1 La présente invention est une variante dérivée de la demande de brevetThe present invention is a variant derived from the patent application
0507570000 du même auteur ; elle a pour objet de perfectionner le système antérieur. La présente invention concerne un moteur à air comprimé d'appoint asservi à un moteur de mouvement. 0507570000 by the same author; Its purpose is to perfect the previous system. The present invention relates to a booster air motor servocontrolled to a motion motor.
05 La plupart des moteurs à air comprimé sont conçus pour pouvoir fonctionner de manière autonome et continue ; il peuvent être mis en fonctionnement quelle que soit la position d'arrêt de l'arbre moteur. Dans le cas de véhicules de type cycle à motorisation assistée, par exemple bicyclettes ou tricycles, la réglementation en vigueur en Europe impose que le 10 conducteur soit en pédalage pour pouvoir bénéficier de l'aide d'un moteur d'assistance. Le dispositif proposé par cette nouvelle invention apporte une solution qui permet à un moteur à air comprimé d'être utilisé comme moteur d'appoint sur un véhicule de ce type. La solution consiste à asservir le fonctionnement du moteur d'appoint à une motorisation de mouvement qui, 15 dans le cas d'un cycle, est obtenue, par exemple, au moyen de pédalage. Le dispositif selon l'invention est un moteur à impulsion motrice intermittente, dont le fonctionnement cesse automatiquement lors de l'arrêt du moteur de mouvement, ce qui permet d'inclure le système d'asservissement dans la conception du moteur à air comprimé d'appoint. D'autres applications 20 peuvent également être envisagées, en particulier une motorisation assistée venant en support de tout autre système de motorisation. Sur un véhicule électrique, par exemple, ce dispositif d'assistance pneumatique peut, pendant le roulage, renvoyer au moteur de l'énergie le faisant fonctionner en dynamo pour le rechargement des batteries.05 Most compressed air motors are designed to operate independently and continuously; they can be operated regardless of the stop position of the motor shaft. In the case of power-assisted cycle type vehicles, for example bicycles or tricycles, the regulations in force in Europe require the driver to be pedaling in order to be able to benefit from the assistance of an assistance engine. The device proposed by this new invention provides a solution that allows a compressed air motor to be used as a booster engine on a vehicle of this type. The solution consists in slaving the operation of the booster motor to a motion motor which, in the case of a cycle, is obtained, for example, by means of pedaling. The device according to the invention is an intermittent motor pulse motor, the operation of which stops automatically when the motion motor is stopped, which makes it possible to include the servocontrol system in the design of the compressed air motor. extra. Other applications can also be envisaged, in particular an assisted motorization supporting any other motorization system. On an electric vehicle, for example, this pneumatic assistance device can, during the drive, send back to the engine of the energy making it run dynamo for recharging the batteries.
25 Le dispositif selon l'invention agit sous l'action d'un (ou de plusieurs) couple(s) de vérins à double effet entraînant au moyen de leurs pistons respectifs un système de bielles manivelles mettant en rotation un pédalier à deux bras diamétralement opposés. Ce pédalier entraîne un arbre moteur solidaire d'un jeu de cames qui actionne un jeu d'obturateurs de pression 30 servant à distribuer de l'air comprimé alternativement dans deux vérins travaillant symétriquement, l'un en se remplissant, l'autre en se vidant par le côté plein de leur piston. L'admission d'air comprimé dans un des vérins ne s'opère que pendant une fraction de tour du pédalier correspondant au passage alternatif de chacune des pédales par une position motrice.The device according to the invention acts under the action of one (or more) couple (s) of double-acting cylinders driving by means of their respective pistons a system of crank rods rotating a pedal with two arms diametrically opposed. This pedal drives a motor shaft integral with a set of cams which actuates a set of pressure shutters 30 for distributing compressed air alternately in two cylinders working symmetrically, one filling, the other in itself. emptying by the full side of their piston. The admission of compressed air into one of the cylinders takes place only during a fraction of the turn of the pedal corresponding to the alternate passage of each of the pedals by a driving position.
35 L'air repoussé en aval d'un piston alimenté en air comprimé est réinjecté dans l'autre vérin en aval de son piston, produisant un couple moteur complémentaire par traction sur la pédale symétrique en mouvement de retour. Une quantité d'air constante, enfermée entre les deux sorties de vérins, est transférée d'un vérin sur l'autre pendant la rotation du pédalier.The air pushed downstream of a piston fed with compressed air is reinjected into the other jack downstream of its piston, producing a complementary engine torque by pulling on the symmetrical pedal in return movement. A constant amount of air, enclosed between the two cylinder outputs, is transferred from one cylinder to the other during the rotation of the pedal.
40 L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant, à titre d'exemple, à un mode de réalisation à deux vérins. - La figure 1 représente une vue du dispositif montrant un ensemble de deux vérins dont les pistons agissent sur des bras de pédalier diamétralement opposés entraînant un arbre à came qui commande un jeu d'obturateurs à air 2909705 comprimé. - La figure 2 représente le même dispositif vu de côté montrant comment l'arbre à came ouvre et ferme alternativement et symétriquement les deux obturateurs d'air comprimé.The invention will now be described in more detail with reference, by way of example, to a two-jack embodiment. - Figure 1 shows a view of the device showing a set of two cylinders whose pistons act on diametrically opposed crank arms driving a camshaft which controls a set of compressed air shutters 2909705. - Figure 2 shows the same device seen from the side showing how the camshaft opens and closes alternately and symmetrically the two shutters of compressed air.
05 Le dispositif montré sur les figures 1 et 2 représente un réservoir d'air comprimé (1) dont la sortie alimente deux flexibles (2) et (3) reliés chacun aux entrées Al et A2 de deux boîtiers obturateurs (4) servant de répartiteurs de fluide. Les deux entrées Al et A2 des deux boîtiers obturateurs (4) communiquent à l'intérieur de chaque boîtier avec les sorties B1 et B2, 10 permettant à l'air comprimé de la source (1) de circuler au travers des flexibles d'alimentation (5) vers les vérins (6). La communication entre les orifices Al et B1 d'une part et entre les orifices A2 et B2 d'autre part ne s'établit que lorsque l'un des pistons de commande (7) des boîtiers (4) est en position enfoncée. Lorsque les pistons de commande (7) sont en position haute (non 15 sollicitée), les entrées Al et A2 sont obturées et l'air peut circuler librement entre les orifices B1 et Cl d'une part et les orifices B2 et C2 d'autre part. C'est cette dernière position (position non sollicitée) du piston de commande (7) qui permet alternativement à chaque vérin activé par le retour du pédalier de se vider au travers du même des flexible (5) qui avait servi préalablement à son 20 alimentation en air comprimé venant de la source (1). Lorsque l'un des vérins (6) est alimenté en air comprimé par l'une des entrées Dl ou D2, un couple moteur est transmis au moyen de son pistons (8) et de son bras de pédalier (9) à l'axe moteur (10) soutenu par des paliers de roulement faisant office de moyeux (11). L'axe moteur (10) contient deux 25 protubérances ou cames (12), diamétralement opposées, qui actionnent alternativement l'un des pistons de commande (7) lors du passage d'une pédale en position motrice. La disposition de symétrie opposée des bras de pédaliers (9) ainsi que celle des cames (12) permet au système de n'activer qu'un seul piston de commande (7), celui qui permet d'alimenter le vérin qui 30 commande la pédale se trouvant en position de couple moteur. Un demi-tour suivant, c'est l'autre vérin qui est alimenté par l'ouverture de l'autre piston de commande (7) lors du passage de l'autre bras de pédalier (9) par une position motrice. La particularité de ce moteur est que l'impulsion motrice est 35 intermittente ; elle se produit, deux fois par tour, chaque fois qu'un bras de pédalier (9) passe par une position motrice voisine du couple maximum, c'est-à-dire deux fois pendant approximativement un quart de tour. Pour une plus grande efficacité du système il est possible de relier entre elles par un flexible (13) les deux sorties El et E2 des vérins (6), ce qui 40 permet à une quantité d'air constante d'être transférée de l'aval d'un vérin à l'aval de l'autre. On peut ainsi ajouter au couple moteur engendré par un premier vérin qui se remplit par son entrée, le couple moteur du second vérin qui se vide par le côté plein de son piston et se remplit par l'autre côté avec l'air chassé du premier vérin.The device shown in FIGS. 1 and 2 represents a compressed air tank (1) whose output feeds two hoses (2) and (3) each connected to the inputs A1 and A2 of two shutter boxes (4) serving as dividers. of fluid. The two inputs A1 and A2 of the two shutter housings (4) communicate inside each housing with the outlets B1 and B2, allowing the compressed air of the source (1) to flow through the supply hoses. (5) to the cylinders (6). The communication between the orifices A1 and B1 on the one hand and between the orifices A2 and B2 on the other hand is established only when one of the control pistons (7) of the housings (4) is in the depressed position. When the control pistons (7) are in the high position (unstressed), the inputs A1 and A2 are closed off and the air can flow freely between the orifices B1 and C1 on the one hand and the orifices B2 and C2 of somewhere else. It is this latter position (unsolicited position) of the control piston (7) which alternately allows each jack activated by the return of the pedal to empty through the same hose (5) which had been used before its feeding in compressed air from the source (1). When one of the cylinders (6) is supplied with compressed air by one of the inputs D1 or D2, a driving torque is transmitted by means of its pistons (8) and its bottom bracket (9) to the axis motor (10) supported by rolling bearings acting as hubs (11). The motor shaft (10) contains two diametrically opposed protuberances or cams (12) which alternately actuate one of the control pistons (7) when a pedal is in the driving position. The arrangement of opposite symmetry of the pedal arms (9) as well as that of the cams (12) allows the system to activate only one control piston (7), the one that feeds the cylinder which controls the pedal in the engine torque position. A following half-turn is the other jack which is fed by the opening of the other control piston (7) during the passage of the other pedal arm (9) by a driving position. The peculiarity of this motor is that the driving pulse is intermittent; it occurs twice a turn each time a crank arm (9) passes through a driving position close to the maximum torque, that is to say twice for approximately a quarter of a turn. For greater efficiency of the system it is possible to connect the two outputs El and E2 of the cylinders (6) by means of a hose (13), which allows a constant amount of air to be transferred from the downstream of one cylinder downstream of the other. It is thus possible to add to the engine torque generated by a first cylinder which is filled by its inlet, the engine torque of the second cylinder which empties by the full side of its piston and fills on the other side with the air driven from the first cylinder.
2 2909705 3 Le dispositif du moteur d'appoint ne travaille pas seul, il s'arrête lorsque aucun des bras de pédalier (9) ne se trouve au voisinage d'une position motrice maximale ; aucun piston de commande (7) n'est alors activé. Le système fournit un travail discontinu et intermittent, il ne peut émettre 05 d'impulsions motrices répétitives que s'il est entraîné en rotation continue par le moteur extérieur de mouvement. Le dispositif est ainsi asservi à un moteur de mouvement. II peut être mis en action par n'importe quel mécanisme, tels que, par exemple, un système de pédalage externe ou un moteur électrique associé.2 2909705 3 The booster engine device does not work alone, it stops when none of the bottom brackets (9) is in the vicinity of a maximum driving position; no control piston (7) is then activated. The system provides intermittent and intermittent work, and can emit repetitive driving pulses only if it is rotated continuously by the external motion motor. The device is thus controlled by a motion motor. It can be activated by any mechanism, such as, for example, an external pedaling system or an associated electric motor.
10 L'entraînement externe de l'arbre moteur (10) se fait, par exemple, au moyen d'un pignon d'entraînement (14) qui sert à la fois à assurer la continuité du mouvement et à transmettre la force d'appoint apportée par le moteur intermittent. Plusieurs dispositifs pneumatiques du même type impliquant plusieurs couples de vérins (6), agencés suivant le même principe, peuvent 15 être accouplés sur le même arbre (10) de manière à augmenter la puissance du moteur d'assistance. Le dispositif selon l'invention peut également être destiné à un véhicule électrique hybride de type électropneumatique, en association avec un moteur électrique servant essentiellement à démarrer et à lancer le véhicule ; 20 l'assistance à air comprimé servant à apporter une énergie supplémentaire pendant le roulage, permettant au moteur électrique associé de devenir générateur, de recharger les batteries et d'augmenter l'autonomie du véhicule.The external drive of the motor shaft (10) is effected, for example, by means of a drive pinion (14) which serves both to ensure the continuity of the movement and to transmit the auxiliary force. brought by the intermittent motor. Several pneumatic devices of the same type involving several pairs of cylinders (6), arranged according to the same principle, can be coupled on the same shaft (10) so as to increase the power of the assistance engine. The device according to the invention may also be intended for a hybrid electric vehicle of the electropneumatic type, in association with an electric motor essentially used to start and launch the vehicle; The compressed air assistance is used to provide additional energy during taxiing, allowing the associated electric motor to become a generator, recharge the batteries and increase the range of the vehicle.