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Véhicule perfectionné
La présente invention a pour objet un véhicule per- fectionné automobile ou remorque pour routes ou voies fer- rées remarquable notamment en ce qu'il comporte une ossa- ture métallique formant une véritable poutre-caisse consti- tuée d'un certain nombre d'éléments résistants transversaux verticaux fermés sur eux-mêmes sans solution de continuité sous forme de cercles ou de polygones ferméà à côtés rec- tilignes et /ou curvilignes, ces éléments étant reliés par des longerons longitudinaux s'étendant chacun à tout ou partie de la longueur du véhicule.
Cette ossature métallique présente en soi une très grande résistance de telle sorte qu'elle peut être formée de profilés métalliques usuels en U, I, H, T, double T, cornières, etc ...; elle tient lieu de châssis et de la carrosserie usuels qui ne forment plus qu'un ensemble homo- gène ,
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Cette construction présente de nombreux avantages et, en particulier, un gain important de poids; une grande facilité de fabrication qui ne nécessite aucun outillage spécial; un faible prix de revient par l'utilisation de pro- filés usuels du commerce; une très grande solidité, c'est-à-dire une somme d'avantages que ne donnent pas les constructions actuelles soit en bois, soit en bois et tôle, soit dites "tout acier".
La construction selon l'invention donne à la fois la solidité obtenue par la fabrication tout acier et la facilité et l'économie que procure la construction "bois" ou "bois et tôle" employée jusqu'ici.
Suivant une autre caractéristique de l'invention,les profilés transversaux comportent des entailles ou perfora- tions dans lesquelles passent les profilés des éléments longitudinaux et/ou/ inversement,
Selon une autre caractéristique, l'ossature est re- couverte d'une paroi continue en bois ou matériau analogue fixée à cette ossature par l'intermédiaire de tasseaux en bois sec ou matériau similaire fixés, de distance en dis- tance , dans les profilés de l'ossature.
On obtient ainsi un moyen particulièrement simple de fixation des parois qui peuvent être en bois, métal ou toute autre matière.
A noter que dans le cas de parois métalliques, cel- les-ci peuvent être fixées sur l'ossature directement par rivure, soudure, ou autrement, sur les ailes ou l'âme des profilés utilisés.
Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple:
La fig.l est une vue en élévation, schématique, de l'ossature,selon l'invention,d'un véhicule; @ la fig.2 est une coupe transversale , suivant la
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ligne 2-2 de la fig,l; la figo3 est une demi-coupe horizontale, suivant la ligne 3-3 de la fig.1; la fig.4 représente une variante de fixation du plancher; la fig.5 représente, en coupe longitudinale et à plus. grande échelle,le noeud V de la fig,l; la fig.6 est une vue en plan correspondante; la fig.7 représente., à plus grande échelle; le noeud VII de la fig.1;sur cette fig.7 est représenté un mode de fixation du revêtement métallique extérieur;
la fig.8représente , à plus grande échelle, le noeud VIII de la fig.2; la fig.9 représente dans la même condition le noeud IX de la fig.2; la fig.10 représente une variante de ce noeud; la fig.ll est une coupe suivant la ligne 11-11 de la fig,2. à travers le plancher et la poutre transversale correspondante ; la fig.12 représentes en coupe verticale transver- sale partielle, un mode d'exécution, dans lequel les ar- ceaux sont constitués par un fer double T dont l'âme est parallèle à l'axe longitudinal; du véhicule;
la fig.13 est une coupe horizontale, suivant la ligne 13-13 de la fig.12; les figs 14 et 15 sont des vues analogues dans le cas où l'âme du double T est perpendiculaire à l'axe lon- gitudinal du véhicule; les figs.l6,17 et 18 représentent des variantes de la disposition de la fig.14.
Suivant l'exemple d'exécution représenté aux figs 1 à 3 , le véhicule est essentiellement constitué par une poutre-caisse métallique, remplaçant le châssis et la carrosserie de véhicules usuels. Cette poutre-caisse comporte
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un certain nombre d'éléments transversaux 1 annulaires, fermés sur eux-mêmes sans solution de continuité. Ces éléments ou arceaux 1 sont constitués par des profilés en U à angles vifs et faible épaisseur. Ces profilés sont cintrés ou pliés à la forme désirée (carrée ou rectangu- laire à côtés rectilignes ou curvilignes).Dans l'exemple représenté, les eiles des fers 1 sont tournés vers l'exté- rieur. Les arceaux 1 sont encastrés dans des fers longitu- dinsux 2 en U ou autres profils formant longerons ou mem- brures de la poutre-caisse.
Les ailes des arceaux 1 sont découpées au droit des longerons 2 (figs.2,8,9,10) et les âmes des deux profilés sont superposées et réunies par ri- vets 3 (fig.8)boulons, soudure, goussets, etc....
Il est prévu, de préférence, une ou plusieurs membru- res de pavillon 4 qui, contrairement aux longerons 2, ont leursailes découpées au droit des arceaux 1.
Les arceaux 1 qui se prolongent sanssolution de continuité sous le plancher forcent sous celui-ci de véri- tables poutres transversales renforcées par un profilé auxi- liaire 5 (figs.2,4,8,9, à 11) disposé au-dessus des mem- brures longitudinales 2. Ce profilé 5 peut avantageusement être relié à la partie inférieure de l'arceau 1 par un treillis 6 (fig.4).
Le plancher 7 repose sur les poutres transversales (1,5) par exemple par l'intermédiaire de tasseaux 8 (fi.ll) en bois sec (frêne,hêtre, etc..) encastrés dans les profilés 5 auxquels ils peuvent être fixés latéralement très facile-- ment par vis, boulons, etc.. Le plancher 7 est lui-même fi- xé sur ces tasseaux 8 par vis, clous, etc...
La paroi extérieure 9 (figs.7,9) de la carrosserie en bois, métal, (acier, aluminium, etc..) ou autre matériau est fixée d'une manière analogue sur les arceaux 1 et les membrures 2 par l'intermédiaire de tasseaux 10 fixés dans les profilés.
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Les tasseaux 8,10 épousent bien l'intérieur des profilés sur au moins deux côtés, le troisième côté ayaht un jeu d'un millimètre environ pour permettre éventuellement au bois de travailler sans que la partie sur laquelle vien- dra se poser le panneau souffre de ce travail. Le tasseau dépasse de quelques millimètres les ailes du profilé. La pose est rapide simple et économique.
Si on le désire, la paroi extérieure peut être prolongée sous le véhicule (carénage du bas de caisse), ce qui permet de diminuer les remous d'air et la résistance à l'avancement.
La fixation de la boiserie intérieure peut se faire comme dans une carrosserie bois,par panneaux encastrés, vis- sés ou fixés de toute autre manière quelconque.
Pour-le plafond, les longerons 4 reliant les arceaux 1 permetteht la fixation de la garniture de l'intérieur du pavillon (contreplaqué ou autre garniture vissée sur des fourrures en bois),
Naturellement, les longerons 2 et les arceaux 1 sont dimensionnés de manière à supporter à eux seuls les charges statiques et dynamiques, bien qu'en fait les fourrures en bois, 8, 10 le plancher 7 et la paroi extérieure 9 contri- buent à ce travail et. consolident l'ensemble. Il y a lieu d'ailleurs de noter que dans une même section transversale tous les éléments travaillent à la fois et le moment d'iner- tie est très grand, de telle sorte que les arceaux 1 peuvent être de faibles dimensions.
Il convient de remarquer que l'écartement des longe- rons 2 est établi suivant les sujétions auxquelles on est soumis (glaces, portes, etc..) .Ces longerons peuvent être contreventés s'il y a lieu.De même, de petits longerons peuvent être disposés, le cas échéant, entre les longerons principaux, A. la hauteur des baies un petit longeron, de faible section, pourra servir à la consolidation de la paroi.
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Le mode de construction susdécrit peut également se prêter à la construction tout acier ; ce cas, les plats des fers U sont tournés de façon à recevoir les tôles ex- térieures ou intérieures (fig.10). Les tôles sont fixées directement sur les arceaux 1 et/ou/ les longerons 2 au moyen de rivets ou de soudure par points, ou au moyen de vis à métaux.
Dans le mode d'exécution représenté aux figs. 12 et 13, les arceaux 1 sont constitués par des doubles T. L'âme de chaque arceau est parallèle à l'axe longitudinal hori- zontal au véhicule. Les longerons sont constitués soit par un @er U, 2, encastré dans les ailes extérieures, découpées, des arceaux 1, soit par deux fers U,2 et 2a , à âmes opposées et disposées de part et d'autre de l'âme des arceaux 1. Les fers exterieurs 2 comportent des tasseaux 10 de fixation de la paroi extérieure en bois ou métal.
Dans la variante représentée aux figures 14 et 15, les arceaux 1 sont constitués également par des fers en double T, mais l'âme est perpendiculaire à l'axe longitudi- nal horizontal du véhicule.Les longerons simples 2 ou jume- lés 2,2a traversent les arceaux à travers des ouvertures 11, 12 ménagées dans l'âme de ces arceaux. Quant au plancher, il est supporté par exemple par des groupes de deux fers U, 5,5a à âmes verticales accollées , ces profilés étant coudés en 13,13a au voisinage de leurs extrémités de manière à venir se fixer de part et d'autre de l'arceau 1 correspondant.
Les fers 2,2a ayant leurs âmes tournées vers l'ex- térieur ou l'intérieur du véhicule se prêtent facilement à la fixation directe de tôles en vue d'une construction "tout acier".
Dans la variante de la fig.16, les longerons du haut et du bas, sont remplacés par des fers doubles T., 2 à âme verticale.
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La fig.17 représente une autre variante dans laquelle¯ les longerons du haut et du bas sont formés de deux fers U
2,2a à âmes horizontales, à ailes opposées, mais légèrement écartées.
Enfin dans l'exemplede la fig.18, leslongerons: haut et bas sont constitués par des profilés en H tandis que le longeron/' du milieu est tubulaire et formé par exemple de deux cornières ou d'un U et d'un fer plat.
Naturellement l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisis qu'à titre d'exemple. Bans les exemples des figs.
12 à 18, les arceaux en forme de double T pourraient être constitués par deux fers U opposés par leurs âmes.
Les principaux avantages de l'invention sont les suivants: comme déjà indiqué la carrosserie est formée d'une poutre-caisse très solidement constituée et d'une légèreté absolument remarquable , Le châssis usuel est entièrement supprimé, les longerons supérieurs travaillant'à la flexion comme les longerons inférieurs ; arceaux servant de plancher permettant de gagner un poids considérable sur les traverses usuelles du châssis.
Grâfce à la grande résistance de la poutre-caisse ainsi constituée, la carcasse peut être fabriquée facilement et sans outillage spécial, avec de petits fers ordinaires en U à angles vifs et faible épaisseur
I ou analogues que l'on cintre à la demande et que 1.on découpe ou perce alors que ces profilés ordinaires du commer- ce sont actuellement laissés de côté dans la construction des carrosseries tout acier, du fait que l'emploi de ces profilés amène dans la construction usuelle à une augmenta- tion du poids mort assez considérable.
La légèreté étant de plus en plus recherchée, associée naturellement à la résis tance , seuls les profilés spéciaux en tôle d'acier relati- vement mince de 1,5 à 3 mm. en forme de Û , de tube carré ou dé U à bords tombés et fermé par une tôle,c'est-à-dire à très grand moment d'inertie et à très grand rayon de
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giration suivant les deux axes, par rapport au poids, arri- vent dans la construction usuelle à donner les résultats recherchés.
Mais cette construction exige, d'une part, un outillage d'emboutissage particulièrement considérable et coûteux , et, d'autre part, une installation et des procédés de soudure électrique qui sont justifiés par une série im- portante de voitures à exécuter, mais qui deviennent, au contraire, une lourde charge quand seulement quelques unités sont à construire (automotrice-fourgons, etc..).De toute façon,le prix de revient de ces profilés spéciaux est très élevé.
L'invention en permettant l'utilisation de profilés usuels permet donc une économie considérable.
Au surplus, on a pu voir par l'exemple de la fig.13 qu'il est possible de se rapprocher de la forme tubulaire et des profilés spéciaux actuellement utilisés, tout en uti- lisant les profilés ordinaires du commerce par exemple en op- posant deux à deux des fers U à angles vifs et faible épaisseur
En écartant plus ou moins les deux U (fig.l) on ob- tient exactement le même moment d'inertie qu'avec les profi- lés spéciaux pour un poids unitaire au mètre sensiblement égal, ou en tout cas qui ne dépasse pas de beaucoup, celui des profilés spéciaux en tôle d'acier emboutie et soudée.
Le supplément de ma in-d'oeuvre nécessaire pour la construction des divers longerons 2 ou (2,2a) est largement compensé par les facilités qu'on trouve pour travailler, souder, fixer, percer, river les longerons, montants , traverses, chose impossible à faire avec des tubes ou des caissons car seule la soudure peut alors être utilisée.
A noter , au surplus, que la liaison entre les longerons est facilitée par la disposition même des arceaux continus qui relient les longerons entre eux.
L'encastrement entre les longerons principaux et arceaux permetde réduire au minimum la largeur de la carros- serie et par conséquent d'avoir des parole minces de l'ordre
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de quatre centimètres par exemple dans lesquelles il est même possible d'y loger les glaces mobiles. Si l'on désire des parois plus'larges, la chose est également facile et peut s'obtenir sans découper les ailes des longerons 2, en les fixant aux arceaux 1 au moyen de boulons ou de sou- dure électrique.
La tôlerie peut être placée facilement et rapidement comme sur une carrosserie bois et tôle ordinaire avec une main-d'oeuvre non spécialisée et peu coûteuse. La pose du revêtement intérieur est également facilitée.
En cas de collision, bien que l'ensemble de la car- casse résiste, puisque toute la charpente est intéressée, les tôles ou le bois du revêtement peuvent cependant fléchir à l'endroit du choc, leur fixation sur les tasseaux de bois étant relativement souple; il en résulte que la réfection par panneaux séparés peut se faire facilement. On ntest pas obligé comme dans une carrosserie tout acier, de :''refaire l'ensemble, d'où économie sensible dans les réparations.
L'invention qui permet donc la suppression du châssis support de caisse, un allègement de D'ensemble de la voiture, une solidité plus grande obtenus par l'ossature métallique, un prix de revient particulièrement bas est applicable à la construction des carrosseries automobiles, des autobus, des camions, fourgons, remorques, voitures de chemins de fer, etc...
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