Brevet FR2912507A1 — publié le 20080815

"Dispositif de contrôle amélioré d'un banc de contrôle de châssis de véhicules automobiles". La présente invention concerne un dispositif de 5 contrôle amélioré d'un banc de contrôle de châssis de véhicules automobiles. L'invention concerne également un système de contrôle utilisant ce banc. Un banc de contrôle de type connu est utilisé pour 10 assurer le réglage et le contrôle des liaisons au sol d'un véhicule automobile et comprend des instruments de mesure de différentes grandeurs géométriques du train roulant de ce véhicule. Ces instruments étant susceptibles de fournir des 15 mesures faussées suite à des dérives, il est nécessaire de les étalonner régulièrement. Cependant, du fait des défauts de géométrie, de stabilité dans le temps et du défaut de rigidité d'un train roulant classique, ce contrôle n'est pas réalisé 20 avec un maximum de précision. La présente invention a pour but d'éliminer l'inconvénient ci-dessus. A cet effet, l'invention concerne un dispositif de contrôle d'un banc de contrôle de châssis de véhicules 25 automobiles comprenant un châssis rigide portant une roue, ce châssis comprenant un longeron et une traverse perpendiculaires l'un à l'autre, et des moyens de réglage de l'orientation angulaire de la roue par rapport au châssis autour d'au moins un axe de réglage, et au moins 30 un capteur apte à fournir une mesure de l'angle d'orientation de la roue autour de l'axe de réglage. Selon l'invention, au moins un axe de réglage de l'orientation angulaire de la roue est inscrit dans un plan parallèle à la traverse. 35 Selon une autre caractéristique, au moins un axe de réglage de l'orientation angulaire de la roue est inscrit dans un plan parallèle à la traverse et au longeron. Selon encore une autre caractéristique, le dispositif comprend un premier axe de réglage parallèle à la traverse, dit axe de réglage de l'angle de chasse de la roue. Dans ce cas, la roue est solidaire en rotation d'un bras s'étendant parallèlement à la traverse, ce bras étant monté rotatif autour de l'axe de réglage de l'angle de chasse, et les moyens de réglage de cet axe sont constitués par un organe de positionnement angulaire du bras rotatif. Avantageusement, le bras comprend une tige de manoeuvre s'étendant selon une direction sécante à l'axe de réglage de l'angle de chasse, et l'organe de positionnement du bras comprend une vis mobile en translation suivant un axe inscrit dans un plan perpendiculaire à l'axe de réglage et apte à venir en contact de la tige de manoeuvre du bras sur une partie de son chemin de déplacement. En outre, le dispositif comprend un second axe de 20 réglage parallèle à un axe longitudinal du châssis, dit axe de réglage de l'angle de pivot de la roue. De préférence, la roue est rigidement solidaire d'un support intermédiaire monté rotatif autour de l'axe de réglage de l'angle de pivot, et les moyens de réglage 25 de l'angle de pivot sont constitués par un organe de positionnement angulaire du support intermédiaire autour de l'axe de réglage de l'angle de pivot. Dans ce cas, l'organe de positionnement angulaire de la roue comprend une vis mobile en translation suivant 30 un axe inscrit dans un plan parallèle à l'axe de réglage de l'angle de pivot, et apte à venir en contact avec une extrémité du support sur une partie de son chemin de déplacement. L'invention concerne également le système de 35 contrôle d'un banc de contrôle de châssis de véhicules automobiles, comprenant un dispositif de type ci-dessus, et des moyens de comparaison d'une mesure de l'angle d'orientation de la roue résultant du capteur équipant le dispositif avec une autre mesure de l'angle d'orientation de la roue résultant du banc de contrôle. L'invention sera mieux comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront au cours de la description suivante, faite en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 représente une vue en perspective d'un châssis rigide du dispositif selon l'invention, 10 monté sur un banc de contrôle, - la figure 2 illustre une vue en perspective du châssis de la figure 1, - la figure 3 est une vue de dessus du châssis de la figure 1, 15 - la figure 4 représente une section longitudinale du châssis réalisée selon la ligne repérée par IV-IV sur la figure 3, - la figure 5 est une vue avec arrachement du côté avant droit du châssis de la figure 2, 20 - la figure 6 illustre une vue de côté avec arrachement du châssis de la figure 5, centrée sur la roue avant droite et prise depuis l'intérieur du châssis, pour un premier réglage de l'angle de chasse de la roue de ce châssis, 25 - la figure 7 représente une vue analogue à celle de la figure 6, pour un deuxième réglage de l'angle de chasse de la roue de ce châssis, - la figure 8 est une vue de face avec arrachement du châssis de la figure 2, pour un premier réglage de 30 l'angle de pivot, - la figure 9 est une vue analogue à la figure 8, pour un deuxième réglage de l'angle de pivot,et - la figure 10 est une vue analogue à la figure 8, pour un troisième réglage de l'angle de pivot. 35 Le banc de contrôle repéré par 1 sur la figure 1 permet de contrôler plus particulièrement les liaisons au sol d'un véhicule automobile. Le banc 1 comprend essentiellement un cadre de support 2 fixé au sol et un certain nombre d'instruments de mesure 3, dont deux seulement sont représentés, par exemple du type télémètre, permettant de mesurer la géométrie de trains roulants de véhicules automobiles, notamment de chacune des roues d'un véhicule. Les informations de mesure des instruments 3 sont transmises à un circuit électronique, non représenté, pouvant être constitué par un poste central de contrôle, qui enregistre et/ou affiche les différentes valeurs de géométrie des roues du véhicule mesurées par les instruments 3. Le banc 1 comprend également des rouleaux menants 4 d'entraînement des roues avant et arrière d'un train de véhicule automobile afin de mesurer le comportement géométrique du train le véhicule étant en roulage. Le dispositif de l'invention permet d'étalonner principalement les instruments 3 de ce banc 1 destinés à mesurer les positions angulaires de pivot, de carrossage et de chasse des roues 6, 6', 7, 7' du véhicule. Comme visible sur la figure 10, l'angle de pivot î d'une roue est l'angle compris, selon un plan transversal du châssis PT, entre l'axe de pivot CX de la roue 6, autour duquel la roue tourne lors du braquage, et un axe coïncidant avec la face latérale du châssis, c'est-à-dire un axe sensiblement vertical. L'angle de carrossage est l'angle compris entre l'axe de pivot CX de la roue 6 et l'axe du diamètre de la roue 6 toujours selon un plan transversal PT du châssis. Ainsi, l'angle de carrossage et de pivot î sont dépendants l'un de l'autre et diffèrent l'un de l'autre d'une valeur constante. En conséquence, un réglage de l'angle de carrossage permettra un réglage de l'angle de pivot. D'autre part, comme visible sur la figure 7, l'angle de chasse p est l'angle compris, selon un plan longitudinal PL du véhicule, entre un axe vertical et l'axe de pivot CX de la roue. Afin de pouvoir étalonner les instruments du bancs permettant la mesure de ces angles, le dispositif selon l'invention comprend un châssis étalon 5 portant quatre roues 6, 6', 7, 7' montées mobiles en rotation autour d'un axe de réglage AX de l'angle de pivot/carrossage î,P de cette roue et autour d'un axe de réglage BX de l'angle de chasse p, et des moyens de réglage de la position angulaire des quatre roues 6, 6', 7, 7' autour des axes AX et BX. Le châssis est rigide, c'est-à-dire dépourvu de suspensions et comprend en outre des capteurs de mesure des positions angulaires de pivot, de carrossage et de chasse des roues du châssis et qui fournissent des mesures dites de référence. Ces mesures de références sont transmises à un système selon l'invention afin d'être comparées aux mesures correspondantes résultant du banc de contrôle pour évaluer l'écart existant entre les mesures de références et celles fournies par le banc de contrôle. On détaille dans ce qui suit la structure particulière du châssis permettant le positionnement des roues à des positions angulaires prédéterminées. Ce châssis 5 comprend deux longerons 8, 8' parallèles reliés l'un à l'autre par un certain nombre de traverses 9, 10. Ces traverses 9, 10 sont perpendiculaires aux longerons 8, 8' et définissent avec ces derniers un plan sensiblement horizontal PH. Il est à noter que le châssis 5 est symétrique par rapport à un plan vertical longitudinal PL repéré sur la figure 2. Ainsi, deux éléments symétriques par rapport à PL porteront dans ce qui suit le même numéro avec un signe pour l'élément situé d'un côté de ce plan PL et sans ce signe pour l'élément situé de l'autre côté de ce plan PL. Comme mieux visible sur la figure 5, ce châssis 5 comprend sur sa face avant 12 un bras 13 monté rotatif sur deux paliers 14, 14' rigidement solidaires de la face avant 12 du châssis 5. Ce bras 13 porte à chaque extrémité une roue avant 6, 6' du châssis 5. Les figures 6 à 10 illustrent les articulations de la roue avant droite du châssis, permettant respectivement un réglage de la position angulaire de pivot/de carrossage de la roue et un réglage de la position angulaire de chasse de cette roue. La description de ces figures est bien entendu valable pour les autres roues du véhicule. Comme mieux visible sur la figure 8, la roue 6 est montée sur le bras 13 au moyen d'un support intermédiaire 17 solidaire en rotation du bras 13 et se présentant sous la forme d'un boîtier 18. Les faces avant et arrière 20 du boîtier 17 sont sensiblement verticales et sont traversées par une première goupille portant l'axe AX de réglage de l'angle de pivot et de l'angle de carrossage de la roue 6, qui sera nommé dans ce qui suit axe de réglage de l'angle de pivot pour les raisons exposées ci-dessus. Le boîtier 18 comprend deux faces supérieure 21 et 25 inférieure 22 traversées par une deuxième goupille 23 s'étendant selon l'axe de pivot CX. Dans le prolongement de la face latérale externe du boîtier 18, ce boîtier comprend une fusée de roue 19 solidaire en rotation de la roue 6 et montée à rotation 30 autour de l'axe de pivot CX. Dans le prolongement de sa face latérale interne 26, le boîtier 18 comprend une biellette 27 prévue pour régler l'inclinaison du support intermédiaire 17 par rapport à l'axe de réglage de l'angle de pivot AX. 35 Cette biellette 27 est portée par le bras rotatif 13 par un moyen non représenté, et comprend une extrémité 28 de réglage de son inclinaison par rapport à l'axe AX. Cette extrémité est manoeuvrée par un organe de positionnement angulaire 29 solidaire en rotation du bras 13. Cet organe 29 est constitué de deux vis 31, 32 s'étendant suivant un axe sensiblement vertical et montées mobiles en translation chacune dans un écrou situé d'un côté de l'extrémité 28 de la biellette 27. Les deux écrous des vis 31, 32 sont portés par une mâchoire en forme de U 30 dont les branches opposées enserrent l'extrémité 28 de la biellette 27. Chaque vis 31 se déplace selon un axe lui permettant de venir en contact avec l'extrémité 28 de la biellette 27 et d'entraîner cette extrémité 28 sur une partie de son déplacement. Il en résulte une rotation du support autour de l'axe AX dans un sens dépendant de la vis 31, 32 qui aura été actionnée. L'exemple de la figure 8 représente la roue dans une position angulaire de pivot et de carrossage maximale en valeur algébrique, obtenue lorsque la vis inférieure 32 est en butée contre l'écrou correspondant. L'exemple de la figure 10 représente une configuration pour laquelle la roue occupe une position angulaire de pivot et de carrossage minimale en valeur algébrique, obtenue lorsque la vis supérieure 31 est en butée contre l'écrou correspondant. Et l'exemple de la figure 9 représente la roue dans une position médiane résultant du positionnement des vis 31, 32 à des distances égales par rapport à leurs écrous respectifs. Pour régler la position angulaire de chasse de la roue, le dispositif selon l'invention comprend un organe de positionnement angulaire du bras rotatif repéré par 33 sur les figures, apte à faire tourner ce bras 13 autour de l'axe BX de réglage de l'angle de chasse p. Plus précisément, cet organe 33 agit sur la rotation d'une tige de manoeuvre 34 mieux visible sur les figures 8 à 10, solidaire du bras 13 et perpendiculaire à ce dernier, autour de l'axe BX, en déplaçant une extrémité de cette tige 34 selon une direction perpendiculaire à cet axe BX. A cette fin, l'organe 33 comprend un profilé repéré par 36 sur la figure 5, solidaire de la face avant 12 du châssis 5, s'étendant perpendiculairement à l'axe BX. Ce profilé 36 est disposé au-dessus du bras rotatif 13 et comprend une cavité d'accueil pour l'extrémité de la tige de manoeuvre 34 ainsi qu'une vis 35 de déplacement de cette tige 34 selon une direction perpendiculaire à l'axe BX. La translation de la vis 35 selon son axe de déplacement provoque celui de l'extrémité de la tige de manoeuvre selon ce même axe et ainsi la rotation de l'ensemble formé par la tige 34 et le bras 13. La figure 6 représente une position angulaire de chasse minimale de la roue du châssis, pour laquelle la tige de manoeuvre 34 est inscrite dans un plan parallèle à la face avant 12 du châssis 5. La figure 7 représente une position angulaire de chasse positive résultant du déplacement de la vis 35 de l'organe 33 vers la face avant 12 du châssis 5 et de l'inclinaison conséquente de la tige de manoeuvre 34. Grâce aux différents organes de positionnement angulaire, les roues du châssis 5 selon l'invention peuvent être déplacées à des positions angulaires de pivot, de carrossage et de chasse différentes qui peuvent être mesurées au moyen des capteurs susmentionnés embarqués sur le châssis de l'invention. Le dispositif selon l'invention permet également d'étalonner des instruments du banc de contrôle destinés à mesurer la hauteur de berceau de ce châssis en différents points. A cet effet, le châssis 5 comprend, comme visible sur les figures 3 et 4, des plaques 41 sensiblement horizontales dont la hauteur est réglable au moyen de volants de manoeuvres 42 solidaires du longeron 8 et/ou de la traverse 9. Ces plaques 41 sont sélectivement positionnées à des hauteurs prédéterminées, qui sont mesurées par les 5 capteurs embarqués du châssis. Les hauteurs de ces plaques sont ensuite mesurées par les instruments du banc, ces mesures étant transmises aux moyens de comparaison qui permettent d'évaluer la précision de mesure des instruments relativement aux 10 capteurs embarqués. Le dispositif et le système selon l'invention permettent de définir et de quantifier avec précision l'incertitude de mesure des instruments du banc de contrôle associés à la mesure des angles de pivot, de 15 carrossage et de chasse. REVENDICATIONS 1. Dispositif de contrôle d'un banc de contrôle de châssis de véhicules automobiles, comprenant un châssis rigide (5) portant une roue (6, 7), ce châssis comprenant un longeron (8) et une traverse (9, 10) perpendiculaires l'un à l'autre, et des moyens de réglage de l'orientation angulaire de la roue par rapport au châssis (5) autour d'au moins un axe de réglage (AX, BX), et au moins un capteur apte à fournir une mesure de l'angle d'orientation (î,,p) de la roue (6, 7) autour de l'axe de réglage (AX, BX), et dans lequel au moins un axe de réglage (AX, BX) de l'orientation angulaire de la roue est inscrit dans un plan (PH) parallèle à la traverse (9, 10). 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel au moins un axe de réglage (AX, BX) de l'orientation angulaire de la roue (6, 7) est inscrit dans un plan parallèle à la traverse (9, 10) et au longeron (8) 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, comprenant un premier axe de réglage parallèle à la traverse, dit axe de réglage de l'angle de chasse (BX) de la roue (6). 4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la roue (6) est solidaire en rotation d'un bras (13) s'étendant parallèlement à la traverse (9, 10), ce bras (13) étant monté rotatif autour de l'axe de réglage (BX) de l'angle de chasse (p), et dans lequel les moyens de réglage de cet axe sont constitués par un organe de positionnement angulaire du bras rotatif (36). 5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel le bras (13) comprend une tige de manoeuvre (34) s'étendant selon une direction sécante à l'axe de réglage de l'angle de chasse (BX), et dans lequel l'organe de positionnement du bras comprend une vis (35) mobile en translation suivant un axe inscrit dans un plan perpendiculaire à l'axe de réglage (BX) et apte à veniren contact de la tige de manoeuvre (34) du bras sur une partie de son chemin de déplacement. 6. Dispositif selon l'une des revendications 3 à 5, comprenant un second axe de réglage parallèle à un axe longitudinal du châssis, dit axe de réglage de l'angle de pivot et de carrossage de la roue (AX). 7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la roue (6, 7) est rigidement solidaire d'un support intermédiaire (17) monté rotatif autour de l'axe de réglage de l'angle de pivot et de carrossage (AX), et dans lequel les moyens de réglage de l'angle de pivot sont constitués par un organe de positionnement angulaire (29) du support intermédiaire (17) autour de l'axe de réglage de l'angle de pivot et de carrossage (AX). 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel l'organe de positionnement angulaire de la roue comprend une vis (31, 32) mobile en translation suivant un axe inscrit dans un plan parallèle à l'axe de réglage de l'angle de pivot et de carrossage (AX), et apte à venir en contact avec une extrémité (28) du support (17) sur une partie de son chemin de déplacement. 9. Système de contrôle d'un banc de contrôle de châssis de véhicules automobiles, comprenant un dispositif selon l'une des revendications précédentes, et des moyens de comparaison d'une mesure de l'angle d'orientation de la roue (6, 7) résultant du capteur équipant le dispositif avec une autre mesure de l'angle d'orientation de la roue résultant du banc de contrôle.