Brevet FR2690765A1 — publié le 19931105

i La présente invention concerne de façon générale les mouvements des pièces analogiques d'horlogerie, notamment des montres-bracelets, destinés à contenir des piles minces de grand diamètre L'invention concerne plus précisément un5 mouvement perfectionné pour pièce d'horlogerie de type analogique ayant un moteur pas à pas destiné à utiliser une pile au lithium de longue durée. Les pièces d'horlogerie analogiques à quartz de la technique antérieure sont réalisées afin qu'elles logent une pile de type bouton de diamètre relativement petit dans le mouvement, le diamètre de la pile étant inférieur à la moitié du diamètre du mouvement Un exemple de tel mouve- ment est représenté dans le brevet redélivré des Etats-Unis d'Amérique N O 29 403 Comme la durée de la pile est liée à sa dimension physique, une pile bouton de plus longue durée peut être formée avec un plus grand diamètre-ou doit être plus épaisse Les montres-bracelets épaisses sont indési- rables On a suggéré diverses dispositions ingénieuses pour loger de plus grosses piles sans augmenter la dimension du mouvement Dans un cas, faisant l'objet du brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 744 066, une pile de diamètre relativement grand est logée par montage d'un ensemble à roue intermédiaire de manière que son axe passe dans l'entrefer circonférentiel du rotor et du stator du moteur pas à pas. Une autre disposition représentée dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 4 077 199 est telle que le dia- mètre de la pile dépasse de l'axe central de la pièce d'horlogerie, c'est-à-dire de l'axe de rotation des aiguilles de la pièce d'horlogerie D'autres efforts destinés à accroître la dimension de la pile comprennent des propositions d'utilisation de configurations inhabi- tuelles de piles autres que circulaires, comme décrit par exemple dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 966 498. Bien qu'on ait déjà suggéré dans la technique antérieure l'empilement ou la mise en "couches" d'une pile de grand diamètre avec un circuit intégré, un cadre et un dispositif d'affichage électro-optique sous forme d'une construction sandwich, ces constructions ont été proposées pour des pièces d'horlogerie n'ayant pas de parties mobiles Il serait souhaitable de disposer des avantages donnés par les piles au lithium minces et de grand diamètre pour les montres analogiques au quartz de longue durée. Dans les montres analogiques au quartz, il peut aussi être souhaitable d'utiliser des mouvements correspon- dant aux nouvelles dimensions de piles Ceci implique une nouvelle conception du mouvement avec une nouvelle disposi- tion du moteur pas à pas, des pignons, du mécanisme de réglage d'heure et des autres pièces internes Il serait souhaitable d'accroître la dimension de la pile pour un mouvement particulier, sans conception à nouveau du mouvement. La présente invention a donc pour objet la réalisa- tion d'un mouvement perfectionné pour pièce d'horlogerie analogique, destiné à être commandé par une pile de grand diamètre. Elle concerne aussi un mouvement pour pièce d'horlo- gerie à quartz destiné à travailler à partir d'une pile au lithium qui est mince et a un grand diamètre. Elle concerne aussi un mouvement pour pièce d'horlo- gerie analogique à quartz de type perfectionné convenant à des piles de diverses capacités sans que le changement de réalisation du mouvement ne soit important. En résumé, l'invention concerne un mouvement analo- gique perfectionné pour pièce d'horlogerie, destiné à être alimenté par une mince pile de grand diamètre, le mouvement comprenant un cadre moulé formé d'une matière isolante et ayant une paroi centrale supérieure dont dépassent des parties de paroi latérale périphérique qui délimitent ensemble une cavité du côté du mouvement, un pontet sensi- blement plat, formé d'un matériau isolant et disposé entre les parties de paroi latérale périphérique afin que la cavité du côté du mouvement soit divisée en une cavité interne et une cavité externe, le cadre et le pontet délimitant ensemble plusieurs paires de trous coaxiaux, chaque trou d'une paire formée dans le cadre et le pontet constituant un palier, un moteur pas à pas ayant un rotor5 et un stator placés dans la cavité interne, un cristal de quartz placé à l'extérieur de la cavité interne, un train d'engrenages du côté du cadran monté afin qu'il puisse tourner sur la paroi centrale supérieure du côté opposé à la cavité interne, un train d'engrenages du côté du mouve-10 ment placé dans la cavité interne et ayant plusieurs ensembles à roue de réduction couplés les uns aux autres et au rotor du moteur pas à pas, l'un des ensembles à roue au moins couplant le train d'engrenages du côté du mouvement au train d'engrenages du côté du cadran, l'un au moins des ensembles à roue étant formé d'un matériau non magnétique, les parties de paroi périphérique et le pontet délimitant ensemble une enveloppe circulaire dans la cavité externe pour le logement et la retenue de la pile Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le mouvement a une forme pratiquement elliptique, l'ellipse ayant un petit axe nettement supérieur à celui de la pile, et le cristal de quartz étant placé sur une extrémité du cadre elliptique en dehors de la cavité interne et le long de la pile si bien que la pile et le cristal de quartz remplissent pratique- ment la cavité externe. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une coupe développée en élévation d'un mouvement de pièce d'horlogerie analogique à quartz sans le boîtier, le verre ni les aiguilles, la vue étant développée suivant la ligne I-I de la figure 4; la figure 2 est une vue en plan du dos ou côté du mouvement suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 suivant la ligne III-III de la figure 1; la figure 4 est une vue analogue à la figure 2, suivant la ligne IV-IV de la figure 1; et la figure 5 est une vue en plan du côté du fond ou du mouvement d'un mouvement selon l'invention. On se réfère maintenant aux dessins qui représentent un mouvement pour pièce d'horlogerie analogique à quartz de type électronique représenté en coupe et comprenant un cadre 1 de matière plastique isolante ayant une paroi centrale supérieure 2 comportant des parties de paroi10 latérale périphérique 3 dépassant vers le bas et délimitant une cavité du côté du mouvement Un organe 5 formant un pontet sensiblement plat est placé-sur la cavité du mouve- ment entre les parties de paroi latérale périphérique afin que la cavité du côté du mouvement soit divisée en une15 cavité interne 4 et une cavité externe 6 Un moteur pas à pas désigné par la référence générale 7 est-placé dans la cavité 4 et comporte un rotor 8 disposé afin qu'il puisse tourner par rapport à un stator 9 et ayant aussi un pontet de stator Le moteur pas à pas est maintenu en place, avec un côté du pontet 5 par une vis 10 a. Un circuit électrique de pilotage du mouvement comprend un circuit intégré enrobé dans un cadre à fils Il qui est aussi destiné à supporter un cristal de quartz 12. Le cadre à fils 11, avec l'autre extrémité du pontet 5, est maintenu en place par une vis 13 Une carte de circuit imprimé peut être utilisée à la place du cadre à fils de connexion, sans aucune incidence sur la mise en oeuvre de l'invention Le cristal de quartz 12 et le cadre à fils de connexion 11 sont placés à l'extérieur de la cavité interne 4 et le long de la pile 30 dans la cavité externe 6 Le cristal de quartz 12 et la pile 30 remplissent ensemble pratiquement la cavité externe 6. Un train d'engrenages du côté du cadran, ainsi appelé parce qu'il est assemblé du côté du cadran par rapport à la paroi centrale supérieure 2, peut tourillonner sur un plot central 14 et un plot 15 Le train d'engrenages du côté du cadran comprend une aiguille des heures 16 ayant un moyeu 16 a destiné à porter une aiguille des heures (non représentée) La roue des heures est en prise avec un ensemble réducteur 17 de roue des minutes et ce dernier est destiné à être en prise avec une roue centrale 18 La roue centrale 18 a un moyeu 18 a destiné à porter une aiguille des minutes (non représentée). La roue centrale 18 est pilotée par un troisième ensemble à roue portant la référence générale 19 et compor- tant un pignon métallique 20 destiné à coopérer par enclen- chement élastique avec entraînement par friction avec un organe 21 à roue de matière plastique L'organe 21 comprend une roue dentée 21 a et des tourillons opposés 21 b, 21 c qui peuvent tourillonner dans une paire de trous coaxiaux 2 b, b du cadre 2 et du pontet 5 respectivement Le troisième ensemble à roue traverse la paroi centrale supérieure du cadre et couple le train d'engrenages du-côté du cadran à un train d'engrenages du côté du mouvement, décrit dans la suite. Le plot central 14 portant le train d'engrenages du côté du cadran forme un trou central 14 a dans lequel tourillonne un ensemble à roue des secondes portant la référence générale 22 L'ensemble à roue des secondes 22 comporte un pignon 22 a qui est en prise avec la roue dentée 21 a du troisième ensemble à roue L'ensemble à roue des secondes a aussi une roue dentée 22 b des secondes et un axe 22 c qui tourillonne dans le trou central 14 a et qui est destiné à porter une aiguille des secondes (non représentée). Un ensemble non magnétique à roue intermédiaire désigné par la référence 23 couple le rotor 8 du moteur pas à pas à l'ensemble 22 à roue des secondes L'ensemble à roue intermédiaire a une roue dentée 23 a de matière plas- tique qui est en prise avec le pignon du rotor du moteur pas à pas et un pignon 23 b de matière plastique qui est en prise avec la roue 22 b des secondes L'ensemble 23 à roue intermédiaire passe directement à travers le stator du moteur pas à pas comme décrit dans la suite. Les éléments précités comprenant le troisième ensemble à roue 19, le second ensemble à roue 22 et un ensemble à roue intermédiaire 23 forment le train d'engre- nages du côté du mouvement placé dans la cavité interne 4 5 et couplé au rotor du moteur pas à pas Le train d'engre- nages du côté du mouvement entraîne le train d'engrenages du côté du cadran à partir du pignon 20 du troisième ensemble à roue Le train d'engrenages du côté du mouvement est placé totalement dans la cavité interne 6 entre la10 paroi centrale supérieure 2 et le pontet 5. Les parties de paroi périphérique 3 qui dépassent par dessous ont un profil tel qu'elles s'ajustent sur les côtés d'une pile 30 comme indiqué en 3 a si bien que les parties de paroi périphérique, avec le pontet 5, délimitent une enveloppe circulaire dans la cavité externe 6 pour le logement et le -confinement de la -_pile 30 La surface projetée de l'enveloppe circulaire recouvre les surfaces projetées occupées par le train d'engrenages du côté du mouvement et le train d'engrenages du côté du cadran et est plus grande que ces surfaces. Les figures 2, 3, 4 et 5 des dessins correspondent aux lignes II-II, IIIIII, IV-IV et V-V Elles représentent successivement la mise en oeuvre de l'invention dans l'ordre o les différents éléments sont assemblés dans le mouvement. On se réfère d'abord à la figure 2 des dessins; le stator 9 du moteur pas à pas comporte un organe en U ayant une pièce 9 a formant noyau et une partie plate 9 b de stator disposée dans la partie centrale du mouvement Un trou 9 c de stator loge le rotor (non représenté) du moteur pas à pas Il est très important de noter un trou 9 d qui traverse le stator et qui est utilisé pour le positionnement du stator sur un picot qui est solidaire du cadre et qui délimite un trou central 2 a Le trou 2 a est utilisé pour le tourillonnement de l'ensemble à roue intermédiaire non magnétique 23 (voir figure 1) Une bobine 24 de moteur pas à pas est placée sur le noyau 9 a et est connectée électri- quement aux fils provenant du cadre à fils de connexion 11. La couche suivante est représentée sur la figure 3 sur laquelle le trajet du flux magnétique du stator a été complété par addition d'un pontet 10 Les dents ne sont pas représentées sur les organes dentés couplés afin que la représentation soit plus simple et plus claire Le rotor 8 du moteur pas à pas est en prise avec la roue dentée 23 a de l'ensemble à roue intermédiaire 23 et l'entraîne L'en- semble à roue 23 entraîne par l'intermédiaire de son pignon la roue 22 b des secondes avec l'aiguille des secondes, alors que le pignon 22 a de la roue des secondes entraîne la roue dentée 21 a du troisième ensemble à roue L'axe de l'ensemble à roue intermédiaire 23 passe dans le trou 9 b du stator 9. On se réfère à la figure_ 4 qui représente l'addition du pontet 5 qui est maintenu en place par une vis 13 (non représentée) Cette dernière vis 13 supporte aussi l'en- semble à cadre à fils de connexion à l'emplacement désigné par la référence 25 D'autres éléments ajoutés au sous- ensemble comprennent la tige 26 de réglage d'heure et l'organe 27 de freinage à cliquet Les détails de ces derniers ensembles figurent dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 5 083 300 et 4 794 576. L'organe isolant formant le pontet 5 a plusieurs trous destinés au montage des organes du train d'engrenages du côté du mouvement afin qu'ils puissent tourner, par exemple un trou 5 a qui est coaxial au trou 2 a du cadre et coopère avec celui-ci pour la formation d'une paire de trous dans lesquels tourillonne l'ensemble à roue intermé- diaire 23 Un trou semblable 5 b permet le tourillonnement de l'extrémité inférieure du troisième ensemble à roue 21, alors qu'un trou correspondant 2 b du cadre coopère avec lui Un trou 5 c permet le tourillonnement de l'extrémité inférieure du rotor du moteur pas à pas alors qu'un trou correspondant 2 c permet le tourillonnement de l'extrémité supérieure dans le cadre. On se réfère maintenant à la figure 5 des dessins qui indique que, dans le mode de réalisation préféré de l'invention, le profil du cadre 1 est grossièrement ellip- tique, bien qu'il possède des extrémités aplaties Le petit axe de l'ellipse est légèrement plus grand que le diamètre d'une pile 30 Une paroi latérale périphérique telle que 3 a, une autre paroi telle que 3 b et une autre paroi telle que 3 c dont des parties sont profilées et placées sur une enveloppe circulaire assurent le positionnement de la périphérie externe de la pile 30 de grand diamètre à une extrémité du profil elliptique du cadre 1 dans la cavité externe 6 du cadre Ceci permet la disposition des éléments électroniques, comprenant le cadre à fils de connexion 11 et le cristal de quartz 12, à l'autre extrémité, d'un côté de la cavité externe 6 qui contient la pile 30 mais aussi à l'intérieur de cette cavité Un élément conducteur à ressort comprenant un organe 28 de contact rappelé élasti- quement est raccordé aux éléments de circuit et au cadre à fils de connexion 11 et est au contact d'un côté de la pile 30. On se réfère à nouveau à la coupe en élévation latérale de la figure 1 sur laquelle on peut noter qu'une augmentation de la dimension de la pile peut être obtenue simplement par augmentation de l'épaisseur de la pile et agrandissement des parois latérales périphériques 3 a, 3 b, 3 c Cette modification de l'épaisseur du cadre est la seule modification nécessaire pour l'augmentation de la capacité en énergie du mouvement et donc l'augmentation de la durée de la pièce d'horlogerie, entre des remplacements de pile. Ainsi, on a décrit un mouvement perfectionné pour pièce d'horlogerie convenant à une montre analogique, destiné à fonctionner à partir de l'énergie d'une mince pile de grand diamètre qui est maintenue dans une cavité externe occupant pratiquement tout le côté du mouvement de la pièce d'horlogerie, de manière efficace Comme les diamètres des piles sont normalisés et comme une plus grande capacité peut être obtenue avec une pile plus épaisse, il n'est pas nécessaire de modifier le mouvement lorsqu'il doit avoir une plus longue durée d'utilisation, autrement que par simple prolongement des parois périphé- riques du cadre et par utilisation d'une pile un peu plus5 épaisse permettant la formation d'une pièce d'horlogerie de durée plus longue. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux mouvements analogiques qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Mouvement analogique pour pièce d'horlogerie, destiné à être alimenté par une mince pile de grand dia- mètre, caractérisé en ce qu'il comprend: 5 un cadre moulé ( 1) formé d'une matière isolante et ayant une paroi centrale supérieure ( 2) dont dépassent des parties de paroi latérale périphérique ( 3) qui délimitent ensemble une cavité du côté du mouvement, un pontet ( 5) sensiblement plat, formé d'un matériau isolant et disposé entre les parties de paroi latérale périphérique afin que la cavité du côté du mouvement soit divisée en une cavité interne ( 4) et une cavité externe ( 6), le cadre et le pontet délimitant ensemble plusieurs paires de trous coaxiaux, chaque trou d'une paire formée dans le cadre et le pontet constituant un-palier, un moteur pas à pas ( 7) ayant un rotor et un stator placés dans la cavité interne ( 4), un train d'engrenages du côté du cadran monté afin qu'il puisse tourner sur la paroi centrale supérieure ( 2) du côté opposé à la cavité interne ( 4), un train d'engrenages du côté du mouvement placé dans la cavité interne ( 4) et ayant plusieurs ensembles à roue de réduction couplés les uns aux autres et au rotor du moteur pas à pas, l'un des ensembles à roue au moins couplant le train d'engrenages du côté du mouvement au train d'engrenages du côté du cadran, l'un au moins des ensembles à roue étant formé d'un matériau non magnétique, les parties de paroi périphérique ( 3) et le pontet ( 5) délimitant ensemble une enveloppe circulaire dans la cavité externe ( 6) pour le logement et la retenue de la pile. 2 Mouvement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface projetée de l'enveloppe circulaire recouvre les surfaces projetées des trains d'engrenages du côté du cadran et du côté du mouvement. il 3 Mouvement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cadre ( 1) a une forme pratiquement elliptique, l'ellipse ayant un petit axe légèrement supérieur au diamètre de la pile ( 30), et contient un cristal de quartz5 ( 12) qui est aussi disposé dans la cavité externe ( 6). 4 Mouvement selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'enveloppe circulaire dans la cavité externe est placée vers un côté du cadre elliptique ( 1), le mouvement comprenant en outre un dispositif de montage du cristal de10 quartz ( 12) à l'autre extrémité du cadre elliptique ( 1), le cristal de quartz ( 12) et la pile ( 30) remplissant prati- quement la cavité externe ( 6). Mouvement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le stator a une partie plate qui recouvre l'axe de l'un au moins des ensembles à roue non magnétique, le stator formant un trou pour le logement d'-un tourillon de l'ensemble à roue non magnétique.