FILTRE A AIR MUNI D'UNE CARTOUCHE FILTRANTE POSSEDANT DES ELEMENTSAIR FILTER WITH FILTER CARTRIDGE HAVING 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. The technical field of the invention relates to the air filters of vehicles having an internal combustion engine, and more specifically, the air filters specially designed for the safety of pedestrians caused to hit the hood of a vehicle, following an accidental collision. Indeed, the air filters are rigid parts placed under the hood of the vehicle and generally emerging from the engine. When a pedestrian impacts the hood, its head will hit the air filter, which is a hard point, risking or increasing the injury. With respect to pedestrian safety, one of the major concerns of car manufacturers is either to maintain an empty space between the hood and the engine to allow deformation of said hood and thus dampen the impact of the pedestrian, said space being kept empty by a precise and clever arrangement of rigid solid parts so that they do not emerge in said space, or to design deformable or breakable parts, which can easily fade from their initial position in case of shock , so as not to hinder the deformation of the hood. The object of the present invention is to provide an air filter with a rigid structure, having a propensity for breaking. In general, although the terms vehicles and motor vehicles are used in the description, it should be noted that air filters, designed for pedestrian safety, are mainly used in cars. In addition, for a better understanding of the description, the adjectives upper, lower, vertical and horizontal are to be considered with respect to the position of the air filter in the motor vehicle, which is similar to that shown in the various 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 15.3] Air filters sized to absorb the impact of a pedestrian exist and have already been patented. One can, for example, mention patent DE10063778 which relates to a pedestrian safety device, involving in particular an air filter which parts are inserted between the hood and the engine. Said parts are designed to deform and thus absorb the energy of the shock. The air filters according to the invention have a rigid structure comprising a plurality of support pieces inserted between two walls, said parts being able to break under the effect of a pedestrian impact so that the two walls can come into contact with each other. They are therefore perfectly adapted to motor vehicles, being compact, since the rigid structure capable of breaking is included in the air filter, and being very reliable vis-à-vis the safety of pedestrians, to the extent that the mechanisms they bring into play are based on simple concepts that have been widely tested in other technical fields. The present invention relates to an air filter for a vehicle internal combustion engine, provided with a box comprising a lower wall and an upper wall parallel to each other, an air inlet channel, a channel of the invention. air outlet and a filter cartridge. The main characteristic of an air filter according to the invention is that a rigid structure comprising a plurality of support pieces is interposed between the two walls, said parts being able to break under the effect of a pedestrian impact, to allow the upper wall to come into contact with the lower wall. Indeed, in said position, said filter will have two flat surfaces and parallel to each other, the highest surface relative to the ground corresponding to the upper wall, and the lowest to the bottom wall. Said walls can therefore be flexible, since the rigidity of the filter is provided by the support parts. Following a pedestrian impact on the top wall, the air filter will tend to fold on itself, avoiding constituting a rigid stop that can increase the damage to the pedestrian. Advantageously, the support parts are constituted by thin and slender pillars. In this way, they help to lighten the air filter, while increasing the control of the rupture. The principle of the invention consists in multiplying the support parts of small thickness, to allow to ensure the rigidity of the filter and prefer its rupture in the case of a pedestrian impact. Advantageously, the support parts are arranged perpendicular to the two walls. According to another preferred embodiment of the invention, the support pieces are parallel to each other, and make an angle with the normal to both walls. This configuration is favorable to the breaking of the support parts, following a pedestrian impact on the upper wall in a substantially vertical direction. Advantageously, each support piece has a narrowed area to promote its rupture in case of shock. Thus, for this configuration, the breaking of each support piece is facilitated by a zone of structural weakness. According to another preferred embodiment of the invention, each support piece is in contact with each of the two walls of the box. Thus, the air filter defines a space delimited by the two upper and lower walls, and by the support pieces connecting said walls, said parts being arranged to allow the insertion of the filter cartridge into said space. According to another preferred embodiment of the invention, each support piece is constituted by twisted filaments, having a breaking capacity. In this way, it suffices that a filament breaks to weaken the support piece and cause the breaking of the other filaments constituting said piece. For this configuration, it is a question of decomposing each support part in a multitude of unitary elements, to cause a break in chain of said elements According to another preferred embodiment of the invention, the rigid structure, comprising the support parts, is integrated in the filter cartridge so as to constitute its framework. In this way, the rigidity of the air filter is ensured by the filter cartridge comprising the support parts. Advantageously, the upper wall and the lower wall are provided with slides, and each support member has at its ends a sliding member to be inserted and then to be moved in the slideways, to allow the establishment of the cartridge in the box. [0014] Preferably, the upper wall of the filter is flexible. This flexibility of the upper wall is made possible because the rigidity of said filter is, moreover, provided by the support parts. In this way, the upper wall is no longer a dangerous obstacle for the pedestrian. Preferably, the filter cartridge is dimensioned so that it is inserted by force into the filter box, inducing stresses on the support parts. In other words, the dimensions of the cartridge are very close to those of the box, so that it is necessary to produce a certain effort to place said cartridge in said box. Once positioned in the box, the support parts are thus prestressed. This putting under stress, at rest, the support parts, is intended to facilitate their break in the case of the impact of a pedestrian on the air filter. Advantageously, the cartridge comprises filtering elements, and the support parts are disposed within said cartridge, so as to organize the positioning of said filter elements. Indeed, according to certain configurations, the support pieces may be caused to perforate the filter elements, thus locking them in a given position. The invention also relates to a motor vehicle whose main feature is that it comprises an air filter according to the invention. [0018] The air filters according to the invention have the advantage of having a reduced mass, by substituting the solid walls with rather thin and light support parts. We give below a detailed description of three preferred embodiments of an air filter according to the invention with reference to Figures 1 to 4. - Figure 1 is a schematic side view of a first preferred embodiment of an air filter according to the invention. FIG. 2 is a schematic side view, at 90, of the air filter of FIG. 1. FIG. 3 is a schematic side view of a second preferred embodiment of an air filter according to FIG. 'invention. - Figure 4 is a schematic side view of a third preferred embodiment of an air filter according to the invention. Referring to Figure 1, a first preferred embodiment of an air filter 1 according to the invention comprises a dirty air inlet and a clean air outlet, a box 2 comprising a wall lower 3 and an upper wall 4, and a cartridge 5 having filtering elements 6. The filtering elements are materialized by a sheet 6 of porous paper, flexible and having a succession of folds 7 regularly spaced, said folds 7 defining free spaces 8 , constituting dirty air inlets. The dirty air is intended to rush into said spaces 8 to then cross the folds 7 of the sheet, which will retain unwanted particles, the air thus purified being discharged into a pipe adjacent to the air filter, not shown on the figures. The cartridge is stiffened by means of a plurality of support members 9, comparable to fine and elongated pillars, and a lower platform, having on its lower surface protuberances 16 terminating in horizontal plane portions. 17. [0021] Referring to Figure 2, which is a side view at 90 of the air filter 1 of Figure 1, the pillars 9 are fixed on the platform 10 and are grouped by two on the same row . Thus, each pair of pillars 9 is constituted by two straight pillars 9 belonging to the same vertical plane, and each making an angle with the normal of the plane defined by the platform 10. The attachment points 11, on the plate -form 10, two pillars 9 of the same pair, are distinct, while the upper ends of said pillars 9 meet at a point 12. In this way, the pillars 9 of the same row, define a plurality of patterns identical, inverted V-shaped, said patterns being inscribed in a vertical plane, perpendicular to the plane defined by the platform 10. The pillars 9 are fixed to the platform 10 through the porous sheet 6 between two successive folds 7 The junction point 12 of two pillars 9 of the same pair is extended by a vertical segment 13 ending in a horizontal flat portion 14. The lower 3 and upper 4 walls of the box 2 of the filter 1, each have slides 15 horizontally implanted on their inner surface, said slides 15 being each constituted by a closed conduit of rectangular section, provided with a longitudinal opening. The cartridge 5 is placed in the box 2 of the air filter 1 by first introducing, into the slides 15, through the longitudinal openings, the flat horizontal portions 14, 17 of the protuberances of the platform 10 and the vertical segments 13 extending the pillars 9, and then sliding said plane portions 14,17 in said rails 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.2] Referring to FIG. 3, a second preferred embodiment of an air filter 20 according to the invention differs from the first preferred embodiment described above, in that the V-shaped patterns drawn by the pillars 29 thin and slender, belong to an inclined plane, relative to the normal plane defined by the platform 10. This configuration accentuates the possibilities of breaking of said pillars 29, in the case of the impact of a pedestrian according to a substantially vertical direction.
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.3] Referring to FIG. 4, a third preferred embodiment of an air filter 30 according to the invention, comprises support pieces 39 decoupled from the cartridge, and being fixed directly between the lower walls 33 and upper 34 of the box 32 of said filter 30. Each support piece 39 is constituted by an entanglement of rigid and twisted filaments 40, each connecting the two walls 33, 34 of the box 32. A conventional filter cartridge is inserted into said box 32. This embodiment promotes a progressive break of each support piece. Indeed, during the impact of a pedestrian on the air filter 30, a first filament of a support member 39 will break, thereby weakening said support member 39, the other filaments will then tend to break each other. after the others.
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.4] For the three preferred embodiments of an air filter 1,20,30 according to the invention, the objective is the same: in the event of a pedestrian impact on the top wall 4,34 of the box 2, 32, the support parts 9.29, 39 will break rapidly to bring said upper wall 4, 34 into contact with the bottom wall 3.33. In this way, the air filter 1.20,30 does not oppose any mechanical resistance vis-à-vis the pedestrian.