Brevet FR2632784A1 — publié le 19891215

La présente invention concerne des ensembles comportant chacun deux organes susceptibles de rotation relative autour d'un axe commun, et avec des interconnexions électriques s'étendant entre les deux organes. Le plus sou- vent, les deux organes ont un angle limité de rotation rela- tive. L'ensemble considéré peut être inclus dans un système monté à la Cardan, par exemple, une pluralité de tels ensembles étant associée individuellement à chaque axe de rotation possible du système monté à la Cardan. Des difficultés surgissent lorsque les inter- connexions électriques s'étendant entre les deux organes doivent transmettre tant des courants d'alimentation, ayant des transitoires de tension associées de grande amplitude, et des signaux à faible amplitude. Par conséquent, il est souhaitable de réaliser un blindage électrique pour les interconnexions pour réduire les.effets tant du couplage mutuel entre les interconnexions que ceux des-champs magnétiques produits localement, sur les signaux. Il est connu d'employer des enrouleurs de câble ou des bagues collectrices dans de tels ensembles, mais il y a des contraintes mécaniques liées.à l'utilisa- tion de ces types de. dispositifs lorsqu'ils sont blindés. Les enrouleurs de câbles ont des couples de fonctionne- ment élevés, et les bagues collectrices sont difficiles à blinder efficacement. Les enrouleurs de câble.en nappe, dans lesquels les interconnexions électriques sont réalisées sous la forme d'un câble, en nappe, sont également utilisés dans ces ensembles, mais il est difficile de réaliser le blin- dage électrique sur toute la longueur des câbles en nappe. L'invention a pour objet la réalisation d'un ensemble comprenant deux organes susceptibles de rotation relative autour d'un axe commun, avec des interconnexions électriques s'étendant entre les deux organes, lequel ensemble est relativement facile à construire, et dans lequel ensemble les effets tant de couplage mutuel entre les interconnexions que des champs magnétiques produits localement, sur les signaux, sont au moins réduits. Selon l'invention, un ensemble comprend un organe ayant une partie creuse de forme cylindrique radialement extérieure, et,fixée à une extrémité de cette partie extérieure, une partie de forme cylindrique radialement intérieure ayant un axe longitudinal coaxial avec l'axe longitudinal de lapartie extérieure et ayant au moins sensiblement la même longueur que la partie.extérieure le long de l'axe longitudinal commun, un espace annulaire étant défini entre les parties intérieure et extérieure, un organe creux intermédiaire de forme cylindrique ayant un axe longitudinal coaxial à l'axe longitudinal des parties intérieure et extérieure, les deux organes étant montés pour permettre une rotation relative autour de l'axe longitudinal commun, l'organe intermédiaire divi- sant l'espace annulaire en parties constitutives de forme annulaire radialement intérieure et extérieure, un premier ruban d'interconnexions électriques étant fixé à une extrémité à la partie intérieure de l'organe définissant l'espace annulaire, et fixé à l'autre extrémité à l'or- gane intermédiaire, le premier ruban étant enroulé sans être serré dans la partie constitutive annulaire inté- rieure, un second ruban d'interconnexions électriques fixé à une extrémité à la partie extérieure de l'organe définissant l'espace annulaire, et fixé par l'autre extrémité à l'organe intermédiaire, le second ruban étant enroulé sans être serré dans la partie constitutive annu- laire extérieure, dans le même sens que celui dans lequel le premier ruban est enroulé dans la partie constitutive annulaire intérieure, et l'agencement de l'ensemble est tel que les deux rubans sont électriquement blindés l'un par rapport à l'autre par l'organe intermédiaire. Il est nécessaire de pouvoir diviser les inter- connexions électriques en deux groupes choisis tels que, du fait des tensions et/ou des courants qui circulent dans les interconnexions électriques pendant-le fonctionnement d'un tel ensemble, il est désiré que les interconnexions électriques d'un groupe soient blindées électriquement vis-à-vis des interconnexions électriques de l'autre groupe; et chacun des deux rubans de l'ensemble doit comprendre individuellement un de deux tels groupes d'in- terconnexions électriques. Avec un ensemble selon l'in- vention tel qu'il est défini ci-dessus, du fait que les deux groupes d'interconnexions électriques sont électri- quement blindés l'un par rapport à l'autre par l'organe intermédiaire, il n'est pas nécessaire de prévoir un écran qui s'étende sur toute la longueur de l'un et l'autre groupe. L'invention est décrite ci-après à titre d'exemple en relation avec les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en. coupe longitudi- nale d'une forme de réalisation d'un ensemble selon l'invention, cet ensemble comprenant deux organes pouvant tourner l'un par rapport à l'autre, un organe ayant des parties de forme cylindrique radialement intérieure et extérieure, avec un espace annulaire défini entre les deux; et l'autre organe, intermédiaire, divisant l'espace annulaire en parties annulaires intérieure et extérieure; deux rubans comprenant chacun un groupe sélectionné d'inter- connexions électriques étant enroulés sans être serrés et individuellement dans chacune des parties constitutives annulaires intérieure et extérieure; - la figure 2 est une vue en coupe suivant le plan défini par la ligne 2-2 de la figure 1, la figure 1 étant elle-même une vue en coupe suivant le plan défini par la ligne 1-1 de la figure 2; et - la figure 3 est une vue en perspective et en coupe de cet ensemble. L'ensemble représenté sur les figures comprend essentiellement deux organes susceptibles de rotation relative autour d'un axe commun, ces organes ayant un angle de rotation relative limité. Cet ensemble peut être inclus dans un système monté à la Cardan, par exemple (non représenté), une pluralité de tels ensembles étant associée individuellement & chaque axe possible de rota- tion du système monté & la Cardan. Il est nécessaire de prévoir des interconnexions électriques s'étendant entre les deux groupes, ces inter- connexions électriques transmettant tant des courants d'alimentation que des signaux à faible amplitude. Inévi- tablement, les courants d'alimentation ont des transitoi-- res de tension associées de grande amplitude. Par consé- quent, il est souhaitable de prévoir un blindage électri- que pour les interconnexions pour réduire les effets tant du couplage mutuel entre les interconnexions que ceux des champs magnétiques produits localement, sur les signaux. Selon l'invention, comme cela est représenté sur la figure 1, l'un, 10, des deux groupes 10 et 12 susceptibles de rotation relative autour d'un axe 13 représenté en trait mixte, comprend une partie radiale- ment intérieure 14 et une partie radialement extérieure 15. Chaque partie constitutive a la forme d'un cylindre creux ayant un axe longitudinal coaxial à l'axe 13 de l'ensemble, et les deux parties sont réunies à une extrémité 16. Les parties intérieure et extérieure 14 et'15 ont la même longueur et définissent un espace annulaire 17 entre elles. L'organe 10 définissant un espace annulaire est monté pour pouvoir tourner avec un axe tournant 18 représenté sur la figure 2, lequel axe tournant est aussi coaxial à l'axe 13 et s'étend dans la partie intérieure creuse de forme cylindrique 14 de l'organe 10 en étant fixé à celle-ci. L'autre organe, 12, a une construction composite compre- nant quatre fourreaux de forme cylindrique creux 19, 20, 21 et 22 fixes les uns aux autres, l'axe longitudinal de chaque fourreau étant coaxial à l'axe 13. Les fourreaux sont agencés pour former une paire radialement intérieure 19 et 20 et une paire radialement extérieure 21 et 22. Les fourreaux formant ensemble l'organe 12, sont introduits dans l'espace annulaire 17 défini par la partie intérieure 14 et la partie extérieure 15 de l'organe 10. Par consé- quent, l'organe 12 comprenant les fourreaux est un organe intermédiaire divisant l'espace annulaire 17 en une partie constitutive annulaire radialement intérieure 23 et une partie constitutive annulaire radialement extérieure 24. Dans chaque paire de fourreaux, le fourreau radialement extérieur 19 ou 21, respectivement, a sensiblement la même longueur que la partie intérieure 14 et la partie extérieure 15 de l'organe 10; et le fourreau radialement intérieur 20 ou 22, respectivement, s'étend au-delà de l'espace annulaire 17 du côté opposé à l'extrémité 16 de l'organe 10. Comme cela est représenté sur les figures 2 et 3, un ruban, ou nappe, 25, comprenant un groupe d'interconnexions électriques non représentées autrement est enroulé sans être serré dans la partie 'constitutive annulaire intérieure 23 de l'espace annulaire 17; et un ruban analogue 26 comprenant également un groupe d'interconnexions électriques est enroulé sans être serré dans la partie constitutive annulaire extérieure 24 de l'espace annulaire 17. Les deux rubans 25 et 26 sont enroulés dans le même sens dans l'espace annulaire 17. Le ruban intérieur 25 s'étend à travers une fente 27 s'étendant longitudinalement dans la partie intérieure 14 de l'organe 10 définissant l'espace annulaire 17, et l'extrémité voisine 28 du ruban 25 est serrée entre la partie intérieure 14 et l'axe tournant 18. L'autre extré- mité, 29, du ruban 25 s'étend à travers une fente 30 s'étendant longitudinalement dans le fourreau intérieur de la paire intérieure de fourreaux 19, 20 de l'organe intermédiaire composite 12 et est serrée entre les four- reaux 19 et 20 de cette paire intérieure de fourreaux. Le ruban extérieur 26 s'étend à travers une fente 31 s'étendant longitudinalement dans la partie extérieure 15 de l'organe 10 définissant l'espace annulaire 17, et l'extrémité voisine 32 du ruban 26 est serrée par des moyens intégrés à la surface extérieure de la partie extérieure 15 de l'organe 10. L'autre extrémité, 34, du ruban 26 s'étend à travers une fente 35 s'étendant longi- tudinalement dans le fourreau extérieur 21 de la paire extérieure de fourreaux 21, 22 de l'organe intermédiaire composite 12, et est serrée entre les fourreaux 21 et 22 de cette paire extérieure de fourreaux. Comme cela est représenté sur la figure 1, des brides 36 et 37, respectivement, prévues sur le fourreau intérieur de chaque paire de fourreaux sont fixées l'une à l'autre au-delà de l'espace annulaire défini 17. Des conducteurs représentés partiellement et schématiquement 38 et 39 s'étendent à partir des extrémités 29 et 34, respectivement, des rubans 25 et 26, comme cela est également représenté sur la figure 1, et sont respective- ment fixés aux brides 36 et 37, et se terminent par des connecteurs fixes 40 et 41, respectivement. Par conséquent, les conducteurs fixes 38 et 39, et les connecteurs fixes 40 et 41 maintiennent fixe l'organe intermédiaire composite 12. L'organe 10 définissant l'espace-annulaire 17 est susceptible de rotation par rapport à l'organe intermédiaire compositè.fixe 12 par rotation de l'axe tournant 18 représenté sur la figure 2 et fixé à la partie-intérieure 14 de l'organe 10. Les conducteurs fixes 38 et 39, et les connecteurs fixes 40 et 41, avec les rubans 25 et 26 représentés sur la figure 2, maintien- nent également l'axe longitudinal de l'organe intermédiaire composite 12 coaxial à l'axe longitudinal 13 de l'organe 10 définissant l'espace annulaire 17. D'autres conducteurs, représentés également partiellement et schématiquement en 42, s'étendent sensiblement parallèlement à l'axe tournant 18 jusqu'à un connecteur 43. Le connecteur 43 et les conducteurs 42 tournent avec l'axe tournant 18 et l'or- gane 10 définissant l'espace annulaire 17 et pouvant tourner. Comme-cela a été dit plus haut, l'ensemble représenté sur les figures est inclus dans.un système monté à la Cardan non représenté. La surface extérieure de la partie extérieure 15.de l'organe 10 de l'ensemble, définissant l'espace annulaire 17, est muni de trois pattes intégrales 45, comme cela est représenté sur la figure 2, ces pattes étant fixées-à un anneau-de cardan pour tour- ner avec celui-ci. Par conséquent, tant les moyens de serrage 33 que le connecteur 43 représenté sur la figure 1 tournent avec l'anneau de cardan, et sont agencés pour recevoir des connexions électriques associées à l'anneau de cardan. Ces interconnexions électriques associées à l'anneau de cardan tournent avec cet anneau de cardan et sont destinées à conduire le courant d'ali- mentation et transmettre des signaux à faible amplitude à des pièces associées à l'anneau de cardan et tournant avec celui-ci. Par conséquent, les courants d'alimentation et les signaux à faible amplitude sont soit transmis par le connecteur fixe 40, les conducteurs fixes 38, le ruban intérieur 25, les conducteurs tournants 42 et le connecteur tournant 43, au cardan; ou sont transmis par le connecteur fixe 41, lesconducteurs fixes 39, le ruban extérieur 26 et les moyens de serrage tournants 33, au cardan. On a représenté schématiquement sur la figure 3 des conducteurs s'étendant des connecteurs 40, 41 et 43 (non représentés sur la figure 3) et des moyens de serrage 33 aux pièces associées au cardan. Le conducteur s'étend des moyens de serrage tournants 33; le conduc- teur 51 s'étend du ruban intérieur 25 par l'intermédiaire du connecteur fixe 40; le conducteur 52 s'étend du ruban extérieur 26 par l'intermédiaire du connecteur fixe 41; et le conducteur 53 s'étend du connecteur 43 tournant avec le cardan. L'anneau de cardan et, par conséquent, l'or- gane pouvant tourner 10 de l'ensemble ne peuvent effec- tuer qu'une rotation limitée, par exemple de +130 , par rapport à l'organe fixe intermédiaire 12. L'ensemble est agencé de telle manière que cette rotation relative limitée de l'anneau de cardan et de l'organe 10, tout en amenant les rubans 25 et 26-à se resserrer et à se desserrer, ne les amène pas à devenir tendus ni à être détendus au point que l'ensemble fonc- tionne d'une manière non satisfaisante. Les courants-d'alimentation, par exemple pour des moteurs pas-à-pas, sont inévitablement accompagnés de transitoires de tension de grande amplitude qui peu- vent être, par exemple, d'environ 50 volts par microse- conde. A l'intérieur de l'ensemble représenté sur les figures, il est souhaitable de réaliser un blindage électrique entre les interconnexions électriques trans- mettant ces courants d'alimentation et les interconnexions transmettant des signaux à faible amplitude, pour réduire les effets tant du couplage mutuel entre les interconnexions que ceux des champs magnétiques produits localement, sur les signaux. Par conséquent, comme cela est nécessaire pour une construction d'un ensemble selon l'invention, les interconnexions électriques sont susceptibles d'être divisées en deux groupes, un groupe pour transmettre les courants d'alimentation, et l'autre groupe pour transmet- tre des signaux à faible amplitude. Les interconnexions électriques qui s'étendent entre des organes susceptibles de rotation relative sont difficiles à blinder électrique- ment les unes par rapport aux autres. Ce problème est résolu dans un ensemble selon l'invention par le fait que ces interconnexions électriques sont constituées par les deux rubans 25 et 26 et que chacun des deux groupes d'interconnexions électriques qui doivent être blindés l'un par rapport à l'autre forme un ruban.-Les rubans sont disposés pour être blindés électriquement l'un par rapport à l'autre par l'organe intermédiaire composite fixe 12 de l'ensemble. Pour augmenter l'efficacité du - blindage, le fourreau intérieur 22 de la paire extérieure de fourreaux 21, 22 de l'organe intermédiaire composite 12 est muni d'une bride s'étendant radialement vers l'inté- rieur 56 voisine de l'extrémité 16 de l'organe 10 définis- sant l'espace annulaire 17, et de la bride 37 s'étendant radialement vers l'intérieur à l'extrémité opposée du fourreau 22. Des joints contre les interférences électro- magnétiques (non représentés) sont également prévus. La description donnée ci-dessus fait apparat- tre que l'ensemble représenté a une construction relati- vement simple tout en assurant le blindage électrique nécessaire entre deux groupes distincts d'interconnexions électriques de cet ensemble. REVENDICATIONS 1. Ensemble, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison, un organe ayant une partie de forme cylin- drique creuse radialement extérieure (15) et, fixée à une extrémité de cette partie extérieure, une partie de forme cylindrique radialement intérieure (14) ayant un axe longitudinal coaxial à l'axe longitudinal (13) de ladite partie extérieure et ayant au moins sensiblement la même longueur que la partie extérieure le long de l'axe commun (13), un espace annulaire (17) étant défini entre les parties intérieure (14) et extérieure (15), un organe intermédiaire creux de forme cylindrique (12) ayant un axe longitudinal coaxial à l'axe longitudinal (13) des parties intérieure et extérieure, les deux organes étant montés pour permettre une rotation relative autour de l'axe longitudinal commun (13), l'organe intermédiaire (12) divisant l'espace annulaire (17) en des parties constitutives de forme annulaire radialement intérieure (23) et extérieure (24), un premier ruban d'interconnexions électriques (25) fixé à une extrémité à la partie inté- rieure (14) de l'organe (10) définissant l'espace annu- laire (17), et fixé à l'autre extrémité à l'organe inter- médiaire (12), le premier ruban (25) étant enroulé sans être serré dans la partie constitutive annulaire inté- rieure (23) de l'espace annulaire (17), un second ruban d'interconnexions électriques (26) fixé à une extrémité à la partie extérieure (15) de l'organe (10) définissant l'espace annulaire (17), et fixé à l'autre extrémité à l'organe intermédiaire (12), ce second ruban (26) étant enroulé sans être serré dans la partie constitutive annulaire extérieure (24) de l'espace annulaire (17) dans le même sens que le premier ruban (25) est enroulé dans la partie constitutive annulaire intérieure (23), et que l'agencement de l'ensemble est tel que les deux rubans (25, 26) sont blindés électriquement l'un par - 11 rapport à l'autre par l'organe intermédiaire (12). 2. Ensemble selon la revendication 1, carac- térisé en ce que l'organe intermédiaire (12) est fixe et que l'organe (10) définissant l'espace annulaire (17) peut tourner. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'organe intermédiaire (12) est muni à chaque extrémité d'une bride (56, 37) s'étendant radialement. 4. Ensemble selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe intermédiaire (12) a une construction composite comprenant une pluralité de fourreaux creux de forme cylindrique fixés les uns aux autres, avec des interconnexions. électriques serrées entre les fourreaux.