Brevet FR2882162A1 — publié le 20060818

La présente concerne un dispositif d'affichage mécanique de chiffres. Un tel dispositif convient tout particulièrement, sans toutefois que cela constitue son unique application, pour équiper une pièce d'horlogerie mécanique ou électromécanique. Les horlogers souhaitent, en effet, de plus en plus, mettre à disposition de leur clientèle des montres dotées d'affichages des diverses fonctions horaires, qui soient à la fois originaux, esthétiques et bien lisibles. Les affichages du quantième à grands chiffres et les systèmes rétrogrades en sont des illustrations. La présente invention a pour but de fournir un dispositif répondant à un tel souhait. De façon plus précise, il s'agit d'un dispositif d'affichage mécanique possédant un cadran percé d'au moins un réseau de sept fentes rectilignes formant les sept segments habituels 1 à 7 du chiffre huit qui permet d'afficher les chiffres de 0 à 9. Ce mécanisme comporte: -deux niveaux superposés, soit: É un premier niveau positionné derrière le réseau de fentes et portant des plages sensiblement horizontales de couleur différente de celle du cadran, qui sont capables d'être déplacées verticalement afin d'apparaître sélectivement au travers des fentes horizontales 1, 2 et 3 du réseau; et É un deuxième niveau positionné derrière le réseau de fentes et portant des plages sensiblement verticales de couleur différente de celle du cadran, qui sont capables d'être déplacées horizontalement afin d'apparaître sélectivement au travers de fentes verticales 4, 5, 6 et 7 du réseau; et - des moyens de commande du déplacement desdites plages afin de leur faire réaliser ensemble l'affichage du chiffre désiré. Selon un mode de réalisation avantageux, les plages des premier et deuxième niveaux sont portées chacune par deux plaques déplaçables indépendamment et de manière sensiblement perpendiculaire l'une par rapport à l'autre. Suivant un mode de réalisation préféré, les plages du premier niveau sont déplaçables de manière sensiblement verticale, tandis que les plages du deuxième niveau sont déplaçables de manière sensiblement horizontale. De préférence, les deux plaques du premier niveau portent respectivement les plages destinées à l'affichage des segments 1 et 2, et la plage destinée à l'affichage du segment 3, tandis que les deux plaques du deuxième niveau portent respectivement les plages destinées à l'affichage des segments 4 et 5, et les plages destinées à l'affichage des segments 6 et 7. D'autres caractéristiques apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, en référence au dessin annexé, dans lequel: la figure 1 est une vue très partielle du cadran d'une montre dotée du dispositif selon l'invention pour réaliser l'affichage d'un nombre de deux chiffres; les figures 2 et 3 représentent séparément les niveaux supérieur et inférieur du dispositif; - la figure 4 montre ses organes essentiels; les figures 5 et 6 détaillent certaines caractéristiques du mécanisme de commande des plaques; enfin les figures 7 et 8 aident à comprendre son fonctionnement pour afficher respectivement les chiffres 0 à 4 et 5 à 9. Le dispositif selon l'invention est destiné à prendre place dans le 15 mouvement d'une montre mécanique ou électro-mécanique affichant l'une des fonctions habituelles, telles que l'heure, la minute, le quantième, Sur la figure 1, on a schématisé en 10 la portion d'un cadran de montre dans lequel ont été pratiquées, côte à côte, deux réseaux de sept fentes rectilignes 11 formant chacun les sept segments habituels, numérotés de 1 à 7, du chiffre huit qui permet d'afficher les chiffres de 0 à 9. Le mécanisme indique donc des nombres de deux chiffres, le réseau de droite étant celui des unités et le réseau de gauche celui des dizaines Pour qu'un tel affichage soit possible, le mécanisme est conçu de manière à faire apparaître, au travers des fentes de chacun des deux réseaux, des plages de couleur aussi différente que possible de celle du cadran afin d'obtenir le contraste optimal. On se référera aux figures 2, 3 et 4 qui montrent la constitution du mécanisme d'animation du réseau de droite (unités), qui est réalisé en deux niveaux 12 et 13. Le niveau supérieur 12 (figure 2) est destiné à faire apparaître les segments horizontaux 1, 2 et 3. Il comporte un cadre métallique 14, grossièrement en forme de U, dont les deux branches se prolongent chacune par une paire de minces bras flexibles horizontaux 15 et 16. La branche supérieure 15 se termine par une plaque verticale 17 qui porte trois plages horizontales rectangulaires de couleur noire (sur la figure), soit une plage supérieure 18 destinée à l'affichage du segment 1 et deux plages inférieures 19S-19I destinées à l'affichage du segment 2. On notera que la plage 18 a une largeur légèrement supérieure à deux fois celle d'une fente 11 du cadran, tandis que les plages 19S-19I ont une largeur légèrement supérieure à celle d'une fente 11 et sont séparées de la même largeur. La branche inférieure 16 se termine par une plaque verticale 20 qui porte une plage horizontale rectangulaire 21 de couleur noire (sur la figure) destinée à l'affichage du segment 3 et de même largeur que les plages 19S191. Le niveau inférieur 13 (figure 3) est destiné à faire apparaître les segments verticaux 4, 5, 6 et 7. II comporte un cadre métallique 22, grossièrement en forme de U, dont les deux branches se prolongent chacune par une paire de minces bras flexibles verticaux 23 et 24. La branche supérieure 23 se termine par une plaque horizontale 25 qui porte deux plages verticales rectangulaires de couleur noire (sur la figure) 26 et 27 destinées respectivement à l'affichage des segments 4 et 5. Elles ont la même largeur que la plage 18. La branche inférieure 24 se termine par une plaque horizontale 28 qui porte deux plages verticales rectangulaires de couleur noire (sur la figure) 29 et 30 destinées respectivement à l'affichage des segments 6 et 7. Elles ont la même largeur que la plage 18. Les plaques 17 et 20 sont respectivement liées à des goupilles supérieure A et inférieure C alignées verticalement, tandis que les plaques 25 et 28 sont respectivement liées à des goupilles de gauche D et de droite B alignées horizontalement. La figure 4 montre la superposition des niveaux 12 et 13 reliés l'un à l'autre par la partie rigide de leurs cadres respectifs 14 et 22, à l'aide de tout moyen dont dispose l'homme de métier, de manière à ce que les quatre plaques 17, 20, 25 et 28 se superposent en vue de dessiner, à l'aide de leurs plages, les sept segments du chiffre huit. Les axes orthogonaux portant les deux paires de goupilles se croisent en un point X formant le centre du système. La figure 4 montre aussi que les deux niveaux 12 et 13 du dispositif sont placés sur un mécanisme de commande rotatif 31 destiné à actionner les deux paires de goupilles A-C et D-B afin que, grâce à la souplesse des paires de bras 15, 16 23 et 24, elles déplacent verticalement les plaques 17 et 20, et horizontalement les plaques 25 et 28, pour réaliser le positionnement désiré des sept segments de l'affichage. Ce mécanisme comporte trois étages coaxiaux 32, 33 et 34 montés solidaires en rotation, comme cela apparaît clairement sur les figures 5 et 6. Le premier étage 32 est une came circulaire comportant dix encoches référencées de 0 à 9 et réparties sur 165 , le reste du pourtour étant lisse. On remarquera que ces encoches sont séparées angulairement de 15 à l'exception des encoches 1 et 2, d'une part, et 6 et 7, d'autre part, qui sont séparées de 30 . Cette came est entraînée en rotation par un mécanisme identique à celui qui fait l'objet de la demande de brevet FR 0310762 et ne sera donc ni représenté ni décrit en détail. On se contentera d'indiquer qu'il fait progresser la came 32 pas à pas dans le sens anti-horaire, les pas correspondant aux écarts entre ses dix encoches. L'instant auquel les pas sont effectués est déterminé, bien entendu, par le type d'information à afficher. C'est ainsi, par exemple, que s'il s'agit d'indiquer les unités de quantième, la came 32 progressera d'un pas chaque soir à minuit. Le deuxième étage 33 est une came circulaire conformée et dimensionnée de manière à déplacer verticalement les goupilles A et C pour positionner de manière appropriée les plaques 17 et 20 du niveau supérieur 12 derrière les fentes 11 du cadran. De manière similaire, le troisièrne étage 34 est une came circulaire conformée et dimensionnée de manière à déplacer horizontalement les goupilles D et B pour positionner de manière appropriée les plaques 25 et 28 du niveau inférieur 13 derrière les fentes 11 du cadran. Les figures 5 et 6 montrent, à titre d'exemple, respectivement pour les chiffres 0 et 8, les portions des cames 3:3 et 34 qui agissent respectivement sur 25 les deux paires de goupilles A-C et D-B. On voit ainsi que: - pour l'affichage du 0, les portions OA, OC, OD et OB des cames sont au contact des goupilles; et - pour l'affichage du 8, les portions 8A, 8C, 8D et 8B des cames sont au contact des goupilles. Pour décrire le fonctionnement du dispositif selon l'invention, on se référera maintenant aux figures 7 et 8 dont la lecture sera facilitée par les deux tableaux ci-dessous donnant, respectivement pour les segments horizontaux et verticaux, les positions des quatre goupilles et identifiant les segments rendus visibles pour ces positions afin d'afficher les chiffres de 0 à 9. La lettre S affectée à un segment signifie que la partie Supérieure de sa plage correspondante est visible, alors que la lettre 1 signifie qu'il s'agit de la partie -5É- Inférieure de cette dernière. De même, les lettres D et G signifient qu'il s'agit des moitiés Droite et Gauche des plages correspondant aux segments considérés. SEGMENTS HORIZONTAUX 1-2-3 CHIFFRE GOUPILLE A SEGMENT(S) GOUPILLE C SEGMENT _ 0 1 1S 2 3 1 3 - 1 - _ 2 2 1l+2S 2 3 _ 3 2 11+2S 2 3 4 4 21 1 2 11+2S 2 3 6 2 2S 2 3 7 1 1S 1 - 8 2 11+2S 2 3 9 2 1l 2 3 SEGMENTS VERTICAUX 4-5-6-7 CHIFFRE GOUPILLE D SEGMENT(S) GOUPILLE B SEGMENT(S) 0 2 4D + 5G 2 6D + 7G _ 3 5D 1 7D 2 _ 5D 3 6G 3 3 5D 1 7D 4 _ 4D + 5G 1 7D 1 4G 1 7D _ 1 4G 2 6D+7G _ _ 5D 1 7D 7 3 _ 2 4D + 5G 2 6D + 7G _ _ 4D + 5G 1 7D 9 2 En clair, les deux cames 33 et 34 d'actionnement des paires de goupilles A-C et D-B, entraînées dans le sens anti-horaire par la came 32, déplacent celles-ci, à chaque pas, aux instants fixés par son mécanisme de pilotage, c'est-à-dire tous les soirs vers minuit s'il s'agit d'afficher les unités de quantième. On remarquera que: - la goupille supérieure A, déplaçable verticalement, peut occuper quatre positions et met donc dans quatre positions différentes la plaque 17 des segments 1 et 2 - la goupille inférieure C, déplaçable verticalement, peut occuper deux positions et met donc dans deux positions différentes la plaque 20 du segment 3; - la goupille de gauche D, déplaçable horizontalement, peut occuper trois positions et met donc dans trois positions différentes la plaque 25 des segments 4 et 5 - la goupille de droite B, déplaçable horizontalement, peut occuper trois 10 positions et met donc dans trois positions différentes la plaque 28 des segments 6 et 7. Le processus permet ainsi, grâce aux mouvements combinés des quatre plaques, d'afficher successivement les chiffres 0 à 9. Lorsque ce cycle est terminé, la came de base 32, qui ne possède plus d'encoche sur 195 , entre le 9 et le 0 suivant, va revenir très rapidement à la position d'affichage du 0 (montrée à la figure 5). Les quatre goupilles vont, certes, être sollicitées et faire défiler de manière non significative les segments derrière les fentes du cadran, mais le mouvement sera exécuté suffisamment vite (quelques secondes) pour que le porteur de la montre ne soit pas inquiété. Cela pourrait même constituer une animation spéciale de la montre à observer à des instants prévus. Un nouveau cycle d'affichage de 0 à 9 peut alors reprendre, comme précédemment décrit. La présente description a été faite en se référant à l'affichage des unités de quantième. Le dispositif qui permet d'afficher, à gauche, le chiffre des dizaines de quantième diffère seulement par le fait que la came de commande 32 comporte seulement les encoches 0, 1, 2 et 3, le reste du pourtour étant lisse. Le mécanisme entraîneur aura alors pour rôle: le soir du 9, de faire avancer la came à la position affichant le chiffre 1; - le soir du 19, de faire avancer la came à la position affichant le chiffre 2; - le soir du 29, de faire avancer la came à la position affichant le chiffre 3; et - le soir du 31, de faire avancer la came à la position affichant le chiffre O. Ainsi est proposé un dispositif permettant, lorsqu'il est appliqué à l'horlogerie, de doter une montre mécanique ou électromécanique d'un affichage numérique mécanique offrant une grande lisibilité et permettant la visualisation d'informations de grandes dimensions. -7.- REVENDICATIONS 1. Dispositif d'affichage mécanique de chiffres possédant un cadran (10) percé d'au moins un réseau de sept fentes (11) formant les sept segments habituels 1 à 7 du chiffre huit qui permet d'afficher les chiffres de 0 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte: - deux niveaux superposés, soit: É un premier niveau (12) positionné derrière le réseau de fentes (11) et portant des plages sensiblement horizontales (18, 19, 21) de couleur différente de celle du cadran, qui sont capables d'être déplacées verticalement afin d'apparaître sélectivement au travers des fentes horizontales 1, 2 et 3 du réseau; et É un deuxième niveau (13) positionné derrière le réseau de fentes (11) et portant des plages sensiblement verticales (26, 27, 29, 30) de couleur différente de celle du cadran, qui sont capables d'être déplacées horizontalement afin d'apparaître sélectivement au travers des fentes verticales 4, 5, 6 et 7 du réseau; et - des moyens de commande (31) du déplacement desdites plages afin de leur faire réaliser ensemble l'affichage du chiffre désiré. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plages des premier (12) et deuxième (13) niveaux sont portées chacune par deux plaques (17-20, 25-28) déplaçables indépendamment et de manière sensiblement perpendiculaire l'une par rapport à l'autre. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les plages du premier niveau (12) sont déplaçables de manière sensiblement verticale et les plages du deuxième niveau (13) déplaçables de manière sensiblement horizontale. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux plaques (17-20) du premier niveau (12) portent respectivement les plages (18, 19) destinées à l'affichage des segments 1 et 2, et la plage (21) destinée à l'affichage du segment 3. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que les deux plaques (25-28) du deuxième niveau (13) portent respectivement les plages (26, 27) destinées à l'affichage des segments 4 et 5, et les plages (29, 30) destinées à l'affichage des segments 6 et 7. 6. Dispositif selon les revendications 4 et 5, caractérisé en ce que: les segments 1, 4, 5, 6 et 7 sont affichés par des plages (18, 26, 27, 29, 30) de largeur légèrement supérieure à deux fois celle d'une fente (11) du cadran; - le segment 2 est affiché par deux plages (19S-191) de largeur légèrement supérieure à celle d'une fente (11) et sont séparées de la même largeur; et - le segment 3 est affiché par une plage (21) de largeur légèrement supérieure à celle d'une fente (11). 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que: - les plaques (17, 20) du premier niveau (12) sont respectivement liées à des goupilles supérieure (A) et inférieure (C) alignées de manière sensiblement verticale; - les plaques (25, 28) du deuxième niveau (13) sont respectivement liées à des goupilles de gauche (D) et de droite (B) alignées de manière sensiblement horizontale; et -lesdits moyens de commande (31) comportent trois étages (32, 33, 34) montés solidaires en rotation autour d'un axe correspondant au point de croisement (X) des axes orthogonaux portant les deux paires de goupilles, soit: É un premier étage (32) constitué d'une came circulaire comportant dix encoches (0 à 9) réparties de manière à ce que la came effectue à des instants déterminés, sous l'action d'un mécanisme entraîneur, des pas d'amplitude déterminée; É un deuxième étage (33) constitué d'une came circulaire conformée et dimensionnée de manière à déplacer verticalement les goupilles alignées verticalement (A, C) pour positionner de manière appropriée les plaques (17, 20) du niveau supérieur (12) derrière les fentes (11) du cadran, et É un troisième étage (34) constitué d'une came circulaire conformée et dimensionnée de manière à déplacer horizontalement les goupilles alignées horizontalement (D, B) pour positionner de manière appropriée les plaques (25, 28) du niveau inférieur (13) derrière les fentes (11) du cadran. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que: -la goupille supérieure (A) peut occuper quatre positions et met donc dans quatre positions différentes la plaque (17) des segments 1 et 2; - la goupille inférieure (C) peut occuper deux positions et met donc dans deux positions différentes la plaque (20) du segment 3; - la goupille de gauche (D) peut occuper trois positions et met donc dans trois positions différentes la plaque (25) des segments 4 et 5; et - la goupille de droite (B) peut occuper trois positions et met donc dans trois positions différentes la plaque (28) des segments 6 et 7.