FR2858120A1 - Conductor and bridging bar tooth connecting device for circuit breaker, has spring blade in form of loop cooperating with retainer ring such that tooth is guided at contact and at vicinity of outer surface of wall of ring - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de connexion double pour appareils électriques du typeDouble connection device for electrical appliances of the type
disjoncteurbreaker
La présente invention concerne un dispositif de connexion double pour appareils électriques de type modulaire, par exemple des 5 disjoncteurs, en vue du raccordement simultané d'au moins un conducteur et d'une dent d'une barre de pontage, au moyen respectivement d'un ensemble à cage et vis et d'un système de connexion rapide à lame ressort. The present invention relates to a dual connection device for modular electrical appliances, for example circuit breakers, for the simultaneous connection of at least one conductor and a tooth of a bridging bar, respectively by means of a cage and screw assembly and a quick spring blade connection system.
L'association de ces deux types de connecteur, dans de tels 10 appareils électriques, est déjà connue. Ainsi, dans le modèle d'utilité allemand référencé DE29916001, il est décrit une configuration dans laquelle un dispositif de connexion à cage et vis surmonte un système d'enfichage rapide basé sur une lame ressort en forme de lyre, qui se situe à proximité de la semelle de fixation de l'appareil modulaire à un rail 15 standardisé. De même, la demande de brevet Européen référencée EP1028489 divulgue une structure dans laquelle l'ensemble cage / vis est situé à proximité de la semelle de fixation et surmontée par un système à enfichage à lame ressort, ladite lame coopérant avec une borne par ailleurs intégrée dans la cage. Dans ce cas, la problématique que cherche 20 notamment à résoudre l'invention est de permettre l'accès à la vis malgré l'existence du système à enfichage rapide qui la surmonte. The combination of these two types of connector in such electrical appliances is already known. Thus, in the German utility model referenced DE29916001, there is described a configuration in which a cage and screw connection device overcomes a quick insertion system based on a lyre spring blade, which is located near the mounting flange of the modular device to a standardized rail. Similarly, the European patent application referenced EP1028489 discloses a structure in which the cage / screw assembly is located close to the fixing flange and surmounted by a spring blade plug-in system, said blade cooperating with an otherwise integrated terminal. in the cage. In this case, the problem solved in particular to solve the invention is to allow access to the screw despite the existence of the quick-plug system that overcomes it.
Ces deux configurations, utilisant les mêmes types de connecteur que la présente invention, ne présentent cependant pas les caractéristiques leur permettant de résoudre le problème particulier posé 25 dans le cadre de ladite invention. Celui-ci concerne l'implantation d'une telle double structure de connexion dans un espace réduit, dont l'exigüité n'offre guère de liberté pour le positionnement des connecteurs. These two configurations, using the same types of connector as the present invention, however, do not have the features to solve the particular problem within the scope of this invention. This concerns the implantation of such a double connection structure in a small space, the crampedness of which offers little freedom for the positioning of the connectors.
Le cas se présente notamment dans les disjoncteurs phase-neutre, car les moyens de connexion y sont décalés pour la phase et pour le 30 neutre, conduisant à un volume d'implantation beaucoup plus réduit pour les moyens disposés les plus proches de la façade du produit. Le décalage résulte notamment du fait que les barres de pontage doivent nécessairement être décalées pour pouvoir être installées. Le choix de leur niveau d'implantation, que l'on appelle aussi le niveau de pontage du 35 produit, n'est donc pas libre, d'autant moins qu'il convient également de respecter une compatibilité avec les autres produits de la gamme, susceptibles de se retrouver fixés sur le même rail standard, et dès lors connectés via les mêmes barres de pontage En d'autres termes, le niveau de pontage étant imposé, on se retrouve à devoir implanter dans un volume limité par ledit niveau d'une 5 part, et la façade du produit d'autre part, un système de connexion double, sachant que le positionnement de la façade n'est pas non plus modifiable pour permettre la pose du plastron dans le coffret. The case is particularly present in the phase-neutral circuit breakers, because the connection means are shifted therefrom for the phase and for the neutral, leading to a much smaller installation volume for the means arranged closest to the facade of the product. The offset results in particular from the fact that the bridging bars must necessarily be shifted to be installed. The choice of their level of implantation, which is also called the bridging level of the product, is therefore not free, especially since it is also necessary to respect compatibility with the other products in the range. , which may be fixed on the same standard rail, and therefore connected via the same bridging bars. In other words, the bridging level being imposed, one finds oneself obliged to implant in a volume limited by said level of bridging. on the one hand, and the front of the product on the other hand, a double connection system, knowing that the positioning of the facade is not modifiable to allow the installation of the plastron in the cabinet.
Pour compléter les contraintes à prendre en compte, il faut noter encore que les connecteurs à cage et vis, ayant pour fonction de 10 permettre l'alimentation ou le repiquage, sont par conséquent implantés plus proches de la façade afin que les manipulations effectuées par l'opérateur ne soient pas gênées par des barres de pontage qui seraient, dans l'hypothèse de positionnement inverse, interposées entre eux et la façade. Or, les règles de sécurité imposent une protection des parties 15 sous tension, en l'occurrence la tête de vis, qui nécessite que celle-ci soit suffisamment noyée à l'intérieur du boîtier. Une portion du volume est donc réservée à cet effet. To complete the constraints to be taken into account, it should be noted again that the cage and screw connectors, whose function is to allow feeding or transplanting, are therefore located closer to the facade so that the manipulations carried out by the operator are not hampered by bridging bars which would be, in the event of reverse positioning, interposed between them and the facade. However, the safety rules impose a protection of the parts 15 under tension, in this case the screw head, which requires that it is sufficiently embedded inside the housing. A portion of the volume is therefore reserved for this purpose.
Au final, du côté où les moyens de connexion sont les plus proches de la façade, le volume disponible ne permet pas l'implantation des 20 configurations de l'art antérieur précitées. L'invention propose par conséquent une nouvelle structure, qui fait abstraction des modèles existants, et permet la double implantation sans porter atteinte au bon fonctionnement électrique. In the end, on the side where the connection means are closest to the facade, the available volume does not allow the implementation of the above-mentioned configurations of the prior art. The invention therefore proposes a new structure, which disregards existing models, and allows dual implantation without compromising the proper electrical operation.
A titre principal, selon l'invention, il convient que la lame ressort du 25 système de connexion rapide coopère avec la cage du connecteur traditionnel à cage / vis de telle sorte que la dent de la barre de pontage, lorsqu'elle est enfichée, est guidée au contact ou au voisinage immédiat de la surface extérieure de la paroi de la cage opposée à la paroi qui reçoit la vis. In principle, according to the invention, the blade spring of the quick connection system cooperates with the cage of the traditional cage / screw connector so that the tooth of the bridging bar, when plugged in, is guided in contact with or in the immediate vicinity of the outer surface of the wall of the cage opposite to the wall which receives the screw.
En d'autres termes, la gestion du volume est optimisée de telle sorte que les deux organes de connexion soient accolés l'un à l'autre, sous une forme qui remplit une double fonction mécanique et électrique, assurant d'une part le guidage de la dent et d'autre part la distribution du courant de l'un à l'autre. In other words, the management of the volume is optimized so that the two connecting members are contiguous to one another, in a form that performs a dual mechanical and electrical function, ensuring on the one hand guiding of the tooth and on the other hand the distribution of the current from one to the other.
Ainsi, selon une configuration possible, on prévoit que la lame ressort forme une boucle entourant ladite paroi, qui est de fait celle qui est la plus proche de la semelle, I'ouverture de la boucle étant ensuite orientée parallèlement à et sensiblement dans le prolongement de l'ouverture d'insertion de la cage. Thus, according to a possible configuration, it is expected that the leaf spring forms a loop surrounding said wall, which is actually the one that is closest to the sole, the opening of the loop then being oriented parallel to and substantially in the extension the insertion opening of the cage.
Dans tous les cas, I'ouverture de la boucle doit se situer à l'extérieur de la cage, mais à l'intérieur du boîtier. In all cases, the opening of the loop must be located outside the cage, but inside the housing.
La forme particulière donnée à la boucle lui permet également d'assurer une double fonction, à la fois électrique et mécanique. Dans le registre mécanique, cette boucle doit permettre l'enfichage et la rétention 10 d'une dent d'un peigne de pontage, sans que des efforts ne soient nécessairement transmis à la cage. The particular shape given to the loop also allows it to provide a dual function, both electrical and mechanical. In the mechanical register, this loop must allow the insertion and retention of a tooth of a bridging comb, without any effort being necessarily transmitted to the cage.
Elle comporte notamment des tronçons d'extrémité s'évasant vers l'ouverture du boîtier et se resserrant vers l'ouverture de la boucle. It comprises in particular end sections flaring towards the opening of the housing and narrowing towards the opening of the loop.
L'insertion, puis le maintien ne sont d'ailleurs possibles que grâce à 15 l'élasticité de la boucle, alliée à la forme particulière donnée aux dites extrémités, qui facilitent le guidage à l'insertion et constituent par conséquent une partie importante de la boucle. Insertion and then maintenance are only possible thanks to the elasticity of the loop, combined with the particular shape given to the said ends, which facilitate the guide to the insertion and therefore constitute an important part of the loop.
La forme de la boucle n'est pas séparable de celle de la cage, ces éléments devant de plus être conçus en relation avec le boîtier. Pour 20 assurer un enfichage correct et complet des barres de pontage, il faut notamment que la totalité de la boucle soit implantée à l'intérieur du volume du boîtier. Pour permettre un positionnement correct des tronçons d'extrémités, compte tenu de leur fonction et de leur proximité avec la partie inférieure de la cage, cette dernière subit de préférence une 25 modification. The shape of the loop is not separable from that of the cage, these elements to be further designed in connection with the housing. To ensure correct and complete plugging of the bridging bars, it is necessary that the entire loop is located inside the volume of the housing. To allow correct positioning of the end sections, taking into account their function and their proximity to the lower part of the cage, the latter preferably undergoes a modification.
Ainsi, au moins la paroi de la cage opposée à celle qui reçoit la vis est de préférence réduite en surface, du côté de l'insertion des conducteurs, pour dégager de l'espace à cet effet. Thus, at least the wall of the cage opposite that which receives the screw is preferably reduced at the surface, on the insertion side of the conductors, to clear space for this purpose.
Sur un plan électrique, la forme en boucle permet un double contact 30 sur la dent du peigne de pontage qui y est enfiché. Ce double contact autorise l'emploi d'une section réduite pour la lame ressort, calculée pour véhiculer une partie de l'intensité maximale du courant transportée par le ou les conducteurs connectés à l'ensemble à cage et vis. On an electrical plane, the loop shape allows a double contact 30 on the tooth of the bridging comb that is plugged into it. This double contact allows the use of a reduced section for the leaf spring, calculated to convey a portion of the maximum intensity of the current carried by the conductor or conductors connected to the cage and screw assembly.
La forme en boucle permet en fait un gain de matière, et par 35 conséquent d'encombrement, qui nécessite cependant l'existence du rebouclage électrique. The loop shape actually allows a material gain, and therefore congestion, which however requires the existence of the electrical loopback.
Dans cette configuration, la partie de la boucle disposée à l'intérieur de la cage sert de borne à cette dernière, contribuant à l'optimisation de la double connexion. In this configuration, the portion of the loop disposed inside the cage serves as a terminal to the latter, contributing to the optimization of the dual connection.
Selon une possibilité, la liaison électrique avec le noyau fonctionnel de l'appareil électrique est solidaire de la lame ressort. Plus précisément, cette liaison peut être prévue d'une seule pièce avec la lame ressort, et se développer à partir d'une portion médiane de la boucle située à l'opposé de son ouverture. According to one possibility, the electrical connection with the functional core of the electrical apparatus is integral with the spring blade. More specifically, this connection can be provided in one piece with the leaf spring, and develop from a median portion of the loop located opposite its opening.
L'invention présente par ailleurs une variante qui consiste en une configuration dans laquelle la lame ressort est fixée à un support solidaire de la cage de telle sorte que son extrémité libre soit plaquée contre la surface extérieure de la paroi de la cage opposée à la paroi qui reçoit la vis. La lame sert dans ce cas à plaquer la dent de la barre de pontage 15 contre la cage, qui doit alors être conductrice. The invention also has a variant which consists of a configuration in which the leaf spring is fixed to a support secured to the cage so that its free end is pressed against the outer surface of the wall of the cage opposite the wall who receives the screw. The blade is used in this case to press the tooth of the bridging bar 15 against the cage, which must then be conductive.
De préférence, ledit support est constitué en forme de L prolongeant l'une des parois latérales de la cage et dont la base, sur laquelle est fixée la lame ressort, est parallèle à la paroi contre laquelle est plaquée son extrémité libre. Preferably, said support is constituted L-shaped extending one of the side walls of the cage and whose base, on which is fixed the leaf spring is parallel to the wall against which is plated its free end.
En d'autres termes, ladite variante peut être considérée comme la superposition de deux cages, la cage à vis et une cage tronquée supportant la lame ressort. Dans ce cas, et à l'inverse de la configuration précédente, la lame ressort n'a pas besoin d'être conductrice. Il s'ensuit une plus grande souplesse dans le choix du matériau de la lame ressort, 25 qui est de plus en général moins onéreux que dans une version conductrice. In other words, said variant can be considered as the superposition of two cages, the screw cage and a truncated cage supporting the blade spring. In this case, and unlike the previous configuration, the leaf spring does not need to be conductive. This results in greater flexibility in the choice of spring blade material, which is more generally less expensive than in a conductive version.
L'invention va à présent être décrite plus en détail, en référence aux figures, pour lesquelles: - la figure 1 est une vue en perspective de la première variante 30 selon l'invention; - la figure 2 représente une portion d'un disjoncteur muni d'un dispositif de connexion double selon l'invention; et - la figure 3 montre une seconde variante de connecteur double. The invention will now be described in more detail with reference to the figures, for which: FIG. 1 is a perspective view of the first variant of the invention; - Figure 2 shows a portion of a circuit breaker provided with a dual connection device according to the invention; and - Figure 3 shows a second variant of double connector.
En référence à la figure 1, le dispositif de connexion double selon l'invention se compose, en partie supérieure, d'un mécanisme traditionnel à cage (1) et vis (2) auquel est adjoint un système de connexion rapide à lame ressort en forme de boucle (3). Les direction et sens d'insertion des conducteurs d'une part, et des dents des barres de raccordement d'autre 5 part, sont indiqués respectivement par les flèches A et B. Le fonctionnement du connecteur à cage (1) et vis (2) étant classique, il n'est pas nécessaire de s'y appesantir. With reference to FIG. 1, the double connection device according to the invention consists, in the upper part, of a traditional mechanism with cage (1) and screw (2) to which is added a quick connection system with spring blade in loop shape (3). The direction and direction of insertion of the conductors on the one hand, and the teeth of the connecting bars on the other hand, are respectively indicated by the arrows A and B. The operation of the cage connector (1) and screws (2 ) being classical, it is not necessary to dwell on it.
Au niveau de son ouverture (4), la boucle (3) présente des tronçons d'extrémité formant un léger évasement, qui permet l'introduction d'une 10 dent de barre de pontage dans de bonnes conditions. A l'opposé de l'ouverture (4), la lame ressort (3) en forme de boucle comporte une borne (5) de liaison avec le noyau fonctionnel d'un appareil modulaire électrique comprenant le dispositif à double connexion de l'invention. La cage (1) est tronquée en partie basse pour permettre l'intégration des tronçons 15 d'extrémité évasés de la boucle dans le boîtier. At its opening (4), the loop (3) has end sections forming a slight flare, which allows the introduction of a bridging bar tooth under good conditions. Opposite the opening (4), the leaf spring (3) in the form of a loop comprises a terminal (5) for connection with the functional core of an electrical modular apparatus comprising the double connection device of the invention . The cage (1) is truncated at the bottom to allow integration of the flared end sections of the loop into the housing.
L'intégration dans un boîtier est d'ailleurs montrée en figure 2. The integration in a housing is also shown in Figure 2.
L'appareil est un disjoncteur, et la borne (5) est alors reliée à la bobine (6) d'un sous-ensemble magnétique. On peut noter la proximité du ou des conducteurs (7) insérés dans la cage (1) et des dents (8) de la barre de 20 pontage (9), en position d'enfichage dans la lame ressort (3). Cette proximité s'explique par les contraintes à respecter, et comporte des avantages sur le plan électrique. Pour mémoire, il n'est pas possible de disposer la lame ressort (3) plus proche de la semelle, pour respecter le niveau de pontage. Il n'est pas non plus envisageable de remonter la cage 25 (1) car, pour des raisons de sécurité, la tête de vis (2) doit être située à une certaine distance de la façade (F) du boîtier (B). Les normes prévoient en effet que les utilisateurs ne puissent pas avoir accès à des parties sous tension. Enfin, à cause du plastron qui est installé dans les coffrets, il ne saurait être question non plus de modifier le profil du boîtier (B), et 30 notamment de déplacer la façade (F). The apparatus is a circuit breaker, and the terminal (5) is then connected to the coil (6) of a magnetic subassembly. The proximity of the conductor (s) (7) inserted into the cage (1) and the teeth (8) of the bridging bar (9) can be noted in the insertion position in the spring blade (3). This proximity is explained by the constraints to be respected, and has advantages in terms of electricity. For the record, it is not possible to have the spring blade (3) closer to the sole, to respect the level of bridging. It is also not possible to reassemble the cage 25 (1) because, for security reasons, the screw head (2) must be located at a distance from the front (F) of the housing (B). The standards stipulate that users can not have access to live parts. Finally, because of the plastron which is installed in the cabinets, there can be no question either to modify the profile of the housing (B), and in particular to move the facade (F).
C'est la raison pour laquelle cette superposition de deux moyens de connexion différents, la cage (1) et vis (2) d'une part, et la lame ressort (3) d'autre part, doivent être disposés aussi près l'un de l'autre. This is the reason why this superposition of two different connection means, the cage (1) and screw (2) on the one hand, and the spring blade (3) on the other hand, must be arranged as close to the one of the other.
Dans la configuration des figures 1 et 2, la lame ressort (3) est, bien 35 entendu, conductrice. Ce n'est pas le cas dans la configuration de la figure 3 dans laquelle la lame ressort (13) a une fonction purement mécanique, plaquer la dent (8) de la barre de pontage (9) (insérée dans la direction de la flèche B) au contact de la paroi inférieure (10) de la cage (1). La transmission du courant électrique se fait alors par l'intermédiaire de ladite 5 paroi (10). Le support sur lequel est fixée la lame ressort (13) est constitué d'une paroi (12) réalisant, avec le prolongement (11) d'une des parois latérales de la cage (1), une extension en L de cette dernière. Il s'agit en fait d'une configuration à double cages, la cage inférieure formée des parois (11, 12) n'étant pas nécessairement complétée par une paroi 10 latérale faisant face au côté (11). In the configuration of Figures 1 and 2, the leaf spring (3) is, of course, conductive. This is not the case in the configuration of Figure 3 in which the leaf spring (13) has a purely mechanical function, flatten the tooth (8) of the bridging bar (9) (inserted in the direction of the arrow B) in contact with the lower wall (10) of the cage (1). Transmission of the electric current is then through said wall (10). The support on which is fixed the spring blade (13) consists of a wall (12) forming, with the extension (11) of one of the side walls of the cage (1), an extension L of the latter. This is in fact a double cage configuration, the lower cage formed of the walls (11, 12) not necessarily being completed by a lateral wall facing the side (11).
La description ci-dessus ne concerne que deux exemples qui ne peuvent pas être considérés comme exhaustifs de l'invention. Celle-ci englobe au contraire toutes les variantes de forme et de configuration qui sont à la portée de l'homme de l'art. The description above only concerns two examples which can not be considered as exhaustive of the invention. It encompasses all the variants of shape and configuration that are within the reach of those skilled in the art.
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