Brevet FR2487065A1 — publié le 19820122

Dispositif pour mesurer et corriger la géométrie de direction de véhicules automobiles L'invention concerne un dispositif pour mesurer la géométrie de direction de véhicules automobiles, et en particulier l'angle de pincement et l'angle de carrossage (ou inclinaison par rapport à un plan vertical) des roues, au moyen d'organes mécaniques associés à chaque roue d'une paire de roues et servant à la détection de la valeur réelle de l'angle des roues, les valeurs ainsi obtenues au moyen de capteurs de mesure étant transformées en signaux électriques et affichés. Les caractéristiques du comportement d'un véhicule automobile en circulation dépendent de façon non négligeable de l'état de sa géométrie de direction, c'est-à-dire du pincement et de l'inclinaison des roues. La géométrie de direction mesurée avec soin et corrigée en cas de besoin a un effet non négligeable sur l'usure des pneumatiques et sur la consommation de carburant. On connait depuis longtemps des dispositifs pour mesurer la géométrie du train de roues d'un véhicule ainsi que les procédés correspondants utilisés pour cette mesure. Ces dispositifs ainsi que les procédés mis au point à leur sujet n'ont cependant pas atteint un niveau optimal aussi bien sur le plan constructif que surtout du point de vue de leur conception technique. On a déja proposé dans le brevet CH 540 476 un disposi- tif de mesure destiné à mesurer la géométrie des trains de roues de véhicules automobiles. Le véhicule destine-à la mesure est disposé sur le dispositif dans le sens de son axe médian longitudinal. Le procédé (de travail) proposé par le brevet CH 544 300 est pratiquement lié aux mêmes conditions: dans ce cas également, on part du plan vertical passant par l'axe longitudinal de symétrie pour déterminer automatique- ment l'axe longitudinal de symétrie d'un véhicule automobile ainsi que les inclinaisons angulaires des roues avant du véhicule. Un autre procédé analogue a été proposé par le brevet CH 424 288 et sa mise en pratique permet par exemple de mesurer aux points de croisement l'angle d'inclinaison entre l'axe médian longitudinal du véhicule et les axes avant ou arrière. Il s'est avéré que l'inconvénient de ces dispositifs ainsi que de ces procédés (de travail) vient de leur concep- tion technique car normalement ils exigent toujours plusieurs axes de référence. Il est manifeste dans ce cas également qu'il existe sur le plan de la conception une source impor- tante d'erreurs de mesure qui n'est pas négligeable. La présente invention a pour objet de proposer, en s'écartant sciemment des conceptions proposées jusqu'ici et des sources d'erreurs de mesure qui en découlaient, un dispositif relativement simple - y compris sur le plan de sa construction - et fiable permettant de mesurer et de corri- ger la géométrie de direction de véhicules automobiles. Selon l'invention, ce dispositif est constitué essen- tiellement par le fait que la mesure de la géométrie de la direction est obtenue en prenant pour base de mesure la suspension d'une paire de roues, en utilisant des organes éventuellement individuellement réglables de blocage des roues, reliés respectivement à un chariot disposé transver- salement au sens de rotation des roues et portant les orga- nes de-détection des valeurs réelles, un système de mesure de longueur servant à la correction de l'angle de pincement ( ") étant associé à l'un des deux organes de blocage de roues, permettant de former au moyen d'une calculatrice disposée à l'aval l'angle de correction (O(k) à la suite de son déplacement, cet angle étant superposé à la valeur réelle (0 envoyée directement aux compteurs. Selon l'invention, les organes de blocage des roues comprennent deux paires de rouleaux de centrage entraînés par moteur et disposés parallèlement aux axes des roues du véhicule automobile. L'un de ces organes de blocage des roues ainsi que sa paire de rouleaux de centrage est disposé sur un chariot qui peut être déplacé en direction de l'avance des roues. Les chariots qui sont disposés transversalement au sens de rotation des roues et qui supportent les organes de détection des valeurs réelles sont constitués de manière à être mobiles. Les organes de détection des valeurs réelles sont consti- tués par des règles de mesure dont une paire - disposée horizontalement sert à la détection de l'angle de pincement ( sert à la détection de l'angle de carrossage ( P). Le système de mesure de longueur qui est associé à un organe de blocage des roues et servant à la correction de l'angle de pincement ( 0 par une vis de mesure graduée servant au réglage d'une- articulation des leviers. Le système de mesure de longueur est associé à l'organe de blocage de roues qui peut se déplacer sur un chariot dans le sens de rotation des roues. On obtient l'angle de correction (0(k) par le rapport entre l'écartement des roues et le déplacement en longueur du chariot et cette valeur est transmise mécaniquement au rapport des leviers, l'écartement entre les roues correspon- dant à la longueur de l'un des éléments de levier alors que le déplacement en longueur du chariot correspond à la lon- gueur de l'autre partie de levier. Les capteurs de mesure relatifs aux roues sont consti- tués par des capteurs angulaires incrémentaux connus en soi. Quant aux compteurs, on utilise avantageusement des compteurs-décompteurs connus en soi. La présente invention permet d'obtenir une série d'avan- tages: Le concept qui est à la base de l'invention consiste à utiliser comme base de la mesure les suspensions respectives d'une paire de roues. Il en résulte que toutes les mesures ainsi que la correction éventuellement nécessaire de l'angle de pincement et de l'angle de carrossage partent d'un unique axe de référence. On évite ainsi dans une grande mesure des erreurs et des inexactitudes de mesure. Du fait de la simplicité de la conception technique du dispositif proposé, les organes nécessaires à la détection de l'angle de pincement et de l'angle de carrossage sont particulièrement simples à réaliser. Il en va de même dans une certaine mesure pour les organes servant à la correction de l'angle de pincement et de l'angle de carrossage. - On peut corriger très facilement et au moyen d'appareils peu coûteux la position relative de la base de mesure du véhicule par rapport au dispositif de mesure. On peut donc éviter une mise en position précise du véhicule, ce qui fait que finalement le processus de mesure et le processus de correction demandent peu de temps, et sont plus sûrs et plus fiables que dans le cas des dispositifs et des procédés (de travail) connus. A ceci s'ajoute que tous les organes ser- vant à la mesure et à la correction de la géométrie de direction sont disposés sur le côté frontal externe du dispositif et sont d'accès facile. Un autre avantage inhé- rent au dispositif proposé par l'invention consiste finale- ment dans l'utilisation et l'association de plusieurs grou- pes d'éléments électriques ou électroniques éprouvés tels que des capteurs angulaires incrémentéux et des compteurs- décompteurs. L'invention sera maintenant expliquée plus clairement à l'aide d'un exemple de réalisation et avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective du dispositif, la figure 2 représente un chariot de mesure disposé transversalement au sens de rotation des roues et comprenant un capteur angulaire et des règles graduées, représenté en perspective et à plus grande échelle, et la figure 3 est un schéma par blocs de la disposition et de la coordination du système de mesure de longueur, des capteurs, de la calculatrice, des compteurs et de l'afficha- ge. A la figure 1 est représenté un véhicule dont on doit -mesurer la géométrie de direction et éventuellement la corriger, ce véhicule étant représenté par ses roues 10, a, qui constituent éventuellement les roues avant, et qui sont introduites dans les deux organes de blocage 11, lla. Le volant, qui n'est pas représenté, est bloqué au moyen d'un dispositif de blocage qui n'est pas non plus représen- té. L'organe lla qui sert au blocage de la roue 10a est fixe et constitué de manière que la roue 10a se centre d'elle- même entre la paire de rouleaux 12a. L'organe de blocage 11 destiné à la roue 10 et qui est face à l'organe de blocage lia est monté mobile sur un chariot 13 dans le sens d'avan- cement de la roue. La position prise par la roue 10 est déterminée à l'aide d'un système de mesure de longueur 14. Les deux paires de rouleaux de centrage 12, 12a sont entraî- nées par des moteurs. Transversalement au sens de rotation des roues 10, 10a sont disposés des chariots mobiles 15, 15a servant à porter ou à y disposer des organes de détection de valeurs réelles ainsi que les règles de mesure 16, 16a et 17 (figure 2), de même que les capteurs angulaires incrémentaux 18, 18a. Les règles de mesure 16 (16a) sont disposées horizontalement et les règles de mesure 17 (17a) sont disposées verticalement. Les règles de mesure 16 (16a), 17 (17a) ayant été amenées en position de mesure contre les roues 10, 10a au moyen des chariots 15, 15a, les valeurs des mesures qui ont été respec- tivement détectées par les capteurs angulaires incrémentaux 18, 18a, le système de mesure de longueur 14, les compteurs- décompteurs 19, 19a sont affichés sous forme de la position angulaire des roues 10, 10a sur les dispositifs d'affichage de valeurs réelles 20, 20a. On peut ainsi déterminer et afficher directement toute modification de la position des roues 10, 10a. Les angles indiqués en ( instantanées ou valeurs effectives. La mesure de l'angle de correction (i c) s'obtient par le rapport entre l'écartement (W) et la valeur (d x) du déplacement du chariot 13 dans le sens de la rotation des roues ou dans le sens longitudinal. L'écartement (W) corres- pond alors à la longueur de la partie proportionnelle (a) du levier 14a et le déplacement (Ai) à la longueur de la partie propor- - x tionnelle (b) du levier 14X. Une molette graduée 21 permet de régler directement l'articulation 22 entre les deux parties du levier par rapport au système de mesure 14. Pour un écartement donné (W) qui est par exemple de 1,331 mm, la valeur de réglage ( A) de la molette de mesure est y donnée par l'équation: A =W (ram) = (mm) y 100 1331 = 13,31 y 100 La mesure de l'angle de carrossage ( (ô) parviennent directement aux compteurs 19, 19a. Pour acquérir des valeurs précises de mesure et égale- ment de réglage et de correction, on répète les mesures qui ont été indiquées en modifiant la position des roues de , les valeurs réelles respectives étant alors détectées "par inversion". La modification de position des roues 10, a de 180 s'obtient au moyen des paires de rouleaux de centrage 12, 12a entraînées par des moteurs. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour mesurer la géométrie de direction de véhicules automobiles, et en particulier l'angle de pince- ment et l'angle de carrossage des roues, au moyen d'organes mécaniques associés à chaque roue d'une paire de roues et servant à la détection de la valeur réelle de l'angle des roues, les valeurs ainsi obtenues au moyen de capteurs-de mesure étant transformées en signaux électriques et affichés, caractérisé en ce que la mesure de la géométrie de la direc- tion est obtenue en prenant pour base de mesure la suspen- sion d'une paire de roues (10, 10a), en utilisant des orga- nes (11, lia) éventuellement individuellement réglables de blocage des roues, reliés respectivement à un chariot (15, a) disposé transversalement au sens de rotation des roues et portant les organes de détection des valeurs réelles, un système de mesure de longueur (14) servant à la correction de l'angle de pincement ( DK) étant associé à- l'un des deux organes (11) de blocage de roues, permettant de former au moyen d'une calculatrice (23) disposée à l'aval l'angle de correction (o/k) à la suite de son déplacement, cet angle étant superposé à la valeur réelle ( oi) de l'angle des roues déterminé séparément pour chaque roue de la paire de roues dans les compteurs (19, 19a) qui sont montés à l'aval de la calculatrice (23) ainsi que des capteurs de mesure (18, 18a) respectifs relatifs aux roues et affiché en tant que valeur de correction réelle, alors que la valeur réelle ( e) de l'angle de carrossage de chaque roue est envoyée directement aux compteurs (19, 19a). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes (11, 1la) de blocage des roues compren- nent deux paires de rouleaux de centrage (12, 12a) entraînés par moteur et disposés parallèlement aux axes des roues du véhicule automobile. 3- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2,carac- térisé en ce que l'un (11) des organes (11, lia) de blocage des roues ainsi que sa paire de rouleaux de centrage (12) est disposé sur un chariot (13) qui peut être déplacé en direction de l'avance des roues. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les chariots (15, 15a) qui sont dispo- sés transversalement au sens de rotation des roues et qui supportent les organes de détection (16, 16a; 17, 17a) des valeurs réelles sont constitués de manière à être mobiles. 5. Dispositif selon les revendications 1 et 4, caracté- risé en ce que les organes de détection des valeurs réelles sont constitués par des règles de mesure (16, 16a; 17, 17a) dont une paire (16, 16a) - disposée horizontalement - sert à la détection de l'angle de pincement ( i) alors que l'autre paire (17, 17a) - disposée verticalement - sert à la détec- tion de l'angle de carrossage ( P). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le système de mesure de longueur (14) qui est associé à un organe de blocage (11) des roues et servant à la correction de l'angle de pincement ( X) est constitué essentiellement par une proportion (a b) définie par un rapport de leviers (14a, 14b) et par une vis de mesure (21) graduée servant au réglage d'une articulation (22) des leviers. 7. Dispositif selon les revendications 3 et 6, caracté- risé en ce que le système de mesure de longueur (14) est associé à l'organe de blocage (11) de roues qui peut se déplacer sur un chariot dans le sens de rotation des roues. 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'on obtient l'angle de correction (ô Xk) par le rapport entre l'écartement (W) des roues et le déplacement en lon- gueur (A) du chariot et en ce que cette valeur est trans- mise mécaniquement au rapport des leviers (14a, 14b), l'écar- tement (W) entre les roues correspondant à la longueur de l'un des éléments (a) de levier alors que le déplacement en longueur (A x) du chariot correspond à la longueur de l'au- tre partie (b) de levier. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs de mesure (18, 18a) à roues immanentes sont constitués par des capteurs angulaires incrémentaux connus en soi. 10. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les compteurs (19, 19a) sont des compteurs-décompteurs connus en soi.