FR2987893A1 - Banc d'essai avec palier reglable pour transmission de vehicule automobile et procede de reglage - Google Patents

Abstract

L'invention a trait à un palier réglable (10) de banc d'essai d'endurance pour transmissions de véhicule automobile. Le palier (10) comprend essentiellement une semelle (16), une cavité (22) apte à loger un roulement d'arbre à soutenir, des premiers moyens de réglage selon une première direction de réglage H parallèle au plan de la semelle, et des deuxièmes moyens de réglage selon une deuxième direction V perpendiculaire au plan de la semelle, les premier et deuxième moyens de réglage étant indépendants l'un de l'autre. Ces moyens de réglage permettent un réglage précis et rapide de l'arbre sur le banc d'essai. L'invention a également trait à un banc d'essai pourvu du palier en question et d'un procédé de réglage dudit palier.

Description

BANC D'ESSAI AVEC PALIER REGLABLE POUR TRANSMISSION DE VEHICULE AUTOMOBILE ET PROCEDE DE REGLAGE L'invention a trait à un palier réglable pour banc d'essai de machines tournantes, plus particulièrement pour banc d'essai de machines tournantes avec arbre de transmission, telles que des transmissions de véhicule automobile. L'invention a trait également à un banc d'essai correspondant ainsi qu'à un procédé de réglage du palier. Le document de brevet US 2005/0257606 Al divulgue un banc d'essai pour transmissions de véhicule automobile. Il comprend essentiellement un bâti, un moteur d'entrée destiné à entrainer la transmission, similairement au moteur à combustion du véhicule, un moteur de sortie générant un couple résistant à la sortie de la transmission de manière à simuler la charge liée au déplacement du véhicule, et une plateforme avec un générateur de vibrations destiné à simuler les vibrations générées lors du déplacement du véhicule. Ce banc d'essai est destiné à tester des transmissions du type automatique, ces transmissions ne présentant habituellement pas d'arbre extérieur. Ces transmissions sont en effet habituellement destinées à être reliées à des arbres de transmission avec joints homocinétiques, ces arbres faisant en fait plutôt partie du véhicule que de la transmission à tester. La transmission du type automatique à tester sur le banc d'essai est reliée aux moteurs d'entrainement et de sortie via des arbres auxiliaires à joints homocinétiques. Le banc d'essai comprend un arbre auxiliaire relié à l'arbre de sortie du moteur d'entrainement. Cet arbre auxiliaire est soutenu par un palier réglable fixé au bâti du banc d'essai. Un arbre à joint homocinétique relie cet arbre à la transmission à tester. Ce palier fait partie des éléments fixes du banc d'essai et n'est par conséquent pas destiné à être réglé de manière récurrente. Le document de brevet EP 2 831 664 Al divulgue un banc d'essai pour tester une transmission de puissance telle qu'une boîte de vitesse d'hélicoptère. Cet enseignement s'intéresse plus particulièrement à la cinématique d'entrainement de la boîte de vitesse à tester. Le montage et le réglage des arbres de transmission n'y sont pas détaillés. L'invention a pour objectif de proposer une solution à au moins un des problèmes sus mentionnés. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une solution au problème de réglage d'un palier d'un arbre de transmission d'une machine tournante à tester. L'invention a pour objet un palier réglable pour banc d'essai de machines tournantes, comprenant une semelle de montage; une cavité apte à recevoir et soutenir un arbre de transmission; des moyens de réglage de la position de la cavité par rapport à la semelle; remarquable en ce que les moyens de réglage comprennent des premiers moyens de réglage selon une première direction essentiellement parallèle au plan moyen de la semelle et des deuxième moyens de réglage selon une deuxième direction essentiellement perpendiculaire au plan de la semelle.

La cavité est préférentiellement destinée à recevoir un ou plusieurs roulements montés sur l'arbre de transmission. Avantageusement, les premiers moyens de réglage agissent exclusivement selon la première direction. Il en va de même pour les deuxièmes moyens de réglage. Selon un mode avantageux de l'invention, les premiers moyens et/ou les deuxièmes moyens de réglage comprennent, chacun, des moyens de guidage et des moyens de déplacement selon leur direction de réglage, les moyens de déplacement étant préférentiellement à rotation, et des moyens de serrage en position. Les moyens de déplacement sont avantageusement à démultiplication de manière à permettre un réglage fin et précis.

Selon un autre mode avantageux de l'invention, les moyens de déplacement des premiers moyens de réglage comprennent un levier pivotant dans un plan essentiellement parallèle au plan moyen de la semelle, ledit levier s'étendant en saillie du contour de la semelle. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, les moyens de déplacement 25 des deuxièmes moyens de réglage comprennent au moins un excentrique pivotant suivant un axe généralement parallèle au plan moyen de la semelle et à distance de ladite semelle. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, le palier comprend un premier élément s'étendant essentiellement perpendiculairement à, et depuis la 30 semelle, apte à coulisser sur la semelle, et un deuxième élément à distance de la semelle et apte à coulisser sur le premier élément, la cavité étant sur le deuxième élément. La cavité est préférentiellement généralement cylindrique selon un axe de symétrie généralement parallèle au plan moyen de la semelle. La cavité est préférentiellement formée par deux demi-coquilles destinées à être assemblées.

Les moyens de déplacement des deuxièmes moyens de réglage comprennent avantageusement un premier excentrique coopérant avec une première cavité formée dans le premier élément, et un deuxième excentrique coopérant avec une deuxième cavité formée dans le deuxième élément. Les première et deuxième cavités sont préférentiellement des lamages. Les premier et deuxième excentriques sont avantageusement superposés et déphasés, préférentiellement de plus de 90°, plus préférentiellement de plus de 150°. Ils sont avantageusement liés en rotation. L'invention a également pour objet un banc d'essai pour machine tournante telle qu'une boîte de vitesse de véhicule automobile, comprenant : un bâti avec des moyens de fixation d'une ou plusieurs machines tournantes; un palier réglable apte à être fixé au bâti; remarquable en ce que le palier réglable est conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, le bâti comprend une surface de montage de la semelle du palier, ladite surface comprenant des moyens de réglage du palier selon une direction longitudinale du bâti, la première direction de réglage étant au moins essentiellement perpendiculaire à la direction longitudinale.

L'invention a également pour objet un procédé de réglage sur banc d'essai d'un palier intermédiaire d'un arbre de transmission de machine tournante telle qu'une transmission transversale de véhicule automobile, remarquable en ce que le banc d'essai est conforme à l'invention, et par les étapes suivantes: (a) réglage du palier selon la direction de l'arbre de transmission; (b) réglage du palier via les premiers moyens de réglage selon la première direction essentiellement perpendiculaire à la direction de l'arbre de transmission; (c) réglage du palier via les deuxièmes moyens de réglage selon la deuxième direction. Les étapes (b) et (c) peuvent être permutées. Selon un mode avantageux de l'invention, l'étape (b) et l'étape (c) comprennent, chacune, la mesure de la position de l'arbre par rapport à une direction de référence du banc d'essai via des moyens de mesure tels qu'un comparateur, le banc d'essai comprenant préférentiellement un rail de guidage pour un comparateur. Selon un autre mode avantageux de l'invention, la mesure de la position de l'arbre à l'étape (b) est pratiquée sur la surface extérieure de l'arbre dans un plan généralement parallèle au plan moyen de la semelle, et/ou la mesure de la position de l'arbre à l'étape (c) est pratiquée sur la surface extérieure de l'arbre dans un plan généralement perpendiculaire au plan moyen de la semelle. Les mesures de l'invention permettent d'opérer un réglage rapide et précis au moyen d'un palier de construction simple et robuste. Elles permettent un alignement précis entre l'arbre et la transmission à tester. Les mesures faites sur un tel banc d'essai sont plus précises et la durée de vie de la transmission est augmentée. Il y a donc un double avantage, à savoir le temps de réglage qui est fortement raccourci et la qualité du réglage qui est meilleure et qui influence directement la fiabilité de la transmission.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un banc d'essai conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue isométrique d'un palier réglable conforme à l'invention ; - la figure 3 est une vue explosée des moyens de réglage selon une direction verticale ; - la figure 4 est une vue en coupe 4-4 du palier de la figure 2. La figure 1 illustre de manière schématique un banc d'essai conforme à l'invention. Le banc d'essai 2 comprend essentiellement un bâti 4, une machine tournante telle qu'une boîte de vitesses 6 de véhicule automobile avec arbre de sortie 8, et un palier 10. Cet arbre 8 s'étend sur une certaine longueur depuis le carter de la transmission 6. Il est ainsi soutenu à une extrémité par la transmission 6 et à l'extrémité opposée par le palier 10. Ce dernier comprend une cavité logeant un roulement traversé par l'arbre 8. Un arbre 12 à joint homocinétique 14 du type cardan est relié à l'extrémité de l'arbre 8 du côté du palier 10.

Le palier 10 comprend des moyens de réglage qui seront détaillés davantage en relation avec les figures qui vont suivre. Le banc d'essai 2 comprend également un rail de guidage 60 pourvu d'un guide 62 auquel est relié un comparateur 58. Ce dernier permet un réglage précis du palier 10. L'utilisation du comparateur 58 en vue du réglage du palier 10 sera détaillée plus loin après la description du palier. La figure 2 est une vue isométrique du palier 10. Il comprend essentiellement une semelle 16, un premier élément 18, un deuxième élément 20 et une cage 22 destinée à loger un roulement. La semelle 16 comprend des moyens de fixation 34 à une surface de montage du bâti, ces moyens étant représentés dans le cas précis de la figure 2 sous forme d'encoches 34 aptes à recevoir, chacune, un moyen de fixation tel qu'une vis (non représentée). La semelle 16 comprend également une rainure 32 s'étendant dans un plan parallèle au plan moyen ou au plan de contact de la semelle. Cette rainure 32 reçoit le premier élément 18 qui s'étend généralement verticalement depuis la rainure jusqu'à une certaine distance de la semelle 16. Cette dernière comprend également une surface d'appui 28 pour le premier élément 18, cette surface d'appui étant généralement verticale et/ou perpendiculaire au plan moyen ou de contact de la semelle. La portion de la semelle formant la surface d'appui 28 comprend également une rainure 30 destinée à recevoir une vis de serrage 52 (voir figure 4) du premier élément contre la surface d'appui 28. La rainure 30, combinée à la rainure 32, est destinée à permettre un déplacement du premier élément 18 selon une première direction parallèle au plan de la semelle. Le déplacement du premier élément 18 est commandé par le levier 24 pivotant autour de l'axe 26. Le mécanisme de ces moyens de déplacement sera détaillé plus loin en relation avec la figure 4.

Le deuxième élément 20 est également généralement plat comme le premier 18. Il est disposé contre le premier élément 18 et comprend des moyens le rendant apte à coulisser le long dudit premier élément. Des moyens de déplacement à double excentrique 38 sont disposés entre les premier et deuxième éléments 18 et 20. Des moyens de serrage sous forme de vis 36 sont également prévus. Une cavité cylindrique sous forme de deux demi-coquilles assemblée par vissage 22 est disposée au sommet du deuxième élément 20.

Le palier 10 comprend ainsi des premiers moyens de réglage selon une premier direction H généralement parallèle au plan moyen ou de contact de la semelle et des deuxièmes moyens de réglage selon une deuxième direction V généralement perpendiculaire au plan moyen ou de contact de la semelle.

La figure 3 illustre de manière plus détaillée les premier et deuxième éléments 18 et 20. On peut observer que le premier élément 18 est de forme généralement parallélépipédique avec une rainure verticale 44 de section en T et un lamage horizontal 40 destiné à recevoir l'excentrique 382 du moyen de déplacement à double excentrique 38. La rainure 44 est destinée à recevoir un écrou 46 de section essentiellement correspondante, cet écrou 46 étant destiné à coopérer avec une vis 36 traversant les moyens de déplacement 38. Le deuxième élément 20 est également de forme généralement parallélépipédique avec un premier lamage 41 de section généralement rectangulaire apte à coopérer avec le premier élément 18. Ce dernier est ainsi apte à engager dans le lamage 41, ce dernier assurant ainsi avec les faces latérales du premier élément 18 des moyens de guidage selon une direction généralement verticale. Le deuxième élément 20 comprend également un deuxième lamage 42 apte à recevoir l'excentrique 381 des moyens de déplacement à double excentrique 38. Il comprend également une rainure 48 destinée à permettre le passage de l'entretoise 384 reliant les deux excentriques 381 et 382 à l'écrou 383, l'écrou en question étant destiné à venir en contact avec la face avant ou extérieure du deuxième élément 20, au niveau de la rainure 48 (comme cela est visible à la figure 2). La rotation de l'écrou 383 notamment au moyen d'un outil approprié tel qu'un clé plate, va faire tourner les deux excentriques 381 et 382 dans leurs lamages respectifs, si bien que leurs surfaces périphériques vont glisser sur les surfaces supérieures et/ou inférieures des lamages et, partant, convertir le mouvement de rotation en mouvement de translation entre les deux éléments 18 et 20. Etant donné que l'élément 18 est a priori fixe, au moins selon une direction verticale, la rotation des excentriques va générer un mouvement vertical V du deuxième élément 20. Les deux excentriques 381 et 382 sont angulairement décalés, idéalement de 180° de manière à être opposés et à ainsi augmenter la course utile qui va être imprimée au deuxième élément 20 pour un angle de rotation donné.

L'actionnement de la vis 36 traversant les excentriques dans le sens d'un desserrage permet ensuite d'actionner les moyens de déplacement 38 et de régler le support de palier. L'actionnement de la vis 36 dans le sens d'un serrage permet ensuite d'immobiliser le deuxième élément.

La figure 4 est une vue en coupe selon 4-4 de la semelle du palier de la figure 2. On peut observer le levier 24 équipé d'une poignée 50 et traversant l'épaisseur de la semelle pour pivoter par rapport à l'axe pivot 26. Le levier 24 comprend à son extrémité située à l'intérieur de la semelle 16 une rainure 54 ou trou oblong recevant une broche 56 encastrée dans la tranche inférieure du premier élément 18. Ce dernier est fixé à la semelle par la vis 52. Lorsque cette vis est desserrée, l'actionnement du levier 24 permet de déplacer aisément et de manière précise, l'élément 18 selon la première direction de réglage H (voir figure 2) le long de la rainure de la semelle dans laquelle il est logé et guidé. Le palier comporte ainsi des moyens de réglage selon des directions essentiellement perpendiculaires, ces moyens agissant indépendamment l'un de l'autre. En référence à la figure 1 qui a déjà été décrite brièvement, l'opération de réglage du palier lors notamment de l'installation sur le banc d'essai d'une nouvelle machine tournante à tester peut ainsi se dérouler de manière suivante.

La première étape peut consister à régler la position du palier selon la direction de l'arbre 8, c'est-à-dire selon la direction longitudinale du banc d'essai. A cette fin, le bâti 4 comprend une surface de montage de la semelle du palier 10 avec des rainures (non visibles) s'étendant selon la direction longitudinale. Ces rainures peuvent alors loger des écrous de section en T coopérant avec des vis qui elles- mêmes coopèrent avec les encoches 34 de la semelle 16 (voir figure 2). Ce réglage pourra être réalisé de manière totalement manuelle en desserrant les vis en question et en déplaçant manuellement le palier selon la direction longitudinale de l'arbre et ensuite en resserrant lesdites vis. Le chapeau de la cavité 22 recevant le roulement et l'arbre pourra être desserré ou retiré afin de permettre au roulement de coulisser dans la cavité lors du réglage.

Les deuxième et troisième étapes consistent à procéder à un réglage plus fin grâce aux moyens de réglage du palier. Une des deuxième et troisième étapes consiste alors à régler le palier selon une des deux directions de réglage du palier, l'autre de ces étapes consiste alors à régler le palier selon l'autre de ces deux directions de réglage. Pour le réglage selon la première direction, à savoir la direction parallèle au plan de la semelle et perpendiculaire à la direction longitudinale, il convient de mesurer la distance entre une direction de référence et l'arbre dans un plan parallèle à celui de la semelle. Pour ce faire, le bâti 4 comprend un rail de guidage 60 sur lequel coulisse un guide 62. Un comparateur 58 est fixé à ce guide et est orienté de manière à ce que sa tête de mesure soit en contact avec une portion latérale de la section de l'arbre. Il suffit alors de faire glisser le comparateur le long de l'arbre en faisant coulisser le guide 62 le long du rail 60 et de mesurer l'écart de parallélisme dans un plan essentiellement horizontal ou parallèle à la semelle entre l'arbre et la direction de référence. En cas de mesure d'écart supérieur à des tolérances données, il suffit alors de desserrer la vis 52 (voir figure 4) reliant le premier élément 18 à la semelle 16 et à ensuite actionner le levier 24 en vue de déplacer les premier et deuxième éléments 18 et 20 ainsi que la cavité 22 logeant le roulement selon la première direction H jusqu'à ce que les mesures de distance décrites ci-avant permettent de conclure à un parallélisme dans le plan essentiellement horizontal ou parallèle à la semelle. Pour le réglage selon la deuxième direction, à savoir la direction verticale ou perpendiculaire au plan de semelle, il convient de mesurer la distance entre la direction de référence et l'arbre dans un plan vertical ou perpendiculaire à la semelle. Similairement à ce qui a été décrit précédemment en relation avec le réglage dans un plan horizontal, il convient alors d'orienter le comparateur de manière à ce que sa tête de mesure soit en contact avec une portion supérieure ou inférieure de la section de l'arbre. Le fait de faire coulisser le comparateur le long de l'arbre va alors révéler toute variation de distance dans un plan essentiellement vertical entre la direction de référence et l'arbre. En cas de mesure d'écart supérieur à des tolérances données, il suffit alors de desserrer la vis 36 (voir figure 2) reliant le deuxième élément 20 au deuxième élément 18 et ensuite d'actionner l'écrou 383 en vue de déplacer verticalement le deuxième élément 20 ainsi que la cavité 22 logeant le roulement. Et ce jusqu'à ce que les mesures de distance décrites ci-avant permettent de conclure à un parallélisme dans le plan vertical ou perpendiculaire à la semelle.

Le matériau des différents éléments constitutifs du palier est préférentiellement métallique, plus préférentiellement de l'acier. Certains éléments, voire tous, pourraient cependant être en d'autres matériaux que de l'acier, comme par exemple en aluminium, en acier inoxydable ou en fonte. Le mode de réalisation de l'invention qui vient d'être décrit est donné à titre d'exemple, étant entendu que de nombreux autres modes de réalisation sont possibles dans le cadre de l'invention telle que définie par les revendications. Plus particulièrement, le design de la semelle et des premier et deuxième éléments peut être différent. Les moyens de réglage, tout en conservant leurs fonctions, peuvent prendre d'autres formes.15

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Palier réglable (10) pour banc d'essai (2) de machines tournantes (6), comprenant une semelle de montage (16) ; une cavité (22) apte à recevoir et soutenir un arbre de transmission ; des moyens de réglage de la position de la cavité par rapport à la semelle ; caractérisé en ce que les moyens de réglage comprennent des premiers moyens de réglage (18, 24, 28, 30, 32) selon une première direction (H) essentiellement parallèle au plan moyen de la semelle et des deuxième moyens de réglage (18, 20, 36, 38, 40, 41, 42) selon une deuxième direction (V) essentiellement perpendiculaire au plan de la semelle (16).
2. 2. Palier (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premiers moyens et/ou les deuxième moyens de réglage comprennent, chacun, des moyens de guidage (32 ; 41) et des moyens de déplacement (24, 26, 56 ; 38) selon leur direction de réglage, les moyens de déplacement étant préférentiellement à rotation, et des moyens de serrage (52 ; 36) en position.
3. 3. Palier (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de déplacement (24, 26, 56) des premiers moyens de réglage (18, 24, 28, 30, 32) comprennent un levier (24) pivotant dans un plan essentiellement parallèle au plan moyen de la semelle (16), ledit levier (24) s'étendant en saillie du contour de la semelle.
4. 4. Palier (10) selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les moyens de déplacement (38) des deuxièmes moyens de réglage (18, 20, 36, 38, 40, 41, 42) comprennent au moins un excentrique (381, 382) pivotant suivant un axe généralement parallèle au plan moyen de la semelle (16) et à distance de ladite semelle (16).
5. 5. Palier (10) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un premier élément (18) s'étendant perpendiculairement depuis lasemelle (16), apte à coulisser sur la semelle (16), et un deuxième élément (20) à distance de la semelle (16) et apte à coulisser sur le premier élément (18), la cavité (22) étant sur le deuxième élément.
6. 6. Banc d'essai (2) pour machine tournante (6) telle qu'une boîte de vitesse de véhicule automobile, comprenant : un bâti (4) avec des moyens de fixation d'une ou plusieurs machines tournantes (6) ; un palier réglable apte à être fixé au bâti ; caractérisé en ce que le palier réglable (10) est conforme à l'une des revendications 1 à 5.
7. 7. Banc d'essai (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bâti (4) comprend une surface de montage de la semelle (16) du palier (10), ladite surface comprenant des moyens de réglage du palier (10) selon une direction longitudinale du bâti, la première direction de réglage étant au moins essentiellement perpendiculaire à la direction longitudinale.
8. 8. Procédé de réglage sur banc d'essai (2) d'un palier intermédiaire (10) d'un arbre de transmission (8) de machine tournante (6) telle qu'une transmission transversale de véhicule automobile, caractérisé en ce que le banc d'essai (2) est conforme à l'une des revendications 6 et 7, et par les étapes suivantes : (a) réglage du palier (10) selon la direction de l'arbre de transmission (8) ; (b) réglage du palier (10) via les premiers moyens de réglage (18, 24, 28, 30, 32) selon la première direction (H) essentiellement perpendiculaire à la direction de l'arbre de transmission (8) ; (c) réglage du palier (10) via les deuxièmes moyens de réglage (18, 20, 36, 38, 40, 41, 42) selon la deuxième direction (V).
9. 9. Procédé de réglage selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape (b) et l'étape (c) comprennent, chacune, la mesure de la position de l'arbre (8) par rapport à une direction de référence du banc d'essai (2) via des moyens de mesure tels qu'un comparateur (58), le banc d'essai comprenant préférentiellement un rail de guidage (60) pour le comparateur (58).
10. 10. Procédé de réglage selon la revendication 9, caractérisé en ce que la mesure de la position de l'arbre (8) à l'étape (b) est pratiquée sur la surface extérieure de l'arbre dans un plan généralement parallèle au plan moyen de la semelle (16), et/ou la mesure de la position de l'arbre (8) à l'étape (c) est pratiquée sur la surface extérieure de l'arbre dans un plan généralement perpendiculaire au plan moyen de la semelle (16).