Brevet FR2437539A1 — publié le 19800425

L'invention concerne l'horlogerie de gros volume, particu lièrement un dispositif d'entraînement d'une roue dentée par un moteur pas à pas. Autrefois, lorsque la taille des roues dentées de petit diamètre était d'exécution difficile, les horlogers du moment utilisaient des pignons dits à lanterne". Ces pignons étaient constitués de deux disques parallèles et concentriques reliés par un certain nombre de goupilles d'égale répartition radiale correspondant à la démultiplication recherchée. L'entraînement des engrenages d'une pendule par de tels pignons présentait au moins deux inconvénients : l'encombrement et la réalisation délicate. Actuellement les nouvelles techniques de moulage permettent de réaliser facilement de télles pièces. La mise au point des moteurs pas à pas - dont la définition angulaire du pas dépend du nombre de pôles du rotor - a conduit certains horlogers à reprendre un tel entraînement simple mais dispendieux en énergie électrique et bruyant. L'invention a pour but de réaliser un dispositif d'entraînement autorisant un rapport d'un trentième sans pignons intermédiaires,sans jeu, silencieux et économe en énergie électrique. A cette fin, le dispositif selon l'invention est caractérisé par le fait que le moteur est bipolaire, comporte un stator constitué par deux armatures décalées par rapport au plan de symétrie transversal d'un rotor formé par un aimant bipolaire porté par un arbre qui dispose d'un certain jeu axial par rapport à ses paliers, par le fait que l'extrémité dudit arbre se trouvant du côté de la roue à entraîner comporte au moins un plateau, concentrique et perpendiculaire à l'arbre,muni de deux goupilles diamétralement opposées, perpendiculaires audit plateau, et par le fait que les positions respectives de la manivelle d'entraînement ainsi constituée par l'arbre moteur muni dudit plateau à goupilles dtune part, et de la roue dentée qu'il entraîne d'autre part, sont calculees de façon qutà chaque pas,- lorsque cesse l'impulsion électrique, les axes géométriques des deux goupilles se trouvent, chacun entre deux dents, sur le cercle périphérique de ladite roue. Le principal avantage apporté parun tel dispositif réside dans la faible valeur du couple de démarrage à chaque pas du mo teur, ce qui a pour effet de ramener la consommation d'énergie électrique à un taux raisonnable, compatible avec une longue durée de piles de fabrication courante. D'autres avantages ressortiront de la description d'une forme de-réalisation, préférentielle mais non limitative, et du dessin dans lequel la figure 1 est une vue schématique, la figure 2 est une vue de la position d'arrêt la figure 3 est une vue de la position d'entraînement. La figure 1 est une vue schématique du dispositif d'entrainement d'une roue dentée. Entre deux platines avant 1 et arrière 2, sont disposés un stator 3 constitué par deux plaques 30,31 dont on sait que la dissymétrie détermine le sens de rotation du moteur et un rotor 4 constitué par un aimant bipolaire 40 monté sur un arbre 41 tournant entre deux paliers 42,43, et disposant d'un certain jeu axial entre lesdits paliers. Les armatures 30,31 sont décalées par rapport à l'axe de sy métrie transversal du rotor 4 de façon à créer une force F entraînant le rotor vers la platine avant 1 ,les forces magnétiques de l'aimant sollicitant celui-ci à se placer dans l'axe des armatures. La roue dentée à entraîner, ici la roue des secondes 5, est portée par un arbre 51 tournant entre deux paliers 52,53 portés par les platines 1,2. Un ressort 6 limite le jeu axial de ladite roue 5 qui tourne librement sur ses paliers. L'arbre 51 porte également le pignon 7 engrenant les minutes. Une manivelle d'entraînement de la roue 5 par le moteur pas à pas est constituée par deux plateaux 44,45, concentriques et perpendiculaires à l'arbre 41, porteurs entre eux de deux goupilles 46,47 diamétralement opposées et perpendiculaires auxdits plateaux. L'embase 460,470 des goupilles 46,47 est conique. Les positions respectives de la manivelle d'entraînement ainsi constituée et de la roue dentée 5 sont caculées de façon qu'à chaque pas du moteur, lorsque cesse l'impulsion électrique et qu'est terminée une rotation de 1800 des plateaux 44,45, les axes géométriques des goupilles 46,47 se trouvent à la fois entre deux dents de la roue 5 et sur le cercle périphérique de ladite roue, position représentée par la figure 2. Au moment où une impulsion électrique entraînera une autre rotation de 1800 de la manivelle, le démarrage du moteur se fera facilement puisque la variation de l'intensité du couple résistant est sinusoïdale ; ladite intensité passant par un minimum repré senté par la figure 2 puis par un maximum représenté par la figure 3 avant de revenir au minimum (fig.2). De plus, la conicité desbembases 460,470 maintient un contact permanent entre les goupilles et les dents, contact renforcé par la force F qui attire la manivelle vers la platine avant 1, supprimant ainsi les vibrations, les chocs et le bruit inhérents aux entraînements connus. Afin d'améliorer le contact entre les goupilles et les dents, ces dernières sont chanfreinées. L'orientation du chanfrein des dents correspond au sens de rotation de la roue de façon que la surface de contact soit réduite à un minimum dans la phase d'entraînement de la roue. Un autre avantage provient de I'irreversibilité de l'entra;- nement selon l'invention, dûer pour la plus grande part, au pas de 1800 et au contact permanent de la manivelle avec des dents. Même si les dimensions du mobile indiquant les secondes lui confèrent une certaine inertie-, aucun retour en arrière ou avance imprévue n'est possible. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'entraînement d'une roue dentée. par un moteur pas à pas bipolaire, caractérisé par le fait que le stator est constitué par au moins une armature décalée par rapport au plan de symétrie transversal d'un rotor formé par un aimant, porté par un arbre qui dispose d'un certain jeu axial par rapport à ses paliers, ledit décalage ayant pour effet d'engendrer une force F qui tend à replacer le rotor dans une position d'équilibre des champs magnétiques grâce audit jeu axial, et par le fait que l'extrémité dudit arbre se trouvant du côté de la roue à entraîner comporte au moins un plateau concentrique et perpendiculaire à l'arbre, muni de deux goupilles diamétralement opposées, perpendiculaires audit plateau et dont l'embase sur le plateau est conique. 2. Dispositif d'entraînement selon la revendication 1, carac terse par le fait qu'un second-plateau, identique et parallèle au premier, coiffe les deux goupilles et porte un prolongement de l'arbre moteur. 3. Dispositif d'entraînement selon la revendication 1, carac térisé par le fait que les dents de la roue sont chanfreinées, l'orientation du chanfrein correspondant au sens de rotation de la roue.