FR2990253A1

FR2990253A1 - Rotary drive system for wheel of car, has locking ring mounted to move in translation relative to transmission bowl, and slots arranged to lock assembly of rotating element and bowl by preventing relative rotation of element and bowl

Info

Publication number: FR2990253A1
Application number: FR1254082A
Authority: FR
Inventors: Vincent Pourroy-Solari
Original assignee: NTN SNR Roulements SA
Current assignee: NTN SNR Roulements SA
Priority date: 2012-05-03
Filing date: 2012-05-03
Publication date: 2013-11-08
Anticipated expiration: 2032-05-03
Also published as: FR2990253B1

Abstract

The system has a transmission bowl (5) mounted on a rotating element (1) through complementary helical grooves (6a, 6b). The grooves are engaged to allow transmission of engine torque to the element. A locking ring (7) is blocked in rotation and mounted to move in translation relative to the bowl while being constrained by a helical spring (8) toward a deployed position. The ring has slots (17) geared on teeth (18) of the element in a locking position by the spring. The slots are arranged to lock assembly of the element and bowl by preventing a relative rotation of the element and the bowl. An independent claim is also included for a method for assembling a rotary drive system.

Description

L'invention concerne un système d'entraînement en rotation d'une roue de véhicule automobile comprenant un palier à roulement et un bol de transmission d'un couple moteur de rotation, ainsi qu'un procédé de montage d'un tel système d'entraînement. The invention relates to a system for driving a motor vehicle wheel in rotation, comprising a rolling bearing and a bowl for transmitting a rotation motor torque, and a method for mounting such a system. training.

Le palier présente un organe tournant monté en rotation par rapport à un organe fixe par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants, l'organe tournant comprenant des moyens d'association de la roue et l'organe fixe comprenant des moyens d'association à la structure du véhicule. The bearing has a rotating member rotatably mounted relative to a fixed member via at least one row of rolling bodies, the rotating member comprising means for associating the wheel and the fixed member comprising means of association with the structure of the vehicle.

Un tel palier permet le montage en rotation d'une roue de véhicule automobile qui, lorsqu'elle est motrice, peut être entraînée en rotation par un bol de transmission qui est actionné en rotation par le moteur du véhicule, ledit bol comprenant notamment un joint homocinétique (CVJ) par exemple de type Rzeppa. Pour assurer la transmission du couple de rotation entre le bol et l'organe tournant, il est connu d'utiliser des moyens d'engrenage solidaires respectivement de l'organe tournant et du bol, par exemple formés de cannelures axiales qui sont engagées entre elles. Pour monter un tel système, le bol et l'organe tournant sont translatés relativement sur une course axiale de montage en engageant les cannelures axiales entre elles, le bol et l'organe tournant étant ensuite fixés axialement, par exemple au moyen d'un ensemble vis-écrou. Cette fixation axiale complexifie le montage d'un système d'entraînement suivant l'art antérieur, ce que l'invention vise à éviter en proposant notamment un système d'entraînement dans lequel la fixation axiale du bol et de l'organe tournant est réalisée sur leur course de montage. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose un système d'entraînement en rotation d'une roue de véhicule automobile, ledit système comprenant un palier à roulement présentant un organe tournant monté en rotation par rapport à un organe fixe par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants, ledit organe tournant comprenant des moyens d'association de la roue, ledit système comprenant un bol de transmission monté sur l'organe tournant par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales complémentaires qui sont engagées entre elles pour permettre la transmission d'un couple moteur audit organe tournant, ledit système comprenant une bague de verrouillage qui est bloquée en rotation et montée mobile en translation par rapport audit bol en étant contrainte par un moyen ressort vers une position déployée, la bague de verrouillage présentant des moyens géométriques qui, en position de verrouillage, sont engrenés par l'intermédiaire du moyen ressort sur des moyens géométriques complémentaires de l'organe tournant, lesdits moyens géométriques étant agencés pour verrouiller le montage en empêchant la rotation relative de l'organe tournant et du bol de transmission. Such a bearing allows the rotational mounting of a motor vehicle wheel which, when it is driving, can be rotated by a transmission bowl which is actuated in rotation by the engine of the vehicle, said bowl including a seal homokinetics (CVJ) for example Rzeppa type. To ensure the transmission of the rotational torque between the bowl and the rotating member, it is known to use gear means secured respectively to the rotating member and the bowl, for example formed by axial grooves which are engaged with each other. . To mount such a system, the bowl and the rotating member are relatively translated over an axial mounting stroke by engaging the axial grooves between them, the bowl and the rotating member being then fixed axially, for example by means of a set screw nut. This axial attachment makes it more difficult to mount a drive system according to the prior art, which the invention aims to avoid by proposing in particular a drive system in which the axial fixing of the bowl and the rotating member is achieved. on their assembly run. For this purpose, according to a first aspect, the invention proposes a system for driving a motor vehicle wheel in rotation, said system comprising a rolling bearing having a rotating member rotatably mounted relative to a fixed member by a intermediate of at least one row of rolling bodies, said rotating member comprising means for associating the wheel, said system comprising a transmission bowl mounted on the rotating member via complementary helical splines which are engaged between they to allow the transmission of a driving torque to said rotating member, said system comprising a locking ring which is locked in rotation and mounted movably in translation relative to said bowl being constrained by a spring means to an extended position, the ring of locking having geometric means which, in the locking position, are meshed via the reso means rt on complementary geometric means of the rotating member, said geometric means being arranged to lock the assembly by preventing the relative rotation of the rotating member and the transmission bowl.

Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de montage d'un tel système d'entraînement, dans lequel le bol et l'organe tournant sont translatés relativement sur une course axiale de montage en engageant les cannelures hélicoïdales complémentaires entre elles afin d'induire une rotation relative entre ledit bol et ledit organe tournant sur ladite course de montage, l'organe tournant interagissant avec la bague de verrouillage sur la course de montage pour l'enfoncer axialement par rapport au bol jusqu'à une position angulaire relative entre ledit bol et ledit organe tournant dans laquelle les moyens géométriques peuvent s'engager axialement sur les moyens géométriques complémentaires, ladite bague étant alors rappelée vers sa position déployée par l'intermédiaire du moyen ressort afin d'assurer l'engrenage desdits moyens géométriques pour verrouiller le montage. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une représentation partielle en perspective éclatée d'un système d'entraînement selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective de face de l'organe tournant de la figure 1 ; - les figures 3a à 3d sont des vues de côté représentant le système d'entraînement de la figure 1 selon respectivement une position sur la course de montage. En relation avec ces figures, on décrit ci-dessous un système d'entraînement en rotation d'une roue de véhicule automobile comprenant un palier à roulement permettant le montage en rotation de ladite roue. According to a second aspect, the invention proposes a method for mounting such a drive system, in which the bowl and the rotating member are relatively translated over an axial mounting stroke by engaging the complementary helical splines together in order to inducing a relative rotation between said bowl and said member rotating on said mounting stroke, the rotating member interacting with the locking ring on the mounting stroke to drive it axially relative to the bowl to a relative angular position between said bowl and said rotating member in which the geometric means can engage axially on the complementary geometric means, said ring then being biased towards its extended position by means of the spring means to ensure the gearing of said geometric means to lock mounting. Other objects and advantages of the invention will appear in the description which follows, made with reference to the appended figures, in which: FIG. 1 is a partial exploded perspective representation of a drive system according to an embodiment of the invention; FIG. 2 is a front perspective view of the rotating member of FIG. 1; - Figures 3a to 3d are side views showing the drive system of Figure 1 respectively a position on the mounting stroke. In connection with these figures, there is described below a drive system in rotation of a motor vehicle wheel comprising a rolling bearing for mounting in rotation of said wheel.

Pour ce faire, le palier présente un organe tournant 1 monté en rotation par rapport à un organe fixe par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants. Dans les modes de réalisation représentés, l'organe intérieur 1 est tournant et l'organe extérieur est fixe, les termes « extérieur », « intérieur », « axial » et « radial » étant définis par rapport à l'axe de rotation du palier, respectivement pour une localisation éloignée, proche, suivant et perpendiculaire audit axe. Toutefois, l'invention peut s'appliquer à un montage dans lequel l'organe extérieur est tournant et l'organe intérieur est fixe. To do this, the bearing has a rotating member 1 rotatably mounted relative to a fixed member via at least one row of rolling bodies. In the embodiments shown, the inner member 1 is rotating and the outer member is fixed, the terms "outer", "inner", "axial" and "radial" being defined with respect to the axis of rotation of the bearing, respectively for a remote location, near, following and perpendicular to said axis. However, the invention can be applied to a mounting in which the outer member is rotatable and the inner member is fixed.

L'organe tournant 1, par exemple réalisé en acier, présente un alésage 2 et comprend des moyens d'association de la roue qui, sur les figures, sont formés d'une bride 3 sur laquelle sont formés des trous 4 de fixation de la roue par vissage. De façon non représentée, l'organe fixe comprend des moyens d'association à la structure du véhicule, par exemple des moyens d'association à un élément de suspension dudit véhicule. Dans le cas du montage d'une roue motrice, l'entraînement en rotation de ladite roue peut être réalisé par un bol 5 de transmission d'un couple moteur à l'organe tournant 1, ledit bol étant actionné en rotation par le moteur du véhicule et comprenant notamment un joint homocinétique (CVJ), par exemple de type Rzeppa. The rotating member 1, for example made of steel, has a bore 2 and comprises means of association of the wheel which, in the figures, are formed of a flange 3 on which are formed holes 4 for fixing the wheel by screwing. In a manner not shown, the fixed member comprises means for association with the structure of the vehicle, for example means for associating with a suspension element of said vehicle. In the case of mounting a drive wheel, the drive in rotation of said wheel can be achieved by a bowl 5 for transmitting a motor torque to the rotating member 1, said bowl being actuated in rotation by the motor of the vehicle and including a constant velocity joint (CVJ), for example Rzeppa type.

Le bol 5 est monté sur l'organe tournant 1 par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales complémentaires 6a, 6b qui sont engagées entre elles pour permettre la transmission d'un couple moteur audit organe tournant. Le système d'entraînement comprend également une bague de verrouillage 7 qui est bloquée en rotation et montée mobile en translation par rapport au bol 5 en étant contrainte par un moyen ressort 8 vers une position déployée. Dans le mode de réalisation représenté, le bol 5 est équipé d'un mandrin 9 autour duquel la bague de verrouillage 7 est montée, ledit mandrin étant surmonté par un embout 10 sur la périphérie duquel des cannelures hélicoïdales 6a sont formées, ledit embout étant monté dans l'alésage 2 sur lequel des cannelures hélicoïdales 6b complémentaires sont formées. Pour assurer le blocage en rotation et la translation de la bague de verrouillage 7 par rapport au bol 5, la périphérie du mandrin 9 présente des cannelures axiales lla dans lesquelles des cannelures axiales intérieures llb de la bague de verrouillage 7 sont engagées. Par ailleurs, le moyen ressort comprend un ressort hélicoïdal 8 qui est disposé autour du mandrin 9 pour être comprimé entre la bague de verrouillage 7 et le bol 5, ledit mandrin étant équipé d'une gorge périphérique 12 pour un anneau d'arrêt de la translation de la bague de verrouillage 7 en position déployée. La bague de verrouillage 7 présente des moyens géométriques qui, en position de verrouillage, sont engrenés par l'intermédiaire du moyen ressort 8 sur des moyens géométriques complémentaires de l'organe tournant 1, lesdits moyens géométriques étant agencés pour verrouiller le montage en empêchant la rotation relative de l'organe tournant 1 et du bol 5 de transmission. The bowl 5 is mounted on the rotating member 1 by means of complementary helical splines 6a, 6b which are engaged with each other to allow the transmission of a driving torque to said rotating member. The drive system also comprises a locking ring 7 which is locked in rotation and mounted movably in translation relative to the bowl 5 by being constrained by a spring means 8 to an extended position. In the embodiment shown, the bowl 5 is equipped with a mandrel 9 around which the locking ring 7 is mounted, said mandrel being surmounted by a tip 10 on the periphery of which helical grooves 6a are formed, said tip being mounted in the bore 2 on which complementary helical splines 6b are formed. To ensure the locking in rotation and the translation of the locking ring 7 relative to the bowl 5, the periphery of the mandrel 9 has axial splines 11a in which internal axial splines 11b of the locking ring 7 are engaged. Furthermore, the spring means comprises a helical spring 8 which is arranged around the mandrel 9 to be compressed between the locking ring 7 and the bowl 5, said mandrel being equipped with a peripheral groove 12 for a stop ring of the translation of the locking ring 7 in the deployed position. The locking ring 7 has geometric means which, in the locking position, are engaged by means of the spring means 8 on complementary geometrical means of the rotating member 1, said geometrical means being arranged to lock the assembly by preventing the relative rotation of the rotating member 1 and the transmission bowl 5.

Ainsi, la combinaison du verrouillage en rotation relative de l'organe tournant 1 et du bol 5 de transmission avec leur montage par l'intermédiaire de cannelures hélicoïdales complémentaires 6a, 6b permet de fixer axialement ledit bol sur ledit organe tournant. Thus, the combination of the relative rotation locking of the rotating member 1 and the transmission bowl 5 with their mounting via complementary helical grooves 6a, 6b allows axially to fix said bowl on said rotating member.

En particulier, le montage du système d'entraînement peut être réalisé par translation relative entre le bol 5 et l'organe tournant 1 sur une course axiale de montage en engageant les cannelures hélicoïdales complémentaires 6a, 6b entre elles afin d'induire une rotation relative entre ledit bol et ledit organe tournant sur ladite course de montage (figure 3a). Ensuite, l'organe tournant 1 interagit avec la bague de verrouillage 7 sur la course de montage (figure 3b) pour l'enfoncer axialement par rapport au bol 5 jusqu'à une position angulaire relative entre ledit bol et ledit organe tournant dans laquelle les moyens géométriques peuvent s'engager axialement sur les moyens géométriques complémentaires (figure 3c). La bague de verrouillage 7 est alors rappelée vers sa position déployée par l'intermédiaire du moyen ressort 8 afin d'assurer l'engrenage des moyens géométriques pour verrouiller le montage (figure 3d), et ce de façon automatique par déplacement relatif du bol 5 et de l'organe tournant 1 sur la course de montage. De façon avantageuse, le système peut être démonté en prévoyant que, en position de verrouillage, la bague de verrouillage 7 soit déplaçable en translation à l'encontre du moyen ressort 8 pour désengrener les moyens géométriques afin d'autoriser la rotation relative de l'organe tournant 1 et du bol 5 de transmission de sorte à pouvoir les déplacer sur une course de démontage de sens opposée à celui de la course de montage. In particular, the mounting of the drive system can be achieved by relative translation between the bowl 5 and the rotating member 1 on an axial mounting stroke by engaging the complementary helical grooves 6a, 6b therebetween in order to induce relative rotation. between said bowl and said member rotating on said mounting stroke (Figure 3a). Then, the rotating member 1 interacts with the locking ring 7 on the mounting stroke (Figure 3b) to drive it axially relative to the bowl 5 to a relative angular position between said bowl and said rotating member in which the geometric means can engage axially on the complementary geometric means (Figure 3c). The locking ring 7 is then returned to its extended position via the spring means 8 to ensure the gearing geometric means to lock the assembly (Figure 3d), and this automatically by relative movement of the bowl 5 and the rotating member 1 on the mounting stroke. Advantageously, the system can be disassembled by providing that, in the locking position, the locking ring 7 is displaceable in translation against the spring means 8 to disengage the geometric means in order to allow the relative rotation of the rotating member 1 and the transmission bowl 5 so as to be able to move them on a disassembly stroke in the opposite direction to that of the mounting stroke.

Pour déterminer les positions angulaires d'interaction et/ou d'engagement, le système d'entraînement peut comprendre des moyens d'indexation angulaire du montage de la bague de verrouillage 7 par rapport à l'organe tournant 1, notamment lorsque les cannelures axiales lla ne sont pas en nombre égal ou multiple de celui des moyens géométriques. To determine the angular positions of interaction and / or engagement, the drive system may comprise means for angular indexing of the mounting of the locking ring 7 with respect to the rotating member 1, in particular when the axial splines They are not equal in number or multiple to that of the geometrical means.

Dans le mode de réalisation représenté, les largeurs d'une cannelure axiale 13 et d'une cannelure hélicoïdale 14 ont été augmentées pour déterminer la position angulaire de respectivement la bague de verrouillage 7 par rapport au bol 5 et de l'organe tournant 1 par rapport audit bol. Dans le mode de réalisation représenté, la bague de verrouillage 7 comprend une portée avant 15 présentant les moyens géométriques, l'organe tournant 1 comprenant une portée arrière 16 présentant les moyens géométriques complémentaires. Plus précisément, les moyens géométriques comprennent des créneaux 17 engrenés sur des dents 18 complémentaires, les créneaux 17 et les dents 18 s'étendant essentiellement axialement sur leur portée 15, 16 respective afin de conférer une interaction faciale pour enfoncer la bague de verrouillage 7. Les dents 18 présentent au moins une face latérale 18a qui est en appui sur une face latérale 17a des créneaux 17 pour empêcher une rotation desdites dents par rapport auxdits créneaux. En particulier, les dents 18 et les créneaux 17 présentent une géométrie prismatique avec les faces latérales 18a, 17a légèrement inclinées avec un angle opposé pour compenser un éventuel jeu angulaire lors du rappel en position déployée de la bague de verrouillage 7. In the embodiment shown, the widths of an axial groove 13 and a helical groove 14 have been increased to determine the angular position of respectively the locking ring 7 with respect to the bowl 5 and the rotating member 1 by report to said bowl. In the embodiment shown, the locking ring 7 comprises a front bearing 15 having the geometric means, the rotating member 1 comprising a rear bearing surface 16 having the complementary geometric means. More precisely, the geometric means comprise crenels 17 engaged on complementary teeth 18, the crenellations 17 and the teeth 18 extending essentially axially on their respective surfaces 15, 16 in order to confer a facial interaction to drive the locking ring 7. The teeth 18 have at least one side face 18a which bears on a lateral face 17a of the crenellations 17 to prevent rotation of said teeth relative to said crenellations. In particular, the teeth 18 and the crenellations 17 have a prismatic geometry with the lateral faces 18a, 17a slightly inclined with an opposite angle to compensate for any angular play during the return to the deployed position of the locking ring 7.

Dans le mode de réalisation représenté, la portée arrière 16 interagit avec la portée avant 15 pour enfoncer la bague de verrouillage 7 par rapport au bol 5, les cannelures hélicoïdales complémentaires 6a, 6b étant agencées afin d'induire un déplacement angulaire qui est suffisant pour disposer les dents 18 en regard axial des créneaux 17, permettant ainsi leur engagement par glissement des faces latérales 17a, 18a l'une sur l'autre sous l'effet du ressort 8. In the embodiment shown, the rear bearing surface 16 interacts with the front bearing surface 15 to drive the locking ring 7 relative to the bowl 5, the complementary helical splines 6a, 6b being arranged to induce an angular displacement which is sufficient for arranging the teeth 18 in axial relation to the crenellations 17, thus allowing them to be engaged by sliding the lateral faces 17a, 18a one on the other under the effect of the spring 8.

Claims

REVENDICATIONS1. Rotary drive system for a motor vehicle wheel, said system comprising a rolling bearing having a rotating member (1) rotatably mounted with respect to a fixed member via at least one row of rolling bodies , said rotating member comprising means (3, 4) for associating the wheel, said system comprising a transmission bowl (5) mounted on the rotating member (1) via complementary helical splines (6a, 6b ) which are engaged together to allow transmission of a driving torque to said rotating member, said system comprising a locking ring (7) which is locked in rotation and mounted movably in translation relative to said bowl being constrained by a spring means (8) to an extended position, the locking ring (7) having geometric means (17) which, in the locking position, are engaged by means of the spring means (8) on m complementary geometrical means (18) of the rotating member (1), said geometric means being arranged to lock the assembly by preventing relative rotation of the rotating member (1) and the transmission bowl (5).

Drive system according to Claim 1, characterized in that, in locking position, the locking ring (7) can be displaced in translation against the spring means (8) to disengage the geometric means (17, 18) to allow relative rotation of the rotating member (1) and the transmission bowl (5).

3. Drive system according to claim 1 or 2, characterized in that the locking ring (7) comprises a front bearing (15) having the geometric means (17), the rotating member (1) comprising a rear bearing (16) having complementary geometric means (18).

4. Drive system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the geometric means comprise crenels (17) geared on complementary teeth (18), said teeth having at least one side face (18a). which is supported on a lateral face (17a) of the crenellations (17) to prevent rotation of the teeth (18) relative to said crenellations.

5. Drive system according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the bowl (5) is equipped with a mandrel (9) around which the locking ring (7) is mounted.

Drive system according to Claim 5, characterized in that the periphery of the mandrel (9) has axial grooves (11a) in which internal axial grooves (11b) of the locking ring (7) are engaged to ensure the locking in rotation and the translation of said locking ring relative to the bowl (5).

Drive system according to Claim 5 or 6, characterized in that the spring means comprises a helical spring (8) arranged around the mandrel (9) to be compressed between the locking ring (7) and the bowl (5). ).

8. Drive system according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the bowl (5) is equipped with a nozzle (10) on the periphery of which the helical grooves (6a) are formed, said endpiece being mounted in a bore (2) of the rotating member (1) on which the complementary helical grooves (6b) are formed.

9. Drive system according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises means (13, 14) for angular indexing of the mounting of the locking ring (7) relative to the rotating member (1).

10. A method of mounting a drive system according to any one of claims 1 to 9, wherein the bowl (5) and the rotatable member (1) are relatively translated on an axial stroke assembly by engaging the complementary helical grooves (6a, 6b) therebetween to induce a relative rotation between said bowl and said member rotating on said mounting stroke, the rotating member (1) interacting with the locking ring (7) on the mounting stroke to drive it axially relative to the bowl (5) to a relative angular position between said bowl and said rotating member in which the geometric means (17) can engage axially on the complementary geometric means (18), said ring being then returned to its extended position by means of the spring means (8) to ensure the gearing of said geometric means to lock the assembly.