EP0048217A1 - Electronic timepiece - Google Patents

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Publication number
EP0048217A1
EP0048217A1 EP81810362A EP81810362A EP0048217A1 EP 0048217 A1 EP0048217 A1 EP 0048217A1 EP 81810362 A EP81810362 A EP 81810362A EP 81810362 A EP81810362 A EP 81810362A EP 0048217 A1 EP0048217 A1 EP 0048217A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
motor
timepiece
hand
timepiece according
motors
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Withdrawn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
EP81810362A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Aurèle Maire
Michel Groothuis
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.)
Longines Watch Co Francillon Ltd
Original Assignee
Compagnie des Montres Longines Francillon SA
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 Compagnie des Montres Longines Francillon SA filed Critical Compagnie des Montres Longines Francillon SA
Publication of EP0048217A1 publication Critical patent/EP0048217A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C3/00—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means
    • G04C3/14—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor
    • G04C3/146—Electromechanical clocks or watches independent of other time-pieces and in which the movement is maintained by electric means incorporating a stepping motor incorporating two or more stepping motors or rotors

Definitions

  • the present invention relates to an electronic timepiece.
  • the modern electronic watch with hands normally has a single stepping motor which drives the seconds hand, a gear train being provided to drive, from the seconds mobile, the minutes mobile, the hours mobile and possibly a calendar.
  • the stepper motor receives one drive pulse per second, which produces the effect of a jumping second.
  • This training pulse must be of sufficient energy to drive the second hand, the minute hand, the hour hand and other auxiliary mechanisms, for example the calendar.
  • This design requires a motor with a given torque and power, and since this motor receives a drive pulse every second, the total consumption of the motor is relatively high, which significantly reduces the operating autonomy of the watch with a given capacity stack.
  • the object of the present invention is to optimize the consumption of electrical energy of the timepiece while retaining great freedom relative to the display possibilities.
  • the driving of the second hand is entirely independent of that of the minute hand which makes it possible to carry out interesting variants.
  • the seconds motor 2 can for example be disconnected from the outside of the timepiece by the switch 26 or the time setting rod 27, which allows additional energy savings when the display of the seconds is not necessary or desired.
  • FIG. 6 shows that the addition of an inverter 33 controlled by a push button P2 to the circuit of FIG. 5 makes it possible to change the direction of rotation of the motor 31 while retaining the possibility of accelerating the frequency of the steps of the motor by logic circuit 32 controlled by push-button P1.

Abstract

The timepiece comprises two stepping motors (2) and (8), the first of which exclusively drives the seconds wheel (7) whilst the second (8) drives the minutes wheel (15), the hours wheel (19) and, if appropriate, other elements of the display. The independent drive mechanism for the seconds makes it possible to save electrical energy because each motor can be optimised for the torque necessary for its functions. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne une pièce d'horlogerie électronique. La montre électronique moderne à aiguilles comporte normalement un seul moteur pas à pas qui entraîne l'aiguille des secondes, un train d'engrenages étant prévu pour entraîner, à partir du mobile des secondes, le mobile des minutes, le mobile des heures et éventuellement un calendrier. Normalement, le moteur pas à pas reçoit une impulsion d'entraînement par seconde, ce qui produit l'effet d'une seconde sautante. Cette impulsion d'entraînement doit être d'une énergie suffisante pour entraîner l'aiguille des secondes, l'aiguille des minutes, l'aiguille des heures et d'autres mécanismes auxiliaires, par exemple le calendrier. Cete conception nécessite un moteur d'un couple et d'une puissance donnée, et comme ce moteur reçoit une impulsion d'entraînement à chaque seconde, la consommation totale du moteur est relativement élevée, ce qui réduit notablement l'autonomie de fonctionnement de la montre avec une pile de capacité donnée. Le système d'affichage des secondes est rigidement accouplé au système d'affichage des minutes, ce qui ne permet pas d'affichages indépendants, par exemple lors de l'utilisation éventuelle de la montre pour le chronométrage. D'autre part, si l'on désire incorporer une fonction de chronographe à une montre électronique à un seul moteur pas à pas, avec une aiguille des secondes avançant de 5 ou 10 pas par seconde, la montre comportant en outre un totalisateur des minutes et un totalisateur des heures, il est nécessaire d'entraîner l'aiguille des secondes à 5 ou 10 pas par seconde afin d'afficher le 1/5ème ou le 1/10eme de seconde, même lorsque la fonction chronographe n'est pas en service. Pour un même moteur, il est alors nécessaire d'introduire un rapport de démultiplication supplémentaire de 5/1 ou 10/1 ce qui entraîne automatiquement une augmentation correspondante du couple transmis et en conséquence de l'énergie consommée. Ce couple et cette consommation deviennent donc inutilement trop grands, conduisant à une diminution de l'autonomie de marche de la montre pour une pile de capacité donnée. Il existe cependant une possibilité théorique de réduire le couple et la consommation mais ceci conduit à une réduction en proportions inacceptables pour une fabrication en série de certaines cotes du moteur pas à pas qui ne sont actuellement maitrisées qu'avec peine en production. Ce qui précède indique la raison pour laquelle il n'a pas été possible jusqu'ici de commercialiser avec succès des montres électroniques à un seul moteur pas à pas avec une fonction de chronographe dans laquelle l'aiguille des secondes se déplace de 5 ou 10 sauts par seconde.The present invention relates to an electronic timepiece. The modern electronic watch with hands normally has a single stepping motor which drives the seconds hand, a gear train being provided to drive, from the seconds mobile, the minutes mobile, the hours mobile and possibly a calendar. Normally, the stepper motor receives one drive pulse per second, which produces the effect of a jumping second. This training pulse must be of sufficient energy to drive the second hand, the minute hand, the hour hand and other auxiliary mechanisms, for example the calendar. This design requires a motor with a given torque and power, and since this motor receives a drive pulse every second, the total consumption of the motor is relatively high, which significantly reduces the operating autonomy of the watch with a given capacity stack. The seconds display system is rigidly coupled to the minutes display system, which does not allow independent displays, for example during the possible use of the watch for timing. On the other hand, if one wishes to incorporate a chronograph function in an electronic watch with a single stepping motor, with a seconds hand advancing 5 or 10 steps by second, the watch also comprising a minute totalizer and an hour totalizer, it is necessary to drive the second hand at 5 or 10 steps per second in order to display the 1 / 5th or 1 / 10th of a second , even when the chronograph function is not in use. For the same motor, it is then necessary to introduce an additional reduction ratio of 5/1 or 10/1 which automatically results in a corresponding increase in the transmitted torque and consequently in the energy consumed. This torque and this consumption therefore unnecessarily become too large, leading to a reduction in the running time of the watch for a given capacity battery. There is however a theoretical possibility of reducing the torque and consumption but this leads to a reduction in unacceptable proportions for mass production of certain dimensions of the stepping motor which are currently only mastered with difficulty in production. The above indicates the reason why it has not been possible so far to successfully market electronic watches with a single stepper motor with a chronograph function in which the seconds hand moves by 5 or 10 jumps per second.

Le but de la présente invention est d'optimaliser la consommation d'énergie électrique de la pièce d'horlogerie tout en conservant un grande liberté relativement aux possibilités d'affichage.The object of the present invention is to optimize the consumption of electrical energy of the timepiece while retaining great freedom relative to the display possibilities.

Pour atteindre ce but, la pièce d'horlogerie selon l'invention est caractérisée par la combinaison des caractères suivants:

  • - ladite pièce d'horlogerie comporte deux moteurs,
  • - lesdits moteurs sont entraînés par des signaux de fréquences différentes,
  • - au moins un desdits moteurs commande par un rouage plusieurs indicateurs de plusieurs unités de temps,et
  • - deux systèmes d'affichage indépendants sont commandés chacun par l'un desdits moteurs.
To achieve this goal, the timepiece according to the invention is characterized by the combination of the following characters:
  • - said timepiece comprises two motors,
  • - said motors are driven by signals of different frequencies,
  • - at least one of said motors controlled by a gear train several indicators of several time units, and
  • - two independent display systems are each controlled by one of said motors.

Dans une première forme d'exécution de la pièce d'horlogerie selon l'invention, le premier moteur n'entrai- ne que l'aiguille des secondes, de sorte qu'il peut être de très petites dimensions et avoir un couple très faible de part sa très faible charge et il consomme ainsi très peu d'énergie, même si l'aiguille des secondes avance par fractions de secondes. Le second moteur entraînant l'aiguille des minutes et d'autres éléments de l'affichage reçoit des impulsions motrices séparées par des intervalles de temps de plusieurs secondes, voir d'une minute si l'on désire obtenir l'effet d'une minute sautante. Il est ainsi possible d'économiser beaucoup d'énergie pour l'entraînement du système d'affichage des minutes, des heures et du calendrier. L'affichage des secondes étant absolument indépendant de l'affichage des minutes et des heures, la fiabilité de la montre est augmentée par le fait qu'une panne du moteur des secondes ne provoque pas l'arrêt des minutes et des heures. D'autre part, il est possible d'arrêter l'affichage des secondes lorsque la lecture de ces dernières n'est pas nécessaire, ce qui permet une économie d'énergie encore plus poussée. La faible consommation d'énergie pour l'affichage permet de prévoir l'utilisation d'un résonateur à quartz à haute fréquence, supérieure à 1 MHz. Il est ainsi possible de prévoir une pièce d'horlogerie de grande performance chronométrique, mais à relativement faible consommation.In a first embodiment of the timepiece according to the invention, the first motor drives only the second hand, so that it can be very small and have a very low torque due to its very low charge and it thus consumes very little energy, even if the seconds hand advances by fractions of seconds. The second motor driving the minute hand and other elements of the display receives motor pulses separated by time intervals of several seconds, or even a minute if one wishes to obtain the effect of a minute. jumping. It is thus possible to save a lot of energy for training the display system for the minutes, hours and calendar. Since the seconds display is absolutely independent of the minutes and hours display, the reliability of the watch is increased by the fact that a failure of the seconds motor does not cause the minutes and hours to stop. On the other hand, it is possible to stop the display of the seconds when the reading of the latter is not necessary, which allows an even greater energy saving. The low power consumption for the display makes it possible to plan the use of a high frequency quartz resonator, greater than 1 MHz. It is thus possible to provide a timepiece of high chronometric performance, but with relatively low consumption.

Dans une deuxième forme d'exécution de l'invention, la pièce d'horlogerie comporte une fonction de chronographe susceptible d'être enclenchée sur demande. Le temps mesuré est affiché à l'aide du premier moteur entraînant une aiguille des secondes faisant 5 ou 10 sauts par seconde pour indiquer le 1/5 ou le 1/10ème de seconde. Le second moteur entraîne les indicateurs normaux des secondes (petite), minutes, heures et calendrier. La petite aiguille des secondes avance d'un pas par seconde, réalisant l'effet d'une seconde sautante. Un totalisateur des minutes et un totalisateur des heures peuvent être, selon la construction, accouplés mécaniquement aux rouages du premier ou du second moteur. Ce qui précède montre que la présence de deux moteurs permet de réaliser une pièce d'horlogerie avec une fonction de chronographe sans consommation excessive d'énergie, ce qui n'était pas possible avec un seul moteur.In a second embodiment of the invention, the timepiece includes a chronograph function which can be started on request. The measured time is displayed using the first motor driving a 5 or 10 second hand jumps per second to indicate 1/5 or 1 / 10th of a second. The second motor drives the normal seconds (small), minutes, hours and calendar indicators. The small seconds hand advances one step per second, achieving the effect of a jumping second. A totalizer of the minutes and a totalizer of the hours can be, depending on the construction, mechanically coupled to the cogs of the first or of the second engine. The above shows that the presence of two motors makes it possible to produce a timepiece with a chronograph function without excessive energy consumption, which was not possible with a single motor.

En effet, le chronographe ne consomme de l'énergie que lorsqu'il est enclenché, c'est-à-dire pour des durées beaucoup plus courtes que 24h/j, alors que le garde-temps, entraîné par le second moteur a, dans ce cas, une consommation d'énergie identique à celle d'une pièce d'horlogerie habituelle avec seconde sautante et calendrier. La faible consommation supplémentaire d'énergie ne raccourcit pas sensiblement la durée de vie de la source d'énergie.Indeed, the chronograph only consumes energy when it is engaged, that is to say for durations much shorter than 24 hours a day, while the timepiece, driven by the second motor, in this case, an energy consumption identical to that of a usual timepiece with jumping seconds and calendar. The low additional energy consumption does not significantly shorten the life of the energy source.

Dans la deuxième forme d'exécution de l'invention, le résonateur à quartz aura de préférence une fréquence de résonance de 32 kHz.In the second embodiment of the invention, the quartz resonator will preferably have a resonance frequency of 32 kHz.

L'invention est expliquée ci-après, à titre d'exemple et à l'aide du dessin dans lequel:

  • La figure 1 montre schématiquement une première forme d'exécution de la pièce d'horlogerie selon l'invention,
  • La figure 2 montre la pièce d'horlogerie de la fig.1 avec des éléments de commande pour déconnecter le premier moteur de l'extérieur de la pièce d'horlogerie,
  • La figure 3 montre le schéma bloc d'une montre conventionnelle,
  • Les figures 4a et 4b + 4c montrent les impulsions motrices respectivement pour un moteur à un seul sens de rotation et pour un moteur à deux sens de rotation,
  • La figure 5 montre le schéma bloc d'un circuit pour changer rapidement l'indication d'un fuseau horaire, dans les deux sens de rotation,
  • La figure 7 est une vue d'une deuxième forme d'exécution de la pièce d'horlogerie selon l'invention, et
  • La figure 8 montre le schéma bloc de la pièce d'horlogerie de la figure 7.
The invention is explained below, by way of example and with the aid of the drawing in which:
  • FIG. 1 schematically shows a first embodiment of the timepiece according to the invention,
  • FIG. 2 shows the timepiece of fig. 1 with control elements for disconnecting the first motor from the outside of the timepiece,
  • FIG. 3 shows the block diagram of a conventional watch,
  • FIGS. 4a and 4b + 4c show the driving pulses respectively for a motor with a single direction of rotation and for a motor with two directions of rotation,
  • FIG. 5 shows the block diagram of a circuit for rapidly changing the indication of a time zone, in both directions of rotation,
  • FIG. 7 is a view of a second embodiment of the timepiece according to the invention, and
  • Figure 8 shows the block diagram of the timepiece of Figure 7.

Comme indiqué en figure 1, la pièce d'horlogerie présente une pile 1 pour l'alimentation de tous les éléments électriques et électroniques qu'elle comporte. Un premier moteur pas à pas 2 comporte un rotor 3 dont le pignon 4 est en prise avc la roue 5 d'un mobile dont le pignon 6 entraîne une roue des secondes 7 qui se trouve sur un axe des secondes non représenté qui porte l'aiguille des secondes non représentée au centre de la pièce d'horlogerie. Un deuxième moteur pas à pas 8 comporte un rotor 9 dont le pignon 10 est en prise avec une roue 11 d'un premier mobile dont le pignon 12 entraîne la roue 13 d'un deuxième mobile dont le pignon 14 entraîne une roue des minutes 15 ayant un canon des minutes qui porte l'aiguille des minutes non représentée. La roue des heures 19 est entraînée à l'aide de la roue des minutes 15, la roue 17 et le pignon 18. Cette roue 19 comporte un canon des heures qui porte l'aiguille des heures non représentée. Par un mobile de transmission 20,21, la roue des heures entrai- ne une roue de quantième 22 qui agit d'une manière habituelle et connue sur le disque de quantième. Le dessin représente schématiquement un pignon coulant 23 et des renvois 24 et 25 par lesquels la mise à l'heure et la correction du quantième peuvent être effectuées par une couronne non représentée. Comme indiqué en figure 2, la pièce d'horlogerie comprend des éléments de commande tels qu'un interrupteur 26 permettant de déconnecter le premier moteur de l'extérieur de la pièce d'horlogerie. Comme alternative, l'interrupteur 26 n'est pas nécessaire si la tige de mise à l'heure 27 a une position dans laquelle un interrupteur est actioné pour déconnecter le premier moteur.As indicated in FIG. 1, the timepiece has a battery 1 for supplying all the electrical and electronic elements which it comprises. A first stepping motor 2 comprises a rotor 3, the pinion 4 of which engages the wheel 5 of a mobile, the pinion 6 of which drives a seconds wheel 7 which is located on a not shown seconds axis which carries the second hand not shown in the center of the timepiece. A second stepping motor 8 comprises a rotor 9 whose pinion 10 is engaged with a wheel 11 of a first mobile whose pinion 12 drives the wheel 13 of a second mobile whose pinion 14 drives a minute wheel 15 having a minute cannon which carries the minute hand not shown. The hour wheel 19 is driven using the minute wheel 15, the wheel 17 and the pinion 18. This wheel 19 has an hour barrel which carries the hour hand not shown. By a mobile 20,21 of transmission, the hour wheel drives a date wheel 22 which acts in a way usual and known on the date disc. The drawing schematically represents a sliding pinion 23 and references 24 and 25 by which the time setting and the correction of the date can be carried out by a crown not shown. As indicated in FIG. 2, the timepiece comprises control elements such as a switch 26 making it possible to disconnect the first motor from the outside of the timepiece. As an alternative, the switch 26 is not necessary if the time-setting rod 27 has a position in which a switch is actuated to disconnect the first motor.

La pièce d'horlogerie comprend en outre un circuit intégré et un résonateur à quartz ayant, dans une première forme d'exécution, de préférence une fréquence de résonance supérieure à 1 MHz. Selon la figure 3, montrant le circuit électronique d'une montre électronique conventionnelle, le circuit intégré comprend un oscillateur 28 associé au résonateur à quartz Q et délivrant un signal à un diviseur de fréquence 29 dont le nombre d'étages dépend de la fréquence de résonance du résonateur à quartz et de la fréquence désirée pour entraîner le moteur. Par exemple, si le moteur doit afficher la seconde, le signal de sortie du diviseur 29 doit avoir une fréquence de 1 Hz. Le signal de sortie du diviseur 29 commande le circuit de commande 30 du moteur 31. Le circuit de commande 30 produit les signaux nécessaires pour l'attaque de la bobine motrice 31. La figure 4a montre les signaux produits par le circuit de commande 30 dans le cas d'un moteur pas à pas n'ayant qu'un seul sens de rotation. La bobine est commandée par des impulsions simples de polarité alternée. La figure 4b montre les signaux produits par le circuit de commande 30 pour commander le sens de rotation positif d'un moteur pas à pas à deux sens de rotation et la figure 4c montre le signal de commande du sens de rotation négatif du même moteur. Les signaux 4b et 4c sont formés d'impulsions doubles, inversées selon le sens de rotation désiré.The timepiece further comprises an integrated circuit and a quartz resonator having, in a first embodiment, preferably a resonant frequency greater than 1 MHz. According to FIG. 3, showing the electronic circuit of a conventional electronic watch, the integrated circuit comprises an oscillator 28 associated with the quartz resonator Q and delivering a signal to a frequency divider 29 whose number of stages depends on the frequency of resonance of the quartz resonator and the desired frequency to drive the motor. For example, if the motor is to display the second, the output signal from the divider 29 must have a frequency of 1 Hz. The output signal from the divider 29 controls the control circuit 30 of the motor 31. The control circuit 30 produces the signals necessary for driving the driving coil 31. FIG. 4a shows the signals produced by the control circuit 30 in the case of a stepping motor having only one direction of rotation. The coil is controlled by single pulses of alternating polarity. FIG. 4b shows the signals produced by the control circuit 30 for controlling the positive direction of rotation of a stepping motor with two directions of rotation and FIG. 4c shows the control signal for the negative direction of rotation. tif of the same engine. The signals 4b and 4c are formed of double pulses, inverted according to the desired direction of rotation.

Dans le cas de la présente invention, le diviseur de fréquence délivre les fréquences nécessaires pour l'entraînement des moteurs 2 et 8, chaque moteur étant commandé par son propre circuit de commande. Par exemple, le moteur 2 qui, dans la première forme d'exécution de l'invention, entraîne l'aiguille des secondes reçoit une impulsion par seconde de façon que l'aiguille fasse des sauts de une seconde à la fois (60). Le moteur 8 qui entraîne l'aiguille des minutes reçoit par exemple une impulsion par minute, réalisant ainsi une montre à minutes sautantes. Ce qui précède montre que la pièce d'horlogerie selon l'invention donne lieu à une économie d'énergie par le fait que le moteur 2 qui n'entraîne que l'aiguille des secondes ne consomme et ne transmet que très peu d'énergie, de sorte qu'il peut avoir des dimensions très petites, alors que le moteur 8 de plus grand couple et dimensions reçoit des impulsions motrices plus fortes mais à des intervalles de temps substantiellement plus longs. Pour la mise à l'heure ou pour le changement de fuseaux horaires ou encore pour la correction du quantième on peut embrayer le pignon coulant 23 avec la roue 24, ce qui permet d'agir sur la roue 17 de la minuterie pour faire tourner les aiguilles des minutes et des heures pour la mise à l'heure ainsi que la roue des heures et la roue de quantième 22 pour le changement de fuseaux horaires et de calendrier, comme indiqué par exemple dans la demande suisse publiée G 621 665.In the case of the present invention, the frequency divider delivers the frequencies necessary for driving the motors 2 and 8, each motor being controlled by its own control circuit. For example, the motor 2 which, in the first embodiment of the invention, drives the second hand receives one pulse per second so that the hand jumps one second at a time (6 0 ) . The motor 8 which drives the minute hand receives for example one pulse per minute, thus producing a jumping minute watch. The above shows that the timepiece according to the invention gives rise to an energy saving by the fact that the motor 2 which only drives the seconds hand consumes and transmits very little energy , so that it can have very small dimensions, while the motor 8 of greater torque and dimensions receives stronger driving pulses but at substantially longer time intervals. For setting the time or for changing time zones or for correcting the date, the sliding pinion 23 can be engaged with the wheel 24, which makes it possible to act on the wheel 17 of the timer to rotate the minute and hour hands for setting the time as well as the hour wheel and the date wheel 22 for changing time zones and calendar, as indicated for example in the published Swiss application G 621 665.

Dans la première forme d'exécution de la pièce d'horlogerie selon l'invention, l'entraînement de l'aiguille des secondes est entièrement indépendant de celui de l'aiguille des minutes ce qui permet de réaliser des variantes intéressantes. Le moteur 2 des secondes peut être par exemple déconnecté de l'extérieur de la pièce d'horlogerie par l'interrupteur 26 ou la tige de mise à l'heure 27, ce qui permet une économie additionnelle d'énergie lorsque l'affichage des secondes n'est pas nécessaire ou désiré.In the first embodiment of the timepiece according to the invention, the driving of the second hand is entirely independent of that of the minute hand which makes it possible to carry out interesting variants. The seconds motor 2 can for example be disconnected from the outside of the timepiece by the switch 26 or the time setting rod 27, which allows additional energy savings when the display of the seconds is not necessary or desired.

Dans une autre variante, le second moteur 8 est un moteur bi-directionnel, le circuit de commande de ce moteur étant susceptible d'entraîner ce dernier rapidement dans l'une ou l'autre direction, pour effectuer un changement électronique rapide de fuseaux horaires et pour corriger rapidement le quantième. La commande programmée du moteur des minutes 8 peut être telle qu'elle permet d'entraîner un calendrier perpétuel. D'autre part, la pièce d'horlogerie peut présenter un calendrier perpétuel à commande mécanique.In another variant, the second motor 8 is a bi-directional motor, the control circuit of this motor being capable of driving the latter quickly in one or the other direction, to effect a rapid electronic change of time zones and to quickly correct the date. The programmed control of the minute motor 8 may be such that it allows a perpetual calendar to be driven. On the other hand, the timepiece can have a perpetual calendar with mechanical control.

Le circuit de la figure 5 montre comment il est possible d'accélérer la rotation du moteur et la figure 6 montre comment le moteur peut être entraîné rapidement dans les deux sens de rotation. La figure 5 montre qu'un circuit logique 32 est connecté en parallèle sur un certain nombre i d'étages du diviseur de fréquence 29 de la pièce d'horlogerie. Le circuit logique est commandé par un bouton-poussoir P1. Lorsque ce bouton-poussoir est actionné, le circuit 32 court-circuite les i étages de division auxquels il est connecté et il est clair que la fréquence du signal de sortie du diviseur 29 augmente. En admettant que chaque étage de division divise par 2, le signal de sortie délivré au circuit de commande 30 est accéléré par un facteur 2i. Par exemple, si i = 7, la fréquence des pas du moteur est multipliée par un facteur 256. Une aiguille affichant normalement les minutes tournera alors 256 fois plus vite, de sorte qu'elle accomplira un tour entier en moins de 15 secondes.The circuit of Figure 5 shows how it is possible to accelerate the rotation of the motor and Figure 6 shows how the motor can be driven quickly in both directions of rotation. FIG. 5 shows that a logic circuit 32 is connected in parallel over a number i of stages of the frequency divider 29 of the timepiece. The logic circuit is controlled by a push button P1. When this push button is actuated, the circuit 32 short-circuits the i division stages to which it is connected and it is clear that the frequency of the output signal from the divider 29 increases. Assuming that each division stage divides by 2, the output signal supplied to the control circuit 30 is accelerated by a factor 2 i . For example, if i = 7, the frequency of the motor steps is multiplied by a factor 256. A hand normally displaying the minutes will then rotate 256 times faster, so that it will complete an entire revolution in less than 15 seconds.

La figure 6 montre que l'adjonction d'un inverseur 33 commandé par un bouton-poussoir P2 au circuit de la figure 5 permet de changer le sens de rotation du moteur 31 tout en gardant la possibilité d'accélérer la fréquence des pas du moteur par le circuit logique 32 commandé par le bouton-poussoir P1.FIG. 6 shows that the addition of an inverter 33 controlled by a push button P2 to the circuit of FIG. 5 makes it possible to change the direction of rotation of the motor 31 while retaining the possibility of accelerating the frequency of the steps of the motor by logic circuit 32 controlled by push-button P1.

Après l'opération de changement de l'indication du fuseau horaire ou de l'indication du quantième, un circuit connu (non représenté et non décrit) place la pièce d'horlogerie en état d'indiquer à nouveau le temps réel (fonction rattrapante).After the operation to change the indication of the time zone or the indication of the date, a known circuit (not shown and not described) places the timepiece in a state to indicate real time again (catch-up function ).

Ce qui précède montre que chacun des moteurs 2 et 8 peut être conçu pour avoir un rendement optimum en rapport avec le couple exigé par sa fonction, ce qui contribue à une économie additionnelle d'énergie.The above shows that each of the motors 2 and 8 can be designed to have an optimum efficiency in relation to the torque required by its function, which contributes to additional energy savings.

La deuxième forme d'exécution de la pièce d'horlogerie selon l'invention concerne une montre-chronographe dont une vue de dessus est représentée en figure 7. La montre comporte une partie "garde-temps" conventionnelle avec les aiguilles des heures H, des minutes M, des seconde s (décentrée) et l'affichage du quantième QG. Cette partie garde-temps est commandée par un des deux moteurs pas à pas recevant une impulsion de commande par seconde pour réaliser l'effet d'une seconde sautante. Une tige T de mise à l'heure à trois positions permet les fonctions suivantes:

  • position 1: neutre,
  • position 2: correction mécanique rapide du quantième,
  • position 3: mise à l'heure par déplacement mécanique des aiguilles des heures H et des minutes M avec blocage de l'aiguille des secondes décentrée s. Un interrupteur T3 (v. fig.8), couplé à la position 3 de la tige T interrompt l'alimentation des moteurs permettant d'une part le stockage de la montre avec une faible consommation et d'autre part la mise à l'heure précise lors d'un top horaire.
The second embodiment of the timepiece according to the invention relates to a chronograph watch, a top view of which is represented in FIG. 7. The watch comprises a conventional "timepiece" part with the hour hands H, minutes M, seconds s (off-center) and display of the HQ calendar. This timepiece part is controlled by one of the two stepping motors receiving a control pulse per second to achieve the effect of a jumping second. A three-position time-setting rod T allows the following functions:
  • position 1: neutral,
  • position 2: rapid mechanical correction of the date,
  • position 3: setting the time by mechanical movement of the hour H and minute hands M with blocking of the off-centered seconds hand s. A switch T 3 (see fig. 8), coupled to position 3 of the rod T interrupts the power supply. mentation of the motors allowing on the one hand the storage of the watch with a low consumption and on the other hand the setting to the precise time during a time schedule.

La partie chronographe comporte l'aiguille des secondes au centre SC avançant par sauts de 1/5ème ou 1/10ème de seconde, avec un totalisateur des minutes m et un totalisateur des heures h. La partie chronographe est entraînée par l'autre moteur pas à pas (moteur de comptage de temps). Un bouton-poussoir P3 permet, par une première pression, de faire démarrer le moteur de comptage du temps et d'arrêter ce moteur par une deuxième pression, pour permettre la lecture du temps écoulé.The chronograph part includes the second hand at the center SC advancing in jumps of 1 / 5th or 1 / 10th of a second, with a totalizer of minutes m and a totalizer of hours h. The chronograph part is driven by the other stepping motor (time counting motor). A push button P3 allows, by a first press, to start the time-counting engine and to stop this engine by a second press, to allow the reading of the elapsed time.

Un poussoir P4 remet en tout temps à zéro les aiguilles Sc, m et h de la fonction chronographe.A push-button P4 resets the hands Sc, m and h of the chronograph function at all times.

La figure 8 est le schéma bloc de la montre de la figure 7.Figure 8 is the block diagram of the watch of Figure 7.

Un oscillateur 34, associé à un résonateur à quartz Q1 ayant par exemple une fréquence de résonance de 32 kHz est relié à un diviseur de fréquence 35 dont le signal de sortie d'une fréquence de 1 Hz commande à travers l'interrupteur T3 le circuit de commande 30 d'un moteur pas à pas ayant une bobine 31. Un circuit logique 36 reçoit des signaux du diviseur de fréquence 35, combine ces derniers et délivre un signal de sortie ayant par exemple une fréquence de 5 Hz ou 10 Hz destiné à la commande du moteur du chronographe. Ce signal commande à travers le bouton-poussoir P3 de marche-arrêt, un circuit de commande 37 d'un moteur pas à pas ayant une bobine 38 et entraînant les aiguilles SC, m et h du chronographe. Il est clair que les rapports d'engrenages entre le moteur pas à pas et l'aiguille SC doivent être choisis de manière que cette aiguille effectue 5 ou 10 sauts de 1/5ème ou de 1/10ème de seconde chacun, à chaque seconde.An oscillator 34, associated with a quartz resonator Q1 having for example a resonance frequency of 32 kHz is connected to a frequency divider 35 whose output signal with a frequency of 1 Hz controls the circuit through the switch T3 30 for controlling a stepping motor having a coil 31. A logic circuit 36 receives signals from the frequency divider 35, combines them and delivers an output signal having for example a frequency of 5 Hz or 10 Hz intended for the chronograph motor control. This signal controls, via the on-off push-button P3, a control circuit 37 of a stepping motor having a coil 38 and driving the hands SC, m and h of the chronograph. It is clear that the gear ratios between the stepping motor and the SC needle must be chosen so that this needle performs 5 or 10 jumps of 1 / 5th or 1 / 10th of a second each, every second.

Dans la deuxième forme d'exécution, il et visible que l'entraînement des aiguilles SC, m et h de la fonction chronographe par un moteur individuel séparé, permet de réaliser une montre-chronographe dont l'aiguille des secondes SC de la fonction chronographe effectue 10 sauts de 1/10ème de seconde ou 5 sauts de 1/5ème de seconde par seconde avec une consommation d'énergie qui n'est que de très peu supérieure à celle d'une fonction garde-temps qui n'aurait que des aiguilles de secondes, minutes et heures.In the second embodiment, it is visible that the driving of the hands SC, m and h of the chronograph function by a separate individual motor, makes it possible to produce a chronograph watch whose second hand SC of the chronograph function performs 10 jumps of 1 / 10th of a second or 5 jumps of 1 / 5th of a second per second with an energy consumption which is only very little greater than that of a timepiece function which would only have seconds, minutes and hours hands.

En effet, une comparaison de l'autonomie de marche théorique entre le dispositif garde-temps seul de la figure 7 et le dispositif combiné montre-chronographe en fonction des temps d'utilisation du chronographe montre ce qui suit.Indeed, a comparison of the theoretical running time between the timepiece alone device of FIG. 7 and the combined watch-chronograph device as a function of the times of use of the chronograph shows the following.

L'autonomie de marche est réduite d'un facteur plus grand que 2,5 si le chronographe marche 24h/j. C'est justement cette réduction d'autonomie qui ne permet pas de réaliser des montres-chronographe avec un seul moteur pas à pas et une aiguille des secondes effectuant 5 ou 10 sauts de 1/5ème ou 1/10ème de seconde par seconde.The running autonomy is reduced by a factor greater than 2.5 if the chronograph runs 24 hours a day. It is precisely this reduction in autonomy that does not allow chronograph watches to be produced with a single stepping motor and a seconds hand performing 5 or 10 jumps of 1 / 5th or 1 / 10th of a second per second.

Si le chronographe n'est enclenché en moyenne que durant 2h/j, l'autonomie de marche n'est réduite que d'un facteur 1,15 et d'un facteur 1,04 si le chronographe n'est en service que 1/2h/j. Ces chiffres montrent que la montre selon l'invention a une autonomie de marche pratiquement aussi longue que celle d'une montre habituelle, mais ne comprenant pas de fonction chronographe. Comme dans la première forme d'exécution, chaque moteur est bien entendu optimalisé pour le couple nécessaire à sa fonction.If the chronograph is only started on average for 2h / d, the running autonomy is only reduced by a factor of 1.15 and by a factor of 1.04 if the chronograph is only in use 1 / 2h / d. These figures show that the watch according to the invention has a running autonomy practically as long as that of a usual watch, but not including a chronograph function. As in the first embodiment, each motor is of course optimized for the torque necessary for its function.

En résumé, l'utilisation de deux moteurs individuels commandés à des fréquences différentes pour afficher des fonctions séparées permet dans tous les cas une économie d'énergie. Dans le cas de la deuxième forme d'exécution, l'économie d'énergie est telle que la réalisation d'une montre-chronographe avec aiguille des secondes effectuant 5 sauts de 1/Sème de seconde ou 10 sauts de 1/10ème de seconde par seconde devient possible avec une autonomie de marche pratiquement égale à celle d'une simple montre garde-temps conventionnelle.In summary, the use of two individual motors controlled at different frequencies to display separate functions saves energy in all cases. In the case of the second embodiment, the energy saving is such that the production of a chronograph watch with second hand making 5 jumps of 1 / Seme of a second or 10 jumps of 1 / 10th of a second per second becomes possible with a running autonomy practically equal to that of a simple conventional timepiece watch.

Claims (16)

1. Pièce d'horlogerie électronique, caractérisée par la combination des caractères suivants: - ladite pièce d'horlogerie comporte au moins deux moteurs (2,8), - lesdits moteurs sont entraînés par des signaux de fréquences différentes, - au moins un desdits moteurs commande par un rouage un système d'affichage de plusieurs unités de temps, et - chaque moteur commande un système d'affichage indépendant. 1. Electronic timepiece, characterized by the combination of the following characters: said timepiece comprises at least two motors (2,8), - said motors are driven by signals of different frequencies, - at least one of said motors controls by a gear train a display system of several time units, and - each motor controls an independent display system. 2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée par des moteurs pas à pas.2. Timepiece according to claim 1, characterized by stepping motors. 3. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée en ce que chacun desdits moteurs est optimalisé pour le couple nécessaire à ses fonctions.3. Timepiece according to one of claims 1 or 2,
characterized in that each of said motors is optimized for the torque necessary for its functions. 4. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée par le fait qu'un premier moteur (2) entraîne uniquement une aiguille des secondes et qu'un second moteur (8) entraîne une aiguille des minutes ainsi que d'autres éléments de d'affichage, une économie d'énergie étant réalisée par le fait que le couple transmis par ledit premier moteur est plus faible que celui transmis par le second moteur et que le second moteur est commandé à des intervalles de temps plus grands que une seconde.4. Timepiece according to one of claims 1 or 2,
characterized in that a first motor (2) drives only a second hand and that a second motor (8) drives a minute hand as well as other display elements, an energy saving being achieved by the fact that the torque transmitted by said first motor is lower than that transmitted by the second motor and that the second motor is controlled at intervals of time greater than one second. 5. Pièce d'horlogerie selon la revendication 4, caractérisée en ce que le premier moteur peut être déconnecté temporairement de l'extérieur de la pièce d'horlogerie afin d'économiser de l'énergie lorsque la lecture de la seconde n'est pas nécessaire.5. Timepiece according to claim 4, characterized in that the first motor can be temporarily disconnected from the outside of the timepiece in order to save energy when the reading of the second is not necessary. 6. Pièce d'horlogerie selon la revendication 4, caractérisée en ce que le second moteur est à entraînement bi-directionnel et qu'il comporte un dispositif de commande rapide et bi-directionnelle de changement de fuseaux horaires.6. Timepiece according to claim 4, characterized in that the second motor is bi-directional drive and that it comprises a rapid and bi-directional control device for changing time zones. 7. Pièce d'horlogerie selon la revendication 6, caractérisée en ce que le changement de fuseaux horaires peut être commandé mécaniquement.7. Timepiece according to claim 6, characterized in that the change of time zones can be controlled mechanically. 8. Pièce d'horlogerie selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle est équippée d'un oscillateur à quartz à haute fréquence, supérieure à un mégahertz.8. Timepiece according to claim 4, characterized in that it is equipped with a high frequency quartz oscillator, greater than one megahertz. 9. Pièce d'horlogerie selon la revendication 4, caratérisée en ce que le second moteur ne reçoit des impulsions motrices que toutes les soixante secondes, réalisant ainsi une pièce d'horlogrie à minutes sautantes.9. Timepiece according to claim 4, characterized in that the second motor receives motor pulses only every sixty seconds, thus producing a timepiece with jumping minutes. 10. Pièce d'horlogerie selon la revendication 4, caractérisée en ce que le premier moteur reçoit des impulsions motrices en nombre tel que l'aiguille des secondes fasse des sauts de une seconde à la fois (60).10. Timepiece according to claim 4, characterized in that the first motor receives motor pulses in number such that the seconds hand jumps one second at a time (60). 11. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications 1 ou 2,
caractérisée par le fait qu'elle comporte une fonction de garde-temps commandée par l'un desdits moteurs et une fonction de chronographe commandée par un autre desdits moteurs, ladite fonction de chronographe n'étant enclenchée que selon nécessité.11. Timepiece according to one of claims 1 or 2,
characterized by the fact that it comprises a timepiece function controlled by one of said motors and a chronograph function controlled by another of said motors, said chronograph function being started only when necessary. 12. Pièce d'horlogerie selon la revendication 11, caractérisée par le fait que ledit moteur commandant la fonction de garde-temps entraîne une aiguille des secondes (s), une aiguille des minutes (M), une aiguille des heures (H) et un indicateur de quantième (QG).12. Timepiece according to claim 11, characterized in that said motor controlling the timepiece function drives a second hand (s), a minute hand (M), an hour hand (H) and a date indicator (HQ). 13. Pièce d'horlogerie selon la revendication 12, caractérisée par le fait que ladite aiguille des secondes (s) effectue des sauts de une seconde à la fois.13. Timepiece according to claim 12, characterized in that said second hand (s) performs jumps of one second at a time. 14. Pièce d'horlogerie selon la revendication 11, caractérisée par le fait que ledit moteur commandant la fonction chronographe entraîne une aiguille des secondes (SC), un totalisateur des minutes (m) et un totalisateur des heures (h).14. Timepiece according to claim 11, characterized in that said motor controlling the chronograph function drives a seconds hand (SC), a minutes totalizer (m) and an hours totalizer (h). 15. Pièce d'horlogerie selon la revendication 11, caractérisée par le fait que ledit moteur commandant la fonction de chronographe entraîne uniquement une aiguille des secondes (SC), un totalisateur des minutes et un totalisateur des heures étant couplés mécaniquement au rouage dudit second moteur.15. Timepiece according to claim 11, characterized in that said motor controlling the chronograph function drives only a second hand (SC), a totalizer of minutes and a totalizer of hours being coupled mechanically to the train of said second engine. 16. Pièce d'horlogerie selon les revendications 14 ou 15,
caractérisée par le fait que ladite aiguille des secondes (SC) effectue plusieurs sauts par seconde, lesdits sauts étant de même grandeur.16. Timepiece according to claims 14 or 15,
characterized in that said second hand (SC) performs several jumps per second, said jumps being of the same size.
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