on bloque la cheville 35 dans la position convenable sur la plaque 34. Sur le coude 41 du levier 2, s'articule un levier ou cliquet 40 qui ne fait tourner sinistrorsum le disque 22 que lorsque descend l'organe massif 1. En particulier, ce cliquet 40, qui pivote sensiblement au milieu et autour de l'axe 42 d'un pivot 43 partant du levier 2 (figure 3), forme un bec effilé 44 dont l'extrémité arrondie et polie 45 pénètre dans la rainure périphérique 24 du disque 22 avec lequel elle entre en contact en un point 46 éloigné sinistrorsum de la droite 47 qui relie l'un à l'autre les deux axes 4 et 42. Ce levier 40 est ajusté librement sur le pivot 43, ce qui lui permet d'osciller dans une certaine mesure perpendiculairement à l'axe 42, de sorte que l'extrémité 45 de son bec pénètre dans la rainure 24 en son milieu et est en contact avec ses deux flancs, comme le montre la figure 4.L'autre extrémité 48 du cliquet 40 est percée d'un trou 49 par lequel passe l'une 50 des extrémités d'un ressort de torsion 51 dont l'autre extrémité 52 est assujettie à une saillie 53 de la face inférieure du levier 2, entre son extrémité 3 et le pivot 43. Le ressort 51 passe sous le levier 2 et pousse sinistrorsum le cliquet 40 dont l'extrémité 45 est ainsi poussée dans la rainure périphérique 24 du disque 22. Près de son bec 44, le cliquet 40 est ainsi percé d'un trou rond 54 dans lequel passe une butée cylindrique 55 solidaire du levier 2 et dont le diamètre est inférieur à celui de ce trou. La butée 55 et le trou 54 coopèrent de façon à empêcher l'extrémité 45 du cliquet de trop s'écarter du fond de la rainure 24 et notamment d'en sortir, ce qui pourrait autrement se produire si le mécanisme est soumis à de fortes secousses. L'angle e que fait la droite 47 avec celle 56 qui relie l'axe 4 au point 46 est environ de 15 . I1 doit être assez petit pour que la pointe 45 du cliquet 40 frotte contre le disque 22 dans sa rainure 24 lorsque le levier 2 descend sinistrorsum, mais assez grand pour que le cliquet morde dans la rainure et fasse tourner le disque dextrorsum lorsque le levier 2 monte dextrorsum. Un autre ressort plat ou en fil métallique 60 empêche le disque 22 de tourner dextrorsum. L'une 61 des extrémités de ce ressort 60 est assujettie à la plaque 34 tandis que son autre extrémité 62 frotte contre le fond de la rainure périphérique 24 du disque 22 à l'opposé du point de contact 46 entre le cliquet 40 et le fond de cette rainure. La marche ou la course du porteur de I'odomètre fait monter et descendre l'organe massif 1. En descendant, cet organe 1 fait pivoter le levier 2 sinistrorsum autour de l'axe 4, de sorte que le cliquet 40 fait tourner de façon correspondante dextrorsum le disque 22 contre la force antagoniste exercée par le ressort 60. En montant, l'organe massif 1 fait pivoter dextrorsum de façon correspondante le levier 2, mais le cliquet 40, étant libre de glisser dextrorsum dans la rainure 24, ntexerce pas une force suffisante pour vaincre la force antagoniste exercée par le ressort 60, ce qui empêche le disque 22 de tourner dextrorsum. En tournant, ce disque 22 fait tourner la roue dentée 23 qui en est solidaire et, par l'intermédiaire de l'engrenage 10, fait ellevmême tourner les aiguilles indicatrices 11 et 12. Ces aiguilles Il et 12 fonctionnent comme celles d'une montre classique. La petite 11 se déplace autour d'une graduation intérieure 13 divisée par exemple en kilomètres, sa révolution complète correspondant par exemple à une distance de 20 km. La grande aiguille 12 se déplace autour d'une graduation extérieure 14 divisée en hectomètres, sa révolution complète correspondant à 1 km. I1 est donc possible de lire la distance parcourue à moins de cent mètres près. En modifiant convenablement ces graduations ainsi que l'engrenage de l'odomètre, il serait possible de lire la distance parcourue en autres unités, par exemple en miles et dixièmes de miles. Le fond du boîtier de l'odomètre supporte une attache ou une agrafe (non représentée) permettant de l'assujettir à-une poche ou à un autre élément du vêtement de l'utilisateur.Il est à noter que, tel que l'odomètre est représenté sur la figure 1, ses graduations 13 et 14 se trouvent sur sa face invisible de façon à permettre à son utilisateur de lire la distance parcourue en regardant vers le bas et sans avoir à détacher l'instrument de son vêtement. I1 est possible de ramener les aiguilles 11 et 12 à zéro en enfonçant et en faisant tourner un bouton 17 sortant de la base de lrodometre (figure 2). Le mécanisme odométrique comporte aussi un dispositif destiné à l'adapter à la longueur du pas de son utilisateur et par conséquent à limiter la course de l'organe massif 1 (voir figure 5). En particulier, la longueur de la course ascendante de cet organe massif 1 est limitée par son entrée en contact avec le bord inférieur 70 d'une 71 des extrémités d'un levier d'arrêt 72 que supporte une plaque supérieure 73. Ce levier 72, qui a la forme d'une patte de chien, s'articule en son milieu 74. Un ressort 77 maintient son autre extrémité 75 en contact avec le bord d'une came plate 76 frottant contre la plaque 73. Une vis de réglage 79 permet de faire tourner cette came autour de son axe 78 et par conséquent de déplacer de façon correspondante le bord 70 du levier 72. Le fond du boîtier 16 de l'odomètre est percé d'un trou (non représenté) qui permet d'accéder à cette vis 79. La came 76 supporte une plaque incurvée et graduée 80 que la vis de réglage 79 fait donc tourner en même temps qu'elle et de la même quantité. Le trou percé dans le fond du boîtier 16 permet à l'utilisateur de voir la plaque graduée 80, et il comporte un repère voisin de cette plaque qui est graduée en centimètres entre 25 cm et 106 cm. En faisant tourner la vis 79, l'utilisateur de l'odomètre peut ainsi afficher la longueur de son pas.En tournant, la vis 79 fait tourner la came 76 en déplaçant de façon correspondante le bord inférieur 70 du levier d'arrêt 72. Si le pas de l'utilisateur est long, le bord 70 du levier 72 sera en position haute et permettra donc à l'organe massif 1 d'osciller davantage et donc de faire tourner davantage à chaque pas le disque 22 et les aiguilles indicatrices 11 et 12. Si le pas de l'utilisateur est plus court, le bord 70 du levier d'arrêt 72 est plus bas, ce qui réduit la longueur de la course de l'organe massif 1 et du levier coudé 2 ainsi par conséquent que l'amplitude de la rotation du disque 22 et des aiguilles 11 et 12. L'odomètre comporte aussi une came plate 81 d'étalonnage qui limite la course descendante de l'organe massif 1. Cette came 81 s'articule par une 82 de ses extrémités sur la plaque supérieure 73 et comporte à son autre extrémité un bord efficace incurvé 83 destiné à entrer en contact avec l'organe massif 1 lorsqu'il parvient au bout de sa course descendante. Cette came 81 est percée en son milieu d'une boutonnière incurvée 84 par laquelle passe une vis de blocage 85 vissée dans la plaque supérieure 73. Au cours du montage de I'odomètre, on place sur l'organe massif 1 une bague tronçonnée 90 (en pointillé sur la figure 5) et l'on fait tourner la vis de réglage 79 de manière à afficher la longueur minimale du pas et par conséquent à amener l'organe massif 1 à sa position la plus basse. On déplace alors la came d'étalonnage 81 de manière à amener sa surface efficace 83 en contact avec le bord inférieur de la bague 90, puis on serre la vis de blocage 85 afin de maintenir cette came 81 en position. On enlève ensuite la bague 90 et il est alors possible de régler la vis 79 de façon à afficher la longueur désirée du pas de l'utilisateur. La coopération précédemment décrite du disque rainuré 22 et du cliquet 40 apporte la certitude que l'engrenage 10 ne peut tourner que dans un sens en même temps qu'elle supprime les erreurs résultant de l'utilisation d'une roue à rochet, erreurs décrites au début du présent mémoire. I1 est aussi plus facile de réaliser avec précision le disque rainuré 22 qui risque moins de se détériorer qu'une roue à rochet. I1 est évidemment possible aussi de rainurer l'extrémité 45 du cliquet 40 plutôt que la périphérie du disque 22. Dans ce dernier cas, l'extrémité 45 du cliquet 40 doit être plus épaisse et c'est la surface périphérique du disque 22 qui doit être arrondie comme l'est celle de l'extrémité 45 du cliquet sur la figure 4. Le dispositif 70, 72 destiné à limiter la course ascendante de l'organe massif 1 permet de régler plus précisément que dans les odomètres de la technique antérieure la longueur du pas de l'utilisateur, car une assez grande rotation de la vis de réglage 79 n'entraîne qu'un faible déplacement du bord 70 du levier 72, bord qui constitue la butée supérieure. L'utilisation de la came 81 d'étalonnage, qui constitue la butée inférieure, améliore la précision et la facilité de cet étalonnage. I1 n'est pas nécessaire que les butées supérieure et inférieure entrent en contact avec l'organe massif 1 ; elles peuvent aussi être disposées de manière à entrer en contact avec le levier coudé 2 et limiter ainsi la rotation du disque 22. Le freinage du disque 22 peut être assuré par un levier analogue au cliquet 4Q plutôt que par le ressort 60, auquel cas ce levier doit s'articuler sur la plaque inférieure 34 et être rappelé par un ressort de façon que son bec frotte contre la surface interne de la rainure 24 en un point situé sinistrorsum par rapport à la droite qui relie l'axe 4 du disque 22 à l'axe d'articulation de ce levier, cela afin d'empêcher ce disque de tourner dextrorsum. Le disque 22 n'est pas forcément massif et peut par exemple être annulaire, la rainure 24 étant de même formée par sa surface périphérique circulaire. L'odomètre ne comporte évidemment pas obligatoirement les deux aiguilles indicatrices décrites, bien que ces aiguilles permettent de lire avec une grande précision la distance parcourue. I1 est toutefois possible de les remplacer par une seule aiguille ou par un compteur à tambour. I1 va de soi que de nombreuses autres modifications peuvent être apportées à l'odomètre décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Mécanisme odométrique dont un premier élément va et vient en faisant tourner l'engrenage moteur d'un appareil indicateur, caractérisé en ce que ce premier élément (2) en supporte un second (40) qui, pivotant autour d'un premier axe (42), frotte contre le bord périphérique lisse (24) d'une pièce ronde (22) reliée à l'engrenage (10) et capable de tourner autour d'un second axe (4), ce frottement se faisant en un point (46) éloigné de la droite (47) qui relie l'un à l'autre les deux axes précités (4 et 42), de sorte que le mouvement de va-et-vient du premier élément (2) fait coopérer le second (40) avec la pièce ronde (22) à la manière dont coopèrent les éléments d'un encliquetage, c'est-à-dire en ne faisant tourner pas à pas la pièce (22) que dans un sens. 2. Mécanisme odométrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord périphérique de la pièce rotative (22) forme une rainure (24) dans laquelle le second élément (40) pénètre en entrant en contact avec sa surface interne. 3. Mécanisme odométrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la section transversale de la rainure 24 a sensiblement la forme d'un V. 4. Mécanisme odométrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une came rotative (76) permet due déterminer la position d'une première butée mobile (72) destinée à limiter le déplacement du premier élément (2) dans un sens. 5. Mécanisme odométrique selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une seconde butée mobile (81) située de manière à limiter le déplacement du premier élément (2) dans l'autre sens. 6. Mécanisme odométrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un ressort (30) dont il est possible de régler la tension pousse le premier élément (2) dans le premier sens. 7. Mécanisme odométrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil indicateur est constitué par au moins deux aiguilles (11 et 12) mobiles chacune le long d'une graduation (13 et 14). 8. Mécanisme odométrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un organe de freinage (60) frotte contre la pièce ronde (22) pour l'empêcher de tourner. 9. Mécanisme odométrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la droite (47) qui relie l'un à l'autre les deux axes (42 et 4) fait avec la droite qui relie l'axe (4) au point de contact (46) entre le second élément (40) et la pièce (22) un angle e de 150 environ. 10. Mécanisme odométrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément (2) supporte une butée (55) qui limite la distance dont le second élément (40) s'éloigne de la pièce tournante (22).