FR2795174A1 - Dispositif de controle de niveau de fluide dans le carter - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un dispositif de contrôle de niveau de fluide dans un carter, caractérisé par le fait qu'il comprend un embout tubulaire (100) conçu pour être fixé sur la paroi inférieure du carter, un bouchon amovible (200) apte à obturer ledit embout (100), en position assemblée, et un tube (300) solidaire de l'embout (100), qui débouche sur l'extérieur du carter, au niveau de l'embout (100), lorsque le bouchon (200) est retiré, la longueur du tube (300) étant adapté de sorte que son extrémité supérieure soit située à la hauteur du niveau maximal de fluide souhaité dans le carter de sorte que le fluide puisse s'écouler à travers le tube (300) et l'embout (100) lorsqu'il atteint le niveau maximal (H1) recherché.
Description
La présente invention concerne le domaine des dispositifs de contrôle de niveau de fluide dans un carter.
La présente invention trouve notamment, mais non exclusivement, application dans le contrôle de niveau d'huile dans un carter de moteur ou boîte de vitesse de véhicule automobile.
De nombreux dispositifs ont déjà été proposés à cet effet. Cependant, les dispositifs connus ne donnent pas totalement satisfaction. La présente invention a pour but de perfectionner les dispositifs de contrôle de niveau existant.
Ce but est atteint selon la présente invention grâce à un dispositif comprenant - un embout tubulaire conçu pour être fixé sur la paroi inférieure d'un carter, - un bouchon amovible apte à obturer ledit embout, en position assemblée, et - un tube solidaire de l'embout, qui débouche sur l'extérieur du carter, au niveau de l'embout, lorsque le bouchon est retiré, la longueur du tube étant adaptée de sorte que son extrémité supérieure soit située à la hauteur du niveau maximal de fluide souhaité dans le carter, de sorte que le fluide puisse s'écouler à travers le tube et l'embout lorsqu'il atteint le niveau maximal.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le tube supporte un capteur de niveau apte à détecter au moins un niveau minimal de fluide.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le capteur précité est de type fil chaud.
Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le bouchon est clipsé sur l'embout tubulaire.
La présente invention concerne également un outil de retrait du bouchon précité.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple non limitatif et sur lesquels - les figures 1 et 2 représentent deux vues latérales, orthogonales entre elles, d'un dispositif de contrôle conforme à la présente invention, - les figures 3 et 4 représentent deux vues en bout, respectivement de dessous et de dessus, du dispositif conforme à la présente invention, - la figure 5 représente une vue en coupe longitudinale d'un outil de retrait conforme à la présente invention, - la figure 6 représente une vue en coupe longitudinale de l'embout, d'un bouchon et de la base d'un tube conforme à l'invention, et - la figure 7 représente une vue en bout inférieur agrandi du dispositif conforme à la présente Invention après retrait du bouchon.
Comme on l'a évoqué précédemment, le dispositif conforme à la présente invention comprend essentiellement, un embout 100, un bouchon 200, un tube 300 et capteur de niveau 400, de préférence de type fil chaud.
L'embout 100 est formé d'une bague tubulaire filetée conçue pour être fixée dans un alésage de carter, plus précisément dans la paroi inférieure de ce dernier.
Comme on le voit sur les figures annexées, l'embout 100 comprend un fût cylindrique 102 muni d'une zone filetée 104. Par ailleurs, à son extrémité inférieure l'embout 100 comprend une zone 106 de sections droites non cylindriques de révolution, de préférence hexagonale, conçue pour assurer le serrage de l'embout 100 dans l'alésage taraudé complémentaire du carter.
La zone 106 de section hexagonale présente une dimension transversale supérieure à celle de la zone filetée 104. II est ainsi défini un décrochement radial 108, dirigé vers le haut, au niveau de la zone de jonction entre la section hexagonale 106 et le fût fileté 102. Ce décrochement 108 sert d'appui à un joint annulaire, par exemple torique pour assurer l'étanchéité entre le dispositif selon l'invention et la paroi inférieure du carter.
De préférence, l'embout 100 est réalisé en métal. Le cas échéant, cependant, on peut envisager de le réaliser en matière plastique. Le tube 300 peut être venu de matière avec l'embout 100. Cependant, selon le mode de réalisation préférentiel représenté sur les figures annexées, le tube 300 est rapporté sur l'embout 100.
A cet effet, le tube 300 comprend un tronçon tubulaire 302 muni à sa base d'une collerette évasée 304. La section externe du tronçon tubulaire 302 est complémentaire, au moins à sa base de la section interne du fût 102. Par ailleurs, la section droite de la collerette 304 est complémentaire de la section interne du tronçon hexagonal 106. Ainsi, la collerette évasée 304 prend appui, comme on le voit sur la figure 6, sur la zone de transition entre la zone hexagonale 106 et le fût fileté 102.
De préférence, le tronçon tubulaire 300 est concentrique de l'embout 100, au moins à sa base. Par ailleurs, l'embout 100 et le tube 300 ont de préférence leurs axes verticaux.
Par ailleurs, la longueur du tronçon tubulaire 300 est-elle que le bord supérieur 304 du tronçon tubulaire 300 est situé à la hauteur du niveau maximal recherché pour le fluide dans le carter. Sur la figure 1, ce niveau maximal est référencé H1. Par ailleurs, sur la même figure, on a référencé H2 le niveau minimal autorisé.
Bien entendu, le cas échéant, on peut prévoir un tronçon tubulaire 300 incliné par rapport à la verticale, en adaptant en conséquence la longueur de ce tronçon tubulaire 300 de sorte que là encore le bord supérieur 304 de celui-ci soit situé à la hauteur du niveau maximal autorisé H1.
On notera par ailleurs que le tube 300 débouche à la fois à son extrémité supérieure et à son extrémité inférieure, au niveau de l'embout ou bague tubulaire 100 lorsque le bouchon 200 est retiré Ainsi, l'homme de l'art comprendra que lorsque le carter est rempli en fluide, celui-ci déborde par l'intermédiaire du tronçon tubulaire 300 lorsque le niveau maximal H1 est atteint, si le bouchon 200 est retiré.
Le bouchon 200 peut faire l'objet de nombreux modes de réalisation. De préférence, il est conçu pour être fixé par clipsage sur l'embout 100. Plus précisément encore, selon le mode de réalisation préférentiel conforme à la présente invention illustré sur les figures annexées, le bouchon 200 est conçu pour coopérer par clipsage avec une nervure 308 formée en saillie sur la surface interne du conduit 310 du tronçon tubulaire 300, à la base de celui-ci, c'est-à-dire en regard de la collerette 304.
Selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur les figures annexées, le bouchon 200 comprend une paroi de base 202 transversale à l'axe du tube 300, globalement circulaire et bombée vers l'extérieur. Cette paroi de base 202 se raccorde, à sa périphérie, sur une jupe cylindrique 210 en saillie vers le haut. Le diamètre externe de cette jupe 210 est complémentaire du diamètre interne du tronçon hexagonal 106 de l'embout 100.
Par ailleurs, la paroi de base 202 est munie sur sa surface interne d'un fût 221 globalement vertical centré sur le conduit 310 du tube 300.
On notera que selon le mode de réalisation illustré sur les figures annexées, le conduit 310 n'est pas centré sur l'embout 100 en raison de la présence latéral du capteur 400.
Pour cette raison, le fût 220 du bouchon 200 est également excentré par rapport à la paroi de base 202.
A son extrémité supérieure, le fût 220 est muni d'une structure évasée adaptée pour coopérer, à la manière d'une denture annulaire élastique avec la nervure 308 du tube 300.
Plus précisément, selon le mode de réalisation préférentiel illustré sur la figure 6 annexée, à son sommet le fût 220 est délimité par une surface extérieure tronconique 222 effilée vers l'extrémité libre dudit fût 220. Cette surface d'extrémité tronconique 222 est conçue pour faciliter l'engagement du fût 220 dans le conduit 310. Comme on le voit sur la figure 6, le plus grand diamètre de la surface tronconique 222, à sa base est complémentaire du diamètre interne du conduit 310 du tube 300. Par contre, le diamètre externe du fût 220, en dessous de la surface tronconique 222 est complémentaire du diamètre interne existant au niveau de la nervure 308. II est ainsi défini entre la surface externe 221 du fût 220 et la base de la surface tronconique 222 un décrochement radial 224 annulaire adapté pour coopérer avec la surface complémentaire dirigée vers le haut de la nervure 308.
Pour faciliter l'engagement du fût 220, plus précisément de la surface tronconique 222, au delà de l'embout 308, par déformation élastique, le fût 220 comporte de préférence un évidement central 226 qui débouche axialement sur son extrémité libre.
Selon le mode de réalisation particulier et non limitatif illustré sur la figure 6, cet évidement central 226 est délimité par une surface latérale 227 tronconique et une surface de base 228 en forme de calotte hémisphérique concave vers l'extrémité libre du fût 220.
L'homme de l'art comprendra qu'une fois mise en place sur l'embout 100 comme illustré sur la figure 6, le bouchon 200 obture celui-ci de manière parfaitement étanche grâce, d'une part à la coopération élastique définie entre le fût 220 et la nervure 308 et, d'autre pari entre la jupe cylindrique externe 210 et le tronçon hexagonal 106.
Dans le cadre de l'invention, il est par ailleurs prévu des moyens facilitant le retrait du bouchon 200 sous forme d'une cavité 230 formée dans le bouchon 200 et d'un outil de retrait 500 adapté.
La cavité 230 est ménagée dans la paroi circulaire 202, en regard du fût 220, et débouche à la surface extérieure de ladite paroi 202.
La cavité 230 possède un bord annulaire convergent.
Plus précisément encore, la cavité 230 est de préférence délimitée par une paroi de fond 202 en forme de calotte concave hémisphérique, raccordée sur une paroi tronconique 234 évasée vers la surface extérieure de la paroi 202. Par ailleurs, l'extrémité la plus extérieure de cette paroi tronconique 234 est raccordée sur la surface extérieure de la paroi 202 par l'intermédiaire d'un bourrelet convexe en forme de demi tore annulaire définissant le bord convergent de la cavité 230.
L'outil de retrait 500 est formé, de préférence, d'une tige rectiligne 502 munie à son extrémité d'une tête évasée 510 de géométrie complémentaire de la cavité 230. Plus précisément, cette tête évasée 510 est délimitée de préférence par une calotte sphérique convexe 512 complémentaire de la calotte 232, prolongée par une paroi tronconique 514 divergent en éloignement de l'extrémité de la tige 502 et complémentaire de la paroi tronconique 234 précitée.
II est ainsi défini au niveau de la zone de transition entre la paroi tronconique 514 et la tige 502, de diamètre plus faible, un décrochement radial 516 apte à prendre appui sur le sommet de la nervure 236 définissant le bord convergent de la cavité 230.
Comme on le voit sur la figure 5, la tige 502 munie de la tète évasée 510 est de préférence placée dans une cage 520 avec un ressort 530 intercalé entre la tige 502 et une paroi transversale 522 de la cage 520, de sorte qu'après engagement de la tête évasée 510 dans la cavité 230, la paroi 522 puisse être plaquée contre la surface extérieure de la paroi circulaire 202.
L'homme de l'art comprendra aisément que la tête évasée 510 peut être introduite, par déformation élastique de la matière du bouchon 200, notamment du bourrelet 236. Cependant, une fois la paroi transversale 522 de la cage 520 plaquée contre la surface externe de la paroi 202, le bourrelet 236 est plaqué contre la tige 502 de sorte que par traction sur la tige 502, vers le bas, le bouchon 200 peut être retiré aisément de l'embout 100.
Comme on l'a indiqué précédemment, de préférence, le dispositif conforme à la présente invention est équipé d'un capteur de niveau. II s'agit de préférence d'un capteur de type "fil chaud".
Le concept de base d'un tel dispositif est bien connu de l'homme de l'art et ne sera donc pas décrit dans le détail par la suite.
On rappellera cependant, qu'un tel capteur est basé sur l'utilisation d'un fil électriquement conducteur, conçu pour être alimenté électriquement de manière contrôlée. Lors d'une telle alimentation, par échauffement, le fil voit sa résistance évoluée. Par ailleurs, la courbe d'échauffement/refroidissement du fil dépend du milieu dans lequel le fil en question est plongé. En effet, la portion de fil placée par exemple dans l'air est moins refroidie que la portion de fil située dans un fluide plus caloporteur, tel que de l'huile.
Par conséquent, la résistance globale du fil dépend du niveau de fluide dans lequel le fil est plongé. Par surveillance de l'évolution de la tension aux bornes du fil, on peut ainsi connaître la hauteur de fluide environnant le fil.
Un tel fil peut être placé sur une plaquette de circuit imprimé rapporté en partie supérieure du tronçon tubulaire 300, ou encore être placé sur une plaquette 410 venue de moulage sur le tube 300.
On notera que selon le mode de réalisation illustré sur les figures annexées, cette plaquette 410 s'étend au delà du sommet du tronçon tubulaire 300.
Sur la figure 2, on distingue un brin du fil formant transducteur sous la référence 420.
Les extrémités de ce fil 420 sont reliées par deux fils de liaison 430, 432 à des lames électriquement conductrices 434, 436 visibles sur la figure 7 et portées par le tube 300 au niveau de la collerette 304.
Les lames 434, 436 peuvent être conçues pour être accessibles en permanence. Cependant, le cas échéant, on peut prévoir un accès aux lames 434, 436 uniquement après retrait du bouchon 200.
Un tel capteur de type fil chaud 400 permet de détecter au moins lorsque le niveau de fluide dépend sous le niveau minimal H2 autorisé. Pour cela, bien entendu, le tronçon 420 de fil chaud doit s'étendre de part et d'autre de ce niveau H2 à détecter.
Pour utiliser le dispositif de contrôle de niveau conforme à la présente invention, on procède essentiellement comme suit.
L'analyse du signal issu du capteur 400 permet de déterminer quand le niveau de fluide franchit par défaut le niveau minimal H2 autorisé. Dans ce cas du fluide est introduit dans le carter, par le bouchon de remplissage classique jusqu'à débordement du fluide par l'intermédiaire du tronçon tubulaire 300 au niveau de l'embout 100. Lorsqu'un tel débordement est constaté, l'utilisateur peut être assuré que le niveau maximal H1 est atteint avec précision et en toute sécurité. L'homme de l'art appréciera que le dispositif de contrôle de niveau conforme à la présente invention, de structure et d'utilisation simples, ne nécessite aucun usinage particulier du carter à équiper. II suffit en effet de prévoir un tronçon fileté 104 identique à celui des bouchons de vidange classiques.
Par ailleurs, le dispositif conforme à la présente invention n'exige aucun perçage additionnel dans le carter à surveiller, contrairement à ce qui est exigé par la plupart des dispositifs de contrôle jusqu'ici proposés.
Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit.
Claims (19)
1. Dispositif de contrôle de niveau de fluide dans un carter, caractérisé par le fait qu'il comprend - un embout tubulaire (100) conçu pour être fixé sur la paroi inférieure du carter, - un bouchon amovible (200) apte à obturer ledit embout (100), en position assemblée, et - un tube (300) solidaire de l'embout (100), qui débouche sur l'extérieur du carter, au niveau de l'embout (100), lorsque le bouchon (200) est retiré, la longueur du tube (300) étant adapté de sorte que son extrémité supérieure soit située à la hauteur du niveau maximal de fluide souhaité dans le carter, de sorte que le fluide puisse s'écouler à travers le tube (300) et l'embout (100) lorsqu'il atteint le niveau maximal (H1) recherché.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le tube (300) supporte un capteur de niveau (400) apte à détecter au moins un niveau minimal de fluide (H2).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le capteur de niveau est de type fil chaud, c'est-à-dire qu'il comprend un fil électrique dont la résistance dépend de la température et positionné pour être placé au moins partiellement dans le fluide.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le bouchon (200) est clipsé sur l'embout tubulaire (100).
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que l'embout (100) est formé d'une bague tubulaire filetée conçue pour être vissée dans un alésage taraudé.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que l'embout (100) définit un décrochement radial (108) apte à servir d'appui à un joint torique d'étanchéité.
7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l'embout (100) est réalisé en métal.
8._ Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le tube (300) est venu de matière sur l'embout (100).
9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le tube (300) est rapporté sur l'embout (100).
10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7 et 9, caractérisé par le fait que le tube (300) comprend un tronçon tubulaire (302) muni à sa base d'une collerette (304) apte à venir en appui sur la surface interne de l'embout.
11. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'embout (100) et le tube (300) pour conçu pour avoir leur axe vertical à l'utilisation.
12. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que le bouchon (200) comprend une paroi de base circulaire (202) prolongée à sa périphérie par une jupe cylindrique (210) et munie d'un fût central (220) apte à venir à coopérer avec le tube (300).
13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que le fût (220) possède une surface d'engagement tronconique (222) définissant un décrochement (224) à sa base.
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que le fût (220) possède en outre un alésage borgne (226) débouchant sur l'extrémité du fût (220).
15. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait que le bouchon (200) possède une cavité (230) à bords convergents apte à recevoir la tête évasée d'un outil de retrait.
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé par le fait que la cavité (230) à bords convergents est délimitée par une paroi latérale tronconique et un bourrelet en forme de demi tore convexe annulaire (236) formant le bord convergent.
17. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 16 prise en combinaison avec la revendication 2, caractérisé par le fait que les extrémités du capteur (400) sont reliées à des lames électriquement conductrices (434, 436) accessibles au niveau de l'embout (100) après retrait du bouchon (200).
18. Outil pour le retrait du bouchon (200) sur un dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 17, caractérisé par le fait qu'il comprend une tige (502) munie d'une tête évasée (510) complémentaire d'une cavité (230) formée dans le bouchon (200).
19. Outil selon la revendication 18, caractérisé par le fait que la tige (502) à tête évasée (510) est place dans une cage (520) avec ressort (530) intercalé entre la tige (502) et la cage (520) pour solliciter une paroi transversale (522) de la cage (520) contre la surface extérieur du bouchon (200) après engagement de la tête évasée (510) de l'outil de retrait dans la cavité (230) à bords convergents.
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