[0001] La présente invention concerne un dispositif d'affichage des phases de la lune, notamment dans une montre ou une autre pièce d'horlogerie, comportant un cadran muni d'un guichet circulaire, un indicateur mobile en forme de plaque, se déplaçant derrière le cadran et ayant une ligne de séparation sensiblement en forme de S entre une zone sombre et une zone claire qui peuvent être vues à travers le guichet, l'indicateur ayant un axe de pivotement qui passe par un centre de symétrie de la ligne de séparation, un élément d'entrée monté de manière rotative sur une platine et faisant un nombre déterminé de tours par lunaison, et un mécanisme de transmission assurant une liaison cinématique entre l'élément d'entrée et l'indicateur.
[0002] Dans les dispositifs traditionnels d'affichage des phases de la lune,
un disque portant deux images de la pleine lune fait un demi-tour par lunaison derrière une fenêtre semi-circulaire de forme particulière, illustrée par exemple dans le brevet US 508 467. L'un des bords de la fenêtre comporte deux arcs convexes qui mordent sur l'image de la pleine lune, respectivement pendant que la lune croît et décroît. La forme de l'image de lune ainsi affichée est correcte seulement au début et à la fin de la lunaison (en partant de la nouvelle lune), lorsque la partie éclairée a la forme d'un croissant, et à la pleine lune.
Pendant les autres phases, l'image affichée a une forme fausse, parce que la forme de la ligne de séparation entre la zone claire et la zone sombre n'est pas conforme à la réalité: elle est courbe au lieu d'être droite au premier et au dernier quartier, et elle est incurvée dans le mauvais sens entre chaque quartier et la pleine lune.
[0003] Différentes solutions ont été proposées pour éviter cet inconvénient.
[0004] Un dispositif d'affichage du genre indiqué ci-dessus en préambule est décrit dans le brevet US 6 507 536 et comporte deux disques indicateurs rotatifs partiellement superposés, portant chacun une zone sombre délimitée par une courbe. Le reste du disque supérieur est transparent pour laisser voir une partie du disque inférieur, en dehors de la phase de nouvelle lune. Les deux disques sont entraînés de manière synchrone par des engrenages.
Leurs zones sombres respectives se combinent derrière le guichet pour donner, à chaque phase de la lune, une image où la forme de la zone claire correspond autant que possible à celle de la lune vue de la terre. Un tel dispositif est relativement encombrant en plan. Aux phases où la ligne de séparation est formée par combinaison des zones sombres des deux disques, on ne peut pas toujours éviter l'apparition d'une cassure dans cette ligne à l'endroit où les bords des deux zones sombres se croisent.
En outre, l'image de la lune ne peut pas être formée dans un seul plan, puisqu'elle se compose de deux parties décalées mutuellement en profondeur dans la direction de vision, et cela constitue un inconvénient d'un point de vue esthétique.
[0005] Dans la demande de brevet EP 1 103 872, la lune est représentée par un disque circulaire transparent qui se déplace linéairement devant un écran sombre ayant une ouverture allongée sinueuse. La largeur de l'ouverture varie d'un maximum au milieu, correspondant au diamètre du disque lunaire, à zéro aux extrémités. Le disque lunaire se déplace en s'appuyant contre une surface de came sinueuse, de telle sorte qu'un des bords de l'ouverture est tangent au disque et que l'autre bord forme une ligne de séparation à peu près conforme à la réalité, entre la partie claire et la partie sombre du disque lunaire.
Cependant, le dispositif décrit dans ce document est trop encombrant pour être incorporé dans une montre. En outre, un tel affichage est peu lisible s'il n'est pas éclairé par l'arrière.
[0006] La présente invention a pour objet un dispositif d'affichage des phases lunaires permettant d'éviter dans une large mesure les inconvénients de l'art antérieur et de montrer, dans un guichet circulaire, une image de la zone éclairée et de la zone sombre de la lune qui soit aussi proche que possible de la réalité.
Un but additionnel est de permettre de représenter les deux zones susmentionnées dans un même plan.
[0007] A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'affichage du genre indiqué en préambule, caractérisé en ce que le mécanisme de transmission comporte un support rotatif faisant deux tours par lunaison et dont l'axe de rotation est décentré par rapport au guichet, en ce que l'indicateur est monté de manière pivotante en un point du support rotatif dont la trajectoire passe par le centre du guichet, et en ce que ladite liaison cinématique est agencée de telle sorte que l'indicateur effectue un tour par lunaison par rapport au cadran.
[0008] Par rapport au dispositif illustré par le brevet US 6 507 536, cet agencement se distingue avant tout par l'utilisation d'un seul indicateur mobile,
dont le mouvement est plus complexe que le simple mouvement rotatif prévu dans ledit brevet. D'une part, ceci permet de combiner d'une manière optimale la forme en S de la ligne de séparation et les mouvements de l'organe indicateur par rapport à la position et la taille du guichet, afin que la partie de la ligne de séparation visible dans le guichet corresponde le plus possible à la réalité.
D'autre part, la zone claire et la zone sombre de l'organe indicateur peuvent avantageusement se trouver dans un même plan.
[0009] En outre, cet agencement permet un mode de réalisation particulièrement avantageux qui se caractérise en ce que le mouvement de l'indicateur au cours d'une lunaison comprend une première et une troisième étape durant lesquelles l'indicateur se déplace sans tourner sensiblement par rapport au cadran, et une deuxième et une quatrième étape durant chacune desquelles l'indicateur se déplace en tournant sensiblement d'un demi-tour par rapport au cadran.
Grâce à une telle combinaison de mouvements de translation et de rotation, il est possible de faire évoluer l'image affichée en fonction du temps d'une manière qui imite le mieux possible l'évolution de l'aspect de la lune en fonction du temps.
[0010] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description suivante d'un mode de réalisation préféré et de diverses variantes, servant d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels:
<tb>la fig. 1<sep>est une vue en plan par transparence du mécanisme d'un mode de réalisation préféré d'un dispositif d'affichage des phases de lune selon l'invention, destiné à être entraîné par un mouvement d'horlogerie,
<tb>la fig. 2<sep>est une vue en coupe suivant la ligne brisée ll-ll de la fig. 1,
<tb>les fig. 3 à 5<sep>représentent en plan différents niveaux du mécanisme représenté aux fig. 1 et 2,
<tb>la fig. 6<sep>représente en perspective le mécanisme vu de dessous,
<tb>les fig. 7 à 14<sep>montrent huit positions successives de l'indicateur du dispositif d'affichage, correspondant à des phases de lune décalées chacune d'un huitième de la durée d'une lunaison,
<tb>la fig. 15<sep>est une vue en plan analogue à la fig. 1, représentant un autre mode de réalisation du mécanisme du dispositif d'affichage,
<tb>la fig. 16<sep>est une vue en coupe schématique suivant la ligne XVI-XVI de la fig. 15,
<tb>la fig. 17<sep>est une vue en plan analogue à la fig. 1, représentant encore un autre mode de réalisation du mécanisme du dispositif d'affichage, et
<tb>la fig. 18<sep>est une vue en coupe schématique suivant la ligne XVIII-XVIII de la fig. 17.
[0011] En référence aux fig. 1 à 6, le dispositif d'affichage des phases de lune comporte un cadran 1, qui peut être le cadran d'une montre dans laquelle le dispositif est installé, ce cadran ayant un guichet circulaire 2 à travers lequel l'observateur peut voir un indicateur mobile 3 en forme de plaque, qui se déplace dans son propre plan juste derrière le cadran 1. La surface supérieure de l'indicateur 3 est subdivisée en une zone sombre 4 et une zone claire 5 qui sont séparées l'une de l'autre par une ligne sinueuse 6 approximativement en forme de S, comme on le voit plus clairement dans la fig. 7. La ligne de séparation 6 présente une symétrie de rotation par rapport à son point central C, qui se trouve de préférence sur un tronçon rectiligne 7 de la ligne 6.
Le point C coïncide avec un axe de pivotement 8 de l'indicateur 3. De préférence, la zone sombre 4 est noire et la zone claire 5 est de la couleur jaune utilisée habituellement dans les affichages de phases de lune, mais d'autres couleurs sont utilisables. Les termes "sombre" et "claire" employés ici pour qualifier les zones 4 et 5 de l'indicateur n'ont qu'une valeur relative et doivent être interprétés comme qualifiant des tons ou couleurs capables de représenter les parties de la lune qui sont respectivement non éclairée et éclairée par le soleil.
[0012] Le contour extérieur 10 de l'indicateur 3 ne joue pas de rôle particulier et présente ici approximativement la forme d'un 8.
La forme représentée dans les dessins est choisie de façon à minimiser l'espace occupé par l'indicateur au cours de son mouvement, tout en garantissant que le contour 10 ne sera jamais visible dans le guichet 2. La ligne 12 visible dans la fig. 1 représente la limite extérieure de l'aire parcourue par l'indicateur 3. Sa forme permet notamment de placer le guichet 2 relativement près du centre 11 du cadran 1, où se trouvent habituellement les axes des aiguilles de la montre.
Comme on le voit mieux dans la fig. 7, chacune des zones 4 et 5 de l'indicateur comporte une tête approximativement circulaire 4a, 5a qui est plus grande que le guichet 2, afin de pouvoir couvrir entièrement la superficie de celui-ci pour figurer la nouvelle lune et la pleine lune, et une queue incurvée et effilée 4b, 5b dont la largeur minimale à partir de chaque point de la ligne de séparation 6 est choisie de façon que le contour 10 n'apparaisse pas dans le guichet. A la limite entre la tête et la queue, la plus grande largeur de la queue n'est que peu supérieure au rayon du guichet.
Le contour 10 présente là un angle rentrant qui limite l'aire 12 couverte par l'indicateur 3, spécialement au voisinage du centre 11 du cadran.
[0013] Comme on le voit particulièrement dans la fig. 2, l'indicateur 3 est supporté et entraîné par un mécanisme 14 monté sur une platine 13 d'un mouvement d'horlogerie. Le mécanisme 14 comporte comme élément d'entrée un arbre 15 sur lequel est fixé un plateau de support rotatif 16 qui s'étend au-dessous de l'indicateur 3. L'arbre 15 est monté de manière rotative dans la platine 13, par un palier non représenté, et il est entraîné par le mouvement d'horlogerie de façon à faire deux tours par lunaison autour de son axe 17, c'est-à-dire en environ 29,53 jours.
Des agencements d'engrenages permettant d'obtenir une telle période de révolution à partir de la roue des heures d'un mouvement d'horlogerie sont bien connus et on en trouve diverses variantes dans la littérature horlogère, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de les décrire ici.
[0014] L'indicateur 3 est monté de manière pivotante autour de son axe 8 en un point décentré du plateau 16, par exemple au moyen d'un roulement à billes 18 qui maintient l'indicateur dans une position parallèle au plateau. L'axe 8 de l'indicateur est disposé de façon que sa trajectoire circulaire autour de l'axe 17, donc aussi la trajectoire du point central C de la ligne de séparation 6, passe par l'axe 19 du guichet 2 et donc aussi par le centre D (fig. 7) du guichet.
[0015] Le mécanisme 14 comporte en outre des moyens pour orienter l'indicateur 3 par rapport au cadran 1.
Dans le mode de réalisation préféré décrit ici, ces moyens sont doubles et fonctionnent alternativement: des premiers moyens d'orientation maintiennent l'indicateur 3 dans une orientation constante au cours d'un demi-tour du plateau 16, tandis que des seconds moyens d'orientation bloquent le pivotement de l'indicateur 3 sur le plateau 16 et le font donc tourner avec ce dernier pendant son second demi-tour.
[0016] Les premiers moyens d'orientation comprennent une roue dentée 20 fixée à l'indicateur 3, une roue dentée 21 fixée à la platine 13 et un mobile satellite 22 ayant un arbre 23 monté de manière rotative dans le plateau 16 par un roulement à billes 24 de façon à pouvoir tourner autour de son axe 25.
Le mobile 22 comporte une roue dentée supérieure 26, engrenée en permanence sur la roue 20, et une roue dentée inférieure 27 qui s'engrène temporairement sur la roue 21. En effet, la denture de la roue 21 ne s'étend que sur un peu moins de la moitié de la circonférence, dont la partie restante 28 est lisse et en retrait afin de ne pas toucher la roue 27. Les diamètres primitifs des roues dentées 21 et 27 sont égaux, si bien que lorsque le plateau 16 effectue un demi-tour, par exemple dans le sens de la flèche A, la roue 27 et donc le mobile 22 font un demi-tour dans le même sens. Comme les roues 20 et 26 ont aussi des diamètres égaux, la roue 20 et le plateau 3 font dans le même temps un demi-tour dans le sens contraire par rapport au plateau 16.
Quand celui-ci effectue un demi-tour, le demi-tour de l'indicateur dans le sens opposé a alors pour effet que l'indicateur ne tourne par rapport aux éléments fixes tels que le cadran 1 et la platine 13. En d'autres termes, l'indicateur se déplace alors sans changer d'orientation, en effectuant une translation suivant la trajectoire en demi-cercle de son axe 8. A ce moment, la roue 27 arrive à la fin de la denture 21 et sera dégagée de celle-ci au cours du second demi-tour du plateau 16, durant lequel les seconds moyens d'orientation agiront.
[0017] Les seconds moyens d'orientation comprennent une came fixe 30, disposée entre la roue fixe 21 et la platine 13, et une came rotative 31 qui fait partie du mobile satellite 22.
La came 30 présente une surface de came sensiblement circulaire 33, centrée sur l'axe 17, dont les extrémités se prolongent par deux arcs 34 de plus petit rayon, entre lesquels la came 30 présente un évidement 35. La came 31 est formée par un disque dans lequel sont découpés deux évidements symétriques formant des surfaces de came 36 de même rayon que la surface 33 de la came 30. La came 31 a ainsi approximativement la forme d'une double hache, dont les extrémités 37 peuvent s'engager dans l'évidement 35 de la came 30 pendant que les roues dentées 21 et 27 sont en prise.
[0018] Au moment où la roue dentée 27 du mobile satellite 22 se dégage de la denture de la roue 21, l'une des surfaces de came 36 de la came 31 s'appuie en glissant sur la surface de came 33 de la came fixe 30.
Ainsi, pendant le demi-tour suivant du plateau 16, le pivotement du mobile 22 et de l'indicateur 3 sur le plateau 16 est bloqué, de sorte que l'indicateur tourne en un bloc avec le plateau. Il tourne donc d'un demi-tour par rapport au cadran 1 pendant le second demi-tour du plateau. Ensuite, la roue 27 s'engrène de nouveau sur la roue 21 et le cycle recommence. L'indicateur 3 effectuera à nouveau un demi-tour par rapport au cadran au cours du prochain tour complet du plateau 16.
[0019] Les mouvements décrits ci-dessus de l'indicateur 3 au cours de deux tours du plateau 16, c'est-à-dire d'une lunaison, se traduisent par les positions représentées aux fig. 7 à 14.
Dans ces dessins, le cadran 1 est supposé être transparent pour mieux laisser voir les positions de l'indicateur, mais en pratique il est évidemment opaque et un observateur ne peut voir que la partie de l'indicateur 3 située derrière le guichet 2 et formant une image des différentes phases de la lune.
[0020] La fig. 7 représente la phase de nouvelle lune, où seule la zone sombre 4 est visible dans le guichet 2. Le centre C de l'indicateur se trouve alors en dehors du guichet, de même que toute la ligne de séparation 6.
A cette phase, la roue 27 commence à s'engrener sur la roue fixe 21 et l'indicateur 3 va donc se déplacer sans pivoter pendant que son centre C se déplace comme l'indique la flèche B.
[0021] Quand l'âge de la lune atteint un huitième de la lunaison, l'indicateur 3 a la position représentée en fig. 8 et il donne dans le guichet 2 l'image d'un croissant de lune croissante. L'indicateur continue de se déplacer sans pivoter, jusqu'à la phase de premier quartier représentée à la fig. 9. Le tronçon de la ligne de séparation 6 qui est alors visible dans le guichet 2 est sensiblement rectiligne, conformément à l'aspect réel de la lune au premier quartier.
[0022] A ce moment, la roue 27 sort de prise de la roue 21 et ce sont les cames 30 et 31 qui commanderont ensuite l'orientation de l'indicateur 3, pour le faire pivoter comme on l'a décrit plus haut.
Ce pivotement se remarque dans la fig. 10, qui représente la lune gibbeuse croissante, et se poursuit jusqu'à la position de pleine lune représentée à la fig. 11, où l'on ne voit plus que la zone claire 5 dans le guichet 2, tandis que la ligne de séparation 6 n'est plus visible.
[0023] A partir de la pleine lune, les premiers moyens d'orientation rentrent en action pour maintenir constante l'orientation de l'indicateur 3 dans la phase de lune gibbeuse décroissante, représentée à la fig. 12, jusqu'à la phase de dernier quartier représentée à la fig. 13.
Dans les deux fig. 10 et 12 représentant la lune gibbeuse, on remarque que la partie visible de la ligne de séparation 6 a une courbure conforme à la réalité et une forme qui s'approche de la forme elliptique qu'on voit en réalité sur la lune.
[0024] A partir de la position de la fig. 13, l'indicateur 3 est de nouveau orienté par les seconds moyens d'orientation et va donc effectuer un demi-tour jusqu'à la phase de nouvelle lune représentée à la fig. 7, en passant par la position de la fig.
14 où sa zone claire 5 est visible sous la forme d'un croissant.
[0025] La description qui précède et les dessins montrent que la configuration de l'indicateur de lune 3 et les mouvements qui lui sont imposés par le mécanisme 4 permettent d'afficher dans le guichet 2 des images des différentes phases de lune qui sont très proches de l'aspect réel de la lune.
[0026] De plus, l'aspect de l'image affichée est impeccable par le fait que la zone sombre et la zone claire de l'image se trouvent dans un même plan, immédiatement derrière l'ouverture du cadran. Toutefois, si l'on n'attache pas d'importance à cette caractéristique, il est possible de supprimer par exemple la zone sombre 4 de l'indicateur 3, qui aurait alors seulement la forme de sa zone claire 5, et de donner une couleur sombre au plateau 16 qui deviendrait alors visible dans le guichet.
Inversement, on pourrait ne conserver que la zone sombre de l'indicateur 3 et donner une couleur claire au plateau 16.
[0027] Dans le mode de réalisation représenté, où l'indicateur 3 comporte les deux zones 4 et 5, le plateau 16 n'est jamais visible à travers le guichet et il pourrait donc être remplacé par un élément de support plus petit, suffisant pour porter les roulements 18 et 24 par rapport à l'arbre 15.
[0028] On peut concevoir une version simplifiée du mécanisme décrit ci-dessus, dans laquelle l'indicateur 3 pivoterait régulièrement par rapport au cadran tout au long de la lunaison. Il suffirait de supprimer les seconds moyens d'orientation et de remplacer les roues dentées 21 et 27 par une paire de roues dentées complètes ayant un rapport de transmission de 1:2.
Toutefois un tel système offre une moins bonne concordance entre l'image affichée et l'aspect réel de la lune au cours du temps, la variation de la zone claire affichée étant trop rapide dans certaines phases et trop lente dans d'autres.
[0029] On décrira maintenant deux autres modes de réalisation, dans lesquels la cinématique de l'indicateur 3 peut être sensiblement similaire à celle du mode de réalisation préféré, mais est obtenue au moyen de mécanismes différents.
[0030] Dans la version illustrée par les fig. 15 et 16, l'indicateur 3 portant la zone sombre 4, la zone claire 5 et la ligne de séparation 6 a sensiblement la même forme que dans l'exemple précédent et il est également monté de manière pivotante, en son centre C, sur le plateau de support rotatif 16 au moyen d'un arbre 43.
La différence réside dans les moyens d'orientation de l'indicateur 3. Celui-ci comporte sur sa face supérieure, le long de son contour extérieur, un rebord sinueux 40 qui sert de came et définit une coulisse 41 de largeur constante ayant un tracé en S. La face inférieure du cadran 1 porte un guide annulaire fixe 42 situé autour du pourtour du guichet 2 et engagé dans la coulisse 41, le diamètre extérieur du guide étant sensiblement égal à la largeur de la coulisse.
[0031] Comme dans l'exemple précédent, la rotation du plateau 16 à raison de deux tours par lunaison entraîne le centre C de l'indicateur 3 sur une trajectoire circulaire 46 qui passe par le centre D du guichet 2.
Le rebord de came 40 glissant contre le guide fixe 42 fait pivoter l'indicateur 3 sur le plateau de telle sorte que le mouvement de l'indicateur est semblable à celui décrit en référence aux fig. 7 à 14.
[0032] Dans la version illustrée par les fig. 17 et 18, l'indicateur 3 portant la zone claire 5 et la ligne de séparation 6 (la zone sombre a été omise pour clarifier le dessin) a sensiblement la même forme que dans les exemples précédents et il est également monté de manière pivotante, en son centre C, sur le plateau de support rotatif 16.
Les moyens d'orientation de l'indicateur 3 sont formés par un système à came différent de celui de l'exemple de fig. 15 et 16, mais produisant sensiblement les mêmes mouvements de l'indicateur.
[0033] En son centre C, l'indicateur 3 comporte un arbre 50 qui traverse le plateau de support 16, où il est monté par exemple par un roulement à billes. Au-dessous du plateau 16, cet arbre se termine par un bras transversal 52 portant deux suiveurs de came formés par deux goupilles 53 parallèles à l'arbre. Ces goupilles sont engagées de manière coulissante dans une rainure de came 55 ménagée dans un élément fixe, par exemple la platine 13.
Le tracé de la rainure 55, tel qu'on le voit dans le dessin, est conçu pour produire les mouvements de l'indicateur qu'on a décrits plus haut, tout en assurant que les goupilles 53 suivent la trajectoire voulue quand elles passent par le point de croisement 56 de la rainure, mais des tracés différents sont aussi possibles. On pourrait aussi prévoir deux rainures distinctes, une pour chaque goupille. Une seule rainure suffit ici parce que les deux goupilles 53 sont disposées symétriquement par rapport au centre C de la ligne de séparation 6 et de l'indicateur.
[0034] On remarque que les moyens d'orientation des deux derniers exemples comprennent dans chaque cas deux organes complémentaires formés respectivement par une came et un ou plusieurs suiveurs de came, l'un des organes étant solidaire de l'indicateur et l'autre étant fixe.
Il en résulte une grande simplicité du mécanisme de transmission qui entraîne l'indicateur.
The present invention relates to a device for displaying the phases of the moon, in particular in a watch or other timepiece, comprising a dial provided with a circular window, a movable indicator in the form of a plate, moving behind the dial and having a substantially S-shaped separation line between a dark area and a light area that can be seen through the window, the indicator having a pivot axis that passes through a center of symmetry of the line of separation, an input member rotatably mounted on a platen and making a predetermined number of turns per lunation, and a transmission mechanism providing a kinematic connection between the input member and the indicator.
In traditional devices for displaying the phases of the moon,
a disc bearing two images of the full moon makes a half-turn by lunation behind a semicircular window of particular shape, illustrated for example in the patent US 508 467. One of the edges of the window comprises two convex arcs that bite on the image of the full moon, respectively as the moon grows and decreases. The shape of the moon image thus displayed is correct only at the beginning and at the end of the lunation (starting from the new moon), when the illuminated part has the shape of a crescent, and at the full moon.
During the other phases, the displayed image has a wrong shape, because the shape of the dividing line between the light and dark areas does not conform to reality: it is curved instead of straight at first and last quarter, and it is curved in the wrong direction between each neighborhood and the full moon.
Various solutions have been proposed to avoid this disadvantage.
A display device of the kind indicated above in the preamble is described in US Pat. No. 6,507,536 and comprises two partially superimposed rotary indicator discs, each carrying a dark zone delimited by a curve. The rest of the upper disk is transparent to reveal part of the lower disk, outside the new moon phase. Both disks are synchronously driven by gears.
Their respective dark areas combine behind the wicket to give, at each phase of the moon, an image where the shape of the light zone corresponds as much as possible to that of the moon seen from the ground. Such a device is relatively bulky in plan. In phases where the dividing line is formed by combining the dark areas of the two disks, one can not always avoid the appearance of a break in this line where the edges of the two dark areas intersect.
In addition, the image of the moon can not be formed in a single plane, since it consists of two mutually offset parts in depth in the direction of vision, and this is a disadvantage from an aesthetic point of view.
In the patent application EP 1 103 872, the moon is represented by a transparent circular disk which moves linearly in front of a dark screen having a sinuous elongate opening. The width of the opening varies from a maximum in the middle, corresponding to the diameter of the lunar disc, to zero at the extremities. The lunar disk moves against a curved cam surface, so that one edge of the opening is tangent to the disk and the other edge forms a line of separation that is roughly in line with reality , between the light part and the dark part of the lunar disk.
However, the device described in this document is too bulky to be incorporated into a watch. In addition, such a display is poorly readable if it is not lit by the back.
The present invention relates to a lunar phase display device for avoiding to a large extent the disadvantages of the prior art and to show, in a circular window, an image of the illuminated area and the dark area of the moon that is as close as possible to reality.
An additional goal is to make it possible to represent the two aforementioned zones in the same plane.
For this purpose, the invention relates to a display device of the kind indicated in the preamble, characterized in that the transmission mechanism comprises a rotary support making two turns per lunation and whose axis of rotation is off center relative to at the window, in that the indicator is pivotally mounted at a point of the rotary support whose path passes through the center of the window, and in that said kinematic connection is arranged so that the indicator performs a turn by lunation compared to the dial.
Compared with the device illustrated by US Pat. No. 6,507,536, this arrangement is distinguished above all by the use of a single mobile indicator,
whose movement is more complex than the simple rotary motion provided in said patent. On the one hand, this makes it possible to optimally combine the S-shape of the separation line and the movements of the indicator organ with respect to the position and the size of the window, so that the part of the line of visible separation in the window corresponds as much as possible to reality.
On the other hand, the light zone and the dark zone of the indicator member may advantageously be in the same plane.
In addition, this arrangement allows a particularly advantageous embodiment which is characterized in that the movement of the indicator during a lunation comprises a first and a third step during which the indicator moves without substantially rotating. relative to the dial, and a second and a fourth step during each of which the indicator moves by turning substantially a half turn relative to the dial.
Thanks to such a combination of translation and rotation movements, it is possible to change the displayed image as a function of time in a way that best mimics the evolution of the moon's appearance as a function of time. .
Other features and advantages of the present invention will appear in the following description of a preferred embodiment and various variants, serving as non-limiting examples, with reference to the accompanying drawings, in which:
<tb> fig. 1 <sep> is a plan view by transparency of the mechanism of a preferred embodiment of a moon phase display device according to the invention, intended to be driven by a clockwork movement,
<tb> fig. 2 <sep> is a sectional view along the broken line 11-11 of FIG. 1
<tb> figs. 3 to 5 <sep> represent in plan different levels of the mechanism represented in figs. 1 and 2,
<tb> fig. 6 <sep> represents in perspective the mechanism seen from below,
<tb> figs. 7 to 14 <sep> show eight successive positions of the indicator of the display device, corresponding to moon phases each offset by one-eighth of the duration of a lunation,
<tb> fig. <Sep> is a plan view similar to FIG. 1, showing another embodiment of the mechanism of the display device,
<tb> fig. 16 <sep> is a schematic sectional view along the line XVI-XVI of FIG. 15
<tb> fig. 17 <sep> is a plan view similar to FIG. 1, representing yet another embodiment of the mechanism of the display device, and
<tb> fig. 18 <sep> is a schematic sectional view along the line XVIII-XVIII of FIG. 17.
With reference to FIGS. 1 to 6, the moon phase display device comprises a dial 1, which may be the dial of a watch in which the device is installed, this dial having a circular window 2 through which the observer can see a movable indicator 3 shaped plate, which moves in its own plane just behind the dial 1. The upper surface of the indicator 3 is subdivided into a dark area 4 and a clear area 5 which are separated from one of the another by a sinuous line 6 approximately S-shaped, as can be seen more clearly in FIG. 7. The separation line 6 has a rotation symmetry with respect to its central point C, which is preferably on a rectilinear section 7 of the line 6.
The point C coincides with a pivot axis 8 of the indicator 3. Preferably, the dark zone 4 is black and the light zone 5 is of the yellow color usually used in the moon phase displays, but other colors are usable. The terms "dark" and "clear" used here to refer to areas 4 and 5 of the indicator have only relative value and should be interpreted as qualifying tones or colors capable of representing the parts of the moon that are respectively unlit and illuminated by the sun.
The outer contour 10 of the indicator 3 does not play any particular role and here has approximately the shape of an 8.
The shape shown in the drawings is chosen so as to minimize the space occupied by the indicator during its movement, while ensuring that the contour 10 will never be visible in the window 2. The line 12 visible in FIG. 1 represents the outer limit of the area covered by the indicator 3. Its shape makes it possible to place the window 2 relatively close to the center 11 of the dial 1, where the axes of the hands of the watch are usually located.
As can be seen better in fig. 7, each of the zones 4 and 5 of the indicator comprises an approximately circular head 4a, 5a which is larger than the window 2, in order to be able to completely cover the surface thereof to represent the new moon and the full moon, and a curved and tapered tail 4b, 5b whose minimum width from each point of the dividing line 6 is chosen so that the contour 10 does not appear in the window. At the boundary between the head and the tail, the largest width of the tail is only slightly greater than the radius of the window.
The contour 10 has a re-entrant angle which limits the area 12 covered by the indicator 3, especially in the vicinity of the center 11 of the dial.
As seen particularly in FIG. 2, the indicator 3 is supported and driven by a mechanism 14 mounted on a plate 13 of a clockwork movement. The mechanism 14 comprises as input element a shaft 15 on which is fixed a rotatable support plate 16 which extends below the indicator 3. The shaft 15 is rotatably mounted in the plate 13, by a bearing not shown, and is driven by the clockwork so as to make two turns by lunation around its axis 17, that is to say in about 29.53 days.
Gear arrangements making it possible to obtain such a period of revolution from the hour wheel of a watch movement are well known and various variations thereof are found in watchmaking literature, so that it is not possible to not necessary to describe them here.
The indicator 3 is pivotally mounted about its axis 8 at an off-center of the plate 16, for example by means of a ball bearing 18 which holds the indicator in a position parallel to the plate. The axis 8 of the indicator is arranged so that its circular trajectory about the axis 17, thus also the trajectory of the central point C of the separation line 6, passes through the axis 19 of the window 2 and therefore also by the center D (Fig. 7) of the window.
The mechanism 14 further comprises means for orienting the indicator 3 relative to the dial 1.
In the preferred embodiment described here, these means are double and operate alternately: first orientation means maintain the indicator 3 in a constant orientation during a half-turn of the plate 16, while second means of orientation orientation block the pivoting of the indicator 3 on the plate 16 and thus rotate with the latter during its second half-turn.
The first orientation means comprise a gear 20 fixed to the indicator 3, a gear 21 fixed to the plate 13 and a mobile satellite 22 having a shaft 23 rotatably mounted in the plate 16 by a bearing ball bearing 24 so as to be rotatable about its axis 25.
The mobile 22 comprises an upper toothed wheel 26, permanently engaged on the wheel 20, and a lower gear 27 which meshes temporarily with the wheel 21. In effect, the toothing of the wheel 21 extends only over a less than half the circumference, the remaining portion 28 is smooth and recessed so as not to touch the wheel 27. The pitch diameters of the gears 21 and 27 are equal, so that when the plate 16 makes a half -turn, for example in the direction of the arrow A, the wheel 27 and therefore the mobile 22 make a U-turn in the same direction. As the wheels 20 and 26 also have equal diameters, the wheel 20 and the plate 3 are at the same time a half-turn in the opposite direction relative to the plate 16.
When the latter makes a half-turn, the half-turn of the indicator in the opposite direction then has the effect that the indicator does not rotate with respect to the fixed elements such as the dial 1 and the plate 13. other words, the indicator then moves without changing orientation, performing a translation along the semicircle trajectory of its axis 8. At this moment, the wheel 27 reaches the end of the toothing 21 and will be released from this during the second half-turn of the plate 16, during which the second orientation means will act.
The second orientation means comprise a fixed cam 30, disposed between the fixed wheel 21 and the plate 13, and a rotary cam 31 which is part of the mobile satellite 22.
The cam 30 has a substantially circular cam surface 33, centered on the axis 17, whose ends are extended by two arcs 34 of smaller radius, between which the cam 30 has a recess 35. The cam 31 is formed by a disc in which are cut two symmetrical recesses forming cam surfaces 36 of the same radius as the surface 33 of the cam 30. The cam 31 thus has approximately the shape of a double ax, the ends 37 can engage in the recess 35 of the cam 30 while the gears 21 and 27 are engaged.
At the moment when the toothed wheel 27 of the satellite wheel 22 disengages from the toothing of the wheel 21, one of the cam surfaces 36 of the cam 31 is supported by sliding on the cam surface 33 of the cam fixed 30.
Thus, during the next half-turn of the plate 16, the pivoting of the mobile 22 and the indicator 3 on the plate 16 is blocked, so that the indicator turns in a block with the plate. It turns a half turn relative to the dial 1 during the second half-turn of the plateau. Then, the wheel 27 meshes again on the wheel 21 and the cycle begins again. The indicator 3 will again make a half turn relative to the dial during the next complete turn of the plate 16.
The movements described above of the indicator 3 during two turns of the plate 16, that is to say a lunation, result in the positions shown in FIGS. 7 to 14.
In these drawings, the dial 1 is supposed to be transparent to better show the positions of the indicator, but in practice it is obviously opaque and an observer can see only the portion of the indicator 3 located behind the window 2 and forming an image of the different phases of the moon.
FIG. 7 represents the new moon phase, where only the dark area 4 is visible in the window 2. The center C of the indicator is then outside the window, as well as the whole line of separation 6.
At this stage, the wheel 27 begins to mesh with the fixed wheel 21 and the indicator 3 will therefore move without pivoting while its center C moves as indicated by the arrow B.
When the age of the moon reaches one-eighth of the lunation, the indicator 3 has the position shown in FIG. 8 and he gives in the window 2 the image of a growing crescent moon. The indicator continues to move without pivoting until the first quarter phase shown in FIG. 9. The section of the separation line 6 which is then visible in the window 2 is substantially rectilinear, according to the real appearance of the moon in the first quarter.
At this time, the wheel 27 comes out of the wheel 21 and it is the cams 30 and 31 which will then control the orientation of the indicator 3, to rotate it as described above.
This pivoting can be seen in fig. 10, which represents the increasing gibbous moon, and continues to the full moon position shown in FIG. 11, where we see only the light zone 5 in the window 2, while the separation line 6 is no longer visible.
From the full moon, the first orientation means come into action to maintain constant the orientation of the indicator 3 in the decreasing gibbous moon phase, shown in FIG. 12, to the last quarter phase shown in FIG. 13.
In both figs. 10 and 12 representing the gibbous moon, it is noted that the visible part of the line of separation 6 has a curvature conform to reality and a shape that approaches the elliptical shape that is actually seen on the moon.
From the position of FIG. 13, the indicator 3 is again oriented by the second orientation means and will thus perform a half-turn to the new moon phase shown in FIG. 7, passing through the position of FIG.
14 where its light area 5 is visible in the form of a crescent.
The foregoing description and the drawings show that the configuration of the moon indicator 3 and the movements imposed on it by the mechanism 4 make it possible to display in the window 2 images of the different phases of the moon which are very close to the real appearance of the moon.
In addition, the appearance of the displayed image is impeccable by the fact that the dark area and the light area of the image are in the same plane, immediately behind the opening of the dial. However, if we do not attach importance to this characteristic, it is possible to remove for example the dark zone 4 of the indicator 3, which would then only have the shape of its light zone 5, and give a dark color to the plate 16 which would then become visible in the window.
Conversely, one could keep only the dark area of the indicator 3 and give a light color to the plate 16.
In the embodiment shown, where the indicator 3 comprises the two zones 4 and 5, the plate 16 is never visible through the window and it could therefore be replaced by a smaller support element, sufficient for carrying the bearings 18 and 24 with respect to the shaft 15.
It is conceivable a simplified version of the mechanism described above, in which the indicator 3 would rotate regularly relative to the dial throughout the lunation. It would suffice to remove the second orientation means and replace the gears 21 and 27 by a pair of complete gears having a transmission ratio of 1: 2.
However, such a system offers a less good match between the displayed image and the real appearance of the moon over time, the variation of the clear area displayed being too fast in some phases and too slow in others.
We will now describe two other embodiments, in which the kinematics of the indicator 3 may be substantially similar to that of the preferred embodiment, but is obtained by means of different mechanisms.
In the version illustrated by Figs. 15 and 16, the indicator 3 carrying the dark zone 4, the light zone 5 and the separation line 6 has substantially the same shape as in the previous example and it is also pivotally mounted at its center C, on the rotary support plate 16 by means of a shaft 43.
The difference lies in the orientation means of the indicator 3. The latter comprises on its upper face, along its outer contour, a sinuous flange 40 which serves as a cam and defines a slide 41 of constant width having a path in S. The lower face of the dial 1 carries a fixed annular guide 42 located around the periphery of the window 2 and engaged in the slide 41, the outer diameter of the guide being substantially equal to the width of the slide.
As in the previous example, the rotation of the plate 16 at the rate of two turns per lunation causes the center C of the indicator 3 on a circular path 46 which passes through the center D of the window 2.
The cam flange 40 sliding against the fixed guide 42 rotates the indicator 3 on the tray so that the movement of the indicator is similar to that described with reference to FIGS. 7 to 14.
In the version illustrated by Figs. 17 and 18, the indicator 3 carrying the light area 5 and the dividing line 6 (the dark area has been omitted to clarify the drawing) has substantially the same shape as in the previous examples and it is also pivotally mounted, at its center C, on the rotatable support plate 16.
The orientation means of the indicator 3 are formed by a cam system different from that of the example of FIG. 15 and 16, but producing substantially the same movements of the indicator.
In its center C, the indicator 3 comprises a shaft 50 which passes through the support plate 16, where it is mounted for example by a ball bearing. Below the plate 16, this shaft ends with a transverse arm 52 carrying two cam followers formed by two pins 53 parallel to the shaft. These pins are slidably engaged in a cam groove 55 formed in a fixed element, for example the plate 13.
The pattern of the groove 55, as seen in the drawing, is designed to produce the movements of the indicator described above, while ensuring that the pins 53 follow the desired path when they pass through. the crossing point 56 of the groove, but different paths are also possible. It could also provide two separate grooves, one for each pin. A single groove is sufficient here because the two pins 53 are arranged symmetrically with respect to the center C of the separation line 6 and the indicator.
Note that the orientation means of the last two examples comprise in each case two complementary members respectively formed by a cam and one or more cam followers, one of the members being integral with the indicator and the other being fixed.
This results in a great simplicity of the transmission mechanism that drives the indicator.