Brevet FR2675898A1 — publié le 19921030

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 un tel dispositif décrit dans la demande de brevet français NO 8801942 déposée au nom des demanderesses et publiée sous le NO 2 627 583. Ce dispositif de mesure connu comprend un premier flotteur solidaire d'un premier bras de levier pivotant relativement à une pièce de support d'une piste résistive et muni d'un curseur se déplaçant sur la piste lors d'une variation du niveau du liquide et un second flotteur solidaire d'un second bras de levier, dont l'extrémité opposée à ce flotteur est solidaire de la pièce de support montée rotative autour de l'axe de pivotement du premier bras de levier.L'extrémité du premier bras de levier opposée au premier flotteur comprend une partie formant moyeu montée coaxialement à l'axe de pivotement de façon à permettre le pivotement du premier bras de levier relativement à la pièce de support, le curseur faisant saillie radialement de la partie formant moyeu. Cependant, le dispositif connu ci-dessus a pour inconvénients d'entre relativement compliqué du point de vue structure et de ne pas permettre une mesure extrêmement précise lors d'une inclinaison du réservoir ou lorsque le véhicule se déplace sur une pente ou en dévers. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus en proposant un dispositif de mesure de niveau du liquide dans un réservoir d'une structure et d'un fonctionnement très simples et mesurant précisement le niveau du liquide quelque soit la position du réservoir. Le dispositif, conforme à l'invention, pour mesurer le niveau d'un liquide dans un réservoir est du type comprenant un premier flotteur relié de façon pivotante à une pièce de support solidaire du réservoir par au moins un bras muni d'un curseur se déplaçant sur une piste résistive de la pièce de support de façon qu'à différents niveaux du liquide correspondent des valeurs de résistance de la piste résistive et un second flotteur coopérant avec le premier flotteur pour compenser des erreurs de mesure du niveau du liquide dues notamment à l'effet de forces d'accélération et/ou de freinage du véhicule, ou à une inclinaison du véhicule sur une route, et est caractérisé en ce que le premier flotteur est relié à la pièce de support par l'intermédiaire de deux bras parallèles formant un parallélogramme articulé ou déformable, dont l'un d'eux porte le curseur et le second flotteur est porté par un bras relié directement de façon pivotante au premier flotteur et muni d'un curseur se déplaçant sur une piste résistive du premier flotteur reliée en série à la piste résistive de la pièce de support de façon que la somme des valeurs de résistances des deux pistes résistives soit maintenue sensiblement constante pour un même niveau ou volume de liquide indépendamment de l'effet des forces d'accélération et/ou de freinage, ou de l'inclinaison du véhicule. Selon une caractéristique de l'invention, le bras du second flotteur est relié à son curseur associé par une démultiplication comprenant de préférence un secteur denté solidaire de l'extrémité du bras et un autre secteur denté solidaire du curseur en engrènement avec le secteur denté du bras, le curseur étant monté pivotant sur le premier flotteur. La pièce de support est en forme de bottier comportant deux axes de pivotement respectivement des deux bras du parallélogramme déformable et est solidaire d'un conduit d'aspiration du liquide relié rigidement à un bouchon de fermeture du réservoir. Avantageusement, les pistes résistives ont approximativement la forme d'un secteur. L'ensemble constitué par les bras du parallélogramme déformable et les premier et second flotteurs est disposé suivant l'axe longitudinal du réservoir. Selon une variante, l'ensemble constitué par les bras du parallélogramme déformable et les premier et second flotteurs est disposé transversalement au réservoir. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 représente schématiquement le dispositif de mesure de niveau de liquide dans un réservoir, conforme à l'invention - les figures 2 et 3 représentent schématiquement le dispositif de mesure de l'invention respectivement aux positions horizontale et inclinée du réservoir - la figure 4 représente en perspective et sous forme partiellement éclatée un mode de réalisation du dispositif de mesure suivant 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 que ce dispositif trouve application pour la mesure du niveau de tout autre liquide contenu dans un réservoir autre que celui d'un véhicule automobile. En se référant aux figures 1 à 3, le réservoir 1 (partiellement représenté) d'un véhicule automobile comporte un capot ou bouchon de fermeture 2. Un conduit 3 d'aspiration du carburant a son extrémité supérieure fixée au capot 2 en traversant celui-ci en faisant saillie extérieurement pour être relié, par une durite (non représentée), à une pompe d'alimentation en carburant du moteur du véhicule. L'extrémité inférieure du conduit 3 débouche au voisinage du fond du réservoir 1 par l'intermédiaire d'un filtre. Comme représenté, le conduit 3 est sensiblement perpendiculaire à la paroi supérieure du réservoir 1. Une pièce P par exemple en forme de boîtier parallélépipèdique est fixée au conduit 3 sur une portion de celui-ci et sa position sur le conduit 3 peut éventuellement être réglable. La pièce P supporte par l'une de ses faces deux axes 4, 5 faisant saillie de cette face et s'étendant sensiblement perpendiculairement au conduit 3. Les axes 4, 5 servent d'axes de pivotement respectivement de deux bras parallèles 6, 7, dont les extrémités opposées sont également montées pivotantes sur un flotteur 8 par l'intermédiaire respectivement de deux axes de pivotement 9 et 10 solidaires du flotteur 8. Le flotteur 8 peut être en forme de parallélépipède rectangle comme représenté au figure 3 ou sphérique comme représenté à la figure 1 ou toute entre forme permettant la flottaison au-dessus du liquide. Ainsi, le flotteur 8 est relié à la pièce de support P par l'intermédiaire des deux bras parallèles 6, 7 formant un parallélogramme articulé ou déformable. Par cette configuration de parallélogramme articulé, l'orientation du flotteur 8 par rapport à la pièce de support P et donc au réservoir est constante. L'un des deux bras 6, 7 du parallélogramme articulé, dans le cas présent le bras 6, porte un curseur 11 en contact électrique sur une piste résistive 12 réalisée sur la pièce de support P. Une variation du niveau du liquide au droit du flotteur 8 fait varier la position angulaire du flotteur 8. De la sorte, le curseur 11 est déplacé angulairement autour de l'axe 4 relativement à la piste résistive 12 de façon à faire varier la résistance électrique de cette piste. Le dispositif comprend de plus un second flotteur 13 fixé à l'extrémité d'un bras 14, dont l'extrémité opposée est fixée directement de façon pivotante au flotteur 8 par l'intermédiaire d'un axe de pivotement 15. Le bras 14 est muni d'un curseur 16 pouvant se déplacer sur une piste résistive 17 solidaire du flotteur 8 tout en restant en contact électrique sur celle-ci. La piste résistive 17 et la piste résistive 12 sont chacune sensiblement en forme de secteur. Ainsi, la résistance de la piste résistive 17 varie en fonction de la position relative du flotteur 13 par rapport au flotteur 8 et donc en fonction de l'inclinaison du réservoir 1 solidaire du véhicule. De plus, les résistances électriques respectivement des pistes résistives 12 et 17 sont reliées en série. Le fonctionnement du dispositif de l'invention ressort déjà en partie de la description qui en a été faite ci-dessus et va être maintenant expliqué. On considère que l'ensemble constitué par les bras 6, 7 et les premier et second flotteurs 8, 13 est disposé suivant l'axe longitudinal du réservoir et donc du véhicule automobile. Lorsque le véhicule se déplace sur une route sensiblement horizontale, le réservoir est à la position représentée en figure 2 selon laquelle le flotteur 8, par l'intermédiaire des bras 6, 7, imposera au curseur 11 une position déterminée correspondant à une valeur de résistance de la piste résistive 12, valeur donnant avec la valeur de résistance de la piste 17 en série une information, sous forme de tension électrique, correspondant à un niveau déterminé de carburant dans le réservoir 1. A cette position, le bras 14 du flotteur 13 est sensiblement horizontal.Une diminution du niveau de carburant dans le réservoir 1 s'accompagne d'un abaissement concomitant des flotteurs 8, 13 et donc d'une déformation du parallélogramme formé par les bras 6, 7 entraînant en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre en référence à la figure 1 le curseur 11 sur la piste résistive 12, dont la nouvelle valeur de résistance donne une indication sur le niveau du carburant. Le bras 14 reste en position horizontale et n'influe donc pas sur la valeur mesurée du niveau de carburant. Pour un même volume de liquide dans le réservoir 1, mais pour une position inclinée de celui-ci par rapport à l'horizontale comme c'est par exemple le cas lorsque le véhicule se déplace sur une route en pente, comme représenté en figure 3, grâce au parallélogramme formé par les bras 6, 7, le flotteur 8 garde toujours la même orientation par rapport au réservoir 1 mais le flotteur 13 pivote relativement au flotteur 8 et donc au réservoir 1 dans le sens contraire à la pente de la route d'une même valeur d'angle que l'angle d'inclinaison du réservoir 1 par rapport à la surface d'un liquide. Ce pivotement modifie, par le curseur se déplaçant sur la piste résistive 17, la valeur de résistance de cette dernière.Les valeurs de résistance que peut prendre la piste résistive 17 lorsque se déplace le curseur 16 sont étalonnnées de telle sorte que pour un angle d'inclinaison donné du carburant par rapport au réservoir, qui modifie la valeur de résistance de la piste résistive 12, la variation de résistance de la piste résistive 17 compense la variation de résistance de la piste résistive 12 pour que la somme des résistances respectivement des deux pistes 12, 17 soit la plus constante possible. Le fonctionnement du dispositif ci-dessus décrit est identique lorsque l'ensemble constitué par les bras 6, 7 et les flotteurs 8, 13 est disposé sensiblement transversalement au réservoir 1 et donc au véhicule automobile. Le dispositif représenté sur la figure 4 comporte des pièces identiques à celles représentées aux figures 1 à 3 et portant les mêmes références. Ce dispositif permet une meilleure précision de mesure de niveau de carburant indépendamment de l'effet des forces d'accélération et/ou de freinage, ou de l'inclinaison du véhicule. Selon ce dispositif, le bras de support 14 du flotteur 13 comporte à son extrémité opposée au flotteur 13 un secteur denté 18 en engrènement avec un secteur denté 19 solidaire du curseur 16 qui est monté pivotant sur le flotteur par l'intermédiaire d'un axe de pivotement 20. Les secteurs dentés 18 et 19 forment ainsi une démultiplication qui, pour un pivotement trés faible du bras 14 autour de l'axe 15, amplifie le déplacement angulaire du curseur 16 sur la piste résistive 17.La référence 21 désigne le filtre du conduit 3 décrit précédemment en référence aux figures 1 à 3 tandis que les références 22 et 23 désignent respectivement une partie extérieure coudée du conduit 3 raccordée à la durite précédemment mentionnée et un raccord d'une durite de retour de carburant. I1 est possible d'incorporer au dispositif de mesure un amortisseur fonctionnant lors d'un changement de niveau du carburant dans le réservoir 1 et du type à huile de silicone dans le boiter de support P et dans le flotteur 8, les valeurs d'amortissement de chacun de ces amortisseurs étant déterminées par essais sur le véhicule. Le dispositif conforme à l'invention est donc insensible à l'inclinaison ou au dévers du véhicule tout en ayant une meilleure précision de mesure relativement aux dispositifs connus. Le dispositif de l'invention peut être mis en place dans un réservoir équipé d'un seul puits de jauge, le montage de ce dispositif étant facilité en repliant le bras 14 de telle sorte que le flotteur 13 ne gène pas la mise en place. De plus, le dispositif de mesure a une cinématique de fonctionnement très simple et est très fiable. Bien entendu, 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 dans le réservoir 1 avec l'un d'eux disposé suivant l'axe longitudinal du réservoir et l'autre disposé suivant l'axe transversal, pour supprimer ainsi les erreurs de mesure dûes aux pente et dévers sur lesquels se déplace le véhicule automobile, ou compenser les forces d'accélération subies par le véhicule et donc par le carburant, ces forces étant longitudinales (accélérations, freinages) ou transversales (virage). REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure du niveau d'un liquide dans un réservoir (1), du type comprenant un premier flotteur (8) relié de façon pivotante à une pièce de support (P) solidaire du réservoir (1) par au moins un bras (6 ; 7) muni d'un curseur (11) se déplaçant sur une piste résistive (12) de la pièce de support (P) de façon qu'à différents niveaux du liquide correspondent des valeurs de résistance de la piste résistive (12) et un second flotteur (13) coopérant avec le premier flotteur (8) pour compenser des erreurs de mesure de niveau du liquide dûes notamment à l'effet de forces d'accélération et/ou de freinage du véhicule ou à une inclinaison du véhicule sur une route, caractérisé en ce que le premier flotteur (8) est relié à la pièce de support (4) par l'intermédiaire de deux bras parallèles (6,7) formant un parallélogramme articulé ou déformable, dont l'un d'eux (6) porte le curseur (11) et le second flotteur (13) est porté par un bras (14) relié directement de façon pivotante au premier flotteur (8) et muni d'un curseur (16) se déplaçant sur une piste résistive (17) du premier flotteur (8) reliée en série à la piste résistive (12) de la pièce de support (4) de façon que la somme des résistances des deux pistes résistives (12,17) soit maintenue sensiblement constante pour un même niveau ou volume de liquide indépendamment de l'effet des forces d'accélération et/ou de freinage ou de l'inclinaison du véhicule. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bras (14) du second flotteur (13) est relié à son curseur associé (16) par une démultiplication comprennant de préférence un secteur denté (18) solidaire de l'extrémité du bras (14) et un autre secteur denté (19) solidaire du curseur (16) en engrènement avec le secteur denté (19), le curseur (16) étant monté pivotant sur le premier flotteur (8). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce de support (P) est en forme de boitier comportant deux axes (4,5) de pivotement respectivement des deux bras (6,7) du parallélogramme déformable et est solidaire d'un conduit (3) d'aspiration du liquide relié rigidement à un bouchon (2) de fermeture du réservoir (1). 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pistes résistives (12,17) ont approximativement la forme d'un secteur. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par les bras (6,7) du parallélogramme déformable et les premier et second flotteurs (8,13) est disposé suivant l'axe longitudinal du réservoir (1). 6.Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'ensemble constitué par les bras (6,7) du parallélogramme déformable et les premier et second flotteurs (8,13) est disposé transversalement au réservoir (1). 7. Réservoir de carburant d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un dispositif du type décrit dans les revendications 1 à 6. 8. Réservoir selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend deux dispositifs de mesure identiques, l'un des dispositifs étant disposé perpendiculairement à l'autre dispositif qui est disposé suivant l'axe longitudinal du réservoir (1).