Brevet FR2308086A1 — publié le 19761112

L'invention se rapporte à un appareil pour le contrôle du train directeur et du train arrière d'un véhicule. De tels appareils sont utilisés pour mesurer la valeur des différentes caractéristiques géométriques des trains de roues d'un véhicule et plus particulièrement les angles de carrossage et de chasse de chaque roue, le parallélisme, les angles de braquage défini par l'épure de Jantaud ou dlAckermann et les angles de pivots. L'invention se rapporte plus particulièrement aux appareils réalisant la mesure par des moyens optiques et mettant en oeuvre pour chaque roue du train une source lumineuse, un miroir réfléchissant fixé sur la roue et un écran de lecture. Les appareils de mesure actuels présentent certains inconvénients qui limitent leur application. En effet, ils sont parfois d'un maniement complexe exigeant un personnel qualifié et, surtout, nécessitent,particulièrement pour la mesure du parallFlismessdes réglages d'autant plus nombreux qu'ils sont transportables et composés d'éléments indépendants. Par ailleurs, ils exigent pour la plupart un sol non seulement plan, mais aussi horizontal et ont en général un encombrement très important. L'invention a pour but de fournir un appareil de mesure qui, compact et de conception simple et robuste, n'exige ni personnel hautement qualifié, ni réglage et mise en place longs et fastidieux, forme un ensemble monolithique transportable et adaptable sur tout support plan, mais as nécessairement ho horizontal, et permettent de mesurer avec la précision demandée toutes les caractéristiques géométriques du train directeur et du train arrière de tout véhicule automobile, Cet appareil est constitué par deux ensembles de mesure montés coulissants sur un banc rectiligne et composés chacun d'un support dont l'extrémité intérieure à l'appareil forme semelle d'appui pour la roue correspondante du véhicule et dont l'extrémité extérieure porte, outre, d'une part, la source lumineuse engendrant un faisceau horizontal coaxial à celui en gendr par la source opposée et, d1autre-part, 11 écran de lecture disposé à la partie supérieure d'un boitier, un miroir semi réfléchissant traversé en son centre par le faisceau et incliné par rapport à l'horizontale en direction du centre de l'appareil de manière à réfléchir en direction de l'écran le faisceau déjà réfléchi par le miroir fixé sur la face extérieure de la roue du véhicule. il ressort déjà de ce qui précède ue l'appareil de mesure se présente sous la forme d'un banc monolithique portant à chacune de ses extrémités les deux ensembles de mesure et Servant de référence pour la mesure du parallélisme et du carrossage. a fixation de la source lumineuse dans chaque ensemble de mesure monté coulissant permet de supprimer tout réglage, transversal et vertical du faisceau lumineux avant toute opération de contrôle. De même, la liaison entre le bottier et le support portant la semelle d'appui de la roue vite d'avoir à régler la distance latérale entre la source lumineuse et le miroir fixé sur la roue reposent sur la semelle d'appui et garantit donc la constance de l'échelle de mesure tout en évitant tous réglages de la focalisation du faisceau. Enfin, la mobilité de chacun des ensembles de mesure sur le banc rectiligne permet d'adapter très rapidement la distance séparant les semelles d'appui des deux ensembles à la voie des roues du véhicule à mesurer. Dès que ce seul réglage est effectué le train du véhicule est amené sur les semelles d'appui des deux ensembles de mesure qui donnent immédiatement la valeur du carrossage et du parallélisme de chacune des roues. Indépendamment de sa rapidité de mise en oeuvre, cet appareil de contrôle présente l'avantage de posséder un encombrement relativement réduit puique sa longueur est au plus égale à l'encombrement d'un véhicule automobile portes ouvertes. De ce fait, l'appareil peut être très aisément stocké dans un atelier et cela d'autant plus qu'il forme un ensemble monolithique pouvant être très rapidement remis en place au poste de mesure. De par sa composition monolithique évitant tout réglage, il peut être disposé sur un sol plan non horizontal, ce qui permet de l'utiliser sur un plateau élévateur et sur tout sol, donc sans infrastructure onéreuse. Dans une forme de réalisation de l'invention,1 support de chacun des ensembles de mesure est monté, dans sa zone formant semelle d'appui, sur un pivot vertical, associé à un chariot mobile longitudinalement dans le banc rectiligne, et comporte des moyens de blocage amovibles aptes à le bloquer dans une position centrale et au moins dans deux positions latérales symétriques par rapport à l'axe longitudinal du banc rectiligne. Le blocage en position centrale assure l'alignement des faisceaux des sources lumineuses des deux ensembles de mesure pour le contrôle du parallélisme et du carrossage, tandis que les blocages en position latérale garantissent la précision des mesures de l'angle de chasse, de l'angle pivot, et de la différence des angles de braquage des roues du train directeur. Àvantageuserent, l'appareil de mesure selon l'invention est utilisé avec des miroirs réfléchissants se fixant sur les roues dont chacun est constitué par un corps portant le miroir et présentant trois bras radiaux munis chacun de plots magnétiques, de position radiale réglable, le bras supérieur portant, en plus, par les seuls moyens de fixation du plot ma gnétique correspondant, un secteur gradué de position angulaire réglable et solidaire d'un niveau à bulle. Ce niveau permet, par lecture sur le secteur gradué, d'-indiquer la valeur de l'angle de pivot en même temps qu'est effectuée la mesure de la valeur de l'angle de chasse de la roue correspondante. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant à titre d'exemple non limitatif une forme d'éxécu- tion de cet appareil dans le cas de son application au contrôle du train directeur d'un véhicule. Figure 1 est une vue en perspective montrant l'ensemble de cet appareil de contrôle Figure 2 est une vue en perspective montrant à échelle agrandie une forme d'éxécution de l'un des miroirs se fixant sur les roues du véhicule automobile Figure 3 est une vue partielle de coté en coupe transversale montrant, à échelle agrandie, l'un des ensembles de mesure de l'appareil Figure 4 est une vue partielle en coupe transversale suivant 4,4 de figure 3 Figure 5 et 5 sont des vues en plan par dessus montrant des des phases de mesure des caractéristiques du train directeur d'un véhicule, Figure 7 est une vue partielle en coupe transversale d'une variante de réalisation des ensembles de mesure. Cet appareil de contrôle est constitué par un banc rectiligne 2 sur lequel deux ensembles de mesure à sont montés coulissants. Chaaue ensemble de mesure est composé d'un support 4 dont l'extrémité intérieure à l'appareil forme semelle d'appui 5. L'autre extrémité de chaque support 4 est soîl- daire,comme montré gigus 3, d'une source lumineuse 2, d'un miroir semi-réfléchissant 8, incliné par rapport à i l'horizohtale en direction de l'intérieur de l'appareil, et d'un boitier 6 portant un écran de lecture 9. La source lumineuse 7 est constituée par un projecteur composé d'une ampoule 10, avec, réflecteur parabolique 12, d'un opercule 13, et d'une lentille convergente 14. Dans la forme d'exécution des figures à 6 ces différents éléments sont fixés sur un piètement 15 lié au support 4 et assurant également la fixation du miroir semi-réfléchissant 8 qui est incliné à 450. Le pièrtement 15 est du type bipode et compocrte, sur son pied extérieur à la zone de mesure, comme montré à la figure 4, des vis de réglage 16, 22, et 18 permettant d'ajuster horizontalement et transversalement la position au faisceau F émis par la source lumineuse 2, de façon que celui-ci soit parallèle au banc rectiligne 2 et coaxial au faisceau F' émis par l'ensemble de mesure oppose. lie miroir semi-réfléchissant 8 est disposé contre une plaque opaque 19 comportant dans son centre une ouverture 20 permettant au faisceau F de passer à travers le dit miroir. Il est à noter que l'utilisation d'un miroir semi réfléchissant traversé par le faisceau F de la source lumineuse évite de multiplier le nombre de miroirs réfléchissants et, en conséquence, réduit le tout de l'appareil, mai aussi ses réglages de construction. L'écran 9 disposé horizontalement à la partie supérieure du boitier 6 de la forme d'éxécution des figures 1 à b est translucide et comporte une graduation 22 composée d'une série de lignes repères longitudinales etd'une série de lignes repères transversales perpendiculaires aux premières. 'les lianes repères médianes respectivement transversales 82a et longitudinales 22b sont plus épaisses et se coupent à angle droit au milsu de la partie visible de l'écran 9. Il est évident que le boitier 6 comporte dans sa paroi intérieure à l'appareil, une ouverture 23 pour laisser passer le faisceau F et, à sa partie supérieure, une ouverture 24 laissant apparaître l'écran 9. Comme montré à la figure 4, le banc rectiligne 2 présente une section transversale en forme de U ouvert vers le haut dont les ailes ont des extrémités coudées vers l'intérieur constituant ailettes d'appui 25 pour le support 4 correspondant1 et organe de fixation pour une tôle entretoise centrale 21, montrée figure 1,5 et 6. Le support 4 de chacun des ensembles de mesures est monté à pivot autour d'un axe vertical sur un chariot 26 mobile longitudinalement dans le banc rectiligne 2. Comme montré à la figure 3, ce chariot est constitué par une pièce 27 reposant sur le fond du banc rectiligne 2, avec interposition de billes 28. La pièce 27 est traverse en son centre par un- pivot cylindrique vertical 29 dont la partie supérieure traverse le support 4 dans sa zone formant semelle d'appui 5. La partie inférieure de ce pivot 29 pénètre dans une rainure 30 ménagée longitudinalement dans le fond du banc rectiligne 2. La liaison entre la pièce 27 et le support 4 est qssurée par une goupille excentrée 32 traversant ces deux pièces. Il est à noter que, au fait de ce montage, il est possible de désolidariser très aisément le support + de la pièce 27 et, en conséquence, du chariot 26 du banc 2, par exemple pour faciliter le transport et le stockasse de l'appareil. Les billes 28 sont disposées dans es logements 33 ménagés dans une plaque 34 montée flottante au-aessous de la pièce 22.Cette plaque est liée à cette pièce 22 par deux ressorts antagonistes de traction 35 ayant chacun une extrémité accrochée à la dite plaque 34 et l'autre extrémité accrochés à un crochet coudé 36 vissé longitudinalement dans la pièce 27. Le support 4 est associé à des moyens aptes à le bloquer dans une position centrale e dans au moins deux positions extrêmes. Dans la forme d'éxécution représentée au-dessin @@@ @@yens de blocage son@ constitués par un verrou amovible 57 dont la tige @raverse une ouverture ci@cu@aire ménagée verticalement dans le support 4.L'extrémité libre de ce verrou est cestinée à péne@rer, soit dans @arainure longitudilale 30 rénagée dans le fond du banc 2 pour le pion cylindrique 29, soit dluss l'uIi des deux autres rainures longitudinales 38 ménagées sn le même fond, parallèlement de part et d'autre de la rainure comme montré à la irnre *. Chacun des ensembles de mesure de l'appareil est utilise en combinaison avec un miroir complémentaire se fixant sur la face latérale extér@eure de @a jante 40, de la roue 41 correspondante. Dans la forme de réalisstion représentée aux figures 2 et 3, ce miroir 2 est fixé dans un ccrts. 43 compor- tant trois bras radiaux 44 répartis à 1200. Chacun de ce bras comporte une lumière radiale oblongue 45 destine à etre traversée par la vige filetée d1un bouton de serrage 46 ce vissant dans un plot magnétique -2. On conçoit aisément qu'en desserant le bouton 46 il soit possible de déplacer radialement le plot 47 correspondant pour lui donner une distance radiale sensiblement égale à celle du rayon de la nervure de la vante 40. Le bras 44 supérieur est solidaire d'un secteur gradué 48 portant un niveau à bulle 49. La liaison entre le secteur et le bras 44 est ansurée par le bouton 46 positionnant la masse magnétique 47 correspondante. Ainsi, le seul desserrage du bouton 46 permet d'amener la bulle du niveau 49 au voisinage du repère zéro de la graduation du secteur 48 pour permettre la mesure de l'angle de pivot comme cela sera expliqué plus loin. Il faut encore noter que le miroir 42, de par sa position et ses dimensions, peut être disposé sur les roues de tous les types de véhicules, sans nécessiter de réglage particulier excepté celui consistant à déplacer ses plots magnétiques 47. Il est à noter que, lorsque la jante des roues es-t en matériau amagnétique, tel qu'en alliage d'aluminium, les plots magnétiques 47 servent au positionnement du miroir dont la fixation est assurée, comme montré fig.7, par des brides 52. Celles-ci comportent une extrémité en forme de crochet passant dans les ouvertures de la junte 40 et une extrémité filetée apte à recevoir un écrou 53 après avoir traversé la lumière 45 de l'un des bras 44. L'appareil selon l'invention forme, lorsque les ensembles de mesure sont disposés sur le banc rectiligne 2, un ensemble monolithiwue qui peut aus bien être disposé sur le sol d'un garage, avec ou sans fosse, que sur un plateau élévateur à colonne centrale ou à colonnes latérales. La mesure des caractéristiques geométriques du train directeur d'un véhicule au moyen de l'appareil selon l'invention s effectue de la façon suivante Le véhicule est d'abord amené perpendiculairement à l'appareil de mesure,puis par appui de ses deux roues avant sur les semelles 5, sa position est corrigée de façon que son plan médian longitudinal passe par le plan médian transversal du banc 2 qui, lui-meme, est perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule.Ensuite, chacun des ensembles de mesure est déplacé longitudinalement sur le banc 2 par glissement des billes 28 sur le fond de ce banc, de façon que les semelles d'appui 5 soient sensiblement alignées avec les roues 41 du train directeur du véhicule et que les pivots 29 soient sensiblement dans les plans médians diamétraux de ces roues. Ce seul réglage étant effectué, le véhicule est déplacé de façon que les roues avant viennent sur les semelles d'appui 2. 'les miroirs réfléchissants 42 sont alors mis en place sur les jantes 40. A partir de là et dès que la source lumineuse 7 est alimentée, l'opérateur peut lire instantanément sur l'écran 2 la valeur du carrossage de chacune des roues et celle du paral lélisme du train de roues et de chaque roue par rapport à l'axe du véhicule. En effet, comme montré à la figure 3, le faisceau F émis par le projecteur rencontre le miroir 42 qui le renvoie avec une déviation verticale et horizontale en-direction du miroir semi-réfléchissant 8, qui, lui-même, le renvoie sur l'écran 2 où apparaît un spot 22 montré à la figure 2.Il est alors-facile à l'opérateur de connaître la valeur du carrossage Ca, en mesurant -sur la graduation 22 la distance séparant les spot 50 de la ligne repère transversale-22a, et la valeur du parallélisme P, en mesurant la distance séparant ce spot 50 de la ligne -repère longitudinale 22b On peut alors procéder à la mesure de l'angle de chasse. 1our cela, les verrous 37 associes à chacun des support 4 sont retires afin de permettre le pivotement de ceux-ci sur es billes 28. C e pivotement est assuré par la seule rotation du volant du véhicule Il faut noter qu'immédiatement après que cha@un des supports 4 ait commencé à pivoter, le verrou 37 correspondant est remis en place, afin de pouvoir s'engager de lui-rême dans l'une des rainures 38, ménagées parallèlement à celles 30, pour assurer le blocage des ensembies de mesure dans une position angu- laire déterminée par rapport à l'axe longitudinal du banc 2 et, par exemple, à 150. Dans le cas de la figue 6, où 34 désigne la carrosserie et 55 l'avant du vénclue, la rotation du volant a fait pivoter la 1 Je droite vers l'intérieur de 415 , et ia roue gauche vers l'ertérieur de -15 , en même temps que les ensembles de mesure corpespondant. Durant ce pivotement des roues, le spet #0 ce dépisce sur l'écran 9 pour prenare une position stable lorsque le sapport 4 correspondant est verrouillé. La distance Ch@u spot par rapport à la ligne repère transversale 22a est alors relevée. Cette position peutêtre relevée directement SUr un carnet ou constituer le zéro d'une celle mobile graduée qui est liée à l'écran 9. Par la suite, les verrous 37 sont à nouveau retirés et es roues 41 sont pivotées en sens inverse jusqu'à ce que le support 4 prenne une position symétrique à celle @u'il sveit initialement par rapport à l sxe longitudinal du banc 2. A la fin de cette opération la roue droite du véhicule est tourne vers l'extérieur de -15 , tandis quela roue gauche est tournée vers l'intérieur de +150. mmédiatement après cette opération, et en comparant la nouvelle position du spot 50 avec celle qu'il avait au début de cette mesure, on obtient la valeur de l'angle de chasse. En fait, on lit ne variatioh de carrossage qui, par la réglette mobile, est convertie en angle de chasse. Lorsque l'angle de chasse d'une roue, par exemple ce la poue gsuche a @@é ainsi mesuré, on procède de la même faon pour i roue droite. -Il convient de noter que, pendant cette opération de mesure de l'angle @e chasse, il est également possible de me surer l'angle de pivot. Pour cela, il suffit, lorsque l'une des roues a été braquée une première fois à +150, de desserrer le bouton 46 tenant le secteur 48, afin que la-bulle du niveau 49 puisse être amenée en face du repère zéro de la graduation portée par ce secteur. Lorsque ce réglage est effectué, la poignée 46 est resserrée.Par la suite, et lorsque la roue sur laquelle le réglage a été effectué est ramenée à -15 , une simple lecture sur le secteur gradué 48 donne la valeur de l'angle de pivot Cette opération peut etre assurée simultanément sur les deux roues mais en tenant compte du fait que la valeur de l'angle de pivot est affecté d'un côté de la valeur algébrique + et d'un côté de la valeur algébrique -. Il est à noter que cette façon ae procéder permet de mesurer la rotation de la roue freins serrés par rapport au sol, rotation qui est convertie par le secteur gradué 48, en angle de pivot. Cet appareil permet également de lire la différence entre les angles de braquage des deux roues 41. Cette mesure peut d'ailleurs être effectuée pendant la mesure de l'angle de chasse, lorsque les roues sont pivotées à 150. Dans ce cas, comme montré à la figure 6 il suffit de comparer les distances bi t }2 séparant chacun des spots dite de la ligne repère longi tudinale tant précisé que ces distances sont indiquées en degrés. Bien entendu, cette opération est recommencée lorsque les roues sont pivotées de 150 de l'autre côté. En raison de sa constitution, cet appareil permet de mesurer la variation des angles de braquage avec une précision de l'ordre de 5+ alors que la plus grande précision obtenue par les appareils existants est de l'ordre de 30; Dans la variante de réalisation montrée figure 7, le support 4 est constitue par une seule pièce moulée portant directement la source lumineuse 2, et l'écran semi-réfléchissant 8. Cet agencement réduit le poids de chaque ensemble de mesure et le poids-des organes à déplacer pour régler le faisceau lumineux. En effet, tons les composants de la source lumineuse 7 -sont logés dans un corps 56 fixé sur le support 4 au moyen de trois vis de réglage 22 dont la rotation permet d'ajuster la position du faisceau F sans modifier la position du miroir 8. Il faut enfin remarquer que pour réduire l'encom brement de l'appareil, le miroir semi-réfléchissant 8 et l'écran 9 forment avec le plan horizontal un angle a et b re pectivement de 20 et 55 . Bien entendu, cette vacante de réalisation de l'appareil fonctionne de la même façon et permet également au même titre que celui représenté figure I à 6, de contrôler les angles du train arriere, ou non directeur, d'un vehicule. REVENDICATIONS 10 Appareil pour le contrôle des tr-ins avant et arrière d'un véhicule au type mettant en oeuvre, pour chaque roue du train, une source lumineuse, un miroir réfléchissant fixé sur la roue et un écran de lecture, caractérisé en ce qu'il est constitué par deux ensembles ae mesure montés coulissants sur un banc rectiligne et composés chacun d'un support dont l'extrémité intérieure à l'appareil forme semelle d'appui pour la roue correspondante du véhicule et dont l'extrémité extérieure porte outre, d'une part, la source lumineuse engendrant un faisceau horizontal coaxial à celui engendré par la source opposée et, d'autre-part, l'écran de lecture, disposé à la partie supérieure d'un boitier, un miroir semi-réfléchis- sant traver-sé en son centre par le faisceau et incliné par rapport à l'horizontale en direction au centre ae l'appareil, de manière à réfléchir en dimotion de l'écran le faisceau déjà réfléchi par le miroir fixé sur la face extérieure de la roue du véhicule. 20 Appareil selon la revendication 1 caractérisé en ce que le support de chacun des ensembles de mesure est monté dans sa zone formant semelle d'appui, sur un pivot vertical, associé à un chariot mobile longitudinalement dans le banc rectiligne, et comporte des moyens de blocage amovibles aptes à le bloquer dans une position centrale et au moins dans deux positions latérales symétriques par rapport à l'axe longi- tudinal du support rectiligne. 3 Appareil selon la revendication 2 caractérisé en ce que chaque support est monté de manière amovible sur le chariot mobile longitudinalement. 4 appareil selon l'une quelcenque des revendications 2 et 5 caractérisé en ce que les moyens de blocage du support sur le chariot sont constitués par un verrou a ovible dont la tige traverse verticalement le dit support et coopéere avec des rainures ménagées longitudinalement dans le fondu banc rectiligne. 5 Appareil selon l'une quelcenque des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que l'extrémité intérieure de chaque support est solidaire d'une pièce inférieure reposant sur le fond du banc rectiligne, avec irterposition de billes, et comportant des moyens d'accrochage pour une plaque, montée flotiante, disposée scus elle et munie de perferation formant logement poar des billes, cette pièce étant traversée en son centre par un pivot cylindrique vertical dont l'extrénité inférieure est libre, sraverse la plaque flottante précitée et const tue axe G t articulation pour le support en coopérant avec les bords d'une rainure ménagée longitudinalement au milieu du fond du banc rectiligne. 6 Appareil selon la revendication 5 caractérisé en ce que la plaque montée flottante est liée à la pièce dispo- sée sous le support par deux, ressorts antagonistes de traction ayant chacun une extremité acer@chée à l'une des extrémités de la dite plaque et l'autre extrémité accrcchée à un crocnet coudé visé longitudinalement dans l'extrémité correspondante de la dite pièce. 7 Appareil selon l'une quelconque des reve@@@lca- tions 1 à 6, caractérisé en ce que le banc rectiligne présente en section transversale la forme d'un U ouvert vers le haut dont les ailes ont des extremités coudées vers l'intérieur et constituent ailettes d'appui pour les support des ersembles e mesure. 8 Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est utilisé en combinsison avec des tiroirs réfléchissants se fixant sur les roues dont chacun est c nstitué par un corps portant le tiroir et résentant trais bras radiaux munis chacun de plots magnétlcues de position rediale réglable, @e bres supérieur portant, en plus, par les seuls moyens de fixation du plot magnétique correspondant, un secteur gradué de position angulaire réglable et solidaire d1un niveau à bulle.