Brevet FR2612340A1 — publié le 19880916

BORNE DE RACCORDEMENT MULTIPLE POUR APPAREIL ELECTRIQUE MODULAIRE. L'invention est relative à une borne de raccordement de conducteurs à un appareil électrique modulaire, à boîtier isolant, comprenant - une cage en matériau métallique, insérée sur une plage de contact fixe de l'appareil et destinée à recevoir l'extrémité d'un premier conducteur, notamment un câble, - une vis de serrage coopérant avec un écrou à trou fileté ménagé dans la cage pour assurer le serrage du premier conducteur entre une première série de surfaces de serrage formées par le fond de la cage, et l'une des faces, notamment inférieure, de la plage de contact fixe, - un premier orifice ménagé dans le boitier pour l'accès à la tête de vis, - un deuxième orifice agencé dans le boitier pour l'introduction du premier conducteur. Les bornes à cage du genre mentionné sont notamment utilisées pour la connexion de câbles aux plages d'un disjoncteur miniature, les câbles pouvant avoir des sections circulaires différentes, même inférieures à la largeur de la cage (voir brevet français NO 2.522.202). Les câbles sont coincés entre le fond de la cage, et la plage de contact fixe du disjoncteur. Selon le document EP 59939, une borne en forme de cadre est adaptée à recevoir plusieurs conducteurs différents, notamment un câble et un peigne. Un étrier métallique supplémentaire en forme de U, doit être néanmoins inséré entre la tête de la vis de serrage et le fond du cadre, et la vis coopère avec un écrou logé entre les deux faces latérales du cadre. Le coût de fabrication d'une telle borne reste onéreux. L'objet de l'invention consiste à réaliser une borne de raccordement universelle de structure simplifiée et de coût réduit pouvant servir indifféremment pour la connexion d'un câble et/ou d'un peigne. La borne selon l'invention est caractérisée en ce que le boîtier comporte un troisième orifice pour l'engagement d'un deuxième conducteur, notamment un peigne, dans ladite cage, entre une deuxième série de surfaces de serrage constituées par la face opposée supérieure de la plage de contact et le bout de la vis, et que la cage est équipée d'un nez d'accrochage susceptible de coopérer avec un dispositif à crémaillère pour autoriser la mise en place dudit deuxième conducteur. Les deuxième et troisième orifices d'introduction du câble et du peigne sont ménagés dans une même face du bottier de part et d'autre de la plage de contact fixe. Le raccordement du premier conducteur à câble s'effectue de manière classique par coincement entre le fond de la cage et la face inférieure de la plage de contact. La connexion du deuxième conducteur à peigne nécessite l'accrochage préalable de la cage dans l'un des crans du dispositif à crémaillère, suivi d'un dévissage de la vis autorisant l'introduction du deuxième conducteur. L'ensemble est ensuite serré par vissage de la vis. Aucun étrier métallique supplémentaire ne doit être inséré dans la cage pour ce raccordement multiple. Le nez d'accrochage de la cage est agencé avantageusement sur le bord postérieur de la face supérieure, et les crans du dispositif à crémaillère sont échelonnés selon une direction parallèle à l'axe de la vis. Le dispositif à crémaillère constitue une butée de retenue de la cage, réalisée soit en matériau isolant en faisant partie intégrante du boîtier du disjoncteur, soit en matériau métallique appartenant à une extension de la plage de contact. La vis de serrage coopère avec un obturateur situé au-dessus de la plage de contact dans l'intervalle ménagé entre la cage et la paroi du bottier, ledit obturateur étant conformé en volet rabattable pouvant occuper soit une position abaissée de fermeture du troisième orifice après vissage de la vis, soit une position relevée d'ouverture du troisième orifice après dévissage de la vis lorsque le nez d'accrochage de la cage est positionné dans un cran du dispositif à crémaillère, D'autres avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels - les figures 1 et 2 montrent des vues en coupe de la borne selon l'invention, respectivement avant et après connexion d'un câble;; - les figures 3 et 4 représentent des vues identiques aux fig. 1 et 2, respectivement avant et après connexion d'un peigne de pontage; - les figures 5 et 6 sont des vues identiques aux fig. 1 et 2, respectivement avant et après connexion multiple d'un câble et d'un peigne; - la figure 7 est une vue en perspective de la borne selon les fig. 1 à 6; - la figure 8 est une vue de profil de la fig. 7; - la figure 9 est une vue de la plage de contact fixe sur laquelle est insérée la cage de la borne; - la figure 10 est une vue en plan de la fig. 9; - la figure 11 est une vue en coupe selon la ligne XI-XI de la fig. 10; - la figure 12 est une vue de détail de la fig. 7. Sur les figures, une borne de raccordement 10 est positionnée dans une cavité 12 d'un bottier 14 isolant de logement d'un appareil électrique modulaire, notamment un disjoncteur miniature. La borne 10 comporte une cage 16 en matériau métallique conducteur, insérée sur une plage de contact 18 fixe du disjoncteur. La cage 16 est conformée en cadre fermé de section sensiblement rectangulaire. La face supérieure 19 ae la cage 16 est munie d'un collet 20 à trou 22 circulaire fileté, formant écrou de réception d'une vis de serrage 24 s'étendant dans l'axe de la cage 16. La tête de la vis 24 est accessible à travers un premier orifice 26 du boîtier 14, ledit orifice 26 étant situé coaxialement avec le trou 22 de la cage 16.Le fond 28 de la cage 16 est disposé à l'opposé du trou 22 de l'écrou, et se trouve relié à la face supérieure 19 par deux ailes latérales 30, 32, s'étendant parallèlement à l'axe de la cage 16. Le bottier 14 comporte un deuxième et un troisième orifices 34, 35 d'introduction d'un premier et d'un deuxième conducteurs de connexion dans la cage 16, notamment un câble 36 et/ou un peigne 38 de pontage. Le peigne 38 pourrait également être remplacé par une barrette ou un bornier de raccordement. Les deux orifices 34, 35 adjacents s'étendent orthogonalement au premier orifice 26 d'accès à la vis de serrage 24, et sont disposés de part et d'autre de la plage de contact fixe 18. Le câble 36 de connexion est inséré dans le deuxième orifice 34, disposé en regard de la partie inférieure de la cage 16, entre le fond 28 et la face inférieure de la plage de contact 18, de manière à constituer une première série de surfaces de serrage sensiblement planes.Le peigne 38 peut être introduit par le troisième orifice 35 dans la partie supérieure de la cage 16 entre une deuxième série de surfaces de serrage formées par la face supérieure de la plage de contact 18 et le bout de la vis 24. La cage 16 est équipée à sa partie inférieure d'une patte 40 en forme de barrette assujettie à angle droit au fond 28. Lors du déplacement de la cage 16 par actionnement de la vis 24, la patte 40 est susceptible de se déplacer à translation dans une rainure 42 du bottier14 selon une direction parallèle à l'axe de la cage 16. La présence de cette patte 40 permet d'obstruer partiellement ou totalement le deuxième orifice 34 respectivement lors de l'utilisation soit d'un câble 36 de faible diamètre, soit d'un peigne 38 de pontage (voir fig. 4). Les deux faces latérales 30, 32 de la cage 16 comportent deux fentes 44, 46 (fig. 7 et 8) disposées symétriquement de part et d'autre du fond 28. La plage de contact 18 fixe (voir fig. 9à11) est dotée de deux ailes 48, 50 latérales de positionnement susceptibles de pénétrer dans les fentes 44, 46 correspondantes de la cage 16 lors du serrage d'un cabale 36 de petit diamètre. Il en résulte à la fois un centrage automatique et un serrage efficace d'un ou de plusieurs câbles 36 entre la première série de surfaces de serrage, indépendamment de la section desdits câbles. La cage 16 comprend un nez d'accrochage 52 agencé sur le bord postérieur de la face supérieure 19, et pouvant coopérer par encliquetage avec différents crans 54 d'un dispositif à crémaillère 56 lors du déplacement de la cage 16 dans la cavité 12. Le dispositif à crémaillère 56 fixe se trouve à l'opposé du troisième orifice 35, et vient directement de moulage avec le boîtier 14 isolant. Selon une variante, le dispositif à crémaillère 56 peut être métallique, en faisant partie d'une extension recourbée de la plage de contact 18. Les crans 54 sont échelonnés à intervalles réguliers le long d'une direction parallèle à l'axe de la vis 24. Un obturateur 58 constitué par un volet en matériau isolant, est logé à l'intérieur de la cavité 12 entre la vis 24 et la paroi verticale 59 du boîtier 14 de manière à fermer le troisième orifice 35 après raccordement du disjoncteur. L'obturateur 58 comporte un moyen d'entraînement 60 accouplé directement à la tête de la vis de serrage 24. Lors de la coopération du nez 52 de la cage 16 avec l'un des crans 54 du dispositif à crémaillère 56, le dévissage de la vis 24 entraine l'obturateur 58 vers une position relevée de libération du troisième orifice 35, autorisant l'insertion du peigne 38 (voir fig. 3). La cage 16 de la borne 10 de raccordement est réalisée par découpage et pliage d'une bande de tôle, dont les extrémités opposées sont reliées l'une à l'autre par un système d'agrafage 62 (fig. 7 et 12) se trouvant sur l'une des faces latérales 30, 32. L'une des extrémités 63 de la bande comporte un tenon 64 central en forme de T destiné à stemboSter dans un évidement 66 conjugué de l'extrémité opposée 68. L'extrémité 63 comprend en plus deux encoches 70, 72 semi-circulaires disposées de part et d'autre du tenon 64 de manière à coopérer avec deux ergots 74, 76 conjugués de l'extrémité 68. Le système d'agrafage 62 des extrémités 63, 68 présente ainsi trois liaisons d'assemblage juxtaposées empêchant toute déformation de la cage 16 lors de l'effort de serrage par la vis 24.Les deux liaisons complémentaires 70, 74; 72, 76 sont disposées symétriquement de part et d'autre de la première liaison central 64, 66. Les divers modes de raccordement de la borne 10 sont représentés sur les figures 1 à 6 : 1) Raccordement par câble (fig. 1 et 2) : Après engagement du câble 36 dans le deuxième orifice 34, le vissage de la vis 24 provoque un mouvement de translation vers le haut de la cage 16, et un rapprochement du fond 28 vers la face inférieure de la plage de contact 18 fixe. Le nez 52 de la cage 16 vient en engagement avec l'un des crans 54 supérieur en fonction du diamètre du câble 36. Cette liaison d'encliquetage du nez 52 et cran 54 est inactive dans l'effet de serrage du câble 36, étant donné que l'effort de serrage s'opère exclusivement sur la plage de contact 18 fixe.Le bout de vis 24 se trouve en permanence en contact avec la face supérieure de la plage 18 durant le mouvement de vissage, et l'obturateur 58 reste immobile en position abaissée de fermeture du troisième orifice 35. 2) Raccordement par peigne (fig. 3 et 4) Les séquences d'introduction et de serrage du peigne 38 dans la borne 10 s'effectuent dans l'ordre suivant - premier mouvement de vissage de la vis 24 pour positionner le nez 52 de la cage 16 dans le premier cran 54 du dispositif à crémaillère 56; - deuxième mouvement de dévissage de la vis 24, laquelle se déplace vers le haut avec l'obturateur 58 de manière à autoriser l'introduction du peigne 38 par le troisième orifice 35 (fig. 3). La lame de contact du peigne 38 repose alors sur la face supérieure de la plage de contact 18; - troisième mouvement de vissage complet de la vis 24 jusqu'à la venue en contact du fond 28 de la cage 16 avec la face inférieure de la plage fixe 18 (fig. 4). Le bout de la vis 24 prend appui sur la lame de contact du peigne 38 et l'effort de serrage du peigne 38 sur la plage de contact 18 fixe est transmis par la cage 16 et la vis 24 selon deux forces opposées (fig. 4}.Après connexion du peigne 38, le nez 52 de la cage 16 échappe totalement aux crans 54 du dispositif à crémaillère 56, et l'obturateur 58 repose sur la lame de contact du peigne 38 en fermant le troisième orifice 35. Le soulèvement complet de la cage 16 provoque d'autre part l'obturation du deuxième orifice 34 par la bavette 40. 3) Raccordement mixte par câble et peigne (fig. 5 et 6) Comme sur la figure 3, la cage 16 de la borne 10 est positionnée au moyen du nez d'accrochage 52 dans le premier cran 54, après avoir effectué le premier mouvement de vissage et le deuxième mouvement de dévissage de la vis 24. Le câble 36 et le peigne 38 sont introduits dans la borne 10 par les deuxième et troisième orifices 34, 35, l'ensemble étant ensuite serré par l'action de vissage de la vis 24 (fig. 6). Le peigne 38 et le câble 36 sont maintenus en bon contact électrique avec les faces supérieure et inférieure de la plage de contact 18 par les forces de serrage F opposées transmises par le bout de la vis 24 et le fond 28 de la cage 16. Le nez 52 se trouve dans un cran 54 prédéterminé selon le diamètre du câble 36 utilisé. Une configuration en demi-voûte de la plage 18 et du fond 28 de la cage 16 autorise un recentrage et un serrage par effet de collier d'une pluralité de câbles de raccordement, ayant des sections identiques ou différentes. REVENDICATIONS 1. Borne de raccordement de conducteurs à un appareil électrique modulaire, à bottier (14) isolant, comprenant : - une cage (16) en matériau métallique, insérée sur une plage de contact (18) fixe de l'appareil et destinée à recevoir l'extrémité d'un premier conducteur (36), notamment un câble, - une vis de serrage (24) coopérant avec un écrou à trou (22) fileté ménagé dans la cage (16) pour assurer le serrage du premier conducteur entre une première série de surfaces de serrage formees par le fond (28) de la cage (16), et l'une des faces, notamment inférieure, de la plage de contact (18) fixe, - un premier orifice (26) ménagé dans le boiter (14) pour l'accès à la tête de vis (24), - un deuxième orifice (34) agencé dans le boîtier (14) pour l'introduction du premier conducteur, caractérisée en ce que le boîtier (14) comporte un troisième orifice (35) pour l'engagement d'un deuxième conducteur (38, notamment un peigne, dans ladite cage (16) entre une deuxième série de surfaces de serrage constituées par la face opposée supérieure de la plage de contact (18) et le bout de la vis (24), et que la cage (16) est équipée d'un nez d'accrochage (52) susceptible de coopérer avec un dispositif à crémaillère (56) pour autoriser la mise en place dudit deuxième conducteur (38). 2. Borne de raccordement selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deuxième et troisième orifices (34, 35) d'introduction du câble et du peigne sont ménagés dans une même face du boîtier (14) de part et d'autre de la plage de contact (18) fixe. 3. Borne de raccordement selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le nez d'accrochage (52) de la cage (16) est agencé sur le bord postérieur de la face à écrou traversé par ladite vis (24), et que le dispositif à crémaillère (54) comporte une pluralité de crans (54) échelonnés selon une direction parallèle à l'axe de la vis (24). 4. Borne de raccordement selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif à crémaillère (54) se trouve à l'oppose du troisième orifice (35) par rapport à l'axe de la vis (24), et constitue une butée fixe, de retenue de la cage (16) réalisée soit en matériau isolant en faisant partie intégrante du boîtier (14), soit en matériau métallique appartenant à une extension de la plage de contact (18) fixe. 5. Borne de raccordement selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la vis (24) de serrage coopère avec un obturateur (58) situé au-dessus de la plage de contact (18) dans l'intervalle ménagé entre la cage (16) et la paroi (59) du boîtier (14), ledit obturateur (58) étant conformé en volet rabattable pouvant occuper soit une position abaissée de fermeture du troisième orifice (35) après vissage de la vis (24), soit une position relevée d'ouverture du troisième orifice (35) après dévissage de la vis (24) lorsque le nez (52) d'accrochage de la cage (16) est positionné dans un cran (54) du dispositif à crémaillère (56). 6. Borne de raccordement selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'obturateur (58) comporte un moyen d'entraînement (60) accouplé directement à la tête de la vis de serrage (24). 7. Borne de raccordement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la cage (16) est équipée d'une patte (40) en forme de bavette fixée à équerre au fond (28) en s'étendant selon une direction parallèle à l'axe de la vis de serrage (24), ladite bavette étant susceptible de se déplacer le long du deuxième orifice (34) lors du rapprochement du fond (28) avec la face inférieure de la plage de contact (18) fixe. 8. Borne de raccordement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la plage de contact (18) fixe est dotée de deux ailes (48, 50) latérales de positionnement destinées à s'engager dans deux fentes (44, 46) conjuguées de la cage (16) lors du serrage d'un câble (36) de petit diamètre, lesdites fentes se prolongeant jusqu'au niveau du fond (28) le long des faces latérales (30, 32) de la cage (16). 9. Borne de raccordement selon l'une des revendications 7 et 8, dans laquelle la cage (16) est réalisée par découpage et pliage d'une bande métallique ayant un système d'agrafage (62) des extrémités opposées, caractérisée en ce que le système d'agrafage (62) comporte une première liaison d'assemblage à tenon (64) central en forme de T monté à emboîtement dans un évidement (66) conjugué de l'extrémité opposée, et deux autres liaisons complémentaires (70, 74, 72, 76) disposées symétriquement de part et d'autre de la première liaison.