Brevet FR2913253A1 — publié le 20080905

FILTRE A AIR MUNI DE TIRANTS PIVOTANTS [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 qu'il serait intéressant de faire émerger du moteur pour optimiser l'agencement des pièces sous le capot. Mais, si un piéton venait impacter ledit capot, sa tête cognerait le filtre à air, qui constituerait alors un point dur, risquant de provoquer ou d'accroître les blessures. Par conséquent, 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 plastique 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, dont la partie qui émerge dans l'espace libre situé sous le capot, est déformable ou sécable. [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 même, les adjectifs supérieur et inférieur doivent être interprétés par rapport à la position du filtre à air dans le véhicule automobile. En effet, la paroi supérieure est placée au dessus de la paroi inférieure lorsque le filtre à air est placé dans le véhicule, et lorsqu'un piéton impacte accidentellement le capot dudit véhicule, sa tête va d'abord rencontrer cette paroi supérieure. [0003] 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 DE 10063778 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. Un filtre à air selon l'invention met en jeu une cartouche filtrante conventionnelle et des piliers pivotants, permettant de résoudre un double problème, qui est celui d'absorber les vibrations et sons en provenance du moteur, et qui est celui de se déformer sous l'effet d'une sollicitation extérieure de type choc piéton, afin que ledit filtre ne constitue pas une pièce rigide et dangereuse vis-à-vis du piéton. L'emplacement, les moyens de pivotement et la constitution des piliers sont des paramètres essentiels qui vont permettre de résoudre, avec efficacité, les problèmes précités. [0004] La présente invention a pour objet un filtre à air pour moteur à combustion interne de véhicule, comportant une boîte rigide, dotée d'une paroi supérieure et d'une paroi inférieure entre lesquelles est interposée une cartouche filtrante, lesdites parois étant reliées entre elles par au moins un pilier rigide apte à absorber le bruit et les vibrations engendrés par le moteur. La principale caractéristique d'un filtre selon l'invention est que chaque pilier est monté pivotant et est doté d'un organe de blocage, apte à céder sous l'effet d'une sollicitation externe seuil, pour permettre la rotation dudit pilier. L'organe de blocage a donc pour fonction de maintenir chaque pilier dans une position donnée, en empêchant son pivotement. Le terme céder signifie que l'organe de blocage peut se rompre ou se déformer. De façon générale, la sollicitation externe fait plutôt référence à des chocs ou impacts comme, par exemple, celui d'un piéton sur le capot d'un véhicule automobile en cas d'accident. Lors d'un choc piéton, la tête va d'abord heurter la paroi supérieure du filtre, à travers le capot, et les piliers vont alors effectuer une rotation pour amener ladite paroi vers la paroi inférieure. De cette manière, le déplacement de la paroi supérieure se fait en douceur, en évitant toute fracture brutale de pièces. De plus, l'utilisation de piliers pivotants permet de bien maîtriser le mouvement de la paroi supérieure en l'accompagnant dans son déplacement vers la paroi inférieure. [0005] Avantageusement, chaque pilier comporte un bras articulé faisant un angle avec la normale aux deux parois. De cette manière, cette orientation préalable des bras, favorise leur mise en rotation, en supposant que la direction d'impact du piéton est parallèle à la normale aux deux parois. [0006] De façon préférentielle, une extrémité du bras de chaque pilier est en contact avec la paroi supérieure, et l'autre extrémité est montée autour d'un axe solidaire de la paroi inférieure. Le terme axe désigne ici la pièce reliant le bras à la paroi inférieure, et autour de laquelle est articulé ledit bras. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, ledit axe est perpendiculaire à la normale aux deux parois. [0007] De façon avantageuse, l'axe autour duquel est montée l'extrémité de chaque bras, est fixé à une protubérance solidaire de la paroi inférieure. Autrement dit, chaque bras se retrouve surélevé par rapport à la paroi inférieure du filtre, évitant ainsi à la paroi inférieure d'entraver la rotation dudit bras. [0008] Avantageusement, l'extrémité du bras, qui est montée autour de l'axe, présente une excroissance latérale par rapport à l'axe longitudinal dudit bras, ladite excroissance étant enserrée entre une butée inférieure et une butée supérieure solidaires de la paroi inférieure. Pour cette configuration, lesdites butées jouent le rôle de l'organe de blocage. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les butées sont parallèles entre elles et perpendiculaire à la normale aux deux parois. [0009] De façon préférentielle, l'excroissance latérale possède deux méplats, et chaque butée vient au contact de chaque méplat pour empêcher le bras de pivoter. [0010] De façon avantageuse, les butées sont portées par une saillie solidaire de la paroi inférieure. Cette saillie permet de régler l'altitude des deux butées, afin qu'elles puissent 20 venir précisément enserrer l'excroissance latérale. [0011] Préférentiellement, la butée supérieure est rigide et indéformable, et la butée inférieure possède des aptitudes à la déformation élastique et plastique. De cette manière, la butée inférieure joue le rôle de l'organe de blocage, qui va céder sous l'effet de la sollicitation engendrée par le choc piéton. Avantageusement, seule la partie terminale des 25 butées enserre l'excroissance latérale de chaque bras, de sorte que la résistance mécanique desdites butées, vis-à-vis du bras, est réduite par rapport à la situation pour laquelle l'intégralité des butées enserrerait ladite excroissance latérale. [0012] De façon avantageuse, chaque pilier est réalisé dans un plastique ayant une forte propension à se déformer plastiquement. [0013] L'invention se rapporte également à un véhicule automobile comprenant un filtre à air selon l'invention. [0014] Les filtres à air selon l'invention présentent l'avantage de mettre en jeu un mécanisme de déformation souple, dans la mesure où les moyens impliqués sont mis en mouvement sans jamais être rompus, pour accompagner la paroi supérieure lors d'un choc avec un piéton. Ils présentent de plus l'avantage de guider le déplacement de ladite paroi supérieure lors du choc, en provoquant son pivotement. [0015] On donne ci-après une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un filtre à air selon l'invention en se référant aux figures 1 à 5. - La figure 1 est une vue schématique de coté d'une partie d'un filtre à air selon l'invention, montrant un pilier pivotant. - La figure 2 est une vue schématique de côté et à 90 de la vue de la figurel 15 - La figure 3 montre un pilier pivotant en position de repos - La figure 4 montre le pilier pivotant de la figure 3 après l'impact d'un piéton sur la paroi supérieure du filtre à air. - La figure 5 est un diagramme montrant la déformation d'une butée de retenue du bras d'un pilier d'un filtre à air selon l'invention, en fonction de 20 l'effort exercé par ledit bras sur celle-ci. [0016] En se référant aux figures 1 et 2, un filtre à air 1 selon l'invention comprend une arrivée d'air sale, une sortie d'air purifié (ces deux éléments n'étant pas représentés sur les figures), et une boîte rigide 2 enfermant une cartouche filtrante (non représentée sur les figures). La boîte 2 possède une paroi supérieure 4 et une paroi inférieure 3 qui sont parallèles entre elles, la paroi supérieure 4 étant placée au dessus de la paroi inférieure 3, lorsque le filtre 1 à air est monté sur le véhicule. Ainsi, lors d'un choc accidentel avec le véhicule, le piéton heurtera d'abord ladite paroi supérieure 4. Entre lesdites parois 3,4 est logée la cartouche filtrante, et sont interposés une pluralité de piliers 5 montés pivotant. Chaque pilier 5 comprend un bras 6 articulé, matérialisé par une pièce allongée, dont une extrémité 7 est au contact de la paroi supérieure 4, et l'autre extrémité 8 est solidarisée à la paroi inférieure 3 au moyen d'un axe 9 de rotation, parallèle aux plans définis par les parois 3,4. Au repos, l'axe longitudinal du bras 6 fait un angle avec la normale aux deux parois 3,4 , de manière à faciliter le déclenchement de sa rotation en cas de choc piéton. Plus précisément, chaque bras 6 est relié à une protubérance 10 allongée, émergeant de la paroi inférieure 3, selon une direction parallèle à la normale aux deux parois 3,4. De cette manière, chaque bras 6 est à même de pivoter autour de ces protubérances 10. L'extrémité 8 du bras 6 qui est reliée à la protubérance 10, présente une excroissance latérale 11 par rapport à l'axe longitudinal dudit bras 6. Chaque protubérance 10 sur laquelle est fixé le bras 6, est couplée à une saillie 12 allongée, dont l'axe longitudinal est parallèle à celui de chacune desdites protubérances 10. Chaque saillie 12 est solidaire de la paroi inférieure 3, et possède une butée inférieure 13, et une butée supérieure 14, lesdites butées 13,14 étant allongées et parallèles entre elles. L'axe longitudinal desdites butées 13,14 est perpendiculaire à celui de ladite saillie 12. Chaque protubérance 10, et chaque saillie 12 qui lui est associée, sont agencées de sorte que l'excroissance latérale 11 du bras 6 articulé est enserrée entre les deux butées 13,14 de la saillie 12. La butée supérieure 14, qui est rigide et indéformable, bloque la rotation du bras 6 selon une direction. La butée inférieure 13, qui est constituée par un matériau ayant des aptitudes à la déformation élastique et plastique, a tendance à empêcher la rotation dudit bras 6 selon la direction opposée. 7] En se référant aux figures 3 et 4, le mode de réaction d'un filtre à air 1 selon l'invention, vis-à-vis d'un choc piéton, se déroule conformément aux étapes suivantes. Le choc accidentel d'un piéton sur le filtre à air 1 a généralement lieu suivant le sens matérialisé par la flèche de la figure 3. Le piéton percute le capot du véhicule qui se déforme aussitôt. Cette déformation engendre un effort sur la paroi supérieure 4 du filtre 1, ledit effort se répercutant au niveau du bras 6, qui amorce un pivotement. Le déclenchement de la rotation du bras 6 entraîne une poussée de la part de l'excroissance latérale 11 sur la butée 13 inférieure de la saillie 12. En se référant à la figure 5, ladite butée 13 subit alors, dans un premier temps, une phase 20 de déformation élastique, suivi d'une phase 21 de déformation plastique. La déformation plastique de la butée 13 s'arrête 22, lorsque l'excroissance latérale 1l, et donc le bras 6, est totalement libérée en rotation. Chaque bras 6 pivote alors pleinement, sans retenue, permettant à la paroi supérieure 4 du filtre 1 de venir se placer à coté de la paroi inférieure 3. Le mouvement de la paroi supérieure 4 du filtre à air 1 accompagne la déformation du capot du véhicule, évitant audit filtre 1 de constituer une pièce indéformable dangereuse, susceptible d'aggraver les Io blessures du piéton. REVENDICATIONS 1. Filtre à air (1) pour moteur à combustion interne de véhicule, comportant une boîte (2) rigide, dotée d'une paroi supérieure (4) et d'une paroi inférieure (3) entre lesquelles est interposée une cartouche filtrante, lesdites parois (3,4) étant reliées entre elles par au moins un pilier (5) rigide apte à absorber le bruit et les vibrations engendrés par le moteur, caractérisé en ce que chaque pilier (5) est monté pivotant, et en ce que chaque pilier (5) est doté d'un organe de blocage (13,14), apte à céder sous l'effet d'une sollicitation externe, pour permettre la rotation dudit pilier (5). 2. Filtre à air selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque pilier (5) comporte un bras (6) articulé faisant un angle avec la normale aux deux parois (3,4). 3. Filtre à air selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une extrémité (7) du bras (6) de chaque pilier (5) est en contact avec la paroi supérieure (4), et l'autre extrémité (8) est montée autour d'un axe (9) solidaire de la paroi inférieure (3). 4. Filtre à air selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'axe (9) autour duquel est fixée l'extrémité (8) du bras (6), est fixé à une protubérance (10) solidaire de la paroi inférieure (3). 5. Filtre à air selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'extrémité (8) du bras (6), qui est montée autour de l'axe (9), présente une excroissance (11) latérale par rapport à l'axe longitudinal dudit bras (6), ladite excroissance (11) étant enserrée entre une butée inférieure (13) et une butée supérieure (14) solidaires de la paroi inférieure (3). 6. Filtre à air selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'excroissance (11) latérale possède deux méplats, et en ce que chaque butée (13,14) vient au contact de chaque méplat pour empêcher le bras (6) de pivoter. 7. Filtre à air selon la revendication 5, caractérisé en ce que les butées (13,14) sont portées par une saillie (12) solidaire de la paroi inférieure (3). 8. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la butée supérieure (14) est rigide et indéformable, et en ce que la butée inférieure (13) possède des aptitudes à la déformation élastique et plastique. 9. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 5 que chaque pilier (5) est réalisé dans un plastique ayant une forte propension à se déformer plastiquement. 10. véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un filtre à air (1) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.