Brevet FR2903917A1 — publié le 20080125

La présente invention concerne un filtre d'admission d'air notamment pour un moteur à combustion interne, tel qu'un moteur d'automobile. En général, un tel filtre d'admission d'air comprend un boîtier de filtre constitué d'une partie inférieure avec un conduit d'admission d'air à filtrer, et d'une partie supérieure comportant un conduit de sortie d'air filtré. A l'intérieur du boîtier est placé un média filtrant qui sert à "purifier" l'air aspiré de l'extérieur. Les deux parties du boîtier, désignées aussi comme cuve pour la partie inférieure et comme couvercle pour la partie supérieure, sont habituellement maintenues assemblées l'une contre l'autre au moyen de vis ou par des organes d'attache métalliques ou en matière plastique. Dans certains cas, l'accessibilité au média filtrant pour son démontage et son remplacement n'est pas aisée, voir même est impossible. Il est alors nécessaire de prévoir un système différent, en particulier un filtre dont le boîtier présente, dans sa partie inférieure, une ouverture latérale prévue pour recevoir une cartouche filtrante interchangeable plate, qui peut être ainsi extraite latéralement. Cette conception, désignée comme "filtre à tiroir", facilite le remplacement du média filtrant. La cartouche interchangeable d'un tel filtre comporte un joint d'étanchéité disposé sur son pourtour, qui est apte à assurer une étanchéité avec un rebord interne du boîtier de filtre. Les parois latérales du boîtier de filtre comportent souvent des saillies ou nervures de guidage en translation inclinées de manière à assurer une compression du joint d'étanchéité de la cartouche filtrante contre le rebord du boîtier de filtre. A titre d'exemple d'un tel filtre d'admission d'air, on peut citer les documents de brevet DE 25 12 724 ou US 5 030 264. Ces solutions connues présentent l'inconvénient de nécessiter des efforts élevés et inégalement répartis pour la compression du joint d'étanchéité de la cartouche filtrante, de sorte que ce dernier est rapidement détérioré. La présente invention vise à éviter ces inconvénients en fournissant un filtre d'admission d'air dans lequel, en configuration de fonctionnement, le joint d'étanchéité de la cartouche filtrante est comprimé de façon homogène et sans grand effort. A cet effet, l'invention a pour objet un filtre d'admission d'air tel que présenté ci-dessus, dans lequel un cadre de support de la cartouche filtrante est disposé au fond du boîtier de filtre et présente, sur ses cotés longitudinaux, 2903917 2 une pluralité d'éléments saillant en hauteur, répartis symétriquement et de mêmes orientation et inclinaison de manière à former des rampes de guidage en translation altitudinale de la cartouche, des bords longitudinaux inférieurs de la cartouche, ou d'un réceptacle de celle-ci, étant pourvus d'ergots d'appui sur 5 les rampes de guidage du cadre de support et de hauteur au moins équivalente à ces dernières, et dans lequel sont prévus des moyens de déplacement du cadre de support, en translation longitudinale sur le fond du boîtier de filtre entre - une configuration de compression du joint d'étanchéité dans 10 laquelle les ergots d'appui de la cartouche ou de son réceptacle sont en appui au sommet des rampes de guidage du cadre de support, et - une configuration de repos dans laquelle les ergots d'appui de la cartouche ou de son réceptacle sont en appui sur le cadre de support même. Ainsi, les efforts de compression du joint d'étanchéité de la 15 cartouche filtrante sont exercés par un cadre de support de cartouche et uniformément répartis sur le pourtour de la cartouche, donc sur le joint. L'extraction ou l'introduction de la cartouche dans le boîtier est aisée, sans frottement du joint, car le joint n'est pas comprimé en configuration de repos. Dans une forme de réalisation de l'invention, un capot d'obturation 20 de l'ouverture latérale du boîtier de filtre comporte des bras terminaux prévus pour enserrer les extrémités du cadre de support au moyen de parois intérieures parallèles destinées à venir en appui contre des parois complémentaires présentes aux extrémités du cadre de support, lesdites parois d'appui étant inclinées de telle sorte qu'un mouvement, respectivement, de 25 fermeture ou d'ouverture du boîtier de filtre par ledit capot s'accompagne d'un déplacement longitudinal du cadre de support vers la configuration, respectivement, de compression ou de repos. Ainsi, le seul mouvement de fermeture ou d'ouverture par translation latérale du capot entraîne un déplacement longitudinal du cadre de 30 support de la cartouche, laquelle s'élève ou s'abaisse dans le boîtier de filtre en comprimant ou en libérant son joint d'étanchéité. Le sommet des rampes de guidage du cadre de support comporte avantageusement un méplat de préférence avec des crans pour le maintien en position des ergots d'appui de la cartouche ou de son réceptacle, donc le 35 maintien d'un effort de compression constant du joint. 2903917 3 Selon une possibilité, une extrémité du cadre de support présente un cran de retenue apte, en position de repos du cadre de support, à s'accrocher sur un téton de retenue prévu sur une paroi latérale intérieure du boîtier de filtre, afin d'empêcher que le cadre de support soit 5 malencontreusement entraîné lors de l'extraction de la cartouche hors du boîtier de filtre. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant un exemple de réalisation de ce filtre d'admission d'air. 10 La figure 1 est une vue en perspective d'un boîtier de filtre d'admission d'air selon l'invention en configuration de fonctionnement. La figure 2 est une vue en perspective du boîtier de la figure 1 en configuration ouverte pour le remplacement d'une cartouche filtrante. La figure 3 est une vue en perspective d'une partie inférieure du 15 boîtier. La figure 4 montre la partie inférieure de boîtier de la figure 3 en vue de dessus. La figure 5 est une vue écorchée du boîtier de la figure 1 en configuration de fonctionnement. 20 La figure 1 représente un filtre d'admission d'air pour un moteur à combustion interne. Ce filtre comporte un boîtier de filtre 1 constitué d'une partie inférieure, dite cuve 2, avec un conduit 3 d'admission d'air à filtrer, et d'une partie supérieure formant un couvercle de boîtier 4 et comportant un conduit 5 de sortie d'air filtré. La cuve 2 du boîtier 1 présente aussi une 25 ouverture latérale obturée par un capot 6. Comme indiqué sur la figure 2, l'ouverture latérale de la cuve 2 est prévue pour recevoir, mobile en translation latérale, un réceptacle 7 pour une cartouche filtrante interchangeable 8 de forme générale parallélépipédique, allongée et plate. 30 Durant le fonctionnement du filtre, la cartouche 8 est ainsi traversée de part en part par de l'air provenant du conduit 3 d'admission d'air à filtrer de la cuve 2 et se dirigeant vers le conduit 5 de sortie d'air filtré du couvercle 4. La cartouche filtrante 8 logée dans son réceptacle 7 comporte, en partie supérieure sur son pourtour, un joint d'étanchéité 9 destiné à venir en 35 appui contre un rebord inférieur du couvercle de boîtier 4. 2903917 4 La figure 3 montre qu'un cadre 10 de support du réceptacle 7 de la cartouche filtrante 8 est disposé au fond de la cuve 2 ; il s'agit d'une pièce en forme de parallélépipède creux de même largeur mais de longueur sensiblement inférieure au fond de la cuve 2 et qui, en place au fond de la 5 cuve 2, entoure l'embouchure du conduit d'admission 3 dans la cuve 2. Le cadre de support 10 présente aussi sur ses côtés longitudinaux 10a une pluralité d'éléments saillant en hauteur, répartis symétriquement et tous de mêmes orientation et inclinaison de manière à former des rampes 11 de guidage en translation altitudinale de la cartouche 8. 10 Les bords longitudinaux inférieurs 7a du réceptacle 7 sont pourvus d'ergots 12 de même disposition et hauteur que les rampes de guidage 11 du cadre de support 10 et prévus pour venir en appui soit sur les rampes 11, soit sur le cadre 10 même. La figure 4 montre que le capot 6 d'obturation de l'ouverture 15 latérale de la cuve 2 comporte des bras terminaux 18 prévus pour enserrer les extrémités du cadre de support 10 au moyen de parois intérieures parallèles 13, inclinées par rapport aux axes longitudinal et latéral de la cuve 2, et destinées à venir en appui contre des parois complémentaires 14 présentes aux extrémités du cadre de support 10. 20 Ainsi, les bras terminaux 18 du capot 6 forment, du fait de l'inclinaison des parois d'appui 13 et 14, des coins de déplacement du cadre de support 10 en translation longitudinale sur le fond de la cuve 2, lors d'un mouvement latéral, respectivement, de fermeture ou d'ouverture de la cuve 2 par le déplacement du capot 6. 25 La longueur et l'inclinaison des parois d'appui 13 et 14 sont prévues pour que le cadre de support 10 se déplace longitudinalement au fond de la cuve 2 d'une distance au moins équivalente à la longueur d'une rampe de guidage 11, lors du déplacement du capot 6 entre une position terminale de fermeture et une position d'ouverture latérale de la cuve 2. 30 En configuration de fonctionnement, lorsque le capot 6 est en position terminale de fermeture de la cuve 2, le cadre de support 10 est positionné au fond de la cuve 2 de telle sorte que les ergots d'appui 12 du réceptacle 7 sont en appui au sommet des rampes de guidage 11 du cadre de support 10 (voir figure 5). L'élévation de la cartouche filtrante 8 dans la cuve 2 35 est alors maximale et le joint d'étanchéité 9 est comprimé de façon homogène et répartie uniformément contre le rebord inférieur du couvercle 4. 2903917 5 Afin de maintenir un effort de compression constant du joint d'étanchéité 9, le sommet des rampes de guidage Il du cadre de support 10 comporte un méplat 11a avec des crans pour le maintien en position des ergots d'appui 12 du réceptacle 7. 5 Le capot 6 est verrouillé en position terminale de fermeture au moyen d'attaches 17 de type connu en soi sur des parois latérales extérieures de la cuve 2. Lorsque le capot 6 est en position d'ouverture de la cuve 2, le cadre de support 10 est positionné au fond de la cuve 2 de telle sorte que les ergots 10 d'appui 12 du réceptacle 7 ne sont plus en appui sur les rampes 11 mais sur le cadre de support 10 même. L'élévation de la cartouche filtrante 8 dans la cuve 2 est alors minimale ; il s'agit d'une configuration de repos dans laquelle le joint d'étanchéité 9 n'est plus comprimé contre le rebord inférieur du couvercle 4. Le réceptacle 7 et la cartouche 8 peuvent alors être extraits du 15 boîtier 1 sans effort. Une extrémité du cadre de support 10 présente encore un cran de retenue 15 apte, en configuration de repos, à s'accrocher sur un téton de retenue 16 prévu sur une paroi latérale intérieure de la cuve 2 (voir figures 3 et 4), afin d'éviter que le cadre 10 soit malencontreusement entraîné hors de la 20 cuve 2 lors de l'extraction du réceptacle 7 pour, par exemple, remplacer la cartouche filtrante 8 usagée. Ainsi, un simple mouvement de translation latérale du capot 6 induit une translation longitudinale du cadre de support 10 dans le sens d'un chevauchement ou d'un effacement des rampes de guidage 11 du cadre 10 25 sous les ergots d'appui 12 du réceptacle 7, donc un mouvement de translation altitudinale du réceptacle 7 dans la cuve 2, c'est-à-dire une élévation ou un abaissement (par son propre poids) du réceptacle 7 et de la cartouche 8. Comme il va de soi, et comme il ressort de ce qui précède, l'invention ne se limite pas au seul exemple de réalisation de ce filtre 30 d'admission d'air qui a été décrit ci-dessus; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation et d'application respectant le même principe, quels que soient notamment les détails de forme du cadre de support de cartouche filtrante. L'invention englobe aussi la variante dans laquelle le réceptacle 7 est supprimé, et la cartouche filtrante 8 elle-même est pourvue sur 35 ses bords longitudinaux inférieurs des ergots 12 d'appui qui coopèrent avec les rampes de guidage 11 du cadre de support 10. Enfin, dans le même ordre 2903917 6 d'idées, ce filtre d'admission d'air est utilisable non seulement sur des moteurs à combustion interne d'automobiles, mais aussi sur des moteurs équipant d'autres types de véhicules ou moyens de locomotion fonctionnant avec des moteurs à combustion interne, encore dans des systèmes de climatisation. 5 REVENDICATIONS 1 - Filtre d'admission d'air notamment pour un moteur à combustion interne, comprenant un boîtier de filtre (1) constitué d'une partie inférieure (2) avec un conduit (3) d'admission d'air à filtrer, et d'une partie supérieure (4) comportant un conduit (5) de sortie d'air filtré, le boîtier (1) présentant une ouverture latérale prévue pour recevoir une cartouche filtrante interchangeable (8) plate dont un joint d'étanchéité (9) disposé sur son pourtour est apte à assurer une étanchéité avec un rebord du boîtier de filtre (1), caractérisé en ce qu'un cadre (10) de support de la cartouche filtrante (8) est disposé au fond du boîtier de filtre (1) et présente sur ses côtés longitudinaux (10a) une pluralité d'éléments saillant en hauteur, répartis symétriquement et de mêmes orientation et inclinaison de manière à former des rampes (11) de guidage en translation altitudinale de la cartouche (8), des bords longitudinaux (7a) inférieurs de la cartouche (8), ou d'un réceptacle (7) de celle-ci, étant pourvus d'ergots (12) d'appui sur les rampes de guidage (11) du cadre de support (10) et de hauteur au moins équivalente à ces dernières, et en ce que sont prévus des moyens (6, 18, 13, 14) de déplacement du cadre de support (10), en translation longitudinale sur le fond du boîtier de filtre (1) entre - une configuration de compression du joint d'étanchéité (9) dans laquelle les ergots d'appui (12) de la cartouche (8) ou de son réceptacle (7) sont en appui au sommet des rampes de guidage (11) du cadre de support (10), et - une configuration de repos dans laquelle les ergots d'appui (12) de la cartouche (8) ou de son réceptacle (7) sont en appui sur le cadre de support (10) même. 2 - Filtre d'admission d'air selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un capot (6) d'obturation de l'ouverture latérale du boîtier de filtre (1) comporte des bras terminaux (18) prévus pour enserrer les extrémités du cadre de support (10) au moyen de parois intérieures parallèles (13) destinées à venir en appui contre des parois complémentaires (14) présentes aux extrémités du cadre de support (10), lesdites parois d'appui (13, 14) étant inclinées de telle sorte qu'un mouvement, respectivement, de fermeture ou 2903917 8 d'ouverture du boîtier de filtre (1) par ledit capot (6) s'accompagne d'un déplacement longitudinal du cadre de support (10) vers la configuration, respectivement, de compression ou de repos. 3 - Filtre d'admission d'air selon la revendication 1 ou 2, caractérisé 5 en ce que le sommet des rampes de guidage (11) du cadre de support (10) comporte un méplat (11a) de préférence avec des crans pour le maintien en position des ergots d'appui (12) de la cartouche (8) ou de son réceptacle (7). 4 - Filtre d'admission d'air selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une extrémité du cadre de support (10) présente un cran 10 de retenue (15) apte, en configuration de repos, à s'accrocher sur un téton de retenue (16) prévu sur une paroi latérale intérieure du boîtier de filtre (1).