Brevet FR2128233A1 — publié le 19721020

La présente invention est relative aux équipements permettant de contrôler et de régler le parallélisme de trains de roues, notamment de véhicules automobiles On connaît déjà de tels équipements qui comportent chacun de préférence deux projecteurs lumineux, des porte-projecteur destinés à fixer les projecteurs sur les roues respectives du véhicule et un ou plusieurs écrans gradués servant d'une part comme référence pour la mesure et, d'autre part, à mesurer en unités de longueur l'écart qui existe entre un train de roues qui seraient parfaitement parallèles et le train de roues examiné, autrement dit le pincement ou l'ouverture des roues Les écrans se présentent alors sous la forme de curseurs pouvant être déplacés sur une règle ou barre et être verrouillés par rapport à celle-ci Pour mesurer ou contrôler l'ouverture ou le pincement à l'aide d'un tel équipement, on commence en général par fixer les projecteurs sur les roues du train à examiner, les rayons lumineux des projecteurs étant dirigés dans le même sens . On place ensuite la règle parallèlement à l'axe du train de roues à une distance prédéterminée qu'il faut mesurer soigneusement . Chaque projecteur projette une image d'un index sur l'écran correspondant monté sur la règle .L'un de ces écrans comporte un repère de référence et l'autre une graduation qui est étalonnée en mm d'ouverture ou de pincement mesurés sur les jantes des roues On aligne l'un des index projetés sur le repère de référence de l'écran correspondant en faisant coulisser la règle ou en déplaçant l'écran sur celle-ci . De même, on règle le deuxième écran de telle sorte que l'index projeté de l'autre projecteur coïncide avec un trait médian de l'écran de mesure . Les deux écrans sont ensuite bloqués en place, on retourne les projecteurs de manière que leurs faisceaux rayonnent en sens inverse et on amène la règle de l'autre côté du train de roues de telle sorte que de nouveau l'index de l'un des projecteurs colncide avec le repère de référence .Bien entendu, là encore il s'agit de bien mesurer la distance entre la règle et l'axe de la roue sinon la mesure ne serait pas exacte . On peut alors lire sur l'autre écran l'écart en mm par rapport au parallélisme exact On voit que pendant cette mesure on positionne la règle deux fois, ce qui revient à mesurer soigneusement quatre fois la distance entre l'axe du train de roues et la règle .Ces opérations nécessitent du temps et risquent de fausser les mesures d'une façon appréciable si elles ne sont pas effectues avec soin L'invention a pour but de faciliter notablement cette mesure de la distance entre l'axe du train de roues et la règle Elle a donc pour objet un équipement pour le contrôle et le réglage du parallélisme des trains de roues de véhicules automobiles comportant en combinaison au moins un projecteur, au moins un porte-projecteur pour fixer de façon amovible le projecteur sur les roues du train, un écran de mesure et un écran de référence prévus sur au moins une barre qui est destinée à être placée devant et derrière le train de roues, l'écran de mesure portant une graduation métrique pour la mesure du pincement ou de l'ouverture des roues, équipement caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant de positionner optiquement ladite barre par rapport à l'axe du train de roues, ces moyens comprenant, dans le projecteur, un dispositif définissant un signe pour projeter au moins deux repères espacés sur ledit écran de référence, ces moyens comprenant en outre sur ledit écran de référence au moins deux repères espacés d'une distance déterminée, la colncidence des extrémités de l'image projetée dudit signe avec lesdits repères correspondant au positionnement correct de ladite barre Grâce à cette caractéristique, on évite donc les mesures de la distance entre la barre ou règle et l'axe du train de roues puisqu'il suffit d'établir la coîncidence de l'image du signe avec les deux repères prévus sur l'écran de référence D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre Aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple la Fig. 1 est une vue schématique, en perspective, montrant le principe de fonctionnement d'un équipement pour le contrôle et le réglage du parallélisme des roues d'un train avant ou arrière d'un véhicule automobile la Fig. 2 est une représentation de principe de base de l'invention la Fig. 3 est une vue en élévation frontale d'une règle et des deux écrans associés, utilisés dans un équipement suivant l'invention les Fig. 4a à 4d illustrent le processus de mesure réalisé à l'aide de l'équipement suivant l'invention les Fig. 5 à 16 montrent différentes variantes de l'écran de référence la Fig. 17 est une vue en élévation d'une règle munie de deux écrans à double usage la Fig. 18 est une vue analogue à celle de la Fig. 17, montrant une autre variante des deux écrans la Fig. 19 montre en perspective le projecteur et le porteprojecteur monté sur une roue la Fig. 20 est une représentation géométrique illustrant le calcul de la distance entre les traits se trouvant sur l'écran de référence ; et la Fig. 21 montre comment on peut obtenir à partir de la mesure du parallélisme du train avant d'un véhicule automobile les données sur la mise en ligne du train arrière On a représenté sur la Fig. 1 un schéma montrant un équipement suivant l'invention .Le train de roues d'un véhicule est symbolisé par deux roues R1 et R2 d'axe commun X-X . La projection de cet axe sur le sol est désigné par X'-X' L'équipement représenté comprend deux porte-projecteurs 1, (l1un seulement étant visible sur le dessin) affectés respectivement aux roues R1 et R2 et réglables dans le plan vertical, de manière à pouvoir compenser le voile de la roue correspondante Le porte-projecteur peut être de tout type approprié et est de préférence celui qui est décrit et reLsnté en détail dans la demande de brevet déposée ce même jour au nom de la Demanderesse et ayant pour titre :"Equipement pour le contrôle et le réglage des angles de pivot, de chasse et de carrossage de trains de roues de véhicule" . Un projecteur 2 est fixé sur chaque porte-projecteur 1, de manière à pouvoir pivoter autour de l'axe X-X . Sur la Fig., on a représenté les faisceaux lumineux fl et f2 que chaque projecteur peut former lorsqu'il est amené successivement de manière à illuminer dans des directions opposées . L'équipement représenté comprend également deux règles ou barres 3, dont on voit une représentation à plus grande échelle sur la Fig. 3 . Chacune d'elles est constituée de préférence par un profil en T de longueur appropriée et posé sur le sol de telle manière que la branche verticale puisse servir de chemin de glissement pour deux curseurs 4 et 5 qui la chevauchent . Les curseurs sont réalisés de préférence à partir d'une feuille métal lique recourbée, de dimensions appropriées et forment par l'une de leurs faces un écran . Le curseur 4 porte ainsi un écran de mesure pourvu d'une graduation millimétrique 6 . Le curseur 5 forme un écran de référence pourvu d'une graduation 7 dont on décrira les particularités plus loin .Chaque curseur peut être bloqué sur la règle 3 au moyen de vis 8 (Fig. 3) qui, grâce à un filetage approprié prévu dans le curseur, peuvent venir s' appuyer contre la surface correspondante de la branche verticale de la règle 3 Bien que dans le mode de réalisation de la Fig. 1, on ait représenté deux projecteurs et deux règles avec leurs curseurs, on peut se contenter d'un seul projecteur et d'une seule règle en les déplaçant àu cours de la mesure En pratique, les valeurs de pincement ou d'ouverture d'un train de roues sont données par les constructeurs de véhicules automobiles non pas en degrés d'angle mais en millimètres mesurés d'une roue à l'autre sur les jantes .Etant donné que la règle est placée à une certaine distance de la roue, il se produit sur l'écran une amplification de la déviation réelle due au pincement ou à l'ouverture, amplification qui se traduit par le rapport 1/d, 1 étant la distance entre la projection X'-X' et l'écran 4 ou 5 et d étant le diamètre de la jante .Cette amplification est en général de 6 à 10 fois t ce qui fait qu'un mm de déviation réelle représente 6 à 10 mm sur les écrans L'amplification étant liée au diamètre de la roue et la graduation de l'écran de mesure restant le même, il faut donc pour les différents diamètres des roues, choisir une distance 1 différente ou, en d'autres termes, en dehors de la mesure optique, il faut effectuer une mesure de longueur après avoir multiplié le diamètre de la jante par l'amplification, ce qui est fastidieux et une source d'erreur pour l'utilisateur Dans l'équipement suivant l'invention, la détermination de la distance 1 est faite optiquement sans aucune opération de calcul .La Fia. 2 donne l'explication du principe de cette mesure . I1 est à noter que pourplus de clarté, on n'a pas respecté les proportions se présentant dans la réalité La source lumineuse supposée ponctuelle O émet un faisceau de lumière conique qui, de l'objet ou signe S (dans le cas repré senté un index-en forme de flèche) forme une image à la distance 1, d étant la distance entre l'objet S et la source O . On voit que la longueur du signeS est liée par homothétie dans un rapport égal au rapport d/l .Donc, en reportant une graduation sur l'écran de référence indiquant les différents diamètres des roues il suffit de rapprocher ou d'éloigner l'écran de manière à faire coïncider les extrémités de l'image du signe S avec le trait inférieur et le trait correspondant au diamètre de roue concerné, respectivement, pour trouver la distance 1 appropriée Comme, en général, les diamètres des roues sont exprimés en pouces et que les valeurs les plus courantes sont situées entre 10 et 16 pouces (250 à 400 mm) l'écran de référence 5 comprend une graduation qui s'étend de 0 à 16 (Fig. 3) Le signe S est, de préférence, constitué par un diaphragme fixé à demeure dans le projecteur ou, s'il s'agit d'un projecteur destiné à d'autres usages, d'une diapositive ou plaquette métal lique amovible sur laquelle est tracé le signe (voir également Fig. 19 ) . I1 est à noter que le signe S et la graduation 7 de la Fig. 3 comprennent également un repère vertical 9 qui permet de positionner le curseur 5 par rapport à la règle 3 Sur les Fig. 4a à 4d, on a représenté les divers stades d'un processus de mesure réalisé avec un équipement suivant l'invention, comportant un seul projecteur 2 et une seule règle 3. Tout d'abord, on place la règle 3 entre les deux essieux du véhicule V et, à l'aide du curseur 5 on mesure la di.stance 1 correspondant au diamètre des roues du véhicule en fixant le projecteur sur la roue avant gauche R1 . On fait également coin- cider le repère 9 avec le trait vertical du signe S Le projecteur 2 est alors monté sur la roue droite R2 (Fig. 4b) sans déplacer la règle et on fait colncider le trait vertical projeté par le signe S avec le trait du zéro de la graduation 6, après quoi on bloque l'écran sur la règle 3 Celle-ci est ensuite posée devant le véhicule (Fig. 4c), le projecteur étant orienté en sens inverse mais restant sur la roue R2 . La distance 1 est de nouveau mesurée à l'aide du signe S et de la graduation 7 de l'écran 5, le repère vertical 9 étant utilisé pour positionner la barre transversalement .Bien entendu, l'écartement entre les écrans 4 et 5 n'est pas modifié Le projecteur 2 étant de nouveau posé sur la roue R1, on peut alors lire directement en mm l'ouverture ou le pincement (Fig. 4d) , à l'aide du trait vertical projeté par le signe S Les Fig. 5 à 11 montrent diverses formes possibles de l'écran 5 et du signe S En effet, l'homothétie est valable dans tous les plans en coupe axiale du faisceau de lumière conique de sorte que la graduation 7 peut aussi bien être verticale, horizontale qu'oblique Ainsi, la Fig. 5 représente une graduation horizontale 7a, l'image projetée Ia du signe S étant représentée en pointillé et l'écran étant placé à une distance 1 correspondant à une roue de 10 pouces (254 mm) .La Fig. 6 représente le même écran à une distance 1 correspondant à une roue de 16 pouces (406 mm) L'écran de la Fig. 7 comprend une graduation 7b analogue à celle des Fig. 5 et 6, l'image projetée étant en deux parties Ib-l, Ib-2, constituées chacune par une pointe Sur la Fig. 8, seule la forme de l'image Ic a changé, la variante étant pratiquement analogue à celles des Fig. 5 et 6, une roue de 11 pouces (279 mm) étant .indiquée Dans la variante de la Fig. 9, l'image Id du signe S est un carré qu'il s'agit d'inscrire dans des carrés correspondant chacun à un diamètre de roue et faisant partie d'une graduation 7c Sur un écran à graduation verticale, on peut aussi obtenir des progressions qui correspondent exactement aux valeurs de la graduation millimétrique de l'écran de mesure 4 .Ainsi, la Fig. 10 représente un écran sur lequel le trait 13 par exemple correspond aussi bien à une ouverture ou à un pincement de 13 mm, qu'à une distance 1 pour une roue de 13 pouces (330 mm). Dans ce cas, on peut utiliser des curseurs identiques . Le montage du projecteur par rapport à l'axe de l'essieu doit alors satisfaire certaines conditions énoncées plus loin I1 est possible de rendre les écrans 4 et 5 définitivement solidaires de la règle 3 . Dans ce cas, l'écran 4 doit être suffisamment large pour s'adapter aux différentes voies des véhicules à contrôler , et la graduation 6 ne doit pas comporter de trait de zéro . L'écart du à l'ouverture ou le pincement est alors mesuré par la différence entre le trait initialement repéré (Fig. 4b) et le trait indiqué lors de la mesure proprement dite (Fig. 4d) Sur la Fig. 11, on a représenté un écran 10 qui est indépendant de la règle 3 et qui ne sert qu'à placer celle-ci à la distance 1 convenable . Dans ce cas, la règle ne comporte sur l'écran 5 qu'un repère vertical pour la positionner transversalement Suivant une autre variante de l'invention, représentée sur la Zg. 12, on peut également prévoir un signe S qui comporte luimême une graduation afférant aux divers diamètres de roues Dans ce cas, il convient d'utiliser une diapositive 11 (Fig. 12) projetant par transparence une graduation sur un écran 12, muni de deux repères matérialisés par exemple par une flèche 13. On notera qu'à l'opposé des graduations décrites ci-dessus, le trait 16 est ici proche du trait O, compte tenu de la conicité du faisceau lumineux . On remarquera également que la graduation de la diapositive 11 et de la flèche 13 de l'écran peuvent être orientées verticalement si on le désire Sur les Fig. 13 à 16, on a représenté d'autres exemples d'écrans de référence . Sur les Fig. 13 et 14, 11 image projetee Ie du signe S est en forme de demi-cercle, les repères ra et r b se trouvant aux extrémités de son diamètre .Sur la Fig 15, cette image prend la forme d'un triangle If dont deux sommets r c et rd constituent des repères, alors que sur la Fig. 16 on a choisi une image Ig de forme quelconque dont deux points constituent des repères r e et rf La Fig. 17 montre une règle 3 et des écrans 4 et 5 suivant un mode de réalisation préféré de l'invention . Les écrans 4 et 5 portent des graduations symétrlÜes 7 et 7e pour déterminer e la distance 1 et des graduations métriques 6a et 6b également symétriques . Cet agencement a l'avantage que l'opérateur peut commencer la mesure indifféremment sur la roue gauche ou la roue droite du train de roues , car chacun des écrans peut jouer le rôle d'écran de référence ou d'écran de mesure .De plus, il est possible de mesurer la distance 1 des deux côtés du train de roues, de sorte que la règle peut être posée parfaitement parallèlement à l'axe X-X du train de roues La Fig. 18, analogue à la Fig. 17, montre un agencement sur lequel les écrans 4 et 5 ont chacun leur rôle propre à remplir mais le positionnement de la règle peut être aussi précis qu'avec l'agencement de la Fig. 17 La Fig. lr permet d'examiner plus en détail l'agencement du projecteur 2 et du porte-projecteur 1 . On voit que ce dernier comporte un moyeu 14 solidaire de trois branches radiales 15 qui présentent chacune une lumière oblongue 16 . ne monture 17 peut coulisser dans chaque lumière 16 et être bloquée par une vis 18 .Un aimant 19 est fixé à la monture de telle manière que sa position par rapport à celle-ci puisse être réglée Le moyeu présente un alésage central qui reçoit une tige 20 solidaire du projecteur 2 . La tige peut être bloquée dans l'alésage du moyeu au moyen d'une vis 21 . On voit que le porteprojecteur peut ainsi être adapté à une certaine gamme de diamètres de roues L'agencement de la Fig. 12 est également applicable aux variantes des Fig. 5 à 9 et 11 à 16 ; en d'autres termes, les graduations peuvent être tracées sur une diapositive, tandis que les formes des images Ia, Ib-l, Ib-2, Ic, Id; Ie et If peuvent être dessinées sur l'écran Par contre, on ne pourrait utiliser une graduation millimétrique dans le projecteur pour réaliser la variante de la Fig. 10, étant donné qu'avec un agencement suivant la Fig. 12, les intervalles entre les traits projetés seraient différents en fonction de la distance entre l'écran et le projecteur Jusqu'ici, on a supposé dans toutes les variantes, que le centre optique O (Fig. 2) se trouve exactement sur l'axe X-X du train de roue considéré . En réalité, il est possible d'obtenir une telle disposition de par la construction même du projecteur .Toutefois, cette disposition entraîne un déséquilibre assez considérable du poids du projecteur, en raison du poids et de la disposition de ses éléments optiques, de sorte qu'en dévissant la vis 21 (Fig.l9), le projecteur pourrait pivoter de lui-même autour de l'axe de la tige 20, entraînant une manipulation peu commode I1 peut donc être souhaitable que le centre optique ne se trouve pas exactement en confidence avec l'axe X-X de l'essieu Comme le montre la Fig. 20, cela entraîne une certaine irrégularité dans l'échelle de la graduation de 1 écran 5 ou du signe 11 de la Fig. 12 .Sur la Fiq. 20, on voit un centre optique théorique Oa coïncidant avec l'axe X-X de l'essieu et un centre optique réel Ob se trouvant à une distance X du centre Oa Bien entendu, pour la clarté du dessin, on n'a pas respecté les proportions que l'on rencontre en réalité L'objet ou signe Sa placé près du centre théorique O formerait successivement trois images K1, K2 ou K3 correspondant à des traits de graduation tlar t2a et t3a sur un écran e, placés successivement à des distances 11, 12 et 13 du centre O Par contre, un objet placé près du centre Ob forme, par rapport au centre Ob, des images progressivement plus longues suivant l'inclinaison de la droite Ya par rapport à la droite Yb, ces dernières partant respectivement des centres Oa et Ob tlb1 dont les inter I1 en résulte les traits tlb, t2b et t3b valles mutuels sont proqressivement croissants à mesure que l'écran s'éloignerait des centres Oa et Ob . On voit donc apparaître une irrégularité des intervalles entre les traits des graduations, dont il faut tenir compte pour confectionner l'écran 5, soit par un calcul théorique, soit empiriquement La Fig. 21 montre que le projecteur 2 peut également être utilisé pour mesurer la mise en ligne d'un véhicule . A cet effet, le projecteur 2 monté sur la roue avant est pointé vers l'arrière sur un écran 22 portant une graduation 23 et monté sur un pied 24, la hauteur de l'écran étant réglable REVENDICATIONS 1. Equipement pour le contrôle et le réglage du parallélisme des trains de roues de véhicules automobiles comportant en combinaison au moins un projecteur, au moins un porte-projecteur pour fixer de façon amoviblele projecteur sur les roues du train, un écran de mesure et un écran de référence prévus sur au moins une barre qui est destinée à être placée devant et derrière le train de roues, l'écran de mesure portant une graduation métrique pour la mesure du pincement ou de l'ouverture des roues, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant de positionner optiquement ladite barre (3) par rapport à l'axe (X-X) du train de roues (R1, R2), ces moyens comprenant, dans le projecteur (2), un dispositif (11) définissant un signe 6) pour projeter au moins deux reperes espacés sur ledit écran de référence (5), ces moyens comprenant en outre sur ledit écran de référence (5) au moins deux marques (7) espacées d'une distance déterminée, la colncidence des extrémités de l'image projetée (Ia à Ig) dudit signe avec lesdites marques correspondant au positionnement correct de ladite barre (3) (Fiq. 3, 5 à 11 et 13 à 16) 2.Equipement pour le contrôle et le réglage du parallélisme des trains de roues de véhicules automobiles comportant en combinaison au moins un projecteur, au moins un porte-projecteur pour fixer de façon amovible le projecteur sur les roues du train, un écran de mesure et un écran de référence prévus sur au moins une barre qui est destinée à être placée devant et derrière le train de roues, l'écran de mesure portant une graduation métrique pour la mesure du pincement ou de l'ouverture des roues, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant de positionner optiquement ladite barre (3) par rapport à l'axe (X-X) du train de roues (R1, R2), ces moyens comprenant, dans le projecteur (2) un dispositif (11) définissant au moins deux marques espacées d'une distance déterminée et sur ledit écran de référence (12) un signe comportant au moins deux repères espacés, la colncidence de l'image projetée (13) desdites marques sur ledit écran et les extrémités dudit signe correspondant au positionnement correct de ladite barre (Fig. 12) 3. Equipement suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites marques sont des traits d'une graduation (7) adaptée pour différents diamètres des roues tR1, R2) du train de roues 4. Equipement suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la graduation est orientée horizontalement (Fig. 5 à 12, 17, 18) 5.Equipement suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la graduation est orientée verticalement (Fig. 3) et il est prévu en outre une marque supplémentaire (9) destinée à le positionner transversalement par rapport au train de roues (R1, R2) et orienté perpendiculairement par rapport aux traits de la graduation (7) 6. Equipement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit signe est constitué par un index se présentant sous la forme d'une flèche dont les extrémités forment lesdits repères ou sous la forme de deux flèches espacées dont les pointes constituent lesdits repères (Fig. 5 à 10, 17, 18) 7.Equipement suivant l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit signe présente une forme géométrique quelconque contenant les deux repères espaces (ra, rb ; rc, rd ; re, rffet l'ecran de référence présente un tracé de forme géométrique correspondante comportant les deux marques se trouvant à la distance déterminée (Fig. 9 et 13 à 16) 8. Equipement suivant la revendication 1, en combinaison avec l'une quelconque des revendications 3, 5 6 ou 7, caractérisé en ce que les diverses marques de la graduation forment une échelle métrique (Fig. 10) 9. Equipement suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les traits de la graduation sont équidistants, et le centre optique du projecteur coïncide avec l'axe dudit train de roues (Fig. 21) 10. Equipement suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les traits de la graduation ne sont pas équidistants, le centre optique du projecteur étant décalé par rapport à l'axe du train de roues (Fig. 21)