Brevet FR2767567A3 — publié le 19990226

FR 2767567 A3 19990226 FR 9710571 A 19970822 Hélice. D'une manière générale, la présente invention concerne un système de propulsion de bateau et, plus particulièrement, une hélice destinée à être utilisée en association avec le système de propulsion d'un bateau. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4 566 855 décrit une hélice comprenant une unité de propulsion avec une pluralité de pales hélicoïdales qui servent à propulser le navire grâce à la rétro-poussée de l'eau, une unité d'entraînement entraînée par le moteur et un manchon de caoutchouc placé entre l'unité d'entraînement et l'unité de propulsion. Les parties de raccordement de l'unité de propulsion, du manchon et de l'unité d'entraînement sont respectivement dotées d'une pluralité de saillies allongées ou de fentes de retenue qui permettent que le couple de sortie du moteur fasse tourner l'unité de propulsion par l'intermédiaire de l'unité d'entraînement et du manchon, de manière à produire la rétro-poussée de l'eau qui va propulser le bateau. Le manchon élastique est capable d'absorber partiellement la force d'impact brusquement produite quand un corps étranger présent dans l'eau heurte les pales hélicoïdales, ce qui tempère les effets destructeurs de cette force d'impact sur les pales et sur l'arbre du moteur. Une hélice de l'art antérieur telle que celle qui vient d'être décrite est de conception défectueuse car le manchon élastique est relativement coûteux, car un manchon élastique de bonne qualité est difficile à produire et car l'efficacité d'absorption des chocs du manchon élastique dépend beaucoup de la rigidité du manchon. Si par exemple le manchon n'est pas suffisamment rigide, on ne peut pas faire tourner efficacement l'unité dc propulsion. Si au contraire le manchon est trop rigide, la capacité d'absorption des chocs du manchon est fortement diminuéc. Un autre brevet des Etats-Unis d'Amérique, n" 7 X26 404, décrit une hélice comprenant une unité de propulsion et une unité d'entraînement, lesquelles sont respectivement dotées d'une pluralité d'éléments élastiques en forme de barres capables d'atténucr une force d'impact s'exerçant sur les pales et pouvant être détruites pour permettre la rotation libre de l'unité de propulsion ct de l'unité d'entraînement afin de protéger ainsi les pales de l'hélice et le moteur entraînant ces pales. Toutefois, la destruction des éléments élastiques peut conduire à l'impossibilité d'utilisation du bateau. De plus, le travail de remplace- ment des éléments élastiqucs détruits ne peut être fait que par un professionnel. L'objectif principal de la présente invention est donc de proposer une hélice améliorée, ayant une unité de transmission capable d'absorber ou d'atténuer une force d'impact exercée par un corps étranger sur l'hélice en mouvement, afin de protéger l'intégrité structurelle des pales de l'hélice sans provoquer un arrêt du moteur. Un autre objet de la présente invention est de proposer une hélice avec une unité de transmission capable d'absorber une force d'impact exercée par un corps étranger sur l'hélice de manière changeante. Selon le principe dc la présente invention, les objectifs qui précèdent sont atteints grâce à une hélice comprenant une unité de propulsion, une unité d'entraînement ct des unités de transmission. L'unité de propulsion et l'unité d'entraînement comportent, sur les bords intérieurs et extérieurs de leurs parties contiguës, une pluralité de fentes de retenue destinée à retenir les unités de transmission capables de transmettre le couple de sortie du moteur dc l'unité d'entraînement à l'unité de propulsion. Les unités dc transmission sont de forme tubulaire et sont capable de se déformer pour absorber une force d'impact. Les objectifs précédents, les caractéristiques, les fonctions et les avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture attentive de la description détaillée suivante des formes de réalisation de la présente invention, faitc cn référence aux dessins d'accompagnement dans lesquels la figure 1 montre une vue cn perspective d'une première forme préférée de réalisation de la présente invention, la figure 2 montre une vue éclatée de la première forme préférée de réalisation de la présente invention, la figure 3 montre une vue en coupe de la première forme préférée de réalisation de la présente invention, la figure 4 montre une vue en coupe d'une partie, effectuée suivant la direction indiquée par la ligne 4-4 sur la figure 3 la figure 5 montre une vue schématique cn coupe de la présente invention cn fonctionnement, et la figure 6 montre une vue en coupe d'une deuxième forme préférée de réalisation dc la présente invention. Comme représenté sur les figures 1 à 5, une hélice 10 de la présente invention comprend une unité de propulsion 12, une unité d'entraînement 14 et une pluralité d'unités dc transmission 16 placées entre l'unité de propulsion 12 et l'unité d'entraînement 14. L'unité de propulsion 12 comprend une partie axiale 20 et trois pales hélicoïdales 26 faites d'un scul tenant avec la partie axiale 20 de telle sorte que les pales 26 soient séparées les unes des autres de manière équi-angulaire. La partie axiale 20 comprend un moyeu extérieur 21 de construction cylindrique sur lequel sont montées les pales 26 et un moyeu intérieur 22 dc construction cylindrique, placé dans le moyeu extérieur 21. Le moyeu intérieur 22 comporte un premier trou axial 23, coaxial avec le moyeu extérieur 21. Le premier trou axial 23 comporte dans sa paroi intérieure huit premières fentes de retenue 24 qui s'étendent suivant la direction dc l'axe longitudinal du premier trou axial 23 en étant équidistantes les unes des autres. Entre la paroi extérieure du moyeu intérieur 22 et la paroi intérieure du moyeu extérieur 21 sont placées trois nervures 25, équidistantes les unes des autres. L'unité d'entraînement 14, de forme tubulaire, est placée dans le moyeu intérieur 22. L'unité d'entraînement 14 comporte un deuxième trou axial 40 dont la paroi intérieure comporte une pluralité de cannelures 42 s'étendant dans la direction dc l'axe longitudinal du deuxième trou axial 40. Lc deuxième trou axial 40 comporte en outre, dans sa paroi extérieure, huit deuxièmes fentes de retenue 44 qui s'étendent dans la direction de l'axe longitudinal du deuxième trou axial 40 en étant placées à l'opposé les unes des autres. Les deuxièmes fentes de retenue 44 ont une forme en coupe similairc à celle des premières fentes de retenue 24. Lcur forme en coupe peut être semicirculaire, en arc ou rectangulaire. Les unités de transmission 16 ont une forme tubulaire et sont faites intégralement d'un matériau métallique expansible ayant une rigidité appropriée. Les unités dc transmission 16 ont une section circulaire. Les unités de transmission 16 peuvent être faites d'un matériau métallique allongé ayant une section ronde ou rectangulaire qui s'étend en hélice dans la direction dc l'axe longitudinal du matériau avec un pas relativement petit. L'unité d'entraînement 14 est d'abord réunie à l'arbre d'entraînement 17 d'un moteur (non représenté sur les dessins) puis est placée dans le moyeu intérieur 22 dc l'unité de propulsion 14. Ensuite, quatre unités de transmission 16 sont placées entre les premièrcs fentes de retenue 24 et les deuxièmes fentes dc retenue 44. Le moyeu intérieur 22 et les unités de transmission 16 sont poussés l'un vers l'autre par une pièce d'arrêt 18 ct fixés par un écrou 15 se vissant sur l'arbre d'entraînement 17. L'arbrc 17 fait tourner l'unité d'entraînement 14 à grande vitesse, afin d'obliger l'unité dc propulsion 12 à tourner pour produire la rétro-pousséc dc l'eau qui propulse le bateau. Comme représenté sur la figure 5, chaque unité dc transmission 16 supporte une force de cisaillement au moment où les pales 26 de l'hélice 10 sont heurtées par un objet dur se trouvant dans l'eau dans laquelle fonctionnc l'hélice 10. Cette force de cisaillement peut être si destructrice qu'cllc peut écraser les unités de transmission 16. Cette défaillance structurelle des unités de transmission 16 sert de sécurité garantissant l'intégrité des pales 26 et de l'arbre d'entraînement 17. Les unités dc transmission 16 sont susceptibles de fournir cette protection car elles ont une structure tubulaire capable d'absorber une force d'impact quand cette force d'impact détruit la construction tubulaire. En fait, les unités de transmission 16 présentent des avantages car elles sont expansibles, car elles sont déformées par la force d'impact s'exerçant sur elles sans être détruites et car en outre la configuration de départ de confrontation entre les premières fentes de retenue 24 et les deuxièmes fentes de retenue 44 est légèrement modifiée lors du choc, ce qui fait que les unités de transmission 16 déformées restent dans les fentes de retenue 24 ct 44 en permettant à l'unité de propulsion 12 et à l'unité d'entraînement 14 de fonctionncr normalement. Si les unités dc transmission 16 sont dc construction tubulaire hélicoïdale, leur diamètrc commence par diminucr quand elles sont déformées par une force qui s'exerce sur elles dans une direction perpendiculaire à leur axe. Mais ces unités de transmission 16 de construction tubulaire hélicoïdale sont capables de reprendre leur forme d'origine quand la force s'exerçant sur elle disparaît, pourvu que cette force ne soit pas assez forte pour provoquer une déformation permanente des unités de transmission 16. De ce fait, une hélice 10 de la présente invention est relativement moins vulnérable à la destruction. En outre, les unités de transmission hélicoïdales 16 de la présente invention peuvent être respectivement dotées d'une unité de renforcement 19 en forme de barre qui est insérée dans les unités de transmission 16 pour faciliter leur implantation dans les premières fentes de retenue 24 et les deuxièmes fentes dc retenue 44. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 6, l'unité d'entraînement 14 a un diamètre extérieur inférieur au diamètre intérieur du premier trou axial 23. C'est pour cette raison qu'un intervalle 46 de forme annulaire est formé entre la surface de la paroi extérieure de l'unité d'entraînement 14 et la surfacc de la paroi intérieure du premier trou axial 23 quand l'unité d'entraînement 14 est placée au centre du moyeu intérieur 22. L'intervallc annulaire 46 sert à fournir aux unités de transmission 16 un espace supplémentaire qui peut être utile pour permettre la déformation des unités de transmission 16 afin d'améliorer l'effet d'absorption des chocs des unités de transmission 16. I1 est bien entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non limitatif et que des variantes ou des modifications peuvent y être apportées dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Hélice caractérisée en ce qu'elle comprend - une unité dc propulsion (12) composéc d'une partie axiale (20) et d'une pluralité dc pales hélicoïdales (26) fixées à ladite partie axiale, ladite partie axiale comprenant un moyeu extérieur (21) de construction cylindrique ct un moyeu intérieur (22) placé dans ledit moyeu extérieur dc telle façon qu'un premier trou axial (23) dudit moyeu intérieur soit coaxial avec ledit moyeu extérieur, ledit premier trou axial comportant dans sa paroi intérieure une pluralité de premières fentes de retenue (24) s'étendant dans la direction dc l'axe longitudinal dudit premier trou axial, ladite partie axiale comportant en outre une pluralité de nervures (25) faisant corps avec ellc, - une unité d'entraînement (14) placée dans ledit premier trou axial et comportant dans sa paroi extérieure une pluralité de deuxièmes fentes de retenue (44) qui s'étendent dans la direction dc l'axe longitudinal de ladite unité d'entraînement, et - au moins une unité de transmission (16) placée entre ledit moyeu intérieur et ladite unité d'entraînement de telle sorte que ladite unité de transmission soit implantée dans l'une desdites premières fentes de retenue et dans l'une desdites deuxièmes fentes dc retenue, dans laquelle ladite unité dc transmission a une forme tubulaire ct peut se déformer au moment où s'exerce sur ladite unité de transmission une force dans une direction perpcndiculaire à l'axe de ladite unité de transmission. 2. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite unité de transmission a une forme tubulaire hélicoïdale ayant un certain pas. 3. Hélice selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite unité d'entraînement est placée dans ledit premier trou axial de telle sorte qu'il existe un intervalle annulaire (46) entre ladite unité d'entraînement et la surface de la paroi intérieure dudit premier trou axial. 4. Hélice selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite unité de transmission comporte au moins une unité de renforce ment (19) implantée dans ladite unité de transmission. 5. Hélice selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite unité de rcnforcement est cn forme de barre.