Brevet FR3033610A1 — publié le 20160916

Cardan à structure simplifiée DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un cardan avec une structure simplifiée, c'est-à- dire avec un nombre réduit de constituants et sans mouvement relatif avec frottement. ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE Un cardan est un composant mécanique qui permet de relier deux éléments comme des arbres ou des tubes qui peuvent avoir des mouvements l'un par rapport à l'autre. Un cardan présente un premier axe qui est aligné entre les deux éléments. Le cardan assure deux rotations dont les axes sont perpendiculaires entre eux et perpendiculaires au premier axe. Un cardan est constitué de nombreuses pièces mobiles entre elles ce qui le rend encombrant, généralement lourd et coûteux à réaliser. EXPOSE DE L'INVENTION Un objet de la présente invention est de proposer un cardan à structure simplifiée qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur et qui en particulier a une structure simple. A cet effet, est proposé un cardan comportant : - une première bande, - une deuxième bande, - une troisième bande, les trois bandes étant des bandes cylindriques coaxiales entre elles par rapport à un axe commun, la première bande et la deuxième bande étant séparées par une première fente, et la deuxième bande et la troisième bande étant séparées par une deuxième fente, - deux points de liaison assurant la solidarisation de la première bande et de la deuxième bande et diamétralement opposés, - deux autres points de liaison assurant la solidarisation de la deuxième bande et de la troisième bande et diamétralement opposés, les deux points de liaison entre la première bande et la deuxième bande étant décalés de sensiblement 90° par rotation autour de l'axe commun par rapport aux deux points de liaison entre la deuxième bande et la troisième bande. 3033610 2 Un tel cardan permet ainsi d'assurer la double rotation avec une structure simplifiée. Avantageusement, le cardan comporte en outre un soufflet avec deux extrémités, les trois bandes sont disposées à l'intérieur du soufflet et l'une des extrémités du 5 soufflet est fixée à la première bande et, l'autre extrémité du soufflet est fixée à la troisième bande. Avantageusement, chaque point de liaison est une plaque disposée dans un plan radial à l'intérieur des bandes et qui s'étend de part et d'autre de la fente, les parties de la plaque qui dépassent de la fente sont fixées aux bandes délimitant ladite fente, et la 10 plaque présente une extension qui se place entre les deux bandes délimitant la fente. Avantageusement, la plaque présente, selon une direction radiale, un amincissement dans le prolongement de l'extension. Avantageusement, chaque fente a un tracé approprié pour que les points de liaison soient dans un même plan perpendiculaire à l'axe commun. 15 Avantageusement, la première fente présente un maximum au niveau de chacun des deux points de liaison, la deuxième fente présente un minimum au niveau de chacun des deux points de liaison et les quatre extrémums se situent à une même hauteur. 20 BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : 25 la Fig. 1 est une vue en perspective d'un cardan selon l'invention, la Fig. 2 est une vue en perspective d'un cardan selon un mode de réalisation particulier de l'invention, et la Fig. 3 montre le cardan de la Fig. 2 qui est vu en coupe selon un plan radial. 30 EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION La Fig. 1 montre un cardan 100 qui a la forme générale d'un cylindre de révolution dont l'axe est référencé 15. Le cadran 100 comporte une première bande 102a, une deuxième bande 102b et une troisième bande 102c. Les trois bandes 102a-c sont des bandes cylindriques qui 3033610 3 sont coaxiales entre elles et disposées les unes à côté des autres dans la direction de leur axe commun 15. Vues de l'axe 15, les trois bandes 102a-c sont circulaires. Une première fente 104a sépare la première bande 102a et la deuxième bande 102b, et une deuxième fente 104b sépare la deuxième bande 102b et la troisième 5 bande 102c. Pour assurer le maintien des bandes 102a-c entre elles, la première bande 102a est solidaire de la deuxième bande 102b par deux points de liaison 106a et 108a diamétralement opposés, et la deuxième bande 102b est solidaire de la troisième bande 102c par deux autres points de liaison 106b et 108b diamétralement opposés. 10 Les points de liaison 106a-b et 108a-b interrompent donc les fentes 104a-b. Les deux points de liaison 106a et 108a entre la première bande 102a et la deuxième bande 102b sont décalés de sensiblement 90°, c'est-à-dire de 90° ± 5°, par rotation autour de l'axe commun 15 par rapport aux deux points de liaison 106b et 108b entre la deuxième bande 102b et la troisième bande 102c. Le décalage angulaire 15 entre les points de liaison 106a et 108a est ainsi d'environ un quart de cercle. La première bande 102a et la deuxième bande 102b peuvent ainsi pivoter l'une par rapport à l'autre autour d'un premier axe de rotation 10a passant par les deux points de liaison 106a et 108a. La deuxième bande 102b et la troisième bande 102c peuvent ainsi pivoter l'une 20 par rapport à l'autre autour d'un deuxième axe de rotation 10b passant par les deux points de liaison 106b et 108b. Les fentes 104a et 104b permettent aux bandes 102a-c de bouger angulairement, et peuvent venir en contact créant une butée angulaire. Ainsi, lorsque deux éléments sont fixés de part et d'autre du cardan 100, c'est-à-dire que l'un est fixé à la première 25 bande 102a et que l'autre est fixé à la troisième bande 102c, le cardan 100 permet d'assurer une double rotation. La conception du cardan 100 est ainsi simplifiée puisque le cardan 100 est constitué d'un ensemble monobloc. Dans le mode de réalisation de la Fig. 2 et de la Fig. 3, le cardan 100 est muni 30 d'un soufflet 202 qui prend également la forme d'un cylindre ayant pour axe, l'axe commun 15. Les trois bandes 102a-c sont disposées à l'intérieur du soufflet 202. Le soufflet 202 comporte deux extrémités 204a et 204b dont l'une est fixée à la première bande 102a et, dont l'autre est fixée à la troisième bande 102c. 3033610 4 Le soufflet 202 permet d'assurer l'étanchéité du cardan 100 par rapport à l'extérieur. Les points de liaison 106a-b et 108a-b peuvent prendre différentes formes. Les bandes 102a-c peuvent être issues d'un tube découpé et les points de liaison 106a-b et 5 108a-b peuvent alors être des points qui n'ont pas été découpés, c'est-à-dire que les points de liaison 106a-b et 108a-b forment une continuité de matière avec les bandes 102a-c. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les Figs., chaque point de liaison 106a-b, 108a-b est une plaque disposée dans un plan radial à l'intérieur des 10 bandes 102a-c et qui s'étend de part et d'autre de la fente 104a-b. Les parties de la plaque qui dépassent de la fente 104a-b sont fixées aux bandes 102a-c délimitant ladite fente 104a-b. Pour assurer l'écart de la fente 104a-b au niveau de la plaque, celle-ci présente une extension 302 formant entretoise qui se place entre les deux bandes 102a-c délimitant la fente 104a-b. 15 Les plaques permettent de maintenir les trois bandes 102a-c malgré les efforts qui tendent à les écarter. Pour assurer une meilleure fixation, il est préférable que la surface en contact entre la plaque et les bandes 102a-c soit relativement grande, ce qui peut être obtenu en utilisant une plaque relativement longue et épaisse. Tandis que pour assurer une 20 meilleure rotation au niveau du point de liaison 106a-b, 108a-, il est préférable que l'épaisseur de la plaque soit relativement fine. Pour assurer une telle contradiction, la plaque présente, selon la direction radiale, un amincissement 304 dans l'épaisseur de la plaque. Bien sûr, les épaisseurs des plaques pourront être modifiées selon la rigidité 25 souhaitée pour le cardan 100. Comme cela est plus visible sur la Fig. 3 et pour avoir un fonctionnement stable du cardan 100, il est préférable que le premier axe de rotation 10a et le deuxième axe de rotation 10b soient perpendiculaires à l'axe commun 15 et que les axes de rotation 10a-b et l'axe commun 15 aient un point d'intersection commun. 30 Pour cela, chaque fente 104a-b a un tracé approprié pour que les points de liaison 106a-b et 108a-b soient dans un même plan perpendiculaire à l'axe commun 15. Ici, les deux fentes 104a-b suivent des tracés parallèles qui présentent des extrémums au niveau de chaque point de de liaison 106a-b, 108a-b. 3033610 5 En prenant un repère d'origine 0 sur l'axe commun 15 et disposé à l'extrémité du cardan 100 où se trouve la première bande 102a, et de vecteur z qui est le vecteur directeur de l'axe commun 15 et qui est orienté de la première bande 102a vers la troisième bande 102c, la première fente 104a présente un maximum au niveau de 5 chacun des deux points de liaison 106a et 108a, la deuxième fente 104b présente un minimum au niveau de chacun des deux points de liaison 106b et 108b et les quatre extrémums se situent à une même hauteur selon z. Selon les efforts qu'il est susceptible d'encaisser, le cardan 100 peut être réalisé dans tous matériaux appropriés comme en métal ou en plastique. 10 REVENDICATIONS1) Cardan (100) comportant : - une première bande (102a), - une deuxième bande (102b), - une troisième bande (102c), les trois bandes (102a-c) étant des bandes cylindriques coaxiales entre elles par rapport à un axe commun (15), la première bande (102a) et la deuxième bande (102b) étant séparées par une première fente (104a), et la deuxième bande (102b) et la troisième bande (102c) étant séparées par une deuxième fente (104b), - deux points de liaison (106a, 108a) assurant la solidarisation de la première bande (102a) et de la deuxième bande (102b) et diamétralement opposés, - deux autres points de liaison (106b, 108b) assurant la solidarisation de la deuxième bande (102b) et de la troisième bande (102c) et diamétralement opposés, les deux points de liaison (106a, 108a) entre la première bande (102a) et la deuxième bande (102b) étant décalés de sensiblement 90° par rotation autour de l'axe commun (15) par rapport aux deux points de liaison (106b, 108b) entre la deuxième bande (102b) et la troisième bande (102c). 2) Cardan (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un soufflet (202) avec deux extrémités (204a-b), en ce que les trois bandes (102a-c) sont disposées à l'intérieur du soufflet (202) et en ce que l'une des extrémités (204a) du soufflet (202) est fixée à la première bande (102a) et, l'autre extrémité (204b) du soufflet (202) est fixée à la troisième bande (102c). 3) Cardan (100) selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque point de liaison (106a-b, 108a-b) est une plaque disposée dans un plan radial à l'intérieur des bandes (102a-c) et qui s'étend de part et d'autre de la fente (104a-b), en ce que les parties de la plaque qui dépassent de la fente (104a-b) sont fixées aux bandes (102a-c) délimitant ladite fente (104a-b), et en ce que la plaque présente une extension (302) qui se place entre les deux bandes (102a-c) délimitant la fente (104a- b). 3033610 7 4) Cardan (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la plaque présente, selon une direction radiale, un amincissement (304) dans le prolongement de l'extension (302). 5) Cardan (100) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque 5 fente (104a-b) a un tracé approprié pour que les points de liaison (106a-b, 108a-b) soient dans un même plan perpendiculaire à l'axe commun (15). 6) Cardan (100) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première fente (104a) présente un maximum au niveau de chacun des deux points de liaison (106a, 108a), en ce que la deuxième fente (104b) présente un minimum au niveau de chacun 10 des deux points de liaison (106b, 108b) et en ce que les quatre extrémums se situent à une même hauteur.