Brevet FR2933244A1 — publié le 20100101

L'invention concerne un dispositif de connexion électrique sécurisé, plus particulièrement destiné aux courants de forte puissance. Les dispositifs de connexion électrique comportent de manière connue un socle actif et une fiche munis chacun d'au moins un contact de puissance qui sont aménagés pour être connectés entre eux lorsque la fiche et ledit socle sont accouplés en position de connexion. Dans les dispositifs de connexion plus particulièrement pour des courants de forte puissance, il est généralement prévu un circuit parallèle de faible puissance, dénommé ci-après circuit pilote, qui est muni de contacts pilotes aménagés pour commander par la fermeture et respectivement l'ouverture dudit circuit, un appareil de mise sous tension ou respectivement hors tension du ou des contacts de puissance du socle. De la sorte, on cherche d'une part, à ne pouvoir réaliser la fermeture du circuit pilote qu'après la connexion des contacts de puissance et au contraire d'autre part, à forcer l'ouverture dudit circuit pilote avant la déconnexion des contacts de puissance, de telle sorte que ces deux opérations de connexion et de déconnexion se fassent hors tension. Il est en effet souvent impératif de rapprocher ou séparer les contacts de puissance hors tension de manière notamment à éviter les arcs électriques, pour 20 n'établir la mise sous tension que lorsque lesdits contacts sont en position de connexion électrique. Le document EP-0 185 828 décrit une prise de courant de ce type qui comporte en outre pour la fermeture et l'ouverture du circuit pilote, un actionneur aménagé sur le socle, tandis qu'un dispositif de verrouillage et de déverrouillage de la 25 fiche dans le socle en position de connexion est prévu et comporte des moyens de verrouillage conjugués aménagés sur la fiche et respectivement le socle. Toutefois, dans ce dispositif connu de connexion par rotation des contacts de puissance, l'actionneur qui agit directement sur les contacts pilotes sert aussi de moyen de verrouillage de la fiche et du socle. 30 L'invention propose un dispositif de connexion électrique muni, comme mentionné ci-avant, d'un circuit pilote, d'un actionneur et d'un dispositif de verrouillage et de déverrouillage de la fiche dans le socle, mais qui est notamment remarquable en ce que le moyen de verrouillage du socle distinct de l'actionneur est monté mobile et possède au moins une position de verrouillage et une position de déverrouillage, 35 l'actionneur du circuit pilote étant aménagé pour bloquer ledit moyen de verrouillage du socle dans sa position de verrouillage lorsque ledit circuit pilote est fermé, et débloquer le moyen de verrouillage lorsque le circuit pilote est ouvert, tandis que le moyen de verrouillage du socle empêche toute manoeuvre d'accouplement de la fiche et du socle ou de séparation de ces derniers une fois accouplés, lorsque ledit moyen de verrouillage est bloqué dans sa position de verrouillage par ledit actionneur. Selon un mode de réalisation, le circuit pilote comporte deux contacts pilotes fixés sur le socle et un shunt monté de manière rotatif sur le socle, tandis que l'actionneur comporte un moyen qui est solidaire en rotation du shunt et qui possède au moins une position dans laquelle les deux contacts pilotes ferment le circuit pilote par contact sur le shunt et au moins une position dans laquelle au moins l'un des contacts pilotes n'est pas en contact sur le shunt, le circuit pilote étant alors ouvert. Dans ce mode de réalisation, l'actionneur agit sur le shunt et non directement sur les contacts pilotes qui sont fixes contrairement à l'art connu décrit dans le document précité EP-0 185 828. Par exemple, le moyen de verrouillage du socle comporte un crochet mobile entre une position de verrouillage et une position déverrouillée, et qui est solidaire d'un bouton d'actionnement, tandis que le moyen de verrouillage de la fiche comporte une gorge destinée à venir recevoir ledit crochet en position de verrouillage obtenue en fin d'accouplement de la fiche et du socle, tandis qu'un moyen élastique est prévu pour solliciter le crochet vers sa position de verrouillage. Dans ce cas par exemple, ledit crochet présente une forme appropriée pour être sollicité par une partie de la fiche afin de lui permettre de venir se loger par élasticité dans la gorge de ladite fiche sans qu'il soit nécessaire de manoeuvrer le bouton d'actionnement. Avantageusement, selon un mode de réalisation pourvu, comme précisé ci-avant, d'un shunt rotatif et d'un moyen de verrouillage sous forme d'un crochet et d'un bouton, le moyen de l'actionneur solidaire en rotation du shunt est une bague rotative qui est munie d'une jupe passant sous une partie du bouton d'actionnement du crochet pour bloquer celui-ci en position de verrouillage tandis qu'une échancrure est prévue dans ladite jupe pour permettre la mobilité dudit bouton d'actionnement vers la position déverrouillée du crochet, cette échancrure étant ménagée à un endroit de la jupe de manière telle que ladite échancrure est positionnée sous ledit bouton d'actionnement lorsque la bague est dans une position d'ouverture du circuit pilote. Pour sécuriser encore le dispositif, selon un mode de réalisation, un moyen de verrouillage de l'actionneur est en outre prévu pour bloquer celui-ci dans sa position d'ouverture du circuit pilote, tandis que ledit moyen de verrouillage est aménagé pour être entraîné dans une position de déblocage par une partie de la fiche lorsque celle-ci est en position de connexion, de telle sorte que l'actionneur ne peut être manoeuvré dans sa position de fermeture du circuit pilote qu'après accouplement de la fiche dans le socle et connexion du ou des contacts de puissance de la fiche et du socle. Par exemple dans ce cas, l'actionneur comporte une bague rotative et le moyen de verrouillage dudit actionneur se présente sous la forme d'au moins une tige mobile qui est sollicitée par un moyen élastique vers sa position de verrouillage dans laquelle ladite tige vient s'introduire dans une partie de l'actionneur pour bloquer ladite bague en rotation tandis que la tige peut être entraînée vers sa position de déblocage par une partie de l'extrémité de la fiche au cours de son accouplement avec le socle. De manière particulière par exemple, la tige mobile de blocage traverse une lumière en arc de cercle ménagée dans l'actionneur et possède un épaulement destiné à venir dans un logement approprié de l'actionneur pour bloquer celui-ci de telle sorte que la tige ne gêne pas la rotation de l'actionneur lorsque l'épaulement est en dehors dudit logement. Ainsi, avec un le dernier mode de réalisation précité, on comprend qu'outre les sécurités obtenues pour effectuer la connexion et la déconnexion des contacts de puissance hors tension, on interdit toute mise sous tension du socle tant que la fiche n'est pas complètement connectée. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 montre en perspective un socle et une fiche d'un dispositif de connexion selon un mode de réalisation de l'invention, les deux éléments étant représentés séparément avant accouplement et connexion et avec des coupes des carters extérieurs de la fiche et du socle ; - la figure 2 montre le socle et la fiche de la figure 1 vers la fin de leur accouplement en position de connexion ; - la figure 3 correspond à la figure 2, sous une autre vue et sans les coupes des carters de la fiche et du socle ; 10 - la figure 4 correspond à la figure 2 après accouplement total, l'actionneur ayant été manoeuvré dans une position de fermeture du circuit pilote ; - la figure 5 correspond à la figure 4, sous une autre vue et sans les coupes 5 des carters de la fiche et du socle ; - la figure 6 montre le socle de la figure 1 dans la même position mais avec un autre plan de coupe du carter extérieur et en outre avec une coupe de l'actionneur. - la figure 7 est une vue en bout de la face arrière du socle avec une partie en coupe pour visualiser l'intérieur. Les dessins montrent un dispositif de connexion électrique formé d'un socle 1 15 et d'une fiche 2 munis chacun d'au moins un contact de puissance (pas visibles sur les dessins). Dans l'exemple représenté, il s'agit, par exemple, d'un dispositif de connexion unipolaire, c'est-à-dire avec un seul contact de puissance dans la fiche et le socle (sous forme par exemple d'un contact tubulaire pour la fiche et d'une lame flexible pour le socle). 20 Les contacts de la fiche et du socle sont aménagés dans des blocs 3 et 4 respectivement de la fiche et du socle, lesquels sont entourés d'un carter extérieur respectivement 5 et 6. Le ou les contacts de puissance du socle sont mis sous tension par un appareil non représenté qui est commandé par un circuit pilote. Le circuit pilote de 25 faible puissance est par exemple destiné à alimenter la bobine d'un contacteur qui ouvre ou ferme le circuit de puissance alimentant le socle. Dans le mode de réalisation représenté, le circuit pilote est constitué ici par deux contacts pilotes 7 et 8 aménagés sur le socle et que l'on peut voir sur les figures 3 et 5. 30 Les contacts pilotes 7 et 8 forment un circuit qui peut être fermé par un shunt 9 sous forme ici d'une simple barrette. Sur la figure 3, on peut voir que le circuit pilote est ouvert, le shunt 9 ne mettant pas en connexion électrique les contacts pilotes tandis que dans la position de la figure 5, le circuit pilote est fermé par le shunt 9, l'actionnement du shunt étant commandé par un actionneur 10 dont il sera question 35 plus en détail ci-après. L'accouplement de la fiche dans le socle peut s'effectuer par diverses manoeuvres qui comportent ici au moins un mouvement de translation pour passer de la position de la figure 1 à la position de la figure 2. La fiche et le socle comportent des moyens conjugués de verrouillage en position de connexion qui se présentent ici sous la forme d'un crochet 11 (figures 1, 2, 4 et 6) aménagé dans le socle et qui est sollicité par un moyen élastique (non visible sur les dessins) vers sa position de verrouillage, ledit moyen élastique étant par exemple un ressort disposé sous le crochet. Le crochet 11 est par ailleurs actionnable par un bouton 12 solidaire dudit to crochet vers sa position de déverrouillage à l'encontre dudit moyen élastique précité. De plus dans cet exemple, le bouton 12 est isolé de l'extérieur par une membrane souple 13 (figures 1, 2, 4, 6). Le moyen conjugué de verrouillage aménagé sur la fiche se présente ici sous la forme d'une gorge 14 ménagée à l'extrémité du carter 5 de ladite fiche. 15 Lorsque la fiche est introduite dans le carter 6 du socle, l'extrémité frontale du carter 5 de la fiche vient s'appuyer sur le crochet 11 muni éventuellement à cet effet d'une partie oblique formant rampe de telle sorte que ledit crochet 11 s'enfonce en entraînant avec lui le bouton 12 comme le montre la figure 2 (on pourrait toutefois appuyer sur le bouton 12 pour cette opération). 20 On comprend qu'à la fin de l'accouplement, position dans laquelle les contacts de puissance du socle et de la fiche sont connectés entre eux, le crochet 11 remonte dans la gorge 14 verrouillant ainsi la fiche dans le socle comme le montre la figure 4. Le déverrouillage ne peut alors s'effectuer qu'en exerçant une pression sur le 25 bouton 12. L'actionneur 10 comporte une bague d'actionnement rotative 10a et une jupe 10b solidaire ou d'une pièce avec ladite bague qui vient s'étendre dans le carter 6 du socle sous une partie du bouton 12 comme le montrent bien les figures 1, 2, 4 et 6. La bague 10a de l'actionneur est solidaire du shunt 9 de telle sorte que dans 30 la position angulaire de celle-ci représentée sur les figures 1, 2, 3 et 6, le circuit pilote 7, 8 est ouvert comme expliqué ci-avant. Pour repérer cette position, un repère 15, par exemple le signe � O �, mentionné sur la bague 10a se trouve en face du bouton 12 comme le montrent bien les figures 1 et 2. La jupe 10b de l'actionneur 10 présente une échancrure 16, en forme ici de 35 demi-cercle, disposée dans la position des figures 1, 2, 3 et 6 juste en dessous du bouton 12 permettant ainsi dans cette position une liberté de mouvement audit bouton 12. Si la bague 10a de l'actionneur 10 est tournée pour prendre la position des figures 4 et 5 jusqu'à amener ici un repère 17, par exemple le signe � I � mentionné sur ladite bague, juste en face du bouton 12, le shunt 9 (figure 5) ferme le circuit pilote 7, 8. On remarque alors que dans cette position (figures 4 et 5) la jupe 10b bloque le bouton 12 qui ne peut pas être actionné vers la position de déverrouillage de la fiche et du socle. to Par ailleurs, comme le montrent bien les figures 6 et 7, une tige 18 est aménagée dans le socle et traverse une lumière 19 en arc de cercle (figure 7) ménagée dans l'actionneur 10. La tige 18 est sollicitée par un ressort 20 (figure 6) dans une position de verrouillage dans laquelle un épaulement 21 vient bloquer la rotation de la bague 10a 15 en venant dans un logement approprié de l'actionneur. Cette tige 18 peut être sollicitée par la tranche d'extrémité du carter 5 de la fiche à l'encontre du ressort 20 afin de déverrouiller la rotation de la bague 10a. Suite à cette description, l'invention est facile à comprendre. La fiche 1 et le socle 2 du dispositif se présentent initialement dans la position 20 des figures 1, 2, 3, 6 et 7. Dans cette position, le circuit pilote 7, 8 est ouvert et la bague 10a est bloquée en rotation par la tige 18 (figure 6) de telle sorte que le socle ne peut pas être mis sous tension puisque ledit circuit pilote ne peut être fermé qu'après avoir déverrouillé la bague 10a de l'actionneur au moyen de la fiche 1. 25 Toutefois, ce verrouillage de la bague 10a est une sécurité supplémentaire comme il sera expliqué ci-après. Après accouplement de la fiche et du socle (figure 2) jusqu'à verrouiller les deux éléments grâce au crochet 11 qui vient dans la gorge 14 de la fiche, on comprend que les contacts de puissance sont connectés entre eux mais que le circuit 30 pilote étant ouvert, le socle n'est pas sous tension. A la fin de l'accouplement, la tige 18 (figure 6) sollicitée par le carter 5 de la fiche, débloque la bague 10a qui peut alors être tournée pour fermer le circuit pilote comme mentionné ci-avant (figures 4 et 5) et mettre ainsi le socle sous tension. On comprend alors que les contacts de puissance sont d'abord connectés 35 entre eux avant la mise sous tension du socle. Dans cette position de connexion des contacts de puissance, le socle étant en outre sous tension (figures 4 et 5), on constate que la jupe 10b de l'actionneur située sous le bouton 12 empêche son actionnement et donc toute séparation de la fiche et du socle du fait que le crochet 11 ne peut pas être dégagé de la gorge 14 de la fiche. Il est donc impossible de déconnecter la fiche et le socle en charge, c'est-à-dire avec un socle sous tension. Pour déverrouiller la fiche et le socle il est d'abord nécessaire de tourner la bague 10a pour qu'elle reprenne la position des figures 1, 2, 3 et 6, position dans laquelle le circuit pilote est ouvert (socle hors tension) alors que l'échancrure 16 permet d'actionner le bouton 12 et de déverrouiller ainsi le socle et la fiche. La séparation du socle et de la fiche exige donc deux opérations manuelles successives, à savoir : rotation de la bague de l'actionneur et manoeuvre du bouton de verrouillage. En l'absence de verrouillage de l'actionneur 10 par la tige 18, on comprend toutefois que si le socle est sous tension après rotation de la bague 10a, la jupe 10b empêche tout actionnement du bouton 12 et du crochet 11 qui restent en position de verrouillage empêchant tout accouplement de la fiche et du socle et donc toute connexion en charge des contacts de puissance. La tige 18 qui empêche la mise sous tension du socle lorsque la fiche n'est pas introduite dans le socle, permet aussi d'assurer que la mise sous tension du socle ne puisse s'effectuer que si la fiche est en position complète de connexion des contacts de puissance. Le dispositif selon l'invention assure donc une impossibilité de connexion et 25 de déconnexion des contacts de puissance lorsque le socle est sous tension. REVENDICATIONS1) Dispositif de connexion électrique formé d'un socle actif (2) et d'une fiche (1) munis chacun d'au moins un contact de puissance qui sont aménagés pour être connectés entre eux lorsque la fiche et ledit socle sont accouplés en position de connexion, des contacts pilotes (7,8) d'un circuit pilote étant prévus pour commander par la fermeture et respectivement l'ouverture dudit circuit, un appareil de mise sous tension ou respectivement hors tension des contacts de puissance du socle, cette fermeture et ouverture du circuit pilote étant obtenues au moyen d'un actionneur (10) to aménagé sur le socle, tandis qu'un dispositif de verrouillage et de déverrouillage de la fiche dans le socle en position de connexion est également prévu et comporte des moyens de verrouillage conjugués aménagés sur la fiche et respectivement le socle, caractérisé en ce que le moyen de verrouillage du socle distinct de l'actionneur (10) est monté mobile et possède au moins une position de verrouillage et une position de 15 déverrouillage, l'actionneur (10) du circuit pilote (7,8) étant aménagé pour bloquer ledit moyen de verrouillage du socle dans sa position de verrouillage lorsque ledit circuit pilote (7,8) est fermé, et débloquer le moyen de verrouillage lorsque le circuit pilote est ouvert, tandis que le moyen de verrouillage du socle empêche toute manoeuvre d'accouplement de la fiche et du socle ou de séparation de ces derniers une fois 20 accouplés, lorsque ledit moyen de verrouillage est bloqué dans sa position de verrouillage par ledit actionneur (10). 2) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit pilote comporte deux contacts pilotes (7,8) fixés sur le socle (2) et un shunt (9) monté de manière rotatif sur le socle, tandis que l'actionneur (10) comporte 25 un moyen qui est solidaire en rotation du shunt (9) et qui possède au moins une position dans laquelle les deux contacts pilotes ferment le circuit pilote par contact sur le shunt (9) et au moins une position dans laquelle au moins l'un des contacts pilotes n'est pas en contact sur le shunt, le circuit pilote étant alors ouvert. 3) Dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 et 2, 30 caractérisé en ce que le moyen de verrouillage du socle comporte un crochet (11) mobile entre une position de verrouillage et une position déverrouillée, et qui est solidaire d'un bouton d'actionnement (12), et que le moyen de verrouillage de la fiche comporte une gorge (14) destinée à venir recevoir ledit crochet (11) en position de verrouillage obtenue en fin d'accouplement de la fiche et du socle, tandis qu'un moyen 35 élastique est prévu pour solliciter le crochet (11) vers sa position de verrouillage. 4) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit crochet (11) présente une forme appropriée pour être sollicité par une partie de la fiche (1) afin de lui permettre de venir se loger par élasticité dans la gorge (14) de ladite fiche sans qu'il soit nécessaire de manoeuvrer le bouton d'actionnement. 5) Dispositif de connexion électrique selon l'ensemble des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le moyen de l'actionneur (10) solidaire en rotation du shunt (9) est une bague (10a) rotative qui est munie d'une jupe (10b) passant sous une partie du bouton d'actionnement (12) du crochet (11) pour bloquer celui-ci en position de verrouillage tandis qu'une échancrure (16) est prévue dans ladite jupe (10b) pour permettre la mobilité dudit bouton d'actionnement (12) vers la position déverrouillée du crochet (11), cette échancrure étant ménagée à un endroit de la jupe de manière telle que ladite échancrure est positionnée sous ledit bouton d'actionnement lorsque la bague (10a) est dans une position d'ouverture du circuit pilote. 6) Dispositif de connexion électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un moyen de verrouillage de l'actionneur est en outre prévu pour bloquer celui-ci dans sa position d'ouverture du circuit pilote (7,8), tandis que ledit moyen de verrouillage est aménagé pour être entraîné dans une position de déblocage par une partie de la fiche (1) lorsque celle-ci est en position de connexion, de telle sorte que l'actionneur (10) ne peut être manoeuvré dans sa position de fermeture du circuit pilote (7,8) qu'après accouplement de la fiche dans le socle et connexion du ou des contacts de puissance de la fiche et du socle. 7) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'actionneur comporte une bague rotative (10a) et que le moyen de verrouillage dudit actionneur se présente sous la forme d'au moins une tige mobile (18) qui est sollicitée par un moyen élastique (20) vers sa position de verrouillage dans laquelle ladite tige vient s'introduire dans une partie de l'actionneur pour bloquer ladite bague en rotation tandis que la tige peut être entraînée vers sa position de déblocage par une partie de l'extrémité de la fiche (1) au cours de son accouplement avec le socle. 8) Dispositif de connexion électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la tige mobile (18) de blocage traverse une lumière (19) en arc de cercle ménagée dans l'actionneur (10) et possède un épaulement (21) destiné à venir dans un logement approprié de l'actionneur pour bloquer celui-ci de telle sorte que la tige ne gêne pas la rotation de l'actionneur lorsque l'épaulement (21) est en dehors dudit logement.