Brevet FR2938937A1 — publié le 20100528

MECANISME D'AFFICHAGE D'UNE MONTRE La présente invention a pour objet un mécanisme d'affichage d'une montre, en particulier d'une pièce d'horlogerie intégrant un mouvement mécanique, qui par son originalité se différentie des affichages analogiques ou des affichages mixtes communs. De tels affichages donnent généralement l'indication du temps par le déplacement d'aiguilles sur un cadran divisé par une échelle, par des index ou par tout autre signe de repérage. Les plus courants de ces repères sont constitués de traits ou de points, souvent associés à des chiffres arabes ou romains. Ces derniers sont guillochés, rapportés ou peints sur le cadran de la montre. L'attrait premier d'un tel objet est souvent donné par son aspect externe, à savoir son habillage et en particulier son originalité. Grâce à un esthétisme soigné et à un affichage singulier, la montre acquière de facto une plus-value économique intéressante. Le but de la présente invention vise à doter une montre, en particulier une montre mécanique, d'un affichage original apportant un effet insolite et attrayant. Selon l'invention, le système d'affichage proposé exclu l'utilisation d'une aiguille des heures et substitue cette dernière à un système permettant d'identifier le chiffre de l'heure par pivotement des repères indiquant les heures. L'indication des minutes est quant à elle conservée par l'utilisation traditionnelle d'une aiguille des minutes. Ainsi, ce dispositif ne présentera qu'une seule aiguille, à savoir celle des minutes, si l'on écarte l'emploi toutefois non exclu d'une aiguille des secondes. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'affichage d'une montre dont le mouvement permet d'entraîner une chaussée à l'extrémité de laquelle est fixé un organe indicateur effectuant un tour par heure au-dessus du cadran. Ce dernier est doté de douze ou de vingt-quatre repères disposés en cercle, indiquant les principales divisions du temps, à savoir les heures. L'affichage se caractérise par le fait que ces repères sont chacun associés à un pignon isolé entraîné, simultanément avec un des deux pignons adjacents, par engrènement avec un secteur denté. Le diamètre primitif de ce secteur denté étant égale à la moitié du nombre de repères multiplié par le diamètre primitif du pignon. Chacun de ces pignons possède un nombre pair de dents. Après chaque tour de l'organe indicateur, le secteur denté est actionné en rotation d'une valeur angulaire égale à un tour divisé par le nombre de repère. Cette rotation s'effectue autour de la chaussée par un moyen de commande lui-même entraîné par la rotation de cette chaussée. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, le secteur denté est associé à une roue à rochet, du moins à un organe pourvu d'une denture à rochet. De préférence, cette roue ou cet organe forme, avec le secteur denté, une couronne dans laquelle la denture de ce secteur prend place à la périphérie extérieure de cette couronne alors que la denture à rochet est taillée en son bord intérieur. Les repères indiquant les heures sont constitués de préférence de douze chiffres arabes correspondant aux douze heures du cadran de la montre. Les pignons associés à ces chiffres seront avantageusement des croix de Malte pouvant glisser contre une surface extérieure de révolution lisse, que forme le complément à 360° du secteur denté sur ladite couronne. De ce fait, toutes les croix de Malte se trouvant en dehors du secteur denté sont avantageusement bloquées par l'appui contre cette surface qui, pour ces dernières, constitue également une surface de glissement. Avantageusement, l'agencement d'une telle couronne en appui contre une pluralité de croix de Malte, disposées régulièrement sur son diamètre extérieur, permet de maintenir cette couronne en une position n'autorisant que sa rotation autour de son centre. Ainsi, l'espace libre entouré par cette couronne peut avantageusement être exploité et servir à l'agencement du moyen de commande du mécanisme d'affichage. Selon la forme d'exécution préférée, ce moyen de commande comprend une came montée en rotation sur la chaussée de l'aiguille des minutes. Cette came est lue par un doigt situé en une première extrémité d'un bras de levier qui comprend, en sa seconde extrémité, un cliquet permettant de déplacer angulairement la roue à rochet par l'intermédiaire d'un ressort. Ce dernier exerce, sur le bras de levier, une force antagoniste à celle engendrée par le mouvement de la came. Ainsi, ce système d'affichage permet de faire pivoter simultanément d'un demi-tour deux chiffres consécutifs du cadran de la montre, lorsque la chaussée, à laquelle est fixée l'aiguille des minutes, se trouve dans une position angulaire telle que cette aiguille pointe en direction du chiffre 12, voire du chiffre 24, du cadran. Avantageusement, le pivotement simultané de ces deux chiffres consécutifs peut s'effectuer instantanément, du moins dans un intervalle de temps très court. Ceci est rendu possible grâce à l'accumulation progressive d'une énergie potentielle dans le ressort du mécanisme, durant chaque tour de l'aiguille des minutes, à savoir durant 60 minutes. Cette énergie est ensuite libérée subitement par la came, en particulier par une came de saut instantané, pour être employée à la rotation partielle des croix de Malte par l'intermédiaire de la couronne et de son secteur denté. D'autres avantages et spécificités apparaîtront à la lumière de la description qui va suivre et qui se réfère à un mode de réalisation préféré de l'objet de la présente invention, pris à titre nullement limitatif et illustré schématiquement et à titre d'exemple par les figures annexées dans lesquelles: La figure 1 est une vue simplifiée en plan, illustrant le principe de fonctionnement du mécanisme d'affichage logé sous la plaque du cadran d'une montre bracelet ou sous le mouvement de la montre. La figure 2 est une vue simplifiée de l'habillage de la même montre, telle qu'une personne la verrait en la portant normalement à son poignet. La figure 3 est une vue de détaille de la figure 1, 15 illustrant le moyen de commande du dispositif d'affichage. En référence à ces figures, la première d'entre elles représente un mécanisme ou système d'affichage d'une montre, tel qu'il apparaîtrait à un observateur ayant préalablement retiré la glace, l'aiguille des minutes 1, ainsi que le 20 cadran 2 de la montre. Le cas échéant, on comprendra que l'aiguille des secondes aura également été ôtée. La pièce d'horlogerie illustrée dans ces figures fait référence à une montre-bracelet. Cette dernière comprend une couronne de remontoir 3, disposée à droite de la boîte de montre 4, 25 comme cela se présente généralement lorsqu'une telle montre est tenue à l'endroit ou portée normalement au poignet. Par souci de simplification, le mouvement de la montre n'a pas été représenté dans la figure 1. Seule la chaussée 10, à l'extrémité de laquelle est fixée l'aiguille des 30 minutes 1, constitue l'unique partie visible du mouvement. Le cadran 2, tel qu'illustré à la figure 2, comprend douze repères 5 indicateurs des principales divisions du temps, à savoir les douze heures d'une demi-journée. Dans ces figures, ces repères sont disposés en cercle à proximité du bord intérieur 8 de la lunette 9 du boîtier de la montre. Ils sont illustrés par des chiffres arabes, disposés de préférence sur un support 6. Ce dernier pouvant être constitué par exemple d'une plaque transparente en forme de disque. Comme bien visible à la figure 2, l'aiguille 1 n'est rien d'autre qu'un organe indicateur commun, destiné à effectuer un tour toutes les 60 minutes au-dessus du cadran. Chaque repère 5 est associé à un pignon 20 isolé et entraîné simultanément avec un de ses deux pignons adjacents 20'. On notera à ce propos que le chiffre de référence 20' n'est utilisé ici que d'une façon relative pour désigner le pignon adjacent à celui portant le chiffre de référence 20. L'entraînement simultané des deux pignons s'obtient par leur engrènement avec un secteur denté 30. Afin de le rendre mieux visible dans la figure 1, les bords de ce secteur qui délimitent son ouverture angulaire ont été représentés en trait interrompu. Chaque pignon 20 comprend un nombre pair de dents. A chaque tour de l'organe indicateur 1, le secteur denté 30 est entraîné en rotation d'un angle a de 30° autour de la chaussée 10. Cet entraînement s'opère par un moyen de commande 40, lui-même entraîné par la rotation de la chaussée. Le pas d'avance de 30° du secteur denté correspond à la valeur angulaire séparant deux repères 5 consécutifs, ceci en prenant la chaussée 10 comme centre de référence. Selon le mode de réalisation préféré, le secteur denté 30 est associé à une denture à rochet 41 ou à un organe pourvu d'un dispositif anti-retour intégrant par exemple une telle denture. De préférence, le secteur denté 30 n'est pas un secteur isolé mais constitue une portion d'un mobile, en particulier d'un mobile dont la surface extérieure de révolution 32 est lisse et correspond au complément à 360° de ce secteur. Tel qu'illustré à la figure 1, le secteur denté 30 et la denture à rochet 41 se présentent sous la forme d'une couronne 45. Celle-ci est pourvue en son bord intérieur de la denture à rochet 41 et en sa périphérie extérieure de la denture du secteur denté 30 ainsi que de la surface extérieure de révolution 32. Les pignons 20 associés aux repères 5 sont destinés à venir au contact de la surface extérieure de révolution 32 lorsqu'ils ne sont pas en prise avec le secteur denté 30. Par ailleurs, ces pignons sont avantageusement dotés de dents à têtes incurvées de sorte à pouvoir glisser contre la surface lisse 32 sans les faire tourner autour de leur pivot 22. De ce fait, tous les pignons situés en dehors du secteur denté 30 sont bloqués en rotation par leur appui contre la surface extérieure de révolution 32. Cette dernière correspondrait à la bande de roulement d'une roue mais dans le présent cas de figure, l'utilisation en est faite comme surface de glissement pour les têtes 21 des pignons 20. On remarquera que les pignons qui se trouvent en prise même partielle avec le secteur denté 30, sont également bloqués par les dents de ce dernier. Ainsi, la rotation de tous les pignons 20 se trouve totalement asservie par la rotation de la couronne 45. Le rayon de courbure qui donne la forme concave à chaque tête de dent de ces pignons, correspond dans la figure 1 à celui de la surface de glissement de la couronne 45. Toutefois, ce rayon pourrait être légèrement plus prononcé de manière à réduire davantage le frottement entre la tête et la bande de glissement de la couronne. Une autre manière de réduire ce frottement pourrait consister à tailler cette bande de glissement suivant une forme légèrement conique, de sorte que la surface extérieure de révolution 32 corresponde à celle d'un tronc de cône. En variante, une telle surface de glissement pourrait également être légèrement bombée, par exemple à l'image de celle d'un segment sphérique. Un autre avantage résultant de l'agencement des pignons au contact du périmètre extérieur de la couronne réside dans le fait que cette dernière s'en trouve parfaitement maintenue sans devoir recourir à un quelconque organe ou autre artifice supplémentaire. Dans cette position, le seul degré de liberté qui lui est octroyé est celui qui justifie sa finalité, à savoir sa rotation autour du centre matérialisé par la chaussée 10. Les pignons les mieux adaptés aux fonctions et aux courbures décrites précédemment sont plus couramment appelés croix de Malte ou, plus historiquement encore, croix de Genève. De préférence et comme bien illustré à la figure 1, les croix de Malte 20 sont chacune constituées de quatre branches de sorte à pouvoir tourner autour de leur pivot 22 d'un angle de 90° par pas de dent du secteur denté. Ainsi, pour pouvoir faire pivoter chaque croix de Malte, en prise avec ce secteur denté, d'une valeur équivalente à deux demi- tours successifs, ce secteur denté aura besoin de compter exactement quatre dents 31 disposées sur un diamètre primitif égale à 6 fois celui de chaque croix de Malte. Le rapport de 1 à 6 entre le diamètre primitif du secteur denté et celui de chaque croix de Malte découle du rapport existant entre les valeurs angulaires des rotations successives de ces deux organes, à savoir 30° et 180° respectivement. Bien sûr, on pourrait obtenir le même effet en modifiant, dans des proportions équivalentes, le nombre de dents 31 du secteur denté ainsi que le nombre de branches ou de dents 21 de chaque pignon ou croix de Mate 20 tout en conservant le même rapport des diamètres primitifs. On veillera toutefois à préserver un nombre pair de dents 21, 31 de manière à pouvoir faire tourner chaque croix de Malte d'une valeur de 180° lors de chaque pas d'avance de 30° du secteur denté. De ce fait, le pas d'avance de 30° de ce secteur denté correspond dans ce cas à deux pas de la denture. En lieu et place des 12 repères initialement prévus, on notera qu'en variante on pourrait également créer un affichage pourvu de 24 repères indiquant les heures. Dans ce cas de figure, le rapport des diamètres primitifs des croix de Malte 20 et celui du secteur denté 30 devra être de 1 à 12 étant donné que pour un pas d'avance de 15° du secteur denté, à savoir 360° divisé par 24 heures, la rotation des croix de Malte doit être maintenue à demi-tour. D'une façon générale, on constate que le rapport de proportionnalité entre les diamètres primitifs des pignons 20 et celui du secteur denté 30 est égale à la moitié du nombre de repères 5 indiquant les heures. Ce rapport correspond au facteur de division qui permet d'obtenir le diamètre primitif des croix de Malte à partir de celui du secteur denté. La rotation du secteur denté 30, à raison d'un pas d'avance a de 30° ou 15°, actionnée toutes les heures au moment où l'aiguille 1 se trouve en face du repère du chiffre 12, respectivement 24, est obtenue par le moyen de commande 40 qui est lui-même entraîné par la chaussée 10. Ce moyen de commande 40 va maintenant être décrit en référence à la figure 3 qui est une vue de détail de la figure 1. Outre la denture à rochet 41, le moyen de commande 40 comprend une came 42 montée sans glissement sur la chaussée 10. Cette came est plus particulièrement une came de saut instantané permettant précisément la rotation partielle du secteur denté 30 dans un intervalle de temps aussi court que possible. Le contour de la came 42 est parcouru par un doigt de lecture 43 situé en une première extrémité d'un bras de levier 44. Ce dernier est monté pivotant autour d'un pivot 46. En l'extrémité opposée du bras de levier se trouve un cliquet 47 destiné à venir en prise avec la denture à rochet 41. Le déplacement angulaire de l'organe pourvu de la denture à rochet, en l'occurrence la couronne 45, est obtenu par le concours d'un ressort 48 exerçant, sur le bras de levier 44, une force antagoniste à celle engendrée par le mouvement de la came 42. Le ressort est de préférence constitué d'une languette élastique dont l'une des extrémités est fixe alors que l'extrémité libre est en appui contre le dos du doigt de lecture 43. Bien entendu, il serait également possible de substituer la languette élastique par un autre type de ressort, par exemple un ressort de rappel à boudin dont l'une des extrémités serait fixe et disposée dans la moitié supérieure de la figure 3, alors que l'autre extrémité serait reliée au bras de levier 44, de préférence à proximité du cliquet 47. Afin que ce cliquet puisse être en appui permanent contre les plus grandes faces des dents de la denture à rochet, un ressort non illustré sera également agencé pour exercer, sur le cliquet 47, un couple dans le sens contraire à celui des aiguilles d'une montre. De manière optionnelle, il serait encore possible de prévoir une butée (non illustrée) pour limiter le déplacement du bras de levier 44 lorsque la force du ressort 48 est libérée par la position particulière de la came de saut instantané 42. En l'absence d'une telle butée, c'est précisément la forme de cette came qui, immédiatement après le saut, limite le déplacement du bras de levier 44 par l'intermédiaire du doigt de lecture 43. En revenant aux figures 1 et 2, on remarquera que les repères 5, indiquant les heures, sont chacun associés à un signe 7 de marquage de leur rotation. Ce signe 7 peut être alternativement dissimulé ou rendu apparent à la surface du cadran 2 en fonction des rotations appliquées à la croix de Malte à laquelle il est associé. L'escamotage de ce signe peut être obtenu simplement, par exemple en faisant passer une partie du support 6 derrière le bord de la lunette 9 comme bien illustré dans les figures 1 et 2. Un tel signe 7 sera apposé de préférence sur le support 6 du repère 5. Dans les figures annexées, ce signe est représenté sous la forme d'un cercle ou d'un point aligné sur le rayon issu de la chaussée 10 et passant par le pivot 22 de la croix de Malte correspondante. Comme mieux illustré à la figure 2, ce signe 7 permet de faciliter le repérage du chiffre indicateur de l'heure actuelle, à savoir le chiffre correspondant au seul repère 5 qui est tourné à l'endroit alors que tous les autres se trouvent à l'envers. La lecture de l'heure à un instant donné s'effectue aisément en identifiant tout d'abord le chiffre dont le signe 7 est apparent. L'indication des minutes s'obtient par la lecture des divisions indiquées par l'aiguille 1 en relation avec l'un ou l'autre des repères 5 et, le cas échéant, avec d'autres repères complémentaires correspondant à des divisions du temps encore plus fine. Dans la figure 1, on aura remarqué que certaines croix 20 de Malte ont été volontairement retirées de leur pivot 22 de manière à rendre ces derniers mieux visibles. Aussi, on comprendra que l'affichage tel que décrit dans le présent exposé n'est nullement limité aux montres à mouvement mécanique mais pourrait aussi équiper toute autre 25 type de pièce d'horlogerie, par exemple une montre alimentée par une pile électrique. REVENDICATIONS1. Mécanisme d'affichage d'une montre dont le mouvement permet d'entraîner une chaussée (10) à l'extrémité libre de laquelle est fixé un organe indicateur (1) effectuant un tour par heure au-dessus d'un cadran (2) doté de douze ou de vingt-quatre repères (5) indiquant les heures dans une disposition circulaire, caractérisé en ce que lesdits repères (5) sont chacun associés à un pignon (20) isolé, doté d'un nombre pair de dents (21), entraîné simultanément avec un de ses pignons adjacents (20') par engrènement avec un secteur denté {30) dont le diamètre primitif est égal à la moitié du nombre de repères (5) multiplié par le diamètre primitif dudit pignon (20) et qui est actionné en rotation, autour de ladite chaussée (10) et après chaque tour de l'organe indicateur (1), d'une valeur angulaire égale à un tour divisé par le nombre de repère (5), par le biais d'un moyen de commande (40) lui-même entraîné par la rotation de cette chaussée. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit secteur denté (30) est associé à un organe pourvu d'une denture à rochet (41). 3. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que le secteur denté (30) constitue un secteur d'une roue dont la surface extérieure de révolution (32) est lisse et correspond au complément à 360° de ce secteur. 4. Mécanisme selon la revendication 3, caractérisé en ce que le secteur denté (30) et l'organe à denture à rochet (41) se présentent sous la forme d'une couronne (45) pourvue en son bord intérieur de ladite denture à rochet (41) et en sa périphérie extérieure de la denture dudit secteur denté (30). 5. Mécanisme selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que lesdits pignons (20) sont dotés de dents (21) à têtes incurvées pouvant glisser contre ladite surface extérieure de révolution (32). 6. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits pignons (20) sont des croix de Malte. 7. Mécanisme selon la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites croix de Malte (20) sont chacune des croix à quatre branches et en ce que ledit secteur denté (30) est pourvu d'autant de dents (31) qu'il y a de branches par croix de Malte. 8. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de commande (40) comprend une came (42) montée sur la chaussée (10) et lue par un doigt (43) situé en une première extrémité d'un bras de levier (44) pourvu, en son extrémité opposée, d'un cliquet (47) permettant le positionnement angulaire de l'organe à denture à rochet (41) par l'intermédiaire d'un ressort (48) exerçant, sur le bras de levier (44), une force antagoniste à celle engendrée par le mouvement de la came (42). 9. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ressort (48) est constitué d'une languette élastique dont l'une des extrémités est fixe et l'autre extrémité est en appui contre le dos du doigt de lecture (43). 10. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits repères (5) indiquant les heures sont chacun associés à un signe (7) de marquage qui, alternativement, est dissimulé ou rendu apparent à la surface du cadran (2) en fonction des rotations appliquées au pignon (20) auquel il est associé.