Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un organe régulateur pour montre-bracelet, notamment un organe régulateur électronique pour montre-bracelet mécanique.

Etat de la technique

[0002] Les montres-bracelets mécaniques sont habituellement régulées au moyen d'un assortiment comportant un spiral et un balancier. La précision qui peut être obtenue à l'aide d'un organe régulateur de ce type est cependant limitée. [0003] Les montres électroniques sont habituellement régulées au moyen d'un oscillateur à quartz. La précision qui peut être obtenue est supérieure à celle des mouvements mécaniques, mais ces montres

nécessitent habituellement une batterie qui doit être remplacée

périodiquement. [0004] Afin de palier à ces inconvénients, on connaît également dans l'état de la technique des montres comprenant un mouvement mécanique régulé par un circuit électronique avec un oscillateur à quartz. L'énergie nécessaire au circuit électronique est fournie par un générateur entraîné par le mouvement. [0005] Ainsi, CH-A-597636 (Ebauches S.A.) propose un mouvement mécanique avec un ressort de barillet et un générateur. Le ressort actionne, par l'intermédiaire d'un rouage, un indicateur horaire et le générateur qui délivre une tension alternative. Le générateur alimente un redresseur qui charge une capacité de stockage afin d'alimenter un oscillateur à quartz ainsi qu'un circuit électronique de réglage. Le circuit électronique de réglage comporte un circuit logique de comparaison et un circuit de dissipation d'énergie relié à la sortie du circuit logique de comparaison, dont l'absorption de puissance peut être commandée par le circuit logique de comparaison. Une entrée du circuit logique de comparaison est reliée avec le circuit de référence et une autre entrée du circuit logique de comparaison est reliée avec le générateur. Le circuit logique de

comparaison commande, en fonction du résultat de cette comparaison, l'absorption de puissance par le circuit de dissipation d'énergie et règle de cette façon, au travers du contrôle de l'absorption d'énergie du circuit de réglage, la marche du générateur et de l'indicateur horaire. [0006] Dans une telle montre, les avantages d'une montre mécanique, c'est-à-dire l'absence de piles, sont combinés avec la précision d'une montre à quartz.

[0007] EP905589 décrit un circuit de freinage pour microgénérateur horloger, comportant un compteur et un circuit de freinage qui freine dès que la valeur accumulée dans le compteur dépasse un seuil.

[0008] EP816955, dont le contenu est incorporé par référence, décrit une amélioration aux circuits électroniques de contrôle de générateurs horlogers, dans laquelle le redresseur de tension comporte des transistors commandés par des comparateurs pour remplacer les diodes après le démarrage du circuit.

[0009] WO0063749, dont le contenu est incorporé par référence, décrit un mouvement de montre avec un microgénérateur. Afin d'éviter l'accumulation de charges électriques, les roues et les pignons du rouage sont reliés électriquement à la terre (c'est-à-dire à la platine) et réalisés dans un matériau non magnétique.

[0010] EP0851322 décrit un générateur pour mouvement de montre comportant un stator avec trois bobines connectées électriquement et un rotor muni de régions magnétisées. Les bobines sont disposées de manière asymétrique autour de l'axe du rotor, afin de permettre de glisser le rotor entre les bobines lors du montage. Cette disposition asymétrique entraîne cependant une légère perte de l'efficacité du générateur.

[0011] Les organes régulateurs ci-dessus permettent ainsi de remplacer les organes balanciers-spiraux qui équipent la majorité des montres mécaniques, en offrant une précision plus élevée. Idéalement, on

souhaiterait pouvoir modifier un mouvement mécanique existant en remplaçant l'organe réglant conventionnel par un de ces organes réglants nouveaux. Cependant, bien que les dimensions du générateur soient en général compatibles avec celles des balanciers existants, il n'est pas possible de placer facilement le circuit imprimé qui porte les bobines et

l'électronique de régulation. Par conséquent, il est généralement nécessaire de modifier complètement la conception du mouvement mécanique pour y placer l'organe réglant.

[0012] D'autre part, le montage de cet organe réglant est généralement délicat. Le rotor doit être assemblé en même temps que le reste du rouage avec lequel il engrène ; ensuite, les bobines du stator doivent être montées en regard du rotor. EP0851322 apporte certes une simplification au montage, en permettant de glisser un circuit imprimé portant les bobines statoriques et l'électronique de régulation autour de l'axe du rotor déjà monté. Cette simplification se fait cependant au prix d'une perte

d'efficacité énergétique. D'autre part, le montage du circuit imprimé autour du rotor, dans un mouvement presque complètement assemblé, est particulièrement délicat. Il est en outre nécessaire de prévoir un espace suffisant à proximité des bobines statoriques pour la portion du circuit imprimé dédiée au quartz et aux autres éléments de l'électronique de régulation ; cette place est souvent indisponible à proximité du rotor.

[0013] Différentes solutions existent dans l'état de la technique pour placer le circuit imprimé qui porte l'électronique à distance des bobines du stator. Ainsi, JP2012122933 décrit une montre comprenant un générateur avec un stator et un rotor. Le stator comporte des bobines et un corps de stator à distance du circuit imprimé. De la même façon, JP2001042066 concerne une montre comportant un générateur avec des bobines séparées du reste de l'électronique. Ces documents ne décrivent cependant pas la manière dont les différentes bobines du stator sont alignées et conectées électriquement entre elles.

[0014] EP1048989 décrit une montre à microgénératrice avec un circuit électronique monté sur un substrat rigide qui porte aussi une des deux bobines du stator. Un deuxième substrat rigide porte deux autres bobines du stator. L'électronique se trouve donc nécessairement à proximité d'au moins une des bobines, ce qui est contraignant. D'autre part, les différentes bobines du stator sont montées sur des substrats différents qui doivent être assemblés séparément et parfaitement alignés entre eux de manière à garantir un couplage magnétique suffisant avec le rotor.

Bref résumé de l'invention

[0015] Un but de la présente invention est donc de proposer un organe régulateur électronique pour montre-bracelet exempt de ces limitations.

[0016] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'un organe régulateur pour montre bracelet, comportant :

un générateur comportant un rotor muni d'aimants permanents et un stator muni de plusieurs bobines ;

un premier circuit électronique alimenté par le générateur et permettant de régler la vitesse de rotation du rotor, le premier circuit électronique étant monté sur un premier circuit imprimé;

un deuxième circuit imprimé pour porter et connecter électroniquement toutes les dites bobines du générateur ;

le premier circuit et le deuxième circuit constituant deux modules distincts séparés géographiquement l'un de l'autre et connectés électriquement l'un à l'autre.

[0017] Cette solution permet de séparer le circuit reliant les bobines du générateur du circuit électronique ; les deux circuits sont connectés électriquement l'un à l'autre au moyen de pistes conductrices. [0018] Les bobines sont toutes montées sur le même circuit imprimé, ce qui évide de devoir contrôler leur alignement lors du montage, tout en facilitant leur interconnexion.

[0019] L'électronique est montée sur un autre circuit imprimé, qui peut donc être placé loin des bobines à n'importe quel endroit dans la montre.

[0020] Ainsi, il est possible de réaliser le circuit électronique de

régulation de vitesse et le circuit de connexion des bobines du générateur sous la forme de deux modules distincts, c'est-à-dire de deux éléments qui peuvent être fabriqués, stockés, montés, testés et/ou commercialisés indépendamment l'un de l'autre, et qui peuvent être aisément déplacés l'un par rapport à l'autre.

[0021] Le deuxième circuit imprimé permet par exemple de connecter les bobines électriques entre elles, et/ou de les monter sur un support avec des pistes conductrices pour relier ces bobines à d'autres composants. [0022] Le premier circuit peut comporter différents composants électroniques rassemblés sur un seul circuit imprimé.

[0023] Cette solution permet ainsi de déporter le circuit électronique en un autre endroit sur le mouvement. Il est aussi possible de remplacer seulement le générateur, ou seulement le circuit électronique, si un seul de ces deux modules est défectueux. Cette construction modulaire permet en outre d'utiliser un même générateur donné avec différents circuits électroniques, ou un même circuit électronique avec différents générateurs.

[0024] Les pistes conductrices reliant le circuit imprimé qui porte les bobines avec le circuit imprimé qui porte le circuit électronique de

régulation peuvent être placées sur un circuit imprimé, par exemple un circuit imprimé flexible. Il est aussi possible de relier le circuit imprimé qui porte les bobines avec le circuit imprimé qui porte le circuit électronique de régulation au moyen de câbles, par exemple de câbles plats. Cette

connexion peut être amovible. [0025] Le rotor est avantageusement démontable, de manière à pouvoir glisser son axe entre les bobines du stator. Dans un mode de réalisation, le rotor comporte deux plateaux rotoriques de part et d'autre du stator et reliés par l'axe du rotor qui passe entre les bobines. Au moins un des plateaux rotoriques peut être dans un état démonté lorsque le rotor est assemblé, puis monté après coup sur l'axe. De cette manière, il n'est pas nécessaire de prévoir un espace entre les bobines adjacentes supérieur au diamètre de l'axe du rotor; les bobines peuvent même être contiguës.

Brève description des figures

[0026] Des exemples de mise en œuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles :

[0027] La figure 1 illustre une vue en éclaté du générateur selon l'invention.

[0028] La figure 2 illustre une vue en perspective du générateur assemblée selon l'invention. [0029] La figure 3 illustre une vue en perspective du circuit électronique de régulation selon l'invention.

[0030] La figure 4 illustre une vue en perspective d'un mouvement de montre avec un générateur et un circuit électronique de régulation selon l'invention.

Exemple(s) de mode de réalisation de l'invention [0031] Un organe régulateur pour montre bracelet selon la présente invention comporte un générateur M et un premier circuit 8, généralement monté sur un premier circuit imprimé 80, alimenté par le générateur M et permettant de régler le générateur. [0032] Un exemple de générateur selon l'invention est illustré en éclaté sur la figure 1 et assemblé sur la figure 2. Le générateur illustré comporte un stator 1 et un rotor 2. Le stator comporte plusieurs bobines 10, six dans cet exemple, espacées angulairement entre elles et connectées

électroniquement par le biais d'un deuxième circuit 1 1 . Ce deuxième circuit 1 1 est de préférence aussi un circuit imprimé, par exemple un circuit imprimé flexible, comportant des pistes conductrices 1 10 pour connecter les bobines entre elles et à un troisième circuit imprimé 6 décrit plus bas.

Alternativement, les bobines 10 peuvent être liées électroniquement de manière modulaire mais sans avoir besoin d'une plaque d'un circuit imprimé.

[0033] Les bobines 10 sont de préférence régulièrement espacées angulairement autour de l'axe 20. La distance entre deux bobines adjacentes est inférieure au diamètre de l'axe du rotor ; avantageusement, les bobines sont contiguës pour augmenter le couplage magnétique entre les bobines 10 du stator et les aimants permanents du rotor.

[0034] Un châssis 3 en matériau synthétique injecté permet de fixer le circuit imprimé 1 1 sur la platine ou sur un pont du mouvement de montre, au moyen de vis passant dans des oreillettes 30. Le circuit imprimé 1 1 est chassé ou collé dans le châssis 3. D'autres modes de fixation mécaniques sont également possibles (par exemple par clipsage).

[0035] Le rotor 2 comporte un premier plateau rotorique 22a et un deuxième plateau rotorique 22b. Les deux plateaux rotoriques sont destinés à tourner de part et d'autre du stator. Ils sont reliés entre eux et mis en rotation par un axe de rotor 20 qui passe dans l'interstice entre les bobines 10 et qui est entraîné au moyen d'un pignon non illustré par le rouage du mouvement dont il règle la marche.

[0036] Chaque plateau rotorique 22a, 22b est muni d'aimants

permanents 21 a, respectivement 21 b générant un champ magnétique tournant qui induit un courant alternatif dans les bobines 10 lorsque le rotor tourne. Les aimants permanents 21 a, 21 b peuvent être constitués par des aimants discrets ou par un anneau magnétisé. Dans une variante, les plateaux rotoriques 22a, 22b sont magnétisés et constituent donc

directement les aimants permanents.

[0037] Au moins un des deux plateaux rotoriques 22a et/ou 22b est démontable pour permettre l'insertion de l'axe de rotor 20 dans l'interstice au centre de toutes les bobines 10 du stator. Dans l'exemple de la figure 1 , le plateau rotorique inférieur 22b est démontable. Il est aussi possible de prévoir un plateau rotorique supérieur 22a démontable, ou les deux plateaux rotoriques démontables. [0038] Le plateau rotorique inférieur 22b comporte une ouverture 220b qui permet d'insérer l'axe de rotor 20. Le plateau rotorique 22b est maintenu le long de l'axe 20 entre une portée de cet axe et une bague 23b qui peut être chassée ou clipsée sur cet axe. Dans des variantes, le plateau rotorique 22b peut être chassé sur l'axe du rotor 20 sans avoir besoin de recourir à la bague 23b.

[0039] La surface du circuit imprimé du deuxième circuit 1 1 portant les bobines 10 du stator 1 , ainsi que les dimensions du châssis 3, sont de préférence sensiblement de la même dimension que le rotor 2. En

particulier, le circuit 1 1 ne comporte de préférence aucun autre composant électronique hormis les bobines 10. Ainsi, il est possible de placer ce générateur à la place de l'organe balancier-spiral de nombre de

mouvements mécaniques existants.

[0040] La vitesse de rotation du rotor est régulée par le premier circuit électronique 8 qui est de préférence également monté sur un circuit imprimé 80 tel qu'illustré sur la figure 3. Il est alimenté électriquement par les courants induits dans les bobines 10 par le champ magnétiques tournant généré par la rotation des aimants permanents 21 a, 21 b. Le circuit électronique 8 peut être par exemple conforme au circuit décrit dans EP816955 et comporte un circuit électronique asic 82 pour comparer la fréquence du signal induit dans les bobines 10 avec une fréquence délivrée par un oscillateur à quartz 81 . Les éléments 83 sont des capacités utilisées pour la multiplication et le redressage de tension.

[0041] Le premier circuit 8 est relié électriquement au deuxième circuit 1 1 portant le stator par des pistes électriquement conductrices 60. Dans l'exemple illustré, ces pistes sont constituées sur un troisième circuit 6 en forme d'un circuit imprimé flexible 60. Ce troisième circuit imprimé 60 peut être indépendant, ou constituer une portion du circuit imprimé du deuxième circuit 1 1 , comme illustré. Il est aussi imaginable de prévoir un troisième circuit imprimé 60 constituant une portion du premier circuit imprimé 80. Selon des variantes, les pistes conductrices 60 peuvent être remplacées par toutes autres formes de liaison électrique appropriées.

[0042] Dans l'exemple illustré, la connexion électrique entre le troisième circuit imprimé flexible 60 et le premier circuit imprimé 80 est non permanente et assurée par un connecteur amovible, par exemple au moins une vis 61 électriquement conductrice, mais un autre type de connecteur amovible (par exemple à étrier, ou par clipsage) peut également être utilisé. Chacun des deux circuits 8 et 1 1 peut aussi comporter un plan de masse tous deux connectés à la platine 50 ou à un pont du mouvement 5, pour assurer une connexion électrique via cette masse entre ces circuits. La figure 4 illustre de manière simplifiée un mouvement assemblé selon l'invention. Seuls certains composants sont illustrés notamment l'organe réglant 2, 6, 8 et le barillet 7. D'autres composants, notamment le rouage, etc., ne sont pas illustrés pour simplifier la figure.

[0044] Avec l'organe régulateur de la présente invention le générateur M est modulaire et peut être assemblé en dehors du mouvement de montre 5. Par la suite, le châssis 3 est fixé à la platine ou à un pont, par exemple au moyen de vis dans les oreillettes 30, etle deuxième circuit 1 1 est ensuite lié au troisième circuit 6 par le connecteur amovible.

[0045] Une partie de rotor 2a avec un plateau rotorique 22a, les aimants 21 a et l'axe 20 est ensuite glissé dans l'interstice au centre des bobines 10 du stator ; le deuxième plateau rotorique 21 b, 22b est ensuite glissé sur l'axe 20 de l'autre côté du stator 1 , puis maintenu grâce à la bague 23b chassée ou tenue sur l'axe 20. Dans une variante, la bague peut être supprimée et le plateau rotorique peut être chassé directement sur l'axe. [0046] Alternativement, il est possible de monter une partir du rotor, par exemple les éléments 21 a, 22a et l'axe 20, avant le montage du stator enfilé autour de cet axe. Le deuxième plateau rotorique est ensuite fixé de l'autre côté du stator.

Le premier circuit imprimé 80 est ensuite fixé sur la platine ou sur un pont du mouvement 5, puis relié électriquement au troisième circuit imprimé 6 au moyen d'un connecteur, par exemple d'au moins une vis assurant une connexion électrique entre au moins une piste 60 du troisième circuit imprimé et une piste du premier circuit imprimé 80. Il est aussi possible de placer ce premier circuit imprimé et de le connecter électriquement avant le montage du rotor. Il est aussi possible de placer ce premier circuit imprimé avant le montage du deuxième circuit imprimé.

Numéros de référence employés sur les figures

M Générateur

1 Stator

10 Bobines du stator

1 1 Deuxième circuit imprimé pour stator

1 10 Pistes électriquement conductrices sur 1 1

2 Rotor

2a Partie supérieure du rotor

2b Partie inférieure du rotor

20 Axe du rotor

200b Deuxième portée sur l'axe du rotor

21 a Premiers aimants permanents

21 b Deuxièmes aimants permanents

22a Premier plateau rotorique

22b Deuxième plateau rotorique

220b Ouverture dans le deuxième plateau rotorique

23a Première bague

23b Deuxième bague

3 Châssis

30 Oreillons de fixation du châssis

5 Mouvement

50 Platine

6 Troisième circuit imprimé flexible

60 Pistes électriquement conductrices sur 6

7 Barillet

8 Circuit électronique

80 Premier circuit imprimé pour 8

81 Quartz

82 Asie

83 Condensateurs