Brevet FR2570086A1 — publié le 19860314

1:v La présente invention a trait d'une manière générale à des groupes inférieurs pour dispositifs de propulsion marins, tels que moteurs horsbord et groupes moteurs arrière et, plus particulièrement, à des anodes fixées à des dispositifs de propulsion marins pour assurer une protection contre la cor- rosion découlant d'un effet de pile. L'attention est attirée sur la demande de brevet FR 83- 05110 du 29 mars 1983, qui décrit un dispositif de propulsion marin comportant une anode portée par le coussinet de butée et sur le brevet US Byrd 3 240 180, publié le 15 mars 1966, qui décrit un dispositif de propulsion marin comportant une partie inférieure qui présente une chambre, et un corps en matériau sensible aux électrolites contenu dans la chambre. L'attention est aussi attirée sur le brevet US Johnson et al. 3 937 093, publié le 10 février 1976, auquel le lecteur est formellement renvoyé. L'invention propose un groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin, lequel groupe inférieur comprend une partie inférieure, une zone ouverte prévue à l'intérieur de la partie inférieure, une ouverture ménagée dans la partie inférieure faisant communiquer la zone ouverte avec le milieu extérieur entourant la partie inférieure, une anode réactive pouvant être insérée à travers l'ouverture et des moyens aux- quels on peut accéder depuis l'extérieur de la partie infé- rieure pour fixer de manière amovible l'anode réactive dans la zone ouverte après l'avoir insérée à travers l'ouverture. La présente invention propose aussi un groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin, lequel groupe inférieur comprend un carter d'arbre menant présentant une extrémité inférieure, un carter d'engrenage relié à l'extrémité infé- rieure du carter d'arbre menant, un arbre d'hélice situé dans le carter d'engrenage et le traversant axialement, un moyen supportant avec liberté de rotation l'arbre d'hélice à l'in- térieur du carter d'engrenage et comportant un organe qui est situé dans le carter d'engrenage, encercle l'arbre d'hélice et présente une zone ouverte communiquant avec le milieu ex- térieur au carter d'engrenage, une anode réactive située dans la zone ouverte et des moyens permettant de fixer de manière détachable l'anode réactive dans la zone ouverte. Dans une réalisation, le carter d'engrenage présente une paroi intérieure définissant une cavité oblongue et cette paroi présente une ouverture supérieure débouchant sur un passage d'échappement,ledit organe présente un premier côté voisin de l'ouverture supérieure et un second côté diamétralement opposé au premier côté et la zone ouverte est définie par le second côté et par une partie de la paroi intérieure. L'un des principaux aspects de l'invention réside en ce qu'il est prévu un groupe inférieur pour dispositif de propul- sion marin, lequel groupe inférieur comporte une anode réacti- ve qu'on peut facilement remplacer sans déposer d'un carter d'engrenage un organe porte-palier. Un autre des aspects principaux de l'invention réside en ce qu'il est prévu une anode réactive qui assure une protec- tion contre la corrosion tout près du carter d'engrenage d'un groupe inférieur de dispositif de propulsion marin, mais sans entraver l'écoulement des gaz d'échappement à travers le car- ter d'engrenage. Un autre des aspects principaux de l'invention réside en ce qu'il est prévu un moyen de protection contre la corrosion qui n'affecte pas fâcheusement l'écoulement de l'eau autour d'un groupe inférieur de dispositif de propulsion marin. Divers autres aspects et avantages de l'invention appa- raîtront d'après la description donnée ci-dessous, à simples titre d'exemples non limitatifs, de certaines réalisations préférées de l'invention en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 est une vue de détail, partiellement sché- matique et partiellement en coupe, d'un groupe inférieur de dispositif de propulsion marin comportant l'application de l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la figure 1; - la figure 3 est une vue latérale inférieure d'une anode réactive fixée à un organe porte-palier représenté sur la fi- gure 1; - la figure 4 est une vue de détail, partiellement en coupe, d'une variante d'agencement d'un groupe inférieur de dispositif de propulsion marin comportant l'application de l'invention; - la figure 5 est une vue en perspective partiellement en coupe suivant la ligne 5-5 de la figure 4. Sur les dessins, et en particulier sur la figure 1, est représenté un groupe inférieur 10 de disposisif de propulsion marin, tel que moteur hors-bord ou groupe moteur arrière. Le groupe inférieur 10 est supporté à partir d'un bateau (non représenté) de la manière normale en vue de mouvements de gou- verne horizontaux et de mouvements de basculement verticaux. Le groupe inférieur 10 comporte un carter d'arbre menant 14 et un carter d'engrenage 18 relié à l'extrémité inférieure du carter d'arbre menant 14 et qui présente une paroi intérieure 22 définissant une cavité oblongue de forme générale cylin- drique 26. Dans le carter d'arbre menant 14 tourillonne, avec accou- plement à une source d'énergie convenable telle que moteur, un arbre menant 30, représenté schématiquement, portant un pignon d'angle 34. Le pignon 34 engrène avec une roue dentée menante 38 montée sur un arbre d'hélice 42 pour entraîner une hélice 46 (représentée de façon fragmentaire) portée par l'extrémité arrière de l'arbre d'hélice 42. L'hélice 46 peut présenter dans son moyeu 50 un passage axial 54 permettant d'évacuer sous l'eau les gaz d'échappement, mais sans que ce détail ait aucun caractère limitatif. L'arbre d'hélice 42 est centré axialement dans la cavité 26 du carter d'engrenage et y tourillonne grace à un premier palier de butée 58 convenablement monté dans la partie avant du carter d'engrenage 18, à un second palier de butée 62 si- tué près du pignon menant 38 et porté par un organe porte- palier 64 et à un roulement à aiguilles 66 supporté par l'or- gane porte-palier 64. L'organe porte-palier 64 a la forme d' une bobine et encercle d'une manière générale l'arbre d'hélice 42. L'organe portepalier 64 comporte un tronçon constituant un manchon de forme générale cylindrique 70, un tronçon annu- laire avant 74 relié à l'extrémité avant du tronçon en manchon et présentant un nez de forme générale cylindrique 78 pro- pre à supporter le second palier de butée 62, et un tronçon en croisillon 82 (voir aussi figure 5) relié à l'extrémité arrière du manchon 70. Le tronçon avant 74 présente une sur- face périphérique extérieure 86 de forme générale circulaire qui épouse étroitement la paroi intérieure 22 du carter d'en- grenage 18. Le tronçon en croisillon 82 présente une série de branches rayonnantes angulairement espacées 90 portant à leurs extrémités extérieures un anneau 94 (voir aussi figure 5) qui épouse aussi étroitement la paroi intérieure du carter d'en- grenage 18. Dans le carter d'arbre menant 14 il est prévu, pour éva- cuer dans l'eau les gaz d'écheppement du moteur, un passage d'échappement 98 qui communique avec la cavité de carter d'en- grenage 26 à travers une ouverture supérieure 102 ménagée dans la paroi 22 du carter d'engrenage 18. Les gaz brûlés s'échap- pent vers l'arrière de la cavité 26 du carter d'engrenage à travers une série d'ouvertures 106 (voir figure 5) ménagées entre les branches de croisillon 90 et sont évacués dans l'eau à travers le passage 54 du moyeu. L'eau et les gaz d'échappement sont empêchés d'atteindre les premier et second paliers 58 et 62 respectivement, le rou- lement à aiguilles 66, ainsi que le pignon 34 et la roue me- nante 38, par un joint torique 110 hermétiquement interposé entre le tronçon avant 74 de l'organe porte-palier 64 et la paroi intérieure 22 du carter d'engrenage 18 et par un élément d'étanchéité annulaire 114 hermétiquement interposé entre 1' arbre d'hélice 42 et le croisillon 82 de l'organe porte-palier 64. Pour empocher l'arbre d'hélice 42 de se déplacer axiale- ment par rapport au carter d'engrenage 18, un moyen (non re- présenté) est prévu pour ancrer de manière détachable l'organe porte-palier 64 sur la paroi intérieure 22 du carter d'engre- nage 18. On peut avoir recours à tout moyen d'ancrage appro- prié, tel que celui décrit dans le brevet US Johnson et al. 3 937 093 publié le 10 février 1976, auquel le lecteur est formellement renvoyé. La poussée engendrée vers l'avant par l'hélice 46 se transmet de celle-ci à l'arbre d'hélice 42 par l'intermédiaire d'un coussinet de butée 118. Plus particulièrement, le coussi- net de butée 118 comporte un tronçon central ou moyeu percé d'un trou 126 permettant à l'arbre d'hélice 42 de le traver- ser, lequel trou 126 est défini en partie par une surface de transmission de poussée 130 qui porte contre une pièce récep- trice de poussée 134 de l'arbre d'hélice 42 pour transmettre la poussée dirigée vers l'avant du coussinet de butée 118 à l'arbre d'hélice 42. Dans une réalisation préférée, le carter d'engrenage in- férieur 18 et l'organe porte-palier 64 sont fabriqués en un matériau tel qu'aluminium ou autre métal. Attendu que ces pièces sont très voisines de l'arbre d'hélice 42 et du coussi- net de butée 118, de préférence fabriqués tous deux en acier inoxydable, le carter d'engrenage 18 et l'organe porte-palier 64 risquent tous deux de subir une corrosion par effet de pile quand le groupe inférieur 10 du dispositif de propulsion marin fonctionne dans de l'eau salée. L'effet de pile apparaît quand des pièces métalliques en deux métaux différents, tels qu'acier et aluminium, sont im- mergées dans un électrolyte tel qu'eau de mer. Dans le groupe inférieur 10 d'un dispositif de propulsion marin, tel que re- présenté. sur la figure 1, o l'arbre d'hélice 42 et le coussi- net de butée 118 sont fabriqués en acier inoxydable, ces piè- ces agissent en cathode. Les structures voisines en des métaux tels que zinc ou aluminium agissent en anode. Un étroit voi- sinage entre les pièces anodique et cathodique provoque une dissolution rapide de la pièce anodique. Puisque le carter d'engrenage inférieur 18 et l'organe porte-palier 64 sont en aluminium, leurs parties immergées dans l'eau salée et voisi- nes du coussinet de butée 118 et de l'arbre d'hélice 42 ten- dent à agir en anodes et à se corroder rapidement. Un moyen est prévu pour réduire la tendance de la partie arrière du carter d'engrenage 18 et de l'organe porte-palier 64 à se corroder par effet de pile. Ce moyen se présente sous la forme d'une anode réactive 138 réalisée en un métal ou alliage approprié du type assurant la protection du carter d' engrenage 18 et de l'organe porte-palier 64 contre les couples galvaniques dus à la présence des métaux dissemblables dans l'électrolyte. Dans les réalisations illustrées, l'anode ré- active 138 est en un matériau anodique 140, tel que zinc, mon- té sur un support 142 en un matériau plus noble, tel qu'allia- ge d'aluminium. Le support 142 supporte le matériau d'anode réactive 140 au cours de sa corrosion. En fonctionnement, quand l'arbre d'hélice 42 et le cous- sinet de butée sont immergés dans l'électrolyte et agissent en cathodes, c'est le matériau d'anode réactive 140 qui se corrode au lieu du carter d'engrenage 18 ou de l'organe porte- palier 64. La corrosion galvanique de l'organe porte-palier 64 peut avoir un effet particulièrement fâcheux. Cette corrosion peut avoir pour effet de détruire l'étanchéité entre l'élément d' étanchéité 114 et l'alésage interne de l'élément porte-palier 64. La défaillance de l'élément d'étanchéité 114 peut provo- quer des infiltrations d'eau dans le carter d'engrenage 18, la contamination du lubrifiant présent dans ce dernier et fina- lement la défaillance des éléments d'engrenage qui y sont lo- gés. Par conséquent, il est particulièrement important de maîtriser la corrosion de l'élément porte-palier 64. Quand l'élément porte-palier 64 est monté dans la cavité 26 du carter d'engrenage, son tronçon formant manchon 70 pré- sente un premier côté 146 voisin de l'ouverture supérieure 102 en communication avec le passage d'échappement 98 et un second côté 150 diamétralement opposé au premier côté 146. Bien qu'on puisse adopter d'autres dispositions selon d' autres modes de réalisation, sans sortir pour autant du cadre de l'invention, l'emplacement préféré de l'anode réactive 138 est situé sur le second côté 150 du tronçon en manchon 70 de façon que l'anode 138 ne soit pas directement interposée sur le trajet des gaz brûlés traversant la cavité 26 du carter d' engrenage. En conséquence, la corrosion du matériau anodique par les gaz brûlés en écoulement est minimisée et l'anode réactive 138 n'entrave pas l'échappement. Dans une première réalisation, représentée à titre d' exemple sur les figures 1 à 3, le support 142 est-constitué par une plaque en alliage d'aluminium 152 à laquelle est fixé le matériau d'anode réactive 140. Un moyen 154 est aussi prévu pour fixer de manière déta- chable l'anode réactive 138 entre l'une (158) des branches du croisillon 82 et le tronçon avant annulaire 74 de l'organe porte-palier 64. A cette fin, le matériau d'anode réactive présente deux paires espacées de première et seconde ou- vertures 162 et 164 respectivement, situées de part et d'autre de la plaque 152. Le moyen de fixation temporaire 154 comporte deux éléments de fixation ou vis de retenue 168 insérées dans des alésages 170 de la plaque 152 et centrées dans les ouver- tures 162 et 164 ménagées dans le matériau d'anode réactive 140. Les vis de retenue 168 sont reçues dans deux saillies espacées 172 qui se dressent sur le second côté 150 du tron- çon en manchon 70 de l'organe porte-palier 64 et pénètrent dans la première ouverture 162 du matériau d'anode réactive 140. L'anode réactive 138 doit être remplacée périodiquement et il faut donc qu'elle soit accessible à cette fin. On rem- place aisément l'anode réactive 138 de la première réalisation en retirant l'organe porte-palier 64 du carter d'engrenage 18, puis en retirantles vis de retenue 168 des saillies 172. On peut alors remplacer la vieille anode réactive 138 par une anode neuve, fixer les vis 168 dans les saillies 172 et repo- ser l'organe porte-palier 64 dans la cavité 26 du carter d' engrenage. Comme représenté sur les figures 1 et 3, l'anode réactive 138 remplit sensiblement l'interstice existant entre la bran- che 158 du croisillon 82 et le tronçon avant annulaire 74 de l'organe porte-palier 64. Bien qu'on puisse adopter d'autres structures dans d'autres réalisations, l'anode réactive 138 est arquée pour épouser la surface courbe du tronçon en man- chon 70 et elle est espacée de ce tronçon 70 (voir figure 2). Comme représenté à titre d'exemple sur la figure 2, la lar- geur de l'anode réactive 138 est légèrement inférieure au diamètre du tronçon en manchon 70 de l'organe porte-palier 64 afin que l'anode réactive 138 entrave le moins possible l'écoulement des gaz d'échappement autour de l'organe porte- palier 64 et à travers la cavité 26 du carter d'échappement. Dans une autre réalisation 173, illustrée par les figu- res 4 et 5, le support 142 est constitué par une tige en al- liage d'aluminium 174 à laquelle est fixé le matériau d'anode réactive 140. Le moyen 154 pour la fixation temporaire de 1' anode réactive 138 entre la branche 158 du croisillon 82 et le tronçon avant annulaire 74 de l'organe porte-palier 64 comporte l'insertion d'une extrémité de la tige 174 dans une ouverture 176 du tronçon avant 74 de l'organe porte-palier 64 et l'insertion d'une vis 180 dans un trou 184 percé dans la branche 158 du croisillon 82, laquelle vis 180 est fixée dans un taraudage 186 de l'autre extrémité de la tige 174. L'anode réactive 138 remplit sensiblement l'interstice exis- tant entre la branche 158 du croisillon 82 et le tronçon avant annulaire 74 de l'organe porte-palier 64 et a une section transversale (voir figure 5) de grandeur légèrement inférieure à celle de l'une des ouvertures 106 ménagées entre les bran- ches 90 du croisillon 82 de façon à pouvoir passer à travers l'une des ouvertures 106. Dans la seconde réalisation 173, l'anode 138 est fixée et posée dans l'organe porte-palier 64 de la manière suivante. On insère l'anode 138 à travers l'une des ouvertures 106 sé- parant les branches 90 du croisillon 82. On fixe l'extrémité avant de la tige 174 dans l'ouverture 176 du tronçon avant 74 de l'organe porte-palier 64 et l'on retient son extrémité ar- rière au moyen de la vis 180 insérée dans l'ouverture 184 de la branche 158 du croisillon 82. Grâce à cette structure, on peut fixer l'anode réactive 138 sur le second côté 150 de 1' organe porte-palier 64 alors que celui-ci est situé dans le carter d'engrenage 18 et, pareillement, on peut la retirer du carter d'engrenage 18 et la détacher de l'organe porte- palier alors que celui-ci demeure fixé à l'intérieur de ce carter 18. Cette possibilité simplifie grandement le rempla- cement de l'anode réactive 138 en supprimant la nécessité de déposer l'organe porte-palier 64. REVENDICATIONS 1. Groupe inférieur (10) pour dispositif de propulsion marin, caractérisé en ce qu'il comprend une partie inférieure, une zone ouverte (26) prévue dans cette partie inférieure, une ouverture (106) ménagée dans cette partie inférieure et fai- sant communiquer ladite zone ouverte avec le milieu extérieur à ladite partie inférieure, une anode réactive (138) pouvant traverser ladite ouverture et des moyens (162, 164, 168), ac- cessibles de l'extérieur de ladite partie inférieure, permet- tant de fixer de manière détachable l'anode réactive dans ladite zone ouverte après l'avoir insérée à travers ladite ouverture. 2. Groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anode réac- tive (138) comporte une tige (174) et en ce que lesdits moyens de fixation sont des moyens fixant cette tige à ladite partie inférieure. 3. Groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin, caractérisé en ce qu'il comprend un carter d'arbre menant (14) présentant une extrémité inférieure, un carter d'engrenage (18) relié à ladite extrémité inférieure du carter d'arbre menant, un arbre d'hélice (42) logé dans le carter d'engrenage et le traversant axialement, des moyens (58, 62, 66) assurant le montage tourillonnant de l'arbre d'hélice dans le carter d'engrenage et comportant un organe (64), situé dans le carter d'engrenage, qui encercle l'arbre d'hélice et qui présente dans son intérieur une zone ouverte (26) en communication avec le milieu extérieur au carter d'engrenage, une anode ré- active (138) située dans cette zone ouverte et des moyens (154) permettant de fixer de manière détachable l'anode réac- tive dans ladite zone ouverte. 4.. Groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe (64) présente encore une ouverture (106) débouchant dans la- dite zone ouverte, en ce que l'anode réactive (138) peut tra- verser cette ouverture et en ce que les moyens de fixation précités sont accessibles de l'extérieur du carter d'engrena- ge après insertion de l'anode réactive à travers ladite ou- verture. 5. Groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin selon la revendication 4, caractérisé en ce que le carter d' engrenage (18) présente une paroi intérieure (22) définissant une cavité oblongue (26), en ce que l'arbre d'hélice est logé dans cette cavité et la traverse axialement et en ce que le- dit organe (64) est supporté par ladite paroi intérieure du carter d'engrenage. 6. Groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'anode réac- tive présente une ouverture (164) et en ce que lesdits moyens permettant de fixer de manière détachable l'anode réactive dans ladite zone ouverte sont constitués par une saillie (172) qui se dresse sur ledit organe et par un élément de fixation (168) inséré dans ladite ouverture (162) de l'anode réactive et fixé à ladite saillie. 7. Groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin, caractérisé en ce qu'il comprend un carter d'arbre menant (14) comportant une extrémité inférieure et présentant un passage d'échappement (134), un carter d'engrenage (18) relié à ladite extrémité inférieure du carter d'arbre menant et présentant une paroi intérieure (22) qui définit une cavité oblongue (26), ladite paroi permettant une ouverture supérieu- re (102) qui débouche dans ledit passage d'échappement et une ouverture arrière qui débouche dans le milieu extérieur au carter d'engrenage, un arbre d'hélice (42), des moyens (58, 62, 66) assurant le montage tourillonnant de l'arbre d'hélice à l'intérieur de ladite cavité du carter d'engrenage et com- portant un organe (64) qui encercle l'arbre d'hélice, est fixé à ladite paroi intérieure du carter d'engrenage et pré- sente dans son intérieur une zone ouverte (26) voisine de ladite paroi intérieure et en communication avec ledit passage d'échappement et avec le milieu extérieur au carter d'engre- nage, une anode réactive (138) située dans ladite zone ouver- te et des moyens (154) permettant de fixer de manière déta- chable l'anode réactive dans ladite zone ouverte. 8. Groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit organe (64) présente un premier côté (146) voisin de ladite ouvertu- re supérieure et un second côté (150) diamètralement opposé audit premier côté et en ce que ladite zone ouverte est défi- nie par ledit second côté et par une partie de ladite paroi intérieure. 9. Groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit organe (64) présente encore une ouverture (106) débouchant dans la- dite zone ouverte et en ce que lesdits moyens de fixation sont accessibles de l'extérieur du carter d'engrenage après insertion de l'anode réactive à travers ladite ouverture. 10. Groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin, caractérisé en ce qu'il comprend un carter d'arbre menant (14) comportant une extrémité inférieure et présentant un passage d'échappement, un carter d'engrenage (18) relié à ladite ex- trémité inférieure du carter d'arbre menant et présentant une paroi intérieure (22) qui définit une cavité oblongue (26), ladite paroi présentant une ouverture supérieure (102) qui débouche dans ledit passage d'échappement et une ouverture débouchant vers l'arrière dans le milieu extérieur au carter d'engrenage, un arbre d'hélice (42), des moyens assurant le montage tourillonnant de l'arbre d'hélice dans ladite cavité du carter d'engrenage et comportant un organe porte-palier (64) qui encercle l'arbre d'hélice, est fixé à ladite paroi intérieure du carter d'engrenage, porte un palier (66) dans lequel tourillonne l'arbre d'hélice et comporte un tronçon en forme de manchon cylindrique (70) présentant une extrémité avant et une extrémité arrière, un tronçon avant (74) relié à ladite extrémité avant du tronçon en manchon et portant contre ladite paroi intérieure et un tronçon formant croisil- lon (82) relié à ladite extrémité arrière du tronçon en man- chon (70) et présentant une série de branches rayonnantes angulairement espacées (90) dont les extrémités portent con- tre ladite paroi intérieure, l'une (158) de ces branches pré- sentant une ouverture (184), et en ce que ledit passage d' échappement est en communication, à travers ladite ouverture supérieure, l'espace entourant le tronçon en manchon et les interstices séparant les branches angulairement espacées, avec le milieu extérieur au carter, une anode réactive (138) comportant une tige (174), et des moyens (154) permettant de fixer de manière détachable l'anode réactive entre une desdi- tes branches et ledit tronçon avant annulaire, ces moyens de fixation comportant un moyen fixant ladite tige (174) dans ladite ouverture (184). 11. Groupe inférieur pour dispositif de propulsion marin selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit tron- çon en manchon présente un premier côté (142) voisin de ladite ouverture supérieure et un second côté (150) diamétralement opposé au premier, et en ce que l'anode réactive est située près dudit second côté du tronçon en manchon.