Brevet FR2888206A1 — publié le 20070112

La présente invention concerne un dispositif de liaison d'une voile à un mât. Le domaine technique concerné ici est la marine à voile. Un bateau à voile comporte généralement un mât sensiblement vertical le long duquel on vient hisser une voile. Lors de cette opération, la voile est guidée le long du mât pour venir dans sa position motrice dans laquelle la force exercée par le vent sur elle est utilisée pour faire avancer le bateau. Les figures 1 à 3 illustrent des dispositifs de liaison d'une voile à un mât de l'art antérieur. Sur ces trois figures, on reconnaît une partie d'un mât 2 et une partie d'une voile 4. De manière tout à fait classique, une ralingue 6 est fixée tout le long du bord de la voile destiné à se trouver le long du mât dans la position motrice de la voile. La figure 2 montre une première forme de réalisation dans laquelle le mât 2 comporte une gorge dans laquelle vient coulisser la ralingue 6. La figure 2 du document US-5,347,946 représente un tel guidage de voile sur un mât. Un tel dispositif ne peut être utilisé qu'avec de petites voiles car les frottements entre la ralingue et la gorge réalisée dans le mât deviennent trop importants d'une part lorsque la longueur de guidage entre la ralingue et la gorge dépasse une certaine longueur et d'autre part en fonction également de la force exercée par le vent sur la voile lorsqu'elle est hissée. Les figures 1 et 3 montrent deux dispositifs de liaison entre une voile et un mât. Dans chacun de ces dispositifs, une pièce est montée coulissante par rapport au mât 2. La ralingue 6 est alors reliée à cette pièce coulissante. Dans la forme de réalisation de la figure 1, la pièce coulissante est un chariot 10 qui coulisse sur un rail en saillie sur le mât 2 tandis que la figure 3 illustre le cas d'un coulisseau 8 monté coulissant à l'intérieur d'une gorge réalisée dans le mât 2. Dans les deux cas, la pièce coulissante peut être équipée de billes limitant fortement les frottements lors du hissage de la voile 4. Un dispositif du type de celui représenté sur la figure 1 est décrit par exemple dans le document US-5,540,171 tandis qu'un dispositif du type de celui de la figure 3 est par exemple décrit dans le document US-6,575,108. L'inconvénient des dispositifs de liaison représentés sur les figures 1 et 3 est qu'un espace relativement important subsiste entre la ralingue 6 et le mât 2 lorsque la voile 4 est hissée. Ainsi l'efficacité aérodynamique de la voile est amoindrie. La présente invention a alors pour but de fournir un dispositif de liaison d'une voile à un mât permettant de hisser la voile le long du mât en limitant les frottements et en évitant, une fois la voile hissée, des fuites d'air entre la voile et le mât. De préférence, le dispositif selon l'invention sera un dispositif simple et d'un prix de revient comparable aux dispositifs de liaison à roulements connus actuellement. A cet effet, elle propose un dispositif de liaison d'une voile à un mât comportant au moins un coulisseau guidé dans une gorge réalisée dans le mât et sur lequel la voile est fixée, la voile étant munie d'une ralingue fixée sur son bord destiné à se trouver du côté du mât et la gorge présentant une fente longitudinale. Selon l'invention, le coulisseau est tubulaire, et la ralingue traverse chaque coulisseau. Avec un tel dispositif, les frottements sont limités lors des manoeuvres de la voile grâce aux coulisseaux et l'agencement de la ralingue dans les coulisseaux, et donc également dans la gorge du mât, permet d'augmenter sensiblement les performances aérodynamiques de la voile en évitant les fuites d'air haute pression du côté au vent de la voile vers l'air à plus basse pression du côté sous le vent de la voile. Dans une forme de réalisation de l'invention, la voile est par exemple une voile lattée, et chaque coulisseau est de préférence relié à une latte de la voile. Pour réaliser la liaison entre le coulisseau et la latte, chaque coulisseau peut présenter un bras faisant saillie hors de la gorge par la fente réalisée dans ladite gorge, et une chape assure ensuite par exemple à chaque fois la liaison entre le coulisseau et la latte correspondante. Pour limiter les frottements du coulisseau à l'intérieur de la gorge, le coulisseau comporte par exemple des roulements qui assurent la liaison entre le coulisseau et la surface intérieure de la gorge. Des galets, des patins de friction ou similaires pourraient aussi être utilisés pour améliorer le coulissement du coulisseau et limiter les frottements. Pour un meilleur maintien du bord de la voile dans la gorge du mât, le bord de la voile destiné à se trouver du côté du mât comporte de préférence deux ralingues similaires, une sur chacune des faces de la voile, et la largeur de la fente de la gorge du mât est sensiblement inférieure au double du diamètre d'une ralingue. Dans une variante de réalisation avantageuse, le dispositif de liaison selon l'invention comporte en outre un tube souple gonflable disposé dans la gorge entre le fond de celle-ci opposé à la fente longitudinale et la ralingue et traversant chaque coulisseau ainsi que des moyens de gonflage associés. Le tube est dans son état dégonflé lors des manoeuvres de la voile et est gonflé une fois la voile hissée. Les parois du tube viennent alors maintenir la (les) ralingue(s) sur la paroi intérieure de la gorge du mât. Les efforts exercés par la voile sur le mât sont alors répartis sur toute la hauteur du mât. Dans cette variante de réalisation, le tube gonflable est par exemple fixé à une ralingue. La présente invention concerne également un ensemble comportant une voile et un mât, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de liaison tel que décrit ci-dessus ainsi qu'un bateau à voile comportant au moins un tel ensemble. Des détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: Les figures 1 à 3 représentent des dispositifs connus de l'art antérieur, 20 La figure 4 est une vue en coupe transversale d'un dispositif de liaison selon l'invention, La figure 5 est une vue en perspective d'un dispositif de liaison selon l'invention fixé sur une voile, La figure 6 est une vue en perspective, à échelle réduite par rapport à la figure 5, montrant les éléments de la figure 5 montés sur un mât, et La figure 7 est une vue en perspective illustrant une variante de réalisation d'un dispositif représenté sur la figure 4 à 6. Les figures 4 à 6 représentent un dispositif de liaison entre un mât 12 et une voile 14. Le mât 12 représenté ici est un mât en forme d'aile. Cette forme est choisie ici à titre d'exemple mais l'invention peut s'appliquer à tous types de mât. Le mât présente dans l'un de ses bords une gorge 20 de forme sensiblement cylindrique circulaire. Du côté destiné à recevoir la voile 14, la gorge 20 présente une fente 22 s'étendant sur sensiblement toute la longueur de la gorge 20. La voile 14 est une voile lattée. Une extrémité de latte 24 est visible sur les figures 5 et 6. Dans la forme de réalisation préférée représentée sur les dessins, le bord de la voile 14 faisant face au mât 12 est muni de deux ralingues 16. De manière classique, une ralingue est cousue sur le bord d'une voile. Dans le cas présent, une ralingue 16, qui peut être semblable aux ralingues de l'art antérieur, est cousue au bord de la voile sur chacune des faces de celle-ci. On remarque également sur les figures 4 et 5 un coulisseau 26. Ce dernier est une pièce tubulaire adaptée pour coulisser à l'intérieur de la gorge 20. Dans la forme de réalisation représentée, le coulisseau 26 présente une face annulaire supérieure 28 et une face annulaire inférieure 30. Entre les faces annulaires supérieure 28 et inférieure 30 se trouvent trois rangées de roulements 32. Dans l'exemple représenté, chaque rangée de roulements 32 comporte cinq roulements. Ces rangées de roulements 32 sont équi-réparties entre les faces annulaires du coulisseau 26 et sont donc décalées l'une par rapport à l'autre à chaque fois de 120 . Les faces annulaires supérieure 28 et inférieure 30 sont coaxiales et définissent ainsi un axe longitudinal 34. Les rangées de roulements 32 sont disposées longitudinalement par rapport à cet axe longitudinal 34. Comme on peut le remarquer sur la figure 4, en vue de dessus, les rangées de roulements 32 font légèrement saillie au-delà du contour extérieur des faces annulaires supérieure 28 et inférieure 30. Dans la forme de réalisation représentée, les roulements d'une même rangée de roulements 32 sont montés à chaque fois entre deux plaques 36. Pour augmenter la rigidité du coulisseau 26, le bord longitudinal de chaque plaque 36 orienté vers l'intérieur du coulisseau 26 est soudé à la plaque 36 voisine. Les extrémités frontales des plaques 36 sont quant à elles soudées chacune à une face annulaire du coulisseau 26. Le coulisseau 26 présente également un bras 38 orienté vers la voile 14. Ce bras 38 s'étend principalement dans un plan médian par rapport à deux rangées de roulements 32 voisines. L'épaisseur de ce bras 38 est, au moins localement, inférieure à la largeur de la fente 22 dans laquelle il coulisse. Ainsi, l'orientation du coulisseau dans la gorge 20 est la suivante: le bras 38 se trouve au niveau de la fente 22, de part et d'autre de ce bras 38 (et donc aussi de la fente 22), à 60 , se trouve une rangée de roulements 32 s'étendant longitudinalement dans la gorge 20 et à 180 de la fente 22 se trouve la troisième rangée de roulements 32. Le bras 38 reçoit une chape 40 montée à l'extrémité d'une latte 24. La chape 40 est articulée par rapport au bras 38 autour d'un axe de liaison 42 5 longitudinal (par rapport au coulisseau 26) et la chape 40 est reliée à l'extrémité de la latte 24 par un axe transversal 44. Comme il ressort des dessins, les ralingues 16 se trouvent à l'intérieur de la gorge 20 et traversent le coulisseau 26. Ainsi la voile 14 s'étend jusqu'à l'intérieur du mât 12. Seules des découpes 46 sont réalisées dans la voile 14 au niveau des bras 38 des coulisseaux 26. Le bras 38 et la voile 14 se trouvant dans un même plan, on évite ainsi de faire passer dans la fente 22 à la fois la voile 14 et le bras 38. Les figures 4 à 6 montrent un dispositif de liaison destiné à prendre place à une hauteur intermédiaire de la voile 14. Toutefois, le même montage peut être utilisé avec la têtière (non représentée) de la voile. Si la charge au niveau de la têtière est trop importante, celle-ci peut être distribuée sur plusieurs coulisseaux. Avec des dispositifs de liaison tels ceux décrits ci-dessus, la voile 14 se trouve au plus près du mât 12. De cette manière, les fuites de l'air à haute pression qui se trouvent du côté au vent de la voile, vers l'air à plus basse pression du côté sous le vent sont évitées. Par rapport à des voiliers utilisant des dispositifs de l'art antérieur tels ceux représentés sur les figures 1 et 3, le rendement de la voile est sensiblement amélioré. Ce meilleur rendement est obtenu sans nécessiter le recours à une mécanique élaborée et coûteuse. Les coulisseaux peuvent prendre place uniquement aux emplacements des lattes de la voile et il est inutile de prévoir des chariots intermédiaires entre les lattes, chariots intermédiaires très onéreux, comme c'est parfois le cas pour des dispositifs de l'art antérieur. En outre, le dispositif selon l'invention est d'une grande fiabilité. Les ralingues sont maintenues dans la gorge d'une part par les coulisseaux et d'autre part, dans la forme de réalisation proposée, le fait de prévoir deux ralingues empêche toute sortie de celles-ci hors de la gorge. La figure 7 montre une variante de réalisation du dispositif représenté sur les figures 4 à 6. Sur cette figure, les coulisseaux ne sont pas représentés. II s'agit de coulisseaux similaires à ceux décrits plus haut. Outre tous les éléments déjà décrits, le système de la figure 7 comporte un tube souple gonflable 48. Ce tube est destiné à s'étendre tout le long de l'intérieur de la gorge 20 pour venir, une fois gonflé, plaquer les ralingues 16 contre les parois de la gorge et les y maintenir. Bien entendu, ce tube souple gonflable 48 passe à l'intérieur des coulisseaux 26. De préférence, le tube souple est fixé sur les ralingues 16, ou sur l'une d'entre elles. Le tube souple gonflable 48 est donc tel qu'à l'état dégonflé il occupe un espace réduit dans la gorge 20 et tel qu'à l'état gonflé il vienne occuper quasiment tout l'espace libre dans la gorge 20 en prenant appui sur la paroi intérieure de cette gorge 20. Avec un tel dispositif, la voile 14 est hissée normalement à l'aide d'une drisse (non représentée). Après étarquage de la voile, le tuyau souple gonflable 48 est gonflé. Pour réaliser ce gonflage, une réserve d'air comprimé peut être placée en pied de mât. Il est également possible de prévoir par exemple un compresseur ou tout autre moyen de gonflage. Une fois le tuyau souple gonflable 48 gonflé à sa pression nominale, la voile est parfaitement maintenue. Cette pression nominale est telle que les forces exercées sur les ralingues empêchent par frottement tout mouvement des ralingues dans la gorge. La tension de la drisse utilisée pour hisser la voile peut alors être relâchée. Pour la manoeuvre inverse, c'est-à-dire pour l'affalage de la voile, la pression à l'intérieur du tube souple gonflable 48 est diminuée. Le tube souple gonflable 48 passe alors de sa position gonflée représentée sur la figure 7 par le premier contour 50 à sa position dégonflée représentée par le second contour 52. On peut prévoir par exemple, en pied de mât, une valve (non représentée) permettant à l'air de s'échapper du tube souple gonflable 48. Une fois le tube dégonflé, les ralingues 16 sont à nouveau libres dans la gorge 20 et l'affalage peut être réalisé normalement. En variante de réalisation, sur une voile à ris, il est souhaitable que le tube souple gonflable 48 ne soit installé que sur la partie haute de la ralingue (ou des ralingues), au-dessus des ris, c'est-à-dire au niveau de la partie de la voile sur laquelle l'effort de traction est le plus important. La présence du tube souple gonflable 48 décrit ci-dessus permet de réaliser le blocage de la (des) ralingue(s) 16 de la voile dans la gorge 20 du mât 12 lorsque la voile 14 est hissée. Lorsque le tube souple gonflable 48 est à l'état dégonflé, il ne gêne nullement les manoeuvres de la voile. Celles-ci peuvent être réalisées sans friction. La pression à l'intérieur du tube souple gonflable 48 peut être adaptée aux charges s'exerçant sur la voile. Il apparaît clairement à l'homme du métier que le tube souple gonflable 48 décrit permet de minimiser les efforts qui s'exercent sur le mât 12. Comme déjà indiqué plus haut, la voile 14 est hissée à l'aide d'une drisse. L'intégralité de la composante verticale de la traction de la voile est transférée à cette drisse. Ceci induit un effort important de compression sur la tête du mât. Classiquement, la drisse retourne en pied de mât où elle est étarquée pour maintenir sa tension. Ceci augmente encore d'autant la compression exercée sur la tête du mât. II est connu, pour limiter cette compression, d'utiliser en tête de mât un dispositif de blocage, connu sous le nom de hook, destiné à bloquer la drisse au-dessus de la têtière de la voile. Il apparaît clairement à la lecture de la description faite de la figure 7, que la présence du tube souple gonflable 48 rend inutile le hook. On évite ainsi tout risque de blocage accidentel de ce dispositif. Lorsque le tube souple gonflable 48 est gonflé, les efforts de compression sur le mât sont répartis sur toute la hauteur de celui-ci. Cette nouvelle répartition des efforts permet d'alléger la partie haute du mât 12. Par rapport à un voilier comparable, la section de mât utilisant un dispositif selon l'invention peut être réduite. Le dispositif selon l'invention permet également de limiter le poids du mât. La présente invention ne se limite pas au mode de réalisation préféré décrit ci-dessus à titre d'exemple limitatif et à sa variante avantageuse. Elle concerne également toutes les variantes de réalisation évoquées plus haut et à toutes celles à la portée de l'homme du métier. REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison d'une voile à un mât (12) comportant au moins un coulisseau (26) guidé dans une gorge (20) réalisée dans le mât (12) et sur lequel la voile (14) est fixée, la voile (14) étant munie d'une ralingue (16) fixée sur son bord destiné à se trouver du côté du mât (12) et la gorge (20) présentant une fente (22) longitudinale, caractérisé en ce que le coulisseau (26) est tubulaire, et en ce que la ralingue (16) traverse chaque coulisseau (26). 2. Dispositif de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voile (14) est une voile lattée, et en ce que chaque coulisseau (26) est relié à une latte (24) de la voile (14). 3. Dispositif de liaison selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque coulisseau (26) présente un bras (38) faisant saillie hors de la gorge (20) par la fente (22) réalisée dans ladite gorge (20), et en ce qu'une chape (40) assure à chaque fois la liaison entre le coulisseau (26) et la latte (24) correspondante. 4. Dispositif de liaison selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le coulisseau (26) comporte des roulements qui assurent la liaison entre le coulisseau (26) et la surface intérieure de la gorge (20). 5. Dispositif de liaison selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le bord de la voile (14) destiné à se trouver du côté du mât (12) comporte deux ralingues (16) similaires, une sur chacune des faces de la voile (14), et en ce que la largeur de la fente (22) de la gorge (20) du mât (12) est sensiblement inférieure au double du diamètre d'une ralingue (16). 6. Dispositif de liaison selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un tube souple gonflable (48) disposé dans la gorge (20) entre le fond de celle-ci opposé à la fente (22) longitudinale et la ralingue (16) et traversant chaque coulisseau (26) ainsi que des moyens de gonflage associés. 7. Dispositif de liaison selon la revendication 6, caractérisé en ce que le tube gonflable (48) est fixé à une ralingue (16). 8. Dispositif de liaison selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le tube (48) gonflé vient contraindre chaque ralingue (16) en appui contre une paroi intérieure de la gorge (20) réalisée dans le mât (12). 9. Ensemble comportant une voile (14) et un mât (12), caractérisé en ce qu'il comporte au moins un dispositif de liaison selon l'une des revendications 1 à 8. 10. Bateau à voile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un ensemble selon la revendication 9.