Brevet FR2913462A1 — publié le 20080912

FILTRE A AIR MUNI D'AGRAFES DE FIXATION [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, pour la sécurité des piétons, le moteur est placé sous le capot du véhicule automobile, de sorte qu'il subsiste un espace libre entre ledit moteur et ledit capot, pour permettre à la tôle de se déformer pour amortir le choc du piéton. Cet espace libre, qui est fonctionnellement inutile, est convoité par les constructeurs pur y installer divers objets comme, par exemple, un filtre à air. Mais, si un piéton venait à impacter ledit capot, sa tête heurterait alors le filtre à air, qui constituerait 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 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 entre le capot et le moteur, est déformable ou sécable. 2] De façon générale, bien que les expressions véhicules et véhicules 20 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. 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 WO 2006051072 qui se rapporte à un dispositif de sécurité pour piéton, impliquant notamment un filtre à air fixé à 25 un carter. Les figures 10 de ce brevet illustrent une configuration pour laquelle un élément filtrant est solidarisé à un carter, au moyen d'agrafes destinées à se déformer ou à se rompre sous l'effet d'une sollicitation extérieure. Ces agrafes peuvent également relier deux parties du carter entre elles, mais elles ne solidarisent, en aucune façon, deux parties constitutives du filtre à air. De plus, les filtres à air décrits dans ce brevet, ne font 30 intervenir aucun joint qui pourrait être mis sous contrainte par lesdites agrafes. [0004] Un filtre à air selon l'invention comprend une boîte constituée par une partie supérieure correspondant à un couvercle, et par une partie inférieure correspondant à un réceptacle, ces parties étant solidarisées l'une à l'autre au moyen d'éléments de liaison aptes à assurer, d'une part, l'étanchéité entre lesdites parties, et, d'autre part, à favoriser le glissement de la partie supérieure dans la partie inférieure, lors d'un choc avec un piéton. De cette manière, lesdits éléments de liaison possèdent à la fois une composante fonctionnelle en réglant le problème de l'étanchéité du filtre à air, et une composante sécuritaire en permettant au filtre à air de s'effacer de sa position initiale en cas de choc avec un piéton. [0005] L'objet de la présente invention se rapporte à un filtre à air comprenant une boîte constituée par un réceptacle et un couvercle, solidarisés l'un à l'autre au moyen d'éléments de liaison, ladite boîte étant destinée à recevoir une cartouche filtrante. La principale caractéristique technique d'un filtre à air selon l'invention, est que lesdits éléments de liaison comprennent un joint d'étanchéité placé entre le réceptacle et le couvercle, et une pluralité de pièces mécaniques déformables, destinées à accrocher ledit couvercle audit réceptacle en exerçant une pression sur ledit joint, lesdites pièces étant aptes à se déformer pour favoriser le glissement du couvercle autour du réceptacle, dans le cas d'un choc piéton. De cette manière, les pièces mécaniques tendent à comprimer le joint à travers le réceptacle et le couvercle, en exerçant sur ceux-ci une force d'égale intensité mais de sens opposé. De plus, les pièces de liaison peuvent se déformer en cas de choc piéton, et ainsi abandonner leur fonction d'accrochage. Avantageusement, le joint forme une boucle fermée, et épouse le contour du réceptacle et du couvercle. [0006] De façon préférentielle, les pièces mécaniques déformables sont autonomes. En effet, lesdites pièces sont indépendantes du réceptacle et du couvercle, autorisant ainsi une plus grande souplesse de montage, et permettant de n'avoir à changer qu'une seule pièce mécanique en cas de défectuosité de celle-ci, plutôt que d'être obligé de changer l'intégralité du réceptacle ou du couvercle en cas de dépendance desdites pièces. [0007] De façon avantageuse, les pièces déformables ont une aptitude à la déformation élastique et sont mises mécaniquement sous contrainte lors de leur montage sur la boîte. De cette manière, les pièces déformables, grâce uniquement à leur propriété mécanique, assurent à elles seules la liaison entre le réceptacle et le couvercle, sans avoir recours à un apport d'énergie extérieure. [0008] Préférentiellement, le joint est inséré entre une paroi du réceptacle et une paroi du couvercle, et chaque pièce mécanique exerce une force de compression sur chacune desdites parois en écrasant le joint. De cette manière, les forces de compression exercées sur les parois ont tendance à les rapprocher l'une de l'autre en enserrant le joint. [0009] Avantageusement, les parois possèdent une zone de recouvrement dans laquelle est situé le joint. Autrement dit, la paroi du couvercle empiète sur la paroi du réceptacle, lesdites parois étant séparées par le joint au niveau de cette zone de recouvrement. [0010] De façon préférentielle, chacune des parois présente un biseau au niveau de la zone de recouvrement, les pentes desdits biseaux étant parallèles entre elles, et le joint est au contact desdits biseaux. De cette manière, les biseaux de chacune des deux parois se retrouvent en position complémentaire, favorisant ainsi le glissement d'une paroi par rapport à l'autre en cas de choc avec un piéton. Le terme complémentaire signifie que les biseaux contribuent à assurer une certaine continuité entre les parois, sans créer de cassure nette entre celles-ci. [0011] De façon avantageuse, les dimensions du couvercle sont supérieures à celles du réceptacle, de sorte qu'au niveau de la zone de recouvrement, la paroi dudit couvercle se retrouve partiellement à l'extérieur de la paroi dudit réceptacle, et chacune desdites parois se termine par un coude permettant de définir une gorge. De cette manière, chaque paroi se termine par un repli vers l'extérieur de la boîte, ledit repli délimitant une gorge, chacune desdites gorges étant disposée à 180 l'une de l'autre. Autrement dit, l'ouverture de la gorge créée dans le couvercle, est orientée vers le fond dudit couvercle, tandis que l'ouverture de la gorge créée dans le réceptacle est orientée vers le fond dudit réceptacle. [0012] Préférentiellement, les pièces déformables sont constituées par des agrafes dont les extrémités sont représentées par des segments repliés, destinés à venir se caler au fond des gorges. Les agrafes sont des objets filiformes possédant un profil bien identifié au repos. Les extrémités repliées jouent le rôle de pattes d'accrochage, destinées à venir se coincer au fond desdites gorges [0013] De façon avantageuse, chaque agrafe présente une succession de cinq segments pliés dans le même sens, les deux segments extrêmes étant parallèles entre eux. [0014] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque agrafe comprend un segment central prolongé, de part et d'autre, par un segment médian replié, de sorte que la distance séparant l'extrémité de chacun desdits segments médians est inférieure à la longueur du segment central. [0015] De façon préférentielle, chaque pièce déformable exerce une force de compression sur les parois, par relaxation, après avoir été déformées lors de leur montage. Autrement dit, dans le cas des agrafes, leurs extrémités sont préalablement écartées pour permettre leur insertion dans les gorges, puis, une fois montées, les agrafes sont relâchées. Les extrémités ont alors naturellement tendance à se rapprocher l'une de l'autre, par relaxation, après avoir été déformées élastiquement. Ainsi, en essayant de retrouver leur position originelle, lesdites extrémités exercent une force de compression sur les parois. [0016] Préférentiellement, les pièces déformables sont réalisées en acier. [0017] L'invention porte également sur un moteur de véhicule comprenant un filtre à air selon l'invention. [0018] Les filtres à air selon l'invention présentent l'avantage de posséder des éléments de liaison leur permettant de réagir avec souplesse au choc d'un piéton, sans engendrer de cassure ou de rupture brutale de pièces. De plus, ils présentent l'avantage d'être légers et peu encombrants dans la mesure où les pièces de liaison sont filiformes et espacées. Enfin, puisque lesdites pièces de liaison sont autonomes, elles peuvent être optimisées en termes de forme et de matériau constitutif, pour répondre à une grande gamme de situations, liées notamment à la position et à l'orientation du filtre à air sous le capot du véhicule. [0019] 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 7. - La figure 1 est une vue en perspective simplifiée d'une boîte d'un filtre à air selon l'invention. - La figure 2 est une vue en perspective partielle d'un système de liaison entre les deux parties de la boîte d'un filtre à air selon l'invention. - La figure 3 est une vue de coté du système de liaison de la figure 2. - La figure 4 est une vue simplifiée d'une agrafe appartenant au système de liaison entre les deux parties de la boîte d'un filtre à air selon l'invention. - Les figures 5, 6 et 7 montrent l'évolution du système de liaison de la figure 3 suite à un choc avec un piéton, respectivement au repos, à un premier 10 instant après le choc et à un deuxième instant postérieur au premier instant. En se référant à la figure 1, un filtre à air 1 selon l'invention, comprend une boîte 2 parallélépipédique constituée par un réceptacle 3 et un couvercle 4 de géométrie sensiblement égale, les dimensions du couvercle 4 étant légèrement supérieures à celles du réceptacle 3, de sorte que ledit couvercle 4 vient partiellement s'emboîter autour dudit 15 réceptacle 3. Cette boîte 2 comporte une arrivée d'air sale et une sortie d'air propre, et renferme une cartouche filtrante conventionnelle, ces trois éléments n'étant pas représentés sur la figure 1. Le réceptacle 3 et le couvercle 4 possèdent chacun cinq faces rectangulaires, l'une 5,6 constituant le fond, et les quatre autres 7, 8 définissant les rebords d'un parallélépipède rectangle surmontant ledit fond 5,6. Pour la suite de la description, la 20 paroi du réceptacle 3 et du couvercle 4 désigne les quatre faces 7,8 formant rebords. [0020] En se référant aux figures 2 et 3, la paroi 7 du réceptacle 3 présente une surface 9 interne plane et se termine par une excroissance 10 externe formant un coude 10, dont la surface externe 25 est biseautée. De cette manière, la surface externe 11 du réceptacle 3, présente un biseau 25 et une marche 12 correspondant à la partie la plus élargie dudit 25 biseau 25. Ladite marche 12 possède dans le prolongement de la surface externe 11 du réceptacle 3, un renfoncement 14 permettant de définir une gorge de section carrée, dont l'ouverture est située vers le fond 5 dudit réceptacle 3. Ce renfoncement 14 correspond à la partie interne du coude 10. La paroi 8 du couvercle 4 présente un étranglement 13 permettant de diminuer localement les dimensions du couvercle 4, tout en les maintenant supérieures à celles du réceptacle 3, ledit étranglement 13 se terminant par un coude 17 replié vers l'extérieur de la boîte 2, et dont la surface interne 16 est biseautée. La surface externe 25 biseautée du coude 10 de la paroi 7 du réceptacle 3, est parallèle à la surface interne 16 biseautée du coude 17 de la paroi 8 du couvercle 4. La partie interne de coude 17 de la paroi 8 du couvercle 4, permet de définir une gorge 18 de section carrée, et dont l'ouverture est située vers le fond 6 du couvercle 4. Les parois 7,8 du réceptacle 3 et du couvercle 4 sont séparées, au niveau de leurs surfaces biseautées 16,25 , par un joint 19, et sont reliées entre elles par une série d'agrafes 20 dont la géométrie est conforme à celle de la figure 4. Le fait de mettre en oeuvre deux parois 7,8 biseautées se chevauchant, facilitera le glissement du couvercle 4 autour du réceptacle 3, dans le cas d'un choc piéton. [0021] En se référant à la figure 4, une agrafe 20 a une géométrie filiforme permettant de distinguer une série de cinq segments consécutifs, constitués par un segment central 21, prolongé de part et d'autre par un segment médian 22 replié, faisant un angle aigu avec ledit segment central 21, lesdits segments médians 22 se terminant chacun par un segment 23 extrême, replié, faisant sensiblement un angle droit avec lesdits segments médians 22. Préférentiellement, les agrafes 20 sont réalisées en acier. [0022] En se référant aux figures 2 et 3, les agrafes 20 sont écartées au niveau de leurs segments médians 22 pour permettre aux segments extrêmes 23 de venir se caler dans les gorges 14,18. En relâchant les agrafes 20, celles-ci exercent alors une force de compression sur les parois 7,8 du réceptacle 3 et du couvercle 4, par relaxation, en tentant de retrouver leur forme originelle. Lesdites parois 7,8 se rapprochent alors l'une de l'autre en comprimant le joint 19. L'effort produit par les agrafes 20 sur les parois 7,8 , et donc sur le joint 19, s'effectue selon une direction perpendiculaire aux plans définis par les parois 7,8. En se référant aux figures 5,6 et 7 , face à une sollicitation de type choc piéton, un filtre à air 1 selon l'invention, réagit en suivant les étapes suivantes. Suite à l'impact d'un piéton sur le capot d'un véhicule automobile, dont la direction est matérialisée par la flèche de la figure 5, le couvercle 4 amorce un déplacement qui se traduit par un glissement autour du réceptacle 3. La paroi 8 biseautée du couvercle 4 coulisse à l'extérieur et le long de la paroi 7 du réceptacle 3. En se référant à la figure 6, les agrafes 20 se déforment alors pour accompagner ce mouvement, puis, en se référant à la figure 7, les agrafes 20 se décrochent de la paroi 7 du réceptacle 3 pour rester solidaires de la paroi 8 du couvercle 4. De cette manière, la paroi 8 du couvercle 4 poursuit sa course sans être perturbée par les agrafes 20. Durant cette chronologie d'événements, les agrafes se sont temporairement déformées sans jamais se rompre. L'étranglement 13 de la paroi 8 du couvercle 4 vient freiner la course dudit couvercle 4 autour du réceptacle 3, en venant temporairement en appui contre la surface externe biseautée 25 du coude 10 de la paroi 7 du réceptacle 3. REVENDICATIONS 1. Filtre à air (1) comprenant une boîte (2) constituée par un réceptacle (3) et un couvercle (4) solidarisés l'un à l'autre au moyen d'éléments de liaison, ladite boîte (2) étant destinée à recevoir une cartouche filtrante, caractérisé en ce que lesdits éléments de liaison comprennent un joint (19) d'étanchéité placé entre le réceptacle (3) et le couvercle (4), et une pluralité de pièces (20) mécaniques déformables, destinées à accrocher ledit couvercle (4) audit réceptacle (3) en exerçant une pression sur ledit joint (19), lesdites pièces (20) étant aptes à se déformer pour favoriser le glissement du couvercle (4) autour du réceptacle (3), dans le cas d'un choc piéton. 2. Filtre à air selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces (20) mécaniques déformables sont autonomes. 3. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les pièces déformables ont une aptitude à la déformation élastiques et sont mises sous contrainte lors de leur montage sur la boîte (2). 4. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le joint (19) est inséré entre une paroi (7) du réceptacle (3) et une paroi (8) du couvercle (4), et en ce que chaque pièce (20) mécanique exercent une force de compression sur chacune desdites parois (7,8) en écrasant le joint (19). 5. Filtre à air selon la revendication 4, caractérisé en ce que les parois (7,8) possèdent une zone de recouvrement dans laquelle est situé le joint (19). 6. Filtre à air selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacune des parois (7,8) présente un biseau (16,25) au niveau de la zone de recouvrement, les pentes desdits biseaux (16,25) étant parallèles entre elles, et en ce que le joint (19) est au contact desdits biseaux (16,25). 7. Filtre à air selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les dimensions du couvercle (4) sont supérieures à celles du réceptacle (3), de sorte qu'au niveau de la zone de recouvrement, la paroi (8) dudit couvercle (4) se retrouve à l'extérieur de la paroi (7) dudit réceptacle (3), et en ce que chacune desdits parois (7,8) se termine par un coude (10,17) permettant de définir une gorge (14,18). 8. Filtre à air selon la revendication 7, caractérisé en ce que les pièces déformables sont constituées par des agrafes (20) dont les extrémités (23) sont représentées par des segments repliés, destinés à venir se caler au fond des gorges (14,18). 9. Filtre à air selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque agrafe (20) présente une succession de cinq segments (21,22,23) pliés dans le même sens, les deux segments extrêmes (23) étant parallèles entre eux. 10. Filtre à air selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque agrafe (20) comprend un segment central (21) prolongé de part et d'autre par un segment médian (22) replié, de sorte que la distance séparant l'extrémité de chacun desdits segments médians (22) est inférieure à la longueur du segment central (21). 11. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce que chaque pièce (20) déformable exerce une force de compression sur les parois (7,8), par relaxation, après avoir été déformées lors de leur montage. 12. Filtre à air selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pièces (20) déformables sont réalisées en acier. 13. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un filtre à air (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.