EP3346342A1 - Displacement conversion device - Google Patents

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EP3346342A1
EP3346342A1 EP17207036.9A EP17207036A EP3346342A1 EP 3346342 A1 EP3346342 A1 EP 3346342A1 EP 17207036 A EP17207036 A EP 17207036A EP 3346342 A1 EP3346342 A1 EP 3346342A1
Authority
EP
European Patent Office
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drive
frame
arms
driving
rotation
Prior art date
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Application number
EP17207036.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
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EP3346342B1 (en
Inventor
Quentin Gubler
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.)
Manufacture et Fabrique de Montres et Chronometres Ulysse Nardin Le Locle SA
Original Assignee
Manufacture et Fabrique de Montres et Chronometres Ulysse Nardin Le Locle 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
Priority claimed from CH00032/17A external-priority patent/CH713302A2/en
Application filed by Manufacture et Fabrique de Montres et Chronometres Ulysse Nardin Le Locle SA filed Critical Manufacture et Fabrique de Montres et Chronometres Ulysse Nardin Le Locle SA
Publication of EP3346342A1 publication Critical patent/EP3346342A1/en
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Publication of EP3346342B1 publication Critical patent/EP3346342B1/en
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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
    • G04B5/10—Automatic winding up by self-winding caused by the movement of the watch by oscillating weights the movement of which is not limited
    • G04B5/14—Automatic winding up by self-winding caused by the movement of the watch by oscillating weights the movement of which is not limited acting in both directions
    • 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
    • G04B11/00—Click devices; Stop clicks; Clutches
    • G04B11/02—Devices allowing the motion of a rotatable part in only one direction
    • G04B11/022—Devices allowing the motion of a rotatable part in only one direction with a ratchet which makes contact with the rotating member by means of teeth
    • 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
    • G04B13/00—Gearwork
    • G04B13/005—Gearwork where a revolution in both directions is changed into a revolution in one direction

Definitions

  • the present invention relates to the field of displacement converters. More particularly, it relates to a displacement conversion device which serves to convert a rotation in any direction into a rotation in a single predetermined direction. This type of device finds particularly, but not exclusively, its application in automatic winding timepiece systems.
  • the document CH336755 discloses an automatic winding device comprising an oscillating mass pivotally mounted on a support and rotatably connected to an eccentric cam.
  • This cam rotates in a slot that includes a slide.
  • the latter comprises a pair of nozzles which interact with a ratchet wheel which is kinematically connected to a motor member such as a mainspring, in order to reassemble it.
  • the slide is guided so that it can perform reciprocating movements in a single degree of freedom in translation, that is to say rectilinear displacements, under the control of the eccentric cam.
  • the nozzles are located on either side of the ratchet wheel to ensure that it is rotated in a single direction of rotation when the slide moves, regardless of the direction of displacement.
  • the slide rubs on its guide system and on the frame on which it is mounted, which is also detrimental to its performance.
  • the object of the present invention is to overcome the aforementioned drawbacks, and thus to provide a displacement conversion device having improved performance.
  • the invention relates to a displacement conversion device adapted to convert an input rotation in any direction into an output rotation in a single predetermined direction.
  • This device comprises an eccentric arranged to pivot according to said input rotation, an output mobile having a driving surface (which may be cylindrical, planar, similar to a polygon, or other), and a frame carrying a game drive arms arranged to directly or indirectly drive said mobile output in said single predetermined direction, said eccentric being arranged to move in translation said frame.
  • said set of driving arms comprises at least three drive arms, the ends of which are arranged to cooperate with said drive surface.
  • Said frame is guided by a flexible guide comprising at least four flexible blades arranged as an X-Y table in order to confer on said frame substantially two degrees of freedom in translation along its plane and substantially no degree of freedom in rotation.
  • the output mobile may be intended to be kinematically connected, for example, with a cylinder containing a mainspring, with a generator associated with an accumulator, or the like.
  • said eccentric may be connected to said frame by means of at least one ball bearing, which further reduces the energy losses due to friction in the device whose performance is thus further improved.
  • bound includes not only direct links (at least partially integral elements, elements from the same coin, or other), but also indirect links (elements connected by a gear train, or other ).
  • said drive arm, said frame, and possibly also at least a portion of said flexible guide can be from the same room, and may possibly be in the same plane.
  • the displacement conversion device comprises an eccentric arranged to pivot according to said input rotation, an output mobile, and a frame carrying a set of drive arms arranged to drive directly or indirectly said mobile output according to said single predetermined direction.
  • said frame is integral in rotation with said output mobile, and said set of driving arms comprises at least three driving arms whose ends are arranged to cooperate with a driving surface (which can be cylindrical, planar, comparable to a polygon, or other).
  • Said driving surface is guided by a flexible guide comprising at least four blades flexible hoses arranged as XY table to give said drive surface substantially two degrees of freedom in translation in its plane and substantially no degree of freedom in rotation, said eccentric being arranged to move in translation said drive surface.
  • said eccentric may be connected to said driving surface via at least one ball bearing, which further reduces frictional energy losses present in the device whose performance is thus still improved.
  • a movable element comprises said drive surface, said movable element and at least a part of said flexible guide can come from the same part, and can possibly be located in the same plane.
  • said drive arms and said frame may have come from the same part, and may possibly be located in the same plane.
  • the driving surface may be an inner or outer cylindrical surface.
  • said flexible guide may comprise a first pair of flexible blades, parallel to each other, and a second pair of flexible blades, also parallel between them, the blades of the first pair and the blades of the second pair forming an angle different from 0 ° between each pair, said angle preferably being substantially 90 °.
  • said drive arms may be evenly distributed angularly, that is to say that, for a number N of arms, the arms are distributed at the rate of one arm per 360 ° / N around a point, the angle formed by two successive arms is therefore also 360 ° / N.
  • said ends of said drive arms may each have a spout or a hook, said drive surface then having a serrated toothing.
  • said ends of said drive arms may each comprise a first friction surface, said drive surface then having a second friction surface.
  • the device may be arranged in such a way that said first friction surface and said second friction surface can not slide relative to one another during the driving of one of said friction surfaces. by the other. In doing so, no anti-return system should be provided as the arms and surface act as a self-locking one-way drive.
  • the device can be arranged such that said first friction surface and said second friction surface can slide relative to each other when driving one of said friction surfaces by the other when a critical tangential force is exceeded.
  • the arms can disengage from the surface when a critical torque is reached.
  • the device can provide over-spring protection for a motor-spring, and thus a slippery flange (or the like) is rendered superfluous. Therefore, the portion of the volume in a barrel that is typically occupied by the sliding flange and the final turn of the mainspring is available for the mainspring.
  • the available energy can thus be increased, possibly by arranging a system preventing the mobile from rotating in the wrong direction, such as a driving surface, which may comprise a sawtooth or a friction surface, arranged to interacting with the end of a drive arm, which may comprise a spout or a friction surface, this device may be on the mobile output, on the drive member or between these two components.
  • a driving surface which may comprise a sawtooth or a friction surface
  • this device may be on the mobile output, on the drive member or between these two components.
  • At least one of said ends of said drive arm is in contact with said drive surface at any time, since a loss of contact causes a loss of efficiency.
  • Said device can be integrated with an automatic winding system to reassemble a mechanical accumulator (such as a mainspring) or an electric accumulator (such as a battery or a capacitor), the system possibly further comprising a flywheel in kinematic connection with said eccentric.
  • a mechanical accumulator such as a mainspring
  • an electric accumulator such as a battery or a capacitor
  • this automatic winding system can be included in a portable object such as a timepiece (which can be a mechanical watch, an electronic watch, or other), a mobile phone, or other.
  • a portable object such as a timepiece (which can be a mechanical watch, an electronic watch, or other), a mobile phone, or other.
  • said flexible guide can be rotatably mounted around the axis of rotation of said mobile output and relative to a fixed portion of said portable object, to also allow manual winding.
  • FIGS. 1a-c illustrate a first variant of a displacement conversion device 1 according to the invention, in the context of an automatic winding system 3 for a timepiece.
  • Device 1 can also be applied to other products, for example portable objects that store energy in mechanical or electrical form, such as mobile phones, or the like.
  • the device 1 comprises an input in the form of an eccentric 5, which is integral in rotation with a steering wheel 7 comprising a heavy sector 7a.
  • This flywheel is mounted on a support (not shown) via a first ball bearing 9, whose inner ring is fixed to the support by a central screw, or by any other appropriate means.
  • the eccentric may alternatively generate itself the input rotation, or may be linked to the wheel 7 by any wheel.
  • the eccentric 5 takes the form of a ring mounted eccentrically on the flywheel 7 so that the axis of rotation 11 of the flywheel 7 does not coincide with the geometric center 13 of the eccentric 5. Therefore, when the steering wheel 7 rotates relative to the support, the geometric center 13 of the eccentric 5 orbits around the axis of rotation 11 of the flywheel 7.
  • the flywheel 7 and the eccentric 5 can be secured to one another, which also applies for the other variants described.
  • the eccentric In the opening of the eccentric 5 is fixed the outer ring of a second ball bearing 15, which links it to an opening 17a of a frame 17, via a connecting ring 19 fixed in said opening 17a, for example by driving.
  • this ball bearing 15 can be omitted.
  • the eccentric may comprise three holes whose centers are on a virtual circle whose center is not coincident with the axis of rotation of the eccentric. Each hole carries a pin secured to a ball bearing cooperating with the frame 17. This variant also applies to each variant described here.
  • the frame 17 also comprises four drive arms 21, regularly distributed angularly around an output mobile 23, and which interact with the periphery of this mobile output which can, in the context of an automatic winding, directly constitute a ratchet wheel of a cylinder or can be kinematically connected with such a wheel via a gear wheel gear. The last of these possibilities is the most usual, but the first is not excluded.
  • the mobile output 23 can be in kinematic connection with a rotor of an electric generator.
  • the drive arms 21 and the flexible blades 25a, 25d are illustrated in unconstrained state; in reality, they are bent and thus constrained. These arms 21 are all coplanar with the frame 17, but this is not mandatory, and one or more of these arms may be in a different plane.
  • each drive arm 21 is provided with a hook at its free end, and the periphery of the output gear 23 constitutes a cylindrical drive surface 23a comprising sawtooth toothing .
  • the hooks and the teeth are arranged in known manner so that the hooks can drive the mobile 23 in a single predetermined direction of rotation, and block any pivoting of the latter in the opposite direction.
  • the number of driving arms 21 can vary between three and a higher number determined by the space available inside the frame 17 and the shape of the arms 21. It should be noted that, unlike the situation in the document CH336755 mentioned above, in which one of the arms acts in traction and the other in compression, all the drive arms can work in the same direction, that is to say all in compression or all in traction.
  • the drive arms 21 are elastic (more precisely, flexible) and come integrally with the frame 17, but they can alternatively be constructed as separate parts, pivoted on the frame 17 so as to similar to those in the document CH336755 mentioned above, and provided with return springs tending to keep the hooks in contact with the periphery of the mobile 23.
  • they may be constituted by beams connected to the frame 17 by flexible hinges.
  • the axis of rotation 27 of the mobile 23 is offset from the geometric center 13 of the eccentric 5, so that the assembly formed by the frame 17 and the flexible guide 25 (see below) is flat and thus easily machinable from a plate of material by known manufacturing techniques.
  • manufacturing techniques include, but are not limited to wire machining, laser machining, subtractive manufacturing (DRIE), additive manufacturing (LIGA), etc.
  • the hooks are arranged to act in traction on the output mobile 23, but it is also possible to arrange the arms 21 differently, so that they have beaks adapted to push said mobile instead of pulling.
  • the frame 17 is connected to the support (not illustrated) via a flexible guide 25.
  • This flexible guide 25 comprises a first pair of parallel flexible blades 25a extending from an interface element 25b. intended to be fixed to the support, to a rigid corner 25c.
  • This first pair of flexible blades 25a extends along the X axis and gives a degree of freedom in translation approximately along the Y axis.
  • the rigid wedge 25c is connected directly or indirectly to the frame 17 via a second a pair of flexible blades 25d, parallel to each other, which extends along the Y axis, and gives a degree of freedom in translation approximately along the X axis.
  • the flexible guide 25 thus constitutes an XY table.
  • This last term designates a system in which an element can be guided substantially exclusively in translation along a plane defined by the X and Y axes. It should be noted that it is not possible to eliminate completely any deformation according to the other degrees of freedom (in rotation along the X, Y and Z axes, and in translation along the Z axis), but the stiffness of the flexible guide according to these other degrees of freedom is relatively high, such as for example 5 times, 10 times or even 20 times steeper than in translation in the XY plane. In doing so, the frame 17 is suspended by the flexible guide 25, and does not rub against fixed elements to the frame, which increases the efficiency of the device.
  • the blades may be partially flexible instead of completely flexible, for example by being made of flexible beams made via collars or other flexible parts.
  • the flexible blades 25a, 25d have the same length (for example, the flexible blades of the pair 25a may be longer than the flexible blades of the pair 25d), or that, in a pair of flexible blades 25a, 25d, the angle formed by the straight line connecting the two recesses of the same blade and the straight line connecting the two blade recesses linked to the same other element 25b, 25c, 17 is necessarily 90 °. This also applies to all embodiments, mutatis mutandis.
  • first pair of flexible blades 25a be orthogonal to the second pair; the angle between these pairs can be chosen so that the two degrees of freedom are not perpendicular. For example, one could consider an angle of between 30 ° and 90 ° between the two pairs of flexible blades 25a, 25d.
  • the eccentric 5 moves the frame 17 in an orbital motion in translation, without rotation.
  • the flexible guide 25 also acts as an anti-rotation system. Regardless of the direction of the tangent of the displacement, one or more of the driving arms 21 will rotate the mobile 23. Consequently, there is no path lost by the steering wheel, which makes the device particularly difficult. effective.
  • the device amplifies the torque transmitted to the mobile 23, and can therefore avoid the use of a gear train for this purpose.
  • FIGS 2a-c illustrate a second variant of a displacement conversion device 1 according to the invention, also in the context of an automatic winding system 3 for a part watchmaking.
  • the equivalent elements bear the same reference signs as used for the Figures 1a-c .
  • the eccentric 5 forming the input of the device is a stud carried by a fixed beam rotating the flywheel 7, which is pivotally connected to a support (not shown) via a first bearing to 9 ball located inside the wheel 7.
  • the latter has a heavy sector 7a and the geometric center 13 of the eccentric 5 does not coincide with the axis of rotation 11 of the flywheel 7.
  • This axis of rotation 11 is defined by the geometric center of the first ball bearing 9.
  • the geometric axis of the stud constituting the eccentric 5 is thus slightly offset with respect to the axis of rotation of the flywheel 7, and is connected to a flexible guide 25 via a second ball bearing 15, in the inner ring of which the said stud 5 is located.
  • the outer ring of this bearing 15 is fixed to a central part 25e of the flexible guide 25 by means of a connecting ring 19.
  • This flexible guide 25 has its central portion 25e supported by blades 25a, 25d, 25f, 25g, and allows the central portion 25e to remain parallel to its outer frame 25h.
  • the central portion 25e is connected to an outer frame 25h via a first pair 25a of parallel blades extending from the same side of the outer frame and located on either side of the central portion 25e, and a second pair 25d of blades which are orthogonal to those of the first pair 25a and which also extend from another same side of the outer frame 25h on either side of the central portion 25e.
  • a third pair 25f of blades each extending parallel to a blade of the first pair 25a from the opposite side of the outer frame 25h
  • a fourth pair 25g of blades each extending also parallel to a blade of the second pair 25d from the other side of said outer frame 25h.
  • Each individual blade is connected to three other blades, including a parallel blade located on the other side of the central portion 25e and two orthogonal blades respectively on each side of the central portion 25e. This connection is made via connection beams 25i respective, and the set of blades and beams is arranged to form an XY table.
  • this flexible guide 25 has substantially two degrees of freedom, approximately along the X and Y axes, its translational stiffness is substantially higher along the Z axis than along the X and Y axes, and its stiffness in rotation along the axes X, Y and Z is relatively high. It goes without saying that other geometries are possible to build the flexible guide 25.
  • the drive arms 21 did not come from one piece with the flexible guide 25; on the other hand, they are carried by a separate frame 17, which is fixed to the central portion 25e of the flexible guide 25 via the intermediate ring 19, which passes through the opening in said central portion 25e. In doing so, the frame 17 is integral in rotation with the intermediate ring 19.
  • the drive arms 21 are made flexible to their recesses in the frame 17 by collars arranged so that the connection between the arms 21 and the frame 17 is thinned to provide the desired elasticity.
  • the driving arms 21 and the flexible blades 25a, 25d, 25f, 25g are illustrated in the unconstrained state; in reality, they are bent and therefore constrained, the necks of the driving arms 21 being bent. Again, the arms 21 are all coplanar with the frame 17, but this is not mandatory, and one or more arms may be in a different plane.
  • a spacer 29 is positioned between the frame 17 and said central portion 25e, and around the intermediate ring 19, in order to maintain a separation perpendicular to the XY plane between these parts 17, 21, 25.
  • the frame 17 directly carries the four drive arms 21, regularly distributed angularly around the frame 17, which extend outwardly. Although it is possible to provide a spout or hook at the end of each drive arm and a sawtooth toothing on the output mobile 23, in the variant illustrated, these ends are rounded and s 'support under tension against a smooth cylindrical inner drive surface 23a that includes the movable 23.
  • the body of each driving arm is a substantially rigid beam, and is connected to the frame 17 by means of an elastic (more precisely flexible) portion 21a, the geometry of each driving arm 21 being chosen. so that the ends are constrained against said drive surface 23a, which has a friction surface.
  • the interaction between the drive arms 21 and the output mobile 23 is therefore made by friction, and, according to the direction of rotation of the eccentric being in a position to which only one arm 21 is caused to drive the mobile output, the arm 21 the most constrained or the least constrained, acts to drive the mobile output.
  • the eccentric 5 drives the central portion 25e of the flexible guide 25.
  • the latter being fixed to the frame 17, one (or more) of the drive arms 21, is pressed more strongly against the inner wall cylindrical 23a of the output mobile 23, which causes the latter in the direction of the arrow.
  • the ends of the drive arms 21 each comprise a first friction surface, and the wall 23a has a second friction surface.
  • the output mobile 23 will be kinematically linked to the motor member so that it can be reassembled.
  • FIGS. 3a-c illustrate a third variant of a device 1 according to the invention.
  • the drive arms 21, which resemble those of the Figures 2a-c , as well as their frame 17 (formed as a hub), are integral in rotation with or from the same piece with a non-illustrated output wheel whose frame 17 is coaxial.
  • the frame carried by the flexible guide 25 the latter directly carries a drive surface 25o, which is formed as a circular opening in a movable member 25m.
  • the latter has an opening 25n in which is fixed the connecting ring 19.
  • the drive arms 21 may carry hooks in a manner similar to the variant of the Figures 1a-c , the drive surface 25o then having a sawtooth teeth.
  • FIGS. 4a-c further illustrate an embodiment of a displacement conversion device 1 according to the invention. This variant is based on that of Figures 3a-c , and differs from the latter with regard to the following aspects. Again, the corresponding output mobile is not shown here.
  • the frame 17, in the form of a circle carries five drive arms 21, each in overall shape of triangle with rounded tops, to present the appearance of a star.
  • These drive arms 21 are regularly distributed around the frame 17 and are each bonded thereto via a resilient portion 21a, in the form of a neck.
  • the drive arms 21 and the flexible blades 25a, 25d are illustrated in an unstressed state, the arms 21 thus overlapping the movable member 25m; in reality, they are bent and thus constrained, the ends of the drive arms 21 being in contact with the drive surface 25o.
  • the movable member 25m takes the form of a ring in this embodiment, which is bonded to the interface member 25b by a flexible guide 25 whose arrangement of the blades 25a, 25d is more compact than those described above.
  • the first resilient blades 25a link the interface element 25b to a two-branch element 25c which has the same function as the rigid corner of the other variants, and extend on either side of the interface element 25b.
  • the element 25c is shaped to bind said first elastic blades 25a to the second resilient blades 25d which are substantially perpendicular thereto in the idle state of the guide, the latter resilient blades 25d being joined to the movable member 25m.
  • At least one of the drive arms 21 is in contact with the drive surface 23a, 25o at any time since loss of contact results in loss of efficiency.
  • the arm 21 the most flexed or the arm 21 the least flexed which drives the driving surface 23a, 25o, the arms moderately flexed disengaging.
  • the drive surface 23a of the output mobile 23 may be internal or external and have a sawtooth toothing or a friction surface (such as Figures 2a-c ), each drive arm 21 then having a hook or a friction surface.
  • the variant of Figures 2a-c may comprise an off-center frame 17 and a movable outlet 23, and / or hook-and-hook drive arms 21 and a saw-toothed drive surface.
  • Its frame 17 may be external to the arms 21, as in the variant of Figures 1a-c , and the output mobile can be external drive surface.
  • drive arms 21 may be shaped in each variant so that they interact with a flat drive surface having a friction surface or sawtooth teeth (such as for example a toothing).
  • mobile output 23 or movable member 25m rather than with an inner or outer cylindrical drive surface as shown in the figures.
  • the support (not shown) to which the flexible guide is attached is rotatable about the axis of rotation of the output mobile and relative to a fixed element of the device to the Inside which the device 1 is arranged, a rotation of this support can cause the mobile to rotate in order to constitute a manual winding device.
  • the support can be kinematically linked to a rotating bottom or a rotating bezel, or to a winding crown.
  • a system preventing the exit mobile from rotating in the wrong direction, such as a driving surface, which may have a sawtooth or a friction surface, arranged to interact with the end of a drive arm, which may include a spout or a friction surface, can then be provided.
  • the output mobile 23 may be kinematic not exclusively with a mechanical energy storage device such as a cylinder containing a spring, but alternately with an electric generator associated with an accumulator (such as a secondary battery). , a capacitor or the like).
  • each variant can be combined in multiple ways.

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Abstract

Dispositif de conversion de déplacements (1) adapté pour convertir une rotation d'entrée selon un sens quelconque, en une rotation de sortie selon un seul sens prédéterminé, comprenant :
- un excentrique (5) agencé pour être mené par ladite rotation d'entrée ;
- un mobile de sortie (23) comportant une surface d'entraînement (23a) ;
- un cadre (17) portant un jeu de bras d'entraînement (21) agencés pour entraîner ledit mobile de sortie (23) selon ledit seul sens prédéterminé, ledit excentrique (5) étant agencé pour déplacer en translation ledit cadre (17).A displacement conversion device (1) adapted to convert an input rotation in any direction to an output rotation in a single predetermined direction, comprising:
an eccentric (5) arranged to be driven by said input rotation;
- an output mobile (23) having a driving surface (23a);
- A frame (17) carrying a set of drive arms (21) arranged to drive said mobile output (23) in said only predetermined direction, said eccentric (5) being arranged to move in translation said frame (17).

Selon l'invention :
- ledit jeu de bras d'entrainement comporte au moins trois bras d'entrainement (21) dont les extrémités sont agencées pour coopérer avec ladite surface d'entraînement (23a) ; et
- ledit cadre (17) est guidé par un guidage flexible (25) comprenant au moins quatre lames flexibles (25a, 25d, 25f, 25g) agencées en tant que table X-Y afin de conférer audit cadre (17) substantiellement deux degrés de liberté en translation et substantiellement aucun degré de liberté en rotation.

Figure imgaf001
Figure imgaf002
According to the invention:
said set of driving arms comprises at least three driving arms (21) whose ends are arranged to cooperate with said driving surface (23a); and
said frame (17) is guided by a flexible guide (25) comprising at least four flexible blades (25a, 25d, 25f, 25g) arranged as an XY table in order to confer on said frame (17) substantially two degrees of freedom in translation and substantially no degree of freedom in rotation.
Figure imgaf001
Figure imgaf002

Description

Domaine techniqueTechnical area

La présente invention se rapporte au domaine des convertisseurs de déplacements. Plus particulièrement, elle porte sur un dispositif de conversion de déplacements qui sert à convertir une rotation selon un sens quelconque en une rotation selon un seul sens prédéterminé. Ce genre de dispositif trouve particulièrement, mais pas exclusivement, son application dans des systèmes de remontage automatique de pièces d'horlogerie.The present invention relates to the field of displacement converters. More particularly, it relates to a displacement conversion device which serves to convert a rotation in any direction into a rotation in a single predetermined direction. This type of device finds particularly, but not exclusively, its application in automatic winding timepiece systems.

Etat de la techniqueState of the art

Le document CH336755 décrit un dispositif de remontage automatique comprenant une masse oscillante montée pivotante sur un support et solidaire en rotation d'une came excentrique. Cette came tourne dans une fente que comporte un coulisseau. Ce dernier comporte une paire de becs qui interagissent avec une roue à rochet qui est en liaison cinématique avec un organe moteur tel qu'un ressort-moteur, afin de le remonter. Le coulisseau est guidé de telle sorte qu'il peut effectuer des déplacements de va-et-vient selon un seul degré de liberté en translation, c'est-à-dire des déplacements rectilignes, sous la commande de la came excentrique. Les becs se situent de part et d'autre de la roue à rochet afin d'assurer que cette dernière est entraînée en rotation selon un seul sens de rotation lorsque le coulisseau se déplace, et ce indépendamment du sens de ce déplacement.The document CH336755 discloses an automatic winding device comprising an oscillating mass pivotally mounted on a support and rotatably connected to an eccentric cam. This cam rotates in a slot that includes a slide. The latter comprises a pair of nozzles which interact with a ratchet wheel which is kinematically connected to a motor member such as a mainspring, in order to reassemble it. The slide is guided so that it can perform reciprocating movements in a single degree of freedom in translation, that is to say rectilinear displacements, under the control of the eccentric cam. The nozzles are located on either side of the ratchet wheel to ensure that it is rotated in a single direction of rotation when the slide moves, regardless of the direction of displacement.

Ce faisant, lorsque la masse oscillante pivote, le coulisseau est entraîné en translation par la came excentrique, et la roue à rochet est entraînée par les becs.In doing so, when the oscillating mass pivots, the slider is driven in translation by the eccentric cam, and the ratchet wheel is driven by the slats.

Cependant, si la rotation de la came excentrique est représentée par un vecteur droit dont le point d'application est le centre de la came et dont la direction est perpendiculaire à la droite reliant l'axe de rotation de la came au centre de la came, seule la composante de ce vecteur parallèle à la direction de déplacement du coulisseau est convertie en rotation de la roue à rochet, la composante perpendiculaire étant perdue. Par conséquent, l'efficacité d'un tel agencement n'est pas satisfaisante, à cause du chemin perdu de la masse oscillante.However, if the rotation of the eccentric cam is represented by a right vector whose point of application is the center of the cam and whose direction is perpendicular to the line connecting the axis of rotation of the cam to the center of the cam , only the component of this vector parallel to the direction of movement of the slider is converted into rotation of the ratchet wheel, the perpendicular component being lost. Therefore, the effectiveness of such an arrangement is not satisfactory because of the lost path of the oscillating mass.

Par ailleurs, le coulisseau frotte sur son système de guidage ainsi que sur le bâti sur lequel il est monté, ce qui est également néfaste pour son rendement.Furthermore, the slide rubs on its guide system and on the frame on which it is mounted, which is also detrimental to its performance.

Le document US2874532 décrit un agencement alternatif dans lequel la course de la masse oscillante est limitée, ce qui implique un rendement très faible.The document US2874532 describes an alternative arrangement in which the stroke of the oscillating mass is limited, which implies a very low efficiency.

Le but de la présente invention est de surmonter les inconvénients susmentionnés, et ainsi de proposer un dispositif de conversion de déplacements présentant un rendement amélioré.The object of the present invention is to overcome the aforementioned drawbacks, and thus to provide a displacement conversion device having improved performance.

Divulgation de l'inventionDisclosure of the invention

De façon plus précise, l'invention concerne un dispositif de conversion de déplacements adapté pour convertir une rotation d'entrée selon un sens quelconque, en une rotation de sortie selon un seul sens prédéterminé. Ce dispositif comprend un excentrique agencé pour pivoter en fonction de ladite rotation d'entrée, un mobile de sortie comportant une surface d'entraînement (qui peut être cylindrique, plane, assimilable à un polygone, ou autre), et un cadre portant un jeu de bras d'entraînement agencés pour entraîner directement ou indirectement ledit mobile de sortie selon ledit seul sens prédéterminé, ledit excentrique étant agencé pour déplacer en translation ledit cadre.More specifically, the invention relates to a displacement conversion device adapted to convert an input rotation in any direction into an output rotation in a single predetermined direction. This device comprises an eccentric arranged to pivot according to said input rotation, an output mobile having a driving surface (which may be cylindrical, planar, similar to a polygon, or other), and a frame carrying a game drive arms arranged to directly or indirectly drive said mobile output in said single predetermined direction, said eccentric being arranged to move in translation said frame.

Selon l'invention, ledit jeu de bras d'entrainement comporte au moins trois bras d'entraînement, dont les extrémités sont agencées pour coopérer avec ladite surface d'entraînement. Ledit cadre est guidé par un guidage flexible comprenant au moins quatre lames flexibles agencées en tant que table X-Y afin de conférer audit cadre substantiellement deux degrés de liberté en translation selon son plan et substantiellement aucun degré de liberté en rotation.According to the invention, said set of driving arms comprises at least three drive arms, the ends of which are arranged to cooperate with said drive surface. Said frame is guided by a flexible guide comprising at least four flexible blades arranged as an X-Y table in order to confer on said frame substantially two degrees of freedom in translation along its plane and substantially no degree of freedom in rotation.

Cet agencement assure que le mobile de sortie est entraîné en rotation indépendamment de la position de l'excentrique, permettant de diminuer fortement le chemin perdu de l'excentrique, et que les pertes d'énergie dues aux frottements sont minimisées par l'utilisation d'un guidage flexible au lieu d'un guidage conventionnel puisque le cadre est suspendu et ne frotte donc pas sur des plots ou similaires. Ce faisant, le rendement du dispositif est significativement amélioré. Par ailleurs, l'agencement revendiqué est relativement simple à monter et peu encombrant. De plus, il nécessite relativement peu de pièces et permet une liberté et une flexibilité de construction qui offrent de nouvelles perspectives lors du développement ou de l'adaptation d'un calibre. Le mobile de sortie peut être destiné à être en liaison cinématique, par exemple, avec un barillet contenant un ressort-moteur, avec une génératrice associée à un accumulateur, ou similaire.This arrangement ensures that the output mobile is rotated independently of the position of the eccentric, greatly reducing the lost path of the eccentric, and that the energy losses Due to the friction is minimized by the use of a flexible guide instead of a conventional guide since the frame is suspended and therefore does not rub on pads or the like. In doing so, the efficiency of the device is significantly improved. Furthermore, the claimed arrangement is relatively simple to assemble and compact. In addition, it requires relatively few parts and allows freedom and flexibility of construction that offer new perspectives when developing or adapting a template. The output mobile may be intended to be kinematically connected, for example, with a cylinder containing a mainspring, with a generator associated with an accumulator, or the like.

Dans une variante, ledit excentrique peut être lié audit cadre par l'intermédiaire d'au moins un roulement à billes, ce qui réduit encore les pertes d'énergie dues aux frottements présentes dans le dispositif dont le rendement se trouve ainsi encore amélioré. Dans toute la présente spécification, le terme « lié » englobe non seulement des liaisons directes (éléments au moins partiellement solidaires, éléments venus d'une même pièce, ou autre), mais aussi des liaisons indirectes (éléments liés par un rouage, ou autre).Alternatively, said eccentric may be connected to said frame by means of at least one ball bearing, which further reduces the energy losses due to friction in the device whose performance is thus further improved. Throughout this specification, the term "bound" includes not only direct links (at least partially integral elements, elements from the same coin, or other), but also indirect links (elements connected by a gear train, or other ).

Dans une variante, lesdits bras d'entraînement, ledit cadre, et éventuellement aussi au moins une partie dudit guidage flexible peuvent être venus d'une même pièce, et peuvent éventuellement se situer dans un même plan.Alternatively, said drive arm, said frame, and possibly also at least a portion of said flexible guide can be from the same room, and may possibly be in the same plane.

Dans une variante de construction, le dispositif de conversion de déplacements comprend un excentrique agencé pour pivoter en fonction de ladite rotation d'entrée, un mobile de sortie, et un cadre portant un jeu de bras d'entraînement agencés pour entraîner directement ou indirectement ledit mobile de sortie selon ledit seul sens prédéterminé.In a variant of construction, the displacement conversion device comprises an eccentric arranged to pivot according to said input rotation, an output mobile, and a frame carrying a set of drive arms arranged to drive directly or indirectly said mobile output according to said single predetermined direction.

Selon cette variante de construction, ledit cadre est solidaire en rotation dudit mobile de sortie, et ledit jeu de bras d'entrainement comporte au moins trois bras d'entrainement dont les extrémités sont agencées pour coopérer avec une surface d'entraînement (qui peut être cylindrique, plane, assimilable à un polygone, ou autre). Ladite surface d'entraînement est guidée par un guidage flexible comprenant au moins quatre lames flexibles agencées en tant que table X-Y afin de conférer à ladite surface d'entraînement substantiellement deux degrés de liberté en translation selon son plan et substantiellement aucun degré de liberté en rotation, ledit excentrique étant agencé pour déplacer en translation ladite surface d'entraînement.According to this variant of construction, said frame is integral in rotation with said output mobile, and said set of driving arms comprises at least three driving arms whose ends are arranged to cooperate with a driving surface (which can be cylindrical, planar, comparable to a polygon, or other). Said driving surface is guided by a flexible guide comprising at least four blades flexible hoses arranged as XY table to give said drive surface substantially two degrees of freedom in translation in its plane and substantially no degree of freedom in rotation, said eccentric being arranged to move in translation said drive surface.

Dans cette variante, les positions dudit cadre portant ledit jeu de bras d'entraînement et de ladite surface d'entraînement ont été inversées par rapport à la première variante, sans influence sur le fonctionnement global du dispositif, ni sur les avantages susmentionnés.In this variant, the positions of said frame carrying said set of drive arms and said drive surface have been reversed with respect to the first variant, without affecting the overall operation of the device, or the aforementioned advantages.

Dans une variante, ledit excentrique peut être lié à ladite surface d'entraînement par l'intermédiaire d'au moins un roulement à billes, ce qui réduit encore les pertes d'énergie par frottements présentes dans le dispositif dont le rendement se trouve ainsi encore amélioré.Alternatively, said eccentric may be connected to said driving surface via at least one ball bearing, which further reduces frictional energy losses present in the device whose performance is thus still improved.

Dans une variante, un élément mobile comporte ladite surface d'entraînement, ledit élément mobile et au moins une partie dudit guidage flexible peuvent être venus d'une même pièce, et peuvent éventuellement se situer dans un même plan.In a variant, a movable element comprises said drive surface, said movable element and at least a part of said flexible guide can come from the same part, and can possibly be located in the same plane.

Dans une variante, lesdits bras d'entraînement et ledit cadre peuvent être venus d'une même pièce, et peuvent éventuellement se situer dans un même plan.In a variant, said drive arms and said frame may have come from the same part, and may possibly be located in the same plane.

Dans chacune des variantes susmentionnées, la surface d'entraînement peut être une surface cylindrique intérieure ou extérieure.In each of the above variants, the driving surface may be an inner or outer cylindrical surface.

Dans chacune des variantes susmentionnées, ledit guidage flexible peut comporter une première paire de lames flexibles, parallèles entres elles, ainsi qu'une deuxième paire de lames flexibles, également parallèles entres elles, les lames de la première paire et les lames de la deuxième paire formant un angle différent de 0° entre chaque paire, ledit angle étant de préférence substantiellement de 90°.In each of the aforementioned variants, said flexible guide may comprise a first pair of flexible blades, parallel to each other, and a second pair of flexible blades, also parallel between them, the blades of the first pair and the blades of the second pair forming an angle different from 0 ° between each pair, said angle preferably being substantially 90 °.

Dans chacune des variantes susmentionnées, lesdits bras d'entraînement peuvent être régulièrement répartis angulairement, c'est-à-dire que, pour un nombre N de bras, les bras sont distribués à raison d'un bras par 360°/N autour d'un point, l'angle formé par deux bras successifs étant donc également de 360°/N.In each of the aforementioned variants, said drive arms may be evenly distributed angularly, that is to say that, for a number N of arms, the arms are distributed at the rate of one arm per 360 ° / N around a point, the angle formed by two successive arms is therefore also 360 ° / N.

Dans une variante, lesdites extrémités desdits bras d'entraînement peuvent comporter chacune un bec ou un crochet, ladite surface d'entraînement comportant alors une denture en dents de scie.Alternatively, said ends of said drive arms may each have a spout or a hook, said drive surface then having a serrated toothing.

Dans une variante alternative, lesdites extrémités desdits bras d'entraînement peuvent comporter chacune une première surface de friction, ladite surface d'entraînement comportant alors une deuxième surface de friction.In an alternative embodiment, said ends of said drive arms may each comprise a first friction surface, said drive surface then having a second friction surface.

Dans une variante, le dispositif peut être agencé de telle sorte que ladite première surface de friction et ladite deuxième surface de friction ne peuvent pas glisser l'une par rapport à l'autre lors de l'entrainement de l'une desdites surfaces de friction par l'autre. Ce faisant, aucun système anti-retour ne doit pas être prévu, puisque les bras et la surface agissent en tant qu'entraînement unidirectionnel autobloquant.In a variant, the device may be arranged in such a way that said first friction surface and said second friction surface can not slide relative to one another during the driving of one of said friction surfaces. by the other. In doing so, no anti-return system should be provided as the arms and surface act as a self-locking one-way drive.

Alternativement, le dispositif peut être agencé de telle sorte que ladite première surface de friction et ladite deuxième surface de friction peuvent glisser l'une par rapport à l'autre lors de l'entraînement de l'une desdites surfaces de friction par l'autre lorsqu'une force tangentielle critique est excédée. Ici, les bras peuvent débrayer de la surface lorsqu'un couple critique est atteint. Ce faisant, le dispositif peut fournir une protection contre le surarmage d'un ressort-moteur, et donc une bride glissante (ou similaire) est rendue superflue. Par conséquent, la partie du volume dans un barillet qui est typiquement occupée par la bride glissante et la dernière spire du ressort-moteur est disponible pour le ressort-moteur. L'énergie disponible peut ainsi être augmentée, en arrangeant éventuellement un système empêchant que le mobile de sortie tourne dans le mauvais sens, tel qu'une surface d'entrainement, qui peut comporter une denture en scie ou une surface de friction, agencée pour interagir avec l'extrémité d'un bras d'entrainement, qui peut comporter un bec ou une surface de friction, ce dispositif pouvant se trouver sur le mobile de sortie, sur l'organe moteur ou entre ces deux composants.Alternatively, the device can be arranged such that said first friction surface and said second friction surface can slide relative to each other when driving one of said friction surfaces by the other when a critical tangential force is exceeded. Here, the arms can disengage from the surface when a critical torque is reached. In doing so, the device can provide over-spring protection for a motor-spring, and thus a slippery flange (or the like) is rendered superfluous. Therefore, the portion of the volume in a barrel that is typically occupied by the sliding flange and the final turn of the mainspring is available for the mainspring. The available energy can thus be increased, possibly by arranging a system preventing the mobile from rotating in the wrong direction, such as a driving surface, which may comprise a sawtooth or a friction surface, arranged to interacting with the end of a drive arm, which may comprise a spout or a friction surface, this device may be on the mobile output, on the drive member or between these two components.

Avantageusement, au moins une desdites extrémités desdits bras d'entraînement est en contact avec ladite surface d'entrainement à tout moment, puisqu'une perte de contact engendre une perte de rendement.Advantageously, at least one of said ends of said drive arm is in contact with said drive surface at any time, since a loss of contact causes a loss of efficiency.

Ledit dispositif peut être intégré à un système de remontage automatique pour remonter un accumulateur mécanique (tel qu'un ressort-moteur) ou électrique (tel qu'une batterie ou un condensateur), le système pouvant comporter en outre un volant en liaison cinématique avec ledit excentrique.Said device can be integrated with an automatic winding system to reassemble a mechanical accumulator (such as a mainspring) or an electric accumulator (such as a battery or a capacitor), the system possibly further comprising a flywheel in kinematic connection with said eccentric.

Finalement, ce système de remontage automatique peut être compris dans un objet portable tel qu'une pièce d'horlogerie (qui peut être une montre mécanique, une montre électronique, ou autre), un téléphone portable, ou autre. Dans ce cas, ledit guidage flexible peut être monté mobile en rotation autour de l'axe de rotation dudit mobile de sortie et par rapport à une partie fixe dudit objet portable, afin de permettre également un remontage manuel. On pourrait envisager, par exemple, de lier le guidage cinématiquement à un fond tournant, à une lunette tournante, ou à une couronne de remontage.Finally, this automatic winding system can be included in a portable object such as a timepiece (which can be a mechanical watch, an electronic watch, or other), a mobile phone, or other. In this case, said flexible guide can be rotatably mounted around the axis of rotation of said mobile output and relative to a fixed portion of said portable object, to also allow manual winding. One could consider, for example, to bind the guide kinematically to a rotating bottom, a rotating bezel, or a winding crown.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

D'autres détails de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels :

  • Fig. 1a - 1c sont diverses vues schématiques d'une première variante d'un dispositif de conversion de déplacements selon l'invention ;
  • Fig. 2a - 2c sont diverses vues schématiques d'une deuxième variante d'un dispositif de conversion de déplacements selon l'invention ;
  • Fig. 3a - 3c sont diverses vues schématiques d'une troisième variante d'un dispositif de conversion de déplacements selon l'invention ; et
  • Fig. 4a - 4c sont diverses vues schématiques d'une quatrième variante d'un dispositif de conversion de déplacements selon l'invention.
Other details of the invention will appear more clearly on reading the description which follows, made with reference to the appended drawings in which:
  • Fig. 1a - 1c are various schematic views of a first variant of a displacement conversion device according to the invention;
  • Fig. 2a - 2c are various schematic views of a second variant of a displacement conversion device according to the invention;
  • Fig. 3a - 3c are various schematic views of a third variant of a displacement conversion device according to the invention; and
  • Fig. 4a - 4c are various schematic views of a fourth variant of a displacement conversion device according to the invention.

Mode(s) de réalisation de l'inventionMode (s) of realization of the invention

Les figures 1a-c illustrent une première variante d'un dispositif de conversion de déplacements 1 selon l'invention, dans le contexte d'un système de remontage automatique 3 pour pièce d'horlogerie. Le dispositif 1 peut également être appliqué à d'autres produits, par exemple des objets portables qui stockent de l'énergie sous forme mécanique ou électrique, tels que des téléphones portables, ou similaires.The Figures 1a-c illustrate a first variant of a displacement conversion device 1 according to the invention, in the context of an automatic winding system 3 for a timepiece. Device 1 can also be applied to other products, for example portable objects that store energy in mechanical or electrical form, such as mobile phones, or the like.

Le dispositif 1 comporte une entrée prenant la forme d'un excentrique 5, qui est solidaire en rotation d'un volant 7 comprenant un secteur lourd 7a. Ce volant est monté sur un support (non illustré) par l'intermédiaire d'un premier roulement à billes 9, dont l'anneau interne est fixé au support par une vis centrale, ou par n'importe quel autre moyen approprié. L'excentrique peut alternativement générer lui-même la rotation d'entrée, ou peut être lié au volant 7 par un rouage quelconque.The device 1 comprises an input in the form of an eccentric 5, which is integral in rotation with a steering wheel 7 comprising a heavy sector 7a. This flywheel is mounted on a support (not shown) via a first ball bearing 9, whose inner ring is fixed to the support by a central screw, or by any other appropriate means. The eccentric may alternatively generate itself the input rotation, or may be linked to the wheel 7 by any wheel.

L'excentrique 5 prend la forme d'une bague montée excentriquement sur le volant 7 de telle sorte que l'axe de rotation 11 du volant 7 ne coïncide pas avec le centre géométrique 13 de l'excentrique 5. Par conséquent, lorsque le volant 7 pivote par rapport au support, le centre géométrique 13 de l'excentrique 5 orbite autour de l'axe de rotation 11 du volant 7. Le volant 7 et l'excentrique 5 peuvent être solidaires l'un de l'autre, ce qui s'applique également pour les autres variantes décrites.The eccentric 5 takes the form of a ring mounted eccentrically on the flywheel 7 so that the axis of rotation 11 of the flywheel 7 does not coincide with the geometric center 13 of the eccentric 5. Therefore, when the steering wheel 7 rotates relative to the support, the geometric center 13 of the eccentric 5 orbits around the axis of rotation 11 of the flywheel 7. The flywheel 7 and the eccentric 5 can be secured to one another, which also applies for the other variants described.

Dans l'ouverture de l'excentrique 5 est fixé l'anneau extérieur d'un deuxième roulement à billes 15, qui le lie à une ouverture 17a d'un cadre 17, par l'intermédiaire d'une bague de liaison 19 fixée dans ladite ouverture 17a, par exemple par chassage. Alternativement, ce roulement à billes 15 peut être omis. Dans une variante alternative non illustrée, l'excentrique peut comporter trois trous dont les centres se trouvent sur un cercle virtuel dont le centre n'est pas coïncidant avec l'axe de rotation de l'excentrique. Chaque trou porte une goupille solidaire d'un roulement à billes coopérant avec le cadre 17. Cette variante d'applique également à chaque variante décrite ici.In the opening of the eccentric 5 is fixed the outer ring of a second ball bearing 15, which links it to an opening 17a of a frame 17, via a connecting ring 19 fixed in said opening 17a, for example by driving. Alternatively, this ball bearing 15 can be omitted. In an alternative variant not illustrated, the eccentric may comprise three holes whose centers are on a virtual circle whose center is not coincident with the axis of rotation of the eccentric. Each hole carries a pin secured to a ball bearing cooperating with the frame 17. This variant also applies to each variant described here.

Le cadre 17 comporte également quatre bras d'entraînement 21, régulièrement repartis angulairement autour d'un mobile de sortie 23, et qui interagissent avec le pourtour de ce mobile de sortie qui peut, dans le contexte d'un remontoir automatique, constituer directement une roue à rochet d'un barillet ou peut être en liaison cinématique avec une telle roue par l'intermédiaire d'un rouage démultiplicateur. La dernière de ces possibilités est la plus habituelle, mais la première n'est pas à exclure. Alternativement, le mobile de sortie 23 peut être en liaison cinématique avec un rotor d'un générateur électrique. Pour information, les bras d'entraînement 21 et les lames flexibles 25a, 25d (voir ci-dessous), sont illustrés en état non contraint ; en réalité, ils sont fléchis et donc contraints. Ces bras 21 sont tous coplanaires avec le cadre 17, mais ceci n'est pas obligatoire, et l'un ou plusieurs de ces bras peuvent se trouver dans un plan différent.The frame 17 also comprises four drive arms 21, regularly distributed angularly around an output mobile 23, and which interact with the periphery of this mobile output which can, in the context of an automatic winding, directly constitute a ratchet wheel of a cylinder or can be kinematically connected with such a wheel via a gear wheel gear. The last of these possibilities is the most usual, but the first is not excluded. Alternatively, the mobile output 23 can be in kinematic connection with a rotor of an electric generator. For information, the drive arms 21 and the flexible blades 25a, 25d (see below), are illustrated in unconstrained state; in reality, they are bent and thus constrained. These arms 21 are all coplanar with the frame 17, but this is not mandatory, and one or more of these arms may be in a different plane.

Afin d'entraîner le mobile de sortie 23, chaque bras d'entraînement 21 est muni d'un crochet à son extrémité libre, et le pourtour du mobile de sortie 23 constitue une surface d'entraînement cylindrique 23a comprenant une denture en dents de scie. Les crochets et la denture sont agencés de manière connue afin que les crochets puissent entraîner le mobile 23 selon un seul sens de rotation prédéterminé, et bloquent tout pivotement de ce dernier dans le sens opposé. Le nombre de bras d'entraînement 21 peut varier entre trois et un nombre plus élevé déterminé par la place disponible à l'intérieur du cadre 17 et la forme des bras 21. Il faut noter que, contrairement à la situation dans le document CH336755 susmentionné, dans laquelle l'un des bras agit en traction et l'autre en compression, tous les bras d'entraînement peuvent travailler dans le même sens, c'est-à-dire tous en compression ou tous en traction. Cette dernière configuration permet de supprimer l'inconvénient qu'est le risque de flambage de bras sollicités en compression. Ces bras d'entraînement 21 embrayent et débrayent en séquence (et ne sont donc pas forcément tous embrayés ou débrayés en même temps), afin d'entraîner le mobile de sortie 23, tout en empêchant ce dernier de tourner dans le sens opposé.In order to drive the output gear 23, each drive arm 21 is provided with a hook at its free end, and the periphery of the output gear 23 constitutes a cylindrical drive surface 23a comprising sawtooth toothing . The hooks and the teeth are arranged in known manner so that the hooks can drive the mobile 23 in a single predetermined direction of rotation, and block any pivoting of the latter in the opposite direction. The number of driving arms 21 can vary between three and a higher number determined by the space available inside the frame 17 and the shape of the arms 21. It should be noted that, unlike the situation in the document CH336755 mentioned above, in which one of the arms acts in traction and the other in compression, all the drive arms can work in the same direction, that is to say all in compression or all in traction. This last configuration makes it possible to eliminate the disadvantage that is the risk of buckling of stressed arms in compression. These drive arms 21 engage and disengage in sequence (and therefore are not necessarily all engaged or disengaged at the same time), to drive the mobile output 23, while preventing the latter from rotating in the opposite direction.

Dans la variante illustrée, les bras d'entraînement 21 sont élastiques (plus précisément, flexibles) et venus d'une seule pièce avec le cadre 17, mais ils peuvent alternativement être construits en tant que pièces distinctes, pivotés sur le cadre 17 de manière semblable à ceux du document CH336755 susmentionné, et munis de ressorts de rappel tendant à maintenir les crochets en contact avec le pourtour du mobile 23. Alternativement, ils peuvent être constitués par des poutres liées au cadre 17 par des articulations flexibles.In the variant shown, the drive arms 21 are elastic (more precisely, flexible) and come integrally with the frame 17, but they can alternatively be constructed as separate parts, pivoted on the frame 17 so as to similar to those in the document CH336755 mentioned above, and provided with return springs tending to keep the hooks in contact with the periphery of the mobile 23. Alternatively, they may be constituted by beams connected to the frame 17 by flexible hinges.

Dans la variante illustrée, l'axe de rotation 27 du mobile 23 est décalé du centre géométrique 13 de l'excentrique 5, afin que l'ensemble formé par le cadre 17 et le guidage flexible 25 (voir ci-dessous) soit plat et donc usinable aisément à partir d'une plaque de matériau par des techniques de fabrication connues. Cependant, il est également possible de situer le mobile 23 dans un autre plan, par exemple en dessous de l'ouverture 17a, ce qui implique une construction multi-niveau de l'ensemble 17, 25. De telles techniques de fabrication englobent, mais ne se limitent pas à, l'usinage au fil, l'usinage au laser, la fabrication soustractive (DRIE), la fabrication additive (LIGA), etc.In the variant shown, the axis of rotation 27 of the mobile 23 is offset from the geometric center 13 of the eccentric 5, so that the assembly formed by the frame 17 and the flexible guide 25 (see below) is flat and thus easily machinable from a plate of material by known manufacturing techniques. However, it is also possible to locate the mobile 23 in another plane, for example below the opening 17a, which implies a multi-level construction of the assembly 17, 25. Such manufacturing techniques include, but are not limited to wire machining, laser machining, subtractive manufacturing (DRIE), additive manufacturing (LIGA), etc.

Comme illustré, les crochets sont agencés pour agir en traction sur le mobile de sortie 23, mais il est également possible d'agencer les bras 21 autrement, afin qu'ils comportent des becs adaptés pour pousser ledit mobile au lieu de le tirer.As illustrated, the hooks are arranged to act in traction on the output mobile 23, but it is also possible to arrange the arms 21 differently, so that they have beaks adapted to push said mobile instead of pulling.

Le cadre 17 est lié au support (non illustré) par l'intermédiaire d'un guidage flexible 25. Ce guidage flexible 25 comporte une première paire de lames flexibles 25a, parallèles entre elles, qui s'étendent depuis un élément d'interface 25b destiné à être fixé au support, jusqu'à un coin rigide 25c. Cette première paire de lames flexibles 25a s'étend selon l'axe X et confère un degré de liberté en translation approximativement selon l'axe Y. Le coin rigide 25c est lié directement ou indirectement au cadre 17 par l'intermédiaire d'une deuxième paire de lames flexibles 25d, parallèles entre elles, qui s'étend selon l'axe Y, et confère un degré de liberté en translation approximativement selon l'axe X. Le guidage flexible 25 constitue ainsi une table X-Y. Ce dernier terme désigne un système dans lequel un élément peut être guidé substantiellement exclusivement en translation selon un plan défini par les axes X et Y. Il faut noter qu'il n'est pas possible d'éliminer complètement toute déformation selon les autres degrés de liberté (en rotation selon les axes X, Y et Z, ainsi qu'en translation selon l'axe Z), mais la raideur du guidage flexible selon ces autres degrés de liberté est relativement élevée, comme par exemple 5 fois, 10 fois ou même 20 fois plus raide qu'en translation dans le plan XY. Ce faisant, le cadre 17 est suspendu par le guidage flexible 25, et ne frotte pas contre des éléments fixes au bâti, ce qui augmente le rendement du dispositif.The frame 17 is connected to the support (not illustrated) via a flexible guide 25. This flexible guide 25 comprises a first pair of parallel flexible blades 25a extending from an interface element 25b. intended to be fixed to the support, to a rigid corner 25c. This first pair of flexible blades 25a extends along the X axis and gives a degree of freedom in translation approximately along the Y axis. The rigid wedge 25c is connected directly or indirectly to the frame 17 via a second a pair of flexible blades 25d, parallel to each other, which extends along the Y axis, and gives a degree of freedom in translation approximately along the X axis. The flexible guide 25 thus constitutes an XY table. This last term designates a system in which an element can be guided substantially exclusively in translation along a plane defined by the X and Y axes. It should be noted that it is not possible to eliminate completely any deformation according to the other degrees of freedom (in rotation along the X, Y and Z axes, and in translation along the Z axis), but the stiffness of the flexible guide according to these other degrees of freedom is relatively high, such as for example 5 times, 10 times or even 20 times steeper than in translation in the XY plane. In doing so, the frame 17 is suspended by the flexible guide 25, and does not rub against fixed elements to the frame, which increases the efficiency of the device.

Alternativement, les lames peuvent être partiellement flexibles au lieu de complètement flexibles, par exemple en étant constituées de poutres rendues flexibles par l'intermédiaire de cols ou d'autres parties flexibles. Par ailleurs, il n'est pas obligatoire que les lames flexibles 25a, 25d aient la même longueur (par exemple, les lames flexibles de la paire 25a peuvent être plus longues que les lames flexibles de la paire 25d), ni que, dans une paire de lames flexibles 25a, 25d, l'angle formé par la droite reliant les deux encastrements d'une même lame et la droite reliant les deux encastrements de lames liés au même autre élément 25b, 25c, 17 soit forcément de 90°. Ceci s'applique également à tous les modes de réalisation, mutatis mutandis. Alternatively, the blades may be partially flexible instead of completely flexible, for example by being made of flexible beams made via collars or other flexible parts. On the other hand, it is not required that the flexible blades 25a, 25d have the same length (for example, the flexible blades of the pair 25a may be longer than the flexible blades of the pair 25d), or that, in a pair of flexible blades 25a, 25d, the angle formed by the straight line connecting the two recesses of the same blade and the straight line connecting the two blade recesses linked to the same other element 25b, 25c, 17 is necessarily 90 °. This also applies to all embodiments, mutatis mutandis.

Bien qu'un tel agencement de lames soit particulièrement efficace, il n'est pas obligatoire que la première paire de lames flexibles 25a soit orthogonale à la deuxième ; l'angle entre ces paires peut être choisi de telle sorte que les deux degrés de liberté ne soient pas perpendiculaires. Par exemple, on pourrait envisager un angle compris entre 30° et 90° entre les deux paires de lames flexibles 25a, 25d.Although such a blade arrangement is particularly effective, it is not required that the first pair of flexible blades 25a be orthogonal to the second pair; the angle between these pairs can be chosen so that the two degrees of freedom are not perpendicular. For example, one could consider an angle of between 30 ° and 90 ° between the two pairs of flexible blades 25a, 25d.

Grâce à cette construction, lorsque le volant 7 pivote, l'excentrique 5 déplace le cadre 17 selon un mouvement orbital en translation, sans rotation. En d'autres mots, le guidage flexible 25 agit également en tant que système anti-rotation. Indépendamment de la direction de la tangente du déplacement, l'un ou plusieurs des bras d'entraînement 21 entraînera en rotation le mobile 23. Par conséquent, il n'y a pas de chemin perdu par le volant, ce qui rend le dispositif particulièrement efficace. Par ailleurs, puisque les déplacements du cadre 17 sont petits, le dispositif amplifie le couple transmis au mobile 23, et peut donc permettre d'éviter l'utilisation d'un rouage à cet effet.With this construction, when the wheel 7 pivots, the eccentric 5 moves the frame 17 in an orbital motion in translation, without rotation. In other words, the flexible guide 25 also acts as an anti-rotation system. Regardless of the direction of the tangent of the displacement, one or more of the driving arms 21 will rotate the mobile 23. Consequently, there is no path lost by the steering wheel, which makes the device particularly difficult. effective. Moreover, since the movements of the frame 17 are small, the device amplifies the torque transmitted to the mobile 23, and can therefore avoid the use of a gear train for this purpose.

Il va sans dire que les divers éléments du guidage flexible 25, le cadre 17, et les bras 21 peuvent se trouver sur des niveaux différents, sans influence sur le fonctionnement du dispositif 1.It goes without saying that the various elements of the flexible guide 25, the frame 17, and the arms 21 may be on different levels, without affecting the operation of the device 1.

Les figures 2a-c illustrent une deuxième variante d'un dispositif de conversion de déplacements 1 selon l'invention, également dans le contexte d'un système de remontage automatique 3 pour pièce d'horlogerie. Dans cette variante, les éléments équivalents portent les mêmes signes de référence qu'utilisés pour les figures 1a-c.The Figures 2a-c illustrate a second variant of a displacement conversion device 1 according to the invention, also in the context of an automatic winding system 3 for a part watchmaking. In this variant, the equivalent elements bear the same reference signs as used for the Figures 1a-c .

Dans cette variante, l'excentrique 5 formant l'entrée du dispositif est un plot porté par une poutre solidaire en rotation du volant 7, qui est lié en pivotement à un support (non illustré) par l'intermédiaire d'un premier roulement à billes 9 situé à l'intérieur du volant 7. À nouveau, ce dernier comporte un secteur lourd 7a et le centre géométrique 13 de l'excentrique 5 ne coïncide pas avec l'axe de rotation 11 du volant 7. Cet axe de rotation 11 est défini par le centre géométrique du premier roulement à billes 9.In this variant, the eccentric 5 forming the input of the device is a stud carried by a fixed beam rotating the flywheel 7, which is pivotally connected to a support (not shown) via a first bearing to 9 ball located inside the wheel 7. Again, the latter has a heavy sector 7a and the geometric center 13 of the eccentric 5 does not coincide with the axis of rotation 11 of the flywheel 7. This axis of rotation 11 is defined by the geometric center of the first ball bearing 9.

L'axe géométrique du plot constituant l'excentrique 5 est donc légèrement décalé par rapport à l'axe de rotation du volant 7, et est lié à un guidage flexible 25 par l'intermédiaire d'un deuxième roulement à billes 15, dans l'anneau intérieur duquel prend place ledit plot 5. L'anneau extérieur de ce roulement 15 est fixé à une partie centrale 25e du guidage flexible 25 par l'intermédiaire d'une bague de liaison 19.The geometric axis of the stud constituting the eccentric 5 is thus slightly offset with respect to the axis of rotation of the flywheel 7, and is connected to a flexible guide 25 via a second ball bearing 15, in the inner ring of which the said stud 5 is located. The outer ring of this bearing 15 is fixed to a central part 25e of the flexible guide 25 by means of a connecting ring 19.

Ce guidage flexible 25 a sa partie centrale 25e soutenue par des lames 25a, 25d, 25f, 25g, et permet à la partie centrale 25e de rester parallèle à son cadre extérieur 25h. À cet effet, la partie centrale 25e est liée à un cadre extérieur 25h par l'intermédiaire d'une première paire 25a de lames parallèles s'étendant depuis le même côté du cadre extérieure et situées de part et d'autre de la partie centrale 25e, et d'une deuxième paire 25d de lames qui sont orthogonales à celles de la première paire 25a et qui s'étendent également depuis un autre même côté du cadre extérieure 25h de part et d'autre de la partie centrale 25e. À ces paires de lames s'ajoutent une troisième paire 25f de lames, chacune s'étendant parallèlement à une lame de la première paire 25a depuis le côté opposé du cadre extérieure 25h, et par une quatrième paire 25g de lames, chacune s'étendant également parallèlement à une lame de la deuxième paire 25d depuis l'autre côté dudit cadre extérieure 25h. Chaque lame individuelle est liée à trois autres lames, notamment à une lame parallèle se situant sur l'autre côté de la partie centrale 25e ainsi qu'à deux lames orthogonales situées respectivement sur chaque côté de la partie centrale 25e. Cette liaison se fait par l'intermédiaire de poutres de connexion 25i respectives, et l'ensemble de lames et de poutres est agencé afin de former une table X-Y. Comme c'est le cas pour la variante des figures 1a-c, ce guidage flexible 25 présente substantiellement exclusivement deux degrés de liberté, approximativement selon les axes X et Y, sa raideur en translation est substantiellement plus élevée selon l'axe Z que selon les axes X et Y, et sa raideur en rotation selon les axes X, Y et Z est relativement élevée. Il va sans dire que d'autres géométries sont possibles pour construire le guidage flexible 25.This flexible guide 25 has its central portion 25e supported by blades 25a, 25d, 25f, 25g, and allows the central portion 25e to remain parallel to its outer frame 25h. For this purpose, the central portion 25e is connected to an outer frame 25h via a first pair 25a of parallel blades extending from the same side of the outer frame and located on either side of the central portion 25e, and a second pair 25d of blades which are orthogonal to those of the first pair 25a and which also extend from another same side of the outer frame 25h on either side of the central portion 25e. To these pairs of blades are added a third pair 25f of blades, each extending parallel to a blade of the first pair 25a from the opposite side of the outer frame 25h, and a fourth pair 25g of blades, each extending also parallel to a blade of the second pair 25d from the other side of said outer frame 25h. Each individual blade is connected to three other blades, including a parallel blade located on the other side of the central portion 25e and two orthogonal blades respectively on each side of the central portion 25e. This connection is made via connection beams 25i respective, and the set of blades and beams is arranged to form an XY table. As is the case for the variant of Figures 1a-c this flexible guide 25 has substantially two degrees of freedom, approximately along the X and Y axes, its translational stiffness is substantially higher along the Z axis than along the X and Y axes, and its stiffness in rotation along the axes X, Y and Z is relatively high. It goes without saying that other geometries are possible to build the flexible guide 25.

Cette fois, les bras d'entraînement 21 ne sont pas venus d'une pièce avec le guidage flexible 25 ; par contre, ils sont portés par un cadre 17 séparé, qui est fixé à la partie centrale 25e du guidage flexible 25 par l'intermédiaire de la bague intermédiaire 19, qui traverse l'ouverture dans ladite partie centrale 25e. Ce faisant, le cadre 17 est solidaire en rotation avec la bague intermédiaire 19. Les bras d'entraînement 21 sont rendus flexibles à leurs encastrements au cadre 17 par des cols agencés de telle sorte que la liaison entre les bras 21 et le cadre 17 est amincie afin de fournir l'élasticité désirée. Pour information, les bras d'entraînement 21 et les lames flexibles 25a, 25d, 25f, 25g sont illustrés en état non contraint ; en réalité, ils sont fléchis et donc contraints, les cols des bras d'entraînement 21 étant fléchis. À nouveau, les bras 21 sont tous coplanaires avec le cadre 17, mais ceci n'est pas obligatoire, et l'un ou plusieurs bras peuvent se trouver dans un plan différent.This time, the drive arms 21 did not come from one piece with the flexible guide 25; on the other hand, they are carried by a separate frame 17, which is fixed to the central portion 25e of the flexible guide 25 via the intermediate ring 19, which passes through the opening in said central portion 25e. In doing so, the frame 17 is integral in rotation with the intermediate ring 19. The drive arms 21 are made flexible to their recesses in the frame 17 by collars arranged so that the connection between the arms 21 and the frame 17 is thinned to provide the desired elasticity. For information, the driving arms 21 and the flexible blades 25a, 25d, 25f, 25g are illustrated in the unconstrained state; in reality, they are bent and therefore constrained, the necks of the driving arms 21 being bent. Again, the arms 21 are all coplanar with the frame 17, but this is not mandatory, and one or more arms may be in a different plane.

Afin d'assurer que le cadre 17 et les bras d'entraînement 21 ne frottent pas contre le guidage flexible 25, une entretoise 29 est positionnée entre le cadre 17 et ladite partie centrale 25e, et autour de la bague intermédiaire 19, afin de maintenir une séparation perpendiculaire au plan XY entre ces parties 17, 21, 25.In order to ensure that the frame 17 and the drive arms 21 do not rub against the flexible guide 25, a spacer 29 is positioned between the frame 17 and said central portion 25e, and around the intermediate ring 19, in order to maintain a separation perpendicular to the XY plane between these parts 17, 21, 25.

Le cadre 17 porte directement les quatre bras d'entraînement 21, régulièrement repartis angulairement autour du cadre 17, qui s'étendent vers l'extérieur. Bien qu'il soit possible de prévoir un bec ou un crochet à l'extrémité de chaque bras d'entraînement ainsi qu'une denture en dents de scie sur le mobile de sortie 23, dans la variante illustrée, ces extrémités sont arrondies et s'appuient sous tension contre une surface d'entraînement intérieure cylindrique 23a lisse que comprend le mobile de sortie 23. Le corps de chaque bras d'entraînement est une poutre substantiellement rigide, et est lié au cadre 17 par l'intermédiaire d'une partie élastique (plus précisément flexible) 21a, la géométrie de chaque bras d'entrainement 21 étant choisie pour que les extrémités soient contraintes contre ladite surface d'entraînement 23a, qui comporte une surface de friction.The frame 17 directly carries the four drive arms 21, regularly distributed angularly around the frame 17, which extend outwardly. Although it is possible to provide a spout or hook at the end of each drive arm and a sawtooth toothing on the output mobile 23, in the variant illustrated, these ends are rounded and s 'support under tension against a smooth cylindrical inner drive surface 23a that includes the movable 23. The body of each driving arm is a substantially rigid beam, and is connected to the frame 17 by means of an elastic (more precisely flexible) portion 21a, the geometry of each driving arm 21 being chosen. so that the ends are constrained against said drive surface 23a, which has a friction surface.

L'interaction entre les bras d'entraînement 21 et le mobile de sortie 23 s'effectue par conséquent par frottements, et, selon le sens de rotation de l'excentrique se trouvant dans une position à laquelle un seul bras 21 est amené à entrainer le mobile de sortie, soit le bras 21 le plus contraint, soit celui le moins contraint, agit pour entraîner le mobile de sortie.The interaction between the drive arms 21 and the output mobile 23 is therefore made by friction, and, according to the direction of rotation of the eccentric being in a position to which only one arm 21 is caused to drive the mobile output, the arm 21 the most constrained or the least constrained, acts to drive the mobile output.

Lorsque le volant 7 tourne, l'excentrique 5 entraîne la partie centrale 25e du guidage flexible 25. Cette dernière étant fixée au cadre 17, l'un (ou plusieurs) des bras d'entraînement 21, est pressé plus fortement contre la paroi intérieure cylindrique 23a du mobile de sortie 23, ce qui entraîne ce dernier selon le sens de la flèche. De cette façon, les extrémités des bras d'entraînement 21 comportent chacune une première surface de friction, et la paroi 23a comporte une deuxième surface de friction.When the flywheel 7 rotates, the eccentric 5 drives the central portion 25e of the flexible guide 25. The latter being fixed to the frame 17, one (or more) of the drive arms 21, is pressed more strongly against the inner wall cylindrical 23a of the output mobile 23, which causes the latter in the direction of the arrow. In this way, the ends of the drive arms 21 each comprise a first friction surface, and the wall 23a has a second friction surface.

Dans le cas de l'intégration du dispositif de conversion de déplacements 1 dans un remontoir automatique 3, le mobile de sortie 23 sera lié cinématiquement à l'organe moteur de sorte à pouvoir le remonter.In the case of the integration of the displacement conversion device 1 in an automatic winding 3, the output mobile 23 will be kinematically linked to the motor member so that it can be reassembled.

L'utilisation d'un agencement agissant par frottements présente plusieurs avantages par rapport à des crochets et une denture :

  • Il n'y a pas de seuil de déplacement dépendant du pas de la denture qui doit être franchi pour entraîner le mobile de sortie 23, et, par conséquent, même des petits déplacements de l'entrée 5 engendrent un entraînement du mobile de sortie 23. Le dispositif fonctionne alors de manière continue plutôt que discrète, ce qui permet d'augmenter son rendement.
  • Puisque ce seuil est supprimé, l'excentricité de l'entrée 5 peut être réduite par rapport à la variante des figures 1a-c, parce qu'il n'y a pas de déplacement minimal à franchir pour les extrémités des bras 21 avant que le mobile de sortie 23 soit entraîné. En effet, le cadre 17 peut subir un déplacement plus petit sous l'effet d'une force plus grande. Ce faisant, il est possible de supprimer tout rouage démultiplicateur, car le couple fourni au mobile de sortie peut être suffisant pour remonter directement un ressort-moteur.
  • Dans le cas où le mobile de sortie 23 ne peut plus tourner utilement, par exemple dans le cas où le ressort-moteur est remonté à fond, l'agencement du dispositif, dont le coefficient de frottements entre les surfaces de friction, peut être choisi de telle sorte que le ou les bras d'entraînement 21 qui embraient avec la surface d'entrainement 23a du mobile de sortie puissent débrayer de cette surface d'entraînement lorsqu'une force critique tangentielle à l'interface est excédée. Ce faisant, tout dispositif de protection servant à empêcher que le ressort moteur soit remonté excessivement et puisse engendrer la rupture d'une ou plusieurs pièces, tel qu'une bride glissante, une liaison à limitation de couple, etc., peut être omis, le volume intérieur utile d'un l'organe moteur donné étant ainsi accru, la quantité d'énergie disponible est augmentée. Cependant, dans une telle configuration, lorsque tous les bras d'entraînement 21 débrayent, il n'y a rien qui empêche que le ressort-moteur entraîne le mobile de sortie 23 dans le mauvais sens au moins pour des couples supérieurs à un couple critique. Par conséquent, afin d'empêcher une telle rotation, un système peut être prévu, tel qu'une surface d'entrainement, qui peut comporter une denture en dents de scie ou une surface de friction, agencée pour interagir avec l'extrémité d'un bras d'entrainement, qui peut comporter un bec ou une surface de friction, ce dispositif pouvant se trouver sur le mobile de sortie, sur l'organe moteur ou entre ces deux composants. Par exemple, on pourrait prévoir un tel agencement entre le mobile de sortie 23 et un élément de support.
  • Le travail du constructeur est simplifié parce qu'il n'est plus nécessaire de définir des formes pour la denture et les crochets ou becs associés qui représentent un compromis en ce qui concerne le rendement, la sécurité, l'encombrement, etc. Par ailleurs, la liberté de construction est améliorée au niveau de la forme des bras 21, qui peuvent ainsi prendre plus aisément des formes diverses selon le choix du designer.
The use of an arrangement acting by friction has several advantages over hooks and toothing:
  • There is no threshold of displacement depending on the pitch of the toothing that must be crossed to drive the output mobile 23, and therefore even small displacements of the input 5 generate a drive of the mobile output 23 The device then operates continuously rather than discretely, which increases its efficiency.
  • Since this threshold is suppressed, the eccentricity of the input 5 can be reduced compared to the variant of the Figures 1a-c , because there is no minimal movement to cross for the ends of the arms 21 before the mobile output 23 is driven. Indeed, the frame 17 can undergo a smaller displacement under the effect of a larger force. In doing so, it is possible to remove all gear reducer because the torque provided the output mobile can be enough to directly raise a mainspring.
  • In the case where the mobile output 23 can no longer rotate usefully, for example in the case where the mainspring is raised completely, the arrangement of the device, whose coefficient of friction between the friction surfaces, can be selected such that the drive arm (s) 21 which engage with the drive surface 23a of the output can disengage from the drive surface when a critical force tangential to the interface is exceeded. In doing so, any protective device used to prevent the mainspring from being raised excessively and capable of causing the breaking of one or more parts, such as a sliding flange, a torque limiting connection, etc., may be omitted, the useful internal volume of a given motor organ is thus increased, the amount of available energy is increased. However, in such a configuration, when all the drive arms 21 disengage, there is nothing that prevents the mainspring from driving the output mobile 23 in the wrong direction at least for torques greater than a critical torque . Therefore, in order to prevent such rotation, a system may be provided, such as a driving surface, which may have a sawtooth or friction surface, arranged to interact with the end of the system. a drive arm, which may comprise a spout or a friction surface, this device may be on the output mobile, on the drive member or between these two components. For example, one could provide such an arrangement between the mobile output 23 and a support member.
  • The work of the constructor is simplified because it is no longer necessary to define shapes for the teeth and the hooks or nozzles associated with them which represent a compromise as regards efficiency, safety, bulk, etc. Furthermore, the freedom of construction is improved in the form of the arms 21, which can thus more easily take various forms according to the designer's choice.

Il va sans dire que les mêmes commentaires portant sur la forme de l'excentrique 5, et la disposition de divers éléments dans des plans différents émise dans le cadre du mode de réalisation des figures 1a-c s'appliquent également à cette variante.It goes without saying that the same comments on the form of the eccentric 5, and the layout of various elements in plans different types issued as part of the embodiment of the Figures 1a-c also apply to this variant.

Les figures 3a-c illustrent une troisième variante d'un dispositif 1 selon l'invention.The Figures 3a-c illustrate a third variant of a device 1 according to the invention.

Cette variante se base sur celle des figures 1a-c, dont elle diffère principalement par le fait que les positions des bras d'entrainement 21 et de la surface d'entraînement 23a, 25o ont été inversées.This variant is based on that of Figures 1a-c , it differs mainly in that the positions of the drive arms 21 and the drive surface 23a, 25o have been reversed.

Dans cette variante, les bras d'entraînement 21, qui ressemblent à ceux des figures 2a-c, ainsi que leur cadre 17 (formé en tant que moyeu), sont solidaires en rotation de, ou venus d'une même pièce avec, un mobile de sortie non illustré dont le cadre 17 est coaxial. Au lieu du cadre porté par le guidage flexible 25, ce dernier porte directement une surface d'entraînement 25o, qui est formée en tant qu'ouverture circulaire dans un élément mobile 25m. Ce dernier comporte une ouverture 25n dans laquelle est fixée la bague de liaison 19.In this variant, the drive arms 21, which resemble those of the Figures 2a-c , as well as their frame 17 (formed as a hub), are integral in rotation with or from the same piece with a non-illustrated output wheel whose frame 17 is coaxial. Instead of the frame carried by the flexible guide 25, the latter directly carries a drive surface 25o, which is formed as a circular opening in a movable member 25m. The latter has an opening 25n in which is fixed the connecting ring 19.

Par conséquent, lorsque l'excentrique 5 tourne, la surface d'entraînement 25o effectue une translation orbitale, guidée par le guidage flexible 25. Cette translation agit par la suite sur les bras d'entraînement 21, contraignant ainsi au moins l'un de ces derniers et exerçant une force qui sert à entraîner le cadre 17 en rotation et à pivoter ainsi le mobile de sortie (non illustré), de la même façon que dans la variante des figures 2a-c, mutatis mutandis. Therefore, when the eccentric 5 rotates, the drive surface 25o performs an orbital translation, guided by the flexible guide 25. This translation subsequently acts on the drive arms 21, thus constraining at least one of the latter and exerting a force which serves to drive the frame 17 in rotation and thus to pivot the mobile output (not shown), in the same way as in the variant of Figures 2a-c , mutatis mutandis.

Alternativement, les bras d'entraînement 21 peuvent porter des crochets d'une manière semblable à la variante des figures 1a-c, la surface d'entraînement 25o comportant alors une denture en dents de scie.Alternatively, the drive arms 21 may carry hooks in a manner similar to the variant of the Figures 1a-c , the drive surface 25o then having a sawtooth teeth.

Par ailleurs, le même principe peut être utilisé pour créer une variante du mode de réalisation des figures 2a-c, en inversant les positions de l'ensemble formé par le cadre 17 et les bras d'entrainement 21, et la surface d'entraînement 23a.Moreover, the same principle can be used to create a variant of the embodiment of the Figures 2a-c by reversing the positions of the assembly formed by the frame 17 and the driving arms 21, and the driving surface 23a.

À nouveau, il va sans dire que les mêmes commentaires portant sur la forme de l'excentrique 5, et la disposition de divers éléments dans des plans différents émise dans le mode de réalisation des figures 1a-c s'appliquent également à cette variante.Again, it goes without saying that the same comments on the form of eccentric 5, and the arrangement of various elements in different planes emitted in the embodiment of Figures 1a-c also apply to this variant.

Les figures 4a-c illustrent encore un mode de réalisation d'un dispositif de conversion de déplacements 1 selon l'invention. Cette variante se base sur celle des figures 3a-c, et diffère de cette dernière en ce qui concerne les aspects suivants. À nouveau, le mobile de sortie correspondant n'est pas illustré ici.The Figures 4a-c further illustrate an embodiment of a displacement conversion device 1 according to the invention. This variant is based on that of Figures 3a-c , and differs from the latter with regard to the following aspects. Again, the corresponding output mobile is not shown here.

En premier lieu, le cadre 17, en forme globale de cercle, porte cinq bras d'entraînement 21, chacun en forme globale de triangle à sommets arrondis, afin de présenter l'apparence d'une étoile. Ces bras d'entraînement 21 sont régulièrement repartis autour du cadre 17 et y sont liés chacun par l'intermédiaire d'une partie élastique 21a, en forme de col. À nouveau, les bras d'entraînement 21 et les lames flexibles 25a, 25d, sont illustrés en état non contraint, les bras 21 chevauchant par conséquent l'élément mobile 25m ; en réalité, ils sont fléchis et donc contraints, les extrémités des bras d'entraînement 21 étant en contact avec la surface d'entraînement 25o. L'élément mobile 25m prend la forme d'une bague dans cette réalisation, qui est liée à l'élément d'interface 25b par un guidage flexible 25 dont l'agencement des lames 25a, 25d est plus compact que ceux décrits précédemment.First, the frame 17, in the form of a circle, carries five drive arms 21, each in overall shape of triangle with rounded tops, to present the appearance of a star. These drive arms 21 are regularly distributed around the frame 17 and are each bonded thereto via a resilient portion 21a, in the form of a neck. Again, the drive arms 21 and the flexible blades 25a, 25d are illustrated in an unstressed state, the arms 21 thus overlapping the movable member 25m; in reality, they are bent and thus constrained, the ends of the drive arms 21 being in contact with the drive surface 25o. The movable member 25m takes the form of a ring in this embodiment, which is bonded to the interface member 25b by a flexible guide 25 whose arrangement of the blades 25a, 25d is more compact than those described above.

Dans cette variante, les premières lames élastiques 25a lient l'élément d'interface 25b à un élément à deux branches 25c qui a la même fonction que le coin rigide des autres variantes, et s'étendent de part et d'autre de l'élément d'interface 25b. L'élément 25c est conformé pour lier lesdites premières lames élastiques 25a aux deuxièmes lames élastiques 25d qui y sont substantiellement perpendiculaires dans l'état de repos du guidage, ces derniers lames élastiques 25d étant jointes à l'élément mobile 25m.In this variant, the first resilient blades 25a link the interface element 25b to a two-branch element 25c which has the same function as the rigid corner of the other variants, and extend on either side of the interface element 25b. The element 25c is shaped to bind said first elastic blades 25a to the second resilient blades 25d which are substantially perpendicular thereto in the idle state of the guide, the latter resilient blades 25d being joined to the movable member 25m.

Autrement, cette variante fonctionne de la même façon que celle des figures 3a-c.Otherwise, this variant works in the same way as Figures 3a-c .

Dans tous les modes de réalisation, au moins l'un des bras d'entrainement 21 est en contact avec la surface d'entraînement 23a, 25o à tout moment puisqu'une perte de contact engendre une perte de rendement. Dans une variante à quatre bras d'entraînement régulièrement répartis angulairement, à une position de l'excentrique pour laquelle un seul bras d'entrainement 21 entraine la surface d'entrainement 23a, 250, c'est, selon le sens de rotation de l'excentrique, le bras 21 le plus fléchi ou le bras 21 le moins fléchi qui entraîne la surface d'entrainement 23a, 25o, les bras moyennement fléchis débrayant.In all embodiments, at least one of the drive arms 21 is in contact with the drive surface 23a, 25o at any time since loss of contact results in loss of efficiency. In a variant with four drive arms regularly distributed angularly, at a position of the eccentric for which a single arm 21 drives the driving surface 23a, 250 is, according to the direction of rotation of the eccentric, the arm 21 the most flexed or the arm 21 the least flexed which drives the driving surface 23a, 25o, the arms moderately flexed disengaging.

Diverses autres variantes du dispositif 1 selon l'invention sont envisageables. Par exemple, dans la variante des figures 1a-c, la surface d'entrainement 23a du mobile de sortie 23 peut être intérieure ou extérieure et comporter une denture en dents de scie ou une surface de friction (comme celle des figures 2a-c), chaque bras d'entraînement 21 comportant alors un crochet ou une surface de friction.Various other variants of the device 1 according to the invention are conceivable. For example, in the variant of Figures 1a-c , the drive surface 23a of the output mobile 23 may be internal or external and have a sawtooth toothing or a friction surface (such as Figures 2a-c ), each drive arm 21 then having a hook or a friction surface.

Encore alternativement, la variante des figures 2a-c peut comprendre un cadre 17 et un mobile de sortie 23 décentrés, et/ou des bras d'entraînement 21 à becs ou à crochets et une surface d'entrainement à denture en dents de scie. Son cadre 17 peut être extérieur aux bras 21, comme dans la variante des figures 1a-c, et le mobile de sortie peut être à surface d'entraînement extérieure.Still alternatively, the variant of Figures 2a-c may comprise an off-center frame 17 and a movable outlet 23, and / or hook-and-hook drive arms 21 and a saw-toothed drive surface. Its frame 17 may be external to the arms 21, as in the variant of Figures 1a-c , and the output mobile can be external drive surface.

Par ailleurs, les bras d'entraînement 21 peuvent être conformés dans chaque variante de telle sorte qu'ils interagissent avec une surface d'entrainement plane comportant une surface de friction ou une denture en dents de scie (comme par exemple une denture de chant) du mobile de sortie 23 ou de l'élément mobile 25m, plutôt qu'avec une surface d'entrainement cylindrique intérieure ou extérieure comme illustrée dans les figures.Moreover, the drive arms 21 may be shaped in each variant so that they interact with a flat drive surface having a friction surface or sawtooth teeth (such as for example a toothing). mobile output 23 or movable member 25m, rather than with an inner or outer cylindrical drive surface as shown in the figures.

Dans tous les modes de réalisation susmentionnés, si le support (non illustré) auquel est fixé le guidage flexible est mobile en rotation autour de l'axe de rotation du mobile de sortie et par rapport à un élément fixe de l'appareil à l'intérieur duquel est disposé le dispositif 1, une rotation de ce support peut entrainer en rotation le mobile de sortie, afin de constituer un dispositif de remontage manuel. À cette fin, le support peut être lié cinématiquement à un fond tournant ou à une lunette tournante, ou bien à une couronne de remontage. Un système empêchant que le mobile de sortie tourne dans le mauvais sens, tel qu'une surface d'entrainement, qui peut comporter une denture en scie ou une surface de friction, agencée pour interagir avec l'extrémité d'un bras d'entrainement, qui peut comporter un bec ou une surface de friction, peut alors être prévu.In all the aforementioned embodiments, if the support (not shown) to which the flexible guide is attached is rotatable about the axis of rotation of the output mobile and relative to a fixed element of the device to the Inside which the device 1 is arranged, a rotation of this support can cause the mobile to rotate in order to constitute a manual winding device. To this end, the support can be kinematically linked to a rotating bottom or a rotating bezel, or to a winding crown. A system preventing the exit mobile from rotating in the wrong direction, such as a driving surface, which may have a sawtooth or a friction surface, arranged to interact with the end of a drive arm, which may include a spout or a friction surface, can then be provided.

Par ailleurs, le mobile de sortie 23 peut être en liaison cinématique non exclusivement avec un dispositif de stockage d'énergie mécanique tel qu'un barillet contenant un ressort, mais alternativement avec une génératrice électrique associée à un accumulateur (tel qu'une batterie secondaire, un condensateur ou similaire).Furthermore, the output mobile 23 may be kinematic not exclusively with a mechanical energy storage device such as a cylinder containing a spring, but alternately with an electric generator associated with an accumulator (such as a secondary battery). , a capacitor or the like).

Plus généralement, les caractéristiques de chaque variante peuvent être combinées de multiples manières.More generally, the characteristics of each variant can be combined in multiple ways.

Finalement, on note que des variantes supplémentaires sont également envisageables sans sortir de la portée de l'invention comme définie par les revendications.Finally, it is noted that additional variants are also conceivable without departing from the scope of the invention as defined by the claims.

Claims (19)

Dispositif de conversion de déplacements (1) adapté pour convertir une rotation d'entrée selon un sens quelconque, en une rotation de sortie selon un seul sens prédéterminé, comprenant : - un excentrique (5) agencé pour être mené par ladite rotation d'entrée ; - un mobile de sortie (23) comportant une surface d'entraînement (23a) ; - un cadre (17) portant un jeu de bras d'entraînement (21) agencés pour entraîner ledit mobile de sortie (23) selon ledit seul sens prédéterminé, ledit excentrique (5) étant agencé pour déplacer en translation ledit cadre (17) ; caractérisé en ce que : - ledit jeu de bras d'entrainement comporte au moins trois bras d'entrainement (21) dont les extrémités sont agencées pour coopérer avec ladite surface d'entraînement (23a) ; et - ledit cadre (17) est guidé par un guidage flexible (25) comprenant au moins quatre lames flexibles (25a, 25d, 25f, 25g) agencées en tant que table X-Y afin de conférer audit cadre (17) substantiellement deux degrés de liberté en translation et substantiellement aucun degré de liberté en rotation. A displacement conversion device (1) adapted to convert an input rotation in any direction to an output rotation in a single predetermined direction, comprising: an eccentric (5) arranged to be driven by said input rotation; - an output mobile (23) having a driving surface (23a); - A frame (17) carrying a set of drive arms (21) arranged to drive said output mobile (23) in said single predetermined direction, said eccentric (5) being arranged to move in translation said frame (17); characterized in that said set of driving arms comprises at least three driving arms (21) whose ends are arranged to cooperate with said driving surface (23a); and said frame (17) is guided by a flexible guide (25) comprising at least four flexible blades (25a, 25d, 25f, 25g) arranged as an XY table in order to confer on said frame (17) substantially two degrees of freedom in translation and substantially no degree of freedom in rotation. Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel ledit excentrique (5) est lié audit cadre (17) par l'intermédiaire d'au moins un roulement à billes (15).Device (1) according to the preceding claim, wherein said eccentric (5) is connected to said frame (17) via at least one ball bearing (15). Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel lesdits bras d'entraînement (21), ledit cadre (17), et éventuellement aussi au moins une partie dudit guidage flexible (25), sont venus d'une même pièce, lesdits bras d'entraînement (21), ledit cadre (17), et éventuellement aussi au moins une partie dudit guidage flexible (25), se situant de préférence dans un même plan.Device (1) according to one of claims 1 or 2, wherein said drive arms (21), said frame (17), and optionally also at least a portion of said flexible guide (25), came from a same piece, said drive arm (21), said frame (17), and possibly also at least a portion of said flexible guide (25), being preferably in the same plane. Dispositif de conversion de déplacements (1) adapté pour convertir une rotation d'entrée selon un sens quelconque, en une rotation de sortie selon un seul sens prédéterminé, comprenant : - un excentrique (5) agencé pour être mené par ladite rotation d'entrée ; - un mobile de sortie ; - un cadre (17) portant un jeu de bras d'entraînement (21) agencés pour entraîner ledit mobile de sortie selon ledit seul sens prédéterminé, caractérisé en ce que : - ledit cadre (17) est solidaire en rotation dudit mobile de sortie ; - ledit jeu de bras d'entrainement comporte au moins trois bras d'entrainement (21) ; - les extrémités desdits bras d'entrainement (21) sont agencées pour coopérer avec une surface d'entrainement (25o) ; et - ladite surface d'entraînement (25o) est guidée par un guidage flexible (25) comprenant au moins quatre lames flexibles (25a, 25d, 25f, 25g) agencées en tant que table X-Y afin de conférer à ladite surface d'entraînement (25o) substantiellement deux degrés de liberté en translation et substantiellement aucun degré de liberté en rotation, ledit excentrique (5) étant agencé pour déplacer en translation ladite surface d'entraînement (25o). A displacement conversion device (1) adapted to convert an input rotation in any direction to an output rotation in a single predetermined direction, comprising: an eccentric (5) arranged to be driven by said input rotation; - an exit mobile; - a frame (17) carrying a set of drive arms (21) arranged to drive said output mobile according to said single predetermined direction, characterized in that - said frame (17) is integral in rotation with said output mobile; said set of driving arms comprises at least three driving arms (21); the ends of said driving arms (21) are arranged to cooperate with a driving surface (25o); and said driving surface (25o) is guided by a flexible guide (25) comprising at least four flexible blades (25a, 25d, 25f, 25g) arranged as an XY table to impart to said driving surface (25o) ) substantially two degrees of freedom in translation and substantially no degree of freedom in rotation, said eccentric (5) being arranged to move in translation said drive surface (25o). Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel ledit excentrique (5) est lié à ladite surface d'entraînement (25o) par l'intermédiaire d'au moins un roulement à billes (15).Device (1) according to the preceding claim, wherein said eccentric (5) is connected to said drive surface (25o) via at least one ball bearing (15). Dispositif (1) selon l'une des revendications 4 ou 5 dans lequel un élément mobile (25m) comporte ladite surface d'entraînement (25o), ledit élément mobile (25m) et au moins une partie dudit guidage flexible (25) sont venus d'une même pièce, ledit élément mobile (25m) et au moins une partie dudit guidage flexible (25) se situant de préférence dans un même plan.Device (1) according to one of claims 4 or 5 wherein a movable member (25m) comprises said drive surface (25o), said movable member (25m) and at least a portion of said flexible guide (25) have come in one piece, said movable member (25m) and at least a portion of said flexible guide (25) being preferably in the same plane. Dispositif (1) selon l'une des revendications 4, 5 ou 6, dans lequel lesdits bras d'entraînement (21) et ledit cadre (17) sont venus d'une même pièce, lesdits bras d'entraînement (21) et ledit cadre (17) se situant de préférence dans un même plan.Device (1) according to one of claims 4, 5 or 6, wherein said drive arms (21) and said frame (17) are from the same part, said drive arms (21) and said frame (17) being preferably in the same plane. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite surface d'entraînement (23a, 25o) est substantiellement cylindrique.Device (1) according to one of the preceding claims, wherein said drive surface (23a, 25o) is substantially cylindrical. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ledit guidage flexible (25) comporte une première paire de lames flexibles (25a), parallèles entres elles, ainsi qu'une deuxième paire de lames flexibles (25d), également parallèles entres elles, les lames flexibles de ladite première paire (25a) et les lames flexibles de ladite deuxième paire (25d) formant un angle différent de 0° entre chacune desdites paires (25a, 25d), ledit angle étant de préférence substantiellement de 90°.Device (1) according to one of the preceding claims, wherein said flexible guide (25) comprises a first pair of flexible blades (25a), parallel to each other, and a second pair of flexible blades (25d), also parallel between them, the flexible blades of said first pair (25a) and the flexible blades of said second pair (25d) forming an angle different from 0 ° between each of said pairs (25a, 25d), said angle preferably being substantially 90 ° . Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits bras d'entraînement (21) sont régulièrement répartis angulairement.Device (1) according to one of the preceding claims, wherein said drive arms (21) are regularly distributed angularly. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdites extrémités desdits bras d'entraînement (21) comportent chacune un bec ou un crochet, et dans lequel ladite surface d'entraînement (23a ; 25o) comporte une denture en dents de scie.Device (1) according to one of the preceding claims, wherein said ends of said drive arms (21) each comprise a spout or a hook, and wherein said drive surface (23a; 25o) has a toothing teeth of saw. Dispositif (1) selon l'une des revendications 1 à 10 dans lequel lesdites extrémités desdits bras d'entraînement (21) comportent chacune une première surface de friction, et dans lequel ladite surface d'entraînement (23a ; 25o) comporte une deuxième surface de friction.Device (1) according to one of claims 1 to 10 wherein said ends of said drive arms (21) each comprise a first friction surface, and wherein said drive surface (23a, 25o) comprises a second surface friction. Dispositif (1) selon la revendication 12, agencé de telle sorte que ladite première surface de friction et ladite deuxième surface de friction ne peuvent pas glisser l'une par rapport à l'autre lors de l'entraînement de l'une desdites surfaces de friction par l'autre.Device (1) according to claim 12, arranged such that said first friction surface and said second friction surface can not slide relative to each other when driving one of said friction surfaces. friction by the other. Dispositif (1) selon la revendication 12, agencé de telle sorte que ladite première surface de friction et ladite deuxième surface de friction peuvent glisser l'une par rapport à l'autre lors de l'entraînement de l'une desdites surfaces de friction par l'autre lorsqu'une force tangentielle critique est excédée.Device (1) according to claim 12, arranged in such a way that said first friction surface and said second friction surface can slide relative to each other when driving one of said friction surfaces by the other when a critical tangential force is exceeded. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins une desdites extrémités desdits bras d'entraînement (21) est en contact avec ladite surface d'entraînement (23a ; 25o) à tout moment.Device (1) according to one of the preceding claims, wherein at least one of said ends of said drive arm (21) is in contact with said drive surface (23a; 25o) at any time. Système de remontage automatique (3) mécanique ou électrique comprenant un dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes.Mechanical or electrical automatic winding system (3) comprising a device (1) according to one of the preceding claims. Système (3) selon la revendication 16, comprenant en outre un volant (7, 7a) en liaison cinématique avec ledit excentrique (5).System (3) according to claim 16, further comprising a flywheel (7, 7a) kinematically connected to said eccentric (5). Objet portable comprenant un système (3) selon l'une des revendications 16 ou 17.Portable object comprising a system (3) according to one of claims 16 or 17. Objet portable selon la revendication 18, dans lequel ledit guidage flexible (25) est mobile en rotation autour de l'axe de rotation dudit mobile de sortie (23) et par rapport à une partie fixe dudit objet portable.Portable object according to claim 18, wherein said flexible guide (25) is rotatable about the axis of rotation of said mobile output (23) and with respect to a fixed portion of said portable object.
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