Brevet FR2815925A1 — publié le 20020503

La présente invention concerne un dispositif pour renforcer un véhicule, notamment équipé d'un toit rétractable. On sait que les véhicules du type cabriolet ou les véhicules à toit rétractable lorsque les éléments du toit sont rangés dans le coffre du véhicule présentent une rigidité à la flexion et à la torsion, ainsi qu'une résistance aux chocs latéraux réduite par rapport à celles d'un véhicule à toit rigide non rétractable. En effet, le toit rigide, ainsi que les montants latéraux participent significativement à la rigidité de la carrosserie. Le problème ci-dessus se pose surtout dans le cas de véhicules à quatre portes équipés d'un toit rétractable. En effet, dans ces véhicules les longerons inférieurs du châssis présentent une longueur plus importante que dans les véhicules à deux portes et de ce fait, ces longerons n'assurent plus une tenue suffisante en torsion et en flexion. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus. Suivant l'invention, le dispositif de renforcement d'un véhicule, notamment équipé d'un toit rétractable est caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins un élément rigide fixé à une partie fixe de la carrosserie et par au moins un élément mobile intégré à la partie supérieure d'au moins une porte du véhicule, cet élément mobile étant situé dans le prolongement de l'élément fixe lorsque la porte est fermée, chaque élément mobile comportant à son extrémité adjacente à l'élément mobile des moyens de verrouillage mobiles entre une position de déverrouillage et une position de verrouillage dans laquelle l'élément mobile est rigidement lié à l'élément fixe et forment ensemble un barreau de renforcement dont la rigidité est uniformément répartie sur toute la longueur dudit barreau. Dans une version avantageuse, le dispositif de renforcement est constitué par un anneau rigide entourant l'habitacle du véhicule, cet anneau rigide étant constitué par des éléments fixés aux parties fixes de la carrosserie et par des éléments mobiles intégrés dans la partie supérieure des portes du véhicule, ces éléments mobiles étant situés dans le prolongement des éléments fixes lorsque les portes sont fermées, chaque élément mobile comportant à chacune de ses extrémités des moyens de verrouillage mobiles entre une position de déverrouillage et une position de verrouillage dans laquelle les éléments mobiles sont rigidement liés aux éléments fixes et formant ensemble un anneau dont la rigidité est uniformément répartie tout autour de l'habitacle du véhicule. De préférence, dans le cas d'un véhicule à quatre portes, l'anneau comprend un élément avant fixe en forme d'arceau, un élément arrière fixe en forme d'arceau, un élément latéral fixe s'étendant de chaque côté du véhicule et compris entre deux éléments mobiles intégrés dans les deux portes, chacun de ces deux éléments étant adjacent à une extrémité d'un élément en forme d'arceau. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non imitatifs : - la figure 1 est une vue schématique en élévation et en coupe longitudinale partielle d'un véhicule équipé d'un dispositif de renforcement selon l'invention ; - la figure 2 est une demi-vue en coupe suivant le plan tt-tt de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe, à échelle agrandie d'un détail A de la figure 1, montrant deux éléments en position verrouillée ; - la figure 4 est une vue suivant la flèche F de la figure 3 ; - la figure 5 est une vue analogue à la figure 3, montrant les deux éléments en position déverrouillée ; - la figure 6 est une vue schématique en plan, montrant le moteur et l'arbre de commande du coulissement du coulisseau de verrouillage des éléments ; - la figure 7 est une vue en coupe longitudinale partielle d'un élément, selon une variante de réalisation de l'invention. - la figure 8 est une vue analogue à la figure 1, montrant une version plus performante du dispositif de renforcement selon l'invention ; - la figure 9 est une vue analogue aux figures 1 et 8, montrant un autre mode de réalisation de l'invention. Les figures 1 et 2 représentent un dispositif de renforcement d'un véhicule à quatre portes 1,2, notamment équipé d'un toit rétractable (non représenté). Conformément à l'invention, ce dispositif de renforcement est constitué par un anneau rigide 3 entourant l'habitacle 4 du véhicule : Cet anneau rigide 3 est constitué par des éléments 5,6, 7 fixés aux parties fixes de la carrosserie et par des éléments mobiles 8,9 intégrés dans la partie supérieure des portes 1,2 du véhicule. Les éléments mobiles 8,9 sont situés dans le prolongement des éléments fixes 5,6, 7, lorsque les portes 1,2 sont fermées. Chaque élément mobile 8,9 comporte à chacune de ses extrémités des moyens de verrouillage mobiles entre une position de déverrouillage (voir figure 5) et une position de verrouillage (voir figure 3) dans laquelle les éléments mobiles 8,9 sont rigidement liés aux éléments fixes 5,6, 7 et forment ensemble un anneau dont la rigidité est uniformément répartie tout autour de l'habitacle 4 du véhicule. Les moyens de verrouillage seront décrits plus loin plus en détail. Dans l'exemple représenté, l'anneau 3 comprend un élément avant fixe 5 en forme d'arceau, un élément arrière fixe 6 en forme d'arceau, un élément latéral fixe 7 s'étendant de chaque côté du véhicule et compris entre deux éléments mobiles 8,9 intégrés dans les deux portes 1,2. Chacun de ces deux éléments mobiles 8,9 est adjacent à une extrémité d'un élément fixe 5,6 en forme d'arceau. Comme illustré par la figure 3, les moyens de verrouillage comprennent des moyens permettant de centrer les éléments tels que 8 et 5 l'un par rapport à l'autre et des moyens pour serrer les faces terminales 8a, 5a des éléments 8,5 l'une à l'autre. La figure 3 montre en outre que les éléments 8,5 sont tubulaires. Dans l'exemple représenté sur les figures 3,4 et 5, les moyens de verrouillage comprennent un coulisseau 10 monté coulissant dans un alésage 11 réalisé dans l'élément 8 et portant à son extrémité un cône 12 faisant saillie en position du verrouillage de la face terminale 8a de l'élément 8 pour s'engager dans un évidement complémentaire 13 réalisé dans la face terminale 5a de l'autre élément 5. L'alésage 11 comporte au moins une rainure axiale dans laquelle est engagée une clavette 14 solidaire du coulisseau 10 pour guider axialement le coulissement de ce coulisseau 10 et le bloquer en rotation. On voit d'autre part sur la figure 3, que le coulissement du coulisseau 10 est commandé par un arbre 15 s'étendant axialement dans l'élément 8 et présentant une extrémité filetée 16 engagée dans un alésage taraudé 17 pratiqué dans le coulisseau 10. Comme montré par la figure 6, l'arbre 15 est accouplé à un moteur électrique 18 pour l'entraîner en rotation. A cet effet, l'arbre de sortie du moteur 18 comporte un pignon 19 engrené avec un pignon 20 relié à l'arbre 15. Par ailleurs, comme également montré par la figure 3, les moyens de verrouillage comprennent en outre, au moins une mâchoire de serrage 21 montée pivotante dans un logement 22 du cône 12 suivant un axe 23 perpendiculaire à l'axe 24 du coulisseau 10. La mâchoire 21 comporte à chaque extrémité une portée 25,26 en saillie dans une direction opposée à l'axe 24 du coulisseau 10. Chaque élément 8, 5 comporte en son intérieur près de sa face terminale 8a, 5a une rampe inclinée 27, 28. Ces rampes inclinées 27, 28 coopèrent avec les portées en saillie 25,26 de la mâchoire 21, de telle sorte que lors de l'engagement du cône 12 dans l'évidement 13 de l'élément adjacent 5, l'appui de la portée 26 située à l'arrière de la mâchoire 21 sur la rampe 27 correspondante provoque le pivotement de la mâchoire 21 et l'appui de la portée avant 25 de celle-ci contre la rampe 28 de l'élément adjacent 5. De préférence, comme indiqué sur les figures 3 et 4, le dispositif comprend une seconde mâchoire 21a montée sur le même axe 23 et coopérant avec des rampes inclinées 27a, 28a disposées symétriquement par rapport à celles coopérant avec la première mâchoire 21. Comme illustré par la figure 5, chaque mâchoire telle que 21 coopère avec un ressort 29 tendant à faire pivoter la mâchoire 21 vers une position opposée aux rampes 27,28. Dans la version illustrée par la figure 7, l'élément 5 comporte à son extrémité un manchon 30 fixé d'une manière réglable à l'intérieur de l'élément pour pouvoir ajuster axialement la position de sa face terminale 5a. La face interne du manchon 30 porte les rampes inclinées. Dans cet exemple, la fixation réglable est assurée par des vis 31 engagées dans des ouvertures oblongues 32. On va maintenant expliquer le fonctionnement du dispositif que l'on vient de décrire. Dans la position déverrouillée représentée par la figure 5, le cône 12 est engagé à l'intérieur de l'alésage 11 de l'élément 8 et la mâchoire 21 est en position inactive, la portée arrière 26 prenant appui sur la face interne de l'élément 8. Dans cette position, la porte du véhicule qui intègre l'élément de renforcement 8 peut être ouverte. Pour verrouiller l'élément 8 à l'élément 5, on met en route le moteur 18. Celui-ci entraîne en rotation l'arbre 15 dont l'extrémité filetée 16 va se dévisser du taraudage 17 du coulisseau 10, ce qui provoque la translation du coulisseau 10 vers l'avant. Cette translation provoque l'engagement du cône 12 dans l'évidement 13 de l'élément 5. Avant la fin de course du cône 12, la portée arrière 26 de la mâchoire 21 prend appui sur la rampe 27, ce qui provoque le basculement de la mâchoire 21 autour de l'axe 23 et l'appui en fin de course, de la portée avant 25 sur la rampe 28 de l'élément 5. En fin de course, le cône 12 est complètement engagé dans l'évidement 13 de l'élément 5, ce qui assure un parfait centrage de l'élément 8 par rapport à l'élément 5. De plus, l'appui des portées 25 des mâchoires 21 et 21a sur les rampes inclinées 28 et 28a, non seulement verrouille ensemble les éléments 8 et 5, mais serre les faces terminales 8a et 5a l'une contre l'autre. Ce serrage des éléments l'un contre l'autre sur toute la périphérie du véhicule, a pour effet que l'anneau 3 se comporte comme un anneau rigide d'une seule pièce qui augmente considérablement la résistance du véhicule à la flexion, à la torsion et aux chocs latéraux. La version plus performante du dispositif de renforcement représenté dans la figure 8, comprend un second anneau rigide 33 parallèle au premier anneau 3, composé d'éléments fixes 34,35, 36 et mobiles 37,38. Les éléments mobiles 37, 38 sont intégrés dans la partie inférieure de chaque porte 1, 2 et reliés aux éléments fixes par des moyens de verrouillage identiques à ceux qui relient les éléments du premier anneau 3. Le dispositif ci-dessus confère au véhicule une excellente résistance aux chocs latéraux. Dans la version illustrée par la figure 9, chaque porte 1, 2 comporte un élément rigide supérieur 39,41 et un élément rigide inférieur 40,42 s'étendant horizontalement à partir du bord de la porte opposé aux charnières 43 de celle-ci. Les deux éléments 39,40 et 41,42 sont situés dans le prolongement de deux éléments rigides 44,45 ; 46,47 fixés à une partie fixe de la carrosserie. Par ailleurs, les deux éléments 39,40 ; 41,42 intégrés dans la porte 1,2 sont reliés entre eux par un élément rigide vertical 48,49. On voit en outre sur la figure 9, que les moyens assurant le verrouillage entre les éléments mobiles 39,40 ; 41,42 et fixes 44,45 ; 46,47 comprennent des arbres 50,51, 52 montés en rotation dans les éléments intégrés dans la porte 1,2 et entraînés par un moteur 53. L'arbre 50 s'étendant dans l'élément vertical 48,49 est relié par des renvois d'angle 54 aux arbres 51,52 s'étendant dans les deux autres éléments. Le dispositif de renforcement illustré par la figure 9 est moins performant que ceux représentés sur les figures 1 et 8. Cependant, dans le cas de la figure 9, le renforcement se situe dans la zone centrale sensible du véhicule, les charnières 43 offrant quant à elles une rigidité pouvant suffire. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de renforcement d'un véhicule notamment équipé d'un toit rétractable, caractérisé en ce qu'il est constitué par au moins un élément rigide (5) fixé à une partie fixe de la carrosserie et par au moins un élément mobile (8) intégré à la partie supérieure d'au moins une porte (1) du véhicule, cet élément mobile (8) étant situé dans le prolongement de l'élément fixe (5) lorsque la porte (1) est fermée, chaque élément mobile (8) comportant à son extrémité adjacente à l'élément mobile (8) des moyens de verrouillage mobiles entre une position de déverrouillage et une position de verrouillage dans laquelle l'élément mobile (8) est rigidement lié à l'élément fixe (5) et forment ensemble un barreau de renforcement dont la rigidité est uniformément répartie sur toute la longueur dudit barreau. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par un anneau rigide (3) entourant l'habitacle (4) du véhicule, cet anneau rigide (3) étant constitué par des éléments (5,6, 7) fixés aux parties fixes de la carrosserie et par des éléments mobiles (8,9) intégrés dans la partie supérieure des portes (1,2) du véhicule, ces éléments mobiles (8,9) étant situés dans le prolongement des éléments fixes (5,6, 7) lorsque les portes (1, 2) sont fermées, chaque élément mobile (8,9) comportant à chacune de ses extrémités des moyens de verrouillage mobiles entre une position de déverrouillage et une position de verrouillage dans laquelle les éléments mobiles (8,9) sont rigidement liés aux éléments fixes (5,6, 7) et forment ensemble un anneau (3) dont la rigidité est uniformément répartie tout autour de l'habitacle (4) du véhicule. 3. Dispositif conforme à la revendication 2, pour un véhicule à quatre portes, caractérisé en ce que l'anneau (3) comprend un élément avant fixe (5) en forme d'arceau, un élément arrière fixe (6) en forme d'arceau, un élément latéral fixe (7) s'étendant de chaque côté du véhicule et compris entre deux éléments mobiles (8,9) intégrés dans les deux portes (1, 2), chacun de ces deux éléments (8, 9) étant adjacent à une extrémité d'un élément en forme d'arceau (5, 6). 4. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent des moyens permettant de centrer les éléments (5,8 ; 7,9, 6) les uns par rapport aux autres et des moyens pour serrer les faces terminales (5a, 8a) des éléments l'une contre l'autre. 5. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits éléments sont tubulaires. 6. Dispositif conforme à l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent un coulisseau (10) monté coulissant dans un alésage (11) réalisé dans l'un (8) des éléments et portant à son extrémité un cône (12) faisant saillie en position de verrouillage de la face terminale (8a) dudit élément (8) pour pouvoir s'engager dans un évidement complémentaire (13) réalisé dans la face terminale (5a) de l'autre élément (5). 7. Dispositif conforme à la revendication 6, caractérisé en ce que ledit alésage (11) comporte au moins une rainure axiale dans laquelle est engagée une clavette (14) solidaire du coulisseau (10) pour guider axialement le coulissement de ce coulisseau (10) et le bloquer en rotation. 8. Dispositif conforme à l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le coulissement du coulisseau (10) est commandé par un arbre (15) s'étendant axialement dans l'élément (8) et présentant une extrémité filetée (16) engagée dans un taraudage (17) pratiqué dans le coulisseau (10), ledit arbre (15) étant accouplé à un moteur électrique (18) pour l'entraîner en rotation. 9. Dispositif conforme à l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que les moyens de verrouillage comprennent en outre, au moins une mâchoire de serrage (21) montée pivotante dans un logement (22) dudit cône (12) suivant un axe (23) perpendiculaire à l'axe (24) du coulisseau (10), ladite mâchoire (21) comportant à chaque extrémité une portée en saillie (25, 26) dans une direction opposée à l'axe (24) du coulisseau (10), chaque élément (8, 5) comportant en son intérieur près de sa face terminale (8a, 5a) une rampe inclinée (27,28), lesdites rampes inclinées coopérant avec lesdites portées (25,26) en saillie de ladite mâchoire (21) de telle sorte que lors de l'engagement du cône (12) dans l'évidement (13) de l'élément (5) adjacent, l'appui de la portée (26) située à l'arrière de la mâchoire (21) sur la rampe (27) correspondante provoque le pivotement de la mâchoire (21) et l'appui de la portée avant (25) de celle-ci contre la rampe (28) de l'élément (5) adjacent. 10. Dispositif conforme à la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend une seconde mâchoire (21a) montée sur le même axe (23) et coopérant avec des rampes inclinées (27a, 28a) disposées symétriquement par rapport à celles coopérant avec la première mâchoire (21). 11. Dispositif conforme à la revendication 10, caractérisé en ce que chaque mâchoire (21, 21a) coopère avec un ressort (29) tendant à faire pivoter la mâchoire vers une position opposée auxdites rampes. 12. Dispositif conforme à l'une des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce que l'un (5) des éléments comporte à son extrémité un manchon (30) fixé d'une manière réglable à l'intérieur dudit élément (5) pour pouvoir ajuster axialement la position de sa face terminale (5a), la face interne dudit manchon portant lesdites rampes inclinées (28,28a). 13. Dispositif conforme à l'une des revendications 2 à 12, caractérisé en ce qu'il comprend un second anneau rigide (33) parallèle au premier anneau (3) composé d'éléments fixes (34,35, 36) et mobiles (37,38), les éléments mobiles (37,38) étant intégrés dans la partie inférieure de chaque porte (1,2) et reliés aux éléments fixes par des moyens de verrouillage identiques à ceux qui relient les éléments du premier anneau (3). 14. Dispositif conforme à la revendication 1 et à l'une des revendications 4 à 12, caractérisé en ce que chaque porte (1, 2) comporte un élément rigide supérieur (39,41) et un élément rigide inférieur (40,42) s'étendant horizontalement à partir du bord de la porte opposé aux charnières (43) de celle-ci, ces deux éléments étant situés dans le prolongement de deux éléments rigides (44,45 ; 46,47) fixés à une partie fixe de la carrosserie, les deux éléments intégrés dans la porte étant reliés entre eux par un élément rigide vertical (48,49). 15. Dispositif conforme à la revendication 14, caractérisé en ce que les moyens assurant le verrouillage entre les éléments mobiles et fixes comprennent des arbres (50,51, 52) montés en rotation dans les éléments intégrés dans la porte, l'arbre (50) s'étendant dans l'élément vertical (48,49) étant relié par des renvois d'angle (54) aux arbres (51,52) s'étendant dans les deux autres éléments.