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BREVET d'I N V E N T I O N Dispositif de support de phares avec commande d'orientation et inclinaison pour véhicules auto- mobiles et autres applications.
Cette invention a pour objet un dispositif de support de phares avec commande d'orientation et d'inclinaison pour véhicules automobiles et autres applications.
On a déjà proposé de rendre mobiles les phares de véhicules automobiles ou autres, mais certains dispositifs de ce genre offrent l'inconvénient d'exiger des organes délicats pour le support et la commande, tandis que les phares ne possèdent pas toujours des possibilités de mouvement suffisantes pour toutes les conditions de circulation. D'autre part, ces possibilités de mouvement nécessitent, en gênerai, des manoeuvres manuelles du conducteur.
Le dispositif d'après l'invention, qui remédie à
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à ces inconvénients, comporte en combinaison avec des phares supportés avec possibilité de pivoter aussi bien dans le sens horizontal que dans le sens vertical, unecommande mécanique appropriée pouvant, à la volonté du conducteur, être rendue solidaire ou indépendante du mécanisne de commande de la direction de la voiture, les phares étant réliés entre eux par une transmission différentielle leur permettant de recevoir un bracage convenablement différent dans les mouvements d'oscillation horizontale, dans le but d'assurer un éclairage convenable de la roue en avant de la direction que doit suivre la voiture, aussi bien en ligne droite que dans les virages, de façon à assurer aussi, si on le désire,
l'éclairage du seul côté de la route sur lequel se déplace le véhicule, en évitant ainsi l'éblouissement des conducteurs des véhicules circulant en sens inverse.
Dans les dessins annexés qui représentent à ti-- tre d'exemple des formes d'exécution de l'invention : Fig.l est une vue longitudinale des supports avec une partie de leur commande,
Fig.2 est une vue de face de l'appareil monté, suivant fig.l, Fig.3 est une vue en plan d'une partie des figures 1 et 2, montrant notamment l'accouplement des deux supports de phares, Fig.4 représente une coupe à plus grande échelle des supports de phare proprement s dits,
Fig.5 est une coupe suivant V-V de fig.4,
Fig.6 est une coupe d'un relais mécanique de commande assujetti sur le tube de la direction,
Fig.7 est une coupe suivant VII-VII du relais suivant fig.6,
Fig.8
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Fig.8 est un développé d'un organe du relais suivant figs. 6 et 7, Fig.9 est une coupe suivant IX-DX d'une partie du relais suivant figs. 6 et 7,
Fig.10 est une représentation schématique des faisceaux lumineux pendant un virage, Fig.ll est une représentation schématique des faisceaux lumineux, soit pour le "Code", soit pour l'éclairage préalable du virage.
Chacun des phares 1 (figs. 1 et ), est fixé par les moyens habituels bien connus, à rotule par exemple, sur un support 2 pouvant pivoter sur un axe 3 d'une tige 4 solidaire d'un des éléments d'un joint de cardan 5; l'extraite inférieure de la tige 4 peut tourner dans un coussinet 6 (fig.4) d'un carter 7 fixé par un supportt 8 (fig.2) sur l'aile aval t 9, par exemnle, de chacune des roues avant. Une bagueO, solidaire de la tige 4, maintient cette dernière de telle façon qu'elle ne puisse prendre qu'un mouvement de rotation dans le coussinet 6 du carter 7 (fig.4).
Sur la tige 4 coulisse une douille 11 filetée extérieurement à un très grand pas convenablement choisi. La douille 11 est reliée à une potence 12 reliée par une biellette 13 à un axe 14 du support 2. Un écrou 15, régulé ou non, se meut sur la douille filetée 11 en tournant dans le carter 7. Sur l'écrou 15 est pratiquée une portion de rainure circulaire 16 (fig.5) limitée par des faces 17 et 18 et dans laquelle vient s'engager une butée 19, constituée par exemple par l'extrémité d'une vis 20 solidaire du carter 7.
Un ressort de torsion 21 (fig.4) encastré d'une part sur une collerette 22 de la douille filetée 11 et, d'autre part ; sur l'écrou 15 tend à faire buter la face 23 de ceder- nier
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nier sur la face 24 de la potence 12 solidaire de la douille 11.
La tige 4 est reliée par le cardan 5 à un arbre 25 relié lui-même à un axe 26 (figs. 1 et 2) par un cardan 27.
L'axe 26 tourne dans un support 28 fixé en un point quelconque de l'avant des longerons du châssis de la voiture, Sur chacun des axes 26 est calée une manivelle 29 ou 30 à ltextrémité de laquelle est placé un axe sphérique. Les manivelles 29 et 30 sont accouplées ensemble par une barre de connexion 31 dont chaque extrémité porte un coussinet sphérique 32 s'engageant sur l'extrémité de la manivelle,
Sur l'axe 26 placé du carte opposé au volant de direction 48, est fixé un pignon conique 33 (fig.2) engrènant avec un pignon conique 34 solidaire d'un arbre 35 tournant dans les coussinets 36 des supports 28.
L'arbre 35 est solidaire, du côté de la direction, d'une manivelle 37 reliée par une biellette 38 à un réducteur à vis sans fin constitué par une manivelle 39 solidaire d'une roue tangente 40 et une vis 41, ces organes étant placés dans un support approprié 42 fixé au longeron. La manivelle 37 peut aussi être reliée par une biellette 43 directement au levier de commande de la direction 44. Dans le cas de la première liaison, la vis 41 est reliée par un accouplement approprié 45 à une transmission flexible ou rigide 46.
Sur l'arbre 47 (figs. 6 et 7) de commande de la direction actionné par le volant 48 est fixé un pignon 49 en prise avec une roue 50 solidaire d'une douille 51 tournant sur un axe 52 guidé dans un coussinet 53 du carter 54 fixé au tube fixe de la direction 55, la douille 51 est solidaire d'un pignon droit 56 et d'un pignon conique 57.
Sur des axes 58 et 59, perpendiculairement à l'axe % et qui lui sont solidaires, tournent librement des pignons
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pignons 60 et 61 qui engrènent, d'unepart, avec le pignon 57 et, d'autre part, avec un pignon également conique 62, lequel tourne dans une portée 63 du cart er 54. Le pignon 62 por- te des clabots 64. Une noix 65 est clavetée à coulissement sur un axe 66 coaxial avec l'axe 52 etporte sur une de ses faces des clabota 67 correspondant aux clabots 64, et sur son autre face des clabots 68 correspondant aux clabots 69 solidaires du carter 54.
Sur la noix 65 est pratiquée une rainure circulaire 70 dans laquelle s'engage un doigt 'il porté par un maneton 72 muni d'une manette de manoeuvre 73. Un ressort de traction 74 relie le maneton 72 à un point fixe 75 du carter 54 (fig.6).
Sur l'axe 66 est claveté un carter 76 tournant dans une portée 77 du carter 54, une vis 78 fixée dans ce dernier st s'engageant dans une rainure 79 faisant office de butée. Le carter 76 reçoit une vis tangente 80 figs. 6, 7 et 9) commandée par un volant 81 et pouvant actionner une roue tangente 82 solidaire de la transmission 46.
Enveloppant l'ensemble formé par les engrenages 57, 60, 61, est disposée une cuvette 83 tournant autour de la douille 51 et portant une denture d'engrenage 84. La rotation de la cuvette 83 est tributaire, dans un rapport convenable, par exemple 1/2 dans la forme d'exécution représentée, de la rotation de la douille 51 par l'intermédiaire dtun train d'engrenages droits à deux pignons, 85 et 86, solidaires entre eux et montés fous sur un axe 87 du carter 54.
Sur le bord 88 de la cuvette 83 sont aménagées des encoches 90' et une dent 90 à des distances judicieusement choisies (fig.8).
Un bossage circulaire 91 du carter 54 porte sur
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sur son bord 92, faisant face au bord 88 de la cuvette 83, deux encoches 93 et 94.
Sur 1 taxe 52 et perpendiculairement aux axes 58 et 59 est fixée solidairement une douille 95 dans laquelle est disposée une tige 96 portant un maneton 97 sur lequel est fixé un doigt 98 pouvant s'engager dans une des encoches 93 et 94 du bossage fixe 91 ou dans l'une des encoches 89 de la cuvette 83.
La tige 96 est sollicitée linéairement dans le sens de la flèche f et angulairement dans le sens de la flèche Il par un ressort 99 encastré, d'une part, dans 1'axe 52 et, d'autre part, dans le maneton 97.
Sur la tige 96 est placée une poignée 100 s'appuyant par sa face 101 sur l'extrémité de la douille 95 et dans laquelle est disposé un levier 102 pivotant autour d'un axe 103, et attaquant par un axe 104 la tige 96.
L'ensemble fonctionne comme suit, mais auparavant, on va expliquer successivement les mouvements qui peuvent être obtenus ; il sera facile d'en déduire le fonctionnement de l'ensemble par l'utilisation simultanée des différents dispositifs constituant l'invention :
La rotation et l'inclinaison des phares par la manoeuvre de la direction sont obtenues comme il va être expliqué
Lorsque le conducteur met en oeuvre le mécanisme de commandee de la direction, il détermine un déplacement angulaire, soit du levier 44 de commande de pivotement des roues, soit de la manivelle 39, ce dernier étant déterminé par une rotation de la transmission 46 transmise par le réducteur fomé par la vis 41 et la roue 40.
Quel que soit le mode de transmission choisi, la manivelle 37 reliée à l'un des organes précédents, par une des biellettes 38
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biellettes 38 ou 43, se déplace angulairement, vers l'une des positions extrêmes a et b; les connexions des divers organes sont choisies de telle manière que l'arc 37-a soit une fois et demie plus grand que l'arc 37-b, ce dernier correspondant lui- même à l'angle de plus grand bracage des roues.
Les positions et b correspondent aux positions extrêmes c et d de la manivelle 39 ou à celles 1 et f de la manivelle 44.
Comme on le sait, la manivelle 37 est disposée contre le longeron du châssis de la voiture du même côté que la direction ; dans le but de faciliter, par le jeu même des déplacements angulaires de celle-ci, les rapports des déplacements du phare commandé, on a été amené à choisir ce dernier comme étant celui placé, par rapport à lraxe,de la voiture, du coté opposé à la direction.
C'est pour cela que l'arbre 35 et le renvoi formé par les pignons coniques 33 et 34, transmet à la tige 4, par l'intermédiaire de Itaxe 26, du cardan 27, de l'arbre 25 et du cardan 5, les mouvements angulaires de la manivelle 37. Le phare de gauche commandé directementen fig.2, comme il vient d'être dit, porte la manivelle 29 qui peut prendre ainsi les positions extrêmes g et .Il (fig.3). Le phare accouplée au contraire, reçoit son mouvement par l'intermédiaire de la manivelle 30 qui lui est solidaire, laquelle est reliée à la manivelle 29 du phare commandé par la barre 31.
On vient de voir que l'arc 37-a est une fois et demie plus grand que l'arc 37-b; le calage des manivelles 29 et 30 est tel que cette dernière prenant les positions extrêmes i et j., correspondant aux positions g et .Il de la manivelle 29, - la valeur des déplacements angulaires est inverse de cette dernière
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dernière, c'est à dire que l'arc 29g est de même grandeur que l'arc 30-j et que Parc 29-h est demême valeur que l'arc' 30-i, au surplus, entre ces valeurs, égales entre elles, existe le rapport 1 1/2.
Ces variations de rotation se traduisait sur la figure schématique 10: en route droite, les faisceaux lumineux des deux phares sont suivant m pour le phare droit, et n pour le phare gauche; lorsqu'on vire à droite, ces rayons prennent respectivement les positions p et et lorsqu'on vire à gauche, les positions 1. et s.
Le fonctionnement interne du support 8 étant le marne pour chaque phare, à la symétrie d'amplitude près, on ne décrira que le fonctionnement d'un seul support; lorsque la rotation effectuée par la tige 4 est telle que le phare 1 se déplace d'arrière en avant en fig.4, l'écrou 15 appliqué par le ressort 21 et sa face 23 sur la face 24 de la potence 12 est ainsi rendu solidaire de la douille 11;la butée 19 de la vis 20 ne s'oppose pas à la rotation de l'écrou 15 qui suit ainsi le mouvement de la douille 11 entraînée par la tige 4 au moyen du support 2 de la biellette 13 et de la potence 12; la rainure 16 se déplace alors sur la butée 19.
Le phare n'est dès lors animé que d'un seul mouvement de rotation, @
Si, au contraire, le phare 1 se déplace d'avant en arrière en fig.4, la d ouille filetée Il est toujours entrai- née, comme il vient d'être dit, par la tige 4, mais le ressort 21 appuie la face 17 de la rainure circulaire 16 sur la butée 19, qui s'oppose à tout mouvement de rotation de l'écrou 15, lequel devient ainsi f ixe; la douille filetée 11 est alors animée d'un mouvement ascendant, le support 2 sollicité par la biellette 13 oscille autour de l'axe 3 et le phare 1, tout en pivotant, s'incline vers l'avant, proportionnellement à -sa rotation.
Les
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Les mouvements d'inclinaison et derotation simultanés se produisent pendant la rotation de plus grande valeur du phare, c'est à dire, lorsque les faisceaux émis par ce dernier deviennent convergents vers 1'axe de la voiture.
Fig.ll fera bien comprendre les résultats d'éclairage ainsi obtenus, pour un virage à droite par exemple, le phare droit é-clairant selon m, sans inclinaison, le phare gauche éclairant selon n, avec inclinaison vers le sol de telle manière que le cône des faisceaux lumineux rencontre ce dernier suivant la trace elliptique t, u, v.
Le dispositif montré en figs. 6 à 9 permet d'obtenir plusieurs mouvements qui seront décrits successivement; auparavant, il convient de remarquer que les phares reçoivent leur mouvement au moyen de la transmission flexible eu rigide 46, par l'intermédiaire du réducteur à vis sans fin 42 dont le fonctionnement a eté précédemment décrit. La transmission 46 ses rendue solidaire d'un axe 66 au moyen d'un accouplement constitué par le carter 76 et les organes qu'il renferme et dont l'utilisation sera expliquéeplus loin. Dans un but de simplification de la description, on comprendra que lorsqu'il sera fait mention des mouvements de rotation de taxe 66, ces derniers provoqueront des mouvements correspondants d'oscilla... tion de la manivelle 37, donc des mouvements d'orientation, aux phares 1.
En marche normale,l'axe 66 est accouplé avec le volant 48 decommande dela direction; les axes 58 et 59 étant immobilisés par l'intermédiaire de la tige 96 dont le doigt 98 est en prise dans l'encoche 93 du carter 54, l'ensemble des pignons coniques 57, 60, 61, 62, agit comme différentiel 1.
Ainsitout mouvement derotation de l'arbre 47 est transmis en sens inverse et dans un rapport convenable au pignon 57 par l'intemédiaire du train d'engrenages droits 49 et
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et 50; cette rotation du pignon 57 est transmise en sens inverse au pignon 62 par l'intermédiaire des pignons 60 et 61 dont les axes sont rendus solidaires du carter 54. Le mouvement de rotation du pignon & est ensuite transmis à l'axe 66 par la noix 65 qui est clavetée sur lui et dont les clabots 67 sont en prise avec les clabots 64 du pignon 62.
Si le conducteur désire immobiliser les phares, dans leur position médiane et les affranchir des mouvements de la direction, il amène la manette 73 dans la position 73', les clabots 68 de la noix 65 sont alors en prise avec les cla- bots 69 du carter 54 immobilisant par rapport à ce dernier l'axe 66.
La taille des clabots 64, 67, 68 et 69 est telle que leur enclenchement ne puisse se faire qu'une une seule position.
Le ressort 74 assure l'invariabilité des deux positions possibles de la manette 73. La construction est telle que l'enclenchement de l'une ou l'autre des deux positions pourra se faire sans que le conducteur soit assujetti à choisir le moment précis où les clabots de font face.
Il est possible de projeter les rayons lumineux des phares dans une position quelconque: en appuyant sur le levier 102 placé sur la poignée 100 et du fait que cette dernière prend appui par sa face 101 sur l'extrémité de la douille 95, on dégage le doigt 98 de l'encoche 93 par exemple, qui correspond au fonctionnement courant du système.
On peut dès lors imprimer à l'axe 53 un mouvement de rotation en agissant sur la poignée 100; les satellites 60 et 61 sont entraînés et la conséquence cinématique est que le pignon 62, donc l'axe 66, sera animé d'un mouvement de ro- tation d'une amplitude deux fois plus grande que celui de l'axe
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l'axe 52. Ceci n'est évidemment vrai que si le pignon 57 est pratiquement immobile, c'est à dire, que si concurremment avec l'action de déviation des phares, on n'exerce aucune action sur le volant de la direction 48.
On accouplera à nouveau l'axe 66 avec le volant 48, en lâchant le levier 102 de façon à ce que le maneton 97 soit en prise, soit avec l'encoche 93, soit avec l'encoche 94 ; cette dernière position correspond à l'éclairage "Code", les rayons lumineux étant dirigés came représenté en fig.ll.
On pourra disposer, dans l'encoche 94, un commutateur électri- que, actionné par la pression du maneton 98, de façon à mettre en veilleuse le phare droit, le phare gauche éclairant le sol à la distance convenable suivant la trace t u v.
On peut désirer éclairer le cirage avant d'y faire engager la voiture, comme il est indiqué en fig.ll, mais. pour affatanchir le conducteur de toute manoeuvre particulière à 1(éclairage pendant la virage, le réaccouplenent des phares est réalisé automatiquement,
Lorsque après avoir libéré, comme il vient d'être dit, le maneton 97 de l'une des encoches 93 ou 94, on imorime- ra à la poignée 100 (le levier 102 toujours appuyé sur cette dernière), un mouvement de rotation communiqué à la tige 96, on pourra enclencher le maneton 97, 98 dans une des encoches 89, selon l'amplitude choisie ; on aura ainsi rendu la tige 96, donc l'axe 52 et les satellites 60 et 61, ces derniers par leurs axes 58 et 59, solidaires de la cuvette 83.
Pour toute rotation du pignon 57, solidaire de la douille 51, on imprimera à la cuvette 83, donc aux axes 58 et 59 des satellites 60 et 61, une rotation de valeur deux fois moindre, par l'inter- médiaire du train d'engrenages constitué par la denture 84, les pignons 85, 86 et 56.
Ainsi
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Ainsi, quelles que soient les rotations de la douille 51,le pignon 6± et l'axe 66 seront immobiles, mais, pendant la manoeuvre du volant nécessaire pour la franchissement d'un virage, l'encoche 89 dans laquelle on supposera avoir enclenché le maneton 9@ solidaire de la cuvette 83, se rapprochera de ltencoche 93 du carter 54.
L'angle correspondant à l'arc 89, 93 est la moitié, par construction de l'angle dont devrait tourner la roue dentée 50 pour que, le maneton 97 étant placé dans l'encoche 93, on ait imprimé au pignon 62, don@ à l'axe 66, une rotation égale à celle qu'on a déterminée en enclenchant le maneton 97 dans la seconde encoche 89t du baril 88; on conçoit dès lors que, 1!axe 66 restera immobile jusqu'à ce que l'encoche 89' se trouve en face de l'encoche 93; à ce moment, le ressort 99 se détendra et le maneton 97 viendra se placer dans 1*'encoche 93 du carter 54.
L'appareil fonctionnera dès lors automatiquement, cernée si on n'avait pas effectua la manoeuvre nécessaire à l'é- clairage préalable du virage,
La possibilité ci-dessus expliquée d'immobiliser cinématiquement le pignon 62 est utilisée, par mesure de sécurité, pour désaccoupler automatiquement l'axe 66 de l'arbre de direction 47, lorsque larotation limite des phares est atteinte; ceci est particulièrement à craindre lorsqu'on a mis les phares au dispositif code, c'est à aire lorsque le maneton 97 est dans l'encoche 94.
Lorsqu'on arrive à cette limite de rotation, la dent 90 vient en contact avec le maneton 97 et ce dernier se rouve sollicité pour prendre place dans l'encoche 90'; comme prcédeent, les axes 58 et 59 des satellites 60 et 61 sont entraînés par le mouvement de rotation de la cuvette 83 et l'axe 66 reste immobile jusqu'à ce que, par manoeuvre inverse, le maneton 97 ait repris sa place dans l'encoche 94, sollicité par la tension du ressort 99.
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Il peut être utile derégler, en cours d'utilisa- tion, la position médiane des rayons lumineux des phares ; onfait alors varier les positions relatives de l'axe 66 et de la transmission 46, en faisant tourner dans le sens convenable, au moyen du volant 81, la vis 80 qui entraîne, par rapport au carter 76, solidaire de l'axe 66, la roue tangente 82 solidaire de la transmission 46.
On pourrait bien entendu faire varier suivant les besoins le rapport de déplacement des phares dans le sens horizontale le déplacement desdits phares dans le sens vertical pouvant aussi être rendu convenablement différent.
La commanddécrite pourrait être remplacée par toute autre commande désirée, électrique, pneumatique, hydraulique ou autre, ou être convenablement dérivée de la commande motrice du véhicule.
Le relais mécanique de commandedes phares pourrait, bien entendu, être placé en tout endroit voulu de la transmission des organes de direction, et des renvois appropriés pourraient être ménagés en tout point voulu pour les commandes à main pour permettre dtobtenir les diverses inclinaisons des phares.
L'invention s'applique aux véhicules automobiles de toute nature pour toutes applications, aussi, bien aux véhicules existants qu'aux véhicules neufs, elle peut également s'appliquer dans' tous les cas où deux ou un plus grand nombre de sources lumineuses sont conjuguées pour obtenir un éclairement d'un espace déterminé.
REVENDICATIONS.
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