Brevet FR2625314A1 — publié le 19890630

L'invention concerne un dispositif de commande d'un instrument indicateur de niveau d'un liquide dans un réservoir par exemple un instrument indicateur de niveau d'un carburant dans un réservoir d'un véhicule automobile. On connaît des dispositifs du type ci-dessus comprenant généralement une enveloppe et un flotteur mobile verticalement le long de moyens respectifs de guidage sous la poussée hydrostatique du liquide et pourvus de contacts électriques frottant 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 cités consistent généralement en une tige centrale par rapport à l'enveloppe tubulaire, et la résistance est constituée par un fil résistant enroulé autour d'une telle tige. Les inconvénients du dispositif sont multiples. Tout d'abord, ils sont relativement sensibles aux variations de niveau dues aux secousses; en outre, les circuits électriques sont au moins en parties logés dans l'extrémité inférieure de l'enveloppe, et de ce fait au fond du réservoir dans lequel il peut y avoir de l'eau; en fin, ils sont relativement complexes et demandent des cycles de montage longs et onéreux. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif de commande pour un instrument indicateur du niveau d'un liquide dans un réservoir, éliminant les inconvénients relatifs aux dispositifs connus et indiqués ci-dessus. Le problème indiqué ci-dessus est résolu par la présente invention, en ce qu'elle concerne un dispositif de commande pour un indicateur de niveau d'un liquide dans un réservoir, du type comprenant une enveloppe extérieure apte à être logée dans ledit réservoir et pourvue d'une ouverture pour l'accès dudit liquide, un flotteur mobile verticalement à l'intérieur de ladite enveloppe le long de moyens respectifs de guidage sous la poussée hydrostatique dudit liquide, des moyens résistants aptes à être connectés à un circuit électrique d'alimentation dudit instrument indicateur, des moyens de contact coulissant le long desdits moyens résistants pour faire varier la résistance dudit circuit électrique d'alimentation, et des moyens pour relier ledit flotteur et lesdits moyens de contact caractérisé par le fait que lesdits moyens de guidage comprennent au moins une crémaillère solidaire de ladite enveloppe, et au moins une partie dudit flotteur est rotative autour de son axe horizontal et présente au moins une première roue dentée en prise avec ladite. crémaillère. 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 aux dessins annexés sur lesquels LaFig.l est une vue en élévation et en coupe d'un dispositif de commande d'un instrument indicateur de niveau d'un carburant dans un réservoir d'un véhicule automobile; la Fig. 2 est une vue en perspective et partielle de quelques détails du dispositif de la Fig. 1, à l'état démonté; la Fig. 3 est une coupe transversale du dispositif de la Fig. 1; et la Fig. 4 est une coupe selon le plan de la ligne IV-IV de la Fig. 3. En se référant aux figures, on désigne dans son ensemble par 1 un dispositif de commande pour un instrument indicateur de niveau d'un carburant dans un réservoir d'un véhicule automobile; l'instrument indicateur et le réservoir ne sont pas représentés, pouvant être de quelque type que ce soit. Le dispositif 1 comprend une enveloppe externe 2 apte à être logée dans le réservoir et constituée de deux coquilles de forme particulière 3, 4, er définissant les parois latérales, d'une paroi de fond 5 et d'un couvercle supérieur 6. Les coquilles 3,4 tournées l'une vers l'autre et réunies à leurs bords définissent une cavité 7 de section sensiblement quadrangulaire, à l'intérieur de laquelle est logée un flotteur 8 cylindrique à axe horizontal. Depuis les bases opposées du réservoir 8 s'étendent monobloc des roues dentées 9,10 respectives identiques entre-elles et coaxiales par rapport au flotteur 8 même, venant en prise sur des crémaillères respectives 11,12 creusées sur la coquille 3 sur les côtés de la cavité 7. Une autre roue dentée 14 de plus petit diamètre engrenant sur une crémaillère mobile 15 prend son origine sur la roue dentée 9, et est logée de manière verticalement mobile dans un guidage 16 de la coquille 3 tournée vers la crémaillère 11. L'emprise des roues 9,10 et 14 sur les crémaillères respectives 11,12 et 15 est assurée parle contact entre un couple de pivots 17 qui s'étendent monobloc en direction axiale par rapport aux roues 10 et 14 et sur les bords respectifs 18 de la coquille 4; ces pivots 17 présentent de manière appropriée un diamètre plus petit pour en réduire l'effet de frottement. A l'intérieur d'une partie supérieure de l'enveloppe 2 est logée une résistance 19 du type à couche épaisse, de forme sensiblement en arc de cercle. Un curseur 20, réalisé en un matériau électriquement conducteur est monté sur un pivot conducteur 24 solidaire de la coquille 3, comprend un premier bras allongé et frottant avec son extrémité sur la résistance 19, un second bras 26 disposé en équerre par rapport au premier et engagé sur une extrémité supérieure de la crémaillère mobile 15 au moyen d'un pivot 27 de ce dernier, qui vient en prise de maniere mobile sur une boutonnière 28 longitudinale du second bras 26, et un troisième bras 29 de longueur réduite, aligné sur la premier bras 25. Ce troisième bras 29 est engagé par un ressort hélicoïdal 30 de rappel sur une patte 33 solidaire de l'enveloppe. Un connecteur 36, représenté schématiquement et partiellement, est en outre fixé sur le couvercle 6, dont deux câbles 37,38 sont les extrémités, respectivement reliées à une extrémité 41 de la résistance 19 et à une plaquette solidaire du pivot 20. Un tel connecteur 36 est accouplé en fonctionnement à un connecteur correspondant, non représenté, dans lequel des bornes électriques sont reliées respectivement à un pôle de la batterie du véhicule automobile et à une pince d'un instrument indicateur disposé de manière appropriée sur le tableau de bord du véhicule automobile, dans lequel la seconde pince est reliée à l'autre pôle de la batterie. Le couvercle 6 comprend en outre une bride périphérique 40 pour le raccordement du dispositif 1 au réservoir. La paroi de fond 5 présente une ouverture centrale 46 pour l'entrée du carburant à l'intérieur de l'enveloppe 2, sur laquelle est disposée un filtre 57 en trémis métallique apte à empêcher l'entrée de particules solides en suspension dans le carburant. Le fonctionnement du dispositif est le suivant. Le flotteur 8 est désigné sur la Fig. 1 en trait plein et dans une position proche de la fin de course inférieure, correspondant à la situation du réservoir vide. Lorsque le niveau de carburant montre, le flotteur est soumis à une force hydrostatique barycentrique qui produit, du fait de l'engagement entre les roues 9,10 et les crémaillères respectives, une rotation autour de son propre axe et simultanément une translation vers le haut. Le mouvement de la crémaillère mobile 15- résulte de la superposition des effets dus à la translation vers le haut et à la rotation du flotteur 8, et de ce fait de la roue 14; le premier de ces effets consiste en une translation vers le haut à la vitesse même du flotteur 8, le second en une translation vers le bas à une vitesse égale à la vitesse périphérique d'un point de la roue 14 sur le cercle primitif de celle-ci, cette vitesse étant inférieure à celle du flotteur puisque le diamètre primitif de la roue 14 est plus petit que le diamètre primitif des roues 9 et 10.Le mouvement résultant est donc une translation vers le haut avec une vitesse réduite; en particulier, et à pur titre d'exemple, le diamètre des roues 9,10 et 14 peut être chois.i de façon que durant toute la course du flotteur, par exemple 250 à 300 mm, la crémaillère mobile 15 se déplace de 30 à 40 mm. Le mouvement de la crémaillère mobile 15 produit une rotation du curseur 20 et de ce fait une variation de la partie efficace de la résistance 19. Puisque la tension d'alimentation est constante et égale à la tension délivrée par la batterie, il en résulte une variation de l'intensité du courant parcourant l'instrument indicateur, et donc de l'indication de l'instrument luimême.En particulier, quand le flotteur 8 est en fin de course inférieure, le bras 25 se trouve en contact avec l'extrémité de la résistance 19 opposée à l'extrémité 41, et de ce fait la totalité de la résistance 19 est reliée en série à l'instrument indicateur et l'intensité du courant du circuit est minimale; lorsque le niveau monte, le flotteur 8 monte et la crémaillère mobile déplace le curseur 20 vers l'extrémité 41 de la résistance 19, excluant progressivement la résistance même ( position représentée en pointillés). Quand le flotteur 8 rejoint la fin de course supérieure ( niveau maximal ), le curseur se met en contact avec l'extrémité 41 de la résistance 19, qui est de ce fait shuntée; la résistance en série de l'instrument indicateur est donc minimale et l'intensité du courant est maximale. Quand le niveau du carburant descend, le curseur 20 et la crémaillère mobile 15 de déplacent dans le sens opposé, p Un circuit électronique comparateur de type sonventionnel, et non représenté, est enfin raccordé, de manière appropriée, en série à l'instrument indicateur, circuit apte à actionner des moyens correspondants de signalisation, non représentés, disposés de manière appropriez sur le tableau de bord du véhicule automobile, par exempLe une lampe, quand le niveau du carburant, et donc l'intensité du courant, atteint une valeur de seuil, ou de "réserve" prédéterminée et réduite. D'après l'examen des caractéristiques du dispositif 1 réalisé selon la présente invention, les avantages qu'il peut procurer sont évidents. En particulier le dispositif 1 est peu sensible aux secoue au carburant; en outre, tous les circuits électro s sont logés dans la partie haute de l'enveloppe et donc on évite le risque de contact avec l'eau éventuellement présente au fond du réservoir; enfin, le dispositif est simple, fiable, facilement montable de manière automatisée. Il résulte enfin clairement que des modifications et des variantes peuvent être apportées au dispositif de commande 1 décrit, qui ne sortent pas du champ de protection de la présente invention. Par exemple, le flotteur 8 peut être monté libre sur un pivot central traversant portant à ses extrémités les roues 9,14 et 10,ou, sur deux pivots d'extrémité, de façon à ce que seul le pivot ( ou les pivots) tourne et le flotteur se déplace en translation verticalement sous la poussée hydrostatique; cette solution est adéquate dans le cas où le dispositif doit respecter des limitations particulières de l'encombrement, et donc le flotteur, à poussée hydrostatique égale doit être réalisé avec un encombrement réduit hori-zontalement et accru verticalement, ou vice versa ( et de ce fait avec une section non circulaire ). Dans le cas où le flotteur est creux, pour empêcher l'entrée du carburant, il comprend de manière approprié un manchon tubulaire central coopérant pour l'étanchéité avec les parois latérales et logeant le pivot ( ou les pivots ). En outre, le roue 14 peut présenter un diamètre supérieur par rapport aux roues 9,10, dans ce cas la crémaillère mobile 15 se déplace vers le bas et non vers le haut, au fur et à mesure que le niveau du carburant monte; ceci comportant une inversion du mouvement du curseur, avec les modifications consécutives et relatives. Enfin, la lampe de la "réserve" peut être actionnée directement par le curseur 20; dans ce cas, à côté de la résistance 19 peut être disposé un contact relié à la lampe de façon que lorsque le bras 25 rejoint ce contact, un circuit d'alimentation de la lampe-même se ferme. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande pour un instrument indicateur de niveau d'un liquide dans un réservoir, du type comprenant une enveloppe extérieure apte à être logée dans ledit réservoir et pourvue d'une ouverture pour l'accès dudit liquide, un flotteur mobile verticalement à l'intérieur de ladite enveloppe le long de moyens respectifs de guidage sous la poussée hydrostatique dudit liquide, des moyens résistants aptes à être connectés à un circuit électrique d'alimentation dudit instrument indicateur,des moyens de contact coulissant le long desdits moyens résistants pour faire varier la résistance dudit circuit électrique d'alimentation, et des moyens pour relier ledit flotteur et lesdits moyens de contact, caractérisé par le fait que lesdits moyens de guidage comprennent au moins une crémaillère (11,12) solidaire de ladite enveloppe (2), et au moins une partie dudit flotteur (8) est rotative autour de son axe horizontal et présente au moins une première roue dentée (9,10) en prise avec ladite crémaillère (11,12) 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de liaison comprennent une crémaillère-mobile (15) et ledit flotteur présente une deuxième roue dentée (14) coaxiale et de diamètre différent par rapport- à ladite première roue dentée (9,10) et en prise sur. ladite crémaillère mobile (15). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite crémaillère mobile (15) est coulissante verticalement dans une glissière correspondante (16) 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé par le fait que ladite deuxième roue dentée (14) présente un diamètre inférieur à ladite première roue dentée (9, 10) . 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que ledit flotteur (8) comprend un corps cylindrique à axe horizontal, sur les bases opposées duquel sont disposees lesdites deux premières roues dentées (9,10) en prise avec deux crémaillères (11,12) respectives; ladite deuxième roue dentée (14) étant disposée sur une (9) des lesdites premières roues dentées (9,10). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ladite partie tournante dudit flotteur (8) comprend au moins un pivot libre logé dans le siège respectif dudit flotteur (8); lesdites roues dentées (9,10,14) étant solidaires dudit pivot. 7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé par le fait que lesdits moyes de contact comprennent un curseur (20) tournant et comprenant au moins un premier bras (25) frottant sur lesdits moyens résistants (19), et un deuxième bras (26) en prise sur ladite crémaillère mobile (15). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait sue lesdits premier et deuxième bras (25,26) sont perpendiculaires. 9. Dispositit selon la revendication 7 ou 8, caractérisé par le fait que ledit deuxième bras (26) présente une boutonnière longitudinale (28)dans laquelle se déplace un pivot (27) d'extrémité de ladite crémaillère mobile (15). 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens élastiques (30) agissant sur ledit curseur (20) et aptes à entraver la poussée exercée sur ledit curseur (20) par ladite crémaillère mobile (15) par effet de la poussée hydrostatique dudit liquide sur ledit flotteur (8). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens résistants (19) sont logés dans une partie supérieure de ladite enveloppe (2). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens résistants comprennent une résistance (19) à couche épaisse. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il est destiné à la mesure de niveau d'un carburant dans un réservoir d'un véhl- ule automobile.