Brevet FR2822788A1 — publié le 20021004

L'invention concerne un châssis modulaire pour un véhicule industriel et un véhicule comportant un tel châssis. L'invention concerne plus particulièrement un châssis modulaire pourvu de moyens de fixation exempts de soudure pour l'assemblage des modules d'un tel châssis, ainsi qu'un véhicule industriel tel qu'un camion, une remorque, une semi-remorque ou un véhicule spécialement conçu pour une application particulière comportant un tel châssis. La plupart des véhicules industriels sont conçus selon un principe commun : un châssis constitué de deux longerons reliés entre eux par des traverses repose sur un ou plusieurs essieux dont la disposition est caractéristique pour les quatre grandes familles des véhicules industriels énoncées ci-avant, c'est-à-dire au moins un essieu à l'avant et au moins un essieu à l'arrière pour les camions et les remorques, pas d'essieu à l'avant et au moins un essieu à l'arrière pour les semi-remorques, et aucun essieu exclusivement attribué à ce véhicule, ni à l'avant ni à l'arrière, pour les véhicules spécialement conçus. Chacun des essieux arrière peut être indifféremment un essieu directeur ou un essieu fixe et éventuellement rétractable. L'essieu avant ou les essieux avant des camions et remorques sont évidemment orientables moyennant un système de direction ou une barre d'attelage. Dans le cas des semi-remorques, l'avant du véhicule industriel est équipé d'une cheville ouvrière permettant l'attelage du véhicule industriel à un tracteur, ainsi que de deux béquilles extensibles pour le stationnement du véhicule industriel sans tracteur. Les châssis de ces véhicules industriels sont par ailleurs conçus de façon à pouvoir recevoir toutes sortes d'équipement ou de carrosserie selon la nature de la matière à transporter. Ainsi, le châssis peut être porteur d'une citerne, d'une benne, d'un plateau, d'une structure porteuse d'une bâche, d'une cabine de pilotage et de manoeuvre du véhicule industriel lui-même et de son équipement, ainsi que de tout équipement nécessaire au déplacement, automobile ou non, du véhicule industriel et de l'équipement réglementaire de sécurité. Afin de pouvoir répondre à la grande variété de conceptions souhaitée par leurs clients, les fabricants de véhicules industriels essaient de concevoir leurs véhicules de façon à pouvoir obtenir la diversité souhaitée à partir d'un ou de quelques véhicules de base qui sont alors modifiés par ajout de l'un ou de l'autre des équipements souhaités. Toutefois, avec une grande variété de véhicules industriels, vont de pair des frais de construction ou de fabrication importants, et cela aussi bien sur le plan des éléments composant le véhicule industriel que celui du temps et du prix de fabrication proprement dit. Aussi, le but de l'invention est de proposer un véhicule industriel dont la conception est de nature à pouvoir répondre à la fois à une grande diversité de types de véhicule industriel qu'à une simplification de la fabrication et une réduction de son coût. Le but de l'invention est atteint par un châssis modulaire pour un véhicule industriel, le châssis comprenant au moins deux modules (1,2) dont chacun comprend deux longerons (11,12, 21, 22) et des traverses. Conformément à l'invention, les modules (1,2) à assembler sont pourvus, dans une zone de jonction (Z), de perforations (114, 115,214, 215), une partie des perforations (114,214) étant orientée perpendiculairement à l'autre partie des perforations (115, 215). L'invention s'applique plus particulièrement à un véhicule industriel constitué de modules, l'ensemble de ces modules comprenant un module de traverse avant destiné à intégrer l'interface avec les carrosseries, un module avant destiné à intégrer la fonction d'attelage et la direction du véhicule, un module central comprenant des longerons et des traverses constitutifs de la plus grande partie du châssis du véhicule industriel, un module arrière destiné à intégrer un pare-chocs et l'interface carrosserie, un module d'essieux comprenant un ou plusieurs essieux et des éléments de suspension, et un module de bordures de rive destiné à constituer une interface latérale entre le châssis et les différents types de carrosserie. Les modules énoncés ci-avant, désignés selon leur fonction principale et/ou selon leur disposition par rapport à une direction d'avancement du véhicule en marche sont assemblés en fonction de la conception individuelle souhaitée du véhicule industriel. Les différents modules sont assemblés par boulonnage ou rivetage et non pas par soudage, l'assemblage par soudage étant réservé à ce que l'on peut appeler ici l'assemblage à l'intérieur de chacun de ces modules. La renonciation au soudage pour l'assemblage des modules entre eux apporte au moins deux avantages. Le premier est celui que chacun des modules peut être amené au lieu d'assemblage dans sa position d'utilisation. Il n'est donc plus nécessaire, par exemple, de présenter le châssis en position renversée afin de pouvoir y attacher par soudure des éléments de fixation nécessaires au montage de la cheville ouvrière, de l'essieu ou des essieux, de la suspension, des réservoirs de freinage, et bien d'autres éléments nécessaires pour l'équipement et/ou pour la sécurité du véhicule industriel. En conséquence, il n'est plus nécessaire non plus, selon l'invention, de retourner le châssis équipé, après avoir effectué les différentes soudures, et notamment de prévoir un équipement permettant de procéder au retournement du châssis. Un autre avantage est celui de pouvoir renoncer, pour la partie assemblage de la fabrication des véhicules industriels, à du personnel qualifié pour la soudure selon les normes établies pour répondre aux critères de sécurité de la construction et de la sécurité routière des véhicules industriels. Un autre avantage encore est celui de ne plus réduire l'efficacité des traitements anticorrosion (cathaphorèse) que les éléments constitutifs du véhicule industriel subissent avant d'être assemblés, et plus particulièrement lors de leur fabrication. Le concept modulaire du véhicule industriel selon l'invention permet par ailleurs un certain nombre de simplifications de l'assemblage du véhicule industriel qui apporte en même temps des améliorations telles qu'une meilleure protection de certains éléments contre des effets intempestifs prenant influence sur l'usure de ces éléments, voire même de leur destruction accidentelle. A titre d'exemple, nous citons ici les câbles et les conduits qui peuvent être posés, grâce au concept modulaire selon l'invention et grâce à la forme géométrique choisie de certains éléments dont les modules sont constitués, par en haut et notamment dans des parties de profilés servant en même temps comme protection contre des projections de matières liquides ou pierreuses depuis la route lors du déplacement du véhicule. Le concept modulaire selon l'invention permet par ailleurs de concevoir chacun des modules de manière que les efforts que chacun des modules doit être capable de subir soient mieux repris à l'intérieur du module et que les contraintes soient mieux définies selon leur nature et leur envergure, afin de pouvoir les transmettre d'un module à l'autre, de façon à augmenter notablement la tenue mécanique du véhicule industriel. Encore un autre avantage de l'invention est celui d'une meilleure réparabilité des véhicules industriels. Lorsque l'on constate une usure particulière d'une partie du véhicule industriel ou lorsque ce véhicule a subi un accident, la réparation peut se limiter au module concerné. De plus, la réparation est effectuée sans soudage, c'est-à-dire sans infliger à la partie accidentée ni aux alentours des modifications métallurgiques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description d'un exemple de réalisation d'un véhicule industriel selon l'invention donné ci-après en référence aux dessins. Dans ces dessins, les Figures 1 à 4 représentent, de manière schématique et non limitative, en une vue dite éclatée, les dispositions selon l'invention et plus particulièrement : la Figure 1 montre le concept modulaire d'un véhicule industriel en vue latérale, la Figure 2 montre l'assemblage de deux longerons selon l'invention, la Figure 3 montre le semi-encastrement des modules assemblés, et la Figure 4 montre un châssis assemblé. Le véhicule industriel représenté sur la Figure 1 est une semiremorque. Cette semi-remorque comprend un module central 1, un module avant 2, un module d'essieux 3, un module de bordures de rive 4, un module de traverse avant 5 et un module de traverse arrière 6. Le module central 1 est constitué de deux longerons 11,12 et des traverses 13 réparties de manière à peu près homogène sur toute la longueur du module central. Il est précisé pour l'ensemble du présent texte que les termes"longueur"et"largeur"désignent les dimensions du véhicule industriel ou d'un de ses modules dans le sens de la marche du véhicule ou par rapport à cette direction. Le module avant 2 comprend des éléments longitudinaux 21, 22 destinés à prolonger les longerons 11,12 vers l'avant lorsque le module avant 2 est assemblé avec le module central 1. Le module avant 2 comprend par ailleurs un troisième élément longitudinal 24 formé de façon à former une partie rectangulaire 24A et une partie trapézoïdale 240. Selon une variante, le troisième élément longitudinal 24 est entièrement formé de façon à avoir la forme d'un trapèze. Le module avant 2 sert, entre autres, à la fixation d'une cheville ouvrière moyennant laquelle la semi-remorque est attachée à un tracteur. Le module d'essieux 3 comprend trois essieux dont chacun comporte un axe avec deux moyeux, des mains de suspension et des éléments de suspension tels que, par exemple, des coussins d'air à volume variable. Il va sans dire que la réalisation du concept modulaire selon l'invention n'est pas limitée à un tel ensemble d'essieux, mais qu'il comprend également des réalisations avec un essieu unique et avec un groupe de deux essieux et que ces essieux peuvent être fixes ou directeurs. De même, un au moins des essieux peut être rétractable, afin d'obtenir une charge spécifique par essieu plus grande lorsque le véhicule n'est pas entièrement chargé ou est même vide. Le module de bordures de rive 4 comprend essentiellement deux profilés 41,42. Ces profilés s'étendent sur la longueur entière de l'ensemble du module central 1 et du module avant 2. Ces profilés sont formés de façon à pouvoir servir non seulement comme bordures latérales d'un plateau monté sur le châssis, mais également pour recevoir des moyens de fixation de différentes natures selon l'équipement du véhicule industriel. Le module de traverse avant 5 est destiné à former l'extrémité avant du véhicule industriel. Il s'étend sur la largeur entière du véhicule industriel, y compris sur les extrémités avant des profilés 41,42. La traverse avant 5 peut constituer, par exemple, la base d'une paroi avant d'un caisson d'un fourgon construit selon le concept modulaire de l'invention. Le module de traverse arrière 6 s'étend sur la largeur entière du module central 1 et les profilés du module de bordures de rive 4. Le module de traverse arrière peut servir, par exemple, comme base pour une paroi arrière ou des portes arrière d'une caisse montée sur le châssis. Le module de traverse arrière 6 peut également constituer la base sur laquelle est monté un hayon. Les différents modules énoncés ci-avant sont formés de façon à pouvoir être attachés l'un à l'autre moyennant des boulons ou des rivets. A cet effet, les différentes parties des modules sont pourvues, dans des sections destinées à la jonction de deux modules avoisinants entre eux, de perçages accessibles horizontalement et verticalement afin de rendre possible l'assemblage des différents modules sans avoir besoin de retourner le module avant l'assemblage et de le retourner à nouveau après assemblage pour le mettre dans sa position d'utilisation. La Figure 2 montre schématiquement en une vue éclatée les extrémités respectivement du longeron 21 du module avant 2 et du longeron 11 du module central 1, qui sont destinés à être assemblés par des boulons ou des rivets. Avantageusement mais non exclusivement, la zone de jonction s'étend essentiellement dans la zone de réduction de la hauteur des longerons. Dans cette zone, la hauteur de l'âme 111 du longeron 11 considérée cette fois-ci de l'arrière du longeron vers l'avant, reste constante jusqu'à une certaine distance de l'extrémité libre 116 du longeron 11 et se réduit ensuite jusqu'à cette extrémité 116. Alors que l'aile supérieure 112 reste à un niveau constant, l'aile inférieure 113 s'étend, dans ces deux zones de jonction, d'abord parallèlement à l'aile 112 et s'étend ensuite en oblique sous la forme de l'aile 113A vers l'extrémité 116. Dans la zone de jonction, l'âme 111 est pourvue de perforations horizontales 114 et l'aile 113, exclusivement dans la partie parallèle à l'épaule 112, est pourvue de perforations verticales 115. Dans l'extrémité du longeron 21 destinée à être fixée sur le longeron 11, et dans une partie horizontale de l'équerre 28, des perforations correspondantes 214,215 sont pratiquées. La disposition des perforations 114,115 et 214 et 215 est choisie de façon à assembler les longerons 11 et 21 par un ensemble de boulons ou de rivets dont les axes sont orientés horizontalement et verticalement dans la position d'utilisation du châssis. Cette disposition est choisie afin de donner à l'assemblage des longerons la plus grande tenue mécanique dans les situations principales de chargement, c'est-à-dire dans la station de surcharge lorsque le véhicule est stationné et dans une situation mixte où se superposent les efforts de la charge (donc du poids) et les efforts de ripage (dans un virage). Avantageusement, la stabilité au ripage obtenue par l'assemblage décrit ci-avant, des longerons, peut être augmentée encore par l'utilisation de tubes d'entretoisement à la place de simples traverses pour relier les longerons entre eux. Par ailleurs, la disposition des perforations horizontales 114, 214 et verticales 115,215 rend possible de réunir par un seul montage les extrémités de jonction des modules central et avant et les béquilles du châssis. La Figure 3 montre le semi-encastrement du module avant 2 sous les longerons, ici sous le longeron 11, et la disposition de l'équerre 28 qui entoure une partie du longeron 11. La Figure 4 montre en une vue en perspective la jonction entre les modules avant 2 et central 1. Plus particulièrement, cette figure montre la disposition d'équerres 27,28 fixées sur les longerons 11,12 à la fin de la zone de jonction entre les longerons 21,22 du module avant 2 et les longerons 11,12 du module central 1. Les équerres 27,28 sont destinées au montage de béquilles destinées au support du châssis, et donc du véhicule industriel, lorsque ce dernier est en stationnement sans être attelé. REVENDICATIONS 1. Châssis modulaire pour un véhicule industriel, le châssis comprenant au moins deux modules (1,2) dont chacun comprend deux longerons (11,12, 21,22) et des traverses, caractérisé en ce que les modules (1,2) à assembler sont pourvus, dans une zone de jonction (Z), de perforations (114,115, 214,215), une partie des perforations (114,214) étant orientée perpendiculairement à l'autre partie des perforations (115,215). 2. Châssis selon la revendication 1, caractérisé en ce que les perforations (114,115, 214,215) sont pratiquées dans les longerons (11,12, 21,22) des modules à assembler, des perforations horizontales (114,214) étant pratiquées dans l'âme (111,211) des longerons (11,12, 21,22) et des perforations verticales (115,215) étant pratiquées dans l'aile inférieure (113) d'un longeron (11) ou dans une partie correspondante (28). 3. Châssis selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'un des modules à assembler (1,2) est un module avant (2) destiné à être équipé d'une cheville ouvrière (29) pour l'attelage d'un véhicule industriel comportant ce châssis, à un véhicule tracteur, les deux modules (1,2) étant formés de façon que l'un (2) des modules est encastré dans l'autre (1) dans la zone de jonction (Z). 4. Véhicule industriel comportant un châssis selon l'une quelconque des revendications 1 à 3.