Brevet FR2658910A1 — publié le 19910830

Dispositif de mesure du niveau de carburant dans un réservoir de véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de mesure du niveau de carburant dans un réservoir de véhicule automobile, comprenant une enveloppe tubulaire dans laquelle est placée une résistance. Dans les dispositifs de mesure connus, l'enveloppe comprend en général une bride de liaison à la paroi du réservoir, tandis que le flotteur est guidé le long de l'enveloppe par un élément de guidage rigide, solidaire de la bride En général, l'élément de guidage est constitué d'un tube de soutien de la résistance, avec lequel collabore un balai porté par le flotteur. Ces dispositifs de mesure présentent le grave inconvénient que, dans le cas de choc important subi par le véhicule, la rigidité élevée du tube transmet la charge ' à la bride, qui est ainsi sujette à rupture Dans le cas de déformation du réservoir par suite du choc, il peut également se produire que l'extrémité du tube opposé à la bride perfore le réservoir Dans les deux cas, il est provoqué une sortie de carburant, ce qui est également extrêmement dangereux, dans la mesure o le carburant peut entrer en contact avec des connecteurs de l'installation électrique et produire un incendie. Pour éliminer cet inconvénient, il a été proposé de relier le tube de soutien de la résistance à la bride, au moyen d'un joint à rupture préférentielle Malheureusement cette solution n'élimine pas totalement le risque de sortie du carburant, dans la mesure o sont possibles des chocs qui provoquent des sollicitations du tube en direction telle que la rupture préférentielle est exclue. Le but de la présente invention est de réaliser un dispositif de mesure du niveau de carburant, qui soit exempt des inconvénients précités, et soit de fabrication simple et économique. Ce but est atteint, avec le dispositif de mesure selon l'invention, qui comprend une enveloppe tubulaire qui présente une bride de liaison audit réservoir et qui porte une résistance, et un flotteur, mobile parallèlement à ladite résistance, sous la poussée hydrostatique du carburant, pour en mesurer le niveau, et est caractérisé par le fait que ladite résistance est formée d'un circuit, imprimé sur une barre, de section rectangulaire, en un matériau semi-rigide, par exemple en vitrorésine, dont les extrémités sont insérées entre des couples d'éléments de pression disposés sur ladite bride de fermeture et sur le fond de ladite enveloppe. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif comprend un interrupteur magnétique susceptible d'être actionné par un aimant permanent porté par ledit flotteur, pour effectuer la mesure dans le réservoir de réserve, ledit interrupteur magnétique étant fixé sur ladite barre et relié électriquement au circuit de l'indicateur optique correspondant du réservoir de réserve, sur le tableau de bord, au moyen de deux pistes en matériau conducteur, ou estampé sur ladite barre. Pour une meilleure compréhension de l'invention, il est décrit un mode de réalisation préféré de l'invention, à titre d'exemple et à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 représente une vue extérieure, partiellement en coupe, d'un dispositif de mesure du niveau de carburant selon l'invention; la figure 2 représente une coupe suivant la ligne IIII de la figure 1; la figure 3 représente une vue, partiellement en coupe, selon la ligne III-III de la figure 1; la figure 4 représente à plus grande échelle un détail de la figure 3; la figure 5 représente une coupe partielle suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 représente un schéma électrique du circuit de commande du dispositif. En se référant à la figure 1, on désigne par 10 la paroi supérieure d'un réservoir de carburant d'un véhicule automobile, dont la paroi de fond 11 présente une partie plane 12 En correspondance de cette partie plane, la paroi 10 est munie d'une hampe filetée 13, dans laquelle est fixé un dispositif de mesure du niveau de carburant, désigné par la référence 14 En particulier, le dispositif de mesure 14 présente une enveloppe tubulaire 16, sensiblement cylindrique, qui présente en partie inférieure une paroi de fond 17 et est fermée en partie supérieure par une bride 18 Celle-ci est munie de deux éléments d'encliquetage 19 (figure 3), au moyen desquels elle s'accroche dans deux ouvertures 21 correspondantes de l'enveloppe 16 La bride 18 est fixée à la hampe 13 de façon étanche, au moyen d'une garniture 22 et d'un embout 23 (figure 1). Entre la paroi de fond 17 et la bride 18 est disposée une résistance désignée par la référence 24, avec laquelle coopère un flotteur 26, également de forme cylindrique, qui est déplaçable le long de l'enveloppe 16, sous la poussée hydrostatique du carburant Dans ce but, la paroi de fond 17 est munie d'au moins un trou 27 pour permettre l'afflux du carburant à l'intérieur de l'enveloppe 16. Selon l'invention, la résistance 24 est formée d'un circuit imprimé, situé sur une barre 28 de section rectangulaire (figure 2), en matière plastique semi- rigide, par exemple le matériau vitro-céramique normalement utilisé pour les plaquettes de circuit imprimé En particulier, sur les deux faces principales 29 et 31 de la barre 28 est déposé, grâce à la technique des circuits imprimés, un matériau conducteur de l'électricité, sous la forme de deux grecques 32 et 33, dont les extrémités inférieures sont reliées entre elles au moyen d'un tronçon conducteur 34 (figure 6). Sur la face 29 de la barre 28 est en outre estampé une piste conductrice rectiligne 36, reliée en partie supérieure à l'extrémité de la grecque 32, pour former un zone commune 37, et en partie inférieure à une borne 38 d'un interrupteur magnétique 39 L'autre borne 41 de l'interrupteur 39 est reliée à l'extrémité inférieure d'une autre piste conductrice rectiligne 42, estampée sur la face 31 de la barre 28 et finissant en partie supérieure en une zone particulière 43 (figure 5), indépendante d'une autre zone 44, dans laquelle vient s'achever la partie supérieure de la grecque 33. Les trois zones 37, 43 et 44 (figure 6) sont mises en contact avec trois pinces élastiques 47 correspondantes (figures 3 et 4), portées par trois plaquettes 48 correspondantes noyées dans la bride 18, dont une seule est visible sur les dessins Chaque plaquette 48, grâce à une goupille 51 correspondante logée dans un appendice supérieur 52 de la bride 18, peut être reliée au circuit d'alimentation des instruments indicateurs du niveau de carburant, prévus sur le tableau de bord. Comme on le sait, les instruments indicateurs du niveau de carburant comprennent un indicateur 53 qui indique le niveau de carburant et un indicateur optique 54 concernant la réserve de carburant, formé en général par une petite lampe L'indicateur 53 est raccordé au pôle positif de la batterie usuelle 56 et la goupille 51 est reliée à la zone 44 de la grecque 33 A son tour, l'indicateur 54 est relié au pôle positif et la goupille 51 est reliée à la zone 43 de la piste 42 La goupille 51 reliée à la zone 37 est par contre reliée au pôle négatif de la batterie 56. La piste 42 est en général immergée dans le carburant et est constamment sous tension,mais elle est parcourue par un courant, seulement lorsque l'interrupteur 18 est fermé, à savoir quand on est sur la réserve En vue d'en éviter la corrosion provenant des courants galvaniques, la piste 42 est protégée au moyen d'un revêtement 57 formé d'une couche de vernis isolant, indiquée sur la figure 5 par une zone couverte de raies inclinées La couche 57 s'étend jusqu'à une zone inférieure 61 de a face 29 (figure 1), sur laquelle sont disposées les deux bornes 38 et 41 de l'interrupteur 39 (figure 6). L'interrupteur magnétique 39 comprend deux contacts 58, normalement espacés l'une de l'autre et confinés dans une ampoule 59 sensiblement cylindrique L'ampoule est fixée sur la zone inférieure 61 de la barre 28, qui présente une épaisseur opportunément réduite pour permettre le logement de l'interrupteur magnétique. L'ampoule 59 est disposée avec son axe incliné sensiblement à 450 par rapport à l'axe de la barre 28. A son tour, la barre 28 est disposée dans l'enveloppe 16 avec son axe coaxial à celui de la barre 28 même, et est insérée dans une entaille axiale 62 du flotteur 26. L'entaille 62 présente une section sensiblement rectangulaire, de dimension supérieur à celle de la barre 28 La surface interne de l'entaille 62 présente, pour chacune de ses quatre faces, au moins un appendice de guidage 63,64 (figure 2) en coin, susceptible de coulisser avec un frottement minimal sur la face correspondante de la barre 28. En particulier, en correspondance de chacune des faces 29 et 31 de la barre 28, sont disposés deux appendices 63, dont la longueur est limitée à une partie supérieure de l'entaille 62, ce qui fait qu'il reste dans l'entaille 62 une ouverture 65 (figure 3) susceptible de loger l'ampoule 59, lorsque le flotteur 26 se trouve en position basse Par contre, en correspondance de chacune des deux autres faces de la barre 28, dans l'entaille 62, est prévu un seul appendice 64 (figure 2), central et s'étendant pratiquement sur toute la longueur de l'entaille 62, ce qui évite le risque de coincement du mouvement du flotteur 26. Le flotteur 26 est muni sur sa surface supérieure de deux nervures 66 parallèles au grand côté de l'entaille 62 Dans l'ouverture située entre ces nervures 66 sont fixées deux plaquettes opposées 67, en matériau métallique conducteur de l'électricité, par exemple en bronze, dont chacune présente deux lamelles élastiques 68 Ces lamelles constituent des balais susceptible de frotter sur les grecques 32 et 33 de la barre 28, de manière à court- circuiter la partie de ces grecques disposée en partie inférieure aux lamelles 68 (figure 6) Le circuit présente de cette manière toujours une résistance globale proportionnelle au niveau du carburant dans le réservoir et permet à l'appareil 53 d'en donner l'indication correspondante Les deux paires de lamelles 68 ont pour but de permettre dans tous les cas la liaison électrique entre les deux grecques 32 et 33, même si le flotteur 26 prend une position inclinée. Parallèlement à l'entaille 62, le flotteur 26 est muni d'une niche 69 (figures 2 et 3), dans laquelle est logé un aimant permanent, susceptible de collaborer avec les lamelles 58 de l'interrupteur magnétique 39 Cet aimant permanent est formé d'une plaquette mince 71 en matériau magnétique, magnétisée selon un axe magnétique horizontale et coplanaire avec la plaquette 71 même. La plaquette 71 s'étend dans le sens vertical sur une certaine distance, ce qui permet de la considérer comme formant une série d'aimants parallèles, qui définissent une hauteur à laquelle le champ magnétique est suffisant pour produire la fermeture de l'interrupteur magnétique 39 En faisant varier entre certaines limites la position de la plaquette 71, le long de l'axe de la niche 69, il est possible de régler la hauteur du niveau de réserve signalé par l'interrupteur optique 54. La barre 28 est fixée sur la bride 18, en insérant son extrémité supérieure entre une série d'éléments portés par son côté inférieur Ces éléments comprennent deux paires d'ailettes 72 (figure 4), susceptibles d'embrasser les deux faces 29 et 31 de la barre 28, et une paire de languettes élastiques 73 (figure 5), susceptibles de venir en contact avec deux cavités 74 correspondantes prévues dans les deux petits côtés de la barre 28. En vue d'assurer une liaison correcte de la barre 28 à la bride 18, celleci est munie d'un épaulement 76, susceptible de collaborer avec un gradin 77 prévu sur l'un des angles supérieurs de la barre 28 De cette manière, l'insertion complète de la barre 28 est possible seulement lorsqu'elle est orientée correctement par rapport à la bride 18. L'extrémité inférieure de la barre 28 est par contre reliée à la paroi de fond 17 (figure 3) de l'enveloppe 16, en l'insérant entre une paire de lamelles élastiques 78 d'un bouchon 79 Dans ce but, la paroi 17 est munie d'un grand trou 81, délimité par un manchon 82 formé d'une seule pièce avec la paroi, et dont la paroi latérale est évasée intérieurement Le bouchon 79 à son tour est muni d'une paroi latérale 83 élastique et évasée, de façon à pouvoir être inséré par pression dans le manchon 82 pour fermer le trou 81 Enfin, le flotteur 26 est muni en partie inférieure d'un dégagement 84, pour loger le manchon 82 lorsqu'il se trouve en position basse. Pour monter la barre 28 dans l'enveloppe 16, il faut d'abord insérer l'extrémité inférieure de la barre 28 entre les ailettes 78 du bouchon 79 On insère ensuite la barre 28 dans l'ouverture 62 du flotteur 26, muni de la plaquette magnétique 71 et des plaquettes conductrices 68. On insère ensuite l'extrémité supérieure de la barre 28 entre les ailettes 72 et les languettes 73 de la bride 18, et l'on pousse enfin les languettes 73, en les encliquetant dans les entailles 74 Enfin, on enfile le groupe 18,28 et 79 dans l'enveloppe 16, de manière à insérer le bout 79 dans le manchon 83 de la paroi de fond 17; A la lumière des indications ci-dessus, il est clair que, du fait que le matériau de la barre 28 est semi- rigide, celle-ci est en mesure d'absorber, par déformation élastique, les chocs latéraux qui sont transmis axialement au véhicule En cas de déformation grave du réservoir, la barre 28 pet également se casser, sans cependant provoquer ni la rupture de la bride 18 ni l'enfoncement du réservoir. Il est en outre évident que tous les circuits portés par l'appareil de mesure 14 sont obtenus par un procédé simple et économique, sur un support unique 28, qui est montable facilement dans l'enveloppe 16 du dispositif 14. Bien entendu, le dispositif 14 décrit est susceptible de nombreuses variantes et perfectionnements, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. Par exemple, l'interrupteur magnétique 39 peut être disposé sur la barre 28, avec son axe horizontal, ainsi qu'incliné En outre, l'enveloppe 16 et/ou le flotteur 26 peuvent avoir une section prismatique, ainsi que circulaire. REVENDICATIONS 1 Dispositif de mesure du niveau de carburant dans un réservoir de véhicule automobile, comprenant une enveloppe tubulaire ( 16) qui présente une bride ( 18) de liaison audit réservoir et qui porte une résistance ( 24), et un flotteur ( 26), mobile) parallèlement à ladite résistance, sous la poussée hydrostatique du carburant, pour en mesurer le niveau, caractérisé par le fait que ladite résistance ( 24) est formée d'un circuit imprimé, situé sur une barre ( 28), de section rectangulaire, en un matériau semi-rigide, par exemple en vitro-résine, dont les extrémités sont insérées entre des couples d'éléments de pression ( 73,78) disposés sur ladite bride de fermeture ( 18) et sur le fond ( 17) de ladite enveloppe ( 16). 2 Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ladite enveloppe ( 16) est sensiblement cylindrique, caractérisé par le fait que ladite barre ( 28) est disposée avec son axe longitudinal coaxial à ladite enveloppe ( 16), ledit flotteur ( 26) étant en outre muni d'une entaille de guidage ( 62), au moyen de laquelle il est guidé déplaçable par ladite barre ( 28). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ladite entaille de guidage ( 62) comprend de chaque côté au moins un appendice ( 63,64) susceptible de venir en contact mobile, avec un frottement minimal, sur un côté de ladite barre ( 28). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite résistance ( 24) est obtenue au moyen d'un dépôt de matériau conducteur ayant la forme de deux grecques ( 32,33) estampés sur les deux faces opposées ( 29,31) de ladite barre ( 28), ledit flotteur ( 26) étant muni de deux couples de balais ( 68), chacun étant susceptible de relier lesdites deux grecques ( 32,33) le long d'un bord correspondant de ladite barre ( 28). Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant un interrupteur magnétique ( 39) susceptible d'être actionné par un aimant permanent ( 71) porté par ledit flotteur ( 26), pour effectuer la mesure dans le réservoir de réserve, caractérisé par le fait que ledit interrupteur magnétique ( 39) est fixé sur ladite barre ( 28) et est relié électriquement au circuit de l'indicateur optique correspondant du réservoir de réserve, au moyen de deux pistes ( 36,42) en matériau conducteur, ou estampé sur ladite barre ( 28). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait qu'au moins la piste ( 42) de la dite paire, reliée au pôle positif dudit circuit, est isolée au moyen d'un revêtement isolant ( 57). 7 Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait que ledit aimant permanent ( 71) est logé dans une niche ( 69) dudit flotteur( 26), parallèle à ladite entaille de guidage ( 62). 8 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait que les appendices ( 63) de ladite entaille de guidage ( 62), disposés sur les côtés correspondants desdites faces ( 29,31), ont une hauteur limitée pour former une ouverture ( 65) susceptible de loger ledit interrupteur magnétique ( 39) lorsque le niveau du carburant est un niveau, dit 1 de réserve. 9 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite barre ( 28) est fixée au fond ( 17) de ladite enveloppe ( 16), au moyen de deux éléments de pression ( 78), portés par un bouchon ( 79), susceptible de venir en contact avec un manchon ( 82) disposé sur ledit fond. il Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que que ladite barre ( 28) est fixée sur ladite bride ( 18), au moyen de deux languettes élastiques ( 73) susceptibles de venir en contact avec une paire correspondante de cavités ( 74) portées par ladite barre ( 28), des moyens ( 76,77) étant prévu entre ladite bride ( 18) et ladite barre ( 28) pour permettre l'insertion de cette dernière entre lesdites languettes ( 73) seulement une fois obtenue une orientation correcte.