FR2809813A1

FR2809813A1 - Procede de tenue de piece notamment d'un arbre d'equilibrage pour effectuer une mesure du balourd et dispositif permettant de le mettre en oeuvre

Info

Publication number: FR2809813A1
Application number: FR0006984A
Authority: FR
Inventors: Jean Paul Assie
Original assignee: Renault Automation Comau SA
Current assignee: Renault Automation Comau SA
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2000-05-31
Publication date: 2001-12-07
Anticipated expiration: 2020-05-31
Also published as: FR2809813B1

Abstract

L'invention concerne un procédé de tenue d'une pièce (100) à contrepoids (110) à l'intérieur d'un montage de tenue de pièce, à des fins de mesure du balourd par rotation de cette dernière, remarquable en ce qu'il consiste à positionner ladite pièce (100) sur au moins un sous-ensemble de positionnement (200) permettant de situer un plan de référence (P) dont est élément l'axe de la pièce (100) et d'orienter ladite pièce (100) de façon à ce que le centre de gravité supposé (G) de cette dernière adopte une position connue par rapport audit plan (P). Cette position connue par rapport au plan de référence permet de diminuer les tolérances de positionnement du centre de gravité en diminuant l'écart possible entre la position réelle et celle mesurée et ramenée à un repère définissant par projection, ses coordonnées. L'invention concerne également le dispositif permettant de mettre en oeuvre ledit procédé. Application : fabrication des arbres d'équilibrage.

Description

PROCÉDÉ DE TENUE DE PIÈCE NOTAMMENT D'UN ARBRE D'ÉQUILIBRAGE POUR EFFECTUER UNE MESURE DU BALOURD ET DISPOSITIF PERMETTANT DE LE METTRE EN OEUVRE DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine de fabrication des arbres d'équilibrage et aux adaptations permettant le repérage et la définition de leur balourd dans les meilleures conditions.

DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Les arbres d'équilibrage sont des arbres comportant des parties excentrées par rapport à leur de rotation de façon à ce que leur rotation à l'intérieur d'un moteur à combustion interne permette l'élimination phénomènes de vibrations harmoniques apparaissant à l'intérieur d'un moteur. Aussi, il est particulièrement important que le balourd d'un tel arbre soit connu, dé ' ' et situé précisément.

Actuellement, pour définir le balourd d'un arbre d'équilibrage, ce dernier est entraîné en rotation suivant son axe de référence pour mesurer 1 effet de la force centrifuge et ainsi connaître l'amplitude du balourd et sa phase c'est-à-dire le positionnement centre de gravité de l'arbre d'équilibrage par rapport au centre de rotation. Cette opération nécessite la mise en oeuvre d'un poste de mesure de balourd ainsi que d'un montage assurant la tenue de la pièce lors de sa rotation.

I1 doit être bien compris que le domaine d'application de l'invention se distingue opérations d'équilibrage d'un vilebrequin qui peuvent également mettre en oeuvre de tels postes, en ce qu'il met en oeuvre des pièces -les arbres d'équilibrage- sont déjà usinées et dont le balourd doit être au moins parfaitement situé sinon déterminé, mais qui ne doivent pas être équilibrées. La précision requise pour tel domaine d'application est donc bien plus importante que dans le domaine de l'équilibrage des vilebrequins. Comme connue dans l'art antérieur, cette tenue de la pièce est réalisée par un serrage concentrique sur des parties de la pièce considérée comme zones de référence. Cependant, un tel principe engendre des défauts de répétabilité difficilement décelables mais qui sont trop importants pour l'application concernée, à savoir la réalisation d'une pièce dont la rotation doit permettre l'élimination des vibrations harmoniques d'un moteur.

Ainsi, par exemple, un défaut de répétabilité de l'ordre de deux centièmes entraîne sur une pièce de deux kilogrammes, un défaut de balourd de quatre grammes par centimètre. Un tel défaut est beaucoup trop élevé en comparaison des critères de précision requis pour fabrication d'un arbre d'équilibrage.

Ces critères de précision ont été fixés pour répondre à deux besoins des constructeurs de moteurs.

Un premier besoin réside dans la connaissance la plus précise possible de la phase c'est-à-dire positionnement du centre de gravité de l'arbre d'équilibrage par rapport au centre de rotation. repérage de cette position permet d'orienter angulairement l'arbre d'équilibrage dans le moteur de façon à ce que le balourd produit lors de sa rotation compense les vibrations générées dans le moteur notamment par le vilebrequin. Ce repérage angulaire est souvent mis en oeuvre par l'emmanchement d'une roue dentée sur une portée prévue à cet effet, sur l'arbre d'équilibrage.

Un deuxième besoin réside dans la détermination la plus précise possible du balourd de l'arbre d'équilibrage pour effectuer une mise au poids ou une classification. DESCRIPTION DE L'INVENTION Pour résoudre le problème constitué par la difficulté de définition précise du balourd d'un arbre d'équilibrage, l'invention met en oeuvre un principe de tenue de la pièce lors de la mesure du balourd, particulièrement judicieux. A cet effet, le procédé de tenue d'une pièce à contre- poids à l'intérieur d'un montage de tenue de pièce à des fins de mesure du balourd de cette dernière, est remarquable en ce qu'il consiste à positionner ladite pièce sur au moins un sous-ensemble de positionnement permettant de situer un plan de référence dont est élément l'axe de la pièce et d'orienter ladite pièce de façon à ce que le centre de gravité supposé de cette dernière adopte une position connue par rapport audit plan.

Lorsque la pièce à contrepoids est constituée par un arbre d'équilibrage, la position supposée du centre de gravité peut être grossièrement déterminée dans le plan de symétrie de l'arbre d'équilibrage. En effet, 'arbre d'équilibrage présente des contrepoids positionnés selon une même orientation angulaire par rapport à l'axe de rotation de la pièce. En conséquence, le centre de gravité se trouvera dans le plan de symétrie de la pièce lequel est facilement repérable.

Cette position connue par rapport au plan de référence permet de diminuer les tolérances de positionnement du centre de gravité en diminuant l'écart possible entre la position réelle et celle mesurée et ramenée à un repère définissant par project@ ses coordonnées.

Ce procédé est particulièrement utile en ce ses variantes permettent de répondre aux besoins des fabricants d'arbres d'équilibrage.

Ainsi, par exemple, lorsque le besoin nécessite de situer précisément la phase du balourd, une autre caractéristique particulièrement avantageuse du procédé de l'invention consiste à positionner ladite pièce dans le sous-ensemble de positionnement de façon à ce que son centre de gravité supposé se situe le plus près possible dudit plan de référence. La situation du centre de gravité au plus près du plan de référence permet de diminuer au maximum les écarts possibles entre la position réelle et celle mesurée et ramenée à un repère en définissant par projection, ses coordonnées car les angles de projection sont quasi inexistants.

De même, lorsque le besoin nécessite la mesure du balourd le plus exact possible de la pièce pour effectuer une mise au poids ou une classification, autre caractéristique particulièrement avantageuse du procédé de l'invention consiste à positionner ladite pièce façon à ce que son centre de gravité supposé se trouve dans un plan perpendiculaire audit plan de référence. Le fait de positionner le centre de gravité perpendiculairement au plan de référence assure une projection directe du vecteur défini par le balourd mesuré sans que la position du centre de gravité par rapport à l'axe de rotation de la pièce et, en conséquence, son défaut de positionnement n'entrent en compte dans le calcul du balourd.

L'invention a également pour objet le dispositif de tenue de pièce à contrepoids permettant de mettre en oeuvre le procédé décrit ci-dessus.

Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractér'stiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, plusieurs modes de réalisation d'un dispositif de tenue de pièce de type arbre d'équilibrage conforme à l'invention.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure la est une vue schématique de coté d'un premier mode de réalisation du dispositif de tenue de pièce conforme à l'invention, La figure lb est une vue schématique de coté d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de tenue de pièce.

DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Le dispositif référencé D dans son ensemble, de tenue de pièce, illustré sur le dessin de la figure permet de mettre en oeuvre le procédé décrit plus haut. Ainsi le dispositif D, est constitué par au moins un mandrin de tenue d'un arbre d'équilibrage référencé 100 constituant la pièce à mesurer, ledit mandrin étant ixé sur l'extrémité d'une broche de mesure. Ledit mandrin comprend - au moins deux vés de positionnement (dont un seul 200 apparaît) centrés sur l'axe de la broche qui vont définir parfaitement un plan où passe l'axe de l'arbre d'équilibrage 100, - au moins un moyen de maintien en position l'arbre d'équilibrage dans lesdits vés.

Ledit moyen de maintien est avantageusement constitué par les éléments suivants .

- quatre doigts de maintien (dont deux et 400 seulement apparaissent) de l'arbre d'équilibrage 100 à commande de déplacement quelconque, - une butée axiale non illustrée, - une butée radiale non illustrée.

Comme illustré, ledit arbre d'équilibrage 100 est orienté dans lesdits vés 200 avec ses contrepoids (dont un 110 apparaît) positionnés de façon à ce que 'axe ou le plan de symétrie supposé de l'arbre d'équilibrage 100 et l'axe ou le plan de symétrie du vé 200 se rejoignent assurant ainsi le positionnement du centre de gravité G supposé de l'arbre d'équilibrage 100 le plus prés possible d'un plan de référence P défini par les vés de positionnement 200 et par où passe l'axe dudit arbre d'équilibrage 100.

Selon le mode de réalisation illustrée, le dispositif D est aménagé de façon à ce que le vé 200 assure au moyen de ses surfaces d'appui 210 et 220, le positionnement de l'axe géométrique de l'arbre d'équilibrage 100 dans le plan vertical de référence P défini par la bissectrice de l'angle ouvert formé par lesdites surfaces d'appui 210 et 220 du vé 200. Ainsi, dans ce mode de réalisation, le vé est disposé de façon à ce que l'arbre d'équilibrage puisse être porté par ce dernier. Aussi, en orientant le contrepoids 110 vers le bas c'est-à-dire de façon à ce que le plan de symétrie supposé de l'arbre 100 et le plan vertical référence P soient quasi superposés, le centre de gravité G se retrouve dans le plan de référence P répondant ainsi aux besoins des constructeurs automobiles. En effet, une pièce du type arbre d'équilibrage 100 comme illustré, le centre de gravité G se trouvera dans le plan de symétrie de la pièce. Le fait de ramener le centre de gravité G dans un plan connu P où se trouve également l'axe de la pièce 100 est, comme expliqué plus haut, particulièrement avantageux pour les fabricants d'arbres d'équilibrage.

Selon un autre mode de réalisation particulièrement avantageux du dispositif D de tenue de la pièce 100, l'arbre 100 est orienté dans lesdits vés 200 avec ses contrepoids 110 orientés de façon à ce que son axe ou son plan de symétrie supposé soit perpendiculaire à l'axe ou au plan de symétrie du vé 200 assurant ainsi positionnement du centre de gravité G supposé de la pièce 100 dans un plan perpendiculaire au plan de référence défini par les vés de positionnement 200 et par où passe l'axe de l'arbre 100.

Ainsi, lorsque le vé 200 définit au moyen de ses surfaces d'appui, un plan de référence P vertical, l' de symétrie ou le plan de symétrie où se trouve le centre de gravité G, est perpendiculaire audit plan P lorsque contrepoids 110 se trouvent sur le côté c'est-à-dire lorsque le plan de symétrie supposé de l'arbre 100 dans lequel se trouve théoriquement le centre de gravité trouve perpendiculairement audit plan P.

On comprend que le dispositif de tenue de pièce, vient d'être ci-dessus décrit et représenté, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci- dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention pris dans ses aspects et dans esprit les plus larges.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de tenue d'une pièce (100) à contrepoids (110) à l'intérieur d'un montage de tenue de pièce, à fins de mesure du balourd par rotation de cette dernière CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à positionner ladite pièce (100) sur au moins un sous-ensemble de positionnement (200) permettant de situer un plan de référence (P) dont est élément l'axe de la pièce (100) et d'orienter ladite pièce (100) de façon à ce que le centre de gravité supposé (G) de cette dernière adopte position connue par rapport audit plan (P).

2. Procédé de tenue selon la revendication , CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à positionner ladite pièce (100) dans le sous-ensemble de positionnement de façon à ce que son centre de gravité supposé (G) se situe le plus près possible dudit plan de référence (P).

3. Procédé de tenue selon la revendication , CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à positionner ladite pièce (100) de façon à ce que son centre de gravité supposé (G) se trouve dans un plan perpendiculaire audit plan de référence (P).

4. Dispositif de tenue (D) permettant de mettre oeuvre le procédé selon les revendications 1, 2 et 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il est constitué par au moins un mandrin de tenue de la pièce (100) fixé sur l'extrémité d'une broche de mesure, ledit mandrin comprenant - au moins deux vés de positionnement (200) centrés sur l'axe de la broche qui vont définir parfaitement un plan où passe l'axe de la pièce (100) , - au moins un moyen de maintien en position de la pièce (100) dans lesdits vés (200). S. Dispositif de tenue (D) permettant de mettre oeuvre le procédé selon la revendication 4, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit moyen de maintien est constitué les éléments suivants . - quatre doigts de maintien (300 et 400) de la pièce (100) à commande de déplacement quelconque, - une butée axiale, - une butée radiale. 6. Dispositif de tenue (D) selon la revendication 4, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite pièce (100 est orientée dans lesdits vés (200) avec ses contrepoids (110) positionnés de façon à ce que l'axe ou le plan de symétrie supposé de la pièce (100) se confonde avec l'axe ou le plan de symétrie des vés (200) assurant ainsi le positionnement du centre de gravité supposé (G) la pièce le plus près possible d'un plan de référence (P) défini par les vés de positionnement (200) et par où passe l'axe de la pièce (100). 7. Dispositif de tenue (D) selon la revendication 4, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite pièce (100 est positionnée dans lesdits vés (200) avec ses contrepoids (110) orientés de façon à ce que l'axe ou le plan de symétrie supposé de la pièce (100) soit perpendiculaire à l'axe ou au plan de symétrie des vés (200) assurant ainsi le positionnement du centre de gravité supposé (G) de la pièce (100) dans un plan perpendiculaire au plan de référence (P) défini par les vés de positionnement (200) et par où passe l'axe de la pièce (100).