Brevet FR3128259A1 — publié le 20230421

Un aspect de l’invention concerne un joint de cardan (1) comportant : Une première douille (2) comportant un premier dispositif de liaison (3), un deuxième dispositif de liaison (4) agencé pour être solidaire d’une extrémité d’un premier arbre externe, ledit premier dispositif de liaison (3) étant agencé pour former, avec ledit deuxième dispositif de liaison (4), une première liaison pivot ; un arbre interne (8) comportant une extrémité distale (9) munie d’un troisième dispositif de liaison (10), un quatrième dispositif de liaison (11) agencé pour être solidaire d’un deuxième arbre externe, ledit troisième dispositif de liaison (10) étant agencé pour former, avec ledit quatrième dispositif de liaison (11), une deuxième liaison pivot ; une partie dudit arbre interne (8) étant positionnée dans ladite première douille (2), ledit arbre interne (8) et ladite première douille (2) formant ensemble une liaison glissière. Figure 2 JOINT DE CARDAN L'invention concerne un joint de cardan, notamment pour un véhicule automobile, permettant de corriger un désalignement angulaire et un désalignement axial entre deux arbres tournants. Un autre aspect de l’invention porte sur un véhicule, notamment automobile, muni d’un tel joint de cardan. Les véhicules sont habituellement équipés de joints de cardan afin de pouvoir accoupler deux arbres tournants non coaxiaux ou dont la position angulaire de l’un par rapport à l’autre peut évoluer. Ces arbres tournants peuvent par exemple être formés par un arbre de transmission d’un moteur à combustion interne et un arbre de roue. On connaît du document FR-A1-2349765, un arbre articulé muni de deux joints de cardan tel que représenté à la . Cet arbre articulé 100 comporte un arbre creux 101 et un arbre plein 102 qui portent à leurs extrémités distales des joints de cardan 103 et 104. Le premier joint de cardan 103 est formé d’une première fourche 105 solidaire de l’arbre creux 101, cette première fourche 105 coopérant avec une deuxième fourche 106 solidaire d’un arbre de rotation menant 107. La première fourche 105 et la deuxième fourche 106 sont reliées entre elles par un premier croisillon 108. Le deuxième joint de cardan 104 est, quant à lui, formé d’une troisième fourche 109 solidaire de l’arbre plein 102, cette troisième fourche 109 coopérant avec une quatrième fourche 110 d’un arbre de rotation mené 111. La troisième fourche 109 et la quatrième fourche 110 sont reliées entre elles par un deuxième croisillon 112. Ce type d’arbre articulé 100 muni de deux joints de cardan 103 et 104 permet de corriger les désalignements angulaires et axiaux d’un arbre de rotation menant 107 vis-à-vis d’un arbre de rotation mené 111. Un tel arbre articulé 100 présente cependant le désavantage d’être encombrant et couteux. Le but de l’invention est de pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant un joint de cardan permettant de corriger les désalignements angulaires et axiaux d’un arbre menant vis-à-vis d’un arbre mené qui soit peu encombrant et peu couteux. Dans ce contexte, l’invention se rapporte ainsi, dans son acceptation la plus large, à un joint de cardan comportant : une première douille comportant un premier dispositif de liaison, un deuxième dispositif de liaison agencé pour être solidaire d’une extrémité d’un premier arbre externe, le premier dispositif de liaison étant agencé pour former, avec le deuxième dispositif de liaison, une première liaison pivot ; un arbre interne comportant une extrémité distale munie d’un troisième dispositif de liaison, un quatrième dispositif de liaison agencé pour être solidaire d’un deuxième arbre externe, le troisième dispositif de liaison étant agencé pour former, avec le quatrième dispositif de liaison, une deuxième liaison pivot ; une partie de l’arbre interne étant positionnée dans la première douille, l’arbre interne et la première douille formant ensemble une liaison glissière. Le joint de cardan selon l’invention permet de corriger un désalignement angulaire au moyen des deux liaisons pivots et en outre de corriger un désalignement axial au moyen de la liaison glissière. Ainsi, de façon comparative avec l’art antérieur, un joint de cardan a été supprimé pour réaliser la même fonction, à savoir corriger un désalignement angulaire et un désalignement axial. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le joint de cardan peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Selon un aspect non limitatif de l’invention, la première douille comporte des cannelures internes et l’arbre interne comporte des cannelures externes agencées pour coopérer avec les cannelures internes et solidariser en rotation la première douille et l’arbre interne. Selon un aspect non limitatif de l’invention, le premier dispositif de liaison est formé par deux axes coaxiaux, chacun des axes prenant naissance sur une paroi externe de la première douille et s’étendant perpendiculairement à un axe longitudinal de la première douille selon une direction extérieure, le deuxième dispositif de liaison est formé par une première fourche munie de deux bras comportant chacun un orifice, les deux orifices étant coaxiaux, les deux axes coaxiaux formant le premier dispositif de liaison étant positionnés dans lesdits deux orifices du deuxième dispositif de liaison. Selon un aspect non limitatif de l’invention, le troisième dispositif de liaison comporte : un disque coaxial à l’arbre interne et solidaire de l’extrémité distale de l’arbre interne, une deuxième douille prenant naissance sur le disque et entourant l’arbre interne, la deuxième douille s’étendant en direction d’une extrémité proximale de l’arbre interne, deux axes coaxiaux, chacun des axes prenant naissance sur une paroi externe de la deuxième douille et s’étendant perpendiculairement à un axe longitudinal de l’arbre interne selon une direction extérieure, le quatrième dispositif de liaison est formé par une deuxième fourche munie de deux bras comportant chacun un orifice, les deux orifices étant coaxiaux, les deux axes du troisième dispositif de liaison étant positionnés dans les deux orifices du quatrième dispositif de liaison. Selon un aspect non limitatif de l’invention, le troisième dispositif de liaison comporte : un disque coaxial à l’arbre interne et solidaire de l’extrémité distale de l’arbre interne, une première portion de douille prenant naissance sur le disque, la première portion de douille entourant partiellement l’arbre interne et s’étendant en direction d’une extrémité proximale de l’arbre interne, une deuxième portion de douille prenant naissance sur le disque, la deuxième portion de douille entourant partiellement l’arbre interne et s’étendant en direction de l’extrémité proximale de l’arbre interne, deux axes coaxiaux, chacun des axes prenant naissance sur une paroi externe d’une des première ou deuxième portions de douille et s’étendant perpendiculairement à un axe longitudinal de l’arbre interne selon une direction extérieure, le quatrième dispositif de liaison est formé par une deuxième fourche munie de deux bras comportant chacun un orifice, les deux orifices étant coaxiaux, les deux axes du troisième dispositif de liaison étant positionnés dans les deux orifices du quatrième dispositif de liaison. Un autre aspect non limitatif de l’invention se rapporte à véhicule comportant un joint de cardan selon l’un quelconque des aspects de l’invention précités. Selon un aspect non limitatif de l’invention, le véhicule comporte : un premier arbre externe comportant une extrémité solidaire du deuxième dispositif de liaison, un deuxième arbre externe comportant une extrémité solidaire du quatrième dispositif de liaison. Selon un aspect non limitatif de l’invention, le premier arbre externe est un arbre menant et le deuxième arbre externe est un arbre mené. Selon un aspect non limitatif de l’invention, le premier arbre externe est un arbre mené et le deuxième arbre externe est un arbre menant. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. illustre de façon schématique un arbre articulé muni de deux joints de cardan selon un état de l’art. représente de façon schématique une vue éclatée d’un joint de cardan selon un aspect non limitatif de l’invention. représente de façon schématique le joint de cardan assemblé illustré à la . représente de façon schématique un joint de cardan selon un autre aspect non limitatif de l’invention. représente de façon schématique un véhicule selon un aspect non limitatif de l’invention équipé d’un joint de cardan. La représente de façon schématique une vue éclatée d’un joint de cardan selon un aspect non limitatif de l’invention. La représente le joint de cardan assemblé illustré à la . L’aspect de l’invention qui suit fait référence indifféremment aux figures 2 et 3. Le joint de cardan 1 selon cet aspect de l’invention comporte : une première douille 2 comportant un premier dispositif de liaison 3, et un deuxième dispositif de liaison 4 agencé pour être solidaire d’une extrémité d’un premier arbre externe. Le premier dispositif de liaison 3 est agencé pour former, avec le deuxième dispositif de liaison 4, une première liaison pivot. Dans cet exemple de réalisation, le premier dispositif de liaison 3 est formé par deux axes coaxiaux. Chaque axe du premier dispositif de liaison 3 prend naissance sur une paroi externe 5 de la douille 2 et s’étend perpendiculairement à un axe longitudinal X2 de la douille 2 selon une direction extérieure. Autrement dit, chaque axe du premier dispositif de liaison 3 prend naissance sur la paroi externe 5 de la douille 2 et s’étend perpendiculairement à l’axe longitudinal X2 en s’éloignant de l’axe longitudinal X2 de la douille 2. Dans cet exemple de réalisation, le deuxième dispositif de liaison 4 est formé par une première fourche munie de deux bras 6 comportant chacun un orifice 7. Les deux orifices 7 du deuxième dispositif de liaison 4 sont également coaxiaux. Comme illustré à la , les deux axes coaxiaux formant le premier dispositif de liaison 3 sont positionnés dans les deux orifices 7 du deuxième dispositif de liaison 4. Ainsi, une première liaison pivot est formée. Le joint de cardan 1 selon cet aspect de l’invention comporte également : un arbre interne 8 comportant une extrémité distale 9 munie d’un troisième dispositif de liaison 10, et un quatrième dispositif de liaison 11 agencé pour être solidaire d’un deuxième arbre externe. Le troisième dispositif de liaison 10 est agencé pour former, avec le quatrième dispositif de liaison 11, une deuxième liaison pivot. Dans cet exemple de réalisation, le troisième dispositif de liaison 10 comporte : un disque 12 coaxial à l’arbre interne 8 et solidaire de l’extrémité distale 9 de l’arbre interne 8, une première portion de douille 13 prenant naissance sur le disque 12, la première portion de douille 13 entourant partiellement l’arbre interne 8 et s’étendant en direction d’une extrémité proximale 14 de l’arbre interne 8, une deuxième portion de douille 15 prenant naissance sur le disque 12, la deuxième portion de douille 15 entourant partiellement l’arbre interne 8 et s’étendant en direction de l’extrémité proximale 14 de l’arbre interne 8. deux axes 16 coaxiaux, chacun des axes 16 prenant naissance sur une paroi externe 17 d’une des première ou deuxième portions de douille 13, 15 et s’étendant perpendiculairement à un axe longitudinal X8 de l’arbre interne 8 selon une direction extérieure. Autrement dit, chaque axe 16 prend naissance sur la paroi externe 17 d’une des première ou deuxième portions de douille 13, 15 et s’étend perpendiculairement à l’axe longitudinal X8 en s’éloignant de l’axe longitudinal X8 de l’arbre interne 8. Il convient de noter que l’axe longitudinal X8 de l’arbre interne 8 est coaxial à l’axe longitudinal X2 de la première douille 2. Dans cet exemple de réalisation, le quatrième dispositif de liaison 11 est formé par une deuxième fourche munie de deux bras 18 comportant chacun un orifice 19, les deux orifices 19 étant coaxiaux. Comme illustré à la , les deux axes 16 coaxiaux du troisième dispositif de liaison 10 sont positionnés dans les deux orifices 19 du quatrième dispositif de liaison 11. Ainsi, une deuxième liaison pivot est formée. Une fois assemblé, une partie de l’arbre interne 8 est positionnée dans la première douille 2. En outre, l’arbre interne 8 et la première douille 2 forme ensemble une liaison glissière de sorte à solidariser en rotation l’arbre interne 8 et la première douille 2. Afin de réaliser cette liaison glissière, la première douille 2 peut comporter des cannelures internes (non visibles sur les figures) et l’arbre interne 8 peut comporter des cannelures externes 20 agencées pour coopérer avec les cannelures internes de la première douille 2. Grâce à ces cannelures, la première douille 2 et l’arbre interne 8 sont rendus solidaires en rotation et peuvent se déplacer axialement l’un par rapport à l’autre. Ainsi, le couple qui doit être transmis du premier arbre externe au deuxième arbre externe se transmet par les cannelures. La représente de façon schématique un joint de cardan 1 selon un autre aspect de l’invention. Dans cet exemple de réalisation, le troisième dispositif de liaison 10 est différent. Plus particulièrement, le troisième dispositif de liaison 10 comporte : un disque 12 coaxial à l’arbre interne 8 et solidaire de l’extrémité distale 9 de l’arbre interne 8, une deuxième douille 21 prenant naissance sur le disque 12 et entourant l’arbre interne 8, la deuxième douille 21 s’étendant en direction de l’extrémité proximale 14 de l’arbre interne 8, deux axes 16 coaxiaux, chacun des axes 16 de la deuxième douille 21 prenant naissance sur une paroi externe 22 de la deuxième douille 21 et s’étendant perpendiculairement à l’axe longitudinal X8 de l’arbre interne 8 selon une direction extérieure. Les deux axes 16 coaxiaux du troisième dispositif de liaison 10 sont positionnés dans les deux orifices 19 du quatrième dispositif de liaison 11. Cette mise en œuvre différente permet également, avec un unique joint de cardan 1, de réaliser deux liaisons pivots et une liaison glissière. La illustre un véhicule 23 muni d’un joint de cardan 1 selon un aspect de l’invention. Le véhicule 23 comporte en outre : un premier arbre externe 24 comportant une extrémité solidaire du deuxième dispositif de liaison 4, et un deuxième arbre externe 25 comportant une extrémité solidaire du quatrième dispositif de liaison 11. Dans cet exemple de réalisation non limitatif, le premier arbre externe 24 forme une colonne de direction qui est relié à un volant 26 et le deuxième arbre externe 25 est relié à une roue 27. Ainsi, le joint de cardan 1 permet de transmettre une rotation en provenance de la colonne de direction 24 à une roue 27 du véhicule 23. Les différents aspects de l’invention susmentionnés présentent de nombreux avantages. En effet, le joint de cardan selon l’invention permet de diminuer le nombre de pièces nécessaires pour transmettre l’énergie de rotation entre deux arbres et corriger le désalignement angulaire ainsi qu’axial entre ces deux arbres. Cette réduction du nombre de pièces permet notamment de : diminuer l’encombrement , diminer le coût de fabrication, faciliter l’assemblage. Il convient de noter que l’homme du métier est en mesure d’apporter différentes variantes aux aspects de l’invention précités, par exemple en modifiant le type de dispositif de liaison pour réaliser la première liaison pivot et/ou la deuxième liaison pivot. Joint de cardan (1) caractérisé en ce qu’il comporte : une première douille (2) comportant un premier dispositif de liaison (3), un deuxième dispositif de liaison (4) agencé pour être solidaire d’une extrémité d’un premier arbre externe (24), ledit premier dispositif de liaison (3) étant agencé pour former, avec ledit deuxième dispositif de liaison (4), une première liaison pivot ; un arbre interne (8) comportant une extrémité distale (9) munie d’un troisième dispositif de liaison (10), un quatrième dispositif de liaison (11) agencé pour être solidaire d’un deuxième arbre externe (25), ledit troisième dispositif de liaison (10) étant agencé pour former, avec ledit quatrième dispositif de liaison (11), une deuxième liaison pivot ; une partie dudit arbre interne (8) étant positionnée dans ladite première douille (2), ledit arbre interne (8) et ladite première douille (2) formant ensemble une liaison glissière. Joint de cardan (1) selon la revendication précédente caractérisé en ce que la première douille (2) comporte des cannelures internes et l’arbre interne (8) comporte des cannelures externes (20) agencées pour coopérer avec lesdites cannelures internes et solidariser en rotation ladite première douille (2) et ledit arbre interne (8). Joint de cardan (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que : le premier dispositif de liaison (3) est formé par deux axes coaxiaux, chacun des axes prenant naissance sur une paroi externe (5) de la première douille (2) et s’étendant perpendiculairement à un axe longitudinal (X2) de ladite première douille (2) selon une direction extérieure, le deuxième dispositif de liaison (4) est formé par une première fourche munie de deux bras (6) comportant chacun un orifice (7), lesdits deux orifices (7) étant coaxiaux, lesdits deux axes coaxiaux formant ledit premier dispositif de liaison (3) étant positionnés dans lesdits deux orifices (7) dudit deuxième dispositif de liaison (4). Joint de cardan (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que : le troisième dispositif de liaison (10) comporte : un disque (12) coaxial à l’arbre interne (8) et solidaire de l’extrémité distale (9) dudit arbre interne (8), une deuxième douille (21) prenant naissance sur ledit disque (12) et entourant ledit arbre interne (8), ladite deuxième douille (21) s’étendant en direction d’une extrémité proximale (14) dudit arbre interne (8), deux axes (16) coaxiaux, chacun des axes (16) prenant naissance sur une paroi externe (22) de ladite deuxième douille (21) et s’étendant perpendiculairement à un axe longitudinal (X8) dudit arbre interne (8) selon une direction extérieure, le quatrième dispositif de liaison (11) est formé par une deuxième fourche munie de deux bras (18) comportant chacun un orifice (19), lesdits deux orifices (19) étant coaxiaux, lesdits deux axes (16) dudit troisième dispositif de liaison (11) étant positionnés dans lesdits deux orifices (19) dudit quatrième dispositif de liaison (11). Joint de cardan (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que : le troisième dispositif de liaison (10) comporte : un disque (12) coaxial à l’arbre interne (8) et solidaire de l’extrémité distale (9) dudit arbre interne (8), une première portion de douille (13) prenant naissance sur ledit disque (12), ladite première portion de douille (13) entourant partiellement ledit arbre interne (8) et s’étendant en direction d’une extrémité proximale (14) dudit arbre interne (8), une deuxième portion de douille (15) prenant naissance sur ledit disque (12), ladite deuxième portion de douille (15) entourant partiellement ledit arbre interne (8) et s’étendant en direction de ladite extrémité proximale (14) dudit arbre interne (8), deux axes (16) coaxiaux, chacun des axes (16) prenant naissance sur une paroi externe (17) d’une desdites première ou deuxième portions de douille (13, 15) et s’étendant perpendiculairement à un axe longitudinal (X8) dudit arbre interne (8) selon une direction extérieure, le quatrième dispositif de liaison (11) est formé par une deuxième fourche munie de deux bras (18) comportant chacun un orifice (19), lesdits deux orifices (19) étant coaxiaux, lesdits deux axes (16) dudit troisième dispositif de liaison (11) étant positionnés dans lesdits deux orifices (19) dudit quatrième dispositif de liaison (11). Véhicule (23) caractérisé en ce qu’il comporte un joint de cardan (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes. Véhicule (23) selon la revendication précédente caractérisé en ce qu’il comporte : un premier arbre externe (24) comportant une extrémité solidaire du deuxième dispositif de liaison (4), un deuxième arbre externe (25) comportant une extrémité solidaire du quatrième dispositif de liaison (11). Véhicule (23) selon la revendication précédente caractérisé en ce que le premier arbre externe (24) est un arbre menant et le deuxième arbre externe (25) est un arbre mené. Véhicule (23) selon la revendication 7 caractérisé en ce que le premier arbre externe (24) est un arbre mené et le deuxième arbre externe (25) est un arbre menant.