Brevet FR2627583A1 — publié le 19890825

La présente invention concerne un dispositif de mesure du niveau d'un liquide dans un réservoir notamment d'un véhicule automobile, appelé communément jauge à carburant. On connait de tels dispositifs comprenant essentiellement un flotteur solidaire d'une extrémité d'un bras de levier pivotant, autour d'un axe sensiblement horizontal situé au-dessus de la surface du liquide, par rapport à une pièce de support dVune piste ayant une résistance électrique prédéterminée-et muni d'un curseur se déplaçant sur la piste lors d'une variation du niveau du liquide. Ainsi, chaque variation du niveau du liquide se traduit par une tension électrique correspondante collectée entre le curseur et une borne de la résistance de la piste, tension destinée à commander un indicateur visuel notamment à aiguille de la quantité de liquide dans le réservoir. Cependant, ces dispositifs connus ont pour inconvénient majeur de produire une erreur de mesure de la quantité de fluide restant dans le réservoir par exemple lors d'une inclinaison de celui-ci. En effet, la pièce de support de la piste précitée est fixée, dans le cas d'un réservoir de véhicule automobile, au conduit d'aspiration du carburant dont une extrémité supérieure est fixée au capot ou bouchon de fermeture du réservoir. Lors de l'inclinaison du réservoir, la pièce de support se déplacera par rapport au curseur produisant ainsi une tension indicative d'une variation du niveau du liquide alors qu'en réalité celui-ci n'a pas varié. La présente invention a pour but d'éliminer l'inconvénient ci-dessus en proposant un dispositif de mesure du niveau d'un liquide dans un réservoir du type décrit dans le préambule de la revendication 1 et caractérisé en ce qu'il comprend un second flotteur solidaire d'un second bras de levier dont l'extrémité opposée au second flotteur est solidaire de la pièce de support qui est montée rotative autour de l'axe de pivotement du premier bras de levier. Selon une caractéristique de l'invention, l'extrémité du premier bras de levier opposée au premier flotteur comprend une partie formant moyeu montée coaxialement à l'axe horizontal précité de façon à permettre le pivotement du premier bras de levier par rapport à la pièce de support et le curseur précité fait saillie radialement de la partie formant moyeu. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'axe horizontal précité est constitué par un arbre traversant la pièce de support et la partie formant moyeu et est monté dans un support fixe. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'arbre précité est monté rotatif dans le support fixe et la pièce de support est solidaire de l'arbre. Selon toujours une autre caractéristique de l'invention, l'arbre précité est monté fixement dans le support fixe et la pièce de support est montée librement rotative sur l'arbre. Avantageusement, la pièce de support est en forme de disque et la piste est approximativement semi-circulaire. Par ailleurs, la partie formant moyeu est maintenue axialement par rapport à la pièce de support par un organe d'arrêt, tel qu'un circlips extérieur, fixé à l'extrémité libre de l'arbre précité. Avantageusement, le second bras de levier est fixé à la périphérie du disque précité dans le prolongement d'un diamètre de celui-ci. Le dispositif conforme à l'invention comprend de plus un moyen amortisseur du type dash-pot disposé entre les deux bras de levier. Selon une variante, le moyen amortisseur comprend un corps d'amortisseur faisant office de pièce de support de la piste précitée solidaire de l'arbre tournant et une partie amortie solidaire du moyeu se déplaçant relativement au corps d'amortisseur dans une chambre de celui-ci remplie notamment d'huile de silicone. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et-avantages de l'invention apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant deux modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue éclatée du dispositif de mesure conforme à l'invention ;; - les figures 2 et 3 représentent -des vues schématiques, suivant la flèche II de la figure 1,d'un réservoir muni d'un dispositif de l'invention et occupant respectivement une position horizontale et une position inclinée - la figure 4 représente une variante de réalisation de la pièce de support représentée en figure 1 et comportant un moyen amortisseur - la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne V-V de la figure 4 ; et - la figure 6 est une vue de dessus d'un réservoir comportant deux dispositifs de mesure conformes à l'invention. Le dispositif conforme à l'invention va être décrit en application à la mesure du niveau de carburant dans un réservoir d'un véhicule automobile mais il est bien entendu qu'un tel dispositif trouve application pour la mesure du niveau de toute autre liquide contenu dans un réservoir. En se référant aux figures 1 à 3, la référence 1 désigne un réservoir de carburant 2 d'un véhicule automobile et comportant un capot ou bouchon de fermeture 3. Un conduit 4 d'aspiration du carburant a son extrémité supérieure fixée au capot 3 tout en traversant celui-ci pour se terminer en une partie extérieure coudée reliée par une durite (non représentée) à une pompe d'alimentation en carburant du moteur du véhicule. L'extrémité inférieure du conduit 4 débouche au voisinage du fond du réservoir 1 par l'intermédiaire d'un filtre 5. Un support 6 d'un arbre 7 est fixé au conduit 4 sur une portion de celui-ci, sa position sur le conduit pouvant éventuellement être réglable. Une pièce 8 en forme de disque est montée rotative autour d'un axe sensiblement horizontal X-X' se confondant avec l'axe longitudinal de l'arbre 7. La pièce 8 peut être soit montée librement en rotation autour de l'arbre 7 qui est fixé rigidement dans le support fixe 6, soit liée rigidement à l'arbre 7 qui est monté librement en rotation dans le support fixe 6. La pièce 8 comporte sur l'une de ses faces une piste 9 ayant une résistance prédéterminée et réalisée soit au moyen d'un fil bobiné sur la pièce de support 8 en une matière électriquement isolante, soit au moyen d'une piste conductrice déposée ou gravée sur la pièce de support 8. L'une des bornes extrêmes de la résistance électrique formée par la piste 9 est reliée à une borne (non représentée) d'un connecteur C monté sur le capot 3 qui comporte également un raccord R d'une durite de retour du carburant. La pièce de support 8 comprend de plus, solidaire de celle-ci, une bague annulaire 10 coaxiale à l'axe X-X' s'emmanchant par son pourtour externe dans une partie formant moyeu 11 ayant un orifice central à travers lequel passe l'arbre 7. Un circlips extérieur 12 est fixé à l'extrémité libre de l'arbre 7 pour maintenir axialement la partie formant moyeu 11 par rapport à la pièce de support 8 qui vient en butée par sa face opposée à la face comportant la piste 9 contre une butée 13 solidaire du support 6 coaxialement à l'arbre 7. La partie formant moyeu 11 comprend un curseur 14 faisant saillie radialement de-celle-ci et pouvant glisser sur la piste 9 comme il sera décrit ultérieurement. Ce curseur ou flotteur est relié à la masse par l'intermédiaire d'un conducteur électrique relié à une borne montée sur le capot 3 de fermeture de réservoir 1. Un instrument de mesure (non représenté) du niveau du liquide 2 dans le réservoir 1 est branché entre les deux bornes susmentionnées. Un premier bras de levier 15 est solidaire, par l'une de ses extrémités de la partie formant moyeu il et, par son extrémité opposée, d'un flotteur 16 présentant dans le cas présent une forme parallélépipèdique. Un second bras de levier 17 est fixé rigidement par l'une de ses extrémités à la pièce de support 8 et par son autre extrémité opposée à un second flotteur 18 également de forme parallélépipèdique. Le premier bras 15a en fait son extrémité libre opposée à celle solidaire du flotteur 16 faisant saillie radialement du moyeu 11 en forme de portion de cylindre dans le prolongement d'un diamètre tandis que le second bras 17 a son extrémité libre opposée à celle fixée au flotteur 18 faisant saillie radialement de la pièce 8 en forme de disque en étant situé dans le prolongement d'un diamètre du disque. De plus, les deux bras 15 et 17 sont situés sous l'axe X-X' au-dessus de la surface du liquide approximativement dans un même plan vertical perpendiculaire à l'axe X-X'. Lorsque le réservoir 1 est pratiquement vide, le bras de levier 15 vient en appui sur une butée de fin de course 19 solidaire de la pièce 8, évitant ainsi aux deux flotteurs 16, 17 de s'entrechoquer et permettant également aux deux bras 15 et 17 d'être angulairement décalés l'un par rapport à l'autre d'un angle aigu prédéterminé. Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention résulte déjà de la description qui en a été faite ci-dessus. et va être maintenant décrit brièvement. On suppose que le niveau du liquide 2 est comme représenté en figure 2. A ce niveau de liquide, le curseur 14 est à une position prédéterminée sur la piste 9 de sorte que la tension électrique mesurée corresponde à la valeur de résistance entre les deux bornes précitées. Si le niveau de carburant dans le réservoir 1 vient à baisser, les flotteurs 16 et 18 baissent également de la même quantité, rapprochant ainsi l'un à l'autre les deux bras 15 et 17. Dans ces conditions, la pièce de support 8 tourne dans le sens contraire des aiguilles d'une montre tandis que le moyeu 11 tourne par rapport à la pièce de support 8 dans le sens des aiguilles d'une montre, déplaçant ainsi le curseur 14 sur la piste 9 de façon à modifier la valeur de résistance entre les deux bornes et produire une tension électrique correspondant au changement de niveau de carburant.Les explications qui précèdent s'appliquent également au cas où le niveau de carburant dans le réservoir 1 venait à monter, la seule différence étant que la pièce de support 8 se déplacera alors dans le sens des aiguilles d'une montre tandis que le moyeu 11 se déplacera par rapport à la pièce 8 dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, les deux bras 15 et 17 s'éloignant donc l'un de 1 'autre. De plus, à un niveau prédéterminé de carburant dans le réservoir 1, lorsque ce dernier s'incline par rapport à l'horizontale, comme réprésenté en figure 3, l'ensemble constitué par la pièce de support 8, le moyeu 11, les deux bras 15, 17 et les deux flotteurs 16, 18 se déplace en concomittance d'une même valeur d'angle autour de l'axe X-X' de sorte que le curseur 14 reste fixe par rapport à la piste 9, ne provoquant ainsi aucune erreur de mesure due à l'inclinaison du réservoir, contrairement au dispositif de mesure de l'art antérieur. Un tel raisonnement s'applique également dans les cas où, le réservoir étant horizontal, la surface du carburant prend une position inclinée par rapport à l'horizontale lors de certains mouvements particuliers du véhicule. Les figures 4 et 5 représentent une variante de réalisation de la pièce de support 8 permettant un amortissement entre les deux bras 15 et 17 lors d'un changement de niveau du carburant dans le réservoir 1. Pour cela, la pièce de support 8 est constituée par un corps d'amortisseur en deux parties 8a et 8b assemblées entre elles à l'aide par exemple de vis de fixation (non représentées) et définissant une chambre interne 8c dans laquelle est disposée une partie en forme de disque 19 comportant une partie formant moyeu 20 montée sur l'arbre 7 et permettant à la partie en forme de disque 19 de tourner librement autour de l'arbre 7. La partie en forme de disque comprend de plus un certain nombre de nervures circulaires concentriques 19a disposées respectivement dans des ouvertures annulaires correspondantes définies entre deux nervures adjacentes circulaires 8bl solidaires de la partie 8b du corps d'amortisseur 8.La chambre 8c comporte une huile de silicone permettant un mouvement rotatif amorti de la partie en forme de disque 19 par rapport au corps d'amortisseur 8 dont la partie 8b est solidaire de l'arbre 7 tandis que la partie 8a de ce corps est montée librement rotative sur la partie formant moyeu 20, l'arbre 7 étant dans ces conditions monté rotatif dans le support fixe 6. Bien entendu, la partie formant moyeu 20 comporte, faisant saillie radialement de celle-ci, un curseur identique au curseur 14 de la figure 1, susceptible de se déplacer sur une piste de résistance électrique prédéterminée réalisée sur la partie 8a du corps d'amortisseur 8.Les bras de levier 15 et 17 sont solidaires respectivement de la partie formant moyeu 20 et de la partie 8a du corps d'amortisseur 8 en étant disposés angulairement l'un par rapport à l'autre de la manière décrite en référence à la figure 1. Dans une variante de réalisation non représentée, le moyen amortisseur peut être du type dash-pot disposé entre les deux bras de levier 15 et 17. Plus précisément, le piston d'un tel moyen amortisseur serait relié à l'un des bras de levier tandis que le cylindre de ce moyen amortisseur serait relié à l'autre bras de levier. Bien entendu, d'autres modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation ci-dessus sans sortir du cadre de la présente invention. Ainsi, la partie 8b du corps d'amortisseur 8 au lieu d'être solidaire de l'arbre 7 lui-même monté rotatif dans le support fixe 6, peut être montée rotative par rapport à l'arbre 7 qui sera alors rigidement fixé dans le support fixe 6. Le dispositif de mesure conforme à l'invention est donc insensible à l'inclinaison du réservoir et a de plus une meilleure précision de mesure du fait que le curseur 14 et le corps 8 se déplaçant en sens inverse, l'angle parcouru par le curseur sur la piste résistive 9, sera, pour une même variation de niveau, double de celui parcouru dans une jauge à bras et à flotteur classique. Comme représenté en figure6, le réservoir 1 peut comporter deux dispositifs de mesure du niveau de carburant chacun identique au dispositif décrit précédemment et disposés perpendiculairement l'un par rapport à l'autre suivant l'axe longitudinal du réservoir, supprimant ainsi les erreurs dues aux pentes et dévers sur lesquels se déplace le véhicule automobile. Dans cette configuration, l'un des dispositifs de mesure sera fixé au conduit d'aspiration comme décrit en figure 1 tandis que l'autre dispositif sera fixé à une tige interne solidaire du réservoir par l'intermédiaire d'un bouchon de fermeture de celui-ci. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure du niveau d'un liquide dans un réservoir du type comprenant un flotteur solidaire d'un bras de levier pivotant, autour d'un axe sensiblement horizontal situé au-dessus de la surface de liquide, par rapport à une pièce de support d'une piste ayant une résistance électrique prédéterminée et muni d'un curseur se déplaçant sur la piste lors d'une variation du niveau du liquide, caractérisé en ce qu'il comprend un second flotteur (18) solidaire d'un second bras de levier (17) dont l'extrémité opposée au second flotteur (18) est solidaire de la pièce de support (8) qui est montée rotative autour de l'axe de pivotement (X-X') du premier bras de levier (15). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité du premier bras de levier (15) opposée au premier flotteur (16) comprend une partie formant moyeu (11) montée coaxialement à l'axe horizontal précité de façon à permettre le pivotement du premier bras de levier (15) par rapport à la pièce de support (8) et en ce que le curseur (14) fait saillie radialement de la partie formant moyeu (11). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'axe horizontal (X-X') précité est constitué par un arbre (7) traversant la pièce de support (8) et la partie formant moyeu (11) précitée et est monté dans un support fixe (6). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre (7) précité est monté rotatif dans le support fixe (6) et la pièce de support (8) est solidaire de l'arbre (7). 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'arbre (7) précité est monté rigidement dans le support fixe (6) et la pièce de support (8) est montée librement rotativesur l'arbre (7). 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce de support (8) est en forme de disque et la piste (9) précitée est approximativement semi-circulaire. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le seconderas de levier (17) est fixé à la périphérie du disque (8) précité dans le prolongement d'un diamètre de celui-ci. 8. Dispositif selon lune des revendications précédentes, caractérisé en ce que partie formant moyeu (11) est maintenue axialement par rapport à la pièce de support (8) par un organe d'arrêt (12), tel qu'un circlips extérieur, fixé à l'extrémité libre de l'arbre (7) précité. 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux bras de levier (15, 17) sont situés approximativement dans un même plan vertical en dessous de l'axe de pivotement (X-X') et définissent entre eux un angle variant suivant le niveau du liquide (2). 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen amortisseur du type dash-pot disposé entre les deux bras de levier (15, 17). 11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 et 6 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un moyen amortisseur du mouvement relatif des deux bras du levier (15, 17) comportant un corps d'amortisseur (8) faisant office de pièce de support de la piste (9) précitée solidaire de l'arbre tournant (7) précité et une partie amortie (19) solidaire du'moyeu (20) se déplaçant relativement au corps d'amortisseur (8) dans une chambre interne (8c) de celui-ci remplie notamment d'huile de silicone. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le support fixe (6) est solidaire d'un conduit d'aspiration (4) du liquide (2) relié rigidement à un capot de fermeture (3) du réservoir (1). 13. Réservoir contenant un liquide, tel que du carburant pour un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs du type décrit dans les revendications 1 à 12, l'un des dispositifs étant disposé perpendiculairement à l'autre dispositif au-dessus du liquide (2) suivant l'axe longitudinal du réservoir (1). 14. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est équipé d'au moins un dispositif tel que défini dans les revendications 1 à 12.