Brevet FR2905433A3 — publié le 20080307

FR 2905433 A3 20080307 FR 0607746 A 20060905 1 Dispositif d'accouplement adapté à un banc d'essais pour moteur de véhicule automobile. La présente invention concerne le domaine des bancs d'essais pour moteurs de véhicules automobiles. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à un dispositif d'accouplement adapté à un banc d'essais pour moteur de véhicule automobile. Classiquement, pour évaluer la résistance à la fatigue des organes d'un moteur à combustion interne de véhicule automobile, on utilise un banc d'essais qui est généralement implanté directement sur le site d'une unité de fabrication du moteur. Ces types d'essais sont particulièrement avantageux dans la mesure où ils reproduisent des conditions réelles d'utilisation du moteur. Toutefois, ils sont assez difficiles et coûteux à mettre en oeuvre, en particulier par les opérations de montage nécessaires. Pour tester mécaniquement la fatigue de certains organes d'un moteur, il peut par exemple être nécessaire d'accoupler en rotation deux arbres. Pour réaliser cet accouplement, il convient de les aligner l'un relativement à l'autre. Or, compte tenu des différents jeux pouvant exister sur le banc d'essais, il se peut que les axes des deux arbres ne soient pas alignés, ce qui peut occasionner des refus d'accouplement. De tels refus d'accouplement sont particulièrement néfastes dans la mesure où ils augmentent considérablement le temps nécessaire pour réaliser la simulation des conditions réelles de fonctionnement du moteur. La présente invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients. 2905433 2 La présente invention a également pour but de prévoir un dispositif d'accouplement adapté à un banc d'essais pour moteur de véhicule automobile qui soit particulièrement simple, efficace et économique. 5 La présente invention a enfin pour but de prévoir un dispositif d'accouplement qui permet l'accouplement de deux arbres légèrement désalignés. Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un dispositif d'accouplement adapté à un banc d'essais pour moteur de véhicule 10 automobile, le dispositif étant pourvu : d'une première partie d'accouplement pour le montage du dispositif sur le banc d'essais, - d'une seconde partie d'accouplement pour le montage du dispositif sur le moteur, la première partie d'accouplement étant apte à transmettre un couple à la seconde partie d'accouplement, et de moyens de verrouillage aptes à solidariser radialement les première et seconde parties d'accouplement et à être rendus inactifs lors d'une sollicitation de la seconde partie d'accouplement. On entend ici par moteur de véhicule automobile , l'organe permettant la transformation de l'énergie thermique en énergie mécanique, mais également les organes qui sont directement reliés à celui-ci, tels qu'une boîte de vitesses. 25 Dans un mode de réalisation, les moyens de verrouillage comprennent au moins une bille mobile axialement dans un logement ménagé dans la première partie d'accouplement, entre une position de sortie dans laquelle elle vient en interférence axiale avec la seconde partie d'accouplement et une position escamotée. 15 20 2905433 3 Les moyens de verrouillage peuvent également comprendre un organe élastique de rappel de la bille monté à l'intérieur du logement. Avantageusement, la seconde partie d'accouplement comprend une tige d'actionnement de la bille pour le passage de la position de 5 sortie à la position escamotée, lors d'une sollicitation axiale de la seconde partie d'accouplement. Dans un mode de réalisation, le système comprend encore un plateau de guidage solidaire de la seconde partie d'accouplement. Pour permettre l'entraînement en rotation dudit plateau par la première 10 partie d'accouplement, celui-ci peut comprendre des rainures qui coopèrent avec des plots de guidage de la première partie d'accouplement. Le dispositif peut comprendre en outre une cale de positionnement disposée axialement entre la seconde partie 15 d'accouplement et le plateau de guidage. Selon un second aspect, l'invention concerne également un banc d'essais pour moteur de véhicule automobile comprenant un dispositif d'accouplement qui est pourvu : d'une première partie d'accouplement pour le montage du 20 dispositif sur le banc d'essais, - d'une seconde partie d'accouplement pour le montage du dispositif sur le moteur, la première partie d'accouplement étant apte à transmettre un couple à la seconde partie d'accouplement, et 25 des moyens de verrouillage aptes à solidariser radialement les première et seconde parties d'accouplement et à être rendus inactifs lors d'une sollicitation de la seconde partie d'accouplement. 2905433 4 La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels : -la figure 1 est une vue schématique en coupe d'un dispositif 5 d'accouplement selon la présente invention ; et -la figure 2 est une vue de détail d'un plateau de guidage du dispositif de la figure 1. Sur la figure 1, on a représenté un dispositif d'accouplement conforme à l'invention, désigné par la référence numérique générale 10 10, qui est adapté à un banc d'essais (non représenté) pour moteur de véhicule automobile. Le dispositif 10 comprend essentiellement une première partie 12 d'accouplement pour son montage sur le banc d'essais, et une seconde partie 14 d'accouplement pour le montage du dispositif sur le 15 moteur de véhicule automobile à tester. La seconde partie 14 d'accouplement est destinée à être entraînée en rotation par la première partie 12 d'accouplement. La première partie 12 d'accouplement, d'axe 16 supposé horizontal, est pourvue d'une première portion 18 cylindrique pour le 20 montage du dispositif 10 sur le banc d'essais qui est prolongée à une extrémité axiale par une seconde portion 20 cylindrique de dimension radiale supérieure, elle-même prolongée à une extrémité axiale par une troisième portion 22 cylindrique de diamètre supérieur à celui de la seconde portion 20. 25 La troisième portion 22 cylindrique est quant à elle prolongée, à une extrémité axiale opposée à la seconde portion 20, par une collerette 24 axiale annulaire qui délimite intérieurement un alésage 25. 2905433 5 Au niveau d'une surface frontale 27 de la seconde portion 22 cylindrique sont ménagés deux logements 26, 28 diamétralement opposés. Ces logements 26, 28 présentent une forme générale cylindrique. A l'intérieur de chacun d'entre eux est respectivement 5 monté un plot 30, 32 de guidage cylindrique. Les plots 30, 32 sont en saillie axiale par rapport à la surface frontale 27 de la seconde portion 22 cylindrique. En ce qui concerne la seconde partie 14 d'accouplement, d'axe 36 horizontal, celle-ci comprend une première portion 38 cylindrique 10 pour le montage du dispositif 10 sur le moteur de véhicule automobile à tester, qui est prolongée à une extrémité axiale par une collerette 40 radiale. La collerette 40 est prolongée axialement, du côté opposé à la première portion 38, par une seconde portion 42 cylindrique, elle- 15 même prolongée par une troisième portion 44 cylindrique de diamètre réduit. Le dispositif 10 comprend encore une entretoise 46 disposée axialement entre les première et seconde parties 12, 14 d'accouplement. Elle présente une forme générale annulaire. 20 L'entretoise 46 comprend une portion axiale 48 montée en appui contre la surface extérieure cylindrique de la seconde portion 42 de la partie 14 d'accouplement, et s'étendant radialement jusqu'au voisinage de l'alésage 25 de la collerette 24 annulaire de la première partie 12 d'accouplement. La portion axiale 48 est prolongée radialement vers 25 l'extérieur par une collerette 50 annulaire venant en appui contre l'extrémité axiale de la collerette 24 de la première partie 12. Un léger jeu axial (non représenté) est ménagé entre la collerette 50 et la collerette 40 de la seconde partie 14 d'accouplement. 2905433 6 Le dispositif 10 comprend également une cale 52 de positionnement, de forme générale annulaire, montée axialement en appui contre la portion axiale 48 de l'entretoise 46. Elle est emmanchée à force sur la troisième portion 44 cylindrique de manière 5 à être rendue solidaire de la seconde partie 14 d'accouplement. La cale 52 s'étend radialement jusqu'au voisinage de l'alésage 25 de la collerette 24 de la première partie 12 d'accouplement. Pour l'entraînement en rotation de la seconde partie 14 d'accouplement par la première partie 12 d'accouplement, le dispositif 10 10 comprend notamment un plateau 54 de guidage disposé axialement entre la surface frontale 27 de la première partie 12 d'accouplement et une surface frontale 57 de la cale 52 de positionnement. Comme illustré plus visiblement sur la figure 2, le plateau 54 comprend une portion centrale 56 annulaire et des brides 58 15 prolongeant radialement ladite portion centrale 56. Les brides 58, ici au nombre de quatre, sont réparties de manière uniforme sur la circonférence de la portion centrale 56. Deux brides 58 successives sont espacées entre elle par une rainure 60, de forme générale rectangulaire. Les brides 58 présentent ici une 20 dimension angulaire comprise entre 40 et 60 . A l'intérieur de deux des rainures 60 sont montés en partie les plots de guidage 30, 31. Les deux autres rainures 60 sont destinées à recevoir des protubérances (non représentées) de la cale 52 qui s'étendent axialement à partir d'une surface frontale. Ainsi, le plateau 25 54 de guidage est assujetti sur la seconde partie 14 d'accouplement. Pour permettre la solidarisation radiale des première et seconde parties 12, 14 d'accouplement, le dispositif 10 comprend également des moyens de verrouillage 62. 2905433 7 Les moyens de verrouillage 62 comprennent une bille 64 qui est mobile axialement à l'intérieur d'un logement 66 axial cylindrique ménagé à partir de la surface frontale 27 de la première partie 12 d'accouplement. Le logement 66 est centré sur l'axe 16. La bille 64 est 5 montée de manière coulissante à l'intérieur de ce logement 66 et vient en interférence axiale avec la seconde partie d'accouplement 14, dans la position illustrée sur la figure 1. A cet égard, celle-ci comprend une tige 68 cylindrique centrée sur l'axe 36 et s'étendant axialement à partir de la surface frontale 57 10 en direction de la première partie 12 d'accouplement. Elle s'étend à travers le plateau 54 de guidage, par l'intermédiaire d'un alésage, non référencé, prévu à cet effet de manière à venir en appui contre ladite bille. L'extrémité libre de la tige 68 est en concordance de forme avec la bille 64. Elle présente ainsi une forme générale concave. 15 Dans la position de repos illustrée sur la figure 1, la bille 64 est dans une position de sortie dans laquelle elle vient en interférence axiale avec la tige 68, ce qui empêche un éventuel déplacement radial relatif des première et seconde parties 12, 14 d'accouplement. Lorsqu'on souhaite monter le dispositif 10 sur le moteur à 20 tester, la seconde partie 14 d'accouplement est sollicitée axialement, ce qui provoque un léger déplacement de celle-ci, grâce au jeu axial ménagé entre la collerette 40 et l'entretoise 46. La tige 68 exerce donc un effort axial sur la bille 64, ce qui provoque son déplacement dans le logement 66. Ainsi, elle se retrouve entièrement située à l'intérieur de 25 celui-ci dans une dite position escamotée. Dans ces conditions, la tige 68 de la seconde partie permet de rendre inactifs les moyens de verrouillage 62. En effet, la bille 64 n'interfère plus avec la première partie 12 d'accouplement. 2905433 8 Ainsi, la seconde partie 14 d'accouplement peut se déplacer radialement par rapport à la première partie 12 jusqu'à ce que le plateau 54 de guidage vienne radialement en appui contre un des plots 30, 32. Les axes 16 et 36 sont donc désalignés. Ainsi, il est possible 5 d'accoupler le banc d'essais au moteur à tester. Un tel déplacement radial est relativement limité, et est de l'ordre du millimètre. Après un tel déplacement de la seconde partie 14 d'accouplement, une partie de la tige 68 reste axialement en regard de la bille 54. 10 Une fois que la sollicitation axiale cesse, un organe élastique de rappel 70, par exemple un ressort, monté à l'intérieur du logement 66 permet le retour dans sa position de sortie à la bille 64. A cet effet, l'organe élastique de rappel 70 vient en appui à une extrémité contre une paroi de fond du logement 66, et à l'autre 15 extrémité contre la bille 64. Ainsi, la bille 64 se déplace jusqu'à sa position de sortie initiale dans laquelle elle est en saillie par rapport à la surface frontale 27. Ce déplacement provoque également le déplacement radial de la seconde partie 14 d'accouplement dans sa position initiale. Dans cette position, les axes 16 et 36 alignés. 20 Grâce à l'invention, on obtient ainsi un dispositif d'accouplement qui permet de manière particulièrement simple, efficace et économique d'accoupler en rotation deux pièces pouvant être légèrement désalignées. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'accouplement adapté à un banc d'essais pour moteur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est pourvu d'une première partie (12) d'accouplement pour le montage du dispositif sur le banc d'essais, d'une seconde partie (14) d'accouplement pour le montage du dispositif sur le moteur, la première partie d'accouplement étant apte à transmettre un couple à la seconde partie d'accouplement, et de moyens de verrouillage (62) aptes à solidariser radialement les première et seconde parties d'accouplement et à être rendus inactifs lors d'une sollicitation de la seconde partie (14) d'accouplement. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les moyens de verrouillage (62) comprennent au moins une bille (64) mobile axialement dans un logement (66) ménagé dans la première partie d'accouplement, entre une position de sortie dans laquelle elle vient en interférence axiale avec la seconde partie d'accouplement et une position escamotée. 3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel les moyens de verrouillage comprennent un organe élastique (66) de rappel de la bille monté à l'intérieur du logement (66). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la seconde partie d'accouplement comprend une tige (68) d'actionnement de la bille pour le passage de la position de sortie à la position escamotée, lors d'une sollicitation axiale de la seconde partie d'accouplement. 5. Dispositif selon la revendication 4, comprenant un plateau (54) de guidage solidaire de la seconde partie d'accouplement. 6. Dispositif selon la revendication 5, la première partie comprend des plots de guidage (30, 32) qui coopèrent avec des 2905433 10 rainures (60) du plateau de guidage pour l'entraînement en rotation de la seconde partie d'accouplement par la première partie d'accouplement. 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, comprenant en outre 5 une cale de (52) positionnement disposée axialement entre la seconde partie d'accouplement et le plateau de guidage. 8. Banc d'essais pour moteur de véhicule automobile comprenant un dispositif d'accouplement selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10