CH709510A2 - Mouvement horloger électronique comprenant un affichage analogique de plusieurs informations. - Google Patents
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Abstract
Le mouvement horloger électronique comprend un dispositif d’affichage analogique avec au moins deux indicateurs, p. ex. un anneau des quantièmes (6) et une aiguille chrono (4) qui peut être associée à une graduation (5) d’un petit compteur usuel. Cet anneau (6) et cette aiguille (4) sont entraînés par un seul et même moteur électrique (10) via un train d’engrenages permanents, l’aiguille chrono (4) étant montée sur une roue (18) de ce train d’engrenages permanents agencée entre le pignon moteur (14) et un mobile comprenant une roue entraîneuse quantième (24). L’anneau des quantièmes (6) et la roue entraîneuse quantième (24) comprennent respectivement deux dentures (26a, 26b, 28, 28a) formant un engrenage permanent avec un jeu relativement grand permettant de définir une zone angulaire morte déterminée pour la roue entraîneuse quantième (24) car l’anneau des quantièmes (6) est positionné par un sautoir. Cette zone angulaire morte est utilisée pour entraîner l’aiguille chrono (4) indépendamment de l’anneau des quantièmes (6) et dans les deux sens. Le train d’engrenages permanents est agencé de manière que le couple de positionnement du rotor (12) engendre au niveau de la roue entraîneuse quantième (24) un couple de blocage suffisant pour assurer une fonction antichoc.
Description
Domaine de l’invention
[0001] La présente invention concerne les mouvements horlogers électroniques comprenant un affichage analogique de plusieurs informations variables.
[0002] Plus particulièrement, la présente invention concerne un mouvement horloger électronique comprenant un dispositif d’entrainement d’un affichage analogique d’au moins deux informations actionné par un seul et même moteur électromécanique, au moins une de ces deux informations variant périodiquement ou par intermittence parmi une pluralité de valeurs discrètes prédéfinies. L’information variant périodiquement ou par intermittence est en particulier une information de calendrier ou/et une information relative à une fonction/application sélectionnée parmi une pluralité de fonctions/applications possibles.
[0003] Dans le cadre de la présente invention, l’indicateur d’une information variant périodiquement ou par intermittence est associé à un mécanisme d’entrainement périodique ou intermittent qui se caractérise par le fait qu’il n’entraine pas cet indicateur à chaque pas ou rotation du rotor du moteur électromécanique actionnant ce mécanisme d’entrainement. En particulier, il est prévu que l’indicateur d’une information variant périodiquement ou par intermittence est maintenu stationnaire dans des positions respectives de la pluralité de valeurs discrètes susmentionnée pendant des intervalles de temps supérieurs à une période temporelle des pas d’un moteur pas-à-pas prévu pour actionner le mécanisme d’entrainement de cet indicateur.
Arrière-plan de l’invention
[0004] Il est connu notamment du document US 6 185 158 une montre électronique équipée d’un affichage analogique de plusieurs variables temporelles, en particulier de l’heure, de la minute et de la seconde au moyen de trois aiguilles coaxiales situées au centre du cadran de la montre. En outre, l’affichage analogique comprend une aiguille de chrono, en particulier une aiguille des minutes indiquant l’intervalle de temps mesuré, associée à une graduation circulaire sur 360° ainsi qu’un anneau des quantièmes, le quantième apparaissant classiquement dans une fenêtre du cadran. Ce document propose d’actionner le mécanisme d’entrainement de l’aiguille de chrono (ci-après premier mécanisme) et le mécanisme d’entrainement de l’anneau des quantièmes (ci-après second mécanisme) par un seul et même moteur électromagnétique. Dans le cadre de la réalisation décrite, il est prévu que le premier mécanisme ne soit pas associé à l’affichage de l’heure, de la minute ou de la seconde courantes, alors que le second mécanisme doit être du type à entrainement périodique ou intermittent, comme c’est le cas pour l’affichage du quantième.
[0005] Le premier mécanisme comprend une roue intermédiaire entraînée directement par le rotor du moteur et une roue de chrono qui engrène avec la roue intermédiaire. Le second mécanisme comprend également ladite roue intermédiaire et en outre une roue auxiliaire engrenant avec cette roue intermédiaire. La roue auxiliaire est solidaire d’un mobile d’actionnement périodique d’une roue d’entrainement de l’anneau des quantièmes, ce mobile présentant un doigt d’actionnement de cette roue d’entrainement. Le mobile d’actionnement périodique et la roue d’entrainement forment ensemble un mécanisme de Genève, connu pour l’entraînement périodique d’un anneau/disque des quantièmes. Le mécanisme de Genève est caractérisé par un entrainement périodique de la roue d’entrainement de l’anneau des quantièmes, le mobile d’actionnement périodique engrenant avec cette roue d’entrainement seulement sur un secteur angulaire limité et bien inférieur à 360°, alors que ce mobile bloque la roue d’entrainement sur le secteur angulaire complémentaire par une surface latérale circulaire. Ainsi, tant que le mobile d’actionnement périodique tourne alors qu’il se trouve positionné dans le secteur angulaire complémentaire, le mouvement de rotation du rotor n’est pas transmis à l’anneau des quantièmes.
[0006] Le mécanisme de Genève a au moins deux fonctions principales. Premièrement, ce mécanisme est conçu pour maintenir stationnaire la roue d’entrainement de l’anneau des quantièmes et ainsi l’anneau des quantièmes sur une certaine distance angulaire du mobile d’actionnement périodique (par exemple environ 300°), comme exposé ci-avant. Deuxièmement, ce mécanisme a une fonction antichoc lorsque la roue d’entrainement est stationnaire. En effet, cette roue d’entrainement et le mobile d’actionnement périodique sont agencés de manière que le mobile d’actionnement périodique bloque toute rotation de la roue d’entrainement lorsqu’il ne l’entraine pas en rotation. Comme l’engrènement entre la roue d’entrainement et la denture de l’anneau des quantièmes est prévu quasi sans jeu (hormis celui des tolérances d’usinage usuelles), l’anneau des quantièmes est protégé en cas de choc et demeure, en dehors des périodes d’entrainement prévues pour l’affichage du quantième, sensiblement dans une position stationnaire lors d’un choc.
[0007] De plus, le document US 6 185 158 utilise un mécanisme de Genève pour permettre au moteur utilisé pour l’entrainement du quantième d’exercer une fonction supplémentaire, à savoir l’entrainement d’une aiguille chrono, comme exposé précédemment. La méthode prévue dans ce document consiste à entraîner l’aiguille chrono lorsque le mobile d’actionnement périodique est dans sa zone de non actionnement, c’est-à-dire dans ledit secteur angulaire complémentaire, et de faire à la fin de l’intervalle de temps mesuré un Reset en marche arrière pour ramener le mobile d’actionnement périodique dans une position initiale prédéfinie. Pour ce faire, il est prévu que l’aiguille chrono ne fasse normalement qu’un seul tour et que l’entraînement de cette aiguille chrono sur un tour entier laisse le mobile d’actionnement périodique dans sa zone de non actionnement.
[0008] Le concept d’un moteur électromécanique multifonctionnel permettant d’actionner les indicateurs de deux informations indépendantes est intéressant, car il permet de réduire le nombre de moteurs et ainsi l’encombrement des moyens moteurs dans le mouvement horloger. De plus un tel mouvement horloger est moins onéreux. Cependant, le dispositif d’entraînement de l’anneau des quantièmes et d’une aiguille chrono prévu dans le document US 6 185 158 est relativement complexe à réaliser. La fabrication d’un mouvement horloger avec un tel mécanisme est onéreuse car il est nécessaire de réduire au maximum les tolérances d’usinage et de montage (tolérances de fabrication) de ce mécanisme et de l’anneau des quantièmes pour garantir la fonction antichoc et conjointement assurer un positionnement de cet anneau dans ses positions d’affichage, par exemple un centrage de chaque quantième dans le guichet d’un cadran prévu pour le mouvement horloger. En effet, le mécanisme de Genève, pour assurer correctement ses fonctions, doit être usiné avec précision et monté dans le mouvement horloger en évitant les jeux entre parties tournantes, notamment pour que deux dents de la roue d’entraînement glissent sur la surface latérale circulaire du mobile d’actionnement périodique dans la zone de non actionnement susmentionnée. De plus, le mécanisme de Genève n’assure pas de fonction antichoc dans les périodes d’entrainement de l’anneau des quantièmes, ces périodes pouvant être relativement longues dans un dispositif d’entrainement ’trainant’ tel que prévu dans le document US 6 185 158.
Résumé de l’invention
[0009] La présente invention a pour but de fournir un mouvement horloger comprenant un premier indicateur analogique et un deuxième indicateur analogique à entraînement périodique ou intermittent actionnés tous deux par un seul et même moteur électromécanique et dont le dispositif d’entrainement de ces premier et deuxième indicateurs apporte notamment une solution aux problèmes susmentionnés de l’art antérieur, c’est-à-dire qu’il soit relativement peu complexe, simple à monter, et donc peu onéreux à fabriquer, tout en assurant un affichage précis des deux informations associées aux premier et deuxième indicateurs et une fonction antichoc efficace au moins pour le deuxième indicateur à entraînement périodique ou intermittent.
[0010] A cet effet, l’invention concerne un mouvement horloger électronique comprenant:
un dispositif d’affichage analogique formé d’un premier indicateur d’une première information et d’un deuxième indicateur d’une deuxième information, cette deuxième information étant du type à variation périodique ou intermittente;
un dispositif d’entrainement du dispositif d’affichage analogique formé d’un premier mécanisme d’entrainement du premier indicateur et d’un deuxième mécanisme d’entrainement du deuxième indicateur, le deuxième mécanisme d’entrainement comprenant une première denture solidaire du deuxième indicateur et une roue d’entrainement de ce dernier munie d’une deuxième denture qui engrène avec la première denture, ce deuxième mécanisme d’entrainement étant agencé pour entraîner périodiquement ou par intermittence le deuxième indicateur entre des positions d’affichage parmi une pluralité de positions d’affichage discrètes prédéfinies;
un moteur électrique comprenant un rotor couplé au dispositif d’entrainement par un pignon moteur de ce dispositif d’entrainement qui est solidaire en rotation du rotor, ce moteur électrique étant agencé pour actionner les premier et deuxième mécanismes d’entrainement et entraîner les premier et deuxième indicateurs.
[0011] Le premier mécanisme d’entrainement définit une première réduction entre le rotor et le premier indicateur et le deuxième mécanisme d’entrainement définit une deuxième réduction entre le rotor et la roue d’entrainement du deuxième indicateur, cette deuxième réduction étant prévue supérieure à la première réduction.
[0012] Selon l’invention, le deuxième mécanisme d’entrainement est formé par un train d’engrenages chacun à engrènement permanent. Ensuite, les première et deuxième dentures forment un engrenage permanent agencé de manière que, lorsque le deuxième indicateur est dans une quelconque position discrète parmi la pluralité de positions discrètes, la deuxième denture peut subir des rotations à l’intérieur d’une plage angulaire morte, la distance angulaire morte de cette plage angulaire morte étant prévue et le premier mécanisme d’entrainement étant agencé de manière que le premier indicateur subit, lorsque la deuxième denture est entraînée en rotation sur la distance angulaire morte dans la plage angulaire morte, un mouvement au cours duquel il balaie l’entier d’une graduation associée à l’affichage de la première information. Le moteur électrique et le deuxième mécanisme d’entrainement sont agencés de manière que la roue d’entrainement du deuxième indicateur peut être entraînée en rotation dans les deux sens. Le mouvement horloger électronique comprend en outre un sautoir ayant une fonction de positionnement du deuxième indicateur dans chaque position discrète de la pluralité de positions discrètes susmentionnée, ce sautoir étant agencé pour exercer une force de positionnement sur le deuxième indicateur qui est suffisante pour le positionner dans chaque position d’affichage de la pluralité de positions d’affichage discrètes et, le cas échéant, le ramener dans une position d’affichage discrète qu’il occupait après un déplacement intempestif, notamment lors d’un choc, à l’intérieur d’un jeu de l’engrenage permanent susmentionné correspondant à la plage angulaire morte.
[0013] On notera premièrement qu’un sautoir correctement agencé relativement à la denture de l’anneau des quantièmes permet un positionnement très précis de ce dernier, meilleur qu’un positionnement par une croix de Malte où les jeux d’engrenages inévitables, voire nécessaires engendrent une imprécision dans le positionnement d’un tel anneau des quantièmes.
[0014] La présente invention est particulièrement remarquable par le fait que le deuxième mécanisme d’entrainement susmentionné est formé par un train d’engrenages chacun à engrènement permanent et que le premier indicateur peut être entraîné, pour afficher une première information, à l’intérieur d’un jeu prévu dans l’engrenage permanent formé par la première denture du deuxième indicateur et la deuxième denture de la roue d’entrainement de ce deuxième indicateur, de sorte que le deuxième indicateur peut demeurer stationnaire lors de l’entrainement du premier indicateur. En d’autres termes, le premier indicateur peut être entrainé, pour afficher une première information, alors que la deuxième denture se déplace dans une plage angulaire morte où elle n’entraine pas la première denture. Cette plage angulaire morte correspond à un jeu dans l’engrenage permanent susmentionné qui est prévu suffisamment grand pour permettre au premier indicateur de balayer la graduation qui lui est associée sans que le deuxième indicateur se déplace (les premier et deuxième indicateurs sont ainsi indépendants) et cependant assez petit pour que les première et deuxième dentures demeurent continûment en situation d’engrènement, c’est-à-dire sans qu’il y ait un désengrènement quelle que soit la position angulaire de la roue d’entrainement du deuxième indicateur.
[0015] Par ’engrenage à engrènement permanent’, aussi nommé ’engrenage permanent’, on comprend un engrenage formé par deux dentures dans lequel on a en permanence une dent de la première ou seconde denture qui est située entre deux dents adjacentes de la seconde denture, respectivement de la première denture de manière à bloquer réciproquement la rotation des première et deuxième dentures par butée, ladite dent de la première ou seconde denture formant une butée pour les deux dents de l’autre denture lors d’un entraînement en rotation de cette autre denture respectivement dans un sens ou l’autre, et lesdites deux dents adjacentes de la seconde denture, respectivement de la première denture formant deux butées pour ladite dent de la première ou seconde denture lors d’un entraînement en rotation de cette première ou seconde denture respectivement dans un sens ou l’autre.
[0016] Selon un mode de réalisation principal, le moteur électrique et le premier mécanisme d’entrainement sont agencés de manière que le premier indicateur peut être entrainé dans les deux sens de son mouvement d’affichage, ce premier indicateur étant entrainé dans un premier sens lorsque la roue d’entrainement du deuxième indicateur tourne dans un premier sens à l’intérieur d’au moins une partie de la plage angulaire morte et dans le second sens lorsque cette roue d’entrainement tourne dans le second sens à l’intérieur d’au moins une partie de la plage angulaire morte, le premier indicateur pouvant revenir à une position initiale alors que la roue d’entrainement du deuxième indicateur demeure dans la plage angulaire morte.
[0017] Selon un mode de réalisation particulier, le deuxième mécanisme d’entrainement est agencé de manière qu’une force maximale, pouvant être appliquée tangentiellement sur la première denture lors de chocs que doit pouvoir subir le mouvement horloger, engendre un couple sur la roue d’entrainement du deuxième indicateur qui est inférieur au couple de blocage engendré par cette roue d’entrainement au moins lorsqu’elle est dans une position prédéterminée alors que le deuxième indicateur est dans une quelconque position discrète parmi ladite pluralité de positions discrètes. Selon une variante préférée, la force maximale susmentionnée engendre un couple sur la roue d’entrainement du deuxième indicateur qui est inférieur au couple de blocage engendré par cette roue d’entrainement quelle que soit sa position angulaire.
[0018] D’autres caractéristiques particulières de l’invention seront exposées ci-après dans la description détaillée de l’invention.
Brève description des dessins
[0019] L’invention sera décrite ci-après à l’aide de dessins annexés, donnés à titre d’exemples nullement limitatifs, dans lesquels:
<tb>La Fig. 1<SEP>montre partiellement un mode de réalisation d’un mouvement horloger électronique;
<tb>La Fig. 2<SEP>est un agrandissement partiel de la Fig. 1 ; et
<tb>La Fig. 3<SEP>est un agrandissement partiel de la Fig. 2 pour montrer plus précisément la roue d’entrainement de l’anneau des quantièmes et sa plage angulaire morte pour l’entrainement de cet anneau des quantièmes.
Description détaillée de l’invention
[0020] On décrira ci-après, en référence aux Fig. 1 à 3 , un mode de réalisation d’un mouvement horloger électronique 2 selon l’invention. Ce mouvement horloger électronique comprend un dispositif d’affichage analogique formé d’un premier indicateur 4 d’une première information et d’un deuxième indicateur 6 d’une deuxième information, cette deuxième information étant du type à variation périodique ou intermittente. La première information est, dans la variante représentée, un intervalle de temps chronométré et le premier indicateur est une aiguille chrono associée à un petit cadran agencé à 6 heures sous l’axe central du mouvement horloger. En particulier, il s’agit d’une aiguille d’un compteur 30 minutes dont la graduation 5 est partiellement représentée à la Fig. 2 . La deuxième information est, dans la variante représentée, l’indication du quantième au travers d’un guichet d’un cadran monté sur le mouvement horloger et le deuxième indicateur est un anneau des quantièmes (aussi nommé disque des quantièmes). On notera que les deux informations de la variante donnée ne sont nullement limitatives. En particulier, le deuxième indicateur peut avoir en plus des quantièmes diverses autres indications liées à d’autres fonctions, comme l’indication d’un mode de fonctionnement parmi une pluralité de modes. On parle alors d’un ’quantième indépendant’.
[0021] Le mouvement horloger 2 comprend en outre un dispositif d’entrainement 8 du dispositif d’affichage analogique susmentionné. Ce dispositif d’entrainement est formé d’un premier mécanisme d’entrainement du premier indicateur et d’un deuxième mécanisme d’entrainement du deuxième indicateur. Le premier mécanisme d’entrainement comprend un pignon moteur 14, un premier mobile intermédiaire 16 et une roue de chronographe 18 sur l’axe de laquelle est montée l’aiguille chrono 4. Le deuxième mécanisme d’entrainement comprend, dans la variante donnée, le premier mécanisme d’entrainement, un pignon 19 solidaire de la roue chrono 18, un deuxième mobile intermédiaire 20 et un mobile terminal 22 dont le pignon 24 entraine l’anneau des quantièmes 6 par l’intermédiaire d’une denture 26 agencée à la périphérie intérieure de cet anneau. Les horlogers appellent le pignon 24 ’roue entraîneuse quantième’, REQ en acronyme. La roue entraîneuse quantième 24 est munie d’une denture 28 qui engrène avec la denture 26 solidaire de l’anneau des quantièmes. De manière générale, il est prévu que le deuxième mécanisme d’entrainement entraine périodiquement ou par intermittence le deuxième indicateur entre des positions d’affichage discrètes parmi une pluralité de positions d’affichage discrètes. A cet effet, le deuxième mécanisme d’entrainement est associé au moteur électromécanique 10 qui est commandé par une unité électronique de commande, cette dernière pouvant être programmée pour effectuer cet entrainement périodique ou intermittent en fonction de données internes comme l’heure courante pour l’entrainement du quantième ou/et en fonction d’un signal généré par l’actionnement d’un interface utilisateur ou/et encore par la réception d’un signal RF par le mouvement horloger dans un cas où ce dernier comprend un récepteur RF.
[0022] Le moteur électromécanique 10, représenté partiellement aux figures, comprend un rotor 12 couplé au dispositif d’entrainement par le pignon moteur 14 qui est solidaire en rotation de ce rotor. Dans le cadre de l’invention, ce moteur est agencé pour actionner les premier et deuxième mécanismes d’entrainement et pour entraîner les premier et deuxième indicateurs. Plus particulièrement, il est prévu que le moteur 10 puisse entraîner l’aiguille chrono 4, depuis une position initiale représentée aux figures, sur une certaine distance angulaire, lorsque l’anneau des quantièmes est dans une quelconque de ses positions d’affichage distinctes, sans que cet anneau soit entraîné en rotation.
[0023] Le dispositif d’entrainement de l’invention est remarquable premièrement par le fait que le deuxième mécanisme d’entrainement 8 est formé par un train d’engrenages chacun à engrènement permanent. A aucun moment il y a une situation de désengrènement dans la chaîne cinématique entre le pignon moteur 14 et la denture 26 de l’anneau des quantièmes. Cette caractéristique permet d’obtenir un dispositif antichoc efficace et peu complexe pour l’anneau des quantièmes; comme ceci sera exposé plus en détails par la suite. Dans une variante préférée, la denture de la roue entraîneuse quantième REQ est formée d’au moins quatre dents agencées régulièrement. Dans l’exemple représenté aux figures, la denture 28 comprend cinq dents avec un pas angulaire de 72°. On notera que, dans une variante, les dents sont formées par des goupilles axiales. Ensuite, l’invention est remarquable par le fait que, bien que les dentures 26 et 28 forment un engrenage permanent tel que défini précédemment, ces dentures sont agencées de manière que, lorsque l’anneau des quantièmes est dans une quelconque position discrète parmi la pluralité de positions discrètes susmentionnée, la denture 28 de la roue entraîneuse quantième 24 peut subir des rotations à l’intérieur d’une plage angulaire morte (voir Fig. 3 ), la distance angulaire morte 3 de cette plage angulaire morte étant prévue et le premier mécanisme d’entrainement de l’aiguille chrono étant agencé de manière qu’elle subit, lorsque la denture 28 de la REQ est entraînée en rotation sur la distance angulaire morte dans la plage angulaire morte, une rotation au cours de laquelle cette aiguille chrono balaie l’entier de la graduation circulaire 5 associée à l’affichage du nombre de minutes d’un temps chronométré. Ainsi, dans le cas d’une graduation circulaire, il est prévu que l’aiguille chrono puisse effectuer au moins un tour complet alors que la denture de la REQ reste dans la plage angulaire morte. Pour que ceci soit possible, le premier mécanisme d’entrainement présente une première réduction R1 (rapport de transmission inférieur à un) entre le rotor 12 et l’aiguille chrono alors que le deuxième mécanisme d’entrainement présente une deuxième réduction R2 entre le rotor 12 et la roue entraîneuse quantième 24, cette deuxième réduction R2 étant supérieure à la première réduction R1. Pour rappel, la réduction d’un engrenage réducteur correspond à un rapport d’engrenage inférieur à un.
[0024] Dans la variante représentée aux figures, la distance angulaire morte (3 est située entre 30° et 36° et la réduction R du train d’engrenages formant le deuxième mécanisme entre le pignon 19 solidaire de la roue chrono 18 et la roue entraîneuse quantième 24 est comprise entre soixante et quatre-vingt (60 <= R <= 80). Cette réduction R est égale au rapport entre R2 et R1, soit R2 divisée par R1 (R = R2/R1). Ainsi, la distance angulaire que peut parcourir l’aiguille chrono des minutes, alors que la roue entraîneuse quantième tourne d’un angle β, est située dans la plage angulaire 1800° à 2880°, soit entre 5 tours et 8 tours du compteur chrono circulaire. On remarquera que les plages pour la distance angulaire morte et pour la réduction R sont données à titre d’exemple. Si le compteur chrono minutes est prévu avec une graduation circulaire sur 30 minutes, on peut mesurer un intervalle de temps entre 2h30 et 4h dans la plage angulaire morte de la REQ, sans devoir effectuer un retour en arrière de l’aiguille chrono 4. De manière à avoir une aiguille chrono indépendante de l’anneau des quantièmes, c’est-à-dire une aiguille chrono pouvant être utilisée pour la fonction de chronographe sans que le moteur électrique actionne l’anneau des quantièmes, ce moteur électrique est prévu bidirectionnel et le train d’engrenages 8 est agencé de manière que la roue entraîneuse quantième peut être entrainée en rotation dans les deux sens. Dans le mode de réalisation décrit ici, le train d’engrenages entre le rotor du moteur et la roue entraîneuse quantième REQ est prévu sensiblement sans jeu dans les engrenages (c’est-à-dire avec un jeu usuel essentiellement donné par les tolérances de fabrication et de montage pour assurer un engrènement correct) et ces engrenages sont bidirectionnels. Comme ce train d’engrenages forme entièrement le mécanisme d’entrainement de l’aiguille chrono, la roue entraîneuse quantième 24 et la roue chrono 18 avec l’aiguille chrono tournent dans les deux sens de manière simultanée. Ainsi, en termes plus généraux, les premier et deuxième mécanismes d’entrainement sont agencés de manière que le premier indicateur et la roue d’entrainement du deuxième indicateur tournent simultanément dans les deux sens de rotation.
[0025] De manière générale, dans une variante préférée, le moteur électrique et le mécanisme d’entrainement de l’aiguille chrono sont agencés de manière que cette aiguille chrono peut être entrainée dans les deux sens de son mouvement d’affichage, l’aiguille chrono étant entrainée dans un premier sens lorsque la roue entraîneuse quantième REQ tourne dans un premier sens à l’intérieur d’au moins une partie de la plage angulaire morte de cette REQ et dans le second sens lorsque cette REQ tourne dans le second sens à l’intérieur d’au moins une partie de cette plage angulaire morte. Ensuite, l’aiguille chrono est montée sur la roue chrono de manière que sa position initiale corresponde à une position angulaire de la REQ à l’intérieur de la plage angulaire morte lorsque l’anneau des quantièmes est dans une quelconque de ses positions d’affichage. Ces caractéristiques permettent de laisser l’aiguille chrono dans sa position initiale durant les périodes où l’anneau des quantièmes est stationnaire, et de revenir à cette position initiale lors de la mesure d’un temps chronométré et en particulier une fois la mesure terminée alors que la roue entraîneuse quantième demeure dans la plage angulaire morte. Ceci permet d’utiliser l’aiguille chrono indépendamment de l’affichage du quantième, c’est-à-dire sans perturber cette information de calendrier. De plus, l’engrenage formé des dentures 26 et 28 est également bidirectionnel, ce qui permet d’ entraîner l’anneau des quantièmes dans les deux sens et ainsi permettre une modification du quantième par une rotation en sens inverse à celui du passage d’un quantième au suivant.
[0026] Selon l’invention, le mouvement horloger électronique 2 comprend en outre un sautoir 32 ayant une fonction de positionnement de l’anneau des quantièmes 6 dans chaque position d’affichage discrète de sa pluralité de positions d’affichage discrètes. Ce sautoir est agencé pour exercer une force de positionnement sur cet anneau qui est suffisante pour le positionner dans chaque position d’affichage discrète de la pluralité de positions d’affichage discrètes et, le cas échéant, le ramener dans une position discrète qu’il occupait après un déplacement intempestif lors d’un choc. Dans la variante représentée, le sautoir 32, aussi nommé ressort-sautoir, est formé d’un bras 34 supportant à une première extrémité un galet 36 monté sur une goupille 38, ce bras pivotant autour d’un axe à l’autre extrémité, Le sautoir comprend encore un ressort 40 qui exerce une force sur le bras de manière à engendrer une force de positionnement sur la denture 26 de l’anneau des quantièmes. Lorsque l’anneau s’écarte d’une position d’affichage et le sautoir d’une position stable ou de repos correspondante, cette force de positionnement a une composante tangentielle agissant sur la denture de l’anneau de manière soit à ramener l’anneau dans sa position d’affichage en l’absence de changement de position d’affichage discrète, soit à amener dans une phase terminale l’anneau dans une autre position d’affichage prévue lors d’un passage de l’affichage d’un quantième à un autre.
[0027] Dans une première variante, le jeu entre les première et deuxième dentures 26 et 28 est prévu inférieur à la distance maximale sur laquelle le sautoir écarté d’une position de repos stable, correspondant à une position d’affichage de l’anneau des quantièmes, par un déplacement de cet indicateur est capable de le ramener dans cette position de repos stable par la force de positionnement qu’il exerce sur la denture de l’indicateur. Dans une deuxième variante correspondant à celle représentée aux figures, c’est le demi jeu augmenté des tolérances de fabrication cumulatives intervenant dans l’engrenage, formé par ces première et deuxième dentures, qui est inférieur à la distance maximale définie ci-avant. Dans cette deuxième variante, les deux dentures sont agencées de manière que, pour les positions d’affichage discrètes de l’anneau des quantièmes et lorsque l’aiguille chrono est dans sa position initiale, la dent d’une de ces deux dentures qui pénètre le plus profondément dans l’autre denture est sensiblement centrée entre deux dents adjacentes de cette autre denture; c’est-à-dire que le jeu est sensiblement réparti à part égale d’un côté et de l’autre de la dent insérée entre ces deux dents adjacentes.
[0028] On remarquera que le sautoir peut aussi présenter une certaine tolérance quant aux positions d’affichage qu’il définit par ses positions de repos stables dans la première denture 26. Cette tolérance est avantageusement ajoutée aux tolérances de fabrication cumulatives intervenant dans l’engrenage susmentionné pour définir le jeu à prévoir dans les variantes présentées ci-avant. Dans une variante préférée, la position du sautoir peut être ajustée après le montage de l’indicateur, de sorte que les positions d’affichage discrètes sont prédéfinies de manière précise et la tolérance de positionnement du sautoir peut être négligée.
[0029] Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, le mécanisme d’entrainement de l’anneau des quantièmes est agencé de manière qu’une force maximale, pouvant être appliquée tangentiellement sur la denture de cet anneau lors de chocs que doit pouvoir subir le mouvement horloger, engendre un couple sur la roue entraîneuse quantième qui est inférieur au couple de blocage engendré par cette roue au moins lorsqu’elle est dans une position prédéterminée pour laquelle l’aiguille chrono est dans sa position initiale et lorsque l’anneau des quantièmes est dans une quelconque position d’affichage discrète parmi la pluralité de positions d’affichage prévues. Le mécanisme d’entrainement de l’anneau des quantièmes a donc aussi une fonction antichoc pour cet anneau. On entend par ’fonction antichoc’ non le fait d’éviter que le mécanisme casse ou soit endommagé en cas de choc, mais d’éviter que l’indicateur change de manière durable de position d’affichage discrète sous l’effet d’un choc auquel le mouvement horloger doit pouvoir être soumis (Selon norme NIHS 91-10, 91-20, 91-30 et autres normes relatives à cette fonction antichoc).
[0030] Dans une variante préférée, la force maximale susmentionnée en cas de chocs engendre un couple sur la roue d’entrainement de l’anneau des quantièmes qui est inférieur au couple de blocage engendré par cette roue d’entrainement quelle que soit sa position angulaire. Pour ce faire, la caractéristique selon laquelle les dentures 26 et 28 forment un engrenage permanent (à engrènement permanent) est importante.
[0031] Dans une variante principale, le couple de blocage de la roue entraîneuse quantième résulte d’un couple de positionnement du rotor 12 du moteur électrique 10 lorsque ce rotor est au repos. Dans le cas d’un moteur pas-à-pas, le stator est agencé pour engendrer un couple de positionnement appliqué au rotor à aimant permanent de ce moteur, lequel peut être augmenté par un court-circuit de la bobine notamment dans le cas d’un moteur Lavet. Ce couple de positionnement maintient le rotor dans au moins une position de repos stable (position prise en absence d’alimentation électrique). On peut configurer le moteur pour que le couple de positionnement du rotor transmis au niveau de la roue entraîneuse quantième définisse un couple de blocage qui soit supérieur au couple de force maximal que peut exercer l’indicateur sur cette roue, notamment lors d’un choc. La démultiplication de la chaîne cinématique du mécanisme d’entraînement de l’anneau des quantièmes est prévue relativement grande pour que la force de blocage soit suffisamment élevée. On remarquera que le couple de blocage obtenu dépend non seulement du couple de positionnement et du facteur de réduction de la chaîne cinématique, mais aussi des pertes par frottement dans cette chaîne cinématique, c’est-à-dire du rendement de chaque engrenage. A titre d’exemple, l’anneau des quantième a une inertie égale à 17 g/mm<2>et l’accélération maximale que doit supporter cet anneau lors d’un choc est égale à 450 krad/s<2>. Si le train d’engrenages permanents du mécanisme d’entrainement présente une réduction de 1/1836 et que le rendement de chacun des quatre engrenages permanents est de 90%, on obtient pour la roue entraîneuse quantième représentée aux figures un couple de blocage nécessaire pour cette roue qui se situe entre 0,10 Nm et 0,13 Nm et un couple moteur correspondant dans la plage 14 nNm à 18 nNm. Comme le couple de positionnement d’un moteur pas-à-pas horloger est généralement supérieur à 500 nNm, la fonction antichoc est largement assurée par le moteur horloger et le train d’engrenages permanents constituant le mécanisme d’entrainement de l’anneau des quantièmes. On peut même diminuer la réduction de ce train d’engrenages permanents et notamment supprimer une roue intermédiaire. Avec une moindre réduction, on peut avoir un passage d’un quantième à un autre qui est plus rapide.
[0032] Dans une variante avantageuse, la force de positionnement du sautoir 32 est dimensionnée pour assurer la fonction de positionnement de ce sautoir mais est trop faible pour assurer une fonction antichoc pour le deuxième indicateur. La force de positionnement est donc prévue inférieure à une force de blocage minimale usuelle de l’anneau des quantièmes en cas de choc, de manière à permettre d’entraîner en rotation l’anneau avec un couple de force relativement peu élevé et de minimiser ainsi l’énergie nécessaire au passage d’une position d’affichage discrète à une autre. Dans une variante particulière, la force de positionnement est d’une part supérieure à une force de frottement maximale exercée par le mouvement horloger sur l’anneau 6 et d’autre part inférieure au triple de cette force de frottement maximale. A titre d’exemple non limitatif, on a observé qu’un anneau des quantièmes classique en laiton avec un diamètre de 20 mm nécessite un couple d’environ 60 µNm pour vaincre la force de frottement statique sur l’anneau avec le mouvement posé à plat. Par contre, pour assurer une fonction antichoc avec le sautoir comme c’est généralement le cas dans les mouvements de l’art antérieur, le sautoir doit pouvoir exercer un couple de blocage d’environ 2000 µNm pour un tel anneau. Pour un anneau en aluminium ou en plastique, étant donné notamment le moindre moment d’inertie, ce couple antichoc sera inférieur, par exemple environ égal à 800 µNm. Ainsi, dans la variante avantageuse présentée ici, avec l’anneau en acier, on peut dans une variante dimensionner le ressort 40 de manière que le sautoir 32 exerce un couple entre 120 µNm et 180 µNm. Avec l’anneau en aluminium ou en plastique, le couple exercé par le sautoir sera par exemple entre 80 µNm et 120 µNm. On constate que cette variante permet de diminuer fortement le couple exercé par le sautoir sur l’anneau et donc le couple moteur que doit transmettre le mécanisme d’entraînement 8. On peut donc notamment diminuer la réduction dans le mécanisme d’entraînement de l’anneau des quantièmes; ce qui permet un passage plus rapide d’un quantième à un autre.
[0033] Dans une variante particulière, le sautoir est agencé tournant autour d’un axe de rotation interceptant sensiblement une tangente à un cercle géométrique défini par la denture de l’anneau des quantièmes en un point central où ce sautoir exerce une force radiale sur cette denture, comme ceci est sensiblement représenté à la Fig. 1 .
[0034] On constate donc que la réduction entre le rotor et la REQ ainsi que la réduction entre le rotor et la roue chrono ou, dans la variante décrite précédemment en référence aux figures, la réduction entre la roue chrono et la REQ sont sélectionnées de manière à trouver de préférence un optimum dans ces réductions pour satisfaire au mieux trois fonctions, à savoir 1) permettre une indication de temps chronométré sur le cadran circulaire associé à l’aiguille chrono considérée sans devoir déplacer l’anneau des quantièmes; 2) assurer une fonction antichoc pour l’anneau des quantièmes au moyen de la REQ; et 3) entraîner assez rapidement l’anneau des quantièmes lors d’un passage d’un quantième à un autre, le temps de passage étant déterminé par la vitesse de rotation du rotor et la réduction entre celui-ci et la REQ.
[0035] Dans une variante particulière représentée aux figures, lorsque le deuxième indicateur 6 est positionné dans une quelconque position discrète parmi la pluralité de positions d’affichage prévues pour ce deuxième indicateur, une dent 28a de la deuxième denture 28 est située entre deux dents adjacentes 26a et 26b de la première denture 26 de manière à limiter un mouvement de cette première denture dans les deux sens en formant une butée respectivement pour ces deux dents adjacentes. Ensuite, la dent 28a est sensiblement orientée radialement et située au milieu de la plage angulaire morte définie précédemment. Un tel positionnement est obtenu par une commande du moteur 10 associée à un suivi des pas du rotor permettant de garder en mémoire en temps réel la position de la roue entraîneuse quantième et également la position de l’aiguille chrono. La commande moteur peut en plus ou alternativement être associée à un système de détection de la position d’au moins une roue du dispositif d’entrainement. Finalement, le premier mécanisme d’entrainement du premier indicateur 4 est agencé de manière que le premier indicateur subit, lorsque la deuxième denture est entrainée en rotation sur la moitié de la distance angulaire morte, un mouvement au cours duquel il balaie l’entier d’une graduation associée à l’affichage d’une première information.
[0036] Dans un premier mode de fonctionnement du mouvement horloger de l’invention, comme pour le mouvement horloger du document US 6,185,158 cité précédemment dans l’arrière-plan de l’invention, le temps chronométré maximal est défini de sorte que l’aiguille chrono puisse tourner dans un sens horaire lors de ce temps chronométré maximal alors que la roue entraîneuse quantième reste dans la plage angulaire morte, l’anneau des quantièmes étant maintenu stationnaire par le sautoir. Suite à la mesure d’un intervalle de temps, il est prévu une fonction Reset au cours de laquelle le moteur 10 fait tourner en sens inverse (antihoraire) et dans un mode d’entrainement accéléré l’aiguille chrono sur la distance angulaire parcourue lors de la mesure de l’intervalle de temps pour la ramener à sa position initiale (position zéro sur la graduation 5) et ramener également la roue entraîneuse quantième dans une position initiale.
[0037] Dans un deuxième mode de fonctionnement du mouvement horloger de l’invention permettant de chronométrer des temps supérieurs, il est prévu que périodiquement au cours du temps chronométré l’aiguille chrono soit actionnée en mode accéléré en sens inverse d’un tour complet ou de plusieurs tours complets avec déduction de l’avance normale que cette aiguille doit effectuer durant ce mode accéléré en sens inverse. Dans une variante, l’aiguille effectue un tour en sens inverse à chaque fois qu’elle a effectué un tour en sens horaire. Ainsi, la roue entraîneuse quantième parcourt une distance angulaire limitée lors d’une activation du mode chrono et chaque tour de l’aiguille chrono peut être comptabilisé par un autre compteur du mouvement horloger.
Claims (11)
1. Mouvement horloger électronique (2) comprenant:
– un dispositif d’affichage analogique formé d’un premier indicateur (4) d’une première information et d’un deuxième indicateur (6) d’une deuxième information, cette deuxième information étant du type à variation périodique ou intermittente;
– un dispositif d’entrainement (8) dudit dispositif d’affichage analogique formé d’un premier mécanisme d’entrainement dudit premier indicateur et d’un deuxième mécanisme d’entrainement dudit deuxième indicateur, le deuxième mécanisme d’entrainement comprenant une première denture (26) solidaire du deuxième indicateur et une roue (24) d’entrainement de ce deuxième indicateur munie d’une deuxième denture (28) qui engrène avec ladite première denture, ce deuxième mécanisme d’entrainement étant agencé pour entraîner périodiquement ou par intermittence le deuxième indicateur entre des positions d’affichage discrètes parmi une pluralité de positions d’affichage discrètes prédéfinies;
– un moteur électrique (10) comprenant un rotor (12) couplé audit dispositif d’entrainement par un pignon moteur (14) de ce dispositif d’entrainement qui est solidaire en rotation du rotor, ce moteur électrique étant agencé pour actionner lesdits premier et deuxième mécanismes d’entrainement et entraîner lesdits premier et deuxième indicateurs;
le premier mécanisme d’entrainement ayant une première réduction entre ledit rotor et le premier indicateur et le deuxième mécanisme d’entrainement ayant une deuxième réduction entre le rotor et ladite roue d’entrainement du deuxième indicateur, cette deuxième réduction étant prévue supérieure à la première réduction;
caractérisé en ce que le deuxième mécanisme d’entrainement est formé par un train d’engrenages chacun à engrènement permanent; en ce que lesdites première et deuxième dentures forment un engrenage permanent agencé de manière que, lorsque le deuxième indicateur est dans une quelconque position discrète parmi ladite pluralité de positions discrètes, la deuxième denture peut subir des rotations à l’intérieur d’une plage angulaire morte, la distance angulaire morte ((3) de cette plage angulaire morte étant prévue et le premier mécanisme d’entrainement étant agencé de manière que le premier indicateur subit, lorsque la deuxième denture est entrainée en rotation sur ladite distance angulaire morte dans ladite plage angulaire morte, un mouvement au cours duquel il balaie l’entier d’une graduation (5) associée à l’affichage de ladite première information, le moteur électrique et le deuxième mécanisme d’entrainement étant agencés de manière que ladite roue d’entrainement du deuxième indicateur peut être entrainée en rotation dans les deux sens; et en ce que ce mouvement horloger électronique comprend en outre un sautoir (32) ayant une fonction de positionnement du deuxième indicateur dans chaque position d’affichage de ladite pluralité de positions d’affichage discrètes, ce sautoir étant agencé pour exercer une force de positionnement sur le deuxième indicateur qui est suffisante pour positionner ce deuxième indicateur dans chaque position d’affichage de ladite pluralité de positions d’affichage discrètes et, le cas échéant, le ramener dans une position d’affichage discrète qu’il occupait après un déplacement intempestif, notamment lors d’un choc, à l’intérieur d’un jeu dudit engrenage permanent correspondant à ladite plage angulaire morte.
2. Mouvement horloger selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite deuxième denture est formée d’au moins quatre dents ou goupilles.
3. Mouvement horloger selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit moteur électrique et ledit premier mécanisme d’entrainement sont agencés de manière que le premier indicateur peut être entrainé dans les deux sens de son mouvement d’affichage, ce premier indicateur étant entrainé dans un premier sens lorsque ladite roue d’entrainement du deuxième indicateur tourne dans un premier sens à l’intérieur d’au moins une partie de ladite plage angulaire morte et dans le second sens lorsque ladite roue d’entrainement tourne dans le second sens à l’intérieur d’au moins une partie de ladite plage angulaire morte; et en ce que le premier indicateur peut revenir à une position initiale alors que ladite roue d’entrainement demeure dans ladite plage angulaire morte.
4. Mouvement horloger selon la revendication 3 et dans lequel le premier indicateur est une aiguille tournante d’un affichage chrono et le deuxième indicateur appartient à un affichage au moins du quantième, caractérisé en ce que les premier et deuxième mécanismes d’entrainement sont agencés de manière que le premier indicateur et ladite roue d’entrainement du deuxième indicateur tournent simultanément dans les deux sens de rotation.
5. Mouvement horloger selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième mécanisme d’entrainement est agencé de manière qu’une force maximale, pouvant être appliquée tangentiellement sur la première denture lors de chocs que doit pouvoir subir le mouvement horloger, engendre un couple sur la roue d’entrainement du deuxième indicateur qui est inférieur au couple de blocage engendré par cette roue d’entrainement au moins lorsqu’elle est dans une position prédéterminée alors que le deuxième indicateur est dans une quelconque position discrète parmi ladite pluralité de positions discrètes.
6. Mouvement horloger selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite force maximale engendre un couple sur la roue d’entrainement du deuxième indicateur qui est inférieur au couple de blocage engendré par cette roue d’entrainement quelle que soit sa position angulaire.
7. Mouvement horloger selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite force de positionnement dudit sautoir est dimensionnée pour assurer ladite fonction de positionnement mais est trop faible pour assurer une fonction antichoc pour le deuxième indicateur.
8. Mouvement horloger selon une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que ledit train d’engrenages à engrènement permanent est composé uniquement d’engrenages bidirectionnels; et en ce que ledit couple de blocage de ladite roue d’entrainement résulte d’un couple de positionnement du rotor dudit moteur électrique lorsque ce rotor est au repos.
9. Mouvement horloger selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit deuxième indicateur peut être entraîné dans un sens ou l’autre de son mouvement d’affichage par ladite roue d’entrainement lorsque cette dernière est entrainée en rotation respectivement dans un sens ou l’autre.
10. Mouvement horloger selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit sautoir est agencé tournant autour d’un axe de rotation interceptant sensiblement une tangente à un cercle géométrique défini par la première denture en un point central où ce sautoir exerce une force radiale sur cette première denture.
11. Mouvement horloger selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lorsque le deuxième indicateur est positionné dans une quelconque position discrète parmi ladite pluralité de positions discrètes, une dent (28a) de la deuxième denture est située entre deux dents adjacentes (26a, 26b) de la première denture de manière à limiter un mouvement de cette première denture dans les deux sens en formant une butée respectivement pour ces deux dents adjacentes; et en ce que ladite dent de la deuxième denture est sensiblement orientée radialement et située au milieu de ladite plage angulaire morte, le premier mécanisme d’entrainement étant agencé de manière que le premier indicateur subit, lorsque la deuxième denture est entraînée en rotation sur la moitié de ladite distance angulaire morte, un mouvement au cours duquel il balaie l’entier d’une graduation associée à l’affichage de ladite première information.
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