Brevet FR2909226A1 — publié le 20080530

L'invention concerne un dispositif de connexion électrique étanche comportant deux éléments de connexion conjugués. Il est connu de réaliser des dispositifs de connexion électrique comportant deux éléments de connexion conjugués, dont l'un comporte un carter extérieur, et qui sont munis chacun de contacts électriques destinés à coopérer entre eux dans une position de connexion, après accouplement desdits éléments obtenu par un premier mouvement relatif de translation, suivi d'une rotation et d'une seconde translation, les éléments de connexion étant à la fin de ladite rotation dans une position intermédiaire de repos dans laquelle lesdits éléments sont retenus temporairement entre eux, sans connexion des contacts, tandis que la connexion n'est établie entre les contacts des deux éléments de connexion qu'à la fin de la seconde translation déterminant ladite position de connexion. Par exemple, l'un des éléments constitue un socle de prise de courant, ou encore la prise mobile d'un prolongateur ou d'un connecteur, tandis que l'autre élément peut être un socle de connecteur fixe ou muni d'une poignée pour former une fiche. Il est souvent important, voire obligatoire dans certains lieux ou milieux, de pouvoir assurer une étanchéité d'un tel dispositif. On a déjà imaginé des moyens pour assurer une étanchéité de l'élément sous tension en l'absence d'accouplement en prévoyant par exemple un couvercle. Toutefois, il faut aussi pouvoir assurer une étanchéité du dispositif aussi bien dans la position intermédiaire de repos que dans la position de connexion. En vue d'assurer une telle étanchéité, le document FR-2 801 432 décrit un socle muni d'un joint d'étanchéité aménagé dans celui-ci, entre un bloc isolant et un carter. Cependant, un tel dispositif ne donne pas satisfaction et les inventeurs ont dû imaginer et trouver d'autres moyens. A cet effet, l'invention propose un dispositif du type précité qui comporte donc deux éléments qui s'accouplent de la manière décrite ci-avant mais qui est remarquable en ce que l'élément de connexion conjugué de l'élément comportant le carter extérieur, est pourvu d'un joint souple tubulaire extérieur fixé par une extrémité audit élément et muni d'au moins une surface frontale annulaire de butée destinée à coopérer par contact avec une surface conjuguée prévue sur ledit carter de l'autre élément, de telle sorte qu'une étanchéité est assurée entre lesdits éléments depuis au moins leur position intermédiaire de repos jusqu'à leur position de connexion du fait de 2909226 2 la coopération de la surface frontale annulaire de butée du joint et de la surface conjuguée du carter, ledit joint subissant en outre un plissement dans la position de connexion du fait du second mouvement relatif translatif des éléments de connexion, tandis que lesdites surfaces conjuguées sont aménagées pour permettre un 5 glissement l'une sur l'autre au cours du mouvement rotatif desdits éléments de connexion. Avantageusement, les surfaces conjuguées du joint de l'un des éléments et du carter de l'autre élément, sont sensiblement tronconiques et/ou la surface du carter destinée à coopérer avec la surface frontale du joint, est striée. 10 Selon un mode de réalisation, l'extrémité frontale du joint comporte un anneau rigide ou semi-rigide muni de moyens assurant un guidage en translation au cours de l'accouplement des éléments de connexion. Avantageusement, les moyens de guidage comportent un fourreau solidaire de l'anneau du joint, qui vient coulisser sur une partie fixe de l'élément de connexion 15 pourvu dudit joint et dans ce cas par exemple, le fourreau comporte en outre un moyen élastique de rappel en position initiale d'extension du joint. Selon un mode de réalisation, Les moyens conjugués de guidlage en rotation et de retenue en position intermédiaire de repos des éléments de connexion sont aménagés, d'une part, sur l'anneau d'extrémité du joint et, d'autre part, à l'extrémité 20 du carter, ledit anneau s'étendant au-delà de la surface frontale annulaire de butée du joint et étant dimensionné pour venir au moins en partie à l'intérieur dudit carter. Par exemple, lesdits moyens conjugués de guidage en rotation et de retenue en position intermédiaire sont de type à ergots et rampes, lesdites rampes présentant une pente qui accentue la pression de la surface frontale annulaire de butée du joint 25 sur la surface conjuguée du carter. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 et 2 montrent en perspective deux éléments constitutifs d'un 30 mode de réalisation d'un dispositif de connexion selon l'invention, sous la forme ici, non limitative, d'un prolongateur comportant une prise mobile de prolongateur (figure 1) et une fiche (figure 2), - la figure 3 montre en coupe longitudinale le dispositif des figures 1 et 2 35 avant accouplement, 5 2909226 3 - la figure 4 est une coupe correspondante de la figure 3, mais dans laquelle les deux éléments sont représentés en partie accouplés, en position intermédiaire de repos, - la figure 5 est une coupe correspondante des figures 3 et 4, mais dans laquelle les deux éléments sont représentés en position de connexion. Si les dessins représentent à titre d'exemple un prolongateur, il pourrait bien 10 sûr s'agir, comme déjà dit ci-avant, d'une prise de courant avec socle, ou d'un connecteur. Les dessins montrent une prise mobile 1 de prolongateur (figures 1 et 3 à 5), destinée à coopérer avec une fiche 2 (figures 2 et 3 à 5), la prise mobile comme la fiche formant chacune, comme représenté, une poignée. 15 La prise 1 et la fiche 2 sont pourvues chacune de contacts sous forme par exemple ici, de contacts en bout, tels que le contact 3 schématisé sur les dessins, pour la prise, et de broches, telles que 4a, 4b, pour la fiche. Il est clair bien entendu que le nombre de contacts est quelconque, un contact central de terre étant en outre généralement prévu, mais cers aspects sont 20 indépendants de la présente invention. Les contacts 3 pourraient être de plus des alvéoles plutôt que des contacts en bout afin de former des contacts dits à broches et alvéoles, l'invention étant également indépendante de la nature des contacts. Dans le mode de réalisation représenté, on a en outre prévu un disque rotatif 25 5, dit de sécurité. Les contacts de la prise sont alimentés en courant par des câbles électriques schématisés en 6a, 6b. Les broches de contact 4a, 4b de la fiche sont également raccordées à des câbles électriques 7a, 7b, euxmêmes destinés à être raccordés à un appareil ou un 30 dispositif à alimenter en courant. Les contacts 3 de la prise sont montés dans un bloc isolant 3 entouré ici en partie d'un fourreau 9 monté libre en translation et muni d'un moyen élastique de rappel 10, sous forme dans cet exemple d'un ressort hélicoïdal. Le fourreau 9 se termine par une partie annulaire formant un anneau 11 qui, 35 dans cet exemple, entoure dans l'état initial au moins en partie le disque 5 de sécurité. 2909226 4 Comme le montrent bien en outre les dessins, la fiche 2 présente un carter extérieur 12 qui entoure les broches 4a, 4b tandis que la prise mobile 1 est pourvue d'un joint 13 souple tubulaire extérieur fixé par une extrémité à une partie de ladite prise et à son autre extrémité à l'anneau 11. Dans cet exemple, le joint 13 est à 5 soufflet, c'est-à-dire plié en accordéon. En position de repos (figure 4), comme en position de connexion (figure 5), l'anneau 11 de la prise 1 rentre dans le carter 12 de la fiche 2, tandis que l'extrémité du joint 13 à soufflet de la prise présente une surface frontale annulaire 14 destinée à venir en contact de manière étanche avec une surface conjuguée 15 dudit carter, 10 formée ici par la tranche d'extrémité de ce dernier. Comme le montrent bien les dessins, la surface frontale 14 du joint 13 et la surface 15 du carter 12 sont sensiblement tronconiques. En outre, dans cet exemple, la surface 15 du carter 12 est striée pour un meilleur contact étanche. 15 Les matières utilisées pour le carter et le joint et/ou l'état des surfaces 14 et 15 sont choisies pour permettre un certain glissement desdites surfaces l'une sur l'autre au cours d'un mouvement rotatif comme il sera précisé ci-après. Par ailleurs, comme le montrent plus particulièrement les figures 1 à 3, la prise 1 et la fiche 2 sont pourvues de moyens de guidage en rotation et de retenue de 20 la fiche 2 dans la prise 1. Ces moyens se présentent dans l'exemple représenté sous la forme ici d'ergots, tels que l'ergot 16 visible sur les figures 2 et 3, aménagés sur la paroi interne du carter 12, et de rampes, telles que les rampes 17a, 17b, aménagées sur l'anneau 11 de la prise 1, comme le montre la figure 1. 25 Le fonctionnement est désormais simple à comprendre. En partant de la figure 1, on rapproche entre elles la prise 1 et la fiche 2 en vue de leur accouplement. Les broches 4a, 4b sont introduites dans des ajours aménagés à cet effet dans le disque de sécurité 5, le positionnement angulaire et le premier mouvement 30 translatif étant guidés par les ergots 16 et les rampes 17a, 17b des éléments, tandis que les surfaces 14 et 15, respectivement du joint 13 et du carter 12, entrent en contact, c'est-à-dire en butée l'une contre l'autre. Les rampes 17a et 17b bien visibles sur la figure 1 permettent alors un guidage en rotation de la fiche 2 et de la prise 1, les surfaces 14 et 15 glissant l'une 2909226 5 sur l'autre jusqu'à ce que ladite prise 1 et ladite fiche 2 prennent la position représentée sur la figure 4, position dite de repos. Dans cette position de la figure 4, la prise 1 et la fiche 2 sont maintenues ensemble grâce aux ergots 16 et aux rampes 17a, 17b. 5 En outre, toujours dans la position de la figure 4, le contact des surfaces 14 et 15 est suffisant pour assurer une étanchéité entre le carter 12 de la fiche 2 et le joint 13 de la prise, ce dernier ayant ou non déjà subit un premier léger plissement. En effet, l'étanchéité peut résulter du simple contact des surfaces 14 et 15, la surface 14 étant éventuellement pourvue d'une lèvre ou autre qui s'écrase au moins 10 en partie pour améliorer cette étanchéité. Les rampes 17a, 17b peuvent de plus présenter une certaine pente pour permettre un léger serrage. II suffit ensuite pour passer de Na position de repos de la figure 4 à la position de connexion entre les broches 4a, 4b de la fiche 2 avec les contacts 3 de la prise 1 15 selon la figure 5, d'effectuer une dernière translation guidée par le coulissement du fourreau 9 sur le bloc isolant 8 à l'encontre de l'effet du moyen élastique ou ressort 10. Cette translation entraîne alors un plissement par compression du joint 13 et donc un raccourcissement longitudinal, comme le montre bien la figure 5. Des moyens de retenue (non représentés plus spécialement) dans cette 20 position de connexion de la figure 5 sont évidemment prévus. On comprend alors que depuis au moins la position intermédiaire de repos des éléments après leur rotation et jusqu'à leur position de connexion, on assure une étanchéité entre la prise 1 et la fiche 2 au moyen du joint 13, joint qui reprend sa position initiale montrée à la figure 1 sous l'effet du ressort 10 lors de la séparation 25 des éléments de connexion 1, 2. De nombreuses variantes peuvent évidemment être imaginées, sans sortir du cadre de l'invention, concernant les moyens annexes tels que, par exemple, les contacts, les moyens de guidage, l'absence ou non du disque de sécurité, ou le rajout d'un autre disque. 30 Toutefois, il est clair aussi que le joint 13 peut être envisagé selon d'autres modes de réalisation que celui représenté. Ledit joint doit être souple pour pouvoir subir un plissement entraînant un raccourcissement longitudinal. Selon un mode de réalisation intéressant, le joint non plié en accordéon peut, par exemple, subir un simple plissement ou repliement vers l'intérieur. REVENDICATIONS 1) Dispositif de connexion électrique comportant deux éléments de connexion conjugués (1,2) dont l'un (2) comporte un carter extérieur (12), et qui sont munis chacun de contacts électriques (3 ; 4a,4b) destinés à coopérer entre eux dans une position de connexion, après accouplement desdits éléments (1,2) obtenu par un premier mouvement relatif de translation, suivi d'une rotation et d'une seconde translation, les éléments de connexion étant à la fin de ladite rotation dans une position intermédiaire de repos dans laquelle lesdits éléments sont retenus temporairement entre eux, sans connexion des contacts, tandis que la connexion n'est établie entre les contacts des deux éléments de connexion (1,2) qu'à la fin de la seconde translation déterminant ladite position de connexion, caractérisé en ce que l'élément (1) de connexion conjugué de l'élément (2) comportant le carter extérieur (12), est pourvu d'un joint (13) souple tubulaire extérieur fixé par une extrémité audit élément (1) et muni d'au moins une surface (14) frontale annulaire de butée destinée à coopérer par contact avec une surface conjuguée (15) prévue sur ledit carter (12) de l'autre élément (2), de telle sorte qu'une étanchéité est assurée entre lesdits éléments depuis au moins leur position intermédiaire de repos jusqu'à leur position de connexion du fait de la coopération de la surface (14) frontale annulaire de butée du joint (13) et de la surface (15) conjuguée du carter (12), ledit joint (13) subissant en outre un plissement dans la position de connexion du fait du second mouvement relatif translatif des éléments de connexion, tandis que lesdites surfaces conjuguées (14,15) sont aménagées pour permettre un glissement l'une sur l'autre au cours du mouvement rotatif desdits éléments de connexion (1,2). 2) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces (14,15) conjuguées du joint (13) de l'un (1) des éléments et du carter (12) de l'autre élément (2), sont sensiblement tronconiques. 3) Dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la surface (15) du carter (12) destinée à coopérer avec la 30 surface (14) frontale du joint (13), est striée. 4) Dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'extrémité frontale du joint comporte un anneau (11) rigide ou semi-rigide muni de moyens assurant un guidage en translation au cours de l'accouplement des éléments de connexion (1,2). 2909226 8 5) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de guidage comportent un fourreau (9) solidaire de l'anneau (11) du joint (13), qui vient coulisser sur une partie fixe (8) de l'élément (1) de connexion pourvu dudit joint (13). 5 6) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que le fourreau (9) comporte en outre un moyen (10) élastique de rappel en position initiale d'extension du joint (13). 7) Dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que des moyens conjugués (16 ; 17a,17b) de guidage en rotation lo et de retenue en position intermédiaire de repos des éléments de connexion sont aménagés, d'une part, sur l'anneau (11) d'extrémité du joint (13) et, d'autre part, à l'extrémité du carter, ledit anneau s'étendant au-delà de la surface (14) frontale annulaire de butée du joint et étant dimensionné pour venir au moins en partie à l'intérieur dudit carter (12). 15 8) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens conjugués de guidage en rotation et de retenue en position intermédiaire sont de type à ergots (16) et rampes (17a,17b), lesdites rampes présentant une pente qui accentue la pression de la surface (14) frontale annulaire de butée du joint (13) sur la surface (15) conjuguée du carter (12). 20