Le brevet principal N" 526851 a pour objet un condensateur variable pour applications dans le domaine de la technique de la mesure du temps, comprenant au moins deux armatures, dont la première est fixe et la seconde est mobile et qui sont disposées à l'intérieur d'une enceinte de blindage formée par assemblage de deux coquilles métalliques dont l'une est mobile angulairement par rapport à l'autre et porte ladite seconde armature, et au moins une plaquette isolante disposée dans l'ouverture de la coquille fixe et sur l'une des faces de laquelle est fixée la première armature, ca ractérisé par le fait que ladite plaquette repose par son bord sur un siège ménagé dans la paroi interne de la coquille fixe,
que la coquille mobile repose sur la plaquette par le bord de son ouverture et que ladite seconde armature est placée dans la coquille mobile en retrait par rapport audit bord, et par le fait qu'il comprend des organes assurant le maintien de la coquille mobile en appui sur ladite plaquette quelle que soit la position angulaire relative des coquilles.
Dans le condensateur décrit dans ce brevet, les organes de maintien comprennent, d'une part, une collerette faisant saillie sur le pourtour de la coquille mobile et, d'autre part, deux vis engagées dans des filetages respectifs ménagés dans la coquille fixe et en appui, par leur tête, sur des portions diamétralement opposées de la collerette de la coquille mobile.
Dans ces conditions, un pivotement de la coquille mobile du condensateur par rapport à la coquille fixe, en particulier en vue d'une adoption différente de la valeur de sa capacité, n'est possible qu'à la suite d'une opération de desserrage des deux vis, vis qu'il faudra évidemment resserrer une fois la nouvelle position angulaire de la coquille mobile choisie.
Bien que, dans l'exécution proposée par le brevet principal, la commande du déplacement rotatif de la coquille mobile puisse être réalisée de façon particulièrement précise, par actiori manuelle sur une tige dentelée en prise avec une denture ménagée sur la tranche de la collerette de la coquille mobile et engagée à pivotement dans une ouverture ménagée dans la coquille fixe, dans une position parfaitement définie, il est évidemment impossible d'exclure que, les vis de maintien desserrées, le déplacement angulaire de la coquille mobile du condensateur résulte du seul actionnement de la tige de commande et non d'une action paras taire indue, telle que celle pouvant se produire lors du revis saxe des vis, par entraînement de la coquille mobile résultant du pivotement des vis sur la collerette de la coquille.
Comme le condensateur en question est essentiellement destiné à assurer l'accord en fréquence d'un oscillateur à quartz, en l'occurrence d'un oscillateur de très haute performance, on comprend que l'inconvénient relevé ci-dessus accuse une importance particulière dans le domaine de la technique de la mesure du temps.
Il convient encore de signaler un autre inconvénient dû essentiellement à la présence du fil de connexion de l'électrode fixe du condensateur à la borne chaude du quartz. En effet et ainsi que cela est décrit dans le brevet principal, le condensateur proposé est constitué par une enceinte de blindage sensiblement cylindrique à l'intérieur de laquelle est disposée une plaquette isolante circulaire portant l'électrode fixe.
Dans ce condensateur, I'accès à cette électrode pour le fil de connexion ci-dessus n'est possible que grâce à une fenêtre prévue dans la paroi de l'enceinte. Ce fil est extrêmement ténu puisqu'il présente une section de quelques u de diamètre et est donc particulièrement délicat.
Comme la fenêtre de passage du fil n'est pas située exactement au niveau de la plaquette isolante à laquelle ce fil est fixé par une extrémité, le fil doit nécessairement être coudé pour pouvoir traverser la fenêtre. On conçoit que, vu la minceur du fil en question, I'opération de coudage, d'abord, et ensuite le maintien en position coudée du fil fixé à son électrode, sans rupture de sa liaison à celle-ci, puissent présenter des problèmes en ce qui concerne la sécurité absolue de fonctionnement de cet élément combien petit et, en apparence, négligeable, en particulier si l'on songe que le fil et la plaquette à laquelle il doit être fixé en position convenable, sont destinés à être fabriqués et manutentionnés à la chaîne, à plusieurs dizaines de milliers d'exemplaires,
et que de plus l'ensemble doit pouvoir être monté avec les autres éléments du condensateur sans que le fil en question vienne en contact avec l'enceinte de blindage du condensateur considéré, faute de quoi ce condensateur sera court-circuité.
Le but de la présente invention est de remédier, au moins partiellement, aux défauts du condensateur susmentionnés, de manière à en améliorer la précision d'ajustage ainsi que la fiabilité.
A cet effet, I'invention a pour objet un condensateur variable, selon la revendication I du brevet principal, caractérisé par le fait que la coquille mobile présente un siège de centrage ménagé sur sa face externe et délimité par au moins une surface de révolution, par le fait qu'il comprend une bride dont au moins une portion présente un profil conjugué de celui du siège de la coquille mobile et destiné à prendre appui sur ce siège en position assemblée des éléments du condensateur, des moyens de positionnement de la bride sur la coquille fixe dans une position telle que l'axe de symétrie de ladite portion de bride coïncide avec l'axe de pivotement désiré pour la coquille mobile,
et des moyens pour exercer sur la bride un effort tendant à maintenir les coquilles fixe et mobile en position assemblée avec une intensité permettant d'assurer le blocage angulaire de la coquille mobile tant que le couple, susceptible d'être appliqué à cette coquille mobile, est inférieur à une valeur déterminée.
Le dessin annexé représente, schématiquement, à titre d'exemple, deux formes d'exécution du condensateur variable objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en plan de la première forme d'exécution.
La fig. 2 est une vue en coupe selon II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue en coupe selon III-III de la fig. 1.
La fig. 4 est une vue en plan de la seconde forme d'exécution.
La fig. 5 est une vue en coupe selon IV-IV de la fig. 4.
Dans la forme d'exécution illustrée aux fig. I à 3, le condensateur est fixé, comme celui du brevet principal, sur la face supérieure d'un boîtier métallique 1, renfermant un quartz (non représenté) destiné à être englobé dans un oscillateur d'une pièce d'horlogerie électronique. oscillateur dont la fréquence du signal produit doit précisément pouvoir être finement ajustée, par action sur ce condensateur. Les électrodes de ce quartz sont reliées, I'une audit boîtier 1 et, I'autre, à une borne 2, traversant le boîtier et appelée borne chaude .
Comme dans le cas du brevet principal, le condensateur représenté comprend une enceinte de blindage à l'intérieur de laquelle sont disposées deux armatures, et qui est formée par deux coquilles métalliques 3 et 4, dont la première est rattachée au boîtier 1 par une soudure 5, et dont la seconde, 4, est fixée à la première à l'aide d'une bride 6, que l'on décrira en détail par la suite.
La coquille 3 présente, en plan, la forme d'un bloc irrégulier, sur la face supérieure duquel s'ouvre un logement cylindrique 3a, entouré d'un siège 3b, délimité par un épaulement 3c de forme rectangulaire. Une plaquette isolante 15, de forme complémentaire à celle de l'épaulement 3c, par exemple en verre, est ajustée sur le siège 3c. Cette plaquette 15 porte sur sa face supérieure un revêtement métallique 16, présentant une forme semi-circulaire et s'étendant tout entier dans la moitié supérieure, au dessin, de cette plaquette (fig. 1). Ce revêtement constitue l'armature fixe du condensateur.
Sur sa face inférieure, la plaquette 15 porte une piste conductrice 16b s'étendant parallèlement, à l'un des bords de la plaquette, d'un bord adjacent au précédent, jusqu'à une seconde piste conductrice 16a reliant la piste 1 6b à la couche 16 et plus précisément au sommet de cette couche au dessin.
Comme on le voit, en particulier à la fig. 2, un fraisage 3d, ménagé au-dessous du niveau du siège 3b de la plaquette 15, et aligné avec le bord supérieur au dessin (fig. 1) de l'épaulement 3c, forme un dégagement entre le logement cylindrique 3a et le contour ex- terne de la coquille 3.
L'angle supérieur droit, au dessin (fig. 1) de la plaquette 15 fait légèrement saillie de l'extrémité droite du fraisage 3d et en conséquence de l'enceinte de blindage. Comme la piste conductrice 16b s'étend précisément au voisinage de cet angle saillant de la plaquette, cette piste est facilement accessible de l'extérieur de l'enceinte, ce qui permet d'y fixer un fil de connexion relié à la borne chaude 2 du quartz.
La coquille 4 présente la forme d'une cuvette cylindrique reposant par son bord sur la plaquette de verre 15. Sur la face intérieure de son fond, cette coquille porte un élément saillant 17 de forme semicylindrique dont le sommet s'étend à proximité de la face supérieure de la plaquette 15 et du revêtement métallisé 16 en position assemblée des éléments du condensateur, pour constituer l'armature mobile de celui. La face externe de la coquille 4 présente une portée annulaire 8 s'étendant concentriquement à l'axe de la cuvette et qui délimite un épaulement 8a.
La bride de fixation 6 présente, en plan, un profil identique à celui de la coquille 2, et est traversée par une ouverture circulaire 7, de diamètre égal à celui de la portée 8 de la coquille 4.
L'ouverture de cette bride est ménagée au centre d'un anneau mince 11 faisant corps avec deux talons plus épais 9 et 10 s'étendant latéralement le long de deux secteurs sensiblement opposés de cet anneau 11. Deux perçages de centrage 12 et 12a et deux perçages dont seul l'un 20, est visible à la fig. 3 pour le passage des vis de fixation, traversent les talons respectifs 9 et 10 de la bride. Deux contre-fraisages 21 et 21a sont ménagés sur la face externe de la bride, concentriquement aux deux perçages susmen tionnés dont seul le perçage 20 est visible.
De son côté, la coquille 3 porte deux chevilles de centrage 13, 13a et présente deux filetages 19, 19a pour les vis de fixation.
Lors du montage des composants du condensateur décrit, on place tout d'abord la plaquette 15 sur le siège 3b, avec la piste conductrice 16b le long du passage 3d de la coquille 3. On pose ensuite la coquille 4 sur cette plaquette, puis on engage simultanément l'ouverture circulaire 7 de la bride de fixation 6 autour de la portée 8 de la coquille 4 et les chevilles de centrage 13, 13a de la coquille 3, dans les perchages de centrage 12 respectivement 1 2a de la bride.
La position axiale de la coquille mobile 4 est ainsi parfaitement définie par rapport à la coquille fixe 3 et par consé- quent, également par rapport à la plaquette 15 qui porte la couche métallisée 16 constituant l'armature fixe du condensateur, alors que la position angulaire de cette coquille mobile est réglable par pivotement à l'intérieur de l'ouverture 7 de la bride, par des moyens que l'on décrira par la suite.
Les vis de fixation 14 et 14a sont alors engagées dans les filetages 19 respectivement 19a de la coquille 3 et leurs têtes, noyées dans les contre-fraisages 20 respectivement 21 a, maintiennent la bride 6 sur la coquille 3.
Comme on le constate aux fig. 2 et 3 du dessin, un jeu est ménagé entre les bases des talons 9 et 10, et le dessus de la coquille 3, en position assemblée des composants du condensateur. La pression des têtes des vis 19 et 19a s'exerce donc sur une partie de la bride 6 qui est en porte à faux par rapport à l'épaulement 8a constituant le siège de la bride sur la coquille mobile 4.
Cette disposition permet, par le choix d'un couple de serrage approprié des vis 14, 14a, d'exercer entre l'anneau 11 de la bride et l'épaulement 8a de la coquille 4, d'une part, et entre le bord de la coquille 4 et le dessus de la plaquette 15, d'autre part, une pression de serrage, en position assemblée de ces éléments, dont l'intensité permet d'assurer le blocage angulaire de la coquille mobile 4 à l'intérieur de l'ouverture 7 de la bride, pour tout couple, susceptible d'être appliqué à cette coquille mobile 4, inférieur à une valeur déterminée. Le couple de serrage des vis 14, 14a peut être déterminé facilement, par exemple en faisant usage d'un tour novais électrique à couple de serrage réglable.
Ce montage qui s'oppose à toute rotation libre de la coquille 4 dans l'ouverture 7 permet cependant d'entraîner angulairement cette coquille comme on va l'expliquer maintenant.
A cet effet, la coquille 4 porte une denture annulaire 22 faisant saillie sur sa paroi latérale. Une ouverture de communication circulaire 23 traverse le talon 9 de la bride, et s'étend (fig. 2) en position assemblée des composants du condensateur à cheval sur une portion de la trajectoire décrite par la denture 22. L'axe de cette ouverture 23 est placé coaxialement à celui d'un perçage 24 et de la coquille 3, à la suite de l'assemblage des deux coquilles 3 et 4 par la bride 6, comme on l'a décrit ci-dessus. Ce perçage 24 sert de guide au pivot de centrage d'un outil d'entraînement de la coquille mobile, non représenté au dessin mais en tous points semblable à celui illustré par la fig. 5 du brevet principal.
L'ouverture 23 permet au pignon porté par cet outil de venir en prise avec la denture 22 de la coquille 4 pour la faire tourner, en créant, sur cette coquille, un couple supérieur à son couple de serrage.
Lorsque la coquille 4 est placée, par rapport à la coquille 3, dans la position angulaire correspondant à la valeur capacitive désirée par ce condensateur, on retire l'outil de l'ouverture 23. Aucune autre opération ne vient alors modifier, si peu que ce soit, la position ainsi donnée à la coquille 4.
Dans la seconde forme d'exécution représentée aux fig. 4 et 5, les éléments exerçant les mêmes fonctions que ceux de la première forme d'exécution sont désignés par les mêmes références. On se limitera donc à ne décrire, ci-après, que ceux des éléments du condensateur de la seconde forme d'exécution, qui diffèrent des éléments du condensateur de la première forme d'exécution.
Dans cette seconde forme d'exécution, la coquille 3 présente, en plan, une forme sensiblement trapézoïdale. Elle comporte une ouverture cylindrique 3a et un siège 3b s'étendant sur toute sa surface à l'exception d'une portée droite 3c s'étendant parallèlement à un côté de la coquille. Deux piliers 25 et 25a, sont chassés dans deux ouvertures 26, respectivement 26a découpées à travers le siège 3b. Chacun de ces piliers 25, 25a est traversé axialement par un filetage intérieur et présente une portée annulaire 27, 27a ménagée autour de son extrémité supérieure.
La plaquette 15 est semblable à celle représentée et décrite dans la première forme d'exécution. La position de la plaquette sur le siège siège 3b est déterminée par trois éléments venant en prise respectivement avec trois côtés de cette plaquette. Il s'agit, d'une part, de la portée droite 3c et, d'autre part, des deux piliers 25, 25a tangents à deux côtés opposés respectifs de la plaquette 15.
La bride de fixation 6 est constituée par une pièce étampée dans une feuille de matériau élastique, par exemple d'acier, et cintrée autour d'un axe sensiblement diamétral à son ouverture 7, de manière à donner à cette pièce la forme représentée en trait mixte à la fig. 5. Cette bride a la forme d'une bague munie de deux oreilles percées 6a, 6b, diamétralement opposées. Comme dans le cas de la première forme d'exécution, le diamètre de l'ouverture 7 de la bride est égal à celui de la portée 8 de sorte que cette bride s'emboîte autour de cette portée, et appuie sur l'épaulement 8a.
Chacune des oreilles 6a, 6b est appliquée sur une portée annulaire 27, respectivement 27a des piliers 25, respectivement 25a, par des vis de fixation 14, 14a venant s'engager dans les filetages formés à l'intérieur de chacun des piliers 25, 25a.
Du fait que la bride 6 est cintrée, à l'état libre, la pression des vis 14 et 14a, est transmise élastiquement à la coquille 4. La force de friction ainsi créée entre cette coquille 4 et la bride, d'une part, et entre la coquille et la plaquette 15, d'autre part, doit satisfaire aux mêmes conditions que celles exposées en se référant à la première forme d'exécution.
Comme dans la première forme d'exécution, la coquille 3 présente un perçage 24 destiné au pivot de centrage d'un outil d'entraînement de la coquille mobile, non représenté au dessin, mais en tous points semblable à celui illustré à la fig. 5 du brevet principal.
Un dégagement 3d est ménagé sous le coin gauche, au dessin, de la plaquette 15, qui fait légèrement saillie hors de l'enceinte. Ce dégagement est destiné à permettre la connexion du fil de liaison
entre la borne chaude 2 du quartz et l'extrémité de la piste con
ductrice 16b de la plaquette 15 qui aboutit précisément dans ce
dégagement 3d.