CH715106A1

CH715106A1 - Mécanisme d'affichage à trajectoire non-circulaire, notamment elliptique.

Info

Publication number: CH715106A1
Application number: CH00768/18A
Authority: CH
Inventors: Rey-Mermet Gilles; Cornibé Sylvain
Original assignee: Sa De La Manufacture Dhorlogerie Audemars Piguet & Cie
Priority date: 2018-06-18
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2019-12-30
Also published as: CN112470083A; US20210141341A1; WO2019244035A1; EP3807722A1; JP7127158B2; JP2021527812A; US11927918B2

Abstract

L’invention concerne un mécanisme d’affichage horloger avec un mobile pivotable autour d’un axe central (17) et portant une roue dentée (20) engrenée avec une couronne dentée (30) fixe et concentrique avec l’axe central (17). La roue dentée (20) tourne autour d’un axe satellite (27) parallèle et excentré par rapport à l’axe central (17) et coopère avec la couronne dentée (30). Un indicateur (50) décrivant une trajectoire non-circulaire est entraîné par la roue dentée (20). Selon une réalisation divulguée le mobile pivotable autour de l’axe central (17) est un mobile planétaire portant l’axe satellite (27).

Description

Domaine technique [0001] La présente invention concerne un dispositif d’affichage horloger notamment, mais pas exclusivement, un dispositif d’affichage à une seule aiguille dont l’extrémité se déplace suivant une trajectoire elliptique.

Etat de la technique [0002] On connaît dans la technique horlogère plusieurs exemples de mécanismes d’affichage capable de déplacer un dispositif mobile le long d’une trajectoire fermée ovale ou elliptique. Ces affichages sont recherchés lorsqu’on souhaite proposer un affichage de forme nouvelle et originale, pour épouser la forme d’un cadran allongé, ou bien pour donner à un affichage une allure spéciale permettant de le distinguer aisément.

[0003] Le document EP 2 993 532 décrit par exemple une aiguille pivotante autour d’un axe de révolution. L’aiguille est montée sur un mobile qui suit une trajectoire elliptique autour du centre de la montre, entraîné par un mécanisme qui comporte un bras pivotant et un différentiel. L’aiguille est constamment alignée avec le centre de la montre.

[0004] CH 707 194 propose une solution différente dans laquelle le mouvement est obtenu par un mécanisme comprenant des leviers articulés, tandis que CH 702 133 propose une solution d’un problème similaire basée sur un système planétaire avec un train d’engrenages dans le planétaire. D’autres réalisations, notamment DE 29 905 074 utilisent des éléments mobiles coulissant dans des rainures de forme libre.

[0005] DE 29 903 950 propose un mécanisme d’affichage dans lequel l’indicateur est un point sur une face d’une roue dentée qui roule à l’intérieur d’une couronne, de façon à générer des trajectoires trochoïdales.

[0006] Les systèmes connus qui permettent la génération de trajectoires non circulaires de l’aiguille sont souvent compliqués et comportent un nombre important de pièces, et donc un incrément du coût et des frictions.

Bref résumé de l’invention [0007] Un but de la présente invention est de proposer un affichage elliptique simple et exempt des limitations des dispositifs connus.

[0008] Selon l’invention, ce but est atteint par l’objet de la revendication principale, et notamment au moyen d’un mécanisme d’affichage horloger comprenant un mobile en rotation régulière autour d’un axe, par exemple un axe central; une roue dentée capable de tourner autour d’un axe satellite solidaire dudit mobile, parallèle audit axe et écarté dudit axe; une couronne dentée concentrique avec l’axe central, coopérant avec la roue dentée qui entraîne directement un indicateur, par exemple une aiguille solidaire à la roue dentée, dont la pointe décrit une trajectoire non circulaire, ou un autre indicateur décrivant une trajectoire non circulaire. Préférablement, la couronne a le double de dents que la roue, en sorte que la trajectoire décrite est une ellipse concentrique avec l’axe.

[0009] Les revendications dépendantes se réfèrent à des variantes de réalisation comportant des caractéristiques avantageuses, mais pas nécessairement essentielles, par exemple le fait que la longueur de ladite aiguille est supérieure à un diamètre primitif de ladite couronne dentée, en sorte que l’ellipse des index est entièrement à l’extérieur de ladite couronne dentée, que le mobile effectue une rotation complète dans une période de rotation dans une direction, l’aiguille parcourant, dans la même période, une trajectoire elliptique complète dans la direction opposée dans la même période. La couronne dentée est préférablement fixe mais elle pourrait aussi être mobile si l’on souhaite modifier l’orientation des axes de l’ellipse.

[0010] La période de rotation peut être choisie à loisir mais communément sera d’une, douze, ou vingt-quatre heures. Une période de douze heures, par exemple, permet l’affichage de l’heure dans une montre à une aiguille. Cette forme d’exécution allie la simplicité à un mouvement original et harmonieux.

[0011] L’affichage est optionnellement complété par des index positionnés le long de la trajectoire de l’aiguille, sur un cadran qui dissimule les engrenages du mécanisme, ainsi que par un mouvement horloger entraînant l’affichage. Le cadran peut présenter une ouverture pour le passage d’une tige solidaire de ladite roue dentée sur laquelle est fixée l’aiguille.

Brève description des figures [0012] Des exemples de mise en œuvre de l’invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles:

La fig. 1 illustre une possible réalisation de l’affichage de l’invention, vu du côté cadran.

La fig. 2 est une vue du mécanisme de la fig. 1 du côté platine.

Les fig. 3a à 3c illustrent le mouvement du mécanisme de l’invention à 12, 2, respectivement 6 heures.

La fig. 4 illustre le cadran d’une montre comprenant le mécanisme d’affichage de l’invention.

Les fig. 5 et 6 présentent, de manière schématique, deux variantes dans lesquelles la trajectoire décrite par l’aiguille indicatrice est une courbe non circulaire avec une symétrie cyclique d’ordre quatre, respectivement cinq.

Exemple(s) de mode de réalisation de l’invention [0013] Avec référence aux figures annexées 1 et 2, le dispositif d’affichage comporte un mobile 10 qui est entraîné en mouvement régulier par un mécanisme horloger. Dans l’exemple illustré, cet entraînement est obtenu par la roue 13, coopérant avec une autre roue non illustrée, mais d’autres moyens d’entraînement sont également possibles.

[0014] Le mobile 10 pivote autour de l’axe 17 que l’on convient d’appeler axe central, car, comme on le verra par la suite, cet axe est le centre de l’ellipse sur laquelle se réalise l’affichage. Le mobile 10 porte un axe ou un palier excentré 27 sur lequel est fixée une roue satellite 20, capable de pivoter autour de l’axe 27. La roue 20 entraîne directement l’aiguille 50 par une extension de l’axe.

[0015] La couronne circulaire 30 est positionnée concentriquement à l’axe central 17 et coopère avec la roue 20. Dans une variante préférée, le rapport de réduction de cet engrenage est de 1 -r2, en ce que le nombre de dents de la couronne 30 est le double de celui de la roue 20, en sorte que, lorsque le mobile tourne d’un angle donné dans une direction, l’aiguille tourne, relativement au mobile 10, d’un angle double dans la direction opposée.

[0016] L’effet de ces deux rotations opposées est que la roue 20 et l’aiguille 50 tournent, relativement au cadran de la montre, d’un angle égal et opposé à celui du mobile 10. L’origine de l’aiguille, cependant, n’est pas fixe: elle est sur l’axe 27 qui suit une trajectoire circulaire autour de l’axe central 13. Il en résulte une trajectoire elliptique. Si, comme dans les exemples illustrés, l’aiguille est plus longue que le diamètre de la couronne 30, la trajectoire décrite par sa pointe est entièrement extérieure à celle-ci.

[0017] Dans une variante non représentée dans les figures, l’origine de l’aiguille 50 est fixée à un point excentré de la roue satellite 20, ou bien à sa périphérie. La pointe indicatrice de l’aiguille décrit alors une trajectoire elliptique, comme il est décrit plus haut tandis que l’origine de l’aiguille se meut sur une petite ellipse concentrique. Lorsque l’origine est exactement sur la circonférence de la roue satellite 20, son mouvement suit une trajectoire linéaire.

[0018] D’autres courbes non circulaires peuvent être obtenues, dans le cadre de l’invention, en choisissant un rapport de transmission différent de 1 -r2 entre la couronne 30 et la roue 20.

[0019] L’invention ne prévoit pas de limitation à la période de rotation du mobile 10. Dans la description suivante, pourfixer les idées, on supposera que le mobile 10 effectue un tour complet en douze heures. Ceci est aussi le temps nécessaire pour que l’aiguille 50 effectue un circuit elliptique complet. La périodicité de douze heures est idéale pour indiquer l’heure, mais d’autres périodes et d’autres cas d’usage sont possibles.

[0020] Les fig. 3a à 3c illustrent trois positions de l’affichage avec le cadran partiellement effacé pour montrer le mécanisme. Dans la fig. 3a, l’axe 27 du satellite se trouve à six heures, tandis que l’aiguille 50 indique douze heures. La fig. 3b illustre la position de l’affichage à deux heures: le mobile 10 a tourné de 60° en sens antihoraire et l’aiguille de 120° en sens horaire par rapport au mobile 10. Le résultat est une rotation en sens horaire de 60°, comme il est attendu pour une aiguille indiquant deux heures, avec un déplacement vers la droite et vers le haut de l’origine de l’aiguille.

[0021] La fig. 3c illustre la position de l’affichage à six heures. Le mobile 10a effectué un demi-tour antihoraire, et l’aiguille un demi-tour horaire relativement au cadran.

[0022] La fig. 4 illustre une possible réalisation d’un cadran de montre selon l’invention. Le cadran présente une ouverture circulaire 87 pour le passage de la tige axiale qui porte l’aiguille. Avantageusement, l’ouverture 87 n’a pas de fonction de guidage et ses lèvres ne touchent pas le mécanisme. Le disque à l’intérieur de l’ouverture peut être tournant solidairement du mobile 10 ou du satellite 20. Cette variante permet de dissimuler la roue satellite 20 et la couronne 30 sous le cadran pour donner l’impression que l’origine de l’aiguille se «balade» à l’intérieur de l’ouverture 87.

[0023] L’aiguille d’affichage décrit une ellipse avec un demi-axe majeur a et un demi-axe mineur b qui sont liés aux dimensions de l’aiguille et de la couronne 30. On peut voir géométriquement que, dans le cas représenté, a = I + r et b = I - r, où I désigne la longueur de l’aiguille, et r l’écartement entre l’axe 17 et l’axe de rotation 27 du satellite 20.

[0024] L’invention n’est pas non plus limitée au cas d’une roue satellite entraînant une aiguille. On peut concevoir aussi des variantes dans lesquelles la roue satellite 20 présente elle-même un point caractéristique visible, ou entraîne un mobile avec un point caractéristique, ou tout autre indicateur ou moyen d’affichage.

[0025] L’invention n’est pas non plus limitée à des trajectoires elliptiques. On peut en effet produire une classe plus générale de courbes dont l’ellipse correspondant au rapport 1 -j-2 entre la couronne 30 et la roue 20 n’est qu’un cas spécial. La fig. 5 montre un exemple dans lequel le rapport de réduction entre la couronne 30 et le satellite 20 est de 3-j-4 (pour simplifier, seulement les cercles primitifs sont représentés). Le satellite 20 porte une aiguille 50 dont la pointe décrit une courbe avec une symétrie cyclique d’ordre 4, avec quatre côtés sensiblement droits et des angles arrondis. La forme de la trajectoire 100 peut être modifiée en choisissant la longueur de l’aiguille 50 relativement aux dimensions des roues 20 et 30: un allongement donne lieu à une trajectoire plus arrondie. Préférablement, on choisira la longueur de l’aiguille 50 en sorte que la courbe 100 décrite par son extrémité est entièrement à l’extérieur du cercle primitif de la couronne 30, mais cela n’est pas une caractéristique essentielle de l’invention.

[0026] Dans la variante de la fig. 5, le satellite décrit trois tours autour de l’axe 17 lorsque l’aiguille décrit un circuit fermé le long de la trajectoire 100.

[0027] On comprend aussi qu’on pourrait réaliser d’autres trajectoires en choisissant des rapports différents entre la dimension de la couronne 30 et du satellite 20. Un rapport de 2-J-3, par exemple, donne lieu à une symétrie d’ordre 3, soit à une figure triangulaire plus ou moins arrondie, tandis que les rapports 4-j-5, 5-5-6, ... produisent des trajectoires pentagonales, hexagonales, et ainsi de suite.

[0028] Le rapport de réduction mentionné plus haut peut être exprimé par des nombres entiers non consécutifs: en ce cas, la trajectoire 100 pourrait présenter des croisements. L’exemple de la fig. 6 montre une variante de l’invention dans laquelle le rapport est de 3-j-5. Lorsque le satellite tourne trois fois autour de l’axe 17, la pointe de l’aiguille décrit une trajectoire 100 en forme d’étoile à cinq pointes.

[0029] Il est évident que l’invention permet un nombre infini de variantes non représentées. Un rapport de 5-j-7, par exemple, produirait une trajectoire entrelacée avec sept côtés sensiblement droits et des angles arrondis: un cycle parcours complet de l’aiguille le long de la trajectoire requiert cinq révolutions du satellite autour de l’axe 17.

[0030] Le mécanisme de l’invention permet de réaliser un affichage elliptique avec une remarquable économie de moyens, et se prête donc particulièrement bien à la réalisation d’une montre au design épuré. Par ailleurs, le mécanisme occupe un espace contenu au centre du cadran; on peut donc le combiner avantageusement avec d’autres affichages périphériques à disques ou à petites aiguilles, pour créer une montre compliquée.

Numéros de référence employés sur les figures [0031] mobile roue d’entraînement centre de rotation roue satellite centre de rotation du satellite couronne aiguille cadran index ouverture a demi-axe majeur b demi-axe mineur

Claims

Revendications

1. Mécanisme d’affichage horloger comprenant: un mobile (10) pivotable autour d’un axe (17); une roue dentée (20) capable de tourner autour d’un axe satellite (27) solidaire de la roue dentée (20), parallèle et excentré relativement à l’axe central (17); une couronne dentée (30) concentrique avec l’axe (17) entraînant la roue dentée (20); caractérisé en ce que la roue dentée entraîne un indicateur (50) décrivant une trajectoire non circulaire.
2. Mécanisme d’affichage horloger selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la couronne dentée (30) a le double de dents que la roue dentée (20), et en ce que la trajectoire est une ellipse concentrique avec l’axe (17).
3. Mécanisme d’affichage horloger selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’indicateur (50) est une aiguille.
4. Mécanisme d’affichage horloger selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’indicateur (50) se déplace successivement en regard d’une pluralité d’index (83) disposés le long de la trajectoire décrite par la pointe de l’aiguille.
5. Mécanisme d’affichage horloger selon l’une quelconque des revendications précédentes, en combinaison avec un mouvement d’horlogerie pour entraîner ledit mobile (10) en rotation régulière autour de l’axe (17).
6. Mécanisme d’affichage horloger selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’indicateur (50) est une aiguille de longueur telle que la trajectoire décrite par la pointe de l’aiguille est une courbe non circulaire à l’extérieur d’un cercle primitif de ladite couronne dentée (30).
7. Mécanisme d’affichage horloger selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ledit mobile (20) effectue une rotation complète dans une période de rotation prédéterminée dans une direction, l’indicateur (50) parcourant une trajectoire elliptique complète dans la direction opposée dans une période de rotation.
8. Mécanisme d’affichage horloger selon la revendication précédente, dans lequel ladite période de rotation est une parmi: une heure, douze heures, vingt-quatre heures.
9. Mécanisme d’affichage horloger selon la revendication 5, dans lequel ladite période de rotation est de douze heures, pour l’affichage de l’heure dans une montre.
10. Mécanisme d’affichage horloger selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant un cadran (80) placé par-dessus ladite couronne dentée (30) et ladite roue dentée (20), le cadran ayant une ouverture circulaire (87) pour le passage d’une tige solidaire de ladite roue dentée (20), l’aiguille étant fixée sur une extrémité de la tige dépassant au-dessus d’une surface supérieure dudit cadran (80).
11. Mécanisme d’affichage horloger selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite couronne dentée (30) est fixe.

TRAITE DE COOPERATION EH IUTIERE Œ BREVETS

RAPPORT D£ RECHERCHE DE TYPE IHTERHATK^AL iKSSmSFK: ATK»i S® LA SSSÂSŒ RmWAlE çiïïggy aœsæfi mmK>&ww os hmm»«®

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