LEROUX, Olivier (2 Traverse de l'Huilerie Nouvelle, Marseille, Marseille, F-13014, FR)
| REVENDICATIONS 1. Montre mécanique à remontage automatique du genre comportant: - un mouvement comprenant un barillet (3) muni d'un ressort de barillet (4) en forme de spirale, relié à un oscillateur mécanique comprenant un balancier animé d'un mouvement oscillatoire générant des oscillations permettant l'entraînement des aiguilles ou autres organes d'affichage (15) de l'heure ; - un dispositif de remontage (8) spontané du ressort de barillet (4) comprenant un micromoteur (9) alimenté en énergie électrique par une batterie (11); et, - un système de commande (12) de la mise en marche et d'arrêt du micromoteur (9), caractérisée en ce que ledit système de commande (12) est configuré pour : - mesurer, en temps réel, le couple généré par le ressort de barillet (4) ; détecter une valeur ou seuil (A, B) trop haut du couple correspondant au début de la phase de détente ou de décharge du ressort de barillet (4) et une valeur ou seuil (A, B) trop bas dudit couple correspondant à la phase finale de la détente ; et, - adresser un ordre de fonctionnement d'activation ou d'arrêt du micromoteur (9) lorsque l'un ou l'autre de ces deux seuils (A, B) sont détectés, ces deux seuils (A, B) du couple délimitant une plage de fonctionnement optimal du ressort de barillet (4). 2. Montre mécanique selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la batterie (11) alimentant le micromoteur (9) est rechargeable. 3. Montre mécanique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la batterie (11) rechargeable est une batterie lithium-ion. 4. Montre mécanique selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que la batterie (11) rechargeable alimentant ledit micromoteur (9) est chargée en énergie électrique au moyen d'au moins une cellule photovoltaïque (10). 5. Montre mécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit système de commande (12) comprend un capteur (13) permettant de mesurer le couple du ressort de barillet (4) et de détecter une valeur ou seuil trop haut (B) correspondant au début de la phase de détente ou de décharge du ressort (4) et une valeur ou seuil trop bas (A) correspondant à la phase finale de la détente, et, un interrupteur dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par ledit capteur (13) en fonction des seuils (A, B) détectés. 6. Montre mécanique selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'interrupteur (14) en position fermée, actionne le micromoteur (9) lorsque le capteur (13) détecte un premier seuil (A) minimal optimal du couple généré par le ressort de barillet (4), afin de commander le remontage du ressort de barillet (4), tandis que l'interrupteur (14) en position ouverte, induit l'arrêt du micromoteur (9) lorsque le capteur (13) détecte un deuxième seuil (B) maximal optimal du couple délivré par le ressort de barillet (4) afin d'arrêter le remontage du ressort (4). 7. Montre mécanique selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que le système de commande (12) est interposé sur le circuit électrique entre la batterie (11) rechargeable et le micromoteur (9). 8. Montre mécanique selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que le capteur (13) est constitué par un bras à bascule (17) comprenant, à son extrémité, un aimant (16) coopérant avec ledit interrupteur (14) constitué par un contacteur bi-lame, lequel autorise ou non le passage du courant électrique depuis la batterie (11) rechargeable vers le micromoteur (9). 9. Montre mécanique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le micromoteur (9) est du type brushiess (sans balai et sans frottement). 10. Procédé applicable à une montre mécanisée du genre comportant : un mouvement comprenant un barillet (3) muni d'un ressort de barillet (4) en forme de spirale, relié à un oscillateur mécanique comprenant un balancier animé d'un mouvement oscillatoire générant des oscillations permettant l'entraînement des aiguilles ou autres organes d'affichage (15) de l'heure ; un dispositif de remontage (8) spontané du ressort de barillet (4) comprenant un micromoteur (9) alimenté en énergie électrique par une batterie (11); un système de commande (12) de la mise en marche et d'arrêt du micromoteur (9), caractérisé en ce qu'on mesure, en temps réel, le couple généré par le ressort de barillet (4), on détecte une valeur ou seuil (A, B) trop haut correspondant au début de la phase de détente ou de décharge du ressort (4) et une valeur ou seuil (A, B) trop bas correspondant à la phase finale de la détente, et on adresse un ordre de fonctionnement d'activation ou d'arrêt du micromoteur (9) lorsque l'un ou l'autre de ces deux seuils (A, B) sont détectés, ces deux seuils (A, B) du couple délimitant une plage de fonctionnement optimal du ressort (4). |
L'invention est du domaine des montres mécaniques à remontage automatique. Plus particulièrement, la présente invention concerne une montre dont la source motrice de remontage est constituée par un micromoteur alimenté en énergie électrique par une batterie rechargeable, préférentiellement rechargée à partir d'une cellule photovoltaïque. Elle vise également le procédé de remontage d'une telle montre.
Les montres mécaniques comprennent, généralement, un mouvement comportant un barillet muni d'un ressort de barillet en forme de spirale, relié à un oscillateur mécanique comprenant un balancier animé d'un mouvement oscillatoire et générant des oscillations permettant l'entraînement des aiguilles ou autres organes d'affichage de l'heure. Il est fréquent que les montres de ce genre « avancent » à cause d'oscillations trop rapides ou « retardent » à cause d'oscillations trop lentes. Pour régler le fonctionnement du mouvement, on augmente la longueur du ressort spiral si la montre « avance » ou on diminue cette longueur si la montre « retarde ». Ce réglage est donc une opération complexe.
On connaît des instruments d'horlogerie pourvus d'un système de remontage automatique comprenant un petit moteur, généralement un moteur pas à pas, permettant de mettre sous tension le ressort de barillet, ce petit moteur étant alimenté en énergie électrique par une source de courant électrique, via un condensateur.
Il est connu d'utiliser une cellule photovoltaïque comme source de courant électrique, comme illustré à titre d'exemple dans le document EP-0586643. Dans le document EP-0320754, le remontage du ressort de barillet s'effectue en permanence dès que le condensateur, employé pour conserver l'énergie électrique produite au moyen des cellules photovoltaïques, est chargé. Toutefois, du fait de la charge et décharge rapide du condensateur, dès que la montre se retrouve dans l'obscurité, le condensateur se décharge instantanément et ne peut plus assurer le remontage du ressort, donc le fonctionnement de la montre. De plus, le moteur décrit dans ce dispositif ainsi que dans le document US2007/0252434, est un moteur pas à pas qui ne possède pas un couple nécessaire pour remonter de manière efficace et en une seule fois, le ressort de barillet.
D'autre part, il est connu, que le couple, généré par le ressort de barillet lorsqu'il est comprimé n'est pas uniforme. En effet, de manière connue, ce couple est représenté par une courbe comportant une plage de fonctionnement uniforme et optimal comprise entre une valeur trop haute correspondant au début de la phase de détente ou de décharge du ressort et une valeur trop basse correspondant à la phase finale de la détente. Il en résulte que la précision de telles montres est altérée par les variations de la valeur du couple généré par le ressort de barillet.
Un but de la présente invention est de remédier à l'inconvénient décrit ci-dessus. La montre mécanique à remontage automatique, selon l'invention, permettant d'atteindre cet objectif, est du genre comportant :
- un mouvement comprenant un barillet muni d'un ressort de barillet en forme de spirale, relié à un oscillateur mécanique comprenant un balancier animé d'un mouvement oscillatoire générant des oscillations permettant l'entraînement des aiguilles ou autres organes d'affichage de l'heure ;
- un dispositif de remontage spontané du ressort de barillet comprenant un micromoteur alimenté en énergie électrique par une batterie ; et,
- un système de commande de la mise en marche et d'arrêt du micromoteur,
cette montre étant remarquable en ce que le système de commande est configuré pour d'une part, mesurer, en temps réel, le couple généré par le ressort de barillet, détecter une valeur ou seuil trop haut du couple correspondant au début de la phase de détente ou de décharge du ressort et une valeur ou seuil trop bas dudit couple correspondant à la phase finale de la détente, et d'autre part, pour adresser un ordre de fonctionnement d'activation ou d'arrêt du micromoteur lorsque l'un ou l'autre de ces deux seuils sont détectés, ces deux seuils du couple délimitant une plage de fonctionnement optimal du ressort.
Un avantage important de l'invention est qu'elle apporte une amélioration considérable dans la précision de la montre, le couple généré par le ressort de barillet étant en effet, uniquement utilisé dans sa plage de fonctionnement optimal.
Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, la batterie alimentant le micromoteur est rechargeable.
Selon une autre disposition caractéristique, la batterie rechargeable est une batterie lithium-ion. Ainsi, une telle batterie rechargeable au lithium-ion permet d'avoir une réserve d'énergie à long terme et de réaliser un nombre infini de remontages successifs. De plus, cette batterie est sans effet mémoire ce qui garantit la pérennité du fonctionnement d'une telle montre.
Selon une autre disposition caractéristique de l'invention, la batterie rechargeable alimentant le micromoteur est chargée en énergie électrique au moyen d'au moins une cellule photovoltaïque. Selon encore une autre disposition caractéristique de l'invention, ledit système de commande comprend d'une part, un capteur permettant de mesurer le couple généré par le ressort de barillet et de détecter une valeur ou seuil trop haut correspondant au début de la phase de détente ou de décharge du ressort et une valeur ou seuil trop bas correspondant à la phase finale de la détente, et, d'autre part, un interrupteur dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par ledit capteur en fonction des seuils détectés.
Selon un mode d'exécution de l'invention, l'interrupteur en position fermée actionne le micromoteur lorsque le capteur détecte un premier seuil minimal optimal du couple généré par le ressort de barillet, afin de commander le remontage du ressort de barillet, tandis que l'interrupteur en position ouverte induit l'arrêt du micromoteur lorsque le capteur détecte un deuxième seuil maximal optimal du couple généré par le ressort de barillet, afin d'arrêter le remontage du ressort.
De manière avantageuse, le système de commande est interposé sur le circuit électrique entre la batterie rechargeable et le micromoteur. Avantageusement, le capteur est constitué par un bras à bascule comprenant, à son extrémité, un aimant coopérant avec ledit interrupteur constitué par un contacteur bi-lame, lequel autorise ou non le passage du courant électrique depuis la batterie rechargeable vers le micromoteur.
De manière préférée, le micromoteur est du type brushless (sans balai et sans frottement).
L'invention concerne également un procédé de remontage automatique applicable à une montre mécanisée du genre comportant :
un mouvement comprenant un barillet muni d'un ressort de barillet en forme de spirale, relié à un oscillateur mécanique comprenant un balancier animé d'un mouvement oscillatoire générant des oscillations permettant l'entraînement des aiguilles ou autres organes d'affichage de l'heure ;
un dispositif de remontage spontané du ressort de barillet comprenant un micromoteur alimenté en énergie électrique par une batterie ; et,
un système de commande de la mise en marche et d'arrêt du micromoteur.
Selon le procédé, on mesure, en temps réel, le couple généré par le ressort de barillet, on détecte une valeur ou seuil trop haut du couple correspondant au début de la phase de détente ou de décharge du ressort et une valeur ou seuil trop bas dudit couple correspondant à la phase finale de la détente, et on adresse un ordre de fonctionnement d'activation ou d'arrêt du micromoteur lorsque l'un ou l'autre de ces deux seuils sont détectés, ces deux seuils du couple délimitant une plage de fonctionnement optimal du ressort. Les buts, caractéristiques et avantages ci-dessus, et d'autres encore, ressortiront mieux de la description détaillée qui suit et des dessins annexés dans lesquels : La figure 1 illustre un schéma du principe de fonctionnement du dispositif de remontage du ressort de barillet, selon l'invention.
La figure 2 est une vue à caractère schématique du système de commande du départ et de l'arrêt de l'action de remontage du ressort de barillet.
La figure 3 est une illustration de la courbe du couple généré par un ressort de barillet. On se réfère auxdits dessins d'une montre mécanique pour décrire un exemple intéressant, quoique nullement limitatif, de réalisation d'une montre et de mise en œuvre du procédé, selon l'invention.
Selon la représentation de la figure 1 , une telle montre mécanique comprend un boîtier 1 qui loge et protège un ensemble de mécanisme 2 de manœuvre d'organes d'affichage 15 de l'heure, tels que des aiguilles, et un organe 7 de mise à l'heure manuelle de la montre, par exemple constitué d'une tige tournante apte à être sélectivement mise en prise par l'utilisateur avec les organes d'affichage 15.
De manière connue, l'ensemble de mécanisme 2 interne de la montre est constitué par le mouvement qui comprend généralement, un tambour de barillet 3 tournant assujetti à un ressort 4, appelé également ressort de barillet et avantageusement constitué par un ressort spiral. Ce ressort 4 est relié, via un train de pignons et un échappement (non représentés) aux organes d'affichage 15.
Un organe 5 d'entretien de la mise sous tension du ressort de barillet 4, tel qu'un balancier, et un organe 6 régulateur de cette mise sous tension, tel qu'un dispositif à cliquet, sont en relation avec le barillet à ressort pour maintenir un fonctionnement durable et fiable du mécanisme 2 entre deux phases de remontage. De telles actions de remontage consistent à mettre sous tension le ressort de barillet 4 après épuisement de la tension sous laquelle il a été précédemment placé.
La montre comprend encore un dispositif de remontage 8 spontané du ressort de barillet 4 comprenant un micromoteur 9 et un système de commande 12 de la mise en marche et d'arrêt de ce micromoteur 9, décrits ci-après.
Le micromoteur 9 est alimenté en énergie électrique à partir d'une batterie 11 , de préférence, constituée par une batterie 11 rechargeable. Cette dernière est avantageusement du type lithium-ion et permet d'avoir une réserve d'énergie disponible à long terme dans le but d'effectuer un nombre infini de remontages successifs du ressort de barillet 4. A noter que ce type de batterie est sans effet mémoire, contrairement au condensateur employé ordinairement pour ce genre de montre. Grâce à la batterie rechargeable 11 , le micromoteur 9 est alimenté en continu et possède une autonomie permettant à la montre de fonctionner dans l'obscurité pendant de longues périodes. Selon une autre disposition caractéristique, la batterie rechargeable 11 alimentant le micromoteur 9 est chargée en énergie électrique, au moyen d'une cellule photovoltaïque 10. Avantageusement, cette cellule photovoltaïque 10 est formée à partir de silicium amorphe à haut rendement, ce type de silicium ayant la particularité de bien réagir avec les sources de lumières artificielles et solaires.
La batterie rechargeable 11 est placée sur un circuit électrique reliant la cellule photovoltaïque 10 et le micromoteur 9.
Le micromoteur 9, selon l'invention est un moteur du type « brushless », c'est-à-dire, sans balai et sans frottement. Un micromoteur 9 de ce genre présente un diamètre de l'ordre de trois millimètres et une longueur de l'ordre de 8 millimètres. Il comporte également un réducteur incorporé (non représenté) permettant d'obtenir un couple équivalent à un poids de 500 grammes (terme bien connu de l'Homme du métier) nécessaire pour remonter le ressort de barillet 4 efficacement.
L'automatisation du remontage du ressort de barillet 4 est obtenue par un système de commande 12 de la mise en marche et d'arrêt du micromoteur 9, qui est interposé sur le circuit électrique entre la batterie 11 rechargeable et le micromoteur 9.
Selon une importante caractéristique de l'invention, ledit système de commande 12 est configuré pour mesurer, en temps réel, le couple généré par le ressort de barillet 4, détecter une valeur ou seuil B trop haut correspondant au début de la phase de détente ou de décharge du ressort et une valeur trop basse A correspondant à la phase finale de la détente, et pour adresser un ordre de fonctionnement d'activation ou d'arrêt du micromoteur 9 lorsque l'un ou l'autre de ces deux seuils A-B sont détectés, ces deux seuils A et B du couple délimitant une plage de fonctionnement optimal du ressort.
L'homme du métier sait que lorsque le ressort de barillet 4 est comprimé ou armé, celui-ci cherche à se détendre pour reprendre sa forme initiale, créant ainsi un couple représenté par une courbe. Cette courbe est représentée schématiquement sur la figure 3 et on peut constater que la puissance délivrée par le ressort de barillet 4 n'est pas linéaire, ni uniforme. Plus précisément, cette puissance n'est pas constante au cours du temps. Cette courbe est constituée de trois plages de fonctionnement, à savoir :
une plage de fonctionnement délimitée par les repères O-A correspondant à une tension trop basse, signifiant que la tension du ressort de barillet 4 n'est pas suffisante pour assurer un fonctionnement précis de la montre, laquelle « retardera » ;
une plage de fonctionnement uniforme et optimal délimitée par les repères A-B, où la précision de la montre n'est pas affectée ; et, une plage de fonctionnement délimitée à partir des repères B- Z, dans laquelle le ressort est en surtension, ce qui, d'une part, engendre des oscillations trop rapides induisant Γ « avancement » de la montre, et d'autre part, risque d'endommager à long terme le fonctionnement des éléments constituant la montre.
Le système de commande 12, tel que représenté sur la figure 2, comprend un capteur 13 permettant de mesurer le couple généré par le ressort de barillet 4 et de détecter une valeur ou seuil trop haut B correspondant au début de la phase de détente ou de décharge du ressort et une valeur ou seuil trop bas A correspondant à la phase finale de la détente. Le capteur 13 comprend par exemple, un aimant 16 fixé sur l'extrémité d'un bras à bascule 17.
Le système de commande 12 comprend encore un interrupteur 14 dont l'ouverture et la fermeture sont commandées par ledit capteur 13 en fonction des seuils A-B détectés par ledit capteur 13.
L'interrupteur 14 peut occuper une position ouverte ou fermée autorisant ou non le passage de l'énergie électrique depuis la batterie rechargeable 11 vers le micromoteur 9. Cet interrupteur 14 peut être avantageusement constitué par un contacteur bi-lame.
Plus particulièrement, le capteur 13 est étalonné de façon à déclencher le bras à bascule 17 lorsque celui-ci détecte les deux valeurs déterminées par les repères A et B sur la courbe du couple du ressort de barillet 4.
Selon un mode d'exécution de l'invention, le repère A indique le seuil ou la valeur à partir de laquelle le ressort de barillet 4 doit être remonté pour rester dans sa plage de fonctionnement optimal. Le point B indique la valeur à partir de laquelle il faut arrêter le remontage de façon à ne pas remonter le ressort au-delà de sa plage optimale A-B.
Quand le couple généré par le ressort de barillet 4 atteint le valeur A détectée par le capteur 13, celui-ci provoque le basculement du bras 17 qui amène l'aimant 16 devant le contacteur bi-lame autorisant le passage de l'énergie électrique de la batterie 1 rechargeable vers le micromoteur 9 et entraînant ainsi le remontage du ressort de barillet 4. Lorsque la valeur du couple délivré par le ressort 4 atteint le repère B et est détectée par le capteur 13, ce dernier engendre un mouvement inverse du bras à bascule 17 qui positionne l'aimant 16 hors du champ du contacteur bi- lame coupant l'alimentation électrique du micromoteur 9 et donc interrompt le remontage du ressort 4. L'invention concerne également un procédé s'appliquant aux montres mécaniques automatiques comportant la caractéristique essentielle décrite ci-dessus, page 8, ligne 24 à page 9, ligne 2, et éventuellement une ou plusieurs des autres caractéristiques de cette montre. Ce procédé est notamment remarquable en ce que l'on mesure, en temps réel, le couple généré par le ressort de barillet 4, on détecte une valeur ou seuil trop haut du couple correspondant au début de la phase de détente ou de décharge du ressort 4 et une valeur ou seuil trop bas correspondant à la phase finale de la détente, et on adresse un ordre de fonctionnement d'activation ou d'arrêt du micromoteur 9 lorsque l'un ou l'autre de ces deux seuils A, B sont détectés, ces deux seuils A-B du couple délimitant une plage de fonctionnement optimal du ressort.
Next Patent: INTEGRATED MAGNETOMETER AND ITS MANUFACTURING PROCESS