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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRICALLY-ASSISTED PEDALO
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/206781
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an electrically-assisted pedalo designed with a simple propeller (8) electric propulsion system (5), fully supported by a chassis fixed to the two hulls (2) of the pedalo and holding same in place. According to the invention, the motor torque can be provided by a pedal crank motor, such as those already tried and tested for electrically-assisted bicycles.

Inventors:
VITIELLO FLORENT (FR)
Application Number:
EP2018/062240
Publication Date:
November 15, 2018
Filing Date:
May 11, 2018
Export Citation:
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Assignee:
RECREATIVE ELECTRIC VEHICLES REV (FR)
International Classes:
B63B1/12; B63B35/73; B63B35/79; B63H16/08; B63H16/20; B63H21/20
Domestic Patent References:
WO2000043259A12000-07-27
WO2012094687A12012-07-19
WO2012094685A12012-07-19
WO2012094686A22012-07-19
WO2012094687A12012-07-19
Foreign References:
US6210242B12001-04-03
CA2225851A11999-09-10
DE19526199A11997-01-23
US5242028A1993-09-07
US6267631B12001-07-31
US4871042A1989-10-03
US20120238159A12012-09-20
Attorney, Agent or Firm:
CABINET NONY (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1. Pédalo à assistance électrique (1), comprenant :

- deux coques (2) ou flotteurs gonflables;

- un châssis (3) fixé aux deux coques (2) ou flotteurs gonflables, en les maintenant parallèles entre eux selon l'axe longitudinal du pédalo ;

- un système de propulsion à hélice (5) comprenant :

• un support (30) supportant un pédalier (50) et un moteur électrique (51) constitué par un bloc moteur pédalier dont l'arbre de sortie constitue ou est accouplé à l'axe du pédalier, le support étant fixé au châssis avec l'axe du pédalier orthogonal à l'axe longitudinal du pédalo;

• un mécanisme à renvoi d'angle (56) dont l'arbre d'entrée est entraîné en rotation directement ou indirectement par le plateau (52) du pédalier par l'intermédiaire d'un élément de transmission (54);

• un arbre d'hélice (57), accouplé directement ou indirectement à l'arbre de sortie du mécanisme à renvoi d'angle ;

• une hélice (8) fixée en bout d'arbre d'hélice.

2. Pédalo à assistance électrique (1) selon la revendication 1, le système de propulsion à hélice (5) comprenant :

• un premier arbre de transmission (55), dit arbre primaire, monté en rotation dans le châssis ou dans un support fixé au châssis, parallèlement à l'axe du pédalier, l'arbre primaire étant entraîné en rotation par le plateau (52) du pédalier par l'intermédiaire d'un élément flexible de transmission (54); l'arbre d'entrée du mécanisme à renvoi d'angle étant accouplé avec l'arbre primaire ;

• l'arbre d'hélice constituant un deuxième arbre de transmission (57), dit arbre secondaire, accouplé à l'arbre de sortie du mécanisme à renvoi d'angle.

3. Pédalo à assistance électrique (1) selon la revendication 1, le système de propulsion à hélice (5) comprenant l'arbre d'hélice (57) accouplé à l'arbre de sortie du mécanisme à renvoi d'angle, l'arbre d'entrée du mécanisme à renvoi d'angle étant entraîné en rotation par le plateau (52) du pédalier par l'intermédiaire d'un élément flexible de transmission (54).

4. Pédalo à assistance électrique selon l'une des revendications 1 à 3, l'arbre d'hélice (57) étant accouplé à l'arbre de sortie du mécanisme à renvoi d'angle par l'intermédiaire d'un dispositif à cardan (100).

5. Pédalo à assistance électrique selon l'une des revendications précédentes, le bloc moteur pédalier intégrant un mécanisme de roue libre agencé autour de l'axe du pédalier.

6. Pédalo à assistance électrique selon l'une des revendications précédentes, le plateau (52) fixé sur l'axe du pédalier (50) étant une poulie crantée entraînée par une courroie crantée (54) en tant qu'élément flexible de transmission, qui entraîne une roue crantée (53) fixée à l'arbre primaire (55).

7. Pédalo à assistance électrique selon l'une des revendications précédentes, un levier (10) accessible par un utilisateur dont l'actionnement par poussée-tirée provoque le changement d'orientation du gouvernail (9) par l'intermédiaire d'un câble (18).

8. Pédalo à assistance électrique selon l'une des revendications précédentes, la batterie alimentant le moteur électrique étant une batterie de type Li-ion, de préférence de tension égale à 24, 36 ou 48 Volts avec une capacité de 300 à 2000 Watt-heures (Wh).

9. Pédalo à assistance électrique selon l'une des revendications précédentes, la batterie alimentant le moteur électrique étant amovible, de préférence par un connecteur.

10. Pédalo à assistance électrique selon l'une des revendications précédentes, comprenant une nacelle (4) fixée sur le châssis et destinée à supporter le ou les utilisateurs du pédalo.

11. Pédalo à assistance électrique selon l'une des revendications précédentes, comprenant un dispositif de relevage/d'immersion de l'hélice (8) et de l'arbre d'hélice (57) comprenant une liaison articulée à au moins deux pièces de relevage (11, 12) articulées entre elles dont la première pièce (11) est montée en rotation dans le châssis (3), par son extrémité du dessus, autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du pédalo et la deuxième pièce (12) est montée pivotante par son extrémité du dessous sur le tube d'étambot (59) logeant l'arbre d'hélice (597), la liaison articulée étant adaptée pour relever l'hélice (8) depuis une position extrême déployée dans laquelle est agencée au moins en partie en dessous du plan P défini par les points les plus bas des coques (2), jusqu'à une position extrême repliée dans laquelle elle est au-dessus du plan P et vice-et-versa pour immerger l'hélice (8).

12. Pédalo à assistance électrique selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre une tuyère (80) agencée autour de l'hélice.

13. Pédalo à assistance selon la revendication 12, le gouvernail (9) du pédalo étant monté pivotant à l'arrière de la tuyère (80).

14. Pédalo à assistance électrique selon la revendication 11 en combinaison avec la revendication 12 ou 13, comprenant un enrouleur automatique à effort de rappel (19) solidaire du châssis, dont le câble (19c) a son extrémité libre fixée à la tuyère (80), l'enrouleur automatique étant adapté pour assister le relevage de l'hélice (8) et de l'arbre d'hélice (57).

Description:
PEDALO A ASSISTANCE ELECTRIQUE

Domaine technique

La présente invention concerne le domaine des bateaux à pédales, plus communément appelés pédalos.

Elle a trait plus particulièrement à un pédalo à assistance électrique, c'est-à-dire à une embarcation dans laquelle au moins un moteur électrique ajoute nécessairement un couple d'entraînement à celui du pédalage par la force musculaire des jambes d'un utilisateur.

L'invention vise notamment à proposer une transmission du couple moteur et du couple de pédalage simple à mettre en œuvre, fiable et efficace pour l'utilisateur.

Art antérieur

Un pédalo classique à pédales est une simple embarcation munie d'une roue à aubes qui est entraînée par la force musculaire des jambes d'un ou plusieurs utilisateurs par l'intermédiaire d'un ou plusieurs pédaliers.

Un pédalo classique est relativement peu coûteux à l'achat et permet de se déplacer à souhait sur de nombreux types de plans d'eau.

Néanmoins, les inconvénients d'un pédalo classique sont nombreux parmi lesquels on peut citer l'énergie humaine conséquente à fournir pour le déplacer.

Cela est d'autant plus critique lorsque le ou les utilisateurs souhaitent parcourir des distances importantes ou lorsqu'il(s) est (sont) confrontés à des conditions difficiles de navigation (vent, courants, marée) qui ne sont d'ailleurs pas celles initiales lors du départ de l'embarcation.

Il est toujours possible d'équiper les pédalos classiques avec des moteurs hors-bord mais on perd les agréments, notamment acoustique et d'absence de consommation de carburant, qui sont recherchés initialement pour ces embarcations de loisirs.

En outre, cela générerait une rotation permanente des pédales qui plus est pas nécessairement celle à la cadence souhaitée par le(s) utilisateur(s).

La société allemande Bion-X a déjà proposé un pédalo à assistance électrique sous la dénomination « SeaScapel2 ». On pourra se référer aux demandes de brevet WO2012/094685, WO2012/094686 et US2012/238159 qui sont relatives respectivement à une double commande de propulsion de l'embarcation, et les deux autres à une transmission combinée de pédalage et de la motorisation notamment pour la mise en rotation d'une hélice à l'arrière de l'embarcation. On pourra se référer également à la demande de brevet WO2012/094687 qui décrit un système de gouvernail et de relevage de l'hélice de propulsion.

Ce pédalo proposé par la société Bion-X est loin d'être satisfaisant. En particulier, le système de propulsion de l'hélice est très complexe, notamment avec un double poste de pédalage, deux courroies de transmission, deux arbres de transmission reliés à l'arbre d'hélice et un moteur électrique avec son unité de commande électronique complètement déportés des deux pédaliers.

Le système de direction et de relevage de l'hélice est lourd et également très complexe, en particulier avec un support rapporté à l'arrière de l'embarcation, à la manière d'un bateau hors-bord traditionnel.

En outre, le système de propulsion est prévu avec une fonction en marche avant et une fonction indépendante en marche arrière, chacune de ces fonctions devant être actionnées par l'utilisateur pour faire avancer le pédalo respectivement vers l'avant ou vers l'arrière.

Par ailleurs, la batterie d'alimentation du moteur électrique est une batterie de type au plomb lourde, peu ergonomique et qui ne peut être extraite de l'embarcation.

Enfin, le système est complètement intégré à la structure monobloc de la coque, ce qui génère de performances de propulsion pas très élevées avec en outre une autonomie d'assistance limitée.

Il existe donc un besoin d'améliorer les pédalos à assistance électrique actuels, notamment afin de rendre leur système de propulsion plus simple et d'obtenir des performances de propulsion élevées, et ce même avec un moteur électrique de faible puissance, tout en apportant une autonomie d'assistance électrique importante.

Le but de l'invention est de répondre au moins en partie à ce besoin.

Exposé de l'invention

Pour ce faire, l'invention concerne, sous l'un de ses aspects, un pédalo à assistance électrique, comprenant:

- deux coques ou flotteurs gonflables;

- un châssis fixé aux deux coques ou flotteurs gonflables, en les maintenant parallèles entre eux selon l'axe longitudinal du pédalo ;

- un système de propulsion à hélice comprenant : • un support supportant un pédalier et un moteur électrique constitué par un bloc moteur pédalier dont l'arbre de sortie constitue ou est accouplé à l'axe du pédalier, le support étant fixé au châssis avec l'axe du pédalier orthogonal à l'axe longitudinal du pédalo;

• un mécanisme à renvoi d'angle dont l'arbre d'entrée est entraîné en rotation directement ou indirectement par le plateau du pédalier par l'intermédiaire d'un élément de transmission ;

• un arbre d'hélice, accouplé directement ou indirectement à l'arbre de sortie du mécanisme à renvoi d'angle ;

• une hélice fixée en bout d'arbre d'hélice.

Selon un premier mode de réalisation avantageux, le système de propulsion à hélice comprend:

• un premier arbre de transmission, dit arbre primaire, monté en rotation dans le châssis ou dans un support fixé au châssis, parallèlement à l'axe du pédalier, l'arbre primaire étant entraîné en rotation par le plateau du pédalier par l'intermédiaire d'un élément flexible de transmission; l'arbre d'entrée du mécanisme à renvoi d'angle étant accouplé avec l'arbre primaire;

• l'arbre d'hélice constituant un deuxième arbre de transmission, dit arbre secondaire, accouplé à l'arbre de sortie du mécanisme à renvoi d'angle.

Selon un deuxième mode de réalisation avantageux, le système de propulsion à hélice comprend l'arbre d'hélice accouplé à l'arbre de sortie du mécanisme à renvoi d'angle, l'arbre d'entrée du mécanisme à renvoi d'angle étant entraîné en rotation par le plateau du pédalier par l'intermédiaire d'un élément flexible de transmission.

Selon une variante avantageuse, l'arbre d'hélice est accouplé à l'arbre de sortie du mécanisme à renvoi d'angle par l'intermédiaire d'un dispositif à cardan.

Par « bloc moteur pédalier», on entend ici et dans le cadre de l'invention, le sens usuel donné dans le domaine des vélos à assistance électrique, à savoir un bloc comprenant tous les composants de la traction électrique (le moteur électrique, les capteurs, l'électronique de commande et le cas échéant un réducteur mécanique) et dont l'arbre de sortie du moteur constitue ou agit directement sur l'axe lié à la roue de sortie (plateau) du pédalier monté sur le pédalo.

De préférence, le bloc moteur pédalier intègre un mécanisme de roue libre agencé autour de l'axe du pédalier. Ce mécanisme de roue libre permet de ne pas entraîner les manivelles du pédalier lorsqu'un utilisateur arrête de pédaler et que le moteur électrique n'a pas encore coupé. En fonctionnement, la roue libre permet aussi d'assurer la propulsion du pédalo avec l'assistance du moteur électrique tout en évitant une rotation trop importante des pédales. Ainsi, le mécanisme de roue libre assure un certain confort musculaire pour l'utilisateur.

L'inventeur a pensé de manière judicieuse à réaliser le système de propulsion à partir d'un bloc moteur pédalier qui est déjà éprouvé dans une application de vélo à assistance électrique. Cela permet une intégration simple sur le pédalo.

Parmi les moteurs pédaliers qui existent déjà commercialement et qui peuvent tout-à-fait convenir à un pédalo conforme à l'invention, on peut citer les moteurs pédaliers déjà commercialisés pour équiper des vélos, par la société MPF drive sous la dénomination « MPF DRIVE 5.0 » ou « MPF DRIVE 5.3 » ou « MPF DRIVE 6.0 », ou bien encore par la société SHIMANO sous les dénominations « STEPS MTB », la société BOSCH sous la dénomination « Performance Line », la société YAMAHA sous la dénomination « PW-X », la société BROSE sous la dénomination « Pedelec » ou « S-Pedelec », la société BAFANG sous la dénomination « MM G330.250 » ou « MM G330.350 » ou « M400 » ou « M500 » ou « M215 », la société TRANZ'X sous les dénominations « M16 » et « M25 ».

De préférence, l'élément de transmission est un élément flexible de transmission. Selon une variante de réalisation, le plateau fixé sur l'axe du pédalier est une poulie crantée entraînée par une courroie crantée en tant qu'élément flexible de transmission, qui entraîne une roue crantée fixée à l'arbre primaire. Un entraînement par courroie crantée présente l'avantage d'être notamment silencieux, ce qui est un confort pour les utilisateurs du pédalo. Mais, on peut également envisager un entraînement par roues dentées et chaîne à rouleaux. On peut également envisager également un dispositif à cardan.

Selon une caractéristique avantageuse, le pédalo comprend un levier accessible par un utilisateur dont l'actionnement par poussée-tirée provoque le changement d'orientation du gouvernail par l'intermédiaire d'un câble. Ainsi, un utilisateur confortablement assis sur le pédalo peut guider celui-ci très facilement par simple effort de poussée-tirée (push and pull en anglais).

La batterie alimentant le moteur électrique est de préférence une batterie de type

Li-ion, de préférence encore de tension égale à 24, 36 ou 48 Volts avec une capacité de 300 à 2000 Watt-heures (Wh). Avec ce type de batterie et un moteur pédalier limité en puissance à 500 W, et déjà commercialisé pour une application de vélo à assistance électrique, tels que ceux cités ci-avant, l'inventeur a réalisé un pédalo conforme à l'invention, dont les performances remarquables sont les suivantes:

- 4 à 6 Km/h en vitesse de croisière avec une charge supportée par le pédalo d'environ 150 Kg de charge et 8 à 9 Km/h en vitesse maximale avec l'apport de l'énergie humaine ;

- autonomie de pédalage d'une durée de 6 à 7h.

Avantageusement, la batterie alimentant le moteur électrique est amovible, de préférence par un connecteur.

Le pédalo selon l'invention comprend de préférence une nacelle fixée sur le châssis et destinée à supporter le ou les utilisateurs du pédalo.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le pédalo peut comprendre un dispositif de relevage/d'immersion de l'hélice et de l'arbre d'hélice comprenant une liaison articulée à au moins deux pièces de relevage articulées entre elles dont la première pièce est montée en rotation dans le châssis, par son extrémité du dessus, autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du pédalo et la deuxième pièce est montée pivotante par son extrémité du dessous sur le tube d'étambot logeant l'arbre d'hélice, la liaison articulée étant adaptée pour relever l'hélice depuis une position extrême déployée dans laquelle est agencée au moins en partie en dessous du plan P défini par les points les plus bas des coques, jusqu'à une position extrême repliée dans laquelle elle est au-dessus du plan P et vice-et- versa pour immerger l'hélice.

Ce dispositif de relevage d'immersion de l'hélice avec une liaison articulée sur le châssis supportant le système de propulsion par hélice, est avantageux car il permet le relevage automatique et aisé de l'hélice lorsque celle-ci ou de préférence la tuyère qui l'entoure, rencontre un obstacle ou un obstacle sous-marin.

La liaison articulée peut être reliée par l'intermédiaire d'un système de tringlerie à un levier accessible par un utilisateur du pédalo, afin que celui-ci puisse à souhait relever ou à l'inverse immerger l'hélice.

Le dispositif de relevage/d'immersion de l'hélice est simple à réaliser et permet de répondre à une problématique que les utilisateurs de pédalo peuvent rencontrer, à savoir un obstacle sous-marin, tel qu'un rocher ou du corail, qui pourrait endommager l'hélice. Le re levage jusqu'à une position extrême relevée au-dessus du plan des points les plus bas des coques de l'embarcation permet de garantir l'intégrité de l'hélice et de son arbre.

De préférence, il est prévu en outre une tuyère agencée autour de l'hélice. La tuyère permet d'accélérer le flux d'eau autour de l'hélice, et ainsi augmenter la poussée générée par l'hélice. Elle a également pour avantage de protéger tout nageur qui serait à proximité de l'hélice.

Selon un montage avantageux, le gouvernail du pédalo est monté pivotant à l'arrière de la tuyère.

Selon une variante avantageuse, le pédalo comprend un enrouleur automatique à effort de rappel solidaire du châssis, dont le câble a son extrémité libre fixée à la tuyère, l'enrouleur automatique étant adapté pour assister le relevage de l'hélice et de l'arbre d'hélice.

Ainsi, l'invention consiste essentiellement à réaliser un système de propulsion avec un seul pédalier sur une embarcation de type catamaran, une implantation directe d'un moteur électrique sur un axe du pédalier et une transmission la plus simple et directe possible jusqu'à l'hélice par une ligne d'au moins un arbre et un renvoi d'angle.

Le fait de rapporter tout le système de propulsion sur un châssis à part entière permet d'en optimiser les performances sans tenir compte des contraintes d'implantation dans la coque de l'embarcation comme dans le pédalo de la société Bion-X.

Par rapport aux pédalos à assistance électrique connus, l'invention apporte de nombreux avantages parmi lesquels :

- un système de propulsion très simple à installer sur un châssis indépendant ;

- un fonctionnement à souhait, optimisé de la transmission du moteur ;

- un dimensionnement de la transmission de pédalage qui peut rester celle d'un pédalo classique sans moteur ;

- une autonomie maximale de par l'efficacité de la propulsion de l'hélice ;

- un montage modulaire aisé à la fois du pédalo en lui-même du fait que le châssis supporte l'intégralité du système de propulsion et également des différents composants du système de propulsion sur le châssis qui peuvent être aisément assemblés. Description détaillée

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée d'exemples de mise en œuvre de l'invention faite à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures suivantes parmi lesquelles :

- la figure 1 est une vue schématique depuis l'avant d'un exemple de pédalo à assistance électrique selon un premier mode de réalisation de l'invention;

- la figure 2 est une vue schématique depuis l'arrière d'un exemple de pédalo à assistance électrique selon le premier mode de réalisation de l'invention;

- la figure 3 est une vue schématique en perspective d'une partie du pédalo à assistance électrique selon les figures 1 et 2 ;

- la figure 4 est une vue de côté d'une partie du pédalo à assistance électrique selon les figures 1 et 2, la figure 4 montrant plus en détail le système de propulsion du pédalo;

- les figures 5A et 5B sont des vues en perspective du châssis du pédalo avec le système de propulsion du pédalo et le dispositif de relevage de l'hélice, les figures montrant respectivement l'hélice dans sa position extrême basse et sa position extrême haute ;

- les figures 6A et 6B correspondent respectivement aux figures 5 A et 5B mais selon un autre angle de vue;

- la figure 7 est une vue en éclaté d'une partie du système de propulsion d'un pédalo à assistance électrique selon l'invention, la partie du système comprenant le bloc moteur pédalier, le pédalier et leur support destiné à être fixé au châssis du pédalo ;

- la figure 8 est une vue en éclaté de la partie du système de propulsion en aval de la partie montrée en figure 7 ;

- les figures 9 et 10 sont des vues respectivement en perspective et coupe longitudinale d'une variante da la partie aval du système de propulsion ;

- la figure 11 est une vue en perspective partielle d'un pédalo avec le système de propulsion selon la variante illustrée aux figures 9 et 10 ;

- la figure 12 est une vue schématique en perspective partielle d'un exemple de pédalo à assistance électrique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention;

- la figure 13 est une vue de détail du système de propulsion selon le mode de la figure 12, au niveau du pédalier et du renvoi d'angle.

Dans la description qui va suivre ainsi que dans l'ensemble de la demande, les termes « haut » et « bas », « dessus » et « dessous », « avant » et « arrière », « amont » et « aval » sont à comprendre en référence au pédalo selon l'invention tel qu'il est dans sa configuration à l'eau.

Ainsi, l'extrémité arrière ou aval du pédalo selon l'invention est l'extrémité la plus proche du gouvernail. Le point le plus bas des coques du pédalo est celui-ci le plus immergé dans l'eau.

Par souci de clarté, les mêmes références désignant les mêmes éléments du pédalo selon l'invention sont utilisées pour toutes les figures 1 à 13.

Le pédalo à assistance électrique selon l'invention représenté en figures 1 et 2 et désigné globalement par la référence 1 comprend tout d'abord deux coques identiques 2, de préférence en polyester ou en polyéthylène (PE). En lieu et place de coques rigides, on peut prévoir d'avoir deux flotteurs gonflables.

Un châssis 3 est fixé sur les deux coques 2 et les maintient parallèles entre elles selon l'axe longitudinal de l'embarcation.

Une nacelle 4 sur laquelle le ou les utilisateurs du pédalo peu(ven)t monter est fixée sur le châssis 3. Cette nacelle 4 peut être revêtue avantageusement d'un revêtement de confort 40, tel qu'un revêtement en liège.

Un système de propulsion à hélice 5 intégrant le pédalier et son assitance électrique, comme détaillé ci-après, est fixé au châssis 3.

Le pédalo selon l'invention 1 comprend de préférence des tubes 6 assemblés entre eux et dont certains sont fixés à la nacelle 4. Ces tubes 6 forment un ensemble de garde- corps.

Des arceaux 7 peuvent avantageusement être fixés également sur la nacelle 4. Ces arceaux 7 peuvent ainsi servir de support à un ou plusieurs écrans de protection contre le soleil.

Le système de propulsion à hélice 5 permet d'entraîner une hélice 8 agencée selon l'axe central du pédalo et autour de laquelle est montée une tuyère 80.

Comme usuellement sur d'autres bateaux, la tuyère 80 est conçue pour accélérer le flux d'eau autour de l'hélice 8, et ainsi augmenter la poussée générée par l'hélice. La tuyère 80 permet en outre de garantir une protection d'une personne dans l'eau qui s'approcherait trop près de l'hélice 8.

Un gouvernail 9 est monté pivotant sur la tuyère 80 en étant agencé en aval du flux de l'hélice. Le système de propulsion 5 comprend tout d'abord un bloc constitué d'un unique pédalier 50 équipé de deux pédales 50p et d'un moteur électrique 51 dont l'arbre de sortie constitue l'axe du pédalier ou est monté directement sur celui-ci. Le moteur électrique 51 peut être alimenté par une batterie de type Li-ion.

Ce bloc moteur électrique/pédalier 50, 51 est supporté sur un support 30 qui est fixé directement sur le châssis 3. L'agencement et la fixation du support 30 sur le châssis sont tels que l'axe du pédalier est orthogonal à l'axe longitudinal du pédalo 1 en étant surélevé par rapport au châssis 3 et la nacelle 4. La surélévation permet à un utilisateur d'actionner par sa force musculaire des jambes le pédalier 50 depuis une position assise sur la nacelle ou sur un siège rapporté sur cette dernière.

Ce bloc 50, 51 peut être avantageusement un ensemble appelé couramment moteur pédalier, déjà commercialisé pour réaliser l'assistance électrique de vélos.

Ce moteur pédalier est de préférence alimenté par une batterie Li-ion qui est amovible ou autrement dit extractible. A titre indicatif, un moteur pédalier de puissance limitée à 500 W peut être alimenté par une batterie Li-ion de 36 Volts et de capacité égale à 1200 Wh.

La roue de sortie ou plateau 52 du pédalier 50 entraîne une roue de transmission 53 par l'intermédiaire d'un élément flexible de transmission 54.

La roue de transmission 53 est fixée à un arbre primaire de transmission 55 monté en rotation, parallèlement à l'axe du pédalier, dans un support 31 fixé au châssis 3, de préférence par l'intermédiaire de paliers lisses.

L'arbre primaire de transmission 55 est accouplé avec l'arbre d'entrée d'un mécanisme 56 à renvoi d'angle à 90°. L'arbre de sortie du mécanisme à renvoi d'angle 56 est quant à lui accouplé avec un arbre de transmission secondaire 57 qui constitue l'arbre d'hélice en bout duquel est fixée cette dernière.

On a illustré en figures 7 et 8, un mode de réalisation avantageux du système de propulsion depuis le bloc moteur/pédalier 50, 51 jusqu'à l'hélice 8 du pédalo 1.

Dans ce mode, la roue de sortie 52 du pédalier 50 et la roue de transmission 53 sont chacune constituées par une poulie crantée serrée entre deux flasques 52f, 53f. L'élément flexible de transmission 54 est ainsi une courroie crantée. Les arbres de transmission 55, 57 sont chacun montés avec étanchéité dans un tube 58, 59 selon un montage connu dans le domaine nautique sous la désignation « tube d'étambot ». On décrit maintenant brièvement le mode de fonctionnement du système de propulsion qui vient d'être décrit.

La transmission du couple moteur du moteur électrique 51 est en série avec celle du couple de pédalage exercé sur le pédalier 50, de sorte que le moteur rajoute nécessairement un couple à celui du pédalage.

L'assistance électrique par le moteur 51 peut se faire de plusieurs manières différentes :

- un capteur de rotation, agencé au niveau du pédalier 50 peut détecter la rotation de celui-ci et donc le pédalage, ce qui permet alors au moteur électrique 51 de fournir son couple en sus du pédalage.

- un capteur d'effort/couple dans le bloc moteur 51 peut commander la puissance du moteur à partir de la connaissance du pédalage et sa cadence.

La sortie du couple de pédalage assisté par le moteur se fait par la roue de sortie 52 du pédalier 50 jusqu'à l'hélice 8 par l'intermédiaire respectivement de l'élément flexible de transmission 54, de la roue de transmission 53, de l'arbre primaire 55, le renvoi d'angle 56 et enfin l'arbre de transmission secondaire ou arbre d'hélice 57.

L'hélice 8 et l'arbre secondaire de transmission 57 sont fixés à un support 32 rapporté à l'arrière du châssis 3 ou formant la partie arrière de ce dernier, par le biais d'une liaison articulée.

Cette liaison articulée permet ainsi le relevage de l'hélice 8 et de son arbre 57 logé dans son tube d'étambot 59, ainsi que du gouvernail 9 depuis une position extrême déployée dans laquelle l'hélice 8 est agencée au moins en partie en dessous du plan P défini par les points les plus bas des coques 2 (figures 5 A, 6A), jusqu'à une position extrême repliée dans laquelle elle est au-dessus du plan P (figures 5B, 6B). Vice et versa, la liaison articulée permet le déploiement de l'hélice 8 depuis sa position extrême repliée jusqu'à sa position extrême déployée.

La position extrême déployée correspond à une configuration de fonctionnement du pédalo 1 qui peut avancer dans l'eau, tandis que la position extrême repliée correspond à une configuration de repos ou de transport du pédalo 1.

Comme détaillé ci-après, le relevage de l'hélice 8 peut être réalisé soit manuellement au moyen d'un levier par l'utilisateur depuis la nacelle 4, ou de manière automatique lorsque la tuyère 80 rencontre un obstacle, notamment lorsque le pédalo 1 vient à l'aplomb d'un rocher ou corail ou autre obstacle sous-marin ou bien encore lorsque le pédalo 1 fait une arrivée sur une plage.

La liaison articulée comprend une première pièce 1 1 de relevage, à double levier, dont l'extrémité du dessus est montée en rotation dans le support 32 à l'arrière du châssis 3, autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du pédalo 1. Comme illustré, cette première pièce l i a une forme générale de trapèze.

L'extrémité du dessus d'une deuxième pièce 12 de relevage, à double levier, est montée en rotation sur l'extrémité du dessous de la pièce 11 autour d'un axe également perpendiculaire à l'axe longitudinal du pédalo 1. L'extrémité du dessous de la pièce 12 est montée pivotante sur le tube d'étambot 59 logeant l'arbre d'hélice 57. Comme illustré, cette deuxième pièce 12 a sensiblement une forme générale de triangle.

La pièce de relevage 12 est munie d'une barrette d'appui 13.

La tuyère 80 est munie sur le dessus d'une ailette d'appui 81.

Selon un mode de réalisation avantageux, un enrouleur automatique à effort de rappel 19 est fixé sous la nacelle 4 de préférence par l'intermédiaire d'un ressort de traction afin de permettre un meilleur débattement. L'extrémité libre du câble 19c de l'enrouleur 19, de préférence en acier inoxydable est fixé à la tuyère 80. Cet enrouleur automatique permet d'aider le relevage de l'hélice 8 et son arbre 57/tube d'étambot 59 pour ramener la tuyère 80.

On décrit maintenant le relevage automatique de l'hélice 8 lorsque la tuyère 80 vient rencontrer un obstacle sous-marin ou lorsque le pédalo fait une arrivée sur une plage.

L'obstacle vient exercer un effort sur le dessous de la tuyère 80 qui pivote alors autour du point d'articulation du tube d'étambot 59.

Ce pivotement provoque la mise en appui de l'ailette 81 contre la barrette 13 puis la rotation de la pièce de relevage du dessous 12 et donc son rabattement sur la pièce de relevage du dessus 11 qui effectue une rotation autour du support 32.

Avec l'assistance de l'enrouleur automatique 19, l'hélice 8 et son arbre 57/tube d'étambot sont ainsi relevés par pivotement vers le haut, jusqu'au-dessus du plan P des points les plus bas des coques 2.

Selon un mode de réalisation avantageux, un système de tringlerie relie le levier

10 à la liaison articulée. Plus précisément, le levier 10 est fixé rigidement à une extrémité d'un axe 14 monté en rotation orthogonalement à l'axe longitudinal du pédalo 1. Une première bielle 15 est fixée rigidement à l'autre extrémité de l'axe 14. Cet axe 14 constitue donc un axe de déport latéral du levier 10 par rapport à l'axe longitudinal du pédalo 1.

Une tige articulée 16 relie rigidement la première bielle 14 à une deuxième bielle 17. Cette deuxième bielle 17 est fixée rigidement à l'axe de rotation de la pièce de relevage 11.

On décrit maintenant le relevage manuel à partir de l'actionnement du levier 10 par un utilisateur présent sur la nacelle 4 du pédalo 1.

Lorsque l'utilisateur souhaite relever l'hélice 8, il effectue une tirée du levier 10 vers l'arrière du pédalo 1. Cette poussée fait pivoter la première bielle 14 vers l'avant et par conséquent, la deuxième bielle 17 par l'intermédiaire de la tige 16.

La pièce de re levage du dessus 11 est alors simultanément pivotée vers l'avant, ce qui ramène également par pivotement la pièce de re levage du dessous 12 vers le haut et donc le relevage de l'hélice 8 et de son arbre 57. Lors du relevage automatique de l'hélice 8, c'est-à-dire sans actionnement manuel du levier 10, ce dernier est déplacé vers l'avant du fait de sa liaison rigide avec le système de tringlerie.

A l'inverse, pour procéder au rabattement de l'hélice 8 vers le bas, vers une configuration de fonctionnement dans laquelle l'hélice 8 est immergée, l'utilisateur effectue une tirée du levier 10 vers l'avant du pédalo 1, ce qui provoque la cinématique de la liaison articulée 1 1, 12 inverse de celle décrite précédemment par le biais du système de tringlerie 14, 15, 16, 17.

Tel qu'il vient d'être décrit, le système de propulsion de l'hélice 8 et son dispositif de relevage sont de réalisation simple et efficace pour une transmission de la puissance motrice optimale à l'hélice 8.

En particulier, tous les composants de ce système de propulsion et du dispositif de relevage sont supportés uniquement par le châssis 3 sans aucune interaction mécanique avec les coques 2 du bateau.

Un mode de réalisation avantageux consiste à commander le changement de direction du gouvernail 9 par le même levier 10 que celui décrit précédemment et utilisé pour le relevage/abaissement manuel de l'hélice 8.

Pour ce faire, le levier 10 est relié directement à l'extrémité du dessus du gouvernail 9 par un câble de type push-pull 18. Le montage du levier 10 et du câble push-pull 18 est tel qu'une poussée manuelle vers la gauche modifie l'orientation du gouvernail 9 dans une direction par rapport à l'axe longitudinal du pédalo 1 tandis qu'une poussée vers la gauche modifie l'orientation dans l'autre direction. Par exemple, une poussée vers la gauche du levier 10 oriente vers la gauche le gouvernail 9.

Un utilisateur peut ainsi avec un seul et même levier 10 actionner à la fois le gouvernail 9 (poussée vers la gauche ou la droite du pédalo 1) et le relevage/abaissement de l'hélice 8 (poussée vers l'avant ou l'arrière du pédalo 1), qui plus est de manière simple.

On a représenté en figures 9 et 10 une variante de réalisation de la partie aval du système de propulsion 5.

Dans cette variante, le tube d'étambot 59 a une longueur réduite au niveau de l'hélice 8. L'arbre d'hélice 57 est donc en rotation à l'air libre ou dans l'eau. En outre, la fixation de l'arbre d'hélice 57 au mécanisme de renvoi d'angle 56 est réalisée par l'intermédiaire d'un dispositif à cardan 100, ce qui donne encore plus de flexibilité à la transmission jusqu'à l'hélice 8.

La figure 11 illustre un pédalo selon l'invention avec le système de propulsion 5 selon cette variante des figures 9 et 10.

Le système de propulsion du pédalo selon l'invention illustré aux figures 1 à 8, grâce à l'implantation de l'arbre primaire 55 permet de décaler le renvoi d'angle 56 et donc de positionner le poste de pédalage en décalé par rapport à l'axe de l'embarcation. Cela est avantageux dans le cas où l'on dédie l'embarcation à plusieurs personnes, car le poste de pédalage décalé permet de dégager de la place sur la nacelle 4.

Alternativement, on peut prévoir une embarcation, notamment à des fins sportives, dans laquelle le poste de pédalage est dans l'axe de l'embarcation.

Un tel mode est illustré en figures 12 et 13, avec le siège S de l'utilisateur qui va pédaler dans l'axe du pédalo. Ici, le système de propulsion ne comporte pas d'arbre primaire, et le renvoi d'angle 56 est monté en rotation dans un support 56s, typiquement en téflon, fixé au châssis 3, et l'arbre d'entrée du renvoi d'angle 56 supporte directement la roue de transmission 53 entraînée directement par la roue de sortie 52 du pédalier. Comme illustré, les roues de sortie 52 et de transmission 53 peuvent être des roues dentées.

Egalement dans le mode illustré aux figures 12 et 13, au lieu d'avoir un seul et même levier 10 qui actionne à la fois le gouvernail 9 et le relevage/abaissement de l'hélice 8 comme dans le mode des figures 1 à 6B, les commandes sont découplées. En effet, le gouvernail 9 est directement monté pivotant à l'arrière du châssis 3 avec une commande non représentée qui lui est dédiée et une autre commande indépendante, de préférence sous la forme d'un levier, permet de relever/immerger l'hélice 8 avec son arbre 57.

Comme illustré en figure 12, en lieu et place d'un système de remontage/immersion à liaison à double levier articulés, on peut prévoir un système avec un seul levier 20 monté pivotant sur le châssis 3 par l'une de ses extrémités et en coulissement par l'autre de ses extrémités 21 dans une glissière 22 solidaire de l'arbre d'hélice 57.

Le pédalo illustré aux figures 1 à 8, avec nacelle 4 est plutôt dédié à un usage récréatif avec des coques rigides 2, tandis que celui illustré aux figures 12 et 13 est plutôt dédié à un usage sportif avec des flotteurs gonflables 2.

D'autres variantes et avantages de l'invention peuvent être réalisés sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Ainsi, si dans les modes de réalisation illustrés, le système de propulsion 5 est prévu avec des poulies 52, 53 et une courroie 54 crantées entre l'axe du pédalier et l'arbre primaire de transmission, on peut tout aussi bien prévoir une transmission par roues dentées et chaîne à rouleaux., voire une transmission par dispositif à cardan.

La liaison articulée pour le relevage, telle qu'illustrée, comprend deux pièces de re levage 11, 12, à double levier, articulées entre elles et d'une part au châssis 3 et d'autre part au tube d'étambot 59. On peut tout aussi bien envisager une liaison articulée avec plus de deux pièces de relevage. Chaque pièce de relevage peut également être réalisée avec un seul levier en forme de bielle.

L'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées.

L'expression « comportant un » ou « comprenant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un », sauf si le contraire est spécifié.




 
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