Brevet FR2494834A1 — publié le 19820528

La présente invention concerne une jauge utilisable pour l'alignement de roues de véhicule et en particulier pour mesurer le "pincement" ou le "bâillement" des.roues d 'un véhicule, à la fois lorsque les roues se trouvent dans la position de marche avant,c'est-à-dire la position de direc- tion du véhicule en ligne droite,et lorsque les roues sont inclinées d'un angle de braquage ("bâillement en virage"), c'est-à-dire pendant la négociation d'un tournant. Une jauge d'alignement de roues selon l'invention comprend deux poutres qui sont chacune agencées pour être montées sur un élément différent d'une paire de roues de véhicule ou d'arbres pour lesdites roues ou appliquées contre cet élément,chaque poutre est pourvue d'un bras pivotant placé à une extrémité de la poutre et qui dépasse de la circonférence extérieure de la roueles bras étant reliés entre eux par un organe de liaison élastique,chacun desdits bras étant pourvu d'un moyen de lecture pour fournir une indication de la position angulaire du bras par rapport à la poutre,et par conséquent du mésalignement angulaire ("angle de pincement") entre le plan de rotation des roues du véhicule ou le plan de rotation autour des arbres de roues;ledit moyen de lecture étant réglable par rapport à son bras associé entre une position centrale et une position décalée d'un côté de la position centrale d'un angle 0 qui correspond à l'angle de braquage pour lequel on doit mesurer le "bâillement en virage" des roues du véhicule. Le moyen de lecture associé à chacun des bras est de préférence mécanique et il comprend une aiguille fixée sur le bras et balayant une échelle qui est étalonnée de façon à donner une indication de la position angulaire du bras. La jauge d'alignement de roues ainsi conçue peut être utilisée pour mesurer à la fois le "pincement" ou le "bâillement" quand les roues du véhicule se trouvent dans la position de "marche avant" et également le "bâillement en virage" pour un braquage à droite et un braquage à gauche,l'échelle étant graduée de façon à couvrir la plage de mesures de pincement pouvant être rencontrées en pratique,par exemple de chaque côté de la position centrale,sans avoir à étendre l'échelle pour englober également l'angle 0 qui correspond à l'angle pour lequel le "bâillement en virage" est mesuré. Cela permet de donner à la longueur de l'aiguille et de l'échelle une valeur suffisante pour obtenir une résolution appropriée,tout en conservant un ensemble compact et commodément utilisable. En outre l'aiguille donne une lecture directe de "l'angle de pincement" pour chaque mesure. Pour améliorer la résolution,il est en outre possible de pourvoir l'échelle de la Jauge d'une lentille de grossisse- ment. Dans des véhicules classiques,l'axe de direction est écarté du plan de rotation des roues du véhicule et est incliné en direction de ce plan. Il en résulte que,lorsque les roues tournent autour de l'axe de directionelles ne tournent pas simplement autour d'un point mais elles se déplacent également vers l'arrière et vers l'avant et changent d'angle. Par suite de ce mouvement complexe,le changement d'angle mesu- ré sur la jauge d'alignement n'est pas égal au changement de l'angle de direction et on a trouvé qu'un angle de 14,20 sur la jauge correspond à un angle de direction de 200 + 1 sur tous les véhicules ayant une géométrie de direction de forme classique. En plus de la mesure du "pincement" ou du "bâillement" de l'une ou l'autre des roues avant ou arrière du véhicule,il est possible,en prévoyant une position additionnelle de l'aiguille par rapport au bras, position dans laquelle l'aiguille est décalée de 900 par rapport à sa position cen- traled'utiliser la jauge pour mesurer le mésalignement entre les roues avant et arrière (marche en crabe)du véhicule. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description,donnée à titre d'exemple non limitatifen référence aux dessins annexés dans lesquels: Fig.l est une vue en plan et en coupe partielle d'une partie d'une jauge d'alignement de roues selon l'invention, montée d'un côté d'une paire de roues d'un véhicule; Fig.2 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle de la partie de la jauge représentée sur la figure 1; Fig.3 est une vue en plan à échelle agrandie de l'en- semble formé par le bras pivotant et l'aiguille qui est utilisé dans la jauge de la figure 1; Fig.4 est une représentation schématique mettant en évidence l'utilisation de la jauge d'alignemeent de roues, représentée sur les figures précédentes,pour mesurer I"'angle de pincement" d'une paire de roues placées dans la position de marche avant; Fig.5 montre schématiquement l'utilisation de la jauge d'alignement de roues, représentée sur les figures 1 à 3, pour mesurer l"'angle de pincement" d'une paire de roues d'un véhicule lorsqu'elles sont braquées vers la droiteet Fig.6 montre schématiquement l'utilisation de la Jauge d'alignement de roues représentées sur les figures 1 à 3 pour mesurer le mésalignement (marche en crabe) entre une roue avant et une roue arrière d'un véhicule (la représenta- tion ne concernant que le côté gauche). Sur les figures 1 à 3,on a représenté seulement un côté de la jauge d'alignement de roues selon l'invention,l'autre côté ayant une structure identique mais symétrique. Comme le montrent les figures 1 et 2,chaque côté de la jauge d'ali- gnement de roues comprend une poutre 11 à une extrémité de laquelle est monté un bras segmentaire équilibré 12 qui peut tourner librement autour d'un pivot 13.Une aiguille 14 est fixée sur le bras segmentaire 12 et une plaque de recouvrement 15,fixée sur la poutre Il et placée au-dessus de l'aiguille 14,porte une échelle 16 qui est graduée en degrés de façon à pouvoir déterminer la rotation du bras 12 à partir d'une position centrale. Avantageusement,l'échelle 16 peut porter des graduations allant jusqu'à 100 de chaque côté de la position centrale (ou de zéro). L'échelle est réglable en position par rapport à la plaque de recou- vrement 15 de manière que l'aiguille puisse être mise au zéro,à des fins d'étalonnage;en variante,l'aiguille peut être recourbée pour être amenée au point zéro. Une lentille de grossissement (non représentée)est placée au- dessus de l'échelle 16. Un montant 18 est prévu en un point situé le long de la poutre Il et il s'étend vers le haut à partir de la face de la poutre 11 sur laquelle le bras 12 et la plaque de recouvrement 15 sont fixés. A l'extrémité supérieure du mon- tant 18 pil est prévu un palier 20 dans lequel est monté à rotation un arbre 19. Un jonc d'arrêt 21 de type "circlips" monté sur l'arbre 19 assure le positionnement longitudinal de l'arbre 19 par rapport au palier 20 et il est prévu sur l'autre côté du palier 20 une vis de blocage 22 à l'aide de laquelle l'arbre peut être verrouillé par rapport au montant 18. Un contrepoids 17 est prévu à l'extrémité de la poutre 11 qui est éloignée du bras 12 de façon que, lorsque la poutre 1 est supportée sur l'arbre 19,elle s'étende essentiellement horizontalement et que le bras seg- mentaire 12 tourne dans le plan horizontal. En service,la poutre 11 est supportée par l'arbre 19 sur l'une des deux roues d'une paire par l'intermédiaire d'une pince de roue 25. La pince 25 représentée est applica- ble de façon universelle et elle est réglable de façon à s'adapter à des tailles différentes de roues. La pince de roue comprend deux barres 26 sur lesquelles sont montés avec possibilité de coulissement trois blocs 27, 28 et 29. Des vis de blocage 30 sont prévues sur chaque bloc de façon qu'il puisse être verrouillé par rapport aux barres 26. Le bloc supérieur 27 est pourvu d'une seule pointe de blocage 31 placée au centre tandis que le bloc inférieur 28 est pourvu de deux pointes de blocage 31,qui sont agencées pour entrer en contact avec la jante de la roue. Pour fixer la pince 25 sur la roueles blocs 27 et 28 sont réglés sur les barres 26 jusqu'à ce que les pointes de blocage 31 s'appliquent contre la jante de roue. Les blocs 27 et 28 sont ensuite verrouillés en position à l'aide des vis de blocage 30. Le bloc central 29 qui porte un palier 32 dans lequel peut être monté l'arbre 19 est ensuite positionné sur les barres 26 de manière que le palier 32 soit essentiellement aligné avec l'arbre de la roue et soit ensuite bloqué dans cette position à l'aide des vis de verrouillage 30.L'arbre 19 peut ensuite être engagé dans le palier 32 aussi loin que le permet un jonc d'arrêt 34, qui est monté sur l'arbre et qui peut être bloqué dans cette position par une vis 33. Comme le montre plus clairement la figure 3,le bras segmentaire 12 est pourvu d'un trou A sur sa périphérie, ledit trou A étant positionné de manière que la droite reliant le trou A au point de pivotement P soit perpendiculaire à l'axe de l'aiguille 14 et que la droite passant par le trou A et le point de pivotement P soit parallèle à l'axe de l'arbre 19 quand. l'aiguille 14 est placée au point de zéro,ou position centrale de l'échelle 16. Des trous additionnels B et C sont prévus sur la périphérie du bras segmentaire 12 en étant espacés de 14,20.,de part et d'autre du trou A. Un autre trou D disposé sur la périphérie du bras segmentai- re 12 suivant un angle de 1800 par rapport à l'axe de l'aiguil- le 14. Les trous A, B, C et D définissent des positions pour les extrémités d'une liaison élastique 40. Lors de la mesure de l'"angle de pincement" de deux roues d'une paire,le véhicule doit être placé sur une surface essentiellement plane. En outre, pour mesurer le "bâillement en virage" des roues avant ou directrices du véhicule, ces roues doivent pouvoir librement tourner autour des axes de direction du véhicule et elles doivent également pouvoir se déplacer librement dans les directions longitudinales et latérales. Dans ce but, les roues directrices du véhicule sont normalement montées sur des tables tournantes qui permet- tent une libre rotation et un mouvement dans les directions requises. Ce résultat est normalement obtenu en montant la table tournante sur un roulement à billes qui peut librement tourner et également se déplacer suivant les axes des coordonnées x et y. Pour mesurer l'"angle de pincement" d'une paire de roues avant d'un véhicule dans la position de marche avant, les pinces 25 et les poutres 11 de la jauge d'alignement de roues sont bloquées sur chacune des roues de la manière décrite ci-dessus,et comme indiqué sur la figure 4. Les deux bras segmentaires 12 de la jauge d'alignement de roues sont accouplés entre eux par l'intermédiaire d'un câble 40 en caoutchouc butyl sous tension, des crochets en acier inoxydable 41,qui sont prévus à chaque extrémité de ce câble 40,venant s'accrocher dans les trouWA prévus dans chacun des bras segmentaires 12.La pince de roue 25 décrite ci- dessus est conçue de manière que,lorsqu'elle est fixée sur la jante d'une roue,l'axe du palier 32 soit parallèle à l'arbre de roue de sorte que la poutre Il est orientée horizontalement dans un plan parallèle au plan de rotation de la roue. Si la roue a été endommagée,la jante peut être déformée de sorte que l'axe du coussinet 34 n'est plus parallèle à l'axe de l'arbre de roue. Pour absorber une telle déformation,la vis de blocage 22 est desserrée de manière que la poutre 11 puisse librement tourner sur l'arbre 19.On fait ensuite tourner la roue et un mésali- gnement existant entre l'axe du palier 32 et l'arbre de roue est mis en évidence par un mouvement sinusoïdal de l'aiguille 14.Quand la roue tourne,on enregistre la déviation maximale de l'aiguille 14 de chaque côté et la roue est ensuite réglée de telle sorte que l'aiguille 14 soit placée à mi-distance entre lesdites positions. En variante on peut faire tourner la roue jusqu'à ce que l'aiguille 14 prenne la déviation maximale et on la fait ensuite tourner d'un angle supplémentaire de 90 . La pOutre Il est bloquée dans cette position par rapport à l'arbre 19 à l'aide de la vis 22. Pour assurer la rotation des roues dans ce but,on peut prévoir sur chacune des tables tournantes une paire de rouleaux sur lesquels les roues peuvent être montées,un desdits rouleaux étant pourvu d'un moyen d'entraînement à l'aide duquel on peut le faire tourner pour assurer la rotation des roues. Après le réglage de chaque côté de la jauge d'ali- gnement de la manière décrite ci-dessus, on peut déterminer directement 1' "angle de pincement" des roues en addition- nant les déviations indiquées sur l'échelle 16 de chaque cÈ- té de la jauge. Par exemple si les roues sont alignées, les angles formés entre le câble en caoutchouc butyl 40 et les aiguilles 14 doivent être de 1800 de chaque côté de la jauge d'alignement et les aiguilles 14 sont par conséquent placées toutes deux au zéro ou bien elles sont déviées d'un angle é- gal du même côté de la position de zéro. Cependant si une ai- guille 14 donne une valeur de 30 de "convergence" tandis que l'autre aiguille 14 donne une valeur de 2 de "convergence", l'angle de "pincement" est de 5 . En variante, on peut ré- gler la position des roues en les faisant tourner jusqu'à ce que l'aiguille 14 située d'un côté prenne la position de zé- ro sur l'échelle 16, la valeur lue de l'autre côté définis- sant alors l'angle de "pincement" des roues. L'angle de "pin- cement" des roues arrière peut être mesuré d'une manière semblable. Pour mesurer le "pincement en virage" vers la droi- te, comme indiqué sur la figure 5, on monte la jauge d'ali- gnement de roues sur les roues et on effectue la correction de déformation des jantes de roues de la manière décrite ci- dessus. Le crochet 41 reliant le câble en caoutchouc butyl 40 au bras segmentaire 12 associé à la roue intérieure (de droite) est alors déplacé du trou A jusqu'aut trou B et le crochet 41 reliant le bras segmentaire 12 associé à la roue extérieure (de gauche) est déplacé du trou A jusqu'au trou C. On fait ensuite tourner les roues vers la droite jusqu'à ce qu'une des aiguilles 14 vienne se placer dans la posi- tion de zéro sur l'échelle 16, la déviation indiquée par l'autre aiguille 14 définit alors l'angle de "pincement" des roues pour un angle de direction de 200 + 10. Le "baillement en virage" vers la gauche peut être mesuré de la même façon, auquel cas la roue intérieure est située à gauche tandis que la roue extérieure est située à droite, et les points de liaison du câble en caoutchouc butyl 40 avec les bras seg- mentaires 21 sont inversés. Dans la jauge d'alignement de roues décrite ci- dessus,l'espacement du bras 11 par rapport à la roue est contrôlé avec précision à l'aide des joncs de blocage 21 et 34 et du positionnement des pointes de blocage 31.La jauge peut par conséquent être utilisée pour mesurer le mésalignement (marche en crabe)entre les roues avant et arrière d'un véhiculecomme indiqué sur la figure 6.Pour mesurer le mésalignement,on fixe les poutres 11 de la jauge sur les roues arrière,de la manière décrite ci-dessus, les extrémités des poutres 11 sur lesquelles les bras segmen- taires 12 sont fixés s'étendant vers l'avant du véhicule, comme indiqué sur la figure 6. Une broche d'ancrage 42 est fixée sur chacune des roues avant et on utilise des pinces de roues semblables à celles employées pour le montage des poutres 11. Des câbles en caoutchouc butyl 40 sont tendus entre la broche d'ancrage 42 et le trou D du bras segmentaire 12 de chaque côté du véhicule et on peut avoir une indication du mésalignement entre les roues avant et arrière,de chaque côté du véhicule, sur les échelles 16 à l'aide des aiguilles 14. La jauge d'alignement de roues décrite ci-dessus,qui est d'une construction relativement simple,constitue par conséquent un instrument de lecture directe très souple. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation cidessus décrits et représentés,à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation,sans pour cela sortir du cadre de l'invention. Par exemple,bien que dans le mode de réalisation décrit ci-dessus la jauge soit bloquée sur les jantes des roues,il est possible en variante de la fixer directement sur les arbres de roues en utilisant les goujons de roues. En outre on peut prévoir sur la pince de roue 25 des moyens permettant un réglage de l'axe du coussinet 32 par rapport à l'arbre de roue,en vue de corriger une déformation de la roue du véhicule;par exemple le coussinet 32 peut être placé sur une plaque séparée dont le plan est réglable par rapport au plan du bloc 29 de la pince de roue 25 à l'aide de vis. La liaison élastique utilisée dans la présente invention peut en variante être constituée par une barre,par exemple une barre télescopique o il est prévu un ressort de tension ou de compression entre les éléments. Cependant il est à noter que la zone de jonction entre la liaison élastique et les bras segmentaires 12,et les pointes de pivotement des bras segmentaires 12,doit opposer le minimum de résistance de frottement à la rotation desdits composants. Bien que,dans la description faite ci-dessus,le "bâillement en virage" soit mesuré pour un angle de 200, la jauge peut être agencée pour mesurer le "bâillement" pour n'importe quel angle de direction en disposant les trous B et C du bras segmentaire 12 suivant un angle O, qui correspond à l'angle de direction nécessaire, de chaque côté du trou A. REVENDICATIONS l.Jauge d'alignement de roues,caractérisée en ce qu'elle comprend deux poutres (ll)qui sont chacune agencées pour etre montées sur un élément différent d'une paire de roues de véhicule ou d'arbres pour lesdites roues,ou appliquées. contre celui-ci,chaque poutre étant pourvue d'un bras (12) pivotant placé à une extrémité de la poutre et qui dépasse de la circonférence extérieure de la roueles bras étant reliés entre eux par un organe de liaison élastique (40),chacun des dits bras étant pourvu d'un moyen de lecture (12 à 16) pour fournir une indication de la position angulaire du bras par rapport à la poutre,et par conséquent du mésalignement angulaire (l"angle de pincement") entre le plan de rotation des roues du véhicule ou le plan de rotation autour des arbres de roues;ledit moyen de lecture étant réglable par rapport à son bras associé entre une position centrale et une position décalée d'un côté de la position centrale d'un angle O qui cor respond à l'angle de braquage pour lequel on doit mesurer le "bâillement en virage" des roues du véhicule. 2. Jauge d'alignement de roues selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen de lecture comprend une aiguille (14)fixée sur le bras, ladite aiguille balayant une échelle graduée (16) de façon à donner une indication sur la position angulaire du bras. 3. Jauge d'alignement de roues selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'échelle porte une graduation de 100 de chaque côté de la position centrale ou de zéro. 4. Jauge d'alignement de roues selon l'une des revendica- tions 2 ou 3,caractérisée en ce que le bras pivotant (12) est segmentaire, en ce que ledit bras segmentaire porte un premier moyen de positionnement (A) à l'aide duquel l'extrémi- té de l'organe de liaison élastique peut être fixée sur le bras d'une manière librement pivotante,ledit premier moyen de positionnement étant placé par rapport au point de pivotement du bras de telle sorte que la droite joignant le point de pivotement au point de fixation de l'organe de liaison élastique soit parallèle à l'axe de rotation de la roue quand l'aiguille se trouve dans la position de zéro ou position centrale de l'échelle;en ce qu'il est prévu des second et troisième moyens de positionnement (B,C) sur la périphérie du bras segmentaire,d'un côté ou de l'autre du premier moyen de positionnement,lesdits second et troisième moyens de positionnement étant placés par rapport au premier moyen de positionnement de telle sorte que l'angle Q soustendu entre eux,au point de pivotement du bras segmentaire, corresponde à l'angle pour lequel on doit mesurer le "bâillement en virage" des roues du véhicule. 5. 3auge d'alignement de roues selon la revendication 4,caractérisée en ce que lesdits second et troisième moyens de positionnement sont espacés de 14,20 du premier moyen de positionnement de chaque côté de celui-ci. 6. Jauge d'alignement de roues selon l'une des revendications 4 ou 5,caractérisée en ce qu'il est prévu sur la périphérie du bras segmentaire un quatrième moyen de positionnement (D) qui est disposé de telle sorte que les angles soustendus au pivot du bras segmentaire par les points de fixation de l'organe de liaison élastique sur le premier et sur le quatrième moyen de positionnement soient de 900. 7.Jauge d'alignement de roues selon l'une quelconque des revendications 4 à 6,caractérisée en ce que les moyens de positionnement (A à D) comprennent des trous ménagés dans la périphérie du bras segmentaire,des crochets étant prévus aux extrémités de l'organe élastique de liaison pour s'enga- ger dans lesdits trous.