Brevet FR2721162A1 — publié le 19951215

"Boîtier, notamment pour appareillage électrique" La présente invention concerne d'une manière générale les boîtiers du type de ceux mis en oeuvre pour le logement d'appareillages électriques, tels que, par exemple, des interrupteurs ou va-et-vient, des prises de courant ou des poussoirs. Elle vise plus particulièrement le cas où, suivant les dispositions normatives en vigueur, ces boîtiers doivent assurer une certaine protection, à l'égard de l'humidité, des appareillages électriques auxquels ils servent de logement. Globalement, de tels boîtiers comportent deux éléments à affronter l'un à l'autre en position de fermeture, à savoir un corps de boîtier et un couvercle, avec, au moins localement, sous forme de pièce distincte, entre ces deux éléments, un joint d'étanchéité propre à assurer la protection recherchée. Le plus souvent, à ce jour, et c'est le cas par exemple dans la demande de brevet allemand No 25 08 484, ce joint d'étanchéité est un simple joint plat, et, en position de fermeture, il se trouve pris entre deux surfaces d'épaulement parallèles, qui, appartenant chacune respectivement aux deux éléments concernés, sont en pratique formées par la tranche de ceux-ci. I1 est alors serré sous contrainte entre ces surfaces d'épaulement, sous la sollicitation des organes de fermeture, qui, intervenant corollairement entre les deux éléments, sont le plus souvent de simples vis. Cette disposition donne satisfaction. Elle présente cependant des inconvénients, qui sont les suivants. Tout d'abord, les surfaces d'épaulement entre lesquelles intervient le joint d'étanchéité ne sont pas toujours nécessairement adaptées à un travail optimal de celuici ou ne le demeurent pas nécessairement en permanence dans le temps. Théoriquement plates, elles peuvent en effet être plus ou moins déformées ou voilées. L'étanchéité recherchée peut de ce fait se trouver plus ou moins en défaut, notamment entre les vis formant les organes de fermeture. En pratique, le degré 5 de l'indice de protection des dispositions normatives en vigueur est dans ces conditions le plus souvent difficile à obtenir. En outre, le joint d'étanchéité est à ce jour en permanence sous contrainte maximale, ce qui est défavorable à la pérennité de ses qualités. Enfin, s'étendant entre les tranches des éléments entre lesquels il intervient, il affleure en pratique à la surface extérieure de ceux-ci, ce qui, d'une part, le rend apparent, au détriment éventuellement de l'esthétique, et ce qui, d'autre part, le soumet aux éventuelles agressions extérieures, au détriment, encore, de la pérennité de ses qualités. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'éviter ces inconvénients, au bénéfice de l'étanchéité. De manière plus précise, elle a pour objet un boîtier, notamment pour appareillage électrique, du genre comportant deux éléments à affronter l'un à l'autre en position de fermeture, à savoir un corps de boîtier et un couvercle, avec, au moins localement, sous forme de pièce distincte, entre ces deux éléments, un joint d'étanchéité, ce boîtier étant d'une manière générale caractérisé en ce que le joint d'étanchéité, porté par l'un quelconque des deux éléments, dit ci-après par simple commodité premier élément, comporte une lèvre, qui, oblique par rapport à l'axe de l'ensemble, est destinée à coopérer avec une surface d'appui du deuxième élément elle-même oblique par rapport à cet axe, avec, pour ladite lèvre au repos, une obliquité inférieure à celle de cette surface d'appui. S'étendant en oblique pour coopérer avec une surface d'appui elle-même oblique, la lèvre du joint d'étanchéité suivant l'invention peut avantageusement s'appliquer contre cette surface d'appui sous la seule sollicitation de sa propre élasticité, sans relever, pour cette application, de l'effort de serrage dû aux organes de fermeture associés. L'adaptation de cette lèvre à la surface d'appui contre laquelle elle est appliquée se faisant ainsi dans de meilleures conditions, l'étanchéité obtenue est renforcée. Dès lors, le degré 5 de l'indice de protection des dispositions normatives peut avantageusement être ainsi plus aisément et plus sûrement atteint, même dans le cas où, par suite des inévitables tolérances de fabrication, il existe de manière intempestive un certain jeu entre le premier élément et le deuxième, c'est-à-dire entre le corps de boîtier et le couvercle. En pratique, les essais montrent que l'étanchéité recherchée est conservée même quand ce jeu atteint une valeur de l'ordre de 0,8 mm. En outre, la lèvre que comporte le joint d'étanchéité suivant l'invention n'est avantageusement jamais sous contrainte maximale, ce qui est favorable à la permanence de ses qualités dans le temps. Suivant un développement rendu possible par l'invention, le premier élément porte de manière positive sur le deuxième élément en position de fermeture. I1 en résulte, d'une part, que l'effort d'écrasement auquel est soumis le joint d'étanchéité suivant l'invention du fait des organes de fermeture associés est dûment contrôlé, et, d'autre part, que, ne débouchant plus à la surface de ces deux éléments, ce joint d'étanchéité n'est avantageusement plus apparent et se trouve de surcroît dûment protégé de toute éventuelle agression extérieure. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un boîtier suivant l'invention, en position de fermeture la figure 2 en est, à échelle supérieure, une vue partielle en coupe transversale, suivant la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 est, à la manière de la figure 2, une vue partielle en coupe transversale de l'élément formant couvercle de ce boîtier la figure 4 est, en correspondance, une vue partielle en coupe transversale de son élément formant corps de boîtier. Ces figures illustrent, à titre d'exemple, l'application de l'invention à un interrupteur. Le mécanisme de cet interrupteur, non apparent sur les figures, est logé de manière étanche dans un boîtier 10, en façade duquel la touche de manoeuvre 11 nécessaire à sa commande est accessible à l'usager. Dans la forme de réalisation représentée, le boîtier 10 est globalement parallélépipédique, et, notamment, il a, en plan, un contour globalement quadrangulaire, et en pratique carré. De manière connue en soi, ce boîtier 10 comporte, globalement, deux éléments 10A, lOB à affronter l'un à l'autre en position de fermeture, à savoir, un corps de boîtier 10A et un couvercle lOB. En pratique, ces deux éléments 10A, lOB sont affrontés l'un à l'autre par leurs tranches 12A, 12B respectives, tout au long du périmètre de celles-ci, suivant un plan d'affrontement P, qui, perpendiculaire à l'axe A de l'ensemble, est sensiblement parallèle au fond du corps de boîtier 10A. Les deux éléments 10A, lOB sont en outre dûment solidarisés l'un à l'autre par des organes de fermeture, qui ne sont pas apparents sur les figures, et qui, par exemple, sont constitués de simples vis. Ces dispositions sont bien connues par elles-mêmes, et, ne relevant pas en propre de la présente invention, elles ne seront pas décrites plus en détail ici. De manière également connue en soi, il intervient, au moins localement, sous forme de pièce distincte, entre les deux éléments lOA, lOB, et, en pratique, tout au long de leurs tranches 12A, 12B respectives, annulairement autour de l'axe A de l'ensemble, un joint d'étanchéité 14. Suivant l'invention, le joint d'étanchéité 14, qui est porté par l'un quelconque des éléments 10A, lOB, en l'espèce le couvercle lOB, dit ci-après par simple commodité premier élément, comporte une lèvre 18, qui, oblique par rapport à l'axe A de l'ensemble, est destinée à coopérer avec une surface d'appui 19 du deuxième élément 10A elle-même oblique par rapport à cet axe A, avec, pour cette lèvre 18 au repos, tel que représenté sur la figure 3, une obliquité ol inférieure à celle 02 de la surface d'appui 19. Dans la forme de réalisation représentée, le joint d'étanchéité 14 comporte également une languette 15, qui s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe A de l'ensemble, et, donc, sensiblement parallèlement au fond du corps de boîtier l0A. En pratique, cette languette 15 fait saillie en direction de l'extérieur sur un talon 20 par lequel, en position de fermeture, le joint d'étanchéité 14 s'emboîte, localement, suivant des dispositions décrites plus en détail ultérieurement, dans le deuxième élément 10A. Ce talon 20 fait lui-même saillie à la surface inférieure d'une partie massive 21 par laquelle le joint d'étanchéité 14 est enchâssé annulairement dans le premier élément lOB, à la faveur d'un décrochement 22 de celui-ci entaillant conjointement sa tranche 12B et sa surface intérieure. En pratique, le talon 20 est issu de la portion périphérique extérieure de cette partie massive 21, tandis que la lèvre 18 est issue de sa portion périphérique intérieure. Ainsi, dans la forme de réalisation représentée, la lèvre 18 du joint d'étanchéité 14 est globalement disposée en retrait par rapport à la languette 15, en s'étendant entre celle-ci et l'axe A de l'ensemble. Dans la forme de réalisation représentée, la languette 15 s'étend à niveau avec la tranche 12B du premier élément lOB, à la faveur d'un décrochement 16 affectant le décrochement 22 précédent. Elle n'intervient donc pas dans l'étanchéité. De ce fait, en position de fermeture, le premier élément lOB porte de manière positive, par une surface d'affrontement 24B, sur une surface d'affrontement 24A du deuxième élément 10A, suivant le plan d'affrontement P. En pratique, la surface d'affrontement 24B du premier élément lOB appartient à la tranche 12B de celui-ci. I1 s'agit donc d'une surface plane, qui s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe A de l'ensemble. Plus précisément, dans la forme de réalisation représentée, la surface d'affrontement 24B du premier élément lOB est formée par la partie restante de sa tranche 12B, cette tranche 12B se trouvant entaillée, d'une part, par les décrochements 22 et 16 mentionnés ci-dessus, à la surface intérieure de ce premier élément lOB, et, d'autre part, par un décrochement 25, à la surface extérieure de celui-ci. Conjointement, la surface d'affrontement 24A du deuxième élément 10A appartient à la tranche 12A de ce deuxième élément 10A. I1 s'agit donc elle aussi d'une surface plane, qui s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe A de l'ensemble. En pratique, il résulte de ce qui précède que le joint d'étanchéité 14 est tout entier en deçà des surfaces d'affrontement 24A, 24B des éléments 10A, lOB par rapport à l'axe A de l'ensemble. Quant à la surface d'appui 19 du deuxième élément 10A, elle est formée, dans la forme de réalisation représentée, par l'un des flancs, en l'espèce le flanc intérieur, d'une gorge 26, qui entaille la tranche 12A de ce deuxième élément 10A, sur la surface intérieure de celui-ci, et dont l'autre flanc 27, en l'espèce le flanc extérieur, assure l!emboîtement du talon 20 du joint d'étanchéité 14 et s'étend en pratique parallèlement à l'axe A de l'ensemble. Dans la forme de réalisation représentée, la lèvre 18 du joint d'étanchéité 14 suivant l'invention a une extension El, par rapport à sa zone d'enracinement, multiple de celle E2 de la languette 15 par rapport à sa propre zone d'enracinement. Pour la lèvre 18, la zone d'enracinement est formée par la partie massive 21 du joint d'étanchéité 14. Pour la languette 15, elle est formée par le talon 20 de celui-ci. Dans l'un et l'autre cas, les extensions El, E2 sont appréciées jusqu'à l'extrémité libre correspondante. En pratique, l'extension El de la lèvre 18 est au moins cinq fois supérieure à celle E2 de la languette 15. Dans la forme de réalisation représentée, elle est sensiblement sept fois supérieure à celle-ci. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, la lèvre 18 va en s'évasant vers l'extérieur de sa zone d'enracinement à son extrémité libre. Autrement dit, elle s'écarte de l'axe A de l'ensemble au fur et à mesure qu'elle s'éloigne de la partie massive 21 du joint d'étanchéité 14. A son extrémité libre, au moins, la lèvre 18 va en s ' amincissant. Dans la forme de réalisation représentée, elle est en pratique équi-épaisse dans sa partie courante à compter de sa zone d'enracinement, et elle est abattue par un chanfrein 28 à son extrémité libre, du côté de cette extrémité libre tourné vers la surface d'appui 19 du deuxième élément 10A. Préférentiellement, et comme représenté, ce chanfrein 28 se raccorde par un arrondi à la portion restante de la tranche de la lèvre 18. L'obliquité 01 de la lèvre 18 est préférentiellement comprise entre 10 et 30 . Par exemple, elle est voisine de 20 . Corollairement, l'obliquité 02 de la surface d'appui 19 est préférentiellement comprise entre 50 et 80 , en étant par exemple voisine de 65 . Lors de la fermeture du boîtier 10, qui se fait jusqu'à l'appui positif des deux éléments 10A, lOB l'un sur l'autre par leurs surfaces d'affrontement 24A, 24B, la lèvre 18 vient prendre contact avec la surface d'appui 19 de l'élément 10A par son chanfrein 28, et, guidée par cette surface d'appui 19, elle est contrainte à pivoter au contact de celui-ci, en direction du talon 20, par rotation autour de sa zone d'enracinement, suivant la flèche F de la figure 2. Sur cette figure 2, sont schématisées, en traits interrompus, la configuration initiale de repos de la lèvre 18, et, en traits continus, sa configuration finale de fermeture. Préférentiellement, et tel que représenté, pour la position de fermeture correspondante, la lèvre 18 du joint d'étanchéité 14 reste à distance du talon 20 de celui-ci, cependant que, par les surfaces d'affrontement 24A, 24B, les organes de fermeture correspondants se trouvent contrebutés. La lèvre 18 garde ainsi avantageusement une réserve d'élasticité. L'étanchéité obtenue résulte des effets de cette lèvre 18. L'effet de chicane dû au talon 20 y contribue également avantageusement. Par ailleurs, le joint d'étanchéité 14 s'étendant en deçà des surfaces d'affrontement 24A, 24B, il est avantageusement invisible en position de fermeture, et protégé. Dans la forme de réalisation représentée, le joint d'étanchéité 14 suivant l'invention est attenant à une jupe 30, qui, en continuité avec sa partie massive 21, en étant issue de la portion périphérique intérieure de celle-ci, recouvre la surface intérieure du premier élément lOB. Mais il n'en est pas obligatoirement ainsi. La présente invention ne se limite d'ailleurs pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. En particulier, le joint d'étanchéité suivant l'invention peut tout aussi bien être porté par le corps de boîtier que par le couvercle. Les deux éléments que constituent ce corps de boîtier et ce couvercle sont donc de ce point de vue interchangeables. En outre, pour le cas où, par exemple, le couvercle serait articulé d'un seul tenant au corps de boîtier le long d'un des côtés de celui-ci, le joint d'étanchéité ne s'étend bien entendu que sur la portion restante du périmètre de ces deux éléments. Enfin, le domaine d'application de l'invention ne se limite pas à celui des seuls interrupteurs, mais s'étend aussi bien à celui de n'importe quel appareillage, et, notamment, de n'importe quel appareillage électrique, à protéger de l'humidité. REVENDICATIONS 1. Boîtier, notamment pour appareillage électrique, du genre comportant deux éléments (10A, lOB) à affronter l'un à l'autre en position de fermeture, à savoir, un corps de boîtier (10A) et un couvercle (lOB), avec, au moins localement, sous forme de pièce distincte, entre ces deux éléments (lOA, lOB), un joint d'étanchéité (14), caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (14), porté par l'un quelconque (lOB) desdits éléments (10A, lOB), dit ci-après par simple commodité premier élément, comporte une lèvre (18), qui, oblique par rapport à l'axe (A) de l'ensemble, est destinée à coopérer avec une surface d'appui (19) dudit deuxième élément (lOA) elle-même oblique par rapport à cet axe (A), avec, pour ladite lèvre (18) au repos, une obliquité (01) inférieure à celle (02) de ladite surface d'appui (19). 2. Boîtier suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (14) comporte un talon (20) par lequel, en position de fermeture, il s'emboîte localement dans le deuxième élément (1ou), et, en position de fermeture, sa lèvre (18) reste à distance dudit talon (20). 3. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, caractérisé en ce que, à son extrémité libre, au moins, la lèvre (18) du joint d'étanchéité (14) va en s'amincissant. 4. Boîtier suivant la revendication 3, caractérisé en ce que, équi-épaisse dans sa partie courante, la lèvre (18) du joint d'étanchéité (14) est abattue par un chanfrein (28) à son extrémité libre, du côté de cette extrémité libre tourné vers la surface d'appui (19) du deuxième élément (lOA). 5. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la lèvre (18) du joint d'étanchéité (14) va en s'évasant vers l'extérieur de sa zone d'enracinement à son extrémité libre. 6. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la surface d'appui (19) du deuxième élément (lOA) est formée par l'un des flancs d'une gorge (26) entaillant la tranche (12A) de ce deuxième élément (10A). 7. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les deux éléments (lOA, lOB) comportent des surfaces d'affrontement (24A, 24B) par lesquelles ils sont en appui positif l'un sur l'autre en position de fermeture. 8. Boîtier suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité (14) est tout entier en deçà des surfaces d'affrontement (24A, 24B) par rapport à l'axe (A) de l'ensemble. 9. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 7, 8, caractérisé en ce que les surfaces d'affrontement (24A, 24B) des éléments (lOA, lOB) appartiennent à leurs tranches (12A, 12B). 10. Boîtier suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le premier élément (lOB), c'est-àdire celui portant le joint d'étanchéité (14), est le couvercle (1OB).