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Title:
SUSPENSION NAUTIQUE A PROPULSION CONSTANTE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1997/036780
Kind Code:
A1
Abstract:
A watercraft suspension system comprising at least one flat-bottomed float (2) having vertical sides and a non-negligible parallelepiped internal space and supporting the hull (1) via adjustable shock absorbers (3) arranged at the front and at the back of the float (2) and between the hull (1) and the float (2). A plate (5) or base (36) supporting the engine (13) and mounted at the back end of the float via a hinge (78) is in turn hinged to the hull by means of a set of parallel pivotable arms (6) for transmitting propulsion forces to the hull (1) regardless of whether the suspension is in the raised or lowered position or in a position intermediate same. The entire assembly is guided within a housing 43 with side walls engaged by rollers (4) to provide shock absorption at the front (A) and at the back (B). The watercraft can thus glide smoothly over the surface of a smooth or choppy body of water until the suspension is saturated.

Inventors:
Moulin, Olivier
Application Number:
PCT/FR1997/000502
Publication Date:
October 09, 1997
Filing Date:
March 21, 1997
Export Citation:
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Assignee:
Moulin, Olivier
International Classes:
B63B1/22; B63B39/00; (IPC1-7): B63B1/22; B63B39/00
Domestic Patent References:
WO1993011039A1
Foreign References:
US4351262A
FR2135524A1
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Claims:
REVENDICATIONS
1. l )Suspensιon d'engin nautique caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un flotteur 2 à fond plat ,aux flancs verticaux .au volume non négligeable formant un parallélépipède, qui porte la coque l grâce aux amortisseurs 3 réglables , situés à l 'avant et à l 'arrière de 2, entre la coque 1 et le flotteur 2, qui à son extrémité arrière supporte au niveau de l 'articulation 78 une platine support 5 de moteur 1 3 ou embase 36, elle même articulée et attachée à la coque par un ensemble de bielles parallèles 6 qui transmettent les forces de propulsion a la coque 1 , quelque soit la position haute ou basse ou intermédiaire de la suspension le tout guidé dans un caisson 43 sur les flancs duquel des rouleaux 4 viennent s'appuyer, le tout assurant ainsi une absorption des chocs avant A et arrière B , l 'ensemble plane sans rebond à la surface du plan d'eau aux v agues plus ou moins tourmentées, jusqu'à saturation de la suspension.
2. ) Suspension selon la revendication 1 caractérisée en ce qu ' elle comporte une platine verticale et articulée 5 qui supporte le moteur 13 ou l 'embase 36 , qui grâce a son articulation 78 transmet la position haute, intermé diaire. basse du flotteur 2 à l 'hélice 37 de surface .ou immergée. ainsi que la poussée a la coque 1 par l ' intermédiaire du jeu de bielles parallèles 6.
3. ) Suspension selon la revendication 1 caractérisé en ce que l 'amortisseur 3 de type automobile 16 est combiné à un soufflet ou poumon pneumatique 15 du commerce dont le double but est à la fois de protéger la tige de l 'amortisseur 1 8 de la corrosion et surtout de régler la suspension en dureté et position , grâce à deux flasques circulaires 1 7 montées de façon étanche , d' une part sur le corps de l'amortisseur 16 d'autre part sur l'extrémité supérieure 1 9. flasques qui ferment les deux extrémités du soufflet 1 5 et transmettent la poussée à la coque I d'une part et au flotteur 2 de l 'autre . commandé par un circuit pneumatique automatique ou manuel.
4. ) Suspension selon la revendication 1 caractérisée en ce que la propulsion est assurée par un empilement de moteurs ou pompes hydrauliques 45 couples a un moteur thermique 1 3 , relies a des turbines 46 chacunes installées sur un flotteur 2 , grâce a une tuyauterie souple .autorisant ainsi une propulsion multiple sans complication mécanique pour l'entraînement des hélices 37.
5. ) Suspension selon la revendication 1 caractérisée en ce que les amortisseur 3 sont commandés de part et d 'autre de la coque 1 par une barre de torsion 6 1 et ses leviers .commande en position par un veπn 62.
Description:
SUSPENSION NAUTIQUE A PROPULSION CONSTANTE

1

La présente invention est une suspension nautique pour bateau a moteur, qui offre pour avantage de suspendre la coque ainsi équipée pour un gai n de confort, d ' énergie et de longévité pour le groupe propulseur Cette invention est caractérisée par le fait qu'elle est constituée d'un flotteur 2 porteur a fond plat étrave sur son avant , plat sur l'arrière, borde de deux ailerons 38 qui augmentent les forces de portance ,sur l 'arriére de cette coque Cette coque ou ce flotteur qui porte le bateau est relié à l'engin nautique, grâce à deux amortisseurs au moins , judicieusement implantes à l 'avant et à l'arriére de celui ci , guidé latéralement par un caisson 43 ajuste aux formes et débattements verticaux maximum Une ou plusieurs bielles 6 servent à retenir le flotteur sous la poussée du moteur 13 ou du propulseur ou embase 36 ,fιxe à travers une platine ou support 5 articule Cette suspension grâce à ce montage spécifique autorise une poussée constante en puissance direction et incidence d'appui de l'hélice 37 quelque soit la position haute ou basse de celle ci Le flotteur porteur 2 peut prendre un choc avant en A tel qu'une vague et sans que B ne bouge et réciproquement le choc peut s'appliquer en B sans que la position de A ne bouge avec une incidence constante de la poussée de l'hélice par rapport à l 'axe générale du bateau La suspension est équipée d'un amortisseur 3 de type automobile , sur lequel un soufflet ou poumon pneumatique est installé de façon étanche permettant à la fois de protéger la tige d ' amortisseur de la corrosion , et de pressuriser et durcir la suspension en navigation En effet plus la coque accélère plus l'eau est dure ,ιl est donc nécessaire de durcir la suspension en fonction de la vitesse du navire , soit de façon automatique , couplé sur la commande puissance du moteur ,soιt grâce a un relais amplificateur hydropneumatique pilote par un tube de prise de pression totale captant la pression du fluide porteur Une commande manuelle permet de pressuriser plus ou moins la suspension grâce à un circuit pneumatique alimente en air par un compresseur commande par un pressostat qui régule la pression dans un volume, un réservoir Deux électrovannes 27 , 28 permettent de gonfler ou dégonfler le circuit de commande du poste de pilotage

Les dessins annexés , donnés a titre d ' exemple permettent de mieux comprendre l'invention et les avantages qu'elle est susceptible de procurer FIG l Représente la perspective d ' une coque porteuse de l ' invention sans son moteur pour la mise en évidence de son montage FIG 2a Représente la vue de cote en éclate de la suspension F IG 2b Représente la vue de face de l ' invention FIG 2c Représente la vue de face d ' un catamaran de tourisme F IG 2d Représente la vue en perspective d ' un catamaran de course

FIG 3a Représente la vue en coupe d ' un amortisseur 3 de I invention FIG 3b Représente la vue en coupe d ' un relais ampl ificateur pneumatique FIG 4,a,b,c Représente les schémas du circuit de commande de l'invention FIG 5 Représente l ' implantation d ' une embase propulseur du type Z drive du commerce FIG 6 Représente l 'implantation d ' une embase dite en l igne du commerce FIG 7,a,b.c Représente les détails de forme d'une suspension qui équipent des bateaux du commerce sans suspension

FIG 8 Représente une transmission du type hydrostatique multiple dont le schéma est a extrapoler dans une transmission électrique FIG 9 Représente une coque catamaran a deux coques , de plaisance suspendue sur barre de torsion FIG 1 0 Représente le montage type d ' un moteur 1 3 embarque dans la coque principale 1 FIG 1 1 Représente le montage d' un moteur hors bord sur une coque de course Selon l ' invention sur la figure 1 on peut voir un flotteur 2 équipé d ' amortisseur 3 ' sur l ' avant et sur l ' arriére Des rouleaux latéraux 4 autorisent un bon glissement dans le caisson 43, sur les parois internes des deux demi flotteurs 9 Deux ensembles de bielles 6 parallèles liées à une platine verticale articulée 5, support du moteur, fl uctuent en hauteur sous l ' impulsion de l'extrémité arrière 78 articulée du flotteur 2 contrôle dans son debattement par l ' amortisseur 3 Cette coque a suspension est un monocoque constitue de deux coques latérales 8 en V prononce vers l'extérieur assurant une bonne stabi lité en virage comme dans les vagues , cette coque étant portée par le flotteur a suspension 2 Deux ail lerons 38 verticaux allonges et dégressifs vers l ' avant bordent l 'arriére du flotteur autorisant des performances de portance supérieure Cette suspension peut donc subir des chocs frontaux et arrière sans perturber le fonctionnement du moteur et sans rebond jusqu'à saturation de la suspension Selon l ' invention la figure 2a représente l'installation d un moteur hors bord 13 Mtr la coque a suspension 1 qui peut fl uctuer en altitude selon l 'axe verticale jn pointillé a\ ec un angle R constant après réglage de 1 angle moteur Un deuxième flotteur 2 de suspension est monte en avant et en série avec le premier afin d ' ameliorei la répartition du fonctionnement Selon l ' invention la figure 2b représente un monocoque évoluant de face sur sa suspension 2 en équi libre sur ses deux flotteurs latéraux 8 formanl ainsi deux tunnels

à deux suspensions 2 non motorisées liées par un pont 1 réalisant un tunnel entre les deux coques 8",dans lequel est implanté en son centre une forme de coque en coin 8 " en V prononcé non porteur qui autorise l'installation d ' un moteur central avec une hélice immergée 37 cl son embase 36 du commerce

Selon l 'invention la Figure 2d représente une vue en perspective d' un catamaran à deux suspension 2 sans motorisation dans les flotteurs 8' et d ' une , centrale 2 " , porteuse du dit moteur 13 Selon l ' invention .la Figure 3a représente un amortisseur automobile 16 combiné à un soufflet ou poumon pneumatique 1 5 élastique du commerce dont le double but est à la fois de protéger la tige de l ' amortisseur 18 de la corrosion el surtout de régler la suspension en dureté et posi tion en navigation Deux flasques circulaires 1 7 montées de façon étanche et dans l ' axe, sur le corps de l ' amortisseur 16 d' une part , sur l ' extremπe supérieure 19 d ' autre part . ferment les deux extrémités du soufflet 15. en caoutchouc élastique et transmettent la poussée aux attaches 19 d ' une part a la coque 1 , d ' autre part au flotteur 2, le tout sans fuite de P2 Selon l ' invention la figure 3b représente un relais amplificateur hydro¬ pneumatique composé de trois éléments 20 empilés et séparés par deux membranes etanches 2 1 réalisant une cavité supérieure soumise à la pression P I qui par empilement transmet la poussée a la cavité inférieure par le biais d ' un piston 23, qui pousse un pointeau multiple 22 qui va laisser passer en P2 la pression de commande en proportion de P I . jusqu'à l ' équilibre La partie supérieure du pointeau libère l ' air P2 à l'atmosphère Pa , en cas de décroissance de PI

Selon l ' invention la Figure 4a représente un circuit de commande pneumatique de la suspension . fonctionnant manuellement Un compresseur 23 compresse de l ' air dans un volume . une cuve 24 contrôlée en niveau maximum de pression par un pressostat 29 Deux électrovannes 27,28 commandées du poste de pilotage par les contacts 3 1 , autorisent le gonflage et dégonflage de la suspension 3 Un manomètre 25 indique la pression dans le poste de commande

Selon l ' invention la Figure 4b représente un circuit de commande pneumatique de la suspension . automatique qui gonfle la suspension quand on accélère le moteur et dégonfle la suspension quand on ralenti

La commande 32 d ' accélération pilote un détendeur 33. qui est réglable, _ décalable , du poste de commande grâce au volant 34 Ce circuit est alimente par un compresseur 23 . une cuve 24 . un pressostat 29, qui assurent une pression d ' uti lisation P0 . en amont à 33 qui délivre selon la commande une pression P2 sur la suspension Cette pi ession se dégonfle en

automatique, pilote par un relais amplificateur hydropneumatique qui asservit la pression de commande P2 à la pression PI engendrée par la vitesse du fluide porteur détecté par la sonde de pression totale 35 Plus la coque avance rapidement plus la pression P I augmente , plus la pression P2

5 de la suspension est importante

Selon l ' invention la Figure 5 représente le montage d'une embase du commerce 36 en Z ou (Z drive) fixée sur le corps deux amortisseurs 3 dimensionnes a cet effet, grâce à la platine 5 qui les réunis, eux même articules sur l'arriére du flotteur 2 Une transmission 60 et son joint

I Q homocinetique 42 transmettent la puissance du moteur , monte de façon étanche dans la coque 1 , à l ' hélice 37 L'amortisseur 3 est monte entre la coque 1 et l ' arriére du flotteur 2 grâce a des fixations prévus a cet effet Selon l ' ιn\ entιon la Figure 6 représente l ' installation de deux embases , en ligne et articule en 42. du commerce 36 rel iées par une biel le 4 1

] s commandée en direction par un veπn 39, actionnée en profondeur par deux veπns 40 dont la partie haute est attachée au corps de l ' amortisseur 3 en dessous du soufflet Ce montage assure un angle de poussée constant , quelque soit la position de la suspension 2 Les deux hél ices 37 tournent en contre rotation ce qui améliore le rendement de l ' ensemble

2o Selon l ' inv ention la Figure 7 représente un ensemble de suspension adaptable aux coques du commerce correspondant aux performances de l ' invention Cet ensemble est à installer de préférence au niveau d ' un point bas de la carène ainsi traite, ou en dedans les arrêtes ou angle extérieur de la coque pour les suspensions latérales Les Tigures 7c i ll ustrent des

25 solutions d installation du caisson 43 , stratifié , colle aux emplacements judicieux .des renforts ou congés sont prévus a cet effet On positionne la ou les suspensions en arrière et dans l'alignement de la ou des proues de la coque ainsi traitée afin d amél iorer la pénétration de la dite suspension , dans les vagues Le caisson 43 en matériaux moulables et reproductible .en

30 plastique . composite . résine . métaux, alliage léger , aj usté dans ses formes intérieures aux différents éléments de la suspension , et leur débattements Des bossages 44 accueillent un amortisseur 3 ' une bielle 6 avec leur fi xation prévue a cet effet Des galets 4 assurent des frottements minimums entre le flotteur 2 et le caisson 43 L e tableau . la platine arrière

35 5 est percée et articulée en 75 , selon l ' invention autorisant le montage des embases 36 déjà décrient . avec leurs l ignes d ' arbres articulées reliée a la sortie moteur Ces ensembles normalises , réal ises suivant plusieurs calibres peuvent équiper toute une gamme de coque non équipées de l ' invention en réalisant de ^ ou\ ertures prévues a cet effet dans les coques I Les formes de

40 ces suspensions sont asvmetnques sur les côtes une pente borde les côtes extérieurs inférieurs, comme des déflecteurs orientes \ ers le bas Une

ouverture . un evidement 76 , situe dans le pont du flotteur 2 débouche sur la platine support 5, emplacement qui convient particulièrement a une turbine ou hydrojet Selon l 'invention la Figure 8 représente un des modes de transmission de la puissance moteur 13 ' aux différentes hélices 37 Un moteur thermique de bateau est instal lé dans 1 , couplé à un empilement de 3 moteurs ou pompe hydraulique 45 , qui par des tuyaux hautes pression alimentent 3 turbines 46 installées a l ' arrière des trois flotteurs 2 de suspension en pointillés Ce montage simplifie l 'installation d une suspension multiple, grâce aux tuvaux souples qui suivent sans complication mécanique , le mouvement de la suspension Un réservoir 47 d ' hui le ainsi qu ' une pompe assure le fonctionnement d'organes divers . de veπns de direction 48 Selon l ' invention la figure 9 représente un catamaran de plaisance a deux coques 8 " porteuses de I invention 2 Les amortisseurs 3 sont tous deux lies a la coque 1 . par les leviers 64 relies ensembles par une barre de torsion 6 1 commandes en position haute ou basse par un lev ier contrôle et pi lote par un veπn double effet 62 et sa commande 63 Cette barre de torsion est guidée en rotation dans un fourreau Un pal ier fixe sur la coque 1 autorise la rotation de commande et supporte les efforts de poussée de la suspension de part et d ' autre des amortisseurs 3

Selon l ' invention la Tigure 10 représente l'installation d ' un moteur 13 embarque a bord , dont la sortie boite 65 est située sur l avant de façon que la ligne d'arbre 60 fluctue au dessous en accompagnant le flotteur de suspension 2 grâce aux deux joints homocinetiques 42 Selon l 'invention la Tigure 1 I représente le montage moteur hors bord . avec son embase 36 et l ' hélice 37, qui est solidaire de l ' invention par l ' intermédiaire de la platine moteur 5 a travers laquelle le veπn 67 commande l ' incidence moteur La platine 5 est articulée sur le parralle- lograme deformable, formé de deux ensembles mécano soudes 6 en forme de FI a plat Cette platine 5 est reliée au parallélogramme par le biais des articulations 72 prévues a cet effet, réalisées sous la forme de tenon et chape dimensionnes a cet effet Cette platine est porteuse de deux oreilles 76 ou le vérin vient se fixer , commande de façon classique par une pompe 70 Les deux branches 6 solidaires des fléaux du paral lélogramme autorisent le contrôle de la nerv osité de la suspension car elles contiennent les effets de compression et détente des soufflets 3 eux même références a , la coque par la poutre 66 sur laquelle ils sont fi xes de part et d ' autre en empilement Un amortisseur 3 " situe entre la coque 1 et l ' ensemble du parallélogramme évite l 'affolement de l ' ensemble en mouvement Un compresseur 69 alimente a la demande les deux soufflets 3 par

l ' intermédiaire d ' une conduite souple Cette suspension de moteur est réalisée de préférence en alliage léger . ou en acier . ou en matériaux composite prévu a cet effet Celle-ci est montée ajustée dans une cavité prévue a cet effet . dans laquelle sont montes des points d ' encrage Des glissières de frottement sont installées pour de fortes puissances moteurs

On peut donc grâce a ce montage remonter l 'hélice par rapport aux flotteurs latéraux et ainsi aborder une plage ou passer des haut fonds Cette invention est donc implantée sur des coques non équipées de cette invention grâce à des ensembles ou(kιt) .caisson 43. flotteur 2, bielle 6, amortisseur 3. prévus a cet effet Cette suspension absorbe des chocs avants ou arriéres sans perturber 1 assiette de la coque 1 j usqu ' à saturation de celle ci Les commandes nécessaires a la navigation sont direction , marche arrière marche avant , accélération . montée ou descente de l ' embase tπm ou réglage de l ' incidence de poussée de l ' helice Les commandes propres a 1 invention sont dureté de la suspension , position plus ou moins haute , ainsi que son couplage a la commande des gaz ou automatique l outes les catégories , de taille , encombrement, charge et nombre de passagers peuvent être envisages pour l ' installation de l 'invention , pourv u que les formes et caractéristiques de la coque soient dimensionnees a cet effet Cette suspension est donc une suspension flottante dans un caisson . à poussée constante de l 'helice L effet d'accroissement de portance engendre par les ailerons 38 est modifiable par les deux demi flotteurs 9 En effet quand le flotteur 2 remonte i l découvre les parois internes du caisson 43, délimite par les deux arrêtes inférieures des deux demi flotteurs 9 qui deviennent ainsi des ailerons a surface modulable fonction de la vitesse L ' effet de retenue de la poussée moteur par la bielle 6 est remplace par le montage de guides a rouleaux , gl issant sur les parois verticales avant et arrière du caisson 43 dans le cas d'une suspension non motorisée La façon de monter le propulseur de l ' invention est adaptable à des suspensions a simples ou multiples volets articulés Les technologies , détails et améliorations des suspensions automobiles terrestre sont applicables a la présente invention L ' implantation d une turbine ou d ' un hydrojet convient particulièrement à l ' invention Les suspensions sans motorisation . sont particulièrement utilisables sur la formule catam; n avec une embase ou un moteur central fixe Cette invention permet donc des gains d ' énergie importants , grâce a une navigation maintenant possible sur des surfaces planes. simples, multiples. ou en série I une derrière l ' autre, porteuse d ' engins nautique.de bateaux de toutes sortes et de tout gabarit A 1 arrêt la suspension remonte grâce a un soufflet pneumatique 3" ludicieusement implante Un ressort de rappel peut le remplacer

La suspension d engin nautique est caractérisée en ce qu ' elle comporte au moins un flotteur 2 a fond plat , aux flancs verticaux . au volume non négligeable formant un parallélépipède , qui porte la coque I grâce aux amortisseurs 3 réglables . situés à l 'avant et à l ' arrière de 2 , entre la coque 1 et le flotteur 2 , qui à l 'extrémité arrière supporte au niveau de l 'articulation 78 une platine support de moteur 1 3 ou embase 36 , elle même articulée et attachée à la coque par un ensemble de bielles parallèles 6 qui transmettent les forces de propulsion à la coque 1 , quelque soit la position haute ou basse ou intermédiaire de la suspension le tout guide dans un caisson 43 sur tes flancs duquel des rouleaux 4 viennent s ' appuyer Le tout assure ainsi une absorption des chocs avant A et arrière B . l'ensemble plane sans rebond a la surface du plan d'eau aux vagues plus ou moins tourmentées , |usqu " à saturation de ia suspension Cette suspension comporte une platine verticale et articulée 5 qui supporte le moteur 13 ou embase 36 . qui grâce a son articulation 78 transmet la position haute

, intermédiaire . basse du flotteur 2 à l 'helice 37 de surface ou immergée . ainsi que la poussée à la coque 1 par l ' intermédiaire du jeu de bielles parrallèles 6 Cette suspension est contrôlée par un amortisseur 3 de type automobile 16 qui est combiné à un soufflet ou poumon pneumatique 1 5 du commerce dont le double but est à la fois de protéger la tige de l ' amortisseur 1 8 de la corrosion et surtout de régler la suspension en dureté et position , grâce à deux flasques circulaires 17 montées de façon étanche , d ' une part sur le corps de l 'amortisseur 16 d'autre part sur l'extrémité supérieure 19 . flasques qui ferment les deux extrémités du soufflet 1 5 et transmettent la poussée à la coque 1 d ' une part et au flotteur 2 de l ' autre , commande par un circuit pneumatique automatique ou manuel La propulsion est assurée par un empi lement de moteurs ou pompes hydrauliques 45 couplés à un moteur thermique 13 . reliés a des turbines 46 chacunes installées sur un flotteur 2 , grâce a une tuyauterie souple . autorisant ainsi une propulsion multiple sans complication mécanique pour l'entraînement des hélices 37 Les amortisseurs 3 sont aussi commandes de part et d ' autre de la coque 1 par une barre de torsion 61 et ses leviers commandes en position par un vérin 62