Brevet FR2583012A1 — publié le 19861212

DISPOSITIF DE SUSPENSION D' UNE CABINE DE CONDUITE SUR UN CHASSIS DE VEHICULE A CHASSIS AUXILIAIRE. L'invention concerne un dispositif de suspension d' une cabine sur un châssis de véhicule à châssis auxiliaire et à châssis principal dont le châssis principal est constitué par deux longerons latéraux principaux reliés, à 1' avant, à 1' aplomb d' une cabine et, à 1' arrière, par des traverses principales longitudinalement décalées et qui possède des appuis s' étendant vers le haut au-dessus des longerons principaux réunis au moins par une traverse supérieure constitutive du châssis auxiliaire et dans lequel la traverse supérieure constitue 1' appui de la cabine. Un tel châssis est décrit dans la demande de brevet 84.17951 déposée le 26 novembre 1984. L'invention a pour objet un tel châssis fonctionnellement adapté à une cabine avancée dont le dispositif de suspension s' oppose aux mouvements de galop au cours de 1' avancement du véhicule. Conformément à 1' invention, le centre de gravité de la cabine et de traverse supérieure du châssis auxiliaire sont contenus dans un plan transversal vertical passant sensiblement par les appuis de ladite traverse. Dans le dispositif ainsi réalisé, la charge verticale due au poids de la cabine est directement supportée par 1' élément télescopique de suspension du châssis sans charger le châssis principal. La disposition précitée permet donc une simplification de conception du châssis auxiliaire limitée au cadre support de la traverse supérieure et à ses appuis sur les longerons sans nécessiter d' éléments de rigidification additionnels susceptibles d' assurer le positionnement du châssis auxiliaire par rapport aux longerons du châssis principal. Le dispositif de suspension précité permet donc la conception de véhicules utilitaires avec une caisse de transport des marchandises dont 1' arête transversale inférieure est à proximité des longerons et acollée à la cabine. D' autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre faite en référence au dessin annexé sur lequel - la figure 1 est une représentation schématique de la vue latérale d' un véhicule utilitaire. - la figure 2 est une vue en perspective de 1' ensemble du châssis. - la figure 3 est une vue en perspective du châssis auxiliaire. - la figure 4 est une vue en perspective représentant schématiquement la liaison longitudinale de la cabine au châssis auxiliaire. - les figures 5 et 6 sont des représentations schématiques de la liaison transversale de la cabine sur le châssis auxiliaire. - la figure 7 est une représentation schématique de la suspension transversale de la cabine et de la suspension avant du châssis selon deux variantes de réalisation. - la figure 8 est une représentation schématique du châssis suspendu à un essieu rigide. - les figures 9 et 10 sont des représentations schématiques du mode de fixation du boîtier de direction sur le châssis auxiliaire. On se référera d'abord- à la figure 1 qui montre en élévation une cabine de conduite 100 et une caisse 200 de transport de marchandises en position d' utilisation reposant sur son châssis constitué par un châssis principal 10 et par un châssis auxiliaire 20. Du châssis principal 10 et auxiliaire 20 on n' a représenté à la figure 2 que les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention c' est-à-dire les longerons latéraux 11, reliés en leur partie centrale, par une traverse principale 12a dont la rigidité en torsion est augmentée par 1' emploi de corps creux et, en leur partie arrière, par une traverse principale 12b qui peut être également destinée au montage d' un essieu moteur. Dans le but d' augmenter la raideur en torsion des longerons 11 et des traverses principales longitudinalement décalées 12a, 12b, ceux-ci sont constitués de préférence par des profilés fermés, éventuellement extrudés. Du châssis auxiliaire 20 on a représenté les appuis 21, 22 divergents qui s' étendent vers le haut au-dessus des longerons 11 selon une position verticale ou légèrement inclinée vers 1' avant. Les appuis 21, 22 sont respectivement entretoisés par une traverse supérieure antérieure 25 et par une traverse inférieure 26. Les appuis 21, 22 et les traverses supérieure et inférieure 25, 26 sont rigidement reliés entr' eux en un cadre 30 rectangulaire ou trapézoïdal isocèle selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention. Les longerons latéraux 11 sont reliés rigidement soit à la traverse inférieure 26, soit aux appuis 21, 22 au niveau de la base moyenne du cadre 30. La rigidité du cadre 30 peut être augmentée en reliant ce cadre à une structure avant constituée par une traverse pare-chocs 32 réunie au moyen de tirants 33 à la traverse supérieure 25 et au moyen d' un élément de structure 34 de rigidité moindre à la traverse inférieure 26. Les tirants 33 peuvent être par ailleurs entrecroisés par des éléments diagonaux 35 destinés à augmenter l'inertie en torsion de 1' élément de structure 34. I1 est également possible de remplacer les tirants 33 et les éléments diagonaux 35 par un panneau composite rigide plan. tJn tel panneau peut également rigidifier le cadre 30 lorsqu'il est monté dans le plan de celui-ci en obturant plus ou moins 1' ouverture délimitée par les appuis 21, 22 et les traverses 25, 26. Dans le but d' éviter les oscillations longitudinales (galop) et transversales (roulis) de la cabine 100 on décrira maintenant des modes de suspension de celle-ci en référence des figures 1 et 4 à 7. Ainsi que cela est montré à la figure 1 où on a représenté le centre de gravité G de la cabine, celui-ci et la traverse supérieure 25 du cadre 30 sont contenus dans un même plan transversal P passant sensiblement par les appuis 21, 22. La cabine 100 est constituée par une cellule de pilotage 36 qui se prolonge vers le bas et en arrière du cadre 30 par une structure rigide 37 qui est solidaire de la cellule de pilotage 36 ou intégrée à celle-ci. Ainsi que cela est montré aux figures 1 et 4, chacun des appuis 21, 22 de la traverse supérieure 25 porte des articulations 39, 39' d' un ensemble de bielles 40, 41 qui s' étendent latéralement vers 1' arrière de la cabine et qui sont articulées par leur autre extrémité à deux niveaux de la structure 37 longitudinalement décalée en arrière des appuis 21, 22. Le montage précité autorise des oscillations verticales guidées de la cabine 100 d'amplitude limitée du fait que la charge de la cabine s'applique à I' aplomb de la traverse 25. Dans le but d'éviter tout contact de butée entre la cabine 100 et la traverse 25, on interpose des appuis élastiques 38 entre la cabine et un support 39 latéral additionnel rigidement relié au cadre 30. Les appuis élastiques 38 seront avantageusement situés à proximité du plan P et du centre de gravité G de la cabine. La disposition précitée est complétée par des moyens destinés à assurer la tenue transversale de la cabine. Ces moyens sont constitués conformément à la figure 4 par une barre antiroulis 42 transversale ancrée à 1' articulation 39 de la bielle 40 sur l'appui 21 du cadre 30 et à la structure 37 de la cabine au niveau de 1' articulation de la bielle 40 latéralement opposée. Selon la figure 5, la barre de tenue transversale 43 est respectivement montée à articulation à 1' une des extrémités de la traverse supérieure 25 et à 1' extrémité opposée de la structure 37. Selon la figure 6 le système de tenue transversale est constitué par un ensemble de leviers transversaux 45, 46 respectivement articulés sur la traverse supérieure 25 à 1' encontre d' un moyen élastique 47. Le levier 45 est articulé sur le plancher de la cellule de pilotage 36 et le levier 46 est relié au même plancher par l'intermédiaire d' une bielle 48. Selon la figure 7, le système de tenue transversale est constitué par une lame flexible 50 dont une extrémité est monté à articulation en 51 sous le plancher de la cellule de pilotage 36 et qui repose sur des paliers 52 solidaires de la traverse supérieure 25 du cadre 30. L' un au moins des paliers 52 porte un manchon intérieur élastique surmoulé sur la lame 50 dans le but d' absorber les oscillations transversales de la lame qui assure donc simultanément la transmission des charges verticales, la tenue transversale et la tenue en roulis. I1 y a lieu de noter que les moyens d'amortissement et de limitation du roulis peuvent être complétés par les moyens d'amortissement des oscillations longitudinales de tangage ou de "galop" qui pour des raisons de simplification n' ont pu être représentées en détail sur les figures 5 à 7. Les caractéristiques constructives précitées favorisent l'implantation de systèmes de suspension qui n' ont pu être utilisés jusqu' à présent que sur des véhicules de tourisme. La partie gauche de la figure 7 montre une jambe de force 55 MC. PHERSON en appui à 1' extérieur de la traverse supérieure 25 par l'intermédiaire d' une jonction à rotule 56. La jambe de force 55 est intégrée au porte-tusée 57 dont la partie inférieure est reliée par un bras de suspension 58 articulé à 1' élément de structure 34, ainsi que cela a été montré à la figure 2. La partie droite de la figure 7 montre une suspension à roue indépendante à deux bras de suspension transversaux 60, 61 articulés sur des paliers 62, 63 portés par le cadre 30 et sur le porte-fusée 64 porteur du moyeu de la roue. Dans cette réalisation les ressorts de suspension peuvent être réalisés soit par des barres de torsion longitudinales passant par au moins 1' un des paliers 62, 63 ou par un ressort 65 conventionnel ou à gaz monté en compression entre l'un 60 des bras et le cadre 30. Une variante utilisant un train avant conventionnel à essieu rigide est schématisée à la figure 8. Les longerons latéraux 11 sont prolongés ici vers 1' avant par les supports antérieurs 70 de lames ressort 71 reliées conventionnellement à 1' essieu 72. La partie postérieure des ressorts 71 est reliée au longeron par l'intermédiaire d1 une bielle articulée. Comme le montre les figures 9 et 10, la commande de direction est assurée par un boîtier de direction 80 conventionnel à pignon et crémaillère. Le boîtier 80 peut être fixé soit sur 1' élément de structure 34 (figure 2), soit sur la traverse inférieure 26 du cadre 30. Le boîtier 80 commande en translation une double articulation 81 telle qu'illustrée par exemple dans la demande de brevet 84.13601 déposée en France au norn de la demanderesse, à laquelle sont associées les bielles de commande 82 reliées au moyen d' articulation 83 sur le moyeu de la roue. Comme le montre la figure 1, le groupe moto-propulseur 90 est placé en dessous des longerons 1 1 et est suspendu à des supports 91, 92 solidaires de ces mêmes longerons. La caisse 200 de transport des marchandises peut donc être placée très près des longerons 11 ou être posée sur ceux-ci pour réaliser un véhicule à plancher bas. Par ailleurs, la disposition du groupe moto-propulseur 90 favorise 1' accroissement vers 1' avant du volume de la caisse 200 du transport des marchandises. La paroi avant de cette dernière pourra donc être relativement proche du plan transversal passant par 1' axe de 1' essieu avant. REVENDICATIONS 1. Dispositif de suspension d'une cabine (100) de conduite sur un véhicule à châssis auxiliaire (20) et à châssis principal (10) dont le châssis principal est constitué par deux longerons latéraux principaux (11) reliés à l'avant à l'aplomb de la cabine (100) et à l'arrière par des traverses principales (12a, 12b) longitudinalement décalées et qui possède des appuis (21, 22) s'étendant vers le haut au dessus des longerons principaux (11) réunis au moins par une traverse supérieure (25) constitutive du chassis auxiliaire (20), caractérisé par le fait que le centre de gravité G de la cabine et la traverse supérieure (25), sont contenues dans un plan (P) transversal vertical passant sensiblement par les appuis (21, 22) de ladite traverse (25). 2. Dispositif de suspension selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chacun des appuis (21, 22) de la traverse supérieure (25) porte des articulations (38, 39) d'un ensemble de bielles (40, 41) qui s'étendent latéralement vers 1' arrière de la cabine (100) et qui sont respectivement reliées à un élément de structure (37) de la- cabine qui s'étend latéralement vers le bas et qui est longitudinalement décalé en arrière desdits appuis (21, 22). 3. Dispositif de suspension selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que la traverse supérieure (25) est constitutive de la grande base d' un cadre (30) trapézoldal isocèle dont la base moyenne passe sensiblement par les extrémités des longerons latéraux principaux (11). 4. Dispositif de suspension selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la traverse supérieure (25) est rigidement reliée à des supports (31) d' appuis élastiques (38) de suspension latéraux de la cabine (100) contenus dans le plan (P) transversal vertical à proximité de son centre de gravité G. 5. Dispositif de suspension selon 1' une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu' il possède des moyens d' atténuation du mouvement de roulis de la cabine incluant une liaison constituée par au moins une larne transversale (42-43-50) ancrée à 1 élément de structure de la cabine (100) et au cadre (30). 6. Dispositif de suspension selon la revendication 2 ou 5, caractérisé par le fait que 1' un des points d' articulation d' une bielle (40) latérale de liaison de la cabine (100) au cadre (30) est relié au point d'articulation (38) de la bielle latérale opposée (40) sur ledit cadre, par une barre (42). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la lame transversale (50) repose sur des paliers (52) solidaires du cadre (30) dont 1' un au moins est associé à un manchon élastique intérieur surmoulé sur ladite lame (50) dans le but d' absorber les oscillations transversales de la barre.