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Dispositif d'embrayage et de débrayage automatique @ pour accouplements, notamment de véhicules automobiles.
On connaît déjà un dispositif d'embrayage et de débrayage pour accouplements, notamment pour l'accouplement ou embrayage interposé entre le moteur et la commande des roues dans un véhicule automobile, qui assure, sous toutes conditions, un démarrage et une accélération sans à-coups du véhicule indépendamment
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des résistances qui s'opposent au roulement à ce moment.
Avec ce dispositif, une commande à cation indirecte effectue, d'une façon connue en soi, le débrayage automatique de l'accouplement lorsque la rotation a lieu à faible vitesse, puis l'application des éléments de l'accouplement tout d'abord sans entraînement ou seulement avec une faible force de pression lorsque ce nombre de tours est dépassé et ensuite la commande automatique de la force d'accouplement, par un dispositif auxiliaire dépendant du nombre de tours, conformément au nombre de tours du moteur déterminé pendant l'embrayage par les résistances au roulement et le réglage du moteur par l'action du conducteur. Le mouvement de l'élément mobile de l'accouplement ou embrayage s'adapte alors automatiquement dans chaque phase de l'embrayage aux résistances au roulement et au réglage de l'accélération par le conducteur.
Comme agent de commande du dispositif auxiliaire, il est prévu un liquide sous pression, un gaz comprimé, la dépression et le courant électrique.
L'invention concerne un dispositif de ce genre dans lequel une commande particulièrement simplifiée du fluide de travail est obtenue du fait que le passage de la force d'accouplement réglée à la pleine pression d'applicatipn se fait à un nombre de tours déterminé reconnu comme étant correct.
Une autre simplification Vis-à-vis des dispositifs de ce genre connus jusqu'à présent est obtenue du fait que l'organe de commande, qui effectue le débrayage de l'accouplement à un faible nombre de tours, est relié,
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de la façon connue en soi, à la pédale de l'accélémteur.
Etant donné que le dispositif selon l'invention sert en particulier pour le démarrage et pour des véhicules automobiles munis d'un dispositif de roue libre, le nombre de tnurs de marche à vide le plus faible s'établit immédiatement après que les gaz ont été coupés par suite de la séparation du moteur de la commande du véhicule et le dispositif selon l'invention peut, en conséquence, être encore simplifié et rendu moins coûteux en reliant cet organe de commande à l'accélérateur au lieu de le mettre en dépendance directe du nombre de tours du moteur.
Par les autres particularités de leur construction, les diverses pièces du dispositif selon l'invention sont encore notablement simplifiées, rendues moins coûteuses et constituées de façon qu'il se produise dans tous les cas une coopération sûre en fonctionnement et¯rapide, ainsi que de ce fait un complet automatisme, aussi rapide que possible et malgré cela sans à-ooups de l'opération d'embrayage, qui n'était possible dans aucun des dispositifs connus jusqu'à présent. La disposition et la liaison des diverses pièces du dispositif sont notamment réalisées en vue de réduire au minimum possible les pertes de fluide sous pression.
Les détails ressortiront de la description qui suit.
Un exemple de réalisation du présent dispositif est représenté schématiquement en coupe par le dessin annexé.
Comme fluide de travail, on utilise ici de l'air comprimé.
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1 désigne un réservoir à air comprimé, 2 un conduit d'air comprimé, 3 et 4 des tuyaux de commu- nication, 5 le carter d'un dispositif centrifuge 7 entratné par l'arbre 8 à partir du moteur du véhicule.
10 est le vilebrequin du moteur de commande, 14 est l'arbre entraîné, 16 le volant, 15 l'élément mobile de l'embrayage, 17 le ressort d'embrayage de ce dernier. 21a est un tiroir de distribution soumis à l'action du ressort 22; 21b est une double soupape d'arrêt. 27a est un tiroir de distribution déplacé par la dispositif centrifuge 7 et soumis également à l'action d'un. ressort 28. 27b est un autre tiroir de distribution. 40 est un organe de manoeuvre ou changement de régime, 46 est une canalisation de communication.
52 est le cylindre du dispositif de manoeuvre de l'embrayage, dans lequel se meut un piston 53 soumis à l'action d'un ressort 54 et relié par sa tige 55 au levier 57.
En outre, 71 désigne la pédale d'accélérateur, qui est tirée dans la position de repos par le ressort 72 contre la butée 73 et qui porte à son extrémité un levier 74 contre lequel s'applique la tige 75 du tiroir 21z coulissant dans le boisseau 76 et soumis à la pression du ressort 22. Ce tiroir 21a comporte une partie décolletée 77.
78 est un diaphragme flexible qui est relié au tiroir de distribution 27a et serré entre le couvercle 79 et le carter 5. Le tiroir 27a comporte une partie décolletée 80 et peut coulisser dans un boisseau 81 percé de deux orifices 82 et 83 pour établir la
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communication avec l'atmosphère et auquel sont raccordés, en outre, les conduits 3 et 46. 84 est un canal de communication prévu dans le boisseau 81 entre le raccord du conduit 46 et l'espace 85 situé au-dessus du diaphragme 78. 86 est un conduit branché sur le conduit 3,
91 est un boisseau raccordé au cylindre 52 de commande de l'embrayage ; le piston 92 coulisse dans la partie supérieure de ce boisseau. Le conduit 46 est raccordé au-dessus du piston 92. Une tige 93, guidée dans le boisseau, est disposée entre le piston 92 et l'organe de distribution 40.
Cet organe 40 présente à sa partie supérieure un diamètre un peu plus grand et comporte un alésage longitudinal 94 auquel se raccorde une percée transversale 95. Etant donné que la partie inférieure de l'organe 40 a un plus petit diamètre, une surface annulaire 96 est formée au point de passage de la partie supérieure à la partie inférieure. La partie inférieure de l'organe 40 présente en outre un plateau 97 contre lequel un ressort 98 s'applique. Le tiroir de distribution 27b est soumis sur sa face de dessus à la pression du ressort 98 et sur sa face de dessous à la pression du ressort 99.
Le tiroir de distribution 27b comporte une partie décolletée 100, ainsi qu'une rainure longitudinale 101. 102 est une ouverture faisant communiquer l'intérieur du cylindre de commande de l'embrayage et l'espace situé au-dessous du tiroir de distribution 27b.
La double soupape 21b est disposée sur le coté du tiroir distributeur 27b. Elle comporte un plateau de
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soupape supérieur 103 et un plateau de soupape inférieur 104, soumis respectivement à la pression de ressorts 105 et 106. Le conduit d'arrivée d'air comprimé 2 est raccordé à 1espace situé sous le plateau de soupape 104. L'espace situé au-dessus du plateau de soupape 103 communique avec l'atmosphère par un orifice 107.
Le ressort 105 prend appui à sa partie supérieure contre un petit piston 108 au-dessus duquel le conduit 86 est raccordé au boisseau 91. 109 et 110 sont dea canaux faisant communiquer l'espace ménagé par la région décolletée du tiroir de distribution 27b et le dessous des surfaces d'application des disques de soupapes 103 et 104. 111 est un canal coudé branché sur le canal 109 et conduisant à l'espace 112 situé entre l'organe de manoeuvre 40 et le tiroir distributeur 27b.
113 désigne l'espace ménagé sous le tiroir de distribution 27b. 114 et 115 sont des orifices établissant la communication avec l'atmosphère.
Le dispositif représenté par le dessin fonctionne comme suit
On suppose tout d'abord que la voiture est à l'arrêt. Le plateau inférieur 104 de la double soupape 21b est poussé contre son siège par le ressort 106 et par l'air comprimé se trouvant éventuellement au-dessous de 104. Il ne peut donc parvenir dans l'espace situé à droite du piston 53 que la pression de l'atmosphère, qui parvient au piston 53 en passant par l'orifice 107, sous le plateau de soupape 103 qui est ouvert, par le canal 109 allant au distributeur 27b, par les canaux de distribution 100 et 101 de ce dernier et par l'ouverture
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b 102.
La tiroir 27b se trouve maintenu par l'action des ressorts 98 et 99. dans l'état de fonctionnement men- tionné, dans une position supérieure pour laquelle il obture la communication avec le canal 110, mais ouvre par contre totalement ou partiellement celle avec le canal 109. Le piston 53 est soumis à l'action du ressort 54, qui s'oppose à celle du ressort d'embrayage 17, de sorte que ce piston occupe sa position extrême droite et que l'embrayage est débrayé.
Lorsque le conducteur met le moteur en marche, celui-ci tourne tout d'abord au plus faible nombre de tours de marche à vide ou ralenti, l'embrayage restant comme auparavant débrayé, car la pédale d'accélérateur 71 se trouve encore dans la position de repos représen- tée. Dans cette position, le levier 74 solidaire de la pédale d'accélérateur maintient par la tige 75 le tiroir de distribution 21a, contre la pression du ressort 22, dans la position inférieure représentée, pour laquelle l'embouchure du conduit 4 est fermée par la partie supérieure du tiroir 21za de sorte que de l'air comprimé ne peut pas encore parvenir dans les conduits 3 et 86.
Dès que le conducteur appuie sur la pédale d'accé- lérateur en l'écartant ainsi de sa position de repos, le tiroir 81 s'élève à sa'position supérieure extrême sous l'action du ressort 22 et ouvre la communication entre le conduit 4 et le conduit 3, puis par ce dernier également avec le conduit 86. De l'air comprimé parvient ainsi dans l'espace 80 ménagé par la partie décolletée du tiroir de distribution 27a, Ce tiroir se trouve lorsqu'il n'y a pas d'air comprimé également avec un
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faible nombre de tours du moteur dans une position un peu plus haute que celle représentée dans le dessin, pour laquelle sa partie décolletée 80 découvre les embouchures des conduits 3 et 46, chacun partiellement, par exemple d'environ la moitié.
L'air comprimé qui arrive parvient à l'espace 80 devant le conduit 46 et par le canal de branchement 84 dans l'espace 85 situé au-dessus du diaphragme 78. L'air comprimé agissant sur ce diaphragme exerce une force antagoniste dirigée de haut en bas sur le tiroir 27a et en même temps également sur le dispositif centrifuge 7. Cette force ramène le tiroir 27a dans sa position médiane représentée sur le dessin.
Dans cette position médiane, tout le dispositif moteur auxiliaire est en équilibre, car à chaque variation du nombre de tours dans le sens de l'augmentation ou de la diminution le tiroir de distribution 27a est déplacé dans unfaible mesure de sa position médiane, de sorte que, lors d'une augmentation du nombre de tours, il découvre dans unefaible mesure l'embouchure du conduit 3 tandis que, lors d'une diminution du nombre de tours, il découvre dans une petite mesure l'embouchure de l'orifice 83 et provoque ainsi une élévation ou un abaissement de pression correspondant dans l'espace 85, ce qui exerce immédiatement de nouveau une force antagoniste correspondante sur le tiroir de distribution 27a et le, ramène à sa position médiane.
De cette manière, il se produit une pression du fluide de travail qui est fonction du nombre de tours du moteur de commande. Cette pression se propage par
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le conduit 46 et est utilisée pour le réglage de la force d'embrayage.
Cette pression réglée parvient par le conduit 46 au boisseau 91 au-dessus du piston 92. Par conséquent, dès que le conducteur appuie sur l'accélérateur pour l'écarter de sa position de repos, il s'exerce sur le piston 92 de haut en bas une pression correspondant précisément au nombre de tours du moteur, laquelle pression est transmise par la tige 93 à l'organe de manoeuvre 40, puis par celui-ci par l'intermédiaire du ressort' 98,, au tiroir de distribution 27b.
Par le déplacement de la pédale d'accélérateur 71 et l'ouverture de l'arrivée d'air comprimé par le conduit 4, cet air comprimé parvient aussi, et cela avec sa pleine pression, par le conduit 86 au-dessus du pister 108. Celui-ci comprime le ressort 105, ce qui fait que le plateau supérieur 103 de l'organe distributeur 21b est poussé contre son siège, tandis que le plateau inférieur 104 est soulevé de son siège contre la pression du ressort 106. La communication du canal 109 avec l'atmosphère est ainsi fermée, tandis qu'en même temps le canal 110 est mis en communication avec le conduit d'arrivée d'air comprimé.
Au nombre de tours qui se règle immédiatement après le changement de position du tiroir de distribution 27a, la force exercée de bas en haut par le dispositif centrifuge sur le tiroir de distribution 2'la a une grandeur déterminée, ce qu'il fait qu'il s'établit, pour la position médiane du tiroir distributeur 27a au-dessus du diaphragme flexible 78, de la façon décrite, une
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pression d'air de valeur correspondante qui maintient l'équilibre ensemble-avec la force du ressort 28 du dispositif centrifuge. La valeur de cette pression d'air correspond à la force d'embrayage qui est néces- saire pour appliquer les éléments de l'embrayage l'un contre l'autre sans exercer une force d'entraînement ou seulement avec une force de pression tout à fait réduite.
Par ailleurs, la pression du fluide de travail fourni par le tiroir de distribution 27a dès la plus faible augmentation du nombre de tours du moteur en partant du nombre de tours correspondant au ralenti est si grande que, par la pression exercée sur le piston 92, le ressort 98 est d'autant plus tendu que l'arêe de distribution inférieure de la partie décolletée 100 du tiroir de distribution 27b découvre l'embouchure du canal 110, de sorte que de l'air comprimé arrivant du canal 110 parvient par cette partie décolletée 100 et le canal longitudinal 101 à l'espace 113.
Du fait que la pression de l'air régnant dans l'espace 113 réagit contre le dessous du tiroir 27b, celui-ci agit de la même manière que l'organe commandé par lui qui règle automatiquement la pression, comme cela est également le cas avec l'organe de distribution 27a du dessin. de le présent bravet en liaison avec le diaphragme flexible 78. Il s'établit donc dans la chambre 113 et par suite par l'ouverture 102 également dans l'intérieur du cylindre 52 à droite du piston 53 automatiquement une pression variable dont la valeur est fonction du nombre de tours du moteur et qui, à chaque variation
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du nombre de tours du moteur, soit dans le sens de l'augmentation, soit dans celui de la diminution, varie de suite automatiquement de façon correspondante.
Pendant l'opération d'embrayage, les éléments de l'embrayage sont pressés l'un contre l'autre conformément au nombre de tours que fait le moteur à ce moment-là selon une force d'accouplement qui varie automatiquement en fonction du nombre de tours du moteur par le réglage mentionné de la pression du fluide de travail.
La chambre 112 se trouvant au-dessus du tiroir de distribution 27b communique, d'une part, par le canal 1 coudé 111 avec le canal 109 et, d'autre part, par le canal ,longitudinal 94 de l'organe de manoeuvre 40 et le court'canal transversal 95 qui s'y raccorde, ainsi que par l'orifice 114 avec l'atmosphère. C'est donc la pression atmosphérique qui règne dans le canal 109 et dans la chambre 112.
De même, du fluide comprimé sortant par inétanchéité sur l'arête de distribution supérieure de la partie décolletée 100 du tiroir distributeur 27b ne peut pas provoquer une élévation de pression, tant que l'organe de manoeuvre 40 se trouve dans une position intermédiaire entre la position supérieure représentée sur le dessin et sa position inférieure extrême, pour laquelle la surface annulaire 96 s'applique contre le fond de l'alésage de guidage.
Toutefois, dès que la surface annulaire 96 de l'organe de manoeuvre 40 s'applique contre le fond de l'alésage de guidage, la percée 114 qui établissait jusque-là la communication avec l'atmosphère est fermée par la partie supérieure de'l'organe de
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manoeuvre 40. La chambre 112 et les canaux 109 et 111 ne communiquent plus alors avec l'atmosphère . Le fluide comprimé sortant contre l'arête de distribution supéri- eure de-la partie décolletée 100 du tiroir de distribu- tion 27b par suite d'inétanchéité ou de la constitution appropriée des arêtes de distribution parvient par le canal 111 dans la chambre 112.
Tandis qu'auparavant là pression de l'atmosphère agissait contre le dessus du tiroir de distribution 27b, c'est maintenant la pression réglée, amenée à la chambre 125, par l'organe de manoeuvre distributeur 40 par suite de la fermeture de l'orifice 114, qui agit contre cette surface. De ce fait, le tiroir de distribution 27b est encore repoussé vers le bas, de sorte que la pleine pression d'air comprimé est amenée du canal 110, par la partie décol- letée 100 et le canal longitudinal 101, à la chambre 113 et, par l'ouverture 102, à l'espace situé à droite du piston 53. Cette pression parvient de nouveau, par inétanchéité du tiroir 27b, dans le canal 109, le canal coudé 111 et la chambre 112-au-dessus du tiroir 27b, de sorte que ce dernier est constamment maintenu dans sa position inférieure par cette pression.
Jusqu'au nombre de tours auquel l'opération qui vient d'être mentionnée s'effectue, le piston 92 et l'organe de manoeuvre 40 sont constamment.déplacés vers le bas par la pression réglée et, par la compression du ressort 98, une pression réglée et par suite une force d'embrayage réglée en fonction du nombre de tours du moteur de commande sont produites. Toutefois, au nombre de tours du moteur de commande auquel la
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pression amenée par le conduit 46 et s'exerçant contre le piston 92 est assez grande pour que l'organe de manoeuvre 40 parvienne à sa position extrême inférieure, le passage de la pression réglée à la pression maximum du fluide de travail et par suite de la force d'embrayage réglée à la force d'application maximum de l'embrayage s'effectue.
L'embrayage s'opère du fait qu'après avoir dépassé le nombre de tours correspondant à la mache à vide ou au ralenti, le jeu de l'embrayage est tout d'abord subitement rattrapé, c'est-à-dire que les éléments de l'embrayage sont appliqués l'un contre l'autre sans pression d'entraînement ou seulement avec une très faible force d'application. La force d'embrayage est ensuite augmentée automatiquement en fonction du nombre de tours du moteur de commande et par suite en fonction des résistances au roulement rencontrées pendant l'embrayage, ainsi qu'en fonction de l'accélération qui est déterminée suivant l'action de réglage du moteur opérée par le conducteur.
A un nombre de tours déterminé, qui s'est révélé comme étant la valeur moyenne pratique, la pleine pression du fluide de travail est finalement libérée pour serrer l'embrayage dont les éléments sont alors appliqués immédiatement l'un centre l'autre avec la pression maximum.
La construction est rationnellement étudiée de façon que la pression d'application maximum des éléments de l'embrayage soit déterminée par le ressort 17.
REVENDICATIONS.
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