Brevet FR2823683A1 — publié le 20021025

le jeu en milieu naturel dans un parc de jeu. FILTRE A FLUIDE POUR MOTEUR DE VEHICULÉ AUTOMOBILE La présente invention se rapporte à un filtre à fluide pour moteur de véhicule automobile. Plus particulièrement, l' invention concerne, parmi ces filtres à fluide, ceux qui comprennent: - un boîtier comprenant un couvercle amovible et une cuve présentant un fond à partir duquel s'étend axialement une paroi latérale sensiblement annulaire fermée par le couvercle, le boîtier comprenant également, d'une part, un passage d'entrée de fluide et un passage de sortie de fluide, l'un desdits passages d'entrée et de sortie de fluide étant constitué par un tube de fluide qui s'étend axialement à partir du fond de la cuve, et d'autre part, un canal de purge qui déLouche sur une portion du fond de la cuve et entre les passages d'entrée et de sortie de fluide, - une cartouche filtrante comprenant un élément filtrant annulaire délimitant un espace intérieur creux dans lequel est disposé le tube de fluide, l'élément filtrant s'étendant axialement entre une première extrémité voisine du couvercle et une deuxième extrémité voisine du fond, les première et deuxième extrémités de l'élément filtrant étant fixées de manière étanche respectivement à des premier et deuxième flasques annulaires sensiblement rigides, - des moyens d'étanchéité disposés contre le deuxième flasque pour assurer, lorsque la cartouche est en place dans le boîtier, l'étanchéité entre le passage d'entrée de fluide et le canal de purge et entre le passage de sortie de fluide et le canal de purge. Un filtre de ce type est décrit dans la demande de brevet allemand DE 43 30 839, dans lequel le canal de purge présente un orifice annulaire délimité par la paroi externe du tube de fluide et par une paroi interne d'un second tube qui entoure le tube de fluide. Afin d' assurer l'étanchéité entre ce canal de purge et le passage d'entrée de fluide et, d'autre part, entre le canal de purge et le passage de sortie de fluide, les moyens d'étanchéité comprennent un joint d'étanchéité qui présente deux portions cylindriques qui s'étendent coaxialement et qui sont reliées entre elles par une portion radiale du joint d'étanchéité. Les deux portions axiales du joint d'étanchéité qui sont portées par une partie du deuxième flasque, sont respectivement en appui sur la paroi externe du tube de fluide et sur la paroi externe du second tube, les portions axiales du joint d'étanchéité étant ainsi comprimées radialement pour assurer chacune une étanchéité axiale. Dès lors, on comprend que la présence des deux portions axiales du joint d'étanchéité augmente de manière importante les sollicitations exercées sur le joint lui-même lors de sa mise en place et implique, d'autre part, de réaliser deux portions axiales concentriques ayant une différence de rayon ajustée aux dimensions des deux tubes du boîtier. Ainsi, il est impératif de contrôler avec précision les tolérances de fabrication d'un tel joint d'étanchéité afin qu'il assure l'étanchéité entre le fluide filtré et le fluide à filtrer. De plus, l' architecture complexe d'un tel joint nocessite de réaliser un flasque ayant une portion de forme complémentaire de celle du joint, ce qui complique également les tolérances de fabrication dudit flasque. La présente invention a pour but de résoudre les problèmes techniques posés par l'état de la technique mentionnée ci-dessus. Ce but est atteint, selon la présente invention, par le fait que les moyens d'étanchéité comprennent un élément d'étanchéité axiale annulaire assurant l'étanchéité axiale entre le deuxième flasque et le tube de fluide, et un élément d'étanchéité radiale annulaire qui est en appui étanche contre ladite portion du fond de la cuve sur laquelle débouche le canal de purge pour assurer l'étanchéité radiale entre le deuxième flasque et la portion du fond, lorsque la cartouche est en place dans le boîtier. Dans des modes de réalisation préférés de l'invention, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes: - le deuxième flasque annulaire est pourvu d'un bord radialement interne qui s'étend audelà de l'élément filtrant, ledit bord interne comportant une extrémité repliée axialement en direction de l'espace intérieur creux de la cartouche et l'élément d'étanchéité axiale des moyens d'étanchéité étant disposé entre l'extrémité replice du deuxième flasque et le tube de fluide; - l'élément d'étanchéité axiale présente un rebord radialement saillant qui vient en butée contre l'extrémité replice du deuxième flasque; - l'élément d'étanchéité axiale et l'élément d'étanchéité radiale sont formés d'une seule pièce, ledit élément d'étanchéité radiale s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de l'élément d'étanchéité axiale; - la longueur du tube de fluide est au moins égale à la moitié de la longueur de la cartouche filtrante; - le passage de sortie de fluide est formé par le tube de fluide; et - le fond de la cuve est pourvu d'une gorge annulaire dont le bord radialement externe est formé par une portion de la paroi annulaire de la cuve, et le passage d'entrée de fluide débouche dans ladite gorge annulaire. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre de deux de ces 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 coupe axiale d'un filtre à fluide conforme à l' invention selon un premier mode de réalisation des moyens d'étanchéité, - la figure 2 représente une vue en coupe axiale, selon une échelle aggrandie, du joint d'étanchéité représenté sur la figure 1, et - la figure 3 représente une vue en coupe axiale du filtre à fluide selon un second mode de réalisation des moyens d'étanchéité. Le filtre ici considéré est destiné à filtrer l'huile de lubrification d'un moteur à combustion interne dun véhicule automobile. Ce filtre comprend un boîtier 1 sensiblement rigide qui présente une cuve 2 pourvue d'un fond 3 à partir duquel une paroi latérale 4 s'étend axialement jusqu'à une extrémité 4a. L'extrémité 4a de la paroi latérale annulaire 4 est fermée par un couvercle 5 qui sera décrit plus en détail dans la suite de la description. Le fond 3 de la cuve 2 est perforé par un alésage central 6 et par un alésage excentré 7. L'alésage central 6 du fond 3 de la cuve 2 se prolonge également par un tube de fluide 6a qui s'étend axialement à partir du fond de la cuve en direction de l'extrémité a de la paroi annulaire du boîtier 1. Le tube de fluide 6a ainsi que l'alésage central 6 constituent le passage de sortie de fluide du boîtier, tandis que l'alésage excentré 7 constitue le passage d'entrse du fluide. Le tube de fluide 6a peut être inséré dans l'alésage central 6 du fond 3 de la cuve 2 ou alors être formé d'une seule pièce avec le fond 3 comme représenté sur la figure 1. Le fond de la cuve 3 comprend également un canal de purge constitué par un ou plusieurs trous 9 disposés en forme de couronne. Le canal de purge 9 débouche sur une portion saillante 31 du fond 3 de la cuve 1 et il est situé entre les passages d'entrée 7 et de sortie 6 de fluide. La portion saillante 31 du fond 3 délimite avec la paroi annulaire 4 de la cuve 2 une gorge annulaire 32 dans laquelle débouche la passage d'entrée 7 de fluide. Bien entendu, le passage d'entrée 7 pourrait également être situé sur la paroi annulaire 4 de la cuve 2. Le filtre comprend également une cartouche filtrante formée d'un élément filtrant annulaire 11 qui délimite un espace intérieur creux 12 dans lequel est disposé le tube de sortie de fluide 6a. Cet élément filtrant 11 s'étend axialement entre une extrémité supérieure lla située à proximité du couvercle 5 et une extrémité inférieure llb voisine du fond 3 de la cuve 2. Les extrémités supérieure lla et inférieure llb de l'élément filtrant sont fixées de manière étanche respectivement à un flasque supérieur plat et annulaire 8 et un flasque inférieur plat et annulaire 13. L'élément filtrant 11 peut, par exemple, être constitué en papier plissé, c'est à dire plié selon des lignes en zigzag qui s'étendent selon une direction axiale. Par ailleurs, chacun des deux flasques supérieur 8 et inférieur 13 peut être constitué en un matériau métallique ou en un matériau plastique rigide fixé de manière étanche, par collage ou par soudure, à l'extrémité de l'élément filtrant 11 qui lui est associée. Le flasque inférieur 13 est en outre pourvu d'un bord radialement interne 13a qui s'étend au-delà de l'élément filtrant 11, ce bord interne 13a comportant une extrémité repliée 13b qui s'étend axialement en direction de l'extrémité 4a de la paroi annulaire. Selon un premier mode de réalisation de l 'invention, ce flasque inférieur 13 porte également des moyens d'étanchéité 14 qui assurent l'étanchéité entre le passage d'entrce 7 et le canal de purge 9 et entre le passage de sortie de fluide 6 et le canal de purge 9, lorsque la cartouche filtrante 10 est en place dans le boîtier 1. Comme on peut le voir en détail sur la figure 2, ces moyens d'étanchéité 14 comprennent un élément d'étanchéité axiale annulaire 15 qui assure l'étanchéité entre le flasque inférieur 13 et le tube de sortie 6a de fluide, et un élément d'étanchéité radiale annulaire 16 qui assure l'étanchéité entre le canal de purge 9 et le passage d'entrce de fluide 7. Selon ce premier mode de réalisation, les éléments d'étanchéité axiale 15 et radiale 16 sont venus de matière pour former respectivement les portions axiale 15 et radiale 16 d'un même et unique joint d'étanchéité 14. La portion axiale 15 du joint d'étanchéité 14 présente, par ailleurs, un rebord 15a radialement saillant qui vient en butée contre l'extrémité repliée 13b du flasque inférieur 13 de manière à solidariser ledit joint d'étanchéité 14 au flasque inférieur 13. De préférence, le joint d'étanchéité 14 souple présente une portion axiale annulaire 15 dont le diamètre externe est sensiblement supérieure au diamètre de l'extrémité repliée 13b du flasque annulaire inférieur 13 afin d' assurer la tenue du joint d'étanchéité 14 sur le flasque 13 et donc sur la cartouche filtrante 10. De même, l'épaisseur de la portion axiale annulaire 15 du joint est supérieure à l'espace annulaire délimité par l'extrémité repliée 13b du flasque et le tube de sortie de fluide 6a afin de permettre la compression radiale de la portion axiale 15 du joint 14 et d' assurer ainsi l'étanchéité axiale entre le flasque 13 et le tube 6a. Le boîtier 1 ou plus exactement le couvercle 5 est également pourvu de moyens élastiques qui sollicitent constamment et axialement la cartouche filtrante 10 en direction du fond 3 de la cuve 2 afin de comprimer axialement la portion radiale 16 du joint d'étanchéité contre la portion 31 du fond 3 de la cuve 2 sur laquelle débouche le canal de purge 9 en assurant ainsi l'étanchéité radiale entre le flasque 13 et la portion 31 du fond 3. Ces moyens de sollicitation élastiques du couvercle comprennent principalement une bague cylindrique 17 qui s'étend axialement et qui se termine par un reLord radialement extérieur 17a propre à coopérer aux fins d'accrochage avec des crochets élastiques 5a compris dans le couvercle 5. La bague 17 sert de logement à un ressort hélicoïdal de compression 18 interposé entre la portion intérieure de la bague 17 et le fond du couvercle 5. La bague 17 comprend également une collerette 17b qui s'étend radialement vers l'extérieur et qui prend appui sur le flasque supérieur 8 de la cartouche filtrante 10 pour la repousser axialement vers le fond 3 du boîtier. La baque 17 comprend également une portion inférieure 17c qui s' engage dans une ouverture centrale délimitée par le flasque supérieur annulaire 8 de la cartouche filtrante 10. La rondelle 17b de la bague 17 assure l'étanchéité entre le passage d'entrée de fluide 7 et l'espace intérieur creux 12 délimité par la cartouche filtrante 10. Ainsi, lors du montage de l' ensemble boîtier- cartouche-couvercle, montage qui commence par l' insertion de la cartouche filtrante 10 à l'intérieur du boîtier 1 de sorte que le tube de sortie 6a soit logé dans l'espace intérieur 12 de la cartouche filtrante 10, et qui s'achève par la fermeture du couvercle 5, la résistance à la compression du ressort 18 a pour effet d'appliquer fermement en direction axiale le flasque inférieur 13 contre la portion 31 du fond 3 avec serrage entre eux du joint d'étanchéité 14 ou plus précisément de la portion radiale 16 du joint 14. Après fermeture du couvercle 5 par exemple par vissage, le filtre est prêt à être revissé sur une partie correspondante (non représentée) du moteur. Le circuit de l'huile est alors celui qui est représenté par des flèches sur la figure 1. Le fluide est admis à travers le passage d'entrée 7 réalisé sur le fond 3 de la cuve 2 et il parvient dans une chambre annulaire 19 délimitée par la paroi annulaire 4 de la cuve 2 et la paroi extérieure cylindrique de l'élément filtrant 11. Ensuite, le fluide traverse ledit élément filtrant 11, ce qui assure la filtration puis il parvient dans l'espace intérieur creux 12 d'o il est évacué axialement à travers le tube de sortie 6a. Lorsque le filtre doit être démonté, par exemple pour changer la cartouche filtrante 10, il suffit de dévisser le couvercle 5 puis de retirer la cartouche filtrante 10 de la cuve 2 du boîtier 1. La cartouche filtrante 10 est alors soulevée afin que le joint d'étanchéité 14 se déplace le long du tube de sortie de fluide 6a tout en conservant un contact étanche entre la portion axiale 15 du joint d'étanchéité 14 et le tube de sortie 6a. A cet effet, la portion axiale 15 du joint d'étanchéité 14 peut être pourvue, sur sa paroi interne, d'un bossage annulaire 15b (figure 2) permettant d' assurer la liaison étanche avec le tube de sortie 6a lorsque les moyens élastiques du couvercle 5 ne sollicitent plus la cartouche 10 vers le fond 3 de la cuve 2. Dans ce cas, on comprend que la chambre annulaire 19 délimitée par la paroi annulaire 4 de la cuve 2 et par l'élément filtrant 9, et qui contient le fluide à filtrer est mise automatiquement en communication avec le canal de purge 9 du filtre. Ainsi, le fluide non filtré par l'élément filtrant 11 est automatiquement évacué du filtre par le canal de purge 9 et est renvoyé vers un réservoir de fluide. A l 'inverse, l'espace intérieur creux 12 de la cartouche filtrante 10 reste étanche par rapport au canal de purge 9, ce qui permet, lors du coulissement du joint d'étanchéité 14 sur le tube de sortie de fluide 6a, d'évacuer le fluide filtré vers le tube de sortie 6a afin que l'huile propre retourne directement dans le moteur. Avantageusement, la longueur du tube de sortie 6a de fluide peut être au moins égale à la moitié de la longueur axiale de la cartouche filtrante 10. Selon un second mode de réalisation représenté sur la figure 3, les moyens d'étanchéité comprennent deux éléments d'étanchéité 20 et 21 distincts. Plus précisément, les moyens d'étanchéité sont formés par un élément d'étanchéité axiale 20 annulaire qui assure l'étanchéité axiale entre le deuxième flasque 13 et le tube de fluide 6a, et par un élément d'étanchéité radiale 21 annulaire qui est en appui étanche contre la portion saillante 31 du fond 3 pour assurer l'étanchéité radiale entre le deuxième flasque 13 et le fond 3 lorsque la cartouche filtrante 10 est mise en place dans le boîtier. L'élément d'étanchéité axiale 20 peut comporter également un reLord 2Oa radialement saillant qui vient en butée contre l'extrémité repliée 13b du flasque 13 de manière à solidariser l'élément d'étanchéité axiale 20 au flasque 13. Toutefois, l'élément d'étanchéité axiale 20 peut également être solidarisé par collage à l'extrémité repliée 13b du flasque. De même, l'élément d'étanchéité radiale 21 peut être également collé sur la portion plate du flasque inférieur 13 ou alors être directement solidarisé sur la portion saillante 31 du fond. Dans ce dernier cas, la portion saillante 31, situse radialement vers l'extérieur par rapport au canal de purge 9, peut être pourvue d'une rainure annulaire destinée à loger ledit élément d'étanchéité radiale 21. REVENDICATIONS 1. Filtre à fluide pour moteur de véhicule automobile, comportant: - un boîtier (1) comprenant un couvercle amovible (5) et une cuve (2) présentant un fond (3) à partir duquel s'étend axialement une paroi latérale (4) sensiblement annulaire fermée par le couvercle (5), le boîtier (1) comprenant également, d'une part, un passage d'entrée de fluide (7) et un passage de sortie de fluide (6), l'un desdits passages d'entrée (7) et de sortie (6)de fluide étant constitué par un tube de fluide (6a) qui s'étend axialement à partir du fond (3) de la cuve (2), et d'autre part, un canal de purge (9) qui débouche sur une portion (31) du fond (3) de la cuve et entre les passages d'entrée (7) et de sortie (6) de fluide, - une cartouche filtrante (10) comprenant un élément filtrant annulaire (11) délimitant un espace intérieur creux (12) dans lequel est disposé le tube de fluide (16a), l'élément filtrant (11) s'étendant axialement entre une première extrémité (lla) voisine du couvercle et une deuxième extrémité (llb) voisine du fond (3), les première et deuxième extrémités (lla,llb) de l'élément filtrant (11) étant fixées de manière étanche respectivement à des premier (8) et deuxième (13) flasques annulaires sensiblement rigides, - des moyens d'étanchéité (14) disposés contre le deuxième flasque (13) pour assurer, lorsque la cartouche (10) est en place dans le boîtier (1), l'étanchéité entre le passage d'entrée (7) de fluide et le canal de purge (9) et entre le passage de sortie (6) de fluide et le canal de purge (9), caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité (14) comprennent un élément d'étanchéité axiale (15j20) annulaire assurant l'étanchéité axiale entre le deuxième flasque (13) et le tube de fluide (6a), et un élément d'étanchéité radiale (16j21) annulaire qui est en appui étanche contre ladite portion (31) du fond (3) de la cuve sur laquelle débouche le canal de purge (9) pour assurer l'étanchéité radiale entre le deuxième flasque (13) et la portion (31) du fond, lorsque la cartouche (10) est en place dans le boîtier (1). 2. Filtre selon la revendication 1, dans lequel le deuxième flasque (13) annulaire est pourvu d'un bord radialement interne (13a) qui s'étend audelà de l'élément filtrant (11), ledit bord interne (13a) comportant une extrémité repliée (13b) axialement en direction de l'espace intérieur creux (12) de la cartouche (10) et l'élément d'étanchéité axiale (15;20) des moyens d'étanchéité (14) étant disposé entre l'extrémité repliée (13b) du deuxième flasque (13) et le tube de fluide (6a). 3. Filtre selon la revendication 2, dans lequel l'élément d'étanchéité axiale (15;20) présente un rebord radialement saillant (15a;20a) qui vient en butée contre l'extrémité repliée (13b) du deuxième flasque (13). 4. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément d'étanchéité axiale (15) et l'élément d'étanchéité radiale (16) sont formés d'une seule pièce, ledit élément d'étanchéité radiale (16) s'étendant radialement vers l'extérieur à partir de l'élément d'étanchéité axiale (15). 5. Filtre selon l'une queleonque des revendications précédentes, dans lequel la longueur du tube de fluide (6a) est au moins égale à la moitié de la longueur de la cartouche filtrante (10). 6. Filtre selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le passage de sortie de fluide (6) est formé par le tube de fluide (6a). 7. Filtre salon la revendicaLion 6, dans lequel le fond (3) de la cuve (2) eel pourvu d'one gorge annulaire (32) donL le bond radialemenL exLerne eat foams par une portion de la paroi annulaire (4) de la cure, eL le passage d'enLrde de fluide dbouche dans ladiLe gorge annulaire