Brevet FR3008660A1 — publié le 20150123

La présente invention concerne une structure de protection de la cabine d'un véhicule industriel, notamment d'un véhicule destiné à être utilisé dans une carrière. Il est nécessaire de protéger la cabine d'un véhicule industriel, notamment d'un véhicule destiné à être utilisé dans une carrière, à l'égard du risque de retournement du véhicule ainsi qu'à l'égard du risque de chute d'un objet pesant tel qu'un bloc de rocher. Ces dispositions, dites respectivement "R.O.P.S." s'agissant de la prévention du risque de retournement et "F.O.P.S.", s'agissant de la prévention du risque de chute d'un objet pesant sont prévus par les normes ISO 3471 et ISO 3449. À cet effet, il est connu de prévoir une structure de protection fixée sur la cabine du véhicule, à l'extérieur de celle-ci. Cette technique permet de conserver la possibilité de basculement de la cabine, afin de permettre un accès au moteur du véhicule ; elle n'est cependant pas dénuée d'inconvénients, notamment en termes de niveau de protection obtenu. La demanderesse est par ailleurs titulaire de la demande de brevet français publiée sous le numéro FR 2 910 411, divulguant un ensemble de protection de cabine comprenant des structures arrière et avant situées en arrière et en avant de la cabine, à l'extérieur de celle-ci. Ce système, bien qu'assurant une protection efficace de la cabine, a cependant les inconvénients suivants : - les trémies de déversement de pierres d'enrochement dans les véhicules ont parfois des hauteurs ne permettant pas l'engagement du véhicule sous elles ; - ladite structure arrière réduit notablement le volume de chargement du véhicule ; - ladite structure arrière rend le véhicule peu adapté à une circulation sur une route, ce qui fait perdre beaucoup de polyvalence au véhicule. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, en fournissant une structure de protection assurant une parfaite protection de la cabine. A cet effet, cette structure de protection est destinée à être placée à l'intérieur de la cabine du véhicule et comprend : - une cage de protection formée par : un arceau arrière qui inclut une traverse supérieure, un arceau avant qui inclut une traverse supérieure, et deux longerons latéraux supérieurs qui relient ces traverses l'une à l'autre, ces longerons étant chacun situés sur un côté de la cage et à la hauteur desdites traverses ; et - au moins une tôle dimensionnée pour s'étendre entièrement dans un espace défini entre au moins une de ces traverses et ces longerons, cette tôle 5 étant soudée à cette ou ces traverses et à ces longerons par l'ensemble de ses bords ou vissée à cette ou ces traverses et à ces longerons. La demanderesse a découvert que cette structure permettait de parfaitement protéger un ou plusieurs occupants de la cabine à l'égard, à la fois : - du risque de retournement du véhicule, ladite cage permettant un 10 renforcement de l'ensemble de la cabine et répartissant sur de nombreux points les efforts subis par cette dernière en cas de retournement du véhicule ; et - du risque de chute d'un objet pesant, tel qu'un bloc de rocher, sur la cabine, par le résultat combiné (i) du soudage ou vissage de la ou des tôles à une ou aux deux traverses et aux longerons de la cage, faisant que les soudures ou fixations 15 de ces tôles travaillent à l'arrachement, sur une longueur de soudure ou de fixation importante, et (ii) de l'absorption de l'énergie de cet objet pesant par l'ensemble de la structure de la cage de protection. En outre, la structure de protection selon l'invention est entièrement située à l'intérieur de la cabine et n'affecte donc pas la capacité du véhicule à circuler sur 20 une route, ni n'affecte, d'une manière générale, la polyvalence de ce véhicule. De préférence, les arceaux sont dimensionnés de manière à ce que leurs montants latéraux s'étendent le long des parois latérales de la cabine et que leurs traverses s'étendent le long de la face interne du toit de la cabine, et les longerons sont dimensionnés de manière à s'étendre le long des angles formés par les 25 parois latérales de la cabine et le toit de cette cabine. L'espace délimité entre lesdites traverses et lesdits longerons est ainsi maximal, et donc la longueur des soudures ou le nombre de fixations de ladite tôle à ces traverses et à ces longerons est également maximal, rendant efficaces les effets combinés de la déformation de la tôle et de la déformation de la cage en cas 30 de chute d'un rocher sur la cabine. De préférence, la cage comprend deux longerons latéraux inférieurs, situés chacun sur un côté de la cage et reliant la base de l'un des montants latéraux d'un arceau au montant latéral de l'autre arceau, situé sur le même côté. La structure de la cage est ainsi renforcée à la base de cette cage. De préférence, au moins un desdits arceaux comprend une structure interne de renforcement sous la forme d'un croisillon ou d'une ou plusieurs traverses. En particulier, l'arceau arrière comprend un croisillon tandis que l'arceau avant comprend une traverse sensiblement à mi-hauteur, délimitant, avec la traverse supérieure de cet arceau, une baie en regard du pare-brise de la cabine. La structure de protection pourrait ne comprendre qu'une seule tôle s'étendant d'un seul tenant entre au moins une desdites traverses supérieures et entre lesdits longerons supérieurs ; de préférence, toutefois, la cage de protection comprend une structure supérieure de renforcement supplémentaire, reliée à au moins deux éléments parmi ces traverses supérieures et longerons supérieurs, et la structure de protection comprend plusieurs tôles précitées, dont chacune est soudée ou vissée par ses bords à au moins une desdites traverses supérieures, à au moins un desdits longerons supérieurs et à ladite structure supérieure de renforcement supplémentaire. Cette dernière permet non seulement de renforcer la cage au niveau de l'espace délimité par les traverses supérieures et les longerons mais également que les longueurs des soudures ou le nombre de fixations par lesquelles lesdites tôles sont reliées à la cage soient augmentées. Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, dans ce cas, ladite 20 structure supérieure de renforcement supplémentaire est formée par une traverse reliant les deux longerons supérieurs l'un à l'autre et par un longeron reliant cette traverse à la traverse supérieure de l'arceau arrière. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à 25 titre d'exemples non limitatifs, plusieurs formes de réalisation possibles de la structure de protection qu'elle concerne. La figure 1 est une vue latérale de cette structure de protection selon une première forme de réalisation, la structure de protection étant représentée en traits forts et étant installée dans la cabine d'un véhicule industriel, représentée en traits 30 fins ; la figure 2 en est une vue similaire, de face ; la figure 3 en est une vue latérale, seule ; la figure 4 en est une vue par l'arrière ; la figure 5 en est une vue de dessus ; 35 la figure 6 en est une vue par l'avant ; les figures 7 et 8 sont des vues de la structure de protection et de la cabine respectivement similaires à la figure 1 et à la figure 2, selon une autre forme de réalisation, et la figure 9 en est une vue de dessus, similaire à la figure 5. Les figures représentent 3 à 6 représentent une structure 1 destinée à assurer, comme cela est visible sur les figures 1 et 2, la protection de la cabine 2 d'un véhicule industriel 3, en étant placée à l'intérieur de cette cabine. Le véhicule 3 peut entre autres être un véhicule destiné à être utilisé dans une carrière. La structure 1 comprend une cage de protection 5 et deux tôles 6 soudées à sa partie supérieure. La cage 5 est formée par un arceau arrière 10, un arceau avant 11, deux longerons latéraux supérieurs 12, deux longerons latéraux inférieurs 13 et une structure supérieure 14 de renforcement supplémentaire. Comme le montre particulièrement la figure 4, l'arceau arrière 10 inclut une traverse supérieure 10a, deux montants latéraux 10b et une structure interne de renforcement 10c sous la forme d'un croisillon. La traverse 10a est reliée aux montants latéraux 10b par des portions coudées. Les montants latéraux 10b sont légèrement cintrés (cf. figure 4) et sont raccordés aux longerons latéraux inférieurs 13 par des goussets 15, visibles sur la figure 3. Les extrémités supérieures des deux branches de la structure 10c sont reliées aux extrémités de la traverse 10a et les extrémités inférieures de ces branches sont reliées aux montants 10b, à environ un quart de la hauteur de ces montants. Ces branches comprennent également, sur leur côté inférieur, des pieds 16. En référence à la figure 6, il apparaît que l'arceau avant 11 inclut une traverse supérieure 11a, deux montants latéraux 1 lb et une traverse de renforcement 11c. La traverse 11a est reliée aux montants latéraux llb par des portions coudées. Les montants llb ont longitudinalement des formes coudées, en "S étiré"(cf. figure 3), qui permettent leur adaptation à la forme de la cabine 2, notamment à l'inclinaison du pare-brise du véhicule 3. La traverse 11c relie un montant 11b à l'autre, sensiblement à mi-hauteur de ces montants, et forme, avec la traverse 11 a une baie venant en regard du pare-brise du véhicule 3. Les deux longerons latéraux supérieurs 12 sont chacun situés sur un côté de la cage 5 et à la hauteur des traverses 10a, 11a, et relient ces traverses l'une à l'autre. Ils présentent une portion avant doublement coudée, faisant que leur point de liaison à la traverse avant 11 a est déporté vers l'intérieur de la cage 5, cf. figure 5). A leurs extrémités arrière, ils sont reliés à la traverse 10a par des goussets 17. Les longerons latéraux inférieurs 13 sont situés chacun sur un côté de la cage 5 et relient la base de l'un des montants 10b, 11 b d'un arceau 10, 11 au montant latéral 11b, 10b de l'autre arceau 11, 10 situé du même côté latéral de la cage 5. Chacun présente une portion avant située à un niveau inférieur par rapport à sa portion arrière, afin de ne pas gêner l'accès à l'intérieur de la cabine 2. Dans l'exemple représenté, les pieds 16 et longerons 13 sont pourvus de platines de fixation au plancher de la cabine 2 ; ces platines ne sont toutefois pas obligatoires, les pieds 16 et longerons 13 pouvant simplement reposer contre ce plancher, sans fixation à celui-ci. La structure supérieure 14 présente une forme en T, incluant une traverse 14a reliée à chacun des longerons 12, en retrait desdites portions avant doublement coudées, et un longeron médian 14b relié à la traverse 14a et à la traverse 10a. Chaque tôle 6 est dimensionnée de manière à s'étendre sur l'ensemble de l'espace délimité par les traverses 10a et 14a et par les longerons 12 et 14b, et est soudée par l'ensemble de ses bords à ces traverses et longerons. Les tôles 6 comprennent chacune, dans l'exemple représenté, quatre trous oblongs permettant leur manutention au cours du processus de fabrication de la structure 1. En pratique, les traverses, montants, longerons, structure de renfort et tôles précités constituant la structure 1 sont introduits dans la cabine 2 à renforcer, puis sont mis en place dans celle-ci et reliés les uns aux autres de manière à obtenir la structure montrée sur les figures 3 à 6. Comme cela apparaît sur les figures 1 et 2, les arceaux 10 et 11 sont dimensionnés de manière à ce que leurs montants latéraux 10b, 11 b s'étendent le long des parois latérales de la cabine 2 et que leurs traverses 10a, 11 a s'étendent le long de la face interne du toit de la cabine 2, et les longerons supérieurs 12 sont dimensionnés de manière à s'étendre le long des angles formés par les parois latérales de la cabine 2 et le toit de cette cabine. Les figures 7 et 8 montrent une structure 1 similaire à celle qui vient d'être décrite, sinon que la structure n'est pas fixée rigidement au plancher de la cabine 35 2 mais peut simplement reposer contre ce plancher. Alternativement, la structure 1 peut être reliée au véhicule par un montage légèrement souple, notamment avec interposition de ressorts, ce montage légèrement souple favorisant l'absorption de l'énergie transmis par les efforts exercés en cas de retournement ou de chute d'un objet pesant. Sinon, dans la structure 1 représentée par ces figures 7 et 8, les pieds 16 sont supprimés, et les renforts 15 et 17, décrits plus haut comme étant sous forme de plaques, sont remplacés par des tubes ; la traverse 14a peut être supprimée et les tôles 6 peuvent s'étendre jusqu'à la traverse 11a, à laquelle elles sont fixées. La figure 9 est une vue de dessus d'encore une autre forme de réalisation de la structure 1, dans laquelle la barre 11c et la traverse 14a sont supprimés, et dans laquelle la structure supérieure 14 est en croix, avec des tôles 6 allant jusqu'à la traverse 11a. L'invention fournit une structure 1 de protection de la cabine d'un véhicule industriel, notamment d'un véhicule destiné à être utilisé dans une carrière, qui a pour avantage déterminant d'assurer une parfaite protection de la cabine, sans affecter l'utilisation du véhicule. L'invention a été décrite ci-dessus en référence à une forme de réalisation fournie à titre d'exemple. Il va de soi qu'elle n'est pas limitée à cette forme de réalisation et qu'elle s'étend à toutes les autres formes de réalisation couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS1 - Structure (1) de protection de la cabine (2) d'un véhicule industriel (3), notamment d'un véhicule destiné à être utilisé dans une carrière, caractérisée en ce qu'elle est destinée à être placée à l'intérieur de la cabine (2) du véhicule et en ce qu'elle comprend : - une cage de protection (5) formée par : un arceau arrière (10) qui inclut une traverse supérieure (10a), un arceau avant (11) qui inclut une traverse supérieure (11a), et deux longerons latéraux supérieurs (12) qui relient ces traverses (10a, 11a) l'une à l'autre, ces longerons (12) étant chacun situés sur un côté de la cage (5) et à la hauteur desdites traverses (10a, 11a) ; et - au moins une tôle (6) dimensionnée pour s'étendre entièrement dans un espace défini entre au moins une de ces traverses (10a, 11a) et ces longerons (12), cette tôle (6) étant soudée à cette ou ces traverses et à ces longerons par l'ensemble de ses bords ou vissée à cette ou ces traverses et à ces longerons. 2 - Structure de protection (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les arceaux (10, 11) sont dimensionnés de manière à ce que leurs montants latéraux (10b, 11b) s'étendent le long des parois latérales de la cabine (2) et que leurs traverses (10a, 11a) s'étendent le long de la face interne du toit de la cabine (2), et en ce que les longerons (12) sont dimensionnés de manière à s'étendre le long des angles formés par les parois latérales de la cabine (2) et le toit de cette cabine (2). 3 - Structure de protection (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que la cage (5) comprend deux longerons latéraux inférieurs (13), situés chacun sur un côté de la cage et reliant la base de l'un des montants latéraux (10b, 11b) d'un arceau (10, 11) au montant latéral de l'autre arceau (11, 10), situé sur le même côté. 4 - Structure de protection (1) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au moins un desdits arceaux (10, 11) comprend une structure interne de renforcement (10c, 11c) sous forme d'un croisillon ou d'une ou plusieurs traverses. 5 - Structure de protection (1) selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'arceau arrière (10) comprend un croisillon (10c) tandis que l'arceau avant (11) comprend une traverse (11c) sensiblement à mi-hauteur, délimitant, avec la traverse supérieure (11a) de cet arceau, une baie en regard du pare-brise de la cabine (2). 6 - Structure de protection (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la cage de protection (5) comprend une structure supérieure (14) de renforcement supplémentaire, reliée à au moins deux éléments parmi ces traverses supérieures (10a, 11a) et longerons supérieurs (12), et en ce que la structure de protection comprend plusieurs tôles (6) précitées, dont chacune est soudée ou vissée par ses bords à au moins une desdites traverses supérieures (10a, 11a), à au moins un desdits longerons supérieurs (12) et à ladite structure supérieure (14) de renforcement supplémentaire. 7 - Structure de protection (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite structure supérieure (14) de renforcement supplémentaire est formée par une traverse (14a) reliant les deux longerons supérieurs (12) l'un à l'autre et par un longeron (14b) reliant cette traverse (14a) à la traverse supérieure (10a) de l'arceau arrière (10). 8 - Structure de protection (1) selon la revendication 6, caractérisée en ce 20 que ladite structure supérieure (14) de renforcement supplémentaire est en forme de croix.