Brevet FR2889630A1 — publié le 20070209

SYSTÈME DE DISTRIBUTION LINÉIQUE CONTINUE D'ÉLECTRICITÉ La présente invention concerne un système de distribution linéique continue d'électricité au moyen d'un ensemble de conducteurs électriques logés dans un canal semi-ouvert. Ce système répond à quatre objectifs fonctionnels: É Rendre l'électricité simplement accessible en tout point d'un réseau électrique. Rationaliser le coût d'une installation électrique. É Diminuer l'encombrement d'une installation électrique, de manière à mieux l'intégrer à son environnement. Rendre le montage d'une alimentation électrique réalisable par tous. Actuellement, la distribution d'électricité se fait au moyen de câbles électriques, desservant des prises placées en des points fixes le long du réseau. Il n'est donc pas possible de brancher un appareil électrique en tout point du réseau. De plus, ces prises ont très peu évolué depuis un siècle: elles sont très visibles et encombrantes. Leur installation fixe conditionne souvent l'aménagement des locaux et impose l'utilisation de rallonges, de multiprises ou de barres de courant, tout aussi encombrantes et inesthétiques. Enfin, ces prises sont des équipements complexes (plus de 10 éléments pour une seule prise), coûteux tant à la conception qu'à la fabrication, et consommant une quantité de matériaux disproportionnée par rapport à la simplicité d'un contact électrique. La présente invention réalise une connexion simple, fiable et sécurisée sur toute la longueur d'un conducteur, au moyen d'un système compact, esthétique et économique, tant en matériaux qu'en termes de processus industriel. On connaît dans l'état de la technique différentes solutions aujourd'hui peu exploitées , qui reviennent à des systèmes de prises standard positionnables sur un support. Elles se présentent sous la forme d'un connecteur mécanique se fichant dans un conducteur ouvert non sécurisé. Ledit conducteur doit donc être couvert d'un capot de protection entre deux connecteurs consécutifs. Ces solutions ne sont pas satisfaisantes et présentent les inconvénients suivants: É Les connecteurs sont finalement peu mobiles: le 15 déplacement d'un connecteur ou l'installation d'un connecteur supplémentaire n'est pas une opération immédiate (découpe et ajustement du capot de protection). É Les connecteurs correspondants sont des systèmes mécaniques qui reproduisent, voire dépassent la complexité et l'encombrement de ceux d'une installation fixe (pattes mobiles pour les contacts, ressorts, ...). Le but de la présente invention est de proposer un système, constitué : É d'une part, d'un conducteur de distribution, de symétrie linéique ou de géométrie périodique suivant un axe. Il se présentera donc sous forme d'une baguette plus ou moins souple, dont nous avons déterminé la section optimale; É d'autre part, d'un connecteur de forme complémentaire. Dans un cas idéal (coût minimum de production, simplicité optimale d'utilisation, ...), le connecteur et le système de distribution sont de section constante suivant 35 un même axe. À cet effet, l'invention concerne selon son acception la plus générale un système de distribution électrique, comportant au moins une goulotte isolante creuse de forme allongée, présentant une fente longitudinale et comportant au moins deux conducteurs électriques non isolés disposés à l'intérieur de ladite goulotte, le système comportant en outre au moins un connecteur complémentaire apte à être inséré dans ladite goulotte, en une pluralité d'emplacements caractérisé en ce que ladite goulotte présente au moins un canal de section transversale non rectiligne, les conducteurs étant disposés pour affleurer à la surface interne dudit canal, le connecteur présentant une lame isolante présentant, après connexion, une forme de section complémentaire à celle du canal, ladite lame présente à sa surface des zones de liaison conductrice disposées de manière à venir en contact avec lesdits connecteurs affleurant lorsque le connecteur est branché sur la goulotte. Avantageusement, le connecteur présente une lame unique portant la totalité des contacts électriques surfaciques, la lame apte à pénétrer dans le canal par un déplacement en translation. Selon un mode de réalisation particulier, la goulotte 25 présente un canal unique de section constante sur toute la longueur. Selon une variante, la goulotte présente un canal présentant au moins une bifurcation pour l'introduction en translation d'un connecteur présentant une lame bifurquée. Selon une autre variante, la lame du connecteur est une lame rigide incurvée à courbure constante et en ce que la section du canal de la goulotte présente une forme incurvée complémentaire. Préférentiellement, la lame du connecteur est une lame 35 souple ou déformable élastiquement. Selon un mode de réalisation particulier, ledit canal présente un moyen de verrouillage de la lame. Selon une variante, les connecteurs affleurant sont supportés par des moyens élastiques pour exercer une pression contre la surface conductrice correspondante de la lame. Selon un mode de réalisation particulier, le canal présente des moyens pour exercer une pression sur la lame, au niveau des zones de contact électrique. De préférence, les conducteurs correspondant aux phases sont logés dans le fond du canal. De préférence, le canal présente au moins une section à courbure décroissante selon le sens d'introduction de la lame. Avantageusement, le canal présente une section distale comportant au moins un conducteur affleurant de phase, ladite section distale étant située après une zone de déviation. Selon une autre variante, le connecteur présente des 20 moyens de guidage de l'extrémité de la lame vers la section distale. Selon une variante de mise en oeuvre, la goulotte présente des volets obturant de manière réversible le canal, lesdits volets étant aptes à être repoussés par l'extrémité de la lame du connecteur. Selon une autre variante, la goulotte comporte des conducteurs électriques et des conducteurs de service de communication basse-tension. Selon une autre variante, le système comporte en outre des adaptateurs présentant une entrée femelle correspondant à une prise électrique normalisée, et une sortie mâle correspondant à un connecteur. L'invention sera décrite plus en détail dans ce qui suit, selon un exemple de réalisation non limitatif 35 illustré par les dessins annexés dans lesquels: la figure lA illustre une vue en coupe de la prise femelle du système selon l'invention dans une variante à deux incurvations; la figure 1B illustre une vue en coupe de la 5 prise femelle du système selon l'invention dans une variante à une incurvation; la figure 2A illustre une vue en coupe d'une baguette selon l'invention montée sur un support de manière permanente; la figure 2B illustre une vue en coupe d'une baguette selon l'invention montée sur un support prévu à cet effet; la figure 3 illustre une fiche mâle selon l'invention. la figure 4 illustre un connecteur selon l'invention. Pour répondre aux objectifs fonctionnels que nous nous sommes fixés, la présente invention propose un système répondant aux inconvénients de l'état de la technique, et présentant une taille réduite, une facilité d'installation améliorée et une grande sécurité d'utilisation, sans risques d'électrocution, directs ou indirects, ni risques pour l'installation. La taille est conditionnée par la solidité de l'ensemble et les coûts de fabrication. La facilité d'installation est indépendante du mode de connexion: ce doit être une caractéristique du système-support . Le système selon l'invention comprend tout d'abord une prise femelle se présentant sous la forme d'une baguette allongée, appelée ici rail , présentant une fente continue. La fente parcourt le rail sur toute sa longueur, allongée suivant un chemin non rectiligne dans le plan de 15 section du rail. Cette fente s'ouvre sur une cavité unique pour la phase et les autres conducteurs d'alimentation, facilitant le court-circuit lors de la pénétration d'un objet conducteur dans la fente. Un ou plusieurs pièges à intrusions et une lèvre visent à arrêter les objets métalliques très fins. Pour éviter tout risque d'électrocution directe, les conducteurs doivent nécessairement être placés dans une cavité dont les ouvertures sont de taille inférieure à celle du plus petit organe charnu du corps humain. Illustré figures lA et 1B, le système le plus simple et compact répondant à ce critère est une baguette percée sur toute sa longueur d'une fente étroite 21, dans laquelle sont logés les conducteurs. La symétrie linéique du système impose le parallélisme des conducteurs et de la fente. Nous plaçons le(s) conducteur(s) actif(s) (phase par exemple) 10 au fond de la cavité, de manière à l'éloigner le plus possible de l'ouverture du système. Les autres conducteurs 11, 12 sont disposés entre la phase et l'ouverture de la cavité. Les risques indirects d'électrocution sont liés à la présence de matériaux conducteurs dans les environnements ménagers et professionnels. Les plus fréquents sont les liquides et les métaux. En réduisant le plus possible la largeur de la cavité au niveau du neutre et/ou de la phase, un filet d'eau continu entre la phase et l'extérieur de la cavité passe nécessairement par l'un de ces conducteurs. En cas de pénétration d'eau dans la cavité, elle provoque un court-circuit avant de faire courir le moindre risque à l'extérieur du système. Les risques d'électrocution par l'eau sont donc très faibles. La caractéristique mécanique principale des objets métalliques courants est d'être relativement rigide. La majorité de ces objets suivent des formes rectilignes et des angles saillants (tournevis, trombone, couteau, ...). Si le chemin entre l'entrée de la cavité et la phase présente au moins une courbure, suffisamment longue, étroite et prononcée, alors un objet métallique aura très peu de chances de pouvoir être introduit jusqu'à la phase. On peut encore assez facilement donner une forme incurvée à certains objets métalliques, tels que les trombones, mais on ne peut pas les rendre totalement souples ou élastiques. Si donc la cavité présente plusieurs courbures, ou au moins un rayon de courbure non constant, ce dernier risque est éliminé. Pour certaines cavités, de formes simples et larges, il est possible que l'on parvienne avec un peu d'acharnement à glisser des objets métalliques très fins (par exemple du papier d'aluminium ou du fil de cuivre de 1/10mm) jusqu'à la phase. Pour ce type de cavités, il peut être utile d'ajouter une lèvre souple 18 entre la phase et l'entrée de la cavité, que seul un objet complémentaire de la fente et relativement massif pourra repousser pour accéder à la phase. Cette lèvre, fixée sur l'extérieur d'une courbure de la cavité empêchera également que la pointe d'un objet saillant ne soit guidée par la cavité vers la phase. Une telle pointe glisserait sur la surface de la cavité, mais serait arrêtée par l'angle aigu formé par la lèvre et la paroi de la cavité. Un autre moyen d'éviter tout contact d'un objet avec la phase est de ménager des irrégularités sur les surfaces des courbures de la cavité, afin de piéger tout objet qui n'est pas spécialement profilé pour pénétrer dans la cavité. Notons que pour un objet métallique, de même que pour l'eau, la présence d'un fil de neutre et/ou d'une terre entre l'entrée de la cavité et la phase laisse très peu de chances à un objet d'atteindre la phase sans faire disjoncter l'installation. De façon plus détaillée, la prise femelle est constituée principalement d'un corps profilé 20 et d'au moins deux conducteurs 10, 11, 12 d'alimentation enserrés à l'intérieur. La caractéristique principale du corps est de présenter une cavité allongée, suivant un chemin non rectiligne (comportant au moins une courbure) dans le plan de coupe du rail. Le corps réalise une isolation électrique entre les conducteurs et les surfaces accessibles (extérieures) du système. Pour cela, il peut être directement réalisé dans un matériau isolant (du PVC, par exemple), ou être constitué d'une structure conductrice (en aluminium, par exemple), isolée des conducteurs par un autre matériau. Les conducteurs d'alimentation affleurent à la surface intérieure de la cavité. En face de chaque conducteur, la cavité présente une protubérance élastique 23, 24, 25, parcourant longitudinalement toute la longueur du rail, destinée à assurer une pression constante sur le contact. Si le corps est réalisé dans un matériau relativement élastique, cette protubérance peut être profilée avec le reste du corps, sous la forme d'une lame parcourant tout le rail longitudinalement. Cette lame sera repoussée et mise en tension par l'entrée de la fiche mâle dans la cavité. Une autre méthode est de sertir dans le corps, en face des conducteurs, un boudin élastique, qui sera écrasé par l'entrée de la lame dans la cavité, et entretiendra alors une pression constante sur le contact. Une encoche parcourant longitudinalement le rail sur toute sa longueur 22 permet de loger un relief de la fiche mâle, qui la maintient en position dans la cavité. Une protubérance élastique, analogue à celles mentionnées ci-dessus, repousse le relief de la fiche mâle dans cette encoche longitudinale, de manière à former un système de clips . Les parois extérieures des incurvations de la cavité sont striées dans le sens de la fente, de façon à ne pas guider un objet rigide vers le fond de la cavité, mais à le bloquer. On peut aussi réaliser une unique strie 28, profonde, qui fait alors office de piège à intrusions . Il existe alors trois moyens pour empêcher la fiche mâle d'être bloquée par ce piège: É réaliser un piège plus étroit que le bout de la fiche; É munir la fiche d'un système de déviation. Le plus simple est de donner au bout de la lame une forme incurvée. Cette incurvation doit être dans le même sens que celle de la cavité, mais légèrement plus accentuée que celle-ci. De cette manière, l'extrémité de la lame prendra appui sur le bord de sortie du piège , et guidera la lame vers la cavité des conducteurs actifs; É munir la cavité d'un système de déviation. Nous ménageons un obstacle 24 (une légère protubérance, par exemple) sur la paroi extérieure de la courbure dans laquelle se trouve le piège , un peu avant celui-ci. Un objet suffisamment massif et souple qui pénètre dans la fente est alors orienté vers l'intérieur de la courbe dans laquelle se trouve l'obstacle. L'extrémité d'un objet trop fin sera juste légèrement déviée, et continuera sa course rectiligne, vers le piège. Illustré figure 3, la fiche mâle correspondant à ce système est une lame souple 4 sur laquelle affleurent des contacteurs parallèles 3a, 3b, 3c. La lame a deux fonctions: É guider les contacteurs jusqu'à leur position de contact à l'intérieur de la cavité, É isoler et maintenir les conducteurs qui alimentent ces contacteurs. Elle donne une certaine élasticité à des conducteurs métalliques, tels que du fil de cuivre tressé, ou de fines lames métalliques. La fiche mâle est constituée de 4 types d'éléments: É des contacteurs 3a, 3b, 3c, É des conducteurs, fins et souples, alimentant les contacteurs 2, É une lame isolante 4, souple et relativement élastique, sur laquelle sont ancrés les contacts, et dans laquelle passent les conducteurs, É une poignée 5, 6, pièce rigide, formée de manière à permettre une bonne préhension de la fiche. Une solution consiste à employer des contacteurs métalliques et du plastique souple. Des modules contacteur/conducteur sont maintenus en position par un corps plastique formé par injection. Il est utile de donner à la lame une forme biseautée, de manière à ce que le fond de la cavité puisse être étroit, tout en garantissant une certaine massivité à la lame. Un élément protubérant peut être ancré dans la lame suivant le même principe que les contacteurs, de manière à 5 former un clips . Le clips peut également consister en une lame solidaire de la poignée, possédant un renflement à son extrémité, destiné à se loger dans la gorge 22. Un des avantages du système linéique est qu'il est possible d'étendre longitudinalement le clips de part et d'autre de la lame de la fiche, de manière à obtenir une fixation très fiable. Un des contacteurs pourra être particulièrement proéminent de manière à servir à la fois de contact et de 15 clips . Un autre type de fiche mâle est envisageable dans le cas où la cavité ne présente qu'une seule courbure de rayon constant. On peut alors réaliser une lame incurvée dans un matériau rigide. Son branchement nécessite un geste de rotation autour d'un axe parallèle au rail. Hormis le matériau utilisé, et la forme de la fiche, l'ensemble de la description qui précède reste valable pour ce modèle. Tous les matériaux nécessaires à la réalisation de cette connexion sont déjà utilisés et éprouvés dans de nombreux équipements électriques. Le seul risque pour l'installation et pour 30 l'appareil électrique connecté est un risque de mauvaise qualité du contact. La qualité d'un contact repose essentiellement sur trois critères: la surface de contact, le niveau d'oxydation des contacteurs, et la pression exercée sur le contact. Une pression importante sur le contact peut compenser une oxydation importante des contacteurs. Pour contrôler ces facteurs, le système est muni: É d'un clips 3c, 25, qui maintient fermement la fiche mâle dans son logement, mais permet son arrachement 5 en cas de tension violente; É de renvois élastiques, pressant chaque contacteur contre le conducteur auquel il correspond; É enfin, la surface de contact peut être étendue indéfiniment dans le sens de la fente. Illustré figures 2A et 2B, le rail selon l'invention peut être réalisé dans un matériau souple de manière à être flexible. Si l'on veut le soumettre à des rayons de courbure importants, il est nécessaire de ménager des membrures de soutènement à l'intérieur de la cavité. L'extérieur du rail peut être muni de reliefs pour assurer sa fixation sur différents supports: ^ des reliefs longitudinaux saillants (tels que des 20 dents de scie ) 41, de manière à être incrusté dans un mur (maintenu par du plâtre, par exemple), dans du bois (collé), ... ^ des reliefs longitudinaux 43 moins saillants, destinés à s'enclipser dans les gorges d'un support adapté 25 50. ^ une ou plusieurs gorges 44 identifiant des zones de vissage, et facilitant celui-ci en servant d'avant-trous. Dans la fiche mâle du système proposé, les fils d'alimentation se prolongent directement vers les contacteurs. Le matériau utilisé pour l'isolation des fils (généralement très souple) se prolonge pour former la lame souple de la fiche mâle. Une poignée relativement rigide et massive, enserrant 35 le système entre le fil et la lame souple, assure une prise 13 ferme et ergonomique de la fiche. Lorsque le rail n'est pas encastré dans un matériau, il s'enclipse dans une mâchoire 50. Ce support est percé sur toute la longueur de sa face intérieure d'au moins deux gorges 45 se faisant face, dans lesquelles se logent les protubérances du rail. Le profil intérieur de cette mâchoire peut être reproduit dans une plinthe, une baguette d'ornementation, ou n'importe quel matériau, de manière à ce que le rail puisse y être installé facilement. Pour plus de sécurité, le rail peut être maintenu sur 15 sa mâchoire par une vis ou autre fixation compatible avec la gorge 44. La fonction des connecteurs est d'assurer la continuité de la distribution d'électricité entre deux 20 longueurs consécutives de rail. Illustré figure 4, le connecteur 60 se présente sous la forme d'un corps relativement déformable et élastique, de même section que le rail, traversé par autant de broches conductrices 61, que ce que le rail comporte de conducteurs. Le corps est déformable et élastique afin de réaliser une jonction nette entre deux rails. Les broches s'insèrent de part et d'autre du corps dans les rails à connecter selon leur axe longitudinal. Elles sont au contact des conducteurs sur toute leur longueur. Elles sont introduites dans des canaux tangents aux conducteurs 29. Les dimensions de ces canaux sont ajustées, de manière à presser les broches contre les conducteurs, et donc, améliorer le contact. Les extrémités des broches son légèrement effilées afin de pouvoir les faire pénétrer en force dans le rail. Le mode de jonction décrit précédemment est généralisable, et autorise la réalisation de différents types de connecteurs adaptés à la topologie de l'espace (connecteurs en T, en L, à trois branches non coplanaires, etc.). Le rail est raccordé à des fils électriques d'alimentation par un connecteur asymétrique. Un de ses côtés présente des broches telles que celles décrites ci-dessus, et l'autre, un moyen usuel de connecter des fils électriques, tels que des contacteurs à vis. Pour plus de sécurité, ce raccord peut être vissé sur le rail ou son support, de la même manière que les connecteurs ci-dessus décrits. Le bout du rail est protégé par un capot de terminaison isolant, dont une section, complémentaire de celle de la cavité du rail, est insérée dans celui-ci. Pour plus de sécurité, ce capot peut être vissé sur le rail ou son support, de la même manière que les connecteurs ci-dessus décrits. Le développement du système précédemment décrit impose la cohabitation temporaire de deux types de réseaux de distribution, et de deux types de connectique des appareils électriques, imposant l'usage d'adaptateurs. Nous distinguons deux types d'adaptateurs: Des adaptateurs permettant de connecter des appareils électriques dotés d'une connectique actuelle au nouveau réseau. Ces adaptateurs sont constitués d'une ou plusieurs prises femelles de type actuel, connectées en parallèle, dont les contacteurs sont raccordés à ceux de la lame caractéristique du système que nous proposons. Des adaptateurs permettant la connexion d'appareils munis du nouveau type de connexion à un réseau 5 de type actuel. Ces adaptateurs sont constitués d'une ou plusieurs sections de rail, connectées en parallèle, dont les connecteurs sont reliés aux connecteurs d'une fiche mâle du type utilisé actuellement. Avec la présente innovation, il est possible de réaliser une infinité d'assemblages de petites sections de rail connectées en parallèle, constituant autant de modèles de multiprises, barres de courant et de triplettes. Pour camoufler un support non utilisé par un rail, une baguette décorative, dont une partie de la section est complémentaire de celle du support, peut être clipsée à la place du rail. Une baguette analogue peut être munie de conducteurs et de gorges compatibles avec les broches de raccordement décrites ci-dessus. Elle fait office de raccord électrique. Pour camoufler ou protéger la fente du rail, une baguette ou une bande souple, possédant un relief longitudinal analogue à celui du clips de la fiche mâle, peut être clipsée dans la fente. Pour protéger le rail, en particulier s'il est 30 installé à l'extérieur, un film souple se rabattant devant la fente peut être fixé au support ou au rail lui-même. REVENDICATIONS 1 - Système de distribution électrique, comportant au moins une goulotte isolante creuse de forme allongée, présentant une fente longitudinale et comportant au moins deux conducteurs électriques non isolés disposés à l'intérieur de ladite goulotte, le système comportant en outre au moins un connecteur complémentaire apte à être inséré dans ladite goulotte, en une pluralité d'emplacements, caractérisé en ce que ladite goulotte présente au moins un canal de section transversale non rectiligne, les conducteurs étant disposés pour affleurer à la surface interne dudit canal, le connecteur présentant une lame isolante présentant, après connexion, une forme de section complémentaire à celle du canal, ladite lame présente à sa surface des zones de liaison conductrice disposées de manière à venir en contact avec lesdits connecteurs affleurant lorsque le connecteur est branché sur la goulotte. 2 - Système de distribution électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le connecteur présente une lame unique portant la totalité des contacts électriques surfaciques, la lame apte à pénétrer dans le canal par un déplacement en translation. 3 - Système de distribution électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la goulotte présente un canal unique de section constante sur toute la longueur. 4 - Système de distribution électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la goulotte présente un canal présentant au moins une bifurcation pour l'introduction en translation d'un connecteur présentant une lame bifurquée. - Système de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite (ou lesdites) lame(s) du connecteur est (sont) rigide(s) incurvée(s) à courbure constante et en ce que la section du canal de la goulotte présente une forme incurvée complémentaire. 6 - Système de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite lame du connecteur est une lame souple. 7 - Système de distribution électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite lame est déformable élastiquement. 8 - Système de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit canal présente un moyen de verrouillage de la lame. 9 - Système de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les connecteurs affleurants sont supportés par des moyens élastiques pour exercer une pression contre la surface conductrice correspondante de la lame. - Système de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le canal présente des moyens pour exercer une pression sur la lame, au niveau des zones de contact électrique. 11 - Système de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les conducteurs correspondant aux phases sont logés dans le fond du canal. 12 - Système de distribution électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que le canal présente au moins une section à courbure décroissante selon le sens d'introduction de la lame. 13 - Système de distribution électrique selon la revendication 12, caractérisé en ce que le canal présente une section distale comportant au moins un conducteur affleurant de phase, ladite section distale étant située après une zone de déviation. 14 - Système de distribution électrique selon la revendication 12, caractérisé en ce que le connecteur présente des moyens de guidage de l'extrémité de la lame vers la section distale. - Système de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la goulotte présente des volets obturant de manière réversible le canal, lesdits volets étant aptes à être repoussés par l'extrémité de la lame du connecteur. 16 - Système de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la goulotte comporte des conducteurs électriques et des conducteurs de service de communication basse-tension. 17 - Système de distribution électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des adaptateurs présentant une entrée femelle correspondant à une prise électrique normalisée, et une sortie mâle correspondant à un connecteur.