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D1SPOSITIF DE PROPULSION MARIN A GOUVERNE ASIS1'EE, CHANGEMENT DE
VITESSE ASSISTE ET COMMANDE DES GAZ. ASSISTEE
La presente invention Åa trait à des dispositifs de propulsion marins, tels que moteurs hors-bord et groupes moteurs arrière, comportant un système de gouverne assisté.
L'attention est attirée sur les brevets des Etats-Unis. suivants qui décrivent des systemes de gouverne assistés pour dispositifs de propulsion marins :
EMI1.1
<tb>
<tb> Titulaire <SEP> NO <SEP> de <SEP> brevet <SEP> Date <SEP> de <SEP> délivrance
<tb> Kobelt <SEP> 4 <SEP> 399 <SEP> 734 <SEP> 23 <SEP> Août <SEP> 1983
<tb> Peras <SEP> 3 <SEP> 045 <SEP> 434 <SEP> 24 <SEP> Juillet <SEP> 1962
<tb> Konishi, <SEP> et <SEP> al. <SEP> 4 <SEP> 043 <SEP> 123 <SEP> 23 <SEP> Août <SEP> 1977
<tb> Takahashi, <SEP> et <SEP> al.
<SEP> 4 <SEP> 193 <SEP> 264 <SEP> 18 <SEP> Mars <SEP> 1980
<tb> Stelzer <SEP> 2 <SEP> 967 <SEP> 392 <SEP> 10 <SEP> Janvier <SEP> 1961
<tb> Mayo <SEP> 2 <SEP> 906 <SEP> 292 <SEP> 29 <SEP> Septembre <SEP> 1959
<tb> Blair <SEP> 2 <SEP> 910 <SEP> 327 <SEP> 27 <SEP> Octobre <SEP> 1959
<tb> Hammock <SEP> 2 <SEP> 939 <SEP> 417 <SEP> 7 <SEP> Juin <SEP> 1960
<tb> Shimanckas <SEP> 3 <SEP> 631 <SEP> 833 <SEP> 4 <SEP> Janvier <SEP> 1972
<tb> Borst <SEP> 3 <SEP> 774 <SEP> 568 <SEP> 27 <SEP> Janvier <SEP> 1973
<tb> Cox <SEP> et <SEP> al.
<SEP> 4 <SEP> 227 <SEP> 481 <SEP> 14 <SEP> Octobre <SEP> 1980
<tb> Borst <SEP> 4 <SEP> 295 <SEP> 833 <SEP> 20 <SEP> Octobre <SEP> 1981
<tb> Hall <SEP> et <SEP> al <SEP> 4 <SEP> 373 <SEP> 92Q <SEP> 15 <SEP> Février <SEP> 1983
<tb> Borst <SEP> 4 <SEP> 419 <SEP> 084 <SEP> 6 <SEP> Décembre <SEP> 1983
<tb> Ferguson <SEP> 4 <SEP> 449 <SEP> 945 <SEP> 22 <SEP> Mai <SEP> 1984
<tb> Hall <SEP> 4 <SEP> 568 <SEP> 292 <SEP> 4 <SEP> Février <SEP> 1986
<tb>
t'attention est aussi attirée sur la demande de brevet des Etats-Uhis Hbll en cours Serial No. 484 900, déposée le 14 Avril 1983.
L'invention propose un dispositif de propulsion marin comprenant un groupe de propulsion qui comporte une hélice rotative, et un moteur accouplé à l'hélice, un élément mobile par rapport au groupe de propulsion et un moyen pneumatique commande par l'opérateur pour assurer sélectivement un déplacement relatif entre le groupe de propulsion et l'element.
Cans une réalisation, le moyen pneumtique fonctionne en rapport avec une pression de référence et le dispositif de propulsion marin conporte encore une
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source de pression différente de la pression normale, cette source de pression étant reliée au moyen pneumatique.
Dans une réalisation, la source de pression fournit une
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pression plus grande que la pression de référence et le dispositif de propulsion marin comporte encore un accumulateur relié au moyen pneumatique et une soupape de retenue destinée à laisser du gaz s'ecou- ler de la source de pression vers l'accumulateur et à empecher du gaz de s'écouler de l'accumulateur vers la source de pression.
Dans une réalisation la source de pression fournit une pression inférieure à la pression de référence et le dispositif de propulsion marin comprend encore un accumulateur relie au moyen pneumatique, et une soupape de retenue destinée à laisser du gaz s'écouler de l'accumulateur vers la source de pression et ä empêcher du gaz de s'écouler de la source de pression vers l'accumulateur.
Dans une réalisation, le moteur comporte encore un carter et la source de pression est constituée par le carter.
Dans une réalisation, le moteur comporte une chambre de combustion et la source de pression est constituée par la chambre de combustion.
Dans une réalisation, le moyen pneumatique comporte un cylindre, un piston coulissant dans le cylindre et le divisant en chambres opposées, un premier de ces organes cylindre ou piston étant relie à l'element, et un montage de vanne communiquant avec les chambres opposées du cylindre pour commander l'écoulement des gaz desservant le cylindre.
Dans une réalisation, l'autre desdits organes-cylindre ou piston-est immobilise suivant l'axe du cylindre, le premier desdits organes est mobile suivant l'axe du cylindre et le montage de vanne comporte un corps de vanne communiquant avec les chambres opposées du cylindre et un obturateur mobile par rapport au corps de vanne pour commander l'écoulement des gaz desservant le cylindre.
Dans une réalisation, l'autre desdits organes - cylindre et piston - est immobilisé suivant l'axe du cylindre, ledit premier de ces organes est mobile suivant l'axe du cylindre et le montage de vanne comporte un corps de vanne communiquant avec les chambres opposées du cylindre et un obturateur mobile par rapport au corps de vanne pour commander l'écoulement des gaz desservant le cylindre, un premier de ces organes - corps de vanne et obturateur - étant relié audit premier des susdits organes-cylindre et piston - pour se déplacer conjointement avec lui.
Dans une réalisation, le moyen pneumatique comporte encore
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un moyen commande par l'opérateur pour déplacer sélectivement l'autre desdits organes-corps de vanne et obturateur par rapport audit premier de ces organes.
Dans une réalisation, le groupe de propulsion comporte encore une transmission reliant le moteur à l'hélice et le déplacement de l'element par rapport au groupe de propulsion commande ia transmission.
Dans une réalisation, le moteur comporte un papillon des gaz et le déplacement de 11 élément par rapport au groupe de propulsion commande le papillon des gaz.
Dans une réalisation, l'élément est une potence de montage propre ä être montée de manière fixe sur l'arcasse d'un bateau et le groupe de propulsion est monté sur la potence de montage de facon à pivoter par rapport ä elle autour d'un axe de gouverne dans l'ensemble vertical, de sorte que le moyen pneumatique assure les déplacements de gouverne du groupe de propulsion.
EMI3.1
L'invention aussi un appareil comprenant un moteur qui comporte une chambre de combustion, un é1ément mobile et un moyen pneumatique pour le déplacement de l'element, le moyen pneumatique communiquant avec la chambre de combustion.
L'invention prévoit encore un appareil comprenant un moteur qui comporte un carter soumis à des conditions cycliques de pression relativement forte et relativement faible, un élément mobile et un moyen pneumatique de déplacement de l'élément, le moyen pneumatique communiquant avec le carter.
Un aspect principal de l'invention ré side en ce qu'il est prévu un dispositif de propulsion marin comprenant un moyen d'assistance pneumatique pour le déplacement d'un levier des gaz ou d'un levier de changement de vitesse ou pour le déplacement de gouverne du groupe de propulsion.
Un autre aspect principal de l'invention réside dans l'utilisation d'un carter de moteur ou d'une chambre de combustion comme source de pression pour un moyen d'assistance pneumatique.
Ceci évite d'avoir ä prévoir une source de pression supplémentaire, telle que pompe entraînée par le moteur, ce qui réduit à son tour les frais de réalisation d'un moyen d'assistance.
D'autres caractéristiques, aspects et avantages de l'inven- tion apparaitront à l'homme de métier à l'étude de la description
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détaillée ci-dessous, des dessins et des revendications annexées.
On va maintenant décrire le mode de réalisation préféré de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels :
La figure 1 est une vue latérale d 1 un moteur hors-bord matérialisant divers aspects de l'invention.
La figure 2 est une vue ä plus grande échelle, partiellement en coupe et partiellement'schématique, du dispositif de changement de vitesse assisté du moteur hors-bord.
La figure 3 est une vue à grande échelle, partiellement en coupe et partiellement schématique, du dispositif de commande des gaz assisté du moteur hors-bord.
La figure 4 est une vue ä grande échelle, partiellement en coupe et partiellement schématique, du dispositif de gouverne assistée du moteur hors-bord.
Bien entendu, la description donnée ci-dessous. d'un au moins des modes de réalisation de l'invention est dépourvue de tout caractère limitatif et l'on pourra concevoir diverses modifications et variantes rentrant dans le cadre de l'invention.
Les dessins représentent un dispositif de propulsion
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marin 10 qui matérialise sur la figure 1, le dispositif de propulsion marin 10 comprend un ensemble de montage l'invention. Comme représentémonté sur l'arcasse 12 d'un bateau. Bien qu'on puisse utiliser divers ensembles de montage convenables, dans la réalisation représentée ä titre d'exemple, l'ensemble de montage comporte une potence d'arcasse 14 montée fixe sur l'arcasse 12 et une potence de relevage 16 montée sur la potence d'arcasse 14 pour pivoter par rapport à elle autour d'un axe de relevage dans l'ensemble horizontal 18.
Le dispositif de propulsion marin 10 comprend aussi un groupe de propulsion 20 monté sur la potence de relevage 16 pour pivoter par rapport à elle autour d'un axe de gouverne dans l'ensemble vertical 22 et pour se déplacer conjointement avec elle autour de 11 axe de relevage 18. Le groupe de propulsion 20 comporte une hélice rotative 24 et un moteur 26, accouplé à l'hélice 24 par un train de transmission courant comportant une transmission 28.
Dans la structure choisie ä titre d'exemple, le moteur 26 est un moteur ä combustion interne à deux temps et comporte (voir figure 3) un papillon des gaz 30, un carter 32 et deux cylindres présentant chacun une chambre de combustion 34. 11 est bien entendu que l'invention est aussi applica-
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ble ä des moteurs ä quatre temps.
Le dispositif de propulsion marin 10 comprend aussi (voir figures l et 4) un bras de gouverne 36 relié de manière fixe au groupe de propulsion 20 pour provoquer des déplacements de gouverne de celuici par rapport ä la potence de relevage 16, un levier ou élément de changement de vitesse 38 (figure 2) monté mobile sur le groupe de propulsion 20 et accouplé ä la transmission 28 pour la commander et un levier ou élément de commande des gaz 40 (figure 3) monté mobile sur le groupe de propulsion 20 et accouplé au : papillon des gaz 30 pour le commander. De tels agencements sont connus du technicien et n'appellent pas de description plus détaillée.
Le dispositif de propulsion marin 10 comprend encore (voir figure 2) un moyen pneumatique 42 commandé par l'opérateur pour provoquer sélectivement des déplacements relatifs entre le groupe de propulsion 20 et 11 élément de changement de vitesse 38. Bien qu'on puisse utiliser divers moyens pneumatiques 42 convenables, dans la réalisation préférée, le moyen pneumatique 42 comporte un cylindre 44 et un piston 46, coulissant dans le cylindre 44 et le divisant en des chambres opposées supérieure 48 et inférieure 50. Le moyen pneumatique 42 comporte aussi une tige de piston 52 dont une extrémité est reliée de manière fixe au piston 46 et dont l'extrémité opposée est reliée de manière fixe au groupe de propulsion 20. Ainsi, le piston 46 est immobilisé suivant l'axe du cylindre 44.
En revanche, le cylindre 44 est mobile par rapport au piston 46 suivant l'axe du cylindre 44 et est relié à l'élément de changement de vitesse 38 pour se déplacer conjointement avec lui. 11 est bien entendu qu'en variante, le cylindre 44 peut être fixe et le piston 46, relié ä l'élément de changement de vitesse 38.
Le moyen pneumatique 42 comporte aussi un montage de vanne 53 communiquant avec les chambres opposées du cylindre 44 pour commander 11 écoulement des gaz desservant le cylindre 44. Bien qu'on puisse utiliser divers montages de vanne convenables, dans la réalisation choisie à titre d'exemple, le montage de vanne 53 comporte un corps de vanne 54, communiquant avec les chambres opposées du cylindre 44, et un obturateur 56, mobile par rapport au corps de vanne 54 pour commander l'écoulement des gaz desservant le cylindre 44. Dans la réalisation préférée, le corps de vanne 54 est relié au cylindre 44 pour se déplacer conjointement avec lui. 11 est bien entendu que
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selon des variantes, c'est L' obturateur 5ó qui peut etre relie au cylindre 44 pour se déplacer conjointement avec lui.
Tel que représenté sur la figure 2, le montage de vanne 53 est un montage de vanne à tiroir courante. Le corps de vanne 54 présente intérieurement un alésage ou une cavité de forme générale cylindrique 58 ou l'obturateur ou tiroir 56 est mobile entre une première position, haute, une seconde position, basse, et une troisième position, médiane (représentée sur la figure 2). Du fluide ou gaz peut pénétrer dans la cavité 58 ou en sortir à travers l'un quelconque de trois orifices 60,62 et 64, espacés axialement le long de l'enveloppe de vanne 54. L'orifice 62 est exposé à une pression de référence, de préférence pression atmosphérique.
Dans la réalisation représentée à titre d'exemple, l'orifice 62 est mis à 11 atmosphère par une soupape de retenue 78 qui laisse des gaz s'écouler de l'orifice 62 vers l'atmosphère et empêche 11 écoulement de gaz de 11 atmosphère vers l'orifice 62. Le corps de vanne 54 comporte aussi des orifices 66 et 68 situés dans l'ensemble en face de l'orifice superieur 60 et qui communiquent avec la chambre de cylindre inférieure 50 à travers un passage 70, et des orifices 72 et 74 situés dans l'ensemble en face de l'orifice inférieur 64 et qui communiquent avec la chambre de cylindre supérieure 48 par un passage 76.
L'obturateur ou tiroir 56 presente deux tronçons cylindriques élargis ou barrettes 80 et 82 qui portent ä coulissement, de manière étanche, contre la paroi intérieure de la cavité 58 pendant le déplacement axial du tiroir 56. Quand le tiroir occupe sa position médiane, comme représenté sur la figure 2, la barrette supérieure 80 intercepte les orifices supérieurs 60 et 66 et la barrette inférieure intercepte les orifices inférieurs 64 et 74. Simultanément, les orifices 68 et 72 communiquent tous deux avec l'orifice 62 ä travers la cavité 58 et communiquent respectivement avec les chambres de cylindre 50 et 48 par les passages 70 et 76.
L'obturateur ou tiroir 56 présente aussi des épaulements 84 destinés à rencontrer les extrémités opposées du corps de vanne 54 et accoupler mécaniquement l'obturateur 56 avec ce dernier en cas de défaillance du moyen pneumatique 42.
Le dispositif de propulsion marin 10 comprend aussi une source de pression différente de la pression de reference (pression atmosphérique). De preference, la source de pression est sous pression
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supérieure à la pression atmosphérique. Bien qu'on puisse utiliser diverses sources de pression convenables, dans la réalisation choisie ä titre d'exemple, la source de pression est constituée par l'une des chambres de combustion 34 du moteur 26. En variante, comme indiqué en traits interrompus sur la figure 2, la source de pression peut être constituée non par la chambre de combustion. 34, mais par le carter 32.
Le dispositif de propulsion marin 10 comprend aussi un accumulateur 86 établissant une communication entre la chambre de combustion 34 et le corps de vanne 54. Plus particulièrement, l'accumulateur 86 communique avec les orifices 60 et 64 par des conduits 94 et 96, respectivement, et avec la chambre de combustion 34 par un conduit 88. De préférence, afin d'être expose à une pression maximale, le conduit 88 communique avec la chambre de combustion 34 au niveau ou auprès de la culasse. Le conduit 88 comporte intérieurement une soupape de retenue 90 qui laisse du gaz s'écouler de la chambre de combustion 34 vers l'accumulateur 86 et empêche du gaz de s'écouler de l'accumulateur 86 vers la chambre de combustion 34. Un robinet 92 est prévu pour évacuer le résidu de l'accumulateur 86.
Comme le sait le technicien, la chambre de combustion 34 est soumise ä des conditions cycliques de pression relativement forte et relativement faible. La soupape de retenue 90 laisse du gaz s'écouler de la chambre de combustion 34 vers l'accumulateur 86 lorsque règne une pression forte et empeche du gaz de s'écouler de l'accumulateur 86 vers ladite chambre de combustion lorsque règne une pression faible. Par conséquent, l'accumulateur 86 vient à se remplir de gaz sous forte pression.
Quand l'obturateur 56 occupe sa position médiane, comme représenté sur la figure 2, sa barrette supérieure 80 intercepte l'orifice 60 et sa barrette inférieure intercepte l'orifice 64. Par conséquent, l'accumulateur 86 communique seulement avec la chambre de combustion 34 et se remplit de gaz sous une pression égale ä celle régnant dans la chambre de combustion 34. Une fois la pression régnant dans l'accumulateur 86 devenue égale à celle régnant dans la chambre de combustion 34, il n'y a pas perte de pression ä partir de la chambre de combustion 34 à travers le conduit 88.
Donc, sauf quand la pression régnant dans l'accumulateur 86 baisse du fait du fonctionnement du moyen pneumatique 42, la communication de l'accumulateur 86 avec
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la chambre de combustion 34 est sans effet sur le fonctionnement du moteur 26.
Comme le révèle avec evidence l'examen de la figure 2, le passage de l'obturateur 56 en position haute dans le corps de vanne 54 établit une communication entre l'accumulateur 86 et la chambre de cylindre supérieure 48 à travers l'orifice 64, l'orifice
74 et le passage 76 et fait communiquer la chambre de cylindre infe- rieure 50 avec l'atmosphère ä travers le passage 70, l'orifice 68 et l'orifice 62. Au même moment, la barrette inférieure 82 intercepte l'orifice 72 et la barrette supérieure 80 intercepte les orifices
60 et 66. Par conséquent, la pression forte régnant dans la chambre de cylindre supérieure 48 fait que le cylindre 44 se déplace vers le haut par rapport au piston 46 et ceci amène l'element de changement de vitesse 38 ä se déplacer vers le haut par rapport au groupe de propulsion 20.
Le déplacement vers le haut du cylindre 44 provoque aussi le déplacement vers le haut du corps de soupape 54 par rapport à. l'obturateur 56 et ceci ramène celui-ci dans sa position médiane par rapport au corps de vanne 54.
Réciproquement, le déplacement de l'obturateur 56 vers sa position basse par rapport au corps de vanne 54 fait communiquer l'accumulateur 86 avec la chambre de cylindre inférieure 50 à travers l'orifice 60, l'orifice 66 et le passage 70 et fait communiquer la chambre de cylindre supérieure 48 avec 11 atmosphère à travers le passage 76, 1'orifice 72 et l'orifice 62. De plus, la barrette superieure 80 intercepte l'orifice 68 et la barrette inférieure 82, les orifices 64 et 74. La pression forte régnant dans la chambre de cylindre inférieure 50 fait que le cylindre 44 se déplace vers le bas par rapport au piston 46 et ceci amène l'element de changement de vitesse 38 ä se déplacer vers le bas.
Le déplacement vers le bas du cylindre 44 provoque aussi le déplacement vers le bas du corps de vanne 54 par rapport à l'obturateur 56, et ceci ramène l'obturateur
56 dans sa position médiane par rapport au corps de vanne 54.
Le moyen pneumatique 42 comporte encore un moyen commandé par l'opérateur pour le déplacement sélectif de l'obturateur 56 par rapport au corps de vanne 54. Bien qu'on puisse utiliser divers moyens de déplacement convenables, dans la réalisation préférée, le moyen de déplacement comporte un organe de changement de vitesse 98, situe ä distance, relié à l'obturateur 56 par un bowden courant 100.
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Comme représenté sur la figure 3, le dispositif de propulsion marin 10 comprend encore un moyen pneumatique 102 comandé par l'opérateur pour provoquer sélectivement un déplacement relatif entre le groupe de propulsion 20 et l'élément de commande des gaz 40. Bien qu'on puisse utiliser divers moyens pneumatiques 102 convenables, dans la réalisation préférée, le moyen pneumatique 102 est semblable au moyen pneumatique 42 et comporte (voir figure 3) un cylindre 104 et un piston 106, coulissant dans le cylindre 104 et le divisant en deux chambres opposées, supérieure 108 et inférieure 110. Le moyen pneumatique 102 comporte aussi une tige de piston 112 dont une extrémité est reliée de manière fixe au piston 106 et dont l'extrémité opposée est reliée ä 11élément de commande des gaz 40.
Le cylindre 104, d'autre part, est relié de manière fixe au groupe de propulsion 20 et est ainsi immobilisé suivant l'axe du cylindre 104.
Le moyen pneumatique 102 comporte aussi un montage de vanne 103, semblable au montage de vanne 53 du moyen pneumatique 42. Le montage de vanne 103 comporte un corps de vanne 114, communiquant avec les chambres opposées du cylindre 104, et un obturateur 116, mobile par rapport au corps de vanne 114 pour commander l'écoulement des gaz desservant le cylindre 104. Le corps'de vanne 114 est mobile par rapport au cylindre 104 et est relié à l'élément de commande des gaz 40 et à la tige de piston 112 pour se déplacer avec eux.
Le corps de vanne 114 présente intérieurement un alésage ou cavité de forme générale cylindrique 118 OÙ l'obturateur 116 est mobile axialement entre une première position, haute, une seconde position, basse, et une troisième position, médiane (représentée sur la figure 3). Du fluide ou du gaz peut pénétrer dans la cavité 118 ou en sortir ä travers 11 un quelconque de trois orifices 120, 122 et 124 espacés axialement le long du corps de vanne 114. L'orifice 122 est mis ä l'atmosphère par une soupape de retenue 125 qui laisse des gaz s'écouler de L'atmosphère vers l'orifice 122 et qui empêche des gaz de s'écouler de l'orifice 122 vers l'atmosphère.
Le corps de vanne 114 presente aussi des orifices 126 et 128, situés d'une manière générale en face de l'orifice supérieur 120 et qui communiquent avec la chambre de cylindre inférieure 110 à travers un conduit ou passage flexible 130, et des orifices 132 et 134, situés d'une manière générale en face de l'orifice inférieur 124 et qui communiquent avec la chambre de cylindre supérieure 108
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par un conduit ou passage flexible 136.
L'obturateur 116 comporte deux tronçons cylindriques élargis ou barrettes 140 et 142 axialement espacés, en contact glissant et étanche avec la paroi intérieure de la cavité 118 pendant. les déplacements axiaux de l'obturateur 116. Quand l'obturateur 116 est en position médiane, comme représenté sur la figure 3, la barrette supérieure 140 intercepte les orifices supérieurs 120 et 136 et la barrette inférieure intercepte les orifices inférieurs 124 et 134.
Simultanément, les orifices 128 et 132 communiquent tous deux avec l'orifice 122 à travers la cavité 118 et communiquent respectivement avec les chambres de cylindre 110 et 108 par les passages 130 et 136.
Le dispositif de propulsion marin 10 comprend aussi une source de pression inferieure ä la pression de référence, c'est-à- dire ä la pression atmosphérique. Dans la réalisation choisie ä titre
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d'exemple, la source de pression est le carter 32 du moteur 26.
,
Le dispositif de propulsion marin 10 comporte aussi une soupape de retenue 146 et un accumulateur 148 établissant une communication entre le carter 32 et les orifices 120 et 124. La soupape de retenue 146 permet ä du gaz de s'écouler de l'accumulateur 148 vers le carter 32 et empêche du gaz de s'écouler du carter 32 vers l'accumulateur 148. Comme le sait le technicien, le carter 32 est soumis à des conditions cycliques de pression relativement forte et relativement faible. La soupape de retenue 146 permet à du gaz de s'écouler de l'accumulateur 148 vers le carter 32 lorsque règne une pression faible et empêche du gaz de s'écouler du carter 32 vers l'accumulateur 148 lorsque règne une pression forte. Par consequent, l'accumulateur 148 se transforme en chambre à vide.
Le moyen pneumatique 102 comporte encore un moyen commandé par l'opérateur pour déplacer sélectivement l'obturateur 116 par rapport au corps de vanne 114. Bien qu'on puisse utiliser divers moyens de déplacement convenables, dans la réalisation choisie à titre d'exemple, le moyen de déplacement est un organe de commande des gaz 150, situé ä distance, relié à l'obturateur par un bowden courant 152.
Le fonctionnement du moyen pneumatique 102 est semblable à celui du moyen pneumatique 42. Le déplacement de l'obturateur 116 vers le haut par rapport au corps de vanne 114 fait communiquer l'accu-
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mulateur 148 avec la chambre de cylindre supérieure 108 et la chambre de cylindre inférieure 110 avec l'atmosphère. En conséquence, la pression faible régnant dans la chambre de cylindre supérieure 108 fait que le piston 106 se déplace vers le haut par rapport au cylindre 104, ce qui amène l'element de commande des gaz 40 ä se déplacer vers le haut par rapport au groupe de propulsion 20.
Le déplacement vers le haut du piston 106 fait aussi que le corps de vanne 114 se déplace vers le haut par rapport à l'obturateur 116, ce qui restitue à celui-ci sa position initiale par rapport au corps de vanne 114.
Réciproquement, le déplacement descendant de l'obturateur 116 par rapport au corps de vanne 114 fait communiquer l'accumulateur 148 avec la chambre de cyliindre inférieure 110, et la chambre de cylindre supérieure 108 avec l'atmosphère. La pression faible régnant dans la chambre de cylindre inférieure 110 fait que le piston 106 se déplace vers le bas par rapport au cylindre 104, ce qui amène l'élément de commande de gaz 40 ä se déplacer vers le bas. Le déplacement vers le bas du piston 106 provoque aussi un déplacement vers le bas du corps de vanne 114 par rapport à l'obturateur 116, ce qui restitue à celui-ci sa position initiale par rapport au corps de vanne 114.
Le dispositif de propulsion marin 10 comprend aussi (voir figure 4) un moyen pneumatique 154 commandé par l'opérateur pour provoquer sélectivement un déplacement relatif entre la potence de relevage 16 et le bras de gouverne 36. Bien qu'on puisse utiliser divers moyens pneumatiques convenables, dans la réalisation préférée, le moyen pneumatique 154 est sensiblement identique au moyen pneumatique 42. Bien que le moyen pneumatique 154 puisse etre relié à toute source de pression convenable, on l'a représenté sur la figure 4, pour faciliter la représentation, en communication avec l'accumulateur 86.
Comme représenté sur la figure 4, le moyen pneumatique 154 comporte un piston 156 fixé de manière permanente à la potence de relevage 16, un cylindre 158 relié au bras de gouverne 36, un corps de vanne 160 relie de manière fixe au cylindre 158 et un obturateur 162 mobile par rapport au corps de vanne 160. Le déplacement de l'obturateur 162 dans un sens amène le bras de gouverne 36 ä se déplacer dans ce sens et le déplacement de l'obturateur 162 dans l'autre sens amène le bras de gouverne 36 à se déplacer dans cet autre sens.
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Le moyen pneumatique 154 comporte encore un moyen commandé par l'opérateur pour déplacer sélectivement l'obturateur 162 par rapport au corps de vanne 160. Bien qu'on puisse utiliser divers moyens de déplacement convenable, dans la réalisation représentée, le moyen de déplacement comporte un mécanisme de gouverne 164, situe à distance, relié à l'obturateur 162 par un bowden 166.
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ASIS1'EE MARINE PROPULSION DEVICE, GOVERNMENT CHANGE
ASSISTED SPEED AND GAS CONTROL. ASSISTED
The present invention relates to marine propulsion devices, such as outboard motors and aft engine groups, comprising an assisted steering system.
Attention is drawn to United States patents. which describe power steering systems for marine propulsion devices:
EMI1.1
<tb>
<tb> Holder <SEP> NO <SEP> of <SEP> patent <SEP> Date <SEP> of <SEP> grant
<tb> Kobelt <SEP> 4 <SEP> 399 <SEP> 734 <SEP> 23 <SEP> August <SEP> 1983
<tb> Peras <SEP> 3 <SEP> 045 <SEP> 434 <SEP> 24 <SEP> July <SEP> 1962
<tb> Konishi, <SEP> and <SEP> al. <SEP> 4 <SEP> 043 <SEP> 123 <SEP> 23 <SEP> August <SEP> 1977
<tb> Takahashi, <SEP> and <SEP> al.
<SEP> 4 <SEP> 193 <SEP> 264 <SEP> 18 <SEP> March <SEP> 1980
<tb> Stelzer <SEP> 2 <SEP> 967 <SEP> 392 <SEP> 10 <SEP> January <SEP> 1961
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Attention is also drawn to the pending US patent application Serial No. 484,900, filed April 14, 1983.
The invention provides a marine propulsion device comprising a propulsion group which comprises a rotary propeller, and a motor coupled to the propeller, a member movable relative to the propulsion group and a pneumatic means controlled by the operator to selectively ensure a relative displacement between the propulsion unit and the element.
In one embodiment, the pneumatic means operates in relation to a reference pressure and the marine propulsion device still has a
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pressure source different from normal pressure, this pressure source being connected by pneumatic means.
In one embodiment, the pressure source provides a
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pressure greater than the reference pressure and the marine propulsion device also comprises an accumulator connected to the pneumatic means and a check valve intended to allow gas to flow from the pressure source towards the accumulator and to prevent gas to flow from the accumulator to the pressure source.
In one embodiment, the pressure source supplies a pressure lower than the reference pressure and the marine propulsion device also comprises an accumulator connected to the pneumatic means, and a check valve intended to allow gas to flow from the accumulator to the pressure source and preventing gas from flowing from the pressure source to the accumulator.
In one embodiment, the motor also includes a housing and the pressure source is constituted by the housing.
In one embodiment, the engine comprises a combustion chamber and the pressure source is constituted by the combustion chamber.
In one embodiment, the pneumatic means comprises a cylinder, a piston sliding in the cylinder and dividing it into opposite chambers, a first of these cylinder or piston members being connected to the element, and a valve assembly communicating with the opposite chambers of the cylinder to control the flow of gases serving the cylinder.
In one embodiment, the other of said cylinder or piston members is immobilized along the axis of the cylinder, the first of said members is movable along the axis of the cylinder and the valve assembly comprises a valve body communicating with the opposite chambers of the cylinder and a shutter movable relative to the valve body to control the flow of gases serving the cylinder.
In one embodiment, the other of said members - cylinder and piston - is immobilized along the axis of the cylinder, said first of these members is movable along the axis of the cylinder and the valve assembly comprises a valve body communicating with the chambers opposite of the cylinder and a shutter movable relative to the valve body for controlling the flow of gases serving the cylinder, a first of these members - valve body and shutter - being connected to said first of the above-mentioned cylinder-members and piston - for move together with him.
In one embodiment, the pneumatic means also comprises
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operator-controlled means for selectively moving the other of said valve body and valve members relative to said first of these members.
In one embodiment, the propulsion unit further comprises a transmission connecting the engine to the propeller and the displacement of the element relative to the propulsion unit controlling the transmission.
In one embodiment, the engine comprises a throttle valve and the movement of the element relative to the propulsion unit controls the throttle valve.
In one embodiment, the element is a mounting bracket suitable for being fixedly mounted on the arch of a boat and the propulsion unit is mounted on the mounting bracket so as to pivot relative to it around a steering axis in the vertical assembly, so that the pneumatic means ensures the steering movements of the propulsion unit.
EMI3.1
The invention also relates to an apparatus comprising an engine which comprises a combustion chamber, a movable element and a pneumatic means for moving the element, the pneumatic means communicating with the combustion chamber.
The invention also provides an apparatus comprising a motor which comprises a casing subjected to relatively high and relatively low pressure cyclic conditions, a movable element and a pneumatic means for moving the element, the pneumatic means communicating with the casing.
A main aspect of the invention resides in that there is provided a marine propulsion device comprising a pneumatic assistance means for the displacement of a throttle lever or a gear shift lever or for displacement of the propulsion group.
Another main aspect of the invention resides in the use of an engine casing or a combustion chamber as a pressure source for a pneumatic assistance means.
This avoids having to provide an additional pressure source, such as a pump driven by the engine, which in turn reduces the costs of producing a means of assistance.
Other characteristics, aspects and advantages of the invention will appear to those skilled in the art on studying the description.
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detailed below, drawings and appended claims.
We will now describe the preferred embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings, in which:
Figure 1 is a side view of an outboard motor embodying various aspects of the invention.
Figure 2 is an enlarged view, partly in section and partly in diagrammatic form, of the assisted gear change device of the outboard motor.
Figure 3 is an enlarged view, partially in section and partially schematic, of the gas control device assisted by the outboard motor.
Figure 4 is an enlarged view, partially in section and partially schematic, of the power steering device of the outboard motor.
Of course, the description given below. at least one of the embodiments of the invention is devoid of any limiting character and it is possible to conceive of various modifications and variants coming within the scope of the invention.
The drawings show a propulsion device
EMI4.1
marine 10 which materializes in Figure 1, the marine propulsion device 10 comprises a mounting assembly of the invention. As shown on the arch 12 of a boat. Although various suitable mounting assemblies can be used, in the embodiment shown by way of example, the mounting assembly comprises a jib crane 14 fixedly mounted on the yoke 12 and a lifting jib 16 mounted on the bracket 14 to pivot relative to it about a lifting axis in the horizontal assembly 18.
The marine propulsion device 10 also comprises a propulsion group 20 mounted on the lifting bracket 16 to pivot relative to it about a control axis in the vertical assembly 22 and to move jointly with it about 11 axis lift 18. The propulsion unit 20 comprises a rotary propeller 24 and a motor 26, coupled to the propeller 24 by a current transmission train comprising a transmission 28.
In the structure chosen by way of example, the engine 26 is a two-stroke internal combustion engine and comprises (see FIG. 3) a throttle valve 30, a casing 32 and two cylinders each having a combustion chamber 34. 11 It is understood that the invention is also applicable.
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ble to four-stroke engines.
The marine propulsion device 10 also comprises (see FIGS. 1 and 4) a control arm 36 fixedly connected to the propulsion unit 20 to cause movements of the control surface thereof relative to the lifting bracket 16, a lever or element shift 38 (figure 2) mounted movably on the propulsion unit 20 and coupled to the transmission 28 for controlling it and a lever or throttle 40 (figure 3) mounted movably on the propulsion unit 20 and coupled to: throttle valve 30 to order it. Such arrangements are known to the technician and do not call for a more detailed description.
The marine propulsion device 10 also comprises (see FIG. 2) a pneumatic means 42 controlled by the operator to selectively cause relative displacements between the propulsion group 20 and 11 gearshift element 38. Although various can be used pneumatic means 42 suitable, in the preferred embodiment, the pneumatic means 42 comprises a cylinder 44 and a piston 46, sliding in the cylinder 44 and dividing it into opposite chambers upper 48 and lower 50. The pneumatic means 42 also comprises a rod piston 52, one end of which is fixedly connected to the piston 46 and the opposite end of which is fixedly connected to the propulsion unit 20. Thus, the piston 46 is immobilized along the axis of the cylinder 44.
However, the cylinder 44 is movable relative to the piston 46 along the axis of the cylinder 44 and is connected to the speed change element 38 to move together with it. It should be understood that, as a variant, the cylinder 44 may be fixed and the piston 46 connected to the speed change element 38.
The pneumatic means 42 also includes a valve assembly 53 communicating with the opposite chambers of the cylinder 44 to control the flow of gases serving the cylinder 44. Although various suitable valve assemblies can be used, in the embodiment chosen as For example, the valve assembly 53 comprises a valve body 54, communicating with the opposite chambers of the cylinder 44, and a shutter 56, movable relative to the valve body 54 to control the flow of gases serving the cylinder 44. In the preferred embodiment, the valve body 54 is connected to the cylinder 44 to move together with it. It is understood that
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according to variants, it is the shutter 5ó which can be connected to the cylinder 44 to move jointly with it.
As shown in Figure 2, the valve assembly 53 is a common slide valve assembly. The valve body 54 has internally a bore or a generally cylindrical cavity 58 or the shutter or slide 56 is movable between a first position, high, a second position, low, and a third position, median (shown in the figure 2). Fluid or gas can enter or exit cavity 58 through any of three ports 60, 62 and 64, spaced axially along the valve shell 54. Port 62 is exposed to a pressure of reference, preferably atmospheric pressure.
In the embodiment shown by way of example, the orifice 62 is brought to 11 atmosphere by a check valve 78 which allows gases to flow from the orifice 62 to the atmosphere and prevents 11 gas flow from 11 atmosphere towards the orifice 62. The valve body 54 also comprises orifices 66 and 68 situated in the assembly opposite the upper orifice 60 and which communicate with the lower cylinder chamber 50 through a passage 70, and orifices 72 and 74 located in the assembly opposite the lower orifice 64 and which communicate with the upper cylinder chamber 48 via a passage 76.
The shutter or drawer 56 has two enlarged cylindrical sections or bars 80 and 82 which slide to seal against the interior wall of the cavity 58 during the axial movement of the drawer 56. When the drawer occupies its middle position, as shown in FIG. 2, the upper bar 80 intercepts the upper orifices 60 and 66 and the lower bar intercepts the lower orifices 64 and 74. Simultaneously, the orifices 68 and 72 both communicate with the orifice 62 through the cavity 58 and communicate with the cylinder chambers 50 and 48 respectively through the passages 70 and 76.
The shutter or slide 56 also has shoulders 84 intended to meet the opposite ends of the valve body 54 and mechanically couple the shutter 56 with the latter in the event of failure of the pneumatic means 42.
The marine propulsion device 10 also includes a pressure source different from the reference pressure (atmospheric pressure). Preferably, the pressure source is under pressure
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higher than atmospheric pressure. Although various suitable pressure sources can be used, in the embodiment chosen by way of example, the pressure source consists of one of the combustion chambers 34 of the engine 26. As a variant, as indicated in broken lines on Figure 2, the pressure source can be constituted not by the combustion chamber. 34, but by the housing 32.
The marine propulsion device 10 also comprises an accumulator 86 establishing communication between the combustion chamber 34 and the valve body 54. More particularly, the accumulator 86 communicates with the orifices 60 and 64 by conduits 94 and 96, respectively, and with the combustion chamber 34 via a conduit 88. Preferably, in order to be exposed to a maximum pressure, the conduit 88 communicates with the combustion chamber 34 at or near the cylinder head. The conduit 88 has internally a check valve 90 which allows gas to flow from the combustion chamber 34 to the accumulator 86 and prevents gas from flowing from the accumulator 86 to the combustion chamber 34. A tap 92 is provided for removing the residue from the accumulator 86.
As the technician knows, the combustion chamber 34 is subjected to relatively high and relatively low pressure cyclic conditions. The check valve 90 allows gas to flow from the combustion chamber 34 to the accumulator 86 when there is a high pressure and prevents gas from flowing from the accumulator 86 to said combustion chamber when there is a low pressure . Consequently, the accumulator 86 becomes filled with gas under high pressure.
When the shutter 56 occupies its middle position, as shown in FIG. 2, its upper bar 80 intercepts the orifice 60 and its lower bar intercepts the orifice 64. Consequently, the accumulator 86 communicates only with the combustion chamber 34 and fills with gas at a pressure equal to that prevailing in the combustion chamber 34. Once the pressure prevailing in the accumulator 86 becomes equal to that prevailing in the combustion chamber 34, there is no loss of pressure from the combustion chamber 34 through the conduit 88.
Therefore, except when the pressure prevailing in the accumulator 86 decreases due to the operation of the pneumatic means 42, the communication of the accumulator 86 with
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the combustion chamber 34 has no effect on the operation of the engine 26.
As the examination of FIG. 2 clearly shows, the passage of the shutter 56 in the high position in the valve body 54 establishes communication between the accumulator 86 and the upper cylinder chamber 48 through the orifice 64 , the orifice
74 and the passage 76 and communicates the lower cylinder chamber 50 with the atmosphere through the passage 70, the orifice 68 and the orifice 62. At the same time, the lower bar 82 intercepts the orifice 72 and the upper bar 80 intercepts the orifices
60 and 66. Consequently, the high pressure prevailing in the upper cylinder chamber 48 causes the cylinder 44 to move upward relative to the piston 46 and this causes the gear shift element 38 to move upward. with respect to propulsion unit 20.
The upward movement of the cylinder 44 also causes the upward movement of the valve body 54 relative to. the shutter 56 and this brings the latter back to its central position relative to the valve body 54.
Conversely, the movement of the shutter 56 towards its lower position relative to the valve body 54 makes the accumulator 86 communicate with the lower cylinder chamber 50 through the orifice 60, the orifice 66 and the passage 70 and makes communicating the upper cylinder chamber 48 with 11 atmosphere through the passage 76, the orifice 72 and the orifice 62. In addition, the upper bar 80 intercepts the orifice 68 and the lower bar 82, the orifices 64 and 74. The strong pressure prevailing in the lower cylinder chamber 50 causes the cylinder 44 to move downward relative to the piston 46 and this causes the shifting element 38 to move downward.
The downward movement of the cylinder 44 also causes the downward movement of the valve body 54 relative to the shutter 56, and this returns the shutter
56 in its middle position relative to the valve body 54.
The pneumatic means 42 also comprises a means controlled by the operator for the selective movement of the shutter 56 relative to the valve body 54. Although various suitable displacement means can be used, in the preferred embodiment, the means of displacement comprises a speed change member 98, located at a distance, connected to the shutter 56 by a current bowden 100.
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As shown in FIG. 3, the marine propulsion device 10 also comprises a pneumatic means 102 controlled by the operator to selectively cause a relative displacement between the propulsion group 20 and the gas control element 40. Although we can use various suitable pneumatic means 102, in the preferred embodiment, the pneumatic means 102 is similar to the pneumatic means 42 and comprises (see FIG. 3) a cylinder 104 and a piston 106, sliding in the cylinder 104 and dividing it into two opposite chambers , upper 108 and lower 110. The pneumatic means 102 also comprises a piston rod 112, one end of which is fixedly connected to the piston 106 and the opposite end of which is connected to the gas control element 40.
The cylinder 104, on the other hand, is fixedly connected to the propulsion unit 20 and is thus immobilized along the axis of the cylinder 104.
The pneumatic means 102 also comprises a valve assembly 103, similar to the valve assembly 53 of the pneumatic means 42. The valve assembly 103 comprises a valve body 114, communicating with the opposite chambers of the cylinder 104, and a movable shutter 116 relative to the valve body 114 for controlling the flow of gases serving the cylinder 104. The valve body 114 is movable relative to the cylinder 104 and is connected to the gas control element 40 and to the piston rod 112 to move with them.
The valve body 114 internally has a generally cylindrical bore or cavity 118 WHERE the shutter 116 is axially movable between a first position, high, a second position, low, and a third position, median (shown in FIG. 3) . Fluid or gas may enter or exit cavity 118 through any one of three ports 120, 122 and 124 axially spaced along the valve body 114. Port 122 is vented through a valve retaining 125 which allows gases to flow from the atmosphere to the orifice 122 and which prevents gases from flowing from the orifice 122 to the atmosphere.
The valve body 114 also has orifices 126 and 128, situated generally opposite the upper orifice 120 and which communicate with the lower cylinder chamber 110 through a flexible conduit or passage 130, and orifices 132 and 134, generally situated opposite the lower orifice 124 and which communicate with the upper cylinder chamber 108
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by a flexible conduit or passage 136.
The shutter 116 comprises two enlarged cylindrical sections or bars 140 and 142 axially spaced, in sliding and sealed contact with the inner wall of the cavity 118 hanging. the axial displacements of the shutter 116. When the shutter 116 is in the middle position, as shown in FIG. 3, the upper bar 140 intercepts the upper orifices 120 and 136 and the lower bar intercepts the lower orifices 124 and 134.
Simultaneously, the orifices 128 and 132 both communicate with the orifice 122 through the cavity 118 and communicate respectively with the cylinder chambers 110 and 108 through the passages 130 and 136.
The marine propulsion device 10 also includes a pressure source lower than the reference pressure, that is to say at atmospheric pressure. In the realization chosen as
EMI10.1
for example, the pressure source is the casing 32 of the motor 26.
,
The marine propulsion device 10 also comprises a check valve 146 and an accumulator 148 establishing communication between the casing 32 and the orifices 120 and 124. The check valve 146 allows gas to flow from the accumulator 148 to the casing 32 and prevents gas from flowing from the casing 32 to the accumulator 148. As the technician knows, the casing 32 is subjected to cyclic conditions of relatively high and relatively low pressure. The check valve 146 allows gas to flow from the accumulator 148 to the casing 32 when low pressure prevails and prevents gas from flowing from the casing 32 to the accumulator 148 when there is high pressure. Consequently, the accumulator 148 is transformed into a vacuum chamber.
The pneumatic means 102 also comprises a means controlled by the operator to selectively move the shutter 116 relative to the valve body 114. Although various suitable displacement means can be used, in the embodiment chosen by way of example, the displacement means is a gas control member 150, located at a distance, connected to the shutter by a running bowden 152.
The operation of the pneumatic means 102 is similar to that of the pneumatic means 42. The displacement of the shutter 116 upward relative to the valve body 114 makes the battery communicate.
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mulator 148 with the upper cylinder chamber 108 and the lower cylinder chamber 110 with the atmosphere. Consequently, the low pressure prevailing in the upper cylinder chamber 108 causes the piston 106 to move upward relative to the cylinder 104, causing the gas control member 40 to move upward relative to the power train 20.
The upward movement of the piston 106 also causes the valve body 114 to move upward relative to the shutter 116, which restores the latter to its initial position relative to the valve body 114.
Conversely, the downward movement of the shutter 116 relative to the valve body 114 communicates the accumulator 148 with the lower cylinder chamber 110, and the upper cylinder chamber 108 with the atmosphere. The low pressure in the lower cylinder chamber 110 causes the piston 106 to move downward relative to the cylinder 104, causing the gas control member 40 to move downward. The downward movement of the piston 106 also causes a downward movement of the valve body 114 relative to the shutter 116, which restores the latter to its initial position relative to the valve body 114.
The marine propulsion device 10 also comprises (see FIG. 4) pneumatic means 154 controlled by the operator to selectively cause a relative movement between the lifting bracket 16 and the steering arm 36. Although various pneumatic means can be used suitable, in the preferred embodiment, the pneumatic means 154 is substantially identical to the pneumatic means 42. Although the pneumatic means 154 can be connected to any suitable pressure source, it has been shown in FIG. 4, to facilitate representation, in communication with the accumulator 86.
As shown in FIG. 4, the pneumatic means 154 comprises a piston 156 permanently fixed to the lifting bracket 16, a cylinder 158 connected to the control arm 36, a valve body 160 fixedly connects to the cylinder 158 and a shutter 162 movable relative to valve body 160. The movement of the shutter 162 in one direction causes the control arm 36 to move in this direction and the movement of the shutter 162 in the other direction causes the control arm steers 36 to move in this other direction.
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The pneumatic means 154 also comprises a means controlled by the operator to selectively move the shutter 162 relative to the valve body 160. Although various suitable means of movement can be used, in the embodiment shown, the movement means comprises a steering mechanism 164, located at a distance, connected to the shutter 162 by a bowden 166.