EP3669235B1 - Module horloger électromécanique comportant une antenne - Google Patents

Module horloger électromécanique comportant une antenne Download PDF

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EP3669235B1
EP3669235B1 EP18765173.2A EP18765173A EP3669235B1 EP 3669235 B1 EP3669235 B1 EP 3669235B1 EP 18765173 A EP18765173 A EP 18765173A EP 3669235 B1 EP3669235 B1 EP 3669235B1
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EP
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mobile
antenna
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gear
main plate
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Médard RIEDER
Romain CLIVAZ
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Soprod SA
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Soprod SA
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R60/00—Constructional details
    • G04R60/02—Antennas also serving as components of clocks or watches, e.g. motor coils
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R60/00—Constructional details
    • G04R60/14—Constructional details specific to electromechanical timepieces, e.g. moving parts thereof

Definitions

  • the present invention relates to an electromechanical watch mechanism comprising an antenna for transmitting and / or receiving a wireless signal.
  • Watches having a wireless communication function are known.
  • an antenna must be placed in the confined space of the watch.
  • the antenna has often been placed outside the housing.
  • an antenna is incorporated in the bracelet.
  • Such an arrangement has the disadvantage that the antenna is vulnerable to breakage. Otherwise, the antenna is most often placed around a dial of the watch, the metal case of the watch serving as a ground plane.
  • the antenna can also be placed on a watch bezel.
  • the placement of an antenna outside has the disadvantage of not being compatible with the aesthetic criteria of a watch.
  • the casing of a watch preferably comprises metal parts, such as the case and the dial, which have a high precision finish.
  • An antenna placed outside the case then compromises the aesthetics of the watch and must therefore be covered so as not to degrade the external appearance.
  • the antenna is housed inside the case, under the dial. In such an arrangement, the mechanical and electrical connections between the watch movement and the antenna are less susceptible to outside interference.
  • an antenna is housed in a non-metallic casing comprising a dial which is also non-metallic.
  • a dial which is also non-metallic.
  • the components of the covering are metallic, the latter will play the role of an electromagnetic shielding for the antenna and the performance of the antenna will not be satisfactory.
  • the challenge is therefore to ensure the consistency of the reception and transmission quality of the antenna while using the usual materials from which the watch casing and the dial are made.
  • annular antenna is housed inside the housing comprising a metal dial.
  • the antenna is placed at a distance greater than 0.5 mm from the dial. This distance is sufficient to allow adequate reception.
  • US9141089 describes a watch comprising a dial, a shaft on which are mounted two hands configured to rotate 360 degrees in a plane around the shaft, an antenna element coupled to the shaft and configured to rotate 360 degrees in the same plan around the tree and a circuit for the antenna element.
  • US2015 / 185707 describes a watch comprising a dial as well as a first hand and a second hand.
  • the first and second needles are configured to send / receive wireless signals.
  • An aim of the present invention is to provide an electromechanical clockwork mechanism comprising an antenna free from the limitations of known clockwork mechanisms.
  • an electromechanical watch mechanism comprising at least one mobile intended for the display of a time or non-time function, and a main plate on which are mounted: an actuator module comprising a gear plate, a motor and a gear train in engagement with the motor and arranged to drive said at least one mobile; an electronic wireless communication module configured to transmit and / or receive a wireless signal; and a control unit configured to control the actuator module based on a received wireless signal.
  • the gear plate is electrically isolated from the main plate.
  • the mobile and the gear are made of an electrically conductive material and define an electrical connection between the mobile and the communication module so that the mobile can act as an antenna for the transmission and / or reception of the wireless signal between the mobile. mobile and wireless communication module.
  • the electromechanical watch mechanism of the invention comprising an antenna allows good performance for the reception and transmission of the antenna in the case where the mechanism comprises an electrically conductive dial and is arranged in an electrically conductive casing.
  • the mechanism 1 comprises a main plate 10 comprising an actuator module 40 driving at least one mobile 30 via a gear 42.
  • the mobile 30 is intended for the display of a time or non-time function.
  • the mechanism 1 comprises a wireless communication module 2 configured to transmit and / or receive a wireless signal and a control unit 6 configured to control the actuator module 40 based on a received wireless signal.
  • the mobile 30 and the gear 42 are made of an electrically conductive material and are in electrical contact with one another but electrically isolated from the rest of the watch mechanism 1.
  • the mobile 30 is electrically connected to the communication module 2 so as to act as an antenna for the transmission and / or reception of the wireless signal and to transmit the wireless signal between the mobile 30 and the wireless communication module 2.
  • the actuator module 40 comprises a motor 41 and the gear train 42 arranged to transfer the movement of the motor 41 to the mobile 30, the actuator module 40 not being electrically connected to the main plate 10.
  • the main plate 10 comprises a printed circuit board on which the actuator module 40 is mounted.
  • Other electrical or electronic components of the watch mechanism 1 can also be mounted on the printed circuit board, such as communication module 2.
  • the actuator module 40 comprises a gear plate 44 supporting the gear 42.
  • the gear plate 44 is preferably made of an electrically non-conductive material.
  • the actuator module 40 comprises three motors 41a, 41b and 41c, each motor making it possible to set in motion, respectively, an hour hand 31a, a minute hand 31b and a seconds hand 31c.
  • the actuator module 40 comprises a stator 43 comprising three branches, each carrying a coil 41a, 41b and 41c.
  • the needles 31a, 31b, 31c are mounted so as to pivot in the plane of the main plate 10.
  • the three branches can be arranged so as to form an angle of approximately 120 ° between them.
  • the stator may also have the shape of two branches, each carrying a coil so as to drive two needles arranged concentrically.
  • the watch mechanism 1 can include a capacitive circuit configured to match the impedance as a function of the angular position of the hands 31a, 31b, 31c.
  • the actuator module 40 can include other configurations and can be configured to set in motion a single needle or two needles, or even one or more discs or any other type of mobile.
  • the actuator module 40 can include a bidirectional motor actuating a retrograde needle.
  • figure 2 shows the mechanism 1 according to another configuration, comprising an actuator module 40 which comprises three motors 41a, 41b and 41c as shown in the figure 1 and able to set in motion an hour, minute and second hand
  • the mechanism 1 also comprises two motors 41d, 41e, the stator of which has a branch, each driving a disc 32, for example date discs.
  • the discs 32 are arranged so as to pivot in the plane of the main plate 10.
  • Each of the motors 41d, 41e can also drive a needle, for example, a retrograde needle in the case of bidirectional motors.
  • the mobile 30 and the gear 42 are configured so as to have an antenna resistance of about 50 Ohm.
  • the antenna resistance of about 50 Ohm can be obtained by the choice of materials composing the mobile 30 and the gear 42.
  • Mechanism 1 can include a dial (not shown).
  • the dial is preferably electrically isolated from the mobile 30 and the gear 42.
  • the mechanism of the invention can be integrated into a watch comprising a case containing the mechanism 1 according to the invention; the housing being electrically isolated from the mobile 30 and from the gear train 42.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Description

    Domaine technique
  • La présente invention concerne un mécanisme horloger électromécanique comportant une antenne pour transmettre et/ou recevoir un signal sans-fil.
    • Etat de la technique
  • Des montres ayant une fonction de communication sans fil sont connues. A cette fin, une antenne doit être disposée dans l'espace confiné de la montre. Comme la réception de l'antenne est perturbée au environ d'un matériau électriquement conducteur, l'antenne a été souvent placée à l'extérieur du boîtier. Par exemple, dans les documents DE3508366 et DE8815967 , une antenne est incorporée dans le bracelet. Un tel arrangement a le désavantage que l'antenne est vulnérable à la cassure. Autrement, l'antenne est le plus souvent placée autour d'un cadran de la montre, le boîtier métallique de la montre servant de plan de masse. L'antenne peut également être placée sur une lunette de la montre.
  • Cependant, le placement d'une antenne à l'extérieur a le désavantage de ne pas être compatible avec les critères esthétiques d'une montre. En particulier, l'habillage d'une montre comporte préférablement des pièces métalliques, telles que le boîtier et le cadran, qui ont une finition de grande précision. Une antenne placée à l'extérieure du boîtier compromet alors l'esthétisme de la montre et doit donc être recouverte afin de ne pas dégrader l'apparence extérieure.
  • Dans des développements plus récents, l'antenne est logée à l'intérieur du boîtier, sous le cadran. Dans un tel arrangement, les connections mécaniques et électriques entre le mouvement de la montre et l'antenne sont moins susceptibles aux interférences extérieures.
  • Dans le document DE4441424 , une antenne est logée dans un boîtier non-métallique comprenant un cadran également non métallique. Cependant, les boîtiers et cadrans fabriqués dans des matériaux non métalliques ne répondent pas toujours aux critères esthétiques normalement acceptés dans l'horlogerie. De plus, de tels boîtiers et cadrans ne permettent pas d'obtenir les propriétés mécaniques attendues.
  • Cependant, dans le cas où les composants de l'habillage sont métalliques, ces derniers vont jouer le rôle d'un blindage électromagnétique pour l'antenne et les performances de l'antenne ne seront pas satisfaisantes. Le défi est donc d'assurer la constance de la qualité de réception et émission de l'antenne tout en utilisant les matériaux usuels dans lesquels est fabriqué l'habillage de la montre et le cadran.
  • Dans le document US2006164921 , une antenne annulaire est logée à l'intérieur du boîtier comportant un cadran métallique. L'antenne est disposée à une distance supérieure à 0.5 mm du cadran. Cette distance est suffisante pour permettre une réception adéquate
  • US9141089 décrit une montre comprenant un cadran, un arbre sur lequel sont montées deux aiguilles configurées pour tourner de 360 degrés dans un plan autour de l'arbre, un élément d'antenne couplé à l'arbre et configuré pour tourner de 360 degrés dans le même plan autour de l'arbre et un circuit pour l'élément d'antenne.
  • US2015/185707 décrit une montre comprenant un cadran ainsi qu'une première aiguille et une seconde aiguille. Lorsque la première aiguille est positionnée à une position prédéterminée sensiblement perpendiculaire à la seconde aiguille, les première et seconde aiguilles sont configurées pour envoyer/recevoir des signaux sans-fil.
    • Bref résumé de l'invention
  • Un but de la présente invention est de proposer un mécanisme horloger électromécanique comportant une antenne exempte des limitations des mécanismes horlogers connus.
  • Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'un mécanisme horloger électromécanique comprenant au moins un mobile destiné à l'affichage d'une fonction horaire ou non-horaire, et une platine principale sur laquelle sont montés : un module actuateur comportant une platine de rouage, un moteur et un rouage en prise avec le moteur et agencé pour entrainer ledit au moins un mobile ; un module électronique de communication sans-fil configuré pour transmettre et/ou recevoir un signal sans-fil; et une unité de contrôle configurée pour contrôler le module actuateur en fonction d'un signal sans-fil reçu. La platine de rouage est électriquement isolée par rapport à la platine principale. Le mobile et le rouage sont fabriqués dans un matériau électriquement conducteur et définissent une connexion électrique entre le mobile et le module de communication de manière à ce que le mobile puisse agir comme antenne pour la transmission et/ou réception du signal sans-fil entre le mobile et le module de communication sans-fil.
  • Le mécanisme horloger électromécanique de l'invention comportant une antenne permet de bonnes performances pour la réception et l'émission de l'antenne dans le cas où le mécanisme comporte un cadran électriquement conducteur et est disposé dans un boîtier électriquement conducteur.
    • Brève description des figures
  • Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles:
    • la figure 1 illustre un mécanisme horloger électromécanique, selon un mode de réalisation; et
    • la figure 2 montre le mécanisme horloger selon un autre mode de réalisation.
    Exemple(s) de mode de réalisation
  • Un mécanisme horloger électromécanique 1 est montré à la figure 1. Le mécanisme 1 comprend une platine principale 10 comportant un module actuateur 40 entraînant au moins un mobile 30 par l'intermédiaire d'un rouage 42. Le mobile 30 est destiné à l'affichage d'une fonction horaire ou non-horaire. Le mécanisme 1 comprend un module de communication sans fil 2 configuré pour transmettre et/ou recevoir un signal sans-fil et une unité de contrôle 6 configurée pour contrôler le module actuateur 40 en fonction d'un signal sans-fil reçu. Le mobile 30 et le rouage 42 sont fabriqués dans un matériau électriquement conducteur et sont en contact électrique l'un avec l'autre mais électriquement isolés du reste du mécanisme horloger 1.
  • Le mobile 30 est électriquement connecté au module de communication 2 de manière à agir comme antenne pour la transmission et/ou réception du signal sans-fil et de transmettre le signal sans-fil entre le mobile 30 et le module de communication sans fil 2.
  • Dans un mode de réalisation, le module actuateur 40 comprend un moteur 41 et le rouage 42 agencé pour transférer le mouvement du moteur 41 au mobile 30, le module actuateur 40 n'étant pas électriquement relié à la platine principale 10.
  • De manière préférée, la platine principale 10 comprend une carte de circuit imprimé sur laquelle est monté le module actuateur 40. D'autres composants électriques ou électroniques du mécanisme horloger 1 peuvent également être montés sur la carte de circuit imprimé, tel que le module de communication 2.
  • Selon une forme d'exécution, le module actuateur 40 comprend une platine de rouage 44 supportant le rouage 42. La platine de rouage 44 est préférablement fabriquée dans un matériau électriquement non conducteur.
  • Dans l'exemple de la figure 1, le module actuateur 40 comprend trois moteur 41a, 41b et 41c, chaque moteur permettant de mettre en mouvement, respectivement, une aiguille des heures 31a, une aiguille des minutes 31b et une aiguille des secondes 31c. En particulier, le module actuateur 40 comprend un stator 43 comportant trois branches, chacune portant une bobine 41a, 41b et 41c. Les aiguilles 31a, 31b, 31c sont montées de manière à pivoter dans le plan de la platine principale 10. Les trois branches peuvent être agencées de sorte à former un angle d'environ 120° entre elles. Le stator peut également présenter une forme à deux branches, chacune portant une bobine de sorte à entraîner deux aiguilles disposées de manière concentriques.
  • Le mécanisme horloger 1 peut comprendre un circuit capacitif configuré pour faire correspondre l'impédance en fonction de la position angulaire de ou des aiguilles 31a, 31b, 31c.
  • Le module actuateur 40 peut comprendre d'autres configurations et peut être configuré pour mettre en mouvement qu'une seule aiguille ou deux aiguilles, ou encore un ou plusieurs disques ou tout autre type de mobile. Par exemple, le module actuateur 40 peut comprendre un moteur bidirectionnel actionnant une aiguille rétrograde.
  • L'exemple de la figure 2 montre le mécanisme 1 selon une autre configuration, comprenant un module actuateur 40 qui comprend trois moteurs 41a, 41b et 41c tels que montrés dans la figure 1 et pouvant mettre en mouvement une aiguille des heures, des minutes et des secondes
  • (non illustrées dans la figure 2). Le mécanisme 1 comprend également deux moteurs 41d, 41e dont le stator comporte une branche, chacun entraînant un disque 32, par exemple des disques de quantième. Les disques 32 sont arrangés de manière à pivoter dans le plan de la platine principale 10. Chacun des moteurs 41d, 41e peut également entraîner une aiguille, par exemple, une aiguille rétrograde dans le cas de moteurs bidirectionnels.
  • Encore selon une forme d'exécution, le mobile 30 et le rouage 42 sont configurés de manière à avoir une résistance d'antenne d'environ 50 Ohm. La résistance d'antenne d'environ 50 Ohm peut être obtenue par le choix des matériaux composant le mobile 30 et le rouage 42.
  • Le mécanisme 1 peut comprendre un cadran (non illustré). Le cadran est préférablement isolé électriquement du mobile 30 et du rouage 42.
  • Le mécanisme de l'invention peut être intégré à une montre comprenant un boîtier contenant le mécanisme 1 selon l'invention; le boîtier étant isolé électriquement du mobile 30 et du rouage 42.
    • Numéros de référence employés sur les figures
    • 1 mécanisme horloger électromécanique
    • 10 platine principale
    • 2 module de communication sans fil
    • 30 mobile
    • 31a aiguille des heures
    • 31b aiguille des minutes
    • 31c aiguille des secondes
    • 32 disque
    • 40 module actuateur
    • 41 moteur
    • 41a, 41b et 41c bobine
    • 41d, 41e bobine
    • 42 rouage
    • 43 stator
    • 44 platine de rouage
    • 6 unité de contrôle

Claims (10)

  1. Mécanisme horloger électromécanique (1) comprenant au moins un mobile (30) destiné à l'affichage d'une fonction horaire ou non-horaire, et une platine principale (10) sur laquelle sont montés :
    un module actuateur (40) comportant une platine de rouage (44), un moteur (41) et un rouage (42) en prise avec le moteur (41) et agencé pour entrainer ledit au moins un mobile (30),
    un module électronique de communication sans-fil (2) configuré pour transmettre et/ou recevoir un signal sans-fil, et
    une unité de contrôle (6) configurée pour contrôler le module actuateur (40) en fonction d'un signal sans-fil reçu,
    et dans lequel
    la platine de rouage (44) est électriquement isolée par rapport à la platine principale (10), et
    le mobile (30) et le rouage (42) sont fabriqués dans un matériau électriquement conducteur et définissent une connexion électrique entre le mobile (30) et le module de communication (2) de manière à ce que le mobile (30) puisse agir comme antenne pour la transmission et/ou réception du signal sans-fil entre le mobile (30) et le module de communication sans-fil (2).
  2. Le mécanisme selon la revendication 1, comprenant un élément ressort configuré pour la transmission du signal sans-fil entre le mobile (30) et le module de communication sans fil (2).
  3. Le mécanisme selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le mobile (30) et le rouage (42) sont configurés de manière à avoir une résistance d'antenne d'environ 50 Ohm.
  4. Le mécanisme selon la revendication 3,
    dans lequel la résistance d'antenne d'environ 50 Ohm est obtenue par le choix des matériaux composant le mobile (30), la platine de rouage (44) et le rouage (42).
  5. Le mécanisme selon l'une des revendications 1 à 4,
    dans lequel le mobile (30) comprend un disque (32) monté pivotant dans le plan de la platine principale (10).
  6. Le mécanisme selon l'une des revendications 1 à 4,
    dans lequel le mobile (30) comprend au moins une aiguille (31a, 31b, 31c) montée pivotante dans le plan de la platine principale (10).
  7. Le mécanisme selon l'une des revendications 1 à 6,
    dans lequel le moteur (41) comprend un moteur bidirectionnel pas-à-pas.
  8. Le mécanisme selon l'une des revendications 1 à 7,
    dans lequel la platine principale (10) comprend une carte de circuit imprimé.
  9. Le mécanisme selon l'une des revendications 1 à 8, comprenant un cadran isolé électriquement du mobile (30) et du rouage (42).
  10. Montre comprenant un boîtier contenant le mécanisme (1) selon l'une des revendications 1 à 9, le boîtier étant isolé électriquement du mobile (30) et du rouage (42).
EP18765173.2A 2017-08-17 2018-08-03 Module horloger électromécanique comportant une antenne Active EP3669235B1 (fr)

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EP3669235A1 EP3669235A1 (fr) 2020-06-24
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