WO2022084266A1 - Système de connexion électrique - Google Patents

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WO2022084266A1
WO2022084266A1 PCT/EP2021/078847 EP2021078847W WO2022084266A1 WO 2022084266 A1 WO2022084266 A1 WO 2022084266A1 EP 2021078847 W EP2021078847 W EP 2021078847W WO 2022084266 A1 WO2022084266 A1 WO 2022084266A1
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WO
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permanent magnets
magnets
magnetic
plug
yoke
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/078847
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English (en)
Inventor
Benoît Thevenot
Jean-Paul Yonnet
Original Assignee
Gulplug
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Publication date
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/6205Two-part coupling devices held in engagement by a magnet
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/62Means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts or for holding them in engagement
    • H01R13/629Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances
    • H01R13/631Additional means for facilitating engagement or disengagement of coupling parts, e.g. aligning or guiding means, levers, gas pressure electrical locking indicators, manufacturing tolerances for engagement only
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
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    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
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    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
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    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Definitions

  • the present invention relates to an electrical connection system, employing magnetic means to allow mechanical coupling between two of its parts.
  • an electrical connection system generally consists of an electrical base and a plug intended to be mechanically and electrically coupled to the base.
  • the object of the invention is to provide an electrical connection system which comprises magnetic means adapted to ensure mechanical coupling in several distinct angular positions of the plug relative to the base, in order to allow a reliable electrical connection between an electrical plug and a base, even without the intervention of a user.
  • the solution of the invention will advantageously operate solely by means of magnetic means, that is to say by limiting the use of a particular mechanical keying device, as provided for in the state of the art. Disclosure of invention
  • an electrical connection system comprising a base, an electrical plug and a magnetic indexing device in two parts, a first part and a second part, one being associated with the base and the other associated with the plug, the first part and the second part of the magnetic indexing device each comprising:
  • An annular cylinder head made of ferromagnetic material and comprising an axis of revolution and at least one revolution support face made in a plane transverse to its axis of revolution, said face being cut into two identical distinct annular portions, each of an angular range of 180° to allow the plug to take only two distinct positions with respect to the base,
  • the two magnets of the first set both having the same magnetic orientation, parallel to the axis of revolution, the permanent magnets of the first part being in magnetic attraction with the permanent magnets of the second part.
  • each permanent magnet of the first set has the shape of a portion of a ring.
  • each permanent magnet of the first set is formed of a ring portion extending over a chosen angular range comprised between 85° and 160°.
  • the first part of the magnetic indexing device comprises:
  • each permanent magnet or ferromagnetic part of the second set being inserted between two permanent magnets of the first set and spaced with respect to each of them by the same non-zero angular interval, - Said permanent magnets or ferromagnetic pieces of the second set of the first part having a magnetic orientation opposite to that of the magnets of the first set of the first part.
  • the second part of the magnetic indexing device comprises:
  • each permanent magnet of the second set being fixed on a separate annular portion of the yoke support face
  • each permanent magnet or ferromagnetic part of the second set being interposed between two permanent magnets of the first set and spaced from them by a non-zero angular interval
  • each permanent magnet or ferromagnetic part of the second set of the first part and of the second set of the second part is formed of a ring portion extending over a chosen angular range between 10° and 85° °.
  • each permanent magnet or ferromagnetic part of the second set has a thinner thickness than that of the permanent magnets of the first set.
  • the first part of the magnetic indexing device comprises:
  • each permanent magnet of the second set being interposed between the two permanent magnets of the first set and coming into contact with said two permanent magnets of the first set,
  • the second part of the magnetic indexing device comprises: - A second set of only two other identical permanent magnets, each permanent magnet of the second set being fixed on a separate annular portion of the yoke support face,
  • each permanent magnet of the second set being inserted between two permanent magnets of the first set and in contact with them,
  • each permanent magnet of the second set of the first part and of the second set of the second part is formed of a ring portion extending over a chosen angular range between 10° and 85°.
  • the permanent magnets of the first set and the permanent magnets of the second set are pooled into a single magnet with multiple polarization.
  • the plug and the base comprise respective electrical connection members which are arranged respectively on the plug and on the base to connect to each other in two distinct angular positions of the plug relative to the base, the two positions angles being offset from each other by 180°.
  • the plug and the base each comprise two electrical terminals, duplicated only once, forming between them a first square positioned axially.
  • the plug and the base each comprise an electrical ground terminal positioned in the center of said first square.
  • the plug and the base each comprise two electrical data transfer terminals, duplicated only once, forming between them a second square positioned axially.
  • the documents do not propose a solution whose objective is to allow several distinct angular positions in an electrical connection system. Their objective is often to want to limit the number of positions in order to ensure the electrical connection between the corresponding terminals of the socket and the plug.
  • all the magnets of the same set are identical and in the same orientation, allowing two angular connection positions, offset by 180°.
  • the magnetic architecture comprises, for each set, only two permanent magnets of the same magnetic orientation per yoke. And when each yoke has two sets of permanent magnets, the yoke only supports a maximum of four magnets, two sets of two permanent magnets, with opposite magnetic orientation.
  • FIG. 1 represents schematically and in side view, the embodiment principle of the electrical connection system according to the invention
  • FIG. 2 represents, in front view, respectively the plug and the base employed in the system of the invention
  • FIGS. 3A and 3B show a front view of the magnetic yokes of the two magnetic parts of the system of the invention
  • FIGS. 4A to 4C represent three variants of the first configuration of the magnetic indexing device employed in the system of the invention.
  • FIGS. 5A to 5C represent three variants of the second configuration of the magnetic indexing device employed in the system of the invention.
  • FIGS. 6A to 6C represent three variants of the third configuration of the magnetic indexing device employed in the system of the invention.
  • FIG. 7 represents a variant embodiment of the magnetic indexing device employed in the system of the invention.
  • FIGS. 8A and 8B represent two variants of a fourth configuration of the magnetic indexing device employed in the system of the invention.
  • the electrical connection system of the invention consists of an electrical plug F intended to be connected to an electrical appliance APP and an electrical base S intended to be connected to an electrical power supply source, on which is electrically connect the plug F.
  • the base S is fixed and the plug F is advanced towards the base to allow a connection.
  • the base S and the plug F advantageously have a cylindrical housing.
  • the system of the invention also comprises a device 1 for magnetic indexing with two magnetic parts 2, 3, called first part 2 and second part 3.
  • the first part 2 is fixed to the base S and the second part 3 is secured to the sheet F.
  • the magnetic architecture of the magnetic indexing device is of the quadripolar type.
  • Each of the two parts is housed in the respective box of the base S and the plug F.
  • the two magnetic parts are used to ensure at least a mechanical coupling of the plug F against the base S.
  • the electrical connection of the terminals of the plug F with the terminals of the base S can be carried out simultaneously at the mechanical coupling or in a later phase.
  • the solution of the invention at least allows the plug to assume a stable mechanical position relative to the base so that it can be electrically connected to the base, respecting the electrical connection conventions of the electrical system.
  • the magnetic indexing device of the invention is intended to make it possible to position the plug F with respect to the base S according to two distinct angular positions, each offset by 180°.
  • the electrical connection solution is for its part adapted to ensure an electrical connection between the electrical terminals of the plug F and those of the base, whatever one of the two angular positions taken by the plug F with respect to the base S.
  • the solution of the invention can in particular be adapted to make an electrical connection in a direct current (DC) architecture. It is also possible to use the system of the invention in a single-phase alternating current architecture (two wires), or for a two-phase architecture (4 wires).
  • the electrical terminals are arranged symmetrically with respect to the two operating positions and possibly duplicated to ensure connection in the two operating positions.
  • plug side F in a direct current architecture, plug side F, we thus have: Two electrical terminals DC+, DC- duplicated once to have four terminals, these four terminals being positioned at the four vertices of a square arranged symmetrically around the connection axis (X); A single electrical earth terminal PE positioned in the center of said square;
  • two data transfer terminals PP, CP also duplicated once to form a second square also arranged symmetrically around the axis (X);
  • the electrical terminals used in the plug and the socket are advantageously pinch terminals.
  • the two magnetic parts 2, 3 of the indexing device are intended to attract each other by magnetic attraction effect, for example through plastic casings.
  • the two parts 2, 3 each comprise a yoke 20, 30, preferably made of a ferromagnetic material (hereafter magnetic yoke).
  • the two yokes 20, 30 are advantageously identical in shape and composition (same material).
  • Each magnetic yoke 20, 30 is made in the form of a ring, advantageously of rectangular section.
  • the ring is therefore advantageously flat and thus has two opposite transverse annular faces around its axis of revolution (X). This axis of revolution is parallel to the direction in which the plug F is approached to the base S to make the connection. At least one of the two faces is flat and is intended to support permanent magnets. It is designated support face 200, 300 for each of the yokes 20, 30.
  • this support face 200, 300 is cut into two adjacent annular portions (200_1, 200_2 and 300_1, 300_2) each extending over an angular range of 180°, to occupy the entire circumference of the cylinder head.
  • the two annular portions are referenced first annular portion and second annular portion for each cylinder head.
  • the cylinder head 20, 30 may have a thickness of between 2mm and 8mm.
  • the cylinder head 20, 30 may have an internal diameter D1 of between 40mm and 120mm and an external diameter D2 of between 50mm and 140mm.
  • D1 internal diameter
  • D2 external diameter
  • each yoke 20, 30 carries a first set of two identical permanent magnets 201_1, 201_2, 301_1, 301_2.
  • the magnets associated with the first part and those associated with the second part are advantageously identical in shape and composition.
  • a first permanent magnet 201_1, 301_1 is fixed on the first annular portion 200_1, 300_1 of the support face
  • a second permanent magnet 201_2, 301_2 is fixed on the second annular portion 200_2, 300_2 from the support face.
  • each magnet On each yoke, the permanent magnets are fixed on their support face to present the same magnetic orientation (by convention in the South-North direction) parallel to the axis of revolution (X) of the yoke.
  • the permanent magnets of the first part and those of the second part are oriented in magnetic attraction and are therefore oriented in the same direction. They thus have a pole face in contact with the support face.
  • each magnet will be fixed by applying one of its two pole faces (according to its magnetic orientation) to the support face of the magnetic yoke to which it is attached.
  • the magnetic orientation of a permanent magnet is represented by an arrow oriented in the South-North direction.
  • Each permanent magnet can be made in the form of a ring portion having a radius of curvature identical to that of the yoke to match the shape of the latter and a radial dimension that is constant over their entire angular range and identical to that of the cylinder head.
  • the permanent magnets are spaced apart by a non-zero regular interval I1, I2 (the magnets are not in contact).
  • the angular interval is defined by an angular range around the axis of revolution (X) and is identical for the two magnetic parts.
  • each magnet can extend over a determined angular range on the annular portion.
  • the magnets are not in contact with each other, they can be made on a range angular strictly less than 180°, to maintain a non-zero angular interval with each of the adjacent magnets, and greater than 85°. It may prove necessary for them to be sufficiently elongated to ensure precise magnetic positioning between the two parts 2, 3.
  • the magnets can each extend over the same angular range AP of 160° on their annular portion (FIG. 4A);
  • the magnets can each extend over the same angular range AP of 120° on their annular portion (figure 4B)
  • the magnets can each extend over the same angular range AP of 85° on their annular portion (figure 4C)
  • the angular interval I1, I2 between two magnets obviously depends on the size given to the magnets.
  • this second configuration adds, to the first part 2 only of the magnetic indexing device, a second set of two identical permanent magnets 202 1 , 202 2 .
  • the second part 3 remains identical to that described for the first configuration above.
  • These two magnets 202 1 , 202 2 are each fixed to an annular portion 200_1 , 200 2 distinct from the yoke, on the same face as the two magnets of the first set.
  • Each of these two new magnets is inserted between two magnets of the first set, leaving a regular non-zero angular interval with these two magnets of the first set.
  • Each permanent magnet of this second set can be made in the form of a ring portion having a radius of curvature identical to that of the yoke to match the shape of the latter and a constant radial dimension over their entire angular range and identical to that of the cylinder head.
  • the assemblies extend over an angular range less than or equal to that of the magnets of the first set of the first part, the assembly consisting of a magnet from the first set, a magnet from the second set and two unimpaired angular intervals, being equal to 180°.
  • the permanent magnets 201_1, 201_2 of the first set can each extend over an angular range AP1 of 160° on their annular portion and the permanent magnets 202 1 , 202 2, of the second set over an angular range AP2 of 10° (FIG. 5A).
  • the regular angular interval 11 is therefore close to 5° between two adjacent magnets.
  • the second part 3 presents only the first set of two permanent magnets 301_1, 301_2 which are identical to the permanent magnets of the first set of the first part 2.
  • the permanent magnets 201_1, 201_2 of the first set can each extend over an angular range AP1 of 120° over their annular portion and the permanent magnets 202 1 , 202 2 of the second set over an angular range AP2 of 50° (FIG. 5B) .
  • the regular angular interval 11 is therefore close to 5° between two adjacent magnets.
  • the second part 3 presents only the first set of two permanent magnets 301_1, 301_2 which are identical to the permanent magnets of the first set of the first part 2.
  • the permanent magnets 201_1, 201_2 of the first set can each extend over an angular range AP1 of 85° over their annular portion and the permanent magnets 202 1 , 202 2 of the second set over an angular range AP2 of 85° (FIG. 5C) .
  • the regular angular interval 11 is therefore close to 5° between two adjacent magnets.
  • the second part 3 presents only the first set of two permanent magnets 301_1, 301_2 which are identical to the permanent magnets of the first set of the first part 2.
  • the permanent magnets of the second part are chosen with the same angular range as that of the permanent magnets of the first part.
  • the second set of two permanent magnets is then fixed to the second magnetic part 3, these magnets being inserted between the magnets of the first set of the second part 3, and the first magnetic part then remains with a configuration with a single first set of two permanent magnets.
  • this third configuration adds, to the second part 3 of the magnetic indexing device, a second set of two identical permanent magnets 302 1 , 302 2 .
  • the first part remains identical to that described above for the second configuration.
  • these two additional magnets are each fixed to a separate annular portion of the yoke 30 of the second part 3, on the same face as the two magnets of the first set.
  • Each of these two new magnets is inserted between two magnets of the first set, leaving a regular non-zero angular interval I2 with these two magnets of the first set.
  • Each permanent magnet 302 1 , 302 2 of this second set can be made in the form of a ring portion having a radius of curvature identical to that of the yoke to match the shape of the latter and a constant radial dimension on their entire angular range and identical to that of the cylinder head.
  • They advantageously have a thickness (defined in the axial direction) identical to that of the magnets of the first set of the second part 3.
  • the permanent magnets 301_1, 301_2 of the first set can each extend over an angular range AP1 of 160° over their annular portion and the permanent magnets 302 1 , 302 2 of the second set over an angular range AP2 of 10° (FIG. 6A) .
  • the regular angular interval I2 is therefore close to 5° between two adjacent magnets.
  • the first part 2 presents the same configuration with magnets oriented in attraction compared to those of the second part 3.
  • the permanent magnets 301_1, 301_2 of the first set can each extend over an angular range AP1 of 120° over their annular portion and the permanent magnets 302 1 , 302 2 of the second set over an angular range AP2 of 50° (FIG. 6B) .
  • the regular angular interval is therefore close to 5° between two adjacent magnets.
  • the first part 2 presents the same configuration with magnets oriented in attraction compared to those of the second part 3.
  • the permanent magnets 301_1, 301_2 of the first set can each extend over an angular range AP1 of 85° over their annular portion and the permanent magnets 302 1 , 302 2 of the second set over an angular range AP2 of 85° (FIG. 6C) .
  • the regular angular interval is therefore close to 5° between two adjacent magnets.
  • the first part 2 presents the same configuration with magnets oriented in attraction compared to those of the second part 3.
  • the magnets 201_1, 201_2, of the first set of the first part 2 and the magnets 301_1, 301_2 of the first set of the second part 3 are always chosen with the same angular range and the permanent magnets 202 1, 202 2 of the second set of the first part 2 (if they are present) and the permanent magnets 302 1, 302 2, of the second set of the second part 3 (if they are present) are always chosen with the same angular range.
  • the angular interval 11, 12 between two adjacent magnets is non-zero, regular and chosen to be identical. By way of example, it is chosen between 2° and 10° and is of course adapted to the size of the magnets chosen.
  • all the magnets can have a thickness of between 2mm and 10mm.
  • the permanent magnets of the first set of each magnetic part may have an identical thickness.
  • the permanent magnets of the first set of the first part 2 and the permanent magnets of the first set of the second part 3 can have an identical thickness.
  • the permanent magnets of the second set of each magnetic part may have an identical thickness.
  • the permanent magnets of the second set of the first part 2 and the permanent magnets of the second set of the second part 3 can have an identical thickness.
  • the magnets of the second set may have a thickness less than or equal to that of the magnets of the first set.
  • the permanent magnets of the second set can also be replaced by ferromagnetic parts, referenced 202 1 ', 202 2', 302 1 ', 302 2' in the figure 7.
  • the alternative embodiment of FIG. 7 is equivalent to that of FIG. 6B described above. This principle however applies to all the variants set out above and equipped with a second set. These ferromagnetic parts will always function in attraction and will contribute to increasing the forces of attraction.
  • the ferromagnetic parts of the second set it should be noted that it is preferable for the ferromagnetic parts of the second set to have a thickness less than those of the permanent magnets of the first set, because they tend to reduce the magnetic positioning torque with respect to the magnets .
  • each permanent magnet of the second set present in the first part and/or in the second part comes into contact with the two permanent magnets of the first set which are adjacent to it.
  • the permanent magnets of the first set and those of the second set form a single crown of constant thickness. No angular spacing interval is therefore present between two adjacent magnets.
  • FIGS. 8A and 8B the references remain identical to those already used above.
  • the configuration represented comprises magnets of the first set at 120° and magnets of the second set at 60°.
  • the system of the invention is in particular perfectly suited to be used in an electrical installation for recharging an electric vehicle, such as that described in patent application WO2017/216458A1.
  • This installation has the particularity of allowing a plug to be connected to an electrical socket without the intervention of the user, by guiding the plug towards the socket by magnetic effect.

Landscapes

  • Details Of Connecting Devices For Male And Female Coupling (AREA)

Abstract

L'invention concerne un système de connexion électrique triphasée comportant un socle (S), une fiche (F) électrique et un dispositif (1) d'indexation magnétique en deux parties, une première partie (2) fixée au socle (S) et une deuxième partie (3) solidaire de la fiche (F), la première partie (2) et la deuxième partie (3) du dispositif d'indexation magnétique comportent chacune : - Une culasse (20, 30), - Deux aimants permanents (201_1, 201_2, 301_1, 301_2) identiques d'un premier jeu, fixés chacun sur une portion annulaire distincte de la culasse, - Les deux aimants n'étant pas en contact l'un avec l'autre, - Les aimants présentant tous une même orientation magnétique, parallèle à l'axe de révolution, les aimants permanents de la première partie étant en attraction magnétique avec les aimants permanents de la deuxième partie.

Description

Système de connexion électrique
Domaine technique de l'invention
La présente invention se rapporte à un système de connexion électrique, employant des moyens magnétiques pour permettre un couplage mécanique entre deux de ses parties.
Etat de la technique
De manière connue, un système de connexion électrique se compose en règle générale d'un socle électrique et d'une fiche destinée à être couplée mécaniquement et électriquement au socle.
Des solutions d'accouplement mécanique par effet magnétique ont déjà été proposées dans l'état de la technique. Ces solutions assurent une attraction magnétique de la fiche vers le socle pour réaliser un collage mécanique de la fiche contre le socle et ainsi la connexion électrique entre les bornes électriques présentes sur la fiche et les bornes électriques du socle.
Ces solutions magnétiques connues permettent souvent une connexion de la fiche sur le socle, quelle que soit l'orientation de la fiche par rapport au socle (couplage à 360°). De telles solutions ont notamment été décrites dans les demandes de brevets W02012/032230A1 , EP2667459A1 , FR3012263A1 et WO2017/001755A1 .
D'autres solutions de connexion électrique utilisant l'effet magnétique sont également décrites dans les demandes de brevets FR3072216A1 , US2011/171837A1 et US2019/009680A1. Ces solutions ont pour objectif de ne proposer qu'une seule position angulaire de connexion, et intègrent pour cela, des moyens mécaniques de détrompage.
Le but de l'invention est de proposer un système de connexion électrique qui comporte des moyens magnétiques adaptés pour assurer un couplage mécanique dans plusieurs positions angulaires distinctes de la fiche par rapport au socle, afin de permettre une connexion électrique fiable entre une fiche électrique et un socle, même sans l'intervention d'un utilisateur. La solution de l'invention fonctionnera avantageusement uniquement grâce à des moyens magnétiques, c'est-à-dire en limitant l'emploi d'organe mécanique de détrompage particulier, comme prévu dans l'état de la technique. Expose de l'invention
Ce but est atteint par un système de connexion électrique comportant un socle, une fiche électrique et un dispositif d'indexation magnétique en deux parties, une première partie et une deuxième partie, l'une étant associée au socle et l'autre associée à la fiche, la première partie et la deuxième partie du dispositif d'indexation magnétique comportant chacune :
- Une culasse de forme annulaire réalisée en matériau ferromagnétique et comportant un axe de révolution et au moins une face de support de révolution réalisée dans un plan transversal à son axe de révolution, ladite face étant découpée en deux portions annulaires distinctes identiques, chacune d'une plage angulaire de 180° pour permettre à la fiche de prendre uniquement deux positions distinctes par rapport au socle,
- Un premier jeu de seulement deux aimants permanents identiques, fixés chacun sur une portion annulaire distincte de la culasse,
- Sur chaque culasse, les deux aimants du premier jeu n'étant pas en contact l'un avec l'autre,
- Les deux aimants du premier jeu présentant tous deux une même orientation magnétique, parallèle à l'axe de révolution, les aimants permanents de la première partie étant en attraction magnétique avec les aimants permanents de la deuxième partie.
Selon une réalisation particulière, chaque aimant permanent du premier jeu a une forme de portion d'anneau.
Selon une autre réalisation particulière, chaque aimant permanent du premier jeu est formé d'une portion d'anneau s'étendant sur une plage angulaire choisie comprise entre 85° et 160°.
Selon une autre réalisation particulière, la première partie du dispositif d'indexation magnétique comporte :
- Un deuxième jeu de seulement deux autres aimants permanents ou deux pièces ferromagnétiques identiques, chaque aimant permanent ou pièce ferromagnétique du deuxième jeu étant fixé sur une portion annulaire distincte de la face de support de la culasse,
- Sur la culasse de la première partie, chaque aimant permanent ou pièce ferromagnétique du deuxième jeu étant intercalé entre deux aimants permanents du premier jeu et espacés par rapport à chacun d'eux d'un même intervalle angulaire non nul, - Lesdits aimants permanents ou pieces ferromagnétiques du deuxieme jeu de la première partie ayant une orientation magnétique opposée à celle des aimants du premier jeu de la première partie.
Selon une autre réalisation particulière, la deuxième partie du dispositif d'indexation magnétique comporte :
- Un deuxième jeu de seulement deux autres aimants permanents ou pièces ferromagnétiques identiques, chaque aimant permanent du deuxième jeu étant fixé sur une portion annulaire distincte de la face de support de la culasse,
- Sur la culasse de la deuxième partie, chaque aimant permanent ou pièce ferromagnétique du deuxième jeu étant intercalé entre deux aimants permanents du premier jeu et espacés par rapport à eux d'un intervalle angulaire non nul,
- Lesdits aimants permanents ou pièces ferromagnétiques du deuxième jeu de la deuxième partie ayant une orientation magnétique opposée à celle des aimants du premier jeu de la deuxième partie.
Selon une autre réalisation particulière, chaque aimant permanent ou pièce ferromagnétique du deuxième jeu de la première partie et du deuxième jeu de la deuxième partie est formé d'une portion d'anneau s'étendant sur une plage angulaire choisie comprise entre 10° et 85°.
Selon une autre réalisation particulière, sur chaque culasse, chaque aimant permanent ou pièce ferromagnétique du deuxième jeu présente une épaisseur plus faible que celle des aimants permanents du premier jeu.
Selon une réalisation particulière, la première partie du dispositif d'indexation magnétique comporte :
- Un deuxième jeu de seulement deux autres aimants permanents identiques, chaque aimant permanent du deuxième jeu étant fixé sur une portion annulaire distincte de la face de support de la culasse,
- Sur la culasse de la première partie, chaque aimant permanent du deuxième jeu étant intercalé entre les deux aimants permanents du premier jeu et venant en contact avec lesdits deux aimants permanents du premier jeu,
- Lesdits deux aimants permanents du deuxième jeu de la première partie ayant une orientation magnétique opposée à celle des aimants du premier jeu de la première partie.
Selon une autre réalisation particulière, la deuxième partie du dispositif d'indexation magnétique comporte : - Un deuxieme jeu de seulement deux autres aimants permanents identiques, chaque aimant permanent du deuxième jeu étant fixé sur une portion annulaire distincte de la face de support de la culasse,
- Sur la culasse de la deuxième partie, chaque aimant permanent du deuxième jeu étant intercalé entre deux aimants permanents du premier jeu et en contact avec eux,
- Lesdits aimants permanents du deuxième jeu de la deuxième partie ayant une orientation magnétique opposée à celle des aimants du premier jeu de la deuxième partie.
Selon une particularité, chaque aimant permanent du deuxième jeu de la première partie et du deuxième jeu de la deuxième partie est formé d'une portion d'anneau s'étendant sur une plage angulaire choisie comprise entre 10° et 85°.
Selon une autre particularité, sur chaque culasse, les aimants permanents du premier jeu et les aimants permanents du deuxième jeu sont mutualisés en un seul aimant à polarisation multiple.
Selon une autre réalisation particulière, la fiche et le socle comportent des organes de connexion électrique respectifs qui sont agencés respectivement sur la fiche et sur le socle pour se connecter entre eux dans deux positions angulaires distinctes de la fiche par rapport au socle, les deux positions angulaires étant décalées l'une de l'autre de 180°.
Selon une autre réalisation particulière, la fiche et le socle comporte chacun deux bornes électriques, dupliquées une seule fois, formant entre elles un premier carré positionné axialement.
Selon une autre réalisation particulière, la fiche et le socle comportent chacun une borne électrique de terre positionnée au centre dudit premier carré.
Selon une autre réalisation particulière, la fiche et le socle comportent chacun deux bornes électriques de transfert de données, dupliquées une seule fois, formant entre elles un deuxième carré positionné axialement.
Dans l'état de la technique, les documents ne proposent pas une solution dont l'objectif est de permettre plusieurs positions angulaires distinctes dans un système de connexion électrique. Leur objectif est souvent de vouloir limiter le nombre de positions afin d'assurer la connexion électrique entre les bornes correspondantes du socle et de la fiche. Dans l'invention, tous les aimants d'un même jeu sont identiques et dans la même orientation, autorisant deux positions angulaires de connexion, décalées de 180°. Selon l'invention, l'architecture magnétique ne comporte, pour chaque jeu, que deux aimants permanents de même orientation magnétique par culasse. Et lorsque chaque culasse comporte deux jeux d'aimants permanents, la culasse ne supporte que quatre aimants maximum, deux jeux de deux aimants permanents, à orientation magnétique opposée.
Brève description des figures
D'autres caractéristiques et avantages vont apparaître dans la description détaillée qui suit, en liaison avec les figures listées ci-dessous :
La figure 1 représente de manière schématique et en vue de côté, le principe de réalisation du système de connexion électrique conforme à l'invention ;
La figure 2 représente, en vue de face, respectivement la fiche et le socle employés dans le système de l'invention ;
Les figures 3A et 3B montrent en vue de face les culasses magnétiques des deux parties magnétiques du système de l'invention ;
Les figures 4A à 4C représentent trois variantes de la première configuration du dispositif d'indexation magnétique employé dans le système de l'invention ;
Les figures 5A à 5C représentent trois variantes de la deuxième configuration du dispositif d'indexation magnétique employé dans le système de l'invention ;
Les figures 6A à 6C représentent trois variantes de la troisième configuration du dispositif d'indexation magnétique employé dans le système de l'invention ;
La figure 7 représente une variante de réalisation du dispositif d'indexation magnétique employé dans le système de l'invention ;
Les figures 8A et 8B représentent deux variantes d'une quatrième configuration du dispositif d'indexation magnétique employé dans le système de l'invention ;
Description détaillée d'au moins un mode de réalisation
Le système de connexion électrique de l'invention se compose d'une fiche F électrique destinée à être reliée à un appareil électrique APP et d'un socle S électrique destiné à être relié à une source ALIM d'alimentation électrique, sur lequel vient se connecter électriquement la fiche F. En regie generale, le socle S est fixe et la fiche F est avancée vers le socle pour permettre un branchement.
Le socle S et la fiche F présentent avantageusement un boîtier de forme cylindrique.
Le système de l'invention comporte également un dispositif 1 d'indexation magnétique à deux parties magnétiques 2, 3, dites première partie 2 et deuxième partie 3. La première partie 2 est fixée au socle S et la deuxième partie 3 est solidaire de la fiche F. On verra ci-dessous que l'architecture magnétique du dispositif d'indexation magnétique est de type quadripolaire. Chacune des deux parties est logée dans le boîtier respectif du socle S et de la fiche F.
Dans la solution de l'invention, les deux parties magnétiques sont employées pour assurer au moins un couplage mécanique de la fiche F contre le socle S. La connexion électrique des bornes de la fiche F avec les bornes du socle S peut être réalisée simultanément au couplage mécanique ou dans une phase ultérieure. Autrement dit, la solution de l'invention permet au moins à la fiche de prendre une position mécanique stable par rapport au socle pour que celle-ci puisse venir se brancher électriquement sur le socle, en respectant les conventions de connexion électrique du système électrique.
Le dispositif d'indexation magnétique de l'invention est destiné à permettre de positionner la fiche F par rapport au socle S selon deux positions angulaires distinctes, décalées chacune de 180°.
La solution de connexion électrique est pour sa part adaptée pour assurer une connexion électrique entre les bornes électriques de la fiche F et celles du socle, quelle que soit l'une des deux positions angulaires prises par la fiche F par rapport au socle S. De manière non limitative, la solution de l'invention peut notamment être adaptée pour réaliser une connexion électrique dans une architecture à courant continu (DC). Il est également possible d'employer le système de l'invention dans une architecture à courant alternatif monophasé (deux fils), ou pour une architecture diphasée (4 fils).
Comme représenté sur la figure 2, pour permettre à la fiche F de pouvoir se positionner selon deux positions distinctes décalées de 180°, les bornes électriques sont agencées de manière symétrique par rapport aux deux positions de fonctionnement et éventuellement dupliquées pour assurer la connexion dans les deux positions de fonctionnement.
A titre d'exemple, de manière non limitative, dans une architecture à courant continu, côté fiche F, on a ainsi : Deux bornes électriques DC+, DC- dupliquées une fois pour disposer de quatre bornes, ces quatre bornes étant positionnées aux quatre sommets d'un carré agencé de manière symétrique autour de l'axe de connexion (X) ; Une seule borne électrique de terre PE positionnée au centre dudit carré ;
Eventuellement deux bornes de transfert de données PP, CP, également dupliquées une seule fois pour former un deuxième carré agencé également de manière symétrique autour de l'axe (X) ;
Et côté socle S, on a exactement la même structure, les bornes étant référencées DC+', DC-', PE', PP' et CP'.
A titre d'exemple, les bornes électriques employées dans la fiche et le socle sont avantageusement des bornes à pincement.
Les deux parties magnétiques 2, 3 du dispositif d'indexation sont destinées à s'attirer l'une vers l'autre par effet magnétique d'attraction, par exemple à travers des boîtiers plastiques.
Les deux parties 2, 3 comportent chacune une culasse 20, 30, préférentiellement réalisée dans un matériau ferromagnétique (ci-après culasse magnétique). Les deux culasses 20, 30 sont avantageusement identiques en forme et en composition (même matériau). Chaque culasse 20, 30 magnétique est réalisée sous la forme d'un anneau, avantageusement à section rectangulaire. L'anneau est donc avantageusement plat et présente ainsi deux faces annulaires transversales opposées autour de son axe de révolution (X). Cet axe de révolution est parallèle à la direction selon laquelle la fiche F est approchée du socle S pour effectuer la connexion. Au moins l'une des deux faces est plane et est destinée à supporter des aimants permanents. Elle est désignée face de support 200, 300 pour chacune des culasses 20, 30. Comme représentée sur les figures 3A et 3B, cette face de support 200, 300 est découpée en deux portions annulaires (200_1 , 200_2 et 300_1 , 300_2) identiques adjacentes s'étendant chacune sur une plage angulaire de 180°, pour occuper toute la circonférence de la culasse. Les deux portions annulaires sont référencées première portion annulaire et deuxième portion annulaire pour chaque culasse.
A titre d'exemple, la culasse 20, 30 peut présenter une épaisseur comprise entre 2mm et 8mm.
De même, la culasse 20, 30 peut présenter un diamètre interne D1 compris entre 40mm et 120mm et un diamètre externe D2 compris entre 50mm et 140mm. On peut ensuite distinguer les differentes configurations magnétiques listees ci- dessous. La première configuration est une configuration minimale et les configurations suivantes sont des perfectionnements successifs.
Première configuration - figures 4A à 4C
Dans cette configuration, chaque culasse 20, 30 porte un premier jeu de deux aimants permanents 201_1 , 201_2, 301_1 , 301_2 identiques.
Les aimants associés à la première partie et ceux associés à la deuxième partie sont avantageusement identiques en forme et en composition.
Pour chaque partie magnétique 2, 3, un premier aimant permanent 201_1 , 301 _1 est fixé sur la première portion annulaire 200_1 , 300_1 de la face de support, un deuxième aimant permanent 201_2, 301_2 est fixé sur la deuxième portion annulaire 200 2, 300_2 de la face de support.
Sur chaque culasse, les aimants permanents sont fixés sur leur face de support pour présenter une même orientation magnétique (par convention dans le sens Sud- Nord) parallèle à l'axe de révolution (X) de la culasse. Les aimants permanents de la première partie et ceux de la deuxième partie sont orientés en attraction magnétique et sont donc orientés dans le même sens. Ils ont ainsi une face polaire en contact avec la face de support. Dans toutes les configurations décrites, la fixation de chaque aimant se fera en appliquant l'une de ses deux faces polaires (selon son orientation magnétique) sur la face de support de la culasse magnétique dont il est solidaire. Sur les figures annexées, par convention, l'orientation magnétique d'un aimant permanent est représentée par une flèche orientée dans le sens Sud-Nord.
Chaque aimant permanent peut être réalisé sous la forme d'une portion d'anneau présentant un rayon de courbure identique à celui de la culasse pour épouser la forme de celle-ci et une dimension radiale constante sur toute leur plage angulaire et identique à celle de la culasse.
Sur chaque culasse 20, 30, les aimants permanents sont espacés entre eux d'un intervalle 11 , I2 régulier non nul (les aimants ne sont pas en contact). L'intervalle angulaire est défini par une plage angulaire autour de l'axe de révolution (X) et est identique pour les deux parties magnétiques.
Dans cette première configuration, chaque aimant peut s'étendre sur une plage angulaire déterminée sur la portion annulaire. Comme sur chaque culasse, les aimants ne sont pas en contact les uns avec les autres, ils peuvent être réalisés sur une plage angulaire strictement inferieure a 180°, pour conserver un intervalle angulaire non nul avec chacun des aimants adjacents, et supérieure à 85°. Il peut s'avérer nécessaire qu'ils soient suffisamment allongés pour assurer un positionnement magnétique précis entre les deux parties 2, 3.
A titre d'exemple et de manière non limitative, on peut distinguer les différentes réalisations suivantes :
- Sur les deux culasses 20, 30, les aimants peuvent chacun s'étendre sur une même plage angulaire AP de 160° sur leur portion annulaire (figure 4A) ;
- Sur les deux culasses, les aimants peuvent chacun s'étendre sur une même plage angulaire AP de 120° sur leur portion annulaire (figure 4B)
- Sur les deux culasses, les aimants peuvent chacun s'étendre sur une même plage angulaire AP de 85° sur leur portion annulaire (figure 4C)
Dans cette configuration, sur chaque partie magnétique, l'intervalle angulaire 11 , I2 entre deux aimants dépend bien entendu de la taille donnée aux aimants.
Deuxième configuration - figures 5A à 5C
Par rapport à la première configuration, cette deuxième configuration ajoute, à la première partie 2 uniquement du dispositif d'indexation magnétique, un deuxième jeu de deux aimants permanents 202 1 , 202 2 identiques. La deuxième partie 3 reste identique à celle décrite pour la première configuration ci-dessus.
Ces deux aimants 202 1 , 202 2, sont chacun fixés sur une portion annulaire 200_1 , 200 2 distincte de la culasse, sur la même face que les deux aimants du premier jeu.
Chacun de ces deux nouveaux aimants vient s'intercaler entre deux aimants du premier jeu, en laissant un intervalle angulaire régulier non nul avec ces deux aimants du premier jeu.
Chaque aimant permanent de ce deuxième jeu peut être réalisé sous la forme d'une portion d'anneau présentant un rayon de courbure identique à celui de la culasse pour épouser la forme de celle-ci et une dimension radiale constante sur toute leur plage angulaire et identique à celle de la culasse.
Ils sont tous les deux fixés sur la face de support de leur culasse respective pour présenter une même orientation magnétique parallèle à l'axe de révolution (X) axiale et opposée à celle des aimants du premier jeu. Ils presentent avantageusement une épaisseur (definie dans la direction axiale) identique à celle des aimants du premier jeu de la première partie.
Ils s'étendent sur une plage angulaire inférieure ou égale à celle des aimants du premier jeu de la première partie, l'ensemble formé d'un aimant du premier jeu, d'un aimant du deuxième jeu et de deux intervalles angulaires non nuis, étant égal à 180°.
A titre d'exemple, on peut distinguer les différentes réalisations suivantes :
- Sur la première partie, les aimants permanents 201_1 , 201_2 du premier jeu peuvent chacun s'étendre sur une plage angulaire AP1 de 160° sur leur portion annulaire et les aimants permanents 202 1 , 202 2, du deuxième jeu sur une plage angulaire AP2 de 10° (figure 5A). L'intervalle angulaire 11 régulier est donc voisin de 5° entre deux aimants adjacents. La deuxième partie 3 présente uniquement le premier jeu de deux aimants permanents 301_1 , 301_2 qui sont identiques aux aimants permanents du premier jeu de la première partie 2.
Les aimants permanents 201_1 , 201_2 du premier jeu peuvent chacun s'étendre sur une plage angulaire AP1 de 120° sur leur portion annulaire et les aimants permanents 202 1 , 202 2 du deuxième jeu sur une plage angulaire AP2 de 50° (figure 5B). L'intervalle angulaire 11 régulier est donc voisin de 5° entre deux aimants adjacents. La deuxième partie 3 présente uniquement le premier jeu de deux aimants permanents 301_1 , 301_2 qui sont identiques aux aimants permanents du premier jeu de la première partie 2.
Les aimants permanents 201_1 , 201_2 du premier jeu peuvent chacun s'étendre sur une plage angulaire AP1 de 85° sur leur portion annulaire et les aimants permanents 202 1 , 202 2 du deuxième jeu sur une plage angulaire AP2 de 85° (figure 5C). L'intervalle angulaire 11 régulier est donc voisin de 5° entre deux aimants adjacents. La deuxième partie 3 présente uniquement le premier jeu de deux aimants permanents 301_1 , 301_2 qui sont identiques aux aimants permanents du premier jeu de la première partie 2.
Dans chacune des réalisations, les aimants permanents de la deuxième partie sont choisis avec la même plage angulaire que celle des aimants permanents de la première partie. En variante a cette deuxieme configuration, il est bien entendu possible d'inverser les deux architectures magnétiques. Le deuxième jeu de deux aimants permanents est alors fixé à la deuxième partie magnétique 3, ces aimants venant s'intercaler entre les aimants du premier jeu de la deuxième partie 3, et la première partie magnétique reste alors avec une configuration avec un seul premier jeu de deux aimants permanents.
Troisième configuration - figures 6A à 6C
Par rapport à la deuxième configuration, cette troisième configuration ajoute, à la deuxième partie 3 du dispositif d'indexation magnétique, un deuxième jeu de deux aimants permanents 302 1 , 302 2 identiques. La première partie reste identique à celle décrite ci-dessus pour la deuxième configuration.
Comme pour la deuxième configuration, ces deux aimants supplémentaires sont chacun fixés sur une portion annulaire distincte de la culasse 30 de la deuxième partie 3, sur la même face que les deux aimants du premier jeu.
Chacun de ces deux nouveaux aimants vient s'intercaler entre deux aimants du premier jeu, en laissant un intervalle angulaire I2 régulier non nul avec ces deux aimants du premier jeu.
Chaque aimant permanent 302 1 , 302 2 de ce deuxième jeu peut être réalisé sous la forme d'une portion d'anneau présentant un rayon de courbure identique à celui de la culasse pour épouser la forme de celle-ci et une dimension radiale constante sur toute leur plage angulaire et identique à celle de la culasse.
Ils sont tous les deux fixés sur leur face de support pour présenter une même orientation magnétique parallèle à l'axe de révolution axiale et opposée à celle des aimants du premier jeu de la deuxième partie 3.
Ils présentent avantageusement une épaisseur (définie dans la direction axiale) identique à celle des aimants du premier jeu de la deuxième partie 3.
Ils s'étendent sur une plage angulaire inférieure ou égale à celle des aimants du premier jeu de la deuxième partie.
A titre d'exemple, en considérant que la première partie 2 reste dans la deuxième configuration décrite ci-dessus, on peut distinguer les différentes réalisations suivantes : Les aimants permanents 301_1 , 301_2 du premier jeu peuvent chacun s'étendre sur une plage angulaire AP1 de 160° sur leur portion annulaire et les aimants permanents 302 1 , 302 2 du deuxième jeu sur une plage angulaire AP2 de 10° (figure 6A). L'intervalle angulaire I2 régulier est donc voisin de 5° entre deux aimants adjacents. La première partie 2 présente la même configuration avec des aimants orientés en attraction par rapport à ceux de la deuxième partie 3.
Les aimants permanents 301_1 , 301_2 du premier jeu peuvent chacun s'étendre sur une plage angulaire AP1 de 120° sur leur portion annulaire et les aimants permanents 302 1 , 302 2 du deuxième jeu sur une plage angulaire AP2 de 50° (figure 6B). L'intervalle angulaire régulier est donc voisin de 5° entre deux aimants adjacents. La première partie 2 présente la même configuration avec des aimants orientés en attraction par rapport à ceux de la deuxième partie 3.
Les aimants permanents 301_1 , 301_2 du premier jeu peuvent chacun s'étendre sur une plage angulaire AP1 de 85° sur leur portion annulaire et les aimants permanents 302 1 , 302 2 du deuxième jeu sur une plage angulaire AP2 de 85° (figure 6C). L'intervalle angulaire régulier est donc voisin de 5° entre deux aimants adjacents. La première partie 2 présente la même configuration avec des aimants orientés en attraction par rapport à ceux de la deuxième partie 3.
Quelles que soient la réalisation et la configuration, les aimants 201_1 , 201_2, du premier jeu de la première partie 2 et les aimants 301_1 , 301_2 du premier jeu de la deuxième partie 3 sont toujours choisis avec une même plage angulaire et les aimants permanents 202 1 , 202 2 du deuxième jeu de la première partie 2 (s'ils sont présents) et les aimants permanents 302 1 , 302 2, du deuxième jeu de la deuxième partie 3 (s'ils sont présents) sont toujours choisis avec une même plage angulaire. De même, quelles que soient la réalisation et la configuration, l'intervalle angulaire 11 , 12 entre deux aimants adjacents est non nul, régulier et choisi identique. A titre d'exemple, il est choisi entre 2° et 10° et est bien entendu adapté à la taille des aimants choisis.
A titre d'exemple, tous les aimants peuvent présenter une épaisseur comprise entre 2mm et 10mm. Dans chaque configuration décrite ci-dessus, les aimants permanents du premier jeu de chaque partie magnétique peuvent présenter une épaisseur identique.
Les aimants permanents du premier jeu de la première partie 2 et les aimants permanents du premier jeu de la deuxième partie 3 peuvent présenter une épaisseur identique.
Dans chaque configuration, les aimants permanents du deuxième jeu de chaque partie magnétique peuvent présenter une épaisseur identique.
Les aimants permanents du deuxième jeu de la première partie 2 et les aimants permanents du deuxième jeu de la deuxième partie 3 peuvent présenter une épaisseur identique.
Par ailleurs, il faut noter que, sur chaque culasse 20, 30, les aimants du deuxième jeu peuvent présenter une épaisseur inférieure ou égale à celle des aimants du premier jeu.
En variante de réalisation, sur chaque culasse 20, 30, les aimants permanents du deuxième jeu (si présents) peuvent également être remplacés par des pièces ferromagnétiques, référencées 202 1 ', 202 2', 302 1 ', 302 2' sur la figure 7. La variante de réalisation de la figure 7 est équivalente à celle de la figure 6B décrite ci-dessus. Ce principe s'applique cependant à toutes les variantes exposées ci-dessus et dotées d'un deuxième jeu. Ces pièces ferromagnétiques vont toujours fonctionner en attraction et vont contribuer à augmenter les forces d'attraction.
Dans cette variante de réalisation, il faut noter qu'il est préférable que les pièces ferromagnétiques du deuxième jeu, présentent une épaisseur inférieure à celles des aimants permanents du premier jeu, car elles ont tendance à réduire le couple de positionnement magnétique par rapport aux aimants.
Quatrième configuration - figures 8A et 8B
Dans cette quatrième configuration, chaque aimant permanent du deuxième jeu présent dans la première partie et/ou dans la deuxième partie vient au contact des deux aimants permanents du premier jeu qui lui sont adjacents. Sur chaque culasse 20, 30, les aimants permanents du premier jeu et ceux du deuxième jeu forment une seule couronne d'épaisseur constante. Aucun intervalle angulaire d'espacement n'est donc présent entre deux aimants adjacents. Sur les figures 8A et 8B, les références restent identiques a celles déjà employees ci-dessus. Sur ces figures, la configuration représentée comporte des aimants du premier jeu à 120° et des aimants du deuxième jeu à 60°.
Dans cette quatrième configuration, il faut noter qu'il est également possible, sur la culasse 20 ou sur les deux culasses 20, 30, de remplacer les aimants permanents du premier jeu et les aimants permanents du deuxième jeu par un seul aimant permanent à polarisation multiple. Cet aimant présente donc une forme de couronne régulière d'épaisseur constante fixée sur la culasse. Cette variante de réalisation n'est pas représentée car les figures 8A et 8B permettent déjà de l'illustrer.
La solution décrite présente ainsi de nombreux avantages parmi lesquels :
Elle permet un couplage mécanique par effet magnétique, dans deux positions angulaires distinctes décalées chacune de 180°, grâce à la réalisation d'une architecture magnétique quadripolaire ;
Elle est facilement adaptable à la connexion électrique d'une fiche sur un socle électrique et permet d'assurer une connexion, en plusieurs positions, sans l'intervention d'un utilisateur ;
Elle est simple à fabriquer ;
Elle est d'un encombrement réduit, l'utilisation de culasses de forme annulaire permettant de dégager l'espace interne axial pour la connectique électrique ;
Elle permet d'obtenir une très bonne raideur angulaire, utile dans certaines applications, notamment dans les configurations qui disposent d'au moins un deuxième jeu d'aimants permanents sur une culasse ou sur les deux culasses ;
Le système de l'invention est notamment parfaitement adapté pour être employé dans une installation électrique de recharge de véhicule électrique, telle que celle décrite dans la demande de brevet WO2017/216458A1 . Cette installation présente la particularité de permettre de connecter une fiche sur un socle électrique sans l'intervention de l'utilisateur, en guidant la fiche vers le socle par effet magnétique.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Système de connexion électrique comportant un socle (S), une fiche (F) électrique et un dispositif (1 ) d'indexation magnétique en deux parties, une première partie (2) et une deuxième partie (3), l'une étant associée au socle (S) et l'autre associée à la fiche (F), caractérisé en ce que la première partie (2) et la deuxième partie (3) du dispositif d'indexation magnétique comportent chacune :
- Une culasse (20, 30) de forme annulaire réalisée en matériau ferromagnétique et comportant un axe de révolution (X) et au moins une face de support (200, 300) de révolution réalisée dans un plan transversal à son axe de révolution, ladite face étant découpée en deux portions annulaires distinctes identiques, chacune d'une plage angulaire de 180° pour permettre à la fiche de prendre uniquement deux positions distinctes par rapport au socle,
- Un premier jeu de seulement deux aimants permanents (201_1 , 201_2, 301 _1 , 301 _2) identiques, fixés chacun sur une portion annulaire distincte de la culasse,
- Sur chaque culasse, les deux aimants du premier jeu n'étant pas en contact l'un avec l'autre,
- Les deux aimants du premier jeu présentant tous deux une même orientation magnétique, parallèle à l'axe de révolution, les aimants permanents de la première partie étant en attraction magnétique avec les aimants permanents de la deuxième partie.
2. Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chaque aimant permanent du premier jeu a une forme de portion d'anneau.
3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque aimant permanent du premier jeu est formé d'une portion d'anneau s'étendant sur une plage angulaire choisie comprise entre 85° et 160°.
4. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première partie (2) du dispositif d'indexation magnétique comporte :
- Un deuxième jeu de seulement deux autres aimants permanents (202 1 , 202 2) ou deux pièces ferromagnétiques identiques, chaque aimant permanent ou pièce ferromagnétique du deuxième jeu étant fixé sur une portion annulaire distincte de la face de support de la culasse, - Sur la culasse (20) de la premiere partie, chaque aimant permanent ou piece ferromagnétique du deuxième jeu étant intercalé entre deux aimants permanents du premier jeu et espacés par rapport à chacun d'eux d'un même intervalle angulaire non nul,
- Lesdits aimants permanents ou pièces ferromagnétiques du deuxième jeu de la première partie ayant une orientation magnétique opposée à celle des aimants du premier jeu de la première partie.
5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que la deuxième partie (3) du dispositif d'indexation magnétique comporte :
- Un deuxième jeu de seulement deux autres aimants permanents (302 1 , 302 2) ou pièces ferromagnétiques identiques, chaque aimant permanent du deuxième jeu étant fixé sur une portion annulaire distincte de la face de support de la culasse,
- Sur la culasse (30) de la deuxième partie, chaque aimant permanent ou pièce ferromagnétique du deuxième jeu étant intercalé entre deux aimants permanents du premier jeu et espacés par rapport à eux d'un intervalle angulaire non nul,
- Lesdits aimants permanents ou pièces ferromagnétiques du deuxième jeu de la deuxième partie ayant une orientation magnétique opposée à celle des aimants du premier jeu de la deuxième partie.
6. Système selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que chaque aimant permanent ou pièce ferromagnétique du deuxième jeu de la première partie et du deuxième jeu de la deuxième partie est formé d'une portion d'anneau s'étendant sur une plage angulaire choisie comprise entre 10° et 85°.
7. Système selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que, sur chaque culasse, chaque aimant permanent ou pièce ferromagnétique du deuxième jeu présente une épaisseur plus faible que celle des aimants permanents du premier jeu.
8. Système selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la première partie (2) du dispositif d'indexation magnétique comporte :
- Un deuxième jeu de seulement deux autres aimants permanents (202 1 , 202 2) identiques, chaque aimant permanent du deuxième jeu étant fixé sur une portion annulaire distincte de la face de support de la culasse,
- Sur la culasse (20) de la première partie, chaque aimant permanent du deuxième jeu étant intercalé entre les deux aimants permanents du premier jeu et venant en contact avec lesdits deux aimants permanents du premier jeu, 17
- Lesdits deux aimants permanents du deuxieme jeu de la premiere partie ayant une orientation magnétique opposée à celle des aimants du premier jeu de la première partie.
9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la deuxième partie (3) du dispositif d'indexation magnétique comporte :
- Un deuxième jeu de seulement deux autres aimants permanents (302 1 , 302 2) identiques, chaque aimant permanent du deuxième jeu étant fixé sur une portion annulaire distincte de la face de support de la culasse,
- Sur la culasse (30) de la deuxième partie, chaque aimant permanent du deuxième jeu étant intercalé entre deux aimants permanents du premier jeu et en contact avec eux,
- Lesdits aimants permanents du deuxième jeu de la deuxième partie ayant une orientation magnétique opposée à celle des aimants du premier jeu de la deuxième partie.
10. Système selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que chaque aimant permanent du deuxième jeu de la première partie et du deuxième jeu de la deuxième partie est formé d'une portion d'anneau s'étendant sur une plage angulaire choisie comprise entre 10° et 85°.
11 . Système selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que, sur chaque culasse, les aimants permanents du premier jeu et les aimants permanents du deuxième jeu sont mutualisés en un seul aimant à polarisation multiple.
12. Système selon l'une des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce que la fiche et le socle comportent des organes de connexion électrique respectifs qui sont agencés respectivement sur la fiche et sur le socle pour se connecter entre eux dans deux positions angulaires distinctes de la fiche par rapport au socle, les deux positions angulaires étant décalées l'une de l'autre de 180°.
13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que la fiche (F) et le socle comporte chacun deux bornes électriques, dupliquées une seule fois, formant entre elles un premier carré positionné axialement.
14. Système selon la revendication 13, caractérisé en ce que la fiche (F) et le socle comportent chacun une borne électrique (PE) de terre positionnée au centre dudit premier carré.
15. Système selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que la fiche (F) et le socle comportent chacun deux bornes électriques (PP, CP) de transfert de données, dupliquées une seule fois, formant entre elles un deuxième carré positionné axialement.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110171837A1 (en) 2010-01-11 2011-07-14 AUTOMOTIVE INDUSTRIAL MARKETING CORP., dba AIMCO Magnetic cable connector systems
WO2012032230A1 (fr) 2010-09-07 2012-03-15 Schneider Electric Industries Sas Ensemble de prises electriques
EP2667459A1 (fr) 2012-05-24 2013-11-27 Schneider Electric Industries SAS Ensemble de prises électriques
FR3012263A1 (fr) 2013-10-23 2015-04-24 Schneider Electric Ind Sas Ensemble de prises electriques
WO2017001755A1 (fr) 2015-07-01 2017-01-05 Gulplug Ensemble de prise electrique
WO2017216458A1 (fr) 2016-06-13 2017-12-21 Gulplug Système de connexion électrique
US20190009680A1 (en) 2017-07-06 2019-01-10 Alan Kauffmann Apparatus that automates the connecting process between a primary connector and a secondary connector for charging an electric vehicle
FR3072216A1 (fr) 2017-10-10 2019-04-12 A. Raymond Et Cie Dispositif de connexion comprenant un circuit magnetique multipolaire

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110171837A1 (en) 2010-01-11 2011-07-14 AUTOMOTIVE INDUSTRIAL MARKETING CORP., dba AIMCO Magnetic cable connector systems
WO2012032230A1 (fr) 2010-09-07 2012-03-15 Schneider Electric Industries Sas Ensemble de prises electriques
EP2667459A1 (fr) 2012-05-24 2013-11-27 Schneider Electric Industries SAS Ensemble de prises électriques
FR3012263A1 (fr) 2013-10-23 2015-04-24 Schneider Electric Ind Sas Ensemble de prises electriques
WO2017001755A1 (fr) 2015-07-01 2017-01-05 Gulplug Ensemble de prise electrique
WO2017216458A1 (fr) 2016-06-13 2017-12-21 Gulplug Système de connexion électrique
US20190009680A1 (en) 2017-07-06 2019-01-10 Alan Kauffmann Apparatus that automates the connecting process between a primary connector and a secondary connector for charging an electric vehicle
FR3072216A1 (fr) 2017-10-10 2019-04-12 A. Raymond Et Cie Dispositif de connexion comprenant un circuit magnetique multipolaire
US20200244005A1 (en) * 2017-10-10 2020-07-30 Centre National De La Recherche Scientifique Connection device comprising a multipolar magnetic circuit

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