EP2619850B1 - Connecteur électrique unipolaire à contacts en bout - Google Patents

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EP2619850B1
EP2619850B1 EP11768059.5A EP11768059A EP2619850B1 EP 2619850 B1 EP2619850 B1 EP 2619850B1 EP 11768059 A EP11768059 A EP 11768059A EP 2619850 B1 EP2619850 B1 EP 2619850B1
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sleeve
rib
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Mounim Houir Alami
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Societe dExploitation des Procedes Marechal SEPM SA
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    • H01R4/54—Bayonet or keyhole

Definitions

  • the invention relates to a unipolar electrical connector with end contacts, preferably for high power currents.
  • an articulated test finger defined according to a standard is used.
  • the tests consist in not being able to make a contact between the standardized test finger and the live parts of the apparatus to be tested by attempting to introduce the test finger in all possible positions.
  • protection can be obtained by protecting each contact under tension by a shutter or by placing it indented in an insulating envelope so that the test finger can not reach it.
  • the conductors and the contact elements in known devices have sections significant current flow, and compliance with the standard is difficult since the diameter of the contact elements becomes close to or greater than the maximum diameter of the test finger.
  • the live contacts are the pins whose ends are protected by an insulator, as for example in the embodiment described in the patent. US 3,662,296 .
  • the electrical connection between the spindle under tension and the conjugate cavity can be made on a part of the pin not accessible by the test finger.
  • the invention proposes another solution.
  • the unipolar electrical connector with end contacts is formed of an active base and a plug provided with a contact pin which is intended to penetrate into the base to cooperate with an elastic contact arranged therein as described in the patent EP-1 518 299 mentioned above, or in the patent FR-1 398 945 also in the name of the applicant, at least the penetrating part of the pin contact of the plug having a cross section of substantially rectangular general shape and the base being further provided at its end with a protective disk in which is formed an opening rectangular section corresponding to the cross section of the pin of the plug, but which is remarkable against the fact that the short sides of the rectangular pin have lugs intended to cooperate with ramps of the base for a locking type to bayonet of the plug in the base, while the rectangular opening passage of the protection disc of the base has on its short sides notches for the passage of said lugs.
  • the unipolar connectors are generally used together, each connector being intended to constitute a separate and specific connection element, such as for example a set of five connectors, one of which is intended to form a grounding, another the neutral, and the other three phase connections.
  • each card connects with its corresponding base.
  • the spindle of the plug is surrounded by a cylindrical sleeve into which is introduced the protective disk of the base, said sleeve having on its inner wall a rib or axial slot respectively, intended to cooperate with a notch or respectively a corresponding axial rib formed at the periphery of the base protection disk, the angular offsets being equal between, on the one hand, a median longitudinal plane of the pin of the plug parallel to its long sides with a diametral plane to the sleeve of said plug passing through the rib or the notch of said sleeve and, secondly, a median longitudinal plane of the passage opening of the protective disc of the base parallel to the long sides of said passage with a plane diametrical protective disk passing through the notch or respectively the rib thereof.
  • the aforementioned angular offsets may be substantially equal to 30 ° or a multiple of 30 °.
  • the offsets for five separate connectors can then be respectively 30 °, 60 °, 90 °, 120 ° and 150 °.
  • the sleeve of the plug is provided with an elastically retractable piston intended to come into contact with a collar of the base and to engage, after rotation of the plug, in a notch of said collar in the connection position of the contacts of the base and the plug in order to prevent any rotation and therefore any inadvertent disconnection.
  • a connector according to the invention comprises a base 1 active, that is to say under tension, and a plug 2 provided with a pin 3 of contact.
  • the figure 1 shows with tearing the base 1 and the plug 2 of the connector in position ready to be coupled.
  • the pin 3 of the plug 2 is intended to cooperate after coupling with an end-pressure elastic contact 4 arranged in the base 1.
  • the base is further provided at its end with a protective disc 5.
  • Pin 3 of the plug has a substantially rectangular cross section as can be seen in particular on the figures 1 , 4 and 5 , while the base protection disk is provided with a passage opening 6 of rectangular section which corresponds to the aforementioned straight section of the pin of the plug.
  • pin 3 of the plug is provided with two lateral pins 7 ( figures 1 , 4 and 5 ) intended to cooperate with ramps 8 ( figure 3 ) of the base for locking after coupling, of the bayonet type.
  • the passage opening 6 of the protection disc of the base has on its short sides notches 9 ( figure 2 ) for the passage of the pins 7 of the pin 3 of the plug.
  • Pin 3 of the plug is further surrounded by a cylindrical sleeve 10 into which the protective disc 5 of the base is inserted, as shown more particularly by the figure 1 .
  • cylindrical sleeve 10 is further provided with an inner longitudinal rib 11.
  • the protective disc 5 of the base is provided at its periphery with an axial notch 12, as is clearly shown in FIGS. figures 2 and 6A to 6E .
  • the angular offsets are equal between, on the one hand, a median longitudinal plane of the pin 3 of the plug parallel to its long sides with a diametrical plane to the sleeve 10 of said plug passing through the rib 11 of said sleeve and, secondly, a median longitudinal plane of the passage opening 6 of the protective disc of the base parallel to the long sides of said passage with a diametral plane of the disc of protection passing through the notch 12 thereof.
  • this shift is 30 ° (see more particularly the figures 4 and 6A for respectively the plug and the base).
  • the Figure 6A shows a base in front view corresponding to the base of the Figures 1 and 2 with an angular offset of the notch 12 as defined above by 30 ° while the Figures 6B to 6E show pedestals with angular offsets of the notch 12 of respectively 60 °, 90 °, 120 ° and 150 °.
  • cylindrical sleeve 10 of the plug is provided in this example with a piston 13 which is elastically retractable (see especially the figures 1 , 4 and 5 ).
  • This piston 13 is intended to come into contact with a collar 14 arranged around the base ( Figures 1, 2 , 3 and 6A to 6E ) during coupling, retract and come, after rotation of the plug and coupling, in a notch 15 formed in said collar ( figures 3 and 6A to 6E ).

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Description

  • L'invention concerne un connecteur électrique unipolaire à contacts en bout de préférence pour courants de fortes puissances.
  • Pour répondre aux normes en vigueur en vue d'assurer la sécurité des personnes et des biens, les appareils électriques doivent offrir un degré de protection minimum contre l'accès aux pièces sous tension lorsque la tension d'utilisation est supérieure à 50 volts.
  • Pour vérifier qu'une telle protection est respectée, on utilise un doigt d'épreuve articulé défini selon une norme.
  • Les essais consistent à ne pas pouvoir réaliser un contact entre le doigt d'épreuve normalisé et les parties sous tension de l'appareil à tester en tentant d'introduire le doigt d'épreuve dans toutes les positions possibles.
  • Dans le domaine des connecteurs, une protection peut être obtenue en protégeant chaque contact sous tension par un volet ou en le plaçant en retrait dans une enveloppe isolante afin que le doigt d'épreuve ne puisse pas l'atteindre.
  • Toutefois, dans le cas des courants forts, c'est-à-dire de forte intensité (par exemple supérieure à 200 Ampères) et utilisant des tensions supérieures à 50 volts, les conducteurs et les éléments de contact dans les appareils connus présentent des sections importantes de passage du courant, et le respect de la norme est difficile puisque le diamètre des éléments de contact devient proche ou supérieur au diamètre maximum du doigt d'épreuve.
  • C'est pourquoi jusqu'à présent pour de tels courants et plus particulièrement pour les connecteurs unipolaires, une solution à broche et alvéole cylindriques particulière a été imaginée.
  • Dans cette solution, contrairement aux prises de courant industrielles, les contacts sous tension sont les broches dont les extrémités sont protégées par un isolant, comme par exemple dans le mode de réalisation décrit dans le brevet US 3,662,296 .
  • De la sorte, la connexion électrique entre la broche sous tension et l'alvéole conjuguée peut s'effectuer sur une partie de la broche non accessible par le doigt d'épreuve.
  • Il est clair qu'une telle solution est inadaptée aux contacts en bout pour lesquels par définition la connexion électrique s'effectue entre l'extrémité d'une broche de contact et un contact élastique mobile sous pression, de telle sorte que l'extrémité de la broche ne peut évidemment pas être isolée.
  • C'est pourquoi, pour les courants de fortes intensités qui utilisent des sections de conducteurs importantes, il était apparu impossible d'imaginer des contacts en bout du fait que les broches auraient des dimensions supérieures au doigt d'épreuve.
  • Le brevet EP-1 518 299 au nom du même demandeur décrit toutefois un connecteur à contact en bout particulier pour courants de fortes intensités.
  • Dans le but notamment d'assurer le respect de la norme du doigt d'épreuve, l'invention propose une autre solution.
  • Le connecteur électrique unipolaire à contacts en bout selon l'invention est formé d'un socle actif et d'une fiche munie d'une broche de contact qui est destinée à pénétrer dans le socle pour coopérer avec un contact élastique aménagé dans celui-ci comme décrit dans le brevet EP-1 518 299 précité, ou encore dans le brevet FR-1 398 945 également au nom du demandeur, au moins la partie pénétrante de la broche de contact de la fiche présentant une section droite de forme générale sensiblement rectangulaire et le socle étant en outre muni à son extrémité d'un disque de protection dans lequel est ménagée une ouverture de passage de section rectangulaire correspondante à la section droite de la broche de la fiche, mais qui est par contre remarquable en ce que les petits côtés de la broche rectangulaire comportent des ergots destinés à coopérer avec des rampes du socle pour un verrouillage du type à baïonnette de la fiche dans le socle, tandis que l'ouverture rectangulaire de passage du disque de protection du socle comporte sur ses petits côtés des encoches pour le passage desdits ergots.
  • De la sorte, on peut notamment prévoir une dimension des petits côtés pour l'ouverture de passage qui empêche toute pénétration du doigt d'épreuve.
  • Les connecteurs unipolaires sont généralement utilisés par ensemble, chaque connecteur étant destiné à constituer un élément de connexion distinct et spécifique, comme par exemple un ensemble de cinq connecteurs dont l'un est destiné à constituer une prise de terre, un autre le neutre, et les trois autres des connexions de phases.
  • Dans ce cas, il est évidemment primordial que chaque fiche se connecte avec son socle correspondant.
  • Des simples rappels de couleurs peuvent s'avérer insuffisants alors que l'invention permet un véritable détrompage qui interdit toute connexion erronée.
  • A cet effet, selon un mode de réalisation, la broche de la fiche est entourée par un manchon cylindrique dans lequel vient s'introduire le disque de protection du socle, ledit manchon comportant sur sa paroi interne une nervure ou respectivement une entaille axiale, destinée à coopérer avec une entaille ou respectivement une nervure axiale correspondante aménagée à la périphérie du disque de protection du socle, les décalages angulaires étant égaux entre, d'une part, un plan longitudinal médian de la broche de la fiche parallèle à ses grands côtés avec un plan diamétral au manchon de ladite fiche passant par la nervure ou l'entaille dudit manchon et, d'autre part, un plan longitudinal médian de l'ouverture de passage du disque de protection du socle parallèle aux grands côtés dudit passage avec un plan diamétral du disque de protection passant par l'entaille ou respectivement la nervure de celui-ci.
  • Par exemple les décalages angulaires précités peuvent être sensiblement égaux à 30° ou un multiple de 30°. Les décalages pour cinq connecteurs distincts pouvant alors être respectivement de 30°, 60°,90°, 120° et 150°.
  • Il est ainsi impossible d'accoupler une fiche quelconque avec un autre socle que celui pour lequel elle est destinée.
  • Selon un mode réalisation le manchon de la fiche est pourvu d'un piston rétractable élastiquement destiné à venir au contact d'une collerette du socle et s'enclencher, après rotation de la fiche, dans une encoche de ladite collerette en position de connexion des contacts du socle et de la fiche afin d'empêcher toute rotation et donc toute déconnexion intempestive.
  • L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels :
    • La figure 1 montre avec arrachement un connecteur selon l'invention dont le socle et la fiche sont en position prêts à être accouplés,
    • La figure 2 montre en perspective le socle de connexion,
    • La figure 3 montre également en perspective le socle de connexion mais sans son disque de protection,
    • La figure 4 montre la fiche en vue frontale,
    • La figure 5 montre la fiche de la figure 4 en perspective.
    • Les figures 6A à 6E représentent en vues frontales cinq socles de connexion distincts destinés chacun à s'accoupler avec une fiche correspondante non représentée.
  • Un connecteur selon l'invention comporte un socle 1 actif, c'est-à-dire sous tension, et une fiche 2 munie d'une broche 3 de contact.
  • La figure 1 montre avec arrachement le socle 1 et la fiche 2 du connecteur en position prêts à être accouplés.
  • La broche 3 de la fiche 2 est destinée à coopérer après accouplement avec un contact 4 élastique à pression en bout aménagé dans le socle 1.
  • Le socle est en outre muni à son extrémité d'un disque de protection 5.
  • La broche 3 de la fiche présente une section droite sensiblement rectangulaire comme on peut notamment le voir sur les figures 1, 4 et 5, tandis que le disque de protection du socle est pourvu d'une ouverture de passage 6 de section rectangulaire qui correspond à la section droite précitée de la broche de la fiche.
  • Par ailleurs dans le mode de réalisation représenté la broche 3 de la fiche est pourvue de deux ergots latéraux 7 (figures 1, 4 et 5) destinés à coopérer avec des rampes 8 (figure 3) du socle pour un verrouillage après accouplement, du type à baïonnette.
  • L'ouverture de passage 6 du disque de protection du socle comporte sur ses petits côtés des encoches 9 (figure 2) pour le passage des ergots 7 de la broche 3 de la fiche.
  • La broche 3 de la fiche est en outre entourée par un manchon cylindrique 10 dans lequel vient s'introduire le disque de protection 5 du socle comme le montre plus particulièrement la figure 1.
  • On peut voir sur les figures 4 et 5 que le manchon cylindrique 10 est en outre muni d'une nervure longitudinale intérieure 11.
  • De manière correspondante le disque de protection 5 du socle est pourvu à sa périphérie d'une entaille 12 axiale comme le montrent bien les figures 2 et 6A à 6E.
  • Si dans le mode de réalisation représenté on a prévu une nervure sur la fiche et une entaille sur le socle il pourrait bien sûr s'agir de l'inverse.
  • Comme le montrent bien les figures 4 et 5 pour la fiche et la figure 2 pour le socle, les décalages angulaires sont égaux entre, d'une part, un plan longitudinal médian de la broche 3 de la fiche parallèle à ses grands côtés avec un plan diamétral au manchon 10 de ladite fiche passant par la nervure 11 dudit manchon et, d'autre part, un plan longitudinal médian de l'ouverture de passage 6 du disque de protection du socle parallèle aux grands côtés dudit passage avec un plan diamétral du disque de protection passant par l'entaille 12 de celui-ci.
  • De la sorte on crée un véritable détrompage qui permet d'interdire toute connexion d'une fiche et d'un socle incompatibles entre eux.
  • Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 6A ce décalage est de 30° (voir plus particulièrement les figures 4 et 6A pour respectivement la fiche et le socle).
  • Afin de prévoir un ensemble de connecteurs, par exemple un ensemble de cinq connecteurs dont l'un est destiné à constituer une prise de terre (figures 1 à 6A), un autre le neutre (figure 6E), et les trois autres des connexions de phases (figures 6B à 6D) il suffit de prévoir des décalages angulaires différents pour chaque connecteur comme le montrent bien lesdites figures 6A à 6E.
  • La figure 6A montre un socle en vue frontale correspondant au socle des figures 1 et 2 avec un décalage angulaire de l'entaille 12 tel que défini ci-avant de 30° tandis que les figures 6B à 6E montrent des socles avec des décalages angulaires de l'entaille 12 de respectivement 60°, 90°, 120° et 150°.
  • Pour correspondre aux cinq socles schématisés sur les figures 6A à 6E on a bien sûr prévu des fiches conjuguées dont les nervures 11 présentent des décalages angulaires correspondants.
  • Pour éviter des déconnexions intempestives, on peut en outre voir sur les dessins que le manchon cylindrique 10 de la fiche est pourvu dans cet exemple d'un piston 13 rétractable élastiquement (voir notamment les figures 1, 4 et 5).
  • Ce piston 13 est destiné à venir au contact d'une collerette 14 aménagée autour du socle (figures 1, 2, 3 et 6A à 6E) au cours de l'accouplement, se rétracter et venir, après rotation de la fiche et accouplement, dans une encoche 15 ménagée dans ladite collerette (figures 3 et 6A à 6E).
  • De la sorte, on verrouille en rotation la fiche et le socle qui ne peuvent être déverrouillée que par rétractation du piston 13 au moyen éventuellement d'un outil spécial.
  • D'autres particularités sont bien sûr prévues, comme par exemple un joint d'étanchéité aménagé sur le socle ou encore un couvercle destiné à venir recouvrir l'extrémité du socle et obturer ainsi son ouverture de passage 6 lorsque la fiche et le socle sont séparés.

Claims (4)

  1. Connecteur électrique unipolaire à contacts en bout, formé d'un socle actif (1) et d'une fiche (2) munie d'une broche (3) de contact qui est destinée à pénétrer dans le socle (1) pour coopérer avec un contact élastique (4) aménagé dans celui-ci, au moins la partie pénétrante de ladite broche (3) de contact de ladite fiche (2) présentant une section droite de forme générale sensiblement rectangulaire et ledit socle (1) étant en outre muni à son extrémité d'un disque de protection (5) dans lequel est ménagée une ouverture (6) de passage de section rectangulaire correspondante à la section droite de la broche (3) de la fiche (2), caractérisé en ce que les petits côtés de la broche (3) rectangulaire comportent des ergots (7) destinés à coopérer avec des rampes (8) du socle (1) pour un verrouillage du type à baïonnette de la fiche (2) dans le socle (1), tandis que l'ouverture rectangulaire de passage du disque de protection du socle comporte sur ses petits côtés des encoches (9) pour le passage desdits ergots (7).
  2. Connecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la broche (3) de la fiche (2) est entourée par un manchon (10) cylindrique dans lequel vient s'introduire le disque de protection (5) du socle, ledit manchon comportant sur sa paroi interne une nervure (11) ou respectivement une entaille axiale, destinée à coopérer avec une entaille (12) ou respectivement une nervure axiale correspondante aménagée à la périphérie du disque de protection (5) du socle, les décalages angulaires étant égaux entre, d'une part, un plan longitudinal médian de la broche (3) de la fiche (2) parallèle à ses grands côtés avec un plan diamétral au manchon (10) de ladite fiche passant par la nervure (11) ou l'entaille dudit manchon et, d'autre part, un plan longitudinal médian de l'ouverture (6) de passage du disque de protection du socle parallèle aux grands côtés dudit passage avec un plan diamétral du disque de protection passant par l'entaille (12) ou respectivement la nervure de celui-ci.
  3. Connecteur selon la revendication 2, caractérisé en ce que les décalages angulaires entre, d'une part, un plan longitudinal médian de la broche (3) de la fiche (2) parallèle à ses grands côtés avec un plan diamétral au manchon (10) de ladite fiche passant par la nervure (11) ou l'entaille dudit manchon et, d'autre part, un plan longitudinal médian de l'ouverture (6) de passage du disque de protection du socle parallèle aux grands côtés dudit passage avec un plan diamétral du disque de protection passant par l'entaille (12) ou respectivement la nervure de celui-ci étant égaux entre eux et valant sensiblement 30° ou un multiple de 30°.
  4. Connecteur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le manchon (10) de la fiche est pourvu d'un piston (13) rétractable élastiquement destiné à venir au contact d'une collerette (14) du socle et s'enclencher dans une encoche (15) de ladite collerette en position de connexion des contacts du socle et de la fiche afin d'empêcher toute rotation et donc toute déconnexion intempestive.
EP11768059.5A 2010-09-22 2011-09-20 Connecteur électrique unipolaire à contacts en bout Active EP2619850B1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

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FR1003765A FR2965119B1 (fr) 2010-09-22 2010-09-22 Connecteur electrique unipolaire a contacts en bout
PCT/FR2011/000509 WO2012038617A1 (fr) 2010-09-22 2011-09-20 Connecteur électrique unipolaire à contacts en bout

Publications (2)

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