Brevet FR2814411A1 — publié le 20020329

L'invention concerne un véhicule automobile, notamment de type cabriolet ou sportif. Plusieurs véhicules de ce type sont équipés d'arceaux de sécurité extractibles, qui se déploient en dehors de l'encombrement initial du véhicule en cas de retournement, de façon à protéger les occupants de l'écrasement de la carrosserie en préservant leur espace de survie. L'invention vise donc plus particulièrement un véhicule automobile comprenant un châssis sur lequel est fixée une carrosserie présentant une paire de montants latéraux creux latéralement opposés formant support pour un pare-brise, le véhicule comprenant en outre un dispositif de sécurité destiné à préserver la carrosserie d'un effet d'écrasement lors d'un retournement accidentel du véhicule, ledit dispositif de sécurité comportant deux barres de renfort, chacune desdites barres étant déplaçable d'une position neutre, correspondant à des conditions d'utilisation normale du véhicule et dans laquelle elle est escamotée au moins partiellement dans un montant latéral respectif, à une position active, dans laquelle elle fait saillie vers l'extérieur du véhicule au-delà de sa position neutre, sous l'action d'un dispositif d'actionnement commandé par un dispositif de commande. Les dispositifs de sécurité connus à barres de renfort extractibles mettent en oeuvre des moyens complexes pour réaliser le déplacement des barres ou arceaux de leur position neutre à leur position active. Ces moyens comprennent en général des vérins ou des treuils à action rapide, notamment de type pyrotechnique, fournissant l'énergie nécessaire pour le déploiement des barres ou arceaux mobiles, en réponse à un signal de déclenchement émis par des capteurs de retournement agencés dans le véhicule. L'un des problèmes de ces dispositifs provient de l'inclinaison importante des montants de baie de pare-brise des véhicules de type sportif ou cabriolet. En effet, cette inclinaison rend difficile l'application d'un effort d'extraction sur les barres de renfort, notamment par un treuil placé à l'avant du véhicule, comme cela est connu dans l'état de la technique. Dans le cas de barres télescopiques, dont l'extraction est réalisée suivant la direction des montants de baie, un déplacement relativement important des barres de renfort ou arceaux est nécessaire pour augmenter de façon suffisante le volume de survie des passagers. D'autre part, la forme incurvée des montants rend l'utilisation de barres de renfort télescopiques complexe. La nécessité d'un déplacement important des barres de renfort dans la direction des montants de baie de parebrise impose l'utilisation d'actionneurs de dimension principale importante et disposés dans cette même direction, ce qui pose des problèmes d'encombrement et d'intégration du dispositif au véhicule. Un but principal de l'invention est de remédier aux inconvénients précités, et de proposer un véhicule automobile équipé d'un dispositif de sécurité du type déjà décrit, permettant de réduire les problèmes d'intégration dans le véhicule, et qui utilise des actionneurs dont la course puisse être relativement faible. A cet effet, suivant l'invention, la barre présente une partie inférieure sensiblement rectiligne et une partie supérieure incurvée vers l'intérieur du véhicule, et le déplacement de la barre de sa position neutre à sa position active est réalisé par rotation de la barre autour de l'axe matérialisé par ladite partie inférieure rectiligne. Suivant d'autres caractéristiques : - le dispositif d'actionnement comporte un vérin agencé dans un plan sensiblement orthogonal à la partie inférieure de la barre, et dont la tige mobile est reliée à ladite partie inférieure par l'intermédiaire d'un mécanisme de transformation de mouvement, adapté pour qu'un coulissement de la tige mobile provoque le déplacement de la barre de sa position neutre à sa position active ; le mécanisme de transformation comprend un ensemble à bielle et manivelle ; et - le vérin est de type pyrotechnique. Suivant un premier mode de réalisation de l'invention : - les montants latéraux sont fixés rigidement par rapport au châssis, et dans la position active de la barre, la partie d'extrémité supérieure fait saillie hors du montant latéral respectif. Suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention : - chaque montant latéral est articulé par rapport au châssis et déplaçable solidairement avec la barre respective, de sorte que dans la position active, celle-ci reste escamotée au moins partiellement dans le montant latéral respectif ; et - les deux barres correspondant aux deux montants latéralement opposés sont déplaçables suivant une rotation de même sens. En variante : - les deux barres correspondant aux deux montants latéralement opposés sont déplaçables suivant une rotation de sens opposé. Suivant encore d'autres caractéristiques : les deux barres sont actionnées par un vérin unique disposé transversalement et comportant deux tiges mobiles susceptibles de coulissement suivant des sens opposés, chacune des deux tiges étant reliée à une barre respective ; - le dispositif de commande comporte un capteur de retournement du véhicule ; - la distance entre l'extrémité supérieure d'une barre dans sa position active et cette même extrémité supérieure dans la position neutre est comprise entre 50 et 100 mm ; set - l'angle de rotation d'une barre entre sa position neutre et sa position active est compris entre 140 et 1800. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en coupe dans un plan longitudinal d'une partie avant d'un véhicule suivant un premier mode de réalisation de l'invention ; - la Figure 2 est une vue en coupe à plus grande échelle, suivant la ligne 2-2, d'un montant et d'une barre de renfort représentés à la Figure 1 ; - les Figures 3A et 3B sont des vues schématiques de dessus de la barre de renfort représentée à la Figure 1 et du dispositif d'actionnement associé respectivement dans la position neutre et la position active ; - la Figure 4 est une vue analogue à la Figure 1 suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la Figure 5 est une vue analogue à celle de la Figure 2 suivant le mode de réalisation représenté à la Figure 4, cette vue en coupe étant réalisée suivant la ligne 5-5 ; et - les Figures 6A et 6B sont des vues analogues aux Figures 3A et 3B, correspondant au deuxième mode de réalisation représenté à la Figure 4, dans laquelle les deux barres de renfort et les deux montants de baie sont représentés. On a représenté à la Figure 1, une partie avant de véhicule automobile en conditions d'utilisation normale. Ce véhicule 1 comporte un châssis 3 auquel est fixée rigidement une carrosserie 5 définissant un habitacle 7. Deux montants latéraux 9 symétriques par rapport au plan longitudinal de symétrie du véhicule, venus de matière de la carrosserie 5 ou réalisés indépendamment et solidarisés à celle-ci, supportent une baie de pare-brise. On notera que sur un véhicule de style sportif, tel qu'il a été représenté à la Figure 1, les montants latéraux 9 sont très inclinés vers l'arrière par rapport à la verticale. Sur la même Figure, on a représenté un toit 11 fixe, supporté notamment par l'extrémité supérieure des montants latéraux 9, étant entendu que le premier mode de réalisation de l'invention qui fait l'objet de la Figure 1 pourrait s'adapter un véhicule du type cabriolet. Les montants latéraux 9, comme cela sera mieux vu sur la Figure suivante, sont creux, de sorte qu'ils peuvent recevoir la partie supérieure d'une barre de renfort 13 respective. La barre de renfort 13, qui est réalisée dans un matériau à résistance mécanique élevée est doté de bonnes caractéristiques élastiques, tel que de l'acier, s'étend depuis une partie intermédiaire d'un flanc de la carrosserie 5 jusqu'au toit 11. La barre 13 présente une partie d'extrémité inférieure 13A sensiblement rectiligne et une partie supérieure 13B incurvée, dont la concavité est tournée vers l'intérieur du véhicule. La partie inférieure 13A de la barre 13 est montée rotative dans des paliers 15 solidaires d'un élément de structure non représenté, et est liée rigidement à un collier 17 coopérant avec le palier 15 de façon à constituer un arrêt en translation de la barre 13. A la Figure 1, on a représenté en traits pleins la barre 13 dans sa position correspondant à une utilisation normale du véhicule, c'est-à-dire dans laquelle elle est complètement escamotée dans la carrosserie 5, la partie supérieure de la barre 13 étant intégrée dans le montant latéral respectif 9. Sur cette Figure, la position active ou extraite de la barre 13 est indiquée par des traits pointillés. En référence maintenant à la Figure 2, qui est une section dans un plan orthogonal d'un montant latéral 9 du montant et de la barre de renfort 13, on constate que le montant 9 présente une section de forme générale en demianneau présentant une ouverture 18 pratiquée sur toute la longueur du montant 9 dans un plan transversal, tournée vers l'extérieur du véhicule, et donnant accès à une gouttière 19 constituant la partie creuse du montant 9 destinée à recevoir la barre 13. Dans la position escamotée de la barre de renfort 13, celle-ci est reçue de façon complémentaire dans la gouttière 19. On a représenté sur cette même Figure 2 la disposition de la baie de pare-brise 21 et d'une vitre latérale 22 par rapport au montant latéral 9, la baie de pare-brise 21 et la vitre latérale 22 étant reçues dans des glissières respectives formées dans la surface périphérique du montant 9. Sur les Figures 3A et 3B, on a représenté le dispositif d'actionnement en rotation de la barre 13 permettant de faire passer celle-ci de sa position neutre (Figure 3A), telle que représentée à la Figure 1 et à la Figure 2, à une position active (Figure 3B), dans laquelle la partie d'extrémité supérieure 13B de la barre 13 fait saillie vers l'extérieur du véhicule au-delà de sa position neutre, telle que représentée en traits pointillés sur la Figure 1. Le dispositif d'actionnement comprend un vérin à action rapide, de préférence de type pyrotechnique mais pouvant être de type hydraulique, désigné par la référence 23, dont le corps est solidaire de façon fixe à un élément de structure 25 du véhicule. Le vérin 23 comporte une tige mobile 27 coulissante dans le corps du vérin et dont l'extrémité est liée à rotation à une biellette 29, articulée d'autre part en rotation sur une saillie 31 formant manivelle, de l'anneau 17. L'ensemble constitué par la biellette 29 et la manivelle 31 définit un mécanisme de transformation de mouvement adapté pour que le coulissement de la tige mobile 27 dans le corps du vérin 23 provoque une rotation de l'anneau 17, et solidairement de la barre 13, autour de l'axe matérialisé par la partie inférieure rectiligne 13A de la barre de renfort 13. Le vérin 23 est disposé dans un plan sensiblement orthogonal à la partie inférieure de la barre 13, plus précisément dans une direction transversale par rapport au véhicule. Le fonctionnement du vérin 23 est commandé par un organe électronique de commande 33 en réponse à des signaux émis par un ou plusieurs capteurs de retournement du véhicule, ces capteurs étant connus dans l'état de la technique. Lorsque le vérin 23 est actionné par l'organe électronique de commande 33, la tige mobile est extraite du corps du vérin 23 jusqu'à sa position de fin de course. Il actionne en rotation l'anneau 17 par l'intermédiaire de la biellette 29 et de la manivelle 31, jusqu'à la position finale représentée en traits pointillés sur cette même Figure. Pour passer de la position neutre (représentée à la Figure 2) jusqu'à la position active, la barre 13 est extraite du montant 9 en passant par l'ouverture 18 lors de la rotation de l'anneau 17. Il va de soi que l'extraction des deux barres 13 correspondant respectivement aux deux montants latéraux 9 est réalisée de façon simultanée en cas de retournement du véhicule, chacune des barres 13 disposant d'un dispositif d'actionnement commandé simultanément et de façon centralisée par le dispositif électronique de commande 33. Les mouvements des deux barres opposées 13 durant le passage de la position neutre à la position active est symétrique par rapport au plan longitudinal vertical du véhicule. En référence maintenant à la Figure 4, on va décrire un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel les montants latéraux 109 sont articulés par rapport à la carrosserie 5 et au châssis 3, lesdits montants 109 étant solidaires de leurs barres de renfort 13 respectives et déplaçables solidairement avec elles. Dans ce cas, comme il sera mieux vu à la Figure 4, la barre de renfort 13 est complètement intégrée dans le montant respectif 109, lequel est de forme tubulaire complémentaire de la barre 13, dénué d'ouverture d'extraction de la barre 13, et assurant un rôle de support de la baie de pare-brise 21 et de la vitre latérale 22, ainsi qu'une fonction de dissimulation de la barre de renfort 13. Comme représenté aux Figures 6A et 6B, les barres 13 sont actionnées solidairement avec le montant latéral respectif 109 de façon analogue à ce qui a été décrit en référence à la Figure 3, à savoir par l'intermédiaire d'un collier respectif 17. Le collier 17 est lui-même mis en rotation par un vérin 123 par l'intermédiaire d'un mécanisme de transformation de mouvement à biellette 29 et manivelle 31. On a représenté ici un mode préféré de l'invention suivant lequel on utilise un vérin 123 unique comportant deux tiges 127 opposées susceptibles de coulissement suivant des sens opposés. De la même façon, le vérin 123 est commandé par un organe électronique de commande 33 qui provoque l'extraction simultanée des deux tiges mobiles 127 en réponse à des signaux émis par un ou plusieurs capteurs de retournement du véhicule, le coulissement des tiges mobiles 127 provoquant une rotation simultanée et symétrique des colliers 17. Pour parvenir à la position active des barres 13, telle que représentée en pointillés sur la Figure 4, les tiges mobiles 127 sont extraites du corps du vérin 123 jusqu'à leur position de fin de course (position représentée sur la Figure 6B). Durant le passage de la position neutre à la position active des barres 13, le pare-brise 21 et les vitres latérales 22 sont déformés ou brisés pour permettre la modification de la position angulaire des montants 109. Comme représenté sur les Figures 6A et 6B, et de façon analogue à la disposition du premier mode de réalisation de l'invention, le vérin 123 est disposé dans un plan sensiblement orthogonal à la partie inférieure des barres 13, en particulier suivant une direction transversale. Dans les deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, on estime que l'on réalise un dispositif optimal sur le plan de la sécurité des occupants du véhicule et de la facilité d'intégration du dispositif dans le véhicule, si on fixe la distance entre l'extrémité supérieure d'une barre dans sa position active et cette même extrémité supérieure dans sa position neutre à une valeur comprise entre 50 et 100 mm, de préférence 70 mm. De la même façon, le dispositif est optimal pour un angle de rotation d'une barre entre sa position neutre et sa position active compris entre 140 et 180 , de préférence 1600. Comme on l'a vu à la lumière de la description qui précède, l'invention permet de réaliser un dispositif de sécurité qui préserve l'espace de survie des occupants dans le véhicule en cas de retournement de celui-ci, et dont l'intégration dans le véhicule est facilitée par la disposition essentiellement des actionneurs, et la course relativement faible nécessaire au bon fonctionnement du dispositif. Par ailleurs, compte-tenu du faible déplacement nécessité, on limite également l'énergie requise pour le fonctionnement du dispositif, ainsi que le temps de réaction. Par conséquent, l'invention procure une simplification du montage sur véhicule et une fiabilité accrue. REVENDICATIONS 1. Véhicule automobile comprenant un châssis (3) sur lequel est fixée une carrosserie (5) présentant une paire de montants latéraux creux (9 ; 109) latéralement opposés formant support pour un pare-brise (21), le véhicule comprenant en outre un dispositif de sécurité destiné à préserver la carrosserie (5) d'un effet d'écrasement lors d'un retournement accidentel du véhicule, ledit dispositif de sécurité comportant deux barres de renfort (13), chacune desdites barres (13) étant déplaçable d'une position neutre, correspondant à des conditions d'utilisation normale du véhicule et dans laquelle elle est escamotée au moins partiellement dans un montant latéral respectif (9 ; 109), à une position active, dans laquelle elle fait saillie vers l'extérieur du véhicule au-delà de sa position neutre, sous l'action d'un dispositif d'actionnement (23 ; 123) commandé par un dispositif de commande (33), caractérisé en ce que la barre (13) présente une partie inférieure (13A) sensiblement rectiligne et une partie supérieure (13B) incurvée vers l'intérieur du véhicule, et le déplacement de la barre (13) de sa position neutre à sa position active est réalisé par rotation de la barre (13) autour de l'axe matérialisé par ladite partie inférieure rectiligne (13A). 2. Véhicule automobile suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (23 ; 123) comporte un vérin (23 ; 123) agencé dans un plan sensiblement orthogonal à la partie inférieure (13A) de la barre (13), et dont la tige mobile (27 ; 127) est reliée à ladite partie inférieure (13A) par l'intermédiaire d'un mécanisme de transformation de mouvement (29,31), adapté pour qu'un coulissement de la tige mobile (27 ; 127) provoque le déplacement de la barre (13) de sa position neutre à sa position active. 3. Véhicule automobile suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le mécanisme de transformation (29, 31) comprend un ensemble à bielle (29) et manivelle (31). 4. Véhicule automobile suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le vérin (23 ; 123) est de type pyrotechnique. 5. Véhicule automobile suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les montants latéraux (9) sont fixés rigidement par rapport au châssis (3), caractérisé en ce que dans la position active de la barre (13), la partie d'extrémité supérieure (13B) fait saillie hors du montant latéral (9) respectif. 6. Véhicule automobile suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque montant latéral (109) est articulé par rapport au châssis (3) et déplaçable solidairement avec la barre respective (13), de sorte que dans la position active, celle-ci reste escamotée au moins partiellement dans le montant latéral (109) respectif. 7. Véhicule automobile suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les deux barres (13) correspondant aux deux montants (109) latéralement opposés sont déplaçables suivant une rotation de même sens. 8. Véhicule automobile suivant la revendication 6, caractérisé en ce que les deux barres (13) correspondant aux deux montants (109) latéralement opposés sont déplaçables suivant une rotation de sens opposé. 9. Véhicule automobile suivant les revendications 2 et 8 prises ensemble, caractérisé en ce que les deux barres (13) sont actionnées par un vérin unique (123) disposé transversalement et comportant deux tiges mobiles (127) susceptibles de coulissement suivant des sens opposés, chacune des deux tiges (127) étant reliée à une barre (13) respective. 10. Véhicule automobile suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif de commande comporte un capteur de retournement du véhicule. 11. Véhicule automobile suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la distance entre l'extrémité supérieure d'une barre (13) dans sa position active et cette même extrémité supérieure dans la position neutre est comprise entre 50 et 100 mm. 12. Véhicule automobile suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que l'angle de rotation d'une barre (13) entre sa position neutre et sa position active est compris entre 140 et 1800.