Brevet FR2877901A1 — publié le 20060519

L'invention concerne un dispositif de sécurité en cas de retournement d'un véhicule, et notamment un tel dispositif comprenant au moins deux barres cintrées, chaque barre cintrée possédant une première et une deuxième extrémité, lesdites barres étant déplaçables en cas de retournement du véhicule, d'une position effacée vers une position déployée. En particulier, un tel dispositif est destiné aux véhicules automobiles du type convertible en cabriolet dans lesquels le toit, réalisé en plusieurs parties, peut être soit au-dessus de l'habitacle en configuration couverte, soit rangé dans le compartiment à bagages en configuration cabriolet. Dans ces derniers véhicules, il est essentiel de disposer d'un compartiment à bagages de volume maximal pour le rangement notamment des éléments de toit. On connaît déjà, notamment du document FR-0451302, un dispositif de sécurité dont les différents éléments constitutifs sont agencés de telle sorte que le dispositif soit compact, et soit disposé à la partie supérieure du compartiment à bagages, ce qui permet de bénéficier d'une longueur de rangement importante à l'intérieur du compartiment. L'invention vise à perfectionner un dispositif de ce type, en proposant un dispositif de sécurité dans lequel la géométrie des barres est prévue pour optimiser le volume de rangement à l'intérieur du compartiment à bagages. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention a pour objet un dispositif de sécurité en cas de retournement d'un véhicule, comprenant au moins deux barres cintrées, chaque barre cintrée possédant une première et une deuxième extrémité, une première portion de la barre partant de la première extrémité, et une deuxième portion de la barre partant de la deuxième extrémité, lesdites barres étant déplaçables en cas de retournement du véhicule, d'une position effacée vers une position déployée, les premières extrémités desdites barres étant articulées à un support, dans lequel la deuxième portion de chaque barre est sensiblement rectiligne, et comprenant au moins deux boîtiers de guidage, chaque boîtier étant pourvu d'un orifice de forme allongée destiné à recevoir ladite deuxième portion, ledit orifice s'étendant sensiblement transversalement par rapport à ladite deuxième portion, ledit boîtier étant destiné à être solidaire d'une partie de structure du véhicule. Un tel dispositif présente l'avantage de permettre de gagner de l'espace, cet espace pouvant être avantageusement utilisé pour ranger des éléments de toit rétractable, ou bien comme espace supplémentaire de rangement dans le coffre arrière du véhicule. Cela permet également de simplifier la fabrication en évitant des cintrages superflus, et ainsi de réduire le coût du dispositif. Selon une réalisation, le dispositif comprend en outre: un système en précontrainte pour le déploiement de chaque barre; un système de déclenchement activé en cas de retournement du véhicule; au moins un organe de verrouillage qui maintient la précontrainte et qui se libère grâce au système de déclenchement libérant ainsi chaque barre de sa position effacée; au moins deux systèmes anti-retour disposés chacun entre la deuxième extrémité de chaque barre et une partie de structure du véhicule pour empêcher le retrait de la barre lorsque celle-ci se trouve en position déployée. Chaque système anti-retour peut être un système à cliquet et, en particulier, chaque système à cliquet est disposé à l'intérieur de la barre correspondante, au voisinage de la deuxième extrémité de ladite barre, chaque système à cliquet étant agencé pour coopérer avec des éléments de forme complémentaire solidaires d'une partie de structure du véhicule. Selon une réalisation, la première extrémité de chaque barre est articulée sur une platine centrale commune, de sorte que lesdites deux barres s'étendent chacune d'un côté de ladite platine, à partir de l'une des faces de ladite platine, et sensiblement symétriquement par rapport à un plan, un dispositif de commande du verrouillage et de la libération de chaque barre étant prévu sur la même face de ladite platine, ladite articulation étant réalisée grâce à un palier comprenant une partie fixe solidaire de la platine et une partie mobile solidaire de la première extrémité de la barre, la platine étant destinée à être fixée sur un élément de structure du véhicule. En particulier, la partie mobile du palier comprend un élément de forme qui coopère avec l'organe de verrouillage du système de verrouillage de manière: - d'une part à immobiliser les barres cintrées dans leur position effacée et en précontrainte par engagement de l'organe de verrouillage avec l'élément de forme, - d'autre part, à libérer les barres cintrées par désengagement de l'organe de 15 verrouillage de l'élément de forme. Selon un deuxième aspect, l'invention a pour objet un véhicule automobile comprenant un élément de structure et au moins un tel dispositif de sécurité, ledit dispositif comprenant deux boîtiers de guidage, chaque boîtier étant situé sur l'un des côtés du véhicule et étant solidaire d'une partie dudit élément de structure. Selon une réalisation, les deux boîtiers de guidage sont reliés entre eux par un élément de liaison qui supporte également la platine. En particulier, l'ensemble comprenant le dispositif de sécurité et l'élément de liaison est fixé sur l'élément de structure. Selon un troisième aspect, l'invention a pour objet un procédé de montage d'un tel véhicule qui prévoit, dans une première étape, l'assemblage d'un ensemble comprenant le dispositif de sécurité et l'élément de liaison puis, dans une deuxième étape, le montage dudit ensemble sur ledit élément de structure. On décrira maintenant à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation particulier de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue arrière et en perspective d'un dispositif de sécurité pour véhicule automobile, comprenant deux arceaux de sécurité, le dispositif étant intégré dans l'habitacle d'un véhicule automobile; les figures 2a et 2b sont des vues de face d'un côté du dispositif de la figure 10 1, l'arceau étant montré respectivement en position effacée (figure 2a) et en position déployée (figure 2b) ; la figure 3 est une vue éclatée des différents éléments formant un côté du dispositif de sécurité de la figure 1; la figure 4 est une vue en coupe agrandie du boîtier de guidage et du 15 système à cliquet suivant la ligne A-A de la figure 2b; la figure 5 est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la figure 4; la figure 6 est une vue de dessus en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 7 de l'ensemble de commande des arceaux; la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII- VII de la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe selon la ligne VIII- VIII de la figure 6; la figure 9 est une vue en coupe selon la ligne IX- IX de la figure 6; les figures 10a et 10b sont des vues en perspective respectivement arrière et avant du dispositif de sécurité lorsque celuici se présente sous la forme d'un module pré-assemblé prêt à être monté dans l'habitacle du véhicule. On voit à la figure 1 deux arceaux de sécurité 1 et 1' constitués chacun d'une barre cintrée, ou tube coudé, formant deux branches 2, 3, respectivement 2', 3'. Les arceaux 1 et 1' sont articulés symétriquement le long de deux bords 30 opposés d'une face d'une platine 4. Les deux arceaux étant symétriques, on ne décrira plus maintenant que l'arceau 1 et ce qui le concerne. Le bras 3 de l'arceau 1 a son extrémité libre, ou première extrémité 5, articulée en 5 sur la platine 4 pour pivoter dans son plan par rapport à cette platine. La portion de barre 7 située entre la deuxième extrémité 8 de la barre 2 et la partie coudée 9 est de forme sensiblement rectiligne. La figure 2a permet de comparer l'encombrement de la barre dans laquelle la portion partant de la deuxième extrémité est rectiligne, et celui d'une barre dans laquelle la même portion est courbée, représentée en traits mixtes. Il est apparent que la courbure de la barre implique que celle-ci se projette vers l'intérieur du véhicule, ce qui occasionne une perte de place représentée par la distance D. Par ailleurs, le boîtier 10 de guidage de la barre est solidaire d'une partie de structure du véhicule, et est pourvu d'un orifice 11 de forme allongée destiné à recevoir la portion rectiligne 7 de la barre 2, l'orifice 11 s'étendant sensiblement transversalement par rapport à la portion de barre rectiligne, selon la direction X. Tel que représenté sur les figures 1 à 5, on décrit à présent le système à cliquet qui contribue à former le système anti- retour. Ce système est disposé à 20 l'intérieur de la barre 2, au voisinage de sa deuxième extrémité 8. Le système à cliquet comprend des dents 12 formées sur les cliquets 13, ces dents coopérant avec des crans 14 qui sont formés sur des plaquettes 15. Deux plaquettes 15 de forme sensiblement rectangulaire sont prévues de part et d'autre de la barre 2, de sorte que les dents de chaque plaquette 15 font face à la périphérie de la barre 2. Les plaquettes 15 s'étendent dans deux plans parallèles et sensiblement perpendiculaires à l'axe Y d'avance du véhicule. Ces plaquettes 15 sont fixées 30 à l'intérieur du boîtier de guidage 10. Le système à cliquet (voir figure 3) comprend un support 16 dont une portion 17 de forme cylindrique est destinée à être introduite dans la deuxième extrémité 8 de la barre 2. La portion cylindrique 17 comprend deux orifices 18 recevant un axe 19 qui sert d'articulation aux deux cliquets 13. La partie interne de la portion cylindrique 17 est évidée de sorte à former deux méplats 20 parallèles servant d'appui aux faces externes des cliquets 13. Ainsi, les deux cliquets 13 sont insérés entre les deux méplats 20, ce qui permet d'assurer de façon satisfaisante le guidage et le maintien latéral des cliquets 13. Le système à cliquet comprend également un ressort à lame 21 en forme de V. Chaque cliquet 13 comprend, à l'opposé des dents 12, une extrémité 22 formée d'un doigt en forme de L. La petite branche du L est insérée dans un évidement 23 pratiqué à l'extrémité des ailes du ressort à lame 21. De la sorte, en fonctionnement, les deux cliquets 13 sont poussés vers l'extérieur de la barre 2 sous l'action du ressort à lame 21. Les dents 12 des cliquets 13 passent à travers deux trous 24 de forme oblongue pratiqués au voisinage de la deuxième extrémité 8 de la barre 2, de sorte que les dents 12 dépassent de la périphérie de la barre 2. Tel que représenté, l'axe d'articulation 19 permet en outre de fixer le système à cliquet sur l'extrémité de la barre 2. En variante, on peut prévoir que la portion cylindrique 17 du support 16 soit montée à force à l'intérieur de la barre 2, l'ensemble du système à cliquet ayant été assemblé au préalable. Les figures 4 et 5 montrent les trois dents 12 de chaque cliquet 13 engagées dans les trois crans 14 de forme complémentaire formés sur les plaquettes 15, la barre 2 étant, telle que représentée sur la figure 2b, en position déployée. Il est à noter que, lorsqu'un essai de fonctionnement du dispositif est réalisé, le déverrouillage des cliquets 13 peut être effectué simplement en poussant manuellement les doigts 22 des deux cliquets 13 l'un contre l'autre, afin de désengager les cliquets 13 des plaquettes 15, ce qui permet ensuite de rabattre la barre 2 vers sa position effacée (figure 2a). En outre, il est prévu que la largeur des plaquettes 15 soit supérieure à l'épaisseur des dents 12 des cliquets 13, de façon telle que les cliquets 13 puissent disposer de toute la largeur des plaquettes 15 pour venir se verrouiller sur les dents des plaquettes 15. Un tel agencement permet d'absorber une certaine imprécision, résultant des tolérances de fabrication et d'assemblage, dans la position relative des plaquettes 15 par rapport aux cliquets 13. En conséquence, la forme rectiligne de la portion 7 de barre 2 et le système à cliquet peuvent débattre librement entre les plaquettes 15. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir une tolérance fonctionnelle selon la direction X. Par ailleurs, le fait que les cliquets 13 soient articulés sur la barre et puissent débattre selon la direction Y permet d'absorber certains écarts de position de la barre par rapport aux plaquettes 15. Ces deux caractéristiques permettent d'accepter des tolérances de fabrication et d'assemblage assez large, ce qui contribue à simplifier la réalisation du dispositif. En outre, ces caractéristiques permettent d'éliminer les risques de coincement lors du déploiement de la barre, puisque celle-ci ne rencontre pas d'obstacle suivant la direction X, et peut jouer librement dans la direction Y grâce au basculement des cliquets 13. Par ailleurs, les plaquettes 15 sont disposées de part et d'autre de la barre 2 de telle sorte que leurs dents respectives, qui sont de forme sensiblement rectiligne, s'étendent perpendiculairement à l'axe de la portion rectiligne 7 de la barre 2 lorsque celle-ci est en position déployée (figure 2b). Ainsi, en cas de retournement du véhicule, la composante des forces agissant dans l'axe de la portion rectiligne 7 de la barre 2 agit, par l'intermédiaire des dents 12 des cliquets 13, sur les faces des dents des plaquettes 15 qui lui sont perpendiculaires. Les trois flèches référencées Cl, C2, C3 sur la figure 2b représentent l'évolution de la force agissant sur la barre au cours du retournement du véhicule, lorsque celui-ci pivote, autour de l'axe Y, dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. La flèche Cl représente la force agissant sur la barre lorsque le véhicule est encore sur le côté, la flèche C2 représente la force lorsque le véhicule est dans une position intermédiaire, la flèche C3 représente la force lorsque le véhicule a pivoté de 180 degrés. Le dispositif selon l'invention permet ainsi d'absorber de façon optimale les 10 forces agissant sur la barre au cours du retournement du véhicule, en les répartissant à la fois sur le palier 25 de la platine 4 et sur le système à cliquet. En effet, au fur et à mesure du retournement du véhicule, la force agissant sur la barre est essentiellement absorbée par le palier (flèche Cl), puis elle se répartit entre le palier et le système à cliquet (flèche C2), et enfin elle est absorbée essentiellement par le système à cliquet (flèche C3). De cette manière, les composantes des forces agissant sur la première et la deuxième portion de barre agissent essentiellement en compression, ce qui permet d'optimiser la résistance à l'écrasement de la barre par rapport à ces forces, lors du retournement du véhicule. Et la forme rectiligne de la deuxième portion de barre permet d'éviter des contraintes de flambage qui apparaissent inévitablement dans des barres courbées. Cette disposition permet d'améliorer la résistance à l'écrasement du dispositif. On se référera maintenant aux figures 6 à 9 qui illustrent les organes de commande des arceaux de sécurité. L'extrémité libre est fixée à un tube 26 engagé dans la partie tubulaire 25, formant palier, de la platine 4. Un ressort de précontrainte 27 est disposé entre le tube 26 et la partie tubulaire 25, une de ses extrémités étant fixée au tube 26 et son autre extrémité étant fixée à la partie tubulaire 25. Le ressort est précontraint lorsque l'arceau est dans sa position effacée. L'extrémité du tube 26 qui dépasse de la partie tubulaire 25 comporte une encoche 28, à l'intérieur de laquelle est susceptible de s'engager un doigt de verrouillage 29 pour maintenir l'arceau en position effacée. Le doigt de verrouillage 29 fait partie d'une pièce de commande 30 engagée dans une pièce de guidage 31 solidaire de la platine 4. Une came de commande 32 s'étend à partir de la pièce 30 sensiblement perpendiculairement à la platine 4. La came de commande 32 est agencée pour coopérer avec une fourchette de commande de verrouillage 33 montée à l'extrémité libre d'une tige 34 en U d'un vérin de commande 35. La fourchette de verrouillage 33 est guidée par des rainures 36 formées dans la paroi extérieure des parties tubulaires 25. Enfin, un ressort 37 rappelle les pièces de verrouillage 30, 30' contre l'action de la fourchette de verrouillage 33. Lorsque les arceaux doivent être déployés, le vérin 35 pousse la fourchette de verrouillage 33 de sorte que les cames 32, 32' provoquent le coulissement des pièces 30, 30' dans la pièce de guidage 31. Il s'ensuit que les doigts de verrouillage 29, 29' sortent de l'encoche 28 et que les ressorts 27, 27' provoquent la rotation des arceaux et par conséquent leur déploiement. L'ensemble de commande qui vient d'être décrit présente l'avantage d'être très compact. Le verrouillage est réalisé directement entre le tube 26 et la partie tubulaire 25 formant palier. En outre le ressort de précontrainte 27 est disposé dans le palier. D'autre part, la platine 4 supporte les deux paliers de sorte que l'on peut utiliser un seul vérin 35, ce qui a pour avantage de faire baisser le coût de l'ensemble. La platine 4 intègre en outre les fonctions de précontrainte, de verrouillage et de déclenchement. On voit aux figures 10a et 10b un dispositif de sécurité selon l'invention, comprenant deux boîtiers de guidage 10, chaque boîtier étant destiné à être situé sur l'un des côtés du véhicule, en étant solidaire d'une partie de l'élément de structure du véhicule. Les deux boîtiers de guidage sont reliés entre eux par un élément de liaison 38 transversal et sensiblement horizontal, qui supporte également la platine 4. Cet ensemble comprenant le dispositif de sécurité et l'élément de liaison peut avantageusement être pré-assemblé, de sorte à former un module dont le montage sur l'élément de structure dans l'habitacle du véhicule est aisé. REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité en cas de retournement d'un véhicule, comprenant au moins deux barres cintrées (1, 1'), chaque barre cintrée possédant une première et une deuxième extrémité, une première portion de la barre partant de la première extrémité (5), et une deuxième portion (7) de la barre partant de la deuxième extrémité (8), lesdites barres (1, 1') étant déplaçables en cas de retournement du véhicule, d'une position effacée vers une position déployée, les premières extrémités (5) desdites barres étant articulées à un support, ledit dispositif étant caractérisé en ce que la deuxième portion (7) de chaque barre est sensiblement rectiligne, et en ce qu'il comprend au moins deux boîtiers de guidage (10), chaque boîtier étant pourvu d'un orifice (18) de forme allongée destiné à recevoir ladite deuxième portion (7), ledit orifice (18) s'étendant sensiblement transversalement par rapport à ladite deuxième portion (7), ledit boîtier étant destiné à être solidaire d'une partie de structure du véhicule. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un système en précontrainte pour le déploiement de chaque barre; un système de déclenchement activé en cas de retournement du véhicule; au moins un organe de verrouillage (29) qui maintient la précontrainte et qui se libère grâce au système de déclenchement libérant ainsi chaque barre de sa position effacée; au moins deux systèmes anti-retour disposés chacun entre la deuxième extrémité (8) de chaque barre et une partie de structure du véhicule pour empêcher le retrait de la barre lorsque celle- ci se trouve en position déployée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce chaque système anti- 3o retour est un système à cliquet. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque système à cliquet est disposé à l'intérieur de la barre (1, 1') correspondante, au voisinage de la deuxième extrémité (8) de ladite barre, chaque système à cliquet étant agencé pour coopérer avec des éléments de forme complémentaire solidaires d'une partie de structure du véhicule. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits éléments de forme complémentaire sont formés sur des plaquettes (15) fixées à l'intérieur du boîtier de guidage (10). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits éléments de forme complémentaire sont constitués de crans (14) agencés pour coopérer avec des dents (12) formées sur les cliquets (13). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la première extrémité (5) de chaque barre est articulée sur une platine centrale commune (4), de sorte que lesdites deux barres s'étendent chacune d'un côté de ladite platine, à partir de l'une des faces de ladite platine, et sensiblement symétriquement par rapport à un plan, un dispositif de commande du verrouillage et de la libération de chaque barre étant prévu sur la même face de ladite platine, ladite articulation étant réalisée grâce à un palier comprenant une partie fixe solidaire de la platine et une partie mobile solidaire de la première extrémité de la barre, la platine étant destinée à être fixée sur un élément de structure du véhicule. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie mobile du palier comprend un élément de forme (28) qui coopère avec l'organe de verrouillage (29, 29') du système de verrouillage de manière: - d'une part à immobiliser les barres cintrées (1, 1') dans leur position effacée et 30 en précontrainte par engagement de l'organe de verrouillage avec l'élément de forme, - d'autre part, à libérer les barres cintrées par désengagement de l'organe de verrouillage de l'élément de forme. 9. Véhicule automobile comprenant un élément de structure et au moins un dispositif de sécurité selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend deux boîtiers de guidage (10), chaque boîtier (10) étant situé sur l'un des côtés du véhicule et étant solidaire d'une partie dudit élément de structure. 10. Véhicule automobile selon la revendication 9, lorsqu'elle dépend de la revendication 7 ou de la revendication 8, caractérisé en ce que les deux boîtiers de guidage (10) sont reliés entre eux par un élément de liaison (38) qui supporte également la platine (4). 11. Véhicule automobile selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'ensemble comprenant le dispositif de sécurité et l'élément de liaison (38) est fixé sur l'élément de structure. 12. Procédé de montage d'un véhicule selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce qu'il prévoit, dans une première étape, l'assemblage d'un ensemble comprenant le dispositif de sécurité et l'élément de liaison (38) puis, dans une deuxième étape, le montage dudit ensemble sur ledit élément de structure.