BORNE ELECTRIQUE A VIS, BORNIER COMPORTANT UNE TELLE BORNE ELECTRIQUE ET APPAREIL ELECTRIQUE COMPORTANT UNE TEL BORNIER
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
L'invention est relative à une borne électrique à vis comportant une cage métallique traversée par un passage allongé destiné à recevoir une plage de connexion d'un appareil électrique. La cage comporte un orifice taraudé traversant une paroi de ladite cage. Une vis télescopique traversant l'orifice taraudé comporte une tête de manœuvre destinée à être actionnée pour commander ladite vis et comporte une tête de serrage destinée à serrer un conducteur électrique et la plage de connexion. La vis télescopique comporte au moins un premier tronçon cylindrique ayant un filetage externe destiné à collaborer avec l'orifice taraudé et ayant un filetage interne destiné à collaborer avec un filetage externe d'au moins un second tronçon cylindrique.
L'invention est aussi relative à une bornier comportant une telle borne à vis et un appareil électrique comportant un tel bornier.
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
De nombreux brevets EP0896387B1 , EP0758804B1 , EP0687032B1 , FR2777703 décrivent des bornes à vis destinées à des appareillages électriques.
Parmi ces solutions existantes, la solution de la demanderesse décrite dans le document FR2777703 et représentée à la figure 1 , comporte une borne à vis 1 destinée à être montée dans un logement 2 prévu dans la partie arrière d'un appareil électrique notamment d'un dispositif de coupure 3 pour effectuer le raccordement d'un conducteur électrique 6 sur la plage de connexion 4 du dispositif. Cette borne est formée principalement par une cage 5 formée d'un bloc métallique de forme sensiblement parallélépipédique comportant une ouverture allongé 5b destiné à recevoir la plage précitée 4. La cage 5 peut aussi être formée
par une portion de bande métallique découpée et pliée pour se boucler en anneau sensiblement rectangulaire.
Ladite plage est destinée à être engagée transversalement dans l'ouverture allongée 5b, par exemple sensiblement rectangulaire, de la cage 5.
Ladite cage 5 comporte dans sa partie supérieure, un orifice taraudé dans lequel est vissée une vis 7 dite vis de borne, apte à effectuer le serrage du conducteur 6 sur la plage 4.
La vis de borne 7 comprend une tête de manœuvre, une tige filetée et un col reliant la tige filetée à la tête. La tige filetée, ou un prolongement non fileté de cette tige, se termine à son extrémité libre par une portée tel qu'un patin 8. Le patin est situé à l'intérieur de la borne 5 et est destiné à coopérer avec la plage 4
La vis de borne 7 est de préférence accessible à partir de la partie supérieure du dispositif de coupure 3.
La longueur de la vis est directement proportionnelle à la capacité de serrage de la borne à vis. Plus la capacité de serrage est importante, autrement dit plus le diamètre des conducteurs à serrer est grand ou plus il y a de conducteurs à serrer, alors plus l'ouverture allongé est importante et plus la vis de borne est longue. Ceci implique un encombrement plus important de la borne à vis lorsque ladite borne n'est pas utilisée en attente de serrage.
La solution telle que décrite dans le document US6280264B1 résout certains des problèmes soulevés ci-dessus en proposant une vis de serrage télescopique. La vis de serrage télescopique réalisée en deux tronçons de même longueur permet ainsi de réduire l'encombrement de la borne à vis pour une capacité de serrage relativement grande. Selon cet exemple de réalisation, la hauteur de la vis est sensiblement réduite par deux ce qui permet de réduire la hauteur totale de la borne desserrée d'un tiers.
Cependant, ce type de vis télescopique présente un certain nombre d'inconvénients. En effet, chaque tronçon de la vis comporte son propre profil d'entraînement. Chaque profil d'entraînement étant indépendant, l'utilisateur doit
actionner tous les profils d'entraînements pour garantir un serrage efficace. L'ordre d'entraînement des différents tronçons est aussi primordial pour garantir un serrage efficace. En outre, plusieurs outils distincts doivent être utilisés pour manœuvrer respectivement les profils d'entraînements.
EXPOSE DE L'INVENTION
L'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'état de la technique, de manière à proposer une borne à vis ayant une grande capacité de serrage et ayant des dimensions réduites.
La borne électrique à vis selon l'invention comprend une tête de manœuvre ayant un unique profil d'entraînement destiné à collaborer avec un outil externe pour entraîner ensemble en rotation lesdits au moins premier et au moins second tronçons de la vis télescopique via des moyens d'entraînement.
De préférence, ledit profil d'entraînement est positionné à une première extrémité dudit au moins un second tronçon cylindrique et la tête de serrage est positionnée à une seconde extrémité dudit au moins un second tronçon cylindrique.
Selon un mode particulier de développement, les moyens d'entraînement comportent au moins un moyen élastique déformable interposé entre au moins premier tronçon et au moins second tronçon et étant apte à se déformer pour solidariser lesdits tronçons.
Avantageusement, ledit au moins un moyen élastique déformable comprend un anneau fendu interposé entre la paroi interne dudit au moins un premier tronçon et la paroi externe dudit au moins un second tronçon, ledit anneau présentant une surface cylindrique externe en appui contre la paroi interne d'un dudit au moins un premier tronçon.
Avantageusement, ledit au moins un premier tronçon comporte une paroi interne conique sur laquelle est en appui la surface cylindrique externe dudit anneau, et ledit au moins un second tronçon comporte des moyens de maintien
entraînant ledit anneau fendu en translation. Le déplacement du second tronçon entraine le déplacement de la surface cylindrique externe de l'anneau fendu sur la pente du cône pour coincer ledit anneau entre la paroi interne dudit au moins un premier tronçon et la paroi externe dudit au moins un second tronçon.
Selon un mode particulier de développement, les moyens d'entraînement comportent au moins une surface de frottement entre une surface interne dudit au moins un premier tronçon et une surface externe dudit au moins un second tronçon, ladite surface de frottement autorisant le blocage en rotation d'un tronçon par rapport à l'autre.
Avantageusement, les moyens d'entraînement comportent un système de cône mâle/femelle, une partie femelle étant formée par la surface interne du premier tronçon et une partie maie étant formée par la surface externe du second tronçon, ladite au moins une surface de frottement étant située au niveau de la zone de contact entre les parties maie et femelle.
Avantageusement, les moyens d'entraînement sont destinés à entraîner simultanément ou successivement en rotation l'ensemble des tronçons filetés de la vis de borne télescopique.
Selon mode particulier de réalisation, la vis télescopique comporte deux tronçons, un des tronçons comportant un filetage avec un pas à droite et l'autre tronçon comportant un filetage avec un pas à gauche.
Un bornier selon l'invention comporte au moins une borne électrique à vis telle que définie ci-dessus. Le bornier comporte au moins un volume interne comprenant des moyens de positionnement de la dite au moins une borne à vis dans une première position.
Avantageusement, les moyens de positionnement sont escamotables pour autoriser le déplacement de ladite au moins une borne électrique dans le volume interne du bornier, déplacement de la première position à une seconde position.
Avantageusement, le bornier comporte plusieurs volumes internes séparés les uns des autres par des joues de séparation isolante.
Un appareil électrique selon l'invention comporte un bornier tel que défini ci- dessus. Le bornier comporte un volume interne comprenant des moyens de positionnement destiné à maintenir ladite au moins une borne à vis dans une première position.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et représentés aux dessins annexés sur lesquels :
la figure 1 représente, une vue en perspective, d'une borne à vis suivant un mode connu de réalisation ;
les figures 2A à 2C représentent, en coupe axiale, d'une borne à vis suivant un mode de réalisation de l'invention dans différentes positions de serrage ;
les figures 3A et 3B représentent, en coupe axiale, des vues de détail des moyens d'entrainement de la borne à vis respectivement suivant les figures 2A et 2B ;
la figure 4 représente, une vue en perspective, d'une borne à vis suivant un mode de réalisation de l'invention ;
les figures 5A et 5B représentent, en coupe axiale, une variante de réalisation d'une borne à vis suivant un mode de réalisation de l'invention dans différentes positions de serrage ;
la figure 6 représente, en coupe axiale, un bornier triphasé suivant un mode de réalisation de l'invention ;
la figure 7 représente, une vue de détail d'un bornier suivant la figure 6 ;
la figure 8 représente, en coupe axiale, un bornier suivant un autre mode de réalisation de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
En référence aux figures 2A, 2B et 2C, selon un mode préférentiel de réalisation, la borne électrique à vis 1 comporte une cage 5 métallique traversée par un passage allongé destiné à recevoir une plage de connexion 4 d'un appareil électrique. La borne électrique à vis 1 est notamment destinée à relier des appareils électriques de coupure, notamment des disjoncteurs à des conducteurs électriques.
La cage 5 comporte un orifice taraudé traversant une paroi de ladite cage. A titre d'exemple de réalisation, la cage 5 est réalisée à partir d'un plat en métal plié sous la forme d'un U. Les deux extrémités des branches du U sont reliées par une traverse métallique dans laquelle est pratiqué l'orifice taraudé.
La borne électrique à vis 1 comporte une vis télescopique 7 destinée à serrer un conducteur électrique 6 et la plage de connexion. La vis télescopique 7 comporte au moins un premier tronçon 7A cylindrique ayant un filetage externe destiné à collaborer avec l'orifice taraudé. Ledit tronçon comporte aussi un filetage interne destiné à collaborer avec un filetage externe d'au moins un second tronçon 7B cylindrique. Les tronçons cylindriques sont coaxiaux et concentriques.
La vis télescopique 7 comporte une tête de manœuvre 9 destinée à être actionnée pour le vissage de ladite vis.
La vis télescopique 7 comporte en outre une tête de serrage 8 destinée à appliquer un effort de serrage sur la plage de connexion 4 et le conducteur électrique. La tête de serrage 8 de la vis télescopique 7 comporte un profil de serrage 8A destiné à collaborer avec le conducteur électrique 6 à serrer sur la plage de connexion 4. Le profil de serrage 8A est de préférence positionné à une seconde extrémité dudit au moins un second tronçon 7B cylindrique.
Selon le mode préférentiel de réalisation, la tête de manœuvre 9 de la vis télescopique 7 comporte un unique profil d'entrainement 9A. Ledit profil d'entrainement 9A est destiné à collaborer avec un outil externe telle qu'une clef
utilisée par un installateur. L'unique profil d'entrainement 9A est de préférence positionné à une première extrémité dudit au moins un second tronçon 7B cylindrique. A titre d'exemple de réalisation représenté sur la figure 4, le profil d'entrainement 9A est creux et a une forme hexagonale.
En outre, la tête de manœuvre 9 comprend des moyens d'entrainement 9B destinés à entraîner ensemble en rotation tous les tronçons 7A, 7B de la vis télescopique 7 par le profil d'entrainement 9A.
Selon ce mode de réalisation, le serrage du conducteur électrique 6 et de la plage de connexion 4 est toujours réalisé par ledit au moins second tronçon 7B via le profil de serrage 8A.
A titre d'exemple de réalisation tel que représenté sur les figures 2A, 2B et 2C11 la vis télescopique 7 comporte deux tronçons cylindriques 7A, 7B.
Selon un premier mode particulier développement de l'invention, les moyens d'entrainement 9B de la tête de manœuvre 9 comportent un moyen élastique déformable interposé entre ledit au moins premier tronçon 7A et ledit au moins second tronçon 7B. Ledit moyen élastique est apte à se déformer pour solidariser lesdits tronçons. La déformation dudit au moins un moyen élastique est générée par le déplacement d'un des deux tronçons 7B. A titre d'exemple de réalisation tel que représenté sur les figures 3A et 3B, ledit moyen élastique déformable comprend un anneau fendu interposé entre la paroi interne dudit au moins un premier tronçon 7A et la paroi externe dudit au moins un second tronçon 7B.
Ledit anneau présente une surface cylindrique externe en appui contre la paroi interne d'un dudit au moins un premier tronçon 7A. Ledit au moins un premier tronçon 7A comporte de préférence une paroi interne conique sur laquelle est en appui la surface cylindrique externe dudit anneau.
Ledit au moins un second tronçon 7B comporte des moyens de maintien entrainant ledit anneau fendu en translation. A titre d'exemple de réalisation, la paroi externe dudit au moins second tronçon 7B comporte au moins un épaulement pour solidariser axialement l'anneau fendu audit tronçon. L'anneau
fendu est de préférence positionné dans une gorge placée sur le périmètre extérieur dudit au moins second tronçon 7B. Ladite gorge permet l'expansion de l'anneau lors déplacement du second tronçon 7B par rapport au premier.
Le procédé de serrage d'un conducteur électrique 6 avec la plage de connexion 4 est le suivant. Le déplacement de chaque tronçon se fait entre deux butées de déplacement. Une première butée correspond à une position du tronçon en position desserrée. Une seconde butée correspond à une position du tronçon lorsque ce dernier s'est déplacé sur toute la longueur de son filetage externe d'une position desserrée à une position bloquée. Les butées de déplacement dudit au moins premier tronçon 7A collaborent avec la cage 5 de la borne électrique à vis. Les butées de déplacement dudit au moins second tronçon 7B collaborent de préférence avec ledit au moins premier tronçon 7A.
Le déplacement dudit au moins second tronçon 7B, via le profil d'entrainement 9A, entraine le déplacement de la surface cylindrique externe de l'anneau fendu sur la pente du cône pour coincer ledit anneau entre la paroi interne dudit au moins premier tronçon 7A et la paroi externe dudit au moins second tronçon 7B. Le coincement dudit anneau entre les deux parois des deux tronçons 7A, 7B permet de solidariser lesdits deux tronçons de manière à ce que l'entrainement en rotation du second tronçon 7B entraine en rotation le premier tronçon 7A. Autrement dit, le vissage du premier tronçon 7A se fait par l'intermédiaire de l'actionnement du profil d'entrainement 9A placé à l'extrémité du second tronçon 7B cylindrique.
Le déplacement de la vis télescopique 7 via la tête de manœuvre 9 entraine le déplacement de tous les tronçons grâce à la présence des moyens d'entrainement 9B et du profil d'entrainement 9A. Dans une première étape, la vis télescopique 7 ne se déploie pas, ledit au moins premier tronçon 7A se déplace entre sa première et seconde butée de déplacement, ledit au moins second tronçon 7B ne se déplaçant pas par rapport audit au moins un premier tronçon 7A. Si le premier tronçon 7A atteint la seconde butée de déplacement et que le serrage entre la plage 4 et le conducteur 6 n'est pas réalisé, le couple de serrage appliqué sur la tête de manœuvre 9 va entraîner le déploiement du second
tronçon 7B qui va à son tour se déplacer entre sa première et seconde butée de déplacement. Les dimensionnements de la cage 5 et de la longueur de la vis télescopique 7 sont réalisés de telle manière que la seconde butée du second tronçon 7B ne soit pas atteinte avant que le serrage soit réalisé.
Selon un second mode particulier développement de l'invention, les moyens d'entraînement comportent au moins une surface de frottement entre une surface interne dudit au moins un premier tronçon 7A et une surface externe dudit au moins un second tronçon 7B. Ladite surface de frottement autorise le blocage en rotation d'un tronçon par rapport à l'autre. Les moyens d'entraînement comportent ainsi un système de cône mâle/femelle. Une partie femelle est formée par une face interne du premier tronçon 7A et une partie maie est formée par la face externe du second tronçon 7B. Ladite au moins une surface de frottement est alors située au niveau de la zone de contact entre les parties maie et femelle. Avant utilisation, les tronçons peuvent être liés entre eux en appliquant un couple dans le sens du desserrage via le profil d'entraînement 9A. La surface de frottement joue alors un rôle similaire à celui dudit au moins un moyen élastique déformable décrit ci-dessus.
Ainsi, contrairement aux solutions de l'état de la technique, cet ordre de serrage est imposé par l'utilisation d'un unique profil d'entraînement 9A et la présence des moyens d'entrainement 9B. Cela garantit un serrage effectif du conducteur 6 quelque soit son diamètre.
Selon une première variante des modes de réalisation de l'invention tel que représenté sur les figures 5A et 5B, la vis télescopique 7 comporte trois tronçons cylindriques. Le fonctionnement pour une vis télescopique 7 à trois tronçons est similaire à celui d'une vis télescopique 7 à deux tronçons.
Selon une autre variante de réalisation, la seconde extrémité dudit au moins second tronçon 7B comporte de préférence un V de serrage. Le V de serrage positionné sensiblement de façon perpendiculaire au tronçon cylindrique permet une meilleure répartition de l'effort de serrage sur le conducteur électrique. Le V de serrage peut être relié à la seconde extrémité du second tronçon 7B via une liaison rotule.
Selon une variante de réalisation, les moyens d'entrainement 9B sont destinés à entraîner simultanément en rotation l'ensemble des tronçons filetés de la vis de borne télescopique.
Selon une variante de réalisation, les moyens d'entrainement 9B sont destinés à entraîner successivement en rotation l'ensemble des tronçons de la vis de borne télescopique.
Selon une variante de réalisation, ledit au moins un premier tronçon 7A comporte un filetage interne différent du filetage externe. Le déplacement relatif du premier tronçon 7A dans l'orifice taraudé est alors réalisé à une vitesse différente du déplacement relatif dudit au moins un second tronçon 7B par rapport au premier.
Selon une variante de réalisation, ledit au moins un premier tronçon 7A comporte un filetage interne ayant un pas à droite et un filetage externe ayant un pas à gauche.
Comme représenté sur les figures 6 et 8, l'invention concerne un bornier 2 comportant au moins une borne électrique à vis 1 telle que définie ci-dessous. Le bornier de forme sensiblement parallélépipédique est de préférence réalisé en matériau plastique moulé. Ledit bornier 2 comprend une paroi 20 délimitant au moins un volume interne 21. A l'intérieur du volume interne 21 , le bornier comprend des moyens de positionnement 22 de la borne électrique à vis 1 dans une première position. Comme représenté sur les figures 6 à 8, à titre d'exemple de réalisation, le bornier est triphasé et comprend trois volumes internes 21 comprenant respectivement une borne à vis 1. Les volumes internes 21 sont séparés les uns des autres par des joues de séparation 23 en matériau isolant.
Les moyens de positionnement 22 sont de préférence escamotables pour autoriser le positionnement de ladite au moins une borne électrique à vis 1 dans une seconde position. Selon le mode de développement, les moyens de positionnement 22 comportent des petites protubérances moulées dans la paroi du bornier. A titre d'exemple, comme représenté sur la figure 7, chaque volume
interne 21 comporte quatre protubérances ayant la forme de demi-colonne placée sur deux parois de chaque volume interne 21.
Comme représenté sur la figure 6, chaque borne électrique à vis 1 est placée dans la première position lorsque le serrage doit être réalisé entre une plage de connexion 4 fixe d'un appareil électrique et un seul conducteur électrique 6.
Comme représenté sur la figure 8, chaque borne électrique à vis 1 est placée dans la seconde position lorsque le serrage doit être réalisé entre une plage de connexion 4 fixe d'un appareil électrique et deux conducteurs électriques 6.
Pour passer de la première position à la seconde position l'utilisateur doit dévisser la vis télescopique 7 à l'aide d'un outil. Dans un premier temps, ladite vis se déplace et vient en appui sur la paroi 20 du bornier 2. Dans un second temps, la vis ne pouvant plus se déplacer, la cage métallique 5 se déplace alors dans la direction opposée matant les moyens de positionnement 22. Les moyens de positionnement 22 s'écrasent et autorisent le déplacement de la cage 5 qui atteint la seconde position. La capacité de serrage de la borne est alors maximum.
L'invention concerne un appareil électrique, notamment un appareil électrique de coupure tel qu'un contacteur, disjoncteur ou interrupteur. Ledit appareil comporte au moins un bornier 2 tel que défini ci-dessous. Ledit bornier 2 a un volume interne comprenant des moyens de positionnement 22 destinés à maintenir ladite au moins une borne à vis 1 dans une première position. En outre, ledit appareil comporte des moyens d'accroché autorisant une fixation amovible du bornier 2 sur ledit appareil.