Brevet FR2154388A1 — publié le 19730511

La présente invention a pour objet un dispositif électronique à oscillateur associé à un équipage (lame vibrante - barreau piézoélectrique) moteur et régulateur, adaptable, en particulier, aux mouvements d'horlogerie tels que des garde-temps. Dans des dispositifs , par exemple, du type de celui décrit dans la demande de brevet NO EN.70-15211, on exploite les différences de potentiel recueillies-sur les faces latérales opposées d'un barreau piézo-électrique, faces dont le plan est orienté convenablement par rapport aux axes cristallographiques dudit barreau. Cependant, la vibration de la lame de tels dispositifs est produite à l'aide dlune bobine motrice de l'oscillateur, tel que décrit dans la demande de brevet NO EN.70-15210 ; dans la pratique, cette bobine s'est révélée difficile à réaliser, en particulier, du fait des très petites dimensions du fil employé, ladite bobine atteignant, pour cette raison, un prix de revient très élevé.En outre, dans la plupart des dispositifs régulateurs piézo-électriques adaptables, en particulier, aux mouvements d'horlogerie, la lame vibrante agit en organe moteur en faisant pivoter une roue à rochet avec le concours d'un équipage mobile à cliquet ; il est évident que de tels dispositifs engendrent des perturbations dans l'isochronisme de l'organe vibrant. Be dispositif objet de l'invention se propose de remédier à ces inconvénients de manière simple et efficace en utilisant la ré versibilité du phénomène piézo-électrique, conformément à la loi de Lippmann, pour commander un barreau, par exemple, un cristal, et, par conséquent, la vibration de la lame qui lui est associée. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le barreau piézo-électrique est équipé d'une lame vibrante accordée, pour cons- tituer un ensemble ayant une fréquence de résonance propre bien définie et présentant, à cette fréquence, un coefficient de surten avion considérable.Sur deux faces latérales opposées du-barreau piézo-électrique, barreau de section polygonale régulière à quatre côtés, sont placées deux électrodes reliées à un oscillateur qui produit des impulsions correspondant sensiblement à la fréquence de résonance de l'ensemble lame-barreau piézo-électrique ; sous l'effet de ces impulsions, les électrodes étant convenablement disposées par rapport aux axes cristallographiques du barreau piézo-électrique, oe dernier a tendance, à chaque impulsion, à varier de dimension, et, s'il y a concordance entre la fréquence desdites impulsions et la période de vibration du barreau, des oscillations de résonance appa raissent, oscillations dont l'amplitude devient considérablement plus importante que lors d'impulsionsapériodiques.Ainsi, en entrant en oscillation sous l'effet des impulsions produites par l'oscillateur, le barreau piézo-électrique transmet son mouvement à la lame vibrante. Deux autres électrodes, disposées sur les deux autres faces latérales opposées du barreau, permettent de recueillir les différences de potentiel résultant de la déformation dudit barreau sous les contraintes produites par la vibration de la lame, et ainsi, de piloter l'oscillateur qui est, de cette façon, "auto- régulé". Selon une variante de réalisation de l'invention, on prélève les impulsions d'un oscillateur équipé tel que décrit précédemment, pour commander la rotation d'un micromoteur synchrone, ce qui permet de réaliser un mouvement d'horlogerie très précis et d'un prix de revient particulièrement peu élevé ; il est à noter que la lame vibrante ainsi utilisée constitue un étalon de fréquence pour lequel l'amplitude de mouvement n'est pas limitée, par exemple, par des butées ; l'isochronisme de la vibration de la lame ne sera donc pas perturbé. L'invention sera du reste mieux comprise en se reportant à la description qui va suivre et au dessin schématique annexé donnant, à titre d'exemple et non limitativement, des modes préférés de réalisation du dispositif objet de ladite invention. La fig. 1 est une vue schématique d'un oscillateur équipé d'un ensemble régulateur conforme à l'invention. La fig. 2 est une vue schématique dtun oscillateur, tel que celui selon fig. 1, mais fournissant les impulsions de commande d'un micromoteur synchrone. En fig. 1, le barreau piézo-électrique 1 comporte deux paires d'électrodes disposées contre les faces latérales du barreau, l'électrode 2 étant opposée à l'électrode 3, et celle, 4, opposée à ltélectrode 5. tes électrodes 2 et 3 sont reliées à l'oscillateur 6 pour transmettre les différences de potentiel recueillies résultant de la déformation du barreau sous les contraintes produites par la vibration d'une lame, non représentée ; on pilote ainsi l'oscilla- teur 6 en déclenchant le transistor 8, relié au barreau par l'électrode 2, obligeant ledit transistor à se déclencher en synchronisme avec la fréquence de résonance de l'ensemble lame-barreau.Pour faire entrer en oscillation le barreau piézo-électrique 1, on applique sur les électrodes 4 et 5 un courant alternatif correspondant à sa fréquence propre d'oscillation ; l'oscillation du barreau 1 engendre la vibration de la lame qui lui est associée. Il est évident que les impulsions appliquées sur 11 électrode 5 présenteront une différence de potentiel avec le négatif du dispositif. Avantageuse- ment, ces impulsions sont prélevées sur le collecteur d'un des transistors, par exemple, 8. Un condensateur 10 est placé en série dans le circuit, formant barrage, de façon à ce que le barreau 1 soit isolé de ce circuit en courant continu. Si la valeur du condensateur 10 est déterminée pour qutà la fréquence du multivibrateur 6, il présente 11 impédance minimum, il agira comme un conducteur des seules tensions alternatives et les acheminera sans pertes à l'électrode 5. 3n fig. 2, on prélève en 16 les tensions du collecteur du tran sistor 15, pour commander la rotation d'un micromoteur synchrone 17 qui entrainera, par exemple, le rouage de minuterie d'un mouvement d'horlogerie, non représenté. On ne sortira pas du cadre de l'invention quels que soient les matériaux employés à la constitution des diverses parties du dispositif qui pourra Entre monté par tous moyens sur tous types de mouvements électroniques, en particulier, d1 horlogerie. RErVENOZ~CA T I~O N S 1 - Dispositif électronique à oscillateur associé à un équipage moteur et régulateur, adaptable, en particulier, aux mouvements d'horlogerie tels que des garde-temps, caractérisé en ce que l'os- cillateur excite un élément piézo-électrique par lequel il est luimême piloté. 2 - Dispositif électronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément piézo-électrique est un barreau en matériau piézo-électrique, tel qu'un cristal, associé à une lame vibrante constituant un étalon de fréquence. 3 - Dispositif électronique selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément piézo-électrique comporte sur ses faces latérales quatre électrodes dont deux opposées reçoivent des impulsions produites par l'oscillateur, les deux autres, également opposées, recueillant les différences de potentiel résultant de la déformation du barreau asservi par un étalon de fréquence. 4 - Dispositif électronique selon les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que les impulsions produites par ltoscillateur sur les deux électrodes destinées à faire entrer l'élément piézoélectrique en oscillation sont telles que les variations de potentiel d'une électrode restent toujours de même signe par rapport au potentiel de l'autre électrode. 5 - Dispositif électronique selon les revendications 1, 2 et 4, caractérisé en ce qu'un condensateur est placé en série dans le circuit de façon à isoler le barreau piézo-électrique en courant continu. 6 - Dispositif électronique selon la revendication 1, caract4- risé en ce qu'on prélève des impulsions sur l'oscillateur pour commander la rotation d'un micromoteur synchrone.