Brevet FR2895963A1 — publié le 20070713

La présente invention est relative à l'amortissement des vibrations de la caisse des véhicules automobiles de type découvrable. Les véhicules automobiles de type découvrable, par exemple cabriolet ou coupé cabriolet, du fait même de leur architecture, sont moins rigides que 5 la plupart des autres véhicules. Il en résulte en particulier des vibrations importantes de la caisse, notamment en torsion autour de l'axe longitudinal du véhicule. Ces vibrations dont la fréquence peut être relativement basse, puisqu'elle peut être de l'ordre de 20Hz et parfois de l'ordre de 15Hz, sont gênantes et doivent être amorties. 10 Afin d'amortir ces vibrations du véhicule, on utilise des batteurs constitués de masses suspendues par des moyens élastiques ou viscoélastiques, de telle sorte que la fréquence propre de vibration de ces masses suspendues soit sensiblement égale à la fréquence propre d'un mode de vibration du véhicule que l'on souhaite amortir. Ces masses vibrantes sont 15 par exemple disposées sous la caisse du véhicule. Cette technique, qui est relativement efficace, présente cependant l'inconvénient de nécessiter l'ajout de masse sous le véhicule, ce qui d'une part augment le poids du véhicule, et d'autre part peut augmenter l'encombrement sous le véhicule. 20 Il a également été proposé d'utiliser la batterie du véhicule comme masse vibrante. Mais, ces accessoires ont des masses insuffisantes et ne sont pas toujours disposées de façon optimale sur le véhicule. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant un moyen pour amortir les vibrations de la caisse d'un véhicule 25 et en particulier d'un véhicule découvrable susceptible de vibrer en torsion, qui ne nécessite pas l'ajout de masses supplémentaires et qui ne prenne pas de place sous la caisse du véhicule, tout en ayant une bonne efficacité. A cet effet, l'invention a pour objet un véhicule automobile du type découvrable qui comprend au moins un arceau de sécurité de type actif 30 monté sur le véhicule par l'intermédiaire de moyens de liaison souples et élastiques dont la raideur est adaptée pour que la fréquence propre de vibration de l'arceau de sécurité soit sensiblement égale à une fréquence propre d'un mode de vibration de la caisse du véhicule en torsion autour d'un axe longitudinal du véhicule. De préférence, au moins un moyen de liaison souple et élastique est amortissant. Au moins un moyen de liaison souple et élastique peut être constitué d'un anneau souple et élastique, disposé autour d'une vis de fixation de l'arceau à la caisse du véhicule, dans un trou de l'arceau de sécurité traversé par la vis de fixation. Le véhicule automobile peut comporter un moyen de liaison souple et élastique constitué d'au moins une cale élastique disposée sous la face inférieure du boîtier de l'arceau de sécurité actif. Le moyen de liaison souple et élastique constitué d'au moins une cale peut être parallélépipédique, en appui sur une surface parallèle à la face inférieure du boîtier de l'arceau de sécurité actif. Le moyen de liaison souple et élastique constitué d'au moins une cale en matériau élastomère peut être de section triangulaire et en appui sur une surface formant un coin avec la face inférieure du boîtier de l'arceau de sécurité actif. Le boîtier de l'arceau de sécurité actif peut être disposé dans un logement comportant un fond, une plaque de fermeture supérieure et au moins deux faces latérales, et les moyens de liaison souple et élastique peuvent comprendre au moins une cale élastique disposée entre la face inférieure du boîtier de l'arceau de sécurité et le fond du logement, et au moins une cale élastique disposée entre la face supérieure du boîtier de l'arceau de sécurité et la plaque de fermeture supérieure du logement. En outre, au moins une vis de sécurité solidaire des faces latérales du logement peut traverser un trou laissant un jeu suffisant pour permettre la vibration de l'arceau de sécurité.30 Au moins une cale élastique est, par exemple, constituée d'un matériau polymère, tel qu'une mousse, un matériau élastomère, un matériau de type silicone ou un matériau de type butyl. De préférence, le véhicule comporte au moins deux arceaux de 5 sécurité du type actif monté sur des moyens de liaison souple et élastique, les arceaux étant disposés de part et d'autre du plan médian longitudinal du véhicule. L'invention va maintenant être décrite, de façon plus précise mais non limitative, en regard des figures annexées dans lesquelles : 10 - la figure 1 représente de façon simplifiée un panneau arrière de véhicule de type découvrable, équipé de deux arceaux de sécurité; - la figure 2 est un schéma représentant l'implantation d'un arceau de sécurité monté sur un support élastique ou visco-élastique; - la figure 3 est une représentation schématique d'un deuxième mode 15 de réalisation d'un arceau de sécurité monté sur un support élastique ou visco-élastique; - la figure 4 est une représentation schématique d'un troisième mode de réalisation d'un arceau de sécurité monté sur un support élastique ou visco-élastique; 20 - la figure 5 est une vue en coupe d'un boîtier d'un arceau de sécurité, montrant un moyen de liaison élastique ou visco-élastique de l'arceau de sécurité au boîtier de l'arceau de sécurité; - la figure 6 est une vue en coupe de côté d'un arceau de sécurité monté de façon élastique ou visco-élastique dans un boîtier. 25 Dans ces figures, les éléments identiques des différents modes de réalisation porteront les mêmes repères. Le panneau arrière d'habitacle, repéré généralement par 1, à la figure 1, comprend de façon classique une traverse inférieure 2 et une traverse supérieure 3 qui supporte une cloison supérieure d'habitacle 4 et une 30 garniture de cloison arrière d'habitacle 5. La cloison supérieure d'habitacle 4 est disposée entre deux cloisons latérales d'habitacle 6, 6' et deux panneaux de côté 7, 7'. Le panneau arrière d'habitacle 1 comporte en outre des logements renforcés 9, 9' pour des arceaux de sécurité 8, 8' dont on ne voit que les barres mobiles 18, 18' qui s'étendent au-dessus de la traverse supérieure 3. Un arceau de sécurité actif est un dispositif connu en lui-même qui comporte une barre mobile .et un boîtier, équipé notamment de moyens pyrotechniques qui permettent à la barre mobile de se déployer lors d'un choc de façon à créer une protection pour éviter que les passagers du véhicule soient écrasés entre le véhicule et le sol. Ces arceaux de sécurité sont commandés par des moyens électriques qui pénètrent par exemple dans la traverse inférieure 2 par un trou de connection 10. De façon classique, deux arceaux de sécurité sont disposés derrière les sièges arrière de part et d'autre du plan médian longitudinal du véhicule. 15 Ils sont en particulier montés sur les véhicules du type découvrable, tels que des cabriolets ou des coupés-cabriolets. Les arceaux de sécurité, constitués d'une barre déployable et d'un boîtier, qui ont chacun une masse significative, peuvent être utilisés comme masses oscillantes pour des batteurs destinés à amortir les vibrations en 20 torsion de la caisse du véhicule. Ces arceaux de sécurité ont l'avantage d'être disposés de part et d'autre du plan médian longitudinal du véhicule. Ils permettent ainsi de réaliser deux batteurs disposés symétriquement par rapport à l'axe longitudinal du véhicule, bien adaptés à l'amortissement de vibration en torsion de la caisse du véhicule. 25 Comme représenté à la figure 2, pour assurer le fonctionnement en batteur, le boîtier 19 de l'arceau de sécurité est monté de façon à reposer sur la traverse inférieure 2 par l'intermédiaire d'une cale élastique ou viscoélastique 20 de forme parallélépipédique en un matériau de type mousse, ou de type élastomère, ou de type silicone, ou de type butyle. De tels matériaux 30 sont connus en eux-mêmes. Par ailleurs, le boîtier 19 est monté dans le logement 9 destiné à le recevoir, de façon qu'il puisse vibrer librement. Par exemple, au moins une vis de fixation 191 traverse le boîtier 19 à travers un trou 190 de diamètre suffisant pour permettre un certain débattement du boîtier, tout en le fixant aux montants latéraux 9A et 9B du logement renforcé 9. En cas de retournement de véhicule, les vis assurent une fixation suffisante de l'arceau de sécurité pour qu'il puisse remplir sa fonction de protection. Comme représenté à la figure 5, la vis 191 peut être maintenue à l'intérieur du trou 190 par un anneau élastique ou viscoélastique 192, qui contribue à la suspension élastique ou viscoélastique de l'arceau de sécurité. Dans une variante, représenté à la figure 6, la vis n'est pas maintenue par un anneau élastique ou viscoélastique, si bien que le déplacement du boîtier 19 est libre tant que l'amplitude du mouvement reste suffisamment faible. Dans le mode de réalisation dans lequel l'arceau de sécurité n'est supporté que par une cale élastique ou viscoélastique, la cale doit avoir une raideur adaptée pour que la fréquence propre de vibration d'arceau de sécurité soit égale à la fréquence propre du mode de vibration de la caisse que l'on souhaite amortir. Dans le cas où l'arceau est supporté en outre, par un ou plusieurs anneaux élastiques ou viscoélastiques disposés autour d'un ou de plusieurs vis, la raideur de l'ensemble des moyens de suspension doit être adaptée pour que la fréquence propre de vibration de l'arceau de sécurité soit égale à la fréquence souhaitée. Dans un deuxième mode de réalisation, représenté à la figure 3, la cale élastique 21 disposée en dessous ou à la partie inférieure de l'arceau de sécurité, repéré généralement par 8, est contenu dans un logement 31 qui repose lui-même sur la traverse 2. Dans cette disposition, la cale élastique ou viscoélastique 21 peut s'étendre sur les côtés de l'arceau de sécurité et être maintenue par le logement 31, ce qui permet d'assurer un contrôle des vibrations non seulement dans le sens vertical mais également légèrement dans le sens horizontal. Dans ce mode de réalisation, l'arceau de sécurité peut être maintenu par des vis de fixation selon les deux modes de réalisation qui viennent 5 d'être décrits précédemment. Dans un troisième mode de réalisation, représenté à la figure 4, l'arceau de sécurité repéré généralement par 8, repose sur une cale élastique ou viscoélastique 22 de section triangulaire contenue dans un logement 32 en appui sur la traverse 2. Dans ce mode de réalisation, 10 l'arceau de sécurité 8 peut vibrer non seulement verticalement mais en rotation de droite et de gauche. Cette disposition permet de mieux amortir certaines vibrations de type torsion. En outre, le coin peut être orienté préférentiellement de façon à favoriser une rotation de l'axe de sécurité vers l'extérieur du véhicule. 15 Dans le mode de réalisation également, l'arceau de sécurité peut être maintenu par des vis de fixation selon les deux modes de réalisation décrits précédemment. Dans un quatrième mode de réalisation, représenté à la figure 6, le boîtier 19 de l'arceau de sécurité est contenu dans un logement 9 20 comportant deux faces latérales 9A et 9B reposant sur la traverse inférieure 2. Ce logement 9, est fermé à sa partie supérieure par une plaque de fermeture 31B. L'arceau de sécurité 19 repose, à sa la partie inférieure, par l'intermédiaire d'une cale viscoélastique 21A le fond 31A du logement 25 reposant sur la traverse 2, et il coopère verticalement par l'intermédiaire d'une cale élastique ou viscoélastique 21B avec la plaque de fermeture 31B. En outre, le boîtier 19 est maintenu par l'intermédiaire d'une ou plusieurs vis de fixation 191 passant à travers un ou plusieurs trous 190, de diamètre sensiblement supérieur au diamètre des vis 191, de façon à 30 permettre un mouvement relatif du boîtier 19 par rapport aux vis 191 solidaires des montants latéraux 9A et 9B du logement 9 du boîtier 19 de l'arceau de sécurité actif (sur la figure, on ne voit qu'une seule vis). Dans ce mode de réalisation, comme dans les précédents, les cales élastiques ou viscoélastiques 21A et 21B, ont des raideurs adaptées de façon à ce que, compte tenu de la masse de l'arceau de sécurité, celui-ci ait une fréquence propre de vibration sensiblement égale à la fréquence propre du mode de vibration en torsion de la caisse du véhicule que l'on souhaite amortir. Dans tous ces modes de réalisation, les moyens de support des arceaux de sécurité, ainsi que les moyens de fixation, permettent à ces arceaux de sécurité de vibrer de façon à amortir les vibrations. Cependant, ils maintiennent suffisamment les arceaux de sécurité de façon à ce qu'ils puissent remplir leurs fonctions en cas par exemple de retournement du véhicule, c'est-à-dire qu'en cas de retournement du véhicule, les arceaux de sécurité ont un mouvement très limité, et sont fermement maintenus sur la caisse du véhicule. Les arceaux de sécurité, tels qu'ils viennent d'être décrits, sont montés sur des cales élastiques ou viscoélastiques en matériaux polymères, mais ils peuvent aussi être montés de façon élastique ou viscoélastique sur des ressorts avec éventuellement des amortisseurs. REVENDICATIONS 1. Véhicule automobile du type découvrable, comprenant au moins un arceau de sécurité (8) de type actif, caractérisé en ce que l'arceau de sécurité (8) est monté sur le véhicule, par l'intermédiaire de moyens de liaison souples et élastiques (20, 21, 21A, 21B, 22, 192) dont la raideur est adaptée pour que la fréquence propre de vibration de l'arceau de sécurité soit sensiblement égale à une fréquence propre d'un mode de vibration de la caisse du véhicule en torsion autour d'un axe longitudinal du véhicule. 2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en outre, au moins un moyen de liaison souple et élastique est amortissant. 3. Véhicule automobile selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que au moins un moyen de liaison souple et élastique est constitué d'un anneau souple et élastique (192), disposé autour d'une vis (191) de fixation de l'arceau à la caisse du véhicule, dans un trou (190) de l'arceau de sécurité traversé par la vis de fixation. 4. Véhicule automobile selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de liaison souple et élastique constitué d'au moins une cale élastique (20, 21, 21A, 22) disposée sous la face inférieure du boîtier de l'arceau de sécurité actif. 5. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de liaison souple et élastique constitué d'au moins une cale (20, 21, 21A) est parallélépipédique et en appui sur une surface parallèle à la face inférieure du boîtier (19) de l'arceau de sécurité actif. 6. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que le moyen de liaison souple et élastique constitué d'au moins une cale (22) enmatériau élastomère est en appui sur une surface formant un coin avec la face inférieure du boîtier (19) de l'arceau de sécurité actif. 7. Véhicule automobile selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le boîtier (19) de l'arceau de sécurité actif (8) est disposé dans un logement (9) comportant un fond (31A), une plaque de fermeture supérieure (31B) et au moins deux faces latérales (9A, 9B), et en ce que les moyens de liaison souple et élastique comprennent au moins une cale élastique (21A) disposée entre la face inférieure du boîtier (19) de l'arceau de sécurité et le fond (21A) du logement (9), et au moins une cale élastique (21B) disposée entre la face supérieure du boîtier (19) de l'arceau de sécurité et la plaque de fermeture supérieure (31B) du logement (9). 8. Véhicule automobile selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'en outre, au moins une vis de sécurité (191) solidaire des faces latérales (9A, 9B) du logement (9) traverse un trou (190) laissant un jeu suffisant pour permettre la vibration de l'arceau de sécurité. 9. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 20 8, caractérisé en ce que au moins une cale élastique (20, 21, 21A, 21B, 22, 192) est constituée d'un matériau polymère, tel qu'une mousse, un matériau élastomère, un matériau de type silicone ou un matériau de type butyl. 10. Véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 25 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux arceaux de sécurité (8, 8') du type actif monté sur des moyens de liaison souple et élastique, les arceaux étant disposés de part et d'autre du plan médian longitudinal du véhicule.