EP2843766B1 - Dispositif électrique comprenant un circuit électrique imprimé sur une plaque de support et une borne de connexion électrique - Google Patents

Dispositif électrique comprenant un circuit électrique imprimé sur une plaque de support et une borne de connexion électrique Download PDF

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EP2843766B1
EP2843766B1 EP14306325.3A EP14306325A EP2843766B1 EP 2843766 B1 EP2843766 B1 EP 2843766B1 EP 14306325 A EP14306325 A EP 14306325A EP 2843766 B1 EP2843766 B1 EP 2843766B1
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EP
European Patent Office
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electrical
cage
electrical device
support plate
connection
Prior art date
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Active
Application number
EP14306325.3A
Other languages
German (de)
English (en)
Other versions
EP2843766A1 (fr
Inventor
Evelyne Loup-Mignon
Marcel Daccord
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Legrand SNC
Legrand France SA
Original Assignee
Legrand SNC
Legrand France SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Legrand SNC, Legrand France SA filed Critical Legrand SNC
Publication of EP2843766A1 publication Critical patent/EP2843766A1/fr
Application granted granted Critical
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/28—Clamped connections, spring connections
    • H01R4/48—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member
    • H01R4/4809—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/57—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals surface mounting terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/50—Fixed connections
    • H01R12/51—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/55—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals
    • H01R12/58—Fixed connections for rigid printed circuits or like structures characterised by the terminals terminals for insertion into holes

Definitions

  • the present invention relates to an electrical device as set out in the preamble of claim 1.
  • It also relates to an electrical apparatus comprising an electrical outlet or an electrical plug and an electrical device of the aforementioned type.
  • the invention finds a particularly advantageous application for the production of electrical equipment, in which the printed circuit of said electrical device constitutes a remote control circuit of the associated electrical outlet.
  • an electrical device as described in the introduction comprising an electrical outlet on which a printed circuit is soldered on the front face.
  • This printed circuit includes two openings adapted to be crossed by two connection pins of an additional electrical plug for the connection of this electrical plug to the cells of the electrical outlet.
  • One of the openings of the printed circuit includes a conductive wall, so that the connection pin of the electrical plug which passes through it comes into contact with this wall.
  • connection pin of the electrical plug is also in contact with a leaf spring, housed inside a well of the electrical outlet, and which projects from the internal surface of the well of the outlet.
  • This leaf spring is also in electrical contact with the printed circuit.
  • Such an electrical connection is however entirely unsuitable for the passage of a current of 16 amperes.
  • the coating of the opening of the printed circuit receiving the connection pin of the electrical plug is in particular not adapted to withstand the passage of such a current.
  • the electrical connection between the plug connection pin and the printed circuit is not sufficiently reliable for the passage of a current of 16 Amps. There are indeed risks of overheating and destruction of the opening of the printed circuit receiving the connection pin of the electrical plug.
  • connection terminal connected to a printed circuit support plate.
  • This connection terminal includes a conductive cage that can accommodate an electrical connector, and a leaf spring allowing the inserted electrical connector to be held in place.
  • connection terminal is not practical to use because the leaf spring is forced by a user to adopt, as desired, a first position authorizing the introduction of said connector into said terminal, or a second position to hold said connector. introduced in contact with the conductive cage.
  • connection terminal for electrically connecting an electrical conductor to a plate supporting a printed circuit.
  • This connection terminal comprises a conductive cage in which is partially housed a bent spring leaf.
  • connection terminal because of the configuration of the connection terminal, it is difficult to introduce an electrical connector there when the latter must first pass through the plate supporting the printed circuit. Not to mention that this possible manipulation requires a certain dexterity on the part of the user.
  • connection terminal and / or the leaf spring are of reduced size, and / or located in areas which are difficult to access.
  • the present invention provides an electrical device suitable for supplying the printed circuit with a current of 16 amperes.
  • This electrical device is easy to use, whatever the size of the connection terminal and its accessibility.
  • the electrical connection pin which feeds the electrical circuit here an intermediate connection element, passes through the support plate supporting the printed electrical circuit and enters this connection terminal between the internal face of the cage and the leaf spring, so as to be pressed against said internal face of the cage by this leaf spring.
  • the materials respectively forming the cage and the leaf spring of the connection terminal of the device according to the invention may have different characteristics of elasticity and electrical conductivity so as to optimize the electrical connection made.
  • the invention also relates to electrical equipment as set out in claim 7.
  • the printed circuit of said electrical device constitutes a remote control circuit of the associated electrical outlet.
  • the printed circuit of said electrical device constitutes a power supply circuit of a USB socket.
  • the invention relates to electrical equipment as set out in claim 10.
  • This electrical device 100; 200; 300; 400; 500; 600; 700; 800 essentially comprises, on the one hand, a support plate 110; 210; 310; 410; 510; 610; 710; 810 supporting a printed circuit (not shown here) and, on the other hand, at least one connection terminal 10; 20; 30 ; 40; 50; 60 for the electrical supply of said printed electrical circuit.
  • the support plate 110; 210; 310; 410; 510; 610; 710; 810 has two opposite planar faces 111, 112; 211, 212; 311, 312; 411, 412; 511, 512; 611, 612; 711, 712; 811, 812 and supports the electrical circuit printed on at least one of its opposite flat faces.
  • the printed electrical circuit can extend on one or on the two opposite flat faces of the support plate.
  • This support plate can also include two separate printed electrical circuits each extending on one of its opposite flat faces.
  • the printed electrical circuit is not shown in the figures. Conventionally, it consists of at least one thin layer of copper etched by a chemical process to obtain a set of tracks, terminated by pellets.
  • the printed electrical circuit is often covered with a layer of colored varnish which protects the tracks from oxidation and possible short circuits.
  • Different electrical components can be electrically connected to each other by the copper tracks of the printed electrical circuit.
  • the electrical device according to the invention can comprise any type of electrical components which will not be described in detail since they are not strictly speaking part of the invention.
  • connection terminal 10; 20; 30; 40; 50; 60 comprises a leaf spring 11; 21; 31; 41; 51; 61.
  • it further comprises a cage 12; 22; 32; 42; 52; 62 conductive, separate from the leaf spring, which is provided with at least one connection tab 13; 23A, 23B; 33A, 33B; 43; 53; 63 electrically connected electrically to said printed electrical circuit and which houses said leaf spring 11; 21; 31; 41; 51; 61 so that the latter permanently exerts pressure on at least one internal face of said cage 12; 22; 32; 42; 52; 62 (see figures 4, 5 , 9 , 14 , 19 , 23 and 27 ).
  • the leaf spring 11; 21; 31; 41; 61 has a bent or folded shape and is at least partially housed in the cage 12; 22; 32; 42; 62 corresponding so that at least one of its free ends is prestressed, pressing against said internal face of the cage.
  • cage 12; 22; 32; 42 has the shape of a generally parallelepiped sleeve with four flat side walls P1, P2, P3, P4 connected by rounded angles ( figures 1 , 6 , 11 and 16 , 32 , 37 ). It is formed by the folding of a flat metallic sheet.
  • the leaf spring 11; 21; 31; 41 is mounted in the sleeve forming the cage 12; 22; 32; 42.
  • the leaf spring 11; 21 has the same shape ( Figures 1 to 9 ).
  • branches B1, B2, B3 It comprises three branches B1, B2, B3: a main branch B1 which is central and substantially planar, which is applied against the internal face of one of the walls P1 of the cage 11; 21. From this main branch B1 extend two lateral branches B2, B3, folded back on the same side of the main branch B1 ( figures 1 and 6 ). The lateral branches B2, B3 are connected by elbows to the main branch B1 of the leaf spring.
  • One of the side branches B2 of the leaf spring 11; 21 extends near the support plate 110; 210 of the electrical device 100; 200 corresponding, in a straight oblique direction towards the wall P3 of the cage 12; 22 opposite the wall P1 against which the main branch B1 of the leaf spring is applied.
  • this lateral branch B2 is curved towards the main branch B1 ( figures 1 and 6 ).
  • the other lateral branch B3 of the leaf spring 11; 21 has a bent shape whose free edge is curved in the direction of the main branch B1 of the leaf spring.
  • This curved shape of the free edge of the lateral branches B2, B3 of the leaf spring 11; 21 facilitates the introduction of an intermediate contact element between a wall of the cage of the connection terminal and the lateral branches B2, B3 of the leaf spring placed in the cage.
  • the main branch B1 of the leaf spring 11; 21 also includes mounting means in the cage 12; 22.
  • These are clip-on mounting means comprising flaps BV cut from the main branch B1 and which project from the main branch B1 on the side opposite to the lateral branches B2, B3 ( figures 1 and 6 ).
  • These shutters BV cooperate with restraint with complementary windows FV formed in the wall P1 of the cage 12; 22 against which the main branch B1 of the leaf spring is pressed ( figures 1 and 6 ).
  • the leaf spring 31 has a simplified shape similar to that of the leaf spring of the first and second embodiments, except that the other leaf side B3 is deleted.
  • the leaf spring 31 then comprises only a main branch B1 and a lateral branch B2 ( figure 10 ), the arrangement of which is similar to that of the branches B1 and B2 described above with reference to the first and second embodiments.
  • the means for mounting the leaf spring 31 in the cage 32 here comprise a single flap similar to those described above, which cooperates with a complementary window of the cage, and an opening which receives a hook CR from the wall P1 of the cage 32 against which the main branch B1 of the leaf spring 31 is applied ( figure 10 ).
  • the leaf spring 41 has a simplified shape similar to that of the spring leaf of the third embodiment, with a main branch B1 and a side branch B2 ( figure 15 ).
  • the free edge of the lateral branch B2 is here straight.
  • the lateral branch B2 more particularly comprises a flat part which extends perpendicular to the main branch B1 of the spring leaf 41. This flat part extends against the support plate 410 ( figure 19 ), and comprises two wings AI housed in a complementary notch E of the free edge 42A, situated against the support plate, of the sleeve forming the cage 42 ( figure 16 ).
  • the end of the main branch B1 opposite the lateral branch B2 ends in turn by a curved edge which bears on the free edge 42B opposite the sleeve forming the cage 42 ( Figures 15 and 16 ).
  • the leaf spring 41 cooperates for its mounting in the cage 42 with the free edges 42A, 42B of the sleeve forming the cage 42 ( Figures 15 and 16 ).
  • connection terminal 50; 60 represented on figures 20 to 27 have a slightly different structure from those of the embodiments described above.
  • the cage 52; 62 conductive of the connection terminal is here formed by a metal plate folded in a U-shape, so as to define two main walls 52A, 52B; 62A, 62B parallel facing and an end wall 52C; 62C connecting the two main walls 52A, 52B; 62A, 62B ( figures 20 and 24 ).
  • the leaf spring 51 is curved in an arc. It is threaded on a first main wall 52A of the cage 52, so that a central part 51A ( figure 20 ) of the leaf spring 51, corresponding to the top of the curve described by this leaf spring 51 between its two free ends, is applied against the second main wall 52B opposite the first of the cage 52, so as to be prestressed against this second wall 52B ( figure 20 ).
  • each of the two free ends of this leaf spring 51 has an opening for passage of the first main wall 52A of the cage 52 of the connection terminal 50. These two passage openings constitute the means for mounting the leaf spring 51 on cage 52.
  • the leaf spring 61 consists of a plate of which a central part 61B is partially cut and curved.
  • the peripheral part 61A of the plate forms a frame which extends perpendicular to the longitudinal axis of the cage 62, around the cage 62, so that the curved central part 61B of the plate extends between the walls main opposites 62A, 62B of said cage 62.
  • the free edge of the curved central part 61B is pressed against one of the main walls 62B ( figure 24 ) of the cage 62. It is curved towards the inside of the cage 62 to facilitate the introduction of an intermediate contact element in the corresponding connection terminal, between the central part 61B of the leaf spring and the main wall 62B of cage 62.
  • connection terminal one of the walls of the cage 12; 22; 32; 42; 52; 62 of connection terminal 10; 20; 30 ; 40; 50; 60 is extended by at least one connection tab 13; 23A, 23B; 33A, 33B; 43; 53; 63 ( figures 1 , 6 , 11 , 16 , 20 , 24 , 29 , 30 , 36 and 37 ).
  • connection tabs In practice, a plurality of connection tabs is provided.
  • connection tabs 13; 23A, 23B; 33A, 33B; 43; 53; 63 have a double function: they provide, on the one hand, the electrical connection of the conductive cage 12; 22; 32; 42; 52; 62 of the corresponding connection terminal with the printed circuit carried by the support plate 110; 210; 310; 410; 510; 610; 710; 810, and on the other hand, the mechanical maintenance of this connection terminal on this support plate.
  • connection tab 13; 23A, 23B; 33A, 33B; 43; 53; 63 of each connection terminal is soldered to the printed electrical circuit of the support plate 110; 210; 310; 410; 510; 610; 710; 810.
  • connection lugs Two types are considered here.
  • connection lugs hereinafter called through connection lugs, is present in all of the embodiments shown. These are for example connection tabs 13; 23A; 33A; 43; 53; 63 of the conductive cage of the first, second, third and fourth embodiments of the connection terminal ( figures 1 , 6 , 11 , 16 , 20 , 24 , 31 , 36 ).
  • Each through connection tab 13; 23A; 33A; 43; 53; 63; passes through a corresponding orifice in the support plate 110; 210; 310; 410; 510; 610; 710; 810, so that the cage 12; 22; 32; 42; 52; 62 conductive extends from a first 111; 211; 311; 411; 511; 611; 711; 811 of said faces of said support plate and that said electrical connection tab protrudes from the other face 112; 212; 312; 412; 712; Support plate 812 ( figures 1 , 6 , 11 , 16 , 20 , 24 , 31 , 36 ).
  • Each through connection tab 13; 23A; 33A; 43 is in the form of a tongue which extends from the free edge of the cage 12; 22; 32; 42 conductive, in the extension of the corresponding wall of the cage, that is to say parallel to the longitudinal axis of this cage.
  • This longitudinal axis corresponds to the longitudinal axis of the sleeve forming the cages of the first, second, third and fourth embodiments.
  • certain through connection tabs 53; 63 are bent: they extend along a staircase profile, from the free edge of the cage 52; 62 oriented towards the support plate, towards the outside of this cage 52; 62.
  • connection lugs 13; 23A; 33A; 43; 53; 63 of the terminal allow effective mechanical maintenance of the connection terminal on the support plate and the supply of the printed electrical circuit carried by the other face 112; 212; 312; 412; 512; 612; 712; 812 of the support plate.
  • each through connection lug is fixed and / or electrically connected to this other face of the support plate, for example by bonding or soldering. They are preferably soldered to the printed electrical circuit carried by this other face of the support plate.
  • connection terminal proposed here also include a second type of connection lugs, hereinafter called non-through connection lugs 23B; 33B ( figures 6 to 14 , 30 , 32 , 37 and 39 ).
  • Each non-through electrical connection tab 23B; 33B of the conductive cage is applied against the first face 211; 311; 711; 811 of the support plate 210; 310; 710; 810.
  • connection terminal strengthen the mechanical retention of the connection terminal on the support plate and allow the supply of the printed electrical circuit carried by said first face 211; 311; 711; 811 of the support plate.
  • each non-through connection tab is fixed and / or electrically connected to this first face of the support plate, for example by bonding or soldering. They are preferably soldered on the printed electrical circuit carried by this first face of the support plate.
  • the fact that the cage 12; 22; 32; 42; 52; 62 and the leaf spring 11; 21; 31; 41; 51; 61 of the connection terminal 10; 20; 30 ; 40; 50; 60 consist of two separate parts assembled, it is possible to make these two parts in two different materials.
  • the cage 12; 22; 32; 42; 52; 62 is preferably made of a brazable material.
  • the leaf spring 11; 21; 31; 41; 51; 61 is made of a material having qualities of elasticity ensuring that the pressure exerted by the blade comes out on the cage is optimal. This involves exerting maximum pressure while allowing the introduction of an intermediate element of electrical connection between the leaf spring and the cage.
  • the material of the spring blade is chosen so that it has greater elasticity than that of the conductive cage.
  • connection terminal 10; 20; 30 ; 40; 50; 60 electric is arranged opposite an opening 113; 213; 313; 413; 513; 613; 713; 813 through the support plate 110; 210; 310; 410; 510; 610; 710; 810 ( figures 3 , 8 , 13 , 18 , 22 , 26 , 29 , 31 , 36 and 38 ), so that an intermediate connection element 120; 220; 320; 420; 520; 620; 720; 820 ( figures 3, 4, 5 , 8, 9 , 12, 13, 14 , 17, 18 , 19 , 22 , 23 , 26 , 27 , 29 to 33 , 36 to 39 ) passing through this opening opens out between the leaf spring 11; 21; 31; 41; 51; 61 of said connection terminal and said internal face of the cage 12; 22; 32; 42; 52;
  • the intermediate connection element 120; 220; 320; 420; 520; 620; 720; 820 preferably consists of a connection blade.
  • This intermediate connection element 120; 220; 320; 420; 520; 620 authorizes the electrical connection of the connection terminal 10; 20; 30 ; 40; 50; 60 fixed on the support plate 110; 210; 310; 410; 510; 610; 710; 810 to a power supply.
  • Two examples of intermediate connection elements 720; 820 will be more particularly described later.
  • the invention also relates to electrical equipment comprising an electrical device as described above.
  • This intermediate connection element 720; 820 makes it possible to connect the connection terminal 30 of the electrical device 700; 800 and one of the connection cells of the electrical outlet 1100; 2100.
  • connection terminal 30 of these two electrical devices 1000; 2000 here conforms to the third embodiment of the connection terminal described above.
  • each of these two electrical devices can be produced with any of the other embodiments of the connection terminal described above.
  • the printed circuit of the electrical device 700 of the electrical apparatus 1100 constitutes a supply circuit of two USB 1600 sockets.
  • the electrical equipment 1000 includes an insulating housing 1400 ( figures 32 and 33 ), which is assembled to a 1300 insulating frame ( figures 28, 29 , 32 and 33 ) accommodating the switchgear mechanism 1500 of the electrical outlet and the electrical device 700.
  • This frame 1300 has a generally parallelepiped shape and has four side walls 1310 and a front wall 1320 which covers the support plate 710 of the printed circuit.
  • This front wall 1320 has passage openings, on the one hand, of the switchgear mechanism 1500 of the electrical outlet and, on the other hand, of the cells 1620 for connection of the two USB 1600 sockets ( figures 32 , 33 ).
  • the frame 1300 further includes a rear wall 1330 which extends only opposite the switchgear mechanism of the electrical outlet 1500 and forms a housing for the latter ( figure 33 ).
  • the housing 1400 also has a generally parallelepiped shape, open at the front. It is fitted on its free front edge with latching tabs 1410 ( figure 33 ) which snap into windows 1311 of two opposite side walls 1310 of the frame 1300.
  • This frame 1300 can be mounted in an apparatus support 1200 shown in the figure 28 .
  • the switchgear mechanism 1500 of the electrical outlet 1100 comprises in particular a set of connection terminals 1510 comprising two cells 1511 for phase and neutral connection and a pin 1512 for earth connection ( figures 32 , 33 ).
  • This switchgear mechanism 1500 also includes a shutter mechanism with a shutter 1520 housed in a cassette 1530.
  • the cells 1620 of the USB connection terminals and the connection terminals 30 of the electrical device 700 extend from the first face 711 of the support plate 710.
  • the cells 1620 of the USB connection terminals are electrically connected to the printed circuit carried by this first face 711 of the support plate 710 of the electrical device 700.
  • This printed circuit is also powered by the electrical outlet 1100 when the latter is connected to the local electrical network.
  • the intermediate connection elements 720 electrically connect the phase and neutral cells of the electrical outlet 1100, connected to the local electrical network, at the connection terminals 30 of the electrical device, which are connected to the printed circuit.
  • intermediate connection elements 720 are in the form of bent blades, one end of which is introduced into the corresponding connection terminal of the electrical device 700, through the openings 713 of the support plate 710, and the other end is in contact with the corresponding socket of the electrical outlet 1100.
  • the switchgear mechanism 1500 of the electrical outlet 1100 includes connection tongues 1540 connected to the cells 1511 and to the ground pin 1520 ( figures 29 , 30 , 31 , and 33 ).
  • connection elements 720 of the electrical device 700 in the electrical equipment 1000 is determined so as to ensure satisfactory contact between each connection element 720 and the tongue 1540 corresponding ( figures 29 and 31 ).
  • the connection element 720 can for example be brazed, crimped or electrically welded to the corresponding tongue 1540.
  • the rear wall 1330 of the frame 1300 and the support plate 710 of the electrical device 700 provide electrical insulation of the intermediate connection elements 720.
  • the housing 1400 completes the isolation of all of the electrical equipment.
  • the printed circuit of the electrical device 800 of the electrical equipment 2000 constitutes a remote control circuit of the associated electrical outlet 2100.
  • the 2000 electrical equipment includes a 2400 insulating box ( figures 34, 35 , 38 and 39 ), which accommodates a 2300 insulating frame at the front ( figures 28, 29 , 32 and 33 ) and houses the switchgear mechanism 2500 of the electrical outlet 2100 and the electrical device 800.
  • the switchgear mechanism 2500 of the electrical outlet is here integrated into the support plate 810 of the printed circuit of the electrical device 800, since it passes through this support plate ( figures 36, 37 ).
  • the housing 2400 here has a generally cylindrical shape. It is open at the front and closed at the back.
  • This frame 2300 has a circular shape and partially closes the front of the housing 2400. It has two latching tabs 2310 which extend rearward and are positioned in two complementary notches of the side wall of the housing 2400.
  • the frame 2300 furthermore comprises means for mounting on the housing 2400.
  • these are snap-fit teeth 2320 which cooperate with retention with windows 2420 of the side wall of the housing 2400 ( figures 38 and 39 ).
  • the electrical device 800 is housed in the housing 2400, behind the frame 2300.
  • the frame 2300 has a central opening for access to the electrical switchgear mechanism 2500 of the electrical outlet 2100 which is closed at the front by the trim 2110 of the electrical outlet forming the receiving well of this electrical outlet 2100 ( figures 34, 35 , 38 and 39 ).
  • the switchgear mechanism 2500 of the electrical outlet 2100 notably comprises two cells 2511 for phase and neutral connection and a pin 2512 for earth connection ( figures 36, 37 ).
  • This switchgear mechanism 2500 also includes a rear connector comprising two connection lugs 2521 for phase and neutral and a connection pin 2522 for earth ( figures 36, 37 and 38 ) which protrude from the bottom of the 2400 box backwards.
  • connection lugs 2521 and the connection pin 2522 are electrically connected to the cells 2511 and to the connection pin 2512 of the electrical outlet. This arrangement allows simple and rapid wiring of the electrical outlet 2100.
  • connection terminals 30 of the electrical device 800 extend from the first face 811 of the support plate 810, towards the front of the electrical outlet 2100.
  • the printed circuit is thus supplied by the electrical outlet 2100 when the latter is connected to the local electrical network.
  • the intermediate connection elements 820 ( figures 37 and 38 ) electrically connect the phase and neutral cells of the electrical outlet 2100, connected to the local electrical network, to the connection terminals 30 of the electrical device 800, which are connected to the printed circuit.
  • intermediate connection elements 820 are in the form of bent blades coming from formation with the cells, the free end of which is introduced into the corresponding connection terminal, through the openings 813 of the support plate 810.
  • the electrical equipment according to the invention may include other electrical equipment mechanisms.
  • It may in particular comprise an electrical plug, an electrical device as described above, and at least one intermediate connection element connecting the connection terminal of the electrical device and one of the connection pins of the electrical plug.

Landscapes

  • Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connector Housings Or Holding Contact Members (AREA)

Description

    DOMAINE TECHNIQUE AUQUEL SE RAPPORTE L'INVENTION
  • La présente invention concerne un dispositif électrique tel qu'énoncé dans le préambule de la revendication 1.
  • Elle concerne également, un appareillage électrique comprenant une prise électrique ou une fiche électrique et un dispositif électrique du type précité.
  • L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour la réalisation d'un appareillage électrique, dans lequel le circuit imprimé dudit dispositif électrique constitue un circuit de commande à distance de la prise électrique associée.
    • ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE
  • On connaît déjà, notamment du document DE102009007561 , un dispositif électrique tel que décrit en introduction, comportant une prise électrique sur laquelle est soudée, en face avant, un circuit imprimé. Ce circuit imprimé comprend deux ouvertures adaptées à être traversées par deux broches de connexion d'une fiche électrique complémentaire pour le raccordement de cette fiche électrique aux alvéoles de la prise électrique.
  • L'une des ouvertures du circuit imprimé comprend une paroi conductrice, de sorte que la broche de connexion de la fiche électrique qui la traverse entre en contact avec cette paroi.
  • Cette broche de connexion de la fiche électrique est également en contact avec une lame ressort, logée à l'intérieur d'un puits de la prise électrique, et qui fait saillie de la surface interne du puits de la prise. Cette lame ressort est également en contact électrique avec le circuit imprimé.
  • Une telle connexion électrique est cependant tout à fait inadaptée au passage d'un courant de 16 Ampères. Le revêtement de l'ouverture du circuit imprimé accueillant la broche de connexion de la fiche électrique n'est notamment pas adapté à supporter le passage d'un tel courant.
  • La connexion électrique entre la broche de connexion de la fiche et le circuit imprimé n'est pas suffisamment fiable pour le passage d'un courant de 16 Ampères. Il existe en effet des risques d'échauffement et de destruction de l'ouverture du circuit imprimé accueillant la broche de connexion de la fiche électrique.
  • On connaît également du document US20130029542 , une borne de connexion reliée à une plaque support de circuit imprimé. Cette borne de connexion comprend une cage conductrice pouvant accueillir un connecteur électrique, et une lame ressort permettant de maintenir en place le connecteur électrique introduit.
  • Néanmoins, cette borne de connexion n'est pas pratique d'utilisation car la lame ressort est forcée par un utilisateur à adopter, au choix, une première position autorisant l'introduction dudit connecteur dans ladite borne, ou une deuxième position pour maintenir ledit connecteur introduit au contact de la cage conductrice.
  • On connaît par ailleurs du document US20090305581 , une borne de connexion permettant de connecter électriquement un conducteur électrique à une plaque supportant un circuit imprimé. Cette borne de connexion comprend une cage conductrice dans laquelle est en partie logée une lame ressort coudée.
  • Cependant, du fait de la configuration de la borne de connexion, il est difficile d'y introduire un connecteur électrique lorsque ce dernier doit au préalable traverser la plaque supportant le circuit imprimé. Sans compter que cette éventuelle manipulation nécessite une certaine dextérité de la part de l'utilisateur.
  • Dans les deux cas précédents, l'intervention d'un utilisateur est d'autant plus contraignante lorsque la borne de connexion et/ou la lame ressort sont de tailles réduites, et/ou situées dans des zones difficilement accessibles.
    • OBJET DE L'INVENTION
  • Afin de remédier aux inconvénients précités de l'état de la technique, la présente invention propose un dispositif électrique adapté à l'alimentation du circuit imprimé par un courant de 16 Ampères. Ce dispositif électrique est facile d'utilisation, quelles que soient la taille de la borne de connexion et son accessibilité.
  • Plus particulièrement, on propose selon l'invention un dispositif électrique selon la revendication 1.
  • Ainsi, avantageusement, grâce à l'invention, la broche de connexion électrique qui alimente le circuit électrique, ici un élément intermédiaire de connexion, traverse la plaque de support supportant le circuit électrique imprimé et pénètre dans cette borne de connexion entre la face interne de la cage et la lame ressort, de manière à être plaquée contre ladite face interne de la cage par cette lame ressort.
  • De cette façon, un contact satisfaisant et robuste est assuré entre la broche de connexion électrique introduit dans la borne de connexion et la cage.
  • En outre, les matériaux formant respectivement la cage et la lame ressort de la borne de connexion du dispositif selon l'invention peuvent présenter des caractéristiques différentes d'élasticité et de conductivité électrique de manière à optimiser la connexion électrique réalisée.
  • D'autres caractéristiques non limitatives et avantageuses du dispositif conforme à l'invention sont énoncées dans les revendications 2 à 6.
  • L'invention concerne également un appareillage électrique tel qu'énoncé dans la revendication 7.
  • Avantageusement alors, le circuit imprimé dudit dispositif électrique constitue un circuit de commande à distance de la prise électrique associée.
  • En variante, le circuit imprimé dudit dispositif électrique constitue un circuit d'alimentation d'une prise USB.
  • L'invention concerne enfin un appareillage électrique tel qu'énoncé dans la revendication 10.
    • DESCRIPTION DETAILLEE D'UN EXEMPLE DE REALISATION
  • La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
  • Sur les dessins annexés :
    • la figure 1 est une vue schématique éclatée en perspective d'un premier mode de réalisation d'une borne de connexion d'un dispositif électrique selon l'invention,
    • la figure 2 est une vue schématique partielle en perspective avant du dispositif électrique selon l'invention comprenant la borne de connexion de la figure 1,
    • la figure 3 est une vue schématique en perspective arrière de la figure 2,
    • la figure 4 est une vue schématique de profil avec un arraché de la figure 2, avant introduction d'un élément intermédiaire de connexion dans la borne de connexion,
    • la figure 5 est une vue schématique de profil semblable à celle de la figure 4 après introduction de l'élément intermédiaire de connexion dans la borne de connexion,
    • la figure 6 est une vue schématique éclatée en perspective d'un deuxième mode de réalisation d'une borne de connexion d'un dispositif électrique selon l'invention,
    • la figure 7 est une vue schématique partielle en perspective avant du dispositif électrique selon l'invention comprenant la borne de connexion de la figure 6,
    • la figure 8 est une vue schématique en perspective arrière de la figure 7,
    • la figure 9 est une vue schématique de profil avec un arraché de la figure 7 après introduction d'un élément intermédiaire de connexion dans la borne de connexion,
    • la figure 10 est une vue schématique en perspective d'un troisième mode de réalisation d'une borne de connexion d'un dispositif électrique selon l'invention, avec un arraché partiel de la cage de la borne de connexion,
    • la figure 11 est une vue schématique en perspective de la borne de connexion de la figure 10,
    • la figure 12 est une vue schématique partielle en perspective avant du dispositif électrique selon l'invention comprenant la borne de connexion de la figure 10,
    • la figure 13 est une vue schématique en perspective arrière de la figure 12,
    • la figure 14 est une vue schématique en coupe selon le plan A-A de la figure 12, après introduction de l'élément intermédiaire de connexion dans la borne de connexion,
    • la figure 15 est une vue schématique en perspective d'un quatrième mode de réalisation d'une borne de connexion d'un dispositif électrique selon l'invention, avec un arraché partiel de la cage de la borne de connexion,
    • la figure 16 est une vue schématique en perspective de la borne de connexion de la figure 15,
    • la figure 17 est une vue schématique partielle en perspective avant du dispositif électrique selon l'invention comprenant la borne de connexion de la figure 15,
    • la figure 18 est une vue schématique en perspective arrière de la figure 17,
    • la figure 19 est une vue schématique en coupe selon le plan B-B de la figure 17, après introduction de l'élément intermédiaire de connexion dans la borne de connexion,
    • la figure 20 est une vue schématique en perspective d'un cinquième mode de réalisation d'une borne de connexion d'un dispositif électrique qui n'est pas couvert par les revendications,
    • la figure 21 est une vue schématique partielle en perspective avant du dispositif électrique comprenant la borne de connexion de la figure 20,
    • la figure 22 est une vue schématique en perspective arrière de la figure 21,
    • la figure 23 est une vue schématique du dispositif électrique de la figure 21 après introduction de l'élément intermédiaire de connexion dans la borne de connexion, dans laquelle la plaque de support est représentée en coupe,
    • la figure 24 est une vue schématique en perspective d'un sixième mode de réalisation d'une borne de connexion d'un dispositif électrique qui n'est pas couvert par les revendications,
    • la figure 25 est une vue schématique partielle en perspective avant du dispositif électrique comprenant la borne de connexion de la figure 24,
    • la figure 26 est une vue schématique en perspective arrière de la figure 25,
    • la figure 27 est une vue schématique du dispositif électrique de la figure 25 après introduction de l'élément intermédiaire de connexion dans la borne de connexion, dans laquelle la plaque de support est représentée en coupe,
    • la figure 28 est une vue schématique en perspective avant d'un premier exemple d'appareillage électrique comprenant un dispositif électrique selon l'invention, muni du troisième mode de réalisation de la borne de connexion,
    • la figure 29 est une vue schématique partielle en perspective arrière de l'appareillage électrique de la figure 28,
    • la figure 30 est une vue schématique partielle en perspective avant de l'appareillage électrique de la figure 28,
    • la figure 31 est une vue schématique en perspective arrière de la figure 30,
    • la figure 32 est une vue schématique éclatée en perspective avant de l'appareillage électrique de la figure 28, sans le support d'appareillage,
    • la figure 33 est une vue schématique éclatée en perspective arrière de la figure 32,
    • la figure 34 est une vue schématique en perspective avant d'un deuxième exemple d'appareillage électrique comprenant un dispositif électrique selon l'invention, muni du troisième mode de réalisation de la borne de connexion,
    • la figure 35 est une vue schématique en perspective arrière de la figure 34,
    • la figure 36 est une vue schématique éclatée en perspective avant d'une partie de l'appareillage électrique de la figure 34,
    • la figure 37 est une vue schématique en perspective arrière de la figure 36,
    • la figure 38 est une vue schématique en perspective arrière éclatée de la figure 34, et
    • la figure 39 est une vue schématique en perspective avant éclatée de la figure 34.
  • On a représenté sur les figures 2, 3, 7, 8, 12, 13, 17, 18, 30, 31, 36 et 37, différents modes de réalisation d'un dispositif électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 700 ; 800 conforme à l'invention.
  • On a représenté sur les figures 21, 22 , 25 et 26 différents modes de réalisation d'un dispositif électrique 500 ; 600 qui n'est pas couvert par les revendications.
  • Ce dispositif électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500 ; 600 ; 700 ; 800 comprend essentiellement, d'une part, une plaque de support 110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ; 710 ; 810 supportant un circuit imprimé (ici non représenté) et, d'autre part, au moins une borne de connexion 10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 électrique pour l'alimentation électrique dudit circuit électrique imprimé.
  • La plaque de support 110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ; 710 ; 810 comporte deux faces planes opposées 111, 112 ; 211, 212 ; 311, 312 ; 411, 412 ; 511, 512 ; 611, 612 ; 711, 712 ; 811, 812 et supporte le circuit électrique imprimé sur au moins l'une de ses faces planes opposées.
  • En pratique, le circuit électrique imprimé peut s'étendre sur une seule ou sur les deux faces planes opposées de la plaque de support. Cette plaque de support peut comprendre également deux circuits électriques imprimés distincts s'étendant chacun sur l'une de ses faces planes opposées.
  • Le circuit électrique imprimé n'est pas représenté sur les figures. Classiquement, il est constitué d'au moins une fine couche de cuivre gravée par un procédé chimique pour obtenir un ensemble de pistes, terminées par des pastilles. Le circuit électrique imprimé est souvent recouvert d'une couche de vernis coloré qui protège les pistes de l'oxydation et d'éventuels courts-circuits. Différents composants électriques peuvent être connectés électriquement entre eux par les pistes de cuivre du circuit électrique imprimé. Ici, le dispositif électrique selon l'invention peut comporter tout type de composants électriques qui ne seront pas décrits dans le détail puisqu'ils ne font pas partie à proprement parlé de l'invention.
  • La borne de connexion 10 ; 20; 30; 40 ; 50 ; 60 comporte une lame ressort 11 ; 21 ; 31 ; 41 ; 51 ; 61.
  • De manière remarquable, elle comporte en outre une cage 12 ; 22 ; 32 ; 42 ; 52 ; 62 conductrice, distincte de la lame ressort, qui est munie d'au moins une patte de connexion 13 ; 23A, 23B ; 33A, 33B ; 43 ; 53 ; 63 électrique connectée électriquement audit circuit électrique imprimé et qui loge ladite lame ressort 11 ; 21 ; 31 ; 41 ; 51 ; 61 de manière que celle-ci exerce en permanence une pression sur au moins une face interne de ladite cage 12 ; 22 ; 32 ; 42 ; 52 ; 62 (voir figures 4, 5, 9, 14, 19, 23 et 27).
  • Dans la plupart des modes de réalisation de la borne de connexion représentés sur les figures annexées (premier, deuxième, troisième, quatrième, et sixième modes de réalisation représentés sur les figures 1 à 19, 24 à 27, 30 et 37), la lame ressort 11 ; 21 ; 31 ; 41 ; 61 présente une forme coudée ou pliée et est au moins partiellement logée dans la cage 12; 22; 32; 42; 62 correspondante de manière à ce qu'au moins l'une de ses extrémités libres soit précontrainte, en appui contre ladite face interne de la cage.
  • De cette manière, cette extrémité libre de la lame ressort exerce en permanence une pression sur cette face interne de la cage.
  • Plus précisément, dans les premier, deuxième, troisième, et quatrième modes de réalisation de la borne de connexion 10 ; 20 ; 30 ; 40 (figures 1 à 19, 29 à 33 et 36 à 39), la cage 12 ; 22 ; 32 ; 42 présente la forme d'un manchon globalement parallélépipédique avec quatre parois latérales planes P1, P2, P3, P4 reliées par des angles arrondis (figures 1, 6, 11 et 16, 32, 37). Elle est formée par le repliement d'une feuille métallique plane.
  • La lame ressort 11 ; 21 ; 31 ; 41 est montée dans le manchon formant la cage 12 ; 22 ; 32 ; 42.
  • Dans les premier et deuxième modes de réalisation représentés ici, la lame ressort 11 ; 21 présente la même forme (figures 1 à 9).
  • Elle comporte trois branches B1, B2, B3 : une branche principale B1 centrale et sensiblement plane, qui vient s'appliquer contre la face interne de l'une des parois P1 de la cage 11 ; 21. A partir de cette branche principale B1 s'étendent deux branches latérales B2, B3, repliées du même côté de la branche principale B1 (figures 1 et 6). Les branches latérales B2, B3 sont reliées par des coudes à la branche principale B1 de la lame ressort.
  • L'une des branches latérales B2 de la lame ressort 11 ; 21 s'étend à proximité de la plaque de support 110 ; 210 du dispositif électrique 100 ; 200 correspondant, selon une direction droite oblique vers la paroi P3 de la cage 12 ; 22 opposée à la paroi P1 contre laquelle est appliquée la branche principale B1 de la lame ressort.
  • Le bord libre de cette branche latérale B2 est recourbé vers la branche principale B1 (figures 1 et 6).
  • De même, l'autre branche latérale B3 de la lame ressort 11 ; 21 présente une forme coudée dont le bord libre est recourbé en direction de la branche principale B1 de la lame ressort.
  • Cette forme recourbée du bord libre des branches latérales B2, B3 de la lame ressort 11 ; 21 permet de faciliter l'introduction d'un élément de contact intermédiaire entre une paroi de la cage de la borne de connexion et les branches latérales B2, B3 de la lame ressort placées dans la cage.
  • La branche principale B1 de la lame ressort 11 ; 21 comporte par ailleurs des moyens de montage dans la cage 12 ; 22. Il s'agit ici de moyens de montage par clipsage comprenant des volets BV découpés dans la branche principale B1 et qui font saillie de la branche principale B1 du côté opposé aux branches latérales B2, B3 (figures 1 et 6). Ces volets BV coopèrent à retenue avec des fenêtres complémentaires FV ménagées dans la paroi P1 de la cage 12 ; 22 contre laquelle la branche principale B1 de la lame ressort est appuyée (figures 1 et 6).
  • Dans le troisième mode de réalisation de la borne de connexion 30, la lame ressort 31 présente une forme simplifiée semblable à celle de la lame ressort des premier et deuxième modes de réalisation, à ceci près que l'autre banche latérale B3 est supprimée.
  • La lame ressort 31 comporte alors uniquement une branche principale B1 et une branche latérale B2 (figure 10), dont l'agencement est semblable à celui des branches B1 et B2 décrites précédemment en référence aux premier et deuxième modes de réalisation.
  • Les moyens de montage de la lame ressort 31 dans la cage 32 comportent ici un seul volet semblable à ceux décrits précédemment, qui coopère avec une fenêtre complémentaire de la cage, et une ouverture qui accueille un crochet CR issu de la paroi P1 de la cage 32 contre laquelle la branche principale B1 de la lame ressort 31 est appliquée (figure 10).
  • Dans le quatrième mode de réalisation de la borne de connexion 40, la lame ressort 41 présente une forme simplifiée semblable à celle de la lame ressort du troisième mode de réalisation, avec une branche principale B1 et une branche latérale B2 (figure 15). Le bord libre de la branche latérale B2 est ici droit.
  • La branche latérale B2 comporte plus particulièrement une partie plane qui s'étend perpendiculairement à la branche principale B1 de la lame ressort 41. Cette partie plane s'étend contre la plaque de support 410 (figure 19), et comporte deux ailes AI logées dans une encoche complémentaire E du bord libre 42A, situé contre la plaque de support, du manchon formant la cage 42 (figure 16).
  • L'extrémité de la branche principale B1 opposée à la branche latérale B2 se termine quant à elle par un rebord courbé qui prend appui sur le bord libre 42B opposé du manchon formant la cage 42 (figures 15 et 16).
  • Ainsi, ici, la lame ressort 41 coopère pour son montage dans la cage 42 avec les bords libres 42A, 42B du manchon formant la cage 42 (figures 15 et 16).
  • Les cinquième et sixième modes de réalisation de la borne de connexion 50 ; 60 représentés sur les figures 20 à 27 présentent une structure légèrement différentes de celles des modes de réalisation décrits précédemment.
  • La cage 52 ; 62 conductrice de la borne de connexion est ici formée par une plaque métallique pliée en forme de U, de manière à définir deux parois principales 52A, 52B ; 62A, 62B parallèles en regard et une paroi d'extrémité 52C ; 62C reliant les deux parois principales 52A, 52B ; 62A, 62B (figures 20 et 24).
  • Dans le cinquième mode de réalisation de la borne de connexion 50 représenté sur les figures 20 à 23, la lame ressort 51 est cintrée en arc de cercle. Elle est enfilée sur une première paroi principale 52A de la cage 52, de sorte qu'une partie centrale 51A (figure 20) de la lame ressort 51, correspondant au sommet de la courbe décrite par cette lame ressort 51 entre ses deux extrémités libres, est appliquée contre la deuxième paroi principale 52B opposée à la première de la cage 52, de manière à être précontrainte contre cette deuxième paroi 52B (figure 20).
  • De cette manière, la partie centrale 51A de la lame ressort 51 exerce en permanence une pression sur la face interne de cette deuxième paroi principale 52B de la cage 52.
  • Plus précisément, chacune des deux extrémités libres de cette lame ressort 51 comporte une ouverture de passage de la première paroi principale 52A de la cage 52 de la borne de connexion 50. Ces deux ouvertures de passage constituent les moyens de montage de la lame ressort 51 sur la cage 52.
  • Dans le sixième mode de réalisation de la borne de connexion 60 représenté sur les figures 24 à 27, la lame ressort 61 est constituée d'une plaquette dont une partie centrale 61B est partiellement découpée et recourbée.
  • La partie périphérique 61A de la plaquette forme un cadre qui s'étend perpendiculairement à l'axe longitudinal de la cage 62, autour de la cage 62, de manière à ce que la partie centrale 61B recourbée de la plaquette s'étende entre les parois principales opposées 62A, 62B de ladite cage 62.
  • Le bord libre de la partie centrale 61B recourbée est appuyé contre l'une des parois principales 62B (figure 24) de la cage 62. Il est incurvé vers l'intérieur de la cage 62 pour faciliter l'introduction d'un élément de contact intermédiaire dans la borne de connexion correspondante, entre la partie centrale 61B de la lame ressort et la paroi principale 62B de la cage 62.
  • Quel que soit le mode de réalisation de la borne de connexion, l'une des parois de la cage 12 ; 22 ; 32 ; 42 ; 52 ; 62 de la borne de connexion 10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 est prolongée par au moins une patte de connexion 13 ; 23A, 23B ; 33A, 33B ; 43 ; 53 ; 63 (figures 1, 6, 11, 16, 20, 24, 29, 30, 36 et 37).
  • En pratique, il est prévu une pluralité de pattes de connexion.
  • Ces pattes de connexion 13 ; 23A, 23B ; 33A, 33B ; 43 ; 53 ; 63 ont une double fonction : elles assurent, d'une part, la connexion électrique de la cage conductrice 12 ; 22 ; 32 ; 42 ; 52 ; 62 de la borne de connexion correspondante avec le circuit imprimé porté par la plaque support 110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ; 710 ; 810, et d'autre part, le maintien mécanique de cette borne de connexion sur cette plaque de support.
  • Pour assurer cette connexion électrique et ce maintien mécanique, au moins une patte de connexion 13 ; 23A, 23B ; 33A, 33B ; 43 ; 53 ; 63 de chaque borne de connexion est brasée sur le circuit électrique imprimé de la plaque de support 110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ; 710 ; 810.
  • Deux types de pattes de connexion sont envisagés ici.
  • Un premier type de pattes de connexion, appelées dans la suite pattes de connexion traversantes, est présent dans tous les modes de réalisation représentés. Il s'agit par exemple des pattes de connexion 13 ; 23A ; 33A ; 43 ; 53 ; 63 de la cage conductrice des premier, deuxième, troisième et quatrième modes de réalisation de la borne de connexion (figures 1, 6, 11, 16, 20, 24, 31, 36).
  • Chaque patte de connexion traversante 13 ; 23A ; 33A ; 43 ; 53 ; 63 ; traverse un orifice correspondant de la plaque de support 110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ; 710; 810, de telle sorte que la cage 12 ; 22 ; 32 ; 42 ; 52 ; 62 conductrice s'étend à partir d'une première 111 ; 211 ; 311 ; 411 ; 511 ; 611 ; 711 ; 811 desdites faces de ladite plaque de support et que ladite patte de connexion électrique émerge en saillie de l'autre face 112 ; 212 ; 312 ; 412 ; 712 ; 812 de la plaque de support (figures 1, 6, 11, 16, 20, 24, 31, 36).
  • Chaque patte de connexion traversante 13 ; 23A ; 33A ; 43 se présente sous la forme d'une languette qui s'étend à partir du bord libre de la cage 12 ; 22 ; 32 ; 42 conductrice, dans le prolongement de la paroi correspondante de la cage, c'est-à-dire parallèlement à l'axe longitudinal de cette cage. Cet axe longitudinal correspond à l'axe longitudinal du manchon formant les cages des premier, deuxième, troisième et quatrième modes de réalisation.
  • En variante, comme dans le cas des cinquième et sixième modes de réalisation, certaines pattes de connexion traversantes 53 ; 63 (figures 20 et 24) sont coudées : elles s'étendent selon un profil en marche d'escalier, à partir du bord libre de la cage 52 ; 62 orienté vers la plaque de support, vers l'extérieur de cette cage 52 ; 62.
  • L'extrémité libre de cette patte de connexion traversante 13 ; 23A ; 33A ; 43 ; 53 ; 63 peut être droite (figures 15, 16, 20, 24) ou présenter des angles biseautés (figures 1, 6, 11) pour faciliter son insertion à travers l'orifice correspondant de la plaque de support.
  • Les pattes de connexion traversantes 13 ; 23A ; 33A ; 43 ; 53 ; 63 de la borne autorisent un maintien mécanique efficace de la borne de connexion sur la plaque de support et l'alimentation du circuit électrique imprimé porté par l'autre face 112 ; 212 ; 312 ; 412 ; 512 ; 612 ; 712 ; 812 de la plaque de support.
  • A cet effet, chaque patte de connexion traversante est fixée et/ou connectée électriquement à cette autre face de la plaque support, par exemple par collage ou brasage. Elles sont de préférence brasées sur le circuit électrique imprimé porté par cette autre face de la plaque de support.
  • Certains des modes de réalisation de la borne de connexion proposés ici comportent en outre un deuxième type de pattes de connexion, appelées dans la suite pattes de connexion non traversantes 23B ; 33B (figures 6 à 14, 30, 32, 37 et 39).
  • Chaque patte de connexion électrique non traversante 23B ; 33B de la cage conductrice est appliquée contre la première face 211 ; 311 ; 711 ; 811 de la plaque de support 210 ; 310 ; 710 ; 810.
  • Les pattes de connexion non traversantes de la borne de connexion renforcent le maintien mécanique de la borne de connexion sur la plaque de support et autorisent l'alimentation du circuit électrique imprimé porté par ladite première face 211 ; 311 ; 711 ; 811 de la plaque de support.
  • A cet effet, chaque patte de connexion non traversante est fixée et/ou connectée électriquement à cette première face de la plaque support, par exemple par collage ou brasage. Elles sont de préférence brasées sur le circuit électrique imprimé porté par cette première face de la plaque de support.
  • Avantageusement, du fait que la cage 12 ; 22 ; 32 ; 42; 52 ; 62 et la lame ressort 11 ; 21 ; 31 ; 41 ; 51 ; 61 de la borne de connexion 10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 sont constituées de deux pièces distinctes assemblées, il est possible de réaliser ces deux pièces dans deux matériaux différents.
  • Il est alors avantageusement possible d'optimiser les qualités des deux matériaux choisis de manière à ce que chacune de ces deux pièces remplisse au mieux la fonction qui lui est dévolue.
  • En particulier, la cage 12 ; 22 ; 32 ; 42 ; 52 ; 62 est de préférence réalisée dans un matériau brasable.
  • Elle est en outre évidemment réalisée dans un matériau présentant une conductivité électrique maximale.
  • Il s'agit par exemple de laiton, notamment de l'un des alliages présentant la composition dont la désignation ISO est CuZn15 ou CuZn36.
  • La lame ressort 11 ; 21 ; 31 ; 41 ; 51 ; 61 est réalisée dans un matériau présentant des qualités d'élasticité assurant que la pression exercée par la lame ressort sur la cage est optimale. Il s'agit ici d'exercer une pression maximale tout en autorisant l'introduction d'un élément intermédiaire de connexion électrique entre la lame ressort et la cage.
  • Le matériau de la lame ressort est choisi de manière à ce qu'elle présente une plus grande élasticité que celle de la cage conductrice.
  • Il s'agit en particulier d'un matériau non brasable.
  • Il s'agit en particulier d'un acier inoxydable.
  • Il peut également s'agir d'un matériau non conducteur, par exemple d'un plastique. Dans le dispositif électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500 ; 600 ; 700 ; 800 ladite borne de connexion 10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 électrique est disposée en regard d'une ouverture 113 ; 213 ; 313 ; 413 ; 513 ; 613; 713 ; 813 traversante de la plaque de support 110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ; 710 ; 810 (figures 3, 8, 13, 18, 22, 26, 29, 31, 36 et 38), de manière à ce qu'un élément intermédiaire de connexion 120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520 ; 620 ; 720 ; 820 (figures 3, 4, 5, 8, 9, 12, 13, 14, 17, 18, 19, 22, 23, 26, 27, 29 à 33, 36 à 39) traversant cette ouverture débouche entre la lame ressort 11 ; 21 ; 31 ; 41 ; 51 ; 61 de ladite borne de connexion et ladite face interne de la cage 12 ; 22 ; 32; 42 ; 52 ; 62 conductrice contre laquelle la lame ressort est appuyée.
  • L'élément intermédiaire de connexion 120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520 ; 620 ; 720; 820 est constitué de préférence d'une lame de connexion. Cet élément intermédiaire de connexion 120 ; 220 ; 320 ; 420 ; 520 ; 620 autorise la connexion électrique de la borne de connexion 10 ; 20 ; 30 ; 40 ; 50 ; 60 fixée sur la plaque support 110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 510 ; 610 ; 710 ; 810 à une alimentation électrique. Deux exemples d'éléments intermédiaires de connexion 720 ; 820 seront plus particulièrement décrits plus loin. En effet, l'invention concerne également un appareillage électrique comprenant un dispositif électrique tel que décrit précédemment.
  • Deux exemples d'appareillages électriques 1000 ; 2000 sont représentés sur les figures 28 à 39.
  • Il s'agit ici plus particulièrement d'appareillages électriques 1000 ; 2000 comprenant une prise électrique 1100 ; 2100 et au moins ledit élément intermédiaire de connexion 720 ; 820 d'un dispositif électrique 700 ; 800.
  • Cet élément intermédiaire de connexion 720 ; 820 permet de connecter la borne de connexion 30 du dispositif électrique 700 ; 800 et l'un des alvéoles de connexion de la prise électrique 1100 ; 2100.
  • La borne de connexion 30 de ces deux appareillages électriques 1000 ; 2000 est ici conforme au troisième mode de réalisation de la borne de connexion décrit précédemment. Cependant, chacun de ces deux appareillages électriques peut être réalisé avec n'importe lequel des autres modes de réalisation de la borne de connexion décrits précédemment.
  • Plus précisément, dans le premier exemple d'appareillage électrique représenté sur les figures 28 à 33, le circuit imprimé du dispositif électrique 700 de l'appareillage électrique 1100 constitue un circuit d'alimentation de deux prises USB 1600.
  • L'appareillage électrique 1000 comporte un boîtier 1400 isolant (figures 32 et 33), qui est assemblé à un cadre 1300 isolant (figures 28, 29, 32 et 33) accueillant le mécanisme d'appareillage 1500 de la prise électrique et le dispositif électrique 700.
  • Ce cadre 1300 présente une forme globalement parallélépipédique et comporte quatre parois latérales 1310 et une paroi de façade 1320 qui recouvre la plaque de support 710 du circuit imprimé. Cette paroi de façade 1320 comporte des ouvertures de passage, d'une part, du mécanisme d'appareillage 1500 de la prise électrique et, d'autre part, des alvéoles 1620 de connexion des deux prises USB 1600 (figures 32, 33).
  • Le cadre 1300 comporte en outre une paroi arrière 1330 qui s'étend uniquement en regard du mécanisme d'appareillage de la prise électrique 1500 et forme un logement pour celui-ci (figure 33).
  • Le boîtier 1400 présente également une forme globalement parallélépipédique, ouvert à l'avant. Il est muni sur son bord libre avant de pattes d'encliquetage 1410 (figure 33) qui viennent s'encliqueter dans des fenêtres 1311 de deux parois latérales 1310 opposées du cadre 1300.
  • Ce cadre 1300 peut être monté dans un support d'appareillage 1200 représenté sur la figure 28.
  • En façade de ce cadre 1300 sont rapportés les enjoliveurs 1110, 1610 de la prise électrique 1100 et de la prise USB 1600.
  • Le mécanisme d'appareillage 1500 de la prise électrique 1100 comporte notamment un ensemble de borne de connexion 1510 comprenant deux alvéoles 1511 de connexion de phase et de neutre et une broche 1512 de connexion de terre (figures 32, 33). Ce mécanisme d'appareillage 1500 comporte également un mécanisme d'obturation avec un obturateur 1520 logé dans une cassette 1530.
  • Ces éléments ne font pas en eux-mêmes l'objet de l'invention et ne seront pas décrits ici plus en détails.
  • Comme représenté sur les figures 30 et 31, les alvéoles 1620 des bornes de connexion USB et les bornes de connexion 30 du dispositif électrique 700 s'étendent à partir de la première face 711 de la plaque de support 710. Les alvéoles 1620 des bornes de connexion USB sont connectés électriquement au circuit imprimé porté par cette première face 711 de la plaque de support 710 du dispositif électrique 700.
  • Ce circuit imprimé est par ailleurs alimenté par la prise électrique 1100 lorsque celle-ci est reliée au réseau électrique local. En effet, les éléments intermédiaires de connexion 720 connectent électriquement les alvéoles de phase et de neutre de la prise électrique 1100, reliés au réseau électrique local, aux bornes de connexion 30 du dispositif électrique, qui sont connectées au circuit imprimé.
  • Ici les éléments intermédiaires de connexion 720 se présentent sous la forme de lames coudées, dont une extrémité est introduite dans la borne de connexion correspondante du dispositif électrique 700, à travers les ouvertures 713 de la plaque de support 710, et l'autre extrémité est en contact avec l'alvéole correspondant de la prise électrique 1100.
  • A cet effet, le mécanisme d'appareillage 1500 de la prise électrique 1100 comporte des languettes 1540 de connexion reliées aux alvéoles 1511 et à la broche de terre 1520 (figures 29, 30, 31, et 33).
  • Ces languettes 1540 s'étendent vers l'arrière de l'appareillage électrique 1000, à travers des orifices 1340 de la paroi arrière 1330 du cadre 1300 (figure 29). La forme des éléments de connexion intermédiaire 720 du dispositif électrique 700 dans l'appareillage électrique 1000 est déterminée de manière à assurer un contact satisfaisant entre chaque élément de connexion 720 et la languette 1540 correspondante (figures 29 et 31). L'élément de connexion 720 peut être par exemple brasé, serti ou soudé électriquement sur la languette 1540 correspondante.
  • La paroi arrière 1330 du cadre 1300 et la plaque de support 710 du dispositif électrique 700 assurent l'isolation électrique des éléments de connexion intermédiaire 720. Le boîtier 1400 achève d'isoler l'ensemble de l'appareillage électrique.
  • Dans le deuxième exemple d'appareillage électrique représenté sur les figures 34 à 39, le circuit imprimé du dispositif électrique 800 de l'appareillage électrique 2000 constitue un circuit de commande à distance de la prise électrique 2100 associée.
  • Ce circuit imprimé est connu en lui-même et ne sera pas décrit plus en détail ici.
  • L'appareillage électrique 2000 comporte un boîtier 2400 isolant (figures 34, 35, 38 et 39), qui accueille à l'avant un cadre 2300 isolant (figures 28, 29, 32 et 33) et loge le mécanisme d'appareillage 2500 de la prise électrique 2100 et le dispositif électrique 800.
  • Le mécanisme d'appareillage 2500 de la prise électrique est ici intégré à la plaque de support 810 du circuit imprimé du dispositif électrique 800, puisqu'il traverse cette plaque de support (figures 36, 37).
  • Le boîtier 2400 présente ici une forme globalement cylindrique. Il est ouvert à l'avant et fermé à l'arrière.
  • Ce cadre 2300 présente une forme circulaire et ferme partiellement l'avant du boîtier 2400. Il comporte deux pattes d'encliquetage 2310 qui s'étendent vers l'arrière et se positionnent dans deux encoches complémentaires de la paroi latérale du boîtier 2400.
  • Le cadre 2300 comporte par ailleurs des moyens de montage sur le boîtier 2400. Il s'agit ici de dents d'encliquetage 2320 qui coopèrent à retenue avec des fenêtres 2420 de la paroi latérale du boîtier 2400 (figures 38 et 39).
  • Le dispositif électrique 800 est logé dans le boîtier 2400, derrière le cadre 2300.
  • Le cadre 2300 présente une ouverture centrale d'accès au mécanisme d'appareillage électrique 2500 de la prise électrique 2100 qui est fermée à l'avant par l'enjoliveur 2110 de la prise électrique formant le puits de réception de cette prise électrique 2100 (figures 34, 35, 38 et 39).
  • Le mécanisme d'appareillage 2500 de la prise électrique 2100 comporte notamment deux alvéoles 2511 de connexion de phase et de neutre et une broche 2512 de connexion de terre (figures 36, 37). Ce mécanisme d'appareillage 2500 comporte également un connecteur arrière comprenant deux pattes de connexion 2521 de phase et de neutre et une broche de connexion 2522 de terre (figures 36, 37 et 38) qui font saillie du fond du boîtier 2400 vers l'arrière.
  • Les pattes de connexion 2521 et la broche de connexion 2522 sont reliées électriquement aux alvéoles 2511 et à la broche de connexion 2512 de la prise électrique. Cet agencement autorise un câblage simple et rapide de la prise électrique 2100.
  • Ces éléments ne font pas en eux-mêmes l'objet de l'invention et ne seront pas décrits plus en détails.
  • Comme représenté sur les figures 37 et 39, les bornes de connexion 30 du dispositif électrique 800 s'étendent à partir de la première face 811 de la plaque de support 810, vers l'avant de la prise électrique 2100.
  • Le circuit imprimé est ainsi alimenté par la prise électrique 2100 lorsque celle-ci est reliée au réseau électrique local. En effet, les éléments intermédiaires de connexion 820 (figures 37 et 38) connectent électriquement les alvéoles de phase et de neutre de la prise électrique 2100, reliés au réseau électrique local, aux bornes de connexion 30 du dispositif électrique 800, qui sont connectées au circuit imprimé.
  • Ici les éléments intermédiaires de connexion 820 se présentent sous la forme de lames coudées venant de formation avec les alvéoles, dont l'extrémité libre est introduite dans la borne de connexion correspondante, à travers les ouvertures 813 de la plaque de support 810.
  • En variante, l'appareillage électrique selon l'invention peut comprendre d'autres mécanismes d'appareillage électrique.
  • Il peut notamment comprendre une fiche électrique, un dispositif électrique tel que décrit précédemment, et au moins un élément intermédiaire de connexion connectant la borne de connexion du dispositif électrique et l'une des broches de connexion de la fiche électrique.

Claims (10)

  1. Dispositif électrique (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 700 ; 800) comprenant, d'une part, une plaque de support (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 710 ; 810) supportant un circuit électrique imprimé sur au moins l'une de ses faces et, d'autre part, au moins une borne de connexion (10 ; 20 ; 30 ; 40 ) électrique pour l'alimentation électrique dudit circuit électrique imprimé, qui comporte une lame ressort (11 ; 21 ; 31 ; 41) et une cage conductrice (12 ; 22 ; 32 ; 42) distincte de la lame ressort, cette cage étant munie d'au moins une patte de connexion (13 ; 23A, 23B ; 33A, 33B ; 43) électrique connectée électriquement audit circuit électrique imprimé et logeant ladite lame ressort de manière que celle-ci exerce en permanence une pression sur au moins une face interne de ladite cage (12 ; 22 ; 32 ; 42), ladite borne de connexion (10 ; 20 ; 30 ; 40) électrique étant disposée en regard d'une ouverture traversante (113 ; 213 ; 313 ; 413 ; 713 ; 813) de la plaque de support, de manière à ce qu'un élément intermédiaire (720 ; 820) de connexion traversant cette ouverture débouche entre ladite face interne de la cage conductrice (12 ; 22 ; 32 ; 42) et la lame ressort (11 ; 21 ; 31 ; 41) de ladite borne de connexion, caractérisé en ce que la cage (12 ; 22 ; 32 ; 42) présente la forme d'un manchon globalement parallélépipédique avec quatre parois latérales planes (P1, P2, P3, P4) reliées par des angles arrondis, formée par le repliement d'une feuille métallique plane.
  2. Dispositif électrique selon la revendication 1, dans lequel ladite cage conductrice (12 ; 22 ; 32 ; 42) s'étend à partir d'une des faces (111 ; 211 ; 311 ; 411 ; 711 ; 811) de ladite plaque de support (110 ; 210 ; 310 ; 410 ; 710 ; 810) et ladite patte de connexion (13 ; 23A ; 33A ; 43) électrique de la cage conductrice traverse un orifice de ladite plaque de support et émerge en saillie de l'autre face (112 ; 212 ; 312 ; 412 ; 712 ; 812) de la plaque de support (110 ; 210, 310, 410, 710, 810).
  3. Dispositif électrique selon la revendication 1, dans lequel ladite cage conductrice (22 ; 32) s'étend à partir d'une des faces (211 ; 311) de ladite plaque de support et ladite patte de connexion électrique (23B ; 33B) de la cage conductrice est appliquée contre cette face (211 ; 311) de la plaque de support.
  4. Dispositif électrique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite cage conductrice (22 ; 32) s'étend à partir d'une des faces (211 ; 311) de ladite plaque de support (210, 310) et comprend au moins deux pattes de connexion (23A, 23B ; 33A, 33B), dont une patte de connexion électrique (23B ; 33B) qui est appliquée contre cette face de la plaque de support et une autre patte de connexion électrique (23A ; 33A), qui traverse un orifice de ladite plaque de support (210, 310) et émerge en saillie de l'autre face (212 ; 312) de la plaque support.
  5. Dispositif électrique selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la cage conductrice (12 ; 22 ; 32 ; 42) et la lame ressort (11 ; 21 ; 31 ; 41) sont réalisées dans deux matériaux différents.
  6. Dispositif électrique selon la revendication précédente, dans lequel la cage (12 ; 22 ; 32 ; 42) est réalisée dans un matériau brasable et la lame ressort (11 ; 21 ; 31 ; 41) est réalisée dans un matériau choisi de manière à ce que ladite lame ressort présente une plus grande élasticité que celle de la cage conductrice.
  7. Appareillage électrique (1000 ; 2000) comprenant une prise électrique (1100 ; 2100), un dispositif électrique (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 700 ; 800) selon l'une des revendications précédentes, et au moins un élément intermédiaire de connexion (720; 820) connectant la borne de connexion (10 ; 20 ; 30 ; 40) du dispositif électrique (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 700 ; 800) et l'un des alvéoles (1511 ; 2511) de connexion de la prise électrique.
  8. Appareillage électrique (2000) selon la revendication précédente, dans lequel le circuit imprimé dudit dispositif électrique (800) constitue un circuit de commande à distance de la prise électrique (2100) associée.
  9. Appareillage électrique (1000) selon la revendication 7, dans lequel le circuit imprimé dudit dispositif électrique (700) constitue un circuit d'alimentation d'une prise USB (1600).
  10. Appareillage électrique comprenant une fiche électrique, un dispositif électrique selon l'une des revendications 1 à 6, et au moins un élément intermédiaire de connexion connectant la borne de connexion du dispositif électrique et l'une des broches de connexion de la fiche électrique.
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