MOUVEMENT HORLOGER COMPRENANT UN DISPOSITIF D'ENTRAÎNEMENT D'UN AFFICHAGE ANALOGIQUE

Domaine de l'invention

La présente invention concerne un mouvement horloger comprenant un dispositif d'entrainement d'un affichage analogique, notamment d'un affichage de calendrier.

La présente invention concerne aussi un mouvement horloger comprenant un dispositif d'entrainement de deux indicateurs analogiques indépendants par une seule et même source motrice, en particulier un moteur électromagnétique.

Résumé de l'invention

Un but de l'invention est de fournir un dispositif d'entrainement d'un affichage analogique, en particulier d'un anneau des quantièmes dans un mouvement horloger, qui est résistant aux chocs la plupart du temps.

Un autre but de l'invention est de fournir un dispositif d'entrainement d'un affichage analogique multifonctionnel ayant une seule source motrice, en particulier un entrainement d'un anneau des quantièmes et d'une aiguille de chronographe à l'aide d'un seul moteur, qui soit efficace pour chaque fonction de cet affichage et qui permette une activation indépendante d'au moins une fonction relativement à une deuxième fonction de cet affichage

Il est avantageux de fournir un dispositif d'entrainement d'un affichage pour un mouvement horloger qui est économe à fabriquer.

Il est avantageux de fournir un dispositif d'entrainement d'un affichage pour un mouvement horloger qui est peu encombrant.

Des objets de l'invention sont réalisés par un mouvement horloger comprenant un dispositif d'entrainement d'un affichage analogique selon la revendication 1. Les revendications dépendantes décrivent des aspects avantageux de l'invention.

Dans la présente invention, un mouvement horloger comprend un dispositif d'entrainement d'un affichage analogique incluant un disque d'affichage comprenant une denture, une source motrice et un entraînement couplant la source motrice à la denture. L'entraînement comprend un mobile à goupilles, formé d'une roue dentée et d'un pignon à goupilles, et une roue d'engagement engageant ladite roue dentée du mobile à goupilles. Le pignon à goupilles comprend au moins deux goupilles espacées par une distance configurée pour leur positionnement de part et d'autre d'une quelconque dent de ladite denture. La roue dentée a un premier profil non circulaire et la roue d'engagement a un deuxième profil non circulaire qui est complémentaire au premier profil non circulaire, la roue dentée et la roue d'engagement étant agencées l'une relativement à l'autre de manière que, lorsque les deux goupilles sont orientées selon une direction tangentielle à la denture, ces deux roues ont un premier rapport d'engrenage qui est inférieur à un deuxième rapport d'engrenage entre celles-ci lorsque ces deux goupilles présentent un alignement perpendiculaire à cette direction tangentielle.

Selon un mode de réalisation préféré, les deux goupilles sont agencées de manière à définir, lorsque ces deux goupilles sont orientées tangentiellement à la denture du disque d'affichage, un système autobloquant en cas d'un choc exerçant une force tangentielle sur cette denture.

Par 'profil non circulaire d'une roue', on comprend une roue ayant une denture qui suit une courbe générale autre qu'un cercle ou une roue ayant une denture suivant sensiblement un cercle général mais dont l'axe de rotation n'est pas au centre de ce cercle général. Selon une forme d'exécution particulière, le profil non circulaire de la roue dentée de la roue à goupilles est elliptique ou essentiellement elliptique.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le pignon à goupilles est configuré par rapport à la denture du disque d'affichage de sorte à avoir une zone angulaire morte pour l'entrainement du disque d'affichage. La distance angulaire de la zone angulaire morte est prévue supérieure à dix degrés. Selon une variante préférée, les deux goupilles du pignon à goupilles bloquent, en cas d'un choc, la rotation du disque d'affichage lorsque le pignon à goupilles est dans une position angulaire de la zone angulaire morte.

Selon une forme d'exécution principale, un rapport de réduction entre la roue d'engagement et la roue à goupilles est plus important dans la zone angulaire morte susmentionnée qu'en dehors de celle-ci.

Selon une forme d'exécution avantageuse, au moins une des roues de l'entraînement comprend un élément d'affichage auxiliaire, l'élément d'affichage auxiliaire pouvant opérer dans la zone angulaire morte de manière indépendante du disque d'affichage susmentionné.

Selon une forme d'exécution, la roue d'affichage auxiliaire est configurée pour effectuer une rotation d'au moins 360° lorsque le pignon à goupilles effectue un déplacement angulaire à l'intérieur de la zone angulaire morte. L'élément d'affichage auxiliaire peut par exemple être une aiguille montée sur un axe de la roue d'affichage auxiliaire. Selon une variante particulière, la roue d'affichage auxiliaire est une roue de chronographe.

Selon une forme d'exécution, la source motrice comprend un moteur électrique commandé par une unité électronique du mouvement horloger. Ce moteur peut être bidirectionnel.

D'autres buts et aspects avantageux de l'invention apparaitront à la lecture des revendications, ainsi que de la description détaillée de formes d'exécution ci-après.

Brève description des dessins

La description détaillée suivante est faîte en référence aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs, dans lesquels :

• La Fig. 1 est une vue en perspective schématique d'un dispositif d'entrainement d'un affichage pour un mouvement horloger, selon une forme d'exécution de l'invention, cette figure illustrant un disque de quantième en déplacement d'une position d'arrêt vers une prochaine position d'arrêt;
• La Fig. 2 est une vue en plan correspondant de la forme d'exécution de la Fig. 1 mais avec le disque de quantième dans une position d'arrêt, à savoir de repos ou de non entraînement ;
• La Fig. 3A est une vue illustrant un agrandissement partiel de la Fig. 2 ;
• La Fig. 3B est une vue similaire à la figure 3A mais montrant le dispositif d'entrainement dans une position limite d'une zone angulaire morte dans laquelle le disque de quantième demeure immobile ; et
• La Fig. 3C est une vue similaire à la figure 3A mais montrant la position de la figure 1 où le disque de quantième est en déplacement d'une position d'arrêt vers une prochaine position d'arrêt.

Description détaillée de l'invention

Faisant référence aux figures, un mouvement horloger 2 comprend un dispositif d'entrainement d'un affichage selon une forme d'exécution de l'invention. Cet affichage est formé par un disque d'affichage 4 et le dispositif d'entrainement comprend un entraînement 6 et une source motrice 8. La source motrice 8 peut par exemple comprendre un moteur électrique commandé par une unité électronique (non illustrée) d'un mouvement horloger du type électronique. Dans le cadre de l'invention, la source motrice 8 peut également comprendre une source d'énergie mécanique entraînant un moteur mécanique, ou un système hybride. L'invention est surtout utile pour une source motrice 8 comprenant un moteur électrique dont le couple à l'arrêt est relativement faible et où un mécanisme de blocage de l'entraînement 6 est nécessaire en cas de choc. Dans la forme d'exécution illustrée, le moteur électrique comprend un pignon de sortie 22 couplé à un train de roues 20c, 20b, 20a de l'entraînement 6. Le train de roues 20c, 20b, 20a est couplé au disque d'affichage 4 à travers un mobile à goupilles 10 et une roue 18 d'engagement du mobile à goupilles. La roue d'engagement 18 est montée de manière fixe sur une autre roue dentée 19 couplée au train de roues 20a, 20b, 20c.

Dans la forme d'exécution illustrée, le disque d'affichage 4 est sous forme d'un anneau comprenant une denture 5 à la périphérie intérieure de l'anneau, la denture 5 engageant le mobile à goupilles 10. Dans une variante (non illustrée) la denture 5 pourrait être disposée à la périphérie extérieure du disque d'affichage qui pourrait être sous forme soit d'un disque plein soit d'un anneau. Dans une variante (non illustrée), le disque d'affichage pourrait être un segment d'anneau ou de disque, le dispositif d'affichage étant dans ce cas bidirectionnel. Dans une forme d'exécution, le disque d'affichage est un disque d'affichage de quantième, à savoir un disque indiquant la date (jour du mois). Dans le cadre de l'invention, dans d'autres formes d'exécution, le disque d'affichage pourrait être utilisé pour afficher toute autre fonction non continue telle que par exemple les fonctions: « AM / PM »; 'CHR' pour chronographe; « GMT »; 'TMR' pour minuteur; « AL On / AL Off » pour l'activation / la désactivation d'un réveil.

Le mobile à goupilles 10 comprend une roue dentée 12 avec un profil non circulaire 13a, et un pignon à goupilles 14 comprenant des goupilles 16, notamment une paire de goupilles 16a, 16b. Le pignon à goupilles 14 peut par exemple être sous forme d'une paire de goupilles cylindriques disposées de part et d'autre de l'axe de rotation A₁₀ de la roue dentée 12 et fixées directement à la roue dentée ou à un plateau ou disque monté sur la roue dentée 12. Les goupilles peuvent également directement faire partie de la roue dentée 12, par exemple en injectant, formant ou usinant les goupilles d'un seul tenant avec la roue dentée 12.

Dans une position d'arrêt telle qu'illustrée dans les figures 2 et 3a, les goupilles 16a, 16b sont configurées pour être disposées de part et d'autre d'une quelconque dent 5a du disque d'affichage. Dans la position d'arrêt, les goupilles bloquent une rotation du disque d'affichage 4. En effet, dans cette position, la paire de goupilles 16 est essentiellement orientée de sorte qu'une ligne traversant les goupilles et l'axe de rotation A₁₀ de la roue à goupilles 10 correspond à une direction tangentielle T à la direction de rotation du disque d'affichage sur la dent engagée, en d'autres termes à une direction tangentielle au cercle général défini par la denture 5 en un point correspondant à la dent 5a. La distance d₁₆ séparant la paire de goupilles 16a, 16b correspond à l'épaisseur d₅ d'une dent 5a plus un certain jeu permettant à la paire de goupilles de pivoter autour d'une dent de sorte que l'axe de rotation A₁₀ du pignon à goupilles peut se trouver à une certaine profondeur par rapport à l'extrémité libre 21 de la dent 5a. Cela permet aux goupilles 16a, 16b d'être positionnées de part et d'autre de la dent 5a et de pouvoir subir une rotation entre deux angles limites +/- α par rapport à la direction tangentielle T, la distance angulaire entre ces deux angles limites -α et +α formant une zone angulaire morte pour l'entraînement du disque d'affichage, c'est-à-dire une zone angulaire où le mobile à goupilles n'entraîne pas le disque d'affichage. En particulier, le pignon à goupilles est configuré par rapport à la denture du disque d'affichage de sorte à avoir une zone angulaire morte (+/-α) pour l'entrainement du disque d'affichage supérieure à un jeu d'engrenage classique. La distance angulaire de la zone angulaire morte est généralement supérieure ou sensiblement égale à dix degrés (5°< |α| ).

La distance entre les goupilles, les dimensions de la dent et la position de l'axe de rotation du pignon à goupilles sont configurées de préférence de sorte que la valeur absolue des deux angles limites +/-α relativement à la direction tangentielle T commence en dessus d'une valeur maximale usuelle du jeu dans un rouage (environ 5° dans des cas défavorables) pour s'étendre, dans une variante préférée, environ jusqu'à la fin de la zone autobloquante permettant un blocage du disque lors d'un choc (notamment entre +/- 10° et +/- 20° selon les mécanismes d'entraînement). La zone morte peut néanmoins s'étendre au-delà de cette limite selon les variantes d'exécution. Ainsi, cette distance angulaire peut être supérieure à 40°. Dans l'exemple représenté à la Figure 3B, la distance angulaire est sensiblement égale à 90°(+/- 45°). Cependant, dans un mode de réalisation particulier avec une fonction auxiliaire qui sera décrit par la suite, on peut volontairement limiter l'utilisation de la zone morte à la zone angulaire autobloquante pour le mobile à goupilles. Dans cette zone angulaire autobloquante, lorsqu'il y a une force de rotation appliquée sur le disque d'affichage 4, par exemple une force inertielle due à un choc, la dent 5a engage l'une ou l'autre des goupilles 16a, 16b qui bloque la rotation du disque d'affichage par rapport à l'entraînement 6. Selon deux modes particuliers, on peut utiliser la zone angulaire morte entre les angles limites -α et +α ou la zone angulaire autobloquante (étant entendu que la distance angulaire de cette dernière est inférieure ou égale à celle de la zone angulaire morte) pour d'autres fonctions auxiliaires, par exemple une fonction de chronographe, puisque le disque d'affichage 4 reste dans sa position d'arrêt entre les angles limites -α et +α.

Dans l'exemple illustré, la fonction auxiliaire peut être effectuée par une ou plusieurs aiguilles 24 montées sur un ou plusieurs axes des roues 20a, 20b, 20c du train de roues couplant la source motrice 8 au mobile à goupilles 10. Dans l'exemple illustré, l'une des roues est une roue chronographe 20a avec un axe sur lequel l'aiguille chronographe 24 est montée, le rapport de réduction entre cette roue et le pignon à goupilles 14 étant tel que lorsque cette roue effectue un tour, le pignon à goupilles effectue au maximum une rotation d'angle α correspondant à la moitié de la distance angulaire de la zone angulaire morte +/- α. Dans cette fonction chronographe, lorsque l'aiguille chronographe 24 a effectué un tour complet, elle est retournée en arrière par le moteur électrique de sorte que l'on puisse continuer le comptage sans pour autant changer la position du disque d'affichage 4. La roue chronographe peut être utilisée par exemple pour l'indication des secondes, des minutes ou des heures. Dans la zone angulaire morte -α jusqu'à +α, on peut donc utiliser les roues du train de roues 20a, 20b, 20c couplées à la source motrice 8 pour toute fonction voulue sans pour autant perturber l'affichage du disque d'affichage 4 ; ce qui permet de diminuer le nombre de moteurs nécessaires dans le mouvement horloger pour les diverses fonctions souhaitées. Bien entendu, en fonction des rapports de réduction et de l'affichage voulus, une autre roue du train que celle utilisée dans l'exemple illustrée ou une roue additionnelle, en relation d'engrènement avec l'une des roues du train de roues, pourrait être utilisée pour la fonction souhaitée.

Selon un aspect de l'invention, la roue dentée 12 du mobile à goupilles 10 ainsi que la roue d'engagement de la roue à goupilles 18 ont des profils 13a, 13b non circulaires configurés pour une rotation angulaire plus lente dans la zone angulaire morte que dans la zone active (en dehors de la zone angulaire morte). Cela permet d'effectuer une transition rapide de l'affichage lorsque l'on n'est plus dans la zone angulaire morte. Un premier avantage est que cela permet un changement rapide de position du disque d'affichage 4 et notamment de minimiser l'intervalle de temps durant lequel le pignon à goupilles 14 se trouve en dehors d'une zone angulaire où le pignon à goupilles ne bloque pas sûrement le disque d'affichage 4 en cas de choc ou d'autres couples inertiels appliqués sur le disque d'affichage par rapport à l'entraînement 6.

De plus, la configuration selon la forme d'exécution représentée permet d'avoir un rapport de réduction entre la roue d'engagement 18 et la roue à goupilles 10 plus important dans la zone angulaire morte que dans la zone active (hors de la zone angulaire morte). Cela permet de réduire le rapport de réduction nécessaire dans l'entraînement pour obtenir notamment une rotation entière de la roue chronographe 20a tout en restant confortablement dans la zone angulaire morte -/+ α. Dans une variante préférée, la roue d'affichage auxiliaire 20a est configurée pour pouvoir effectuer une rotation d'au moins 360° lors d'un déplacement angulaire à l'intérieur de la zone angulaire morte. Dans l'invention, pour un couple d'entraînement minimum donné qui est nécessaire à l'entraînement du disque d'affichage par le pignon à goupilles, on obtient une zone angulaire au niveau de la roue 20a, correspondant à la zone angulaire morte du mobile à goupilles, qui est plus étendue que dans le cas de roues circulaires avec des axes de rotation centraux. Pour une rotation de l'angle limite α de la zone angulaire morte du pignon à goupilles 14, la distance angulaire maximale parcourue par la roue 20a associé à un indicateur auxiliaire 24 est obtenue grâce à une multiplication maximale entre le pignon à goupilles 14 et la roue 20a, et donc à une réduction maximale dans l'autre sens. Dans la zone angulaire morte autour de la position tangentielle des deux goupilles 16a, 16b, on a donc une forte réduction entre la roue 20a et le pignon à goupilles 14. Ainsi, la roue 20a peut effectuer une rotation sur une relativement grande plage angulaire sans que le disque d'affichage 4 ne bouge de manière significative.

Dans une forme d'exécution, le profil non circulaire 13a de la roue dentée 12 peut avoir par exemple une forme elliptique ou essentiellement elliptique, le profil non circulaire 13b de la roue d'engagement de la roue à goupilles18 étant complémentaire. Le profil non circulaire 13b de la roue d'engagement de la roue à goupilles 18 est dans l'exemple illustré excentré par rapport à l'axe de rotation A₁₈ de cette roue. La roue d'engagement 18 effectue donc deux tours pour chaque tour du mobile à goupilles 10. Les profils des dents peuvent être configurés pour un contact en point ou en ligne pour minimiser les forces de frottement, ces profils pouvant être définis en utilisant des méthodes en soi connues.

Dans un mode de réalisation préféré, le mouvement horloger comprend en outre un sautoir de positionnement du disque d'affichage, ce sautoir étant agencé de manière à maintenir ce disque d'affichage dans une pluralité de positions d'affichage distinctes. Dans une variante avantageuse, un jeu tangentiel sensiblement identique est prévu, lorsque le disque d'affichage est dans une quelconque position de la pluralité de positions d'affichage distinctes, entre les deux goupilles 16a, 16b orientées tangentiellement et une dent correspondante 5a de la denture 5 qui est insérée entre ces deux goupilles.

Dans l'exemple illustré, le pignon moteur 22 est couplé à travers trois roues successives 20c, 20b, 20a à la roue 19 sur laquelle la roue d'engagement de la roue à goupilles 18 est montée, mais il est bien entendu possible d'avoir un autre nombre ou arrangement de roues dans l'entraînement 6 en fonction des caractéristiques de la source motrice 8, le rapport de réduction entre roues du train de roues 20a, 20b, 20c, les dimensions du disque d'affichage, et la fonction d'affichage auxiliaire souhaitée.

Des avantages de formes d'exécution de l'invention comprennent entre autres : la bidirectionnalité du disque d'affichage, l'optimisation du temps durant lequel le disque d'affichage reste en position bloquée, un mécanisme compact avec peu de pièces, et la possibilité d'intégration de cette technologie dans une plateforme modulable de mouvements horlogers traditionnels.

Liste de références

• Mouvement horloger 2

  • Disque d'affichage de quantième 4

    • Denture 5

      • Dent 5a

  • Dispositif d'entrainement d'un affichage

    • Entrainement 6

      • Mobile à goupilles 10

        • axe de rotation A10
        • Roue dentée 12

          • Profil non circulaire 13a

        • Pignon à goupilles 14

          • Goupilles 16 (paire de goupilles 16a, 16b)

      • Roue d'engagement 18 (de la roue à goupilles)

        • Profil non circulaire 13b
        • axe de rotation A18

      • Roue dentée 19
      • Roues 20a, 20b, 20c

        • Roue d'affichage auxiliaire (p.ex. chronographe) 20a

      • Source motrice 8

        • Pignon moteur 22
        • Moteur électrique

  • Aiguille d'affichage auxiliaire 24
  • Angle limite α d'une zone angulaire morte (demi distance angulaire de la zone)
  • T direction tangentielle
  • d₁₆ distance séparant la paire de goupilles
  • d₅ épaisseur d'une dent