Brevet FR2597595A3 — publié le 19871023

FR 2597595 A3 19871023 FR 8703403 A 19870312 1 2597595 La présente invention se rapporte à un dispositif destiné à détecter le niveau d'un liquide dans un réservoir et, plus particulièrement, à un dispositif destiné à détecter le niveau du carburant dans un réservoir de véhicule automobile. Le dispositif formé selon la présente invention est du type comprenant une bride qui se fixe à la paroi du réservoir, un flotteur qui se déplace sous l'action du liquide 10 contenu dans le réservoir et qui porte un élément de contact électrique qui, en utilisation, glisse sur une résistance enroulée sur un élément de guidage du flotteur supporté par ladite bride. Le flotteur et le guide correspondant sont enfermés dans une chambre délimitée extérieu15 rement par un tube cylindrique qui est monté coaxialement autour du guide et fixé, à ses extrémités opposées, respectivement par ladite bride et par un disque muni d'un trou traversant et convenablement fixé au guide. En général, le guide est constitué par un tube métallique revêtu d'une matière isolante sur laquelle ladite résistance électrique est bobinée; en général, le guide sert en outre de tube d'entrée pour le carburant prélevé dans le réservoir, tandis qu'un autre tube métallique, par exemple en aluminium, joue le r8le d'un tube de retour de carburant qui relie 25 une ouverture appropriée formée dans la bride à un autre trou traversant approprié formé dans ledit disque. La fixation de ce dernier au guide tubulaire est assurée d'une façon générale au moyen d'une rondelle qui possède des rayons s'étendant radialement vers l'intérieur. En outre, 30 le flotteur est muni, sur la face dirigée vers ledit disque, d'un autre élément de contact tel que, par exemple, une- plaque conductrice, qui peut coopérer avec un ressort approprié fixé à l'extrémité inférieure du guide au niveau dudit disque et connecté électriquement au tube métallique 35 qui constitue le noyau du guide; ceci est prévu dans le * 2 2597595 but d'établir un contact électrique entre la plaque du flotteur et le ressort lorsque le flotteur est situé à proximité dudit disque et qu'il y a donc un niveau minimum de carburant dans le réservoir, ce qui doit être convena5 blement indiqué, par exemple, par l'allumage d'un voyant lumineux. Les dispositifs détecteurs du type spécifié plus haut qui sont déjà connus, bien qu'étant largement utilisés et étant de même capables de fournir une indication du niveau avec une grande fiabilité, sont extrêmement désavantageux en raison du grand nombre d'éléments constitutifs, inconvénient qui, non seulement affecte le dispositif en ce qui concerne son coflt de fabrication mais, en outre, exige 15 des opérations d'assemblage compliquées. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif destiné à détecter le niveau d'un liquide dans un réservoir qui soit capable de surmonter les inconvénients 20 présentés par les dispositifs de types connus qui ont été mentionnés plus haut. Ce but est atteint au moyen de la présente invention par le fait qu'elle se rapporte à un dispositif destiné à détecter le niveau d'un liquide dans un réservoir, ledit dispositif étant du type comprenant: - une bride destinée à être fixée à une paroi dudit réservoir; - un flotteur pouvant être déplacé par ledit liquide et qui porte un élément de contact électrique; - un guide pour guider ledit flotteur, qui possède une extrémité fixée à ladite bride et supporte une résistance 3 2597595 sur laquelle ledit élément de contact porté par ledit flotteur coulisse en utilisation sous la poussée hydrostatique exercée par ledit liquide; caractérisé par le fait qu'il comprend un corps en forme de gobelet possédant une paroi de fond et une paroi latérale cylindrique qui définissent une chambre dans laquelle sont contenus ledit flotteur et ledit guide, ladite paroi de fond ayant un trou traversant capable de mettre ladite 10 chambre en communication avec l'intérieur dudit réservoir; ladite paroi latérale étant fixée à ladite bride à l'aide de moyens d'assemblage correspondantS. Pour mieux faire comprendre la présente invention, on en décrira maintenant une forme préférée de réalisation, uniquement à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés sur lesquels: la fig. 1 est une vue de côté et en coupe du dispositif 20 formé selon la présente invention; les fig. 2 et 3 sont respectivement une vue de côté et une vue de dessus d'un détail de la fig. 1; et la fig. 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la fig. 1. Comme on peut le voir en se reportant en particulier à la fig. 1, le dispositif destiné à détecter le niveau d'un 30 liquide dans un réservoir, en particulier, le niveau du carburant contenu dans un réservoir de véhicule automobile, est désigné dans son ensemble par le chiffre de référence 1. 4 2597595 Le dispositif i est du type qui comprend: - une bride 2 destinée à être fixée à une paroi dudit réservoir; - un flotteur 3 pouvant être déplacé par ledit liquide et qui porte un élément de contact électrique 4; - un guide 5 destiné à guider le flotteur 3, possédant une partie d'extrémité 6 fixée à la-bride 2 et supportant un fil résistant 7 enroulé en hélice sur lequel les patins conducteurs 8 de l'élément 4 glissent en utilisation lorsque le flotteur 3 glisse le long du guide 5 sous l'effet de la poussée hydrostatique exercée par ledit 15 liquide. De façon plus détaillée, on observera que le guide 5 est constitué par un tube conducteur 11 dont la partie d'extrémité supérieure, déjà indiquée en 6, est montée dans un 20 logement cylindrique 12 présenté par la bride 2; ce logement 12 communique avec l'extérieur de ladite bride 2 à travers une ouverture 13 (voir également fig. 2 et 3). Le tube conducteur 11 est revêtu, à l'exception de son extrémité supérieure 6 et de son extrémité inférieure 14, d'une 25 couche de matière isolante 15 sur laquelle est enroulé ledit fil résistant 7. Le flotteur 3 possède une forme tubulaire et, en particulier, l'élément de contact électrique 4 est essentielle30 ment constitué par une bague conductrice 16 convenablement fixée à la surface supérieure du flotteur 3, tandis que lesdits patins conducteurs 8 font saillie dans le trou axial présenté par le flotteur 3. La bride 2 supporte un jeu de trois connecteurs électriques 2597595 21, 22, 23 respectivement, dont les parties d'extrémités opposées émergent au-delà du corps de la bride 2. En particulier, le connecteur 21 est connecté, par une lamelle conductrice 24, à un certain nombre défini de spires de fil résistant 7, au niveau de la partie d'extrémité supérieure 6 du guide 5. Le connecteur 22 est connecté d'un autre c8té, au moyen d'un ressort hélicoïdal conducteur , enroulé en hélice autour du guide 5, à la bague 16 de l'élément de contact électrique 4. Enfin, le connecteur 10 23 est connecté par une lamelle conductrice 26 qui lui est associée à l'extrémité 6 du tube conducteur ll du guide 5. En utilisation, les connecteurs 21 et 23 sont connectés à 15 des bornes correspondantes d'un instrument indicateur 27 et à un voyant lumineux 28, chacun de ces éléments possédant une borne opposée qui est connectée à une borne 29 à laquelle est connecté, d'une façon non représentée, un pôle positif d'une source de courant continu telle que, par exemple, l'accumulateur du véhicule. D'un autre c8té, la borne 22 est connectée à la terre. En ce qui concerne la liaison mécanique établie entre la bride 2 du dispositif 1 et la paroi correspondante dudit 25 réservoir, on remarquera que cette liaison est assurée au moyen d'une pluralité de pattes 31 qui font saillie vers le bas sur la bride 2 et sont réparties uniformément le long du bord périphérique de cette bride, et dont chacune présente un chanfrein 32 (voir fig. 2) ayant pour but de 30 faciliter l'assemblage entre chaque saillie et la surface interne de la paroi dudit réservoir, dans laquelle est ménagé à cet effet, un trou de forme appropriée. On observera en outre que la bride 2 présente une gorge annulaire 33 qui reçoit au moins partiellement une bague d'étanchéité 35 34 qui, en utilisation, est interposée entre la bride 2 6 2597595 et la face supérieure de la paroi du réservoir. Selon la présente invention, le dispositif 1 comprend un corps 37 en forme de gobelet, qui possède une paroi infé5 rieure 38 et une paroi latérale cylindrique 39 définissant une chambre 40 dans laquelle sont contenus le flotteur 3 et le guide 5. La paroi de fond possède un trou traversant 41 qui, en utilisation, met la chambre 40 en communication avec l'intérieur du réservoir. Cette paroi de fond 10 présente, en position axiale, un autre trou traversant 42 qui reçoit l'extrémité inférieure 14 du tube 11, pour garantir le positionnement relatif correct du corps 37 en forme de gobelet par rapport au guide 5. Plus particulièrement, on remarquera que l'extrémité 14 du tube 11 porte, 15 au droit du trou traversant 42, une bague 44 possédant une partie annulaire plate 45 qui repose sur la surface de la paroi 38, sur la face regardant vers la chambre 40, et une pluralité de saillies longitudinales 46, avantageusement uniformément espacées et qui entourent la partie d'extré20 mité inférieure de la couche isolante 15 du guide 5 pour permettre d'ancrer correctement les spires d'extrémités inférieures du fil résistant 7. Autour de l'extrémité inférieure du guide 5, est enroulé un ressort conducteur 48 possédant un premier jeu de spires 49 dont le diamètre 25 est supérieur au diamètre du guide tubulaire 5 et, avantageusement, inférieur au diamètre du trou traversant du flotteur 3; le ressort 48 comprend en outre un deuxième jeu de spires 50 dont le diamètre intérieur est sensiblement identique au diamètre de l'extrémité inférieure conductrice 14 du tube 11. Ces spires 50 sont enroulées autour de ladite extrémité 14 et sont, en particulier, retenues autour de cette extrémité par le fait qu'elles sont logées dans une étroite cavité délimitée par la bague 44, la partie 14 et la paroi de fond 38 du corps 37, dont 35 le trou traversant 42 est de forme conique. 7 2597595 Comme on le voit en se reportant en particulier à la fig. 1, le corps 37 en forme de gobelet est assemblé a la bride 2 au moyen d'une paire de dents d'extrémités 53 portées respectivement par des pattes 54 qui sont diamé5 tralement opposées et élastiquement déformables (dont une seule est visible sur la fig. 1) qui font saillie sur le bord supérieur de la paroi latérale 39 du corps 37 et s'engagent dans des trous traversants 55 formés dans deux desdites pattes 31. On observera en particulier que le trou 55 se prolonge plus loin que la dent 53, en définissant un espace de passage d'air 56 capable de laisser l'air pénétrer dans la chambre 40 ou sortir de la chambre 40 vers l'extérieur, selon la diminution ou l'accroissement du niveau de carburant dans la chambre 40. 15 En se reportant en particulier à la fig. 1, on observe en outre que le corps 37 en forme de gobelet présente sur sa surface latérale 39 un tube 58 définissant un conduit 59 qui met une ouverture 60 formée dans la bride 2 en commu20 nication avec l'intérieur dudit réservoir; en utilisation, ce tube joue le r8le d'un tube de retour de carburant. Enfin, comme on le voit en se reportant à la fig. 1, il est prévu un bossage annulaire 61 qui fait saillie sur la paroi de fond 38 du corps en forme de gobelet 37, à l'opposé de la paroi latérale 39, et dans lequel est encliquetée une bague 62 qui supporte un élément filtrant 63. Cet élément définit, en combinaison avec la face opposée de la paroi de fond 38, une chambre 64 dans laquelle débouche l'extrémité inférieure 14 du tube d'entrée de carburant 11. L'assemblage du dispositif 1 s'effectue de la façon suivante. Tout d'abord, on monte l'extrémité supérieure 6 du tube ll dans la bride 2; ensuite on soude les connecteurs 35 21, 22, 23 à la lame 24, au ressort 25 et à la lame 26. N I Ensuite, on monte le corps 37 en forme de gobelet, de bas en haut, de manière à assurer le verrouillage du ressort 48, et ceci s'effectue en particulier en exerçant sur le corps 37 une pression orientée en direction longitudinale et vers la bride 2, jusqu'à ce que les dents 53 s'engagent dans les trous 55 correspondants. Du point de vue électrique, le dispositif 1 se comporte d'une façon bien connue. En fait, le fil résistant 7 joue 10 le r8le d'un rhéostat qui comprend une borne fixe connectée à l'instrument indicateur 25 et un curseur qui coulisse en fonction du niveau du liquide dans le réservoir, et qui est connecté à la masse par le ressort 25. En conséquence, la variation du niveau du liquide entratne une 15 variation de la résistance en série avec l'instrument indicateur 27 et, par conséquent, une variation du courant mesuré par cet instrument. Lorsque le flotteur 3 atteint une position proche de la 20 paroi de fond 38, les patins 8 de l'élément de contact électrique 4 établissent un contact électrique avec le ressort conducteur 48 et, au moyen de ce dernier, avec le tube conducteur 11, qui est à son tour connecté au connecteur 23 et au voyant lumineux 28. Par conséquent, lorsque 25 le flotteur 3 atteint une position minimale, le voyant lumineux 28 s'allume. Une étude des caractéristiques du dispositif formé selon la présente invention fait ressortir les avantages qu'il permet d'obtenir. Tout d'abord, on obtient une simplification de structure considérable du dispositif, en ce sens que le corps 37 en forme de gobelet, qui peut avantageusement 4tre fabriqué en une seule opération de moulage de matière plastique, remplace un nombre particulièrement 35 grand d'éléments constitutifs utilisés individuellement 9 2597595 jusqu'à présent, tels que le tube conducteur extérieur, la plaque de fermeture inférieure munie du trou calibré, la rondelle munie de rayons et destinée à bloquer cette plaque sur le guide tubulaire axial, le tube intérieur en matière conductrice destiné au retour du carburant, etc. On observe en outre que la configuration et la disposition particulières du ressort 48 suppriment la nécessité d'utiliser un élément de connexion conducteur entre le ressort lui-même et le tube conducteur ll du guide 5. 10 En conséquence, le dispositif selon la présente invention est au total moins coûteux que les dispositifs actuellement connus et, de même, il est plus fiable, puisque le nombre d'éléments constitutifs qui peuvent poser des pro15 blèmes est réduit. Enfin, il va de soi que l'on peut apporter des modifications et variantes au dispositif 1 décrit ci-dessus sans pour cela sortir du domaine de la présente invention. w Revendications 1. Dispositif (1) destiné à détecter le niveau d'un liquide dans un réservoir, ledit dispositif étant du type qui comprend: - une bride (2) destinée à être fixée à une paroi dudit réservoir; 0:1 - un flotteur (3) pouvant être déplacé par ledit liquide et qui porte un élément de contact électrique (4); - un guide (5) destiné à guider le flotteur (3), possédai une extrémité (6) fixée à ladite bride (3) et supportant une résistance (7) sur laquelle ledit élément de contact (4) porté par ledit flotteur (3) coulisse en utilisation sous l'effet de la poussée hydrostatique exercée par ledi liquide; caractérisé par le fait qu'il comprend un corps (37) en forme de gobelet qui possède une paroi de fond (38) et un paroi cylindrique (39) définissant une chambre (40) dans laquelle sont contenus le flotteur (3) et le guide (5), la paroi de fond (38) présentant un trou traversant (41) capable de mettre la chambre (40) en communication avec l'intérieur dudit réservoir, ladite paroi latérale (39) étant fixée à la bride (2) par des moyens d'assemblage (5 ) qui leur sont respectivement associés. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladit paroi de fond (38) dudit corps en forme de gobelet (37) présente un autre trou traversant (42) dans lequel est engagée une extrémité inférieure (14) dudit guide (5). 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ledit :3:5 Lt 3t le 53, e autre trou traversant (42) est délimité par une surface conique. 4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 5 3, qui comprend un ressort conducteur (48) fixé à la paroi de fond (38) du corps (37) en forme de gobelet autour du guide (5), au moyen d'une bague (44). 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel ledit 10 ressort conducteur est du type cylindrique et possède un premier jeu de spires (49) de grande section qui sont enroulées autour dudit guide (5) et un deuxième jeu de spires (50) de plus petite section, qui sont enroulées autour de ladite partie d'extrémité inférieure (14), qui 15 est également conductrice, dudit guide (5). 6. Dispositif selon la revendication 5, dans lequel le premier jeu de spires (49) du ressort conducteur (48) est capable d'établir une liaison électrique avec des patins 20 conducteurs (8) de l'élément de contact électrique (4) porté par ledit flotteur (3) lorsque ledit flotteur (3) s'approche de ladite paroi de fond (38). 7. Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, dans lequel ladite bague (44) comprend une partie annulaire (45) qui repose sur la surface de ladite paroi de fond (38), et une pluralité de saillies (46) qui bloquent ladite résistance (7) avantageusement constituée par un fil résistant, contre ledit guide (5). 30 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, dans lequel ledit guide (5) dudit flotteur (3) est constitué par un tube dont les parties d'extrémités opposées (6, 14) communiquent respectivement avec une ouverture d'entrée (13) ménagée dans ladite bride (2) et avec une zone qui est extérieure par rapport à ladite paroi de fond (38) dudit corps en forme de gobelet. 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le 5 corps (37) en forme de gobelet possède un prolongement annulaire (61) qui fait saillie sur la paroi de fond (38), à l'opposé de la paroi latérale (39), et qui supporte un élément filtrant (63) qui définit avec la paroi de fond (38) une chambre (64) dans laquelle débouche ladite ex10 trémité inférieure (14) du guide tubulaire (5). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, qui comprend un tube (58) formé d'une seule pièce avec ledit corps en forme de gobelet et se prolonge longitudi15 nalement au-delà de ladite paroi de fond (38), ledit tube (58) définissant un conduit qui met une ouverture (60) portée par ladite bride (2) en communication avec une région située à l'extérieur du corps en forme de gobelet (37) et qui, en utilisation, communique avec l'intérieur dudit 20 réservoir. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel lesdits moyens d'assemblage (53, 55) qui assemblent ledit corps en forme de gobelet (37) et ladite bride (2) 25 comprennent essentiellement deux dents d'extrémités (53) portées par des pattes élastiquement déformables (54), formées dans ladite paroi latérale dudit corps en forme de gobelet (37), et au moins deux logements (55) portés par des pattes (31) de ladite bride (2), et dont chacun est 30 apte à recevoir une dent respective. 12. Dispositif selon la revendication 11, dans lequel ledit logement (55) est essentiellement constitué par un trou radial traversant ménagé dans ladite patte (31) de 35 la bride (2). 13 2597595 13. Dispositif selon la revendication 12, dans lequel les dimensions du trou traversant (55) sont supérieures à celles de ladite dent (53) qui lui correspond respectivement, de manière à définir dans ladite paroi latérale (39) dudit corps en forme de gobelet (37) une cavité (56) à travers laquelle ladite chambre (40) communique avec l'extérieur. 14. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, 10 dans lequel ledit corps en forme de gobelet (37) est en matière plastique.