FR2885819A1

FR2885819A1 - Oil filter for internal combustion engine, has emptying piston mounted sliding in cover by spring which contacts with bypass derivation valve assembly so that detent of spring slides with respect to assembly, and flexile finger

Info

Publication number: FR2885819A1
Application number: FR0505112A
Authority: FR
Inventors: Daniel Fertil
Original assignee: Filtrauto SA
Current assignee: Sogefi Filtration SA
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2006-11-24
Anticipated expiration: 2025-05-20
Also published as: FR2885819B1

Abstract

A filter (1) has a cover (2) mounted screwed and removable on a base which as an inlet for liquid to be filtered and a filtered liquid outlet. An emptying piston (7) is mounted sliding axially in the cover by a spring (8) during unscrewing of the cover. The spring ensures the piston to be in permanent contact with a bypass derivation valve assembly (9) so that the detent of spring causes the sliding with respect to the assembly. The assembly has a valve bridge (5) which is stopped by a flexile finger (4) extending from inner side of the cover.

Description

DISPOSITIF DE VIDANGE CONTROLEE D'UN FILTRE A LIQUIDE
La présente invention se rapporte au domaine des filtres à liquide, notamment à huile pour moteur à combustion interne.
En référence à la figure 4 annexée, le document DE 198 52 587 décrit un tel filtre comprenant un socle 100 muni d'une entrée 160 d'huile à filtrer et d'une sortie 140 d'huile filtrée.
Un couvercle à visser 110 amovible ferme le socle 100 de manière étanche.
Une cartouche interchangeable 170 est bloquée par le couvercle à visser 110 et le socle 100.
Cette cartouche 170 est pourvue de deux flasques élastiques 180.
L'un des deux flasques 180 est en appui étanche contre une portée annulaire interne 190 du socle 100, tandis que l'autre flasque 180 est en appui étanche contre une portée annulaire interne d'un tube 200, solidaire du couvercle 110.
Le filtre est vissé sur un support, non représenté, le conduit de sortie 140 étant pourvu d'un filetage à cette fin.
L'étanchéité entre le socle 100 du filtre et le support de filtre (non représenté) est assuré par un joint circonférentiel 150.
L'huile à filtrer pénètre dans le filtre par le conduit axial 160 et est alors en regard de la face externe de la cartouche 170.
Par passage au travers de la cartouche 170, l'huile est filtrée et pénètre dans l'espace intérieur axial 210 et s'écoule axialement par le conduit de sortie 140.
Lors du changement de la cartouche 170 de filtre, le conduit d'entrée 160 n'est pas alimenté en huile, mais le filtre contient cependant une certaine quantité d'huile résiduelle.
Pour évacuer cette huile résiduelle, une vis de vidange 220 est montée sur le couvercle 110.
Cette vis de vidange fonctionne de la manière suivante.
En position de filtration, le couvercle 110 est complètement vissé sur le socle 100 et est en appui contre une butée axiale 250 de fin de course de vissage.
Des moyens d'étanchéité 130 sont placés entre le socle 10 et le couvercle 110.
Lorsque le couvercle 110 est dévissé sur au moins 360[deg], ces moyens d'étanchéité 130 glissent sur une course référencée -a-.
Lors de cette rotation du couvercle 110, la vis de vidange 220 est placée dans la position la plus basse et est alors dévissée du couvercle 110, permettant l'écoulement de l'huile résiduelle dans un récipient, non représenté.
En position montée, l'axe central du filtre est essentiellement horizontal ou légèrement incliné vers le bas.
La vis de vidange d'huile 220 est prévue au niveau de la périphérie extérieure du couvercle 110 de façon que, par rotation du couvercle 110, cette vis de vidange 220 vient au plus bas du boîtier de filtre pour permettre de vider complètement l'huile résiduelle du boîtier de filtre avant le remplacement de la cartouche de filtre 170.
Pour accélérer la vidange, une prise d'air 240 relie le volume du boîtier du filtre avec l'air ambiant.
Cette prise d'air est une gorge axiale ménagée dans le socle 100.
Lorsque le joint 130 vient en regard de cette gorge 240, l'air peut passer au travers des filets 120 de montage du couvercle 110 sur le socle 100.
Le montage décrit dans le document DE 198 52 587 présente des inconvénients.CONTROLLED DRAINING DEVICE OF A LIQUID FILTER
The present invention relates to the field of liquid filters, especially oil for an internal combustion engine.
With reference to the appended FIG. 4, the document DE 198 52 587 describes such a filter comprising a base 100 provided with an inlet 160 of oil to be filtered and an outlet 140 of filtered oil.
A removable screw cap 110 closes the base 100 in a sealed manner.
An interchangeable cartridge 170 is blocked by the screw cap 110 and the base 100.
This cartridge 170 is provided with two elastic flanges 180.
One of the two flanges 180 is sealing against an inner annular surface 190 of the base 100, while the other flange 180 is in sealing engagement against an inner annular surface of a tube 200, integral with the cover 110.
The filter is screwed onto a support, not shown, the outlet duct 140 being provided with a thread for this purpose.
The seal between the base 100 of the filter and the filter support (not shown) is provided by a circumferential seal 150.
The oil to be filtered enters the filter via the axial duct 160 and is then facing the outer face of the cartridge 170.
By passing through the cartridge 170, the oil is filtered and enters the axial inner space 210 and flows axially through the outlet duct 140.
When changing the filter cartridge 170, the inlet duct 160 is not supplied with oil, but the filter does contain some residual oil.
To evacuate this residual oil, a drain screw 220 is mounted on the cover 110.
This drain screw operates as follows.
In the filtration position, the cover 110 is completely screwed onto the base 100 and is in abutment against an axial stop 250 of end of screwing stroke.
Sealing means 130 are placed between the base 10 and the cover 110.
When the lid 110 is unscrewed over at least 360 [deg], these sealing means 130 slide on a race referenced -a.
During this rotation of the cover 110, the emptying screw 220 is placed in the lowest position and is then unscrewed from the cover 110, allowing the flow of the residual oil into a container, not shown.
In the mounted position, the central axis of the filter is essentially horizontal or slightly inclined downwards.
The oil drain screw 220 is provided at the outer periphery of the lid 110 so that, by rotation of the lid 110, the drain screw 220 is at the bottom of the filter housing to allow the oil to be completely emptied. residual filter housing before replacing the filter cartridge 170.
To accelerate the emptying, an air intake 240 connects the volume of the filter housing with the ambient air.
This air intake is an axial groove in the base 100.
When the seal 130 comes opposite this groove 240, the air can pass through the threads 110 for mounting the cover 110 on the base 100.
The arrangement described in DE 198 52 587 has drawbacks.

Deux de ces inconvénients peuvent être cités.
En premier lieu, l'installation d'une vis de vidange dans le couvercle permet certes de réaliser une vidange du volume intérieur du module, mais nécessite un outillage spécifique.
En deuxième lieu, l'opérateur ne peut contrôler l'écoulement de l'huile résiduelle, qui se fait sur la périphérie du couvercle. Il peut être nécessaire d'essuyer et nettoyer le couvercle ou d'autres organes moteurs environnants.Two of these disadvantages can be cited.
First, the installation of a drain screw in the lid certainly allows to empty the internal volume of the module, but requires specific tools.
Second, the operator can not control the flow of residual oil, which is on the periphery of the lid. It may be necessary to wipe and clean the lid or other surrounding motor components.

L'invention vise à pallier de tels problèmes.
A cette fin, l'invention se rapporte, selon un premier aspect, à un filtre à liquide, notamment filtre à huile pour moteur à combustion interne, comprenant : - un socle pourvu d'une entrée de liquide à filtrer et d'une sortie de liquide filtré ; - un couvercle monté amovible sur le socle, par exemple par vissage ou tout autre moyen équivalent ; - des moyens d'étanchéité assurant la fermeture étanche du filtre lorsque le couvercle est en position montée sur le socle ;- un dispositif de vidange de l'huile résiduelle, ce dispositif de vidange étant actionné par le démontage (par exemple dévissage) du couvercle, le dispositif de vidange comprenant un piston de vidange dont le coulissement par rapport au couvercle est obtenu par détente de moyens élastiques lors du dévissage du couvercle, les moyens élastiques assurant que le piston de vidange reste en contact permanent avec un sous ensemble de dérivation by pass de sorte que la détente du moyen élastique provoque également le coulissement par rapport au couvercle du sous ensemble de dérivation by pass , le couvercle étant pourvu d'une saillie formant butée de fin de course au coulissement de l'ensemble de dérivation by pass .
Selon diverses réalisations, le filtre présente les caractéristiques suivantes, le cas échéant combinées.
Il comprend un connecteur de raccordement rapide à une tuyauterie, ce connecteur étant solidaire ou venu de matière avec le couvercle, ou bien encore solidaire ou venu de matière avec le piston de vidange. Le couvercle et/ou le piston peuvent être réalisés en matériau polymère, éventuellement renforcé de fibres.
Le piston de vidange est coulissant suivant une direction axiale de symétrie d'ensemble du filtre.
Le couvercle est pourvu d'un alésage formant conduit de vidange et surface de guidage pour le coulissement du piston de vidange.
Le piston de vidange est pourvu d'une gorge logeant un moyen d'étanchéité avec le couvercle, l'alésage du couvercle étant pourvu d'un canal formant conduit d'évacuation lorsque le moyen d'étanchéité lui arrive en regard.
D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de modes de réalisation, description qui va être effectuée en se référant aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un filtre, dans sa position montée de filtration ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle du filtre représenté en figure 1, dans une position de vidange ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2 d'une variante de réalisation. - la figure 4 est une vue d'un filtre tel que présenté dans le document antérieur DE 198 52 587.
Le filtre 1 représenté sur les figures comprend un couvercle 2, monté sur un socle, non représenté, par exemple par vissage.
Ce couvercle comporte une jupe annulaire et une paroi de fond bombée. Lorsque le couvercle est vissé sur un socle du filtre, un filetage interne ou externe à la jupe annulaire coopère avec un filetage correspondant du socle.
Des moyens, non représentés, assurent l'étanchéité du montage du couvercle sur le socle.
Le couvercle 2 est pourvu d'un orifice axial 3 de passage d'huile résiduelle.
Cet orifice axial est par exemple central à une saillie carrée ou hexagonale, cette saillie permettant le dévissage du couvercle à l'aide d'une clé traditionnelle ou spécifique.
Des doigts flexibles 4 s'étendent axialement depuis la face interne du couvercle 2.
Un pontet 5 de clapet by-pass est encliqueté autour des doigts flexibles 4. Des zones d'appui 10 s'étendent radialement vers l'intérieur depuis les extrémités libres des doigts flexibles 4 pour s'engager dans une ouverture annulaire 5a du pontet 5. L'ouverture annulaire 5a est dimensionnée pour permettre un coulissement axial du pontet 5 par rapport au couvercle 2.
Ce coulissement axial est obtenu lors du démontage du couvercle, par exemple, par dévissage de ce couvercle 2.
La cartouche interchangeable 6 est en appui contre une collerette s'étendant radialement depuis le pontet 5 et est également en appui contre le socle du filtre 1.
Le filtre 1 comporte un piston de vidange 7 monté en coulissement axial dans le couvercle 2 du filtre 1, ce coulissement étant obtenu lors du démontage du couvercle 2.
Via une saillie annulaire 7t qui s'étend sensiblement radialement depuis la périphérie externe du piston de vidange 7, le piston de vidange 7 est constamment en appui contre le pontet 5 et un moyen élastique, tel qu'un ressort 8, assure ce contact permanent entre le pontet 5 du sous ensemble clapet de dérivation by pass 9 et le piston de vidange 7.
Ce ressort 8 garantit le contact entre l'élément filtrant 6 et la partie annulaire du pontet 5 lorsque le couvercle est en position montée sur le socle, tel que représenté en figure 1. Le contact est rendu étanche à l'aide de moyens d'étanchéité (non représentés) placés entre la cartouche filtrante 6 et la partie du pontet 5 formant collerette.
Par conséquent, lorsque le couvercle est vissé sur le socle de filtre, l'orifice de vidange est progressivement engagé autour du piston 7 qui, poussé par le ressort 8 contre le pontet 5 et la cartouche filtrante 6, est immobilisé axialement par rapport au socle de filtre.
Sur la périphérie radialement externe du piston 7 est formée une rainure annulaire 12 dans laquelle est placé un joint d'étanchéité 11. Lorsque le couvercle 2 est en position montée, le piston 7 est engagé dans l'orifice de vidange 3 de telle manière que le joint d'étanchéité 11 est positionné et comprimé radialement entre la paroi de l'orifice de vidange 3 et la paroi du piston 7 permettant ainsi de garantir une obturation étanche de l'orifice de vidange 3.
Le maintien radial du ressort 8 est assuré par son logement dans une gorge annulaire délimitée - vers l'extérieur par une paroi de l'ouverture annulaire axiale 5a du pontet 5 - et, vers l'intérieur, par une partie annulaire axiale 7a du piston 5.The invention aims to overcome such problems.
To this end, the invention relates, in a first aspect, to a liquid filter, in particular an oil filter for an internal combustion engine, comprising: a base provided with a liquid inlet to be filtered and an outlet filtered liquid; - A removable cover mounted on the base, for example by screwing or other equivalent means; - Sealing means ensuring the sealing of the filter when the lid is in the mounted position on the base - A device for emptying the residual oil, the emptying device being actuated by the disassembly (for example unscrewing) of the lid , the emptying device comprising a drain piston whose sliding relative to the lid is obtained by expansion of elastic means during the unscrewing of the lid, the elastic means ensuring that the drain piston remains in permanent contact with a bypass subassembly pass so that the expansion of the resilient means also causes the sliding relative to the cover of the subassembly bypass pass, the cover being provided with a projection forming end stop sliding the bypass branch assembly.
According to various embodiments, the filter has the following characteristics, if necessary combined.
It comprises a connector for quick connection to a pipe, this connector being integral or integral with the lid, or else integral or integral with the drain piston. The lid and / or the piston may be made of polymer material, possibly reinforced with fibers.
The drain piston is sliding in an axial direction of overall symmetry of the filter.
The lid is provided with a bore forming a drain line and a guide surface for sliding the drain piston.
The drain piston is provided with a groove housing a sealing means with the lid, the bore of the lid being provided with a channel forming a discharge duct when the sealing means comes opposite it.
Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following description of embodiments, which description will be made with reference to the appended drawings in which: FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of a filter, in its mounted filtering position; - Figure 2 is a partial longitudinal sectional view of the filter shown in Figure 1, in a drain position; - Figure 3 is a view similar to Figure 2 of an alternative embodiment. - Figure 4 is a view of a filter as presented in the previous document DE 198 52 587.
The filter 1 shown in the figures comprises a cover 2, mounted on a base, not shown, for example by screwing.
This cover has an annular skirt and a domed bottom wall. When the lid is screwed onto a base of the filter, an internal or external thread to the annular skirt cooperates with a corresponding thread of the base.
Means, not shown, seal the mounting of the cover on the base.
The lid 2 is provided with an axial orifice 3 for residual oil passage.
This axial orifice is for example central to a square or hexagonal projection, this projection allowing the unscrewing of the lid using a traditional or specific key.
Flexible fingers 4 extend axially from the inner face of the cover 2.
A bypass valve bridge 5 is snapped around the flexible fingers 4. Support zones 10 extend radially inwardly from the free ends of the flexible fingers 4 to engage an annular opening 5a of the bridge 5 The annular opening 5a is dimensioned to allow axial sliding of the bridge 5 with respect to the cover 2.
This axial sliding is obtained during disassembly of the cover, for example, by unscrewing the cover 2.
The interchangeable cartridge 6 bears against a flange extending radially from the bridge 5 and is also in abutment against the base of the filter 1.
The filter 1 comprises a drain piston 7 mounted to slide axially in the cover 2 of the filter 1, this sliding being obtained during the disassembly of the cover 2.
Via an annular projection 7t which extends substantially radially from the outer periphery of the drain piston 7, the emptying piston 7 is constantly resting against the bridge 5 and an elastic means, such as a spring 8, ensures this permanent contact. between the bridge 5 of the bypass valve bypass subassembly 9 and the drain piston 7.
This spring 8 ensures the contact between the filter element 6 and the annular portion of the bridge 5 when the cover is in the mounted position on the base, as shown in Figure 1. The contact is sealed by means of sealing (not shown) placed between the filter cartridge 6 and the portion of the bridge 5 forming a flange.
Therefore, when the lid is screwed onto the filter base, the drain hole is progressively engaged around the piston 7 which, pushed by the spring 8 against the bridge 5 and the filter cartridge 6, is immobilized axially relative to the base of filter.
On the radially outer periphery of the piston 7 is formed an annular groove 12 in which is placed a seal 11. When the lid 2 is in the mounted position, the piston 7 is engaged in the drain port 3 in such a way that the seal 11 is positioned and compressed radially between the wall of the drain orifice 3 and the wall of the piston 7 thus making it possible to ensure a sealing of the drain orifice 3.
The radial retention of the spring 8 is ensured by its housing in an annular groove delimited - outwards by a wall of the axial annular opening 5a of the bridge 5 - and, inwardly, by an axial annular portion 7a of the piston 5.

Le maintien axial du ressort 8 est assuré :
- par son appui contre une partie sensiblement transversale 2t de la paroi de fond du couvercle 2 et - par son appui contre la saillie annulaire 7t du piston. Lorsque le couvercle 2 est en position montée telle que représentée en figure 1, les éléments référencés 2t, 7t, 5a, 7a délimitent radialement et axialement un logement dans lequel le ressort 8 comprimé est sensiblement totalement contenu.
Lors du démontage du couvercle 2, par exemple par dévissage du socle du filtre 1, le ressort 8 se détend jusqu'à ce que le pontet 5 du clapet de dérivation by pass 9 vienne contacter les zones d'appuis 10 des doigts flexibles 4 du couvercle 2.
Dans le même temps, la détente du ressort 8 entraîne .
- le déplacement du piston de vidange 7 en coulissement dans l'orifice de vidange 3 du couvercle, - et la rupture de l'étanchéité entre piston 7 et couvercle 2, ainsi qu'il est représenté en figure 2.
Le joint d'étanchéité 11 placé dans une gorge annulaire 12 du piston 7 vient en effet en regard d'une ou plusieurs lumières 13 disposées dans le couvercle 2, de sorte que l'huile résiduelle peut s'écouler vers l'extérieur du filtre 1, suivant le sens de la flèche en figure 2.
L'huile résiduelle s'écoule en suivant le galbe de la paroi de fond bombée du couvercle 2, cette huile passant entre les saillies 4 et entre les spires du ressort 8 pour passer dans l'espace délimité par le piston de vidange 7 et l'orifice de vidange 3.
Lors du démontage du couvercle 2, par exemple par dévissage, le ressort 8 reste au moins en partie logé dans une gorge annulaire ouverte vers la paroi de fond du couvercle, cette gorge étant délimitée par les éléments référencés 7t, 5a, et 7a décrits auparavant.
Dans la variante de réalisation représentée en figure 3, un dispositif d'évacuation tel qu'un connecteur 14 permet le raccordement rapide d'une tuyauterie pour une évacuation très contrôlée de l'huile, lors de la vidange.
Ce connecteur 14 fait partie, dans une réalisation avantageuse, du couvercle 2.
Dans d'autres réalisations, ce connecteur 14 est rajouté au couvercle comme accessoire ou est intégré au piston de vidange 7.
L'invention permet la vidange contrôlée de l'huile résiduelle, au centre du couvercle, le collecteur permettant le cas échéant une maîtrise encore plus accrue de la vidange via une tuyauterie vers un récipient de collecte.
L'invention permet la vidange contrôlée de l'huile résiduelle sans outillage autre que celui nécessaire au démontage du couvercle, par exemple par dévissage à l'aide d'une clé conventionnelle.The axial retention of the spring 8 is ensured:
- By its support against a substantially transverse part 2t of the bottom wall of the cover 2 and - by its support against the annular projection 7t of the piston. When the lid 2 is in the mounted position as shown in FIG. 1, the elements referenced 2t, 7t, 5a, 7a delimit radially and axially a housing in which the compressed spring 8 is substantially completely contained.
When disassembling the cover 2, for example by unscrewing the base of the filter 1, the spring 8 expands until the bridge 5 of bypass bypass valve 9 comes to contact the support zones 10 of the flexible fingers 4 of the cover 2.
At the same time, the relaxation of the spring 8 drives.
- The displacement of the drain piston 7 sliding in the drain hole 3 of the lid, - and the rupture of the seal between piston 7 and lid 2, as shown in Figure 2.
The seal 11 placed in an annular groove 12 of the piston 7 is in fact facing one or more slots 13 disposed in the cover 2, so that the residual oil can flow out of the filter 1, in the direction of the arrow in Figure 2.
The residual oil flows following the curve of the curved bottom wall of the lid 2, this oil passing between the projections 4 and between the turns of the spring 8 to pass into the space defined by the drain piston 7 and the drain hole 3.
When disassembling the cover 2, for example by unscrewing, the spring 8 remains at least partly housed in an annular groove open towards the bottom wall of the cover, this groove being delimited by the elements referenced 7t, 5a, and 7a previously described. .
In the embodiment shown in Figure 3, an evacuation device such as a connector 14 allows the quick connection of a pipe for a highly controlled discharge of the oil, during emptying.
This connector 14 is part, in an advantageous embodiment, of the cover 2.
In other embodiments, this connector 14 is added to the cover as an accessory or is integrated in the drain piston 7.
The invention allows the controlled emptying of the residual oil in the center of the lid, the collector allowing, if necessary, an even greater control of the emptying via a pipe to a collection container.
The invention allows the controlled emptying of the residual oil without tools other than that required for disassembling the lid, for example by unscrewing using a conventional key.

REVENDICATIONS
1. Filtre à liquide, notamment filtre à huile pour moteur à combustion interne, comprenant : - un socle pourvu d'une entrée de liquide à filtrer et d'une sortie de liquide filtré ; - un couvercle (2) monté vissé et amovible sur le socle ; - des moyens d'étanchéité assurant la fermeture étanche du filtre lorsque le couvercle (2) est en position montée sur le socle ;- un dispositif de vidange de l'huile résiduelle, ce dispositif de vidange étant actionné par dévissage du couvercle (2), caractérisé en ce que le dispositif de vidange comprend un piston de vidange (7) dont le coulissement par rapport au couvercle (2) est obtenu par détente de moyens élastiques (8) lors du dévissage du couvercle (2), les moyens élastiques (8) assurant que le piston de vidange (7) reste en contact permanent avec un sous ensemble de dérivation by pass (9) de sorte que la détente du moyen élastique (7) provoque également le coulissement par rapport au couvercle (2) du sous ensemble de dérivation by pass (9), le couvercle (2) étant pourvu d'une saillie (4) formant butée de fin de course au coulissement de l'ensemble de dérivation by pass (9). A liquid filter, especially an oil filter for an internal combustion engine, comprising: a base provided with a liquid inlet to be filtered and a filtered liquid outlet; - a cover (2) mounted screwed and removable on the base; - Sealing means ensuring the sealing of the filter when the cover (2) is in the mounted position on the base - A device for emptying the residual oil, the emptying device being actuated by unscrewing the cover (2) , characterized in that the draining device comprises a drain piston (7) whose sliding relative to the cover (2) is obtained by expansion of elastic means (8) during unscrewing of the cover (2), the elastic means ( 8) ensuring that the drain piston (7) remains in permanent contact with a subassembly bypass pass (9) so that the expansion of the elastic means (7) also causes the sliding relative to the cover (2) of the sub bypass bypass assembly (9), the cover (2) being provided with a projection (4) forming a limit stop for sliding of the bypass bypass assembly (9).

Claims

2. Filter according to claim 1, characterized in that it comprises a connector (14) for quick connection to a pipe, this connector (14) being integral with or integral with the lid (2), or else integral or formed integrally with the drain piston (7).

3. Filter according to claim 1 or 2, characterized in that the drain piston (7) is slidable in an axial direction of overall symmetry of the filter (1).

4. Filter according to any one of the preceding claims, characterized in that the cover (2) is provided with a bore (3) forming drain duct and guide surface for sliding the drain piston (7).

5. Filter according to claim 4, characterized in that the drain piston is provided with a groove (12) housing a sealing means (11) with the cover (2), the bore (3) of the lid being provided with a channel (13) forming a discharge duct when the sealing means comes opposite.