FR2751794A1 - Dispositif de connexion entre deux cables dont l'un peut etre mobile par rapport a l'autre en translation et/ou en rotation - Google Patents
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Abstract
Ce dispositif comporte un support cylindrique 5 pourvu de bagues conductrices coaxiales 6, et un support de balais 7 portant des balais 8 respectivement en contact frottant avec les bagues 6. Un prolongement 5' de ce support constitue un autre support pour un ensemble de pistes conductrices longitudinales 6' reliées respectivement aux balais 8. Les balais 8' en contact frottant avec les pistes 6' sont portés par un support de balais 7' mobile en translation sur le support 7. Entre un câble 1 dont les conducteurs 3 sont reliés aux bagues 6 et un câble 2 dont les conducteurs 4 sont reliés aux balais 8', il peut donc y avoir des déplacements relatifs en translation et en rotation tout en assurant la continuité électrique. Application: alimentation des pales d'un rotor arrière d'hélicoptère en courant, à partir d'une structure mobile en translation.
Description
DISPOSITIF DE CONNEXION ENTRE DEUX CABLES DONT L'UN
PEUT ÊTRE MOBILE PAR RAPPORT A L'AUTRE
EN TRANSLATION ET/OU EN ROTATION
La présente invention concerne un dispositif de connexion entre les conducteurs respectifs de deux câbles pouvant subir l'un par rapport à l'autre des mouvements de rotation et/ou de translation, ce dispositif comportant au moins une série d'éléments de contact frottant reliés respectivement aux conducteurs d'un des câbles et portés par un support, et au moins une autre série d'éléments de contact frottant reliés respectivement aux conducteurs de l'autre câble, en contact frottant, respectivement, avec les éléments de contact frottant de la première série citée et portés par un autre support, mobile par rapport au premier support cité.
PEUT ÊTRE MOBILE PAR RAPPORT A L'AUTRE
EN TRANSLATION ET/OU EN ROTATION
La présente invention concerne un dispositif de connexion entre les conducteurs respectifs de deux câbles pouvant subir l'un par rapport à l'autre des mouvements de rotation et/ou de translation, ce dispositif comportant au moins une série d'éléments de contact frottant reliés respectivement aux conducteurs d'un des câbles et portés par un support, et au moins une autre série d'éléments de contact frottant reliés respectivement aux conducteurs de l'autre câble, en contact frottant, respectivement, avec les éléments de contact frottant de la première série citée et portés par un autre support, mobile par rapport au premier support cité.
L'invention pourra recevoir différentes applications, dans tous les cas ou il sera nécessaire de faire passer du courant faible ou fort, biphasé, triphasé etc., avec ou sans terre, entre les conducteurs de deux câbles, l'un de ces câbles étant solidaire d'une structure pouvant se déplacer en translation et/ou en rotation par rapport à la structure de laquelle est solidaire l'autre câble.
Une application plus particulièrement mais non exclusivement visée par la présente invention est celle dans laquelle on souhaite alimenter en courant, par exemple en courant de chauffage (dégivrage), les pales d'un rotor arrière d'hélicoptère, ce qui implique l'utilisation d'un bornier de sortie rotatif, ceci à partir d'un câble d'alimentation lui-même mobile en translation, étant solidaire de la tige de servocommande de changement du pas des pales, traversant le moyeu de ce rotor arrière.
Le dispositif de connexion destiné à assurer ces fonctions sera soumis à un régime de fonctionnement sévère, un rotor arrière d'hélicoptère pouvant tourner à une vitesse de l'ordre de 1250 t/mn, et la translation de la tige de commande de changement du pas des pales pouvant avoir une amplitude de l'ordre de + 40 mm, et s'effectuer à une vitesse d'environ 120 mm/s, à une fréquence de quelques Hz.
Actuellement, dans certains hélicoptères équipés d'une installation électrique assurant la protection des pales contre le dépôt de givre, les gaines électriques de dégivrage sont situées à l'extérieur du rotor de l'hélicoptère et transportent l'énergie nécessaire à la protection électrothermique des pales depuis le collecteur du moyeu du rotor. Le transfert d'énergie de l'intérieur vers l'exté- rieur de l'hélicoptère s'effectue au moyen d'un collecteur électrique qui regroupe une partie fixe sur laquelle se trouve la partie tournante, des bagues munies de balais assurant cette fonction.
Le collecteur des pales arrière est installé autour de l'arbre d'entraînement du moyeu du rotor arrière, ce qui rend difficile sa maintenance. En effet, toute dépose du collecteur nécessite le démontage de l'arbre de rotor en atelier avec les outillages appropriés, d'où un coût et un temps d'intervention importants. De plus, compte tenu du diamètre extérieur du collecteur, ce dernier est dimensionné pour des vitesses périphériques élevées au niveau des bagues et balais, d'où une augmentation de l'usure de ces pièces.
Le cheminement extérieur depuis le collecteur vers les pales s'effectue par des gaines électriques soumises à des contraintes aérodynamiques (force centrifuge, vibrations, mouvement des pales, mouvement de translation du plateau de commande en incidence des pales,...) dues au parcours des gaines traversant les différentes zones.
Pour minimiser les problèmes de maintenance et diminuer les contraintes dans les gaines, le but de l'invention est donc de construire un dispositif de connexion électrique entièrement équipé et modulaire.
Pour éviter la dépose du moyeu et son retour en atelier en cas de panne, l'invention a en outre pour but de permettre d'installer ce dispositif de connexion à l'intérieur du moyeu du rotor arrière. Pour cela, ce dispositif de connexion doit non seulement pouvoir être contenu dans le moyeu, mais doit pouvoir aussi suivre du côté de son entrée le déplacement de translation de la tige de servocommande précitée, et suivre du côté de sa sortie la rotation du rotor arrière à alimenter en courant, comme déjà indiqué plus haut.
Dans ce contexte plus particulier, l'invention vise donc à l'obtention d'un dispositif de connexion de petites dimensions, apte à permettre à la fois des déplacements relatifs simultanés de translation et/ou de rotation entre les structures portant respectivement les deux câbles à connecter.
Selon les applications et les problèmes spécifiques, on cherchera à diminuer les dimensions de ce dispositif surtout radialement ou surtout axialement, ou encore concurremment dans ces deux directions et dans des proportions variables entre les deux, selon le cas.
Pour résoudre les problèmes évoqués plus haut, un dispositif conforme à l'invention, du type général susdéfini, est caractérisé en ce qu'il comporte
- au moins un système de contacts frottants en rotation, à savoir du type comprenant, pour deux séries d'éléments de contact frottant, deux supports respectifs dont l'un peut être entraîné en rotation par rapport à l'autre ;
- au moins un système de contacts frottants en translation, à savoir du type comprenant, pour deux séries d'éléments de contact frottant, deux supports respectifs dont l'un peut être entraîné en translation par rapport à 1 ' autre ; et en ce que
- les conducteurs de l'un des câbles sont reliés respectivement aux éléments de contact frottant d'une des deux séries d'éléments de contact frottant du système de contacts frottants en rotation
- les éléments de contact frottant de l'autre série d'éléments de contact frottant du système de contacts frottants en rotation sont reliés respectivement aux éléments de contact frottant d'une des deux séries d'élé- ment s de contact frottant du système de contacts frottants en translation, ces deux séries étant portées par un support commun ; et
- les éléments de contact frottant de l'autre série d'éléments de contact frottant du système de contacts frottants en translation sont reliés respectivement aux conducteurs de l'autre câble.
- au moins un système de contacts frottants en rotation, à savoir du type comprenant, pour deux séries d'éléments de contact frottant, deux supports respectifs dont l'un peut être entraîné en rotation par rapport à l'autre ;
- au moins un système de contacts frottants en translation, à savoir du type comprenant, pour deux séries d'éléments de contact frottant, deux supports respectifs dont l'un peut être entraîné en translation par rapport à 1 ' autre ; et en ce que
- les conducteurs de l'un des câbles sont reliés respectivement aux éléments de contact frottant d'une des deux séries d'éléments de contact frottant du système de contacts frottants en rotation
- les éléments de contact frottant de l'autre série d'éléments de contact frottant du système de contacts frottants en rotation sont reliés respectivement aux éléments de contact frottant d'une des deux séries d'élé- ment s de contact frottant du système de contacts frottants en translation, ces deux séries étant portées par un support commun ; et
- les éléments de contact frottant de l'autre série d'éléments de contact frottant du système de contacts frottants en translation sont reliés respectivement aux conducteurs de l'autre câble.
Ainsi on assure bien la continuité du circuit électrique entre les deux câbles, tout en leur permettant de subir, l'un par rapport à l'autre, un mouvement de translation et de rotation.
L'expression "éléments de contact frottant" est dans ce qui précède un terme générique pouvant désigner aussi bien des balais ou cils classiques que des bagues ou pistes avec lesquelles ces balais ou cils sont maintenus en contact frottant, étant entendu que dans un système donné les balais ou cils sont théoriquement interchangeables avec les bagues ou pistes coopérantes.
L'invention pourra ainsi se caractériser, en outre, d'une part en ce que lesdites séries d'éléments de contact frottant dudit système de contacts frottants en rotation comprennent des balais (ou cils) en contact frottant respectivement avec des bagues conductrices coaxiales d'un premier support cylindrique, le support desdits balais et le support desdites bagues coaxiales pouvant être animés l'un par rapport à l'autre d'un mouvement de rotation, et d'autre part en ce que lesdites séries d'éléments de contact frottant dudit système de contacts frottants en translation comprennent des balais en contact frottant respectivement avec des pistes conductrices longitudinales d'un second support cylindrique, le support desdites pistes longitudinales et le support des balais correspondants pouvant être animés l'un par rapport à l'autre d'un mouvement de translation.
De la sorte les conducteurs d'un des câbles pourront arriver sur des balais ou des bagues coaxiales, ou des pistes longitudinales, et les conducteurs de l'autre câble pourront de même partir de balais ou de bagues coaxiales, ou de pistes longitudinales. Les figures 7 à 10 des dessins cijoints montrent les quatre combinaisons de base possibles, quant à la structure du dispositif. Sur ces figures on n'a représenté, pour simplifier, que des câbles 1 et 2 ayant seulement deux conducteurs chacun, respectivement référencés 3 et 4. Le système de contacts frottants en rotation ne comporte donc que deux bagues coaxiales 6 et deux balais 8 (figures 8 et 9) ou deux bagues coaxiales 8 et deux balais 6 (figures 7 et 10), et le système de contacts frottants en translation ne comporte de même que deux pistes longitudinales 6' et deux balais 8' (figures 7 et 9) ou deux pistes longitudinales 8' et deux balais 6' (figures 8 et 10) ; pour la clarté du dessin, les balais sont schématisés par des pointes de flèche, et on a décalé axialement les balais 8' ou 6' du système de contacts frottants en translation, quoique en principe ils soient bien entendu contenus dans un même plan radial, perpendiculaire à l'axe du support cylindrique correspondant 5' (figures 7 et 9) ou 7' (figures 8 et 10).
Dans chacune de ces figures, on comprend que le câble 1 peut être le câble d'arrivée de courant et le câble 2 le câble de départ, ou inversement.
On pourra aussi mettre en oeuvre toutes les combinaisons de mouvement possibles entre les supports 5, 7 d'une part, mobiles l'un par rapport à l'autre en rotation, et les supports 5', 7' d'autre part, mobiles l'un par rapport à l'autre en translation, le support commun aux deux systemes de contacts frottants, qui est fixe, mobile en translation et/ou mobile en rotation, étant toujours référencé 5', 7.
Le tableau ci-dessous montre les quatre combinaisons de mouvement possibles, applicables à chacun des quatre schémas théoriques des figures 7 à 10, R désignant un entralnement de l'élément considéré en rotation, T un entralnement en translation, et la lettre O désignant un état immobile
<SEP> R <SEP> 7
<tb> <SEP> T <SEP> s
<tb> 1 <SEP> ICâble <SEP> 2 <SEP> de <SEP> dart <SEP> II
<tb> <SEP> A <SEP> o <SEP> R <SEP> R+T
<tb> I
<tb> <SEP> B <SEP> R <SEP> O <SEP> T
<tb> <SEP> c <SEP> T <SEP> R+T <SEP> R
<tb> I
<tb> <SEP> D <SEP> R+T <SEP> T <SEP> O
<tb>
On voit dans ce tableau qu'entre le support commun 5', 7 et le câble 1 il y a toujours un mouvement de rotation (R), et qu'entre ce même support commun et le câble 2 il y a toujours un mouvement de translation (T).
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On voit dans ce tableau qu'entre le support commun 5', 7 et le câble 1 il y a toujours un mouvement de rotation (R), et qu'entre ce même support commun et le câble 2 il y a toujours un mouvement de translation (T).
On voit aussi dans ce tableau que dans les variantes des figures 7 et 10 tous les cas susdésignés A, B, C, D, et dans les variantes des figures 8 et 9 les cas susdésignés A et C entraînent l'adoption d'au moins un support rotatif pour les balais ou cils. Pour éviter, dans ces cas, que les balais ne soient décollés de leurs bagues ou pistes respectives par la force centrifuge, on pourra prévoir que les bagues ou pistes conductrices concernées sont prévues à l'intérieur d'un support cylindrique creux, le support correspondant des balais ou cils étant alors disposé à l'intérieur de ce cylindre, la force centrifuge agissant par suite sur les balais ou cils dans le sens radial tendant à les appliquer sur les bagues ou pistes respectives.
Sur le plan de la réalisation pratique, plusieurs variantes sont également envisageables.
On peut prévoir par exemple que le dispositif comporte un premier système de contacts frottants en translation comprenant des balais en contact frottant respectivement avec des pistes conductrices longitudinales d'un support cylindrique et un second système de contacts frottants en translation comprenant des balais en contact frottant respectivement avec des pistes conductrices longitudinales d'un autre support cylindrique, ceux des éléments de contact frottant du système de contacts frottants en rotation qui sont reliés aux systèmes de contacts frottants en translation étant connectés pour partie aux éléments de contact frottant d'un desdits systèmes de contacts frottants en translation et pour partie aux éléments de contact frottant de l'autre système de contacts frottants en translation.
Grâce à cette disposition, on peut plus facilement séparer les parties du dispositif qui transmettent des courants de puissance, des parties qui transmettent des signaux de commande ou de mesure, par exemple.
Selon une sous-variante de cette disposition, on peut prévoir que lesdites pistes conductrices longitudinales sont disposées en au moins deux séries d'éléments de contact frottant en translation, se succédant axialement sur le même support cylindrique.
Selon une autre sous-variante, présentant l'avantage de ne pas augmenter la longueur axiale du dispositif, on peut encore prévoir que lesdites pistes conductrices longitudinales, de même que leurs supports de balais respectifs, sont disposées en au moins deux séries d'éléments de contact frottant en translation, sur deux support s cylindriques coaxiaux dont l'un entoure l'autre au moins partiellement et qui sont solidaires l'un de l'autre.
Quel que soit le mode de réalisation, il sera encore avantageux de prévoir que le dispositif comporte un système de guidage à cannelures entre ledit support commun et l'autre support d'éléments de contact frottant du ou des systèmes de contacts frottants en translation correspondants, et que ledit support commun entoure au moins partiellement l'autre support dudit système de contacts frottants en rotation, ce qui permet de diminuer l'encombrement axial du dispositif.
Dans le cas où l'on autorise cependant un encombrement axial important, on peut confondre le système de contacts frottants en rotation et le système de contacts frottants en translation. Si l'on se reporte par exemple au mode de réalisation théorique de la figure 7, on peut imaginer le remplacement des bagues 8 et des pistes longitudinales 6' par des bagues conductrices 6, c'est-à-dire par des cylindres ayant la même longueur que les pistes longitudinales 6' (pour un même débattement en translation des deux câbles 1 et 2).
Un dispositif conforme à l'invention pourra donc encore être caractérisé en ce que lesdits systèmes de contacts frottants en rotation et de contacts frottants en translation sont confondus en un seul système de contacts frottants en rotation et en translation, en ce que les conducteurs d'un des câbles sont reliés respectivement à une série d'éléments de contact frottant dudit système et les conducteurs de l'autre câble sont reliés à une autre série d'éléments de contact frottant dudit système, les supports respectifs des deux dites séries d'éléments de contact frottant pouvant etre entraînées en rotation et en translation l'un par rapport à l'autre.
On pourra prévoir en particulier que l'une desdites séries d'éléments de contact frottant est constituée par des balais portés par un support et l'autre série d'éléments de contact frottant est constituée par des bagues cylindriques coaxiales portées par un support cylindrique.
Des modes d'exécution pratique de 1 invention vont maintenant etre décrits à titre d'exemples nullement limitatifs avec référence aux autres figures du dessin ciannexé dans lequel
- la figure 1 est une vue en demi-coupe axiale d'un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, comportant un support cylindrique à plusieurs bagues coaxiales, s'étendant chacune en direction longitudinale
- la figure 2 est une vue simplifiée en perspective d'un second mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention ;
- la figure 3 représente en demi-coupe axiale un mode de réalisation pratique de la variante de la figure 2;
- la figure 4 représente en demi-coupe axiale une variante du mode de réalisation de la figure 3
- la figure 5 est une vue en demi-coupe axiale d'une autre variante
- la figure 5a montre l'installation d'un dispositif de connexion conforme à l'invention monté dans le moyeu d'un rotor arrière d'hélicoptère ; et
- la figure 6 représente, également en demi-coupe axiale, une extension du mode de réalisation de la figure 5.
- la figure 1 est une vue en demi-coupe axiale d'un premier mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, comportant un support cylindrique à plusieurs bagues coaxiales, s'étendant chacune en direction longitudinale
- la figure 2 est une vue simplifiée en perspective d'un second mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention ;
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- la figure 4 représente en demi-coupe axiale une variante du mode de réalisation de la figure 3
- la figure 5 est une vue en demi-coupe axiale d'une autre variante
- la figure 5a montre l'installation d'un dispositif de connexion conforme à l'invention monté dans le moyeu d'un rotor arrière d'hélicoptère ; et
- la figure 6 représente, également en demi-coupe axiale, une extension du mode de réalisation de la figure 5.
Dans le mode de réalisation de la figure 1 on a référencé en 1 et 2 deux câbles électriques comportant respectivement des conducteurs 3 et 4, ces câbles étant mobiles l'un par rapport à l'autre en rotation et/ou en translation, ces déplacements s'effectuant autour d'un axe X-X. Le dispositif conforme à l'invention a pour but d'établir une connexion permanente entre ces conducteurs 3 et 4.
A cet effet il comporte d'une part un support cylindrique 5 portant un certain nombre de bagues conductrices coaxiales 6 séparées l'une de la suivante par un mince espace isolant et reliées respectivement aux conducteurs 3 du câble 1. Ce dispositif comporte d'autre part un support de balais 7 espacé radialement du support 5 et dont les balais, référencés en 8, frottent respectivement sur les bagues 6 et sont respectivement reliés aux conducteurs 4 de l'autre câble 2 par l'intermédiaire de liaisons 11 qui sont les prolongements naturels des conducteurs 4. Chaque balai ayant, en direction axiale, la largeur 1, on choisit pour les bagues 6 une longueur axiale L telle que L = 2d + 1, où d est le débattement en translation maximum, dans les deux sens, et à partir d'une position moyenne, de l'un des câbles par rapport à l'autre, en direction X-X. Ainsi, par exemple, si d = + 40 mm et si 1 = 10 mm, on aura L = 2 x 40 + 10 = 90 mm par bague.
Le support de balais 7 peut se déplacer en translation, selon la direction X-X, et par rapport au support 5, en étant guidé par des cannelures de guidage 9 elles-mêmes portées par le support 5 par l'intermédiaire de roulements à billes ou analogues 10. Ainsi il peut y avoir des mouvements relatifs de translation et/ou de rotation entre les supports 5 et 7, et donc entre les câbles 1 et 2.
Il est aussi à noter, et il s'agit là d'une remarque encore valable pour tous les modes de réalisation, que les bagues 6 pourraient être prévues à l'intérieur du support 5, au lieu d'être prévues à l'extérieur, comme sur le dessin de la figure 1 ; dans ce cas, il suffirait de disposer le support 7 des balais 8 à l'intérieur du support 5, selon une disposition inverse de celle qui est représentée.
Quelles que soient les modalités pratiques d'un tel mode de réalisation, où il y a une bague 6 par conducteur 3 ou 4, on voit que l'on peut rapidement parvenir à une longueur axiale du dispositif relativement importante. S'il y a par exemple douze conducteurs 3 et donc douze bagues 6, la longueur axiale totale du support 5 sera déjà au minimum 12 x 90 = 1080 mm, non compris les interstices entre bagues.
Pour diminuer la longueur axiale qui en résulte pour le dispositif de connexion dans son ensemble, on pourra adopter des modes de réalisation analogues à celui de la figure 2, ou basés sur le même principe.
Dans la figure 2 et pour simplifier le dessin, on n'a qu'esquissé en pointillés des supports de balais 7 et 7', mais il est facile de les imaginer, et ils sont représentés en outre sur la figure 3. De même, on a représenté les bagues coaxiales 6 mais sans représenter leur support 5.
Dans ce mode de réalisation les bagues coaxiales 6 respectivement reliées aux conducteurs 3 ont chacune une largeur 1 seulement égale (ou peu supérieure) à la largeur des balais 8, lesquels ne sont donc pas prévus, contrairement au mode de réalisation de la figure 1, pour se déplacer axialement par rapport au support 5 des bagues 6. Pour que les câbles 1 et 2 puissent cependant, comme dans le mode de réalisation précédent, se déplacer non seulement en rotation, mais également en translation l'un par rapport à l'autre, on sépare ici les deux fonctions, la fonction translation étant assurée par un autre support, référencé 5'. Ce support 5', solidaire du support de balais 7 du système rotatif, porte, régulièrement réparties à sa périphérie, autant de pistes longitudinales 6' que de bagues 6, les balais 8 portés par le support de balais 7 étant respectivement reliés par des conducteurs 12 à l'une des extrémités desdites pistes 6'.
L'autre support de balais 7' porte des balais 8', respectivement en contact avec les pistes longitudinales 6' et reliés respectivement aux conducteurs 4 du câble 2. On assure ainsi la continuité électrique entre les conducteurs 3 et les conducteurs 4, tout en autorisant entre les câbles 1 et 2 des déplacements relatifs de rotation (entre les bagues 6 et les balais 8) et de translation (entre les pistes 6' et les balais 8'). On peut imaginer par exemple que le support 5 des bagues 6 est établi sous la forme d'un stator, c'est-à-dire d'une partie fixe reliée à un câble fixe 1, tandis que la partie tournante ou rotor comportera les balais 8, le support 5' avec ses pistes 6', et les balais 8' ainsi que le câble 2 et les supports de balais respectifs (7, 7'), les balais 8' avec leur support 7' et le câble 2 faisant en outre partie d'une structure propre à se déplacer en translation par rapport au stator et à ses balais 8 (cas A du tableau ci-dessus).
Si l'on reprend l'aspect dimensionnel, c'est-à-dire la question de l'encombrement axial du dispositif de connexion dans ce mode de réalisation, et en supposant que le nombre des conducteurs 3 et 4 est encore de douze, on constate ce qui suit
- les douze bagues 6 occupent une longueur axiale peu supérieure à 12 x 1, soit 12 x 10 = 120 mm
- le support 5', toujours dans l'hypothèse d'un débattement en translation de + 40 mm, aura la longueur approximative suivante : 2 x 40 + 10 = 90 mm, 1 désignant la largeur axiale des balais 8 et 8', supposée égale à 10 mm.
- les douze bagues 6 occupent une longueur axiale peu supérieure à 12 x 1, soit 12 x 10 = 120 mm
- le support 5', toujours dans l'hypothèse d'un débattement en translation de + 40 mm, aura la longueur approximative suivante : 2 x 40 + 10 = 90 mm, 1 désignant la largeur axiale des balais 8 et 8', supposée égale à 10 mm.
L'encombrement axial théorique du dispositif est ici peu supérieure à 120 + 90 = 210 mm, à comparer aux 1080 mm du mode de réalisation de la figure 1.
Le dispositif mixte de la figure 2 (à fonction de translation et de rotation séparées) peut se mettre en oeuvre selon un certain nombre de variantes, dont quelquesunes vont être décrites ci-dessous.
Dans le mode de réalisation pratique de la figure 3, qui correspond au cas théorique de la figure 9, on a utilisé les mêmes références que sur la figure 2. On voit dans ce mode de réalisation que le support 5 des bagues 6 (non représenté sur la figure 2) sert en même temps de palier pour les roulements 10 de son support de balais 7 on voit également que ce dernier sert en même temps de support 5' pour les pistes longitudinales 6' reliées respectivement aux balais 8. Quant au support de balais 7', pour les balais 8', il est monté coulissant sur le support 7 par l'intermédiaire des cannelures 9. Les supports 7 et 7' peuvent ainsi être animés ensemble d'un mouvement de rotation autour de l'axe X-X, par rapport au support 5, le mouvement de translation s'effectuant entre les supports 7 et 7'. Dans l'hypothèse où le câble 1 et le support 5 sont solidaires d'une structure fixe, le dispositif de connexion entre les câbles 1 et 2 comporte ainsi un rotor 7-7' dont les deux parties 7 et 7' peuvent se déplacer en translation l'une par rapport à l'autre. Le câble 2 pourra donc être solidaire d'une structure mobile par rapport à la structure fixe à la fois en translation et en rotation (cas A du tableau donné plus haut).
En vue-d'une application particulière aux hélicoptères, ce dispositif de connexion devant par exemple être logé dans le moyeu du rotor arrière, on peut aussi faire l'hypo- thèse que le câble 1 est mobile uniquement en translation, en même temps que la tige de servocommande du changement de pas de l'hélice, et que le câble 2 est mobile uniquement en rotation, devant alimenter, par exemple en courant de chauffage, les pales du rotor pour assurer l'antigivrage.
Cela correspond au cas C du tableau.
Dans ce cas, par conséquent, et en prenant comme référence la structure de l'hélicoptère, le support 5 est mobile en translation, l'ensemble support 7 - support 5' est mobile en translation et en rotation, et le support de balais 7' est mobile seulement en rotation, en même temps que le câble 2.
Le mode de réalisation de la figure 4 dérive de celui de la figure 3, mais avec dans ce cas deux séries de pistes longitudinales 6' et 6" disposées coaxialement l'une derrière l'autre sur un support 5' constituant comme précédemment le prolongement du support de balais 7. Le support de balais 7' porte deux séries de balais 8' et 8" frottant respectivement, chacun d'eux, sur une piste 6' et sur une piste 6". S'il y a par exemple douze conducteurs 3 et douze balais 8, six d'entre eux pourront être reliés respectivement à six pistes longitudinales 6' et de là, par les six balais 8', à six conducteurs 4, et les six balais 8 restants pourront être reliés respectivement aux six autres pistes longitudinales 6" et de là, par les six autres balais 8", aux six conducteurs 4 restants du câble 2, toute autre combinaison restant bien entendu possible. Cette séparation permet en cas de besoin de séparer des courants forts (pour le chauffage des pales) des courants faibles (signaux de mesure ou autres).
Il est à noter que selon une variante, et selon les concepts généraux indiqués au début, les balais 8' et 8" pourraient être prevus sur le support 5 et les pistes longitudinales 6' et 6" sur le support 7' ; de même, les bagues 6 pourraient être prévues sur le support 7 et les balais 8 sur le support 5 (configuration analogue à celle de la figure 10 au lieu de celle de la figure 9). Cette variante est applicable aussi à la réalisation de la figure 3 décrite plus haut.
Le mode de réalisation de la figure 5 est à rapprocher de celui de la figure 3, mais avec une série de pistes longitudinales 6' disposée radialement à l'extérieur du système de contacts frottants en rotation, et centralement par rapport au support de balais 7, qui sert en même temps de support 5' pour les pistes 6'. Par rapport au mode de réalisation de la figure 3, on diminue donc l'encombrement axial total du dispositif, puisque la longueur des pistes 6' ne s'ajoute pas à l'encombrement axial total des balais 8 l'encombrement radial est là encore très faible. On voit ici que le support 7', qui porte les balais 8', est guidé en translation, vers ses extrémités, par un système à cannelures de guidage 9, sur le support de balais 7, lequel est monté rotatif sur le support 5 par les roulements 10, d'une façon analogue au mode de réalisation de la figure 3.
On peut donc avoir ici, comme dans le cas des figures 2 à 4, la configuration suivante, qui correspond au cas C du tableau donné plus haut, et qui permet le montage du dispositif dans le moyeu du rotor arrière d'un hélicoptère
- (câble 1 + support 5 et bagues 6) : mobilité en translation (T)
- (support de balais 7, balais 8, support 5', pistes 6') : mobilité en rotation et en translation (R + T)
- (support de balais 7', balais 8') : mobilité en rotation (R).
- (câble 1 + support 5 et bagues 6) : mobilité en translation (T)
- (support de balais 7, balais 8, support 5', pistes 6') : mobilité en rotation et en translation (R + T)
- (support de balais 7', balais 8') : mobilité en rotation (R).
Dans la figure 5a on a référencé en 13 la partie non tournante, mobile en translation avec la tige 16 de servo commande de pas des pales du rotor, partie 13 de laquelle est solidaire l'extrémité externe du câble 1 ; ce câble traverse la partie mécanique (boîte de transmission arrière 21) par la tige précitée 16 de commande du pas des pales du rotor, l'une d'elles étant référencée 19. La La"référence 14 désigne un bornier électrique de répartition auquel arrive le câble tournant 2 et d'où repartent des câbles 15 pour l'alimentation des pales 19 en courant ; la référence 18 désigne le moyeu du rotor, qui contient donc le dispositif de connexion de 1 invention. Enfin la réference 20 désigne un connecteur à câble souple ou un collecteur linéaire, pour l'amenée du courant d'alimentation à l'extrémité interne du câble 1 mobile en translation. Dans cette figure 5a, on peut supposer par exemple que l'on a utilisé le dispositif de connexion de la figure 5, ou un dispositif analogue.
Enfin la variante de la figure 6 s'inspire à la fois du mode de réalisation de la figure 4 (deux séries de pistes longitudinales 6' et 6") et du mode de réalisation de la figure 5 (pistes 6' et 6" disposées radialement à l'exte- rieur l'une de l'autre, autour du support 5). Les références numériques utilisées montrent clairement les analogies. Dans le mode de réalisation de la figure 6 on a cependant deux supports de balais 7' et 7" radialement espacés l'un de l'autre, au lieu d'en avoir un seul, comme dans le mode de réalisation de la figure 4. Ces deux supports sont solidaires l'un de l'autre en translation et en rotation : en translation ils peuvent coulisser longitudinalement dans les cannelures 9 du support de balais 7 constituant en même temps le support 5', et en rotation grâce aux roulements 10 portés par le support 5.
On peut supposer dans ce mode de réalisation, et à titre de variante, que le câble 2 est fixe, et le câble 1 mobile en rotation et en translation par rapport au câble 2 (cas théorique D du tableau). Avec cette hypothese, le dispositif de connexion comporte alors un roto rotor se déplace en rotation par rapport au support de balais 7 (servant en même temps de support 5'). L'ensemble 5-7 (5') et 5" (second support pour la seconde série de pistes longitudinales 6") peut se déplacer en translation par rapport à une partie fixe ou stator comprenant alors les supports de balais 7' et 7", lesquels portent respectivement les deux séries de balais fixes 8' et 8". La disposition inverse pourrait également etre adoptée, avec un câble 1 fixe et un câble 2 mobile en rotation et en translation (cas
A du tableau). On comprend en tout cas que ce dernier mode de réalisation sera préféré, par rapport au mode de réalisation de la figure 4, lorsque l'on souhaitera diminuer l'encombrement longitudinal du dispositif, et que l'on disposera d'une contrainte moindre en encombrement radial.
A du tableau). On comprend en tout cas que ce dernier mode de réalisation sera préféré, par rapport au mode de réalisation de la figure 4, lorsque l'on souhaitera diminuer l'encombrement longitudinal du dispositif, et que l'on disposera d'une contrainte moindre en encombrement radial.
Claims (12)
1. Dispositif de connexion entre les conducteurs respectifs de deux câbles pouvant subir l'un par rapport à l'autre des mouvements de rotation et/ou de translation, ce dispositif comportant au moins une série d'éléments de contact frottant reliés respectivement aux conducteurs d'un des câbles et portés par un support, et au moins une autre série d'éléments de contact frottant reliés respectivement aux conducteurs de l'autre câble, en contact frottant, respectivement, avec les éléments de contact frottant de la première série citée et portés par un autre support, mobile par rapport au premier support cité, caractérisé en ce qu'il comporte
- au moins un système de contacts frottants en rotation (5 à 8), à savoir du type comprenant, pour deux séries d'éléments de contact frottant (6, 8), deux supports respectifs (5, 7) dont l'un peut être entraîné en rotation par rapport à l'autre ;
- au moins un système de contacts frottants en translation (5' à 8'), à savoir du type comprenant, pour deux séries d'éléments de contact frottant (6', 8'), deux supports respectifs (5', 7') dont l'un peut être entraîné en translation par rapport à l'autre ; et en ce que
- les conducteurs (3) de l'un (1) des câbles sont reliés respectivement aux éléments de contact frottant (6) d'une des deux séries d'éléments de contact frottant (6, 8) du système de contacts frottants en rotation (5 à 8)
- les éléments de contact frottant (8) de l'autre série d'éléments de contact frottant du système de contacts frottants en rotation (5 à 8) sont reliés respectivement aux éléments de contact frottant (6') d'une des deux séries d'éléments de contact frottant (6', 8') du système de contacts frottants en translation (5' à 8'), ces deux séries (8, 6') étant portées par un support commun (7, 5') ; et
- les éléments de contact frottant (8') de l'autre série d'éléments de contact frottant du système de contacts frottants en translation (5 à 8') sont reliés respectivement aux conducteurs (4) de l'autre câble (2).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites séries d'éléments de contact frottant (6, 8) dudit système de contacts frottants en rotation comprennent des balais (6 ou 8) en contact frottant respectivement avec des bagues conductrices coaxiales (8 ou 6) d'un premier support cylindrique (7 ou 5), le support (5 ou 7) desdits balais (6 ou 8) et le support (7 ou 5) desdites bagues coaxiales (8 ou 6) pouvant être animés l'un par rapport à l'autre d'un mouvement de rotation.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites séries d'éléments de contact frottant (6', 8') dudit système de contacts frottants en translation comprennent des balais (6' ou 8') en contact frottant respectivement avec des pistes conductrices longitudinales (8' ou 6') d'un second support cylindrique (7' ou 5'), le support (7' ou 5') desdites pistes longitudinales (8' ou 6') et le support (5' ou 7') des balais correspondants (6' ou 8') pouvant être animés l'un par rapport à l'autre d'un mouvement de translation.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un premier système de contacts frottants en translation comprenant des balais (8') en contact frottant respectivement avec des pistes conductrices longitudinales (6') d'un support cylindrique (7, 5') et un second système de contacts frottants en translation comprenant des balais (8") en contact frottant respectivement avec des pistes conductrices longitudinales (6") dlun autre support cylindrique (5', 7 ; 5"), ceux (8) des éléments de contact frottant du système de contacts frottants en rotation (5 à 8) qui sont reliés aux systèmes de contacts frottants en translation étant connectés pour partie aux éléments de contact frottant (6') d'un desdits systèmes de contacts frottants en translation et pour partie aux éléments de contact frottant (6") de l'autre système de contacts frottants en translation.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites pistes conductrices longitudinales (6', 6") sont disposées en au moins deux séries d'éléments de contact frottant en translation, se succédant axialement sur le même support cylindrique (5', 7).
6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites pistes conductrices longitudinales (6', 6"), de même que leurs supports de balais respectifs (7', 7"), sont disposées en au moins deux séries d'éléments de contact frottant en translation, sur deux supports cylindriques coaxiaux dont l'un entoure l'autre au moins partiellement et qui sont solidaires l'un de l'autre (5', 5").
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un système de guidage à cannelures (9) entre ledit support commun (7, 5' ; 5") et l'autre support (7' ; 7") d'éléments de contact frottant du ou des systèmes de contacts frottants en translation correspondants.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit support commun (7, 5' ; 5") entoure au moins partiellement l'autre support (5) dudit système de contacts frottants en rotation.
9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits systèmes de contacts frottants en rotation et de contacts frottants en translation sont confondus en un seul système de contacts frottants en rotation et en translation, en ce que les conducteurs (3) d'un des câbles (1) sont reliés respectivement à une série d'éléments de contact frottant (6) dudit système et les conducteurs (4) de l'autre câble (2) sont reliés à une autre série d'éléments de contact frottant (8) dudit système, les supports respectifs (5, 7) des deux dites séries d'éléments de contact frottant pouvant être entraînés en rotation et en trains la tion l'un par rapport à l'autre.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'une desdites séries d'éléments de contact frottant est constituée par des balais (8) portés par un support (7), et en ce que l'autre série d'éléments de contact frottant est constituée par des bagues cylindriques coaxiales (6) portées par un support cylindrique (5).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est monté à l'intérieur d'un moyeu (18) de rotor arrière d'hélicoptère, les conducteurs (3) de l'un desdits câbles (1) étant reliés respectivement aux éléments de contact frottant (6) d'une série d'éléments de contact frottant mobiles en translation, et les conducteurs (4) de l'autre câble (2) étant reliés respectivement aux éléments de contact frottant (8') d'une série d'éléments de contact frottant mobiles en rotation, l'une desdites séries appartenant à un système de contacts frottants en rotation et l'autre à un système de contacts frottants en translation.
12. Moyeu de rotor arrière d'hélicoptère, caractérisé en ce qu'il comporte, pour l'alimentation de ses pales (19) en courant électrique, un dispositif de connexion conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.
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