Brevet FR2613989A1 — publié le 19881021

-2613989 -1- L'invention concerne un arceau de sécurité pour véhicules automobiles, comprenant un profilé porteur cintré qui prend appui sur la carrosserie du véhicule, et qui présente une région centrale supérieure dans sa position active, qui s'étend à peu près en ligne droite dans la direction transversale du véhicule, et des branches rabattues latéralement à partir de cette région supérieure centrale, et qui s'étendent vers les points de fixation sur le véhicule, le profilé porteur étant fait d'une matière à haute résistance, traitée, et les branches étant entourées, avec établissement d'une liaison par sûreté de forme, par une structure d'appui qui présente un élément d'articulation servant à la fixation sur le véhicule. Dans DE-A-19 38 588, on décrit un arceau de sécurité qui est fabriqué en acier hautement allié et traité et qui, en raison de la mauvaise soudabilité qui résulte du choix de la matière, est tenu par une struc- ture d'appui au niveau de chaque branche et peut être relié au véhicule par cette structure. Pour obtenir cette liaison par sûreté de forme, les branches doivent être mises à une forme conique par une rétreinte. On connaît, par les modèles d'utilité de la R.F.A. DE-GM- 75 36 497 et DE-GM 75 04 021, des struc- tures d'appui pouvant être utilisées rationnellement qui sont composées de demi-coquilles qui doivent être boulonnées sur le profilé porteur, ce qui réduit la capacité de portée de ce dernier. Il se pose le problème de réaliser un arceau de sécurité possédant une grande solidité et un faible poids, et d'articuler cet arceau sur une carrosserie de véhicule automobile. Ce problème est résolu par le fait que la structure d'appui qui est composée de deux demi- -2- coquilles assemblées l'une à l'autre, entoure, en sup- plément des branches, également une partie de la région centrale du profilé porteur constitué par un tube, qui est adjacente aux branches. Le profilé porteur peut être réalisé avec un diamètre plus petit et en une matière à haute résistance, traitée, dont les propriétés avantageuses restent en- tièrement conservées lors de la fixation, de sorte que l'arceau apporte une grande sécurité d'appui lorsque le véhicule automobile se retourne. En raison de la liaison par sûreté de forme établie avec les demi- coquilles, le tube porteur transmet les forces exercées à ces demicoquilles qui, à leur tour, les transmettent à la carrosserie du véhicule. Selon une autre caractéristique de l'invention, les demi-coquilles forment un profilé creux qui présente les dimensions transversales du tube porteur, de sorte que la liaison par sûreté de forme est particulièrement intime. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les demi-coquilles sont soudées l'une à l'autre le long d'un rebord périphérique, le rebord périphérique s'étend entre l'arc intérieur et l'arc extérieur du tube porteur et le tube porteur peut être fixé en supplément par une liaison agissant par action de force, sous l'effet des contraintes thermiques qui se manifestent lors du soudage le long du rebord de soudage. Selon ces caractéristiques, la fabrication des demi-coquilles en une matière soudable apporte plusieurs avantages, du fait que la liaison opérant par sûreté de forme qui est établie entre le tube porteur et les demi- coquilles s'établit rapidement et qu'elle peut être réa- lisée également à l'aide de robots de soudage et les contraintes thermiques qui se développent conduisent à une liaison additionnelle, agissant par action de force, entre les éléments qu'il s'agit d'assembler, cependant qu'un rebord de soudage qui s'étend de préférence entre l'arc intérieur et l'arc extérieur du tube porteur occupe une position avantageuse pour résister à l'ouverture du joint soudé par rupture en réponse à la charge. Selon une autre caractéristique de l'invention les demi-coquilles assemblées forment un renforcement qui évite le pliage et la flexion des branches du tube porteur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tube porteur est articulé sur la carrosserie du véhicule de façon à pouvoir basculer sur cette carrosserie conjoin- tement avec la structure d'appui. Selon une autre caractéristique de l'invention, les de- mi-coquilles forment, en dehors du profilé creux, un flasque d'articulation dans lequel sont logés l'élément d'articulation, ainsi qu'un palier pour l'articulation d'un mécanisme d'entraînement de basculement. Selon une autre caractéristique de l'invention, le flasque d'articulation se raccorde au profilé creux avec une forme triangulaire et l'élément d'articulation se trouve en position centrale, sur l'axe longitudinal de la branche reçue par le flasque, et l'articulation de l'en- traînement de basculement est disposée dans l'angle du triangle qui est le plus éloigné de l'axe longitudinal. Selon une autre caractéristique de l'invention les demi-coquilles présentent des perçages de paliers dans lesquels on peut souder des bagues de paliers et qui peuvent être renforcées par des tôles de renforcement. Selon une autre caractéristique de l'invention, les demi-coquilles sont assemblées l'une à l'autre par une soudure par points dans les régions qui sont appuyées à plat l'une sur l'autre. Selon une autre caractéristique de l'invention le tube porteur et les demi-coquilles sont recouverts d'un revête- ment jouant le rôle de rembourrage, qui est-de préférence fait d'une mousse de matière plastique. r4- Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur le dessin annexé. Sur ce dessin, la figure 1 est une vue de côté de la région arrière d'un véhicule automobile qui est équipé d'un arceau de sécurité rabattable, la figure 2 représente un arceau de sécurité par une vue de côté, la figure 3 représente un arceau de sécurité dans sa position de montage, vu dans le sens de la marche, et la figure 4 est une coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2. Sur la figure 1, on a représenté la partie arrière d'un véhicule automobile, dans laquelle un arceau de sécurité 3 est articulé sur la carrosserie 1 du véhicule automobile au moyen d'un élément d'articu- lation 2. Cet arceau est d'une configuration rabattable et il peut être amené par un entraînement de basculement 4 dans une position active supérieure, approximativement verticale, dans laquelle il protège les occupants du véhicule pendant un retournement, dans le cas o le véhicule possède une capote ou autre couverture souple , éventuellement repliée. L'arceau de sécurité 3 est muni d'un revêtement capitonné 6 qui réduit le risque de blessure en cas de collision. Ainsi qu'on peut le voir sur les figures 2 et 3, l'arceau de sécurité 3 est formé d'un tube porteur 7 qui présente une région centrale 8, supérieure dans la position active, qui s'étend à peu près en ligne droite dans la direction transversale du véhicule, et présente des branches 9 qui sont repliées latéralement à partir de cette région centrale. Ce tube porteur 7, qui est composé d'une ma- -5- tière à haute résistance et traitée, afin d'améliorer la sécurité, ainsi que pour des raisons de poids, est pris au niveau de chacune de ses branches 9, dans une structure d'appui 1O qui l'articule sur la carrosserie 1 du véhicule et qui est composée de deux demi-coquilles 11 et 12, lesquelles entourent la branche 9 correspon- dante ainsi qu'une partie adjacente de la région centrale 8 du tube porteur 7 en établissant une liaison par sûreté de forme et, de cette façon, tiennent solidement ce tube. En même temps, les demi-coquilles forment un renforcement qui évite le pliage et la flexion de la branche 9 correspondante. Dans les demi-coquilles 11 et 12, est embouti un profilé creux commun 13 qui présente les dimensions de la section du tube porteur 7 et dans lequel ce tube peut être emboîté, après quoi les demi-coquilles 11, 12 sont soudées l'une à l'autre le long d'un rebord périphérique 14. Ce rebord de soudage 14 s'étend entre un arc intérieur 15 et un arc extérieur 16 du tube porteur cintré- 7, de sorte que la structure d'appui 10 est mieux protégée contre le risque de séparation des demi-coquil- les 11, 12 le long du joint soudé lorsque le tube porteur Les demicoquilles 11, 12 servent également à renforcer le tube porteur 7 et, pendant le soudage, elles subissent des contraintes thermiques sous l'effet des- quelles elles tiennent encore le tube porteur 7 en sup- plément par une liaison opérant par action de force. La structure d'appui 10 présente, en supplément du profilé creux 13 qui reçoit le tube porteur 7, un flasque d'articulation 17 qui s'y raccorde, qui est lui aussi formé par les deux demi-coquilles 11 et 12 et dans lequel sont montés un élément de palier 2 servant à ar- ticuler l'arceau de sécurité 3 sur la carrosserie 1 du véhicule automobile et un palier 18 servant à articuler -6-- l'entraînement de basculement 4 qui attaque cet arceau. Afin que les demi-coquilles 11, 12 assurent leur fonction d'appui de la même façon, elles sont en supplément assemblées l'une à l'autre par une soudure par points 19 dans les portions qui sont en appui l'une contre l'autre. Comme le montre la figure 4, le palier 18 compris dans chaque demicoquille 11, 12 comprend un perçage de portée 20 dans lequel est soudée une bague de palier 21. Le point d'articulation est renforcé par une tôle de renforcement repliée 22. L'élément de palier 2 destiné à l'articulation sur la carrosserie 13 du véhicule est avantageusement disposé en position centrale sur l'axe longitudinal 23 des branches 9 et le palier 18 d'articulation de l'en- traînement de basculement 4 est avantageusement placé à une distance du premier palier qui établit un bras de levier avantageux, dans un angle du flasque d'arti- culation triangulaire 17. -7- REVENDICATIONS 1 - Arceau de sécurité pour véhicule automobile, comprenant un profilé porteur cintré qui prend appui sur la carrosserie du véhicule et qui présente une région centrale supérieure dans sa position active, qui s'étend à peu près en ligne droite dans la direction transver- sale du véhicule et des branches rabattues latéralement à partir de cette région supérieure centrale et qui s'étendent vers les points de fixation sur le véhicule, le profilé porteur étant fait d'une matière à haute résistance, traitée, et les branches étant entourées, avec établissement d'une liaison par sûreté de forme, par une structure d'appui qui présente un élément d'ar- ticulation servant à la fixation sur le véhicule, caractérisé en ce que la structure d'appui (10) qui est composée de deux demi-coquilles (11, 12) assemblées l'une à l'autre entoure en supplément des branches (9), également une partie de la région centrale (8) du profilé porteur (7) constitué par un tube qui est adjacente aux branches (9). 2 - Arceau de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que les demi-coquilles (11 et 12) forment un profilé creux (13) qui présente les dimensions de la section transversale du tube porteur (7). 3 - Arceau de sécurité selon une des revendi- cations 1 et 2, caractérisé en ce que les demi-coquilles (11, 12) sont soudées l'une à l'autre le long d'un rebord périphérique-(14). 4 - Arceau de sécurité selon la revendication 3, caractérisé en ce que le rebord de soudage (14) s'étend entre l'arc intérieur (15) et l'arc extérieur (16) du tube porteur (7). - Arceau de sécurité selon la revendication 3, caractérisé en ce que le tube porteur (7) peut être fixé en supplément par une liaison par action de force sous -8- l'effet des contraintes thermiques qui se développent le long du rebord de soudage (14) au cours de l'opéra- tion de soudage. 6 - Arceau de sécurité selon une des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les demi- coquilles (11, 12) assemblées forment un renforcement qui évite le pliage et la flexion des branches (9) du tube porteur (7). 7 - Arceau de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube porteur (7) est articulé sur la carrosserie (1) du véhicule de façon à pouvoir pivoter, conjointement avec la structure d'appui (10). 8 - Arceau de sécurité selon les revendications 1 ou 7, caractérisé en ce que les demi-coquilles (11, 12) forment, en dehors du profilé creux (13), un flasque d'articulation (17) dans lequel sont montés l'élémentd'ar- ticulation (2) ainsiqu'un palier (18) pour l'articulation d'un entraînement de basculement (4). 9 - Arceau de sécurité selon la revendication 8, caractérisé en ce que le flasque d'articulation (17) se raccorde au profilé creux (13) avec une forme triangu- laire et en ce que l'élément d'articulation (2) est situé en position centrale sur l'axe longitudinal (23) de la branche (9) prise dans le flasque d'articulation et en ce que le palier (18) d'articulation de l'entraînement de basculement ( 4) est disposé dans l'angle du triangle qui est le plus éloigné de l'axe longitudinal (23). - Arceau de sécurité selon la revendication 8, caractérisé en ce que les demi-coquilles (11, 12) présentent des perçages de paliers (20) dans lesquels on peut souder des bagues de paliers (21) et qui peuvent être renforcées par des tôles de renforcement (22). 11 - Arceau de sécurité selon une des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que les demi- coquilles (11, 12) sont assemblées l'une à l'.autre par -9-- une soudure par points (19) dans des portions qui sont appuyées à plat l'une contre l'autre. 12 - Arceau de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube porteur (7) et les demi-coquilles (11, 12) sont recouverts d'un revêtement (6) jouant le rôle de rembourrage, qui est de préférence fait d'une mousse de matière plastique.