Brevet FR3061477A1 — publié le 20180706

La présente invention concerne un mécanisme perfectionné quatre degré de liberté d'actionnement de foil pour bateau monocoque ou multicoque. Un foil est une aile profilée, positionnée dans l'eau sous le bateau et destinée à transmettre une force de portance à ce bateau. Pour certaines catégories de bateau, comme par exemple pour des bateaux de type multicoques connus sous les dénominations : GC32, Ultims, Multi 50, ou des bateaux de type monocoques connus sous les dénominations Minis, Figaros, Imocas 60, et pour certaines conditions de navigation, il peut être utile de régler la position du foil par rapport à celle du bateau. Cette dite position du foil permettant d'optimiser la portance en fonction de nombreux paramètres. Il est possible de citer comme paramètre clé pour le réglage du foil, les conditions de navigation, la répartition de charge sur le bateau, le degré d'agressivité de la navigation recherchée, loisir ou sportive, l'angle du bateau par rapport au vent. Par effet direct, le réglage de cette position du foil par rapport au bateau modifie les caractéristiques de portance du foil, à savoir la direction des efforts mais aussi possiblement la valeur de ces efforts, et permet ainsi d'améliorer pour le navigateur les performances de navigation recherchées. Typiquement par sa nature qui est de transmettre des efforts de 20 portance, le foil est une pièce qui doit être solidement amarrée à la structure du bateau pour pouvoir transmettre ses fameux efforts. Le lecteur 3061477 2 comprendra donc la difficulté de lui donner des degrés de liberté par rapport à la structure du bateau. L'art antérieur ne propose aujourd'hui qu'une seule solution qui permet de régler par translation, la profondeur du foil sous le bateau, et son 5 déplacement en avant et arrière dit rake. Un objet principal de l'invention est de proposer une solution de foil avec quatre degré de liberté d'actionnement par rapport à la coque du bateau. C'est-à-dire notamment une translation de haut en bas et trois 10 degrés de rotation par rapport à la coque. Un objet de l'invention est de proposer une solution qui soit économique. Un objet de l'invention est de proposer une solution qui offre au navigateur une finesse et une fiabilité de réglage du foil. 15 Un objet de l'invention est de proposer une solution qui soit solide, pratique à utiliser et économique à monter sur un bateau. Un objet de l'invention est de pouvoir positionner le foil dans la coque sans appliquer d'efforts qui soient susceptibles de déformer la structure de foil. Il est donc compris que la difficulté de l'invention est de proposer une solution qui permette de régler en quatre degré de liberté la position 3 3061477 d'une pièce transmettant des efforts sur une coque sans nuire à la structure de la coque ni à celle de la dite pièce, à savoir le foil. Dans un aspect principal l'invention propose un mécanisme 5 d'actionnement de foil qui comprend la coopération d'un coffrage creux traversant depuis le pont à travers la coque de bateau pour le passage du foil et de deux boitiers de maintien du foil dans le coffrage. Un premier boitier dit boitier de réglage en position haute sur la coque, un second boitier dit boitier suiveur en position basse sur la coque. Le principe de 10 l'invention est que, pour régler la position du foil, le navigateur applique les réglages sur le boitier haut, le boitier bas adapte sa position en reprenant les efforts et suit automatiquement le réglage. L'invention utilise donc un mécanisme avec deux points de maintien qui vient tenir une barre. Le point de maintien haut donne le réglage, le point de maintien bas maintient le foil 15 tout en étant capable de suivre le réglage qui déplace le foil selon quatre degré de libertés. L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées sur lesquelles 20 - La figure 1 représente une vue en coupe de la présente invention - La figure 2 représente une vue de dessus de l'invention 306 14 77 4 - La figure 3 représente une vue en coupe du boitier haut - La figure 4 représente une vue selon un premier côté du boitier bas suiveur - La figure 5 représente une vue selon un second côté perpendiculaire 5 du boitier bas suiveur - les figures 6, 7 et 8 représentent trois degrés de liberté obtenu par le foil au bénéfice de l'invention La figure 1 représente une vue en coupe d'une coque (10) de bateau 10 avec un puit de foil (15) traversant la coque depuis le haut du bateau sur le pont, pour atteindre l'eau à environ -70° par rapport à l'horizontal. Le foil (1) a une forme générale connue de type rectiligne courbée en L, avec une aile qui vient chercher la portance en s'éloignant de la coque. L'aile a elle-même un profil asymétrique en forme général de goutte qui donne la 15 fameuse portance dans l'eau. La section de l'aile est souvent constante. Le foil est maintenu entre un boitier de réglage haut (16) et un boitier suiveur (17). Trois cordages (11, 12, 13) accèdent au boitier de réglage (16) et permettent de régler trois degrés de libertés du foil, à savoir plus précisément trois angles que forme le foil avec la coque, plus précisément 20 décrit en figures 7, 8. Un quatrième lien, de type connu, pour la mise en translation de haut en bas, qui en l'occurrence est un palan en textile, 5 3 06 14 77 accroché au fond du puit de foil, remontant jusqu'en haut des foil et dans le mat pour le palan de remontée n'est pas représenté sur les figures annexées. La figure 2 représente le pont du bateau vu de dessus avec le périmètre de sa coque (10), et de l'avant vers l'arrière du bateau, la dérive 5 (23), le mat (21), la quille (24) qui sont alignés et centrés au centre de la coque (10), le poste de pilotage (22) qui se situe à l'arrière du bateau, juste devant les safrans (20a, 20b). L'entrée du puit de foil (15) se trouve positionné sensiblement à mi longueur de bateau positionné clairement sur un des côtés du ponton. Un jeu de cordages (11, 12, 13), couramment 10 dénommés bouts de réglage, relie le haut du puit de foil (15) au centre de pilotage (22). La figure 3 représente une vue en coupe du boitier haut (15) qui comprend un rouleau (32) de forme générale oblongue cylindrique. Ce rouleau (32) comporte en son centre une empreinte creuse (39) de section 15 quasi identique et très légèrement supérieure à celle de la section du foil (1). Le rouleau (32) est maintenu dans un coffrage (31) par deux axes (33) positionnés à chaque bout du rouleau et qui permettent au rouleau un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal. Le coffrage (31) est tenu dans le puit de foil (15) qui est solidarisé à la coque (10) Dans le 20 coffrage (31), sur l'axe de rotation (33) du rouleau (32) est positionnée une poulie (35). Sur cette poulie est montée un bout (13) qui permet de donner 3061477 6 le degré de liberté dit de rake plus particulièrement décrit en figure 6, qui donnera une rotation dite de rake au foil. Le coffrage (31) est tenu dans le puit de foil par friction dans un chariot et au moyen de deux visses sans fin (34a, 34b) d'un côté fixées au puit de foil (15) et de l'autre au coffrage (31). 5 Mises en rotation, les visses sans fin (34a, 34b) déplacent en translation le boîtier au niveau de leur point d'appui respectif avec le boitier. Sur le coffrage la liaison des visses avec le coffrage imposent un mouvement de translation du boitier au niveau de la liaison avec la visse dans la direction de l'axe de la visse. Sur chaque visse sans fin (34a, 34b) sont montés et 10 solidarisées des poulies (36a, 36b). L'action sur chacune de ces poulies (36a, 36b) de mise en translation de foil, comme son nom l'indique, entraîne une mise en translation du coffrage au niveau de sa liaison avec le coffrage. Sur chacune de ces poulies (36a, 36b) sont montés un bout (11, 12) qui peut être actionné par le navigateur depuis son poste de pilotage. Il 15 est donc compris que la mise en rotation concertée et identique des deux poulies (36a, 36b) par le navigateur impose au boitier une translation du boitier qui impose elle-même, voir figure 7, un mouvement dit de cant. Une différence d'actionnement relatif entre l'action sur la première poulie (36a) de translation du boîtier et celle sur la seconde poulie (36b) de translation 20 du boitier génère une rotation du boitier autour d'un axe virtuel positionné 3061477 7 au milieu de des deux visses. Ce mouvement du boitier dit mouvement de townin impose un mouvement au foil décrit en figure 8. La figure 4 représente une vue selon un premier côté du boitier bas suiveur qui comprend une empreinte creuse (51) qui adopte le profil de la 5 section du foil et qui est couramment similaire à celui de l'empreinte (39) du boitier de réglage. Le boitier suiveur est de forme générale oblongue et présente une forme cylindrique en quatre endroits, à avoir une sur chacune de ses extrémités oblongue, et deux positionnées en vis-à-vis sur le milieu du flan du boitier. La figure 5 représente une vue selon un second côté 10 perpendiculaire du boitier bas suiveur avec une vue de face des cylindres de flan latéraux. Il est compris que ce boitier suiveur est emboité dans le puit de foil par une manipulation de rotation en quart de tour dans une empreinte complémentaire dans le puit de foil. Le boitier suiveur peut donc suivre les mouvements du foil dans ses degrés de liberté et maintenir un 15 point de maintien du foil de façon à bien repousser les efforts du foil sur la coque dans les degrés dans lequel il n'a pas de liberté. Les figures 6, 7 et 8 représentent les mouvements selon les degrés de liberté, dit de rake, de cant, de townin obtenu par le foil au bénéfice de l'invention. 20 La présente invention concerne donc un mécanisme d'actionnement quatre degré de liberté d'un foil (1) sur une coque (10) de bateau qui 3 06 14 7 7 8 comprend la coopération d'un puit de foil (15) étanche traversant le bateau depuis le pont à travers la coque (10) de bateau sous le bateau pour le passage du foil, d'un palan de mise en translation du foil dans le puit de foil (15) caractérisé en ce que deux boitiers de maintien du foil maintiennent le 5 foil (1) dans le puits de foil (15), à savoir un boitier haut de réglage (15), un boitier suiveur (16) en position basse sur la coque, le navigateur applique les réglages sur le boitier haut (15) par l'actionnement de bouts (11, 12, 13) qui agissent selon trois degrés de liberté en rotation, le boitier bas suiveur (16) adapte sa position en reprenant les efforts et suit automatiquement le 10 réglage. La présente invention concerne donc un mécanisme d'actionnement caractérisé en ce que le boitier haut (15) comprend un rouleau (32) de forme générale oblongue cylindrique avec une empreinte creuse (39) de section quasi identique et très légèrement supérieure à celle de la section du 15 foil (1), le rouleau (32) est maintenu dans un coffrage (31) par deux axes (33) positionnés à chaque bout du rouleau et qui permettent au rouleau un mouvement de rotation autour de son axe longitudinal, le coffrage (31) est tenu dans le puit de foil (15) qui est solidarisé à la coque (10). La présente invention concerne donc un mécanisme caractérisé en ce 20 que dans le coffrage (31), une poulie (35) est positionnée sur l'axe de 3061477 9 rotation (33) du rouleau (32), le navigateur règle un degré de liberté du foil en actionnant un bout (13) enroulé sur la poulie (35). La présente invention concerne donc un mécanisme caractérisé en ce que le coffrage (31) est tenu dans le puit de foil au moyen de deux visses 5 sans fin (34a, 34b) d'un côté fixées au puit de foil (15) et de l'autre au coffrage (31), par leur rotation longitudinale, les visses sans fin (34a, 34b) déplacent en translation le boîtier au niveau de leur point d'appui respectif avec le boitier, sur chaque visse sans fin (34a, 34b) sont montés et solidarisées des poulies (36a, 36b), l'action sur chacune de ces poulies (36a, 10 36b) de mise en translation de foil, entraîne une mise en translation du boîtier au niveau de sa liaison avec le coffrage, sur chacune de ces poulies (36a, 36b) sont montés un bout (11, 12) qui peut être actionné par le navigateur depuis son poste de pilotage pour régler deux degrés de liberté du foil (1) par rapport à la coque (10). 15 La présente invention concerne donc un mécanisme caractérisé en ce que le boitier bas suiveur (16) comprend une empreinte creuse (51) qui adopte le profil de la section du foil et qui est couramment similaire à celui de l'empreinte (39) du boitier de réglage, le boitier suiveur est de forme générale oblongue et présente une forme cylindrique en quatre endroits, à 20 avoir une sur chacune de ses extrémités oblongue, et deux positionnées en vis-à-vis sur le milieu du flan du boitier, le boitier suiveur est emboité dans 3061477 10 le puit de foil par une manipulation de rotation en quart de tour dans une empreinte complémentaire dans le puit de foil. On voit bien que de nombreuses variantes éventuellement 5 susceptibles de se combiner peuvent ici être apportées sans jamais sortir du cadre de l'invention tel qu'il est défini ci-après. REVENDICATIONS1 - Mécanisme d'actionnement quatre degré de liberté d'un foil (1) sur une 5 coque (10) de bateau qui comprend la coopération d'un puit de foil (15) étanche traversant le bateau depuis le pont à travers la coque (10) de bateau sous le bateau pour le passage du foil, d'un palan de mise en translation du foil dans le puit de foil (15) caractérisé en ce que deux boitiers de maintien du foil maintiennent le foil (1) dans le puits de foil (15), à savoir un boitier 10 haut de réglage (15), un boitier suiveur (16) en position basse sur la coque, le navigateur applique les réglages sur le boitier haut (15) par l'actionnement de bouts (11, 12, 13) qui agissent selon trois degrés de liberté en rotation, le boitier bas suiveur (16) adapte sa position en reprenant les efforts et suit automatiquement le réglage. 15 2 - Mécanisme d'actionnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le boitier haut (15) comprend un rouleau (32) de forme générale oblongue cylindrique avec une empreinte creuse (39) de section quasi identique et très légèrement supérieure à celle de la section du foil (1), le 20 rouleau (32) est maintenu dans un coffrage (31) par deux axes (33) positionnés à chaque bout du rouleau et qui permettent au rouleau un 3 06 14 7 7 12 mouvement de rotation autour de son axe longitudinal, le coffrage (31) est tenu dans le puit de foil (15) qui est solidarisé à la coque (10). 3 - Mécanisme d'actionnement selon la revendication 2 caractérisé en ce que dans le coffrage (31), une poulie (35) est positionnée sur l'axe de rotation (33) du rouleau (32), le navigateur règle un degré de liberté du foil en actionnant un bout (13) enroulé sur la poulie (35). 4 - Mécanisme d'actionnement selon la revendication 2 caractérisé en ce que le coffrage (31) est tenu dans le puit de foil au moyen de deux visses sans fin (34a, 34b) d'un côté fixées au puit de foil (15) et de l'autre au coffrage (31), par leur rotation longitudinale, les visses sans fin (34a, 34b) déplacent en translation le boîtier au niveau de leur point d'appui respectif avec le boitier, sur chaque visse sans fin (34a, 34b) sont montés et solidarisées des poulies (36a, 36b), l'action sur chacune de ces poulies (36a, 36b) de mise en translation de foil, entraîne une mise en translation du boîtier au niveau de sa liaison avec le coffrage, sur chacune de ces poulies (36a, 36b) sont montés un bout (11, 12) qui peut être actionné par le navigateur depuis son poste de pilotage pour régler deux degrés de liberté du foil (1) par rapport à la coque (10). 3061477 13 5 - Mécanisme d'actionnement selon la revendication 1 caractérisé en ce que le boitier bas suiveur (16) comprend une empreinte creuse (51) qui adopte le profil de la section du foil et qui est couramment similaire à celui de l'empreinte (39) du boitier de réglage, le boitier suiveur est de forme 5 générale oblongue et présente une forme cylindrique en quatre endroits, à avoir une sur chacune de ses extrémités oblongue, et deux positionnées en vis-à-vis sur le milieu du flan du boitier, le boitier suiveur est emboité dans le puit de foil par une manipulation de rotation en quart de tour dans une empreinte complémentaire dans le puit de foil. 10