EP0060216A1 - Pièce d'horlogerie à mécanisme de déclenchement - Google Patents

Pièce d'horlogerie à mécanisme de déclenchement Download PDF

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EP0060216A1 EP82810014A EP82810014A EP0060216A1 EP 0060216 A1 EP0060216 A1 EP 0060216A1 EP 82810014 A EP82810014 A EP 82810014A EP 82810014 A EP82810014 A EP 82810014A EP 0060216 A1 EP0060216 A1 EP 0060216A1
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    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C21/00—Producing acoustic time signals by electrical means
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    • G04C21/16—Producing acoustic time signals by electrical means producing the signals at adjustable fixed times
    • G04C21/34—Devices on watches or similar portable timepieces

Definitions

  • the present invention relates to a timepiece with a trigger mechanism intended to produce the closing of an electrical contact.
  • Swiss Patent No. 526,154 describes an alarm watch having a trigger mechanism comprising a wheel of insulating material whose angular position can be adjusted, and a metal arm made in one piece with the barrel of the hour wheel. A spring biases the insulating wheel against a projection located at the end of said metal arm. The triggering of the alarm occurs by the contacting of the contact element which constitutes said projection with a second contact element carried by the insulating wheel.
  • the object of the present invention is to remedy this drawback.
  • one of the elements of contact is a permanent electroconductive magnet and the other contact element is a piece of magnetic metal.
  • the watch shown is of the electro-mechanical type, the time indicators being constituted by ordinary hour 1 and minute 2 hands, carried, the first, by the barrel 3a of the hour barrel wheel, designated by 3 and , the second by the roadway, designated by 4.
  • the motor, electric mechanism has not been shown, being known per se. It may be constituted by a stepping motor controlled by a quartz resonator via an adequate division chain. Energy will be supplied by an electric battery.
  • the hour-barrel wheel 3 is engaged with a wake-up wheel 5, made of steel, interposed, with axial clearance, between a toothed wheel 6, of electrically insulating material, rotatably mounted in the movement plate, designated by 7, and a wheel 8, coaxial with said insulating wheel 6.
  • the gear ratio between the hour barrel wheel 3 and the wake-up wheel 5 is 1: 1; however, this ratio can advantageously be 1: 2 so that the alarm wheel makes one revolution per twenty-four hours in the case of a twelve-hour watch, whose hour wheel makes two revolutions per day.
  • the wheel 5 is earthed in particular by means of the wheel 3 with which it remains in contact.
  • the insulating wheel 6 carries an electrically conductive permanent magnet 9, in the form of a bar, the axis of which is parallel to that of said wheel 6, and the distance from the center of which corresponds to the distance from the center of a boss 5a, directed towards the insulating wheel 6, which has the wheel 5.
  • the latter is freely engaged on a barrel 8a presented by the wheel 8, barrel crossed by a pin 6a; the wheel 6.
  • the latter also has a lug 6b engaged in a notch in the barrel 8a so that the wheels 6 and 8 are angularly integral. They are kept assembled by a riveting 6c from the end of the pin 6a.
  • the wheel 6 carries, on its face opposite to that facing the wheel 5, a thin metal washer 10, in the form of a crown which is fixed to said wheel 6 by means of two diametrically opposed studs 6d (FIGS. 2 and 3).
  • This ring 10 has a radial arm 10a, directed inward.
  • This arm 10a rests elastically on the end of a pin 11, which is coaxial with the wheel 6, and which is carried by a substrate, of the printed circuit 12 of the watch.
  • This pin 11 is in electrical contact with one of the conductive tracks, designated by 13, of said circuit substrate 12.
  • the elastic arm 10a of the crown 10, forming a spring urges the assembly formed by the wheel 6 and the wheel 8 against a bridge 14 of the watch movement frame.
  • the wheel 8 is provided with a crown 15 of anti-friction plastic material by means of which it bears on the bridge 14. The latter therefore undergoes a slight elastic deformation, it therefore constitutes a spring urging the unit mechanically unitary formed by the wheels 6 and 8 against the plate 7.
  • the wheel 6 is engaged with a control pinion 16, which can be actuated manually using a control mechanism 100 known per se, which makes it possible to manually modify its angular position.
  • a control mechanism 100 known per se, which makes it possible to manually modify its angular position.
  • the wheel 8 integral with the wheel 6, it is engaged with an additional barrel wheel 17.
  • the latter is engaged on the barrel 3a of the barrel wheel 3, and it comprises a barrel 17a on which is mounted a so-called alarm clock needle 18.
  • the insulating wheel 6 has, on its face facing the alarm wheel 5, an annular rib 6th coaxial with said wheel 6, and the distance from the center of which is greater than that of the magnet 9.
  • An annular clearance 19 is provided in said face of the wheel 6 on the inside of the rib 6e, and it is suitably sized so that the boss 5a of the wheel 5 does not come into contact with the wheel 6, for all the relative angular positions of the wheels 5 and 6 for which the boss 5a is not located opposite the magnet 9.
  • This clearance is connected by two inclined planes with the flat end face 9a which the magnet 9 has on the side directed towards the wheel 5.
  • This end face 9a is set back with respect to at the free edge of the rib 6e, so that the wheel 5 does not come into contact with the magnet 9 when the latter is not opposite the boss 5a.
  • the shrinkage of the end face 9a relative to the free edge of the rib 6e is low enough for the boss 5a to come into contact with said face 9a when these two elements 5a, 9a are opposite one of the 'other.
  • the boss 5a is normally located opposite the annular clearance 19.
  • the alarm trigger mechanism does not constitute any overload for the movement, consuming almost no energy.
  • the contact closes instantly, ensuring a frank start of the alarm.
  • this mechanism undergoes virtually no wear.
  • the signal produced by the present triggering mechanism could be used for other uses and, in particular, to close, by means of a relay, a mains circuit supplying, for example, a radio station which the user wants to see service start automatically every day at a fixed time.
  • this signal may not take place once or twice a day but at very different frequencies, for example once a month in the event that the user of the watch needs monthly information.

Abstract

La roue de réveil (5) peut se déplacer librement, axialement, entre un plateau isolant (6) et une roue (8). Cette roue (5) est en prise avec la roue à canon des heures (3) et fait un tour par douze heures. Elle présente un bossage (5a) qui, une fois par tour, passe en regard d'un aimant (9) porté par le plateau (6). La roue (5) est alors attirée axialement et son bossage (5a) entre en contact avec l'aimant (9), mettant ce dernier à la masse. Or, l'aimant (9) étant en contact permanent avec une des pistes conductrices (13) du circuit imprimé de la montre, cette piste (13) est ainsi mise à la masse deux fois par jour. L'usager de la montre peut régler le temps auquel se produisent les déclenchements en modifiant la position angulaire du plateau (6). Aucun ressort n'agit axialement sur la roue de réveil (5) qui se déplace librement entre la roue (8) et une nervure annulaire (6e) que présente le plateau (6).

Description

  • La présente invention a pour objet une pièce d'horlogerie à mécanisme de déclenchement destiné à produire la fermeture d'un contact électrique.
  • Le brevet suisse no 526.154 décrit une montre-réveil ayant un mécanisme de déclenchement comportant une roue en matière isolante dont la position angulaire peut être réglée, et un bras métallique réalisé en une pièce avec le canon de la roue des heures. Un ressort sollicite la roue isolante contre une saillie se trouvant à l'extrémité dudit bras métallique. Le déclenchement du réveil se produit par l'entrée en contact de l'élément de contact que constitue ladite saillie avec un second élément de contact porté par la roue isolante.
  • Un des inconvénients de ce mécanisme connu réside dans le fait que le bras métallique est soumis au cours de sa rotation, du fait de l'action du ressort de rappel, à un friction importante consommatrice d'énergie. Or, dans le cas des montres électroniques, où la source d'énergie est constituée par une pile électrique, de durée limitée, toute cause de surcroît de consommation doit évidemment être évitée.
  • Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient.
  • Ce but est atteint conformément à l'invention par le fait que l'application l'un sur l'autre des deux éléments de contact, au moment où ils se trouvent en regard l'un de l'autre, est assurée par un dispositif formé d'un aimant permanent solidaire de l'un des éléments de contact, et d'une pièce en métal magnétique solidaire de l'autre élément de contact.
  • Ainsi, il n'est plus nécessaire d'employer un ressort agissant sur le support de l'un des éléments de contact pour réaliser le contact entre lesdits éléments de contact. Ceci permet de diminuer l'énergie dissipée dans les frottements des différents composants du mécanisme de déclenchement.
  • Selon un mode de réalisation préféré, l'un des éléments de contact est un aimant permanent électroconducteur et l'autre élément de contact est une pièce en métal magnétique.
  • Le dessin représente, à titre d'exemple; une forme d'exécution de l'objet de l'invention.
    • La figure 1 est une coupe axiale d'une partie d'une montre-réveil électronique dans laquelle seuls les éléments nécesaires à la compréhension de l'invention ont été représentés.
    • La figure 2 est une vue de détail en plan, à échelle agrandie, à partir du plan II-II de la figure 1, et
    • La figure 3 est une coupe verticale, suivant la ligne III-III de la figure 2.
  • La montre représentée est du type électro-mécanique, les indicateurs du temps étant constitués par des aiguilles ordinaires d'heures 1 et de minutes 2, portées, la première, par le canon 3a de la roue à canon des heures, désignée par 3 et, la seconde par la chaussée, désignée par 4. Le mécanisme moteur, électrique, n'a pas été représenté, étant connu en soi. Il pourra être constitué par un moteur pas à pas piloté par un résonateur à quartz par l'intermédiaire d'une chaîne de division adéquate. L'énergie sera fournie par une pile électrique.
  • La roue à canon des heures 3 est en prise avec une roue de réveil 5, en acier, interposée, avec jeu axial, entre une roue dentée 6, en matière électriquement isolante, montée rotativement dans la platine du mouvement, désignée par 7, et une roue 8, coaxiale à ladite roue isolante 6. Selon l'exemple représenté sur la figure 1, le rapport d'engrenage entre la roue à canon des heures 3 et la roue de réveil 5 est de 1:1; cependant, ce rapport peut avantageusement être de 1:2 afin que la roue de réveil fasse un tour par vingt quatre heures dans le cas d'une montre douze heures, dont la roue des heures fait deux tours par jour.
  • La roue 5 est mise à la masse notamment par l'intermédiaire de la roue 3 avec laquelle elle demeure en contact.
  • La roue isolante 6 porte un aimant permanent électriquement conducteur 9, en forme de barreau, dont l'axe est parallèle à celui de ladite roue 6, et dont la distance au centre correspond à la distance au centre d'un bossage 5a, dirigé vers la roue isolante 6, que présente la roue 5. Cette dernière est engagée librement sur un canon 8a que présente la roue 8, canon traversé par un tourillon 6a de; la roue 6. Cette dernière présente en outre un ergot 6b engagé dans une encoche du canon 8a de manière que les roues 6 et 8 soient solidaires angulairement. Elles sont maintenues assemblées par un rivetage 6c de l'extrémité du tourillon 6a.
  • La roue 6 porte, sur sa face opposée à celle tournée vers la roue 5, une rondelle métallique mince 10, en forme de couronne qui est fixée à ladite roue 6 au moyen de deux tétons 6d diamétralement opposés (fig. 2 et 3). Cette couronne 10 présente un bras radial 10a, dirigé vers l'intérieur. Ce bras 10a prend appui élastiquement sur l'extrémité d'une cheville 11, qui est coaxiale à la roue 6, et qui est portée par un substrat, de circuit imprimé 12 de la montre. Cette cheville 11 est en contact électrique avec une des pistes conductrices, désignée par 13, dudit substrat de circuit 12. Le bras élastique 10a de la couronne 10, formant ressort, sollicite l'ensemble formé par la roue 6 et la roue 8 contre un pont 14 du bâti du mouvement de la montre. La roue 8 est garnie d'une couronne 15 de matière plastique antifriction par l'intermédiaire de laquelle elle prend appui sur le pont 14. Ce dernier subit de ce fait une légère déformation élastique, il constitue donc un ressort sollicitant l'ensemble mécaniquement unitaire formé par les roues 6 et 8 contre la platine 7.
  • La roue 6 est en prise avec un pignon de commande 16, actionnable manuellement à l'aide d'un mécanisme de commande 100 connu en soi, qui permet de modifier manuellement sa position angulaire. Quant à la roue 8, solidaire de la roue 6, elle est en prise avec une roue à canon supplémentaire 17. Cette dernière est engagée sur le canon 3a de la roue à canon 3, et elle comporte un canon 17a sur lequel est montée une aiguille 18 dite de réveil.
  • La roue isolante 6 comporte, sur sa face tournée vers la roue de réveil 5, une nervure annulaire 6e coaxiale à ladite roue 6, et dont la distance au centre est supérieure à celle de l'aimant 9. Un dégagement annulaire 19 est ménagé dans ladite face de la roue 6 du côté intérieur à la nervure 6e, et il est convenablement dimensionné de façon que le bossage 5a de la roue 5 n'entre pas en contact avec la roue 6, pour toute les positions angulaires relatives des roues 5 et 6 pour lesquelles le bossage 5a n'est pas situé en regard de l'aimant 9. Ce dégagement se raccorde par deux plans inclinés avec la face plane d'extrémité 9a que présente l'aimant 9 du côté dirigé vers la roue 5. Cette face d'extrémité 9a est en retrait par rapport au bord libre de la nervure 6e, afin que la roue 5 n'entre pas en contact avec l'aimant 9 lorsque ce dernier n'est pas en face du bossage 5a. Cependant, le retrait de la face d'extrémité 9a par rapport au bord libre de la nervure 6e est suffisamment faible pour que le bossage 5a entre en contact avec ladite face 9a lorsque ces deux éléments 5a, 9a sont en face l'un de l'autre.
  • Le fonctionnement de la montre décrite et représentée est le suivant :
    • L'heure à laquelle le réveil doit se déclencher est déterminée par l'usager qui fait tourner la roue 16, ajustant ainsi la position angulaire de la roue isolante 6. Cette position angulaire, et par conséquent l'heure du déclenchement, peut être contrôlée à l'aide de l'aiguille 18 qui, entraînée par la roue 8, se déplace en regard du tour d'heures du cadran, non représenté, de la montre.
  • Lors de la rotation de la roue de réveil 5, entraînée en permanence par la roue à canon des heures 3, le bossage 5a se trouve normalement en regard du dégagement annulaire 19.
  • Une fois par tour de la roue 5, le bossage 5a de celle-ci vient se présenter en regard de l'aimant permanent 9 qui l'attire, produisant ainsi un léger déplacement axial de la roue 5, accompagné d'un léger basculement et d'un léger déplacement angulaire dans les limites autorisées par le jeu d'engrenages entre celle-ci et la roue à canon des heures 3. Le contact entre le bossage 5a et l'aimant 9 met ce dernier à la masse, puisque la roue 5 est elle-même à la masse, ce qui, par l'intermédiaire de la couronne 10 et de la cheville 11, met à la masse la piste conductrice 13. Un circuit électrique est ainsi fermé qui commande la mise en marche de la sonnerie du réveil.
  • Grâce à cette disposition, le mécanisme de déclenchement du réveil ne constitue aucune surcharge pour le mouvement, ne consommant pratiquement aucune énergie. De plus, le contact se ferme de façon instantanée, assurant un démarrage franc du mécanisme de sonnerie. En outre, ce mécanisme ne subit pratiquement aucune usure.
  • En variante, le signal produit par le présent mécanisme de déclenchement pourrait servir à d'autres usages et, notamment, à fermer, par l'intermédiaire d'un relais, un circuit secteur alimentant, par exemple, un poste de radio que l'usager désire voir entrer en service automatiquement chaque jour à heure fixe.
  • De même, ce signal pourrait ne pas avoir lieu une ou deux fois par jour mais à des fréquences très différentes, par exemple une fois par mois dans le cas où l'usager de la montre aurait besoin d'une information mensuelle.

Claims (10)

1. Pièce d'horlogerie comprenant un mouvement (3) et un mécanisme de déclenchement relié fonctionnellement audit mouvement pour produire, à une heure réglable à l'avance, la fermeture d'un contact électrique, ce mécanisme comprenant :
- un bâti (7,14),
- un premier élément de contact (5a),
- un premier support (5) monté rotativement sur ledit bâti et relié en rotation audit mouvement, pour porter ledit premier élément de contact,
- un second élément de contact (9),
- un second support (6,8) monté sur ledit bâti à position réglable en rotation autour de l'axe de rotation dudit premier support, pour porter ledit second élément de contact, ce dernier étant situé sensiblement à une même distance dudit axe de rotation que ledit premier élément de contact, et
- des moyens pour appliquer l'un sur l'autre lesdits éléments de contact lorsqu'ils se trouvent en face l'un de l'autre; caractérisée en ce que lesdits moyens d'application comprennent un aimant permanent (9) solidaire de l'un desdits éléments de contact et une pièce en métal magnétique (5a) solidaire de l'autre élément de contact.
2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'un desdits éléments de contact comprend un aimant permanent électroconducteur (9), et en ce que l'autre élément de contact comprend un métal magnétique.
3. Pièce d'horlogerie selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit premier support (5) est en métal magnétique, en ce que ledit premier élément de contact est une partie en saillie (5a) dudit premier support.
4. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un organe d'affichage analogique (18) de ladite heure réglable, qui est relié en rotation audit second support (6,8).
5. Pièce d'horlogerie selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit second support (6,8) comprend une première partie (6) portant ledit second élément de contact (9) et une seconde partie en forme de roue (8) coaxiale à l'axe de rotation du premier support (5) et engrenant avec un organe rotatif (17) solidaire dudit organe d'affichage (18).
6. Pièce d'horlogerie selon la revendication 5, caractériée en ce que ledit premier support (5) est monté rotativement sur ledit second support (6,8) entre lesdites première (6) et seconde parties (8).
7. Pièce d'horlogerie selon l'une des revendications précéden-- tes, caractérisée en ce que ledit premier support (5) est monté avec un certain jeu axial.
8. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1 comportant en outre des moyens d'affichage analogique de l'heure comprenant une première roue (3) montée sur ledit bâti (7) et faisant partie dudit mouvement, un canon (3a) monté coaxialement sur ladite première roue, et une aiguille des heures (1) montée sur ledit canon, caractérisée en ce que ledit premier support est une deuxième roue (5) qui engrène avec ladite première roue (3).
9. Pièce d'horlogerie selon les revendications 5 et 8 prises en combinaison, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une troisième roue (17) montée sur le bâti (7) coaxialement à ladite première roue (3), et un deuxième canon (17a) monté coaxialement sur ladite troisième roue pour porter ledit organe d'affichage analogique (18) de ladite heure réglable, et en ce que ladite seconde partie (8) dudit second support (6,8) engrène avec ladite troisième roue (17).
10. Pièce d'horlogerie selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite première partie dudit second support a la forme d'une roue (6) qui engrène avec une quatrième roue (16) reliée en rotation à des moyens (100) de réglage manuel de ladite heure réglable.
EP82810014A 1981-02-26 1982-01-15 Pièce d'horlogerie à mécanisme de déclenchement Expired EP0060216B1 (fr)

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