FR3104327A1 - Dispositif de connexion électrique articulé et son application aux luminaires - Google Patents

Dispositif de connexion électrique articulé et son application aux luminaires Download PDF

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Abstract

Dispositif de connexion articulé (1) adapté pour connecter une unité d’alimentation électrique et un dispositif consommateur d’électricité (5), comportant une tête (2) mobile en rotation par rapport à un socle (4), où la tête (2) comporte un corps de tête (21) comportant une portion convexe (23) en forme de calotte sphérique, et un connecteur (3) présentant une première extrémité (32) débouchant sur la portion de connexion et une deuxième extrémité (33) débouchant sur la portion convexe, ladite deuxième extrémité (33) présentant un ergot (35) saillant, et le socle (4) comporte un support périphérique (41), présentant une surface de contact périphérique (413) de forme complémentaire à ladite portion convexe, ladite surface de contact périphérique recevant ladite portion convexe pour établir une liaison rotule entre la tête et le socle, et un support central (42) présentant une surface de contact centrale (421) en contact avec ledit ergot. Figure 7

Description

Dispositif de connexion électrique articulé et son application aux luminaires
La présente invention concerne les dispositifs de connexion adaptés pour connecter électriquement un dispositif consommateur d’électricité à une unité d’alimentation électrique.
Plus particulièrement, elle concerne les dispositifs de connexion présentant une articulation permettant, en plus de permettre l’alimentation électrique d’un dispositif consommateur d’électricité par l’unité d’alimentation électrique, de modifier l’orientation dans l’espace de ce même dispositif consommateur d’électricité.
L’invention peut ainsi se rapporter à de nombreux domaines techniques différents, en fonction de la nature du dispositif consommateur d’électricité.
Elle trouve en particulier une application favorite dans le domaine des luminaires, lorsque le dispositif consommateur d’électricité est un dispositif émetteur de lumière, comportant par exemple une ou plusieurs diodes électroluminescentes («D.E.L.»).
Dans la présente description, l’invention sera illustrée à travers cette application favorite au domaine des luminaires mais cette application reste non limitative, l’invention pouvant trouver des applications dans de nombreux autres domaines techniques, tels que par exemple le domaine de la sonorisation acoustique lorsque le dispositif consommateur d’électricité est une enceinte audio, le domaine des capteurs lorsque le dispositif consommateur d’électricité est un capteur comme un par exemple un microphone, etc.
Dans le domaine des luminaires, il est fréquent d’utiliser des spots lumineux orientables, comportant une ou plusieurs diodes électroluminescentes placées sur une tête d’un dispositif de connexion articulé, ladite tête étant orientable par rapport à un socle du même dispositif de connexion articulé.
Ces spots lumineux orientables peuvent être utilisés pour diriger un flux lumineux généré par lesdites diodes électroluminescentes dans une direction particulière de l’espace, en modifiant l’orientation de ladite tête par rapport audit socle.
Ces spots lumineux orientables permettent ainsi d’adapter un éclairage à un objet particulier, sans devoir modifier le positionnement de ceux-ciautour dudit objet : par exemple, l’utilisation de tels spots lumineux est répandue dans les vitrines commerciales ou les espaces d’exposition, afin de mettre en valeur grâce à leur éclairage des produits ou des œuvres d’art exposés.
De tels spots lumineux sont généralement alimentés en électricité par une unité d’alimentation électrique, par l’intermédiaire de fils électriques traversant le socle et la tête du dispositif de connexion articulé et reliés aux diodes électroluminescentes disposés sur ladite tête.
Par exemple, le document FR3048483 décrit un dispositif de connexion articulé comportant une tête sphérique en liaison rotule par rapport à un socle, ladite tête et ledit socle étant traversés par des fils électriques alimentant une diode électroluminescente.
L’utilisation de fils électriques pour alimenter une diode électroluminescente d’un luminaire à travers un dispositif de connexion articulé présente cependant plusieurs inconvénients:
- les fils électriques sont souvent visibles par un observateur extérieur et nuisent à l’esthétique globale du luminaire, et
- la présence des fils électriques entre la tête et le socle du dispositif de connexion articulé restreignent l’amplitude des déplacements de ladite tête par rapport audit socle, limitant ainsi les possibilités d’orientation du luminaire.
De plus, la présence de fils électrique traversant la tête du dispositif de connexion articulé rend difficile le remplacement de cette tête et limite les possibilités de modularité et d’interchangeabilité du luminaire.
Le document FR3070749 décrit quant à lui un projecteur lumineux alimenté en électricité au travers d’un dispositif de connexion articulé comportant un socle et un connecteur aimantés.
Bien que ce dispositif de connexion articulé ne présente pas de fils électriques traversant le connecteur et le socle, il présente l’inconvénient de n’autoriser une orientation dudit projecteur lumineux qu’autour d’un unique axe de rotation.
La présente invention a ainsi pour but de résoudre en tout ou partie les inconvénients précités, en proposant un dispositif de connexion articulé adapté pour connecter électriquement une unité d’alimentation électrique et un dispositif consommateur d’électricité, permettant d’orienter ledit dispositif consommateur d’électricité dans l’espace selon trois degrés de liberté, sans nécessiter de fils électriques traversant ledit dispositif de connexion articulé.
Un autre objectif de l’invention est de proposer un dispositif de connexion articulé qui permette d’orienter en rotation avec une grande amplitude le dispositif consommateur d’électricité autour de trois axes orthogonaux entre eux.
Encore un autre objectif de l’invention est de proposer un dispositif de connexion articulé qui soit modulable, c’est à dire dont la tête soit facilement et rapidement interchangeable sans outil.
Encore un autre objectif de l’invention est de proposer un dispositif de connexion articulé qui permette une orientation rapide et simple du dispositif consommateur d’électricité dans l’espace, tout en assurant en continu une alimentation électrique fiable de ce même dispositif consommateur d’électricité et en présentant un aspect esthétique plaisant.
A cet effet, elle propose un dispositif de connexion articulé adapté pour connecter électriquement une unité d’alimentation électrique et un dispositif consommateur d’électricité, ledit dispositif de connexion articulé comportant une tête mobile en rotation par rapport à un socle, ladite tête et ledit socle étant respectivement adaptés pour être reliés à ladite unité d’alimentation électrique et audit dispositif consommateur d’électricité, et étant caractérisé en ce que :
(i)- la tête comporte :
- un corps de tête comportant au moins une portion de connexion, adaptée pour être reliée électriquement au dispositif consommateur d’électricité, et une portion convexe présentant une forme de calotte sphérique présentant un centre et un rayon, et
- un connecteur, solidaire et isolé électriquement dudit corps de tête, traversant ledit corps de tête et présentant une première extrémité débouchant sur la portion de connexion, ladite première extrémité étant adaptée pour être reliée électriquement au dispositif consommateur d’électricité, et une deuxième extrémité débouchant sur la portion convexe, ladite deuxième extrémité présentant un ergot saillant par rapport à ladite portion convexe,
(ii)- le socle comporte :
- un support périphérique, présentant une surface de contact périphérique de forme concave et complémentaire à ladite portion convexe, ladite surface de contact périphérique recevant ladite portion convexe selon un contact mécanique et électrique pour établir une liaison rotule entre la tête et le socle, et
- un support central, isolé électriquement dudit support périphérique, présentant une surface de contact centrale, de forme concave et en contact mécanique et électrique avec ledit ergot dudit connecteur de manière à établir un contact électrique entre ledit ergot et ladite surface de contact centrale quelle que soit l’orientation relative de la tête par rapport au socle autorisée par la liaison rotule,
ledit support périphérique étant adapté pour être relié électriquement à une première borne électrique de ladite unité d’alimentation électrique et ledit support central étant adapté pour être relié électriquement à une deuxième borne électrique de ladite unité d’alimentation électrique, ou inversement.
Un tel dispositif de connexion articulé permet bien de connecter électriquement un dispositif consommateur d’électricité, relié à la tête du dispositif de connexion articulé, à une unité d’alimentation électrique, reliée au socle du même dispositif de connexion articulé.
En effet, la première borne électrique de l’unité d’alimentation électrique est reliée électriquement au support périphérique du socle, lui-même en contact électrique avec l’ergot du connecteur: le courant électrique est ensuite transmis à la première extrémité du connecteur (celui-ci étant formé dans un matériau conducteur d’électricité, par exemple de type métallique), puis au dispositif consommateur d’électricité relié électriquement à cette première extrémité.
De même, la deuxième borne électrique de l’unité d’alimentation électrique est reliée électriquement au support central du socle, lui-même en contact électrique avec la portion convexe de la tête du dispositif de connexion articulé: le courant électrique est ensuite transmis à la portion de connexion de cette même tête (celle-ci étant formée dans un matériau conducteur d’électricité, par exemple de type métallique), puis au dispositif consommateur d’électricité relié électriquement à la portion de connexion.
Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, l’unité d’alimentation électrique est un générateur de courant continu: le support périphérique peut alors être relié électriquement à un pôle positif de ladite unité d’alimentation électrique et le support central peut être relié électriquement à un pôle négatif de la même unité d’alimentation électrique, ou inversement.
D’autres modes de réalisation, dans lesquels l’unité d’alimentation électrique est un générateur de courant alternatif, sont envisageables.
On notera également que le connecteur est isolé électriquement du corps de tête et que le support central est isolé électriquement du support périphérique, afin de garantir l’isolation électrique des deux bornes électriques de l’unité d’alimentation électrique et du dispositif consommateur d’électricité reliés au dispositif de connexion articulé selon l’invention. Par exemple, l’isolation électrique peut être réalisée au moyen de joints en matière plastique disposés entre le corps de tête et le connecteur d’une part et entre le support central et le support périphérique d’autre part.
Le dispositif de connexion articulé selon l’invention permet en outre une orientation de la tête en rotation par rapport au socle, la géométrie sphérique complémentaire de la tête et du support périphérique établissant une liaison rotule entre ces deux éléments.
Il est ainsi possible à la tête d’effectuer un mouvement de rotation autour de trois axes de rotation orthogonaux entre eux et d’être orientée vers n’importe quelle direction de l’espace.
En particulier, le dispositif de connexion articulé selon l’invention ne comporte aucun fil électrique connectant électriquement la tête au socle pouvant entraver les mouvements de rotation de ladite tête par rapport audit socle.
Il est important de remarquer que le dispositif de connexion articulé est configuré de manière à assurer un contact physique et électrique permanent entre la portion convexe de la tête et le support périphérique d’une part et entre l’ergot du connecteur et le support central d’autre part: ces éléments sont en contact physique et électrique deux à deux quelle que soit l’orientation relative de la tête par rapport au socle autorisée par la liaison rotule, et également pendant tout mouvement de rotation de ladite tête par rapport audit socle.
En particulier, l’ergot du connecteur se déplace sur la surface de contact centrale du support central en fonction des mouvements de rotation de la tête par rapport au socle, sans que le contact physique et électrique entre eux ne soit jamais rompu.
Cette propriété permet d’orienter un dispositif consommateur d’électricité fixé sur la tête sans interrompre son alimentation électrique par l’intermédiaire du dispositif de connexion articulé: lorsque le dispositif de connexion articulé selon l’invention est appliqué dans le domaine des luminaires (le dispositif consommateur d’électricité pouvant, par exemple, comporter une ou plusieurs diodes électroluminescentes et former un spot lumineux), il est alors possible d’ajuster la direction d’éclairage de ce spot lumineux en faisant simplement effectuer à la tête un mouvement de rotation par rapport au socle «à chaud», c’est à dire sans que l’émission de lumière dudit spot lumineux ne soit interrompue.
Il est envisageable que la portion convexe de la tête, le connecteur, le support périphérique et le support central puissent chacun présenter des géométries variées, dans la mesure où ces géométries permettent d’établir une liaison rotule entre la tête et le socle et garantissent le contact électrique permanent entre la portion convexe de la tête et le support périphérique d’une part et entre l’ergot du connecteur et le support central d’autre part.
Par exemple, il est envisageable que la surface de contact centrale du support central présente une forme sphérique complémentaire à celle de la portion convexe de la tête, mais il est envisageable que cette surface de contact centrale présente seulement une forme généralement concave, le contact physique et électrique entre l’ergot du connecteur et ladite surface de contact centrale étant assuré par une géométrie adaptée dudit ergot et dudit connecteur.
On notera qu’il est entendu, au sens de l’invention, que le centre et le rayon de la portion convexe du corps de tête désignent respectivement le centre et le rayon de la sphère dont ladite portion convexe (présentant une forme de calotte sphérique) constitue une section.
Dans un mode de réalisation, le support périphérique présente une forme cylindrique annulaire définissant un orifice interne, à l’intérieur duquel est disposé le support central, et en outre la surface de contact périphérique forme une surface d’une zone de sphère de même centre et de même rayon que la portion convexe du corps de tête.
Selon une possibilité, la surface de contact centrale présente une forme sphérique, de même centre que la portion convexe du corps de tête mais de rayon supérieur, de manière que seul l’ergot du connecteur est en contact avec ladite surface de contact centrale.
En d’autres termes, la surface de contact central forme la surface d’une sphère présentant le même centre que la portion convexe mais présentant un rayon de longueur supérieure.
La surface de contact centrale et la portion convexe du corps de tête sont alors séparées par un espacement de taille constante, égale à la différence entre les rayons respectifs de la surface de contact centrale et de la portion convexe et correspondant à une distance de saillie de l’ergot du connecteur par rapport à ladite portion convexe.
Selon une caractéristique, la liaison rotule entre la tête et le socle est configurée pour autoriser un mouvement de rotation de ladite tête par rapport audit socle d’amplitude au moins égale à 90° selon au moins trois axes de rotation orthogonaux entre eux.
Il est par exemple envisageable que le corps de tête présente une forme parfaitement sphérique, ou en forme de calotte sphérique (la portion de connexion présentant dans ce dernier cas de figure une forme plane, en contact avec la portion convexe).
Il est à noter que l’amplitude des mouvements de rotation de la tête par rapport au socle autorisés par la liaison rotule entre ces deux éléments sont limités en pratique par la présence d’un dispositif consommateur d’électricité fixé sur la portion de connexion du corps de tête, ainsi que par d’éventuels éléments de support, saillants par rapport à ladite portion de connexion et permettant la fixation dudit dispositif consommateur d’électricité sur ladite portion de connexion.
Dans un mode de réalisation, le connecteur comporte un corps de connecteur s’étendant au moins entre la première extrémité et la deuxième extrémité, où un orifice est ménagé dans ladite deuxième extrémité, l’ergot étant partiellement introduit dans ledit orifice de manière à saillir par rapport à ladite deuxième extrémité et étant déplaçable en translation par rapport audit corps de connecteur selon un axe de translation.
De la sorte, il est possible d’ajuster la distance de saillie de l’ergot du connecteur par rapport à la portion convexe du corps de tête: il n’est alors pas nécessaire que la surface de contact centrale présente une forme strictement complémentaire à celle de la portion convexe du corps de tête.
Dans une variante, l’axe de translation coïncide avec un diamètre de la portion convexe du corps de tête.
Selon une possibilité, le connecteur comporte un organe de rappel élastique disposé dans ledit orifice et adapté pour solliciter l’ergot dudit connecteur selon l’axe de translation et en direction de la surface de contact centrale du socle.
L’organe de rappel élastique permet ainsi de favoriser un contact physique et électrique permanent entre l’ergot du connecteur et la surface de contact centrale du support central, quelle que soit l’orientation de la tête par rapport au socle et en s’adaptant à la géométrie de ladite surface de contact centrale.
Selon une autre possibilité, le corps de connecteur présente une forme oblongue s’étendant selon l’axe de translation entre la première extrémité et la deuxième extrémité, ladite première extrémité affleurant la portion de connexion du corps de tête et ladite deuxième extrémité affleurant la portion convexe dudit corps de tête.
De la sorte, seul l’ergot du connecteur est saillant par rapport au corps de tête: le corps de connecteur ne limite alors pas les mouvements de rotation de la tête par rapport au socle par un éventuel contact avec le support périphérique ou le support central.
Dans une variante, le corps de connecteur et l’ergot sont réalisés dans un matériau de type métallique.
Dans une variante, le corps de tête est réalisé dans un matériau de type métallique.
Dans un mode de réalisation, la surface de contact périphérique est située d’un même côté d’un plan diamétral de ladite portion convexe, de manière que ledit support périphérique ne bloque pas un mouvement de translation de la tête dans une direction normale audit plan diamétral provoquant un décollement de ladite portion convexe de ladite surface de contact périphérique.
Il est entendu qu’au sens de l’invention un plan diamétral de la portion convexe (en forme de calotte sphérique) désigne un plan de l’espace contenant un diamètre de la sphère dont ladite portion convexe constitue une section.
En d’autres termes, un tel plan diamétral divise ladite sphère en deux hémisphères, et le support périphérique n’est en contact qu’avec l’une d’entre elles.
De la sorte, le support périphérique n’est pas de nature à bloquer un mouvement de translation de la tête dans une direction normale audit plan diamétral: il est alors possible de décoller la portion convexe de ladite surface de contact périphérique et d’éloigner la tête du socle.
Cette caractéristique procure une grande modularité au dispositif de connexion articulé selon l’invention: il est possible de désolidariser, par simple mouvement de translation de la tête par rapport au socle, ladite tête dudit socle, en vue de la remplacer par une autre tête.
Cela permet de simplement remplacer, sans outil, une tête endommagée, mais aussi d’utiliser le socle en association avec des nombreux dispositif consommateur d’électricité variés: chaque dispositif consommateur d’électricité étant fixé sur une tête d’un dispositif de connexion articulé conforme à l’invention, il est possible à un même socle de recevoir tour à tour chacune des têtes sur lesquelles ceux-ci sont fixés.
Il est ainsi possible de positionner alternativement sur un même socle relié à une unité d’alimentation électrique plusieurs dispositifs consommateurs d’électricité différents, car la portion convexe de chacune des têtes sur lesquelles ceux-ci sont fixés sont adaptées pour coopérer avec la surface de contact périphérique dudit socle.
On remarquera par ailleurs qu’il n’est pas nécessaire d’interrompre le fonctionnement de l’unité d’alimentation électrique pendant le remplacement de la tête du socle: le changement de dispositif consommateur d’électricité sur un même socle peut être effectué «à chaud».
Selon une possibilité, le support périphérique exerce sur le corps de tête une force d’attraction tendant à rapprocher respectivement ladite portion convexe de ladite surface de contact périphérique.
En particulier, cette force d’attraction pourra avantageusement être configurée pour compenser la force de gravité s’exerçant sur la tête du dispositif de connexion articulé selon l’invention: il est ainsi possible d’assurer un contact physique et électrique entre la tête et le socle, quel que soit le positionnement dudit socle dans l’espace.
En particulier, il est possible d’orienter la portion de connexion du corps de tête (sur laquelle peut être fixé un dispositif consommateur d’électricité) dans une direction opposée à la force de gravité, sans que le contact entre la tête et le socle ne soit rompu.
Par exemple, le socle peut être fixé à un plafond ou à un mur sans que la tête ne «tombe» et soit désolidarisée du socle par la force de gravité.
Selon une possibilité, ladite force d’attraction est de type magnétique, ladite portion convexe étant formée dans un matériau de type métallique et ledit support périphérique étant formé dans un matériau aimanté, ou inversement.
Selon une autre possibilité, le support central exerce sur le corps de tête une force d’attraction de type magnétique tendant à rapprocher respectivement ladite portion convexe de ladite surface de contact centrale, ladite portion convexe étant formée dans un matériau de type métallique et ledit support central étant formé dans un matériau aimanté, ou inversement.
Cette deuxième force d’attraction entre la portion convexe et la surface de contact centrale s’ajoute à celle entre ladite portion convexe et la surface de contact périphérique et renforce son efficacité.
L’invention concerne également un système électrique articulé comportant:
- un dispositif de connexion articulé tel que précédemment décrit, et
- un dispositif consommateur d’électricité fixé sur la tête dudit dispositif de connexion articulé, ledit dispositif consommateur d’électricité présentant une première borne électrique reliée électriquement à la portion de connexion du corps de tête et une deuxième borne électrique reliée électriquement à la première extrémité du connecteur de ladite tête.
Un tel système électrique articulé est ainsi adapté pour connecter électriquement le dispositif consommateur d’électricité à une unité d’alimentation électrique par l’intermédiaire du dispositif de connexion articulé tel que précédemment décrit.
On notera que, du fait de la présence du dispositif consommateur d’électricité fixé sur la portion de connexion de la tête du dispositif de connexion articulé, celui-ci limite par un contact avec le support périphérique les mouvements de rotation de la tête par rapport au socle du dispositif de connexion articulé.
Dans une variante, la tête comporte un circuit imprimé disposé sur la portion de connexion du corps de tête, ledit circuit imprimé étant relié électriquement à ladite portion de connexion et au connecteur et étant adapté pour permettre une connexion électrique entre le dispositif consommateur d’électricité et lesdits connecteur et portion convexe du dispositif de connexion articulé.
Avantageusement, le dispositif consommateur d’électricité comporte un dispositif émetteur de lumière, par exemple un dispositif comportant une ou plusieurs diodes électroluminescentes («D.E.L.»), de sorte que ledit système électrique articulé constitue un luminaire.
Du fait de la faible taille des diodes électroluminescentes, l’invention est particulièrement adaptée aux dispositifs d’éclairage de très petite taille, par exemple de l’ordre de quelques millimètres.
D’autres types de dispositifs émetteurs de lumière sont évidemment envisageables, comme par exemple des dispositifs comportant des ampoules à incandescence, halogènes ou fluocompactes.
Dans un mode de réalisation, le dispositif émetteur de lumière est associé à un système optique, comportant au moins une lentille optique disposée en regard dudit dispositif émetteur de lumière, ledit système optique étant supporté par un élément de soutien fixé sur la portion de connexion du corps de tête du dispositif de connexion articulé.
Par exemple, le système optique peut être vissé ou collé sur l’élément de soutien.
Un tel élément de soutien peut être un élément saillant par rapport à la portion de connexion du corps de tête du dispositif de connexion articulé, limitant par un contact avec le support périphérique les mouvements de rotation de la tête par rapport au socle du dispositif de connexion articulé.
Le système optique, disposé en regard du dispositif émetteur de lumière, permet de modifier un flux de lumière émis par celui-ci et d’adapter le système électrique articulé à des utilisations particulières.
Selon une possibilité, le système optique est ajustable en translation le long de l’élément de soutien.
Cette caractéristique permet d’ajuster la focalisation du système électrique articulé, en modifiant la distance séparant le dispositif émetteur de lumière de la ou des lentilles optiques du système optique.
Dans un mode de réalisation, le système optique comporte un obturateur, par exemple de type «G.O.B.O.», disposé en regard dudit dispositif émetteur de lumière, ledit obturateur présentant une première portion opaque à une lumière émise par ledit dispositif émetteur de lumière et une deuxième portion transparente à ladite lumière.
Il est entendu, au sens de l’invention, que le terme «G.O.B.O.» («Goes Before Optics») désigne un type d’obturateur optique positionné entre le dispositif émetteur de lumière et une lentille du système optique, dont la fonction est de donner au flux lumineux émis par ledit dispositif émetteur de lumière une forme particulière, correspondant (par homothétie) à la forme de la deuxième portion transparente à la lumière émise par ledit dispositif émetteur de lumière.
Ainsi, il est possible d’éclairer grâce au système électrique articulé selon l’invention un objet présentant une forme particulière, ou de créer plusieurs effets d’éclairage différents en «dessinant» des formes variées avec le dispositif émetteur de lumière.
Selon une caractéristique, l’obturateur est formé par une matrice de pixels, par exemple un écran à cristaux liquides, et est adapté pour modifier la forme et/ou la dimension de la première portion et de la deuxième potion à la suite de la réception d’un signal de commande transmis par une unité de commande.
Il est ainsi possible de modifier, au moyen du signal de commande, la coloration de chaque pixel de la matrice de pixels, de manière à rendre chacun d’entre eux alternativement transparent ou opaque à la lumière émise par le dispositif émetteur de lumière: cette caractéristique permet de modifier à volonté la forme de la deuxième portion de l’obturateur transparente à ladite lumière, et ainsi de donner au flux lumineux issu du système optique une grande diversité de formes rapidement modifiables de manière dynamique par l’unité de commande.
Selon une possibilité, le système optique comporte un appareil de prise de vue, par exemple une caméra ou un appareil photographique, adapté pour prendre une ou plusieurs images d’un objet destiné à être éclairé par ledit système électrique articulé, le signal de commande étant élaboré par l’unité de commande en fonction desdites images.
Il est par exemple envisagé que le système optique comporte une caméra observant un objet destiné à être éclairé par le système électrique articulé selon l’invention, ladite caméra étant reliée à un ordinateur ou un terminal mobile (aussi appelé en anglais «smartphone») formant une unité de commande externe audit système électrique articulé: les images transmises par la caméra à ladite unité de commande sont traitées par un programme informatique ou une application dédiée permettant d’élaborer un signal de commande adapté pour modifier, une fois celui-ci transmis à la matrice de pixels, la forme de la deuxième portion transparente à la lumière émise par le dispositif émetteur de lumière.
L’éclairage dudit objet est ainsi dynamiquement adapté à la forme de celui-ci et il n’est pas nécessaire de remplacer l’obturateur du système électrique articulé selon l’invention à chaque fois que ce dernier est utilisé pour éclairer un objet de forme ou de taille différente.
Dans une variante, il est envisagé que la caméra soit fixée sur la tête du dispositif de connexion articulé.
On notera qu’il est envisageable qu’un tel système optique dynamique, comportant un obturateur de type «G.O.B.O.» associé à un appareil de prise de vue de manière à adapter dynamiquement la forme dudit obturateur à la forme d’un objet à éclairer, puisse être utilisé indépendamment du dispositif de connexion articulé selon l’invention.
En d’autres termes, il est possible d’associer un tel système optique dynamique à un dispositif émetteur de lumière fixé sur un dispositif de support quelconque de l’état de la technique autre que le dispositif de connexion articulé selon l’invention, et alimenté en électricité par des moyens usuels.
Par ailleurs, il est évidemment envisageable que le système optique comporte d’autres composants de types et de natures diverses. Par exemple, le système optique peut comporter d’autres lentilles ou obturateurs optiques, des filtres microprismatiques, des miroirs, etc.
L’invention se rapporte aussi à un ensemble électrique articulé comportant:
- au moins un système électrique articulé tel que précédemment décrit, et
- une embase de connexion, sur laquelle est fixée le socle du dispositif de connexion articulé et adaptée pour relier électriquement le support central à une première borne électrique d’une unité d’alimentation électrique et le support périphérique à une deuxième borne électrique de ladite unité d’alimentation électrique.
L’embase de connexion forme donc une pièce intermédiaire permettant de connecter électriquement le socle du dispositif de connexion articulé à une unité d’alimentation électrique.
Il est par exemple envisagé que l’embase de connexion soit solidaire du socle du dispositif de connexion articulé et soit adaptée pour être facilement connectée ou déconnectée électriquement à une fiche électrique d’une unité d’alimentation électrique fixe.
A l’inverse, il est également envisageable que l’embase de connexion soit fixe et reliée électriquement à une unité d’alimentation électrique de manière permanente, le socle restant déplaçable par rapport à ladite embase de connexion.
Selon une possibilité, l’embase de connexion est configurée selon au moins l’une des possibilités suivantes:
- l’embase de connexion comporte: un corps d’embase définissant un conduit intérieur et fixé sur le support périphérique, au moins un fil électrique central disposé dans ledit conduit intérieur et présentant une première extrémité en contact électrique avec le support central et une deuxième extrémité adaptée pour être reliée électriquement à l’unité d’alimentation électrique, et au moins un fil électrique périphérique disposé dans ledit conduit intérieur et présentant une première extrémité en contact électrique avec le support périphérique et une deuxième extrémité adaptée pour être reliée électriquement à ladite unité d’alimentation électrique;
- l’embase de connexion comporte au moins une prise électrique de type «Jack» reliée électriquement au support périphérique d’une part et au support central d’autre part, ladite prise étant adaptée pour coopérer avec une prise électrique complémentaire de l’unité d’alimentation électrique; et
- l’embase de connexion présente la forme d’un rail de connexion présentantune piste périphérique, en contact électrique avec le support périphérique et adaptée pour être reliée électriquement à l’unité d’alimentation électrique, et une piste centrale, isolée électriquement de ladite piste périphérique, en contact électrique avec le support central et adaptée pour être reliée électriquement à l’unité d’alimentation électrique, ladite embase de connexion étant adaptée pour permettre un déplacement en translation dudit support périphérique le long de ladite piste périphérique et dudit support central le long de ladite piste centrale.
L’invention envisage ainsi au moins trois modes de réalisation distincts concernant l’embase de connexion, chacun d’entre eux permettant de connecter électriquement le socle à l’unité d’alimentation électrique.
Dans un premier mode de réalisation, cette connexion est réalisée au moyen de fils électriques: le socle, une fois relié par le fil électrique central et le fil électrique périphérique à une unité d’alimentation électrique, n’est donc plus déplaçable dans l’espaceet seule la tête du dispositif de connexion articulé peut encore être orientée par rapport audit socle.
Dans un deuxième mode de réalisation, cette connexion est réalisée au moyen de prises électriques de types «Jack» complémentaires de l’unité d’alimentation électrique et de l’embase de connexion: le socle et l’embase de connexion restent donc mobiles relativement à l’unité d’alimentation électrique, mais un tel mouvement (réalisé après débranchement des prises «Jack» complémentaires) provoque une interruption de l’alimentation en électricité du dispositif consommateur d’électricité.
Par exemple, il est envisagé que l’embase de connexion présente une prise électrique «jack» de type mâle adaptée pour coopérer avec une prise «jack» de type femelle de ladite unité d’alimentation électrique, ou inversement.
Dans un troisième mode de réalisation, l’embase de connexion forme un rail de connexion le long duquel il est possible de déplacer le socle, sans interruption de l’alimentation en électricité du dispositif consommateur d’électricité.
Il est par exemple envisagé que la piste périphérique et la piste centrale s’étendent selon une direction longitudinale: il est alors possible de déplacer le socle du dispositif de connexion articulé en translation selon cette direction longitudinale tout en maintenant le contact physique et électrique respectivement du support périphérique avec ladite piste périphérique et du support central avec ladite piste centrale.
Il est donc possible de déplacer le dispositif de connexion articulé selon la direction longitudinale tout en maintenant l’alimentation électrique du dispositif consommateur d’électricité fixé sur la tête du dispositif de connexion articulé et d’ainsi modifier l’éclairage d’un objet particulier par simple translation du socle le long des pistes périphérique et centrale.
Cette caractéristique renforce encore la modularité et l’adaptabilité de l’ensemble électrique articulé selon l’invention car il est dorénavant possible de modifier l’éclairage d’un objet à l’aide dudit ensemble électrique articulé sans nécessiter d’outils ou de travaux spécifiques:
- en modifiant en rotation l’orientation de la tête par rapport au socle du dispositif de connexion articulé,
- en modifiant le système optique du dispositif consommateur d’électricité, notamment en modifiant la forme d’un obturateur optique de manière dynamique, et
- en déplaçant en translation le socle du dispositif de connexion articulé le long des pistes périphérique et centrale de l’embase de connexion.
Il est également envisageable d’utiliser plusieurs dispositifs de connexion articulés (éventuellement munis chacun d’un dispositif consommateur d’électricité différent) en coopération avec une ou plusieurs embases de connexion formant un ou des rails de connexion.
On notera qu’il est également envisageable que le socle du dispositif de connexion articulé présente également un degré de liberté en rotation par rapport à l’embase de connexion, rajoutant une possibilité d’orientation supplémentaire.
Dans une variante, les pistes centrale et périphérique de l’embase de connexion s’étendent linéairement dans plusieurs directions différentes, de manière à former des motifs variés.
Selon une possibilité, l’embase de connexion présente un profil général en «U», la piste périphérique consistant en deux sous-pistes disposées de part et d’autre de la piste centrale, chacune desdites sous-pistes étant surélevée par rapport à ladite piste centrale.
Il est alors nécessaire que le socle du dispositif de connexion articulé présente une géométrie adaptée et complémentaire à celle de l’embase de connexion, le support central présentant une portion centrale saillante par rapport au support périphérique, configurée pouvoir être mise en contact physique et électrique avec la piste centrale lorsque le support périphérique est en contact physique et électrique avec les deux sous-pistes surélevées.
Selon une caractéristique, l’embase de connexion exerce sur le socle du dispositif de connexion articulé une force d’attraction de type magnétique tendant à rapprocher respectivement le support périphérique de la piste périphérique et le support central de la piste centrale.
De même que précédemment, cette force d’attraction pourra avantageusement être configurée pour compenser la force de gravité s’exerçant sur le système électrique articulé selon l’invention: il est ainsi possible d’assurer un contact physique et électrique entre le socle et l’embase de connexion, quel que soit le positionnement de ladite embase de connexion dans l’espace.
Par exemple, l’embase de connexion peut être fixée à un plafond ou à un mur sans que le système électrique articulé ne «tombe» et soit désolidarisé de l’embase de connexion par la force de gravité s’exerçant sur le dispositif de connexion articulé et le dispositif consommateur d’électricité fixé sur ce dernier.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, de plusieurs exemples de mise en œuvre non limitatifs, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles:
est une vue en perspective d’une tête d’un dispositif de connexion articulé selon l’invention;
est une vue en coupe d’un corps de tête selon l’invention;
est une vue de face d’un connecteur selon l’invention;
est une vue en perspective de dessus (figure 4a) et de dessous (figure 4b) d’un socle selon l’invention;
est une vue en coupe d’un socle selon l’invention;
est une vue en perspective d’un système électrique articulé selon l’invention;
est une vue en coupe d’un système électrique articulé selon un premier mode de réalisation de l’invention;
est une vue en coupe d’un système électrique articulé selon un deuxième mode de réalisation de l’invention;
est une vue en coupe d’un système électrique articulé selon le deuxième mode de réalisation de l’invention;
est une vue en coupe d’un système électrique articulé selon un troisième mode de réalisation de l’invention;
est une vue en coupe d’un ensemble électrique articulé selon un premier mode de réalisation de l’invention;
est une vue en coupe d’un ensemble électrique articulé selon un deuxième mode de réalisation de l’invention;
est une vue en coupe d’un ensemble électrique articulé selon un troisième mode de réalisation de l’invention;
est une vue en perspective d’un ensemble électrique articulé selon le troisième mode de réalisation de l’invention.
La figure 1 représente, dans une vue en perspective, une tête 2 d’un dispositif de connexion articulé selon l’invention.
Ladite tête 2 comporte en particulier un corps de tête 21, un connecteur 3, tous deux réalisés dans un matériau conducteur d’électricité de type métallique.
Comme visible sur la figure 2, le corps de tête 21 présente une portion de connexion 22, une portion convexe 23, et un élément de soutien 24 fixé sur la portion de connexion 22.
La portion de connexion 22 est, dans le mode de réalisation représenté, plane et est destinée à être reliée électriquement à un dispositif consommateur d’électricité (non représenté).
La portion convexe 23 présente la forme d’une calotte sphérique de rayon R1 et de centre C1 (en d’autres termes, elle correspond à une portion d’une sphère S1 de centre C1 et de rayon R1) et est destinée à coopérer avec un socle, qui sera décrit plus loin.
Le corps de sphère 21 définit par ailleurs un conduit interne 25 s’étendant longitudinalement selon un axe longitudinal 26 entre la portion convexe 23 et la portion de connexion 22.
Ce conduit interne 25 est destiné à recevoir un connecteur 3 représenté sur la figure 3.
Le connecteur 3, comme visible sur cette figure 3 présente un corps de connecteur 31 de forme oblongue et s’étendant entre une première extrémité 32 et une deuxième extrémité 33 selon un axe de translation 34.
La première extrémité 32 présente une tête plate 321 de forme complémentaire à un logement 251 du conduit interne 25 de la tête 2, ledit logement 251 étant destiné à recevoir la tête plate 321.
La deuxième extrémité 33 présente un orifice (non visible sur cette figure 3) s’étendant selon l’axe de translation 34 dans lequel est disposé un ergot 35 saillant par rapport à la deuxième extrémité 33.
L’ergot 35 est déplaçable en translation dans l’orifice par rapport au corps de connecteur 31 selon l’axe de translation 34, entre une position escamotée P1 et une position déployée P2.
On remarquera que, même lorsque l’ergot 35 est dans sa position escamotée P1, celui-ci reste saillant par rapport à la deuxième extrémité 33.
Le connecteur 3 comporte également un organe de rappel élastique (non visible sur la figure 3) disposé dans l’orifice et adapté pour solliciter l’ergot 35 en direction de sa position déployée: l’intérêt de cet organe de rappel élastique sera décrit plus bas.
Le corps de connecteur 31 et l’ergot 35 sont par ailleurs en contact électrique, de sorte que le connecteur 3 permet la transmission d’un courant électrique entre la première extrémité 32 et la deuxième extrémité 33.
Un dispositif de connexion articulé selon l’invention comporte également un socle 4 adapté pour coopérer avec la tête 2 et illustré par les figures 4 et 5 suivantes.
En référence aux figures 4 et 5, le socle 4 comporteun support périphérique 41, de forme cylindrique annulaire présentant un axe de symétrie 411 et entourant un support central 42, ledit support central étant disposé dans un orifice interne 412 ménagé dans le support périphérique 41 et s’étendant selon l’axe de symétrie 411.
Le support périphérique 41 et le support central 42 sont tous deux réalisés dans un matériau conducteur d’électricité, par exemple un matériau de type métallique.
Le support central 42 est par railleurs solidaire du support périphérique 41 et est isolé électriquement de ce dernier au moyen d’un joint 43 disposé entre ces deux éléments.
Par exemple, le joint 43 peut être réalisé dans un matériau de type plastique.
Le support périphérique 41 présente une surface de contact périphérique 413 de forme concave, présentant une forme complémentaire à la portion convexe 23 de la tête 2: la surface de contact périphérique 413 forme ainsi une surface d’une zone de sphère de rayon R1 et de centre C2.
En d’autres termes, la surface de contact périphérique 413 est formée par une portion de la surface d’une sphère S2 de même rayon R1 que la sphère S1.
Le support central 42 présente quant à lui une surface de contact centrale 421 de forme concave, présentant une forme sphérique: la surface de contact centrale 421 est ainsi formée par une portion de la surface d’une sphère S3 de même centre C2 que la sphère S2, mais de rayon R3 de longueur supérieure à celle de R2.
La géométrie particulière de la tête 2 et du socle 4 permet à ces deux éléments de coopérer ensemble afin de former un dispositif de connexion articulé 1 selon l’invention, visible sur les figures 6 et 7.
Sur ces figures 6 et 7, le dispositif de connexion articulé 1 est associé à un dispositif consommateur d’électricité 5, formant ainsi un système électrique articulé 100 selon l’invention.
Comme visible sur la figure 7, la tête 2 est assemblée avec le socle 4 de manière que la portion convexe 23 est en contact physique et électrique avec la surface de contact périphérique 413: la sphère S1 et la sphère S2, toutes deux de rayon R1, sont alors confondues (les centres C1 et C2 sont alors également confondus).
La géométrie sphérique de la portion convexe 23 et de la surface de contact périphérique 413 permet d’établir une liaison rotule entre la tête 2 et le socle 4: la tête 2 est mobile en rotation selon 3 degrés de liberté par rapport au socle 4.
En d’autres termes, la tête 2 peut effectuer, tout en maintenant un contact entre la portion convexe 23 et la surface de contact périphérique 413, des mouvements de rotation autour de trois axes de rotation orthogonaux entre eux.
Par exemple, la tête 2 est mobile en rotation autour d’un premier axe de rotation confondu avec l’axe longitudinal 26, un deuxième axe de rotation 27 et un troisième axe de rotation 28 orthogonaux entre eux.
Par ailleurs, le connecteur 3 est disposé à l’intérieur du conduit interne 25 du corps de tête 21, de manière que:
- la première extrémité 32 affleure la portion de connexion 22,
- la deuxième extrémité 33 affleure la portion convexe 23, et
- l’ergot 35 est saillant par rapport à la portion convexe 23 et en contact physique et électrique avec la surface de contact centrale 421.
Le connecteur 3 est solidaire du corps de tête 21 (de sorte que ce connecteur 3 est entraîné par les mouvements de rotation de la tête 2 par rapport au socle 4), ces deux éléments étant isolés électriquement au moyen d’un joint 29, par exemple un joint réalisé en matière plastique.
L’organe de rappel élastique du connecteur 3 permet de solliciter l’ergot 35 vers sa position déployée P2, c’est-à-dire en direction de la surface de contact centrale 421, de manière que cet ergot 35 reste en contact permanent avec cette surface de contact centrale 421 quelle que soit l’orientation de la tête 2 par rapport au socle 4 et pendant tout mouvement de rotation de la tête 2.
En fonction des changements d’orientation de la tête 2 par rapport au socle 4, l’ergot 35 se déplace sur la surface de contact centrale 421: le contact électrique est ainsi en permanence assuré entre ces deux éléments.
Il est à noter que, dans le mode de réalisation représenté, la surface de contact centrale 421 présente une forme sphérique dont le centre C2 coïncide (lorsque la tête 2 est reçue par le socle 4) avec le centre C1 de la portion convexe 23, également de forme sphérique: l’ergot 35 est donc toujours saillant par rapport à la portion convexe 23 sur une distance E de longueur égale à la différence R1 – R2 constante en fonction des orientations de la tête 2 par rapport au socle 4.
Dans d’autres modes de réalisation, il est envisageable que la surface de contact centrale 421 ne présente pas une géométrie sphérique mais soit seulement de forme générale concave.
Dans ce cas, l’écartement entre la portion convexe 23 et la surface de contact centrale 421 n’est pas constant et il est nécessaire que la distance E varie en fonction des orientations de la tête 2 par rapport au socle 4, sous l’effet de l’organe de rappel élastique, afin de maintenir un contact entre l’ergot 35 et la surface de contact centrale 421.
Ainsi, sous l’effet de l’organe de rappel élastique, l’ergot 35 est amené à se déplacer en translation selon l’axe de translation 34 lors des changements d’orientation de la tête 2 par rapport au socle 4.
Le dispositif de connexion articulé 1 selon l’invention permet ainsi d’assurer une connexion électrique entre le dispositif consommateur d’électricité 5 reliée électriquement à la portion de connexion 22 de la tête 2 et une unité d’alimentation électrique (non représentée) reliée électriquement au socle 4.
En effet, le dispositif de connexion articulé selon l’invention permet de transmettre un courant électrique:
- entre le support périphérique 41 et la portion convexe 23, puis entre la portion convexe 23 et la portion de connexion 22; et
- entre le support central 42 et l’ergot 35, puis entre l’ergot 35 et la deuxième extrémité 33, puis entre la deuxième extrémité 32 et la première extrémité 32.
En d’autres termes, le support périphérique 41 est connecté électriquement à la portion de connexion 22 et le support central 42 est connecté électriquement à la première extrémité du connecteur 3.
Ainsi, par exemple dans le cas où l’unité d’alimentation électrique et le dispositif consommateur d’électricité présentent chacun un pôle électrique positif et un pôle électrique négatif, en reliant électriquement le support périphérique 41 au pôle positif de l’unité d’alimentation électrique et le pôle positif du dispositif consommateur d’électricité 5 à la portion de connexion 23 d’une part, et le support central 42 au pôle négatif de ladite unité d’alimentation électrique et le pôle négatif du dispositif consommateur d’électricité 5 à la première extrémité 32 d’autre part, il est possible d’alimenter le dispositif consommateur d’électricité en électricité par l’unité d’alimentation électrique, tout en permettant d’orienter la tête 2 (et le dispositif consommateur d’électricité 5 fixé sur elle) selon 3 degrés de liberté en rotation autorisés par la liaison rotule entre ladite tête 2 et le socle 4.
On notera qu’il est évidemment envisageable de relier électriquement le support périphérique 41 à un pôle négatif d’une unité d’alimentation électrique et un pôle négatif du dispositif consommateur d’électricité 5 à la portion de connexion 23 d’une part, et le support central 42 à un pôle positif de ladite unité d’alimentation électrique et un pôle positif du dispositif consommateur d’électricité 5 à la première extrémité 32 d’autre part.
Par ailleurs, dans le mode de réalisation représenté, la surface de contact périphérique 413 est entièrement située d’un même côté d’un plan diamétral P de la portion convexe 23.
De la sorte, le support périphérique 41 n’entrave pas un mouvement de translation (représenté par le vecteur ) selon l’axe longitudinal 26 tendant à décoller la portion convexe 2» de la surface de contact périphérique 413 d’une part et l’ergot 35 de la surface de contact centrale 421 d’autre part: il est ainsi possible de désolidariser la tête 2 du socle 4 par un simple mouvement de translation.
Cette caractéristique rend le dispositif de connexion articulé 1 selon l’invention très modulable car il est possible de rapidement et simplement remplacer la tête 2 par une autre tête 2’, de géométrie identique mais présentant un dispositif consommateur d’électricité 5 fixé sur elle de nature différente.
Il est également possible de remplacer rapidement une tête 2 endommagée ou présentant un dispositif consommateur d’électricité 5 défectueux.
Cette modularité est également rendue possible par le fait que le support périphérique 41 et le support central 42 sont réalisés dans un matériau de type aimanté, exerçant une force d’attraction sur le corps de tête 21 (réalisé dans un matériau métallique), tendant à rapprocher la portion convexe 23 de la surface de contact périphérique 413 d’une part et l’ergot 35 de la surface de contact centrale 421 d’autre part.
Cette force d’attraction s’oppose à la force de gravité s’exerçant sur la tête 2 et le dispositif consommateur d’électricité 5: le contact physique et électrique entre la tête 2 et le socle 4 est ainsi maintenu, même lorsque le socle 4 est fixé à un plafond ou à un mur.
La force d’attraction doit cependant présenter une intensité suffisamment faible pour que la tête 2 puisse aisément être désolidarisée à la main du socle 4 par un utilisateur.
Dans le mode de réalisation représenté par les figures 7 à 14, le dispositif consommateur d’électricité 5 comporte une diode 51 électroluminescente («DEL») associée à un système optique 6, de sorte que le système électrique articulé 100 constitue un luminaire.
D’autres modes de réalisation, dans lesquels le dispositif consommateur d’électricité 5 peut être de nature différente, sont évidemment envisageables.
En référence aux figures 7 à 10, le dispositif consommateur d’électricité 5 comporte une diode 51 adaptée pour émettre un flux de lumière lorsque celle-ci est alimentée par un unité d’alimentation électrique, par l’intermédiaire du dispositif de connexion articulé 1 selon l’invention.
La diode 51 est fixée sur et reliée électriquement à la tête 2 par l’intermédiaire d’un circuit imprimé 52 disposé sur la portion de connexion 22 du corps de tête 21 et en contact avec la première extrémité 32 du connecteur 3.
En particulier, le circuit imprimé 52 est adapté pour connecter électriquement une première borne électrique de la diode 51 à la portion de connexion 22 et une deuxième borne électrique de la diode 51 à la première extrémité 32 du connecteur 3.
La diode 51 est de plus associée à un système optique 6, disposé en regard de la diode 51 et supporté par l’élément de soutien 24, adapté pour modifier le flux lumineux émis par ladite diode 51.
Comme visible sur la figure 7, le système optique 6 comporte une première lentille optique 61, un écrou 62 en contact avec la diode 51 de manière à maintenir celle-ci en position sur le circuit imprimé 52, et un filtre microprismatique 63.
L’écrou 62 et le filtre microprismatique 63 sont portés par l’élément de soutien 24 (solidaire de la portion de connexion 22) au moyen d’aimants 64 et d’un porte-filtre 65 ou par vissage, ou encore par collage: de la sorte, le système optique 6 peut facilement être désolidarisé de la tête 2 et remplacé par un autre système optique identique ou différent.
Les figures 8 et 9 illustrent un autre mode de réalisation, dans lequel le système optique 6 comporte en outre une deuxième lentille optique 66 intercalée entre la première lentille optique 61 et le filtre microprismatique 63.
Dans ce mode de réalisation, la deuxième lentille optique 66 est portée par un support 67 déplaçable en translation le long de l’élément de soutien 24, selon l’axe longitudinal 26.
Le porte-filtre 65 est à son tour monté sur le support 66 est solidaire de celui-ci, de sorte que le filtre microprismatique 63 est également déplaçable en translation selon l’axe longitudinal 26.
Par exemple, la deuxième lentille optique 66 est située à une distance D1 de la première lentille optique 61 sur la figure 8, et à une distance D2 de cette même première lentille optique 61 sur la figure 9, avec D2 > D1.
Ainsi, en modifiant la distance séparant la deuxième lentille optique 66 de la diode 51, il est possible d’ajuster la focalisation du système optique 6 et d’améliorer la netteté de l’image formée par le dispositif consommateur d’électricité 5.
La figure 10 illustre encore un autre mode de réalisation, dans lequel le filtre microprismatique 63 est remplacé par un obturateur 68 de type «G.O.B.O»(«Goes Before Optics») associé à une troisième lentille optique 69 portée par un support 70.
L’obturateur 68 présente une première portion opaque à la lumière émise par la diode 51 et une deuxième portion transparente à la même lumière, de sorte que cet obturateur 68 permet de modifier la forme du flux lumineux émis par la diode 51, par exemple pour éclairer un objet (non représenté) selon des contours précis.
Comme précédemment évoqué, l’invention envisage un mode de réalisation dans lequel l’obturateur 68 est formé par une matrice de pixels, par exemple un écran à cristaux liquides, adapté pour modifier de manière dynamique la géométrie des première et deuxième portions de l’obturateur 68.
Dans ce dernier mode de réalisation, l’obturateur 68 peut par exemple être associé à une caméra (non représentée) ou un appareil photo capable de prendre des images d’un objet à éclairer, puis de transmettre ces images à une unité de commande (par exemple un terminal mobile ou un ordinateur): au moyen d’un programme informatique ou d’une application adaptée, l’unité de commande transmet un signal de commande à l’obturateur 68 permettant de modifier la coloration de chacun des pixels de ce dernier et ainsi d’adapter la forme du flux lumineux émis par la diode 51 à l’objet particulier à éclairer.
D’autres modes de réalisation restent bien entendu envisageables, et de nombreux types de systèmes optiques 6 sont possibles en association avec le dispositif consommateur d’électricité 5 et le dispositif de connexion articulé 1 selon l’invention.
On notera que le dispositif consommateur d’électricité 5 et le système optique 6 sont saillants par rapport à la portion de connexion 22 de la tête 2.
De ce fait, ces deux éléments entravent les mouvements de rotation de la tête 2 par rapport au socle, par un contact physique entre le support optique 6 (ou l’élément de soutien 24) avec le support périphérique 41, comme illustré par la figure 12: le dispositif consommateur d’électricité 5 limite ainsi l’amplitude des mouvements de la tête 2 autour des axes de rotation 27 et 28 et restreint les possibilités d’orientation de cette dernière dans l’espace.
Dans les modes de réalisation décrits par les figures 1 à 14, le système électrique articulé selon l’invention est configuré pour autoriser un mouvement de rotation de la tête 2 par rapport au socle 4 d’amplitude au moins égale à 90° autour des trois axes de rotation 26, 27 et 28.
Les figures 11 à 14 décrivent plusieurs modes de réalisation d’un ensemble électrique articulé 200 selon l’invention, ledit ensemble électrique articulé 200 comportant système électrique articulé 100 tel que précédemment décrit associé à une embase de connexion 8 sur laquelle est fixée le socle 4 du dispositif de connexion articulé 1.
Cette embase de connexion 8 est conçue pour relier électriquement le support central 42 du socle 4 à une première borne électrique d’une unité d’alimentation électrique et le support périphérique 41 à une deuxième borne électrique de ladite unité d’alimentation électrique, ou inversement.
L’embase de connexion 8 constitue donc une pièce intermédiaire permettant de réaliser de manière fiable et simple une connexion électrique entre une unité d’alimentation électrique et le socle 4, en vue d’alimenter en électricité le dispositif consommateur d’électricité 5.
Par exemple, il est envisageable que l’embase de connexion 8 soit fixée à un support immobile (par exemple un plafond ou un mur) et reliée préalablement à une unité d’alimentation électrique: le socle 4 est ensuite fixé sur ladite embase de connexion 8, de manière mobile ou de manière amovible, selon le mode de réalisation.
Dans le mode de réalisation illustré par la figure 11, l’embase de connexion 8 comporte un corps d’embase 81 fixé au support périphérique 41 et définissant un conduit intérieur 82 dans lequel sont disposés:
- un fil électrique central 83 présentant une première extrémité 831 en contact électrique avec le support central 42 et une deuxième extrémité 832 adaptée pour être reliée électriquement à une unité d’alimentation électrique (non représentée), et
- un fil électrique périphérique 84 présentant une première extrémité 841 en contact électrique avec le support périphérique 41 et une deuxième extrémité 842 adaptée pour être reliée électriquement à ladite unité d’alimentation électrique.
Du fait de la présence des fils électriques 83 et 84, le socle 4 ne peut être désolidarisé de l’embase de connexion 8.
Dans ce mode réalisation, les fils électriques 83 et 84 s’étendent selon l’axe de symétrie 411 du socle 4. D’autres modes de réalisation sont envisageables, dans lesquels ceux-ci s’étendent selon une autre direction ou sont assemblés au sein d’un même câble coaxial.
La figure 12 illustre un autre mode de réalisation, dans lequel l’embase de connexion 8 comporte une prise électrique «jack» 9 introduite dans le conduit intérieur 82 et connectée électriquement au support central 42 par un fil électrique central 83 d’une part à au support périphérique 41 par un fil électrique périphérique 84.
La prise électrique «jack» 9 est par ailleurs de type mâle (étant saillante par rapport au corps d’embase 81) et adaptée pour coopérer avec une prise électrique «jack» de type femelle (non représentée) reliée électriquement à une unité d’alimentation électrique.
La prise «jack» 9 permet ainsi une connexion coaxiale amovible du support 4 avec l’unité d’alimentation électrique.
Dans ce mode de réalisation, l’embase de connexion 8 (et le système électrique articulé 100 dont elle est solidaire) peut facilement être connectée ou déconnectéede la prise «jack» femelle reliée à l’unité d’alimentation électrique et peut ainsi rester mobile par rapport à cette même unité d’alimentation électrique fixe, à l’inverse du mode de réalisation précédent.
Les figures 13 et 14 illustrent un dernier mode de réalisation, dans lequel l’embase de connexion 8 forme un rail de connexion par rapport auquel le socle 4 reste mobile.
Dans ce mode de réalisation, l’embase de connexion 8 présente une forme générale (en vue en coupe) en «U» et présente:
- une piste périphérique 10, en contact électrique avec le support périphérique 41 et adaptée pour être reliée électriquement à une unité d’alimentation électrique , et
- une piste centrale 12, isolée électriquement de ladite piste périphérique 10, en contact électrique avec le support central 42 et adaptée pour être reliée électriquement à l’unité d’alimentation électrique.
En particulier, la piste périphérique 10 se présente sous la forme de deux sous-pistes 11 connectées électriquement entre elles et surélevées par rapport à la piste centrale 12, formée par un circuit imprimé flexible et isolée électriquement de la piste périphérique 10 par un joint 13, par exemple réalisé dans un matériau de type plastique présentant éventuellement une légère élasticité.
La piste centrale 12 est reliée électriquement à une première borne électrique d’une unité d’alimentation électrique par l’intermédiaire d’un premier fil électrique 14 et la piste périphérique 10 est reliée électriquement à une deuxième borne électrique de la même unité d’alimentation électrique par l’intermédiaire d’un deuxième fil électrique 15, comme visible sur la figure 14.
Le contact électrique entre le support périphérique 41 et la piste périphérique 10 d’une part et entre le support central 42 et la piste centrale 12 d’autre part est rendu possible par la structure particulière du support 4 qui présente une forme complémentaire à celle de l’embase de support 8: le support central 42 présente une portion centrale 422 saillante par rapport au support périphérique 41, de manière que cette portion centrale 422 puisse être mise en contact physique et électrique avec la piste centrale 12 lorsque le support périphérique 41 est en contact physique et électrique avec les deux sous-pistes 11 surélevées.
En particulier, on remarquera que le joint 43 dépasse de la portion centrale 422 le long de l’axe de symétrie 411: ce joint 43 et le joint 13 entourent ainsi latéralement la piste centrale 12, de manière à éviter tout contact électrique entre le support central 42 et la piste périphérique 10 d’une part, et entre ladite piste centrale 12 et la piste périphérique 10 d’autre part.
Comme visible sur la figure 14, représentant deux systèmes électriques articulés 100 selon l’invention coopérant avec une même embase de connexion 8, la piste périphérique 10 et la piste centrale 12 s’étendent linéairement selon une direction D: chacun des socles 4 des deux systèmes électriques articulés 100 sont déplaçables en translation selon cette direction D, tout en maintenant un contact électrique permanent avec chacune des pistes centrale 12 et périphérique 10.
Ainsi, il est possible de modifier simplement et rapidement la position de chaque système électrique articulé 100 selon la direction D.
Il est envisageable que l’embase de connexion 8 exerce sur le socle 4 de chaque système électrique articulé 100 une force d’attraction de type magnétique tendant à rapprocher respectivement le support périphérique 41 de la piste périphérique 10 et le support central 42 de la piste centrale 12.
Cette force d’attraction permet de compenser la force de gravité s’exerçant sur les systèmes électriques articulés 100 : il est ainsi possible d’assurer un contact physique et électrique entre les socles 4 et l’embase de connexion 8, quel que soit le positionnement de ladite embase de connexion 8 dans l’espace.
Par exemple, l’embase de connexion peut être fixée à un plafond ou à un mur sans que les systèmes électriques articulés 100 ne «tombent» et soient désolidarisés de l’embase de connexion 8 par la force de gravité s’exerçant ceux-ci.
Cette force d’attraction présente cependant une intensité suffisamment faible pour permettre à un utilisateur de désolidariser à la main le socle 4 de chaque système électrique articulé 100 de l’embase de connexion 8, afin de permettre un remplacement ou un déplacement facile de ceux-ci.

Claims (21)

  1. Dispositif de connexion articulé (1) adapté pour connecter électriquement une unité d’alimentation électrique et un dispositif consommateur d’électricité (5), ledit dispositif de connexion articulé (1) comportant une tête (2) mobile en rotation par rapport à un socle (4), ladite tête (2) et ledit socle (4) étant respectivement adaptés pour être reliés à ladite unité d’alimentation électrique et audit dispositif consommateur d’électricité (5), et étant caractérisé en ce que:
    (i)- la tête (2) comporte:
    - un corps de tête (21) comportant au moins une portion de connexion (22), adaptée pour être reliée électriquement au dispositif consommateur d’électricité (5), et une portion convexe (23) présentant une forme de calotte sphérique présentant un centre (C1) et un rayon (R1), et
    - un connecteur (3), solidaire et isolé électriquement dudit corps de tête (21), traversant ledit corps de tête (21) et présentant une première extrémité (32) débouchant sur la portion de connexion (22), ladite première extrémité (32) étant adaptée pour être reliée électriquement au dispositif consommateur d’électricité (5), et une deuxième extrémité (33) débouchant sur la portion convexe (23), ladite deuxième extrémité (33) présentant un ergot (35) saillant par rapport à ladite portion convexe (23),
    (ii)- le socle (4) comporte:
    - un support périphérique (41), présentant une surface de contact périphérique (413) de forme concave et complémentaire à ladite portion convexe (23), ladite surface de contact périphérique (413) recevant ladite portion convexe (23) selon un contact mécanique et électrique pour établir une liaison rotule entre la tête (2) et le socle (4), et
    - un support central (42), isolé électriquement dudit support périphérique (41), présentant une surface de contact centrale (421), de forme concave et en contact mécanique et électrique avec ledit ergot (35) dudit connecteur (3) de manière à établir un contact électrique entre ledit ergot (35) et ladite surface de contact centrale (421) quelle que soit l’orientation relative de la tête (2) par rapport au socle (4) autorisée par la liaison rotule,
    ledit support périphérique (41) étant adapté pour être relié électriquement à une première borne électrique de ladite unité d’alimentation électrique et ledit support central (42) étant adapté pour être relié électriquement à une deuxième borne électrique de ladite unité d’alimentation électrique.
  2. Dispositif de connexion articulé (1) selon la revendication précédente, dans lequel le support périphérique (41) présente une forme cylindrique annulaire définissant un orifice interne (25), à l’intérieur duquel est disposé le support central (42), et en outre la surface de contact périphérique (413) forme une surface d’une zone de sphère de même centre (C1, C2) et de même rayon (R1) que la portion convexe (23) du corps de tête (21).
  3. Dispositif de connexion articulé (1) selon la revendication précédente, dans lequel la surface de contact centrale (421) présente une forme sphérique, de même centre (C1, C2) que la portion convexe (23) du corps de tête (21) mais de rayon (R2) supérieur, de manière que seul l’ergot (35) du connecteur (3) est en contact avec ladite surface de contact centrale (421).
  4. Dispositif de connexion articulé (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la liaison rotule entre la tête (2) et le socle (4) est configurée pour autoriser un mouvement de rotation de ladite tête (2) par rapport audit socle (4) d’amplitude au moins égale à 90° selon au moins trois axes de rotation (26, 27, 28) orthogonaux entre eux.
  5. Dispositif de connexion articulé (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le connecteur (3) comporte un corps de connecteur (31) s’étendant au moins entre la première extrémité (32) et la deuxième extrémité (33), où un orifice est ménagé dans ladite deuxième extrémité (33), l’ergot (35) étant partiellement introduit dans ledit orifice de manière à saillir par rapport à ladite deuxième extrémité (33) et étant déplaçable en translation par rapport audit corps de connecteur (3) selon un axe de translation (34).
  6. Dispositif de connexion articulé (1) selon la revendication précédente, dans lequel le connecteur (3) comporte un organe de rappel élastique disposé dans ledit orifice et adapté pour solliciter l’ergot (35) dudit connecteur (3) selon l’axe de translation (34) et en direction de la surface de contact centrale (421) du socle (4).
  7. Dispositif de connexion articulé (1) selon l’une quelconque des revendications 5 et 6, dans lequel le corps de connecteur (31) présente une forme oblongue s’étendant selon l’axe de translation (34) entre la première extrémité (32) et la deuxième extrémité (33), ladite première extrémité (32) affleurant la portion de connexion (22) du corps de tête (21) et ladite deuxième extrémité (33) affleurant la portion convexe (23) dudit corps de tête (21).
  8. Dispositif de connexion articulé (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la surface de contact périphérique (413) est située d’un même côté d’un plan diamétral (P) de ladite portion convexe (23), de manière que ledit support périphérique (41) ne bloque pas un mouvement de translation (T) de la tête (2) dans une direction normale audit plan diamétral provoquant un décollement de ladite portion convexe (23) de ladite surface de contact périphérique (413).
  9. Dispositif de connexion articulé (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support périphérique (41) exerce sur le corps de tête (21) une force d’attraction tendant à rapprocher respectivement ladite portion convexe (23) de ladite surface de contact périphérique (413).
  10. Dispositif de connexion articulé (1) selon la revendication précédente, dans lequel ladite force d’attraction est de type magnétique, ladite portion convexe (23) étant formée dans un matériau de type métallique et ledit support périphérique (41) étant formé dans un matériau aimanté, ou inversement.
  11. Dispositif de connexion articulé (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le support central (42) exerce sur le corps de tête (21) une force d’attraction de type magnétique tendant à rapprocher respectivement ladite portion convexe (23) de ladite surface de contact centrale (421), ladite portion convexe (23) étant formée dans un matériau de type métallique et ledit support central (42) étant formé dans un matériau aimanté, ou inversement.
  12. Système électrique articulé (100) comportant:
    - un dispositif de connexion articulé (1) conforme à l’une quelconque des revendications précédentes, et
    - un dispositif consommateur d’électricité (5) fixé sur la tête (2) dudit dispositif de connexion articulé (1), ledit dispositif consommateur d’électricité (5) présentant une première borne électrique reliée électriquement à la portion de connexion (22) du corps de tête (21) et une deuxième borne électrique reliée électriquement à la première extrémité du connecteur (3) de ladite tête (2).
  13. Système électrique articulé (100) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif consommateur d’électricité (5) comporte un dispositif émetteur de lumière, par exemple un dispositif comportant une ou plusieurs diodes (51) électroluminescentes («D.E.L.»), de sorte que ledit système électrique articulé (100) constitue un luminaire.
  14. Système électrique articulé (100) selon la revendication précédente, dans lequel le dispositif émetteur de lumière est associé à un système optique (6), comportant au moins une lentille optique (61, 66, 69) disposée en regard dudit dispositif émetteur de lumière, ledit système optique (6) étant supporté par un élément de soutien (24) fixé sur la portion de connexion (22) du corps de tête (21) du dispositif de connexion articulé (1).
  15. Système électrique articulé (100) selon la revendication précédente, dans lequel le système optique (6) est ajustable en translation le long de l’élément de soutien (24).
  16. Système électrique articulé (100) selon la revendication précédente, dans lequel le système optique (6) comporte un obturateur (68), par exemple de type «G.O.B.O.», disposé en regard dudit dispositif émetteur de lumière, ledit obturateur (68) présentant une première portion opaque à une lumière émise par ledit dispositif émetteur de lumière et une deuxième portion transparente à ladite lumière.
  17. Système électrique articulé (100) selon la revendication précédente, dans lequel l’obturateur (68) est formé par une matrice de pixels, par exemple un écran à cristaux liquides, et est adapté pour modifier la forme et/ou la dimension de la première portion et de la deuxième potion à la suite de la réception d’un signal de commande transmis par une unité de commande.
  18. Système électrique articulé (100) selon la revendication précédente, dans lequel le système optique (6) comporte un appareil de prise de vue, par exemple une caméra ou un appareil photographique, adapté pour prendre une ou plusieurs images d’un objet destiné à être éclairé par ledit système électrique articulé (100), le signal de commande étant élaboré par l’unité de commande en fonction desdites images.
  19. Ensemble électrique articulé (200) comportant:
    - au moins un système électrique articulé (100) conforme à l’une quelconque des revendications 12 à 18 précédentes, et
    - une embase de connexion (8), sur laquelle est fixée le socle (4) du dispositif de connexion articulé (1) et adaptée pour relier électriquement le support central (42) à une première borne électrique d’une unité d’alimentation électrique et le support périphérique (41) à une deuxième borne électrique de ladite unité d’alimentation électrique, ou inversement.
  20. Ensemble électrique articulé (200) selon la revendication 19, dans lequel l’embase de connexion (8) est configurée selon au moins l’une des possibilités suivantes:
    - l’embase de connexion (8) comporte: un corps d’embase (81) définissant un conduit intérieur (82) et fixé sur le support périphérique (41), au moins un fil électrique central (83) disposé dans ledit conduit intérieur et présentant une première extrémité (831) en contact électrique avec le support central (42) et une deuxième extrémité (832) adaptée pour être reliée électriquement à l’unité d’alimentation électrique, et au moins un fil électrique périphérique (84) disposé dans ledit conduit intérieur et présentant une première extrémité (841) en contact électrique avec le support périphérique (41) et une deuxième extrémité (842) adaptée pour être reliée électriquement à ladite unité d’alimentation électrique;
    - l’embase de connexion (8) comporte au moins une prise électrique de type «Jack» reliée électriquement au support périphérique (41) d’une part et au support central (42) d’autre part, ladite prise étant adaptée pour coopérer avec une prise électrique complémentaire de l’unité d’alimentation électrique; et
    - l’embase de connexion (8) présente la forme d’un rail de connexion présentantune piste périphérique (10), en contact électrique avec le support périphérique (41) et adaptée pour être reliée électriquement à l’unité d’alimentation électrique, et une piste centrale (12), isolée électriquement de ladite piste périphérique (10), en contact électrique avec le support central (42) et adaptée pour être reliée électriquement à l’unité d’alimentation électrique, ladite embase de connexion (8) étant adaptée pour permettre un déplacement en translation dudit support périphérique (41) le long de ladite piste périphérique (10) et dudit support central (42) le long de ladite piste centrale (12).
  21. Ensemble électrique articulé (200) selon la revendication précédente, dans lequel l’embase de connexion exerce sur le socle (4) du dispositif de connexion articulé (1) une force d’attraction de type magnétique tendant à rapprocher respectivement le support périphérique (41) de la piste périphérique (10) et le support central (42) de la piste centrale (12).
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