Brevet FR2634327A1 — publié le 19900119

DISPOSITIF DE JONCTION ELECTRIQUE A ANGLE DE SERRAGE ET EFFORT DE BLOCAGE FREDETERMINES ET A GRONDE SECURITE D'ACTIONNEMENT. La présente invention est relative à un dispositif de jonction électrique comprenant au moins un élément métallique de jonction encastré dans un bottier isolant, lteleent de jonction étant actionné a l'aide d'un outil par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis pour bloquer et débloquer un conducteur électrique. La présente invention a pour objet de réaliser un dispositif de jonction électrique compact à angle de serrage et effort de blocage prédéterminés et à grande sécurité d'actionnement. L'invention a également pour objet un dispositif de jonction électrique qui ne peut être manoeuvré qu'avec un outil spécialement adapté et qui interdit toute manoeuvre non permise avec des outils habituels. Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif de jonction électrique, de sorte que l'introduction et/ou l'extraction d'un conducteur n'est possible que lorsque l'outil spécial, introduit à l'intérieur du bottier est dans une position angulaire prédéterminée. Le dispositif de jonction électrique, selon l'invention, comprend un élément métallique de jonction encastré dans un bottier isolant muni d'au moins une ouverture de connexion et une ouverture de manoeuvre. L'élément de jonction coopère avec au moins un élément de blocage mobile dont la position relative est réglée par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis à l'aide d'un outil permettant, par un mouvement angulaire, d'appliquer à travers l'ouverture de manoeuvre des couples de serrage et de desserrage du mécanisme à vis se traduisant respectivement par un blocage et un déblocage d'un conducteur introduit par l'ouverture de connexion. Selon l'invention, le dispositif de jonction comporte des moyens permettant un mouvement angulaire d'amplitude prédéterminée de l'outil. Le mécanisme à vis comporte un dispositif de ressort axial coopérant avec l'élément de blocage, de sorte que l'effort de blocage du conducteur soit constant et prédéterminé indépendamment des tolérances du conducteur. L'ouverture de manoeuvre peut être constituée par une chambre intérieure et un orifice. L'outil comporte une saillie latérale dont la longueur est inférieure à la longueur de la chambre intérieure. L'orifice présente une entaille correspondant à la section droite maximale de la saillie de l'outil. La chambre intérieure présente une première butée dans le prolongement de l'entaille de l'orifice et une deuxième butée avec un décalage angulaire prédéterminé par rapport à la première butée inférieur à 3600. Les deux butées limitent le mouvement angulaire de l'outil qui actionne le système à vis à l'intérieur de l'ouverture de manoeuvre, de sorte que l'outil ne puisse être introduit et extrait de l'ouverture de manoeuvre que dans une position de serrage du mécanisme à vis. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le mécanisme à vis comprend un écrou et une tige filetée faisant partie de l'élément de blocage et traversant l'élément de jonction. Le dispositif de ressort axial est disposé entre l'écrou et l'élément de jonction. L'outil comporte à une extrémité un évidement axial capable de coopérer avec l'écrou. L'élément de jonction comporte de préférence un trou de passage de conducteur dans le prolongement de l'ouverture de connexion du boîtier. L'élément de blocage comporte un passage qui peut être placé dans l'axe du trou de passage de l'élément de jonction. L'élément de blocage ainsi perforé est mobile dans un évidement de l'élément de jonction fixe perpendiculairement à l'axe du trou.Le déplacement de l'élément de blocage se fait au moyen de ladite tige filetée qui est accessible à travers une perforation débouchant dans l'évidement de l'élément de jonction. L'évidement est suffisamment profond pour diviser en deux le trou de passage. Le bottier comporte avantageusement une partie amovible dans laquelle est pratiquée l'ouverture de manoeuvre, de façon à faciliter le montage de l'élément de jonction dans le bottier. La section droite du trou de passage de conducteur dans l'élément de jonction et du passage de l'élément de blocage sont sensiblement égales à la section droite des conducteurs dont la jonction électrique doit être assurée par le dispositif. Le décalage angulaire entre les deux butées dans la chambre intérieure est de préférence inférieur ou égal à 1800. Le dispositif de jonction peut comporter un moyen de freinage de l'écrou pour éviter une rotation non désirée de celui-ci. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, l'élément de jonction coopere avec au moins deux éléments de blocage. Le bottier est alors muni d'autant d'ouvertures de connexion et d'ouvertures de manoeuvre que d'éléments de blocage. Chaque écrou peut présenter une gorge annulaire. Les écrous sont alors reliés deux par deux par un ressort à lame s'engageant à ses extrémités dans les gorges annulaires des écrous. La partie amovible du boîtier vient s'appuyer sur le ressort à lame qui constitue ainsi le moyen de freinage des deux écrous. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, le dispositif de jonction comporte au moins deux éléments de jonction électriquement indépendants l'un de l'autre. De préférence, chaque élément de jonction coopere avec deux éléments de blocage et deux trous coaxiaux pour conducteurs prolongés par deux ouvertures de connexion sur les faces opposées du boîtier. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation particulier de l'invention faite à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en coupe avec arrachement selon I-I de la figure 2 du dispositif de jonction électrique selon l'invention; la figure 2 est une vue de dessus avec arrachement du dispositif de jonction électrique selon l'invention; la figure 3 est une vue en bout d'un outil de manoeuvre du dispositif de jonction électrique selon l'invention; et la figure 4 est une vue partielle de l'outil de la figure 3. Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 1, le dispositif de jonction électrique comporte un bottier 1 en matiere isolante et pourvu d'une partie amovible ou couvercle 2. Un élément de jonction 3 métallique en forme de parallélépipède est encastré dans le boîtier 1. Le corps la du bottier est monté sur une piece de support lb. Il comporte, sur deux côtés opposés, deux ouvertures de connexion 4a et 4b cylindriques coaxiales et horizontales. Un évidement 5 a deux étages est pratiqué verticalement dans le boTtier 1 et perpendiculairement aux ouvertures de connexion 4a et 4b. L'étage intérieur Sa de l'évidement 5 présente un volume parallélépipédique coopérant avec l'élément de jonction 3 afin d'encastrer ce dernier dans le bottier 1. Les ouvertures de connexion 4a et 4b débouchent dans l'étage intérieur 5a de l'évidement et présentent vers l'extérieur une portion conique 6a, 6b s'évasant vers l'extérieur du bottier 1. En fonctionnement, l'élément de jonction 3 est fixe et coopère avec deux éléments de blocage 7a et 7b mobiles identiques. L'élément de jonction 3 est muni de deux évidements 8a et 8b verticaux débouchant dans des perforations 9a et 9b verticales. Chaque élément de blocage 7a, 7b présente une tige filetée lOa, lOb cylindrique traversant une perforation 9a, 9b de l'élément de jonction 3. Les éléments de blocage 7a, 7b et les évidements 8a, 8b les recevant sont sensiblement parallélépipédiques. Les dimensions d'un élément de blocage 7a, 7b sont légèrement inférieures au volume intérieur d'un évidement 8a, 8b, de sorte que l'élément de blocage 7a, 7b puisse être animé d'un mouvement de translation vertical avec jeu latéral dans l'évidement 8a, 8b. L'élément de jonction 3 comporte, dans le prolongement des ouvertures de connexion 4a et 4b, deux trous borgnes lia et llb permettant le passage des conducteurs. Les trous lia, lib peuvent se trouver dans l'axe d'un passage correspondant 20a, 20b traversant respectivement les éléments de blocage 7a et 7b. Les trous borgnes lia et llb peuvent se prolonger pour former un seul trou traversant l'élément de jonction 3. Le diametre commun des trous borgnes lla, et ilb et des passages 20a, 20b est de préférence légerement inférieur à celui des portions cylindriques des ouvertures de connexion 4a et 4b. Deux conducteurs 12a et 12b, chacun constituant une extrémité d'un fil électrique non représenté, sont introduits par les ouvertures de connexion 4a et 4b du bottier 1 dans les trous borgnes lia et ilb de l'élément de jonction 3. Les conducteurs 12a et 12b sont de préférence de section circulaire dont le diamètre est légèrement inférieur et sensiblement égal à celui des trous borgnes lia et llb et des passages 20a, 20b. Une faible translation verticale des éléments de blocage 7a et 7b permet donc de bloquer les conducteurs 12a, 12b dans l'élément de jonction 3 par un effet de cisaillement entre les trous de passage lia, lib et les passages 20a, 20b. Sur les tiges filetées 10a et 10b des éléments de blocage 7a et 7b, sont montés successivement des rondelles Belleville 13 et des écrous borgnes 14a et 14b. Ainsi la rotation des écrous 14a, 14b provoque, par l'intermédiaire des tiges filetées lOa, lOb, des mouvements de translation des éléments de blocage 7a, 7b dans les évidements 8a, 8b. Les rondelles Belleville 13 se comportent comme des ressorts axiaux. Chaque écrou 14a, 14b comporte à sa partie inférieure une gorge annulaire 15a, 15b. Un ressort à lame 16 s'engage à ses extrémités dans les gorges annulaires 15a, 15b des écrous. Le couvercle 2 du bottier 1 est encastré dans l'évidement 5 du bottier. Le couvercle 2 comporte deux passages constituant les ouvertures de manoeuvre 17a et 17b du bottier. Les ouvertures de manoeuvre 17a, 17b permettent l'utilisation d'un outil 25 (figures 3 et 4) adapté pour actionner les écrous 14a, 14b. Chaque ouverture de manoeuvre 17a, 17b est constituée d'une chambre intérieure 18a, 18b et d'un orifice 19a, 19b. Le couvercle 2 s'appuie sur le ressort à lame 16 qui a pour effet de freiner la rotation des écrous 14a, 14b. Les écrous 14a, 14b présentent à leur surface latérale des cannelures dont le profil est conçu spécialement pour permettre l'actionnement des écrous 14a et 14b uniquement à l'aide d'un outil spécialement adapté (figures 3 et 4). Chaque chambre intérieure 18a, 18b comporte deux parois verticale 21a, 21b et 22a, 22b. Ces parois verticales servent de butées pour limiter la rotation de l'outil 25, du type représenté sur les figures 3 et 4, à l'intérieur de la chambre 18a, 18b. L'orifice 19a, 19b présente une section qui correspond à celle de l'outil 25. Le serrage et le desserrage des écrous 14a, 14b à l'aide de l'outil 25 provoquent la translation verticale des éléments de blocage 7a, 7b par rapport à l'élément de jonction fixe 3.En présence des conducteurs 12a, 12b dans les trous borgnes lia, llb de l'élément de jonction 3, le serrage et le desserrage des écrous 14a, 14b provoquent alors un blocage et un déblocage des conducteurs 12a, 12b dans l'élément de jonction 3. La position de déblocage n'est obtenue que lorsque l'outil spécial (figures 3 et 4), coopérant avec l'écrou correspondant 14a, 14b, est dans une positon angulaire prédéterminée. I1 n'est pas possible, par conséquent, d'introduire ou de retirer le conducteur 12a, 12b si l'outil n'est pas à sa position angulaire prédéterminée à l'intérieur de la chambre 18a, 18b. Sur la figure 2, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes pieces que sur la figure l.Tel qu'il est illustré sur la figure 2, le dispositif de jonction électrique comporte trois éléments de jonction 3 paralleles encastrés dans un meme bottier 1 en matiere isolante. Les éléments de jonction 3 sont électriquement isolés l'un de l'autre. Un couvercle 2 constituant la partie amovible du bottier 1 est pourvu de trois paires d'ouvertures de manoeuvre 17a, 17b. Sur la partie inférieure de la figure 2, on voit que les orifices 19a, 19b sont de section circulaire avec une entaille 23a, 23b rectangulaire. Cette section est sensiblement égale à la section de l'outil 25 illustré sur la figure 3 et 4. L'outil 25 comporte à son extrémité de manoeuvre une saillie laterale 26 parallélépipédique de longueur inférieure à la profondeur de la chambre intérieure 18a, 18b. L'extrémité de manoeuvre est pourvu axialement d'un évidement 27 cylindrique à cannelures axiales et de profondeur inférieure à la longueur de la partie des écrous 14a, 14b située au-dessus des gorges annulaires 15a, 15b. Les chambres intérieures 18a, 18b comportent chacune un espace cylindrique entre deux butées constituées par les parois axiales 21a, 21b et 22a, 22b. La première paroi axiale 21a, 21b est le prolongement d'un côté de l'entaille 23a, 23b de l'orifice 19a, 19b. L'outil 25 est introduit dans l'ouverture de manoeuvre 17a, 17b par l'orifice l9a, 19b. Le passage de l'outil 25 à travers l'orifice extérieur 19a, 19b n'est possible que dans une seule position angulaire prédéterminée grâce à la saillie 26 et à l'entaille 23a, 23b de l'orifice 19a, 19b. L'extrémité de manoeuvre de l'outil 25 pénètre dans la chambre intérieure 18a, 18b et le mouvement axial est arrêté par le contact mécanique entre l'extrémité supérieure de l'écrou 14a, 14b et le fond 28 de l'évidement 27 de l'outil 25. La rotation de l'outil 25 dans le sens des aiguilles d'une montre dès son introduction dans l'ouverture de manoeuvre 17a, 17b est interdite par la première paroi verticale 21a, 21b constituant la première butée de l'outil. La rotation de l'outil 25 dans le sens trigonométrique est limitée par la deuxième paroi verticale 22a, 22b de la chambre intérieure 18a, 18b. Cette deuxième paroi constitue la deuxième butée de l'outil 25. Dans cet exemple, les deux butées constituées par les parois verticale 21a, 21b et 22a, 22b limitent la rotation de l'outil 25 dans la chambre intérieure pour un intervalle angulaire égal à 1800. On peut aussi envisager d'inverser le sens de rotation de l'outil 25 pour faciliter l'actionnement du dispositif par un opérateur gaucher. La rotation de l'outil 25 entrasse, par la complémentarité des cannelures de l'écrou 14a, 14b et de celle de l'évidement 27, la rotation de l'écrou 14a, 14b dont le serrage et le desserrage provoquent un blocage et un déblocage des conducteurs 12a, 12b dans l'élément de jonction 3. Dans la pratique, la section des conducteurs 12a, i 2b est sensiblement identique à celle des trous la, llb de l'élément de jonction 3 et à celle des passages 20a, 20b des éléments de blocage 7a, 7b. I1 suffit alors d'un déplacement vertical faible des éléments de blocage 7a, 7b pour bloquer ou débloquer les conducteurs 12a, 12b.Le pas des filetages sur la tige lOa, lOb et l'épaulement formé par les évidements 8a, 8b et les perforations 9a, 9b peuvent être réalisés pour que l'écart angulaire entre les positions de blocage et de déblocage soit égal à 1800 ou 900, de façon à réduire la durée de manoeuvre pour chaque jonction électrique. L'orifice l9a, 19b de l'ouverture de manoeuvre 17a, 17b ne permet le passage de l'outil 25 que pour une position angulaire déterminée. Cette position angulaire est de préférence définie par la position de serrage de l'écrou 14a, 14b. De sorte qu'un conducteur l2a, 12b ne puisse être introduit dans un trou borgne lIa, llb de l'élément de jonction 3 que lorsque l'outil 25 est présent dans la chambre intérieure l8a, 18b desserrant l'écrou 14a, 14b.Lorsque l'outil 25 est retiré, on est sur d'une part que le conducteur se trouvant dans le trou borgne lIa, 11b est bloqué, et d'autre part qu'il est impossible d'introduire un conducteur 12a, 12b dans le trou borgne pila, llb, la position de blocage étant définie par la position de serrage de l'écrou 14a, 14b qui est la seule position permettant l'introduction et l'extraction de l'outil 25 dans l'ouverture de manoeuvre l7a, 17b. Lorsque l'on veut réaliser une jonction électrique à l'aide du dispositif de l'invention, il faut d'abord introduit l'outil 25 dans l'ouverture de manoeuvre 17a, 17b et tourner l'outil 25 pour desserrer l'écrou 14a, 14b. Ensuite on introduit le conducteur 12a, 12b à l'intérieur du trou lIa, llb et du passage 20a, 20b. On actionne de nouveau l'outil 25 pour serrer l'écrou 14a, 14b provoquant le blocage du conducteur 12a, 12b. On retire l'outil de l'ouverture de manoeuvre 17a, 17b, et ainsi de suite. I1 est important de préciser que les rondelles Belleville, agissant comme ressorts axiaux, permettent à l'outil 25 animé d'un mouvement angulaire d'amplitude prédéterminée d'actionner l'élément de blocage 7a, 7b pour bloquer le conducteur 12a, 12b avec un effort de blocage constant indépendamment des tolérances du conducteur, et que lorsque l'écrou 14a, 14b est desserré, il est impossible de retirer l'outil 25 de l'ouverture de manoeuvre 17a, 17b. Cela se traduit par une sécurité de jonction électrique contre un oubli de l'opérateur. On voit donc que l'invention permet de réaliser un dispositif de jonction électrique ayant une très grande sécurité d'actionnement. De plus, selon l'invention, pour actionner le dispositif, il faut utiliser un outil adapté. Cela constitue une sécurité supplémentaire de l'utilisation du dispositif. Bien entendu, il serait possible dans le cadre de l'invention de donner à l'écrou et à l'outil d'actionnement d'autres conformations que celle décrite et représentée dans l'exemple précédent. I1 importe cependant que ces conformations soient choisies de façon que l'écrou ne puisse pas être actionné à l'aide d'un outil habituel quelconque. RS ENDTC.ATIONS t. Dispositif de jonction électrique comprenant un élément métallique de jonction (3) encastré dans un boîtier isolant (1) muni d'au moins une ouverture de connexion (4a, 4b) et une ouverture de manoeuvre (17a, 17b), l'élément de jonction coopérant avec au moins un élément de blocage mobile (7a, 7b) dont la position relative est réglée par l'intermédiaire d'un mécanisme à vis à l'aide d'un outil (25) permettant, par un mouvement angulaire, d'appliquer à travers l'ouverture de manoeuvre des couples de serrage et de desserrage du mécanisme à vis se traduisant respectivement par un blocage et un déblocage d'un conducteur (12a, 12b) introduit par l'ouverture de connexion, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens (21a, 21b, 22a, 22b, 26) permettant un mouvement angulaire d'amplitude prédéterminée de l'outil, et que le mécanisme à vis comporte un dispositif de ressort axial (13) coopérant avec l'élément de blocage, de sorte que l'effort de blocage du conducteur soit constant et prédéterminé indépendamraent des tolérances du conducteur. 2. Dispositif de jonction électrique selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'ouverture de manoeuvre est constituée par une chambre intérieure (18a, 18b) et un orifice (19a, l9b), et que l'outil comporte une saillie latérale (26) dont la longueur est inférieure à la longueur de la chambre intérieure, l'orifice présentant une entaille (23a, 23b) correspondant à la section droite maximale de la saillie de l'outil, la chambre intérieure présentant une première butée (21a, 21b) dans le prolongement de l'entaille de l'orifice et une deuxième butée (22a, 22b) avec un décalage angulaire prédéterminé par rapport à la première butée inférieur à 3600, les butées limitant le mouvement angulaire de l'outil (25) qui actionne le système à vis à l'intérieur de l'ouverture de manoeuvre, de sorte que l'outil ne puisse être introduit et extrait de l'ouverture de manoeuvre que dans une position de serrage du mécanisme à vis. 3. Dispositif de jonction électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le mécanisme à vis comprend un écrou (14a, 14b) spécial et une tige filetée (lOa, lOb) faisant partie de l'élément de blocage (7a, 7b) et traversant l'élément de jonction (3), que le dispositif de ressort axial (13) est disposé entre l'écrou et l'élément de jonction, et que l'outil présente à une extrémité une conformation (27) spécialement adaptée pour coopérer avec l'écrou. 4. Dispositif de jonction électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément de jonction (3) comporte un trou (lla, llb) de passage de conducteur dans le prolongement de l'ouverture de connexion (4a, 4b) du bottier, et une perforation (9a, 9b) perpendiculaire au trou et débouchant dans un évidement (8a, 8b) qui divise en deux le trou de passage. 5. Dispositif de jonction électrique selon la revendication 3 ou 4, caractérisé par le fait que l'élément de blocage (7a, 7b) comporte un passage (20a, 20b) présentant une section droite sensiblement égale à celle du trou (lia, llb), et est mobile dans l'évidement (8a, 8b) de l'élément de jonction (3) perpendiculairement à l'axe du trou, le déplacement de l'élément de blocage se faisant au moyen de la tige filetée (l0a, lob) accessible à travers la perforation (9a, 9b) dans l'élément de jonction, le passage (20a, 20b) étant sensiblement coaxial au trou (lla, lob). 6. Dispositif de jonction électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le boiter (1) comporte une partie amovible (2) dans laquelle est pratiquée l'ouverture de manoeuvre. 7. Dispositif de jonction électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le décalage angulaire entre les deux butées (21a, 21b, 22a, 22b) dans la chambre intérieure (18a, 18b) est inférieur ou égal à 1800, la section du trou (1 la, llb) dans l'élément de jonction étant sensiblement égale à la section droite du conducteur (12a, 12b). 8. Dispositif de jonction électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un moyen de freinage de l'écrou pour éviter une rotation non désirée de l'écrou (14a, 14b). 9. Dispositif de jonction électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'élément de jonction (3) coopère avec au moins deux éléments de blocage (7a, 7b), le boîtier comportant autant d'ouvertures de connexion et d'ouvertures de manoeuvre que d'éléments de blocage. 10. Dispositif de jonction électrique selon la revendication 9, caractérisé par le fait que chaque écrou présente une gorge annulaire (15a, 15b), et que les écrous sont reliés deux par deux par un ressort à lame (16) s'engageant à ses extrémités dans les gorges annulaires des écrous, et que la partie amovible (2) du bottier vient s'appuyer sur le ressort à lame qui constitue ainsi le moyen de freinage des deux écrous. 11. Dispositif de jonction électrique selon la revendication 9 ou 10, caractérisé par le fait qu'il comporte au moins deux éléments de jonction (3) électriquement indépendants l'un de l'autre.