Support de kayak de mer pour toit de véhicule

Comme plusieurs kayakistes j’utilisais, jusqu’à tout récemment,  des profilés de minicels (mousses) pour asseoir la quille de mes kayaks de mer sur les barres du porte-bagages de ma voiture, des sangles à cliquet et des cordages, arrimés aux pare-chocs avant et arrière de la voiture, complétait le dispositif.  Ce système était relativement stable, mais pour de longs trajets sur les autoroutes il était souvent nécessaire de vérifier la position des kayaks qui avaient tendance à glisser vers l’extérieur par la pression de l’air et les vibrations. Bref, un stress de plus à ajouter à la conduite automobile.  Une autre difficulté associée à ce système était de monter ou de descendre les kayaks de 17 pieds du toit de mon VUS (qui est plus élevé qu’un toit de voiture sedan).   Si l’exercice pouvait être réalisé sans trop de difficulté à deux, dès que j’étais seul cela exigeait beaucoup plus d’efforts, sans compter le risque d’échapper un kayak et d’abîmer à la fois le kayak et la voiture.  J’ai donc décidé de rechercher une solution qui réglerait à la fois la stabilité du transport et le chargement des kayaks.

Mon support artisanal  avec berceaux, s'adaptant à des barres de toit (ici des Thule)

Plusieurs grandes marques spécialisées dans le transport d’équipements de sports pour véhicules, comme Thule et Yakima, proposent effectivement des solutions intégrées pour le transport et le chargement de kayaks sur la toiture d’un véhicule.  Certains systèmes avec ressorts et piston hydrauliques permettent même de charger un kayak avec un minimum d’efforts… mais un maximum de dollars!  Les supports en « J »  offrent une bonne stabilité et demeurent abordables, mais il faut tout de même hisser les kayaks à bout de bras sur le toit du véhicule. Si pour un petit kayak de rivière cette solution demeure la meilleure, elle n’est pas idéale pour un long kayak de mer dont le poids peut varier entre 35 lb et 55 lb.  Pour un kayak de mer, le système à quatre berceaux qui épousent la forme de la coque offre une bien meilleure stabilité et si on ajoute à ces berceaux un rouleau de quille pour hisser le kayak à partir de l’arrière de la voiture, j'obtiens le système parfait !  Ce système existe sur le marché, mais il faut être prêt à débourser un peu plus de 450$ par kayak et pour deux la facture pourra donc dépasser les 1000$ en incluant les taxes !  Comme j’ai déjà construit un kayak de mer, j’ai donc décidé de concevoir et de réaliser mon propre système de transport, en me donnant le défi de le réaliser pour moins de 100 $.  Je dois cependant préciser que je possédais déjà des barres Thule qui s’adaptaient au porte-bagages de mon VUS, j’utilise surtout ces barres pour le transport de matériaux.  J’ai donc décidé d’utiliser les barres comme support de base à mon système.

Le support à kayaks a passé le test ! 100km/h sur l'autoroute et les kayaks sont demeurés solidement arrimés. Avec un kayak de bois, les supports de bois sont bien coordonnés en plus !! 

Les berceaux adoptent exactement la forme de la coque,  les deux sangles à cliquet complètent l'arrimage du kayak.

La sangle extérieure est fixée à l'extrémité de la barre de toit. Remarquez l'un des boulons en "U"
qui retiennent la base du support à la barre de toit. 

Les habitués de ce blogue auront déjà deviné que j’ai utilisé le logiciel Sketchup pour modéliser le système.  Comme je suis un artisan du bois, c’est donc à partir ce médium que j’ai imaginé l’ensemble du support.  Au départ, j’ai privilégié le contre-plaqué baltique, car ses couches de laminage à 1/16e de pouce d’épaisseur offre une résistance mécanique supérieure à celle d’une pièce de bois massive.  Durant la Deuxième Guerre mondiale l’avion  DH.98 Mosquito construit par de Havilland et que l’on appelait la « terreur de bois », a déjà fait  la preuve qu’un laminage de bois pouvait résister à des forces dynamiques importantes ! 

Comme la base de ce projet repose sur les berceaux, c’est donc par cette partie que j’ai débuté. J’ai d’abord pris l’empreinte de la coque des deux kayaks (avec une jauge de profil, voir photo plus bas) à l’avant et à l’arrière de l’hiloire, en tenant compte de l’écartement des barres de toits, soit 43 pouces pour mon véhicule. Comme mes deux kayaks n’ont pas la même forme de coque, je devais donc concevoir des berceaux adaptés à chacune. L’idée maîtresse était de concevoir un berceau qui permettrait non seulement de supporter le poids du kayak mais également de remonter légèrement sur les flancs de la coque pour bloquer les mouvements latéraux. De plus, les berceaux devaient être en mesure de pivoter sur un axe pour s’adapter encore mieux à l’angle entre la coque et la quille. Finalement, un coussin de minicel (mousse dense) devait ajouter de l’adhérence au berceau tout en protégeant la quille des éraflures.

Capture de l'angle de la coque avec une jauge de profil.

La complexité de ce projet était surtout liée à la fabrication des axes des berceaux.  Ces axes permettent au berceau de suivre l’angle de la coque et sont composés de trois pièces:  un bloc de soutien fixé à la base (une planche fixée à la barre de toit) et d’une fourche (composée de deux branches)  qui pivote autour du bloc de soutien grâce à un boulon de carrosserie à tête hexagonale . Ces trois pièces (bloc+ 2 branches) ont exactement la même forme (voir le plan plus haut) à cette différence près: le bloc de soutien est deux fois plus épais que les branches (il est composé de 2 épaisseurs de contre-plaqué laminées ensemble) et le trou de l’axe est légèrement décalé (1/8 ‘’ plus haut) par rapport à celui des branches.  Les branches sont vissées et collées (colle uréthane) en dessous et au centre du berceau (voir illustration, plus haut), alors que le bloc de soutien est vissé et collé à la base.

Pour découper les branches de la fourche et les blocs de soutien il est plus simple
de dessiner un patron à l'ordinateur et de coller ce patron avec de la colle en aérosol
directement sur le contre-plaqué

Il suffit par la suite de découper les pièces sur la scie à ruban et de préciser
le contour sur une sableuse fixe à courroie.

La précision du perçage de l'axe central est capital, réalisé ici à l'aide d'une
perceuse à colonne muni d'une mèche à pointe de centrage de 1/4''.

Le produit final un berceau solide dont les parties sont vissées et collées
à la colle uréthane.

Une fois que les branches sont fixées au berceau, on y attache la base avec un boulon de carrosserie à tête hexagonale de 1/4’’ x 2 1/2’’. Pour fixer le boulon, on ajoute une rondelle et un écrou à insertion de nylon (lock bolt). Il faut serrer le boulon juste assez pour que l’ensemble fourche-berceau pivote avec une légère résistance autour de la base.   Avant de fixer le bloc de soutien à la base, il est nécessaire de mesurer l’angle des berceaux en fonction de la forme du kayak, comme ce dernier se referme en pince à l’avant et à l’arrière de l’hiloire, les berceaux devront donc suivre l’angle de la pince (voir illustration plus bas) et demeurer perpendiculaires à la coque.

 La meilleure méthode pour trouver l’angle de chaque berceau est de procéder à un essai. Une fois que les berceaux seront vissés à leur fourche et que le bloc de soutien sera boulonné à la fourche, on place les 4 berceaux sur les deux bases ( des planches qui sont  attachées aux barres de toit avec des écrous en « U ») en les positionnant l’une de l’autre à la même distance que sur le véhicule (dans mon cas à 43’’ d’écart). Par la suite, on dépose délicatement le kayak sur ses  berceaux en serrant ces derniers contre la coque, il suffit alors de faire le contour du bloc de soutien sur la planche de base avec un crayon pour en déterminer l’emplacement précis.  Il suffit par la suite de fixer le bloc de soutien à la base avec 2 vis (No 8, 2 1/2 à têtes coniques) et un peu de colle uréthane.

Pour concevoir le système pour hisser ou descendre le kayak de la toiture du véhicule, j’ai pensé utiliser un rouleau de quille en caoutchouc qui est normalement vendu pour déplacer un bateau ou une chaloupe sur une remorque. On peut se procurer ce type de rouleau dans certaines grandes surfaces spécialisées de pièces d’automobile (dont Canadian Tire) ou chez un détaillant spécialisé en équipements nautiques. Le coût varie de 16$ à 25$ environ.  Le principe est simple : il faut d’abord placer le rouleau avec sa base (voir plan)  près de l’extrémité de la toiture du véhicule, ensuite il faut soulever la proue du kayak et venir l’appuyer sur le rouleau après, soulever la poupe du kayak et le pousser pour l’installer sur ses quatre berceaux.  Le rouleau est relié par deux bras au support arrière (voir plan plus bas)  afin de le stabiliser quand on manoeuvre le kayak, ces deux bras comportent à leur extrémité deux goujons de 3\8’’ de diamètre qui viennent s’encastrer dans deux orifices de même diamètre sous la planche de soutien du support arrière. Comme mon système a été conçu pour transporter 2 kayaks, j’ai donc ajouté deux autres orifices de 3/8’’ dans l’axe du deuxième kayak, il suffit donc de déplacer le rouleau pour hisser le deuxième kayak. Lors des déplacements avec le véhicule, le rouleau doit obligatoirement être rangé à l'intérieur de ce celui-ci, car il pourrait se détacher sous l'effet des vibrations, il ne peut servir qu'à hisser ou descendre les kayaks lorsque le véhicule est immobilisé.

Plan complet du système de transport de kayaks

Toutes les pièces en bois du système ont été vernies avec un vernis extérieur. Pour plus de résistance à l’eau et aux rayons du soleil j'aurais pu utiliser un vernis marin lustré (de type Épifanes), mais cela demeure optionnel, le support étant moins exposé à l’eau que le kayak. La peinture noire extérieure demeure également une autre option, là c’est une question de look !

Pour retenir les kayaks sur leurs berceaux lors des déplacements, il faut bien sûr ajouter au système des sangles à cliquet (voir photo plus bas) ou à boucle à came. Les sangles à cliquet sont souvent vendues par paire dans plusieurs quincailleries et à un prix très abordable.  Pour faciliter le « bouclage » des kayaks, j’ai installé deux anneaux d’arrimage au centre de chaque planche de soutien et j’ai fait coudre l’extrémité de chaque sangle autour de l’anneau d’arrimage (elles y restent donc fixées en permanence). Du côté extérieur des kayaks, j’ai installé le cliquet qui grâce à une ganse  (cousue elle aussi)  se place à l’extrémité de la barre de toit qui dépasse de la planche de soutien (voir photo plus bas).  Ce système d’attaches est rapide à mettre en place et combiné avec les berceaux il assure une très grande stabilité à l’ensemble. Terminées les inquiétudes durant les longs déplacements, les kayaks vont suivre sans bouger d’un poil  !!! 

La sangle du cliquet a été modifiée. Une ganse a été
cousue solidement  pour que la sangle puisse entourer
l'extrémité de la barre de toit.

Une ganse permet de fixer la sangle du cliquet à
l'extrémité de la barre de toit.

Les sangles intérieures sont fixées à des anneaux
d'arrimage boulonnées au centre de la base.

J’ai réussi mon pari, car j’ai dépensé uniquement 55$ pour réaliser ce support double (rouleau+quincaillerie+minicel). Je dois préciser que j’avais déjà les barres de transport Thule qui s'arrime au porte-bagages de ma voiture, les sangles à cliquet et que j’ai pu utiliser les chutes de bois de mon atelier  (planches et pièces de contre-plaqué baltique) pour réaliser les quatre berceaux et les deux planches de soutien et  bien sûr... Un bricoleur ne compte pas son temps, puisque c’est un loisir ! 

Ce projet,  qui s'adapte bien à mon propre matériel, pourrait nécessiter des modifications pour s'adapter de manière sécuritaire à d'autres types de véhicules, de barres de toits ou de kayaks. Je partage donc ce projet sur mon blogue uniquement afin d'exposer ma démarche de conception et de fabrication. Libre à chacun de s'en inspirer ou de concevoir son propre système !  

Liste des matériaux
(à titre indicatif seulement)

• 2 pièces de bois de 3 1/2’’ x 3/4’’x 47’’  (base qui sera fixée aux barres de toit)
• 2 pièces de bois 1’’x1’’x 24’’ (bras qui retiendront le rouleau de quille à la base arrière)
• 2 pièces de bois de 1 1/2’’ x 3’’ x 4’’
• 1/4 d’un panneau de contreplaqué baltique de 1/2’’ d’épaisseur (normalement vendu en panneau de 60’’ x 60’’) 
• 4 boulons en U de 1/4’’ avec écrous à insertion de nylon (lock bolt)
• 8 boulons de carrosserie de 1/4’’ à tête hexagonale avec rondelle et écrou à insertion de nylon
• 48 vis de patio (brune ou verte)  à tête conique de 2’’ (ou idéalement en acier inox)
• 1 rouleau de quille (de 10 1/2’’ de largeur)
• 1 goujon de 3/8’’ x 12’’ (axe du rouleau de quille, le diamètre peut donc varier en fonction du rouleau)
• 4 anneaux d’arrimage + 8 boulons de carrosserie de 3/16’’ x 1’’ avec 8 écrous à insertion de nylon (lock bolt)
• 4 kits de sangles à cliquet
• 1 feuille de minicel 3/8’’x  d’épaisseur (pour recouvrir les berceaux)
• Vernis extérieur lustré ou vernis marin lustré (type Épifanes), peut également être peint en noir lustré… question de look !