Brevet FR2756916A1 — publié le 19980612

APPAREIL DE MESURE D'UN JEU ENTRE DEUX PIECES La présente invention concerne un appareil pour la mesure d'un jeu, dans une direction donnée, entre deux pièces. I1 pourra s'agir, par exemple, de mesurer le Jeu dans une rotule appartenant â une chaîne de transmission de mouvement dans un hélicoptère, par exemple encore au niveau du rotor arrière. Sur ces appareils et pour des raisons évidentes de sécurité, ces jeux doivent être contrôlés régulièrement, les rotules étant sollicitées avec une fréquence élevée. Bien d'autres pièces peuvent se trouver dans cette situation. Habituellement on démonte les pièces en cause pour mesurer les jeux sur table au comparateur, ce qui implique un temps de main d'oeuvre important pour le démontage, la mesure et le remontage, avec en outre un risque de mauvaise manipulation et d'erreur de mesure ou d'imprécision, puisque l'on effectue alors les mesures du jeu sur des pièces - démontées - qui ne se trouvent plus dans la situation normale de leur fonctionnement. Le but de la présente invention est d'éviter ces inconvénients grâce à un appareil qui puisse être monté et ajusté sur les pièces à mesurer de sorte qu'il ne soit pas nécessaire (quoique possible) de démonter ces pièces pour mesurer leur jeu ; on effectuera rapidement les mesures de jeu in situ, sans aucun démontage, et non plus au laboratoire. A cet effet, un appareil de mesure conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte deux armatures rigides pouvant coulisser l'une dans l'autre selon ladite direction et comportant chacune d'une part un organe de poussée propre à exercer une poussée axiale, dans un sens donné, sur l'une - dite première - desdites pièces, l'un au moins de ces organes exerçant sa poussée par l'intermédiaire d'un ressort, et d'autre part un organe d'appui de l'autre pièce, propre à exercer une action de butée sur cette autre pièce dans le sens opposé au sens dans lequel ledit organe de poussée de l'armature considérée exerce son effort, lesdits organes de poussée des deux armatures étant aptes à exercer leurs efforts coaxialement mais dans deux sens opposés, et en ce que l'un au moins desdits organes de poussée est associé à des moyens de mesure du genre comparateur, pour mesurer, dans ladite direction donnée, la différence entre les deux positions axiales de ladite première pièce, à savoir la position en butée qu'elle atteint quand elle est sollicitée axialement par l'organe de poussée d'une des armatures et la position en butée qu'elle atteint lorsqu'elle est sollicitée axialement dans l'autre sens par l'organe de poussée de l'autre armature, tandis que ladite autre pièce reste serrée entre les organes d'appui respectifs des deux armatures. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'appareil pourra encore être caractérisé en ce que l'organe de poussée à ressort d'une desdites armatures est constitué sous la forme d'une tige filetée terminée par un organe de manoeuvre propre à la faire tourner dans un taraudage de l'armature considérée, cette tige filetée étant traversée d'un alésage axial dans lequel peut coulisser d'une part une tige lisse terminée extérieurement par une butée propre à prendre appui sur la première desdites pièces, et d'autre part la tige de touche d'un comparateur, l'extrémité de cette tige de touche pouvant venir au contact de l'extrémité intérieure de ladite tige lisse, un ressort hélicoïdal engagé sur ladite tige lisse étant apte à être comprimé entre ladite butée et l'extrémité de ladite tige filetée opposée audit organe de manoeuvre. L'appareil pourra encore être caractérisé en ce que lesdites armatures rigides ont une forme générale en U, le fond de l'une étant évidé pour recevoir à coulissement le fond de l'autre armature, et en ce que l'organe de poussée associé à l'armature à fond évidé est constitué sous la forme d'une tige filetée terminée par un autre organe de manoeuvre propre à la faire tourner dans un taraudage de l'armature considérée, cette tige filetée étant traversée d'un alésage axial dans lequel peut pivoter une autre tige lisse bloquée axialement dans cet alésage et propre à y pivoter, ladite tige lisse se terminant, à l'opposé dudit autre organe de manoeuvre, par une autre butée propre à prendre appui sur la première desdites pièces. Dans ce cas il sera avantageux que lesdits taraudages pour les tiges filetées soient formés dans les deux branches extérieures desdites armatures, dont les branches intérieures sont terminées sous la forme d'une fourche laissant passage à la première desdites pièces et propres à enserrer l'autre pièce entre elles. Selon un autre mode de réalisation, l'appareil pourra être caractérisé en ce que ladite autre armature comporte une branche portant directement une autre butée propre à prendre appui sur la première desdites pièces, un socle pour un organe d'appui de l'autre pièce, et une tige filetée engagée dans un trou taraudé dudit socle, pour la manoeuvre de ladite branche, cette tige filetée portant, du même côté que l'organe de manoeuvre de l'organe de poussée à ressort, un autre organe de manoeuvre. L'invention concerne encore un appareil établi sur les mêmes principes que ceux qui viennent d'être définis et qui offre supplémentairement l'avantage de permettre une mesure des jeux de rotules dont l'axe n'est pas parallèle à l'axe des chapes. Cet appareil pourra encore permettre une calibration de l'effort appliqué sur la pièce concernée (rotule ou autre), ce qui assurera une meilleure répétabilité des mesures. Pour atteindre ces objectifs, un appareil conforme à l'invention pourra encore se caractériser par les dispositions suivantes - les taraudages pour les tiges filetées sont constitués dans des écrous propres à glisser, transversalement à l'axe de ces taraudages, sur des surfaces d'appui cylindriques respectives ménagées sur les faces internes des branches des armatures correspondantes, lesdites branches étant traversées d'une lumière pour lesdites tiges filetées, celles-ci pouvant ainsi pivoter, tout en restant alignées, sur une plage angulaire déterminée, autour d'un centre de courbure commun desdites surfaces d'appui cylindriques - on prévoit d'autre part, indépendamment ou en combinaison avec la disposition qui précède, que les organes de poussée sont chacun associés à des moyens de contrôle de l'effort appliqué par eux sur ladite première pièce, ces moyens de contrôle comprenant préférentiellement un ressort propre à être comprimé entre le fond d'une douille de butée et l'extrémité de l'organe de poussée correspondant, sur laquelle ladite douille est engagée, ledit organe de poussée portant un repère à proximité de l'extrémité de la douille, permettant, en parvenant au niveau de cette extrémité, de connaître la force de compression du ressort correspondant. D'autres caractéristiques de l'invention seront vues plus bas ; son principe général peut déjà être compris à l'examen du dessin schématique des figures 1 et 2 ciannexées qui représentent successivement les deux phases de la mesure d'un jeu axial entre deux pièces - la figure 3 est une vue en coupe axiale d'un premier mode de réalisation de l'appareil, dans son application à la mesure d'un jeu sur une rotule de transmission d'hélicoptère - la figure 4 est une vue en bout d'une des armatures, selon la flèche F de la figure 3 - la figure 5 est une vue de dessus de l'appareil de la figure 3 - la figure 6 est une vue en perspective des deux armatures nues, après leur emboîtement - la figure 7 est une vue en coupe axiale de l'appareil, selon une variante de réalisation - la figure 8 représente en coupe axiale partielle un autre appareil conforme à l'invention en position de mesure de jeux sur une rotule dont l'axe est parallèle à l'axe des chapes ; et - la figure 9 représente de la même façon cet appareil en position de mesure de jeux sur une rotule dont l'axe n'est pas parallèle à l'axe des chapes. Sur les figures 1 et 2 on a représenté l'appareil sous une forme entièrement schématique, dans le cas où l'on souhaite mesurer le jeu radial d'une rotule R portée par une chape 5, par rapport à sa cuvette, portée par une autre chape 8. On souhaite donc connaître le Jeu entre cette rotule R et sa cuvette dans la direction de l'axe de la rotule, et ceci entre la position extrême de la figure 1 et la position extrême opposée de la figure 2. Pour ce faire et comme indiqué dans ce qui précède, on utilise un appareil de mesure comportant deux armatures extrêmement rigides 1 et 2 pouvant s'emboîter l'une dans l'autre, comme cela sera vu avec référence aux autres figures. L'armature 1 comporte un organe de poussée 3 associé à des moyens de mesure 9 et propre à exercer, par l'intermédiaire d'un ressort 10, une poussée axiale (vers la droite) sur la chape 5 ; cette même armature 1 comporte par ailleurs un organe d'appui 6 de la chape 8, propre à exercer une force de réaction dans le sens opposé (vers la gauche). Réciproquement, l'armature 2 comporte un organe de poussée 4 propre à exercer directement une poussée axiale (vers la gauche) sur la chape 5, ainsi qu'un organe d'appui 7 de la chape 8, propre à exercer une force de réaction dans le sens opposé (vers la droite). La mesure du jeu peut alors s'effectuer en deux temps : tout d'abord on actionne l'organe de poussée 3 (par exemple une vis) pour pousser la chape 5 vers la droite jusqu'à mise en appui de la rotule R contre la butée bl de la chape 8 et compression du ressort 10, la chape 8 étant maintenue axialement par l'organe d'appui 6 de l'armature 1. On met alors l'appareil 9 au zéro (figure 1). Ensuite, on agit sur l'organe de poussée 4 pour repousser la chape 5 vers la gauche jusqu'à mise en appui de la rotule R contre la butée b2 de la chape 8, laquelle est encore maintenue axialement immobile par l'organe d'appui 7 de l'armature 2 (figure 2). Pendant cette opération, le ressort de rappel 10 de l'organe de poussée 3 permet le recul de cet organe de la valeur du Jeu à mesurer, ce qui permet d'avoir immédiatement une lecture de ce jeu sur l'organe de mesure 9. Le même principe est mis en oeuvre dans les modes de réalisation des figures suivantes, dans lesquelles on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes organes ou des organes analogues ou jouant le même rôle que les précédents. Avec référence au mode de réalisation des figures 3 à 6, on voit que les deux armatures rigides 1 et 2 sont à forme générale en U ; la branche la de l'armature 1, qui est massive, est traversée d'un trou taraudé 11, et son autre branche se termine par un organe d'appui en forme de fourche 6. L'armature 2 comporte un évidement 12 dans lequel peut coulisser l'armature 1, et sa branche 2a est traversée par un trou taraudé 13 ; son autre branche se termine par un organe d'appui en forme de fourche 7, laquelle est en principe semblable à la fourche 6 et parfaitement alignée avec elle. Ces fourches peuvent être recouvertes de peinture antichoc pour ne pas dégrader les pièces mesurées. Dans le trou taraudé 11 de l'armature 1 est vissé un organe de poussée 3 en forme de tige filetée terminée par un bouton moleté 3a. La tige 3 est traversée par un alésage axial dans lequel peut coulisser une tige 14 à l'extrémité extérieure de laquelle est fixée une butée 15, par exemple en matière synthétique non susceptible d'endommager par son contact les pièces à tester. Entre la butée 15 et l'extrémité de la tige 3 est monté un ressort hélicoïdal 10. La touche 16 d'un comparateur 9 peut être engagée dans l'alésage de la tige 3 de sorte à pouvoir venir buter contre l'extrémité de la tige 14. Dans le trou taraudé 13 de la branche 2a de l'armature 2 est vissé un autre organe de poussée 4 en forme de tige filetée terminée par un bouton moleté 4a. La tige 4 est traversée par un alésage axial dans lequel peut tourner, en étant bloquée axialement, une tige 17, laquelle est terminée par une butée 18 analogue à la butée 15. L'ensemble à rotule sur lequel on souhaite effectuer la mesure du jeu est alors positionné sur l'appareil de sorte que la chape 8 de la rotule R puisse être enserrée entre les fourches 6 et 7. On tourne alors le bouton moleté 3a jusqu'd amener la butée 15 contre la branche gauche de la chape 5, le ressort 10 étant ensuite comprimé pour assurer la mise en appui de la rotule R contre la butée droite de sa cuvette, tout le jeu étant alors ramené du côté gauche. Le comparateur 9 est mis à zéro, puis l'on tourne le bouton moleté 4a de sorte à repousser la chape 5 vers la gauche et à mettre la rotule R en appui contre la butée gauche de sa cuvette, ce que l'opérateur constate par l'apparition d'une résistance plus importante. Tout le jeu est alors ramené du côté droit. Le comparateur fournit alors directement la mesure du jeu de la rotule dans sa cuvette. Il n'y a eu aucun démontage de la rotule, et l'ensemble des opérations de mesure a pu s'effectuer très rapidement. Il est à noter que des limiteurs d'efforts peuvent être installés sur les poignées afin d'éviter toute dégradation des rotules par un effort trop important. Si la rotule n'est accessible que d'un seul côté, on peut utiliser l'appareil de la figure 7, dont le fonctionnement est équivalent à celui qui vient d'être décrit et dont on ne décrira donc que la structure. Dans l'appareil de la figure 7, on a encore utilisé les mêmes références que ci-dessus pour désigner les mêmes organes ou des organes équivalents (le cas échéant avec l'indice prime). La butée 18' est alors portée directement par la branche 2'a de l'armature 2', qui est mobile par rapport à la fourche 7 à laquelle elle est associée. Le déplacement axial entre ces deux pièces est assuré par une vis 4', terminée par un bouton moleté 4'a situé du même côté que le bouton moleté 3a, cette vis étant engagée dans un trou taraudé du socle 7a de la fourche 7. Ce socle, la branche 2'a et la vis 4' constituent ensemble l'armature 2'. Le fonctionnement est le même que précédemment, sauf que l'on a accès aux boutons moletés 3a et 4'a d'un seul et même côté de l'appareil, l'actionnement du bouton moleté 4'a permettant de presser la butée 18' contre l'extrémité correspondante de la rotule. L'appareil représenté sur les figures 8 et 9 comporte pour l'essentiel les mêmes organes et le même agencement que celui des figures 3 à 6 et pour cette raison les parties communes, semblables ou jouant le même rôle seront désignées par les mêmes références. Cet appareil se distingue du précédent tout d'abord par le fait que les tiges filetées 3 et 4 des organes de poussée ne sont pas vissées dans les branches extérieures la et 2a respectives des armatures 1 et 2 mais dans des écrous, respectivement 19 et 20, en appui glissant sur les faces internes cylindriques concaves 21 et 22 de ces branches, ces écrous ayant à cet effet une face cylindrique convexe complémentaire. Les tiges filetées 3 et 4 traversant par ailleurs des lumières arquées, respectivement 23 et 24, des branches la et 2a, on voit que l'on pourra ainsi faire pivoter les tiges alignées 3 et 4 autour du centre de courbure commun des surfaces d'appui cylindriques 21 et 22, et ceci sur la plage angulaire autorisée par la longueur des lumières arquées 23 et 24 (voir figure 9). Cela permettra de mesurer des jeux de la rotule (ou autre pièce) selon des axes inclinés, dans un sens ou dans l'autre, par rapport à celui de la chape 8 (amplitude de l'ordre de 10 par exemple). Cet appareil se distingue du précédent également par le fait qu'il comporte des moyens de contrôle de l'effort appliqué par les organes de poussée 3 et 4 (lors de la rotation des boutons moletés 3a et 4a) sur la pièce 5 et par suite sur la rotule R lorsqu'elle arrive en butée à l'une ou à l'autre des extrémités de sa cuvette dans la chape 8. Ces moyens comprennent pour chaque organe de poussée un ressort, respectivement 10 et 25, qui peut être comprimé entre le fond d'une douille de butée, respectivement 26 et 27, et l'extrémité de l'organe de poussée correspondant 3, 4. Chaque douille est agencée pour servir de butée contre la chape 5 (ici par l'intermédiaire d'écrous tels que 30 et 31 coiffés par les douilles), et son extrémité est engagée, et peut donc coulisser, sur l'extrémité de cet organe de poussée. On prévoit par ailleurs, sur chaque organe de poussée 3, 4, un repère, respectivement 28, 29, par exemple une marque de peinture, à quelque distance de l'extrémité de la douille correspondante. Cette distance est choisie de telle manière que ce repère commence à disparaître sous la douille lorsque l'extrémité de l'organe de poussée aura comprimé le ressort correspondant 10, 25 sous un effort prédéterminé, par exemple 10 daN pour le ressort 10 et 20 daN pour le ressort 25. L'appareil peut alors être utilisé de la façon suivante : on positionne la rotule R et ses chapes 5 et 8 sur l'appareil de la même façon qu'avec le mode de réalisation de la figure 3, la chape 8 étant serrée entre les fourches 6 et 7. On tourne le bouton moleté 3a jusqu'à assurer le contact entre l'extrémité de la douille 26 et l'écrou 30 de la rotule, et l'on continue à serrer jusqu'au moment où la marque de peinture 28 commence à disparaître sous la douille. La rotule R est alors plaquée dans le fond de sa cuvette avec l'effort de 10 daN exercé sur la chape 5 par le ressort 10. L'opérateur met alors le comparateur 9 au zéro. On tourne ensuite le bouton moleté 4a jusqu'à assurer le contact entre l'extrémité de la douille 27 et l'écrou opposé 31 de la rotule, et l'on continue à serrer jusqu'au moment où la marque de peinture 29 commence à disparaître sous la douille. Le ressort 25 applique alors un effort de 20 daN sur la chape 5, effort qui s'oppose à l'effort de 10 daN exercé sur cette chape par l'autre ressort 10. I1 en résulte que la rotule R est plaquée dans le fond opposé de sa cuvette avec l'effort différentiel de 10 daN. L'ensemble de la rotule et de sa chape 5 s'est donc déplacé de la valeur du jeu à mesurer, qu'il suffit alors de lire sur le comparateur 9. Toutes les mesures pourront donc être faites dans des conditions reproductibles, puisque toujours sous les mêmes efforts. REVENDICATIONS 1. Appareil pour la mesure d'un jeu, dans une direction donnée, entre deux pièces (5, 8), caractérisé en ce qu'il comporte deux armatures rigides (1, 2) pouvant coulisser l'une dans l'autre selon ladite direction et comportant chacune d'une part un organe de poussée (3, 4) propre à exercer une poussée axiale, dans un sens donné, sur l'une (5) - dite première - desdites pièces, l'un (3) au moins de ces organes exerçant sa poussée par l'intermédiaire d'un ressort (10), et d'autre part un organe d'appui (6, 7) de l'autre pièce (8), propre à exercer une action de butée sur cette autre pièce (8) dans le sens opposé au sens dans lequel ledit organe de poussée (3, 4) de l'armature considérée (1, 2) exerce son effort, lesdits organes de poussée (3, 4) des deux armatures (1, 2) étant aptes à exercer leurs efforts coaxialement mais dans deux sens opposés, et en ce que l'un au moins (3) desdits organes de poussée (3, 4) est associé à des moyens de mesure du genre comparateur (9), pour mesurer, dans ladite direction donnée, la différence entre les deux positions axiales de ladite première pièce (5), à savoir la position en butée qu'elle atteint quand elle est sollicitée axialement par l'organe de poussée (3) d'une (1) des armatures et la position en butée qu'elle atteint lorsqu'elle est sollicitée axialement dans l'autre sens par l'organe de poussée (4) de l'autre (2) armature, tandis que ladite autre pièce (8) reste serrée entre les organes d'appui respectifs (6, 7) des deux armatures (1, 2). 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de poussée (3) à ressort (10) d'une (1) desdites armatures est constitué sous la forme d'une tige filetée terminée par un organe de manoeuvre (3a) propre à la faire tourner dans un taraudage (11) de l'armature (1) considérée, cette tige filetée (3) étant traversée d'un alésage axial dans lequel peut coulisser d'une part une tige lisse (14) terminée extérieurement par une butée (15) propre à prendre appui sur la première (5) desdites pièces, et d'autre part la tige de touche (16) d'un comparateur (9), l'extrémité de cette tige de touche (16) pouvant venir au contact de l'extrémité intérieure de ladite tige lisse (14), un ressort hélicoïdal (10) engagé sur ladite tige lisse (14) étant apte à être comprimé entre ladite butée (15) et l'extrémité de ladite tige filetée (3) opposée audit organe de manoeuvre (3a). 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites armatures rigides (1, 2) ont une forme générale en U, le fond de l'une (2) étant évidé (en 12) pour recevoir à coulissement le fond de l'autre armature (1), et en ce que l'organe de poussée (4) associé à l'armature (2) à fond évidé est constitué sous la forme d'une tige filetée terminée par un autre organe de manoeuvre (4a) propre à la faire tourner dans un taraudage (13) de l'armature (2) considérée, cette tige filetée (4) étant traversée d'un alésage axial dans lequel peut pivoter une autre tige lisse (17) bloquée axialement dans cet alésage et propre à y pivoter, ladite tige lisse (17) se terminant, à l'opposé dudit autre organe de manoeuvre (4a), par une autre butée (18) propre à prendre appui sur la première (5) desdites pièces. 4. Appareil selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdits taraudages (11, 13) pour les tiges filetées (3, 4) sont formés dans les deux branches extérieures (la, 2a) desdites armatures (1, 2), dont les branches intérieures (6, 7) sont terminées sous la forme d'une fourche laissant passage à la première (5) desdites pièces et propres à enserrer l'autre pièce (8) entre elles. 5. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite autre armature (2') comporte une branche (2'a) portant directement une autre butée (18') propre à prendre appui sur la première (5) desdites pièces, un socle (7a) pour un organe d'appui (7) de l'autre pièce (8), et une tige filetée (4') engagée dans un trou taraudé dudit socle (7a), pour la manoeuvre de ladite branche (2'a), dudit socle (7a), pour la manoeuvre de ladite branche (2'a), cette tige filetée (4') portant, du même côté que l'organe de manoeuvre (3a) de l'organe de poussée (3) à ressort (10), un autre organe de manoeuvre (4'a). 6. Appareil selon les revendications 2 et 3, caractérisé en ce que lesdits taraudages pour les tiges filetées (3, 4) sont constitués dans des écrous (19, 20) propres à glisser, transversalement à l'axe de ces taraudages, sur des surfaces d'appui cylindriques (21, 22) respectives ménagées sur les faces internes des branches (la, 2a) des armatures correspondantes (1, 2), lesdites branches étant traversées d'une lumière (23, 24) pour lesdites tiges filetées (3, 4), celles-ci pouvant ainsi pivoter, tout en restant alignées, sur une plage angulaire déterminée, autour d'un centre de courbure commun desdites surfaces d'appui cylindriques (21, 22). 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits organes de poussée (3, 4) sont chacun associés à des moyens de contrôle de l'effort appliqué par eux sur ladite première pièce (5). 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle comprennent un ressort (10, 25) propre à être comprimé entre le fond d'une douille de butée (26, 27) et l'extrémité de l'organe de poussée correspondant (3, 4), sur laquelle ladite douille est engagée, ledit organe de poussée portant un repère (28, 29) à proximité de l'extrémité de la douille, permettant, en parvenant au niveau de cette extrémité, de connaître la force de compression du ressort correspondant (10, 25).