Brevet FR2921164A1 — publié le 20090320

MODULE D'AFFICHAGE SÉQUENTIEL, NOTAMMENT POUR LE MASQUAGE OU LA VISUALISATION SÉQUENTIELLE D'UNE COMPLICATION D'HORLOGERIE La présente invention concerne un module d'affichage séquentiel pour une application dans le domaine de l'horlogerie et de la joaillerie. L'invention concerne plus précisément un module d'actionnement d'une pièce mobile présentant une ou plusieurs lumières, cette pièce étant mobile de manière indexée, entre plusieurs positions, par un actionnement manuel. Etat de la technique On connaît dans l'état de la technique des solutions pour assurer le masquage ou la visualisation séquentielle d'une complication d'horlogerie par exemple. Le brevet américain US2202581 décrit un mécanisme d'actionnement d'un cache présentant une découpe permettant de révéler ou occulter, selon sa position, l'indicateur d'une montre. Le brevet européen EP321413 décrit une montre à affichage analogique présentant au moins un indicateur rotatif des secondes, et des index fixes devant lesquels passe l'indicateur rotatif, caractérisée en ce que l'indicateur rotatif porte au moins deux séries d'index mobiles, les index mobiles d'une série étant équidistants et identiques entre eux mais différant d'aspect de ceux de l'autre série, la montre présentant en outre les moyens aptes à diminuer sensiblement la visibilité des index mobiles, ou à les cacher, sur une partie du cadran, et des moyens aptes à faire apparaître nettement à la vue les index mobiles sur un secteur déterminé du cadran, la dimension angulaire de ce secteur déterminé étant telle que deux index mobiles au plus peuvent apparaître simultanément et entièrement dans ce secteur. Une des applications de cette solution de l'art antérieur est la prise du pouls, pendant une période de 15 secondes, à partir d'un moment initial qui n'est pas nécessairement le passage de l'aiguille à 00. Pour cette application, le cadran mobile présente sur 90° une découpe étroite à la périphérie du cadran, de sorte que l'attention est immédiatement focalisée sur cette zone fonctionnelle. L'oeil ne doit pas balayer la totalité du cadran pour trouver le point d'où la mesure doit partir. Cette focalisation immédiate de l'attention est propice à la rapidité et à la clarté, et garantit une sécurité accrue. Le reste du cadran peut demeurer vierge, ou recevoir éventuellement des décorations ou des indications. Le brevet européen EP0177440 décrit une montre munie d'un disque présentant une fenêtre libérant la vue sur une partie du disque. Le brevet européen EP1475680A1 concerne un dispositif d'affichage des phases de la lune, notamment dans une montre ou une autre pièce d'horlogerie, comportant un cadran muni d'un guichet circulaire, un indicateur mobile en forme de plaque, se déplaçant derrière le cadran et ayant une ligne de séparation sensiblement en forme de S entre une zone sombre et une zone claire qui peuvent être vues à travers le guichet, l'indicateur ayant un axe de pivotement qui passe par un centre de symétrie de la ligne de séparation, un élément d'entrée monté de manière rotative sur une platine et faisant un nombre déterminé de tours par lunaison, et un mécanisme de transmission assurant une liaison cinématique entre l'élément d'entrée et l'indicateur. Le brevet américain US US6744695 décrit une montre planisphère munie d'un cadran rotatif présentant une 2 ouverture pour la visualisation d'une partie d'un disque inférieur ; ce cadran rotatif est actionné par une bague périphérique. Un autre document de l'art antérieur, le brevet français FR2626985 a pour objet une pièce d'horlogerie comportant une boîte, une glace et des premiers et deuxième dispositifs d'affichage, l'un de ces derniers au moins étant entraîné par un mouvement d'horlogerie. Cette pièce est une montre munie de deux cadrans et de deux jeux d'aiguilles et permettant à son utilisateur de connaître l'heure de deux fuseaux horaires différents. Pour permettre à l'utilisateur de disposer d'une pièce d'horlogerie munie de deux dispositifs d'affichage, sans pour autant que la lisibilité et l'esthétique soient affectées, la pièce d'horlogerie selon l'art antérieur comporte un organe de masquage, monté mobile sur la boîte. Cet organe de masquage peut occuper une première position dans laquelle il masque le premier jeu d'aiguilles et une deuxième position dans laquelle il masque le deuxième Jeu d'aiguilles, l'organe de masquage étant déplaçable manuellement de l'extérieur de la pièce. Inconvénients des dispositifs connues Pour toutes ces solutions de l'art antérieur, le problème qui se pose est celui de l'entraînement du masque occultant, dans le cas d'un mécanisme mécanique et non pas électrique ou électromécanique. En effet, l'actionnement par un mécanisme indexé entraîné par la pression du doigt sur un levier n'est pas totalement satisfaisante. Pour obtenir un déclenchement agréable au toucher, il est nécessaire de prévoir une course relativement courte, mais aussi une force d'appui modérée. La quantité de mouvement disponible qui en résulte est donc faible, et insuffisante pour obtenir un déplacement de l'organe de masquage présentant une cinématique satisfaisante. En effet, pour obtenir un effet plaisant, il est important que le déplacement de l'organe de masquage entre deux positions consécutives se fasse à la fois avec une accélération et une décélération importantes, un temps de déplacements brefs et surtout une position de très grande précision, pour les différentes positions indexées. Ces contraintes impliquent la disponibilité d'une quantité d'énergie élevée, ce qui s'avère contradictoire avec le premier objectif de douceur du déclenchement. Solution apportée par l'invention Pour concilier ces deux objectifs, l'invention concerne selon son acception la plus générale un dispositif comportant une pluralité de parties visualisables, ainsi qu'un organe de masquage mobile entre au moins deux positions indexées et présentant au moins une fenêtre de visualisation de l'une au moins desdites parties visualisables, caractérisé en ce que l'organe de masquage est entraîné par un module mécanique comprenant un séquenceur comprenant un ressort et un mécanisme de transmission de l'énergie audit organe de masquage, ledit séquenceur coopérant avec une source d'énergie mécanique d'une part et avec des moyens de déclenchement digital pour respectivement un premier et un second sens de déplacement d'autre part, ledit module mécanique ainsi que l'organe de masquage étant intégré dans une boîte comprenant également les parties visualisables et les moyens associés auxdites parties visualisables. Il est précisé que l'invention n'est pas limitée à un déplacement rotatif d'un organe de masquage, le déplacement pouvant également être longitudinal ou encore correspondre au parcours d'un chemin quelconque. L'invention n'est pas non plus limitée à une montre ou une horloge, mais peut également être mise en oeuvre sur un article de joaillerie. Selon un mode de réalisation préféré, le dispositif comporte un mouvement horloger, une partie au moins desdites parties visualisables étant constituées par des complications dudit mouvement. Selon une première variante, ledit organe de masquage est coplanaire et coaxial au cadran de la montre. Selon une deuxième variante, ledit organe de masquage est superposé au cadran de la montre. Avantageusement, la source d'énergie mécanique est constituée par une masse oscillante assurant l'armement d'un ressort dudit séquenceur. Selon une première variante, ladite masse oscillante est intégrée au séquenceur dudit séquenceur. Selon une deuxième variante, ladite source d'énergie mécanique est commune avec le mécanisme de remontage d'une montre associée auxdites parties visualisables. Description détaillée d'un exemple non limitatif L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, concernant un exemple non limitatif de réalisation et. se référant aux dessins annexés où : - la figure 1 représente une vue de dessus d'un dispositif comprenant un module séquenceur selon l'invention - la figure 2 représente une vue éclatée de ce 35 dispositif - la figure 3 représente le bloc diagramme fonctionnel - La figure 4 représente une vue en perspective du mécanisme d'affichage séquentiel selon un exemple particulier de réalisation. - La figure 5 représente une vue éclatée partielle du mécanisme, en vue de l'explication de l'indexation du séquenceur et de l'embrayage du remontage - La figure 6 représente une vue de dessus partielle du mécanisme, en vue de l'explication du remontage automatique. Les figures 1 et 2 représentent un exemple d'application de l'invention, pour la réalisation d'une montre à complications présentant un disque de masquage (10) mobile séquentiellement, en rotation. Le dispositif comprend un module inférieur (4) constitué par un mouvement de montre, sur lequel est monté un module séquenceur (5) entraînant le disque de masquage (10). Le disque de masquage (10) présente une fenêtre (3) laissant apparaître la complication se trouvant sous cette fenêtre. Ce disque de masquage (10) est mobile en rotation, de manière coaxiale avec les axes (9) des aiguilles des aiguilles de la montre. 1l est mobile entre quatre positions indexées décalées de 90° successivement. Le but de cet organe de masquage est de simplifier la lecture de l'affichage d'une montre présentant plusieurs complications. La lecture des données chronométriques et/ou complications horlogères quantième, petite seconde, phase de lune, réserve de marche est rendue difficile par la multiplication d'indicateurs visibles à travers la lunette de la montre, et l'observateur distingue difficile les différentes informations. L'organe de masquage 6 partiel permet de préserver toute la richesse d'une montre à complications, et de faciliter la lecture par une visualisation d'une complication seulement parmi toutes celles disponibles. Le séquenceur (4) est constitué par module mécanique autonome venant compléter en s'y associant un mouvement horloger existant mécanique ou à quartz (5). Le séquenceur (4) se compose de deux parties distinctes, l'une maîtresse assurant les fonctions énergétiques et de contrôle/commande, généralement placée sous le mouvement horloger (coté poignet), l'autre esclave, situé le plus couramment au-dessus du mouvement horloger, côté cadran (6) et mobile autour d'un axe principal (9). Le séquenceur peut agir selon un déplacement rotatif ou suivant un axe (séquenceur linéaire). Le disque de masquage (10) présente des index (8) assurant la fonction de cadran mobile et de repère pour la lecture de l'heure et des minutes en fonction de la position des aiguilles entraînées par le mouvement horloger (5). Ces index (8) se place, dans les positions stables et de repos du disque de masquage (10) dans le prolongement des indications déjà présentes sur le cadran de la montre (7). L'invention s'étend à toutes les combinaisons cinématiques conjuguant sur des plans parallèles ou sécants : - une rotation simple, cas des schémas, - une translation simple, cas d'un séquenceur linéaire (affichage des complications par incrément suivant un axe), - une rotation et une rotation pour des mouvements de séquenceur allant de la trajectoire hélicoïdale à la translation circulaire, - plus largement une trajectoire décrite par une équation paramétrique basée sur un système d'axes définis en coordonnées cartésiennes, polaires ou sphériques. La réserve d'énergie présente dans le barillet est directement :Liée aux capacités du ressort (11) et à la consommation produite par un incrément du séquenceur. Cette réserve d'énergie se traduit par un nombre d'incréments disponibles pour le séquenceur. Dans toute construction on veillera à ce que cette réserve soit la plus importante possible. La consommation énergétique sera compensée par la présence d'un remontage automatique et/ou d'un remontage manuel. L'invention dans sa version minimale automatique comporte, au moins : Un bloc moteur composé d'un barillet (12) à l'intérieur duquel se trouve un ressort spiral (11). Une source d'énergie endogène (19) ou exogène déjà présence à l'intérieur du mouvement horloger (5). - Un dispositif d'embrayage (13). - Une démultiplication (14) - Un arbre de liaison (15) -Une transmission terminale (17) - Un séquenceur (2) - Un inverseur (18) -Un dispositif de commande à deux sens (23) et (24) - Une commande de remontage manuel (22) - Une transmission de remontage manuel (21) - Un mouvement horloger et ses complications (5). 30 Dans le cas d'un remontage uniquement manuel l'invention n'intègre pas de bloc moteur mais uniquement un remontage manuel. À partir d'une action sur un dispositif de 35 commande appelé poussoir on déclenche le mouvement d'un 20 25 organe mobile visible dénommé séquenceur. Le mouvement peut être classiquement une rotation ou une translation. Chaque impulsion sur un poussoir génère un incrément, appelé pas, correspondant au passage d'une complication N à une complication N+1. Ce pas dépendra du nombre de complications à afficher au moyen du séquenceur ainsi que de leurs dimensions. L'invention dispose d'un dispositif de contrôle/commande (23) & (24) qui agit, d'une part sur l'embrayage (13), lequel assure la liaison d'entraînement entre le barillet (12) et la transmission (14), et d'autre part sur la transmission (14) au niveau de sa fonction de limiteur d'amplitude. Il convient de considérer que l'embrayage (13) possède un dispositif d'inversion de telle sorte qu'une action sur le poussoir (23) entraîne un mouvement dans le sens horaire et dans le sens contraire pour une action sur le poussoir (24). La transmission (14) assure en premier lieu une démultiplication appropriée de telle sorte que l'énergie de déflexion du ressort spiral (11) soit convertie une puissance mécanique maximale transmise à l'arbre de liaison (15). En second lieu la transmission (14) possède un système limiteur de course à cames qui borne l'entraînement à une valeur calculée, dénommée pas, selon la course souhaitée du séquenceur. L'arbre (15) assure la transmission homocinétique entre l'étage maître (4) de l'invention et l'étage esclave (2). La puissance disponible sur l'arbre de liaison (15) est convertie dans la transmission (17) de telle sorte que l'accélération en sortie soit la plus grande possible tout en veillant à ce que le couple soit suffisant pour vaincre l'inertie du séquenceur (2) à partir de sa position de repos. Lorsque le séquenceur (2) atteint sa vitesse maximale en fin de course limitée par (14) un indexeur (18) vient assurer un positionnement radial précis en même temps qu'un amortissement provoquant un arrêt 10 net. mécanique connexe. Il est possibilité est sans objet horloger à quartz. 10 - ou/et par le biais d'un remontage manuel mécanique classique. Dans le cas Le remontage du ressort spiral (11) est assuré : - au moyen d'un remontage automatique autonome propre à l'invention, - ou par association, le cas échéant, avec le remontage automatique présent sur le mouvement horloger cette dernière d'un mouvement dans évident que le cas d'un remontage autonome, ce dernier repose sur le principe bien connu dans l'horlogerie de la masse oscillante rotative. Les mouvements du poignet 15 engendrent un mouvement circulaire de la masse autour de son axe principal d'inertie. L'énergie cinétique ainsi créée est transmise par la masse au centre du ressort spiral (11) via la rotation d'un axe de liaison (20). Il convient de noter que le ressort (11) est relié sur sa partie terminale 20 extérieure au barillet (12). En l'absence de commande sur l'embrayage (13) le barillet (12) ne peut pas tourner ce qui, dans le cas d'une action de remontage, force le remontage du ressort (11) jusqu'à une valeur limite dite de glissement. En cas de dépassement de cette valeur, un limiteur de couple, 25 dénommée bride glissante, empêche toute détérioration. On notera que le remontage du ressort (11) peut, selon le besoin, s'opérer dans deux ou un seul sens. Indépendamment de la présence d'un remontage automatique, l'invention est équipée d'un remontage manuel 30 (22) & (21). Ce dernier est relativement analogue à ceux classiquement rencontrés dans les mécanismes de montres. Une Couronne de remontage (22) transmet un couple donné par l'utilisateur à une chaîne cinématique propre au remontage manuel (21). La démultiplication du remontage manuel dépend 35 du couple d'entrée généré au niveau de la couronne et du couple maximum admissible par le ressort (11). Le remontage manuel sera utilisé à l'initialisation du mécanisme séquenceur (montage en usine, réparation, déchargement en position quasi statique..) ou dans le cas du déclenchement d'un nombre de séquences supérieures à celui permis par la réserve d'énergie. La figure 3 représente le bloc diagramme fonctionnel d'un dispositif selon l'invention. La masse oscillante (19) peut être commune avec le mouvement de la montre, ou au contraire spécifique au module séquenceur. Le module séquenceur comprend un ressort (11) associé à un barillet (12) constituant la réserve de puissance pour l'entraînement du disque de masquage indexé (16). Il est entraîné par le module maître par l'intermédiaire d'un arbre de transfert (15) commandé par une transmission (14) associée à un embrayage (13). Cet embrayage (13) est commandé par un poussoir (23) déclenchant le déplacement dans un premier sens, et un poussoir (24) déclenchant le déplacement dans le sens opposé. Le module séquenceur comprend également un moyen de remontage manuel, en cas d'épuisement de la réserve de marche (22) du système de remontage automatique, et une transmission (21) du couple à un arbre de liaison (20) entraînant l'armement du ressort (11). Description détaillée d'un exemple de réalisation d'un mécanisme d'affichaqe séquentiel selon l'invention La figure 4 représente une vue en perspective du mécanisme d'affichage séquentiel selon un exemple particulier de réalisation. La description qui suit se réfère en particulier aux principes fonctionnels de l'entraînement et du contrôle d'amplitude en rotation du séquenceur. Le mécanisme comprend deux poussoirs 1 et 2 pour le déclenchement du pivotement d'une fenêtre de masquage respectivement dans le sens giratoire ou le sens contre-giratoire. Une action sur l'un des poussoirs P1 ou P2 entraîne une rotation de la balancelle 1 qui provoque une translation de la biellette du même coté et façon synchrone avec celle du poussoir � Ou � 32 guidé dans la platine. La biellette 2 déplacée vient faire pivoter le renvoi 3 qui lui-même entraîne le mouvement du crochet 4 qui commande la came 6. Le maintien en contact 4/6 est assuré au moyen du ressort lame 5. Le déplacement de la biellette 2, de l'ordre d'1 mm entraîne une rotation de la came 6 d'un angle lambda qui corollairement excentre le bras de came 7 en le faisant pivoter. Le bras 7 est ramené en position à l'aide du ressort 10. Le résultat de cette action est l'embrayage, l'une sur l'autre, des deux roues étoiles 37 et 9. La mise en contact de ces deux roues entraîne le dévidement d'énergie en provenance du barillet 11, via la chaîne cinématique composée du train 36 et 8 et coaxialement à cette dernière de la roue étoile 37. L'énergie dévidée est transmise au travers de la rotation de l'arbre transfert 12. Ce mouvement provoque une rotation homocinétique des roues 13 et 14. La roue 13 entraîne en rotation la roue 15 qui commande, au moyen de l'arbre 16, la rotation de la came 6, permettant ainsi une nouvelle indexation en position débrayée. Cette came ainsi commandée tourne jusqu'à ce que le bras de came 7 s'indexe dans l'encoche de la came 6 débrayant ainsi le contact entre les roues étoiles 8 et 9. La roue 14 assure elle la rotation de la couronne de cadran 17, qui est solidaire par encastrement du séquenceur 30, guidée en rotation au moyen des 3 galets 18. Il convient de remarquer une symétrie des mécanismes de commande et d'embrayage à ceci près que le côté opposé à celui qui vient d'être décrit comporte une roue supplémentaire 38 permettant l'inversion du sens de rotation entre les deux poussoirs Pl et P2. De façon duale est synchrone à une action de commande sur P1 ou P2 provoque la translation du poussoir 32, guidé en translation dans la platine. Cette action entraîne le pivotement du porte cliquet 19, autour de son articulation, avec un rappel en position dû au ressort lame 20. Le mouvement ainsi décrit assure le désaccouplement de la chaîne cinématique de remontage rendant ainsi libre en rotation le barillet 11 pour dévider l'énergie via la rotation de la roue 36 et des éléments situés à l'aval jusqu'au séquenceur 17. La figure 5 représente une vue éclatée partielle du mécanisme, en vue de l'explication de l'indexation du séquenceur et de l'embrayage du remontage L'arrêt précis en rotation de la couronne 17 solidaire du séquenceur s'opère au moyen d'un système d'indexation composé du galet 38 et des encoches présentes en périphérie de 17. A la fin de la course de 17 autorisée par la came 6, une bascule 33 vient indexer le galet 38 dans l'encoche périphérique, usinée dans 17, la plus proche. Simultanément la bascule 33 vient libérer le porte cliquet 19 en faisant pivoter la butée de cliquet 34. Cette action provoque un pivotement de 19 qui permet l'accouplement de 22 sur le barillet 11 et de fait autorise le remontage automatique via la chaîne cinématique située à l'amont de 30. La figure 6 représente une vue de dessus partielle du mécanisme, en vue de l'explication du remontage automatique Le remontage automatique du ressort spiral présent dans le barillet 11 s'opère au moyen d'une chaîne cinématique disposée entre le pignon de masse 23 et la roue 22. La masse du mouvement connexe 27 entraîne par mouvement d'inertie la rotation du pignon 23 au moyen de l'araignée 24. 23 entraîne à son tour la roue libre 25 et par liaison homocinétique le pignon 26 qui s'engrène sur la roue 27 coaxiale à 28 aux fins d'entraîner 29 puis le pignon 30 au contact de la roue libre 22, ces deux derniers engrenages pivotant sur le porte cliquet 19. C'est cette dernière roue 22 qui entraîne en rotation le rochet de barillet 11 et corollairement le remontage du ressort de barillet. Revendications 1 ù Dispositif comportant une pluralité de parties visualisables, ainsi qu'un organe de masquage mobile entre au moins deux positions indexées et présentant au moins une fenêtre de visualisation de l'une au moins desdites parties visualisables, caractérisé en ce que l'organe de masquage est entraîné par un module mécanique comprenant un séquenceur (2) comprenant un ressort et un mécanisme de transmission de l'énergie audit organe de masquage, ledit séquenceur coopérant avec une source d'énergie mécanique d'une part et avec des moyens de déclenchement digital pour respectivement un premier et un second sens de déplacement d'autre part, ledit module mécanique ainsi que l'organe de masquage étant intégré dans une boîte comprenant également les parties visualisables et les moyens associés auxdites parties visualisables. 2 ù Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif comporte un mouvement horloger, une partie au moins desdites parties visualisables étant constituées par des complications dudit mouvement. 3 ù Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit organe de masquage est coplanaire et coaxial au cadran de la montre. 4 ù Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que ledit organe de masquage est superposé au cadran de la montre. 5 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite source d'énergie mécanique est constituée par une masse oscillante assurant l'armement d'un ressort dudit séquenceur. 56 ù Dispositif selon l'une au moins des revendications précédentes caractérisé en ce que ladite masse oscillante est intégrée au séquenceur dudit séquenceur. 7 ù Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que ladite source d'énergie mécanique est commune avec le mécanisme de remontage d'une montre associée auxdites parties visualisables.