EP3765919B1 - Mecanisme d'affichage d'horlogerie a geometrie variable avec aiguille elastique - Google Patents

Mecanisme d'affichage d'horlogerie a geometrie variable avec aiguille elastique Download PDF

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EP3765919B1
EP3765919B1 EP19742224.9A EP19742224A EP3765919B1 EP 3765919 B1 EP3765919 B1 EP 3765919B1 EP 19742224 A EP19742224 A EP 19742224A EP 3765919 B1 EP3765919 B1 EP 3765919B1
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EP
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pipe
gear train
input
hand
barrel
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Marc Stranczl
Jan Pittet
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Montres Breguet SA
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Montres Breguet SA
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Definitions

  • the invention relates to a timepiece display mechanism with variable geometry, comprising at least one elastic needle which comprises a first drive barrel secured to a first end of a flexible blade, and a second drive barrel secured of another end of said flexible blade, and which comprises a vertex or display index which, in a free unconstrained state of said elastic needle in which both said first barrel and said second barrel are not subject to any constraint and are spaced from each other, is spaced from said first barrel and said second barrel, the service position of said elastic needle being a constrained position where said first barrel and said second barrel are coaxial with each other around an output axis, said display mechanism comprising first means for driving said first barrel around said output axis, and second means for driving said second barrel around said output axis, said first means for drive and second drive means being arranged to deform said flexible blade, by varying the angular position of said second barrel relative to the angular position of said first barrel around said output axis, and to vary the radial position of said vertex or index display relative to said output
  • the invention also relates to a clock movement comprising at least one such display mechanism.
  • the invention also relates to a timepiece comprising at least one such clock movement, and/or comprising at least one such display mechanism.
  • the invention also relates to a scientific device comprising at least one such clockwork movement, and/and comprising at least one such display mechanism.
  • the invention relates to the field of analog display mechanisms using mobile mechanical components, for timepieces or scientific devices.
  • the invention aims to provide a reliable and highly robust solution to the problem of providing a variable radial extension indicator depending on its position and its control.
  • the invention relates to a timepiece display mechanism comprising at least one such elastic needle, which comprises a first drive barrel secured to at least one flexible blade, according to claim 1.
  • the invention also relates to a clock movement comprising at least one such display mechanism.
  • the invention also relates to a timepiece comprising at least one such clock movement, and/or comprising at least one such display mechanism.
  • the invention also relates to a scientific device comprising at least one such clockwork movement, and/and comprising at least one such display mechanism.
  • the invention relates to a display indicator for a timepiece or for a scientific device.
  • the invention is described here in the particular, but non-limiting, case of a rotary indicator, and in particular of an elastic needle.
  • the principle is applicable to an indicator with a mobility trajectory other than circular, for example to a linear cursor, or other, particularly in space.
  • the invention is more precisely described for this application of a flexible indicator with a needle, but it is applicable to other shapes of indicators, in plan or even in three dimensions.
  • drive means comprising cogs are described below, but the invention is equally applicable to analog display means for an electronic or electrical device, a quartz watch or the like.
  • the principle of the invention is to produce a display mechanism, of which at least one indicator, in particular a hand, for example the minute hand for a watch, has a variable length, or a variable radial extension, or a shape variable.
  • the invention relates to a timepiece display mechanism 10 with variable geometry, which comprises at least one elastic needle 1.
  • This elastic needle 1 comprises a first drive barrel 2, which is integral with at least one blade flexible 3 in one piece, and a single flexible blade 3 in the particular and non-limiting case of the figures.
  • the display mechanism 10 comprises an input mobile 71, which is arranged to be pivoted around an input axis by a movement 20, and which defines an input angle with respect to a reference direction .
  • the elastic needle 1 comprises a first drive barrel 2 secured to a first end of a flexible blade 3, and a second drive barrel 4 secured to another end of this flexible blade 3, and the needle elastic 1 comprises a vertex or display index which, in a free, unconstrained state of this elastic needle 1 in which both the first barrel 2 and the second barrel 4 are not subject to any constraint and are spaced apart from each other. the other, is distant from the first barrel 2 and the second barrel 4.
  • the service position of this elastic needle 1 is a constrained position where the first barrel 2 and the second barrel 4 are coaxial with each other around 'an output axis D.
  • the display mechanism 10 comprises first means 11 for driving the first barrel 2 around the output axis D, and second means 13 for driving the second barrel 4 around this output axis D.
  • first drive means 11 and second drive means 13 are arranged to deform the flexible blade 3, by varying the angular position of the second barrel 4 relative to the angular position of the first barrel 2 around the exit axis D, and to vary the radial position of the vertex or display index relative to the output axis D.
  • the elastic needle 1, and more particularly its flexible blade 3 comprises a plurality of flexible segments 5, 5A, 5B, which are joined end to end at at least one vertex 6, arranged to constitute such an index, and preferably two successive flexible segments are joined by such a vertex.
  • a first flexible segment 5A of the flexible blade 3 extends between the first barrel 2 and a first vertex 6.
  • the invention is illustrated in the most common case where the needle comprises two flexible segments 5 joined by a single vertex 6, which is used for the display.
  • the display mechanism 10 comprises first means 11 for driving the first barrel 2 around an output axis D, and comprises second means 12 for placing at least the first flexible segment 5 under stress: these second means 12 are arranged to vary the position of at least the first vertex 6 relative to the output axis D.
  • the first vertex 6 is thus at a variable distance from the first barrel 2, depending on the forces applied to the flexible blade 3 by the second means 12 for placing under stress.
  • THE figures 1 to 5 show a particular case of such a mechanism, with an elastic needle 1 comprising a single vertex 6, which follows over an upper part of its stroke an eccentric circle relative to the output axis, and over a lower part of its stroke another circle centered on the output axis.
  • an elastic needle 1 comprising a single vertex 6, which follows over an upper part of its stroke an eccentric circle relative to the output axis, and over a lower part of its stroke another circle centered on the output axis.
  • the mechanism 10 for the same oval-shaped watch can also be dimensioned to follow the contour of the box, or any other contour highlighting the product.
  • the first drive means 11 and/or the second means 12 for placing under stress, and in particular the second drive means 13 which they comprise comprise a first cog of shape 111 and/or respectively a second shaped cog 131, which is arranged or which are arranged to accelerate or stabilize in speed or slow down at least the first barrel 2, and/or the second barrel 4, over part of its angular travel.
  • first drive means 11 and the second means 12 for placing under stress and in particular the second drive means 13 which they comprise, comprise at least one first cog of shape 111 and respectively at least one second cog. of shape 131 which are arranged to accelerate or stabilize in speed or slow down the first barrel 2, and respectively the second barrel 4, over at least part of the angular travel of the first barrel 2, and respectively of the second barrel 4.
  • the first drive means 11 and the second stressing means 12 are arranged to drive the elastic needle 1 over its entire angular travel around the output axis D, and give it, in projection on a display plane P or on a dial, and at different angular positions of the elastic needle 1, at least a first shape where the flexible segments 5: 5A, 5B, which the flexible blade 3 comprises do not cross outside of the first canon 2, and at least one second shape where the flexible segments 5: 5A, 5B, which the flexible blade 3 comprises, intersect outside the first barrel 2.
  • this first shape is an almond shape
  • this second shape is a heart shape.
  • this needle can successively occupy, on its revolution, an alternation of first shapes and second shapes, for example an almond shape on each of the two ends of the major axis of the ellipse, and a heart shape on each of the two ends of the minor axis of the ellipse.
  • the elastic needle 1 comprises a second drive barrel 4 also integral with the flexible blade 3.
  • the second means 12 for placing under stress then comprise second means 13 for driving the second barrel 4 in a mounted and constrained state of the elastic needle 1.
  • both the first barrel 2 is, advantageously but not necessarily in a pre-stressed operating state, driven by the first drive means 11, and the second barrel 4 is, advantageously but not necessarily in a pre-stressed operating state, driven by the second drive means 13.
  • At least one of the vertices 6 is, in a free, unconstrained state of the elastic needle 1 in which both the first barrel 2 and the second barrel 4 are not subject to any constraint, distant from the first barrel 2 and the second barrel 4, which first barrel 2 and second barrel 4 are spaced from each other in this free state of the elastic needle 1.
  • this vertex 6 which joins them is unique.
  • this first flexible segment 5A carries the first barrel 2 at a first end 52
  • this second flexible segment 5B joined to the first flexible segment 5A carries the second barrel 4 at a second end 54.
  • the first end 52 and the second end 54 are spaced apart from each other, or form a non-zero angle with each other from the junction vertex 6 of the first flexible segment 5A and the second flexible segment 5B.
  • the outlet of the second drive means 13 of the second barrel 4 is coaxial with the outlet of the first drive means 11 of the first barrel 2, in the mounted state of the elastic needle 1.
  • This arrangement is however not obligatory, in particular in the case of a retrograde display, where the axes of the first barrel 2 and the second barrel 4 can be distinct.
  • the first drive means 11 and the second drive means 13 comprise an accelerator or retarder device, which is arranged to accelerate or stabilize in speed or slow down at least the first barrel 2 and/or said second barrel 4 over at least part of its angular travel.
  • the first barrel 2 has an advance or a delay relative to the value of the entry angle which is symmetrical to the delay or advance of the second barrel 4 relative to the entry angle, so that the first vertex 6 always displays, with respect to the output axis D and the reference, an angle equal to the entry angle.
  • the first barrel 2 has an advance or a delay with respect to the value of the entry angle which is, in absolute value, different from the delay or the advance of the second barrel 4 with respect to the entry angle, so that the first vertex 6 displays, relative to the output axis D and to the reference, a variable angle relative to the entry angle throughout its travel.
  • This particular arrangement of advance and/or delay relative to the input barrel allows the hand to point the time (or another display) exactly on the dial, and in particular for a non-regular display, for example a square trajectory where the time is separated into twelve equidistant segments on the square trajectory, which cannot be managed in the same way as twelve indexes separated by 30°.
  • the needle 1 is arranged to perform a total non-retrograde stroke, and, over the total stroke, the average speed of the first barrel 2 is equal to the average speed of said second barrel 4.
  • the accelerator or retarder device comprises a first cog of shape 111 and/or respectively a second cog of shape 131.
  • the accelerator or retarder device comprises a device with a first differential 912 on the drive train of the first barrel 2 and/or a second differential 914 on the drive train of the second barrel, and at least one cam 902, 904, constituting an input to such a differential 912, 914.
  • the accelerator or retarder device comprises simple cogs arranged suitably to carry out the required accelerations or decelerations.
  • the first drive means 11 and the second drive means 13 comprise, respectively, at least one first gear of shape 111 and at least one second gear of shape 131, which are each arranged or which are arranged to accelerate or stabilize in speed or slow down the first barrel 2 and respectively the second barrel 4 over part of its angular travel.
  • shaped cog we mean here that at least one wheel of the cog does not rotate; more particularly, at least two opposing wheels of this cog are not of revolution, and are arranged to mesh permanently with minimal play with one another at constant center distance.
  • first shaped cog 111 and the second shaped cog 131 are arranged to accelerate or respectively brake the first barrel 2, and to brake or respectively accelerate the second barrel 4 over at least part of the angular travel of the elastic needle 1, or even on only part of the angular travel of the elastic needle 1.
  • one of the guns takes an angular advance relative to the entry angle, while the other gun takes a delay angular relative to the entry angle.
  • the first barrel 2 has an advance or a delay relative to the value of said entry angle which is symmetrical to the delay or advance of the second barrel 4 relative to this same entry angle, so that the first vertex 6 always displays, with respect to the exit axis D and the reference direction, an angle equal to the entry angle.
  • the invention is illustrated in the figures by the particular case of a continuous watch display displaying a complete revolution, it is understood that the invention is applicable to any display, in particular a retrograde display.
  • the first shaped cog 111 and the second shaped cog 131 are arranged to symmetrically control the first barrel 2 and the second barrel 4, so that the first flexible segment 5A and the second flexible segment 5B are symmetrical with respect to a radial coming from the output axis D and passing through the vertex 6 of junction between the first flexible segment 5A and the second flexible segment 5B, over at least part of the angular stroke of the elastic needle 1
  • This configuration is not limiting, but it offers the advantage of subjecting the first flexible segment 5A and the second flexible segment 5B to symmetrical constraints.
  • first cog of shape 111 and the second cog of shape 131 each comprise at least one pair of wheels arranged to cooperate in meshing with one another and whose geometric supports, i.e. say the primitive curves, the teeth are not of revolution.
  • the first drive means 11 and/or the second drive means 13 comprise at least a first gear stage 115, 135, and a second gear stage 116, 136, which are arranged to each control a part of the shape transformation of the elastic needle 1 over at least part of its angular travel, with a weighting per floor.
  • This weighting makes it possible to distribute part of the deformation on each of the stages, which allows, in each shaped cog, to maintain wheels whose geometry is close to a circular geometry, so as to allow suitable meshing of the teeth, and prevent their wear.
  • the shaped cogs are not circular, but must not be too deformed, that is to say that their shape must allow meshing without bracing, and without too much sensitivity to variations in center distance and manufacturing tolerances.
  • both the first gear stage 115, 135, and the second gear stage 116, 136 respectively comprise a first gear train of shape 111 and a second gear train of shape 131.
  • FIG. 11 shows, again, a classic needle 101, coaxial with the elastic needle 1, for displaying other information, in particular time.
  • THE figures 12 to 14 illustrate more precisely a display mechanism 10 according to a variant of the invention, for displaying the minutes with the elastic hand 1.
  • an input mobile 71 is arranged to cooperate with an output mobile 21 of the clockwork movement 20, along an input axis D0, and is guided on a fixed tube 70.
  • This input mobile 71 which is a roadway, is arranged to drive, directly or through a lantern by friction allowing time setting adjustment, a driving roadway 72 which is coaxial with it.
  • This driving roadway 72 is of revolution, and drives a first wheel of shape 78, which meshes with a second wheel of complementary shape 79 mounted loosely (with clearance compensation) around the first axis DA, and which is pivotally secured to a third wheel of shape 80, which meshes with a fourth idler wheel of complementary shape 81, which here pivots around the output axis D of the guns, and which includes a roadway 82 for fixing the first gun 2.
  • the same driving road 72 drives a fifth wheel of shape 73, which meshes with a sixth wheel of complementary shape 74 mounted loosely around the second axis DB, and which is pivotally integral with a seventh wheel of shape 75, which meshes with a eighth idler wheel of complementary shape 76, which here pivots around the output axis D of the guns, and is integral with a shaft 77 on which the second gun 4 is fixed.
  • Each shape wheel has an angular marking so as to correctly ensure the indexing of the shape cog, as detailed in Figure 26 which details a shaped cog comprising two wheels 75 and 76 not of revolution, and comprising marks 275 and 276 for their relative indexing with respect to each other, as well as oblongs 175 and 176 facilitating their installation, this which makes it possible in particular to secure them and index them by means of a pin or the like.
  • the driving road 72 also drives a ninth wheel 91 which comprises a mobile pivoting around an hour axis DH, which comprises a pinion 92 driving the wheel 93 of an hour road 94 receiving the hour hand 100.
  • THE figures 17 to 20 illustrate the construction of the shape cogs, which begins with the choice of a space law to vary the radial length of the needle as a function of the angular distance between its two barrels, the figure17 illustrates the exit angle versus the entry angle for one of the two needle barrels.
  • This space law allows the calculation of the original profiles of the teeth, according to the distance chosen for their production, as visible on the Figure 18 .
  • the calculation of the leading teeth is then carried out according to the number of teeth defined, and the type of profile chosen, in particular involute or sinus type, depending on the Figure 19 , Then the calculation of the driven teeth, according to the Figure 20 , then allows the cutting of the two wheels to the profile thus defined;
  • THE figures 17 and 20 illustrate the law of space, with three successive zones of radial extension of the needle, stabilization of the length of the needle where the ratio between the exit angle of one of the two barrels and the entry angle into the mechanism is substantially constant, and shortening of the needle.
  • FIG. 22 shows the superposition of the three states illustrated by the figures 3 to 5 , and the arrows highlight a phase of contraction CO of the hand 1 between the positions at twelve o'clock and at four o'clock of its summit 6, a phase of stability ST with constant elongation between the positions at four o'clock and at eight o'clock , and a DE relaxation phase between the eight o'clock and twelve o'clock positions.
  • This weighting is made possible by the use of shaped gears, and in particular mechanisms with several stages of shaped gears, which make it possible to impose sufficient angular deflections on the barrels, to authorize significant changes in shape, and in particular to be able to cross the flexible segments as in the shape of a heart. These shaped cogs make it possible to safely slow down one barrel relative to the other.
  • the wheel of Figure 27 is an example of optimization case of this Figure 22 ; to correct the trajectories on angles of 140°-80°-140° as illustrated, instead of 120°-120°-120° which would be more balanced, it is necessary, without weighting per particular floor, that is to say -say if the upper stage and the lower stage each carry out half of the angular transformation, to design wheels with very strong deformations, and very inclined teeth, difficult to machine, and fragile.
  • Another weighting, for example 20% of the deformation on the lower level and 80% on the upper level allows to have wheels closer to a round shape, easier to machine, and with teeth close to the standard , therefore with better kinematic and tribological parameters, and less wear.
  • FIG 23 shows the evolution of the torque between the flexible segments of the elastic needle, as a function of the angle traveled, with a first zone of reduction in length of the elastic needle with torque consumption, a second phase of maintaining the length of the needle at substantially constant torque, and a third phase of extension of the needle with restitution of the torque
  • the Figure 24 illustrates the evolution of the torque on a barrel, as a function of the angle rotation of a cannon
  • the Figure 25 shows the radial extension of the needle, as a function of the angle of rotation of a barrel.
  • the elastic needle 1 can be made in different ways.
  • the elastic needle 1 in the free state, extends over a single plane level comprising the first barrel 2 and the second barrel 4, and the elastic needle 1 is then arranged to be mounted twisted in a position service under stress in which the first barrel 2 and the second barrel 4 are superimposed on one another.
  • the elastic needle 1 in the free state, extends over a first plane level comprising the first barrel 2 and over a second plane level comprising the second barrel 4, and comprises a connection zone between the first level plane and the second plane level at the level of a vertex 6 between a first flexible segment 5A carrying the first barrel 2 and a second flexible segment 5B joined to the first flexible segment 5A and carrying the second barrel 4, and the elastic needle 1 is arranged to be mounted without twisting in a service position under stress in which the first barrel 2 and the second barrel 4 are superimposed on one another.
  • the elastic needle 1 when the elastic needle 1 has more than two flexible segments 5, in the free state, the elastic needle 1 extends over, at most, as many parallel levels as there are flexible segments 5, and is arranged to be mounted without twisting in a service position under stress in which the first barrel 2 and the second barrel 4 are superimposed on one another.
  • the elastic needle 1 comprises a breakable element 24 joining the first barrel 2 and the second barrel 4, to facilitate the mounting of the elastic needle 1 on a drive mobile of the first barrel 2 or the second barrel 4, this breakable element 24 being arranged to be broken and allow the passage of the elastic needle 1 into a service position under stress in which the first barrel 2 and the second barrel 4 are superimposed on each other .
  • FIG. 7 illustrates a particular variant where the elastic needle 1 comprises at least one eye 60, which is arranged to constitute a window for reading an indication appearing on a dial 61 which the mechanism 10 comprises, and in front of which the needle extends elastic 1, or which comprises a clockwork movement 20, on which the mechanism 10 is arranged to be attached.
  • this eye allows to visualize a city in a GMT application, or to distinguish the morning time from 0 to 12 from the afternoon time from 13 to 24, in a particular application where the training of the display mechanism is made on two revolutions, the first with a certain extension of the elastic hand 1 for the display of the morning hours, and the second with a different extension for the display of the afternoon hours; of course this variant can also accommodate a display via the top 6 of the needle 1, the presence of such an eye 60 provides reading comfort to the user.
  • FIG 7 further illustrates two indexes, interior and exterior, on either side of this eye 60, which also allow particular readings, depending on the dial configuration adopted.
  • One of the great advantages of the invention is to allow great freedom of design of the dial, and the transfer of certain display zones outside of unavailable zones, for example due to the presence of a tourbillon, or even of another complication.
  • the needle 1 is made of micro-machinable material according to a “LIGA” process, in particular of nickel-phosphorus NiP 12 or similar.
  • a needle can be gold, or receive another coloring, the adhesion being satisfactory on such a material.
  • Needle 1 can be colored by different processes: PVD, CVD, ALD, galvano, paint, lacquer, or other coating or ionization.
  • the needle 1 may include a gem setting or similar, and/or a decoration by guilloché, engraving, bevelling, or even enamelling, the latter being reserved for areas with low deformation such as the circumference of the barrels, an eye circumference, the tip, or similar.
  • the mechanism 10 constitutes an additional module, which is arranged to be attached to a clock movement 20, and the first drive means 11 and the second stressing means 12 comprise a common input 71, which is arranged to be driven by a single output 21 that the movement 20 includes, such as the roadway which rotates in one hour, or the minute mobile.
  • the mechanism 10 comprises, on the one hand the input mobile 71 arranged to be driven by the movement 20, and on the other hand the first barrel 2 and /or the second barrel 4, at the level of at least one stage, a cam 902, 904.
  • This cam is arranged to control a differential 912, 914, a first input of which is in particular constituted by the input mobile 71 or by a mobile, of which a second input is a mobile, in particular a rake controlled by this cam 902, 904, and whose output meshes with the movement transmission gear to the first barrel 2 or respectively to the second barrel 4.
  • the mechanism 10 comprises, between the input mobile 71 and the first barrel 2 at at least one stage, a single cam 902 arranged to control a first differential 912 of which a first input is constituted by the input mobile 71, a second input of which is a first mobile or a first rake controlled by the cam 902, and whose output meshes with the cog for transmitting the movement to the first barrel 2, and between the mobile of input 71 and the second barrel 4, the same single cam 902 arranged to control a second differential 914, a first input of which is constituted by the input mobile 71, a second input of which is a second mobile or a second rake controlled by the cam 902, and whose output meshes with the movement transmission gear to the second barrel 4.
  • the mechanism 10 comprises, between the input mobile 71 and the first barrel 2 at at least one stage, a first cam 902 arranged to control a first differential 912 of which a first input is constituted by the input mobile 71, a second input of which is a first mobile or first rake controlled by the first cam 902, and whose output meshes with the cog for transmitting the movement to the first barrel 2; and, between the input mobile 71 and the second barrel 4, a second cam 904 driven by the input mobile and arranged to control a second differential 914, a first input of which is constituted by the input mobile 71, one of which second input is a second rake controlled by the second cam 904, and whose output meshes with the gear train transmitting the movement to the second barrel 4.
  • cam allows highly non-circular trajectories, and also with needle jumps.
  • the use of a single cam for the two differentials makes it possible to perform a simultaneous jump of the two guns, for example at midnight; the first differential adds the cam information for the first barrel, and the second differential subtracts the information for the second barrel.
  • At least one wheel included in the cog mechanism arranged between on the one hand the input mobile 71 arranged to be driven by a movement 20, and on the other hand the first barrel 2 and/or the second barrel 4, at the level of at least one stage, has incomplete teeth, each missing tooth allowing relaxation of the elastic needle 1, by rotation of only one of the barrels 2, 4, during the passage of the space corresponding to a missing tooth, or missing teeth, so as to control a recoil of the top 6 of the elastic needle 1.
  • a cog comprising one or more, or even all, of the circular wheels, of which at least one circular wheel is devoid of one or more teeth to allow the needle to relax, and to make a jump.
  • the needle at the end of the so-called display spiral path carried out by the top 6 of the needle 1. If for example the first barrel rotates faster than the second barrel, and if the driving road 72 is locally devoid of teeth, the needle tends to contract, for example over two revolutions, and, when the missing teeth release the first barrel, the needle tightens but the second barrel does not move, the top of the needle moves back.
  • the advantage of such a variant is that it allows conventional wheel machining.
  • FIG. 24 shows the very low level of torque consumption for the deformation of such a needle 1 in LIGA, during its shortening, which has only a very slight influence on the progress of the movement. Due to the proximity of the exhaust, it is nevertheless advantageous to reduce this disturbance as much as possible, which can be obtained with very thin flexible segments 5, typically less than 100 micrometers in width and 200 micrometers in height for a LIGA construction.
  • the torque curve as a function of angle is U-shaped with a very flat bowl, that it is advantageous, during design, to choose an angular range of deformation corresponding to the lowest level of the torque curve, so as to minimize the induced parasitic torque, and therefore to minimize the disturbance to the running of the watch.
  • a staged design with particular weighting helps to choose the optimal angular domains. The correct choice of this angular range also makes it possible to thicken the segments 5 of the needle 1 to make it more visible, without significantly increasing its disruptive torque.
  • the disturbance induced on the step is less than that caused by a change of date at midnight for a date mechanism.
  • the invention is illustrated in the figures with a simple form, but it can be adapted with very different needle shapes.
  • an asymmetrical needle composed of two vees nested one inside the other and in the same direction, each arm of each vee being attached to one of the barrels, and the extreme end of the other arm being linked to the similar end of the other vee.
  • a double-armed needle with two segments joining a first vertex and fixed to the two barrels, and two other segments joining a second vertex distant from the first, and fixed to the same barrels.
  • a needle comprising thickened zones on a central zone of the flexible segments, for better visualization of the needle.
  • the invention also relates to a clock movement 20 comprising at least one such display mechanism 10.
  • the invention also relates to a timepiece 30 comprising at least one timepiece movement 20, and/or comprising at least one such display mechanism 10. More particularly, 21 this timepiece 30 is a watch.
  • the invention also relates to a scientific device comprising at least one clockwork movement 20, and/or comprising at least one such display mechanism 10.

Description

    Domaine de l'invention
  • L'invention concerne un mécanisme d'affichage d'horlogerie à géométrie variable, comportant au moins une aiguille élastique laquelle comporte un premier canon d'entraînement solidaire d'une première extrémité d'une lame flexible, et un deuxième canon d'entraînement solidaire d'une autre extrémité de ladite lame flexible, et laquelle comporte un sommet ou index d'affichage qui, dans un état libre non contraint de ladite aiguille élastique dans lequel à la fois ledit premier canon et ledit deuxième canon ne sont soumis à aucune contrainte et sont distants l'un de l'autre, est distant dudit premier canon et dudit deuxième canon, la position de service de ladite aiguille élastique étant une position contrainte où ledit premier canon et ledit deuxième canon sont coaxiaux l'un à l'autre autour d'un axe de sortie, ledit mécanisme d'affichage comportant des premiers moyens d'entraînement dudit premier canon autour dudit axe de sortie, et des deuxièmes moyens d'entraînement dudit deuxième canon autour dudit axe de sortie, lesdits premiers moyens d'entraînement et deuxièmes moyens d'entraînement étant agencés pour déformer ladite lame flexible, en faisant varier la position angulaire dudit deuxième canon par rapport à la position angulaire dudit premier canon autour dudit axe de sortie, et pour faire varier la position radiale dudit sommet ou index d'affichage par rapport audit axe de sortie.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel mécanisme d'affichage.
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie, ou/et comportant au moins un tel mécanisme d'affichage.
  • L'invention concerne encore un appareil scientifique comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie, ou/et comportant au moins un tel mécanisme d'affichage.
  • L'invention concerne le domaine des mécanismes d'affichage analogiques par composants mécaniques mobiles, pour pièces d'horlogerie ou appareils scientifiques.
    • Arrière-plan de l'invention
  • Les documents EP2863274 et EP3159751 au nom de MONTRES BREGUET SA décrivent différents agencements d'aiguilles élastiques, permettant l'adaptation d'un affichage sur une pièce d'horlogerie à la forme de sa boîte ou de son cadran, grâce à une extension radiale obtenue par le pilotage d'une telle aiguille élastique comportant des segments flexibles entraînés distinctement.
    • Résumé de l'invention
  • L'invention se propose de fournir une solution fiable et de grande robustesse au problème de la fourniture d'un indicateur d'extension radiale variable selon sa position et sa commande.
  • A cet effet, l'invention concerne un mécanisme d'affichage d'horlogerie comportant au moins une telle aiguille élastique, laquelle comporte un premier canon d'entraînement solidaire d'au moins une lame flexible, selon la revendication 1.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie comportant au moins un tel mécanisme d'affichage.
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie, ou/et comportant au moins un tel mécanisme d'affichage.
  • L'invention concerne encore un appareil scientifique comportant au moins un tel mouvement d'horlogerie, ou/et comportant au moins un tel mécanisme d'affichage.
    • Description sommaire des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où :
    • la figure 1 représente, de façon schématisée et en vue en plan, une montre, en particulier une montre pour dame de forme ovale, comportant un mécanisme d'affichage selon l'invention, comportant une aiguille élastique à longueur variable, dont l'extrémité distale, qui est formée par un sommet entre deux lames flexibles, est agencée pour parcourir une trajectoire non circulaire; cette aiguille élastique est représentée dans une position à douze heures, dans laquelle l'aiguille élastique a une forme d'amande, et où le sommet est dans sa position la plus éloignée d'un axe de sortie;
    • la figure 2 représente, de façon similaire à la figure 1, la même montre, dans une position à six heures de l'aiguille élastique qui a alors une forme de coeur, et où le sommet est dans sa position la plus proche d'un axe de sortie;
    • la figure 3 représente, de façon similaire à la figure 1, la même montre, dans la même position et dans la forme en amande de l'aiguille élastique, cette vue montre une trajectoire du sommet qui, par rapport à l'axe de sortie, est en élongation sur un angle de 120° de huit heures à douze heures, et en raccourcissement sur un autre angle de 120°de douze heures à quatre heures ; cette même trajectoire est sensiblement circulaire par rapport à un axe excentré circulaire, sur un angle d'environ 240°, de la position à huit heures à la position à douze heures, et de cette dernière à la position à quatre heures ;
    • la figure 4 représente, de façon similaire à la figure 2, la même montre, où le sommet de l'aiguille est dans la position à quatre heures, et où la forme de cette aiguille élastique est désormais une forme de coeur, après un changement de forme intervenu avant cette position à quatre heures ;
    • la figure 5 représente, de façon similaire à la figure 4, la même montre, où le sommet de l'aiguille est dans la position à huit heures, et où sa forme est toujours le même coeur, le sommet a parcouru, entre les représentations de la figure 4 et de la figure 5, un cercle ici centré sur l'axe de sortie, et avant un nouveau changement de forme après cette position à huit heures, pour retrouver la forme en amande de la figure 3 ;
    • la figure 6 représente, de façon schématisée et en vue en plan, l'aiguille élastique des figures 1 à 5, dans une position de service contrainte, où deux canons d'extrémité qu'elle comporte, aux extrémités de ses deux lames flexibles, sont alignés et superposés l'un à l'autre, chacun entraîné par un mobile différent ;
    • la figure 7 est une variante de la figure 6, où le sommet comporte un oeil agencé pour permettre une visualisation particulière sur un cadran ;
    • la figure 8 représente, de façon similaire à la figure 1, la même montre, dans la même position et dans une forme à vide, en amande, de l'aiguille élastique, laquelle est libre, dans un état non contraint, et fixée à un mobile d'entraînement par un seul de ses canons ;
    • la figure 9 est une vue de gauche de la montre de la figure 8 ;
    • la figure 10 représente, de façon similaire à la figure 1, la même montre, dans la même position et où l'aiguille élastique comporte un élément sécable reliant ses deux canons d'extrémité et facilitant son assemblage sur le mouvement d'horlogerie, ainsi que la manipulation du deuxième canon pour sa mise en place au-dessus du premier, avant la rupture par l'horloger des attaches fragiles reliant l'élément sécables aux deux canons ;
    • la figure 11 est un schéma de principe, en perspective éclatée, d'un mécanisme d'affichage selon l'invention, où une prise de mouvement, en partie inférieure de la figure, est agencée pour entraîner deux trains de rouages, le premier pour entraîner le premier canon, et le deuxième pour entraîner le deuxième canon; les flèches illustrent la transmission du mouvement; les trains de rouage comportent des rouages de forme, qui sont agencés pour accélérer, stabiliser, ou ralentir la rotation de l'un des canons par rapport à l'autre; l'aiguille élastique est représentée dans un état entièrement libre, sans élément sécable; cette vue montre, encore, une aiguille classique, coaxiale à l'aiguille élastique, pour l'affichage d'une autre information, notamment horaire ;
    • la figure 12 est une vue en perspective d'un mécanisme d'affichage selon une variante de l'invention, dans laquelle un mobile d'entrée, agencé pour coopérer avec un mobile de sortie du mouvement d'horlogerie, est coaxial à un arbre d'entraînement, et à une chaussée sur laquelle le premier canon est représenté monté, le deuxième canon étant représenté dans l'état libre de l'aiguille élastique avant son positionnement coaxial au premier canon sur l'arbre d'entraînement ; chaque roue de forme comporte un repérage angulaire de façon à assurer correctement l'effet de rouage de forme ;
    • la figure 13, similaire à la figure 12, illustre le positionnement d'un plan de coupe, selon lequel est effectuée la coupe de la figure 14 ;
    • la figure 14 est une coupe partielle, selon le plan visualisée en figure 13, d'un mouvement d'horlogerie entraînant un mécanisme selon l'invention ;
    • la figure 15 illustre, en vue en plan, un train de rouage à deux étages de façon à pondérer la course angulaire de chaque étage, et où chaque étage comporte un rouage de forme;
    • la figure 16 est une vue en plan d'un mécanisme d'affichage selon une variante de l'invention, dans laquelle un mobile d'entrée, agencé pour coopérer avec un mobile de sortie du mouvement d'horlogerie, est distinct de l'axe de sortie, et où chaque train de rouage comporte deux étages de façon à pondérer la course angulaire de chaque étage, et où chaque étage comporte un rouage de forme;
    • les figures 17 à 20 illustrent la construction des rouages de forme :
    • la figure 17 illustre le choix d'une loi d'espace pour faire varier la longueur radiale de l'aiguille en fonction de l'écart angulaire entre ses deux canons, cette figure illustre l'angle de sortie en fonction de l'angle d'entrée ;
    • la figure 18 illustre le calcul des profils primitifs des dentures, selon l'entraxe choisi pour leur réalisation ;
    • la figure 19 illustre le calcul de la denture menante, en fonction du nombre de dents défini ;
    • la figure 20 illustre le calcul de la denture menée, ce qui permet ensuite le taillage des deux roues au profil ainsi défini ;
    • la figure 21, similaire à la figure 17 mais renversée, illustre trois zones successives de rallongement radial de l'aiguille, stabilisation de la longueur de l'aiguille, et de raccourcissement de l'aiguille ;
    • la figure 22 est une vue en plan, de la superposition des trois états illustrés par les figures 3 à 5, et les flèches mettent en évidence une phase de contraction CO de l'aiguille entre les positions à douze heures et à quatre heures de son sommet, une phase de stabilité ST à élongation constante entre les positions à quatre heures et à huit heures, et une phase de détente DE entre les positions à huit heures et à douze heures ;
    • la figure 23 est un diagramme montrant en ordonnée l'évolution du couple entre les segments flexibles de l'aiguille élastique, en fonction de l'angle parcouru, avec une première zone de réduction de longueur de l'aiguille élastique avec consommation de couple, une deuxième phase de maintien de la longueur de l'aiguille à couple sensiblement constant, et une troisième phase de rallongement de l'aiguille avec restitution du couple ;
    • la figure 24 est un diagramme montrant en ordonnée l'évolution du couple sur un canon, en fonction de l'angle de rotation d'un canon ;
    • la figure 25 est un diagramme montrant en ordonnée l'extension radiale de l'aiguille, en fonction de l'angle de rotation d'un canon ;
    • la figure 26 représente, en vue en plan, un rouage de forme comportant deux roues non de révolution, et comportant des repères pour leur indexage relatif l'une par rapport à l'autre ;
    • la figure 27 représente une telle roue, avec une denture en développante, agrandie en loupe ;
    • la figure 28 représente une telle roue, avec une denture en sinus, agrandie en loupe ;
    • la figure 29 illustre, en perspective éclatée, un mécanisme d'affichage selon l'invention, limité aux canons de l'aiguille élastique qui n'est pas représentée ; ce mécanisme comporte deux différentiels portés par un châssis porte-satellite mobile entre deux flasques fixes porteurs de cames d'entrée des différentiels, et l'ensemble ainsi représenté constitue un bloc additionnel adaptable sur un mouvement existant ; les deux canons de l'aiguille élastique sont ici coaxiaux autour d'une chaussée agencée pour constituer une sortie d'un tel mouvement.
    Description détaillée des modes de réalisation préférés
  • L'invention concerne un indicateur d'affichage pour pièce d'horlogerie ou pour un appareil scientifique.
  • Les documents EP2863274 et EP3159751 au nom de MONTRES BREGUET SA décrivent un affichage horloger par aiguille élastique, et leurs caractéristiques sont directement utilisables pour la réalisation d'un mécanisme d'affichage selon la présente.
  • L'invention est décrite ici dans le cas particulier, mais non limitatif, d'un indicateur rotatif, et notamment d'une aiguille élastique. Néanmoins, le principe en est applicable à un indicateur doté d'une autre trajectoire de mobilité que circulaire, par exemple à un curseur linéaire, ou autre, notamment dans l'espace. L'invention est plus précisément décrite pour cette application d'un indicateur flexible à une aiguille, mais elle est applicable à d'autres formes d'indicateurs, en plan ou encore en trois dimensions.
  • De la même façon, des moyens d'entraînement comportant des rouages sont décrits ci-après, mais l'invention est tout aussi bien applicable à des moyens d'affichage analogique pour un appareil électronique ou électrique, une montre à quartz ou autre.
  • Le principe de l'invention est de réaliser un mécanisme d'affichage, dont au moins un indicateur, notamment une aiguille, par exemple l'aiguille des minutes pour une montre, a une longueur variable, ou une extension radiale variable, ou une forme variable.
  • L'invention concerne un mécanisme d'affichage 10 d'horlogerie à géométrie variable, qui comporte au moins une aiguille élastique 1. Cette aiguille élastique 1 comporte un premier canon 2 d'entraînement, qui est solidaire d'au moins une lame flexible 3 monobloc, et d'une lame flexible 3 unique dans le cas particulier et non limitatif des figures.
  • Le mécanisme d'affichage 10 comporte un mobile d'entrée 71, qui est agencé pour être entraîné en pivotement autour d'un axe d'entrée par un mouvement 20, et qui définit un angle d'entrée par rapport à une direction de référence.
  • L'aiguille élastique 1 comporte un premier canon 2 d'entraînement solidaire d'une première extrémité d'une lame flexible 3, et un deuxième canon 4 d'entraînement solidaire d'une autre extrémité de cette lame flexible 3, et l'aiguille élastique 1 comporte un sommet ou index d'affichage qui, dans un état libre non contraint de cette aiguille élastique 1 dans lequel à la fois le premier canon 2 et le deuxième canon 4 ne sont soumis à aucune contrainte et sont distants l'un de l'autre, est distant du premier canon 2 et du deuxième canon 4. La position de service de cette aiguille élastique 1 est une position contrainte où le premier canon 2 et le deuxième canon 4 sont coaxiaux l'un à l'autre autour d'un axe de sortie D.
  • Le mécanisme d'affichage 10 comporte des premiers moyens d'entraînement 11 du premier canon 2 autour de l'axe de sortie D, et des deuxièmes moyens d'entraînement 13 du deuxième canon 4 autour de cet axe de sortie D.
  • Ces premiers moyens d'entraînement 11 et deuxièmes moyens d'entraînement 13 sont agencés pour déformer la lame flexible 3, en faisant varier la position angulaire du deuxième canon 4 par rapport à la position angulaire du premier canon 2 autour de l'axe de sortie D, et pour faire varier la position radiale du sommet ou de l'index d'affichage par rapport à l'axe de sortie D.
  • Dans une réalisation particulière, l'aiguille élastique 1, et plus particulièrement sa lame flexible 3, comporte une pluralité de segments flexibles 5, 5A, 5B, qui sont jointifs bout à bout au niveau d'au moins un sommet 6, agencé pour constituer un tel index, et de préférence deux segments flexibles successifs sont joints par un tel sommet.
  • Dans le cas des figures, un premier segment flexible 5A de la lame flexible 3 s'étend entre le premier canon 2 et un premier sommet 6.
  • Plus particulièrement l'invention est illustrée dans le cas le plus courant où l'aiguille comporte deux segments flexibles 5 joints par un sommet 6 unique, qui est utilisé pour l'affichage.
  • Le mécanisme d'affichage 10 comporte des premiers moyens d'entraînement 11 du premier canon 2 autour d'un axe de sortie D, et comporte des seconds moyens 12 de mise sous contrainte d'au moins le premier segment flexible 5 : ces seconds moyens 12 sont agencés pour faire varier la position d'au moins le premier sommet 6 par rapport à l'axe de sortie D. Le premier sommet 6 est ainsi à une distance variable du premier canon 2, en fonction des efforts appliqués à la lame flexible 3 par les seconds moyens 12 de mise sous contrainte.
  • Les figures 1 à 5 montrent un cas particulier d'un tel mécanisme, avec une aiguille élastique 1 comportant un sommet 6 unique, qui suit sur une partie supérieure de sa course un cercle excentré par rapport à l'axe de sortie, et sus une partie inférieure de sa course un autre cercle centré sur l'axe de sortie. Naturellement il s'agit d'un cas particulier, et le mécanisme 10, pour une même montre en forme d'ove, peut aussi être dimensionné pour suivre le contour de boîte, ou tout autre contour mettant en valeur le produit.
  • Selon l'invention, les premiers moyens d'entraînement 11 et/ou les seconds moyens 12 de mise sous contrainte, et notamment les deuxième moyens d'entraînement 13 qu'ils comportent, comportent un premier rouage de forme 111 et/ou respectivement un deuxième rouage de forme 131, qui est agencé ou qui sont agencés pour accélérer ou stabiliser en vitesse ou ralentir au moins le premier canon 2, et/ou le deuxième canon 4, sur une partie de sa course angulaire.
  • Plus particulièrement, les premiers moyens d'entraînement 11 et les seconds moyens 12 de mise sous contrainte, et notamment les deuxième moyens d'entraînement 13 qu'ils comportent, comportent au moins un premier rouage de forme 111 et respectivement au moins un deuxième rouage de forme 131 qui sont agencés pour accélérer ou stabiliser en vitesse ou ralentir le premier canon 2, et respectivement le deuxième canon 4, sur au moins une partie de la course angulaire du premier canon 2, et respectivement du deuxième canon 4..
  • Dans une réalisation particulière, illustrée par les figures 1 à 5, les premiers moyens d'entraînement 11 et les seconds moyens 12 de mise sous contrainte sont agencés pour entraîner l'aiguille élastique 1 sur l'ensemble de sa course angulaire autour de l'axe de sortie D, et lui donner, en projection sur un plan d'affichage P ou sur un cadran, et à différentes positions angulaires de l'aiguille élastique 1, au moins une première forme où les segments flexibles 5 : 5A, 5B, que comporte la lame flexible 3 ne se croisent pas en dehors du premier canon 2, et au moins une deuxième forme où les segments flexibles 5 : 5A, 5B, que comporte la lame flexible 3 se croisent en dehors du premier canon 2. Dans le cas particulier et non limitatif illustré par les figures, cette première forme est une forme d'amande, et cette deuxième forme est une forme de coeur. Dans une autre variante où l'aiguille élastique 1 parcourt la surface définie par une ellipse, cette aiguille peut occuper successivement, sur sa révolution, une alternance de premières formes et de deuxièmes formes, par exemple une forme en amande sur chacune des deux extrémités du grand axe de l'ellipse, et une forme en coeur sur chacune des deux extrémités du petit axe de l'ellipse.
  • Plus particulièrement, et tel qu'enseigné par les documents EP2863274 et EP3159751 l'aiguille élastique 1 comporte un deuxième canon 4 d'entraînement également solidaire de la lame flexible 3. Les seconds moyens 12 de mise sous contrainte comportent alors des deuxièmes moyens d'entraînement 13 du deuxième canon 4 dans un état monté et contraint de l'aiguille élastique 1. Dans cet état monté de l'aiguille élastique, à la fois le premier canon 2 est, avantageusement mais non nécessairement dans un état de fonctionnement précontraint, entraîné par les premiers moyens d'entraînement 11, et le deuxième canon 4 est, avantageusement mais non nécessairement dans un état de fonctionnement précontraint, entraîné par les deuxièmes moyens d'entraînement 13. Et au moins un des sommets 6 est, dans un état libre non contraint de l'aiguille élastique 1 dans lequel à la fois le premier canon 2 et le deuxième canon 4 ne sont soumis à aucune contrainte, distant du premier canon 2 et du deuxième canon 4, lesquels premier canon 2 et deuxième canon 4 sont espacés l'un de l'autre dans cet état libre de l'aiguille élastique 1.
  • Dans le cas particulier des figures où la lame flexible 3 ne comporte qu'un premier segment flexible 5A et un deuxième segment flexible 5B, ce sommet 6 qui les joint est unique. Ainsi, plus particulièrement, ce premier segment flexible 5A porte le premier canon 2 à une première extrémité 52, ce deuxième segment flexible 5B jointif au premier segment flexible 5A porte le deuxième canon 4 à une deuxième extrémité 54. Et, dans l'état libre de l'aiguille élastique 1, la première extrémité 52 et la deuxième extrémité 54 sont distantes l'une de l'autre, ou forment un angle non nul l'une avec l'autre depuis le sommet 6 de jonction du premier segment flexible 5A et du deuxième segment flexible 5B.
  • Plus particulièrement, la sortie des deuxièmes moyens d'entraînement 13 du deuxième canon 4 est coaxiale à la sortie des premiers moyens d'entraînement 11 du premier canon 2, dans l'état monté de l'aiguille élastique 1. Cette disposition n'est cependant pas obligatoire, en particulier dans le cas d'un affichage rétrograde, où les axes du premier canon 2 et du deuxième canon 4 peuvent être distincts.
  • Selon l'invention, les premiers moyens d'entraînement 11 et les deuxièmes moyens d'entraînement 13 comportent un dispositif accélérateur ou ralentisseur, qui est agencé pour accélérer ou stabiliser en vitesse ou ralentir au moins le premier canon 2 et/ou ledit deuxième canon 4 sur au moins une partie de sa course angulaire.
  • Dans une variante, le premier canon 2 a une avance ou un retard par rapport à la valeur de l'angle d'entrée qui est symétrique au retard ou à l'avance du deuxième canon 4 par rapport à l'angle d'entrée, de façon à ce que le premier sommet 6 affiche toujours, par rapport à l'axe de sortie D et à la référence, un angle égal à l'angle d'entrée.
  • Dans une autre variante, le premier canon 2 a une avance ou un retard par rapport à la valeur de l'angle d'entrée qui est, en valeur absolue, différent du retard ou de l'avance du deuxième canon 4 par rapport à l'angle d'entrée, de façon à ce que le premier sommet 6 affiche, par rapport à l'axe de sortie D et à la référence, un angle variable par rapport à l'angle d'entrée tout au long de sa course. Cette disposition particulière d'avance et/ou retard relatif au canon d'entrée permet que l'aiguille pointe l'heure (ou un autre affichage) juste sur le cadran, et en notamment pour un affichage non régulier, par exemple une trajectoire carrée où l'heure est séparée en douze segments équidistants sur la trajectoire carrée, ce qui ne peut être géré de la même façon que douze index séparés de 30°.
  • Dans une autre variante encore, l'aiguille 1 est agencée pour effectuer une course totale non rétrograde, et, sur la course totale, la vitesse moyenne du premier canon 2 est égale à la vitesse moyenne dudit deuxième canon 4.
  • De nombreuses configurations peuvent être envisagées :
    • si les bras de l'aiguille sont symétriques, il faut une avance et retard symétriques, en sorte que l'aiguille pointe l'heure juste ;
    • si les bras de l'aiguille sont asymétriques, il faut une avance et retard en sorte que l'aiguille pointe l'heure juste ;
    • on part du principe que l'aiguille pointe l'heure juste. On peut aussi avoir une graduation qui n'est pas séparée tous les 30° comme expliqué ci-dessus.
  • Dans un mode de réalisation particulier qui sera détaillé plus loin, le dispositif accélérateur ou ralentisseur comporte un premier rouage de forme 111 et/ou respectivement un deuxième rouage de forme 131.
  • Dans un autre mode de réalisation particulier qui sera détaillé plus loin, le dispositif accélérateur ou ralentisseur comporte un dispositif avec un premier différentiel 912 sur le rouage d'entraînement du premier canon 2 et/ou un deuxième différentiel 914 sur le rouage d'entraînement du deuxième canon, et au moins une came 902, 904, constituant une entrée d'un tel différentiel 912, 914.
  • Dans un autre mode de réalisation encore, le dispositif accélérateur ou ralentisseur comporte des rouages simples agencés de façon convenable pour effectuer les accélérations ou ralentissements requis.
  • Plus particulièrement, et tel que visible sur les figures 11 à 20, les premiers moyens d'entraînement 11 et les deuxièmes moyens d'entraînement 13 comportent, Respectivement, au moins un premier rouage de forme 111 et au moins un deuxième rouage de forme 131, qui sont chacun agencé ou qui sont agencés pour accélérer ou stabiliser en vitesse ou ralentir le premier canon 2 et respectivement le deuxième canon 4 sur une partie de sa course angulaire. Par rouage de forme on entend ici qu'au moins une roue du rouage n'est pas de révolution; plus particulièrement, au moins deux roues antagonistes de ce rouage ne sont pas de révolution, et sont agencées pour engrener en permanence à jeu minimal l'une avec l'autre à entraxe constant.
  • Plus particulièrement, le premier rouage de forme 111 et le deuxième rouage de forme 131 sont agencés pour accélérer ou respectivement freiner le premier canon 2, et pour freiner ou respectivement accélérer le deuxième canon 4 sur au moins une partie de la course angulaire de l'aiguille élastique 1, ou encore sur une partie seulement de la course angulaire de l'aiguille élastique 1. Enoncé autrement, un des canons prend une avance angulaire par rapport à l'angle d'entrée, tandis que l'autre canon prend un retard angulaire par rapport à l'angle d'entrée.
  • Ainsi, dans un mode particulier de réalisation de l'invention, le premier canon 2 a une avance ou un retard par rapport à la valeur dudit angle d'entrée qui est symétrique au retard ou à l'avance du deuxième canon 4 par rapport à ce même angle d'entrée, de façon à ce que le premier sommet 6 affiche toujours, par rapport à l'axe de sortie D et à la direction de référence, un angle égal à l'angle d'entrée.
  • Ainsi, en considérant la réalisation selon les figures 3 à 5, avec une course angulaire totale CAT de 360°, depuis une position en figure 3 où le sommet 6 de l'aiguille 1 est à douze heures, pour passer dans la position à quatre heures de la figure 4, en tournant dans le sens horaire, le deuxième canon 4 du deuxième segment flexible 5B a ralenti de 60°, et le premier canon 2 du premier segment flexible 5A a accéléré de 60°. En effet, aucun des segments flexibles 5 de l'aiguille 1 n'indique, seul, l'heure, c'est uniquement la résultante de la rotation des deux canons qui détermine une indication horaire par le sommet 6 de l'aiguille 1. Entre la position de la figure 4 et à la position à huit heures de la figure 5, les canons restent synchrones avec leur décalage. Pour passer de la position à huit heures de la figure 5à celle à douze heures de la figure 3, c'est l'inverse, le deuxième canon 4 du deuxième segment flexible 5B a accéléré de 60°, et le premier canon 2 du premier segment flexible 5A a ralenti de 60°.
  • L'invention est illustrée sur les figures par le cas particulier d'un affichage horloger continu affichant un tour complet, on comprend que l'invention est applicable à tout affichage, notamment un affichage rétrograde.
  • Selon l'invention, le premier rouage de forme 111 et le deuxième rouage de forme 131 sont agencés pour piloter symétriquement le premier canon 2 et le deuxième canon 4, de façon à ce que le premier segment flexible 5A et le deuxième segment flexible 5B soient symétriques par rapport à une radiale issue de l'axe de sortie D et passant par le sommet 6 de jonction entre le premier segment flexible 5A et le deuxième segment flexible 5B, sur au moins une partie de la course angulaire de l'aiguille élastique 1. Cette configuration n'est pas limitative, mais elle offre l'avantage de soumettre le premier segment flexible 5A et le deuxième segment flexible 5B à des contraintes symétriques.
  • Plus particulièrement, le premier rouage de forme 111 et le deuxième rouage de forme 131 comportent, chacun, au moins une paire de roues agencées pour coopérer en engrènement l'une avec l'autre et dont les supports géométriques, c'est-à-dire les courbes primitives, des dentures ne sont pas de révolution.
  • Plus particulièrement encore, les premiers moyens d'entraînement 11 et/ou les deuxièmes moyens d'entraînement 13 comportent au moins un premier étage de rouage 115, 135, et un deuxième étage de rouage 116, 136, qui sont agencés pour commander chacun une partie de la transformation de forme de l'aiguille élastique 1 sur au moins une partie de sa course angulaire, avec une pondération par étage. Cette pondération permet de répartir sur chacun des étages une partie de la déformation, ce qui permet, dans chaque rouage de forme, de conserver des roues dont la géométrie est proche d'une géométrie circulaire, de façon à permettre un engrènement convenable des dentures, et de prévenir leur usure. En effet, les rouages de forme ne sont pas circulaires, mais ne doivent pas pour autant être trop déformés, c'est-à-dire que leur forme doit permettre un engrènement sans arcboutement, et sans trop de sensibilité aux variations d'entraxe et aux tolérances de fabrication. On peut, ainsi, éviter les défauts d'interférence que présenteraient des dents taillées si les courbes primitives des dentures s'éloignaient trop de la forme circulaire. Il s'agit donc de définir un compromis entre une forme suffisamment noncirculaire pour actionner l'aiguille, et une forme résistance à l'usage. La répartition sur plusieurs étages permet de remplir ces conditions : chaque étage participe à la déformation de l'aiguille, mais ses courbes primitives restent proches d'une forme circulaire, c'est ce que l'on appelle ici la pondération par étage, le cumul global de ces rouages étagés permettant d'assurer la déformation voulue au niveau de l'aiguille.
  • Les figures illustrent non limitativement une variante à deux étages de rouages, mais ce nombre de deux n'est pas limitatif, seules l'épaisseur totale du mouvement et la perte de rendement due aux frottements limitent le nombre d'étages.
  • Plus particulièrement, à la fois le premier étage de rouage 115, 135, et le deuxième étage de rouage 116, 136, comportent respectivement un premier rouage de forme 111 et un deuxième rouage de forme 131.
  • Les figures 11 à 20 détaillent certains agencements particuliers de tels rouages de forme.
  • La figure 11 schématise le fonctionnement d'un tel mécanisme 10, les flèches symbolisent la transmission du mouvement aux canons, depuis une prise de mouvement 21 au niveau d'un mouvement d'horlogerie 20, lequel peut être aussi bien mécanique qu'électronique, symbolisée en partie inférieure de la figure, et qui est agencée pour entraîner par un même mobile d'entrée 71 deux trains de rouages :
    • un premier train de rouage comporte des roues folles 79 et 80 autour d'un premier axe DA et des roues 73, 78, et 81 autour de l'axe principal de pivotement D pour entraîner le premier canon 2,
    • et un deuxième train de rouage comporte des roues folles 74, 75, autour d'un deuxième axe DB et une roue 76 autour de l'axe principal de pivotement D pour entraîner le deuxième canon 4.
  • On remarque que tout le rouage est sous tension, du fait du rattrapage de jeu de l'aiguille élastique du fait de sa précontrainte.
  • La figure 11 montre, encore, une aiguille classique 101, coaxiale à l'aiguille élastique 1, pour l'affichage d'une autre information, notamment horaire.
  • Les figures 12 à 14 illustrent plus précisément un mécanisme d'affichage 10 selon une variante de l'invention, pour l'affichage des minutes avec l'aiguille élastique 1. Dans cette variante, un mobile d'entrée 71 est agencé pour coopérer avec un mobile de sortie 21 du mouvement d'horlogerie 20, selon un axe d'entrée D0, et est guidé sur un tube fixe 70. Ce mobile d'entrée 71, qui est une chaussée, est agencé pour entraîner, directement ou au travers d'un lanternage par friction autorisant un réglage de mise à l'heure, une chaussée entraîneuse 72 qui lui est coaxiale.
  • Cette chaussée entraîneuse 72 est de révolution, et entraîne une première roue de forme 78, laquelle engrène avec une deuxième roue de forme complémentaire 79 montée folle (avec rattrapage de jeu) autour du premier axe DA, et qui est solidaire en pivotement d'une troisième roue de forme 80, qui engrène avec une quatrième roue folle de forme complémentaire 81, qui ici pivote autour de l'axe de sortie D des canons, et qui comporte une chaussée 82 pour la fixation du premier canon 2.
  • La même chaussée entraîneuse 72 entraîne une cinquième roue de forme 73, laquelle engrène avec une sixième roue de forme complémentaire 74 montée folle autour du deuxième axe DB, et qui est solidaire en pivotement d'une septième roue de forme 75, qui engrène avec une huitième roue folle de forme complémentaire 76, qui ici pivote autour de l'axe de sortie D des canons, et est solidaire d'un arbre 77 sur lequel est fixé le deuxième canon 4.
  • Chaque roue de forme comporte un repérage angulaire de façon à assurer correctement l'indexation du rouage de forme, tel que détaillé à la figure 26 qui détaille un rouage de forme comportant deux roues75 et 76 non de révolution, et comportant des repères 275 et 276 pour leur indexage relatif l'une par rapport à l'autre, ainsi que des oblongs 175 et 176 facilitant leur mise en place, ce qui permet notamment de les solidariser et de les indexer au moyen d'une goupille ou similaire.
  • La chaussée entraîneuse 72 entraîne encore une neuvième roue 91 que comporte un mobile pivotant autour d'un axe des heures DH, lequel comporte un pignon 92 entraînant la roue 93 d'une chaussée des heures 94 recevant l'aiguille des heures 100.
  • Les figures 15 et 16 illustrent une variante de l'invention, dans laquelle un mobile d'entrée, agencé pour coopérer avec un mobile de sortie du mouvement d'horlogerie, pivote autour d'un axe d'entrée D0 qui est ici distinct de l'axe de sortie D, et où chaque train de rouage comporte deux étages de façon à pondérer la course angulaire de chaque étage, et où chaque étage comporte un rouage de forme :
    • un premier train de rouage comporte un premier étage avec une première roue de forme 101 pivotant autour de l'axe d'entrée D0, qui engrène avec une deuxième roue de forme complémentaire 102, montée folle autour d'un premier axe secondaire D1. Cette deuxième roue de forme complémentaire 102 est solidaire en pivotement d'une troisième roue de forme 103, qui engrène avec une quatrième roue de forme complémentaire 104, montée pivotante sur l'axe de sortie D, et conçue pour la fixation d'un des deux canons ;
    • un deuxième train de rouage, isolé sur la figure 16, comporte un premier étage avec une première roue de forme 201 pivotant autour de l'axe d'entrée D0, qui engrène avec une deuxième roue de forme complémentaire 202, montée folle autour d'un deuxième axe secondaire D2. Cette deuxième roue de forme complémentaire 202 est solidaire en pivotement d'une troisième roue de forme 203, qui engrène avec une quatrième roue de forme complémentaire 204, montée pivotante sur l'axe de sortie D, et conçue pour la fixation de l'autre canon.
  • Le cas d'une construction avec une symétrie radiale de mouvement entre les deux segments flexibles d'une même telle aiguille 1 utilise deux jeux similaires de rouages de forme identiques, un monté à l'endroit, l'autre à l'envers.
  • Les figures 17 à 20 illustrent la construction des rouages de forme, qui commence par le choix d'une loi d'espace pour faire varier la longueur radiale de l'aiguille en fonction de l'écart angulaire entre ses deux canons, la figure17 illustre l'angle de sortie en fonction de l'angle d'entrée pour un des deux canons de l'aiguille. Cette loi d'espace permet le calcul des profils primitifs des dentures, selon l'entraxe choisi pour leur réalisation, tel que visible sur la figure 18. Le calcul de la denture menant est ensuite effectué en fonction du nombre de dents défini, et du type de profil choisi, notamment en développante ou de type sinus, selon la figure 19, puis le calcul de la denture menée, selon la figure 20, permet ensuite le taillage des deux roues au profil ainsi défini ;
    Les figures 17 et 20 illustrent la loi d'espace, avec trois zones successives de rallongement radial de l'aiguille, stabilisation de la longueur de l'aiguille où le rapport entre l'angle de sortie d'un des deux canons et l'angle d'entrée dans le mécanisme est sensiblement constant, et de raccourcissement de l'aiguille.
  • La figure 22 montre la superposition des trois états illustrés par les figures 3 à 5, et les flèches mettent en évidence une phase de contraction CO de l'aiguille 1 entre les positions à douze heures et à quatre heures de son sommet 6, une phase de stabilité ST à élongation constante entre les positions à quatre heures et à huit heures, et une phase de détente DE entre les positions à huit heures et à douze heures. Cette pondération est rendue possible par l'utilisation des rouages de forme, et en particulier des mécanismes à plusieurs étages de rouage de forme, qui permettent d'imposer des débattements angulaires suffisants aux canons, pour autoriser des changements de forme importants, et notamment pour pouvoir procéder au croisement des segments flexibles comme dans la forme de coeur. Ces rouages de forme permettent d'effectuer en toute sécurité le ralentissement d'un canon par rapport à l'autre.
  • La roue de la figure 27 est un exemple d'optimisation du cas de cette figure 22 ; pour corriger les trajectoires sur des angles de 140°-80°-140°comme illustré, au lieu de 120°-120°-120° qui seraient plus équilibrés, il est nécessaire, sans pondération par étage particulière, c'est-à-dire si l'étage supérieur et l'étage inférieur réalisent chacun la moitié de la transformation angulaire, de concevoir des roues avec de très fortes déformations, et des dents très inclinées, difficiles à usiner, et fragiles. Une autre pondération, par exemple 20% de la déformation à l'étage inférieur et 80% à l'étage supérieur permet d'avoir des roues plus proches d'une forme ronde, plus faciles à usiner, et avec des dents proches du standard, donc avec des meilleurs paramètres cinématiques et tribologiques, et moins d'usure.
  • La figure 23 montre l'évolution du couple entre les segments flexibles de l'aiguille élastique, en fonction de l'angle parcouru, avec une première zone de réduction de longueur de l'aiguille élastique avec consommation de couple, une deuxième phase de maintien de la longueur de l'aiguille à couple sensiblement constant, et une troisième phase de rallongement de l'aiguille avec restitution du couple, la figure 24 illustre l'évolution du couple sur un canon, en fonction de l'angle de rotation d'un canon, et la figure 25 montre l'extension radiale de l'aiguille, en fonction de l'angle de rotation d'un canon.
  • L'aiguille élastique 1 peut être réalisée de différentes façons.
  • Dans une variante, à l'état libre, l'aiguille élastique 1 s'étend sur un niveau plan unique comportant le premier canon 2 et le deuxième canon 4, et l'aiguille élastique 1 est alors agencée pour être montée vrillée dans une position de service sous contrainte dans laquelle le premier canon 2 et le deuxième canon 4 sont superposés l'un à l'autre.
  • Dans une variante, à l'état libre, l'aiguille élastique 1 s'étend sur un premier niveau plan comportant le premier canon 2 et sur un deuxième niveau plan comportant le deuxième canon 4, et comporte une zone de raccordement entre le premier niveau plan et le deuxième niveau plan au niveau d'un sommet 6 entre un premier segment flexible 5A porteur du premier canon 2 et un deuxième segment flexible 5B jointif au premier segment flexible 5A et porteur du deuxième canon 4, et l'aiguille élastique 1 est agencée pour être montée sans vrillage dans une position de service sous contrainte dans laquelle le premier canon 2 et le deuxième canon 4 sont superposés l'un à l'autre. Dans une autre variante particulière, quand l'aiguille élastique 1 comporte plus de deux segments flexibles 5, à l'état libre, l'aiguille élastique 1 s'étend sur, au plus, autant de niveaux parallèles que de segments flexibles 5, et est agencée pour être montée sans vrillage dans une position de service sous contrainte dans laquelle le premier canon 2 et le deuxième canon 4 sont superposés l'un à l'autre.
  • Selon l'invention, pour faciliter l'assemblage, comme illustré sur la figure 10, à l'état libre, l'aiguille élastique 1 comporte un élément sécable 24 joignant le premier canon 2 et le deuxième canon 4, pour faciliter le montage de l'aiguille élastique 1 sur un mobile d'entraînement du premier canon 2 ou du deuxième canon 4, cet élément sécable 24 étant agencé pour être rompu et autoriser le passage de l'aiguille élastique 1 dans une position de service sous contrainte dans laquelle le premier canon 2 et le deuxième canon 4 sont superposés l'un à l'autre.
  • La figure 7 illustre une variante particulière où l'aiguille élastique 1 comporte au moins un oeil 60, qui est agencé pour constituer un guichet de lecture d'une indication figurant sur un cadran 61 que comporte le mécanisme 10, et devant lequel s'étend l'aiguille élastique 1, ou que comporte un mouvement d'horlogerie 20, sur lequel le mécanisme 10 est agencé pour être rapporté. Par exemple cet oeil permet de visualiser une ville dans une application GMT, ou encore de distinguer l'heure du matin de 0 à 12 de l'heure de l'après-midi de 13 à 24, dans une application particulière où l'entraînement du mécanisme d'affichage est fait sur deux révolutions, la première avec une certaine extension de l'aiguille élastique 1 pour l'affichage des heures du matin, et la deuxième avec une extension différente pour l'affichage des heures d'après-midi ; bien sûr cette variante peut aussi s'accommoder d'un affichage par le sommet 6 de l'aiguille 1, la présence d'un tel oeil 60 apporte du confort de lecture à l'utilisateur. La figure 7 illustre encore deux index, intérieur et extérieur, de part et d'autre de cet oeil 60, qui permettent aussi des lectures particulières, selon la configuration de cadran adoptée. Un des grands avantages de l'invention est d'autoriser une grande liberté de conception du cadran, et le report de certaines zones d'affichage en-dehors de zones indisponibles, par exemple en raison de la présence d'un tourbillon, ou encore d'une autre complication.
  • De façon avantageuse, l'aiguille 1 est réalisée en matériau micro-usinable selon un procédé « LIGA », notamment en nickel-phosphore NiP12 ou similaire. Une telle aiguille peut être dorée, ou recevoir une autre coloration, l'adhérence étant satisfaisante sur un tel matériau. L'aiguille 1 peut être colorée par différents procédés : PVD, CVD, ALD, galvano, peinture, laque, ou autre revêtement ou ionisation.
  • L'aiguille 1 peut comporter un sertissage de gemme ou similaire, et/ou une décoration par guillochage, gravure, anglage, ou encore émaillage, ce dernier étant réservé aux zones à faible déformation comme le tour des canons, un tour d'oeil, la pointe, ou similaire.
  • Plus particulièrement, le mécanisme 10 constitue un module additionnel, qui est agencé pour être rapporté sur un mouvement d'horlogerie 20, et les premiers moyens d'entraînement 11 et les seconds moyens 12 de mise sous contrainte comportent une entrée commune 71, qui est agencée pour être entraînée par une sortie 21 unique que comporte le mouvement 20, telle que la chaussée qui tourne en une heure, ou le mobile des minutes.
  • Dans une variante, en complément ou à la place des rouages de forme, le mécanisme 10 comporte, entre d'une part le mobile d'entrée 71 agencé pour être entraîné par le mouvement 20, et d'autre part le premier canon 2 et/ou le deuxième canon 4, au niveau d'au moins un étage, une came 902, 904. Cette came est agencée pour piloter un différentiel 912, 914, dont une première entrée est notamment constituée par le mobile d'entrée 71 ou par un mobile, dont une deuxième entrée est un mobile, notamment un râteau commandé par cette came 902, 904, et dont la sortie engrène avec le rouage de transmission du mouvement au premier canon 2 ou respectivement au deuxième canon 4.
  • Dans une première application de cette variante, le mécanisme 10 comporte, entre le mobile d'entrée 71 et le premier canon 2 au niveau d'au moins un étage, une came 902 unique agencée pour piloter un premier différentiel 912 dont une première entrée est constituée par le mobile d'entrée 71, dont une deuxième entrée est un premier mobile ou un premier râteau commandé par la came 902, et dont la sortie engrène avec le rouage de transmission du mouvement au premier canon 2, et entre le mobile d'entrée 71 et le deuxième canon 4, la même came 902 unique agencée pour piloter un deuxième différentiel 914 dont une première entrée est constituée par le mobile d'entrée 71, dont une deuxième entrée est un deuxième mobile ou un deuxième râteau commandé par la came 902, et dont la sortie engrène avec le rouage de transmission du mouvement au deuxième canon 4.
  • Dans une deuxième application de cette variante, le mécanisme 10 comporte, entre le mobile d'entrée 71 et le premier canon 2 au niveau d'au moins un étage, une première came 902 agencée pour piloter un premier différentiel 912 dont une première entrée est constituée par le mobile d'entrée 71, dont une deuxième entrée est un premier mobile ou premier râteau commandé par la première came 902, et dont la sortie engrène avec le rouage de transmission du mouvement au premier canon 2 ; et, entre le mobile d'entrée 71 et le deuxième canon 4, une deuxième came 904 entraînée par le mobile d'entrée et agencée pour piloter un deuxième différentiel 914 dont une première entrée est constituée par le mobile d'entrée 71, dont une deuxième entrée est un deuxième râteau commandé par la deuxième came 904, et dont la sortie engrène avec le rouage de transmission du mouvement au deuxième canon 4.
  • L'utilisation d'une came permet des trajectoires fortement non circulaires, et également avec des sauts de l'aiguille. L'utilisation d'une came unique pour les deux différentiels permet d'effectuer un saut simultané des deux canons, par exemple à minuit ; le premier différentiel additionne l'information de la came pour le premier canon, et le deuxième différentiel soustrait l'information pour le deuxième canon.
  • Dans une autre variante particulière, au moins une roue que comporte le mécanisme de rouage agencé entre d'une part le mobile d'entrée 71 agencé pour être entraîné par un mouvement 20, et d'autre part le premier canon 2 et/ou le deuxième canon 4, au niveau d'au moins un étage, comporte une denture incomplète, chaque dent manquante autorisant une détente de l'aiguille élastique 1, par rotation d'un seul des canons 2, 4, lors du passage de l'espace correspondant à une dent manquante, ou aux dents manquantes, de façon à commander un recul du sommet 6 de l'aiguille élastique 1.
  • En particulier on peut alors utiliser un rouage comportant une ou plusieurs, voire toutes, les roues circulaires, dont au moins une roue circulaire est dépourvue d'une ou plusieurs dents pour permettre à l'aiguille de se détendre, et d'effectuer un saut à la fin du parcours dit spirale d'affichage effectué par le sommet 6 de l'aiguille 1. Si par exemple le premier canon tourne plus vite que le deuxième canon, et si la chaussée entraîneuse 72 est localement dépourvue de dents, l'aiguille tend à se contracter, par exemple sur deux tours, et, lorsque les dents manquantes libèrent le premier canon, l'aiguille se tend mais le deuxième canon ne bouge pas, le sommet de l'aiguille effectue un recul. L'avantage d'une telle variante est de permettre un usinage classique des roues.
  • La figure 24 montre le niveau très bas de consommation de couple pour la déformation d'une telle aiguille 1 en LIGA, lors de son raccourcissement, ce qui n'a qu'une très faible influence sur la marche du mouvement. Du fait de la proximité de l'échappement il est néanmoins avantageux de réduire le plus possible cette perturbation, ce que l'on peut obtenir avec des segments flexibles 5 très fins, typiquement moins de 100 micromètres de largeur et 200 micromètres de hauteur pour une construction LIGA. On comprend sur la figure 24, où on voit que la courbe de couple en fonction de l'angle est en forme de U avec une cuvette très plate, qu'il est avantageux, lors de la conception, de choisir une plage angulaire de déformation correspondant au niveau le plus bas de la courbe de couple, de façon à minimiser le couple parasite induit, et donc à minimiser la perturbation de la marche de la montre. Une conception par étages avec une pondération particulière aide à choisir les domaines angulaires optimaux. Le bon choix de cette plage angulaire permet aussi d'épaissir les segments 5 de l'aiguille 1 pour la rendre plus visible, sans augmenter notablement son couple perturbateur.
  • A titre de comparaison, la perturbation induite sur la marche est inférieure à celle causée par un changement de date à minuit pour un mécanisme de quantième.
  • L'invention est illustrée sur les figures avec une forme simple, mais elle peut être déclinée avec des formes d'aiguilles bien différentes. Par exemple une aiguille asymétrique, composés de deux vés imbriqués l'un dans l'autre et de mêmes sens, chaque bras de chaque vé étant solidaire d'un des canons, et l'extrémité extrême de l'autre bras étant liée à l'extrémité similaire de l'autre vé. Ou encore une aiguille à doubles bras, avec deux segments joignant un premier sommet et fixés aux deux canons, et deux autres segments joignant un deuxième sommet éloigné du premier, et fixés aux mêmes canons. Ou encore une aiguille comportant des zones épaissies sur une zone médiane des segments flexibles, pour une meilleure visualisation de l'aiguille.
  • L'invention concerne encore un mouvement d'horlogerie 20 comportant au moins un tel mécanisme d'affichage 10.
  • L'invention concerne encore une pièce d'horlogerie 30 comportant au moins un mouvement d'horlogerie 20, et/ou comportant au moins un tel mécanisme d'affichage 10. Plus particulièrement, 21 cette pièce d'horlogerie 30 est une montre.
  • L'invention concerne encore un appareil scientifique comportant au moins un mouvement d'horlogerie 20, et/ou comportant au moins un tel mécanisme d'affichage 10.

Claims (26)

  1. Mécanisme d'affichage (10) d'horlogerie à géométrie variable, comportant au moins une aiguille élastique (1) laquelle comporte un premier canon (2) d'entraînement solidaire d'une première extrémité d'une lame flexible (3), et un deuxième canon (4) d'entraînement solidaire d'une autre extrémité de ladite lame flexible (3), et laquelle comporte un sommet ou index d'affichage qui, dans un état libre non contraint de ladite aiguille élastique (1) dans lequel à la fois ledit premier canon (2) et ledit deuxième canon (4) ne sont soumis à aucune contrainte et sont distants l'un de l'autre, est distant dudit premier canon (2) et dudit deuxième canon (4), la position de service de ladite aiguille élastique (1) étant une position contrainte où ledit premier canon (2) et ledit deuxième canon (4) sont coaxiaux l'un à l'autre autour d'un axe de sortie (D), ledit mécanisme d'affichage (10) comportant des premiers moyens d'entraînement (11) dudit premier canon (2) autour dudit axe de sortie (D), et des deuxièmes moyens d'entraînement (13) dudit deuxième canon (4) autour dudit axe de sortie (D), lesdits premiers moyens d'entraînement (11) et deuxièmes moyens d'entraînement (13) étant agencés pour déformer ladite lame flexible (3), en faisant varier la position angulaire dudit deuxième canon (4) par rapport à la position angulaire dudit premier canon (2) autour dudit axe de sortie (D), et pour faire varier la position radiale dudit sommet ou index d'affichage par rapport audit axe de sortie (D), où lesdits premiers moyens d'entraînement (11) et/ou lesdits deuxièmes moyens d'entraînement (13) comportent un dispositif accélérateur ou ralentisseur qui est agencé pour accélérer ou stabiliser en vitesse ou ralentir au moins ledit premier canon (2) et/ou ledit deuxième canon (4) sur au moins une partie de sa course angulaire, où ledit dispositif accélérateur ou ralentisseur comporte un premier rouage de forme (111) et/ou respectivement un deuxième rouage de forme (131), et où ledit premier rouage de forme (111) et ledit deuxième rouage de forme (131) sont agencés pour piloter symétriquement ledit premier canon (2) et ledit deuxième canon (4) de façon à ce que ladite lame flexible (3) soit symétrique par rapport à une radiale issue dudit axe de sortie (D) et passant par ledit sommet ou index, sur au moins une partie de la course angulaire de ladite aiguille élastique (1), caractérisé en ce que, à l'état libre, ladite aiguille élastique (1) comporte un élément sécable (24) joignant ledit premier canon (2) et ledit deuxième canon (4), pour faciliter le montage de ladite aiguille élastique (1) sur un mobile d'entraînement dudit premier canon (2) ou dudit deuxième canon (4), ledit élément sécable (24) étant agencé pour être rompu et autoriser le passage de ladite aiguille élastique (1) dans une position de service sous contrainte dans laquelle ledit premier canon (2) et ledit deuxième canon (4) sont superposés l'un à l'autre.
  2. Mécanisme (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite aiguille élastique (1) comporte une pluralité de segments flexibles (5 ; 5A ; 5B) jointifs bout à bout au niveau d'au moins un sommet, dont un premier segment flexible (5A) s'étend entre ledit premier canon (2) et un premier sommet (6) constituant un dit index, et d'autre part ledit deuxième canon (4), ledit mécanisme d'affichage (10) comportant un mobile d'entrée (71) agencé pour être entraîné en pivotement autour d'un axe d'entrée par un mouvement (20) et définissant un angle d'entrée avec une référence, et comportant lesdits premiers moyens d'entraînement (11) dudit premier canon (2), et des seconds moyens (12) de mise sous contrainte d'au moins ledit premier segment flexible (5) qui sont agencés pour faire varier la position d'au moins ledit premier sommet (6) par rapport audit axe de sortie (D), ledit premier sommet (6) étant à une distance variable dudit premier canon (2) en fonction des efforts appliqués à ladite lame flexible (3) par lesdits seconds moyens (12) de mise sous contrainte, où lesdits seconds moyens (12) de mise sous contrainte comportent lesdits deuxièmes moyens d'entraînement (13) dudit deuxième canon (4) dans un état monté et contraint de ladite aiguille élastique (1) dans lequel à la fois ledit premier canon (2) est entraîné par lesdits premiers moyens d'entraînement (11), et ledit deuxième canon (4) est entraîné par lesdits deuxièmes moyens d'entraînement (13), caractérisé en ce que ledit premier rouage de forme (111) et ledit deuxième rouage de forme (131) sont agencés pour piloter symétriquement ledit premier canon (2) et ledit deuxième canon (4) de façon à ce que ledit premier segment flexible (5A) et ledit deuxième segment flexible (5B) soient symétriques par rapport à une radiale issue dudit axe de sortie (D) et passant par ledit sommet (6) de jonction entre ledit premier segment flexible (5A) et ledit deuxième segment flexible (5B), sur au moins une partie de la course angulaire de ladite aiguille élastique (1).
  3. Mécanisme (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite aiguille (1) est agencée pour effectuer une course totale non rétrograde, et que, sur ladite course totale, la vitesse moyenne dudit premier canon (2) est égale à la vitesse moyenne dudit deuxième canon (4).
  4. Mécanisme (10) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit dispositif accélérateur ou ralentisseur comporte un dispositif avec un premier différentiel (912) sur le rouage d'entraînement dudit premier canon (2) et/ou un deuxième différentiel (914) sur le rouage d'entraînement dudit deuxième canon, et au moins une came (902, 904) constituant une entrée d'un dit différentiel (912, 914).
  5. Mécanisme (10) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens d'entraînement (11) et/ou lesdits deuxièmes moyens d'entraînement (13) comportent au moins un premier étage de rouage (115 ; 135) et un deuxième étage de rouage (116 ; 136) agencés pour commander chacun une partie de la transformation de forme de ladite aiguille élastique (1) sur une partie de sa course angulaire, avec une pondération par étage.
  6. Mécanisme (10) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens d'entraînement (11) et lesdits deuxièmes moyens d'entraînement (13) comportent respectivement au moins ledit premier rouage de forme (111) et/ou au moins ledit deuxième rouage de forme (131), chacun agencé pour accélérer ou stabiliser en vitesse ou ralentir ledit premier canon (2), et respectivement ledit deuxième canon (4), sur au moins une partie de la course angulaire dudit premier canon (2), et respectivement dudit deuxième canon (4).
  7. Mécanisme (10) selon la revendication 2 et l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens d'entraînement (11) et lesdits seconds moyens (12) de mise sous contrainte sont agencés pour entraîner ladite aiguille élastique (1) sur l'ensemble de sa course angulaire autour dudit axe de sortie (D), et lui donner, en projection sur un plan d'affichage P ou sur un cadran, et à différentes positions angulaires de ladite aiguille élastique (1), au moins une première forme où lesdits segments flexibles (5 ; 5A ; 5B) que comporte ladite lame flexible (3) ne se croisent pas en dehors dudit premier canon (2), et au moins une deuxième forme où lesdits segments flexibles (5 ; 5A ; 5B) que comporte ladite lame flexible (3) se croisent en dehors dudit premier canon (2).
  8. Mécanisme (10) selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite première forme est une forme d'amande, et ladite deuxième forme est une forme de coeur.
  9. Mécanisme (10) selon la revendication 2 et l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce ledit premier segment flexible (5A) porte ledit premier canon (2) à une première extrémité (52), un deuxième segment flexible (5B) jointif audit premier segment flexible (5A) porte ledit deuxième canon (4) à une deuxième extrémité (54), et en ce que, dans ledit état libre de ladite aiguille élastique (1), ladite première extrémité (52) et ladite deuxième extrémité (54) sont distantes l'une de l'autre ou forment un angle non nul l'une avec l'autre depuis ledit sommet (6) de jonction dudit premier segment flexible (5A) et dudit deuxième segment flexible (5B).
  10. Mécanisme (10) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la sortie desdits deuxièmes moyens d'entraînement (13) dudit deuxième canon (4) est coaxiale à la sortie desdits premiers moyens d'entraînement (11) dudit premier canon (2).
  11. Mécanisme (10) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ledit premier rouage de forme (111) et ledit deuxième rouage de forme (131) sont agencés pour accélérer ou respectivement freiner ledit premier canon (2), et pour freiner ou respectivement accélérer ledit deuxième canon (4), sur une partie seulement de la course angulaire de ladite aiguille élastique (1).
  12. Mécanisme (10) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ledit premier rouage de forme (111) et/ou ledit deuxième rouage de forme (131) comporte au moins une paire de roues agencées pour coopérer en engrènement l'une avec l'autre et dont les courbes primitives des dentures ne sont pas de révolution.
  13. Mécanisme (10) selon la revendication 5 et l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que ledit premier étage de rouage (115 ; 135) et ledit deuxième étage de rouage (116 ; 136) comportent respectivement un dit premier rouage de forme (111) et un dit deuxième rouage de forme (131).
  14. Mécanisme (10) selon la revendication 2 et l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que, à l'état libre, ladite aiguille élastique (1) s'étend sur un premier niveau plan comportant ledit premier canon (2) et sur un deuxième niveau plan comportant ledit deuxième canon (4), et comporte une zone de raccordement entre ledit premier niveau plan et ledit deuxième niveau plan au niveau d'un dit sommet (6) entre un premier segment flexible (5A) porteur dudit premier canon (2) et un deuxième segment flexible (5B) jointif audit premier segment flexible (5A) et porteur dudit deuxième canon (4), et en ce que ladite aiguille élastique (1) est agencée pour être montée sans vrillage dans une position de service sous contrainte dans laquelle ledit premier canon (2) et ledit deuxième canon (4) sont superposés l'un à l'autre.
  15. Mécanisme (10) selon la revendication 2 et l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que, à l'état libre, ladite aiguille élastique (1) s'étend sur autant de niveaux parallèles que de dits segments flexibles (5), est agencée pour être montée sans vrillage dans une position de service sous contrainte dans laquelle ledit premier canon (2) et ledit deuxième canon (4) sont superposés l'un à l'autre.
  16. Mécanisme (10) selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que, à l'état libre, ladite aiguille élastique (1) s'étend sur un niveau plan unique comportant ledit premier canon (2) et ledit deuxième canon (4), et en ce que ladite aiguille élastique (1) est agencée pour être montée vrillée dans une position de service sous contrainte dans laquelle ledit premier canon (2) et ledit deuxième canon (4) sont superposés l'un à l'autre.
  17. Mécanisme (10) selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que ladite aiguille élastique (1) comporte au moins un oeil (60) agencé pour constituer un guichet de lecture d'une indication figurant sur un cadran (61) que comporte ledit mécanisme (10) et devant lequel s'étend ladite aiguille élastique (1), ou que comporte un mouvement d'horlogerie (20) sur lequel ledit mécanisme (10) est agencé pour être rapporté.
  18. Mécanisme (10) selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens d'entraînement (11) et lesdits seconds moyens (12) de mise sous contrainte comportent une entrée commune (71) agencée pour être entraînée par une sortie (21) unique que comporte ledit mouvement (20).
  19. Mécanisme (10) selon les revendications 4 et 5, et selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que ledit mécanisme (10) comporte, entre d'une part un mobile d'entrée (71) agencé pour être entraîné par un mouvement (20), et d'autre part ledit premier canon (2) et/ou ledit deuxième canon (4), au niveau d'au moins un dit étage, une came (902, 904) agencée pour piloter un différentiel (912, 914) dont une première entrée est constituée par ledit mobile d'entrée (71), dont une deuxième entrée est un mobile ou un râteau commandé par ladite came (902, 904), et dont la sortie engrène avec le rouage de transmission du mouvement audit premier canon (2) ou respectivement deuxième canon (4).
  20. Mécanisme (10) selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit mécanisme (10) comporte, entre ledit mobile d'entrée (71) et ledit premier canon (2) au niveau d'au moins un dit étage, une came (902) unique agencée pour piloter un premier différentiel (912) dont une première entrée est constituée par ledit mobile d'entrée (71), dont une deuxième entrée est un premier râteau commandé par ladite came (902), et dont la sortie engrène avec le rouage de transmission du mouvement audit premier canon (2), et entre ledit mobile d'entrée (71) et ledit deuxième canon (4), la même dite came (902) unique agencée pour piloter un deuxième différentiel (914) dont une première entrée est constituée par ledit mobile d'entrée (71), dont une deuxième entrée est un deuxième râteau commandé par ladite came (902), et dont la sortie engrène avec le rouage de transmission du mouvement audit deuxième canon (4).
  21. Mécanisme (10) selon la revendication 19, caractérisé en ce que ledit mécanisme (10) comporte, entre ledit mobile d'entrée (71) et ledit premier canon (2) au niveau d'au moins un dit étage, une première came (902) agencée pour piloter un premier différentiel (912) dont une première entrée est constituée par ledit mobile d'entrée (71), dont une deuxième entrée est un premier râteau commandé par ladite première came (902), et dont la sortie engrène avec le rouage de transmission du mouvement audit premier canon (2), et entre ledit mobile d'entrée (71) et ledit deuxième canon (4), une deuxième came (904) entraînée par le mobile d'entrée et agencée pour piloter un deuxième différentiel (914) dont une première entrée est constituée par ledit mobile d'entrée (71), dont une deuxième entrée est un deuxième râteau commandé par ladite deuxième came (904), et dont la sortie engrène avec le rouage de transmission du mouvement audit deuxième canon (4).
  22. Mécanisme (10) selon la revendication 5 et selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce qu'au moins une roue que comporte le mécanisme de rouage agencé entre d'une part un mobile d'entrée (71) agencé pour être entraîné par un mouvement (20), et d'autre part ledit premier canon (2) et/ou ledit deuxième canon (4), au niveau d'au moins un dit étage, comporte une denture incomplète, chaque dent manquante autorisant une détente de ladite aiguille élastique (1), par rotation d'un seul desdits canons (2 ;4) lors du passage de l'espace correspondant à une dent manquante, de façon à commander un recul du sommet (6) de ladite aiguille élastique (1).
  23. Mouvement d'horlogerie (20) comportant au moins un mécanisme d'affichage (10) selon l'une des revendications 1 à 22.
  24. Pièce d'horlogerie (30) comportant au moins un mouvement d'horlogerie (20) selon la revendication 23.
  25. Pièce d'horlogerie (30) selon la revendication 24, caractérisée en ce que ladite pièce d'horlogerie (30) est une montre.
  26. Appareil scientifique comportant au moins un mouvement d'horlogerie (20) selon la revendication 23.
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