La croix de malte est un dispositif mécanique permettant de transformer un mouvement de rotation continu en une rotation saccadée. Son nom provient de sa ressemblance avec la croix de Malte. En anglais ce mécanisme est connu sous le nom "Geneva drive" (de la ville de Genève).
Inventé en 1896 par Jules Carpentier pour les appareils cinématographiques des frères Lumière, ce dispositif à été perfectionné.
Il est notamment utilisé dans les projecteurs de cinéma pour l'avance de la pellicule dont chaque image doit s'arrêter devant la lampe, et les compteurs mécaniques où il permet l'alignement des chiffres. On retrouve également ce mécanisme dans des automates qui nécessitent des phases d'immobilisation lors du processus.
Fonctionnement
Un disque tourne avec une vitesse uniforme, et porte un doigt. Quand ce doigt pénètre dans une rainure de la croix de malte il provoque sa rotation d'un nième de tour, n étant le nombre de rainures de la croix. Quand le doigt sort de la rainure, le disque moteur continue sa rotation alors que la croix de malte s'immobilise.
L'évidement du disque moteur permet de stabiliser la croix quand le doigt n'est pas engagé dans une rainure.
Étude cinématique :
Soient φ l'angle BAC et ψ l'angle CBA.
On a : AC.sinφ = BC.sinψ.
et AC.cosφ + BC.cosψ = AB
En déduire la relation ψ = f(φ ). On peut noter que pendant les phases de mouvement, la vitesse de rotation de la croix n'est pas uniforme. Pour une croix à 4 rainures, celle-ci reste immobile pendant les 3/4 du temps.
Pour obtenir un fonctionnement sans à-coup, il faut que l'angle ACB soit égal à 90° au moment ou le doigt s'engage dans la rainure. Cette condition impose une relation entre les dimensions des éléments du dispositif.
Si R est le rayon AC, La distance AB doit-être égale à R / sin(π / n) et le diamètre externe de la croix à (AB2 − R2)½.