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" Mécanisme de commande d'embrayage "
La présente invention concerne un mécanisme de commande pour l'embrayage d'un véhicule automobile et en particulier un mécanisme à force motrice servant à régler l'embrayage et le débrayage et comportant une soupape actionnée électriquement, commandée par l'accélérateur et commandant à son tour les mouvements d'embrayage et de débrayage d'un moteur à fluide actionné par le vide.
L'un des buts de l'invention consiste à combiner cette soupape avec un moteur actionnant l'embrayage et mis en action par l'entrée d'air à la pression atmosphérique sur une face de son piston à mouvement de va-et-vient et dont l'action cesse par l'échappement de l'air admis, de façon que la vitesse d'embrayage puisse être réglée par
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l'ouverture du papillon des gaz du moteur, le mouvement du disque entraîneur de l'embrayage étant ralenti lorsqu'on ouvre la pédale des gaz.
Un autre but de l'invention consiste à utiliser une soupape de ce genre avec un moteur actionnant l'embrayage, mis en action par l'application du vide sur une face de son piston à mouvement de va-et-vient et dont l'action cesse par l'interruption du vide et la mise en communication de cette même face du piston avec l'atmosphère.
Un autre but de l'invention consiste à créer un dispositif coopérant avec un moteur à deux extrémités, actionné par le vide, pour commander la vitesse du mouvement du piston de ce moteur, le mode de fonctionnement de ce dispositif et par conséquent celui de ce piston étant fonction du degré de vide régnant dans le tuyau d'aspiration.
Un autre but de l'invention consiste à créer une soupape de fuite à commande automatique pour un moteur à fluide actionnant l'embrayage, cette soupape ayant pour but de commander la vitesse du mouvement d'embrayage de l'élément mobile du servo-moteur.
Un autre but de l'invention consiste à créer un moteur à fluide actionnant l'embrayage, commandé par le vide, la vitesse du mouvement du piston de ce moteur étant commandée par la position du piston à l'intérieur du moteur, en raison de la construction de ce dernier, et par le fonctionnement d'une soupape de fuite à commande automatique, pouvant être actionnée suivant le degré de vide régnant dans le tuyau d'aspiration.
D'autres buts de l'invention et d'autres détails de construction et combinaison de pièces résulteront de la description suivante d'un mode préféré de réalisation, qui est représenté dans les dessins annexés.
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La fig. 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation du mécanisme à force motrice pour la manoeuvre de l'embrayage, conforme à l'invention.
La fig. 2 est une coupe longitudinale de la soupapede commande actionnée électriquement.
La fig. 3 est une vue schématique d'un autre mode de réalisation du mécanisme à force motrice pour la manoeuvre de l'embrayage.
La fig. 4 est une coupe montrant les détails du moteur à fluide, la soupape de commande à trois voies pour ce moteur et la soupape automatique de fuite, toutes ces pièces étant représentées dans la position de débrayage.
La fig. 5 est une vue schématique d'une autre variante du mécanisme à force motrice pour la manoeuvre de l'embrayage.
La fig. 6 est une coupe longitudinale du servomoteur combiné avec sa soupape.
Les fig. 7 et 8 sont des coupes par les lignes 7-7 et 8-8 respectivement de la fig. 6 et représentent des détails d'une partie du mécanisme à soupapes commandant l'entrée en prise de l'embrayage.
L'exemple de réalisation représenté par la fig.
1 comporte un moteur à fluide constitué par un cylindre à deux extrémités 10 contenant un piston 12 pouvant effectuer un mouvement de va-et-vient et relié positivement par la tige 14 à la pédale 16 d'un embrayage usuel de moteur d'automobile. Une soupape de commande 18 comportant un piston à trois voies commande le fonctionnement du moteur à fluide. Cette soupape est constituée de préférence par une boîte de soupape 20 reliée, d'une part, par une conduite d'air 26 au tuyau d'aspiration 22 d'un moteur à combustion interne 24 et d'autre part au moteur à fluide par une conduite
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d'air 28. L'autre extrémité du moteur à fluide est également reliée au tuyau d'aspiration 22 au moyen d'une conduite 30.
Un piston 32, à mouvement alternatif, de la soupape de commande, peut être actionné électriquement par un solénoïde 34 monté à l'extrémité de la boite de soupape, le circuit étant fermé par la fermeture d'un interrupteur 36 actionné par la pédale d'accélérateur 38. La pédale 38 est reliée au carburateur 40 par une tige 42 reliée ellemême par un organe à mouvement perdu en 44 à celle des parties du carburateur qui actionne le papillon.
Le fonctionnement du mécanisme de commande d'embrayage mentionné plus haut est le suivant. Le papillon étant fermé, il règne dans le tuyau d'aspiration 22, par suite de l'action d'aspiration des pistons du moteur, un vide d'environ 50 cm de mercure ; conséquence un vide partiel est faità ce moment dans le compartiment de gauche 46 du moteur à fluide. L'interrupteur 36 étant ouvert lorsque le papillon est fermé, le solénoïde 34 n'est pas excité, ce qui permet au ressort 48, fixé à la boite de soupape 20 et au piston 32, de déplacer le piston de la soupape vers la gauche, fig. 2, et à l'air d'entrer à la pression atmosphérique par la lumière 50 dans la boite de soupape et par le canal 28 dans le compartiment de droite 52 du servo-moteur.
Le piston 12 du servo-moteur et la pédale d'embrayage reliée à ce piston sont donc actionnés par la pression de l'air atmosphérique de façon à effectuer le débrayage, comme le montre la fig. 1.
Lorsqu'on appuie sur la pédale d'accélérateur, l'interrupteur 36 se ferme d'abord, ce qui a pour effet d'exciter le solénoïde 34, qui déplace le piston 32 de la soupape vars la droite et fait communiquer entre eux las conduits 26 et 28. Par suite du vide existant à ce moment
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dans le tuyau d'aspiration, l'air contenu dans le compartiment de droite 52 du servo-moteur est rapidement aspiré pour provoquer un mouvement initial assez rapide de la pédale d'embrayage sous l'action d'un ressort d'embrayage usuel.
Lorsque le mouvement perdu a été compensé en 44, le papillon s'ouvre, ce qui a pour effet de réduire le vide dans le tuyau d'aspiration et, en conséquence, de diminuer progressivement la rapidité d'évacuation de l'air restant dans le compartiment de droite du servo-moteur et par conséquent de réduire la vitesse de la pédale d'embrayage. C'est d'ailleurs ce que l'on cherche à obtenir pour permettre au disque d'embrayage de se déplacer lentement immédiatement avant son entrée en prise. La construction est telle que le piston 12 soit soumis une pression différentielle égale à zéro lorsque les disques d'embrayage sont en prise.
De cette façon, un mécanisme actionné par le vide et commandant l'embrayage comporte un dispositif produisant automatiquement un mouvement initial rapide de la pédale d'embrayage et un mouvement final amorti ou gradué, de façon à ressembler à la manoeuvre usuelle de l'embrayage au pied.
On considérera maintenant le mode de réalisation de l'invention représenté schématiquement dans la fig. 3, mode de réalisation qui comporte une pédale 110 destinée à 'actionner un embrayage usuel non représenté. Cette pédale est agencée de façon à être amenée automatiquement à sa position de débrayage, représentée en traits pleins dans la fig. 3, par un moteur à fluide à deux extrémités 112, actionné par le vide et dont le piston 114, qui peut effectuer un mouvement de va-et-vient, est relié à la pédale par un câble souple ou organe de liaison équivalent 116.
Le moteur est actionné de préférence par le vide, une con-
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duite 118 servant à relier une extrémité du cylindre du servo-moteur au tuyau d'aspiration 120 du moteur à combustion interne. Une soupape à trois voies 122, actionnée électriquement, est montée dans la communication entre le tuyau d'aspiration et le servo-moteur et sert à commander le fonctionnement de ce dernier.
Suivant une caractéristique de l'invention la soupape 122 est ouverte, pour faire le vide dans le servomoteur, au moyen d'un ressort 124 qui retient un élément de soupape 126 en forme de bobine à gauche dans la fig. 4, de façon à maintenir la communication entre la conduite 118 et le servo-moteur par l'intermédiaire des lumières 128 et 130 de la boite de soupape. La soupape est fermée, pour laisser re ntrer l'air dans le servo-moteur par la lumière atmosphérique 122 et permettre l'entrée en prise de l'embrayage, par un dispositif électrique constitué par un solénoïde 134 excité par la fermeture d'un interrupteur 136, qui est fermé tout juste avant l'ouverture du papillon par la pédale d'accélérateur 138.
La pédale d'accélérateur est reliée de préférence par une tige 140 au levier 142 du carburateur, levier qui actionne le papillon, l'organe de liaison monté entre la tige et le levier du papillon comportant un mouvement perdu ou joint coulissant 144.
Le fonctionnement de ce mécanisme est le suivant.
Lorsqu'on retire le pied de la pédale d'accélérateur 138, ce mouvement a d'abord pour effet de fermer complètement le papillon et la dernière partie du mouvement de la pédale ouvre l'interrupteur 136, de façon à couper l'excitation du solénoïde 134 et à ouvrir la soupape de commande 122, ce qui provoque le débrayage. Lorsqu'on appuie sur la pédale d'accélérateur, ces opérations se produisent en sens
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inverse, l'embrayage ayant lieu lorsque la vitesse du moteur est accélérée.
L'invention vise particulièrement toutefois un dispositif de commande automatique de la vitesse d'embrayage, c'est-à-dire de la vitesse de mouvement du disque entraîneur de l'embrayage. Ceci est utile afin de se rapprocher en général de la manoeuvre de l'embrayage au pied et plus particulièrement de provoquer l'entrée en prise des disques d'embrayage lorsque la vitesse du disque d'entrainement est égale ou sensiblement égale à celle du disque entraîné.
A cet effet une soupape de fuite 146 est fixée au corps de la soupape de commande à trois voies 122. Cette soupape est constituée par une boite 148 contenant un élément de soupape 150 en forme de bobine, sollicité par un ressort et pouvant effectuer un mouvement alternatif; le piston 152 de droite de cet élément de soupape est monté de préférence de façon à recouvrir l'ouverture extrême de gauche de plusieurs ouvertures de sortie d'air 154 pouvant être réglées au moyen de vis de réglage, lorsque l'élément de soupape est entraîné vers la gauche par le vide, ainsi que cela est représenté en détail dans la fig.
4. La boite de soupape comporte une lumière 156 reliée par une conduite 158 au côté opposé à l'aspiration, c'ést-à-dire au côté compression du servo-moteur à fluide à deux extrémités 112.
Le fonctionnement de la soupape de fuite est le suivant. Lorsqu'on ouvre le papillon des gaz, le vide baisse dans le tuyau d'aspiration, ce qui permet au ressort de l'élément de soupape en forme de bobine 150 de déplacer cet élément vers la droite et de démasquer une ou plusieurs des ouvertures 154 afin de déterminer la vitesse d'écoulement de l'air contenu dans le servo-moteur du côté de la compres-
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sion pendant le mouvement d'embrayage. On remarquera toutefois qu'en raison du mouvement perdu existant en 144 la soupape à trois voies 122 s'ouvre pour amorcer le mouvement du piston 114 du servo-moteur, avant que le papillon ne soit ouvert de façon à actionner la soupape de fuite.
La première partie du mouvement du piston 114 est assez rapide à cause de l'écoulement relativement rapide de l'air par une ouverture 160 ménagée dans la partie centrale 162 du servo-moteur. Le piston 114 comporte une bielle 164 dont une extrémité 166 est conique et lorsque le corps de cette bielle est logé à l'intérieur de la perforation du bossage central 162, le restant de la course du piston est commandé par la soupape de fuite mentionnée plus haut.
On conçoit donc que le mode de mouvement du piston et de la pédale d'embrayage reliée à ce piston est déterminé d'avance, pendant le mouvement d'embrayage et pendant la première partie, qui est la partie la plus importante, de sa course, par la construction des pièces du moteur, et que la dernière partie du mouvement, celle qui produit l'entrée en prise des disques d'embrayage, est déterminée par le degré de vide qui règne dans le tuyau d'aspiration et qui commande la position de l'élément mobile de la soupape de fuite, celle-ci commandant la vitesse de sortie ou de fuite de l'air contenu dans le servo-moteur.
Par exemple, si le papillon est ouvert de façon appréciable pour provoquer l'embrayage lorsque le véhicule est en prise directe, le vide baisse de façon appréciable dans le tuyau d'aspiration et produit un embrayage rapide, ce qui est précisément ce qu'on désire.
On obtient donc ainsi un dispositif automatique très simple commandant la vitesse de mouvement des disques
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de l'embrayage suivant le degré de vide régnant dans le tuyau d'aspiration, le fonctionnement de ce dispositif ressemblant beaucoup à la manoeuvre de l'embrayage au pied.
Quant au mode de réalisation représenté schématiquement dans la fig. 5, il comporte une pédale d'embrayage 210 servant à manoeuvrer un embrayage usuel non représenté. Cette pédale est agencée de façon à être amenée à sa position de débrayage, représentée en traits pleins dans la fig. 5, par un servo-moteur à fluide 212 comportant un piston à mouvement alternatif 214 relié à la pédale d'embrayage par l'intermédiaire d'un joint coulissant 216 permettant de manoeuvrer l'embrayage au pied sans provoquer de mouvement correspondant du piston. Ainsi qu'on l'a dit plus haut, le servo-moteur est actionné par le vide, une conduite 218 faisant communiquer une extrémité du cylindre du servo-moteur avec le tuyau d'aspiration 220 du moteur à combustion interne 222 du véhicule.
Une soupape.à commande électrique 224 sert à commander la communication entre le tuyau d'aspiration et le servo-moteur de façon à commander le fonctionnement de ce dernier.
La soupape de commande est constituée de préférence par un solénoide 226 et une armature formant élément de soupape 228, actionnée par un ressort et pouvant effectuer un mouvement alternatif, le tout étant contenu dans une pièce coulée en deux parties 230 servant à fermer l'extrémité du servo-moteur à fluide.
L'armature sert d'élément de soupape à chaque extrémité, une extrémité 232 coopérant avec une lumière 234 reliée au tuyau d'aspiration de façon à constituer une soupape d'admission ou soupape à vide, et l'autre extrémité 236 servant de soupape atmosphérique coopérant avec une lumière 238 communiquant avec une conduite tubulaire 240 fixée rigidement au bâti duservo-
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moteur à une extrémité par la fermeture 230 et à l'autre extrémité par un support ou une fermeture 242 fourchue en 244, fig. 7.
L'enroulement du adénoïde est excité, de façon à ouvrir la soupape d'admission 252, par la fermeture d'un interrupteur 246 actionné par une pédale d'accélérateur 248 lorsque celle-ci se trouve dans sa position de dégagement, comme le montre la fig. 1. La soupape atmosphérique 236 est naturellement fermée lorsque la soupape à vide est ouverte. Lorsque la pédale d'accélérateur est actionnée et que l'interrupteur 246 est ouvert, un ressort 250 déplace l'armature 228 vers le bas, de façon à fermer la soupape d'admission ou soupape à vide 232 et à ouvrir la soupape atmosphérique 236, ainsi que cela seradécrit en détail plus loin.
La pédale d'accélérateur 248 est reliée de préférence par une tige 252 à un levier 254 du carburateur, levier qui actionne le papillon, un mouvement perdu ou joint coulissant 256 étant ménagé dans la liaison entre la tige et le levier pour assurer le fonctionnement de la soupape de commande 224 avant que le papillon ne soit ouvert.
A l'intérieur de la fermeture d'extrémité 230 mentionnée plus haut se trouve une soupape de fuite à commande automatique. Cette soupape est constituée par un diaphragme souple 258 dont les bords sont fixés rigidement entre les deux parties de la fermeture. Ce diaphragme souple comporte en son centre un bossage 260 comportant de son côté une tige filetée 262. Sur une extrémité de cette tige est vissé un écrou 264 servant d'appui à un ressort 266 monté entre l'écrou et une paroi 268 de la partie extérieure ou coiffe de la fermeture 230.
Une extrémité de la tige comporte une soupape à bille 270 dont la bille peut s'ap-
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puyer sur un orifice de soupape 272 qui lui sert de siège dans lequel elle peut s'engager, cet orifice assurant la communication entre une ouverture 274 représentée dans les fig. 5 et 6 et un conduit 276 concordant avec l'orifice 238 mentionné plus haut qui aboutit à l'intérieur du servo-moteur. La fermeture 230 ferme une chambre 278 qui se trouve à droite du diaphragme 258 et qui communique par un conduit 280 avec la lumière 234 d'arrivée du vide. Le fonctionnement de cette soupape de fuite sera décrit en détail plus loin.
On propose aussi un autre organe servant de soupa. pe et commandant le mouvement d'entrée en prise de l'embrayage, en coopérant avec la soupape de fuite mentionnée plus haut. Cette autre soupape est constituée de préférence par un montant ou prolongement 282 fixé au piston 214 et servant de logement à une pièce filetée 284 à position variable sur laquelle est vissée une came 286 dont on peut faire varier la position par rapport à cette pièce. Pendant le mouvement du piston, la came peut venir en contact avec une extrémité d'une vis de réglage 288 montée à position variable sur un bras 290 fixé à un élément rotatif de soupape 292 monté à une extrémité du tube 240. Ce tube compor- te une fente 294 pouvant concorder avec une fente 296 prati. quée dans l'élément rotatif de soupape 292.
L'ensemble comporte également une soupape à aiguille et à vis de réglage 298 déterminant la vitesse d'écoulement de l'air dans un canal 300 faisant communiquer l'intérieur du tube 240 avec l'atmosphère.
On décrira maintenant l'entrée en prise complète de l'embrayage conforme à l'invention. Lorsqu'on appuie sur la pédale d'accélérateur, on ferme la soupape de commande 224, l'air atmosphérique pouvant entrer dans le servomoteur de l'embrayage par les fentes 294 et 296 qui concor-
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dent entre elles. Ceci a pour'effet d'amorcer le mouvement d'embrayage de la pédale, ce mouvement étant uniforme jusqu'à ce que la came 286 vienne en contact avec la vis de réglage 288, de façon à imprimer un mouvement angulaire à l'élément rotatif de soupape 292 et à couper la communication entre l'atmosphère et le cylindre par la fente 294.
Le mouvement suivant de la pédale d'embrayage est effectué par l'entrée de l'air par la soupape de fuite relativement petite 298, la quantité d'air relativement petite qui pénètre dans le cylindre par cette soupape assurant un mouvement relativement lent de la pédale d'embrayage pour l'entrée en prise des disques, ainsi que cela est utile.
En plus du mouvement d'embrayage variable, mouvement qui est effectué par les soupapes mentionnées plus haut, d'autres caractéristiques visent la soupape de fuite à commande automatique mentionnée plus haut. La face intérieure du diaphragme 258 de cette soupape est soumise à l'action du vide régnant dans le tuyau d'aspiration, grâce à la communication établie par la chambre 278 et le canal 280. Lorsque le vide est fait dans le servo-moteur de l'embrayage et que le débrayage a lieu, la bille 270 de la soupape de fuite s'appuie sur son siège de façon à fermer la communication entre l'atmosphère et le servo-moteur par le canal 276.
Cette application de la soupape sur son siège est assurée par la pression différentielle qui agit sur le diaphragme, l'atmosphère agissant sur la face gauche, f ig. 6, et le vide agissant sur l'autre face.
Lorsque la soupape de commande 224, qui est actionnée électriquement, entre en action pour provoquer l'embrayage, le papillon est ouvert, ce qui réduit le degré de vide ou de pression des gaz à l'intérieur du tuyau d'aspiration et tend à équilibrer les forces, agissant sur le
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diaphragme 258. Le ressort de soupape 266, qui est comprimé, déplace alors la bille de soupape 270 de façon à l'écarter de son siège proportionnellement au degré de vide régnant dans le tuyau d'aspiration, ce qui établit une fuite variable de l'air atmosphérique partant de l'ouverture 274 et passant par l'ouverture de soupape 272 et le canal 276 de façon à laisser entrer l'air atmosphérique à des vitesses variables dans le servo-moteur de l'embrayage.
On conçoit donc que le mouvement de la pédale d'embrayage est effectué non seulement par la commande assurée par les soupapes 292 et 298, mais encore par la vitesse d'entrée de l'air dans le servo-moteur par la soupape de fuite, cette vitesse d'entrée de l'air étant une fonction directe du degré de vide dans le tuyau d'aspiration. Lorsque le papillon est relativement peu ouvert, par exemple au moment du dédémarrage ou de la marche arrière de l'automobile, l'entrée en prise de l'embrayage est relativement lente et au fur et à mesure que le papillon est ouvert davantage après un changement de vitesse, l'entrée en prise de l'embrayage est plus rapide par suite de l'augmentation de l'entrée de l'air atmosphérique dans le cylindre par la soupape de fuite.
On conçoit donc que le laps de temps total qui s'écoule pendant l'entrée en prise de l'embrayage est une fonction directe du vide dans le tuyau d'aspiration, vide qui est déterminé à son tour par le degré d'ouverture du papillon.
Ceci est vrai, d'autant plus que l'entrée de l'air dans le cylindre d'embrayage par les soupapes de commande 292 et 298 est constante et qu'on ne peut la faire varier que par un réglage manuel, la variation du temps qui s'écoule pendant la première ou la dernière partie du mouvement de l'embrayage étant déterminée uniquement par le degré de vide dans le tuyau d'aspiration.
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Bien que plusieurs modes de réalisation aient été décrits à titre d'exemple, il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à ces modes de réalisation.