Brevet FR2576445A1 — publié le 19860725

DISPOSITIF D'ACCOUPLEMENT NECANIQUE D'UN ORGANE MéCANIQUE OU ELECTROMECANIQUE A UN ARBRE PRIMAIRE DANS UN CHÂSSIS D'APPAREIL L'invention concerne un dispositif d'accouplement mécanique d'un organe mécanique ou électromécanique dont le plus grand diamètre est de l'ordre de quelques centimètres à un arbre primaire, muni d'au moins un pignon de renvoi, monté à rotation dans un châssis d'appareil, comportant, montés à rotation dans un bottier, au moins un engrenage, un arbre principal qui s'identifie avec l'arbre dudit organe mécanique contenu dans ledit boîtier et-un arbre intermédiaire traversant ledit boîtier et muni extérieurement au boîtier d'un pignon intermédiaire qui doit engrener sur ledit pignon de renvoi. Pour certains appareils se pose le problème d'introduire un organe mécanique ou électromécanique de très petites dimensions tel qu'un compteur mécanique, un moteur électrique miniature ou simplement un arbre rotatif et de relier méeaniquement cet organe à un arbre, dit arbre primaire, monté à rotation dans le châssis de l'appareil au moyen d'une ou plusieurs roues dentées qui réalisent la multiplication ou la démultiplication de mouvement souhaitée et déterminent les sens de rotation relatifs entre l'arbre principal de l'organe en question et l'arbre primaire. Plus précisément, on se pose par exemple le problème de solidariser un compteur mécanique à un châssis d'obturateur de prise de vues. L'organe mécanique ou électromécanique étant contenu dans un bottier, il est connu de fixer ce boîtier au châssis de l'appareil par des moyens de vissage à un emplacement tel que l'arbre de sortie de l'organe, dit arbre intermédiaire engrené, avec un jeu prédéterminé, par un pignon intermédiaire, avec un pignon, dit pignon de renvoi, solidaire de l'arbre primaire. Si les dimensions du boîtier et des pignons sont assez grandes, il est relativement facile d'obtenir le jeu d'engrènement souhaitable entre le pignon intermédiaire et le pignon de renvoi.Par contre, pour des Eléments de petites dimensions, lorsque les diamètres des pignons sont de l'ordre de quelques millimètres, les tolérances pour le jeu d'engrènement entre pignon de renvoi et pignon intermédiaire deviennent difficiles à respecter, ce qui résulte en un accouplement tros serré ou trop lâche et, dans les deux cas, en l'usure par frottement et la détérioration des dents des deux pignons. Par ailleurs les appareils sur le châssis desquels on veut implanter un tel boîtier sont généralement très compacts et la place disponible est critique, ce qui peut conduire à implanter ce boîtier en un emplacement du châssis qui n'est pas optimal. De plus, l'accouplement classique décrit au paragraphe précédent se prête mal à la modificatin du rapport d'engrènement ou à l'inversion du sens de rotation entre l'arbre principal et l'arbre primaire, ces deux fonctions, carac téristiques d'un accouplement, étant souvent souhaitables. Un but de la pressente invention est de réaliser un accouplement mécanique de petites dimensions pour lequel les tolérances à respecter pour un engrènement correct entre pignons ne sont pas critiques. Un autre but de l'invention est de pouvoir faire varier simplement le rapport d'engrenement des pignons de l'accouplement ou de pouvoir inverser simplement les sens de rotation relatifs de ces pignons. Selon l'invention ces buts sont atteints et les in convénients de l'art antérieur sont atténués ou supprimésgrâ- ce au fait que le dispositif d'accouplement défini en préambule est remarquable en ce que d'une part ledit boîtier qui revêt extérieurement la forme d'un cylindre de révolution est destiné à être inséré entrant juste dans un logement cylindrique de même diamètre prévu à cet effet dans ledit châssis à proximité dudit arbre primaire de façon que ledit pignon de renvoi et ledit pignon intermédiaire s'entendent sensiblement dans un même plan, d'autre part que le boîtier est, après insertion dans son logement, pivoté jusqu'à ce que les dents du pignon intermédiaire engrènent, avec le jeu désiré, sur les dents du pignon de renvoi, respectivement les dents d'un pignon auxiliaire du pignon de renvoi, ledit boîtier étant en troisième lieu maintenu dans la position d'engrènement correcte de son pignon intermédiaire par des moyens de blocage qui l'immobilisent par rapport au châssis. Conformement à ce montage manique, le bordier, qui est inclus dans le bâti de l'appareil ne pose plus de problème d'encombrement et la solidaire du bati est peu affectée par cette inclusion grâce à un effet de nervurage, la forme cylindrique du boîtier et de son logement étant la plus facile à réaliser par usinage et aussi la plus propice a cet effet de nervurage. Pour les diametres du boîtier et de son logement, la même cote, avec des tolérances relatives bien déterminées, doit être respectée pour éviter un déplacement du bottier lors du blocage dans son logement, ce qui ne pose aucun problème particulier d'usinage.Par contre, la valeur de cette cote commune, ainsi que l'emplacement de l'axe du logement dans le chassis n'ont pas besoin d'entre respectés avec precision pourvu que les pignons intermédiaire et de renvoi puissent entrer en contact, par leur périphérie, par pivotement du boîtier dans son logement. On peut ainsi, par réglage, faire varier la distance qui sépare les axes de l'arbre primaire et de l'arbre intermédiaire et, en particulier, obtenir la distance optimale entre ces axes pour un engrènement correct de leurs pignons, par exemple du fait d'intercaler, entre les dents du pignon de renvoi et du pignon intermédiaire, une cale sous forme d'une feuille de papier mince d'épaisseur prédéterminées les pignons étant pressés l'un vers l'autre, position dans laquelle est bloqué le boîtier. De préférence, entant donnée sa petite taille et la necessite de résister à toute deformation lors de son blocage le boîtier est fabrique par ustuage d'un barreau cylindrique en métal ou en matière plastique. La possibilite de faire varier la distance entre les arbres primaire et intermédiaire permet aussi de modifier le rapport d'engrènement de l'accouplement par remplacement du pignon de renvoi ou du pignon intermédiaire ou des deux pignons par un (des) pignon(s) ayant un nombre de dents diffe- rent, tout en conservant l'avantage d'une bonne precision d'engrènement. Un mode de réalisation avantageux du dispositif d'accouplement mécanique selon l'invention, selon lequel le pignon de renvoi est muni d'un pignon auxiliaire est remarquable en ce que dans le but de faire tourner ledit arbre primaire et ledit arbre principal soit selon le meme sens de rotation soit selon des sens de rotation inversés, ledit pignon auxiliaire est monté à rotation sur le châssis à proximité dudit logement de façon telle que ledit pignon intermédiaire puisse, lors du pivotement du boîtier dans son logement, entrer en contact soit avec ledit pignon intermédiaire soit avec ledit pignon auxiliaire selon le sens dudit pivotement. Un autre mode de réalisation particulier de l'invention consiste en l'accouplement mécanique d'un compteur meca- nique à un arbre primaire monté à rotation dans un châssis d'appareil. Ce mode de réalisation est remarquable en ce que ledit arbre principal qui supporte les digits du compteur est excentré, qu'une première fenêtre en matière plastique transparente collée est prévue dans une partie amincie de la surface cylindrique dudit boîtier et qu'une deuxième fenêtre consistant en une ouverture de dimensions supérieures à celles de la première fenêtre est prévue dans le châssis en regard de la première fenêtre. La description qui suit en regard des dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue de dessus d'un mode de réalisation de l'invention. La figure 2 est une vue selon la coupe II-II de la figure 1, le châssis seul étant représenté coupé. La figure 3 est une vuede dessus du dispositif d'accouplement selon l'invention mettant en évidence un avantage caractéristique de cet accouplement. La figure 4 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 2, représentant un autre mode de réalisation de l'invention. Les figures 5a et 5b représentent respectivement en coupe longitudinale et en vue de dessus un petit compteur mé- canique dont le boîtier permet la mise en oeuvre de l'invention. La figure 6 représente en vue éclatée en perspective l'engrenage du compteur des figures 5a et 5b. La figure 7 représente le mode de réalisation de l'invention relatif au compteur des figures 5 et 6. Sur les figures, les memes références représentent les memes éIéments'avec les memes fonctions. Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2 est représenté un châssis d'appareil 1, de section rectangulaire. Le châssis supporte à rotation au moyen de paliers 2 un arbre -primaire 3 d'axe 10 muni d'un pignon de renvoi 4. On veut accoupler mécaniquement à l'arbre primaire 3 l'arbre principal 5 d'un organe mécanique ou électromécanique 6 dont le plus grand diamètre (par exemple la diagonale du rectangle représentE en trait interrompu) mesure de un à plusieurs centimètres. De facon connue, l'organe 6 qui peut etre par exemple un moteur m- canique ou électrique ou un compteur mécanique est monté dans un boîtier 7 et son arbre principal 5 est, dans le boîtier 7, accouplé mécaniquement à un arbre intermédiaire 8 au moyen d'un engrenage monté dans le boîtier et dont seules les roues dentées extremes 9 sont représentées. L'arbre intermédiaire rotatif 8 traverse la paroi du boîtier 7 et supporte, extérieurement, un pignon intermédiaire 11.Selon l'invention, le boîtier 7 revêt extérieurement une forme de cylindre de re volution et il est inséré dans un alésage 12, pratiqué dans le châssis 1, dont le diamètre est à peine supérieur à celui du boîtier. Le boîtier 7 doit entrer juste dans le logement que constitue l'alésage 12 et les précisions d'usinage sont par exemple H7 pour l'alésage 12 et f7 pour la paroi extérieure du boîtier 7. Une cannelure non représentée qui s'etend le long d'une génératrice du cylindre peut, en cas de besoin, être pratiquée sur le boîtier pour l'evacuation de l'air lors de l'insertion du boîtier dans le bâti. Le logement 12 est pratique dans le bati à proximité de l'arbre 3, a"' une distance minimale d1 entre l'arbre 10 de l'axe 3 et la périphérie du logement 12.L'arbre 8 est excentre, ce qui est une autre caractéristique de l'invention, et son axe se situe à la distance d2 de l'axe 13 du du boîtier et de son logement. Soient par ailleurs r1 le rayon du pignon de renvoi 4, r2 le rayon du boîtier et de son logement et r3 le rayon du pignon interm- diaire 11.Pour la mise en oeuvre de l'invention, la prFecison à respecter sur les longueurs dl, d2 et r2 n'est pas critique, seule devant etre respectée la double condition : dl - d2 + r2 Moyennant que la condition (1) soit satisfaite l'ac- couplement entre les axes 3 et 5 s'effectue de la tanière sui vante : pour r1 Le boîtier 7 est ensuite inséré dans son logement 12 de façon que les pignons 4 et 11 stétendent sensiblement dans un même plan, à l'extérieur du bati, en évitant le contact entre ces pignons lorsque le boîtier est poussé au fond de son logement. Après cela le boîtier 7 est pivoté dans l'un ou l'autre sens de rotation, ou dans un sens préférentiel comme indiqué ci-dessous, par exemple du fait d'exercer une pression radiale contre le pignon 11, jusqu'à ce que les dents des pignons 4 et 11 soient trds proches les unes des autres, puis on insère une cale souple par exemple une feuille de papier dont l'épaisseur correspond au jeu désiré entre les deux pignons et on continue à faire pivoter le boîtier dans le même sens jusqu'à ce que la cale d'épaisseur soit en contact intime de chaque côté avec les dents des pignons 4 et 11. Le boîtier est ensuite bloqué dans cette dernière position, de préférence au moyen d'une vis de blocage 15, figure 1, qui peut traverser un trou taraudé 16, pratiqué dans une paroi latérale du chassies 1, dans une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe 13, et qui débouche dans l'alésage 12, ces moyens de blocage constituant une autre caractéristique du dispositif d'accouplement selon l'invention.Après quoi la cale peut être~enlevée. Pour rî > dl, il faut insérer d'abord le boîtier dans son logement puis solidariser le pignon de renvoi 4 à l'axe primaire 3. Sur la figure 1 le pignon 11 occupe, après introduction du boîtier dans son logement, par exemple 11 emplacement représenté en trait interrompu 17. Le boîtier est ensuite pivoté dans le sens de la flèche 18 et la position finale du pignon intermédiaire dans laquelle est bloqué le boîtier 7, représentée en trait plein, est référencée 11 sur les figures 1 et 2. On notera que sur la figure 1 est représenté un pignon supplémentaire 19, d'ailleurs non représenté à la figure 2. Il s'agit d'un pignon auxiliaire; monté à rotation dans le châssis, qui engrène sur le pignon 4. Ce pignon 19 de rayon r4 peut être pris en lieu et place du pignon de renvoi 4 pour engrener sur le pignon intermédiaire 11, moyennant que le pignon de renvoi 4 soit suffisamment éloigne du logement 12 pour ne pas pouvoir entrer en contact avec le pignon 11. Selon la disposition représentée xa la figure 1, le pignon auxiliaire 19 permet d'inverser les sens de rotation relatifs entre les axes 3 et 8 et donc aussi entre les axes 3 et 5. En partant de la position 17 pour le pignon intermédiaire et par pivotement en sens inverse de la flèche 18, on réalise l'accouplement entre le pignon 19 et le pignon intermédiaire a l'emplacement représenté en trait plein 21. Lorsque les rayons de pignons 4 > 11 et 19 sont suffisamment faibles, la conditon (1) ci-dessus étant'toujours respectée vis à vis de r1 + r3 et de + > r3 il est possible de loger le pignon intermédiaire avec un léger débattement pour le pivotement du boîtier 7 entre les pignons 4 et 19 comme représenté en trait interrompu én 22 à la figure 1.Il est ainsi possible d'obtenir, pour l'accouplement un sens de rotation relatif entre les arbres 3 et 5 ou le sens opposé pour des positions angulaires du boîtier dans son logement proches l'une par rapport à l'autre, comme représenté en trait plein en 23 et en 24 sur la figure 1. Sur la figure 3 on retrouve les mêmes éléments 4, 7, 11, 14 et 15 qu'à la figure 1. Sur la figure 3 la vis 15 est représentée en position de blocage, en appui contre le boîtier 7, alors qu'à la figure 1 la vis 15 est représentée en position débloquée. Sur la figure 3 sont aussi représentés en superposition un deuxième pignon de renvoi 40 et un deuxième pignon intermédiaire 110, ce qui permet d'obtenir un rapport d'engrènement différent pour l'accouplement par rapport au rapport d'engrènement obtenu pour le mode de réalisation des figures 1 et 2. On notera que l'engrènement correct entre les pignons 40 et 110 est obtenu pour un calage angulaire en rotation différent, quoique proche, du boîtier 7 dans son logement, les cercles 11 et 110 n'étant pas concentriques. La figure 4 ne diffère de la figure 2 que par la nature de l'organe contenu dans le boîtier 7. Cet organe se réduit en l'occurrence à un arbre principal 31 monté à rotation dans le boîtier 7 et débouchant à l'extérieur du boîtier. De préférence, l'arbre 31 s'étend le long de l'axe 13 du boîtier et du logement 12, et débouche hors du châssis à travers un alésage 32 d'axe 13 prévu à cet effet dans le châssis.On obtient ainsi de façon simple un accouplement précis entre deux arbres 3 et 31 montés à rotation dans le châssis et s'étendant le long d'axes 10 et 13 fixes à travers le châssis pour des pignons de faibles dimensions, sans avoir à respecter des cotes précises sauf en ce qui concerne l'emplacement des axes 10 et 13, avec la double possibilité de modifier le rapport d'en grènement et/ou d'inverser le sens de rotation entre ces deux arbres. L'organe 6 de la figure l-est par exemple un compteur mécanique à trois digits de très petites dimensons, représenté aux figures 5a et 5b. Le boîtier 7, de forme cylindorique, a un diamètre de 13 mm et une hauteur de 13 mm. Pour un compteur à 6 digits la hauteur est égale à 21 mm. Ce boîtier est en deux partiels, une partie dite supérieure formant couvercle 41 qui contient un engrenage 42- représenté à la figure 6 et une partie dite inférieure 43, seule représentée a la figure 5b, qui contient le compteur proprement dit, c'està-dire les digits 44 et les roues dentées 45 de transmission de mouvement entre digits. Les parties 41 et 43 sont séparées par un disque 46 qui supporte les axes du compteur ainsi que la plupart des axes de l'engrenage 42.Les deux parties 42 et 43 du boîtier sont usinées à partir d'un barreau cylindrique en aluminium ou en Macrolon, ce qui permet d'obtenir un b-oî- tier rigide qui ne se déforme pas lors de son blocage dans le châssis. L'arbre intermédiaire 8 est excentré par rapport à l'axe 13 du boîtier. De préférence, l'arbre principal 5 du compteur qui supporte a rotation les digits 44 est lui aussi excentré et le logement cylindrique 46 des digits affleure la paroi extérieure du boîtier de façon a créer une partie amincie dans laquelle est pratiquée une première fenêtre 47 pour l'affichage des digits. De préférence, la fenêtre 47 est munie d'une lame transparente 48 collée extérieurement, par exemple en rhodoïd.Les deux parties 41 et 63 du compteur peuvent hêtre solidarisées soit par des vis 49 et/ou par des goujons tels que 51 emmanchés a force intérieurement entre les parties 41 et 43, ce qui garantit l'étanchéité du compteur à la poussière. Si, de plus, on souhaite rendre le compteur étanche a"" l'air il convient, outre la fixation précitée, de munir l'ar- bre 8 d'un joint d'étanchéité a la traversée de la partie supérieure 41 du boîtier et d'appliquer une pâte d'étanchéité sur les vis de fixation éventuelles et les couronnes 52 des parties 41 et 43 devant rentrer en contact lors du serrage de ces deux parties l'une vers l'autre. Le compteur décrit en référence aux figures 5 à 7 ne comporte pas de remise à zéro et fonctionne comme un compteur-décompteur. La transmission de mouvement entre digits au moyen des roues dentées 45 est par exemple celle qui est décrite dans le brevet français n" 1 441 459. L'engrenage 42, figure 6, qui est en l'occurrence un réducteur de mouvement est constitué par trois arbres et 6 pignons agencés a l'intérieur du bolier, le pignon 53 solidaire de l'arbre 8, les pignons 54 et 55 solidaires de l'arbre 56, les pignons 57 et 58 solidaires de l'arbre 59 et le pignon 61 qui est constitué par la couronne dentée du premier digit 44. Le rapport de réduction est par exemple choisi égal à 0,1, soit un dixième de tour pour le digit 44 pour un tour de l'arbre 8. Sur la figure 7 est représentée l'implantation du compteur par exemple dans un châssis d'obturateur d'un appareil de prise de vues. Pour ce mode de réalisation particulier de l'accouplement selon l'invention, le compteur utilisé est de préférence à six digits et il faut faire en sorte de pouvoir lire l'affichage du compteur, ce qui est réalisé à travers une deuxième fenêtre 62 pratiquée dans une paroi latérale du châssis 1. Dans ce cas-la fenêtre 62 qui doit être située en regard de la fenêtre 47 du compteur est conçue plus large que cette dernière et seul un léger débattement en rotation est possible pour le boîtier 7 dans son logement. On a vu cependant ci-dessus en référence aux figures 1 et 3 qu'il est possible de mettre en oeuvre l'invention dans toutes ses variantes pour un faible débattement angulaire du boîtier 7 et, muni de cet enseignement, l'homme de l'art n'éprouve pas de difficultés particulières à agencer les uns par rapport aux autres les éléments 4, 7, 11, 47 et 62. REVENDICATIONS : 1. Dispositif d'accouplement mécanique d'un organe mécanique ou électromécanique (6) dont le plus grand diamètre est de l'ordre de quelques centimètres à un arbre primaire (3), muni d'au moins un pignon de renvoi (4), monté à rotation dans un châssis d'appareil (1), comportant, montés à rotation dans un bottier (7), au moins un engrenage (9), un arbre principal (5) qui s'identifie avec l'arbre dudit organe mécanique contenu dans ledit bottier et un arbre intermédiaire (8) traversant ledit bottier et muni extérieurement au bottier d'un pignon intermédiaire (11) qui doit engrener sur ledit pignon de renvoi (4), caractérisé en ce que d'une part ledit boîtier (7) qui reveut extérieurement la forme d'un cylindre de révolu- tion est destiné à être inséré entrant juste dans un logement cylindrique de même diamètre (12) prévu à cet effet dans ledit châssis à proximité dudit arbre primaire (3) de façon que ledit pignon de renvoi (4) et ledit pignon intermédiaire (11) s'étendent sensiblement dans un même plan, d'autre part que le boîtier (7) est, après insertion dans son logement (12), pivoté jusqu'à ce que les dents du pignon intermédiaire engrènent, avec le jeu désiré, sur les dents du pignon de renvoi respectivement les dents d'un pignon auxiliaire (19) du pignon de renvoi, ledit bottier étant en troisième lieu maintenu dans la positon d'engrènement correcte de son pignon intermédiaire (11) par des moyens de blocage (15,16) qui l'immobilisent par rapport au chåssis. 2. Dispositif d'accouplement mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit bottier (7) est fabriqué par usinage d'un barreau cylindrique en métal ou en matière plastique. 3. Dispositif d'accouplement mécanique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de blocage sont constitués par une vis de blocage (15) vissable à travers ledit châssis (1) selon une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe dudit logement (12) dans un trou taraudé (16) qui débouche dans ledit logement. 4. Dispositif d'accouplement mécanique pour lequel le dit pignon de renvoi (4) est muni d'un pignon auxiliaire (19) selon l'une des revendications l à 3, caractérisé en ce que dans le but de faire tourner ledit arbre primaire (3) et ledit arbre principal (5) soit selon le même sens de rotation soit selon des sens de rotation inversés, ledit pignon auxiliaire (19) est monté à rotation sur le châssis à proximité dudit logement (12) de façon telle que ledit pignon intermédiaire (il) puisse, lors du pivotement du boîtier dans son logement, entrer en contact soit avec ledit pignon intermédiaire(ll) soit avec ledit pignon auxiliaire (19) selon le sens dudit pivotement. 5. Dispositif d'accouplement mécanique d'un moteur électrique ou mécanique (6) à un arbre primaire (3) monté à rotation dans un chassies d'appareil (1) selon l'une des revendications l à 4. 6. Dispositif d'accouplement mécanique selon l'une des revendications l à 4, caractérisé en ce que ledit organe mdca- nique (6) se réduit audit arbre principal (31) qui s'étend le long de l'axe (13) dudit bottier et qui débouche à l'extérieur du bottier (7) et dudit chtssis (1).. 7. Dispositif d'accouplement mécanique-díun compteur mécanique à un arbre primaire monté à rotation dans un chtssis d'appareil selon l'une des revendications l à 4, caractérisé en ce que ledit arbre principal (5) qui supporte les digits (44) du compteur est excentré, qu'une première fenêtre (47) en matière plastique transparente collée (48) est prévue dans une partie amincie de la surface cylindrique dudit-- bottier (7) et qu'une deuxième fenêtre (62) consistant en une ouverture de dimensions supérieures à celles de la première fenêtre est prévue dans le châssis (1) regard de la première fenêtre (47). 8. Dispositif d'accouplement mécanique d'un compteur mécanique à un arbre primaire monté à rotation dans un chtssis d'appareil selon la revendication 7j caractérisé en ce qu'il est étanche et comporte à cet effet un couvercle (41) emmanche à force par des goujons (51) contre le fond du bottier (43) auquel il est collé par une pste d'étanchéité. 9. Application du dispositif d'accouplement mécanique selon l'une des revendications 7 ou 8 à un compteur de vues incorporé au châssis d'obturateur'd'un appareil de prise de vues. 10. Compteur mécanique destiné à la mise en oeuvre du dispositif d'accouplement mécanique selon l'une des revendications 7 à 9.