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Dispositif de commande d'un servo-moteur, notamment pour la manoeuvre de la boite de vitesses de véhicules automobiles.
Cette invention concerne un dispositif de commande pour un servo-moteur, par exemple actionné par un élément ou phénomène de pression, tel qu'aspiration ou autre, utilisé notamment pour la manoeuvre de la-botte de vitesses des véhicules automobiles.
Il est connu de commander des dispositifs de ce genre à partir d'un levier de manoeuvre, par exemple de la pédale de l'accélérateur ou du débrayage, des liaisons par entraînement ou butée ou bien des
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organes flexibles et'élastiques étant intercalés entre la pédale ou le levier de manoeuvre en question et le ou les organes du mécanisme de commande.
Par rapport à ces dispositifs connus, le dispositif de commande selon l'invention présente principalement l'avantage que, dans toute position quelconque de la pédale ou levier de manoeuvre, lors d'un petit mouvement d'avanuement ou de recul correspondant seulement à la course de l'organe de distribution dépendant de ce levier, cet organe de distribution est déplacé et par là même la manoeuvre de changement de vitesse est déclanhée ou la communication entre les organes de manoeuvre et la source d'élément de pression est coupée.
La caractéristique de l'invention consiste en ce que ledit élément ou phénomène (surpression, dépression, courant électrique) influençant le servo-moteur est commandé par un organe de distribution (organe de distribution de déclanchement) qui est relié à la pédale ou levier de manoeuvre qui l'actionne par l'intermédiaire d'un dispositif à friction et en ce que des butées sont prévues, de telle manière que l'organe de distribution soit entraîné, à chaque mouvement de la pédale ou levier de manoeuvre, en avant ou en arrière, au début du mouvement.
Un dispositif de commande de ce genre peut avantageusement être réalisé, selon l'invention, de telle manière que l'élément de pression, qui est commandé par l'organe de distribution de déclanchement, qui st relié de la manière conforme à l'invention par l'intermédiaire¯d'un dispositif de ce genre avec une
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pédale ou un levier de manoeuvre, déplace un second organe de distribution, qui est fermé dans les deux positions extrêmes et qui laisse passer l'élément de pression utilisé pour la manoeuvre dans des positions intermédiaires. On obtient ainsi ce résultat qu'un organe de commande peut être déclanché dans les deux sens de mouvement.
Le dispositif selon l'invention est avantageusement réalisé de façon que l'organe de distribution de déclanchement soit.relié à la pédale de débrayage par un dispositif à friction. Dans ce cas, la pédale de débrayage peut n'être déplacée que peu ou même sur toute sa course à partir de sa position de repos.
Malgré cela, dès que le conducteur ramène la pédale de débrayage depuis une position quelconque, la commande ou manoeuvre est terminée et une nouvelle manoeuvre est amorcée, sans que l'embrayage soit déjà complètement débrayé ou réembrayé de ce fait. L'invention n'est toutefois pas limitée à la manoeuvre du dispositif de distribution par la pédale de débrayage. On peut aussi utiliser à cet effet un levier de manoeuvre particulier ou même la pédale de l'accélérateur.
Dans ce dernier cas, la construction est par exemple étudiée de façon que le dispositif à friction n'agisse que sur une partie déterminée du trajet de l'accélérateur, tandis que ce dispositif à friction est mis hors d'action sur le reste de ce trajet,
Dans le dessin annexé :
La figure 1 représente schématiquement, et partiellement en coupe., les parties principales d'un exemple
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de réalisation d'un dispositif de commande selon l'invention avec l'organe de commande de déclanchement.
La figure 2 représente également schématiquement, en majeure partie en coupe, des parties d'un dispositif de commande de ce genre, ainsi que d'un servo-moteur pour la manoeuvre d'une boîte de vitesses; ces parties de la commande sont reliées aux parties représentées dans la figure 1.
La figure 3 représente schématiquement, en majeure partie en coupe, les pièces d'un dispositif à friction utilisé dans une commande selon l'invention.
La figure 4 représente schématiquement, partie en perspective, la disposition d'une commande selon l'invention ensemble avec un moteur, la boîte de vitesses associée et les servo-moteurs actionnant cette boîte et l'embrayage.
Dans la figure 1, 1 désigne un levier de manoeuvre (par exemple la pédale du débrayage d'une automobile) qui est appliqué par un ressort 3 contre la butée 2 dans sa position de repos. 4 est l'axe d'articulation de la pédale de débrayage, qui agit par l'intermédiaire du levier 5 et de la barre 24 de la façon connue sur l'élément mobile de l'embrayage. Dans le levier 5 est disposé, dans un manchon de guidage 6, un autre manchon 7 rationnellement constitué par une matière ayant un haut coefficient de friction et dans lequel la tie 8 peut coulisser à frottement ou avec une pression appropriée. A cette fin, les manchons 6 et 7 peuvent par exemple être fendus et être comprimés par un dispositif de serrage. La tige 8 comporte deux collets
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ou disques de butée 9 et 10, qui peuvent s'appliquer contre la butée 11 disposée entre eux.
Un disque 13 est disposé sur une tige 14 en face de la tête 12 façonnée à l'extrémité de la tige 8. Cette tige 14 est guidée dans un alésage d'une botte 15, qui contient un alésage 16 communiquant avec l'atmosphère, un conduit de dépression 17, ainsi qu'un conduit de sortie 18 et deux chambres 19 et 20. La chambre 19 contient une soupape 21, qui est poussée contre son siège par un ressort 22. Cette soupape 21 est guidée par son alésage sur la partie décolletée 23 de la tige 14. Un ressort 25 exerce une pression contre le disque 13 de la tige 14.
Le dispositif représenté dans la figure 1 fonctionne de la façon suivante : Lorsque le conducteur commence déplacer la pédale l'à partir de la position de repos représentée dans cette figure, la tige 8 est tout d'abord entraînée vers la droite par la friction produite dans le manchon 7. Alors que le disque 10 s'appliquait tout d'abord contre la butée 11, la tige coulissante 8 est déplacée vers la droite jusqu'à ce que le disque 9 s'applique sur la butée 11. Au cours de ce mouvement, la tige 14 est également déplacée vers la droite; elle ferme ainsi le canal de communication avec l'atmosphère 16 et soulève la soupape 21 malgré la pression du ressort 22. Dès que le disque 9 s'applique contre la butée 11, le mouvement d'ouverture de la soupape'2'1 est également terminé.
La dépression régnant dans le conduit 17 peut alors agir dans le conduit 18 menant au dispositif de manoeuvre d'une
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boîte de vitesses. La manoeuvre est ainsi amorcée de la façon connue.
Dès que le disque 9 s'applique contre la butée 11, le levier 1 continue à se déplacer indépendamment, la tige 8 coulissant dans le manchon 7 à frottement.
On peut donc, au cours de la continuation du mouvement, débrayer plus ou moins l'embrayage à l'aide de la pédale ou du levier 1, tandis que la tige 8 reste fixe et que la soupape 21 reste ouverte. Mais, dès que le conducteur effectue un mouvement capable de faire reculer la pédale 1 à partir d'une position quelconque, le frottement qui se produit entre le manchon 7 et la tige 8 entraîne cette dernière vers la gauche, jusqu'à ce que le disque 10 s'applique contre la butée 11. Sous la pression du ressort 22, la soupape 21 suit immédiatement ce mouvement vers la gauche et revient s'appliquer sur son siège. La tige 14 est maintenue par le ressort 25 en contact avec la tête 12.
Dans la figure 2, 30 est un tuyau assurant la communication avec une source de dépression ou aspiration, 31 est une chambre annulaire, 32 est une double soupape présentant deux surfaces d'application 33 et 34. 36 est une tige coulissante qui comporte des décolletages aux points 37, 38 et 39, puis contre l'extrémité de droite 40 en forme de disque de laquelle appuie un ressort 41, qui est disposé dans le piston 42, coulissant dans l'alésage 43. 44 est une ouverture de commu- nication avec l'atmosphère ; est une chambre dans laquelle le ressort 35 est disposé; 46 est un canal de communication. Sur le corps 47 est disposé un tiroir
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48 que le conducteur règle lors de la sélection par un axe 49 et un volant à main 50.
Les conduits 51, 52, 57 et 58 sont ainsi mis en communication suivant le réglage du moment avec l'alésage 46 ou avec la chambre 54 renfermant le tiroir 48. La chambre 54 communique avec l'atmosphère par l'orifice 55.
60 est un canal coudé, qui communique par un étranglement 61 avec la chambre 62. Il est prévu dans cette dernière le guide 63 d'un piston 64, qui est soumis à la pression d'un ressort 65 et qui est relié à une tige 66, comportant, à son extrémité supérieure, .un verrou 67, qui peut pénétrer dans les parties décolletées de la tige 36. Dans la position extrême droite et dans la position extrême gauche de la tige 36, la partie supérieure du verrou 67 s'applique contre les surfaces périphériques des parties décolletées 37 et 39. 68 est un alésage par lequel la chambre 69 située au-dessus du piston 64 communique avec l'atmosphère.
Le dispositif suivant la figure 8 fonctionne de la façon suivante : Ce dispositif communique par le conduit 18 avec le dispositif suivant la figure 1.
En conséquence., lorsque le conducteur assure l'ouverture de la soupape 21 par l'intermédiaire du dispositif à friotion, en appuyant sur la pédale l, la dépression se propage par le conduit 18 devant le piston 42. Ce dernier est ainsi poussé dans la position extrême gauche représentée dans la figure 2. La tige 36 est entraînée jusqu'à ce que le verrou 67 poussé de bas en haut par le ressort 65 parvienne dans la partie
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décolletée formée par la partie 38 et s'applique contre la tranche de gauche de la partie 39 du coulisseau 36.
Par ce mouvement, la double soupape 32 a été déplacée malgré la pression du ressort 35 de sa position extrême droite jusqu'à la position représentée dans la figure.
De ce fait, la dépression propagée dans la chambre 31 par le conduit 30 se propage par les ouvertures se trouvant en avant et en arrière de la soupape dans la chambre 45, puis de là par le canal 46 au tiroir distributeur 48, d'où elle parvient, suivant la vitesse choisie dans chaque cas, par les conduits 51, 52, 57 ou 58 aux cylindres moteurs du dispositif de manoeuvre du changement de vitesses. Par le canal coudé 60, la dépression se propage, en passant par l'étranglement 61, à la chambre 62. Mais, en raison de l'étranglement 61 et de la grandeur de cette chambre, elle n'atteint là qu'après un temps prédéterminé une valeur telle que la dépression exercée sur le piston 64 suffise à surmonter la force du ressort 65, afin que le verrou 67 soit tiré hors de prise avec la partie décolletée 38 de la tige 36.
Celle-ci passe maintenant à sa position gauche extrême, dans laquelle la soupape 32 s'applique contre le corps par sa surface d'application gauche 33 et empêche ainsi la propagation de la dépression vers le canal 46. Par les fuites se produisant au piston 64, la dépression disparaît en peu de temps après la fermeture de la double soupape 32.
Lorsque le conducteur laisse revenir la pédale 1, la soupape 21 se ferme immédiatement, comme décrit ci-dessus, tandis que la tige 14 découvre par le
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c,anal 16 la communication du conduit 18 avec l'atmosphère. La dépression régnant jusgue là devant le piston 42 disparaît donc, de sorte que ce piston se déplace vers la droite sous la pression des ressorts 41 et 35. Mais, en raison de la liaison du piston 42 avec la tige 36, un mouvement vers la droite n'est possible que jusqu'à ce que le verrou 67 s'applique sous la pression du ressort 65 contre la tranche droite de la partie décolletée 37 formant redans. Dans cette position, la soupape double 32 est encore ouverte.
La dépression peut donc se propager de nouveau par le conduit 30, la chambre 31, devant la soupape 32, par la chambre 45 dans le canal 46. Maintenant aussi, la dépression est par conséquent de nouveau propagée par le tiroir distributeur 48, suivant son réglage de chaque cas, aux cylindres de manoeuvre de la boite de vitesses.
Par le canal coudé 60, la dépression est en même temps de nouveau propagée à la chambre 62 et n'atteint là qu'après un certain temps, à cause de l'étranglement 61, une valeur maximum, qui surmonte la pression du ressort 65, tire le piston 64 vers le bas et dégage ainsi le verrou 67. La tige 36 peut ainsi parvenir, avec le piston 42, sous la pression du ressort 35, complètement dans la position extrême droite, puis la soupape 32 ferme, par sa surface d'application de droite 34, l'entrée de propagation de la dépression à partir de la chambre 31.
Dans la construction d'un dispositif à friction destiné à une commande selon l'invention (qui est
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représentée dans la figure 3) on a prévu ici encore une tige 8 sur laquelle sont fixées des pièces de butée 9 et 10. Cette tige 8 peut coulisser dans le corps 75, dans lequel est formée une surface conique 76 contre laquelle s'applique un manchon fendu conique extérieurement 77, dont l'alésage s'enfile sur la tige 8. A son extrémité gauche, le corps 75 est articulé par un axe sur un appendice 79 de la pédale ou levier 1. A l'extrémité opposée du corps est disposé un chapeau vissé 80, qui comporte aussi une surface conique 81, contre laquelle s'applique un second manchon 82, qui est enfilé de la même manière sur la tige 8.
Entre les deux manchons 77 et 82 est disposé un ressort de compression 83, par lequel les deux manchons sont pressés contre les surfaces coniques 76 et 81.86 est un arbre sur lequel est monté le levier qui actionne la soupape de déclanchement. Sùr cet arbre est en outre monté un levier 87 à l'extrémité supérieure duquel se trouve la vis de réglage 88.
L'extrémité droite de la tige 8 peut s'appliquer sur la tête 89 de la vis de réglage 88.
Dans cette construction, on évite un relâchement de la friction par suite d'usure. En effet, en cas d'usure des surfaces de glissement des manchons 77 et 82, un réglage automatique de rattrapage et de maintien de la tension, ainsi que par là même la friction, sont assurés par le ressort 83 et les surfaces coniques 76 et 81. Le dispositif est rationnellement rempli de lubrifiant, ce qui assure aussi une friction toujours constante.
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Dans la figure 4, les pièces qui ont déjà été représentées dans les figures précédentes sont désignées par les mêmes numéros de référence. On agit à l'aide de la pédale de débrayage 1, par l'intermédiaire du dispositif à friction 75, au moyen de la tige 8, sur le levier 87 disposé sur l'axe 86, lorsque cette tige 8 est entraînée de la manière sus-décrite jusqu'à ce qu'elle s'applique par l'un ou l'autre disque sur la butée 11. L'axe 86 porte, fixé sur lui, un levier 101, que le ressort de traction 102 attaque, en maintenant ainsi la tête de la vis 88 en contact avec l'extrémité de la tige 8. Dans le levier 101 est disposée une vis 103 qui peut agir sur la tige 14 et la soupape 21 de la même manière que celle indiquée dans la figure 1.
L'axe 86 porte en outre, fixé sur lui, un levier 104 qui est relié, par l'intermédiaire de la petite barre 105, à un levier 107 relié à son tour à la pédale 106 de l'accélérateur. 108 est une butée correspondant à la position de repos de la pédale d'accélérateur. 110 est le moteur, et 111 la boite de vitesses du véhicule automobile. Un conduit 113 mène du tuyau d'aspiration 112 du moteur à un réservoir 114, qui communique, par un conduit 115, avec les tuyaux 17 et 30. 116 et 117 sont deux cylindres de manoeuvre, indiqués d'une façon purement schématique, qui servent à passer les vitesses de la botte et qui sont reliés par les conduits 51 et 52 au corps 47 de la botte de manoeuvre et au tiroir distributeur 48, qui est représenté à plus grande échelle dans la figure 2.
Le tuyau 30 mène dans l'intérieur de la
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boite de manoeuvre à un tiroir 118, qui est indiqué d'une façon purement schématique et qui correspond à la double soupape 32 de la figure 2. Ce tiroir est mû par le piston 42, auquel l'élément de pression est conduit ou propagé par le conduit 18 à partir de la soupape 21.
121 est le cylindre du dispositif servo-moteur servant à actionner l'embrayage, qui communique par le conduit 122 avec la boite de manoeuvre. Ce conduit 122 peut aussi être relié au tiroir distributeur 48. Mais il peut aussi être commandé d'une autre manière, par exemple directement par le tiroir 118.
Ainsi qu'il ressort de cette figure, ce dispositif ne diffère pas essentiellement de ceux précédemment décrits en ce qui concerne son mode de fonctionnement.
Une différence réside en ce que l'arbre ou axe 86 est relié par la timonerie 104 - 105 - 107 à la pédale 106 de l'accélérateur. Lorsque le conducteur commence dans ce cas à déplacer la pédale 1 de débrayage à partir de sa position de repos, le mode de fonctionnement susdécrit, à savoir l'ouverture de la soupape 21, ne peut avoir lieu que lorsqu'il a auparavant ramené l'accélérateur également dans la position de ralenti représentée sur la figure, car autrement la tête 89 de la vis 88 ne s'applique pas sur l'extrémité de la tige 8.
La pédale d'accélérateur 106 est amenée, après avoir été lâchée par le conducteur, au cours du mouvement de la pédale de débrayage 1 à partir de la position de repos, sous l'action du ressort de traction 102, de sa position de ralenti à la position de repos (application contre la butée 108) la tige 14 étant déplacée et la
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soupape 21 ouverte en même temps par la vis 103 disposée sur le levier 101. La liaison décrite avec la pédale de l'accélérateur a pour rôle d'empêcher qu'une manoeuvre soit amorcée par le levier de débrayage lorsque cette pédale ne se trouve pas dans la position de ralenti ou marche à vide. La oonstruction est étudiée pour que le carburateur ne soit pas influencé entre la position de ralenti et la position de repos ou qu'il soit entièrement fermé dans la position de repos.
Dans les dispositifs de commande potr mécanismes de manoeuvre de bottes de vitesses qui ne sont en liaison qu'avec la pédale de l'accélérateur, il est nécessaire, en général, d'étudier la construction de façon que chaque fois que la pédale de l'accélérateur est ramenée à la position de repos, la boite soit réglée en roue libre ou que l'embrayage principal soit débrayé. Ceci n'est pas désirable dans de nombreux cas. Avec le présent dispositif, il n'est pas nécessaire de constituer le mécanisme de manoeuvre, de façon que la roue libre soit toujours réglée dans la position de repos de la pédale de l'accélérateur. Malgré cela, un dispositif tel que celui décrit dans ce qui précède offre l'avantage que le conducteur est forcé de laisser revenir complètement la pédale d'accélérateur lors de l'amorçage d'une manoeuvre.
Cette disposition non seulement évite des nombres de tours inutilement élevés du moteur de propulsion, mais offre également l'avantage, lorsqu'on utilise la dépression comme moyen de commande, que l'on dispose toujours d'une forte dépression par suite.du retour de la pédale d'accélérateur dans la position de ralenti ou marche à vide.
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Le dispositif de commande selon l'invention n'est pas limité aux détails de disposition et des pièces indiqués dans les exemples de réalisation représentés.
On peut aussi le réaliser de la même manière, quant aux principes, en vue de son actionnement par du courant électrique au lieu d'utiliser un élément de pression ou une dépression. Les surfaces coniques des manchons fendus du dispositif à friction peuvent aussi se presser l'une sur l'autre au lieu de presser sur le corps.En outre, il est également possible de réaliser par exemple la double soupape 32 et le tiroir 118 de manière que les conduits qui s'y raccordent soient vidés d'air de la façon connue dans les positions extrêmes de ces organes de commande. On peut aussi obtenir d'une autre manière que celle illustrée par l'exemple de réalisation de la figure 2 qu'une manoeuvre soit amorcée tant en avançant qu'en reculant. En particulier le verrouillage de l'organe de commande 32 est indiqué de façon purement schématique dans des positions intermédiaires.
Entre autres, d'autres constructions pnt été proposées par la demanderesse pour cela dans deux demandes de brevets déposées en Allemagne le 11 Avril 1936.
L'arrivée de l'élément de commande (dépression ou autre) pour le servo-moteur de l'embrayage peut être influencée par l'organe de commande de déclanchement ou d'une autre façon connue simultanément au déclanchement de la manoeuvre, par exemple à partir du dispositif sélecteur ou de la pédale d'accélérateur.