Brevet FR2914022A1 — publié le 20080926

FILTRE A AIR MUNI D'UNE CARTOUCHE FILTRANTE POSSEDANT DES ELEMENTS SECABLES [0001] Le domaine technique de l'invention concerne les filtres à air des véhicules possédant un moteur à combustion interne, et plus spécifiquement, les filtres à air spécialement conçus pour la sécurité des piétons amenés à percuter le capot d'un véhicule, suite à une collision accidentelle. En effet, les filtres à air représentent des pièces rigides placés sous le capot du véhicule et émergeant généralement du moteur. Lorsqu'un piéton vient impacter le capot, sa tête va cogner le filtre à air, qui constitue alors un point dur, risquant de provoquer ou d'accroître les blessures. Vis-à-vis de la sécurité des piétons, l'un des soucis majeurs des constructeurs automobiles consiste, soit à maintenir un espace vide entre le capot et le moteur pour permettre la déformation dudit capot et ainsi amortir le choc du piéton, ledit espace étant maintenu vide par un agencement précis et astucieux des pièces solides rigides de manière à ce qu'elles n'émergent pas dans ledit espace, soit à concevoir des pièces déformables ou sécables, pouvant facilement s'effacer de leur position initiale en cas de choc, pour ne pas entraver la déformation du capot. L'objet de la présente invention est de proposer un filtre à air avec une structure rigide, ayant une propension à la rupture. [0002] De façon générale, bien que les expressions véhicules et véhicules automobiles soient utilisées dans la description, il faut toutefois préciser que les filtres à air, conçus pour la sécurité des piétons, sont essentiellement utilisés dans les voitures. De plus, pour une meilleure compréhension de la description, les adjectifs supérieur , inférieur , vertical et horizontal sont à considérer par rapport à la position du filtre à air dans le véhicule automobile, qui est analogue à celle montrée sur les différentes figures. 3] Les filtres à air dimensionnés pour absorber le choc d'un piéton existent et ont déjà fait l'objet de brevets. On peut, par exemple, citer le brevet DE10063778 qui se rapporte à un dispositif de sécurité pour piéton, impliquant notamment un filtre à air dont certaines parties sont insérées entre le capot et le moteur. Lesdites parties sont conçues pour se déformer et donc absorber l'énergie du choc. [0004] Les filtres à air selon l'invention possèdent une structure rigide comprenant une pluralité de pièces support insérés entre deux parois, lesdites pièces étant aptes à se casser sous l'effet d'un choc piéton de manière à ce que les deux parois puissent venir au contact l'une de l'autre. Ils sont donc parfaitement adaptés aux véhicules automobiles, en étant peu encombrants, puisque la structure rigide apte à se briser est incluse dans le filtre à air, et en étant très fiables vis-à-vis de la sécurité des piétons, dans la mesure où les mécanismes qu'ils mettent en jeu reposent sur des concepts simples, largement éprouvés dans d'autres domaines techniques. [0005] La présente invention a pour objet un filtre à air pour moteur à combustion interne de véhicule, muni d'une boîte comprenant une paroi inférieure et une paroi supérieure parallèles entre elles, une voie d'entrée d'air, une voie de sortie d'air et une cartouche filtrante. La principale caractéristique d'un filtre à air selon l'invention est qu'une structure rigide comportant une pluralité de pièces support est interposée entre les deux parois, lesdites pièces étant aptes à se rompre sous l'effet d'un choc de piéton, pour permettre à la paroi supérieure de venir au contact de la paroi inférieure. En effet, dans ladite position, le dit filtre va présenter deux surfaces planes et parallèles entre elles, la surface la plus élevée par rapport au sol correspondant à la paroi supérieure, et la moins élevée à la paroi inférieure. Lesdites parois peuvent donc être souples, puisque la rigidité du filtre est assurée par les pièces support. Suite à un choc de piéton sur la paroi supérieure, le filtre à air va avoir tendance à se replier sur lui-même, évitant de constituer une butée rigide susceptible d'accroître les dommages corporels occasionnés sur le piéton. [0006] Avantageusement, les pièces support sont constituées par des piliers fins et longilignes. De cette manière, ils contribuent à alléger le filtre à air, tout en augmentant la maîtrise de la rupture. Le principe de l'invention consiste à multiplier les pièces support de faible épaisseur, pour permettre d'assurer la rigidité du filtre et privilégier sa rupture dans le cas d'un choc piéton. [0007] De façon avantageuse, les pièces support sont disposées perpendiculairement aux deux parois. [0008] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, les pièces support sont parallèles entre elles, et font un angle avec la normale aux deux parois. Cette configuration est favorable à la rupture des pièces support, suite à un choc de piéton sur la paroi supérieure selon une direction sensiblement verticale. [0009] Avantageusement, chaque pièce support possède une zone rétrécie pour favoriser sa rupture en cas de choc. Ainsi, pour cette configuration, la rupture de chaque pièce support est facilitée par une zone de faiblesse structurelle. [0010] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, chaque pièce support est au contact de chacune des deux parois de la boîte. Ainsi, le filtre à air définit un espace délimité par les deux parois supérieure et inférieure, et par les pièces support reliant lesdites parois, lesdites pièces étant agencées pour permettre l'insertion de la cartouche filtrante dans ledit espace. [0011] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, chaque pièce support est constituée par des filaments torsadés, ayant une aptitude à la rupture. De cette manière, il suffit qu'un filament se rompe pour affaiblir la pièce support et entraîner la rupture des autres filaments constituant ladite pièce. Pour cette configuration, il s'agit de décomposer chaque pièce support en une multitude d'éléments unitaires, pour provoquer une rupture en chaîne desdits éléments [0012] Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la structure rigide, comportant les pièces support, est intégrée à la cartouche filtrante de manière à constituer son ossature. De cette manière, la rigidité du filtre à air est assurée par la cartouche filtrante comportant les pièces support. [0013] De façon avantageuse, la paroi supérieure et la paroi inférieure sont dotées de glissières, et chaque pièce support possède à ses extrémités un organe de coulissement destiné à être inséré puis à être déplacé dans les glissières, pour permettre la mise en place de la cartouche dans la boîte. [0014] De façon préférentielle, la paroi supérieure du filtre est souple. Cette souplesse de la paroi supérieure est rendue possible, car la rigidité dudit filtre est, par ailleurs, assurée par les pièces support. De cette manière, la paroi supérieure ne constitue plus un obstacle dangereux pour le piéton. [0015] Préférentiellement, la cartouche filtrante est dimensionnée de telle sorte qu'elle est insérée à force dans la boîte du filtre, induisant des contraintes sur les pièces support. Autrement dit les dimensions de la cartouche sont très voisines de celles de la boîte, si bien qu'il faut produire un certain effort pour placer ladite cartouche dans ladite boîte. Une fois positionnée dans la boîte, les pièces support se retrouvent donc précontraintes. Cette mise sous contrainte, au repos, des pièces support, est destinée à faciliter leur rupture dans le cas du choc d'un piéton sur le filtre à air. [0016] Avantageusement, la cartouche comprend des éléments filtrants, et les pièces support sont disposées au sein de ladite cartouche, de manière à organiser le positionnement desdits éléments filtrants. En effet, selon certaines configurations, les pièces support peuvent être amenées à perforer les éléments filtrants, les figeant ainsi dans une position donnée. [0017] L'invention se rapporte également à un véhicule automobile dont la principale caractéristique est qu'il comprend un filtre à air selon l'invention. [0018] Les filtres à air selon l'invention présentent l'avantage de présenter une masse 20 réduite, en substituant les parois pleines avec des pièces support plutôt fines et légères. [0019] On donne ci-après une description détaillée de trois modes de réalisation préférés d'un filtre à air selon l'invention en se référant aux figures 1 à 4. - La figure 1 est une vue schématique de côté d'un premier mode de réalisation préféré d'un filtre à air selon l'invention. 25 - La figure 2 est une vue schématique de côté, à 90 , du filtre à air de la figure 1. - La figure 3 est une vue schématique de côté d'un deuxième mode de réalisation préféré d'un filtre à air selon l'invention. - La figure 4 est une vue schématique de côté d'un troisième mode de réalisation préféré d'un filtre à air selon l'invention. [0020] En se référant à la figure 1, un premier mode de réalisation préféré d'un filtre à air 1 selon l'invention, comprend une entrée d'air sale et une sortie d'air propre, une boîte 2 comprenant une paroi inférieure 3 et une paroi supérieure 4, et une cartouche 5 possédant des éléments filtrants 6. Les éléments filtrants sont matérialisés par une feuille 6 de papier poreuse, souple et présentant une succession de plis 7 régulièrement espacés, lesdits plis 7 délimitant des espaces 8 libres, constituant des entrées d'air sale. L'air sale est destiné à s'engouffrer dans lesdits espaces 8 pour ensuite traverser les plis 7 de la feuille, qui vont retenir les particules indésirables, l'air ainsi purifié étant évacué dans une conduite attenante au filtre à air, non représentée sur les figures. La cartouche est 5 rigidifiée au moyen d'une pluralité de pièces support 9, assimilables à des piliers fins et longilignes, et d'une plate-forme 10 inférieure, possédant sur sa surface inférieure, des protubérances 16 se terminant par des parties planes horizontales 17. [0021] En se référant à la figure 2, qui est une vue de côté à 90 du filtre à air 1 de la figure 1, les piliers 9 sont fixés sur la plateforme 10 et sont regroupés par deux, sur une même rangée. Ainsi, chaque couple de piliers 9 est constitué par deux piliers droits 9 appartenant à un même plan vertical, et faisant, chacun, un angle avec la normale du plan défini par la plate-forme 10. Les points de fixation 11, sur la plate-forme 10, des deux piliers 9 d'un même couple, sont distincts, tandis que les extrémités supérieures desdits piliers 9 se rejoignent en un point 12. De cette manière, les piliers 9 d'une même rangée, définissent une pluralité de motifs identiques, en forme de V renversé, lesdits motifs étant inscrits dans un plan vertical, perpendiculaire au plan défini par la plate-forme 10. Les piliers 9 sont fixés à la plate-forme 10 en traversant la feuille poreuse 6 entre deux plis successifs 7. Le point de jonction 12 de deux piliers 9 d'un même couple, est prolongé par un segment vertical 13 se terminant par une partie plane horizontale 14. Les parois inférieure 3 et supérieure 4 de la boîte 2 du filtre 1, possèdent chacune des glissières 15 horizontales implantées sur leur surface intérieure, lesdites glissières 15 étant constituées chacune par un conduit fermé de section rectangulaire, muni d'une ouverture longitudinale. La cartouche 5 est placée dans la boîte 2 du filtre à air 1 en introduisant d'abord, dans les glissières 15, par les ouvertures longitudinales, les parties planes horizontales 14,17 des protubérances de la plate-forme 10 et des segments verticaux 13 prolongeant les piliers 9, et en faisant ensuite coulisser lesdites parties planes 14,17 dans lesdites glissières 15. 2] En se référant à la figure 3, un deuxième mode de réalisation préféré d'un filtre à air 20 selon l'invention se distingue du premier mode de réalisation préféré décrit ci-avant, par le fait que les motifs en V dessinés par les piliers 29 fins et longilignes, appartiennent à un plan incliné, par rapport à la normale du plan défini par la plate-forme 10. Cette configuration accentue les possibilités de cassure desdits piliers 29, dans le cas du choc d'un piéton selon une direction sensiblement verticale. 3] En se référant à la figure 4, un troisième mode de réalisation préféré d'un filtre à air 30 selon l'invention, comprend des pièces support 39 découplées de la cartouche, et venant se fixer directement entre les parois inférieure 33 et supérieure 34 de la boîte 32 dudit filtre 30. Chaque pièce support 39 est constituée par un enchevêtrement de filaments 40 rigides et torsadés, reliant chacun les deux parois 33,34 de la boîte 32. Une cartouche filtrante conventionnelle est insérée dans ladite boîte 32. Ce mode de réalisation favorise une rupture progressive de chaque pièce support. En effet, lors du choc d'un piéton sur le filtre à air 30, un premier filament d'une pièce support 39 va se rompre, fragilisant alors ladite pièce support 39, dont les autres filaments vont alors avoir tendance à se briser les uns à la suite des autres. 4] Pour les trois modes de réalisation préférés d'un filtre à air 1,20,30 selon l'invention, l'objectif visé est le même : en cas de choc piéton sur la paroi supérieure 4,34 de la boîte 2,32 , les pièces support 9,29,39 vont se briser rapidement pour amener ladite paroi supérieure 4,34 au contact de la paroi inférieure 3,33. De cette manière, le filtre à air 1,20,30 n'oppose aucune résistance mécanique vis-à-vis du piéton. REVENDICATIONS 1. Filtre (1,20,30) à air pour moteur à combustion interne de véhicule, muni d'une boîte (2,32) comprenant une paroi inférieure (3,33) et une paroi supérieure (4,34) parallèles entre elles, une voie d'entrée d'air, une voie de sortie d'air et une cartouche filtrante (5), caractérisé en ce qu'une structure rigide comportant une pluralité de pièces support (9,29,39) est interposée entre les deux parois (3,4,33,34), lesdites pièces (9,29,39) étant aptes à se rompre sous l'effet d'un choc de piéton, pour permettre à la paroi supérieure (4,34) de venir au contact de la paroi inférieure (3,33). 2. Filtre à air (1,20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces support (9,29) sont constituées par des piliers fins et longilignes. 3. Filtre à air (1,20) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pièces support (9,29) sont disposées perpendiculairement aux deux parois (3,4). 4. Filtre à air (1,20) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les pièces support (9,29) sont parallèles entre elles, et font un angle avec la normale aux deux parois (3,4). 5. Filtre à air (1,20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque pièce support (9,29) possède une zone rétrécie pour favoriser sa rupture en cas de choc. 6. Filtre à air (30) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pièce support (39) est au contact de chacune des deux parois (33,34) de la boîte (2,32). 7. Filtre à air (30) selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque pièce support (39) est constituée par des filaments (40) torsadés, ayant une aptitude à la rupture. 8. Filtre à air (1,20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la structure rigide, comportant les pièces support (9,29), est intégrée à la cartouche filtrante (5) de manière à constituer son ossature. 9. Filtre à air (1,20) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paroi supérieure (4) et la paroi inférieure (3) sont dotées de glissières (15), et en ce que chaque pièce support (9,29) possède à ses extrémités un organe de coulissement (14,17) destiné à être inséré puis à être déplacé dans les glissières (15), pour permettre la mise en place de la cartouche (5) dans la boîte (2). 10. Filtre à air (1,20) selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en 10 ce que la paroi supérieure (4) du filtre (1,20) est souple. 11. Filtre à air (1,20) selon la revendication 10, caractérisé en ce que la cartouche (5) filtrante est dimensionnée de telle sorte qu'elle est insérée à force dans la boîte (2) du filtre (1,20), induisant ainsi des contraintes sur les pièces support (9,29). 12. Filtre à air (1,20) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la cartouche (5) 15 comprend des éléments filtrants (6), et les pièces support (9,29) sont disposées au sein de ladite cartouche (5) de manière à organiser le positionnement desdits éléments filtrants (6). 13. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un filtre à air (1,20,30) conforme à l'une des revendications précédentes. 20