Brevet FR3002088A1 — publié le 20140815

La présente invention concerne un contact électrique pour prise de courant. Le domaine concerné ici est celui des connexions électriques pour des applications domestiques ou industrielles. On trouve des prises de courant dans toute construction, habitation, local industriel et autre bâtiment. Ces prises permettent d'alimenter en courant électrique des appareils de tous types dès lors qu'ils sont munis d'une fiche correspondante. Les prises et les fiches sont normalisées. Une prise de courant comporte au moins deux contacts femelles destinés à recevoir des broches mâles d'une fiche reliée à un appareil électrique. Les contacts femelles sont reliés pour l'un à une phase et pour l'autre à un neutre. Souvent la prise de courant comporte en outre une broche (mâle) permettant de réaliser un raccordement à la terre. Pour limiter l'encombrement de la prise de courant, il est connu de prévoir une connexion électrique (permettant de relier électriquement un contact femelle au réseau électrique) dans laquelle le fil d'alimentation arrive perpendiculairement à la direction de branchement d'une fiche mâle, c'est-à-dire parallèlement à la paroi dans laquelle la prise de courant est intégrée (dans le cas d'une prise encastrée dans une paroi). Le document FR2769410 divulgue un bloc de contact permettant de réaliser une connexion du fil d'alimentation perpendiculaire à la direction de branchement d'une fiche. Le bloc de contact divulgué par ce document comporte d'un seul tenant une cage utilisée pour réaliser une liaison avec un réseau électrique et une alvéole formant un contact femelle destiné à la réception d'une fiche mâle correspondante. Le bloc de contact divulgué par ce document ne permet qu'une insertion selon un seul sens, par exemple par le haut, et ne permet pas une insertion d'un fil d'alimentation selon deux sens opposés. La présente invention a alors pour but de fournir un contact électrique d'une prise de courant qui puisse être alimenté électriquement selon deux directions opposées, ces directions étant perpendiculaires au sens de branchement d'une fiche dans la prise correspondante. Avantageusement, le contact électrique sera facile à réaliser et donc bon marché. Bien entendu, le contact électrique présentera les caractéristiques techniques requises par les normes en vigueur. À cet effet; la présente invention propose un contact électrique pour prise de courant, caractérisé en ce qu'il comporte : - une première pièce de forme profilée définissant un axe longitudinal 5 et présentant à chacune de ses extrémités une cage destinée à recevoir des moyens de connexion pour un fil d'alimentation électrique, et - une seconde pièce présentant, d'une part, des parois latérales déformables élastiquement entre une première position, dite non contrainte, dans laquelle les parois latérales sont distantes l'une de l'autre et une seconde 10 position, dite précontrainte, dans laquelle les parois latérales sont rapprochées l'une de l'autre par rapport à la position non contrainte et, d'autre part, une alvéole sensiblement cylindrique destinée à recevoir une fiche mâle et disposée entre les parois latérales, en ce que la seconde pièce vient se loger par emboîtement dans un 15 logement réalisé dans la première pièce de forme profilée, en ce que la seconde pièce doit être dans sa position précontrainte pour pouvoir prendre place dans son logement, et en ce que l'alvéole sensiblement cylindrique s'étend selon une direction perpendiculaire par rapport à l'axe longitudinal lorsque la seconde pièce est 20 emboîtée dans la première. Le contact électrique proposé ici permet ainsi de réaliser une connexion électrique avec un conducteur électrique dans deux sens opposés. En outre, comme ce contact est constitué essentiellement de l'emboîtement d'une première pièce avec une seconde pièce et de la mise en place de 25 moyens de connexion, il peut être facilement réalisé industriellement et ainsi présenter un coût de revient peu élevé. Pour que l'introduction d'une fiche mâle provoque un effort de contact sensible, l'alvéole sensiblement cylindrique présente un diamètre inférieur au diamètre extérieur d'une fiche mâle correspondante. 30 Une forme de réalisation avantageuse prévoit que l'alvéole sensiblement cylindrique présente des faces latérales reliées aux parois latérales de telle sorte que lorsqu'une fiche est introduite dans ladite alvéole, un effort est exercé sur les parois latérales tendant à déplacer celles-ci vers leur position non contrainte. La structure proposée par cette forme de réalisation avantageuse permet aussi que l'introduction d'une fiche mâle dans une alvéole correspondante provoque l'augmentation de la pression de contact entre la première pièce et la seconde pièce, permettant d'assurer ainsi une pression suffisante pour garantir une bonne liaison électrique. Selon une forme de réalisation, la première pièce est une pièce profilée en C présentant une découpe transversale partielle en son centre, la découpe transversale définissant le logement de la seconde pièce. Pour faciliter la connexion électrique d'un conducteur électrique avec un contact selon l'invention, il est proposé que les moyens de connexion pour un fil d'alimentation électrique se présentent à chaque fois sous la forme d'un ressort de contact présentant une forme générale d'une tôle pliée en V. Pour assurer à la fois une bonne liaison mécanique et électrique, la seconde pièce peut présenter : - une base sensiblement plane, - deux branches latérales formant les parois latérales et s'étendant d'un même côté de la base, - un retour à l'extrémité de chaque branche latérale opposée à la base, ledit retour étant à chaque fois orienté vers la base et disposé entre les branches latérales et chaque retour étant conformé de manière à former avec l'autre retour l'alvéole sensiblement cylindrique destinée à recevoir une fiche mâle. La présente invention concerne également une prise de courant, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un contact électrique tel que décrit ci-dessus. Une prise de courant selon l'invention comporte par exemple deux contacts électriques tels que décrits ci-dessus, chacun de ces deux contacts étant destiné à recevoir une fiche mâle, et les premières pièces des deux contacts électriques sont de préférence disposées parallèlement. Une prise de courant selon la présente invention peut aussi comporter un contact électrique de raccordement à la terre comportant, d'une part, une cage de forme profilée présentant le même profil transversal que le profil de la forme profilée d'une première pièce de forme profilée d'un contact électrique tel que décrit ci-dessus de ladite prise de courant et, d'autre part, une fiche s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal de la cage de forme profilée et reliée électriquement à celle-ci. Des détails et avantages de la présente invention apparaitront mieux de la description qui suit, faite en référence au dessin schématique annexé sur lequel : La figure 1 est une vue en perspective d'un contact électrique pour prise de courant selon la présente invention, La figure 2 est une vue de dessus du contact électrique de la figure 1, La figure 3 est une vue en perspective d'une première pièce du contact électrique des figures 1 et 2, La figure 4 est une vue en perspective d'une seconde pièce du contact électrique des figures 1 et 2, La figure 5 est une vue en perspective d'un ressort de contact, La figure 6 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie de la seconde pièce illustrée sur la figure 1 dans une position contrainte, La figure 7 est une vue semblable à celle de la figure 6 mais montrant la seconde pièce en position non contrainte, La figure 8 illustre un exemple de contact électrique correspondant à un raccordement à la terre pour une prise de courant selon la présente invention, La figure 9 montre en perspective un exemple de partie arrière d'une prise de courant selon la présente invention, La figure 10 correspond à la figure 9 mais sans un capot de manière à rendre apparent les contacts électriques de la partie arrière, et La figure 11 illustre une face avant d'une prise de courant. La présente invention est décrite en rapport avec une prise de courant telles les prises de courant que l'on rencontre couramment dans une habitation ou un local tertiaire/industriel. Une telle prise de courant est le plus souvent encastrée et seule la face avant, se présentant par exemple comme illustré sur la figure 11, est alors apparente. Une telle prise de courant comporte deux alvéoles 2 et une fiche mâle 4. Les deux alvéoles 2 sont chacune destinée à recevoir une fiche mâle (non représentée) d'une fiche électrique et la fiche mâle 4 vient se loger dans une alvéole correspondante lorsque la fiche électrique vient coopérer avec la prise de courant représentée. Le plus souvent, un tel système (en Europe tout du moins) est prévu pour que la différence de potentiel entre les deux alvéoles soit d'environ 220 V et pour des courants allant jusqu'à environ 10 à 15 A. Toutefois, l'invention ne se limite pas à ces valeurs numériques données à titre simplement illustratif, ni à des prises présentant l'aspect illustré sur la figure 11. Un tel système, et ses nombreuses variantes, sont connus de l'homme du métier et ne sont pas décrits plus en détails ici. La présente invention concerne plus particulièrement la manière dont les alvéoles 2, mais aussi la fiche mâle 4, sont reliées au réseau électrique ainsi que les moyens correspondants. La figure 1 illustre un contact électrique utilisé pour réaliser une liaison électrique entre une alvéole 2 et le réseau électrique, et plus précisément un fil électrique de ce réseau. L'ensemble illustré sur la figure 1 comporte quatre pièces distinctes, une première pièce 6 de forme profilée, une seconde pièce 8 et deux ressorts de contact 10. La première pièce 6 est illustrée en perspective sur la figure 3. il s'agit d'une pièce réalisée dans un matériau conducteur de l'électricité, par exemple un alliage métallique. Cette pièce peut être obtenue par découpe d'un profilé ou bien par découpe et pliage d'un feuillard. La pièce présente une forme allongée le long d'un axe appelé par la suite axe longitudinal. Elle est de type profilée car sa section transversale par rapport à cet axe longitudinal est semblable sur toute la longueur de la pièce (sauf en son centre comme expliqué plus loin). La première pièce 6 est par exemple obtenue à partir d'une pièce profilée en C, c'est-à-dire une pièce allongée présentant une section transversale en C avec un fond 12, des branches 14 qui présentent à leur extrémité opposée au fond 12 un retour 16 vers l'intérieur du profilé. On remarque sur la figure 3 notamment, la présente au centre de la première pièce d'une découpe transversale réalisée dans le fond 12 et les branches 14, les retours 16 permettant de réaliser une liaison entre les parties de la première pièce 6 se trouvant de part et d'autre de la découpe transversale. Cette dernière forme un logement 18 destiné à recevoir la seconde pièce 8 comme décrit plus loin et illustré par exemple sur la figure 1. En outre, on remarque qu'un alésage 20 est réalisé dans la pièce profilée. Il est réalisé perpendiculairement au fond 12 qui n'est pas affecté puisque cet alésage 20 est réalisé au niveau du logement 18 mais il affecte les retours 16 qui sont "entaillés" par cet alésage 20. On remarque enfin que dans la forme de réalisation préférée représentée sur les dessins, la première pièce 6 est symétrique, d'une part, par rapport à un plan longitudinal parallèle au deux branches 14 et, d'autre part, par rapport à un plan médian transversal. Un premier plan de symétrie est alors le plan contenant l'axe longitudinal et l'axe de l'alésage 20 et l'autre plan de symétrie est perpendiculaire au premier plan de symétrie et contient également l'axe de l'alésage 20. La seconde pièce 8 est illustrée seule sur les figures 4, 6 et 7. Cette seconde pièce 8 est par exemple obtenue par découpe et pliage d'un feuillard de matière conductrice de l'électricité, notamment un feuillard métallique. La seconde pièce 8 comporte une base 22, des parois latérales 24 et des faces latérales 26 définissant une alvéole 2. La base 22 est sensiblement plane. Deux bords opposés de celle-ci portent à chaque fois une paroi latérale 24 qui s'étendent toutes deux d'un même côté de la base 22 formant avec cette dernière un étrier. Les extrémités des parois latérales 24 opposées à la base 22 portent un pli 28 à environ 180° qui vient porter les faces latérales 26. Les faces latérales 26 sont destinées à recevoir une fiche mâle telle la fiche mâle 4 entre elles. Afin d'assurer un bon contact électrique, elles définissent un logement sensiblement cylindrique circulaire correspondant à une alvéole 2. L'extrémité de chaque face latérale 26 par laquelle il est prévu d'introduire une fiche mâle est avantageusement évasée, comme illustré sur les dessins, de manière à faciliter l'introduction de la fiche mâle correspondant en favorisant la déformation élastique de la seconde pièce 8 par l'écartement des deux faces latérales 26. La seconde pièce 8 est une pièce élastique à double titre. Elle est tout d'abord élastique pour que les faces latérales 26 viennent assurer un bon contact électrique avec une fiche mâle lorsqu'une telle fiche est introduite entre elles. Au repos, c'est-à-dire en l'absence de fiche, les faces latérales sont légèrement rapprochées l'une de l'autre si bien que l'alvéole 2 qu'elles définissent n'est pas parfaitement cylindrique mais plutôt un peu aplatie. Par contre, lorsqu'une fiche mâle vient prendre place entre les faces latérales 26, une partie au moins de chaque face latérale 26 forme un logement cylindrique circulaire. Les faces latérales 26 sont ainsi contraintes élastiquement lorsque l'alvéole 2 correspondante loge une fiche mâle. L'élasticité nécessaire ici est obtenue notamment grâce aux plis 28. En outre, la seconde pièce 8 est élastique pour garantir son maintien dans le logement 18 de la première pièce 6. On suppose que les bords de la découpe définissant le logement 18 sont transversaux. La seconde pièce 8 est destinée à venir prendre place dans le logement 18 (voir figure 1 ou 2 par exemple) de telle sorte que les parois latérales 24 viennent chacune en appui sur un bord transversal correspondant du logement 18. La seconde pièce 8 est ainsi déformable élastiquement entre une première position, ou position non contrainte illustrée sur la figure 7, dans laquelle les parois latérales 24 divergent à partir de la base 22 et une seconde position, ou position contrainte, dans laquelle les parois latérales 24 sont parallèles et distantes l'une de l'autre d'une distance correspondant à l'espace disponible entre les bords de la découpe définissant le logement 18 (en prenant bien entendu en compte l'épaisseur de la matière). La seconde pièce 8 peut ainsi prendre trois positions distinctes. Une première non contrainte dans laquelle la pièce est libre. Cette position correspond à la forme de la seconde pièce 8 après découpe et pliage d'un feuillard et est illustrée par la figure 7. Une deuxième position, illustrée par exemple par les figures 1, 2 et 4, correspond à la seconde pièce 8 lorsqu'elle est placée dans son logement 18. Les parois latérales 24 sont alors rapprochées l'une de l'autre par rapport à la première position. Enfin, la troisième position correspond à la position de la seconde pièce 8 lorsqu'elle est en place dans son logement 18 et qu'elle reçoit une fiche mâle entre ses faces latérales 26. Cette position est illustrée par la figure 6. On pourrait envisager d'autres positions comme par exemple une autre position dans laquelle une fiche mâle serait introduite entre les faces latérales 26 alors que la seconde pièce 8 n'est pas disposée dans un logement 18 mais dans la pratique c'est un cas de figure qui n'a pas lieu de se présenter. La figure 5 illustre un ressort de contact 10. Un tel ressort est connu de l'homme du métier et n'est pas décrit dans le détail ici. Il s'agit dans la forme de réalisation représentée d'une lame, par exemple une lame métallique repliée en V et conformée de manière à s'adapter, d'une part, à une forme de cage et, d'autre part, à un type et un diamètre de fil électrique. Ce ressort de contact 10 est un moyen parmi d'autres moyens à la portée de l'homme du métier pour assurer un bon contact électrique entre la première pièce 6 et un fil d'alimentation électrique. Grâce à sa forme profilée, la première pièce 6 réalise à chacune de ses extrémités, de part et d'autre du logement 18, une cage pour accueillir un fil d'alimentation électrique (non représenté). Le ressort de contact 10 illustré sur la figure 5 par exemple, est utilisé dans la forme de réalisation représentée sur les dessins pour garantir un bon contact électrique et un bon maintien mécanique du fil d'alimentation électrique par rapport à la cage de connexion correspondante, c'est-à-dire ici une extrémité de la première pièce 6. Ici, la forme du ressort de contact 10 est adaptée à la forme de la première pièce 6 pour remplir au mieux ses fonctions électriques et mécaniques. Ce moyen (ressort de contact) est également avantageux ici car il permet en outre de réaliser une connexion rapidement. La figure 8 illustre un exemple de réalisation préféré pour permettre le raccordement de la fiche mâle à la terre. Ici la fiche mâle 4 est portée par une patte de support 30 présentant dans ce mode de réalisation une forme d'équerre. Cette patte de support 30 et reliée (mécaniquement et électriquement) à une pièce profilée 32 qui reprend le même profil que la première pièce 6. Ainsi, des ressorts de contact 10 en tous points similaires aux ressorts de contact 10 utilisés en coopération avec les premières pièces 6 peuvent être utilisés. Dans la forme de réalisation préférée illustrée sur la figure 8, la patte de support 30 et la pièce profilée 32 sont réalisées d'un seul tenant. Une telle pièce peut être obtenue par découpe et pliage d'un feuillard, par exemple un feuillard de même nature que celui utilisé pour la réalisation de la première pièce 6. La figure 9 illustre une partie arrière 34 d'une prise de courant intégrant deux ensembles tels celui représenté sur la figure 1 disposés parallèlement dans un même plan et un ensemble tel celui représenté sur la figure 8 entre eux, toujours dans le même plan. Comme il apparaît clairement à l'homme du métier, il est ainsi possible de relier électriquement la prise de courant correspondant au réseau électrique par deux côtés opposés de la prise de courant. Selon l'orientation de la prise de courant, on pourra ainsi l'alimenter par exemple indifféremment soit depuis le haut, soit depuis le bas. Un capot 36 assure l'isolation électrique des contacts électriques décrits plus haut et insérés dans la partie arrière 34 représentée. Pour pouvoir y accéder, des ouvertures 38 sont prévues pour permettre le passage de fils électriques d'alimentation. En outre, le capot 36 guide des boutons poussoirs 40 associés chacun à un ressort de contact 10 de manière à pouvoir agir sur ceux-ci pour réaliser la connexion (ou éventuellement une déconnexion) d'un fil d'alimentation électrique. En combinant une partie arrière 34 comme celle illustrée sur la figure 9 avec une face avant comme celle illustrée sur la figure 11, on peut réaliser une forme de réalisation d'une prise de courant selon la présente invention. La figure 10 est une vue similaire à la figure 9 pour laquelle le capot 36 a toutefois été retiré pour faire apparaître les contacts électriques décrits plus haut. La présente invention permet ainsi, comme illustré par la forme de réalisation préférée mais non limitative décrite ci-dessus de réaliser, au moins pour une phase, un raccordement des conducteurs électriques dans deux sens opposés, par exemple par le haut et par le bas ou bien encore par exemple par la droite et par la gauche. Les contacts électriques proposés peuvent être réalisés à un prix de revient compétitif. Les différentes pièces (première et seconde pièces et les ressorts de contact peuvent être réalisés de façon automatisée et leur montage se fait par simple emboîtement, de la seconde pièce dans le logement correspondant de la première pièce, d'une part, et des ressorts de contact dans les premières pièces et dans la pièce profilée, d'autre part. Par un simple emboîtement mécanique entre la première pièce et la seconde pièce, on arrive à réaliser la liaison électrique de l'alvéole destinée à recevoir une fiche mâle avec la cage destinée à être reliée à un conducteur électrique. La construction proposée permet de garantir des efforts de contact suffisant entre la première pièce et la seconde pièce pour répondre à des normes (strictes) concernant notamment les pressions de contact permettant d'assurer une bonne liaison électrique. En effet, la déformation provoquée par l'insertion d'une fiche mâle dans l'alvéole correspondante vient augmenter les efforts de contact entre les parois latérales et les bords de la découpe définissant le logement de la première pièce (destiné à recevoir la seconde pièce). La présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation préférée décrite ci-dessus et illustrée sur les dessins annexés et aux variantes évoquées. Elle concerne également toutes les variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS1. Contact électrique pour prise de courant, caractérisé en ce qu'il comporte : - une première pièce (6) de forme profilée définissant un axe longitudinal et présentant à chacune de ses extrémités une cage destinée à recevoir des moyens de connexion (10) pour un fil d'alimentation électrique, et - une seconde pièce (8) présentant, d'une part, des parois latérales (24) déformables élastiquement entre une première position, dite non contrainte, dans laquelle les parois latérales (24) sont distantes l'une de l'autre et une seconde position, dite précontrainte, dans laquelle les parois latérales (24) sont rapprochées l'une de l'autre par rapport à la position non contrainte et, d'autre part, une alvéole (2) sensiblement cylindrique destinée à recevoir une fiche mâle et disposée entre les parois latérales (24), en ce que la seconde pièce (8) vient se loger par emboîtement dans un logement (18) réalisé dans la première pièce (6) de forme profilée, en ce que la seconde pièce (8) doit être dans sa position précontrainte pour pouvoir prendre place dans son logement (18), et en ce que l'alvéole (2) sensiblement cylindrique s'étend selon une direction perpendiculaire par rapport à l'axe longitudinal lorsque la seconde pièce (8) est emboîtée dans la première. 2. Contact électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alvéole (2) sensiblement cylindrique présente un diamètre inférieur au diamètre extérieur d'une fiche mâle correspondante. 3. Contact électrique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'alvéole (2) sensiblement cylindrique présente des faces latérales (26) reliées aux parois latérales (24) de telle sorte que lorsqu'une fiche est introduite dans ladite alvéole, un effort est exercé sur les parois latérales (24) tendant à déplacer celles-ci vers leur position non contrainte. 4. Contact électrique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première pièce (6) est une pièce profilée en C présentant une découpe transversale partielle en son centre, la découpe transversale définissant le logement (18) de la seconde pièce (8). 5. Contact électrique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de connexion pour un fil d'alimentation électrique se présentent à chaque fois sous la forme d'un ressort de contact (10) présentant une forme générale d'une tôle pliée en V. 6. Contact électrique selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la seconde pièce (8) présente : - une base (22) sensiblement plane, - deux branches latérales formant les parois latérales (24) et s'étendant d'un même côté de la base (22), - un retour à l'extrémité de chaque branche latérale opposée à la base, ledit retour étant à chaque fois orienté vers la base et disposé entre les branches latérales et chaque retour étant conformé de manière à former avec l'autre retour l'alvéole (2) sensiblement cylindrique destinée à recevoir une fiche mâle. 7. Prise de courant, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un contact électrique selon l'une des revendications 1 à 6. 8. Prise de courant selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comporte deux contacts électriques selon l'une des revendications 1 à 6, chacun de ces deux contacts étant destiné à recevoir une fiche mâle, et en ce que les premières pièces des deux contacts électriques sont disposées parallèlement. 9. Prise de courant selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisée en ce qu'elle comporte également un contact électrique de raccordement à la terre comportant, d'une part, une cage de forme profilée présentant le même profil transversal que le profil de la forme profilée d'une première pièce de forme profilée d'un contact électrique selon l'une des revendications 1 à 6 de ladite prise de courant et, d'autre part, une fiche s'étendant perpendiculairement à l'axe longitudinal de la cage de forme profilée et reliée électriquement à celle-ci.30