Brevet FR2520142A1 — publié le 19830722

-2520142 La présente invention se rapporte à un dispositif utile dans des applications telles qu'un tourne-vidéodisqueet plusparticulièrement, à l'ensemble formant aiguille pour restituer le signal enregistré sur un disque. L'information est enregistrée sur des vidéodisques sur des pistes généralement circulaires ou sur une piste con- tinue en spirale ayant un pas extrêmement petit, comme 3937 pistes par centimètre Les systèmes qui emploient une aiguil- le suivant la piste pour la restitution du signal nécessitent une aiguille de lecture ayant des dimensions petites de façon correspondante Afin que l'aiguille suive en toute fidélité la piste de l'information, la dynamique de l'ensem- ble de l'aiguille perpendiculairement au disque doit être conçue à des tolérances relativement critiques Typiquement, l'aiguille est montée rigidement à l'extrémité libre d'un bras d'une masse faible L'extrémité opposée du bras de l'aiguille est montée de façon souple à un ensemble for- mant chariot et une pression aiguille-disque est obtenue par un ressort à lame agencé en un arc entre l'aiguille et l'ensemble du chariot. Les systèmes de tourne-disques capacitifs utili- sent une aiguille ayant une électrode qui adhère a l'une de ses faces qui est généralement perpendiculaire au disque Un contact électrique est formé avec cette électro- de par le ressort à lame Le ressort à lame a un trou à une extrémité qui est conçu pour glisser sur l'aiguille Le ressort à lame est alors soudé, brasé ou collé au moyen d'un ciment conducteur, à l'électrode de l'aiguille Alternative- ment, le trou dans le ressort à lame peut être agencé avec des dents de façon qu'il se retienne lui-même sur l'aiguille. De plusle ressort à lame est piqué sur le bras de l'aiguille pour empêcher d'imposer des forces de tension et autres sur le corps de l'aiguille. On a cependant trouvé que la fixation souple de l'aiguille à son bras permettait de mieux suivre le disque. Afin d'atteindre ce résultat, il faut que le ressort à lame soit indirectement connecté à l'électrode de l'aiguille. Cela à son tour impose des retenues sur la séquence de l'assemblage du dispositif de restitution pendant les opérations de fabrication La présente invention offre à la fois un moyen de montage pour un découplage limité de l'aiguille et de son bras et pour faciliter l'assem- blage du dispositif de restitution. L'ensemble de l'aiguille selon l'invention com- prend un bras longitudinal, de l'aiguille d'une masse re- lativement faible qui est agencé pour an couplage souple, n O à une première extrémité, à un chariot de translation de l'aiguille ou à une enceinte de cartouche La seconde extrémité du bras de l'aiguille est pourvue d'un organe récepteur, dont l'axe est sensiblement perpendiculaire au disque en position normale de restitution Le ressort à lame est inséré dans l'organe récepteur Un élastomère conducteur est inséré dans l'organe récepteur maintenant en compression le ressort à lame L'aiguille est insérée en compression dans une cavité de l'élastomère qui effectue un contact électrique entre l'électrode de l'aiguille et le ressort à lame. Le ressort à lame est disposé le long du bras de l'aiguille et il y est fixé à proximité de la seconde ex- trémité L'extrémité libre du ressort à lame est attachée à un élément terminal qui est fixé amovible au bras de l'aiguille L'élément terminal est conçu pour réception dans une cavité de montage de la même forme quand la première extrémité du bras de l'aiguille est montée au chariot ou à la cartouche Pendant l'assemblage, l'élément terminal peut servir de poignée pour le sous-ensemble du bras de l'aiguille L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes deréalisationdel'invenrionetdsl-esque 3 s: les figures 1, A-D montrentune représentation du sous-ensemble du bras de l'aiguille selon l'invention; les figures 2 A et B montrent une vue détaillée et une coupe transversale de la structure de montage de l'ai- guille; et la figure 3 est une vue en perspective de la structure de montage de l'aiguille avec un autre moyen pour y fixer un ressort à lame. La figure 1 A montre un sous-ensemble du bras de l'aiguille qui comprend le bras de l'aiguille 22, le ressort à lame 24, l'aiguille 26, l'élément terminal 23 du ressort à lame et un corps de cartouche dans lequel le sous-ensem- ble peut être installé Le sous ensemble (avec ousans l'ai- guille) est assemblé avant insertion dans la car- touche Le bras de l'aiguille 22 esttypiquement un tube d'aluminium léger et à paroi mince Un élément 31 de support de l'aiguille est attaché à une extrémité du tube. Un ressort à lame et électriquement conducteur 24 est fixé au support de l'aiguille et il est électriquement connecté à l'électrode de l'aiguille Le ressort à lame 24 est disposé le long du bras de l'aiguille 22 et il est fixé en 25 à un élément terminal 23 qui s'adapte auto- matiquement libérable, sur le bras de l'aiguille Le res- sort à lame est fixé en deux emplacements pour garantir son orientation parallèle à celle du bras de l'aiguille. Cela est une caractéristique souhaitable car lors d'une installation subséquente du sous-ensemble du bras de l'ai- guille dans le corps 20 de la cartouche, l'orientation re- lative ou l'alignement du bras de l'aiguille dans la car- touche est facilité simplement par insertion de l'élément terminal dans un réceptacle moulé. Le sous-ensemble est installé en fixant l'extré- mité du bras de l'aiguille qui est opposée à l'aiguille, à une suspension souple 28, par exemple par insertion dans un trou 29 qui s'y trouve La bande terminale 23 est dégagée du bras de l'aiguille et est inversée pour déformer le ressort à lame en un arc L'élément terminal a 0142 est ensuite inséré dans une chambre ou cavité de la même forme, qui est préformée dans la cartouche et il y est fixé Il faut noter que l'élément terminal peut être pour- vu de pattes (fentes) 27 avec la cavité de la cartouche ayant des fentes (pattes) pour maintenir l'élément termi- nal 23 en place On peut voir la figure 1 B qui montre une vue en coupe transversale de la cartouche avec l'élément terminal 23 en place La cartouche 21 est formée pour re- cevoir l'élément terminal 23 en une position relativement précise Les pattes 27 sur l'élément terminal 23 engagent des fentes dans la cartouche pour retenir l'élément ter- minal Il faut noter que la coupe transversale de l'élément est généralement en forme de fer à cheval avec l'extrémité ouverte vers le haut La forme de fer-à-cheval permet au branches de l'élément 23 d'être comprimées pour permettre le passage des pattes 27 dans la cavité de la même forme. Les figures 1 C et 1 D montrent des vues agrandies de l'élément terminal 23 en perspective et en coupe trans- versale lorsqu'il est monté sur le bras de l'aiguille. L'élément 23 est conçu pour être automatiquement retenu sur le bras de l'aiguille Cela est accompli en donnant à l'élément une forme de "U" longitudinalement avec la partie interne du "U" légèrement plus grande qu'à l'ouver- ture du "U" De préférence,quand l'élément engage le bras de l'aiguille, ils sont en compression pour empêcher la rotation de l'élément autour du bras de l'aiguille et pour l'empêcher de glisser vers l'avant. Le moyen utilisé pour fixer le ressort à lame 24 à l'élément 23 peut comprendre un rivet surélevé 25 par exemple, pour obtenir un contact vers un circuit électrique extérieur lorsque la cartouche 20 est placée dans un tourne- disque On peut par exemple voir le brevet U S N 14 080 625. Pour certains systèmes il peut être souhaitable de permettre un certain ajustement du ressort à lame après installation du sous-ensemble du bras de l'aiguille dans la cartouche Pour ce systèmes le ressort à lame 24 peut être fixé à ltélément 23 en un seul point par un agencement rotatif' à rotule comme cela est décrit par Taylor et autres dans le brevet U S N 4 030 123. Les figures 2 A et 2 B illustrent en détail les élé- ments de montage de l'aiguille L'élément de support de l'aiguille 31 ayant un organe de réception de partie extr C- me généralement cylindrique a une tige tubulaire pour mon- tage autour du bras de l'aiguille 22 Alternativement, la tige peut avoir un petit diamètre pour insertion dans l'extrémité du bras tubulaire de l'aiguille L'axe de l'extrémité cylindrique du support 31 de l'aiguille est illustré comme étant généralement perpendiculaire à l'axe longitudinal du bras 22 de l'aiguille Selon la longueur du bras de l'aiguille et l'orientation générale de l'ensem- ble du bras de l'aiguille par rapport à un disque dans un tourne-disque, il peut être souhaitable de décaler l'axe du cylindre par rapport à la position perpendiculaire pour obtenir une bonne relation angulaire entre l'aiguille et le disque,c'est-à-dire par rapport à la figure 2 B, l'axe du cylindre peut être tourné dans le sens des aiguilles d'une montre sur 8-120. Le support 31 de l'aiguille est formé en un ma- tériau non conducteur pour empêcher une connexion électri- que de l'aiguille 26 au bras 22 De préférence, le support de l'aiguille sera en matériau thermiquement déformable comme de la matière plastique pour faciliter la fixation du ressort à lame 24 En chauffant et en comprimant lo- calement un tel matériau, des pattes ou languettes 33 peuvent être formées pour serrer et maintenir rigidement le ressort à lame. L'extrémité du ressort à lame est placée à l'intérieur du cylindre le long de la paroi adjacente à la tige du support Un élastomère cylindrique ou toroldal 32 de même forme est inséré dans le cylindre pour maintenir l'extrémité du ressort à lame en compression L'aiguille 26 ayant une électrode 30 est insérée à travers le centre de l'élastomère L'élastomère est dimensionné de façon que l'aiguille et le ressort à lamesoient retenus par com- 2 20142 pression dans le support tcut en permettant une quarn-ïité limitée de translation de l'aiguille 'découplage mécanique) dans la direction de l'axe du cylindre. L'élastomère 32 se compose d'un matériau conduc- teur pour produire une connexion électrique entre l'élec- trode 30 de l'aiguille et le ressort à lame 24 On peut citer comme exemple d'élastomères appropriés, du caoutchouc butyle chargé de noir de fumée et de la silicone chargée d'argent Normalement, la conductance du matériau peut être relativement faible car l'électrode de l'aiguille fait partie d'un transducteur capacitif Un exemple particulier d'un produit commercialisé approprié est l'élastomère conducteur argent/silicone " "Consil-II" fabriqué par TECK- NIT à Cranford, New Jersey 07016, E U A L'élastomère conducteur peut également être un matériau adhésif appli- qué au cylindre sous une forme visqueuse,et rendu toroldal, par exemple, par insertion de l'aiguille. L'utilisation d'un support cylindrique de l'ai- guille et d'une pièce d'insertion en élastomère remplit deux fonctions D'abord cela simplifie le processus d'assem- blage des éléments successifs, c'est-à-dire que le bras de l'aiguille est inséré dans la tige du support de l'aiguil- le, puis le ressort à lame ainsi que l'élastomère est in- séré dans le cylindre et enfin l'aiguille est insérée dans l'élastomère Deuxièmement, l'élastomère permet un certain découplage de l'aiguille par rapport au bras de l'aiguille. Tout l'ensemble du bras de l'aiguille est monté de façon souple dans le corps de la cartouche pour permettre un mouvement vertical de l'aiguille afini tenir oxypedevaria- tions relativement importantes de la platitude du disque (pour suivre un disque gauchi) Cependant la masse d'iner- tie de l'ensemble et la pression produite par le ressort à lame empêchent l'aiguille de suivre des imperfections verticales relativement petites du disque L'élastomère permet à l'aiguille de passer sur de telles imperfections indépendamment du mouvement du bras de l'aiguille. La figure 3 montre une autre méthode pour fixer le ressort à lame 24 au support 31 de l'aiguille. Dans ce mode de réalisation, le support a une protubérance interne sur la surface supérieure dela tige tubulaire Le ress ort à lame est pourvu d'une ouverture 35 par o est accouplée la protubérance Le ressort à lame repose sur le support avec la protubérance qui s'étend au-dessus du ressort à lame La protubérance est alors aplatie vers le bas sur le ressort à lame par un moyen thermique et de compression porprodxre le bouton 34 maintenant le ressort à lame en place. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Ensemble à utiliser dans un tourne-disque pour restituer un signal d'un disque de haute densité, caractérisé par un bras longitudinal de l'aiguille ( 22); un support de l'aiguille ( 31) fixé à une première extrémité dudit bras de l'aiguille; une aiguille ( 26) comprenant une électrode con- ductrice, ladite aiguille étant fixée dans ledit support de l'aiguille; un ressort conducteur à lame ( 24) ayant une pre- mière extrémité connectée pour une connexion électrique avec ladite électrode et qui est fixé solidement à proximi- té de la première extrémité dudit bras de l'aiguille, la longueur dudit ressort à lame étant agencée pour être pro- che et parallèle audit bras de l'aiguille; un élément terminal ( 23) fixé amovible audit bras de l'aiguille et placé près d'une seconde extrémité dudit ressort à lame; et un moyen ( 25) pour fixer la seconde extrémité dudit ressort à lame audit élément terminal; ledit élément terminal servant à maintenir le ressort à lame en relation fixe sur le bras de l'aiguil- le et étant adapté à être détaché dudit bras de l'aiguille et attaché en un emplacement prédéterminé dans ledit dis- positif formant tourne-disque pour placer la seconde extré- mité dudit ressort à lame audit emplacement prédéterminé. 2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément terminal est un élément lon- gitudinal généralement en forme de "IU", l'intérieur du "U" étant dimensionné pour si'adapter sur le bras de l'aiguille et maintenir l'élément au bras de l'aiguille par compression. 3 Ensemble selon l'une quelconque des-revendica- tions 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément terminal est formé en un polymère. 4 Ensemble selon l'une quelconque des revendicaticoe 1 ou 2, caractérisé en ce que le support de l'aiguille comprend: un élément rigide ayant une partie extrême géné- ralement cylindrique et une partie formant tige connectée généralement perpendiculairement à l'axe dudit cylindre, ladite partie formant tige étant conçue par un couplage ri- gide avec le bras de l'aiguille; et un élastomère conducteur généralement cylindrique ayant une cavité centrale et dimensionné pour s'adapter coaxialement dans la partie cylindrique dudit élément rigi- de pour maintenir par compression la première extrémité du- dit ressort à lame à la paroi intérieure du cylindre, afin de maintenir par compression ladite aiguille coaxialement à sa cavité centrale, et pour permettre une connexion êlec- trique entre ladite électrode de l'aiguille et ledit res- sort à lame. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élastomère comprend dela silicone chargée d'argent. 6 Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie formant tige précitée de l'élément rigide est tubulaire et est dimensionnée pour recevoir la première extrémité du bras de l'aiguille. 7 Ensemble selon 11 revendication 4, caractérisé en ce que le bras de l'aiguille est tubulaire et en ce que la partie formant tige de l'élément rigide pré- cité est dimensionnée pour réception dans la première extré- mité du bras tubulaire de l'aiguille. 8 Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie formant tige de l'élément rigide comprend un moyen pour y maintenir le ressort à lame précité. 9 Support pour fixer une aiguille généralement longitudinale sur un bras de support et pour produire un contact électrique entre une électrodede ladite aiguille et un ressort à lame conducteur, caractérisé par: un élément ayant un organe en forme de tige pour attacher ledit élément à une extrémité dudit bras de support, ledit élément ayant de plus un organe de récep- tion faisant corps avec ledit organe en forme de tige, un axe dudit organe de réception étant sensiblement perpen- diculaire à un axe dudit organe en forme de tige; un élastomère conducteur ayant une cavité inter- ne et dimensionné pour insertion dans ledit organe récep- teur, ledit organe récepteur et ledit élastomère étant adaptésà recevoir entre eux au moins une partie dudit res- sort à lame et à le maintenir par compression dudit élasto- mère, la cavité interne de l'élastomère étant dimensionnée pour maintenir une aiguille qui y est insérée en compres- sion, et pour produire une connexion électrique entre l'élec- trode de l'aiguille et le ressort à lame; et un moyen faisant corps avec ledit organe en for- me de tige pour y fixer ledit ressort à lame.