Brevet FR2099667A1 — publié le 19720317

La présente invention est relative à un perfectionnement aux montres électriques comportant un contact de commutation mécanique et elle vise plus particulièrement à diminuer l'usure du contact coopérant avec une butée disposée dans l'angle mort 5 correspondant à la position d'équilibre. Plus particulièrement l'invention a pour objet de réaliser une montre électrique à contact mécanique ayant des dimensions réduites et une faible consommation d'énergie. Dans les montres électriques connues à contact mécani-10- que la bobine 2 est fixée comme représenté en figure 2 au balancier circulaire 1 tandis que l'aimant 3 est fixé sur un support, par exemple sur une platine de la montre. Cependant le contact est sujet à une usure par abrasion du fait de la difficulté de réaliser dans les montres électriques de ce type un circuit de protec-15 tion du contact. Ces montres présentent par ailleurs d'autres inconvénients consistant notamment en ce que le diamètre extérieur du balancier est grand et donne Meu à des pertes aérodynamiques importantes, tandis que d'autre part le rendement de la conversion électromécanique est faible . 20 La figure 5 dans laquelle le balancier a été schémati- quement représenté par les organes entourés par un trait interrompu permet d'expliquer les difficultés de réalisation d'un circuit de protection du contact. La bobine étant montée sur le balancier constituant l'organe mobile de la montre -il est nécessaire pour 25 que le contact ne soit pas brûlé par les étincelles, de monter une diode entre les extrémités de la bobine : cette diode devant être montée sur le balancier, il en résulte une instabilité du moment d'inertie du balancier qui rend une telle solution pratiquement impossible. D'autre part, si l'on veut protéger le contact par 30 un condensateur, on comprend que le balancier ne peut être muni que d'une seule borne reliée à la masse par le ressort spiral du balan cier de sorte qu'il est presque impossible de disposèr le condensateur entre la goupille de contact portée par le balancier constituant l'organe mobile et un ressort de contact formant la partie 35 fixe. Dans la figure 1 on a mis en évidence les inconvénients résultant des dimensions du balancier d'une montre électrique dans laquelle la bobine est fixée sur le balancier. Dans cette figure les chiffres 4 et 5 désignent des aimants et le chiffre 6 désigne 40 la bobine. A égalité d'énergie motrice, c'èst-à-dire pour le même 71 27750 2 2099667 moment d'inertie, le chiffre 7 désigne le diamètre extérieur d'un balancier portant la bobine, tandis que le chiffre 8 désigne le diamètre extérieur du balancier dans le cas ou ce sont les aimants qui sont fixés sur le balancier : on voit que dans le cas où la 5 bobine est fixée sur le balancier, ce dernier a un diamètre plus grand de sorte que le rendement du dispositif se trouve diminué par les pertes aérodynamiques. De plus les dimensions de la montre se trouvent augmentées de sorte que l'on ne peut réaliser de cette façon que des montres relativement grandes. 10 II existe également plusieurs types de montres électri ques à contact mécanique dans lesquelles l'aimant est fixé au balancier mais ces montres présentent également de nombreux inconvénients résultant d'un diamètre extérieur relativement grand du balancier, du faible rendement de la conversion électromécanique et 15 de pertes d'énergie importantes résultant de l'effet de freinage dû au ressort de contact. De plus ces montres sont sensibles aux champs magnétiques extérieurs, notamment au' champ, magnétique terrestre. , car leux circui* mégnétique ' n'est pas parfaitement fermé. 20 La présente invention a pour objet d'éliminer tous les inconvénients mentionnés ci-dessus et de réaliser une montre électrique à contact mécanique dans laquelle le rendement de la conversion électromécanique est élevé et dont le contact mécanique n'est pas sujet à usure. La montre suivant l'invention est caractérisée 25 par le fait que le balancier est constitué par deux disques et par des aimants en nombre supérieur à deux respectivement fixés sur la face supérieure et la face inférieure opposées l'une à l'autre de ces deux disques, ce balancier étant muni d'un ressort spiral et d'une goupille de contact tandis que la bobine est disposée entre 30 les deux disques du balancier et fixée sur une plaque de base qui porte également un organe de contact, le contact étant fermé dans une certaine zone à chaque oscillation du balancier par l'intermédiaire du ressort spiral. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et représenté 35 au dessin annexé une forme de réalisation de la montre suivant l'in ventioç Les figures 1 et 2 décrites ci-dessus concernent les montres électriques connues dans lesquelles le balancier porte la bobine ou les aimants. 40 La figure 3 représente une montre électrique suivant 71 27750 3 2099667 l'invention comportant un contact mécanique et un aimant permanent fixés sur le balancier. La figure 4 représente le schéma électrique de base de la montre dé la figure 3 , tandis que la figure 5 représente 5 le schéma du circuit de base de la montre représentée en figure 2 et dans laquelle la bobine est supportée par le balancier. Les figures 6, 7 et 8 sont des shémas représentant des circuits de protection du contact mécanique dans le cas d'une montre dont le circuit de base a été représenté en figure 4. 10 Les figures 9 et 10 représentent schématiquement le circuit magnétique d'une montre à contact de commutation mécanique dans laquelle l'aimant permanent est fixé sur le balancier. Comme représenté dans la figure 3 1* balancier de la tase&te est constitué par deux disques 9 et 10 sur lesquels sont res-15 pectivement fixées deux paires d'aimants plats 11 et 12 coopérant avec la bobine 13 . Une goupille de contact 14 est fixée sur le disque 9 du balancier tandis qu'un ressort de contact 15 est disposé de façon à venir en contact avec la goupille du balancier une fois par oscillation de ce dernier. Le ressort de contact est iso-20 lé de son support constitué par exemple par une platine de la montre et son extrémité 16 est reliée à une extrémité 17 de la bobine. L'autre extrémité 18 de la bobine est connectée au pôle négatif d'une pile 19 dont le pôle positif est relié à la masse. Lorsque la goupille 14 vient en contact avec lé ressert 15 le courant élec-25 trique passe du pôle positif de la pilé à travers le ressort spiral la goupille et le ressort de contact dans la bobine et de là au pôle négatif de la batterie. Une impulsion motrice est ainsi fournie aux aimants et l'oscillation du balancier se trouve entretenue Ainsi qu'il résulte des schémas des figures 4, 6, 7 et 30 8 un circuit de protection du point de contact.peut être réalisé à l'aide d'une seule borne reliée depuis le balancier à la masse par le ressort spiral de sorte qu'il est possible d'éliminer les inconvénients des montres électriques à contact mécanique. Dans les montres électriques à contact mécanique l'ef-35 fet de freinage du contact mécanique provoque une perte d'énergie importante de sorte que la montre doit être calculée de façon à tenir compte de ces pertes. Le circuit magnétique suivant l'invention est constitué par un circuit magnétique se fermant entièrement sur £e balancier de sorte que le diamètre de ce dernier peut 40 être diminué et que la fréquence d'oscillations n'est pas affectée bad original 71 27750 4 2099667 ! par les champs magnétiques extérieurs. De plus la montre peut être réalisée sous une plus faible épaisseur si le contact mécanique est disposé comme représenté en figure 3 entre les deux disques parallèles formant le balancier. 5 Un autre avantage de la montre suivant l'invention consiste en ce qu'elle peut être transformée en montre électrique sans contact comportant un transistor sans modification du balancier. Dans les montres électriques connues dans lesquelles la bobine est fixée sur le balancier, il n'est pas facile de transformer 10 une montre à contact mécanique en une montre sans contact car deux bornes sont nécessaires pour alimenter en courant la bobine et deux ressorts spiraux sont nécéssaires pour relier la bobine à ces deux bornes. La montre comportant deux ressorts spiraux est nécessairement épaisse . La montre électrique Suivant l'invention peut être 15 facilement modifiée en transformant.un modèle bon marché à contact mécanique en un modèle plus onéreux sans contact, les deux modèles pouvant utiliser le même mouvement. Les circuits de protection du contact mécanique seront décrits ci-dessous avec référence aux figures 6 à 8. Dans la figure 20 6 une diode 1 est reliée aux deux extrémités de la bobine de sorte que le courant de rupture peut circuler dans le sens de la flèche en trait interrompu, l'étincelle au contact étant réduite et le point de contact protégé. La diode a un faible encombrement de sor te que cette disposition est avantageuse pour les montres bracelet. 25 Dans la figure 7 un condensateur est monté entre la goupille de contact 14 et le ressort de contact 15, le contact se trouvant ains^. protégé moyennant une très faible dépense. Suivant la figure 8 la base d'un transistor est reliée au contact fixe de sorte que lors de la fermeture du contact le 30 courant de commande traverse la bobine. Comme le courant de base du transistor est faible, il en est de même de l'usure du contact et même si la résistance du contact se trouve quelque peu augmentée ce courant suffit pour commander le balancier grâce à l'amplification assurée par le transistor. 35 Dans le cas où deux paires d'aimants permanents sont fixés au balancier d'une montre électrique, le courant traverse la bobine dans un seul sens et le balancier reçoit uhe impulsion dans un seul sens pendant son oscillation complète, tandis que si l'on prévoit trois paires d'aimants, le balancier peut revevoir deux 40 impulsions motrices dans les deux sens du mouvement au cours d'une bad original 71 27750 5 2099667 oscillation complète. Cette disposition est représentée dans les figures 9 et 10 dans lesquelles les aimants des trois paires 22, 23 et 24 sont respectivement fixés sur le disque supérieur et sur le disque inférieur du balancier qui comporte au total six aimants. 5 Le circuit magnétique se ferme de la façon représentée par les flèches en trait interrompu dans la figure 10. Si la surface de l'aimant central 22 est deux fois plus grande que celle des aimants latéraux, le flux magnétique peut circuler plus facilement et le balancier se trouve allégé d'autant; 10 Comme mentionné ci-dessus l'invention a été décrite en application à un circuit électr.ique dans lequel la goupille de contact du balancier est reliée à la masse par le ressort spiral. La figure 11 représente une autre forme de réalisation dans laquelle la goupille 26 fixée sur le balancier sert uniquement à déplacer 15]_e ressort de contact mais non pas pour fermer ce contact. La liaison électrique est réalisée du fait que le ressort de contact 28 est déplacé dans la position représentée en 29 dans laquelle il vient en contact avec une deuxième goupille 27 fixée sur la platine 30.. Comme le ressort de contact et la deuxième goupille 27 sont dis-20 posés sur la platine 30) il n'est pas nécessaire de remplacer le balancier même si le contact est usé et devient défectueux car il suffit de remplacer le dispositif de contact constitué par la platine 30 ce qui constitue un très grand avantage pour le service a-près vente. - - 71 27750 6 2099667 REVENDICATIONS 1 - Montre électrique à commutation par contact mécanique caractérisée par le fait qu'elle comporte un balancier constitué par deux disques sur les faces supérieure et inférieure desquels sont fixées au moins deux paires d'aimants permanents, les aimants de chaque paire étant disposés en face l'un de l'autre, ce balancier étant muni d'un ressort spiral et d'une goupille de contact tandis que la bobine est disposée entre les deux disques du balancier et fixée sur une plaque support qui porte également un organe de contact coopérant avec ladite goupille. 2 - Montre électrique suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que l'organe de contact est disposé entre les deux disques du balancier et fixé sur une plaque support, la goupille de contact fixée sur le balancier étant reliée au ressort spiral. 3 - Montre électrique suivant la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle comporte un circuit de protection pour le dispositif de contact. 4 - Montre électrique suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que le circuit de protection comporte une diode montée entre les extrémités de la bobine. 5 - Montre électrique suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que le circuit de protection est consitué par un condensateur monté en parallèle avec le contact. 6 - Montre électrique quivant la revendication 3, caractérisée par le fait que le circuit de protection comporte un transistor dont la base est reliée au contact et dont le collecteur est relié à la bobine. 7 - Montre électrique suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le balancier comporte trois paires d'aimants, les aimants opposés de chaque paire étant respectivement fixés sur la face supérieure et sur la face inférieure de chaque disque du balancier. 8 - Montre électrique suivant la revendication 7 caractérisée par le fait que les aimants de la paire centrale ont une surface à peu près deux fois plus grande que celle des deux paires latérales. 9 - Montre électrique suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la goupille de contact portée par le balan cier sert uniquement pour déplacer le ressort de contact et que ?1 27750 7 2099667 le contact alimentant le bobine est fermé au moyen d'une deuxième goupille fixée sur la même plaque support que ledit ressort;