EP3132501A1 - Dispositif de connexion rapide a lame ressort a faible effort - Google Patents

Dispositif de connexion rapide a lame ressort a faible effort

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EP3132501A1
EP3132501A1 EP15719265.9A EP15719265A EP3132501A1 EP 3132501 A1 EP3132501 A1 EP 3132501A1 EP 15719265 A EP15719265 A EP 15719265A EP 3132501 A1 EP3132501 A1 EP 3132501A1
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EP
European Patent Office
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blade
conductor
connection
connection device
stop
Prior art date
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Application number
EP15719265.9A
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EP3132501B1 (fr
Inventor
Denis Herbrech
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Hager Electro SAS
Original Assignee
Hager Electro SAS
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Publication date
Application filed by Hager Electro SAS filed Critical Hager Electro SAS
Publication of EP3132501A1 publication Critical patent/EP3132501A1/fr
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Publication of EP3132501B1 publication Critical patent/EP3132501B1/fr
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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
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/02—Contact members
    • H01R13/193—Means for increasing contact pressure at the end of engagement of coupling part, e.g. zero insertion force or no friction
    • 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
    • H01R4/48185—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end
    • H01R4/4819—Clamped connections, spring connections utilising a spring, clip, or other resilient member using a leaf spring to bias the conductor toward the busbar adapted for axial insertion of a wire end the spring shape allowing insertion of the conductor end when the spring is unbiased
    • H01R4/4821—Single-blade spring
    • 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
    • H01R4/4828—Spring-activating arrangements mounted on or integrally formed with the spring housing
    • H01R4/4833—Sliding arrangements, e.g. sliding button

Definitions

  • the present invention relates to a device for connecting a conductor to an electrical terminal, of the type comprising at least one flexible spring blade having a portion intended to press said conductor, when plugged into a connection chamber, against a surface conductor electrically connected to said terminal.
  • This conductive surface is for example at one of the walls of the connection chamber where the spring blade develops.
  • the invention also relates to a modular electrical appliance, circuit breaker type or differential switch, provided with such a connection device.
  • the connection chamber then consists of a hole opening into a front of the electrical device.
  • the devices which are particularly targeted by the invention are those which allow the plugging of a part of an electrical distribution system of the type of bridging bar or tongues in a connection connector blade (s) spring (s) ) for example a modular electrical device.
  • Said blades must ensure a good electrical contact that does not deteriorate over time, and therefore develop a contact force sufficient to achieve it.
  • the driver's insertion force for example a tab of a bridging bar, is directly related to the contact force developed by the spring.
  • connection of an electrical distribution system of the type of bridging bar or tongues requires simultaneous or almost simultaneous insertion of several tabs in the connectors of a row of modular electrical devices arranged side by side. coast on the same standardized rail.
  • This simultaneous insertion involves overcoming the resistance of several blades spring at the same time, which can be problematic because the contact forces that are imparted to each spring blade are far from negligible, and they are exerted in the surplus approximately at right angles to the forces plug.
  • the problem consists in the occurrence of reducing the insertion force without altering the characteristics of the spring, and in particular the contact force that it can develop once the tongue of the bridging bar plugged against the terminal.
  • the document EP 1 612 889 proposes several technical solutions answering the problem posed. These solutions consist in prepositioning the spring blade of the connection device in a ready-to-plug position.
  • This prepositioning makes it possible to limit the stroke of the spring blade when the driver is plugged in, and consequently to guarantee a progressivity of the effort.
  • This progressivity gives the installer ease of insertion when implementing this type of device.
  • One of the proposed variants includes a guillotine holding the blade away from the terminal, and activated only at the end of the race when plugging the driver to optimize the contact force once the conductor plugged.
  • This solution makes it possible to completely disengage the plugging area and consequently to limit the insertion effort as much as possible.
  • This variant however, has the disadvantage of being disposable, since the guillotine can not be returned to its original position.
  • the blade is relatively complex in shape, and has side walls for fixing in a cage terminal, and a central orifice creating a free space to pass the screw of the terminal with cage.
  • the connecting device of the invention is characterized principally in that the blade is a band without asperities having transverse folds delimiting portions of blades, the holding means and the release means of the first blade portion are provided in a second portion of an integral elastic blade with the first blade portion, an intermediate portion having a zone securing to a wall of the connection chamber connecting said first and second blade portions.
  • the spring blade is therefore a thin strip whose opposite surfaces are devoid of any protrusions since no tab exceeds, and which also comprises three portions each fulfilling different technical functions. These three portions are in continuity with each other, and form a single flexible strip having only undergone several transverse bends, excluding any other folding operation.
  • connection device In this configuration, the shape as such of the blade and the interaction between its different portions allow it to be either preload in a stable position or pressed against the driver, without any intervention of intermediate parts.
  • the design of the connection device is relatively refined and relies essentially on the elastic properties of the blade and on its precise positioning within the connection chamber.
  • the blade is configured in a loop and:
  • the second portion comprises a section forming a trigger oriented in a direction of a path perpendicular to the insertion direction F of the conductor and constituting the end of the second distal portion of the intermediate portion, this trigger being located on the path of the conductor and also constituting the means for releasing the first blade portion;
  • the intermediate portion is arranged relative to the walls of the connection chamber to allow movement of the second portion releasing the first portion.
  • the second blade portion is movable between:
  • the intermediate portion comprises:
  • connection chamber A second parallel section parallel to the insertion direction F and a bottom wall of the connection chamber;
  • a user wishing to remove the conductor from the connection chamber can simply press the finger, from the front of the electrical appliance for example, to re-lock the spring blade in its initial prestressed position. It no longer exerts any pressure on the driver and it can be removed without any effort and without friction.
  • This device is therefore both safe, easy to implement, and limits the wear of the components.
  • the driver may be provided with a recess adapted to accommodate the convex section of the blade.
  • This correspondence between the convex section and the recess makes it possible to guarantee the precise positioning of the blade and the conductor in the connection position, and to block any displacements of the conductor in the direction of insertion.
  • inadvertent withdrawal of the driver once plugged is not possible by pulling the bridging bar for example.
  • the only way to remove the driver is to activate the relocking means of the blade.
  • connection device comprises means for acknowledging the position of the blade. This allows the user to check if the connection has been made.
  • the head protrudes from the front of the electrical appliance for example (or respectively if the head is flush with the facade), this means that the first end has been released and that the connection is made, and if the head is flush with the facade (or respectively if the head is set back from the facade), this means that the first end is located under the stop and that the connection has not yet occurred.
  • connection device is in particular integrated in a modular electrical device, circuit breaker type or switch.
  • FIG. 3 illustrates a possible variant of the connection device.
  • connection device of the invention mainly consists of a spring blade (1) resiliently biased towards the conductive surface of a terminal (2), so as to grip a conductor ( 3) introduced between the spring blade (1) and the conductive terminal (2).
  • the conductor (3) is plugged into a connection chamber (8) in the direction of insertion shown by the arrow F, through a connection window (4) opening into a first front (5) of a device modular electric.
  • the conductor (3) is partially plugged, the electrical connection is not yet realized.
  • the blade (1) develops in the volume defined by the connection chamber (8), and takes the form of a loop. To do this, a first end (9) of the blade (1) is wedged under an angular section of the blade (1) forming a stop (10). The loop thus starts from the first end (9) and ends with the stop (10). In this position, the blade (1) is prestressed in the equilibrium position, thus locked, and is kept at a distance from the conductive terminal (2).
  • this intermediate portion (33) connecting the first portion (31) and the second portion (32), and comprising a point of attachment to the wall (5) of the connection chamber (8) in order to correctly position the blade thereon (1), this intermediate portion (33) comprising:
  • connection chamber (8) a second portion (19) parallel to the insertion direction F, extending the first section (30) and developing along a bottom wall (17) of the connection chamber (8), and ;

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)
  • Connections Arranged To Contact A Plurality Of Conductors (AREA)

Abstract

Dispositif de connexion d'un conducteur (3) à une borne électrique, du type comportant au moins une lame (1) ressort flexible présentant une première portion prévue pour plaquer ledit conducteur (3), lors de son enfichage dans une chambre de connexion(8), contre une surface conductrice (2) reliée électriquement à ladite borne, comportant: -des moyens élastiques de maintien de ladite première portion de lame (1) à distance de la surface conductrice (2), ladite première portion de lame (1) étant précontrainte et maintenue dans une position d'équilibre en situation de déconnexion; -des moyens de libération de ladite première portion de lame (1) activés lors de l'enfichage du conducteur (3) rompant la position d'équilibre, la première portion de lame (1) libérée venant plaquer le conducteur (3) enfiché contre la surface conductrice (2) en situation de connexion. Ce dispositif est caractérisé en ce que la lame (1) est une bande comportant des pliures transversales délimitant des portions de lames, les moyens de maintien et les moyens de libération de la première portion de lame (1) sont prévus dans une seconde portion de lame (1) élastique d'un seul tenant avec la première portion de lame (1), une portion intermédiaire comportant une zone de solidarisation à une paroi (5) de la chambre de connexion (8) reliant lesdites première et seconde portions de lame (1).

Description

Dispositif de connexion rapide à lame ressort à faible effort
Domaine technique de l'invention
La présente invention a trait à un dispositif de connexion d'un conducteur à une borne électrique, du type comportant au moins une lame ressort flexible présentant une portion prévue pour plaquer ledit conducteur, lors de son enfichage dans une chambre de connexion, contre une surface conductrice reliée électriquement à ladite borne. Cette surface conductrice se situe par exemple au niveau de l'une des parois de la chambre de connexion où se développe la lame ressort.
L'invention a pour but d'atténuer les efforts d'enfichage du conducteur dans le dispositif de connexion.
L'invention a également trait à un appareil électrique modulaire, du type disjoncteur ou interrupteur différentiel, muni d'un tel dispositif de connexion. La chambre de connexion consiste alors en un trou débouchant dans une façade de l'appareil électrique.
Les dispositifs qui sont particulièrement visés par l'invention sont ceux qui permettent Γ enfichage d'une partie d'un système de distribution électrique du type barre de pontage à fourches ou à languettes dans un connecteur de raccordement à lame(s) ressort(s) par exemple d'un appareil électrique modulaire. Lesdites lames doivent assurer un bon contact électrique qui ne s'altère pas avec le temps, et développent par conséquent une force de contact suffisante pour y parvenir. Or, la force d'enfichage du conducteur, par exemple une languette d'une barre de pontage, est directement liée à la force de contact développée par le ressort. Art antérieur
Actuellement, lorsqu'elle est au repos, la lame ressort d'un tel connecteur est en appui sur la surface conductrice de la borne, et la course de déplacement du ressort est par conséquent égale à l'épaisseur de la languette qui est enfichée dans le dispositif de connexion. Par nature, la connexion d'un système de distribution électrique du type barre de pontage à fourches ou à languettes impose un enfichage simultané ou quasi- simultané de plusieurs languettes dans les connecteurs de raccordement d'une rangée d'appareils modulaires électriques disposés côte à côte sur un même rail normalisé. Cet enfichage simultané implique de vaincre la résistance de plusieurs lames ressort en même temps, ce qui peut s'avérer problématique car les forces de contact qui sont conférées à chaque lame ressort sont loin d'être négligeables, et qu'elles s'exercent au surplus à peu près perpendiculairement aux forces d'enfichage. Le problème consiste en l'occurrence à réduire l'effort d'enfichage sans altérer les caractéristiques du ressort, et notamment la force de contact qu'il peut développer une fois la languette de la barre de pontage enfichée en appui sur la borne.
Le document EP 1 612 889 propose plusieurs solutions techniques répondant au problème posé. Ces solutions consistent à prépositionner la lame ressort du dispositif de connexion dans une position prête à Γ enfichage.
Ce prépositionnement permet de limiter la course de la lame ressort lors de l'enfichage du conducteur, et de garantir par conséquent une progressivité de l'effort. Cette progressivité procure à l'installateur une facilité d'enfichage lorsqu'il met en œuvre ce type de dispositif.
L'une des variantes proposées comprend une guillotine maintenant la lame à distance de la borne, et activée uniquement en fin de course lors de l'enfichage du conducteur pour optimiser la force de contact une fois le conducteur enfiché. Cette solution permet de dégager totalement la zone d'enfichage et de limiter par conséquent au maximum l'effort d'enfichage. Cette variante présente cependant l'inconvénient d'être à usage unique, puisque la guillotine ne peut être replacée dans sa position initiale.
D'autre part, dans toutes les variantes proposées, la lame est de forme relativement complexe, et présente des parois latérales de fixation dans une borne à cage, ainsi qu'un orifice central créant un espace libre pour faire passer la vis de la borne à cage.
Invention
L'invention, remédiant globalement aux inconvénients évoqués, propose une solution alternative, avec une lame d'un seul tenant ayant une forme simple et épurée, permettant un raccordement rapide d'un conducteur avec un effort d'insertion faible, et dont la position au sein de la chambre de connexion peut être facilement réinitialisée afin de réitérer l'opération de connexion. Elle se distingue notamment par sa simplicité de construction des lames divulguées dans le document DE 203 00 266 Ul, qui présente des languettes repliées qui dépassent de la lame principale : outre des étapes supplémentaires à la fabrication, puisqu'il faut réaliser des prédécoupes ayant une localisation et une longueur précises avant de procéder au pliage des languettes en résultant, selon un orientation prédéterminée, cette solution est mécaniquement moins robuste car lesdites languettes sont sujettes à déformations qui risquent de perturber le fonctionnement.
L'invention concerne ainsi un dispositif de connexion d'un conducteur à une borne électrique, du type comportant au moins une lame ressort flexible présentant une première portion prévue pour plaquer ledit conducteur, lors de son enfichage dans une chambre de connexion, contre une surface conductrice reliée électriquement à ladite borne, comportant :
- des moyens élastiques de maintien de ladite première portion de lame à distance de la surface conductrice, ladite première portion de lame étant précontrainte et maintenue dans une position d'équilibre en situation de déconnexion ;
- des moyens de libération de ladite première portion de lame activés lors de l'enfichage du conducteur rompant la position d'équilibre, la première portion de lame libérée venant plaquer le conducteur enfiché contre la surface conductrice en situation de connexion.
Puisque la lame est d'office maintenue à distance de la borne, il est possible d'introduire la dent d'un peigne de pontage dans la chambre de connexion, tout d'abord sans aucun effort d'insertion en début de course, puis avec un faible effort d'insertion en fin de course pour activer les moyens de libération de la lame. Une fois libérée, la lame vient s'appuyer contre la dent et la plaquer contre la surface conductrice, en position de connexion. La dent se retrouve ainsi calée entre la lame et la surface conductrice, le raccordement par contact électrique étant réalisé.
Le fait de précontraindre initialement la lame, et de la maintenir à distance de la surface conductrice, conserve intacte la force de contact qui est développée par la lame ressort par la suite après activation des moyens de libération.
Le dispositif de connexion de l'invention se caractérise à titre principal en ce que la lame est une bande sans aspérités comportant des pliures transversales délimitant des portions de lames, les moyens de maintien et les moyens de libération de la première portion de lame sont prévus dans une seconde portion de lame élastique d'un seul tenant avec la première portion de lame, une portion intermédiaire comportant une zone de solidarisation à une paroi de la chambre de connexion reliant lesdites première et seconde portions de lame.
La lame ressort est donc une bande mince dont les surfaces opposées sont dépourvues de toutes saillies puisqu' aucune languette n'en dépasse, et qui comprend aussi trois portions remplissant chacune des fonctions techniques différentes. Ces trois portions se situent dans la continuité les unes des autres, et forment une simple bande flexible ayant uniquement subi plusieurs pliages transversaux, à l'exclusion de toute autre opération de pliage.
Dans cette configuration, la forme en tant que telle de la lame et l'interaction entre ses différentes portions lui permettent d'être, soit précontrainte dans une position stable, soit plaquée contre le conducteur, sans aucune intervention de pièces intermédiaires. La conception du dispositif de connexion est donc relativement épurée et repose essentiellement sur les propriétés élastiques de la lame et sur son positionnement précis au sein de la chambre de connexion.
Selon l'invention, la lame est configurée en boucle et :
- l'extrémité de la première portion distale de la portion intermédiaire est bloquée sous une butée de la seconde portion prenant la forme d'un tronçon orienté sensiblement parallèlement à la direction d'enfichage du conducteur ou d'un chant supérieur d'une fenêtre et constituant l'extrémité de ladite seconde portion proximale de la portion intermédiaire, cette butée constituant aussi les moyens de maintien de la première portion de lame à distance de la surface conductrice ;
- la seconde portion comporte un tronçon formant un déclencheur orienté dans une direction d'allure perpendiculaire à la direction d'enfichage F du conducteur et constituant l'extrémité de la seconde portion distale de la portion intermédiaire, ce déclencheur étant situé sur le trajet du conducteur et constituant aussi les moyens de libération de la première portion de lame ;
- la portion intermédiaire est agencée par rapport aux parois de la chambre de connexion pour permettre un déplacement de la seconde portion libérant la première portion.
La position exacte de la butée dépend de la distance à laquelle on veut positionner la lame ressort par rapport à la surface conductrice. Cette distance doit être au moins supérieure à la largeur du conducteur, afin que ce dernier puisse être introduit sans frottement et sans effort, avant activation des moyens de libération de la lame.
Le déclencheur quant à lui constitue un obstacle lors de l'insertion du conducteur dans la chambre de connexion. Un faible effort d'insertion du conducteur est nécessaire pour déplacer légèrement ce déclencheur au moment de leur entrée en contact, provoquant alors le déplacement général de la seconde portion de lame et de sa butée a fortiori, aboutissant à la libération de la première portion de lame. La position exacte du déclencheur sur le parcours d'enfichage du conducteur dépend du moment souhaité pour le contact avec le conducteur, et dépend aussi du déplacement nécessaire et suffisant de la butée pour libérer la lame.
Selon une possibilité, les extrémités des première et seconde portions distales de la portion intermédiaire forment respectivement les première et seconde extrémités libres de la lame en boucle. La lame ne contient alors pas de portions supplémentaires en dehors des trois portions précédemment décrites.
Concrètement, la seconde portion de lame est mobile entre :
- une première position libre en situation de déconnexion où la seconde extrémité de la lame est disposée sur le parcours d'enfichage du conducteur et la première extrémité de la lame est calée sous la butée ;
- une seconde position fléchie en situation de connexion où la seconde extrémité de la lame est déplacée par le conducteur et la première extrémité de la lame est débloquée par rapport à la butée.
La portion intermédiaire comporte :
- un premier tronçon d'allure perpendiculaire à la direction d'enfichage F prolongeant ladite seconde portion en aval de la butée ;
- un second tronçon d'allure parallèle à la direction d'enfichage F et à une paroi de fond de la chambre de connexion ;
- un troisième tronçon d'allure perpendiculaire à la direction d'enfichage F et solidarisé, au niveau de ladite zone de solidarisation délimitée par une cale de positionnement de la lame, à la paroi de la chambre de connexion contenant l'orifice d'insertion du conducteur.
C'est ce troisième tronçon qui permet de positionner correctement la lame au sein de la chambre de connexion. Et puisqu'il est solidarisé à la chambre de connexion, il dissocie la lame en deux parties de part et d'autre de la zone de solidarisation, ces deux parties étant aptes à subir des déformations et/ou des déplacements de manière indépendante. Cette zone de solidarisation est donc importante pour permettre aux différentes portions de la lame de remplir leurs fonctions respectives.
La paroi de fond de la chambre de connexion comporte un renflement sur lequel repose le second tronçon de la portion intermédiaire, ce dernier étant apte à fléchir selon un axe de pivotement matérialisé sur l'extrémité libre dudit renflement lorsque la seconde extrémité de la lame est déplacée dans une direction d'allure sensiblement perpendiculaire à la direction d'enfichage F par le conducteur lors de l'enfichage.
C'est ce mouvement de pivotement provoqué par le contact entre le conducteur et la seconde extrémité de la lame qui entraîne le déplacement de la butée et la libération de la première extrémité de la lame.
Ce basculement par pivotement est notamment limité à une partie de la boucle grâce au point de solidarisation avec la paroi de la chambre de connexion, comme expliqué ci-dessus. En effet, tandis que la partie de la boucle comprenant la première extrémité reste fixe, l'autre partie de la boucle bascule, provoquant l'éloignement de la butée par rapport à la première extrémité, puis la libération de cette dernière.
De façon avantageuse, le dispositif de connexion comporte des moyens de reverrouillage de la première portion de lame en position d'équilibre. Il est donc possible de remettre en place la lame dans sa position d'équilibre, afin que le dispositif de connexion ne soit pas à usage unique.
Ces moyens de reverrouillage de la première portion de lame consistent en un doigt guidé coulissant au sein du dispositif de connexion et reposant au voisinage de la première extrémité de la lame, ledit doigt étant apte à être activé en coulissement par un utilisateur et exercer une pression sur cette première extrémité de la lame de manière à la caler sous la butée.
Un utilisateur désirant retirer le conducteur de la chambre de connexion peut simplement appuyer sur le doigt, depuis la façade de l'appareil électrique par exemple, afin de reverrouiller la lame ressort dans sa position initiale précontrainte. Elle n'exerce dès lors plus aucune pression sur le conducteur et ce dernier peut être retiré sans aucun effort et sans frottement. Ce dispositif est donc à la fois sécuritaire, simple de mise en œuvre, et limite l'usure des composants.
Selon une possibilité, la première portion de lame présente un tronçon bombé apte à venir se plaquer contre le conducteur en situation de connexion. Concrètement, la libération de la première extrémité entraîne la libération du tronçon bombé qui vient alors se plaquer contre le conducteur. Cette forme bombée permet à la première portion de lame d'être rapidement plaquée contre le conducteur sans effectuer une grande course, et permet simultanément à la première extrémité de la lame de ne pas trop s'éloigner de la butée en position de connexion, pour permettre un reverrouillage rapide de la lame sans nécessiter une grande course de la part du doigt.
De plus, le conducteur peut être doté d'un évidement apte à accueillir le tronçon bombé de la lame. Cette correspondance entre le tronçon bombé et l'évidement permet de garantir le positionnement précis de la lame et du conducteur en position de connexion, et de bloquer les éventuels déplacements du conducteur dans la direction d'insertion. Ainsi, le retrait intempestif du conducteur une fois enfiché n'est pas possible en tirant sur la barre de pontage par exemple. Le seul moyen pour retirer le conducteur consiste à activer les moyens de reverrouillage de la lame.
Optionnellement, le dispositif de connexion comporte des moyens d'acquittement de la position de la lame. Cela permet à l'utilisateur de vérifier si le raccordement a bien été effectué.
Lesdits moyens d'acquittement de la position de la lame consistent en une tige mobile entre une première position reflétant le verrouillage de la lame et une deuxième position reflétant la libération de la lame, ladite tige étant munie d'une tête visible par un utilisateur et d'une patte entraînée par la première extrémité de la lame. Cette patte permet de transmettre à la tige les mouvements de reverrouillage et de libération de la lame.
Ainsi, si la tête dépasse de la façade de l'appareil électrique par exemple (ou respectivement si la tête est au ras de la façade), cela signifie que la première extrémité a bien été libérée et que le raccordement est réalisé, et si la tête est au ras de la façade (ou respectivement si la tête est en retrait par rapport à la façade), cela signifie que la première extrémité est localisée sous la butée et que le raccordement n'a donc pas encore eu lieu.
De préférence, ladite tige et ledit doigt sont confondus et consistent en une unique pièce. Cela permet de mutualiser les fonctions des composants présents dans le dispositif de connexion et de réduire leur nombre afin d'obtenir un système simple et optimisé.
Un tel dispositif de connexion est notamment intégré dans un appareil électrique modulaire, du type disjoncteur ou interrupteur. Description d'un exemple préférentiel illustré sur les figures L'invention va à présent être décrite plus en détail, en référence aux figures annexées, pour lesquelles :
- les figures la et lb représentent le dispositif de connexion selon l'invention, la lame ressort étant en position verrouillée ;
- les figures 2a et 2b montrent le dispositif de connexion avec la lame ressort libérée ;
- la figure 3 illustre une variante possible du dispositif de connexion.
En référence aux figures la et lb, le dispositif de connexion de l'invention se compose principalement d'une lame ressort (1) rappelée élastiquement en direction de la surface conductrice d'une borne (2), de manière à enserrer un conducteur (3) introduit entre la lame ressort (1) et la borne conductrice (2). Le conducteur (3) est enfiché dans une chambre de connexion (8) selon la direction d' enfichage montrée par la flèche F, au travers d'une fenêtre (4) de connexion débouchant dans une première façade (5) d'un appareil électrique modulaire. Sur les figures la et lb, le conducteur (3) est partiellement enfiché, la connexion électrique n'étant pas encore réalisée.
Ce dispositif de connexion est surmonté d'une borne à cage traditionnelle, avec une vis (6) débouchant sur une deuxième façade (7) de l'appareil, perpendiculaire à la première façade (5).
La lame (1) se développe dans le volume défini par la chambre de connexion (8), et prend la forme d'une boucle. Pour ce faire, une première extrémité (9) de la lame (1) vient se caler sous un tronçon angulaire de la lame (1) formant une butée (10). La boucle part ainsi de la première extrémité (9) pour se terminer par la butée (10). Dans cette position, la lame (1) est précontrainte en position d'équilibre, donc verrouillée, et est maintenue à distance de la borne conductrice (2).
En pratique, la lame (1) se compose de trois portions :
- une première portion (31) comprenant la première extrémité (9) libre de la lame (1), ainsi qu'un tronçon bombé (1 1) apte à venir au contact du conducteur (3), et se développant dans une direction d'allure parallèle à la direction d' enfichage F ;
- une seconde portion (32) comprenant la deuxième extrémité
(12) libre de la lame (1) et se développant dans une direction d'allure perpendiculaire à la direction d' enfichage F, cette seconde portion (32) comprenant également la butée (10) d'allure parallèle à la direction d'enfichage F et sous laquelle vient se caler la première extrémité (9) ;
- une portion intermédiaire (33) reliant la première portion (31) et la seconde portion (32), et comprenant un point de solidarisation à la paroi (5) de la chambre de connexion (8) afin d'y positionner correctement la lame (1), cette portion intermédiaire (33) comprenant :
* un premier tronçon (30) en aval de la butée (10) et d'allure perpendiculaire à la direction d'enfichage ;
* un second tronçon (19) d'allure parallèle à la direction d'enfichage F, prolongeant le premier tronçon (30) et se développant le long d'une paroi de fond (17) de la chambre de connexion (8), et ;
* un troisième tronçon (21) d'allure perpendiculaire à la direction d'enfichage F, se développant le long de la paroi (5) de la chambre de connexion (8) et y étant solidarisée, et raccordant la première portion (31 ) de lame ( 1 ) .
En position de déconnexion, le tronçon bombé (1 1) de la première portion (31) de lame (1), faisant partie de la boucle, et prévu pour venir au contact du conducteur (3), est maintenu à distance de la borne conductrice (2) via la butée (10). En l'espèce, la distance entre ce tronçon bombé de contact (1 1) et la borne conductrice (2) est supérieure à la largeur ou au diamètre du conducteur (3), afin que ce dernier puisse être enfiché sans effort, et sans frotter contre le tronçon bombé (1 1) de la lame (1).
La seconde extrémité (12) libre de la lame (1) est disposée sur la partie finale du trajet d'enfichage du conducteur (3), et constitue donc un obstacle dans lequel vient cogner le conducteur (3) en fin d'enfichage. Alors que l'utilisateur n'a pas encore rencontré de résistance lors de l'enfichage, car l'espace entre le reste de la lame (1) et la borne conductrice
(2) est de dimension supérieure à la largeur ou au diamètre du conducteur
(3) , l'extrémité de ce dernier (3) vient rencontrer la seconde extrémité (12) de la lame (1) et l'utilisateur doit à ce moment vaincre l'effort de verrouillage de la lame (1) afin de déplacer sa seconde extrémité (12).
Comme illustré en figures 2a et 2b, le déplacement de la seconde extrémité (12) entraîne le déplacement général de la seconde portion (32), et à fortiori celui de la butée (10) de manière à libérer la première extrémité (9) de la lame (1) et donc déverrouiller la lame (1). La boucle s'ouvre ainsi, laissant le tronçon bombé (1 1) de la lame (1) venir s'appuyer avec énergie contre le conducteur (3) pour le plaquer contre la borne conductrice (2) et réaliser ainsi le raccordement électrique, comme illustré en figures 2a et 2b.
Ce tronçon bombé (1 1) vient se caler dans un évidement (13) correspondant pratiqué dans le conducteur (3), afin d'améliorer encore l'effort de contact et d'empêcher tout mouvement relatif entre la lame (1) et le conducteur (3) en position de connexion.
De la même manière, la borne conductrice (2) peut être dotée d'une bosse (28) apte à se caler dans un second évidement (29) correspondant pratiqué dans le conducteur (3), en regard du premier évidement (13), de manière à empêcher tout mouvement relatif entre la borne conductrice (2) et le conducteur (3) en position de connexion.
De façon plus précise, le déplacement de la seconde extrémité (12) de la lame (1) est perpendiculaire au déplacement du conducteur (3), donc à la direction d'enfichage F. L'extrémité (14) du conducteur (3) est chanfreinée et forme une rampe (15), correspondant à des moyens de transformation de mouvement, sur laquelle glisse la seconde extrémité (12) de la lame (1). Ainsi, tandis que le conducteur (3) avance selon la direction d'enfichage F, la seconde extrémité (12) de la lame (1) se déplace le long de la rampe selon une direction d'allure perpendiculaire à la direction F, et entraîne une partie de la boucle en basculement dans la chambre de connexion (8). En effet, la partie inférieure (19) de la boucle, correspondant au second tronçon (19) de la portion intermédiaire (33), repose sur un renflement (16) pratiqué dans la paroi de fond (17) de la chambre de connexion (8), et est apte à fléchir selon un axe de pivotement matérialisé sur l'extrémité libre (18) dudit renflement (16). La partie inférieure (19) de la lame (1) fléchit sur une distance maximale égale à la hauteur H (illustré par une double flèche) du renflement (16), le basculement de la boucle étant stoppé lorsque sa partie inférieure (19) arrive en butée contre la paroi (17).
La partie supérieure de la boucle, c'est-à-dire la première portion (31) de lame (1), ne doit pas basculer avec le reste de la boucle, auquel cas la première extrémité (9) suivrait le mouvement de basculement et resterait coincée sous la butée (10), et la libération et le déverrouillage de la lame (1) n'auraient alors pas lieu. Pour dissocier les mouvements de la partie supérieure de la boucle du reste de la boucle, la lame (1) est solidarisée à la paroi (5) de la chambre de connexion (8) au niveau du troisième tronçon (21) de la portion intermédiaire (33) de lame (1). Cette solidarisation est effectuée au moyen d'une cale de positionnement (20), prévue au sein de la chambre de connexion (8), et apte à coincer le tronçon
(21) de lame (1) contre la paroi (5) de la chambre de connexion (8). Ce coincement permet de scinder la boucle en deux parties, à savoir une partie basculante, et une partie non basculante, correspondant à la première portion (31) de lame (1). Ce coincement permet également de positionner correctement la lame (1) au sein de la chambre de connexion (8).
Lorsque le dispositif est en situation de connexion et que l'utilisateur désire le déconnecter en retirant le conducteur (3), il doit d'abord éloigner la lame (1) ressort du conducteur (3) pour supprimer l'effort de placage.
Pour pouvoir ainsi reverrouiller la lame (1), c'est-à-dire recoincer sa première extrémité (9) sous la butée (10), un doigt (22) (ou une tige) guidé coulissant est prévu au sein du dispositif de connexion. Ce doigt
(22) comporte une patte d'extrémité (23) reposant sur la première extrémité (9) de la lame (1), et une tête (24) débouchant au niveau de la façade (7) au travers d'un orifice (25) prévu à cet effet, et étant donc visible depuis l'extérieur de l'appareil par un utilisateur.
Pour retirer le conducteur (3), l'utilisateur presse simplement sur la tête (24) du doigt (22), afin que la patte d'extrémité (23) presse sur la première extrémité (9) de la lame (1) et l'amène jusque sous la butée (10) par déformation élastique. Une fois le reverrouillage de la lame (1) réalisé, la tête (24) du doigt est en retrait par rapport à la façade (7), signifiant à l'utilisateur que la lame (1) est à nouveau en position précontrainte d'équilibre, qu'elle n'est plus en contact avec le conducteur (3) et que le reverrouillage a bien été réalisé. Le conducteur (3) peut alors être retiré sans effort.
Inversement, lors de la libération de la lame (1), c'est-à-dire lors de la connexion du conducteur (3), sa première extrémité (9) entraîne la patte d'extrémité (23) dans une direction d'allure perpendiculaire à la direction d'enfichage F et la tête (24) du doigt (22) est alors au ras de la façade (7), indiquant à l'utilisateur que la lame (1) a bien été déverrouillée, que le conducteur (3) est correctement enfiché et que le raccordement électrique est bien réalisé. Il s'agit finalement d'un acquittement de la position de la lame (1).
Afin d'éviter que le doigt (22) ne remonte intempe stivement sans déverrouillage de la lame (1), le doigt (22) comporte une deuxième patte (26) calée sous la première extrémité (9) de la lame (1), supprimant de ce fait le degré de liberté du doigt (22) dans sa direction de coulis sèment tant qu'aucun déverrouillage n'a lieu.
Ce doigt (22) remplit ainsi deux fonctions : une fonction de reverrouillage de la lame (1), et une fonction d'acquittement de la position de la lame (1).
La figure 3 montre une autre configuration possible de la lame (1) ressort, où le tronçon angulaire de la lame (1) formant une butée (10) est remplacé par un tronçon rectiligne doté d'une fenêtre (27) dont le chant supérieure forme la butée (10) puisque la première extrémité (9) de la lame insérée dans la fenêtre (27) en position de déconnexion vient s'appuyer contre cette bordure supérieure pour former la boucle. De la même manière que dans la configuration précédente, le déplacement de la seconde extrémité (12) de la lame (1) lors de l'enfichage du conducteur (3) provoque le basculement d'une partie de la lame (1) et permet à sa première extrémité (9) de sortir de la fenêtre (27) pour ouvrir la boucle et ainsi libérer la lame (1) pour réaliser la connexion électrique.
Les configurations montrées aux figures citées ne sont que des exemples possibles, nullement limitatifs, de l'invention qui englobe au contraire les variantes de formes et de conceptions à la portée de l'homme de l'art.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de connexion d'un conducteur (3) à une borne électrique, du type comportant au moins une lame (1) ressort flexible présentant une première portion (31) prévue pour plaquer ledit conducteur (3), lors de son enfichage dans une chambre de connexion (8), contre une surface conductrice (2) reliée électriquement à ladite borne, comportant :
- des moyens élastiques de maintien de ladite première portion
(31) de lame (1) à distance de la surface conductrice (2), ladite première portion (31) de lame (1) étant précontrainte et maintenue dans une position d'équilibre en situation de déconnexion ;
- des moyens de libération de ladite première portion (31) de lame (1) activés lors de l'enfichage du conducteur (3) rompant la position d'équilibre, la première portion (31) de lame (1) libérée venant plaquer le conducteur (3) enfiché contre la surface conductrice (2) en situation de connexion ;
caractérisé en ce que la lame (1) est une bande sans aspérités comportant des pliures transversales délimitant des portions de lames, les moyens de maintien et les moyens de libération de la première portion (31) de lame (1) sont prévus dans une seconde portion (32) de lame (1) élastique d'un seul tenant avec la première portion (31) de lame (1), une portion intermédiaire (33) comportant une zone de solidarisation à une paroi (5) de la chambre de connexion (8) reliant lesdites première et seconde portions (31, 32) de lame (1).
2. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la lame (1) est configurée en boucle et :
- l'extrémité (9) de la première portion (31) distale de la portion intermédiaire (33) est bloquée sous une butée (10) de la seconde portion
(32) prenant la forme d'un tronçon orienté sensiblement parallèlement à la direction d' enfichage (F) du conducteur (3) ou d'un chant supérieur d'une fenêtre (27) et constituant l'extrémité de ladite seconde portion (32) proximale de la portion intermédiaire (33), cette butée (10) constituant aussi les moyens de maintien de la première portion (31) de lame (1) à distance de la surface conductrice (2) ;
- la seconde portion (32) comporte un tronçon formant un déclencheur orienté dans une direction d'allure perpendiculaire à la direction d'enfichage (F) du conducteur (3) et constituant l'extrémité (12) de la seconde portion (32) distale de la portion intermédiaire (33), ce déclencheur étant situé sur le trajet du conducteur (3) et constituant aussi les moyens de libération de la première portion (31) de lame (1) ;
- la portion intermédiaire (33) est agencée par rapport aux parois de la chambre de connexion (8) pour permettre un déplacement de la seconde portion (32) libérant la première portion (31).
3. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les extrémités (9, 12) des première et seconde portions (31, 32) distales de la portion intermédiaire (33) forment respectivement les première et seconde extrémités libres (9, 12) de la lame (1) en boucle.
4. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la seconde portion (32) de lame (1) est mobile entre :
- une première position libre en situation de déconnexion où la seconde extrémité (12) de la lame (1) est disposée sur le parcours d'enfichage du conducteur (3) et la première extrémité (9) de la lame (1) est calée sous la butée (10) ;
- une seconde position fléchie en situation de connexion où la seconde extrémité (12) de la lame (1) est déplacée par le conducteur (3) et la première extrémité (9) de la lame (1) est débloquée par rapport à la butée (10).
5. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la portion intermédiaire (33) comporte :
- un premier tronçon (30) d'allure perpendiculaire à la direction d'enfichage (F) prolongeant ladite seconde portion (32) en aval de la butée
(10) ;
- un second tronçon (19) d'allure parallèle à la direction d'enfichage (F) et à une paroi de fond (17) de la chambre de connexion (8) ;
- un troisième tronçon (21) d'allure perpendiculaire à la direction d'enfichage (F) et solidarisé, au niveau de ladite zone de solidarisation délimitée par une cale (20) de positionnement de la lame (1), à la paroi (5) de la chambre de connexion (8) contenant l'orifice (4) d'insertion du conducteur (3).
6. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la paroi de fond (17) de la chambre de connexion (8) comporte un renflement (16) sur lequel repose le second tronçon (19) de la portion intermédiaire (33), ce dernier étant apte à fléchir selon un axe de pivotement matérialisé sur l'extrémité libre (18) dudit renflement (16) lorsque la seconde extrémité (12) de la lame (1) est déplacée dans une direction d'allure sensiblement perpendiculaire à la direction d'enfichage (F) par le conducteur (3) lors de l'enfichage.
7. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de reverrouillage de la première portion (31) de lame (1) en position d'équilibre.
8. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens de reverrouillage de la première portion (31) de lame (1) consistent en un doigt (22) guidé coulissant au sein du dispositif de connexion et reposant au voisinage de la première extrémité (9) de la lame (1), ledit doigt (22) étant apte à être activé en coulissement par un utilisateur et exercer une pression sur cette première extrémité (9) de la lame (1) de manière à la caler sous la butée (10).
9. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première portion (31) de lame (1) présente un tronçon bombé (1 1) apte à venir se plaquer contre le conducteur (3) en situation de connexion.
10. Dispositif de connexion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'acquittement de la position de la lame (1).
1 1. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdits moyens d'acquittement de la position de la lame (1) consistent en une tige (22) mobile entre une première position reflétant le verrouillage de la lame (1) et une deuxième position reflétant la libération de la lame (1), ladite tige (22) étant munie d'une tête (24) visible par un utilisateur et d'une patte (23) entraînée par la première extrémité (9) de la lame (1).
12. Dispositif de connexion selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite tige et ledit doigt sont confondus et consistent en une unique pièce (22).
13. Appareil électrique modulaire du type disjoncteur ou interrupteur différentiel, caractérisé en ce qu'il est muni d'un dispositif de connexion selon les revendications 1 à 12.
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