Brevet FR3002816A1 — publié le 20140905

FICHE ELECTRIQUE ET PROCEDE DE DESENGAGEMENT D'UNE FICHE ELECTRIQUE La présente invention concerne une fiche électrique et un procédé de désengagement d'une telle fiche d'une prise de courant. Dans le cadre de leur alimentation en courant électrique, des appareils à usage domestique ménager ou industriel sont pourvus de cordons d'alimentation électrique comportant une fiche électrique. Cette fiche électrique, comprend des bornes et est apte à coopérer avec une prise de courant électrique complémentaire, agencée souvent au niveau d'un socle mural. Un des inconvénients majeurs d'une telle configuration est lié au fait qu'il est systématiquement nécessaire d'exercer une force de traction importante au niveau de la fiche électrique pour la désengager de cette prise de courant. Un tel exercice pouvant même provoquer une perte d'équilibre de la personne à l'origine d'un tel effort. Ce désengagement difficile est souvent à l'origine d'accidents graves pour les personnes, usagers de tels appareils, et également la cause de dommages pour ces appareils. En effet ces appareils sont souvent posés sur une table ou un plan de travail, et il peut arriver qu'une personne s'accroche par mégarde à leur cordon, engendrant alors la chute de l'appareil et/ou celle de cette personne, ou encore l'arrachage de la prise de courant électrique murale, voire dans certains cas un court-circuit. A titre d'exemple, une personne peut être victime de brûlures si l'appareil en question est un appareil de cuisson tel qu'une friteuse ou un service à fondue. La présente invention vise à résoudre ces problèmes résultant des inconvénients de l'état de l'art. L'invention vise à résoudre le problème lié à l'amélioration du 5 désengagement d'une fiche électrique d'une prise de courant. Dans ce dessein, un aspect de l'invention concerne une fiche électrique comprenant des bornes, notamment deux bornes, destinées à être introduites dans des douilles de contact correspondantes d'une prise de 10 courant, la fiche électrique comportant un élément d'éjection apte à provoquer le désengagement de la fiche de la prise de courant et un dispositif d'expulsion apte à expulser l'élément d'éjection hors d'une enveloppe de la fiche. 15 Selon des modes de réalisation particuliers : - le dispositif d'expulsion comporte un organe de démultiplication liant mécaniquement un élément d'activation à l'élément d'éjection ; - le dispositif d'expulsion comporte un organe intermédiaire 20 agencé de sorte à transformer un déplacement d'un élément d'activation dans une direction et un premier sens en un déplacement de l'élément d'éjection dans sensiblement cette direction et dans un deuxième sens opposé au premier sens ; - l'élément d'activation est apte à entraîner l'organe de 25 démultiplication dans un mouvement rotatif ; - l'organe de démultiplication comprend une roue d'entraînement et un élément d'enroulement montés solidaires autour d'un même axe ; - l'élément d'enroulement à un diamètre supérieur au diamètre 30 de la roue d'entraînement ; - la roue d'entrainement est apte à coopérer avec l'élément d'éjection de sorte que l'élément d'éjection alterne entre une position escamotée et une position d'éjection ; - la roue d'entraînement est une roue dentée et l'élément d'éjection comprend une crémaillère ; - l'élément d'éjection est apte, dans la position d'éjection, à prendre appui sur une partie appropriée de la prise de courant en vue du désengagement de la fiche ; - l'élément d'activation est enroulé autour de l'axe de l'élément d'enroulement ; - l'élément d'activation est un cordon électrique ; - l'élément d'éjection est compris dans un plan perpendiculaire à un plan comportant les bornes et centré par rapport à ces bornes, et - les bornes sont des broches. L'invention concerne aussi un procédé de désengagement d'une telle fiche électrique d'une prise de courant comportant une étape d'actionnement d'un dispositif d'expulsion d'une fiche. L'invention concerne également un appareil électrique comprenant une telle fiche électrique. Avantageusement, la fiche électrique peut être facilement désengagée d'une prise de courant notamment par des personnes âgées ou encore des personnes touchées par un handicap à l'origine d'une perte d'agilité ou de capacités physiques. Un autre avantage, réside également dans la possibilité de pouvoir réaliser le désengagement de la fiche électrique de la prise de courant, à 30 distance. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description d'un mode de réalisation préféré qui va suivre, en référence aux figures ci-dessous, réalisé à titre d'exemple indicatif et non limitatif : - la figure 1 représente une fiche électrique avec un élément d'éjection en position escamotée, selon ce mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente la fiche électrique avec l'élément d'éjection en position d'éjection, selon ce mode de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue de profil de la fiche électrique, selon ce mode de réalisation de l'invention; - la figure 4 représente une vue du dispositif d'expulsion de la fiche électrique, selon ce mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5 représente un élément de raccordement électrique de la fiche électrique selon ce mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6 représente des éléments de liaison électrique de la fiche électrique selon ce mode de réalisation de l'invention, et - les figures 7A et 7B représentent différentes vues de la fiche électrique avec l'élément d'éjection en position escamotée, selon ce mode de réalisation de l'invention. Les figures 1 à 3, 7A et 7B représentent une fiche électrique 1 apte à être insérée dans une prise de courant complémentaire, laquelle peut être 25 agencée au niveau d'un socle mural ou d'un câble. Cette fiche électrique 1 comporte de manière non exhaustive et non limitative : - une enveloppe 9 protectrice, encore nommée corps de la fiche 30 électrique ; - un dispositif d'expulsion 2 de la fiche électrique 1 de la prise de courant ; - au moins deux bornes électriques 6A, 6B destinées à être introduites dans des douilles de contact correspondantes d'une prise de courant, et - un cordon électrique 7. Dans ce mode de réalisation, la fiche électrique 1 comporte deux bornes électriques 6A, 6B, pouvant respectivement correspondre à une borne de phase, une borne de neutre et une douille 6C pour la terre. Le nombre de bornes peut varier selon qu'il s'agisse d'une fiche électrique 1 pour courant alternatif monophasé, biphasé ou triphasé avec ou non un fil neutre ou un fil de mise à la terre et en fonction également de l'intensité du courant utilisé. Dans ce mode de réalisation les bornes 6A, 6B ont une longueur normalisée d'environ 20mm. Ces bornes peuvent correspondre par exemple à des broches. A la figure 4 est illustré le dispositif d'expulsion 2 qui comporte par exemple : - un organe de démultiplication 20; - un élément d'éjection 5, autrement nommé doigt d'éjection, et - un élément d'activation 7. L'organe de démultiplication 20 est apte à coopérer avec l'élément d'éjection 5 qui est monté coulissant dans l'enveloppe 9 de la fiche électrique 1. En effet, l'organe de démultiplication 20 comprend au moins une roue d'entrainement 4 de diamètre d et un élément d'enroulement 3 de diamètre D. La roue d'entrainement 4 et l'élément d'enroulement 3 sont montés autour d'un même axe, de manière solidaire l'un à l'autre. L'élément d'enroulement a un diamètre D qui est supérieur au diamètre d de la roue d'entrainement 4. La roue d'entrainement 4 comprend sur sa périphérie des éléments 5 d'entrainement 16 tels que des dents d'engrenages. Dans d'autres modes de réalisation, l'organe de démultiplication 20 peut comporter un axe autour duquel sont solidarisés un élément d'enroulement 3 et plusieurs roues d'entrainement agencées sur chacune 10 des faces de cet élément d'enroulement 3. En effet dans ce cas, la fiche électrique 1 peut comporter un organe de démultiplication 20 comprenant un élément d'enroulement 3 lequel comporte sur chacune de ses faces au moins une roue d'entrainement 4 apte à coopérer chacune avec un élément d'éjection 5, et ainsi améliorer la répartition de forces d'appui de 15 ces éléments d'éjection sur le socle de la prise de courant. L'élément d'activation 7 est enroulé autour de l'axe de cet élément d'enroulement 3 de façon à ce que lorsqu'une force de traction F, visant à dérouler cet élément d'activation 7, lui est appliquée l'élément 20 d'enroulement 3 et la roue d'entrainement 4, montés solidaire, réalisent un mouvement de rotation. On remarquera que l'élément d'activation 7 est actionné dans la même direction que celle du désengagement de la fiche 1 de la prise de courant ou que celle du mouvement de l'élément d'éjection 5. Cependant bien qu'effectuant un mouvement de translation 25 dans une même direction, l'élément d'activation 7 et l'élément d'éjection 5 sont déplacés dans des sens opposés. Cet élément d'activation 7 peut correspondre par exemple à un câble ayant notamment pour caractéristiques d'être flexible et résistant et dont 30 une extrémité peut être fixée au niveau de la partie axiale de l'élément d'enroulement 3. Dans le présent mode de réalisation, cet élément d'activation 7 peut correspondre au cordon électrique de la fiche 1. Ce cordon électrique a une de ses deux extrémités qui est connectée aux bornes 6A, 6B, 6C de cette fiche électrique 1, par un élément de raccordement électrique 19, illustré à la figure 5. Cet élément de raccordement électrique 19 correspond à des éléments de connexion électrique 11A, 11B, 11C susceptibles de coopérer avec des éléments de liaisons électrique 12, représentés à la figure 5. En effet l'élément d'enroulement 3 comporte au niveau de l'une de ses deux faces des éléments de connexion électrique 11A, 11B, 11C reliés au cordon électrique. Ces éléments de connexion électrique 11A, 11B, 11C sont agencés au niveau de la face de l'élément d'enroulement 3 de façon à être en contact permanent avec les éléments de liaison 12 reliés aux bornes 6A,6B, et à la douille 6C, de la fiche électrique 1 quel que soit le sens du mouvement de rotation effectué par cet élément d'enroulement 3, par rapport à son axe. Chaque élément de connexion électrique 11A, 11 B, 11C est donc respectivement en contact avec chaque élément de liaison électrique 12A, 12B, 12C relié à une borne 6A, 6B et douille 6C de la fiche électrique. Chaque élément de connexion électrique 11A, 11B, 11C correspondant à un balai et chaque élément de liaison électrique 12A, 12B, 12C à une piste conductrice, notamment métallique. Ces éléments de liaison électrique 12 ont une forme plane, peu encombrante, permettant de les agencer au niveau d'une des parois du premier compartiment 10 de l'enveloppe 9 de sorte à ce que ces éléments de liaison 12 ne puisse pas entraver la mobilité de l'organe de démultiplication 20. Cet élément de raccordement électrique 19 peut également correspondre dans un autre mode de réalisation à des fils électriques flexibles pouvant être tressés et qui sont aptes à assurer la liaison électrique des bornes 6A, 6B et douille 6C avec le cordon électrique via l'élément d'enroulement 3. Le dispositif d'expulsion 2 comporte également un élément d'éjection 5, qu'il est apte à expulser hors de l'enveloppe 9 de la fiche 1. Cet élément d'éjection 5 est apte à coopérer avec la roue d'entrainement 3 de l'organe de démultiplication 20 de la fiche électrique 1 pour autoriser d'une part son verrouillage en position escamotée et d'autre part son coulissement dans le corps de la fiche jusqu'à une position d'éjection. Le verrouillage de l'élément d'éjection 5 en position escamotée est réalisé à partir de la liaison mécanique entre la roue d'entraînement 4 et l'élément d'éjection 5, tant que l'élément d'activation 7 n'est pas actionné. En position escamotée, l'élément d'éjection 5 est rétracté dans l'enveloppe 9 de la fiche électrique en attendant d'en être éjecté pour déborder du socle 14 de cette enveloppe 9 en une position d'éjection. Cet élément d'éjection 5 à la forme d'une tige qui peut être cylindrique et comprend des éléments d'entrainement 17 au niveau d'une partie qui est susceptible d'être en contact avec la zone périphérique de la roue d'entrainement 4. Ces éléments d'entrainement 17 sont prévus pour coopérer avec les éléments d'entrainement 16 de la roue d'entrainement 4. Ces éléments d'entrainement 17 correspondent par exemple à des dents d'engrenages. Cet élément d'éjection 5 peut comprendre une crémaillère. Ainsi, l'organe de démultiplication 20 lie mécaniquement l'élément d'activation 5 à l'élément d'éjection 7.30 Comme nous l'avons vu précédemment, la fiche 1 comporte également une enveloppe 9, illustrée notamment aux figures 3, 7A et 7B, comprenant un socle 14 recevant les bornes 6A, 6B et la douille 6C et qui est susceptible de servir de guidage et d'élément de positionnement par rapport à la prise de courant lors notamment du branchement de cette fiche 1 au niveau de cette prise. Ce socle 14 a par exemple les dimensions suivantes : - la longueur a qui est comprise entre 5 et 20 mm; - la largeur b qui est comprise entre 30 et 44 mm, et - l'épaisseur c qui est comprise entre 10 et 30 mm. L'enveloppe 9 comporte également un premier compartiment 10 dans lequel sont agencés l'organe de démultiplication 20 et une partie de l'élément d'éjection 5 et un deuxième compartiment 8 dans lequel est positionnée une autre partie de l'élément d'éjection 5. L'enveloppe 9 a de manière non limitative des dimensions qui sont les suivantes : - la longueur L qui est comprise entre 95 et 105 mm; - la largeur L qui est comprise entre 55 et 65 mm, et - l'épaisseur e qui est par exemple comprise entre 15 et 25 mm. Cette enveloppe 9 comporte également une ouverture 15 par laquelle l'élément d'éjection 5 peut coulisser. La fiche électrique 1 est éjectée de la prise de courant selon un procédé de désengagement particulier mettant en oeuvre toutes les composantes de cette fiche 1 et notamment le dispositif d'expulsion 20. Plus précisément, la figure 2 représente la fiche électrique 1 avant qu'elle 30 ne soit branchée à la prise de courant. Dans cette configuration, une partie de l'élément d'éjection 5 déborde extérieurement du socle 14 dans un plan perpendiculaire à un plan comportant les deux bornes 6A, 6B et qui est centré par rapport à ces deux dernières. La partie débordante de l'élément d'éjection 5 est au moins égale mais de préférence légèrement supérieure à la longueur débordante des bornes 6A, 6B. Avant la mise en oeuvre du procédé de désengagement, l'on procède au branchement de cette fiche électrique 1 au niveau de la prise de courant. Au fur et à mesure de l'engagement des bornes 6A, 6B dans les douilles de la prise de courant, l'élément d'éjection 5, en appui sur une partie appropriée ou socle de la prise de courant, est enfoncé simultanément à l'intérieur de l'enveloppe 9 protectrice, en particulier au niveau des premier 10 et deuxième 8 compartiments. En coulissant ainsi dans l'enveloppe 9 selon un mouvement de translation, l'élément d'éjection 5 entraine l'organe de démultiplication 20 dans un mouvement de rotation provoquant ainsi l'enroulement de l'élément d'activation 7, le cordon électrique, autour de la partie axiale de l'élément d'enroulement 3. Lorsque la fiche électrique 1 est complètement enfoncée dans la prise de courant, l'élément d'éjection 5 se trouve alors en une position escamotée. Aux figures 3, 7A et 7B est représentée la fiche électrique 1 avec le dispositif d'expulsion 2 dans une configuration où l'élément d'éjection 5 est dans cette position escamotée et prêt à être déclenché. Dans cette configuration de la fiche 1, le procédé de désengagement de la fiche 1 prévoit une étape d'actionnement du dispositif d'expulsion 2 visant notamment à provoquer le désengagement de la fiche 1 de la prise de courant à partir de cet élément d'éjection 5.30 Plus précisément, cette étape d'actionnement comprend une sous-étape d'application d'une force telle qu'une force de traction F qui est exercée sur l'élément d'activation 7 - le cordon électrique - de sorte que l'organe de démultiplication 20 de la fiche 1, en particulier l'élément d'enroulement 3 solidarisé avec la roue d'entrainement 4, soit entrainé dans un mouvement de rotation. Ce mouvement rotation est alors transformé en mouvement de translation de l'élément d'éjection 5 par la coopération de ce dernier avec la roue d'entrainement 4. Ainsi l'élément d'éjection 5 va alors coulisser hors de l'enveloppe 9, par l'ouverture 15, jusqu'à une position d'éjection. Dans cette position d'éjection, l'élément d'éjection 5 prend alors appui sur le socle de la prise de courant créant ainsi une force d'appui qui a pour effet d'assurer simultanément l'extraction et l'éjection automatique de la fiche électrique 1, et donc son désengagement de la prise de courant. Dans la mesure où l'élément d'enroulement 3 a un diamètre D qui est X fois supérieur à celui de la roue d'entrainement 4 et que l'élément d'activation 7, soumis à une force telle qu'une force de traction F, a été déroulé d'une longueur Y, alors la partie de l'élément d'éjection 5 débordant du socle 14 de la fiche électrique 1 aura une longueur correspondant à Y/X - division de cette longueur Y par le rapport des diamètres X - et exercera sur le socle de la prise de courant une force d'appui X x F - multiplication de ce rapport des diamètres X par l'intensité de la force de traction F - afin d'éjecter la fiche 1. On notera que cette force de traction comporte une première composante à l'origine de la force d'appui et une deuxième composante qui vient quant à elle s'ajouter à cette force d'appui afin de provoquer le désengagement de la fiche 1 de la prise de courant. Autrement dit la force à l'origine de ce désengagement de la fiche 1 correspond alors à la somme de cette deuxième composante de la force de traction et de la force d'appui. Dans un exemple de détermination de cette force d'appui, pour un rapport 5 X=5 des diamètres D et d de l'élément d'enroulement 3 et de la roue d'entrainement 4, si un utilisateur exerce une force de traction F sur l'élément d'activation 7 d'intensité F=5N, et tire alors cet élément d'activation 7 d'une longueur de Y=10cm alors dans la position d'éjection l'élément d'éjection 5 aura une longueur de Y/X= 2cm et avec une force 10 d'appui de X x F = 25N. La norme préconise une force d'extraction comprise entre 2 et 60N. Ainsi avec cette fiche électrique 1, l'utilisateur devra à chaque fois tirer de 10cm sur le cordon électrique avec une force de traction F comprise entre 0.4 et 15 12N afin de désengager cette fiche 1 de la prise de courant. Sachant que les bornes 6A, 6B ont une longueur d'environ 2cm, il suffit que l'élément d'éjection sorte d'au moins 2cm pour que la fiche 1 et la prise de courant soient désaccouplées. 20 Le rapport X des diamètres D et d de l'élément d'enroulement 3 et de la roue d'entrainement 4 est configurable. Plus ce rapport X est grand, plus la longueur Y sur laquelle est déroulé l'élément d'activation 7 est longue et la force d'appui est importante. De préférence, X est supérieur à 1.5, voire supérieur à 2, voire supérieur à 4. Par exemple, X vaut 5. 25 Ainsi, l'effort appliqué au niveau de l'élément d'activation 7 est alors démultiplié afin de déconnecter la fiche électrique 1. On notera qu'une telle action ne nécessite pas de manoeuvre supplémentaire - pas de bouton, pas de levier - et encore moins de modification des prises de 30 courant. Dès lors, lorsque la fiche électrique 1 est branchée sur une prise de courant et qu'un courant parcourt chacune des bornes 6A, 6B, il suffit alors d'appliquer une force de traction F à l'élément d'activation 7, c'est-à-dire de tirer le cordon électrique de cette fiche 1 afin de provoquer son désengagement. Avantageusement, les dimensions de cette fiche électrique 1 et son ergonomie permettent une bonne prise en main par l'utilisateur et une multiplication importante de l'effort généré par ce dernier. Une telle fiche électrique 1 trouve une application particulière notamment au niveau d'appareils ou d'équipements électriques de chambres d'hôpital, de maisons de retraite, de centres pour personnes handicapés, mais également pour des appareils destinés à être branchés et débranchés régulièrement. REVENDICATIONS1. Fiche électrique (1) comprenant des bornes (6A, 6B), notamment deux bornes, destinées à être introduites dans des douilles de contact correspondantes d'une prise de courant caractérisée en ce qu'elle comporte un élément d'éjection (5) apte à provoquer le désengagement de la fiche (1) de la prise de courant et un dispositif d'expulsion (2) apte à expulser l'élément d'éjection (5) hors d'une enveloppe (9) de la fiche. 2. Fiche électrique (1) selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le dispositif d'expulsion (2) comporte un organe de démultiplication (20) liant mécaniquement un élément d'activation (7) à l'élément d'éjection (5). 3. Fiche électrique (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le dispositif d'expulsion (2) ou l'organe de démultiplication (20) comprend une roue d'entraînement (4) et un élément d'enroulement (3) montés solidaires autour d'un même axe. 4. Fiche électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée que le dispositif d'expulsion (2) comporte un organe intermédiaire agencé de sorte à transformer un déplacement d'un élément d'activation (7) dans une direction et un premier sens en un déplacement de l'élément d'éjection (5) dans sensiblement cette direction et dans un deuxième sens opposé au premier sens. 5. Fiche électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'un élément d'activation (7) est apte à entraîner l'organe de démultiplication (20) dans un mouvement rotatif. 6. Fiche électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce qu'un élément d'enroulement (3) à un diamètre (D) supérieur audiamètre (d) d'une roue d'entraînement (4). 7. Fiche électrique (1) selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce qu'une roue d'entrainement (4) est apte à coopérer avec l'élément d'éjection (5) de sorte que l'élément d'éjection (5) alterne entre une position escamotée et une position d'éjection. 8. Fiche électrique (1) selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce qu'une roue d'entraînement (4) est une roue dentée et l'élément d'éjection (5) comprend une crémaillère. 9. Fiche électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément d'éjection (5) est apte, dans la position d'éjection, à prendre appui sur une partie appropriée de la prise de courant en vue du désengagement de la fiche (1). 10. Fiche électrique (1) selon l'une des revendications 3 à 9, caractérisée en ce qu'un élément d'activation (7) est enroulé autour de l'axe d'un élément d'enroulement (3). 11. Fiche électrique (1) selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisée en ce qu'un élément d'activation (7) est un cordon électrique. 12. Fiche électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément d'éjection (5) est compris dans un plan perpendiculaire à un plan comportant les bornes (6A, 6B) et centré par rapport à ces bornes (6A, 6B). 13. Fiche électrique (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les bornes sont des broches. 14. Procédé de désengagement d'une fiche électrique (1) d'une prise de courant, caractérisé en ce qu'il comporte une étape d'actionnement d'un dispositif d'expulsion (2) d'une fiche (1) selon l'une des revendications précédentes. 15. Appareil électrique comprenant une fiche électrique (1) selon l'une des revendications 1 à 13.