Brevet FR3056183A1 — publié le 20180323

Châssis de véhicule routier surbaissé. Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la fabrication de véhicules routiers. Plus précisément, l'invention concerne la conception d'un châssis de véhicule routier, tel que celui d'une remorque routière, ou celui d'un véhicule utilitaire léger ... Selon une conception commune, les châssis de véhicules routiers d'un poids inférieur à 3,5 tonnes, et notamment les châssis de remorques, sont réalisés en chaudronnerie mécano-soudée. Des sous-ensembles d'essieux et de suspensions viennent se fixer sous le plancher de ces châssis par boulonnage. Cette méthode d'assemblage a pour inconvénient de ne pas permettre de descendre la hauteur du plancher par rapport au sol, et oblige l'utilisation, dans certaines circonstances, de rampes, ou d'avoir une forme de plancher spécifique en porte-à-faux arrière. Ce type de conception induit d'autres inconvénients. On peut par exemple noter que la hauteur des éléments situés sur le châssis est importante. Par exemple, pour une remorque, le gabarit de la remorque par rapport à un véhicule tracteur peut présenter une prise au vent importante occasionnant une surconsommation d'essence. Cette différence de gabarit peut également provoquer des problèmes de hauteur d'accès dans un parking ou un garage de la remorque une fois cette dernière carrossée. On peut encore noter une incidence sur la tenue de route de la remorque et sur sa stabilité dans les virages. Une solution employée par certains fabricants consiste alors à diminuer l'encombrement des sous-ensembles d'essieux et de suspensions sous le plancher d'une remorque. En effet, la hauteur d'un plancher d'un châssis de conception classique, telle que décrite précédemment, se trouve généralement 30 supérieure à 30 centimètres par rapport au sol avec des pneus de 13 pouces. Les fabricants abaissent alors la hauteur du plancher en diminuant 3056183 2 le diamètre des roues. Cette diminution du diamètre des roues a néanmoins pour effet de dégrader la stabilité du véhicule. Tel qu'évoqué précédemment, cette hauteur du plancher des remorques, ou d'autres types de véhicules routiers, a pour effet d'inciter les 5 fabricants à concevoir des planchers dont la partie arrière présente un angle permettant d'abaisser la hauteur. Le plancher de ces véhicules routiers n'est alors pas plat sur toute sa longueur. Dans les sous-ensembles d'essieux et de suspensions communément couplés sur les planchers des châssis des véhicules routiers 10 d'un poids inférieur à 3,5 tonnes, on connait notamment deux types de systèmes. Selon un premier système, il existe des essieux caoutchouc ou à barre de torsion. Il s'agit d'un système conventionnel bon marché mais peu performant. 15 Le montage se réalise, tel qu'expliqué précédemment, sous le plancher par boulonnage. Ce type de suspension reste « sommaire » de par l'utilisation d'un caoutchouc inséré dans la poutre centrale, ce qui a pour effet d'entraîner un rappel de la suspension dans une position prédéterminée, et de provoquer des vibrations à l'amortissement. Suivant la charge de la 20 remorque, la suspension s'affaisse, se durcit, et une modification du comportement sur route de la remorque est particulièrement notable selon que cette dernière est vide ou chargée. Selon un deuxième système de suspension, on connait des essieux raquette à ressorts ou à air. Il s'agit d'un système plus élaboré que celui 25 précédemment décrit. Ce système est plus performant grâce à l'emploi d'un ressort ou d'un coussin d'air qui fait office de suspension. Ce système se positionne également sous le plancher de la remorque, mais il présente un encombrement plus important. Ainsi, de par son positionnement, ce système ne permet pas d'abaisser significativement la hauteur du plancher. L'invention a pour objectif de pallier les inconvénients de l'art antérieur. 3056183 3 Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un châssis de véhicule routier disposant d'un plancher de support de charges surbaissé par rapport aux châssis comparables proposés par l'art antérieur. L'invention a également pour objectif de proposer un tel châssis qui 5 dispose de sous-ensembles de suspension et d'amortissement performants. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints grâce à l'invention qui a pour objet un châssis de véhicule routier comportant : - un plancher de support de charges ; 10 - des roues chacune montée dans une zone de montage et formant liaison du châssis au sol ; - au moins un sous-ensemble présentant des moyens de montage de roues pour coupler les roues au plancher, caractérisé en ce que le plancher s'étend dans la zone de montage, et en ce 15 que les moyens de montage sont couplés latéralement sur le plancher dans la zone de montage, les moyens de montage de roues présentant un axe de rotation de roue situé au-dessus du plancher dans la zone de montage. L'expression « axe de rotation de roue » désigne l'axe autour duquel chaque roue est en rotation lorsque le véhicule routier est en mouvement. 20 Grâce au châssis selon l'invention, la hauteur du plancher est notablement moins dépendante de la hauteur et/ou de l'implantation du ou des sous-ensembles qui permettent de coupler les roues au plancher. En effet, grâce à la conception du châssis selon l'invention, les moyens de montage des roues sont couplés latéralement sur le plancher et sont donc 25 situés en côté du plancher et non en dessous du plancher. Ainsi, l'encombrement relatif à ces sous-ensembles et aux roues est déplacé du dessous du plancher (conception classique) en côté du plancher. Cette conception permet de résoudre le problème de la hauteur du plancher par rapport à un sol, et facilite ainsi les chargements et 30 déchargements d'objets sur le plancher. 3056183 4 Cet abaissement permet également d'abaisser le centre de gravité du châssis du véhicule routier ainsi que le centre de gravité du chargement afin d'améliorer la tenue de route du véhicule routier. En outre, une conception selon l'invention procure de nombreux 5 avantages parmi lesquels : - la hauteur hors-tout (encombrement réduit en hauteur du véhicule routier, entraînant une prise au vent moindre par rapport au véhicule tracteur ou à une cabine avant du véhicule) ; - la stabilité dans les virages (un centre de gravité abaissé 10 améliore l'inertie du châssis du véhicule routier et permet d'augmenter l'adhérence du véhicule dans les virages de manière comparable à une voiture de course) ; - la hauteur du plancher (l'abaissement important permet de diminuer la marche d'embarquement, pour faciliter l'accès au 15 plancher) ; - la suppression des essieux situés en dessous des planchers, reliant avec un arbre les roues situées à gauche et à droite du plancher (les roues sont couplés latéralement au plancher et sont ainsi directement installés sur le châssis pour optimiser l'impact 20 de l'encombrement des sous-ensembles, le châssis pouvant alors être adapté suivant la demande) ; - le poids (la conception du châssis selon l'invention impliquant une intégration des sous-ensembles dans le plancher et ainsi l'optimisation de la robustesse et du poids de l'ensemble). 25 De manière complémentaire, grâce au déplacement de l'encombrement relatif aux sous-ensembles et aux roues en côté du plancher plutôt qu'en dessous du plancher, l'importance de cet encombrement ne conditionne plus la hauteur minimale du plancher. En conséquence, l'encombrement des sous-ensembles peut être augmenté pour choisir des 30 sous-ensembles couplant les roues au plancher qui présentent de meilleures caractéristiques, sans diminuer la capacité du plancher à être abaissé. 3056183 5 Préférentiellement, les moyens de montage de roues prennent la forme, pour chaque roue, d'un bras de suspension pour chaque roue, le bras de suspension étant monté mobile en rotation autour d'un point de pivot intégré dans la hauteur du plancher. 5 Selon cette conception, chaque sous-ensemble dispose d'un bras de suspension qui est articulé autour d'un point de pivot présenté dans la hauteur du plancher. Ces bras de suspension s'étendent ainsi au-dessus du plan dans lequel d'inscrit la portion de plancher directement à côté du sous-ensemble et de la roue, jusqu'à l'axe des roues et présentent une mobilité du 10 type oscillatoire. Cette conception des sous-ensembles permet d'optimiser l'encombrement des sous-ensembles tout en présentant une suspension performante. Avantageusement, une barre de liaison traverse perpendiculairement 15 le plancher dans sa hauteur par rapport à un axe longitudinal du châssis, et présente à chacune de ses extrémités des points de pivot. Une telle barre de liaison permet de s'assurer de l'alignement des points de pivot de chaque côté du plancher tout en conservant des sous-ensembles indépendants les uns des autres. 20 Selon une conception avantageuse, chaque sous-ensemble comprend des moyens d'amortissement qui comportent au moins un coussin d'air et/ou au moins un amortisseur hydraulique. Grâce à cette conception du châssis selon l'invention, les sous- ensembles présentent un amortissement pouvant être particulièrement 25 adapté à l'utilisation du châssis (charge maximale, type de chargement, carrosserie, taille, vitesse maximale, ...). Préférentiellement, l'amortisseur hydraulique comporte un ressort. En effet, les moyens d'amortissement peuvent alors être adaptés pour comporter : 30 - un ou plusieurs coussins d'air ; - un ou plusieurs amortisseurs hydrauliques ; - une combinaison de coussins d'air et d'amortisseurs hydraulique. 3056183 6 Selon une solution préférée, le châssis de véhicule routier comprend des moyens supports complémentaires pour chaque sous-ensemble, chaque moyen support s'étendant en hauteur à partir du plancher et présentant au moins un point de fixation haut pour un sous-ensemble. 5 Ces moyens supports complémentaires permettent d'améliorer la fixation des sous-ensembles par rapport au châssis. Selon un mode de réalisation avantageux, les moyens supports complémentaires sont intégrés à des passages de roue carrossés s'étendant à partir du plancher. 10 Ce mode de réalisation permet de réaliser des économies en intégrant les moyens supports au passage de roues. Préférentiellement, les moyens d'amortissement sont couplés sur le ou les points de fixation hauts. Selon un mode de réalisation préférentiel, le châssis de véhicule 15 routier est conçu modulaire, le châssis comportant un bloc central qui comporte : - une portion de plancher ; - au moins une roue de chaque côté de la portion de plancher, le bloc central présentant une extrémité avant extensible et une extrémité 20 arrière extensible susceptibles chacune d'être couplée à une rallonge. Une telle conception modulaire permet d'adapter l'outil de production en fonction des besoins, pour réaliser rapidement des châssis avec des propriétés différentes. En effet, selon ce mode de réalisation, le plancher peut être conçu pour s'adapter aux différents types de carrossages. Il est 25 ainsi possible de modifier à la fabrication la longueur ou la largeur du châssis en fonction des différents modules employés. Après fabrication, les rallonges peuvent bien entendu être changées. Le châssis de véhicule routier selon l'invention, tel que décrit précédemment, est particulièrement adapté à la conception d'une remorque. 30 Grâce à une telle utilisation du châssis selon l'invention, des remorques à plancher plat et abaissé peuvent être obtenues, ce qui simplifie le chargement et le déchargement d'objets. Une telle utilisation permet 3056183 7 également d'avoir des chargements plus haut que ce qui est classiquement possible avec une remorque classique. Le châssis de véhicule routier selon l'invention, tel que décrit précédemment, est également adapté à la conception d'une partie habitation 5 d'un véhicule utilitaire léger du type camping-car. L'utilisation d'un tel châssis pour des véhicules utilitaires légers permet d'avoir un plancher surbaissé. Ce plancher surbaissé peut par exemple être utilisé pour placer différemment certains équipements, ou tout simplement pour avoir une 10 hauteur de plancher abaissée par rapport à ce qui est classiquement possible. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation préférentiels de l'invention, donnés à titre d'exemples illustratifs et 15 non limitatifs, et des dessins annexés parmi lesquels : - les figures 1 et 2 sont des représentations schématiques d'une remorque avec un châssis selon l'invention, respectivement selon une vue de dessus et une vue latérale ; - la figure 3 est une représentation schématique d'un sous- 20 ensemble couplant une roue au plancher du châssis ; - la figure 4 est une représentation schématique d'un véhicule utilitaire léger avec un châssis selon l'invention. Tel que l'on peut l'observer sur les figures 1, 2 et 4, le châssis de véhicule routier selon l'invention peut être utilisé pour la conception d'une 25 remorque 8 (figures 1 et 2) ou pour l'adaptation d'un plancher surbaissé pour véhicule utilitaire léger 9. Toujours en référence aux figures 1, 2 et 4, le châssis 1 selon l'invention comporte : - un plancher 10 de support de charges ; 30 - des roues 2 chacune montée dans une zone de montage et formant liaison du châssis au sol (roues représentées sur la figure 4) ; 3056183 8 - des sous-ensembles 3 pour chaque roue, présentant des moyens de montage de roues pour coupler les roues au plancher. Tel qu'illustré par les figures 2 à 4, les moyens de montage de roues sont couplés latéralement sur le plancher, dans la zone de montage. Ces 5 moyens de montage présentent un axe de rotation 20 de roue situé au-dessus du plancher. En conséquence, les roues sont situées en côté du plancher et ont leur axe de rotation situé au-dessus du plancher et en côté du plancher. Plus précisément, le plancher 10 s'étend dans la zone de montage, et le l'axe de roue de chacune des roues est situé au-dessus du 10 plancher situé dans la zone de montage, soit, en d'autres termes, au-dessus de la portion de plancher directement à proximité de la roue. Selon les figures 1, 2 et 4, le châssis 1 présente des passages de roues carrossés 6 qui s'étendent à partir du plancher 10. Ces passages de roue sont situés en côté du plancher et s'étendent au-dessus d'un plan dans 15 lequel s'inscrit le plancher et/ou la portion de plancher directement à côté des passages de roues. En référence aux figures 2 et 3, chaque sous-ensemble 3 comprend : - des moyens de montage de roues prenant la forme d'un bras de suspension 30 ; 20 - des moyens d'amortissement 31. Les bras de suspension 30 sont destinés à présenter l'axe de rotation 20 de chaque roue. Chaque bras de suspension est monté mobile en rotation, et plus précisément en oscillation, autour d'un point de pivot 4 intégré dans la hauteur du plancher 10. 25 Une barre de liaison (non représentée) traverse perpendiculairement le plancher 10 dans sa hauteur par rapport à un axe longitudinal du châssis 1. Cette barre de liaison présente à chacune de ses extrémités des points de pivot 4, ce qui permet à une paire de roues d'être parfaitement alignée sur le châssis. 30 Les moyens d'amortissement 31 comportent au moins un coussin d'air 310 et/ou au moins un amortisseur hydraulique 311 avec ressort. La conception des moyens d'amortissement dépend de la charge utile et du 3056183 9 type de charge utile à transporter. Selon les présents modes de réalisation, les moyens d'amortissement comportent deux coussins d'air 310 et un amortisseur hydraulique 311 avec ressort. Le châssis comprend également des moyens supports 5 5 complémentaires pour chaque sous-ensemble 3. Ces moyens supports s'étendent en hauteur à partir du plancher et présentent au moins un point de fixation haut 50 pour chaque sous-ensemble. Ces moyens supports sont intégrés aux passages de roue carrossés 6. De cette manière, les passages de roue carrossés 6 sont 10 renforcés. En référence à la figure 3, les moyens d'amortissement 31 sont couplés sur des points de fixation hauts 50. Plus précisément, le bras de suspension 30 s'étend à partir du point de pivot 4 vers l'arrière du plancher et au-dessus plancher. Ce bras de suspension présente à une extrémité deux 15 coussins d'air 310, chacun couplé sur le bras de suspension et sur des points de fixation hauts 50, et l'amortisseur hydraulique 311 couplé à une extrémité sur un point de fixation haut 50 et à une autre extrémité sur le bras de suspension. Tel qu'illustré par les figures 1 et 2, le châssis 1 est conçu modulaire. 20 Ce châssis comporte en effet un bloc central 70 qui présente une portion de plancher, et deux roues de chaque côté de ladite portion de plancher. Le bloc central présente une extrémité avant extensible et une extrémité arrière extensible. Ces extrémités arrière et avant peuvent être couplées à une rallonge 71. En l'occurrence, tel que l'on peut l'observer sur 25 la figure 1, le bloc central 70 est rattaché à deux rallonges et on observe une première rallonge positionnée à l'avant du bloc central, ainsi qu'une deuxième rallonge positionnée à l'arrière du bloc central. Grâce aux systèmes des sous-ensembles de suspension et d'amortissement du châssis selon l'invention, le châssis est particulièrement 30 performant grâce à l'intégration de ce sous-ensemble directement sur le plancher du châssis, en côté du plancher. Le bras de suspension se déplace 3056183 10 ainsi entre la roue et le passage de roues carrossé. La suspension libère alors l'espace situé sous le plancher ce qui lui permet d'être abaissé. Suivant la forme du bras employé, la suspension est adaptée pour être soit pneumatique, soit à ressorts, soit hybride. 5 Ce mode de conception permet ainsi de concilier l'abaissement du plancher avec l'intégration d'une suspension performante améliorant la tenue de route et la stabilité du châssis du véhicule routier en fonction de son utilisation. 10 REVENDICATIONS1. Châssis (1) de véhicule routier comportant : - un plancher (10) de support de charges ; - des roues (2) chacune montée dans une zone de montage et formant liaison du châssis au sol ; - au moins un sous-ensemble (3) présentant des moyens de montage de roues pour coupler les roues au plancher, caractérisé en ce que le plancher s'étend dans la zone de montage et en ce que les moyens de montage sont couplés latéralement sur le plancher dans la zone de montage, les moyens de montage de roues présentant un axe de rotation (20) de roue situé au-dessus du plancher dans la zone de montage. 2. Châssis (1) de véhicule routier selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de montage de roues prennent la forme, pour chaque roue, d'un bras de suspension (30) monté mobile en rotation autour d'un point de pivot (4) intégré dans la hauteur du plancher (10). 3. Châssis (1) de véhicule routier selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une barre de liaison traverse perpendiculairement le plancher (10) dans sa hauteur par rapport à un axe longitudinal du châssis, et présente à chacune de ses extrémités des points de pivot (4). 4. Châssis (1) de véhicule routier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque sous-ensemble (3) comprend des moyens d'amortissement (31) qui comportent au moins un coussin d'air (310) et/ou au moins un amortisseur hydraulique (311). 5. Châssis (1) de véhicule routier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des 3056 183 12 moyens supports (5) complémentaires pour chaque sous-ensemble (3), chaque moyen support s'étendant en hauteur à partir du plancher et présentant au moins un point de fixation haut (50) pour un sous-ensemble. 5 6. Châssis (1) de véhicule routier selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens supports (5) complémentaires sont intégrés à des passages de roue carrossés (6) s'étendant à partir du plancher. 10 7. Châssis (1) de véhicule routier selon la revendication 4 et l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que les moyens d'amortissement (31) sont couplés sur le ou les points de fixation hauts (50). 15 8. Châssis (1) de véhicule routier selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est conçu modulaire, le châssis comportant un bloc central (70) qui comporte : - une portion de plancher (10) ; - au moins une roue (2) de chaque côté de la portion de plancher, 20 le bloc central présentant une extrémité avant extensible et une extrémité arrière extensible susceptibles chacune d'être couplée à une rallonge (71).