Brevet FR3084214A1 — publié le 20200124

Dispositif de connexion électrique La présente invention concerne un dispositif de connexion électrique. Les dispositifs de connexion électrique, notamment connus de FR 2 792 778 ou EP 1341 261 comprennent des bornes de raccordement de câbles électriques munies de ressorts pressant une extrémité de câble contre une pièce métallique conductrice de la borne. Pour le raccordement du câble, un outil doit être utilisé pour libérer le ressort de manière que le câble puisse être inséré contre la pièce conductrice. En outre, les dispositifs de connexion connus ne permettent pas de raccorder des sections importantes de câbles, notamment de 2,5 mm2, en conservant un encombrement standard et des paramètres de sécurité électriques satisfaisants. En outre, le montage des éléments de connexion dans les embases des dispositifs de connexion nécessite plusieurs opérations. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant un dispositif de connexion électrique garantissant la sécurité électrique et dont l'assemblage est facilité. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de connexion électrique pour le raccordement d'au moins un câble électrique, comprenant une embase et au moins une borne de connexion montée dans l'embase, cette borne de connexion comprenant une pièce conductrice, un corps et au moins un ressort adapté pour maintenir au moins un câble électrique en contact avec cette pièce conductrice. Ce dispositif est caractérisé en ce que le corps de la borne est divisé en deux demi-boitiers assemblés l'un à l'autre, et l'embase définit un logement accueillant le corps de chaque borne, la pièce conductrice étant fixée dans ce logement, et la pièce conductrice comporte un organe d'accrochage retenant le corps dans son logement de l'embase par coopération élastique avec une partie du corps. Grâce à l'invention, les distances dans l'air et les lignes de fuites sont garanties tout en conservant un encombrement réduit, et la fixation des bornes dans l'embase est simple, rapide et ne nécessite qu'une opération. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel dispositif de connexion peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises selon toute combinaison techniquement admissible : - Chaque borne est destinée à la connexion de deux câbles électriques et comprend un module formé par les deux demi-boitiers, et par deux lames ressort, chacun des deux demi-boitiers étant assemblé avec une lame ressort, et chaque borne comprend 2 également une pièce conductrice assurant le contact électrique avec les deux câbles électriques et retenant le module dans l'embase. - Les demi-boitiers de chaque module comportent une paroi latérale délimitant un espace interne. 5 - Les demi-boitiers d'un même module sont assemblés de manière à former un seul espace interne délimité par les parois latérales des demi-boitiers. - Les modules sont juxtaposés les uns aux autres par coopération des faces externes respectives d'une paroi latérale d'un demi-boitier d'un premier module et d'une paroi latérale d'un demi-boitier d'un second module. 10 - La pièce conductrice est fixée contre un contact fixe de l'embase par une vis. - La partie du corps coopérant avec l'organe d'accrochage est formée par une languette déformable dont l'extrémité libre présente une protubérance qui est reçue dans un orifice de l'organe d'accrochage pour retenir le corps dans l'embase. - La languette déformable est déformée lors de l'insertion de la borne de connexion 15 dans l'embase jusqu'à ce que la protubérance soit reçue dans l'orifice. - La protubérance de la languette déformable est maintenue logée dans l'orifice de la pièce conductrice par la lame ressort. - La borne comporte un élément manoeuvrable de déformation de la lame ressort qui écarte la lame ressort d'une position déployée, dans laquelle le câble est maintenu 20 contre la pièce conductrice, vers une position rétractée, dans laquelle le câble peut être dégagé de la pièce conductrice et retiré de la borne de connexion. - L'élément manoeuvrable est un poussoir exerçant un effort contre la lame ressort de manière à écarter la lame ressort de la pièce conductrice. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus 25 clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un dispositif de connexion conforme à son principe, faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un dispositif de connexion conforme à l'invention, dont un capot est éclaté ; 30 - la figure 2 est une vue en perspective du dispositif de connexion de la figure 1 dont un module est éclaté ; - la figure 3 est une vue en perspective d'une embase du dispositif de connexion de la figure 1, dont une pièce conductrice et une vis de fixation sont éclatées ; - la figure 4 est une vue en coupe d'une partie du dispositif de connexion de la 35 figure 1, dans une configuration à vide ; 3 - la figure 5 est une vue similaire à la figure 4, dans une configuration de raccordement d'un câble électrique ; - la figure 6 est une vue similaire à la figure 4, dans une configuration de déconnexion ; 5 - la figure 7 est une vue en perspective éclatée du module de la figure 2. La figure 1 représente un dispositif de connexion électrique 2 pour le raccordement d'au moins un câble électrique C. Le dispositif 2 comprend une embase 4 et au moins une borne de connexion 6 montée dans l'embase 4. Dans l'exemple représenté, le dispositif 2 comprend deux rangées de cinq bornes 6. 10 Le dispositif 2 comprend également un capot 8 monté sur l'embase 4 en recouvrant une partie de celle-ci, et muni d'ouvertures 80 permettant le raccordement de câbles électriques. Le dispositif 2 est destiné à être fixé par exemple dans un mur et raccordé à un réseau de distribution d'électricité sur une face arrière 2a, et raccordé par des câbles à 15 divers appareils électriques sur une face avant 2b, du côté de laquelle se situe le capot 8. Le capot 8 peut servir au montage et à la connexion d'additifs électriques. Chaque borne de connexion 6 comprend une pièce conductrice 10 et au moins un ressort 12 adapté pour maintenir au moins un câble électrique C en contact avec cette pièce conductrice 10. 20 Dans l'exemple, chaque borne 6 comprend deux pôles 60 et 61, permettant chacun le raccordement d'un câble électrique C. Chaque borne 6 comprend un corps 14 formé par une pièce rigide en matériau isolant maintenant les différents composants de la borne 6. Chaque borne 6 comprend une pièce conductrice 10 assurant le contact électrique avec les deux câbles électriques 25 C et retenant le module 16 dans l'embase 4. La pièce conductrice 10 est fixée contre l'embase 4. L'embase 4 définit, pour chaque borne 6, un logement 40 accueillant le corps 14. La pièce conductrice 10 est fixée dans ce logement 40, par exemple au moyen d'une vis 18. L'embase 4 comporte un contact fixe 42 formé par une pièce métallique située sous la pièce conductrice 10 et qui 30 permet la circulation du courant électrique entre l'amont et l'aval du dispositif, c'est-à-dire entre un réseau et des appareils branchés sur le dispositif 2. La pièce conductrice 10 est formée par une pièce métallique pliée comprenant une partie centrale 100, plaquée contre le contact électrique 42 dans un fond 40a du logement 40. La partie centrale 100 comporte un trou 100a dans laquelle la vis 18 est insérée. 4 La pièce conductrice 10 comprend également une lame 102 pliée par rapport à la partie centrale 100, et qui est destinée à être en contact avec le câble C, comme cela est visible à la figure 5. A l'autre extrémité de la partie centrale 100, la pièce conductrice 10 comporte un 5 organe d'accrochage 104 retenant le corps 14 dans son logement 40 de l'embase 4 par coopération élastique avec une partie du corps 14. Le corps 14 comporte une languette déformable 140 coopérant de façon élastique avec l'organe d'accrochage 104. L'extrémité libre de cette languette 140 présente une protubérance 142 qui est reçue dans un orifice 104a de l'organe d'accrochage 104 pour 10 retenir le corps 14 dans l'embase 4. On définit un axe principal X2 du dispositif de connexion 2. Cet axe X2 est vertical sur les dessins, toutefois dans la réalité de l'installation du dispositif 2, cet axe peut correspondre à un axe horizontal. Lors de l'insertion de la borne de connexion 6 dans l'embase 2, parallèlement à 15 l'axe X2 selon la flèche H à la figure 4, la languette déformable 140 est déformée jusqu'à ce que la protubérance 142 soit reçue dans l'orifice 104a. La protubérance 142 présente une surface biseautée 142a, coopérant par glissement avec une surface biseautée 104b de l'organe d'accroche 104. Lors de l'insertion du corps 14 dans l'embase 4, cette coopération de surfaces déforme la languette 140 de manière que le corps 14 puisse 20 avancer dans le logement 40. Lorsque la protubérance 142 se retrouve face à l'orifice 104a, la languette 140 reprend sa forme, la protubérance 142 s'insère dans l'orifice 104a, et le corps 14 est retenu par l'organe d'accroche 104 au niveau d'une surface de butée 104c orthogonale à l'axe principal X2. Le ressort 12 est formé par une lame métallique pliée et recourbée de manière à 25 former deux parties 12a et 12b, et une partie centrale arrondie 12c se trouvant entre les parties 12a et 12b. La partie centrale 12c est montée autour d'une partie arrondie 144 du corps 14. La partie arrondie 12c définit un axe de rotation Y12 orthogonal à l'axe principal X2. Dans un état libre, c'est-à-dire sans autre sollicitation mécanique que la 30 précontrainte nécessaire à son montage dans le corps 14, la lame ressort 12 est déployée comme cela est représenté à la figure 4. La partie 12a est appuyée contre la protubérance 142, et la partie 12b est écartée en contact avec la lame 102, et obstrue un alésage 146 du corps 14 destiné à accueillir le câble C. La protubérance 142 de la languette déformable 140 est maintenue logée dans l'orifice 104a par la partie 12a de la 35 lame ressort 12. 5 Lors de l'insertion du câble C à la figure 5, la partie 12b est déplacée de sa position déployée par rotation selon la flèche F2 autour de l'axe Y12, par une extrémité dénudée Cd du câble C. Le câble C peut alors être inséré dans la borne de connexion 6 et, une fois que l'extrémité Cd du câble C a dépassé l'extrémité de la partie 12b de la 5 lame ressort 12, être plaqué contre la pièce conductrice 10. La lame ressort 12 exerce un effort E élastique qui tend à la ramener vers sa position déployée de la figure 4, et cet effort E plaque le câble C contre la lame 102 de la pièce conductrice 10. Cet effort E assure la retenue mécanique du câble C et un contact électrique satisfaisant. Dans le même temps, la contrainte mécanique dans le ressort 12 exercée par le câble C a 10 tendance à exercer un effort élastique dans la partie 12a, qui verrouille de façon supplémentaire l'accroche de la protubérance 142 dans l'organe d'accroche 104 et la retenue mécanique de la borne 6 dans l'embase 4. Ce système de raccordement du câble C dans la borne 6 par simple insertion du câble C dans l'alésage 146, dit « push-in » ne nécessite pas d'outil et permet un gain de 15 temps important lors des installations électriques. En outre, la mobilité en rotation de la partie 12b permet une certaine latitude dans le choix des sections de câbles électriques utilisable. Des sections de câbles plus importantes que dans les dispositifs connus peuvent être utilisées, et plus le câble C est épais, plus le ressort 12 est déformé et exerce un effort de plaquage E important sur le câble C et renforce la retenue mécanique 20 des languettes 140 par les organes d'accroche 104. De façon optionnelle, la borne 6 comporte un élément manoeuvrable de déformation de la lame ressort 12 qui écarte la lame ressort 12 de sa position déployée vers une position rétractée, représentée sur la figure 6, dans laquelle le câble C peut être dégagé de la pièce conductrice 10 et retiré de la borne de connexion 6. 25 L'élément manoeuvrable est un poussoir 20 exerçant un effort contre la lame ressort 10 de manière à écarter la partie 12b de la pièce conductrice 10 et à libérer le câble C. Le poussoir 20 est monté dans le corps 14 avec possibilité de coulissement selon l'axe X2 entre une position sortie (figures 4 et 5) et une position enfoncée (figure 6). Par une action avec un outil, par exemple un tournevis, un installateur pousse le poussoir 30 20 selon la flèche F3 vers sa position enfoncée, à l'encontre de l'effort élastique de la partie 12b de la lame ressort 12. Cela a pour effet d'écarter la partie 12b de la lame 102 selon la flèche F2 de façon plus prononcée qu'à la figure 5, et l'installateur peut alors retirer le câble C de la borne 6. Chaque borne 6 comprend un module 16 formé par le corps 14 de la borne 6 35 divisé en deux demi-boitiers 16a et 16b assemblés l'un à l'autre. Chaque module 16 comprend également deux lames ressort 12, chacune étant assemblée avec l'un des 6 deux demi-boitiers 16a et 16b. Dans le cas optionnel où le dispositif 2 comprend des éléments manoeuvrables de retrait des câbles, le module 16 comprend également deux éléments manoeuvrables 20, chacun étant assemblé avec l'un des deux demi-boitiers 16a et 16b. La structure des bornes 6 à modules 16 permet un gain de temps lors de 5 l'assemblage des dispositifs. Les modules 16 peuvent être assemblés à part et distribués sur la chaine de montage des dispositifs, puis montés dans les embases 4, dans lesquelles les pièces conductrices 10 ont préalablement été fixées, de façon simple et rapide grâce au mode d'assemblage par coopération élastique entre les corps 14 et les pièces conductrices 10. 10 Les demi-boitiers 16a et 16b de chaque module 16 sont assemblés au moyen d'éléments de fixation. Par exemple, ces éléments de fixation peuvent comprendre un doigt 148 prévu sur le demi-boitier 16a qui s'insère dans un relief en creux non visible du demi-boitier 16b, et un système similaire comportant un trou 149 dans le demi-boitier 16a et un élément protubérant 150 prévu dans le demi-boitier 16b (figure 5). 15 Les deux demi-boitiers 16a et 16b sont retenus dans l'embase 4 par une même pièce conductrice 10. Chaque demi-boitiers 16a et 16b comporte à cet effet une languette déformable 140 munie d'une protubérance 142 à son extrémité. Les orifices 104a ont une largeur correspondant à la largeur de deux protubérances 142 accolées de deux demiboitiers 16a et 16b assemblés. 20 Les demi-boitiers 16a et 16b comportent une paroi latérale respective 160a et 160b délimitant un espace interne V de la borne 6. Les demi-boitiers 16a et 16b d'un même module 16 sont assemblés de manière à former un seul espace interne V délimité par les parois latérales 160a et 160b des demi-boitiers 16a et 16b. Les modules 16 sont juxtaposés les uns aux autres par coopération d'une face 25 externe S160a d'une paroi latérale 160a d'un demi-boitier 16a d'un premier module 16 et d'une face externe S160b d'une paroi latérale 160b d'un demi-boitier 16b d'un second module 16. Comme cela est visible à la figure 1, les bornes 6 sont juxtaposées par contact surfacique entre les faces externes S160a et S160b des demi boitiers 16a et 16b appartenant à deux modules 16 distincts juxtaposés. 30 Ces parois latérales 160a et 160b séparant deux pôles 60 et 61 de deux bornes 6 différentes permettent de garantir les distances dans l'air et les longueurs de lignes de fuites minimales requises pour ce type de dispositif de connexion électrique. En particulier ces parois 160a et 160b ont une épaisseur e160, visible à la figure 7, prise selon l'axe Y12, qui augmentent la quantité de matière isolante des corps 14 et la distance entre les 35 pièces susceptibles de conduire le courant, c'est-à-dire les ressorts 12 et les pièces 7 conductrices 10, de deux bornes différentes. La longueur des lignes de fuite entre deux bornes 6 est au moins égale à deux fois l'épaisseur REVENDICATIONS1. Dispositif (2) de connexion électrique pour le raccordement d'au moins un câble électrique (C), comprenant une embase (4) et au moins une borne de connexion (6) montée dans l'embase (4), cette borne de connexion (6) comprenant une pièce conductrice (10), un corps (14) et au moins un ressort (12) adapté pour maintenir au moins un câble électrique (C) en contact avec cette pièce conductrice (10), caractérisé en ce que le corps (14) de la borne (6) est divisé en deux demi-boitiers (16a, 16b) assemblés l'un à l'autre, et en ce que l'embase (4) définit un logement (40) accueillant le corps (14) de chaque borne (6), la pièce conductrice (10) étant fixée dans ce logement (40), et la pièce conductrice (10) comporte un organe d'accrochage (104) retenant le corps (14) dans son logement (40) de l'embase (4) par coopération élastique avec une partie (140) du corps (14). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque borne (6) est destinée à la connexion de deux câbles électriques (C) et comprend : - un module (16) formé par les deux demi-boitiers (16a, 16b), et par deux lames ressort (12), chacun des deux demi-boitiers (16a, 16b) étant assemblé avec une lame ressort (12); - une pièce conductrice (10) assurant le contact électrique avec les deux câbles électriques (C) et retenant le module (16) dans l'embase (4). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que : - les demi-boitiers (16a, 16b) de chaque module (16) comportent une paroi latérale (160a, 160b) délimitant un espace interne (V), - les demi-boitiers (16a, 16b) d'un même module (16) sont assemblés de manière à former un seul espace interne (V) délimité par les parois latérales (160a, 160b) des demi-boitiers (16a, 16b), - les modules (16) sont juxtaposés les uns aux autres par coopération des faces externes (S160a, S160b) respectives d'une paroi latérale (160a) d'un demi-boitier (16a) d'un premier module (16) et d'une paroi latérale (160b) d'un demi-boitier (16b) d'un second module (16). 9 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce conductrice (10) est fixée contre un contact fixe (42) de l'embase (4) par une vis (18). 5 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie du corps (14) coopérant avec l'organe d'accrochage (104) est formée par une languette déformable (140) dont l'extrémité libre présente une protubérance (142) qui est reçue dans un orifice (104a) de l'organe d'accrochage (104) pour retenir le corps (14) dans l'embase (4). 10 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la languette déformable (140) est déformée lors de l'insertion de la borne de connexion (6) dans l'embase (4) jusqu'à ce que la protubérance (142) soit reçue dans l'orifice (104a). 15 7. Dispositif selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la protubérance (142) de la languette déformable (140) est maintenue logée dans l'orifice (104a) de la pièce conductrice (10) par la lame ressort (12). 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la 20 borne (6) comporte un élément manoeuvrable (20) de déformation de la lame ressort (12) qui écarte la lame ressort (12) d'une position déployée, dans laquelle le câble (C) est maintenu contre la pièce conductrice (10), vers une position rétractée, dans laquelle le câble (C) peut être dégagé de la pièce conductrice (10) et retiré de la borne de connexion (6). 25 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément manoeuvrable est un poussoir (20) exerçant un effort (F3) contre la lame ressort (12) de manière à écarter la lame ressort (12) de la pièce conductrice (10). 30