EP0070052A1 - Pièce d'horlogerie électronique - Google Patents

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EP0070052A1
EP0070052A1 EP82200749A EP82200749A EP0070052A1 EP 0070052 A1 EP0070052 A1 EP 0070052A1 EP 82200749 A EP82200749 A EP 82200749A EP 82200749 A EP82200749 A EP 82200749A EP 0070052 A1 EP0070052 A1 EP 0070052A1
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EP
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counting
hand
timepiece according
timepiece
motors
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EP82200749A
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Inventor
Umberto Maglioli
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G9/00—Visual time or date indication means
    • G04G9/0082—Visual time or date indication means by building-up characters using a combination of indicating elements and by selecting desired characters out of a number of characters or by selecting indicating elements the positions of which represents the time, i.e. combinations of G04G9/02 and G04G9/08
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
    • G04F10/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means

Definitions

  • the present invention relates to an electronic timepiece comprising a time base equipped with a quartz and a frequency divider, a time display device which itself comprises a motor, driven hands by the motor and a dial above which the needles move, a counting device comprising an electronic circuit, and a manual control device making it possible to control the switching on, the tripping and the return to zero of the said device (s) chronograph hands.
  • the object of the present invention is to improve electronic timepieces capable of displaying a counting function in order to simplify the control of the counting needles and in particular the return to zero function.
  • the timepiece according to the invention is characterized in that the counting device comprises several motors in that a chronograph hand is associated with each motor of the counting device, and in that the manual control device comprises switches acting on the circuit so as to control the said counting motors.
  • the timepiece shown in the drawing externally has the appearance of a wristwatch. Its case 1 is connected to a bracelet 2. It carries four pushers 3 mounted on the sides of the box and allowing the control of counting devices, as will be seen below.
  • a dial 4 In the visible face of the watch described, appears a dial 4. In the center of this dial rotate an hour hand 5 and a minute hand 6. A usual hour turn is printed on dial 4.
  • the first counting device comprises a liquid crystal cell 8 formed with two display positions 8a and 8b which respectively display the tens and the units of hundredths of a second.
  • a second counting device designated by 9 and which has a circle with second marks. In the center of this zone, the dial is crossed by an axis on which a 10 seconds hand is mounted.
  • a circular display area 11 and a hand 12 having the same arrangement as the elements 9 and 10 are arranged over 7 h and, as will be seen later, these display elements constitute the visible part of a minute counter . This can be graduated from 0 to 60 or from 0 to 100 depending on the forms of execution.
  • the display device described has a dial area 13 and a hand 14 which are capable of functioning as a time totalizer.
  • Fig. 2 makes it possible to understand the arrangement and the functioning of the internal elements of the timepiece described.
  • a battery 15 housed in the housing 1 excites the various functional elements of the watch.
  • a quartz 16 constitutes the pilot element of a time base whose electronic elements are concentrated in an integrated circuit chip 17. This comprises, not only the oscillator which excites the quartz 16, but a frequency divider which supplies a time base signal at a standard frequency, for example a frequency of one Hz, this signal being shaped so as to be able to excite one or more stepping motors.
  • cell 8. This is supplied by pulses from a decoding circuit also incorporated in the chip 17 and controlled at a frequency of 100 Hz when the counting device is operating.
  • Different outputs of the circuit 17 further supply three drive mechanisms designated by 18, 19 and 20. These three mechanisms are mounted in a fixed frame and arranged so as to drive the needles 10, 12 and 14 respectively described above. The constitution of these mechanisms will be described below in more detail.
  • the movement of the chronograph watch described comprises a drive mechanism 21 which is placed in the center of the housing 1. It is a conventional stepping motor which drives a gear train itself comprising a timer wheel, a minute wheel, and a hours. These last two wheels are coaxial and have cannons engaged one inside the other. These cross the dial 4 and carry the hands 5 and 6 which move above the marks 7.
  • Fig. 3 shows diagrammatically, but with a little more detail, the drive mechanism 18.
  • the motor proper comprises a coil 22 mounted on an elongated core 23 whose ends form lateral tabs 23a and 23b connected to pole pieces 24 and 25 which embrace a rotor 26 fitted with a pinion 27.
  • the motor is shown here schematically.
  • the rotor 26 can make a half-turn at each step or turn by a predetermined angle but less than 180.
  • the pinion 27 drives a gear made up of two elements 28 and 29 engaged with each other so as to drive a central shaft 30 which carries the needle 10.
  • the mechanisms 19 and 20 are constituted in exactly the same way as the mechanism 18. Their operation is determined by the frequency of the signals feeding the coil 22, this frequency being supplied by the output of the circuit 17 to which the coil is connected.
  • FIG. 2 there is shown diagrammatically four push button switches 31, one of the contacts of which is connected to an input of the circuit 17.
  • One of these push buttons controls the engagement of the counters. These will be started simultaneously and will thus make it possible to count hundredths of seconds, seconds, minutes and hours up to a totalization value which can be set at will.
  • the same push-button, or another can control the stop of the counting, its restarting with or without leap, as well as the return to zero, that is to say the recall of all the hands to the 12 o'clock position as seen in the drawing. While these functions are engaged, the function of the mechanism 21 is not modified, so that the hands 5 and 6 continue to indicate the exact time.
  • One of the push buttons 3 can be used to make, if necessary, the corrections of the position of hands 5 and 6.
  • the control device is also designed so as to display at will, in cell 8, another indication than the hundredth of a second, for example the date, the number of the month or even the year.
  • this cell could also include a display with three positions or with more than three positions. It could be used to display data other than the indications listed above.
  • the circuit 17 includes counter circuits whose state constantly corresponds to the position of the chronograph hands.
  • the motors of mechanisms 18, 19 and 20 receive a number of pulses such that hands 10, 12 and 14 quickly return to the midday position.
  • cell 18 receives the control signals necessary to display the indication 00.
  • control device may also include a control rod equipped with a crown and capable of moving in rotation around its axis and to be drawn axially, these displacements controlling switches connected to the circuit.
  • the different counting devices which are arranged separately in the embodiment described could also be assembled so that, for example, the needles 12 and 14 are coaxial.
  • the timepiece can be made as a wristwatch, pocket watch or the like.

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Abstract

La pièce d'horlogerie comporte dans le boîtier (1) un mouvement de type électronique qui comporte plusieurs moteurs pas à pas. Un premier moteur pas à pas entraîne un rouage actionnant des aiguilles des heures et des minutes (5 et 6) qui se déplacent au-dessus du cadran (4), tandis que d'autres moteurs pas à pas pilotés à des fréquences d'1 Hz, d'1/60 Hz et d'1/3600 Hz entraînent les aiguilles (10, 12 et 14) affichant les secondes, les minutes et les heures. La cellule (8) permet de lire le centième de seconde, lorsque le comptage est interrompu par pression sur l'un ou l'autre des boutons-poussoirs (3) qui servent à la commande des fonctions.

Description

  • La présente invention a pour objet une pièce d'horlogerie électronique comprenant une base de temps équipée d'un quartz et d'un diviseur de fréquence, un dispositif d'affichage de l'heure qui comprend lui-même un moteur, des aiguilles entraînées par le moteur et un cadran au-dessus duquel les aiguilles se déplacent, un dispositif de comptage comprenant un circuit électronique, et un dispositif de commande manuel permettant de commander l'.enclenchement, le déclenchement et le retour à zéro de la ou des dites aiguilles de chronographe.
  • On sait qu'il existe déjà des montres-bracelet électroniques capables d'afficher simultanément l'heure et une fonction de comptage de temps ou de chronographe. Selon la demande de brevet publiée GB 2 032 146 par exemple, la fonction de comptage est affichée par des moyens numériques. Cependant, les demandes de brevet publiées GB 2 028 545 et GB 2 005 875 décrivent des pièces d'horlogerie ayant une fonction de chronographe et dans lesquelles le comptage est affiché au moyen d'aiguilles. Dans ce cas, les fonctions de commande doivent être assurées par des mécanismes et/ou par des circuits électroniques équipés de mémoires et les moyens nécessaires pour assurer la remise à zéro des aiguilles après une opération de comptage sont d'une réalisation délicate et compliquée.
  • Le but de la présente invention est de perfectionner les pièces d'horlogerie électroniques capables d'afficher une fonction de comptage afin de simplifier la commande des aiguilles de comptage et notamment la fonction de retour à zéro.
  • Dans ce but, la pièce d'horlogerie selon l'invention, du genre mentionné au début, est caractérisée en ce que le dispositif de comptage comporte plusieurs moteurs en ce qu'une aiguille de chronographe est associée à chaque moteur du dispositif de comptage ,et en ce que le dispositif de commande manuel comporte des interrupteurs agissant sur le circuit de façon à commander les dits moteurs de comptage.
  • On va décrire ci-après, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention en se référant au dessin annexé dont :
    • la fig. 1 est une vue en plan de dessus de cette forme d'exécution,
    • la fig. 2 une vue schématique des blocs circuits de la pièce d'horlogerie, et
    • la fig. 3 une vue schématique à échelle agrandie montrant un mécanisme moteur.
  • .Comme on le voit à la fig. 1, la pièce d'horlogerie représentée au dessin présente extérieurement l'allure d'une montre-bracelet. Son boîtier 1 est relié à un bracelet 2. Il porte quatre poussoirs 3 montés sur les côtés de la boîte et permettant la commande de dispositifs de comptage, comme on le verra ci-après. Dans la face visible de la montre décrite, apparaît un cadran 4. Au centre de ce cadran pivotent une aiguille des heures 5 et une aiguille des minutes 6. Un tour d'heure usuel est imprimé sur le cadran 4. On voit au dessin quatre repères, désignés par 7 et marquant les positions de 12 h 6 h , 3 h - 9 h.
  • Dans les angles du cadran 4 qui présente une forme générale carrée, sont disposés des éléments d'affichage de quatre dispositifs de comptage susceptibles de compter respectivement les centièmes de seconde, les secondes, les minutes et les heures. Le premier dispositif de comptage comporte une cellule à cristal liquide 8 formée avec deux positions d'affichage 8a et 8b qui affichent respectivement les dizaines et les unités des centièmes de seconde.
  • Dans l'angle droit inférieur (sur 5 h) se trouve un dispositif de comptage des secondes désigné par 9 et qui comporte un cercle avec des repères de secondes. Au centre de cette zone, le cadran est traversé par un axe sur lequel est montée une aiguille des secondes 10.
  • Une zone d'affichage circulaire 11 et une aiguille 12 ayant la même disposition que les éléments 9 et 10 sont disposées sur 7 h et, comme on le verra plus loin, ces éléments d'affichage constituent la partie visible d'un compteur de minutes. Celui-ci peut être gradué de 0 à 60 ou de O à 100 suivant les formes d'exécution.
  • Finalement, le dispositif d'affichage décrit'comporte une zone de cadran 13 et une aiguille 14 qui sont susceptibles de fonctionner comme un totalisateur d'heure.
  • La fig. 2 permet de comprendre la disposition et le fonctionnement des éléments internes de la pièce d'horlogerie décrite. Une pile 15 logée dans le boîtier 1 assure l'excitation des différents éléments fonctionnels de la montre. Un quartz 16 constitue l'élément pilote d'une base de temps dont les éléments électroniques sont concentrés dans une puce de circuit intégré 17. Celle-ci comporte, non seulement l'oscillateur qui excite le quartz 16, mais un diviseur de fréquence qui fournit un signal de base de temps à une fréquence standard, par exemple une fréquence d'un Hz, ce signal étant mis en forme de façon à pouvoir exciter un ou plusieurs moteurs pas à pas. On voit également à la fig. 2, la cellule 8. Celle-ci est alimentée par des impulsions issues d'un circuit de décodage également incorporé à la puce 17 et piloté à une fréquence de 100 Hz quand le dispositif de comptage fonctionne.
  • Différentes sorties du circuit 17 alimentent en outre trois mécanismes d'entraînement désignés par 18, 19 et 20. Ces trois mécanismes sont montés dans un bâti fixe et disposés de façon à entraîner respectivement les aiguilles 10, 12 et 14 décrites plus haut. On décrira ci-après plus en détail la constitution de ces mécanismes.
  • Finalement, le mouvement de la montre-chronographe décrite comporte un mécanisme d'entraînement 21 qui est placé au centre du boîtier 1. Il s'agit d'un moteur pas à pas conventionnel qui entraîne un rouage comportant lui-même une roue de minuterie, une roue des minutes, et une roue des heures. Ces deux dernières roues sont coaxiales et présentent des canons engagés l'un dans l'autre. Ceux-ci traversent le cadran 4 et portent les aiguilles 5 et 6 qui se déplacent au-dessus des repères 7.
  • La fig. 3 représente schématiquement, mais avec un peu plus de détail, le mécanisme d'entraînement 18..On voit que le moteur proprement dit comporte une bobine 22 montée sur un noyau allongé 23 dont les extrémités forment des pattes latérales 23a et 23b connectées à des pièces polaires 24 et 25 qui embrassent un rotor 26 équipé d'un pignon 27. Le moteur est représenté ici de façon schématique. Le rotor 26 peut effectuer un demi- tour à chaque pas ou tourner d'un angle prédéterminé mais inférieur à 180 . Le pignon 27 entraîne un engrenage constitué de deux éléments 28 et 29 en prise l'un avec l'autre de façon à entraîner un arbre central 30 qui porte l'aiguille 10.
  • Les mécanismes 19 et 20 sont constitués exactement de la même façon que le mécanisme 18. Leur fonctionnement est déterminé par la fréquence des signaux alimentant la bobine 22, cette fréquence étant fournie par la sortie du circuit 17 à laquelle la bobine est connectée.
  • Revenant à la fig. 2, on a représenté schématiquement quatre interrupteurs à bouton-poussoir 31 dont un des contacts est connecté à une entrée du circuit 17. L'un de ces boutons-poussoirs commande l'enclenchement des compteurs. Ceux-ci seront mis en route simultanément et permettront ainsi de compter les centièmes de secondes, les secondes, les minutes et les heures jusqu'à une valeur de totalisation qui peut être fixée à volonté. Le 'même bouton-poussoir, ou un autre, peut commander l'arrêt du comptage, sa remise en marche avec ou sans rattrapante, ainsi que le retour à zéro,.c'est-â-dire le rappel de toutes les aiguilles sur la position de 12 h comme on le voit au dessin. Pendant que ces fonctions sont enclenchées, la fonction du mécanisme 21 n'est pas modifiée, de sorte que les aiguilles 5 et 6 continuent à indiquer l'heure exacte. L'un des boutons-poussoirs 3 peut être utilisé pour effectuer, le cas échéant, les corrections de la position des aiguilles 5 et 6.
  • Le dispositif de commande est aussi conçu de façon à faire apparaître à volonté, dans la cellule 8, une autre indication que le centième de seconde, par exemple le quantième, le chiffre du mois ou même l'année. Dans une autre forme d'exécution, cette cellule pourrait également comporter un affichage à trois positions ou à plus de trois positions. Elle pourrait être utilisée pour afficher une autre donnée que les indications énumérées ci-dessus.
  • Pour assurer la fonction de retour à zéro des aiguilles lO, 12 et 14, ainsi que de la cellule 8, le circuit 17 comporte des circuits compteurs dont l'état correspond constamment à la position des aiguilles de chronographe. Lors de la commande du retour à zéro, les moteurs des mécanismes 18, 19 et 20 reçoivent un nombre d'impulsions tel que les aiguilles 10, 12 et 14 reviennent rapidement sur la position de midi. En même temps, la cellule 18 reçoit les signaux de commande nécessaires pour afficher l'indication 00.
  • Au lieu d'un dispositif de commande à plusieurs boutons-poussoirs, répartis sur le pourtour de la boite, on peut également, le cas échéant, assurer les fonctions de commande décrites au moyen d'un seul bouton -poussoir agissant sur un circuit de distribution cyclique de façon à commander successivement à chaque pression l'un des interrupteurs 31. Dans une autre forme d'exécution, le dispositif de commande peut aussi comporter une tige de commande équipée d'une couronne et susceptible de se déplacer en rotation autour de son axe et d'être tirée axialement, ces déplacements commandant des interrupteurs connectés au circuit.
  • Les différents dispositifs de comptage qui sont disposés séparément dans la forme d'exécution décrite pourraient aussi être assemblés de façon que, par exemple, les aiguilles 12 et 14 soient coaxiales.
  • La disposition du mouvement-de la montre décrite, ainsi que la construction du boîtier, n'ont pas été données en détail. Toutefois, l'homme du métier sera à même d'appliquer les modes de construction classiques des mouvements de montre électroniques, ainsi que de leur boîtier à la réalisation de la pièce d'horlogerie représentée au dessin en y incorporant les éléments particuliers qui distinguent cette pièce d'horlogerie des réalisations connues antérieurement. On prendra en particulier les mesures nécessaires pour éviter toute interaction entre les moteurs. Chaque moteur sera blindé de façon à éviter que les champs magnétiques apparaissant dans un moteur qui reçoit une impulsion n'agissent sur les moteurs qui ne sont pas excités à ce moment. En orientant les bobines des différents moteurs dans des directions différentes, on prévient dans une large mesure les influences-indésirables.
  • La pièce d'horlogerie peut être réalisée en montre-bracelet, de poche ou autre.

Claims (7)

1. Pièce d'horlogerie électronique comprenant une base de temps équipée d'un quartz et d'un diviseur de fréquence, un dispositif d'affichage de l'heure qui comprend lui-même un moteur, des aiguilles entraînées par le moteur et un cadran au-dessus duquel les aiguilles se déplacent, un dispositif de comptage comprenant un circuit électronique et un dispositif de commande manuel permettant de commander l'enclenchement, le déclenchement et le retour à zéro de la ou des dites aiguilles de chronographe, caractérisée en ce que le dispositif de comptage comporte plusieurs moteurs, en ce qu'une aiguille de chronographe est associée à chaque moteur du dispositif de comptage et en ce que le dispositif de commande manuel comporte des interrupteurs agissant sur le circuit, de façon à commander les dits moteurs de comptage.
2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que les dits moteurs du dispositif de comptage sont pilotés par ladite base de temps.
3. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de comptage comporte un moteur de comptage des secondes entraînant une aiguille des secondes effectuant un tour en une minute, et un moteur de comptage des minutes entraînant une aiguille des minutes faisant un tour en une heure.
4. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1 ou la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de comptage comporte un décodeur électronique connecté à la base de temps et un dispositif d'affichage de type digital connecté au décodeur et capable d'afficher des valeurs numériques représentant le comptage de fractions de seconde.
5. Pièce d'horlogerie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'ensemble des éléments fonctionnels de ladite pièce d'horlogerie sont logésldans un boîtier de montre-bracelet.
6. Pièce d'horlogeie selon la revendication 5, caractérisée en ce que le cadran porte, d'une part, un tour d'heure général, sur lequel se déplacent les aiguilles d'affichage de l'heure, et d'autre part, pour chaque dispositif de comptage, une échelle de repérage localisée sur une zone limitée du cadran et au-dessus de laquelle se déplace une aiguille de comptage.
7. Pièce d'horlogerie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les moteurs sont du type pas à pas.
EP82200749A 1981-07-09 1982-06-17 Pièce d'horlogerie électronique Withdrawn EP0070052A1 (fr)

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CH452181A CH634713B (fr) 1981-07-09 1981-07-09 Piece d'horlogerie electronique.

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EP0070052A1 true EP0070052A1 (fr) 1983-01-19

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EP82200749A Withdrawn EP0070052A1 (fr) 1981-07-09 1982-06-17 Pièce d'horlogerie électronique

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