Brevet FR2828909A1 — publié le 20030228

La présente invention concerne un filtre à huile, notamment pour un moteur à combustion interne, comportant un boîtier fermé par un couvercle amovible, le boîtier logeant un élément de filtre. Le document DE 197 46 752 Al décrit un filtre à huile ayant un élément de filtre annulaire placé dans un boîtier de filtre fermé habituellement par un couvercle. L'élément de filtre annulaire est traversé radialement à partir de l'extérieur et l'huile filtrée sort de l'espace cylindrique intérieur qui représente le côté filtré, pour s'écouler axialement. Pour remplacer l'élément de filtre lors d'une intervention d'entretien, il faut ouvrir le couvercle du boîtier. On rencontre à ce moment la difficulté que l'huile résiduelle du boîtier de filtre peut sortir et provoquer des dégâts. Ce problème est accentué en cas de l'installation inclinée du filtre à huile. Selon l'état de la technique on a cherché à résoudre ce problème par une vis de sortie prévue sur le filtre à huile. Avant d'ouvrir le couvercle il faut ouvrir cette vis pour que l'huile puisse s'échapper de manière contrôlée par l'ouverture de la vis d'évacuation. Mais cela suppose des conditions de montage permettant un accès à la vis d'évacuation ce qui n'est pas toujours le cas. La présente invention a pour but de développer un filtre à huile permettant d'évacuer avec des moyens simples l'huile résiduaire du boîtier de filtre pour permettre les travaux d'entretien. A cet effet l'invention concerne un filtre à huile du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'un orifice d'évacuation pour évacuer l'huile de l'intérieur du boîtier est prévu dans le boîtier du filtre ou dans le couvercle, et lorsque le couvercle est fermé la liaison entre l'orifice d'évacuation et le volume intérieur du boîtier est bloquée, et cette liaison est ouverte pour une position intermédiaire du couvercle entre sa position de fermeture et sa position d'ouverture. Le filtre à huile selon l'invention comporte pour évacuer l'huile de l'intérieur du boîtier, un orifice d'évacuation réalisé dans le boîtier du filtre ou dans le couvercle et la liaison entre l'orifice d'évacuation et l'intérieur du boîtier peut être fermé ou ouvert suivant la position relative du couvercle du boîtier par rapport au boîtier du filtre. En position de fermeture du couvercle du boîtier, c'est-à-dire lorsque le couvercle est placé sur le boîtier, l'orifice d'évacuation est fermé si bien que l'huile filtrée peut être évacuée par l'orifice de sortie régulière du boîtier du filtre et le filtre à huile peut assurer sa fonction de nettoyage normale. Lorsqu'on ouvre le couvercle du boîtier, le couvercle passe dans une position intermé- diaire entre la position de fermeture et la position d'ouverture. Dans cette position, on peut enlever le couvercle du boîtier et la liaison entre l'orifice d'évacuation et le volume intérieur du boîtier, est libérée si bien que l'huile qui reste dans le boîtier de filtre peut être évacuée par l'orifice d'évacuation. Comme la fermeture et la libération de la liaison entre l'espace intérieur du boîtier et l'orifice d'évacuation est commandée par la position du couvercle du boîtier, il ne faut en principe commander aucun organe d'actionnement supplémentaire pour évacuer l'huile. Au contraire, la liaison avec l'orifice d'évacuation permet lorsqu'on ouvre le couvercle du boîtier de libérer automatiquement l'orifice d'évacuation et d'évacuer ainsi l'huile. Comme déjà dans la position intermédiaire, l'huile est évacuée, c'est-à-dire avant même d'atteindre la position d'ouverture pour le couvercle du boîtier, il n'y a pas de liaison entre le boîtier du filtre et son couvercle et par des éléments d'étanchéité appropriés, on peut s'assurer que l'espace intérieur soit séparé de manière étanche du point de vue des liquides par rapport à l'environnement et que l'huile ne risque pas de s'échapper à l'extérieur. L'ouverture et la fermeture de l'orifice d'évacuation ou la liaison entre l'intérieur du boîtier et l'orifice d'évacuation se font avantageusement uniquement par la composante de position axiale du couvercle du boîtier lors de son mouvement d'ouverture qui correspond habituellement à un mouvement de vissage. De plus ou en variante, il peut également être avantageux d'utiliser le mouvement de rotation du couvercle du boîtier comme mouvement de commande pour ouvrir et fermer l'orifice d'évacuation. De façon avantageuse, un canal d'évacuation est réalisé dans la paroi du couvercle du boîtier ou du boîtier de filtre lui-même, par laquelle se fait la liaison entre l'orifice d'évacuation et le volume intérieur du boîtier. Dans la position intermédiaire du couvercle du boîtier, le canal d'évacuation sortie communique avec l'orifice d'évacuation alors qu'en position d'évacuation du couvercle, le canal d'évacuation est coupé de l'orifice d'évacuation. Le canal d'évacuation peut comporter un passage réalisé dans la paroi du couvercle et qui traverse la paroi radialement de l'extérieur vers l'intérieur ; en variante ou en plus on peut également avoir un canal axial entre le couvercle et le boîtier du filtre ; pour cela le filetage peut être aplati sur un segment d'angle limité, par rapport à la forme circulaire ce qui permet l'arrivée de l'huile dans ce segment angulaire. Pour réaliser l'étanchéité du volume intérieur du boîtier en position de fermeture du couvercle, il est avantageux de placer un joint d'étanchéité entre le couvercle et le boîtier de filtre, joint qui se situe en position de fermeture, axialement entre le canal d'évacuation et l'orifice d'évacuation ; toutefois le mouvement d'ouverture du couvercle déplace axialement ce joint en position de non-étanchéité, jusqu'à ce que le canal d'évacuation communique avec l'orifice d'évacuation permettant d'évacuer le reste d'huile. Un autre joint d'étanchéité placé entre l'orifice d'évacuation et une face frontale axiale du couvercle du boîtier ou du boîtier de filtre, permet en position d'évacuation (pour une communication entre l'intérieur du boîtier et l'orifice de sortie) d'assurer l'étanchéité du chemin de passage entre le volume intérieur du boîtier et l'orifice de sortie par rapport à l'environnement pour garantir qu'au moment de l'évacuation, l'huile ne puisse s'échapper accidentellement. Cet autre joint d'étanchéité est tenu avantageusement de façon à coulisser axialement, le segment de paroi de couvercle contre lequel est appliqué le joint d'étanchéité étant à faible frottement et le segment de paroi associé du boîtier ayant un fort coefficient de frottement, de sorte qu'au moment du mouvement d'ouverture du couvercle du boîtier, ce joint d'étanchéité reste dans une position inchangée par rapport au boîtier du filtre du fait du frottement sur le boîtier ; au contraire, entre ce joint d'étanchéité et le couvercle du boîtier il y aura un mouvement axial relatif. L'avantage de cette réalisation est qu'au moins jusqu'à la position intermédiaire ou position d'évacuation du joint d'étanchéité concerné, on peut avoir une fonction d'étanchéité, et le canal d'évacuation ou l'orifice d'évacuation est rendu étanche par rapport à l'environnement du filtre à huile. Lors de la poursuite du mouvement d'ouverture du couvercle du boîtier, le joint d'étanchéité concerné peut être entraîné par une butée du couvercle jusqu'à ce que le couvercle y compris le joint d'étanchéité soient complètement détachés par rapport au boîtier de filtre. En variante, l'autre joint d'étanchéité est tenu de manière non coulissante sur le couvercle du boîtier. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une coupe d'un filtre à huile et d'un boîtier de filtre ainsi que son couvercle, ce dernier étant en position de fermeture, - la figure 2 montre le filtre à huile avec son couvercle en position inter- médiaire entre la position de fermeture et la position d'ouverture ; dans cette position le volume intérieur du boîtier est relié à un orifice d'évacuation débouchant à l'extérieur pour évacuer le reste d'huile, - la figure 3 est une coupe du couvercle du boîtier selon la ligne de coupe III-III de la figure 1, - la figure 4 est une coupe d'un filtre à huile correspondant à une va- riante de réalisation, le couvercle étant en position de fermeture, - la figure 5 montre le filtre à huile de la figure 4 avec le couvercle du boîtier dans une position intermédiaire entre la position de fermeture et la position d'ouverture. A titre de remarque préliminaire, dans les différentes figures on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes éléments. Le filtre à huile 1 d'un moteur à combustion interne comprend un boîtier 2 logeant un élément de filtre 6 pour filtrer l'huile ainsi qu'un couvercle 3 fermant le boîtier de filtre 2. Le boîtier de filtre 2 et le couvercle 3 ont une forme cylindrique ; le couvercle 3 se place dans le boîtier de filtre 2 en étant relié à celui-ci par vissage. Pour remplacer l'élément de filtre 6, par exemple au moment d'une révision, on écarte le couvercle 3 de sa position de fermeture représentée à la figure 1 qui correspond à position de fonctionnement normal du filtre à huile 1, par dévissage axial pour ouvrir le côté frontal axial du boîtier 2 et permettre d'extraire l'élément de filtre 6 du boîtier pour le remplacer par un nouvel élément de filtre. L'élément de filtre 6 est un filtre annulaire ou cylindrique creux, traversé radialement de l'extérieur vers l'intérieur ; l'huile filtrée sort axialement du volume intérieur du filtre par un canal de sortie 8 prévu dans le boîtier de filtre 2. Pour éviter que lors de l'ouverture du couvercle 3, de l'huile puisse s'échapper de manière incontrôlée du volume intérieur 7 du boîtier et polluer l'environnement, le filtre à huile 1 comporte un orifice d'évacuation 4 constituant un ajutage d'évacuation 5. Cet ajutage se trouve au niveau du côté extérieur radial du boîtier de filtre 2, au voisinage de sa face frontale axiale ouverte. L'ajutage d'évacuation 5 est réalisé avantageusement en une seule pièce sur la paroi du boîtier de filtre 2. L'orifice d'évacuation 4 se situe avantageusement au point le plus bas du filtre à huile. Par l'orifice d'évacuation 4, l'espace intérieur 7 du boîtier communique avec l'environnement du filtre à huile 1 et permet d'évacuer l'huile restante de l'espace intérieur 7 du boîtier, pour l'évacuer par exemple dans la bâche à huile du moteur à combustion interne ; pour cela on fixe un tuyau sur l'ajutage d'évacuation 5. L'orifice d'évacuation 4 forme l'extrémité frontale d'un canal d'évacuation 9 reliant la sortie du boîtier de filtre 2 à l'espace intérieur 7 du boîtier. le canal d'évacuation 9 comprend plusieurs segments 9a, 9b, 9c dans la paroi du boîtier de filtre 2, dans une zone entre le boîtier de filtre 2 et son couvercle 3 ainsi que dans la paroi du couvercle 3. Un segment extérieur 9a du canal d'évacuation 9 se trouve dans l'ajutage d'évacuation 5, en étant dirigé radialement par rapport au filtre à huile 1. Un autre segment 9b du canal d'évacuation 9 se trouve entre le côté intérieur de la paroi du boîtier de filtre 2 et le côté extérieur du couvercle 3. Pour ce segment 9b il s'agit d'un volume annulaire qui s'étend dans la direction périphérique du filtre à huile 1. Un troisième segment 9c du canal d'évacuation 9 est constitué par un passage dans la paroi du couvercle 3 du boîtier et débouche ainsi directement dans le volume intérieur 7 du boîtier. En variante à cette solution, on a un passage radial mais il peut également être avantageux de prévoir un segment de canal axial qui s'étend notamment dans la zone intermédiaire entre la paroi du boîtier de filtre 2 et celle du couvercle 3 ; par exemple comme cela apparaît à la figure 3, il peut s'agir d'un aplatissement du filetage du couvercle 3 du boîtier et cet aplatissement du filetage n'occupe qu'une partie de la périphérie ou segment angulaire limité. La figure 1 montre le couvercle 3 en position de fermeture. Dans cette position le canal d'évacuation 9 est fermé et l'huile ne peut s'échapper de l'intérieur du boîtier par l'orifice d'évacuation 4. Le segment de canal 9c de la paroi du couvercle 3 se trouve en position de fermeture, appliqué directement contre la paroi qu'il chevauche du boîtier 2 ; cela facilite au moins considérablement l'écoulement libre de l'huile à partir de l'intérieur du boîtier. Il est en outre prévu un joint d'étanchéité 10 qui occupe la périphérie et se loge dans une rainure du côté extérieur radial du couvercle 3 du boîtier. En position de fermeture du couvercle 3, le joint d'étanchéité 10 se trouve axialement entre le segment de canal 9c réalisé comme passage et le segment de canal annulaire 3b ; il évite ainsi en toute sécurité une évacuation accidentelle de l'huile par le canal d'évacuation 9 à partir de l'intérieur du boîtier. Le segment de canal 9b entre le boîtier de filtre 2 et son couvercle 3 est délimité du côté frontal par un autre joint d'étanchéité 11 situé entre les parois voisines en regard du boîtier de filtre et de son couvercle et s'étendant sur toute la périphérie du filtre à huile 1. Ce joint d'étanchéité peut être un joint à section rectangulaire, économique, découpé par exemple dans un tuyau. Le segment de paroi du couvercle 3 contre lequel s'applique le joint d'étanchéité 11 et qui en outre délimite le segment de canal 9b est réalisé de façon à présenter un faible frottement ; au contraire le segment de paroi opposé, sur le côté intérieur du boîtier de filtre 2 comporte un moletage qui augmente considérablement le frottement entre ce segment de paroi et le joint d'étanchéité 11. Il en résulte que pour le mouvement d'ouverture du couvercle 3 représenté à la figure 2, lorsque celui-ci s'éloigne axialement de sa position de fermeture dans la direction de la flèche 12, le joint 11 conserve sa place sur le boîtier de filtre 2 et glisse contre la paroi adjacente du couvercle 3 du fait du frottement plus faible à cet endroit. Ainsi le joint d'étanchéité 11 conserve sa position d'étanchéité et assure l'étanchéité du segment de canal 9b même pendant le mouvement d'ouverture du couvercle 3, vis-à-vis de l'environnement. La figure 2 montre le couvercle 3 dans une position intermédiaire entre la position de fermeture et la position d'ouverture ; dans cette position intermédiaire, le couvercle 3 du boîtier est encore relié solidairement au boîtier 2 mais le canal d'évacuation 9 entre le volume intérieur 7 du boîtier et son ouverture d'évacuation extérieure 4 est libéré de façon continue pour que l'huile puisse s'échapper du volume intérieur 7 du boîtier. Le décalage axial du couvercle 3 du boîtier, de la position de fermeture à la position intermédiaire fait passer le segment de canal 9c d'une position de communication avec le segment de canal 9b dans laquelle le joint d'étanchéité 10 qui bloque le passage du fluide en position de fermeture, est déplacé en direction du segment de canal moyen 9b ; du fait de l'extension radiale qui dépasse le rayon du joint d'étanchéité on se trouve alors en position hors étanchéité. Dans le cas d'une installation couchée du filtre à huile 1, l'orifice d'évacuation 4 se trouve au point le plus bas du filtre à huile si bien qu'en ouvrant le couvercle 3 par dévissage, lorsqu'on atteint la position intermédiaire représentée à la figure 2, automatiquement toute l'huile qui restait dans le volume intérieur 7 du boîtier s'évacue par le canal d'évacuation 9 et l'orifice d'évacuation 4 vers l'extérieur. Lorsqu'on atteint la position intermédiaire selon la figure 2 du couvercle 3, le second joint d'étanchéité 11 vient en contact avec l'unité 13 sur le côté extérieur du couvercle 3 du boîtier ; cette butée 13 constitue une paroi de la rainure dans laquelle se trouve le premier joint d'étanchéité 10. Cette butée 13 assure lorsqu'on poursuit l'ouverture et l'enlèvement axial dans la direction de la flèche 12 du couvercle 3 du boîtier, que le second joint d'étanchéité 11, malgré l'augmentation du frottement contre le côté de la paroi du boîtier 2, s'écarte finalement de sa position d'étanchéité et le couvercle 3 se détache complètement du boîtier 2 du filtre. Le filtre à huile 1 représenté aux figures 4 et 5 correspond par sa structure pour l'essentiel au filtre à huile des figures précédentes ; toutefois en variante, les deux joints d'étanchéité 10 et 11 sont des joints toriques et en outre les deux joints d'étanchéité 10 et 11 sont placés chacun dans une rainure du côté radial extérieur du couvercle 3 du boîtier en étant délimités chaque fois sur leurs deux côtés par les parois de rainure du couvercle. Comme également l'autre joint d'étanchéité 11 est placé dans une rainure, ce joint d'étanchéité 11 conserve sa position relative par rapport au couvercle de boîtier quelle que soit la position du couvercle 3 et ne peut être déplacé axialement par rapport au couvercle 3. Dans ces conditions, le segment annulaire intermédiaire 9b du canal d'évacuation 9 présente une section fixe, constante alors que dans l'exemple de réalisation précédent, la section augmente ou diminue suivant la position relative de l'autre joint d'étanchéité ; en particulier dans la position intermédiaire lorsqu'on a un chemin de passage dans le canal d'évacuation 9, on arrive à un minimum. La réalisation représentée aux figures 4 et 5 avec une section invariable du segment 9b présente l'avantage que dans une position intermédiaire, définie représentée à la figure 5, entre la position d'ouverture et la position de fermeture du couvercle 3 du boîtier on aura une section réglée de manière exacte dans le chemin d'écoulement du canal d'évacuation 9. REVENDICATIONS 1 ) Filtre à huile, notamment pour un moteur à combustion interne, comportant un boîtier (2) fermé par un couvercle (3) amovible, le boîtier logeant un élément de filtre (6), caractérisé en ce qu' un orifice d'évacuation (4) pour évacuer l'huile de l'intérieur (7) du boîtier est prévu dans le boîtier (2) du filtre ou dans le couvercle (3), et lorsque le couvercle (3) est fermé la liaison entre l'orifice d'évacuation (4) et le volume intérieur (7) du boîtier est bloquée, et cette liaison est ouverte pour une position intermédiaire du couvercle (3) entre sa position de fermeture et sa position d'ouverture. 2 ) Filtre à huile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'orifice d'évacuation (4) peut être ouvert ou fermé par un mouvement de déplacement axial du couvercle (3) du boîtier. 3 ) Filtre à huile selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu' un canal d'évacuation (9) réalisé dans la paroi du couvercle de boîtier (3) ou du boîtier de filtre (2) communique avec l'orifice d'évacuation (4) lorsque le couvercle (3) est en position intermédiaire et bloque cette communication lorsque le couvercle (3) est en position de fermeture. 4 ) Filtre à huile selon la revendication 3, caractérisé en ce que le canal d'évacuation (9) comprend un passage d'évacuation traversant radialement la paroi du couvercle (3) du boîtier. 5 ) Filtre à huile selon la revendication 3, caractérisé en ce que le canal d'évacuation (9) est dirigé axialement entre le couvercle (3) et le boîtier (2) du filtre. 6 ) Filtre à huile selon la revendication 5, caractérisé en ce que le canal d'évacuation (9) est un aplatissement du filetage entre le couvercle (3) et le boîtier (2) du filtre. 7 ) Filtre à huile selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé par un joint d'étanchéité (10) entre le couvercle (3) et le boîtier (2) du filtre, situé axialement entre un segment (9c) du canal d'évacuation (9) et l'orifice d'évacuation (4) lorsque le couvercle (3) est en position de fermeture. 8 ) Filtre à huile selon la revendication 1, caractérisé par un autre joint d'étanchéité (11) entre l'orifice d'évacuation (4) et une face frontale du couvercle (3) ou du boîtier de filtre (2), cet autre joint d'étanchéité (11) délimitant axialement vers l'extérieur un segment (9b) du canal d'évacuation (9). 9 ) Filtre à huile selon la revendication 8, caractérisé en ce que le segment de paroi du couvercle (3) contre lequel est appliqué l'autre joint d'étanchéité (11) est à faible frottement et le segment de paroi correspondant du boîtier (2) du filtre présente du frottement. 10 ) Filtre à huile selon la revendication 8, caractérisé en ce que le couvercle (3) comporte une butée (13) qui, après avoir atteint la position intermédiaire, sollicite l'autre joint d'étanchéité (11) et qui, lors de la suite du mouvement d'ouverture du couvercle (3), détache l'autre joint d'étanchéité (11) de sa position d'étanchéité. 11 ) Filtre à huile selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'autre joint d'étanchéité (11) est tenu de manière non coulissante sur le couvercle (3) du boîtier.