EP3635885A1 - Dispositif de liaison mecanique et de transmission optique et/ou electrique et/ou fluidique entre un premier element et un deuxieme element - Google Patents

Dispositif de liaison mecanique et de transmission optique et/ou electrique et/ou fluidique entre un premier element et un deuxieme element

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Publication number
EP3635885A1
EP3635885A1 EP18727038.4A EP18727038A EP3635885A1 EP 3635885 A1 EP3635885 A1 EP 3635885A1 EP 18727038 A EP18727038 A EP 18727038A EP 3635885 A1 EP3635885 A1 EP 3635885A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transmission
connection
optical
electrical
connecting portion
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP18727038.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Sébastien MALLINJOUD
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP3635885A1 publication Critical patent/EP3635885A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00—Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/64—Devices for uninterrupted current collection
    • H01R39/643—Devices for uninterrupted current collection through ball or roller bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/02—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction
    • F16L27/04—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/36—Mechanical coupling means
    • G02B6/3604—Rotary joints allowing relative rotational movement between opposing fibre or fibre bundle ends
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/801—Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water using optical interconnects, e.g. light coupled isolators, circuit board interconnections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R35/00—Flexible or turnable line connectors, i.e. the rotation angle being limited
    • H01R35/02—Flexible line connectors without frictional contact members

Definitions

  • the present invention relates to the field of motion transmission, in particular that of the ball joint links between a first element and a second element.
  • part B only partially surrounds the spherical portion, and only the opposite side to ferrule C. Also, this patent does not disclose a configuration according to which a second connection portion intended to be attached to a second element is disposed at least partly between a first connection portion and a first connecting member.
  • the invention thus has, according to a first of its aspects, and mechanical connection device and optical transmission and / or electrical and / or fluidic between a first element and a second element, comprising:
  • first junction member connected optically and / or electrically and / or in fluidic relation with the first element, and mounted on the first connection part,
  • connection part intended to be fixed to the second element, arranged at least partly between the first connection part and the first connecting member and defining a ball joint connection between the first and second elements
  • a second junction member connected optically and / or electrically and / or in fluidic relation with the second element, arranged in the second connection part,
  • the first and second connecting members being configured to allow optical and / or electrical and / or fluid transmission from one to the other.
  • the device according to the invention allows a transmission at the same time mechanical, optical, electrical and fluidic between the first and second elements.
  • optical, electrical and fluidic contacts can be synchronized with the mechanical transmission of motion.
  • the first connecting member and the second connecting member may both be arranged in the second connecting portion.
  • the second connection portion is in a movable embodiment with respect to the first connection portion with three degrees of freedom.
  • the second connection portion may be rotatable about an axis Z of the first connecting portion by an angle greater than 180 °, better than 210 °, in particular 360 °. In one embodiment, the second connection portion may be completely free to rotate about the Z axis of the first connection portion.
  • the Z axis may be a central axis for the first connection portion, including an axis of symmetry thereof.
  • the second connecting portion may be rotatable about at least one axis X perpendicular to the Z axis by a maximum angle strictly greater than 0 °, better than 10 °, or even greater than 20 °, or even around several X axes perpendicular to the Z axis.
  • the X axes can form a plane P perpendicular to the Z axis.
  • the maximum angle can for example be of the order of 22.5 °, but the configuration of the device could be modified so that this maximum angle is different without departing from the scope of the present invention. This maximum angle is still called the deflection angle for the device.
  • the second connection portion can be rotatable about several X axes all perpendicular to the Z axis by an angle strictly greater than 0 °, better than 10 °, or even greater than 20 °, even an infinity of X axes forming the plane P perpendicular to the axis Z.
  • the first connecting portion may include a concave portion, and the second connecting portion may have an opposite outer concavity.
  • the second connection part can thus be partially arranged in the first connection part.
  • the concave portion of the first connecting portion may have an at least partially spherical inner surface and the second connecting portion may include an at least partially spherical outer surface.
  • the inner surface of the first connecting portion may have a generally annular shape, which may form a portion of a first sphere extending 360 ° about a central axis Z and extend in an angular portion between two angles a and ⁇ measured from the center of the first sphere perpendicular to the central axis Z.
  • the angle may be between 1 and 45 °, better between 2 ° and 35 °, or between 3 ° and 25 °.
  • the angle ⁇ may be between 10 and 90 °, 90 ° excluded value, better between 15 ° and 75 °, or between 20 ° and 65 °.
  • the first sphere may have a radius R1 between 6 and 500 mm, better still between 10 and 250 mm, for example being of the order of 20 mm.
  • the outer surface of the second connecting portion may have a generally annular shape, which may form a second sphere portion extending 360 ° about a central axis Y of the second connecting portion and extend into a portion angle between two angles ⁇ and ⁇ measured from the center of the second sphere perpendicular to the central axis Y.
  • the angle ⁇ may be between 10 and 80, better between 20 ° and 70 °, or even between 30 ° and 60 °.
  • the angle ⁇ can be between -60 ° and 60 °, better between -50 ° and 50 °, or between -40 ° and 40 °.
  • the second sphere may have a radius R 2 of between 6 and 500 mm, better still between 10 and 250 mm, being for example of the order of 20 mm.
  • the first and second spheres may have a common center. Their rays may differ by a few hundredths of a millimeter.
  • R1-R2 is between 0.01 and 2 mm, or even between 0.02 and 1.5 mm, and more preferably between 0.03 and 1 mm.
  • the first connecting member may comprise a convex portion, and the second connecting portion may have an opposite inner concavity.
  • the first connecting member can thus be partially arranged in the second connection portion.
  • the second connecting portion may have an at least partially spherical inner surface and the first connecting member may include an at least partially spherical outer surface.
  • the inner surface of the second connecting portion may have a generally annular shape, which may form a portion of a third sphere extending 360 ° about the central axis Y and extend in an angular portion between two angles ⁇ and ⁇ described above.
  • the third sphere may have a radius R 3 of between 4 and 480 mm, better still between 10 and 300 mm, being for example of the order of 18 mm.
  • the outer surface of the first joint member may have a generally annular shape, which may form a fourth sphere portion extending 360 ° about the central axis Z and extend in an angular portion between the two angles a and ⁇ described above.
  • the fourth sphere may have a radius R 4 of between 4 and 480 mm, better still between 10 and 300 mm, being for example of the order of 18 mm.
  • the third and fourth spheres may have a common center. Their rays may differ by a few tenths of a millimeter.
  • R 3 -R 4 is between 0.01 and 2 mm, or even between 0.02 and 1.5 mm, better still between 0.03 and 1 mm.
  • the second connecting portion may include an inner surface having a radial groove extending over at least a portion of the height of the inner surface.
  • the radial groove extends in one embodiment in a plane containing the central axis Y of the second connection portion.
  • the second connecting member may comprise a rotary plate equipped with a lug intended to be received in the radial groove of the second connection portion.
  • the rotary plate may be of generally discoidal shape, extending substantially flat, according to the aforementioned plane P. It can be rotatable about the aforementioned Z axis of the first connecting portion by an angle greater than 180 °, better than 210 °, in particular 360 °.
  • the rotational movement of the rotating plate around the Z axis can be transmitted to the second connection part, and vice versa, thanks to the cooperation of the lug in the radial groove.
  • the rotating plate remains parallel to the plane P, the lug of the rotary plate moving in the radial groove during a displacement of the second connecting portion about the X axes and the plane P.
  • the device according to the invention can be used as a universal joint between two non-aligned rotary axes. Such a seal also allows sealed electrical and / or internal optical junctions.
  • the second connection portion may be devoid of the aforementioned radial groove, and the second connecting member be devoid of the aforementioned pin.
  • the second connecting portion and the second connecting member may be interconnected by a synchronizing rod to ensure the transmission of the rotational movement of the rotary plate of the second connecting member about the Z axis to the second part connection, and vice versa.
  • the rod can be fixed by a ball joint connection on the one hand to the second connecting portion and on the other hand to the second connecting member.
  • the ball joint can be sealed, so as to also allow a fluid connection in the connecting rod, as will be seen later.
  • the connecting rod can be hollow. It may comprise in this case a first connecting rod portion and a second link portion connected in translation junction, limited in stroke and sealed, so as to allow the fluid connection in the connecting rod.
  • the first and second connecting members may each comprise an electrical current collector.
  • Each of the transmission collectors may comprise at least two tracks for electrical transmission. One of the tracks allows the transmission of the mass and the other of the electric current.
  • Each of the collectors may for example comprise between 2 and 20 tracks, or even between 4 and 12 tracks, for example 6 tracks or 8 tracks.
  • the transmitters can be configured to achieve a high data rate.
  • the tracks of each of the two transmission collectors can be circular and concentric.
  • each of the two transmission collectors may have a generally planar and discoidal shape.
  • Both transmitters may have the same number of tracks with the same pattern. They are symmetrical to each other with respect to the plane P.
  • the two collectors of transmission are movable in rotation relative to each other about the Z axis, but fixed relative to the plane P. They can be of generally discoidal shape and extend substantially plane, parallel to the one to the other according to plan P.
  • the second transmission manifold is in one embodiment attached to the rotary plate.
  • the device may comprise a plurality of balls disposed between the first transmission collector of the first connecting member and the second transmission collector of the second connecting member to allow electrical transmission between the first and second collectors.
  • the balls comprise at least one electrically conductive coating. They may in particular be made of an electrically conductive material, for example stainless steel or brass or copper, this list not being limiting.
  • the use of beads reduces or even advantageously remove friction.
  • the device may comprise between 6 and 200 balls, better between 8 and 120 balls, or even between 12 and 36 balls.
  • Each track of a connector may be in contact with between 3 and 36 balls, better between 5 and 8 balls, or even between 9 and 18 balls.
  • the balls may in particular be retained in a holding part.
  • the retaining piece may take the form of a generally discoidal plate, which is pierced with orifices in which the balls may be arranged.
  • the holding piece is fixed to the second joining member, for example by snapping.
  • the transmission collectors and the balls could be arranged in a tubular rather than a planar manner.
  • the invention further relates, independently or in combination with the foregoing, according to another of its aspects, a device for mechanical connection and optical and / or electrical and / or fluidic transmission between a first element and a second element, comprising:
  • first junction member connected optically and / or electrically and / or in fluidic relation with the first element, and mounted on the first connection part,
  • connection part intended to be fixed to the second element, arranged at least partly between the first connection part and the first junction member and being able to define a ball joint connection between the first and second elements
  • a second junction member connected optically and / or electrically and / or in fluidic relation with the second element, arranged in the second connection part,
  • first and second connecting members being configurable to allow optical and / or electrical and / or fluid transmission from one to the other
  • the two first and second junction members each having an electrical current collector, a plurality of balls being disposed between the first transmission collector of the first connecting member and the second transmission collector of the second connecting member to allow a electrical transmission between the first and second collectors.
  • the electrical transmission between the two transmission connectors could be performed without beads, but for example by means of blades having a spring effect, including a blade per track, or brushes.
  • the first connection portion may comprise a first receiving electrical connector receiving the electrical data of the first element.
  • the first electrical receiving connector may be of generally discoidal shape and extend substantially flat, according to the plane P.
  • the second connection portion may include a second receiving electrical connector receiving the electrical data of the second element.
  • the second electrical receiving connector may include electrical connection hoses connecting it to the second transmission connector.
  • the second electrical receiving connector may be of generally discoidal shape and extend substantially flat, in a plane Q perpendicular to the central axis Y.
  • An electrical track can be configured to allow the passage of a current of the order of a few amperes, for example between 0.5 and 10 A, better between 1 and 6 A, or even between 1.5 and 4 A, being for example of the order of 2 A.
  • the device may be configured to allow optical transmission between the first and second elements.
  • the device may comprise for this purpose an optical ring disposed on one of the connecting members, the optical ring may have a surface state to keep the same intensity and the same speed of light in rotation when one of the organs junction is rotated relative to the other.
  • the optical ring may have undergone an appropriate gradient evolutionary surface treatment, with a variation of opacity.
  • Such a configuration eliminates the periodicity in reception.
  • the optical processing of the optical ring can be chosen to obtain a continuous output signal.
  • an electronic recording of this curve can be performed to smooth the output signal.
  • the state of the surface, the shape of the surface and the density of the material of the optical ring are chosen to allow the transmission of light with sufficient synchronization.
  • the optical ring may be of generally annular shape and extend substantially flat, parallel to the plane P.
  • the device may comprise two optical rings arranged opposite each other, parallel to the plane P, one on each of the two connecting members.
  • the optical rings may have a shape configured to allow light to enter the ring through a disk-shaped inlet, the light then distributing over the entire surface of the ring having a shape. annular. Such a configuration of the optical rings then allows the optical transmission to the second ring-shaped ring, and the reconcentration of the light to a disk-shaped output.
  • the disk-shaped inlet and outlet may be relatively pointwise with respect to the annular transmission surface between the two rings.
  • the light beam between the first and second rings can thus be of annular cross section.
  • the same optical ring may comprise one or more input and / or output, in particular disk-shaped, allowing the arrival and the output of the light.
  • the transmission can be entirely optically performed only, namely that the light can be transmitted directly from a first optical fiber leading from the first element, then through the optical ring and then transmitted directly to a second optical fiber. leading to the second element, or reciprocally.
  • the first and second optical fibers may be flexible, so as not to prevent relative rotation of the connecting members. In one embodiment, one may be fixed and the other may be flexible.
  • the transmission can be performed both optically and electrically.
  • the device may comprise at least one transmitter and an optical receiver for optical-electrical or electrical-optical or electrical-optical-electrical transmission or optical-electronic-optical transmission between the two transmission collectors.
  • each transmission collector may comprise an optical transceiver, which may each be arranged facing the aforementioned optical ring.
  • the device can be configured to allow fluid transmission between the first and second elements.
  • the transmitted fluid may be gaseous, for example air, or liquid, for example water or oil.
  • the fluid can flow in one place or alternatively in two different places.
  • the fluid may circulate for example in the center of the device, the fluid flow then being axial, or on the side, the fluid flow is then eccentric.
  • the device may comprise a hollow central shaft for the passage of the fluid.
  • the device may comprise an eccentric fluid passage, equipped with appropriate seals.
  • the fluidic junction is configured to be sealed.
  • the device may comprise a rod fixed by a ball joint connection on the one hand to the second connection portion and on the other hand to the second connecting member, as mentioned above, configured to allow the fluid connection.
  • the rod is hollow, having a first hollow rod portion and a second hollow rod portion which are connected in translation junction, limited in stroke and sealed, so as to allow the circulation of the fluid in the connecting rod.
  • the first connecting rod portion may be configured to slide partially into the second connecting rod portion.
  • the device according to the invention can be configured to be sufficiently sealed. By “sufficient sealing” is meant that the seal must be such that the electrical and / or optical connections can take place in the device satisfactorily.
  • the device according to the invention can still have a seal allowing a fluidic transmission, so as to ensure a fluid relationship between the first and second elements, as described above.
  • the sealing of the device may for example have a sufficient degree of protection, for example IP67.
  • the first and second connection portions are configured to provide internal sealing of the device.
  • the device may include a seal disposed between the first and second connection portions. It may be made of a thermoplastic material, for example EPDM or PTFE. Its hardness can be for example of the order of 30 to 70 Shore A or 40 to 60 Shore D.
  • At least one of the first and second connection parts may be made of a thermoplastic material, for example POM (Polyoxymethyl).
  • the electrical and optical contacts are preferably synchronized at the input and output of the device.
  • the device can have a generally circular shape. It may have a larger transverse dimension, in particular a diameter, for example between 50 and 1000 mm, better still between 60 and 800 mm, and even between 80 and 500 mm, better still between 100 and 140 mm, being, for example, order of 120 mm.
  • the device may also comprise one or more sensors, for example one or more ultrasonic sensors, or one or more infrared sensors. Such sensors can be used to play a role of collision avoidance, or tracking in space.
  • the invention further relates to an assembly comprising a plurality of devices as described above, coupled to each other, one of the first connection portion or the second connection portion of a first device forming the first element for a second adjacent device.
  • Two adjacent devices may be interconnected each by their first connection part, or alternatively each by their second connection part, or alternatively one by its first connection part and the other by its second connection part. .
  • the devices can be arranged in any direction.
  • Such an assembly makes it possible to increase the possible angle of deflection, insofar as the angles of movement of each device add to each other.
  • Two adjacent devices can be coupled together by an assembly ring, to ensure the maintenance of the two consecutive connection parts of one and the other of the devices.
  • Each of the first and second connection portions may include snap-on tabs for securing a connection portion to another.
  • the latching lugs may all be identical, except to provide a coding system to ensure the correct orientation of the connection parts relative to the Z axis. All the latching lugs may be of identical shape, except one, to this effect.
  • the assembly may further comprise one or more accessories coupled to a device. It may be mechanical or electrical accessories, such as for example an Ethernet jack, a USB socket, an optical fiber, a motorized telescopic arm, this list is not limiting.
  • An assembly and a device according to the invention can be used in all the technical fields in which an electrical transmission device and / or optical and / or fluidic articulated without limit of rotation can be useful, and in particular in the industrial field, for a production or assembly line, in the field of robotics, for an articulated arm, or ink in the field of home automation for data transfer and lighting, this list not being limiting.
  • FIG. 1 is a schematic and partial perspective view of a device according to the invention, - Figure 2 is an exploded view,
  • FIGS. 3a and 3b are views according to the arrows A and B of FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 4 is a schematic and partial cross-sectional view along IV-IV of the device of FIGS. 1, 2, 3a and 3b;
  • FIGS. 4a to 4c are detail views of FIG. 4,
  • FIG. 5 is a schematic and partial perspective view of the first connection portion of the device of FIGS. 1 to 4,
  • FIG. 6 is an exploded view
  • FIG. 7 is a view along arrow VII of FIGS. 5 and 6,
  • FIG. 8 is a cross-sectional view along VIII-VIII
  • FIG. 9 is an exploded view, schematic and partial, of the second connection portion of the device of FIGS. 1 to 4,
  • FIG. 10 is a view along the arrow X of FIG. 9,
  • FIG. 11 is a cross-sectional view along XI-XI
  • FIG. 12 is a schematic and partial perspective view of the first connecting member of the device of FIGS. 1 to 4,
  • FIGS. 14a and 14b are views according to the arrows A and B of FIGS.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view along XV-XV, diagrammatic and partial, of the device of FIGS. 12, 13, 14a and 14b,
  • FIGS. 16a and 16b are diagrammatic and partial perspective views of the second connecting member of the device of FIGS. 1 to 4,
  • FIGS. 17a and 17b are views according to the arrows A and B of FIGS. 16a and 16b,
  • FIG. 18 is a schematic and partial cross-sectional view along XVIII-XVIII of the device of FIGS. 16a, 16b, 17a and 17b,
  • FIG. 20 is a schematic and partial perspective view of the optical transmission of the device of FIGS. 1 to 4,
  • FIG. 20a is a view along arrow A
  • FIG. 20b is a cross section along BB
  • FIGS. 20c and 20d are detailed views of FIG. 20b
  • FIGS. 21a and 21b are perspective views from above and from below of one of the connecting members
  • FIGS. 22a and 22b are perspective views from above and below the other of the connecting members
  • FIG. 23a is a view
  • FIGS. 23c and 23d are detail views of FIG. 23b.
  • FIG. 23e is a perspective view of an embodiment variant of optical rings
  • FIG. 23 f is an exploded view
  • FIG. 23g is a view from above
  • FIG. 23h is a view in longitudinal section
  • FIG. 24 is a schematic and partial perspective view of an assembly according to the invention.
  • FIG. 25 is a perspective view, schematic and partial, of an alternative embodiment
  • FIG. 26 is an exploded view
  • FIG. 27 is a view along arrow XXVII of FIGS. 25 and 26;
  • FIG. 28 is a cross-sectional view along XXVIII-XXVIII,
  • FIG. 29a is a view from above, similar to FIG. 4, of an alternative embodiment
  • FIG. 29b is a cross-sectional view along B-B
  • FIG. 30 is a perspective view of an alternative embodiment, FIG. 3 is a view from above,
  • FIGS. 3a and 3d are detailed views
  • FIG. 32a is a perspective view of the connecting rod of FIG. 30,
  • FIG. 32b is a cross-sectional view along B-B
  • FIG. 33 is a view similar to FIG. 4 of an alternative embodiment
  • FIG. 33a is a view along the arrow A.
  • FIGS. 1 to 19 show a device 1 for mechanical connection and optical and electrical transmission and between a first element E1 and a second element E2, which are indicated in dotted lines in FIG.
  • the device comprises a first connection portion 10 intended to be fixed to the first element El, and a second connection portion 20 intended to be fixed to the second element E2.
  • the device further comprises a first junction member 30 optically and electrically connected to the first element, and mounted on the first connection portion, as can be seen in FIG. 2, and a second junction member 40 connected optically and electrically. with the second element E2, arranged in the second connection part 20.
  • the second connection portion 20 is disposed at least partly between the first connection portion 10 and the first connecting member 30, as can be seen in FIG. 4.
  • the two connection portions 10 and 20 define a ball joint connection between the first and second elements El and E2, thanks to their specific form which will be described below.
  • first and second connecting members 30 and 40 are configured to allow optical and electrical transmission from one to the other, so that the device 1 allows a transmission at the same time mechanical, optical and electrical between the first and second elements E1 and E2.
  • the first connecting member and the second connecting member are both arranged in the second connecting portion 20.
  • the second connection portion 20 is movable relative to the first connection portion 10 in three degrees of freedom.
  • the second connecting portion 20 is rotatable about an axis Z of the first connecting portion 10 at an angle of 360 °.
  • the second connection portion 20 is completely free to rotate about the Z axis of the first connection portion 10.
  • the Z axis is a central axis for the first connection portion 10.
  • connection portion is rotatable about all X axes perpendicular to the Z axis of a maximum deflection angle of the order of 22.5 °.
  • the X axes form a plane P perpendicular to the Z axis, which is the plane of Figures 3a, 3b and 7.
  • the first connection portion 10 comprises a concave portion 1 1.
  • This concave portion 1 1 has an interior surface that is at least partially spherical.
  • the inner surface of the first connecting portion has a generally annular shape, which forms a portion of a first sphere extending 360 ° about the central axis Z and extends in an angular portion between two angles a and ⁇ measured from the center of the first sphere perpendicularly with respect to the central axis Z, as illustrated in FIG. 8.
  • the angle a is for example of the order of 12.5 °.
  • the angle ⁇ is for example of the order of 25 °.
  • the first sphere has a radius Ri, for example of the order of 20 mm.
  • the second connection portion 20 has an outer concavity opposed to the concavity of the concave portion 1 1.
  • the second connection portion is thus partially disposed in the first connection portion.
  • the second connecting portion 20 has an outer surface 21 at least partially spherical, which has a generally annular shape, and which forms a second sphere portion extending 360 ° about a central axis Y of the second connecting portion 20 and extends in an angular portion between two angles ⁇ and ⁇ measured from the center of the second sphere perpendicular to the central axis Y, as can be seen in Figure 1 1.
  • the angle ⁇ is for example of the order of 50 °.
  • the angle ⁇ is for example of the order of 5 °.
  • the second sphere has a radius P 2 for example of the order of 20 mm.
  • the first connecting member 30 has a convex portion 31, which takes the form of a partially spherical outer surface.
  • the outer surface of the first joint member 30 is generally annular in shape, which forms a fourth sphere portion extending 360 ° about the central axis Z and extends in an angular portion between the two angles a and ⁇ described above.
  • the fourth sphere has a radius R 4 of the order of 18 mm.
  • the second connecting portion 20 has an opposite inner concavity, which has the shape of an inner surface 22 partially spherical.
  • the first connecting member can thus be partially arranged in the second connecting part, as can be seen in FIG. 4.
  • the inner surface of the second part of the connection 20 has a generally annular shape, which forms a portion of a third sphere extending 360 ° about the central axis Y and extends in an angular portion between the two angles ⁇ and ⁇ described above.
  • the third sphere has a radius R 3 of the order of 18 mm.
  • Such a configuration makes it possible to ensure the possibility of rotation of the second connection portion 20 between the first connection portion 10 and the first connecting member 30.
  • the second connection portion has an inner surface 22 having a radial groove 24 extending over at least a portion of the height of the inner surface 22.
  • the radial groove 24 s extends in a plane containing the central axis Y of the second connection part, as can be seen in FIG.
  • the second connecting member comprises, as illustrated in Figures 16a to 19, a rotary plate 42 equipped with a lug 43 to be received in the radial groove 24 of the second connecting portion 20.
  • the rotary plate 42 is of discoidal general shape, extending substantially flat, according to the plane P supra. It is rotatable about the aforementioned Z axis of the first connection portion 10 at an angle of 360 °.
  • the rotational movement of the rotary plate around the Z axis can be transmitted to the second connection part, and vice versa, thanks to the cooperation of the lug 43 in the radial groove 24.
  • the rotary plate remains parallel in the plane P, the lug of the rotary plate moving in the radial groove during a displacement of the second connection portion about the X axes and the plane P.
  • the device is configured to allow electrical transmission between the first and second elements E1 and E2.
  • the first and second connecting members 30 and 40 each comprise an electrical current collector, respectively 35 and 45.
  • the second transmission collector 46 is fixed to the rotary plate 45, as can be seen on FIG. Figure 16a.
  • Each of the two transmission collectors 36, 46 has a generally planar and discoidal shape.
  • Each of the transmission manifolds 35, 45 comprises six tracks for electrical transmission, respectively 36 and 46, as illustrated in Figures 12, 13, 14a on the one hand, and 22a on the other hand.
  • One of the tracks allows the transmission of the mass and the others of the electric current.
  • the tracks 36 and 46 of each of the two transmission collectors 35 and 45 are circular and concentric.
  • the two transmission collectors 35, 45 have the same number of tracks with the same drawing. They are symmetrical to one another with respect to the plane P.
  • the two transmission collectors are movable in rotation with respect to each other about the Z axis, but fixed with respect to the plane P. They are of discoidal general shape and extend substantially plane parallel to each other along the plane P.
  • the device comprises a plurality of balls 50 arranged between the first transmission collector 35 of the first connecting member 30 and the second transmission collector 45 of the second connecting member. 40, which are retained in a holding member 52, as illustrated in Figures 16a and 19.
  • the balls 50 comprise at least one electrically conductive coating. They may in particular be made of an electrically conductive material, for example stainless steel.
  • the holding piece 52 has the form of a discoid-shaped plate, which is pierced with orifices 53 in which the balls 50 are arranged.
  • the first connection part 10 comprises a first electrical receiving connector 15 receiving the electrical data of the first element El, visible in FIGS. 3b, 6 and 7.
  • the first electrical receiving connector 15 is of discoidal general shape and is extends substantially flat, according to plane P.
  • the second connection portion 20 comprises a second electrical receiving connector 25 receiving the electrical data of the second element E2.
  • the second electrical receiving connector 25 is generally discoidal in shape and extends substantially flat, in a plane Q perpendicular to the central axis Y.
  • the plane Q is the plane of Figures 17a and 17b.
  • the second electrical receiving connector 25 has electrical junction hoses 27 connecting it to the second transmission connector 45.
  • the device is also configured to allow optical transmission between the first and second elements E1 and E2.
  • the device comprises for this purpose an optical ring 60 disposed on one of the connecting members 30 or 40, namely on the first connecting member 30, as shown in more detail in Figures 20 to 23d.
  • the optical ring 60 is generally annular in shape and extends substantially flat, parallel to the plane P.
  • the light is led to or from the optical ring 60 by two optical fibers 61, as illustrated in FIG. 20 for example .
  • the device further comprises two optical transceivers 62 and 63, each on one of the transmission collectors, which are each arranged opposite said optical ring 60.
  • the optical transmission can be done by means of two optical rings 60 arranged face to face.
  • Each optical ring 60 has a shape configured to allow light to enter the ring through a disk-shaped inlet 64, the light then being distributed over the entire surface 65 of the ring having an annular shape. Then there is an optical transmission to the second annular ring 60, and the reconcentration of the light to a disk-shaped output 66.
  • Each optical ring 60 has undergone n external dispersion surface treatment, so as to allow internal radiation. All the outer surfaces of the optical rings 60, apart from the entrances 64 and exit 66, may be coated with an opaque diffusing material, for example of the aluminide, silvering or other type. The internal radiation is thus transmitted only between the input 64 and output 66 and the annular beam.
  • the invention also relates to an assembly 5 comprising four devices 1 as described above, coupled to each other, as illustrated by way of example in FIG. 24.
  • the first connection portion 10 of the first device 1 forms the first element for the second adjacent device.
  • the first device 1 is connected to the second device 1, one by its first connection part 10 and the other by its second connection part 20.
  • the second and third adjacent devices 1 are interconnected each by their first connecting part 10, and the third and fourth adjacent devices 1 by their second connecting part 20. Two adjacent devices are coupled together by an assembly ring 70, to ensure the maintenance of the two consecutive connection parts of one and the other of the devices.
  • Each of the first and second connection portions has snap tabs 72 for attachment of one connecting portion to another.
  • the latching lugs may all be identical, except to provide a coding system to ensure the correct orientation of the connection parts with respect to the Z axis.
  • FIGS. 25 to 28 show an embodiment comprising five transmission tracks 36, 46, the tracks each having the shape of a ring whose inner surface is a portion of a cone, as visible on Figure 26, between which are disposed balls 50 retained in a holding member 52, as in a bearing. There are thus 5 holding pieces 52 housing 5 sets of balls 50.
  • the current is fed to each of the tracks by axial rods 37, 47, passing inside the tracks or outside.
  • FIGS. 29a and 29b illustrate the possibility of connecting the second connection portion 20 and the second connecting member 40 by means of a synchronization link 80 making it possible to transmit the rotation movement of the plate. rotating the second connecting member about the Z axis to the second connecting portion, and vice versa.
  • the rod can be fixed by a ball joint connection on the one hand to the second connecting portion and on the other hand to the second connecting member.
  • the device according to the invention can alternatively still allow a mechanical connection and optical, electrical and fluidic transmissions.
  • FIGS. 30 to 32b also illustrate another exemplary embodiment, also comprising a connecting rod 80, in which the ball joint is leaktight, so as to also allow a fluid connection in the connecting rod.
  • the rod 80 is hollow, and in this case comprises a first connecting rod portion 81 and a second rod portion 82 connected in translation junction, limited in stroke and sealed, allow the fluid connection in the connecting rod 80.
  • the first connecting rod portion 81 is configured to slide partly in the second connecting rod portion 82.
  • This example also differs from the embodiment of FIGS. 1 to 19 by the value of the angles a and ⁇ and ⁇ and ⁇ .
  • FIGS. 33 to 33e further illustrate an embodiment variant configured to allow optical, electrical and fluidic transmissions simultaneously or successively.
  • the device comprises a connecting rod 80 of fluid tight connection, forming a fluid path F.
  • the device may also comprise one or more sensors, for example one or more ultrasonic sensors, or one or more infrared sensors. Such sensors can make it possible to play a role of anticoUision, or even of locating in space.

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Abstract

Dispositif (1) de liaison mécanique et de transmission optique et/ou électrique et/ou fluidique entre un premier élément (E1) et un deuxième élément (E2), comportant : - une première partie de connexion (10) destinée à être fixée au premier élément (E1), - un premier organe de jonction relié optiquement et/ou électriquement et/ou en relation fluidique avec le premier élément (E1), et monté sur la première partie de connexion (10), - une deuxième partie de connexion (20) destinée à être fixée au deuxième élément (E2), disposée au moins en partie entre la première partie de connexion (10) et le premier organe de jonction et définissant une liaison rotule entre les premier et deuxième éléments, et - un deuxième organe de jonction relié optiquement et/ou électriquement et/ou en relation fluidique avec le deuxième élément (E2), disposé dans la deuxième partie de connexion (20), les premier et deuxième organes de jonction étant configurés pour permettre une transmission optique et/ou électrique et/ou fluidique de l'un à l'autre.

Description

^
DISPOSITIF DE LIAISON MECANIQUE ET DE TRANSMISSION OPTIQUE ET/OU ELECTRIQUE ET/OU FLUIDIQUE ENTRE UN PREMIER ELEMENT ET UN
DEUXIEME ELEMENT
La présente invention concerne le domaine de la transmission de mouvement, en particulier celui des liaisons rotule entre un premier élément et un deuxième élément.
Dans le brevet US 294 851, la partie B entoure seulement partiellement la partie sphérique, et seulement du côté opposé à la férule C. Aussi, ce brevet ne divulgue pas une configuration selon laquelle une deuxième partie de connexion destinée à être fixée à un deuxième élément est disposée au moins en partie entre une première partie de connexion et un premier organe de jonction.
Il existe un besoin dans les domaines de la robotique, de la domotique et de l'industrie pour disposer d'une liaison mécanique efficace permettant également une transmission de données.
Il existe également un besoin pour permettre une synchronisation dans la transmission des données en fonction du mouvement de la liaison rotule.
L'invention a ainsi pour objet, selon un premier de ses aspects, et dispositif de liaison mécanique et de transmission optique et/ou électrique et/ou fluidique entre un premier élément et un deuxième élément, comportant :
- une première partie de connexion destinée à être fixée au premier élément,
- un premier organe de jonction relié optiquement et/ou électriquement et/ou en relation fluidique avec le premier élément, et monté sur la première partie de connexion,
- une deuxième partie de connexion destinée à être fixée au deuxième élément, disposée au moins en partie entre la première partie de connexion et le premier organe de jonction et définissant une liaison rotule entre les premier et deuxième éléments, et
- un deuxième organe de jonction relié optiquement et/ou électriquement et/ou en relation fluidique avec le deuxième élément, disposé dans la deuxième partie de connexion,
les premier et deuxième organes de jonction étant configurés pour permettre une transmission optique et/ou électrique et/ou fluidique de l'un à l'autre. Ainsi, le dispositif conforme à l'invention permet une transmission à la fois mécanique, optique, électrique et fluidique entre les premier et deuxième éléments.
Les contacts optiques, électriques et fluidiques peuvent être synchronisés avec la transmission mécanique de mouvement.
Le premier organe de jonction et le deuxième organe de jonction peuvent être tous deux disposés dans la deuxième partie de connexion.
Liaison mécanique
La deuxième partie de connexion est dans un mode de réalisation mobile par rapport à la première partie de connexion selon trois degrés de liberté.
La deuxième partie de connexion peut être mobile en rotation autour d'un axe Z de la première partie de connexion d'un angle supérieur à 180°, mieux supérieur à 210°, notamment de 360°. Dans un mode de réalisation, La deuxième partie de connexion peut être entièrement libre en rotation autour de l'axe Z de la première partie de connexion. L'axe Z peut être un axe central pour la première partie de connexion, notamment un axe de symétrie de celle-ci.
La deuxième partie de connexion peut être mobile en rotation autour d'au moins un axe X perpendiculaire à l'axe Z d'un angle maximum strictement supérieur à 0°, mieux supérieur à 10°, voire supérieur à 20°, voire autour de plusieurs axes X perpendiculaires à l'axe Z. Les axes X peuvent former un plan P perpendiculaire à l'axe Z. L'angle maximum peut par exemple être de l'ordre de 22,5°, mais la configuration du dispositif pourrait être modifiée pour que cet angle maximum soit différent sans que l'on sorte du cadre de la présente invention. Cet angle maximum est encore appelé angle de débattement pour le dispositif.
Dans un mode de réalisation, la deuxième partie de connexion peut être mobile en rotation autour de plusieurs axes X tous perpendiculaires à l'axe Z d'un angle strictement supérieur à 0°, mieux supérieur à 10°, voire supérieur à 20°, voire d'une infinité d'axes X formant le plan P perpendiculaire à l'axe Z.
La première partie de connexion peut comporter une portion concave, et la deuxième partie de connexion peut présenter une concavité extérieure opposée. La deuxième partie de connexion peut ainsi être partiellement disposée dans la première partie de connexion. La portion concave de la première partie de connexion peut présenter une surface intérieure au moins partiellement sphérique et la deuxième partie de connexion peut comporter une surface extérieure au moins partiellement sphérique.
La surface intérieure de la première partie de connexion peut avoir une forme générale annulaire, qui peut former une portion d'une première sphère s'étendant à 360° autour d'un axe central Z et s'étendre dans une portion angulaire comprise entre deux angles a et β mesurés à partir du centre de la première sphère perpendiculairement par rapport à l'axe central Z.
L'angle a peut être compris entre 1 et 45°, mieux entre 2° et 35°, voire entre 3° et 25°. L'angle β peut être compris entre 10 et 90°, 90° valeur exclue, mieux entre 15° et 75°, voire entre 20° et 65°.
La première sphère peut avoir un rayon Ri compris entre 6 et 500 mm, mieux entre 10 et 250 mm, étant par exemple de l'ordre de 20 mm.
La surface extérieure de la deuxième partie de connexion peut avoir une forme générale annulaire, qui peut former une portion de deuxième sphère s'étendant à 360° autour d'un axe central Y de la deuxième partie de connexion et s'étendre dans une portion angulaire comprise entre deux angles γ et δ mesurés à partir du centre de la deuxième sphère perpendiculairement par rapport à l'axe central Y.
L'angle γ peut être compris entre 10 et 80, mieux entre 20° et 70°, voire entre 30° et 60°. L'angle δ peut être compris entre -60° et 60°, mieux entre -50° et 50°, voire entre -40° et 40°.
La deuxième sphère peut avoir un rayon R2 compris entre 6 et 500 mm, mieux entre 10 et 250 mm, étant par exemple de l'ordre de 20 mm.
Les première et deuxième sphères peuvent avoir un centre commun. Leurs rayons peuvent différer de quelques centièmes de millimètre. On a par exemple R1-R2 compris entre 0,01 et 2 mm, voire entre 0,02 et 1,5 mm, mieux compris entre 0,03 et 1 mm.
Le premier organe de jonction peut comporter une portion convexe, et la deuxième partie de connexion peut présenter une concavité intérieure opposée. Le premier organe de jonction peut ainsi être partiellement disposé dans la deuxième partie de connexion. La deuxième partie de connexion peut présenter une surface intérieure au moins partiellement sphérique et le premier organe de jonction peut comporter une surface extérieure au moins partiellement sphérique.
La surface intérieure de la deuxième partie de connexion peut avoir une forme générale annulaire, qui peut former une portion d'une troisième sphère s'étendant à 360° autour de l'axe central Y et s'étendre dans une portion angulaire comprise entre les deux angles γ et δ décrits plus haut. La troisième sphère peut avoir un rayon R3 compris entre 4 et 480 mm, mieux entre 10 et 300 mm, étant par exemple de l'ordre de 18 mm.
La surface extérieure du premier organe de jonction peut avoir une forme générale annulaire, qui peut former une portion de quatrième sphère s'étendant à 360° autour de l'axe central Z et s'étendre dans une portion angulaire comprise entre les deux angles a et β décrits plus haut. La quatrième sphère peut avoir un rayon R4 compris entre 4 et 480 mm, mieux entre 10 et 300 mm, étant par exemple de l'ordre de 18 mm.
Les troisième et quatrième sphères peuvent avoir un centre commun. Leurs rayons peuvent différer de quelques dixièmes de millimètre. On a par exemple R3-R4 compris entre 0,01 et 2 mm, voire entre 0,02 et 1,5 mm, mieux compris entre 0,03 et 1 mm. Une telle configuration permet d'assurer la possibilité de rotation de la deuxième partie de connexion entre la première partie de connexion et le premier organe de jonction.
La deuxième partie de connexion peut comporter une surface intérieure présentant une gorge radiale s'étendant sur une partie au moins de la hauteur de la surface intérieure. La gorge radiale s'étend dans un mode de réalisation dans un plan contenant l'axe central Y de la deuxième partie de connexion.
Le deuxième organe de jonction peut comporter une plaque rotative équipée d'un ergot destiné à être reçu dans la gorge radiale de la deuxième partie de connexion. La plaque rotative peut être de forme générale discoïde, s'étendant de manière sensiblement plane, selon le plan P précité. Elle peut être mobile en rotation autour de l'axe Z précité de la première partie de connexion d'un angle supérieur à 180°, mieux supérieur à 210°, notamment de 360°.
Le mouvement de rotation de la plaque rotative autour de l'axe Z peut se transmettre à la deuxième partie de connexion, et réciproquement, grâce à la coopération de l'ergot dans la gorge radiale. En outre, la plaque rotative reste parallèle au plan P, l'ergot de la plaque rotative se déplaçant dans la gorge radiale lors d'un déplacement de la deuxième partie de connexion autour des axes X et du plan P.
Le dispositif selon l'invention peut être utilisé comme joint de Cardan entre deux axes rotatifs non alignés. Un tel joint permet également des jonctions électrique et/ou optique internes étanches.
Dans une variante de réalisation, la deuxième partie de connexion peut être dépourvue de la gorge radiale précitée, et le deuxième organe de jonction être dépourvu de l'ergot précité.
La deuxième partie de connexion et le deuxième organe de jonction peuvent être reliés entre eux par une bielle de synchronisation permettant d'assurer la transmission du mouvement de rotation de la plaque rotative du deuxième organe de jonction autour de l'axe Z à la deuxième partie de connexion, et réciproquement.
La bielle peut être fixée par une liaison rotule d'une part à la deuxième partie de connexion et d'autre part au deuxième organe de jonction. La jonction rotule peut être étanche, de manière à permettre également une liaison fluidique dans la bielle, comme on le verra plus loin. La bielle peut être creuse. Elle peut comporter dans ce cas une première partie de bielle et une deuxième partie de bielle reliées en jonction translation, limitée en course et étanche, de manière permettre la liaison fluidique dans la bielle.
Transmission électrique
Les deux premier et deuxième organes de jonction peuvent comporter chacun un collecteur de transmission de courant électrique. Chacun des collecteurs de transmission peut comporter au moins deux pistes pour la transmission électrique. L'une des pistes permet la transmission de la masse et l'autre du courant électrique. Chacun des collecteurs peut par exemple comporter entre 2 et 20 pistes, voire entre 4 et 12 pistes, par exemple 6 pistes ou 8 pistes.
Les collecteurs de transmission peuvent être configurés pour permettre d'atteindre une haute vitesse de transmission de données.
Dans un mode de réalisation, les pistes de chacun des deux collecteurs de transmission peuvent être circulaires et concentriques. Dans ce cas, chacun des deux collecteurs de transmission peut avoir une forme générale plane et discoïde. Les deux collecteurs de transmission peuvent comporter le même nombre de pistes avec le même dessin. Ils sont symétriques l'un de l'autre par rapport au plan P. Les deux collecteurs de transmission sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour de l'axe Z, mais fixes par rapport au plan P. Ils peuvent être de forme générale discoïde et s'étendre de manière sensiblement plane, parallèlement l'un à l'autre selon le plan P.
Le deuxième collecteur de transmission est dans un mode de réalisation fixé à la plaque rotative.
Le dispositif peut comporter une pluralité de billes disposées entre le premier collecteur de transmission du premier organe de jonction et le deuxième collecteur de transmission du deuxième organe de jonction afin de permettre une transmission électrique entre les premier et deuxième collecteurs.
Les billes comportent au moins un revêtement électriquement conducteur. Elles peuvent notamment être réalisées dans un matériau électriquement conducteur, par exemple de l'acier inoxydable ou du laiton ou du cuivre, cette liste n'étant pas limitative. L'utilisation de billes permet de réduire voire de supprimer avantageusement les frottements. Le dispositif peut comporter entre 6 et 200 billes, mieux entre 8 et 120 billes, voire entre 12 et 36 billes. Chaque piste d'un connecteur peut être en contact avec entre 3 et 36 billes, mieux entre 5 et 8 billes, voire entre 9 et 18 billes.
Les billes peuvent être notamment retenues dans une pièce de maintien. La pièce de maintien peut prendre la forme d'une plaque de forme générale discoïde, laquelle est percée d'orifices dans lesquels peuvent être disposées les billes. Dans un mode de réalisation, la pièce de maintien est fixée au deuxième organe de jonction, par exemple par encliquetage.
Dans une variante de réalisation, les collecteurs de transmission et les billes pourraient être disposées de manière tubulaire plutôt que de manière planaire.
L'invention a encore pour objet, indépendamment ou en combinaison avec ce qui précède, selon un autre de ses aspects, un dispositif de liaison mécanique et de transmission optique et/ou électrique et/ou fluidique entre un premier élément et un deuxième élément, comportant :
- une première partie de connexion destinée à être fixée au premier élément,
- un premier organe de jonction relié optiquement et/ou électriquement et/ou en relation fluidique avec le premier élément, et monté sur la première partie de connexion,
- une deuxième partie de connexion destinée à être fixée au deuxième élément, disposée au moins en partie entre la première partie de connexion et le premier organe de jonction et pouvant définir une liaison rotule entre les premier et deuxième éléments, et
- un deuxième organe de jonction relié optiquement et/ou électriquement et/ou en relation fluidique avec le deuxième élément, disposé dans la deuxième partie de connexion,
les premier et deuxième organes de jonction pouvant être configurés pour permettre une transmission optique et/ou électrique et/ou fluidique de l'un à l'autre,
les deux premier et deuxième organes de jonction comportant chacun un collecteur de transmission de courant électrique, une pluralité de billes étant disposées entre le premier collecteur de transmission du premier organe de jonction et le deuxième collecteur de transmission du deuxième organe de jonction afin de permettre une transmission électrique entre les premier et deuxième collecteurs.
Dans une variante de réalisation, la transmission électrique entre les deux connecteurs de transmission pourrait être effectuée sans billes, mais par exemple au moyen de lames ayant un effet ressort, avec notamment une lame par piste, ou encore de balais.
La première partie de connexion peut comporter un premier connecteur électrique de réception recevant les données électriques du premier élément.
Le premier connecteur électrique de réception peut être de forme générale discoïde et s'étendre de manière sensiblement plane, selon le plan P.
La deuxième partie de connexion peut comporter un deuxième connecteur électrique de réception recevant les données électriques du deuxième élément.
Le deuxième connecteur électrique de réception peut comporter des flexibles de jonction électrique le reliant au deuxième connecteur de transmission. Le deuxième connecteur électrique de réception peut être de forme générale discoïde et s'étendre de manière sensiblement plane, selon un plan Q perpendiculaire à l'axe central Y.
Une piste électrique peut être configurée pour permettre le passage d'un courant de l'ordre de quelques Ampères, par exemple compris entre 0,5 et 10 A, mieux entre 1 et 6 A, voire entre 1,5 et 4 A, étant par exemple de l'ordre de 2 A.
Transmission optique
Le dispositif peut être configuré pour permettre une transmission optique entre les premier et deuxième éléments. Le dispositif peut comporter à cet effet un anneau optique disposé sur l'un des organes de jonction, l'anneau optique pouvant avoir un état de surface permettant de garder la même intensité et la même vitesse de lumière en rotation lorsque l'un des organes de jonction est en rotation par rapport à l'autre.
A cet effet, l'anneau optique peut avoir subi un traitement de surface évolutif dégradé approprié, avec une variation d'opacité. Une telle configuration permet de s'affranchir de la périodicité en réception. Le traitement optique de l'anneau optique peut être choisi pour obtenir un signal continu en sortie. En variante, on peut procéder à un enregistrement électronique de cette courbe afin de lisser le signal en sortie.
L'état de la surface, la forme de celle-ci et la densité du matériau de l'anneau optique sont choisis pour permettre la transmission de la lumière avec une synchronisation suffisante.
L'anneau optique peut être de forme générale annulaire et s'étendre de manière sensiblement plane, parallèlement au plan P.
Dans un mode de réalisation, le dispositif peut comporter deux anneaux optiques disposés l'un en face de l'autre, parallèlement au plan P, un sur chacun des deux organes de jonction.
Dans un mode de réalisation, les anneaux optiques peuvent avoir une forme configurée pour permettre l'arrivée de la lumière dans l'anneau par une entrée en forme de disque, la lumière se répartissant ensuite sur toute la surface de l'anneau ayant une forme annulaire. Une telle configuration des anneaux optique permet ensuite la transmission optique vers le deuxième anneau de forme annulaire, puis la reconcentration de la lumière vers une sortie en forme de disque. Les entrée et sortie en forme de disque peuvent être relativement ponctuelles par rapport à la surface annulaire de transmission entre les deux anneaux. Le faisceau de lumière entre les premier et deuxième anneaux peut ainsi être de section transversale annulaire. Un même anneau optique peut comporter une ou plusieurs entrée et/ou sortie, notamment en forme de disque, permettant l'arrivée et la sortie de la lumière.
La transmission peut être entièrement effectuée de manière optique uniquement, à savoir que la lumière peut être transmise directement d'une première fibre optique l'amenant depuis le premier élément, puis à travers l'anneau optique puis transmise directement à une deuxième fibre optique l'amenant au deuxième élément, ou réciproquement. Les première et deuxième fibres optiques peuvent être souples, de manière à ne pas empêcher la rotation relative des organes de jonction. Dans un mode de réalisation l'une peut être fixe et l'autre peut être souple.
En variante, la transmission peut être effectuée à la fois de manière optique et électrique. Dans ce cas, le dispositif peut comporter au moins un émetteur et un récepteur optique pour la transmission optique-électrique ou électrique-optique ou électrique- optique-électrique ou encore optique-électronique-optique entre les deux collecteurs de transmission.
Dans un mode de réalisation, chaque collecteur de transmission peut comporter un émetteur-récepteur optique, lesquels peuvent être chacun disposés face à l'anneau optique précité.
Transmission fluidique
Le dispositif peut être configuré pour permettre une transmission fluidique entre les premier et deuxième éléments. Le fluide transmis peut être gazeux, par exemple de l'air, ou liquide, par exemple de l'eau ou de l'huile.
Le fluide peut circuler en un seul endroit ou en variante en deux endroits différents. Le fluide peut circuler par exemple au centre du dispositif, la circulation fluidique étant alors axiale, ou sur le côté, la circulation fluidique étant alors excentrée.
Dans le cas d'une circulation fluidique axiale, le dispositif peut comporter un arbre central creux permettant le passage du fluide.
Dans le cas d'une circulation fluidique périphérique, le dispositif peut comporter un passage de fluide excentré, équipé des joints d'étanchéité appropriés.
Dans tous les cas, la jonction fluidique est configurée de manière à être étanche.
Le dispositif peut comporter une bielle fixée par une liaison rotule d'une part à la deuxième partie de connexion et d'autre part au deuxième organe de jonction, comme mentionné ci-dessus, configurée pour permettre la liaison fluidique. La bielle est creuse, comportant une première partie de bielle creuse et une deuxième partie de bielle creuse lesquelles sont reliées en jonction translation, limitée en course et étanche, de manière à permettre la circulation du fluide dans la bielle. La première partie de bielle peut être configurée pour glisser en partie dans la deuxième partie de bielle. Le dispositif selon l'invention peut être configuré pour être suffisamment étanche. Par « étanchéité suffisante », on entend que l'étanchéité doit être telle que les connexions électriques et/ou optiques peuvent avoir lieu dans le dispositif de manière satisfaisante.
Le dispositif selon l'invention peut encore avoir une étanchéité permettant une transmission fluidique, de manière à assurer une relation fluidique entre les premier et deuxième éléments, comme décrit ci-dessus.
L'étanchéité du dispositif peut par exemple avoir un indice de protection suffisant, par exemple IP67.
Les première et deuxième parties de connexion sont configurées pour assurer l'étanchéité interne du dispositif. Le dispositif peut comporter un joint d'étanchéité disposé entre les première et deuxième parties de connexion. Il peut être réalisé dans une matière thermoplastique, par exemple en EPDM ou PTFE. Sa dureté peut être par exemple de l'ordre de 30 à 70 Shore A ou 40 à 60 Shore D.
L'une au moins des première et deuxième parties de connexion, voir les deux, peuvent être réalisée dans une matière thermoplastique, par exemple en POM (Polyo xyméthy lène) .
Les contacts électriques et optiques sont de préférence synchronisés en entrée et sortie du dispositif.
Le dispositif peut avoir une forme générale circulaire. Il peut avoir une plus grande dimension transversale, notamment un diamètre, comprise par exemple entre 50 et 1000 mm, mieux entre 60 et 800 mm, voire entre 80 et 500 mm, mieux encore entre 100 et 140 mm, étant par exemple de l'ordre de 120 mm.
Le dispositif peut encore comporter un ou plusieurs capteurs, par exemple un ou plusieurs capteurs à ultrasons, ou encore un ou plusieurs capteurs à infrarouge. De tels capteurs peuvent permettre de jouer un rôle d'anticollision, ou encore de repérage dans l'espace.
Ensemble
L'invention a encore pour objet un ensemble comportant une pluralité de dispositif tels que décrit ci-dessus, couplés les uns aux autres, l'un de la première partie de connexion ou de la deuxième partie de connexion d'un premier dispositif formant le premier élément pour un deuxième dispositif adjacent. Deux dispositifs adjacents peuvent être reliés entre eux chacun par leur première partie de connexion, ou en variante chacun par leur deuxième partie de connexion, ou encore en variante l'un par sa première partie de connexion et l'autre par sa deuxième partie de connexion. Autrement dit, dans l'assemblage de l'ensemble, les dispositifs peuvent être disposés dans n'importe quel sens.
Un tel ensemble permet d'augmenter l'angle possible de débattement, dans la mesure où les angles de débattement de chaque dispositif s'ajoutent les uns aux autres.
Deux dispositifs adjacents peuvent être accouplés entre eux par une bague d'assemblage, afin d'assurer le maintien des deux parties de connexion consécutives de l'un et de l'autre des dispositifs.
Chacune des première et deuxième partie de connexion peuvent comporter des pattes d'encliquetage pour permette la fixation d'une partie de connexion à une autre.
Les pattes d'encliquetage peuvent être toutes identiques, sauf à prévoir un système de détrompage pour assurer la bonne orientation des parties de connexions par rapport à l'axe Z. Toutes les pattes d'encliquetage peuvent être de forme identique, sauf une, à cet effet.
L'ensemble peut encore comporter un ou des accessoires couplés à un dispositif. Il peut s'agir d'accessoires mécaniques ou électriques, tel que par exemple une prise Ethernet, une prise USB, une fibre optique, un bras télescopique motorisé, cette liste n'étant pas limitative.
Un ensemble et un dispositif selon l'invention peuvent être utilisés dans tous les domaines techniques dans lesquels un dispositif de transmission électrique et/ou optique et/ou fluidique articulé sans limite de rotation peut être utile, et notamment dans le domaine industriel, pour une chaîne de production ou d'assemblage, dans le domaine de la robotique, pour un bras articulé, ou encre dans le domaine de la domotique pour le transfert de données et l'éclairage, cette liste n'étant pas limitative.
Description des figures
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en œuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé, sur lequel :
- la figure 1 est une vue en perspective, schématique et partielle, d'un dispositif conforme à l'invention, - la figure 2 en est une vue en éclaté,
- les figures 3a et 3b sont des vues selon les flèches A et B des figures 1 et 2,
- la figure 4 est une vue en coupe transversale selon IV-IV, schématique et partielle, du dispositif des figures 1, 2, 3a et 3b,
- les figures 4a à 4c sont des vues de détails de la figure 4,
- la figure 5 est une vue en perspective, schématique et partielle, de la première partie de connexion du dispositif des figures 1 à 4,
- la figure 6 en est une vue en éclaté,
- la figure 7 est une vue selon la flèche VII des figures 5 et 6,
- la figure 8 en est une vue en coupe transversale selon VIII- VIII,
- la figure 9 en est une vue en éclaté, schématique et partielle, de la deuxième partie de connexion du dispositif des figures 1 à 4,
- la figure 10 est une vue selon la flèche X de la figure 9,
- la figure 11 en est une vue en coupe transversale selon XI-XI,
- la figure 12 est une vue en perspective, schématique et partielle, du premier organe de jonction du dispositif des figures 1 à 4,
- la figure 13 en est une vue en éclaté,
- les figures 14a et 14b sont des vues selon les flèches A et B des figures 12 et
13,
- la figure 15 est une vue en coupe transversale selon XV-XV, schématique et partielle, du dispositif des figures 12, 13, 14a et 14b,
- les figures 16a et 16b sont des vues en perspective, schématiques et partielles, du deuxième organe de jonction du dispositif des figures 1 à 4,
- les figures 17a et 17b sont des vues selon les flèches A et B des figures 16a et 16b,
- la figure 18 est une vue en coupe transversale selon XVIII-XVIII, schématique et partielle, du dispositif des figures 16a, 16b, 17a et 17b,
- la figure 19 en est une vue en éclaté,
- la figure 20 est une vue en perspective, schématique et partielle, de la transmission optique du dispositif des figures 1 à 4,
- la figure 20a en est une vue selon la flèche A, la figure 20b en est une coupe transversale selon B-B, - les figures 20c et 20d sont des vues de détails de la figure 20b,
- les figures 21a et 21b sont des vues en perspectives de dessus et de dessous de l'un des organes de jonction,
- les figures 22a et 22b sont des vues en perspectives de dessus et de dessous de l'autre des organes de jonction,
- la figure 23 a est une vue
- la figure 23b en est une coupe transversale selon B-B,
- les figures 23c et 23d sont des vues de détails de la figure 23b,
- la figure 23e est une vue en perspective d'une variante de réalisation d'anneaux optiques,
- la figure 23 f en est une vue éclatée,
- al figure 23g en est une vue de dessus,
- la figure 23h en est une vue en coupe longitudinale,
- la figure 24 est une vue en perspective, schématique et partielle, d'un ensemble conforme à l'invention,
- la figure 25 est une vue en perspective, schématique et partielle, d'une variante de réalisation,
- la figure 26 en est une vue en éclaté,
- la figure 27 est une vue selon la flèche XXVII des figures 25 et 26, - la figure 28 en est une vue en coupe transversale selon XXVIII-XXVIII,
- la figure 29a est une vue de dessus, analogue à la figure 4, d'une variante de réalisation,
- la figure 29b en est une vue en coupe transversale selon B-B,
- la figure 30 est une vue en perspective d'une variante de réalisation, - la figure 3 la en est une vue de dessus,
- la figure 3 lb en est une vue en coupe transversale selon B-B,
- les figures 3 le et 3 ld en sont des vues de détails,
- la figure 32a est une vue en perspective de la bielle de la figure 30,
- la figure 32b en est une vue en coupe transversale selon B-B,
- la figure 33 est une vue analogue à la figure 4 d'une variante de réalisation,
- la figure 33a en est une vue selon la flèche A, et
- les figures 33b à 33e en sont des vues de détail. On a illustré aux figures 1 à 19 un dispositif 1 de liaison mécanique et de transmission optique et électrique et entre un premier élément El et un deuxième élément E2, lesquels sont indiqués en pointillés sur la figure 1.
Le dispositif comporte une première partie de connexion 10 destinée à être fixée au premier élément El, et une deuxième partie de connexion 20 destinée à être fixée au deuxième élément E2.
Le dispositif comporte en outre un premier organe de jonction 30 relié optiquement et électriquement avec le premier élément, et monté sur la première partie de connexion, comme on peut le voir sur la figure 2, et un deuxième organe de jonction 40 relié optiquement et électriquement avec le deuxième élément E2, disposé dans la deuxième partie de connexion 20.
La deuxième partie de connexion 20 est disposée au moins en partie entre la première partie de connexion 10 et le premier organe de jonction 30, comme on peut le voir sur la figure 4. Les deux parties de connexion 10 et 20 définissent une liaison rotule entre les premier et deuxième éléments El et E2, grâce à leur forme spécifique qui sera décrite ci-après.
En outre, les premier et deuxième organes de jonction 30 et 40 sont configurés pour permettre une transmission optique et électrique de l'un à l'autre, de sorte que le dispositif 1 permet une transmission à la fois mécanique, optique et électrique entre les premier et deuxième éléments El et E2. Le premier organe de jonction et le deuxième organe de jonction sont tous deux disposés dans la deuxième partie de connexion 20.
On va maintenant décrire plus en détails la configuration des parties de connexion.
La deuxième partie de connexion 20 est mobile par rapport à la première partie de connexion 10 selon trois degrés de liberté. A cet effet, la deuxième partie de connexion 20 est mobile en rotation autour d'un axe Z de la première partie de connexion 10 d'un angle de 360°. Autrement dit, la deuxième partie de connexion 20 est entièrement libre en rotation autour de l'axe Z de la première partie de connexion 10. L'axe Z est un axe central pour la première partie de connexion 10.
En outre, la deuxième partie de connexion est mobile en rotation autour de tous les axes X perpendiculaire à l'axe Z d'un angle maximum de débattement de l'ordre de 22,5°. Les axes X forment un plan P perpendiculaire à l'axe Z, lequel est le plan des figures 3 a, 3b et 7.
Comme illustré aux figures 5 à 8, la première partie de connexion 10 comporte une portion concave 1 1. Cette portion concave 1 1 présente une surface intérieure au moins partiellement sphérique. La surface intérieure de la première partie de connexion a une forme générale annulaire, qui forme une portion d'une première sphère s'étendant à 360° autour de l'axe central Z et s'étend dans une portion angulaire comprise entre deux angles a et β mesurés à partir du centre de la première sphère perpendiculairement par rapport à l'axe central Z, comme illustré sur la figure 8. L'angle a est par exemple de l'ordre de 12,5°. L'angle β est par exemple de l'ordre de 25°. La première sphère a un rayon Ri par exemple de l'ordre de 20 mm.
Comme illustré aux figures 9 à 1 1, la deuxième partie de connexion 20 présente une concavité extérieure opposée à la concavité de la portion concave 1 1. La deuxième partie de connexion est ainsi partiellement disposée dans la première partie de connexion. La deuxième partie de connexion 20 comporte une surface extérieure 21 au moins partiellement sphérique, qui a une forme générale annulaire, et qui forme une portion de deuxième sphère s'étendant à 360° autour d'un axe central Y de la deuxième partie de connexion 20 et s'étend dans une portion angulaire comprise entre deux angles γ et δ mesurés à partir du centre de la deuxième sphère perpendiculairement par rapport à l'axe central Y, comme on peut le voir sur la figure 1 1. L'angle γ est par exemple de l'ordre de 50°. L'angle δ est par exemple de l'ordre de 5°. La deuxième sphère a un rayon P 2 par exemple de l'ordre de 20 mm.
Par ailleurs, comme illustré aux figures 12 à 15, le premier organe de jonction 30 comporte une portion convexe 31 , qui prend la forme d'une surface extérieure partiellement sphérique. La surface extérieure du premier organe de jonction 30 a une forme générale annulaire, qui forme une portion de quatrième sphère s'étendant à 360° autour de l'axe central Z et s'étend dans une portion angulaire comprise entre les deux angles a et β décrits plus haut. La quatrième sphère a un rayon R4 de l'ordre de 18 mm.
La deuxième partie de connexion 20 présente une concavité intérieure opposée, qui a la forme d'une surface intérieure 22 partiellement sphérique. Le premier organe de jonction peut ainsi être partiellement disposé dans la deuxième partie de connexion, comme on peut le voir sur la figure 4. La surface intérieure de la deuxième partie de connexion 20 a une forme générale annulaire, qui forme une portion d'une troisième sphère s'étendant à 360° autour de l'axe central Y et s'étend dans une portion angulaire comprise entre les deux angles γ et δ décrits plus haut. La troisième sphère a un rayon R3 de l'ordre de 18 mm.
Une telle configuration permet d'assurer la possibilité de rotation de la deuxième partie de connexion 20 entre la première partie de connexion 10 et le premier organe de jonction 30.
Par ailleurs, comme on peut le voir sur la figure 9, la deuxième partie de connexion comporte une surface intérieure 22 présentant une gorge radiale 24 s'étendant sur une partie au moins de la hauteur de la surface intérieure 22. La gorge radiale 24 s'étend dans un plan contenant l'axe central Y de la deuxième partie de connexion, comme on peut le voir sur la figure 11.
En outre, le deuxième organe de jonction comporte, comme illustré aux figures 16a à 19, une plaque rotative 42 équipée d'un ergot 43 destiné à être reçu dans la gorge radiale 24 de la deuxième partie de connexion 20. La plaque rotative 42 est de forme générale discoïde, s'étendant de manière sensiblement plane, selon le plan P précité. Elle est mobile en rotation autour de l'axe Z précité de la première partie de connexion 10 d'un angle de 360°.
Le mouvement de rotation de la plaque rotative autour de l'axe Z peut se transmettre à la deuxième partie de connexion, et réciproquement, grâce à la coopération de l'ergot 43 dans la gorge radiale 24. En outre, la plaque rotative reste parallèle au plan P, l'ergot de la plaque rotative se déplaçant dans la gorge radiale lors d'un déplacement de la deuxième partie de connexion autour des axes X et du plan P.
Le dispositif est configuré pour permettre une transmission électrique entre les premier et deuxième éléments El et E2. A cet effet, les premier et deuxième organes de jonction 30 et 40 comportent chacun un collecteur de transmission de courant électrique, respectivement 35 et 45. Le deuxième collecteur de transmission 46 est fixé à la plaque rotative 45, comme on peut le voir sur la figure 16a. Chacun des deux collecteurs de transmission 36, 46 a une forme générale plane et discoïde.
Chacun des collecteurs de transmission 35, 45 comportent six pistes pour la transmission électrique, respectivement 36 et 46, comme illustré aux figures 12, 13, 14a d'une part, et 22a d'autre part. L'une des pistes permet la transmission de la masse et les autres du courant électrique. Les pistes 36 et 46 de chacun des deux collecteurs de transmission 35 et 45 sont circulaires et concentriques.
Les deux collecteurs de transmission 35, 45 comportent le même nombre de pistes avec le même dessin. Ils sont symétriques l'un de l'autre par rapport au plan P. Les deux collecteurs de transmission sont mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour de l'axe Z, mais fixes par rapport au plan P. Ils sont de forme générale discoïde et s'étendent de manière sensiblement plane, parallèlement l'un à l'autre selon le plan P.
Afin de permettre la transmission électrique entre les premier et deuxième collecteurs 35, 45, le dispositif comporte une pluralité de billes 50 disposées entre le premier collecteur de transmission 35 du premier organe de jonction 30 et le deuxième collecteur de transmission 45 du deuxième organe de jonction 40, qui sont retenues dans une pièce de maintien 52, comme illustré sur les figures 16a et 19. Les billes 50 comportent au moins un revêtement électriquement conducteur. Elles peuvent notamment être réalisées dans un matériau électriquement conducteur, par exemple de l'acier inoxydable. La pièce de maintien 52 a la forme d'une plaque de forme générale discoïde, laquelle est percée d'orifices 53 dans lesquels sont disposées les billes 50.
Par ailleurs, la première partie de connexion 10 comporte un premier connecteur électrique de réception 15 recevant les données électriques du premier élément El, visible sur les figures 3b, 6 et 7. Le premier connecteur électrique de réception 15 est de forme générale discoïde et s'étend de manière sensiblement plane, selon le plan P.
De même, la deuxième partie de connexion 20 comporte un deuxième connecteur électrique de réception 25 recevant les données électriques du deuxième élément E2. Le deuxième connecteur électrique de réception 25 est de forme générale discoïde et s'étend de manière sensiblement plane, selon un plan Q perpendiculaire à l'axe central Y. Le plan Q est le plan des figures 17a et 17b.
Le deuxième connecteur électrique de réception 25 comporte des flexibles de jonction électrique 27 le reliant au deuxième connecteur de transmission 45.
Le dispositif est également configuré pour permettre une transmission optique entre les premier et deuxième éléments El et E2. Le dispositif comporte à cet effet un anneau optique 60 disposé sur l'un des organes de jonction 30 ou 40, à savoir sur le premier organe de jonction 30, comme illustré plus en détails aux figure 20 à 23d. L'anneau optique 60 est de forme générale annulaire et s'étend de manière sensiblement plane, parallèlement au plan P. La lumière est conduite vers ou depuis l'anneau optique 60 par deux fibres optiques 61 , comme illustré sur la figure 20 par exemple.
Le dispositif comporte encore deux émetteurs-récepteurs optiques 62 et 63, chacun sur l'un des collecteurs de transmission, qui sont chacun disposés face à l'anneau optique 60 précité.
Dans une variante de réalisation illustrée aux figures 23e à 23h, la transmission optique peut se faire au moyen de deux anneaux optiques 60 disposés face à face. Chaque anneau optique 60 a une forme configurée pour permettre l'arrivée de la lumière dans l'anneau par une entrée 64 en forme de disque, la lumière se répartissant ensuite sur toute la surface 65 de l'anneau ayant une forme annulaire. On a ensuite une transmission optique vers le deuxième anneau 60 de forme annulaire, puis la reconcentration de la lumière vers une sortie 66 en forme de disque.
Chaque anneau optique 60 a subi n traitement de surface anti dispersion externe, de façon à permettre un rayonnement interne. Toutes les surfaces extérieures des anneaux optiques 60, hormis les entrée 64 et sortie 66, peuvent être revêtues d'un matériau diffusant opaque, par exemple de type aluminure, argenture ou autre. Le rayonnement interne est ainsi transmis uniquement entre les entrée 64 et sortie 66 et le faisceau annulaire.
L'invention porte encore sur un ensemble 5 comportant quatre dispositifs 1 tels que décrits ci-dessus, couplés les uns aux autres, comme illustré à titre d'exemple à la figure 24.
Dans cet exemple, la première partie de connexion 10 du premier dispositif 1 forme le premier élément pour le deuxième dispositif adjacent. Le premier dispositif 1 est relié au deuxième dispositif 1 l'un par sa première partie de connexion 10 et l'autre par sa deuxième partie de connexion 20.
Les deuxième et troisième dispositifs 1 adjacents sont reliés entre eux chacun par leur première partie de connexion 10, et les troisième et quatrième dispositifs 1 adjacents par leur deuxième partie de connexion 20. Deux dispositifs adjacents sont accouplés entre eux par une bague d'assemblage 70, afin d'assurer le maintien des deux parties de connexion consécutives de l'un et de l'autre des dispositifs.
Chacune des première et deuxième partie de connexion comporte des pattes d'encliquetage 72 pour permette la fixation d'une partie de connexion à une autre. Les pattes d'encliquetage peuvent être toutes identiques, sauf à prévoir un système de détrompage pour assurer la bonne orientation des parties de connexions par rapport à l'axe Z.
Dans une variante de réalisation, les collecteurs de transmission 35, 45 et les billes 50 peuvent être disposées de manière tubulaire plutôt que de manière planaire. A titre d'exemple, on a illustré aux figures 25 à 28 un mode de réalisation comportant cinq pistes 36, 46 de transmission, les pistes ayant chacune la forme d'une bague dont la surface intérieure est une portion de cône, comme visible sur la figure 26, entre lesquels sont disposées des billes 50 retenues dans une pièce de maintien 52, comme dans un roulement. On a ainsi 5 pièces de maintien 52 logeant 5 séries de billes 50.
Le courant est amené à chacun des pistes par des tiges axiales 37, 47, passant à l'intérieur des pistes ou à l'extérieur.
Dans une variante de réalisation, la deuxième partie de et le deuxième organe de jonction peuvent être articulé entre eux de manière rigide. A titre d'exemple, on a illustré aux figure 29a et 29b la possibilité de relier la deuxième partie de connexion 20 et le deuxième organe de jonction 40 par une bielle de synchronisation 80 permettant d'assurer la transmission du mouvement de rotation de la plaque rotative du deuxième organe de jonction autour de l'axe Z à la deuxième partie de connexion, et réciproquement.
La bielle peut être fixée par une liaison rotule d'une part à la deuxième partie de connexion et d'autre part au deuxième organe de jonction.
Le dispositif selon l'invention peut en variante encore permettre une liaison mécanique et des transmissions optique, électrique et fluidique.
A titre d'exemple, on a également illustré aux figures 30 à 32b un autre exemple de réalisation, comportant également une bielle 80, dans lequel la jonction rotule est étanche, de manière à permettre également une liaison fluidique dans la bielle. La bielle 80 est creuse, et comporte dans ce cas une première partie de bielle 81 et une deuxième partie de bielle 82 reliées en jonction translation, limitée en course et étanche, de manière permettre la liaison fluidique dans la bielle 80. La première partie de bielle 81 est configurée pour glisser en partie dans la deuxième partie de bielle 82.
Cet exemple diffère également du mode de réalisation des figures 1 à 19 par la valeur des angles a et β et γ et δ.
On a encore illustré aux figures 33 à 33e une variante de réalisation configurée pour permettre simultanément ou successivement des transmissions optique, électrique et fluidique. Dans cet exemple, le dispositif comporte une bielle 80 de liaison fluidiquement étanche, formant un chemin fluidique F.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits. Le dispositif peut encore comporter un ou plusieurs capteurs, par exemple un ou plusieurs capteurs à ultrasons, ou encore un ou plusieurs capteurs à infrarouge. De tels capteurs peuvent permettre de jouer un rôle d'anticoUision, ou encore de repérage dans l'espace.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (1) de liaison mécanique et de transmission optique et/ou électrique et/ou fluidique entre un premier élément (El) et un deuxième élément (E2), comportant :
- une première partie de connexion (10) destinée à être fixée au premier élément (El),
- un premier organe de jonction (30) relié optiquement et/ou électriquement et/ou en relation fluidique avec le premier élément (El), et monté sur la première partie de connexion (10),
- une deuxième partie de connexion (20) destinée à être fixée au deuxième élément (E2), disposée au moins en partie entre la première partie de connexion (10) et le premier organe de jonction (30) et définissant une liaison rotule entre les premier et deuxième éléments, et
- un deuxième organe de jonction (40) relié optiquement et/ou électriquement et/ou en relation fluidique avec le deuxième élément (E2), disposé dans la deuxième partie de connexion (20),
les premier et deuxième organes de jonction (30, 40) étant configurés pour permettre une transmission optique et/ou électrique et/ou fluidique de l'un à l'autre.
2. Dispositif selon la revendication précédente, la deuxième partie de connexion (20) étant mobile en rotation autour d'un axe (Z) de la première partie de connexion (10) d'un angle supérieur à 180°, mieux supérieur à 210°, notamment de 360°.
3. Dispositif selon la revendication précédente, la deuxième partie de connexion (20) étant mobile en rotation autour d'au moins un axe (X) perpendiculaire à l'axe (Z) d'un angle maximum strictement supérieur à 0°, mieux supérieur à 10°, voire supérieur 20°, voire autour de plusieurs axes X perpendiculaires à l'axe Z.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, la première partie de connexion (10) comportant une portion concave (11), et la deuxième partie de connexion (20) présentant une concavité extérieure opposée.
5. Dispositif selon la revendication précédente, la portion concave de la première partie de connexion (10) présentant une surface intérieure au moins partiellement sphérique et la deuxième partie de connexion (20) comportant une surface extérieure (21) au moins partiellement sphérique.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, le premier organe de jonction (30) comportant une portion convexe (31) , et la deuxième partie de connexion (20) présentant une concavité intérieure opposée.
7. Dispositif selon la revendication précédente, la deuxième partie de connexion (20) présentant une surface intérieure (22) au moins partiellement sphérique et le premier organe de jonction comportant une surface extérieure au moins partiellement sphérique.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, la deuxième partie de connexion (20) comportant une surface intérieure présentant une gorge radiale (24) s 'étendant sur une partie au moins de la hauteur de la surface intérieure.
9. Dispositif selon la revendication précédente, le deuxième organe de jonction comportant une plaque rotative (42) équipée d'un ergot (43) destiné à être reçu dans la gorge radiale (24) de la deuxième partie de connexion.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, les deux premier et deuxième organes de jonction (30, 40) comportant chacun un collecteur de transmission (35, 45) de courant électrique.
11. Dispositif selon la revendication précédente, comportant une pluralité de billes (50) disposées entre le premier collecteur de transmission (35) du premier organe de jonction et le deuxième collecteur de transmission (45) du deuxième organe de jonction afin de permettre une transmission électrique entre les premier et deuxième collecteurs.
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