Brevet FR2702441A1 — publié le 19940916

Structure support intermédiaire pour plateau basculant de véhicule utilitaire DESCRIPTION La présente invention a pour objet une structure intermédiaire pour plateau basculant de véhicule utilitaire. Le secteur technique de l'invention est le domaine de la fabrication de faux châssis support à partir duquel un cadre plancher de benne ou de plateau de véhicule peut être articulé ou basculé depuis une position d'appui contre ledit faux châssis. Une des applications principales de l'invention est la réalisation de tels faux châssis destiné à être fixé sur le châssis principal d'un véhicule utilitaire, quand celui-ci est d'une hauteur assez importante par rapport au sol. En effet, on connaît l'utilisation et la réalisation de faux châssis, tel que celui décrit dans le brevet européen EP 111 824 déposé le 6 Décembre 1982 par la société Ernst Wirs A.G. KIPPER et intitulé "Structure pour benne amovible montée sur camion" ; cette structure support intermédiaire dite faux châssis, doit absorber et répartir d'une part les efforts de levage du plateau basculant lors des manoeuvres et d'autre part la charge du plateau en position d'appui pour le transport.Ainsi, après assemblage sur le châssis principal du véhicule, de ce faux châssis associé audit plateau basculant, on obtient une hauteur totale du plancher de ce plateau, ou de la benne, par rapport au sol, qui est celle du châssis principal de base augmentée de celle du faux châssis et de la structure du cadre support du plancher : or, il est connu qu'une telle hauteur totale doit être égale ou inférieure à un mètre environ maximum, pour les véhicules utilitaires de capacité de transport moyenne, telle que par exemple entre deux et cinq tonnes, dont les plus courants sont ceux de 3,5 tonnes, afin de permettre leur chargement à bras d'homme depuis le sol ou depuis des quais d'accès prévus à cet effet.Ceci est obtenu à ce jour assez aisément quand la hauteur de base du châssis du véhicule est égale ou inférieure à 600 millimètres environ par exemple, ce qui est du reste le cas de la plupart des modèles actuels : on réalise alors un faux châssis capable de reprendre les efforts indiqués précédemment, en cornière en général métallique de type en général [, de 150 millimètres environ de hauteur, pour constituer les longerons dont les semelles sont appuyées et fixées sur les longerons du châssis principal et qui sont reliées par des traverses ; le plateau ou benne qui s'articule sur ce faux châssis représentant en moyenne, pour le type de véhicule indiqué précédemment, une hauteur supplémentaire de 150 à 200 millimètres, puisque sa structure support doit résister également aux efforts précédents, on obtient, avec les jeux de calage éventuel, une hauteur totale en dessous du mètre. Cependant, il est certain que cette hauteur de base maximum impose au constructeur des véhicules une hauteur maximum d'essieu au-dessus du sol, donc de diamètre de roue, ainsi qu'une hauteur maximum de la structure du châssis principal, ce qui peut limiter la résistance de l'ensemble et/ou son usage et/ou sa capacité de charge. Si le constructeur réalise alors un châssis porteur principal permettant de meilleures capacités mais au détriment de la hauteur, en doublant par exemple la hauteur des longerons, ce qui est le cas de certains véhicules pour lesquels ces longerons sont constitués de deux poutres qui sont superposées, on obtient une hauteur de plancher accessible pouvant atteindre 1,150 mètre ou plus, avec les indications de hauteurs données précédemment pour les structures châssis support intermédiaire connues, ce qui rend pratiquement impossible une utilisation normale. De plus, les faux châssis actuels sont formés par un cadre rigide d'inertie longitudinale constante et les longerons sont nécessairement aussi de section à hauteur constante : la répartition des charges sur le châssis principal n'est donc pas optimisée et peut créer même des zones de contraintes importantes en des endroits de fragilité de ce châssis principal, en particulier dans sa zone d'encastrement avec la cabine avant et de plus, du fait de son mode de fixation nécessairement bridé en plusieurs points sur le châssis principal pour tenir l'ensemble des efforts mais dont on ne contrôle pas alors la véritable répartition. Le problème posé est donc de pouvoir réaliser une structure support intermédiaire dite faux châssis, pour plateau basculant de véhicule, dont le châssis principal de base peut être assez haut par rapport au sol et tel que la hauteur de plancher dudit plateau soit accessible pour un chargement à bras d'homme, lequel faux châssis devant encaisser et répartir au mieux sur le châssis principal du véhicule les efforts de levage, et de charge en cours de transport, en respectant les normes du constructeur du véhicule et de la sécurité routière. Une solution au problème posé est une structure support intermédiaire pour plateau basculant de véhicule utilitaire, de type cadre composé de deux longerons longitudinaux fixés et s'appuyant sur ceux du châssis principal du véhicule, et d'au moins deux traverses reliant lesdits longerons : ladite structure support intermédiaire est, selon l'invention, caractérisée en ce que chacun desdits longerons est en forme de T couché constitué d'une semelle horizontale et d'une âme verticale solidaire du bord intérieur de ladite semelle par rapport audit cadre et s'étendant vers le haut entre les longerons du cadre support du plancher du plateau et vers le bas entre ceux du châssis principal porteur du véhicule. De préférence, ladite structure intermédiaire ou faux châssis comporte au moins une, et préférentiellement deux traverses en forme de U renversé de dimensions intérieures correspondant aux dimensions extérieures d'une ou de préférence deux, traverses du châssis principal du véhicule, sur laquelle ladite ou lesdites, traverses de faux châssis viennent coopérer en appui ; la semelle de celle-ci étant positionnée contre et sous la face inférieure de la semelle des longerons du faux châssis. De plus, comme il est nécessaire de baisser au maximum la hauteur de l'axe d'articulation du plateau basculant au-dessous du plancher de celui-ci, afin d'augmenter le bras de levier d'ouverture du hayon par un système de basculeur tel que celui par exemple décrit dans le brevet FR. 2 493 243 du 4 Novembre 1981 déposé sous priorité finlandaise, par la société PARTEK AB, ladite structure support intermédiaire comporte une autre traverse arrière, comprenant au moins une plaque d'appui en forme d'escalier descendant sous les âmes des longerons du faux châssis et reliée à celles-ci par une entretoise verticale venant en appui derrière les longerons du châssis principal. Le résultat est une nouvelle structure support intermédiaire dite faux-châssis pour plateau basculant de véhicule utilitaire, répondant au problème posé et aux inconvénients de trop grande rigidité et de hauteur des faux châssis connus à ce jour, surtout quand ils sont associés à des véhicules dont le châssis principal de base est trop haut.En effet, une caractéristique essentielle de l'invention est de reprendre les efforts de structure du faux châssis par un cadre constitué de longerons en T couché ayant une inertie suffisante pour reprendre de tels efforts ; l'âme verticale est alors disposée de telle manière qu'elle puisse se loger entre les longerons, d'une part du plateau benne à la partie supérieure, et d'autre part du châssis principal du véhicule à la partie inférieure : ainsi, la hauteur du faux châssis à prendre en compte dans la hauteur totale du plateau basculant, est ramené uniquement à celle de l'épaisseur de la semelle des longerons de ladite structure support intermédiaire suivant l'invention, soit de l'ordre de 3 à 5 millimètres par exemple, pour des charges courantes de véhicule de 3 à 4 tonnes.Ainsi, même avec un châssis principal de base qui aurait une hauteur importante, par exemple jusqu'à 800 millimètres par rapport au sol, et une structure plancher du plateau basculant inférieure à 200 millimètres, on obtient une hauteur totale par rapport au sol inférieure à un mètre. De plus, grâce à la disposition des traverses de faux châssis en forme de U renversé prenant appui sur les traverses du châssis principal, on obtient une structure intermédiaire ne nécessitant aucun encastrement ou ancrage dans ce châssis principal, puisque cesdites traverses et les âmes verticales de cette structure intermédiaire, stautobloquent en position à l'intérieur du châssis principal : ceci permet une meilleure répartition de la charge et des efforts de levage par ce châssis intermédiaire, sans créer de contraintes en des points de fragilité éventuels dans le châssis principal. De simples fixations non résistantes aux efforts de charges et de levage suffisent pour maintenir la structure en place. Pour une meilleure répartition des efforts par la flexibilité de cette structure intermédiaire, l'âme de ces longerons est, de préférence, de hauteur décroissante vers ses extrémités depuis la zone de reprise d'effort de l'organe de manoeuvre du plateau basculant. En effet, du fait également de sa non fixation d'une manière bloquée en plusieurs points comme dans les faux châssis actuels, tel qu'indiqué ci-dessus : une telle forme en fuseau convergeant vers ses extrémités, permet d'obtenir un double effet - Un effet de reprise des efforts de levage de l'organe de manoeuvre : ceux-ci sont ramenés à un seul endroit du faux châssis, grâce à une traverse reliant les deux longerons de ladite structure et sur lequel est fixée l'extrémité dudit organe de manoeuvre ; on dispose alors à cet endroit d'effort maximum, de l'inertie la plus grande des longerons et en s 'écartant de cet endroit, on diminue ladite inertie pour que la flexibilité soit homogène par rapport à la valeur du moment décroissant dû aux efforts de levage. On dissipe ainsi mieux ceux-ci sur la totalité de la longueur des longerons. - Un effet de transmission de charge, en fonction transport, en des endroits déterminés du châssis porteur pour permettre à celui-ci de bénéficier de sa résistance maximale : en effet, la rigidité relative de ladite structure support intermédiaire permet de choisir les points d'appui du cadre plancher et donc de reculer en particulier par exemple les points d'appui de celui-ci en dehors des endroits de fragilité, tel qu'ils existent en général à l'endroit où le châssis principal est soudé à la cabine, soit en avant des longerons et de ladite structure support intermédiaire qui y est posée, tout en conservant une bonne répartition des charges par essieu, telle qu'imposée par les normes. On pourrait citer d'autres avantages de la présente invention, mais ceux cités ci-dessus en ont déjà suffisamment pour en démontrer la nouveauté et l'intérêt. La description et les figures ci-après représentent un exemple de réalisation de l'invention mais n'ont aucun caractère limitatif d'autres réalisations sont possibles dans le cadre de la portée ou de l'étendue de cette invention, en particulier en changeant certaines formes des éléments de la structure support. La figure 1 est une vue de dessus d'une structure support suivant l'invention. La figure 2 est une vue de profil d'une telle structure support. La figure 3 est une vue schématique de l'arrière d'un véhicule utilitaire équipé d'un faux châssis connu. La figure 4 représente le même véhicule que sur la figure 3, mais équipé d'une structure faux châssis suivant l'invention. En effet, les faux châssis 1 ou structures supports intermédiaires, connus à ce jour pour plateau basculant 8 de véhicule utilitaire, sont de type cadre composé de deux longerons longitudinaux 15 fixés et s'appuyant sur ceux du châssis principal 12 porteur du véhicule : ils sont en général d'une hauteur de l'ordre de 150 millimètres, comme indiqué précédemment, ce qui porte la hauteur totale H du plancher du plateau ou benne, basculant 8 à plus de 1150 millimètres, quand les longerons 12 du châssis principal sont à plus de 700 millimètres par exemple, du sol ; un tel faux châssis connu à ce jour comprend au moins deux traverses 4 reliant lesdits longerons 15 et entre lesquels est disposé l'organe de manoeuvre 9.Le faux châssis est fixé par différentes et nombreuses fixations 10 au châssis principal du véhicule, sur lequel il est donc bridé, et lesdites fixations devant résister aux efforts de cisaillement crées par la charge pendant le transport. Sur la figure 4, on note qu'avec la disposition d'une structure support intermédiaire selon l'invention, la hauteur totale H' du plateau basculant 8 par rapport au sol, est réduite de la hauteur h des longerons 15, soit de l'ordre de 150 millimètres, dans le cas précédent. Dans les figures 3 et 4, on a représenté une structure support du plancher du plateau support 8 formée de longerons longitudinaux 14 en forme de trapèze ou triangle, mais la présente invention peut également s'appliquer à tous types de structure plancher de plateau ou de benne basculante. Pour réduire au mieux la hauteur d'entretoise h des longerons des faux châssis connus à ce jour, les longerons 15 suivant l'invention, sont de forme en T couché, constitués d'une semelle 2 horizontale et d'une âme 3 verticale solidaire du bord intérieur de la semelle 2 par rapport audit cadre formé par lesdits longerons 15 et les traverses 4/11. Cette âme 3 s'étend vers le haut entre les longerons 14 du cadre plancher du plateau 8 et vers le bas entre ceux du châssis principal porteur 12 du véhicule. De préférence, comme représenté sur la figure 2 et tel qu'indiqué précédemment, l'âme 3 des longerons 15 du faux châssis 1 selon l'invention, sont de hauteur décroissante vers les extrémités de ces longerons 15 depuis la zone de reprise d'effort de l'organe de manoeuvre 9 du plateau basculant 8 ; ladite zone de reprise d'effort est celle où est fixée une traverse 7 qui est également un élément de la structure support intermédiaire 1. Cette traverse 7 relie les deux longerons 15 de celle-ci et est destinée à recevoir l'extrémité dudit organe de manoeuvre 9 du plateau basculant 8 : elle est positionnée verticalement entre lesdites âmes sensiblement au niveau de l'axe d'inertie de la section des longerons 15 à cet endroit.La hauteur de l'âme 3 de ceux-ci peut être environ de 200 millimètres dans cette zone pour une épaisseur de 6 millimètres environ, et décroissante jusqu'à 40 millimètres vers l'avant et 40 millimètres vers l'arrière avec une zone extrême sans partie d'âme inférieure pour permettre l'appui et le passage de la traverse arrière du châssis principal du véhicule. Les dimensions des âmes et des semelles indiquées précédemment permettent de réaliser un support intermédiaire 1 ayant la même capacité de résistance et de charge que les châssis standards connus à ce jour indiqués précédemment, qui représentent une hauteur de 150 millimètres, soit pour des véhicules de charge standards, 3,5 tonnes. Tel que représenté sur les figures 2 et 3, le faux châssis 1 comporte au moins une traverse 4 en forme de U renversé, de dimensions intérieures correspondant aux dimensions extérieures d'une traverse 13 du châssis principal, sur laquelle ladite traverse vient coopérer en appui et la semelle de celle-ci est positionnée sous et contre la face inférieure de celle des longerons 15. De préférence, quand le châssis principal comporte lui-même deux traverses, le faux châssis 1 comporte également au moins deux traverses 4 en forme de U, tel que défini ci-dessus, et de part et d'autre de la traverse 7 supportant l'organe de manoeuvre 9. Ce sont alors ces deux traverses qui reprennent d'une part, dans le sens horizontal, les efforts de l'organe de levage 9 lors du début du basculement de la benne, lesquels efforts étant retransmis horizontalement aux traverses 13 du châssis principal, puis en cours de levage, ce sont également ces mêmes traverses 13 qui reprennent les efforts d'appui vertical de cet organe de manoeuvre, le reste de la charge est repris par des axes d'articulations 5 et transmis à la traverse arrière 11. Le plateau basculant 8 pivote en effet autour d'articulations arrières par l'intermédiaire de pattes 5 d'articulation fixées sur une plaque d'appui lia faisant partie de la traverse arrière 11, et formant un escalier descendant sous les âmes 3 des longerons 15 et reliée à celles-ci par une entretoise verticale 16 venant en appui derrière les longerons du châssis 12 : ceci permet ainsi également une répartition de l'effort d'arrachage de l'organe de manoeuvre 9 quand celui-ci est en position horizontale et en effort de traction compression entre les traverses 4 et cette entretoise 16. Tel que représenté également sur les figures 1 et 2, la structure support intermédiaire selon l'invention, comporte quatre cales 6 d'appui dudit plateau, solidaires des semelles 2 des longerons 15 et dont deux sont disposées symétriquement vers l'arrière du véhicule et deux vers l'avant, hors de toute zone de fragilité des longerons du châssis principal. De même, suivant le mode de réalisation du cadre plancher du plateau basculant 8, les âmes 3 des longerons 15 comportent au moins une échancrure 17 à leur partie supérieure, de même forme que toute traverse du plateau basculant pour permettre le passage de ladite traverse quand ledit plateau est en position d'appui sur ladite structure support intermédiaire 1. Afin d'immobiliser la structure support intermédiaire par rapport au châssis principal, on peut utiliser quatre ensembles de fixation 10 démontables, reliés aux longerons dudit châssis principal du véhicule mais sans nécessité qu'ils résistent à des efforts de cisaillement importants. Lesdites fixations 10 n'ont en effet qu'un effort de maintien et non pas d'effort de traction ou de reprise de charge, du fait de la structure particulière selon l'invention, tel qu'indiqué précédemment. On peut utiliser pour cela cependant les pattes de fixation prévues sur les châssis standards pour recevoir les faux châssis connus à ce jour, mais sans forcément les utiliser toutes. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, les parties qui viennent d'être décrites à titre d'exemple, pourront être remplacées par l'homme du métier par des parties équivalentes remplissant la même fonction. REVENDICATIONS 1. Structure support intermédiaire (1) pour plateau basculant (8) de véhicule utilitaire, de type cadre composé de deux longerons longitudinaux (15) fixés et s'appuyant sur ceux du châssis principal (12) du véhicule, et d'au moins deux traverses (4/11) reliant lesdits longerons, caractérisée en ce que chacun desdits longerons (15) est en forme de T couché constitué d'une semelle (2) horizontale et d'une âme (3) verticale solidaire du bord intérieur de ladite semelle par rapport audit cadre, et s'étendant vers le haut entre les longerons (14) du cadre support du plancher du plateau (8) et vers le bas entre ceux du châssis principal porteur (12) du véhicule. 2. Structure support intermédiaire selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte une traverse (7) reliant les deux longerons (15), destinée à recevoir l'extrémité de l'organe de manoeuvre (9) du plateau basculant (8) et positionnée verticalement entre lesdites âmes (3) sensiblement au niveau de l'axe d'inertie de la section desdits longerons (15) à cet endroit. 3. Structure support intermédiaire selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'âme (3) de chacun des longerons (15) est de hauteur décroissante vers ses extrémités, depuis la zone de reprise d'effort de la traverse (7) de l'organe de manoeuvre (9) du plateau basculant (8). 4. Structure support intermédiaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que au moins une des traverses (4) est en forme de U renversé de dimensions intérieures correspondant aux dimensions extérieures d'une traverse (13) du châssis principal, sur laquelle ladite traverse (4) vient coopérer en appui, la semelle de celle-ci étant positionnée sous et contre la face inférieure de celle des longerons (15). 5. Structure support intermédiaire selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux traverses (4) en forme de U, situées de part et d'autre de la traverse (7) supportant l'organe de manoeuvre (9). 6. Structure support intermédiaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comporte une autre traverse (11) arrière, comprenant au moins une plaque d'appui (lia) en forme d'escalier descendant sous les âmes (3) desdits longerons (15) et reliée à celles-ci par une entretoise verticale (16) venant en appui derrière les longerons (12) du châssis principal. 7. Structure support intermédiaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins quatre cales (6) d'appui du plateau (8), solidaires des semelles (2) des longerons (15) et dont deux sont disposées symétriquement vers l'arrière du véhicule et deux vers l'avant, hors de toute zone de fragilité des longerons du châssis principal (12). 8. Structure support intermédiaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les âmes (3) des longerons (15) comportent au moins une échancrure (17) à leur partie supérieure, de même forme que toute traverse de la structure support du plateau basculant (8) pour permettre le passage de ladite traverse quand ledit plateau est en position d'appui sur ladite structure support intermédiaire (1). 9. Structure support intermédiaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce qu'elle est maintenue au châssis principal du véhicule par au moins quatre ensembles de fixation (10) démontables.