Brevet FR3027282A1 — publié le 20160422

« ENGI N MARI TI ME DOTE D'UNE MOTORI SATI ON ELECTRI QUE » L'invention se rapporte à un engin maritime doté d'une motorisation électrique. Le terme « engin maritime » est général et désigne tout type de véhicule apte à flotter sur l'eau, comme par exemple un bateau, un véhicule 5 nautique à moteur ou un engin de plage. Certaines catégories d'engins maritimes possèdent une coque principale, dont la partie inférieure laisse apparaitre un tunnel profilé, destiné à loger une hélice de propulsion. Un moteur situé dans un compartiment interne de l'engin maritime, permet de faire tourner l'hélice par l'intermédiaire 10 d'un arbre de transmission allongé, reliant ledit moteur et ladite hélice. De cette manière, lorsque l'engin est placé sur l'eau, le tunnel se retrouve remplit d'eau dans la quasi-totalité de son volume, et une activation du moteur entraine la rotation de l'hélice par l'intermédiaire de l'arbre de transmission, propulsant l'engin vers l'avant. Or, un tel dispositif de propulsion présente 15 l'inconvénient d'être encombrant, notamment en raison de la longueur importante de l'arbre de transmission. Il en résulte un contrôle de moins bonne qualité des conditions de mise en rotation de l'hélice à cause de la présence de cet arbre allongé, dont le positionnement risque de dériver au cours du temps. 20 Un engin maritime selon l'invention possède un dispositif de propulsion performant, qui s'affranchit des inconvénients relevés dans l'état de la technique. L'invention a pour objet un engin maritime doté d'un dispositif de propulsion comprenant un moteur et une hélice, ledit engin comprenant une 25 coque principale dotée d'un tunnel inférieur définissant un espace destiné à loger l'hélice. La principale caractéristique d'un engin maritime selon l'invention, est que le moteur est placé dans un caisson étanche, qui est implanté dans ledit tunnel de sorte que le moteur soit directement relié à l'hélice. De cette 30 manière, les éléments principaux définissant le dispositif de propulsion, à savoir le moteur et l'hélice, définissent un ensemble compact sur l'engin maritime, permettant de gagner de la place pour pouvoir, par exemple, intégrer des batteries électriques ou créer des espaces de rangement. De plus, puisque l'interaction entre l'hélice et le moteur s'effectue directement sans pièce intermédiaire, le mécanisme de mise en rotation de l'hélice est mieux maitrisé et les risques d'observer une dérive de fonctionnement dans le temps sont diminués. Le moteur peut être à essence ou être électrique, synchrone ou asynchrone. Le tunnel inférieur est assimilable à un canal profilé qui se retrouve remplit d'eau lorsque l'engin maritime est placé à la surface de l'eau. Il est donc nécessaire que le caisson soit étanche, pour éviter que de l'eau ne pénètre dans le caisson et vienne en contact avec le moteur. Le terme engin maritime est générique et peut tout aussi bien désigner n'importe quel type de bateau, ou de véhicule nautique motorisé ou d'engin de plage. Pour des facilités d'intégration dans l'engin maritime et pour des raisons de fabrication, le caisson est de forme cylindrique. Préférentiellement, le caisson possède deux extrémités coniques et arrondies lui conférant une forme fuselée et donc hydrodynamique, facilitant les courants d'eau dans le tunnel autour dudit caisson. Avantageusement, l'hélice est reliée au moteur par une tige d'entrainement traversant le caisson, de sorte que la distance maximale entre 20 ladite hélice et ledit caisson est de quelques centimètres. Dans une configuration optimisée, l'hélice est au contact du caisson. De façon préférentielle, le moteur est un moteur électrique. De cette manière, le gain de place obtenu avec la géométrie compacte du dispositif de propulsion, permet de loger des batteries inhérentes au fonctionnement du 25 moteur. Ce moteur peut être synchrone ou asynchrone. Préférentiellement, un réducteur est fixé au moteur afin de diminuer sa vitesse de rotation, ledit réducteur étant incorporé dans le caisson. De cette manière, l'ensemble constitué par le moteur et par le réducteur est incorporé dans le caisson étanche. 30 De façon avantageuse, le réducteur est de type planétaire et permet d'obtenir une vitesse de rotation du moteur comprise entre 1000tr/mn et 2000tr/m n. Avantageusement, le caisson est réalisé en au moins deux parties, qui sont fixées les unes aux autres de façon réversible. De cette manière, la fixation des parties les unes aux autres peut par exemple être assurée par vissage. Le fait que le caisson soit réalisé en plusieurs parties, permet de l'ouvrir aisément et rapidement, afin d'intervenir directement sur les éléments inclus dans ledit caisson, lors par exemple d'une opération de maintenance ou pour changer une pièce défectueuse. Le terme « réversible » signifie que les différentes parties peuvent être facilement séparées les unes des autres, sans avoir à découper le caisson. De façon préférentielle, le caisson est réalisé dans un matériau léger ayant une bonne tenue mécanique, ledit caisson comprenant des éléments de renfort insérés dans ledit matériau. Le caisson doit être léger afin de ne pas alourdir exagérément l'engin maritime, et doit présenter également une certaine robustesse afin de pouvoir soutenir efficacement le moteur. Préférentiellement, le matériau est surmoulé sur les éléments de renfort. De façon avantageuse, un engin maritime selon l'invention, comprend un élément de guidage placé à l'arrière du caisson et dans le prolongement dudit caisson, ledit élément permettant d'orienter l'engin lorsqu'il est propulsé sur l'eau. De cette manière, l'élément de guidage se retrouve à proximité du caisson et de l'hélice, permettant ainsi un meilleur contrôle des conditions de propulsion et d'orientation de l'engin maritime. Avantageusement, l'élément de guidage est une tuyère. Ainsi, la tuyère prolonge le caisson pour constituer avec celui-ci un ensemble compact, ladite 25 tuyère débordant radialement dudit caisson, de façon modérée. De façon préférentielle, un engin maritime selon l'invention, comporte deux flotteurs placés de part et d'autre de la coque principale. Un engin maritime selon l'invention présente l'avantage de posséder un dispositif de propulsion peu encombrant, permettant de libérer de la place sur 30 ledit engin pouvant être consacrée à d'autres fonctions. Il a de plus l'avantage de posséder un dispositif de propulsion performant et bien maitrisé en raison d'une interaction directe entre le moteur et l'hélice. Il présente enfin l'avantage de mettre en oeuvre des pièces pour la réalisation du dispositif de propulsion, dont l'usure est retardée par la réduction des frottements entre elles. On donne ci-après, une description détaillée d'un mode de réalisation préféré d'un engin maritime selon l'invention, en se référant aux figures 1A à 5 5. - La figure 1A est une vue en perspective d'un engin maritime selon l'invention, - La figure 1B est une vue en perspective du dessous de l'engin maritime de la figure 1A, 10 - La figure 2 est une schématique de coté d'un dispositif de propulsion d'un engin maritime de l'état de la technique, - La figure 3 est une schématique de coté d'un dispositif de propulsion d'un engin maritime selon l'invention, - La figure 4 est une vue de coté d'un caisson étanche d'un dispositif de 15 propulsion d'un engin maritime selon l'invention, - La figure 5 est une vue simplifiée en perspective du dessous d'un bateau selon l'invention et montrant l'intégration du caisson étanche. En se référant aux figures 1A et 1B, un engin maritime 1 selon l'invention est constitué par un bateau possédant une coque principale 2, et 20 deux flotteurs latéraux 3. La coque principale 2 est allongée et possède une section transversale profilée le long de son axe longitudinal. Cette section transversale commence de façon élargie au niveau de la partie arrière 4 de la coque 2, puis se prolonge vers l'avant en demeurant relativement constante, avant de se terminer de façon effilée au niveau de la partie avant 5 de ladite 25 coque 2. Les deux flotteurs 3 sont identiques et de forme effilée, et ont une longueur sensiblement égale à celle de la coque principale 2. Chaque flotteur 3 est solidarisé à la coque principale 2 au moyen d'un bras avant 6 et d'un bras arrière 7, lesdits deux bras 6, 7 étant plans et de faible épaisseur. L'extrémité avant des deux flotteurs 3 et de la coque principale 2 est recouverte 30 partiellement d'une couche de caoutchouc 8 afin d'amortir un choc éventuel contre un autre bateau ou contre tout autre obstacle présent sur l'eau. La coque principale 2 possède un tunnel interne 9 prenant naissance au niveau d'une surface inférieure 10 de ladite coque 2 et s'étendant vers l'arrière de celle-ci. Ce tunnel 9 débouche à l'arrière de la coque principale 2, au niveau d'une face 11 sensiblement verticale de ladite coque 2. Lorsque le bateau 1 flotte sur une étendue d'eau, le tunnel 9 se retrouve intégralement rempli d'eau. En se référant à la figure 2, un bateau 20 selon l'état de la technique possède un dispositif de propulsion 21 comprenant un moteur électrique 22, une hélice 23 et un arbre 24 allongé reliant ledit moteur 22 à ladite hélice 23. De cette manière, une première extrémité 25 de l'arbre 24 est au contact du moteur 22 et une deuxième extrémité 26 dudit arbre se termine par un rotor 27. Ledit rotor 27 interagit avec un stator 28 pour mettre en rotation l'hélice 23. Le rotor 27 et le stator 28 sont enfermés dans un boitier étanche 30. Le moteur 22 est logé dans un compartiment interne 31 du bateau 20. L'arbre 24 traverse ainsi une paroi 33 séparant le compartiment interne 31 et le tunnel 9. Un joint d'étanchéité 32 annulaire est interposé entre ledit arbre 24 et ladite paroi 33 pour éviter que de l'eau présente dans le tunnel 9 ne parvienne jusqu'au compartiment interne 31. Une tuyère 29 de guidage implantée à l'arrière du bateau 20 permet de dicter la direction de progression dudit bateau 20 sur l'eau. Un inconvénient majeur d'une telle configuration, réside dans la longueur importante du bras 24 reliant le moteur 22 à l'hélice 23 et donc dans la distance de séparation entre ledit moteur 22 et ladite hélice 23. En effet, un tel dispositif de propulsion 21 est encombrant et nécessite la présence de pièces connexes, comme par exemple des joints 32, qui n'ont aucune fonction directement liée à la propulsion du bateau 20. De plus, l'éloignement entre le moteur 22 et l'hélice 23 fragilise la jonction entre le bras 24 et la paroi 33 au niveau du joint 32, et fragilise le dispositif de propulsion 21, dans la mesure où l'interaction entre ledit moteur 22 et ladite hélice 23 est moins maitrisée, et dans la mesure où les risques de dérive dans le temps de la position du bras 24 et/ou de l'hélice 23 sont significatifs. En se référant à la figure 3, un bateau 1 selon l'invention possède un 30 dispositif de propulsion 41 comprenant un moteur électrique 42, une hélice 43 et un réducteur 44 planétaire destiné à ramener la vitesse de rotation dudit moteur électrique 42, initialement de 6000 à 7000tr/mn, à environ 1500tr/mn. En se référant aux figures 3, 4 et 5, le moteur électrique 42 et le réducteur 44 sont placés dans un caisson étanche 45 ayant une forme allongée. Plus spécifiquement, le caisson 45 est cylindrique, et possède deux extrémités 46, 47 coniques se terminant par une pointe arrondie, conférant audit caisson 45 une forme générale fuselée, en ogive. Ce caisson de forme fuselée est prévu pour faciliter les mouvements d'eau dans le tunnel 9, en offrant une surface limitée. Ce caisson 45 est réalisé dans un matériau léger et ayant une bonne tenue mécanique, comme par exemple du plastique. Ledit caisson 45 comprend également des éléments de renfort noyés dans ledit matériau, de façon à présenter une certaine robustesse et soutenir solidement le moteur 42 et le réducteur 44. Ces éléments de renfort peuvent par exemple être réalisés en métal. Ce caisson 45 est réalisé en deux parties 48, 49 complémentaires l'une de l'autre et fixées étroitement l'une à l'autre, de façon étanche. De cette manière, le caisson 45 peut facilement et rapidement être démonté par séparation desdites parties 48, 49, pour pouvoir accéder aux différentes pièces enfermées dans celui-ci lors par exemple d'une opération de maintenance ou de réparation. Plusieurs ailettes 50 de fixation sont implantées sur la surface externe du caisson 45 de manière à pouvoir arrimer ledit caisson 45 dans le tunnel 9 de la coque principale 2. En se référant aux figures 3 et 5, la paroi interne du tunnel 9 et les ailettes 50 de fixation du caisson 45, sont configurées de sorte que l'axe longitudinal dudit caisson 45 se retrouve en position horizontale dans le tunnel 9 du bateau 1. L'hélice 43 est reliée au moteur 42 par une tige courte 60 traversant le caisson 45, de sorte que l'hélice 43 demeure quasiment accolée au caisson 45. En effet, lorsque le caisson 45 est fixé dans le tunnel 9, l'hélice 43 est positionnée à une extrémité dudit caisson 45 en étant distant de celui-ci au maximum de quelques centimètres. Une tuyère 51 est implantée sur la face arrière 11 de la coque principale 2, dans la continuité du tunnel 9, de sorte que le caisson 45 et ladite tuyère 51 soient coaxiaux. Ainsi, lorsque le moteur 42 électrique est mis en marche, l'hélice 43 est mise en rotation autour du caisson 45 pour propulser le bateau 1, la tuyère imprimant la trajectoire dudit bateau 1. De cette manière, le dispositif de propulsion 41 d'un bateau 1 selon l'invention, et comprenant le caisson 45 et l'hélice 43 constitue un ensemble compact et autonome, qui se retrouve confiné dans le tunnel 9 de la coque 2 principal et qui n'a aucune interaction avec un quelconque compartiment 31 5 interne du bateau 1. La tuyère 51 étant également placée à proximité du caisson 45, tous les éléments 43, 44, 45, 51 participant à la propulsion et au guidage du bateau 1 sont regroupés dans un espace confiné de celui-ci, libérant de la place sur ledit bateau 1. Ce regroupement permet également de s'affranchir de la présence de pièces de liaison imposantes et allongées entre 10 lesdits éléments 43, 44, 45, 51, augmentant les performances du dispositif de propulsion 41 et rendant plus fiable son fonctionnement. Selon une configuration encore plus compacte, l'hélice possède une ouverture centrale destinée au passage du caisson 45, de sorte que ladite hélice est apte à être mise en rotation autour dudit caisson 45, sous l'effet du 15 moteur 42. REVENDICATIONS1. Engin maritime (1) doté d'un dispositif de propulsion (41) comprenant un moteur (42) et une hélice (43), ledit engin (1) comprenant une coque principale (2) dotée d'un tunnel inférieur (9) définissant un espace destiné à loger l'hélice (43), caractérisé en ce que le moteur (42) est placé dans un caisson étanche (45), et en ce que le caisson (45) est implanté dans ledit tunnel (9) de sorte que le moteur (42) soit directement relié à l'hélice (43). 2. Engin selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'hélice (43) est reliée au moteur (42) par une tige (60) d'entrainement traversant le 10 caisson (45), de sorte que la distance maximale entre ladite hélice (43) et ledit caisson (45) est de quelques centimètres. 3. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le moteur (42) est un moteur électrique. 4. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé 15 en ce qu'un réducteur (44) est fixé au moteur (42) afin de diminuer sa vitesse de rotation, et en ce que ledit réducteur (44) est incorporé dans le caisson (45). 5. Engin selon la revendication 4, caractérisé en ce que le réducteur (44) est de type planétaire et permet d'obtenir une vitesse du moteur (42) 20 comprise entre 1000tr/mn et 2000tr/mn. 6. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le caisson (45) est réalisé en au moins deux parties (48, 49), et en ce que lesdites parties (48, 49) sont fixées les unes aux autres de façon réversible. 25 7. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le caisson (45) est réalisé dans un matériau léger ayant une bonne tenue mécanique, et en ce qu'il comprend des éléments de renfort insérés dans ledit matériau. 8. Engin selon la revendication 7, caractérisé en ce que le matériau 30 est surmoulé sur les éléments de renfort. 9. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un élément de guidage (51) placé à l'arrière du caisson (45) et dans le prolongement dudit caisson (45), ledit élément (51) permettant d'orienter l'engin (1) lorsqu'il est propulsé sur l'eau. 10. Engin selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément de guidage est une tuyère (51). 11. Engin selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte deux flotteurs (3) placés de part et d'autre de la coque principale (2).