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Title:
ELECTRICAL CONNECTION SYSTEM COMPRISING AN ADDITIONAL LEAF SPRING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/059696
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrical connection system (7) for an electrical device, such as an electrical terminal block, said electrical connection system (7) comprising: a conductive bar (21) including an electrical contact region (45) arranged to cooperate with a conductive portion (13') of an electrical conductor (13) in a connected position, and an engagement zone (35) arranged to engage with a portion (15') of a support rail (15) in an engaged position; a leaf spring (23); and a retaining device (49) arranged to maintain the engaged position with the portion (15') of the support rail (15), said retaining device (49) comprising an additional leaf spring (57) equipped with an additional clamping member (57") arranged to engage with the portion (15') of the support rail (15) in the engaged position.

Inventors:
VILLARD ROMAIN (FR)
VILLARDIER YANNICK (FR)
Application Number:
PCT/EP2016/073300
Publication Date:
April 05, 2018
Filing Date:
September 29, 2016
Export Citation:
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Assignee:
ABB SCHWEIZ AG (CH)
International Classes:
H01R4/48; H01R4/64; H01R9/26
Foreign References:
US5890916A1999-04-06
CN102593616A2012-07-18
Attorney, Agent or Firm:
CABINET GERMAIN & MAUREAU (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Système de liaison électrique (7) pour un appareil électrique (1) tel qu'un bloc de jonction (3), le système de liaison électrique (7) comprenant :

une barrette conductrice (21) présentant un emplacement de contact électrique (45) agencé pour coopérer avec une portion conductrice (13') d'un conducteur électrique (13) en une position de liaison et une zone de coopération (35) agencée pour coopérer avec une portion (15') d'un rail de support (15) en une position de coopération,

un dispositif de serrage (22) agencé pour maintenir la portion conductrice (13') en position de liaison, tel qu'un ressort à lames (23) comprenant une branche d'appui (23') agencée pour être montée à la barrette conductrice (21) et une branche de serrage (23") agencée pour maintenir la portion conductrice (13') en position de liaison,

un dispositif de maintien (49) agencé pour maintenir la position de coopération avec la portion (15') du rail de support (15),

le dispositif de maintien (49) comprenant un ressort à lames additionnel (57) pourvu d'une branche de d'appui additionnelle (57') agencée pour être montée à la barrette conductrice (21) et une branche de serrage additionnelle (57") agencée pour coopérer avec la portion (15') du rail de support (15) en position de coopération.

2. Système de liaison électrique (7) selon la revendication 1, dans lequel la barrette conductrice (21) présente une surface de contact longitudinale (43) sur laquelle sont ménagés l'emplacement de contact électrique (45) et la zone de coopération (35).

3. Système de liaison électrique (7) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la zone de coopération (35) comprend une première partie (33') et une deuxième partie (37'), la première partie (33') étant apte à coopérer avec une première partie complémentaire (39) de la portion (15') du rail de support (15) s'étendant selon un premier plan (39') et la deuxième partie (37') étant apte à coopérer avec une deuxième partie complémentaire (41) de la portion (15') du rail de support (15) s'étendant selon un deuxième plan (41') transversal au premier plan (41).

4. Système de liaison électrique (7) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la branche d'appui (23') s'étend dans un plan transversal au plan d'extension de la branche d'appui additionnelle (57'). 5. Système de liaison électrique (7) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la barrette conductrice (21) présente une ouverture de passage (47) pour l'insertion de la portion conductrice (13') en position de liaison.

6. Système de liaison électrique (7) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel la barrette conductrice (21) comprend une première partie (51) et une deuxième partie (53), la première partie (51) étant en regard de la deuxième partie (53).

7. Système de liaison électrique (7) selon la revendication 6, dans lequel la barrette conductrice (21) présente une forme générale en U.

8. Système de liaison électrique (7) selon l'une des revendications 6 ou 7, dans lequel la branche d'appui additionnelle (57') s'étend dans le prolongement de la deuxième partie (53) de la barrette conductrice (21), la zone de coopération (35) étant ménagée dans la première partie (53) de la barrette conductrice (21).

9. Système de liaison électrique (7) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel la barrette conductrice (21) est constituée d'une lame conductrice pliée. 10. Système de liaison électrique (7) selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la barrette conductrice (21) comprend un enfoncement (25) adapté pour l'emboitement à force d'une partie de fixation (27) de la branche d'appui (23') et/ou comprend un enfoncement additionnel (59) adapté pour l'emboitement à force d'une partie de fixation additionnelle (60) de la branche d'appui additionnelle (57').

11. Bloc de jonction (1) comprenant un corps isolant (5) dans lequel est ménagé un système de liaison électrique (7) selon l'une des revendications 1 à 10.

Description:
Système de liaison électrique avec un ressort à lames additionnel

La présente invention concerne un système de liaison électrique pour un appareil électrique tel qu'un bloc de jonction, le système comprenant un ressort à lames additionnel.

Il est connu d'utiliser un bloc de jonction comprenant un système de liaison électrique permettant de raccorder électriquement un conducteur électrique et un rail de support.

Ce type de bloc de jonction comprend également d'autres prises de raccordement de conducteurs électriques avec des barrettes conductrices comprises dans le corps du bloc.

Le nombre de prises implique une géométrie particulière du bloc de jonction pour ne pas dépasser le gabarit requis dans un coffret électrique. Notamment le dimensionnement du système de liaison électrique peut s'avérer délicat.

En effet, le système doit comprendre un certain nombre de pièces pour assurer un bon contact électrique entre le conducteur électrique et le rail de support.

La présente invention vise à résoudre tout ou partie des inconvénients mentionnés ci-dessus.

A cet effet, la présente invention concerne un système de liaison électrique pour un appareil électrique tel qu'un bloc de jonction, le système de liaison électrique comprenant :

une barrette conductrice présentant un emplacement de contact électrique agencé pour coopérer avec une portion conductrice d'un conducteur électrique en une position de liaison et une zone de coopération agencée pour coopérer avec une portion d'un rail de support en une position de coopération,

un dispositif de serrage agencé pour maintenir la portion conductrice en position de liaison, tel qu'un ressort à lames comprenant une branche d'appui agencée pour être montée à la barrette conductrice et une branche de serrage agencée pour maintenir la portion conductrice en position de liaison,

un dispositif de maintien agencé pour maintenir la position de coopération avec la portion du rail de support,

le dispositif de maintien comprenant un ressort à lames additionnel pourvu d'une branche de d'appui additionnelle agencée pour être montée à la barrette conductrice et une branche de serrage additionnelle agencée pour coopérer avec la portion du rail de support en position de coopération. Cette disposition permet de concevoir un système de liaison électrique simple et fiable. En effet, le fait de disposer d'une barrette conductrice unique reliant électriquement le rail de support et le conducteur électrique permet une bonne liaison électrique tout en réduisant le nombre de pièces du système au minimum.

Des économies de matières peuvent être réalisées ainsi que la diminution des transformations des matériaux de bases utilisés lors de la fabrication de la barrette conductrice, du ressort à lames et du ressort à lames additionnel.

Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de serrage est un dispositif équivalent au ressort à lames, ce dispositif étant agencé pour maintenir la portion conductrice en position de liaison avec la barrette conductrice.

Dans ce cas, le ressort à lames additionnel peut être qualifié de ressort à lames de maintien de la portion du rail de support. En effet dans ce cas, le qualificatif « additionnel » ne s'applique plus à ce ressort à lames.

Selon cet autre aspect de l'invention, le dispositif de serrage est un dispositif de serrage à vis.

Selon un aspect de l'invention, le ressort à lames et le ressort à lames additionnel sont identiques. Cette disposition permet de standardiser cette pièce, ce qui réduit le nombre de références et facilite la gestion des pièces lors de la fabrication du système de liaison électrique.

Selon un aspect de l'invention, la barrette conductrice présente une surface de contact longitudinale sur laquelle sont ménagés l'emplacement de contact électrique et la zone de coopération.

Cette disposition permet de réaliser une barrette conductrice présentant une géométrie simple, telle qu'une lame longitudinale pliée. La fabrication de la barrette conductrice en est ainsi facilitée.

Selon un aspect de l'invention, la zone de coopération s'étend au moins en partie dans le même plan que le plan d'extension de l'emplacement de contact électrique.

Selon un autre aspect de l'invention, la zone de coopération s'étend au moins en partie dans un plan transversal au plan d'extension de l'emplacement de contact électrique.

Cette disposition permet également une implantation simple de la barrette de liaison dans le bloc de jonction et ainsi de réaliser un gain de place par rapport à une barrette à laquelle sont ajoutés des dispositifs annexes de raccordement avec le rail de support et le conducteur électrique. La portion du rail de support et la portion conductrice du conducteur électrique peuvent ainsi être disposées aisément à proximité l'une de l'autre.

De préférence, l'emplacement de contact électrique s'étend de manière rectiligne selon un profil engendrant au moins une rainure. Cette disposition permet un meilleur maintien en position de la portion conductrice.

Selon un aspect de l'invention, la zone de coopération comprend une première partie et une deuxième partie, la première partie étant apte à coopérer avec une première partie complémentaire de la portion du rail de support s'étendant selon un premier plan et la deuxième partie étant apte à coopérer avec une deuxième partie complémentaire de la portion du rail de support s'étendant selon un deuxième plan transversal au premier plan.

Cette coopération selon deux parties transversales permet un bon positionnement respectif du rail de support et du système de liaison électrique en position de coopération.

Le risque de mouvement intempestif en position de coopération et donc d'interruption de contact électrique entre le rail de support et la barrette conductrice est ainsi limité.

Selon un aspect de l'invention, la branche d'appui s'étend dans un plan transversal au plan d'extension de la branche d'appui additionnelle.

Cette disposition permet de concevoir un bloc de jonction dans lequel la direction d'insertion du conducteur électrique peut être adaptée selon les contraintes géométriques.

Selon un aspect de l'invention, la barrette conductrice présente une ouverture de passage pour l'insertion de la portion conductrice en position de liaison.

Cette disposition permet la réalisation de la barrette conductrice en une seule pièce ne présentant pas de point de faiblesse car le courant peut toujours être transmis en quantité suffisante par les deux branches latérales engendrées par l'ouverture.

Selon un aspect de l'invention, la barrette conductrice comprend une première partie et une deuxième partie, la première partie étant en regard de la deuxième partie.

Cette disposition permet de réaliser un système de liaison électrique compact. Cette disposition permet en outre d'adapter la position du ressort à lames et du ressort à lames additionnel selon les contraintes géométriques dues à la forme du bloc de jonction. Selon un aspect de l'invention, la barrette conductrice présente une forme générale en U.

Cette disposition permet de réaliser la barrette conductrice à partir d'une lame rectiligne qui est ensuite pliée. Cette disposition permet une économie de matière car une tôle de base découpée en lames rectilignes engendre peu de chute, c'est-à-dire de perte de matière.

Selon un aspect de l'invention, la branche d'appui additionnelle s'étend dans le prolongement de la deuxième partie de la barrette conductrice, la zone de coopération étant ménagée dans la première partie de la barrette conductrice.

Cette disposition permet de réaliser une pince de maintien en position de la portion du rail de support avec la zone de coopération et la branche de serrage additionnelle.

Ainsi la portion du rail de support est maintenue en position de coopération de manière efficace.

Selon un aspect de l'invention, la barrette conductrice est constituée d'une lame conductrice pliée.

La fabrication de la barrette conductrice est aisée puisqu'elle est réalisée à partir d'une tôle découpée qui est ensuite pliée pour conférer à la barrette conductrice sa forme finale.

Selon un aspect de l'invention, la barrette conductrice est constituée d'une lame conductrice.

Cette disposition facilite la fabrication de la barrette conductrice car elle provient d'une lame plane qui est ensuite transformée. La fabrication en série de cette pièce conductrice unique permet donc de gagner en temps de production et de réduire les coûts de transformation par rapport à un système comprenant plusieurs pièces conductrices.

Egalement, une économie de matière est réalisée car une tôle de base peut engendrer un nombre important de lames, les chutes de matière étant réduites.

Selon un aspect de l'invention, la lame conductrice est comprise dans un contour rectangulaire.

En effet, puisque la lame est un rectangle, il est aisé de trouver une disposition des découpes à réaliser sur la tôle de base pour minimiser les chutes et produire le plus de barrettes conductrices.

Selon un aspect de l'invention, la barrette conductrice comprend un enfoncement adapté pour l'emboitement à force d'une partie de fixation de la branche d'appui et/ou comprend un enfoncement additionnel adapté pour remboitement à force d'une partie de fixation additionnelle de la branche d'appui additionnelle.

Cette disposition permet un montage simple et fiable du ressort à lames et/ou du ressort à lames additionnel sur la barrette conductrice. La fabrication du système de liaison électrique en est ainsi simplifiée.

Selon un aspect de l'invention, l'enfoncement est réalisé par une découpe de la lame conductrice. L'enfoncement est ainsi réalisé lors de la découpe de la lame conductrice, ce qui limite le temps de fabrication.

De préférence, la découpe engendre une ouverture traversante dans la barrette conductrice.

La présente invention concerne également un bloc de jonction comprenant un corps isolant dans lequel est ménagé un système de liaison électrique tel que décrit précédemment.

Selon un aspect de l'invention, le corps isolant comprend une portion de support de la branche d'appui et/ou une portion de support additionnelle de la branche d'appui additionnelle.

Cette disposition permet d'assurer le blocage de la branche d'appui lors de la sollicitation de la branche de serrage et de même pour la branche d'appui additionnelle et la portion de support additionnelle.

De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence aux dessins schématiques annexés représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce système de liaison électrique.

Figure 1 est une vue de face d'un système de liaison électrique, d'un rail de support et d'un conducteur électrique.

Figure 2 est une vue en perspective du système de liaison électrique, du rail de support et du conducteur électrique. Figure 3 est un vue de face d'un bloc de jonction comprenant le système de liaison électrique.

Figure 4 est une vue de détail de la figure 3 centrée sur le système de liaison électrique. Figure 5 est une vue en perspective du bloc de jonction comprenant le système de liaison électrique.

Figure 6 est une vue de détail de la figure 5 centrée sur le système de liaison électrique.

Figure 7 est une vue de face du système de liaison électrique et du rail de support. Figure 8 est une vue en perspective du système de liaison électrique.

Comme illustré aux figures 1 à 8, un appareil électrique 1 tel qu'un bloc de jonction 3 comprend un corps isolant 5 et un système de liaison électrique 7, le système de liaison électrique 7 étant ménagé dans le corps isolant 5.

Le bloc de jonction 3 comprend des prises 9 pour des conducteurs électriques. Deux prises 9 sont reliées par une barre de liaison 11 pour établir un contact électrique entre deux conducteurs correspondants.

Le bloc de jonction 3 présente également une prise 9' pour un conducteur électrique 13 destiné à être connecté électriquement à un rail de support 15 sur lequel est fixé de manière amovible le bloc de jonction 3.

Cette connexion électrique est établie par le système de liaison électrique 9 comme détaillé ci-après. Le conducteur électrique 13 présente à une extrémité une portion conductrice 13' par exemple un embout métallique.

L'embout métallique est agencé pour être inséré dans un canal d'insertion 17 de la prise 9' où il est maintenu en position par le système de liaison électrique 7.

La prise 9' comprend en outre un canal de manœuvre 19 dans lequel un utilisateur peut introduire un outil de type tournevis pour le retrait du conducteur électrique 13.

Comme illustré aux figures 1 à 8, le système de liaison électrique 7 comprend une barrette conductrice 21 agencée pour transmettre un courant entre la portion conductrice 13' du conducteur électrique 13 et une portion 15' du rail de support 15.

Le rail de support 15 a ainsi une double fonction puisqu'il permet la fixation du bloc de jonction 3 et il est aussi utilisé pour être raccordé électriquement au conducteur électrique 16. Le système de liaison électrique 7 comprend également un dispositif de serrage 22 de type ressort à lames 23 agencé pour maintenir la portion conductrice 13' en une position de liaison avec la barrette conductrice 21 comme illustré aux figures 1, 2, 7, 8.

Selon d'autres alternatives non détaillées, tout autre type de dispositif de serrage 22 pourrait être utilisé pourvu que le dispositif de serrage 22 soit agencé pour maintenir la portion conductrice 13' en une position de liaison avec la barrette conductrice 21. Un dispositif de serrage 22 à vis pourrait par exemple être utilisé.

Le ressort à lames 23 comprend une branche d'appui 23' agencée pour être montée à la barrette conductrice 21. Pour ce faire la barrette conductrice 21 présente un enfoncement 25 ou une ouverture traversante issue d'une découpe adaptée pour l'emboitement à force d'une partie de fixation 27 de la branche d'appui 23'.

Le ressort à lames 23 comprend également un branche de serrage 23" jointe part une articulation 23"' à la branche d'appui 23'. La branche de serrage 23" est agencée pour maintenir la portion conductrice 13' en position de liaison.

En effet la branche d'appui 23' est fixe par rapport à la barrette conductrice 21 et l'articulation 23"' impose une contrainte sur la portion conductrice 13' par l'intermédiaire de la branche de serrage 23".

Le canal de manœuvre 19 est disposé de manière à permettre le déplacement de la branche de serrage 23" pour le retrait du conducteur électrique 13.

Le corps isolant 5 présente une portion de support 29 de la branche d'appui 23' ayant pour fonction de bloquer la branche d'appui 23' lors du déplacement de la branche de serrage 23".

La barrette conductrice 21 présente une portion extrême pliée 31 engendrant une première partie 33' d'une zone de coopération 35 ou avancée de coopération 33 et une deuxième partie 37' de la zone de coopération 35 ou butée de coopération 37.

Cette première partie 33' de la barrette conductrice 21 est agencée pour coopérer avec une première partie complémentaire 39 du rail de support 15 s'étendant selon un premier plan 39'.

Cette deuxième partie 37' de la barrette de conductrice 21 est agencée pour coopérer avec une deuxième partie complémentaire 41 du rail de support 15 s'étendant selon un deuxième plan 4 transversal au premier plan 39'. La barrette conductrice 21 présente également une surface de contact longitudinale 43 sur lequel sont ménagés un emplacement de contact électrique 45 avec la portion conductrice 13' en position de liaison, l'avancée de coopération 33 et la butée de coopération 37.

L'emplacement de contact électrique 45 s'étend de manière rectiligne selon un profil engendrant une ou plusieurs rainures pour un meilleur maintien de la portion conductrice 13' en position de liaison.

La barrette conductrice 21 présente en outre une ouverture de passage 47 pour l'insertion de la portion conductrice 13' en position de liaison. Cette ouverture de passage 47 résulte par exemple d'une découpe effectuée avant pliage de la barrette conductrice 21.

Le système de liaison électrique 7 comprend également un dispositif de maintien 49 agencé pour maintenir le rail de support 15 en une position de coopération avec la barrette conductrice 21.

La coopération se fait par contact, ce qui permet une transmission du courant entre la barrette conductrice 21 et le rail de support 15.

La barrette conductrice 21 comprend une première partie 51 et une deuxième partie 53 au moins partiellement en regard de la première partie 51.

La première partie 51 comprend la surface de contact longitudinale 43 et la deuxième partie 53 coopère avec le dispositif de maintien 49. Le fait de disposer de ces deux parties 51, 53 permet de réaliser un système de liaison électrique 7 compact et/ou de s'adapter à des contraintes géométriques imposées au bloc de jonction 3.

La barrette conductrice 21 peut ainsi être obtenue par une découpe dans une tôle de base puis par pliage.

Comme illustré aux figures 1 à 6, la barrette conductrice peut présenter une forme générale en U. La première partie 51 la deuxième partie 53 sont chacune ménagée dans une branche différente du U.

La forme générale en U de la barrette conductrice 21 est obtenue à partir d'une lame conductrice découpée dans une tôle de base. La lame est comprise dans un contour rectangulaire ce qui permet une économie de matière en limitant les chutes lors de la découpe. Lors de la découpe les ouvertures traversantes sont aussi créées.

Alternativement, il est possible comme illustré aux figures 7 et 8 de prévoir une barrette conductrice 21 avant pliage comprenant plusieurs portions transversales reliées les unes aux autres pour engendrer une liaison latérale 55 après pliage. Cette disposition permet de maintenir une section importante pour une bonne transmission du courant une fois la barrette conductrice 21 pliée. La barrette conductrice 21 une fois pliée présente également une bonne solidité et ne risque pas d'être déformée lors du montage dans le bloc de jonction 3.

Le dispositif de maintien comprend un ressort à lames additionnel 57. Ce ressort à lames additionnel 57 peut être similaire au ressort à lames maintenant la portion conductrice 13' en position de liaison.

Cette disposition permet une standardisation de cette pièce et l'utilisation d'une référence en moins pour la gestion de pièces par le fabricant, le dispositif de maintien 49 étant identique au ressort à lames 23.

Le ressort à lames additionnel 57 comprend une branche d'appui additionnelle 57' pourvue d'une partie de fixation additionnelle 60 agencée pour être fixée à un enfoncement additionnel 59 de la barrette conductrice 21 de manière similaire au ressort à lames 23 de la portion conductrice 13'.

La branche d'appui 57' s'étend dans le prolongement de la deuxième partie 53 de la barrette conductrice 21. Cette disposition permet également de réduire la taille et donc la matière nécessaire à la fabrication de la barrette conductrice 21.

Le ressort à lames additionnel 57 comprend également une branche de serrage additionnelle 57" agencée pour coopérer avec la portion 15' du rail de support 15 en position de coopération.

De la même manière que le ressort à lames 23, le ressort à lames additionnel 57 comprend une articulation 57"'. Ainsi la branche de serrage additionnelle 57" maintien la portion 15' du rail de support 15 en position de coopération.

Le système de liaison électrique 7 obtenu comprend donc peu de pièces, est compact et est apte à respecter des contraintes géométriques de manque de place pour son intégration dans le bloc de jonction.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce système de liaison électrique, décrit ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation.