FR2504319A1 - Ensemble de conducteurs de connexion electrique d'organes rotatifs - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN ENSEMBLE DE CONDUCTEURS ELECTRIQUES DESTINE A ASSURER LA CONNEXION ENTRE DEUX ORGANES TOURNANT L'UN PAR RAPPORT A L'AUTRE. UN ORGANE FIXE 12 A UN PREMIER ANNEAU FIXE CONTRE LEQUEL TOURNENT DES BOUCLES CONDUCTRICES 38 A 44 QUI SONT AUSSI AU CONTACT D'UNE SURFACE D'UN ANNEAU CONDUCTEUR PORTEE PAR L'ORGANE INTERNE ROTATIF 18. DES BOBINES 53 A 59 SONT EN CONTACT ROULANT D'UNE PART AVEC LES BOUCLES ADJACENTES 38 A 44 ET D'AUTRE PART AVEC UN REBORD EXTERNE 48. TOUS LES CONTACTS D'ORGANES MOBILES SONT ROULANTS ET NON GLISSANTS SI BIEN QUE L'ENSEMBLE TRANSMET UN COURANT ELECTRIQUE IMPORTANT PRATIQUEMENT SANS FROTTEMENT. APPLICATION AUX APPAREILS DE POINTAGE D'ANTENNES ET DE PANNEAUX SOLAIRES ET AUX GYROSCOPES.

Description

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La présente invention concerne de façon géné-

rale les dispositifs de transmission de courant élec-

trique destinés à transmettre un courant électrique entre des organes tournant les uns par rapport aux autres, ces dispositifs entrant dans la catégorie générale des collec- teurs de courant Plus précisément, l'invention concerne de préférence mais non exclusivement les dispositifs de transmission de courant de forte intensité entre un rotor et un stator, par exemple entre les organes mobiles l'un par rapport à l'autre d'un dispositif d'orientation de panneau solaire utilisé dans les applications aérospatiales ou pour la transmission de courant d'alimentation entre les parties qui tournent dans un sens et dans l'autre d'un satellite stabilisé par rotation, avec cependant un faible

couple de frottement appliqué par le dispositif de trans-

mission de courant.

On connaît déjà de façon générale les ensembles à conducteurs électriques roulants, et on les a proposés

à la place des ensembles à balai et collecteur plus clas-

siques Par exemple, le brevet britannique N O 1 591 550 décrit un ensemble deconducteurs électriques exerçant un frottement sensiblement nul et ayant une liberté totale en rotation, destiné à transmettre des courants électriques entre des organes mobiles en rotation les uns par rapport aux autres dans des instruments sensibles tels que les dispositifs gyroscopiques et analogues Chaque élément de transmission électrique de l'ensemble comprend deux

anneaux conducteurs concaves continus coplanaires, con-

centriques et coaxiaux, l'un étant monté sur un organe relativement fixe et l'autre sur un organe mobile, les diamètres relatifs des anneaux étant tels qu'ils délimitent entre eux un espace radial annulaire important Une boucle

filamentaire continue et élastique, conductrice de l'élec-

tricité, est logée dans l'espace radial de manière que sa face externe sensiblement plate soit au contact de la surface concave des anneaux conducteurs et y roule La boucle ou l'interface conductrice exerce des forces de

retenue et de maintien automatique assurant la compensa-

tion de tout défaut d'alignement entre les bagues et les mouvements des boucles dans l'espace radial, dans le cas

d'application de vibrations, sans que des couples de fric-

tion soient appliqués à l'organe rotatif. Dans les applications nécessitant une quantité

élevée d'énergie, un inconvénient essentiel d'un tel ap-

pareil est que tout le courant électrique qui doit être conduit d'une bague à l'autre doit passer par une seule

boucle conductrice La capacité de transmission de cou-

rant de cet ensemble est manifestement limitée à celle de la boucle conductrice dont la section a des dimensions limitées afin qu'elle possède les propriétés physiques

nécessaires imposées par le principe du roulement au con-

tact des bagues Bien qu'on puisse simplement ajouter un plus grand nombre de boucles conductrices régulièrement espacées les uns des autres dans l'espace radial afin que la capacité de transmission de courant soit accrue, les boucles gardant en théorie leur espacement, on constate cependant en pratique que la perfection mécanique n'est pas possible et qu'il existe des tolérances telles que les boucles viennent finalement au contact les unes des autres en introduisant un frottement et en réduisant ainsi l'avantage essentiel des contacts à boucles roulantes,

décrits dans le brevet britannique précité N O 1 591 550.

Ainsi, l'industrie, notamment l'industrie aérospatiale,

est à la recherche d'une solution au problème de la trans-

mission d'un courant électrique d'intensité relativement grande entre un stator et un rotor, par mise en oeuvre

de la technologie des bagues roulantes à frottement sen-

siblement nul L'invention concerne un ensemble à contact

par bagues roulantes qui conserve l'avantage d'un frot-

tement pratiquement nul tout en permettant la transmission

de courant très élevé entre le stator et le rotor.

Plus précisément, l'invention concerne un ensemble de conducteurs donnant une liberté totale en rotation et destiné à transmettre un courant électrique entre deux organes mobiles l'un par rapport à l'autre autour d'un axe commun, l'ensemble comprenant un premier et un second

anneau circulaire, coplanaire et conducteur de l'électri-

cité, l'un étant placé sur l'un des organes et l'autre sur l'autre organe, les deux anneaux délimitant entre eux un espace radial relativement grand, plusieurs boucles

filamentaires circulaires conductrices coplanaires et élas-

tiques placées dans cet espace en contact roulant avec le premier et le second anneau et destinées à assurer la conduction de l'électricité entre le premier et le second anneau, des dispositifs de séparation de boucles placés en contact roulant avec les boucles circulaires et destinés

à empêcher le contact physique entre les boucles circu-

laires adjacentes, et des dispositifs de retenue placés sur au moins l'un desdits organes et en contact roulant avec les dispositifs de séparation de boucles de manière que ces derniers soient maintenus au contact des boucles circulaires.

De préférence, plusieurs paires comprenant cha-

cune un premier et un second anneau, avec les boucles, les dispositifs de séparation de boucles et les dispositifs de retenue associés sont utilisées et disposées le long

de l'axe commun.

Dans un mode de réalisation, l'invention con-

cerne un ensemble de conducteurs électriques ayant un sta-

tor et un rotor classiques destinés à tourner l'un par rapport à l'autre autour d'un axe commun et ayant au moins une paire d'anneaux conducteurs coplanaires, l'un étant

monté sur le stator et l'autre sur le rotor, les dia-

mètres relatifs des anneaux étant tels qu'ils délimitent entre eux un espace radial annulaire important Plusieurs boucles filamentaires conductrices et élastiques ayant

un diamètre libre supérieur à la largeur de l'espace an-

nulaire radiai, sont placées dans l'espace et elles sont

au contact des surfaces juxtaposées des anneaux conduc-

teurs de l'électricité sur lesquelles elles roulent Des bobines se terminant par des joues sont espacées entre

les boucles conductrices adjacentes et en contact rou-

lant avec celles-ci afin qu'elles empêchent le contact mutuel des boucles et l'introduction d'un frottement par glissement Un chemin concentrique aux anneaux conducteurs est fixé au rotor et constitue une piste de roulement pour

les bobines munies de joues.

Contrairement aux ensembles de conducteurs élec-

triques de type connu qui n'ont qu'une boucle conductrice

dans l'espace annulaire, l'invention met en oeuvre plu-

sieurs boucles conductrices distantes et plusieurs sépa-

rateurs de boucles Ainsi, les ensembles de conducteurs

selon l'invention peuvent transmettre des courants élec-

triques d'intensité accrue, nécessaires aux circuits de

puissance, tout en conservant les avantages de la techno-

logie des bagues à roulement pratiquement sans frottement.

D'autres caractéristiques et avantages d'ensem-

bles de conducteurs électriques selon l'invention ressor-

tiront mieux de la description qui va suivre, faite en

référence aux dessins annexés sur lesquels:

la figure 1 est une coupe d'un mode de réalisa-

tion d'ensemble de conducteurs électriques, suivant la ligne 1-1 de la figure 2, sa partie gauche représentant le mode de réalisation de la figure 4; la figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1, mais correspondant au seul mode de réalisation de la partie droite de cette figure;

la figure 3 est un schéma représentant les para-

mètres géométriques des interfaces des boucles et des anneaux dans le mode de réalisation des figures 1 et 2;

la figure 4 est analogue à la figure 2 mais re-

présente un autre mode de réalisation de l'invention.

La figure 1 représente l'application de l'inven-

tion a un organe relativement fixe 10 et un organe relati-

vement mobile 14 qui peuvent se trouver par exemple

dans un véhicule spatial, notamment entre les struc-

tures tournant dans un sens et dans l'autre des satellites et des systèmes d'orientation des antennes ou panneaux

solaires Il faut évidemment noter que l'invention s'ap-

plique aussi à des structures telles que les moteurs élec-

triques ou gyroscopes ou à d'autres appareils rotatifs.

Dans le mode de réalisation représenté, un boîtier fixe 12 est fixé à l'organe fixe 10 par des boulons 13 Le

boîtier fixe 12 porte un rotor 18 monté dans des roule-

ments à billes 16 de précision Le rotor 18 est monté sur l'organe rotatif 14 afin qu'il tourne autour de l'axe commun 20, et il est fixé à l'organe 14 par des boulons 22 de montage Le rotor 18 est cylindrique et comprend des passages 24 pour des fils électriques 25 provenant de l'ensemble de conducteurs électriques selon l'invention

et destinés à rejoindre l'appareillage électrique non re-

présenté de l'ensemble rotatif associé à l'organe 14.

De manière analogue, le boîtier fixe 12 a des passages 27 pour des fils électriques 29 provenant de l'ensemble de conducteurs selon l'invention et rejoignant un appareil relativement fixe qui n'est pas représenté Plusieurs

anneaux circulaires 28 qui sont conducteurs de l'électri-

cité et ont des surfaces concaves sont répartis régulière-

ment en direction axiale le long de la face interne 26 du boîtier fixe 12, et on les appelle "anneaux conducteurs externes" 28 dans la suite du présent-mémoire Des jeux

analogues d'anneaux circulaires 32, conducteurs de l'élec-

tricité et ayant des faces concaves, sont régulièrement répartis le long de la surface externe 30 du rotor 18 et sont appelés "anneaux conducteurs internes" 32 dans la suite du présent mémoire Les anneaux internes 32 sont disposés par rapport aux anneaux externes 28 afin qu'ils

forment des paires coplanaires et coaxiales Chaque an-

neau conducteur interne ou externe 32, 28 est relié électriquement à une borne électrique correspondante 34 afin qu'il assure les connexions du circuit avec les fils

électriques 25 et 29.

Les dimensions radiales des anneaux internes 28 et des anneaux externes 32 sont telles que les anneaux délimitent ensemble un espace sensiblement annulaire et 25043 i 9 radial 36 entre eux Dans l'espace radial 36, plusieurs boucles conductrices filamentaires élastiques 38, 39, , 41, 42, 43 et 44 sont disposées coplanairement et

sont espacées circonférentiellement autour de l'axe com-

mun 20, ces boucles étant en contact roulant avec des paires correspondantes d'anneaux conducteurs internes et externes 28 et 32 comme indiqué sur la figure 2 Il

faut noter que, bien que la figure 2 représente sept bou-

cles conductrices 38 à 44 placées dans l'espace radial 36, on peut choisir un autre nombre de boucles dans le cadre de l'invention Il faut noter que les boucles 38 à 44 placées entre le jeu supérieur d'anneaux interne et externe 32, 28 ont été supprimées sur la figure 2,

par raison de clarté, et que la figure 2 représente to-

talement le mode de réalisation de la figure 1, et non le mode de réalisation de la figure 4 représenté sur la partie gauche de la figure 1 Les interfaces de contact

entre les anneaux conducteurs 28, 32 et les boucles con-

ductrices filamentaires 38 à 44 sont du type ou prati-

quement du type décrit dans le brevet britannique précité n'1 591 550, les boucles étant retenues automatiquement et s'alignant automatiquement entre les anneaux Ainsi, les boucles conductrices 38 à 44 ont des surfaces externes sensiblement plates; leurs bords externes sont au contact des surfaces concaves courbes et profondes des paires

d'anneaux 28, 32, le long de lignes de contacts qui va-

rient avec les défauts limités d'alignement axial, radial

et angulaire des anneaux, si bien que les forces de com-

pression, appliquées entre les boucles et les surfaces concaves, provoquent l'application de forces de retenue et d'alignement sur les boucles Il faut noter que les bords de boucles ne sont pas obligatoirement très nets et ils ne sont pas de préférence très effilés Ils peuvent être arrondis dans une certaine mesure afin qu'ils donnent une plus grande surface de contact Comme l'indique la figure 1, les jeux d'anneaux conducteurs appariés 28, 32 et de boucles coplanaires coopérantes sont empilés

axialement à distance, chaque jeu étant relié électri-

quemet à ses propres bornes électriques afin qu'il forme un circuit multiple Le nombre de jeux varie évidemment avec l'application particulière En pratique, les jeux d'anneaux appariés 28, 32 et de boucles coplanaires coo- pérantes, du type décrit de façon générale, peuvent être réalisés à partir de composants séparés afin qu'ils forment des ensembles modulaires de conducteurs repérés par les références générales 69, 70 et 71 sur la figure 1 Ces ensembles modulaires sont isolés électriquement les uns

par rapport aux autres par des paires d'entretoises annu-

laires isolantes interne et externe 74 de forme complémen-

taire Les ensembles modulaires 69, 70 et 71 et les entre-

toises isolantes correspondantes 74 sont empilés et serrés entre une première et une seconde paire d'organes annulaires de retenue 76 et 77 Une pression de serrage est exercé par un capuchon circulaire 78 fixé au rotor 18 par des boulons et un capuchon annulaire 79 est fixé au bottier

fixe 12 par des boulons 81.

Dans ce mode de réalisation avantageux, des dis-

ques annulaires plats et non conducteurs 46 sont placés autour des ensembles modulaires et entre ceux-ci, et ils sont disposés presque sur toute la largeur de l'espace radial 36 et sont serrés ou maintenus d'une autre manière sur le rotor 18 afin qu'ils tournent avec lui Ainsi,

les disques 46,en plus de leur fonction principale dé-

crite dans la suite du présent mémoire, assurent aussi la séparation et l'isolement des ensembles modulaires empilés axialement Il faut noter que la figure 1 représente à gauche la variante de la figure 4, décrite dans la suite

du présent mémoire Un rebord 48 est porté à la circonfé-

rence externe de chaque disque 46 et forme un premier

épaulement 50 perpendiculaire à une première face du dis-

que et un second épaulement 52 perpendiculaire à l'autre face du disque Des rouleaux ou bobines 53, 54, 55, 56,

57, 58, 59 ayant des joues, destinés à séparer les bou-

cles et de préférence conducteurs de l'électricité, ont une partie concave 60 de largeur réduite et des rebords

62 tels que représentés sur la figure 1, et ils sont es-

pacés radialement entre les paires adjacentes de boucles

conductrices telles que représentées sur la figure 2.

Les bobines 53 à 59 sont placées dans l'espace annulaire 36 entre les disques adjacents 46 et sont sensiblement

coplanaires aux paires adjacentes de boucles conductrices.

Les rebords 62 des bobines sont maintenus en contact rou-

lant avec les rebords 48 des disques 46 lorsque la partie rétrécie 60 de chaque bobine est maintenue en contact

roulant avec la paire adjacente de boucles conductrices.

Les rayons relatifs de la partie rétrécie 60 et des re-

bords 62 des bobines ainsi que du rebord 38 de retenue et des boucles conductrices sont choisis afin que les

bobines soient retenues par le rebord et les boucles con-

ductrices et maintenues en contact roulant avec eux, comme

décrit plus en détail dans la suite du présent mémoire.

Un certain nombre de paramètres interdépendants

doit être pris en considération pour l'obtention du con-

tact voulu entre les boucles et les anneaux sans déforma-

tion importante,et du contact roulant voulu pratiquement

sans frottement entre le rebord 62 de la bobine de sépa-

ration de boucles et du rebord 48 de retenue, avec obten-

tion simultané du contact roulant voulu entre la partie

rétrécie 60 de la bobine et les boucles conductrices.

La dimension radiale de l'espace (RE RI), RE désignant le rayon de l'anneau externe 32 et R celui de l'anneau interne 28, et le rayon R F des boucles sont préalablement fixés par les dimensions de l'ensemble fondamental voulu

à contact par des anneaux roulants Par exemple, les dimen-

sions RE et R sont fixées par la dimension et les con-

traintes d'encombrement d'une application particulière

et il faut noter que les paramètres peuvent beaucoup dif-

férer suivant les critères fixés par l'application Le rayon RF d'une boucle conductrice est choisi en fonction des principes bien établis des boucles roulantes, tel

que décrit dans le brevet britannique précité N O 1 591 550.

Une fois choisis la dimension radiale de l'espace (RE-RI) et le rayon de la boucle conductrice RF, plusieurs boucles conductrices sont régulièrement disposées radialement

dans l'espace radial Habituellement, le nombre de bou-

cles qui est logé est le nombre maximal qui peut être disposé dans l'espace radial sans que les boucles se touchent, ce nombre étant appelé n Dans un premier mode de réalisation représenté sur la figure 2, le nombre maximal de boucles est égal à sept, les boucles ayant une séparation angulaire a d'environ 51,43 , a étant égal à 360 '/n Evidemment, d'autres applications et d'autres condigurations géométriques peuvent nécessiter

un nombre différent de boucles Le diamètre de chaque dis-

que 46, bien qu'il ne soit pas primordial, est choisi de manière que, lorsque le disque est serré en place, il puisse tourner librement sans toucher le boîtier fixe 12 Le rebord 48 de retenue, suivant son épaisseur et la

matière utilisée, délimite le long de ses épaulements in-

ternes une voie de rayon Rw, permettant le déplacement par

roulement des bobines 53 à 59 de séparation des boucles.

Une fois disponibles les valeurs convenables choi-

sies pour RI, RE, Rw et a, on utilise les formules qui sui-

vent pour le calcul des paramètres supplémentaires néces-

saires à la mise en oeuvre de l'invention, à savoir: RR qui désigne le rayon de la partie rétrécie 60 de bobine 53 à 59 à son point de contact avec la boucle conductrice et RA qui est le rayon du rebord 62 des bobines au

point de contact avec le rebord 48 de retenue.

Ces formules sont: RR RF + (RI + RF) sin 9/ cos ()9) A RW (RI + RF) cos f/ cos (f 6) avec: e =ca/2 cos 2 (cos O-1/21 llsin O + (cos 9 RI/Rw)2 = tg l(cos sin l (os RI/Rw) L'angle e (figure 3) est formé par la droite POP 7

(point PO de droite) et la perpendiculaire à la droite Pl P 2.

Comme indiqué précédemment, les grandeurs géomé-

triques relatives des divers anneaux, boucles et bobines sont choisies afin que les différents organes roulent les uns sur les autres et ne puissent pas frotter en glissant

et en créant ainsi une traînée, une usure et une accumula-

tion possible d'un polymère Le contact roulant obtenu se-

lon l'invention est représenté sur la figure 3 sur laquelle chaque anneau conducteur 32 est supposé tourner dans le sens anti-horaire avec une vitesse angulaire w Etant donné que les boucles conductrices sont maintenues en contact physique avec l'anneau conducteur interne 32, lorsque la boucle 38 est au contact en un point Pl comme représenté,

les boucles tournent avec une vitesse angulaire propor-

tionnelle à W dans le sens horaire L'absence de glissement ou de frottement nécessite que la vitesse instantanée d'un

point de la boucle 38 en Pl soit égale à la vitesse ins-

tantanée d'un point de l'anneau conducteur interne 28 re-

péré aussi en P Cette vitesse instantanée est représentée par le vecteur VI sur la figure 3 De manière analogue,

comme les boucles sont en contact sans glissement avec l'an-

neau conducteur externe 28 lorsque la boucle 38 est en con-

tact comme indiqué au point P 2 et comme l'anneau 28 est

fixe, ces points de contact doivent être des centres ins-

tantanés de rotation des boucles La vitesse de la boucle

38 au point Pl est égale à V Ipuisque la boucle et l'an-

neau interne ne glissent pas l'un sur l'autre La vitesse du centre géométrique de la boucle 38, repéré par le point

P 7 Vest aussi proportionnelle à VI et peut aussi être con-

sidérée comme une rotation autour du point P 2, comme in-

diqué par le vecteur VF dont la pointe touche une droite tracée entre le point P 2 et la pointe du vecteur VI S'il n'y a ni glissement ni frottement entre la boucle 38 et la partie rétrécie 60 de la bobine associée de séparation, la vitesse instantanée au niveau de cette partie rétrécie,

au point P 4 de contact, doit être égale à la vitesse ins-

1 1 tantanée de la boucle à ce point de contact Cette vitesse

instantanée, représentée par le vecteur VI, peut être con-

sidérée comme une rotation autour du point P 2, avec une amplitude proportionnelle à celle du vecteur VI (comme l'indique la projection) En outre, il n'y a pas de glis- sement entre les bobines 53 à 59 et la voie de roulement formée par le rebord 48 Ainsi, la vitesse instantanée du rebord 48 et celle des rebords 62 doivent être égales au

point de contact P 6.

Il apparaît que la vitesse instantanée de la bou-

cle 38 et celle de la partie rétrécie 60 de chaque bobine de séparation de boucles sont égales au point de contact P 4 puisque le rebord 48 est porté par le disque 46 qui est

lui-même serré sur l'anneau interne 32 Le rebord 48 tour-

ne avec une vitesse angulaire w, et un point quelconque de son épaulement tel que les points P 3 et P 6 par exemple,

a une vitesse instantanée proportionnelle à VI comme in-

diqué par le vecteur Vw Ainsi, la partie rétrécie 60 doit avoir, au point P 4, une vitesse instantanée dont le module est égal à celui de V' Il apparaît que ce cas est celui

de l'invention lorsqu'on note qu'un point de la partie rétré-

cie 60 d'une bobine, tel que le point P 4, a un mouvement harmonique complexe dans l'espace annulaire 36 lorsqu'il

tourne de façon générale autour de l'axe commun 20, pro-

portionnellement à la vitesse angulaire à Ce mouvement

harmonique complexe peut aussi être décrit par identifica-

tion du point autour duquel tous les autres points d'une bobine, y compris le point P 6, semblent tourner lorsque

la bobine décrit un mouvement orbital autour de l'axe com-

mun 20 Ce centre de rotation par rapport à l'axe commun peut être localisé graphiquement, par mise en oeuvre d'une technique bien connue en mécanique, par sélection de deux points distants sur la bobine, par tracé de leurs vecteursvitesse et par construction des perpendiculaires

à ces vecteurs, le centre de rotation se trouvant à l'inter-

section de*ces perpendiculaires.

La description qui précède indique que la vitesse

au point P 4, sur la bobine, est le vecteur VI Comme second point de référence, on peut choisir la vitesse du rebord de la bobine (point P 6) dont la vitesse instantanée, le vecteur V' égal à la vitesse V, est une rotation ww autour de l'axe commun 20 Le centre de rotation de la bo- bine peut alors être localisé par mise en oeuvre de la technique graphique précitée Les droites perpendiculaires aux vecteurs vitesse VI et V' sont alors construites et on constate qu'elles se recoupent au point P 5 qui est donc

le centre de rotation.

Le centre de rotation (point P 5) ayant été déter-

miné, on peut considérer le point PO au centre de la bo-

bine comme tournant autour de l'axe commun de rotation 20, avec une vitesse VRA qui est proportionnelle à la vitesse V:.

Une fois déterminée la vitesse réelle V A du oren-

tre de la bobine, il reste à montrer que cette vitesse est compatible à celle du centre de la boucle 38 si bien que la boucle et la bobine ne se séparent ou n'ont pas tendance à se dépasser lorsqu'elles tournent Cette caractéristique

est démontrée par projection temporaire de la bobine (re-

présentée en traits interrompus) dans la position qu'elle occupe lorsque son centre PO est venu s'aligner sur le point

P 7 et l'axe commun 20 La vitesse instantanée VRA est pro-

portionnelle en module à la vitesse instantanée VF de la boucle 38 On peut aussi noter que la vitesse VRA est

exactement égale à la vitesse V;A et qu'il n'y a ni sépa-

ration ni glissement avec frottement entre un boucle et

une bobine associées.

Il est bien entendu que l'invention n'a été dé-

crite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses

éléments constitutifs sans pour autant sortir de son cadre.

Par exemple, comme l'indique la figure 4, les disques 46 (qui portent la référence 46 a) peuvent être fixés au bottier fixe 12 et non au rotor 18, le rebord 48 a étant

placés près du rotor mais non à son contact si bien que les rou-

leaux ou bobines 53 à 59 de séparation de boucles peuvent être placés dans l'espace annulaire 36, entre les boucles 38 à 44 et que leurs centres sont à une plus faible distance radiale de l'axe commun 20 que les centres des boucles conductrices Cette disposition est représentée

sur la partie gauche de la figure 1.

Il faut noter que, dans les modes de réalisation décrits précédemment, les bords externes de chaque boucle conductrice 38 à 44 sont au contact des surfaces concaves des anneaux conducteurs associés 28, 32 suivant des lignes

variables de contact, à cause des défauts limités d'ali-

gnement axial, radial et angulaire des anneaux, et que les forces de compression exercées entre les boucles 38 à 44 et les surfaces concaves font apparaître des composantes de force appliquées aux boucles dans des directions telles

que les boucles sont maintenues vers l'intérieur des sur-

faces concaves Il faut aussi noter que la disposition de

plusieurs boucles conductrices 38 à 44 non seulement aug-

mente la capacité de conduction de courant de l'ensemble

de conducteurs, mais aussi donne une certaine redondance.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1 Ensemble de conducteurs donnant une pleine li-

berté en rotation et destiné à conduire de l'énergie élec-

trique entre deux organes mobiles en rotation l'un par rapport à l'autre autour d'un axe commun, du type qui com-

prend un premier et un second anneau conducteurs de l'élec-

tricité, coplanaires et circulaires, l'un des anneaux étant placé sur l'un des organes et l'autre anneau sur l'autre

organe, les deux anneaux délimitant un espace radial re-

lativement grand entre eux, et des dispositifs conducteurs qui sont en contact roulant avec le premier et le second

anneau, l'ensemble étant caractérisé en ce que les dispo-

sitifs conducteurs comportent plusieurs boucles circulaires, conductrices, coplanaires, filamentaires et élastiques ( 38 à 44) disposées dans ledit espace ( 36) en contact roulant avec le premier et le second anneau ( 28, 32) afin qu'elles assurent la conduction électrique entre ces deux anneaux,

et l'ensemble comporte en outre des dispositifs de sépara-

tion de boucles ( 53 à 59) placés en contact roulant avec les boucles circulaires ( 38 à 44) et destinés à empêcher

tout contact physique entre les boucles circulaires adja-

centes, et des dispositifs de retenue ( 48) disposés sur

au moins l'un desdits organes rotatifs ( 12, 18) et en con-

tact roulant avec les dispositifs de séparation de boucles ( 53 à 59) afin que ces dispositifs de séparation soient

maintenus au contact des boucles circulaires ( 38 à 44).

2 Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs paires comprenant chacune un premier et un second anneau ( 28, 32), avec les boucles ( 38 à 44), les dispositifs de séparation de boucles ( 53 à 59) et les dispositifs de retenue ( 48) associés, les

paires étant disposées le long de l'axe commun ( 20).

3 Ensemble selon l'une des revendications 1 et 2,

caractérisé en ce que l'une au moins des faces en regard de la paire ou de chaque paire comprenant un premier et

un second anneau ( 28, 32) a une configuration concave, cha-

cune des boucles conductrices circulaires ( 38 à 44) a une

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surface externe sensiblement plate, les bords externes dis-

tants des boucles étant au contact de la surface concave ou des surfaces concaves suivant des lignes variables de contact qui dépendent d'un défaut limité d'alignement axial, radial ou angulaire entre le premier et le second anneau,

et les forces de compression entre les boucles et la sur-

face concave ou les surfaces concaves créent des composantes appliquées aux boucles dans des directions telles que les

boucles sont maintenues vers l'intérieur de la surface con-

cave ou des surfaces concaves.

4 Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce qu'un premier anneau de la paire d'anneaux ou de chaque paire d'anneaux ( 28, 32) est relié électriquement à un circuit électrique commun

( 34) associé à l'un des organes rotatifs ( 12, 18), et l'au-

tre anneau est raccordé électriquement à un circuit élec-

trique commun ( 34) associé à l'autre des organes rotatifs ( 12, 18) si bien que les boucles circulaires conductrices ( 38 à 44) assurent un couplage électrique redondant entre

les organes tournant l'un par rapport à l'autre ( 12, 18).

Ensemble selon l'une quelconque des revendications

précédentes, caractérisé en ce que chaque dispositif de séparation de boucles ( 53 à 59) est circulaire et a une première circonférence qui est en contact roulant avec les boucles adjacentes ( 38 à 44) et une seconde circonférence qui est en contact roulant avec le dispositif de retenue

( 48).

6 Ensemble selon la revendication 2 et l'une quel-

conque des revendications 3 à 5 prises ensemble, caracté-

risé en ce que chaque dispositif de séparation de boucles

( 53 à 59) est circulaire et a deux rebords ( 62) qui dé-

passent radialement et ont un premier diamètre, ces re-

bords étant en contact roulant avec les dispositifs adja-

cents de retenue ( 48), et une partie rétrécie ( 60) ayant un second diamètre inférieur au premier est disposée en contact roulant avec les boucles conductrices associées

( 38 à 44).

7 Ensemble selon l'une quelconque des revendica-

tions précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de

retenue ou chaque dispositif de retenue a un rebord annu-

laire ( 48) disposé coaxialement à la paire associée d'an-

neaux ( 28, 32). 8 Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de retenue ou chaque dispositif de retenue comporte un organe annulaire non conducteur ( 46)

disposé sur l'un des organes rotatifs ( 12, 18) et suppor-

tant le rebord ( 48) près de l'autre organe rotatif ( 12,

18) mais à distance de celui-ci.