Domaine de l'invention
[0001] La présente invention concerne un mouvement horloger comprenant un dispositif d'entrainement
d'un affichage analogique, notamment d'un affichage de calendrier.
[0002] 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
[0003] 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.
[0004] 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
[0005] Il est avantageux de fournir un dispositif d'entrainement d'un affichage pour un
mouvement horloger qui est économe à fabriquer.
[0006] Il est avantageux de fournir un dispositif d'entrainement d'un affichage pour un
mouvement horloger qui est peu encombrant.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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
[0017] 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
[0018] 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.
[0019] 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.
[0020] 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.
[0021] 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| ).
[0022] 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.
[0023] 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.
[0024] 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.
[0025] 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.
[0026] 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.
[0027] 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.
[0028] 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.
[0029] 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
[0030]
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
1. Mouvement horloger comprenant un dispositif d'entrainement d'un affichage analogique
(2) formé par un disque d'affichage (4) comprenant une denture (5), le dispositif
d'entrainement comprenant une source motrice (8) et un entraînement (6) couplant cette
source motrice (8) à la denture (5), cet entraînement comprenant un mobile à goupilles
(10), formé d'une roue dentée (12) et d'un pignon à goupilles (14), et une roue d'engagement
(18) engageant ladite roue dentée, le pignon à goupilles comprenant au moins deux
goupilles (16a, 16b) espacées par une distance (d16) configurée pour leur positionnement de part et d'autre d'une quelconque dent de
ladite denture (5), caractérisé en ce que ladite roue dentée a un premier profil non circulaire (13a) et ladite roue d'engagement
(18) a un deuxième profil non circulaire (13b) qui est complémentaire au premier profil
non circulaire, et en ce que la roue dentée et la roue d'engagement sont agencées l'une relativement à l'autre
de manière que, lorsque lesdites deux goupilles sont orientées selon une direction
tangentielle (T) à ladite 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.
2. Mouvement horloger selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites deux goupilles sont agencées de manière à définir, lorsque ces deux goupilles
sont sensiblement orientées tangentiellement à ladite denture du disque d'affichage,
un système autobloquant en cas d'un choc subi par le mouvement horloger et exerçant
une force tangentielle sur cette denture.
3. Mouvement horloger selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit pignon à goupilles comprend seulement deux goupilles diamétralement opposées
relativement à l'axe de rotation dudit mobile à goupilles.
4. Mouvement horloger selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que 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,
et en ce que la distance angulaire de la zone angulaire morte est supérieure à dix degrés (50
< |α|).
5. Mouvement horloger selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites 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 ladite zone angulaire morte.
6. Mouvement horloger selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un rapport de réduction entre la roue d'engagement (18) et le mobile à goupilles (10)
est plus important dans la zone angulaire morte qu'en dehors de cette zone angulaire
morte.
7. Mouvement horloger selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'au moins une roue d'affichage auxiliaire (20a) de l'entraînement (6) comprend un élément
d'affichage auxiliaire (24), cet élément d'affichage auxiliaire pouvant opérer dans
la zone angulaire morte (-/+α) sans changement de la position du disque d'affichage
(4).
8. Mouvement horloger selon la revendication précédente, caractérisé en ce que 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.
9. Mouvement horloger selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'affichage auxiliaire est une aiguille (24) montée sur un axe de la roue
d'affichage auxiliaire (20a).
10. Mouvement horloger selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la roue d'affichage auxiliaire forme un mécanisme de chronographe.
11. Mouvement horloger selon l'une des revendications 4 à 10, caractérisé en ce qu'il 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
distinctes.
12. Mouvement horloger selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'un jeu tangentiel sensiblement identique est prévu, lorsque le disque d'affichage
est dans une quelconque position de ladite pluralité de positions distinctes, entre
lesdites deux goupilles orientées tangentiellement et la dent correspondante de ladite
denture qui est insérée entre ces deux goupilles.
13. Mouvement horloger selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source motrice est formée par un moteur électrique bidirectionnel commandé par
une unité électronique du mouvement horloger.
14. Mouvement horloger selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le disque d'affichage est un anneau des quantièmes.