Brevet FR3049319A1 — publié le 20170929

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, les deux 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 fente, et - une première et une deuxième barres de torsion qui s'étendent à l'intérieur des bandes dans un même plan P perpendiculaire à l'axe commun, et qui sont solidaires et se croisent à angle droit au niveau de l'axe commun, chaque barre de torsion présentant une première extrémité et une deuxième extrémité, où pour la première barre de torsion, la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la première bande, et où pour la deuxième barre de torsion, la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la deuxième bande. Un tel cardan permet ainsi d'assurer une articulation par déformation élastique avec une structure simplifiée. 3049319 2 Avantageusement, le cardan comporte également un premier et un deuxième raidisseurs qui s'étendent à l'intérieur des bandes, où le premier raidisseur s'étend dans un plan contenant l'axe commun et l'axe de la première barre de torsion, où le deuxième raidisseur s'étend dans un plan contenant l'axe commun et l'axe de la 5 deuxième barre de torsion, où chaque raidisseur présente une première extrémité et une deuxième extrémité, où pour le premier raidisseur, la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la première bande, et où pour le deuxième raidisseur, la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la deuxième bande. Avantageusement, chaque barre de torsion est fusionnée avec le raidisseur qui 10 est solidaire de la même bande. Avantageusement, chaque barre de torsion présente un premier diamètre au niveau de chaque extrémité et au niveau d'une zone de jonction entre les deux barres de torsion, et un deuxième diamètre inférieur au premier diamètre, entre chaque extrémité et la zone de j onction. 15 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 le dessin joint où la Fig. unique est une vue en perspective et en coupe d'un cardan selon l'invention. 20 EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION La Fig. unique 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 et une deuxième bande 102b. Les deux bandes 102a-b sont des bandes cylindriques qui sont coaxiales entre elles et 25 disposées les unes à côté des autres dans la direction de leur axe commun 15. Une fente 104 sépare la première bande 102a et la deuxième bande 102b. Pour assurer le maintien des bandes 102a-b entre elles, le cardan 100 comporte une première et une deuxième barres de torsion 106a-b qui s'étendent à l'intérieur des bandes 102a-b dans un même plan P perpendiculaire à l'axe commun 15. 30 Les deux barres de torsion 106a-b sont solidaires et se croisent à angle droit au niveau de l'axe commun 15. 3049319 3 Chaque barre de torsion 106a-b présente une première extrémité et une deuxième extrémité. Pour la première barre de torsion 106a, la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la première bande 102a, et pour la deuxième barre de torsion 106b, la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la 5 deuxième bande 102b. Lorsque le cardan 100 est sollicité, les barres de torsion 106a-b se déforment en torsion. Chaque barre de torsion 106a-b tend à se déformer par torsion autour de son axe. La combinaison des déformations selon les deux axes permet la déformation autour d'un axe coplanaire aux deux barres de torsion 106a-b. 10 Un tel cardan 100 présente donc une forme simple sans éléments mobiles les uns par rapport aux autres. Afin de supporter un effort de traction entre la bande 102a et 102b, des raidisseurs peuvent être intégrés. Le cardan 100 comporte ainsi un premier et un deuxième raidisseurs 108a-b qui 15 s'étendent à l'intérieur des bandes 102a-b. Chaque raidisseur 108a-b prend la forme d'une lame. Le premier raidisseur 108a s'étend dans un plan contenant l'axe commun 15 et l'axe de la première barre de torsion 106a. Le deuxième raidisseur 108b s'étend dans un plan contenant l'axe commun 15 et l'axe de la deuxième barre de torsion 106b. 20 Comme pour les barres de torsion 106a-b, chaque raidisseur 108a-b présente une première extrémité et une deuxième extrémité. Pour le premier raidisseur 108a, la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la première bande 102a, et pour le deuxième raidisseur 108b, la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la deuxième bande 102b. 25 Les raidisseurs 108a-b permettent de rigidifier le cardan 100 pour supporter l'effort dû à la pression (effort suivant l'axe 15). Les raidisseurs 108a-b ont une rigidité importante selon l'axe commun 15 mais ils sont suffisamment fins pour être souples dans les autres directions et autoriser ainsi une liaison pivot. Chaque barre de torsion 106a-b est fusionnée avec le raidisseur 108a-b qui est 30 solidaire de la même bande 102a-b. C'est-à-dire que la première barre de torsion 104a est noyée dans le premier raidisseur 108a et la deuxième barre de torsion 104b est noyée dans le deuxième raidisseur 108b. En particulier, la fusion s'effectue au niveau de l'axe commun 15 afin de reprendre l'effort de traction lié à la pression. 3049319 4 Pour assurer la fixation des barres de torsion 106a-b et des raidisseurs 108a-b sur les bandes 102a-b, la fente 104 présente un profil ascendant et descendant qui permet à chaque bande 102a-b de passer successivement de part et d'autre du plan P. En d'autres termes, dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la 5 Fig. unique, lorsque la première bande 102a passe au-dessus du plan P, la première barre 106a et le premier raidisseur 108a sont solidaires de la première bande 102a au niveau de ce passage. De la même manière, lorsque la deuxième bande 102b passe au-dessous du plan P, la deuxième barre 106b et le deuxième raidisseur 108b sont solidaires de la deuxième bande 102b au niveau de ce passage. 10 Sur le mode de réalisation de l'invention présenté ici, la fente 104 présente un profil globalement sinusoïdal. Dans le mode de réalisation de l'invention présenté sur la Fig. unique, chaque barre de torsion 106a-b présente un premier diamètre au niveau de chaque extrémité et au niveau de la zone de jonction entre les deux barres de torsion 106a-b, et un 15 deuxième diamètre inférieur au premier diamètre, entre chaque extrémité et la zone de jonction. 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. REVENDICATIONS1) Cardan (100) comportant : - une première bande (102a), - une deuxième bande (102b), les deux bandes (102a-b) 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 fente (104), et - une première et une deuxième barres de torsion (106a-b) qui s'étendent à l'intérieur des bandes (102a-b) dans un même plan P perpendiculaire à l'axe commun (15), et qui sont solidaires et se croisent à angle droit au niveau de l'axe commun (15), chaque barre de torsion (106a-b) présentant une première extrémité et une deuxième extrémité, où pour la première barre de torsion (106a), la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la première bande (102a), et où pour la deuxième barre de torsion (106b), la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la deuxième bande (102b). 2) Cardan (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un premier et un deuxième raidisseurs (108a-b) qui s'étendent à l'intérieur des bandes (102a-b), où le premier raidisseur (108a) s'étend dans un plan contenant l'axe commun (15) et l'axe de la première barre de torsion (106a), où le deuxième raidisseur (108b) s'étend dans un plan contenant l'axe commun (15) et l'axe de la deuxième barre de torsion (106b), où chaque raidisseur (108a-b) présente une première extrémité et une deuxième extrémité, où pour le premier raidisseur (108a), la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la première bande (102a), et où pour le deuxième raidisseur (108b), la première et la deuxième extrémités sont solidaires de la deuxième bande (102b). 3) Cardan (100) selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque barre de torsion (106a-b) est fusionnée avec le raidisseur (108a-b) qui est solidaire de la même bande (102a-b). 4) Cardan (100) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque barre de torsion (106a-b) présente un premier diamètre au niveau de chaque extrémité et au niveau d'une zone de jonction entre les deux barres de torsion (106a-b), et un 3049319 6 deuxième diamètre inférieur au premier diamètre, entre chaque extrémité et la zone de jonction.