Brevet FR2822784A1 — publié le 20021004

L'invention concerne un châssis pour un véhicule industriel et 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. Plus particulièrement, l'invention concerne un châssis comportant des longerons et des traverses, chacune des traverses étant constituée par une traverse principale disposée entre les longerons et deux traverses auxiliaires disposées de part et d'autre et à l'extérieur des longerons. 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 de 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 pour un véhicule industriel, comportant des longerons et des traverses, chacune des traverses étant constituée par une traverse principale disposée entre les longerons et des traverses auxiliaires disposées de part et d'autre à l'extérieur des longerons. Conformément à l'invention, les traverses auxiliaires prolongent les traverses principales correspondantes et chaque traverse auxiliaire est reliée à une extrémité correspondante d'une traverse principale à travers le longeron au moyen d'au moins deux éléments de fixation. L'invention s'applique avantageusement 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. Le but de l'invention est également atteint par un véhicule industriel comportant un châssis conforme à celui décrit plus haut. Pour les véhicules réalisés jusqu'à maintenant, les longerons des châssis sont reliés entre eux par des traverses disposées entre les longerons et soudées sur ceux-ci. A l'extérieur respectivement à droite et à gauche des longerons, ces traverses sont prolongées par des profilés également soudés sur les longerons. Les extrémités libres de ces profilés sont reliées entre elles par un profilé longitudinal ayant la fonction d'un bord de rive. Selon d'autres constructions, les traverses sont formées de façon à traverser les longerons et les dépasser à droite et à gauche, vu dans le sens de la marche du véhicule, et sont fixées par soudure. Indépendamment du fait que la soudure des structures portantes d'un véhicule industriel nécessite une qualification particulière du personnel de montage, la fixation par soudure implique souvent des opérations qui sont soient d'une certaine importance exprimée en heures de montage, soit des opérations qui nécessitent de sortir le châssis de son entourage de montage afin d'être transporté vers un poste de soudure et de le retourner ensuite vers le lieu d'assemblage. Par ailleurs, la fixation par soudure est une mesure qui doit être considérée comme montage définitif, ce qui exclut une modification ultérieure hors du châssis si une nouvelle utilisation du véhicule la rendait souhaitable. Aussi, l'invention propose, aussi bien lié à un concept modulaire de la construction d'un véhicule utilitaire qu'indépendamment d'un tel concept modulaire, de fixer les traverses aux longerons par une fixation combinée d'un ancrage rapide et d'au moins un boulon ou un rivet. Il est bien entendu que la fixation par boulon est préférable à la fixation par rivet lorsqu'une modification fréquente du châssis est à prévoir. Le châssis pour un véhicule industriel conforme à l'invention comprend des traverses principales destinées à être disposées entre les deux longerons du châssis ainsi que des traverses partielles auxiliaires destinées à être disposées à l'extérieur des longerons par rapport à un plan médian du châssis et prolongeant les traverses de part et d'autre des longerons. Les traverses principales disposées entre les longerons sont pourvues, à leurs extrémités, d'au moins deux ouvertures. L'ouverture supérieure, vue dans la position d'utilisation du châssis, est une ouverture ronde destinée au passage d'un boulon, c'est-à-dire d'une vis sécurisée par un écrou. L'ouverture inférieure correspondante est une ouverture allongée orientée horizontalement dans la position de montage de la traverse. Chacun des longerons est pourvu d'ouvertures correspondantes aux endroits prévus pour la fixation des traverses. Les traverses partielles extérieures sont formées de façon à ce qu'elles présentent à l'extrémité destinée à être attachée au longeron une ouverture circulaire destinée au passage du boulon. Cette ouverture est située de façon à ce que la traverse partielle extérieure puisse constituer, pour le moins en ce qui concerne sa surface supérieure, un prolongement de la traverse principale. La traverse partielle extérieure comprend par ailleurs sur la l'extrémité destinée à être attachée au longeron, un crochet dont les dimensions sont choisies de façon à ce que, lors du montage, la traverse partielle puisse être accrochée à travers l'ouverture allongée du longeron et de la traverse et à ce que ce crochet serre la traverse principale contre le longeron lorsque la traverse partielle extérieure est dans sa position finale de montage. Le crochet et l'ouverture allongée, disposés comme décrit ci-avant ou inversement, le crochet se trouvant alors sur le longeron, forment ensemble l'ancrage rapide. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un exemple de réalisation d'un châssis selon l'invention donné ci-après en référence aux dessins. Dans ces dessins : La Figure 1 montre un châssis modulaire d'une semiremorque, La Figure 2 montre la disposition d'un longeron et de traverses selon l'invention dans une vue en perspective, La Figure 3 montre schématiquement une étape du montage d'une traverse selon l'invention, et La Figure 4 montre la traverse de la Figure 3 dans sa position finale de montage sur un longeron. Les Figures 5 et 6 montrent schématiquement des variantes du montage de la Figure 4. Le châssis représenté sur la Figure 1 est celui d'une semiremorque. Cette semi-remorque comprend un module central 1, un module avant 2, un module d'essieux 3, un module de bord 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 ces 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 droite 24A et une partie trapézoïdale 24D. Le module avant 2 sert, entre autres, à la fixation d'une cheville ouvrière moyennant laquelle la semiremorque est attachée à un tracteur pour la déplacer. Le module d'essieux 3 comprend trois essieux. Il va sans dire que l'application du principe de la présente invention est indépendante du nombre d'essieux et de la nature de ces essieux, qui peuvent donc être fixes, directeurs, orientables et/ou rétractables. Le module de bord de rive 4 comprend essentiellement deux profilés 41,42. Ces profilés s'étendent sur la longueur entière de l'ensemble module central 1 et module avant 2. Ces profilés sont formés de façon à pouvoir servir non seulement comme bordure latérale 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 bord 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. Le châssis représenté sur la Figure 2 est constitué par deux longerons 11,12 et des traverses 13. Les traverses 13 sont constituées d'une traverse principale 13A et de traverses partielles extérieures 13B appelées par la suite traverse auxiliaire 13B. Les traverses 13A sont pourvues à leurs extrémités destinées à être attachées aux longerons 11 et 12, d'une ouverture circulaire 13C et d'une ouverture allongée 13D. Les ouvertures 13C et 13D sont disposées de façon que, lorsque la traverse principale 13A est dans sa position d'utilisation dans le châssis, l'ouverture 13C constitue l'ouverture supérieure et l'ouverture 13D constitue l'ouverture inférieure. Par ailleurs, la traverse auxiliaire 13B est pourvue d'une ouverture 13E dans l'extrémité destinée à être orientée vers le longeron 12 lors de son montage. La disposition de l'ouverture 13E sur la traverse auxiliaire 13B correspond à l'ouverture 13C de la traverse principale 13A. De plus, la traverse auxiliaire 13B est pourvue d'un crochet 13F formé d'un seul tenant avec la traverse. Le crochet 13F a une forme essentiellement rectangulaire et ses dimensions sont choisies de façon telle qu'il puisse traverser, lors de l'assemblage de la traverse auxiliaire 13B les ouvertures correspondantes du longeron 12 et de la traverse principale 13A. Lorsque la traverse principale 13A et la traverse auxiliaire correspondante 13B sont mise en place, un boulon 13G est inséré dans les ouvertures 13C, 13E et vissé. Selon une variante des dispositions de fixation décrites ciavant, les traverses auxiliaires sont attachées par deux boulons 13G (voir Figure 5). Dans ce cas, les deux ouvertures ont la même forme. Selon une autre variante, la disposition de l'ouverture ronde destinée au passage d'un boulon et la disposition de l'ouverture allongée destinée au passage du crochet sont inverties de façon que le crochet prenne la position supérieure et le boulon ou les boulons 13G (voir Figure 6), la position ou des positions inférieures. Toutefois, pour des raisons de tenue mécanique, notamment sous charge, la première version, c'est-à-dire la disposition du crochet dans la position inférieure, sera en général préférée. Selon encore une autre variante, la traverse auxiliaire est pourvue d'un crochet disposé en position supérieure et tourné vers le haut (donc à l'opposé du crochet 13F représenté sur les Figures 3 et 4), et de deux orifices en position inférieure juxtaposés ou superposés, pour le passage de deux boulons pour la fixation de la traverse auxiliaire. Selon cette disposition, le crochet sert essentiellement à la mise en position de montage de la traverse. La traverse principale et le longeron ont des ouvertures correspondantes. REVENDICATIONS 1. Châssis pour un véhicule industriel, comportant des longerons (11,12) et des traverses (13), chacune des traverses (13) étant constituée par une traverse principale (13A) disposée entre les longerons (11,12) et deux traverses auxiliaires (13B) disposées de part et d'autre à l'extérieur des longerons, caractérisé en ce que les traverses auxiliaires (13B) prolongent les traverses principales (13A) correspondantes et en ce que chaque traverse auxiliaire (13B) est reliée à une extrémité correspondante d'une traverse principale (13A) à travers le longeron au moyen d'au moins deux éléments de fixation (13F, 13G). 2. Châssis selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de fixation (13F, 13G) comprennent un boulon (13G) et un ancrage rapide (13F). 3. Châssis selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de fixation comprennent un rivet et un ancrage rapide (13F). 4. Châssis selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le boulon (13G) ou le rivet est disposé à un niveau supérieur par rapport à celui auquel est disposé l'ancrage rapide (13F), vu dans la position d'utilisation du châssis. 5. Châssis selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le boulon (13G) ou le rivet est disposé à un niveau inférieur par rapport à celui auquel est disposé l'ancrage rapide (13F), vu dans la position d'utilisation du châssis. 6. Véhicule industriel comportant un châssis selon l'une quelconque des revendications 1 à 5.