WO2018206781A1 - Pedalo a assistance electrique - Google Patents

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WO2018206781A1
WO2018206781A1 PCT/EP2018/062240 EP2018062240W WO2018206781A1 WO 2018206781 A1 WO2018206781 A1 WO 2018206781A1 EP 2018062240 W EP2018062240 W EP 2018062240W WO 2018206781 A1 WO2018206781 A1 WO 2018206781A1
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WO
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propeller
pedal
shaft
pedalo
boat
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/062240
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English (en)
Inventor
Florent VITIELLO
Original Assignee
Recreative Electric Vehicles Rev
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Filing date
Publication date
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    • B63H16/00—Marine propulsion by muscle power
    • B63H16/08—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort
    • B63H16/12—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort using hand levers, cranks, pedals, or the like, e.g. water cycles, boats propelled by boat-mounted pedal cycles
    • B63H16/14—Other apparatus for converting muscle power into propulsive effort using hand levers, cranks, pedals, or the like, e.g. water cycles, boats propelled by boat-mounted pedal cycles for propelled drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
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    • B63B1/121—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils deriving lift mainly from water displacement with multiple hulls the hulls being interconnected rigidly comprising two hulls
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    • B63B32/00—Water sports boards; Accessories therefor
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    • B63B32/55—Multihull boards, e.g. of catamaran type
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    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
    • Y02T70/5236—Renewable or hybrid-electric solutions

Definitions

  • the present invention relates to the field of pedal boats, more commonly known as pedal boats.
  • It relates more particularly to an electric-assisted pedal boat, that is to say to a boat in which at least one electric motor necessarily adds a training torque to that of pedaling by the muscular force of the legs of a user. .
  • the invention aims in particular to provide a transmission of the engine torque and pedaling torque simple to implement, reliable and effective for the user.
  • a pedal pedalo is a simple boat equipped with a paddle wheel that is driven by the muscular strength of the legs of one or more users through one or more pedals.
  • a classic pedal boat is relatively inexpensive to purchase and allows you to move at will on many types of bodies of water.
  • German company Bion-X has already proposed an electric pedal boat under the name "SeaScapel2". It will be possible to refer to the patent applications WO2012 / 094685, WO2012 / 094686 and US2012 / 238159 which relate respectively to a dual propulsion control of the boat, and the two others to a combined pedaling transmission and the motorization, particularly for rotating a propeller at the back of the boat. Reference can also be made to patent application WO2012 / 094687 which describes a rudder and lifting system of the propulsion propeller.
  • the steering and lift system of the propeller is heavy and also very complex, especially with a support attached to the rear of the boat, in the manner of a traditional outboard boat.
  • the propulsion system is provided with a forward function and an independent function in reverse, each of these functions to be operated by the user to advance the pedal respectively forward or backward.
  • the battery of the electric motor is a heavy lead type battery, not very ergonomic and can not be extracted from the boat.
  • the system is fully integrated with the one-piece structure of the hull, which generates not very high propulsion performance with further limited assistance autonomy.
  • the object of the invention is to respond at least in part to this need.
  • an electric pedal boat comprising:
  • a propulsion propulsion system comprising: A support supporting a pedal and an electric motor constituted by a crank motor unit whose output shaft is or is coupled to the axis of the crankset, the support being fixed to the frame with the axis of the crankset orthogonal to the axis pedal boat longitudinal;
  • the propulsion propulsion system comprises:
  • a first transmission shaft said primary shaft, rotatably mounted in the frame or in a support fixed to the frame, parallel to the axis of the crankset, the primary shaft being rotated by the pedal plate via a flexible transmission element; the input shaft of the angle gear mechanism being coupled with the primary shaft;
  • the propeller shaft constituting a second transmission shaft, said secondary shaft, coupled to the output shaft of the gearbox mechanism.
  • the propeller propulsion system comprises the propeller shaft coupled to the output shaft of the angle gear mechanism, the input shaft of the angle gear mechanism being rotated by the pedal plate by means of a flexible transmission element.
  • the propeller shaft is coupled to the output shaft of the angular gear mechanism via a cardan device.
  • crank motor unit is meant here and in the context of the invention, the usual meaning given in the field of electric assistance bicycles, namely a block comprising all the components of the electric traction (the electric motor, the sensors, the control electronics and if necessary a mechanical gearbox) and whose motor output shaft constitutes or acts directly on the axis linked to the output wheel (plate) of the pedals mounted on the pedalo.
  • the crank motor unit includes a freewheel mechanism arranged around the axis of the crankset.
  • This freewheel mechanism makes it possible not to cause Cranks crank when a user stops pedaling and the electric motor has not yet cut.
  • the freewheel also makes it possible to ensure the propulsion of the pedal boat with the assistance of the electric motor while avoiding excessive rotation of the pedals.
  • the freewheel mechanism provides a certain muscle comfort for the user.
  • the inventor has thought wisely to realize the propulsion system from a crank motor unit that is already tested in an electric bike application. This allows a simple integration on the pedalo.
  • pedal motors which already exist commercially and which can quite suit a pedalo according to the invention include pedal motors already marketed to equip bikes, by the company MPF drive under the name "MPF DRIVE 5.0 “or” MPF DRIVE 5.3 “or” MPF DRIVE 6.0 ", or even by the company SHIMANO under the names” STEPS MTB ", the company BOSCH under the name” Performance Line ", the company YAMAHA under the name” PW- X ", the company BROSE under the name” Pedelec “or” S-Pedelec “, the company BAFANG under the name” MM G330.250 “or” MM G330.350 “or” M400 “or” M500 “or” M215 " the company TRANZ'X under the names "M16” and "M25”.
  • the transmission element is a flexible transmission element.
  • the plate fixed on the axis of the crankset is a toothed pulley driven by a toothed belt as a flexible transmission element, which drives a toothed wheel fixed to the primary shaft.
  • a notched belt drive has the advantage of being particularly quiet, which is a comfort for pedal boat users. But, one can also consider a drive gear and roller chain. One can also consider a cardan device.
  • the pedal includes a lever accessible by a user whose push-pull actuation causes the change of orientation of the rudder by means of a cable.
  • a user comfortably seated on the pedal boat can guide it very easily by push-pull effort.
  • the battery supplying the electric motor is preferably a battery type
  • Li-ion more preferably of voltage equal to 24, 36 or 48 volts with a capacity of 300 to 2000 Watt-hours (Wh).
  • the inventor has made a pedal boat according to the invention, including the remarkable performances are as follows:
  • the battery supplying the electric motor is removable, preferably by a connector.
  • the pedalo according to the invention preferably comprises a pod attached to the frame and intended to support the pedalo user (s).
  • the pedal boat may comprise a device for raising / immersing the propeller and the propeller shaft comprising a hinged connection to at least two hoists articulated between them whose first piece is rotatably mounted in the frame, at its end above, about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the pedal boat and the second piece is pivotally mounted at its end from below on the stern tube housing the propeller shaft, the articulated connection being adapted to raise the propeller from an extended deployed position in which is arranged at least partly below the plane P defined by the lowest points of the hulls, to an extreme folded position in which it is above the plane P and vice versa to immerse the propeller.
  • This device for lifting the immersion of the propeller with an articulated connection on the frame supporting the propulsion system by propeller is advantageous because it allows the automatic and easy lifting of the propeller when it or preferably the nozzle that surround him, encounter an obstacle or an underwater obstacle.
  • the articulated connection can be connected via a linkage system to a lever accessible by a pedalo user, so that the latter may wish to raise or conversely immerse the propeller.
  • the device for lifting / immersing the propeller is simple to carry out and makes it possible to respond to a problem that pedalo users may encounter, namely an underwater obstacle, such as a rock or coral, which could damage the propeller.
  • the Raising to an extreme position above the plane of the lowest points of the hulls of the boat ensures the integrity of the propeller and its shaft.
  • a nozzle arranged around the helix.
  • the nozzle makes it possible to accelerate the flow of water around the propeller, and thus increase the thrust generated by the propeller. It also has the advantage of protecting any swimmer who would be close to the propeller.
  • the pedalo rudder is pivotally mounted at the rear of the nozzle.
  • the pedal boat comprises an automatic retractor with a return force secured to the chassis, the cable of which has its free end fixed to the nozzle, the automatic retractor being adapted to assist the raising of the propeller and the shaft propeller.
  • the invention essentially consists in producing a propulsion system with a single pedal on a catamaran type boat, a direct implantation of an electric motor on a crank axle and a transmission that is as simple and straightforward as possible up to the propeller by a line of at least one shaft and a bevel gear.
  • FIG. 1 is a diagrammatic view from the front of an example of an electrically assisted pedal boat according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic view from the rear of an example of an electric pedal booster according to the first embodiment of the invention
  • FIG. 3 is a diagrammatic perspective view of a portion of the electrically assisted pedal boat according to FIGS. 1 and 2;
  • FIG. 4 is a side view of a portion of the electrically assisted pedal boat according to FIGS. 1 and 2, FIG. 4 showing in more detail the propulsion system of the pedal boat;
  • FIGS. 5A and 5B are perspective views of the pedalo frame with the pedalo propulsion system and the propeller lifting device, the figures respectively showing the propeller in its extreme low position and its extreme high position;
  • FIGS. 6A and 6B respectively correspond to FIGS. 5A and 5B, but according to another angle of view;
  • FIG. 7 is an exploded view of part of the propulsion system of an electrically assisted pedal boat according to the invention, the part of the system comprising the crankset engine block, the crankset and their support intended to be fixed to the chassis. pedalo;
  • Figure 8 is an exploded view of the portion of the propulsion system downstream of the portion shown in Figure 7;
  • FIGS. 9 and 10 are views respectively in perspective and in longitudinal section of a variant of the downstream part of the propulsion system
  • FIG. 11 is a partial perspective view of a pedal boat with the propulsion system according to the variant illustrated in Figures 9 and 10;
  • FIG. 12 is a schematic partial perspective view of an example of a power assisted pedal boat according to a second embodiment of the invention.
  • FIG. 13 is a detailed view of the propulsion system according to the mode of Figure 12, at the bottom bracket and the bevel gear.
  • the rear end or downstream pedalo is the end closest to the rudder.
  • the lowest point of the hulls of the pedal boat is the one most immersed in the water.
  • the pedal power assisted according to the invention shown in Figures 1 and 2 and designated generally by the reference 1 comprises first two identical shells 2, preferably polyester or polyethylene (PE). In place of rigid hulls, it can be expected to have two inflatable floats.
  • first two identical shells 2 preferably polyester or polyethylene (PE).
  • PE polyethylene
  • a frame 3 is fixed on the two shells 2 and holds them parallel to each other along the longitudinal axis of the boat.
  • a nacelle 4 on which the pedalo user (s) can mount is fixed on the frame 3.
  • This nacelle 4 can be advantageously coated with a comfort coating 40, such as a cork coating.
  • the pedal boat according to the invention 1 preferably comprises tubes 6 assembled together and some of which are fixed to the nacelle 4. These tubes 6 form a set of guardrails.
  • Hoops 7 may advantageously also be fixed on the nacelle 4. These hoops 7 can thus serve as a support for one or more screens for protection against the sun.
  • the propulsion propulsion system 5 makes it possible to drive a propeller 8 arranged along the central axis of the pedal boat and around which a nozzle 80 is mounted.
  • the nozzle 80 is designed to accelerate the flow of water around the propeller 8, and thus increase the thrust generated by the propeller.
  • the nozzle 80 also makes it possible to guarantee protection for a person in the water that comes too close to the propeller 8.
  • a rudder 9 is pivotally mounted on the nozzle 80 being arranged downstream of the flow of the propeller.
  • the propulsion system 5 firstly comprises a block consisting of a single pedal 50 equipped with two pedals 50p and an electric motor 51 whose output shaft is the axis of the pedal or is mounted directly on it. this.
  • the electric motor 51 can be powered by a Li-ion type battery.
  • This electric motor unit / pedal 50, 51 is supported on a support 30 which is fixed directly on the frame 3.
  • the arrangement and the fixing of the support 30 on the frame are such that the axis of the pedal is orthogonal to the axis longitudinal elevation of the pedalo 1 being raised relative to the chassis 3 and the platform 4.
  • the elevation allows a user to actuate by his leg strength the pedal 50 from a sitting position on the platform or on a seat reported on the latter .
  • This block 50, 51 may advantageously be a set commonly known pedal motor, already marketed to achieve the electric assistance of bicycles.
  • This pedal motor is preferably powered by a Li-ion battery which is removable or otherwise extractable.
  • a pedestal engine power limited to 500 W can be powered by a Li-ion battery of 36 volts and capacity equal to 1200 Wh.
  • the output wheel or plate 52 of the crankset 50 drives a transmission wheel 53 via a flexible transmission element 54.
  • the transmission wheel 53 is fixed to a primary transmission shaft 55 mounted in rotation, parallel to the axis of the pedal, in a support 31 fixed to the frame 3, preferably by means of plain bearings.
  • the primary drive shaft 55 is coupled with the input shaft of a 90 ° angle deflection mechanism 56.
  • the output shaft of the gear mechanism 56 is in turn coupled with a secondary transmission shaft 57 which is the propeller shaft at the end of which is fixed the latter.
  • FIGS. 7 and 8 show an advantageous embodiment of the propulsion system from the engine / crank block 50, 51 to the propeller 8 of the pedal boat 1.
  • the output wheel 52 of the crankset 50 and the transmission wheel 53 are each constituted by a toothed pulley clamped between two flanges 52f, 53f.
  • the flexible transmission element 54 is thus a toothed belt.
  • the transmission shafts 55, 57 are each mounted with sealing in a tube 58, 59 according to a known assembly in the nautical field under the designation "stern tube”. The mode of operation of the propulsion system just described is now briefly described.
  • the transmission of the engine torque of the electric motor 51 is in series with that of the pedaling torque exerted on the pedal 50, so that the engine necessarily adds a torque to the pedaling.
  • Electric assistance by the motor 51 can be done in several different ways:
  • a rotation sensor, arranged at the pedal 50 can detect the rotation thereof and thus the pedaling, which then allows the electric motor 51 to provide its torque in addition to pedaling.
  • a force / torque sensor in the engine block 51 can control the power of the engine from the knowledge of pedaling and cadence.
  • the output of the pedaling torque assisted by the motor is done by the output wheel 52 of the pedal 50 to the propeller 8 via respectively the flexible transmission element 54, the transmission wheel 53, the primary shaft 55, the angle gear 56 and finally the secondary transmission shaft or propeller shaft 57.
  • the propeller 8 and the secondary transmission shaft 57 are fixed to a support 32 attached to the rear of the frame 3 or forming the rear part of the latter, by means of an articulated connection.
  • This articulated connection thus allows the lifting of the propeller 8 and its shaft 57 housed in its stern tube 59, as well as the rudder 9 from an extended deployed position in which the propeller 8 is arranged at least partly below from the plane P defined by the lowest points of the shells 2 (FIGS. 5A, 6A), to a folded end position in which it is above the plane P (FIGS. 5B, 6B).
  • the articulated connection allows the deployment of the propeller 8 from its extreme folded position to its deployed extreme position.
  • the deployed extreme position corresponds to an operating configuration of the pedal boat 1 which can advance in the water, while the extreme folded position corresponds to a rest or transport configuration of the pedal boat 1.
  • the lifting of the propeller 8 can be achieved either manually by means of a lever by the user from the platform 4, or automatically when the nozzle 80 encounters an obstacle, especially when the pedal boat 1 just at the foot of a rock or coral or other underwater obstacle or even when the pedal boat 1 makes an arrival on a beach.
  • the articulated connection comprises a first lug lifting part 1 1, the end of which is rotatably mounted in the support 32 at the rear of the frame 3, about an axis perpendicular to the longitudinal axis of the frame.
  • pedalo 1 As illustrated, this first piece tied a general shape of trapezium.
  • a second lifting part 12 double lever
  • the end of the top of a second lifting part 12 is rotatably mounted on the end of the bottom of the piece 11 about an axis also perpendicular to the longitudinal axis of the pedal boat 1.
  • the bottom end of the piece 12 is pivotally mounted on the stern tube 59 housing the propeller shaft 57.
  • this second part 12 has substantially a general shape of triangle.
  • the lifting part 12 is provided with a support bar 13.
  • the nozzle 80 is provided on the top with a support fin 81.
  • an automatic retraction force retractor 19 is fixed under the nacelle 4 preferably via a tension spring to allow better travel.
  • the free end of the cable 19c of the winder 19, preferably of stainless steel, is fixed to the nozzle 80.
  • This automatic winder makes it possible to assist the raising of the propeller 8 and its shaft 57 / stern tube 59 to bring back the nozzle 80.
  • the obstacle exerts a force on the underside of the nozzle 80 which then pivots around the point of articulation of the stern tube 59.
  • This pivoting causes the fin 81 to bear against the bar 13 and then the rotation of the lower lifting piece 12 and thus its folding on the top lifting piece 11 which rotates around the support 32.
  • the propeller 8 and its shaft 57 / stern tube are thus raised by pivoting upwards, up to the plane P of the lowest points of the hulls 2.
  • a linkage system connects the lever
  • the lever 10 is rigidly attached to an end of an axis 14 mounted in rotation orthogonal to the longitudinal axis of the pedal boat 1.
  • a first rod 15 is fixed rigidly to the other end of the axis 14.
  • This axis 14 therefore constitutes a lateral axis of offset of the lever 10 relative to the longitudinal axis of the pedal boat 1.
  • An articulated rod 16 rigidly connects the first connecting rod 14 to a second connecting rod 17.
  • This second connecting rod 17 is fixed rigidly to the axis of rotation of the lifting member 11.
  • the lifting piece of the top 11 is then simultaneously pivoted forwards, which also returns by pivoting the lower lifting piece 12 upwards and thus the lifting of the propeller 8 and its shaft 57.
  • automatic lifting of the propeller 8 that is to say without manual operation of the lever 10, the latter is moved forward because of its rigid connection with the linkage system.
  • the propulsion system of the propeller 8 and its lifting device are of simple and effective embodiment for a transmission of the optimum power to the propeller 8.
  • An advantageous embodiment consists in controlling the change of direction of the rudder 9 by the same lever 10 as that described previously and used for manually raising / lowering the propeller 8.
  • the lever 10 is connected directly to the top end of the rudder 9 by a push-pull cable 18.
  • the mounting of the lever 10 and the push-pull cable 18 is such that a manual thrust to the left changes the orientation of the rudder 9 in a direction relative to the longitudinal axis of the pedal boat 1 while a thrust to the left changes the orientation in the other direction.
  • a thrust to the left of the lever 10 directs the rudder 9 to the left.
  • a user can thus with one and the same lever 10 operate both the rudder 9 (push to the left or the right of the pedal 1) and the raising / lowering of the propeller 8 (thrust forwards or backwards pedalo 1), moreover in a simple way.
  • FIGS. 9 and 10 show an alternative embodiment of the downstream portion of the propulsion system 5.
  • the stern tube 59 has a reduced length at the helix 8.
  • the propeller shaft 57 is rotated in the open air or in the water.
  • the attachment of the propeller shaft 57 to the angular gear mechanism 56 is effected by means of a cardan device 100, which gives even more flexibility to the transmission to the transmission. helix 8.
  • FIG. 11 illustrates a pedal boat according to the invention with the propulsion system 5 according to this variant of FIGS. 9 and 10.
  • Such a mode is illustrated in Figures 12 and 13, with the seat S of the user who will pedal in the pedal boat axis.
  • the propulsion system does not have a primary shaft, and the angular gear 56 is rotatably mounted in a support 56s, typically Teflon, fixed to the frame 3, and the input shaft of the transmission.
  • Angle 56 directly supports the transmission wheel 53 driven directly by the output wheel 52 of the pedal.
  • the output wheels 52 and the transmission wheels 53 may be gear wheels.
  • the propulsion system 5 is provided with pulleys 52, 53 and a belt 54 notched between the crank axle and the primary transmission shaft, it is equally possible to provide a transmission by toothed wheels and roller chain, or a gimbal transmission.
  • the articulated connection for lifting comprises two lifting parts 11, 12, with double lever, hinged together and on the one hand to the frame 3 and on the other hand to the stern tube 59.
  • Each lifting piece can also be made with a single rod-shaped lever.

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Abstract

L'invention concerne un pédalo à assistance électrique conçu avec un système à propulsion électrique (5) à hélice (8) simple, supporté intégralement par un châssis fixé et maintenant les deux coques (2) du pédalo, et dont le couple moteur peut être assuré par un moteur pédalier tels que ceux déjà éprouvés pour les vélos à assistance électrique.

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.

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).
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