Brevet FR3016744A1 — publié le 20150724

Pince pour la connexion de puissance d'un module à une barre de distribution d'un tableau électrique, et module correspondant. 1. Le domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui des tableaux électriques, et plus précisément des tableaux électriques délivrant de fortes puissances, par exemple pour des applications industrielles, ferroviaires ou tertiaire (hôpitaux, centres de traitement de données, appelés « datacenters » en anglais, ...). Plus particulièrement, l'invention concerne la connexion d'éléments, ou modules, spécifiques, et plus précisément encore les pinces permettant d'assurer une telle connexion. 2. Solutions de l'art antérieur Dans de tels tableaux électriques, la distribution du courant est assurée par l'intermédiaire de barres de cuivre, généralement montées à l'arrière du tableau. Pour permettre la maintenance et le contrôle, certains modules équipant un tel tableau électrique sont généralement débrochables. Pour assurer la connexion électrique aux barres de distribution, les modules sont donc équipés de pinces, dont les lames viennent chevaucher la barre de distribution, pour assurer une continuité électrique suffisante pour transmettre la puissance nécessaire. Ces pinces sont par ailleurs reliées aux éléments constitutifs du module, par des conducteurs électriques. Du fait des puissances importantes transportées, le contact doit être assuré de façon sûre, suffisante et fiable. Pour cette raison, selon l'art antérieur, des pinces spécifiques sont proposées pour chaque épaisseur de lame disponible. Ces pinces présentent un écart entre lames prédéfinies et adaptées pour se connecter à chaque épaisseur de barre, par exemple 5 et 10 mm. Ceci présente bien sûr l'inconvénient de devoir disposer de plusieurs pinces distinctes, et rend plus complexe la fabrication de celles-ci, ainsi que la gestion des stocks. 3. Objectifs de l'invention L'invention a notamment pour objectif de palier cet inconvénient. Plus précisément, un objectif de l'invention est de simplifier la production et la gestion de telles pinces, tout en conservant, bien sûr, l'efficacité et la fiabilité requise. 4. Exposé de l'invention Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaitront plus clairement par la suite sont atteints selon l'invention à l'aide d'une pince pour la connexion de puissance d'un module à une barre de distribution d'un tableau électrique, comprenant un boîtier portant au moins une première lame et une seconde lame, dont une première portion est maintenue en contact avec une entretoise solidaire d'une plage de connexion reliée à un conducteur électrique et une deuxième portion est destinée à venir en contact avec ladite barre de distribution. Selon l'invention, lesdites lames sont configurées de façon à pouvoir être montées dans au moins deux positions différentes par rapport audit boîtier, lesdites positions définissant des écarts entre lames différents, adaptés à des épaisseurs et/ou des profils de barre distincts. Ainsi, avec les mêmes lames, il est possible de s'adapter à au moins deux types de barre différents. On diminue en conséquence la complexité de gestion et de stockage des pièces, une même pièce (la lame) ayant au moins deux mises en oeuvre distinctes. Ceci permet également d'optimiser les coûts de fabrication des lames, du fait de l'augmentation du nombre de lames produites. Selon un mode de réalisation particulier, lesdites lames sont asymétriques, par rapport à leur axe principal. On définit ainsi deux côtés, ou bords, de lame différents, ce qui permet, de prévoir deux montages de pince différents, selon le bord placé vers l'intérieur de la pince. Il est notamment possible de définir deux écartements différents, pour la largeur de la pince, et/ou deux profils différents. Selon un mode de réalisation particulier, lesdites lames présentent une portion intermédiaire, la portion intermédiaire d'une première lame venant en appui sur la portion intermédiaire d'une seconde lame, dans chacune desdites positions, lesdites portions intermédiaires étant définies de façon à contrôler lesdits écarts entre lames. Selon un autre aspect particulier, la deuxième portion de chaque lame peut présenter des bords de contact de profils distincts selon lesdites positions. Notamment, pour assurer un bon contact en fonction du profil de la barre, on peut prévoir un profil rectiligne de la lame, apte à coopérer avec un profil bombé de la barre, ou inversement un profil bombé de la lame, lorsque le profil de la barre est rectiligne. Selon un mode de réalisation particulier, lesdites lames présentent ainsi : un premier bord de contact présentant un profil sensiblement rectiligne parallèlement à l'axe principal de ladite lame, sur au moins 10 mm ; un second bord de contact présentant un profil sensiblement bombé, réduisant ponctuellement l'écart entre lames. Notamment, selon un mode de réalisation particulier : dans ladite première position, l'écart entre lames est de l'ordre de 9 mm, et, dans ladite seconde position, l'écart entre lames est de l'ordre de 3,5 mm. Selon une autre caractéristique particulière, la pince peut comprendre au moins deux premières lames superposées et au moins deux secondes lames superposées. Selon un mode de réalisation particulier, lesdites lames sont maintenues à l'aide d'au moins une ressort plat en forme de U. L'invention concerne également un module, également appelé unité fonctionnelle débrochable, comprenant au moins une pince telle que décrite ci-dessus. Un tel module peut notamment comprendre plusieurs pinces, le cas échéant mises en oeuvre dans des positions distinctes. 5. Exposé des figures d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une pince selon l'invention ; les figures 2A et 2B illustrent les deux positions de montage de la pince de la figure 1, le boitier ayant été retiré ; la figure 3 illustre la pince dans la position de la figure 2A, le boitier étant monté ; la figure 4 est une vue en coupe AA de la figure 3 ; la figure 5 est une vue en coupe BB de la figure 4 ; la figure 6 est une vue en coupe d'une unité fonctionnelle débrochable, mettant en oeuvre des pinces dans les deux positions de montage. 6. Description détaillée d'un mode de réalisation Comme indiqué précédemment, l'invention repose sur une approche nouvelle des pinces de connexions aux barres de puissance d'un tableau électrique de plusieurs épaisseurs, en l'occurrence deux épaisseurs, 5 mm (l'écartement au repos étant de l'ordre de 3,5 mm) et 10 mm (l'écartement au repos étant de l'ordre de 9 mm). D'autres épaisseurs pouvant bien évidemment être adaptées. Ainsi, à partir des mêmes composants, il est possible de réaliser des pinces adaptées aux deux épaisseurs. Il suffit, comme ceci apparaît par la suite, d'intervertir les lames gauche et droite. Selon l'approche illustrée, tous les composants constituant la pince sont assemblés de la même façon, dans les deux positions, à l'exception des lames réversibles. Comme on le voit sur la figure 1, une telle pince comprend donc deux jeux de lames 11G, 11D, réalisées en cuivre. Dans le mode de réalisation illustré, chaque jeu de lames comprend trois lames superposées 111, 112 et 113, pour obtenir la qualité de connexion souhaitée. Bien sûr, en fonction de besoins, et de l'épaisseur des lames, il est possible de faire varier le nombre de lames, par exemple entre 2 et 8 lames. La pince comprend ici un boitier, formé d'un capot 12 et d'un couvercle 13, assemblé par clipage et/ou vissage, à l'aide des vis 141 et 142. Une plage de connexion 15, reliée au module devant être connecté à la barre de puissance est connectée aux deux jeux de lames 11G et 11D, à l'intérieur du boitier. Comme on le voit sur les figures 2A et 2B, le jeu de lames 11G et 11D, sont solidarisées à la plage de connexion 15 par l'intermédiaire d'une entretoise 21 maintenue par un rivet à tête ronde 22. Un ressort plat 23 maintien les lames dans la position souhaitée. Ce ressort plat peut être d'épaisseur adaptée pour agir sur l'ensemble des lames superposées. Dans une variante, on peut prévoir plusieurs ressorts superposés, agissant chacun sur une lame de chaque côté. Selon l'invention, les lames ne sont pas symétriques, par rapport à leur axe principal, comme ceci apparaît clairement sur les figures 2A et 2B, se qui permet de définir des écartements différents, selon les positions retenues. Schématiquement (voir notamment figure 5), on peut décomposer chaque lame en quatre portions : - P1 : portion de contact avec une barre de puissance ; - P2 : portion d'appui entre les lames ; - P3 : portion de liaison avec le ressort plat ; - P4 : portion de contact avec la plage de connexion. Les portions P3 et P4 peuvent être symétriques. La partie P4 comprend notamment, de chaque coté, une zone en arc de cercle 51, apte à coopérer avec le rivet 22 et la portion P3 comprend, de chaque côté, une encoche 52 prévue pour coopérer avec l'extrémité repliée 53 du ressort 23. Les portions intermédiaires P3 sont également symétriques, dans ce mode de réalisation. Elles présentent des zones d'appui 54, assurant un contact entre les lames gauche et droite. Maintenues par le ressort 23, s'opposant à l'augmentation de l'écartement entre les lames, et cet écartement ne pouvant être réduit, du fait de l'appui l'une contre l'autre des zones intermédiaires P2, les écartements entre lames sont donc bien définis. Le ressort 23 tend à ramener les deux jeux de lames l'un vers l'autre. On comprend que, en conséquence, la pince peut, sous certaines conditions, venir pincer des éléments sensiblement plus épais, le ressort assurant dans tous les cas un pincement efficace. Seule la portion P1 est, selon ce mode de réalisation, asymétrique, ce qui permet, selon le choix de montage des lames, de définir les deux positions de montage illustrés par les figures 2A et 2B. Ainsi, sur la figure 2A, l'écartement entre les lames 11G et 11D, est de 9 mm, et donc adapté à des barres de puissance présentant une telle épaisseur, ou légèrement plus. De telles barres étant susceptibles de délivrer de très fortes puissance, on a maximiser la surface de contact, en prévoyant un bord de contact 24 sensiblement rectiligne sur au moins 1 cm. Selon l'invention, les lames sont donc réversibles, c'est à dire qu'elles peuvent être montées à gauche ou à droite de la pince, selon l'écartement souhaité. Il y a donc deux types de lames distincts, mais chaque type peut être adapté à gauche ou à droite. Ainsi, comme on le voit sur la figure 2B, les lames de droite 11D de la figure 2A sont désormais placées à gauche et portent la référence ll'G, et les lames 11G de la figure 2A sont désormais placées à droite et portent la référence 11'D. On constate que l'assemblage, par l'entretoise, le rivet et le ressort est inchangé, les portions P2, P3 et P4 étant symétriques. En revanche, du fait de l'asymétrie de la portion Pl, l'écartement entre les extrémités des lames 11'G et 11'D a été modifié : il est désormais de 3,5 mm, et donc adapté à des barres d'épaisseur réduite. Il est donc ainsi possible, grâce à l'invention de réaliser deux types de pinces, présentant des écartements différents, à partir des mêmes éléments constitutifs de bases. Comme on peut le noter sur la figure 2B, dans la position correspondant à un écartement réduit à 3,5 mm, le bord de contact 25 est sensiblement incurvé, ou bombé. Le profil de la lame, respectivement rectiligne ou bombé, est de préférence déterminé pour garantir à la fois un contact et un serrage sur la barre efficaces. Si la barre à une forme bombée, la lame est droite pour tangenter la barre au point de contact (position de la figure 2B). Si la barre est droite, la lame est bombée et c'est la barre qui tangente la lame au point de contact (position de la figure 2A). Cet aspect est illustré par l'exemple de la figure 6. La figure 3 présente la pince dans la position de la figure 2A, le boitier formé du capot 12 et du couvercle 13 étant monté. La figure 4, qui est un vue de la figure selon la coupe AA fait apparaître plus clairement la superposition des lames 111, 112 et 113 formant le jeu de lames 11G, et la façon dont elles sont assemblées à l'aide du rivet 22 à la plage de connexion 15. La figure 5, qui est une vue de la figure 4 selon la coupe BB a déjà été commentée précédemment, en ce qui concerne les formes des lames. Elle fait apparaître également le montage du ressort 23, et l'assemblage par clipage 55 du capot 12 avec le couvercle 13. La figure 6 est une vue en coupe d'un module, ou unité fonctionnelle débrochable, mettant en oeuvre des pinces telles que décrites précédemment, dans les deux positions. L'unité fonctionnelle comprend différents éléments de traitement de flux électriques reçus, et peut délivrer différents flux électriques traités. Ces éléments de traitement, logés dans l'espace 61 de l'unité fonctionnelle ne sont pas décrits ici. Ils dépendent de la fonction du module. Dans l'exemple de la figure 6, l'unité fonctionnelle est connectée à deux barres 62 et 63, de surface plane et d'épaisseur de l'ordre de 5 mm, qui sont par exemple des lignes d'alimentation électrique. Deux pinces 64 et 65 permettent de s'y connecter. Ces pinces sont dans la position de la figure 2B, et présentent donc des profils bombés venant en contact avec la surface plane des barres. L'unité fonctionnelle délivre par ailleurs deux flux électriques traités, vers des barres 66 et 67, présentant une section en X, avec deux extrémités de contact, une seule, étant utilisée à chaque fois. Comme on le voit sur la zone agrandie, ces extrémités présentent des profils 68 bombés, et une épaisseur de l'ordre de 10 mm. On utilise alors des pinces 69, 610 dans la première position de la figure 2A. Le profil rectiligne des lames vient tangenter le bord bombé de l'extrémité 68 de la barre, garantissant un bon contact et un bon serrage.10 REVENDICATIONS1. Pince pour la connexion de puissance d'un module à une barre de distribution d'un tableau électrique, comprenant un boîtier (12, 13) portant au moins une première lame (11G) et une seconde lame (110), dont une première portion (P4) est maintenue en contact avec une entretoise (21) solidaire d'une plage de connexion (15) reliée à un conducteur électrique et une deuxième portion (P1) est destinée à venir en contact avec ladite barre de distribution, caractérisée en ce que lesdites lames (11G et 11D) sont asymétriques, par rapport à leur axe principal, de façon à pouvoir être montées dans au moins deux positions différentes par rapport audit boîtier (12, 13), lesdites positions définissant des écarts entre lames différents, adaptés à des épaisseurs et/ou des profils de barre distincts. 2. Pince selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites lames (11G, 11D) présentent une portion intermédiaire (P2), la portion intermédiaire d'une première lame (11a) venant en appui sur la portion intermédiaire d'une seconde lame (11D), dans chacune desdites positions, lesdites portions intermédiaires étant définies de façon à contrôler lesdits écarts entre lames. 3. Pince selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la deuxième portion (P1) de chaque lame présente des bords de contact de profils distincts selon lesdites positions. 4. Pince selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites lames présentent : - un premier bord (24) de contact présentant un profil sensiblement rectiligne parallèlement à l'axe principal de ladite lame, sur au moins 10 mm ; un second bord (25) de contact présentant un profil sensiblement bombé, réduisant ponctuellement l'écart entre lames. 5. Pince selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que, dans ladite première position, l'écart entre lames est de l'ordre de 9 mm, et en ce que, dans ladite seconde position, l'écart entre lames est de l'ordre de 3,5 mm. 6. Pince selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux premières lames (111, 112, 113) superposées et au moins deux secondes lames superposées. 7. Pince selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que lesdites lames sont maintenues à l'aide d'au moins un ressort plat (26) en forme de U. 8. Module apte à être connecté à au moins une barre de distribution d'un tableau électrique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pince selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.