WIEDERRECHT, Jean-Marc (Chemin du Guillon 40, Bernex, CH-1233, CH)
| Revendications 1. Mécanisme d'affichage composé de : - un axe d'entraînement (1), - un premier dispositif de transmission du mouvement de rotation de l'axe d'entraînement (1) vers un premier organe d'affichage circulaire (12), un second dispositif de transmission du mouvement de rotation de l'axe d'entraînement (1) vers un second organe d'affichage circulaire (13), caractérisé en ce que les premier (12) et second (13) organes d'affichage circulaires sont disposés de manière coaxiale, caractérisé en ce que l'un des deux dispositifs de transmission entraîne son organe d'affichage (12) dans une première direction, et en ce que l'autre dispositif de transmission entraîne son organe d'affichage (13) dans une seconde direction, et caractérisé en ce que les premier (12) et second (13) dispositifs de transmission du mouvement sont agencés de manière à ce que les valeurs absolues de vitesse de rotation des premier (12) et second (13) organes d'affichage circulaires soient égales. 2. Mécanisme d'affichage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'axe d'entraînement (1) et les axes de rotation des premier (12) et second (13) organes d'affichage circulaires sont disposés de manière coaxiale. 3. Mécanisme d'affichage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'axe d'entraînement (1) et l'axe de rotation des premier (12) et second (13) organes d'affichage circulaires sont disposés selon des axes distincts. 4. Pièce d'horlogerie comprenant : - le mécanisme selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premier (12) et second (13) organes d'affichage comportent chacun N bras (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c), équi-répartis angulairement, - un cadran (10) au moins partiellement plein disposé au dessus du mécanisme et des organes d'affichage (12, 13), muni d'un guichet (11) formant une ouverture d'un angle de 1807N, dont le centre est confondu avec l'axe de rotation des organes d'affichage (12, 13), caractérisée en ce que les organes d'affichage (12, 13) sont disposés de manière à ce qu'un seul des bras (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) de l'un des deux organes d'affichage (12, 13) soit toujours visible dans le guichet (11). 5. Pièce d'horlogerie selon la revendication 4, caractérisée en ce que tous les bras (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) d'un même organe d'affichage (12, 13) sont de forme, de couleur et de dimensions identiques 6. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que tous les bras (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c) de tous les organes d'affichage (12, 13) sont de forme, de couleur et de dimensions identiques. 7. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que les bras (12a, 12b, 12c) de l'organe d'affichage tournant dans le sens horaire sont de forme et/ou de couleur et/ou de dimensions différentes de celles des bras (13a, 13b, 13c) de l'organe d'affichage tournant dans le sens horaire. 8. Pièce d'horlogerie selon la revendication 7 caractérisée en ce que les graduations en regard des bras tournant dans le sens horaire (12a, 12b, 12c) sont différentes de celles en regard des bras tournant dans le sens anti-horaire (13a, 13b, 13c). 9. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que les organes d'affichage (12, 13) se déplacent à une vitesse permettant l'affichage des secondes, des minutes, des heures ou des mois, selon des graduations appliquées en regard des bras d'affichage (12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c). |
MÉCANISME D'ENTRAÎNEMENT ET APPLICATION
À UN AFFICHAGE DE TYPE RÉTROGRADE Domaine technique [0001] La présente invention se rapporte au domaine de l'horlogerie mécanique. Elle concerne, plus particulièrement, un mécanisme d'entraînement d'au moins un premier et un second organes d'affichage circulaires composé de : - un axe d'entraînement, destiné à être entraîné en rotation, un premier dispositif de transmission du mouvement de rotation de l'axe d'entraînement vers le premier organe d'affichage circulaire, un second dispositif de transmission du mouvement de rotation de l'axe d'entraînement vers le second organe d'affichage circulaire.
[0002] La présente invention concerne également un mécanisme d'affichage de type rétrograde, comportant au moins deux organes d'affichage circulaires tournant chacun dans une seule direction mais donnant l'illusion d'un affichage rétrograde. État de la technique
[0003] Les mécanismes d'entraînement des systèmes d'affichage de type rétrograde sont bien connus de l'homme du métier. Un premier type d'affichage rétrograde, que l'on nommera rétrograde "vrai", comprend un organe d'affichage unique se déplaçant dans un sens à la vitesse d'affichage souhaitée jusqu'à la valeur maximale à afficher et revenant à sa position initiale en effectuant une course dans le sens opposé.
[0004] Dans de tels mécanismes, le retour de l'organe d'affichage à sa position initiale peut être instantané. Le système divulgué dans le brevet CH143441 , par exemple, propose un système rétrograde "vrai" dans lequel on utilise un ressort qui est armé durant la phase aller du déplacement de l'organe d'affichage et libéré lorsque ce dernier atteint la valeur maximale à afficher.
La force de rappel du ressort est utilisée pour faire revenir l'organe d'affichage à sa position d'origine.
[0005] Le système divulgué dans le brevet CH666591 propose d'utiliser une came en colimaçon, avec un ressort permettant de maintenir un palpeur solidaire de l'aiguille au contact de la came. [0006] Dans ces dispositifs rétrogrades "vrais" à retour instantané, le fait de devoir armer un ressort a un impact négatif direct sur la consommation d'énergie et donc sur la réserve de marche de la montre et sur l'amplitude du balancier du mouvement de la montre. [0007] Un second type d'affichage rétrograde, que l'on nommera rétrograde "faux", comprend un unique organe d'affichage se déplaçant toujours dans la même direction mais donnant l'illusion d'un retour instantané à sa position d'origine. Ces systèmes, tels que présentés dans les documents FR437680, FR2667406 et EP0950932, consistent à utiliser un mouvement tournant classique sur lequel sont disposées deux aiguilles en opposition. Un masque est appliqué devant les aiguilles afin de les cacher lorsqu'elles se trouvent dans une première moitié du cadran et de les laisser visibles lorsqu'elles se trouvent dans l'autre moitié. Ainsi, lorsqu'une aiguille est visible, l'aiguille opposée est masquée durant sa phase de retour (consistant à terminer sa rotation, dans le même sens mais dans l'autre moitié du cadran). Dès que l'aiguille visible arrive à la valeur maximale à afficher, elle se retrouve cachée par le masque. L'aiguille opposée redevient alors visible et entame sa phase active à partir de la valeur minimale à afficher. De tels systèmes peuvent être qualifiés de rétrogrades "faux", puisque d'une part, l'organe d'affichage tourne toujours dans le même sens de rotation et d'autre part, il n'y a pas de phase de retour visible.
[0008] Dans tout système rétrograde "vrai" à retour instantané, et dans tout système rétrograde "faux" basé sur le masquage de l'organe d'affichage durant son retour à la position d'origine, seule la phase d'aller de l'organe d'affichage peut être utilisée pour afficher des informations à la vitesse souhaitée.
[0009] Le document CH694175 présente un affichage rétrograde "vrai", dont la phase de retour de l'organe d'affichage n'est pas instantanée. Cette phase de retour se produit à une vitesse identique à celle de la phase aller, permettant ainsi d'afficher les informations à la même vitesse durant une phase aller et durant une phase retour d'un même organe d'affichage, par l'utilisation d'une came en forme de cœur. Dans ce système, le nombre de pièces mises en œuvre est relativement réduit, mais il nécessite l'utilisation d'une came induisant des frottements préjudiciables et dont la fabrication doit être très précise, ainsi que l'utilisation d'un ressort d'appui sur la came, consommateur d'énergie, perturbant l'amplitude du balancier. Divulgation de l'invention
[0010] La présente invention a pour but de proposer un système d'affichage de type rétrograde exempt des inconvénients ci-dessus. Pour atteindre ce but, l'invention concerne, plus particulièrement, un mécanisme d'entraînement de deux organes d'affichage circulaires tel que décrit ci-dessus, dans lequel les deux organes d'affichage sont placés de manière coaxiale et tournent dans des directions opposées et à des vitesses angulaires absolues égales. [0011] La présente invention a également pour objet une pièce d'horlogerie utilisant le mécanisme susmentionné, pour lequel chacun des organes d'affichage comporte N bras. Cette pièce d'horlogerie comporte en outre un cadran au moins partiellement plein disposé au dessus du mécanisme et des organes d'affichage, dans lequel est découpé un guichet formant une ouverture d'un angle de 1807N, dont le centre est confondu avec l'axe de rotation des organes d'affichage. Les organes d'affichage sont disposés de manière à ce qu'un seul des bras de l'un des deux organes d'affichage susmentionnés soit toujours visible dans le guichet. Ainsi, l'un des bras de l'organe d'affichage va parcourir la totalité du guichet dans un sens de déplacement jusqu'à arriver au bord du guichet, puis l'un des bras de l'autre organe d'affichage va parcourir la totalité du guichet dans l'autre sens de déplacement. Brève description des dessins
[0012] D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé, dans lequel :
- la figure 1 est une vue de dessus d'un mode de réalisation possible du mécanisme d'entraînement des organes d'affichage,
- la figure 2 est une vue un coupe du mécanisme montré en figure 1 , la figure 3 est une vue de dessus d'un autre mode de réalisation possible du mécanisme d'entraînement des organes d'affichage, la figure 4 est une vue d'un autre mode de réalisation possible du mécanisme d'entraînement des organes d'affichage, - la figure 5 montre un dispositif d'affichage, dans différentes phases de fonctionnement, et sur laquelle seuls le cadran et les organes d'affichage sont présentés, et
- la figure 6 montre une variante du mécanisme d'affichage, sur laquelle seule la partie située à l'intérieur d'un guichet pratiqué dans le cadran est représentée. Modes de réalisation de l'invention
[0013] Dans la description qui va suivre, les différents éléments sont montés mobiles sur un bâti non représenté, qui peut être classiquement composé de platines ou de ponts.
[0014] Le mécanisme, tel que décrit sur les figures 1 et 2 est composé des éléments suivants :
- un axe d'entraînement 1 , destiné à être entraîné en rotation, un premier dispositif de transmission du mouvement de l'axe d'entraînement 1 vers un premier organe d'affichage, comprenant : une première roue 2, montée solidaire en rotation de l'axe d'entraînement 1 , et un premier pignon 4, entraîné par la première roue 2,
- un second dispositif de transmission du mouvement de l'axe d'entraînement 1 vers un second organe d'affichage, comprenant :
- une deuxième roue 3, montée solidaire en rotation de l'axe d'entraînement 1 , un deuxième pignon 5, entraîné par la deuxième roue 3,
- une troisième roue 6, montée solidaire en rotation du deuxième pignon 5, et
- un troisième pignon 7, entraîné par la troisième roue 6 et coaxial du premier pignon 4.
[0015] L'axe d'entraînement 1 est entraîné dans le sens horaire par un mouvement non représenté. La roue 2 tourne donc également dans le sens horaire, et entraîne en rotation le pignon 4 dans le sens anti-horaire.
[0016] La roue 3 tourne donc également dans le sens horaire, et entraîne en rotation le pignon 5 dans le sens anti-horaire. La roue 6, solidaire du pignon 5, tourne donc dans le sens anti-horaire et entraîne en rotation le pignon 7 dans le sens horaire. [0017] Les pignons coaxiaux 4 et 7 sont donc "contre-rotatifs", c'est-à-dire qu'ils tournent dans des sens opposés. [0018] Soit zi le nombre de dents du pignon ou de la roue i et vi la vitesse angulaire de la roue ou du pignon i, les vitesses angulaires des roues ou pignons sont les suivantes :
- v4= - ∑2/z4*v2
- v5= - z3/z5 * v3 - v7= - z6/z7 * v6
[0019] Par ailleurs :
- l'axe d'entraînement 1 et les roues 2 et 3 étant solidaires en rotation, on a v2=v3, le pignon 5 et la roue 6 étant solidaires en rotation, on a v5=v6. [0020] On obtient donc v7 = z3*z6/(z5*z7)*v2.
[0021] En choisissant les caractéristiques des roues et des pignons tel que z2/z4 = z3*z6/(z5*z7), on obtient v7= - v4. Les pignons 4 et 7 ont des sens de rotation opposés, tel qu'évoqué ci-dessus, mais tournent de plus à la même vitesse angulaire, en valeur absolue. [0022] Le mécanisme, tel que représenté sur la figure 3 est une variante du mécanisme décrit en référence aux figures 1 et 2. La numérotation des éléments constitutifs de la figure 3 est indépendante de celle utilisée pour les figures 1 et 2. Ce mécanisme est composé des éléments suivants :
- un axe d'entraînement 1 , jouant lui-même le rôle de dispositif de transmission du mouvement de rotation vers un premier organe d'affichage, un dispositif de transmission du mouvement de l'axe d'entraînement
1 , vers un second organe d'affichage, comprenant : une première roue 2, montée solidaire en rotation de l'axe d'entraînement 1 , un premier pignon 3, entraîné par la première roue 2, une seconde roue 4, montée solidaire en rotation du premier pignon 3, - un deuxième pignon 5, entraîné par la seconde roue 4, et un troisième pignon 6, entraîné par le deuxième pignon 5 et coaxial de l'axe d'entraînement 1.
[0023] Par un raisonnement similaire à celui appliqué pour le mécanisme des figures 1 et 2, on pose la condition z4 * z2 = z6 * z3 et l'on obtient v6= - v1. L'axe d'entraînement 1 et le pignon 6 ont des sens de rotation opposés, et tournent à la même vitesse angulaire, en valeur absolue.
[0024] Le mécanisme, tel que représenté sur la figure 4 est une variante des mécanismes décrits en référence aux figures 1 et 2 et à la figure 3. La numérotation des éléments constitutifs de la figure 4 est indépendante de celle utilisée pour les figures 1 , 2 et 3. Ce mécanisme est composé des éléments suivants :
- un axe d'entraînement 1 , jouant lui-même le rôle de dispositif de transmission du mouvement de rotation vers un premier organe d'affichage, un dispositif de transmission du mouvement de l'axe d'entraînement 1 , vers un second organe d'affichage, comprenant : une première roue 2, montée solidaire en rotation de l'axe d'entraînement 1 , - un pignon 3, entraîné par la première roue 2, et dont l'axe de rotation est perpendiculaire à l'axe de rotation de la première roue 2, une seconde roue 4, entrainée par le pignon 3 et coaxiale de l'axe d'entraînement 1. [0025] Les roues 2 et 4 et le pignon 3 sont munis d'engrenages coniques.
[0026] Par un raisonnement similaire à celui appliqué pour le mécanisme des figures 1 et 2, on pose la condition z4=z2 et l'on obtient v4= - v1. L'axe d'entraînement 1 et la roue 4 ont des sens de rotation opposés, et tournent à la même vitesse angulaire, en valeur absolue. [0027] D'autres variantes permettant d'entraîner deux organes d'affichage circulaires, placés de manière coaxiale, dans des sens de rotation opposés et à des vitesses angulaires absolues identiques peuvent apparaître de manière évidente à l'homme de métier sans sortir du cadre de la présente invention.
[0028] Le mécanisme décrit sur les figures 1 et 2, sur la figure 3 ou sur la figure 4 peut être utilisé tel que montré sur la figure 5 dans un mécanisme d'affichage. Seul l'axe de rotation des éléments coaxiaux et contre-rotatifs est représenté, au centre du mouvement.
[0029] Sur chacun des deux éléments coaxiaux et contre-rotatifs (pignons 4 et 7 pour le mécanisme de la figure 1 , axe d'entraînement 1 et pignon 6 pour le mécanisme de la figure 3, axe d'entraînement 1 et roue 4 pour le mécanisme de la figure 4), est monté un organe d'affichage circulaire 12 et 13 à N bras équi-répartis autour de l'axe. On définit un organe d'affichage circulaire comme étant un moyen d'affichage de type aiguille ou disque, destiné à être entraîné en rotation autour d'un axe fixe. Les bras peuvent être, par exemple, des aiguilles montées sur un axe ou des index dessinés sur un disque transparent. Sur l'exemple de la figure 5, on a N=3 et chaque bras 12a, 12b,
12c, 13a, 13b et 13c est constitué d'une aiguille. Un cadran 10, muni d'un guichet 11 , est appliqué devant les organes d'affichage 12 et 13, c'est-à-dire entre la glace de la montre et les organes d'affichage. Il est partiellement plein, c'est-à-dire qu'il recouvre la zone balayée par les organes d'affichage 12 et 13 à l'exception d'une zone située en regard du guichet 11. Le guichet
11 est disposé et dimensionné de manière à ce que chaque bras 12a, 12b, 12c, 13a, 13b et 13c des organes d'affichage 12 et 13 soit visible durant une rotation d'un angle de 1807N (soit 60° pour N=3) et masqué durant le reste de sa révolution. De préférence, le guichet 11 est un secteur annulaire dont les bords sont orientés radialement en référence à l'axe de rotation des organes d'affichage 12 et 13.
[0030] Les organes d'affichage 12 et 13 sont disposés de manière à ce qu'un seul des bras 12a, 12b, 12c, 13a, 13b et 13c de l'un des deux organes d'affichage soit toujours visible dans le guichet 11. Pour ce faire, les deux organes d'affichage 12 et 13 sont superposés lorsqu'ils se trouvent au bord du guichet
11 , comme montré à la figure 5a.
[0031] Lorsque l'une des aiguilles 12a, 12b ou 12c, tournant dans le sens horaire (représentées sur la figure par des aiguilles pleines), commence à être visible dans le guichet 11 , tel que le montre la figure 5a, l'aiguille va parcourir la totalité du guichet (figure 5b), à une vitesse définie par la vitesse de rotation de l'axe d'entraînement 1 et, le cas échéant, par les rapports d'engrenage des roues et pignons du premier dispositif de transmission du mouvement. Lorsque l'aiguille 12a, 12b ou 12c aura parcouru la totalité du guichet, soit une rotation de 1807N (60° pour l'exemple), l'une des aiguilles 13a, 13b ou 13c, tournant dans le sens anti-horaire (représentées sur la figure par des aiguilles marquées d'un rond), va apparaître dans ledit guichet (figure 5c). L'aiguille 13a, 13b ou 13c va à son tour parcourir la totalité du guichet, à une vitesse identique à celle de l'aiguille 12a, 12b ou 12c tournant dans le sens horaire, mais dans un sens opposé (figure 5d). L'aiguille tournant dans le sens anti-horaire effectuera également une rotation de 1807N (60° pour l'exemple), jusqu'à ce qu'elle se retrouve au bord du guichet 11 , et que l'une des aiguilles 12a, 12b ou 12c tournant dans le sens horaire devienne visible. On revient alors à la situation de la figure 5a.
[0032] Si tous les bras des organes d'affichage 12 et 13 tournant dans les sens horaire et anti-horaire ont des formes et des dimensions identiques, on obtiendra ainsi l'illusion d'un mouvement rétrograde, avec un affichage utile dans les deux directions de déplacement des aiguilles dans le guichet. [0033] Un tel mécanisme peut être avantageusement utilisé pour l'affichage de toute grandeur temporelle cyclique, telle que la seconde, la minute, l'heure ou le mois. Selon la grandeur choisie, il suffit de définir la vitesse de déplacement des organes d'affichage 12 et 13 (à partir des caractéristiques des roues et pignons des dispositifs d'entraînement, et de la vitesse de rotation de l'axe d'entraînement 1) en fonction de la taille du guichet 11.
[0034] Par ailleurs, une variante de l'invention consiste à différentier la forme, la couleur et / ou la dimension des bras des organes d'affichage, afin de permettre à l'utilisateur d'évaluer instantanément la valeur affichée lorsque l'organe d'affichage visible se déplace dans le sens horaire ou dans le sens anti-horaire. Par exemple, en référence à la figure 6, de grandes aiguilles
(l'une, 14a, est visible sur la figure 6a) peuvent être montées sur l'un des organes d'affichage et de petites aiguilles (l'une, 15a, est visible sur la figure 6b) peuvent être montées sur l'autre organe d'affichage. Les graduations appliquées en regard des grandes aiguilles sont différentes de celles appliquées en regard des petites aiguilles, afin de bénéficier d'une lecture précise lorsque l'organe d'affichage visible tourne dans le sens horaire ou dans le sens anti-horaire. La présente invention permet de réaliser un mouvement donnant l'illusion parfaite d'être rétrograde, sans requérir de cinématique complexe pour entraîner un même organe d'affichage dans deux directions. Il permet également un affichage des informations plus intéressant qu'un rétrograde "faux". De plus, l'affichage utile des informations selon deux sens de déplacement opposés est esthétique. Les éléments nécessaires à la mise en œuvre de cette invention sont limités à des roues, des pignons, des organes d'affichage et un cadran ajouré. Le mécanisme proposé est ainsi très simple à mettre en œuvre par l'homme du métier, contrairement à un mouvement rétrograde "vrai". De plus, l'utilisation de roues et de pignons limite avantageusement les pertes d'énergie, tout en permettant de positionner les organes d'affichage avec une grande précision.