EP0316501A1

EP0316501A1 - Pièce d'horlogerie

Info

Publication number: EP0316501A1
Application number: EP87810685A
Authority: EP
Inventors: René Bornand
Original assignee: Richdale Corp
Current assignee: Richdale Corp
Priority date: 1987-11-20
Filing date: 1987-11-20
Publication date: 1989-05-24
Also published as: AU2786589A; WO1989005001A1

Abstract

Les différents électro-aimants (18) sont répartis par groupes de trois. Les pieces polaires (21) des électro-aimants (18a) coopèrent avec l'organe indicateur supérieur (8) dont l'anneau denté (22) est agencé de façon les pièces polaires (21) fassent avancer chacune une des dents (22) d'un tiers de pas lorsque l'électro-aimant reçoit une impulsions.

Description

La présente invention se rapporte à une pièce d'horlogerie comprenant notamment des moyens d'entraînement et un ou plusieurs organes indicateurs visibles mobiles en rotation et conçus de manière à coopérer avec les dits moyens d'entraînement.
On connaît déjà des pièces d'horlogerie, dans lesquelles les organes indicateurs sont des disques superposées et les moyens d'entraînement sont situés à la périphérie de la pièce d'horlogerie et coopèrent avec les organes indicateurs par leurs bords extérieurs. On connaît notamment des pièces d'horlogerie de ce genre par les brevet suisses CH 307 045 et CH 625 663. Le but de ces réalisations était de créer des pièces d'horlogerie ayant une apparence particulière par le fait que leur centre est dégagé au moins au niveau des organes indicateurs, ce qui permet soit une esthétique originale, soit un agencement permettant d'utiliser la pièce d'horlogerie également à d'autres fins que le simple but d'indication horaire.
Le but de la présente invention est de réaliser un nouveau développement dans la présentation de pièces d'horlogerie de ce genre, tout en réalisant un moyen d'entraînement peu encombrant et précis, susceptible d'être mis en prise directe avec un organe mobile de grandes dimensions, cet organe pouvant d'ailleurs être circulaire ou linéaire et se déplacer en rotation ou en translation.
Dans ce but, la présente invention a pour objet une pièce d'horlogerie du genre mentionné plus haut, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement comprennent un transducteur électro-mécanique pour chaque organe indicateur en prise directe avec ce dernier par l'intermédiaire de la dite zone périphérique.
L'objet de l'invention porte également sur un organe indicateur mobile, caractérisé en ce qu'il comporte à sa périphérie une denture magnétique à faible rémanence et en ce qu'il est déplaçable pas à pas dans un sens par l'intermédiaire d'un groupe d'électro-aimants espacés les uns des autres d'un nombre entier de pas de la dite denture, plus une fraction de pas égale à l'inverse du nombre des élecrto-aimants du groupe.
L'objet de l'invention tel qu'il est défini ci-dessus est susceptible de multiples réalisations que l'homme de l'art sera susceptible de mettre au point. On se bornera ci-après à décrire à titre d'exemple, une forme d'exécution particulière relative à une montre pendentif.

Au dessin annexé, la fig. 1 est une vue en plan de dessus de la montre pendentif,
la fig. 2 est une vue schématique en coupe diamétrale de la pièce d'horlogerie de la fig. 1,
la fig. 3 est une vue partielle en coupe radiale à échelle agrandie d'une partie de la pièce d'horlogerie,
la fig. 4 est une vue à plus grande échelle que les fig. 1 et 2, en coupe par un plan perpendiculaire à l'axe, montrant l'agencement des moyens d'entraînement de la pièce d'horlogerie,
les fig. 5 et 6 sont des vues en élévation de deux pièces polaires, et
la fig. 7 est une vue schématique illustrant l'avance pas à pas d'un organe indicateur circulaire ou linéaire.

Bien que l'on ait représenté au dessin une montre pendentif, l'objet de l'invention peut être réalisé sous n'importe quelle dimension de pièce d'horlogerie allant de la montre-bracelet à la pendule murale ou à l'horloge publicitaire.
La montre représentée aux fig. 1 et 2 présente l'avantage que son centre est entièrement dégagé, de sorte que le boîtier peut contenir un objet visible, comme par exemple une pierre précieuse ou un objet-souvenir. Le boîtier de la pièce d'horlogerie est dans ce cas combiné avec le support du mouvement. Il comporte un corps de boîte de forme oblongue 1, avec une zone circulaire sur laquelle sont fixés un verre 2 et une plaque arrière amovible 3, de forme annulaire, de sorte qu'une zone centrale du boîtier, séparée d'une zone annulaire périphérique par une paroi 4, forme un logement 5 fermé vers l'arrière par un fond amovible 6. Dans la zone du logement 5, le verre 2 présente une allure de lentille, de façon à constituer un verre grossisant.
La pièce d'horlogerie est conçue de façon à constituer ce que l'on a appelé autrefois une "montre mystérieuse". Le tour d'heures est gravé ou inscrit sur un réhaut 7 qui est placé directement sous le verre et qui est supporté par un cran du corps de boîte 1. Sous cet anneau sont disposés trois organes indicateurs 8, 9 et 10 qui sont également de forme annulaire, qui sont transparents, qui portent chacun un repère 8a, 9a, 10a, et qui coopèrent avec des moyens d'entraînement placés dans des logements du corps 1. Dans la réalisation décrite, la pile et l'électronique de commande (non représentés) seront montées sur la plaque annulaire 3. Un guichet 11 laisse apparaître un panneau 12, par exemple un panneau d'affichage à cristal liquide, piloté également par l'électronique de commande de la pièce d'horlogerie, indiquant par exemple le jour de la semaine, la date et le mois.
Les figs. 3 et 4 représentent dans une variante d'exécution de la pièce d'horlogerie des fig. 1 et 2, l'agencement des organes indicateurs et de leurs moyens d'entraînement. Ici le boîtier de la montre comporte un carrure-lunette 13, une verre 14 et un fond 15. A l'intérieur de ce boîtier est logé un support de mouvement 16 avec un voile central 16a, dont la fonction sera définie plus loin. La partie périphérique du support de mouvement 16 porte le long de sa périphérie intérieure un support d'organe indicateur 17 à profil en L guidant et supportant les trois organes indicateurs superposés , 8 9 et 10 qui sont des disques minces en matière plastique transparente présentant des bossages 8b, 9b et 10b assurant leur positionnement et leur glissement. Ces organes sont maintenus en place entre le réhaut 7 et le support 17 et coopèrent avec des moyens d'entraînement qui sont constitués par neuf électro-aimants montés sur le support 16 et représentés de façon mieux lisible à la fig. 4. Ces électro-aimants 18 sont répartis en trois groupes. Le groupe 18a comporte trois électro-aimants répartis de façon à entraîner l'organe indicateur 8, tandis que le groupe 18b comporte également trois électro-aimants répartis sur le support 16 de façon à actionner l'organe indicateur 9 et le groupe 18c et positionné de façon à entraîner l'organe indicateur 10. Chacun de ces électro-aimants comporte (fig. 3) un noyau 19, un bobinage 20, et deux pièces polaires 21 qui sont désignées aux fig. 3 à 6 par le chiffre 21a lorsqu'elles appartiennent au groupe 18a, par le chiffre 21b lorsqu'elles appartiennent au groupe 18b, et par le chiffre 21c lorsqu'elles appartiennent au groupe 18c. Les noyaux 19 et les bobinages 20 n'ont pas besoin d'être décrits en détail. Ils sont de construction standard.
Les formes des pièces polaires 21A, B et C sont visibles aux fig. 3, 5 et 6. Ces pièces sont fixées aux embouts des noyaux 19 par chassage sur des tenons décolletés avec les éléments en acier à faible rémanence qui constituent les noyaux avec leurs embouts.
Les électro-aimants de chacun des groupes 18a, 18b, 18c, coopèrent et entraînent pas à pas l'un des organes indicateurs 8, 9 ou 10, et cela par l'intermédiaire d'une denture magnétique 22 que présente chacun de ces organes indicateurs. Une forme d'exécution de la denture magnétique 22 est représentée aux fig. 3 et 4. Dans cette forme d'exécution, cette denture magnétique est constituée d'un anneau en un métal ferro-magnétique à faible rémanence, anneau dont la zone périphérique est découpée de façon à présenter une denture rectangulaire à 60 dents réparties sur la périphérie de l'anneau. L'anneau 22 présentera par exemple un biseautage le long de son bord intérieur, comme on le voit à la fig. 3, et sera noyé à l'intérieur de la matière plastique transparente de l'organe indicateur dont il fait partie. Toutefois, cette denture magnétique pourrait également être réalisée par des zones métallisées successives formées sur la périphérie de chacun des disque 8, 9 ou 10, le métal de ces zones métallisées étant un métal ferro-magnétique à faible rémanence apte à coopérer avec les pièces polaires 21 des électro-aimants 18, comme le fait la denture des anneaux 22. Comme on le voit à la fig. 4, les divers électro-aimants de chaque groupe 18a, 18b ou 18c ont une longueur correspondant à un nombre entier de pas de la denture magnétique des anneaux 22, de sorte que les deux pièces polaires 21 d'un même électro-aimant sont simultanément en regard de deux dents de la denture de l'anneau 22, comme on le voit par exemple pour l'électro-aimant 18a représenté à la partie inférieure de la fig. 4. Dans cette position, l'électro-aimant qui entrera en action ensuite, est décalé dans le sens de l'avance de l'organe indicateur d'un nombre entier de pas de la denture, plus une fraction de pas égale dans le présent cas à un tiers, puisque le nombre des électro-aimants de chaque groupe est de trois. Ainsi, l'électro-aimant 18a représenté à la partie supérieure gauche de la fig. 4 est décalé d'un tiers de pas de la denture par rapport à celui qui est représenté à la partie inférieure. Le troisième électro-aimant du groupe, représenté à la partie supérieure droite de la fig. 4, est décalé lui de deux tiers de pas. D'autre part, les pièces polaires 21 appartenant aux électro-aimants du groupe 18a ont l'allure de la pièce polaire 21a représentée à la fig. 3, de sorte que le bec polaire des pièces 21 se trouve au niveau de l'organe indicateur 8 et s'étend à travers l'une des fentes 23 de la pièce 17, fentes qui sont prévues pour faciliter le positionnement des électroaimants. Les pièces polaires des électro-aimants des groupes 18b et 18c ont l'allure donnée aux fig. 5 et 6 respectivement. Pour l'ensemble de la pièce d'horlogerie deux usinages différents suffisent donc à réaliser toutes les pièces polaires. Les extrémités des différentes pièces polaires 21 sont placées de façon à coopérer avec les dents des différentes dentures 22. Le support de mouvement 16 portera l'électronique de commande nécessaire à former et commander des impulsions de puissance qui seront dirigées sur les différents électro-aimants. Les éléments 24 et 25 représentent ainsi des composants, par exemple une pile et un dispositif de correction fixés au revers du voile 16a du support 16. Le programme de distribution des implusions sur les différents électro-aimants 18 pourra avoir pour effet que l'un des organes indicateurs 8 fonctionne comme disque indicateur des secondes, l'organe indicateur 9 comme organe indicateur des minutes, et l'organe indicateur 10 comme organe indicateur des heures par exemple, bien que d'autres fonctions puissent tout aussi bien être prévues. Le dispositif de correction et remise à l'heure, ou le cas échéant de changement de fonctions 25 pourra être influencé par des boutons ou des poussoirs (non représentés) qui seront placés sous le fond 15. Les différents organes indicateurs avanceront pas à pas d'un pas de la denture à chaque entrée en action du groupe d'électro-aimants correspondant, ce groupe constituant, avec les éléments du circuit électronique qui le pilote, un transducteur électro-mécanique. Dans le cas du disque de secondes par exemple, les impulsions sur l'électro-aimant qui maintient le disque en place pendant la plus grande partie du temps pourront être par exemple de 60/100 de seconde, après quoi le courant sera coupé et une impulsion de 20/100 de seconde sera envoyée sur l'électro-aimant suivant du groupe de façon à faire avancer l'organe indicateur correspondant d'un tiers de pas. Après 20/100 de seconde l'impulsion cessera et une impulsion apparaîtra dans le troisième électro-aimant du groupe, cette troisième impulsion durant également 20/100 de seconde. Pour le disque des minutes et celui des heures, la répartition des impulsions découlera de ce qui a été expliqué ci-dessus à propos des disques des secondes. Chaque minute, le disque des minutes avancera d'un pas, c.à.d. les trois électro-aimants du groupe 18b entreront en action successivement pendant la dernière seconde de la minute. En ce qui concerne le disque des heures, chaque pas d'un 1/60 de tour, c.à.d. de 6°, pourra être effectué à des intervalles de temps de 12 minutes.
Dans une variante d'exécution, on pourrait également prévoir, afin de permettre de raccourcir la durée des impulsions de maintien, un électro-aimant supplémentaire avec un noyau se déplaçant radialement et fonctionnant comme organe de blocage en pénetrant entre deux dents de l'anneau 22 qu'il s'agit de bloquer. Cet électro-aimant supplémentaire pourrait recevoir des impulsions qui libèrent l'anneau en déplaçant un noyau mobile dans le sens radial centrifuge, ou au contraire des impulsions qui bloquent l'anneau en déplaçant le noyau dans le sens radial centripète. Ainsi toutes les impulsions sur tous les électro-aimants pourraient être raccourcies au minimum. Cependant, un tel blocage pourrait également être envisagé par d'autres moyens, notamment des moyens mécaniques, les noyaux de blocage pourraient notamment être sollicités par des ressorts.
Pour la réalisation de la denture magnétique de chacun des organes indicateurs, on pourrait également prévoir des dentures d'une autre forme que celle qui est représentée à la fig. 4, ou des agencements différents, tels que par exemple des zones métallisées de différentes formes, comme indiqué précédemment.
Toutefois, on pourrait également prévoir dans le cas de transducteurs à groupe d'électro-aimants, un nombre d'électro-aimants différent de trois dans chaque groupe. Le choix dépendra uniquement des performances que l'on veut réaliser et de la place disponible. Dans le cas d'electro-aimants répartis en groupes de cinq le décalage pourrait d'ailleurs être d'un tiers de pas entre les différents électro-aimants de part et d'autre d'un éléctro-aimant central, ce qui donnerait une possiblité d'actionner un organe indicateur aussi bien dans un sens que dans l'autre.
La fig. 7 montre par exemple en vue développé les trois positions successives d'une denture magnétique 22 en regard de trois pièces polaires fixes A, B, C, disposées en regard de cette denture et appartenant à trois électro-aimants 18 d'un même groupe. Les impulsions sont envoyées successivement dans les bobines des électro-aimants A, B, C, puis à nouveauA et ainsi de suite. La denture magnétique avance donc régulièrement, pas à pas dans le sens de la flèche 26, aussi longtemps qu'on le veut. En disposant deux électro-aimants supplémentaires avec des pièces polaires D et E sur la droite de la pièce polaire A symétriquement aux pièces B et C et en pilotant les impulsions cycliquement dans les électro-aimants A, D, E au lieu de A, B, C on provoque le déplacement de l'organe 22 dans le sens inverse à celui de la flèche 26.
D'autres formes d'exécution des transducteurs sont également envisageables dans le cadre de la réalisation décrite ici. Ainsi, chaque transducteur pourrait comporter deux électro-aimants actionnant un cliquet s'engageant dans la denture de l'organe indicateur. Cette denture pourrait alors être en dents de scie et les deux cliquets seraient disposés à 180° de distance l'un de l'autre. Dans ce cas également, un électro-aimant de blocage pourrait être prévu pour assurer le maintien du disque entre les périodes d'avancement.
Dans une autre forme d'exécution, chaque transducteur pourrait comporter un moteur électrique dont le rotor serait solidaire d'un pignon à vis sans fin. Dans ce cas, la périphérie de l'organe indicateur présenterait une denture de vis sans fin coopérant avec le pignon du moteur. Les impulsions transmises au moteur auraient alors pour effet de faire tourner ce dernier à une vitesse et durant un temps suffisant pour que l'organe indicateur avance d'un pas. Les organes de blocage magnétique du moteur serviraient aussi, dans ce cas, à bloquer l'organe indicateur lui-même durant les périodes de repos entre les impulsions. Le moteur lui-même pourrait être de type pas à pas ou d'un autre type de transducteur électro-magnétique.
En ce qui concerne la disposition générale de la pièce d'horlogerie, on a déjà parlé, en relation avec les fig. 1 et 2, d'une disposition de montre pendentif comportant un logement central permettant d'y placer un objet décoratif ou précieux. Dans la variante d'exécution de la fig. 3, relative à une montre-bracelet, les disques 8, 9 et 10 sont en matière plastique transparente ou en verre, et la surface interne du voile 16a du support 16 est donc visible sous le verre 14. Cette surface peut comporter un décor. De même la zone centrale des disque 8, 9 et 10 qui est entièrement dégagée puisque le pivotement et le guidage des disques est assuré par leur périphérie, peut également comporter un décor, par exemple une coloration, ou une coloration répartie en zones, géométriques ou non, qui, en se superposant dans des orientations variables, donnent l'impression d'un décor animé. Le nombre des organes indicateurs pourrait être différent de 3, par exemple 2 ou 4.
Cependant, dans d'autres formes d'exécution, on peut également prévoir que les organes 8, 9 et 10 soient solidaires de canons ou d'axes fixés dans leur partie centrale. Notamment dans l'utilisation comme pendule ou comme horloge murale, les organes indicateurs pourraient porter une aiguille montée sur un axe ou sur un canon central, de façon à ce que l'indication de l'heure fournie par la pièce d'horlogerie soit de type tout à fait classique.
L'entraînement d'organes tels que 8, 9 et 10 dans les diverses exécutions prévues par engagement en prise directe avec un transducteur permet de simplifier la réalisation mécanique, de diminuer l'encombrement et d'améliorer la fiabilité du fonctionnement, toutes les fonctions de découpage du temps étant reportées sur le circuit électronique.
Le cas échéant, les organes indicateurs pourraient même être de type linéaire, à déplacement progressif en va et vient, et servir non seulement à la mesure du temps, mais également à la mesure et à l'indication d'autres paramètres, de sorte que le dispositif décrit ci-dessus peut trouver des applications notamment par exemple dans le domaine de la machine-outil ou dans le domaine de la robotisation.

Claims

1. Pièce d'horlogerie, comprenant des moyens d'entraînement et un ou plusieurs organes indicateurs visibles, mobiles en rotation, et pourvu chacun d'une zone périphérique circulaire agencés de manière à coopérer avec les dits moyens d'entraînement, caractérisée en ce que les moyens d'entraînement comprennent un transducteur électro-mécanique pour chaque organe indicateur, en prise directe avec ce dernier par l'intermédiaire de la dite zone périphérique.

2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque transducteur comprend d'une part un groupe d'électro-aimants répartis sur la périphérie de la zone circulaire de l'organe indicateur et recevant successivement des impulsions dans un ordre déterminé, et d'autre part une denture magnétique à faible rémanence située le long de la dite zone circulaire et coopérant avec des pièces polaires des électro-aimants, chaque électro-aimant possèdant deux pièces polaires espacées d'un nombre entier de pas de la dite denture, l'écartement entre deux électro-aimants successifs étant différent d'un nombre entier de pas, et la différence étant une fraction de pas égale à l'inverse du nombre des électro-aimants du groupe.

3. Pièce d'horlogerie selon la revendication 2, caractérisée en ce que la dite denture magnétique de chaque organe indicateur est composée d'un anneau en une matière ferro-magnétique à faible rémanence présentant des dents à profil rectangulaire à pas constants.

4. Pièce d'horlogerie selon la revendication 2, caractérisée en ce que la dite denture magnétique de chaque organe indicateur est composée d'une partie annulaire en une matière diélectrique revêtue de zones métallisées par un métal ferro-magnétique à faible rémanence, constituant des éléments successifs répartis avec le pas de la denture le long de la périphérie de l'organe indicateur.

5. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque transducteur comporte un moteur dont le rotor est solidaire d'un pignon à vis sans fin et en ce que le dit pignon est en prise directe avec une denture de vis sans fin ménagée le long de la dite zone périphérique de l'organe indicateur.

6. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque transducteur comporte au moins deux électro-aimants actionnant chacun un cliquet en prise directe avec une denture ménagée le long de la dite zone périphérique de l'organe indicateur.

7. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée en ce que le ou les dits organes indicateurs sont transparents et logés dans un boîtier qui laisse visible une zone centrale de la pièce d'horlogerie.

8. Pièce d'horlogerie selon la revendication 7, caractérisée en ce que le ou les dits organes indicateurs sont pourvus de décors.

9. Organe indicateur mobile, caractérisé en ce qu'il comporte à sa périphérie une denture magnétique à faible rémanence et en ce qu'il est déplaçable pas à pas dans un sens par l'intermédiaire d'un groupe d'électro-aimants espacés les uns des autres d'un nombre entier de pas de la dite denture, plus une fraction de pas égale à l'inverse du nombre des électro-aimants du groupe.

10. Organe indicateur selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est linéaire.