WO2002049905A1 - Chassis de vehicule a plate-forme centrale sandwich, ossatures tubulaires avant et arriere et amortisseurs lineaires fixes aux ossatures - Google Patents

Chassis de vehicule a plate-forme centrale sandwich, ossatures tubulaires avant et arriere et amortisseurs lineaires fixes aux ossatures Download PDF

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WO2002049905A1
WO2002049905A1 PCT/FR2001/004098 FR0104098W WO0249905A1 WO 2002049905 A1 WO2002049905 A1 WO 2002049905A1 FR 0104098 W FR0104098 W FR 0104098W WO 0249905 A1 WO0249905 A1 WO 0249905A1
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platform
chassis according
plates
frame
chassis
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PCT/FR2001/004098
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Claude Fior
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Nogaro Technologies
Fior, Fabien
FIOR, Céline
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Definitions

  • the invention relates to a chassis for a four-wheel self-propelled road vehicle comprising a platform formed by a sandwich structure comprising several plates fixed at a distance from each other, one above the other. It extends to a four-wheel self-propelled road vehicle provided with such a chassis.
  • EP-0,255,749 describes an automobile chassis comprising a left sandwich structure of tormented forms with three welded or glued steel sheets, including a corrugated intermediate steel sheet and containing a synthetic foam.
  • the sandwich structure also forms the rear part of the chassis, and is completed at the front by a motor cradle also formed from a sandwich structure.
  • US-2,230,448 also describes a chassis comprising a left sandwich structure formed from riveted and welded steel sheets.
  • the invention more particularly aims to propose a chassis making it possible to obtain a self-propelled road vehicle having an empty weight (excluding storage battery in the case of an electric vehicle) of less than 550 kg and having a loading surface (excluding cockpit) of more than 3 m 2 , for a total laden weight of less than 1,500 kg.
  • the invention aims in particular to provide such a vehicle which is electrically powered, and can carry, on this surface, a payload (excluding driver) of up to 600 kg.
  • the invention also aims to propose a chassis making it possible to obtain such a vehicle the speed of which can go up to 60 km / h with a power of the engine group less than 15 kW - in particular of the order of 6 kW -.
  • the invention aims in particular to allow the production of such a vehicle in the form of a van with a closed and glazed advanced cockpit, and provided with comfort (heating, padded seats, etc.) and security
  • the invention also aims to provide a chassis which is versatile and allows, from common basic elements, the production of many different models of vehicles with minimal or inexpensive modifications or adaptations.
  • the invention also aims to propose such a chassis and such a vehicle whose manufacturing costs are low.
  • the invention aims more particularly to allow the production of such a vehicle which can be approved in the regulatory category known as heavy quadricycles.
  • the invention relates to a chassis of a four-wheel self-propelled road vehicle comprising a sandwich structure comprising several plates fixed at a distance from each other one above the other, characterized in that the sandwich structure forms a flat platform, and in that it comprises:
  • a rigid tubular front frame rigidly fixed to the front of the platform and extending forwards with respect to the platform
  • a rigid tubular rear frame rigidly fixed to the rear of the platform -form and extending rearward relative to the platform
  • a linear damper having a body rigidly fixed stationary relative to the frame for the suspension of each of the four wheels of the vehicle.
  • the combination of the characteristics of a chassis according to the invention turns out in practice to provide unequaled performances considered to be impossible until now in terms of resistance and rigidity, for a very low weight in spite of relatively large dimensions in length and width, and with reduced manufacturing costs.
  • the total weight of a chassis according to the invention for a length of 3,850 mm, a width of 1,450 mm, including the cabin frame and the four shock absorbers (braking systems, hubs and bearings included) can be 160 kg.
  • the flat platform gives great rigidity to the assembly and is extremely simple and inexpensive to design and manufacture.
  • tubular frames which can be mechanically welded assemblies, linear dampers which are light, efficient and inexpensive, as well as the assembly of the entire chassis.
  • the platform comprises an upper plate and a lower plate extending one above the other and connected by means of spacers interposed between them.
  • These plates must be rigid in tension and compression perpendicular to their thickness. They can be more or less flexible. Their assembly with the spacers must make it possible to produce a rigid platform of mechanical characteristics, rigidity and resistance adapted to its use.
  • the plates are advantageously metallic - in particular formed from thin steel sheets.
  • the plates can be made of synthetic material, as well as the spacers and the entire sandwich structure.
  • the upper plate undergoes compressive stresses while the lower plate undergoes tensile stresses.
  • the spacers form a rigid mesh joining the two metal plates and stiffening the assembly.
  • the spacers are formed from plates arranged on edge between the two metal plates.
  • the plates are rigidly fixed to each other and to the upper and lower plates.
  • the spacers are formed from plates of light metal alloy - in particular aluminum -.
  • the plates and the spacers of the platform are rigidly assembled together by riveting and / or bonding.
  • each frame is rigidly fixed to the platform by riveting and / or gluing.
  • each frame is essentially formed of metal tubes - in particular steel - welded and / or bolted together.
  • Their cross section can be circular or take any other form (square, rectangular, .
  • the platform is fixed in the lower part of the frames so as to form a lowered middle plate.
  • lateral connecting elements extending at least between the upper part of the frame of each frame and the platform.
  • each damper comprises a movable rod at the lower end of which is rigidly fixed a spindle adapted to carry a wheel hub. Each wheel is also only carried by the rocket. Each wheel is therefore suspended from the chassis only by a linear shock absorber.
  • the four shock absorbers are identical.
  • the shock absorbers are oleopneumatic shock absorbers whose stiffness can be adjusted according to the air pressure they contain and whose damping can be adjusted according to the volume and / or properties of the oil they contain.
  • the chassis according to the invention allows in practice the production at low development and manufacturing costs (of the order of 1/10 of those of passenger cars) of self-propelled road vehicles of low curb weight (less than 550 kg excluding battery), large loading area (more than 3 m excluding the cockpit), capable of carrying heavy loads (up to 600 kg), and which may belong to the regulatory category known as heavy quadricycles.
  • the invention extends to a self-propelled road vehicle characterized in that it comprises a chassis according to the invention.
  • the front framework defines a cabin, the vehicle being of the van with advanced cabin type.
  • the platform and the rear framework define a useful surface area of loading area greater than 3 m 2 and the chassis is adapted to receive a load whose weight can go up to 800 kg.
  • the vehicle is an electric vehicle, that is to say that it comprises an electric motor for driving the wheels and a storage battery.
  • it also comprises a heat engine coupled to an electric current generator capable of charging the storage battery and / or supplying the electric motor.
  • it has a total unladen weight of less than 550 kg, so that it may belong to the. regulatory category of heavy quadricycles.
  • a vehicle according to the invention can thus be an electric vehicle belonging to the category of heavy quadricycles, with total laden weight less than 1,500 kg, capable of carrying a payload of 600 kg (excluding driver) with a loading surface greater than 3 m 2 , and dimensions of the loading surface of the order of 2.4 m by 1.4 m.
  • the invention also relates to a chassis and a vehicle characterized in combination by any of the features mentioned above or below.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of a chassis according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the platform and the front and rear frameworks of a chassis according to the invention
  • FIG. 3 is a schematic view in longitudinal vertical section of a chassis according to the invention.
  • FIG. 4 is a schematic profile view illustrating an example of a vehicle according to the invention obtainable from the chassis of Figure 1.
  • the chassis according to the invention shown in FIG. 1 comprises a flat platform 1 formed of a sandwich structure, a rigid tubular front frame 2 rigidly fixed to the front of the platform 1 and extending forwardly by relative to the platform 1, and a rigid tubular rear frame 3 rigidly fixed to the rear of the platform 1 and extending rearwardly relative to the platform 1.
  • the frames 2, 3 are tabular in the sense that they are essentially formed of tubes which, in the example shown, are metallic tubes with circular or square section but can incorporate other elements such as stiffening plates, tie rods, cables, bars or was reinforcement ...
  • the section of the tubes can be other than square or circular.
  • the tubes can be at least partly non-metallic, made of rigid synthetic material such as a carbon fiber composite.
  • the front frame 2 is adapted to form and / or support a cabin floor and comprises a superstructure 4 also rigid tubular to which bodywork elements defining a cabin 5 are fixed.
  • the flat platform 1 is formed by a flat upper plate 6, by a flat lower plate 7 whose dimensions and shapes are at least substantially similar to those of the upper plate 6 and these two plates 6, 7 are arranged so as to extend one above the other while being connected by means of a rigid lattice 8 of spacers 9 interposed between them.
  • the plates 6, 7 are preferably metallic, in particular formed from steel sheets, the thickness of the upper metal plate 6, which works in bending / compression being greater than that of the lower plate 7 which works in bending / traction .
  • the upper plate 6 has a thickness of the order of 2.5 mm while the lower metal plate 7 has a thickness of the order of 2 mm.
  • the spacers 9 are formed from plates of rigid light material - in particular a light metallic alloy such as aluminum - arranged on edge between the two plates 6, 7.
  • spacer plates 9 have a flat main wall 10 perpendicular to the two plates 6 , 7 and wings 11 folded relative to the main wall 10 so as to extend parallel to the plates 6, 7 by forming the edges of the spacer plates 9 coming into contact with the plates 6, 7 and allowing the fixing of each of the plates spacers 9 on the one hand to the upper plate 6, and, on the other hand to the lower plate 7, so that the two plates 6, 7 are fixed by means of the spacers 9.
  • the spacer plates 9 also have wings perpendicular to the main wall 10 and to the plates 6, 7 forming their free end edges extending between the two metal plates 6, 7 and also allowing the fixing of the diff entes plates spacers 9 to each other and the stiffening of the assembly.
  • the wings 11, 12 all extend perpendicularly on one side of the main wall 10. Consequently, the plates spacers 9 have a cross section (vertical or horizontal) generally in the shape of a U.
  • the spacer plates 9 could have a cross section in the form of an I or Z, that is to say with the wings 11, 12 extending partly on one side and partly on the other. Nevertheless, the spacer plates 9 being formed by folding, it is more economical to fold the peripheral wings 11,
  • the trellis 8 formed by the spacer plates 9 comprises plates 9 arranged longitudinally and plates 9 arranged transversely (relative to the direction of the vehicle). Certain plates 9 are also arranged inclined as shown in FIG. 2. Other shapes and orientations of the mesh are possible.
  • the number of spacer plates 9, as well as their arrangement, are determined as a function of the overall stiffening characteristics that it is desired to obtain in the end with regard to the flat platform 1.
  • the spacer plates 9 are at least substantially uniformly distributed over the entire surface of the metal plates 6, 7 and therefore of the flat platform 1. In the places to be reinforced, the density (and therefore closer) of the spacer plates 9 is increased.
  • said plates 6, 7 as well as the spacers 9 of the platform 1 are rigidly assembled together by riveting and / or bonding.
  • the assembly is carried out by riveting and bonding giving a very high structural rigidity to the assembly.
  • Platform 1 is laterally completed with side members
  • the platform 1 has a general shape of rectangular plate (whose longitudinal ends are nevertheless narrowed to form the passages of wheels) and comprises at least one lateral longitudinal housing 15 suitable for the passage of conduits and cables 14 extending between the front and the rear of the platform 1, that is to say say between the two front and rear frames 2, 3.
  • a housing 15 on each side of the platform 1.
  • a single housing 15 could be provided on one side.
  • each longitudinal lateral housing 15 is formed of a lateral spar 13 of the platform 1 and of a closing spar 16, of shape complementary to that of the lateral spar 13, coming to cover the lateral spar 13 of the platform 1, this closing spar 16 being detachably fixed, for example by means of bolts 17, to the lateral spar 13 to allow access to the lateral longitudinal housing 15 thus formed between the two spars 13 , 16.
  • the closing spar 16 preferably has, like the lateral spar 13, a section in the general shape of a U, the openings of the sections of the two spars 13, 16 being opposite and aligned with one another to form the housing 15.
  • the lateral longitudinal housing 15 makes it possible to collect and protect the various conduits and cables 14, and facilitates the subsequent maintenance of the vehicle.
  • the flat 1 platform is closed at the rear by an angle iron
  • Each of the frames 2, 3 is formed of metal tubes - in particular steel - welded and / or bolted together, that is to say of a mechanically welded structure.
  • the shape given to each frame 2, 3 depends on the characteristics which one wishes to give to the vehicle and on the functions which these frames 2, 3 must fulfill.
  • the rear frame 3 acts as a cradle for the engine 20 of the vehicle which is for example an electric motor.
  • the rear frame 3 is also used for fixing a certain number of rear bodywork elements (rear bodywork wall, wheel arches or mudguards, etc.).
  • rear bodywork elements rear bodywork wall, wheel arches or mudguards, etc.
  • the front framework 2 serves as a cabin chassis and defines a first front trunk 21 immediately in front of the platform 1, for example intended to receive an accumulator battery 22, and one second front trunk 23 receiving all of the vehicle's electrical or electronic devices and accessories.
  • These boxes 21, 23 are formed not only by the frame 2, but also by thin walls of metal or plastic suitably.
  • Each frame 2, 3 is rigidly fixed to the platform 1 by riveting and / or bonding, and preferably by riveting and bonding.
  • the platform 1 is fixed in the lower part of the frames 2, 3 so as to form a lowered middle plate for the vehicle according to the invention.
  • the front framework 2 comprises a vertical rectangular frame 24 comprising a transverse horizontal lower tube 25 rigidly fixed along the extreme front transverse edge 26 of the upper plate 6 of the platform 1.
  • This tube 25 is preferably of square section.
  • the front angle 19 connecting the two plates 6, 7 also covers at least partially the front of the transverse horizontal tube 25 before, and the assembly is riveted and glued.
  • This rectangular front frame 24 is extended in the upper part towards the rear by an upper horizontal frame 27.
  • Two inclined lateral tie rods 28 connect, on each side, the lateral ends of the rear tube 30 of the frame 27 to the platform 1.
  • the rear lower ends of the tie rods 28 are fixed to fixing parts 32 themselves rigidly fixed to the trellis 8, that is to say to one of the spacer plates 9 and / or to the lateral spar 13 of. the platform 1.
  • the tie rods 28 prevent in particular the tilting of the framework 2 forwards and downwards relative to the platform 1.
  • a wall 33 folded in metal or in synthetic material is fixed on the horizontal upper frame 27 of the front frame 2 so as to present a horizontal portion covering the frame 27, and a vertical portion 34 extending downward to the platform 1 from the rear tube of the frame 27 .
  • Two side walls 35 are fixed on each side at the front of the horizontal portion of its wall 33, at the rear of the vertical frame 24 and under the frame horizontal 27. Preferably, these side walls 35 extend vertically from the horizontal frame 27 to the bottom plate 7 of the platform 1.
  • the walls 33, 35 are riveted - preferably riveted and glued - together and to the tubes of the front frame 2.
  • the box thus formed at the front of the platform 1 with the frame 2 not only makes it possible to act as a storage compartment chest (second front chest 23) but it also serves to stiffen the attachment of the front frame 2 to the platform 1 in an extremely efficient, light and economical manner.
  • the rear frame 3 also comprises a vertical rectangular tubular frame 36 extended rearwards by an upper horizontal frame 37 extending from the upper tube 38 of the vertical frame 36.
  • the vertical rectangular frame 36 comprises a transverse horizontal lower tube 39 , of square section, which is fixed to the rear transverse end free edge 40 of the upper plate 6 of the platform 1 and this by means of an angle iron 41, the assembly being riveted and / or glued, preferably riveted and glued.
  • This transverse lower horizontal tube 39 also carries a cradle 42 of the engine 20 of the vehicle.
  • the vertical frame 36 comprises two lateral uprights 43 connecting the lower tube 39 to the upper tube 38.
  • Two lateral plates 44 are riveted and / or glued, preferably riveted and glued, along the lateral uprights 43 and to the upper 6 and lower 7 plates of the platform 1. These side plates 44 therefore connect the vertical frame 36 to the platform 1 by stiffening the assembly of the rear frame 3 to the platform 1, in the same way as the tie rods 28 stiffen assembling the front frame 2 to the platform 1.
  • the rear frame 3 also includes other tubes and elements allowing the attachment of various accessories and components of the vehicle (bodywork elements, coupling, ).
  • each of the two frameworks 2, 3 comprises a rectangular tubular frame 24, 36 comprising a transverse horizontal lower tube 25, respectively 39, rigidly fixed along a extreme transverse edge 26, respectively 40, of the platform 1 and more precisely of the upper plate 6 of the platform 1.
  • the tie rods 28 and the side plates 44 constitute lateral connecting elements extending between the upper part at least the corresponding frame 24, 36 of each frame 2, 3 and the platform 1.
  • the vehicle according to the invention is a four-wheeled vehicle, namely two front wheels 50 and two rear wheels 51.
  • Each wheel 50, 51 is suspended relative to the chassis according to the invention thanks to a shock absorber 52, 53.
  • the chassis according to the invention comprises on each side of each frame 2, 3, a linear damper 52, 53 having a body 54 fixed rigidly stationary relative to the corresponding frame 2, 3 for the suspension of each of the four wheels 50, 51 of the vehicle.
  • Two front shock absorbers 52 are fixed on each side of the front frame 2
  • two rear shock absorbers 53 are fixed on each side of the rear frame 3.
  • the shock absorbers are linear shock absorbers, that is to say that they comprise a movable part 55 guided in translation relative to the body 54, the wheel 50, 51 being mounted integral with the movable part 55.
  • the dampers 52, 53 define a predetermined rectilinear linear trajectory of the wheel 50, 51 which they carry without the need to provide other means for guiding the wheel 50, 51 relative to the chassis, as in traditional chassis (triangles, articulated legs, etc.).
  • the wheels 50, 51 of a vehicle according to the invention are thus suspended only by simple linear dampers which simultaneously act as elastic return members, movement dampers and guiding in translation of each of the wheels 50, 51 .
  • the dampers 52, 53 are oleopneumatic dampers whose stiffness can be adjusted according to the air pressure they contain and whose damping can be adjusted according to the volume and / or properties oil they contain. Indeed, such a shock absorber makes it possible to perform the above-mentioned functions while having a minimum weight.
  • a rocket 56 adapted for receiving and carrying a wheel hub 50, 51.
  • the rear wheels 51 are, in the example shown in FIG. 4, drive roads coupled by a transmission suitable for a motor 20 through the rockets 56. It should be noted that each of the wheels 50, 51 is carried only by the rocket 56 itself secured to the movable rod 55 of the corresponding shock absorber 52, 53.
  • each shock absorber 52, 53 is rigidly fixed to one of the rigid tubes of the corresponding frame 2, 3, for example by
  • the front shock absorbers 52 are fixed by bolting to the vertical lateral tubes 45 (uprights) of the vertical rectangular frame 24 of the frame 2.
  • an internal frame 57 in the form of a double angle is arranged on the inner side of the tube 45 and rigidly fixed to this tube 45, for example by riveting and gluing, by presenting two side wings 58 vertical coplanar adapted to receive wings 59 of conjugate shape of the body 54 of each damper 52.
  • the wings 58, 59 can thus be bolted together, the tube 45 being inserted between the frame 57 and the body 54.
  • each rear shock absorber 53 is fixed to the vertical lateral uprights 43 of the vertical frame 36 of the rear frame 3 by a internal mount 57, the wings 59 of the body 54 of the rear shock absorbers 53 being bolted to the wings 58 of this mount 57, by embedding the upright 43.
  • the side plates ales 44 are interposed between the wings 58 of the frame 57 and the wings 59 of the body 54.
  • Each internal frame 57 may be formed in one piece from overlapping the tube 45, 43 corresponding or on the contrary simply by two separate angles fixed respectively on each side of the tube 43, 45, as in the example shown.
  • the four linear shock absorbers 52, 53 of the chassis according to the invention are advantageously identical.
  • the rockets 56 carrying the front wheels 50 include an extension 60 adapted for the connection of a direction, so that the front wheels 50 are directional wheels.
  • the movable rod 55 can pivot around the axis of movement defined by the body 54 of the shock absorber 52.
  • the rocket 56 is locked in rotation relative to the frame rear 3, so that the rear wheels 51 are not directional.
  • the stub axles 56 of the rear wheels 53 also have an extension 61 which can be connected to the frame 3 or to any other fixed element of the chassis, for example a tie-rod of the coupling device 62, the front end of which is connected to the rocket 56, and the rear end of which is articulated to a plate 63 provided with hooking means 64, this plate 63 being suspended from the rear frame 3 by means of an articulated bar 65.
  • the extension 61 of the rear wheel spindle 56 51 can be connected to the rear frame 3 by a simple articulated connecting rod allowing the deflection of the rocket 56 with the rod 55 of the shock absorber but now this rocket 56 in a direction fixed with respect to the longitudinal direction of the vehicle.
  • the chassis according to the invention is extremely light and nevertheless has very high rigidity and very high resistance. It is extremely simple and inexpensive to design and manufacture. It should be noted in particular that the sandwich structure forming the platform 1 being flat its design (choice of materials, thicknesses, number of spacers 9, etc.) as well as its manufacture are greatly facilitated. Likewise, the front tabular frameworks 2, 3 are easy to design and manufacture according to the constraints which they must undergo.
  • the vehicle according to the invention shown is a van with an advanced cabin, the front frame 2 defining a cabin 5.
  • This cabin 5 can be provided with all the technical comfort elements and accessories necessary for piloting of the vehicle and the transport of one or more passengers in cabin 5 (seats, steering wheel, pedals, floor, heating, glass windshield, ).
  • the platform 1 and the rear framework 3 define a useful loading surface at the rear of the cabin 5 which can be the subject of very numerous variant embodiments according to the applications of the vehicle according to the invention.
  • the batteries 22 are enclosed in the front trunk 21, and a rear trunk 66 completes and covers the front of the frame 3 which contains the electric motor 20 coupled to the rear wheels 3.
  • the platform 1 defines a lowered middle plate 67.
  • Each chest 21, 66 also has an upper free surface 68, respectively 69 capable of receiving loads.
  • the useful loading surface is therefore equal to the sum of the surfaces 68, 69 of the boxes 21, 66 and that of the central plate 67.
  • This useful loading area can be greater than 3 m 2 and can receive a load weighing up to 800 kg.
  • the loading volume can exceed 4 m 3 in the case of a closed van and can be much higher than this value in the absence of rear superstructure.
  • a superstructure can be fixed to the platform 1 and / or to the framework 3, for example drop sides, a tarpaulin superstructure, bodywork walls forming a van, etc.
  • the vehicle according to the invention can be used for transporting people, seats which can be arranged on the upper free surfaces 68, 69 of the front and rear trunks 66 and 66, the feet of the passengers being able to rest on the lowered middle plate 67.
  • a vehicle according to the invention in accordance with FIG. 4 was produced with the following dimensions:
  • Platform 1 had the following dimensions: 1,800 mm x
  • the total weight of the chassis according to the invention shown in Figure 3 was 160 kg.
  • the vehicle is fitted with a 6 kW electric motor.
  • a heat engine coupled to an electric current generator can also be provided in the rear boot 66 to recharge the storage battery and / or power the electric motor 20.
  • the vehicle without rear superstructure has a total empty weight excluding the battery. accumulator, heat engine and current generator less than 550 kg so that it can be classified in the regulatory category for heavy quadricycles. It has a useful loading surface greater than 3 m 2 (2.4 mx 1.4 m) and an unlimited loading volume in height which can typically be 4 m in the case of a van.
  • the linear shock absorbers can be produced differently (in particular with an external and / or internal spring)
  • the vehicle according to the invention can be fitted with a heat engine and not belong to the regulatory category of heavy quadricycles, different equipment can be provided in addition, the vehicle may not be an advanced cabin, but a central cabin, the platform 1 serving to receive the pilot and the passenger from a main cabin, ...

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Abstract

L'invention concerne un châssis de véhicule routier automoteur à quatre roues comprenant une plate-forme plane (1) formée d'une structure sandwich, une ossature tubulaire avant (2), une ossature tubulaire arrière (3) et quatre amortisseurs linéaires (52, 53) fixés rigidement immobiles aux ossatures (2, 3). L'invention s'étend à un véhicule doté d'un tel châssis, qui peut être notamment un quadricycle lourd.

Description

CHASSIS DE VEHICULE A PLATE-FORME CENTRALE SANDWICH,
OSSATURES TUBULAIRES AVANT ET ARRIERE ET AMORTISSEURS
LINEAIRES FIXES AUX OSSATURES
L'invention concerne un châssis de véhicule routier automoteur à quatre roues comprenant une plate-forme formée d'une structure sandwich comprenant plusieurs plaques fixées à distance l'une de l'autre, l'une au- dessus de l'autre. Elle s'étend à un véhicule routier automoteur à quatre roues doté d'un tel châssis. EP-0.255.749 décrit un châssis d'automobile comprenant une structure sandwich gauche de formes tourmentées à trois tôles d'acier soudées ou collées dont une tôle d'acier intermédiaire ondulée et renfermant une mousse synthétique. La structure sandwich forme aussi la partie arrière du châssis, et est complétée à l'avant par un berceau moteur également formé d'une structure sandwich. US-2.230.448 décrit aussi un châssis comprenant une structure sandwich gauche formée de tôles d'acier rivetées et soudées. Ces constructions complexes sont relativement coûteuses et leur rapport poids/résistance reste trop élevé -notamment pour la réalisation d'un véhicule de la catégorie réglementaire dite des quadricycles lourds-. L'invention vise donc à pallier ces inconvénients.
L'invention vise plus particulièrement à proposer un châssis permettant d'obtenir un véhicule routier automoteur ayant un poids à vide (hors batterie d'accumulateurs dans le cas d'un véhicule électrique) inférieur à 550 kg et présentant une surface de chargement (hors cabine de pilotage) de plus de 3 m2, pour un poids total en charge inférieur à 1 500 kg. L'invention vise en particulier à proposer un tel véhicule qui soit à motorisation électrique, et puisse porter, sur cette surface, une charge utile (hors chauffeur) pouvant aller jusqu'à 600 kg. L'invention vise aussi à proposer un châssis permettant d'obtenir un tel véhicule dont la vitesse peut aller jusqu'à 60 km/h avec une puissance du groupe moteur inférieure à 15 kW -notamment de l'ordre de 6 kW-.
L'invention vise en particulier à permettre la réalisation d'un tel véhicule sous forme de camionnette à cabine de pilotage avancée close et vitrée, et dotée d'éléments de confort (chauffage, sièges rembourrés, ...) et de sécurité
(ceinture de sécurité, poignées, ...) semblables à ceux d'un véhicule automobile de tourisme ou utilitaire traditionnel.
L'invention vise également à proposer un châssis qui soit polyvalent et permette, à partir d'éléments de base communs, la réalisation de nombreux modèles différents de véhicules moyennant des modifications ou adaptations minimes et peu coûteuses.
L'invention vise aussi à proposer un tel châssis et un tel véhicule dont les coûts de fabrication soient faibles. L'invention vise plus particulièrement à permettre la réalisation d'un tel véhicule pouvant être homologué dans la catégorie réglementaire dite des quadricycles lourds.
Pour ce faire, l'invention concerne un châssis de véhicule routier automoteur à quatre roues comportant une structure sandwich comprenant plusieurs plaques fixées à distance l'une de l'autre l'une au-dessus de l'autre, caractérisé en ce que la structure sandwich forme une plate-forme plane, et en ce qu'il comprend :
- une ossature avant tubulaire rigide, fixée rigidement à l'avant de la plate-forme et s'étendant vers l'avant par rapport à la plate-forme, - une ossature arrière tubulaire rigide, fixée rigidement à l'arrière de la plate-forme et s'étendant vers l'arrière par rapport à la plate-forme,
- de chaque côté de chaque ossature, un amortisseur linéaire ayant un corps fixé rigidement immobile par rapport à l'ossature pour la suspension de chacune des quatre roues du véhicule. La combinaison des caractéristiques d'un châssis selon l'invention s'avère en pratique procurer des performances inégalées et considérées comme impossibles à atteindre jusqu'à maintenant en termes de résistance et de rigidité, pour un poids très faible malgré des dimensions relativement grandes en longueur et largeur, et avec des coûts de fabrication réduits. Ainsi, le poids total d'un châssis selon l'invention pour une longueur de 3 850 mm, une largeur de 1 450 mm, y compris l'ossature de cabine et les quatre amortisseurs (systèmes de freinage, moyeux et roulements compris) peut être de 160 kg. La plate-forme plane confère une grande rigidité à l'ensemble et est extrêmement simple et peu coûteuse à concevoir et fabriquer. Il en va de même des ossatures tubulaires qui peuvent être des ensembles mécanosoudés, des amortisseurs linéaires qui sont légers, performants et peu coûteux, ainsi que de l'assemblage de l'ensemble du châssis.
Avantageusement et selon l'invention, la plate-forme comprend une plaque supérieure et une plaque inférieure s'étendant l'une au-dessus de l'autre et reliées par l'intermédiaire d'entretoises interposées entre elles. Ces plaques doivent être rigides en traction et en compression perpendiculairement à leur épaisseur. Elles peuvent être plus ou moins flexibles. Leur assemblage avec les entretoises doit permettre de réaliser une plate-forme rigide de caractéristiques mécaniques, rigidité et résistance adaptées à son utilisation. Les plaques sont avantageusement métalliques -notamment formées de tôles d'acier minces-. En variante, les plaques peuvent être réalisées en matériau synthétique, ainsi d'ailleurs que les entretoises et l'ensemble de la structure sandwich. La plaque supérieure subit des contraintes de compression alors que la plaque inférieure subit des contraintes de traction. Les entretoises forment un treillis rigide solidarisant les deux plaques métalliques et rigidifiant l'ensemble.
Avantageusement et selon l'invention, les entretoises sont formées de plaquettes disposées sur chant entre les deux plaques métalliques. Les plaquettes sont fixées rigidement entre elles et aux plaques supérieure et inférieure. Avantageusement et selon l'invention, les entretoises sont formées de plaquettes d'alliage métallique léger -notamment d'aluminium-.
Avantageusement et selon l'invention, les plaques et les entretoises de la plate-forme sont assemblées entre elles rigidement par rivetage et/ou collage. De même, avantageusement et selon l'invention, chaque ossature est fixée rigidement à la plate-forme par rivetage et/ou collage.
Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, chaque ossature est essentiellement formée de tubes métalliques -notamment d'acier- soudés et/ou boulonnés entre eux. Leur section droite transversale peut être circulaire ou prendre toute autre forme (carré, rectangulaire, ...).
En outre, avantageusement et selon l'invention, la plate-forme est fixée en partie basse des ossatures de façon à former un plateau médian abaissé. Avantageusement et selon l'invention, il est prévu aussi des éléments de liaisons latéraux s'étendant au moins entre la partie supérieure du cadre de chaque ossature et la plate-forme.
Par ailleurs, avantageusement et selon l'invention, le corps de chaque amortisseur est fixé rigidement immobile -notamment par boulonnage- sur un tube rigide d'une ossature. Cette fixation rigide interdit tout mouvement du corps d'amortisseur (en formant une liaison de type encastrement sans degré de liberté) de sorte qu'un simple amortisseur linéaire suffit à lui seul pour supporter le châssis et la superstructure du véhicule, et pour porter et guider la roue par rapport au châssis, à l'exception d'une possibilité de pivotement directionnel autour de l'axe de l'amortisseur. Ainsi, avantageusement et selon l'invention, chaque amortisseur comprend une tige mobile à l'extrémité inférieure de laquelle est fixée rigidement une fusée adaptée pour porter un moyeu de roue. Chaque roue n'est aussi portée que par la fusée. Chaque roue est donc suspendue au châssis uniquement par un amortisseur linéaire.
Avantageusement et selon l'invention, les quatre amortisseurs sont identiques. Avantageusement et selon l'invention, les amortisseurs sont des amortisseurs oléopneumatiques dont la raideur peut être ajustée selon la pression d'air qu'ils renferment et dont l'amortissement peut être ajusté selon le volume et/ou les propriétés de l'huile qu'ils renferment.
Le châssis selon l'invention permet en pratique la réalisation à faibles coûts de développement et de fabrication (de l'ordre du 1/10 de ceux des automobiles de tourisme) de véhicules routiers automoteurs de faible poids à vide (moins de 550 kg hors batterie), de grande surface de chargement (plus de 3 m hors cabine de pilotage), pouvant porter de lourdes charges (jusqu'à 600 kg), et qui peuvent appartenir à la catégorie réglementaire dite des quadricycles lourds. L'invention s'étend à un véhicule routier automoteur caractérisé en ce qu'il comprend un châssis selon l'invention.
Avantageusement et selon l'invention, l'ossature avant définit une cabine, le véhicule étant du type camionnette à cabine avancée. Avantageusement et selon l'invention, la plate-forme et l'ossature arrière définissent une surface utile de chargement d'aire supérieure à 3 m2 et le châssis est adapté pour recevoir une charge dont le poids peut aller jusqu'à 800 kg.
Avantageusement et selon l'invention, le véhicule est un véhicule électrique, c'est-à-dire qu'il comprend un moteur électrique d'entraînement des roues et une batterie d'accumulateurs. Avantageusement et selon l'invention, il comprend aussi un moteur thermique accouplé à un générateur de courant électrique apte à charger la batterie d'accumulateur et/ou à alimenter le moteur électrique. Avantageusement et selon l'invention, il présente un poids total à vide inférieur à 550 kg, de sorte qu'il peut appartenir à la. catégorie réglementaire des quadricycles lourds. Un véhicule selon l'invention peut ainsi être un véhicule électrique appartenant à la catégorie des quadricycles lourds, de poids total en charge inférieur à 1 500 kg, pouvant porter une charge utile de 600 kg (hors chauffeur) avec une surface de chargement supérieure à 3 m2, et des dimensions de la surface de chargement de l'ordre de 2,4 m par 1,4 m. L'invention concerne aussi un châssis et un véhicule caractérisés en combinaison par tout out partie des caractéristiques mentionnées ci- dessus ou ci-après.
D'autres buts, caractéristiques et avantages apparaissent à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel de l'invention donné uniquement à titre d'exemple non limitatif, et qui se réfère aux figures annexées dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un châssis selon l'invention, - la figure 2 est une vue schématique en perspective éclatée de la plate-forme et des ossatures avant et arrière d'un châssis selon l'invention,
- la figure 3 est une vue schématique en coupe verticale longitudinale d'un châssis selon l'invention,
- la figure 4 est une vue schématique de profil illustrant un exemple de véhicule selon l'invention pouvant être obtenu à partir du châssis de la figure 1.
Le châssis selon l'invention représenté figure 1 comprend une plate-forme plane 1 formée d'une structure sandwich, une ossature avant tubulaire 2 rigide fixée rigidement à l'avant de la plate-forme 1 et s'étendant vers l'avant par rapport à la plate-forme 1, et une ossature arrière tubulaire 3 rigide fixée rigidement à l'arrière de la plate-forme 1 et s'étendant vers l'arrière par rapport à la plate-forme 1. Les ossatures 2, 3 sont tabulaires en ce sens qu'elles sont essentiellement formées de tubes qui, dans l'exemple représenté, sont des tubes métalliques à section circulaire ou carrée mais peuvent incorporer d'autres éléments tels que des plaques de rigidifîcation, des tirants, des câbles, barres ou étais de renfort ... La section des tubes peut être autre que carrée ou circulaire. Les tubes peuvent être au moins pour partie non métalliques, en matériau synthétique rigide tel qu'un composite de fibres de carbone. L'ossature avant 2 est adaptée pour former et/ou supporter un plancher de cabine et comprend une superstructure 4 également tubulaire rigide à laquelle des éléments de carrosserie définissant une cabine 5 sont fixés.
La plate-forme plane 1 est formée d'une plaque supérieure 6 plane, d'une plaque inférieure 7 plane dont les dimensions et formes sont au moins sensiblement semblables à celles de la plaque supérieure 6 et ces deux plaques 6, 7 sont disposées de façon à s'étendre l'une au-dessus de l'autre en étant reliées par l'intermédiaire d'un treillis 8 rigide d'entretoises 9 interposées entre elles.
Les plaques 6, 7 sont de préférence métalliques, notamment formées de tôles d'acier, l'épaisseur de la plaque métallique supérieure 6, qui travaille en flexion/compression étant plus importante que celle de la plaque inférieure 7 qui travaille en flexion/traction. Avantageusement et selon l'invention, la plaque supérieure 6 a une épaisseur de l'ordre de 2,5 mm alors que la plaque métallique inférieure 7 a une épaisseur de l'ordre de 2 mm. Les entretoises 9 sont formées de plaquettes de matériau léger rigide -notamment d'alliage métallique léger tel que l'aluminium- disposées sur chant entre les deux plaques 6, 7. Ces plaquettes entretoises 9 présentent une paroi principale plane 10 perpendiculaire aux deux plaques 6, 7 et des ailes 11 repliées par rapport à la paroi principale 10 de façon à s'étendre parallèlement aux plaques 6, 7 en formant les chants des plaquettes entretoises 9 venant au contact des plaques 6, 7 et permettant la fixation de chacune des plaquettes entretoises 9 d'une part à la plaque supérieure 6, et, d'autre part à la plaque inférieure 7, de sorte que les deux plaques 6, 7 sont fixées par l'intermédiaire des entretoises 9. Les plaquettes entretoises 9 présentent également des ailes perpendiculaires à la paroi principale 10 et aux plaques 6, 7 formant leurs bords extrêmes libres s'étendant entre les deux plaques métalliques 6, 7 et permettant également la fixation des différentes plaquettes entretoises 9 les unes aux autres ainsi que la rigidifîcation de l'ensemble. De préférence, et selon l'invention, les ailes 11, 12 s'étendent toutes perpendiculairement d'un seul côté de la paroi principale 10. Dès lors, les plaquettes entretoises 9 ont une section transversale (verticale ou horizontale) en forme générale de U. En variante, les plaquettes entretoises 9 pourraient avoir une section transversale en forme de I ou de Z, c'est-à-dire avec les ailes 11, 12 s'étendant pour partie d'un côté et pour partie de l'autre. Néanmoins, les plaquettes entretoises 9 étant formées par pliage, il est plus économique de replier les ailes périphériques 11 ,
12 du même côté de la paroi principale 10. Le treillis 8 formé par les plaquettes entretoises 9 comprend des plaquettes 9 disposées longitudinalement et des plaquettes 9 disposées transversalement (par rapport à la direction du véhicule). Certaines plaquettes 9 sont également disposées inclinées comme représenté figure 2. D'autres formes et orientations de treillis sont possibles. Le nombre de plaquettes entretoises 9, ainsi que leur disposition, sont déterminés en fonction des caractéristiques de rigidifîcation globale que l'on souhaite obtenir en final en ce qui concerne la plate-forme plane 1. De préférence, les plaquettes entretoises 9 sont au moins sensiblement uniformément réparties selon toute la surface des plaques métalliques 6, 7 et donc de la plate-forme plane 1. Dans les endroits devant être renforcés, on augmente la densité (et donc on rapproche) des plaquettes entretoises 9.
Avantageusement et selon l'invention, lesdites plaques 6, 7 ainsi que les entretoises 9 de la plate-forme 1 sont assemblées entre elles rigidement par rivetage et/ou collage. De préférence, l'assemblage est réalisé par rivetage et collage conférant une très grande rigidité structurelle à l'ensemble.
La plate-forme 1 est complétée latéralement par des longerons
13 latéraux s'étendant au moins sensiblement selon toute la longueur de la plateforme plane 1. Avantageusement et selon l'invention, la plate-forme 1 présente une forme générale de plateau rectangulaire (dont les extrémités longitudinales sont néanmoins rétrécies pour former les passages de roues) et comprend au moins un logement longitudinal latéral 15 adapté pour le passage des conduits et câbles 14 s'étendant entre l'avant et l'arrière de la plate-forme 1, c'est-à- dire entre les deux ossatures avant et arrière 2, 3. De préférence, on prévoit un logement 15 de chaque côté de la plate- forme 1. Néanmoins, en variante non représentée, un seul logement 15 pourrait être prévu d'un seul côté. Avantageusement et selon l'invention, chaque logement latéral longitudinal 15 est formé d'un longeron latéral 13 de la plate-forme 1 et d'un longeron de fermeture 16, de forme complémentaire à celle du longeron latéral 13, venant coiffer le longeron latéral 13 de la plate-forme 1, ce longeron de fermeture 16 étant fixé de façon démontable, par exemple à l'aide de boulons 17, au longeron latéral 13 pour permettre l'accès au logement longitudinal latéral 15 ainsi formé entre les deux longerons 13, 16. Le longeron de fermeture 16 a de préférence, comme le longeron latéral 13, une section en forme générale de U, les ouvertures des sections des deux longerons 13, 16 étant en regard et alignées l'une à l'autre pour former le logement 15. Le logement longitudinal latéral 15 permet de rassembler et de protéger les différentes conduites et câbles 14, et facilite la maintenance ultérieure du véhicule. La plate-forme 1 plane est refermée à l'arrière par une cornière
18 arrière -notamment métallique- qui relie les deux plaques 6, 7 et, à l'avant, par une cornière 19 avant -notamment métallique- qui relie également les deux plaques 6, 7.
Chacune des ossatures 2, 3 est formée de tubes métalliques -notamment d'acier- soudés et/ou boulonnés entre eux, c'est-à-dire d'une structure mécanosoudée. La forme donnée à chaque ossature 2, 3 dépend des caractéristiques que l'on souhaite donner au véhicule et aux fonctions que doivent remplir ces ossatures 2, 3. Dans l'exemple représenté figure 4, l'ossature arrière 3 fait office de berceau pour le moteur 20 du véhicule qui est par exemple un moteur électrique. L'ossature arrière 3 sert également à la fixation d'un certain nombre d'éléments de carrosserie arrière (paroi de carrosserie arrière, passages de roues ou garde-boue, ...). De même, dans l'exemple représenté figure 4, l'ossature avant 2 sert de châssis de cabine et définit un premier coffre avant 21 immédiatement à l'avant de la plateforme 1, par exemple destiné à recevoir une batterie d'accumulateurs 22, et un deuxième coffre avant 23 recevant l'ensemble des dispositifs et accessoires électriques ou électroniques du véhicule. Ces coffres 21, 23 sont formés non seulement par l'ossature 2, mais également par des parois minces métalliques ou en matière synthétique de façon appropriée. Chaque ossature 2, 3 est fixée rigidement à la plate-forme 1 par rivetage et/ou collage, et de préférence par rivetage et collage. Avantageusement, et selon l'invention, la plate-forme 1 est fixée en partie basse des ossatures 2, 3 de façon à former un plateau médian abaissé pour le véhicule selon l'invention. L'ossature avant 2 comprend un cadre rectangulaire vertical 24 comportant un tube inférieur horizontal transversal 25 fixé rigidement le long du bord transversal extrême avant 26 de la plaque supérieure 6 de la plate-forme 1. Ce tube 25 est de préférence de section carrée. En outre, la cornière avant 19 reliant les deux plaques 6, 7 vient également couvrir au moins pour partie l'avant du tube 25 horizontal transversal avant, et l'ensemble est riveté et collé. Ce cadre rectangulaire 24 avant est prolongé en partie supérieure vers l'arrière par un cadre horizontal supérieur 27. Deux tirants latéraux inclinés 28 relient, de chaque côté, les extrémités latérales du tube arrière 30 du cadre 27 à la plate-forme 1. De préférence, les extrémités inférieures arrières des tirants 28 sont fixées à des pièces 32 de fixation elles-mêmes fixées rigidement au treillis 8, c'est-à-dire à l'une des plaquettes entretoises 9 et/ou au longeron latéral 13 de . la plate-forme 1. Les tirants 28 empêchent notamment le basculement de l'ossature 2 vers l'avant et vers le bas par rapport à la plate-forme 1. En outre, une paroi 33 repliée métallique ou en matériau synthétique est fixée sur le cadre supérieur horizontal 27 de l'ossature avant 2 de façon à présenter une portion horizontale recouvrant le cadre 27, et une portion 34 verticale s'étendant vers le bas jusqu'à la plate-forme 1 à partir du tube arrière du cadre 27.
Deux parois latérales 35 sont fixées de chaque côté à l'avant de la portion horizontale de sa paroi 33, à l'arrière du cadre vertical 24 et sous le cadre horizontal 27. De préférence, ces parois latérales 35 s'étendent verticalement depuis le cadre horizontal 27 jusqu'à la plaque inférieure 7 de la plate- forme 1. Les parois 33, 35 sont rivetées -de préférence rivetées et collées- entre elles et aux tubes de l'ossature avant 2. Le caisson ainsi formé à l'avant de la plate-forme 1 avec l'ossature 2 permet non seulement de faire office de coffre de compartiment de rangement (deuxième coffre avant 23) mais elle sert également à rigidifier la fixation de l'ossature avant 2 à la plate-forme 1 de façon extrêmement performante, légère et économique.
L'ossature arrière 3 comprend également un cadre rectangulaire vertical 36 tubulaire prolongé vers l'arrière par un cadre horizontal supérieur 37 s'étendant à partir du tube supérieur 38 du cadre vertical 36. Le cadre rectangulaire vertical 36 comprend un tube inférieur horizontal transversal 39, de section carrée, qui est fixé au bord extrême libre transversal arrière 40 de la plaque supérieure 6 de la plate-forme 1 et ce par l'intermédiaire d'une cornière 41, l'ensemble étant riveté et/ou collé, de préférence riveté et collé. Ce tube horizontal inférieur transversal 39 porte également un berceau 42 du moteur 20 du véhicule. Le cadre vertical 36 comprend deux montants latéraux 43 reliant le tube inférieur 39 au tube supérieur 38. Deux plaques latérales 44 sont rivetées et/ou collées, de préférence rivetées et collées, le long des montants latéraux 43 et aux plaques supérieure 6 et inférieure 7 de la plate-forme 1. Ces plaques latérales 44 relient donc le cadre vertical 36 à la plate-forme 1 en rigidifiant l'assemblage de l'ossature arrière 3 à la plate-forme 1, de la même façon que les tirants 28 rigidifient l'assemblage de l'ossature avant 2 à la plate-forme 1.
L'ossature arrière 3 comprend par ailleurs d'autres tubes et éléments permettant la fixation de divers accessoires et composants du véhicule (éléments de carrosserie, attelage, ...).
Ainsi, dans un châssis selon l'invention, chacune des deux ossatures 2, 3 comprend un cadre rectangulaire 24, 36 tubulaire comprenant un tube inférieur horizontal transversal 25, respectivement 39, fixé rigidement le long d'un bord transversal extrême 26, respectivement 40, de la plate-forme 1 et plus précisément de la plaque supérieure 6 de la plate-forme 1. Les tirants 28 et les plaques latérales 44 constituent des éléments de liaison latéraux s'étendant entre la partie supérieure au moins du cadre 24, 36 correspondant de chaque ossature 2, 3 et la plate-forme 1.
Le véhicule selon l'invention est un véhicule à quatre roues, à savoir deux roues avant 50 et deux roues arrière 51. Chaque roue 50, 51 est suspendue par rapport au châssis selon l'invention grâce à un amortisseur 52, 53. Ainsi, le châssis selon l'invention comprend de chaque côté de chaque ossature 2, 3, un amortisseur linéaire 52, 53 ayant un corps 54 fixé rigidement immobile par rapport à l'ossature 2, 3 correspondante pour la suspension de chacune des quatre roues 50, 51 du véhicule. Deux amortisseurs avant 52 sont fixés de chaque côté de l'ossature avant 2, et deux amortisseurs arrière 53 sont fixés de chaque côté de l'ossature arrière 3. Les amortisseurs sont des amortisseurs linéaires, c'est-à-dire qu'ils comprennent une partie mobile 55 guidée en translation par rapport au corps 54, la roue 50, 51 étant montée solidaire de la partie mobile 55. Ainsi, les amortisseurs 52, 53 définissent une trajectoire linéaire rectiligne prédéterminée de la roue 50, 51 qu'ils portent sans qu'il soit nécessaire de prévoir d'autres moyens de guidage de la roue 50, 51 par rapport au châssis, comme dans les châssis traditionnels (triangles, jambes articulées, ...). Les roues 50, 51 d'un véhicule selon l'invention sont ainsi suspendues uniquement par de simples amortisseurs linéaires qui font office simultanément d'organes de rappel élastique, d'amortisseurs de mouvement et de guidage en translation de chacune des roues 50, 51.- Avantageusement et selon l'invention, les amortisseurs 52, 53 sont des amortisseurs oleopneumatiques dont la raideur peut être ajustée selon la pression d'air qu'ils renferment et dont l'amortissement peut être ajusté selon le volume et/ou les propriétés de l'huile qu'ils renferment. En effet, un tel amortisseur permet de réaliser les fonctions sus-mentionnées en présentant un poids minimum. A l'extrémité inférieure de la tige mobile 55 est fixée rigidement une fusée 56 adaptée pour recevoir et porter un moyeu de roue 50, 51. Les roues arrière 51 sont, dans l'exemple représenté figure 4, des routes motrices accouplées par une transmission appropriée à un moteur 20 à travers les fusées 56. Il est à noter que chacune des roues 50, 51 est portée uniquement par la fusée 56 elle-même solidaire de la tige mobile 55 de l'amortisseur 52, 53 correspondant.
Le corps 54 de chaque amortisseur 52, 53 est fixé rigidement sur l'un des tubes rigides de l'ossature 2, 3 correspondante, par exemple par
• boulonnage. Avantageusement et selon l'invention, les amortisseurs avant 52 sont fixés par boulonnage sur les tubes latéraux verticaux 45 (montants) du cadre rectangulaire vertical 24 de l'ossature 2. Pour ce faire, une monture interne 57 en forme de double cornière est disposée du côté intérieur au tube 45 et fixée rigidement à ce tube 45, par exemple par rivetage et collage, en présentant deux ailes latérales 58 verticales coplanaires adaptées pour recevoir des ailes 59 de forme conjuguée du corps 54 de chaque amortisseur 52. Les ailes 58, 59 peuvent être ainsi boulonnées les unes aux autres, le tube 45 étant enchâssé entre la monture 57 et le corps 54. De même, chaque amortisseur arrière 53 est fixé aux montants latéraux verticaux 43 du cadre vertical 36 de l'ossature arrière 3 par une monture interne 57, les ailes 59 du corps 54 des amortisseurs arrières 53 étant boulonnés sur les ailes 58 de cette monture 57, en enchâssant le montant 43. En outre, les plaques latérales 44 sont interposées entre les ailes 58 de la monture 57 et les ailes 59 du corps 54. Chaque monture interne 57 peut être formée d'une seule pièce venant chevaucher le tube 45, 43 correspondant ou au contraire simplement de deux cornières distinctes fixées respectivement de chaque côté du tube 43, 45, comme dans l'exemple représenté. Les quatre amortisseurs linéaires 52, 53 du châssis selon l'invention sont avantageusement identiques. Les fusées 56 portant les roues avant 50 comprennent une extension 60 adaptée pour la connexion d'une direction, de sorte que les roues avant 50 sont des roues directionnelles. En effet, la tige mobile 55 peut pivoter autour de l'axe de débattement défini par le corps 54 de l'amortisseur 52. Au contraire, à l'arrière, la fusée 56 est bloquée en rotation par rapport à l'ossature arrière 3, de sorte que les roues arrières 51 ne sont pas directionnelles. Pour ce faire, les fusées 56 des roues arrières 53 présentent également une extension 61 qui peut être reliée à l'ossature 3 ou à tout autre élément fixe du châssis, par exemple un tirant de dispositif d'attelage 62, dont l'extrémité avant est reliée à la fusée 56, et dont l'extrémité arrière est articulée à une platine 63 dotée de moyens d'accrochage 64, cette platine 63 étant suspendue à l'ossature arrière 3 par l'intermédiaire d'une barre 65 articulée. En variante, l'extension 61 de la fusée 56 de roue arrière 51 peut être reliée à l'ossature arrière 3 par une simple bielle articulée autorisant le débattement de la fusée 56 avec la tige 55 de l'amortisseur mais maintenant cette fusée 56 dans une direction fixe par rapport à la direction longitudinale du véhicule.
Le châssis selon l'invention est extrêmement léger et présente malgré tout une très grande rigidité et une très grande résistance. Il est extrêmement simple et peu coûteux à concevoir et à fabriquer. Il est à noter en particulier que la structure sandwich formant la plate-forme 1 étant plane sa conception (choix des matériaux, des épaisseurs, du nombre des entretoises 9, ...) ainsi que sa fabrication sont grandement facilités. De même, les ossatures tabulaires avant 2, 3 sont faciles à concevoir et à fabriquer selon les contraintes qu'elles doivent subir.
Dans l'exemple représenté figure 4, le véhicule selon l'invention représentée est une camionnette à cabine avancée, l'ossature avant 2 définissant une cabine 5. Cette cabine 5 peut être dotée de tous les éléments techniques de confort et accessoires nécessaires au pilotage du véhicule et au transport d'un ou plusieurs passagers dans la cabine 5 (sièges, volant, pédalier, plancher, chauffage, pare-brise vitré, ...). La plate-forme 1 et l'ossature arrière 3 définissent une surface utile de chargement à l'arrière de la cabine 5 qui peut faire l'objet de très nombreuses variantes de réalisation selon les applications du véhicule selon l'invention. Dans l'exemple représenté, les batteries 22 sont enfermées dans le coffre avant 21, et un coffre arrière 66 vient compléter et couvrir l'avant de l'ossature 3 qui renferme le moteur électrique 20 accouplé aux roues arrières 3. Entre les deux coffres 21, 66, la plate-forme 1 définit un plateau médian abaissé 67. Chaque coffre 21, 66 présente également une surface libre supérieure 68, respectivement 69 apte à recevoir des charges. La surface utile de chargement est donc égale à la somme des surfaces 68, 69 des coffres 21, 66 et de celle du plateau 67 médian. Cette surface utile de chargement peut être supérieure à 3 m2 et peut recevoir une charge dont le poids peut aller jusqu'à 800 kg. Le volume de chargement peut dépasser 4 m3 dans le cas d'un fourgon fermé et peut être très supérieur à cette valeur en l'absence de superstructure arrière.
Une superstructure peut être fixée à la plate-forme 1 et/ou à l'ossature 3, par exemple des ridelles, une superstructure de bâchage, des parois de carrosseries formant fourgon, ...
De même, le véhicule selon l'invention peut servir au transport de personnes, des sièges pouvant être disposés sur les surfaces libres supérieures 68, 69 des coffres avant 21 et arrière 66, les pieds des passagers pouvant reposer sur le plateau médian abaissé 67. Exemple :
Un véhicule selon l'invention conforme à la figure 4 a été réalisé avec les dimensions suivantes :
- longueur hors tout 3 850 mm,
- largeur hors tout 1 450 mm. La plate-forme 1 avait les dimensions suivantes : 1 800 mm x
1 450 mm.
Le poids total du châssis selon l'invention représenté figure 3 (plate-forme 1 métallique, ossatures avant et arrière 2, 3 métalliques, amortisseurs 52, 53, systèmes de freinage, moyeux et roulements compris) était de 160 kg. Le véhicule est doté d'un moteur électrique de 6 kW. Un moteur thermique accouplé à un générateur de courant électrique peut être également prévu dans le coffre arrière 66 pour recharger la batterie d'accumulateur et/ou alimenter le moteur électrique 20. Le véhicule sans superstructure arrière présente un poids total à vide hors batterie d'accumulateur, moteur thermique et générateur de courant inférieur à 550 kg de sorte qu'il peut être classé dans la catégorie réglementaire des quadricycles lourds. Il présente une surface utile de chargement supérieure à 3 m2 (2,4 m x 1,4 m) et un volume de chargement non limité en hauteur qui peut être typiquement de 4 m dans le cas d'un fourgon. Il peut porter une charge de 600 kg à une vitesse pouvant atteindre 60 km/h. Il est à noter que ces performances sont obtenues alors que la cabine 5 est équipée de tous les éléments de confort traditionnels présents sur une automobile, à savoir des sièges rembourrés, un pare-brise vitré, une centrale de chauffage, des aérations, une carrosserie complète y compris des portes latérales articulées, ... Un tel quadricycle lourd peut même servir au transport de 4 à
6 passagers si la surface utile de chargement est dotée de sièges.
L'invention peut faire l'objet de nombreuses applications et variantes de réalisation par rapport aux exemples décrits et représentés. En particulier, les amortisseurs linéaires peuvent être réalisés différemment (notamment avec ressort extérieur et/ou intérieur), le véhicule selon l'invention peut être doté d'un moteur thermique et ne pas appartenir à la catégorie réglementaire des quadricycles lourds, différents équipements peuvent être prévus en supplément, le véhicule peut être non pas à cabine avancée, mais à cabine centrale, la plate-forme 1 servant à recevoir le pilote et le passager d'une cabine principale, ...

Claims

REVENDICATIONS 1/ Châssis de véhicule routier automoteur à quatre roues (50, 51) comportant une structure sandwich comprenant plusieurs plaques fixées à distance l'une de l'autre l'une au-dessus de l'autre, caractérisé en ce que la structure sandwich forme une plate-forme plane (1), et en ce qu'il comprend :
- une ossature avant (2) tabulaire rigide, fixée rigidement à l'avant de la plate-forme (1) et s'étendant vers l'avant par rapport à la plate-forme
(1),
- une ossature arrière (3) tubulaire rigide, fixée rigidement à l'arrière de la plate-forme (1) et s'étendant vers l'arrière par rapport à la plate-forme
(1),
- de chaque côté de chaque ossature (2, 3), un amortisseur linéaire (52, 53) ayant un corps (54) fixé rigidement immobile par rapport à l'ossature (2, 3) pour la suspension de chacune des quatre roues (50, 51) du véhicule. 2/ Châssis selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plate-forme (1) comprend une plaque supérieure (6) et une plaque inférieure (7) s'étendant l'une au-dessus de l'autre et reliées par l'intermédiaire d'entretoises (9) interposées entre elles.
3/ Châssis selon la revendication 2, caractérisé en ce que les plaques (6, 7) sont métalliques -notamment sont formées de tôles d'acier-.
4/ Châssis selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'épaisseur de la plaque supérieure (6) est plus importante que celle de la plaque inférieure (7).
5/ Châssis selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la plaque supérieure (6) a une épaisseur de l'ordre de 2,5 mm.
6/ Châssis selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la plaque inférieure (7) a une épaisseur de l'ordre de 2 mm.
Il Châssis selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les entretoises (9) sont formées de plaquettes (9) -notamment formées d'alliage métallique léger tel que l'aluminium- disposées sur chant entre les deux plaques métalliques (6, 7).
8/ Châssis selon la revendication 7, caractérisé en ce que les plaquettes (9) présentent une paroi principale plane (10) perpendiculaire aux plaques métalliques (6, 7) et des ailes (1 1) parallèles aux plaques métalliques (6, 7), formant leur chant au contact des plaques métalliques (6, 7) et permettant leur fixation.
9/ Châssis selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que les plaquettes (9) présentent des ailes (12) perpendiculaires à la paroi principale (10) et aux plaques (6, 7) formant leurs bords extrêmes libres s'étendant entre les deux plaques (6, 7).
10/ Châssis selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que les ailes (1 1, 12) s'étendent perpendiculairement d'un seul côté de la paroi principale (10).
1 1/ Châssis selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que les plaquettes (9) sont formées par pliage.
12/ Châssis selon l'une des revendications 2 à 1 1, caractérisé en ce que les entretoises (9) forment un treillis rigide.
13/ Châssis selon l'une des revendications 2 à 12, caractérisé en ce que les plaques (6, 7) et les entretoises (9) de la plate-forme (1) sont assemblées entre elles rigidement par rivetage et/ou collage.
14/ Châssis selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la plate-forme (1) comprend au moins un logement longitudinal latéral (15) adapté pour le passage des conduits et câbles (14) s'étendant entre l'avant et l'arrière de la plate-forme (1). 15/ Châssis selon la revendication 14, caractérisé en ce que le logement longitudinal latéral (15) comprend un longeron latéral (13) de la plateforme (1) et un longeron de fermeture (16) venant coiffer le longeron latéral (13) de la plate-forme (1), et étant fixé de façon démontable à ce longeron latéral (13) pour permettre l'accès au logement longitudinal latéral (15). 16/ Châssis selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que chaque ossature (2, 3) est essentiellement formée de tubes d'acier soudés et/ou boulonnés entre eux.
17/ Châssis selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisé en ce que chaque ossature (2, 3) est fixée rigidement à la plate-forme (1) par rivetage et/ou collage.
18/ Châssis selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que la plate-forme (1) est fixée en partie basse des ossatures (2, 3) de façon à former un plateau médian abaissé (67). 19/ Châssis selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce que chaque ossatare (2, 3) comprend un cadre rectangulaire (24, 36) comportant un tube inférieur horizontal transversal (25, 39) fixé rigidement le long d'un bord transversal extrême (26, 40) de la plate-forme (1).
20/ Châssis selon la revendication 19, caractérisé par des éléments de liaisons (28, 44) latéraux s'étendant au moins entre la partie supérieure du cadre (24, 36) de chaque ossatare (2, 3) et la plate-forme (1).
21/ Châssis selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisé en ce que le corps (54) de chaque amortisseur (52, 53) est fixé rigidement sur un tube rigide (45, 43) d'une ossatare (2, 3). 22/ Châssis selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisé en ce que le corps (54) de chaque amortisseur (52, 53) est fixé par boulonnage.
23/ Châssis selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisé en ce que les quatre amortisseurs (52, 53) linéaires sont identiques.
24/ Châssis selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que les amortisseurs (52, 53) sont des amortisseurs oleopneumatiques dont la raideur peut être ajustée selon la pression d'air qu'ils renferment et dont l'amortissement peut être ajusté selon le volume et/ou les propriétés de l'huile qu'ils renferment. 25/ Châssis selon l'une des revendications 1 à 24, caractérisé en ce que chaque amortisseur (52, 53) comprend une tige mobile (55) à l'extrémité inférieure de laquelle est fixée rigidement une fusée (56) adaptée pour porter un moyeu de roue (50, 51). 26/ Véhicule routier automoteur, caractérisé en ce qu'il comprend un châssis selon l'une des revendications 1 à 25.
27/ Véhicule selon la revendication 26, caractérisé en ce que l'ossature avant (2) définit une cabine (5), le véhicule étant du type camionnette à cabine avancée. 28/ Véhicule selon l'une des revendications 26 ou 27, caractérisé en ce que la plate-forme (1) et l'ossature arrière (3) définissent une surface utile de chargement d'aire supérieure à 3 m2 et le châssis est adapté pour recevoir une charge utile dont le poids peut aller jusqu'à 600 kg.
29/ Véhicule selon l'une des revendications 26 à 28, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur électrique (20) d'entraînement des roues et une batterie (22) d'accumulateurs.
30/ Véhicule selon la revendication 29, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur thermique accouplé à un générateur de courant électrique apte à charger la batterie (22) d'accumulateur et/ou à alimenter le moteur électrique (20). 31/ Véhicule selon l'une des revendications 26 à 30, caractérisé en ce qu'il présente un poids total à vide inférieur à 550 kg, de sorte qu'il peut appartenir à la catégorie réglementaire des quadricycles lourds.
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