Brevet FR3024415A1 — publié le 20160205

ARCEAU ARRIERE MULTIFONCTION L'invention concerne une structure de renfort arrière de châssis d'un véhicule découvrable de véhicule embarquant des moyens de fixation et de support d'équipements du véhicule. La structure supérieure d'un véhicule fermé, c'est-à-dire comportant un toit rigide fixe, procure à la caisse du véhicule une grande rigidité. Les véhicules cabriolet ne comportant pas de structure supérieure rigide, il est nécessaire de renforcer le soubassement pour conserver une bonne rigidité au véhicule. Cette rigidité est nécessaire afin d'éviter des déformations de la structure du véhicule détériorant la tenue de route, de diminuer les vibrations du véhicule en roulage, et d'assurer un bon comportement du véhicule en cas de choc pour préserver la sécurité des passagers. Souvent, les véhicules cabriolet sont réalisés à partir d'une structure d'un véhicule fermé dont la partie supérieure au-dessus de la ceinture de caisse est retirée pour ne conserver que le soubassement. La rigidité perdue par la suppression de ladite partie supérieure de la structure du véhicule implique de renforcer ledit soubassement afin de compenser la perte de rigidité. Ce renforcement est généralement réalisé par l'ajout au soubassement de pièces spécifiques en tôle. Pour diminuer le nombre de pièces rajoutées pour le renforcement du soubassement du véhicule, il est connu de mettre en place un arceau transversal. Cet arceau crée un élément de structure reliant un côté du véhicule à l'autre, et remontant suffisamment haut pour ne pas gêner les passagers. Un tel arceau permet d'améliorer la rigidité en torsion de la caisse et la sécurité des passagers en cas de retournement en évitant l'écrasement du véhicule. La fig. 1 montre un arceau renforçant la structure d'un véhicule selon l'état de la technique, plus particulièrement pour un véhicule de type pickup comportant une benne sur sa partie arrière. L'arceau se place sur la benne. Il est formé par l'association de plusieurs tubes métalliques. Une première partie forme un anneau (a) positionné dans un plan vertical, à partir d'un premier tube (al) plié et formant un U, et une deuxième partie (a2) relie les deux extrémités du U de manière à former l'anneau (a). Les deux extrémités du U comportent des extensions avec des platines destinées à être fixées au soubassement du véhicule. Deux autres tubes forment chacun des jambes de force (bl, b2), en s'étendant du bord haut de l'anneau en se plaçant dans le référentiel du véhicule, vers le bas dans un plan sensiblement vertical. L'extrémité de chaque jambe de force (bl, b2) située à l'opposé de la jonction avec l'anneau (a) est destinée à être fixée à la structure du véhicule. Pour renforcer la rigidité de l'arceau, une traverse complémentaire (cl) est positionnée en travers dans l'anneau (a), tandis qu'une deuxième traverse (c2) est fixé d'un côté à la jonction de l'une des jambes de force (b2) avec l'anneau (a), et de l'autre côté à l'extrémité opposée à l'anneau (a) de l'autre jambe de force (bl). Cet arceau permet de renforcer la rigidité du véhicule, en particulier la partie arrière d'un véhicule de type pickup dépourvue de structure au-dessus de la ligne de caisse, la ligne de caisse étant définie lo sensiblement par la ligne dessinée par la limite basse des vitres des portes latérales du véhicule. Si un tel arceau permet de rigidifier de manière efficace le soubassement du véhicule, son encombrement ne permet pas de placer des sièges dans la zone de l'anneau. De plus, il ne permet pas de renforcer la fixation des différents équipements du véhicule, comme 15 par exemple la fixation des sièges ou des ceintures de sécurité sur la structure du véhicule. Des renforts spécifiques sont alors nécessaires, alourdissant le véhicule et rendant l'adaptation d'une structure de véhicule fermé pour réaliser un véhicule sans toit plus complexe et chère. La présente invention a pour but de créer une structure de renfort pour un véhicule 20 ne comportant pas de structure rigide sur toute la partie située au-dessus de l'habitacle, qui se positionne à l'arrière d'un véhicule, facile à construire et dont l'installation sur le plancher du véhicule ne nécessite pas d'adaptation importante dudit plancher. Un autre objectif de l'invention est de renforcer la structure du véhicule tout en permettant un accès de grande dimension au volume de chargement arrière du véhicule. Un autre 25 objectif encore est de simplifier le montage de différents équipements sur un véhicule équipé d'une structure de renfort. Ce but est atteint selon l'invention, grâce à un arceau destiné à renforcer un soubassement de véhicule, ledit arceau étant composé par une première structure formant un anneau principal qui comportant une traverse inférieure et une traverse supérieure 30 reliées entre elle par des montants latéraux, par au moins deux jambes de force fixées à la traverse supérieure de l'anneau et s'étendant toutes deux du même côté par rapport à la surface définie par les contours de l'anneau caractérisé en ce que l'arceau comporte des moyens de fixation destinés à maintenir au moins un élément de siège. Ainsi avantageusement, la mise en place de l'arceau permet à la fois de renforcer sensiblement le soubassement du véhicule vis-à-vis de la torsion, et de créer une structure solide pour maintenir un élément de siège, comme par exemple un dossier de siège ou une assise de siège, sans nécessité de prévoir des renforts spécifiques sur ledit soubassement. En particulier, dans le cas d'une application pour un véhicule comportant des places arrière, l'arceau est installé derrière les places arrière et permet de fixer un dossier ou une assise de siège arrière. Le moyen de fixation peut être par exemple une gâche sur laquelle le système de verrouillage placé en haut du dossier vient se verrouiller, une articulation de dossier permettant à celui-ci de se rabattre, ou/et des moyens de verrouillage d'une assise basculante. La mise en place de la structure de renfort sur le soubassement du véhicule permet ainsi la mise en place directement des moyens de fixation d'un élément de siège, sans opération supplémentaire. Dans le cas de la réutilisation d'un soubassement d'un véhicule comportant un toit à l'origine, le soubassement étant la partie de la structure du véhicule située en dessous de la ligne de caisse du véhicule, ce type d'arceau est particulièrement intéressant car il permet de minimiser les adaptations et les renforts du soubassement existant. De plus, en plaçant les différents moyens de fixation d'un élément de siège sur l'arceau, comme par exemple les charnières permettant de rabattre le dossier et les gâches de verrouillage dudit dossier lorsque celui-ci est en position relevé, le positionnement de chacun de ces moyens de fixation du siège les uns par rapport aux autres est mieux garanti que dans le cas où certains de ces moyens de fixation du siège sont positionnés sur l'arceau et d'autres sur le soubassement. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, l'arceau comporte au moins un support pour enrouleur de ceinture de sécurité, et/ou un support pour un renvoi de ceinture, et/ou un support de charnière d'articulation d'un volet de coffre, et/ou un support pour des moyens de verrouillage du volet de coffre, et/ou un support de fixation de boucle de ceinture. Les moyens de verrouillage du coffre peuvent être par exemple une gâche dans laquelle vient se verrouiller une serrure fixée sur le volet du coffre. Ainsi avantageusement, le soubassement du véhicule est peu modifié et les moyens de verrouillage sont positionnés sur des parties très rigides. En fixant un enrouleur de ceinture de sécurité à l'arceau, via le support d'enrouleur, les efforts issus de la ceinture de sécurité en cas de choc sont directement repris par la structure rigide dudit arceau. Ces efforts sont ensuite repris par le soubassement via les différents points de fixation situés sur le soubassement et sur lesquels l'arceau est fixé. Il n'est donc pas nécessaire de placer des renforts spécifiques sur le soubassement pour soutenir des enrouleurs de ceinture de sécurité. En variante, l'arceau peut être conçu pour absorber une partie de l'énergie du choc passant par l'enrouleur en se déformant de manière programmée. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'arceau comporte au moins deux renforts latéraux, chacun desdits renforts latéraux reliant l'une des jambes de force au montant latéral de l'arceau situés sur le même bord latéral de l'arceau que ladite jambe de force. Avantageusement, lesdits renforts latéraux augmentent la rigidité de l'arceau. De plus, dans le cas où des enrouleurs de ceinture de sécurité sont fixés sur les montants latéraux de l'arceau, les renforts latéraux permettent de reprendre les efforts issus des enrouleurs en cas de choc, et de les renvoyer vers les jambes de force. Les efforts sont ainsi répartis sur les différents éléments constituant l'arceau. Dans un autre mode de réalisation préféré de l'invention, l'arceau comporte au moins un support d'enrouleur de ceinture de sécurité fixé sur au moins un des renforts latéraux. Ainsi, en cas de choc, les efforts s'appliquant sur l'enrouleur pour retenir le passager sont répartis à la fois sur l'anneau principal et sur la jambe de force. Les risques de déformation de l'arceau par les efforts s'appliquant sur l'enrouleur sont diminués, et la retenue des passagers en cas de choc améliorée. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'arceau comporte une traverse arrière reliant les jambes de force entre-elles à proximité de leurs extrémités respectives situées à l'opposé de la liaison desdites jambes de force avec l'anneau principal. Ainsi, en reliant les deux jambes de force, la traverse arrière crée un second anneau qui donne une rigidité accrue à l'arceau. Par conséquent, l'arceau rigidifie d'avantage la structure du véhicule, notamment vis-à-vis des déformations en torsion suivant l'axe longitudinal du véhicule. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la traverse arrière comporte au moins un support de charnière du volet de coffre. Ainsi avantageusement, le soubassement n'a pas besoin d'être rigidifié pour soutenir un volet de coffre, en particulier un volet de type hobby car les charnières sont fixées sur la traverse arrière à l'aide des supports de charnière. De préférence, un moyen de verrouillage de volet de coffre est fixé sur les jambes de force. Ainsi, les écarts de positionnement des charnières et des gâches les unes par rapport aux autres sont minimisés, et la manoeuvrabilité du volet de coffre améliorée. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, l'arceau comporte au moins une platine destinée à supporter un système de verrouillage de siège et/ou un enrouleur de ceinture de sécurité et/ou une articulation d'un élément de siège, et/ou une boucle de ceinture, ladite platine étant agencée pour fixer l'arceau au soubassement d'un véhicule. Des fixations destinées à relier l'arceau à la caisse peuvent être prévues à d'autres endroits, comme par exemple à l'extrémité de la jambe de force ou sur la traverse inférieure de l'anneau principal située entre les deux montants latéraux. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, un premier tube cintré forme l'ensemble de l'anneau, et les deux jambes de force sont formées par des segments d'extrémité situés de part et d'autre d'un segment central d'un deuxième tube cintré, ledit deuxième tube étant fixé à la traverse supérieure de l'anneau principal au moins par le segment central. Avantageusement, l'arceau est réalisé de manière très simple, avec au moins deux tubes cintrés, l'un formant l'anneau et l'autre les jambes de force, fixés entre eux le long de la traverse supérieure de l'anneau. La fixation peut être réalisée par exemple par un cordon de soudage, ou par tout autre moyen de fixation connu classiquement utilisé pour fixer deux tubes entre eux. Le nombre d'opération pour la fixation des différents éléments de l'arceau est ainsi avantageusement réduit. De préférence, le segment central du deuxième tube longe la traverse supérieure de l'anneau. Ainsi, la partie centrale du deuxième tube peut être fixée à la traverse supérieure de l'anneau plus facilement le long de ladite traverse supérieure et dudit segment central du deuxième tube, comme par exemple un cordon de soudure s'étendant sur tout le long de ladite traverse supérieure et dudit segment central. L'invention porte aussi sur une structure de renfort équipée destinée à être fixée sur un soubassement de véhicule et qui forme un ensemble prêt à monter comportant un arceau tel que décrit précédemment et sur lequel est fixé au moins un enrouleur de ceinture de sécurité, et/ou un renvoi de ceinture de sécurité, et/ou une charnière d'articulation du volet de coffre, et/ou une articulation de dossier de siège, et/ou une boucle de ceinture de sécurité. Il peut comporter tous ces équipements en même temps. D'autres équipements du véhicule peuvent être installés, comme par exemple des feux arrière, des garnitures. Ainsi avantageusement, le montage de tous ces éléments sur le véhicule est réalisé rapidement et simplement, par le seul montage de la structure de renfort équipée sur le soubassement. L'invention porte aussi sur un véhicule comportant une structure de renfort équipée telle que décrite précédemment. De préférence, le véhicule est de type découvrable ou ne comporte pas de toit. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le véhicule comporte des places arrières et l'arceau est positionné derrière les places arrières du véhicule, les jambes de force s'étendant jusqu'à l'extrémité arrière du soubassement dudit véhicule, en se plaçant dans le référentiel du véhicule. De préférence, le véhicule est de type découvrable ou ne comporte pas de toit. 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 fig. 2 est une vue en perceptive de l'arceau sur lequel sont fixés des gâches de siège et des enrouleurs de ceinture de sécurité, via des supports spécifiques. - La fig. 3 est une vue en perspective de l'arrière d'un soubassement de véhicule avec un arceau équipé de différents équipements Les dessins sont des représentations schématiques pour faciliter la compréhension de l'invention. Les composants ne sont pas forcément représentés à l'échelle. Les mêmes références correspondent aux mêmes composants d'une figure à l'autre. La fig. 2 montre une structure de renfort comportant un arceau formé d'un anneau principal 11 et de deux jambes de force 12. L'anneau principal 11 est réalisé par un premier tube cintré, formant une traverse supérieure présentant une forme sensiblement droite et située sur la partie haute de l'anneau principal 11 en se plaçant dans le référentiel du véhicule avec l'arceau 1 installé sur le soubassement du véhicule, une traverse inférieure elle-aussi sensiblement droite et parallèle à la traverse supérieure, et deux lo montants latéraux reliant la traverse supérieure à la traverse inférieure de l'anneau principal 11. Les deux jambes de force 12 sont formées par un deuxième tube cintré dont le segment central longe la traverse supérieure de l'anneau principal 11 et est fixé à ladite traverse supérieure de l'anneau principal 11 par exemple par soudage, et dont les deux 15 segments d'extrémité situés de part et d'autre dudit segment central créent les jambes de force 12. L'extrémité libre de chacune de jambes de force 12 peut comporter une platine (non représentée dans les figures 2 et 3) destinée à fixer l'arceau au soubassement d'un véhicule. En variante, les deux jambes de force 12 peuvent être réalisées par deux tubes 20 indépendants fixés par l'une de leurs extrémités à la traverse supérieure de l'anneau principal 11. Pour augmenter la rigidité de l'arceau, une traverse 14 relie les deux jambes de force 12, de préférence à proximité des extrémités desdites jambes de force 12 opposées à celles situées à l'opposé de la traverse supérieur de l'anneau principal 11. Des renforts 25 latéraux 13 relient chacune des jambes de force 12 à l'un des montants latéraux de l'anneau principal 11 situé du même côté que ladite jambe de force 12. La structure ainsi formée est particulièrement rigide, tout en laissant un volume libre à l'intérieur de l'arceau 1. Des enrouleurs 2 de ceinture de sécurité sont fixés sur des supports reliés aux 30 renforts latéraux 13. Les efforts de traction issus des ceintures de sécurité en cas de choc sont ainsi répartis entre les montants latéraux de l'anneau principal 11 et les jambes de force 12. En variante, les supports pour les enrouleurs 2 peuvent être fixés directement sur les montants latéraux de l'anneau principal 11, ou sur les jambes de force 12. Les supports peuvent se limiter à des interfaces de fixation des enrouleurs 2 sur l'arceau 1. Des platines 4 sont fixées sur chacun des montants latéraux de l'anneau principal 11, et comportent chacune une gâche destinée à coopérer avec le moyen de verrouillage embarqué sur un dossier de siège. Les platines 4 comportent aussi des interfaces de fixation au soubassement du véhicule destinées à fixer l'arceau audit soubassement de véhicule. En variante, les platines 4 peuvent aussi avoir une fonction de support d'enrouleur 2 de ceinture de sécurité. Des interfaces de fixation 5 pour la fixation de l'arceau 1 au soubassement du véhicule sont placées sur la traverse inférieure de l'anneau principal 11. Ces interfaces de fixation 5 peuvent être utilisées pour fixer des équipements, comme par exemple des articulations du dossier de siège, des fixations de l'assise du siège, ou encore des boucles de ceinture de sécurité. En variante, ces équipements peuvent être fixés à l'arceau 1 en dehors de ces interfaces de fixation 5, sur des supports spécifiques fixés audit arceau 1. Des moyens de fixation pour des garnissages destinés à habiller l'arceau 1 peuvent aussi être prévus sur ledit arceau 1. Le montage de différents équipements sur l'arceau 1, comme par exemple des moyens de fixation pour un élément de siège, les enrouleurs 2 et les renvois 3 de ceintures de sécurité, crée une structure de renfort équipée. Le montage de ladite structure de renfort équipée sur un soubassement de véhicule permet d'installer en une seule opération l'arceau avec les équipements fixés dessus. La fig. 3 montre un arrière d'un soubassement 6 de véhicule équipée de la structure de renfort équipée. La traverse inférieure de l'anneau principal 11 longe le plancher arrière du soubassement 6. Les jambes de force 12 s'étendent depuis la traverse supérieure de l'anneau principal 11 jusqu'à l'extrémité arrière du plancher arrière du soubassement 6. Les montants latéraux de l'anneau principal 11 sont fixés sur les bords latéraux du soubassement 6, au niveau des platines 4 supportant des gâches 7 sur lesquelles se verrouillent un dossier de siège. Les interfaces de fixation 5 situées sur la traverse inférieure de l'anneau principal 11 fixe l'arceau au soubassement 6 du véhicule. Ces interfaces de fixation 5 forment aussi un moyen de fixation de l'articulation du dossier de siège. En variante, des boucles de ceintures peuvent être fixées aussi sur les interfaces de fixation 5. Les interfaces de fixation 5 peuvent se fixer sur les points de fixation destinés à recevoir des boucles de ceinture prévus sur le soubassement lorsque ledit soubassement est utilisé pour réaliser un véhicule fermé ne comportant pas l'arceau 1. Des supports de gâche de coffre 9 sont fixées sur les jambes de force 12, et les supports de charnière 8 du volet arrière sont fixés sur la traverse 14. Dans la configuration présentée dans la fig. 3, le volet de coffre, non représenté, est de type hobby, s'ouvrant en pivotant vers le bas en se plaçant dans le référentiel du véhicule. Le montage sur l'arceau 11 des charnières sur des supports de charnière 8 et des gâches sur des supports de gâche de coffre 9 permet un positionnement précis de ces éléments les uns par rapport aux autres. En variante, les charnières peuvent être directement fixées sur l'arceau 1, de même que les gâches de coffre. D'autres équipements du véhicule peuvent être fixés sur l'arceau 1, comme par exemple les feux arrière du véhicule. Comme le montre la fig. 3, cette configuration de l'arceau laisse libre le passage à l'intérieur de l'anneau principal 11, permettant d'installer des sièges arrières, rabattables, et de conserver un volume de chargement important et un passage pour le transport d'objet long. REVENDICATIONS1/ Arceau (1) destiné à renforcer un soubassement (6) de véhicule, ledit arceau (1) étant composé par une première structure formant un anneau principal (11) qui comportant une traverse inférieure et une traverse supérieure reliées entre elle par des montants latéraux, par au moins deux jambes de force (12) fixées à la traverse supérieure de l'anneau (11) et s'étendant toutes deux du même côté par rapport à la surface définie par les contours de l'anneau (11) caractérisé en ce que l'arceau (1) comporte des moyens de fixation destinés à maintenir au moins un élément de siège. 2/ Arceau (1) suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un support pour enrouleur (2) de ceinture de sécurité, et/ou un support pour un renvoi de ceinture (3), et/ou un support (8) de charnière d'articulation d'un volet de coffre, et/ou un support (9) pour des moyens de verrouillage du volet de coffre, et/ou un support de fixation de boucle de ceinture. 3/ Arceau (1) suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux renforts latéraux, chacun desdits renforts latéraux reliant l'une des jambes de force (12) au montant latéral de l'arceau situés sur le même bord latéral de l'arceau (1) que ladite jambe de force (12). 4/ Arceau (1) suivant la revendication 3 caractérisé en ce qu'il comporte au moins un support d'enrouleur (2) de ceinture de sécurité fixé sur au moins un des renforts latéraux. 5/ Arceau (1) suivant l'une des revendications 1 ou 4 caractérisé en ce qu'il comporte une traverse arrière reliant les jambes de force (12) entre-elles à proximité de leurs extrémités respectives situées à l'opposé de la liaison desdites jambes de force (12) avec l'anneau principal (11). 6/ Arceau (1) suivant la revendication 5 caractérisé en ce que la traverse arrière comporte au moins un support (8) de charnière du volet de coffre. 7/ Arceau (1) suivant l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il comporte au moins une platine (4) destinée à supporter un système de verrouillage (7) de siège et/ou un enrouleur (2) de ceinture de sécurité et/ou une articulation d'un élément de siège,et/ou une boucle de ceinture, ladite platine (4) étant agencée pour fixer l'arceau (1) au soubassement d'un véhicule. 8/ Arceau (1) suivant l'une des revendications précédentes caractérisé en ce qu'un premier tube cintré forme l'ensemble de l'anneau (11), et les deux jambes de force (12) sont formées par des segments d'extrémité situés de part et d'autre d'un segment central d'un deuxième tube cintré, ledit deuxième tube étant fixé à la traverse supérieure de l'anneau principal (11) au moins par le segment central. 9/ Structure de renfort équipée destiné à être fixée sur un soubassement (6) de véhicule caractérisée en ce qu'elle forme un ensemble prêt à monter comportant un arceau (1) suivant l'une des revendications de 2 à 7 sur lequel est fixé au moins un enrouleur (2) de ceinture de sécurité, et/ou un renvoi (3) de ceinture de sécurité, et/ou une charnière d'articulation du volet de coffre, et/ou une articulation de dossier de siège, et/ou une boucle de ceinture de sécurité. 10/ Véhicule comportant une structure de renfort équipée suivant la revendication 9.15