Brevet FR2095354A1 — publié le 19720211

209S3S4 La présente invention concerne des indicateurs de niveau de liquide et s'applique plus particulièrement à des indicateurs prévus pour indiquer le niveau de l'huile dans le carter d'huirie d'un moteur de véhicule terrestre. 5 II est prévu selon la présente invention, un indicateur de niveau de liquide comportant une source de vide actionnable à la main et un clapet à bille prévu pour être relié à la source de vide, ce clapet à bille comportant un élément tubulaire, un siège de clapet au moins situé au voisinage d'une extrémité 10 dudit élément tubulaire, une ouverture ou orifice dudit élément tubulaire situé à une certaine distance du siège de clapet et prévu pour être placé à un niveau de liquide désiré et une bille logée dans l'élément tubulaire et prévue pour coopérer avec ledit siège de clapet; les dimensions relatives de l'élément 15 tubulaire et de la bille étant telles que lorsqu'un vide partiel au moins est appliqué par ladite source, le liquide pénétrant dans l'élément tubulaire par l'ouverture ou analogue précitée a pour effet que la bille engage le"siège et telles qu'après la relaxation* subséquente dudit vide le liquide tend 20 à s'évacuer de l'élément tubulaire et permet à la bille de s'éloigner du siège précité. lorsque l'indicateur de niveau du liquide est adapté pour indiquer le niveau d'huile dans le carter d'un moteur de véhicule, l'élément tubulaire étant, de préférence, adapté 25 pour être inséré dans le trou du carter prévu normalement pour la jauge d'huile , si l'huile se trouve au-dessus de l'ouverture ou orifice précité, elle pénètre dans l'élément tubulaire ce qui a pour conséquence que le clapet à bille' est fermé. Il en résulte' que le vide partiel qui" est créé peut 30 être détecté, la viscosité de l'huile et son déplacement entraînent une force sur la bille quand le sens de son déplacement en direction du siège de bille et cette bille peut avoir une densité inférieure ou supérieure à celle de l'huile. Si on essaie d'appliquer un vide à l'élément tubulaire 35 lorsque le niveau d'huile se trouve au-dessous de l'ouverture ou orifice précité, de l'air pénètre dans l'élément tubulaire de tel sorte que la bille ne vient pas en engagement avec le siège 71 21671 2 2095354 et cet air relâche ou compense la tendance à l'application du vide. Il en résulte qu'il n'y a pas détection même d'un vide partiel. Le poids de la bille doit être suffisant pour donner 5 l'assurance qu'elle peut s'éloigner du siège de bille lorsque le vide est relaxé ou relâché ; de préférence le clapet à bille comporte des moyens pour limiter ce mouvement d'éloigne-ment du siège de bille. Dans un mode de réalisation de l'invention les-moyens précités peuvent comporter au moins une 10 indentation prévue dans l'élément tubulaire et susceptible être engagée par la bille ; dans un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens précités peuvent comporter une foutée ou analogue retenue dans l'élément tubulaire et prévue pour être engagée par la bille. De préférence, la butée 15 précitée est retenue par des indentations formées intérieurement à l'élément tubulaire. La butée peut,de façon convenable, s'étendre extérieurement à l'élément tubulaire, à partir de l'extrémité de ce dernier qui est à l'opposé de l'extrémité précitée et va en convergeant intérieurement. 20 Selon un mode de réalisation convenable de l'invention, le siège de bille est de forme évasée. De préférence, la source de vide est constituée par une pompe aspirante munie d'un organe de commande actionnable à la main et relié fonctionnelement à un piston. 25 L'indicateur peut comporter un détecteur .de vide ayant un organe d'indication normalement caché qui est placé sur la trajectoire du piston et placé à une certaine distance d'une position donnée de ce piston, cet organe d'indication étant amené à une position pour laquelle il est visible lorsqu'il est 30 engagé par le piston. Un organe d.'indication supplémentaire peut être relié -à l'organe de commande précité par l'intermédiaire d'un, ressort. De préférence les deux organes d'indication, qui peuvent avoir des couleurs contrastées, sont cylindriques, l.'organe d'indication 35 supplémentaire précité étant entouré par l'organe d'indication cité en premier lieu qui est lui-même entouré par un ressort 71 21671 2095354 sollicitant le piston en direction de sa position déterminée, le ressort précité peut être hélicoïdal et être entouré par l'organe dindication supplémentaire qi'enga^l'une des extrémités du ressort, l'autre extrémité dudit ressort eng géant une 5 tige d'actionnément du piston. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement au cours de la description qui va suivre. Dans les dessins annexés donnés uniquement à titre 10 d'exemple : - la figure 1 est une coupe longitudinale d'un élément tubulaire avant insertion de la bille ; - la figure 2 est une coupe longitudinale partielle de l'élément tubulaire de la figure 1 après insertion de la 15 bille ; - la figure 3 est une coupe d'une source de vide actionnable à la main ; - la figure 4 est une coupe longitudinale d'un élément tubulaire selon un autre mode de réalisation. 20 En se référant aux figures 1 et 2, on voit qu'un élément 'tubulaire 10 en acier deux comporte, fixé à une extrémité supérieure de "plus petit diamètre, un tube souple(17 du type capillaire fait en métal ou de préférence en matière plastique (par exemple en nylon), l'élément tubulaire 10 est prévu pour être 25 introduit dans un trou ou orifice du carter d'huile d'un moteur de véhicule, de préférénce l'orifice normalement prévu pour la jauge à l'huile habituelle, lorsqu'il est inséré dans un tel orifice, une rondelle de caoutchouc (non représentée), retenue sur l'élément tubulaire 10 ou le tube 17 30 par une pince à ressort réglable en position (non représentée) engage la paroi dudit orifice ou la surface du carter autour de cet orifice de façon à former un joint étanche. la partie inférieure 13 de l'élément tubulaire 10 est munie initialement d'une rainure annulaire externe 11 (figure 1) et est 35 ouverte à son extrémité inférieure. Une ouverture ou analogue 14, formée dans la partie 13» est prévue pour être disposée, dans le carter, à un niveau au-dessous duquel l'huile ne doit 71 21671 4 2095354 pas descendre. Une bille métallique 15 (figure 2) de densité plus élevée que celle de l'huile est placée dans l'élément tubulaire 10 et lorsque ledit élément tubulaire 10 ne contient que peu d'huile ou pas d'huile du tout, la biHe 15 est en 5 appui contre des butées 16 formées par serrage interne de la rainure 1t en trois endroits équidistants (figure 2). Pour cette position de la bille 15, le fluide peut encore traverser vers le haut l'élément tubulaire 10 entre la bille et la surface interne de la partie inférieure 13 dudit élément 10 tubute,ire . La partie intermédiaire entre la partie d'extrémité supérieure 12 de diamètre plus étroit et la partie d'extrémité inférieure 13 de diamètre plus grand de l'élément tubulaire 10 est évasée de façon à constituer un siège de clapet 21 allant en convergeant avec lequel coopère la bille 15. En se référant maintenant à la figure 3, on voit une 15 source de vide actionnable à la main et constituée par ure pompe aspirante 20 ayant un élément en forme de coupelle ou analogue 22 qui est muni d'une plaque frontale annulaire 23 fixée à son ouverture ou embouchure, au moyen d'une pièce annulaire en forme de biseau: 24 recouverte de chrome et 20 qui comporte un trou central dans sa partie formant frase. Un anneau en caoutchouc 25, en appui contre un rebord étroit de l'embouchure ou analogue de l'élément en forme de coupelle 2§ et contre la pièce annulaire 24 est prévu pour être maintenu en appui contre le rebord d'un orifice prévu dans le tableau 25 de bord du véhicule, l'élément en forme de coupelle 22 traversant ledit otifice et faisant saillie vers l'arrière. Un adaptateur creux 26 est fixé au centre de la partie formant base de l'élément 22 et est muni d'un filetage externe. Une armature ou analogue 27 en forme de U formée d'une bande métallique 30 repliée comporte un trou au centre de sa base âu travers duquel passe l'adaptateur 26. Les bords de l'armature ou analogue 27 sont prévus pour engager la surface postérieure du tableau de bord et ladite armature est prévue pour être maintenue en position au moyen d'un écrou 28 vissé extérieurement à l'adapta-35 teur 26. Une extrémité du tube 17 (figure 1) est emmanchée sur 71 21671 2095354 la partie" extrême supérieure 12 du clapet à bille et son autre extrémité est emmanchée sur l'adaptateur 26, de telle sorte que le tube 17 relie l'intérieur de 1'élément tubulaire 10 à l'intérieur de l'élément en forme de coupelle 22. Un manchon 29 est disposé 5 le long de l'axe de la pompe aspirante, il traverse la plaque frontale 23 et porte à son extrémité externe un bouton 30 manoeuvrable à la main (constituant un élément de commande), l'extrémité interne de ce manchon se trouvant au voisinage d'un piston 31. le manchon 29 et le bouton 30 sont faits en matière 10 plastique moulé 35 Une tige ou analogue 39 logée dans le manchon 29 est fixée, à son extrémité inférieure, au piston 31 (servant de ce fait à maintenir ensemble les deux plaques du piston) et constitue 71 21671 6 2095354 une tige d'actionnement ou d'entraînement dudit piston. Un ressort de compression 40 qui entoure la tige ou analogue 39 est en engagement, à son extrémité externe, avec ladite tige 39 et, à son extrémité interne, avec une saillie interne du 5 manchon 29, sa fonction étant de solliciter le piston 31 en direction du manchon 29. Un guide tubulaire 42 fixé à la base de l'élément 34 guide le mouvement longitudinal du manchon 29. Le manchon 29 comporte un rebord 41 qui coopère avec le guide 42 pour limiter le mouvement vers l'extérieur du manchon 10 29 et du bouton 30 enclenché sur ledit manchon. Le mouvement vers l'intérieur du manchon 29 et du bouton 30 est limité par une lèvre ou analogue 45 de l'anneau 35) cette lèvre 45 venant en engagement avec la plaque 23 de telle sorte que, au repos, l'extrémité interne du manchon 29 est 15 séparée d'une faible distance du piston 31. On décrira maintenant le mode d'utilisation de l'indicateur de niveau d'huile. Pour déterminer le niveau de l'huile dans le carter, un opérateur (par exemple le conducteur du véhicule) tire le bouton 30 au maximum et, en agissant ainsi, il fait 20 apparaître la surface extérieure verte du manchon 29 et comprime également le ressort 40.'Le ressort 40 exerce une force sur la tige ou analogue 39 (la tige d'actionnement du piston) et sur le piston 31 et les déplace vers l'extérieur (vers la gauche sur la figure 3) contre l'action du ressort 33. Par suite de 25 l'engagement du joint 32 en forme de lèvre porté par le piston . 31 avec la surface cylindrique interne de l'élément en forme de coupelle 22, le déplacement vers l'extérieur du piston 31 produit un vide partiel dans le tube 17 et ce vide partiel est transmis à l'intérieur de l'élément tubulaire 10 (figure 1). 30 En supposant que le niveau de l'huile dans le carter se trouve au-dessus de l'ouverture ou orifice 14, l'huile est aspirée dans l'élément tubulaire 10 vers 1'épaulement 21.. Lorsque l'huile s'élève dans l'élément tubulaire 10 ceci a pour effet que la bille 15 se soulève jusqu'à ce qu'elle vienne en 35 engagement avec 1'épaulement 21 servant de siège de clapet. La bille 15 atteint 1'épaulement 21 rapidement car elle est empêchée 71 21671 7 2095354 de se trouver trop loin du siège de clapet par les butées 16. le vide partiel dans le tube 17 peut se maintenir car il n'y a pas d'entrée d'air. Par conséquent, la force exercée par le ressort 40 est suffisamment contre-balancée de telle sorte que le piston 5 31 ne se déplace pas très loin et que la surface externe verte du manchon 29 demeure apparente. Ceci indique à l'opérateur qu'il n'est pas nécessaire d'ajouter de l'huile dans le carter, lorsque l'opérateur relâche le bouton 30, le ressort 40 amène le manchon 29 en engagement avec le piston 31 et le ressort 10 33 ramène le piston 31 à sa position originale en engagement avec la base de l'élément 22 en forme de coupelle, le vide est ainsi supprimé ou relâché de telle sorte que la bille 15 s'éloigne de 1'épaulement 21 par la pression d'air dans le tube 17 et par son propre poids et revient à sa position originale, c'est-15 à-dire qu'elle est supportée par les butées 16. l'huile revient ensuite dans le carter. Si le niveau de l'huile dans le carter est inférieur à l'ouverture ou orifice 14,lorsque le bouton 30 est tiré, de l'air est aspiré dans l'élément tubulaire 10. lorsque le ressort 20 40 déplace le piston 31 pour l'éloigner de la base de l'élément 22. la bille 15 ne se déplace pas et l'air est aspiré dans le tube 17 par le passage 18 contrariant la tendance à l'application du vide, la force du ressort 40 étant ainsi insuffisamment contre-balancée, le piston 31 peut maintenant continuer à se 25 déplacer vers l'extérieur de tel sorte qu'il heurte lesgoujons ou analogues 38 et pousse l'anneau 35 par l'intermédiaire de la plaque 23. l'anneau 35 couvre la partie apparente du manchon 29 et la surface externe colorée en rouge de l'anneau 35 indique à l'opérateur que l'huile doit être ajoutée dans le carter. 30 lorsque l'opérateur relâche le bouton 30, le ressort 33 ramène le piston 31 à sa position d'origine, l'anneau 35 étant ramené à sa position d'origine par 1'épaulement 37 qui est en engagement avec le rebord 36. ■ Il convient de remarquer que la viscosité de l'huile et son 35 mouvement vers le haut dans l'élément tubulaire 10 aide, à d'éplacer la bille 15 vers le haut pour 1 ' amener en engagement avec le siège de clapet 21 et cet effet de tirage visqueux est 71 21671 8 2095354 suffisant pour actionner le clapet à "bille même si la "bille 15 est plus dense que l'huile. L'espace compris entre la bille et la surface interne de la partie extrême inférieure 13 de l'élément tubulaire est 5 suffisant pour permettre à l'huile de s'évacuer du fond ouvert dudit élément tubulaire 10 lorsque le bouton 30 est relâché. Dans un autre mode de réalisation du clapet à bille représenté à la figure 4, l'ouverture ou orifice 14 est disposé selon un diamètre de l'élément tubulaire 10 dont le fond est fermé par un 10 bouchon ou analogue 47 retenu dans ledit élément par blocage en deux endroits opposés diamétralement dans une rainure circonfé-rentielle dudit bouchon. L'extrémité interne du bouchon 47 a un diamètre beaucoup plus petit et sert de butée lorsque la bille 15 s'éloigne du siège 21 ; l'extrémité externe du bouchon 15 47 présente une forme conique et s'étend extérieurement à l'élément tubulaire pour faciliter l'insertion dudit élément dans un trou sinueux conduisant au carter du moteur du véhicule. Pour permettre à l'huile de s'évacuer lorsque le bouton 30 est relâché, un trou transversal 48 est prévu diamétralement dans 20 l'élément tubulaire 10 au voisinage de l'extrémité interne du bouchon. Il convient de remarquer que la bille 15 est représentée à la figure 4 dans sa position de repos et dans sa position de ■ fermeture respectivement par les lignes en traits pleins et les lignes en pointillés. 25 Selon une variante de réalisation de la pompe aspirante de la figure 3, le bouton 30 s'étend jusqu'au piston 31 et est relié directement à ce piston, tandis que le manchon 29, la tige ou analogue 39 et le ressort 40 sont supprimés. De plus l'anneau 35 avec son rebord 36 et les goujons 38, l'élément 34 30 et le guide 42 sont supprimés et la placier- 43 s ' étend vers l'intérieur pour former un guide pour le bouton 30. Avec ce mode de réalisation modifié, au lieu d'une indication visuelle du niveau de l'huile, c'est la résistance au déplacement du bouton 30 qui est ressentie lorsque ledit bouton est tiré lorsque 35 l'huile se trouve au-dessus du niveau requis qui constitue une indication qu'il y a une quantité adéquate d'huile. On voit qu'une telle résistance au déplacement ne sera pas ressentie 71 21671 9 2095354 lorsqu'on tire le bouton quand, l'huile se trouve au-dessous du niveau requis et il est alors possible de tirer le piston 31 sur la totalité de la longueur de l'élément en forme de coupelle 22. 5 l'indicateur du niveau d'e liquide qui vient d'être décrit est prévu pour être monté dans un compartiment du moteur d'un véhicule et, dans ce cas, l'anneau en biseau 24 est supprimé et la plaque 23 s'étend vers l'extérieur de façon à jouer le rôle de support ou analogue pour fixer le dispositif au véhicule 10 et pour porter également les instructions, l'élément 22 est, dans ce cas fixé, par exemple par soudage, à la plaque 23. le bouton 30 peut être remplacé par un anneau faisant saillie vers l'extérieur. Il convient de remarquer que les formes et variantes 15 de réalisation décrites dans les deux paragraphes précédents sont d'un coût sensiblement plus bas que le dispositif représenté sur les dessins. Ces variantes de réalisation peuvent encore subir d'autres modifications en éliminant totalement le bouton 30 et en reliant le piston 31 au moyen d'un câble 20 de tirage et de poussée souple à un bouton situé" à l' intérieur du véhicule, l'élément en forme de coupelle 22 et son piston-31 restant dans le compartiment du moteur du véhicule. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés 25 qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. 71 21671 2095354 REVENDICATIONS 1. Indicateur de niveau de liquide du type comportant une ajurce"de vide actionnable manuellement et une soupape à clapet ou analogue prévue pour être reliée à la source de vide, ladite soupape ou analogue comportant un élément tubulaire 5 muni d'un siège et d'un orifice placé à une certaine distance du siège et prévu pour être ]51acé à un niveau de liquide désiré et un clapet ou analogue coopérant avec ledit siège, caractérisé en ce que le clapet ou analogue précité comporte une bille (15) logée dans l'élément tubulaire (10) et en ce que les dimensions 10 relatives de l'élément tubulaire (10) et de la bille (15) sont telles que lorsque ladite source délivre au moins, un vide partiel, le liquide pénétrant dans l'élément tubulaire (10) par l'orifice précité (14) a pour effet que la bille (15) vient en engagement avec le siège (21) et telles qu'après relâchement 15 subséquent du vide, le liquide tend a s'évacuer de l'élément tubulaire (10) et permet à la bille (15) de s'éloigner du siège (-21). 2. Indicateur de niveau de liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que la bille a une densité inférieure à 20- celle du liquide dont le niveau doit être indiqué. 3. Indicateur de niveau de. liquide selon la revendication 1, caractérisé en c e que la bille a une densité supérieure à celle du liquide dont le niveau doit être indiqué. 4. Indicateur de niveau d:e liquide selon l'une des revendica-25 tions 1 à 3, caractérisé en ce que la soupape ou . clapet à bille précité comporte des moyens pour limiter le déplacement de la bille par -rapport au siège précité. 5. Indicateur de niveau de liquide selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de limitation de déplacement 30 précités sont constitués par au moins une indentation prévue dans l'élément tubulaire et avec laquelle la bille vient en engagement. 71 21671 n 2095354 6. Indicateur de niveau de liquide selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de limitation de déplacement précités comportent une butée retenue dans l'élément tubulaire avec laquelle la bille vient en engagement. 5 7» Indicateur de niveau de liquide selon la revendication 6, caractérisé en ce que la butée précitée est retenue par des indentations formées intérieurement à l'élément tubulaire. 8. Indicateur de niveau de liquide selon une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la butée précitée présente 10 une sectipn transversale allant en diminuant et s'étend extérieure-ment à, l'élément tubulaire, à partir d'une extrémité de ce dernier. 9. Indicateur de niveau de liquide selon l'une des revendications "1 à 8, caractérisé en ce que le siège de soupape ou de clapet 15 présente une forme évasée. 10. Indicateur de niveau de liquide selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce. que la source de vide précitée est constituée par une pompe aspirante munie d'un élément de commande manoeuvrable manuellement qui est relié 20 fonctionnellement à un piston. 11. Indicateur de niveau de liquide selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur de vide muni d'un organe d'indication normalement dissimulé, placé sur la trajectoire du piston à une certaine distance de ce dernier, 25 ledit organe d'indication pouvant être déplacé par ledit piston et amené à une position pour laquelle il est visible. 12. Indicateur de niveau de liquide selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte un organe d'indication supplémentaire relié à l'élément de commande précité par un 30 ressort. 13» Indicateur de niveau de liquide selon la revendication 12, caractérisé en ce que le ressort précité est un ressort hélicoïdal, l'organe d'indication supplémentaire précité erfcurant ledit ressort et étant en engagement avec l'une de., ses extrémités , 35 l'autre extrémité. du ressort hélicoïdal étant en engagement avec une tige d'actionnement du piston. 71 21671 2095354 14. Indicateur de niveau de liquide selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que les deux organes d'indication précités sont cylindriques ,l'organe d'indication supplémentaire étant entouré par un ressort ou analogue repoussant le piston vers sa position déterminée. 15. Indicateur de niveau de liquide selon l'une des revendications Î2 à 14, caractérisé en ce que les deux organes d'indication précités ont des couleurs contrastées.