Brevet FR3135696A1 — publié le 20231124

DISPOSITIF DE PROPULSION ELECTRIQUE ORIENTABLE D’EMBARCATION LEGERE. Un dispositif de propulsion électrique orientable (3) d’embarcation légère (1) comprend un propulseur électrique immergé (4), un mât (5), une barre d’orientation (6, 6a), un module de commande (7) dudit propulseur et un ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage (10), le mât (5) étant couplé par une extrémité positionnée en-dessous de l’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage (10) au propulseur électrique (4) et par une autre extrémité positionnée au-dessus de l’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage (10) à la barre d’orientation (6, 6a), le mât (5) traversant l’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage (10) sensiblement selon un axe vertical (ZZ’), le propulseur électrique (4) étant connecté à un module de contrôle et d’alimentation (8) dont le fonctionnement est commandé par le module de commande (7), ledit ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage (10) s’étendant verticalement selon l’axe vertical (ZZ’) et comportant des éléments constitutifs comme, notamment, une couronne inférieure (11a), une couronne supérieure (11b), une paroi verticale (12), un bac à batterie (13) et un couvercle de bac (14), lesquels sont arrangés d’une manière coaxiale selon l’axe vertical (ZZ’). Figure pour l’abrégé: Figure FIG. 2 DISPOSITIF DE PROPULSION ELECTRIQUE ORIENTABLE D’EMBARCATION LEGERE L'invention concerne le domaine technique des embarcations légères à propulsion électrique. L'invention vise en particulier à fournir un dispositif de propulsion électrique orientable à une embarcation légère, et plus particulièrement aux dispositifs de propulsion dont la poussée peut être orientée par rapport à l'axe de l’embarcation. Une embarcation légère est comprise comme incluant, de manière non-limitative, les engins nautiques du type « paddle » (encore connu sous le terme « stand-up paddle » ou SUP), les trottinettes des mers, les annexes, les canoés, les petits voiliers, etc. Une embarcation légère est utilisable sur tout plan d’eau tel qu’une rivière, un fleuve, un lac, une mer ou un océan. Le brevet FR 3 103 780 décrit un engin nautique gonflable à motorisation électrique destiné à être piloté en position debout. L’engin nautique comprend un flotteur gonflable ayant une carène, un moteur électrique, une hélice immergée et entraînée par le moteur pour générer une force de poussée ayant un axe de rotation situé vers l’arrière à une distance du centre de carène chargé comprise entre 45% et 80% de la distance séparant le centre de carène chargé et l’arrière du flotteur, un système pour orienter la force de poussée comprenant un mât vertical rigide solidaire du flotteur et apte à pivoter au moyen d’un guidon constituant deux points d’appui pour les mains de l’utilisateur, la rotation du mât dans un sens entraînant la rotation de la force de poussée dans le sens opposé, et un dispositif de commande du moteur électrique pour contrôler la force de poussée selon une marche avant et arrière. Selon un mode de réalisation particulier, le système de direction, la source d’énergie rechargeable, le moteur électrique et l’hélice forment un ensemble monobloc qui est démontable par rapport au flotteur. La source d’énergie rechargeable peut comprendre au moins une batterie rechargeable et amovible par rapport au flotteur. Divers inconvénients résultent d’un tel engin nautique, notamment en ce qui concerne la difficulté de l’intégration du dispositif de propulsion électrique aux embarcations. En particulier, il est difficile de concilier une grande autonomie pour l’embarcation avec des batteries aux poids et volumes conséquents qui nuisent au poids embarqué, à la maniabilité de l’embarcation et/ou à sa robustesse. D’autres part, un tel dispositif de propulsion électrique devrait être maniable, robuste et simple à mettre en œuvre car il n’a pas vocation à rester fixé en permanence à l’embarcation. Il existe donc un besoin d’offrir un dispositif de propulsion électrique orientable qui soit tout à la fois maniable, tout en étant plus simple à mettre en œuvre et robuste. C’est un objet de l'invention que de proposer un dispositif de propulsion électrique orientable d’embarcation légère qui surmonte un ou plusieurs des inconvénients ou limitations des techniques des dispositifs de propulsion électrique existants. Selon un aspect de l’invention, il est proposé un dispositif de propulsion électrique orientable d’embarcation légère comprenant un propulseur électrique immergé, un mât, une barre d’orientation, un module de commande dudit propulseur et un ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage, le mât étant couplé par une extrémité positionnée en-dessous de l’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage au propulseur électrique et par une autre extrémité positionnée au-dessus de l’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage à la barre d’orientation, le mât traversant l’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage sensiblement selon un axe vertical, le propulseur électrique étant connecté à un module de contrôle et d’alimentation dont le fonctionnement est commandé par le module de commande, ledit ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage s’étendant verticalement selon l’axe vertical et comportant les éléments constitutifs suivants arrangés d’une manière coaxiale selon l’axe vertical: - une couronne inférieure munie d’une première ouverture centrée comportant un palier inférieur dimensionné pour recevoir le mât en partie basse ; - une couronne supérieure munie d’une deuxième ouverture centrée ; - une paroi verticale couplant la couronne inférieure à la couronne supérieure ; - un bac à batterie fermé en partie basse, destiné à recevoir au moins un module de batterie, muni d’une cheminée centrale traversante comportant en partie haute un palier supérieur dimensionné pour recevoir le mât, le bac à batterie étant reçu dans une cavité définie par la deuxième ouverture de la couronne supérieure, la paroi verticale et la couronne inférieure ; et - un couvercle de bac muni d’une troisième ouverture centrée fermant le bac à batterie de manière étanche, la troisième ouverture étant dimensionnée pour recevoir une extrémité de la cheminée centrale traversante. La paroi verticale couplant la couronne inférieure et la couronne supérieure peut être arrangée comme un élément constitutif d’une coque d’une embarcation légère, ledit élément constitutif s’étendant selon l’axe vertical et étant soit un bord périphérique d’une ouverture traversante d’un flotteur de coque, soit une partie d’un tableau arrière de ladite embarcation. L’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage peut être dimensionné pour être reçu dans une épaisseur d’un flotteur de coque d’une embarcation légère au niveau de l’ouverture traversante, la couronne inférieure comportant une première lèvre périphérique, et la couronne supérieure comportant une seconde lèvre périphérique, ladite première et ladite seconde lèvre périphérique débordant pour recouvrir une face externe correspondante du flotteur de coque. Le mât peut être formé par un tube dans lequel chemine un câble d’alimentation du propulseur électrique immergé, ledit câble étant muni d’une prise permettant de découpler le propulseur électrique immergé du bac à batterie. Le dispositif de propulsion électrique orientable peut comporter en outre un mécanisme à contacts tournants comprenant au moins un contact associé à une piste intégré dans un espace séparant la cheminée centrale traversante du bac à batterie et le mât afin d'alimenter directement le propulseur électrique depuis le bac à batterie, une zone de contact entre le, au moins un, contact et la, au moins une, piste étant isolée de manière étanche par un joint d’étanchéité bas et un joint d’étanchéité haut positionnés de part et d’autre de ladite zone. Le bac à batterie peut recevoir en outre le module de contrôle et d’alimentation réalisé sous la forme d’au moins une carte électronique. Le couvercle de bac peut comporter une partie supérieure qui repose au-dessus du bac à batterie et une partie inférieure destinée à être insérée dans une partie haute du bac à batterie, la partie inférieure comportant une rainure périphérique recevant un joint d’étanchéité de sorte que le couvercle de bac ferme de manière étanche le bac à batterie. Le couvercle de bac peut comporter en outre un connecteur de batterie étanche pour relier le module de contrôle et d’alimentation et le propulseur électrique immergé, et/ou relier le, au moins un, module de batterie à un chargeur externe. Le dispositif de propulsion électrique orientable peut comporter en outre un manchon d’accouplement servant d'accouplement mécanique entre le mât et le palier supérieur de sorte à bloquer en translation, vers le bas, le mât dans la cheminée centrale traversante. Le dispositif de propulsion électrique orientable peut comporter en outre un mécanisme d'accouplement pour un mât en deux parties non alignées, une partie inférieure du mât étant couplée au propulseur électrique de manière verticale, une partie supérieure du mât étant couplée au guidon de manière inclinée selon un angle d’inclinaison défini, la partie inférieure du mât étant couplée à la partie supérieure du mât par un connecteur mécanique du type à cardan, le mécanisme d'accouplement comportant un profilé supportant un palier incliné selon l’angle d’inclinaison défini, le profilé étant solidaire du couvercle de bac. Selon un autre aspect de l’invention, il est proposé une embarcation légère du type paddle, stand-up paddle, SUP, planche gonflable, planche rigide, planche de surf, trottinette des mers, annexe, canoé ou voilier comportant un dispositif de propulsion électrique orientable selon l’invention rendu solidaire d’une coque de l’embarcation légère. L'invention est particulièrement applicable à des embarcations légères à propulsion électrique de type planche de loisir, connu en langage courant sous la dénomination de « paddle », ou « stand-up paddle », ou SUP, ou trottinette des mers. L’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage du dispositif de propulsion électrique orientable de l'embarcation légère est robuste vis-à-vis des chocs que le dispositif de propulsion électrique orientable peut subir en cas de collision avec l’environnement (par exemple le fond marin), vis-à-vis des contraintes résultant de l’usage par l’utilisateur (effort sur le guidon se reportant sur le mât) tout en garantissant à la batterie une excellente étanchéité, et tout en étant facilement démontable. Le dispositif de propulsion électrique orientable pour embarcation légère selon l'invention confère en outre à l'embarcation légère les avantages suivants par rapport aux embarcations légères à propulsion électrique actuellement disponibles sur le marché : - une manœuvrabilité accrue ; - une sécurité d'usage ; - une portabilité/transportabilité ; et - un prix de fabrication réduit. D'autres avantages ressortiront de la description ci-après de l'invention. La présente invention est illustrée par des exemples et non limitée aux dessins annexés, dans lesquels des références similaires indiquent des éléments similaires : ● La Figure est une vue en perspective de dessous représentant schématiquement une embarcation légère, en particulier un engin nautique du type SUP à propulsion électrique selon un exemple de réalisation de l’invention ; ● La Figure est une vue schématique en coupe de côté d’un ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage d’un dispositif de propulsion électrique orientable intégrée dans un flotteur gonflable d’une planche de type SUP selon un premier mode de réalisation de l’invention ; ● La Figure est une vue schématique en coupe de côté d’un ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage d’un dispositif de propulsion électrique orientable intégrée dans un flotteur rigide d’une planche de type SUP selon un deuxième mode de réalisation de l’invention ; ● La Figure est une vue en perspective de dessus d’une couronne inférieure du dispositif de propulsion électrique orientable visible sur les Figures et ; ● La Figure est une vue en perspective de dessus dans une version ouverte d’un bac à batterie et son couvercle associé du dispositif de propulsion électrique orientable visible sur les Figures et ; ● La Figure est une vue en perspective de dessus dans une version ouverte d’un bac à batterie avec une couronne inférieure et une couronne supérieure du dispositif de propulsion électrique orientable visible sur les Figures et ; ● La Figure est une vue de dessus dans une version ouverte d’un bac à batterie muni de modules de batterie rechargeables et d’une carte électronique du dispositif de propulsion électrique orientable visible sur les Figures et ; ● La Figure est une vue schématique en coupe de côté d’un mécanisme à contacts tournants pour le dispositif de propulsion électrique orientable selon un mode de réalisation particulier de l’invention ; ● La Figure est une vue schématique de dessus d’une paroi verticale formée de colonnettes d’une partie d’un dispositif de propulsion électrique orientable pour l’intégration dans un flotteur ; ● La Figure est une vue schématique en coupe de côté d’un mécanisme d'accouplement vers un mât non aligné du dispositif de propulsion électrique orientable visible sur les Figures et ; ● La Figure est une vue schématique en coupe partielle de côté d’un ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage d’un dispositif de propulsion électrique orientable fixé à un tableau arrière d’une embarcation légère de type annexe, canoé ou petit voilier selon un troisième mode de réalisation de l’invention ; et ● La Figure est une vue schématique en perspective montrant certains détails de l’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage du dispositif de propulsion électrique orientable visible sur la Figure . Un dispositif de propulsion électrique orientable (3) d’embarcation légère (1) caractérisé en ce qu’il comprend un propulseur électrique immergé (4), un mât (5), une barre d’orientation (6, 6a), un module de commande (7) dudit propulseur et un ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage (10), le mât (5) étant couplé par une extrémité positionnée en-dessous de l’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage (10) au propulseur électrique (4) et par une autre extrémité positionnée au-dessus de l’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage (10) à la barre d’orientation (6, 6a), le mât (5) traversant l’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage (10) sensiblement selon un axe vertical (ZZ’), le propulseur électrique (4) étant connecté à un module de contrôle et d’alimentation (8) dont le fonctionnement est commandé par le module de commande (7), ledit ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage (10) s’étendant verticalement selon l’axe vertical (ZZ’) et comportant les éléments constitutifs suivants arrangés d’une manière coaxiale selon l’axe vertical (ZZ’): - une couronne inférieure (11a) munie d’une première ouverture (30) centrée comportant un palier inférieur (15a) dimensionné pour recevoir le mât (5) en partie basse ; - une couronne supérieure (11b) munie d’une deuxième ouverture (31) centrée ; - une paroi verticale (12) couplant la couronne inférieure (11a) à la couronne supérieure (11b) ; - un bac à batterie (13) fermé en partie basse, destiné à recevoir au moins un module de batterie (21), muni d’une cheminée centrale traversante (32) comportant en partie haute un palier supérieur (15b) dimensionné pour recevoir le mât (5), le bac à batterie (13) étant reçu dans une cavité définie par la deuxième ouverture (31) de la couronne supérieure (11b), la paroi verticale (12) et la couronne inférieure (11a) ; et - un couvercle de bac (14) muni d’une troisième ouverture (33) centrée fermant le bac à batterie de manière étanche, la troisième ouverture (33) étant dimensionnée pour recevoir une extrémité de la cheminée centrale traversante (32). Le dispositif de propulsion électrique orientable selon la revendication 1, dans lequel la paroi verticale (12) couplant la couronne inférieure (11a) et la couronne supérieure (11b) est arrangée comme un élément constitutif d’une coque d’une embarcation légère (1), ledit élément constitutif s’étendant selon l’axe vertical (ZZ’) et étant soit un bord périphérique d’une ouverture traversante (9) d’un flotteur de coque (2), soit une partie d’un tableau arrière (9a) de ladite embarcation. Le dispositif de propulsion électrique orientable selon la revendication 2, dans lequel l’ensemble de contrôle, d’alimentation et de couplage (10) est dimensionné pour être reçu dans une épaisseur d’un flotteur de coque (2) d’une embarcation légère (1) au niveau de l’ouverture traversante (9), la couronne inférieure (11a) comportant une première lèvre périphérique (11c), et la couronne supérieure (11b) comportant une seconde lèvre périphérique (11d), ladite première et ladite seconde lèvre périphérique (11c, 11d) débordant pour recouvrir une face externe correspondante du flotteur de coque (2). Le dispositif de propulsion électrique orientable selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le mât (5) est formé par un tube dans lequel chemine un câble d’alimentation (18) du propulseur électrique immergé (4), ledit câble étant muni d’une prise (18c) permettant de découpler le propulseur électrique immergé (4) du bac à batterie (13). Le dispositif de propulsion électrique orientable selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comportant en outre un mécanisme à contacts tournants (24) comprenant au moins un contact (24a) associé à une piste (24b) intégré dans un espace séparant la cheminée centrale traversante (32) du bac à batterie (13) et le mât (5) afin d'alimenter directement le propulseur électrique (4) depuis le bac à batterie (13), une zone de contact entre le, au moins un, contact (24a) et la, au moins une, piste (24b) étant isolée de manière étanche par un joint d’étanchéité bas (23a) et un joint d’étanchéité haut (23b) positionnés de part et d’autre de ladite zone. Le dispositif de propulsion électrique orientable selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le bac à batterie (13) reçoit en outre le module de contrôle et d’alimentation (8) réalisé sous la forme d’au moins une carte électronique (22). Le dispositif de propulsion électrique orientable selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le couvercle de bac (14) a une partie supérieure (14a) qui repose au-dessus du bac à batterie (13) et une partie inférieure (14b) destinée à être insérée dans une partie haute du bac à batterie (13), la partie inférieure (14b) comportant une rainure périphérique (14c) recevant un joint d’étanchéité (23) de sorte que le couvercle de bac (14) ferme de manière étanche le bac à batterie (13). Le dispositif de propulsion électrique orientable selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le couvercle de bac (14) comporte en outre un connecteur de batterie (17) étanche pour relier le module de contrôle et d’alimentation (8) et le propulseur électrique immergé (4), et/ou relier le, au moins un, module de batterie (21) à un chargeur externe. Le dispositif de propulsion électrique orientable selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comportant en outre un manchon d’accouplement (16) servant d'accouplement mécanique entre le mât (5) et le palier supérieur (15b) de sorte à bloquer en translation, vers le bas, le mât (5) dans la cheminée centrale traversante (32). Le dispositif de propulsion électrique orientable selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, comportant en outre un mécanisme d'accouplement (26) pour un mât (5) en deux parties non alignées, une partie inférieure du mât (5a) étant couplée au propulseur électrique (4) de manière verticale, une partie supérieure du mât (5b) étant couplée à la barre d’orientation réalisée sous la forme d’un guidon (6) de manière inclinée selon un angle d’inclinaison défini (α), la partie inférieure du mât (5a) étant couplée à la partie supérieure du mât (5b) par un connecteur mécanique (27) du type à cardan, le mécanisme d'accouplement (26) comportant un profilé (28) supportant un palier incliné (29) selon l’angle d’inclinaison défini (α), le profilé (28) étant solidaire du couvercle de bac (14). Embarcation légère (1) du type paddle, stand-up paddle, SUP, planche gonflable, planche rigide, planche de surf, trottinette des mers, annexe, canoé ou voilier caractérisée en ce qu’elle comporte un dispositif de propulsion électrique orientable (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10 rendu solidaire d’un élément constitutif d’une coque (2) de l’embarcation légère (1).