Brevet FR2216692A1 — publié le 19740830

a présente invention concerne un connecteur de sécurité destiné à relier élctriquement entre elles deux parties d'une ligne électrique dont l'ure est reliée à la source de courent et l'autre amovible, le dit connecteur de type comport une partie fixe femelle gnnéralement dénommée prise de courant, solidaire de la partie de la ligne reliée à la source de courant, et une partie mâle dite fiche, solidaire de la partie amovible de la ligne, étant tel que les bornes de la dite partie femelle se trouvent automatiquement hors tension lorsque la fiche male en est entièrement ou partiellement retirée. Les prises de courent dites de sécurité, actuellement connues, et dans lesquelles les douilles de réception des broches correspondantes de la fiche mâle se trouvent sous tension sont, en général, munies à chacune de leurs entrées, d'opercules mobiles coopérant avec un organe élastique de telle manière que sitôt le retrait de la fiche mâle éffectué, les orifices des dites douilles de réception des broches correspondantes de la fiche mâle se trouvent chacun masqué ou obturé par un opercule non conducteur ou ne se trouvant pas en contact avec les dites douilles, un dispositif actionné manuellement ou par l'intermédiaire de la fiche mâle permettant l'effacement des dits obturateurs lorsque la dite fiche male doit être introduite dans la fiche femelle pour une nouvelle connection des deux parties de la ligne électrique. De telles prises de courant n'offrent pas, toutefois, du point de vue de la sécurité, toutes les garanties souhaitables en la matière, en ce sens qu'il est possible de dégager aisément les opercules masquant les orifices des douilles sos tension au moyen d'un outil d'usage courant et comnortant une partie métallique, tel qu'un poinçon ou un tournevis, ou même plus simplement au moyen d'un clou. L'objet métallique neut alors facilement venir en contact de la douille correspondante qui se trouve sous tension, avec tous les risques d'accident ou'un tel contact est susceptible de provoquer. Par ailleurs, les disnositifs d'obturation des douilles de prise femelle sont le puls sovent d'une réalisation déllicate et il n'est pas rare ou'ils bloquet soit en position d'effacement, ce aux rend alors la protection caduque et la sécurité recherchée nulle, soit en position d'obturation des douilles ce nui ren-l l'introduction de la fiche mnle dans la. prise femelle très difficile, voire impossible et est de nature à inciter l'obératour à provoquer l'ouverture au moyen d'un outil COC indiaun plus haut. La présente invention obvie à ces défauts et inconvénients en folrnissant un connecteur électrique de sncurité de réalisation simple dans lequel les douilles de la prise femelle ne peuvent se trouver sous tension que lorsque les broches de la fiche ,âle ont t entièrement introduites dans les douilles corresnondantes de la dite prise femelle, et, inversement, se trouvent hors tension lorsque la fiche mâle a été retirée, meme nartiellement, de la fiche femelle, les douilles de la prise rebelle n'ayant pas de ce fait besoin d'être munies d'un dispositif d'obturation de leur orifice d'entrée. te connecteur électrique de sécurité selon l'invention du tpe comnortant une prise femelle, munie de son couvercle de protection extérieur, isolant, reliée à une source de courant électrique, et une fiche mâle munie de broches solidaires d'un support isolant coopérant avec des douilles de réception de la prise femelle, et destinée à etre reliée électriquement à un appareil d'utilisation de courant électrique, est essentiellement caractérisée, d'une part, par le fait que la fiche mâle comporte une pièce réalisée en une matière magnétique encastrée dans le support isolant de ses broches et présentant une face coplanaire à la face plane du dit support qui, lorsque cette fiche se trouve entièrement enfoncée dans la prise femelle, se trouve en contact avec la face externe du couvercle isolant de la dite prise femelle, et, d'autre part, par le fait que la prise femelle comporte en combinaison: - des bornes sous tension dont chacune est reliée à un conducteur de la ligne d'amenée du courant électrique, - dos douilles de r!ception des broches correspondantes de la fiche mâle, solidaires d'un supnort isolant et du couvercle isolant extérieur de la dite prise, en nombre égal à celui des bornes sous tension, chacune des dites douilles étant munie à son extrémité opposée à l'orifice de réception de la broche cor-espondante de la fiche mâle, d'un plot conducteur fixe, - un équipage mobile en translation parallèle aux axes,parallèles entre eux, des dites douilles, entre deux positions entre mes, et coopérant avec la pièce réalisée en un matériau magnétique dont est munie la fiche mâle, le dit éo.iIipaFe mobile disposé à l'intérieur d'un boîtier isolant étant constitué, d'une part, nar un barreau aimanté, guidé en translation parallè le aux axes des douilles à l'intérieur d'un orifice ménagé dans le support isolant des douilles et muni à son extrémité oppsée au côté de réception de la fiche mâle, d'un collet terminal formant butée, et d'autre part, par une plaquette réalisée en une matière isolante, mobile axialement par coulissement du dit barreau aimanté entre son collet terminal et le support isolant des douilles, un organe élastique compréssible étant interposé entre la dite plaquette isolante et le dit support isolant, la dite plaquette isolante comportant des plots de contact disposés chacun en regard d'un plot de contact fixe terminal de douille, chacun des plots solidaires de la plaquette isolante étant relié électriquement à une des bornes sous tension de la prise femelle au moyen d'un conducteur souple, la dite plaquette isolante étant guidée en translation parallèle aux axes des douilles l'axe du dit barreau aimanté se trouvant en retard de la pièce mangétique encastrée dans le support des broches de la fiche mâle et en étant séparé nar un voile mince ménagé au moulage sur le couvercle isolant, lorsque la fiche mâle est entièrement enfoncée dans la prise femelle, soit, de telle manière que dans cette position la dite pièce magnétique provoque l'at- traction du barreau aimanté, l'entraînement de la plaquette isolante par la butée terminale du dit barreau, la mise en contact de ses plots avec les plots fixes des douilles et nar suite, l'amenée en une première position extrême de l'équipage mobile dans laquelle la mise sous tension de la prise femelle est réalisée,le retrait de la fiche mâle provoauant du fait de l'action de l'organe électrique, le retour à sa deuxième posi- tion extrême de l'équipage mobile et par suite, la mise hors tension de la prise femelle, la bague terminale du barreau magnétique orenantalors asquei sur une partie du boîtier isolant qui forme butée de translation. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront m eux e la de@criction faite ci-sprès à titre d'exemple non limitatif d'un connectur binpol@ire de séourité selon la adite invention, et en regard des de sins annexés sur lesquels:: - La figure I représente une vur en coupe gxiale de la prise femelle et de la prise mâle d'un clonnectour bipolaire don l'invention, connectées l'une à l'autre, le nlan de coune passant par les axes des douilles femelles et des broches mâles correspondantes, - la figure 2 représente une vue en coupe suivent l'axe CC de la figure I, - la firure 3 repréente une partie de la nrisc femelle du connecteur, vue en coupe, suivant l'axe AA de la figure 2 lorsque la dite prise femelle n'est pas accouplée à la fiche mâle, - la figure 4 représeente une partie de la nr.se fewelle vue en coupe suivant l'axe DD e la figure 2, - la figure 5 représente une vue en coupe de l prise famelle et de la fiche mâle connectées l'une à l'autre suivant l'axe BB de la figure 2, - la figure 6 représente une vue de dét@il, en coupe suivant l'axe AÂ de la figure 2, d'une partie de la prise femelle lorsqu'elle n'est pas accouplée à la fiche mâle, - la figure 7 représente une vue de la fiche mâle coupée par le tlan contenant les axes de ses broches, - la figure 8 représente. une vue en coune de la fiche mâle suivant l'axe EY de la figure 7. Sur ces différentes figures, les mêmes repères représen- tent les mêmes éléments. Dans la forme de réalisation du connecteur de sécurité selon l'invention, décrite ci-après en se référant aux figures I à 8, le dit connecteur comporte une prise femelle I et une fiche mâle 2. Ta prise femelle comporte un socle constitué tar un bloc de céramique 3, vissé sur un couvercle 4 réalisé en une matière isolante moulée de type et de forme connus.Ce bloc comporte au moins deux orifices cylindriques destinés à recevoir chacun une douille 5 de réception d'une broche de la fiche mâle et un orifice, par exemple cylindrique, dont l'axe est parallèle aux axes, eux rimes parallèles entre eux, des douilles 5, orifice dens lequel est disposé un barreau aimanté 6 de forme cvlindrique complémentaire, mobile en translation axiale dans le dit orifice, entre deux positions extrêmes ci seront ci-après précisées, et en regard duquel le couverele 4 comporte seulement un mince voile de matière.Ce barreau aimanté comporte à son extrémité opposée à celle situe côté couvercle 4, une balle frettée 7 dont il est so'îdaire. Sur ce barreau 6 est emmanchée libroment une plaquette 8 réalisée en une matière isolante appropriée et disposée entre la dite bague frette et le bloc céramique 3, un resort compressible 9 étant interposé entre la dite plaquette et ce même bloc 3 maintenant, d'une part, la plaquette isolante 8 apouyée contre la bague cette et, d'autre part, 1 dite bague frettée, appuyée lorsque la prie femelle ne coopère pas avec la fiche mâle, contre un boîtier IO, réalisé en une matière isolante ap repriée solidarisé au bloc- céranique 3 et au couvercle 4, de manière connue par exemple au moyen de vis II, le dit boîtier IO pouvant comporter à cet effet une partie centrale rentrante IOa dont la face intérieure joue le rôle de butée pour la bague frettée, et corstituant un canal de guidage de la plaquette isolante 8. Les douilles 5 sont bloqlueées dans leurs logements respectifs au moyen par exemple d'écrous borgnes I2 du côté opposé à l'orifice d'introduction des broches mâles correspondantes dans les dites douilles, les écrous borgnes comport-nt chacun extérieurement à la douille correspondante, un plot de contact I3 de tout type approprié qui est, de manière préférée, du type "plot atgent".La plaouette isolante 8 est également munie de plots de contact I4 de tout type approprié, par exemple du type "plot argent", correspondant chacun à l'un des plots d- contact 13 d'extrémité des douilles et disposé en regard de ce dernier. Chacun des plots de contact I4 est solidarisé à la plaquette isolante 8 par tout moyen approprié, par exemple au moyen de rivets et est relié électriquement au moyen d'un conducteur souple 15, par exemple du type tressé, à l'une des bornes I6 solidaire du bloc céramique 3 et relié à un des conducteurs I7 de la ligne électrique sur laquelle est branchée la prise femelle. La fiche mâle 2 comporte, comme toutes les fiches -.âles de type connu, autant de broches conductrices que la nrise femelle avec laquelle elle doit coopérer comporte de douilles de récep- tion, chacune des dites broches -étant reliée a un condcteur de la ligne reliant la dite fiche mâle à un appareil d'utilisation.Cette fiche mâle est, en outre, munie d'une plaquette de fer deux In disnosée de telle manière que lorsque la dite fiche le est enfonce dons la nrise femelle, elle se trouve en regard de l'orifice de réception du barreau imanté 6, le couverele isolant 4 étant réduit en regard du dit barreau à un mince voile de matière. Le fonctionnement du connecteur électriaue ci-dessus décrit est, dans ces conditions le suivant : lorsue l'on introduit entièrement les broches de la fiche mâle dans les douilles correspondantes de la prise femelle, la plaquette de fer doux I9 dont est munie la fiche mâle vient se placer contre le voile mince du couvercle 4, en regard de la face du barreau aimanté 6 opposée à celle qui est munie de la bague frettée 7, le dit barreau aimanté, alors attiré par la plaquette de fer doux I9, entraîne dans son déplacement, à l'encontre de l'effort exercé par le ressort. 9, la nlaquette isolante 8 jusqu'à ce que les plots de contact I4 dont elle est munie viennent en contact avec les plots de conta.ct I3 correspondants, situés en retard de ces derniers et dont sont munies les extrémités des douilles 5. Ces dernières, du fait que les plots 14. sont reliés aux bornes sous tension de la prise- femelle par l'intermédiaire des conducteurs souples I5, se trouvent alors elles-memes sous tension, permettant ainsi le passage du courant dans les broches de la fiche mâle et dans la ligne qui la relie à l'appareil utilisateur.Lorsque la fiche mâle est retirée de la prise femelle, la plaquette de fer doux I9 de la fiche mâle cesse d'attirer le barreau aimanté 6, et, le ressort compressible 9, comprimé lorsque la plaquette de fer doux 19 attirait le barreau imanté r, se tend et entraine la plaquette isolante 8 et par suite la bague frettée 7 et le barreau aimanté 6 dans leur position initiale. De ce fait les plots I4 se trouvent éloignés des plots fixes corresondants I3 des douilles 5, qui n'étent ainsi plus reliées aux bornes de la prise femelle se trouvent hors tension. Ainsi, le connecteur ci-dessus décrit est tel d'une part aue lorsque la fiche mâle est entièrement enfoncée dans la prise femelle l'équipage mobile constitué par l'ensemble du barreau aimanté 6, la bague frettée 7, la plaquette isolante 8 à flots conducteurs 14 et le ressort 9, occupe une première position extrême dans laquelle la prise femelle se trouve sous tension et s'y trouve uniquement lorsque la fiche mâle est enfoncée dans la dite prise femelle, et tel, d'autre part, que lorsque la fiche mâle est, soit entièrement, soit même seulement partie ellement retirée de la prise femelle, le dit équipage mobile occupe une deuxième position extrême dans laquelle les plots sous tension I4 de la plaquette isolante 8 ne sont plus en contact avec les plots 13 d'extrémités des douilles, et que-, par suite, la prise femelle se trouve hors tension, ce qui assure ainsi une sécurité totale d'utilisation. En position de fonctionnement, c'est à dire lorsque IR fiche mâle étant entièrement enfonce d-ns la prise femelle et que le barreau aimanté 6 est en position "attiré", un espace de auel- ques dixièmes de millimètres, constitué par l'énaisseur du voile mince ménagé sur le couvercle 4 en regard du dit bar eau et contre la face extérieure- duauel vient prendre appui la plaquette de fer doux If de la fiche mâle, sépare le dit barreau de la dite plaquette 19, ce qui assure un excellent contact entre les plots fixes I3 et les plots mobiles 14. Par ailleurs les vis II assurent simultanément l'a sembla- ge du boîtier IO et du couvercle 4 ce qui facilite le montage de la prise femelle. I1 est clair enfin que le connecteur selon 11 invention, ci-dessus décrit peut être réalisé avec tous les type de brochages de fiches mâles connus et quelle que son t la nature du courant ( continu, alternatif monophasé ou triphasé ). De meme les dispositifs dits de griffage 20 de tous types connus peuvent y être normalement associes ou adaptés. Il est bien entendu aue le connecteur de sécurité selon l'invention n'a été décrit ci-dessus qu'à titre d'exemple non limitatif, et que des équivalences techniques peuvent entre p- portées aux éléments nui le constituent sans aue l'on sorte du cadre de la dite invention, défini dans la revendication annexée. . R E V E N D I C A T I O N Connecteur électrique de sécurité du type comnort nt une nrise femelle munie de son couvercle de protection isolant extérieur, reliée à une source de courent electrinue, et une fiche mâle, ""unie de broches solideires d'un support isolant copérant 'vr..c des douilles de réception le la jrise femelle, et destine à "'tre relise électriouement à un appareil d'utilisation de courant électrique, caractérisée, d'une plrt, par le doit que la fiche mâle comperte une pièce réalisée en une matière magnétioue encastrée dans le support isolant de ses broches et présentant une face coplanaire à la face plane du dit support qui, lorsque cette fiche se trouve entièrement enfonce dans la prise femelle, se trouve en contact avec la fiche externe du couvercle isolant de la dite prise femelle, et, d'autre nart, par le fait que la pri- se femelle comporte en combinaison: - des bornes sous tension dont chacune est reliée à un conducteur de la le d'amenée du courant électrique, - des douilles de récention des broches correspondantes de la fiche mâle, solidaires d'un support isolant et du couvercle isolant extérieur de la dite prise, en nombre égal à celui des bornes sous tension, chacune des dites douilles étant munie à son extrémité opposée. à l'orifice de réception de la broche correspondante de la fiche mâle, d'un plot conducteur fixe, - un équi@age mobile en translation parallèlement aux axes paral- lèles entre eux, des dites douilles, entre deux positions extrèmes, et coopérant avec la pièce réalisée en un matériau magnéticue dont est munie la fiche mâle, le dit équipage mobile disposé à l'intérieur d'un boîtier isolant étant constitué, d'une part, par un barreau aimanté, guidé en translation parallèle aux axes des douilles à l'intérieur d'un orifice ménagé dans le support isolant des douilles et muni à son extrémité oppose au coté de réception de la fiche mâle d'un collet terminal formant butée, et, d'autre part, par une claquette rnalise en une matière isolante, mobile axialement par coulisement du dit barreau -imanté entre son collet terminal et le sunnort isolant de douilles, un organe élastique comoressible étant interposé entre la dite plaquette isolante et le dit supnort isolant, la dite plaquette isolante comportant des plots de contact disposés chacun en regard d'un nlot de contact fixe terminal de douille, chacun des plots solidaires de la plaouette isolante tant relié rlectri- ouement à une des bornes sous tension De 1:: @@ise femelle au moyen d'un conducteur souple, la dite plaquette isolante ét@nt guide en translation parallèle aux axes des douilles au moyen d'un canal ménagé dans le boîtier solidaire du support isolant des douilles, l'axe du dit barreau aimanté se trouvant en regard de la pièce magnétique encastrée dans le support des broches de la fiche mâle et en étant sépare par un veile mince ménagé au moulage sur le couvercle isolant, lorsque la fiche mâle est entièrement enfoncée dans la prise femelle, soit, de telle manière que dans cette position la dite pièce magnétique provoque l'attraction du barreau aimanté, l'entraînement de la plaquette isolente par la butée terminale du dit barreau, la mise en contact de ses plots avec les plots fixes des douilles et par suite, l'amenée en une première position extrême de ltéquipage mobile dans laquelle la mise sous tension de la prise femelle est réalisée, le retrait de la fiche mâle provoouant du fait de l'action de l'organe élastique, le retour à sa deuxième position extr mede l'éouipage mobile et par suite, la mise hor -tension de la prise femelle, la bague terminale du barreau magnétique prenant alors appui sur une partie du boîtier isolant qui forme butée de translation.