Brevet FR2100554A1 — publié le 19720324

L'invention concerne un dispositif de branchement électrique entre des lignes électriques comportant, chacune, au moins deux conducteurs. Les dispositifs classiques de branchement se composent d'une prise mâle pourvue d'au moins deux fiches métalliques en saillie et d'une prise 5 femelle comportant deux douilles à âme creuse dans lesquelles sont destinées â venir se loger, lors de l'accouplement, les fiches de la prise mâle ; le branchement s'effectue, simplement, par emboîtement des fiches de la prise mâle dans les douilles de la prise femelle. Ces prises, actuellement très répandues, n'offrent pas des condi-10 tions de sécurité extrêmement satisfaisantes pour l'usager ou pour les enfants toujours tentés de les manipuler. En effet, lorsque les prises sont accouplées, il arrive fréquemment que les fiches mâles ne soient pas entièrement enfoncées dans les douilles correspondantes des prises femelles et qu'une portion de celles-ci reste apparente : une personne ou un enfant manipulant de telles 15 prises, peut attraper ou toucher cette portion, risquant un accident plus ou moins grave selon les caractéristiques du courant traversant les prises. Par ailleurs, il n'est pas rare que des enfants s'électrocutent en enfonçant dans les douilles sous tension des prises femelles, des objets conducteurs longifor-mes, tels que, aiguilles à tricoter, épingles, lames de canif, etc. 20 De plus, on conçoit qu'il soit extrêmement dangereux de laisser sous tension une prise mâle classique, si elle ne comporte pas une protection dissimulant ses fiches en saillie, La présente invention vise à pallier ces inconvénients et à fournir un dispositif de branchement électrique présentant une grande sécurité 25 d'emploi. A cet effet, ce dispositif se compose d'au moins deux prises, mâle et femelle, destinées à s'accoupler, et constituées, chacune, par un corps en un matériau isolant, à l'arrière duquel aboutissent les conducteurs électriques ; selon l'invention, le corps de la prise mâle comporte, à l'avant, un manchon à âme creuse sur la face interne duquel sont disposés deux con-30 tacts, montés dans des encoches sur des moyens élastiques les amenant à faire saillie sur cette face interne et, chacun, relié à un des conducteurs aboutissant à ladite prise ; la prise femelle quant à elle, comporte à l'avant, d'une part, une enveloppe externe tabulaire de diamètre interne égal, au jeu près, au diamètre externe du manchon de l'autre prise, en vue de permettre l'in-35 troduction de ce dernier dans cette enveloppe tabulaire et, d'autre part, un 70 22996 2 mandrin cylindrique disposé axialement à l'intérieur de ladite enveloppe et le diamètre égal, au jeu près, au diamètre interne du manchon de l'autre prise, en vue.de pouvoir être logé dans celui-ci. Ce mandrin comporte sur sa surface deux cavités destinées, lors de l'accouplement, à recevoir les contacts 5 en saillie de l'autre prise et contenant, chacune, un contact fixe relié à un des conducteurs aboutissant à ladite prise femelle. A l'exception des contacts et des conducteurs qui aboutissent à ceux-ci, les prises, mâle et femelle, sont fabriquées en un matériau isolant par exemple en une matière synthétique dure. T0 L'accouplement des prises selon l'invention est réalisé en dispo sant ces prises bout à bout et en amenant le manchon de la prise mâle à s'emboîter et à se loger dans l'espace de la prise femelle compris entre le mandrin et l'enveloppe tubulaire de celle-ci. Au début de cette introduction, chaque contact de la prise mâle, monté sur moyens élastiques, est repoussé 15 dans son encoche par le mandrin de la prise femelle ; ce contact arrive, ensuite, au niveau de la cavité que comporte la prise femelle et, sous l'effet des moyens élastiques, s'introduit dans cette cavité et vient prendre appui sur le contact de la prise femelle. Par conséquent, dans cette position, le branchement électrique est réalisé par l'entremise de ces paires de contacts 20 pressés l'un sur l'autre. Le branchement ainsi réalisé jouit de remarquables conditions de sécurité. En effet, même si la prise mâle est mal enfoncée dans la prise femelle, aucun conducteur sous tension n'est apparent et l'usager ne peut, en aucun cas, s'électrocuter. De plus, aucun risque d'électrocutîon n'est à 25 craindre à l'égard d'une prise femelle sous tension : les contacts de cette prise sont logés au fond d'une cavité et sont inaccessibles même au moyen d'objets longiformes lesquels, introduits dans la prise femelle, passeront au-dessus de la cavité où se trouve logé le contact de celle-ci, sans l'atteindre. En outre, une prise mâle sous tension ne présentera pas de danger par-30 ticulier, puisque elle ne comporte aucun élément en saillie susceptible, par un contact intempestif, soit de provoquer un court-circuit, soit d'entrafner un accident corporel. Le manchon de la prise mâle comporte, avantageusement, sur sa face externë, au moin-s une nervure?, dfestinée â s'ermboîtêr dans une rainure 35 adaptée, ménag.ée suit'la'.:feàe îftfeffle dfe t'&nvefepfié àe la prise femelle. 70 22996 3 2100554 Cette nervure, engagée dans la rainure précitée, guidera l'introduction' de ■ ce manchon dans l'espace de la prise femelle compris entre le mandrin et l'enveloppe externe-; l'introduction de la prise mâle dans la prise femelle ne pourra se faire que dans une position prédéterminée pour laquelle la ner-5 vure de la prise mâle est disposée en regard de la rainure de la prise femelle: les contacts de l'une et l'autre prise se trouveront en correspondance, â la fin de l'introduction et viendront naturellement s'accoler l'un à l-'autre, sans tâtonnement. En outre, la prise mâle peut, utilement comporter, au niveau ÏO de l'extrémité arrière de son manchon, un épaulement externe, contre lequel est appelée à venir buter la tranche avant de l'enveloppe de la prise femelle. Cette position de butée définit la position d'enfoncement maximum de la prise mâle dans la prise femelle, position à laquelle correspond l'accolement des contacts de l'une et l'autre prise. 15 Selon un mode de réalisation particulier, les contacts de la prise mâle sont, chacun, constitués par un téton métallique de forme sensiblement demi-sphérique, fixé à l'extrémité d'un ressort et susceptible, par poussée, de s'escamoter par enfoncement dans son encoche. Chacun de ces contacts peut également être constitué par une bille métallique, emprisonnée dans son 20 encoche et susceptible de faire saillie sous l'effet d'un ressort. Les cavités de la prise femelle contenant les contacts de celle-ci sont, de préférence, pourvues sur leur bord avartt^ d'une rampe inclinée, propre à faciliter le retrait du contact de la prise mâle, lors du débranchement de celle-ci. 25 Les prises, mâle et femelle, selon l'invention sont pourvues d'un nombre de contacts adapté à leur utilisation ; elles peuvent comporter deux contacts chacune, qui les destinent à des branchements en' monophasé, par exemple pour des usages domestiques ; elles peuvent, également, .comporter un contact supplémentaire, faisant office de contact de terre et relié à un 30 conducteur de terre. Dans ce dernier cas, le contact de terre de la prise mâle peut, utilement présenter des dimensions réduites par rapport-aux autres contacts, cependant que la cavité correspondante de 'la1 prise fémëllê, •' de dimensions réduites par rapport aux autres cavités, présente-des dimensions adaptées à ce contact. Ainsi, lés contacts de phase, de djmensjons.plus 35 importantes, ne pourront pas, lors de * l 'introduction de la prise mâle dans |a , 70 22996 4 2100554 prise femelle, se loger dans cette cavité et réaliser une liaison électrique inopportune. La prise femelle peut être intégrée â un boîtier, contenant des fusibles de sécutité et destiné à être encastré dans une paroi : elle servira à distribuer l'énergie électrique par simple branchement d'une prise mâle. 5 La prise femelle peut également être fixée à l'extrémité d'un fil ou cable électrique, en vue du branchement de ce fil ou cable sur un autre fil ou cable pourvu d'une prise mâle. De plus, l'enveloppe tubulaire externe de la prise femelle est> de préférence, assujettie au corps de ladite prise par vissage autour d'une 10 portion filetée de ce corps : l'usager a, ainsi, la possibilité de séparer cette enveloppe de l'ensemble, ce qui facilitera la mise en place de cette prise à l'extrémité du fil électrique â équiper et permettra de raccorder, sans difficultés, les conducteurs aux contacts correspondants. Par ailleurs, les parties arrières des corps des prises, femelle et 15 mâle, aomportent, accessoirement, des stries permettant de les saisir et de les manipuler aisément. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention se dégageront de la description qui suit en regard du dessin annexé, lesquels, description et dessin ne sont donnés qu'à titre d'exemple non limitatif. Sur 20 ce dessin : - la figure 1 représente, vues en perspective éclatée, une prise femelle selon l'invention, ainsi qu'une prise mâle disposée en regard ; - la figure 2 représente, vues en coupe, une prise femelle et une prise mâle accouplées ; 25 - la figure 3 représente une multiprise à quatre branches. Une prise femelle 1 destinée â réaliser un raccordement électrique, se compose, essentiellement, d'une enveloppe sensiblement cylindrique 2, d'un mandrin 3 et d'un corps arrière 4 auquel aboutit le fil électrique 5 comprenant des conducteurs électriques tels que 6 ; en l'exemple, le fil 5 30 comprend un conducteur de terre et deux conducteurs de phase. Le mandrin 3 et le corps 4 sont fabriqués par moulage et sont constitués de deux moitiés accolées, assujetties l'une à l'autre par une vis 7. En outre, le corps 4 comporte une portion filetéé 8 sur laquelle est apte à se visser une portion taraudée 9 de l'enveloppe tubulaire 2. 35 En outre, le mandrin 3 comporte sur sa surface trois cavités 10, 10 22996 5 2100554 11 et 12, dans le fond desquelles sont fixées des lamelles métalliques reliées aux conducteurs 6. Les lamelles des cavités 10 et 11 sont reliées aux conducteurs de phase, cependant que la lamelle de la cavité 12 est reliée au conducteur de terre du fil 5. 5 De plus, l'enveloppe externe 2 comporte sur sa face inférieure deux rainures, dont on comprendra plus loin la fonction. Par ailleurs, une prise mâle 13, est essentiellement composée ; par un manchon 14 constitué de deux moitiés accolées fixées l'une à l'autre au moyen de vis, telles que 15 ; ces. moitiés de manchon peuvent être fabri-10 quées par moulage d'une matière synthétique dure. Ce manchon 14 est fixé par sa partie arrière.au corps 16 de la prise, auquel aboutit,un fil électrique 17 contenant des conducteurs électriques. Le manchon 14 présente, à la jonction de ses deux moitiés, deux nervures, telles.que. 18, en saillie sur sa face externe. Le manchon 14 est prévu pour pouvoir être introduit, avec un faible 15 jeu, dans l'enveloppe 2 de la prise femelle. La forme de l'âme creuse de ce manchon J4 est semblable à celle du mandrin 3 de la prise femelle., de. façon que ce dernier puisse s'engager et se loger, avec un faible jeu, dans cette âme. Par ailleurs, le manchon 14 comporte sur sa. face interne trois encoches dans lesquelles sont em-20 prisonnées des billes creuses métalliques 19, 20 et 21 montées, chacune, sur un ressort, tel que. 22, qui les sollicite radialernent en direction de l'axe du manchon. Ces bill.es sont reliées par l'intermédiaire du ressort qui les sollicite, aux conducteurs du fil 17, au moyen de brins de fil conducteur, tel que 23, logés dans des canaux ménagés dans le manchon 14» Ces canaux 25 peuvent être situés à la jonction des deux moitiés constituant le manchon 14 et formés par des rainures ménagées sur chacune de ces moitiés et venant en regard, lors de l'accolement desdites moitiés. On voit sur la figure 2 , représentant en coupe les prises accouplées, que le mandrin 3 de la prise femelle est venu se loger à . l'intérieur 30 du manchon 14 de la prise mâle, lequel est lui-même introduit dans l'enveloppe 2 de ladite prise femelle. Dans cette position accouplée, chaque bille 19, 20 ou 21 vient se disposer en regard de la cavité 10, 11 et 12 correspondante et, sollicitée par son ressort, vient s'appliquer contre la lamelle métallique qui tapisse le fond de chacune desdites cavités^ Chaque conduc-35 teur du fil 5 est, ainsi, raccordé à un conducteur du fil 17. 10 22996 6 2100554 On remarquera de plus, que la cavité 12 correspondant au conducteur de terre du fil 5, ainsi que la bille 21 correspondant au conducteur de terre du fil 17, sont de dimensions réduites par rapport aux autres cavités ou billes ; cette disposition évite que, lors de l'accouplement, la bille 20 5 vienne, au passage sur la cavité 12, établir le contact avec la lamelle tapissant le fond de cette cavité 12, Cette bille est, en effet, de diamètre trop important pour pénétrer dans la cavité 12 et prendre contact avec la lamelle de celle-ci. En outre, chaque cavité 10, 11 ou 12, présente à l'avant, une petite rampe inclinée qui permet de dégager plus aisément la bille 10 correspondante, au moment du désaccouplement des prises. On conçoit la grande sécurité d'emploi des prises, telles que décrites, dans lesquelles aucun élément sous tension n'est apparent : on écarte, ainsi, tous risques d'électrocution ou de court-circuit. On a représenté sur la figure 3 une multiprise rentrant dans le 15 cadre de la présente invention. Les branches, telles que 24, 25, 26 et 27 de cette multiprise, ont des structures analogues à celles décrites : les branches 24, 25 et 26 peuvent par exemple être constituées par des prises mâles, cependant que la branche 27 est constituée par une prise femelle. Quatre prises (une mâle et trois femelles) pourront venir se raccorder sur cette mul-20 tiprise, l'une d'elles étant sous tension : la multiprise sert, ainsi, â distribuer l'énergie électrique aux trois autres. Bien entendu, la présent invention n'est pas limitée aux termes de la description qui précède, mais en comprend au contraire, toutes les variantes à la portée de l'homme de l'art. Les prises selon l'invention peuvent 25 également, être encastrées ; elles peuvent, aussi, être blindées ou servir à des raccordements électriques de lignes de force. De même, les multiprises peuvent présenter un nombre de branches différent de celui indiqué â fitre d'exemple. Lorsque les prises ne sont pas utilisées, elles peuvent être munies 30 de chapeaux, qui obturent leur partie avant. Le chapeau destiné à la prise femelle a la forme d'un disque présentant un anneau en saillie sur une face, anneau propre à se loger, à l'avant de la prise femelle, entre l'enveloppe 2 et le mandrin 3. Le chapeau de la prise mâle est constitué par un disque comportant un téton en saillie sur une face, téton propre â se loger, à l'a- 35 vant de la prise mâle, dans le manchon 14 ; autour de ce téton, une partie 70 22996 7 2100554 annulaire en saillie pourra être prévue de façon â coiffer l'extrémité avant de ce manchon 14. Par ailleurs, certaines variantes de l'invention peuvent être imaginées ; ainsi, la prise mâle peut constituer une veilleuse : une petite ampoule est disposée dans la partie arrière du corps et est électriquement reliée aux contacts ; cette partie arrière, se vissant sur le manchon, est fabriquée en une matière translucide ou transparente et colorée. 10 22996 « 2100554 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de branchement électrique entre des lignes électriques comportant, chacune, au moins deux conducteurs, ledit dispositif se composant d'au moins deux prises, mâle et femelle, destinées 5 à s'accoupler et constituées, chacune, par un corps en un matériau isolant, à l'arrière duquel aboutissent les conducteurs, le corps de la prise mâle comportant, à l'avant, un manchon à âme creuse sur la face interne duquel sont disposés, au moins, deux contacts reliés aux conducteurs aboutissant à ladite prise, cependant que 10 le corps de la prise femelle comporte, à l'avant, d'une part, une enveloppe extérieure tubulaire de diamètre interne égal, au jeu près, au diamètre externe du manchon de l'autre prise, en vue de permettre l'introduction de ce dernier dans cette enveloppe tubulaire et, d'autre part, un mandrin cylindrique, disposé axialement 15 à l'intérieur de ladite enveloppe et de diamètre égal, au jeu près, au diamètre interne du manchon de l'autre prise en vue de pouvoir être logé dans celui-ci, ledit dispositif de branchement étant ca-' ractérisé en ce que les contacts de la prise mâle sont, en vue d'être rétractables, logés dans des encoches ménagées dans la face 20 interne du manchon et montés sur des moyens élastiques, lesquels sont disposés dans ces encoches et amènent ces contacts à faire naturellement saillie sur cette face interne, le mandrin de la prise fQuelle comportant sur sa surface, au moins, deux cavités, contenant, chacune, un contact relié à un conducteur et situé en re-25 trait dans ladite cavité, laquelle est destinée, lors de l'accouplement des prises, à recevoir le contact correspondant de la prise mâle venant, sous l'effet de ses moyens élastiques, en appui avec le contact précité situé dans ladite cavité. 2 - Dispositif de branchement selon la revendication 1, caractéri-30 sé en ce que la prise mâle comporte, au niveau de l'extrémité arrière de son manchon, un épaulera en t externe, contre lequel est appelée à venir buter la tranche avant de l'enveloppe de la prise femelle. 3 - Dispositif de branchement selon l'une des revendications 1 ou 35 2 dans lequel les prises, mâle et femelle, comportent, au moins, trois contacts dont un contact de terre, ledit dispositif étant caractérisé en ce que le contact de terre de la prise mâle présente des dimensions réduites par rapport aux autres contacts, cependant que la cavité correspondante de la prise femelle, de dimen- 40 sions réduites par rapport aux autres cavités, est adaptée à ce contact de terre.-