Brevet FR2898157A1 — publié le 20070907

DESCRIPTION La présente invention concerne les équipements techniques associés aux moteurs à combustion interne, en particulier les systèmes d'admission d'air des véhicules à moteur à combustion interne, et a pour objet un filtre à air de construction simple et économique, dont la maintenance est aisée à réaliser. Actuellement les filtres à air du type précité sont généralement composés d'une pièce creuse en plusieurs parties, comprenant notamment un couvercle amovible, dans laquelle est disposé un élément filtrant interchangeable, par exemple en papier, en non-tissé ou analogue. Ces filtres à air connus sont par conséquent formés d'au moins trois parties constitutives qu'il y a lieu de désassembler et d'assembler à chaque changement d'élément filtrant. Une telle opération de maintenance est donc relativement fastidieuse. De plus, les éléments filtrants du genre précité sont de structure relativement délicate et d'un prix de revient relativement élevé. La présente invention a pour but de surmonter au moins certains des inconvénients précités. A cet effet, elle a pour objet un filtre à air pour véhicule à moteur à combustion interne, principalement constitué par un corps creux formé d'au moins deux coques assemblées de manière amovible au niveau de bords périphériques pourvus d'interfaces ou de moyens de liaisonnement complémentaires coopérants, l'une desdites coques étant reliée à ou formée d'un seul tenant avec au moins un conduit ou embout d'évacuation d'air et/ou de mélange gazeux filtré, et l'autre coque ou une des autres coques étant reliée à ou formée d'un seul tenant avec au moins un conduit ou embout d'amenée d'air extérieur, mélangé le cas échéant avec d'autres gaz, ledit corps creux renfermant un corps filtrant perméable à l'air et définissant une barrière filtrante avec un(e) côté ou face en contact avec l'air et/ou les gaz non filtré(s) et un(e) côté ou face en contact avec l'air et/ou les gaz filtré(s), filtre à air caractérisé en ce que le corps filtrant consiste en un bloc de mousse situé dans l'une des coques, ledit bloc de mousse résultant du moussage in situ dans cette coque d'un mélange moussant et adhérant directement aux portions de faces internes de ladite coque avec lesquelles il est en contact, formant ainsi avec ladite coque une pièce composite unitaire. -2- L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à des modes de réalisation préférés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un filtre à air selon un premier mode de réalisation de l'invention ; la figure 2 est une vue en coupe d'un filtre à air selon un second mode de réalisation de l'invention, et, la figure 3 est une vue partielle en perspective du filtre à air 10 représenté sur la figure 2. Les figures 1 à 3 montrent, au moins partiellement, un filtre à air 1 pour véhicule à moteur à combustion interne, principalement constitué par un corps creux formé d'au moins deux coques 2, 2' assemblées mutuellement de manière amovible au niveau de bords périphériques 3, 3' 15 pourvus d'interfaces ou de moyens de liaisonnement complémentaires coopérants 4, 4', l'une 2 desdites coques étant reliée à ou formée d'un seul tenant avec au moins un conduit ou embout 5 d'évacuation d'air et/ou de mélange gazeux filtré, et l'autre coque 2' ou une 2' des autres coques étant reliée à ou formée d'un seul tenant avec au moins un conduit ou embout 6 20 d'amenée d'air extérieur, mélangé le cas échéant avec d'autres gaz, ledit corps creux renfermant un corps filtrant 7 perméable à l'air et définissant une barrière filtrante avec un(e) côté ou face 7" en contact avec l'air et/ou les gaz non filtré(s) et un(e) côté ou face 7' en contact avec l'air et/ou les gaz filtré(s). 25 Conformément à l'invention, le corps filtrant 7 consiste en un bloc de mousse situé dans l'une des coques 2, 2', ledit bloc de mousse 7 résultant du moussage in situ dans cette coque 2, 2' d'un mélange moussant et adhérant directement aux portions de faces internes de ladite coque 2, 2' avec lesquelles il est en contact, formant ainsi avec ladite coque 2, 2' une 30 pièce composite unitaire. La solidarisation intime entre le bloc de mousse 7 et la coque 2, 2' le contenant est obtenue par contact adhérent entre la peau souple de la masse de mélange moussant en expansion, présentant un caractère collant, et les portions de face interne de la paroi de cette coque 2, 2'. 35 De manière préférée, le corps creux est formé de deux demi-coques 2 et 2', une première 2, 2' desdites demi-coques comprenant le bloc de mousse 7 unitaire qui remplit une grande partie, préférentiellement -3sensiblement la totalité, du volume interne de cette demi-coque 2, 2' et la seconde demi-coque 2, 2' étant sensiblement vide ou comportant éventuellement un corps filtrant additionnel, cette dernière demi-coque 2, 2' étant éventuellement formée d'au moins deux parties de coque réunies entre elles de manière étanche. L'expansion de la masse moussante est autorisée pour que cette dernière forme au moins une barrière de mousse continue entre le conduit ou l'embout d'évacuation 5 et le conduit ou embout d'admission ou d'amenée 6. Le bloc 7 de matériau alvéolaire poreux ou de mousse peut éventuellement aussi s'étendre en partie dans le volume délimité par l'autre demi-coque 2'. L'expansion de la mousse destinée à former le bloc 7 est dirigée ou autorisée de façon à ce que la matière formant le bloc de mousse 7 s'étende jusqu'au bord périphérique 3 de la coque ou demi-coque 2, 2' contenant ledit bloc 7, préférentiellement sur ou par-dessus le ou les moyen(s) ou l'interface ou les interfaces de liaisonnement et/ou de jonction présent(s) au niveau de ce bord 3, de telle manière que les portions de mousse 8 prolongeant latéralement le bloc 7 et présents au niveau dudit bord 3 sont prises en sandwich sous pression entre les bords 3 et 3' en regard des coques ou demi-coques 2 et 2' mutuellement assemblées. Avantageusement, les prolongements latéraux 8 du bloc de mousse 7 pris en sandwich avec pincement entre les bords 3 et 3' en regard des coques ou demi-coques 2 et 2' formant interfaces de jonction, constituent un joint périphérique continu, réalisant à l'état comprimé une étanchéité aux gaz, l'effet ressort entre lesdits bords 3 et 3' fourni par lesdits prolongements latéraux en mousse 8 à l'état comprimé verrouillant en outre éventuellement l'assemblage entre lesdites coques ou demi-coques 2 et 2' ou participant éventuellement au moins audit verrouillage. Ainsi, l'invention permet de s'affranchir de la fourniture d'une garniture d'étanchéité spécifique pour assurer une bonne imperméabilité aux gaz dans le plan de jonction des deux demi-coques 2 et 2'. La maintenance du filtre à air selon l'invention peut ainsi se limiter au simple remplacement de la pièce composite [coque 2/bloc de mousse 7] et à cet effet la coque ou demi-coque 2, 2' contenant le bloc de mousse 7 est assemblée avec l'autre demi-coque 2, 2' ou une au moins des -4- autres coques par l'intermédiaire d'une liaison amovible, par exemple par enclenchement ou à verrouillage par enclenchement. Afin de faciliter ce remplacement et d'éviter d'endommager le ou les moyens de liaisonnement 4, 4' de la coque et demi-coque 2, 2' non interchanger durant les opérations de maintenance, et donc de conserver une liaison d'assemblage de bonne qualité, le ou les moyen(s) de liaisonnement 4, 4' de la coque ou demi-coque 2, 2' contenant le bloc de mousse 7 est(sont) réalisé(s) avec une résistance mécanique ou à la rupture inférieure à celle du ou des moyen(s) de liaisonnement 4, 4' complémentaire(s) de l'autre demi-coque ou de ladite une au moins autre coque 2, 2', par exemple avec une zone de rupture privilégiée ou avec une structure affaiblie. Pour autoriser un remplacement manuel de l'ensemble composite 2 + 7 sans outil particulier, il peut être prévu que les moyens de liaisonnement complémentaires coopérants 4 et 4' réalisent un assemblage par engagement coulissant mutuel avec verrouillage par enclenchement élastique en position de montage final (prévision possible d'une butée). Le bloc de mousse 7 participant activement à la rigidification et au renforcement structurel de la coque ou demi-coque 2, 2' (du fait de sa liaison avec la paroi de cette dernière et de son extension à travers le volume de cette coque ou demi-coque), il peut être prévu que ladite coque ou demi-coque 2, 2' contenant le bloc de mousse 7 présente une épaisseur de paroi minimale, en particulier inférieure à l'épaisseur de paroi de l'autre demi-coque ou des autres coques complémentaire(s) 2, 2' (réduction du coût de revient). Comme indiqué sur les figures des dessins annexés, le bloc de mousse formant corps filtrant 7 est préférentiellement formé et logé dans la coque 2 reliée au ou formée d'un seul tenant avec le conduit ou embout 5 d'évacuation d'air et/ou de mélange gazeux filtré. Toutefois, comme cela ressort de la description précitée, ledit corps filtrant peut en variante aussi être formé et logé dans l'autre coque 2'. Comme cela ressort en particulier des figures 2 et 3 des dessins annexés, le filtre à air 1 présente avantageusement une structure générale de forme sensiblement parallélépipédique avec, d'une part, une demi-coque supérieure 2 remplie de mousse et formée d'un seul tenant avec le conduit ou embout d'évacuation 5, ladite mousse débordant latéralement au niveau de son bord périphérique 3 formant interface de jonction, et, d'autre part, -5- une demi-coque inférieure 2' sensiblement vide et formée d'un seul tenant avec le conduit ou embout d'amenée 6. En accord avec une réalisation pratique préférée de l'invention, l'un 4 des moyens de liaisonnement consiste en des parties d'ailes latérales, s'étendant à partir de deux parties longitudinales opposées du bord 3 de la demi-coque 2 correspondante et l'autre moyen de liaisonnement 4 consiste en deux segments de rails à section en U ou en C, formés au niveau de deux parties longitudinales opposées du bord 3' de l'autre demi-coque 2' et dont les ailes libres présentent des découpes 4" autorisant le passage des parties d'aile 4 en vue de leur engagement dans lesdits rails 4'. Les deux demi-coques 2 et 2' présentent également avantageusement des moyens de verrouillage 9 et 9' complémentaires venant automatiquement en engagement mutuel en position finale de montage par coulissement du moyen de liaisonnement 4 dans le moyen de liaisonnement 4'. Comme le montre la figure 3 des dessins annexés, l'un 9 des moyens de verrouillage peut consister en un prolongement extrémal en forme d'aile élastiquement déformable d'une 2 des coques et comportant une arête profilée formant cran. L'autre 9' desdits moyens de verrouillage peut alors consister en une aile extrémale prolongeant l'autre coque 2' et comportant une fente ou rainure dans laquelle s'enclenche le cran profilé de l'aile élastiquement déformable en position de montage définitive de la pièce composite 2 + 7 sur la coque 2' (en fin de course de l'engagement par coulissement). De préférence, les coques ou demi-coques 2 et 2' sont réalisées en un matériau thermoplastique, par exemple du polypropylène ou du polyamide, éventuellement renforcé par des fibres ou des charges analogues, et le bloc de mousse 7 consiste en un matériau moussant autoexpansif, par exemple de la mousse de polyuréthane formant une barrière poreuse filtrante. La présente invention a également pour objet, sous forme de pièce jetable ou de consommable, une partie [2 + 7] de filtre à air destinée à former en coopération avec une partie complémentaire adaptée un filtre à air 1 tel que décrit ci-dessus. Cette partie de filtre 2 + 7 est caractérisée en ce qu'elle consiste en une coque 2 renfermant un corps filtrant 7 sous la forme d'un bloc de mousse, ce dernier résultant du moussage in situ dans cette coque 2 d'un mélange moussant et adhérant directement aux portions -E - de faces internes de ladite coque 2 avec lesquelles il est en contact, formant ainsi avec ladite coque 2 une pièce composite unitaire. Enfin, l'invention concerne aussi un véhicule automobile à moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre à air 5 1 tel que décrit ci-dessus. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour 10 autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1) Filtre à air pour véhicule à moteur à combustion interne, principalement constitué par un corps creux formé d'au moins deux coques assemblées de manière amovible au niveau de bords périphériques pourvus d'interfaces ou de moyens de liaisonnement complémentaires coopérants, l'une desdites coques étant reliée à ou formée d'un seul tenant avec au moins un conduit ou embout d'évacuation d'air et/ou de mélange gazeux filtré, et l'autre coque ou une des autres coques étant reliée à ou formée d'un seul tenant avec au moins un conduit ou embout d'amenée d'air extérieur, mélangé le cas échéant avec d'autres gaz, ledit corps creux renfermant un corps filtrant perméable à l'air et définissant une barrière filtrante avec un(e) côté ou face en contact avec l'air et/ou les gaz non filtré(s) et un(e) côté ou face en contact avec l'air et/ou les gaz filtré(s), filtre à air (1) caractérisé en ce que le corps filtrant (7) consiste en un bloc de mousse situé dans l'une des coques (2, 2'), ledit bloc de mousse (7) résultant du moussage in situ dans cette coque (2, 2') d'un mélange moussant et adhérant directement aux portions de faces internes de ladite coque (2, 2') avec lesquelles il est en contact, formant ainsi avec ladite coque (2, 2') une pièce composite unitaire. 2) Filtre à air selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps creux est formé de deux demi-coques (2 et 2'), une première (2, 2') desdites demi-coques, préférentiellement la demi-coque (2) reliée au ou formée d'un seul tenant avec le conduit ou embout d'évacuation (5), comprenant le bloc de mousse (7) unitaire qui remplit une grande partie, préférentiellement sensiblement la totalité, du volume interne de cette demi-coque (2, 2') et la seconde demi-coque (2, 2') étant sensiblement vide, cette dernière étant éventuellement formée d'au moins deux parties de coque réunies entre elles de manière étanche. 3) Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la matière formant le bloc de mousse (7) s'étend jusqu'au bord périphérique (3) de la coque ou demi-coque (2, 2') contenant ledit bloc (7), préférentiellement sur ou par-dessus le ou les moyen(s) ou l'interface ou les interfaces de liaisonnement et/ou de jonction présent(s) au niveau de ce bord (3), de telle manière que les portions de mousse (8) prolongeant latéralement le bloc (7) et présents au niveau dudit bord (3)-8- sont prises en sandwich sous pression entre les bords (3 et 3') en regard des coques ou demi-coques (2 et 2') mutuellement assemblées. 4) Filtre à air selon la revendication 3, caractérisé en ce que les prolongements latéraux (8) du bloc de mousse (7) pris en sandwich avec pincement entre les bords (3 et 3') en regard des coques ou demi-coques (2 et 2') formant interfaces de jonction, constituent un joint périphérique continu, réalisant à l'état comprimé une étanchéité aux gaz, l'effet ressort entre lesdits bords (3 et 3') fourni par lesdits prolongements latéraux en mousse (8) à l'état comprimé verrouillant en outre éventuellement l'assemblage entre lesdites coques ou demi-coques (2 et 2') ou participant éventuellement au moins audit verrouillage. 5) Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la coque ou demi-coque (2, 2') contenant le bloc de mousse (7) est assemblée avec l'autre demi-coque (2, 2') ou une au moins des autres coques par l'intermédiaire d'une liaison amovible, par exemple par enclenchement ou à verrouillage par enclenchement. 6) Filtre à air selon la revendication 5, caractérisé en ce que le ou les moyen(s) de liaisonnement (4, 4') de la coque ou demi-coque (2, 2') contenant le bloc de mousse (7) est(sont) réalisé(s) avec une résistance mécanique ou à la rupture inférieure à celle du ou des moyen(s) de liaisonnement (4, 4') complémentaire(s) de l'autre demi-coque ou de ladite une au moins autre coque (2, 2'), par exemple avec une zone de rupture privilégiée ou avec une structure affaiblie. 7) Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les moyens de liaisonnement complémentaires coopérants (4 et 4') réalisent un assemblage par engagement coulissant mutuel avec verrouillage par enclenchement élastique en position de montage final. 8) Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la coque ou demi-coque (2, 2') contenant le bloc de mousse (7) présente une épaisseur de paroi minimale, en particulier inférieure à l'épaisseur de paroi de l'autre demi-coque ou des autres coques complémentaire(s) (2, 2'). 9) Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il présente une structure générale de forme sensiblement parallélépipédique avec, d'une part, une demi-coque supérieure (2) remplie de mousse et formée d'un seul tenant avec le conduit-9- ou embout d'évacuation (5), ladite mousse débordant latéralement au niveau de son bord périphérique (3) formant interface de jonction, et, d'autre part, une demi-coque inférieure (2') sensiblement vide et formée d'un seul tenant avec le conduit ou embout d'amenée (6). 10) Filtre à air selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'un (4) des moyens de liaisonnement consiste en des parties d'ailes latérales, s'étendant à partir de deux parties longitudinales opposées du bord (3) de la demi-coque (2) correspondante et en ce que l'autre moyen de liaisonnement (4) consiste en deux segments de rails à section en U ou en C, formés au niveau de deux parties longitudinales opposées du bord (3') de l'autre demi-coque (2') et dont les ailes libres présentent des découpes (4") autorisant le passage des parties d'aile (4) en vue de leur engagement dans lesdits rails (4'), les deux demi-coques (2 et 2') présentant également des moyens de verrouillage (9 et 9') complémentaires venant automatiquement en engagement mutuel en position finale de montage par coulissement du moyen de liaisonnement (4) dans le moyen de liaisonnement (4'). 11) Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les coques ou demi-coques (2 et 2') sont réalisées en un matériau thermoplastique, par exemple du polypropylène ou du polyamide, éventuellement renforcé par des fibres ou des charges analogues, et en ce que le bloc de mousse (7) consiste en un matériau moussant autoexpansif, par exemple de la mousse de polyuréthane formant une barrière poreuse filtrante. 12) Partie de filtre à air destinée à former en coopération avec une partie complémentaire adaptée un filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle consiste en une coque (2, 2') renfermant un corps filtrant (7) sous la forme d'un bloc de mousse, ce dernier résultant du moussage in situ dans cette coque (2, 2') d'un mélange moussant et adhérant directement aux portions de faces internes de ladite coque (2, 2') avec lesquelles il est en contact, formant ainsi avec ladite coque (2, 2') une pièce composite unitaire. 13) Véhicule automobile à moteur à combustion interne, caractérisé en ce qu'il comprend un filtre à air (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.