Brevet FR2567299A1 — publié le 19860110

La présente invention se rapporte aux-tourne-disques et, plus particulièrement, aux dispositifs d'entrainement du disque. Des'tourne-disques sont connus comme ayant un mécanisme Dar lequel l'axe d'entraînement est translaté axialement dans une direction perpendiculaire au disque afin d'engager les moyens d'entrainement dans le disque après que le disque ait été introduit dans l'ap- pareil en position de charqement. Un appareil de ce type, dans lequel l'ensemble du moteur d'entraînement est mobile pour engager l'axe dans le disque et pour déplacer le disque en position de lecture, est décrit dans le brevet belge no 893.023 (demande de brevet française No 8.307.375). Le but principal de la présente invention est d'amé- liorer ce type d'appareil qrâce & un moteur d'entrai- nement ayant un rotor qui est mobile axialement par rapport à son stator pour déplacer axialement l'axe d'entraînement et l'amener en relation d'en- trainement avec le disque et le disque en position de lecture. Un objectif supplémentaire est de fournir un tourne- disque ayant un moteur d'entraînement à stator bobiné qui est fixé sur le châssis de l'appareil et un rotor à aimants permanents qui est déplaçable par un dispo- sitif indépendant d'une position de charqement du dis- que dans laquelle le rotor est éloigné du stator vers une position intermédiaire et qui est déplaçable par une force électromagnétique exercée sur le rotor de- - 2 - 2567299 puis la position intermédiaire jusqu'à la position de lecture o le rotor est proche de et mis en rotation par le champ magnétique du stator pour faire tourner le disque à la vitesse de lecture. Un objectif en relation avec ce qui précède consiste à placer avec grande précision le disque en position de lecture, ce qui est très important dans les appa- reils de reproduction de disques dits compacts qui tournent à grande vitesse et doivent être positionnés avec grande précision par rapport au dispositif de lecture laser. Des objectifs supplémentaires ressortiront de la description qui suit basée sur les dessins qui l'accompagnent dans lesquels: -La figure 1 est une vue en coupe illustrant un tourne- disque selon l'invention et ayant un stator fixe et un rotor mobile axialement et un axe d'entraînement représenté en position de chargement du disque; La figure 2 est une vue similaire à la figure 1 avec le rotor et l'axe d'entraînement en position intermédiaire lors de leur déplacement de la position de chargement du disque (figure 1) vers la position de lecture; La figure 3 est une vue similaire à la figure 1 avec le rotor et l'axe d'entraînement placés en position de lecture et assurant l'entraînement du disque; et La figure 4 est une vue similaire a la figure 2 avec le rotor et l'axe d'entraînement déplacés de la posi- tion de lecture vers la position de chargement du dis- - 3 -2567299 - 3 - que et étant situés dans une position intermédiaire. La figure 1 illustre un tourne-disque du type à fen- te d'introduction, particulièrement adapté, mais pas exclusivement, aux "disques compacts". Comme montré à la figure 1, qui est une vue fragmen- taire, l'appareil a un châssis 10 supporté par le chas- sis principal 11 avec une entrée pour un disque 12 qui est introduit sur une sur- face support 14 sur laquelle repose le disque 12 en position de chargement (ou de déchargement) jusqu'à ce qu'il soit soulevé jusqu'à sa position de lecture (figure 3). Quant aux détails relatifs aux tourne-disques du type à fente d'intro- duction avec lesquels la présente invention peut être utilisée on peut citer le brevet belge N 891.428 (cor- respondant a la demande de brevet française N 8.220.373 ou à la demande de brevet suisse No 7094/82-1). Dans ce type d'appareil, le disque 12 est introduit par la tranche dans son propre plan au travers d'une fente jusqu'à la position de chargement de la figure 1. Selon la présente invention, l'entraînement du disque 12 est assuré par un axe vertical 15 possédant un moyeu 16 destiné à coopérer avec l'ouverture centrale d'un disque 12. L'axe d'entraînement 15 est monté pour une translation axiale perpendiculairement au plan de lecture du disque 12 (figure 3). L'axe d'entraînement 15 est relié à l'arbre 18 du moteur d'entraînement 20 qui comporte un stator bobiné 22 fixé au châssis principal 11 au moyen d'une plaque 24 de préférence du type à circuit imprimé. Cette plaque 24 est fixée rigidement sur le 4- - 2567299 chassis principal 11 par une clame 25. Le moteur d'entraînement 20 a, conformément à l'inven- tion, un rotor à aimants permanents 26 qui est relié à l'extrémité de l'arbre moteur 18-opposée au moyeu d'entraînement 16 et a l'axe d'entraînement 15. A la figure 3, le rotor 26 est positionné près du stator 22 et lorsque le stator 22 est mis sous tension à par- tir d'une source appropriée pour produire un champ magnétique, le rotor se met à tourner par l'interac- tion entre les aimants permanents du rotor et le champ du stator. Un circuit de contrôle (non repreésenté) est connecté aux bobinages du stator pour en contr8ler l'alimentation et obtenir la vitesse de rotation dési- rée, qui est variable suivant la position du disposi- tif de lecture lorsqu'il parcourt la surface du disque. Dans la position de chargement du disque de la figure 1, le rotor 26 est éloigné du stator 22. Des moyens sont prévus pour permettre le déplacement axial du rotor 26, de l'arbre moteur 18 et de l'axe d'entraînement 15 tels que le roulement 28, maintenu sur le châssis princi- pal il par une pièce guide 30, l!arbre moteur 18 étant guidé axialement et en rotation par le roulement 28. Dans la position représentée à la figure 1 avec le rotor 26 1éloigné du stator 22, l'axe d'entraînement 15 et le moyeu d'entraînement 16 se trouvent dans la position correspondant au chargement du disque c'est-àdire libres de.tpute interférence avec le disque 12 qui peut être-chargé latéralement avec son ouverture centrale alignée axialement avec l'axe d'entraînement 15 et le moyeu d'entraînement 16. - 5 2567299 Selon l'invention, un dispositif 32 (figure 2) repré- senté ici comme un levier de commande actionné par ca- me, est mis en contact avec les bords 34a, 34b d'une rainure circulaire 34 dans le moyeu d'entraînement 16 pour déplacer le rotor 26, l'arbre moteur 18 et l'axe 15 axialement de la position de chargement du disque (figure 1) vers la position de lecture (figure 3). Avec le stator alimenté à partir d'une source de puissance, les aimants permanents du rotor 26 entrent dans le champ magnétique des bobinages du stator 22 lorsque le rotor 26 s'approche du stator et atteint la position intermédiaire illustrée à la figure 2. Le champ magnétique du stator 22 reliant le rotor 26 et/ou son support métallique (châssis 11) exerce une force électromagnétique résultant de l'interaction avec les aimants permanents du rotor 26 qui, indépen- damment du dispositif 32, pousse le rotor 26 dans une direction axiale vers le stator 22 à partir d'une po- sition intermédiaire (figure 2) jusqu'à la position de lecture (figure 3) dans laquelle le rotor 26 est proche du stator 22. A mesure que le rotor 26 se dé- place axialement vers la position de lecture du disque, le moyeu 36 du rotor 26 s'approche de la face extérieu- re 38 du roulement 28 qui fournit une butée pour posi- tionner avec précision le rotor 26 près du stator 22 et l'arbre moteur 18, l'axe d'entrainement 15, et le moyeu d'entraînement 16 pour le disque 12 dans la position de lecture du disque. Ceci est important puisque le disque 12 doit être placé et maintenu avec grande précision en position de lecture. Dans les tourne-disques o l'ensemble du moteur est mobile pour déplacer l'axe en position d'entraînement - 6 - 2567299- du disque, des cames puissantes sont nécessaires pour fournir et maintenir la poussée pour tenir le moteur contre un arrêt tandis qu'avec la présente invention, la force électromagnétique provenant du flux des bobi- nages du stator reliant les aimants permanents du ro- tor 26 attirele rotor 26 vers le stator 22 et maintient le moyeu 36 du rotor contre la face extérieure 38 du roulement 28. Dans cette position du rotor 26 les ai- mants permanents du rotor sont écartés du plan de la surface 40 du panneau à circuit imprimé 24 mais se trou- vent à l'intérieur du champ des bobinages du stator et réagissent avec le champ du stator, à la fois pour faire tourner le rotor et le pousser axialement. On notera également que la force électromagnétique a dé- placé le moyeu d'entraînement 16 dans une position o le levier de commande 32 actionné par came se trou- ve au milieu de la rainure 34 dégagé des bords 34a, 34b et éliminant toutes forces de friction dues au frottement lorsque le moyeu d'entraînement 16 est entraîné par le moteur 20 (voir figure 3)'.- Dans le but de maintenir fermement le disque 12 sur le moyeu d'entra!nement 16, on prévoit un mécanisme de verrouillage, de préférence un verrou magnétique du type décrit dans le brevet belge N 892.073 (cor- respondant à la demande de brevet française N" 8.301.896 ou à la demande de brevet suisse N 581/83-6). Avec ce type de mécanisme de verrouillage le verrou se sou- lève de lui-même dans la position de la figure I lors- que le mo.yeu d'entraînement 16 est dans la position de chargement du disque et est entraîné magnétiquement dans la position de verrouillage lorsque le moyeu d'entra!nement 16 est mis en relation avec le flux de liaison quand il approche dé la Position de lecture de la figure 3. _ _ 2567299 Dans un prototype selon l'invention, le rotor et le sta- tor à circuit imprimé utilisés furent ceux d'un moteur fabriqué Par Sony Corporation, Ref, DC-DHR 2600 R, qui possède quatre bobinages de stator et une qamme de vi- tesses de 200 a 600 tours/minute. Ni le carter ni le guide d'arbre du moteur Sony ne furent utilisés. Sui- vant la présente invention, le panneau à circuit-im- primé 24 sur lequel le stator 22 est imprimé est cla- mé sur le châssis 11, comme montré aux figures 1 - 4. Ces figures illustrent schématiquement la construction du moteur 20, des bobinages du stator 22 et du rotor 26. D'autres types de moteurs peuvent être utilisés, un moteur de ce même type avec stator à circuit im- primé et rotor a aimants permanents du type annulaire est illustré dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4.324.994, de Hager auquel on peut se référer pour les détails de construction et les circuits de contrôle de la vitesse de tels moteurs. Une force supplémentaire pour pousser le rotor 26 dans une direction axiale vers la position de lecture peut être obtenue par le châssis 11 lorsqu'il est fabriqué avec du métal ou avec tout matériau magnétiquement perméable. En fait le flux magnétique engendré par l'aimant per- manent 26 du rotor tendra aussi dans ce cas à se re- fermer au travers du chassis 11o Dans ce cas il peut être également avantageux de prévoir un court-circuit des bobinages du stator lorsque le rotor 26 est pous- sé vers la position de lecture afin que le léger choc crée par le rotor butant contre la face extrême 38 du roulement soit magnétiquement amorti. - 8 - 2567299 REVENDICATIONS 1. Tourne-disque ayant un chassis comprenant un lo- gement pour recevoir un disque en position de lecture, un axe d'entraînement monté perpendiculai- rement à la position de lecture du disque et compre- nant un moteur d'entrainement ayant son stator fixe par rapport au châssis et un rotor à aimants permanents relié à l'axe d'entraînement, caractérisé en ce que le rotor (26) et l'axe d'entraînement (15) sont déDplaçables axialement d' une position de chargement du disque dans laquelle le rotor est éloigné du stator, à une position de lecture du disque dans laquelle le ro- tor est près de et mis en rotation par le stator, le champ magnétique du moteur d'entraînement étant uti- lisé pour déplacer le rotor et l'axe d'entraînement au moins partiellement entre les positions de chargement et de lecture du disque. 2. Tourne-disque suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que les organes de montage du rotor et de l'axe d'entraînement comportent un roulement fixe (28) supportant ledit axe (15) et possédant une face extérieure (38) fournissant une butée pour posi- tionner le rotor (26) par rapport au stator (22). 3. Tourne-disque suivant-la revendication 1, carac- térisé en ce que l'axe (15) est un prolongement de l'arbre d'entraînement (18), le rotor possède un mo- yeu, et l'arbre d'entraînement (18) est relié au cen- tre du moyeu du rotor. 4. Tourne-disque suivant la revendication 3 carac- - 9 - 2567299 térisé en ce que le stator (22) est muni d'un circuit imprimé à la surface d'une plaque (24) et les aimants permanents du rotor sont maintenus à distance du plan de la surface du panneau quand le rotor en est proche et tourne sous l'effet du champ magnétique du stator. 5. Tourne-disque suivant chacune des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins la partie du chassis à laquelle le stator est fixé est faite d'un matériau magnétiquement perméable. 6. Tourne-disque suivant la revendication 5, carac- térisé en ce que les enroulements du stator sont court- circuités lorsque le rotor est magnétiquement déplacé entre les positions de chargement et de lecture afin d'amortir ce mouvement lorsque le rotor vient buter contre son roulement dans la position de lecture du disque.