Brevet FR2999349A1 — publié le 20140613

Le secteur technique de la présente invention est celui des dispositifs de connexion électrique notamment pour la connexion au réseau d'alimentation en électricité. Les dispositifs de connexion électrique comprennent généralement une fiche mâle reliée à un appareil électrique et une prise femelle fixée dans une paroi. La fiche et la prise sont raccordées entre elles pour établir une connexion électrique, notamment pour alimenter en électricité un appareil électrique par un réseau électrique. /0 Il existe des dispositifs de connexion comprenant une prise sécurisée dans laquelle des orifices sont prévus pour rester bouchés tant que leur ouverture n'est pas forcée simultanément par les tiges conductrices de la fiche. De tels dispositifs de connexion sont généralement d'un usage peu /5 commode, l'insertion de la fiche pouvant être fastidieux. La présente invention a pour but de fournir un dispositif sécurisé de connexion électrique pour lequel la connexion d'une fiche et d'une prise est facilitée. Cet objectif est atteint grâce à un dispositif de 20 connexion électrique comprenant une fiche et une prise comprenant chacune au moins un connecteur électrique constituant au moins une paire de connecteurs destinés à venir en contact l'un avec l'autre, caractérisé en ce que la prise comprend au moins une lame métallique élastique 25 associée à ladite paire de connecteurs et la fiche comprend un système d'interaction provoquant un contact entre ladite lame métallique élastique et ledit connecteur de la prise afin de permettre une transmission d'un courant électrique arrivant par ladite lame métallique élastique audit 30 connecteur de la prise. Selon une autre particularité de l'invention, le système d'interaction provoque le contact entre ladite lame métallique élastique et ledit connecteur de la prise au moins lorsque ledit connecteur de la fiche est en contact avec 35 ledit connecteur de la prise. Selon une autre particularité de l'invention, ladite lame métallique élastique reste isolée dudit connecteur de la prise lorsque au moins lorsque la fiche est à distance de la prise. Selon une autre particularité de l'invention, le système d'interaction est constitué par au moins un aimant. Selon une autre particularité de l'invention, ladite lame 5 métallique élastique comprend une portion droite prolongée par une portion arrondie immobilisée autour d'un axe de la prise, la portion arrondie étant par ailleurs prolongée par un bras venant contre portion droite puis s'écartant de celle-ci pour former un système de contact électrique par 10 pincement. Selon une autre particularité de l'invention, la prise comprennent chacune une pluralité de constituant des paires de connecteurs destinés contact l'un avec l'autre, la prise comprenant une pluralité /5 de lame métallique élastique chacune associée à un des connecteurs, ledit système d'interaction provoquant un contact entre chaque lame métallique élastique et le connecteur associé afin de permettre une transmission d'un courant électrique arrivant par chacune des lames métalliques 20 élastiques à un des connecteurs de la prise. Selon une autre particularité de l'invention, le dispositif de connexion électrique comprend un système de solidarisation de la fiche par rapport à la prise réalisant un guidage en translation et/ou en rotation ainsi qu'un 25 blocage de la fiche par rapport à la prise dans au moins une position de blocage. Selon une autre particularité de l'invention, la position de blocage est atteinte après une rotation de la fiche par rapport à la prise. 30 Un tout premier avantage est que la connexion entre la fiche et la prise est réalisée sans difficulté tout en conservant un bon niveau de sécurité. Un autre avantage de la présente invention réside dans le fait que la fiche et la prise peuvent être réalisées sans 35 pattes conductrices longues en saillie sur leur face avant, ce qui réduit les risques de contacts accidentels. D'autres caractéristiques, avantages et détails de l'invention seront mieux compris à la lecture du complément la fiche et connecteurs à venir en de description qui va suivre de modes de réalisation donnés à titre d'exemple en relation avec des dessins sur lesquels : - la figure 1 représente schématiquement les faces avant d'une prise et d'une fiche disposées en miroir l'une de 5 l'autre selon un exemple de réalisation; - la figure 2 représente schématiquement les faces avant d'une prise et d'une fiche disposées en miroir l'une de l'autre selon un autre exemple de réalisation; - la figure 3 représente une vue en perspective et en 10 coupe d'une fiche et d'une prise avant leur branchement ; - la figure 4 représente un détail de la prise représentée à la figure 3 ; - la figure 5 représente une vue en coupe d'une fiche branchée à une prise ; /5 - la figure 6 représente une vue en perspective de l'arrière d'une prise à laquelle est branchée une fiche ; - la figure 7 représente une vue en perspective d'une fiche disposée en face d'une prise, montrant la face avant de la fiche ; 20 - la figure 8 représente une vue en perspective d'une fiche disposée en face d'une prise, montrant la face avant de la prise. L'invention va à présent être décrite avec davantage de détails. 25 Sur la figure 1 sont représentées schématiquement une prise et une fiche en miroir l'une de l'autre. La fiche 2 comprend une face avant 12 destinée à venir en contact avec une face avant 13 de la prise 3, de façon à ce que les connecteurs de la fiche et de la prise viennent en contact 30 les uns avec les autres. Sur la figure 1, les faces 12 et 13 de la fiche 2 et de la prise 3 sont disposées en miroir l'une de l'autre. Les connecteurs 14, 24 et 4 de la fiche 2 sont disposés de façon à venir respectivement au contact des connecteurs 16, 25 et 5 35 de la prise 3. Ils forment ainsi trois paires de connecteurs destinés à venir en contact l'un avec l'autre. Les connecteurs de la prise ou de la fiche se présentent par exemple sous la forme de plots bombés légèrement saillants par rapport aux faces d'appui 12 et 13 de la fiche 2 et de la prise 3. Des éléments de positionnement ou de blocage en position de la prise 3 par rapport à la fiche 2 sont prévus. La fiche 5 2 comprend par exemple un ergot 26 coopérant avec un logement 27 de la prise 3. Les faces de contact 12 et 13 sont rondes mais on peut également prévoir des faces polygonales. La fiche 2 est reliée à un appareil 17 et la prise 3 est 10 reliée au réseau électrique 18, tel qu'un réseau d'alimentation électrique domestique. L'appareil électrique 17 est relié électriquement à la fiche 2 par un fil de terre 15, un fil pour le neutre 19 et un fil pour la phase 20 du réseau électrique monophasé. Le réseau électrique 18 est /5 relié à la prise 3 par un fil 21 pour la terre, un fil 22 pour le neutre et un fil 23 pour la phase du réseau électrique monophasé. Bien entendu on peut aussi envisager des prises et des fiches adaptées à un réseau électrique triphasé ou un système 20 d'alimentation en courant continu. Le connecteur 14 de la fiche 2 est relié au fil de terre 15. Le connecteur 24 de la fiche 2 est relié au fil pour le neutre 19. Le connecteur 4 de la fiche 2 est relié au fil pour la phase 20. Le connecteur 16 de la prise 3 est relié au 25 fil de terre 21. Le connecteur 25 de la prise 3 est relié au fil pour le neutre 22. Une lame métallique 7 de la prise 3 est reliée au fil pour la phase 23. La lame métallique 7 est interne à la prise 3. La lame métallique 7 est par exemple actionnée à distance 30 par un système d'interaction 6 interne à la fiche 2. La lame métallique 7 est destinée à être reliée au connecteur 5 lorsque le système d'interaction 6 de la fiche 2 provoque leur contact électrique. Lorsque le système d'interaction 6 ne provoque pas le déplacement de la lame métallique 7, 35 celle-ci reste à distance et électriquement isolée du connecteur 5. Le système d'interaction 6 est destiné à venir en vis-à-vis de la lame métallique 7. Cette lame métallique 7 est une lame souple et élastique dont une extrémité libre est déplacée par le système d'interaction 6 pour venir en contact avec le connecteur 5. Ainsi une transmission de courant électrique arrivant par la lame métallique élastique 7 au 5 connecteur 5 est permise. Le système d'interaction 6 est prévu pour provoquer le contact entre la lame métallique 7 et le connecteur 5 pour la phase, lorsque les faces 12 et 13 de la fiche et de la prise sont appuyées l'une contre l'autre. 10 En l'absence du système d'interaction 6 à proximité de la lame métallique 7, celle-ci reste à distance du connecteur 5. Lorsque la fiche et la prise sont distantes l'une de l'autre, le connecteur 5 pour la phase reste ainsi électriquement isolé de la lame métallique 7. /5 La distance minimale pour provoquer l'interaction entre le système d'interaction 6 et la lame métallique 7 est par exemple inférieure ou égale à un millimètre ou de quelques millimètres. On peut aussi prévoir qu'un contact entre les faces de la prise et de la fiche est nécessaire pour 20 provoquer une interaction entre le système d'interaction 6 et la lame métallique 7. La figure 2 représente schématiquement une fiche 32 et une prise 33 en miroir l'une de l'autre. Sur les dessins, les mêmes références sont utilisées pour désigner les mêmes 25 éléments. La fiche 32 comprend trois connecteurs 14, 28 et 4 électriquement reliés respectivement au fil de terre 15, au fil 20 pour la phase et au fil 19 pour le neutre. De même qu'à la figure 1, la fiche 32 comprend un système 30 d'interaction 6 disposé à proximité du connecteur 4 pour la phase mais elle comprend de plus un deuxième système d'interaction 29 disposé à proximité du connecteur 28 pour le neutre. Chaque système d'interaction, référencé 6 ou 35 respectivement 29, est ainsi associé à une paire de connecteurs destinés à venir en contact l'un avec l'autre, référencée 4 et 30 ou respectivement 28 et 30. La prise 33 comprend trois connecteurs 16, 30 et 5. De même qu'à la figure 1, le connecteur 16 est relié au fil de terre 21 et le fil 23 pour la phase est relié à une lame métallique 7. La prise 33 comprend de plus une lame métallique 31 reliée au fil pour le neutre 22. Chaque système d'interaction 6 ou 29 est destiné à provoquer la déformation de chaque lame métallique 7 ou 31 de façon à réaliser un contact électrique entre un connecteur 5 ou 30 et la lame associée 7 ou 31. Chaque lame métallique, référencé 7 ou respectivement 31, /0 est ainsi associée à une paire de connecteurs destinés à venir en contact l'un avec l'autre, référencée 4 et 30 ou respectivement 28 et 30. Lorsque les faces de la fiche 32 et de la prise 33 sont disposées l'une contre l'autre, chaque système d'interaction /5 6 ou 29 provoque un contact entre chaque lame métallique élastique 7 ou 31 et le connecteur 5 ou 30 associé afin de permettre une transmission d'un courant électrique arrivant par chacune des lames métalliques élastiques 7 ou 31 à un des connecteurs de la prise 33. 20 Le système d'interaction 6 ou 29 peut être constitué par un aimant exerçant une attraction magnétique sur la lame métallique élastique 7 ou 31. La puissance d'attraction de l'aimant et l'élasticité de la lame métallique sont choisies de façon à ce que l'aimant déforme suffisamment la lame 25 métallique pour établir un contact entre la lame métallique et le connecteur associé lorsque la prise reçoit la fiche. La figure 3 représente une vue en coupe et en perspective d'une fiche 34 disposée en face d'une prise 35 avant que la fiche 35 et la fiche 34 ne soient connectées. 30 La fiche 34 comprend un connecteur 37 affleurant par rapport à sa face 39 d'appui et permettant la conduction du courant pour la phase. Un autre connecteur 36 affleure par rapport à la surface d'appui et permet une connexion électrique avec le fils de terre. Le connecteur pour le fils 35 du neutre, pour un réseau électrique monophasé, n'est pas représenté sur cette vue en coupe. La face 39 d'appui de la prise comprend un perçage 47 traversant la face avant et coïncidant avec un autre perçage 48 permettant un serrage par une vis. Le corps de la fiche 34 est réalisée en deux parties jointes par vissage et comprenant chacune au moins un perçage pour une vis. La face avant 39 est délimitée par un rebord 43 saillant latéralement par rapport à une partie cylindrique 46 disposée derrière la face avant 39 d'appui. Cette partie cylindrique délimite en partie un espace interne 44. La fiche 34 comprend une ouverture 45 arrière débouchant dans cet espace interne 44. Cette ouverture 45 permet le /0 passage de câbles électriques. Les deux parties formant le corps de la fiche 34 s'emboîtent l'une dans l'autre et délimitent l'espace interne 44 dans lequel des liaisons électriques peuvent être réalisées. La partie formant l'arrière la fiche 34 s'étend /5 latéralement par rapport à la partie formant la face avant 39 et selon une portion tronconique 57. Cette portion tronconique 57 forme une protection interdisant l'accès aux connecteurs, une fois la fiche 34 branchée à la prise 35. Les connecteurs 36 et 37 traversent la face avant 39 pour 20 déboucher dans l'espace interne 44. Un aimant 38 est disposé dans un logement débouchant dans cet espace interne 44. La profondeur de ce logement est telle que l'aimant est situé proche de la surface de contact de la face avant 39. 25 La prise 35 comprend un corps cylindrique 49 équipé de systèmes latéraux de fixation 50. Un seul système de fixation est représenté à la figure 3. La portion cylindrique 49 de la prise, destinée à être insérée dans une paroi, est prolongée par une plaquette avant 51. La prise 35 est par exemple logée 30 de façon classique dans un trou d'une paroi, la plaquette venant à l'extérieur de la paroi. La plaquette 51 comprend une ouverture 52 pour l'insertion de la fiche 34. Cette ouverture 52 est bordée par une lèvre 44 formant une gorge destinée à recevoir le bord 43 de la face avant 39 de la 35 fiche 34. L'ouverture 52 de la plaquette 51 est fermée par une première portion 53 destinée à venir en appui contre la face avant 39 de la fiche 34. Une deuxième portion 54 est disposée derrière et contre la première 53, ces deux portions étant liées par vissage à la plaquette avant 51. Des perçages 55 alignés sont prévus à cet effet dans la plaquette 51 et les première et deuxième portions 53 et 54. La première portion est traversée par un connecteur 41. Ce connecteur 41 affleure en face avant et en face arrière de la première portion. L'extrémité arrière ce connecteur 41 est disposée en face de l'extrémité libre d'une lame métallique 42 tandis qu'en face avant ce connecteur 41 est destiné à /0 venir en contact avec le connecteur 37 de la fiche 34. La lame métallique 42 est maintenue dans la prise et permet une transmission de courant pour le fils de la phase. La figure 4 représente un détail de la figure 3 sur lequel l'agencement de la lame métallique apparaît plus /5 précisément. La lame métallique élastique 42 comprend une portion droite 11 prolongée par une portion arrondie 9 immobilisée autour d'un axe 8 de la prise 35. La portion droite est maintenue par pincement entre une surface 59 de la deuxième 20 portion 54 et une surface 60 de la première portion 53. L'axe 8 est par exemple d'une seule pièce avec la deuxième portion 54 disposée derrière la première portion 53 fermant l'ouverture 52 de la plaquette 51. La portion arrondie 9 est par ailleurs prolongée par un 25 bras 10 s'étendant le long et contre la portion droite 11 pour ensuite s'écarter de celle-ci, formant ainsi un système de contact électrique par pincement. L'extrémité libre du bras 10 est courbée pour faciliter sont actionnement. Le bras 10 est de plus disposé dans un passage 58 dans 30 lequel un fil électrique peut être guidé et éventuellement pincé. Ce passage est réalisé dans la deuxième portion 54 disposée derrière la première portion 53 fermant l'ouverture 52 de la plaquette 51. En actionnant le bras 10 manuellement, un opérateur 35 pourra introduire un fil électrique dans le système de contact par pincement. L'extrémité libre de la portion droite est courbée en S vers le connecteur 36 et est disposé à distance de celui-ci. L'écart E41 est choisi de façon à ce l'aimant exerce une force suffisante pour plaquer la lame élastique contre le connecteur 41 et établir ainsi un contact électrique, lorsque la fiche est branchée sur la prise. On peut prévoir que le contact entre la lame métallique et le connecteur n'est provoqué que lorsque les connecteurs sont positionnés les uns contre les autres. On peut notamment prévoir des éléments de positionnement ou de blocage de la fiche par rapport à la prise. La figure 5 représente un connecteur électrique 1 formé par la fiche 34 branchée à la prise 35. L'aimant 38 rapproché de la lame 42 métallique élastique la déforme pour établir un contact entre la lame métallique 42 et le connecteur 41 de la prise 35. Ce connecteur 41 est par ailleurs en contact avec /5 le connecteur 37 de la fiche 34. Ainsi le connecteur 41 de la prise est relié électriquement au réseau électrique lorsque la fiche 34 est branchée sur la prise 35. Une ou plusieurs paires de connecteurs 41 et 37 peuvent être associées à une lame métallique élastique et à un système d'interaction. Le 20 système d'interaction peut comprendre un ou plusieurs aimants. La portion tronconique 57 de la fiche 34 recouvre au moins partiellement la lèvre 44 de la prise 35. Ainsi on ne peut pas accéder aux connecteurs lorsque la fiche 34 est 25 branchée sur la prise 35. La figure 6 représente le dispositif de connexion 1 vu de l'extérieur avec sa fiche 34 branchée à sa prise 35. Les deux systèmes 50 de fixation latéraux de la prise sont notamment représentés. 30 La figure 7 montre une vue en perspective de la face avant d'une fiche 62 tandis que la figure 8 montre une vue en perspective de la face avant d'une prise 61. Ces deux figures représentent la même fiche 62 et la même prise 61 selon des points de vue différents. 35 La fiche 62 comprend une portion 46 délimitant une paroi cylindrique prolongée par une plaquette formant la face avant 39 d'appui et le bord 43 en saillie sur le côté. Cette plaquette comprend des plots 63 et 64 affleurant par rapport à la face avant 39 pour constituer des connecteurs électriques. La fiche comprend également une portion tronconique 57 s'étendant latéralement et délimitant le bord de la fiche 62. La prise 61 comprend une plaquette 51 pour sa fixation dans une paroi. Cette plaquette de fixation 51 comprend une ouverture 52 bordée par une lèvre 44. La lèvre 44 comprend un espace 68 de logement destiné à maintenir la fiche. La lèvre 44 est équipée de deux échancrures 67 pour l'insertion de la fiche. L'espace de logement 68 est représenté en pointillés et est notamment délimité par une surface 69 d'arrêt. La plaquette de la fiche formant la face avant 39 et les bords latéraux saillants 43 peut ainsi être insérée dans les échancrures 67, selon un mouvement de translation. Après /5 l'insertion une rotation peut être effectuée jusqu'à arriver en butée contre la surface d'arrêt 69. La fiche est alors maintenue contre la prise. Le système de solidarisation de la fiche par rapport à la prise réalise ainsi un guidage en translation puis en 20 rotation. Le système de solidarisation réalise également un blocage en position de la fiche par rapport à la prise, le blocage en position étant activé après une rotation de la fiche par rapport à la prise. La rotation pour le blocage est réalisée après un quart de tour. La rotation peut aussi être 25 réalisée par un demi-tour ou sur une portion de tour. Il doit être évident pour l'homme du métier que la présente invention permet d'autres variantes de réalisation. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés comme illustrant l'invention. 30 REVENDICATIONS1. Dispositif de connexion électrique (1) comprenant une fiche (2, 34) et une prise (3, 35) comprenant chacune au moins un connecteur électrique (4, 5) constituant au moins une paire de connecteurs (4, 5) destinés à venir en contact l'un avec l'autre, caractérisé en ce que la prise (3, 35) comprend au moins une lame métallique élastique (7) associée à ladite paire de connecteurs (4, 5) et la fiche (2, 34) comprend un système d'interaction (6) provoquant un contact entre ladite lame métallique élastique (7) et ledit connecteur (5) de la prise (3, 35) afin de permettre une transmission d'un courant électrique arrivant par ladite lame métallique élastique (7) audit connecteur (5) de la prise (3, /5 35). 2. Dispositif de connexion électrique (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système d'interaction (6) provoque le contact entre ladite lame métallique élastique (7) et ledit connecteur (5) de la prise 20 (3, 35) au moins lorsque ledit connecteur (4) de la fiche (2, 34) est en contact avec ledit connecteur (5) de la prise (3, 35) 3. Dispositif de connexion électrique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite 25 lame métallique élastique (7) reste isolée dudit connecteur (5) de la prise (3, 35) au moins lorsque la fiche est à distance de la prise. 4. Dispositif de connexion électrique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le 30 système d'interaction (6) est constitué par au moins un aimant. 5. Dispositif de connexion électrique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite lame métallique élastique (42) comprend une portion droite (11) 35 prolongée par une portion arrondie (9) immobilisée autour d'un axe (8) de la prise (3, 35), la portion arrondie (9) étant par ailleurs prolongée par un bras (10) venant contre portion droite puis s'écartant de celle-ci pour former unsystème de contact électrique par pincement. 6. Dispositif de connexion électrique (1) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fiche (2, 34) et la prise (3, 35) comprennent chacune une pluralité 5 de connecteurs constituant des paires de connecteurs destinés à venir en contact l'un avec l'autre, la prise (3, 35) comprenant une pluralité de lames métalliques élastiques (6) chacune associée à un des connecteurs (3, 35), ledit système d'interaction (6) provoquant un contact entre chaque lame 10 métallique élastique (7) et le connecteur (5) associé afin de permettre une transmission d'un courant électrique arrivant par chacune des lames métalliques élastiques à un des connecteurs de la prise (3, 35). 7. Dispositif de connexion électrique (1) selon l'une des /5 revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un système de solidarisation de la fiche (2, 34) par rapport à la prise (3, 35) réalisant un guidage en translation et/ou en rotation ainsi qu'un blocage de la fiche (2, 34) par rapport à la prise (3, 35) dans au moins une position de 20 blocage. 8. Dispositif de connexion électrique (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que la position de blocage est atteinte après une rotation de la fiche (2, 34) par rapport à la prise (3, 35).