Brevet FR2651884A1 — publié le 19910315

La présente invention est relative aux appareils utilisés pour détecter l'importance et la position du balourd d'une roue d'automobile en vue d'équilibrer celleci par adjonction d'une masselotte appropriée. Plus précisément, elle concerne les appareils conçus pour contrôler des roues d'automobiles après démontage de celles-ci. Les appareils de ce genre comportent un arbre horizontal, pouvant être entraîné en rotation à la main ou au moyen d'un moteur électrique, et dont une extrémité est pourvue d'une cloche de fixation destinée à recevoir une roue à contrôler. Des moyens de détection des vibrations de l'arbre rotatif permettent de déterminer s'il existe, pendant la rotation de celui-ci, des vibrations qui seraient causées par l'existence drun balourd sur la roue fixée en bout de cet arbre. Par ailleurs, il est prévu des moyens permettant de contrôler la vitesse de rotation de l'arbre rotatif ainsi que sa position angulaire lors de la détection d'un balourd sur une roue. Dans certains appareils actuellement connus, l'arbre rotatif est monté dans deux paliers indépendants qui sont reliés à une semelle rigide fixée sur le bâti de l'ensemble. Entre chacun de ces paliers et la semelle correspondante, il est prévu un capteur piézo-électrique disposé de façon horizontale et qui est destiné à contrôler les vibrations de l'arbre rotatif, ou plus exactement les variations de force s'exerçant au niveau des paliers. Le moteur d'entraînement de l'arbre rotatif est alors situé dans un plan vertical passant par l'axe de l'arbre rotatif afin que la courroie d'accouplement exerce une force verticale passant par l'axe des paliers. En effet, ceci est indispensable pour éviter que la transmission ait une influence sur les mesures, puisque celles-ci sont alors réalisées dans un plan horizontal. Dans le but de simplifier le montage de l'ensemble et pour respecter certaines normes de sécurité imposant une hauteur minimale pour le moteur d'entraînement, certains appareils récents de ce type comportent un moteur dont l'axe est disposé dans le plan horizontal passant par l'axe de l'arbre à entraîner. Mais dans un tel cas, la transmission peut créer des perturbations sur les mesures réalisées dans le plan horizontal. C'est la raison pour laquelle les appareils de ce genre comportent en général un système permettant de débrayer le moteur d'entraînement pendant l'exécution des mesures. Toutefois cette solution a pour inconvénient d'entraîner une augmentation importante du prix de ces appareils. Dans un autre type d'appareils de détection du balourd d'une roue, l'arbre rotatif d'entraînement de la roue à contrôler est monté à l'intérieur d'un fourreau étendant sur toute sa longueur. Ceci est notamment le cas dans appareil décrit dans le brevet FR 2.619.21. Cependant il s'agit là d'une solution également coûteuse. En effet elle nécessite l'usinage précis d'un certain nombre de pièces, et notamment du fourreau de maintien qui présente une grande longueur. C'est pourquoi la présente invention a pour but de réaliser un appareil de détection dont la conception est telle que le prix de revient de celui-ci soit extrêmement bon marché et que néanmoins cet appareil soit capable de fournir des mesures précises pour la détection du balourd d'une roue. A cet effet, l'appareil selon l'invention est essentiellement caractérisé en ce que - à ses extrémités l'arbre rotatif est monté dans des roulements portés par deux colliers de maintien, - chacun de ceux-ci porte un bras horizontal s'étendant sur un côté et qui est fixé sur l'extrémité correspondante d'un barreau fixe parallèle à l'arbre rotatif, - un capteur piézo-électrique est disposé verticalement entre chacun de ces bras horizontaux et une platine d'appui fixée sous l'extrémité correspondante du barreau fixe, - dans sa partie comprise entre ces deux platines, le barreau est fixé sur le support de l'ensemble, par exemple une semelle fixe. Du fait même de cet agencement, l'axe du moteur d'entraînement de l'arbre rotatif peut être disposé dans un plan horizontal passant par l'axe de cet arbre, et ce sans qu'il soit nécessaire de prévoir un système de débrayage de ce moteur. En effet, comme le plan sensible des capteurs piézo-électriques est perpendiculaire à ce plan horizontal, les données fournies par ceux-ci ne risquent pas d'être influencées par la transmission existant entre le moteur et l'arbre à entraîner. Par ailleurs, l'agencement prévu correspond à une structure très simple permettant une fabrication peu coûteuse. Mais néanmoins le présent appareil permet de réaliser des mesures précises pour la détection de l'importance et de la position du balourd éventuel d'une roue à contrôler. Cependant d'autres particularités et avantages du présent appareil apparaitront au cours de la description suivante. Celle-ci est donnée en référence aux dessins annexés à simple titre indicatif, et sur lesquels La figure 1 est une vue en perspective d'un appareil selon l'invention. La figure 2 est une vue en plan de dessus du dispositif de détection équipant cet appareil. La figure 3 en est une vue en élévation selon les flèches 3-3 de la figure 2. La figure 4 est une vue en perspective de certains des organes de ce dispositif de détection. A sa partie supérieure, le bâti 1 de l'appareil représenté à la figure 1 comporte un dispositif de contrôle du balourd éventuel d'une roue d'automobile. Les organes de ce dispositif sont recouverts par un capot de protection 2 sur une partie duquel il est prévu un cadran 3 d'affichage des mesures effectuées, ainsi qu'un autre cadran 4 comportant une série de touches de commande. Ce dispositif comporte un arbre horizontal 5 qui est entraîné en rotation par un moteur électrique 6. L'une des extrémités 7 de cet arbre 5 fait saillie en dehors du capot de recouvrement 2 et elle porte une cloche 8 destinée à recevoir un plateau de fixation de la roue à contrôler. Les extrémités 7 et 9 de l'arbre horizontal 5 sont montées rotatives à l'intérieur de deux roulements 10 et 11 portés par des colliers de maintien 12 et 13 formant paliers. A chaque extrémité, l'arbre 5 comporte un épaulement placé en butée contre le roulement correspondant 10 ou 11. Quant à la cloche 8, elle est placée en butée contre une bague 14 prenant appui contre la face externe du roulement 10 prévu à l'extrémité correspondante. Sur un côté, les deux colliers 12 et 13 portent chacun un bras horizontal saillant 15 ou 16 dont l'extrémité opposée est fixée sur le dessus d'une poutre horizontale constituée par un barreau 17 s'étendant parallèlement à l'arbre 5. Ainsi, ces deux bras 15 et 16 assurent la fixation rigide des deux colliers 12 et 13 sur ce barreau. Dans sa partie comprise entre les deux bras 15 et 16, la face inférieure du barreau 17 est fixée rigidement sur le support de l'ensemble, par exemple sur une semelle horizontale 18 constituant un tel support, cette fixation étant assurée par exemple par des cordons de soudure 19. Cette semelle 18 est fixée sur le dessus du bâti 1 par boulonnage ou tout autre moyen approprié. A chacune de ses extrémités, le barreau horizontal 17 porte une plaque horizontale 20 ou 21 qui est fixée par soudure contre la face inférieure de ce barreau. Chacune de ces plaques s'étend au dessous du bras horizontal 15 ou 16 de l'extrémité correspondante. Les détecteurs de vibration prévus dans le présent appareil consistent en deux capteurs piézo-électriques 22 qui sont disposés parallèlement au plan vertical Y-Y' passant par l'axe de l'arbre 5. Comme cela apparait sur la figure 3, chacun de ces capteurs 22 est placé entre une plaque inférieure d'appui 20 ou 21 et le bras horizontal correspondant 15 ou 16. Ainsi, ces capteurs 22 permettent de mesurer les variations de force agissant au niveau des paliers suivant le plan vertical Y-Y' passant par l'axe de l'arbre 5. Par contre, toute variation de force agissant sur les paliers suivant le plan horizontal X-X', passant par l'axe de l'arbre 5, ne peut pas être prise en compte par les capteurs piézo-électriques. Comme il ressort de la figure 3, le moteur 6 d'entraînement est disposé sur le côté de l'arbre 5, l'axe de son arbre moteur 23 étant situé dans le plan horizontal X-X' déjà mentionné. L'entraînement de l'arbre 5 est assuré au moyen d'une courroie 24 placée sur deux poulies 25 et 26 portées respectivement par l'arbre 23 du moteur 6 et par l'extrémité correspondante de l'arbre 5 à entraîner. I1 convient de noter que malgré la disposition de l'axe du moteur dans le plan horizontal X-X' de l'arbre 5 à entraîner, les effets parasites générés par la transmission n'entraînent aucune perturbation sur les mesures effectuées par les capteurs piézo-électriques 22. Ceci résulte du fait que le plan sensible des capteurs piézo-électriques 22 est perpendiculaire à ce plan horizontal X-X'. En effet comme indiqué précédemment, ce plan sensible est parallèle au plan vertical Y-Y'. En conséquence le présent appareil est dépourvu de tout dispositif de débrayage permettant de débrayer pendant l'exécution des mesures, comme cela devait être le cas dans les appareils antérieurs dans lesquels l'axe du moteur était disposé dans le même plan horizontal que l'arbre rotatif à entraîner. Cependant l'agencement réalisé permet également d1être insensible au poids de la roue à équilibrer. Ceci résulte de ce qu'en raison de leur technologie, les capteurs piézo-électriques peuvent être sensibles uniquement aux variations de force, et non pas à l'importance de la force elle-même. Un autre avantage important de l'appareil selon l'invention réside dans l'extrême simplicité de la structure de celui-ci, ce qui permet une réduction importante du coût de fabrication. Ceci résulte notamment du fait que l'arbre rotatif 5 est simplement monté dans deux roulements portés par les colliers 12 et 13 et que l'agencement prévu permet de réaliser ceux-ci à partir de pièces comportant un usinage uniquement dans leur paroi intérieure. L'agencement ainsi prévu permet d'éviter le montage de l'arbre rotatif à l'intérieur d'un fourreau de maintien de grande longueur dont l'usinage serait particulièrement coûteux. Par ailleurs, ainsi qu'il a déjà été indiqué, l'agencement prévu permet d'éviter la présence d'un système de débrayage du moteur.Pour toutes ces raisons le prix de revient du présent appareil est particulièrement réduit par rapport à celui des appareils actuels du même genre. Bien entendu les deux capteurs piézo-électriques du présent appareil sont branchés dans un circuit de mesure permettant d'exploiter les informations fournies par ceux-ci afin de détecter le balourd d'une roue lors de l'entraînement de celle-ci en rotation avec l'arbre 5. Par ailleurs, il est prévu des moyens de type déjà connu permettant de déterminer la position angulaire de la roue au moment où se produisent des vibrations dues à un balourd, ces moyens pouvant consister en un capteur potentiométrique monté autour de l'une des extrémités de l'arbre 5. Dans l'exemple décrit, les organes constituant le dispositif de contrôle et de mesure sont réalisés sous forme de pièces mécano-soudées. Cependant il est bien évident que l'ensemble représenté à la figure 4, ou une certaine partie tout au moins de celui-ci, pourrait être réalisé sous forme d'une pièce unique venant de fonderie. Par ailleurs l'appareil pourrait éventuellement comporter un mécanisme d'entraînement manuel au lieu d'un moteur. REVENDICATIONS 1. Appareil pour la détection du balourd d'une roue d'automobile, comportant un arbre horizontal susceptible d'être entraîné en rotation, et dont une extrémité est destinée à recevoir la roue à contrôler, des capteurs piézo-électriques, permettant de contrôler l'importance des vibrations dues à l'existence d'un balourd, caractérisé en ce que : : - à ses extrémités l'arbre rotatif (5) est monté dans des roulements (10, 11) portés par deux colliers de maintien (12, 13), - chacun de ceux-ci porte un bras horizontal (15, 16) s'étendant sur un côté et qui est fixé sur l'extrémité correspondante d'un barreau fixe (17) parallèle à l'arbre rotatif (5), - un capteur piézo-électrique (22) est disposé verticalement entre chacun des bras horizontaux (15, 16) et une platine d'appui (20, 21) fixée sous l'extrémité correspondante du barreau fixe (17), - dans sa partie comprise entre ces deux platines (20, 21), ce barreau (17) est fixé sur le support de l'ensemble, par exemple une semelle fixe (18). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraînement en rotation de l'arbre horizontal (5) est assuré par un moteur (6) dont l'axe est disposé dans le plan horizontal (X-X') passant par l'axe de cet arbre rotatif (5).