Brevet FR2707519A1 — publié le 19950120

i Filtre à huile associé à un dispositif de refroidissement. L'invention est relative aux filtres à huile pour moteurs à combustion interne et plus particulièrement à ceux, de ces filtres, qui comprennent une cuve à couvercle facilement ouvrable contenant une cartouche filtrante amovible et qui sont associés à un dispositif propre à refroidir l'huile par échange thermique avec de l'eau en circulation. Elle a pour but, surtout, de simplifier la construction des ensembles filtres-échangeurs ainsi définis tout en assurant une excellente étanchéité entre les deux circuits d'huile et d'eau. A cet effet, les ensembles du genre en question sont essentiellement caractérisés en ce qu'ils compren- nent, dans un même boîtier cylindrique, deux étages superposés axialement, savoir un premier étage constitué par un échangeur thermique de forme générale cylindrique appliqué contre une portée de réception du carter du moteur et fixé sur cette portée par une vis creuse qui le traverse axialement de part en part, le pied de cette vis étant vissé dans un alésage fileté complémentaire du carter et sa tête reposant sur une plaque transversale qui sépare les deux étages, et un second étage de filtration contenant la cartouche amovible en une position telle que la face aval de cette cartouche communique directement avec l'intérieur de la vis creuse, des passages étanches étant prévus pour l'huile entre un orifice excentré du carter et l'entrée d'huile de l'échangeur et entre la sortie d'huile de l'échangeur et un orifice excentré de la plaque, et des joints d'étanchéité étant prévus vis-à- vis de l'eau, d'une part, entre le bord du boîtier opposé à son couvercle et la portée de réception du carter et, d'autre part, entre le pourtour de la plaque et la portion en regard de la face intérieure du boîtier. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - l'échangeur thermique est d'un type à plaques superposées, - l'un au moins des deux joints d'étanchéité vis- à-vis de l'eau comprend, disposés entre un rebord cylin- drique d'un anneau transversal intérieur au boîtier et la portion en regard de la face cylindrique intérieure de ce boîtier, deux joints toriques axialement rapprochés, ladite portion de boîtier étant percée d'au moins un trou radial faisant communiquer avec l'extérieur l'intervalle compris entre les deux joints, - le pourtour de la plaque sur laquelle prend appui la tête de la vis creuse constitue un anneau transversal selon l'alinéa précédent. L'invention comprend, mises à part ces disposi- tions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limita- tive. La figure 1, de ce dessin, montre en coupe axiale un ensemble filtre-échangeur établi selon l'invention. La figure 2 montre à plus grande échelle un détail de cet ensemble. L'ensemble en question est destiné à filtrer et refroidir l'huile de lubrification d'un moteur à combus- tion interne. Le carter 1 de ce moteur comprend une portée plane circulaire de réception 2 dans laquelle débouche un alésage axial fileté 3 et un trou excentré 4. C'est sur cette portée qu'est montée la base d'un boîtier cylindrique 5 sans fond contenant, superposés axialement un premier étage A d'échange thermique et un second étage B de filtration. Le premier étage A est constitué par un échangeur thermique à plaques 6 connecté à un raccord radial 7 d'alimentation en eau froide et à un raccord radial 8 d'évacuation d'eau réchauffée. Cet échangeur présente la forme générale d'une galette cylindrique de révolution épaisse en direction axiale et traversée axialement de part en part par une vis creuse de fixation 9. Le pied de cette vis 9 est vissé dans l'alésage fileté complémentaire 3 et la portion débordante de sa tête repose sur le bord d'un orifice axial 10 évidé dans une plaque transversale 11. Cette plaque 11 sépare les deux étages A et B. La portion supérieure du boîtier 5, ou plus précisément sa portion la plus éloignée du carter 1, sert de cuve de réception pour une cartouche filtrante cylin- drique 12. D'une façon connue en soi, cette cartouche 12 est avantageusement constituée par un cylindre de papier plissé 121 interposé axialement entre deux rondelles 122 et entourant un tube perforé intérieur 123. Cette cartouche est disposée, à l'intérieur du boîtier 5, de façon telle que son volume intérieur communique directement avec le volume intérieur de la vis creuse 9 et qu'un espace périphérique annulaire 13 soit réservé autour d'elle, à l'intérieur du boîtier. La base de la cartouche 12 repose en outre sur un redan annulaire 91 de la tête de la vis 9 de façon telle qu'un espace 14 soit réservé entre le dessous de cette cartouche et la plaque 11. Un couvercle 15 facile à monter et démonter à la main ou avec une clé est en outre prévu pour fermer le sommet du boîtier. On a représenté sur la figure 1 par des trajets fléchés interrompus le circuit suivi par l'huile à refroidir et filtrer. Cette huile est admise dans l'ensemble décrit ci- dessus, à partir du trou excentré 4, à la base de l'échan- geur à plaques 6. Au sommet de cet échangeur, après avoir été refroidie par l'eau froide circulant dans celui-ci (selon les flèches minces continues), l'huile traverse la plaque 11 à travers un trou excentré 16 de cette plaque. De là, elle est admise dans l'espace 13 à la périphérie de la cartouche filtrante 12, puis traverse radialement celle-ci. Après filtration, elle est recueillie au centre de la cartouche et, de là, circule axialement à l'intérieur de la vis creuse 9 puis, à l'extrémité de cette vis, à l'intérieur de l'alésage 3 du carter: à partir de cet alésage, l'huile refroidie et filtrée est recyclée dans le moteur de toute façon désirable connue. Bien entendu, l'étanchéité doit être réalisée d'excellente façon aussi bien vis-à-vis de l'eau en circulation dans l'échangeur à plaques 6 que vis-à-vis de l'huile en circulation dans l'ensemble. Pour ce qui est de l'eau, on réalise avantageuse- ment l'étanchéité aux deux extrémités axiales de l'échan- geur 6 de la façon suivante. A chacune de ces extrémités, on prévoit une plaque ou rondelle rigide présentant un rebord périphérique rabattu axialement, rebord dont la face cylindrique extérieure est appliquée d'une manière quasi-jointive contre la portion en regard de la surface intérieure du boîtier 5. Cette rondelle n'est autre que la périphérie de la plaque 11 ci-dessus au niveau qui sépare les deux étages A et B. Elle est constituée par le pourtour d'une plaque 17 à la base de l'ensemble. Chacun des rebords rabattus ci-dessus, désigné par la référence 18 comme plus visible sur la figure 2, est évidé extérieurement par deux gorges annulaires 19 légère- ment écartées l'une de l'autre en direction axiale et garnies chacune par un joint torique 20 qui est appliqué contre la portion de paroi en regard du boîtier 5. Des petits trous 21 sont percés dans cette portion de paroi au niveau axial de l'espace compris axialement entre les deux joints 20. Ces petits trous 21 servent à évacuer vers l'exté- rieur du boîtier 5 les gouttes d'eau qui auraient pu s'échapper des volumes affectés à l'eau dans l'échangeur à plaques 6, en franchissant la barrière constituée par l'un des joints 20. Cette évacuation empêche donc que, même si une telle fuite s'avère possible, les très faibles volumes d'eau correspondants ne puissent gagner une chambre réservée à la circulation de l'huile. Il est à noter que le double joint qui vient d'être décrit joue également un rôle d'étanchéité dans le sens axial inverse de celui observé pour l'étanchéité vis- à-vis de l'eau: c'est ainsi que les traces d'huile qui pourraient provenir de la chambre 14 en franchissant le joint supérieur 20 du double joint supérieur sont évacuées vers l'extérieur du boîtier par les trous 21 correspon- dants, toute comme les traces d'eau ci-dessus. Pour ce qui est de l'étanchéité vis-à-vis de l'huile en circulation, on prévoit en outre: - un joint torique 22 interposé axialement entre la portée 2 du carter 1 et la base de l'échangeur à plaques 6 -ou la plaque 17 constitutive de cette base-, - et un joint torique 23 interposé radialement entre une jupe cylindrique comprise par le couvercle 15 et le bord supérieur de la paroi intérieure du boîtier 5. Pour assurer une bonne étanchéité entre le pourtour de la tête de la vis creuse 9 et le bord de l'alésage 10 contre lequel ce pourtour vient porter, on donne avantageusement à ces deux surfaces complémentaires un profil tronconique comme bien visible sur la figure 1. Comme également visible sur cette figure, le boîtier 5 est de préférence fixé par soudure sur le carter 1, le long d'un cordon de soudure 24 entourant la portée 2. L'ensemble ainsi constitué est particulièrement simple à construire et à monter, très robuste et spéciale- ment efficace en ce qui concerne l'isolation mutuelle des circuits d'huile et d'eau. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Ensemble filtre-échangeur comprenant une cuve à couvercle facilement ouvrable contenant une cartouche filtrante amovible à huile et un dispositif propre à refroidir l'huile par échange thermique avec de l'eau en circulation, caractérisé en ce qu'il comprend, dans un même boîtier cylindrique (5), deux étages superposés axialement, savoir un premier étage (A) constitué par un échangeur thermique (6) de forme générale cylindrique appliqué contre une portée de réception (2) du carter d'un moteur et fixé sur cette portée par une vis creuse (9) qui le traverse axialement de part en part, le pied de cette vis étant vissé dans un alésage fileté complémentaire (3) du carter et sa tête reposant sur une plaque transversale (11) qui sépare les deux étages, et un second étage (B) de filtration, pour lequel le boîtier constitue la cuve contenant la cartouche amovible (12) en une position telle que la face aval de cette cartouche communique directement avec l'intérieur de la vis creuse, des passages étanches étant prévus pour l'huile entre un orifice excentré (4) du carter et l'entrée d'huile de l'échangeur et entre la sortie d'huile de l'échangeur et un orifice excentré (16) de la plaque, et des joints d'étanchéité étant prévus vis- à-vis de l'eau, d'une part, entre le bord du boîtier opposé à son couvercle (15) et la portée de réception du carter et, d'autre part, entre le pourtour de la plaque et la portion en regard de la face intérieure du boîtier. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'échangeur thermique (6) est d'un type à plaques superposées. 3. Ensemble selon l'une quelconque des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce que l'un au moins des deux joints d'étanchéité vis-à-vis de l'eau comprend, disposés entre un rebord cylindrique (18) d'un anneau transversal intérieur au boîtier (5) et la portion en regard de la face cylindrique intérieure de ce boîtier, deux joints toriques (19) axialement rapprochés, ladite portion de boîtier étant percée d'au moins un trou radial (21) faisant communiquer avec l'extérieur l'intervalle compris entre les deux joints. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pourtour de la plaque sur laquelle prend appui la tête de la vis creuse (9) constitue un anneau transversal selon l'alinéa précédent.