Brevet FR2649773A1 — publié le 19910118

La présente invention a pour objet un joint destiné à assurer l'étanchéité d'un assemblage par vissage entre une pièce mâle et une pièce femelle, et qui coopère avec une gorge prévue sur la dite pièce mâle pour rester solidaire de ladite pièce mâle lorsque celle-ci n'est pas assemblée à ladite pièce femelle. L'invention s'applique notamment dans le domaine automobile, pour le montage des jauges de mesure de la température ou de la pression, par exemple, sur le carter du moteur d'un véhicule. En général, la jauge est pourvue d'une partie mâle filetée, qui est vissée dans un orifice taraudé prévu dans une paroi du carter. Pour assurer l'étanchéité de l'assemblage, un joint d'étanchéité est disposé à la base de la partie mâle filetée, contre un épaulement de cette partie mâle, de façon à se trouver, après montage, comprimé entre cet épaulement et la paroi dans laquelle est pratiqué l'orifice. Pour faciliter le montage de telles jauges, il est commode que celles-ci soient livrées au monteur avec le joint déjà disposé sur la partie mâle et rendu solidaire de celle-ci, de façon à ce que le monteur n'ait qu'à visser la jauge dans l'orifice, sans avoir à se préoccuper de mettre le joint en place. Un tel joint est dit imperdable. On connatt déjà des joints imperdables du type défini cidessus, utilisés en particulier pour les bougies d'allumage. Ces joints souffrent cependant du fait qu'ils ont tendance à ne pas rester solidaires de la gorge avec laquelle ils devraient coopérer, et à venir ainsi chevaucher les filets de la partie filetée de la bougie, notamment lorsque celle-ci est manipulée sans précautions avant montage. Or, lorsque le joint chevauche les filets, il a tendance à s'accrocher dans ceux-ci, ce qui risque de l'endommager et aussi de perturber le montage. Avec ces joints connus, il est donc nécessaire de prendre des précautions, soit pour manipuler les pièces entre le moment où le joint imperdable a été mis en place et le moment de l'assemblage proprement dit, soit lors de cet assemblage pour vérifier que le joint n'a pas pris une mauvaise position, et, le cas échéant, le remettre en place. Pour éviter ces inconvénients, on peut prévoir un joint dont le diamètre est, après installation sur la partie mâle filetée, assez faible pour que tout risque de le voir chevaucher les filets se trouve écarté. Toutefois, ceci implique la réalisation d'une gorge de diamètre relativement faible et d'un encombrement non négligeable dans la direction de l'axe de la partie mâle filetée. Or le faible diamètre de la gorge fragilise la partie mâle qui, dans le cas des jauges, est déjà fragile du fait qu'elle est creuse, parce qu'elle sert au logement soit d'un capteur, soit d'un canal de communication entre le volume intérieur du carter et le capteur situé à l'extérieur de ce volume.Par ailleurs, l'encombrement dans la direction axiale a pour conséquence une réduction du nombre de filets de la partie filetée qui coopèrent avec ceux de l'orifice taraudé, tout au moins dans le cas fréquent où l'épaisseur de la paroi est limitée. Ainsi, il apparait que l'utilisation, pour les jauges notamment, des joints et gorges connus pour les bougies d'allumage conduit soit à un risque de chevauchement des filets par le joint, soit à une fragilisation de la partie mâle de la jauge et à une moins bonne qualité et solidité de l'assemblage. La présente invention vise à pallier les inconvénients précédents. A cet effet, elle a pour objet un joint du type défini cidessus, caractérisé par le fait que le profil de la gorge comprend deux flancs inclinés à sensiblement 450 par rapport à l'axe de la pièce mâle et raccordés par un fond parallèle audit axe, le diamètre du fond de la gorge est inférieur au diamètre du fond des filets, ledit joint est réalisé dans un métal ductile et il comprend une première lèvre annulaire s'étendant perpendiculairement audit axe et une deuxième lèvre agencée pour être déformée après mise en place du joint afin que sa tranche opposée à la ladite première lèvre vienne coopérer -avec le fond de la gorge. Le joint de l'invention, du fait qu'il est pourvu d'une lèvre qui coopère avec le fond de la gorge après déformation, ne peut pratiquement pas se déplacer radialement. Comme le diamètre intérieur de cette lèvre est sensiblement égal à celui du fond de la gorge, c'est à dire inférieur à celui du fond des filets, tout chevauchement des filets par le joint implique un élargissement de celuici. Or un tel élargissement ne pourrait se produire que sous l'effet des contraintes crées par l'inclinaison des flancs lors d'un glissement axial du joint. Or la valeur relativement élevée de cette inclinaison, sensiblement égale à 450 rend pratiquement impossible une telle éventualité. Néanmoins, cette valeur de 450 permet de donner à la gorge un volume suffisant pour autoriser le déplacement de la deuxième lèvre au cours de sa déformation. Dans une première forme de réalisation, la deuxième lèvre est raccordée à la périphérie extérieure de la première lèvre, elle est de forme tronconique avant déformation et s'étend parallèlement à la première lèvre après déformation. Dans ce cas le joint est relativement facile à réaliser. Dans une deuxième forme de réalisation, la deuxième lèvre est raccordée à la périphérie intérieure de la première lèvre, elle a la forme d'un cylindre circulaire avant déformation, et prend une forme tronconique s'appuyant sur un flanc de la gorge après déformation. Dans ce cas, l'opération de déformation de la deuxième lèvre est particulièrement simple à réaliser. Avantageusement, il est alors prévu, à la périphérie extérieure de la première lèvre, un bourrelet de forme torique, destiné à être écrasé lors du montage de la pièce mâle sur la pièce femelle. Dans ce cas, l'étanchéité est particulièrement bonne. La présente invention sera mieux comprise grâce à la description suivante de deux formes de réalisation préférées du joint de l'invention, faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 représente une première forme de réalisation du joint de l'invention, lors de sa mise en place avant pré-écrasement, - la figure 2 représente le joint de la figure 1 après préécrasement, - la figure 3 représente le joint de la figure 1 après écrasement total lors de l'assemblage des pièces dont il assure l'étanchéité, - la figure 4 représente une deuxième forme de réalisation du joint de l'invention, lors de sa mise en place avant pré-écrasement, - la figure 5 représente le joint de la figure 4 après préécrasement, et, - la figure 6 représente le joint de la figure 4 après écrasement total lors de l'assemblage des pièces dont il assure l'étanchéité. En se référant aux figures 1 à 3, un joint permettant d'assurer l'étanchéité de l'assemblage d'une jauge de mesure de température ou de pression sur le carter du moteur d'une automobile est maintenant décrit. Sur les figures, seule une partie mâle 1 dont est pourvue la jauge en vue de cet assemblage a été représentée. Cette partie mâle 1, cylindrique et pourvue d'un filetage 12, est destinée à être vissée dans une partie femelle, en l'occurrence un orifice taraudé 2 prévu dans la paroi 3 du carter, comme cela est plus particulièrement représenté sur la figure 3. La partie mâle 1 est pourvue d'un épaulement Il destiné notamment à écraser le joint d'étanchéité 4 contre la paroi 3. Au voisinage de l'épaulement 11, il est prévu une gorge annulaire 13 avec laquelle le joint 4 est destiné à coopérer pour rester solidaire de la partie mâle 1, même lorsque celle-ci n'est pas vissée dans l'orifice 2. Le profil de la gorge 13 comprend deux flancs 131 et 132 inclinés à sensiblement 450 par rapport à l'axe 10 de la partie 1, et raccordés par un fond 133 parallèle à l'axe 10. Ainsi la surface du fond 133 de la gorge est un cylindre circulaire, tandis que les flancs 131 et 132 sont de forme tronconique. Par sensiblement 450, il faut entendre ici compris entre 450 et 500. Le diamètre du fond 133 de la gorge est inférieur au diamètre du fond des filets du filetage 12. Le flanc 131 s'étend depuis l'épaulement 11, son diamètre le plus grand, voisin de celui du diamètre extérieur du filetage 12, étant du côté de l'épaulement 11, et son diamètre le plus faible étant du c6té du fond 133 de la gorge. Le flanc 132 a son diamètre le plus faible du côté du fond 133 de la gorge, tandis que son diamètre le plus grand est du côté du filetage 12. Le joint 4 est réalisé dans un métal ductile non élastique, tel que du cuivre, du laiton, ou du zinc, et il comprend une première lèvre annulaire 41 qui s'étend perpendiculairement à l'axe 10, et une deuxième lèvre 42, ici raccordée à la périphérie extérieure de la première lèvre 41 et qui est de forme tronconique lors de la mise en place du joint 4 sur la partie 1. Le diamètre intérieur de chacune des deux lèvres 41 et 42 est sensiblement le même, et très légèrement supérieur au diamètre extérieur du filetage 12, de façon à permettre la mise en place du joint 4 autour de la gorge 13 par un simple enfilement du joint sur la partie 1. Ensuite, et comme le montrent les figures 1 et 2, à l'aide d'un outil 5 de pré-écrasement du joint 4, outil comprenant principalement un manchon 51 coulissant à l'intérieur d'un alésage 52 de diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur du joint 4, on fait subir à la deuxième lèvre 42 une déformation de façon à ce qu'elle s'étende, après déformation, parallèlement à la première lèvre 41, c'est à dire perpendiculairement à l'axe 10. A cet effet, l'extrémité libre de l'alésage 52 est disposée autour du joint 4, et le manchon 51 est poussé vers le joint 4, comme l'indiquent les flèches de la figure 2.Le joint 4 est de dimensions telles que la tranche 421 opposée à la première lèvre 41 vient coopérer avec le fond 133 de la gorge, c'est à dire que le diamètre intérieur de cette tranche 421 est, après déformation, pratiquement égal au diamètre du fond 133 de la gorge. Naturellement, le diamètre intérieur du manchon 51 est supérieur au diamètre extérieur du filetage 12, et son extrémité comprend une portion biseautée 511 pour faciliter la déformation de la lèvre 42. Comme cela apparaît plus particulièrement sur la figure 1, la dimension, dans la direction de l'axe 10, du fond 133 de la gorge est telle que le joint 4 peut être pré-écrasé sans que le flanc 132 ne fasse obstacle au déplacement de la lèvre 42 lors de sa déformation. Grâce à l'inclinaison des flancs à 45 , ceci conduit à un encombrement axial minimal de la gorge 13. Le joint 4 est alors monté sur la partie 1 de la jauge de façon imperdable, quelles que soient les manipulations que l'on fait subir à celle ci. Lorsque la jauge est par la suite montée sur le carter, le vissage de la partie 1 dans l'orifice 2 provoque l'écrasement total du joint 4, une bonne étanchéité étant assurée par l'écrasement de la partie repliée qui représente la jonction entre les lèvres 41 et 42. Sur les figures 4 à 6, on a représenté une deuxième forme de réalisation du joint de l'invention. Sur ces figures les éléments analogues à ceux déjà décrits portent les mêmes chiffres de référence. Dans cette deuxième forme de réalisation, le joint, portant maintenant la référence 4', comprend une première lèvre annulaire41' et une deuxième lèvre 42'. La première lèvre 41' s'étend, comme précédemment la première lèvre 41, dans un plan perpendiculaire à l'axe 10. La deuxième lèvre 42'est raccordée à la périphérie intérieure de la première lèvre 41', et comme le montre la figure 4, elle a, avant déformation, la forme d'un cylindre circulaire. De plus, il est prévu, à la périphérie extérieure de la lèvre 41', un bourrelet 43' de forme sensiblement torique. Comme le montre la figure 5, le joint 4' est pré-écrasé avec un outil 5' du même type que l'outil 5, mais néanmoins plus simple, puisqu'il comporte un unique manchon dont l'extrémité 5' se termine par un biseau 511'. Le manchon 5' se trouve en fait guidé par la deuxième lèvre 42' elle-même lors de sa déformation. En effet, au cours de cette opération, la deuxième lèvre 42' prend une forme tronconique s'appuyant sur le flanc 131 de la gorge, jusqu'à ce que sa tranche 421' opposée à la première lèvre 41' vienne coopérer avec le fond 133 de la gorge. La figure 6 montre l'écrasement total du joint 4' lors du montage de la jauge. Il apparaît que le bourrelet 43' assure alors une excellente étanchéité. Revendications 1. Joint (4; 4') destiné à assurer l'étanchéité d'un assemblage par vissage entre une pièce mâle (1) et une pièce femelle (3), et qui coopère avec une gorge (13) prévue sur la dite pièce mâle (1) pour rester solidaire de ladite pièce mâle (1) lorsque celle-ci n'est pas assemblée à ladite pièce femelle (3), caractérisé par le fait que le profil de la gorge (13) comprend deux flancs (131, 132; 131', 132') inclinés à sensiblement 45O par rapport à l'axe (10) de la pièce mâle (1) et raccordés par un fond (133) parallèle audit axe (10), le diamètre du fond (133) de la gorge (13) est inférieur au diamètre du fond des filets, ledit joint (4; 4') est réalisé dans un métal ductile et il comprend une première lèvre (41; 41') annulaire s'étendant perpendiculairement audit axe (10) et une deuxième lèvre (42; 42') agencée pour être déformée après mise en place du joint (4; 4') afin que sa tranche (421; 421') opposée à la ladite première lèvre (41; 41') vienne coopérer avec le fond (133) de la gorge (13). 2. Joint (4) selon la revendication 1, dans lequel la deuxième lèvre (42) est raccordée à la périphérie extérieure de la première lèvre (41), est de forme tronconique avant déformation et s'étend parallèlement à la première lèvre (41) après déformation. 3. Joint (4') selon la revendication 1, dans lequel la deuxième lèvre (42') est raccordée à la périphérie intérieure de la première lèvre (41'), a la forme d'un cylindre circulaire avant déformation et prend une forme tronconique s'appuyant sur un flanc (131) de la gorge (13) après déformation. 4. Joint selon la revendication 3, dans lequel il est prévu, à la périphérie extérieure de la première lèvre (41'), un bourrelet (43') de forme torique, destiné à être écrasé lors du montage de la pièce mâle (1) sur la pièce femelle (3).