FR2998102A1

FR2998102A1 - Prise electrique femelle, notamment destinee a la charge de vehicules electriques

Info

Publication number: FR2998102A1
Application number: FR1260871A
Authority: FR
Inventors: Claude Burnot
Original assignee: Schneider Electric Industries SAS
Current assignee: Schneider Electric Industries SAS
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2014-05-16
Anticipated expiration: 2032-11-15
Also published as: FR2998102B1; CN203826686U

Abstract

Prise électrique femelle (100) comprenant un corps (1) intégrant un bloc de prise (10) ayant une face avant dans laquelle sont disposés des trous d'insertion (101) destinés à recevoir des broches de contact (201) d'une prise électrique male (200). Un volet de protection (2) mobile est apte à prendre deux positions de fonctionnement, une première position dite d'accès autorisant l'accès et la connexion d'une prise électrique male (200) et une seconde position dite de non-accès interdisant l'accès aux trous d'insertion (101). En outre, le bloc prise (10) est relié corps (1) par un axe de rotation (Z) pour être apte à être mis en rotation par rapport au corps (1) autour dudit axe entre une première position de fonctionnement (non escamotée) et une seconde position (escamotée).

Description

DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention est relative à une prise électrique femelle de type domestique comprenant un corps intégrant un bloc de prise ayant une face avant dans laquelle sont disposés des trous d'insertion destinés à recevoir des broches de contact d'une prise électrique male. Un volet de protection mobile est apte à prendre deux positions de fonctionnement, une première position dite d'accès autorisant l'accès et la connexion d'une prise électrique male et une seconde position dite de non-accès interdisant l'accès aux trous d'insertion. ETAT DE LA TECHNIQUE L'accès aux prises électriques destinées à la distribution d'énergie aux véhicules électriques est réglementé. En effet, les prises électriques femelles sont généralement équipées de moyens de sécurité autorisant ou interdisant le branchement d'une prise male avec ladite prise femelle. L'autorisation de branchement est généralement assujettie à un paiement préalable de l'usager au gestionnaire de distribution d'énergie. Les moyens de sécurité peuvent être utilisés pour interdire tout branchement à une personne n'ayant pas de droit et ne pouvant pas brancher son véhicule sans par exemple avoir préalablement payé. Les moyens de sécurité peuvent aussi être utilisés après que la prise male ait été connectée par un premier utilisateur ayant les droits d'accès. Ce type de fonctionnement permet de garantir qu'un second utilisateur ne vienne se brancher en lieu et place du premier utilisateur. L'utilisation de moyen de sécurité interdisant l'accès à une prise électrique femelle de distribution électrique est décrite. Par exemple, des moyens de verrouillage peuvent être associés à une trappe d'accès destinée à venir se placer de manière escamotable devant un bloc prise du sous-ensemble de prise femelle. Le bloc prise comporte notamment des trous d'insertion destinés à recevoir les broches d'une prise male.

Hors période de branchement électrique, notamment de charge, dans une première position, la trappe interdit le positionnement d'une prise male dans la prise femelle. Les moyens de verrouillage bloquent la trappe dans cette première position de fonctionnement et permet aussi de garantir le degré d'étanchéité. Au moment de la charge, les moyens de verrouillage sont rendus inopérationnels et la trappe est alors positionnée dans une seconde position de fonctionnement pour autoriser la connexion de la prise male à la prise femelle. A titre d'exemple, la prise male peut être reliée à un véhicule électrique La trappe d'accès est ensuite refermée sur la prise male et les moyens de verrouillage sont de nouveau opérationnels. La taille, le volume et la forme des prises males de type domestique varient d'une application à l'autre, notamment d'un type de véhicule à l'autre. Ainsi pour une même prise femelle, notamment de rechargement, plusieurs types de prises males peuvent être destinés à venir se connecter. Pour être adapté à une grande diversité de prise males, le taille de la trappe d'accès doit être surdimensionnée pour garantir une utilisation efficace pour par exemple de grandes et des petites prises males. Ce dimensionnement à maxima présente l'inconvénient d'augmenter l'encombrement global de la borne de rechargement intégrant une ou plusieurs prises électriques femelles.

EXPOSE DE L'INVENTION L'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique, de manière à proposer une prise électrique femelle comportant une trappe d'accès adaptée à collaborer avec une grande diversité de prises électriques males. Le bloc prise selon l'invention est relié corps par un axe de rotation pour être apte à être mis en rotation par rapport au corps autour dudit axe entre une première position de fonctionnement (non escamotée) et une seconde position (escamotée). Selon un mode de développement de l'invention, le volet de protection mobile et bloc prise sont reliés au corps de prise par un mécanisme de type charnière autorisant une mise en rotation dudit bloc et dudit volet autour d'un même axe de rotation.

De préférence, le volet de protection mobile et le bloc prise sont reliés au corps de prise par un mécanisme de type charnière afin d'être monté en pivotement sur un gond. La prise électrique femelle selon l'invention comporte des moyens d'entrainement unidirectionnels reliant mécaniquement le volet au bloc prise, une liaison mécanique étant réalisée entre ledit volet et ledit bloc de manière ce que le passage du volet de la seconde position (non-accès) à la première position de fonctionnement (accès) entraine concomitamment le passage du bloc prise de la seconde position (escamotée) à la première position de fonctionnement (non escamotée). Avantageusement, les moyens d'entrainement unidirectionnels comportent un premier crochet d'entrainement disposé sur une armature du volet mobile et un second crochet d'entrainement disposé sur un berceau du bloc prise, les deux crochets comportant des formes adaptées pour rentrer en contact l'une de l'autre uniquement pendant le mouvement du volet de la seconde position (non accès) à la première de fonctionnement (accès). Selon un mode particulier de réalisation, la prise électrique femelle comporte des moyens élastiques de rappel aptes à exercer une force élastique responsable de l'apparition d'un couple de rotation faisant tourner volet mobile autour de l'axe de rotation entre une première et seconde position de fonctionnement. Avantageusement, les moyens élastiques comportent un ressort de torsion enroulé autour du gond. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés sur lesquels : La figure 1 représente une vue d'ensemble éclatée d'un ensemble de prise selon un premier mode de réalisation de l'invention ; La figure 2 représente une vue en perspective, dans une position connectée- déverrouiller, d'un ensemble de prise selon la figure 1 ; La figure 3 représente une vue en perspective, dans une position connectée-verrouiller, d'un ensemble de prise selon la figure 1 ; Les figures 4A à 4D représentent des vues en coupe d'un ensemble de prise selon la figure 1 dans différentes positions de fonctionnement ; Les figures 5A à 5B représentent des vues de détail en coupe d'un ensemble de prise selon la figure 1 dans différentes positions de fonctionnement ; Les figures 6 à 7 représentent des vues en coupe d'un ensemble de prise comprenant des moyens de verrouillage dans différentes positions de fonctionnement ; La figure 8 représente une vue en coupe, dans une position connectée, d'un ensemble de prise selon la figure 7. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION Selon un mode de réalisation de l'invention tel que représenté sur la figure 1, la prise électrique femelle 100 comprenant un corps de prise 1 ayant une face avant dans laquelle sont disposés des trous d'insertion 101 destinés à recevoir des broches de contact 201 d'une prise électrique male 200 dans une position de connexion. La prise électrique femelle selon l'invention comporte un volet de protection 2 mobile. Comme représenté sur les figures 3 et 4, le volet 2 est apte à prendre deux positions de fonctionnement. Une première position dite d'accès (figure 2) autorise l'accès et la connexion d'une prise électrique male 200 à la prise électrique femelle 100 selon l'invention. Une seconde position dite de non-accès (figure 3) interdit l'accès aux trous d'insertion 101 destinés à recevoir des broches de contact 201. En outre, la seconde position dite de non-accès interdit aussi l'accès à une prise électrique male 200 préalablement connectée. Le volet 2 est généralement relié au corps de prise 1 par un mécanisme de type charnière afin d'être montée en pivotement sur un gond 7. Ledit mécanisme autorise une mise en rotation dudit volet 2 autour d'un premier axe de rotation Y entre la première et seconde position de fonctionnement. A titre d'exemple de réalisation, le volet 2 peut effectuer une rotation d'au moins 900 entre la première et seconde position de fonctionnement. Le volet 2 peut être placé dans la seconde position de fonctionnement (non accès) pour qu'une prise male 200 soit connectée ou pas à la prise femelle 100 Lorsque le volet 2 est placé dans la seconde position de fonctionnement (non-accès), un espace de passage 111 est aménagé entre le corps de prise 1 et ledit volet 2. Cet espace de passage 111 est destiné au passage d'un câble électrique 205 reliant un corps 203 de la prise électrique male 200 à un dispositif électrique tel que notamment un véhicule électrique (non représenté). Selon un mode de réalisation particulier, la prise électrique femelle 100 comporte des moyens élastiques de rappel 8, 9 aptes à exercer une force élastique responsable de l'appariation d'un couple de rotation faisant tourner le volet 2 autour du premier axe de rotation Y entre la première et seconde position de fonctionnement. Avantageusement, les moyens élastiques 8, 9 comportent respectivement un ressort de torsion enroulé autour d'un gond 7 aligné avec le premier axe de rotation Y.

La prise électrique femelle 100 comporte des moyens de verrouillage 40 du volet dans la seconde position de fonctionnement. Le volet 2 peut être verrouillé dans la seconde position de fonctionnement qu'une prise male 200 soit connectée ou pas à la prise femelle 100. Les moyens de verrouillage 40 comportent généralement un électroaimant commandant une gâche mobile (non représentés). Les moyens de verrouillage 40 représentés sur les figures 6 et 7 peuvent être commandés à distance via des moyens filaires ou radio. Dans les deux cas, le but est d'interdire l'accès à la prise électrique femelle 100 à toute personne non autorisée. La face avant de la prise femelle est pourvue d'un bloc prise. Le bloc prise 10 comporte de préférence un fond isolant pourvu de trous d'insertion 101 des broches/fiches électriques d'une prise électrique mâle 200.

Selon un mode particulier de réalisation tel que représenté sur la figure 1, le bloc prise 10 comporte un berceau 11 dans lequel vient se positionner une embase 12. Ladite embase est pourvue du fond isolant comportant les trous d'insertion 101. A titre d'exemple de réalisation, le fond isolant peut être de forme carrée ou de forme circulaire. Chaque trou, destiné à recevoir une broche/fiche électrique male 201 d'une prise électrique male, donne accès à une borne électrique destinée à être reliée à un conducteur électrique non représenté. Selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, le bloc prise 10 est apte à être mise en rotation par rapport au corps de prise. Le bloc prise est apte à prendre deux positions de fonctionnement. Le bloc prise est généralement relié au corps de prise par un mécanisme de type charnière. Ledit mécanisme autorise une mise en rotation dudit bloc autour d'un second axe de rotation Z entre la première et seconde position de fonctionnement. Selon un mode particulier de réalisation, les premier et second axes de rotation Y, Z sont de préférence confondus. Le bloc prise est alors monté en pivotement sur au moins un gond 7. Une première position dite non-escamotée, où un plan formé par le fond isolant du bloc prise 10 est sensiblement parallèle à un plan formé par le volet 2 placé dans la seconde position de fonctionnement (non-accès). Une seconde position dite escamotée, où un plan formé par le fond isolant du bloc prise 10 a effectué une rotation par rapport à la première position. A titre d'exemple de réalisation, l'angle de rotation entre les deux positions de fonctionnement du bloc prise est sensiblement égal à 60°. On peut parler de bloc prise escamotable. Le bloc prise 10 passe de la première position (non-escamotée) à la seconde position (escamotée) sous l'action d'une force de poussée sur ledit bloc prise. La force de poussée est responsable de l'appariation d'un couple de rotation faisant tourner le bloc prise du second axe de rotation Z. La force de poussée est généralement appliquée indirectement par un utilisateur connectant une prise électrique male à la prise électrique femelle.

Selon un mode de réalisation particulier non représenté, la prise électrique femelle 100 comporte des moyens élastiques de rappel aptes à exercer une force élastique responsable de l'apparition d'un couple de rotation faisant tourner la bloc prise autour du second axe de rotation Z entre une seconde et première position de fonctionnement. En effet, le bloc prise peut passer de préférence de position escamotée à la position non-escamotée sous l'action d'une force élastique.

Avantageusement, les moyens élastiques peuvent comporter un ressort de torsion enroulé autour du second axe de rotation Z. La prise électrique femelle 100 selon l'invention comporte des moyens d'entrainement directionnels. Les moyens d'entrainement directionnels relient mécaniquement le volet 2 au bloc prise 10. Une liaison mécanique unidirectionnelle est réalisée entre le volet et ledit bloc de manière ce que le passage du volet 2 de la seconde position (non-accès) à la première position de fonctionnement (accès) entraine concomitamment le passage du bloc prise 10 de la seconde position (escamotée) à la première position de fonctionnement (non-escamotée). En outre, le maintien du volet 2 dans la première position de fonctionnement (accès) verrouille la rotation du bloc prise 10 dans la première position de fonctionnement (non-escamotée). A titre d'exemple de réalisation tels que représentés sur les figure 5A et 5B, les moyens d'entrainement unidirectionnels comportent un premier crochet 21 d'entrainement disposé sur une armature 20 du volet mobile 2. En outre, les moyens d'entrainement directionnels comportent un second crochet 13 d'entrainement disposé sur le berceau 11 du bloc prise 10. Les deux crochets 21, 13 comportent des formes adaptées à rentrer en contact l'une de l'autre uniquement pendant le mouvement du volet 2 de la seconde position (non-accès) à la première de fonctionnement (accès). Ainsi, pendant ce mouvement d'ouverture du volet 2, les deux crochets 21, 13 vont entrer en contact et collaborer de manière à ce que le mouvement du volet 2 entraine celui du bloc prise 10. Lorsque le volet 2 atteint sa première position de fonctionnement (accès), le crochet 21 du volet 2 collaborant avec le crochet 13 du berceau 11 bloque ainsi le mouvement du bloc prise 10.

Lorsque le volet 2 se déplace en rotation de la première à la seconde position, les deux crochets 21, 13 ne sont plus en contact et le mouvement du volet 2 est alors décorrélé de celui du bloc prise 10.

Ainsi, l'utilisateur souhaitant connecter une prise électrique male 200 à la prise électrique femelle 100 doit dans une première étape ouvrir le volet 2 en le plaçant dans la première position de fonctionnement (accès) et le maintenir dans cette position. Le bloc prise 10 étant alors bloqué dans la première position de fonctionnement (non-escamotée) par les moyens d'entrainement unidirectionnels 21, 13. L'utilisateur peut alors brancher la prise male 200 sans que le fond isolant du bloc prise 10 ne s'escamote sous la force de pression exercée par l'utilisateur branchant la prise male 200. Une fois cette opération terminée, l'utilisateur va fermer le volet en le positionnant dans la seconde position de fonctionnement dit de non-accès. Les moyens élastiques (ressort de torsion 8, 9) facilite ce mouvement. En fonction de la forme de la prise électrique male et de son volume, le volet 2 peut être amené à appuyer sur la prise électrique male 200 au cours de son déplacement en rotation. En appuyant sur la prise électrique mâle 200, le volet 2 tend alors à appliquer la force de poussée responsable de l'appariation d'un couple de rotation faisant tourner le bloc prise 10 autour du second axe de rotation Z. A titre d'exemple d'application, la prise femelle de type domestique est particulièrement destinée aux véhicules électriques.

Claims

REVENDICATIONS1. Prise électrique femelle (100) comprenant un corps (1) intégrant : - un bloc de prise (10) ayant une face avant dans laquelle sont disposés des trous d'insertion (101) destinés à recevoir des broches de contact (201) d'une prise électrique male (200) ; - un volet de protection (2) mobile apte à prendre deux positions de fonctionnement, une première position dite d'accès autorisant l'accès et la connexion d'une prise électrique male (200) et une seconde position dite de non-accès interdisant l'accès aux trous d'insertion (101) ; caractérisé en ce que le bloc prise (10) est relié corps (1) par un axe de rotation (Z) pour être apte à être mis en rotation par rapport au corps (1) autour dudit axe entre une première position de fonctionnement (non escamotée) et une seconde position (escamotée).
2. Prise électrique femelle selon la revendication 1, caractérisée en ce que le volet de protection (2) mobile et bloc prise (10) sont reliés au corps de prise (1) par un mécanisme de type charnière autorisant une mise en rotation dudit bloc et dudit volet autour d'un même axe de rotation.
3. Prise électrique femelle selon les revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le volet de protection (2) mobile et le bloc prise (10) sont reliés au corps de prise (1) par un mécanisme de type charnière afin d'être monté en pivotement sur un gond (7).
4. Prise électrique femelle selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens d'entrainement unidirectionnels reliant mécaniquement le volet (2) au bloc prise (10), une liaison mécanique étant réalisée entre ledit volet et ledit bloc de manière ce que le passage du volet de la seconde position (non-accès) à la première position de fonctionnement (accès) entraine concomitamment le passage du bloc prise (10) de la seconde position (escamotée) à la première position de fonctionnement (non escamotée).
5. Prise électrique femelle selon la revendication 4, caractérisée en ce que les moyens d'entrainement unidirectionnels comportent un premier crochet (21)d'entrainement disposé sur une armature (20) du volet mobile (2) et un second crochet (13) d'entrainement disposé sur un berceau (11) du bloc prise (10), les deux crochets (21, 13) comportant des formes adaptées pour rentrer en contact l'une de l'autre uniquement pendant le mouvement du volet (2) de la seconde position (non accès) à la première de fonctionnement (accès).
6. Prise électrique femelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens élastiques de rappel (8, 9) aptes à exercer une force élastique responsable de l'apparition d'un couple de rotation faisant tourner volet mobile (2) autour de l'axe de rotation (Y) entre une première et seconde position de fonctionnement.
7. Prise électrique femelle selon la revendication précédente, caractérisée en ce que les moyens élastiques comportent un ressort de torsion enroulé autour du gond (7).