La présente invention est relative au domaine de l'horlogerie, plus particulièrement à un module d'affichage pour une pièce d'horlogerie.

Il existe dans l'état de la technique des montres mécaniques comportant des dispositifs d'affichage notamment de l'heure possédant des caractéristiques originales se démarquant des affichages analogiques traditionnels, lesquels comporte pour la plupart du temps une aiguille des heures et une aiguille des minutes coaxiales au centre du mouvement.

A titre d'exemple, la demande suisse n° 01949/07 (non publiée) divulgue un dispositif d'affichage d'une pièce d'horlogerie, comportant plusieurs prismes allongés. Chaque prisme est susceptible d'être actionné pour pivoter en rotation autour de son axe longitudinal afin de pouvoir orienté l'une de ses faces latérales dans un plan d'affichage de manière à ce que la visualisation de l'ensemble des faces latérales affichées restitue une information relative au temps légal. Le dispositif d'affichage comporte, proche de sa périphérie, plusieurs modules d'affichage, chaque module d'affichage comportant plusieurs prismes allongés agencés côte à côte dans le sens de la longueur afin de former une surface d'affichage. Chaque face latérale de chaque prisme de chaque module possède un aspect visuel adéquat de manière à pouvoir reconstituer l'information relative au temps légale sur la surface d'affichage de l'un des modules d'affichage lorsque les prismes de ce module sont orientés dans le plan d'affichage côte à côte. Le dispositif d'affichage comporte en outre un organe rotatif agencé coaxialement au centre du mouvement, cet organe rotatif étant susceptible de mettre en évidence, par une rotation autour de son axe, l'un des modules d'affichages correspondant à l'heure du temps légal.

On connait également du document EP 1 705 535 une pièce d'horlogerie présentant un mécanisme d'affichage selon le préambule de la revendication 1 du brevet.

Le but de la présente invention est de proposer un autre dispositif d'affichage original pour l'indication notamment des heures.

Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à un module d'affichage d'une pièce d'horlogerie destiné à afficher une suite de caractères alphanumériques et/ou images à différents instants défini par la revendication 1 du brevet.

De préférence, le module d'affichage, selon l'invention, est destiné à afficher successivement, sur l'unité d'affichage centrale, les chiffres 1 à 12 correspondant à l'indication des heures. A cette fin, le module comprend quatre mobiles comportant chacun six ailettes, lesquelles comporte sur l'une et l'autre de leurs faces une partie d'une des chiffres de 1 à 12.

Les caractéristiques de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description d'une forme d'exécution préférentielle, donnée uniquement à titre d'exemple, nullement limitative en se référant aux figures schématiques, dans lesquelles:

• La Figure 1 représente une vue en perspective de dessus du module d'affichage des heures selon l'invention;
• La Figure 2 représente une vue en perspective de dessous de la Figure 1 ;
• La Figure 3 représente une vue en perspective d'une partie de la plateforme;
• La Figure 4 représente une vue intégrale en perspective d'un des mobiles du module d'affichage des heures;
• La Figure 5 représente une vue partielle en perspective de la Figure 4;
• La Figure 6 représente une vue en perspective de dessus d'un mécanisme de déclenchement du module d'affichage de la Figure 1 ;
• La Figure 7 représente une vue en perspective de dessous de la Figure 6;
• La Figure 8 représente une vue en perspective du mécanisme de la Figure 6 et 7 couplé à un régulateur de vitesse;

Selon le mode d'exécution préférentiel de l'invention, le module d'affichage tel qu'illustré à la Figure 1, est adapté pour reconstituer en son centre successivement les chiffres "1 ", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "11" et "12" au moyen de quatre ailettes 1. A cette fin, chacune des ailettes 1 du module d'affichage est susceptible de pivoter autour d'un axe de rotation afin que l'une ou l'autre des ses faces puisse être visible. Chaque ailette 1 possède deux côtés latéraux parallèles l'un par rapport à l'autre et symétrique par rapport à l'axe de rotation de l'ailette. Chaque côté latéral de l'ailette se prolonge par un côté incliné afin de former une partie triangulaire dont l'angle au sommet est de 90° et coïncide avec l'axe de rotation de l'ailette. Cette forme spécifique permet de positionner chaque heure quatre ailettes au centre du module d'affichage où chaque côté incliné de chaque ailette se juxtapose à l'un des cotés inclinés de deux autres ailettes afin de former l'unité d'affichage centrale 2. Afin de reconstituer successivement les chiffres 1 à 12 correspondant à l'indication des heures au moyen de quatre ailettes, le module d'affichage comporte au total 24 ailettes, lesquelles comportent chacune sur l'une et l'autre de leurs faces une fraction d'un des chiffres 1 à 12 (non représenté). En effet, afin de reconstituer les chiffres 1 à 12 au moyen de quatre ailettes, il est nécessaire d'avoir 48 fractions des chiffres (4 x 12) lesquelles sont répartis sur les deux faces de chaque ailette (24 X 2).

La complexité de l'invention réside dans le mouvement à imprimer aux ailettes puisque:

• quatre ailettes doivent être positionnées une fois toute les six heures dans un plan substantiellement identique au centre du module d'affichage;
• les quatre ailettes doivent être orientées les unes par rapport aux autres de manière à avoir un angle de 90° entre les axes de rotation de chaque ailette afin d'être adjacente les unes par rapport aux autres pour former l'unité d'affichage centrale 2.
• chaque ailette doit effectuer une rotation de 180° autour de leur axe 16 afin que la première fraction d'un chiffre agencé sur l'une des leurs faces soit visible pendant une heure au centre du module d'affichage, et que la seconde fraction d'un autre chiffre agencé sur l'autre de leurs faces soit visible pendant une heure lorsque l'ailette est repositionnée au centre du module d'affichage six heure plus tard.

Afin d'obtenir cet entrainement particulier des ailettes, le module comporte une plateforme 3 (Figure 3) pourvu de quatre réceptacles 4 agencés à 90° les uns par rapport aux autres, et destinés à recevoir chacun un mobile 5 (Figure 4). En référence avec la Figure 2, chaque mobile 5 comporte un premier et un second satellite 6a, 6b coaxiaux et en prise avec un premier respectivement un second planétaire 7a, 7b (Figure 3) sur lesquels la plateforme 3 est montée pivotante. Cette dernière comporte une denture sur l'intégralité de sa circonférence afin de pouvoir être entrainée en rotation de 90° une fois par heure par un dispositif d'entrainement qui sera décrit ultérieurement. Les rapports d'engrenage sont déterminés de manière à ce que le premier et le second satellite 6a, 6b effectue une rotation respectivement de 60° et de 120° chaque heure au cours de la rotation de 90° de la plateforme 3.

Selon la Figure 5, chaque mobile 5 comporte un bâti 9 qui est fixé sur le second satellite 6b et sur lequel est disposé un train épicycloïdal. Ce dernier se compose d'un planétaire 10 qui est agencé au centre du bâti 9 et qui est solidaire d'un arbre 11, lequel est relié cinématiquement au premier satellite 6a afin que le planétaire 10 effectue une rotation du 60° au cours du changement d'heure. Le planétaire 10 est en prise avec trois renvois 12 qui engrènent chacun avec un satellite 13 afin que chaque satellite effectue une rotation de 180° par rapport au bâti 9 durant le changement d'heure lorsque la plateforme 3 est entrainée de 90°.

Un support d'ailettes 14 sous forme de tige est monté sur chaque satellite 13 selon l'axe de rotation de celui-ci et comporte à son extrémité supérieure un orifice 15 à l'intérieur duquel un axe 16 est ajusté (Figure 4), lequel comporte à ses deux extrémités une ailette 1.

Afin de positionner chaque heure tour à tour une ailettes de chaque mobile 5 au centre du module d'affichage, les quatre mobiles se déplacent de manière orbitale de 90° lorsque la plateforme 3 est actionnée en rotation de 90° pendant une période déterminée par le dispositif d'entrainement du module d'affichage qui se situe de préférence entre cinq et dix secondes. Durant ce lapse de temps, le bâti 9 effectue une rotation de 120° sur lui-même alors que les trois supports 14 d'ailettes effectuent chacune une rotation de 180° par rapport au bâti 9.

L'une des difficultés majeures que l'invention se propose de résoudre réside dans le mouvement qui doit être imprimé à chaque ailette 1 afin qu'elles effectuent une rotation selon leur axe 16 pour que la première fraction d'un chiffre agencé sur l'une de leurs faces soit visible pendant une heure au centre du module d'affichage, et que la seconde fraction d'un autre chiffre agencé sur l'autre de leurs faces soit visible pendant une heure lorsque l'ailette est repositionnée au centre du module d'affichage six heure plus tard. Cela permet l'affichage de manière successive des chiffres 1 à 12 sur l'unité d'affichage centrale 2 tout en évitant une quelconque collision entre les ailettes au cours du changement d'heure.

A cette fin, en référence avec la Figure 4, un cylindre 17 est monté en pivot autour de chaque support 14 d'ailettes. L'une des extrémités de ce cylindre 17 est solidaire d'un engrenage elliptique 18, lequel est en prise avec un mobile 19 comportant une denture particulière sur l'intégralité de son pourtour. L'autre extrémité du cylindre 17 comporte un premier pignon conique 20, lequel est agencé pour entrainé un second pignon conique 21 monté sur l'axe 16 du support d'ailettes 14.

La géométrie du mobile 19 et des engrenages elliptiques 18 est déterminée de manière à induire une variation du rapport d'engrenage pour que, chaque heure, chaque ailette tourne autour de son axe de rotation de deux tours, respectivement de trois tours en alternance de manière à afficher successivement les chiffres 1 à 12. Plus particulièrement, la circonférence du mobile 19 est due à une relation mathématique permettant d'avoir la meilleure rotation possible. Les engrenages elliptiques 18 sont agencés à 120° les uns par rapport aux autres, afin que chaque engrenage 18 engrène avec l'un des trois segments rectilignes du mobile 19 au cours d'un changement d'heure puis avec l'un des segments courbés dudit mobile 19 au cours du changement d'heure suivant (incrémentation d'une unité des heures). Lorsque l'engrenage elliptique 18 se déplace le long du segment rectiligne, respectivement du segment courbé du mobile 19, le cylindre 17 pivote de 144° respectivement de 216° autour de son axe. Les rapports d'engrenage entre les deux pignons coniques 20, 21 sont déterminés de manière à ce que les ailettes de chaque support 14 effectue un tour autour de leur axe de rotation au cours du changement d'heure, puis un tour et demi au cours du changement d'heure suivant. Etant donné que chaque ailette, se repositionne au centre du module d'affichage toutes les six heures, celle-ci aura par conséquent effectué durant ce lapse de temps 7.5 tours autour de l'axe 16. Ceci permet d'orienter chaque ailette pour que l'une et l'autre de leurs faces soit visible au centre du module pendant une heure, et ce à un intervalle de six heures.

Le profil des dentures du mobile 19 et des engrenages elliptiques 18 est obtenu au moyen de logiciels du type Pro/ENGINEER^™ dont la capacité de calcul permet aujourd'hui de concevoir virtuellement des engrenages composés de "roues" aux formes assez extrêmes et d'analyser différents paramètres tels que les jeux angulaires et le rendement sur le passage d'une dent pour une forme donnée. Il est possible de nos jours de fabriquer ces "roues" grâce notamment à un procédé de photolithographie profonde.

Le tableau ci-après récapitule les mouvements imprimés aux éléments essentiels du module d'affichage après chaque heure. Affichage des heures Porte-satellite Bâti Ailette Support 14 Axe 16 1 0° 0° 0°/Ailette 1 0°/face 1 2 90° 120° 180° 1 tour/face 1 3 180° 240° 360° 2.5 tours/face 2 4 270° 360° (1 tour) 180°/Ailette 2 3.5 tours/face 2 5 360° (1 tour) 480° 720° 5 tours/face 1 6 450° 600° 900° 6 tours/face 1 7 540° 720° (2 tours) 0°/Ailette 1 7.5 tours/face 2 8 630° 940° 1260° 8.5 tours/face 2 9 720° (2 tours) 1060° 1440° 10 tours/face 1 10 810° 1180° (3 tours) 180°/Ailette 2 11 tours/face 1 11 900° 1300° 1800° 12.5 tours/face 2 12 990° 1420° 1980° 13.5 tours/face 2 1 1080° (3 tours) 1640° (4 tours) 0° (2160°) 15 tours/face 1

Selon ce tableau, le bâti 9 de chaque mobile 5 effectue un tour complet sur lui-même en l'espace de trois incréments de l'indication des heures lorsque le la plateforme 3 effectue trois-quarts de tours. Durant ce lapse de temps, le support 14 effectue en tour et demi et permet de positionner au centre du module l'une et l'autre des ailettes de chaque support pendant une heure et ce à trois heure d'intervalle. Enfin, l'axe 16 de rotation des ailettes effectue respectivement 7.5 et 15 tours au cours de six respectivement douze incrémentations des heures afin que la première fraction d'un chiffre agencé sur l'une des faces de chaque ailette soit visible pendant une heure au centre du module d'affichage, et que la seconde fraction d'un autre chiffre agencé sur l'autre de ses faces soit visible pendant une heure lorsque l'ailette est repositionnée au centre du module d'affichage six heure plus tard.

Afin que le module d'affichage puisse être actionné toutes les heures pour effectuer le changement d'heure, un mécanisme de déclenchement est agencé pour entrainer en rotation, chaque heure, la plateforme 3 de 90°. A cet effet, le mécanisme de la Figure 6 comporte un barillet 30 dont l'arbre est connecté à la chaussée 31 ce qui permet d'emmagasiner dans le ressort de barillet, et ce pendant une heure, l'énergie nécessaire pour actionner le module d'affichage. Le tambour du barillet est destiné à être en prise avec la plateforme 3 qui comporte une denture sur sa circonférence (Figures 1 à 3). Le mécanisme comporte en outre une roue de déclenchement 32 qui est reliée cinématiquement au barillet 30 par un rapport de un par l'intermédiaire d'un mobile 33 afin que la roue de déclenchement 32 effectue également une rotation par heure.

En référence avec la Figure 7, une came 34 est fixée sur la roue de déclenchement 32 alors qu'un colimaçon 35 est chassé sur la chaussé. Un levier de déclenchement 36 est agencé pour être en contact permanent avec le colimaçon 35 et comporte une arête 37 agencée pour venir en butée contre un flanc radial de la came 34. La rotation du colimaçon 35 permet de faire basculer progressivement le levier 36 autour de son axe de pivotement afin que l'arête 37 se déplace le long du flanc radial de la came 34 pendant une heure jusqu'à ce qu'elle soit complètement dégagée de ladite came 34. A cet instant, cette dernière n'est plus bloquée par le levier 36 libérant ainsi le tambour du barillet 30. La rotation de ce dernier entraine la roue de déclenchement 32 qui effectue un tour jusqu'à ce que l'arête 37 du levier du levier 36 vienne à nouveau en butée contre le flanc radial de la came 34. Le rapport entre la roue de déclenchement 32 et le barillet 30 étant de un, celui-ci effectue également une rotation de 360° chaque heure pour entrainé la plateforme 3 de 90°.

Selon la Figure 6, un premier doigt 38 est fixé sur l'axe de la roue de déclenchement 32 et est agencé pour actionner une bascule 39 qui se trouve dans la trajectoire d'un second doigt 40 (Figure 7), lequel est en liaison pivot sur la chaussée 31. Le but de ce mécanisme est de réduire le temps de réglage de l'horloger. Le levier de déclenchement 36 peut ainsi être agencé de manière à ce que l'arrête 37 se retrouve en avance sur le "point haut" de la came de déclenchement 32 par rapport au point de contact du levier 36 sur le "point haut" du colimaçon 35. Lorsque l'arête 37 du levier 36 est dégagée une fois par heure de la came 34, la roue de déclenchement 32 est entrainée en rotation à l'unisson avec le premier doigt 38 qui vient frapper la bascule 39. Cette dernière vient alors actionner en rotation le second doigt 40 qui entraine le colimaçon 35, permettant ainsi au levier 36 de dépasser le point haut du colimaçon. Lorsque le levier 36 à fini son saut, un ressort de rappel (non illustré) vient replacer les éléments dans leurs positions initiales. Sans ce mécanisme, il aurait fallu régler le "point haut" du colimaçon 35 exactement au "point haut" de la came 34 sur le levier 36.

Pour maîtriser et optimiser les énergies cinétiques en présence, un régulateur de vitesse à inertie 42 est relié à la roue de déclenchement 32 au moyen d'une roue intermédiaire 41 (Figure 8) afin que le tambour du barillet 30 effectue une rotation de 360° en l'espace d'une période située de préférence entre six et huit secondes.

Il va de soit que l'invention n'est pas limitée au mode d'exécution préférentiel décrits ci-dessus mais qu'elle englobe, au contraire toutes les variantes d'exécution. A titre d'exemple, les ailettes peuvent comporter chacune une partie d'une image afin de pouvoir reconstituer à différents instants différentes images.