Brevet FR2962395A1 — publié le 20120113

VEHICULE LEGER MOTORISE ET SA METHODE DE MONTAGE DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [0001]L'invention se rapporte au domaine des véhicules dits légers en ce sens qu'ils peuvent être manipulés relativement aisément par un ou plusieurs hommes. Plus particulièrement l'invention concerne de tels véhicules motorisés c'est à dire mobiles sous l'action d'un moteur ; encore plus précisément l'invention vise des véhicules déplaçables sur des rails. [0002] Une méthode de montage associée entre dans le cadre de l'invention. [0003] Il s'agit de concevoir des véhicules légers et autonomes en énergie, par ailleurs conformes à la réglementation en vigueur en matière de sécurité et de transport. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE [0004]On connaît en particulier des véhicules destinés à la maintenance des réseaux ferrés, destinés à transporter au moins une personne et du matériel de maintenance, surveillance, réparation et autre, sur des voies ferrées. Ces véhicules doivent non seulement pouvoir se déplacer sur les rails existants mais en outre l'aspect sécurité est primordial. Des normes rigoureuses en la matière existent et doivent être respectées ; ceci constitue donc une condition sine qua none à l'achat de tout matériel de ce type. [0005] Les matériels et véhicules existants et connus présentent notamment le désavantage d'être peu maniables, très lourds ( plus de 250 kg), de mise en oeuvre longue et donc coûteuse . De tels poids ne permettent bien entendu pas à une ou même deux personnes de manipuler ces matériels roulants. Des engins spéciaux doivent être prévus pour leur manipulation, montage et démontage. [0006]De plus les matériels roulants connus nécessitent de neutraliser le passage des trains sur les voies pendant de longues heures, ce qui représente un coût de moins en moins supportable. [0007]De plus tout changement du sens de circulation du véhicule roulant dit de maintenance implique des manoeuvres compliquées. EXPOSE DE L'INVENTION [0008]L'invention vise à remédier aux inconvénients de l'état de la technique et notamment â proposer un véhicule motorisé déplaçable sur des rails, qui soit à la fois léger, autonome et aisément montable et démontable. [0005] Pour ce faire est proposé selon un premier aspect de l'invention un véhicule léger motorisé déplaçable sur des rails, autonome en énergie 10 susceptible de transporter au moins une personne, qui comprend au moins un premier, un deuxième et un troisième modules chacun de poids unitaire inférieur à 75 kg, démontables les uns par rapport aux autres, ledit véhicule étant déplaçable et fonctionnant indifféremment dans les deux sens de circulation sur lesdits rails. 15 [0010] Un tel véhicule permet le déplacement d'au moins une personne à des fins d'inspection etlou de maintenance des voies ; il permet avantageusement un montage et un démontage simples puisque selon la législation en vigueur, deux personnes peuvent porter chacun des modules. [0011] Avantageusement, chacun des modules peut être transporté 20 indépendamment des autres, par exemple dans une ou plusieurs voitures, au plus près du lieu où le véhicule selon l'invention doit être monté et placé sur les rails. [0012 Selon un premier aspect de l'invention, le vernier module est constitué d'un châssis motorisé monté sur roues aptes à rouler sur lesdits rails, l'une au 25 moins des roues étant motrice, ledit châssis étant équipé de moyens de liaisons amovibles vis-à-vis du troisième module. [0013] Ce châssis constitue donc le premier élément à placer sur les rails de la voie ferrée lors de l'installation du véhicule sur les rails, [0014]Avantageusement ledit premier module comprend au moins deux freins de secours et deux pédales permettant de vérifier la présence et la position d'un conducteur sur ledit véhicule. Ces moyens constituent des éléments de sécurité obligatoires et répondent aux normes en vigueur en la matière. [0015] Chacun de ces moyens est positionné de façon ergonomique et permet au conducteur assis sur le véhicule d'avoir un accès aisé à un frein de secours quel que soit le sens de circulation du véhicule sur les rails. Le moyen de vérification de la présence et de la position du conducteur est une pédale dite « homme mort » sur lequel le conducteur doit appuyer par intermittence pour montrer sa vigilance ; sinon le véhicule ne fonctionne pas. Une pédale est prévue pour correspondre à chaque sens de circulation du véhicule. [0016]En outre le deuxième module est apte à générer l'énergie motrice des roues et/ou l'énergie pour la commande et le fonctionnement d'au moins un moyen intérieur et/ou extérieur audit véhicule. Le deuxième module, ou groupe électrogène, constitue ainsi le générateur d'énergie du véhicule. Tout moyen embarqué apte à générer l'énergie nécessaire au déplacement du véhicule et au fonctionnement de ces différents constituants, peut constituer le deuxième module. [0017]Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, ledit deuxième module comprend notamment un moteur thermique, un réservoir de carburant associé, un moyen de génération de courant alternatif, au moins un moyen de connexion électrique et une structure de support desdits moyens. [0018]De façon avantageuse, le troisième module est apte à être disposé selon au moins une première et une deuxième positions vis-à-vis dudit premier module. [0019]Plus précisément, le troisième module comprend une première partie apte à être montée fixe vis-à-vis du premier module, et une deuxième partie apte à pivoter vis-à-vis de la première partie entre au moins la première position et la deuxième position. [0020] En outre ledit troisième module peut comprendre un caisson de protection apte à être emboîté sur ledit deuxième module. Ce caisson permet de protéger le deuxième module ou groupe électrogène vis-à-vis de l'environnement extérieur. [0021]Plus spécifiquement, ledit troisième module comprend des moyens de type roulement destinés à le faire pivoter vis-à-vis du premier module, notamment entre ladite première et ladite deuxième position. [0022] Plus spécifiquement et selon un mode préféré de l'invention, la deuxième partie du troisième module est une sorte de tourelle apte à pivoter entre au moins deux positions angulairement espacées de 180 °. C'est ainsi qu'une simple rotation de 180 ° de la deuxième partie du troisième module vis-à-vis du premier module, permet au véhicule d'être opérationnel pour circuler dans l'autre sens de circulation sur la voie. [0023]Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit troisième module comprend une structure supportant au moins un siège, des moyens de protection de type filets latéraux, des éléments de commande, un boîtier de commande électrique relié par des moyens de connexion audits premier et deuxième modules. [0024] En outre ledit troisième module comprend des moyens de signalisation. [0025] La présente invention vise en outre une méthode de montage d'un véhicule léger comprenant notamment les étapes consistant à : Positionner un premier module sur les rails, Emboîter un deuxième module sur le premier module, Placer un troisième module sur le premier module, Placer des sécurités de liaison entre le premier et le troisième module, Brancher des connexions électriques entre les modules. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [0026][001]D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : - la figure 1, une perspective d'un véhicule selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2, une perspective simplifiée du premier module constitutif de l'invention ; - la figure 3 une perspective de la structure porteuse du premier module ; - la figure 4 une perspective du deuxième module et du troisième module ; - la figure 5 une représentation de la structure porteuse du troisième module ; - la figure 6 une perspective du deuxième module ; - la figure 7 une vue de dessus de la structure porteuse du premier module ; - la figure 8A une vue de côté d'un frein de secours en position de freinage ; - la figure 8B une vue de côté d'un frein en position de repos ; - la figure 9 une vue de côté et en extrémité du deuxième module. [0027] Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION [0028] Comme visible sur la figure 1 le véhicule motorisé selon l'invention comprend essentiellement trois ensembles fonctionnels ou modules, à savoir un premier module 1 qui peut être qualifié « châssis » , un deuxième module 2 encore appelé « générateur » et un troisième module 3 dit « tourelle » dans la suite de ce texte. Chacun de ces modules présente un poids tel qu'il peut être porté par deux personnes ; on choisit ici un poids maximum de 75 kg pour chacun des modules. [0029]Le premier module 1 est représenté plus en détail sur la figure 2. Il comprend un petit châssis ou cadre 10 réalisé en un alliage léger et recevant les quatre roues 11 dont au moins une est motrice. Chaque roue 11 est supportée et reliée au cadre 10 par un palier associé 13. [0030] Un ou plusieurs moto-réducteurs 12 sont associés à chacune des roues motrices de façon connue en soi ; selon le mode de réalisation représenté, deux moto réducteurs 12 sont prévus, chacun relié au châssis par des pattes de fixation ou tout moyen équivalent. Un berceau inférieur 15 par exemple constitué de deux arceaux et deux entretoises est fixé sur le châssis ; comme décrit plus tard ce berceau sert de support pour le générateur d'énergie embarqué ( ou deuxième module 2). La forme, la nature et les dimensions du berceau 15 seront adaptés pour recevoir un générateur choisi par l'homme de métier. [0031]De plus le châssis 1 peut comprendre des moyens de positionnement et de fixation 14 pour un ensemble de freinage ( non référencé en lui-même). En outre au moins deux des roues 11 sont équipées d'un moyen de freinage dit de secours 120. Un exemple de frein de secours 120 est illustré sur les figures 7, 8A et 8B qui seront commentées ci-après. [0032] Par ailleurs le premier module 1 comprend au moins une mais préférentiellement deux voire quatre poignées 16 pour sa manipulation par des opérateurs. [0033]Comme visible plus particulièrement sur la figure 3, au niveau de chacun des coins formés par le cadre 10 on prévoit au moins un ergot 7 qui dépasse perpendiculairement du plan P formé par ledit cadre 10. Les ergots 7 servent au positionnement du troisième module 3 sur le premier module 1. [0034] En relation avec les figures 4, 5 et 6 il va maintenant être décrit le troisième module 3 ou tourelle. Comme déjà évoqué le troisième module 3 est apte à s'emboîter sur le premier module 1, ici grâce à des pattes munies de trous 36 traversés par les ergots 7 du premier module lorsque le troisième module 3 est en place sur le premier module 1. Par ailleurs une goupille ( non représentée ) ou tout autre moyen équivalent permet de verrouiller ce montage. [0035] Le troisième module 3 comprend plus spécifiquement une première partie telle que représentée sur la figure 6 et apte à être directement montée sur le premier module 1. [0036] La première partie est placée en partie inférieure du troisième module 3 et elle comprend essentiellement deux arceaux 30 complétés par des entretoises transversales 31, ainsi qu'une plaque transversale 32 évidée en son centre 34. «Transversale» signifie ici perpendiculaire à la direction dans laquelle s'étendent les arceaux 30 qui eux-mêmes sont parallèles ou sensiblement parallèles aux rails. « Inférieure « signifie au plus près du module 1 qui lui-même est positionné en partie inférieure du véhicule c'est-à-dire au plus près des rails. [0037] Le trou central 34 de la plaque transversale 32 est en fait occupé par un roulement 33 de type roulement à billes qui affleure au niveau de la surface supérieure de la plaque 32. Le roulement 33 présente notamment deux fonctions : il sert au passage des câbles électriques (et autres) de commande des différents organes du véhicule. D'autre part le roulement 33 permet la rotation du troisième module 3 (ou plus précisément de la deuxième partie du troisième module 3 )vis- à-vis du premier module. [0038] L'homme de métier pourrait concevoir sans sortir du cadre de l'invention tout autre moyen autorisant le troisième module 3 à pivoter vis-à-vis du premier module 1. [0039]En outre et comme visible sur la figure 6, la première partie du troisième module 3 peut comprendre un caisson de protection 35 destiné notamment à protéger le deuxième module (ou groupe électrogène) vis-à-vis de l'environnement. Le caisson 35, parallélépipédique, comprend cinq faces pleines et est ainsi ouvert en partie inférieure où vient s'emboîter le groupe électrogène 2. Une ou plusieurs des faces pleines du caisson 35 peuvent consister en des volets mobiles et/ou amovibles pour permettre l'accès à l'intérieur du caisson 35, afin d'accéder aux différents moyens du groupe électrogène 2. [0040] Le caisson 35 est bien entendu disposé de façon à s'emboîter directement sur le groupe électrogène 2 lors du montage du véhicule. [0041] Le caisson de protection 35 est disposé relativement au module 1 de telle sorte que le berceau formé par les arceaux 15 soit placé sous le caisson 35. Ceci permet, lorsque le véhicule est monté, de bloquer le module générateur 2 à l'intérieur du berceau. [0042] Une deuxième partie (dite supérieure, ou tourelle) 40 du troisième module 3, telle que représentée sur la figure 5, peut pivoter vis-à-vis du premier module 1. L'ossature de la deuxième partie 40 est détachable mais fixe par rapport au premier module 1. La première partie ( tourelle ) et la deuxième partie ( dite fixe ) 40 du troisième module 3 ne sont à priori pas détachables l'une de l'autre par un opérateur ; ces deux parties peuvent cependant et avantageusement pivoter l'une par rapport à l'autre lorsqu'il s'agit d'inverser le sens de déplacement du véhicule. Le pivotement est réalisé autour d'un axe XX perpendiculaire au plan P formé par le cadre 10. [0043]La partie supérieure 40 du troisième module 3, telle qu'illustrée par la figure 5, comprend une ossature inférieure ayant notamment des entretoises transversales 41 superposables aux entretoises 31, et un cadre ( non référencé ) disposé dans un plan parallèle au plan P du cadre 10. La partie supérieure 40 comprend en outre des arceaux latéraux 42 susceptibles de maintenir chacun un filet de protection 43. Des entretoises supplémentaires 44 peuvent être prévues à l'arrière de la partie supérieure 40, si nécessaire. « L'arrière « signifie ici au niveau du dos du ou des passagers assis. [0044] Bien entendu et comme visible sur la figure 4, au moins un siège 50 est prévu pour qu'une personne puisse s'assoir pendant le déplacement et/ou le fonctionnement du véhicule. Des éléments de sécurité tels que des ceintures 48 pour le ou les passagers peuvent également être prévus ; de même des moyens de signalisation 47 sont prévus sur le véhicule, conformes à la législation en vigueur en la matière. Une console 45 regroupant les commandes (manettes, boutons .. ) des différents moyens électriques équipant le véhicule, est avantageusement prévue, ici entre les deux sièges 50 des passagers. En outre un boîtier 46 de gestion électronique des moyens peut être prévu, par exemple placé derrière le ou les passagers. [0045] Bien entendu toutes les connexions électriques requises seront prévues, et ne sont pas détaillées ici. [0046]De façon intéressante, et tel qu'illustré sur la figure 7, le châssis 1 peut comprendre deux pédales 110, encore appelées « pédales homme mort », à commande électrique dont la fonction est de vérifier que le conducteur est bien éveillé et attentionné sur la conduite du véhicule. Le conducteur doit ainsi appuyer par intermittence un pied sur cette pédale 110. Etant donné la réversibilité de fonctionnement du véhicule, deux pédales 110 sont prévues, chacune à proximité d'un bord transversal du cadre 10. [0047]Chacune des pédales de frein 110 est préférentiellement disposée à proximité de l'axe longitudinal YY du véhicule, de sorte que si deux sièges 50 sont disposés comme illustré sur les figures, la pédale 110 placée devant le ou les conducteurs est indifféremment accessible par l'un ou par l'autre des conducteurs. [0048]Une même disposition est préférentiellement adoptée pour un levier de frein de secours 120, ici à commande par câble, qui agit sur les freins 100. La position dite centrale c'est-à-dire au plus près de l'axe YY des pédales 110 et des freins de secours 120 permet indifféremment à l'un quelconque des passagers de conduire le véhicule. [0049] Le frein de secours 120 agit lorsqu'une partie de l'entrainement ( type courroie ) vient à céder. Il est représenté plus en détail sur les figures 8A et 8B. [0050] La figure 8A montre le frein 120 en position de freinage tandis que la figure 8B illustre la position de repos ( inactive) du frein. [0051] Le frein 120 comprend un levier 121 articulé autour d'une biellette 122 elle-même articulée autour d'un bloc de guidage 123 dans lequel coulisse un axe 125. Quand le conducteur fait pivoter le levier 121 selon la flèche A, celui-ci tourne autour de son articulation 124, ce qui déclenche la translation de l'axe 125 vers le haut c'est-à-dire selon la flèche B. Un câble 126 lié à l'extrémité de l'axe 125 est ainsi déplacé et il vient serrer les mâchoires du frein 100 associé à chacune des roues 11. Un ressort de rappel 129 est disposé autour de l'axe 125 entre le bloc de guidage 123 et un écrou de réglage 127. Ce ressort ramène automatiquement le levier 121 et donc le câble 126 en position de repos ( selon la figure 8B) quand le conducteur n'agit plus sur le levier 121. [0052]Le deuxième module 2, générateur d'énergie ( groupe électrogène), regroupe un certain nombre de moyens constitutifs connus en eux-mêmes. Comme visible sur la figure 9, le module 2 comprend un moteur thermique 130 ayant par exemple un démarreur manuel 140, associé à un réservoir à combustible 150. Le moteur 130 entraine une génératrice à courant alternatif 160 équipée d'un moyen de ventilation 170. En outre on prévoit une boîte de contrôle équipée d'une ou plusieurs connexions électriques (380VAC, 220 VAC.. ) et d'un connecteur de puissance pour l'alimentation électrique du ou des freins moteur. [0053]Comme déjà dit, le caisson de protection 35 faisant partie du troisième module 3 doit pouvoir s'ouvrir pour permettre l'accès aux différents moyens constitutifs et notamment au démarreur, aux prises de raccordement et de puissance du premier et/ou du deuxième module. [0054] L'invention vise en outre une méthode de montage d'un véhicule léger tel qu'il vient d'être décrit. Dans un premier temps on positionne le premier module 1 ou châssis sur les rails. Puis on place le deuxième module 2 ou groupe électrogène sur le premier module 1, plus précisément dans le berceau formé par les arceaux 15. Ensuite le troisième module 3 vient se positionner sur le premier module 1 ; les ergots 7 participent au guidage et au positionnement du troisième module 3 sur le premier module 1 . Des goupilles ou autre moyens équivalents viennent ensuite fixer la liaison. Les liaisons électriques sont ensuite établies entre les trois modules. Le véhicule est ainsi monté et positionné sur les rails ; il est alors possible de démarrer le groupe électrogène 2 afin de mettre en fonctionnement le véhicule et toutes ses commandes. Le véhicule peut alors rouler dans un premier sens sur les rails. [0055] Lorsqu'il s'agit de le faire circuler dans le second sens, une fois à l'arrêt, un opérateur fait tourner de 180 ° la partie supérieure 40 du troisième module 3 vis-à-vis de la partie inférieure. Le véhicule est alors prêt à rouler et à fonctionner dans le second sens de circulation. [0056] Il apparaît que les montages, mises en circulation, changement du sens de circulation sont d'une simplicité remarquables. Notamment le poids de chaque module ( inférieur à environ 75 kg) permet sa manipulation par deux personnes, et son transport dans une quelconque voiture. D'où un transport à moindre coût, rapide et très ciblé. On peut en effet arriver en voiture au plus près du lieu des opérations, ce que ne permettent pas les dispositifs antérieurs, plus lourds et volumineux. REVENDICATIONS1 Véhicule léger motorisé déplaçable sur des rails, autonome en énergie et susceptible de transporter au moins une personne caractérisé en ce qu'il comprend au moins un premier (1), un deuxième (2) et un troisième (3) modules chacun de poids unitaire inférieur à 75 kg, démontables les uns par rapport aux autres, ledit véhicule étant déplaçable et fonctionnant indifféremment dans les deux sens de circulation sur lesdits rails. 2. Véhicule léger selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit premier module (1) est constitué d'un châssis motorisé monté sur roues (11) aptes à rouler sur lesdits rails, l'une au moins des roues (11) étant motrice, ledit châssis étant équipé de moyens de liaisons amovibles (7) vis-à-vis du troisième module. 3. Véhicule léger selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que ledit premier module (1) comprend au moins deux freins de secours (120) et deux pédales (110) permettant de vérifier la présence et le positionnement d'une personne sur ledit véhicule. 4. Véhicule léger selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le deuxième module (2) est apte à générer l'énergie motrice des roues et/ou l'énergie pour la commande et le fonctionnement d'au moins un moyen intérieur et/ou extérieur audit véhicule. 5. Véhicule léger selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit deuxième module comprend notamment un moteur thermique (130), un réservoir de carburant associé (150), un moyen de génération de courant alternatif (160), au moins un moyen de connexion électrique et une structure de support desdits moyens. 6. Véhicule léger selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le troisième module (3) est apte à être disposé selon au moins une première et une deuxième positions vis-à-vis dudit premier module (1). 7. Véhicule léger selon la revendication 6 caractérisé en ce que le troisième module comprend une première partie apte à être montée fixe vis-à-vis du premier module, et une deuxième partie (40) apte à pivoter vis-à-vis de la première partie entre au moins la première position et la deuxième position. 8. Véhicule léger selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7 caractérisé en ce que ledit troisième module comprend des moyens de type roulement (33) destinés à le faire pivoter vis-à-vis du premier module, notamment entre la première et la deuxième position. 9. Véhicule léger selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisé en ce que ledit troisième module (3) comprend une structure supportant au moins un siège (50), des moyens de protection de type filets latéraux (43), des éléments de commande (45), un boîtier de commande électrique (46) relié par des moyens de connexion audits premier (1) et deuxième (2) modules. 10. Méthode de montage d'un véhicule léger selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'elle consiste à : - Positionner un premier module (1) sur les rails, - Placer un deuxième module (2) sur le premier module, - Placer un troisième module (3) sur le premier module, - Placer des sécurités de liaison entre le premier et le troisième module, - Brancher des connexions électriques entre les modules.25