Brevet FR2243466A1 — publié le 19750404

La présente invention concerne un dispositif d'horlogerie électrique à oscillateur mécanique, et plus particulièrement un convertisseur de mouvement pour dispositif d'horlogerie électrique à oscillateur mécanique. On connait des convertisseurs de mouvement pour des dispositifs d'horlogerie électrique à oscillateur mécanique 4ans lesquels les oscillations d'un oscillateur entraînent en rotation une roue à rochet par l'intermédiaire dTun commutateur. Cette roue à rochet est cinématiquement reliée à un démultiplicateur sur des axes duquel sont calées des aiguilles d'un appareil indicateur. Ainsi, le mouvement oscillatoire de l'oscillateur est converti en mouvement de rotation des aiguilles de l'indicateur. Dans les convertisseurs de rr.ouvenlentt connus du type précité, le dispositif d'actionnement est réalisé sous la forme d'un cliquet élastique fix( par l'une de ses extrêmités directement à l'oscillateur. A chaque oscillation de l'oscillateur ce dispositif repousse par son autre extrémité la roue à rochet en la faisant tourner d'un angle correspondant à une dent. De cette façon, lors de l'embrayage entre le commutateur et la roue à rochet l'oscilla- teur subit la charge de la part du démultiplicateur, qui est relativement instable dans le temps par suite de toute une série de facteurs agissant en commun : erreurs de construction et technologiques des rouages,instabilité des pertes dues au frottement dans les paliers des axes. La présence d'une charale instable à 11 oscillateur altère la stabilité de la fréquence de ses oscillations et de cette façon affecte la précision du dispositif d'horlogerie, ce qui constitue l'inconvénient majeur es convertisseurs de ce type. res convertisseurs sont en outre assez sensibles aux paramètres géométriques du dispositif d'actionnement et t sa disposition dans l'espace, ce qui engenére des difficultés au cours de leur réglage Fendant l'assemblage. Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus. L'invention a pour but de réaliser un convertisseur du mouvement pour un dispositif d'horlogerie électrique á oscillateur mécanique qui supprimerait l'action instable de démultiplicateur sur l'oscillateur, et qui soit également plus simple à régler lors de l'assemblage du dispositif d'horlogerie. Ce problème est résolu par le fait que dans le convertisseur de mouvement pour dispositif d'horlogerie électrique à oscillateur mécanique, dans lequel par l'intermédiaire d'un dispositif d'actionnement le mouvement oscillatoire de l'oscillateur met en rotation une roue a rochet ciméntiquement reliée à un démultiplicateur, conformément a l'invention, le dispositif d'actionnement est realisé sous la forme d'un élément élastique, fixé par une extrêmité au moins à un élément fixe du dispositif d'horlogerie, et il est actionné par l'oscillateur au moment où il est désaccouplé de ld roue à rochet, et ensuite, sous l'effet de la fores élastique, il fait tourner la roue à rochet d'un angle correspondant a une dent, lors de sa séparation de l'oscillateur. I1 est préférable de prévoir dans le convertisseur de mouve- ment un dispositif d'actionnement comprenant un élément @ élastique fixé par deux extrêmités. I1 est avantageux, dans le convertisseur de mouvement que le dispositif d'actionnement soit entraîne par une tige fixée sur T oscillateur. I1 est également avantageux que le dispositif d'actionnement soit entrains par un poussoir fixé sur l'oscillateur. Il est également possible que le dispositif d'actionnement soit entraîne par un champ magnétique engendré par un aimant permanent fixé sur l'orcillateur. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre. Aux dessins annexes La Fig. 1 représente un convertisseur de mouvement conforme à l'invention pour :;n dispositif d'horlogerie électrique dans le quel l'oscillateur mécanique est constitué par un diapason tandis quelle dispositif d'actionnement eut entraîné par une tige fixée sur l'oscilatteur ; La Fig. 2 est une vue d'un convertisseur de mouvement, conforme à l'invention pour un dispositif d'horlogerie électrique dans laquelle l'oscillateur mécanique est constitué par un diapason et le dispositif 'actionnement est entrains par un poussoir fixé sur l'oscillateur ;; La Fig. 3 est une vue d'un convertisseur de mouvement pour un dispositif f'horlogeri électrique dans lequel l'oscillateur mécanique est constitué par un système oscillatoire balacier-spiral et le dispositif d'actionnement est entraîné par un champ magnétique elon l'invention La Fig. 4 est une vue scllématique d'un convertisseur de mouvement dans lequel le dispositif d'actionnement est constitué par un élément tendu, conformément à l'invention La Fig. 5 montre un convertisseur de mouvement pour dispositif d'horlogerie électrique, comportant un système oscillant halancierspiral, dans lequel le dispositif d'actionnement est entrainé par un poussoir fixé sur l'oscillateur, conformément à l'invention La Fig. 6 montre la position relative de la branche de l'oscil- lateur à diapason et du dispositif d'actionnement au cours du fonctionnement du convertisseur suivant l'invention , La Fig. 7 est un diagramme des oscillations de l'oscillateur à diapason, exprimées en mKm, et des variations de l'angle de déviation du dispositif d'actionnement, exprimées en unités angulaires, avec le temps porté en abcisse, conformément à l'invention. Le convertisseur de mouvement proposé pour dispositif d'horlogerie électrique à oscillateur mécanique comporte un dispositif d'actionnement (Figo 1) comprenant un élément élastique, par exemple une tige en L, fixée par l'une de ses extrêmités à une piece fixe 2 du mouvement d'horlogerie (non représenté) et dont l'extre- mité libre porte un rubis 3. Lorsque le dispositif se trouve à l'é- tat de repos, le rubis 3 touche itune des dents d'une roue à rochet 4 dont la position est maintenue par une lame élastique de positionnement 5 coopérant avec des crans. L'axe de la roue 4 est réalisé en une seule pièce avec un pignon 6 attaquant la roue 7 d'un démultiplicateur. Lorsqu'on utilise comme oscillateur mécanique un diapason 8 destiné à entrainer le dispositif d'actionnement, c'est à dire à faire dévier ce dernier par rapport à la position de repos afin qu' il puisse emmagasiner une quantité d'énergie suffisante, on fixe à l'une des branches du diapason 8 une tige en L 9 dont llextrêmité libre coopère avec le bras du dispositif d'actionnement comme représenté sur la Fig. 1. Des butées 10, 11 sont prévues, la première pour éviter le pivotement de la roue 4 sur deux dents et plus, et la deuxième, pour exclure l'influence des a'cotions dynamiques extérieures aléatoires. En cars de nécessité, pour entrainer le bras, il est possible d'utiliser à la place de la tige 9, un poussoir 12 (Fig. 2), également fixé sur l'une des branches du diapason 8. Dans certains cas il est préférable d'entrainer le dispositif d'actionnement à l'aide d'un champ magnétique, cVest à dire, sans coopération mécanique directe avec l'oscillateur. Ce cas est représenté sur la Fig. 3. Sur un axe 13 d'un système oscillant balancier-spiral 14 est calée une barrette 15 portant un aimant permanent 16. Dans ce cas, le dispositif d'actionnement est réalisé en un matériau magnétique doux présentant une élasticité suffisante. La déviation du commutateur par rapport à sa position de--repos se produit sous lteffet du champ de l'aimant 16, quand ce dernier passe à proximité directe du commutateur. En se basant sur la considération de plus grande sta bilité des oscillations, le dispositif d'actionnement est monté de façon que sa coopération avec l'aimant permanent 16 se produise au moment où le système oscillant balancier-spiral 14 passe par la position d'équilibre statique. Quand le dispositif d'horlogerie fonctionne dans les conditions où se font ressentir des sollicitations dynamiques extérieures, il est avantageux d'utiliser le convertisseur de mouvement représenté sur la Fig. 4. Dans ce convertisseur de mouvement le dispositif d'actionnement est réalisé sous la forme d'un élément tendu en T 17 fixé par ses deux extrêmités opposées comme représenté sur le dessin. Pour le reste il ne diffère pas du convertisseur de mouvement représenté sur les Fig. 1, 2 ou 3. Dans le convertisseur de mouvement proposé la forme géométrique du dispositif d'actionnement peut différer de celle des Fig. 1 à 4 en fonction des particularités de construction du mouvement d'horlogerie. L'une des formes d'exécution possible est représentée sur la Fig. 5. Sur l'axe 13 du système oscillant balancierspiral 14 est calée une came 18 coopérant avec le dispositif d'actionnement réalisé sous la forme d'un ressort droit 19 de section circulaire fixé en porte-à-faux. Les autres éléments du convertisseur de mouvement sont analogues à ceux considérés plus haut. De cette façon, dans tous les cas le dispositif d'actionnement du convertisseur de mouvement proposé est réalisé sous la forme d'un élément élastique fixé, au moins d'un côté, independamment de l'oscillateur et actionné par ce dernier. On va considérer le fonctionnement du convertisseur de mouvement, suivant un exemple d'utilisation dans les dispositifs d'horlogerie électrique à oscillateur à diapason 8 (Fig. 6). La variation de la déviation des branches du diapason 8 (Fig. 1) par rapport à la position d'équilibre en fonction du temps constitue une sinusodale "a" (Fig. 7), tandis que pour le dispositif d'actionnement cette variation est caractérisée par la courbe "b" représentant la variation de l'angle de déviation @ , par rapport à la position de repos, exprimée en unités angulaires. Lors de l'excitation du diapason 8 (Fig. 6), quand ses branches se déplacent l'une vers l'autre, c'est à dire quand la branche portant la tige 9 se déplace à gauche, dans l'intervalle de temps de t à t1 (Fig. 7), la tige 9 (Fig. 6) accroche le dispositif d'actionnement et l'éloigne de la roue à rochet 4 sur un anglet c est à dire qu'elle actionne le dispositif d'actionnement.Au moment tl (Fig. 7), quand la déviation de la branche du diapason 8 ( Fig. 6) par rapport à la position d'équilibre atteint l'amplitude A (Fig. 1) tandis que la valeur de angle devient maximale, le rubis 3 (Fif. 6) quitte le cran de la dent due la roue à rochet 4 où il se trouvait au moment de la commutation précédente pour St engager dans le creux situé après la dent consécutive comme repré senté en pointillé sur la Fig. De cette façon, dans l'intervalle de t à tl (Fig. 7), quand le commutateur est actionné, il ne subit o pratiquement pas d'effet de charge du démultiplicateur qui peut être caractérisé par le moment ramené à l'axe de la roue à rochet 4 (Fig. 6).Donc, pendant que le dispositif d'actionnement est actionné l'oscillateur 8 ne subit pas l'effet des charges variables dans le temps influençant d'une façon néfaste la stabilité de ses oscillations. A partir du moment t1 (Fig. 7), la branche du diapason 8 (Fig. 6) portant la tige 9 se déplace en sens inverse, c'est à dire vers la roue à rocher 4. Simultanément avec cette dernière, sous l'effet des forces élastiques le dispositif d'actionnement se déplace, et celui-ci au moment t2 (Fig. 7), s'applique par son extrêmité libre portant le rubis 3 (Fig. 6) sur la face d'extrêmité de la dent de la roue à rochet 4 et fait tourner cette dernière d'un angle correspondant à une dent ; au moment t3 (Fig. 7), le dispositif d'actionnement se heurte sur son parcours @ la butée de limitation 10 (Fig. 6) et s'arrête. La posItion de la roue a rochet 4 après son mouvement angulaire d'une dent est arrêté par le ressort 5 qui sert également à prévenir un mouvement aléatoire de la roue à rochet 4 sur deux dents et plus. Lorsque le dispositif d'actionnement attaque la roue à rochet 4, au moment t2 C Fig. 7), il subit l'action du moment d'inertie ramené du démultiplicateur sur l'axe de la roue 4 (Fig. ), a la suite de quoi sa vitesse tombe brusquement et l'accroissement cons- cutif de la vitesse du mouvement sera plus lent que celui de la vitesse de la branche du diapason 8 portant la tige 9 au cours de son mouvement jusqu a la position d'équilibre. I1 en résulte que la tige 9 s'éloigne du dispositif en le précédent et les branches du diapason 8 continuent leur mouvement libre jusqu'au moment t4 (Fig. 7).De cette façon, pendant le mouvement de la roue à rochet 4 (Fig. 6) le dispositif d'actionnement est désaccouplé de l'oscil- lateur, et la charge du démultiplicateur n'est pas retransmise à 1'oscillateur. Au moment t4 (Fig. 7) le dispositif embraye de nouveau avec l'oscillateur et son interaction avec le démultiplicateur cesse, puis le cycle se reproduit.Afin qu'au moment du début de l'interaction entre le dispositif d'actionnement et la roue à rochet 4 (Fig. 6) le dispositif puisse être isolé de l'oscillateur à diapason, il est indispensable que la frequence ramenéé fl du dispositif soit inférieure ou égale à la propre fréquence f2 de l'oscillateur, c'est à dire que fl 6 f2 D'autre part, pour que le mouvement consécutif de -ia roue à rochet 4 d'une dent puisse se terminer avant le mouvement suivant d'embrayage du dispositif avec ltoscillateur, il est nécessaire que la durée du processus de commutation soit inférieure ou égale aux 3/4 de la période d'oscillation de l'oscillateur, c'est à dire que la fréquence relative ramenée fl du dispositif soit supérieure ou égale au 1/3 de la propre fréquence f2 de l'oscillateur, c'est à dire, f # 1/3 f2, donc : f2 # f1 # 1/3 f2. Le fonctionnement du convertisseur de mouvement représenté à la Fig. 2 est analogue à celui décrit plus haut avec la seule différence que le dispositif d'actionnement est entrainé pendant le mouvement des branches du diapason dans les sens opposés, c'est à dire quand la branche portant le poussoir 12 se déplace vers le dispositif 1 Lors de l'utilisation du convertisseur de mouvement proposé dans les dispositifs d'horlogerie à oscillateur mécanique du type a système Lalancier-sriral 14 CFig. 3), le fonctionnement s'effectue de la façon suivante. Lorsque l'oscillateur passe par la position d'équilibre statique l'aimant 16 passe au-dessus du dispositif et l'attire, c'est à dire qu'il entraîne le dispositif d'actionnement décrit plus haut pour 1 l'oscillateur diapason. Pendant le mouvement de l'oscillateur vers la position d'amplitude, ç'est à dire à mesure qu'il s'éloigne de la position d'équilibre statique, l'action du champ magnétique de l'aimant 16 sur le dispositif décroit et d un certain moment, quand la liaison magnetique entre l'oscillateur et le dispositif est pratiquement coupée pour un certain temps, le dispositif est ramené par les forces d'élasticité à sa position initiale en faisant alors tourner la roue à rochet 4 d'une dent.A ce moment l'ensemble balancier-spral 14 amorce son mouvement dans le sens opposé et le cycle se reproduit. C'est d'une façon analogue que fonctionne le convertisseur de mouvement représenté aux Fig. 4, 5. Etant donné que l'interaction entre le dispositif d'actionnement et ltoscillateur formant le système balancier-spiral se produit deux fois en une période d'oscillation, il est évident que f1 > 1/2 f2. De cette façon, pendant le fonctionnement du convertisseur proposé l'oscillateur ne subit pas l'influence des charges variables dues au démultiplicateur et altérant la stabilité de ses oscillations. L'indépendance de la construction du dispositif d'actionnement par rapport à 1'oseillateur permet de le disposer d'une façon plus rationnelle dans le gabarit du mouvement d'horlogerie tout en assurant un ajustement plus simple au cours de l'assemblage. - REVEIDICATIOIJS 1. Convertisseur de mouvement pour dispositif d'iorlogerie électrique à oscillateur mécanique dans lequel l'oscillateur, par l'intermédiaire d'un dispositif d'actionnement- qui transforrne le mouvement d'oscillation, entraine en rotation une roue à rochet cinmatiquement reliée à un démultiplicateur, caractérisé par le fait que le dispositif d'actionnement est réalisé sous forme d'un élément élastique, fixé au moins par une extrêmité à un élément fixe de la pièce d'horlogerie et est armé par l!oscillateur au au moment de son désaccouplement de la roue à rochet, et ensuite, sous l'ef- fet des forces élastiques, il fait tourner la roue à rochet d'une dent pendant son désaccouplement de l'oscillateur. 2. Convertisseur de mouvement suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le dispositif d'actionnement est constitué par un élément élastique fixé par ses deux extrêmités. 3. Convertisseur de mouvement suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif d'actionnement est entrainé à l'aide d'une tige fixée à ltoscillateur. 4. Convertisseur de mouvement suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que le dispositif d'actionnement est entrainé par l'intermédiaire d'un poussoir fixé sur l'oscillateur. 5. Convertisseur de mouvement suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé parole fait que le dispositif d'actionnement est entrainé par un chanp magnétique engendré par un aimant permanent fixé sur I'oscillateur.