Brevet FR3049320A1 — 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, - un premier et un deuxième raidisseurs qui s'étendent à l'intérieur des bandes, où le premier raidisseur s'étend dans un premier plan radial contenant l'axe commun, où le deuxième raidisseur s'étend dans un deuxième plan radial orthogonal au premier plan radial et contenant l'axe commun, 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, 3049320 2 - une tige coaxiale avec l'axe commun dont une première extrémité est solidaire du premier raidisseur et dont une deuxième extrémité est solidaire du deuxième raidisseur, - une couronne coaxiale avec l'axe commun et entourant la tige, 5 - quatre barres de torsion qui s'étendent à l'intérieur des bandes dans un même plan P perpendiculaire à l'axe commun, régulièrement réparties angulairement à 90° les unes des autres autour de l'axe commun, où une première barre de torsion s'étend dans le premier plan radial et présente une première extrémité solidaire de la première bande et une deuxième extrémité solidaire de la couronne, où une deuxième barre de 10 torsion s'étend dans le deuxième plan radial et présente une première extrémité solidaire de la deuxième bande et une deuxième extrémité solidaire de la couronne, où une troisième barre de torsion s'étend dans le premier plan radial et présente une première extrémité solidaire de la première bande et une deuxième extrémité solidaire de la couronne, et où une quatrième barre de torsion s'étend dans le deuxième plan 15 radial et présente une première extrémité solidaire de la deuxième bande et une deuxième extrémité solidaire de la couronne. Un tel cardan permet ainsi d'assurer une articulation par déformation élastique avec une structure simplifiée. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 20 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. EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION 25 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 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. 3049320 3 Pour assurer le maintien des bandes 102a-b entre elles, le cardan 100 comporte un premier et un deuxième raidisseurs 108a-b qui 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 premier plan radial contenant l'axe 5 commun 15 et le deuxième raidisseur 108b s'étend dans un deuxième plan radial contenant l'axe commun 15. Les deux plans radiaux sont orthogonaux. 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 10 et la deuxième extrémités sont solidaires de la deuxième bande 102b. Le cardan 100 comporte également une tige 110 coaxiale avec l'axe commun 15 dont une première extrémité est solidaire du premier raidisseur 108a et dont une deuxième extrémité est solidaire du deuxième raidisseur 108b. La tige 110 reprend les efforts axiaux appliqués au cardan 100. La souplesse de la tige 110 en flexion autorise 15 une liaison rotule. La longueur et le diamètre de la tige 110 peuvent être modifiés selon la souplesse souhaitée. Le cardan 100 comporte également une couronne 112 qui est coaxiale avec l'axe commun 15 et qui entoure la tige 110, c'est-à-dire que la tige 110 est emmanchée dans la couronne 112. Le diamètre intérieur de la couronne 112 est plus grand que le 20 diamètre de la tige 110 pour limiter les contacts entre eux lors des déformations du cardan 100. Le cardan 100 comporte également quatre barres de torsion 106a-b (uniquement deux sont visibles sur la Fig. unique). Toutes les barres de torsion 106a-b s'étendent à l'intérieur des bandes 102a-b dans un même plan P perpendiculaire à l'axe commun 25 15. Une première barre de torsion 106a s'étend dans le premier plan radial et présente une première extrémité solidaire de la première bande 102a et une deuxième extrémité solidaire de la couronne 112. Une deuxième barre de torsion 106b s'étend dans le deuxième plan radial et 30 présente une première extrémité solidaire de la deuxième bande 102b et une deuxième extrémité solidaire de la couronne 112. Une troisième barre de torsion s'étend dans le premier plan radial et présente une première extrémité solidaire de la première bande 102a et une deuxième extrémité solidaire de la couronne 112. 3049320 4 Une quatrième barre de torsion s'étend dans le deuxième plan radial et présente une première extrémité solidaire de la deuxième bande 102b et une deuxième extrémité solidaire de la couronne 112. Les quatre barres de torsion 106a-b sont régulièrement réparties angulairement à 5 90° les unes des autres autour de l'axe commun 15, où les barres de torsions qui sont fixées à la même bandes 102a-b sont coaxiales. 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 10 autour d'un axe coplanaire aux barres de torsion 106a-b. Un tel cardan 100 présente donc une forme simple sans éléments mobiles les uns par rapport aux autres. Pour assurer la fixation des barres de torsion 106a-b sur les bandes 102a-b, la fente 104 présente un profil ascendant et descendant qui permet à chaque bande 102a- 15 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 Fig. unique, lorsque la première bande 102a passe au-dessus du plan P, la première et la troisième barres 106a 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 20 plan P, la deuxième et la quatrième barre 106b sont solidaires de la deuxième bande 102b au niveau de ce passage. Sur le mode de réalisation de l'invention présenté ici, la fente 104 présente un profil globalement sinusoïdal. Selon les efforts qu'il est susceptible d'encaisser, le cardan 100 peut être réalisé 25 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), - 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 premier plan radial contenant l'axe commun (15), où le deuxième raidisseur (108b) s'étend dans un deuxième plan radial orthogonal au premier plan radial et contenant l'axe commun (15), 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), - une tige (110) coaxiale avec l'axe commun (15) dont une première extrémité est solidaire du premier raidisseur (108a) et dont une deuxième extrémité est solidaire du deuxième raidisseur (108b), - une couronne (112) coaxiale avec l'axe commun (15) et entourant la tige (110), - quatre 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), régulièrement réparties angulairement à 90° les unes des autres autour de l'axe commun (15), où une première barre de torsion (106a) s'étend dans le premier plan radial et présente une première extrémité solidaire de la première bande (102a) et une deuxième extrémité solidaire de la couronne (112), où une deuxième barre de torsion (106b) s'étend dans le deuxième plan radial et présente une première extrémité solidaire de la deuxième bande (102b) et une deuxième extrémité solidaire de la couronne (112), où une troisième barre de torsion s'étend dans le premier plan radial et présente une première extrémité solidaire de la première bande (102a) et une deuxième extrémité solidaire de la couronne (112), et où une quatrième barre de torsion s'étend dans le deuxième plan radial et présente une première extrémité solidaire de la deuxième bande (102b) et une deuxième extrémité solidaire de la couronne (112).