Brevet FR3037294A1 — publié le 20161216

SYSTEME DE CHARGEMENT D'UN VEHICULE AUTOMOBILE POUR EFFECTUER DES ESSAIS PERMETTANT UN CHANGEMENT RAPIDE DES CHARGES La présente invention concerne un système de chargement d'un véhicule automobile afin de réaliser des essais de ce véhicule avec différentes charges, en particulier pour les véhicules utilitaires, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'un tel système de chargement. Le développement des véhicules automobiles nécessite de nombreux essais comportant différents cas de charge de ce véhicule, afin de réaliser des essais de fonctionnement pour assurer en particulier la tenue de route, la sécurité, le confort et l'endurance du véhicule. Les opérateurs doivent pouvoir rapidement installer dans le véhicule la masse demandée et la répartition de cette masse, puis fixer de manière sécuritaire la charge afin d'effectuer la série d'essais programmée dans ce cas de chargement. Il faut notamment assurer la sécurité du véhicule et du conducteur avec une fixation sérieuse de la masse embarquée permettant de la maintenir en place dans toutes les situations. En particulier en cas de manoeuvre entraînant des fortes accélérations de la caisse, par exemple pour un décrochement latéral brutal du véhicule afin de faire des tests d'évitement, il faut éviter un déplacement ou un décrochage de la masse qui pourrait modifier le centre de gravité et faire basculer le véhicule. De plus en cas d'accident du véhicule, il faut éviter un décrochage de la masse qui pourrait blesser les passagers. Pour réaliser ce type de masse adaptable, il est connu d'utiliser une caisse en plastique présentant des rebords suffisamment hauts, dans laquelle on peut ranger de manière ajustée deux couches de bidons en plastique. La base de la caisse forme une palette comportant deux passages parallèles dans les deux directions, afin de pouvoir la prendre par les fourches d'un chariot élévateur. 3037294 2 On remplit alors suivant le type de chargement à effectuer chaque bidon d'eau ou de grenaille métallique pour obtenir des masses différentes, ou on laisse des bidons vides, afin d'obtenir une masse totale ainsi qu'une répartition de cette masse dans les trois directions correspondant au cahier 5 de charges des essais à effectuer. On notera que la position du centre de gravité en hauteur est importante pour les essais du véhicule en roulis, afin d'obtenir des conditions représentatives de certaines charges lors de l'utilisation du véhicule. Pour cela on répartit la masse dans les deux couches afin d'obtenir différentes 10 hauteurs. Pour un véhicule présentant un coffre s'ouvrant par l'arrière avec un plancher plat, il faut alors préparer le chargement dans la caisse posée au sol en manipulant à la main chaque bidon, puis avec le chariot élévateur entrer cette caisse dans la bonne position longitudinale et transversale, et la 15 déposer sur le plancher pour ensuite la fixer par des câbles ou des sangles sur les points de fixation habituellement prévus sur le plancher de chargement. Toutefois ce type de matériel connu utilisant dans certains cas un bidon rempli de grenaille métallique, donne à ce bidon une masse élevée qui peut 20 dépasser 40kg. On ne peut alors plus le porter manuellement suivant les règles d'ergonomie imposées par la législation. Pour réaliser une masse totale importante avec des bidons portables ne dépassant pas 25kg, par exemple pour réaliser une masse d'une tonne chargée dans une camionnette de livraison, il faut alors prévoir une caisse 25 plus grande pouvant emporter plus de bidons. Cependant cette caisse plus grande peut être difficile à manoeuvrer pour la rentrer dans le coffre du véhicule. De plus il faut prévoir des temps de chargement suffisamment réduits pour ne pas augmenter les coûts des essais. 30 La fixation de la caisse sur le plancher par des câbles ou des sangles prend du temps, et peut donner un mauvais calage latéral en permettant des 3037294 3 petits mouvements de la caisse qui sont indésirables lors des accélérations dynamiques importantes du véhicule. De plus pour faciliter les manipulations préparatoires aux essais qui peuvent être effectués à différents endroits, on peut chercher à utiliser un 5 chariot du type « transpalette » ne comprenant pas de fourches coulissantes vers l'avant, à la place d'un chariot élévateur motorisé, ce qui permet d'embarquer cet appareil dans une camionnette pour le déplacer facilement. Par ailleurs un type de système de chargement connu pour réaliser des essais, présenté notamment par le document CN-U-202243127, comporte un 10 plateau permettant de charger des séries de masses pour ajuster à la fois la masse totale ainsi que sa répartition sur le plancher. On réalise ainsi un chariot qui simule un avion posé au sol sur ses roues, pour tester les capacités de traction de cet avion sur les pistes d'un aéroport. Toutefois le plateau de ce chariot complètement ouvert permettant 15 facilement un chargement par le dessus, avec par exemple un portique ou un chariot élévateur motorisé, pose des problèmes d'accessibilité très différents du chargement d'une fourgonnette ouverte uniquement par l'arrière. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. 20 Elle propose à cet effet un système de chargement d'un véhicule automobile afin d'effectuer des essais de ce véhicule avec différentes charges, comprenant des caisses contenant des bidons maintenus à l'intérieur, remarquable en ce qu'il comporte des rails longitudinaux destinés à être fixés sur le plancher du véhicule, les caisses comprenant des roulettes 25 s'ajustant dans les rails pour coulisser dedans, et en ce qu'il comporte des butées de blocage de ces roulettes dans les rails. Un avantage de ce système de chargement est que l'on peut alors préparer une caisse posée au sol avec son chargement, puis par un chariot simple du type transpalette la présenter à l'arrière du véhicule pour engager 30 les roulettes de la caisse sur la partie arrière des rails. Un opérateur peut ensuite facilement faire coulisser la caisse sur les rails en la poussant à la main, pour la positionner longitudinalement dans le véhicule. 3037294 4 On peut alors si nécessaire avancer suffisamment la première caisse vers l'avant, pour introduire de la même manière une deuxième caisse venant à l'arrière de cette première caisse. Le chariot de portage des caisses peut être simplifié car devant déposer les caisses à l'arrière du coffre, il ne 5 nécessite pas un porte-à-faux important pour les déposer plus en avant. Ce chariot n'a pas besoin d'un système de coulissement des fourches vers l'avant. Avec une surface de chargement utilisable facilement qui est plus importante, on peut alors charger plusieurs caisses se succédant 10 longitudinalement ce qui permet de réduire la masse de chaque bidon, en particulier à moins de 25kg. L'installation des caisses est rapide ce qui permet des changements fréquents de chargement, avec un calage très sécurisé. Le système de chargement d'un véhicule selon l'invention peut 15 comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, chaque rail est composé de plusieurs parties distinctes qui se succèdent longitudinalement. Ces parties distinctes ne renforcent sensiblement pas la caisse du véhicule, et lui permettent de 20 conserver ses flexions propres. Avantageusement, les rails comportent des bords qui guident les roulettes en dessous, au-dessus, et latéralement sur le côté extérieur. On obtient un blocage des roulettes dans une direction supplémentaire. En particulier, les butées de blocage peuvent comporter des formes 25 réalisant un calage latéral des roulettes vers le côté intérieur. On réalise ainsi un calage des roulettes dans la quatrième direction. Avantageusement, le système de chargement comporte des butées fixées par des vis traversant les rails dans des perçages allongés longitudinalement. 30 Avantageusement, le système de chargement comporte des moyens de serrage fixés aux rails, permettant de serrer longitudinalement les roulettes 3037294 5 arrière de la dernière caisse. On peut ainsi serrer facilement l'empilage longitudinal des différentes caisses. Avantageusement, l'extrémité arrière des rails comporte sur le dessus une ouverture permettant d'engager une roulette dans ces rails par le haut. 5 De cette manière on engage plus facilement les roulettes sur les rails. Avantageusement, les caisses comportent un dispositif de réglage en hauteur des bidons. On peut ainsi disposer le centre de gravité de la masse à différentes hauteurs pour effectuer notamment des essais de roulis du véhicule. 10 Dans ce cas, les caisses peuvent comporter sur des montants verticaux une succession de perçages alignés permettant d'ajuster en hauteur un plancher des bidons, et un cadre de maintien de ces bidons sur le dessus. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile comportant un plancher sensiblement plat recevant un système de chargement comportant 15 l'une quelconque des caractéristiques précédentes. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après, donnée à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'un système de chargement selon l'invention, 20 comportant deux caisses alignées longitudinalement ; - la figure 2 est une vue de détail d'un galet de la caisse engagé dans un rail fixé au plancher, en appui sur une butée longitudinale ; - la figure 3 est une vue de face de ce galet guidé dans son rail ; - la figure 4 est une vue de détail présentant la butée longitudinale 25 intermédiaire entre deux caisses ; - les figures 5 à 7 présentent successivement l'engagement des galets avant d'une première caisse sur les rails, l'engagement de ses galets arrière, et le coulissement de la caisse vers l'avant ; et - la figure 8 est une vue de détail du calage final de la deuxième caisse. 30 La figure 1 présente un plancher de véhicule 2 comportant un côté avant indiqué par la flèche notée « AV » correspondant au sens de marche du véhicule, qui reçoit deux rails longitudinaux 4 fixés à ce plancher du 3037294 6 véhicule par des goussets triangulaires 6 tournés latéralement vers l'extérieur. Avantageusement on fixe les goussets 6 sur le plancher du véhicule 2 en utilisant les perçages taraudés existants sur ce plancher, prévus pour y 5 attacher des moyens de fixation des charges lors de l'utilisation du véhicule. En particulier on peut disposer de chaque côté un rail 4 en deux parties alignées de longueur identique, ce qui évite de rigidifier de manière importante le plancher 2, et laisse ainsi une libre déformation de la caisse du véhicule pendant les essais correspondant aux déformations réelles qu'elle 10 subira pendant sa durée de vie. Les rails 4 supportent deux caisses 10 serrées l'une derrière l'autre contenant chacune deux rangées latérales de trois bidons 20, la caisse arrière comprenant ses bidons à un niveau bas et la caisse avant à un niveau haut. 15 Chaque caisse 10 présentant une forme globale parallélépipédique, comporte un châssis 12 formant une base rectangulaire, recevant à chaque angle un montant 14. Sur chaque côté les montants 14 sont reliés entre eux par une ou deux barres inclinées 16, qui forment une triangulation donnant une forte rigidité à la caisse. 20 Un plancher de caisse réglable en hauteur 22 recevant les bidons 20, est renforcé sur chacun de ses côtés par une barre 24 qui peut être fixée à différentes hauteurs sur les montants 14. Chaque montant 14 dispose en bas d'une série de perçages 26 alignées verticalement, recevant une goupille transversale supportant le plancher de caisse 22 à la hauteur sélectionnée. 25 Chaque montant 14 dispose aussi en haut d'une série de perçages 28 présentant le même espacement, qui reçoit un cadre supérieur 30 formant un rectangle dans lequel s'ajustent les bouchons 32 des six bidons 20 de la caisse 10. Le cadre supérieur 30 comprenant une cornière venant au-dessus du bouchon des bidons 20, maintient ces bidons en position même en cas de 30 choc ou de retournement du véhicule Le procédé de réglage en hauteur du plancher 20 dans la caisse 10 est le suivant. Les fourches d'un chariot sont insérées entre le châssis 12 et le 3037294 7 plancher de caisse 22, pour lever ce plancher. On positionne ensuite sur chaque montant 14 une goupille à la hauteur voulue, puis on repose le plancher de caisse 22 sur ces goupilles pour obtenir la hauteur demandée. Enfin on positionne le cadre supérieur 30 juste au-dessus des bouchons 5 32 des bidons 20 en réglant de la même manière la hauteur de goupilles de fixation de ce cadre dans les perçages supérieurs 28. Les figures 2, 3 et 4 présentent une roulette 40 dont l'axe 42 est fixé sous le châssis de la caisse 12 à chaque angle, comprenant un galet 44 tournant sur des roulements à aiguilles pour réduire les frottements. 10 Le galet 44 comporte une piste extérieure cylindrique 46 ajustée en bas et en haut dans le rail 4 formant un « C » ouvert vers l'intérieur du véhicule, et un bossage central 48 tourné latéralement vers l'extérieur, qui est ajusté sur la partie centrale du rail. On a ainsi un guidage de la roulette 40 dans trois directions. 15 Avec les quatre roulettes 40 fixées aux quatre angles du châssis de la caisse 12, comprenant chacune trois points d'appui sur le rail, et un alignement des deux rails 4 à l'aide d'un gabarit permettant d'obtenir un parallélisme et une distance précise entre eux, on obtient un positionnement rigoureux de la caisse 10 dans la direction latérale et en hauteur. 20 Les figures 2 et 4 présentent de plus une butée longitudinale 50 d'une roulette 40, qui est ajustée à l'intérieur de la forme en « C » du rail 4. La butée 50 est fixée par quatre vis transversales 54 traversant le rail dans des perçages allongés longitudinalement permettant un réglage de position, puis vissées dans des taraudages 52 de cette butée. 25 La butée 50 comporte un flanc intérieur éloigné du rail 4, pour constituer un creux entre ce flanc et ce rail permettant de loger le galet 44 de la roulette 40. Le flanc de la butée 50 tourné vers l'intérieur comporte de chaque côté dans la direction longitudinale une découpe en arc de cercle recevant l'axe 42, pour permettre au galet 44 de s'engager derrière le flanc. 30 Ces découpes des deux côtés de la butée 50 permettent de disposer cette butée en position intermédiaire entre deux caisses 10, pour caler en 3037294 8 même temps la roulette arrière 40 de la première caisse et la roulette avant de la deuxième. On obtient ainsi avec la butée 50 à la fois un calage longitudinal de la roulette 40 dans une direction, et son calage transversal vers l'intérieur par le 5 galet 44 bloqué latéralement entre le rail 4 et cette butée. La même butée 50 sert pour le calage des roulettes avant 40 de la première caisse 10, pour un calage intermédiaire entre les deux caisses en utilisant ses deux côtés, et pour le calage des roulettes arrière de la deuxième caisse. 10 Avec un blocage des quatre roulettes 40 d'une caisse 10 par quatre butées 50, on obtient un maintien robuste de la caisse dans toutes les directions qui peut ainsi résister à des efforts importants, par exemple en cas d'accident du véhicule. Le procédé d'installation de deux caisses 10 dans le coffre d'un 15 véhicule ouvert vers l'arrière est le suivant. Après avoir préparé le chargement d'une première caisse 10, le chariot élévateur engage les roulettes avant 40 de cette caisse à l'extrémité des deux rails 4, comme présenté figure 5, puis pousse vers l'avant cette caisse pour engager les deux roulettes arrière 40, comme présenté figure 6. On 20 peut pendant cette avance de la caisse abaisser les fourches du chariot 56 pour suivre l'enfoncement des suspensions du véhicule. Ensuite comme présenté figure 7, un opérateur pousse facilement à la main grâce aux roulettes 40, la première caisse 10 pour l'emmener en appui sur des butées avant 50 qui ont été positionnées au préalable à une distance 25 prévue pour effectuer les essais suivants. On notera que le chariot élévateur se contente de poser la première caisse 10 à l'arrière du véhicule, et peut être retiré ensuite, ce qui permet d'utiliser un chariot simplifié qui n'a pas besoin d'un porte-à-faux important pour déposer cette caisse vers l'avant du coffre. 30 L'opérateur introduit ensuite les deux butées intermédiaires 50 sur chaque rail 4, en engageant les vis de fixation 54 de ces butées dans les perçages allongés du rail, sans les bloquer. De cette manière on obtient un 3037294 9 maintien de la première caisse 10 qui ne peut plus reculer, mais pas encore de blocage de cette caisse par le jeu longitudinal des vis dans les rails 4. Après avoir préparé la deuxième caisse 10, l'opérateur engage de la même manière cette deuxième caisse sur les rails 4, et la pousse à la main 5 pour venir la mettre en appui sur les butées intermédiaires 50, comme présentée figure 1. La figure 8 présente la mise en place d'une buté arrière 50 sur chaque rail 4, après l'engagement de la deuxième caisse 10. Pour cela on engage de chaque côté la butée arrière 50 dans le rail 4, venant en appui sur la roulette 10 arrière 40 de la deuxième caisse, puis on engage une cale arrière 62 qui est fixée par deux vis traversant le côté du rail. La cale arrière 62 comporte une vis longitudinale 64 la traversant, qui prend appui sur cette cale pour pousser par son extrémité sur la butée arrière 50, afin de serrer vers l'avant la deuxième caisse sur la butée 15 intermédiaire, puis cette butée intermédiaire sur la première caisse elle- même en appui sur la butée avant. De cette manière on serre et on bloque longitudinalement l'empilage des deux caisses et des trois butées les arrêtant pour supprimer tout jeu dans cette direction, indépendamment des tolérances de fabrication de l'ensemble. 20 La dernière opération consiste à serrer de chaque côté les vis 54 de la butée intermédiaire et de la buté arrière, pour bloquer toutes les butées 50 et ainsi obtenir une fixation plus résistance des caisses 10. On notera que sur l'extrémité de chaque rail 4, la partie supérieure dans le prolongement des roulettes 40 est découpée de manière à former une 25 ouverture 60 facilitant l'entrée de ces roulettes par le haut dans le rail. Le chariot élévateur peut ainsi descendre la caisse 10 avec les deux roulettes avant 40 descendant dans chaque rail 4, et se poser sur le rebord inférieur de leur rail. Il n'y a alors plus qu'à pousser la caisse 10 vers l'avant, pour engager les roulettes 40 à l'intérieur des rails 4. 30 On réalise ainsi un système de chargement simple, efficace et sécurisé, permettant des changements rapides de caisses avec un moyen de 3037294 10 chargement compact et léger. On facilite les opérations d'ajustement de la charge entre différents essais du véhicule. REVENDICATIONS1. Système de chargement d'un véhicule automobile afin d'effectuer des essais de ce véhicule avec différentes charges, comprenant des caisses (10) contenant des bidons (20) maintenus à l'intérieur, caractérisé en ce qu'il comporte des rails longitudinaux (4) destinés à être fixés sur le plancher du véhicule (2), les caisses (10) comprenant des roulettes (40) s'ajustant dans les rails (4) pour coulisser dedans, et en ce qu'il comporte des butées de blocage de ces roulettes (50) dans les rails. 2 - Système de chargement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque rail (4) est composé de plusieurs parties distinctes qui se succèdent longitudinalement. 3 - Système de chargement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les rails (4) comportent des bords qui guident les roulettes (40) en dessous, au-dessus, et latéralement sur le côté extérieur. 4 - Système de chargement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les butées de blocage (50) comportent des formes réalisant un calage latéral des roulettes (40) vers le côté intérieur. 5 - Système de chargement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des butées (50) fixées par des vis (54) traversant les rails (4) dans des perçages allongés longitudinalement. 6 - Système de chargement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de serrage (64) fixés aux rails (4), permettant de serrer longitudinalement les roulettes arrière (40) de la dernière caisse (10). 7 - Système de chargement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité arrière des rails (4) comporte sur le dessus une ouverture (60) permettant d'engager une roulette (40) dans ces rails par le haut. 3037294 12 8 - Système de chargement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les caisses (10) comportent un dispositif de réglage en hauteur (26, 28) des bidons (20). 9 - Système de chargement selon la revendication 8, caractérisé en ce 5 que les caisses (10) comportent sur des montants verticaux (14) une succession de perçages alignés (26, 28) permettant d'ajuster en hauteur un plancher des bidons (22), et un cadre (30) de maintien de ces bidons (20) sur le dessus. 10 - Véhicule automobile comportant un plancher sensiblement plat (2), 10 caractérisé en ce que ce plancher reçoit un système de chargement selon l'une quelconque des revendications précédentes.