Brevet FR2844766A1 — publié le 20040326

i La présente invention a pour objet un véhicule automobile. L'invention s'applique plus particulièrement aux véhicules automobiles légers, dont le poids à vide est de l'ordre de 350 Kg, qui sont équipés d'un moteur de faible puissance, et dont l'utilisation ne nécessite pas nécessairement de permis de conduire. L'invention vise plus particulièrement un véhicule léger à caractère utilitaire, comportant un plateau, ou se présentant sous forme de fourgon. Un véhicule traditionnel comprend un châssis réalisé de différentes façons. Une première façon d'obtenir un châssis est de réaliser celui-ci par 10 assemblage d'éléments par mécano-soudure. Une autre solution est de réaliser un châssis tubulaire. Dans tous les cas, il convient de mettre en oeuvre un outillage tout à fait spécifique conduisant à des cots de fabrication élevés. Le but de l'invention est de réaliser un véhicule automobile, 15 notamment un véhicule léger, obtenu à partir d'éléments simples et susceptibles d'une certaine modularité. Un autre but de l'invention, dans le cas o le véhicule considéré est un petit utilitaire, est de fournir à celui-ci une structure lui assurant une bonne tenue de route, sachant que le problème à résoudre est celui d'une bonne 20 répartition des poids, particulièrement importante sur un véhicule léger, et sachant que dans un véhicule utilitaire, la charge constituée par l'essentiel de la charge constituée parle moteur et le poids des passagers, est localisé sur l'avant du véhicule. A cet effet, le véhicule selon l'invention, est caractérisé en ce qu'il 25 comprend deux longerons tubulaires en aluminium fixé, des traverses coulées en alliage d'aluminium fixées par boulonnage sur les longerons, et des pièces coulées en alliage d'aluminium fixées par boulonnage sur les longerons, les éléments mécaniques étant fixés par boulonnage sur les longerons, les traverses et les pièces coulées constitutives du châssis. Les longerons tubulaires réalisés en aluminium filé sont coupés à la longueur souhaitée pour le véhicule, ce qui permet, à partir des mêmes tubes en aluminium de réaliser plusieurs types de véhicules possédant différents empattements, pour autant, bien entendu, que la résistance des profilés en aluminium formant les longerons soit adaptée à ces différents véhicules. Il est aussi possible, avec une telle structure, de réaliser un châssis télescopique, un profil intermédiaire étant inséré entre deux tronçons de profilés longitudinaux. Les traverses reliant les longerons tubulaires sont réalisés en 5 alliage d'aluminium et obtenues par fonderie. Ces traverses sont réalisées avec des trous qui permettent leur fixation par vissage sur les longerons, ainsi que la fixation d'organes mécaniques. Dans ces conditions, les reprises d'usinage sur ces pièces sont réduites. Le châssis du véhicule comprend également des pièces coulées en 10 alliage d'aluminium, fixées sur les longerons. Ces pièces peuvent servir notamment pour le montage des roues arrière, des éléments de suspension des roues arrière, et de l'ensemble de direction au niveau de l'avant du châssis. Il est intéressant de noter que le châssis est réalisé par 15 boulonnage, sans recours à des opérations de soudure. Suivant une caractéristique de l'invention, les longerons tubulaires comportent des trous traversants pour la fixation des traverses et des autres pièces coulées, chaque paire de trous coaxiaux ménagés dans deux parois parallèles d'un longeron étant associée à une entretoise tubulaire épaulée pour 20 le passage d'un boulon, les deux extrémités épaulées de l'entretoise étant en appui contre les deux parois au niveau des deux trous de celles-ci et les différentes entretoises étant mises en place avant montage des traverses et des autres pièces coulées, par déformation du profilé constitutif du longeron, correspondant à un écartement des deux parois verticales de celui-ci. Les 25 longerons tubulaires en aluminium comportent des trous pour la fixation des traverses et des autres pièces coulées nécessaires à la réalisation du véhicule. Après mise en place des traverses, la contrainte exercée sur l'élément tubulaire est relâchée, de telle sorte que chaque traverse tubulaire demeure bloquée au niveau des deux trous qu'elle relie, par engagement dans ces deux 30 trous des deux épaulements qu'elle présente. Suivant une autre caractéristique de l'invention, sur le châssis du véhicule est fixé par collage et/ou boulonnage un bac sur lequel est fixé un arceau de sécurité supportant les panneaux de carrosserie. Avantageusement, le bac est réalisé en matière synthétique, en 35 résine polyester armée de fibres de renfort, obtenu par moulage basse pression, ce bac étant fixé sur le châssis par collage et/ou par boulonnage. Le bac en matière synthétique s'étend au moins dans la partie avant du véhicule. Dans le cas d'un véhicule utilitaire à plateau, le bac S'étend dans la partie avant du véhicule et l'arceau de sécurité est disposé entre l'avant et l'arrière du bac, la partie arrière du véhicule étant équipée d'un plateau fixé surile châssis. Dans le cas d'un véhicule utilitaire de type fourgon, le bac peut s'étendre sur toute la longueur du véhicule, et l'arceau de sécurité couvre également la totalité de la longueur du véhicule. Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'arceau de sécurité 10 est fixé sur le bac par boulonnage. Selon un mode de réalisation de ce véhicule, le dormant qui reçoit la partie fixe de la charnière de chaque porte est fixé d'une part sur le bac et d'autre part, à mi-hauteur, sur l'arceau. Afin de réaliser un bon équilibre des charges, dans le cas d'un petit 15 véhicule utilitaire, le moteur est fixé sur le châssis et disposé sous le bac, sous l'emplacement des sièges avant du véhicule, tandis que les roues avant sont disposées à l'avant du châssis. Cette solution permet de ramener une partie lourde du véhicule, c'est-à-dire le moteur, du côté du milieu du véhicule, ce qui assure la stabilité de celui-ci au freinage, sans risque de délestage des roues 20 arrières, même lorsque le véhicule n'est pas chargé dans sa partie arrière. En outre, le logement du moteur ne se fait, dans un tel cas, ni au détriment du volume de la cabine, ni au détriment du volume de chargement. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence aux dessins schématiques annexés 25 représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de ce véhicule automobile, dans le cas d'un véhicule utilitaire léger à plateau. Figure I est une vue en perspective, de trois quarts arrière et de dessus du châssis de ce véhicule, Figure 2 est une vue en perspective d'un détail d'assemblage de 30 deux pièces constitutives du châssis. Figure 3 est une vue en perspective similaire à figure i après montage d'un certain nombre d'éléments mécaniques. Figure 4 est une vue de côté du véhicule construit sur la base du châssis de figures I et 3, en cours de montage. La figure I représente le châssis d'un véhicule, en position assemblée de ce châssis. Le châssis comporte deux longerons 2, parallèles, constitués chacun par un profilé tubulaire filé. Chaque longeron 2 est coupé à la longueur, cette longueur étant adaptée à la longueur du véhicule et à l'empattement de celui-ci et présente un certain nombre de perçage 3 dans ses parois verticales opposées. Ces perçages 3 servent à la fixation par 5 boulonnage d'un certain nombre de traverses 4, en alliage d'aluminium coulé, et de pièces 5, 6, en alliage d'aluminium, fixées à l'extérieur du châssis. Il est à noter que les pièces 6 servent pour partie à la fixation de pièces coulées 7 qui participent au montage du train arrière du véhicule. A l'extrémité avant du châssis, sont prévues deux pièces 8 fixées sur les faces internes des 10 longerons 2, les deux pièces 8 servant elles-mêmes au montage d'une traverse avant 9 destinée à recevoir l'ensemble de direction du véhicule. Il doit être noté que, comme montré à la figure 2 qui est une vue en coupe longitudinale selon la ligne 11-Il de figure 1, des entretoises tubulaires 10 sont prévues entre les deux ailes de chaque longeron entre deux paires de 15 perçage 3. Ces entretoises tubulaires comportent chacune un épaulement 12 permettant son maintien dans les deux perçages 3. Les entretoises sont mises en place par déformation du profilé provoquant un léger écartement des deux parois verticales. Après mise en place d'une entretoise, la contrainte exercée sur le profilé est relâchée de telle sorte que l'entretoise demeure en place. Ces 20 entretoises évitent, lors du boulonnage à l'aide de boulons 11 des traverses 4 et des différentes pièces coulées 5, 6, 7, 8 sur les longerons, que ceux-ci ne se déforment. Il doit être noté que les pièces constitutives des traverses 4 ainsi que les pièces 5, 6, 7, 8, 9 viennent de fonderie avec la plupart des trous 25 servant à leur fixation sur les longerons, ainsi que des trous servant à la fixation de différents organes mécaniques. Dans ces conditions, les opérations ultérieures d'usinage sont réduites, ce qui est un facteur important d'économie. La figue 3 représente une vue en perspective du châssis et des organes mécaniques en cours de montage du véhicule. Cette vue permet de 30 mettre en évidence que le moteur 13 du véhicule est fixé sur les traverses 4 et 9, que la traverse 9 sert au montage du train avant 14 du véhicule, et que les pièces 7 disposées à l'arrière du véhicule servent au montage du train arrière roulant 15 du véhicule. Il ressort de la figure 3 que le train avant du véhicule est situé à 35 l'extrémité avant du châssis, et que le moteur 13 est disposé sensiblement en arrière du train avant, et se situe sous la zone recevant les sièges pour le conducteur et le passager. Dans la partie avant du véhicule est fixé sur le châssis un bac 16 en matière synthétique en résine polyester armée de fibres de renfort, obtenu 5 par moulage basse pression. Ce bac 16 est fixé par boulonnage et également par collage sur le châssis, le boulonnage assurant essentiellement une fonction de positionnement et le collage assurant une bonne solidarisation entre le bac et le châssis. Ce bac possède d'excellentes performances de résistance mécanique, puisqu'il sert au montage d'organes mécaniques constitutifs du 10 véhicule, notamment de support aux têtes de suspension, et de support à un arceau de sécurité 18 délimitant l'habitacle du véhicule. Sur cet arceau de sécurité 18 sont fixés par collage des panneaux 19 constitutifs de la carrosserie du véhicule. La fixation de l'arceau de sécurité sur le bac 16 en matière synthétique est réalisée par boulonnage. Le véhicule représenté au dessin, et notamment à la figure 4, possède deux portes. A chaque porte est associé un dormant fixé par boulonnage sur le bac, en partie basse, et sur l'arceau de sécurité 18, à mi hauteur. Aux autres endroits, la liaison entre le dormant et le véhicule est réalisée sur les panneaux de carrosserie. La partie arrière du véhicule est, dans le cas représenté au dessin, équipée d'un plateau de chargement pouvant être limité latéralement par des ridelles. Il ressort de la description qui précède que l'invention apporte une grande amélioration à la technique existante en fournissant un véhicule de 25 structure simple et de caractère très modulaire, permettant par exemple de choisir l'empattement du véhicule en tenant compte de la longueur des longerons, et en réalisant un châssis à partir d'un nombre réduit de pièces, certaines des traverses utilisées en différents emplacements pour réunir les deux longerons étant les mêmes, et pouvant être montées dans le même sens 30 ou en sens inverse, suivant leur localisation. Il doit également être noté que la position du moteur favorise la stabilité du véhicule, notamment au freinage, en assurant une bonne répartition des masses qui est essentielle dans le cas d'un véhicule léger dont le poids à vide peut ne pas dépasser 350 Kg. Comme il va de soi l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de ce véhicule, décrite ci-dessus à titre d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. C'est ainsi notamment que l'arceau de sécurité pourrait s'étendre 5 jusqu'à l'arrière du véhicule pour former un fourgon ou encore que les entretoises tubulaires pour les boulons pourraient être montées dans des profilés en U en carton ou en matière synthétique, dimensionnés aux cotes intérieures des longerons et insérés dans ceux-ci jusqu'à la position de montage des boulons, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend deux longerons tubulaires (2) en aluminium fixé, des traverses (4, 9) coulées en 5 alliage d'aluminium fixées par boulonnage sur les longerons (2), et des pièces (5, 6, 7, 8) coulées en alliage d'aluminium fixées par boulonnage sur les longerons (2), les éléments mécaniques étant fixés par boulonnage sur les longerons (2), les traverses (4, 9) et les pièces (5, 6, 7, 8) coulées constitutives du châssis. 2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les longerons tubulaires (2) comportent des trous traversants (3) pour la fixation des traverses (4, 9) et des autres pièces coulées (5, 6, 7, 8), chaque paire de trous coaxiaux ménagés dans deux parois parallèles d'un longeron (2) étant associée à une entretoise tubulaire (10) épaulée pour le passage d'un 15 boulon (11), les deux extrémités épaulées (12) de l'entretoise étant en appui contre les deux parois au niveau des deux trous (3) de celles-ci et les différentes entretoises (10) étant mises en place avant montage des traverses (4, 9) et des autres pièces coulées (5, 6, 7, 8) par déformation du profilé constitutif du longeron. 3. Véhicule automobile selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que sur le châssis du véhicule es fixé par collage et/ou boulonnage un bac (16) sur lequel est fixé un arceau de sécurité (18) supportant les panneaux de carrosserie (19). 4. Véhicule automobile selon la revendication 3, caractérisé en ce 25 que le bac (16) est réalisé en matière synthétique, en résine polyester armé de fibres de renfort, obtenu par moulage basse pression, ce bac étant fixé sur le châssis par collage et/ou par boulonnage. 5. Véhicule selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que l'arceau de sécurité (18) est fixé sur le bac (16) par boulonnage. 6. Véhicule selon l'une des revendication 3 à 5, caractérisé en ce que le dormant qui reçoit la partie fixe de la charnière de chaque porte est fixé d'une part sur le bac (16) et d'autre part, à mi-hauteur, sur l'arceau (18). 7. Véhicule selon l'une des revendication 3 à 6, caractérisé en ce que dans le cas d'un véhicule utilitaire à plateau, le bac (16) s'étend dans la 35 partie avant du véhicule et l'arceau de sécurité (18) est disposé entre l'avant et l'arrière du bac (16), la partie arrière du véhicule étant équipée d'un plateau fixé sur le châssis. 8. Véhicule selon l'une des revendication 3 à 7, caractérisé en ce que le moteur (13) est fixé sur le châssis et disposé sous le bac (16), sous 5 l'emplacement des sièges avant du véhicule, tandis que les roues avant sont disposées à l'avant du châssis.