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WO2017158267A1 - Vehicule comportant un organe mecanique dispose en dessous d'un plancher - Google Patents

Vehicule comportant un organe mecanique dispose en dessous d'un plancher Download PDF

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Publication number
WO2017158267A1
WO2017158267A1 PCT/FR2017/050557 FR2017050557W WO2017158267A1 WO 2017158267 A1 WO2017158267 A1 WO 2017158267A1 FR 2017050557 W FR2017050557 W FR 2017050557W WO 2017158267 A1 WO2017158267 A1 WO 2017158267A1
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WO
WIPO (PCT)
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floor
vehicle
mechanical member
mechanical
distance
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/FR2017/050557
Other languages
English (en)
Inventor
David LEBAILLIF
David Bois
Christian Noel
Jérôme SERPEAULT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KNDS France SA
Original Assignee
Nexter Systems SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nexter Systems SA filed Critical Nexter Systems SA
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Publication of WO2017158267A1 publication Critical patent/WO2017158267A1/fr
Priority to ZA2018/05710A priority patent/ZA201805710B/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H7/00—Armoured or armed vehicles
    • F41H7/02—Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
    • F41H7/04—Armour construction
    • F41H7/042—Floors or base plates for increased land mine protection

Definitions

  • the technical field of the invention is that vehicles having a body which is linked to a chassis, and more particularly that of armored vehicles.
  • the frame comprises at least two longitudinal longitudinal members which carry mobility means, such as wheels or caterpillars.
  • One or more mechanical members are arranged below the floor of the box and they are fixed to the frame. These mechanical members are part of the kinematic chain of the vehicle.
  • the organs that can be arranged under the floor of the body there are: one or more differentials, a transfer box connecting the drive to the kinematic, a gearbox ...
  • Vehicles and in particular armored vehicles may be subjected to the effects of the detonation of a mine or an explosive device.
  • the mechanical parts arranged under the floor are then violently projected towards the floor and they most often cause a rupture or a very strong deformation of the latter.
  • Patent WO2015 / 082803 discloses an armored vehicle structure comprising a body connected to a chassis comprising at least two longitudinal longitudinal members.
  • the connection between the body and the side members is provided by two rows of a plurality of reinforcements regularly distributed over substantially the entire length of the body.
  • this box is partially stiffened by the lateral reinforcements, it remains vulnerable to the projection against the floor of the body of mechanical organs disposed below this floor.
  • the introduction of overporting shields between the floor and the projectable members will lead to excessive weighting of the vehicle.
  • US2012 / 049570 a particularly complex floor structure which combines a reinforced central zone and lateral connection means ensuring a bending of the lower part of the side walls associated with the vertical movement of the middle part. This structure is very specific to a particular vehicle and it is not compatible with the fixing of a body on longitudinal longitudinal members because of the degrees of freedom in bending which must be ensured for the side walls.
  • the US2013 / 014635 patent discloses a very complex and bulky floor structure associating blast flanges and a damping structure.
  • the damping structure has a thickness that decreases between the middle of the floor and the side edges. This very specific structure is not compatible with the fixing of a box on longitudinal spars.
  • the aim of the invention is to propose a vehicle architecture comprising a body which is connected to a frame comprising at least two longitudinal longitudinal members, an architecture making it possible to prevent the breaking or the excessive deformation of the floor subsequent to the projection of mechanical members arranged below the floor.
  • the architecture proposed by the invention is also simple, inexpensive and compact. It can be easily adapted to the chassis used without the need to change the box. It thus becomes possible to adapt a box to different types of chassis depending on the industrial constraints encountered.
  • the protection can in any case be easily adapted.
  • the subject of the invention is a vehicle comprising a body which is connected to a chassis comprising at least two longitudinal longitudinal members carrying means of mobility and at least one mechanical member disposed below a floor of the body and fixed to the chassis, vehicle characterized in that it comprises at least two stop means disposed on either side of the mechanical member, each means being disposed, in a transverse direction of the vehicle, between the body mechanical and a spar, abutment means disposed at a distance from the mechanical member which is less than the distance between the mechanical member and the floor.
  • the abutment means may be in the form of brackets.
  • the abutment means may be integral with the floor.
  • each stop means may be integral with a spar.
  • the mechanical member may be a transfer box.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a vehicle according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a vehicle according to a second embodiment of the invention.
  • a vehicle 1 comprises a body 2 which is connected to a frame 3 comprising at least two longitudinal longitudinal members 4 carrying mobility means 5 and at least one mechanical member 6 disposed below a floor 7 of the cash register 2.
  • the mechanical member 6 is here a mechanical transfer case which receives, by a transmission shaft 10, a rotary movement from a motor (not shown), and which transmits it to at least one bridge 8 carrying the wheels 9. Transfer cases are well-known mechanical members that need not be described in detail.
  • the transfer case 6 is fixed to the frame 3 via the bridge or bridges 8 to which it is connected and / or via the transmission shaft 10.
  • the particular modes of Mechanical connections between the transfer case 6 and the chassis may vary from one vehicle to another. These connecting means are not part of the present invention and are therefore not described in detail.
  • FIG. 1 shows very schematically the connections 11 of the bridge 8 to the longitudinal members 4 of the chassis 3.
  • These links 11 are concretely constituted by suspension triangles and dampers which are connected, on the one hand, to a rocket 12 , and on the other hand to a tab 13 secured to a spar 4.
  • the transfer housing 6 is located substantially at a median axis 14 of the vehicle, hence below a median portion M of the floor 7.
  • the transfer housing 6 is at distance D of the floor 7 which is of the order of 10 to 15 millimeters.
  • the floor 7 is here formed of the bottom 2a of the body and an additional protective plate 15 which protects the bottom 2a. It is of course possible to define a vehicle that does not comprise an additional protection plate 15, or that has several protection plates of possibly different structures.
  • the distance D considered corresponds in all cases to the shortest distance between the member 6 and the lower face of the floor 7, thus here the lower face of the protection plate 15.
  • the floor 7 carries at least two abutment means 16 which are arranged on either side of the mechanical member 6.
  • Each means 16 is arranged, in a transverse direction of the vehicle (direction perpendicular to the median axis 14), between the mechanical member 6 and a spar 4.
  • Each means 16 here has the shape of a bracket which is fixed to the floor 7 by screws (not shown, only the axes 17 of these screws are visible).
  • the abutment means 16 are arranged at a distance d from the mechanical member 6 which is smaller than the distance D between the mechanical member 6 and the floor 7.
  • the distance d is here of the order of 2 to 3 millimeters.
  • the operation of the invention is as follows: when an explosive device explodes below the floor 7 of the vehicle 1, the member 6 is violently projected towards the floor. The member 6 will impact the abutment means 16 which are closer to him than the floor 7 itself. Thus, the impact force will be distributed, on both sides of the member 6, and at the level of the zones of the floor which are closer to the longitudinal members 4 which form an embedding zone much more resistant than the middle part M of floor 7.
  • the invention thus reinforces, in a very simple way, the mechanical resistance of the floor 7 to the effects of the explosion of a mine.
  • the power transmission lines are indeed diverted to the more rigid side zones of the floor in connection with the side members.
  • the vehicle body could be fixed on a different chassis, associated with different mobility means.
  • the distribution of mechanical parts under the floor may be different. But, by positioning the abutment means in an appropriate manner, it will ensure the protection of the floor without the need to strengthen the floor or add shielding.
  • the skilled person can easily determine the location of the abutment means to ensure the desired effect: the impact of the member on the abutment means before the impact this member on the floor, the abutment means being arranged, in a transverse direction of the vehicle, between the mechanical member and a spar, so that the shock is transmitted to an area of the floor closer to the side members.
  • FIG. 2 thus shows an alternative embodiment of the vehicle according to the invention in which the abutment means 16 are integral with the longitudinal members 4 and not with the floor 7.
  • the abutment means 16 are thus lateral brackets which are welded to the longitudinal members 4 and which come to interpose between the mechanical member 6 and the floor 7.
  • the conditions relating to distances d are also respected.
  • the distance d between the member 6 and each abutment means 16 is smaller than the distance D between the member 6 and the floor 7.
  • This embodiment provides an even greater rigidity since the shock received from the member 6 is transmitted directly to the longitudinal members 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

L'invention a pour objet un véhicule (1) comportant une caisse (2) qui est liée à un châssis (3) comprenant au moins deux longerons (4) longitudinaux portant des moyens de mobilité (5) et au moins un organe mécanique (6) disposé en dessous d'un plancher (7) de la caisse. Ce véhicule est caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux moyens de butée (16) disposés de part et d'autre de l'organe mécanique (6), chaque moyen étant disposé, suivant une direction transversale du véhicule, entre l'organe mécanique (6) et un longeron (4), moyens de butée disposé à une distance (d) de l'organe mécanique (6) qui est inférieure à la distance (D) entre l'organe mécanique (6) et le plancher (7).

Description

VEHICULE COMPORTANT UN ORGANE MECANIQUE DISPOSE EN
DESSOUS D'UN PLANCHER
Le domaine technique de 1 ' invention est celui des véhicules comportant une caisse qui est liée à un châssis, et plus particulièrement celui des véhicules blindés.
Généralement le châssis comprend au moins deux longerons longitudinaux qui portent des moyens de mobilité, tels que des roues ou des chenilles.
Un ou plusieurs organes mécaniques sont disposés en dessous du plancher de la caisse et ils sont fixés au châssis. Ces organes mécaniques font partie de la chaîne cinématique du véhicule. Parmi les organes pouvant être ainsi disposés sous le plancher de la caisse, on rencontre : un ou plusieurs différentiels, une boîte de transfert reliant la motorisation à la cinématique, une boîte de vitesse...
Les véhicules et en particulier les véhicules blindés peuvent être amenés à subir les effets de la détonation d'une mine ou d'un engin explosif. Les organes mécaniques disposés sous le plancher sont alors violemment projetés vers le plancher et ils provoquent le plus souvent une rupture ou une très forte déformation de ce-dernier.
On connaît par le brevet WO2015/082803 une structure de véhicule blindé comportant une caisse liée à un châssis comportant au moins deux longerons longitudinaux. La liaison entre la caisse et les longerons est assurée par deux rangées d'une pluralité de renforts régulièrement répartis sur sensiblement toute la longueur de la caisse. Même si cette caisse est en partie rigidifiée par les renforts latéraux, elle reste vulnérable à la projection contre le plancher de la caisse d'organes mécaniques disposés en dessous de ce plancher. La mise en place de blindages de surportection entre le plancher et les organes projetables conduira à alourdir de façon excessive le véhicule. On connaît également par le brevet US2012/049570 une structure de plancher particulièrement complexe qui associe une zone médiane renforcée et des moyens de liaison latéraux assurant une flexion de la partie inférieure des parois latérales associée au mouvement vertical de la partie médiane. Cette structure est très spécifique d'un véhicule particulier et elle n'est pas compatible avec la fixation d'une caisse sur des longerons longitudinaux en raison des degrés de liberté en flexion qui doivent être assurés pour les parois latérales.
On connaît enfin par le brevet US2013/014635 une structure de plancher très complexe et encombrante associant des rebords déflecteurs de souffle et une structure amortissante. La structure amortissante a une épaisseur qui décroit entre le milieu du plancher et les bords latéraux. Cette structure très spécifique n'est pas compatible avec la fixation d'une caisse sur des longerons longitudinaux.
L'invention a pour but de proposer une architecture de véhicule comportant une caisse qui est liée à un châssis comprenant au moins deux longerons longitudinaux, architecture permettant d'éviter la rupture ou la déformation excessive du plancher consécutive à la projection d'organes mécaniques disposés en dessous du plancher.
L'architecture proposée par l'invention est par ailleurs simple, peu coûteuse et peu encombrante. Elle peut être facilement adaptée en fonction des châssis utilisés sans qu'il soit nécessaire de modifier la caisse. Il devient ainsi possible d'adapter une caisse sur différents types de châssis en fonction des contraintes industrielles rencontrées. La protection peut dans tous les cas être facilement adaptée.
Ainsi l'invention a pour objet un véhicule comportant une caisse qui est liée à un châssis comprenant au moins deux longerons longitudinaux portant des moyens de mobilité et au moins un organe mécanique disposé en dessous d'un plancher de la caisse et fixé au châssis, véhicule caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux moyens de butée disposés de part et d'autre de l'organe mécanique, chaque moyen étant disposé, suivant une direction transversale du véhicule, entre l'organe mécanique et un longeron, moyens de butée disposé à une distance de l'organe mécanique qui est inférieure à la distance entre l'organe mécanique et le plancher.
Les moyens de butée pourront avoir la forme d'équerres.
Suivant un mode de réalisation, les moyens de butée pourront être solidaires du plancher.
Suivant un autre mode de réalisation, chaque moyen de butée pourra être solidaire d'un longeron.
Selon une application particulière de l'invention, l'organe mécanique pourra être une boîte de transfert.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation, description faite en référence aux dessins annexés et dans lesquels :
- La figure 1 est une vue schématique en coupe transversale d'un véhicule selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- La figure 2 est une vue schématique en coupe transversale d'un véhicule selon un second mode de réalisation de l'invention.
En se reportant à la figure 1, un véhicule 1 comporte une caisse 2 qui est liée à un châssis 3 comprenant au moins deux longerons longitudinaux 4 portant des moyens de mobilité 5 et au moins un organe mécanique 6 disposé en dessous d'un plancher 7 de la caisse 2.
L'organe mécanique 6 est ici un boîtier de transfert mécanique qui reçoit, par un arbre de transmission 10, un mouvement rotatif issu d'une motorisation (non représentée) , et qui le transmet à au moins un pont 8 portant les roues 9. Les boîtiers de transfert sont des organes mécaniques bien connus qu'il n'est pas nécessaire de décrire en détails.
Dans la configuration qui est décrite ici, le boîtier de transfert 6 est fixé au châssis 3 par l'intermédiaire du ou des ponts 8 auxquels il est relié et/ou par l'intermédiaire de l'arbre de transmission 10. Les modes particuliers de réalisation des liaisons mécaniques entre le boîtier de transfert 6 et le châssis peuvent varier d'un véhicule à l'autre. Ces moyens de liaison ne font pas partie de la présente invention et ne sont donc pas décrits en détails.
On a représenté très schématiquement à la figure 1 les liaisons 11 du pont 8 aux longerons 4 du châssis 3. Ces liaisons 11 sont concrètement constituées par des triangles de suspension et des amortisseurs qui sont reliés, d'une part à une fusée de roue 12, et d'autre part à une patte 13 solidaire d'un longeron 4.
Comme on le voit sur la figure 1, le boîtier de transfert 6 est situé sensiblement au niveau d'un axe médian 14 du véhicule, donc en dessous d'une partie médiane M du plancher 7. Le boîtier de transfert 6 se trouve à une distance D du plancher 7 qui est de l'ordre de 10 à 15 millimètres.
Le plancher 7 est ici formé du fond 2a de la caisse et d'une plaque de protection supplémentaire 15 qui protège ce fond de caisse 2a. Il est bien entendu possible de définir un véhicule ne comportant pas de plaque de protection supplémentaire 15, ou bien comportant plusieurs plaques de protection, de structures éventuellement différentes.
La distance D considérée correspond dans tous les cas à la distance la plus courte entre l'organe 6 et la face inférieure du plancher 7, donc ici la face inférieure de la plaque de protection 15.
Conformément à ce mode de réalisation de l'invention, le plancher 7 porte au moins deux moyens de butée 16 qui sont disposés de part et d'autre de l'organe mécanique 6. Chaque moyen 16 est disposé, suivant une direction transversale du véhicule (direction perpendiculaire à l'axe médian 14), entre l'organe mécanique 6 et un longeron 4. Chaque moyen 16 a ici la forme d'une équerre qui est fixée au plancher 7 par des vis (non représentées, seuls les axes 17 de ces vis sont visibles) .
Les moyens de butée 16 sont disposés à une distance d de l'organe mécanique 6 qui est inférieure à la distance D entre l'organe mécanique 6 et le plancher 7. La distance d est ici de l'ordre de 2 à 3 millimètres.
Le fonctionnement de l'invention est le suivant : lorsqu'un engin explosif explose en-dessous du plancher 7 du véhicule 1, l'organe 6 se trouve violemment projeté en direction du plancher. L'organe 6 va venir impacter les moyens de butée 16 qui se trouvent plus proches de lui que ne l'est le plancher 7 lui-même. Ainsi l'effort d'impact va se trouver réparti, de part et d'autre de l'organe 6, et au niveau de zones du plancher qui sont plus proches des longerons 4 qui forment une zone d'encastrement beaucoup plus résistante que la partie médiane M du plancher 7.
On empêche ainsi la perforation ou la forte déformation du plancher 7 par l'organe 6 qui, sans les moyens de butée 16, viendrait impacter le plancher 7 au niveau de sa zone médiane M qui est la plus sensible à la flexion.
L'invention renforce ainsi, d'une façon très simple, la résistance mécanique du plancher 7 aux effets de l'explosion d'une mine. Les lignes de transmission d'efforts sont en effet déviées vers les zones latérales plus rigides du plancher en liaison avec les longerons.
Avec l'invention on ne cherche donc pas à renforcer le plancher par un blindage complémentaire (qui alourdirait le véhicule) mais on cherche à optimiser la répartition du choc reçu consécutif à la projection d'un organe mécanique situé sous le plancher. La solution apportée par l'invention est simple, peu coûteuse et légère.
Par ailleurs, la caisse du véhicule pourrait être fixée sur un châssis différent, associé à des moyens de mobilité différents. La répartition des organes mécaniques sous le plancher pourra être alors différente. Mais, en positionnant les moyens de butée d'une façon appropriée, on assurera la protection du plancher sans qu'il soit nécessaire de renforcer le plancher ou d'ajouter des blindages.
On a décrit l'invention en référence à la protection du plancher contre la projection d'un organe mécanique 6 qui est ici un boîtier de transfert. Il est clair que l'invention s'applique à tout type d'organe mécanique disposé sous le plancher (par exemple différentiel ou boîte de vitesse) .
II n'est pas nécessaire pour autant de décrire plus précisément le ou les organes mécaniques contre lesquels la protection est recherchée. En effet, même si les dimensions, masses et géométries des différents organes mécaniques possibles peuvent varier, il est clair pour l'Homme du Métier que l'on cherche à empêcher leur impact direct vers une partie médiane du plancher. L'invention propose pour cela des moyens assurant une déviation de ce choc vers une zone du plancher plus proche des longerons.
En fonction des dimensions et géométries de l'organe considéré, l'Homme du Métier pourra sans difficultés déterminer la localisation des moyens de butée pour assurer l'effet souhaité : l'impact de l'organe sur les moyens de butée avant l'impact de cet organe sur le plancher, les moyens de butée se trouvant disposés, suivant une direction transversale du véhicule, entre l'organe mécanique et un longeron, afin que le choc soit transmis vers une zone du plancher plus proche des longerons.
Diverses variantes sont possibles sans sortir du cadre de l'invention. La figure 2 montre ainsi une variante de réalisation du véhicule selon l'invention dans laquelle les moyens de butée 16 sont solidaires des longerons 4 et non du plancher 7. Les moyens de butées 16 sont ainsi des équerres latérales qui sont soudées aux longerons 4 et qui viennent s'interposer entre l'organe mécanique 6 et le plancher 7.
Les conditions relatives aux distances d sont là aussi respectées. La distance d entre l'organe 6 et chaque moyen de butée 16 est inférieure à la distance D entre l'organe 6 et le plancher 7.
Ce mode de réalisation assure une rigidité encore supérieure puisque le choc reçu de l'organe 6 est transmis directement aux longerons 4.

Claims

REVENDICATIONS
1- Véhicule (1) comportant une caisse (2) qui est liée à un châssis (3) comprenant au moins deux longerons (4) longitudinaux portant des moyens de mobilité (5) et au moins un organe mécanique (6) disposé en dessous d'un plancher (7) de la caisse (2) et fixé au châssis (3) , véhicule caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux moyens de butée (16) disposés de part et d'autre de l'organe mécanique (6), chaque moyen (16) étant disposé, suivant une direction transversale du véhicule, entre l'organe mécanique (6) et un longeron (4), moyens de butée disposé à une distance (d) de l'organe mécanique (6) qui est inférieure à la distance (D) entre l'organe mécanique (6) et le plancher (7) .
2- Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de butée (16) ont la forme d'équerres.
3- Véhicule selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de butée (16) sont solidaires du plancher (7) .
4- Véhicule selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque moyen de butée (16) est solidaire d'un longeron (4) .
5- Véhicule selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe mécanique (6) est une boîte de transfert.
PCT/FR2017/050557 2016-03-18 2017-03-10 Vehicule comportant un organe mecanique dispose en dessous d'un plancher Ceased WO2017158267A1 (fr)

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