WO2011067476A1 - Mât composé d'une embase métallique et d'une partie haute en fibres - Google Patents

Mât composé d'une embase métallique et d'une partie haute en fibres Download PDF

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WO2011067476A1
WO2011067476A1 PCT/FR2009/001381 FR2009001381W WO2011067476A1 WO 2011067476 A1 WO2011067476 A1 WO 2011067476A1 FR 2009001381 W FR2009001381 W FR 2009001381W WO 2011067476 A1 WO2011067476 A1 WO 2011067476A1
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WO
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mast
base
transport
sail
height
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Application number
PCT/FR2009/001381
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English (en)
Inventor
Ivan Gerber
Original Assignee
Gehull Sarl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gehull Sarl filed Critical Gehull Sarl
Publication of WO2011067476A1 publication Critical patent/WO2011067476A1/fr

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B15/00—Superstructures, deckhouses, wheelhouses or the like; Arrangements or adaptations of masts or spars, e.g. bowsprits
    • B63B15/0083—Masts for sailing ships or boats

Definitions

  • Mast consisting of a metal base and a high fiber part
  • the invention relates to a mast, particularly suitable for fixing on a small sailboat equipped with a mast well. It also relates to a rig including such a mast, and a boat or other means of sailing such as a sand yacht including such a mast.
  • the mast of a small sailboat is inserted into a relatively deep opening in the hull of the sailboat, which we generally call the mast well.
  • the mast thus connected to the sailboat is rotatable along its axis, substantially vertical, within the mast well, which allows to adjust the orientation of the sail relative to the wind.
  • a first family of such masts of the state of the art consists of metal poles, usually aluminum, this metal material being chosen for its rigidity. But such masts are heavy, difficult to handle, and therefore form a difficult set to rig. In addition, the performance of such masts are poor because of their restricted elastic domain which induces a lack of nervousness. Finally, these masts are often in several parts that have ends of different sections, which can be assembled by interlocking. These interlocking zones that can bind two different and more rigid sections induce a discontinuity of the mast, and more precisely a discontinuity of its radius of curvature, which causes folds in the sail and therefore poor optimization of the sail surface, which alters the performance of the sailboat.
  • a second family of masts of the state of the art consists of fiber-based masts, such as carbon fiber, glass, aramid, keviar type, or any other fiber for example. These masts are more light, more flexible, more nervous and more efficient.
  • these fiber-based materials are well suited to the manufacture of these masts with a shrunken shape, that is to say of section decreasing with height, which is advantageous for the performance of the mast.
  • fixing the deck hardware on such masts is very delicate.
  • the use of screws and rivets that require holes in the mast significantly alters its strength.
  • the use of collages is complex to implement and gives an unreliable fixation.
  • the fiber-based material has the disadvantage of being abrasive and the friction of such a mast on the hull of the sailboat at the mast well may cause premature wear of the hull.
  • the invention seeks to achieve all or part of the following objects:
  • a first object of the invention is to provide a mast to achieve a great performance of "engine” means of transport.
  • a second object of the invention is to provide a mast easy to rig and handle.
  • a third object of the invention is to provide a mast which does not cause premature wear of the transport means.
  • the invention is based on a mast for a means of transport sailing, characterized in that it comprises a base comprising at least a metal part and a fiber-based upper part, such as carbon fiber, glass, or aramid, fixed by fitting to the base.
  • a base comprising at least a metal part and a fiber-based upper part, such as carbon fiber, glass, or aramid, fixed by fitting to the base.
  • Figure 1 schematically shows a dinghy comprising a mast according to one embodiment of the invention.
  • Figure 2 shows the tubular base of the mast according to the embodiment of the invention.
  • Figure 3 shows the lower part of the mast according to the embodiment of the invention.
  • Figure 4 shows the lower part of the upper part of the mast according to the embodiment of the invention.
  • FIG. 1 illustrates the implementation of the mast concept of the invention on a small sailboat 1 of the dinghy type.
  • the mast thus consists of the meeting of two main parts. It comprises on the one hand a tubular base 10 at least partially hollow aluminum, and on the other hand a high tubular part 3 made of carbon fibers, these two parts being connected by a link 4.
  • these two complementary parts forming the mast may be in other materials
  • the base may be more generally in any metallic material while the upper part of the mast may include all types of fibers, such as glass fiber, Kevlar ...
  • the base could consist of the association of several integral parts, including at least a metal part, the other part or parts may be in other materials.
  • the mast thus allows, in cooperation with a boom 2 articulated on the mast, to maintain a sail 7.
  • the tubular base 10 of aluminum is shown in Figure 2. It comprises a lower portion 1 intended to be within the shaft well of the sailboat. Its lower end comprises a shoe 12 intended to bear against the bottom of the mast well of the dinghy so as not to damage the bottom of the manhole. Above this lower portion 11, delimited by the border 13, several hardware fastening devices are arranged on the metal tubular portion 10, and fixed by screws or rivets or any other means. In the embodiment shown, these devices are as follows from bottom to top:
  • a fixing device 17 of the boom 2 of the dinghy, of the mullet life type is conceivable.
  • fixing devices of the deck hardware of the sail of the sailboat are conceivable. These devices are fixed on the base in a fixed manner and secured to the base, without degree of freedom relative to the base.
  • the base of the mullet vit on which an articulated part can receive the boom and allow its articulation, is riveted directly on the aluminum base of the mast.
  • an inner tubular element 18 is positioned inside the tubular base 10, so as to form a stop 19 in its upper part to receive the upper part of the mast, which will be described below.
  • This inner tubular element 18 extends sufficiently downwards to be fixed to certain fittings of the fittings.
  • the attachment device 17 of the boom 2 and the fastening device 16 are both fixed by rivets through both the tubular base 10 of the mast and this inner tubular element 18.
  • this inner tube 18 fulfills the double function of reinforcement of the base and abutment for the upper part of the mast, which thus comes to fit just above the highest deck mounting device which is the one receiving the boom 2, to optimize the height of the base to obtain the advantages explained above.
  • this inner tube 18 may be fixed by any other means within the tubular base 10 of the mast, and independently of the fittings of the fittings, or simply laid. According to another embodiment, this inner tube 18 could be removed, its presence remaining advantageous but optional.
  • the hollow tubular base 10 of the mast has an outer diameter of 63 millimeters and an inner diameter of 57 millimeters. Naturally, it may have another inner and / or outer diameter without departing from the concept of the invention.
  • the tubular base 10 has a height of about 1235 millimeters, the lower lower part 11 intended to be in the mast well of the hull of the dinghy 1 representing about a third of this height. The remaining two-thirds of the height allow the reception of the fittings of the fittings.
  • the height of this base could be different without departing from the concept of the invention. It will depend on the deck hardware of the means of transport, its diameter, the total height of the mast ... Indeed, if the hardware is simplified, it may have a reduced height.
  • this metal tubular base is of little height relative to the total height of the mast, so that only the upper fiber portion is curved in the wind and defines the performance of the rig when setting the sailboat in motion, the lower metal part remaining straight, because of its small height and its largest section relative to the high fiber portion of the mast.
  • the height of the base will be such that it will preferably remain below the level of the lower part of the sail, or may exceed slightly above this level by a height equal to the length of the sail. interlocking of the upper part of the mast with the base. More generally, the metal tubular base will achieve the desired technical effect and explained above appropriately for a height less than 32 times its outer diameter.
  • the base may alternatively be defined with respect to the total height of the mast and will be suitable for a height less than 33% of the total height of the mast, and will preferably have a height less than or equal to 26% the total height of the mast.
  • it will exceed the border 13 representing the upper surface of the hull so as to allow a good connection with the upper part of the mast.
  • a height at least equal to 10% of the height of the mast to represent a base satisfying a function of satisfactory maintenance of the upper part of the mast.
  • that part of the tubular base intended to come above the boundary 13 delimited by the upper end of the hull shaft well will represent at least 35% of the lower portion 11 of the base positioned within the mast well.
  • the base of the mast has been presented as a tubular element of annular section.
  • this section may have any other geometry, be the combination of an outer contour and / or inner circular and / or elliptical shape.
  • this section may be constant or variable along the base ...
  • the outer contour of the section may be different from the inner contour of the section: for example, the outer contour may be circular and the inner contour elliptical.
  • this section will be inscribed in a circle, which we will call circumscribed circle, defined by the circle of smaller diameter in which we can arrange the base of the mast. The preceding characteristics concerning the dimensions of the section of the base of the mast can be applied to the diameter of this circumscribed circle.
  • the height of the base will be less than 32 times the diameter of the circumscribed circle, preferably less than 25 times this diameter, and optimally less than 20 times this diameter.
  • the base of the mast has been presented as being positioned within a mast well of the means of transport.
  • This mast well must be understood in the broad sense, it can take any geometry allowing the connection of the base of the mast with the hull of the sailboat, and includes any mast root on the hull.
  • This connection may consist in the cooperation of the base with any corresponding element arranged in the shell, possibly via other intermediate elements integral with the shell, such as a tube fixed in the shell, via elements complementary as a lattice of several tubular holding elements.
  • the base of the mast is a part of the mast, its connection with the hull of the boat is removable, since the mast is intended for a separation of the hull after each use, for the transport and storage phases.
  • the connection of the base of the mast with the hull has been presented as allowing its mobility in a single degree of freedom, substantially a rotation about its axis, so along a substantially vertical axis.
  • the base may be straight or curved or V-shaped having at least two portions slightly inclined at most 5 degrees relative to each other.
  • the base may have a bend at the connection with the mast well.
  • the mast further comprises a high portion 3 of annular section of carbon fibers.
  • the lower part 6 of this fiber portion of the mast is nested inside the upper part of the tubular base 10 of the mast, and therefore has a slightly section. less than that of the tubular base 10.
  • This lower part 6 is shown separately in Figure 4. It comprises at its lower end a shoe 5, intended to bear against the stop represented by the upper end 19 of the inner tubular element 18 of the tubular base 10, as shown in FIG. 3.
  • this connecting element consists of a sleeve placed hot on the upper part of the fiber mast.
  • the connection between the metal tubular base 10 and the upper fiber portion 3 of the mast may have any other shape.
  • the base may have an upper end of smaller section which fits into the high fiber part of the mast.
  • an abutment can be arranged on the upper part 3 of the mast fibers, for example in the form of a plastic or metal sleeve riveted, screwed or glued, or in the form of a layered or reported extra thickness by any means on the upper fiber part 3 of the mast.
  • the stop system and the play catch-up system may be integrated on the tubular base 10 and / or on the upper part 3 of the fiber mast, and may be made from any means capable of ensure the maintenance of the upper part 3 of the mast fibers with a very low or nonexistent game.
  • the two parts respectively of metal and fiber-based mast are fixed integrally, with no possibility of mobility relative to each other in operating mode.
  • a independent free piece may be disposed in the tubular base 10 and serve as a stop on the upper part 3 of the mast, or the upper part 3 of the fiber mast could simply rest at the bottom of the tubular base.
  • the base of the mast fills only the first link function of the mast with the dinghy, and fills the second link function of the upper part of the mast.
  • the linkage of the mast with the sailboat may be reinforced by any means, such as using stay cables, in addition to the implementation of the invention without departing from the concept of the invention.
  • the upper fiber portion 3 of the mast has a total height of 522 centimeters, including the lower connecting portion 6 of height equal to 38 centimeters.
  • the invention is not limited to these dimensions and the mast could have all heights and different sections, these dimensions being consistent with those of the base. It is important that the upper fiber part of the mast has a lower part fitted into the metal base of significant height, to allow a satisfactory attachment between the two elements of the mast.
  • the part of the mast in connection with the hull is a metal base
  • the phenomenon of abrasion wear during the friction of the mast on the hull is reduced.
  • the outer metal surface of the base of the mast can be treated, for example anodized aluminum;
  • the mast allows a very important performance for its engine function of a means of transport;
  • the upper part of the mast being made of fibers, a very light material, the upper part of the rig has a reduced weight, which is advantageous;
  • the mast is generally light and easy to handle;
  • the base of the mast being made of metal, it is perfectly adapted to the fixing of devices allowing cooperation with the deck hardware of the sail, which makes it possible to avoid the presence of these devices on the fiber part of the mast, which remains intact.
  • the upper part 3 of the mast can be in one part.
  • the upper fiber portion 3 of the mast may comprise at least two separate parts that fit together to facilitate its transport and handling.
  • one solution is to provide a fiber mast section shrunken, or more generally comprising at least a portion whose section decreases upwardly.
  • a solution may for example consist of choosing different fibers more flexible in the upper part.
  • Another solution may be to manufacture the lower part with more layers of fibers than the upper part.
  • Such a mast thus achieves a behavior, and more particularly a bending, optimal wind, to achieve great performance. It can advantageously be associated with fully battened sails, to form a high performance rig.
  • the concept of the invention can be implemented in other applications than that of a dinghy as shown.
  • it can be implemented for any sailboat, having a mast, a sail and one or more hull (s), the boom is not essential, particularly for example in the case of the use of a lath forced on the edge of the sail.
  • the concept of the invention can also be implemented on any means of transport, even terrestrial, like a sand yacht.
  • the different elements of the mast may have different shapes and geometries, annular, circular or slightly elliptical sections, constant or variable sections ...

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Abstract

Mât pour un moyen de transport à voile, caractérisé en ce qu'il comprend une embase (10) comprenant au moins une partie en métal comprenant au moins un dispositif de fixation de l'accastillage (14; 15; 16; 17) pour une voile du moyen de transport et en ce qu'il comprend une partie haute (3) à base de fibres, telles que fibres de carbone, de verre, ou d'aramide, fixée par emboîtement à l'embase (10).

Description

Mât composé d'une embase métallique et d'une partie haute en fibres
L'invention concerne un mât, particulièrement adapté pour la fixation sur un petit voilier muni d'un puits de mât. Elle concerne aussi un gréement incluant un tel mât, ainsi qu'un bateau ou tout autre moyen de transport à voile comme un char à voile incluant un tel mât.
Traditionnellement, le mât d'un petit voilier, en général non lié par un système à base de haubans, est inséré dans une ouverture relativement profonde aménagée dans la coque du voilier, que nous appelons généralement puits de mât. Le mât ainsi relié au voilier est mobile en rotation selon son axe, sensiblement vertical, au sein du puits de mât, ce qui permet de régler l'orientation de la voile par rapport au vent.
Une première famille de tels mâts de l'état de la technique consiste en des mâts métalliques, généralement en aluminium, ce matériau métallique étant choisi pour sa rigidité. Mais de tels mâts sont lourds, difficiles à manipuler, et forment donc un ensemble difficile à gréer. De plus, les performances de tels mâts sont médiocres du fait de leur domaine élastique restreint qui induit un manque de nervosité. Enfin, ces mâts se présentent souvent en plusieurs parties qui présentent des extrémités de sections différentes, qui peuvent être ainsi assemblées par emboîtement. Ces zones d'emboîtement pouvant lier deux sections différentes plus rigides induisent une discontinuité du mât, et plus précisément une discontinuité de son rayon de courbure, qui cause des plis dans la voile et donc une mauvaise optimisation de la surface de voilure, qui altère les performances du voilier.
Une seconde famille de mâts de l'état de la technique consiste en des mâts à base de fibres, comme des fibres de carbone, de verre, d'aramide, de type keviar, ou de toutes autres fibres par exemple. Ces mâts sont plus légers, plus souples, plus nerveux et plus performants. De plus, ces matériaux à base de fibres se prêtent bien à la fabrication de ces mâts avec une forme rétreinte, c'est-à-dire de section diminuant avec la hauteur, ce qui est avantageux pour la performance du mât. Toutefois, la fixation de l'accastillage sur de tels mâts est très délicate. L'utilisation de vis et rivets qui nécessitent des perçages dans le mât altère significativement sa solidité. L'utilisation de collages est complexe à mettre en oeuvre et donne une fixation peu fiable. Enfin, le matériau à base de fibres présente l'inconvénient d'être abrasif et le frottement d'un tel mât sur la coque du voilier au niveau du puits de mât peut entraîner une usure prématurée de la coque.
Ainsi, il existe un besoin de définir un mât pour voilier ou tout moyen de transport qui ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus.
Plus précisément, l'invention cherche à atteindre tout ou partie des objets suivants :
Un premier objet de l'invention est de proposer un mât permettant d'atteindre une grande performance de « moteur » du moyen de transport.
Un second objet de l'invention est de proposer un mât facile à gréer et à manipuler. Un troisième objet de l'invention est de proposer un mât qui n'entraîne pas une usure prématurée du moyen de transport.
A cet effet, l'invention repose sur un mât pour un moyen de transport à voile, caractérisé en ce qu'il comprend une embase comprenant au moins une partie en métal et une partie haute à base de fibres, telles que fibres de carbone, de verre, ou d'aramide, fixée par emboîtement à l'embase.
L'invention est plus précisément définie par les revendications.
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
La figure 1 représente schématiquement un dériveur comprenant un mât selon un mode d'exécution de l'invention.
La figure 2 représente l'embase tubulaire du mât selon le mode d'exécution de l'invention.
La figure 3 représente la partie basse du mât selon le mode d'exécution de l'invention. La figure 4 représente la partie basse de la partie supérieure du mât selon le mode d'exécution de l'invention.
Le concept de l'invention consiste à prévoir un mât comprenant un élément inférieur, que nous appellerons embase, avec au moins une partie en métal, sur laquelle est fixé un élément supérieur en matériau à base de fibres, de manière à obtenir en résultat un mât qui regroupe les avantages des deux familles de mâts de l'état de la technique sans en avoir les inconvénients, comme cela est détaillé ci-après. La figure 1 illustre l'implémentation du concept de mât de l'invention sur un petit voilier 1 de type dériveur. Le mât se compose donc de la réunion de deux parties principales. Il comprend d'une part une embase tubulaire 10 au moins partiellement creuse en aluminium, et d'autre part une partie tubulaire haute 3 en fibres de carbone, ces deux parties étant liées par une liaison 4. En variante, ces deux parties complémentaires formant le mât peuvent se présenter en d'autres matériaux, l'embase pouvant se présenter plus généralement dans tout matériau métallique alors que la partie haute du mât peut comprendre tous types de fibres, comme des fibres de verre, de kevlar...En variante, l'embase pourrait se composer de l'association de plusieurs parties solidaires, incluant au moins une partie en métal, la ou les autres parties pouvant se trouver dans d'autres matériaux. Le mât permet ainsi, en coopération notamment avec une bôme 2 articulée sur le mât, de maintenir une voile 7.
L'embase tubulaire 10 en aluminium est représentée sur la figure 2. Elle comprend une partie inférieure 1 destinée à se trouver au sein du puits de mât du voilier. Son extrémité inférieure comprend un sabot 12 destiné à venir en appui sur le fond du puits de mât du dériveur pour ne pas endommager le fond du puits de mât. Au-dessus de cette partie inférieure 11 , délimitée par la frontière 13, plusieurs dispositifs de fixation de l'accastillage sont aménagés sur la partie tubulaire métallique 10, et fixés par des vis ou des rivets ou tout autre moyen. Dans le mode d'exécution représenté, ces dispositifs sont les suivants de bas en haut :
-un dispositif de fixation 14 du haie bas ;
-un dispositif de fixation 15 du cunningham et du haie bas ;
-un dispositif de fixation 16 d'accastillage divers ;
-un dispositif de fixation 17 de la bôme 2 du dériveur, de type vit de mulet. Naturellement, tous dispositifs de fixation de l'accastillage de la voile du voilier sont envisageables. Ces dispositifs sont fixés sur l'embase de manière fixe et solidaire de l'embase, sans degré de liberté par rapport à l'embase. Par exemple, l'embase du vit de mulet, sur laquelle une partie articulée peut recevoir la bôme et permettre son articulation, est rivetée directement sur l'embase en aluminium du mât.
De plus, un élément tubulaire intérieur 18 est positionné à l'intérieur de l'embase tubulaire 10, de manière à former une butée 19 dans sa partie supérieure pour recevoir la partie supérieure du mât, qui sera décrite ci- après. Cet élément tubulaire intérieur 18 s'étend suffisamment vers le bas pour être fixé à certains dispositifs de fixation de l'accastillage. Ainsi, le dispositif de fixation 17 de la bôme 2 et le dispositif de fixation 16 sont tous deux fixés par des rivets au travers à la fois de l'embase tubulaire 10 du mât et de cet élément tubulaire intérieur 18. Cette construction présente l'avantage de permettre une fixation solide et simple de l'élément tubulaire intérieur 18 tout en renforçant la fixation des dispositifs d'accastillage 16, 17 sur le mât. Ainsi, ce tube intérieur 18 remplit la double fonction de renfort de l'embase et de butée pour la partie supérieure du mât, qui vient ainsi s'emboîter juste au-dessus du plus haut dispositif de fixation d'accastillage qui est celui recevant la bôme 2, permettant d'optimiser la hauteur de l'embase pour obtenir les avantages explicités précédemment. En variante, ce tube intérieur 18 peut être fixé par tout autre moyen à l'intérieur de l'embase tubulaire 10 du mât, et de manière indépendante aux dispositifs de fixation de l'accastillage, ou simplement posé. Selon une autre variante de réalisation, ce tube intérieur 18 pourrait être supprimé, sa présence restant avantageuse mais optionnelle. Dans le mode d'exécution illustré, l'embase tubulaire creuse 10 du mât présente un diamètre extérieur de 63 millimètres et un diamètre intérieur de 57 millimètres. Naturellement, elle peut présenter un autre diamètre intérieur et/ou extérieur sans sortir du concept de l'invention. Selon les différentes applications envisagées, pour différentes tailles de voiliers ou de moyens de transport, elle présentera de préférence un diamètre extérieur pouvant aller de 40 et 90 millimètres. De plus, dans le mode d'exécution illustré, l'embase tubulaire 10 présente une hauteur d'environ 1235 millimètres, la partie basse inférieure 11 destinée à se trouver dans le puits de mât de la coque du dériveur 1 représentant environ un tiers de cette hauteur. Les deux tiers restant de la hauteur permettent la réception des dispositifs de fixation de l'accastillage. Bien entendu, la hauteur de cette embase pourrait être différente sans sortir du concept de l'invention. Elle dépendra de l'accastillage du moyen de transport, de son diamètre, de la hauteur totale du mât... En effet, si l'accastillage est simplifié, elle pourra présenter une hauteur réduite. Il reste avantageux que cette embase tubulaire métallique soit de hauteur peu importante par rapport à la hauteur totale du mât, de sorte que seule la partie haute en fibres soit courbée au vent et définisse la performance du gréement lors de la mise en mouvement du voilier, la partie métallique inférieure restant droite, du fait de sa hauteur peu importante et de sa plus grande section par rapport à la partie haute en fibres du mât. Pour cela, la hauteur de l'embase sera telle qu'elle restera de préférence au-dessous du niveau de la partie inférieure de la voile, ou dépassera éventuellement légèrement au-dessus de ce niveau d'une hauteur égale à la longueur d'emboîtement de la partie haute du mât avec l'embase. Plus généralement, l'embase tubulaire métallique permettra d'atteindre l'effet technique recherché et explicité ci- dessus de manière convenable pour une hauteur inférieure à 32 fois son diamètre extérieur. Avantageusement, elle présentera même une hauteur inférieure à 25 fois son diamètre extérieur, une valeur inférieure à 20 fois son diamètre extérieur permettant d'atteindre une grande performance sera le mode d'exécution préféré. Les valeurs de son diamètre et de sa hauteur seront choisies en fonction de l'application souhaitée, et donc en fonction de la hauteur totale du mât. Pour cela, la hauteur de l'embase peut alternativement être définie par rapport à la hauteur totale du mât et sera convenable pour une hauteur inférieure à 33% de la hauteur totale du mât, et présentera de préférence une hauteur inférieure ou égale à 26% de la hauteur totale du mât. De plus, elle dépassera de la frontière 13 représentant la surface supérieure de la coque de manière à permettre une bonne liaison avec la partie supérieure du mât. Elle présentera avantageusement une hauteur au moins égale à 10% de la hauteur du mât pour représenter une embase remplissant une fonction de maintien satisfaisante de la partie haute du mât. Avantageusement, cette partie de l'embase tubulaire destinée à venir au-dessus de la frontière 13 délimitée par l'extrémité supérieure du puits de mât de la coque représentera au moins 35% de la partie inférieure 11 de l'embase positionnée au sein du puits de mât.
Dans ce mode d'exécution, l'embase du mât a été présentée comme un élément tubulaire de section annulaire. Toutefois, cette section peut présenter toute autre géométrie, être la combinaison d'un contour extérieur et/ou intérieur de forme circulaire et/ou elliptique. De plus, cette section peut être constante ou variable le long de l'embase... Ainsi, le contour extérieur de la section peut être différent du contour intérieur de la section : par exemple, le contour extérieur peut être circulaire et le contour intérieur elliptique. Dans tous les cas, cette section sera inscrite dans un cercle, que nous appellerons cercle circonscrit, défini par le cercle de plus petit diamètre dans lequel on peut disposer l'embase du mât. Les caractéristiques précédentes concernant les dimensions de la section de l'embase du mât pourront s'appliquer au diamètre de ce cercle circonscrit. La hauteur de l'embase sera inférieure à 32 fois le diamètre du cercle circonscrit, de préférence inférieure à 25 fois ce diamètre, et de manière optimale inférieure à 20 fois ce diamètre. Dans ce mode d'exécution, l'embase du mât a été présentée comme se positionnant au sein d'un puits de mât du moyen de transport. Ce puits de mât doit s'entendre au sens large, il peut prendre toute géométrie permettant la liaison de l'embase du mât avec la coque du voilier, et inclut toute emplanture de mât sur la coque. Cette liaison peut consister en la coopération de l'embase avec tout élément correspondant aménagé dans la coque, éventuellement par l'intermédiaire d'autres éléments intermédiaires solidaires de la coque, comme un tube fixé dans la coque, par l'intermédiaire d'éléments complémentaires comme un treillis de plusieurs éléments tubulaires de maintien. Par définition, comme l'embase du mât est une partie du mât, sa liaison avec la coque du voilier est amovible, puisque le mât est destiné à une séparation de la coque après chaque utilisation, pour les phases de transport et de stockage. De plus, la liaison de l'embase du mât avec la coque a été présentée comme permettant sa mobilité selon un seul degré de liberté, sensiblement une rotation autour de son axe, donc selon un axe sensiblement vertical. Toutefois, il est possible d'imaginer une liaison fixe, sans mouvement possible de cette embase. L'embase peut être droite ou courbée ou en forme de V en présentant au moins deux portions légèrement inclinées de 5 degrés au plus l'une par rapport à l'autre. En variante, l'embase peut présenter un coude au niveau de la liaison avec le puits de mât.
Selon le mode d'exécution de l'invention, le mât comprend de plus une partie haute 3 de section annulaire en fibres de carbone. La partie basse 6 de cette partie en fibres du mât est emboîtée à l'intérieur de la partie haute de l'embase tubulaire 10 du mât, et présente donc une section légèrement inférieure à celle de l'embase tubulaire 10. Cette partie basse 6 est illustrée séparément sur la figure 4. Elle comprend à son extrémité inférieure un sabot 5, destiné à venir en appui sur la butée représentée par l'extrémité supérieure 19 de l'élément tubulaire intérieur 18 de l'embase tubulaire 10, comme cela est représenté sur la figure 3. Elle comprend de plus au niveau de sa zone se trouvant au niveau de l'extrémité supérieure de l'embase tubulaire 10 un élément de liaison 4 dont la fonction est d'assurer un rattrapage des jeux entre les deux parties emboîtées du mât, tout en assurant l'étanchéité et l'isolation électrique pour empêcher la formation d'un couple galvanique entre les matériaux carbone et aluminium qui induirait une corrosion. Selon ce mode d'exécution, cet élément de liaison consiste en un manchon placé à chaud sur la partie haute du mât en fibre. En variante, la liaison entre l'embase tubulaire métallique 10 et la partie supérieure en fibres 3 du mât peut présenter toute autre forme. L'embase peut présenter une extrémité supérieure de plus petite section qui s'emboîte dans la partie haute en fibres du mât. Selon un autre exemple, une butée peut être aménagée sur la partie haute 3 en fibres du mât, par exemple sous la forme d'un manchon plastique ou métallique riveté, vissé ou collé, ou encore sous la forme d'une surépaisseur stratifiée ou rapportée par n'importe quel moyen sur la partie supérieure en fibres 3 du mât. Plus généralement, le système de butée et le système de rattrapage de jeu pourront être intégrés sur l'embase tubulaire 10 et/ou sur la partie supérieure 3 du mât en fibres, et pourront être réalisés à partir de n'importe quel moyen capable d'assurer le maintien de la partie haute 3 en fibres du mât avec un jeu très faible, voire inexistant. Ainsi, les deux parties respectivement en métal et à base de fibres du mât sont fixées de manière solidaire, sans possibilité de mobilité l'une par rapport à l'autre en mode de fonctionnement. Selon une autre variante de réalisation, une pièce libre indépendante peut être disposée dans l'embase tubulaire 10 et servir de butée à la partie supérieure 3 du mât, voire la partie supérieure 3 du mât en fibre pourrait reposer simplement au fond de l'embase tubulaire. Dans tous les cas, l'embase du mât remplit seule la première fonction de liaison du mât avec le dériveur, et remplit la seconde fonction de liaison de la partie haute du mât. En variante, la liaison du mât avec le voilier peut être renforcée par tout moyen, comme à l'aide de haubans, en addition de la mise en œuvre de l'invention, sans sortir du concept de l'invention.
Dans le mode d'exécution représenté, la partie supérieure 3 en fibres du mât présente une hauteur totale de 522 centimètres, incluant la partie basse de liaison 6 de hauteur égale à 38 centimètres. Naturellement, l'invention n'est pas limitée à ces dimensions et le mât pourrait présenter toutes hauteurs et sections différentes, ces dimensions étant cohérentes avec celles de l'embase. Il est important que la partie supérieure en fibres du mât présente une partie basse emboîtée dans l'embase métallique de hauteur significative, pour permettre une fixation satisfaisante entre les deux éléments du mât.
Le concept de l'invention permet donc de répondre aux objets recherchés en présentant les avantages suivants :
-comme la partie du mât en liaison avec la coque est une embase métallique, le phénomène d'usure par abrasion lors des frottements du mât sur la coque est réduit. Pour améliorer encore cet effet, la surface métallique extérieure de l'embase du mât peut être traitée, par exemple en aluminium anodisé ;
-comme la partie supérieure du mât, qui représente l'essentiel de la hauteur du mât qui supporte la voile, est en fibres de carbone, le mât permet une performance très importante pour sa fonction de moteur d'un moyen de transport ;
-la partie haute du mât étant à base de fibres, matériau très léger, la partie haute du gréement présente un poids réduit, ce qui est avantageux ;
-la partie la plus importante du mât étant en fibres, le mât est globalement léger et facile à manipuler ;
-cette partie importante du mât en fibres présente une forme compatible avec les mâts peu chers car produits en grande quantité destinés aux planches à voiles. Il est ainsi possible d'adapter un tel mât bon marché sur d'autres moyens de transport que la planche à voile ;
-l'embase du mât étant en métal, elle est parfaitement adaptée à la fixation de dispositifs permettant la coopération avec l'accastillage de la voile, ce qui permet d'éviter la présence de ces dispositifs sur la partie en fibres du mât, qui reste intacte.
La partie haute 3 du mât peut se présenter en une seule partie. Selon un mode d'exécution avantageux de l'invention, la partie supérieure 3 en fibres du mât peut comprendre au moins deux parties distinctes qui s'emboîtent, pour faciliter son transport et sa manipulation.
Un problème technique se pose avec un mât en fibres : s'il est trop souple, il a tendance à plier dans sa partie basse, ce qui est nuisible à sa performance, et s'il est trop raide, il ne cintre pas suffisamment dans sa partie haute, ce qui est aussi nuisible à sa performance. Pour répondre à ce problème technique, une solution consiste à prévoir un mât en fibres de section rétreinte, ou plus généralement comprenant au moins une partie dont la section diminue en allant vers le haut. Pour obtenir simplement une autre solution ou une solution complémentaire, il est possible de choisir des matériaux de module de Young différent entre au moins deux parties du mât, de sorte que la partie basse présente finalement une raideur supérieure ou égale à 1 ,2 fois celle de la partie haute. Une solution peut par exemple consister à choisir des fibres différentes plus souples dans la partie haute. Une autre solution peut consister à fabriquer la partie basse avec plus de couches de fibres que la partie haute. Un tel mât atteint ainsi un comportement, et plus particulièrement un cintrage, optimal au vent, permettant d'atteindre une grande performance. Il pourra avantageusement être associé à des voiles entièrement lattées, pour former un gréement de haute performance.
Naturellement, le concept de l'invention peut être mis en œuvre dans d'autres applications que celle d'un dériveur tel que représenté. Par exemple, il peut être implémenté pour tout voilier, présentant un mât, une voile et une ou plusieurs coque(s), la bôme n'étant pas indispensable, notamment par exemple dans le cas de l'utilisation d'une latte forcée sur la bordure de la voile. Le concept de l'invention peut aussi être implémenté sur tout moyen de transport, même terrestre, comme un char à voile. D'autre part, les différents éléments du mât peuvent présenter différentes formes et géométries, des sections annulaires, circulaires ou légèrement elliptiques, des sections constantes ou variables...

Claims

Revendications
1. Mât pour un moyen de transport à voile, caractérisé en ce qu'il comprend une embase (10) comprenant au moins une partie en métal comprenant au moins un dispositif de fixation de l'accastillage (14 ; 15 ; 16 ; 17) pour une voile du moyen de transport et en ce qu'il comprend une partie haute (3) à base de fibres, telles que fibres de carbone, de verre, ou d'aramide, fixée par emboîtement à l'embase (10).
2. Mât pour un moyen de transport à voile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'embase (10) et la partie haute (3) à base de fibres du mât sont fixées de manière solidaire.
3. Mât pour un moyen de transport à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embase (10) est droite.
4. Mât pour un moyen de transport à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie haute (3) à base de fibres du mât comprend une section rétreinte et/ou au moins deux parties amovibles, ces au moins deux parties se trouvant dans un matériau de module de Young différent.
5. Mât pour un moyen de transport à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embase (10) présente une hauteur inférieure ou égale à la hauteur du plus haut dispositif de fixation de l'accastillage (17) augmentée du logement apte à recevoir par emboîtement la partie haute (3) correspondante du mât.
6. Mât pour un moyen de transport à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la au moins une partie en métal de l'embase (10) est fixée sans degré de liberté sur le reste de l'embase et en ce que le au moins un dispositif de fixation de l'accastillage d'une voile est fixé sans degré de liberté sur la au moins une partie en métal.
7. Mât pour un moyen de transport à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embase (10) comprend principalement une partie tubulaire intégralement en métal, de section dont le contour intérieur et/ou extérieur est annulaire, circulaire et/ou elliptique, et comprend un sabot à son extrémité inférieure destiné à venir en appui sur un puits de mât du moyen de transport.
8. Mât pour un moyen de transport à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'embase (10) présente une hauteur inférieure à 33% de la hauteur totale du mât.
9. Mât pour un moyen de transport à voile selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur d'emboîtement entre la partie haute (3) et l'embase (10) du mât est définie par au moins une butée disposée sur la partie haute (3) et/ou sur l'embase (10).
10. Gréement, caractérisé en ce qu'il comprend un mât selon l'une des revendications précédentes et une voile.
1 1. Moyen de transport à voile, caractérisé en ce qu'il comprend un mât selon l'une des revendications 1 à 9, dont l'embase (10) comprend une partie inférieure (11 ) fixée au moyen de transport et une partie supérieure au-dessus de la fixation avec le moyen de transport sur laquelle est fixé au moins un dispositif de fixation de l'accastillage de la voile (7) du moyen de transport.
12. Moyen de transport à voile selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fixation de l'embase (10) sur le moyen de transport est amovible et présente au plus un degré de liberté, comme une rotation autour de son axe.
13. Moyen de transport à voile selon l'une des revendications 1 1 ou 12, caractérisé en ce que la hauteur de l'embase (10) est telle qu'elle ne dépasse pas en hauteur le niveau de la partie basse de la voile (7) du moyen de transport augmenté de la longueur d'emboîtement entre l'embase (10) et la partie haute (3) du mât.
14. Moyen de transport à voile selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il est un voilier.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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