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CH694025A5 - Coupling device for converting a rotational movement in both directions by a movement in one direction. - Google Patents

Coupling device for converting a rotational movement in both directions by a movement in one direction. Download PDF

Info

Publication number
CH694025A5
CH694025A5 CH5142000A CH5142000A CH694025A5 CH 694025 A5 CH694025 A5 CH 694025A5 CH 5142000 A CH5142000 A CH 5142000A CH 5142000 A CH5142000 A CH 5142000A CH 694025 A5 CH694025 A5 CH 694025A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
ring
cone
portions
ball bearing
ferrule
Prior art date
Application number
CH5142000A
Other languages
French (fr)
Inventor
Rene Schmidlin
Jean-Michel Nicolet
Jean-Claude Quenet
Original Assignee
Soprod S A
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
Application filed by Soprod S A filed Critical Soprod S A
Priority to CH5142000A priority Critical patent/CH694025A5/en
Priority to EP00108365A priority patent/EP1134626A1/en
Publication of CH694025A5 publication Critical patent/CH694025A5/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G04HOROLOGY
    • G04BMECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B5/00Automatic winding up
    • G04B5/02Automatic winding up by self-winding caused by the movement of the watch
    • G04B5/18Supports, suspensions or guide arrangements, for oscillating weights
    • G04B5/19Suspension of the oscillating weight at its centre of rotation

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)

Description

       

  



   La présente invention se rapporte à un dispositif d'accouplement  pour transformer un movement dans les deux sens en un mouvement dans  un sens seulement. Elle se rapporte, plus particulièrement, à un  dispositif comportant: - un support, - un mobile d'entrée -  un roulement à billes assurant la liaison entre le mobile d'entrée  et le support, - des première et deuxième roues, toutes deux de  forme annulaire avec une tranche externe, munie d'une denture, et  une tranche interne, - des premier et second organes d'accouplement,  du type à coincement de patins au moyen de pièces rondes, pour relier  cinématiquement le mobile d'entrée avec respectivement la première  et la deuxième roue, agencés de manière à ce que soit l'une, soit  l'autre desdites roues est entraînée, selon que le mobile d'entrée  tourne dans un sens ou dans l'autre. 



   Dans ce dispositif, le mobile d'entrée, le roulement à billes, les  organes d'accouplement et les roues sont disposés coaxialement sur  le support. 



   Une montre automatique munie d'un dispositif de ce type est décrite  dans le document DE 1 141 953. Elle comporte un support, un arbre  monté mobile en rotation sur le support, par l'intermédiaire d'un  roulement à billes, un rotor solidaire de l'arbre en rotation et  des premier et second organes d'accouplements, du type à coincement  de patins au moyen de pièces rondes. 



   Chacun des organes d'accouplements comporte un noyau, une bague et  intercalés entre eux, des billes et des freins rendant ou non solidaires  la bague et le noyau, selon que l'arbre tourne dans l'un ou l'autre  sens, l'un pour le premier organe, l'autre pour le second. Les bagues  sont, chacune, munies d'une denture à leur périphérie et forment  ainsi des roues dentées. Les deux organes    d'accouplement sont  chassés sur l'arbre par leur noyau et séparés par une portée. 



   Les dentures engrènent avec un rouage aboutissant, de manière classique,  à une roue de rochet assurant le remontage d'un ressort-moteur. Ce  rouage est agencé de manière à ce que la roue de rochet tourne toujours  dans le même sens, quel que soit le sens de rotation du rotor. En  d'autres termes, le ressort est remonté par les mouvements du rotor,  qu'il tourne dans un sens ou dans l'autre. 



   Dans cette montre, l'ensemble ainsi formé nécessite peu de place  radialement, mais, par contre, une épaisseur importante, au centre  du mouvement. Or, un mouvement de montre est d'autant moins apprécié  par les designers qu'il est épais, car cela affecte l'élégance de  la montre. 



   Cet inconvénient a conduit l'homme du métier à disposer les organes  d'accouplement ailleurs que sur l'axe du rotor. L'épaisseur du mouvement  est, alors, sensiblement réduite, mais au dépens d'une augmentation  du volume occupé. 



   Le but de la présente invention est de pallier ces inconvénients.  Ce but est atteint grâce au fait que le mobile d'entrée comporte  une bague munie d'une paroi interne et d'une paroi externe et formant  des première et deuxième surfaces de roulement qui coopèrent respectivement  avec les billes du roulement à billes et les pièces rondes de l'un  au moins des organes d'accouplement. 



   De manière plus précise, les première et deuxième surfaces de roulement  sont respectivement des portions des parois interne et externe de  la bague. 



     Les pièces rondes utilisées dans les organes d'accouplement tels  que définis ci-dessus sont avantageusement des billes plutôt que  des galets, car ainsi, le volume occupé est minimum et les frottements  sensiblement réduits. 



   Pour assurer de bonnes conditions de travail des billes tant du roulement  que des organes d'accouplement, ces derniers comportent des surfaces  de roulement de type coniques, avec deux surfaces extérieures et  deux surfaces intérieures formées par des portions de cônes définissant  des gorges à section trapézoïdale isocèle. 



   Avantageusement, les deux surfaces extérieures du roulement à billes  sont des portions de la paroi interne de ladite bague, alors que  les deux surfaces extérieures de roulement de chacun des deux organes  d'accouplement sont formées par des portions de cônes définissant,  ensemble, une gorge annulaire à section trapézoïdale isocèle pratiquée  dans la tranche interne de sa roue. 



   Il est possible d'obtenir de bonnes conditions de travail des organes  d'accouplement et un assemblage aisé du dispositif grâce au fait  que ce dernier comporte, en outre, deux viroles, munies chacune d'une  tranche interne et d'une tranche externe, fixées rigidement par leurs  tranches internes sur la paroi extérieure de la bague.

   De plus, les  surfaces de roulement intérieures du premier organe d'accouplement  sont formées l'une par une portion de cône de la paroi externe de  la bague, l'autre par une portion de cône pratiquée dans la tranche  externe de la première virole, ces portions de cône définissant ensemble  une gorge annulaire de section trapézoïdale isocèle, tandis que les  surfaces de roulement intérieures du second organe d'accouplement  sont formées l'une par une portion de cône pratiquée dans la tranche  externe de la première virole et l'autre par une portion de cône  pratiquée dans la tranche externe de la seconde virole, ces portions  de cône définissant ensemble une gorge annulaire de section trapézoïdale  isocèle. 



     Pour que les organes d'accouplement occupent un volume aussi réduit  que possible, la bague et la première virole d'une part, la première  et la deuxième virole d'autre part sont agencées de manière à former  des première et seconde gorges annulaires de section rectangulaire,  attenantes chacune à l'une des gorges à section trapézoïdale isocèle,  tenant lieu de logement aux patins de l'un des organes. 



   Pour que le dispositif selon l'invention puisse garantir des conditions  de rotation satisfaisantes du mobile d'entrée, il est nécessaire  que le roulement à billes puisse supporter des chocs d'une certaine  importance sans risque d'écrasement des billes. En outre, il est  nécessaire que les organes d'accouplement assurent leur fonction  dans les meilleures conditions possibles. L'expérience à montré que,  de manière avantageuse, le roulement à billes d'une part, les organes  d'accouplement d'autre part, occupent sensiblement la moitié de la  hauteur de la bague. 



   Comme cela a été expliqué plus haut, un tel dispositif est particulièrement  bien adapté pour équiper une montre automatique. Dans cette application,  et dans toutes celles dans lesquelles le dispositif selon l'invention  est utilisé pour transformer des mouvements aléatoires en énergie  cinétique ou potentiel, le mobile d'entrée porte une masse oscillante  et forment, ensemble, un rotor. 



   Dans le but de permettre une fixation solide et aisée du dispositif  selon l'invention, tout en garantissant de bonnes conditions de travail  du roulement à billes, il est intéressant que le support soit formé  d'un noyau annulaire comportant: - une ouverture centrale destinée  à recevoir une vis de serrage pour permettre la fixation du dispositif  sur une plaque de base, - une surface cylindrique extérieure, et                                                             



     - une portée s'étendant radialement vers l'extérieur et munie  d'une surface formée d'une portion de cône, 



   et d'une bride fixée rigidement sur la surface cylindrique du noyau  et comportant une portée s'étendant vers l'extérieur et munie d'une  surface formée d'une portion de cône, dans lequel les deux portions  de cône forment les surfaces de roulement internes du roulement à  billes. 



   D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront  de la description qui va suivre, faite en regard du dessin annexé,  dans lequel:      les fig. 1 et 2 montrent le dispositif selon  l'invention, vu respectivement en plan et de manière schématique,  et en coupe, et     les fig. 3, 4 et 5 représentent la structure  de ce dispositif, coupé selon les lignes III-III IV-IV et V-V de  la fig. 2.  



   Le dispositif représenté au dessin est une partie d'un mécanisme  de remontage automatique pour montres. Il comporte une plaque de  base 10, généralement appelée pont de remontage automatique et destiné  à être fixé sur le mouvement de la montre. Un rotor 12 est fixé sur  la plaque 10 et disposé de manière à pouvoir tourner librement, aussi  bien dans un sens que dans l'autre, autour d'un axe A-A généralement  disposé au centre du mouvement. 



   Plus précisément, le rotor 12 comporte un noyau annulaire 14 tenant  lieu de support et muni d'une ouverture centrale 14a et d'une noyure  14b, destinés à permettre sa fixation sur la plaque 10, au moyen  d'une vis 15, engagée dans l'ouverture 14a, en appui contre la noyure  14b et serrée dans un trou taraudé 10a de la plaque 10. Il comprend,  en outre, une bague 16, un roulement à billes 18, des premier et  second organes d'accouplement 20 et 22, des première et deuxièmes  roue 24 et 26 et une masse oscillante 28. 



     Le noyau 14 présente, en outre, une paroi extérieure, formée d'une  surface cylindrique 14c, et une portée s'étendant radialement vers  l'extérieur et formée d'une portion de cône 14d et d'une portion  plane 14e reliant les portions 14c et 14d. Une bride 30 est rivée  sur la portion cylindriquel4c. Elle comprend, dans sa partie supérieure,  une portée 30a s'étendant radialement vers l'extérieur et muni d'une  surface formée d'une portion de cône 30b disposée en regard de la  portion de cône 14d et formant ensemble une gorge annulaire 32 de  section trapézoïdale isocèle. 



   La bague 16 présente un trou central 16a formant la paroi interne  de la bague. Cette paroi comporte, dans sa partie supérieure, deux  portions de cônes 16b et 16c séparées par une gorge annulaire 16d  à section rectangulaire. Les deux portions 16b et 16c forment, ensemble,  une gorge 34, de section trapézoïdale isocèle, attenante à la gorge  16d. 



   La bague 16 comprend une paroi externe formée, dans sa partie inférieure,  de première 16e et deuxième 16f portions cylindriques reliées par  une première portion plane 16g. La partie médiane de la paroi extérieure  comprend une portion de cône 16h reliée à la portion cylindrique  16f par une deuxième portion plane 16i. 



   La partie supérieure comprend des moyens destinés à fixer la masse  28, qui ne seront pas décrits de manière détaillée, car ne faisant  pas partie de l'invention. 



   Le roulement à billes 18 comporte cinq billes 36 et une cage 38,  disposées entre le noyau 14, la bague 16 et la bride 30. Plus précisément,  les gorges 32 et 34, qui se trouvent au même niveau, définissent,  ensemble, un logement dans lequel les billes 36 sont disposées. Les  portions de cônes 14d du noyau et 30b de la bride 30 forment, pour  les billes 36, deux surfaces de roulement    intérieures, alors que  les portions de cônes 16b et 16c de la bague forment deux surfaces  de roulement extérieures. 



   Afin d'assurer un positionnement correct des billes, il est nécessaire  que ces portions coniques s'inscrivent sur les côtés d'un carré dont  la longueur est légèrement supérieure au diamètre des billes. 



   La cage 38 est formée d'une bague de forme extérieure pentagonale,  fendue au milieu d'un des côtés et munie, aux sommets du pentagone,  d'alvéoles 38a destinées à recevoir les billes 36 pour les positionner  régulièrement à l'intérieur du logement. Cette cage est disposée  à l'intérieur de la creusure 16d. 



   La bague 16 porte, en outre deux viroles 40 et 42, chassées l'une  par-dessus l'autre sur la portion cylindrique 16e et qui assurent  la fixation des organes d'accouplement 20 et 22 et des roues 24 et  26, comme cela sera expliqué plus loin. 



   La virole 40 comporte un trou 40a, formant sa tranche intérieure,  dans lequel est engagée la portion cylindrique 16e, et deux faces  planes et parallèles 40b et 40c, la face 40b étant en appui contre  la portion 16g. Sa tranche extérieure est munie de deux portions  coniques 40d et 40e. 



   La virole 42 comporte un trou 42a formant sa tranche intérieure,  dans lequel est aussi engagée la portion cylindrique 16e, et deux  faces planes et parallèles 42b et 42c. La face 42b est en appui contre  la face 40c de la virole 40. Elle comporte, à sa périphérie, une  creusure formée d'une portion cylindrique 42d et d'une portion plane  42e. Sa tranche extérieure comprend une surface 42f formée d'une  portion de cône. 



   Les deux roues 24 et 26 sont réalisées chacune au moyen d'une planche  annulaire munie sur sa tranche extérieure d'une denture identifiée  par la lettre    a, alors que la tranche intérieure forme une gorge  b de section trapézoïdale isocèle. 



   Les organes d'accouplement 20 et 22 sont montés sur la bague 16.  Ils sont respectivement représentés aux figures 4 et 5. Ils comprennent  chacun une bague centrale 44 et une bague extérieure 46, coaxiales  et formant entre elles un logement 48. A l'intérieur de ce dernier  sont disposés trois patins 50 et trois pièces rondes, en l'occurrence  des billes 52. Il serait également possible d'utiliser des galets  cylindriques. 



   Les patins 50 ont une forme de segment d'anneau embrassant un angle  légèrement inférieur à 120 DEG . Leur rayon intérieur est égal à  celui de la bague centrale 44, de manière à ce que la surface de  contact entre patins 50 et bague centrale 44 soit la plus grande  possible. La largeur de l'anneau, dans lequel les patins sont formés,  est choisie de manière à ce que ces derniers soient parfaitement  libres dans le logement 48, la différence entre le rayon extérieur  du patin et le rayon intérieur de la bague 46 étant sensiblement  plus faible que le diamètre des billes 52. 



   Chacun des patins 50 comporte, dans la partie médiane de la face  extérieure de l'anneau, une encoche 50a formée d'un plan incliné  50b, faisant un angle d'environ 15 DEG  avec une tangente au cercle  extérieur de l'anneau, et un arrondi 50c tangent au plan incliné  et de diamètre sensiblement égal au diamètre des billes 52. La profondeur  des encoches 50a est choisie de manière à ce que la distance d'avec  la surface interne de la bague 46 soit supérieure au diamètre des  billes 52. 



   Dans l'organe d'accouplement 20, la bague centrale 44 est formée  par la bague 16 et par la virole 40. Les portions coniques 16h et  40d constituent des surfaces de roulement intérieures pour les billes  52. Les surfaces 16i, 16f et    40b forment les parois du logement  48, dans lequel sont engagés les patins 50. Enfin les parois de la  creusure 24b formant les côtés du trapèze constituent les surfaces  de roulement extérieures. 



   Dans l'organe d'accouplement 22, la bague centrale 44 est formée  par les deux viroles 40 et 42. Les portions coniques 40e et 42f constituent  des surfaces de roulement pour les billes 52. Les surfaces 40c, 42d  et 42e forment les parois du logement 48 dans lequel les patins 50  sont engagés. Enfin les parois de la creusure 26b formant les côtés  du trapèze constituent deux autres surfaces de roulement. 



   Le dispositif tel que décrit assure le remontage d'un ressort de  barillet, non représenté au dessin, par l'intermédiaire d'un train  d'engrenages comportant une roue à rochet 54, un premier mobile intermédiaire  56 comportant un pignon 56a, qui engrène avec la roue à rochet 54,  et une roue 56b en prise avec la roue 24, et un second mobile intermédiaire  58 comportant une roue 58a engrenant d'une part avec la première  roue intermédiaire 56b, d'autre part avec la roue 26. 



   L'assemblage du dispositif tel que décrit ci-dessus peut se faire  au moyen d'un posage sur lequel sont, tout d'abord, placés le noyau  14 et la bague 16, dans des positions correspondant sensiblement  à celles qu'elles occuperont dans le dispositif assemblé. Après quoi,  la cage 38 est introduite dans la creusure 16d, les billes 36 sont  disposées dans les alvéoles 38a, puis le verrou 30 est chassé sur  le noyau 14. De la sorte, le roulement à billes 18 est assemblé,  les billes et la cage étant confinés par les parois du noyau 14,  de la bague 16 et du verrou 30. 



   La pièce ainsi assemblée est retournée et placée sur un deuxième  posage. La première roue 24 est ensuite mise en place, dans une position  correspondant    sensiblement à celle qu'elle occupera dans le dispositif  assemblé. Les patins 50 puis les billes 52 sont introduits dans le  logement 48. L'assemblage du premier organe d'accouplement 20 se  termine par le chassage de la virole 40 sur la bagué 16. 



   Il reste alors à assembler l'organe d'accouplement 22. A cet effet,  la roue 26 est placée par-dessus la roue 24 et les patins 50, puis  les billes 52 sont introduits dans le logement 48. Finalement, la  virole 42 est chassée sur la bague 16, pardessus la virole 40. 



   L'ensemble ainsi réalisé peut alors être équipé de la masse oscillante  28, fixée sur la bague 16. 



   Le fonctionnement du dispositif dans la montre est le suivant. Sous  l'effet d'une accélération quelconque, la masse 28 est animée d'un  mouvement oscillant et entraîne la bague 16 sur laquelle elle est  fixée. La bague 16 pivote librement sur le noyau 14, grâce à la présence  du roulement à billes 18. 



   Dans son mouvement, la bague 16 entraîne également les billes 52.  Lorsque le mouvement se fait dans le sens horaire, les bagues 44  entraînent les patins 50 des deux organes 20 et 22. Ceux-ci co-opèrent  avec les billes 52. Dans le cas de l'organe 20, les billes tendent  à rester dans le fond des encoches 50a, en appui contre l'arrondi  50c. Le couple ainsi exercé sur la roue 24 est pratiquement nul. 



   La situation est différente pour l'organe 22. Dans ce cas, la bague  44 entraîne également les patins 50. Comme on peut le voir sur la  figure 5, les billes 52 tendent à rouler sur les plans inclinés 50b,  de telle sorte qu'elles sont repoussées vers l'extérieur, en direction  de la bague 46, jusqu'à être coincées entre bague 46 et patins 50.  Ainsi, les bagues intérieure 44 et extérieure 46 sont solidaires  en rotation, de sorte que la roue 24 tourne dans le même sens et  à la même vitesse que la masse 28. 



     Comme expliqué ci-dessus, la roue 24 engrène avec la roue 56b  qui tourne dans le sens antihoraire, elle-même entraînant le pignon  56a qui arme le ressort de barillet en faisant tourner la roue à  rochet dans le sens horaire. 



   Lorsque la masse 28 tourne dans le sens anti-horaire, c'est l'organe  d'accouplement 22 qui est bloqué, alors que l'organe 20 est libre.  De la sorte, la roue 26 entraîne la roue 58a dans le sens horaire,  laquelle fait tourner la roue 56b dans le sens anti-horaire et avec  elle le pignon 56a. Ce dernier arme le ressort de barillet en faisant  tourner la roue de rochet 54 dans le sens horaire. 



   En d'autres termes, le ressort de barillet est armé par le mouvement  de la masse 28 quel que soit le sens de rotation de cette dernière.                                                            



   Le dispositif, tel que décrit, peut comporter de nombreuses variantes,  sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Comme expliqué plus  haut, les pièces rondes peuvent aussi bien être des billes que des  cylindres. Il serait également possible d'entraîner une génératrice  plutôt que d'armer un ressort. 



   Le dispositif selon l'invention peut, en fait, être utilisé dans  n'importe quel appareil mécanique néces-sitant une transformation  d'un mouvement de rotations dans les deux sens en un mouvement dans  un sens seulement.



  



   The present invention relates to a coupling device for transforming a movement in two directions into a movement in one direction only. It relates, more particularly, to a device comprising: - a support, - an input mobile - a ball bearing ensuring the connection between the input mobile and the support, - first and second wheels, both of annular shape with an outer edge, provided with a toothing, and an inner edge, - first and second coupling members, of the type with shoe wedging by means of round parts, for kinematically connecting the input mobile with respectively the first and second wheels, arranged so that either one or the other of said wheels is driven, depending on whether the input mobile turns in one direction or the other.



   In this device, the input mobile, the ball bearing, the coupling members and the wheels are arranged coaxially on the support.



   An automatic watch fitted with a device of this type is described in document DE 1 141 953. It includes a support, a shaft mounted to move in rotation on the support, by means of a ball bearing, an integral rotor of the rotating shaft and of the first and second coupling members, of the shoe wedging type by means of round parts.



   Each of the coupling members comprises a core, a ring and interposed between them, balls and brakes making or not integral with the ring and the core, depending on whether the shaft rotates in one or the other direction, the one for the first organ, the other for the second. The rings are each provided with a toothing at their periphery and thus form toothed wheels. The two coupling members are driven onto the shaft by their core and separated by a seat.



   The teeth mesh with a gear train ending, in a conventional manner, with a ratchet wheel ensuring the winding of a mainspring. This cog is arranged so that the ratchet wheel always turns in the same direction, regardless of the direction of rotation of the rotor. In other words, the spring is wound up by the movements of the rotor, whether it turns in one direction or the other.



   In this watch, the assembly thus formed requires little space radially, but, on the other hand, a large thickness, at the center of the movement. However, a watch movement is all the less appreciated by designers as it is thick, because it affects the elegance of the watch.



   This drawback has led those skilled in the art to place the coupling members elsewhere than on the axis of the rotor. The thickness of the movement is then appreciably reduced, but at the expense of an increase in the volume occupied.



   The object of the present invention is to overcome these drawbacks. This object is achieved thanks to the fact that the input mobile comprises a ring provided with an internal wall and an external wall and forming first and second rolling surfaces which cooperate respectively with the balls of the ball bearing and the parts. rounds of at least one of the coupling members.



   More specifically, the first and second rolling surfaces are respectively portions of the inner and outer walls of the ring.



     The round parts used in the coupling members as defined above are advantageously balls rather than rollers, because thus, the volume occupied is minimum and the friction significantly reduced.



   To ensure good working conditions of the balls, both of the bearing and of the coupling members, the latter comprise conical type rolling surfaces, with two exterior surfaces and two interior surfaces formed by portions of cones defining grooves with trapezoidal section. isosceles.



   Advantageously, the two outer surfaces of the ball bearing are portions of the inner wall of said ring, while the two outer bearing surfaces of each of the two coupling members are formed by portions of cones, defining together a groove annular isosceles trapezoidal section made in the inner edge of its wheel.



   It is possible to obtain good working conditions for the coupling members and easy assembly of the device thanks to the fact that the latter also comprises two ferrules, each provided with an internal section and an external section, rigidly fixed by their internal edges on the outer wall of the ring.

   In addition, the internal rolling surfaces of the first coupling member are formed one by a cone portion of the outer wall of the ring, the other by a cone portion formed in the outer edge of the first ferrule, these cone portions together defining an annular groove of isosceles trapezoidal section, while the inner rolling surfaces of the second coupling member are formed one by a cone portion formed in the outer edge of the first ferrule and the other by a cone portion formed in the outer edge of the second ferrule, these cone portions together defining an annular groove of isosceles trapezoidal section.



     So that the coupling members occupy as small a volume as possible, the ring and the first ferrule on the one hand, the first and the second ferrule on the other hand are arranged so as to form first and second annular grooves of section rectangular, each adjoining one of the grooves with an isosceles trapezoidal section, serving as accommodation for the pads of one of the members.



   So that the device according to the invention can guarantee satisfactory conditions of rotation of the input mobile, it is necessary that the ball bearing can withstand impacts of a certain importance without risk of crushing the balls. In addition, it is necessary that the coupling members perform their function under the best possible conditions. Experience has shown that, advantageously, the ball bearing on the one hand, the coupling members on the other hand, occupy substantially half the height of the ring.



   As explained above, such a device is particularly well suited for equipping an automatic watch. In this application, and in all those in which the device according to the invention is used to transform random movements into kinetic or potential energy, the input mobile carries an oscillating mass and together form a rotor.



   In order to allow a solid and easy fixing of the device according to the invention, while guaranteeing good working conditions of the ball bearing, it is advantageous that the support is formed of an annular core comprising: - a central opening intended receiving a clamping screw to allow the device to be fixed to a base plate, - an external cylindrical surface, and



     a bearing surface extending radially outwards and provided with a surface formed by a portion of a cone,



   and of a flange rigidly fixed on the cylindrical surface of the core and comprising an outwardly extending surface and provided with a surface formed by a cone portion, in which the two cone portions form the rolling surfaces internal of the ball bearing.



   Other advantages and characteristics of the invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawing, in which: FIGS. 1 and 2 show the device according to the invention, seen respectively in plan and schematically, and in section, and FIGS. 3, 4 and 5 show the structure of this device, cut along the lines III-III IV-IV and V-V of FIG. 2.



   The device shown in the drawing is part of an automatic winding mechanism for watches. It comprises a base plate 10, generally called an automatic winding bridge and intended to be fixed to the movement of the watch. A rotor 12 is fixed on the plate 10 and arranged so as to be able to rotate freely, both in one direction and in the other, around an axis A-A generally disposed in the center of the movement.



   More specifically, the rotor 12 comprises an annular core 14 serving as a support and provided with a central opening 14a and a recess 14b, intended to allow its attachment to the plate 10, by means of a screw 15, engaged in the opening 14a, bearing against the recess 14b and clamped in a tapped hole 10a in the plate 10. It further comprises a ring 16, a ball bearing 18, first and second coupling members 20 and 22 , first and second wheels 24 and 26 and an oscillating weight 28.



     The core 14 has, in addition, an outer wall, formed of a cylindrical surface 14c, and a bearing surface extending radially outward and formed of a portion of cone 14d and of a planar portion 14e connecting the portions 14c and 14d. A flange 30 is riveted on the cylindrical portion 4c. It comprises, in its upper part, a bearing 30a extending radially outwards and provided with a surface formed by a portion of cone 30b disposed opposite the portion of cone 14d and together forming an annular groove 32 of isosceles trapezoidal section.



   The ring 16 has a central hole 16a forming the internal wall of the ring. This wall has, in its upper part, two portions of cones 16b and 16c separated by an annular groove 16d of rectangular section. The two portions 16b and 16c together form a groove 34, of isosceles trapezoidal section, adjoining the groove 16d.



   The ring 16 comprises an outer wall formed, in its lower part, of the first 16th and second 16f cylindrical portions connected by a first planar portion 16g. The middle part of the outer wall comprises a portion of cone 16h connected to the cylindrical portion 16f by a second planar portion 16i.



   The upper part comprises means intended to fix the mass 28, which will not be described in detail, since they are not part of the invention.



   The ball bearing 18 comprises five balls 36 and a cage 38, arranged between the core 14, the ring 16 and the flange 30. More specifically, the grooves 32 and 34, which are at the same level, together define a housing in which the balls 36 are arranged. The cone portions 14d of the core and 30b of the flange 30 form, for the balls 36, two internal rolling surfaces, while the cone portions 16b and 16c of the ring form two external rolling surfaces.



   In order to ensure correct positioning of the balls, it is necessary for these conical portions to be inscribed on the sides of a square whose length is slightly greater than the diameter of the balls.



   The cage 38 is formed of a pentagonal outer ring, split in the middle of one of the sides and provided, at the vertices of the pentagon, with cells 38a intended to receive the balls 36 to position them regularly inside the housing. . This cage is placed inside the hollow 16d.



   The ring 16 carries, in addition two ferrules 40 and 42, driven one over the other on the cylindrical portion 16e and which ensure the fixing of the coupling members 20 and 22 and the wheels 24 and 26, like this will be explained later.



   The ferrule 40 has a hole 40a, forming its inner edge, in which the cylindrical portion 16e is engaged, and two flat and parallel faces 40b and 40c, the face 40b being in abutment against the portion 16g. Its outer edge is provided with two conical portions 40d and 40e.



   The ferrule 42 has a hole 42a forming its inner edge, in which the cylindrical portion 16e is also engaged, and two plane and parallel faces 42b and 42c. The face 42b is in abutment against the face 40c of the ferrule 40. It comprises, at its periphery, a recess formed by a cylindrical portion 42d and a flat portion 42e. Its outer edge comprises a surface 42f formed by a portion of a cone.



   The two wheels 24 and 26 are each produced by means of an annular plate provided on its outer edge with a toothing identified by the letter a, while the inner edge forms a groove b of isosceles trapezoidal section.



   The coupling members 20 and 22 are mounted on the ring 16. They are respectively represented in FIGS. 4 and 5. They each comprise a central ring 44 and an external ring 46, coaxial and forming between them a housing 48. At the inside the latter are arranged three pads 50 and three round parts, in this case balls 52. It would also be possible to use cylindrical rollers.



   The pads 50 have a ring segment shape embracing an angle slightly less than 120 DEG. Their internal radius is equal to that of the central ring 44, so that the contact surface between pads 50 and central ring 44 is as large as possible. The width of the ring, in which the pads are formed, is chosen so that the latter are perfectly free in the housing 48, the difference between the outside radius of the pad and the inside radius of the ring 46 being substantially more smaller than the diameter of the balls 52.



   Each of the pads 50 has, in the middle part of the outer face of the ring, a notch 50a formed by an inclined plane 50b, making an angle of about 15 DEG with a tangent to the outer circle of the ring, and a rounded 50c tangent to the inclined plane and of diameter substantially equal to the diameter of the balls 52. The depth of the notches 50a is chosen so that the distance from the internal surface of the ring 46 is greater than the diameter of the balls 52.



   In the coupling member 20, the central ring 44 is formed by the ring 16 and by the ferrule 40. The conical portions 16h and 40d constitute internal rolling surfaces for the balls 52. The surfaces 16i, 16f and 40b form the walls of the housing 48, in which the pads 50 are engaged. Finally, the walls of the recess 24b forming the sides of the trapezium constitute the outer rolling surfaces.



   In the coupling member 22, the central ring 44 is formed by the two ferrules 40 and 42. The conical portions 40e and 42f constitute rolling surfaces for the balls 52. The surfaces 40c, 42d and 42e form the walls of the housing 48 in which the pads 50 are engaged. Finally, the walls of the recess 26b forming the sides of the trapezium constitute two other rolling surfaces.



   The device as described ensures the reassembly of a barrel spring, not shown in the drawing, by means of a gear train comprising a ratchet wheel 54, a first intermediate mobile 56 comprising a pinion 56a, which meshes with the ratchet wheel 54, and a wheel 56b engaged with the wheel 24, and a second intermediate mobile 58 comprising a wheel 58a meshing on the one hand with the first intermediate wheel 56b, on the other hand with the wheel 26.



   The assembly of the device as described above can be done by means of a fitting on which are, first of all, placed the core 14 and the ring 16, in positions corresponding substantially to those which they will occupy in the assembled device. After which, the cage 38 is introduced into the recess 16d, the balls 36 are arranged in the cells 38a, then the lock 30 is driven onto the core 14. In this way, the ball bearing 18 is assembled, the balls and the cage being confined by the walls of the core 14, the ring 16 and the latch 30.



   The part thus assembled is turned over and placed on a second setting. The first wheel 24 is then put in place, in a position corresponding substantially to that which it will occupy in the assembled device. The pads 50 and then the balls 52 are introduced into the housing 48. The assembly of the first coupling member 20 ends by driving the ferrule 40 onto the bushed 16.



   It then remains to assemble the coupling member 22. For this purpose, the wheel 26 is placed over the wheel 24 and the pads 50, then the balls 52 are introduced into the housing 48. Finally, the ferrule 42 is driven on the ring 16, over the ferrule 40.



   The assembly thus produced can then be equipped with the oscillating mass 28, fixed to the ring 16.



   The operation of the device in the watch is as follows. Under the effect of any acceleration, the mass 28 is driven by an oscillating movement and drives the ring 16 on which it is fixed. The ring 16 pivots freely on the core 14, thanks to the presence of the ball bearing 18.



   In its movement, the ring 16 also drives the balls 52. When the movement takes place in a clockwise direction, the rings 44 drive the pads 50 of the two members 20 and 22. These co-operate with the balls 52. In the in the case of member 20, the balls tend to remain in the bottom of the notches 50a, bearing against the rounding 50c. The torque thus exerted on the wheel 24 is practically zero.



   The situation is different for the member 22. In this case, the ring 44 also drives the pads 50. As can be seen in FIG. 5, the balls 52 tend to roll on the inclined planes 50b, so that they are pushed outwards in the direction of the ring 46, until they are wedged between ring 46 and pads 50. Thus, the inner 44 and outer 46 rings are rotationally integral, so that the wheel 24 turns in the same direction and at the same speed as mass 28.



     As explained above, the wheel 24 meshes with the wheel 56b which rotates counterclockwise, itself driving the pinion 56a which arms the barrel spring by rotating the ratchet wheel clockwise.



   When the mass 28 rotates counterclockwise, it is the coupling member 22 which is blocked, while the member 20 is free. In this way, the wheel 26 drives the wheel 58a clockwise, which rotates the wheel 56b counterclockwise and with it the pinion 56a. The latter arms the barrel spring by rotating the ratchet wheel 54 clockwise.



   In other words, the barrel spring is armed by the movement of the mass 28 whatever the direction of rotation of the latter.



   The device, as described, can include many variants, without going beyond the ambit of the invention. As explained above, the round parts can be either balls or cylinders. It would also be possible to drive a generator rather than arming a spring.



   The device according to the invention can, in fact, be used in any mechanical device necessitating a transformation of a movement of rotations in both directions into a movement in one direction only.


    

Claims (11)

1. Dispositif d'accouplement pour transformer un mouvement de rotation dans le deux sens en un mouvement dans un sens, comportant: - un support (14), - un mobile d'entrée (16), - un roulement à billes (18) assurant la liaison entre le mobile d'entrée et le support, - des première et deuxième roues (24, 26), toutes deux de forme annulaire avec une tranche externe, munie d'une denture, et une tranche interne, - des premier et second organes d'accouplement (20, 22), du type à coincement de patins (50) au moyen de pièces rondes (52), pour relier cinématiquement ledit mobile avec respectivement la première et la deuxième roue, agencés de manière à ce que soit l'une, soit l'autre desdites roues est entraînée, selon que le mobile d'entrée tourne dans un sens ou dans l'autre, dans lequel ledit mobile, le roulement à billes, 1. Coupling device for transforming a rotational movement in two directions into a movement in one direction, comprising: - a support (14), - an input mobile (16), - a ball bearing (18) ensuring the connection between the input mobile and the support, - first and second wheels (24, 26), both of annular shape with an outer edge, provided with teeth, and an inner edge, - first and second coupling members (20, 22), of the shoe wedging type (50) by means of round parts (52), for kinematically connecting said mobile with respectively the first and the second wheel, arranged so that either one or the other of said wheels is driven, depending on whether the input mobile rotates in one direction or the other, in which said mobile, the ball bearing, les organes d'accouplement et les roues sont disposés coaxialement sur le support, caractérisé en ce que ledit mobile d'entrée comporte une bague (16) munie d'une paroi interne et d'une paroi externe et formant des première et deuxième surfaces de roulement qui coopèrent respectivement avec les billes dudit roulement et les pièces rondes de l'un au moins des organes d'accouplement.  the coupling members and the wheels are arranged coaxially on the support, characterized in that said input mobile comprises a ring (16) provided with an internal wall and an external wall and forming first and second surfaces bearing which cooperate respectively with the balls of said bearing and the round parts of at least one of the coupling members. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites première et deuxième surfaces sont respectivement des portions des parois interne et externe de ladite bague. 2. Device according to claim 1, characterized in that said first and second surfaces are respectively portions of the inner and outer walls of said ring. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdites pièces rondes sont des billes (52). 3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized in that said round parts are balls (52). 4. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit roulement à billes (18) et lesdits organes (20, 22) sont de type à surfaces de roulement coniques, avec deux surfaces extérieures et deux surfaces intérieures formées par des portions de cônes définissant des gorges à section trapézoïdale isocèle.  Device according to claim 3, characterized in that said ball bearing (18) and said members (20, 22) are of the type with conical rolling surfaces, with two outer surfaces and two inner surfaces formed by portions of cones defining isosceles trapezoidal section grooves. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux surfaces extérieures du roulement à billes (18) sont des portions de la paroi interne de ladite bague (16). 5. Device according to claim 4, characterized in that the two outer surfaces of the ball bearing (18) are portions of the inner wall of said ring (16). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les deux surfaces extérieures de roulement de chacun des deux organes d'accouplement (20, 22) sont formées par des portions de cônes définissant, ensemble, une gorge annulaire à section trapézoïdale isocèle pratiquée dans la tranche interne de sa roue. 6. Device according to claim 5, characterized in that the two outer rolling surfaces of each of the two coupling members (20, 22) are formed by cone portions defining, together, an annular groove with isosceles trapezoidal section formed in the inner edge of his wheel. 7. 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, deux viroles (40, 42), munies chacune d'une tranche interne et d'une tranche externe, fixées rigidement par leurs tranches internes sur la paroi extérieure de ladite bague, et en ce que: - les surfaces de roulement intérieures du premier organe d'accouplement (20) sont formées l'une par une portion de cône de la paroi externe de la bague, l'autre par une portion de cône pratiquée dans la tranche externe de la première virole, ces portions de cône définissant ensemble une gorge annulaire de section trapézoïdale isocèle, et - les surfaces de roulement intérieures du second organe d'accouplement (22)  Device according to one of claims 5 and 6, characterized in that it further comprises two ferrules (40, 42), each provided with an internal edge and an external edge, rigidly fixed by their internal edges on the outer wall of said ring, and in that: - the inner rolling surfaces of the first coupling member (20) are formed one by a cone portion of the outer wall of the ring, the other by a portion of cone formed in the outer edge of the first ferrule, these portions of cone together defining an annular groove of isosceles trapezoidal section, and - the inner rolling surfaces of the second coupling member (22) sont formées l'une par une portion de cône pratiquée dans la tranche externe de la première virole et l'autre par une portion de cône pratiquée dans la tranche externe de la seconde virole, ces portions de cône définissant ensemble une gorge annulaire de section trapézoïdale isocèle.  are formed one by a cone portion formed in the outer edge of the first ferrule and the other by a cone portion formed in the outer edge of the second ferrule, these cone portions together defining an annular groove of trapezoidal section isosceles. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la bague (16) et la première virole (40) d'une part, la première et la deuxième virole (42) d'autre part sont agencées de manière à former des première et seconde gorges annulaires de section rectangulaire, attenantes chacune à l'une des gorges à section trapézoïdale isocèle, tenant lieu de logement aux patins de l'un des organes. 8. Device according to claim 7, characterized in that the ring (16) and the first ferrule (40) on the one hand, the first and the second ferrule (42) on the other hand are arranged so as to form first and second annular grooves of rectangular section, each adjoining one of the grooves with an isosceles trapezoidal section, serving as accommodation for the pads of one of the members. 9. 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le roulement à billes (18) d'une part, les organes d'accouplement (20, 22) d'autre part occupent sensiblement la moitié de la hauteur de ladite bague (16).  Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the ball bearing (18) on the one hand, the coupling members (20, 22) on the other hand occupy substantially half the height of said ring (16). 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le mobile d'entrée porte une masse oscillante (28). 10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the input mobile carries an oscillating mass (28). 11. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit support est formé d'un noyau annulaire (14) comportant: - une ouverture centrale destinée à recevoir une vis de serrage pour permettre la fixation du dispositif sur une plaque de base, - une surface cylindrique extérieure, et - une portée s'étendant radialement vers l'extérieur et munie d'une surface formée d'une portion de -cône, - et d'une bride (30) fixée rigidement sur la surface cylindrique du noyau et comportant une portée s'étendant vers l'extérieur et munie d'une surface formée d'une portion de cône, dans lequel les deux portions de cône forment les surfaces de roulement internes du roulement à billes.  Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that said support is formed by an annular core (14) comprising: - a central opening intended to receive a clamping screw to allow the device to be fixed on a plate base, - an outer cylindrical surface, and - a bearing surface extending radially outward and provided with a surface formed by a portion of a cone, - and a flange (30) rigidly fixed on the cylindrical surface of the core and having an outwardly extending bearing surface provided with a surface formed by a cone portion, in which the two cone portions form the internal rolling surfaces of the ball bearing.
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