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Dispositif d'entraînement du rouage d'une pièce d'horlogerie La présente invention a pour objet un dispositif d'entraînement du rouage d'une pièce d'horlogerie à partir d'un oscillateur, dont la fréquence est de l'ordre des kHz au MHz, ce qui constitue la base de temps de cette pièce, cet oscillateur portant une sonde dont l'extrémité s'appuie axialement contre la tranche d'un mobile avec une pression et sous un angle tels que, lorsque cet oscillateur travaille à sa fréquence de résonance, cette sonde pousse ledit mobile pour l'entraîner en rotation.
On a déjà proposé des mécanismes moteurs comprenant un premier bras oscillant ayant une fréquence de résonance naturelle, à l'extrémité libre duquel est fixé, par l'une de ses extrémités, un deuxième bras oscillant en forme de ressort, ayant une fréquence de résonance naturelle, le premier bras étant entraîné en vibration électromagnétiquement, tandis que l'extrémité libre du deuxième bras entraîne une roue en rotation, en décrivant une trajectoire curviligne, notamment elliptique.
Dans un cas, les fréquences propres des deux bras sont sensiblement égales et l'extrémité du deuxième bras entraîne une roue dentée.
Dans un autre cas, l'ensemble des deux bras constitue un système résonnant accordé à une fréquence inférieure au double de la fréquence à laquelle est entraîné le premier bras, tandis que le deuxième bras et le sabot, entraînant la roue par simple frottement, constituent un système résonnant à une fréquence supérieure à la fréquence du premier bras, le sabot venant buter sur la roue à entraîner en un certain point de sa trajectoire.
Ces systèmes présentent toutefois divers inconvénients qui les rendent impropres à une utilisation horlogère, notamment leur manque de rigidité, l'amplitude considérable du mouvement du sabot ou du cliquet d'entraînement alliés à l'inertie de celui-ci, ainsi que la fréquence limitée avec laquelle peut être entraîné le système des deux bras oscillants. On sait en effet que 1a précision d'un garde-temps augmente avec la fréquence de l'oscillateur constituant la base de temps. Partant de l'idée d'un mécanisme d'entraînement à deux bras oscillants, il convient donc, pour augmenter la précision de la montre, d'augmenter la fréquence du premier bras, sans augmenter pour autant la fréquence du deuxième bras.
La présente invention a précisément pour but de réaliser cette condition, tout en réduisant la trajectoire du sabot d'entraînement à un mouvement sensiblement rectiligne qui peut être orienté à volonté par rapport à la roue à entraîner en vue d'obtenir la meilleure efficacité possible.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait que cette sonde est conformée de manière qu'à la fréquence de résonance de l'oscillateur, ladite sonde entre elle-même en résonance en présentant une succes- sion de ventres et de noeuds, et par le fait que l'extrémité de cette sonde se trouve de ce fait animée, selon l'axe desdits noeuds, d'un mouvement oscillatoire, d'amplitude et de période supérieures à celles de l'oscillateur et suffisantes pour provoquer la rotation du mobile.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de la présente invention. La fig. 1 en est une vue générale en plan et les fig. 2 et 3 sont des coupes partielles suivant II-II respectivement III-III de la fig. 1.
Le mouvement d'horlogerie représenté au dessin comprend une platine 1 sur laquelle sont disposés une batterie 2, un rouage de minuterie 3, une résistance 4 et un transistor 5 appartenant au circuit d'entretien de l'oscillateur qui est constitué par deux lames 6 et 7 parallèles, montées dans le plan du mouvement et logées dans un support 8 en matière isolante et non hygrosco- pique. Ces deux lames sont constituées par des cristaux de section rectangulaire et présentent des propriétés piézo- électriques ; leurs faces latérales sont recouvertes
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d'une pellicule métallique 9 constituant des électrodes en liaison avec des éléments conducteurs 10 solidaires du support et reliés à la pile.
Cet oscillateur fonctionne comme décrit dans le brevet suisse No 376062.
Les lames 6 et 7 sont serrées dans le support 10 par une plaquette isolante 11 maintenue en place par deux vis 12 et 13. Un cavalier 14 relie les deux lames et son déplacement le long de celles-ci permet d'en modifier la longueur active pour régler leur fréquence d'oscillation.
La lame 6 constitue l'organe capteur du circuit électronique d'entretien et la lame 7 constitue l'organe moteur. Les mouvements vibratoires de la lame motrice sont transmis au rouage de minuterie par une sonde 15 fixée, par soudage ou collage, au moyen d'un support 16 à l'extrémité libre de la lame 7. Cette sonde porte une plaquette 17 en rubis destinée à coopérer avec de fines cannelures pratiquées sur une roue constituant le premier mobile du rouage 3.
Un cliquet d'arrêt 18, fixé à un socle 19 qui est lui- même monté à la platine et comprenant une lame 20 et une plaquette 21, empêche la rotation de la roue en sens inverse. Ce cliquet constitue une variante possible mais nullement indispensable, l'inertie de la roue étant suffi- sante pour empêcher sa rotation dans le mauvais sens.
La sonde 15, constituée par une lame métallique élastique, est entraînée et excitée par la lame 7 de l'oscillateur, laquelle vibre à une fréquence élevée, de l'ordre du kHz au MHz. L'inertie de la sonde oblige celle-ci -à se déformer et à entrer en vibration transversale forcée; de période supérieure à celle de l'oscillateur, à la manière d'une corde vibrante, en présentant une succession de ventres et de naeuds.
L'extrémité de la sonde correspond à un noeud de vibration et reste de ce fait sur l'axe des noeuds. La déformation transversale périodique de la sonde anime son extrémité, selon l'axe des noeuds, d'un mouvement oscillatoire d'amplitude supérieure à celle de la lame 7 de l'oscillateur.
La sonde se comporte donc par rapport à l'oscillateur comme un amplificateur d'amplitude et un diviseur de fréquence qui permet de provoquer la rotation de la roue cannelée.
Cette roue est finement cannelée d'abord pour faciliter son entraînement et ensuite pour rendre possible un autodémarrage de l'oscillateur. En effet au moment où l'on met les cristaux sous tension, on provoque un léger déplacement de la sonde qui dérape sur une cannelure provoquant ainsi un léger choc. Ce dernier, ou son écho, réagit mécaniquement ou acoustiquement sur les cristaux provoquant automatiquement une réaction et amorçant de la sorte l'oscillation.
Cette disposition présente l'avantage d'une construction simple aussi bien de la sonde que de la roue, d'autant plus que cette dernière peut être cannelée de façon très sommaire et qu'il n'est dans ces conditions pas nécessaire d'y tailler des dents ayant une forme et un pas extrêmement précis. En outre le système est autodémarrant et ceci sans qu'il soit nécessaire de faire appel à des moyens électroniques particuliers.
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A device for driving the train of a timepiece The present invention relates to a device for driving the train of a timepiece from an oscillator, the frequency of which is of the order of kHz. at MHz, which constitutes the time base of this part, this oscillator carrying a probe whose end rests axially against the edge of a moving body with a pressure and at an angle such that, when this oscillator is working at its resonant frequency, this probe pushes said mobile to drive it in rotation.
Motor mechanisms have already been proposed comprising a first oscillating arm having a natural resonant frequency, at the free end of which is fixed, by one of its ends, a second oscillating arm in the form of a spring, having a resonant frequency. natural, the first arm being driven in vibration electromagnetically, while the free end of the second arm drives a rotating wheel, describing a curvilinear, in particular elliptical, path.
In one case, the natural frequencies of the two arms are substantially equal and the end of the second arm drives a toothed wheel.
In another case, the assembly of the two arms constitutes a resonant system tuned to a frequency less than twice the frequency at which the first arm is driven, while the second arm and the shoe, driving the wheel by simple friction, constitute a system resonating at a frequency greater than the frequency of the first arm, the shoe coming into contact with the wheel to be driven at a certain point in its trajectory.
However, these systems have various drawbacks which make them unsuitable for horological use, in particular their lack of rigidity, the considerable amplitude of the movement of the shoe or of the drive pawl allied to the inertia thereof, as well as the limited frequency. with which the system of the two swinging arms can be driven. It is in fact known that the precision of a timepiece increases with the frequency of the oscillator constituting the time base. Starting from the idea of a drive mechanism with two oscillating arms, it is therefore necessary, in order to increase the precision of the watch, to increase the frequency of the first arm, without however increasing the frequency of the second arm.
The object of the present invention is precisely to achieve this condition, while reducing the trajectory of the drive shoe to a substantially rectilinear movement which can be oriented at will relative to the wheel to be driven in order to obtain the best possible efficiency.
The device according to the invention is characterized in that this probe is shaped so that at the resonant frequency of the oscillator, said probe itself enters into resonance, presenting a succession of bellies and nodes, and by the fact that the end of this probe is therefore animated, along the axis of said nodes, with an oscillatory movement, of amplitude and period greater than those of the oscillator and sufficient to cause rotation mobile.
The accompanying drawing shows, by way of example, one embodiment of the object of the present invention. Fig. 1 is a general plan view thereof and FIGS. 2 and 3 are partial sections along II-II respectively III-III of FIG. 1.
The clockwork movement shown in the drawing comprises a plate 1 on which are arranged a battery 2, a timer gear 3, a resistor 4 and a transistor 5 belonging to the maintenance circuit of the oscillator which consists of two blades 6 and 7 parallel, mounted in the plane of movement and housed in a support 8 of insulating and non-hygroscopic material. These two plates are formed by crystals of rectangular section and have piezoelectric properties; their side faces are covered
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a metal film 9 constituting electrodes in connection with conductive elements 10 integral with the support and connected to the battery.
This oscillator operates as described in Swiss Patent No. 376062.
The blades 6 and 7 are clamped in the support 10 by an insulating plate 11 held in place by two screws 12 and 13. A jumper 14 connects the two blades and its movement along them makes it possible to modify the active length. to adjust their oscillation frequency.
The blade 6 constitutes the sensor element of the electronic maintenance circuit and the blade 7 constitutes the motor element. The vibratory movements of the drive blade are transmitted to the timing gear by a probe 15 fixed, by welding or gluing, by means of a support 16 at the free end of the blade 7. This probe carries a ruby plate 17 intended for to cooperate with fine grooves made on a wheel constituting the first mobile of the gear train 3.
A stop pawl 18, fixed to a base 19 which is itself mounted to the plate and comprising a blade 20 and a plate 21, prevents rotation of the wheel in the opposite direction. This pawl constitutes a possible variant but by no means essential, the inertia of the wheel being sufficient to prevent it from rotating in the wrong direction.
The probe 15, formed by an elastic metal blade, is driven and excited by the oscillator blade 7, which vibrates at a high frequency, of the order of kHz to MHz. The inertia of the probe forces it -to deform and enter forced transverse vibration; of period greater than that of the oscillator, in the manner of a vibrating cord, presenting a succession of bellies and knots.
The end of the probe corresponds to a vibration node and therefore remains on the axis of the nodes. The periodic transverse deformation of the probe drives its end, along the axis of the nodes, with an oscillatory movement of greater amplitude than that of the plate 7 of the oscillator.
The probe therefore behaves with respect to the oscillator like an amplitude amplifier and a frequency divider which makes it possible to cause the rotation of the splined wheel.
This wheel is finely splined first to facilitate its drive and then to make possible a self-starting of the oscillator. In fact, when the crystals are put under tension, a slight displacement of the probe is caused, which slips on a groove thus causing a slight shock. The latter, or its echo, reacts mechanically or acoustically on the crystals, automatically causing a reaction and thus initiating the oscillation.
This arrangement has the advantage of a simple construction of both the probe and the wheel, especially since the latter can be splined very briefly and it is not necessary under these conditions to do so. cut teeth of extremely precise shape and pitch. In addition, the system is self-starting and this without the need for special electronic means.