CH710128A2 - Clockwork mechanism comprising a contactless notch between two components. - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un mécanisme d’horlogerie, comportant un premier composant, mobile par rapport à un deuxième composant, comportant des moyens d’application d’un effort résistant d’intensité variable entre une première surface (30) dudit premier composant et une deuxième surface (20) dudit deuxième composant. Ladite première surface (30) comporte des premières zones magnétiques, ladite deuxième surface (20) comporte des deuxièmes zones magnétiques, ladite première surface (30) et/ou ladite deuxième surface (20) génère des champs magnétiques, d’intensité variable le long de l’interface entre ladite première surface (30) et ladite deuxième surface (20) sur l’ensemble de la course de mobilité dudit premier composant par rapport audit deuxième composant, lesdits champs agissant pour attirer ou repousser ladite deuxième surface (20) et/ou ladite première surface (30), et générer un effort résistant lors de l’application d’un effort audit premier composant par rapport audit deuxième composant. Les premier et deuxième composants peuvent être une carrure (3) et une lunette tournante (2) ou bien deux parties coaxiales d’un rochet de barillet à tambour.The invention relates to a clockwork mechanism, comprising a first component, movable with respect to a second component, comprising means for applying a resisting force of variable intensity between a first surface (30) of said first component and a second surface (20) of said second component. Said first surface (30) comprises first magnetic zones, said second surface (20) comprises second magnetic zones, said first surface (30) and / or said second surface (20) generates magnetic fields of variable intensity along the interface between said first surface (30) and said second surface (20) over the entire mobility path of said first component relative to said second component, said fields acting to attract or repel said second surface (20) and or said first surface (30), and generate a resistive force when applying a force to said first component relative to said second component. The first and second components may be a middle part (3) and a rotating bezel (2) or two coaxial parts of a drum barrel ratchet.
Description
Domaine de l’inventionField of the invention
[0001] L’invention concerne un mécanisme d’horlogerie, comportant un premier composant fixe ou mobile, et mobile par rapport à un deuxième composant fixe ou mobile, et comportant des moyens d’application d’un effort résistant d’intensité variable entre une première surface dudit premier composant et une deuxième surface dudit deuxième composant. The invention relates to a clockwork mechanism, comprising a first fixed or movable component, and movable relative to a second fixed or movable component, and comprising means for applying a resistant force of variable intensity between a first surface of said first component and a second surface of said second component.
[0002] L’invention concerne encore un mouvement comportant un tel mécanisme. [0002] The invention also relates to a movement comprising such a mechanism.
[0003] L’invention concerne encore une montre comportant un tel mécanisme, ou un tel mouvement. [0003] The invention also relates to a watch comprising such a mechanism, or such a movement.
[0004] L’invention concerne le domaine des mécanismes d’horlogerie, plus particulièrement pour montres, comportant des mécanismes de freinage ou de friction mécaniques. [0004] The invention relates to the field of watch mechanisms, more particularly for watches, comprising mechanical braking or friction mechanisms.
Arrière-plan de l’inventionBackground of the invention
[0005] Les mécanismes à friction utilisés en horlogerie comportent généralement des ressorts. [0005] The friction mechanisms used in watchmaking generally include springs.
[0006] Ces mécanismes sont difficiles à produire de façon répétitive, ils altèrent le rendement global de la pièce d’horlogerie par les frottements qu’ils mettent en jeu. Ils sont sujets à l’usure, et polluent les mouvements et mécanismes d’horlogerie. These mechanisms are difficult to produce repeatedly, they alter the overall performance of the timepiece by the friction they bring into play. They are subject to wear, and pollute the movements and mechanisms of watchmaking.
[0007] Les lunettes crantées actuellement utilisées en horlogerie sont basées sur un système mécanique qui permet une rotation, en général unidirectionnelle, de ces lunettes, bloquant leur déplacement. [0007] Notched bezels currently used in watchmaking are based on a mechanical system which allows rotation, generally unidirectional, of these bezels, blocking their movement.
[0008] Les caractéristiques particulières d’une lunette sont: le nombre de pas sur un tour complet, le couple maximal entre deux pas, qui doit être suffisamment faible pour pouvoir tourner la lunette mais suffisamment fort pour retenir la lunette lors de chocs accidentels, et la variation de couple autour de chaque position d’équilibre.[0008] The particular characteristics of a telescope are: the number of steps in a complete revolution, the maximum torque between two steps, which must be low enough to be able to turn the bezel but strong enough to hold the bezel in the event of accidental impacts, and the variation in torque around each equilibrium position.
[0009] Les contacts mécaniques sont difficiles à maîtriser, car ils dépendent fortement des états de surface et des propriétés physiques des matériaux utilisés. [0009] Mechanical contacts are difficult to control because they strongly depend on the surface conditions and the physical properties of the materials used.
[0010] Ces propriétés dépendent elles-mêmes des alliages utilisés et des traitements thermiques et d’implantation ionique; les tolérances de chacun des paramètres rendent difficile l’obtention d’une bonne reproductibilité. En particulier, l’encliquetage est en général réalisé par des ressorts, qu’il est difficile de réaliser de façon uniforme. [0010] These properties themselves depend on the alloys used and on the heat treatments and ion implantation; the tolerances of each of the parameters make it difficult to achieve good reproducibility. In particular, the snap-fastening is generally achieved by springs, which are difficult to achieve uniformly.
[0011] Les principaux problèmes rencontrés sur les lunettes à crantage mécanique sont: le jeu important qui laisse un des composants très libre par rapport à l’autre, les frottements mécaniques subis par le système, l’usure importante des pièces engendrant le crantage mécanique, ainsi que l’inhomogénéité du couple en fonction de l’angle parcouru par le rotor.[0011] The main problems encountered with mechanical notching glasses are: the significant play which leaves one of the components very free compared to the other, the mechanical friction undergone by the system, significant wear of parts causing mechanical notching, as well as the inhomogeneity of the torque as a function of the angle traversed by the rotor.
Résumé de l’inventionSummary of the invention
[0012] L’invention se propose d’améliorer le fonctionnement des crantages horlogers tels que les lunettes crantées, en le rendant parfaitement reproductible. [0012] The invention proposes to improve the operation of horological notches such as notched bezels, by making it perfectly reproducible.
[0013] Le principe de l’invention est de substituer, au moins partiellement, au crantage mécanique classique, soumis à l’usure et peu reproductible, un crantage sans contact avec des paramètres de couple de manœuvre réguliers. [0013] The principle of the invention is to replace, at least partially, conventional mechanical notching, subject to wear and not very reproducible, contactless notching with regular operating torque parameters.
[0014] A cet effet, l’invention concerne un mécanisme d’horlogerie, comportant un premier composant fixe ou mobile, et mobile par rapport à un deuxième composant fixe ou mobile, et comportant des moyens d’application d’un effort résistant d’intensité variable entre une première surface dudit premier composant et une deuxième surface dudit deuxième composant, caractérisé en ce que ladite première surface comporte des premières zones magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement, en ce que ladite deuxième surface comporte des deuxièmes zones magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement, et en ce que ladite première surface ou/et ladite deuxième surface génère des champs magnétiques, respectivement électrostatiques, d’intensité variable le long de l’interface entre ladite première surface et ladite deuxième surface sur l’ensemble de la course de mobilité dudit premier composant par rapport audit deuxième composant, lesdits champs agissant pour attirer ou repousser ladite deuxième surface ou/et ladite première surface, et générer un effort résistant lors de l’application d’un effort audit premier composant par rapport audit deuxième composant. To this end, the invention relates to a clockwork mechanism, comprising a first fixed or movable component, and movable relative to a second fixed or movable component, and comprising means for applying a resisting force d 'variable intensity between a first surface of said first component and a second surface of said second component, characterized in that said first surface comprises first magnetic or ferromagnetic zones, or respectively electrified or electrostatically conductive, in that said second surface comprises second zones magnetic or ferromagnetic, or respectively electrified or electrostatically conductive, and in that said first surface or / and said second surface generates magnetic fields, respectively electrostatic, of varying intensity along the interface between said first surface and said second surface over the entire mobility stroke of said first component pa r with respect to said second component, said fields acting to attract or repel said second surface or / and said first surface, and generate a resistant force during the application of a force to said first component with respect to said second component.
[0015] L’invention concerne encore un mouvement comportant un tel mécanisme. [0015] The invention also relates to a movement comprising such a mechanism.
[0016] L’invention concerne encore une montre comportant un tel mécanisme, ou un tel mouvement. [0016] The invention also relates to a watch comprising such a mechanism, or such a movement.
Description sommaire des dessinsBrief description of the drawings
[0017] D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, en référence aux dessins annexés, où: la fig. 1 représente, de façon schématisée, partielle et en perspective, une première variante de l’invention avec les silhouettes de deux mobiles en mouvement relatif l’un par rapport à l’autre, et comportant des successions de pôles magnétiques, répartis sur deux pans parallèles, assurant un effet de crantage magnétique, seuls ces pôles étant représentés sur la figure; la fig. 2 est vue en coupe tronquée, passant par le centre des pôles magnétiques et par l’axe de pivotement des mobiles de l’ensemble de la fig. 1 ; les fig. 3 et 4 représentent, de façon analogue aux fig. 1 et 2 , une deuxième variante de l’invention, avec un autre ensemble où les pôles magnétiques sont agencés selon deux cônes coaxiaux; les fig. 5 et 6 représentent, de façon analogue aux fig. 1 et 2 , une troisième variante de l’invention, avec un autre ensemble où les pôles magnétiques sont agencés selon deux cylindres coaxiaux; les fig. 7 et 8 représentent, de façon analogue aux fig. 5 et 6 , une quatrième variante de l’invention, avec un autre ensemble où les pôles magnétiques du cylindre intérieur sont orientés selon un angle non nul avec le plan localement tangent; la fig. 9 illustre une configuration selon la fig. 1 , et où tous les pôles magnétiques ont des aimantations en concordance de sens; la fig. 10 illustre une configuration selon la fig. 1 , et où tous les pôles magnétiques ont des aimantations en alternance de sens; la fig. 9a illustre une configuration selon la fig. 1 , et où tous les pôles magnétiques ont des aimantations en opposition magnétique en concordance de sens; la fig. 10a illustre une configuration selon la fig. 1 , et où tous les pôles magnétiques ont des aimantations en opposition magnétique en alternance de sens; les fig. 11 à 13 illustrent des applications de l’invention à une boîte de montre comportant un crantage magnétique entre carrure et lunette: de type plan en fig. 11 , conique en fig. 12 , cylindrique en fig. 13 ; la fig. 14 représente une montre comportant une telle botte; les fig. 15 et 16 représentent, en plan et en coupe partielle, un mouvement d’horlogerie comportant un barillet avec un rochet en deux parties équipé d’un crantage magnétique selon l’invention.[0017] Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the detailed description which follows, with reference to the accompanying drawings, where: FIG. 1 schematically shows, partially and in perspective, a first variant of the invention with the silhouettes of two moving bodies in relative movement with respect to each other, and comprising successions of magnetic poles, distributed over two sides parallel, ensuring a magnetic notching effect, only these poles being shown in the figure; fig. 2 is seen in truncated section, passing through the center of the magnetic poles and through the pivot axis of the mobiles of the assembly of FIG. 1; figs. 3 and 4 represent, analogously to FIGS. 1 and 2, a second variant of the invention, with another assembly where the magnetic poles are arranged in two coaxial cones; figs. 5 and 6 represent, analogously to FIGS. 1 and 2, a third variant of the invention, with another assembly where the magnetic poles are arranged in two coaxial cylinders; figs. 7 and 8 represent, analogously to FIGS. 5 and 6, a fourth variant of the invention, with another set where the magnetic poles of the inner cylinder are oriented at a non-zero angle with the locally tangent plane; fig. 9 illustrates a configuration according to FIG. 1, and where all the magnetic poles have magnetizations in correspondence of direction; fig. 10 illustrates a configuration according to FIG. 1, and where all the magnetic poles have alternating magnetizations; fig. 9a illustrates a configuration according to FIG. 1, and where all the magnetic poles have magnetizations in magnetic opposition in concordance of direction; fig. 10a illustrates a configuration according to FIG. 1, and where all the magnetic poles have magnetizations in magnetic opposition in alternating directions; figs. 11 to 13 illustrate applications of the invention to a watch case comprising a magnetic notch between the middle part and the bezel: of the plane type in FIG. 11, conical in fig. 12, cylindrical in fig. 13; fig. 14 shows a watch comprising such a boot; figs. 15 and 16 show, in plan and in partial section, a watch movement comprising a barrel with a two-part ratchet equipped with a magnetic notch according to the invention.
Description détaillée des modes de réalisation préférésDetailed description of the preferred embodiments
[0018] L’invention propose de substituer, au moins partiellement, à un crantage mécanique classique par friction, soumis à l’usure et peu reproductible, un crantage sans contact avec des paramètres de couple de manœuvre réguliers. [0018] The invention proposes to replace, at least partially, a conventional mechanical notching by friction, subject to wear and not very reproducible, a notching without contact with regular operating torque parameters.
[0019] Ce crantage sans contact peut être réalisé par l’application de champs magnétiques ou électrostatiques, l’invention est plus particulièrement illustrée pour le cas de champs magnétiques, sous forme d’un crantage magnétique. This contactless notching can be achieved by the application of magnetic or electrostatic fields, the invention is more particularly illustrated for the case of magnetic fields, in the form of a magnetic notching.
[0020] L’invention utilise alors un système d’aimants ou/et de pistes ferromagnétiques, respectivement un système d’électrets ou/et de pistes électrostatiquement conductrices, afin de construire un mécanisme à crantage magnétique, respectivement électrostatique, exploitant les efforts induits sur un aimant plongé dans un champ magnétique, ou respectivement sur un électret (ou un composant électrisé) dans un champ électrostatique. [0020] The invention then uses a system of magnets or / and ferromagnetic tracks, respectively a system of electrets or / and electrostatically conductive tracks, in order to construct a magnetic, respectively electrostatic notching mechanism, exploiting the induced forces on a magnet immersed in a magnetic field, or respectively on an electret (or an electrified component) in an electrostatic field.
[0021] Dans la suite de l’exposé on désigne par «effort» de façon générique aussi bien une force qu’un couple. [0021] In the remainder of the description, the term "force" denotes generically both a force and a torque.
[0022] L’invention concerne un mécanisme d’horlogerie 100, comportant un premier composant 300 fixe ou mobile, qui est mobile par rapport à un deuxième composant 200 fixe ou mobile, et comportant des moyens d’application d’un effort résistant d’intensité variable entre une première surface 30 du premier composant 300 et une deuxième surface 20 du deuxième composant 300. The invention relates to a clockwork mechanism 100, comprising a first fixed or movable component 300, which is movable relative to a second fixed or movable component 200, and comprising means for applying a resisting force d variable intensity between a first surface 30 of the first component 300 and a second surface 20 of the second component 300.
[0023] Selon l’invention, la première surface 30 comporte des premières zones magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement, la deuxième surface 20 comporte des deuxièmes zones magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement. [0023] According to the invention, the first surface 30 comprises first magnetic or ferromagnetic areas, or respectively electrified or electrostatically conductive, the second surface 20 comprises second magnetic or ferromagnetic areas, or respectively electrified or electrostatically conductive.
[0024] Et la première surface 30 ou/et la deuxième surface 20 génère des champs magnétiques, respectivement électrostatiques, d’intensité variable le long de l’interface entre la première surface 30 et la deuxième surface 20 sur l’ensemble de la course de mobilité du premier composant 300 par rapport au deuxième composant 200, ces champs agissant pour attirer ou repousser la deuxième surface 20 ou/et la première surface 30, et générer un effort résistant lors de l’application d’un effort au premier composant 300 par rapport au deuxième composant 200. And the first surface 30 or / and the second surface 20 generates magnetic fields, respectively electrostatic, of varying intensity along the interface between the first surface 30 and the second surface 20 over the entire stroke of mobility of the first component 300 relative to the second component 200, these fields acting to attract or repel the second surface 20 or / and the first surface 30, and generate a resistant force during the application of a force to the first component 300 with respect to the second component 200.
[0025] Plus particulièrement, le premier composant 300 est mobile en rotation par rapport au deuxième composant 200. La première surface 30 comporte, disposées sur une première piste de révolution, des premières zones magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement. La deuxième surface 20, comporte, disposées sur une deuxième piste de révolution, des deuxièmes zones magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement. Et la première surface 30 ou/et la deuxième surface 20 génère des champs magnétiques, respectivement électrostatiques, d’intensité variable le long sa périphérie, agissant pour attirer ou repousser la deuxième surface 20 ou/et la première surface 30, et générer un effort résistant lors d’une manœuvre de rotation relative du premier composant 300 par rapport au deuxième composant 200. [0025] More particularly, the first component 300 is mobile in rotation relative to the second component 200. The first surface 30 comprises, arranged on a first track of revolution, first magnetic or ferromagnetic zones, or respectively electrified or electrostatically conductive. The second surface 20 comprises, arranged on a second track of revolution, second magnetic or ferromagnetic zones, or respectively electrified or electrostatically conductive. And the first surface 30 or / and the second surface 20 generates magnetic fields, respectively electrostatic, of variable intensity along its periphery, acting to attract or repel the second surface 20 or / and the first surface 30, and generate a force. resistant during a relative rotational maneuver of the first component 300 with respect to the second component 200.
[0026] Plus particulièrement, la première surface 30 comporte, régulièrement disposées sur une première piste de révolution selon un premier pas, des premières zones magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement, la deuxième surface 20, comporte, régulièrement disposées sur une deuxième piste de révolution selon un deuxième pas, des deuxièmes zones magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement, et la première surface 30 ou/et la deuxième surface 20 génère lesdits champs magnétiques, respectivement électrostatiques, d’intensité variable le long sa périphérie, agissant pour attirer ou repousser la deuxième surface 20 ou/et la première surface 30, et générer un effort résistant lors d’une manœuvre de rotation relative du premier composant 300 par rapport au deuxième composant 200, cet effort résultant étant périodique avec un pas résultant dépendant de la valeur du premier pas et de la valeur du deuxième pas. More particularly, the first surface 30 comprises, regularly arranged on a first track of revolution according to a first pitch, first magnetic or ferromagnetic zones, or respectively electrified or electrostatically conductive, the second surface 20 comprises, regularly arranged on a second track of revolution according to a second pitch, second magnetic or ferromagnetic zones, or respectively electrified or electrostatically conductive, and the first surface 30 or / and the second surface 20 generates said magnetic fields, respectively electrostatic, of variable intensity along its periphery, acting to attract or repel the second surface 20 or / and the first surface 30, and generate a resistant force during a relative rotational maneuver of the first component 300 with respect to the second component 200, this resulting force being periodic with a resulting step depending on the value of the first step and d e the value of the second step.
[0027] Dans la variante magnétique de l’invention, la force induite sur un aimant plongé dans un champ magnétique B est donnée par la loi suivante: [0027] In the magnetic variant of the invention, the force induced on a magnet immersed in a magnetic field B is given by the following law:
où M est la magnétisation du matériau et B est le champ magnétique extérieur (toutes les quantités en (1) sont des vecteurs). where M is the magnetization of the material and B is the external magnetic field (all quantities in (1) are vectors).
[0028] Le principe est de positionner des aimants, ou des pistes magnétiques sur une partie fixe (stator) et sur une partie mobile (rotor) afin d’exploiter leurs interactions et créer des crans. [0028] The principle is to position magnets, or magnetic tracks on a fixed part (stator) and on a mobile part (rotor) in order to exploit their interactions and create notches.
[0029] La théorie régissant les interactions magnétiques est décrite par les équations de Maxwell, et les inconnues qui subsistent proviennent des matériaux magnétiques utilisés et de la difficulté à résoudre ces équations analytiquement et numériquement sans approximations. Néanmoins, d’un point de vue macroscopique ces imprécisions sont suffisamment faibles pour rendre les systèmes magnétiques fiables, et en tout cas d’une fiabilité très supérieure à celle des systèmes à ressorts de l’art antérieur. The theory governing the magnetic interactions is described by Maxwell's equations, and the unknowns which remain come from the magnetic materials used and from the difficulty in solving these equations analytically and numerically without approximations. Nevertheless, from a macroscopic point of view these inaccuracies are low enough to make magnetic systems reliable, and in any case of a much higher reliability than that of the spring systems of the prior art.
[0030] Differentes configurations sont imaginables. [0030] Different configurations are conceivable.
[0031] Plusieurs réalisations différentes, non limitatives, ont été sélectionnées; les principales géométries sont présentées en fig. 1 à 6 : en fig. 1 et 2 les aimants sont placés horizontalement sur deux plans parallèles, en fig. 3 et 4 les aimants sont placés de façon oblique sur deux cônes coaxiaux, en fig. 5 et 6 les aimants sont placés verticalement sur deux cylindres coaxiaux.Several different, non-limiting embodiments have been selected; the main geometries are presented in fig. 1 to 6: in fig. 1 and 2 the magnets are placed horizontally on two parallel planes, in fig. 3 and 4 the magnets are placed obliquely on two coaxial cones, in fig. 5 and 6 the magnets are placed vertically on two coaxial cylinders.
[0032] Les fig. 1 , 3 et 5 représentent à chaque fois deux séries d’aimants, face à face sur le dessin, qui sont à fixer l’une sur la partie mobile 2 de la lunette (rotor) et l’autre sur une partie fixe 3 de la boîte de montre (stator) telle qu’une carrure. [0032] Figs. 1, 3 and 5 each show two series of magnets, face to face in the drawing, which are to be fixed, one on the mobile part 2 of the bezel (rotor) and the other on a fixed part 3 of the watch case (stator) such as a caseband.
[0033] Pour chaque configuration, il est possible d’orienter le champ des aimants de plusieurs façons. Dans la configuration horizontale de la fig. 1 , on peut ainsi avoir: tous les aimants en concordance, avec leurs champs alignés dans le même sens, soit en attraction tel que visible sur la fig. 9 , soit en répulsion, ou avec les aimants en alternance, en alternant le sens des magnétisations (représentées par des flèches) pour chaque paire d’aimants, tel que visible sur la fig. 10 .[0033] For each configuration, it is possible to orient the field of the magnets in several ways. In the horizontal configuration of FIG. 1, we can thus have: all the magnets in concordance, with their fields aligned in the same direction, or in attraction as visible in fig. 9, either in repulsion, or with the magnets alternately, by alternating the direction of the magnetizations (represented by arrows) for each pair of magnets, as shown in fig. 10.
[0034] Une première application particulière de l’invention concerne une boîte de montre 1 à lunette tournante crantée: plus particulièrement, et tel qu’illustré par les fig. 1 à 13 qui représentent des variantes non limitatives de l’invention, l’invention concerne une boîte de montre 1 à lunette tournante 2, comportant une carrure 3 sur laquelle est montée pivotante la lunette 2 autour d’un axe de révolution D. Cette carrure 3 comporte une première surface 30 de révolution autour de l’axe D, qui fait face à une deuxième surface 20 de révolution autour de l’axe D que comporte la lunette 2. A first particular application of the invention relates to a watch case 1 with a notched rotating bezel: more particularly, and as illustrated by FIGS. 1 to 13 which represent non-limiting variants of the invention, the invention relates to a watch case 1 with a rotating bezel 2, comprising a middle part 3 on which the bezel 2 is mounted to pivot about an axis of revolution D. This middle part 3 comprises a first surface 30 of revolution around the axis D, which faces a second surface 20 of revolution around the axis D which the bezel 2 comprises.
[0035] Selon l’invention, la première surface 30 comporte, régulièrement disposées sur sa périphérie selon un premier pas, des premières zones magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement, et la deuxième surface 20, comporte, régulièrement disposées sur sa périphérie selon un deuxième pas, des deuxièmes zones magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement. La première surface 30 ou/et la deuxième surface 20 génère des champs magnétiques, respectivement électrostatiques, d’intensité variable le long sa périphérie, agissant pour attirer ou repousser la deuxième surface 20 ou/et la première surface 30, et générer un effort résistant lors d’une manœuvre de rotation relative de la lunette 2 par rapport à la carrure 3. Cet effort résultant est périodique, avec un pas résultant dont la valeur dépend déjà valeur du premier pas et de la valeur du deuxième pas. According to the invention, the first surface 30 comprises, regularly arranged on its periphery in a first step, first magnetic or ferromagnetic zones, or respectively electrified or electrostatically conductive, and the second surface 20 comprises, regularly arranged on its periphery in a second pitch, second magnetic or ferromagnetic zones, or respectively electrified or electrostatically conductive. The first surface 30 or / and the second surface 20 generates magnetic fields, respectively electrostatic, of variable intensity along its periphery, acting to attract or repel the second surface 20 or / and the first surface 30, and generate a resistive force. during a relative rotation maneuver of the bezel 2 with respect to the middle part 3. This resulting force is periodic, with a resulting step whose value already depends on the value of the first step and on the value of the second step.
[0036] De façon plus particulière, la première surface 30 est incluse dans un volume annulaire V autour de l’axe de révolution D de part et d’autre d’un rayon moyen RMOY entre un rayon minimal RMIN et un rayon maximal RMAX, et fait face à la deuxième surface 20 laquelle est également incluse dans le même volume annulaire V, les tangentes à la première surface 30 et à la deuxième surface 20 ayant sensiblement la même inclinaison par rapport à l’axe de révolution D au niveau du rayon moyen RMOY dans un plan passant par l’axe de révolution D. More particularly, the first surface 30 is included in an annular volume V around the axis of revolution D on either side of an average radius RMOY between a minimum radius RMIN and a maximum radius RMAX, and faces the second surface 20 which is also included in the same annular volume V, the tangents to the first surface 30 and to the second surface 20 having substantially the same inclination with respect to the axis of revolution D at the level of the radius mean RMOY in a plane passing through the axis of revolution D.
[0037] Dans un mode préféré, mais non limitatif, de réalisation illustré par les fig. 1 à 10 , et 12 , la première surface 30 comporte, régulièrement disposées sur sa périphérie selon des positions discrètes selon le premier pas, des premières masses polaires 5 magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement, qui sont agencées pour coopérer en attraction ou/et en répulsion avec des deuxièmes masses polaires 4 magnétiques ou ferromagnétiques, ou respectivement électrisées ou conductrices électrostatiquement que comporte la deuxième surface 20, régulièrement disposées sur sa périphérie selon des positions discrètes selon le deuxième pas. [0037] In a preferred, but non-limiting, embodiment illustrated by FIGS. 1 to 10, and 12, the first surface 30 comprises, regularly arranged on its periphery in discrete positions according to the first pitch, first magnetic or ferromagnetic pole masses 5, or respectively electrified or electrostatically conductive, which are arranged to cooperate in attraction or / and in repulsion with second magnetic or ferromagnetic pole masses 4, or respectively electrified or electrostatically conductive, which the second surface 20 comprises, regularly arranged on its periphery in discrete positions according to the second pitch.
[0038] Plus particulièrement, dans une première variante, tel que visible sur les fig. 1 et 2 , les premières masses polaires 5 définissent la première surface 30 qui est plane selon un premier plan P1, et les deuxièmes masses polaires 4 définissent la deuxième surface 20 qui est plane selon un deuxième plan P2 qui est parallèle au premier plan P1. More particularly, in a first variant, such as visible in FIGS. 1 and 2, the first pole masses 5 define the first surface 30 which is flat along a first plane P1, and the second pole masses 4 define the second surface 20 which is flat along a second plane P2 which is parallel to the first plane P1.
[0039] Dans une deuxième variante, tel que visible sur les fig. 3 et 4 , les premières masses polaires 5 sont toutes tangentes à un premier cône K1 autour de l’axe D constituant la première surface 30, et les deuxièmes masses polaires 4 sont toutes tangentes à un deuxième cône K2 autour de l’axe D constituant la deuxième surface 20, et le deuxième cône K2 est sensiblement parallèle au premier cône K1. Plus particulièrement, le deuxième cône K2 est parallèle au premier cône K1. [0039] In a second variant, as seen in FIGS. 3 and 4, the first pole masses 5 are all tangent to a first cone K1 around the axis D constituting the first surface 30, and the second pole masses 4 are all tangent to a second cone K2 around the axis D constituting the second surface 20, and the second cone K2 is substantially parallel to the first cone K1. More particularly, the second cone K2 is parallel to the first cone K1.
[0040] Dans une troisième variante, tel que visible sur les fig. 5 et 6 , les premières masses polaires 5 sont toutes tangentes à un premier cylindre C1 autour de l’axe D constituant la première surface 30, et les deuxièmes masses polaires 4 sont toutes tangentes à un deuxième cylindre C2 autour de l’axe D constituant la deuxième surface 20. [0040] In a third variant, as seen in FIGS. 5 and 6, the first pole masses 5 are all tangent to a first cylinder C1 around the axis D constituting the first surface 30, and the second pole masses 4 are all tangent to a second cylinder C2 around the axis D constituting the second surface 20.
[0041] Une quatrième variante représentée aux fig. 7 et 8 dérive de cette troisième variante: les premières masses polaires 5 et les deuxièmes masses polaires 4 sont réparties selon deux cylindres concentriques C1 et C2, et les premières masses polaires 5 ou/et les deuxièmes masses polaires 4 comportent des surfaces planes 41, 51, faisant face aux deuxièmes masses polaires 4 ou/et premières masses polaires 5, et dont les normales font un angle a non nul avec les radiales R issues de l’axe D. Cette quatrième variante convient bien à un mode de fonctionnement de type unidirectionnel de la lunette, en générant des couples résistants de moment différent selon le sens de rotation relatif de la lunette 2 et de la carrure 3. A fourth variant shown in FIGS. 7 and 8 derive from this third variant: the first pole masses 5 and the second pole masses 4 are distributed in two concentric cylinders C1 and C2, and the first pole masses 5 or / and the second pole masses 4 have flat surfaces 41, 51, facing the second pole masses 4 or / and first pole masses 5, and whose normals form a non-zero angle a with the radials R coming from the axis D. This fourth variant is well suited to an operating mode of the type unidirectional of the bezel, by generating resistive torques of different moment according to the relative direction of rotation of the bezel 2 and the caseband 3.
[0042] Dans une mise en œuvre particulière, tel que visible sur la fig. 9 , toutes les premières masses polaires 5 ont une magnétisation ou une électrisation de même sens les unes par rapport aux autres, ou/et toutes les deuxièmes masses polaires 4 ont une magnétisation ou une électrisation de même sens les unes par rapport aux autres. [0042] In a particular implementation, as seen in FIG. 9, all the first pole masses 5 have a magnetization or an electrification of the same direction with respect to each other, or / and all the second pole masses 4 have a magnetization or an electrification of the same direction with respect to each other.
[0043] L’avantage de la configuration horizontale de la fig. 1 et des aimants alignés de la fig. 9 est qu’on génère sur la lunette 2 une force dans le sens glace-fond strictement positive. Cette configuration permet donc, en plaquant la lunette 2 sur la carrure 3, de régler un problème de jeu, soit en maintenant le rotor contre le stator dans le cas des aimants en attirance, soit, dans le cas des aimants en répulsion, en créant un coussin magnétique ayant pour effet de réduire les irrégularités du couple en diminuant les contacts avec certains composants. Dans ces deux cas, le système magnétique peut compléter un système de crantage traditionnel mécanique lequel fournit une partie du couple faisant défaut. Dans un mode de réalisation particulier, le couple d’origine mécanique équivaut au 50% du couple de crantage total, et le couple d’origine magnétique fournit le restant 50% du couple total. [0043] The advantage of the horizontal configuration of FIG. 1 and the aligned magnets of FIG. 9 is that a force is generated on telescope 2 in the ice-ground direction that is strictly positive. This configuration therefore makes it possible, by placing the bezel 2 on the caseband 3, to resolve a backlash problem, either by keeping the rotor against the stator in the case of magnets in attraction, or, in the case of magnets in repulsion, by creating a magnetic pad having the effect of reducing torque irregularities by reducing contacts with certain components. In both cases, the magnetic system can complete a traditional mechanical notching system which supplies part of the missing torque. In a particular embodiment, the mechanical torque is equivalent to 50% of the total detent torque, and the magnetic torque provides the remaining 50% of the total torque.
[0044] Selon une variante, le glissement de la lunette plaquée est assuré par un roulement à billes, ou similaire. [0044] According to one variant, the sliding of the plated bezel is provided by a ball bearing, or the like.
[0045] Dans une mise en œuvre particulière, tel que visible sur la fig. 10 , toutes les premières masses polaires 5 sont en nombre pair et ont une magnétisation ou une électrisation de sens alterné, ou/et toutes les deuxièmes masses polaires 4 sont en nombre pair et ont une magnétisation ou une électrisation de sens alterné. In a particular implementation, as shown in FIG. 10, all of the first pole masses 5 are even in number and have alternating direction magnetization or electrification, or / and all of the second pole masses 4 are even in number and have alternating direction magnetization or electrification.
[0046] La configuration horizontale de la fig. 1 avec des aimants alternés selon la fig. 10 permet cette fois de maximiser le couple maximal, ainsi que la variation de couple, en ayant cette fois pour conséquence que la force dans le sens glace-fond change de signe à chaque demi-pas. Néanmoins, cette force maintient aussi le rotor sur l’un des deux côtés du stator; le jeu est donc rattrapé. [0046] The horizontal configuration of FIG. 1 with alternating magnets according to fig. 10 this time makes it possible to maximize the maximum torque, as well as the variation in torque, this time having the consequence that the force in the ice-bottom direction changes sign at each half-step. However, this force also keeps the rotor on one side of the stator; the game is therefore caught up.
[0047] Dans la configuration verticale de la fig. 5 , la force sur l’axe glace-fond est nulle en fonctionnement nominal, il n’y pas de décalage dans la direction glace-fond entre les deux cercles d’aimants. A nouveau, le couple maximal est plus important lorsque les aimants sont en alternance selon la fig. 10 , que lorsqu’ils sont en concordance selon la fig. 9 . Pendant un fonctionnement avec le rotor légèrement décalé par rapport au stator (que ce soit de façon accidentelle, ou de façon délibérée du fait de la construction), une force est induite dans la direction glace-fond. Cette force tend toujours à ramener le rotor en fonctionnement nominal si les aimants sont tous alignés, alors qu’elle change de sens s’ils alternent (tendant tantôt à ramener le rotor en fonctionnement nominal, tantôt à le plaquer contre une face du stator). [0047] In the vertical configuration of FIG. 5, the force on the ice-bottom axis is zero in nominal operation, there is no offset in the ice-bottom direction between the two circles of magnets. Again, the maximum torque is greater when the magnets are alternating according to fig. 10, that when they are in agreement according to FIG. 9. During operation with the rotor slightly offset from the stator (whether accidentally, or deliberately due to construction), a force is induced in the ice-bottom direction. This force always tends to bring the rotor back to nominal operation if the magnets are all aligned, while it changes direction if they alternate (sometimes tending to bring the rotor back to nominal operation, sometimes to press it against a face of the stator) .
[0048] Le nombre d’aimants permet de faire varier le nombre de pas de la lunette. [0048] The number of magnets makes it possible to vary the number of steps of the bezel.
[0049] Il est également possible de créer une sensation particulière pour l’utilisateur par un rapport particulier entre le nombre d’aimants sur le stator et sur le rotor, qui peut notamment être différent de l’unité. Pour créer une sensation au toucher typique d’une lunette magnétique, un des deux composants comporte un nombre d’aimants plus restreint que l’autre, avec pour conséquence un couple magnétique plus restreint (perte qui peut être compensée par un système mécanique). [0049] It is also possible to create a particular sensation for the user by a particular ratio between the number of magnets on the stator and on the rotor, which may in particular be different from the unit. To create a touch sensation typical of a magnetic bezel, one of the two components has a smaller number of magnets than the other, resulting in a smaller magnetic torque (loss that can be compensated for by a mechanical system).
[0050] Si l’espace disponible est suffisant, une solution supplémentaire consiste à combiner plusieurs rangées de systèmes tels que décrits plus haut, afin de multiplier le couple induit. Ceci permet par exemple de conserver les attraits du système avec des aimants en attirance (glissement sur un seul côté avec une configuration horizontale selon la fig. 1 , et rappel en fonctionnement nominal avec lune configuration verticale selon la fig. 5 ), tout en bénéficiant d’un couple d’un moment équivalent à celui obtenu avec une rangée d’aimants en alternance. If the available space is sufficient, an additional solution consists of combining several rows of systems as described above, in order to multiply the induced torque. This makes it possible, for example, to maintain the attractions of the system with attracting magnets (sliding on one side only with a horizontal configuration according to fig. 1, and return to nominal operation with a vertical configuration according to fig. 5), while benefiting a torque of a moment equivalent to that obtained with a row of alternating magnets.
[0051] Sur la configuration verticale de la fig. 5 , la surface de chaque aimant est perpendiculaire au rayon de la roue. On the vertical configuration of FIG. 5, the surface of each magnet is perpendicular to the radius of the wheel.
[0052] En changeant cette orientation, tel que visible sur les fig. 7 et 8 , on crée une lunette qui est bidirectionnelle, mais dont le moment du couple lors de la rotation dépend du sens de rotation. Avec un couple de résistance plus important dans un sens que dans l’autre, on peut ainsi réaliser une lunette à crantage magnétique similaire à une lunette unidirectionnelle. Cette lunette a l’avantage de ne pas être endommagée lorsqu’un utilisateur force sa fonction dans le mauvais sens de rotation. By changing this orientation, as visible in FIGS. 7 and 8, we create a bezel which is bidirectional, but whose torque moment when rotating depends on the direction of rotation. With a greater resistance torque in one direction than in the other, it is thus possible to achieve a magnetic notched bezel similar to a unidirectional bezel. This bezel has the advantage of not being damaged when a user forces its function in the wrong direction of rotation.
[0053] On peut, encore, concevoir des solutions hybrides, en utilisant des aimants à la fois en alternance et alignés (en attrait et en opposition). One can, again, design hybrid solutions, using magnets both alternating and aligned (in attraction and in opposition).
[0054] Afin de protéger l’extérieur de la montre (porteur et appareils sensibles) contre les champs magnétiques d’un tel système, et afin d’accroître l’efficacité de la lunette à crantage magnétique, il est possible, et avantageux, d’introduire un blindage ferromagnétique ou d’utiliser la carrure comme tel. In order to protect the outside of the watch (wearer and sensitive devices) against the magnetic fields of such a system, and in order to increase the efficiency of the magnetic notched bezel, it is possible, and advantageous, introduce ferromagnetic shielding or use the caseband as such.
[0055] Dans une mise en œuvre particulière, le nombre des premières masses polaires 5 est différent de celui des deuxièmes masses polaires 4. In a particular implementation, the number of the first pole masses 5 is different from that of the second pole masses 4.
[0056] De préférence, l’aimantation ou respectivement l’électrisation des première surface 30 et deuxième surface 20 tend à rapprocher la lunette 2 d’un fond: ou bien un fond 6 que comporte la carrure 3 du côté opposé à la lunette 2 tel que visible sur la fig. 11 , ou bien un fond rapporté 60 que porte la carrure 3 du côté opposé à la lunette 2 tel que visible sur la fig. 12 . Preferably, the magnetization or respectively the electrification of the first surface 30 and second surface 20 tends to bring the bezel 2 closer to a base: or else a base 6 which comprises the middle part 3 on the side opposite to the bezel 2 as shown in fig. 11, or else an added back 60 carried by the caseband 3 on the side opposite to the bezel 2, as can be seen in FIG. 12.
[0057] Dans une réalisation particulière de l’invention, le deuxième composant 200 est mobile en rotation autour du premier composant 300 autour d’un axe de révolution D, et comporte des deuxièmes moyens de guidage 210 qui sont agencés pour coopérer avec des premiers moyens de guidage complémentaire 310 que comporte le premier composant 3, au voisinage des première surface 30 et deuxième surface 20 disposées sur deux surfaces de révolution coaxiales à l’axe D. In a particular embodiment of the invention, the second component 200 is movable in rotation around the first component 300 about an axis of revolution D, and comprises second guide means 210 which are arranged to cooperate with first complementary guide means 310 that the first component 3 comprises, in the vicinity of the first surface 30 and second surface 20 arranged on two surfaces of revolution coaxial with the axis D.
[0058] Les fig. 15 et 16 illustrent une deuxième application particulière d l’invention, avec un tel mécanisme 100, qui constitue un barillet à tambour dépourvu de bride glissante. En effet, la bride glissante usuelle n’est pas nécessaire, car le premier composant 300 et le deuxième composant 200 constituent les deux parties coaxiales, respectivement intérieure et extérieure, d’un rochet. Le premier composant 300 est porteur d’une pluralité de premières masses polaires 5 réparties sur une première surface cylindrique C1 d’axe D, et le deuxième composant 200 est porteur d’une pluralité de deuxièmes masses polaires 4 réparties sur une deuxième surface cylindrique C2 d’axe D. l’invention constitue ainsi des crans magnétiques, qui génèrent un couple de retenue progressif, jusqu’à un niveau garantissant l’armage complet du barillet. [0058] Figs. 15 and 16 illustrate a second particular application of the invention, with such a mechanism 100, which constitutes a drum cylinder without a sliding flange. Indeed, the usual sliding flange is not necessary, because the first component 300 and the second component 200 constitute the two coaxial parts, respectively inner and outer, of a ratchet. The first component 300 carries a plurality of first pole masses 5 distributed over a first cylindrical surface C1 of axis D, and the second component 200 carries a plurality of second pole masses 4 distributed over a second cylindrical surface C2 of axis D. the invention thus constitutes magnetic notches, which generate a progressive retaining torque, up to a level guaranteeing the complete winding of the barrel.
[0059] La première surface 30 du premier composant 300 et la deuxième surface 20 du deuxième composant 200 sont légèrement décalées dans le sens axial d’une demi-épaisseur environ, formant un décalage en Z. Et les deuxièmes moyens de guidage 210 et des premiers moyens de guidage complémentaire 310 sont épaulés. Ainsi l’assemblage axial du premier composant 300 et du deuxième composant 200 est garanti, avec des forces de rappel suffisantes pour garantir le maintien de l’assemblage sous une accélération de 5000 g. Cette construction permet ainsi de s’affranchir de la bride glissante usuelle, fait gagner de la place pour le ressort dans le tambour de barillet, et donc augment l’énergie qui peut y être stockée à volume extérieur égal. L’invention permet, encore, la diminution des usures, et la fiabilisation du couple résistant, d’origine magnétique, remplaçant le couple de friction usuel. The first surface 30 of the first component 300 and the second surface 20 of the second component 200 are slightly offset in the axial direction by approximately half a thickness, forming an offset in Z. And the second guide means 210 and first complementary guide means 310 are shouldered. Thus the axial assembly of the first component 300 and the second component 200 is guaranteed, with sufficient return forces to ensure that the assembly is maintained under an acceleration of 5000 g. This construction thus eliminates the need for the usual sliding flange, saves space for the spring in the barrel drum, and therefore increases the energy that can be stored there for an equal external volume. The invention allows, again, the reduction of wear, and the reliability of the resistant torque, of magnetic origin, replacing the usual friction torque.
[0060] Naturellement, les différentes variantes de réalisation exposées pour la lunette à crantage magnétique sont transposables à cette deuxième application, elles ne sont pas redétaillées, afin d’alléger l’exposé. La fig. 15 montre notamment le choix de la mise en œuvre avec des masses polaires discrètes, chacune orientée radialement sud-nord, aussi bien pour les premières masses polaires 5 du premier composant 300 que pour les deuxièmes masses polaires 4 du deuxième composant 200. [0060] Of course, the different embodiments shown for the magnetic notched bezel can be transposed to this second application, they are not redetailed, in order to lighten the presentation. Fig. 15 shows in particular the choice of the implementation with discrete pole masses, each oriented radially south-north, both for the first pole masses 5 of the first component 300 and for the second pole masses 4 of the second component 200.
[0061] L’invention concerne encore un mouvement 500 comportant un tel mécanisme 100 à rochet en plusieurs parties. The invention also relates to a movement 500 comprising such a ratchet mechanism 100 in several parts.
[0062] L’invention concerne encore une montre 1000 comportant un tel mécanisme 100, ou une telle boîte de montre 1, ou un tel mouvement 500. The invention also relates to a watch 1000 comprising such a mechanism 100, or such a watch case 1, or such a movement 500.
[0063] L’invention apporte plusieurs avantages: construction d’un système de crantage dont le couple provient de forces magnétiques, sans contact mécanique; possibilité de réalisation d’une variante à système magnéto-mécanique rattrapant le jeu éventuel tout en lissant la courbe de couple d’une lunette; facilité de modulation du nombre de pas d’une lunette par modification du nombre d’aimants; toucher différent du toucher d’une lunette traditionnelle; localisation plus précise du cran; libération des contraintes tribologiques; réalisation d’une lunette unidirectionnelle protégée en cas de manœuvre dans le mauvais sens; dans l’application au remplacement de la friction à bride glissante dans un barillet, le gain de volume utile pour le ressort de barillet, la moindre usure, et la maîtrise du couple.[0063] The invention provides several advantages: construction of a notching system whose torque comes from magnetic forces, without mechanical contact; possibility of producing a variant with a magneto-mechanical system that takes up any play while smoothing the torque curve of a bezel; ease of modulation of the number of steps of a telescope by changing the number of magnets; touch different from the touch of a traditional glasses; more precise location of the notch; liberation from tribological constraints; realization of a unidirectional bezel protected in case of maneuver in the wrong direction; in the application to the replacement of sliding flange friction in a barrel, the gain in useful volume for the barrel spring, the less wear, and the control of the torque.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH01409/14A CH710128B1 (en) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | Clock mechanism comprising a non-contact crimp between two components. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH01409/14A CH710128B1 (en) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | Clock mechanism comprising a non-contact crimp between two components. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH710128A2 true CH710128A2 (en) | 2016-03-31 |
| CH710128B1 CH710128B1 (en) | 2018-08-31 |
Family
ID=55586489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH01409/14A CH710128B1 (en) | 2014-09-18 | 2014-09-18 | Clock mechanism comprising a non-contact crimp between two components. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH710128B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112585663A (en) * | 2018-09-05 | 2021-03-30 | 天津天堰科技股份有限公司 | Eyepiece, eye simulator device, human body simulator and training method |
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2014
- 2014-09-18 CH CH01409/14A patent/CH710128B1/en unknown
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112585663A (en) * | 2018-09-05 | 2021-03-30 | 天津天堰科技股份有限公司 | Eyepiece, eye simulator device, human body simulator and training method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH710128B1 (en) | 2018-08-31 |
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