FR2484101A1 - Piece d'horlogerie pourvue d'un dispositif de synchronisation entre un affichage analogique et un compteur electronique incorpore - Google Patents

Abstract

DISPOSITIF PERMETTANT DE SYNCHRONISER UN AFFICHAGE ANALOGIQUE AVEC UN COMPTEUR ELECTRONIQUE CONTENU DANS LA PIECE D'HORLOGERIE. LE DISPOSITIF COMPREND UNE ROUE 1 PORTANT L'AIGUILLE DES MINUTES OU DES SECONDES 9 SUR LAQUELLE FROTTENT DEUX CONTACTS 10 ET 11. SUR UNE FACE DE LA ROUE SONT PREVUS DES MOYENS DE CONTACT 2 QUI PERIODIQUEMENT COURT-CIRCUITENT LES CONTACTS 10 ET 11. UN CIRCUIT ELECTRONIQUE COMPARE LA POSITION DE LA ROUE AVEC LE CONTENU DU COMPTEUR PUIS CORRIGE EN PLUS OU EN MOINS L'ECART QU'A PU PRENDRE L'AFFICHAGE SUR L'HEURE EXACTE CONTENUE DANS LE COMPTEUR. L'INVENTION S'APPLIQUE AUX PIECES D'HORLOGERIE AVEC AFFICHAGE ANALOGIQUE SEUL OU AVEC AFFICHAGES NUMERIQUE ET ANALOGIQUE COMBINES.

Description

La présente invention concerne une pièce d'horlogerie electroni- que comprenant une base de temps, un diviseur de fréquence, un affichage électromécanique analogique pour afficher certaines informations relatives au temps, un compteur électronique pour mémoriser certaines desdites informations et un dispositif de synchronisation pour syn chroniser periodiquement ledit affichage avec ledit compteur.

Un tel dispositif de synchronisation a déjà été propos. Dans la demande de brevet FR 2 425 101 qui concerne une piece d'horlogerie comportant des aiguilles indicatrices du temps conventionnelles et un affichage électronique numérique il est décrit un système qui consiste a associer une source de signaux lumineux au mécanisme dRentralnement analogique. Ce système, a des intervalles de temps prédéterminés, émet des signaux permettant de synchroniser l'indicateur a affichage numéri- que sur l'indicateur à affichage analogique.On comprendra que, par analogie, le système propose peut convenir à une pièce d'horlogerie qui ne comprend qu'un affichage analogique mais qui doit être synchronisé avec un compteur-mémoire incorporé grâce auquel une avance ou un retard de l'indication de l'heure peut être périodiquement corrigé.

On réalisera que la partie électronique de telles pièces d'horlogerie renferme généralement divers registres qui assurent un stockage volatil de l'information. Ainsi à tout moment, comme c'est le cas par exemple quand la pile de la montre est remplacée, les informations stockees dans les registres disparaissent immédiatement et, avant que l'instrument ne redevienne tout à fait utilisable, il doit être com plètement resynchronisé. I1 est de même desirable de permettre le main- tien de la synchronisation en tenant compte du fait qu'elle peut être perdue simplement par la différence intrinsèque existant entre les dispositifs électromécaniques et ceux qui sont purement électroniques.

Le système proposé dans la demande citee présente l'inconvénient d'un encombrement important. En effet on trouve d'un côté du disque de synchronisation une diode électroluminescente et de l'autre côte un détecteur photoélectrique,ce qui prend de la place et empeche une diminution sensible de l'épaisseur de la montre.

Un autre dispositif de synchronisation est propos dans la demande de brevet FR 2 398 334. Ici la montre comporte un contact minute so
lidaire d'une came entrainée par le rouage et agencée de manière que le contact se ferme une fois par minute lorsque l'aiguille des secondes arrive sur midi. Outre que ce genre de dispositif manque de precision il demande également beaucoup de place en hauteur et empêche la miniaturisation de la piece d'horlogerie.

La presente invention a pour but d'éviter les inconvénients cidessus et de proposer une solution nouvelle qui est énoncée dans les revendications.

Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnee à titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 montre en plan la partie analogique d'une pièce d'horlogerie conforme à l'invention, contacts ouverts.

La figure 2 est une coupe selon la ligne A- A de la figure l.

La figure 3 montre en plan la partie analogique d'une pièce d'horlogerie conforme à l'invention, contacts fermés.

La figure 4 est une coupe selon la ligne B - B de la figure 3.

La figure 5 montre le circuit électronique entrant en jeu pour opérer la synchronisation de l'affichage avec le compteur.

Très generalement l'invention met en oeuvre une roue faisant partie du rouage de la pièced'horlogerie, roue sur laquelle frottent deux contacts. Dans un exemple de réalisation (non représentée au dessin) la roue est en matière isolante pleine et est dotée sur une de ses faces de moyens de contact electrique, par exemple un dépôt d'une plage métallique en forme de bras ou de rayon. Lorsqu'une. fois par tour cette plage passe devant les contacts, ceux-ci sont court-circuités et ferment ainsi le circuit electrique auquel ils sont reliés. Inversément on peut imaginer une roue métallique qui, sauf en un endroit formant une epargne isole, court-circuite les lames en permanence.Lorsque l'é- pargne passe devant les contactes, le circuit est interrompu ce qui engendre un signal de synchronisation.

La figure 1 montre une version préférée del'inventiondanslaquel- le la roue 1 porte l'aiguille 9 des minutes de l'affichage analogique.

Cette roue, qui seule est représentée, fait partie du rouage qui est entraîné, par exemple, par un moteur pas à pas miniaturisé. Cemoteurestentraîné de façon bien connue par un diviseur de frequence qui ramène la fréquence de l'étalon à cristal de quartz à une frequence appropriée à l'affichage (ici 1 Hz).Dans la figure,la roue 1 est dotée de cinq bras 2 à 6 qui relient sa jante 7 a son moyeu 8. Le bras 2 a une largeur L plus grande que la largeur Q de tous les autres 3 à 6. Dans un exemple de construction, on fait en sorte que L = 2 e. La figure 1 montre encore que devant la roue qui vient d'être décrite se trouvent deux lames de contact IOet 11 arrangees pour entrer en contact avec les bras de la roue.

La figure 2 est une coupe selon la ligne A - A de la figure 1.

Sur la platine 12 de la pièce d'horlogerie est fixée au moyen d'une vis 13 une pièce isolante 44 qui tient lieu de support des lames 10 et 11.

Comme cela est aussi visible en fig. 1, ces lames sont serties ou soudées sur des plots circulaires a étages 14 et 15 dont les parties de petit diametre sont engagées à frottement gras dans la pièce isolante 44 et dont les têtes sont pourvues de fentes 16 et 17 qui permettent le reglage angulaire. Les lames 10 et 11 dépassent quelque peu les plots 15 et 14 de sorte que les prolongements 18 etl9 permettent de les relier au circuit électrique dont elles font partie au moyen de soudures par exemple. Les autres extrémites des mêmes lames sont pliées en forme de V pour définir des points de contact précis sur le bras 2 de la roue 1.

La roue particulière 1 est métallique. Pour assurer un contact e- lectrique fiable avec les lames de contact, le plan de la roue qui leur fait face, ou au moins le bras de plus grande largeur 2, est dote d'un recouvrement métallique comme par exemple un dorage contact. La meme roue est isolée electriquement de la platine et du pont entre lesquels elle pivote par simple empierrage, comme c'est le cas du reste du rouage dont elle fait partie. L'invention n'est pas limitée à une roue metallique. Elle s'étend tout naturellement à une roue en matière isolante, thermoplastique par exemple, dont une des faces serait métallisée.

Les figures 1 et 2 montrent la situation des lames de contact 10 et 11 par rapport au bras 2 de la roue 1 quand l'aiguille des minutes 9 indique la cinquante-neuvième minute. A ce moment la lame 11 fait contact avec le bras 2 et la lame 10 se trouve en l'air, dans l'espace vide séparant le bras 2 du bras 6. Il n'y a donc pas de contact électrique entre les lames 10 et 11 et le circuit électrique auquel appartiennent les deux lames est interrompu.

Les figures 3 et 4 montrent la situation des lames de contact 10 et ll par rapport au bras 2 de la roue 1 quand l'aiguille des minutes 9 indiquela soixantième minute, c'est-à-dire quand le moteur pas à pas a progressé d'un pas et a fait tourner la roue des minutes de 60 dans le sens des aiguilles d'une montre. A ce moment les lames 10 et 11 sont court-circuitées par le bras 2 et le circuit électrique dans lequel elles s'insèrent est fermé. On comprendra qu'à partir de cette situation, si la roue progresse à nouveau de 60 le circuit sera à nouveau interrompu et ce sera cette fois-ci la pointe du V de la lame 11 qui se trouvera dans llespace vide entre les bras 2 et 3.

La distance qui sépare les sommets des pliages en forme de V est choisie de telle façon que seul le bras 2 de plus grande largeur réalise la condition de court-circuit et ceci pour une seule position d'entre les soixante positions que peut prendre la roue. L'examen des figures 1 à 4 montre aussi que le système proposé prend peu de place en hauteur ce qui n'etait-pas le cas dans les systèmes exposés précédemment. On dispose donc d'un dispositif précis et peu encombrant qui permet de situer à chaque tour de cadran la position de l'aiguille des minutes (ou de l'aiguille des secondes si la montre en possède une) par rapport à un registre electronique, dispositif qui permettra, comme cela va être expliqué maintenant, de corriger un retard ou une avance de l'heure affichée par rapport à l'heure exacte.

La figure 5 montre le circuit électronique entrant en jeupouropé- réer la synchronisation de l'affichage avec un compteur électronique contenantl1heureexacte. Dans ce schéma le dispositif qui a été décrit plus haut est représenté par le disque 20 possédant une plage de contact 21 - qui figure le bras de plus grande largeur 2 des figures précédentes - qui à une heure bien determinée court-circuite les contacts 10 et 11. Le disque 20 est entrainé par un rouage (non représenté) luimeme entrains par le moteur pas à pas 22. Le signal d'un oscillateur 23 produisant une fréquence de32768 Hz est envoyé à un diviseur 24 duquel sont issues des implusions à 1 Hz et à 64 Hz pour commander lemoteur pas à pas.Des circuits logiques 25 à 28 sont intercalés entre la sortie du diviseur et le moteur pour aiguiller l'une ou l'autre de ces fréquences sur le moteur selon un processus qui sera expliqué ci-apres.

Le circuit comprend encore un compteur électronique par 60 portant la référence 29 qui compte, via la ligne 30, les impulsions en provenance du diviseur 24. Le circuit comprend enfin un flip-flop du type D 31, une porte ET 32, trois bascules 33, 34 et 35, et trois circuits inver seurs 36, 37 et 38. Dans la ligne du contact 10 est intercalé un cirantirebonds 45. Ces divers éléments sont arranges comme le montre la figure 5.

Pour que le système selon l'invention remplisse son rôle de correcteur d'avance ou de retard de l'affichage par rapport à l-'heure exacte contenue dans le compteur, il faut9 à la mise en service de la montre ou lors du remplacement de la pile, que l'indication de l'affichage (aiguilles des minutes) corresponde au contenu du compteur. Par exemple si l'aiguille affiche 45 minutes, le compteur doit contenir 45 impulsions. I1 est donc nécessaire qu'avant toutes corrections pério- diques l'indication de l'affichage soit calée sur le contenu du compteur.

Lorsqu'on place une pile dans le circuit de la montre - pour la première fois ou-lors d'un remplacement - tous les points + indiqués sur le schema se trouvent portes au potentiel d'alimentation. La pré-- sence du condensateur 39 retarde l'établissement d'une tension au point 40, ce qui a pour effet de remettre a zéro et le flip-flop D 31 et le diviseur 24 par la ligne 46. Si, à ce moment-là, la plage conductrice 21 du bras de la roue particulière ne court-circuite pas les les lames 10 et 11, la sortie de l'inverseur 36 se trouve à l'état 1.

Dès qu'à l'entrée d'horloge CP apparaît la première impulsion à 1 Hz en provenance du diviseur 24, la sortie Q du flip-flop Q 31 se met à l'état 1 qui est celui de-son entre D qui se trouve à l'état l-(con- nectée à la pile). La bascule 33 imposera donc un signal 0 sur sa sortie 41 puisque les sorties du flip-flop D 31 et de l'inverseur 36 sont à l'état 1. De ce fait, par l'intermédiaire de la porte 32- > le compteur 29 est mis à zéro et cet état est maintenu tant que les lames 10 et 11 ne sont pas court-circuitées. Le compteur 29 possède deux sor- ties 00 et 01 qui se trouvent à l'état logique 0 quand le compteur passe par ces valeurs.Dans le cas consideré, la sortie 00 est à 1"é- tat 0 et la ligne 42 à l'état 1. Il résulte de ceci que la sortie de la bascule 35 se trouve à l'état O et la sortie de l'inverseur 38 à l'état 1. La- porte 27 est alors autorisée à laisser passer les signaux à 64 Hz en provenance du diviseur et à travers le circuit OU 28, à faire progresser le moteur 22 à grande vitesse jusqu'au moment ou les lames 10, 11 sont court-circuitées par le secteur 21. Des qu'il y a court-circuit, la ligne 42 passe à l'état 0, ce qui fait passer l'en trée de l'inverseur 38 à l'état 1 et sa sortie à l'état O pour stopper l'avance rapide du moteur.Par voie de conséquence, la ligne 41 passe à 1, comme la sortie de la porte ET 32, et le compteur 29 se met à compter pendant que la marche normale à 1 Hz est rétablie pour le moteur 22. La position de l'aiguille des minutes se trouve donc synchronisée avec le contenu du compteur.

On suppose maintenant que l'aiguille indicatrice a pris de l'avance sur le compteur (une ou plusieurs divisions du cadran). Si tel est le cas, le secteur 21 aura court-circuite les lames 10 et 11 avant que le compteur 29 par 60 n'ait atteint la valeur correspondante de 00. Dans ce cas, la ligne 42 passe à l'état O lors du court-circuit, ce qui donne un état O à la sortie de la bascule 34 et un état 1 a la sortie de l'inverseur 37. Cet état engendre un signal O a la sortie du circuit NON-OU 25, ce qui bloque la porte- 26 et, par conséquent, l'arrivez des impulsions & 1 Hz au moteur 22.Quand le compteur 29 a atteint la valeur 00, alimente qu'il est par la ligne 30, la sortie 00 du compteur se trouve à l'état 0, ce qui fait basculer la bascule 34 à l'état l,et la sortie de l'inverseur 37 passe à 0, ce qui interrompt l'inhibition de la porte 26 : le moteur et partant l'aiguille des minutes est à nouveau calee sur le contenu du compteur.

On suppose enfin que l'aiguille indicatrice a pris du retard sur le compteur (une ou plusieurs divisions du cadran). Dans ce cas, le compteur par 60 aura atteint la valeur de 00 avant que le secteur 21 n'ait court-circuite les lames 10 et 11. A ce moment, la bascule 35 engendre un état O (car l'entrée 42 se trouve à l'état 1 et la sortie 00 à l'état 0) puis un état 1 à la sortie de l'inverseur 38, ce qui a pour effet d'alimenter le moteur par le signal à 64 Hz comme cela a été expliqué à propos de l'avant dernier alinéa ci-dessus. Ceci va durerjusqu'à ce que les lames 10 et ll soient court-circuitées par le secteur 21, ce qui supprime l'avance rapide et le retablissement de l'alimentation à 1 Hz.

Aimai dans l'exemple donne on voit que la mise à l'heure se produit à chaque tour de cadran de l'aiguille des minutes, c'est-à-dire une fois par heure. On comprendra que si la montre est équipée d'une aiguille des secondes, cette mise à l'heure se fera egalement à chaque tour de cadran de l'aiguille des secondes, c'est--à-dire une fois par minute.

Le système proposé n'est pas limité a une pièce d'horlogerie ne comportant qu'un affichage électromécanique analogique. I1 peut s"ap- pliquer également à un garde-temps comportant,en plus de l'affichage analogique, un affichage numérique comme c'est le cas de la demande citée FR 2 425 101. Dans ce cas, le dispositif à lames de contact ici décrit peut être utilise pour corriger périodiquement l'écart qui pourrait naître entre les deux genres d'affichage et ceci d'autant plus facilement que le système d'affichage numérique comporte déjà en soi un compteur incorporé.

On fera remarquer pour terminer que l'invention ne se limite pas à une roue particulière qui n' assurerait la synchronisation de la pièce d'horlogerie qu'une seule fois par tour de ladite roue. I1 est en effet des circonstances où l'on désirerait que cette synchronisation soit opérée un nombre déterminé de fois par tour de roue, par exemple toutes les quinze minutes ou toutes les trente minutes. A ce momentlà, il faudra multiplier les plages conductrices et les repartir selon des angles déterminés correspondants. Le compteur 29 sera lui aussi adapté à cette nouvelle situation.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Pièce d'horlogerie électronique comprenant une base de temps (23), un diviseur de fréquence (24), un affichage électromécanique analogique pour afficher certaines informations relatives au temps, un compteur électronique (29) pour mémoriser certaines desdites informations et un dispositif de synchronisation pour synchroniser périodiquement ledit affichage avec ledit compteur, caractérisée par le fait que ledit dispositif de synchronisation comporte une roue particuliere (1) faisant partie du rouage de la pièce d'horlogerie, ladite roue étant dotée de moyens de contact electrique pour enclencher, un nombre dèterminédefois par tour de roue etsur des angles déterminés, un circuit electrique comportant deux lames (10,11) decontactfixesiso- lées l'une de l'autre et arrangées pour être court-circuitées par lesdits moyens de contact lors de leur passage devant lesdites lames.

2. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la roue particulière (1) porte l'aiguille des minutes (9).

3. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la roue particulière (1) porte l'aiguille des secondes (9).

4. Pièce d'horlogerie selon les revendications 1 et 2, caracte- risee par le fait que la synchronisation est opérée une fois par heure.

5. Piece d'horlogerie selon les revendications 1 et 3, caracte- risée par le fait que la synchronisation est operée une fois par mi- nute.

6. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la roue particuliere (1) et le rouage dont elle fait partie sont isolés électriquement des supports sur lesquels ils pivotent.

7. Pièce d'horlogerie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite roue particulière (1) est pourvue de plusieurs bras reliant sa jante (7) à son moyeu (8), au moins l'un (2) desdits bras présentant une largeur plus grande que tous les autres et que lesdites lames (10, 11) sont arrangées pour être court-circuitées une fois par tour par ledit bras (2) de plus grande largeur.

8. Piece d'horlogerie selon la revendication 7, caractérisée par le fait qu'au moins le bras de plus grande largeur (2) qui fait face aux lames de contact (10, 11) est revêtu par un dorage contact.

9. Pièce d'horlogerie selon la revendication 7, carcterisé par le fait que la roue particulière (1) comporte un bras de largeur

L et plusieurs bras de largeur Q tels que L a 2 e

10. Pièce d'horlogerie selon la revendication 7, caractérisée par le fait que les lames de contact (10 > 11) sont supportees à leurs premières extrémités par un plot isolant (44) lui-même vissé sur la platine (12) et sont coudées en forme de V à leurs secondes extremités, leurs longueurs respectives étant arrangées pour entrer simultanément en contact avec le bras (2) presentant une largeur plus grande pour fermer le circuit électrique dans lequel elles s'insèrent.