Brevet FR2510743A1 — publié le 19830204

APPAREIL DE MESURE POUR LE CONTROLE DE L'AXE PORTE-RESSORT DE LA SUSPENSION D'UNE ROUE AVANT DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne une appareil de mesure pour le contrôle d'un axe porte-ressort du type utilisé comme suspension de la roue avant d'un véhicule, et plus particulièrement d'une roue équipée d'un frein à disque, cet appareil étant agencé pour détecter, pour une telle roue, tout déplacement relatif de la fixation supérieure de l'axe porte-ressort solidaire de la carcasse du véhicule par rapport à la roue, déplacement indiquant une déformation éventuelle de cet axe, qui serait susceptible d'engendrer un sérieux défaut d'assise de la roue et par conséquent une mauvaise géométrie de la direction du véhicule. Dans la suspension de la roue avant d'un véhicule automobile, les mouvements du ressort du véhicule, selon une direction verticale, sont généralement absorbés par un système ressort comprenant, d'une manière connue en soi, un élément ressort et un dispositif amortisseur, ce système reliant obliquement d'une part un point placé à l'intérieur et légère- ment au-dessus du centre de la roue, à un point de la carcasse du véhicule. Ce point est en général relativement élevé, étant donné que le système ressort est généralement long.L'arrangement mécanique est tel que pendant le fonctionnement, la roue peut être simultanément soumise au déplacement nécessaire à la direction du véhicule et aux déplacements verticaux occasionnés par les inégalités de la route, et absorbés et amortis par le ressort et l'amortisseur qui subissent des mouvements té léscopiques en même temps qu'une oscillation autour du point de fixation supérieur du système ressort. I1 est particulièrement important que la tige d système ressort reste rectiligne, du fait que la relation géométrique des éléments est telle que même une légère incurvation de cette tige peut entrainer des modifications inacceptables de l'assise de la roue.Une telle modification engendre à la fois une. usure inhabituelle du pneumatique et un défaut de la géométrie de la direction, pouvant modifier profondément les caractéristiques de tenue de route du véhicule. Si le véhicule est impliqué dans un accident, même si le dommage matériel est mineur, le risque que le système ressort soit déformé est important, notamment lorsque 1 dommages sont localisés à l'avant du vé hicule, ces dommages pouvant engendrer un déplacement du point de fixation supérieur du système ressort. Un tel déplacement se repère très-dif- ficilement, et il est particulièrement malaisé d'effectuer des mesures permettant de s'assurer qu'après une réparation, la position initiale a été retrouvée. En outre, il se peut également qu'au cours du choc l'une ou les deux suspensions ait été cintrée ou pliée, sans que le point d'attache supérieur soit déplacé. Si une telle modification de forme intervient dans un plan qui est plus ou moins perpendiculaire au plan de la roue, la suspension doit être remplacée même si la déformation est extrêmement légère. Ceci est dû au fait qu'un cintrage orienté de cette manière engendre des conséquences très sérieuses en ce qui concerne la tenue de route du véhicule; un cintrage dans les autres plans n'a pas les mêmes effets et peut à la limite être toléré. Malheureusement, le cintrages de l'axe du système ressort, dans un plan perpendiculaire au plan de la roue, est particulièrement difficile à détecter à l'oeil nu. Comme mentionné précédemment, une déformation relativement modeste peut avoir des conséquences très sérieuses sur l'assise de la roue et par conséquent le comportement du véhicule. En prati qua ce typa de dommage ne peut être constaté dans un atelier de réparation que si l'on effectue un ajustage complet du train avant du véhicule, et si au cours de cet ajustage on constate qu'il est impossible d'obtenir la disposition géométrique prescrite des roues, on peut affirmer que l'axe du système ressort est cintré d'une façon inacceptable. Ce qui précède peut être résumé de la façon suivante . la fixation de la suspension au châssis du véhicule peut être corrigée d'une manière conventionnelle après un accident ayant endommagé la carosserie, mais il n'est pas possible d'établir avec certitude si la tige ou l'axe de la suspension n'a pas été endommagé et si elle retient la roue de façon correcte, étant donné qu'une faible déformation, invisible à l'oeil nu, peut constituer un défaut extrêmement sérieux. Jusqu'à présent, iL n'a été possible de détecter un tel dommage que grâce au procédé indirect décrit précédemment, notamment lorsqu'il était impossible, lors d'-un contrôle du train avant du véhicule, de rétablir la position d'origine de la roue.Toutefois, ce défaut n'est pas détecté fréquemment, étant donné qu'une tige de suspension, légèrement cintrée, fonctionne correctement en apparence, et un véhicule peut sortir de l'atelier de réparation avec une ou les deux suspensions avant endommagées. Jusqu'à présent, aucun procédé ni aucun appareil n'ont été proposés pour pallier cette déficience. C'est pourquoi la présente invention se propose de résoudre ce problème en réalisant un appareil de mesure et de contrôle simple, permettant d'établir aisément et rapidement si une tige de suspension est cintrée ou non. Dans ce but, l'appareil de mesure selon l'invention est caractérisé en ce que l'appareil de mesure comprend un montant solidaire d'une base perpendiculaire au montant, et qui est équipé de dispositifs de fixation agencés de telle manière que lorsque la roue comprenant la jante et le pneumatique a été retirée, le disque de frein étant mis à nu, et lorsque ces dispositifs de fixation sont appliqués contre la face extérieure du disque de freinage, la base supporte le montant sensiblement parallèlement au plan du disque; et en ce qu'il comprend également un bras de mesure susceptible d'être déplacé le long du montant et s'étendant perpendiculairement par rapport au montant et au plan du disque de freinage, ce bras portant un indicateur ou un dispositif de repérage, ce dispositif étant agencé de telle manière que le centre de la fixation supérieur re de l'axe porte-ressort peut être détecté par le dispositif de repérage en déplaçant le bras de mesure, de sorte que la distance entre le plan du disque de freinage et le centre puisse être lue en valeurs absolues ou relatives sur le bras de mesure. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'une forme de réalisation préférée et au dessin annexé, dans lequel La figure 1 représente une vue en élévation de l'appareil selon l'invention, La figure 2 représente une vue partielle en plan selon la ligne 11-11 des fig. 1 et 3, La figure 3 représente une vue de côté selon une direction perpendiculaire à celle de la fig. 1, La figure 4 représente une vue en perspective de l'appareil selon l'invention, représenté à échelle réduite, et La figure 5 représente une vue schématique, illustrant le mode de fonctionnement du dispositif selon l'invention. L'appareil de mesure de l'invention est basé sur le fait qu'une tige de suspension cintrée, telle que mentionnée précédemment, doit obligatoirement avoir un point de fixation supérieur dont la position, par rapport à la roue, diffère de sa position originale. Si le véhicule est équipé de freins à disque , le disque de freinage, qui a une position parfaitement définie par rapport à la roue, peut être utilisé comme référence par rapport à laquelle il est possible de mesurer les changements de position du point d'attache supérieur de la tige de suspension. En conséquence, l'appareil de mesure due la présente invention est conçu pour permettre de mesurer la distance perpendiculaire, par rapport au plan défini par la face extérieure du disque de freinage, au point de fixation supérieur de la tige de suspension.Si cette distance diffère de la distance originale, on peut conclure que la tige de suspension est cintrée. L'appareil de mesure est désigné par la référence 10, et comporte un montant 12 qui est fixé rigidement, par l'intermédiaire d'une traverse 13, à deux bras 14 se projetant à angle droit par rapport au montant 12, ces deux bras étant parallèles entre eux (voir fig. 2). Le montant 12 est de préférence réalisé à l'aide d'un profil métallique quadrangulaire, et deux manchons 16 et 18 peuvent coulisser sur ce profil, ces manchons étant également réalisés à l'aide de tronçons tubulaires en métal léger de profil quadrangulaire (le manchon 16 étant logé à l'intérieur du profil tubulaire, à l'aide duquel est réalisé le montant 12). Un troisième bras 20 s'étend à angle droit par rapport au montant 12, et est fixé au manchon 16.Du fait que le manchon 16 peut coulisser à l'intérieur du montant 12, le bras 20, qui s'étend sensiblement parallèlement aux bras 14, peut être déplacé selon une direction verticale et ajusté dans une position quelconque par rapport au montant 12. Des aimants permanents puis sants 24 et 26 sont fixés respectivement aux extrémités antérieures des bras 14 et 20, l'aimant 26 solidaire du bras 20 étant légèrement plus grand que les aimants 24 des bras 14. Les bras sont agencés de telle manière que les surfaces d'atFraction 24' et 26' des aimants respectifs sont disposées dans un même plan, quelle que soit la-position du manchon 16 le long du montant 12.Le bras 20 est également équipé d'un dispositif comprenant un support ou crochet 28 disposé par-dessus l'aimant 26, et qui dépasse légèrement la surface antérieure 26' de l'aimant correspondant. Le rôle du support 28 sera défini plus en détail ci-dessous. Le manchon supérieur 18, qui peut coulisser sur le montant 12, porte un bras de mesure 30 se projetant sensiblement perpendiculairement par rapport au montant et réalisé à l'aide du même matériau que le montant 12. Le bras de mesure 30 est coulissant dans le manchon 32 solidaire du manchon 18. I1 peut être bloqué en position par rapport au manchon 32 à l'aide d'un bouton de verrouillage 34. Le manchon 18, qui peut coulisser le long du montant 12 et porte le bras de mesure- 30, ne nécessite aucun dispositif spécial de verrouillage étant donné qu'il est maintenu par friction (non représenté en détail), de sorte qu'il puisse rester dans n'importe quelle position le iongdelatigel2,grâce au moment exercé par le bras de mesure 30 dont 1 longueur est relativement importante. Le même dispositif est utilisé pour le maintien en position du manchon 16 le long du montant 12. Comme le- montre plus particulièrement la fig. 1, une aiguille indica- trice ou un pointeau 36 est montée à l'extrémité libre du bras de mesure 30. Sur ce hras est également prévue une échelle 38 graduée en m, cet ensernble étart tel qu'un indicateur (non représente en détail), présent sur le manchon 32, permet ce mesurer la distance perpendiculaire entre la pointe -de l'aiguille 36 et le plan défini par les surfaces 24' et 26' des aimants par lecture directe sur l'échelle 38j comme cela sera décrit plus en détail ci-decscus. La fig 4 représente une vue e" perspective de l'ensemble de l'appareil de mes-re. Les surfacesd'appui 24' et 2'-',respectivement des aimants 24 et 26, forment un plan de base ou clan de référence pour l'ensemble du processus de mesure, ce plan étant amené à co;i.ncIdr avec la face exté rieure du disque de freinage de la roue d'un véhicule contre lequel les aimants sont appliqués, de sorte que l'ensemble de l'appareil de mesure est supporté par le disque de freinage.Le montage de l'appareil sur le disque de freinage s'effectue par déplacement du manchon 16 le long du montant 12, et pour que les aimants ne soient pas forcés de supporter le poids total de l'appareil de mesure, celui-ci est placé de telle manière que le support ou crochet 28 soit en appui sur le rebord supérieur de ce disque. Par déplacement du manchon 18 sur le montant 12 et le bras de mesure 3G à l'intérieur du manchon 32 (voir fig. 3), jusqulà ce que la pointe de l'aiguille indicatrice 36 coïncide avec un point donné en fonction de paramètres déterminés, la distance perpendiculaire entre ce point et le plan défini par les surfaces 24' et 26' des aimants, c'est-à-dire le plan du disque de freinage, puisse être lu sur l'échelle 38, comme décrit en référence à la fig. 5. La fig. 5 illustre comment l'appareil de mesure 10 est utilisé en pratique. Cette figure illustre schématiquement comment un disque de freinage 40 de la roue avant d'un véhicule est orienté par rapport à la tige de suspension 50 mentionnée dans l'introduction Les composants mécaniques, faisant partie d'une telle suspension de roue, sont donnés à titre indicatif et ne seront pas décrits plus en détail dans ce texte. La fixation supérieure 5 de la tige de suspension 50 est vérifiée pour que l'on soit sûr qu'elle occupe sa position normale sur le châssis du véhicule, les garde-boues ou passages de roues 45 étant représentés en traits pointillés. Le centre de la fixation 55 est indiqué par la référence 60. Le processus de la mesure se déroule de la façon suivante : pour préparer la mesure, il est nécessaire d'enlever la roue comprenant la jante et le pneumatique d'une façon habituelle, pour mettre à nu le disque de freinage 40. L'appareil de mesure 10 est fixé au disque de freinage 40 au moyen des aimants 24 et 26, après ajustage du manchon 16 fixé dans une position appropriée le long du montant 12, le crochet ou support 28 étant amené en appui le long du bord supérieur du disque. Le manchon 18 et le bras de mesure 30 peuvent être ajustés respectivement le long du montant 12 et dans le manchon 32, de telle manière que la pointe de l'aiguille indicatrice 36 soit directement placée au centre 60 de la fixation 55 de la tige de suspension 50.On notera que l'appareil de me sure entoure entièrement le passage de roue 45, qui ne doit pas être retiré pour permettre un positionnement aisé de l'aiguille 36 au centre 60 de la fixation 55. La distance x = a du centre 60 du plan, à la surface extérieure du disque de freinage 40, peut à présent être lue directement sur l'échelle 38. Si la valeur lue ne correspond pas à la valeur prescrite, même dans des limites relativement faibles, cela signifie que le bras de suspension a été plié. Par conséquent, c'est la distance a, telle que définie ci-dessus, qui est importante lors des mesures, ce qui revient à dire que la position latérale de l'appareil de mesurel0, par rapport au disque de freinage40, peut être tout à fait arbitraire. Ce qui importe, c'est le parallélisme du montant 12 et du disque de freinage. En conséquence, le déplacement de l'appareil de mesure 10 le long de ce plan n'a aucun effet sur la mesure elle-même. Les mesures peuvent être absolues ou relatives; si la précision des graduations sur l'échelle 38 est suffisante, le dispositif peut être calibré de telle manière qu'on puisse lire directement la valeur absolue de la distance a sur cette échelle. Toutefois, en pratique, on effectue tout aussi rapidement une mesure relative, la valeur d'origine de cette mesure étant déterminée directement sur un véhicule du même type ou une suspension du même type, et comparée à la valeur mesurée. Toute différence par rapport à la valeur déterminée prouve que le bras de suspension du véhicule inspecté a été déformé. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite et illustrée. Bien que des aimants 24 et 26 constituent des moyens de fixation simples et facilement utilisables pour connecter l'appareil de mesure au disque de freinage, il serait possible de remplacer ces aimants par d'autres moyens de fixation ou d'agrafage simples et économiques. Le crochet de suspension 28 ne constitue pas une partie essentielle de la présente invention et pourrait être supprimé. D'autres modifications pourraient être imaginées par l'homme de l'art et adaptées au présent dispositif sans que l'on ne sorte du cadre de cette invention. Revendications 1. Appareil de mesure pour le contrôle d'un axe porte-ressort du type utilisé comme suspension de la roue avant d'un véhicule, et plus parti culièrement d'une roue équipée d'un frein à disque, cet appareil étant agencé pour détecter, pour une telle roue, tout déplacement relatif de la fixation supérieure de l'axe porte-ressort solidaire de la carcasse du véhicule par rapport à la roue, déplacement indiquant une déformation éventuelle de cet axe, qui serait susceptible d'engendrer un sérieux défaut d'assise de la roue et par conséquent une mauvaise géométrie de la direction du véhicule, caractérisé en ce que l'appareil de mesure (10) comprend un montant (12) solidaire d'une base (14, 20) perpendiculaire au montant (12), et qui est équipé de dispositifs de fixation (24, 26), agencés de telle manière que lorsque la roue comprenant la jante et le pneumatique a été retirée, le disque de frein étant mis à nu, et lorsque ces dispositifs de fixation sont appliqués contre la face extérieure du disque de freinage (40), la base (14, 20) supporte le montant (12) sensiblement parallèlement au plan du disque; et en ce qu'il comprend également un bras de mesure (30) susceptible d'être déplacé le long du montant (12) et s'étendant perpendiculairement par rapport au montant (12) et au plan du disque de freinage (40), ce bras portant un indicateur ou un dispositif de repérage (36), ce dispositif étant agencé de telle manière que le centre (60) de la fixation supérieure (55) de l'axe porteressort (50) peut être détecté par le dispositif de repérage (36) en déplaçant le bras de mesure (30), de sorte que la distance (a) entre le plan du disque de freinage (40) et le centre (60) puisse être lue en valeurs absolues ou relatives sur le bras de mesure (30). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dispositifs de fixation de la base (14, 20) consistent en aimants permanents (respectivement 24 et 26), agencés pour être appliqués contre la face extérieure du disque de freinage (40). 3. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la base comporte deux bras fixes (14) montés perpendiculairement aux extrémités d'une traverse (13) solidaire du montant, et un troisième bras mobile (20), qui coopère avec les précédents et qui est monté sur le montant (12) perpendiculairement à ce dernier. 4. Appareil selon la revendscation 3, caractérisé en ce que le bras mobile (20) est équipé d'un talion, d'une goupille (28) ou similaire disposée à l'extrémité libre de ce bras et agencée pour prendre appui sur le bord supérieur du disque de freinage (40) lorsque la base (14, 20) est en appui contre ce disque, de manière à faire supporter au disque (40) au moins une partie du poids de l'appareil de mesure (10). 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que le troisième bras (20) faisant partie de la base et le bras de mesure (30) sont tous deux connectés à leurs propres manchons(16, respectivement 18) qui sont en fait montés de façon coulissante sur le montant (12), ces manchons étant équipés de dispositifs de blocage par friction, leur permettant d'être bloqués dans une position quelconque le long du montant (12). 6. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'indicateur ou dispositif de repérage comporte une aiguille, un pointeau (36) ou similaire qui se projette perpendiculairement par rapport au bras de mesure (30), ce bras étant monté de façon coulissante sur un manchon (32) solidaire du manchon (18) du montant (12), un dispositif de verrouillage par friction (34) étant adapté de façon à maintenir fermement le bras de mesure (30) dans une position quelconque à l'intérieur du manchon (32). 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le montant (12) et le bras de mesure (30) sont réalisés an profilé métallique léger de section quadrangulaire, tandis que les manchons (16, 18), adaptés sur le montant (12), sont également réalisés au moyen de tronçons de tubes métalliques de section quadrangulaire, dont les dimensions sont adaptées pour permettre un coulissement de ces tronçons par-dessus le profil métallique dont est réalisé le montant (12). 8. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bras ce mesure (30) est équipé d'une échelle graduée (38), sur laquelle i' est possible de lire la position de l'indicateur ou dispositif de repérage (36).