Brevet FR2626071A1 — publié le 19890721

Dispositif de commande pour un instrument indicateur de niveau de liquide dans un réservoir L'invention concerne un dispositif de commande pour un instrument indicateur du niveau de liquide dans us. réservoir, par exemple d'un instrument indicateur du niveau de carburant dans un réservoir de véhicule automobile. On connais des dispositifs du type ci-dessus qui comprennent généralement une enveloppe tubulaire apte à être logée dans le réservoir et un flotteur mobile verticalement le long de moyens de guidage respectifs, sous l'effet de la pression hydrostatique du liquide et pourvu de contacts électriques glissant le long d'une résistance de façon à faire varier la résistance d'un circuit électrique d'alimentation d'un instrument indicateur. Les moyens de guidage énoncés consistent généralement en une tige centrale par rapport à l'enveloppe tubulaire et la résistance est constituée d'un fil résistant enroulé autour de cette tige. Les inconvénients du dispositif connu sont multiples. Avant tout il est relativement sensible aux variations de niveau dues aux secousses,; en outre, les circuits électriques sont au moins partiellement logés dans l'extrémité inférieure de l'enveloppe, et de ce fait au fond du réservoir dans lequel peut se trouver de liteau; enfin, ils sont relativement complexes et requièrent des cycles de montage longs et onéreux. Le but de la présente invention est la réalisation d'un dispositif de commande du niveau d'une liquide dans une réservoir, remédiant aux inconvénients connexes aux dispositifs connus et spécifiés ci-dessus. Ledit but est atteint par la présente invention, en ce qu'elle concerne un dispositif de commande d'un instrument indicateur de niveau d'un liquide dans un réservoir, du type comprenant une enveloppe tubulaire apte à être logée dans ledit réservoir er pourvue d'au moins une ouverture inférieure pour l'entrée dudit liquide, un flotteur mobile verticalement à l'intérieur de ladite enveloppe sous l'effet de la poussée hydrostatique dudit liquide, des moyens à résistance aptes à être reliés à un circuit électrique d'alimentation dudit instrument indicateur, des moyens de contacts mobiles le long desdits moyens à résistance pou faire varier la résistance dudit circuit électrique d'alimentation, et des moyens d'accouplement dudit flotteur auxdits moyens de contact, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'accouplement comprennent un petit arbre pivotant, coaxial par rapport à ladite enveloppe tubulaire et s'engageant dans une cavité axiale passant dans ledit flotteur, et des moyens d'engagement entre ledit flotteur et ledit petit arbre sont aptes à transformer une translation verticale dudit flotteur en une rotation dudit petit arbre, lesdits moyens de contact étant solidaires dudit petit arbre. Diverses autres caractéristiques et avantages du dispositif de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit. Un mode de réalisation de l'invention est représenté à titre d'exemple non limitatif sur les dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en élévation et en coupe d'un dispositif de commande d'un instrument indicateur de niveau de carburant dans un réservoir de véhicule automobile; les figures 2 et 3 sont des coupes réalisées selon les plans de coupe respectivement désignés par II-II et III-IIIsurla figure 1, et la figure 4 illustre un développement en plan d'un détail de la figure 1. En se référant à la figure 1, on désigne par 1 dans son ensemble un dispositif de commande d'un instrument indicateur de niveau de carburant dans un réservoir d'un véhicule automobile. Le dispositif 1 comprend une enveloppe externe 2 tubulaire, constituée d'une paroi latérale 3 sensiblement cylindrique, un élément de fond 4 et un bouchon supérieur 5. A l'intérieur de l'enveloppe 2 est logé une petit arbre 6 coaxial par rapport à l'enveloppe 2 et pourvu de deux extrémités coniques 7 logées de façon angulairement libre dans des sièges 8 respectifs rapportés sur l'élément de fond 4 et sur le bouchon supérieur 5; les sièges 8 présentent une conicité adéquate, supérieure à la conicité des extrémités 7 du petit arbre 6, de façon à ce que le contact résultant soit sensiblement ponctuel et garantisse un frottement très faible. Le petit arbre présente sur toute se longueur une cannelure 9 de forme hélicoïdale, dont le développement dans un plan est représenté à la figure 4. Un flotteur 10 sensiblement cylindrique est monté mobile sur le petit arbre 6 et pourvu d'une cavité 14 axiale dans laquelle s'engage le petit arbre 6 (figures 1 et 3). A l'intérieur de la cavité 14, le flotteur 10 présente au moins une saillie 15 présentant une forme sensiblement ovoïdale en élévation frontale, qui s'engage de manière mobile dans la cannelure hélicoldale 9 évoquée du petit arbre 6. Le flotteur 10 présente en outre au moins une saillie radiale 16 qui s'engage de manière mobile dans un guidage longitudinal 17 réalisé sur la paroi latérale 3 d l'enveloppe et qui réalise un accouplement prismatique entre le flotteur 10 et l'enveloppe 2. A proximité de l'extrémité conique 7 supérieure du petit arbre 6 est monté, de manière angulairement solidaire par rapport a ce dernier, un curseur 18 en matériau conducteur; le curseur 18 comprend deux bras 19,20 diamétralement opposés de longueur respectivement slus grande et plus petite et portant vers le haut, à une extrémité, des contacts respectifs 24,25. De tels contacts 24,25 ( figure 2) sont aptes à glisser respectivement sur une résistance 26 et sur un anneau conducteur 27 fixés sur la face inférieure du bouchon supérieur 5.La résistance 26, qui est de manière appropriée du type "à film épais", présente une forme ouverte en arc de cercle de grande amplitude angulaire, par exemple 250 à 3000. et est pourvu d'une borne électrique 28 d'extrémité, destinée à être reliée de manière classique à une première borne électrique d'un circuit d'alimentation d'un instrument indicateur non représehté, disposé de manière appropriée sur le tableau de bord du véhicule automobile. L'anneau conducteur 27, concentrique et intérieur par rapport à la résistance 26, est pourvu d'une borne électrique 29 apte'à être reliée à une seconde borne électrique du circuit énoncé. Le dispositif 1 comprend un ressort hélicoïdal 30 à faible raideur qui est tendu entre un anneau 34 solidaire de l'élément de fond 4 et une cuvette 35 solidaire du flotteur 10, afin d'exercer sur ce dernier une action de rappel vers le bas. L'enveloppe est montée en fonctionnement à l'intérieur da réservoir du véhicule. L'élément inférieur 4 présente une ouverture annulaire 36 pourvue d'une grille 37 filtrante à travers laquelle le carburant passe à l'intérieur de l'enveloppe 2. Sur le bouchon 5 supérieur sont enfin creusés un conduit d'aspiration et un conduit d'échappement, non représentés car étant bien connus des techniciens de la spécialité. Le fonctionnement du dispositif 1 est le suivant Lorsque le niveau de carburant monte, le flotteur 10 est soumis à une pression hydrostatique qui détermine son déplacement vers le haut à l' ntérleur de l'enveloppe 2; puis le flotteur 10 est bloqué angulairement par rapport a ltenvelopp.e 2, provocuant une rotation du petit arbre 6 et, en conséquence, du curseur 18.La résistance du circuit électrique d'alimentation de l'instrument indicateur varie ainsi de façon correspondante et ai,-.si l'indication de ce dernier instrument; en particulier, la partie de la résistance 26 reliée à l'instrument indicateur est celle comprise entre les bornes électriques 28 dudit instrument et le curseur 24, par conséquent la résistance du circuit est maximale (c'est-à-dire que l'intensité est minimale) quand le curseur 24 atteint l'extrémité de la résistance 26 opposée à la borne 28, et vice-versa.Les conditions de résistance maximale et minimale correspondent respectivement aux conditions de niveau minimum et maximum du carburant qui, étant donné le sens de l'inclinaison de la cannelure hélicoïdale 9, déterminent les positions de fin de course dans le sens horaire et antihoraire du petit arbre 6; l'instrument indicateur est par conséquent taré de façon que les indications de niveau minimum et maximum correspondent à une telle position. Un circuit comparateur, actionnant des moyens de signalisation, par exemple une lampe, lorsque le niveau du carburant, et par conséquent l'intensité dans le circuit de l'instrument indicateur atteint un niveau prédéterminé d'un seuil inférieur ("réserve"), est relié de manière appropriée à l'instrument indicateur. Le ressort 30 a pour but d'empêcher que, lorsque le niveau de carburant diminue, le flotteur 10 reste bloqué dans une position incorrecte sous l'effet des force de frottement s'exerçant entre la saillie 15 et les parois de la cannelure 9. A ltexamen des caractéristiques du disposai. ~ 1 réalisé selon la présente invention, les avantages qu'il offre sont évidents. En particulier, le dispositif 1 est peu sensible aux secousses du carburant; en outre, tous les composants conducteurs sont logés dans la partie haute de l'enveloppe et, de ce fait, on évite le risque de contact avec l'eau éventuellement présente au fond du réservoir; le dispositif 1 est enfin simple, fiable, et facilement montable de manière automatique. Il est enfin clair que l'on peut apporter des modifications et des variantes au dispositif de commande 1 décrit, qui ne sortent pas du champ de la présente invention. Par exemple, la fonction de "réserve" peut être obtenue au moyen d'un circuit de signalisation dont les bornes électriques sont respectivement reliées à l'anneau conducteur 27 et à un contact électrique supplémentaire disposé sur le bouchon 5, à proximité de l'extrémité de la résistance 26 sur laquelle appuie le curseur 18 dans les conditions de niveau minimum, de façon à ce que le contact supplémentaire et l'anneau conducteur 27 soient reliés entre eux par le curseur-même 18, qui ferme par conséquent le circuit de signalisation. REVEND TcATTcNS l. Dispositif de commande d'un instrument indicateur de niveau d'un liquide dans un réservoir, du type comprenant une enveloppe tubulaire apte a êr,-e logée dans ledit réservoir et pourvue d'au moins une ouverture inférieure pour l'entrée dudit liquide, un flotteur mobile verticalement à l'intérieur de ladite enveloppe sous l'effet de la poussée hydrostatique dudit liquide, des moyens à résistance aptes à être reliés à un circuit électrique d'alimentation dudit instrument indicateur, des moyens de contact mobiles le long desdits moyens à résistance pou faire varier la résistance dudit circuit électrique d'alimentation, et des moyens d'accouplement dudit flotteur auxdits moyens de contact, caractérisé-en ce que lesdits moyens d'accouplement comprennent un petit arbre (6) pivotant, coaxial par rapport à ladite enveloppe tubulaire (2) et slengageant dans une cavité axiale (14) tassant dans ledit flotteur (10), et des moyens d'engagement (9,15) entre ledit flotteur (10) et ledit petit arbre (6) étant aptes à transformer une translation verticale dudit flotteur (10) en une rotation dudit petit arbre (6), lesdits moyens de contact (18) étant solidaires dudit petit arbre (6). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit flotteur (10) comprend des moyens d'accouplement prismatique (16) à ladite enveloppe (2); lesdits moyens d'engagement comprenant une cannelure hélicoidale (9) dudit petit arbre (6) et une saillie interne (15) dudit flotteur (10) s'enqaqeant dans ladite cannelure (9). 3. ' Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit petit arbre (6) est supporté à son extrémité (7) par un élément de fond (4) d'un bouchon supérieur (5) de la dite enveloppe tubulaire (2). 4. Dispositif selon "a revendication 8, caractérisé en ce que ladite extrémité (7) dudit petit arbre (6) s'encave dans des sièges coniques (8) respectifs rapportés sur ledit élément de fond (4) et sur ledit bouchon supérieur (5). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit lesdits sièges coniques (8) présentent une conicité supérieur à celle de ladite extrémité conique (7) dudit petit arbre (6) 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens à résistance comprennent une résistance (26) sensiblement configurée en arc de cercle et disposée sur une face interne dudit bouchon supérieur (5); ladite résistance (26) comprenant une borne d'extrémité (28) apte à être reliée à une première borne dudit circuit d'alimentation dudit instrument indicateur. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait de comprendre un anneau conducteur (27) disposé sur ladite face interne dudit bouchon supérieur (5), coaxial par rapport à ladite résistance (26) et apte à être relié à une seconde borne électrique dudit circuit d'alimentation dudit instrument indicateur. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit les dits moyens de contact comprennent un curseur (18) fixé audit petit arbre (6) à proximité d'une extrémité supérieur (7) dudit petit arbre (6) et comprenant un premier bras (19) pourvu d'un contact (24) apte à glisser sur ladite résistance (26) et un second bras (20) pourvu d'un contact (25) apte à glisser sur ledit anneau conducteur (27). 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits premier et second bras (19,20) sont diamétralement opposés entre-eux. 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait de comprendre des moyens élastiques (30) aptes à exercer une force de rappel vers le bas sur ledit flotteur (10). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait d'être apte à mesurer le niveau de carburant dans un réservoir d'un véhicule automobile. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé par le fait de comprendre un contact électrique disposé sur ledit bouchon supérieur (5), à proximité d'une extrémité de ladite résistance (26) sur laquelle appuie ledit curseur (18), dans les conditions de niveau minimum du liquide dans ledit réservoir, ledit contact électrique et ledit anneau conducteur (27) étant aptes à être reliés aux bornes électriques respectives d'un circuit de signalisation et à etre reliées entre-elles par ledit curseur (18).