Brevet FR2926404A1 — publié le 20090717

La présente invention concerne un dispositif de connexion électrique à haut niveau de sécurité utilisable, notamment mais non exclusivement, au raccordement sur le réseau électrique domestique d'appareils nécessitant une prise de terre. 15 Elle a plus particulièrement pour objet un dispositif de connexion faisant intervenir : une prise femelle, éventuellement encastrable, comportant un support électriquement isolant muni d'une cavité, habituellement cylindrique, au 20 fond de laquelle débouchent au moins deux éléments de connexion femelle destinés à être raccordés au réseau électrique, ainsi que des moyens de connexion à un circuit de terre, ces moyens pouvant consister en une broche montée sur le fond de la cavité ou au moins une première languette électriquement conductrice s'étendant axialement sur la paroi de la cavité 25 cylindrique, une prise mâle comprenant un corps sensiblement cylindrique apte à s'engager dans la cavité de la prise femelle, ce corps étant muni d'au moins deux broches axiales destinées à s'introduire dans les éléments de 30 connexion de la prise femelle ainsi qu'un élément de connexion femelle ou au moins une deuxième languette de connexion électriquement conductrice 1 prévue en périphérie du corps de manière à venir en contact électrique avec la broche de la prise femelle ou la première languette, en position assemblée des deux prises, cette deuxième languette ou élément de connexion femelle ainsi que les deux broches étant électriquement reliées à des conducteurs d'un câble électrique solidarisé audit corps par l'une de ses extrémités. Pour réduire l'encombrement de ce dispositif de connexion et permettre notamment son installation sur un mur contre lequel peut être disposé un meuble, la hauteur de la partie cylindrique du corps de la prise mâle est sensiblement égale à la profondeur de la cavité de la prise femelle, tandis que le câble électrique se raccorde radialement à une protubérance formée sur la face du corps opposée aux broches. L'inconvénient de ces connecteurs tient au fait qu'en raison de leurs faibles dimensions, les prises mâles sont peu ergonomiques et sont difficiles à en .ficher ou à extraire de la prise femelle. Ces opérations sont rendues encore plus difficiles lorsque la prise femelle est munie de moyens de sécurité obturant les orifices d'accès aux connecteurs : ces moyens de sécurité s'opposent à l'introduction des broches de la prise mâle, puis exercent ensuite sur ces broches des efforts de cisaillement nécessitant un effort d'extraction relativement important. Par ailleurs, un autre inconvénient important de ces connecteurs consiste en ce que, lors de l'enfichage ou de l'extraction de la prise mâle, l'opérateur risque de venir en contact électrique avec les plages de terre tout en tenant fermement cette prise. Il est clair que ce contact n'est pas exempt de risque, notamment dans le cas d'un défaut affectant la ligne de terre et d'isolations défectueuses entre les fils de terre et les conducteurs électriques du secteur, soit au niveau des connexions du réseau, soit des appareils branchés sur ce réseau. Ce risque -3- existe également du fait que les plages de connexion demeurent accessibles de l'extérieur après que la prise mâle ait été engagée dans la prise femelle. Un autre inconvénient important de ces connecteurs consiste en ce que l'assemblage de la prise mâle sur la prise femelle n'est pas étanche de sorte que l'on peut redouter des électrocutions notamment lors d'éclaboussements ou de projections d'eau sur un connecteur. L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients. A cet effet, elle propose une prise du type susdit caractérisé en ce que la prise mâle comprend au moins une aile de préhension et de protection articulée sur la protubérance dudit corps de manière à pouvoir occuper : une position de préhension dans laquelle elle s'étend en saillie par rapport à la face du corps opposée aux broches, position dans laquelle l'aile peut être prise entre deux doigts pour permettre l'enfichage ou l'extraction de ladite prise, 20 une position de sécurité dans laquelle, lorsque la prise mâle est engagée dans la prise femelle, l'aile est rabattue contre la prise femelle et obture au moins partiellement l'espace compris entre les deux prises de manière à rendre difficile l'accès aux plages de terre et jouer ainsi le rôle d'un cache 25 prise de sécurité. Avantageusement, la susdite aile pourra présenter une forme circulaire et être munie d'une garniture d'étanchéité annulaire destinée à venir s'appliquer sur le support de la partie femelle, autour de ladite cavité. 30 Par ailleurs, la prise mâle pourra comprendre deux ailes de préhension qui s'étendent latéralement de part et d'autre du plan médian longitudinal de symétrie du corps passant par la susdite protubérance, ces deux ailes étant montées basculantes autour d'un même axe ou autour de deux axes d'articulation respectifs parallèles. Eventuellement, les extrémités de ces deux ailes, opposées à leurs articulations sur le corps, pourront venir en butée l'une contre l'autre, en position de préhension. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels : Les figures 1 et 2 sont des vues en perspective d'un premier dispositif 15 de connexion à l'état déconnecté (figure 1) et à l'état connecté (figure 2) ; Les figures 3 et 4 sont des vues en perspective d'une première variante d'exécution du dispositif selon l'invention avec les ailes relevées en 20 position de préhension (figure 3) et rabattues en position cache prise de sécurité (figure 4) ; Les figures 5 et 6 sont des vues en perspective d'un dispositif selon l'invention dans lequel les deux ailes sont articulées autour d'un axe 25 commun ; Les figures 7 et 8 montrent une variante d'exécution du dispositif représenté figures 5 et 6 dans lequel les deux ailes sont articulées autour de deux axes parallèles ; 30 La figure 9 est une variante d'exécution du dispositif représenté figures 3 et 4, faisant intervenir des ailes à conformations ergonomiques ; La figure 10 est une représentation schématique, en perspective d'un dispositif faisant intervenir une aile circulaire munie d'une garniture d'étanchéité. Dans l'exemple illustré sur les figures 1 et 2, le dispositif de connexion fait intervenir une prise femelle 1 comportant un boîtier 2, de forme sensiblement cylindrique, ouvert d'un côté et refermé de l'autre côté par un fond 3. Au niveau de son orifice, le boîtier 2 est prolongé par une collerette radiale 4 dont la bordure extérieure présente une forme carrée. Cette bordure 4 est elle-même prolongée par un rebord axial 5 venant en retour (à angle droit) vers le fond. Le fond 3 comprend deux orifices 6, 7 symétriques par rapport à l'axe du boîtier 2 dans lesquels débouchent des éléments de connexion femelle. Sur la paroi cylindrique du boîtier 2 sont disposées deux languettes axiales 8 diamétralement opposées qui constituent deux plages de connexion électrique destinées à être reliées à un circuit de terre. La prise mâle 10 comprend un corps 11 sensiblement cylindrique, apte à s'engager étroitement dans la cavité cylindrique de la prise femelle 1. Ce corps 11 comprend d'un côté, une face radiale 12 équipée de deux broches mâles 13, 14 qui s'étendent axialement de manière à pouvoir s'engager dans les éléments de connexion femelle équipant les orifices 6, 7.30 La paroi cylindrique du corps comprend deux gorges axiales 15 diamétralement opposées dans lesquelles peuvent respectivement s'engager les languettes 8 de la prise femelle. Le fond de chacune de ces deux gorges 15 est équipée d'une languette 15' constituant une plage de connexion électrique sur laquelle peut venir en contact électrique, une languette 8. La face radiale 16 du corps opposée aux broches 13, 14 est munie d'une protubérance en forme de H, 17 qui s'étend radialement entre deux zones diamétralement opposées de ladite face 16. Sur l'une des deux extrémités de cette protubérance 17, vient s'engager radialement l'extrémité d'un câble électrique 18 dont les deux conducteurs de phase sont respectivement connectés aux deux broches 13, 14 et dont le fil de terre est connecté aux deux languettes 15'. 15 Eventuellement, la face radiale 12 du corps pourra comprendre un élément de connexion femelle, relié au fil de terre, apte à recevoir une broche reliée à la terre, prévue dans le fond de la cavité cylindrique de la prise femelle. 20 La protubérance 17 délimite deux cavités latérales sensiblement rectangulaires dont les faces transversales sont respectivement munies d'un couple de perçages coaxiaux. Dans chacun des couples de perçages débouchant dans une même cavité 25 latérale, s'engagent deux tourillons respectifs servant à assurer le montage basculant d'une aile de préhension et de sécurité 20, 21 autour d'un axe d'articulation parallèle à l'axe longitudinal de la protubérance 17. Dans cet exemple, les ailes de préhension et de sécurité 20, 21 présentent une 30 forme sensiblement trapézoïdale légèrement incurvée dont la grande base10 présente deux encoches latérales E1, E2 et une encoche centrale Ec qui délimite deux protubérances T1, T2 portant respectivement les tourillons. En position de préhension, les deux ailes 20, 21 sont rabattues l'une contre 5 l'autre au-dessus de la face 16 du corps 10. Dans cette position, les deux ailes 20, 21 peuvent être facilement saisies entre les doigts. 10 En position de sécurité, les deux ailes 20, 21 sont rabattues contre la face 16 du corps de manière à recouvrir, au moins partiellement, la face supérieure de la prise femelle en obturant ainsi l'espace compris entre le corps 11 de la prise mâle et la paroi cylindrique de la cavité de la prise femelle 1. 15 Dans l'exemple illustré sur la figure 2, les deux ailes 20, 21 sont reliées l'une à l'autre par une rondelle d'étanchéité élastique 23 (représentée en traits interrompus) qui s'étend coaxialement au corps en position rabattue des ailes 21, 22, de manière à assurer une étanchéité sur tout le pourtour de la cavité de l'élément femelle 1. L'élasticité de cette rondelle permet en outre d'assurer à 20 la fois le retour des ailes 21, 22 de la position de préhension à la position rabattue ainsi qu'une pression d'étanchéité dans cette position rabattue. Avantageusement, cette rondelle flexible 23 pourra être revêtue d'une garniture d'étanchéité relativement souple. Dans l'exemple illustré sur les figures 3 et 4, la protubérance 25 formée sur la face supérieure du corps 26 de la prise mâle présente une forme en croix comportant une branche longitudinale 27 qui s'étend sur toute la longueur d'un diamètre de la face 26 et une branche transversale 28 plus courte. 25 30 Les parties de la branche transversale 28, qui dépassent de la branche longitudinale 27, sont munies de deux couples de perçages coaxiaux respectifs servant à l'articulation de deux ailes 29, 30, de forme générale similaire à celles décrites dans le mode d'exécution illustré sur les figures 1 et 2. Toutefois, dans ce cas, la grande base de chacune des ailes 29, 30 comprend une échancrure centrale 31, 32 délimitant deux protubérances latérales 33, 34 - 35, 36 portant deux tourillons respectifs qui s'engagent dans les perçages de la branche transversale 28. Dans l'exemple illustré sur les figures 5 et 6, la face 40 du corps de la prise mâle opposée aux broches, comprend deux protubérances 41, 42 respectivement situées dans deux zones diamétralement opposées de la face 40. 15 Ces deux protubérances 41, 42 sont reliées par un axe d'articulation diamétral autour duquel sont articulées deux ailes 43, 44 de forme générale similaire aux précédentes. 20 Toutefois, la grande base de chacune des ailes 43, 44 présente deux échancrures latérales 45, 46 - 47, 48 délimitant une protubérance centrale dont le bord longitudinal 49, 50 est crénelé, la forme du bord 49 de l'une des ailes 44 étant complémentaire de celle du bord 50 de l'autre aile 43. 25 Les créneaux des deux ailes 43, 44 sont munis des perçages coaxiaux par lesquels passe l'axe d'articulation. La prise mâle 51 illustrée sur les figures 7 et 8 comprend deux protubérances 52, 53 identiques à celles 41, 42 du mode d'exécution représenté sur les 30 figures 5 et 6. 10 Toutefois, ces deux protubérances 52, 53 sont reliées l'une à l'autre par deux axes parallèles sur chacun desquels est articulée une aile 54, 55 de forme générale similaire à celle des ailes représentées figures 5 et 6. Dans ce cas, la protubérance comprise entre les deux échancrures 56, 57 - 58, 59 de chacune des ailes 54, 55 présente un bord rectiligne et comprend, parallèlement à ce bord, un perçage par lequel passe un axe d'articulation correspondant. Bien entendu, l'invention ne se limite pas aux modes d'exécution précédemment décrits. Ainsi, par exemple comme illustré figure 9, les ailes prévues sur la prise mâle pourront comprendre chacune au niveau de la petite base, une forme légèrement bombée 60, 60' servant à faciliter leur rabattement en position de préhension. 15 Dans l'exemple illustré sur la figure 10, la face supérieure de la prise mâle ne comprend qu'une seule protubérance latérale 65, dans laquelle se raccorde radialement le câble électrique 66. Sur cette protubérance 65, vient s'articuler une aile 67 en forme de disque éventuellement ajouré de diamètre légèrement 20 supérieur à celui du corps de la prise mâle. La face inférieure de l'aile porte une garniture d'étanchéité annulaire 68 destinée à venir en appui, à la fois sur le bord de la face supérieure du corps de la prise mâle et sur le bord du boîtier 69 de la prise femelle entourant sa cavité cylindrique. Cette solution permet d'assurer une bonne étanchéité au niveau de la jonction entre la prise mâle et 25 la prise femelle.10 Revendications 1. Dispositif de connexion électrique à haut niveau de sécurité faisant intervenir : une prise femelle (1) comportant un support électriquement isolant (2) muni d'une cavité sensiblement cylindrique au fond (3) de laquelle débouchent au moins deux éléments de connexion femelle destinés à être raccordés à un réseau électrique ainsi que des premiers moyens de connexion (8) à un circuit de terre, et une prise mâle (10) comprenant un corps (11) sensiblement cylindrique apte à s'engager dans la cavité de la prise femelle (1) et comportant deux broches axiales (13, 14) destinées à venir s'engager dans les éléments de connexion de la prise femelle, ainsi que des deuxièmes moyens de connexion (15') aptes à coopérer avec lesdits premiers moyens de connexion (8) ; lesdites broches (13, 14) et lesdits deuxièmes moyens de connexion (15') étant électriquement reliés à des conducteurs d'un câble électrique (18) dont une extrémité se raccorde radialement à une protubérance (17) formée sur une face dudit corps opposé auxdites broches, caractérisé en ce que la prise mâle (10) comprend en outre au moins une aile de préhension et de protection (20, 21) articulée sur ladite protubérance (17) 25 de manière à pouvoir occuper : une position de préhension dans laquelle elle s'étend en saillie par rapport à la face du corps (11) opposée aux broches (13, 14), position dans laquelle l'aile (20, 21) peut être prise entre deux doigts pour permettre l'enfichage 30 ou l'extraction de ladite prise (10),-11- une position de sécurité dans laquelle, lorsque la prise mâle (10) est engagée dans la prise femelle (1), l'aile (20, 21) est rabattue contre la prise femelle (1) et obture au moins partiellement l'espace compris entre les deux prises (1, 10) de manière à rendre difficile l'accès aux premier et deuxième moyens de connexion (8, 15') et jouer ainsi le rôle d'un cache prise de sécurité. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la susdite aile (67) présente une forme circulaire et est 10 munie d'une garniture d'étanchéité annulaire (68) destinée à venir s'appliquer sur le support (69) de la partie femelle autour de la susdite cavité. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la prise mâle (10) comprend deux ailes de préhension 15 (20, 21) qui s'étendent latéralement, de part et d'autre du plan médian longitudinal du corps (11) passant par la susdite protubérance (17), ces deux ailes (20, 21) étant montées basculantes autour d'un même axe ou autour de deux axes d'articulation respectifs parallèles. 20 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la susdite protubérance (17) présente une forme en H qui s'étend radialement entre deux zones diamétralement opposées de la face du corps opposée aux broches de la prise mâle, cette protubérance (17) délimitant deux cavités latérales sensiblement rectangulaires, les faces transversales de 25 chacune de ces cavités latérales étant munies d'un couple de perçages coaxiaux servant à assurer le montage basculant d'une aile de préhension et de sécurité (20, 21). 5. Dispositif selon la revendication 4, 30 caractérisé en ce que les ailes de préhension et de sécurité (20, 21) présentent une forme sensiblement trapézoïdale dont la grande base présente deux- 12 - encoches latérales (E1, E2) et une encoche centrale (Ec) qui délimite deux protubérances portant deux tourillons respectifs s'engageant dans ledit couple de perçages. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux ailes (20, 21) sont reliées l'une à l'autre par une rondelle d'étanchéité élastique (23) qui s'étend coaxialement au corps (11) en position rabattue desdites ailes (20, 21). 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la face (40) du corps de la prise mâle opposée aux broches comprend deux protubérances (41, 42) respectivement situées dans deux zones diamétralement opposées de ladite face, ces deux protubérances (41, 42) étant reliées par au moins un axe d'articulation autour duquel est articulée au moins une aile de préhension et de sécurité (43, 44). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend deux ailes de préhension et de sécurité (43, 44) qui sont articulées autour d'un même axe reliant lesdites protubérances (41, 42). 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend deux ailes de préhension et de sécurité (54, 55) qui sont respectivement articulées sur deux axes parallèles reliant lesdites protubérances (52, 53). 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend deux ailes de préhension et de sécurité dont les extrémités opposées aux articulations viennent en butée l'une contre l'autre 30 en position de préhension.