FR3011925A1 - FUEL LEVEL MEASUREMENT GAUGE IN A MOTOR VEHICLE TANK - Google Patents
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Abstract
Cette jauge (1) de mesure du niveau de carburant dans un réservoir de véhicule automobile comprend un rhéostat (3) coopérant avec au moins deux curseurs (6A, 6B), le rhéostat (3) et les curseurs (6A, 6B) étant encapsulés dans un boîtier (2) étanche et des moyens moteurs (5, 7, 42, 47, 49) étant aptes à déplacer le rhéostat (3) par rapport aux curseurs (6A, 6B) de manière à faire varier la résistance du rhéostat (3) en fonction des variations du niveau de carburant, caractérisée en ce que les curseurs (6A, 6B) sont fixes par rapport au boîtier (2) et en ce que le rhéostat (3) est mobile par rapport au boîtier (2).This gauge (1) for measuring the level of fuel in a tank of a motor vehicle comprises a rheostat (3) cooperating with at least two sliders (6A, 6B), the rheostat (3) and the sliders (6A, 6B) being encapsulated in a sealed housing (2) and motor means (5, 7, 42, 47, 49) being able to move the rheostat (3) with respect to the sliders (6A, 6B) so as to vary the resistance of the rheostat ( 3) according to the fuel level variations, characterized in that the sliders (6A, 6B) are fixed relative to the housing (2) and in that the rheostat (3) is movable relative to the housing (2).
Description
JAUGE DE MESURE DU NIVEAU DE CARBURANT DANS UN RESERVOIR DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne une jauge de mesure du niveau de carburant dans un réservoir de véhicule automobile.The present invention relates to a gauge for measuring the level of fuel in a tank of a motor vehicle.
Dans le domaine automobile, il est connu d'utiliser une telle jauge pour mesurer le niveau de carburant dans le réservoir à carburant d'un véhicule. De manière classique, une jauge à carburant inclut un rhéostat placé dans le réservoir à carburant. Un rhéostat est une résistance variable qui contrôle l'intensité d'un signal électrique acheminé vers un dispositif de charge. Dans un système de mesure du niveau de carburant, le rhéostat est relié à un mécanisme flottant qui permet à la résistance d'augmenter ou de diminuer à mesure que le niveau de carburant varie. Ce système a l'avantage d'être simple et peu coûteux. Il est satisfaisant pour une utilisation avec des carburants issus de pétrole, comme l'essence ou le gasoil. Toutefois, les jauges immergées classiques ne sont pas adaptées aux agrocarburants car ils sont plus corrosifs que les carburants issus du pétrole et tendent à endommager la jauge. Par agrocarburant, on entend un carburant issu partiellement ou entièrement de végétaux et non issu entièrement de ressources fossiles, par exemple : - les essences avec alcool, notamment du type M15, E85 ou Flexfuel, - les biodiesels ou diesters, - le B30. L'essence de type M15 est une essence contenant 15% de méthanol. Par E85, on entend une essence contenant 85% d'éthanol. Le Flexfuel est un mélange d'essence et d'éthanol de proportions variables, en général allant de 22% à 95% d'éthanol. Les biodiesels ou diesters sont composés de gasoil et d'un ester méthylique d'acide gras, en particulier l'ester méthylique de colza. Le B30 est un gasoil contenant 30% d'ester méthylique d'acide gras. La composition de ces agrocarburants, associée parfois à des conditions particulières de raffinage et de transport, engendre dans le réservoir un milieu pouvant être rapidement corrosif et destructeur pour la jauge. En effet, les agrocarburants contiennent de l'eau, en général liée à la présence d'alcool ou d'esters, ce qui favorise la dégradation des matériaux par corrosion électrolytique. Les agrocarburants incluent également certains acides, par exemple l'acide formique, acétique, chlorhydrique, nitrique ou sulfurique. Ces acides amplifient le phénomène de corrosion ou agissent par corrosion directe. Les agrocarburants contiennent également parfois des composés soufrés qui dégradent les contacts électriques du rhéostat, constitués d'argent ou de cuivre, en créant des composés non conducteurs. En outre, les carburants incluent certaines huiles estérifiées dont le vieillissement engendre des produits corrosifs tels que des acides ou des produits de polymérisation, notamment des dépôts et précipités qui encrassent les liaisons électriques. Par ailleurs, les jauges à carburant engendrent un risque d'inflammation ou d'explosion du carburant causé par le rhéostat qui est incorporé dans un système électrique ouvert, en présence de vapeurs de carburant. Avec des carburants issus du pétrole, ce risque d'inflammation est inexistant, notamment car le réservoir est saturé en vapeur de carburant. Par conséquent, le réservoir ne contient pas suffisamment d'oxygène pour amorcer une combustion.In the automotive field, it is known to use such a gauge to measure the level of fuel in the fuel tank of a vehicle. Typically, a fuel gauge includes a rheostat placed in the fuel tank. A rheostat is a variable resistor that controls the intensity of an electrical signal routed to a charging device. In a fuel level measurement system, the rheostat is connected to a floating mechanism that allows the resistance to increase or decrease as the fuel level varies. This system has the advantage of being simple and inexpensive. It is satisfactory for use with petroleum fuels such as gasoline or diesel. However, conventional submerged gauges are not suitable for agrofuels because they are more corrosive than petroleum fuels and tend to damage the gauge. By agrofuel means a fuel derived partially or entirely from plants and not entirely from fossil resources, for example: - essences with alcohol, in particular of type M15, E85 or Flexfuel, - biodiesels or diesters, - B30. Gasoline type M15 is a gasoline containing 15% methanol. By E85 is meant a gasoline containing 85% ethanol. Flexfuel is a mixture of gasoline and ethanol of varying proportions, typically ranging from 22% to 95% ethanol. The biodiesels or diesters are composed of gas oil and a fatty acid methyl ester, in particular the rapeseed methyl ester. B30 is a gas oil containing 30% fatty acid methyl ester. The composition of these agrofuels, sometimes associated with particular conditions of refining and transport, generates in the tank a medium that can be rapidly corrosive and destructive for the gauge. Indeed, agrofuels contain water, usually related to the presence of alcohol or esters, which promotes the degradation of materials by electrolytic corrosion. Agrofuels also include certain acids, for example formic acid, acetic acid, hydrochloric acid, nitric acid or sulfuric acid. These acids amplify the corrosion phenomenon or act by direct corrosion. Agrofuels also sometimes contain sulfur compounds that degrade the electrical contacts of the rheostat, made of silver or copper, creating non-conductive compounds. In addition, the fuels include certain esterified oils whose aging causes corrosive products such as acids or polymerization products, including deposits and precipitates which foul the electrical connections. On the other hand, the fuel gauges cause a risk of ignition or explosion of the fuel caused by the rheostat which is incorporated in an open electrical system, in the presence of fuel vapors. With fuels from oil, this risk of ignition is non-existent, especially since the tank is saturated with fuel vapor. As a result, the reservoir does not contain enough oxygen to initiate combustion.
Au contraire, avec des carburants contenant de l'oxygène, principalement les essences avec un fort pourcentage d'alcool, le circuit électrique ouvert baigne dans un milieu combustible, ce qui génère un risque d'inflammation ou d'explosion. Pour pallier à la dégradation des jauges à carburant causée par la corrosion, il est connu d'utiliser des matériaux plus résistants aux agressions chimiques lors de la fabrication des jauges à carburant, par exemple des aciers inoxydables, des alliages de cuivre protégés par étamage ou nickelage, ou de réaliser des contacts électriques en alliage de métaux nobles tels que l'or, le palladium ou le platine. Cette solution est très coûteuse et elle n'est pas adaptée à tous les types de carburants, compte tenu de la diversité de leur composition.On the contrary, with fuels containing oxygen, mainly gasolines with a high percentage of alcohol, the open electrical circuit bathes in a combustible medium, which generates a risk of ignition or explosion. To overcome the deterioration of fuel gauges caused by corrosion, it is known to use materials that are more resistant to chemical attack during the manufacture of fuel gauges, for example stainless steels, copper alloys protected by tinning or nickel plating, or making electrical contacts made of noble metal alloys such as gold, palladium or platinum. This solution is very expensive and it is not suitable for all types of fuels, given the diversity of their composition.
En alternative, une jauge à rhéostat ouvert peut être remplacée par un transducteur à effet Hall, afin de remplacer la résistance variable et le circuit électrique ouvert par un système électronique dit « sans contact », ce qui permet de s'affranchir des problèmes liés à la corrosion. Toutefois, cette solution est coûteuse et elle n'est pas toujours compatible avec l'électronique de bord.Alternatively, an open rheostat gauge can be replaced by a Hall effect transducer, in order to replace the variable resistor and the open electrical circuit by a so-called "non-contact" electronic system, which makes it possible to overcome the problems related to corrosion. However, this solution is expensive and it is not always compatible with the onboard electronics.
US-A-6 868 724 divulgue un système de mesure du niveau de carburant au moyen d'une jauge classique à résistance variable disposée dans un boîtier étanche. Le rhéostat est formé par une piste résistive enfermée dans un boîtier étanche fixe. Un bras mobile dont l'extrémité est équipée d'un flotteur est articulé en rotation par rapport à l'élément résistif, et dépasse à l'extérieur du boîtier. Un couple d'aimants permet de transmettre le mouvement du bras mobile à un contacteur disposé à l'intérieur du boîtier et venant en appui contre la piste conductrice. Le câblage électrique et l'assemblage de ce système sont relativement complexes. C'est à ces inconvénients qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant une jauge à carburant permettant de s'affranchir des problèmes liés à la corrosion et aux risques d'inflammation, dont le câblage électrique est amélioré et dont l'assemblage est simplifié.US-A-6,868,724 discloses a fuel level measurement system by means of a conventional variable resistance gauge disposed in a sealed housing. The rheostat is formed by a resistive track enclosed in a fixed waterproof case. A movable arm whose end is equipped with a float is articulated in rotation relative to the resistive element, and protrudes outside the housing. A pair of magnets makes it possible to transmit the movement of the movable arm to a contactor disposed inside the housing and bearing against the conductive track. The electrical wiring and the assembly of this system are relatively complex. It is these drawbacks that the invention intends to remedy more particularly by proposing a fuel gauge that makes it possible to overcome the problems related to corrosion and to the risk of ignition, the electrical wiring of which is improved and the assembly of which is simplified.
A cet effet, l'invention a pour objet une jauge de mesure du niveau de carburant dans un réservoir de véhicule automobile, la jauge comprenant un rhéostat coopérant avec au moins deux curseurs, le rhéostat et les curseurs étant encapsulés dans un boîtier étanche et des moyens moteurs étant aptes à déplacer le rhéostat par rapport aux curseurs de manière à faire varier la résistance du rhéostat en fonction des variations du niveau de carburant, caractérisée en ce que les curseurs sont fixes par rapport au boîtier et en ce que le rhéostat est mobile par rapport au boîtier. Grâce à l'invention, la résistance variable est disposée dans un boîtier étanche, ce qui permet de limiter la corrosion et les risques d'inflammation. La résistance variable est mobile et se déplace contre des curseurs fixes, ce qui permet de simplifier le câblage électrique du système. De plus, l'assemblage de la jauge à carburant est simplifié. Selon d'autres caractéristiques techniques avantageuses de l'invention, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - La jauge comprend un premier aimant qui est disposé à l'intérieur du boîtier et qui est fixe par rapport au rhéostat, et le rhéostat est mobile en rotation par rapport au boitier autour d'un axe perpendiculaire à un plan incluant des zones de contact entre le rhéostat et les curseurs. - Les moyens moteurs incluent un bras articulé en rotation autour de l'axe par rapport au rhéostat et comportant une extrémité qui supporte un flotteur apte à suivre les variations du niveau de carburant. - Des broches métalliques relient les curseurs à des câbles électriques et traversent de manière étanche le boîtier et sont emmanchées directement dans les curseurs. - Une bague en matière plastique surmoulée autour de chaque zone de connexion entre une broche et un câble est emmanchée de manière étanche dans le boîtier. - Le boîtier comprend une demi-coque délimitant un volume creux dans lequel est disposé le rhéostat, ainsi qu'un couvercle qui ferme de manière étanche le volume creux. - Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le boîtier comporte des moyens de fixation sur le réservoir de carburant. - Avantageusement, le bras est solidaire d'un deuxième aimant disposé à l'extérieur du boîtier en regard du premier aimant et orienté de façon à attirer le premier aimant, et le mouvement du bras autour de l'axe par rapport au boîtier entraine un mouvement du rhéostat par rapport aux curseurs, par couplage magnétique entre le premier aimant et le deuxième aimant, à travers le boîtier. - Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, le bras est fixe par rapport au boitier. - Avantageusement, un deuxième aimant solidaire d'une base prévue pour être fixée au réservoir est disposé en regard du premier aimant et orienté de façon à attirer le premier aimant, et le mouvement du bras autour de l'axe par rapport à la base entraine un mouvement du rhéostat par rapport aux curseurs, par couplage magnétique entre le premier aimant et le deuxième aimant, à travers le boîtier. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui va suivre d'une jauge à carburant étanche conforme à l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une jauge à carburant conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue partielle, à plus grande échelle et sous un autre angle, de la jauge à carburant de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, un couvercle de la jauge n'étant pas représenté ; - la figure 4 est une coupe partielle en perspective selon le plan P3 à la figure 3, un couvercle de la jauge à carburant étant ajouré pour plus de clarté ; - la figure 5 est une vue schématique d'une jauge à carburant conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention.For this purpose, the subject of the invention is a gauge for measuring the level of fuel in a tank of a motor vehicle, the gauge comprising a rheostat cooperating with at least two sliders, the rheostat and the sliders being encapsulated in a sealed housing and motor means being able to move the rheostat with respect to the sliders so as to vary the resistance of the rheostat according to the variations of the fuel level, characterized in that the sliders are fixed relative to the housing and in that the rheostat is movable relative to the case. Thanks to the invention, the variable resistor is disposed in a sealed housing, which limits the corrosion and the risk of ignition. The variable resistor is movable and moves against fixed sliders, which simplifies the electrical wiring of the system. In addition, the assembly of the fuel gauge is simplified. According to other advantageous technical features of the invention, taken in any technically permissible combination: - The gauge comprises a first magnet which is disposed inside the housing and which is fixed relative to the rheostat, and the rheostat is movable in rotation relative to the housing about an axis perpendicular to a plane including areas of contact between the rheostat and the sliders. - The motor means includes an arm articulated in rotation about the axis relative to the rheostat and having an end which supports a float adapted to follow the changes in the fuel level. - Metal pins connect the sliders to electrical cables and cross tightly the housing and are fitted directly into the sliders. - A plastic ring overmolded around each connection zone between a pin and a cable is sealed in the housing. - The housing comprises a half-shell defining a hollow volume in which is disposed the rheostat, and a lid that seals the hollow volume. In a first embodiment of the invention, the housing comprises fixing means on the fuel tank. Advantageously, the arm is secured to a second magnet disposed outside the housing opposite the first magnet and oriented to attract the first magnet, and the movement of the arm about the axis relative to the housing causes a movement of the rheostat with respect to the sliders, by magnetic coupling between the first magnet and the second magnet, through the housing. In a second embodiment of the invention, the arm is fixed relative to the housing. - Advantageously, a second magnet secured to a base adapted to be fixed to the reservoir is arranged facing the first magnet and oriented to attract the first magnet, and the movement of the arm about the axis relative to the base causes a movement of the rheostat with respect to the sliders, by magnetic coupling between the first magnet and the second magnet, through the housing. The invention will be better understood and other advantages thereof will emerge more clearly on reading the following description of a sealed fuel gauge according to the invention, given solely by way of example and made in reference to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a perspective view of a fuel gauge according to the invention; - Figure 2 is a partial view, on a larger scale and at another angle, the fuel gauge of Figure 1; FIG. 3 is a view similar to FIG. 2, a cover of the gauge not being shown; - Figure 4 is a partial perspective sectional view along the plane P3 in Figure 3, a cover of the fuel gauge is perforated for clarity; - Figure 5 is a schematic view of a fuel gauge according to a second embodiment of the invention.
Les figures 1 à 4 montrent une jauge à carburant 1 prévue pour être installée à l'intérieur d'un réservoir à carburant d'un véhicule, non représenté. La jauge 1 comprend un boîtier 2 ainsi qu'un ensemble mobile 4 articulé en rotation autour d'un axe X par rapport au boîtier 2. Le boitier 2 est prévu pour être fixé mécaniquement au réservoir de carburant à l'aide de moyens de fixation, tels que des lumières 20 prévues pour une fixation par encliquetage. Ainsi, le boitier 2 est fixe par rapport au réservoir à carburant. Le boîtier 2 est constitué d'une demi-coque 22 qui délimite un volume creux V dans lequel est disposé un support 42. La demi-coque 22 comporte un décrochement 26 délimité par deux parois 262 et 264 orientées radialement par rapport à l'axe X. Un couvercle 24 referme de manière étanche le volume creux V.Figures 1 to 4 show a fuel gauge 1 provided to be installed inside a fuel tank of a vehicle, not shown. The gauge 1 comprises a housing 2 and a movable assembly 4 rotatably articulated around an axis X relative to the housing 2. The housing 2 is provided to be mechanically fastened to the fuel tank by means of fixing means , such as lights 20 provided for snap fastening. Thus, the housing 2 is fixed relative to the fuel tank. The housing 2 consists of a half-shell 22 which delimits a hollow volume V in which is disposed a support 42. The half-shell 22 comprises a recess 26 delimited by two walls 262 and 264 oriented radially with respect to the axis X. A cover 24 sealingly closes the hollow volume V.
En variante, le couvercle 24 comporte des parois perpendiculaires à l'axe X et forme ainsi une demi-coque complémentaire à la demi-coque 22. La demi-coque 22 et le couvercle 24 sont de préférence réalisés à partir d'une résine acétale. De préférence, la demi-coque 22 et le couvercle 24 sont assemblés par soudure laser, miroir ou gaz chaud.In a variant, the cover 24 has walls perpendicular to the axis X and thus forms a half-shell complementary to the half-shell 22. The half-shell 22 and the cover 24 are preferably made from an acetal resin . Preferably, the half-shell 22 and the cover 24 are assembled by laser welding, mirror or hot gas.
Les matériaux qui constituent le support 42 et les demi-coques 22 et 24 sont différents, de manière à réduire les frottements entre les deux pièces.The materials that constitute the support 42 and the half-shells 22 and 24 are different, so as to reduce the friction between the two parts.
Le support 42 comprend une partie annulaire 422 montée autour d'un pion 222 de la demi-coque 22 disposé dans le volume creux V, et qui supporte un rhéostat 3 comprenant une plaque 44. La plaque 44 est réalisée à partir d'un matériau isolant, de préférence une céramique. Elle est assemblée de manière fixe au support 42 par encliquetage. Une piste électrique 46, dont la valeur de la résistivité électrique est prédéfinie, est sérigraphiée sur la plaque 44, de manière à former le rhéostat 3. La résistance 46 comprend deux portions ou pistes 462 et 464 en forme d'arc de cercle centrées sur l'axe X. La première portion 462 est plus proche de l'axe X que la deuxième portion 464 et son diamètre est inférieur à celui de la deuxième portion 464. Les deux portions 462 et 464 sont reliées entre elles par une troisième portion 466 orientée radialement par rapport à l'axe X et connectée électriquement à l'une des extrémités de chaque portion 462 et 464. Deux curseurs 6A et 6B réalisés à partir d'un matériau conduisant le courant électrique sont montés dans le boîtier 2 par l'intermédiaire de broches 62A et 62B métalliques. Un câble électrique 64A ou 64B est soudé ou serti sur chacune des broches 62A et 62B. Les curseurs 6A et 6B viennent en contact mécanique et électrique avec la résistance 46. Le curseur 6A vient en contact avec la première portion 462 de la résistance 46 et le curseur 6B vient en contact avec la deuxième portion 464 de a résistance 46. L'axe X est perpendiculaire à la plaque 44, autrement dit perpendiculaire à un plan P passant par les zones de contact entre les curseurs 6A et 6B et la résistance 46. Chaque zone de connexion entre une broche 62A ou 62B et un câble 64A ou 64B est surmoulée dans une bague en matière plastique 66A ou 66B qui est emmanchée de manière étanche dans le couvercle 24 du boîtier 2, ce qui permet d'éviter tout contact entre, d'une part, le carburant et, d'autre part, les parties conductrices des câbles 64A et 64B et des broches 62A et 62B. Les broches 62A et 62B sont directement emmanchées dans les curseurs 6A et 6B, ce qui évite d'interposer une pièce conductrice supplémentaire. De plus, les broches 62A et 62B participent à la fixation mécanique des curseurs 6A et 6B sur le boîtier 2. Les curseurs 6A et 6B sont indépendants mécaniquement l'un de l'autre, ils ne sont pas reliés mécaniquement. Cette construction permet de disposer les zones de connexion électrique entre les câbles 64A et 64B et les curseurs 6A et 6B de manière relativement éloignée l'une de l'autre. Ainsi, en cas de défaut d'étanchéité du surmoulage des bagues 66A ou 66B, la distance que doit parcourir le courant électrique pour générer une corrosion électrolytique est relativement importante, ce qui limite les risques de perte de continuité électrique causés par la corrosion du câblage. L'ensemble mobile 4 comprend un flotteur 48 qui flotte à la surface du carburant. Le flotteur 48 est relié à un bras 49 dont l'extrémité opposée au flotteur 48 s'étend le long de l'axe X et est articulée en rotation, autour de l'axe X, sur le pion 222 du boîtier 2. Lorsque la quantité de carburant varie dans le réservoir, le flotteur 48 se déplace, entraînant le bras 49 en rotation autour de l'axe X par rapport au boîtier 2. Un moyeu de bras 47 réalisé en matière plastique est encliqueté sur le bras 49. Le moyeu de bras 47 comporte un élément de liaison 472 s'étendant à l'extérieur du boîtier 2 et articulé en rotation autour de l'axe X par rapport au boîtier 2. Le moyeu de bras 47 supporte un aimant moteur 5 qui se déplace conjointement avec le bras 49, autour de l'axe X, lorsque le bras 49 oscille. L'aimant moteur 5 est disposé à l'extérieur du boîtier 2, à proximité de la paroi du boîtier 2. Il n'est pas en contact avec le boitier 2.The support 42 comprises an annular portion 422 mounted around a pin 222 of the half-shell 22 disposed in the hollow volume V, and which supports a rheostat 3 comprising a plate 44. The plate 44 is made from a material insulation, preferably a ceramic. It is fixedly assembled to the support 42 by snapping. An electrical track 46, the value of the electrical resistivity is predefined, is screen printed on the plate 44, so as to form the rheostat 3. The resistor 46 comprises two portions or tracks 462 and 464 in the shape of a circular arc centered on the X axis. The first portion 462 is closer to the X axis than the second portion 464 and its diameter is smaller than that of the second portion 464. The two portions 462 and 464 are interconnected by a third portion 466. oriented radially relative to the X axis and electrically connected to one end of each portion 462 and 464. Two sliders 6A and 6B made from a material conducting the electric current are mounted in the housing 2 by the intermediate pins 62A and 62B metal. An electric cable 64A or 64B is welded or crimped on each of the pins 62A and 62B. The sliders 6A and 6B come into mechanical and electrical contact with the resistor 46. The slider 6A comes into contact with the first portion 462 of the resistor 46 and the slider 6B comes into contact with the second portion 464 of the resistor 46. The X axis is perpendicular to the plate 44, ie perpendicular to a plane P passing through the contact zones between the sliders 6A and 6B and the resistor 46. Each connection zone between a pin 62A or 62B and a 64A or 64B cable is overmolded in a plastic ring 66A or 66B which is fitted in a sealed manner in the cover 24 of the casing 2, which makes it possible to avoid any contact between, on the one hand, the fuel and, on the other hand, the parts conductive cables 64A and 64B and pins 62A and 62B. The pins 62A and 62B are directly fitted into the sliders 6A and 6B, which avoids interposing an additional conductive part. In addition, the pins 62A and 62B participate in the mechanical fixing of the sliders 6A and 6B on the housing 2. The sliders 6A and 6B are mechanically independent of each other, they are not mechanically connected. This construction makes it possible to arrange the electrical connection zones between the cables 64A and 64B and the sliders 6A and 6B relatively remotely from one another. Thus, in the event of a sealing failure of the overmoulding of the rings 66A or 66B, the distance that the electric current must travel through to generate electrolytic corrosion is relatively high, which limits the risks of loss of electrical continuity caused by the corrosion of the wiring. . The moving assembly 4 comprises a float 48 which floats on the surface of the fuel. The float 48 is connected to an arm 49 whose end opposite to the float 48 extends along the axis X and is articulated in rotation, about the axis X, on the pin 222 of the housing 2. When the amount of fuel varies in the tank, the float 48 moves, causing the arm 49 to rotate about the X axis relative to the housing 2. A hub arm 47 made of plastic material is snapped onto the arm 49. The hub arm 47 comprises a connecting element 472 extending outside the casing 2 and articulated in rotation around the axis X relative to the casing 2. The arm hub 47 supports a motor magnet 5 which moves together with the arm 49, about the axis X, when the arm 49 oscillates. The motor magnet 5 is disposed outside the housing 2, close to the wall of the housing 2. It is not in contact with the housing 2.
Une rainure 224 en forme de portion d'arc de cercle centré sur l'axe X est ménagée dans la demi-coque 22 du boîtier 2 et forme un renfoncement à l'intérieur du boîtier 2. Le support 42 comporte une partie en saillie 424 logée dans la rainure 224. A l'extérieur du boîtier 2, la demi-coque 22 comporte deux butées extérieures 225 et 226 ménagées à chaque extrémité de la rainure 224. A l'intérieur du boîtier 2, la demi- coque 22 comporte deux butées intérieures 227 et 228 ménagées à chaque extrémité de la rainure 224. Le moyeu de bras 47 s'étend entre les butées extérieures 225 et 226. En service, le mouvement de rotation du bras 49 autour de l'axe X par rapport au boîtier 2 est limité dans un premier sens par le contact entre le moyeu de bras 47 contre la première butée extérieure 225, et dans l'autre sens par le contact entre le moyeu de bras 47 contre la deuxième butée extérieure 226. Les butées extérieures 225 et 226 constituent ainsi des butées de fin de course pour le mouvement d'oscillation du bras 49. Le mouvement de rotation du support 42 autour de l'axe X par rapport au boîtier 2 est limité, dans un sens et dans l'autre, par le contact entre la partie en saillie 424 du support 42 et les butées intérieures 227 et 228 de la rainure 224.A groove 224 in the form of an arc portion centered on the X axis is formed in the half-shell 22 of the housing 2 and forms a recess inside the housing 2. The support 42 has a projecting portion 424 housed in the groove 224. Outside the housing 2, the half-shell 22 comprises two outer stops 225 and 226 formed at each end of the groove 224. Inside the housing 2, the half-shell 22 comprises two internal stops 227 and 228 formed at each end of the groove 224. The arm hub 47 extends between the outer stops 225 and 226. In use, the rotational movement of the arm 49 about the X axis relative to the housing 2 is limited in a first direction by the contact between the arm hub 47 against the first outer stop 225, and in the other direction by the contact between the arm hub 47 against the second outer stop 226. The outer stops 225 and 226 thus constitute stops end of stroke for the oscillation movement of the arm 49. The rotational movement of the support 42 about the X axis relative to the housing 2 is limited, in one direction and the other, by the contact between the part protruding 424 from the support 42 and the inner stops 227 and 228 of the groove 224.
Ainsi, les butées de fin de course 225 et 226 entre le moyeu de bras 47 et le boîtier 2 sont externes au boîtier 2, tandis que les butées de fin de course 227 et 228 entre le support 42 et le boîtier 2 sont intérieures au boîtier 2. Les butées extérieures 225 et 226 et intérieures 227 et 228 sont ménagées sur la même pièce, à savoir la demi-coque 22, ce qui garantit une absence d'erreurs d'assemblage lors de la fabrication du boitier 2.Thus, the end stops 225 and 226 between the arm hub 47 and the housing 2 are external to the housing 2, while the end stops 227 and 228 between the support 42 and the housing 2 are internal to the housing. 2. The outer stops 225 and 226 and inner 227 and 228 are formed on the same part, namely the half-shell 22, which ensures a lack of assembly errors during manufacture of the housing 2.
Le support 42 supporte un aimant récepteur 7 disposé en regard de l'aimant moteur 5 et orienté de façon à être attiré par ce dernier. L'aimant récepteur 7 est placé à proximité de la paroi du boitier 2 et de l'aimant moteur 5. L'utilisation d'un couple d'aimants permanents 5 et 7, à savoir un premier aimant 7 et un deuxième aimant 5, permet de communiquer le mouvement d'oscillation du bras 49 au support 42 en conservant le rhéostat 3 dans le boitier 2 de manière étanche. Le rhéostat 3 est ainsi préservé de la corrosion par le carburant, ce qui permet en particulier d'utiliser la jauge 1 dans des véhicules automobiles propulsés par un agrocarburant ou carburant agressif. Le flotteur 48, le bras 49, le moyeu de bras 47, les aimants 5 et 7 et le support 42 constituent des moyens moteurs déplaçant le rhéostat 3 par rapport aux curseurs 6A et 6B de manière à faire varier la résistance du rhéostat 3 en fonction des variations du niveau de carburant. En service, le flotteur 48 suit la variation du niveau de carburant dans le réservoir, et entraine le bras 49 et le moyeu de bras 47 en rotation autour de l'axe X par rapport au boitier 2. Le moyeu de bras 47 déplace l'aimant moteur 5, qui à son tour entraine l'aimant récepteur 7 par couplage magnétique à travers le boîtier 2. L'aimant récepteur 7 étant fixé au support 42, le support 42 déplace la plaque 44 qui porte la résistance 46. Les curseurs 6A et 6B étant fixes par rapport au boitier 2, la résistance 46 se déplace par rapport aux curseurs 6A et 6B, faisant varier la valeur de la résistance 46 mesurée entre les câbles 64A et 64B. Le signal électrique cheminant entre les câbles 64A et 64B reflète ainsi la variation du niveau de carburant. Le sous-ensemble formé par la demi-coque 22, le couvercle 24 du boîtier 2 et les curseurs 6A et 6B peut être utilisé en combinaison avec différents types de rhéostats 3 pour la mesure du niveau du carburant, ce qui permet de proposer une gamme de produits pour un coût limité. La partie du boîtier 2 délimitant le volume creux V recevant la plaque 44 peut être identique pour différents types de jauges 1, ce qui permet de standardiser l'outillage utilisé pour l'assemblage de la jauge 1, notamment pour la soudure laser. Les différences de formes entre des jauges 1 différentes se situent au niveau des interfaces de fixation entre le boîtier 2 et le réservoir à carburant. Un nombre limité de formes différentes pour les moyeux de bras 47, par exemple deux ou trois formes, permet de couvrir toute une gamme de jauges 1, quel que soit le design du boîtier 2 utilisé. Dans une variante de l'invention représentée schématiquement à la figure 5, le boîtier 2 est lié en rotation au bras 49 et est articulé en rotation autour de l'axe X par rapport à une base 9 équipée de moyens de fixation pour être fixée au réservoir. L'aimant moteur 5 est solidaire de la base 9 et les curseurs 6A et 6B sont fixés au boîtier 3. Le rhéostat 3 est logé à l'intérieur du boîtier 2 et l'aimant récepteur 7 est fixé au support 42 du rhéostat 3, de sorte que l'aimant récepteur 7 est fixe par rapport au rhéostat 3. Le support 42 du rhéostat 3 est articulé en rotation, autour de l'axe X, par rapport à la base 9 et au sous-ensemble formé par le boîtier 2 et le bras 49. En service, le support 42 et le rhéostat 3 restent fixes par rapport à la base 9 grâce aux aimants 5 et 7 qui s'attirent mutuellement. Les variations du niveau de carburant entrainent la rotation du bras 49, du boîtier 2 et des curseurs 6A et 6B autour de l'axe X par rapport à la base 9 et au rhéostat 3 qui sont fixes par rapport au réservoir. Ainsi, le rhéostat 3 se déplace par rapport aux curseurs 6A et 6B, faisant varier la valeur de la résistance 46 mesurée entre les câbles 64A et 64B. Dans une autre variante, non représentée, la jauge à carburant comporte trois câbles électriques et trois curseurs, ce qui permet de réaliser un montage potentiométrique. Dans cette variante, le niveau de carburant est mesuré grâce à une variation de tension, à la place d'une variation de résistance. Trois câbles et trois curseurs peuvent également être utilisés pour réaliser une commutation électrique, par exemple afin de générer une alerte de niveau de carburant. Dans une autre variante, non représentée, l'articulation entre le bras 49 et le boîtier 2 est réalisée par un axe rapporté.The support 42 supports a magnet receiver 7 disposed opposite the motor magnet 5 and oriented so as to be attracted by the latter. The receiving magnet 7 is placed close to the wall of the housing 2 and the motor magnet 5. The use of a pair of permanent magnets 5 and 7, namely a first magnet 7 and a second magnet 5, allows to communicate the oscillation movement of the arm 49 to the support 42 by keeping the rheostat 3 in the housing 2 sealingly. The rheostat 3 is thus preserved from corrosion by the fuel, which makes it possible in particular to use the dipstick 1 in motor vehicles propelled by agrofuel or aggressive fuel. The float 48, the arm 49, the arm hub 47, the magnets 5 and 7 and the support 42 constitute motor means displacing the rheostat 3 with respect to the sliders 6A and 6B so as to vary the resistance of the rheostat 3 according to fuel level variations. In use, the float 48 tracks the variation of the fuel level in the reservoir, and causes the arm 49 and the arm hub 47 to rotate about the X axis relative to the housing 2. The arm hub 47 moves the magnet magnet 5, which in turn drives the magnet receiver 7 by magnetic coupling through the housing 2. The receiving magnet 7 being fixed to the support 42, the support 42 moves the plate 44 which carries the resistor 46. The sliders 6A and 6B being fixed relative to the housing 2, the resistor 46 moves relative to the sliders 6A and 6B, varying the value of the resistor 46 measured between the cables 64A and 64B. The electrical signal traveling between the cables 64A and 64B thus reflects the variation of the fuel level. The subassembly formed by the half-shell 22, the cover 24 of the housing 2 and the sliders 6A and 6B can be used in combination with different types of rheostats 3 for measuring the fuel level, which makes it possible to propose a range of products for a limited cost. The portion of the housing 2 delimiting the hollow volume V receiving the plate 44 may be identical for different types of gauges 1, which makes it possible to standardize the tooling used for the assembly of the gauge 1, in particular for laser welding. The differences in shape between different gauges 1 are at the fixing interfaces between the housing 2 and the fuel tank. A limited number of different shapes for the arm hubs 47, for example two or three shapes, can cover a range of gauges 1, regardless of the design of the housing 2 used. In a variant of the invention shown diagrammatically in FIG. 5, the housing 2 is rotatably connected to the arm 49 and is articulated in rotation around the axis X with respect to a base 9 equipped with fixing means to be fixed to the tank. The motor magnet 5 is integral with the base 9 and the sliders 6A and 6B are fixed to the housing 3. The rheostat 3 is housed inside the housing 2 and the receiving magnet 7 is fixed to the support 42 of the rheostat 3, so that the receiving magnet 7 is fixed relative to the rheostat 3. The support 42 of the rheostat 3 is articulated in rotation, about the axis X, with respect to the base 9 and the subassembly formed by the housing 2 and the arm 49. In use, the support 42 and the rheostat 3 remain fixed relative to the base 9 thanks to the magnets 5 and 7 which attract each other. The variations in the fuel level cause rotation of the arm 49, the housing 2 and the sliders 6A and 6B about the X axis relative to the base 9 and the rheostat 3 which are fixed relative to the reservoir. Thus, the rheostat 3 moves relative to the sliders 6A and 6B, varying the value of the resistor 46 measured between the cables 64A and 64B. In another variant, not shown, the fuel gauge comprises three electric cables and three sliders, which allows for a potentiometric mounting. In this variant, the fuel level is measured by a voltage variation, instead of a variation in resistance. Three cables and three sliders can also be used to perform electrical switching, for example to generate a fuel level alert. In another variant, not shown, the articulation between the arm 49 and the housing 2 is formed by an axis reported.
Dans le cadre de l'invention, les différentes variantes décrites peuvent être combinées entre elles, au moins partiellement.In the context of the invention, the various variants described can be combined with each other, at least partially.
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| GB2573781B (en) * | 2018-05-16 | 2020-11-04 | Delphi Automotive Systems Lux | Fuel level sensor with arm pivotally connected to base frame by snap-fit connection and variable resistor assembly fixed to arm |
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