Brevet FR2819547A1 — publié le 20020719

i BOITIER DE FILTRE A LIQUIDE POUR MOTEUR A COMBUSTION INTERNE La présente invention se rapporte à un boîtier de filtre à liquide pour moteur à combustion interne. Plus particulièrement, l'invention concerne, parmi les boîtiers de filtres, ceux qui comprennent: - un capot doté d'une tête à partir de laquelle s'étend une paroi annulaire déformable munie d'une extrémité libre, - une embase dotée d'une paroi annulaire présentant un axe central et munie d'une extrémité libre, lesdites parois annulaires du capot et de l'embase étant adaptées pour coopérer par un montage à baïonnette, et - un organe à effet ressort pour solliciter un écartement axial entre le capot et l'embase, - l'une de ces parois annulaires du capot et de l'embase étant dite ci-après première paroi annulaire et l'autre de ces parois annulaires du capot et de l'embase étant dite ci-après deuxième paroi annulaire. Dans les boîtiers de filtres connus, l'embase et le capot présentent des formes complémentaires relativement complexes, ce qui nécessite, lors de leur fabrication, de procéder à des étapes d'usinage coûteuses afin de leur conférer des tolérances précises et d'assurer ainsi l'étanchéité de l'assemblage du capot sur l'embase par le montage du type baïonnette. La présente invention a pour but de proposer un boîtier de filtre qui présente une bonne étanchéité en toutes circonstances, et dont l'embase et/ou le capot puissent être fabriqués et obtenus par moulage sans qu'aucune étape d'usinage ne soit nécessaire tout en permettant une mise en place manuelle rapide et simple du capot sur l'embase et ceci sans appliquer de couple de serrage prédéterminé sur le capot. A cet effet, selon l'invention, un boîtier de filtre à liquide du type précité est caractérisé en ce que la première paroi annulaire comprend au moins une surface d'appui qui coopère, par montage à baïonnette, avec un tenon disposé sur la deuxième paroi annulaire, le tenon étant dimensionné pour être introduit axialement avec faible jeu à l'intérieur de la première paroi annulaire, et en ce que la surface d'appui délimite au moins partiellement le contour d'une ouverture traversante présente sur la première paroi annulaire pour permettre la fabrication du capot ou de l'embase comprenant la première paroi annulaire par moulage. Grâce à ces dispositions et à la présence de l'ouverture traversante, le capot et/ou l'embase du boîtier de filtre peut être obtenu avec des formes simples par une simple opération de moulage sans qu'aucune étape d'usinage ne soit nécessaire afin de leur conférer une tolérance adéquate pour réaliser la fermeture du boîtier avec une étanchéité convenable. Le boîtier de filtre suivant l'invention peut éventuellement comporter, en outre, une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: - la première paroi annulaire comprend au moins deux surfaces d'appui disposées l'une en regard de l'autre, chaque surface d'appui délimitant au moins partiellement le contour d'une ouverture traversante présente sur ladite première paroi annulaire; - la surface d'appui de la première paroi annulaire comprend un tronçon de guidage incliné et un tronçon d'appui qui délimitent entre eux un bossage, le tenon de la deuxième paroi annulaire étant propre à coopérer avec le tronçon de guidage incliné, suivant une rotation de la deuxième paroi annulaire autour de l'axe central, pour déplacer axialement la deuxième paroi annulaire contre l'organe à effet ressort, et le bossage de ladite surface d'appui de la première paroi étant adapté pour coopérer avec des moyens de blocage angulaire supplémentaires pour bloquer angulairement le tenon lorsque l'embase et le capot sont reliés l'un à l'autre; - la première paroi annulaire comprend un rebord radial interne formant la surface d'appui pour le tenon de la deuxième paroi annulaire, ladite ouverture traversante présentant un contour fermé; - les moyens de blocage angulaire supplémentaires comprennent un rebord axial interne formé sur la première paroi annulaire, le rebord axial interne présentant une extrémité reliée au rebord radial interne et, ledit rebord axial interne délimitant, en outre, au moins partiellement le contour de l'ouverture traversante; - l'ouverture traversante débouche sur l'extrémité libre de la première paroi annulaire en formant un passage pour l'introduction axiale du tenon correspondant; les moyens de blocage angulaire supplémentaires sont formés par le bord axial de l'ouverture traversante qui se situe dans le prolongement du tronçon d'appui; - la première paroi annulaire est formée par la paroi annulaire de l'embase; - l'embase est obtenue par un moulage de métal; l'embase est obtenue par un moulage de matière plastique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de plusieurs de ses formes de réalisation, données à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints. Sur les dessins: - la figure 1 représente une vue en perspective du capot et d'une portion de l'embase du boîtier avant assemblage selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe axiale du boîtier de filtre de la figure 1 après montage, - les figures 3 et 4 représentent des vues en plan du boîtier de filtre selon le premier mode de réalisation avec des orientations angulaires différentes, - la figure 5 représente une vue en coupe axiale d'un moule permettant la fabrication d'une embase selon le premier mode de réalisation, - la figure 6 représente une vue en perspective d'une embase du boîtier de filtre selon un deuxième mode de réalisation, et - la figure 7 représente une vue en coupe axiale selon la ligne VII.VII de la figure 6. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. Afin de faciliter la compréhension de la description qui suit, le boîtier de filtre est décrit dans une position particulière, la position verticale, le capot étant dirigé vers le haut. Toutefois, cette position n'est pas limitative, le boîtier de filtre pourrait éventuellement être utilisé dans une autre position. Le boîtier de filtre 1, représenté sur les figures 1 et 2, comprend une embase 2 sur laquelle est destiné à être monté, de manière amovible, un capot 3. Le capot 3, lorsqu'il est monté sur l'embase 2, délimite avec ce dernier un volume intérieur creux 4 destiné à recevoir un élément filtrant 5. L'embase 2 est dotée d'une paroi annulaire 6, d'axe central 7, qui s'étend jusqu'à une extrémité libre ou extrémité supérieure 8. Cette embase 2 est destinée à être montée dans une position fixe sur une surface de support d'un moteur de véhicule automobile (non représenté). Le capot amovible 3, qui est réalisé par exemple dans une matière plastique, comprend, quant à lui, une extrémité supérieure ou tête 9 à partir de laquelle s'étend une paroi annulaire 10 déformable qui se termine par une extrémité libre ou extrémité inférieure 10a. La paroi annulaire 10 du capot 3, dans l'exemple considéré, présente un diamètre inférieur à celui de la paroi annulaire 6 de l'embase 2 de manière à s'engager dans cette dernière en délimitant ainsi le volume intérieur 4. Le boîtier de filtre 1 comprend également un joint d'étanchéité 11 adapté pour être disposé et comprimé entre la paroi annulaire 10 du capot 3 et la paroi annulaire 6 de l'embase 2 afin d'éviter toute fuite du liquide à filtrer par l'élément filtrant 5 dans les zones de liaison des parois annulaires 6, 10 de l'embase 2 et du capot 3. Pour assurer cette étanchéité, la paroi annulaire 6 de l'embase présente une surface de contact 61 pour le joint d'étanchéité 11 qui présente une portion 61a sensiblement tronconique et orientée radialement vers l'intérieur tandis que la paroi annulaire 10 du capot 3 présente une surface de contact adaptée pour comprimer le joint d'étanchéité 11 axialement et radialement contre ladite portion tronconique 61a de la surface de contact 61 de l'embase 2. Le capot 3 est immobilisé sur l'embase 2 par un montage de type baïonnette. A cet effet, selon un premier mode de réalisation de l'invention: - la paroi annulaire 6 (figure 1) de l'embase 2 comprend, sur la partie de sa face interne 62 située au- dessus de la portion tronconique 61a destinée à porter le joint d'étanchéité 11, deux rebords radiaux 12, diamétralement opposés, faisant saillie radialement vers l'intérieur. Chaque rebord 12 se prolonge par un rebord axial 13 qui s'étend parallèlement par rapport à l'axe central 7. Chaque rebord radial 12 et le rebord axial 13 qui lui est associé délimitent partiellement le contour fermé d'une ouverture traversante 17 réalisée sur la paroi annulaire 6 de l'embase 2. Comme on peut le voir sur les figures 3 et 4, chaque rebord radial 12 présente une surface d'appui 14 qui délimite partiellement le contour de l'ouverture traversante 17 correspondante. Cette surface d'appui 14 comprend un tronçon de guidage incliné 14a qui fait saillie axialement vers le bas de l'embase 2 et un tronçon d'appui 14b qui délimite avec ledit tronçon de guidage incliné 14a un bossage 14c. Ce bossage 14c est destiné à fournir un blocage angulaire qui sera décrit plus en détail dans la suite de la description. La face interne 62 de la paroi annulaire 6 de l'embase 2 comprend également deux nervures radiales 15, diamétralement opposées, qui font saillie radialement vers l'intérieur en étant interposées chacune entre deux rebords radiaux 12. Ces nervures 15 sont également pourvues d'une surface d'appui inférieure 15b. Chaque nervure radiale 15 délimite également le contour supérieur d'une ouverture traversante 18 réalisée sur la paroi annulaire 6 de l'embase. Les deux ouvertures traversantes 18 comprennent également des bords axiaux 18b qui sont parallèles entre eux; - le capot 3 comprend, quant à lui, sur la face externe 102 de sa paroi annulaire 10, quatre tenons 16 qui font saillie vers l'extérieur et qui sont dimensionnés de façon à être introduits axialement avec faible jeu dans la paroi annulaire 6 de l'embase 2 et, plus précisément, dans les portions 62a de la face interne 62 délimitées chacune par un rebord radial 12 et une nervure radiale 15 adjacentes. Les tenons 16 sont introduits axialement dans les portions 62a de la paroi annulaire 6 de l'embase 2 jusqu'à ce que le joint d'étanchéité 11, disposé contre la surface de contact de la paroi annulaire 10 du capot 3, arrive en butée contre la portion tronconique 61a de la paroi annulaire 6 de l'embase. Lorsque le joint d'étanchéité est en butée contre la surface de contact 61 de l'embase 2, les tenons 16 du capot 3 se présentent sensiblement en regard des tronçons de guidage 14a des surfaces d'appui 14 des rebords radiaux 12. Le capot 3 est ensuite tourné autour de l'axe central 7 de manière à ce que les tenons 16 du capot viennent en appui contre les tronçons de guidage 14a de l'embase 2. Ces tronçons de guidage 14a provoquent alors le déplacement axial desdits tenons 16 et de l'ensemble du capot 3 de sorte que la surface de contact de la paroi annulaire 10 se déplace axialement contre la surface de contact 61 de la paroi annulaire 6 de l'embase en comprimant ainsi le joint d'étanchéité 11 à l'encontre de son effort de rappel. Ce déplacement angulaire du capot 3 est poursuivi jusqu'à ce que chaque tenon 16 coopérant avec un rebord radial 12 finisse sa course sur le tronçon de guidage 14a qui lui est associé et dès que lesdits tenons ne sont plus en contact avec les bossages 14c de la surface d'appui 14, la détente élastique du joint d'étanchéité repousse alors les tenons 16 contre les tronçons d'appui 14b et 15b des rebords radiaux 12 et des nervures 15. L'élasticité du joint d'étanchéité 11 est suffisante pour bloquer le montage, en repoussant les tenons 16 contre les surfaces d'appui 14 des rebords radiaux 12, les bossages 14c assurant alors le blocage angulaire desdits tenons 16 en coopérant avec les rebords axiaux 13 qui forment également des butées de fin de course pour le déplacement angulaire des tenons 16. Les rebords axiaux 13, comme on peut le voir sur la figure 1, délimitent également au moins partiellement les bords axiaux 17b des ouvertures traversantes 17. A l'inverse, pour démonter le capot 3, on commence par repousser axialement le capot 3 en direction de l'embase 2, ce qui comprime le joint d'étanchéité contre les surfaces de contact de l'embase 2 et du capot 3 et rend possible un déplacement angulaire des tenons 16 en sens inverse du précédent. Dès que ce déplacement angulaire est suffisant pour avoir décalé complètement les tenons 16 par rapport aux rebords radiaux 12, on dégage axialement la paroi annulaire du capot 3 ce qui sépare complètement le capot 3 de l'embase 2. Bien entendu, suivant la forme plus ou moins arrondie des bossages 14c, un déplacement angulaire du capot 3 sur lesdits bossages 14c avec un couple prédéterminé peut également suffire pour déplacer axialement le capot 3 en direction de l'embase 2 en comprimant ainsi le joint d'étanchéité 11 et permettre le dégagement axial du capot 3, après que lesdits tenons 16 aient dépassé angulairement les rebords radiaux 12. Avantageusement, l'embase 2 du boîtier de filtre peut être réalisée en une seule opération de moulage, sans aucune étape d'usinage ultérieure. Comme on peut le voir sur la figure 5, l'embase 2 peut être, par exemple, réalisée à l'aide d'un moule 19 qui comprend deux éléments de moule extérieurs 20 et 21 ainsi qu'un noyau central 22. Les deux éléments de moule extérieurs 20 et 21 présentent chacun une forme sensiblement semicylindrique et leur paroi interne présente une forme identique à la forme choisie pour la face externe de la paroi annulaire 6 de l'embase 2. Les éléments de moule 20 et 21 comprennent respectivement des éléments en saillie 20a et 21a afin de réaliser les ouvertures traversantes 17 de l'embase 2. De même, les éléments de moule 20 et 21 comprennent des éléments en saillie (non représentés) afin de réaliser les ouvertures traversantes 18 de l'embase 2. A cet effet, lorsque le moule 19 est assemblé, le noyau central 22 est disposé de façon à ce qu'une portion sensiblement cylindrique de ce noyau 22 soit en contact étanche avec les éléments en saillie 20a et 21a des éléments de moule 20 et 21 afin de réaliser lesdites ouvertures traversantes 17 et 18 lorsque le matériau fondu sera injecté dans le moule 19. Le matériau injecté peut être une matière plastique ou un métal en fusion. Comme on peut le voir sur la figure 5, le noyau central 22 comprend des portées cylindriques de diamètres différents afin de réaliser les nervures 15, les rebords axiaux 13, les rebords radiaux 12 et l'extrémité libre 8 de l'embase 2 et en formant ainsi avec les éléments en saillie 20a et 21a, les surfaces d'appui 14 et 15 destinées à coopérer avec les tenons 16. Par ailleurs, les éléments en saillie des deux éléments de moule 20 et 21 permettent également de réaliser les bords axiaux 17b et 18b des ouvertures traversantes 17 et 18. A cet effet, lorsque l'on utilise au minimum deux éléments de moule 20 et 21, leurs différents éléments en saillie sont disposés de telle manière que les bords axiaux 17b et 18b soient parallèles entre eux mais également parallèles à l'axe de démoulage D des deux éléments de moule 20 et 21. Lorsque l'on utilise que deux éléments de moule, l'axe de démoulage D passe avantageusement par les deux bossages 14c des surfaces d'appui 14 et chaque ouverture traversante 18 de l'embase 2 est réalisée par la coopération de deux éléments en saillie (non représentés) appartenant respectivement à l'élément de moule 20 et à l'élément de moule 21, ces deux éléments en saillie étant en contact au niveau du plan de jonction des deux éléments de moule 20 et 21. Ainsi, après refroidissement de la matière injectée pour réaliser l'embase 2, il suffit de retirer le noyau central 22 par translation vers le haut, puis d'écarter les éléments de moule 20 et 21 l'un de l'autre suivant l'axe de démoulage afin d'obtenir l'embase 2 telle que décrite ci- dessus. Selon un second mode de réalisation représenté sur les figures 6 et 7, l'embase 6 du boîtier de filtre ou plus exactement sa paroi annulaire 6 comprend deux ouvertures 17 qui comprennent chacune un passage 17a qui débouche directement sur l'extrémité libre 8 de l'embase 2. Les passages 17a sont dimensionnés de manière à permettre l'introduction axiale des tenons 16 avec un faible jeu à l'intérieur de la paroi annulaire 6 de l'embase 2. Etant donné que chaque ouverture 17 débouche directement sur l'extrémité libre 8 par l'intermédiaire des passages 17a, il n'est plus nécessaire de former des rebords radiaux sur la face interne 62 de la paroi annulaire 6 de l'embase 2. Ainsi, les surfaces d'appui 14 sont directement réalisées sur la portion inférieure de bras 23 qui s'étendent circonférentiellement autour de l'axe central 7 de l'embase 2. De même, l'embase 2 comprend deux ouvertures traversantes 18 pourvues chacune d'un passage 18a qui débouche sur l'extrémité libre 8 de l'embase 2. Les ouvertures 18 délimitent des bras 24 qui s'étendent circonférentiellement autour de l'axe central 7. Les portions inférieures des bras 24 délimitent des surfaces d'appui 15 comprenant un tronçon de guidage 15a et un tronçon d'appui 15b. Les surfaces d'appui 15 ne comportent pas de bossage comme cela sera décrit dans la suite de la description, lorsque l'embase 2 est réalisée à partir de deux éléments de moule. Lors de l'assemblage du capot 3 sur l'embase 2, il suffit donc d'introduire axialement les tenons 16 dans les passages 17a et 18b des ouvertures 17 et 18. Le capot 3 est ensuite tourné autour de l'axe central 7 de manière à ce que les tenons viennent en appui contre les tronçons de guidage 14a et 15a de l'embase 2. Les tronçons de guidage 14a et 15a des surfaces d'appui 14 et 15 provoquent alors le déplacement axial desdits tenons 16 et de l'ensemble du capot 3 de sorte que ledit capot se déplace axialement vers le bas en comprimant ainsi le joint d'étanchéité à l'encontre de son effort de rappel. Ce déplacement angulaire du capot 3 est poursuivi jusqu'à ce que chaque tenon 16 finisse sa course sur le tronçon de guidage qui lui est associé et dès que les tenons associés aux bossages 14c ne sont plus en contact avec ces derniers, la détente élastique du joint d'étanchéité repousse alors les tenons 16 contre les tronçons d'appui 14b et 15b des surfaces d'appui 14 et 15 réalisées sur le contour des ouvertures 17 et 18. Lorsque les tenons sont en appui sur les tronçons 14b et 15b des surfaces d'appui 14 et 15, le bord axial 17b, 18b de chaque ouverture traversante 17, 18 qui se situe dans le prolongement du tronçon d'appui 14b, 15b permet alors de bloquer la rotation desdits tenons en coopération avec les bossages 14c. Dans ce mode de réalisation, le moule destiné à la réalisation de l'embase 2 comprend au moins deux éléments de moules extérieurs présentant des parois internes sensiblement identiques à la forme recherchée pour la face externe de l'embase 2. Chaque élément de moule extérieur peut, par exemple, comporter un élément en saillie ayant une forme prédéterminée identique à la forme de réalisation d'une ouverture 17 avec son passage 17a, et deux éléments en saillie disposés sur les extrémités dudit élément de moule et qui sont destinés à coopérer avec deux autres éléments en saillie de l'autre élément de moule pour réaliser les deux ouvertures 18. Dans ce cas, les différents éléments en saillie des deux éléments de moule seront également disposés pour que les bords axiaux 17b et 18b des ouvertures ainsi réalisées, soient parallèles entre eux et à l'axe de démoulage. Bien entendu, dans ce cas, le noyau central du moule présentera une forme extérieure identique à la forme recherchée pour la face interne de l'embase 2. Dans les exemples considérés ci-dessus, l'organe à effet ressort, permettant l'écartement entre le capot et l'embase pour obtenir la fermeture du montage à baïonnette, est réalisé sous la forme du joint d'étanchéité 11. Bien entendu, l'organe à effet ressort pourrait également être formé, par exemple, par un ressort à spirale de compression directement interposé entre le capot 3 et l'élément filtrant , et dans ce cas, ledit ressort exercerait un écartement axial entre le capot 3 et l'élément filtrant 5 prenant appui sur le fond de l'embase 2. Selon un autre mode de réalisation non représenté sur les figures, les ouvertures traversantes précédemment décrites peuvent également être réalisées sur la paroi annulaire du capot et, dans ce cas, les tenons seraient disposés sur la face externe de la paroi annulaire de l'embase, cette paroi annulaire ayant alors un diamètre inférieur à celui de la paroi annulaire du capot. REVENDICATIONS 1. Boîtier de filtre (1) à liquide pour moteur à combustion interne comprenant: - un capot (3) doté d'une tête à partir de laquelle s'étend une paroi annulaire (10) déformable munie d'une extrémité libre (10a), une embase (2) dotée d'une paroi annulaire (6) présentant un axe central (7) et munie d'une extrémité libre (8), lesdites parois annulaires (10,6) du capot (3) et de l'embase (2) étant adaptées pour coopérer par un montage à baïonnette, et - un organe à effet ressort (11) pour solliciter un écartement axial entre le capot (3) et l'embase (2), - l'une de ces parois annulaires du capot et de l'embase étant dite ci-après première paroi annulaire et l'autre de ces parois annulaires du capot et de l'embase étant dite ci-après deuxième paroi annulaire, caractérisé en ce que la première paroi annulaire comprend au moins une surface d'appui (14) qui coopère, par montage à baïonnette, avec un tenon (16) disposé sur la deuxième paroi annulaire, le tenon (16) étant dimensionné pour être introduit axialement avec faible jeu à l'intérieur de la première paroi annulaire, et en ce que la surface d'appui (14) délimite au moins partiellement le contour d'une ouverture traversante (17) présente sur la première paroi annulaire pour permettre la fabrication du capot (3) ou de l'embase (2) comprenant la première paroi annulaire par moulage. 2. Boîtier selon la revendication 1, dans lequel la première paroi annulaire comprend au moins deux surfaces d'appui (14) disposées l'une en regard de l'autre, chaque surface d'appui (14) délimitant au moins partiellement le contour d'une ouverture traversante (17) présente sur ladite première paroi annulaire. 3. Boîtier selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, dans lequel la surface d'appui (14) de la première paroi annulaire comprend un tronçon de guidage (14a) incliné et un tronçon d'appui (14b) qui délimitent entre eux un bossage (14c), le tenon (16) de la deuxième paroi annulaire étant propre à coopérer avec le tronçon de guidage (14a) incliné, suivant une rotation de la deuxième paroi annulaire autour de l'axe central (7), pour déplacer axialement la deuxième paroi annulaire contre l'organe à effet ressort (11), et le bossage (14c) de ladite surface d'appui (14) de la première paroi étant adapté pour coopérer avec des moyens de blocage angulaire supplémentaires (13;17b) pour bloquer angulairement le tenon (16) lorsque l'embase (2) et le capot (3) sont reliés l'un à l'autre. 4. Boîtier selon la revendication 3, dans lequel la première paroi annulaire comprend un rebord radial interne (12) formant la surface d'appui (14) pour le tenon (16) de la deuxième paroi annulaire, ladite ouverture traversante (17) présentant un contour fermé. 5. Boîtier selon la revendication 4, dans lequel les moyens de blocage angulaire supplémentaires comprennent un rebord axial interne (13) formé sur la première paroi annulaire, le rebord axial interne (13) présentant une extrémité reliée au rebord radial interne (12), et ledit rebord axial interne (13) délimitant, en outre, au moins partiellement le contour de l'ouverture traversante (17). 6. Bottier selon la revendication 3, dans lequel l'ouverture traversante (17) débouche sur l'extrémité libre (8) de la première paroi annulaire en formant un passage (17a) pour l'introduction axiale du tenon (16) correspondant. 7. Boîtier selon la revendication 6, dans lequel les moyens de blocage angulaire supplémentaires sont formés par le bord axial (17b) de l'ouverture traversante (17)qui se situe dans le prolongement du tronçon d'appui (14b). 8. Boîtier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première paroi annulaire est formée par la paroi annulaire (6) de l'embase (2). 9. Boîtier selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'embase (2) est obtenue par un moulage de métal. 1O.Boîtier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'embase (2) est obtenue par un moulage de matière plastique.