Brevet FR2615285A1 — publié le 19881118

La présente invention a pour objet un dispo- sitif de surveillance de la pression du liquide refou- lé par un pompe reliée cinématiquement à une roue d'un véhicule. L'invention vise plus particulièrement un dispositif de surveillance d'un niveau de pression d'une pompe dont l'aspiration est reliée à un bac de réserve de liquide et dont le refoulement est relié, par un conduit de refoulement, à un organe du véhicule dont on désire assurer la lubrification. La lubrification d'un ensemble mécanique à engrenages, et notamment à trains épicycloidaux, né- cessite parfois l'emploi d'une pompe à huile afin de compenser les effets néfastes dûs à la centrifugation de l'huile. Lorsqu'un tel ensemble mécanique est utilisé en aval de la boite de vitesses, par exemple dans le cas d'une boite transfert de véhicule à quatre roues motrices, la pompe à huile utilisée pour la lubrifica- tion est entrainée à une vitesse correspondant à celle des roues auxquelles elle est reliée cinématiquement. La vitesse de rotation de la pompe à huile varie donc dans une plage étendue allant de zéro, lorsque le vé- hicule est arrêté, jusqu'à une valeur très élevée cor- respondant à la vitesse maximale du véhicule. Le bon fonctionnement de ce type de pompe, qui assure la fiabilité d'un organe primordial pour la sécurité du véhicule, doit être surveillé en permanen- ce par un dispositif qui indique au.conducteur les cas de mauvais fonctionnement de la pompe. Un dispositif classique de surveillance qui provoque le déclenche- 2 6 1 5 2 8 5 ment d'une alarme, par exemple l'allumage d'un témoin lumineux, dès que la pression chute en dessous d'une valeur prédéterminée ne peut être utilisé dans ce type d'application car il conduit à une alerte inutile du conducteur dès que le véhicule ralentit, ou s'arrête, du fait du quasi-arrêt de la pompe reliée cinématique- ment aux roues du véhicule. On a déjà proposé de résoudre les problèmes posés par la surveillance de ce type de pompe à l'aide d'un dispositif comprenant un manomètre placé en aval de la pompe à huile, un témoin d'alarme au tableau de bord du véhicule, un capteur de la vitesse du véhicu- le, et des moyens électroniques qui ne valident pas l'allumage de témoin d'alarme lorsque le véhicule rou- le en dessous d'une vitesse prédéterminée. Outre son coût élevé, cette solution ne permet pas de résoudre simplement le problème de la détection du seuil de pression qui est difficile à régler du fait des variations de viscosité de l'huile de lubrification; ce problème étant particulièrement important dans le cas d'une pompe " de débit " qui travaille avec une faible contre-pression. Dans le but de résoudre les problèmes qui viennent d'être mentionnés, la présente invention propose un dispositif de surveillance de la pression, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient compor- tant à sa partie inférieure un orifice d'alimentation en liquide sous pression relié au côté refoulement de la pompe et un détecteur de niveau agencé à sa partie supérieure, et une bille formant organe de fermeture de valve qui repose sur le fond du récipient pour ob- turer ledit orifice d'alimentation lorsque la pression de refoulement est inférieure à une valeur prédétermi- née, et en ce que la bille est susceptible de se dé- coller de son siège de valve sous l'effet de vibra- 2 6 1 5 2 8 5 tions du véhicule transmises au récipient. Grice à une telle conception, en cas de mau- vais fonctionnement de la pompe, les vibrations trans- mises à la bille du fait du roulage du véhicule provo- que le décollement de celle-ci de son siège et ainsi l'évacuation progressive du liquide hors du récipient, par l'orifice d'alimentation, jusqu'à ce le niveau de liquide chute en dessous d'un niveau prédéterminé, dé- tecté par le détecteur de niveau qui est par exemple relié à un témoin lumineux d'alarme disposé au tableau de bord du véhicule et dont il provoque l'allumage. En cas de fonctionnement normal, et à l'ar- rêt du véhicule, le niveau de liquide à l'intérieur du récipient se maintient à une valeur constante suffi- sante pour ne pas provoquer l'allumage du témoin d'a- larme, car la bille obture l'orifice d'alimentation empêchant ainsi toute fuite de liquide hors du réci- pient. Selon une caractéristique de l'invention, le fond du récipient présente une portion de profil coni- que qui constitue le siège de valve de la bille. Le détecteur de niveau peut par exemple être constitué par un flotteur disposé à l'intérieur du ré- cipient et qui provoque l'allumage d'un voyant d'alar- me lorsque le niveau du liquide est inférieur au ni- veau prédéterminé. Selon un second mode de réalisation de l'in- vention, le récipient comporte un orifice latéral de retour par lequel peut s'écouler le liquide lorsque ce dernier a atteint un niveau supérieur au niveau pré- déterminé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la descrip- tion détaillée de l'invention qui va suivre, pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un premier mode de réalisation du dispositif de surveillance selon l'invention - la figure 2 est un schéma représentant l'utilisation du dispositif de surveillance de la fi- gure 1 pour assurer le contrôle du fonctionnement d'une pompe à huile pour la lubrification d'un organe mécanique d'un véhicule automobile; et - la figure 3 est un schéma du second mode de réalisation du dispositif de surveillance selon l'invention, appliqué au contrôle du fonctionnement d'une pompe à huile de lubrification d'un organe mé- canique de véhicule automobile. On a représenté à la figure 1 un dispositif de surveillance 10 qui comprend un récipient cylindri- que 12, monté dans la caisse du véhicule dans une po- sition sensiblement verticale telle que représentée à la figure, Le récipient cylindrique 12 comporte à sa partie inférieure un orifice d'alimentation en liquide sous pression 14 qui est relié au côté refoulement d'une pompe 38 (figure 2) par un conduit d'alimenta- tion 16. A la partie-supérieure du récipient 12 est agencé un détecteur de niveau 18. Dans ce mode de réa- lisation de l'invention, le détecteur de niveau 18 est constitué par un flotteur 20, porté par un bouchon a- movible supérieur 22 du récipient 12. Le flotteur 20 comporte à sa partie supérieure un contact électrique 24 qui provoque l'allumage d'un témoin lumineux d'a- larme 26 lorsque le niveau de liquide à l'intérieur du récipient 12 est inférieur à un niveau prédéterminé. Le voyant d'alarme 26, ou témoin lumineux, est disposé au tableau de bord du véhicule (non représenté). Conformément à l'invention, le dispositif de surveillance comporte une bille 28 formant un organe de fermeture de valve. Dans sa position de repos, c'est à dire lorsque la pompe ne fournit pas une pression suffisante, ou lorsque le véhicule est à 1'arrêt, la bille 28 coopère avec la portion de profil conique 30 du fond du récipient 12, qui constitue le siège de valve de la bille 28, pour obturer l'orifice d'alimentation 14. On a représenté à la figure 2 un ensemble mécanique 32 qui comporte des éléments tournants 34 entraînés en rotation par la transmission du véhicule. L'ensemble mécanique 32 comporte à sa partie inférieu- re un bac de réserve de liquide 36, par exemple d'hui- le de lubrification. La circulation de l'huile du bac 36 et l'arrosage des éléments mobiles 34, dont on veut garantir une bonne lubrification, sont assurés par une pompe 38 reliée cinématiquement aux roues du véhicule par exemple par l'intermédiaire d'un des éléments mobiles 34 comme cela est schématisé à l'aide du trait mixte 40. Le côté aspiration 42 de la pompe 38 est relié au bac de réserve 36 tandis que son coté refou- lement 44 est relié à une conduite de lubrification 46. Conformément à l'invention, le côté refoulement 44 de la pompe 38 est également relié au récipient 12 du dispositif de surveillance 10 par la conduite d'ali- mentation 16. On décrira maintenant le mode de fonction- nement de ce premier exemple de réalisation du dispo- sitif de surveillance conforme'aux enseignements de la présente invention. 26152 8 5 Lorsque le véhicule roule à une vitesse suf- fisante, la pompe 38 provoque la circulation de l'hui- le à travers la conduite de lubrification 46- d'une part ainsi que dans la conduite d'alimentation 16 d'autre part. Si le fonctionnement de la pompe est correct et si la pression qu'elle fournit est suf- fisante, c'est-à-dire supérieure à une valeur prédé- terminée, la bille formant élément de fermeture de valve 28 se soulève de son siège de valve conique et permet ainsi au liquide sous pression de pénétrer à l'intérieur du récipient 12. Le liquide sous pression remplit le récipient 12 progressivement jusqu'à ce le niveau à l'intérieur du récipient soit suffisant pour provoquer le soulèvement du flotteur 20 et l'ouverture du circuit électrique qui commande l'allumage du voyant d'alarme 26. Le niveau du liquide continue à monter jusqu'à ce que le joint d'étanchéité 48 disposé dans le couvercle 22 coopère avec la face supérieure du flotteur 20 pour provoquer la fermeture étanche du récipient.12. Si le véhicule ralentit puis s'arrête, la pompe 38 n'étant plus entrainée en rotation à une vi- tesse suffisante pour produire une pression supérieure à la valeur prédéterminée, la bille 28 repose à nou- veau sur le fond du récipient 12 et obture l'orifice d'alimentation 14. Dans ces conditions, le liquide préalablement accumulé dans le récipient s'y maintient et le flotteur 20 reste en position haute à une alti- tude supérieure au niveau prédéterminé et le voyant d'alarme 26 qui lui est relié reste éteint. En cas de panne ou de mauvais fonctionnement de la pompe, alors que le véhicule roule à une vitesse normalement suffisante pour l'entraîner en rotation à une vitesse normale de fonctionnement, les vibrations du véhicule dues au roulage de ce dernier, sont trans- mises au récipient 12 et à la bille 28. Sous l'effet de ces vibrations la bille 28 se soulève de son siège conique et n'obture plus en permanence l'orifice d'alimentation 14. Les vibrations provoquent ainsi une série d'ouvertures successives de l'orifice 14 par le- quel le liquide s'écoule progressivement jusqu'à ce q-ue le niveau devienne inférieur au niveau prédétermi- né et que le flotteur 20 provoque l'allumage du voyant lumineux d'alarme 26. Dans le second mode de réalisation représen- té à la figure 2. le.dispositif de surveillance de la pression assure également une fonction de clapet de décharge. Dans ce but, le récipient 12 comporte un or- ifice latéral de retour 52 par lequel peut s'écouler le liquide lorsque ce dernier atteint un niveau supé- -rieur au niveau prédéterminé pour lequel le contact électrique 24 est ouvert. L'orifice latéral de retour 52 est relié à une canalisation de retour 54 sur laquelle est aménagé un échangeur 56 permettant d'effectuer un refroidisse- ment du liquide de lubrification sur son trajet de re- tour vers le bac à huile 36. Hormis l'adjonction de la fonction de décharge, le dispositif représenté à la figure 3 fonctionne d'une manière identique à celui représenté aux figures 1 et 2. REVENDICATIONS 1. Dispositif de surveillance (10) de la pression du liquide refoulé par une pompe (38) reliée cinématiquement à une roue du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend un récipient (12) comportant à sa partie inférieure un orifice d'alimentation (14) en liquide sous pression relié au côté refoulement (44) de la pompe et un détecteur de niveau 18 agencé à sa partie supérieure, et une bille (28) formant organe de fermeture de valve qui repose sur le fond du récipient (12) pour obturer ledit orifice d'alimentation (14) lorsque la pression de refoulement est inférieure à une valeur prédéterminée, et en ce que la bille (28) est susceptible de se décoller de son siège de valve sous l'effet de vibrations du véhicule transmises au récipient(12). 2. Dispositif de surveillance selon la re- vendication 1 caractérisé en ce que le fond du réci- pient présente une portion de profil conique (30) qui constitue le siège de valve de la bille (28). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le détecteur de niveau est un flotteur (20) disposé à l'intérieur du réci- pient (12) et qui provoque l'allumage d'un voyant d a- larme (26) lorsque le niveau du liquide est inférieur à un niveau prédéterminé. 4. Dispositif selon la revendication 3 ca- ractérisé en ce que le récipient (12) comporte un orifice latéral de retour (52) par lequel s'écoule le liquide lorsque ce dernier atteint un niveau supérieur audit niveau prédétermine. 5. Dispositif selon la revendication 4 'ca- ractérisé en ce que ledit orifice latéral de retour (52) est relié à une canalisation de retour (54) sur laquelle sont aménagés des moyens de refroidissement du liquide (56). 6. Dispositif selon l'une quelconque des re- vendications précédentes caractérisé en ce que le dé- tecteur de niveau (18) est porté par un couvercle amovible (22) du récipient (12).