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Mécanisme de commande pour les véhicules automobiles.
La présente invention a trait en général à un mécanisme de commande des voitures automobiles et en particulier au mécanisme d'embrayage à servo-moteur commandé conjointement avec le mécanisme de contrôle du papillon du moteur de la voiture.
Il a été proposé de commander la soupape de contrôle du servo-moteur de l'embrayage par l'accélérateur ou le mécanisme de contrôle du papillon d'arrivée desgaz.
Ce mode d'opération ne prévoit pas cependant la possibilité de régler l'instant de mise en prise de l'em- brayage par rapport au nombre de tours des plateaux menant et mené de l'embrayage. Il est en effet désirable d'effectuer la mise en prise des plateaux d'embrayage avec le minimum
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de glissement et de grippage, ce qui est réalisé lorsque la vitesse de rotation du moteur est réglée de façon à ce que le nombre de tours du plateau menant de l'embrayage est égal ou sensiblement correspondant à celui du plateau mené. Par conséquent, le but principal de l'invention est de fournir un moyen commun pour commander conjointement le papillon du moteur et l'embrayage, permettant d'obtenir la mise en prise de l'embrayage sans glissement et sans grippage à toutes les vitesses de la voiture.
Dans une forme de réalisation préférée, le papillon d'arrivée des gaz est connecté à la pédale d'accélérateur, de façon à permettre son actionnement pour accélérer le moteur, par la rotation de la pédale dans le sens des aiguilles d'une montre ainsi que dans le sens contraire des aiguilles d'une montre, et cette connexion est inter- connectée avec la soupape de contrôle du servo-moteur de l'embrayage, de façon à effectuer la mise en prise de l'embrayage seulement lorsque la pédale d'accélérateur est actionnée de la façon normale, c'est-à-dire dans le sens des aiguilles d'une montre.
Une telle construction permet d'accélérer le moteur lorsque la voiture est en mouvement et l'embrayage est désaccouplé, de façon à rendre ainsi le nombre de tours du plateau menant de l'embrayage égal à celui du plateau mené ; le mouvement normal postérieur de l'accélérateur effectuant la mise en prise désirée de l'embrayage et l'ouverture continue du papillon.
D'autres buts de l'invention ainsi que les détails différents de construction et des combinaisons des parties apparaitront plus clairement de la description détaillée du mode de réalisation préféré de l'invention et des dessins qui l'accompagnent. Sur les dessins :
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La figure 1 est une vue schématique du mécanisme de commande du papillon et de l'embrayage suivant l'invention;
La figure 2 est une vue agrandie du mécanisme de commande du papillon à deux directions;
La figure 3 est une vue agrandie en coupe de la soupape de contrôle du servo-moteur de l'embrayage.
Dans la forme de réalisation représentée à la figure 1, une pédale usuelle 10 est prévue pour actionner le mécanisme habituel de l'embrayage non représenté. Un moteur pneumatique ou servo-moteur est adapté pour con- trôler le déplacement de la pédale de l'embrayage pour effectuer la mise en prise et le désaccouplement des plateaux de celui-ci. Le servo-moteur comprend de pré- férence un cylindre 12 fixé de façon à pouvoir tourner en 14 à une partie fixe du châssis, la tige de connexion 16 du piston 18 étant articulée sur la pédale de débrayage entre les extrémités de celle-ci.
Le servo-moteur est actionné pour produire le mouvement de débrayage de la pédale, par l'intermédiaire de la connexion à travers la soupape de contrôle 20 et les conduits 22 et 24 à la tuyau- terie d'admission 26 du moteur du véhicule; lorsque le papillon est fermé, il s'établit dans la tuyauterie d'admis- sion une dépression qui est transmise par conséquent au servo- moteur et impose sur le piston 18 de celui-ci une.charge atmosphérique qui effectue l'opération désirée de débrayage.
Comme montré à la figure 3, la soupape de contrôle comprend une enveloppe 31 pourvue à une de ses extrémités d'un orifice 34 adapté pour établir la communication,par un conduit usuel non représenté, entre la source de la dépres- sion telle que la tuyauterie d'admission du moteur et le moteur pneumatique qui peut être défini aussi comme servo- moteur.
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L'enveloppe est pourvue dans sa paroi d'extrémité d'un orifice 36 adapté pour établir la communication avec le servo-moteur et avec les orifices de sortie 37 à l'air libre dans le couvercle ou l'organe de bouchage 39 consti- tuant la paroi de l'extrémité opposée de S'enveloppe de la soupape. La communication successive entre l'orifice 36 relié au servo-moteur et les orifices 34 et 37 respectivement reliés à la dépression et à l'air libre est établie au moyen d'un mécanisme de soupape comportant deux organes, un manche 30 et un piston 28 mobiles l'un par rapport à l'autre et soumis chacun à l'action d'un ressort spécial.
Le ressort 45 comprimé normalement entre le bouchon 39 et le rebord d'extrémité du manchon 30 et le ressort 47, plus faible que le ressort 45, comprimé normalement entre les butées perforées 43 et 51 fixées au manchon 30 et au piston 28 respectivement, servent à presser élastiquement les organes 30 et 28 à droite. L'organe 28 formant piston est pourvu d'une partie avant conique 53 adaptée pour être assise dans un évidement complémentaire 35 prévu dans le rebord d'extrémité 41 de l'organe 30 formant manchon.
Lors de l'opération, la soupape est ouverte pour actionner le servo-moteur en mettant en communication les orifices 34 et 36, les ressorts 47 et 45 étant successivement comprimés lorsqu'on exerce une traction sur la tige 38 pour faire asseoir l'organe 28 et déplacer l'organe 30; la sou- pape est fermée pour supprimer l'action du servo-moteur, en libérant la tige 38, permettant aux organes 30 et 28 de se déplacer successivement dans le sens opposé.
L'invention a trait cependant également à des moyens permettant d'actionner le papillon par les dépla- cements de la pédale d'accélérateur dans deux sens opposés, sans actionner cependant la soupape de contrôle de l'embra-
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yage pour produire la mise en prise, lors du déplacement de la pédale dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre.
Dans ce but, on propose un mécanisme de commande à deux directions représenté en détail sur la figure 2.
Ce mécanisme comprend les tiges 48 et 50 articulées en 52 et 54 à une barre 56 reliée à la pédale d'accélérateur par la tige 42 venant s'articuler sur ladite barre en un point intermédiaire entre ses extrémités. Les tiges 48 ét 50 sont fixées en 57 et 58 de préférence d'une façon régla- ble et articulées à des organes 60 et 62 respectivement formant leviers relativement mobiles l'un par rapport à l'autre, chacun de ces organes étant adapté pour tourner par l'intermédiaire de bras. courbés 64 et 66 l'organe de commande de papillon dans le sens opposé à celui des ai- guilles d'une montre, de façon à ouvrir le papillon.
Les leviers 60 et 62 sont montés ensemble avec l'organe de commande du papillon sur un arbre commun 75. Dans la position de fermeture du papillon, les ressorts de tension 72 et 74 maintiennent les leviers 60 et 62 appuyés contre les butées 76 et 78 et les ressorts à boudin non représentés rappellent l'organe de commande du papillon dans la position de fermeture ou de-ralenti. Les ressorts 72 et 74 servent aussi à maintenir la pédale d'accélérateur dans sa position neutre lorsqu'on n'appuie pas sur celle-ci, de même que tendre le ressort 80 pour comprimer les ressorts 45 et 47 et maintenir la soupape de contrôle en communication avec la dépression.
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Lors de l'opération, le déplacement de la pédale de l'accélérateur dans le sens des aiguilles d'une montre de façon habituelle sert à ouvrir le papillon en comprimant la tige 42, la barre 56 étant tournée dans le sens contraire des aiguilles d'une montre autour du point 52 par suite de l'application de l'organe 60 contre la butée 76. 'La tige 50 est ainsi comprimée et fait osciller le levier 62 dans le sens opposé aux aiguilles d'une montre, ce qui a pour effet d'ouvrir le papillon permettant l'admission additionnelle du combustible et l'accélération du moteur.
Ce mouvement habituel de la pédale de l'accélérateur effectue également la mise en prise automatique de l'em- brayage en mettant le servo-moteur en communication avec l'air libre par l'intermédiaire de la soupape de contrôle.
Avec le relâchement de l'accélérateur fermant le papillon, l'embrayage est automatiquement désaccouplé comme décrit précédemment. La marche en"roue libre" du véhicule est ainsi possible, l'embrayage étant automatiquement désac- couplé chaque fois que le papillon est fermé.
Il est désirable cependant de régler l'engagement de l'embrayage de façon à ce que les plateaux soient mis en prise sans grippage ou glissement. Ceci est particu- lièrement désirable lors de la. marche en roue libre à grande vitesse lorsque la vitesse du moteur doit être augmentée pour être en synchronisme avec la vitesse du véhicule, de façon à ce que les nombres de tours des plateaux mené et menant de l'embrayage soient sensiblement égaux entre eux. L'efficacité de la présente invention apparait clairement lorsqu'on considère que dans de tels cas il est seulement nécessaire d'appuyer sur la pédale de l'accélérateur avec le talon du pied de façon à la tourner dans le sens opposé aux aiguilles d'une montre et exercer
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une traction sur la tige 42.
La barre 56 pivotera dans ce cas autour du point 52 par suite de l'application du levier 62 contre la butée 78 et actionnera la tige 48 et le levier 60 dans le sens des aiguilles d'une montre pour ouvrir de nouveau le papillon.
La traction exercée sur la tige 42 produit cependant une augmentation de la tension du ressort 80 et de la compression des ressorts de soupape 45 et 47, ce qui fait que la soupape continue à maintenir le servo- moteur en circuit avec la tuyauterie d'admission du moteur de façon à maintenir l'embrayage désaccouplé. L'actionnement de la pédale de l'accélérateur par le talon fournit ainsi un moyen pour accélérer le moteur sans l'accouplement de l'embrayage et lorsque le conducteur estime que la vitesse du moteur est suffisamment élevée pour correspondre à celle du véhicule, il inverse l'actionnement de la pédale en l'actionnant par le bout du pied. Ceci permet d'effectuer la mise en prise de l'embrayage de la façon décrite tout en permettant d'ouvrir continuellement le papillon pour maintenir ou augmenter la vitesse du véhicule.
Le relâchement momentané de la pédale permettant à celle-ci de retourner à son point mort ou sa position neutre et son actionnement consécutif par le bout du pied occasionnent une certaine perte de temps dans le contrôle de la voiture et un léger ralentissement du moteur; cependant l'inertie des parties mobiles du moteur tend à réduire l'effet de cette fermeture momentanée du papillon au minimum, et avec une certaine pratique, le conducteur s'habitue facilement à cette opération particulière.
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Comme il est indiqué précédemment, cette commande est particulièrement avantageuse pour les véhicules marchant en "roue libre" aux grandes vitesses; il est clair cepen- dant que ce mode de commande peut être également employé à chaque instant durant la marche du véhicule ; consé- quent la mise en prise de l'embrayage peut être contrôlée pour les opérations du passage des vitesses entre la vitesse inférieure et la vitesse intermédiaire ainsi que entre la vitesse intermédiaire et la vitesse supérieure.
Bien qu'une seule forme de réalisation de l'invention ait été décrite et représentée, il est bien entendu que l'in- vention n'y est nullement limitée et que différentes modi- fications peuvent y être apportées sans sortir du domaine de celle-ci.
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Control mechanism for motor vehicles.
The present invention relates in general to a control mechanism of motor cars and in particular to the servo-motor clutch mechanism controlled together with the throttle control mechanism of the engine of the car.
It has been proposed to control the control valve of the clutch servomotor by the accelerator or the control mechanism of the gas inlet throttle.
However, this mode of operation does not provide for the possibility of adjusting the instant of engagement of the clutch with respect to the number of revolutions of the driving and driven plates of the clutch. It is in fact desirable to engage the clutch plates with the minimum
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slip and seizing, which is achieved when the engine rotational speed is adjusted so that the number of revolutions of the clutch drive plate is equal to or substantially corresponding to that of the driven plate. Therefore, the main object of the invention is to provide a common means for jointly controlling the throttle valve of the engine and the clutch, making it possible to obtain the engagement of the clutch without slippage and without seizing at all speeds of the car.
In a preferred embodiment, the throttle valve is connected to the accelerator pedal, so as to allow its actuation to accelerate the engine, by the rotation of the pedal in the direction of clockwise as well. counterclockwise, and this connection is interconnected with the clutch servo motor control valve, so as to effect clutch engagement only when the pedal is The accelerator is operated in the normal way, ie clockwise.
Such a construction makes it possible to accelerate the engine when the car is in motion and the clutch is uncoupled, so as to make the number of revolutions of the driving plate of the clutch equal to that of the driven plate; the normal posterior movement of the accelerator effecting the desired engagement of the clutch and the continuous opening of the throttle.
Other objects of the invention as well as the various construction details and combinations of the parts will become more apparent from the detailed description of the preferred embodiment of the invention and the accompanying drawings. On the drawings:
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FIG. 1 is a schematic view of the control mechanism of the throttle and of the clutch according to the invention;
Fig. 2 is an enlarged view of the two-way throttle control mechanism;
Fig. 3 is an enlarged sectional view of the clutch servo motor control valve.
In the embodiment shown in Figure 1, a conventional pedal 10 is provided to actuate the usual mechanism of the clutch not shown. A pneumatic motor or servomotor is adapted to control the displacement of the clutch pedal to effect the engagement and disengagement of the plates thereof. The servomotor preferably comprises a cylinder 12 fixed so as to be able to rotate at 14 to a fixed part of the frame, the connecting rod 16 of the piston 18 being articulated on the clutch pedal between the ends of the latter.
The servo motor is actuated to produce the disengaging movement of the pedal, through the connection through the control valve 20 and the conduits 22 and 24 to the intake pipe 26 of the engine of the vehicle; when the throttle is closed, a negative pressure is established in the intake pipe which is consequently transmitted to the servomotor and imposes an atmospheric load on the piston 18 thereof which performs the desired operation of clutch.
As shown in FIG. 3, the control valve comprises a casing 31 provided at one of its ends with an orifice 34 adapted to establish communication, by a usual duct not shown, between the source of the vacuum such as the vacuum. engine intake piping and air motor which can also be defined as servo motor.
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The casing is provided in its end wall with an orifice 36 adapted to establish communication with the servomotor and with the outlet orifices 37 to the open air in the cover or the closure member 39 constituted. killing the wall of the opposite end of the valve casing. The successive communication between the orifice 36 connected to the servomotor and the orifices 34 and 37 respectively connected to the vacuum and to the open air is established by means of a valve mechanism comprising two members, a handle 30 and a piston. 28 mobile with respect to each other and each subjected to the action of a special spring.
The spring 45 normally compressed between the plug 39 and the end flange of the sleeve 30 and the spring 47, weaker than the spring 45, normally compressed between the perforated stops 43 and 51 attached to the sleeve 30 and the piston 28 respectively, serve to elastically press the members 30 and 28 on the right. The piston member 28 is provided with a conical front portion 53 adapted to sit in a complementary recess 35 provided in the end flange 41 of the sleeve member 30.
During the operation, the valve is opened to actuate the servomotor by placing the orifices 34 and 36 in communication, the springs 47 and 45 being successively compressed when a traction is exerted on the rod 38 to seat the member. 28 and move the organ 30; the valve is closed to suppress the action of the servomotor, freeing the rod 38, allowing the members 30 and 28 to move successively in the opposite direction.
The invention, however, also relates to means making it possible to actuate the throttle by the movements of the accelerator pedal in two opposite directions, without however actuating the clutch control valve.
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yage to produce the engagement, when moving the pedal in the counterclockwise direction.
For this purpose, there is provided a two-direction control mechanism shown in detail in Fig. 2.
This mechanism comprises the rods 48 and 50 articulated at 52 and 54 to a bar 56 connected to the accelerator pedal by the rod 42 which is articulated on said bar at an intermediate point between its ends. The rods 48 and 50 are fixed at 57 and 58, preferably in an adjustable manner and articulated to members 60 and 62 respectively forming levers which are relatively movable with respect to one another, each of these members being suitable for turn through arms. curved 64 and 66 the throttle control member in the direction opposite to that of the hands of a watch, so as to open the throttle.
Levers 60 and 62 are mounted together with the throttle actuator on a common shaft 75. In the throttle closed position, tension springs 72 and 74 keep levers 60 and 62 pressed against stops 76 and 78 and the coil springs, not shown, return the throttle control member to the closed or idle position. Springs 72 and 74 are also used to keep the accelerator pedal in its neutral position when not depressed, as well as to tension spring 80 to compress springs 45 and 47 and maintain the control valve. in communication with depression.
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During the operation, the movement of the accelerator pedal in the direction of clockwise in the usual way serves to open the throttle by compressing the rod 42, the bar 56 being turned counterclockwise. 'a clock around point 52 as a result of the application of the member 60 against the stop 76.' The rod 50 is thus compressed and causes the lever 62 to oscillate in the opposite direction to the needles of a clockwise, which has the effect of opening the throttle allowing additional fuel intake and engine acceleration.
This usual movement of the accelerator pedal also automatically engages the clutch by placing the servo motor in communication with the free air through the control valve.
With the release of the accelerator closing the throttle, the clutch is automatically disengaged as previously described. This makes it possible to "coast" the vehicle, the clutch being automatically disengaged each time the throttle is closed.
It is desirable, however, to adjust the engagement of the clutch so that the plates are engaged without binding or slipping. This is particularly desirable in the process of. freewheeling at high speed when the speed of the engine must be increased to be in synchronism with the speed of the vehicle, so that the numbers of revolutions of the driven and driving plates of the clutch are substantially equal to each other. The effectiveness of the present invention becomes clear when one considers that in such cases it is only necessary to depress the accelerator pedal with the heel of the foot so as to rotate it counterclockwise. a watch and exercise
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a pull on the rod 42.
The bar 56 will in this case pivot around the point 52 as a result of the application of the lever 62 against the stop 78 and will actuate the rod 48 and the lever 60 in a clockwise direction to reopen the throttle.
The tension exerted on the rod 42, however, produces an increase in the tension of the spring 80 and the compression of the valve springs 45 and 47, so that the valve continues to keep the servomotor in circuit with the intake piping. the engine so as to keep the clutch disengaged. Heel actuation of the accelerator pedal thus provides a means to accelerate the engine without engaging the clutch and when the driver feels that the engine speed is high enough to match that of the vehicle, he reverses the actuation of the pedal by actuating it with the tip of the foot. This allows the clutch to be engaged in the manner described while still allowing the throttle to be opened continuously to maintain or increase vehicle speed.
The momentary release of the pedal allowing it to return to its neutral or neutral position and its subsequent actuation by the tip of the foot causes a certain loss of time in controlling the car and a slight slowing down of the engine; however the inertia of the moving parts of the engine tends to reduce the effect of this momentary closing of the throttle to a minimum, and with some practice the driver easily becomes accustomed to this particular operation.
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As indicated above, this control is particularly advantageous for vehicles walking in "freewheel" at high speeds; it is clear, however, that this control mode can also be used at any time while the vehicle is in motion; therefore the engagement of the clutch can be controlled for shifting operations between lower gear and intermediate gear as well as between intermediate and upper gear.
Although only one embodiment of the invention has been described and shown, it is understood that the invention is in no way limited thereto and that various modifications can be made to it without departing from the scope of that invention. -this.