Brevet FR2225802A1 — publié le 19741108

L'invention concerne un bras de lecture protégé, notamment pour tourne-disque. Les bras de lecture actuels sont souvent équipés de phonocapteurs munis de cellules de détection ou jauges de contrainte à semiconducteurs0 Ces cellules sont généralement montées sur des barreaux ou poutres de céramique dont elles détectent les déformations provoquées par une pointe prenant appui sur le sillon d'un disque. Pour augmenter la sensibilité de ce genre de détecteurs, on a été amené à diminuer la masse et par conséquent lséchantillon- nage des constituants. La dimension de ces poutres en céramique et des cellules semiconductrices s1 évaluent en fraction de millimètres. Elles sont extrêmement fragiles. Il est très important que les bras de lectures ainsi équipés ne soient pas mis hors d'usage par suite d'un simple aacrochage accidentel de la pointe lors des manipulations, accrochage qui se traduisait par un effort de quelques grammes et qui serait cependant suffisant pour briser les poutres de céramique.Un moyen de protection consiste à recouvrir ltextrémité du bras de lecture d'une coquille de protection munie d'un orifice de sortie de la pointe, dont les dimensions sont telles qu'elles permettent les déplacements de cette pointe sous lteffet des déformations du sillon, mais qu'elles limitent ces déplacements de manière à ne pas entratner une déformation des poutres qui risquerait de les casser, Mais cette solution est d'une utilisation difficile car elle demande un ajustage précis incompatible avec une production de grande série. L'objet de l'invention est un bras de lecture dont la pointe est protégée par une coquille et qui ne présente pas l'inconvénient signalé, Belon l'invention un bras de lecture comportant des jauges de contrainte fixées sur des poutres en céramique solidaires d'une aiguille porte-pointe est caractérisé en ce que le coté mobile des poutres est encastré dans une pièce en matière plastique souple terminée en forme d'étrier venant se placer à cheval sur 11 aiguille porte-pointe de manière qu'un déplacement de l'aiguille dans une direction opposée aux poutres en céramique désempare ladite aiguille de l'étrier et en ce que l'aiguille porte-pointe traverse une coquille de protection par une ouverture d'une dimension telle qu'elle permette un débattement de l'aiguille correspondant aux déformations du sillon à lire, laquelle ouverture étant bordée par une arête occupant une position telle que lorsque le débattement de l'aiguille dépasse le débattement de lecture, 11 aiguille vienne en contact avec ladite ar#te qui imprime à ladite aiguille un déplacement dans le sens tendant à désemparer l'aiguille de l'étrier. D'autres caractéristiques de l'invention apparaitront au cours de la description suivante d'une réalisation particulière donnée avec l'aide des dessins qui représentent la Figure I une coupe verticale parallèle à son axe de l'extré- mité du bras de lecture selon l'invention la Figure 2 une vue par en dessous la Figure 3 une section transversale selon le plan A de la Figure 1 la Figure 4 une section selon le plan B la Figure 5 une coupe traneversale selon le plan C de la Figure I la Figure 6 la même coupe que celle représentée Figure 5 mais avec l'aiguille en position d'échappement la Figure 7 une coupe transversale selon le plan D de la Figure 1. On voit sur la Figure 1 une pièce en matière plastique I servant d'appui aux autres constituants du bras de lecture. Sur la Figure, des morceaux de cette pièce ont été enlevés pour permettre de représenter d'autres pièces. Une coquille 2, qui peut étre également en matière plastique, est réunie à la pièce 1 par emmanchement, collage ou tout autre procédé connu. Cette coquille 2 est recouverte à sa partie supérieure par un capot 3 qui peut Qtre métallique. Un souple bloc plastique/4 est fisé sur la coquilis 2 au moyen daune vis 5 vissée dans une bague 6 prise dans la masse de la coquille 2, et qui maintient ledit bloc plastique 4 par une languette métallique prise dans la masse de ce bloc.L'aiguille porte-pointe 8 est fixée par sa partie arrière dans le prolongement 9 du bloc 4 Cet emmanchement de l'aiguille dans le bloc 4 est réalisé de telle façon que les mouvements de l'aiguille par rapport au bloc 4 peuvent avoir une amplitude globale d'environ 400 et que de tels mouvements de l'aiguille, provoqués par une force appliquée au voisinage de la pointe, n'entrain pratiquement que des déformations négligeables de l'aiguille. la plasticité du renfort 9 est donc très grande et son élasticité très faible.Cette élasticité est toutefois suffi- sante pour maintenir l'aiguille 8 en position et appliquer une force d'environ 1 gramme dirigée vers le haut au niveau de la pièce Il comme il sera indiqué plus loin. Les poutres en céramique 10 ont leur extrémité fixe encastrée dans un bQoe solidaire de la pièce 1, tandis que leur extrémité mobile, côté pointe, est encastrée dans une pièce en matière plastique souple il appelée coupleur qui sera décrit plus en détail ci-après. la Figure 2 représente 11 extérieur de l'extrémité du bras de lecture vu de dessous, les mêmes pièces portant les mêmes repères que sur la Figure -1. On remarque entre les Figures 1 et 2 que la coquille 2 a sensiblement, dans sa partie c#é pointe, la forme d'un cylindre et que le pan coupé 12 a été obtenu en coupant cette coquille par un plan incliné d'environ 20 degrés sur l'ase longitudinal du bras de lecture, d'oh la forme elliptique de ce pan coupé 12 qui apparat sur la Figure 2. Une ouverture 13 est pratiquée dans ce pan coupé, prolongée du coté de la pointe par une ouverture plus étroite 14. Ces ouvertures 13 et 14 ont leurs bords rectilignes et notamment les bords 15 de l'ouverture 13. On a représenté sur cette Figure 2 en 8' l'aiguille en position d'échappement comme il sera expliqué plus loin. Les Figures 3 et 4 sont des coupes transversales du bras de lecture selon les plans À et B indiqués sur les Figures 1 et 2. L'aiguille 8 est représentée ici en position "repos" ctest-à-dire que l'extrémité de la pointe dépasse du plan du pan coupé 12 d'environ 1 millimètre ; la largeur de l'extrémité de l'aiguille est d'environ 0,7 millimètre et la largeur de l'ouverture 14 de 1,5 millimètre. La Figure 5 représente une coupe transversale du bras de lecture suivant le plan C vu de l'avant. l'ouverture 13 est plus large que l'ouverture 14 et atteint 3 millimètres. On aperçoit à cheval sur l'aiguille 8 le coupleur 11 en matière plastique souple dans lequel sont encastrées les extrémités des poutres en céramique 10. Ce coupleur 11 ne se trouve pas dans le plan de la Figure mais en dessous, ainsi que l'on peut s'en rendre compte à l'examen des Figures 1 et 2. La partie inférieure du coupleur 11 est en forme d'anneau dont ie diamètre intérieur correspond à celui de 1' aiguille 8. Cet anneau est ouvert d'un angle d'environ 40 degrés formant ainsi deux branches 16 et 16' enserrant l'aiguille. La matière dont il est constitué est suffisamment souple pour qu'un effort de l'ordre du gramme sur l'aiguille, dirigé vers le bas, permette à une branche 16 (ou les deux) de s'écarter pour libérer l'aiguille 8 sans que cet effort soit suffisant pour endommager les poutres 10 encastrées à la partie supérieure du coupleur 11. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant. En position de travail 1'extrémité de 1'aiguille 8 est suffisamment engagée à l'intérieur de l'ouverture 14 (Figure 2) pour que tout déplacement latéral soit limité en amplitude par la largeur de cette ouverture. D'une manière générale tout effort dirigé vers le haut sur la pointe aura pour effet d'engager l'aiguille dans l'ouverture 14 qui limite les débattements latéraux et protège ainsi les poutres 10. A la limite, la partie supérieure de l'aiguille 8 vient buter sur la pièce 1. C'est surtout en position repos, quand aucun effort n'est exercé sur la pointe, que la protection est la plus difficile à réaliser, or c'est à ce moment, pendant les manipulations dse la tête de lecture, que les risques d'efforts latéraux sur la pointe, provoqués par l'accrochage de celle-ci sont les plus élevés. A ce moment l'extrémité de 1aiguille dépasse le plan du pan coupé 12, et les bords de l'ouverture 14 ne servent plus à limiter les déplacements de 1' extrémité de l'aiguille qui pourraient être dangereux pour les poutres 10.D'autre part l'ouverture 14 doit être élargie vers l'arrière de l'aiguille 8 en une ouverture 13 pour permettre les débattements du coupleur Il dont ltextrémité inférieure dépasse ou effleure le plan du pan coupé 12 Ainsi qutil a été dit plus haut, il n'est pas avantageux de linìi- ter les déplacements latéraux du coupleur 11 dans le but de protéger les poutres 10, car ces déplacements sont très faibles (de l'ordre du dixième de millimètre) et il ne peut être question, dans une production de masse, de chercher à réaliser cette protection en limitant les débattements de la pièce il par un ajustage aussi précis. Quand l'aiguille est sollicitée latéralement et que son extrémité n'est pas à l'intérieur de 11 ouverture 14,elle pivote dans un plan sensiblement horizontal par rapport à sa position médiane, Jusqu'd ce qu'elle vienne en contact avec l'arête inférieure du bord 15 de l'ouverture 14. Si l'angle de pivotement augmente, l'aiguille glisse le long de l'arête 15 et se trouve repoussée vers le bas. Si ce mouvement continue l'aiguille se désempare du coupleur tt dont une des branches 16 ou 16' ou les deux, se déforment pour laisser échapper l'aiguille. Le coupleur revient à sa position de repos, tandis que l'aiguille peut subir un angle de pivotement beaucoup plus élevé de l'ordre de 20 degrés. La Figure 6 représente la meme coupe en C que la Figure 5 au moment où l'aiguille, sollicitée vers la gauche, est désemparée du coupleur 11. On voit l'aiguille 8', en position d'échappement, en contact avec l'arête 15 tandis que la branche 16', du coupleur 11 qui prenait appui sur 1 aiguille à l'endroit indiqué en pointillé 17, se déforme pour laisser échapper l'aiguille. Sur la Figure 2 on a représenté en 8' l'aiguille dans cette position d'échappement. Pour mieux faire comprendre les déplacements relatifs de l'aiguille, on a représenté Figure 7 une section transversale en D, correspondant au plan du coupleur, mais ce dernier n'a pas été représenté pour la clarté du dessin. La ligne brisée représente l'enveloppe de l'aiguille pendant ses déplacements. La partie supérieure 18 correspond aux débattements possibles de l'extrémité de l'aiguille limités par l'ouverture 14 lorsque l'aiguille est en position de travail. Lorsque l'aiguille est en position repos, c'est-à-dire quand son extrémité n'est plus engagée dans l'ouverture 14, elle peut prendre une inclinaison beaucoup plus grande et elle se déplace sensiblement suivant un plan passant par l'arête 15. On a représenté Figure 7 la trace de ce plan sur le plan de la Figure au point de contact entre le coupleur et l'aiguille. On voit en 17 le point de contact entre coupleur il et aiguille 8' au moment de l'échappement, le point de contact entre l'aiguille 8' et l'arête 15 se faisant dans un autre plan (coupe G) que celui de la Figure 7. Le cercle situé dans la partie médiane de la Figure correspond h la trace de l'aiguille en position de repos : rien ne l'empêche de se déplacer à droiteet à gauche d1une quantité même supérieure à l'amplitude du déplacement limite provoqué par le sil- lon du disque.Mais à partir d'une certaine amplitude de déplacement l'aiguille vient en contact avec l'arête 15 en un point qui se déplace le long de l'arête, et la trace de l'aiguille sur le plan de la Figure se déplace le long de la ligne inclinée 19 ce qui provoque en 17 l'échappement de l'étrier du coupleur. Avec ce dispositif les poutres en céramique sont protégées sans qu'il soit nécessaire de prévoir pour elles une mise en place précise, donc onéreuse, de limiteurs de déplacements. En effet les positions relatives de la pièce 9 de fixation de l'aiguille et de l'ardue 15 du bord de 11 ouverture 13, doivent outre placées avec une précision relative beaucoup moisa grande qu'un simple limiteur de déplacement des poutres, De plus il n'y a aucun contact direct ou indirect, donc aucun effort, entre les poutres et des butées de limitation de déplacement, ce qui diminue les risques de cassure des poutres. Dans le dispositif qui vient autre dScrit, l'aiguille est fixée par une simple vis accessible directement sur la face inférieure du bras de lecture, ce qui rend immédiat son remplacement en cas de bris. On voit donc que, du fait du phénomène de ltéchappe- ment, l'aiguille et le coupleur sont désolidarisés et que, en cas d'accrochage accidentel de l'aiguille, le bras de lecture est facilement remis en état, la partie délicate de la tette de lecture étant constituée par les poutres en céramique qui restent intactes, D'ailleurs ce dispositif, permettant un large débattement de l'aiguille, diminue les risques de la voir se briser. Pratiquement sans ce dispositif il ne serait pas possible d'équiper les tourne-disques destinés au grand public de têtes de lecture munies de jauge de contrainte sur poutre en céramique car au moindre accrochage la t8te de lecture serait hors d'usage. Ce perfectionnement rend donc possible la diffusion des tourne-disques à très haut degré de fidélité et sans lui ces derniers seraient encore des curiosités de laboratoire. - REVENDICATIONS 1 - Bras de lecture notamment pour tourne-disque ou analogue, comportant des jauges de contrainte fixées sur des poutres en céramique solidaires d'une aiguille porte-pointe, caractérisé en ce que le côté mobile des poutres est encastré dans une pièce en matière plastique souple terminée en forme d#étrier venant se placer à cheval sur l'aiguille de manière qu'un déplacement de l'aiguille dans une direction opposée aux poutres désempare ladite aiguille de ltétrier et en ce que aiguille traverse une coquille de protection par une ouverture d'une dimension telle quelle permette un débattement de l'aiguille correspondant aux déformations du sillon à lire, laquelle ouverture est limitée par une arête occupant une position telle que lorsque le débattement de l'aiguille dépasse le débattement de lecture, 1'aiguille vienne en contact avec cette ar8te qui imprime à ladite aiguille un déplacement dans le sens tendant à désemparer l'aiguille de l'étrier. 2 - Bras de lecture selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coquille de proteotion a sensiblement la forme d'un cylindre creux. 3 - Bras de lecture selon la revendication 2, caractérisé en ce que la coquille possède un méplat constitué par un plan, incliné par rapport à l'axe du bras de lecture, et que aiguille est sensiblement parallèle à l'axe du bras de lecture, et que l'puverture de sortie de l'aiguille est située dans ce méplat. 4 - Bras de lecture selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ouverture de sortie d'aiguille a une partie étroite correspondant à la largeur de 1' extrémité de l'aiguille du côté de la pointe et une partie plus large correspondant à la partie inférieure de l'étrier, les dimensions de ces deux parties étant telles qutelle permettent un débattement de l'aiguille et de l'étrier d'une quantité supérieure au débattement maximum provoqué par le sillon à lire. 5 - Bras de lecture selon la revendication 4, caractérisé en ce que les arêtes de l'ouverture de sortie de aiguille sont rectilignes. 6 - Bras de lecture selon la revendication t, caractérisé en ce que l'aiguille est fixée, à son extrémité opposée à la pointe, dans un bloc de matière plastique souple, lui-même fixe à la coquille par une vis directement accessible de 1 extérieur de ladite coquille. 7 - Tourne-disque, électrophone ou analogue, équipe d'un bras de lecture selon l'une des revendications précédentes.