Brevet FR3001997A1 — publié le 20140815

FILTRE A HUILE [001] L'invention se rapporte au circuit d'huile de lubrification d'un moteur à combustion. [002] Les normes de sécurité (minimisation des dommages en cas de choc avec un piéton ou avec un enfant) et d'environnement entraînent des contraintes sur l'espace occupé par le groupe moteur dans le véhicule automobile, et notamment une réduction du volume et de la hauteur du groupe moteur. [3] De plus, afin de limiter le porte-à-faux du moteur et la largeur de voie du 10 véhicule, les niches de conception du moteur se réduisent, ce qui entraîne des contraintes supplémentaires du fait que lors de la mise en place du groupe moteur, aucun élément constitutif de ce dernier ne doit dépasser des niches. [4] Par ailleurs, certains accessoires reliés au moteur (tels que le filtre à huile, le filtre à air, et, pour les véhicules diesel, le filtre à gazole) demandent une bonne 15 accessibilité afin de pouvoir être changés facilement et rapidement, le moteur étant en place dans le véhicule. [5] L'invention vise ainsi à permettre une implantation du filtre à huile dans le groupe moteur qui respecte les contraintes liées à l'éventuelle architecture modulaire du groupe moteur, au montage des différents éléments constitutifs du moteur, au 20 montage du moteur dans le véhicule et au service après-vente. [6] L'invention porte sur un filtre à huile comprenant, d'une part, un carter présentant, selon une direction longitudinale, une longueur variable entre un état contracté et un état déployé, et, d'autre part, un élément filtrant disposé dans le carter, caractérisé en ce que l'élément filtrant est déformable selon la direction 25 longitudinale et présente une longueur variable selon l'état du carter. [7] Ainsi, selon l'invention, il est possible, dans un premier temps, d'agencer le filtre à huile sur le moteur hors véhicule dans une première configuration dans laquelle, le carter et l'élément filtrant étant chacun dans leur état contracté respectif, ses dimensions respectent les critères liés à l'architecture modulaire du groupe 30 moteur, au montage des différents éléments constitutifs du moteur et au transport de ce dernier sur la zone de montage de celui-ci dans le véhicule, puis de faire passer le filtre à huile dans une seconde configuration dans laquelle, le carter et l'élément filtrant étant chacun dans leur état déployé respectif, ses dimension respectent les critères liés au montage et au fonctionnement du moteur dans le véhicule et au service après-vente. [008] Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le carter est formé par deux éléments qui sont coulissant l'un par rapport à l'autre dans la direction longitudinale et qui présentent chacun une paroi cylindrique et une paroi de fond. [009] Selon ce mode de réalisation, le carter est particulièrement simple, chaque élément ayant une forme correspondant à une cloche, et l'agencement relatif des deux éléments correspond à un emboîtement d'un premier élément dans un premier sens dans un second élément dans un sens inverse, le coulissement se faisant par translation de la paroi cylindrique d'un élément le long de la paroi cylindrique de l'autre élément. [0010] Selon un second mode de réalisation, le coulissement relatif des deux 15 éléments du carter est réalisé par le vissage relatif des deux parois cylindriques. [0011] Selon ce mode de réalisation, le passage du carter d'un état à un autre est particulièrement simple, chaque paroi cylindrique présentant à leur interface respective un filetage complémentaire, l'un sur la face extérieure de la paroi cylindrique d'un premier élément du carter, l'autre sur la face intérieure de la paroi 20 cylindrique de l'autre élément. [0012] Selon un troisième mode de réalisation, un joint d'étanchéité est disposé entre les deux parois cylindriques des deux éléments du carter. [0013] De ce fait l'étanchéité du carter est assurée. [0014] Selon un quatrième mode de réalisation, le joint d'étanchéité est disposé de 25 sorte que les filetages des deux parois cylindriques se trouvent protégés de l'environnement extérieur. [0015] Selon un cinquième mode de réalisation, le filtre à huile comprend un dispositif de positionnement permettant de définir l'état déployé du carter. [0016] Ce dispositif de positionnement permet au manipulateur de savoir si le carter 30 a atteint son état déployé de fonctionnement pour lequel il a été conçu. [0017] Selon un sixième mode de réalisation, le dispositif de positionnement permet de limiter le coulissement relatif des deux éléments du carter. [0018] Selon ce mode de réalisation, le dispositif de positionnement, non seulement informe le manipulateur sur l'état du carter par rapport à l'état déployé de 5 fonctionnement pour lequel il a été conçu, mais également empêche le manipulateur de l'entraîner au-delà de cet état déployé. [0019] Selon un septième mode de réalisation, le dispositif de positionnement est un dispositif monté de façon amovible sur la paroi cylindrique d'un premier élément du carter et contre lequel la paroi cylindrique de l'autre élément vient en butée quand le 10 carter est dans son état déployé. [0020] Ainsi la mise en place du dispositif de positionnement est particulièrement simple. [0021] Selon un huitième mode de réalisation, le dispositif de positionnement est disposé de façon à ne pas être protégé de l'environnement extérieur par le joint 15 d'étanchéité. [0022] Selon un neuvième mode de réalisation, le dispositif de positionnement est un anneau radialement déformable venant se loger sans une gorge annulaire réalisée dans la paroi cylindrique du premier élément du carter. [0023] Selon un dixième mode de réalisation, l'élément filtrant comprend une 20 succession de soufflets selon la direction longitudinale. [0024] Selon ce mode de réalisation, le passage, pour l'élément filtrant, de l'état contracté à l'état déployé n'entraîne qu'un déploiement des soufflets, sans dégradation de la qualité de l'élément filtrant. [0025] Selon un onzième mode de réalisation, l'élément filtrant est en papier. 25 [0026] Selon un douzième mode de réalisation, l'élément filtrant est sollicité en extension. [0027] De ce fait, le passage, pour le carter, de son état contracté à son état déployé, entraîne automatiquement le passage, pour l'élément filtrant, de son état contracté à son état déployé. [0028] Selon un treizième mode de réalisation, l'élément filtrant est sollicité en extension par un ressort, plus particulièrement par un ressort hélicoïdal de compression. [0029] Selon un quatorzième mode de réalisation, le filtre à huile comprend une 5 armature télescopique conférant une rigidité à l'élément filtrant et configurée pour laisser passer l'huile filtrée. [0030] Selon un quinzième mode de réalisation, l'armature télescopique comprend deux structures internes coulissantes selon la direction longitudinale l'une par rapport à l'autre, chaque structure comprenant, d'une part, un disque contre lequel une 10 extrémité longitudinale de l'élément filtrant prend appui, et, d'autre part, un tube ceinturé par l'élément filtrant, fixé au centre du disque et s'étendant selon la direction longitudinale vers le disque de l'autre structure, les deux tubes se recouvrant longitudinalement l'un dans l'autre quel que soit l'état du carter. [0031] Selon un seizième mode de réalisation, le ressort est disposé dans une cavité 15 définie par les deux tubes et prend appui contre les deux disques. [0032] De ce fait, le ressort entraîne le déploiement des deux structures internes et donc le déploiement de l'élément filtrant, jusqu'à ce qu'il y ait une mise en butée contre les parois de fond des deux éléments formant le carter. [0033] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement 20 de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'un filtre à huile dans une première configuration dans laquelle le carter et l'élément filtrant sont dans leurs états contractés respectifs, 25 - La figure 2 est une vue en perspective du filtre à huile de la figure 1, le filtre à huile étant dans une seconde configuration dans laquelle le carter et l'élément filtrant sont dans leurs états déployés respectifs, - La figure 3 est une vue en coupe longitudinale du filtre à huile de la figure 1, - La figure 4 est une vue en coupe longitudinale du filtre à huile de la figure 2, 30 - La figure 5 est une vue en perspective éclatée du filtre à huile de la figure 1, - La figure 6 est une vue en perspective de dessus du filtre à huile de la figure 1 muni d'un dispositif de positionnement, - La figure 7 est une vue partielle en coupe longitudinale du filtre de la figure 6 illustrant l'emplacement du dispositif de positionnement, - La figure 8 est une vue en perspective d'un moteur à combustion monté sur un véhicule, le filtre à huile de la figure 1 étant dans une configuration contractée dans laquelle il respecte les limites d'encombrement imposées pour la mise en place du groupe moteur, - La figure 9 est une vue similaire à la figure 8, le filtre étant dans une configuration déployée s'étendant hors des limites d'encombrement imposées pour la mise en place du groupe moteur et permettant d'assurer la filtration de l'huile circulant dans le moteur. [0034] Classiquement, un véhicule automobile comprend un groupe moteur permettant le déplacement du véhicule, le groupe moteur comprenant un moteur à combustion 1 (qui peut être un moteur diesel ou un moteur essence) dans lequel circule de l'huile de lubrification, et un filtre à huile 2 permettant de filtrer l'huile circulant dans le moteur 1. [0035] Le filtre à huile 2 comprend une conduite aller 3 et une conduite retour 4, isolées l'une de l'autre et permettant la circulation de l'huile à filtrer et de l'huile filtrée 20 respectivement. [0036] Le filtre à huile 2 comprend un carter 5 qui forme l'enveloppe extérieure du filtre à huile 2. [0037] Le carter 5 présente, selon une direction longitudinale 6, une longueur variable entre un état contracté correspondant à une configuration contractée du filtre 25 à huile 2, et un état déployé correspondant à une configuration déployée du filtre à huile 2. Dans le présent mode de réalisation, le différence de longueur du carter 5 entre son état déployé et son état contracté est d'environ 35 mm (ici, pour une longueur en état contracté d'environ 110 mm). [0038] Le carter 5 est formé par deux éléments 7, 8, l'un inférieur 7, l'autre supérieur 30 8, chacun présentant une paroi cylindrique 9, 10 et une paroi de fond 11, 12. Ainsi, chaque élément 7, 8 a la forme générale d'une cloche, l'élément inférieur 7 ayant sa paroi cylindrique 9 s'élevant depuis sa paroi de fond 11, et l'élément supérieur 8 ayant sa paroi cylindrique 10 tombant depuis sa paroi de fond 12. [0039] L'agencement relatif des deux éléments 7, 8 correspond à un emboîtement de l'élément supérieur 8 dans l'élément inférieur 7, les deux parois cylindriques 9, 10 étant disposées l'une contre l'autre. Les deux éléments 7, 8 sont coulissant l'un par rapport à l'autre selon la direction longitudinale 6 de façon à permettre le changement d'état du carter 5. [0040] Dans le présent mode de réalisation, le coulissement relatif des deux éléments 7, 8 est réalisé par le vissage relatif des deux parois cylindriques 9, 10, chacune de ces deux parois 9, 10 présentant un filetage 13, 14 (plus précisément, la paroi cylindrique 9 de l'élément inférieur 7 présente un filetage 13 sur sa face intérieure et la paroi cylindrique 10 de l'élément supérieur 8 présente un filetage 14 sur sa face extérieure). A cet effet, dans le présent exemple, la paroi de fond 12 de l'élément supérieur 8 présente une conformation conjuguée à celle d'une clé permettant le vissage de l'élément supérieur 8. [0041] Afin de permettre la circulation de l'huile, dans le présent mode de réalisation, les conduites aller 3 et retour 4 d'huile sont réalisées dans l'élément inférieur 7, à la base de ce dernier. Plus précisément, la conduite aller 3 débouche à la base de la 20 paroi cylindrique 9 et la conduite retour 4 débouche au centre de la paroi de fond 11. [0042] Afin d'assurer l'étanchéité oléique du filtre à huile 2, ce dernier comprend un joint d'étanchéité 15 qui est disposé entre les deux parois cylindriques 9, 10 des deux éléments 7, 8 du carter 5. En l'occurrence, le joint d'étanchéité 15 est logé dans une gorge annulaire réalisée dans une nervure 16 qui est radialement saillante de la paroi 25 cylindrique 10 de l'élément supérieur 8, le joint d'étanchéité 13 étant saillant hors de la gorge et venant s'appuyer contre une surface lisse 17 prolongeant longitudinalement le filetage 13 réalisé à la paroi cylindrique 9 de l'élément inférieur 7. [0043] Le joint d'étanchéité 15 est disposé longitudinalement sur les parois cylindriques 9, 10 de sorte que les filetages 13, 14 portés par ces deux parois 9, 10 30 se trouvent protégés de l'environnement extérieur. Plus précisément, la nervure 16 est réalisée au-dessus du filetage 14 de la paroi cylindrique 10 de l'élément supérieur 8, et la surface lisse 17 s'étend au-dessus du filetage 13 de la paroi cylindrique 9 de l'élément inférieur 7. [0044] Afin de connaître l'état du filtre à huile 2 par rapport à ses configurations contractée et déployée, le filtre à huile 2 comprend un dispositif de positionnement 18 5 (ce dernier pourrait être un marquage). [0045] Dans le présent mode de réalisation, le dispositif de positionnement 18 permet également de limiter le coulissement relatif des deux éléments 7, 8 du carter 5 et empêcher un déploiement au-delà de la configuration déployée du filtre à huile 2. Plus précisément, le dispositif de positionnement 18 est un dispositif monté de façon 10 amovible sur la paroi cylindrique 9 de l'élément inférieur 7 et contre lequel un élément 19 de la paroi cylindrique 10 de l'élément supérieur 8 vient en butée quand le carter 5 est dans son état déployé. En l'occurrence, le dispositif de positionnement 18 est un anneau qui est radialement déformable. Cet anneau 18 est logé dans une gorge annulaire 20 réalisée dans la paroi cylindrique 9 de l'élément inférieur 7 et fait saillie 15 hors de cette paroi cylindrique 9 de façon à recevoir en butée l'élément 19 de la paroi cylindrique 10 de l'élément supérieur 8. Ici, l'élément 19 est formé par la surface supérieure de la nervure 16 qui porte le joint d'étanchéité 15 et la gorge annulaire 20 est réalisée sur la surface lisse 17 de la paroi cylindrique 9 de l'élément inférieur 7. Le dispositif de positionnement 18 est disposé longitudinalement sur les parois 20 cylindriques 9, 10 de façon à ne pas être protégé de l'environnement extérieur par le joint d'étanchéité 15. [0046] Le filtre à huile 2 comprend également un élément filtrant 21 qui est disposé dans le carter 5 et qui assure la filtration proprement dite de l'huile. L'élément filtrant 21 comprend (plus précisément, est formé par) une paroi cylindrique dont l'axe 25 longitudinal est parallèle à la direction longitudinale 6 du carter 5. L'élément filtrant 21 est réalisé en papier. [0047] Conformément à la présente invention, l'élément filtrant 21 est déformable selon la direction longitudinale 6 et présente une longueur dépendante de l'état du carter 5. Ici, afin de permettre cette variation de longueur entre un état contracté et un 30 état déployé (correspondants, respectivement, aux états contracté et déployé du carter 5), la paroi cylindrique de l'élément filtrant 21 est formée d'une succession de soufflets. Ainsi, le passage, pour l'élément filtrant 21, de l'état contracté à l'état déployé n'entraîne qu'un déploiement des soufflets. [0048] Dans le présent mode de réalisation, la différence de longueur de l'élément filtrant 21 entre son état déployé et son état contracté est égale à celle 5 correspondante du carter 5. [0049] Dans le présent mode de réalisation, afin d'avoir un déploiement de l'élément filtrant 21 commandé par le déploiement du carter 5, l'élément filtrant 21 est sollicité en extension (ici, par un ressort 22 disposé dans le carter 5, en l'occurrence un ressort hélicoïdal de compression). 10 [0050] Le filtre à huile 2 comprend une armature télescopique dans la direction longitudinale conférant une rigidité à l'élément filtrant 21. Par ailleurs, cette armature télescopique est configurée pour laisser passer l'huile. [0051] L'armature télescopique comprend deux structures internes 23, 24 qui sont coulissantes longitudinalement l'une par rapport à l'autre, l'une inférieure 23, l'autre 15 supérieure 24. Chaque structure interne 23, 24 comprend un disque 25, 26 qui est destiné à être disposé parallèlement aux parois de fond 11, 12 des deux éléments 7, 8 formant le carter 5, et un tube 27, 28 qui est fixé au centre du disque 25, 26 correspondant et est destiné à être parallèle aux parois cylindriques 9, 10 des deux éléments 7, 8 formant le carter 5. 20 [0052] L'élément filtrant 21 est disposé de façon à ceinturer les deux tubes 27, 28 et à avoir ses deux extrémités longitudinales venir en butée contre, respectivement, un disque 25, 26. [0053] Les deux structures internes 23, 24 sont orientées de sorte que les deux tubes 27, 28 s'étendent en direction l'un de l'autre et se recouvrent quel que soit la 25 configuration du filtre à huile 2. Lorsque le carter 5 se déploie, les deux tubes 27, 28 coulissent l'un dans l'autre. [0054] Par ailleurs, le ressort 22 est disposé dans une cavité définie par les deux tubes 27, 28 et prend appui contre les deux disques 25, 26. Ainsi le déploiement du carter 5 entraîne le déploiement du ressort 22, de l'armature télescopique et de 30 l'élément filtrant 21. [0055] Des perçages 29 réalisés dans les deux tubes 27, 28 permettent la circulation de l'huile. Ainsi l'huile à filtrer rentre dans le carter 5 par la conduite aller 3, traverse l'élément filtrant 21 puis les tubes 27, 28 par les perçages 29 et sort filtrée par la conduite retour 4. [0056] Ainsi, selon l'invention, il est possible, dans un premier temps, d'agencer le filtre à huile 2 sur le moteur 1 hors véhicule dans une première configuration dans laquelle le carter 5 et l'élément filtrant 21 sont dans leur état contracté respectif. Dans cette première configuration, les dimensions du filtre 2 respectent les critères liés à l'architecture modulaire du groupe moteur, au montage des différents éléments constitutifs du moteur et au transport de ce dernier sur la zone de montage de celui-ci dans le véhicule. Ainsi, comme illustré à la figure 8, le filtre à huile 2 est entièrement à l'intérieur d'un espace délimité par une limite de coiffage 30 du groupe moteur. [0057] Une fois le groupe moteur correctement positionné sur la carrosserie du véhicule, le filtre 2 est entraîné de sa première configuration à une seconde configuration dans laquelle le carter 5 et l'élément filtrant 21 sont dans leur état déployé respectif. Dans cette seconde configuration, les dimensions du filtre 2 respectent les critères liés au fonctionnement du moteur dans le véhicule et au service après-vente. En général, la direction longitudinale 6 du filtre à huile 2 correspond à une inclinaison par rapport à la verticale (proche de 45°) et le déploiement du carter 5 permet d'avoir un filtre 2 d'une longueur correspondant aux besoins de fonctionnement du véhicule en faisant saillie au-delà des limites de coiffage 30 du groupe moteur. REVENDICATIONS1. Filtre à huile (2) comprenant, d'une part, un carter (5) présentant, selon une direction longitudinale (6), une longueur variable entre un état contracté et un état déployé, et, d'autre part, un élément filtrant (21) disposé dans le carter (5), caractérisé en ce que l'élément filtrant (21) est déformable selon la direction longitudinale (6) et présente une longueur variable selon l'état du carter (5). 2. Filtre à huile (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carter (5) est formé par deux éléments (7, 8) qui sont coulissant l'un par rapport à l'autre dans la direction longitudinale (6) et qui présentent chacun une paroi cylindrique (9, 10) et une paroi de fond (11, 12). 3. Filtre à huile (2) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coulissement relatif des deux éléments (7, 8) du carter (5) est réalisé par le vissage relatif des deux parois cylindriques (9, 10). 4. Filtre à huile (2) selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'un joint d'étanchéité (15) est disposé entre les deux parois cylindriques (9, 10) des deux éléments (7, 8) du carter (5). 5. Filtre à huile (2) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de positionnement (18) permettant de définir l'état déployé du carter (5). 6. Filtre à huile (2) selon la revendication 5 dépendante de l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le dispositif de positionnement (18) permet de limiter le coulissement relatif des deux éléments (7, 8) du carter (5). 7. Filtre à huile (2) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément filtrant (21) comprend, selon la direction longitudinale (6), une succession de soufflets. 8. Filtre à huile (2) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément filtrant (21) est sollicité en extension. 9. Filtre à huile (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément filtrant (21) est sollicité en extension par un ressort (22). 10. Filtre à huile (2) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend une armature télescopique conférant une rigidité à l'élément filtrant (21) et configurée pour laisser passer l'huile.10