Brevet FR2653878A1 — publié le 19910503

La présente invention concerne un dispositif servant à mesurer le niveau de carburant dans le réservoir d'un véhicule. Ce dispositif est doté drun capteur qui n' est pas sujet aux phénomènes de corrosion et dont le rôle consiste à indiquer que le niveau minimum de la réserve est atteint. Plusieurs dispositifs servant à mesurer le niveau de carburant sont dotés d'un flotteur qui, sous la pression du carburant, peut se déplacer le long d'une glissière verticale. La glissière verticale se compose généralement d'une tige servant de support à un fil résistant sur lequel agit un curseur, qui se déplace en fonction du flotteur de manière à déterminer une résistance variable dont la valeur dépend de la position du flotteur le long de la tige et, par conséquent, du niveau de carburant. Ces dispositifs comprennent, par ailleurs, un capteur susceptible d'enregistrer une position donnée du flotteur le long de la tige - cette position correspondant au niveau de la réserve en carburant. Le capteur servant à mesurer le niveau de la réserve comprend un aimant permanent placé sur le flotteur et un interrupteur magnétique placé à un niveau du dispositif correspondant au niveau de la réserve. Il s'avère, par conséquent, que lorsque le flotteur se trouve à proximité du niveau de la réserve, l'aimant se retrouve à côté de l'interrupteur magnétique. Dans ce cas, l'aimant permanent agit sur l'interrupteur magnétique en le fermant. L'interrupteur est relié à un circuit électrique qui indique, par exemple par l'intermédiaire d'un voyant lumineux qui s'allume, que le niveau de la réserve est atteint. Pour les capteurs existants, le positionnement relatif de l'aimant par rapport à l'interrupteur magnétique est prévu de manière à ce que l'axe de l'interrupteur magnétique soit parallèle à l'axe de l'aimant permanent qui, fixé sur le flotteur se déplace le long d'un axe parallèle à celui de l'interrupteur magnétique. En raison de ce positionnement relatif, la commutation de l'interrupteur magnétique dépend également de la distance entre l'axe de l'interrupteur et l'axe de l'aimant ; ce positionnement peut provoquer l'éclairage intempestif du témoin de réserve. Si la distance sus-mentionnée dépasse, en particulier, une valeur limite, la course de l'aimant engendre alternativement la fermeture et l'ouverture de l'interrupteur lorsque l'aimant se déplace à proximité de l'interrupteur. On peut pallier cet inconvénient en augmentant la distance entre les axes de l'aimant et de l'interrupteur. Ce dernier positionnement relatif entraîne, avant t0utr une augmentation de l'encombrement dans le sens radial du dispositif et permet de mesurer un niveau très réduit de la réserve, compte-tenu du fait que l'interrupteur ne se ferme que lorsque l'aimant est très proche de lui. La présente invention a pour but de créer un nouveau dispositif qui, servant à mesurer le niveau de carburant dans le réservoir d'un véhicule, ne souffre pas des inconvénients décrits ci-dessus. La présente invention prévoit un dispositif servant à mesurer le niveau de carburant dans le réservoir d'un véhicule comprenant : un flotteur capable de se déplacer le long d'une tige verticale sous la pression exercée par le carburant ; des moyens primaires de mesure de la position du flotteur le long de la tige et des moyens secondaires de mesure de la position du flotteur le long de la tige ; les moyens secondaires de mesure se composent d'un interrupteur magnétique et d'au moins un aimant permanent fixé sur le flotteur ; ce dispositif se caractérise par le fait que l'axe magnétique de l'aimant permanent en question est parallèle à l'axe de l'interrupteur magnétique et que l'aimant permanent est fixé sur le flotteur qui coulisse le long d'un axe perpendiculaire à l'axe de l'interrupteur magnétique. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 montre, vu de face, un dispositif selon la présente invention; La figure 2 est une vue de côté du dispositif de la figure I; les figures 3 et 4 représentent deux coupes du capteur illustré à la figure 2 prises le long des lignes III-III et IV-IV; La figure 5 représente une coupe détaillée et agrandie d'un élément illustré à la figure 1; La figure 6 est une coupe schématique en perspective d'un détail illustré à la figure 5; La figure 7 représente, vue de face, une variante du détail de la figure 6; et La figure 8 représente une variante du détail illustré à la figure 6. En liaison avec la figure 1, la référence 1 indique un dispositif complet de mesure du niveau de carburant composé d'un flotteur 2 qui coulisse le long d'une tige verticale 3 présentant une section circulaire et coaxiale par rapport au flotteur 2 et d'une glissière verticale 4. La tige 3 s'étend le long d'un axe 5 et est reliée à l'extrémité inférieure par un disque 6 placé dans le même axe que l'axe 5. L'extrémité supérieure de la tige 3 est reliée à un plateau 7 placé dans le même axe que l'axe 5. La glissière 4 présente une section rectangulaire et s'étend parallèlement à l'axe 5, du disque 6 au plateau 7 entre lesquels est installé un corps cylindrique creux 25 qui renferme tous les composants sus-mentionnés. La course du flotteur 2 est arrêtée latéralement par une paroi cylindrique 8 placée dans le même axe que l'axe 5, tandis que vers le haut et vers le bas, elle est arrêtée par des parois placées à chaque extrémité 9 et 10. Le flotteur 2 comprend un trou de passage 11 (figure 5) coaxial à l'axe 5; le diamètre de ce trou est supérieur à celui de la tige 3. La paroi latérale 8 comprend une rainure creusée longitudinalement 12 qui se prolonge parallèlement à l'axe 5 ; elle présente une section transversale rectangulaire et son embase 13 renferme un aimant 14 ayant la forme d'une tablette rectangulaire. En se référant à la figure 6, l'aimant 14, de type anisotrope, présente les polarités Nord (indiquée sur la figure par un N) et Sud (indiquée par un S) en regard des bords latéraux verticaux 27; l'aimant est, par conséquent, magnétisé grâce à l'axe magnétique 24 parallèle aux bords horizontaux les plus petits 28. Comme l'indiquent les figures 1, 2 et 5, la tige 3 est insérée dans le trou de passage 11 ; quant à la rainure 12, elle est couplée à la glissière 4. De cette façon, le flotteur 2 coulisse le long de la glissière 4 dans le sens de l'axe 5. La mesure de la position du flotteur 2 le long de l'axe 5 se fait par l'intermédiaire de contacts électriques 15 placés sur le flotteur 2 qui viennent frotter la surface de l'axe 3 autour duquel un fil de résistance 16 est entouré en spirale. La glissière 4 comporte, à proximité du disque 6, une cavité 17 renfermant un interrupteur magnétique 18 qui présente une structure cylindrique cet interrupteur est placé dans le même axe que l'axe 19. L'interrupteur 18 est équipé de deux bornes 20 qui, comme l'indique la figure 2, sont reliées à deux pistes conductrices 21 qui n'en forment plus qu'une (par exemple en étant collées) à la surface arrière 22 de la glissière 4.Les bornes 20 et les deux pistes 2 sont recouvertes d'une couche de matériau isolant, par exemple de la peinture, afin d'éviter en cours d'utilisation, d'une part, tout contact direct avec l'eau éventuellement contenue dans le carburant, et, d'autre part, d'ultérieurs phénomènes indésirables de corrosion. les pistes 21 s'étendent le long de la glissière 4 parallèlement à l'axe 5 et convergent vers les bornes correspondantes (non illustrées) d'un connecteur 23. En liaison avec la figure 6, l'axe magnétique 24 de l'aimant 14 est parallèle à l'axe 19 de l'interrupteur et perpendiculaire à l'axe 5, parallèlement auquel l'aimant se déplace 14 lors du fonctionnement du dispositif. On remarque en examinant la figure 6 que l'aimant 14 suit dans le sens vertical un tracé Q, tandis que sont indiquées par la lettre "a" les distances maximum entre les bords supérieurs et inférieurs de l'aimant (14) en regard desquels, le champ magnétique est encore suffisant pour déterminer la fermeture de l'interrupteur magnétique 18. I1 en résulte que l'extension du champ d'intervention de l'aimant 14 est égale à Q+2a. La figure 7 illustre une forme similaire de réalisation de l'invention qui nous intéresse ; on constate que la perpendicularité entre l'axe 5 et l'axe 24 de l'aimant est conservée, tandis que l'axe 19 de l'interrupteur 18 est incliné de quelques degrés par rapport à l'axe 24 ; cette inclinaison est symbolisée par l'angle a qui doit, de préférence, être inférieur à 400 - 450. Le fonctionnement du dispositif de mesure 1, pour ce qui concerne les indications du niveau de la réserve, est décrit ci-après et il convient de se référer plus particulièrement aux figures 5 et 6. Lorsque le flotteur 2, en se déplaçant le long de l'axe 5 vers le bas, se rapproche du niveau correspondant à celui de la réserve, le champ magnétique, produit par l'aimant 14 et alimentant l'interrupteur 18 augmente. Lorsque ce champ magnétique dépasse une valeur déterminée fixée à l'avance, appelée valeur seuil, l'interrupteur magnétique 18 se ferme. En se référant à la figure 6, le niveau seuil est atteint lorsque le bord inférieur 28 de l'aimant 14 ne se trouve pas encore en regard de l'interrupteur mais se trouve à une certaine distance de l'interrupteur magnétique 18. Cette fermeture est définitive et le déplacement successif de l'aimant 14 vers des niveaux inférieurs à celui de la réserve n'entraîne aucune autre commutation de l'interrupteur 14. Si l'on désire modifier la hauteur du niveau de la réserve, relevé par le dispositif 1, il suffit de modifier la position de l'interrupteur 18 le long de la glissière 4 en évitant, bien évidemment, que le déplacement vers le bas du flotteur 2, mesuré à partir du niveau initial de fermeture de l'interrupteur 18, soit supérieur au champ d'intervention de l'aimant 14 qui, comme nous l'avons dit précédemment, est égal à Q+2a. Au cas où la course Q+2a ne serait pas suffisante, il serait possible de pallier le problème en utilisant un aimant ayant une extension verticale supérieur à Q pour une valeur pouvant répondre aux exigences de l'utilisateur. On peut, par conséquent, en toute logique, déduire des données précédemment citées que pour modifier légèrement le niveau de la réserve mesurable, il suffit de faire varier la position de l'interrupteur 18 le long de la glissière 4, tandis que pour modifier de façon importante le niveau de la réserve mesurable, il est nécessaire de modifier également la longueur de l'aimant 14. Compte-tenu de ce qui précède, il ressort clairement que le dispositif 1 présente des bornes 20 et des pistes 21 qui ne sont pas sujettes aux phénomènes de corrosion. On se rend, par conséquent, compte qu'il est possible d'apporter des modifications et des variantes à la structure du dispositif de mesure du niveau de carburant sans pour autant s'éloigner de la présente invention. En se référant, en particulier, à la figure 8, on constate qu'il est possible de concevoir un aimant 14 comportant plusieurs aimants élémentaires 40 cylindriques. Ces aimants, placés côte à côte, ont tous la même orientation magnétique ; les aimants 40 se comportent, par conséquent, comme un seul et même aimant qui équivaut à l'axe magnétique 41. Dans cette forme de réalisation, on peut facilement modifier la hauteur Q' de l'aimant 14 en ajoutant ou en retirant un ou plusieurs aimants élémentaires 40 ; de cette manière, il s 'avère tout à fait possible d'avoir un aimant de hauteur réglable permettant d'éviter les inconvénients mentionnés ci-dessus. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour mesurer le niveau de carburant dans le réservoir d'un véhicule, comprenant un flotteur (2) capable de se déplacer le long d'une tige verticale (3) sous la poussée exercée par le carburant des moyens primaires permettent de mesurer la position du flotteur (2) le long de la tige (3); des moyens secondaires permettent de mesurer la position du flotteur (2) le long de la tige en question (3) ; ces moyens secondaires de mesure comprenant un interrupteur magnétique (18) et au moins un aimant permanent fixé sur le flotteur (2); caractérisé en ce que l'axe magnétique (24) de l'aimant permanent (14) est parallèle à l'axe (19) de l'interrupteur magnétique (18) et en ce que l'aimant permanent (14) fixé sur le flotteur, tout en restant mobile, se déplace le long d'un axe (5) qui est perpendiculaire à l'axe (24) de l'aimant permanent (14). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par l'inclinaison de l'axe (19) de l'interrupteur magnétique (18) par rapport à l'axe (24) de l'aimant permanent (14). 3 - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle (a) que forme l'axe (19) de l'interrupteur magnétique (18) avec l'axe (24) de l'aimant permanent (14) est inférieur à 450. 4 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la structure de l'aimant permanent (14) est composée de plusieurs aimants (40) élémentaires placés côte à côte. 5 - Dispositif selon la revendication 4,caractérisé par la forme cylindrique des aimants élémentaires (40). 6 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interrupteur magnétique (18) est doté de bornes (20) et de pistes conductrices (21) de liaison électrique qui sont électriquement isolées du carburant.