EP0028429A1 - Watch with an electro-acoustic warning device - Google Patents

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Publication number
EP0028429A1
EP0028429A1 EP80200980A EP80200980A EP0028429A1 EP 0028429 A1 EP0028429 A1 EP 0028429A1 EP 80200980 A EP80200980 A EP 80200980A EP 80200980 A EP80200980 A EP 80200980A EP 0028429 A1 EP0028429 A1 EP 0028429A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
watch
electromagnet
movement
plate
fixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP80200980A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Norberto Perucchi
Pierre-Alain Vuille
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ebauchesfabrik ETA AG
Original Assignee
Ebauchesfabrik ETA AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ebauchesfabrik ETA AG filed Critical Ebauchesfabrik ETA AG
Publication of EP0028429A1 publication Critical patent/EP0028429A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C21/00—Producing acoustic time signals by electrical means
    • G04C21/02—Constructional details

Definitions

  • One of the problems posed by the production of these timepieces is that of the acoustic generator. This organ must function by consuming as little electrical power as possible, while being able to emit an easily audible sound. In addition, it is advantageous that the sound produced is of good quality, so as to be as pleasant as possible to hear.
  • the means of excitation of these transducers can be of the electromagnetic, piezoelectric, electro-static or electro-dynamic type.
  • the movable member of the excitation means is integral with a vibrating membrane, the natural frequency of which is chosen as low as possible, so that the loudspeaker constantly works at a frequency greater than its natural frequency.
  • a rigid plate forming part of the case of a watch, for example glass as an acoustic generator.
  • the glass is carried by a thin crown of an elastic material fixed to the glass by its internal edge and to another part of the housing by its external edge.
  • Different means of excitation are provided.
  • a ferromagnetic armature is excited by an electromagnet.
  • the vibration of the generator is caused by p ercus- sions.
  • the object of the present invention is to improve the arrangement of a warning device of the latter type so as to improve the production yield sound quality.
  • an object of the invention is to allow the production of a musical sound whose height is predetermined.
  • the subject of the invention is a watch with an electro-acoustic warning device comprising an acoustic generator formed by a rigid plate and by an annular vibrating membrane connecting said plate to a part of the box, excitation means formed by a magnetic armature and by an electromagnet integral, one of said plate and the other of the frame of the movement or of the case, and a control circuit of the electromagnet, characterized in that the armature is an axially symmetrical piece fixed to said plate coaxially with the latter and capable of moving it in the direction of their common axis, in that the control circuit is arranged to transmit excitation pulses to the electromagnet, the frequency is included in a finished band and in that the natural frequency of the acoustic generator is situated outside said band.
  • the alarm watch shown schematically in FIG. 1 comprises the main elements of a conventional watch. These will not need to be described in detail.
  • the watch case consisting of a middle-bezel 1 carrying a glass 2 and a base 3 fixed to the middle-bezel with interposition of a seal 4.
  • the housing carries various control members (not shown). Inside the case is fixed a movement 5 which can be either electronic or mechanical, which is surmounted by a dial 6 and whose display members are constituted by a set of two central hands 7 It is obvious that, in another embodiment, the movement 5 could have more than two hands or be of the type with digital display. In the latter case, the display members would be constituted by a panel showing the figures of the time indication by one or the other of the known methods. Movement 5 is fixed inside the case by means which are not shown and which hold it in place in the desired position.
  • the shape of the watch can be circular, square, rectangular, etc.
  • the watch described is equipped with an electro-acoustic warning device. This is excited at the time of its engagement from a battery (not shown) housed in movement 5. In the case where the time counting is also carried out electrically, this battery can also ensure the supply of the energy required for circuits and display. Part of the horn is mounted on the case and the other part in the movement.
  • the acoustic generator which constitutes one of the parts of the horn will first be described.
  • the crystal 2 is connected to the middle part of the bezel 1 by an annular vibrating membrane 17.
  • This membrane or suspension ring has an internal edge and an external edge, both in the form of a cylindrical shell, and connected to each other by a curved central area. By its outer edge, it is rigidly fixed to the middle part 1, for example by welding or gluing in a groove 18 formed on the periphery of this middle-bezel. By its internal edge, it is likewise rigidly fixed to the periphery of the glass 2.
  • the dimensions and the profile of the membrane 17 as well as the material of which it is made will be chosen so that its elasticity meets the needs of the function that 'she must fill.
  • the crystal 2 which is itself preferably made of mineral glass, of sufficient thickness to be rigid, a p- susce together tible elastically vibrate and having a high natural frequency.
  • the natural frequency will be greater than 5000 Hz.
  • the membrane 17 which constitutes the suspension ring, for example berrylium copper having a hardness of the order of 380 HV.
  • the thickness of the membrane will be a few hundredths of a mm. The elasticity of this membrane determines the qualities of the acoustic generator. It must be adapted to the power dissipated in the excitation means which will be described later, as well as to the external and internal pressure variations.
  • the acoustic generator described is covered and masked by a false bezel 19 mounted on a notch on a peripheral rib 20 of the middle part 1.
  • the shape and the arrangement of the membrane 17 and of the false bezel 19 could be different from what is shown in FIG. l.
  • FIGS. 2 and 3 The means of excitation of the horn are shown in more detail in FIGS. 2 and 3.
  • the hour and minute hands (not shown in fig. 2) are mounted one on one hour wheel 9 and the other on a center wheel 10. These two wheels pivot coaxially one on the other, the barrel of the wheel 10 being engaged on a tube 11 fixed to the plate 8.
  • the drive train comprises a timer wheel 12 which pivots on a tenon 13 driven into the plate 8 ′ and a transmission mobile 14 whose pinion attacks the center wheel 10 and which pivots between the plate 8 and a gear train 15. It results from this arrangement that the central axis movement is free.
  • a straight bar of cylindrical profile 16, which may be made of a ferromagnetic material or a nonmagnetic material, is fixed to the center of the crystal 2 and extends through the tube 11 to the rear of the movement where it ends in an opening in deck 15.
  • the plate 8 On its rear face, the plate 8 has a flat bottom recess in which is housed a magnetic core 21 in the form of a bowl provided with three lateral tabs 22 (fig. 3). These tabs allow the fixing of the core 21 to the reverse of the plate by means of screws 23.
  • the central opening of the core 21 is of a diameter slightly larger than that of the bar 16. It corresponds with the central opening of an insert 24 in the form of a ring made of ferro-magnetic material which is fixed in the bottom of the bowl 21 and with the central opening of an annular magnet 25 fixed to the reverse of the part 24.
  • These two parts 24 and 25 together form a tubular projection in the center of the part 21 and constitute the inner part of the magnetic core.
  • a coil 26 serving to excite the electromagnet is housed inside the bowl 21. It is fixed to this part for example by means of an adhesive.
  • the bar 16 passes axially through the electromagnet described and extends projecting from its reverse. It carries an armature disc 27 made of a magnetic material fixed on the outer part of the bar 16, and the diameter of which corresponds to outside diameter of the bowl 21.
  • connection between the disc 27 and the bar 16 is carried out by a friction fit of these two parts one on the other.
  • these two parts are secured by means of a lock 28 which is fixed to the disc 27 by a pin 29 and which can be moved in rotation around the axis of this pin.
  • the latch 28 At its end facing the bar 16 (fig. 3), the latch 28 has a sharp edge 29a which, when the latch rotates, enters the material of the bar 16 and fixes the disc 27 at the desired height. This height will be adjusted during the fitting of the movement 5 so that the air gap remaining between the frame 27 and the core 21 allows the vibrations of the glass 2 under the effect of the excitation coming from the current pulses sent in the coil 26.
  • the watch circuit finally comprises a control circuit which, when activated, produces current pulses directed into the coil 26.
  • the frequency of these current pulses will be determined by the characteristics of the circuit. It will be chosen so as to be much lower than the natural frequency of the acoustic generator.
  • the control circuit is not a critical element of the present invention and the many possible arrangements will readily appear to those skilled in the art.
  • the conventional circuits of the watch comprise an oscillator and a frequency divider of the well known type. It suffices, for example, to provide one or more outputs at one or more stages of the divider to have signals capable of driving a switch controlling the passage of current from the battery into the coil 26, by providing several intermediate outputs at the divider, which is also known, control the switch with several different frequencies, either simultaneously, which modulates the sound produced, or successively, which allows the alarm signals to be varied.
  • the warning device described here can also be incorporated into a mechanical watch.
  • the control circuit must include an oscillator and a frequency divider specific to the circuit, as well as a battery capable of exciting it.
  • the bridge 15 may have, in the region of the center of the movement, an opening or a notch whose diameter is at least as large as that of the disc 27.
  • the frame 27 vibrates by performing sinusoidal movements and drives the glass so that it behaves like a real vibrating wall diffusing a sound of very good quality with remarkable power. It was possible to verify during a test with a practical embodiment, that the current consumption of the coil does not exceed 50 mAs for a ringing duration of 10 seconds.
  • the electro-acoustic warning device could, in other embodiments, be arranged differently from what has been described above.
  • the electromagnet could be placed on the movement on the side of the glass. It could be embedded in a housing formed between two parts of the display panel. In this case, the bar 16 would not need to cross the entire thickness of the movement. If necessary, it could constitute on its own the armature of the excitation means.
  • An essential condition which must be achieved in all the embodiments envisaged is that the natural frequency of the acoustic generator is outside the band of frequencies used by the excitation means.
  • the arrangement ensures the emission of sound of good quality and with very good efficiency, in a timepiece of small dimensions, for example in a wristwatch.
  • the electrical energy required to produce sound is therefore low.
  • the frequency of the sound emitted can be modified, which allows for example to hear alarm signals in several tones, to order the triggering of several alarms, at different times, or to create a melody of musical quality.
  • the alarms will be identified by the sound emitted.
  • the realization of this high sound power transducer therefore opens the door to entirely new developments in the field of acoustic signaling carried out by a timepiece.
  • the efficiency of the device reaches a very high value, it is partly due to the fact that any acoustic short circuit is avoided. This is due to the fact that the edges of the sound generator are connected to fixed parts of the case such as the middle part, so that any repercussion of the sound pressure waves on the internal face of the vibrating member is avoided.
  • the quality of the sound and the value of the output also depend on the type of movement made by the sound generator. It is important that the rigid plate carried by the annular vibrating membrane moves parallel to itself especially in the case where it is a flat plate.

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Abstract

The electro-acoustic transducer comprises a sound-emitter element which consists of the glass (2) and of its support ring (17). The latter is an elastic membrane of annular form connected by adhesive bonding or welding, on the one hand to the periphery of the glass and on the other hand to the edge of the opening of the middle part-bezel (1). The joining element (16) is a rod fixed to the rear of the glass perpendicular to the latter. It carries the armature (27) located opposite the excitation electromagnet (21, 24, 26). The coil (26) is fed with current pulses from a battery housed in the movement (5). The frequency of the pulses sent to the coil (26) will be within a specific band, the actual frequency of the sound generator being located outside this band. <IMAGE>

Description

On a déjà prévu d'équiper des pièces d'horlogerie électriques et plus précisément des montres électroniques, de moyens permettant de déclencher un signal acoustique à un moment fixé d'avance, de façon à réaliser par exemple des montres-réveil à commande électronique. Un des problèmes que pose la réalisation de ces pièces d'horlogerie est celui du générateur acoustique. Cet organe doit fonctionner en consommant une puissance électrique aussi faible que possible, tout en étant capable d'émettre un son facilement audible. De plus, il est avantageux que le son produit soit de bonne qualité, de façon à être aussi agréable que possible à entendre.Provision has already been made to equip electrical timepieces, and more precisely electronic watches, with means making it possible to trigger an acoustic signal at a time fixed in advance, so as to produce, for example, alarm watches with electronic control. One of the problems posed by the production of these timepieces is that of the acoustic generator. This organ must function by consuming as little electrical power as possible, while being able to emit an easily audible sound. In addition, it is advantageous that the sound produced is of good quality, so as to be as pleasant as possible to hear.

Dans la technique des appareils sonores, on utilise différents types de transducteurs électro-acoustiques, et les moyens d'excitation de ces transducteurs peuvent être de type électro-magnétique, piezo-électriques, électro-statiques ou électro-dynamiques. En général, l'organe mobile des moyens d'excitation est solidaire d'une membrane vibrante dont la fréquence propre est choisie aussi basse que possible, de façon que le haut- parleur travaille constamment à une fréquence supérieure à sa fréquence propre.In the technique of sound devices, different types of electro-acoustic transducers are used, and the means of excitation of these transducers can be of the electromagnetic, piezoelectric, electro-static or electro-dynamic type. In general, the movable member of the excitation means is integral with a vibrating membrane, the natural frequency of which is chosen as low as possible, so that the loudspeaker constantly works at a frequency greater than its natural frequency.

Dans les pièces d'horlogerie à dispositif d'alarme et notamment dans les montres-bracelet de ce type, on prévoit souvent, comme le décrit le brevet CH 527 457, des moyens d'excitation électro-magnétiques comportant une bobine logée dans un noyau en forme de pot. En face de ce noyau s'étend une lame vibrante munie d'une armature ferro-magnétique, Pour donner un certain préarmage à la lame vibrante, le noyau comporte en général un aimant permanent. Pour que des moyens d'excitation de ce genre fonctionnent avec un bon rendement, il faut que la fréquence d'excitation soit la même que la fréquence propre de la lame vibrante. Dans le brevet susmentionné, on a également prévu, pour augmenter la puissance sonore, de disposer en regard des moyens d'excitation une membrane conique par exemple en matière plastique qu'un bossage porté par la lame vibrante frappe au voisinage de son sommet lorsque la bobine est parcourue par des impulsions. Toutefois, aussi bien la qualité du son produit par de tels moyens de diffusion que leur rendement, c'est-à-dire la puissance sonore produite par une consommation d'énergie donnée, sont de loin inférieurs à l'optimum qui serait désirable.In timepieces with an alarm device and in particular in wristwatches of this type, provision is often made, as described in patent CH 527 457, for electromagnetic excitation means comprising a coil housed in a p- shaped core. Opposite this core extends a vibrating blade provided with a ferro-magnetic armature. To give a certain pre-arm to the vibrating blade, the core generally comprises a permanent magnet. For such excitation means to operate with good efficiency, the excitation frequency must be the same as the natural frequency of the vibrating plate. In the aforementioned patent, provision has also been made, in order to increase the sound power, to have a conical diaphragm, for example made of plastic material, facing a means of excitation that a boss carried by the vibrating blade strikes in the vicinity of its top when the coil is traversed by pulses. However, both the quality of the sound produced by such broadcasting means and their performance, that is to say the sound power produced by a given energy consumption, are far below the optimum which would be desirable.

On a aussi proposé d'utiliser une plaque rigide faisant partie du boîtier d'une montre, par exemple la glace comme générateur acoustique. Dans ce cas, la glace est portée par une couronne mince en un matériau élastique fixée à la glace par son bord interne et à une autre pièce du boîtier par son bord externe. Différents moyens d'excitation sont prévus. Selon le brevet français 2 236 223, une armature ferro-magnétique est excitée par un électro-aimant. Selon le brevet français 1 517 125, la vibration du générateur est provoquée par des percus- sions.It has also been proposed to use a rigid plate forming part of the case of a watch, for example glass as an acoustic generator. In this case, the glass is carried by a thin crown of an elastic material fixed to the glass by its internal edge and to another part of the housing by its external edge. Different means of excitation are provided. According to French patent 2 236 223, a ferromagnetic armature is excited by an electromagnet. According to French patent 1,517,125, the vibration of the generator is caused by p ercus- sions.

Le but de la présente invention est de perfectionner l'agencement d'un dispositif avertisseur de ce dernier type de façon à améliorer le rendement de la production sonore et la qualité du son produit. En particulier, un but de l'invention est de permettre la production d'un son musical dont la hauteur est prédéterminée.The object of the present invention is to improve the arrangement of a warning device of the latter type so as to improve the production yield sound quality. In particular, an object of the invention is to allow the production of a musical sound whose height is predetermined.

Dans ce but, l'invention a pour objet une montre à dispositif avertisseur électro-acoustique comprenant un générateur acoustique formé par une plaque rigide et par une membrane vibrante annulaire reliant ladite plaque à une pièce de la boite, des moyens d'excitation formés par une armature magnétique et par un électro-aimant solidaires, l'une de ladite plaque et l'autre du bâti du mouvement ou de la boîte, et un circuit de commande de l'électro-aimant, caractérisée en ce que l'armature est une pièce à symétrie axiale fixée à ladite plaque coaxialement à celle-ci et capable de la déplacer dans le sens de leur axe commun, en ce que le circuit de commande est agencé pour transmettre à l'électro-aimant des impulsions d'excitation dont la fréquence est comprise dans une bande terminée et en ce que la fréquence propre du générateur acoustique est située en dehors de ladite bande.To this end, the subject of the invention is a watch with an electro-acoustic warning device comprising an acoustic generator formed by a rigid plate and by an annular vibrating membrane connecting said plate to a part of the box, excitation means formed by a magnetic armature and by an electromagnet integral, one of said plate and the other of the frame of the movement or of the case, and a control circuit of the electromagnet, characterized in that the armature is an axially symmetrical piece fixed to said plate coaxially with the latter and capable of moving it in the direction of their common axis, in that the control circuit is arranged to transmit excitation pulses to the electromagnet, the frequency is included in a finished band and in that the natural frequency of the acoustic generator is situated outside said band.

) On va décrire ci-après diverses formes de réalisation de l'objet de l'invention en se référant au dessin annexé dont :

  • la fig. 1 est une vue en coupe axiale schématique d'une montre-réveil électronique équipée d'une forme d'exécution du transducteur selon l'invention,
  • la fig. 2 une vue en coupe partielle à plus grande échelle d'un détail de cette forme d'exécution, et
  • la fig. 3 une vue en plan de dessous des éléments visibles à la fig. 2.
) Various embodiments of the subject of the invention will be described below with reference to the accompanying drawing, including:
  • fig. 1 is a schematic axial section view of an electronic alarm watch equipped with an embodiment of the transducer according to the invention,
  • fig. 2 a partial sectional view on a larger scale of a detail of this embodiment, and
  • fig. 3 a plan view from below of the elements visible in FIG. 2.

D'une façon générale, la montre-réveil représentée schématiquement à la fig. 1 comporte les éléments principaux d'une montre usuelle. Ceux-ci n'auront pas besoin d'être décrits en détail. On voit au dessin le boîtier de la montre constitué d'une carrure-lunette 1 portant un verre 2 et d'un fond 3 fixé à la carrure-lunette avec interposition d'une garniture d'étanchéité 4. Le boîtier porte divers organes de commande (non représentés). A l'intérieur du boîtier est fixé un mouvement 5 qui peut être, soit de type électronique, soit de type mécanique, qui est surmonté d'un cadran 6 et dont les organes d'affichage sont constitués par un jeu de deux aiguilles centrales 7. Il est bien évident que, dans une autre forme d'exécution, le mouvement 5 pourrait posséder plus de deux aiguilles ou être du type à affichage numérique. Dans ce dernier cas, les organes d'affichage seraient constitués par un panneau faisant apparaître les chiffres de l'indication horaire par l'un ou l'autre des procédés connus. Le mouvement 5 est fixé à l'intérieur du boîtier par des moyens qui ne sont pas représentés et qui le retiennent en place dans la position voulue. La forme de la montre peut être circulaire, carrée, rectangulaire, etc.In general, the alarm watch shown schematically in FIG. 1 comprises the main elements of a conventional watch. These will not need to be described in detail. We see in the drawing the watch case consisting of a middle-bezel 1 carrying a glass 2 and a base 3 fixed to the middle-bezel with interposition of a seal 4. The housing carries various control members (not shown). Inside the case is fixed a movement 5 which can be either electronic or mechanical, which is surmounted by a dial 6 and whose display members are constituted by a set of two central hands 7 It is obvious that, in another embodiment, the movement 5 could have more than two hands or be of the type with digital display. In the latter case, the display members would be constituted by a panel showing the figures of the time indication by one or the other of the known methods. Movement 5 is fixed inside the case by means which are not shown and which hold it in place in the desired position. The shape of the watch can be circular, square, rectangular, etc.

La montre décrite est équipée d'un dispositif avertisseur électro-acoustique. Celui-ci est excité au moment de son enclenchement à partir d'une pile (non représentée) logée dans le mouvement 5. Dans le cas où le comptage du temps est aussi réalisé électriquement, cette pile pourra assurer en outre la fourniture de l'énergie nécessaire aux circuits et à l'affichage. Une partie de l'avertisseur est montée sur le boîtier et l'autre dans le mouvement.The watch described is equipped with an electro-acoustic warning device. This is excited at the time of its engagement from a battery (not shown) housed in movement 5. In the case where the time counting is also carried out electrically, this battery can also ensure the supply of the energy required for circuits and display. Part of the horn is mounted on the case and the other part in the movement.

On décrira d'abord le générateur acoustique qui constitue une des parties de l'avertisseur.The acoustic generator which constitutes one of the parts of the horn will first be described.

La glace 2 est reliée à la carrure-lunette 1 par une membrane vibrante annulaire 17. Cette membrane ou anneau de suspension comporte un bord interne et un bord externe, tous deux en forme de virole cylindrique, et reliés l'un à l'autre par une zone centrale incurvée. Par son bord externe, il est fixé rigidement à la carrure 1 par exemple par soudage ou collage dans une saignée 18 ménagée à la périphérie de cette carrure-lunette. Par son bord interne, il est de même fixé rigidement à la périphérie de la glace 2. Les dimensions et le profil de la membrane 17 ainsi que la matière dont elle est constituée seront choisies de façon que son élasticité réponde aux besoins de la fonction qu'elle doit remplir. Elle doit vibrer facilement et former avec la glace 2 qui sera elle-même de préférence en verre minéral, d'épaisseur suffisante pour être rigide, un ensemble suscep- tible de vibrer élastiquement et ayant une fréquence propre élevée. Par exemple, la fréquence propre sera supérieure à 5000 Hz. Pour cela, on utilisera pour la membrane 17 qui constitue l'anneau de suspension par exemple du cuivre au berrylium ayant une dureté de l'ordre de 380 HV. L'épaisseur de la membrane sera de quelques centièmes de mm. L'élasticité de cette membrane détermine les qualités du générateur acoustique. Elle doit être adaptée à la puissance dissipée dans les moyens d'excitation qui seront décrits plus loin, ainsi qu'aux variations de pression extérieures et intérieures.The crystal 2 is connected to the middle part of the bezel 1 by an annular vibrating membrane 17. This membrane or suspension ring has an internal edge and an external edge, both in the form of a cylindrical shell, and connected to each other by a curved central area. By its outer edge, it is rigidly fixed to the middle part 1, for example by welding or gluing in a groove 18 formed on the periphery of this middle-bezel. By its internal edge, it is likewise rigidly fixed to the periphery of the glass 2. The dimensions and the profile of the membrane 17 as well as the material of which it is made will be chosen so that its elasticity meets the needs of the function that 'she must fill. It must vibrate easily and form with the crystal 2 which is itself preferably made of mineral glass, of sufficient thickness to be rigid, a p- susce together tible elastically vibrate and having a high natural frequency. For example, the natural frequency will be greater than 5000 Hz. For this, use will be made for the membrane 17 which constitutes the suspension ring, for example berrylium copper having a hardness of the order of 380 HV. The thickness of the membrane will be a few hundredths of a mm. The elasticity of this membrane determines the qualities of the acoustic generator. It must be adapted to the power dissipated in the excitation means which will be described later, as well as to the external and internal pressure variations.

Comme on le voit à la fig. 1, le générateur acoustique décrit est recouvert et masqué par une fausse lunette 19 montée à cran sur une nervure périphérique 20 de la carrure 1.As seen in fig. 1, the acoustic generator described is covered and masked by a false bezel 19 mounted on a notch on a peripheral rib 20 of the middle part 1.

Bien entendu, dans une autre forme d'exécution, la forme et la disposition de la membrane 17 et de la fausse lunette 19 pourraient être différentes de ce qui est représenté à la fig. l.Of course, in another embodiment, the shape and the arrangement of the membrane 17 and of the false bezel 19 could be different from what is shown in FIG. l.

Les moyens d'excitation de l'avertisseur acoustique sont représentés plus en détail aux fig. 2 et 3.The means of excitation of the horn are shown in more detail in FIGS. 2 and 3.

On voit à la fig. 2, la partie centrale de la glace 2 en matière minérale ainsi que la partie centrale de la platine 8 faisant partie du mouvement 5. Les aiguilles des heures et des minutes (non représentées à la fig. 2) sont montées l'une sur une roue des heures 9 et l'autre sur une roue de centre 10. Ces deux roues pivotent coaxialement l'une sur l'autre, le canon de la roue 10 étant engagé sur un tube 11 fixé à la platine 8. Le rouage d'entraînement comporte une roue de minuterie 12 qui pivote sur un tenon 13 chassé dans la platine 8'et un mobile de transmission 14 dont le pignon attaque la roue de centre 10 et qui pivote entre la platine 8 et un pont de rouage 15. Il résulte de cette disposition que l'axe central du mouvement est libre. Une barre rectiligne de profil cylindrique 16, qui peut être en une matière ferro-magnétique ou en une matière amagnêtique est fixée au centre de la glace 2 et s'étend à travers le tube 11 jusqu'à l'arrière du mouvement où elle se termine dans une ouverture pratiquée dans le pont 15.We see in fig. 2, the central part of the crystal 2 in mineral material as well as the central part of the plate 8 forming part of the movement 5. The hour and minute hands (not shown in fig. 2) are mounted one on one hour wheel 9 and the other on a center wheel 10. These two wheels pivot coaxially one on the other, the barrel of the wheel 10 being engaged on a tube 11 fixed to the plate 8. The drive train comprises a timer wheel 12 which pivots on a tenon 13 driven into the plate 8 ′ and a transmission mobile 14 whose pinion attacks the center wheel 10 and which pivots between the plate 8 and a gear train 15. It results from this arrangement that the central axis movement is free. A straight bar of cylindrical profile 16, which may be made of a ferromagnetic material or a nonmagnetic material, is fixed to the center of the crystal 2 and extends through the tube 11 to the rear of the movement where it ends in an opening in deck 15.

Sur sa face arrière, la platine 8 présente une creusure à fond plat dans laquelle est logé un noyau magnétique 21 en forme de cuvette muni de trois pattes latérales 22 (fig. 3). Ces pattes permettent la fixation du noyau 21 au revers de la platine par l'intermédiaire de vis 23. L'ouverture centrale du noyau 21 est d'un diamètre légèrement plus grand que celui de la barre 16. Elle correspond avec l'ouverture centrale d'une pièce rapportée 24 en forme de bague en matière ferro-magnétique qui est fixée dans le fond de la cuvette 21 et avec l'ouverture centrale d'un aimant annulaire 25 fixé au revers de la pièce 24. Ces deux pièces 24 et 25 forment ensemble une saillie tubulaire au centre de la pièce 21 et constituent la partie intérieure du noyau magnétique. Une bobine 26 servant à exciter l'électro-aimant est logée à l'intérieur de la cuvette 21. Elle est fixée à cette pièce par exemple au moyen d'un adhésif. La barre 16 traverse axialement l'électro-aimant décrit et s'étend en saillie à son revers. Elle porte un disque d'armature 27 en un matériau magnétique fixé sur la partie extérieure de la barre 16, et dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de la cuvette 21.On its rear face, the plate 8 has a flat bottom recess in which is housed a magnetic core 21 in the form of a bowl provided with three lateral tabs 22 (fig. 3). These tabs allow the fixing of the core 21 to the reverse of the plate by means of screws 23. The central opening of the core 21 is of a diameter slightly larger than that of the bar 16. It corresponds with the central opening of an insert 24 in the form of a ring made of ferro-magnetic material which is fixed in the bottom of the bowl 21 and with the central opening of an annular magnet 25 fixed to the reverse of the part 24. These two parts 24 and 25 together form a tubular projection in the center of the part 21 and constitute the inner part of the magnetic core. A coil 26 serving to excite the electromagnet is housed inside the bowl 21. It is fixed to this part for example by means of an adhesive. The bar 16 passes axially through the electromagnet described and extends projecting from its reverse. It carries an armature disc 27 made of a magnetic material fixed on the outer part of the bar 16, and the diameter of which corresponds to outside diameter of the bowl 21.

La liaison entre le disque 27 et la barre 16 est réalisée par un ajustage à frottement de ces deux pièces l'une sur l'autre. En outre, ces deux pièces sont solidarisées au moyen d'un verrou 28 qui est fixé au disque 27 par une goupille 29 et qui peut être déplacé en rotation autour de l'axe de cette goupille. A son extrémité tournée vers la barre 16 (fig. 3), le verrou 28 présente une arête acérée 29a qui, lors de la rotation du verrou, pénètre dans la matière de la barre 16 et fixe le disque 27 à la hauteur voulue. Cette hauteur sera ajustée lors de l'emboîtage du mouvement 5 de façon que l'entrefer subsistant entre l'armature 27 et le noyau 21 autorise les vibrations de la glace 2 sous l'effet de l'excitation provenant des impulsions de courant envoyées dans la bobine 26. C'est pour créer une position de repos de référence, que l'on a prévu l'aimant 25. Ce dernier exerce en permanence une force d'attraction sur l'armature 27 et sert en premier lieu à améliorer la force et le rendement du transducteur.The connection between the disc 27 and the bar 16 is carried out by a friction fit of these two parts one on the other. In addition, these two parts are secured by means of a lock 28 which is fixed to the disc 27 by a pin 29 and which can be moved in rotation around the axis of this pin. At its end facing the bar 16 (fig. 3), the latch 28 has a sharp edge 29a which, when the latch rotates, enters the material of the bar 16 and fixes the disc 27 at the desired height. This height will be adjusted during the fitting of the movement 5 so that the air gap remaining between the frame 27 and the core 21 allows the vibrations of the glass 2 under the effect of the excitation coming from the current pulses sent in the coil 26. It is to create a reference rest position that the magnet 25 is provided. The latter permanently exerts a force of attraction on the armature 27 and serves primarily to improve the force and performance of the transducer.

Le circuit de la montre comprend enfin un circuit de commande qui, lorsqu'il est enclenché, produit des impulsions de courant dirigées dans la bobine 26. La fréquence de ces impulsions de courant sera déterminée par les caractéristiques du circuit. Elle sera choisie de façon à être nettement inférieure à la fréquence propre du générateur acoustique.The watch circuit finally comprises a control circuit which, when activated, produces current pulses directed into the coil 26. The frequency of these current pulses will be determined by the characteristics of the circuit. It will be chosen so as to be much lower than the natural frequency of the acoustic generator.

La réalisation du circuit de commande n'est pas un élément critique de la présente invention et les nombreux agencements possibles apparaîtront sans peine à l'homme du métier. Dans le cas où le dispositif de mesure du temps est lui-même de type électronique, par exemple dans une montre à quartz, les circuits conventionnels de la montre comprennent un oscillateur et un diviseur de fréquence de type bien connus. Il suffit, par exemple, de prévoir une ou plusieurs sorties a un ou plusieurs étages du diviseur pour disposer de signaux capables de piloter un interrupteur commandant le passage du courant de la pile dans la bobine 26, En prévoyant plusieurs sorties intermédiaires au diviseur, ce qui est également connu, on peut piloter l'interrupteur avec plusieurs fréquences différentes, soit simultanément, ce qui module le son produit, soit successivement, ce qui permet de varier les signaux d'alarme.The realization of the control circuit is not a critical element of the present invention and the many possible arrangements will readily appear to those skilled in the art. In the case where the time measuring device is itself of the electronic type, for example in a quartz watch, the conventional circuits of the watch comprise an oscillator and a frequency divider of the well known type. It suffices, for example, to provide one or more outputs at one or more stages of the divider to have signals capable of driving a switch controlling the passage of current from the battery into the coil 26, by providing several intermediate outputs at the divider, which is also known, control the switch with several different frequencies, either simultaneously, which modulates the sound produced, or successively, which allows the alarm signals to be varied.

Toutefois, le dispositif avertisseur décrit ici peut aussi être incorporé à une montre mécanique. Dans ce cas, le circuit de commande devra comprendre un oscillateur et un diviseur de fréquence propres au circuit, ainsi qu'une pile capable de l'exciter.However, the warning device described here can also be incorporated into a mechanical watch. In this case, the control circuit must include an oscillator and a frequency divider specific to the circuit, as well as a battery capable of exciting it.

Bien entendu, la ou les sorties du diviseur qui assurent l'excitation de la bobine seront elles-mêmes activées par un ou des interrupteurs s'enclenchant automatiquement quand l'heure d'alarme est atteinte. Cette partie de la réalisation décrite ne fait pas partie de l'invention et n'est pas décrite ici.Of course, the output or outputs of the divider which ensure the excitation of the coil will themselves be activated by one or more switches that engage automatically when the alarm time is reached. This part of the described embodiment is not part of the invention and is not described here.

Comme on le voit à la fig. 2, pour faciliter la mise en place de l'armature 27 et la manoeuvre du verrou 28, le pont 15 peut présenter dans la région du centre du mouvement, une ouverture ou une échancrure dont le diamètre est au moins aussi grand que celui du disque 27.As seen in fig. 2, to facilitate the fitting of the frame 27 and the operation of the latch 28, the bridge 15 may have, in the region of the center of the movement, an opening or a notch whose diameter is at least as large as that of the disc 27.

Avec une disposition de ce genre, on a constaté que si la bobine 26 est alimentée par des impulsions de courant à une fréquence comprise entre 500 et 5000 Hz par exemple, l'armature 27 vibre en effectuant des mouvements sinusoidaux et entraîne la glace de façon que celle-ci se comporte comme une véritable paroi vibrante diffusant un son de très bonne qualité avec une puissance remarquable. On a pu vérifier au cours d'un essai avec une réalisation pratique, que la consommation de courant.de la bobine ne dépasse par 50 mAs pour une durée de sonnerie de 10 secondes.With an arrangement of this kind, it has been found that if the coil 26 is supplied by current pulses at a frequency between 500 and 5000 Hz by for example, the frame 27 vibrates by performing sinusoidal movements and drives the glass so that it behaves like a real vibrating wall diffusing a sound of very good quality with remarkable power. It was possible to verify during a test with a practical embodiment, that the current consumption of the coil does not exceed 50 mAs for a ringing duration of 10 seconds.

Le dispositif avertisseur électro-acoustique pourrait, dans d'autres formes d'exécution, être disposé différemment de ce qui a été décrit ci-dessus. Ainsi, par exemple dans une montre à affichage numérique, comportant un panneau d'affichage entièrement statique, par exemple à cristal liquide, l'électro-aimant pourrait être placé sur le mouvement du côté de la glace. Il pourrait être noyé dans un logement ménagé entre deux parties du panneau d'affichage. Dans ce cas, la barre 16 n'aurait pas besoin de traverser toute l'épaisseur du mouvement. Le cas échéant, elle pourrait constituer à elle seule l'armature des moyens d'excitation-Une condition essentielle qui doit être réalisée dans toutes les formes d'exécution envisagées est que la fréquence propre du générateur acoustique se trouve en dehors de la bande de fréquences utilisée par les moyens d'excitation.The electro-acoustic warning device could, in other embodiments, be arranged differently from what has been described above. Thus, for example in a watch with digital display, comprising a completely static display panel, for example with liquid crystal, the electromagnet could be placed on the movement on the side of the glass. It could be embedded in a housing formed between two parts of the display panel. In this case, the bar 16 would not need to cross the entire thickness of the movement. If necessary, it could constitute on its own the armature of the excitation means. An essential condition which must be achieved in all the embodiments envisaged is that the natural frequency of the acoustic generator is outside the band of frequencies used by the excitation means.

La disposition dont plusieurs formes d'exécution viennent d'être décrites, assure l'émission d'un son de bonne qualité et avec un très bon rendement, dans une pièce d'horlogerie de petites dimensions par exemple dans une montre-bracelet. L'énergie électrique nécessaire pour produire le son est donc faible. La fréquence du son émis peut être modifiée, ce qui permet par exemple de faire entendre des signaux d'alarme à plusieurs tons, de commander le déclenchement de plusieurs alarmes, à des temps différents, ou de créer une mélodie de qualité musicale. Les alarmes seront identifiées par le son émis. La réalisation de ce transducteur à haute puissance sonore ouvre donc la porte à des développements entièrement nouveaux dans le domaine de la signalisation acoustique effectuée par un garde-temps.The arrangement, several embodiments of which have just been described, ensures the emission of sound of good quality and with very good efficiency, in a timepiece of small dimensions, for example in a wristwatch. The electrical energy required to produce sound is therefore low. The frequency of the sound emitted can be modified, which allows for example to hear alarm signals in several tones, to order the triggering of several alarms, at different times, or to create a melody of musical quality. The alarms will be identified by the sound emitted. The realization of this high sound power transducer therefore opens the door to entirely new developments in the field of acoustic signaling carried out by a timepiece.

On notera que si le rendement du dispositif atteint une valeur très élevée, c'est en partie grâce au fait que tout court-circuit acoustique est évité. Ceci provient de ce que les bords du générateur de sons sont reliés à des parties fixes du boîtier comme la carrure, de sorte que toute répercussion des ondes de pression sonore sur la face interne de l'organe vibrant est évitée. Toutefois, la qualité du son et la valeur du rendement dépendent aussi du type des déplacements effectués par le générateur de sons. Il est important que la plaque rigide portée par la membrane vibrante annulaire se déplace parallèlement à elle-même surtout dans le cas où il s'agit d'une plaque plane.It should be noted that if the efficiency of the device reaches a very high value, it is partly due to the fact that any acoustic short circuit is avoided. This is due to the fact that the edges of the sound generator are connected to fixed parts of the case such as the middle part, so that any repercussion of the sound pressure waves on the internal face of the vibrating member is avoided. However, the quality of the sound and the value of the output also depend on the type of movement made by the sound generator. It is important that the rigid plate carried by the annular vibrating membrane moves parallel to itself especially in the case where it is a flat plate.

Les moyens décrits permettent d'atteindre ce résultat.The means described allow this result to be achieved.

Claims (7)

1. Montre à dispositif avertisseur électro-acoustique comprenant un générateur acoustique formé par une plaque rigide et par une membrane vibrante annulaire reliant ladite plaque à une pièce de la boîte, des moyens d'excitation formés par une armature magnétique et par un électro-aimant solidaires, l'une de ladite plaque et l'autre du bâti du mouvement ou de la boîte, et un circuit de commande de l'électro-aimant, caractérisée en ce que l'armature est une pièce à symétrie axiale fixée à ladite plaque coaxialement à celle-ci et capable de la déplacer dans le sens de leur axe commun, en ce que le circuit de commande est agencé pour transmettre à l'électro-aimant des impulsions d'excitation dont la fréquence est comprise dans une bande déterminée et en ce que la fréquence propre du générateur acoustique est située en dehors de ladite bande.1. Watch with electro-acoustic warning device comprising an acoustic generator formed by a rigid plate and by an annular vibrating membrane connecting said plate to a part of the box, excitation means formed by a magnetic armature and by an electromagnet integral, one of said plate and the other of the frame of the movement or of the case, and an electromagnet control circuit, characterized in that the armature is a piece with axial symmetry fixed to said plate coaxial with it and capable of moving it in the direction of their common axis, in that the control circuit is arranged to transmit to the electromagnet excitation pulses whose frequency is within a determined band and in that the natural frequency of the acoustic generator is located outside said band. 2. Montre selon la revendication 1, dans laquelle ladite plaque constitue la glace de la montre, caractérisée en ce que l'armature magnétique comporte une barre fixée au centre de la glace perpendiculairement à celle-ci et en ce que l'électro-aimant est solidaire du mouvement.2. Watch according to claim 1, wherein said plate constitutes the crystal of the watch, characterized in that the magnetic armature comprises a bar fixed to the center of the crystal perpendicular to the latter and in that the electromagnet is united with the movement. 3. Montre selon la revendication 2, comportant un mouvement à aiguilles centrales, caractérisée en ce que toutes les dites aiguilles centrales sont montées sur des canons coaxiaux, en ce que ladite barre traverse les canons qui portent les aiguilles et en ce que l'électro-aimant est fixé à l'intérieur du mouvement du côté opposé aux dites aiguilles.3. Watch according to claim 2, comprising a movement with central needles, characterized in that all of said central hands are mounted on coaxial barrels, in that said bar crosses the barrels which carry the needles and in that the electro -magnet is fixed inside the movement on the side opposite to the said needles. 4. Montre selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'armature comporte un disque magnétique engagé sur ladite barre dans une position réglable et en ce que le disque porte un verrou mobile capable, dans une position, de fixer le disque à ladite barre dans une position choisie à volonté.4. Watch according to claim 3, characterized in that the frame comprises a magnetic disc engaged on said bar in an adjustable position and in that the disc carries a movable lock capable, in a position, of fixing the disc to said bar in a position chosen at will. 5. Montre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'électro-aimant comporte un noyau en forme de pot pourvu d'une saillie centrale tubulaire.5. Watch according to any one of the pre claims cédentes, characterized in that the electromagnet comprises a pot-shaped core provided with a tubular central projection. 6. Montre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la membrane vibrante annulaire est constituée par une couronne métallique mince à profil en U dont les branches présentent deux ailes parallèles et en ce que ces ailes sont fixées, l'une à ladite plaque rigide et l'autre à la pièce de la boîte.6. Watch according to any one of the preceding claims, characterized in that the annular vibrating membrane is constituted by a thin metal crown with a U profile whose branches have two parallel wings and in that these wings are fixed, one to said rigid plate and the other to the piece of the box. 7. Montre selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite membrane vibrante est fixée dans une saignée interne de la carrure de la boîte et recouverte par une fausse lunette montée sur la carrure.7. Watch according to claim 6, characterized in that said vibrating membrane is fixed in an internal groove in the middle of the case and covered by a false bezel mounted on the middle.
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