Brevet FR2098213A1 — publié le 19720310

i 2098213 La présente invention concerne un procédé d'entraînement du balancier d'une montre électrique à entraînement électromagnétique. L'invention a pour but d'utiliser efficacement 5 un espace limité d'une bobine électrique en vue d'améliorer le rendement d'entraînement électrique du balancier et de réduire la consommation de courant. L'invention a également pour but d'améliorer les caractéristiques de démarrage du balancier et d'assurer un 10 démarrage sûr de ce dernier. L'invention a en outre pour but de permettre un entraînement symétrique du balancier sous l'effet d'une force magnétique telle qu'il se produise une tension induite non-symé-trique et également de stabiliser la marche du balancier en ré-15 duisant les erreurs du mécanisme d'échappement. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple non-limitatif, et représentée au dessin annexé. 20 La figure 1 représente une vue en plan et une vue latérale d'un balancier muni d'aimants permanents ; La figure 2 représente une forme de réalisation d'un type classique du circuit électrique d'entraînement de balancier ; 25 La figure 3 représente des formes d'ondes de signaux électriques produits par chaque partie du dit circuit d'entraînement ; La figure 4 représente une forme de réalisation du circuit d'entraînement suivant l'invention ; 30 La figure 5 représente des formes d'ondes de signaux électriques produits dans chaque partie au moment du démarrage du balancier dans le circuit d'entraînement suivant l'invention ; La figure 6 représente des formes d'ondes 35 de signaux électriques produits dans chaque partie lorsque le balancier a une amplitude normale dans le circuit d'entraînement suivant l'invention. On a représenté sur la figure 1 une forme de réalisation d'un balancier de type général. On a désigné par 40 1 le balancier, par 2 deux aimants permanents, par 3 un support 71 24792 2 2098213 de balancier et par 5 une bobine électrique. Les directions de l'aimantation et du champ magnétique sont indiquées en (b) sur la figure 1. La figure 2 représente un mode de réalisation 5 du circuit d'entraînement du balancier ci-dessus qui est du type utilisé généralement. Ll représente une bobine de détection de la vibration du balancier (qui sera appelé dans la suite bobine captive). L2 désigne une bobine qui entraîne le balancier (elle sera appelée dans la suite bobine motrice). T désigne un transis-10 tor de commande du courant d'entraînement, C un condensateur de blocage de la composante de courant continu et R une résistance de polarisation. Lorsque le balancier reçoit un choc et entre en vibration avec une certaine amplitude, une tension est induite 15 dans la bobine captive. Par suite de l'action d'amplification du transistor, le courant électrique est transmis à la bobine motrice, le balancier est entrainé et l'amplitude est augmentée,la perte d'énergie du balancier et l'énergie motrice sont alors équilibrées et le balancier oscille de façon constante. 20 La figure 3 montre la forme d'onde de tension de détection (a), la forme d'onde de tension motrice (b) et la forme d'onde du courant moteur (c) dans le fonctionnement décrit plus haut. Avec ce procédé d'entraînement et comme le montre clairement le dessin, le balancier est entraîné d'une façon non symé-25 trique de sorte que l'erreur introduite par le mécanisme d'échappement ne peut pas être éliminée. Le rendement d'entraînement est donné par la relation suivante : = Vi - Ri2 = 2 v - V (1) dans laquelle v = tension induite, 30 V = tension de pile i = courant moteur R = résistance de la bobine. Pour augmenter le rendement, la tension induite doit être augmentée et la résistance de la bobine doit être réduite. 35 Dans le procédé d'entraînement mis en évidence sur la figure 2, il est nécessaire d'utiliser à la fois la bobine motrice et la bobine captive, ces deux bobines étant enroulées dans un espace limité de sorte qu'il est presque impossible de remplir les conditions précitées c'est-à-dire que, pour obtenir la 40 grand»-tension induite, on doit accroître,le nombre de spires de 71 24792 3 2098213 la bobine et utiliser un fil de cuivre très mince. Cependant, si le fil de cuivre est mince,la résistance de la bobine est augmentée et on ne peut obtenir un rendement élevé. La tension induite dans le balancier comme in-5 diqué sur la figure 1 n'est pas symétrique et une partie de la tension est seulement égale à environ la moitié de la tension maximale de sorte que le rendement d'entraînement est encore plus réduit et qu'on ne peut obtenir une faible consommation de courant. L'utilisation d'un fil très mince augmente la dépense en 10 matières premières et n'est pas favorable à une production de série. Dans le circuit d'entraînement représenté sur la figure 2, lorsque l'amplitude du balancier devient inférieure à une certaine valeur, le transistor ne produit pas une amplifi-15 cation satisfaisante de sorte que l'oscillation du balancier n'est pas augmentée et que la montre peut s'arrêter. Les inconvénients précités peuvent être éliminés par le procédé d'entraînement suivant l'invention qui est applicable à une grande diversité de conceptions de montres élec-20 triques. Le circuit de la figure 4 correspond à un mode d'application du procédé d'entraînement suivant l'invention qui va être décrit dans la suite. Dans ce circuit, il est prévu des transistors de commutation Tl, T2, T3 et T4, des résistances 25 de polarisation RI et R2, un condensateur de couplage C et une bobine motrice L. Au démarrage, c'est-à-dire lorsque l'amplitude du balancier est nulle, le circuit fonctionne comme un multivibrateur astable comme indiqué sur la figure 5. Pendant la période (i), 30 les transistors Ti et T3 sont conducteurs tandis que les transistors T2 et T4 sont bloqués, le courant fourni par la bobine d'entraînement passant de Q à P. Au contraire, pendant la période (ii) les transistors se trouvent dans des conditions opposées et le courant de la bobine d'entraînement est inversé de manière à 35 s'écouler de p à q. Les valeurs de RI et C déterminent les périodes de temps correspondant à (i) et (ii). f ^ 0,7 R.C sec (2) r est déterminé approximativement de manière à être supérieur ou égal à la période d'oscillation afin que le balancier 71 24792 4 2098213 puisse démarrer même à partir d'un état d'immobilité complète. La tension induite dans la bobine motrice est augmentée à mesure que l'amplitude du balancier croît, ce qui provoque une charge complète du condensateur de couplage C de sorte que la largeur 5 de l'impulsion de courant fournie par le transistor est faible dans l'état normal représenté sur la figure 6. Comme le montre la figure 6, la forme d'onde du courant moteur a une forme symétrique et le balancier est entraîné dans la position neutre, ce qui est favorable dans le cas 10 d'une erreur due au mécanisme d'échappement. Le courant moteur passe lorsque la vitesse du balancier et la tension induite ont une valeur maximale. En conséquence, le rendement d'entraînement est élevé. Cela peut être mieux compris en se référant à la forme d'onde de courant passant dans l'état normal, qui est représenté 15 sur la figure 6 c. Le procédé d'entraînement suivant l'invention ne fait pas intervenir de bobine captive de sorte qu'on peut utiliser l'espace normalement prévu pour la bobine captive pour y loger la bobine motrice, ce qui permet de réduire la résistance de la bobine du fait qu'elle peut être constituée d'un fil épais, 20 ce qui est très favorable pour la fabrication en série. Par suite des progrès techniques réalisés dans le domaine des circuits intégrés, la complexité du circuit utilisé dans ce procédé d'entraînement ne pose pas de problème en ce qui concerne la réduction de dimensions, la fabrication en 25 série et la fiabilité. En adoptant le procédé d'entraînement suivant l'invention, on peut obtenir une faible consommation de courant par un haut rendement d'entraînement ou bien des amplitudes d'oscillation élevées du balancier et en outre elle a une influence très avantageuse sur la conception. 71 24792 5 2098213 REVENDICATIONS 1. Procédé d'entraînement d'une montre électrique comprenant un balancier actionné électromagnétiqu.ement, caractérisé en ce qu'on fait passer un courant électrique dans 5 une bobine motrice du balancier de manière que le courant s'écoule alternativement dans deux directions opposées, 2. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte un oscillateur formé par deux paires de transistors à 10 connexion base-collecteur croisées et auquel est relié un circuit à résistances et capacité de façon à former un multivibrateur astable, la bobine motrice du balancier étant montée entre les collecteurs desdits transistors et le circuit à résistance et capacité étant calculé de façon que la fréquence de commutation 15 du multivibrateur soit égale ou supérieure à la fréquence propre du balancier.