Dispositif de connexion électrique comportant une fiche et un socle à contacts multiples

Abstract

 L'invention concerne un dispositif de connexion électrique comportant une fiche à contacts multiples destinés à venir en prise avec les contacts correspondants (S1,S2,S3,SN) d'un socle (2), la fiche et le socle comportant chacun un support isolant (4) de contacts et des moyens conjugués de guidage et de verrouillage aménagés pour que leur accouplement ne puisse être réalisé que dans une seule position angulaire relative, tandis que les emplacements de contact pour les contacts de phases (S1,S2,S3) et le contact neutre (SN) sur la fiche et le socle sont répartis sur une même circonférence.
Le dispositif selon l'invention est remarquable en ce que tous les emplacements de contact du socle et de la fiche sont irrégulièrement répartis sur ladite circonférence et en particulier la différence entre deux angles constitués chacun par deux emplacements quelconques de contact est sensiblement égale à un multiple entier d'un même angle α.

Description

[0001] L'invention concerne un dispositif de connexion électrique comportant une fiche à contacts multiples destinés à venir en prise avec les contacts correspondants d'un socle.

[0002] Afin de garantir la sécurité des personnes et des biens, les fiches, d'une part, et les socles, d'autre part, des dispositifs de connexion, telles les prises de courant et plus particulièrement pour usages industriels, qui véhiculent des courants différents, ne doivent pas pouvoir se connecter entre eux au moins pour certains desdits courants.

[0003] Chacun des deux éléments fiche et socle est généralement constitué par un carter et un support isolant de contacts, monté réglable en orientation relative dans ledit carter et les carters des deux éléments portent des moyens conjugués de guidage et de verrouillage par rotation aménagés pour que l'accouplement de ces éléments ne puisse être réalisé que dans une seule position angulaire relative.

[0004] Ainsi, la différenciation des socles alimentés de façon différente et des fiches correspondantes est réalisée en affectant à chaque courant désiré une position angulaire relative déterminée du support de contacts dans son carter.

[0005] Par soucis de standardisation, les socles des dispositifs de connexion de ce type comportent généralement trois emplacements de contact pour les contacts de phases et un emplacement de contact pour le contact neutre répartis sur une même circonférence et, généralement, un emplacement pour un contact de terre placé au centre, les emplacements de contact pour les contacts de phases et pour le contact neutre étant régulièrement espacés angulairement à l'exception de l'un d'entre eux qui est décalé, comme décrit par exemple dans le document FR-2 270 696 A au nom du même demandeur.

[0006] Par ailleurs, on connaît aussi une prise de courant à combinaisons multiples, décrite dans le brevet FR-977 303, dans laquelle on retrouve quatre emplacements de contact périphériques, régulièrement espacés angulairement sur une circonférence à l'exception de l'un d'entre eux, comme dans le dispositif mentionné ci-avant bien qu'ici le décalage soit symétrique par rapport aux deux emplacements de contact contigus. Dans ce dispositif antérieur, les combinaisons multiples sont obtenues par un « cadran-combinateur » amovible et il n'est pas question, comme décrit ci-avant, de moyens conjugués de guidage et de verrouillage permettant un accouplement dans une seule position angulaire relative.

[0007] Dans l'art connu, de manière devenue standard et comme le montre le document précité FR-2 270 696 A, les emplacements de contact du contact neutre et de deux contacts de phases sont régulièrement séparés entre eux par des arcs de 90° tandis que l'emplacement du troisième contact de phase est décalé d'un certain angle par rapport à la division régulière.

[0008] De la sorte, une telle disposition permet d'interdire par exemple la connexion d'une fiche destinée à alimenter avec un courant alternatif un appareil fonctionnant normalement sous courant continu mais par contre, elle permet de rendre compatible une connexion deux phases 220 volts, avec une connexion une phase 380 volts et le neutre, du fait de la répartition régulière précitée du neutre et de deux phases.

[0009] Afin de faire face au grand nombre de courants possibles, il faut augmenter le nombre de positions angulaires relatives du support de contacts dans son carter, mais il est clair qu'entre deux positions angulaires successives, il existe un angle minimum de tolérance de fabrication dû aux diamètres des broches de la fiche et des orifices du socle ainsi que du jeu de rotation des pièces d'assemblage.

[0010] Etant donné le nombre de courants triphasés, monophasés et continus différents actuellement utilisés, avec les dispositifs précités connus, il conviendrait désormais de pouvoir prévoir plus de soixante-dix positions angulaires différentes, alors que l'on parvient actuellement avec un décalage entre deux positions angulaires successives de 15°, à assurer seulement 24 positions (360 :15).

[0011] Pour résoudre ce problème, outre la réduction technique de l'angle mentionné ci-avant, et en constatant qu'il n'était plus utile d'assurer la compatibilité précitée, deux phases 220 volts et une phase 380 et le neutre, l'inventeur a trouvé la solution pour diminuer le nombre de positions nécessaires à partir d'un dispositif de connexion électrique comportant une fiche à contacts multiples destinés à venir en prise avec les contacts correspondants d'un socle, la fiche et le socle comportant chacun un support isolant de contacts et des moyens conjugués de guidage et de verrouillage aménagés pour que leur accouplement ne puisse être réalisé que dans une seule position angulaire relative, tandis que les emplacements de contact pour les contacts de phases et le contact neutre sur la fiche et le socle sont répartis sur une même circonférence.

[0012] Selon l'invention, un tel dispositif est en effet remarquable en ce que tous les emplacements de contact du socle et de la fiche sont irrégulièrement répartis sur ladite circonférence.

[0013] De préférence, la différence entre deux angles constitués chacun par deux emplacements quelconques de contact est sensiblement égale à un multiple entier d'un même angle α et, par exemple, la fiche et le socle comportant chacun quatre emplacements de contact, ceux-ci forment quatre angles qui sont sensiblement égaux indifféremment à 90° - 1,5 α, 90° - 0,5 α, 90° + 0,5 α, 90° + 1,5 α.

[0014] Cette solution est obtenue en prévoyant des différences successives d'une valeur de un α et du fait que le total des angles doit bien entendu être de 360°.

[0015] Avantageusement en outre, pour ne pas réduire le nombre de combinaisons possibles, les emplacements de contact forment quatre angles dont la somme de chaque angle et dé son angle adjacent est sensiblement différente de 180°.

[0016] En considérant ainsi les deux dernières conditions précitées, on exclut le fait que les angles 90° - 1,5 α et 90° + 1,5 α, de même que les angles 90° - 0,5 α et 90° + 0,5 α puissent se succéder ou se précéder, ce qui aboutit aux solutions de quatre angles successifs égaux respectivement à 90° - 1,5 α ; 90° - 0,5 α ; 90° + 1,5 α et 90° + 0,5 α, ou encore à 90° - 1,5 α ; 90° + 0,5 α; 90° + 1,5 α et 90°-0,5 α.

[0017] Selon un mode de réalisation avantageux, les emplacements de contact pour trois contacts de phases étant numérotés usuellement 1, 2 et 3 et l'emplacement de contact pour un contact neutre référencé N, cet emplacement de contact référencé N n'est pas adjacent à l'emplacement de contact numéroté 1, tandis que les deux angles formés par l'emplacement de contact référence N et les emplacements adjacents de contact, sont sensiblement de 90° - 0,5 α et 90°- 1,5 α. De la sorte, l'angle entre les emplacements 1 et N de contact est le plus grand possible, procurant ainsi notamment un bon équilibre visuel et mécanique, ce qui est avantageux du fait que l'alimentation, une phase et neutre, est très courante.

[0018] Dans ce cas et si l'on veut en outre que les angles « 2, N » et « N, 3 » soient les angles les plus petits (le contact neutre étant normalement hors tension), on obtient deux modes de réalisation privilégiés, les angles formés par les emplacements de contact étant alors selon la première solution répartis de la manière suivante :

≪1,2≫ = 90° + 1,5α ;

≪2,N≫ = 90° - 0,5α ;

≪N,3≫ = 90° - 1,5α ;

≪3,1≫ = 90° + 0,5α ;

[0019] Et selon l'autre solution :

≪1,2≫ = 90° + 0,5α ;

≪2,N≫ = 90° - 1,5α ;

≪N,3≫ = 90° - 0,5α ;

≪3,1≫ = 90° + 1,5α ;

[0020] On peut encore parmi ces deux solutions privilégier la première si l'on souhaite que l'angle « 1, 2 » qui correspond à l'usage du monophasé entre deux phases soit plus grand que l'angle « 3, 1 ».

[0021] Par exemple, pour une valeur de 6° de l'angle α qui correspondrait à une valeur angulaire minimale techniquement réalisable entre deux emplacements successifs de contact, les angles formés par les emplacements successifs de contact sont alors respectivement et sensiblement de 99°, 87°, 81° et 93°, ou de 93°, 81°, 87° et 99°. Un tel angle de 6° permet d'obtenir 60 positions angulaires relatives distinctes (360 :6).

[0022] Pour une valeur α de 6°48' permettant d'obtenir 53 positions (alors qu'un angle de 7° 30' procure 48 positions), on aurait des angles successifs de 100°11', 86° 36', 79° 49', 93° 24', ou de 93° 24' ; 79° 49' ; 86° 36'; 100° 11'

[0023] Si l'invention concerne un dispositif de connexion électrique pourvu d'une fiche et d'un socle, elle concerne aussi bien entendu séparément une fiche ou un socle destiné à constituer ledit dispositif de connexion.

[0024] L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui va suivre en référence aux dessins annexés dans lesquels :

• la figure 1 est une vue en bout d'un socle d'un dispositif de connexion selon un premier mode de réalisation de l'invention.
• la figure 2 est une vue en bout de la fiche destinée à coopérer avec le socle de la figure 1.
• la figure 3 est une coupe selon III-III de la figure 1 après connexion du socle et de la fiche des figures respectivement 1 et 2.
• la figure 4 est une coupe selon IV-IV de la figure 1 après connexion du socle et de la fiche des figures respectivement 1 et 2.
• les figures 5 et 6 correspondent aux figures respectivement 1 et 2 d'un socle et respectivement d'une fiche selon un autre mode de réalisation de l'invention.

[0025] De ce qui a été dit précédemment, on a privilégié deux modes de réalisation qui sont représentés ici sur les dessins, dans les figures 1 à 4 d'une part, et 5 et 6 d'autre part, le mode de réalisation des figures 1 à 4 pouvant être préféré pour les raisons évoquées ci-avant.

[0026] Les dessins représentent donc un dispositif de connexion électrique comportant une fiche 1, 1' et un socle 2, 2' ayant chacun des contacts électriques tels que les contacts F1, F2, F3 et FN pour la fiche et S1, S2, S3 et SN pour le socle, lesdits contacts étant aménagés dans des supports isolants 3, 3' pour la fiche et 4, 4' pour le socle.

[0027] Les contacts de la fiche et du socle sont destinés à coopérer entre eux pour assurer la connexion électrique du dispositif, comme le montrent bien les figures 3 et 4.

[0028] Les contacts sont aménagés dans des logements prévus dans les supports isolants (3,3',4,4'), les contacts de la fiche se présentant sous la forme de broches et les contacts du socle étant accessibles par des ajours aménagés dans son support isolant 4, 4'.

[0029] Les contacts F1, F2, F3, FN et S1, S2, S3, SN constituent des contacts de phases (F1, F2, F3 ; S1, S2, S3) et un contact neutre (FN ; SN) pour la fiche ou respectivement le socle, qui sont répartis, comme le montrent bien les dessins sur une même circonférence tandis qu'un contact central (FT ; ST) est en outre prévu ici pour constituer un contact de terre.

[0030] Comme le montrent les figures 1, 2 et 5, 6 , les emplacements de contact sur la fiche et sur le socle étant usuellement numérotés 1 à 3 pour les contacts de phases (F1 à F3 et S1 à S3) et référencé N pour le contact neutre (FN et SN), les emplacements de contact du socle sont choisis ici dans l'ordre 1, 2, N et 3 dans le sens horaire et les emplacements de contact de la fiche de la même manière mais bien sûr en sens inverse (en regardant ledit socle et ladite fiche en bout).

[0031] C'est la répartition de ces emplacements qui fait l'objet principal de cette invention mais bien sûr sans se restreindre à cette numérotation et au nombre de contacts.

[0032] En outre, il s'agit de modes de réalisation privilégiés et particuliers non limitatifs.

[0033] On peut ainsi constater pour les raisons évoquées ci-avant, que pour le mode de réalisation des figures 1 à 4, les angles formés par les emplacements de contact sont répartis de la façon suivante :

≪1,2≫ = 90° + 1,5α ;

≪2,N≫ = 90° - 0,5α ;

≪N,3≫ = 90° - 1,5α ;

≪3,1≫ = 90° + 0,5α ;

[0034] Dans le mode de réalisation des figures 5 à 6, on a choisi la solution :

≪1,2≫ = 90° + 0,5α ;

≪2,N≫ = 90° - 1,5α ;

≪N,3≫ = 90° - 0,5α ;

≪3,1≫ = 90° + 1,5α ;

[0035] Sur les dessins, on a choisi un angle α d'environ 6°, ce qui correspond aux valeurs d'angles pour le mode de réalisation des figures 1 à 4, dans l'ordre mentionné juste ci-avant, respectivement de 99°, 87°, 81° et 93° et pour le mode de réalisation des figures 5 et 6 respectivement de 93°, 81°, 87° et 99°.

Revendications

1. Dispositif de connexion électrique comportant une fiche (1) à contacts multiples (F1,F2,F3,FN) destinés à venir en prise avec les contacts correspondants (S1,S2,S3,SN) d'un socle (2), la fiche et le socle comportant chacun un support isolant (3,3' ; 4,4') de contacts et des moyens conjugués de guidage et de verrouillage aménagés pour que leur accouplement ne puisse être réalisé que dans une seule position angulaire relative, tandis que les emplacements de contact pour les contacts de phases (F1,F2,F3 ; S1,S2 ;S3) et le contact neutre (FN ; SN) sur la fiche et le socle sont répartis sur une même circonférence, dispositif caractérisé en ce que tous les emplacements de contact du socle (2) et de la fiche (1) sont irrégulièrement répartis sur ladite circonférence.

2. Dispositif de connexion selon la revendication 1, caractérisé en ce que la différence entre deux angles constitués chacun par deux emplacements quelconques de contact est sensiblement égale à un multiple entier d'un même angle α.

3. Dispositif de connexion selon la revendication 2, dont la fiche (1) et le socle (2) comportent chacun quatre emplacements de contact, caractérisé en ce que les emplacements de contact forment quatre angles qui sont sensiblement égaux indifféremment à :
90° - 1,5α, 90° - 0,5α, 90° + 0,5α, 90° + 1,5α.

4. Dispositif de connexion selon l'une des revendications 1 à 3 dont la fiche (1) et le socle (2) comportent chacun quatre emplacements de contact, caractérisé en ce que les emplacements de contact forment quatre angles dont la somme de chaque angle et de son angle adjacent est sensiblement différente de 180°.

5. Dispositif de connexion selon l'une des revendications 2 à 4 dont les emplacements de contact pour trois contacts de phases (F1 ,F2,F3 ; S1,S2 ;S3) sont numérotés usuellement 1, 2 et 3 et l'emplacement de contact pour un contact neutre (FN ; SN) référencé N, caractérisé en ce que l'emplacement de contact référencé N n'est pas adjacent à l'emplacement de contact numéroté 1 tandis que les deux angles formés par l'emplacement de contact référencé N et les emplacements adjacents de contact, sont sensiblement de 90° - 0,5 α et 90° - 1,5 α.

6. Dispositif de connexion selon la revendications 5, caractérisé en ce que les angles formés par les emplacements de contact sont répartis de la manière suivante :

≪1,2≫ = 90° + 1,5α ;

≪2,N≫ = 90° - 0,5α ;

≪N,3≫ = 90° - 1,5α ;

≪3,1≫ = 90° + 0,5α ;

7. Dispositif de connexion selon la revendication 5, caractérisé en ce que les angles formés par les emplacements de contact sont répartis de la manière suivante :

≪1,2≫ = 90° +0,5α ;

≪2,N≫ = 90° - 1,5α ;

≪N,3≫ = 90° - 0,5α ;

≪3,1≫ = 90° +1,5α ;

8. Dispositif de connexion selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la valeur de l'angle α est sensiblement de 6° et les angles formés par les emplacements successifs de contact sont respectivement et sensiblement de 99°, 87°, 81° et 93°.

9. Dispositif de connexion selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la valeur de l'angle α est sensiblement de 6° et les angles formés par les emplacements successifs de contact sont respectivement et sensiblement de 93°, 81°, 87° et 99°.

10. Dispositif de connexion selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la valeur de l'angle α est sensiblement de 6° 48' et les angles formés par les emplacements successifs de contact sont respectivement et sensiblement de 100° 11' , 86° 36', 79° 49', 93° 24'.

11. Dispositif de connexion selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que la valeur de l'angle α est sensiblement de 6° 48' et les angles formés par les emplacements successifs de contact sont respectivement et sensiblement de 93° 24' ; 79° 49' ; 86° 36' ;100° 11' .

12. Fiche (1) à contacts multiples (F1,F2,F3,FN) destinée à constituer l'un des éléments du dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 11.

13. Socle (2) à contacts multiples (S1,S2,S3,SN) destiné à constituer l'un des éléments du dispositif de connexion électrique selon l'une des revendications 1 à 11.

Dessins