Brevet FR2965114A1 — publié le 20120323

L'invention concerne un connecteur électrique, notamment pour le raccordement électrique de panneaux photovoltaïques, comportant un embout femelle et un embout mâle, pourvus, chacun : de moyens d'assujettissements de l'extrémité d'un câble électrique dénudé et équipé d'une fiche de raccordement électrique selon le cas, femelle ou mâle ; de moyens d'emboîtement, respectivement de réception complémentaire pour l'emmanchement de l'embout mâle 10 dans l'embout femelle ; L'invention concerne encore individuellement, un embout femelle et un embout mâle d'un tel connecteur électrique. La présente invention entre dans le domaine des connecteurs électriques, plus particulièrement destinés au raccordement de 15 panneaux photovoltaïques et, de ce fait, aptes à répondre à des exigences d'étanchéité et de tenue mécanique particulière dues à leur exposition dans des conditions climatiques contraignantes. De plus en plus de panneaux photovoltaïques sont installés sur le toit de maisons d'habitation ou de bâtiments industriels 20 dans le but de produire de l'électricité à partir des rayonnements solaires. Ces panneaux produisent un courant électrique qui est ensuite conduit vers un point de raccordement par des câbles électriques adaptés. En particulier, chaque panneau est équipé 25 de câbles de raccordement permettant de les interconnecter. Ainsi, très fréquemment, un panneau comporte au moins un câble dont l'extrémité est pourvue d'un embout femelle ou mâle pour sa connexion à un panneau adjacent, au travers d'un embout, respectivement mâle ou femelle, équipant le câble de 30 raccordement que comporte ce dernier. Un embout mâle ainsi raccordé à un embout femelle forme un connecteur électrique qui doit être apte à répondre à des conditions d'isolation électriques très strictes tout en procurant une connexion fiable. Plus particulièrement, il est courant de sertir sur une extrémité dénudée d'un câble gainé, une fiche de raccordement électrique, selon le cas, femelle ou mâle. Quant à l'embout mâle respectivement femelle, correspondant au connecteur électrique, il comporte des moyens d'assujettissement sur cette extrémité du câble électrique et de la fiche de raccordement électrique qui l'équipe. De tels moyens d'assujettissements peuvent prendre différentes formes de réalisation. En particulier, dans l'embout selon le cas mâle ou femelle est engagée cette extrémité de câble équipé de la fiche de raccordement femelle ou mâle. Puis, des moyens de serrage de l'embout sur le câble, notamment sur sa partie gainée, assure cet assujettissement. Très souvent, ces moyens de serrage adoptent la forme d'un presse-étoupe comportant un joint compressible qui, par serrage d'un élément à visser, vient se comprimer sur le câble pour assurer la solidarisation et l'étanchéité. I1 est encore connu de compléter ces moyens d'assujettissement au travers d'un clip intégré à l'embout, selon le cas femelle ou mâle, et qui, en coopération avec des moyens de retenue complémentaires dont est pourvue, selon le cas, la fiche de raccordement électrique femelle ou mâle, s'oppose, en formant redan, au retrait de cette dernière. Bien évidemment, ces embouts mâles et femelles comportent des moyens d'emboîtement respectivement de réception complémentaire pour l'emmanchement de l'un dans l'autre de manière à amener, parallèlement, la fiche de raccordement électrique femelle à coopérer avec la fiche de raccordement électrique mâle. Très souvent, des moyens de verrouillage d'un embout dans l'autre en position emboîtée empêchent leur déboîtement inopiné et contribue à la sûreté du connecteur électrique ainsi constitué. L'on comprend qu'en raison de l'installation en toiture des 35 panneaux photovoltaïques, ainsi reliés par de tels connecteurs, ceux-ci sont exposés aux intempéries et en particulier à des températures extrêmes, tant positives que négatives. Aussi, non seulement de tels connecteurs doivent respecter les normes qui s'imposent en la matière en terme d'isolation électrique, mais en outre il leur est demandé de tenir à ces températures extrêmes. Le problème réside dans le fait que les matériaux actuellement utilisés pour concevoir les embouts mâles et femelles de ces connecteurs, s'ils répondent au critère d'isolation électrique, ont des comportements différenciés lorsqu'ils sont exposés à des températures positives ou à des températures négatives. En particulier, à des températures inférieures à zéro, ces matériaux, souvent synthétiques, durcissent et deviennent plus sensibles aux chocs. Ainsi, certaines normes imposent la tenue de ces connecteurs à - 40°C sous l'effet d'un impact d'une intensité déterminée. Précisément, les matériaux communément utilisés dans ce domaine ne permettent pas de répondre à ces conditions. En particulier, sous l'effet d'un tel impact ces connecteurs, à -40°C, ont tendance à se casser de sorte qu'ils ne sont plus aptes à assurer la fonction première pour laquelle ils sont conçus, à savoir assurer l'isolation électrique de la connexion qu'ils recouvrent et constituée par les fiches de raccordement électrique mâles et femelles serties sur l'extrémité des câbles ainsi reliés. Le but premier de la présente invention consiste à concevoir un connecteur électrique et en particulier un embout mâle et un embout femelle qui, dans tous les cas, sont apte à assurer leur fonction première, à savoir isoler électriquement la connexion et, selon le cas, la fiche de raccordement électrique mâles ou femelles. C'est dans le cadre d'une première démarche inventive que l'on a imaginé que cette isolation électrique soit assurée même en cas de rupture de l'embout mâle ou femelle. C'est ainsi que l'on a pensé ménager intérieurement à cet embout mâle et femelle un fourreau d'isolation électrique qui, quoiqu'il arrive, protège la connexion. En particulier, ce fourreau est conçu pour ne pas casser à - 40° C, même sous l'effet d'un impact d'une intensité définie selon les normes applicable. Précisément, dans la mesure où les fonctions mécaniques essentielles d'emboîtement, voire de verrouillage d'un embout dans l'autre ne sont pas attribuées à ce fourreau, celui-ci peut être conçu en un matériau souple aux propriétés mécaniques moindres, mais qui, ne durcissant pas autant à des températures négatives, est tout à fait capable d'encaisser un impact de l'intensité que préconise la norme sans se rompre. Ainsi, au travers de ce fourreau, protégeant la connexion électrique sur sa longueur, l'isolation électrique est dans tous les cas assurée même en cas de rupture d'un embout. Dans le cadre d'une seconde démarche inventive, il a été imaginé de concevoir, en même temps que le fourreau, certains des composants contribuant, par exemple, à l'étanchéité d'un embout. En particulier, le fourreau étant en matériau synthétique souple, ce même matériau peut être retenu pour la conception du joint torique du presse-étoupe constituant, en partie, les moyens d'assujettissements de l'embout sur l'extrémité d'un câble. Selon encore une autre particularité de l'invention, le fourreau résulte d'une injection bi-matière lors de la conception d'un embout selon le cas mâle ou femelle. Ainsi, l'invention concerne un embout mâle ou femelle pour connecteur électrique de raccordement notamment de panneaux photovoltaïques pourvus : - de moyens d'assujettissement de l'extrémité dénudée d'un câble électrique, équipée d'une fiche de raccordement 30 électrique selon le cas femelle ou mâle ; - de moyens d'emboîtement, respectivement de réception complémentaire pour l'emmanchement dans un embout selon le cas femelle ou mâle ; caractérisée en ce qu'il comporte intérieurement un 35 fourreau d'isolation électrique s'étendant au-dessus de l'extrémité dénudée du câble et tout ou partie de la longueur de la fiche de raccordement électrique selon le cas femelle ou mâle. L'invention concerne encore un connecteur électrique comportant un tel embout femelle et un embout mâle selon 5 l'invention. Les avantages qui découlent de la présente invention consistent en ce que un connecteur électrique, même avec embout mâle ou femelle détérioré, est apte à assurer sa fonction première d'isolation électrique du raccordement électrique qu'il 10 recouvre. Ainsi, un tel connecteur électrique procure une sécurité accrue par rapport à tout risque d'électrocution, voire toute défaillance électrique susceptible d'entrainer des conséquences graves. 15 D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un exemple de réalisation donné à titre indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se 20 référant au dessin ci-joint dans lequel : - la figure 1 représente une vue en coupe d'un embout femelle et d'un connecteur selon l'invention ; - la figure 2 représente une vue en coupe d'un embout mâle et d'un connecteur selon l'invention ; 25 - la figure 3 est une vue similaire aux figures 1 et 2 ci-dessus illustrant le connecteur constitué d'un embout mâle emmanché dans un embout femelle selon l'invention. Tel que visible dans les figures 1 à 3 du dessin ci-joint, la présente invention a trait à un embout mâle 1 et un embout 30 femelle 2 qui, assemblés, forment un connecteur électrique 3 pour le raccordement, plus particulièrement, de panneaux photovoltaïques. Un tel embout mâle 1 et embout femelle 2 comporte, chacun, des moyens d'assujettissement 4 sur l'extrémité dénudée 5 d'un 35 câble électrique 6, extrémité 5 par ailleurs pourvue, notamment par sertissage, d'une fiche de raccordement électrique, selon le cas, femelle 7 ou mâle 8. De tels moyens d'assujettissement 4 peuvent prendre différentes formes de réalisation. Ainsi, l'embout mâle 1 et l'embout femelle 2, en forme de douille, peuvent comporter, intérieurement, un clip de retenue 9 en forme de couronne ou similaire au travers duquel vient s'engager la fiche de raccordement électrique femelle 7 ou mâle 8 pour coopérer, en formant redan, avec un rebord de retenue 10, voire de simples ergots de retenue, que comporte, en périphérie, ladite fiche de raccordement électrique femelle 7 ou mâle 8. Ces moyens d'assujettissement 4 peuvent encore se présenter sous forme de moyens de serrage 11 de l'embout mâle 1 ou l'embout femelle 2 sur le câble électrique 6. Si l'on distingue sur un embout mâle 1 ou femelle 2 l'extrémité arrière 12 par rapport à celle avant 13 destinée à coopérer, respectivement, avec l'embout femelle 2 ou mâle 1, ces moyens de serrage 11 se présentent tels un presse-étoupe au niveau de cette extrémité arrière 12 de l'embout mâle 1 et femelle 2. Plus particulièrement, dans cette extrémité arrière 12 de l'embout mâle 1 ou l'embout femelle 2, est inséré un joint torique 14 que vient traverser le câble électrique 6 et apte à être resserré, par compression, sur ce dernier, notamment par vissage d'un écrou de serrage 15 monté sur un filetage que comporte, extérieurement, au niveau de cette extrémité arrière 12, l'embout mâle 1 et l'embout femelle 2. Tel que visible sur les figures du dessin ci-joint, intérieurement cet écrou 15 peut être de forme tronconique pour assurer, au travers de ce vissage, le resserrement du joint torique 14 sur le câble 6. De manière complémentaire, un tel embout mâle 1 ou femelle 2 comporte encore des moyens d'emboîtement 16, respectivement, des moyens de réception complémentaires 17 permettant leur emmanchement d'où découle, par ailleurs, l'engagement de la fiche de raccordement électrique femelle 7 dans la figure de raccordement électrique mâle 8. En complément, ces embouts mâles 1 et femelle 2 peuvent être pourvus de moyens de verrouillage 18 susceptibles d'assurer le maintien d'un embout 1 dans l'autre 2 en position emboîtée. De tels moyens de verrouillage 18 peuvent, là encore, adopter différentes formes de réalisation. Dans le cadre d'un mode d'exécution préférentiel, tel qu'illustré dans les figures des dessins ci-joints, ces moyens de verrouillage 18 peuvent se présenter, au niveau d'un embout, en l'occurrence mâle 1, sous forme de languettes 19 configurées à leur extrémité en forme de harpon pour venir s'engager dans les ouvertures 20 adaptées que comporte l'autre embout, ici femelle 2, et pour, en coopération avec ces ouvertures 20, s'opposer au déboîtement des embouts après jonction. A noter qu'au travers du caractère élastique desdites languettes 19, la déconnexion d'un embout mâle 1 par rapport à un embout femelle 2 est rendu possible en cas de besoin. Si, pour assurer les différentes fonctions mécaniques pour l'obtention d'un connecteur électrique 3 à la fois sûr et solide, les embouts 1, 2 peuvent être conçus en un matériau synthétique d'une certaine rigidité, par exemple en polyamide, répondant aux normes d'isolation électriques requises en la matière, un tel embout 1 ou femelle 2, comporte encore intérieurement et selon l'invention, un fourreau d'isolation électrique 21, préférentiellement en un matériau plus souple et donc capable d'absorber, sans destruction, des chocs plus importants que l'embout 1 ; 2 lui-même. Plus particulièrement, ce fourreau d'isolation électrique 21 s'étend intérieurement à l'embout 1, 2 au-dessus de l'extrémité dénudée 5 du câble 6 et tout ou partie de la longueur de la fiche de raccordement électrique selon le cas femelle 7 ou mâle 8. Avantageusement, les fourreaux d'isolation électrique 21 des embouts 1, 2 assemblés, s'étendent au moins sur toute la longueur des extrémités dénudées 5 des câbles 6 et des fiches de raccordement électriques 7, 8, ainsi reliées. En d'autres termes, lorsqu'un embout mâle 1 est raccordé à un embout femelle 2, non seulement, ces embouts 1, 2 couvrent la connexion électrique, mais les fourreaux d'isolation électriques 21 dont ils sont équipés recouvrent, eux aussi, au moins de manière continue, toute les parties non isolées de la connexion, à savoir les extrémités dénudées 5 sur lesquelles sont serties les fiches de raccordement électrique 7, 8, mais également au-dessus de celles-ci lorsqu'elles sont emboîtées l'une dans l'autre. En fait, comme cela apparaît dans la figure 3, pour une meilleure isolation électrique et une meilleure étanchéité ces fourreaux 21 de l'embout mâle 1 et de l'embout femelle 2, viennent préférentiellement en recouvrement l'un au-dessus de l'autre sur une certaine longueur autour des fiches de raccordement électriques femelles 7 et mâles 8 lorsque celles-ci sont en liaison l'une avec l'autre. De manière avantageuse, il peut être attribué à ce fourreau d'isolation électrique 10 des fonctions additionnelles. En particulier, ce fourreau 21 de l'embout mâle 1 peut définir, à l'extrémité avant 13 de ce dernier, un bouchon de fermeture 22 conçu apte à venir s'engager dans l'extrémité avant correspondante 13 de l'embout femelle 2 après emboîtement dans ce dernier dudit embout mâle 1. Bien sûr, une disposition inverse peut être envisagée. Ainsi, conçu en un matériau synthétique souple, ce fourreau d'isolation électrique 21 est à même d'améliorer l'étanchéité du connecteur 3. De plus, en venant s'étendre sensiblement jusqu'à l'extrémité arrière 12 de l'embout, selon le cas mâle 1 et femelle 2, ce fourreau d'isolation électrique 21 peut encore définir au niveau de cette extrémité arrière 12, le joint torique 14 des moyens de serrage 11, sous forme de presse-étoupe correspondant aux moyens d'assujettissement 4 d'un embout mâle 1 ou d'un embout femelle 2 sur un câble électrique 6. En somme, ce fourreau d'isolation électrique 21 qui peut être conçu par injection, dans l'embout mâle 1 et dans l'embout femelle 2, d'un matériau synthétique plus souple à celui constituant ce dernier, permet de s'affranchir de l'équipement de l'embout mâle 1 et de l'embout femelle 2 d'une pièce additionnelle correspondant au joint torique 14 qui, lors du montage sur un câble électrique 6, était susceptible d'être égaré. A noter qu'au niveau de cette extrémité arrière 12 de l'embout mâle 11 et de l'embout femelle 3 peut s'étendre une cage 23 de réception de la matière correspondant au fourreau d'isolation électrique 21 et venant concevoir ce joint torique 14. Cette cage 23 peut contribuer à une meilleure tenue mécanique de ce joint torique 14 et peut définir, au niveau de cette extrémité arrière 12 de l'embout mâle 1 et de l'embout femelle 2 une couronne d'accrochage 24 destinée à favoriser, encore, l'encrage de l'embout mâle 1 et de l'embout femelle 2 sur le câble électrique 6. De manière essentielle, l'avantage découlant de la présente invention consiste en ce que même en cas d'écrasement et de rupture partielle d'un embout mâle 1 ou d'un embout femelle 2, suite à un choc, leur fourreau d'isolation électrique 21 conserve au connecteur électrique 3 sa parfaite étanchéité et donc isolation électrique. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons de ces divers éléments sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS1. Embout mâle (1) ou femelle (2) pour connecteur électrique (3) de raccordement, notamment de panneaux 5 photovoltaïques, pourvu : de moyens d'assujettissement (4) de l'extrémité dénudée (5) d'un câble électrique (6), équipée d'une fiche de raccordement électrique selon le cas femelle (7) ou mâle (8) ; de moyens d'emboîtement (16), respectivement de 10 réception complémentaire (18) pour l'emmanchement dans un embout, selon le cas, femelle (2) ou mâle (1) ; caractérisé en ce qu'il comporte, intérieurement, un fourreau d'isolation électrique (21) s'étendant au-dessus de l'extrémité dénudée (5) du câble (6) et toute ou partie de la 15 longueur de la fiche de raccordement électrique selon le cas femelle (7) ou mâle (8). 2. Embout mâle (1) ou femelle (2) selon la revendication (1), caractérisé en ce que le fourreau d'isolation électrique (21) définit, à l'extrémité avant (13) dudit embout mâle (1) 20 respectivement femelle (2), un bouchon de fermeture (22) conçu apte à venir s'engager dans l'extrémité avant correspondante (13) de l'embout femelle (2) respectivement mâle (1) après emboîtement dans ce dernier dudit embout mâle (1) respectivement femelle (2). 25 3. Embout mâle (1) ou femelle (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le fourreau d'isolation électrique (21) s'étend sensiblement jusqu'à l'extrémité arrière (12) de l'embout mâle (1) ou femelle (2) de manière à définir, au niveau de cette extrémité arrière 30 (12), un joint torique (14) de moyens de serrage (12), sous forme de presse-étoupe, correspondant aux moyens d'assujettissement (4) dudit embout mâle (1) ou femelle (2) sur un câble électrique (6). 4. Embout mâle (1) ou femelle (2) selon la revendication 35 3, caractérisé par le fait qu'au niveau de son extrémité arrière (12) s'étend une cage (23) de réception de la matière 10correspondant au fourreau d'isolation électrique (21) et venant concevoir le joint torique (14). 5. Embout mâle (1) ou femelle (2) selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la cage (23) définit, au niveau de l'extrémité arrière (12), une couronne d'accrochage (24) pour favoriser l'encrage de l'embout mâle (1) ou femelle (2) sur le câble électrique (6). 6. Embout mâle (1) ou femelle (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le fourreau d'isolation électrique (21) est conçu par injection, dans l'embout mâle (1) et dans l'embout femelle (2) dans un matériau synthétique plus souple que celui constituant ce dernier. 7. Connecteur électrique, notamment pour panneau photovoltaïque, comportant un embout mâle (1) et un embout femelle (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 8. Connecteur électrique selon la revendication 7, caractérisé par le fait que les fourreaux d'isolation électrique (21) d'un embout mâle (1) et d'un embout femelle (2) assemblés, s'étendent au moins sur toute la longueur des extrémités dénudées (5) des câbles (6) et des fiches de raccordement électriques (7, 8) ainsi reliées. 9. Connecteur électrique selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que les fourreaux d'isolation électrique (21) de l'embout mâle (1) et de l'embout femelle (2) viennent en recouvrement l'un au-dessus de l'autre, autour des fiches de raccordement électriques femelle (7) et mâle (8) lorsque celles-ci sont en liaison l'une avec l'autre.30