Brevet FR3108578A1 — publié le 20211001

Berceau de foils arrière pour bateau hors-bord à moteur piloté par un poste de pilotage (17) caractérisé en ce qu’est intégré entre la poupe (18) du bateau et le moteur, un coffre berceau de foil (30), qui comprend des puits caisson de foils (41) mécanisés, dont une mécanique d’action de foils pilotée depuis le poste de pilotage asservit en déplacement les foils (40) sous l’eau par des instructions de pilotage. Figure pour l’abrégé : Fig. 4 Berceau arrière pour foil directionnel rétractable. La présente invention concerne un berceau arrière pour foil directionnel rétractable pour bateau à moteur hors-bord. L’invention s’applique particulièrement à la gamme de bateau dit semi rigide, mais peut également convenir à un bateau à coque rigide et moteur dit « in board ». Il est connu certaines solutions de bateau hors-bord fonctionnant avec des foils arrière. Les solutions existantes sont relativement rudimentaires. Il existe notamment des foils arrière fixes sur la coque ou le moteur. Ces foils ne sont pas rétractables. Ils dépassent à l’extérieur de la coque et du moteur et ne sont pas adaptés à une utilisation de bateau qui navigue dans des profondeurs très faibles. Ils ne contribuent pas non plus à la direction. Il existe des foils arrière rétractables. Par rétractable, il est entendu, qui peuvent se positionner sous l’eau ou s’en retirer, c’est-à-dire dont la profondeur de position sous l’eau est réglable. Un défaut majeur de ces foils est qu’ils s’actionnent dans un puits de foil solidaire à la coque, ce qui demande d’adapter le fond de coque et le pont bateau à leur encombrement et à celui de leurs mécanismes, ce qui monopolise ainsi beaucoup de place à bord au détriment des passagers ou du matériel embarqué. Dans un aspect principal, l’invention propose un berceau de foil arrière qui se positionne entre le ou les moteurs arrière et la poupe du bateau. Un appendice spécial est créé nommé, berceau de foil arrière qui va permettre 1 – de positionner le foil à un endroit qui permettra de ne pas engendrer de modification dans la coque et le pont du bateau 2 – d’adjoindre des fonctions de pilotage de foils qui sont impossibles à créer avec le positionnement et/ou les structures de maintien de foil existantes dans l’art antérieur sans encombrements supplémentaires à bord. Dans un aspect de l’invention, le berceau de foil adopte une forme très particulière qui permet une adaptation et un fonctionnement optimum, et notamment en coopération avec les foils une compacité optimum en position de rangement des foils et une envergure maximum en position déployée des foils. Dans un aspect le pilotage des foils fonctionne selon plusieurs degrés de liberté, il contribue au réglage des foils du point de vue : 1 – de la profondeur de travaille sous l’eau, 2 – de l’incidence de la partie verticale en fonction de la direction d’avancée du bateau et de sa vitesse, 3 – de l’incidence de la partie horizontale sous l’eau en fonction la portance requise. Dans un aspect le pilotage des foils arrière est coordonné avec le pilotage des moteurs arrière et notamment, la puissance moteur et l’angle de direction du moteur. L’invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées sur lesquelles représente une vue de haut d’un bateau hors-bord semi rigide traditionnel représente une vue de côté d’un bateau hors-bord semi rigide traditionnel représente une vue de côté d’un bateau hors-bord semi rigide selon l’invention représente une coupe en vue arrière de la présente invention représente une vue arrière de la position des foils repliés ou déployés selon la présente invention représente une vue de face et de côté de foil arrière selon la présente invention représente une vue de dessus du berceau de foil avec deux positions d’incidence de foil de direction selon la présente invention représente une vue de côté de berceau de foil avec le dispositif de réglage d’incidence de portance. représente une vue de principe général de fonctionnement coordonné de foil et de moteur selon la présente invention représente une vue de haut d’un bateau hors-bord semi rigide traditionnel qui présente un moteur (10) à l’arrière de sa poupe (18). La poupe (18) présentant une forme plane verticale. Le bateau semi rigide comportant, hors la poupe, un flotteur (11) qui fait le pourtour avant du bateau. Il comprend un poste de pilotage (17) positionné sensiblement au milieu du pont du bateau. représente une vue de côté d’un bateau hors-bord semi rigide traditionnel avec l’arbre à hélice (24) positionné sous le moteur (10) et le moteur (10) fixé directement sur la poupe plane verticale (18). représente une vue de côté d’un bateau hors-bord semi rigide selon l’invention avec un berceau de foil (30) positionné entre l’arrière de la poupe (18) et le moteur (10). Le berceau de foil est un caisson rigide, typiquement fabriqué en aluminium qui est suffisamment rigide pour porter le poids du moteur qui est fixée à son arrière. Le berceau de foil (30) comprend sur chacun de ses flancs latéraux bâbord et tribord, un puits caisson de foil (41) qui présente la forme d’un puits rectangulaire creux de section intérieure sensiblement égale et supérieure à celle de la section du foil qu’il va maintenir. L’arbre de foil (61) d’un foil (40) coulisse à travers le puits caisson de foil (41). Son coulissement est asservi par une motorisation de coulissement dont le pilotage permet de monter ou descendre l’arbre de foil (61) du foil (40) au sein du puits caisson de foil (41). Cela permet de régler la profondeur des ailes de foils (62) comme représenté ci-après. représente une coupe en vue arrière de la présente invention avec le berceau de foil (30) dont la section est inscrite à l’intérieur du périmètre intérieur défini par la section des flotteurs (11) et de la poupe (18). Le caisson présente la forme d’un pentagone avec les deux flancs du bas orientés sensiblement à 30 ° respectivement avec l’horizontale, deux flancs latéraux orientés sensiblement à 30° avec la verticale et une face supérieure horizontal. Lorsque les foils (40) sont en position haute ils sont collés aux flancs bas. Les puits caissons de foils (41) sont fixés sur les flancs latéraux. représente une vue arrière de la position des foils repliés ou déployés selon la présente invention. Lorsque les foils sont en position haute, les ailes portantes de foils (62) sont collées aux flancs bas. Lorsque les foils sont en position basse les ailes se déploient vers l’extérieur et vers le bas, explication ci-après. La présente invention en positionnant des puits caisson de foil sur les flancs latéraux du berceau de foil (30) s’affranchit de percer un trou dans la coque du bateau. Le pont et la coque du bateau ne doivent plus être adaptées, ce qui étaient un désavantage majeur des solutions proposées par l’art antérieur. représente une vue de face et de côté de foil arrière selon la présente invention avec un foil (40) qui comprend deux parties à savoir un arbre de foil (61) et une aile portante (62). A leur jonction, l’arbre de foil (61) est perpendiculaire à l’aile portante de foil (62). L’arbre de foil (61) se fixe environ à une distance comprise entre l’extrémité extérieur et 20% de la longueur totale de l’aile portante de foil (62). L’aile portante de foil (62) est plane. Sa largeur est sensiblement constante et égale à celle de l’arbre de foil (61) et inférieur à celle du berceau. L’arbre de foil présente la caractéristique qu’il est courbe en forme d’arc de cercle, centré vers l’extérieur du bateau. Cette particularité permet de déporter latéralement vers l’extérieur du bateau l’aile portante de foil à mesure que l’arbre de foil coulisse vers le bas. Tandis que l’aile de foil s’enfonce sous l’eau, chaque foil se retrouve mécaniquement écarté vers l’extérieur, ce qui assure une meilleure assise du bateau qui est porté par les deux foils aux appuis plus larges. représente une vue de dessus du berceau de foil avec deux positions d’incidence de foil de direction selon la présente invention. En effet l’invention propose des puits caisson de foil (41) qui sont montés pivotant par rapport au berceau de foil (30). Ils sont actionnés par des vérins (80) qui permettent de régler l’incidence des bras de foils (61) dans l’eau. Cette incidence étant une incidence directionnelle à la façon de safrans comme représenté ici, si le pilote veut tourner vers la droite, le mouvement des foils accompagne le mouvement du moteur et impulse un effort du bateau vers la droite. Cela est réalisé par une rotation des puits caisson de foil autour d’un axe, au moyen d’un premier vérin qui pousse en se détendant l’avant du foil gauche vers la gauche et l’avant du foil droit vers la gauche également au moyen d’un second vérin qui se comprime. représente une vue de côté de berceau de foil avec le dispositif de réglage d’incidence de l’aile de foil (62) qui se trouve en profondeur car en position basse sous l’eau, au moyen d’une mécanique de vérins (80). Celui-ci règle la position de la tête du puits caissons de foil (41) en la déplaçant vers l’avant ou vers l’arrière pour donner plus ou moins d’incidence à la partie basse. Ces caissons sont montés sur des mécaniques de transmission comprenant des jeux connus de vérins et de rotules qui permettent de modifier les incidences et donc la portance des ailes de foil (62) sous l’eau, dans la même mesure que le pilote agit sur le réglage classiquement appelé « trim » du moteur, qui fait penduler l’arbre d’hélice vers l’avant ou vers l’arrière. représente une vue de principe de fonctionnement coordonné de foil et de moteur selon la présente invention avec depuis le poste de pilotage (17) du bateau une action coordonnée des commandes d’instruction de déplacement de puits de foils (101, 102) respectivement sur le foil bâbord et sur le foil tribord, par action mécanique sur le positionnement des puits caisson de foil (41) qui sont montés mobiles par rapport au flans latéraux du berceau de foil (30) et des instructions de commande moteur (200) par action du pilote sur les positions du moteur : en direction et en incidence de trim. Une centrale de commande et de coordination (100) permet de paramétrer et de régler la coordination des actions sur le moteur et sur la mécanique d’actionnement des puits de caisson de foils. Typiquement cette centrale de commande peut être une commande informatique ou mécanique d’un système hydraulique avec répartiteur. D’autres solutions pouvant aussi exister. Mais ce qui est à retenir est que l’invention propose une action coordonnée mécanique sur les puits caisson de foils tant pour régler la profondeur des foils sous l’eau par coulissement des foils au sein des puits de foil que pour régler l’incidence directionnelle des arbres de foils et l’incidence de l’aile portante en profondeur sous l’eau, par un réglage de l’orientation des puits de foil par rapport au carénage du berceau de foil. Ces réglages des foils sont coordonnés avec les instructions de commande moteur, c’est-à-dire typiquement les angles d’attaque de l’arbre d’hélice (24). La présente invention concerne donc un berceau de foils arrière pour bateau hors-bord à moteur (10) piloté par un poste de pilotage (17) caractérisé en ce qu’est intégré entre la poupe (18) du bateau et le moteur (10), un coffre berceau de foil (30), qui comprend des puits caisson de foils (41) mécanisés, dont une mécanique d’action de foils pilotée depuis le poste de pilotage (17) asservit en déplacement la profondeur, l’orientation et l’incidence des foils (40) sous l’eau par des instructions de pilotage (101, 102). La présente invention concerne donc un berceau de foils arrière caractérisé en ce que le caisson de foil adopte la forme d’un pentagone symétrique inscrit dans le périmètre intérieur des flotteurs (11) et de la poupe (18) avec un côté supérieur horizontal puis des flancs latéraux orientés sensiblement autour de 30° avec la verticale sur lesquels sont positionnés de chaque côté des puits caisson de foil (41) puis deux flancs du bas plancher orientés sensiblement chacun autour de 30° respectivement avec l’horizontale, les foils (40) comprennent un arbre de foil (61) maintenant perpendiculaire une aile portante (62), l’arbre de foil coulisse dans le puits de foil (41) et l’aile de foil (62) épouse le dessous du caisson position de rangement. La présente invention concerne donc un berceau de foils arrière caractérisé en ce que l’arbre de foil (61) est courbe en forme d’arc de cercle, centré vers l’extérieur du bateau de façon à déployer l’aile de foil (62) vers l’extérieur à mesure que celle-ci est descendue sous l’eau par la translation de l’arbre de foil (61) dans le puits caisson de foils (41). La présente invention concerne donc un berceau de foils arrière caractérisé en ce que les puits caisson de foil (41) sont montés mobiles asservis par rapport aux flans latéraux du berceau de foil (30), des instructions de pilotage coordonne des instructions d’action mécanique d’orientation des puits de foil (101, 102) aux instructions de commande moteur (200). La présente invention concerne donc un berceau de foils arrière caractérisé en ce que l’asservissement mécanique de l’orientation des puits de caisson de foil (41) agît sur la profondeur des foils, sur leur orientation en direction et aussi sur l’incidence de l’aile de foil (62). L’invention pourra présenter des variantes qui s’inscriront dans le périmètre de l’invention, sans pour autant être strictement décrites par la présente. Berceau de foils arrière pour bateau hors-bord à moteur (10) piloté par un poste de pilotage (17) caractérisé en ce qu’est intégré entre la poupe (18) du bateau et le moteur (10), un coffre berceau de foil (30), qui comprend des puits caisson de foils (41) mécanisés, dont une mécanique d’action de foils pilotée depuis le poste de pilotage (17) asservit en déplacement la profondeur, l’orientation et l’incidence des foils (40) sous l’eau. Berceau de foils arrière selon la revendication 1 caractérisé en ce que le caisson de foil adopte la forme d’un pentagone symétrique inscrit dans le périmètre intérieur des flotteurs (11) et de la poupe (18) avec un flanc supérieur horizontal puis des flancs latéraux orientés sensiblement à 30° avec la verticale sur lesquels sont positionnés de chaque côté des puits caisson de foil (41) puis deux flancs du bas orientés sensiblement chacun à 30° respectivement avec l’horizontale, les foils (40) comprennent un arbre de foil (61) maintenant perpendiculaire une aile portante (62), l’arbre de foil coulisse dans le puits de foil (41) et l’aile de foil (62) épouse le flanc du bas du caisson position de rangement. Berceau de foils arrière selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l’arbre de foil (61) est courbe en forme d’arc de cercle, centré vers l’extérieur du bateau de façon à déployer l’aile de foil (62) vers l’extérieur à mesure que celle-ci est descendue sous l’eau par la translation de l’arbre de foil (61) dans le puits caisson de foils (41). Berceau de foils arrière selon les revendications 1, 2 et 3 caractérisé en ce que les puits caisson de foil (41) sont montés mobiles, asservis par rapport aux flancs latéraux du berceau de foil (30), par une centrale de commande et de coordination (100) pilotée depuis le poste de pilotage (17), qui coordonne des instructions d’action mécanique (101, 102) pour l’orientation des puits caisson de foil (41) en fonction des instructions de commande moteur (200). Berceau de foils arrière selon les revendications 1, 2, 3 et 4 caractérisé en ce que l’asservissement mécanique des puits caisson de foil (41) agît sur la profondeur de travail des foils, l’orientation de direction, et l’incidence de portance des foils en profondeur.