EP3677970A1 - Dispositif d'entraînement d'un élément d'affichage - Google Patents

Dispositif d'entraînement d'un élément d'affichage Download PDF

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EP3677970A1
EP3677970A1 EP19150503.1A EP19150503A EP3677970A1 EP 3677970 A1 EP3677970 A1 EP 3677970A1 EP 19150503 A EP19150503 A EP 19150503A EP 3677970 A1 EP3677970 A1 EP 3677970A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cam
axis
equal
rocker
display element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19150503.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Christian Fleury
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolex SA
Original Assignee
Rolex SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rolex SA filed Critical Rolex SA
Priority to EP19150503.1A priority Critical patent/EP3677970A1/fr
Priority to JP2019232188A priority patent/JP2020115123A/ja
Priority to US16/731,403 priority patent/US11899401B2/en
Priority to CN202010013400.1A priority patent/CN111413858B/zh
Publication of EP3677970A1 publication Critical patent/EP3677970A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
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    • G04B—MECHANICALLY-DRIVEN CLOCKS OR WATCHES; MECHANICAL PARTS OF CLOCKS OR WATCHES IN GENERAL; TIME PIECES USING THE POSITION OF THE SUN, MOON OR STARS
    • G04B19/00—Indicating the time by visual means
    • G04B19/24—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars
    • G04B19/243—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars characterised by the shape of the date indicator
    • G04B19/247—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars characterised by the shape of the date indicator disc-shaped
    • G04B19/25—Devices for setting the date indicators manually
    • G—PHYSICS
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    • G04B13/025—Wheels; Pinions; Spindles; Pivots with elastic means between the toothing and the hub of a toothed wheel
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    • G04B19/243—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars characterised by the shape of the date indicator
    • G04B19/247—Clocks or watches with date or week-day indicators, i.e. calendar clocks or watches; Clockwork calendars characterised by the shape of the date indicator disc-shaped
    • G04B19/253—Driving or releasing mechanisms

Definitions

  • the invention relates to a device for driving a display element.
  • the invention also relates to a calendar system or module comprising such a device.
  • the invention also relates to a timepiece movement comprising such a device or such a system or such a module.
  • the invention finally relates to a timepiece comprising such a device or such a system or such a module or such a movement.
  • the invention relates to a drive device making it possible to carry out the instantaneous passage from the display of a value to another of a quantity linked to time or derived from time, for example the date or the hours.
  • Devices comprising a drive member constituted by a finger integral with a cam, said cam cooperating with an energy accumulator, so that this member can instantly cause, at least with an angular pitch, a toothing a display member, which is angularly indexed by a jumper.
  • the energy accumulator usually consists of an elastic return means cooperating with a rocker, which bears against the side of the cam under the effect of said elastic return means, and allows, at the instant of passage instantaneous display of a value to another of a quantity linked to time or derived from time, to overcome the torque produced by said jumper under the effect of the torque restored by said elastic means.
  • the instant of the instantaneous passage of the display of a value to another of a quantity linked to time or derived from time depends on multiple parameters such as, for example, the coefficients of friction between the elements taking part in the device for training, especially at the level means for pivoting the drive cam and elements constituting the accumulator.
  • the instant of the instantaneous passage can vary in particular as a function of the speed of the drive cam relative to the frame of the timepiece.
  • the instant of the instantaneous passage of the date can therefore vary according to the speeds of the various cogs of the movement on which the calendar mechanism is mounted.
  • the speed of the drive cam is unequivocally defined by the speed of the gear train of the movement which drives said cam.
  • the speed of the drive cam can vary according to the speed of a time-setting train which can also drive said cam.
  • the instant of the instantaneous date change may vary slightly depending on the mode of operation of the movement. It follows that a jump in date can take place when the timepiece, in particular the hour and minute hands, does not indicate exactly midnight. Similarly, in the case of a timepiece with jumping hours, an hour display jump may take place while the timepiece, in particular the minute hand, does not indicate exactly one whole hour .
  • the vertex is more like a surface, in particular a rounded surface, than a point or an edge due to the methods of manufacturing the cam, and in particular its termination methods.
  • the object of the invention is to provide a device for driving a display element making it possible to improve the devices known in the art. prior.
  • the invention provides a device for driving a display element, the operation of which is optimized in terms of reliability and precision.
  • the invention proposes a device for driving a display element making it possible to trigger, without distinction or substantially without distinction from the normal operating mode or from the correction mode of the timepiece, a display jump for given and predefined positions of other display elements.
  • a drive device according to the invention is defined by claim 1.
  • a watch calendar system or module according to the invention is defined by claim 12.
  • a timepiece movement according to the invention is defined by claim 14.
  • a timepiece according to the invention is defined by claim 15.
  • the timepiece is for example a watch, in particular a wristwatch.
  • the timepiece comprises a watch movement 300.
  • the watch movement can be a mechanical movement, in particular an automatic movement.
  • the watch movement can alternatively be electronic.
  • the movement may include a watch calendar system 200 or a watch calendar module 200.
  • the movement 300 or the watch calendar system 200 or a watch calendar module 200 comprises a device 100 for driving a display element 10 of a magnitude linked to time or derived from time.
  • the timepiece, the watch movement, the watch calendar system 200 or the watch calendar module 200 includes the display element 10 of the quantity linked to time or derived from time.
  • the quantity linked to time or derived from time may include or be in particular an indication of year, indication of month, indication of day, indication of date, indication of hour, indication of minute.
  • the display element can be or include a disc bearing numerical and / or alphabetical and / or alphanumeric indications, in particular a disc cooperating with a window.
  • the display element can be an indicator, such as a needle, in particular an indicator cooperating with a blade.
  • the display element is preferably pivoted on a frame of the timepiece, the watch movement, the watch calendar system 200 or the watch calendar module 200.
  • the cam 3 is preferably pivoted on a frame of the timepiece, the timepiece movement, the timepiece calendar system 200 or the timepiece calendar module 200.
  • the lever 4 is preferably pivoted on a frame of the timepiece, of the timepiece movement, of the timepiece calendar system 200 or of the timepiece calendar module 200.
  • the drive device 100 preferably comprises an energy accumulator 5, like a spring, and a driving mobile 1 provided with a drive member or finger 2 which is integral with the cam 3 cooperating with the accumulator energy 5, via the rocker 4, so that the drive finger 2 can instantly drive (either in a fraction of a second) with an angular step the display element 10, in particular a toothing 10a of the display element 10, which is indexed in position by a spout 20a of a jumper 20.
  • an energy accumulator 5 like a spring
  • a driving mobile 1 provided with a drive member or finger 2 which is integral with the cam 3 cooperating with the accumulator energy 5, via the rocker 4, so that the drive finger 2 can instantly drive (either in a fraction of a second) with an angular step the display element 10, in particular a toothing 10a of the display element 10, which is indexed in position by a spout 20a of a jumper 20.
  • the driving mobile 1 also comprises a wheel 6 which is connected to a finishing train 7 of the basic movement and which, during the conventional operation of the movement, performs one complete rotation in 24 hours.
  • This wheel 6 is also connected to a gear train of correction or time setting 8 which is capable of driving said wheel 6 at a non-predefined speed and dependent on the wearer's adjustment habits, during a correction or time setting operation.
  • the wheel 6 comprises an oblong cutout 6a, one of the ends of which is provided for rotating the cam 3 and the drive finger 2 by means of a pin 9 fixed on the cam.
  • the cam 3 and the finger 2 on the one hand, and the wheel 6 on the other hand are capable of being driven at different speeds of rotation.
  • the energy accumulator comprises, for example, a spring 5 cooperating with the lever 4.
  • the lever 4 comprises a roller 4a, in particular a roller 4a pivoted on the lever around an axis A4a.
  • the axes A4a and A3 are preferably parallel.
  • the rocker is arranged so that the roller 4a is pressed against a side or profile of the cam.
  • the action of the rocker 4 on the cam 3 makes it possible to rotate the cam 3 and the finger 2 which in turn drives the display element 10.
  • This action of the rocker 4, which is caused by the spring 5, enables the display element 10 to overcome the torque produced by the jumper 20.
  • the wheel 6 leads the cam 3 and accumulates the energy necessary for a sudden displacement of the finger 2 so that it exerts a short action on the display element 10 to cause an instantaneous jump of the display element 10.
  • This necessary energy is accumulated by arming the spring 5 via a first portion 3a of the profile of the cam 3 and rocker 4.
  • the rocker 4 is in contact with the top 3b of the profile of the cam 6, namely the zone 3b of one end of a portion 3a, which includes the point 30b which is the point of the cam furthest from the axis A3 of rotation of the cam 3.
  • This area 3b may, for example, be in the form of a curve or a rounded 3b which includes the point 30b furthest from the axis A3 of rotation of the cam 3.
  • this zone 3b can be reduced to the point 30b furthest from the axis A3 of rotation of the cam 3.
  • this degree of freedom can be offered by a “freewheel” type solution placed between the finger 2 and the cam 3 on the one hand and the wheel 6 on the other hand.
  • the finger 2 is preferably positioned and held within the toothing 10a by means of the rocker 4, the roller 4a of which is applied against a third portion 3d of the profile of the cam 3, which is in hollow shape (as shown in the figures 3 and 4 ).
  • the finger 2 thus positioned allows the display element 10 to be braked, and avoids any risk of double display jump.
  • the zone 3b constitutes a transition zone between the portions 3a and 3c of the cam 3 (as shown in the figures 2 and 3 ).
  • zone 3b constitutes a transition zone where the torque applied by the rocker on the cam 3 changes sign and goes through zero.
  • the ratio C3 / C4 is proportional to the ratio of the lengths A3P / A4P, with P the point of intersection of the reaction force F between the roller 4a and the area 3b of the cam 3 with the line of centers A3A4 connecting the axis of rotation A3 of the cam 3 to the axis of rotation A4 of the rocker 4, the reaction force F possibly being turned by the angle of friction with respect to normal at contact N.
  • the torque C3 at the cam 3 when the latter is carried out, corresponds to a displacement of the point of intersection P on the line of centers A3A4.
  • An angle a is defined, in a plane perpendicular to the first and second axes A3, A4, between a first straight line passing through the point of contact between the vertex 3b of the cam 3, in particular the point 30b furthest from the axis A3 of the cam 3, and the rocker 4, and the first axis A3, and a second straight line passing through the first axis A3 and the second axis A4.
  • the angle ⁇ can be defined between the segments [A330b] and [A3A4], at the instant when the roller 4a is in contact with the point 30b of the cam 3, when the reaction force F occurs. More particularly, the angle ⁇ to be considered is the angle partially characterizing the triangle formed by the points A3, A4 and 30b at the moment when the roller 4a is in contact with the point 30b of the cam 3 (see figure 2 ).
  • the angle ⁇ can be defined between the segments [A3A4] and the line passing through the axis A3, the center of curvature A3b of the surface 3b or from the vertex 3b and the axis or the center A4a of the roller 4a ( Figure 2 ).
  • the angle ⁇ can be defined between the segments [A3A4] and the line passing through the axis A3, the center A3b of the rounding 3b and the center A4a of the roller 4a ( Figure 2 ).
  • the contact between the lever 4 and the cam 3 can be made directly, independently of the roller 4a.
  • the rocker 4 can comprise a contact surface intended to cooperate directly with the cam 3.
  • This contact surface can, for example, have a center of curvature comparable to the center A4a of the roller 4a.
  • a second embodiment of a timepiece comprising a second embodiment of a drive device 100 * is shown in the figures 7 and 8 and is described below.
  • the figure 6 compares the first embodiment 100 whose constituent elements are arranged with an angle ⁇ of 70 ° and the second embodiment 100 * whose constituent elements are arranged with an angle ⁇ * substantially less than 70 °, from the order of 40 °, with positions of the axes A3, A4 common to the two embodiments.
  • Each straight line in solid lines represents the direction of the force F before and after a given rotation ⁇ , ⁇ * of each of the cams of the drive devices 100 and 100 *. It is noted that for the same displacement of the point P towards a given position of a point P 'on the line of the centers A3A4, the vector of the force F of the first embodiment of the device 100 must rotate by an angle ⁇ greater than an angle ⁇ * of the second embodiment of the device 100 *. Thus, ⁇ > ⁇ *, for the same variation in torque.
  • the patent literature discloses examples of drive devices in which the value of the angle ⁇ is of the order of 90 °. It can be shown that in the absence of friction at the level of the guide of the roller, the variation of the torque to the cam is minimal for an angle ⁇ close to 90 °.
  • the request for patent EP1746470 relates to an improved display drive.
  • the figure 1 of the booklet indicates an obtuse angle ⁇ of the order of 98 °.
  • the patent application EP2015146 relates to a display drive device, shaped to facilitate rapid correction of said display.
  • the figure 1 of the booklet indicates an obtuse angle ⁇ of the order of 110 °. No teaching from these documents encourages us to minimize the value of the angle ⁇ .
  • This angle ⁇ is the salient angle existing between these first and second straight lines.
  • This angle ⁇ is less than or equal to 70 °, or even less than or equal to 65 °, or even less than or equal to 60 °, or even equal or substantially equal to 57 °.
  • the timepiece is for example a watch, in particular a wristwatch.
  • the timepiece includes a 300 * watch movement.
  • the watch movement can be a mechanical movement, including an automatic movement.
  • the watch movement can alternatively be electronic.
  • the movement can include a 200 * clock calendar system or a 200 * clock calendar module.
  • the movement 300 * or the clock calendar system 200 * or the clock calendar module 200 * comprises a second embodiment of a drive device 100 * of a display element of a magnitude linked to time or derived from time.
  • the timepiece, the watch movement, the 200 * watch calendar system or the 200 * watch calendar module includes the display element of the quantity linked to time or derived from time.
  • the drive device preferably differs from the first mode only by the value of the angle ⁇ .
  • ⁇ is equal to 57 °.
  • Such an embodiment advantageously makes it possible to maximize dC3 / dy.
  • the configuration shown on the figures 7 and 8 has a variation of the cam torque three times greater than that of the configuration shown in Figures 1 to 5 .
  • dC3 / dy is greater than or equal to 110 ⁇ Nm per degree of rotation of the cam, or even dC3 / dy is greater than or equal to 150 ⁇ Nm per degree of rotation of the cam, see dC3 / dy is greater than or equal to 200 ⁇ Nm per degree of rotation of the cam, when the rocker 4 is in contact with the apex 3b of the cam, in particular when the roller 4a is in contact with the zone 3b, in particular the rounded surface 3b.
  • the rocker and the spring can be two separate parts as in the first embodiment shown in the Figures 1 to 5 .
  • the rocker and the spring can be formed by the same part as in the second embodiment shown in the figures 7 and 8 .
  • the angle ⁇ is greater than or equal to 30 °, or even greater than or equal to 35 °, or even greater than or equal to 40 °. This makes it possible to obtain a satisfactory overall yield from the drive device. In fact, the licensee's studies also show that a too small angle ⁇ induces a too substantial friction torque at cam 3. Thus, ⁇ is determined so as to solve the technical problem raised, while making it possible to obtain a satisfactory overall yield from the drive device.
  • the rocker preferably comprises a roller 4a.
  • This roller is advantageously mobile, in particular mobile in rotation, relative to the rest of the rocker.
  • the roller can roll on the profile of the cam.
  • the roller can be fixedly mounted on the rest of the scale.
  • the roller can be made of a hard material minimizing friction with the cam, for example in synthetic ruby.
  • the roller preferably has a radius less than or equal to 1 mm.
  • the apex 3b can be a portion of cylinder having a radius of less than 0.1 mm.
  • the cam may have at least one concave surface 3a, 3c adjoining the top or two concave surfaces 3a, 3c on either side of the top.
  • the apex 3b of the cam 3 is delimited by inflection zones 30a, 30c respective of the portions 3a and 3c as shown in the figure 9 .
  • Such a conformation makes it possible to better control the rounding constituting the top of the cam 3b, regardless of the methods of manufacturing the cam, and in particular its termination methods.
  • the drive device comprises a drive wheel 6, in particular a 24-hour wheel 6, and a link giving a degree of freedom between the drive wheel and the cam.
  • the connection may be of the pin type 9 cooperating with an oblong cutout 6a arranged to secure the cam and the drive wheel.
  • the connection can be of the freewheel type arranged to secure the cam and the drive wheel.
  • the conformations and arrangements of the cam 3 and rocker 4 make it possible to propose a drive device 100 particularly compact in the main plane of the device, it that is to say in a plane perpendicular to the first and / or the second axes.
  • the distance between the second axis A4 and the point of contact of the rocker with the cam or the distance between the second axis A4 and the axis A4a is less than or equal to 4 times the maximum radius of the cam or the distance between the first axis A3 and point 30b, even less than or equal to 3 times the maximum radius of the cam or the distance between the first axis A3 and point 30b, or even less than or equal to 2.5 times the maximum radius of the cam or the distance between the first axis A3 and point 30b.

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Abstract

Dispositif (100) d'entraînement d'un élément d'affichage (10) d'une grandeur liée au temps ou dérivée du temps, comprenant :- une came (3) pivotée autour d'un premier axe (A3) et agencée de sorte à entraîner en mouvement l'élément d'affichage (10), la came comprenant un sommet (3b),- une bascule (4) pivotée autour d'un deuxième axe (A4), et- un ressort (5) agencé de sorte à rappeler la bascule en contact contre la came,un angle (α) formé, dans un plan perpendiculaire aux premier et deuxième axes, entre :- une droite passant par :∘ le point de contact entre le sommet (3b), notamment le point (30b) le plus éloigné du premier axe (A3), et la bascule (4), et∘ le premier axe (A3), et- une droite passant par le premier axe (A3) et le deuxième axe (A4),cet angle (α) étant inférieur ou égal à 70°.

Description

  • L'invention concerne un dispositif d'entraînement d'un élément d'affichage. L'invention concerne aussi un système ou un module de calendrier comprenant un tel dispositif. L'invention concerne encore un mouvement horloger comprenant un tel dispositif ou un tel système ou un tel module. L'invention concerne enfin une pièce d'horlogerie comprenant un tel dispositif ou un tel système ou un tel module ou un tel mouvement.
  • En particulier, l'invention concerne un dispositif d'entraînement permettant d'effectuer le passage instantané de l'affichage d'une valeur à une autre d'une grandeur liée au temps ou dérivée du temps, par exemple le quantième ou les heures.
  • On connaît des dispositifs comportant généralement un organe d'entraînement constitué d'un doigt solidaire d'une came, ladite came coopérant avec un accumulateur d'énergie, afin que cet organe puisse entraîner instantanément, au moins d'un pas angulaire, une denture d'un organe d'affichage, qui est indexée angulairement par un sautoir. L'accumulateur d'énergie est usuellement constitué d'un moyen de rappel élastique coopérant avec une bascule, laquelle est en appui contre le flanc de la came sous l'effet dudit moyen de rappel élastique, et permet, à l'instant du passage instantané de l'affichage d'une valeur à une autre d'une grandeur liée au temps ou dérivée du temps, de vaincre le couple produit par ledit sautoir sous l'effet du couple restitué par ledit moyen élastique.
  • L'instant du passage instantané de l'affichage d'une valeur à une autre d'une grandeur liée au temps ou dérivée du temps dépend de multiples paramètres comme, par exemple, les coefficients de frottement entre les éléments prenant part au dispositif d'entraînement, en particulier au niveau des moyens de pivotement de la came d'entraînement et des éléments constituant l'accumulateur. Ainsi, l'instant du passage instantané peut varier notamment en fonction de la vitesse de la came d'entraînement relativement au bâti de la pièce d'horlogerie.
  • Dans le cas d'un mécanisme de calendrier, l'instant du passage instantané de la date peut donc varier en fonction des vitesses des différents rouages du mouvement sur lequel est monté le mécanisme de calendrier. En mode conventionnel d'affichage de l'heure, la vitesse de la came d'entraînement est définie de manière univoque par la vitesse du rouage de finissage du mouvement qui entraîne ladite came. Toutefois, en mode de réglage de l'heure par exemple, la vitesse de la came d'entraînement peut varier selon la vitesse d'un rouage de mise à l'heure qui peut également entraîner ladite came. Ainsi, l'instant du passage instantané de date peut légèrement varier selon le mode de fonctionnement du mouvement. Il s'ensuit qu'un saut de quantième peut avoir lieu alors que la pièce d'horlogerie, notamment les aiguilles des heures et des minutes, n'indique pas exactement minuit. De même, dans le cas d'une pièce d'horlogerie à heures sautantes, un saut d'affichage des heures peut avoir lieu alors que la pièce d'horlogerie, notamment l'aiguille des minutes, n'indique pas exactement une heure entière.
  • En effet, en pratique, il est délicat de définir de manière univoque la localisation du sommet de profil de came déclenchant, par exemple, un saut de quantième. En pratique également, le sommet s'assimile plus à une surface, notamment à une surface arrondie, qu'à un point ou une arête du fait des procédés de fabrication de la came, et notamment de ses procédés de terminaison.
  • Le but de l'invention est de fournir un dispositif d'entraînement d'un élément d'affichage permettant d'améliorer les dispositifs connus de l'art antérieur. En particulier, l'invention propose un dispositif d'entraînement d'un élément d'affichage dont le fonctionnement est optimisé en matière de fiabilité et de précision. Notamment, l'invention propose un dispositif d'entraînement d'un élément d'affichage permettant de déclencher, sans distinction ou sensiblement sans distinction du mode fonctionnement normal ou du mode de correction de la pièce d'horlogerie, un saut d'affichage pour des postions données et prédéfinies d'autres éléments d'affichage.
  • Selon l'invention, un dispositif d'entraînement selon l'invention est défini par la revendication 1.
  • Différents modes de réalisation du dispositif sont définis par les revendications 2 à 11.
  • Selon l'invention, un système ou module de calendrier horloger selon l'invention est défini par la revendication 12.
  • Un mode de réalisation du système ou module de calendrier horloger est défini par la revendication 13.
  • Selon l'invention, un mouvement horloger selon l'invention est défini par la revendication 14.
  • Selon l'invention, une pièce d'horlogerie selon l'invention est définie par la revendication 15.
  • Les figures annexées représentent, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention.
    • La figure 1 est une vue schématique d'un premier mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie juste avant un saut de quantième.
    • La figure 2 est une vue de détail d'un premier exemple de bascule et de came d'un dispositif d'entraînement d'un élément d'affichage de calendrier juste avant un saut de quantième.
    • La figure 3 est une vue de détail d'un exemple de came du dispositif d'entraînement de l'élément d'affichage de calendrier.
    • La figure 4 est une vue schématique du premier mode de réalisation de la pièce d'horlogerie juste après un saut de quantième.
    • La figure 5 est une vue de détail du premier exemple de bascule et de came du dispositif d'entraînement de l'élément d'affichage de calendrier dans une configuration transitoire pendant le saut de quantième.
    • La figure 6 est un graphique illustrant le principe de l'optimisation du profil de la came du dispositif d'entraînement de l'élément d'affichage de calendrier.
    • La figure 7 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie juste avant un saut de quantième.
    • La figure 8 est une vue de détail du deuxième exemple de bascule et de came du dispositif d'entraînement de l'élément d'affichage de calendrier dans une configuration transitoire pendant le saut de quantième.
    • La figure 9 est une vue de détail de la came des figures 7 et 8.
  • Un premier mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 400 est décrit ci-après en référence aux figures 1 à 5. La pièce d'horlogerie est par exemple une montre, en particulier une montre bracelet. La pièce d'horlogerie comprend un mouvement horloger 300. Le mouvement horloger peut être un mouvement mécanique, notamment un mouvement automatique. Le mouvement horloger peut alternativement être électronique.
  • Le mouvement peut comprendre un système 200 de calendrier horloger ou un module 200 de calendrier horloger.
  • Le mouvement 300 ou le système 200 de calendrier horloger ou un module 200 de calendrier horloger comprend un dispositif d'entraînement 100 d'un élément d'affichage 10 d'une grandeur liée au temps ou dérivée du temps.
  • La pièce d'horlogerie, le mouvement horloger, le système 200 de calendrier horloger ou le module 200 de calendrier horloger comprend l'élément d'affichage 10 de la grandeur liée au temps ou dérivée du temps.
  • La grandeur liée au temps ou dérivée du temps peut comprendre ou être notamment une indication d'année, une indication de mois, une indication de jour, une indication de quantième, une indication d'heure, une indication de minute.
  • L'élément d'affichage peut être ou comprendre un disque portant des indications numériques et/ou alphabétiques et/ou alphanumériques, notamment un disque coopérant avec un guichet. Alternativement, l'élément d'affichage peut être un indicateur, comme une aiguille, notamment un indicateur coopérant avec un limbe. L'élément d'affichage est de préférence pivoté sur un bâti de la pièce d'horlogerie, du mouvement horloger, du système 200 de calendrier horloger ou du module 200 de calendrier horloger.
  • Le dispositif 100 d'entraînement de l'élément d'affichage 10 de la grandeur liée au temps ou dérivée du temps, comprend :
    • une came 3 pivotée autour d'un premier axe A3 et agencée de sorte à entraîner en mouvement l'élément d'affichage 10, la came comprenant un sommet 3b,
    • une bascule 4 pivotée autour d'un deuxième axe A4, et
    • un ressort 5 agencé de sorte à rappeler la bascule 4 en contact contre la came 3.
  • La came 3 est de préférence pivotée sur un bâti de la pièce d'horlogerie, du mouvement horloger, du système 200 de calendrier horloger ou du module 200 de calendrier horloger.
  • La bascule 4 est de préférence pivotée sur un bâti de la pièce d'horlogerie, du mouvement horloger, du système 200 de calendrier horloger ou du module 200 de calendrier horloger.
  • Le dispositif d'entraînement 100 comporte de préférence un accumulateur d'énergie 5, comme un ressort, et un mobile d'entraînement 1 doté d'un organe ou doigt d'entraînement 2 qui est solidaire de la came 3 coopérant avec l'accumulateur d'énergie 5, via la bascule 4, de manière à ce que le doigt d'entraînement 2 puisse entraîner instantanément (soit en une fraction de seconde) d'un pas angulaire l'élément d'affichage 10, notamment une denture 10a de l'élément d'affichage 10, qui est indexée en position par un bec 20a d'un sautoir 20.
  • Le mobile d'entraînement 1 comprend également une roue 6 qui est reliée à un rouage de finissage 7 du mouvement de base et qui, lors du fonctionnement conventionnel du mouvement, effectue une rotation complète en 24 heures. Cette roue 6 est également reliée à un rouage de correction ou de mise à l'heure 8 qui est susceptible d'entraîner ladite roue 6 selon une vitesse non-prédéfinie et dépendante des habitudes de réglage du porteur, lors d'un fonctionnement de correction ou de mise à l'heure. La roue 6 comprend une découpe oblongue 6a dont une des extrémités est prévue pour entraîner en rotation la came 3 et le doigt d'entraînement 2 par l'intermédiaire d'une goupille 9 fixée sur la came. Ainsi, la came 3 et le doigt 2 d'une part, et la roue 6 d'autre part, sont susceptibles d'être entraînés selon différentes vitesses de rotation.
  • L'accumulateur d'énergie comprend, par exemple, un ressort 5 coopérant avec la bascule 4. La bascule 4 comprend un galet 4a, notamment un galet 4a pivoté sur la bascule autour d'un axe A4a. Les axes A4a et A3 sont de préférence parallèles. La bascule est agencée de sorte que le galet 4a est plaqué contre un flanc ou profil de la came. L'action de la bascule 4 sur la came 3 permet d'entraîner en rotation la came 3 et le doigt 2 qui entraîne à son tour l'élément d'affichage 10. Cette action de la bascule 4, qui est provoquée par le ressort 5, permet lors de l'entraînement de l'élément d'affichage 10, de vaincre le couple produit par le sautoir 20.
  • Par exemple, par l'intermédiaire de la goupille 9 coopérant avec une extrémité de la découpe oblongue 6a, la roue 6 mène la came 3 et accumule l'énergie nécessaire à un brusque déplacement du doigt 2 de sorte à ce que celui-ci exerce une brève action sur l'élément d'affichage 10 pour provoquer un saut instantané de l'élément d'affichage 10. Cette énergie nécessaire est accumulée en armant le ressort 5 par l'intermédiaire d'une première portion 3a du profil de la came 3 et de la bascule 4. Juste avant un changement de position de l'élément d'affichage 10, soit juste avant un saut de l'élément d'affichage permettant de modifier l'information affichée par l'élément d'affichage, la bascule 4 est en contact avec le sommet 3b du profil de la came 6, à savoir la zone 3b d'une extrémité d'une portion 3a, qui comprend le point 30b qui est le point de la came le plus éloigné de l'axe A3 de rotation de la came 3. Cette zone 3b peut, par exemple, se présenter sous la forme d'une courbe ou d'un arrondi 3b qui comprend le point 30b le plus éloigné de l'axe A3 de rotation de la came 3. Alternativement, cette zone 3b peut se réduire au point 30b le plus éloigné de l'axe A3 de rotation de la came 3. Le mouvement de la came 6, du doigt 2 et de l'élément d'affichage 10 s'effectue ensuite en une fraction de seconde lorsque le ressort 5 restitue l'énergie qu'il a accumulée. Cette énergie permet de communiquer un mouvement brusque de rotation à la came 3 et au doigt 2 par l'intermédiaire de la bascule 4 et de son galet 4a, une fois que le galet 4a a franchi la zone 3b pour coopérer avec une deuxième portion 3c du profil de la came 3.
  • Le mouvement relatif entre le doigt 2 et la came 3 d'une part et la roue 6 d'autre part est possible grâce au degré de liberté offert par la découpe 6a. Alternativement, ce degré de liberté peut être offert par une solution de type « roue libre » disposée entre le doigt 2 et la came 3 d'une part et la roue 6 d'autre part.
  • Une fois le saut d'affichage réalisé, le doigt 2 est de préférence positionné et maintenu au sein de la denture 10a grâce à la bascule 4 dont le galet 4a est appliqué contre une troisième portion 3d du profil de la came 3, qui est en forme de creux (comme représenté sur les figures 3 et 4). Le doigt 2 ainsi positionné permet à l'élément d'affichage 10 d'être freiné, et évite tout risque de double saut d'affichage.
  • Ainsi, la zone 3b constitue une zone de transition entre les portions 3a et 3c de la came 3 (comme représenté sur les figures 2 et 3).
  • Avant que le point de contact de la bascule contre la came ne franchisse la zone 3b, la came 3 est menante vis-à-vis de la bascule 4 et du ressort 5 sous l'effet de l'un ou l'autre des rouages 7, 8, via la roue 6. Après franchissement de cette zone 3b, la came est menée sous l'effet de l'effort restitué par le ressort 5 et la bascule 4. Autrement dit, la zone 3b constitue une zone de transition où le couple appliqué par la bascule sur la came 3 change de signe et passe par zéro.
  • Pour minimiser la sensibilité du dispositif d'entraînement aux variations de frottement entre les composants prenant part audit dispositif d'entraînement, et ainsi définir un instant de passage instantané de date le plus univoque et répétable qui soit, les études de la titulaire montrent qu'il convient de maximiser la variation du couple appliqué par la bascule sur la came 3 pour une plage angulaire donnée de rotation de la came.
  • Autrement dit, il convient de maximiser la dérivée du couple appliqué par la bascule sur la came relativement à la rotation de la came dC3/dγ, avec : C3, le couple appliqué par la bascule sur la came ou le couple à la came 3 ;
    γ , l'angle de rotation de la came 3 autour du premier axe A3.
  • Pour ce faire, la variation du rapport entre le couple C3 à la came 3 et le couple C4 à la bascule 4, pour une rotation γ donnée de la came 3, doit être maximisé autant que possible, dès lors que la bascule 4, notamment le galet 4a, est en contact avec la zone 3b.
  • Par ailleurs, il a été déterminé que le rapport C3/C4 est proportionnel au rapport des longueurs A3P/A4P, avec P le point d'intersection de la force de réaction F entre le galet 4a et la zone 3b de la came 3 avec la ligne des centres A3A4 reliant l'axe de rotation A3 de la came 3 à l'axe de rotation A4 de la bascule 4, la force de réaction F étant éventuellement tournée de l'angle de frottement par rapport à la normale au contact N. Ainsi, à une augmentation donnée du couple C3 à la came 3, lorsque celle-ci est menée, correspond un déplacement du point d'intersection P sur la ligne des centres A3A4.
  • On définit un angle a, dans un plan perpendiculaire aux premier et deuxième axes A3, A4, entre une première droite passant par le point de contact entre le sommet 3b de la came 3, notamment le point 30b le plus éloigné de l'axe A3 de la came 3, et la bascule 4, et le premier axe A3, et une deuxième droite passant par le premier axe A3 et le deuxième axe A4.
  • Plus particulièrement, dans les modes de réalisation particuliers illustrés par les figures, l'angle α peut être défini entre les segments [A330b] et [A3A4], à l'instant où le galet 4a est en contact avec le point 30b de la came 3, lorsque la force de réaction F se produit. Plus particulièrement, l'angle α à considérer est l'angle caractérisant partiellement le triangle formé par les points A3, A4 et 30b à l'instant où le galet 4a est en contact avec le point 30b de la came 3 (voir figure 2).
  • Dans le cas où le sommet 3b se présente sous la forme d'une surface 3b, l'angle α peut être défini entre les segments [A3A4] et la ligne passant par l'axe A3, le centre de courbure A3b de la surface 3b ou du sommet 3b et l'axe ou le centre A4a du galet 4a (Figure 2). Dans le cas particulier où le sommet 3b se présente sous la forme d'une surface arrondie ou d'un arrondi 3b, l'angle α peut être défini entre les segments [A3A4] et la ligne passant par l'axe A3, le centre A3b de l'arrondi 3b et le centre A4a du galet 4a (Figure 2).
  • Bien entendu, le contact entre la bascule 4 et la came 3 peut se faire directement, indépendamment du galet 4a. Par exemple, la bascule 4 peut comprendre une surface de contact prévue pour coopérer directement avec la came 3. Cette surface de contact peut, par exemple, présenter un centre de courbure assimilable au centre A4a du galet 4a.
  • Les études de la titulaire montrent que si l'angle α diminue, alors l'angle γ de rotation de la came, nécessaire pour générer ce déplacement du point d'intersection P, diminue également.
  • Un deuxième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie comprenant un deuxième mode de réalisation d'un dispositif d'entraînement 100* est représenté sur les figures 7 et 8 et est décrit plus bas.
  • La figure 6 met en comparaison le premier mode de réalisation 100 dont les éléments constitutifs sont agencés avec un angle α de 70° et le deuxième mode de réalisation 100* dont les éléments constitutifs sont agencés avec un angle α* sensiblement inférieur à 70°, de l'ordre de 40°, avec des positions des axes A3, A4 communes aux deux modes de réalisation. Chaque droite en trait plein représente la direction de la force F avant et après une rotation donnée γ, γ* de chacune des cames des dispositifs d'entraînement 100 et 100*. On constate que pour un même déplacement du point P vers une position donnée d'un point P' sur la ligne des centres A3A4, le vecteur de la force F du premier mode de réalisation du dispositif 100 doit tourner d'un angle β supérieur à un angle β* du deuxième mode de réalisation du dispositif 100*. Ainsi, γ>γ*, pour une même variation de couple.
  • Il convient donc de minimiser l'angle α.
  • La littérature brevet divulgue des exemples de dispositifs d'entraînement au sein desquels la valeur de l'angle α est de l'ordre de 90°. On peut montrer qu'en l'absence de frottement au niveau du guidage du galet, la variation du couple à la came est minimale pour un angle α proche de 90°. A titre d'exemple, la demande de brevet EP1746470 concerne un dispositif d'entraînement amélioré d'un affichage. La figure 1 du fascicule indique un angle α obtus de l'ordre de 98°. A titre d'exemple encore, la demande de brevet EP2015146 concerne un dispositif d'entraînement d'un affichage, conformé pour faciliter la correction rapide dudit affichage. La figure 1 du fascicule indique un angle α obtus de l'ordre de 110°. Aucun enseignement issu de ces documents n'incite à minimiser la valeur de l'angle α.
  • Ainsi, dans les modes de réalisation de dispositifs d'entraînement selon l'invention, un angle α est formé, dans un plan perpendiculaire aux premier et deuxième axes A3, A4, entre :
    • une première droite passant par :
      • ∘ le point de contact entre le sommet 3b, notamment le point 30b le plus éloigné du premier axe A3, de la came 3 et la bascule 4, et
      • ∘ le premier axe A3, et
    • une deuxième droite passant par le premier axe A3 et le deuxième axe A4.
  • Cet angle α est l'angle saillant existant entre ces première et deuxième droite.
  • Cet angle α est inférieur ou égal à 70°, voire inférieur ou égal à 65°, voire inférieur ou égal à 60°, voire égal ou sensiblement égal à 57°.
  • Comme évoqué précédemment, un deuxième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie 400* est décrit ci-après en référence aux figures 7 et 8. La pièce d'horlogerie est par exemple une montre, en particulier une montre bracelet. La pièce d'horlogerie comprend un mouvement horloger 300*. Le mouvement horloger peut être un mouvement mécanique, notamment un mouvement automatique. Le mouvement horloger peut alternativement être électronique.
  • Le mouvement peut comprendre un système 200* de calendrier horloger ou un module 200* de calendrier horloger.
  • Le mouvement 300* ou le système 200* de calendrier horloger ou le module 200* de calendrier horloger comprend un deuxième mode de réalisation d'un dispositif d'entraînement 100* d'un élément d'affichage d'une grandeur liée au temps ou dérivée du temps.
  • La pièce d'horlogerie, le mouvement horloger, le système 200* de calendrier horloger ou le module 200* de calendrier horloger comprend l'élément d'affichage de la grandeur liée au temps ou dérivée du temps.
  • Dans ce deuxième mode de réalisation, le dispositif d'entraînement diffère de préférence du premier mode uniquement par la valeur de l'angle α. Dans ce deuxième mode de réalisation, α est égal à 57°.
  • Une telle réalisation permet avantageusement de maximiser dC3/dy. Par exemple, la configuration représentée sur les figures 7 et 8 présente une variation du couple à la came trois fois plus grande que celle de la configuration représentée aux figures 1 à 5.
  • Dans ce deuxième mode de réalisation, les éléments présentant les mêmes structure et/ou fonction que des éléments du premier mode de réalisation sont identifiés par une même référence à laquelle un « * » a été ajouté.
  • Quel que soit le mode de réalisation ou la variante de réalisation du dispositif d'entraînement, de préférence, dC3/dy est supérieur ou égal à 110 µNm par degré de rotation de la came, voire dC3/dy est supérieur ou égal à 150 µNm par degré de rotation de la came, voir dC3/dy est supérieur ou égal à 200 µNm par degré de rotation de la came, lorsque la bascule 4 est en contact avec le sommet 3b de la came, en particulier lorsque le galet 4a est en contact avec la zone 3b, notamment la surface arrondie 3b.
  • Quel que soit le mode de réalisation ou la variante de réalisation du dispositif d'entraînement, la bascule et le ressort peuvent être deux pièces distinctes comme dans le premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 5. Alternativement, quel que soit le mode de réalisation ou la variante de réalisation du dispositif d'entraînement, la bascule et le ressort peuvent être constitués par une même pièce comme dans le deuxième mode de réalisation représenté sur les figures 7 et 8.
  • Quel que soit le mode de réalisation ou la variante de réalisation du dispositif d'entraînement, l'angle α est supérieur ou égal à 30°, voire supérieur ou égal à 35°, voire supérieur ou égal à 40°. Ceci permet d'obtenir un rendement global satisfaisant du dispositif d'entraînement. En effet, les études de la titulaire montrent également qu'un angle α trop faible induit un couple de frottement à la came 3 trop conséquent. Ainsi, α est déterminé de sorte à résoudre le problème technique soulevé, tout en permettant d'obtenir un rendement global satisfaisant du dispositif d'entraînement.
  • Quel que soit le mode de réalisation ou la variante de réalisation du dispositif d'entraînement, la bascule comprend de préférence un galet 4a. Ainsi, le contact entre la bascule 4 et la came 3 s'opère par le biais du galet 4a. Ce galet est avantageusement mobile, notamment mobile en rotation, relativement au reste de la bascule. Ainsi, le galet peut rouler sur le profil de la came. Alternativement, le galet peut être monté fixe sur le reste de la bascule. Le galet peut être en un matériau dur minimisant le frottement avec la came, par exemple en rubis synthétique. Le galet a de préférence un rayon inférieur ou égal à 1 mm.
  • Quel que soit le mode de réalisation ou la variante de réalisation du dispositif d'entraînement, le sommet 3b peut être une portion de cylindre ayant un rayon inférieur à 0,1 mm. La came peut présenter au moins une surface concave 3a, 3c jouxtant le sommet ou deux surfaces concaves 3a, 3c de part et d'autre du sommet. Préférentiellement encore, le sommet 3b de la came 3 est délimité par des zones d'inflexion 30a, 30c respectives des portions 3a et 3c comme représenté sur la figure 9. Une telle conformation permet de mieux maîtriser l'arrondi constituant le sommet de came 3b, et ce quels que soient les procédés de fabrication de la came, et notamment ses procédés de terminaison.
  • Quel que soit le mode de réalisation ou la variante de réalisation, le dispositif d'entraînement comprend une roue d'entraînement 6, notamment une roue de 24 heures 6, et une liaison conférant un degré de liberté entre la roue d'entraînement et la came. La liaison peut être de type à goupille 9 coopérant avec une découpe oblongue 6a agencée pour solidariser la came et la roue d'entraînement. Alternativement, la liaison peut être de type à roue libre agencée pour solidariser la came et la roue d'entraînement.
  • Quel que soit le mode de réalisation ou la variante de réalisation, outre les gains précités, les conformations et agencements de la came 3 et de bascule 4 permettent de proposer un dispositif d'entraînement 100 particulièrement compact dans le plan principal du dispositif, c'est-à-dire dans un plan perpendiculaire au premier et/ou au deuxième axes. De préférence, la distance entre le deuxième axe A4 et le point de contact de la bascule avec la came ou la distance entre le deuxième axe A4 et l'axe A4a est inférieure ou égale à 4 fois le rayon maximal de la came ou la distance entre le premier axe A3 et le point 30b, voire inférieure ou égale à 3 fois le rayon maximal de la came ou la distance entre le premier axe A3 et le point 30b, voire inférieure ou égale à 2,5 fois le rayon maximal de la came ou la distance entre le premier axe A3 et le point 30b.

Claims (15)

  1. Dispositif (100) d'entraînement d'un élément d'affichage (10) d'une grandeur liée au temps ou dérivée du temps, comprenant :
    - une came (3) pivotée autour d'un premier axe (A3) et agencée de sorte à entraîner en mouvement l'élément d'affichage (10), la came comprenant un sommet (3b),
    - une bascule (4) pivotée autour d'un deuxième axe (A4), et
    - un ressort (5) agencé de sorte à rappeler la bascule en contact contre la came,
    un angle (α) formé, dans un plan perpendiculaire aux premier et deuxième axes, entre :
    - une droite passant par :
    ∘ le point de contact entre le sommet (3b), notamment le point (30b) le plus éloigné du premier axe (A3), et la bascule (4), et
    ∘ le premier axe (A3), et
    - une droite passant par le premier axe (A3) et le deuxième axe (A4),
    cet angle (α) étant inférieur ou égal à 70°, voire inférieur ou égal à 65°, voire inférieur ou égal à 60°, voire égal ou sensiblement égal à 57°.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle (α) est supérieur ou égal à 30°, voire supérieur ou égal à 35, voire supérieur ou égal à 40°.
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la bascule (4) comprend un galet (4a) destiné à venir en contact contre la came (3), notamment un galet (4a) en matériau dur minimisant le frottement, comme un galet en rubis.
  4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le galet (4a) est monté pivotant sur la bascule autour d'un troisième axe (A4a).
  5. Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le galet (4a) a un rayon inférieur ou égal à 1 mm.
  6. Dispositif l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'angle (α) est défini comme l'angle entre :
    - une droite passant par le premier axe (A3) et le deuxième axe (A4), et
    - une droite passant par un centre (A3b) de courbure du sommet (3b) et un centre (A4a) du galet (4a) et le premier axe (A3). (Figure 2).
  7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sommet (3b) est une surface arrondie (3b) ayant un rayon inférieur à 0,1 mm.
  8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la came présente au moins une surface concave (3a) jouxtant le sommet (3b) ou en ce que la came (3) présente deux surfaces concaves (3a, 3c) de part et d'autre du sommet.
  9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la came comprend au moins un doigt d'entraînement (2) d'un élément d'affichage et/ou en ce que la grandeur liée au temps ou dérivée du temps comprend des quantièmes d'un calendrier horloger.
  10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comprend une roue d'entraînement (6), notamment une roue de 24 heures (6) et une liaison conférant un degré de liberté entre la roue d'entraînement (6) et la came (3), notamment une liaison de type à goupille (9) coopérant avec une découpe oblongue (6a) agencée pour solidariser la came et la roue d'entraînement ou une liaison de type roue libre agencée pour solidariser la came et la roue d'entraînement.
  11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance entre le deuxième axe (A4) et le point de contact de la bascule (4) avec la came (3) ou la distance entre le deuxième axe (A4) et l'axe (A4a) est inférieure ou égale à 4 fois le rayon maximal de la came (3) ou la distance entre le premier axe (A3) et le point (30b), voire inférieure ou égale à 3 fois le rayon maximal de la came (3) ou la distance entre le premier axe (A3) et le point (30b), voire inférieure ou égale à 2,5 fois le rayon maximal de la came (3) ou la distance entre le premier axe (A3) et le point (30b).
  12. Système ou module de calendrier horloger (200) comprenant un dispositif selon l'une des revendications précédentes.
  13. Système ou module selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend un élément d'affichage comprenant un disque d'affichage (10), notamment un disque d'affichage destiné à coopérer avec un guichet et/ou destiné à coopérer avec au moins un doigt d'entraînement (2) solidaire de la came (3).
  14. Mouvement horloger (300) comprenant un système ou module selon l'une des revendications 12 à 13 et/ou un dispositif selon l'une des revendications 1 à 11.
  15. Pièce d'horlogerie (400), notamment montre bracelet, comprenant un mouvement horloger (300) selon la revendication précédente et/ou un système ou module selon l'une des revendications 12 à 13 et/ou un dispositif selon l'une des revendications 1 à 11.
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