Brevet FR2912665A1 — publié le 20080822

Tiroir de filtre à serrage par câble La présente invention concerne un tiroir de filtration propre à être inséré et retiré d'un conduit d'air, notamment de véhicule automobile, du type comprenant : - une cartouche filtrante propre à filtrer l'air la traversant ; - une structure de support de la cartouche, destinée à être insérée dans le conduit d'air suivant un plan (P) de coulissement ; - un mécanisme de déplacement de la cartouche par rapport à la structure de support suivant une direction de mise en place décalée angulairement par rapport au plan de coulissement (P) entre une position d'usage et une position d'attente. Le brevet US-B-5 030 264 décrit un conduit d'air muni d'un boîtier et d'un tiroir de filtration du type précité. Le boîtier comporte une surface de came plane coopérant avec une surface de contre-came plane prévue sur une face de la structure de support et définissant le plan de coulissement de la structure. La surface de came forme un angle non nul avec un plan radial du conduit. La cartouche comprend deux fentes horizontales de coulissement dans lesquelles s'engagent deux doigts latéraux de la partie de support. Elle est ainsi montée pure-ment coulissante sur la structure de support suivant un axe formant un angle non nul avec la surface de contre-came. En outre, la cartouche comprend des moyens de butée contre le fond du conduit. Lors de l'insertion du tiroir, la cartouche est placée en butée contre le fond du conduit. Ensuite, la surface de contre-came coopère avec la surface de came pour dé-placer la structure suivant le plan de coulissement et donc avec une composante suivant l'axe du conduit. Du fait du montage coulissant entre la cartouche et la structure, la cartouche a un mouvement en translation pur suivant l'axe du conduit. Néanmoins, le coulissement des doigts dans les fentes de la cartouche ne se fait pas de façon fluide, ce qui peut conduire au blocage du coulissement de la cartouche et ainsi au blocage du tiroir dans le conduit. Un but de l'invention est d'éviter le blocage du tiroir. A cet effet, l'invention a pour objet un tiroir de filtration du type précité, caractérisé en ce que le mécanisme de déplacement comprend : -une surface convergente définie sur la structure de support ; - un collier ceinturant la surface convergente ; - des moyens d'appui sur le collier de la cartouche ; - des moyens de serrage du collier autour de la surface convergente, le serrage du collier étant propre à assurer le déplacement de la cartouche entre les positions d'usage et d'attente. Suivant des modes particuliers de réalisation, le tiroir comprend l'une ou plu- sieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toutes les combinai-sons techniquement possibles : - le collier comprend un câble et au moins un patin en appui sur la surface convergente et mobile par rapport à la surface convergente, le patin étant interposé entre le câble et la surface convergente de telle sorte que le serrage du câble déplace le patin sur la surface convergente, le patin comportant une surface de support de la car-touche ; - la surface convergente comporte au moins un coin, au moins un patin comportant une surface en angle d'appui sur l'un des coins ; - il comporte quatre patins, chaque patin étant en appui sur un coin respectif ; - la surface convergente forme un tronc de pyramide à quatre faces convergentes, les quatre faces formant deux à deux quatre arêtes convergentes, le ou chaque patin étant monté coulissant suivant l'une des arêtes ; - les moyens de serrage comportent un poussoir monté coulissant par rapport à la structure de support, au moins l'une des extrémités du collier étant solidaire du pous- soir ; et - les moyens d'appui sur le collier comprennent un cadre de support de la car-touche, le cadre entourant la cartouche. L'invention a en outre pour objet un conduit d'air pour véhicule automobile comportant un filtre à air comprenant un boîtier de logement et un tiroir coulissant par rap- port au boîtier pour être inséré et retiré du boîtier, caractérisé en ce que le tiroir est tel que défini ci-dessus. L'invention a encore pour objet un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit tel que décrit ci-dessus. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, don- née uniquement à titre d'exemple et se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue extérieure en perspective d'un conduit d'air selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective de dessus d'un tiroir de filtration selon l'invention ; - la figure 3 est une vue éclatée d'une partie du filtre de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue latérale schématique du tiroir de la figure 2 dans le conduit de la figure 1, illustrant une cartouche filtrante du tiroir dans une position d'attente ; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 4, illustrant la cartouche filtrante dans une position d'usage ; - la figure 6 est une vue d'une section suivant l'axe VI-VI de la figure 4 ; et - la figure 7 est une vue d'une section suivant l'axe VII-VII de la figure 4. La figure 1 illustre un conduit 2 d'air de véhicule automobile destiné par exemple à alimenter le moteur ou la ventilation de l'habitacle du véhicule. Le conduit 2 comporte un tronçon 4 amont, un tronçon 6 aval et un filtre 8 à air assurant la jonction entre le tronçon 4 et le tronçon 6 de façon étanche. Le filtre 8 comprend un boîtier 10 muni d'une ouverture latérale 12 sur l'intérieur du conduit 2, et un tiroir 14 de filtration illustré sur la figure 2. En fonctionnement, le tiroir 14 est logé dans le boîtier 10. Le tiroir 14 est coulissant par rapport au boîtier 10 pour être inséré et retiré du boîtier 10 par l'ouverture 12 et suivant un plan P de coulisse-ment. Le côté arrière et le côté avant du filtre 8 sont définis comme étant respective-ment du côté de l'ouverture 12 et du côté opposé du conduit 2. Le boîtier 10 comprend deux glissières 16 de coulissement. Les glissières 16 comprennent chacune une surface de coulissement située dans le plan P et destinée à porter le tiroir 14. Le boîtier 10 comprend également deux glissières 18 de support du tiroir 14 à l'avant et à l'arrière du boîtier 10. Le tiroir 14 comprend une cartouche 20 filtrante interchangeable propre à filtrer l'air la traversant et comprenant un joint 22 d'étanchéité sur sa périphérie et une struc- ture 24 de support de la cartouche 20, présentant une surface 26 convergente en forme de tronc de pyramide à quatre faces convergentes. Le tiroir comporte en outre un collier 28 de serrage ceinturant la surface convergente 26, un poussoir 30 constituant des moyens de serrage du collier 28 autour de la surface 26, et des moyens d'appui 29 de la cartouche 20 sur le collier 28 comprenant un cadre 31 rigide portant et entourant la cartouche 20. La surface convergente 26, le collier 28, le poussoir 30 et les moyens d'appui 29 constituent un mécanisme 32 de déplacement de la cartouche 28 par rapport à la structure 24. Le mécanisme 32 est propre à déplacer la cartouche 20 entre une position d'usage dans laquelle le joint 22 assure l'étanchéité entre la cartouche 20 et le conduit 2, et une position d'attente dans laquelle le tiroir 14 est propre à être inséré et retiré du boîtier 10, le joint 22 étant écarté du conduit 2. La structure 24 forme un cadre de profil rectangulaire. Elle comporte une base 36 définissant la surface convergente 26, une surface 38 de support plane et une sur- face 40 intérieure, comme illustré sur la figure 3. La structure 24 a une section triangulaire dont les côtés correspondent respectivement à la surface convergente 26, la surface de support 38 et la surface intérieure 40. La surface 38 est destinée à reposer sur les glissières 16, 18 et à assurer ainsi le coulissement et le maintien du tiroir 14 suivant le plan P. La surface convergente 26 forme un tronc de pyramide à cinq faces dont quatre faces convergentes. La pyramide comporte une face carrée ou rectangulaire confondue avec la surface de support 38 et quatre faces triangulaires confondues avec les quatre faces de la surface convergente 26. La structure 24 comporte en outre : - deux rails 42 verticaux faisant saillie par rapport à la surface convergente 26 perpendiculairement au plan de la surface de support 38 ; - deux rails 44 horizontaux faisant saillie par rapport à la surface intérieure 40 vers l'intérieur de la structure 24 et parallèlement à la surface de support 38. La structure 24 comporte également un bourrelet 41 faisant saillie par rapport à la base 36. Lorsque le tiroir 14 est inséré et la cartouche 20 dans la position d'usage, le bourrelet 41 repose sur l'une des glissières 18. Il assure ainsi un bon appui du tiroir 14 sur le boîtier 10. Le collier 28, comme illustré sur les figures 2 et 3, comprend un câble 46, deux patins 48 avant et deux patins 50 arrière. Chaque patin 48, 50 est monté coulissant à cheval sur un coin 52 respectif de la surface convergente 26. A cet effet, chaque patin 48, 50 comporte une surface 54 d'appui sur le coin 52. La surface convergente 26 forme une surface de came coopérant avec la surface 54, qui forme une surface de contre-came. La surface 54 comprend deux faces planes dont les normales sont perpendiculaires entre elles. Chaque patin 48, 50 est ainsi monté coulissant suivant l'une des quatre arêtes 56 convergentes de la surface convergente 26. Chaque patin 48, 50 comporte en outre une surface 57 de support de la cartouche 20. La surface 57 est plane et a un profil en "L". Lorsque le patin 48, 50 repose sur le coin 52, la surface 57 est parallèle à la surface 38. A cet effet, la surface 57 forme, avec chacune des deux faces de la surface 54, un même angle que la surface 38 forme avec chacune des faces convergentes de la surface 26. Le câble 46 ceinture la surface convergente 26 et les patins 48, 50 sur environ un tour et demi en traversant une fois les patins avant 48 et deux fois les patins arrière 50. Les patins 48, 50 comprennent des moyens de guidage du câble 46 comprenant au moins une nervure 58 de guidage et au moins deux anneaux 60 de guidage disposés de chaque côté du patin 48, 50, aux extrémités de la nervure 58. Le câble 46 est guidé de telle sorte que chaque brin du câble 46 traversant un patin 48, 50 n'est mobile par rapport au patin 48, 50 qu'en coulissement suivant la nervure 58 et à travers les anneaux 60. Les patins avant 48 sont munis d'une nervure 58 et de deux anneaux 60. Ils sont traversés par un seul brin de câble 46. Les patins arrière 60 sont munis de deux nervures 58 et de quatre anneaux 60 et sont traversés par deux brins de câble 46. Le câble 46 comporte, à chacune de ses deux extrémités, un embout 62 pour son accrochage sur le poussoir 30. Le poussoir 30 constitue un moyen de serrage du câble 46. Il est monté coulissant sur la base 36 suivant le plan de la surface de support 38 et entoure la structure 24. Il comporte une plaque 64 de fermeture et deux bras 66. La plaque 64 assure la fermeture de l'ouverture 12 du boîtier 10 par rapport à l'extérieur du conduit 2 lorsque le tiroir 14 est inséré et la cartouche 20 dans la position d'usage. La plaque 64 comporte des moyens d'encliquetage (non représentés) du tiroir 14 dans le conduit 2. Comme illustré sur la figure 4, les bras 66 ont une forme complémentaire des surfaces convergente 26 et de support 38. Chaque bras 66 comprend une glissière 68 horizontale et une glissière 70 verticale. Les glissières horizontale et verticale 68, 70 sont complémentaires respectivement des rails horizontal 44 et vertical 46 (voir figures 6 et 7). Les glissières 68, 70 permettent le coulissement des bras 66 sur la structure 24 mais aussi le support de la structure 24 par les bras 66, lorsque le tiroir 14 est inséré et retiré du conduit 2. A cet effet, le poussoir 30 comprend également une poignée 72 pour faciliter la préhension. Chaque bras 66 comporte en outre une encoche 74 dans laquelle est accroché l'un des embouts 62 du câble 46. Chaque extrémité du câble 46 est ainsi solidaire de l'un des bras 66 du poussoir 30. Le cadre 31 et la cartouche 20 sont montés coulissants à l'intérieur de la struc- ture 24 suivant un axe X-X' perpendiculaire à la surface de support 38 et donc au plan P. La cartouche 20 est de type connu. Elle est remplaçable. Le cadre 31 fournit une face 76 d'appui propre à glisser sur les surfaces 57 des patins 48, 50. Le cadre 31 assure ainsi un bon appui de la cartouche 20 sur le collier 28. La cartouche 20 ayant des dimensions standardisées, le cadre permet d'adapter le mécanisme 32 à la géométrie de la cartouche 20. Le cadre 31 est choisi rigide de manière à ce que sa face 73 soit sensiblement plane lorsque la cartouche 20 est dans la position d'usage. Il assure ainsi une répartition uniforme des efforts exercés par le mécanisme 32 sur la cartouche 20 et son joint 22. La face 76 du cadre 31 est en vis à vis de la surface convergente 26 (voir figure 3). La cartouche 20 comporte une surface 78 d'appui sur le cadre 31, sur l'ensemble de la périphérie de la cartouche 20. Les moyens d'appui 29 comprennent la surface 78. Les figures 4 et 5 illustrent le déplacement de la cartouche 20 entre respective- ment les positions d'attente et d'usage. Avant d'arriver dans la position d'attente de la figure 4, le poussoir 30 est reculé par rapport à la structure 24. Le câble 46 est ainsi desserré et les patins 48, 50 situés à proximité du bas de la surface convergente 26. Le tiroir 14 est inséré dans le boîtier 10 par coulissement de la surface de support 38 sur les glissières de coulissement et de support 16, 18, suivant le plan P. L'ensemble du tiroir 14 coulisse ainsi suivant le plan P jusqu'à ce que la structure 24 arrive dans la position d'attente de la figure 4 dans laquelle elle est en butée contre le fond du boîtier 10. Lorsque le poussoir 30 est déplacé dans la position de la figure 5, les bras 66 tirent les deux extrémités du câble 46 et serrent le câble 46. En se serrant, le câble 46 resserre les patins 48, 50 suivant les arêtes 56 convergentes de la structure 24. Les patins 48, 50 coulissent ainsi vers le haut de la surface convergente 26. Lors de la montée des patins 48, 50, ces derniers glissent sur la face 76 du ca- dre 31 tout en portant le cadre 31. Le coulissement des patins 48, 50 suivant les coins 52 entraînent ainsi le coulissement du cadre 31 et de la cartouche 20 suivant une direction de mise en place confondue à l'axe X-X' et perpendiculaire au plan P. Comme illustré sur les figures 6 et 7, lorsque la cartouche 20 est dans la position d'usage, le joint 22 d'étanchéité est appliqué contre une surface 80 d'étanchéité du boîtier 10. La cartouche 20 est ainsi appliquée de façon étanche au tronçon aval 6 si bien que l'air provenant du tronçon amont 4 traverse nécessairement la cartouche 20. Pour le retrait du tiroir 14, le poussoir 30 est reculé en tirant la poignée 72 et le collier 28 desserré. La cartouche 20 coulisse sous l'effet de la gravité de la cartouche 20, du cadre 31 et des patins 48, 50 suivant la direction de mise en place. Pour cette raison, le conduit 2 a de préférence un axe dont l'inclinaison par rapport à l'horizontale est inférieure ou égale à 45 , de préférence environ nulle, par référence à un sol horizontal sur lequel repose le véhicule. Une fois dans la position d'attente, le tiroir 14 peut être retiré, par translation suivant le plan de coulissement P. La surface convergente 26 n'a pas nécessairement une forme pyramidale. Elle a par exemple une forme générale circulaire ou toute autre forme appropriée. Le cadre 31 d'appui améliore l'étanchéité mais n'est pas nécessaire. La cartouche 20 repose par exemple directement sur le collier 28. Le collier 28 fait par exemple moins d'un tour. Le collier 28 ne comporte pas nécessairement des patins 48, 50. Il est par exemple uniquement constitué par un câble 46 de diamètre suffisant pour porter le cadre 31. Le serrage du collier 28 assure un déplacement régulier et uniforme du collier 28 et de la cartouche 20. Il évite ainsi tout risque de blocage du tiroir 14. Le mécanisme de déplacement 32 assure en outre une translation pure de la cartouche 20 parallèlement à l'axe du conduit 2. II évite ainsi tout risque de déchirement ou déformation du joint 22 liée à une insertion de la cartouche 20 suivant un axe incliné par rapport à la surface d'étanchéité 80. REVENDICATIONS 1.- Tiroir (14) de filtration propre à être inséré et retiré d'un conduit (2) d'air, notamment de véhicule automobile, du type comprenant : - une cartouche (20) filtrante propre à filtrer l'air la traversant ; - une structure (24) de support de la cartouche (20), destinée à être insérée dans le conduit (2) d'air suivant un plan (P) de coulissement ; - un mécanisme (32) de déplacement de la cartouche (20) par rapport à la struc-ture de support (24) suivant une direction de mise en place décalée angulairement par rapport au plan de coulissement (P) entre une position d'usage et une position d'attente, caractérisé en ce que le mécanisme de déplacement (32) comprend : - une surface (26) convergente définie sur la structure de support (24) ; - un collier (28) ceinturant la surface convergente (26) ; - des moyens d'appui (29) sur le collier (28) de la cartouche (20) ; - des moyens de serrage du collier (28) autour de la surface convergente (26), le serrage du collier (28) étant propre à assurer le déplacement de la cartouche (20) entre les positions d'usage et d'attente. 2.- Tiroir (14) de filtration selon la revendication 1, caractérisé en ce que le collier (28) comprend un câble (46) et au moins un patin (48, 50) en appui sur la surface convergente (26) et mobile par rapport à la surface convergente (26), le patin (48, 50) étant interposé entre le câble (46) et la surface convergente (26) de telle sorte que le serrage du câble (46) déplace le patin (48, 50) sur la surface convergente (26), le patin (48, 50) comportant une surface (57) de support de la cartouche (20). 3.- Tiroir (14) de filtration selon la revendication 2, caractérisé en ce que la sur- face convergente (26) comporte au moins un coin (52), au moins un patin (48, 50) comportant une surface (54) en angle d'appui sur l'un des coins (52). 4.- Tiroir (14) de filtration selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte quatre patins (48, 50), chaque patin étant en appui sur un coin (52) respectif. 5.- Tiroir (14) de filtration selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la surface convergente (26) forme un tronc de pyramide à quatre faces convergentes, les quatre faces formant deux à deux quatre arêtes (56) convergentes, le ou chaque patin (48, 50) étant monté coulissant suivant l'une des arêtes (56). 6.- Tiroir (14) de filtration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de serrage comportent un poussoir (30) montécoulissant par rapport à la structure de support (24), au moins l'une des extrémités du collier (28) étant solidaire du poussoir (30). 7.- Tiroir (14) de filtration selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'appui (29) sur le collier (28) comprennent un cadre (31) de support de la cartouche (20), la cadre (31) entourant la cartouche (20). 8.- Conduit (2) d'air pour véhicule automobile, comportant un filtre (8) à air comprenant un boîtier (10) de logement et un tiroir (14) coulissant par rapport au boîtier (10) pour être inséré et retiré du boîtier (10), caractérisé en ce que le tiroir est selon l'une quelconque des revendications précédentes. 9.- Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un conduit (2) selon la revendication 8.