Brevet FR2574958A1 — publié le 19860620

L'invention se rapporte à des timonneries méca- niques permettant de transmettre un mouvement entre un premier élément et un deuxième élément et qui compren- nent un mécanisme de commande prioritaire permettant au mouvement d'un troisième élément d'influencer la trans- mission du mouvement entre le premier et le deuxième élé- ments. Dans un exemple de l'invention qui sera décrit de façon plus détaillée ci-après, le mécanisme est utilisé pour commander l'alimentation en carburant d'un moteur tel que le moteur d'un véhicule. C'est ainsi que, dans cet exemple, le "premier élément" est un élément dont le. mouvement est commandé par le conducteur du véhicule (par exemple, la pédale de l'accélérateur) et le "deuxi- ème élément" est un élément relié au carburateur du mo- teur, ou à la pompe à injection de carburant Diesel et il commande ainsi l'alimentation du moteur en carburant. Le "troisième élément" est un élément commandé par un dispositif de commande ou de limitation de la vitesse du moteur et permet à celui-ci de "prendre la priorité" sur la commande de l'alimentation en carburant exécutée par le conducteur; de cette façon, le dispositif de comman- de ou de limitation peut interrompre ou réduire l'alimen- tation en combustible en s'opposant à l'action du conduc- teur. L'invention a pour objet un mécanisme destiné à être monté entre le dispositif de modification de l'ali- mentation en carburant d'un moteur et un organe de com- mande de l'opérateur, organe que l'opérateur peut mou- - voir pour commander l'alimentation du moteur en carbu- rant, le mécanisme comprenant un premier et un deuxième éléments reliés de manière à pouvoir décrire un mouve- ment relatif et qui forment une unité autonome, le pre- mier élément portant des moyens permettant de le relier audit organe de commande de l'opérateur et le deuxième élément portant des moyens servant à le relier au dispo- sitif d'alimentation en carburant, l'unité comprenant des moyens à ressort qui assemble élastiquement les élé- ments de manière qu'ils tendent à se déplacer comme un seul bloc en réponse au mouvement de l'organe de comman- de de l'opérateur, mouvement qui fait varier l'alimenta- tion du moteur en carburant par l'intermédiaire dudit dispositif et des moyens de commande prioritaire montés entre les deux éléments précités et capables d'appliquer une force entre ces éléments, en réponse à un signal de commande ou de limitation de la vitesse du moteur, cette force agissant en opposition par rapport auxdits moyens à ressort et déplaçant ledit deuxième élément par rap- port audit premier élément pour que ledit dispositif mo- difie l'alimentation du moteur en carburant indépendam- ment de la commande de l'opérateur. L'invention a encore pour objet un dispositif de commande ou de limitation de la vitesse de véhicule qui peut être monté sur un véhicule après que l'on a sé- paré du dispositif de modification de l'alimentation du moteur de véhicule en carburant et la timonnerie normale- ment accouplée à ce dispositif, par laquelle la pédale de l'accélérateur de l'opérateur (du conducteur) comman- de la puissance du moteur, le dispositif comprenant une unité de timonnerie.mécanique autonome, des moyens ac- tionneurs, et des moyens de commande ou de limitation de la vitesse; ladite unité possédant une entrée destinée à être connectée mécaniquement à ladite timonnerie, une sortie destinée à la liaison mécanique avec le disposi- tif de modification de l'alimentation en carburant et une transmission de commande prioritaire destinée à être reliée auxdits moyens actionneurs, l'unité comprenant un premier et un deuxième éléments mobiles l'un par rapport à l'autre, dont le premier est relié à ladite entrée et le deuxième relié à ladite sortie, et des moyens à res- sort reliés auxdits éléments pour tendre à les placer dans une position relative de référence, la sollicita- tion des moyens à ressort étant suffisante pour que les deux éléments se déplacent comme un seul bloc en réponse au mouvement de ladite timonnerie, mouvement qui est de cette façon transmis au dispositif de modification de l'alimentation en carburant, les moyens de commande ou de limitation étant agencés pour répondre à la vitesse du moteur ou du véhicule, de sorte que l'arrivée à une vitesse limite a pour effet que les moyens de commande agissent sur les moyens actionneurs pour appliquer une force agissant entre le premier et le deuxième éléments en opposition par rapport à des moyens à ressort, de sor- te que le deuxième élément se déplace par rapport au pre-- mier élément de manière que le dispositif de modifica- tion de l'alimentation en carburant réduise la puissance du moteur indépendamment de la position de ladite timon- nerie. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre de deux exemples de réalisation de mé- canismes de commande prioritaire selon l'invention, des- tinés à être utilisés pour commander l'alimentation en carburant d'un moteur de véhicule, en se référant aux dessins annexés, sur lesquels, la figure 1 est une vue de côté de l'un des mé- canismes; la figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une coupe selon la ligne III- III de la figure 1; la figure 4 est une vue éclatée et simplifiée montrant une partie seulement du mécanisme des figures 1 à 3; la figure 5 est une vue de côté d'un autre des mécanismes; la figure 6 est une vue de côté du mécanisme de la figure 5, avec un bottier en position; la figure 7 est une coupe selon la ligne VII-VII de la figure 5; et la figure 8 est une vue en coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 6. Le mécanisme des figures 1 à 4 comprend un col- lier 5 qui, en utilisation, est serré sur un arbre 7 (re- présenté en traits interrompus sur la figure 3), au moyen d'écrous 6, cet arbre se montant dans l'ouverture 8 et étant muni d'une clavette logée dans une rainure de clavette 10. Cet arbre est relié à la commande d'alimen- tation en carburant du moteur du véhicule. Par exemple, il peut être relié au papillon du carburateur ou à la- pompe à injection d'un moteur du type à injection de car- burant tel qu'un moteur Diesel. D'une façon qui sera ex- pliquée plus loin, le mécanisme représenté transmet le mouvement de la pédale d'accélérateur ou de commande des gaz du conducteur à l'arbre 7, en faisant ainsi tourner cet arbre dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre, vu sur la figure 1, pour accroître l'ali- mentation en carburant, et le faire tourner dans le sens inverse pour réduire l'alimentation en carburant. Ainsi qu'on l'a représenté plus en détail sur la figure 3, le collier 5 comprend des parties avant et arrière 12 et 14 qui font corps avec lui. La partie avant 12 présente un trou traversant à travers lequel s'étend un arbre 16, cet arbre passant également libre- ment à travers un bloc 17 et à travers un perçage ménagé dans la partie arrière 14. La partie arrière 14 s'étend vers le haut sur une plus grande distance que la partie avant 12 et elle s'élargit, comme représenté sur les fi- gures 1, 2 et 4. Un levier 20 est relié par une tringle (non re- présentée) à la pédale d'accélérateur du conducteur, cet- te tringle étant reliée au levier 20 par l'intermédiaire d'un trou 22 et étant agencée de manière à faire aller et venir le levier 20 dans le sens de la flèche A, le le- vier pouvant pivoter sur l'arbre 16. Sur l'arbre 16 est également monté pivotant un support de câble 24. Ce dernier porte un bloc 26 (figure 2) dans lequel est vissée une gaine extérieure de câble 28 dans laquelle passe un câble souple 30. Le cable 30 passe dans la gaine 28 et est fixé à un serre-câble 32 qui est lui- même fixé à la portion supérieure élargie de la partie 14. Le support de câble 24 et le levier 20 peu- vent être fixés rigidement l'un à -l'autre au moyen d'un écrou 34 qui est vissé sur l'extrémité d'une vis 36, cet- te dernière étant vissée dans un bloc 38 (figure 3). Des rondelles de friction 40 sont placées sur les deux faces du levier 20. Comme on l'a représenté sur les figures 1 et 4, le levier 20 est muni d'une fente 42, de sorte que le levier et le support de câble peuvent être bloqués l'un sur l'autre dans une position -angulaire relative particulière, dans un but qui sera décrit. Un côté de la fente 42 est cranté pour être attaqué par une barrette 43 (figure 4) dont la position dans les trous est mainte- nue bloquée par l'écrou 34. Un ressort 44 est enroulé autour du bloc 17. Les deux extrémités du ressort s'étendent vers le haut, une extrémité entourant partiellement -la barrette 43 et se logeant dans une encoche 45 d'une extrémité de cette barrette (voir figure 4), extrémité qui traverse un trou 46 du support de câble 24. L'autre extrémité du ressort s'appuie contre la surface d'une languette 47 portée par la partie arrière 14 du collier 5. Le câble 30 est relié à un actionneur (non re- présenté) qui fait partie d'un dispositif de commande ou de limitation de la vitesse. Ce dispositif de commande peut être de n'importe quelle forme appropriée. Par exem- ple, il peut être agencé pour répondre à des signaux électriques représentant la vitesse du moteur ou du véhi- cule. Lorsque la vitesse atteint une limite supérieure qui a été prédéterminée, le dispositif excite l'action- neur pour appliquer une force de traction au câble 30. Il est visible que cette action aura pour effet de dépla- cer la partie 14 par rapport au support de câble 24, la partie 14 se déplaçant alors relativement vers la droi- te, vu sur la figure 1. On considérera maintenant le fonctionnement d'une façon plus détaillée. Initialement, on supposera que le dispositif de commande ou de limitation de la vitesse du moteur men- tionné plus haut est inactif, c'est-à-dire que la vites- se est inférieure à la limite supérieure. Le câble 30 est donc relativement détendu. Le conducteur peut donc- commander le carburant envoyé au moteur. en faisant aller et venir le levier 20 dans les sens de la flèche A, au moyen de sa pédale. Lorsque le levier 20 se déplace vers la gauche, vu sur la figure 1, il tend à pivoter sur l'axe 16. Ce pivotement éventuel empêchera évidemment le mouvement angulaire du levier 20 de se transmettre au collier 5. Toutefois, ce mouvement de pivotement subit la résistance et la retenue dûe à la sollicitation du ressort 44. Ce mouvement de pivotement éventuel fera pi- voter la barrette 43 autour de l'axe de l'arbre 36, avec le levier 20 et ce mouvement sera transmis par le res- sort 44 à la languette 47 de la partie 14 du collier 5. Le collier 5 pivote donc avec le levier 20, et le levier 20 et le collier 5 se déplacent donc conjointement, com- me s'ils étaient plus ou moins rigidement solidaires. L'arbre 7 (figure 3) est donc entraîné dans le sens in- verse de celui des aiguilles d'une montre (vu sur la fi- gure 1) et il accroît l'alimentation du moteur en carbu- rant.Lorsque le conducteur relâche sa pédale, le levier se déplace vers la droite, vu sur la figure 1, et le collier 5 se déplace avec lui, en faisant également tourner l'arbre 7, ce mouvement étant assisté par le ressort de rappel (non représenté) qui est normalement prévu sur le mécanisme réel d'alimentation en carbu- rant. On supposera maintenant que la vitesse atteint la limite supérieure parce que le conducteur maintient un réglage de l'alimentation en carburant trop fort pour la charge du moteur au moment considéré. Il est implici- te que, dans une telle condition, le levier 20 aura été déplacé vers la gauche, vu sur la figure 1, puisqu'on a fait tourner le collier 5 ainsi que l'arbre 7 dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre (vu sur la figure 1). Lorsque le dispositif de commande constate que la vitesse a atteint la limite supérieure, son ac- tionneur exerce une traction sur le câble 30. Cette trac-- tion sera transmise par l'intermédiaire du serre-câble 32 et déplacera la partie 14 (qui fait partie du collier ) vers la droite (vu sur la figure 1) par rapport au support de câble 24. Cette action aura pour effet de fai- re pivoter le collier 5, par rapport au levier 20, dans le sens des aiguilles d'une montre, vu sur la figure 1, l'axe de pivotement étant l'arbre 16. Ce mouvement de pi- votement se produira à l'encontre de la sollicitation du ressort 44. Le résultat sera que l'alimentation en carbu- rant sera réduite ou interrompue dans une mesure appro- priée et cette action se produira en dépit du fait que le conducteur tente éventuellement de maintenir l'alimen- tation maximum en carburant en se servant de sa pédale. Lorsque la vitesse du moteur redescend au-des- sous de la limite, l'actionneur du dispositif de comman- de relâche le câble 30, et le levier 20 et le collier 5 reviennent alors dans l'alignement sous l'action du res- sort 44. L'écrou 34 permet de régler la position angulai- re relative de base entre le levier 20 et le serre-câble 24 lorsqu'on met le dispositif au point pour l'adapta- tion à une installation particulière. On décrira maintenant une variante du mécanisme en regard des figures 5 à 8., Comme on le voit sur la figure 5, ce mécanisme comprend un levier de commande du carburant 100 qui peut se déplacer angulairement autour d'un axe 102 et qui, en utilisation, est agencé pour commander l'alimentation en carburant du moteur du véhicule. Le levier 100 est relié à la commande d'alimentation en carburant d'une façon ap- propriée quelconque. Par exemple, il peut être monté sur un arbre (non représenté) qui pénètre dans un bossage creux 104 (figure 8), cet arbre portant un élément qui peut se déplacer angulairement autour de l'axe de l'ar- bre pour modifier l'alimentation en carburant. Le levier peut être relié à cet élément au moyen d'un goujon 106 et d'une vis montée dans un trou 107, comme représen- té sur la figure 8. Toutefois, il est évidemment possi- ble d'utiliser d'autres moyens pour monter le levier 100 de façon à commander l'alimentation en carburant du mo- teur du véhicule. Le bossage 104 (figure 8) supporte librement en rotation un deuxième levier 108 au moyen d'un palier 109 qui porte une bague 110, de sorte que, en utilisation, le levier se déplace en mouvement angulaire autour de l'axe 102 en réponse au mouvement de la pédale d'accélé- rateur du conducteur. Le mouvement de la pédale d'accélé- rateur du conducteur peut être transmis au levier 108 d'une façon appropriée quelconque. Par exemple, une trin- gle peut être articulée sur le levier 108 par des vis passant dans des trous 111 et 112, et l'extrémité de cet- te tringle est alors articulée sur une biellette qui est à son tour reliée à la pédale d'accélérateur. Un ressort hélicoïdal 114 est enroulé autour de la face externe du bossage 104. Une extrémité de ce res- sort est logée dans un trou 116 du levier 100 tandis que l'autre extrémité est logée dans un trou 118 (voir figu- re 5) du levier 108. Les leviers 100 et 108 sont fixés ensemble sur le bossage 104 au moyen d'une bague d'arrêt 120. Un cable de commande 122, qui correspond au câble 30 du mécanisme des figures 1 à 4, possède une gai- ne extérieure 124 qui est bloquée sur le levier 108 au moyen d'un arrêt de gaine 126. Le câble 122 possède une extrémité 130 qui se monte sur une tige 132 montée sur le levier 100. De même que le câble 30, le câble 122 est relié à l'actionneur mentionné plus haut en regard des figures 1 à 4, qui fait partie du dispositif de commande ou de limitation de la vitesse-du moteur ou du véhicule. Des goujons 134 et 136 sont fixes rigidement dans des trous des leviers 100 et 108 respectivement. Ainsi qu'on l'a représenté sur la figure 5, ces goujons. butent normalement l'un contre l'autre et ils sont en fait appuyés l'un contre l'autre par le ressort 114 au- quel on a donné à cet effet une précontrainte suffisan- te. Le mécanisme est enfermé dans un bottier 140 re- présenté sur les figures 6 et 8 mais qu'on a omis de re- présenter sur les figures 5 et 7. Le bottier 140 présen- te des trous traversants qui correspondent aux trous 111 et 112 pour permettre d'articulier la tringle de la péda- le d'accélérateur sur le levier 108. Pour l'explication du fonctionnement du mécanis- me, on supposera initialement que le dispositif de com- mande ou de limitation de la vitesse mentionné plus haut est inactif, c'est-à-dire que la vitesse est inférieure à la limite supérieure. Par conséquent, en fonctionnement, -la pression du conducteur sur la pédale d'accélérateur a pour effet que ce mouvement est transmis au levier 108 de façon à faire tourner le levier 108 dans le sens inverse des ai- guilles d'une montre autour de l'axe 102. Lorsqu'il tour- ne de cette façon, il entraîne évidemment le bottier 140 avec lui. Ce mouvement angulaire tend à éloigner le gou- jon 136 (porté par le levier 108) du goujon 134 (porté par le levier 100). Toutefois, ce mouvement d'écartement subit la résistance de l'action du ressort 114 qui trans- met le mouvement angulaire du levier 108 au levier 100 et les deux leviers tournent donc effectivement comme un seul bloc autour de l'axe 102 (dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre). Ce mouvement angulai- re du levier 100 est ainsi transmis à la commande d'ali- mentation en carburant du véhicule et accroît l'alimenta- tion en carburant, par conséquent, la puissance du mo- teur. Etant donné que ce mouvement se produit sans écartement angulaire entre les leviers 100 et 108, le câ- ble 122 et la gaine 124 ne se déplacent pas l'un par rap- port à l'autre et le mouvement du levier 108 reprend sim- plement le mou de la transmission à câble. On supposera maintenant que la vitesse atteint la limite supérieure parce que le conducteur maintient un réglage d'alimentation en carburant qui est trop fort pour la charge du moteur à l'instant considéré. Lorsque le dispositif de commande constate que la vitesse a at- teint la limite supérieure, son actionneur exerce une traction sur le câble 122 et déplace ce dernier vers la droite, vu sur les figures 5 et 7, à l'intérieur de la gaine 124. Ce mouvement fait donc tourner le levier 100 dans le sens des aiguilles d'une montre par rapport au levier 108, ce mouvement se produisant à l'encontre de l'action du ressort 114 et déplaçant le levier 100 vers la position dessinée en traits interrompus sur la figure et en écartant ainsi les goujons 134 et 136 l'un de l'autre. De cette façon, l'alimentation du moteur en car- burant est réduite ou interrompue dans une mesure appro- priée, et cette action se produit en dépit du fait que le conducteur tente éventuellement de maintenir l'alimen- tation en carburant à son maximum en se servant de sa p6- dale. Lorsque la vitesse retombe au-dessous de la li- mite, l'actionneur du dispositif de commande relâche le câble 122 et les leviers 100 et 108 reviennent à leur position relative initiale sous l'action du ressort 114, les goujons 134 et 136 revenant en contact mutuel. Les deux mécanismes décrits (et, en particu- lier, le mécanisme représenté sur les figures 5 à 8) sont conçus pour constituer des mécanismes pouvant rem- placer simplement le mécanisme qui relie normalement la pédale d'accélérateur du conducteur au dispositif d'ali- mentation en carburant du moteur. En d'autres termes, les mécanismes sont conçus de manière qu'il suffise de déconnecter la tringle ou biellette ou autre liaison in- terposée entre la pédale d'accélérateur et la commande- de l'alimentation en carburant, de fixer le mécanisme à la commande d'alimentation en carburant et, ensuite, de remettre en place la tringle ou biellette ou autre liai- son de la pédale d'accélérateur. Ensuite, on monte l'ac- tionneur qui fait partie du dispositif de commande ou de limitation de la vitesse convenablement sur le véhicule et on le relie au mécanisme au moyen du câble 30 ou 122. Finalement, on monte les unités de commande réelle du dispositif de commande de la vitesse en position pour commander le fonctionnement de l'actionneur en fonction de la vitesse du moteur ou du véhicule. Les mécanismes décrits plus haut permettent donc de monter un disposi- tif de commande ou de limitation de la vitesse sur des véhicules déjà existants par des opérations très sim- ples. Il va de soi que le véhicule sera commandé de manière à tendre à rouler à la vitesse maximum constante si le conducteur maintient la pédale d'accélérateur pres- sée à fond, le dispositif de commande tirant dans ce cas le câble 30 ou 122 dans la mesure nécessaire pour éviter que la vitesse du véhicule ne devienne supérieure à la vitesse maximum. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S i - Mécanisme destiné à être monté entre le dis- positif de commande servant à modifier l'alimentation en carburant d'un moteur et l'organe de commande de l'opéra- teur, organe que l'opérateur peut mouvoir pour commander l'alimentation du moteur en carburant, le mécanisme étant caractérisé par un premier élément (24; 108) et un deuxième élément (14; 100) reliés de manière à pou- voir décrire un mouvement relatif et qui forment ensem- ble une unité autonome, le premier élément (24; 108) portant un dispositif (20; 110; 112) permettant de le relier audit organe de commande de l'opérateur et le deuxième élément (14; 100) étant muni d'un dispositif (5; 106; 107) servant à le relier au dispositif d'ali- mentation en carburant, l'unité comprenant un ressort (44; 114) qui assemble élastiquement les deux éléments de manière qu'ils tendent à se déplacer comme un seul bloc en réponse au mouvement de l'organe de commande de l'opérateur, mouvement qui modifie l'alimentation du mo- teur en carburant par l'intermédiaire dudit dispositif, et un dispositif de commande prioritaire (28, 30; 122, 124) monté entre ces deux éléments (24; 108; 14; 100) et capable d'appliquer une force entre ces éléments, en réponse à un signal de commande ou de limitation de la vitesse du moteur, la force agissant en opposition par rapport audit ressort (44; 114) et déplaçant ledit deuxième élément (14; 100) par rapport audit premier élément (24; 108) pour que ledit dispositif modifie l'alimentation du moteur en carburant indépendamment de l'organe de commande de l'opérateur. 2 - Mécanisme selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le premier et le deuxième éléments (24; 108; 14; 100) peuvent tourner l'un par rapport à l'au- tre autour d'un axe commun (36; 103) et en ce que le ressort (44; 114) est un ressort hélicoïdal enroulé autour dudit axe et relié aux deux éléments précités (24; 108; 14; 100), et en ce qu'il est prévu des bu- tées (134, 136) servant à définir une position de réfé- rence relative des deux éléments précités (24; 108; 14; 100), position relative que les éléments tendent à prendre sous l'action dudit ressort. 3 - Mécanisme selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le dispositif de commande prioritaire comprend un cable (30, 122) relié à l'un des- dits éléments (24; 108; 14; 100) et une gaine (28; 124) dans laquelle coulisse le câble et qui est reliée à l'autre des éléments précités. 4 - Mécanisme selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 3, caractérisé par un bottier (140) conte- nant ladite unité et qui renferme au moins partiellement lesdits éléments (108; 100). - Mécanisme selon l'une quelconque des reven- dications I à 4, caractérisé en ce que le dispositif de commande prioritaire comprend un actionneur servant à ap- pliquer ladite force de façon commandée entre les élé- ments (24; 108; 14; 100) et un dispositif de commande qui répond à la vitesse et a pour effet de commander l'actionneur en fonction de ladite vitesse, de manière à ajuster l'alimentation du moteur en carburant d'une fa- çon qui tend à commander ou à limiter ladite vitesse. 6 - Mécanisme selon la revendication 5, caracté- risé en ce que la dite vitesse est la vitesse du mo- - teur. 7 - Mécanisme selon la revendication 5, caracté- risé en ce que ladite vitesse est la vitesse d'un véhicu- le entraîné par le moteur. 8 - Mécanisme selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce qu'il est adap- té pour être monté après coup sur un véhicule après que l'on a séparé du dispositif de modification de l'alimen- tation en combustible du moteur du véhicule la timonne- rie qui est normalement accouplée à ce dispositif et par laquelle la pédale d'accélérateur de l'opérateur comman- de la puissance du moteur.