Brevet FR3006506A1 — publié le 20141205

Système de raccordement électrique à fermeture automatique La présente invention concerne un dispositif de connexion pour conducteurs du type à raccordement rapide à lame ressort, ladite lame étant prévue pour plaquer le conducteur inséré dans le dispositif de connexion au contact d'une borne électrique. Dans ce type de connecteur, la configuration de la lame ressort nécessite souvent l'utilisation d'un moyen d'action sur ladite lame pour la placer dans une configuration permettant l'insertion d'un conducteur d'une part, et son retrait d'autre part. Il existe ainsi des solutions dans lesquelles un levier mobile, par exemple rotatif, peut prendre une ou deux positions stables selon la technique mise en oeuvre, positions correspondant respectivement à la configuration d'insertion/retrait et à la configuration connectée, dans laquelle le conducteur est au contact en pression avec la borne électrique. Ces moyens exigent par conséquent une manipulation de l'utilisateur à chaque insertion et à chaque retrait de conducteur. Alternativement, la manipulation peut être effectuée à l'aide d'un outil extérieur, par exemple du type tournevis qui peut alors servir de levier, lequel coopère avec une cavité pratiquée dans le boîtier du dispositif de connexion de manière à pouvoir exercer une action directe sur la lame ressort. Dans cette hypothèse, la double manipulation évoquée auparavant existe toujours, cette fois effectuée à l'aide de l'outil. L'objectif de la présente invention est de proposer une configuration dans laquelle l'insertion d'un conducteur ou câble, quel qu'il soit, nécessite à la fois un effort très faible et s'effectue sans aucune manipulation d'un quelconque organe de commande, résidant ou externe. A cet effet, le dispositif de connexion de l'invention, qui comporte : - un canon de guidage du conducteur vers : - une lame ressort coopérant avec une borne pour réaliser une ouverture de passage du conducteur de dimension variable au débouché du canon ; - un levier mobile entre deux positions stables comportant une partie profilée coopérant avec la lame ressort de sorte que dans une première position, la lame ressort est contrainte par le levier en une position d'équilibre dans laquelle l'ouverture est maximale et disposée en face de la sortie du canon de guidage et dans une seconde position, la lame est libérée et l'ouverture tend à se refermer, la forme de la partie profilée permettant de passer de l'une à l'autre de ces positions ; se caractérise en ce qu'il comprend des moyens de déclenchement du levier par le conducteur lorsqu'il a franchi l'ouverture, l'actionnement desdits moyens de déclenchement par le conducteur aboutissant à rompre l'équilibre levier/lame dans la première position et à faire passer d'une part la lame ressort de sa position contrainte permettant la connexion à sa position libérée interdisant la connexion, et d'autre part le levier de sa première à sa seconde position. Par rapport aux configurations existant jusqu'ici, l'invention propose une solution mécanique dans laquelle le déplacement du levier de sa première à sa seconde position en vue de la connexion s'effectue automatiquement, l'opération de connexion aboutissant à changer l'équilibre du système. L'invention peut par conséquent être vue comme proposant un système de fermeture automatique dès la mise en place du conducteur à raccorder, avec en plus la certitude que celui-ci est bien connecté, puisque l'actionnement des moyens de déclenchement s'effectue seulement lorsque ledit conducteur est au-delà de l'ouverture de la lame ressort. Lorsque le levier est en première position correspondant à l'ouverture maximale, son équilibre ne nécessite qu'un effort très faible pour être rompu, du fait d'un choix particulier des géométries et positionnements relatifs du levier et de la lame ressort. Selon une configuration préférentielle, les moyens de déclenchement consistent en un écran disposé, selon le sens d'insertion du conducteur, derrière ladite ouverture en position contrainte de la lame ressort, ledit écran étant relié au levier et entraînant le déplacement de ce dernier lorsqu'il est heurté par un conducteur en cours d'insertion, rompant l'équilibre établi entre la lame contrainte et le levier en première position. Cet écran et son mode de liaison au levier contribuent de fait à amplifier l'effort d'insertion qui s'y exerce, permettant de le maintenir très faible en garantissant cependant le déplacement du levier, rompant l'équilibre du système mécanique constitué par le levier d'une part et la lame ressort d'autre part, et réalisant la connexion. Comme déjà mentionné, l'écran est disposé derrière l'ouverture, en réalité à une distance telle que, lorsque l'équilibre est rompu, le conducteur est suffisamment inséré pour garantir que la connexion s'effectue dans de bonnes conditions de contact électrique avec la borne. Par ailleurs, la rupture de l'équilibre par l'énergie de la lame ressort permettant de rabattre le levier de sa première position vers sa seconde position produit un bruit caractéristique qui peut être vu comme l'acquittement par le système de la réalisation correcte de la connexion. L'utilisateur sait, au bruit, que la connexion est réalisée. En fait, plus précisément, l'écran fait partie d'un organe de déclenchement, ledit organe et le levier comportant des moyens d'entraînement mutuel, l'organe de déclenchement étant apte à entraîner le levier pour rompre l'équilibre en première position et le levier étant apte à entraîner l'organe de déclenchement en passant de la seconde position à la première position comportant la lame ressort contrainte en position d'équilibre. L'organe de déclenchement ne fait en réalité qu'amorcer le déplacement du levier, l'énergie de la lame ressort suffisant à provoquer le reste du déplacement jusqu'à sa seconde position stable correspondant à la connexion. Selon une possibilité, l'organe de déclenchement et le levier sont montés pivotants, les moyens d'entraînement mutuels étant constitués d'une protubérance dépassant de l'un et apte à s'engager dans un évidement de l'autre. De préférence, ledit levier et l'organe de déclenchement partagent un même arbre de pivotement. L'un peut être libre en rotation sur cet arbre alors que l'autre y est solidarisé, ou encore les deux peuvent être montés fous sur ledit arbre. Pour améliorer dynamiquement le passage vers les deux positions de la lame ressort, et assurer l'acquittement sonore en cas de libération, la partie profilée présente de préférence un point dur intermédiaire séparant deux parties du profil permettant respectivement la mise en contrainte de la lame et sa libération en vue de régler l'effort de l'organe de déclenchement en fonction de sa position mais aussi de régler sa position d'équilibre sous contrainte. Selon une configuration possible, la lame ressort conductrice présente une première portion d'allure perpendiculaire à la direction d'insertion placée au débouché du canon, dotée d'une ouverture de passage dudit conducteur, et une seconde portion d'allure parallèle à ladite direction fixée à la borne en périphérie du débouché dudit canon, ces portions étant reliées par une partie en forme de boucle, le déplacement dans une direction d'allure perpendiculaire à la direction d'insertion du conducteur de la première portion de la lame ressort présentant l'ouverture étant limité par ladite borne traversant ladite ouverture et sur laquelle viennent reposer les chants de l'ouverture d'allure perpendiculaire audit déplacement. En d'autres termes, le déplacement dans une direction d'allure perpendiculaire à la direction d'insertion du conducteur de la première portion de la lame ressort présentant l'ouverture est limité par la borne faisant office de butée traversant ladite ouverture et sur laquelle viennent reposer les chants opposés de celle-ci. Plus précisément, ladite borne, par exemple conductrice, peut présenter une partie d'allure parallèle à la direction d'insertion, à laquelle est fixée la seconde portion de la lame ressort. Cette borne peut ensuite être utilisée pour réaliser une connexion électrique avec d'autres éléments, selon la destination du dispositif de connexion de l'invention. Celui-ci peut comporter un boîtier dans lequel est pratiqué le canon de guidage et d'où dépasse le levier. Ce boîtier est alors constitué en fonction du contexte technique dans lequel le dispositif de connexion de l'invention doit être utilisé. Selon une alternative structurelle possible, le levier peut intégrer le canon de guidage. Dans une telle hypothèse, selon une possibilité de configuration, l'écran peut être d'une seule pièce avec le levier, la borne formant une fenêtre placée entre le canon et l'écran, à laquelle est fixée une lame ressort en V s'évasant vers le canon de guidage, une première branche du V étant fixée à un chant de la fenêtre et une seconde branche formant l'ouverture variable avec le chant opposé de la fenêtre, l'écran actionné par le levier fermant le V pour ouvrir l'ouverture en la première position et libérant la seconde branche vers ledit chant opposé pour la fermer. Dans ce cas, selon une possibilité, le levier peut être rotatif autour d'un arbre de pivotement. L'arbre de pivotement et la borne peuvent alors être solidarisés à un boîtier d'où dépasse la partie contenant le canon de guidage du levier. Le dispositif de connexion peut par ailleurs comporter des moyens d'obturation du canon de guidage en l'absence de conducteur, notamment pour éviter l'introduction d'impuretés lorsque le dispositif n'est pas utilisé. Un exemple de destination possible pour le dispositif de connexion de l'invention peut être celui des appareils électriques de protection des lignes électriques. Ainsi, le boîtier peut être une partie d'un boîtier d'appareil électrique modulaire de protection de ligne de type disjoncteur et/ou interrupteur différentiel, bien que l'invention puisse aussi s'appliquer à d'autres appareillages électriques comme des bornes de jonction électrique. Plus généralement, l'invention consiste également en l'utilisation d'un dispositif de connexion tel que décrit auparavant. L'invention va à présent être décrite plus en détail, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : - la figure 1 représente en perspective partiellement coupée une configuration de dispositif de connexion selon l'invention, lame ressort contrainte ; - la figure 2 montre, en vue perspective éclatée, le levier, le moyen de déclenchement et la lame ressort dans sa position contrainte de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe du même dispositif, en position libérée de la lame ressort ; - la figure 4 correspond à la figure 2, mais dans la position libérée de ladite lame ; et - la figure 5 montre en perspective une seconde configuration possible de dispositif de connexion, appliquée à un appareil modulaire de type disjoncteur comportant deux dispositifs superposés, l'un étant en position d'ouverture alors que l'autre est en position de fermeture. En référence aux figures 1 et 2, la première variante du dispositif de connexion de l'invention comporte un canon de guidage (1) pratiqué dans un boîtier (B), l'un et l'autre n'apparaissant qu'en figure 1, un levier (2) pivotant et son arbre de pivotement (3), ledit levier (2) comportant une partie profilée (4) prévue pour coopérer avec une lame ressort (5). Cette lame ressort (5) comporte une première portion (6) d'allure perpendiculaire à la direction d'insertion du conducteur matérialisée par la flèche (F). Une ouverture (7) est pratiquée dans ladite première portion (6), ladite ouverture se situant dans le prolongement du canon de guidage (1). Le ressort comporte une seconde portion (8) d'allure parallèle à ladite direction (F), qui repose contre une borne conductrice (9). Un écran (10) est disposé derrière l'ouverture (7), comme cela ressort plus particulièrement de la figure 1. Cet écran (10) est situé à l'extrémité d'un organe de déclenchement (11) également rotatif autour de l'arbre (3). Dans la représentation des figures 1 et 2, le levier (2) est en position que l'on va qualifier d'ouverte, c'est-à-dire que la lame ressort (5) est contrainte et l'ouverture (7) se situe en face du canon de guidage (1). Dans ce cas, la partie profilée (4) qui agit sur le ressort est profilée de telle sorte que lorsque le levier (2) est déplacé dans la direction de la flèche R, l'appui sur ladite lame (5) entraîne qu'au fur et à mesure de la rotation pour arriver dans la position montrée en figure 1, il y a déplacement de la première portion (6) dans une direction perpendiculaire à la direction F d'insertion du fil. Dans ce cas, l'écran (10) se situe immédiatement derrière l'ouverture (7). Cela n'apparaît pas en figure 2 car l'approche éclatée de cette dernière vise à montrer les différents éléments participant au fonctionnement du dispositif de l'invention, et l'organe de déclenchement (11) est par conséquent décalé vers la gauche. En figures 3 et 4, le levier (2) est disposé dans sa seconde position stable, qui correspond à une libération de la lame ressort (5), seule la partie terminale de la première portion (6) restant au débouché du canon de guidage (1), partie qui est dépourvue d'ouverture. La rotation inverse (flèche (R') de la figure 3) conférée au levier (2) permet à la partie profilée (4) de franchir un point dur (4') au-delà duquel le profil est prévu pour libérer la contrainte sur la lame ressort (5). Le fonctionnement est le suivant : Le produit est prêt à l'emploi lorsque le levier (2) est dans la position qui est représentée en figures 1 et 2. Dans ce cas, l'ouverture (7) de la lame ressort (5) étant en face du canon de guidage (1), il est possible d'introduire un conducteur en vue de sa connexion au dispositif partiellement représenté par le boîtier (B). Lorsque ledit conducteur touche l'écran (10), son effort d'insertion aboutit à faire tourner l'organe de déclenchement (11), lequel comporte une encoche (12) prévue pour coopérer avec un plot (13) solidaire d'une extrémité du levier (2), et pour entraîner par conséquent en rotation ledit levier (2) de sorte que celui-ci bascule au- delà du point dur (4'). Le profil de la partie profilée (4) est configuré pour qu'il soit, en coopération avec la configuration de la lame ressort (5) dans cette zone d'appui, entraîné en rotation vers la position illustrée en figures 3 et 4. A partir de cette dernière position, l'entraînement du levier dans la direction (R) (voir en figure 1) s'effectue manuellement, et la partie profilée (4) refranchit en sens inverse le point dur (4') pour que le contact lame ressort (5) / partie profilée (4) s'effectue avec des profils relatifs permettant de revenir à la position contrainte des figures 1 et 2. Dans ce cas, le plot (13) entraîne en sens opposé, par coopération avec l'encoche (12) de l'organe de déclenchement (11), l'écran (10) dans la position qui est représentée en figure 1. Dans la configuration montrée en figure 5, le dispositif (20) est tel que le levier (22) comprend un canon de guidage (21) et est d'une seule pièce avec un écran (30), l'ensemble étant monté pivotant par rapport au boîtier (B) de l'appareil électrique modulaire au moyen d'un arbre (23). L'extrémité libre de l'écran (30) comprend une partie profilée (24) qui agit sur une lame ressort (25) en V, dont une branche (26) est fixée à un chant d'une fenêtre (27) alors que l'autre branche (28), lorsqu'elle est libérée par la parie profilée (24), se détend vers le chant opposé de la fenêtre (27), tendant à l'obstruer. La fenêtre est pratiquée dans une borne (29) conductrice par ailleurs reliée au noyau fonctionnel de l'appareil. Ainsi, lorsqu'un conducteur est raccordé via ce dispositif de connexion (20), il est électriquement relié audit noyau fonctionnel. En pratique, lorsque le dispositif (20) est dans l'état représenté par celui qui est le plus bas sur la figure, la lame ressort (25) étant en première position contrainte, la fenêtre (27) est ouverte et un conducteur peut être inséré via le canon de guidage (21). Lorsque le levier (22) est déplacé en rotation par le conducteur exerçant en bout de course un effort sur l'écran (30) pour aboutir à l'état du dispositif (20) situé en haut en figure 5, la branche (28) de la lame (25) est libérée et emprisonne le conducteur entre elle et le chant supérieur de la fenêtre (27) vers lequel elle est sollicitée, entraînant la connexion ferme du conducteur à l'appareil. Le bruit provoqué par la libération de la lame ressort (25) conduit à un acquittement de la validité de la connexion. Une manipulation inverse sur le levier (22) entraîne la contrainte de la branche (28) par le profilé (24) situé à l'extrémité libre de l'écran (30), et par conséquent l'ouverture de la fenêtre (27), libérant le conducteur qui peut être déconnecté. Dans le cas de bornes de jonctions multiples, le basculement des leviers correspondant aux connexions non utilisées, leviers qui dépassent alors du profil d'un boîtier ou d'un coffret, peut être automatiquement provoqué par la mise en place d'un couvercle/plastron de coffret, ne nécessitant aucune autre intervention de l'utilisateur individuellement sur chaque levier. REVENDICATIONS1. Dispositif de connexion d'un conducteur comportant : - un canon de guidage (1, 21) du conducteur vers : - une lame ressort (5, 25) coopérant avec une borne (9, 29) pour réaliser une ouverture (7, 27) de passage du conducteur de dimension variable au débouché du canon (1, 21) ; - un levier mobile (2, 22) entre deux positions stables comportant une partie profilée (4, 24) coopérant avec la lame ressort (5, 25) de sorte que dans une première position, la lame ressort (5, 25) est contrainte par le levier (2, 22) en une position d'équilibre dans laquelle l'ouverture (7, 27) est maximale et disposée en face de la sortie du canon de guidage (1, 21) et dans une seconde position, la lame (5, 25) est libérée et l'ouverture (7, 27) tend à se refermer, la forme de la partie profilée (4, 24) permettant de passer de l'une à l'autre de ces positions ; caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de déclenchement (10, 30) du levier (2, 22) par le conducteur lorsqu'il a franchi l'ouverture (7, 27), l'actionnement desdits moyens de déclenchement (10, 30) par le conducteur aboutissant à rompre l'équilibre levier (2, 22) / lame (5, 25) dans la première position et à faire passer d'une part la lame ressort (5, 25) de sa position contrainte permettant la connexion à sa position libérée interdisant la connexion, et d'autre part le levier (2, 22) de sa première à sa seconde position. 2. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de déclenchement consistent en un écran (10, 30) disposé, selon le sens d'insertion du conducteur, derrière ladite ouverture (7, 27) en position contrainte de la lame ressort (5, 25), ledit écran (10, 30) étant relié au levier (2, 22) et entraînant le déplacement de ce dernier lorsqu'il est heurté par un conducteur en cours d'insertion, rompant l'équilibre établi entre la lame (5, 25) contrainte et le levier (2, 22) en première position.Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'écran (10) fait partie d'un organe de déclenchement (11), ledit organe (11) et le levier (2) comportant des moyens d'entraînement mutuel, l'organe de déclenchement (11) étant apte à entraîner le levier (2) pour rompre l'équilibre en première position et le levier (2) étant apte à entraîner l'organe de déclenchement (11) en passant de la seconde position à la première position comportant la lame ressort (5) contrainte en position d'équilibre. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe de déclenchement (11) et le levier (2) sont montés pivotants, les moyens d'entraînement mutuels étant constitués d'une protubérance (13) dépassant de l'un et apte à s'engager dans un évidement (12) de l'autre. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le levier (2) et l'organe de déclenchement (11) partagent un même arbre de pivotement (3). Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie profilée (4) présente un point dur intermédiaire (4') séparant deux parties du profil permettant respectivement la mise en contrainte de la lame (5) et sa libération en vue de régler l'effort de l'organe de déclenchement (11) en fonction de sa position mais aussi de régler sa position d'équilibre sous contrainte. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lame ressort (5) conductrice présente une première portion (6) d'allure perpendiculaire à la direction d'insertion placée au débouché du canon (1), dotée d'une ouverture de passage (7) dudit conducteur, et une seconde portion (8) d'allure parallèle à ladite direction fixée à la borne (9) en périphérie du débouché dudit canon (1), ces portions (6, 8) étant reliées par une partie en forme de boucle, le 30 déplacement dans une direction d'allure perpendiculaire à la direction d'insertion du conducteur de la première portion (6) de la lame ressort (5)3. 4. 5. 6. 7.25présentant l'ouverture (7) étant limité par ladite borne (9) traversant ladite ouverture (7) et sur laquelle viennent reposer les chants de l'ouverture (7) d'allure perpendiculaire audit déplacement. 8. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite borne (9) est conductrice et présente une partie d'allure parallèle à la direction d'insertion, à laquelle est fixée la seconde portion (8) de la lame ressort (5). 9. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (B) dans lequel est pratiqué le canon de guidage (1) et d'où dépasse le levier (2). 10. Dispositif de connexion (20) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le levier (22) intègre le canon de guidage (21). 11. Dispositif de connexion (20) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'écran (30) est d'une seule pièce avec le levier (22), la borne (29) formant une fenêtre (27) placée entre le canon (21) et l'écran (30), à laquelle est fixée une lame ressort (25) en V s'évasant vers le canon de guidage (21), une première branche (26) du V étant fixée à un chant de la fenêtre (27) et une seconde branche (28) formant l'ouverture variable avec le chant opposé de la fenêtre (27), l'écran (30) actionné par le levier (22) fermant le V pour ouvrir l'ouverture en la première position et libérant la seconde branche (28) vers ledit chant opposé pour la fermer. 12. Dispositif de connexion (20) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le levier (22) est rotatif autour d'un arbre de pivotement (23). 13. Dispositif de connexion (20) selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que l'arbre de pivotement (23) et la borne (29) sont solidarisés à un boîtier (B) d'où dépasse la partie contenant le canon de guidage (21) du levier (22). 14. Dispositif de connexion selon l'une des revendications 9 et 13, caractérisé en ce que le boîtier (B) est une partie d'un boîtier d'appareilélectrique modulaire de protection de ligne de type disjoncteur et/ou interrupteur différentiel. 15. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'obturation du canon de guidage (1, 21) en l'absence de conducteur.