Brevet FR3073681A1 — publié le 20190517

La présente invention concerne un dispositif de connexion et déconnexion d'un câble électrique. Elle concerne plus généralement toute borne de connexion pour relier un câble électrique à un appareil électrique quelconque. L'invention concerne plus particulièrement une borne de connexion permettant sans outil de réaliser la connexion et aussi la déconnexion d'un câble électrique. On entend par câble électrique tout conducteur électrique, rigide ou souple, monofil ou torsadé, gainé ou non. La façon la plus classique de réaliser une connexion électrique dans un bornier consiste à venir appuyer une extrémité d'un câble électrique (dénudé) contre une surface conductrice reliée électriquement à un appareillage à l'aide par exemple d'une vis. Une telle solution est simple mais demande le plus souvent l'utilisation d'un outil - tournevis- et en outre, en cas de mauvais serrage, ne garantit pas une bonne connexion. Des dispositifs de connexion sans outil sont connus. Ainsi par exemple le document FR 2 754 640 décrit une borne de connexion comportant un élément de contact fixe et un élément de contact mobile, avec un organe d'actionnement dont il résulte que, lorsque cet organe d'actionnement est en position d'ouverture, l'élément de contact mobile est lui-même en position d'ouverture. Il est associé à l'organe d'actionnement des moyens de blocage qui sont aptes à son maintien stable en position d'ouverture de telle sorte que la position d'ouverture de l'élément de contact mobile est elle-même une position stable et qui mettent par exemple en oeuvre une transmission par genouillère. Il est aussi connu par le document W02015/036933 un dispositif permettant de commander un appareil électrique dans un système de câblage électrique et/ou de raccorder un appareil électrique externe au système de câblage électrique, ledit dispositif comprenant une partie fonctionnelle conçue pour ouvrir/fermer un contact électrique et/ou recevoir un connecteur de l'appareil électrique externe au système de câblage, une ouverture d'entrée conçue pour recevoir au moins un fil électrique, une borne de connexion de conducteur, un élément de verrouillage élastique et un levier d'actionnement. L'élément de verrouillage comprend une partie fonctionnelle raccordée de manière élastique à la borne de connexion de conducteur et sur laquelle peut agir le levier d'actionnement, et une partie de verrouillage dans laquelle est formée une ouverture de passage. Un bord de l'ouverture de passage peut bloquer le fil lorsque l'élément de verrouillage élastique se trouve en position de repos et est éloigné lorsque 2 le levier d'actionnement agit sur l'élément de verrouillage élastique. La partie de verrouillage comprend une extrémité de guidage inclinée vers l'ouverture d'entrée qui fait face à l'ouverture de passage. La présente invention a alors pour but de fournir un dispositif de connexion et 5 déconnexion d'un câble électrique manoeuvrable sans outil de conception simple. Ce dispositif sera avantageusement ergonomique pour permettre une connexion sure et rapide. Le nombre de pièces mis en oeuvre sera de préférence limité. À cet effet, la présente invention propose un dispositif de connexion et déconnexion d'un câble électrique comportant : 10 - un boitier présentant une paroi dans laquelle est réalisée au moins une ouverture pour le passage d'une extrémité d'un câble électrique, - une borne de réception réalisée dans un matériau conducteur présentant un logement pour une extrémité de câble électrique délimitée d'un côté par une paroi de contact, 15 - un ressort présentant au repos une première branche en appui sur la paroi de contact de la borne de réception, et - un levier monté pivotant autour d'un axe sensiblement parallèle à la paroi du boitier dans laquelle est réalisée une ouverture pour le passage d'une extrémité d'un câble électrique et associé à une came coopérant avec le ressort, la forme de la came 20 permettant de définir deux positions stables, une première position dans laquelle la première branche du ressort vient en appui sur la paroi de contact de la borne de réception et une seconde position dans laquelle ladite première branche du ressort est éloignée de cette paroi de contact de la borne de réception. Selon la présente invention, il est alors prévu que le logement de la borne de 25 réception comporte une paroi opposée à la paroi de contact, et que le ressort comporte un dièdre avec une branche correspondant à la première branche du ressort orientée vers la paroi de contact du logement et une seconde branche reposant sur la paroi opposée à la paroi de contact et formant avec la première branche un angle aigu. Cette structure est très simple, peut comporter un nombre de pièces limité, elle 30 est fiable et permet de s'adapter à plusieurs sections de câbles. Une forme de réalisation de ce dispositif prévoit que la borne de réception se présente sous la forme d'une pièce profilée avec une base, au moins un flanc latéral s'étendant sensiblement perpendiculairement à la base et un rebord à l'extrémité 3 recourbé du flanc latéral recourbé de manière à faire face à la base. On peut aussi prévoir qu'une borne de réception comporte deux logements destinés chacun à recevoir une extrémité de câble à connecter. Selon une forme de réalisation préférée, le ressort comporte une surface 5 d'appui coopérant avec la came, ladite surface d'appui étant sensiblement parallèle à seconde branche du ressort à l'état non contraint du ressort. Dans un souci d'intégration du dispositif de connexion/déconnexion, le boitier peut comporter un corps en forme de couvercle avec un fond et une jupe périphérique, chaque ouverture destinée au passage d'une extrémité de câble à connecter étant 10 réalisée dans la jupe périphérique. Dans cette variante, le fond peut présenter par exemple des saillies formant des paliers pour recevoir un axe correspondant à un levier et une came. On peut ici aussi prévoir que les leviers sont en saillie du côté du fond opposé à la jupe périphérique, les cames s'étendant quant à elles à l'intérieur de la jupe périphérique. 15 La présente invention concerne également un appareil électrique équipé d'au moins un dispositif de connexion/déconnexion tel que décrit ci-dessus. 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'une prise de courant munie de trois 20 dispositifs de connexion déconnexion pour un total de six câbles électriques, La figure 2 est une vue en perspective, vue sous un autre angle, de la prise de courant de la figure 1 sans un corps arrière, La figure 3 est une vue en perspective vue sous encore un autre angle correspondant à la figure 2 mais sans corps principal et sans enjoliveur avant, 25 La figure 4 montre à échelle agrandie un dispositif de connexion/déconnexion des figures précédentes, La figure 5 est une vue en perspective à échelle agrandie d'un ressort du dispositif de connexion/déconnexion de la figure précédente, La figure 6 est une vue de face du ressort de la figure 5 monté dans un bornier 30 correspondant, La figure 7 montre en vue de côté à échelle agrandie le levier du dispositif de connexion/déconnexion de la figure 4, et La figure 8 montre les leviers illustrés sur la figure 2 montés dans le corps 4 arrière de la prise de courant de la figure 1. La figure 1 montre à titre d'exemple une prise de courant munie de trois dispositifs de connexion/déconnexion qui seront décrits plus en détail dans la suite de la présente description. Toutefois, des dispositifs de connexion/déconnexion tels que 5 décrits ci-après, et leurs variantes de réalisation, peuvent trouver une application dans bien d'autres dispositifs électriques, notamment des dispositifs pour lesquels une connexion à câble électrique est nécessaire. On entend ici par câble électrique un conducteur électrique, formé d'un seul fil rigide ou moins rigide, ou de fils torsadés, isolé ou non par une gaine, notamment une gaine en matière synthétique. 10 La prise de courant illustré comporte un corps principal 2, une face avant 4 intégrant un enjoliveur 6 et un fond 8 pour la connexion mécanique au corps principal 2, ainsi qu'un corps arrière 10. Le corps principal 2 et la face avant 4 ne seront pas décrits ici puisqu'il s'agit de pièces qui sont, d'une part, connues de l'homme du métier et, d'autre part, ne font pas partie de l'invention. Ces pièces sont présentes au dessin 15 uniquement à des fins illustratives. Le corps arrière 10 forme un capot à l'arrière de la prise de courant et vient recouvrir trois dispositifs de connexion/déconnexion que l'on peut voir sur la figure 2. Ce corps arrière 10, comme décrit plus loin, et comme illustré sur la figure 8, vient coopérer avec chaque dispositif de connexion/déconnexion illustré ici. 20 Comme on peut mieux le voir sur la figure 8, le corps arrière 10 se présente sous la forme d'un couvercle. Il comporte une paroi de fond 12 sensiblement rectangulaire, avec ici deux angles arrondis et une encoche sur un côté. De cette paroi de fond 12 s'étend une jupe périphérique 14 comportant ainsi quatre faces. On remarque sur les figures 1 et 8 que l'une des faces de cette jupe périphérique 14 25 présente six ouvertures 16 alignées parallèlement à la paroi de fond, ladite face étant sensiblement plane et perpendiculaire à la paroi de fond 12. La figure 2 montre dans leur ensemble les moyens de connexion de la prise de courant. Cette prise de courant est destinée à être reliée à une phase, un neutre et une terre. Elle comporte ainsi trois bornes de réception 18 similaires. Ces bornes sont 30 disposées les unes à côté des autres. Chaque borne de réception 18 est en outre reliée à une pièce de contact en ne formant avec celle-ci qu'une seule pièce. La borne de réception 18 au centre est destinée à être reliée à la terre. La pièce de contact associée est une languette 20 sur laquelle est montée, par exemple rivetée, une fiche 22 qui 5 traverse le corps principal 2 et le fond 8 pour venir en saillie du côté de l'enjoliveur 6. Les deux autres bornes de réception 18 sont associées chacune à une languette élastique 24 qui coopère avec un guide fixe 26 de manière connue pour assurer un bon contact électrique lorsqu'une fiche d'une prise mâle vient se brancher sur la prise de courant. 5 Chaque borne 18 est réalisée par découpe et pliage d'une tôle métallique, par exemple réalisée dans un alliage à base de cuivre pour bien conduire le courant électrique. Comme on peut mieux le voir sur la figure 4, chaque borne 18 présente ici une forme profilée en C avec une base 28 sensiblement plane, deux flancs latéraux 30 s'étendant sensiblement à la perpendiculaire de la base 28 et deux rebords 32 recourbés 10 vers l'intérieur de la borne de réception 18 et vers la base 28 de manière à former à chaque fois, avec le flanc latéral 30 correspondant un logement destiné à recevoir une extrémité (dénudée) d'un câble électrique. Les languettes élastiques 24 sont raccordées à la borne de réception 18 correspondante par un prolongement d'un flanc latéral 30 de ladite borne de réception 15 18 tandis que la languette 20 reliée à la fiche 22 est une prolongation de la base 28 de la borne de réception 18 centrale. Chaque borne de réception 18 peut ainsi recevoir au niveau de chaque rebord 32 une extrémité de câble électrique (non représenté), soit deux conducteurs électriques par borne de réception 18. Pour maintenir les extrémités de ces câbles électriques dans 20 leur logement (défini par le rebord 32 correspondant et une partie du flanc latéral 30 correspondant) et en appui contre les rebords 32, il est prévu de disposer un ressort 34 dans chaque borne de réception 18. La figure 5 montre plus en détails un ressort 34. Ce dernier est obtenu par découpe et pliage d'une tôle, par exemple d'une tôle en acier de manière à être à la fois 25 rigide et bien élastique. Chaque ressort 34 comporte un pied 36, deux pattes élastiques 38 et une surface d'appui 40. Le pied 36 de chaque ressort est de forme et de dimension adaptées aux bornes de réception 18. Il se présente sous la forme d'une plaque sensiblement carrée avec une lumière centrale 42. La largeur du pied 36 correspond à l'espace séparant deux flancs 30 latéraux 30 d'une borne de réception 18. Le pied 36 présente ainsi deux bords longitudinaux 44 destinés à venir se positionner chacun le long d'un flanc latéral 30 à l'intérieur d'une borne de réception 18 et un bord transversal 46 reliant les deux bords longitudinaux 44. Du côté opposé au bord transversal 46, le pied 36 est relié à chaque 6 fois par un pli arrondi 48 à une patte élastique 38. Chaque patte élastique 38 est de forme allongée et sensiblement plane. Son extrémité libre est de forme adaptée à la forme intérieure d'un rebord 32 de borne de réception. Le pli arrondi 48 est réalisé à chaque fois de telle sorte que lorsque le ressort 5 34 est positionné dans une borne de réception, le pied 36 étant en appui sur la base 28, alors l'extrémité libre de la patte élastique 38 vient en appui contre le rebord 32. On remarque que les deux pattes élastiques 38 peuvent se plier indépendamment l'une de l'autre, une fente étant prévue entre elles. Chaque patte élastique 38 forme avec le pied 36 un dièdre. L'angle entre le pied 36 et la patte élastique peut varier. Au repos, cet 10 angle est par exemple proche de 45°, par exemple compris entre 35 et 50°. Entre les deux pattes élastiques 38, il est réalisé par découpe et pliage la surface d'appui 40. Cette surface d'appui 40 est en deux parties car comme indiqué précédemment, les deux pattes élastiques 38 sont indépendantes. En position de repos, la surface d'appui 40 est sensiblement parallèle au pied 36. On remarque qu'à 15 l'extrémité de la surface d'appui, à l'opposé des pattes élastiques, chacune des deux parties de la surface d'appui 40 présente un doigt 50 recourbé vers le pied 36. Ce doigt 50 est destiné à coopérer avec la lumière centrale 42 lorsque la patte élastique 38 vient se plier autour du pli arrondi 48 en se rapprochant du pied 36. Le ressort 34 est orienté dans la borne de réception 18 de telle sorte que les 20 plis arrondis 48 se trouvent du côté de l'introduction d'une extrémité de câble. Ces plis arrondis 48 sont donc disposés du côté de la face du corps arrière dans laquelle sont réalisés les ouvertures 16. Pour maintenir les ressorts en position lorsqu'une extrémité de câble vient en appui sur une patte élastique 38, des butées 52 (cf. figure 8) sont prévues dans le corps arrière 10 pour les deux bornes latérales. Pour la borne centrale, 25 on voit sur la figure 2 qu'une butée 54 est prévue dans la languette 20, cette butée 54 étant réalisée par découpe et pliage dans cette languette 20. On remarque aussi sur les figures la présence d'un ensemble basculant 56 sur les figures. Cet ensemble comporte un axe 58, un levier 60 et une came 62. La came 62 est prévue pour agir sur une surface d'appui 40. Le levier 60 est prévu pour commander 30 manuellement le mouvement de la came 62 tandis que l'axe 58 est utilisé pour le guidage de l'ensemble basculant 56. La figure 7 montre à échelle agrandie, en vue de côté, l'ensemble basculant 56. La came 62 présente sur son pourtour un méplat 64 qui permet de définir pour la 7 came 62 de part et d'autre de ce méplat 64 deux positions d'appui stables lorsqu'elle coopère avec la surface d'appui 40. Comme illustré sur la figure 8, l'axe 58 est monté par encliquetage dans des paliers 66 réalisés par moulage par exemple dans le corps arrière 10. L'ensemble 5 basculant 56 est alors monté sur le corps arrière 10 de telle sorte que la came 62 se trouve par rapport à la paroi de fond 12 du même côté que la jupe périphérique 14 tandis que le levier 60 se trouve quant à lui en saillie du côté opposé de cette paroi de fond 12. Dans la position montée, un ressort 34 se trouve dans chaque borne de 10 réception 18. En considérant comme direction longitudinale la direction donnée par la forme profilée de ces bornes de réception 18, qui correspond alors aussi à la direction selon laquelle s'étend une extrémité de câble connectée, on a alors les orientations suivantes pour les divers éléments décrits. L'axe 58 de chaque ensemble basculant 56 s'étend transversalement tandis que la came 62 et le levier 60 se déplacent dans un plan 15 longitudinal. La face de la jupe périphérique 14 dans laquelle sont réalisées les ouvertures 16 est perpendiculaire à la direction longitudinale. Les ouvertures 16 sont alignées selon une direction parallèle à celle des axes 58 et chacune d'elles est alignée longitudinalement avec un logement défini par un rebord 32 et une partie de flanc latéral 30 de borne de réception. 20 En position montée, il est prévu qu'une même came 62 d'un ensemble basculant vienne agir simultanément sur deux pattes élastiques 38. L'homme du métier aura déjà compris que l'une des positions stables de la came 62 sur la surface d'appui correspond à une position dans laquelle l'ensemble basculant n'exerce pas de contrainte sur les pattes élastiques 38. Chaque patte élastique 38 est donc rappelée en position de 25 repos vers le rebord 32 correspondant. Si une extrémité de câble électrique est alors introduite dans une ouverture 16, elle vient en appui sur la patte élastique 38 correspondant et vient faire plier ladite patte élastique 38. De ce fait, la patte élastique 38 vient exercer une contrainte élastique qui vient alors maintenir l'extrémité du câble introduite dans le logement correspondant contre le rebord 32, assurant ainsi un bon 30 contact électrique entre l'extrémité du câble électrique et le rebord 32. Pour retirer un câble connecté dans la borne de réception 18, il suffit d'agir sur le levier 60 pour amener la came 62 dans son autre position d'appui sur la surface d'appui 40. Ici, la came contraint la déformation des deux pattes élastiques 38 vers le 8 pied 36 du ressort et libère ainsi l'extrémité du câble de la contrainte exercée par la patte élastique, permettant ainsi la libération du câble et sa sortie hors de la borne de réception 18. Comme il ressort de ce qui précède, aucun outil (de type tournevis ou autre) 5 n'est nécessaire, ni pour connecter un câble électrique, ni pour déconnecter un câble électrique. Si le câble est assez rigide, pour le connecter dans une borne de réception, il suffit de le pousser à travers l'ouverture 16 correspondante pour réaliser une bonne connexion. Si le câble est souple, la connexion se fait en « ouvrant » le logement à l'aide du levier 60 qui vient alors agir sur la came 62 pour dégager les deux pattes 10 élastiques 38 correspondantes. L'extrémité du câble est alors introduite puis le levier ramené dans sa position n'exerçant pas de contrainte sur les pattes élastiques pour assurer alors le serrage de l'extrémité du câble dans la borne de réception. Pour une déconnexion, il suffit de venir agir sur un levier 60 correspondant pour déformer les pattes élastiques 38 vers le pied 36 du ressort correspondant afin de 15 libérer l'extrémité du câble connecté. Le dispositif décrit ci-dessus permet donc la réalisation de connexions automatiques de câbles rigides. Aucun outil extérieur n'est nécessaire ni pour la connexion, ni pour la déconnexion d'une extrémité de câble. La géométrie décrite permet, comme déjà mentionné, de recevoir plusieurs 20 types de câbles (rigides ou souples) mais aussi dans une large plage de sections. L'ensemble basculant étant bi-stable, un simple coup d'oeil suffit pour savoir si une borne de réception est ouverte ou fermée. Dans la description ci-dessus, il a été choisi d'avoir une seule came pour commander l'ouverture et la fermeture de deux logements d'extrémité de câble à 25 connecter. Une simple adaptation du dispositif à la portée de l'homme du métier permet aussi d'avoir une commande individuelle pour chaque câble. Il suffit de prévoir une borne de réception avec un rebord d'un seul côté et de l'associer à un ressort n'ayant qu'une seule patte élastique et de prévoir alors autant d'ensembles basculants que de câble à connecter. Le choix fait ici dans l'exemple illustratif permet de réduire 30 l'encombrement du dispositif. La présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation préférée décrite à titre d'exemple non limitatif Elle concerne aussi toutes les variantes évoquées et les autres variantes à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci- 9 après. REVENDICATIONSI. Dispositif de connexion et déconnexion d'un câble électrique comportant : - un boitier (10) présentant une paroi (14) dans laquelle est réalisée au moins une ouverture (16) pour le passage d'une extrémité d'un câble électrique, - une borne de réception (18) réalisée dans un matériau conducteur présentant un logement pour une extrémité de câble électrique délimitée d'un côté par une paroi de contact (32), - un ressort (34) présentant au repos une première branche (38) en appui sur la paroi de contact (32) de la borne de réception (18), et - un levier (60) monté pivotant autour d'un axe (58) sensiblement parallèle à la paroi (14) du boitier dans laquelle est réalisée une ouverture (16) pour le passage d'une extrémité d'un câble électrique et associé à une came (62) coopérant avec le ressort (34), la forme de la came (62) permettant de définir deux positions stables, une première position dans laquelle la première branche (38) du ressort vient en appui- sur la paroi de contact (32) de la borne de réception (18) et une seconde position dans laquelle ladite première branche (38) du ressort (34) est éloignée de cette paroi de contact (32) de la borne de réception (18), caractérisé en ce que le logement de la borne de réception (18) comporte une paroi (28) opposée à la paroi de contact (32), et en ce que le ressort (34) comporte un dièdre avec une branche correspondant à la première branche (38) du ressort orientée vers la paroi de contact (32) du-logement et une seconde branche (36) reposant sur la paroi (28) opposée à la paroi de contact (32) 25 et formant avec la première branche (38) un angle aigu. 2. Dispositif de connexion/déconnexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la borne de réception (18) se présente sous la forme d'une pièce profilée avec une base (28), au moins un flanc latéral (30) s'étendant sensiblement perpendiculairement à la base (28) et un rebord à l'extrémité recourbé du flanc latéral 30 (30) recourbé de manière à faire face à la base (28). 3. Dispositif de connexion/décormexion selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'une borne de réception (18) comporte deux logements destinés chacun à recevoir une extrémité de câble à connecter. 11 4. Dispositif de connexion/déconnexion selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le ressort (34) comporte une surface d'appui (40) coopérant avec la came (62), ladite surface d'appui (40) étant sensiblement parallèle à seconde branche (36) du ressort à l'état non contraint du ressort (34). 5 5. Dispositif de connexion/déconnexion selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le boitier comporte un corps (10) en forme de couvercle avec un fond (12) et une jupe périphérique (14), chaque ouverture (16) destinée au passage d'une extrémité de câble à connecter étant réalisée dans la jupe périphérique (14). 6. Dispositif de connexion/déconnexion selon la revendication 5, caractérisé 1 0 en ce que le fond (12) présente des saillies formant des paliers (66) pour recevoir un axe (58) correspondant à un levier (60) et une came (62). 7. Dispositif de connexionMéconnexion selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le levier (60) est en saillie du côté du fond (12) opposé à la jupe périphérique (14), la came (62) s'étendant quant à elle à l'intérieur de la jupe 15 périphérique (14). 8. Appareil électrique équipé d'au moins un dispositif de connexion/déconnexion, caractérisé en ce que le dispositif de connexion/déconnexion est un dispositif de connexion/déconnexion selon l'une des revendications 1 à 7.