Brevet FR2639709A1 — publié le 19900601

La présente invention est relative à un dispositif indicateur de la quantité de liquide contenue dans un réservoir. Elle concerne notamment un dispositif indicateur de la quantité de carburant contenue dans le réservoir d'un véhicule automobile. On connait de nombreux dispositifs pour indiquer le niveau du carburant contenu à l'intérieur du réservoir d'un véhicule automobile. Ces différentes dispositifs. ou jauges, présentent divers inconvénients. Dans le cas ou la jauge comporte un flotteur relié à des contacts électriques, celui-ci risque fréquemment de se coincer dans son dispositif de guidage et les contacts électriques s'encrassent et s'oxydent ce qui, à la longue, nuit à la fiabilité de la jauge. On a également proposé d'utiliser des jauges capacitives qui permettent effectivement de résoudre les problèmes qui viennent d'être mentionnés mais qui. à l'usage. ne présentent pas une fiabilité et une précision de mesure suffisante, et ceci notamment en fonction de la nature du carburant. L'invention a pour but de proposer un dispositif qui remédie à l'ensemble des inconvénients des dispositifs existants. Dans ce but l'invention propose un dispositif indicateur de la quantité de liquide contenue dans un réservoir, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de trainée agencé sensiblement verticalement dans le réservoir à l'intérieur duquel il s'étend sur toute la hauteur de remplissage maximal du réservoir. un moteur électrique d'entrainement qui déplace l'organe de trainée à l'intérieur du réservoir à une vitesse dont le module est constant et dont la direction est contenue dans un plan sensiblement horizontal. des moyens de mesure de la quantité de courant consommé par le moteur, et des moyens de conversion de ladite mesure en une grandeur représentative de la quantité de liquide dans laquelle se déplace l'organe de trainée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - l'organe de trainée comporte au moins une pale rectangulaire - la pale est plane et sa longueur est disposée verticalement dans le réservoir - le moteur est un moteur rotatif au rotor duquel est reliée la pale rectangulaire dont la largeur s'étend dans un plan contenant l'axe du rotor - la pale est reliée à l'arbre tournant du rotor au moyen d'un disque d'entrainement fixé à une des extrémités de cet arbre, la pale étant fixée au disque par 1 une de ses extrémités - l'organe de trainee comprend quatre pales identiques réparties régulièrement à 90 autour de l'axe du rotor - les quatre pales sont reliées au disque d'entrainement au voisinage de leurs extrémités supérieures et le dispositif comporte un disque de liaison reliant entre. elles les extrémités inférieures des quatre pales de façon à constituer un tambour de trainée ; - le tambour de trainée est reçu dans un cylindre de protection disposé dans le réservoir, à la partie supérieure duquel est fixé le stator du moteur et qui comporte au moins un orifice de passage afin de permettre au liquide contenu dans le réservoir de pé nétrer dans le cylindre pour mouiller l'organe de trainée - le moteur est un moteur'à courant continu et les moyens de mesure comportent un ampèremétre - la surface de trainée de l'organe de trainée varie le long de la hauteur du réservoir. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé dans le quel - La figure 1 est une vue schématisée en coupe axiale d'un dispositif indicateur réalisé conformément aux enseignements de l'invention et qui est aménagé dans un réservoir de carburant de véhicule automobile - la figure 2 est une vue en section selon la ligne 2-2 de la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue d'un second mode de réalisation d'une des pales de trainée du tambour de trainée représenté aux figures 1 et 2. On a représenté à la figure 1 un réservoir de carburant 10 dans lequel est aménagé un dispositif 12 indicateur de la quantité de carburant 14 contenue dans le réservoir 12. Le dispositif indicateur 12 comprend un tambour de traînée 16 dont l'axe de rotation X-X est disposé verticalement à l'intérieur du réservoir 14 de façon à se trouver, dans la plupart des attitudes qu'occupe le véhicule, sensiblement perpendiculaire à la surface 17 du carburant 14. Le tambour de trainée 16 est constitué de quatre pales de traînées 18 qui sont régulièrement reparties à 90* autour de l'axe X-X. Chaque pale 18 est, dans le mode représenté aux figures 1 et 2, une pale plane rectangulaire dont la longueur s'étend verticalement à l'intérieur du réservoir 10, c'est-à-dire parallélement à l'axe X-X. Comme on peut le constater à la figure 2, la largeur de chacune des pales 18 s'étend dans un plan géométrique contenant l'axe X-X. Les quatre pales 18 sont reliées à leurs extrémités inférieures par un disque de liaison 20 qui s'étend dans un plan perpendiculaire à l'axe X-X, et au voisinage de leurs extrémités supérieures par un disque d'entrainement en rotation 22 parallèle au disque de liaison 20. La liaison entre les quatre pales 18 peut être améliorée au moyen d'un anneau de renfort 24 fixé aux extrémités supérieures des pales 18. Le disque d'entraînement 22 est fixé et solidaire en rotation de l'arbre tournant 26 d'un moteur électrique rotatif 28 dont l'axe est confondu avec l'axe X-X du tambour de trainée. Le stator 30 du moteur électrique 28 est fixé au moyen d'un manchon en matière plastique 32 dans un cylindre de protection 34 dont l'extrémité supérieure est fixée à la cloison supérieure 36 du réservoir 10. Le manchon 32 est fixé à la cloison supérieure 38 du cylindre de protection 34 par une bride annulaire supérieure 40. L'étanchéité de l'intérieur du manchon 32 est assurée au moyen d'un joint torique 42. Le cylindre de protection 34 est un cylindre à paroi périphérique cylindrique pleine et sa cloison inférieure 44 comporte un orifice de remplissage 46 qui permet au carburant 14 de pénétrer à l'intérieur et de remplir le cylindre de protection 34 afin de mouiller les portions des pales 18 qui sont ainsi im mergées dans le carburant 14. Le moteur 28 est un moteur électrique à courant continu relié aux bornes 48 d'une source de courant au moyen de deux lignes de connexion 50 et 52. Un appareil de mesure et d'indication de la quantité de carburant, constitué ici par un ampêremé- tre 54, est monté en série dans la ligne de connexion 52. Lorsque le moteur électrique 28 est alimenté en courant, il provoque une rotation du tambour de trainée 16 autour de son axe X-X à une vitesse de rotation constante (LJ . Chacune des pales 18 est donc entrainée, par rapport au carburant, à une vitesse V dont le module est constant et dont la direction est perpendiculaire au plan de la pale 18. On comprend donc aisément que, en fonction du niveau 17 du carburant 14, la trainée hydrodynamique qu exerce le carburant 14 sur les pales 18 varie proportionnellement au niveau du carburant qui mouille la face avant de chacune des pales, c'est-à-dire la face offrant une résistance à la rotation. Le moteur 28 étant un moteur à courant continu à vitesse constante, l'intensité du courant d'alimentation nécessaire à son entrainement en rotation varie donc également proportionnellement au niveau 17 du carburant et la position de l'aiguille 56 de l'ampèremètre 54 est ainsi directement représentative du niveau du carburant contenu dans le réservoir. Si le réservoir de carburant présente sur toute sa hauteur une section transversale constante, l'ampèremètre 54 indique la quantité de carburant effectivement contenue dans le réservoir. L'invention permet toutefois, grâce au mode de réalisation des pales 18 représenté à la figure 3 d'indiquer au moyen de l'ampèremètre 54, la quantité de carburant effectivement contenue dans un réservoir 10 qui ne présenterait pas une section constante sur toute sa hauteur. Comme on peut le constater à la figure 3, la section. c'est-à-dire ici la largeur, de traînée de la pale 18 varie selon la section transversale du réservoir sur le long de la hauteur de ce dernier. Il est ainsi possible d'accroître la largeur en a pour une zone dans laquelle le réservoir présente une grande section transversale ou de réduire la largeur en b dans une zone où le réservoir présente une faible section transversale. il est enfin possible de prévoir une largeur maximale ç dans le fond du réservoir afin d'augmenter la sensibilité de l'indication de la quantité de carburant à l'approche du niveau d'alerte pour le conducteur. Grâce à ce second mode de réalisation on obtient ainsi une indication, au moyen de l'ampère- mètre 54, de la variation de la quantité du carburant effectivement contenue dans le réservoir et non plus uniquement de son niveau comme c'est le cas avec des dispositifs classiques de jauges de carburant, et ceci sans aucun moyen électrique ou électronique supplémentaire de conversion. Le dispositif indicateur qui vient d'etre décrit ne comporte aucun contact électrique disposé à l'intérieur du réservoir qui serait susceptible de s'oxyder, ni de flotteur risquant de se coincer. Le cylindre de protection ne peut pas s'encrasser car le mouvement des pales tend à chasser les impuretés éventuellement contenues dans le carburant. L'amortissement des variations du niveau dues au déplacement du véhicule est assuré gracie à la faible section de passage de l'orifice 46. REVENDICATIONS 1. Dispositif indicateur de la quantité de liquide contenue dans un réservoir, caractérisé en ce qu'il comporte un organe de traînée (16) agencé sensiblement verticalement dans le réservoir (10) à l'inte- rieur duquel il s'étend sur toute la hauteur de remplissage maximal du réservoir, un moteur électrique d entraînement {2B) qui déplace l'organe de trainée (16) à l'intérieur du réservoir (10) à une vitesse (V) dont le module est constant et dont la direction est contenue dans un plan sensiblement horizontal, des moyens de mesure (54) de la quantité de courant consommée par le moteur (28), et des moyens de conversion (54) de ladite mesure en une grandeur representative de la quantité de liquide dans laquelle se deplace l'organe de trainée (16). 2. Dispositif indicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de trainée (16) comporte au moins une pale rectangulaire (18X, 3. Dispositif indicateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que la pale (18) est plane, et en ce que sa longueur est disposée verticalement dans le réservoir (10). 4. Dispositif indicateur selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le moteur est un moteur rotatif au rotor duquel est reliée ladite pale rectangulaire (18) dont la largeur s'étend dans un plan contenant l'axe (X-X) du rotor. 5. Dispositif indicateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pale (18) est reliée à l'arbre tournant (26) du rotor au moyen d'un disque d'entraînement (22) fixé à une des extrémités dudit arbre, ladite pale étant fixée au disque d'entrainement (22) au voisinage de l'une de ses extrémités. 6. Dispositif indicateur selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que l'organe de trainée (16) comprend quatre pales identiques (18) réparties réguliérement à 90 autour de l'axe (X-X) du rotor. 7. Dispositif indicateur selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 5 dans lequel les quatre pales sont reliées auxdits disques d'entraînement (22) au voisinage de leurs extrémités supérieures, et en ce qu'il comporte un disque de liaison (20) reliant entre elles les extrémités inférieures desdites pales (18) de façon à constituer un tambour de trainée (16). 8. Dispositif indicateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que le tambour de trainée (16) est reçu dans un cylindre de protection (34) dispose dans le réservoir (10), à la partie supérieure duquel est fixé le stator (30) du moteur (28) et qui comporte au moins un orifice de passage (46) afin de permettre au liquide (14) de pénétrer dans le cylindre (34) pour mouiller l'organe- de trainée (16 > . 9. Dispositif indicateur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le moteur est un moteur à courant continu, lesdits moyens de mesure comportant un ampêremètre (54) 10. Dispositif indicateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface de trainée de l'organe de trainée (18) varie (a,b,c) le long de la hauteur du réservoir (10). 11. Dispositif indicateur selon l'une quelconque des revendications précédentes. caractérisé en ce que le réservoir est un réservoir de carburant de véhicule automobile.