Brevet FR2787036A1 — publié le 20000616

l La présente invention est relative aux filtres à liquide, notamment pour moteurs à combustion interne. Plus particulièrement, l'invention concerne un filtre à liquide comportant: - un boîtier rigide présentant une entrée et une sortie de liquide, - un élément filtrant annulaire contenu dans le boîtier et interposé avec étanchéité entre l'entrée et la sortie de liquide, cet élément filtrant présentant une pa- roi latérale poreuse qui présente un axe central, ladite paroi latérale ayant une certaine épaisseur et s'étendant axialement entre deux extrémités qui sont obturées de fa- çon étanche respectivement par des premier et deuxième flasques s'étendant au moins sur l'épaisseur de la paroi latérale, au moins le premier flasque présentant une forme annulaire et comportant une jupe cylindrique qui s'étend parallèlement à l'axe central, cette jupe formant étan- chéité avec le boîtier. Le document EP-A-0 577 660 décrit un exemple d'un tel filtre, qui présente l'inconvénient de nécessiter un joint en élastomère rapporté sur le boîtier afin de former une étanchéité avec la jupe du premier flasque, lequel flasque est réalisé en papier. Ce joint en élastomère aug- mente le coût du filtre, notamment lorsque le filtre doit avoir une grande durée de vie, puisqu'on est alors obligé d'avoir recours à des joints réalisés en des matériaux coûteux tels que le silicone fluoré. La présente invention a notamment pour but de pal- lier cet inconvénient. A cet effet, selon l'invention, un filtre du genre en question est essentiellement caractérisé en ce que le premier flasque est réalisé d'une seule pièce en matière plastique souple, en ce que la jupe du premier flasque s'étend à l'opposé du deuxième flasque jusqu'à une extrémité libre qui est dotée d'une lèvre d'étanchéité annulaire orientée radialement, et en ce que la jupe du premier flasque coopère par emboî- tement axial avec une première paroi cylindrique apparte- nant au boîtier, la lèvre d'étanchéité de la jupe du pre- mier flasque étant en appui élastique étanche contre la- dite première paroi cylindrique. Par "matière plastique souple", on entend une ma- tière plastique ayant une souplesse suffisante pour per- mettre l'emboîtement axial étanche entre la jupe du pre- mier flasque et la première paroi cylindrique du boîtier. Grâce à ces dispositions, le filtre selon l'inven- tion est d'une constitution particulièrement simple, de sorte que ce filtre est peu coûteux, aisé à monter, et fiable. De plus, la jupe du premier flasque peut éventuel- lement coulisser sur la première paroi cylindrique du boî- tier pour absorber d'éventuelles variations dimensionnel- les du boîtier dans le sens axial après mise en service du filtre, et ladite jupe du premier flasque peut se déformer relativement aisément dans la direction radiale pour ab- sorber d'éventuelles variations dimensionnelles du boîtier dans ladite direction radiale. Dans des modes de réalisation préférés de l'inven- tion, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - la lèvre d'étanchéité de la jupe du premier flasque est orientée radialement vers l'intérieur; - avant mise en service du filtre, la première paroi cylindrique s'étend à partir de la lèvre d'étanchéi- té de la jupe du premier flasque, en direction du deuxième flasque, sur une première longueur axiale suffisante pour que ladite lèvre d'étanchéité de la jupe du premier flas- que soit toujours en contact étanche avec ladite première paroi cylindrique lorsque le boîtier subit une dilatation axiale inférieure à 4%; - le deuxième flasque est réalisé d'une seule pièce en matière plastique souple, ce deuxième flasque présentant une forme annulaire et comportant une jupe cy- lindrique qui s'étend parallèlement à l'axe central à l'opposé du deuxième flasque, jusqu'à une extrémité libre dotée d'une lèvre d'étanchéité annulaire orientée radiale- ment, la jupe du deuxième flasque coopérant par emboîte- ment axial avec une deuxième paroi cylindrique appartenant au boîtier, la lèvre d'étanchéité de la jupe du deuxième flasque étant en appui élastique étanche contre ladite deuxième paroi cylindrique; - la lèvre d'étanchéité de la jupe du deuxième flasque est orientée radialement vers l'intérieur; - avant mise en service du filtre, la deuxième paroi cylindrique s'étend à partir de la lèvre d'étanchéi- té de la jupe du deuxième flasque, en direction du premier flasque, sur une deuxième longueur axiale suffisante pour que ladite lèvre d'étanchéité de la jupe du deuxième flas- que soit toujours en contact étanche avec ladite deuxième paroi cylindrique lorsque le boîtier subit une dilatation axiale inférieure à 4%; - l'élément filtrant est monté dans le boîtier avec jeu axial; - la matière plastique souple est à base de poly- amide 6-6; - le boîtier est réalisé en un matériau qui se dilate au contact du liquide à filtrer; - la dilatation que subit le boîtier au contact du liquide à filtrer est comprise entre 2 et 4%; - le boîtier est réalisé en un matériau à base de polyacétal polyoxyméthylène; - le filtre constitue un filtre à l'essence. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion apparaîtront au cours de la description suivante d'une de ses formes de réalisation, donnée à titre d'exem- ple non limitatif, en regard du dessin joint. Sur le dessin, la figure unique est une vue en coupe axiale d'un filtre selon une forme de réalisation de l'invention. Le filtre à liquide 1 représenté sur le dessin est un filtre à essence pour véhicule, qui peut par exemple être installé à demeure dans le réservoir d'essence. Avan- tageusement, dans ce cas, le filtre est dimensionné pour avoir une durée de vie égale à la durée de vie du véhicule ou à une grande partie de cette durée de vie, par exemple une durée de vie d'environ 10 ans ou correspondant à une distance parcourue d'environ 160 000 km. Le filtre 1 comporte un boîtier étanche 2 qui pré- sente une entrée d'essence 3 et une sortie d'essence 4 destinées à être raccordées au circuit d'alimentation du moteur. Ce boîtier 2 est réalisé par exemple en un maté- riau à base de polyacétal polyoxyméthylène (POM), qui a une grande durée de vie mais présente la particularité de se dilater au contact de l'essence. La dilatation que su- bit ainsi le boîtier 2 entre son état initial sec (avant mise en service) et son état de fonctionnement, peut être comprise entre 2 et 4%, et cette dilatation peut notamment être égale à environ 3%. Avantageusement, le boîtier 2 présente une forme annulaire centrée sur un axe X, et délimite un volume in- térieur torique 5 dans lequel est logé un élément filtrant annulaire 6 qui est interposé de façon étanche entre l'en- trée 3 et la sortie 4 d'essence. Cette forme annulaire du boîtier 2 permet de donner un grand diamètre à l'élément filtrant 6 sans pour autant avoir un boîtier 2 trop encom- brant, trop lourd ou trop coûteux. Le grand diamètre de l'élément filtrant 6 permet que cet élément filtrant pré- sente une grande surface filtrante et par conséquent une grande durée de vie. Pour permettre le montage de l'élément filtrant 6 dans le boîtier 2, ledit boîtier est réalisé en deux par- ties 7,8 qui s'engagent axialement l'une contre l'autre au niveau d'un plan médian perpendiculaire à l'axe X. Les deux parties 7,8 peuvent par exemple être assemblées par soudage, notamment par soudage par ultrasons, au niveau d'une ligne de soudage annulaire intérieure 9 et d'une li- gne de soudage annulaire extérieure 10. L'élément filtrant 6, quant à lui, comporte: - une paroi latérale poreuse 11 qui présente par exemple une forme cylindrique de révolution centrée sur l'axe X et qui s'étend axialement entre deux faces d'ex- trémité 12, - et deux flasques d'extrémité 13 de forme annu- laire, qui sont centrés chacun sur l'axe X et qui recou- vrent chacun l'une des faces d'extrémité 12, chacun de ces flasques d'extrémité s'étendant dans un plan radial sur l'épaisseur de la paroi latérale 11 en étant collé à la face d'extrémité 12 correspondante de façon à l'obturer de façon étanche. Les flasques 13 sont moulés d'une seule pièce dans une matière plastique relativement souple, par exemple du polyamide 6-6 chargé en fibres de verre. La charge en fi- bres de verre peut être comprise par exemple entre 20 et % en poids, et notamment égale à environ 30%. L'allon- gement à la rupture de ce matériau peut-être par exemple d'environ 3%, et son module élastique à 23 degrés peut être par exemple d'environ 10 000 MPa. Chacun des flasques 13 comporte une jupe cylindri- que 14 centrée sur l'axe X, qui s'étend axialement à l'op- posé de la paroi latérale poreuse 11 de l'élément fil- trant, cette jupe 14 se terminant par une extrémité libre dotée d'une lèvre d'étanchéité périphérique intérieure 15. La lèvre d'étanchéité 15 de l'un des flasques 13, placé en position supérieure sur le dessin, est emboîté en contact périphérique étanche et en appui élastique sur une jupe cylindrique 16 centrée sur l'axe X, formée à l'inté- rieur de la face d'extrémité axiale 8a de la partie 8 du boîtier. De plus, la jupe 14 de l'autre flasque 13, en l'occurrence le flasque inférieur sur le dessin, pénètre dans une gorge circulaire 17 ménagée dans la face d'extré- mité axiale 7a de la partie 7 du boîtier, la lèvre d'étan- chéité 15 de cette jupe 14 étant emboîtée en appui élasti- que et en contact périphérique étanche sur une paroi cy- lindrique 18 de la face d'extrémité 7a de la partie 7 du boîtier. L'élément filtrant 6 est engagé à l'intérieur du boîtier 2 avec un certain jeu axial L1 généralement supé- rieur à 1 mm et compris par exemple entre 1 et 2 mm. De plus, avant mise en service du filtre, la longueur axiale L2 de la jupe cylindrique 16 entre la lèvre d'étan- chéité 15 correspondante et l'extrémité de la surface cy- lindrique de cette jupe, de même que la longueur axiale L3 de la paroi cylindrique 18 entre la lèvre d'étanchéité 15 correspondante et l'extrémité de la surface cylindrique de cette paroi, sont suffisantes pour accepter la dilatation axiale du boîtier au contact de l'essence, cette dilata- tion se traduisant par un coulissement relatif des lèvres d'étanchéité 15 contre la jupe 16 et la paroi cylindrique 18. Par ailleurs, la dilatation radiale du boîtier 2 est absorbée grâce à la souplesse des jupes 14. REVENDICATIONS 1. Filtre à liquide comportant: - un boîtier rigide (2) présentant une entrée (3) et une sortie (4) de liquide, - un élément filtrant annulaire (6) contenu dans le boîtier et interposé avec étanchéité entre l'entrée et la sortie de liquide, cet élément filtrant présentant une paroi latérale poreuse (11) qui présente un axe central (X), ladite paroi latérale ayant une certaine épaisseur et s'étendant axialement entre deux extrémités (12) qui sont obturées de façon étanche respectivement par des premier et deuxième flasques (13) s'étendant au moins sur l'épais- seur de la paroi latérale, au moins le premier flasque (13) présentant une forme annulaire et comportant une jupe cylindrique (14) qui s'étend parallèlement à l'axe central (X), cette jupe formant étanchéité avec le boîtier, caractérisé en ce que le premier flasque (13) est réalisé d'une seule pièce en matière plastique souple, en ce que la jupe (14) du premier flasque s'étend à l'op- posé du deuxième flasque jusqu'à une extrémité libre qui est dotée d'une lèvre d'étanchéité annulaire (15) orientée radialement, et en ce que la jupe (13) du premier flasque coopère par emboîtement axial avec une première paroi cylindrique (16) appartenant au boîtier, la lèvre d'étanchéité (15) de la jupe du premier flasque étant en appui élastique étanche contre ladite première paroi cylindrique. 2. Filtre selon la revendication 1, dans lequel la lèvre d'étanchéité (15) de la jupe du premier flasque est orientée radialement vers l'intérieur. 3. Filtre selon la revendication 1 ou la revendi- cation 2, dans lequel, avant mise en service du filtre, la première paroi cylindrique (16) s'étend à partir de la lè- vre d'étanchéité (15) de la jupe du premier flasque, en direction du deuxième flasque (13), sur une première lon- gueur axiale (L2) suffisante pour que ladite lèvre d'étan- chéité de la jupe du premier flasque soit toujours en con- tact étanche avec ladite première paroi cylindrique lors- que le boîtier (2) subit une dilatation axiale inférieure à 4%. 4. Filtre selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel le deuxième flasque (13) est réalisé d'une seule pièce en matière plastique souple, ce deuxième flasque présentant une forme annulaire et com- portant une jupe cylindrique (14) qui s'étend parallèle- ment à l'axe central (X) à l'opposé du deuxième flasque, jusqu'à une extrémité libre dotée d'une lèvre d'étanchéité annulaire (15) orientée radialement, la jupe du deuxième flasque coopérant par emboîtement axial avec une deuxième paroi cylindrique (18) appartenant au boîtier, la lèvre d'étanchéité (15) de la jupe du deuxième flasque étant en appui élastique étanche contre ladite deuxième paroi cy- lindrique. 5. Filtre selon la revendication 4, dans lequel la lèvre d'étanchéité (15) de la jupe du deuxième flasque est orientée radialement vers l'intérieur. 6. Filtre selon la revendication 4 ou la revendi- cation 5, dans lequel, avant mise en service du filtre, la deuxième paroi cylindrique (18) s'étend à partir de la lè- vre d'étanchéité (15) de la jupe du deuxième flasque, en direction du premier flasque (13), sur une deuxième lon- gueur axiale (L3) suffisante pour que ladite lèvre d'étan- chéité de la jupe du deuxième flasque soit toujours en contact étanche avec ladite deuxième paroi cylindrique lorsque le boîtier (2) subit une dilatation axiale infé- rieure à 4%. 7. Filtre selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel l'élément filtrant (6) est monté dans le boîtier (2) avec jeu axial. 8. Filtre selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel la matière plastique souple est à base de polyamide 6-6. 9. Filtre selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, dans lequel le boîtier (2) est réalisé en un matériau qui se dilate au contact du liquide à fil- trer. 10. Filtre selon la revendication 9, dans lequel la dilatation que subit le boîtier (2) au contact du li- quide à filtrer est comprise entre 2 et 4%. 11. Filtre selon la revendication 9 ou la revendi- cation 10, dans lequel le boîtier (2) est réalisé en un matériau à base de polyacétal polyoxyméthylène. 12. Filtre selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, constituant un filtre à l'essence.