Brevet FR2504698A1 — publié le 19821029

La présente invention concerne de façon générale les montres-bracelets mues par un moteur pas à pas et plus précisément une montre-bracelet très plate ayant un nombre réduit d'éléments. On connaît déjà des montres à moteur pas à pas ayant des aiguilles classiques des heures et des minutes entraînées par un rotor de moteur pas à pas qui avance pé- riodiquement sous la commande d'impulsions électriques. Ces dernières peuvent être transmises par un circuit inté- gré ayant une base de temps à oscillateur piézoélectrique. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 249 251 décrit un exemple de montre à moteur pas à pas. On a déjà proposé des montres-bracelets d'épais- seur réduite dans lesquelles l'aiguille des heures et l'aiguille des minutes sont peintes ou formées en relief sur des disques rotatifs qui sont entraînés à la périphé- rie par un moteur pas à pas, par l'intermédiaire d'un train d'engrenages intermédiaire, le disque supérieur au moins étant transparent Les demandes de brevet britannique N O 2 050 654 A, cédée à Société Suisse Pour L'Industrie Horlogère Management Services, publiée le 7 janvier 1981 et N O 2 056 126 A, cédée à Ebauches SA, publiée le il mars 1981, représentent de telles constructions Bien que ces demandes de brevet décrivent des montres-bracelets de fai- ble épaisseur, les éléments de la montre, par exemple le moteur pas à pas, le train d'engrenages, la pile, le cristal piézoélectrique et le circuit intégré doivent être placés à l'une ou l'autre extrémité de la montre en dehors de la périphérie des disques, si bien que les dimensions globales sont accrues du fait de cette réduction d'épaisseur D'au- tres brevets décrivent des montres dans lesquelles les ai- guilles sont remplacées par des disques indicateurs, tels que représentés dans le brevet suisse no 307 045 et dans les demandes publiées de brevet allemand n 2 204 907 et 2 548 959 - L'utilisation des disques entraînés à leur pé- riphérie à la place des aiguilles classiques indiquant l'heure présente certaines possibilités de réduction de l'épaisseur de la montre Cependant, la plupart des cons- tructions utilisant un disque ont comporté un disque trans- parent soit ayant une ou plusieurs aiguilles classiques soit un autre disque placé au-dessous Un disque transpa- rent empêche toute possiblité de cacher les constituants de la montre placés au-dessous et en conséquence ils doi- vent être placés au-delà de la périphérie du disque si bien que la dimension globale de la montre est accrue. Le mouvement axial ou de "secouage" des piè- ces rotatives doit aussi être réduit et divers éléments conducteurs de l'électricité doivent être présents Il est souhaitable qu'une montre très plate comporte un nombre minimal d'éléments La montre doit pouvoir être facilement montée, et ces divers éléments doivent pouvoit remplir plusieurs fonctions, à la fois mécaniques et électriques autant que possible afin que le coût soit réduit et que la montre ait une fiabilité accrue. L'invention concerne une montre-bracelet plate entraînée par un moteur pas à pas. Elle concerne aussi une montre-bracelet plate ayant un faible nombre d'éléments. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en plan d'une montre- bracelet à moteur pas à pas selon l'invention, avec arra- chement de parties du verre et du disque des minutes afin que les éléments internes apparaissent; la figure 2 est une coupe de l'ensemble compre- nant le bottier et le verre alors que les éléments internes sont retirés; la figure 2 a est une coupe partielle analogue à la figure 2, suivant la ligne 2 a-2 a repérée au coin du bottier de la figure 1, et représentant le raccordement du dos et du couvercle; 2 t 04698 la figure 3 est une coupe développée représentant le moteur pas à pas et le train d'engrenages; les figures 4 et 5 sont des coupes partielles développées représentant des parties de la pile et de la plaquette de circuit imprimé ainsi que le dispositif d'in- terconnexion à l'aide de pince de retenue de pile; la figure 6 est une vue en plan de la plaquette de circuit imprimé, vue du côté opposé ou du côté du fond; et la figure 7 est une coupe partielle du bouton- poussoir de réglage d'heure placé dans le fond et de la pince spéciale associée. L'invention concerne essentiellement une montre plate à moteur pas à pas du type qui comporte un verre, un bottier et un moteur pas à pas commandé par un circuit électronique; selon l'invention, la montre comporte un disque des minutes ayant un repère représentatif des minu- tes, le disque étant monté dans le bottier afin qu'il puisse tourner et étant entraîné directement à sa périphérie par le pignon du rotor du moteur pas à pas, une aiguille des heures montée au-dessus du disque afin qu'elle puisse tour- ner, et une couronne et un pignon intermédiaires placés au-dessous du disque et entraînant l'aiguille des heures tout en étant entraînés par un pignon central fixé sous le disque des minutes Dans son mode de réalisation le plus avantageux, les éléments rotatifs sont supportés par des axes fixés dans le fond et sont maintenus en place par des éléments qui remplissent aussi d'autres fonctions. Le pignon et la couronne intermédiaires sont retenus en place par une pince métallique spéciale qui assure aussi la connexion électrique du circuit de réglage de temps com- mandé par un bouton-poussoir logé dans le fond Ce disque rotatif des minutes et le rotor du moteur pas à pas sont maintenus en place par le verre de montre. La montre-bracelet représentée sur la figure 1 des dessins comporte un bottier portant la référence gêné- rale 1 et un verre 2 Comme l'indique la coupe de la figure 2, le bottier 1 comporte un couvercle 3 fixé à un fond 4 Le verre 2 est moulé afin qu'il comporte un socle 2 a de sup- port prenant appui sur des parties du fond 4 et une lèvre périphérique 2 b dépassant sous le couvercle Une rondelle 5 forme un joint d'étanchéité Tout dispositif convenable peut être utilisé pour le maintien en coopération du fonddu couvercle et du verre, mais la figure 2 a représente un mode de réalisation avantageux mettant en oeuvre des vis 6 placées aux coins du couvercle. Le fond 4 a une ouverture 4 a de passage d'une pile, recouverte d'un couvercle 7 Le verre 2 est moulé, dans un but décrit dans la suite, de manière qu'il com- porte une lèvre circulaire 2 c en saillie, une cavité cen- trale 2 b et une cavité 2 e Des chiffres horaires et des repères des minutes sont Imprimés ou formés en relief sui- vant un cercle à la face inférieure du verre 2 comme indi- qué par la référence 8 Dans une variante, les chiffres peuvent être disposés radialement vers l'extérieur de l'emplacement indiqué sur un anneau métallique portant ces signes et fixés par collage sur le verre. La figure 1 représente une partie du verre 2 portant des repères ou signes 8, mais la plus grande partie du verre a été arrachée afin que les éléments internes du mouvement apparaissent Un disque 9 des minutes ayant des dents périphériques 9 a formant une couronne dentée est monté dans le boîtier afin qu'il puisse tourner La plus grande partie du disque 9 a aussi été arrachée afin que le mouvement et les éléments électriques placés au-dessous apparaissent Le disque 9 porte un index représentatif des minutes, par exemple une aiguille 10 des minutes, for- mée par peinture ou déformation en relief De préférence, le disque est opaque ou sensiblement opaque si bien que les éléments placés au-dessous ne sont pas visibles De manière analogue, une partie du verre 2 est opaque ou sensiblement opaque en dehors de la périphérie du disque 9 afin que les éléments placés dessous soient cachés l'opération est facilemnt réalisée par peinture d'une couche à l'extérieur ou à l'intérieur du verre Une telle couche est représentée à l'extérieur sur les figures 2 et 3. Une pile 11, une plaquette 12 de circuit imprimé portant un circuit intégré portant un circuit intégré et d'autres composants électroniques séparés, tels qu'un os- eillateur piézoélectrique 13, sont placés sous le disque 9 des minutes Des connexions électriques sont formées en- tre la pile Il et des bornes placées sur la plaquette de circuit imprimé par une première pince métallique 14 qui est au contact de la borne centrale ou négative et une seconde pince métallique 15 qui est au contact du rebord ou de la borne positive de la pile (qui est aussi mise à la masse du bottier de manière classique par l'intermé- diaire du couvercle 7). Le moteur électrique de la montre-bracelet peut être de l'un des nombreux types connus de moteurs pas à pas utilisés dans les montres-bracelets, avec un nombre quelconque de bobinages et de pôles Cependant, le moteur pas à pas le plus avantageux comporte un seul enroulement 16 ayant des fils fixés aux bornes formées sur la plaquette 12, et des pièces 17 d'induit formant des éléments supé- rieur et inférieur distants de stator dont l'un est repré- senté par la référence 18 Ces éléments du stator sont- associés à un rotor 19 de moteur pas à pas qui a un pignon Selon une caractéristique de l'invention, le pignon 20 du rotor du moteur pas à pas est directement en prise avec les dents 9 a du disque 9 des minutes si bien que celui-ci est entraîné. Les éléments restants qui sont décrits plus en détail dans la suite du présent mémoire, comportent un en- semble 21 à pignon et couronne intermédiaires, et un pignon 22 des heures raccordé à un coussinet central 23 qui peut tourner sur un axe central 24 Une aiguille 25 des heures est montée sur le coussinet 23 et est disposée au-dessus du disque 9 des minutes En conséquence, l'aiguille 25 des 2 04698 heures et l'aiguille 10 des minutes sont visibles à tra- vers le verre, alors que le disque 9 des minutes forme aussi le cadran de la montre, Une pince spéciale 26 est fixée au fond par un dispositif convenable tel qu'une vis 27 La pince 26 a une première partie 28 formant un prolongement qui prend appui contre la pile et la maintien, une seconde partie 29 for- mant un prolongement qui retient en place l'ensemble 21 à pignon et couronne intermédiaires dans le fond, et une troisième partie 30 formant un prolongement Cette dernière est reliée à l'extrémité d'un boutonpoussoir 31 et elle est aussi disposée au-dessous d'une borne (non représentée) for- mée à la face inférieur de la plaquette 12 de circuit impri- mé, mais sans être au contact de celle-ci. La coupe agrandie de la figure 3 indique que l'organe supérieur 18 du stator du moteur pas à pas est placé à distance d'un organe inférieur correspondant 18 a du stator Cet organe 18 a participe aussi à un circuit magné- tique comprenant l'induit 17 de l'enroulement 16 bien que cette caractéristique ne soit pas représentée sur la figure. Un axe fixe 35 de rotor dépasse d'un trou formé dans le fond et est en butée contre la face inférieure de la ca- vité 2 e formée dans le verre Un disque métallique 36 placé dans la cavité cache les éléments placés au-dessous Le rotor 18 du moteur pas à pas est monté sur l'axe 35 afin qu'il puisse tourner et il comprend un organe 37 sous forme d'un disque formant un aimant permanent, raccordé à un coussinet 38 de support par un moyeu 39 Un pignon 40 complète l'ensemble formant le rotor du moteur pas à pas. La demande debrevet n' 9 594 déposée au nom de Migeon le 4 janvier 1980 et cédée à la Demanderesse contient des dé- tails concernant une construction qui convient Dans la construction représentée, l'axe 35 supporte le verre très mince 2 alors que le verre assure aussi le maintien en place du rotor et évite le déplacement axial ou "secouage" du rotor 19. De manière analogue, un axe central fixe 24 est disposé entre le fond 4 et la cavité 2 d formée dans le verre Cet axe 24 supporte les éléments du mouvement afin qu'ils puissent tourner et supporte aussi le verre mince en son centre afin qu'il ne soit pas détérioré Il constitue un organe supérieur maintenant en place les éléments rota- tifs et réduisant le jeu latéral des éléments rotatifs. Un coussinet 23 est monté sur l'axe 24 afin qu'il puisse tourner et il a un pignon 22 des heures monté à son extrémité inférieure et une aiguille 25 des heures montée à son autre extrémité afin qu'elle se trouve au- dessus du disque 9 des minutes Il faut noter que cette disposition est inverse de l'arrangement habituel dans le- quel une aiguille indiquant les minutes se trouve au-dessus de l'extrémité de l'arbre ou sur cette extrémité, à l'exté- rieur par rapport à l'aiguille des heures. Un coussinet 41 de pignon central est monté à l'extérieur du coussinet 23 afin qu'il puisse tourner et supporte le disque 9 afin que celui-ci puisse aussi tourner, et le pignon a des dents placées au-dessous du disque L'en- semble précité 21 à pignon et couronne intermédiaires a une grande couronne 42 qui est en prise avec les dents du pi- gnon central qui l'entraînent, et un pignon 43 qui est en prise avec le pignon 22 des heures et qui l'entraîne L'en- semble intermédiaire 21 est monté afin qu'il puisse tourner sur un axe fixe 44 dépassant du fond Cet ensemble à pignon et couronne est maintenu en place et son déplacement laté- ral est empêché par le prolongement 29 de la pince spéciale qui prend appui contre l'extrémité supérieure de l'axe 44. La réduction globale du pignon 40 du rotor au disque 9 des minutes est de 30/1 dans le cas d'un moteur pas à pas avantageux ayant des pas de 60 toutes les 20 secondes soit 2 minutes-par tour La réduction entre le pignon cen- tral 41 et l'aiguille des heures, assurée par l'ensemble intermédiaire 21 est de 12/1. On considère l'arrangement de la plaquette de circuit imprimé en référence aux figures 4 et 5, la pla- quette étant en grande partie de construction classique. 2 g 04698 Les figures développées ne sont pas des coupes véritables mais elles représentent certains détails en élévation Les plaquettes de circuit imprimé sont supportées par des plots métalliques tels que 45 et 46 qui sont enfoncés dans le fond 4 La plaquette 12 est retenue en place par la pince mé- tallique 15 et par des soudures 47, 48 formées sur les plots , 46 Cette disposition assure à la fois la retenue de la plaquette et la formation d'une connexion de masse entre la pile et le boîtier. La figure 6 représente la plaquette 12 de circuit imprimé, vue du côté du fond ou du côté opposé à celui de la figure 1 Des bornes de contact sont formées telles qu'une borne 12 a reliée au circuit électrique de réglage d'heures, des bornes 12 b de fixation à l'oscillateur piézoélectrique, et des bornes 12 c, 12 d de connexion à des composants sépa- rés tels que des condensateurs ou résistances 49, 50 Le circuit intégré convenablement enrobé et fermé est repéré par la référence 51, et la référence 52 désigne des trous de montage. Comme l'indiquentlescoupes des figures 4 et 5, le fond 4 a des cavités 4 b fraisées pour le logement des composants électroniques séparés en saillie tels que 49 et (figure 4) et le circuit intégré (figure 5) dépassant sous la surface de la plaquette du circuit. La figure 7 représente d'autres détails de la pince spéciale 26 Un trou 4 c formé dans le fond loge le bouton-poussoir 31 Celui-ci se trouve au niveau de la sur- face du fond et il a un évidement 31 a afin qu'il puisse être commandé par un objet pointu et non poussé par inadver- tance Un joint torique 53 forme l'étanchéité contre l'hu- midité au niveau de l'ouverture et un flasque 31 b du bouton- poussoir empêche, en coopération avec une lèvre 4 d du fond, que le bouton soit repoussé vers le haut contre le disque Le bouton-poussoir est fixé à la partie 30 du prolon- gement de la pince spéciale 26 et est maintenu dans la position représentée par l'élasticité de la pince Le bout a du prolongement 30 est destiné à être au contact de la borne 12 a de la plaquette 12 du circuit imprimé lorsque le bouton-poussoir 31 est commandé Ce dernier peut être utilise à tout effet, mais, dans un mode de réalisation avantageux, il commande le réglage des aiguilles du mouvement par avance rapide dans un sens et dans l'autre. Ainsi, l'invention concerne une montre plate à moteur pas à pas qui a un mouvement perfectionné ayant un petit nombre d'éléments L'utilisation d'un disque des mi- nutes directement entraîné par le rotor du moteur pas à pas et d'un seul ensemble intermédiaire à pignon et couronne pour la réduction entre le disque des minutes et l'aiguille des heures simplifie beaucoup la construction et le montage de la montre La combinaison d'une aiguille des minutes formée sur un disque qui joue aussi le rôle d'un cadran destiné à cacher les éléments du mouvement et d'une ai- guille des heures placées au-dessus du disque permet la for- mation d'une montre robuste qui a cependant une épaisseur très réduite L'utilisation supplémentaire d'organes à plusieurs fonctions tels que le verre et des pinces élas- tiques formant contact électrique, jouant à la fois le rôle d'éléments mécaniques de maintien des éléments rotatifs et leur fonction normale, simplifie la construction et réduit au minimum le nombre d'éléments. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. Rd VENDICAT IONS 1 N>ontre, du type qui comporte un verre, un bot- tier, un moteur pas à pas ayant un pignon de rotor placé dans le bottier et un circuit électronique de commande du moteur pas à pas afin que le pignon du rotor tourne, la- dite montre étant caractérisée en ce qu'elle comprend: un disque ( 9) des minutes monté dans le bot- tier afin qu'il puisse tourner et directement entraîné à sa périphérie par le pignon du rotor, un pignon central ( 41) relié au disque des minutes, un dispositif rotatif ( 23) traversant le dis- que et le pignon central, une aiguille ( 25) des heures montée au-dessus du disque entre celui-ci et le verre, sur le dispositif ro- tatif, et un ensemble intermédiaire ( 21) à pignon et couronne dentée placé au-dessous du disque et destiné à être entraîné par le pignon central et à entraîner le dis- positif rotatif. 2 Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un axe central fixe ( 24) disposé dans le fond ( 4), et le dispositif rotatif ( 23) comporte un coussinet supporté par l'axe central afin qu'il puisse tourner et ayant un pignon des heures ( 22) monté à son extrémité inférieure et en prise avec l'ensemble in- termédiaire à pignon et couronne. 3 Montre selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'axe central ( 24) est en butée contre le verre ( 2) de la montre, si bien que le déplacement axial du cous- sinet est évité entre le verre et le boîtier. 4 Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif rotatif ( 23) comporte un pignon des heures ( 22) qui lui est raccordé, et l'ensemble inter- médiaire ( 21) à pignon et couronne comporte un pignon ( 43) qui est en prise avec le pignon des heures ( 22) et qui l'en- traîne, et une couronne associée ( 42) qui est en prise avec il le pignon central qui l'entraîne, le rapport résultant de réduction étant de 12/1. Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un axe fixe ( 35) de support du rotor disposé entre le fond ( 4) et le verre ( 2) afin qu'il supporte des parties du verre, et le pignon ( 40) du rotor du moteur pas à pas comprend un coussinet ( 38) sup- porté sur l'axe afin qu'il puisse tourner, le déplacement axial du coussinet étant limité dans l'espace séparant le verre du fond. 6 Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que le verre ( 2) a en outre une lèvre circulaire ( 2 a) dirigée vers le disque des minutes ( 9) près de sa périphérie et très rapprochée de celui-ci afin que le basculement du disque porté par son axe soit limité. 7 Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que le disque des minutes a un repère ( 10) représen- tatif d'une aiguille des minutes, disposé sur le disque afin qu'il ressemble autant que possible à l'aiguille ro- tative des heures placée au-dessus du disque. 8 Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que le verre ( 2) comporte un cercle de repères( 8) re- présentatifsde l'heure, disposéssur le verre près de la périphérie du disque des minutes afin que ces repères mar- quent l'écoulement du temps lorsque le disque des minutes ( 9) tourne. 9 Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit électronique, l'ensemble intermédiaire ( 21) et le moteur pas à pas sont disposés pratiquement au- dessous du disque ( 9), et le disque est pratiquement opaque. Montre selon la revendication 9, caractérisée en ce que la face inférieure du verre ( 2) entourant le périmètre du disque ( 9) est pratiquement opaque, et la par- tie centrale du verre, au-dessus du disque, est transparente. 11 Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que le boîtier comporte un fond ( 4) fixé à un couvercle ( 3) et retenant de manière étanche la périphérie du verre 2 t 04698 ( 2) entre eux, le fond ( 4) supportant plusieurs axes fixes ( 44, 24, 35) qui supportent l'ensemble intermédiaire ( 21) à pignon et couronne, le dispositif rotatif ( 23) et le pignon de rotor ( 40) afin qu'ils puissent tourner. 12 Montre selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'axe ( 35) supportant le pignon de rotor ( 40) afin qu'il puisse tourner est en butée contre un dispositif placé sur le verre ( 2) si bien que le dispositif placé sur le verre maintient le pignon du rotor en place et limite son déplacement axial. 13 Montre selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'axe supportant le dispositif rotatif ( 23) afin qu'il puisse tourner est en butée contre le verre, si bien que le verre maintient le dispositif rotatif en place et limite son déplacement axial. 14 Montre selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une pince élastique ( 26) destinée à assurer une connexion électrique avec le circuit électronique et comprenant une partie coopérant avec l'axe qui supporte l'ensemble intermédiaire ( 21) afin qu'il puis- se tourner, la pince maintenant en place cet ensemble et limitant son déplacement axial. Montre selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre un bouton-poussoir ( 31) destiné à commander la pince élastique ( 26) afin que la connexion électrique soit formée sélectivement. 16 Montre-bracelet plate à moteur pas à pas, carac- térisée en ce qu'elle comprend: un verre moulé ( 2) ayant une partie périphéri- que à l'extérieur et délimitant des lèvres dépassant sous sa face inférieure, un couvercle ( 3) recouvrant la partie périphé- rique du verre, un fond ( 4) fixé au couvercle afin que le verre soit maintenu en place, un moteur pas à pas placé dans le boltier et ayant un pignon de rotor supporté afin qu'il puisse tourner sur un axe fixé un en butée contre un tral et portant mière extrémité extrémité, dans le fond, axe central ( 24) disposé dans le fond et le verre, coussinet rotatif ( 23) placé sur l'axe cen- urne aiguille des heures montée à une pre- et un pignon des heures monté à l'autre un pignon central ( 41) disposé sur le coussi- net afin qu'il puisse tourner, un disque des minutes ( 9) raccordé au pignon central et ayant une aiguille des minutes représentée sur lui par peinture ou en relief, le disque des minutes ayant, à sa périphérie, des dents qui coopèrent avec le pignon de rotor ( 40) et qui sont directement entraînées par ce pignon, un ensemble intermédiaire ( 21) à pignon et cou- ronne, monté sur le fond afin qu'il puisse tourner et ayant une couronne qui est en prise avec le pignon central qui l'entraîne et un pignon intermédiaire qui est en prise avec le pignon des heures ( 22) et qu'il entraîne, et une pile reliée au'circuit, la pile, le cir- cuit électronique, l'ensemble intermédiaire ( 21) et le mo- teur pas à pas étant disposés pratiquement au-dessous du disque des minutes ( 9) qui les cache.