FR3040244A1 - Prise electrique comprenant un circuit imprime - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une prise électrique (100) comprenant un socle (110) portant au moins un contact électrique (142, 144), un enjoliveur (120) monté sur le socle (110) et présentant un passage (126) au droit du contact électrique (142, 144), et un circuit imprimé (130) portant, sur au moins une face, au moins un composant électronique (135). Le circuit imprimé (130) est monté entre le socle (110) et l'enjoliveur (120), et présente une ouverture (132) située entre le passage (126) et le contact électrique (142, 144). Un muret (155) entoure ladite ouverture (132) et jointe ladite face et une pièce (150) de la prise électrique (100).

Description

Domaine technique auquel se rapporte l'invention

La présente invention concerne l’appareillage électrique.

Elle concerne plus particulièrement une prise électrique comprenant un circuit imprimé. L’invention s’applique particulièrement avantageusement dans le cas où la prise comporte une cassette logeant éventuellement un obturateur et montée par exemple entre le circuit imprimé et un enjoliveur de la prise électrique.

Arriere-plan technologique

On connaît, par exemple du document ER 2 429 044, une prise électrique comprenant un socle portant au moins un contact électrique, un enjoliveur monté sur le socle et présentant un passage au droit du contact électrique et un circuit imprimé portant, sur au moins une face, au moins un composant électronique, dans laquelle le circuit imprimé est monté entre le socle et l’enjoliveur et présente une ouverture située entre le passage et le contact électrique.

Lorsqu’une fiche électrique est accouplée à une telle prise électrique, une broche de la fiche électrique s’étend à travers le passage prévu dans l’enjoliveur, puis à travers l’ouverture prévue dans le circuit imprimé et jusqu’au contact électrique.

Sans dispositions spécifiques, les particules métalliques (généralement de la limaille de laiton) générées lors des insertions et extractions successives de la broche peuvent venir polluer le circuit imprimé ainsi traversé par la broche et risquent par conséquent de créer un court circuit au sein de ce circuit imprimé.

Dans le document précité, le circuit imprimé est enfermé dans un boîtier dédié, ce qui évite ce problème de pollution du circuit imprimé, au prix toutefois d’une pièce supplémentaire et d’une conception par conséquent plus complexe de la prise électrique.

Objet de l’invention

Dans ce contexte, la présente invention propose une prise électrique telle que définie ci-dessus, caractérisée par un muret entourant ladite ouverture et jointant ladite face et une pièce de la prise électrique.

On isole ainsi de manière simple cette face du circuit imprimé et l’ouverture qui sera traversée par la broche d’une fiche électrique accouplée sur la prise électrique, ce qui permet d’éviter toute pollution de cette face du circuit imprimé par des particules métalliques générées au niveau de la broche.

Selon des caractéristiques optionnelles et donc non limitatives : - ladite pièce comporte ledit muret ; - le muret s’étend au contact du bord de ladite ouverture ; - le muret s’étend dans une rainure entourant ladite ouverture ; - une cassette est disposée entre le circuit imprimé et l’enjoliveur ; - ledit muret s’étend à partir d’une paroi de la cassette ; - le muret est formé par une cheminée entourant une ouverture ménagée dans la paroi ; - la cassette comprend un obturateur ; - le muret est formé sur l’enjoliveur ; - le muret est formé sur le boîtier.

Description detaillee d’exemples de réalisation

La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.

Sur les dessins annexés : - la figure 1 représente en section un premier exemple de prise électrique conforme à l’invention ; - la figure 2 est une vue du détail D de la prise électrique de la figure 1 ; - la figure 3 représente en section une cassette prévue au sein de la prise électrique de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en éclaté de la prise électrique de la figure 1 ; - la figure 5 est une autre vue en éclaté de la prise électrique de la figure 1 ; - la figure 6 représente schématiquement un second exemple de prise électrique conforme à l’invention ; - la figure 7 représente schématiquement un troisième exemple de prise électrique conforme à l’invention; - la figure 8 représente schématiquement un quatrième exemple de prise électrique conforme à l’invention.

Dans la description, les termes "avant et "arrière” désigneront respectivement le côté de l'appareillage électrique orienté vers l'utilisateur lorsque cet appareillage est utilisé et le côté opposé. A titre d’exemple, lorsque l’appareillage électrique sera installé dans une paroi murale d’une pièce, l’avant d’un élément de l’appareillage électrique désignera le côté de cet élément qui est tourné vers l’intérieur de la pièce et l’arrière désignera le côté de cet élément qui est tourné vers l’extérieur de la pièce.

Comme visible en particulier sur les figures 1, 4, 5, 6, 7 et 8, une prise électrique 100; 200 ; 300 ; 400 comprend un boîtier 110; 210 ; 310 ; 410, un enjoliveur 120 ; 220 ; 320 ; 420 et un circuit imprimé 130 ; 230 ; 330 ; 430 reçu entre l’enjoliveur 120 ; 220 ; 320 ; 420 et le boîtier 110 ; 210 ; 310 ; 410.

Le boîtier 110; 210 ; 310 ; 410 comprend une paroi latérale 112; 212 ; 312 ; 412, qui s’étend ici sur toute la périphérie de la prise électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400, et une paroi de fond 114 ; 214 ; 314 ; 414.

Le boîtier 110; 210 ; 310 ; 410 comporte des cloisons 116; 216 ; 316 ; 416 qui s’étendent à partir de la face de la paroi de fond 114 ; 214 ; 314 ; 414 tournée vers l’intérieur du boîtier 110; 310 ; 310 ; 410. Ces cloisons 116; 216 ; 316 ; 416 définissent des logements d’accueil de contacts électriques 140 ; 240 ; 340 ; 440 reliés, éventuellement par l’intermédiaire de composants électriques et/ou électroniques portés par le circuit imprimé 130 ; 230 ; 330 ; 430, au réseau électrique local (par exemple un réseau électrique domestique).

Le boîtier 110; 210 ; 310 ; 410 forme ainsi (grâce notamment à la paroi de fond 114; 214 ; 314 ; 414 et aux cloisons 116 ; 216 ; 316 ; 416) un socle de montage des contacts électriques 140 ; 240 ; 340 ; 440.

Le boîtier 110; 310 ; 310 ; 410 comporte également des moyens de montage 111 ; 211 ; 311 ; 411 du circuit imprimé 130 ; 230 ; 330 ; 430, qui s’étendent à partir de la paroi latérale 112 ; 212 ; 312 ; 412 et forment une butée pour le circuit imprimé 130 ; 230 ; 330 ; 430 dans une direction au moins. L’enjoliveur 120 ; 220 ; 320 ; 420 comporte une paroi latérale 122 ; 222 ; 322 ; 422 (ici de forme générale cylindrique) et une paroi de fond 124 ; 224 ; 324 ; 424 définissant un puits de réception d’une fiche électrique à accoupler à la prise électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400.

Au droit de chaque contact électrique 140 ; 240 ; 340 ; 440, la paroi de fond 124 ; 224 ; 324 ; 424 présente un passage 126 ; 226 ; 326 ; 426 destiné à accueillir une broche métallique.

Une telle broche métallique peut être une broche de la fiche électrique accouplée à la prise électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400 : une telle broche traverse le passage 126 ; 226 ; 326 ; 426 de manière à venir au contact du contact électrique 140 ; 240 ; 340 ; 400 situé face au passage 126 ; 226 ; 326 ; 426 et à effectuer ainsi une connexion électrique entre la fiche électrique et la prise électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400.

Une telle broche métallique peut également être une broche 147 de la prise électrique 100 (formant en général une borne de terre) traversant le passage 126 de manière à dépasser dans le puits de réception de l’enjoliveur 120 pour connexion avec une partie femelle de la fiche électrique, comme bien visible en figure 1.

Le circuit imprimé 130 ; 230 ; 330 ; 430 porte, sur au moins une face, des composants électroniques 135 ; 235 ; 335 ; 435. De tels composants électroniques 135 ; 235 ; 335 ; 435 permettent d’ajouter des fonctionnalités à la prise électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400, et peuvent faire partie par exemple d’un module de mesure du courant traversant la prise électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400 d’un module de commande de la connexion des contacts 140 ; 240 ; 340 ; 440 au réseau électrique local, d’un module de limitation du courant (ou de la puissance) consommé(e) par la prise électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400 ou d’un module de communication (en vue par exemple de l’échange de données avec un dispositif extérieur de commande ou de surveillance de la prise électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400).

Le circuit imprimé 130 ; 230 ; 330 ; 430 comporte au moins une ouverture 132 ; 232 ; 332 ; 432 qui s’étend au moins au droit de l’un des contacts électriques 140 ; 240 ; 340 ; 440 et est ainsi située entre ce contact électrique 140 ; 240 ; 340 ; 440 et le passage 126 ; 226 ; 326 ; 426 associé.

Dans les exemples de réalisation des figures 1 à 7, cette ouverture 132 ; 232 ; 332 a une étendue limitée, destinée seulement au passage d’une broche métallique qui traverse également le passage 126 ; 226 ; 326 associé comme expliqué plus haut. Le circuit imprimé 130 ; 230 ; 330 peut présenter dans ce cas une telle ouverture 132 ; 232 ; 332 pour chaque contact électrique 140 ; 240 ; 340 de la prise électrique 100 ; 200 ; 300.

Dans l’exemple de réalisation de la figure 8, l’ouverture 432 a une étendue plus importante, de telle sorte que cette ouverture 432 s’étend au droit d’une pluralité de contacts électriques 440 (et de passages 426 associés). L’ouverture 432 est alors destinée à être traversée par plusieurs broches métalliques.

Dans le mode de réalisation de la figure 8, l’enjoliveur 420 présente en outre une protubérance 428 qui s’étend dans l’ouverture 432.

La prise électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400 comporte un muret 115; 155 ; 225 ; 315 ; 425 qui entoure l’ouverture 132 ; 232 ; 332 ; 432 en jointant une pièce 110; 150 ; 220 ; 310 ; 420 de la prise électrique 100 ; 200 ; 300 ; 400 et une face du circuit imprimé 130 ; 230 ; 330 ; 430 portant des composants électroniques 135 ; 235 ; 335 ; 435.

Les composants électroniques 135 ; 235 ; 335 ; 435 sont donc isolés (par le joint ainsi formé) de l’espace défini autour de l’ouverture 132 ; 232 ; 332 ; 432, où sont susceptibles d’apparaître des particules métalliques du fait d’insertions et d’extractions répétées de broches métalliques.

Le muret 115; 155 ; 225 ; 315 ; 425 est par exemple réalisé par une partie de la pièce susmentionnée 110; 150 ; 220 ; 310 ; 420.

Selon une possibilité de réalisation, le muret 155 ; 225 ; 315 ; 425 s’étend au contact du bord 133 ; 233 ; 333 ; 433 de l’ouverture 132 ; 232 ; 332 ; 432, sur toute la longueur du bord 133 ; 233 ; 333 ; 433 (c’est-à-dire sur toute la périphérie de l’ouverture 132 ; 232 ; 332 ; 432).

Selon une autre possibilité de réalisation, le muret 115 s’étend dans une rainure 134 formée sur la face du circuit imprimé 130 portant les composants électroniques 135, cette rainure 134 entourant l’ouverture 132 (ainsi qu’éventuellement d’autres ouvertures 132 comme bien visible en figure 4).

Dans l’exemple de réalisation présenté aux figures 1 à 5, un premier muret 115 s’étend à partir des cloisons 116 du boîtier (ou socle) 110 de manière à jointer la face arrière (tournée vers le bas en figure 1) du circuit imprimé 130, notamment au niveau de la rainure 134 susmentionnée. On remarque que cela permet par ailleurs, comme bien visible en figure 2, que l’extrémité avant des cloisons 116 vienne au contact de la face arrière du circuit imprimé 130 et participe ainsi à isoler la région de l’ouverture 132 et la face arrière du circuit imprimé 130.

Toujours dans l’exemple de réalisation des figures 1 à 5, une cassette 150, montée dans la prise électrique 100 entre le circuit imprimé 130 et l’enjoliveur 120, présente (sur sa face tournée vers le circuit imprimé 130) des cheminées 155 formant seconds murets. La cassette 150 est ici réalisée en matière plastique.

Précisément, comme visible notamment en figure 3, la cassette 150 comporte une paroi latérale 153 et une paroi de fond 154. La paroi de fond 154 présente une pluralité d’ouvertures (ici circulaires) 152 situées chacune au droit d’un passage 126 et conçues chacune pour être traversées par une broche métallique, comme expliqué ci-dessus à propos de l’enjoliveur 120.

Chaque cheminée 155, de forme cylindrique, s’étend vers l’arrière (c’est-à-dire vers le bas sur les figures 1 et 3) à partir de la paroi de fond 154 autour d’une ouverture 152 correspondante. Le diamètre interne de chaque cheminée 155 est ici égal au diamètre de l’ouverture correspondante 152 (lequel diamètre est supérieur à celui de la broche à recevoir à travers cette ouverture 152).

Le diamètre externe de chaque cheminée 155 est quant à lui égal (ou très légèrement supérieur) au diamètre de l’ouverture 132 dans laquelle la cheminée 155 est reçue, de sorte que la face latérale extérieure de la cheminée 155 concernée vienne au contact et jointe ainsi le bord 133 de l’ouverture 132 (en jouant éventuellement sur l’élasticité de la cheminée 155).

La cassette 150 est ici montée à l’arrière de l’enjoliveur 120 du fait de l’engagement de pattes 151 issues de la face latérale 153 de la cassette 150 dans des arceaux correspondants 123 formés sur la face arrière (i.e. tournée à l’opposé du puits de réception) de la paroi de fond 124 de l’enjoliveur 120.

La cassette 150 porte ici, au niveau d’un palier 156, un obturateur 157 déplaçable (ici par rotation sur le palier 156) entre une position de protection dans laquelle l’obturateur 157 est situé au droit des passages 126, de manière à bloquer tout accès aux contacts électriques 140, et une position de fonctionnement dans laquelle l’obturateur 157 est écarté des passages 126 afin de permettre le passage de broches métalliques jusqu’aux contacts électriques 140.

Un ressort de rappel 158 est par exemple prévu de manière à maintenir l’obturateur 157 dans sa position de protection lorsqu’aucune fiche électrique n’est accouplée à la prise électrique 100.

On remarque qu’il est possible de prévoir en variante une cassette 150 munie d’au moins une cheminée 155, mais dépourvue d’obturateur.

Toujours dans le cadre de l’exemple de réalisation des figures 1 à 5, le circuit imprimé 130 a un encombrement (dans son plan principal d’extension) correspondant sensiblement à l’espace délimité par la paroi latérale 112. Le circuit imprimé est par ailleurs retenu vers l’arrière par les cloisons 116 et vers l’avant par les moyens de montage précités, ici des pattes élastiques 111 aptes à s’écarter pour laisser passer le circuit imprimé 130 lors de son montage dans le boîtier 110 et à retenir ensuite le circuit imprimé 130 dans le boîtier 110.

Comme bien visible sur les figures 4 et 5, les contacts électriques 140 comprennent ici deux contacts électriques 142, 144 destinés chacun à être contacté par une broche métallique d’une fiche électrique de manière à former par exemple des bornes de phase et de neutre pour cette fiche électrique.

Les contacts électriques 140 comprennent également un contact électrique 146 sur lequel est montée la broche métallique 147 susmentionnée et qui est donc ici destiné à former une borne de terre.

Comme déjà indiqué, certains contacts électriques 144, 146 comprennent une partie de raccordement au réseau électrique local. Certains contacts électriques 142, 144 comprennent ici en outre au moins une patte 141, 143 de raccordement au circuit imprimé 130, au moyen de laquelle le contact électrique concerné 142, 144 est connecté électriquement à au moins un composant électronique 135 porté par le circuit imprimé 130. Pour ce faire, chaque patte de raccordement 141, 143 est par exemple reçue dans un évidement (ici traversant) 131 correspondant formé sur la face arrière du circuit imprimé 130.

La prise électrique 100 comprend également une borne de branchement 160 reçue (comme les contacts électriques 142, 144, 146) entre les cloisons 116 du boîtier (ou socle) 110. Cette borne de branchement 160 est destinée à être reliée à un potentiel du réseau électrique local et est pourvue d’au moins une patte 161 de raccordement au circuit imprimé 130 de manière à amener ce potentiel sur le circuit porté par le circuit imprimé 130.

Comme visible sur les figures 1, 4 et 5, la prise électrique 100 comprend également une plaque de finition 170 dont une face avant 172 comporte un évidement central 175 qui reçoit l’enjoliveur 120.

La plaque de finition 170 est montée sur le boîtier (ou socle 110), ici au moyen de pattes 174 s’étendant vers l’arrière à partie de la face (arrière) opposée à la face avant 172.

Le boîtier 110 comporte par ailleurs une collerette 118 qui s’étend vers l’extérieur à partir de la paroi latérale 112. La collerette 118 s’étend donc essentiellement parallèlement à la face avant 172 de la plaque de finition 170.

La collerette 118 présente une pluralité d’évidements débouchants 119 (ici au nombre de quatre), chaque évidement débouchant 119 ayant une forme de trou de serrure et étant destiné à recevoir une vis de montage du boîtier (ou socle) 110 dans une boîte d’encastrement (les évidements débouchants munis des vis étant recouverts par la plaque de finition 170 lorsque la prise électrique 100 est assemblée de manière à ne pas être visibles par l’utilisateur, comme bien visible en figure 1).

La collerette 118 comporte également une pluralité de trous débouchants 117 conçus chacun pour recevoir une patte correspondante 174 de la plaque de finition 170 afin d’assurer le montage de la plaque de finition 170 sur le boîtier 110 comme indiqué ci-dessus. L’enjoliveur 120 comporte une pluralité de pattes élastiques 111 (ici au nombre de quatre) conçues pour coopérer avec des logements dédiés 113 formés dans la paroi latérale 112 du boîtier 110 en vue du montage de l’enjoliveur 120 sur le boîtier (ou socle) 110.

Selon la possibilité de réalisation présentée en figure 6, les composants électroniques 235 sont situés seulement sur la face avant du circuit imprimé 230. Le muret 225 est quant à lui formé à l’arrière de l’enjoliveur 220, ici à l’arrière d’une paroi de l’enjoliveur 220 définissant le passage 226.

Selon la possibilité de réalisation présentée en figure 7, les composants électroniques 335 sont situés seulement sur la face arrière du circuit imprimé 330. Le muret 315 peut alors être formé à partir du boîtier 310, par exemple à partir d’une cloison 316 définissant un logement de réception d’un contact électrique 304 (comme déjà expliqué plus haut dans la description de l’exemple des figures 1 à 5).

Lorsque le circuit imprimé porte des composants électroniques sur ses deux faces, il est possible de combiner les deux solutions qui viennent d’être décrites, en utilisant par exemple un premier muret issu de l’enjoliveur pour jointer une première face du circuit imprimé et un second muret issu du boîtier (ou socle) pour jointer la seconde face du circuit imprimé.

Selon la possibilité de réalisation présentée en figure 8, dans laquelle l’enjoliveur 420 présente comme déjà indiqué une protubérance 428, le muret 325 peut être formé par une paroi latérale de la protubérance 428 : cette paroi latérale de la protubérance 428 s’étend au contact du bord 433 de l’ouverture 432 formée dans le circuit imprimé 430, sur toute la périphérie de cette ouverture 430, de manière à jointer la face avant du circuit imprimé 430 et l’enjoliveur 420.

Il est prévu en outre sur la figure 8 que la face arrière de la protubérance 428 vienne au contact des cloisons 416 formant logement pour les contacts électriques 433 de manière à isoler la région de l’ouverture 432 de la face arrière du circuit imprimé 430.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Prise électrique (100 ; 200 ; 300 ; 400) comprenant : - un socle (110; 210 ; 310 ; 410) portant au moins un contact électrique (142, 144, 146 ; 240 ; 340 ; 440) ; - un enjoliveur (120 ; 220 ; 320 ; 420) monté sur le socle (110 ; 210 ; 310 ; 410) et présentant un passage (126 ; 226 ; 326 ; 426) au droit du contact électrique (142, 144, 146 ; 240 ; 340 ; 440) ; - un circuit imprimé (130 ; 230 ; 330 ; 430) portant, sur au moins une face, au moins un composant électronique (125 ; 235 ; 335 ; 435), le circuit imprimé (130 ; 230 ; 330 ; 430) étant monté entre le socle (110; 210 ; 310 ; 410) et l’enjoliveur (120 ; 220 ; 320 ; 420) et présentant une ouverture (132 ; 232 ; 332 ; 432) située entre le passage (126 ; 226 ; 326 ; 426) et le contact électrique (142, 144, 146 ; 240 ; 340 ; 440), caractérisée par un muret (115; 155 ; 225 ; 315 ; 425) entourant ladite ouverture (132 ; 232 ; 332 ; 432) et jointant ladite face et une pièce (110; 150 ; 220 ; 310 ; 420) de la prise électrique (100 ; 200 ; 300 ; 400).
2. 2. Prise électrique selon la revendication 1, dans laquelle ladite pièce (110 ; 150 ; 220 ; 310 ; 420) comporte ledit muret (115 ; 155 ; 225 ; 315 ; 425).
3. 3. Prise électrique selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le muret (155 ; 225 ; 315 ; 425) s’étend au contact du bord (133 ; 233 ; 333 ; 433) de ladite ouverture (132 ; 232 ; 332 ; 432).
4. 4. Prise électrique selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le muret (115) s’étend dans une rainure (134) entourant ladite ouverture (132).
5. 5. Prise électrique selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle une cassette (150) est disposée entre le circuit imprimé (130) et l’enjoliveur (120).
6. 6. Prise électrique selon la revendication 5, dans laquelle ledit muret (155) s’étend à partir d’une paroi (154) de la cassette (150).
7. 7. Prise électrique selon la revendication 6, dans laquelle le muret est formé par une cheminée (155) entourant une ouverture (152) ménagée dans la paroi (154).
8. 8. Prise électrique selon l’une des revendications 5 à 7, dans laquelle la cassette (150) comprend un obturateur (157).
9. 9. Prise électrique selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle le muret (225 ; 425) est formé sur l’enjoliveur (220 ; 420).
10. 10. Prise électrique selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle le muret (115 ; 315) est formé sur le boîtier (110 ; 310).