Brevet FR2890018A1 — publié le 20070302

L'invention concerne un module de toit pour véhicule automobile et un véhicule automobile équipé d'un tel module. L'invention concerne plus particulièrement un module de toit escamotable possédant un système de sécurité en cas de retournement du véhicule. Il est connu dans l'art antérieur des modules de toit escamotable destinés à équiper un véhicule automobile du type cabriolet convertible. Ces modules sont pré-assemblés et prêts à être installés sur un véhicule. Jo Cependant, les modules de toit de l'art antérieur ne possèdent pas de système de sécurité permettant de protéger les passagers en cas de retournement du véhicule lorsque le toit est escamoté. En effet, dans les véhicules de l'art antérieur, les systèmes de sécurité sont disposés directement sur la caisse du véhicule et ne sont pas intégrés dans le module de toit. Par conséquent, le toit et le système de sécurité sont fixés séparément au véhicule. Ainsi, l'assemblage du véhicule est plus compliqué et le temps d'assemblage est augmenté. De plus, lorsque le toit et le système de sécurité ne sont pas montés sur un même module, le fonctionnement du toit et du système de sécurité ne peuvent pas être testés sur un même banc d'essai. L'invention vise donc à remédier à ces problèmes en proposant un module de toit pour véhicule automobile permettant d'optimiser l'assemblage du véhicule et permettant de tester le fonctionnement du toit escamotable et du système de sécurité sur un même banc d'essai. A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention propose un module de toit de 30 véhicule automobile comprenant: un élément de structure possédant des moyens de fixation à la caisse du véhicule, et un toit escamotable articulé sur l'élément de structure et déplaçable entre une position déployée et une position escamotée. Le module comporte en outre un système de sécurité solidaire de l'élément de structure, ledit système de sécurité comprenant au moins un arceau de sécurité déplaçable entre une position escamotée et une position déployée par rapport à 5 l'élément de structure et un dispositif d'actionnement de l'arceau qui est déclenchable en cas de retournement du module. Ainsi, on dispose d'un module de toit pré-assemblé intégrant un système de sécurité. Par conséquent, l'assemblage du véhicule est simplifié. i0 De plus, on dispose d'un module de toit dont le fonctionnement du toit et du système de sécurité peuvent être testés avant son installation sur le véhicule. Le déploiement du toit, ses moyens de verrouillage, le déclenchement et le déploiement de(s) arceau(x) peuvent ainsi être testés sur un même banc de test. Avantageusement, le module comporte également un capteur de retournement. Ainsi, les conditions d'un retournement réel peuvent être reproduites sur un banc d'essai. Pour cela, le banc d'essai peut par exemple faire pivoter le module selon différents axes de pivotement afin de vérifier les inclinaisons provoquant le déclenchement des arceaux. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un véhicule automobile comportant un module de toit selon l'invention, l'élément de structure étant 25 solidarisé à la caisse du véhicule. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui suit, faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique de trois quart arrière du module de toit selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue schématique en coupe selon l'axe II-Il de la figure 3; la figure 3 est une vue schématique de dessus du module de toit selon le premier mode de réalisation de l'invention; la figure 4 est une vue schématique en coupe selon l'axe IV-IV de la figure 5 5; la figure 5 est une vue schématique de dessus du module de toit selon un second mode de réalisation de l'invention; to la figure 6 est une vue schématique de trois quart arrière du châssis du véhicule et du module de toit selon l'invention représentant les zones de fixation du module sur la caisse; et les figures 7 et 8 représentent une vue schématique d'un module de système 15 de sécurité. La figure 1 représente un module de toit 1 comprenant un élément de structure 2, un toit escamotable 3 articulé sur l'élément de structure 2 et un système de sécurité solidaire de l'élément de structure 2. L'élément de structure 2 comprend deux supports latéraux 4a, 4b solidarisés par un élément transversal 5. Dans le mode de réalisation représenté, l'élément transversal 5 est une traverse creuse. Cependant, dans un mode de réalisation non représenté, l'élément transversal 5 est une cloison. Enfin, dans un autre mode de réalisation, l'élément transversal 5 est une traverse reposant sur une cloison transversale. Les deux supports latéraux 4a, 4b possèdent des moyens de fixation à la caisse. A cet effet, les supports latéraux 4a, 4b possèdent à leur extrémité des surfaces d'appui 6, 7 sur la caisse du véhicule. Dans le mode de réalisation représenté, une première surface 7 est sensiblement horizontale et une seconde surface 6 est sensiblement verticale. La première surface 7 permet de soutenir le module alors que la seconde surface 6 permet de positionner longitudinalement le module sur le véhicule. Avantageusement, lors du montage du module de toit 1 sur le véhicule, l'élément de structure 2 est solidarisé à des éléments de structure du véhicule tels que les pieds arrière 8, comme représenté sur la figure 6. Avantageusement, les supports latéraux 4a, 4b sont réalisés par moulage ou mécano soudage. Les paliers 18 ainsi que les platines 16a, 16b sur lesquels sont articulés les éléments de toit sont ensuite usinés très précisément permettant ainsi un bon fonctionnement du toit escamotable. io Dans un mode de réalisation préféré, l'élément de structure 2 comporte en outre un pied central 9 de renfort solidaire de l'élément transversal 5. Le pied central 9 possède, à son extrémité inférieure, des moyens de fixation à la caisse du véhicule. Avantageusement, lors du montage du module 1, le pied central 9 est fixé sur la traverse à talons 10 du véhicule. La traverse à talons 10 est fixée au plancher du coffre et/ou au plancher de l'habitacle et/ou au tunnel longitudinale 11 du véhicule. On remarquera que l'élément de structure 2 lorsqu'il est fixé sur la caisse du véhicule permet également d'augmenter la résistance mécanique du châssis 20 aux chocs latéraux ou aux torsions selon l'axe longitudinal du véhicule. Dans le mode de réalisation représenté, le toit escamotable 3 est composé d'un élément de toit avant 12 et d'un élément de toit arrière 13. Le mécanisme d'articulation du toit sur l'élément de structure est composé de deux paires de bras 14a, 14b, 15a, 15b représentés par des traits mixtes. Les premiers bras 14a, 14b sont montées articulés d'une part sur une platine 16a, 16b solidaire des supports latéraux 4a, 4b et d'autre part sur l'élément de toit avant 12. Les second bras 15a, 15b sont les bras d'actionnement du toit. A cet effet, les seconds bras 15a, 15b sont solidaires de l'arbre d'actionnement 17 du toit 3 d'une part, solidaires de l'élément de toit arrière 13 d'autre part et montés articulés sur le bord arrière de l'élément de toit avant 12. Les premiers bras 14a, 14b forment avec les second bras 15a, 15b des parallélogrammes déformables. Ainsi, le toit escamotable 3 est mobile entre une position déployée dans laquelle il recouvre l'habitacle du véhicule et une position escamotée dans laquelle l'élément arrière 13 est disposé sous l'élément avant 12. Le dispositif d'actionnement du toit comprend au moins un arbre d'actionnement 17 disposé sensiblement transversalement au véhicule et monté en rotation dans des paliers 18, 19 solidaires de l'élément transversal 5 et/ou des supports latéraux 4a, 4b et/ou du pied central 9. Dans le mode de réalisation représenté, l'arbre d'actionnement 17 est composé de deux tronçons. Chaque tronçon est mobile en rotation d'une part dans des paliers 18 solidaires des supports latéraux 4a, 4b et d'autre part dans des paliers 19 solidaires du pied central 9. Le dispositif d'actionnement comprend également un actionneur 20 tel qu'un vérin entraînant en rotation l'arbre d'actionnement 17 du toit 3. Le vérin 20 est monté en rotation d'une part sur le pied central 9 selon l'axe A ou sur l'élément transversal 5 et d'autre part sur une biellette 21 solidaire de l'arbre d'actionnement 17. Notons que le toit escamotable 3 est décrit précédemment à titre d'exemple et que l'invention peut s'appliquer à d'autres types de toits escamotables. Dans un premier mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 1 à 3, le système de sécurité comporte deux arceaux 22a, 22b de sécurité dont la première extrémité 23a, 23b est montée en rotation, selon un axe sensiblement parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, dans des paliers 24a, 24b solidaires d'une platine centrale 25 solidaire de l'élément transversal 5. A cet effet, la première extrémité 23a, 23b des arceaux 22a, 22b comporte une partie tubulaire qui est engagée dans les paliers 24a, 24b. Le dispositif d'actionnement des arceaux 22a, 22b comporte un moyen de précontrainte pour le déploiement des arceaux 22a, 22b, un moyen de verrouillage pour maintenir les arceaux 22a, 22b en précontrainte et un moyen de déclenchement permettant de libérer les arceaux 22a, 22b. Le moyen de précontrainte est composé d'un ressort de précontrainte disposé entre le palier 24a, 24b et la partie tubulaire. Une des extrémités du ressort de précontrainte est fixée à la partie tubulaire et l'autre extrémité est fixée au palier 24a, 24b. Le ressort est précontraint lorsque l'arceau 22a, 22b est dans sa position effacée. io Dans un mode de réalisation, le moyen de verrouillage se compose d'un doigt de verrouillage (non représenté) susceptible de s'engager dans une encoche de la partie tubulaire afin de maintenir l'arceau 22a, 22b dans sa position effacée. Dans un mode de réalisation préféré, une pièce de commande commune 15 comporte deux doigts de verrouillage verrouillant les deux arceaux 22a, 22b. Un moyen de déclanchement tel qu'un vérin ou un poussoir pyrotechnique permet de déplacer la pièce de commande afin de désengager les doigts de verrouillage des encoches et libérer ainsi les arceaux 22a, 22b. Les supports latéraux 4a, 4b possèdent un boîtier de guidage 26 de la seconde extrémité des arceaux. Avantageusement, le boîtier de guidage 26 comporte un dispositif anti-retour permettant d'empêcher le retrait de l'arceau 22a, 22b vers sa position escamotée. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif anti-retour 27 est composé d'un cliquet coopérant avec des dents formées à la seconde extrémité de l'arceau 22a, 22b. Lorsque ce dernier arrive en position déployée, le cliquet coopère avec les dents pour empêcher l'arceau 22a, 22b de revenir en position effacée. Dans un second mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 4 et 5, une cassette 30 est solidaire de l'élément de structure et insérée dans un boîtier 29 de l'élément de structure 2. La cassette 30 contient un système de sécurité comprenant un arceau de sécurité 28, un dispositif anti-retour permettant d'empêcher le retrait de l'arceau 28 vers sa position escamotée et un dispositif d'actionnement permettant le coulissement de l'arceau 28 de sa position escamotée vers sa position déployée. On remarquera que dans ce mode de réalisation, l'arceau 28 possède une forme de U. Avantageusement, le module de toit 1 comporte un câblage électrique pour le fonctionnement du dispositif d'actionnement de l'arceau 22a, 22b, 28 et/ou du dispositif d'actionnement du toit escamotable 3 et un circuit hydraulique pour le fonctionnement du dispositif d'actionnement de l'arceau 22a, 22b, 28 et/ou du dispositif d'actionnement du toit escamotable 3. Ainsi, le module 1 est facilement installé sur le véhicule. Avantageusement, le module de toit 1 comporte en outre un capteur de retournement du module 1. Ainsi, il est possible de tester le déclenchement des arceaux 22a, 22b, 28 et le fonctionnement du capteur lors du passage du module 1 sur un banc d'essai. Les figures 7 et 8 représentent des modules pré-assemblés de système de sécurité. Dans un mode de réalisation de l'invention, les modules de système de sécurité sont assemblés au module de toit 1. De préférence, le module de toit 1 se présente avant son montage sur la caisse du véhicule sous une forme opérationnelle, avec son système de sécurité armé et/ou le toit escamotable prêt à fonctionner. Ainsi, les mécanismes sont prêts à fonctionner et il ne reste qu'à relier les circuits électroniques à la batterie et aux dispositifs de commande du toit et du système de sécurité. REVENDICATIONS 1. Module de toit (1) de véhicule automobile comprenant: un élément de structure (2) possédant des moyens de fixation à la caisse du 5 véhicule, et un toit escamotable (3) articulé sur l'élément de structure (2) et déplaçable entre une position déployée et une position escamotée, ledit module (1) étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système de sécurité solidaire de l'élément de structure (2), ledit système de sécurité comprenant au moins un arceau de sécurité (22a, 22b, 28) déplaçable entre une position escamotée et une position déployée par rapport à l'élément de structure (2) au moyen d'un dispositif d'actionnement de l'arceau (22a, 22b, 28) qui est déclenchable en cas de retournement du module (1). 2. Module de toit (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de structure (2) comprend deux supports latéraux (4a, 4b) possédant des moyens de fixation à la caisse du véhicule, lesdits supports latéraux (4a, 4b) étant solidarisés par un élément transversal (5). 3. Module de toit (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les supports latéraux (4a, 4b) possèdent des surfaces d'appui (6, 7) sur la caisse du véhicule, lesdites surfaces (6, 7) possédant des moyens de fixation à la caisse du véhicule. 4. Module de toit (1) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que l'élément de structure (2) comporte un pied central (9) de renfort solidaire de l'élément transversal (5), ledit pied central (9) possédant des moyens de fixation à la caisse du véhicule. 5. Module de toit (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'élément de structure (2) possède une platine centrale (25) solidarisée à l'élément transversal (5), le dispositif de sécurité comportant deux arceaux de sécurité (22a, 22b) dont la première extrémité (23a, 23b) est montée en rotation dans des paliers (24a, 24b) solidaires de ladite platine centrale (25). 6. Module de toit (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement de l'arceau (22a, 22b) coopère avec la première extrémité (22a, 22b) de l'arceau (23a, 23b), ledit dispositif d'actionnement comportant un moyen de précontrainte pour le déploiement de l'arceau (22a, 22b), un moyen de verrouillage pour maintenir l'arceau (22a, 22b) en précontrainte et un moyen de déclenchement permettant de libérer l'arceau io (22a, 22b). 7. Module de toit (1) selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que les supports latéraux (4a, 4b) possèdent un boîtier de guidage (26) des deuxièmes extrémités des arceaux (22a, 22b), ledit boîtier de guidage (26) comportant un système anti-retour coopérant avec la deuxième extrémité des arceaux (22a, 22b) lorsque ceux-ci sont en position déployée afin d'empêcher le retrait des arceaux (22a, 22b) vers leur position escamotée. 8. Module de toit (1) selon l'une quelconque des revendication 2 à 4, caractérisé en ce qu'au moins une cassette (30) est solidaire de l'élément de structure (2), ladite cassette (30) contenant un système de sécurité comprenant un arceau de sécurité (28), un dispositif anti-retour permettant d'empêcher le retrait de l'arceau (28) vers sa position escamotée et un dispositif d'actionnement de l'arceau (28). 9. Module de toit (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif d'actionnement du toit (3) solidaire de l'élément de structure (2), 10. Module de toit (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement du toit comprend au moins un arbre d'actionnement (17) monté en rotation dans des paliers (18, 19) solidaires de l'élément transversal (5) et/ou des supports latéraux (4a, 4b) et/ou du pied central (9), au i0 moins un bras d'actionnement (15a, 15b) du toit (3) étant solidaire d'une part de l'arbre d'actionnement (17) et d'autre part du toit (3). 11. Module de toit (1) selon l'une des revendications 9 à 10, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement du toit comprend un actionneur (20) , tel qu'un vérin, entraînant en rotation l'arbre d'actionnement (17) et monté sur le pied central (9) ou sur l'élément transversal (5). 12. Module de toit (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce io qu'il comporte en outre un câblage électrique du dispositif d'actionnement de l'arceau (22a, 22b, 28) et/ou du dispositif d'actionnement du toit escamotable (3). 13. Module de toit (1) selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un circuit hydraulique alimentant le dispositif d'actionnement de l'arceau (22a, 22b, 28) et/ou le dispositif d'actionnement du toit escamotable (3). 14. Module de toit (1) selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un capteur de retournement permettant de déclencher le dispositif d'actionnement des arceaux (22a, 22b, 28). 15. Véhicule automobile selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comporte un module (1) selon l'une des revendications précédentes, 25 l'élément de structure (2) étant solidarisé à la caisse du véhicule. 16. Véhicule automobile selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'élément de structure (2) du véhicule est solidarisé aux pieds arrière (8) du véhicule.