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PERFECTIONNEMENTS A LA COMMANDE DE L'EMBRAYAGE
DANS LES VEUICULS AUTOMOBILES
Un brevet du même inventeur du 14 Février 1931 pour "Perfectionnements aux véhicules automobiles" a pour objet la commande automatique du débrayage lorsqu'on abandonne la pédale de l'accélérateur et envisage également un dispositif de contrôle des vitesses qui ne permet l'embrayage que lorsque les vitesses des arbres à mettre en prise sont sensiblement les mêmes; ce brevet prévoit de plus une manette permettant de supprimer l'automaticité du débrayage en ramenant celui-ci sous l'unique dépendance de la pédale ordinaire de débrayage.
Lorsqu'on utilise la commande automatique du débraya- ge, il n'est, plus possible de freiner avec l'aide du moteur
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quand la pédale de l'accélérateur est abandonnée. La présente invention a pour objet des dispositifs supplémentaires permet- tant de supprimer automatiquement le débrayage lorsqu'on agit sur la pédale de frein. Pour cela, il suffit que la manette qui avait été prévue pour passer de la commande automatique du débrayage à la commande ordinaire soit actionnée par la pé- dale de frein.
Toutefois, on a prévu, dans le brevet cité ci- dessus, un dispositif dit "synchroniseur" s'opposant à l'em- brayage tant que les vitesses des arbres à mettre en prise ne sont pas sensiblement les mêmes; par conséquent, si on lâche la pédale de l'accélérateur pour agir immédiatement sur la pédale de frein, l'abandon de la pédale de l'accélérateur provoque le débrayage tandis que la manoeuvre de la pédale de frein provoque immédiatement l'embrayage qui peut se faire aus sitôt parce que les arbres ont conservé des vitesses voi- sines;
si, au contraire, la pédale de l'accélérateur est aban- donnée depuis un certain temps, c'est-à-dire si l'on marche les roues libres, et que l'on manoeuvre la pédale de frein, celle-ci agit comme précédemment sur la manette commandant l'embrayage mais cet embrayage ne se produit pas parce que le synchroniseur s'y oppose et il est nécessaire, pour que le frein agisse, de supprimer l'action du synchroniseur ou d'ac- célérer au préalable le moteur.
La suppression de l'action du synchroniseur peut être réalisée en constituant un embrayage trèsprogressif; il suffit pour cela que la manette commandant l'embrayage assure une rentrée d'air dans le cylindre à dépression commandant l'embrayage, cette rentrée d'air s'effectuant par un orifice très petit.
L'accélération préalable du moteur permet d'utili- ser un embrayage plus rapide qui fonctionne lorsque les piè- ces à mettre'en prise ont des vitesses sensiblement les mê- mes et que par conséquent le synchroniseur ne s'oppose pas à
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l'embrayage ; pour rendre cette accélération du moteur automa- tique lorsqu'on agit sur la pédale de frein, il suffit que celle-ci soit reliée à un robinet qui commande un servo-mo- teur agissant sur le papillon des gaz ou encore que celui-ci soit sous la dépendance d'une transmission mécanique provo- quant son ouverture quand lespédales de frein et de débraya- ge se trouvent toutes deux abaissées.
D'ailleurs, conformé- ment à l'invention, les deux systèmes, suppression de l'ac- tion du synchroniseur et accélération automatique du moteur au moment du freinage, peuvent être utilisés séparément ou simultanément.
Pour bien faire comprendre l'invention, on a représen- té, à titre d'exemple, au dessin annexé, une forme de réali- sation de l'invention dans laquelle les deux systèmes sont combinés. Le dessin annexé montre également deux exemples de réalisation du synchroniseur qui pourrait être constitué de bien d'autres façons.
La figure 1 est une vue schématique montrant l'ensem- ble du dispositif; la figure 2 est une vue analogue partielle montrant la position des divers organes lorsqu'on agit sur la pédale de frein; la figure 3 montre une forme de réalisation de la transmission mécanique provoquant l'ouverture du papillon des gaz quand les pédales de frein et de débrayage sont tou- tesdeux abaissées; les figures 4,5, 6 et 7 sont destinées à expliquer le fonctionnement du synchroniseur représenté à la figure 1, et la figure 8 donne un autre exemple de réalisation du synchroniseur.
La pédale de débrayage 1, pouvant tourner autour de l'axe 2, est commandée automatiquement par le piston 3 qui se déplace dans le cylindre à dépression 4 ; ce cylindre com- munique avec la tuyauterie d'admission 5 du moteur, par
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l'intermédiaire d'un clapet 6 et d'un robinet distributeur 7 solidaire d'un doigt 8 rappelé constamment par un ressort 9 contre le bras 10 de la pédale de l'accélérateur 11. Lors- que la pédale de l'accélérateur 11 est abandonnée, le dis- tributeur 7 fait communiquer la tuyauterie d'admission 5 avec le cylindre 4 par l'intermédiaire du clapet 6 qui est main- tenu ouvert par la dépression du moteur; cette communication assure le débrayage.
Lorsqu'on appuie sur la pédale de l'ac- célérateur, le distributeur 7 fait communiquer avec l'atmos- phère par l'orifice 12 la tuyauterie 13 sur laquelle se trouve interposé le clapet 6 qui se ferme sous l'action de la pression atmosphérique, mais cette tuyauterie 13 communi- que avec le cylindre 4 par une seconde tuyauterie 14 comman- dée par un robinet 15 actionné par le synchroniseur, comme on l'indiquera plus loin.
On voit donc que le dispositif décrit ci-dessus as- sure le débrayage automatique chaque foi-s que l'on abandonne la pédale de l'accélérateur et assure l'embrayage automati- que quand on agit sur la pédale de l'accélérateur, à condi- tion toutefois que le synchroniseur permette cet embrayage en provoquant l'ouverture du robinet 15,
Conformément à l'invention, l'embrayage automatique, qui est assuré par la manoeuvre de la pédale de l'accélé- rateur 11, l'est aussi par la manoeuvre de la pédale de frein 16, par l'intermédiaire de la tige 17 comman dant la manette 18 qui, par un excentrique 19, agit sur la pédale de l'accélérateur et provoque par conséquent la manoeuvre du distributeur 7 comme indiqué ci-dessus.
Les positions des divers organes, lorsqu'on appuie sur la pédale de frein, sont indiquéesà la'figure 2.
On a vu plus haut que, pour que l'embrayage se pro- duise certainement chaque fois que l'on agit sur la pédale de frein, il est nécessaire soit de supprimer l'action du
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synchroniseur, soit d'accélérer au préalable le moteur, soit encore d'utiliser ces deux moyens simultanément.
Pour per- mettre la suppression de l'action du synchroniseur, la tu- yauterie 13 communique avec le cylindre 4 par une tubulure 20 à très faible débit; de cette façon, lorsqu'on agit sur la pédale de frein ou sur la pédale de l'accélérateur en pro- voquant ainsi la manoeuvre du distributeur 7 qui fait com- muniquer la tuyauterie 13 avec l'atmosphère, l'air atmosphé- rique peut pénétrer lentement dans le cylindre 3 par la tu- bulure 20 en provoquant ainsi un embrayage très progressif, ce qui est nécessaire si les vitesses des pièces à mettre en prise sont notablement différentes.
Pour permettre l'accélération préalable du moteur, lorsqu'on agit sur la pédale de frein, la manette 21 du pa- pillon des gaz est commandée par un servo-moteur constitué par un piston 22 se déplaçant dans un cylindre 23 communi- quant avec le cylindre 4 par une tuyauterie 24 sur laquelle est interposé un robinet 25 actionné par la pédale de frein 16 ; de cette façon, lorsque le moteur est débrayé et qu'on agit sur la pédale de frein, l'ouverture du robinet 25 fait communiquer le cylindre 23 avec le cylindre 4 dans lequel règne une dépression, de sorte que le piston 22 se déplace dans le cylindre 23 en ouvrant le papillon des gaz ; cette accélération tend à égaliser les vitesses des pièces à met- tre en prise et, au bout d'un temps très court, le synchro- niseur fonctionne pour ouvrir le robinet 15 et permettre l'embrayage ;
le papillon des gaz revient ensuite aussitôt à sa position de fermeture.
Dans l'exemple représenté à la figure 1, on utilise simultanément les deux systèmes puisque la tubulure 20 per- met un embrayage progressif indépendant du synchroniseur, tandis que la tuyauterie 24 permet une accélération préalable du moteur lorsqu'on agit sur la pédale de frein.
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Au lieu d'une transmission pneumatique on peut uti- liser une transmission mécanique pour commander l'accéléra- tion préalable du moteur; la figure 3 donne un exemple d'une telle transmission. Un palonnier 46 porte un talom 47 suscep- tible d'agir sur la tige 34 de commande de papillon de car- burateur et est lié à la pédale de frein 16 et à la pédale d'embrayage 1 de telle façon que, si la pédale 1 est en posi- tion de débrayage et la pédale 16 relevée, le talon 47 soit en contact quand le papillon du carburateur est fermé, de sorte que, dès qu'on appuie dans ces conditions sur la pédale 16, le talon 47 pousse la tige 34 en provoquant l'ouverture du papillon et que, la pédale 16 étant toujours baissée, le relèvement de la pédale 1 dans la position d'embrayage pro- voque le recul du talon 47 en libérant la tige 34;
on obtient ainsi le même résultat qu'avec la transmission pneumatique de la figure 1.
Le synchroniseur représenté à la figure 1 se compose d'un différentiel dont un des trois éléments 26 est lié au mo- teur tandis qu'un autre 27 est lié à l'arbre primaire de la boite de vitesses, le troisième élément 28 étant fou et com- portant une poulie, un tambour ou un arbre concentrique à l'axe général; le rapport de transmission avec le moteur et le primaire et les nombres de dents des pignons sont tels que l'élément fou s'immobilise lorsque le moteur et l'arbre pri- maire tournent sensiblement à la même vitesse. Un galet excen- tré 29 pouvant tourner autour de l'axe 30 appuie sur la pou- lie, l'arbre ou le tambour constitué par l'élément fou 28, soit par son poids, soit par l'action d'un ressort 31 agis- sant sur la bielle 39 réunissant le galet au robinet 15.
Quand le tambour tourne dans le sens de la flèche 32, il frotte sur le galet qui glisse sans bouger, tandis que, lorsque le tam- bour tourne dans l'autre sens, c'est-à-dire dans le sens de la flèche 33, le galet se trouve coincé et entrafné et passe
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à la position symétrique par rapport au plan passant par son axe 30 et l'axe du tambour, ce déplacement provoquant la manoeuvre du robinet 15 par l'intermédiaire de la bielle 39; le passage d'une position à l'autre est rendu possible soit grâce à l'élasticité de l'axe 30, soit à son déplacement dans une glissière ou dans une chape avec un ressort 34 et une butée 35, soit encore grâce à l'élasticité du galet ou du tambour.
Le principe de fonctionnement de ce synchroniseur se comprend aisément si l'on se reporte aux figures 4,5, 6. Si le tambour tourne dans le sens de la flèche 32 (figure 4), la réaction 1 A du tambour 28 sur le galet 29 est à l'inté- rieur de l'angle de frottement 0 1 F =# Le galet ne peut donc que se soulever imperceptiblement et glisser puisqu'il est maintenu en place par le ressort 31.
Si, au contraire, le tambour 28 tourne dans le sens de la flèche 33 (voir fi- gure 5) et qu'on exerce sur la tige 39 un effort tel que le galet reste en contact tout en patinant, la réaction du tam- bour est inclinée sur la ligne des centres 1 0 de l'angle de frottement et est dirigée selon la ligne I B ; cette réaction, qui a pour grandeur C B, se compose avec la force C D exercée sur la tige 39 en donnant une résultante C E qui s'oppose à la réaction C F de l'axe 30. Si, maintenant la tension G K exercée sur la tige 39 est inférieure à C D (voir figure 6), les positions des axes et la valeur de l'an- gle de frottement restant les mêmes, les réactions G H et G J de l'axe 30 et du tambour 28 sont telles que la force G J se trouve à l'intérieur de l'angle de frottement, de sorte qu'il n'y a pas glissement mais entrafnement du galet.
Pour éviter l'usure du galet par le glissement et la localisation du contact en un point, ce galet 29 peut être monté à frottement doux sur un moyeu 40 (voir figure 7), ce moyeu 40 étant lui-même excentré sur son axe d'oscillation 30.
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quand le tambour 28 tourne dans le sens de la flèche 32, le galet 29 est entrafné mais le moyeu excentré 40 ne bouge pas, tandis que lorsque le tambour tourne dans le sens de la flè- che 33 le moyeu est entraîné d'un bloc avec le galet car les positions et dimensions des axes sont choisies, d'après les coefficients de frottement du galet sur le tambour et sur le moyeu, de façon que la réaction I L indiquée sur la figure corresponde au cas où il y a entraînement.
Au lieu d'engrenages, le synchroniseur peut compor- ter des galets fonctionnant par adhérence; il peut être cons- titué aussi par un roulement à billes dont la couronne inté- rieure, la couronne extérieure et la cage des billes consti- tuent respectivement les trois éléments 27, 28 et 26 du dif- férentiel.
L'excentrique 19 de la manette 18 qui commande le distributeur 7 peut être dédoublé comme indiqué aux figures 1 et 2, le second excentrique 41 pouvant alors être commandé par la manette 42 indépendamment de l'action sur la pédale de frein.
Le galet 29 peut être remplacé par tous autres orga- nes sensibles au sens de rotation de l'élément fou 28. On peut en particulier utiliser le dispositif représenté à la figure 8, constitué par un ressort 43 enroulé autour de l'élément fou 28 constitué, dans l'exemple représenté, par un arbre.
Si l'élément fou tourne dans le sens de la flèche 32, il n'a aucune action, tandis qu'au contraire, s'il tourne dans le sens de la flèche 33, il provoque le blocage du ressort 43 légèrement serré sur l'axe et ce ressort entraîne la commande 39. En fin de course, une des extrémités 44 du ressort 43 touche une butée 45 et le ressort se desserre. Un tel ressort peut agir dans l'autre sens ou dans les deux sens par ses deux extrémités agissant chacune sur une butée.
Il est bien entendu que les exemples de réalisation
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donnés pour le synchroniseur et pour la commande des divers robinets n'ont aucun caractère limitatif et ont été indiqués seulement pour faciliter la compréhension du principe de l'invention.
REVENDICATIONS
1 ) Commande automatique du débrayage et de l'em- brayage d'un moteur d'automobile par la pédale de l'accélé- rateur, dans laquelle l'embrayage est aussi commandé par la pédale de frein qui peut agir par l'intermédiaire de la pédale de l'accélérateur, cette commande pouvant présenter -en outre les caractéristiques suivantes : a) un synchroniseur empêche l'embrayage tant que les vitesses des arbres à mettre en prise ne sont pas sensible- ment les mêmes mais son action est partiellement annulée par un dispositif assurant un embrayage très progressif ;
b) un dispositif assure l'ouverture du papillon des gaz dès qu'on manoeuvre la pédale de frein, afin que le mo- teur prenne une vitesse voisine de celle de l'arbre primaire de la boite de vitesses et permette au synchroniseur de lais- ser l'embrayage se pro dui re .
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