Brevet FR3044651A1 — publié le 20170609

La présente invention concerne un dispositif pour tirer, bloquer ou relâcher une ou plusieurs cordes, câbles ou cordons, individuellement ou simultanément, dans le même sens ou en sens opposé, particulièrement destiné aux engins nautiques tels que voiliers, mais qui peut également trouver son utilité sur les autres engins aériens ou terrestres. Les voiliers sont propulsés avec un ensemble de voiles étarquées à l'aide de cordes. Lors des gréages, les cordes sont tirées, en passant par des poulies de renvoi ou des palans, directement par la main de l'homme ou par l'intermédiaire de winch puis bloquées dans des taquets coinceurs. En navigation, lors des changements d'amure ou d'intensité de vent, le ou les navigateurs doivent adapter plusieurs voiles, en modifiant les longueurs des cordes et en appliquant ou libérant des tensions sur celles ci. Plus le voilier est équipé et plus les adaptations sont complexes. Le pont des voiliers est un amas de cordages qui risquent de s'emmêler. Les foils qui équipent de plus en plus les voiliers sont souvent mobiles, et leurs déplacements s'effectuent également à l'aide de cordes ou câbles, qui se rajoutent à celles des voiles. Pour les voiliers qui intègrent des roues escamotables, celles ci sont également escamotées à l'aide de cordes. Toutes ces cordes doivent être accessibles du poste de pilotage. Aucun dispositif actuel ne permet un pilotage facile d'un voilier équipé de foils et de roues escamotables. Le brevet EP0838573 concerne un organe de traction (corde ou câble) muni d'éléments de grandeur égale écartés les uns des autres à intervalle régulier. Ce type d'organe de traction n'est pas utilisé sur les engins nautiques, car pour les changements de direction des cordes qui sont nombreux il faudrait des poulies spécifiques et de grandes dimensions. De plus, ce brevet ne fait pas référence à des commandes multiples. Le brevet WO 2009/136999A2 fait référence à un winch d'enroulement de plusieurs cordes ou lignes, par bobinage. Ce dispositif est volumineux, puisqu'il emmagasine le cordage, coûteux de par sa conception, lourd et limité en nombre de cordes. De plus, il ne peut commander qu'une seule ligne à la fois. Or, dans de nombreuses situations, il est nécessaires d'actionner plusieurs commandes dans un temps très court, voir simultanément, surtout en compétition ou en navigation en solitaire. Tous les dispositifs existants obligent le navigateur ou les équipiers à manipuler les cordes avec leurs mains, entraînant des lésions fréquentes. 3044651 2 Le dispositif de la présente invention permet de tirer, verrouiller ou relâcher un nombre important de cordes, câbles ou cordons, individuellement ou simultanément, avec une seule manivelle, sans que le pilote n'ait à les saisir avec ses mains pendant 5 la navigation. Le dispositif suivant l'invention est très compact, très léger, peu coûteux et très simple d'utilisation. Le dispositif de la présente invention permet les commandes inversées de lignes, tirant une corde tout en relâchant une autre. La sélection des cordages s'opèrent en appuyant sur les leviers sélecteurs correspondant à chacune des cordes, et la traction 10 s'effectue par action sur une manivelle ou des pédales, ou avec un moteur. Le dispositif de la présente invention peut facilement se monter sur n'importe quel engin, nautique, terrestre ou aérien. Le dispositif de la présente invention est composé d'une manivelle (4) unique 15 entraînant en rotation un arbre d'entraînement (3) cannelé, d' au moins un levier sélecteur (2) à deux positions avec une manette de déverrouillage (24) mobile, un ressort de maintien (17) et une roue dentée (1) libre formant engrenage avec l'arbre d'entraînement (3) et munie d' une gorge circonférentielle en forme de V (13) avec des dentures radiales (12) sur les flans coniques dimensionnées en fonction du diamètre 20 de cordage de manière à accrocher la corde par sa simple tension, et enfin d'un boîtier monobloc (5) ou en plusieurs parties assemblées, intégrant les paliers (15) de rotation de l'arbre d'entraînement (3), les moyens de fixation au cockpit du voilier ou de l'engin, et des faces dimensionnées en fonction du nombre d'ensembles levier avec roue dentée, avec des fentes (23) pour les entrées et les sorties des cordes, intégrant pour 25 chaque levier sélecteur avec roue dentée un secteur denté (6) fixe s'accouplant avec la roue dentée (1) en position de blocage de corde. Le boîtier monobloc intègre également des poulies (7) de renvoi positionnées en fonction des directions des lignes de cordages, un ou deux axes de rotation (8) du ou des leviers sélecteurs (2), les butées (14) de verrouillage des leviers en position d'entraînement de roue dentée (1), 30 et pour chaque roue dentée (1) un extracteur (21) en forme de triangle aiguisé assurant l'éjection hors de la gorge en V (13) de la roue dentée (1) du brin de cordage qui ne serait pas en tension lors de sa sortie. Chacun des leviers sélecteurs (2) dispose de deux positions, une accouplant la 35 roue dentée (1) à l'arbre d'entraînement (3), l'autre immobilisant la roue dentée (1) contre le secteur denté (6) fixe. La position d'entraînement est maintenue grâce au 3044651 3 ressort (17) poussant le bloqueur (16) de levier contre une butée (14) solidaire du boîtier (5) fixe. La position d'immobilisation de la roue dentée (1) est maintenue par la tension de la corde (20). Le passage de la position d'immobilisation à la position d'entraînement s'effectue en appuyant directement sur le levier sélecteur (2). Le 5 passage de la position d'entraînement à la position d'immobilisation s'effectue en comprimant le ressort (17) par action sur la manette (24) de déverrouillage située en bout du levier sélecteur (2). Chaque levier sélecteur (2) est indépendant, et il est possible d'accoupler à l'arbre 10 d'entraînement (3) toutes les roues dentées (1) individuellement ou simultanément. La présente invention peut contenir autant d'ensembles leviers sélecteur (2) avec roue dentée (1) que de nombre de lignes présentent sur le voilier ou tout autre type d'engin. Le boiter (5) intègre des indications permettant d'identifier l'organe relié à la corde ou au câble correspondant au levier associé. 15 Chaque roue dentée (1) peut avoir sa gorge (13) avec ses dentures (12) sur les flans coniques adaptées au diamètre et à la nature de la corde, du câble ou du cordon à entraîner et à maintenir. Le rapport entre le nombre de dents d'engrenage (11) des roues dentées (1) et de l'arbre d'entraînement (3) détermine, avec la longueur de la manivelle (4) et le diamètre 20 d'enroulement des cordes sur les roues dentées (1), le rapport de démultiplication de la force de traction. La manivelle (4) de la présente invention peut être utilisée dans les deux sens de rotation, ce qui permet de commander des lignes en double effet, en tirant sur une extrémités de la corde du câble ou du cordon tout en relâchant l'autre extrémité d'une 25 même longueur et synchronisé, et inversement, ce qui est particulièrement adapté à l'escamotage de roues ou de foils. La manivelle (4) de la présente invention peut, dans une version non représentée, être remplacée par un moteur ou par des pédales. 30 Les dessins annexés illustrent l'invention ; - La figure 1 représente en vue de perspective la présente invention avec 10 cordes (20) entrantes et 10 cordes sortantes. - La figure 2 représente en vue de perspective l'intérieur de la présente invention 35 avec deux cordes (20) entrantes et sortantes, avec le boîtier (5) ouvert. 3044651 4 - La figure 3 représente en vue de coté l'intérieur de la présente invention avec une corde (20) entraînée et une autre bloquée. - La figure 4 représente en transparence un levier sélecteur (2) avec sa roue dentée (1) de la présente invention. 5 - La figure 5 représente en vue de perspective la roue dentée (1) de la présente invention. - La figure 6 représente en vue de perspective l'intérieur de la présente invention avec des trajectoires de cordes (20) différentes. 10 Sur la figure 1, qui représente en perspective la présente invention avec 10 cordes (20) entrantes et sortantes, on distingue partiellement à l'intérieur du boîtier (5) 2 rangées de 5 leviers sélecteurs (2) munis de leurs manettes de déverrouillage (24), une rangée vers le haut et une rangée vers le bas. On distingue la manivelle (4) reliée à l'arbre d'entraînement (3) lui même logé à l'intérieur du boîtier (5). On distingue les 15 fentes (23) pour le passage des cordes, câbles ou cordons (20), ainsi que des poulies (7) rotatives autour d'axes (9). On distingue par les fentes (23), les secteurs dentés (6) solidaires du boîtier (5) contre lesquels viennent se bloquer les roues dentées (1). Sur la figure 2, qui représente en perspective l'intérieur du dispositif, on distingue 2 roues dentées (1) avec leurs gorges en V (13) dans lesquelles sont introduites les 20 parties de cordes, câbles ou cordons (20) sur un secteur angulaire compris entre 180° et 330°. On distingue deux leviers sélecteurs (2) avec leurs arbres (18) sur lesquels tournent librement les roues dentées (2). On distingue, en bas de la figure, la butée de blocage (14) du levier sélecteur (1), contre laquelle vient s'appuyer le coin de blocage (16) du levier sélecteur (2). Sur cette figure on distingue encore une petite pièce (22) 25 solidaire du boîtier (5) pour protéger l'engrenage de toute incursion d'objet et protéger les doigts du pilote. Sur la figure 3, qui représente une vue de coté de l'intérieur du dispositif, on distingue à droite une roue dentée (1) accouplée à l'arbre d'entraînement (3) , formant engrenage par leurs dentures respectives (11) et (19), avec son levier sélecteur (2) 30 dans une position verrouillée. On distingue à gauche une autre roue dentée (1) accouplée au secteur denté (6), immobilisée par emboîtement de leurs dentures respectives et dégagée de l'arbre d'entraînement (3) avec un espace suffisant, avec son levier sélecteur (2) dans une autre position. Sur cette figure, on comprend que la rotation de la manivelle (4) entraînera la traction de la corde (20) la plus à droite dans 35 un sens ou dans l'autre, suivant le sens de rotation de la manivelle (4), alors que les deux extrémités de la corde (20) de gauche sont bloquées. 3044651 5 Sur la figure 4, qui représente en coupe partielle le levier sélecteur (2) avec sa roue dentée (1), on distingue la manette de déverrouillage (24) avec intégré son coin de blocage (16) et son ressort (17), avec une articulation (25) obtenue par déformation élastique du matériau. On distingue en transparence à l'intérieur de la gorge en V (13) 5 de la roue dentée (1) des dentures (12) pour l'entraînement ou le blocage de la corde (20), placées radialement de manière à ce que l'adhérence de la corde soit proportionnelle à la tension exercée sur celle ci. On distingue en transparence l'arbre (18) du levier sélecteur recevant l'alésage (10) de la roue dentée formant palier. On distingue l'axe (8) de rotation du levier sélecteur (2), excentré par rapport à l'axe de 10 rotation de la roue dentée (1), mais situé à l'intérieur de l'arbre de manière à réduire l'encombrement. Sur la figure 5, qui représente en perspective la roue dentée (1), on distingue l'alésage (10), les dentures (11) d'engrenage avec l'arbre d'entraînement, la gorge en V (13) circonférentielle avec sur ses deux flans les dentures (12) radiales. 15 Sur la figure 6, qui représentent en vue de perspective l'intérieur de la présente invention avec des trajectoires de cordes, câbles ou cordons (20) différentes, on distingue des poulies (7) positionnées de manière à ce qu'une corde, câble ou cordon entre et sorte suivant une direction horizontale tandis qu'une autre suivant une direction verticale. On distingue sur cette figure, dans laquelle a été masqué le levier sélecteur 20 (2) du haut ainsi que sa roue dentée (1), un extracteur (21), avec une forme judicieusement déterminée pour s'introduire dans la gorge en V (13) de la roue dentée (1) dans ses deux positions et au contour défini pour guider la corde, le câble ou le cordon (20) de manière à obliger cette dernière à sortir de la gorge en V (13), lorsque l'extrémité sortante de la corde, du câble ou du cordon (20) est sans tension. Sur cette 25 figure, on distingue que l'arbre d'entraînement (3) est composé en son centre d'une partie avec dentures (19), avec un module identique aux dentures (11) des roues dentées (1) et des secteurs dentés (6), et en ses extrémités de zones cylindriques avec épaulements (27) pour former paliers avec les alésages (15) disposés dans le boîtier (5). Sur cette figure, on distingue que de part et d'autre des fentes (23) sont intégrés au 30 capot (5) des guides (26) pour l'alignement des cordes (20) et la protection des engrenages et des doigts du pilote. Dans une version non représentée, les dentures de l'arbre d'entraînement, des 35 roues dentées et des secteurs dentés sont remplacées par un procédé d'entraînement par friction, avec des revêtements en élastomère adhérant. 3044651 6 Plusieurs procédés de fabrications de l'invention permettent de proposer plusieurs versions en fonction du nombre de cordes, câbles ou cordons, de leurs diamètres et des forces de traction et de blocage, avec des prix de revient, des poids et des rigidités 5 différents. Les procédés de fabrication les plus adaptés pour la roue dentée (1), le levier sélecteur (2), l'arbre d'entraînement (3), la manivelle (4) et le boîtier (5) est l'impression tridimensionnelle pour des petites séries et l'injection pour des moyennes et grandes 10 séries, avec des matériaux plastiques ou en alliages d'aluminium par exemple. Les axes leviers (8) et les axes poulies (9) peuvent être fabriqués avec des tubes en matériaux composite ou métalliques. Le dispositif est caractérisé en ce que les axes de rotation des poulies (7) sont 15 positionnés sur une tangente de l'arc de cercle défini par le mouvement de l'axe de rotation des roues dentées (1) permettant de maintenir la ou les roues dentées (1) accouplées au ou aux secteurs dentés (6) par la tension de la ou des cordes, câbles ou cordons (20). 20 Le dispositif est caractérisé en ce que le levier sélecteur (2), la roue dentée (1), la manette de déverrouillage (24), le coin de blocage (16) et le ressort (17) sont réalisés d'un seul bloc par impression tridimensionnelle en matière plastique ou en métal. Le dispositif est caractérisé en ce que le boîtier (5) et les secteurs dentés (6) sont 25 réalisés d'un seul bloc par impression tridimensionnelle en matière plastique ou en métal. REVENDICATIONS1) Dispositif pour tirer, bloquer ou relâcher une ou plusieurs cordes, câbles ou cordons (20), individuellement ou simultanément, dans le même sens ou en sens 5 opposé, particulièrement utiles sur les engins nautiques, aériens ou terrestres, caractérisée en ce qu'il comporte : - un arbre d'entraînement (3) cannelé partiellement, mu par une manivelle (4), des pédales ou un moteur ; - au moins une roue dentée (1) alésée et munie d'une gorge en V (13) 10 circonférentielle avec flans intérieurs (12) crantés, rainurés ou revêtus d'un élastomère permettant l'adhérence de la corde, du câble ou du cordon (20) ; - au moins un secteur denté (6) fixe ; - au moins un levier sélecteur (2) muni d'un arbre (18) autour duquel tourne librement la roue dentée (1), mobile par rotation ou translation entre deux positions, 15 une accouplant la roue dentée (1) à l'arbre d'entraînement (3), l'autre immobilisant la roue dentée (1) contre le secteur denté (6) ; - et un boîtier (5) intégrant des paliers (15) de rotation de l'arbre d'entraînement (3), au moins un axe de rotation (8) ou au moins un guidage linéaire pour le mouvement du ou des leviers sélecteurs (2), le ou les secteurs dentés (6), au moins 20 une fente (23) pour le passage de la ou des cordes, câbles ou cordons (20) et des moyens de fixation sur l'engin. 2) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le boîtier (5) comporte au moins un axe (9) munie de poulies (7) permettant le guidage de la ou des cordes, câbles ou cordons (20) entrant ou sortant du boîtier (5) suivant plusieurs 25 directions. 3) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le ou les leviers sélecteurs (2) comportent une manette (24) articulée, munie d'un coin de blocage (16) et maintenue en position par un ressort (17), permettant de se maintenir dans une ou les deux positions, le changement de position se faisant par action simultanée sur le 30 levier (2) et la manette (24). 4) Dispositif suivant la revendication 1 caractérisé en ce que le boîtier (5) comporte au moins un extracteur (21) de cordes, câbles ou cordons (20), disposé le long de la trajectoire interne de la corde, du câble ou du toron (20), avec une forme adaptée à la gorge en V (13) de la roue dentée (1), et assurant l'extraction de la corde, 35 du câble ou du cordon (20) en dehors de la gorge en V (13) lors de la sortie en cas d'absence de tension. 3044651 8 5) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les dentures de l'arbre d'entraînement (3), des roues dentées (1) et des secteurs dentés (6) sont remplacées par un revêtement adhérent, du type élastomère, permettant l'entraînement rotatif ou le verrouillage par friction. 6) Dispositif selon la revendication 2 caractérisé en ce que les axes de rotation des poulies (7) sont positionnés sur une tangente de l'arc de cercle défini par le mouvement de l'axe de rotation des roues dentées (1) permettant de maintenir la ou les roues dentées (1) accouplées au ou aux secteurs dentés (6) par la tension de la ou des cordes, câbles ou cordons (20). 7) Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que le levier sélecteur (2), la roue dentée (1), la manette de déverrouillage (24), le coin de blocage (16) et le ressort (17) sont réalisés d'un seul bloc par impression tridimensionnelle en matière plastique ou en métal. 8) Dispositif selon les revendications 1 à 4 précédentes caractérisé en ce que le 15 boîtier (5) et les secteurs dentés (6) sont réalisés d'un seul bloc par impression tridimensionnelle en matière plastique ou en métal. 20