Brevet FR2455267A1 — publié le 19801121

L'invention concerne les appareils permettant de mesurer de façon précise les angles de carrossage, de chasse et d'inclinaison des pivots des roues des véhicules automobiles. On connaît plusieurs types de tels appareils. Parmi ceux-ci, on peut citer des appareils électroniques, fixes ou déplaçables, des appareils mécaniques, qui sont les plus courants et qui comprennent généralement des niveaux a bulle, et des appareils optiques qui, de façon courante, comprennent un projecteur optique, que l'on assujettit à la roue devant être examinée, et un panneau de lecture indépendant, fixe ou déplaçable. Les appareils connus ont de multiples inconvénients. Ils sont en particulier encombrants et lourds, ce qui les rend difficilement transportables, et ils font appel à des dispositifs électroniques ou optiques compliqués et onéreux. L'appareil selon l'invention est dépourvu des inconvénients mentionnés ci-dessus. I1 cst léger, de dimensions réduites, ce qui lui permet d'être qualifié de portatif, et il est de construction simple en faisant appel à des éléments mécaniques, optiques ou électroniques courants. Il- est d'une mise en oeuvre et d'un maniement aisés qui lui permettent d'être utilisé par un personnel non qualifié. I1 permet enfin d'obtenir une lecture directe des angles mesurés. L'appareil selon l'invention comprend deux ensembles un boîtier à moyens optiques ou électroniques pour la mesure des angles, et un support articulé pour la fixation du boîtier à un support standard, lui-même propre à être fixé à la roue examinée. Grâce au support articulé, le boîtier peut être orienté de manière quelconque par rapport au support standard, c'est à-dire par rapport à la roue. L'appareil selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend un support orientable propre à être fixé par l'intermédiaire d'un support standard à une roue devant être examinée, un boîtier comprenant deux dispositifs optiques ou opto-électroniques à pendule vertical oscillant, le plan d'oscillation de l'un des dispositifs étant parallèle au plan de la roue, et le plan d'oscillationde l'autre dispositif étant perpendiculaire audit plan, chaque pendule étant porteur d'une ou de plusieurs échelles graduées angulairement, et des moyens optiques ou opto-électroniques propres à détecter la position angulaire desdits pendules par rapport au boîtier et à fournir un affichage analogique ou digital de l'angle d'inclinaison des pendules par rapport au boîtier. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui suit de deux exemples de réalisation se référant aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue en coupe, selon la ligne 1-1 de la figure 3, du boîtier d'un appareil à moyens optiques; la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 est une vue en plan de l'appareil à moyens optiques, le couvercle du boîtier ayant été retiré; la figure 4 est une vue de côté de l'appareil équipé du support articulé; la figure 5 est une vue en plan du couvercle de l'appareil à moyens optiques; la figure 6 est une vue analogue à celle de la figure 1 pour une forme de réalisation à moyens opto-électroniques; la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la figure 6; la figure 8 est une vue en plan de l'appareil de la figure 6, le couvercle du boitier ayant été retiré;; la figure 9 est une vue en plan du couvercle de l'appareil à moyens opto-électroniques montrant les moyens d'affichage digital des angles mesurés. Dans une première forme de réalisation, l'appareil selon l'invention comprend un boîtier 1 (figure 1) logeant deux dispositifs optiques A et B à pendule vertical. Ces deux dispositifs, identiques, sont disposés à angle droit l'un par rapport à l'autre. L'axe optique a du dispositif optique A est parallèle au plan de la roue à laquelle l'appareil est fixé, c'est-à-dire sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, et l'axe optique b du dispositif B, étant perpendiculaire à l'axe optique a, est perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule. Chaque dispositif optique A et B comporte un cadre 2 équipé dans sa partie haute de deux pivots 3 coaxiaux se faisant face entre lesquels est maintenu à rotation lTaxe de pivotement 4 d'un pendule 5 en matériau à bonne conductibilité électrique, oscillant dans un plan vertical. La partie oscillante du pendule 5 est disposée dans l'entrefer d'un aimant 6 dont les pôles sont placés de part et d'autre du plan d'oscillation du pendule. Grâce à l'aimant 6, l'oscillation du pendule 5 est amortie. Sur la partie basse du pendule 5 est portée une échelle graduée 7. Cette partie basse du pendule sur laquelle est portée l'échelle est réalisée en un matériau transparent. Le cadre 2, dans sa partie qui fait face à l'échelle graduée du pendule, est percé d'une fenêtre 8.En face de l'échelle graduée et dans l'axe de la fenêtre 8 sont disposés, d'un coté du pendule, un condenseur de lumière 9 et de l'autre côté du pendule un objectif optique 10. L'échelle du pendule du dispositif optique A est graduée en degrés réels 11 pour la mesure de l'angle de carrossage, et en degrés corrigés 12 pour la mesure de l'angle de chasse. L'échelle du dispositif optique B est graduée en degrés corrigés 13 pour la mesure de l'angle d'inclinaison des pivots. A l'intersection des axes optiques a et b est placée une lampe électrique 14 sur un support 15. La lampe et son support sont placés à l'intérieur d'un cache 16 ayant la forme d'un tube de section carrée et d'axe sensiblement parallèle aux plans dans lesquels oscillent les pendules. Le cache 16 présente des trous pratiqués dans l'alignement des axes optiques a et b. Dans le boîtier et le couvercle de boîtier contre lesquels le tube carré vient buter par ses extrémités sont pratiqués, dans le prolongement du tube, un certain nombre de trous qui permettent la circulation de l'air nécessaire au refroidissement de la lampe électrique. Dans le prolongement de l'axe -optique b est dispose un miroir 17 qui réfléchit orthogonalement les rayons lumineux provenant de la lampe 14 après traversée du dispositif optique B. Au-delà de ce miroir 17, les rayons lumineux traversant le dispositif optique A selon son axe optique a, et les-rayons lumineux traversant le dispositif optique B selon son axe optique b puis réfléchis orthogonalement par le miroir 17, sont parallèles. Ces rayons ou axes optiques a- et b alors parallèles rencontrent un miroir 18 fixé au boîtier et, après avoir été déviés de 900 par ce miroir 18, parviennent à la face inférieure du couvercle 19. Ce couvercle 19 présente deux fenêtres 20 et 21, chacune de celles-ci étant propre à intercepter l'un des rayons lumineux a et b.Chaque fenêtre 20, 21 est en un matériau translucide, et elles portent chacune une ligne repère 22, 23. Au boitier est fixé un support articulé comprenant un élément coudé 24 et un élément en fourche 25 liés entre eux à rotation par un axe 26 parallèle à l'axe optique a. L'élément en fourche 25 présente un trou 27 propre à recevoir l'axe 28 d'un support standard 29, ce dernier support n'étant représenté que partiellement. L'élément en fourche 25 est fraisé sur un côté selon une fente 30, et il peut ainsi être bloqué dans une position quelconque (flèche C) sur l'axe 28 au moyen de la vis 31. De l'autre côté du même élément en fourche 25 est prévue une vis 32 qui traverse ledit élément et vient buter contre le coude de l'élément 24. I1 est ainsi possible, en tournant la vis 32, d'incliner le boîtier optique dans la position souhaitée (flèche D). L'élément coudé 24 porte un trait gravé 33. En face de ce trait est disposée une plaquette réglable 34 qui présente un trait 35. Cette plaquette est fixée à l'élément en fourche 25 en une position déterminée lors de l'étalonnage de l'appareil, par des vis 36. Le fonctionnement de l'appareil selon l'invention est le suivant A la roue que l'on souhaite examiner du point de vue de ses angles de carrossage, de chasse et d'inclinaison des pivots, par exemple la roue avant gauche d'un véhicule, on fixe un support standard 29. Sur l'axe 28 de ce support standard, on engage l'appareil selon l'invention en introduisant l'axe 28 dans le trou 27. On place l'appareil grâce à la vis 31 dans une position sensiblement horizontale et on fait fonctionner la lampe électrique 14. La roue est placée suivant l'axe longitudinal du véhicule. Dans cette position de l'appareil, en actionnant la vis 32, on oriente le boîtier 1 par rapport au support standard 29 de manière à amener le trait 33 en face du trait 35de la plaquette 34. Quand la coïncidence des traits est obtenue, on peut lire directement sur la fenêtre 20 du boîtier, en face du repère 22 sur l'échelle 11, la valeur de l'angle dit de carrossage, qui est égal à l'inclinaison du pendule A par rapport au boîtier. Après cette première opération, on tourne la roue de 200 vers la gauche, par exemple au moyen du volant de direction et d'un plateau pivotant gradué disposé sous la roue, et on remet l'appareil à l'horizontale, c'est-à-dire au point zéro des deux échelles graduées; on tourne alors la roue de 400 vers la droite et on lit par la fenêtre 20 sur l'échelle 12 la valeur de l'angle de chasse, et par la fenêtre 21, sur l'échelle 13, la valeur de l'angle d'inclinaison des pivots. Avant son utilisation, l'appareil selon l'invention doit être étalonné, c'est-à-dire que les deux traits portés par les éléments du support doivent être amenés en regard pour la position où le zéro de l'échelle du carrossage coïncide avec la ligne repère 22 de la fenêtre 20. Dans une variante de réalisation (figures 6 à 9), le dispositif selon l'invention est équipé de moyens optoélectroniques pour mesurer et afficher digitalement les angles de carrossage, de chasse et d'inclinaison des pivots. Dans cette variante, les deux pendules oscillants 50 (figure 7) portent dans leur partie basse translucide 51 une échelle graduée 52 formée par une succession de tirets 53 propres à être détectés par des moyens opto-électroniques 54 (figure 6). Ces moyensopto-électroniques comprennent une cellule photo-électrique et sont adaptés pour le comptage des tirets défilant devant eux sous l'effet de l'oscillation du pendule, lorsque le cadre du pendule passe d'une position verticale à une position inclinée. Ces moyens à cellule photoélectrique sont bien connus dans la technique. Les moyens opto-électroniques 54 sont reliés à un dispositif de commande 55 de modules d'affichage digital 56, 57 et 58, par exemple à diodes électroluminescentes. Un module d'affichage est prévu pour chaque angle mesuré.Dans l'exemple représenté, les angles sont affichés en degrés et minutes avec indication du sens positif ou négatif de l'angle. Le mode de fonctionnement de cette seconde variante de réalisation est semblable à celui de la variante qui a été décrite plus haut, mais elle permet une lecture plus facile et plus précise des angles examinés. Le dispositif opto-électronique mis en oeuvre dans cette variante est bien connu dans la technique, et il suffira de dire que la mesure des angles de déviation des pendules se fait par comptage optique, grâce à la cellule photo-électrique, des tirets 53 portés par les pendules et défilant lors de l'inclinaison du boîtier devant lesdites cellules. Dans cette variante de réalisation (figure 8), on prévoit aussi un connecteur 57 -permettant de relier au moyen d'un câble électrique le boîtier du dispositif à un boitier d'affichage indépendant comportant des modules d'affichage tels que décrits, ce qui permet d'effectuer la lecture à distance, par exemple lorsque le préposé est amené à effectuer des réglages sur les éléments mécaniques du véhicule. REVENDICATIONS 1.- Appareil pour mesurer les angles de carrossage et/ou de chasse et/ou d'inclinaison des pivots des roues d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un support orientable propre à être fixé par l'intermédiaire d'un support standard à une roue devant être examinée, un boîtier comprenant deux dispositifs optiques ou opto-électroniques à pendule vertical oscillant, le plan d'oscillation de l'un des dispositifs étant parallèle au plan de la roue et le plan d'oscillation de l'autre dispositif étant perpendiculaire audit plan, chaque pendule étant porteur d'une ou de plusieurs échelle(s) graduée(s) angulairement, et des moyens optiques ou opto-électroniques propres à détecter la position angulaire desdits pendules par rapport au boîtier et à fournir un affichage analogique ou digital de l'angle d'inclinaison des pendules par rapport au boîtier. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif optique ou opto-électronique comprend un cadre fixé au boîtier et présentant un palier pour le pendule oscillant, ce dernier étant réalisé en un matériau à bonne conductibilité électrique, ledit pendule pivotant librement dans un champ magnétique produit par un aimant. 3.- Appareil selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que chaque pendule comporte une partie transparente sur laquelle est portée une échelle graduée, et en ce qu'un dispositif optique d'agrandissement est disposé à proximité de l'échelle graduée. 4.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pendule oscillant dans un plan perpendiculaire à celui de la roue examinée porte deux échelles graduées, l'une en degrés réels pour la mesure de l'angle de carrossage, l'autre en degrés corrigés pour la mesure de l'angle de chasse. 5.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le pcndule oscillant dans un plan parallèle au plan de la roue examinée porte une échelle graduée en degrés corrigés pour la mesure de l'angle de pivot. 6.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boitier est équipé d'un ou de plusieurs miroirs propres à guider les rayons lumineux issus des dispositifs optiques vers au moins un écran de lecture disposé sur le boîtier. 7.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support articulé comprend un élément coudé et un élément en fourche liés à rotation, l'axe de pivotement de ces deux éléments étant parallèle au plan de la roue. 8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément en fourche présente un alésage perpendiculaire au plande la roue et une vis qui, grâce à une fente dans l'élément en fourche, peut bloquer dans une position quelconque le support articulé sur l'axe d'un support standard assujetti à la roue. 9.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément en fourche comporte une deuxième vis qui, grâce au coude de l'élément coudé, permet d'incliner le boi- tier dans une portion quelconque. 10.- Appareil selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens optoélectroniques propres à détecter la position angulaire desdits pendules par rapport au boîtier grâce à des cellules photoélectriques propres à compter les tirets portés par les pendules et constituant les échelles graduées qui défilent devant lesdites cellules lors de l'inclinaison du boîtier, et des modules d'affichage digital à diodes électroluminescentes ou analogues commandés par un dispositif électronique en liaison avec les cellules photo-électriques. 11.- Appareil selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on peut en outre lui connecter, au moyen d'un câble électrique, un ensemble d'affichage indépendant à modules d'affichage digital.