Dispositif indicateur de la vitesse moyenne d'un véhicule.
La présente invention concerne un dispo sitif qui indique à chaque instant la vitesse moyenne réalisée par un véhicule depuis son départ.
On sait que la vitesse moyenne réalisée par un mohile est le quotient de la distance parcourue par le temps écoulé, et, si l'on considère les logarithmes, que le logarithme de la vitesse moyenne est égal à la différence des logarithmes de la distance parcourue et du temps écoulé.
Le dispositif indicateur de vitesse moyenne d'un véhicule selon la présente invention est caractérisé par le fait qu'il comporte des organes transformant des mouvements de rotation primaires directement proportionnels, respectivement, au temps écoulé et à la distance parcourue, en mouvements de rotation secondaires dont les grandeurs sont respee- tivement les logarithmes des rotations primaires, et des organes portant une échelle logarithmique ainsi qu'un index dont la posi tion relative par rapport à l'échelle est déterminée par la différence entre lesdites gran- deurs des mouvements de rotation secon- daires.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. I montre le schéma du principe d'un organe transformant le mouvement primaire en mouvement secondaire ; cet organe est ci-après désigné par le terme totalisa teur .
La fig. 2 montre un totalisateur à secteur denté et pignon.
La fig. 3 représente schématiquement une succession d'éléments totalisateurs.
La fig. 4 montre les angles de rotation correspondants des différentes cames.
La fig. 5 montre un organe comparateur constitué par un différentiel, déterminant la position relative des éléments indicateurs.
La fig. 6 montre une variante de réalisation de l'organe comparateur.
Comme il a été dit, les totalisateurs sont destinés à convertir la rotation d'un arbre en une rotation logarithmique.
Chaque dispositif indicateur se compose d'un totalisateur de distance, d'un totalisateur de temps et d'un organe comparateur des deux mouvements logarithmiques obtenus.
La fig. 1 montre le schéma simplifié d'un totalisateur selon lequel un arbre 1, entraîné soit par un compteur de distance, soit par un mouvement d'horlogerie, communique un mouvement à l'arbre 2 au moyen d'une came 3 ayant une forme extérieure en spirale, convenablement déterminée, solidaire de l'arbre 1 et agissant sur le levier 4 ; le profil donné à la came permet d'obtenir sur 1'arbre 2 une rotation dont la valeur à chaque instant est le logarithme de la rotation de l'arbre 1, pour 1-'a. ngle utile c ae, l. a. came, indique. Cn ressort 5 appuie le levier sur la came.
Un dispositif plus perfectionné est repré- senté à la fig. 2 : le levier est remplacé par un secteur denté 6 qui entraine un pignon 7 dans un rapport tel que la fraction de tour de l'arbre 2 produise une rotation de 360 de l'arbre secondaire 8. La came 3, pour le galet 1. dont l'axe est porté par le secteur 6, est constituée par la paroi curviligne d'une perforation pratiquée dans le disque 9.
Elle comprend d'abord un élément supérieur inopérant, concentrique à la périphérie du disque 9 :
C'est l'arc de cercle correspondant à l'angle mort a ; elle comprend ensuite la came proprement dits, à profil logarithmique, et, enfin, une troisième partie, allant de la posi t. ion 11'a la, position l. l du galet ; cette troisième partie, concentrique à. l'axe d'articulation 2 du secteur 6, est décrite par le galet lors du rappel du secteur par son ressort 5.
Les deux lignes pointillées comprenant l angle mort. a représentant, l'une la trajee- toire de l'axe du galet 11 pendant le rappel du secteur 6, l'antre, la position de cette même ligne quand le disque 9 a tourné de l'angle a dans le sens de la fleehe, alors que l'origine de la came va commencer à entraîner le galet.
Afin de disposer d'une étendue logarithmi- que suffisante, on prévoit d'étager plusieurs dispositifs semblables. Une telle disposition est représentée sehématiquement à la fig. 3. Des réducteurs 12, 13 sont alors intercalés entre les disques 9 successifs, ces réducteurs ayant un rapport de démultiplication tel que l'an- gle mort d'un étage quelconque correspond à la. rotation complète (angle mort plus angle utile) de l'étage immédiatement précédent.
Tous les secteurs 61, 62, etc., engrenant avee des pignons 7 portés par le même arbre 8, il. est nécessaire que, lorsque l'un d'eux atteint la fin de sa course, ce secteur reste effacé pour permettre au suivant, qui jusqu'alors n'était pas entraîné puisque la came correspondante était dans l'angle mort, de commander le mouvement de l'arbre 8.
A cet effet, il est prévu un cliquet 14 appuyé contre une partie du secteur par un ressort 141 convenable qui, lorsque le secteur est arrivé à sa position limite, pénètre dans une encoche15prévuedans le secteur et le maintient à cette position contre l'action du ressort 5-à ce moment le galet 11 est arrivé à sa position limite 11 l (l'autre part, le pignon 7 est monté sur l'arbre 8 par l'in- termédiaire d'une roue libre, pour que cet arbre puisse continuer à tourner sous l'action du pignon suivant, malgré le blocage du pignon 7 par le secteur 6.
Pratiquement, les cames 9 seront établies de telle manière que, sur un très petit angle de transition, l'arbre secondaire 8 soit entraîné simultanément par deux cames, de manière à n'être jamais fou.
La position des cames étant identique à zéro et. au maximum de course de totalisation
(fig. 4), il. suffit, pour la mise en position de départ. de poursuivre artificiellement, jusqu'à ces maxima (distance et temps), la rotation des arbres primaires 1, au moyen d'un moteur électrique par exemple.
Apres une rotation complète de la der- nière eame spirale, l'arbre 1 se trouve bloqué de la faeon suivante (fig. 2) :
Les disques 9 solidaires des cames, présen- tent une encoche profonde convenablement disposée 19.
Des leviers d'arrêt 18, munis de galets 17, solidaires d'un arbre commun 16, suivent la périphérie de ces disques sous l'effet de ressorts, mais ne peuvent tomber dans les encoches que lorsqu'elles se présentent toutes sous l'alignement des galets 17 de ces leviers.
Ce dispositif de blocage des disques n'est d'ailleurs théoriquement nécessaire que sur les deux disques extrêmes.
La. chute des leviers 18 libère alors les cli- quets 14, en raison des taquets 70 appuyant sur les butées 21 des eliquets, et les secteurs sollicités par leurs ressorts reviennent en position de départ. Des butées 22 limitent cett position.
Le jeu angulaire du cliquet 14 par rapport au taquet 20 sur l'arbre 16 est suffisant pour immobiliser le secteur en fin de course, mais trop faible pour ne pas le libérer lorsque le galet 17 tombe dans l'encoche 19 du disque.
Pour permettre le retour des secteurs en position de départ (zéro de l'angle mort), il est nécessaire de tenir compte clu diamètre du galet 11 (fig. 2). On est ainsi conduit à obtenir la rotation de l'arbre secondaire résultant théoriquement de la fin d'une course, par le début de la course de la came suivante.
En conséquence, le maximum réel de totali sation se trouve très légèrement réduit.
A partir du tableau de bord du véhicule, par exemple, une tige commande la mise à zéro des deux totalisateurs. En tirant cette tige :
a) on agit sur un ressort (non repré- senté) qui assure, par l'intermédiaire de l'arbre 16 (qui peut être commun aux deux totalisateurs), une pression convenable des galets 17 des leviers 18 contre la périphérie des dis ques 9 ;
b) on actionne le contact de mise en marche du moteur électrique qui entraîne les arbres primaires 1 des totalisateurs.
Cet entraînement comporte un dispositif de sécurité à frottement doux-susceptible de patiner lorsque les totalisateurs atteignent leur maximum-et une roue libre.
Lorsqu'on lâche la tige de commande, elle revient à sa position-primitive, les galets 17 des leviers 18 libèrent alors les disques, et l'appareil est prêt à fonctionner.
Ainsi qu'il a été dit précédemment, les arbres secondaires 8 des totalisateurs de distance et de temps sont reliés à un organe comparateur destiné à indiquer la vitesse moyenne ; cet organe comparateur est, dans une forme de réalisation, constitué par un différentie] (fig. 5) dont chaque arbre secon- daire des totalisateurs entraîne un planétaire.
Les deux planétaires tournent en sens inverse.
La rotation de la couronne solidaire des arbres des satellites est alors égale à la demidifférence des rotations des planétaires.
Cette couronne satellite porte des graduations logarithmiques augmentant dans le sens de rotation du planétaire des distances ; les valeurs angulaires de la couronne sont moitié de celles des planétaires, il y a donc deux échelles bout à bout.
La lecture effectuée au moyen d'un index fixe donne la vitesse moyenne réalisée. Elle est exprimée en unités usuelles.
Dans le but de rendre la lecture plus précise, le eadran portant la graduation pourrait être entraîné à double vitesse angulaire de la couronne, rétablissant ainsi l'égalité avec les déplacements angulaires des planétaires.
Il est évident que la couronne peut commander un cadran plan ou cylindrique, ou une aiguille se déplaçant devant un eadran fixe.
La mise en position de départ des totalisateurs entraîne celle des planétaires, done celle de la couronne satellite et du cadran.
Selon une va. riante, on peut remplacer le différentiel par un dispositif plus simple (fig. 6), mais d'une lecture moins pratique, constitué :
d'une part, par un cadran circulaire 23 entraîné par 1'arbre secondaire du totalisateur de distance qui porte une double graduation logarithmique, dont l'une est renversée, afin d'être lisible à l'envers,
d'autre part, par un disque 24 entraîné par l'arbre secondaire du totalisateur temps et dans le même sens que le cadran, et qui est percé d'une fenêtre 25 constituant l'index.
Device indicating the average speed of a vehicle.
The present invention relates to a device which indicates at each instant the average speed achieved by a vehicle since its departure.
We know that the average speed achieved by a mohile is the quotient of the distance traveled by the elapsed time, and, if we consider the logarithms, that the logarithm of the average speed is equal to the difference of the logarithms of the distance traveled and elapsed time.
The average speed indicator device of a vehicle according to the present invention is characterized by the fact that it comprises members transforming primary rotational movements directly proportional, respectively, to the elapsed time and to the distance traveled, into secondary rotational movements. the magnitudes of which are respectively the logarithms of the primary rotations, and organs bearing a logarithmic scale as well as an index whose relative position with respect to the scale is determined by the difference between said magnitudes of the rotational movements secondary.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments of the object of the invention.
Fig. I shows the diagram of the principle of an organ transforming the primary movement into secondary movement; this body is hereinafter referred to by the term totalizer.
Fig. 2 shows a sector gear and pinion totalizer.
Fig. 3 schematically represents a succession of totalizing elements.
Fig. 4 shows the corresponding angles of rotation of the different cams.
Fig. 5 shows a comparator unit constituted by a differential, determining the relative position of the indicator elements.
Fig. 6 shows an alternative embodiment of the comparator member.
As has been said, totalizers are intended to convert the rotation of a shaft to a logarithmic rotation.
Each indicating device is made up of a distance totalizer, a time totalizer and a component that compares the two logarithmic movements obtained.
Fig. 1 shows the simplified diagram of a totalizer according to which a shaft 1, driven either by a distance counter or by a clockwork movement, communicates a movement to the shaft 2 by means of a cam 3 having an external shape in a spiral, suitably determined, integral with the shaft 1 and acting on the lever 4; the profile given to the cam makes it possible to obtain on the shaft 2 a rotation whose value at each instant is the logarithm of the rotation of the shaft 1, for 1-'a. useful ngle c ae, l. at. cam, indicates. Cn spring 5 presses the lever on the cam.
A more sophisticated device is shown in FIG. 2: the lever is replaced by a toothed sector 6 which drives a pinion 7 in a ratio such that the fraction of a turn of the shaft 2 produces a rotation of 360 of the secondary shaft 8. The cam 3, for the roller 1 whose axis is carried by the sector 6, is formed by the curvilinear wall of a perforation made in the disc 9.
It firstly comprises an inoperative upper element, concentric with the periphery of the disc 9:
It is the arc of a circle corresponding to the blind angle a; it then comprises the cam proper, with a logarithmic profile, and, finally, a third part, going from the posi t. ion 11'a la, position l. l of the roller; this third part, concentric with. the articulation axis 2 of sector 6 is described by the roller when the sector is returned by its spring 5.
The two dotted lines comprising the blind spot. a representing, one the trajectory of the axis of the roller 11 during the return of the sector 6, the other, the position of this same line when the disc 9 has rotated from the angle a in the direction of the fleehe, while the origin of the cam will start to drive the roller.
In order to have a sufficient logarithmic extent, provision is made to stage several similar devices. Such an arrangement is shown sehematically in FIG. 3. Reducers 12, 13 are then interposed between the successive disks 9, these reducers having a gear ratio such that the dead angle of any stage corresponds to the. full rotation (blind spot plus useful angle) of the immediately preceding floor.
All sectors 61, 62, etc., meshing with pinions 7 carried by the same shaft 8, il. It is necessary that, when one of them reaches the end of its travel, this sector remains erased to allow the following one, which until then had not been driven since the corresponding cam was in the blind spot, to control the shaft movement 8.
For this purpose, a pawl 14 is provided which is pressed against part of the sector by a suitable spring 141 which, when the sector has reached its limit position, enters a notch 15 provided in the sector and maintains it in this position against the action of the spring 5-at this moment the roller 11 has reached its limit position 11 l (the other hand, the pinion 7 is mounted on the shaft 8 by means of a freewheel, so that this shaft can continue to turn under the action of the next pinion, despite the locking of pinion 7 by sector 6.
In practice, the cams 9 will be set in such a way that, over a very small transition angle, the secondary shaft 8 is driven simultaneously by two cams, so as to never be crazy.
The position of the cams being identical to zero and. at maximum totalizing stroke
(fig. 4), it. is sufficient for the setting in the starting position. to continue artificially, up to these maxima (distance and time), the rotation of the primary shafts 1, by means of an electric motor for example.
After a complete rotation of the last spiral, shaft 1 is blocked as follows (fig. 2):
The discs 9 integral with the cams have a suitably placed deep notch 19.
Stop levers 18, provided with rollers 17, integral with a common shaft 16, follow the periphery of these discs under the effect of springs, but can only fall into the notches when they are all present under the alignment of the rollers 17 of these levers.
This device for locking the discs is also theoretically necessary on the two end discs.
The fall of the levers 18 then releases the pawls 14, owing to the tabs 70 pressing on the stops 21 of the pawls, and the sectors stressed by their springs return to the starting position. Stops 22 limit this position.
The angular play of the pawl 14 relative to the latch 20 on the shaft 16 is sufficient to immobilize the sector at the end of its travel, but too small not to release it when the roller 17 falls into the notch 19 of the disc.
To allow the sectors to return to the starting position (zero of the dead angle), it is necessary to take into account the diameter of the roller 11 (fig. 2). This leads to obtaining the rotation of the secondary shaft theoretically resulting from the end of a stroke, by the start of the stroke of the following cam.
As a result, the actual maximum totalization is very slightly reduced.
From the vehicle's dashboard, for example, a rod controls the zeroing of the two totalizers. By pulling this rod:
a) we act on a spring (not shown) which ensures, by means of the shaft 16 (which may be common to the two totalizers), a suitable pressure of the rollers 17 of the levers 18 against the periphery of the discs 9;
b) the start contact of the electric motor which drives the primary shafts 1 of the totalizers is actuated.
This drive features a soft friction safety device - susceptible to slipping when the totalisers reach their maximum - and a freewheel.
When the control rod is released, it returns to its original position, the rollers 17 of the levers 18 then release the discs, and the apparatus is ready to operate.
As has been said previously, the secondary shafts 8 of the distance and time totalizers are connected to a comparator device intended to indicate the average speed; this comparator member is, in one embodiment, constituted by a differentiator (fig. 5) of which each secondary shaft of the totalisers drives a planetary gear.
The two planets rotate in the opposite direction.
The rotation of the crown integral with the shafts of the satellites is then equal to the half-difference of the rotations of the planetary.
This satellite ring carries logarithmic graduations increasing in the direction of rotation of the planetary of distances; the angular values of the crown are half of those of the planets, so there are two scales end to end.
The reading carried out by means of a fixed index gives the average speed achieved. It is expressed in usual units.
In order to make the reading more precise, the eadran carrying the graduation could be driven at double angular speed of the crown, thus re-establishing equality with the angular displacements of the planets.
It is obvious that the crown can control a flat or cylindrical dial, or a hand moving in front of a fixed eadran.
Placing the totalizers in the starting position brings about that of the planetary gear, therefore that of the satellite crown and dial.
According to a go. laughing, we can replace the differential by a simpler device (fig. 6), but less practical to read, consisting of:
on the one hand, by a circular dial 23 driven by the secondary shaft of the distance totalizer which bears a double logarithmic graduation, one of which is reversed, in order to be readable upside down,
on the other hand, by a disc 24 driven by the secondary shaft of the time totalizer and in the same direction as the dial, and which is pierced with a window 25 constituting the index.