CH356091A - Electromagnetic maintenance device for the oscillating movement of the regulating organ of a timepiece - Google Patents

Electromagnetic maintenance device for the oscillating movement of the regulating organ of a timepiece

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CH356091A
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    • G04C3/069Driving circuits using a single coil for detection and driving purposes

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Description

  

   <Desc/Clms Page number 1> 
    Dispositif   d'entretien électromagnétique du mouvement    oscillant   de l'organe régulateur d'une pièce d'horlogerie La présente    invention   a pour objet un    dispositif   d'entretien    électromagnétique   du mouvement oscillant de l'organe    régulateur   d'une    pièce      d'horlogerie,      comprenant   un générateur de flux magnétique et une bobine, dont l'un des    deux   est    solidaire   en mouvement de l'organe régulateur, l'autre    étant      fixe,

     de sorte que    l'interaction   du    flux   magnétique et du courant traversant la    bobine   donne lieu à une force électromagnétique destinée à    entretenir   le mouvement    oscillant      dudit   organe régulateur. 



  On    connaît      actuellement.   deux types de dispositifs d'entretien électromagnétique :    dispositifs   à contacts électriques et dispositifs à transistor. 



  Les    dispositifs   à    contacts,   malgré    certains   avantages qu'ils    présentent,   par exemple en    ce   qui    concerne   la forme    d'impulsions   du courant, comportent tous les    inconvénients   inhérents à    l'utilisation   des    contacts.   C'est la raison pour laquelle les dispositifs à    transistor   leur sont préférés. Toutefois, ces derniers présentent des inconvénients assez    impor-      tants,   dus    essentiellement   au transistor lui-même. 



  Ainsi,    comme   on le sait, il est    nécessaire   de disposer de deux bobines, l'une pour l'entraînement de l'organe régulateur, l'autre pour la    commande   du transistor, reliées, respectivement, dans le circuit collecteur-émetteur et le circuit base-émetteur. D'autre part, vu    l'importance   du    courant   inverse d'un transistor en germanium, donc    l'importance   qu'il joue dans la consommation de l'énergie,    il   est préférable d'utiliser un transistor en    silicium   dont le courant inverse est    beaucoup   plus faible.

   Or,    ce      dernier   demande que la tension de commande appliquée à la base dépasse 0,4 à 0,5 volt, tension qui doit être entièrement fournie par la bobine de commande, une    polarisation   qui augmenterait la    consommation   due au courant    de      repos   n'entrant pas en ligne de    compte.   En outre, étant    donné   la    caractéristique   exponentielle de la    diode      émetteur-base,   le facteur    d'amplification   d'un tel    transistor   est bien plus petit pour des signaux faibles et varie avec la température. 



  Il en résulte, par    conséquent,   que plus le signal de    commande   est faible, donc plus l'amplitude des oscillations de l'organe régulateur est petite, plus le courant dans la bobine d'entraînement est réduit, de sorte    que      l'organe   régulateur ne sera pas entraîné en    dessous   d'un    certain   angle    d'oscillation.   Cet    angle   est généralement beaucoup plus grand que l'angle au-dessus duquel le balancier d'une montre mécanique    n'oscille   plus. Pour    pallier   ces    inconvénients,.   on fait recours à plusieurs transistors, ce qui, évidemment, ne simplifie pas le    dispositif   en question. 



  L'invention se propose    d'éliminer   les    inconvé-      nients   précités, aussi bien    des      dispositifs   de l'un que de l'autre des deux types, en utilisant des    éléments      bistables   à    caractéristiques   spéciales. 



  Comme on le sait, des    éléments      bistables   spéciaux ont été    développés   ces dernières    années,.   éléments    présentant      une      résistance   négative pour    cer-      taines   valeurs de la    tension      d'alimentation      (voir,      par   exemple, le brevet    suisse   No 335368). 



  Le    dispositif      suivant      l'invention   se    distingue   des    dispositifs      connus      par   le fait que ladite bobine est reliée en série    dans      un   circuit    électrique      comprenant   une    source   de    tension      continue   (11) et un élément    bistable   présentant une    résistance   négative    pour   certaines valeurs de la    tension   de ladite    source,

     ladite bobine étant    agencée   de manière que la soustraction de la    tension   qui y est    induite   par variation du    flux   la    traversant,   de la    tension   de ladite source,    provoque   le basculement    dudit   élément de son état stable déterminé    par   sa    résistance      maximum   à son état stable 

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    déterminé   par sa    résistance      minimum,

     l'addition de la    tension      induite   dans la    bobine   à    celle   de la source    provoquant   le    basculement   de l'élément de son état stable    déterminé   par sa    résistance      minimum   à son état stable déterminé par sa résistance    maximum.   



  Le dessin annexé représente, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution et une    variante   du    dispositif   objet dé    l'invention.   



  La    fig.   1    en.   est une vue, en plan, avec le schéma de    connexions      électriques.   



  La    fig.   2 montre un schéma de connexions électriques d'une    variante.   



  La    fig.   3 montre quelques    caractéristiques   électriques du dispositif. 



  La    fig.   4 montre une variante d'un détail du    dispositif.   



  Le    dispositif   d'entretien électromagnétique comprend un    organe   régulateur constitué, en l'occurrence, par un    balancier   1    circulaire,   rendu solidaire, par    l'intermédiaire   d'une traverse 2, d'un axe 3 dont les deux    extrémités   sont    destinées   à pivoter dans des    paliers,   non représentés, prévus dans la partie fixe d'âne pièce d'horlogerie.

   Un    ressort   spiral 4 attaché, d'une part, à    l'axe   3 et, d'autre    part,   à ladite partie    fixe,   est    destiné   à entretenir le balancier 1 en un mouvement    oscillant.   Sur une    partie   aplatie 1    ,,   du pourtour du    balancier   1, sont fixés, par exemple par collage,    trois      aimants   permanents 7, 8 et 9.

   Ces trois    aimants   sont    polarisés   suivant un axe parallèle à l'axe 3 du    balancier   et    cela   de manière que le sens du flux traversant l'aimant médian 8 soit    contraire   au sens des flux    traversant   les deux    aimants   extérieurs 7 et 9. 



  Une bobine 10, en galette, est disposée dans un plan    perpendiculaire   à l'axe 3, donc parallèlement au balancier 1, et    cela   de    manière   que, lors du mouvement oscillant de ce dernier, les    aimants   7 à 9 passent sous la bobine. La    bobine   10 est fixe et est placée de sorte que sa    position   par    rapport   aux aimants 7 à 9 soit celle représentée sur la    fig.   1 lorsque le balancier 1 se trouve dans sa position de repos ou    d'équilibre,   position pour    laquelle   l'action du    ressort   4 est nulle. 



  La    bobine   10 est reliée,    d'une   part, au pôle négatif d'une    source   de tension continue 11 et, d'autre part, au    collecteur   C d'un transistor T du type    p-n-p,   dont l'émetteur E est    relié   à la masse. Comme on le voit, le transistor T est un transistor spécial, lequel comprend en plus d'un    contact   de base    b1,   polarisé négativement par une    source   de tension    continue   12, un deuxième    contact   de base    b2   situé entre l'émetteur E et une    rainure   13 entourant ce dernier, et polarisé positivement au moyen d'une source 14, par l'intermédiaire d'une résistance élevée variable 15.

   Ce transistor T est    capable   de    fonctionner   comme un élément    bistable      grâce   à sa    caractéristique      VI,   (tension    collecteur   -    courant      collecteur)   qui comprend une partie négative, à savoir une partie pour laquelle le    courant      I,   est    inversement   proportionnel à la tension    V,.   Cela veut dire que le transistor T présente, pour    certaines   valeurs de la tension appliquée au collecteur C, une    résistance   négative. 



  Un tel transistor, dont    la,      caractéristique      VI,   est représentée sur la    fig.   3 par O D F, est décrit en détail    dans   le brevet suisse No 335368.    Grâce   à la rainure 13, il est possible de varier, au moyen de la zone de charge d'espace due à la    différence   du potentiel entre le    collecteur   C et la    base   B, la résistance de la partie de la base reliant électriquement le    contact      b1   à la jonction émetteur-base et au contact    b2   et, par    conséquent,   le courant circulant entre l'émetteur E et le    contact      b1,

     dû à la polarisation de ce dernier. Ce    courant   deviendra donc pratiquement nul lorsque la zone de charge d'espace s'étendra jusqu'à la    rainure   13. 



  Le fonctionnement du    transistor   T    ressortira   clairement de la    description   du fonctionnement de l'ensemble du    dispositif   qui sera donnée    ci-après.   Toutefois, avant de    donner      cette   description, il est    nécessaire   de donner quelques précisions sur les conditions qui doivent être remplies lors du    dimension-      nement   de    différents   organes    constituant   le    dispositif.   



  La tension de la source 11, appliquée au    collec-      teur   C, par l'intermédiaire de la    résistance   de charge que constitue la bobine 10, doit être au moins supérieure à la tension    nécessaire   pour que la zone de charge    d'espace,   due à la    différence   de potentiel entre le    collecteur   C et la base B, soit    étendue   jusqu'à la    rainure   13 et, par conséquent, la voie de courant entre le    contact      b1,   d'une part, et le    contact      b:

  ,   et l'émetteur E, d'autre part, soit    coupée.   Le courant de contrôle du    transistor   sera ainsi    coupé   et le transistor bloqué. 



     Il   est à remarquer que, à l'état    bloqué   du transistor T, il n'y a aucune    consommation   de l'énergie électrique. 



  D'autre    part,   la    résistance   de la    bobine   10 doit être prévue de manière que la caractéristique    V-I   de    celle-ci,   représentée par la droite G H sur la    fig.   3, ait sensiblement la même pente que la    partie   négative D F de la    caractéristique   du transistor.

      Enfin,   les circuits magnétique et    électrique      constitués,   respectivement, par les    aimants   7 à 9 et la bobine 10, doivent être prévus de manière que, pour un très petit angle d'oscillation du balancier, la tension induite dans la bobine soit supérieure à la    différence   de tension existant entre la tension de la    source   11 et la tension du collecteur    pour   laquelle ladite zone de charge    d'espace   atteint la rainure 13. 



  Il est    encore   à remarquer que la pente de la partie négative F de la    caractéristique   du transistor est obtenue en choisissant une tension convenable de la    source   12. La polarisation    positive   du    contact      b2   permet de varier la valeur de la tension qui doit être    appliquée   au    collecteur   pour que la    zone   de charge d'espace s'étende jusqu'à la rainure 13. 



  Le dispositif décrit et représenté    fonctionne   de la manière suivante 

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 Supposons que le balancier 1 se trouve dans une de ses deux positions extrêmes, par exemple dans sa position extrême à    droite,   par rapport au lecteur du dessin. Le flux des    aimants   7 à 9 ne traversant pas la bobine 10, aucune tension n'y est induite. La tension appliquée au collecteur C est donc égale à la tension    de   la    source   11 et le transistor T est bloqué. Le point de travail électrique se trouve donc en G    (fig.   3). Sous l'action du ressort 4, le    balancier   effectuera un mouvement de    retour   vers sa position représentée au    dessin,   donc vers la bobine 10.

   Lorsque    cette   dernière sera    traversée   par le flux magnétique, la variation de ce dernier, provoquée par le passage des aimants portés par le balancier, aura pour    conséquence   une tension alternative    Vi   induite    dans   la bobine    (voir      fig.   3). La tension    Vi   se superpose donc à la tension de    la      source   11.    Ainsi,   l'alternance positive de la tension    Vi   se superposant à la tension négative de la source, provoquera la diminution de la tension    V,   appliquée au collecteur et le déplacement du point de    travail   de G vers F.

   Lorsque la tension    V,      atteindra   une valeur inférieure à    celle      correspondant   au    point   F, le transistor basculera dans son autre état stable, donc dans l'état de conduction et le    point   de travail se situera sur la    partie   O D de la caractéristique.    L'oscillogramme   du courant    I,,   représenté sur la    partie   droite de la    fig.   3,    montre   la variation du courant    I,   en    fonction   d'une    alternance   positive de la tension    Vi   (au bas de la    fig.   3).

   La    bobine   10 sera donc parcourue par le    courant      I,,      ce   qui    donnera      lieu   à la création d'une    force      dite   de    Laplace,   résultant de la présence d'un conducteur    parcouru   par un courant dans un champ magnétique, laquelle    entraînera   le balancier dans le sens de    son   mouvement. 



  Le changement de polarité de la tension induite    V;,   donc le passage de    l'alternance   positive à l'alternance négative, aura pour    conséquence   la superposition de la tension négative induite    Vi   à la tension de la    source   11 et, par    conséquent,      l'augmentation   de la tension négative    V,      appliquée   au    collecteur.   Dès que la tension    V,      dépassera   la valeur    correspondant   au point D, le    transistor   basculera dans le point L et sera de nouveau bloqué. A la fin de    l'alternance   négative, le point de travail sera de nouveau en G. 



  Une    nouvelle      alternance   positive aura pour conséquence le basculement du transistor dans l'état de conduction, donc une nouvelle    impulsion   du    courant      I,,   dans la bobine, etc. 



  Grâce à la    forme   des    circuits      magnétiques   7 à 9 et électrique 10 (décrits, en    détail   dans le brevet suisse No 342526), la tension induite    Vi   dans ce dernier, lors d'une    demi-oscillation   du    balancier   1, est    composé   de deux périodes, une de chaque côté de la    position   de repos du balancier, de    sorte   que la bobine 10    recevra   deux impulsions de courant, l'une juste avant et l'autre après ladite position de repos.

   Ainsi, le balancier    recevra   deux impulsions mécaniques, l'une juste avant et l'autre après son    passage   par sa position de repos, par une    force   qui lui est tangentielle, et    continuera   son mouvement jusqu'à sa position extrême gauche, d'où il    retournera   sous l'action du ressort 4. Or, il est    facile   de voir que le même cycle se répétera lors du mouvement inverse du balancier, c'est-à-dire que    celui-ci      recevra   deux nouvelles impulsions dans le sens de son mouvement, et ainsi de suite. 



  Le balancier    recevra   donc à chaque    demi-période   de son mouvement oscillant deux    impulsions   mécaniques    dans   le sens de celui-ci. 



  Il est facile de voir, par    ce   qui précède, que le    dispositif   suivant    l'invention   présente de    grands   avantages par    rapport   aux dispositifs    connus.   



  Tout d'abord, il permet de se passer de la    bobine   de    commande   indispensable dans les dispositifs connus. En effet,    comme   il a été expliqué ci-dessus, la    bobine   10 remplit le rôle aussi bien de la bobine d'entraînement du balancier que celui de la bobine de    commande   du    transistor   T. 



     Il   est à remarquer que, au lieu de prévoir une seule bobine comme dans l'exemple décrit    ci-dessus,   on    pourrait   prévoir    deux      bobines   10, et    lOb   reliées en série et    disposées   de manière que, lors du mouvement oscillant du    balancier   1, les    aimants   7 à 9 puissent passer entre    elles   (voir    fig.   4). Cette disposition    permet   d'augmenter le nombre de tours de la bobine, lesquels sont traversés par le flux    maximum.   



  Un avantage    important   du dispositif décrit consiste dans le fait que, pour obtenir le basculement du transistor T, il n'est plus    nécessaire   de disposer de signaux dépassant 0,4 à 0,5 volt. En effet, il    suffit   de disposer d'un signal capable de déplacer le point de travail du transistor de G à F ou de FI à D (voir    fig.   3), pour que le transistor bascule. Le transistor peut donc être en    silicium.   D'autre part, la zone de charge d'espace n'étant pas sensible à la    variation   de la température, la    sensibilité   du transistor n'est pas    influencée      par   cette dernière.

   Cette    stabilité   thermique permet, en outre de choisir la    distance   G F    (fig.   3) très petite par rapport à la    tension      induite      Vi   et, par conséquent, de réduire le plus possible l'angle    d'oscillation   du balancier pour lequel l'entretien    électromagnétique   n'aurait pas lieu. 



     Enfin,   le    courant      I,,   à savoir le    courant   traversant la bobine    d'entraînement,   ne dépend pas du facteur    d'amplification   du    transistor   T, à    savoir   de la valeur du signal de    commande.   Grâce à la    contre-      réaction      interne   du transistor, on obtient pratiquement la même forme de l'impulsion de courant d'entraînement,    aussi   bien pour des signaux très faibles que pour des signaux plus forts. 



  Il va sans dire que la    présente   invention ne se    limite      pas   à la    forme   d'exécution du dispositif décrite et représentée.    Ainsi,   en variante, on    pourrait   remplacer le transistor T    par   n'importe quel autre élément    bistable   présentant une    résistance   négative pour    certaines   valeurs de la    tension   d'alimentation. On pourrait, par exemple, employer le même transistor que    celui   représenté sur la    fig.   1, mais auquel manquerait le contact b2.

   Il est évident que, dans    ce   cas, 

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 la valeur de la    tension   du    collecteur   pour laquelle le    courant   émetteur-base est pratiquement nul, serait choisie une fois pour toutes. 



  Le    transistor   T pourrait être    remplacé   par un transistor    comprenant   à la    place   de la rainure 13 d'autres    moyens.      permettant   de varier dans des limites étendues, au moyen de la zone de charge d'espace due à la    différence   de potentiel entre le    collecteur   et la base, la    résistance      électrique   de la partie de la base reliant électriquement le contact    b1   à la jonction émetteur-base.

   La    fig.   2 montre un schéma électrique d'une    variante   du dispositif dans laquelle le    transistor   T est    remplacé   par un autre élément    bistable.   Comme on le voit, ce    dernier   est    constitué   par un transistor    con-      ventionnel   Tl dont le    collecteur   Cl est    relié,   par l'intermédiaire de la bobine 10, au pôle    négatif   de la source 11, le pôle    positif   de    celle-ci   étant à la masse de même que l'émetteur El du transistor Tl.

   Le    contact      b1   du transistor Tl est relié à un contact 20 dont est munie l'une des extrémités d'un    fieldistor   FI, le contact 21 que    comprend   à son autre extrémité le    fieldistor      Fl   étant    relié   au pôle négatif de la source 12. La zone Z du    fieldistor      Fl   est reliée au    collecteur   Cl. 



  Il est    facile   de voir que le courant émetteur-base destiné à    contrôler   le transistor est    contrôlé      lui-      même   par une    résistance   variable que constitue le    fieldistor   FI, cette    résistance   étant contrôlée par la tension appliquée au    collecteur   Cl, avec laquelle elle croît et    vice   versa. Il est évident que la    tension   de la source 11 doit être au moins supérieure à la tension    nécessaire   pour que la zone de charge d'espace de la zone Z s'étende jusqu'à la surface du    fieldistor   de manière à    couper   le    courant   y circulant. 



  Il est évident que le générateur de flux magnétique,    constitué   dans l'exemple donné par les aimants 7 à 9, pourrait être prévu de    n'importe   quelle autre    manière.   Il en est de même en ce qui    concerne   la disposition des pièces magnétiques et de la bobine ; cette    dernière   pourrait être mobile et les    pièces   magnétiques fixes. 



     Enfin,   les    transistors   T et Tl pourraient être du type    n-p-n,      ce   qui,    évidemment,      demanderait   l'inversion des    polarités   des    différentes   sources de tension.



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    Device for electromagnetic maintenance of the oscillating movement of the regulating member of a timepiece The present invention relates to an electromagnetic device for maintaining the oscillating movement of the regulating member of a timepiece, comprising a magnetic flux generator and a coil, one of which is integral in movement with the regulating member, the other being fixed,

     so that the interaction of the magnetic flux and the current passing through the coil gives rise to an electromagnetic force intended to maintain the oscillating movement of said regulating member.



  We currently know. two types of electromagnetic maintenance devices: electrical contact devices and transistor devices.



  Contact devices, despite certain advantages that they have, for example with regard to the form of current pulses, have all the drawbacks inherent in the use of contacts. This is the reason why transistor devices are preferred to them. However, the latter have fairly significant drawbacks, due essentially to the transistor itself.



  Thus, as we know, it is necessary to have two coils, one for driving the regulator member, the other for driving the transistor, connected, respectively, in the collector-emitter circuit and the base-transmitter circuit. On the other hand, given the importance of the reverse current of a germanium transistor, therefore the importance it plays in the consumption of energy, it is preferable to use a silicon transistor whose reverse current is much lower.

   However, the latter requires that the control voltage applied to the base exceeds 0.4 to 0.5 volts, voltage which must be fully supplied by the control coil, a bias which would increase consumption due to the quiescent current not entering not taken into account. Furthermore, given the exponential characteristic of the emitter-base diode, the amplification factor of such a transistor is much smaller for weak signals and varies with temperature.



  It follows, therefore, that the weaker the control signal, therefore the smaller the amplitude of the oscillations of the regulator member, the more the current in the drive coil is reduced, so that the regulator member will not be driven below a certain oscillation angle. This angle is generally much greater than the angle above which the balance of a mechanical watch no longer oscillates. To overcome these drawbacks ,. several transistors are used, which obviously does not simplify the device in question.



  The invention proposes to eliminate the aforementioned drawbacks, both of devices of one and of the other of the two types, by using bistable elements with special characteristics.



  As is known, special bistable elements have been developed in recent years. elements exhibiting negative resistance for certain values of the supply voltage (see, for example, Swiss Patent No. 335368).



  The device according to the invention differs from known devices by the fact that said coil is connected in series in an electrical circuit comprising a direct voltage source (11) and a bistable element having a negative resistance for certain values of the voltage of said source,

     said coil being arranged so that the subtraction of the voltage which is induced therein by variation of the flux passing through it, from the voltage of said source, causes said element to tilt from its stable state determined by its maximum resistance to its stable state

 <Desc / Clms Page number 2>

    determined by its minimum resistance,

     adding the voltage induced in the coil to that of the source causing the element to tilt from its stable state determined by its minimum resistance to its stable state determined by its maximum resistance.



  The appended drawing represents, schematically and by way of example, an embodiment and a variant of the device which is the subject of the invention.



  Fig. 1 in. is a plan view with the electrical connection diagram.



  Fig. 2 shows an electrical connection diagram of a variant.



  Fig. 3 shows some electrical characteristics of the device.



  Fig. 4 shows a variant of a detail of the device.



  The electromagnetic maintenance device comprises a regulating member constituted, in this case, by a circular balance 1, made integral, by means of a cross member 2, with a pin 3, the two ends of which are intended to pivot in bearings, not shown, provided in the fixed part of the timepiece donkey.

   A spiral spring 4 attached, on the one hand, to the axis 3 and, on the other hand, to said fixed part, is intended to maintain the balance 1 in an oscillating movement. On a flattened part 1 ,, of the perimeter of the balance 1, are fixed, for example by gluing, three permanent magnets 7, 8 and 9.

   These three magnets are polarized along an axis parallel to the axis 3 of the balance and this so that the direction of the flux passing through the middle magnet 8 is opposite to the direction of the flux passing through the two outer magnets 7 and 9.



  A coil 10, in a wafer form, is arranged in a plane perpendicular to the axis 3, therefore parallel to the balance 1, and this so that, during the oscillating movement of the latter, the magnets 7 to 9 pass under the coil. The coil 10 is fixed and is placed so that its position with respect to the magnets 7 to 9 is that shown in FIG. 1 when the balance 1 is in its rest or equilibrium position, a position for which the action of the spring 4 is zero.



  The coil 10 is connected, on the one hand, to the negative pole of a DC voltage source 11 and, on the other hand, to the collector C of a transistor T of the pnp type, the emitter E of which is connected to the mass. As can be seen, the transistor T is a special transistor, which comprises in addition to a base contact b1, negatively biased by a DC voltage source 12, a second base contact b2 located between the emitter E and a groove 13 surrounding the latter, and positively polarized by means of a source 14, via a variable high resistance 15.

   This transistor T is able to operate as a bistable element thanks to its characteristic VI, (collector voltage - collector current) which includes a negative part, namely a part for which the current I is inversely proportional to the voltage V. This means that the transistor T has, for certain values of the voltage applied to the collector C, a negative resistance.



  Such a transistor, the characteristic VI of which is shown in FIG. 3 by ODF, is described in detail in Swiss Patent No 335368. Thanks to the groove 13 it is possible to vary, by means of the space charge area due to the potential difference between the collector C and the base B, the resistance of the part of the base electrically connecting the contact b1 to the emitter-base junction and to the contact b2 and, consequently, the current flowing between the emitter E and the contact b1,

     due to the polarization of the latter. This current will therefore become practically zero when the space charge zone extends to the groove 13.



  The operation of transistor T will emerge clearly from the description of the operation of the entire device which will be given below. However, before giving this description, it is necessary to give some details on the conditions which must be fulfilled when dimensioning the various members constituting the device.



  The voltage of the source 11, applied to the collector C, through the load resistance that constitutes the coil 10, must be at least greater than the voltage necessary for the space load zone, due to the potential difference between the collector C and the base B, is extended to the groove 13 and, consequently, the current path between the contact b1, on the one hand, and the contact b:

  , and the transmitter E, on the other hand, is cut. The transistor control current will thus be cut and the transistor blocked.



     It should be noted that, in the off state of transistor T, there is no consumption of electrical energy.



  On the other hand, the resistance of the coil 10 must be provided so that the characteristic V-I thereof, represented by the straight line G H in FIG. 3, has substantially the same slope as the negative part D F of the characteristic of the transistor.

      Finally, the magnetic and electrical circuits constituted, respectively, by the magnets 7 to 9 and the coil 10, must be provided so that, for a very small angle of oscillation of the balance, the voltage induced in the coil is greater than the voltage difference existing between the voltage of the source 11 and the voltage of the collector for which said space charge zone reaches the groove 13.



  It should also be noted that the slope of the negative part F of the characteristic of the transistor is obtained by choosing a suitable voltage of the source 12. The positive polarization of the contact b2 makes it possible to vary the value of the voltage which must be applied to the collector. so that the space load zone extends to the groove 13.



  The device described and shown operates as follows

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 Suppose that the balance 1 is in one of its two extreme positions, for example in its extreme right position, relative to the reader of the drawing. Since the flux of magnets 7 to 9 does not pass through coil 10, no voltage is induced therein. The voltage applied to the collector C is therefore equal to the voltage of the source 11 and the transistor T is blocked. The electrical working point is therefore at G (fig. 3). Under the action of the spring 4, the balance will perform a return movement towards its position shown in the drawing, therefore towards the coil 10.

   When the latter is crossed by the magnetic flux, the variation of the latter, caused by the passage of the magnets carried by the balance, will result in an alternating voltage Vi induced in the coil (see fig. 3). The voltage Vi is therefore superimposed on the voltage of the source 11. Thus, the positive half-wave of the voltage Vi being superimposed on the negative voltage of the source, will cause the reduction of the voltage V, applied to the collector and the displacement of the point working from G to F.

   When the voltage V, will reach a value lower than that corresponding to the point F, the transistor will switch to its other stable state, therefore to the conduction state and the working point will be located on the O D part of the characteristic. The oscillogram of the current I ,, represented on the right part of FIG. 3, shows the variation of the current I, as a function of a positive half-wave of the voltage Vi (at the bottom of fig. 3).

   The coil 10 will therefore be traversed by the current I ,, which will give rise to the creation of a so-called Laplace force, resulting from the presence of a conductor traversed by a current in a magnetic field, which will cause the balance wheel in the sense of its movement.



  The change in polarity of the induced voltage V ;, therefore the change from positive half-wave to negative half-wave, will result in the superposition of the induced negative voltage Vi on the voltage of the source 11 and, consequently, the increase of the negative voltage V, applied to the collector. As soon as voltage V, exceeds the value corresponding to point D, the transistor will switch to point L and will be blocked again. At the end of the negative alternation, the working point will again be in G.



  A new positive half-wave will result in the transistor switching into the conduction state, hence a new pulse of current I ,, in the coil, etc.



  Thanks to the shape of the magnetic circuits 7 to 9 and electric 10 (described in detail in Swiss patent No. 342526), the induced voltage Vi in the latter, during a half-oscillation of the balance 1, is composed of two periods , one on each side of the rest position of the balance, so that the coil 10 will receive two current pulses, one just before and the other after said rest position.

   Thus, the balance will receive two mechanical impulses, one just before and the other after its passage through its rest position, by a force which is tangential to it, and will continue its movement to its extreme left position, hence it will return under the action of spring 4. Now, it is easy to see that the same cycle will be repeated during the reverse movement of the balance, that is to say that it will receive two new impulses in the direction of its movement. movement, and so on.



  The balance will therefore receive at each half-period of its oscillating movement two mechanical pulses in the direction of the latter.



  It is easy to see, from the foregoing, that the device according to the invention has great advantages over known devices.



  First of all, it eliminates the need for the control coil essential in known devices. Indeed, as explained above, the coil 10 fulfills the role of both the drive coil of the balance and that of the control coil of the transistor T.



     It should be noted that, instead of providing a single coil as in the example described above, one could provide two coils 10, and 10b connected in series and arranged so that, during the oscillating movement of the balance 1, the magnets 7 to 9 can pass between them (see fig. 4). This arrangement makes it possible to increase the number of turns of the coil, which are traversed by the maximum flow.



  An important advantage of the device described consists in the fact that, in order to obtain the tilting of the transistor T, it is no longer necessary to have available signals exceeding 0.4 to 0.5 volts. Indeed, it suffices to have a signal capable of moving the working point of the transistor from G to F or from FI to D (see fig. 3), so that the transistor switches. The transistor can therefore be made of silicon. On the other hand, since the space charge zone is not sensitive to the variation in temperature, the sensitivity of the transistor is not influenced by the latter.

   This thermal stability also makes it possible to choose the distance GF (fig. 3) which is very small compared to the induced voltage Vi and, consequently, to reduce as much as possible the angle of oscillation of the balance for which the electromagnetic maintenance. would not take place.



     Finally, the current I ,, namely the current flowing through the drive coil, does not depend on the amplification factor of the transistor T, namely on the value of the control signal. Thanks to the internal feedback of the transistor, practically the same shape of the drive current pulse is obtained, both for very weak signals and for stronger signals.



  It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment of the device described and shown. Thus, as a variant, the transistor T could be replaced by any other bistable element having a negative resistance for certain values of the supply voltage. One could, for example, use the same transistor as that shown in FIG. 1, but which would lack contact b2.

   It is evident that in this case

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 the value of the voltage of the collector for which the emitter-base current is practically zero, would be chosen once and for all.



  The transistor T could be replaced by a transistor comprising, instead of the groove 13, other means. allowing to vary within extended limits, by means of the space charge zone due to the potential difference between the collector and the base, the electrical resistance of the part of the base electrically connecting the contact b1 to the emitter junction based.

   Fig. 2 shows an electrical diagram of a variant of the device in which the transistor T is replaced by another bistable element. As can be seen, the latter is constituted by a conventional transistor Tl whose collector C1 is connected, via the coil 10, to the negative pole of the source 11, the positive pole of the latter being at the ground as well as the emitter El of the transistor Tl.

   The contact b1 of the transistor T1 is connected to a contact 20 with which one of the ends of a fieldistor FI is provided, the contact 21 which the fieldistor F1 comprises at its other end being connected to the negative pole of the source 12. The zone Z of the fieldistor Fl is connected to the collector Cl.



  It is easy to see that the emitter-base current intended to control the transistor is itself controlled by a variable resistor that constitutes the fieldistor FI, this resistance being controlled by the voltage applied to the collector C1, with which it increases and vice versa. . It is obvious that the voltage of the source 11 must be at least greater than the voltage necessary for the space charge zone of the zone Z to extend to the surface of the fieldistor so as to cut off the current flowing therein. .



  It is obvious that the magnetic flux generator, constituted in the example given by magnets 7 to 9, could be provided in any other way. It is the same with regard to the arrangement of the magnetic parts and of the coil; the latter could be mobile and the magnetic parts fixed.



     Finally, the transistors T and Tl could be of the n-p-n type, which, obviously, would require the inversion of the polarities of the different voltage sources.

 

Claims (1)

REVENDICATION Dispositif d'entretien électromagnétique du mouvement oscillant de l'organe régulateur d'une pièce d'horlogerie, comprenant un générateur de flux magnétique et une bobine dont l'un des deux est solidaire en mouvement de l'organe régulateur, l'autre étant fixe, de sorte que l'interaction du flux magnétique et du courant traversant la bobine donne lieu à une force électromagnétique destinée à entretenir le mouvement dudit organe régulateur, CLAIM Electromagnetic maintenance device for the oscillating movement of the regulating member of a timepiece, comprising a magnetic flux generator and a coil, one of the two of which is integral in movement with the regulating member, the other being fixed, so that the interaction of the magnetic flux and the current passing through the coil gives rise to an electromagnetic force intended to maintain the movement of said regulating member, caractérisé par le fait que ladite bobine est reliée en série dans un circuit électrique comprenant une source de tension continue (11) et un élément bistable présentant une résistance négative pour certaines valeurs de la tension de ladite source, ladite bobine étant agencée de manière que la soustraction de la tension qui y est induite par variation du flux la traversant, de la tension de ladite source, provoque le basculement dudit élément de son état stable déterminé par sa résistance maximum à son état stable déterminé par sa résistance minimum, characterized in that said coil is connected in series in an electrical circuit comprising a direct voltage source (11) and a bistable element having a negative resistance for certain values of the voltage of said source, said coil being arranged so that the subtraction of the voltage which is induced therein by variation of the flux passing through it, from the voltage of said source, causes said element to tilt from its stable state determined by its maximum resistance to its stable state determined by its minimum resistance, l'addition de la tension induite dans la bobine à celle de la source provoquant le basculement de l'élément de son état stable déterminé par sa résistance minimum à son état stable déterminé par sa résistance maximum. SOUS-REVENDICATIONS 1. adding the voltage induced in the coil to that of the source causing the element to tilt from its stable state determined by its minimum resistance to its stable state determined by its maximum resistance. SUB-CLAIMS 1. Dispositif suivant la revendication, caractérisé par le fait que ledit élément bistable est constitué par un transistor présentant des moyens permettant de faire varier dans des limites étendues, au moyen de la zone de charge d'espace due à la différence de potentiel entre le collecteur (C) et la base (B), la résistance électrique de la partie de la base (B) reliant électriquement le contact de celle-ci à la jonction émetteur-base. 2. Device according to Claim, characterized in that the said bistable element is constituted by a transistor having means making it possible to vary within wide limits, by means of the space charge zone due to the potential difference between the collector ( C) and the base (B), the electrical resistance of the part of the base (B) electrically connecting the contact of the latter to the emitter-base junction. 2. Dispositif suivant la revendication et la sous- revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens comprennent une rainure (13) ménagée dans la base du transistor entre le contact de base et l'émetteur, de manière à entourer ce dernier, la profondeur de cette rainure étant telle que ladite zone de charge d'espace peut s'étendre jusqu'à la rainure sans atteindre la jonction émetteur-base. 3. Device according to claim and sub-claim 1, characterized in that the said means comprise a groove (13) formed in the base of the transistor between the base contact and the emitter, so as to surround the latter, the depth of this groove being such that said space charge zone can extend as far as the groove without reaching the emitter-base junction. 3. Dispositif suivant la revendication et les sous- revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la base dudit transistor comprend un deuxième contact situé entre ladite rainure et l'émetteur et polarisé au moyen d'une tension du signe opposé à celui de la tension polarisant ledit premier contact, la polarisation du deuxième contact étant faite par l'intermédiaire d'une résistance variable, de manière qu'on puisse faire varier la valeur de la différence de potentiel entre le collecteur et la base, pour laquelle ladite zone de charge d'espace doit atteindre ladite rainure. 4. Device according to claim and sub-claims 1 and 2, characterized in that the base of said transistor comprises a second contact located between said groove and the emitter and biased by means of a voltage of the opposite sign to that of the voltage polarizing said first contact, the polarization of the second contact being made by means of a variable resistor, so that the value of the potential difference between the collector and the base, for which said charge zone can be varied space must reach said groove. 4. Dispositif suivant la revendication, caractérisé par le fait que ledit élément bistable est constitué par un transistor dont la base est polarisée par l'intermédiaire d'un fieldistor, ce dernier étant contrôlé par la tension appliquée au collecteur dudit transistor de façon que sa résistance croisse avec celle-ci, et vice versa. 5. Device according to Claim, characterized in that the said bistable element is constituted by a transistor whose base is biased by means of a fieldistor, the latter being controlled by the voltage applied to the collector of said transistor so that its resistance increases. with it, and vice versa. 5. Dispositif suivant la revendication, caractérisé par le fait que la tension de ladite source est au moins supérieure à la tension pour laquelle la résistance dudit élément bistable atteint sa valeur maximum. 6. Device according to Claim, characterized in that the voltage of said source is at least greater than the voltage for which the resistance of said bistable element reaches its maximum value. 6. Dispositif suivant la revendication, caractérisé par le fait que ledit générateur de flux magnétique est constitué par trois pièces magnétiques portées par ledit organe régulateur, dont au moins une est un aimant permanent, ces trois pièces étant polarisées <Desc/Clms Page number 5> suivant un axe parallèle à l'axe d'oscillation de l'organe régulateur et disposées de manière que le sens du flux dans la pièce médiane soit contraire à celui dans les deux pièces extérieures, ladite bobine, en forme de galette, Device according to claim, characterized in that said magnetic flux generator is constituted by three magnetic parts carried by said regulating member, at least one of which is a permanent magnet, these three parts being polarized <Desc / Clms Page number 5> along an axis parallel to the axis of oscillation of the regulator member and arranged so that the direction of flow in the middle part is opposite to that in the two outer parts, said coil, in the form of a wafer, étant disposée dans un plan sensiblement perpendiculaire audit axe d'oscillation, de sorte que lors du mouvement oscillant de l'organe régulateur les trois pièces passent près de la bobine et, à la suite des variations du flux traversant celle-ci, y induisent une tension alternative. 7. being disposed in a plane substantially perpendicular to said axis of oscillation, so that during the oscillating movement of the regulating member the three parts pass close to the coil and, following variations in the flow passing through it, induce a AC voltage. 7. Dispositif suivant la revendication. et la sousrevendication 6, caractérisé par le fait que ladite bobine est constituée par deux enroulements., en forme de galette, reliés en série et disposés l'un en regard de l'autre, chacun dans un plan sensiblement perpendiculaire audit axe d'oscillation, de sorte que, lors du mouvement oscillant de l'organe régulateur, lesdites trois pièces magnétiques passent entre les deux enroulements. Device according to claim. and subclaim 6, characterized in that said coil is constituted by two windings, in the form of a wafer, connected in series and arranged one opposite the other, each in a plane substantially perpendicular to said axis of oscillation , so that, during the oscillating movement of the regulating member, said three magnetic parts pass between the two windings.
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