Brevet FR3027570A1 — publié le 20160429

DISPOSITIF DE FIXATION D'UNE BARRE DE TOIT SUR UNE CAISSE DE VÉHICULE AUTOMOBILE [0001] L'invention a trait aux barres de toit, et plus précisément aux moyens de fixation de ces barres de toit sur la caisse d'un véhicule automobile. [0002] Les barres de toit permettent aux utilisateurs des véhicules automobiles de fixer une galerie au-dessus de la voiture, ou de venir fixer un coffre de toit. Ces barres de toit évitent que des dispositifs extérieurs ne soient directement rapportés sur la caisse du véhicule automobile. [0003] Les zones de fixation des barres de toit sur le véhicule sont choisies par les concepteurs de telle sorte que le véhicule ne subisse pas de déformations irréversibles sous l'effet du poids de la galerie. [0004] Afin de remplir leurs fonctions, les barres de toit sont solidement appareillées à la caisse du véhicule en quatre zones de fixation pour chaque barre. En général, deux barres de toit sont montées sur le véhicule grâce à des dispositifs de fixation rapportés du côté habitable, et venant en prise avec les barres de toit. La garniture de l'habitacle masque par la suite toute trace des dispositifs de fixation. [0005] La demande de certificat d'utilité publiée sous le numéro FR 2 920 015 décrit un dispositif comprenant un fût et un pied monté coulissant dans le fût. Le fût comprend une collerette en appui sur une surface inférieure du pavillon de toit et le pied est au contact de la caisse du véhicule. Une vis passe au travers d'un trou pratiqué dans la caisse, le pied, le fût et enfin dans le pavillon de toit. La vis vient en prise sur une barre de toit posée sur le pavillon de toit. Un joint d'étanchéité est positionné au niveau de la collerette, à l'intérieur du fût. [0006] Ce dispositif antérieur présente divers inconvénients : il doit être soudé en plusieurs points sur la carrosserie et sur le pavillon, avec les coûts et la complexité de fabrication qui en résultent ; il ne peut être retiré facilement, par exemple pour changer le joint si ce dernier venait à être défectueux. [0007] Un premier objet est de proposer une fixation de barre de toit permettant une mise en place et un démontage faciles. [0008] Un deuxième objet est de proposer une fixation de barre de toit n'entraînant pas de risque d'altération du pavillon de toit au cours du montage ou du démontage. [0009] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un dispositif pour fixer une barre de toit sur une caisse de véhicule automobile comprenant un pavillon de toit, à l'aide d'un moyen tel qu'une vis, le dispositif comprenant un fût pourvu en partie supérieure d'une bague externe, le fût étant pourvu en partie inférieure d'un pied coulissant, le dispositif comprenant une platine, le fût s'étendant en saillie depuis une face inférieure de la platine, la bague externe comprenant une face d'extrémité supérieure placée à distance de la face inférieure de la platine, le pied comprenant un trou traversant concentrique à un trou traversant le fût et la platine pour le passage d'un moyen tel qu'une vis, la platine étant pourvue, sur sa face inférieure, d'un joint d'étanchéité périphérique, le pied étant télescopique entre une position rentrée de mise en place du dispositif au travers d'un trou traversant le pavillon de toit, et une position sortie dans laquelle la base du pied est en contact avec la caisse du véhicule automobile et dans laquelle une partie du bord du trou traversant du pavillon est placée entre la face d'extrémité supérieure de la bague externe et la face inférieure de la platine. [0010] Selon diverses réalisations, le dispositif présente les caractères suivants, le cas échéant combinés : la face d'extrémité supérieure de la bague externe est inclinée par rapport à un plan transversal défini par la face inférieure de la platine ; la bague externe présente au moins une gorge à ouverture tournée vers la face d'extrémité supérieure ; la bague externe comporte plusieurs gorges sensiblement parallèles de profondeur croissante d'un bord avant à un bord arrière de la bague ; la bague externe est rapportée sur le fût ; la bague externe présente une dureté Shore comprise entre 30 et 70 , la surface inférieure de la platine comporte une rainure continue s'étendant sur tout le périmètre de la platine et logeant le joint d'étanchéité ; la platine est élancée et porte le fût à une première partie extrême avant, la platine comprenant une butée, en partie extrême arrière et en saillie de sa face supérieure. [0011] Il est proposé, selon un deuxième aspect, un véhicule comprenant un dispositif tel que présenté ci-dessus, un pavillon de toit et une barre de toit, le pavillon de toit comportant un trou traversant oblong, comprenant une première partie extrême de plus grande ouverture qu'une deuxième partie extrême opposée, la première partie extrême permettant le passage du fût et de la bague externe jusqu'à appui de la platine contre la face supérieure du pavillon de toit, la deuxième partie extrême étant d'ouverture inférieure au gabarit de la bague externe. [0012] Il est proposé, selon un troisième aspect, un procédé de montage d'une barre de toit sur une caisse de véhicule automobile comprenant un pavillon de toit, à l'aide d'un dispositif de fixation tel que présenté ci-dessus, ce procédé comprenant: une première étape consistant à insérer le fût et la bague externe du dispositif dans une première partie extrême d'un trou traversant oblong du pavillon de toit ; une deuxième étape au cours de laquelle le dispositif est déplacé en direction d'une deuxième partie extrême de l'ouverture du pavillon de toit, jusqu'à ce qu'une partie du bord du trou traversant du pavillon soit placée entre la face d'extrémité supérieure de la bague et la face inférieure de la platine ; une troisième étape au cours de laquelle le pied du dispositif est coulissé jusqu'à venir en contact avec la caisse ; une quatrième étape au cours de laquelle une vis est insérée à travers une lumière pratiquée dans la caisse, la vis passant dans le trou du pied et le trou du fût et de la platine; une cinquième étape au cours de laquelle la barre de toit est positionnée sur la platine ; une sixième étape dans laquelle la vis vient en prise sur une chemise de la barre de toit. [0013] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un dispositif de fixation d'une barre de toit, la figure 2 est une vue en perspective de dessous d'un dispositif de fixation d'une barre de toit, la figure 3 est une vue en coupe d'un dispositif selon le plan III-Ill de la figure 1, la figure 4 est une vue en coupe d'un dispositif selon le plan IV-IV de la figure 3, la figure 5 est un éclaté illustrant l'assemblage d'un dispositif de fixation, la figure 6 est une vue en perspective de la première étape d'assemblage d'un dispositif, - la figure 7 est une autre vue en perspective de la première étape d'assemblage d'un dispositif, la figure 8 est une vue en perspective de la deuxième étape d'assemblage d'un dispositif, la figure 9 est une vue en coupe selon le plan IX-IX de la troisième étape d'assemblage d'un dispositif, la figure 10 est une vue en coupe-perspective selon le plan X-X de la figure 6 de la quatrième étape d'assemblage d'un dispositif, la figure 11 est une vue en coupe de la cinquième étape d'assemblage d'un dispositif. [0014] Sur les figures est représenté un dispositif 1 de fixation d'une barre 2 de toit sur une caisse 3 de véhicule automobile comprenant un pavillon 4 de toit. Le pavillon 4 de toit est monté sur la caisse 3 du véhicule automobile. Toutefois, au moins sur une partie de sa surface, le pavillon 4 de toit est espacé de la caisse 3 du véhicule automobile. Le dispositif 1 comprend une entretoise 5. L'entretoise 5 loge dans l'espace séparant le pavillon 4 de toit de la caisse 3 du véhicule automobile. L'entretoise 5 comprend un fût 6 muni d'une bague 7 externe dotée d'une série de dents 8a séparées par des gorges 8b. La bague 7 externe est rapportée sur le fût 6, par exemple par surmoulage, et est réalisée en un matériau semi-rigide, par exemple un élastomère. On qualifie de "semi-rigide" un matériau dont la dureté Shore, mesurée par la procédure normative ISO 868 et dont l'échelle est graduée de 1 à 100, est comprise entre 30 et 70. Le matériau de la bague 7 externe présente une dureté Shore de préférence comprise entre 40 et 60 ; par exemple de l'ordre de 50. L'entretoise 5 comprend par ailleurs un pied 9 illustré en trait pointillé sur la figure 2. [0015] Le pied 9 est monté de manière télescopique dans le fût 6, entre une position repliée dans laquelle le pied 9 est presque intégralement reçu dans le fût 6 et une position dépliée dans laquelle le pied 9 est presque intégralement hors du fût 6. Le fût 6 présente une section rectangulaire dont deux de ses côtés sont arrondis. Le fût 6 est traversé longitudinalement par un trou 10 et comprend également deux rails 11 de guidage. Le pied 9 présente une forme sensiblement cylindrique comprenant une base 12 destinée à coopérer avec la caisse 3 du véhicule automobile. A l'instar du fût 6, le pied 9 comprend un perçage 13 longitudinal le traversant de part et d'autre. Le perçage 13 du pied 9 est sensiblement concentrique avec le trou 10 du fût 6. Le pied 9 comprend également deux pions 14 de guidage à l'empreinte des rails 11 de guidage, les pions 14 de guidage étant destinés à coopérer avec les rails 11 de guidage. [0016] Le fût 6 est surmonté d'une platine 15 dont la forme est sensiblement rectangulaire. La platine 15 comprend une butée 17 sur sa face 16 supérieure, butée 17 dont la fonction sera présentée ultérieurement. Une face 18 inférieure de la platine 15 est munie d'une rainure 19 dans laquelle loge un joint 20 d'étanchéité. La rainure 19 est continue et s'étend sur tout le périmètre de la platine 15. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, le joint 20 d'étanchéité est de section sensiblement rectangulaire. [0017] La figure 3 représente une vue en coupe dans laquelle une différence de hauteur des dents 8a est visible. Le fût 6 présente une section 21 intermédiaire qui s'étend entre la bague 7 externe et la platine 15. Cette section 21 intermédiaire diminue (ou augmente) en fonction de la hauteur des dents 8a selon si l'on se déplace de droite à gauche ou de gauche à droite sur la figure 3. [0018] La figure 4 illustre, dans une autre vue en coupe, la différence de largeur entre la platine 15 et la bague 7 externe. La largeur hors tout L1 de la bague 7 est plus petite que la largeur hors tout L2 de la platine 15. La figure 5 illustre l'assemblage de la barre 2 de toit sur le pavillon 4 de toit. Le pavillon 4 de toit et la caisse 3 du véhicule automobile sont espacés l'un de l'autre au moins sur une partie de leur surface respective. L'espace qui les sépare est l'endroit où l'entretoise 5 du dispositif 1 loge. La barre 2 de toit comprend une fente 22 dans laquelle est insérée une chemise 23. La chemise 23 permet à une vis 24 traversant successivement le pied 9, le fût 6 et de ce fait la platine 15, de venir en prise sur la barre 2 de toit. [0019] Les figures 6 à 10 illustrent les étapes successives du montage du dispositif 1 sur la caisse 3 du véhicule automobile. Comme illustré sur la figure 6, le dispositif 1 est positionné au-dessus du pavillon 4 de toit. Le pavillon 4 de toit présente une ouverture 25 en forme de trou de serrure munie d'une première partie extrême 26 de large ouverture et d'une deuxième partie extrême 27 de plus faible ouverture, reliées par une jonction 28 courbe. [0020] La première étape du montage consiste à insérer l'entretoise 5 munie du pied 9, du fût 6 et de la bague 7 externe dans la première partie extrême 26 selon la flèche représentée sur les figures 6 et 7. [0021] Le dispositif 1 est ensuite déplacé au cours d'une deuxième étape, en direction de la deuxième partie extrême 27, comme illustré par la flèche sur la figure 8. La figure 9 est une vue en coupe de la figure 8. On y voit le pavillon 4 de toit pincé entre le joint 20 d'étanchéité de la platine 15 et les dents 8a de la bague 7 externe. Par ailleurs, une droite 29 en trait pointillé illustre la différence de hauteur entre les dents 8a. Cette droite 29 passe par une face d'extrémité 30 supérieure de chaque dent 8a. L'espace entre la dent 8a la moins haute et la platine 15 est dimensionné de sorte à être égal à l'épaisseur du pavillon 4 de toit. De cette manière, cette dent 8a n'oppose pas ou très peu de résistance lors du montage car elle n'accroche pas le pavillon 4 de toit. Les dents 8a suivantes sont plus longues, la distance séparant leur face d'extrémité 30 supérieure, de la platine 15 étant inférieure à l'épaisseur du pavillon 4 de toit. Ceci a pour conséquence de pincer le pavillon 4 de toit. En réaction, le joint 20 d'étanchéité est plaqué, de l'autre côté, contre le pavillon 4 de toit. Les dents 8a ont tendance à se déformer élastiquement au contact du pavillon 4 de toit. [0022] En référence à la figure 10, la vis 24 est insérée à travers une lumière 31 pratiquée dans la caisse 3 du véhicule automobile. La lumière 31 est dans le mode de réalisation représenté sur les figures, sous forme d'un trou cylindrique. [0023] Dans une mise en oeuvre, la vis 24 traverse le dispositif 1 jusqu'à venir en prise avec une bague de dépliage située entre le pied 9 et le fût 6, la bague de dépliage n'étant pas représentée sur les figures. Au fur et à mesure que la vis 24 traverse la bague de dépliage, le pied 9 coulisse jusqu'à venir en contact avec la caisse 3 du véhicule automobile. Une fois le pied 9 en contact avec la caisse du véhicule automobile, la vis continue sa course. La barre 2 de toit est alors positionnée sur la platine 15. La vis 24 continue sa course jusqu'à venir en prise avec la chemise 23 de la barre 2 de toit. A ce stade, le montage est terminé, la barre 2 de toit est solidaire de la caisse 3 du véhicule automobile grâce au dispositif 1 de fixation. [0024] Comme il l'a déjà été mentionné, la platine 15 comprend une butée 17. Cette butée 17 provoque une pression sur une extrémité 32 distale de la platine 15, la plus éloignée de l'axe de la vis 24. [0025] La présence de la bague 7 permet d'éviter la déformation des bords de l'ouverture 25. Le contact entre le joint 20 d'étanchéité et le pavillon 4 de toit n'est par conséquent pas altéré et ce au bénéfice de l'étanchéité du dispositif 1. [0026] Le dispositif 1 offre plusieurs avantages. Il n'est pas nécessaire de venir le souder sur la caisse 3 ou sur le pavillon 4 de toit, et le montage est simple et rapide. Le dispositif 1 offre par ailleurs la possibilité de le démonter ultérieurement notamment pour remplacer le joint 20 d'étanchéité. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) pour fixer une barre (2) de toit sur une caisse (3) de véhicule automobile comprenant un pavillon (4) de toit, à l'aide d'un moyen tel qu'une vis, le dispositif (1) comprenant un fût (6) pourvu en partie supérieure d'une bague (7) externe, le fût (6) étant pourvu en partie inférieure d'un pied (9) coulissant, le dispositif (1) étant caractérisé en ce qu'il comprend une platine (15), le fût (6) s'étendant en saillie depuis une face inférieure (18) de la platine (15), la bague (7) externe comprenant une face d'extrémité (30) supérieure placée à distance de la face inférieure (18) de la platine (15), le pied (9) comprenant un trou (13) traversant concentrique à un trou (10) traversant le fût (6) et la platine (15) pour le passage d'un moyen tel qu'une vis, la platine (15) étant pourvue, sur sa face inférieure (18) d'un joint d'étanchéité (20) périphérique, le pied (9) étant télescopique entre une position rentrée de mise en place du dispositif (1) au travers d'un trou traversant (25) le pavillon (4) de toit, et une position sortie dans laquelle la base (12) du pied (9) est en contact avec la caisse (3) du véhicule automobile et dans laquelle une partie du bord du trou traversant (25) du pavillon (4) est placée entre la face d'extrémité (30) supérieure de la bague (7) externe et la face inférieure (18) de la platine (15). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face d'extrémité (30) supérieure de la bague (7) externe est inclinée par rapport à un plan transversal défini par la face inférieure (18) de la platine (15). 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé 30 en ce que la bague (7) externe présente au moins une gorge (8b) à ouverture tournée vers la face d'extrémité (30) supérieure. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bague (7) externe comporte plusieurs gorges (8b) sensiblement parallèles de 35 profondeur croissante d'un bord avant à un bord arrière de la bague (7). 5. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la bague (7) externe est rapportée sur le fût (6). 6. Dispositif (1) selon la revendication 5 caractérisé en ce que la bague (7) externe présente une dureté Shore comprise entre 30 et 70. 7. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendication 1 à 6, caractérisé en ce que la surface (18) inférieure de la platine (15) comporte une rainure (19) continue s'étendant sur tout le périmètre de la platine (15) et logeant le joint (20) d'étanchéité. 8. Dispositif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la platine (15) est élancée et porte le fût (6) à une première partie extrême avant, la platine (15) comprenant une butée (17), en partie extrême arrière et en saillie de sa face supérieure. 9. Véhicule comprenant un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, un pavillon (4) de toit et une barre (2) de toit, caractérisé en ce que le pavillon (4) de toit comporte un trou traversant (25) oblong, comprenant une première partie extrême (26) de plus grande ouverture qu'une deuxième partie extrême (27) opposée, la première partie extrême (26) permettant le passage du fût (6) et de la bague (7) externe jusqu'à appui de la platine (15) contre la face supérieure du pavillon (4) de toit, la deuxième partie extrême (27) étant d'ouverture inférieure au gabarit de la bague (7) externe. 10. Procédé de montage d'une barre (2) de toit sur une caisse (3) de véhicule automobile comprenant un pavillon (4) de toit, à l'aide d'un dispositif (1) de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend: une première étape consistant à insérer le fût (6) et la bague (7) externe du dispositif (1) dans une première partie extrême (26) d'un trou traversant (25) oblong du pavillon (4) de toit ; une deuxième étape au cours de laquelle le dispositif (1) est déplacé en direction d'une deuxième partie extrême (27) de l'ouverture (25) du le pavillon (4) de toit, jusqu'à ce qu'une partie dubord du trou traversant (25) du pavillon (4) soit placée entre la face d'extrémité (30) supérieure de la bague (7) et la face inférieure (18) de la platine (15) ; - une troisième étape au cours de laquelle le pied (9) du dispositif (1) est coulissé jusqu'à venir en contact avec la caisse (3) ; - une quatrième étape au cours de laquelle une vis (24) est insérée à travers une lumière (31) pratiquée dans la caisse (3), la vis (24) passant dans le trou (13) du pied (9) et le trou (10) du fût (6) et de la platine (15) ; - une cinquième étape au cours de laquelle la barre (2) de toit est positionnée sur la platine (15) ; - une sixième étape dans laquelle la vis (24) vient en prise sur une chemise (23) de la barre (2) de toit.