FR3000776A1 - Torque transmission system manufacturing method for car, involves allowing cavity to extend to set of assembly portions such as cage, from torque transmission system, and injecting resin in injection cavity - Google Patents

Torque transmission system manufacturing method for car, involves allowing cavity to extend to set of assembly portions such as cage, from torque transmission system, and injecting resin in injection cavity Download PDF

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Abstract

The method involves placing a part (3) of a torque transmission system and another part (4) of the torque transmission system in a mold comprising an injection cavity. The cavity is allowed to extend to a set of assembly portions such as cage (5), from the former torque transmission system and on an assembly portion such as tulip (17), of the latter part of the torque transmission system. A resin is injected in the injection cavity. The set of coupling reliefs (29) or tracks (6) of one of the parts of the torque transmission system is provided by a processing of the cage. An independent claim is also included for a torque transmission system.

Description

PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN ORGANE DE TRANSMISSION DE COUPLE, NOTAMMENT POUR UN VÉHICULE AUTOMOBILE, ET ORGANE DE TRANSMISSION DE COUPLE EN RESULTANT La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un organe de 5 transmission de couple, notamment pour un véhicule automobile, et plus particulièrement pour transmettre un couple de l'arbre de sortie d'une boîte de vitesses à la roue, et un organe de transmission de couple en résultant. On connaît des organes de transmission de couple entre un arbre de sortie de boîte de vitesses d'un véhicule automobile et la roue correspondante. Ces organes 10 transmission de couple sont généralement en acier, de structure massive, et sont usinés pour réaliser d'une part une fusée propre à supporter une roue et d'autre part un bol usiné pour former une cage d'un roulement sphérique dont la tête est fixée à l'extrémité de l'arbre de sortie de la boîte de vitesses du véhicule automobile. L'ensemble ainsi défini est réalisé en acier à partir d'une pièce brute forgée, ce 15 qui implique non seulement une opération de forgeage complexe mais surtout de multiples opérations d'usinage, de rectification, et de traitement thermique pour obtenir la pièce finale. La pièce obtenue est donc couteuse et lourde. Un but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication d'un organe de transmission de couple pouvant être mis en oeuvre de façon plus simple que le 20 procédé existant, et permettant d'obtenir une pièce moins coûteuse et moins lourde. En vue de la réalisation de ce but, on propose selon l'invention un procédé de fabrication d'un organe de transmission de couple ayant une extrémité pourvue de reliefs d'accouplement avec un organe menant, et une extrémité opposée pourvue de reliefs d'accouplement avec un organe mené, ce procédé comportant les étapes 25 suivantes : - Disposer une première partie d'organe de transmission de couple et une seconde partie d'organe de transmission de couple dans un moule comportant une cavité d'injection s'étendant à cheval sur une portion d'assemblage de la première partie d'organe de transmission de couple, et sur une portion d'assemblage de la deuxième partie d'organe de transmission de couple, et - Injecter une résine dans la cavité d'injection.The present invention relates to a method for manufacturing a torque transmission member, in particular for a motor vehicle, a method for producing a torque transmission member, particularly for a motor vehicle, and a torque transmission member. and more particularly for transmitting torque from the output shaft of a gearbox to the wheel, and a resultant torque transmitting member. Torque transmission members are known between a gearbox output shaft of a motor vehicle and the corresponding wheel. These torque transmission members are generally made of steel, of massive structure, and are machined to produce on the one hand a rocket adapted to support a wheel and on the other hand a machined bolt to form a cage of a spherical bearing whose head is attached to the end of the output shaft of the gearbox of the motor vehicle. The assembly thus defined is made of steel from a forged blank, which involves not only a complex forging operation but above all multiple operations of machining, grinding, and heat treatment to obtain the final piece . The piece obtained is therefore expensive and heavy. An object of the invention is to provide a method of manufacturing a torque transmission member that can be implemented in a simpler way than the existing method, and to obtain a less expensive and less heavy workpiece. With a view to achieving this object, the invention proposes a method for manufacturing a torque transmission member having an end provided with coupling reliefs with a driving member, and an opposite end provided with reliefs of coupling with a driven member, the method comprising the following steps: - Arranging a first torque transmitting member portion and a second torque transmitting member portion in a mold having an injection cavity extending to riding an assembly portion of the first torque transmitting member portion, and an assembly portion of the second torque transmitting member portion; and - injecting a resin into the injection cavity.

Ainsi, la structure de chaque partie d'organe de transmission de couple est d'une structure simple qui peut être réalisée de façon moins onéreuse qu'un organe complet, en particulier en utilisant des techniques adaptées à chaque partie d'organe à réaliser. En outre le surmoulage qui résulte du procédé selon l'invention est très facile à mettre en oeuvre et le volume d'acier qui est remplacé par de la résine constitue une économie de poids appréciable. Selon une version avantageuse de l'invention, les reliefs d'accouplement de l'une des parties d'organe de transmission de couple sont réalisés par mise en forme d'une tôle. La partie d'organe de transmission de couple correspondante est ainsi allégée de façon très importante par rapport à la technique antérieure. De préférence, les reliefs d'accouplement réalisés par une mise en forme d'une tôle sont associés à une collerette en tôle s'étendant dans la cavité d'injection, et de préférence encore, la collerette est en une seule pièce avec les reliefs d'accouplement, et elle comporte des découpes. Ainsi, la collerette augmente la surface de contact de la résine avec les reliefs d'accouplement, et la résine qui pénètre dans les découpes lors de l'injection réalise un encastrement qui permet une transmission d'un couple très important avec un minimum de volume de résine. Selon encore un autre aspect avantageux de l'invention, l'une des portions d'assemblage comporte une tulipe, et de préférence, la tulipe a un bord comportant 25 des découpes formant un crantage. L'invention concerne également un organe de transmission de couple comportant une première partie d'organe de transmission de couple en acier comprenant des reliefs d'accouplement avec un organe menant, et une seconde partie d'organe de transmission de couple en acier comprenant des reliefs d'accouplement avec un organe mené, dans lequel la première partie d'organe de transmission de couple comporte une portion d'assemblage s'étendant en regard d'une portion d'assemblage de la seconde partie d'organe de transmission de couple, et un bloc de résine s'étend à cheval sur la portion d'assemblage de la première partie d'organe de transmission de couple et sur la portion d'assemblage de la seconde partie d'organe de transmission de couple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré non limitatif de l'invention en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles: - La figure 1 est une vue en perspective des deux parties d'organe de transmission de couple utilisées dans le procédé selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe selon les lignes Il-Il de la figure 1, d'un moule dans lequel les deux parties d'organe de transmission de couple sont mises en place, avant injection de la résine ; - la figure 3 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 2, de l'organe de transmission de couple à la sortie du moule ; et - la figure 4 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 2, de l'organe de transmission de couple mis en place dans une chaine de transmission de couple. En référence aux figures, le procédé selon l'invention va être exposé à propos de sa mise en oeuvre en relation avec un organe de transmission de couple entre un organe menant, ici un arbre de sortie 1 d'une boîte de vitesses, et un organe mené, ici le moyeu 2 d'une roue (voir figure 4).Thus, the structure of each torque transmission member portion is of a simple structure that can be made less expensive than a complete member, in particular by using techniques adapted to each part of the body to be produced. In addition overmoulding resulting from the process according to the invention is very easy to implement and the volume of steel which is replaced by resin is an appreciable saving in weight. According to an advantageous version of the invention, the coupling reliefs of one of the torque transmission member portions are formed by forming a sheet. The corresponding torque transmission member portion is thus significantly reduced compared to the prior art. Preferably, the coupling reliefs made by shaping a sheet are associated with a sheet metal collar extending into the injection cavity, and more preferably, the collar is in one piece with the reliefs. coupling, and it has cutouts. Thus, the flange increases the contact surface of the resin with the coupling reliefs, and the resin that penetrates into the cutouts during the injection makes a recess that allows a transmission of a very large torque with a minimum of volume of resin. According to yet another advantageous aspect of the invention, one of the assembly portions comprises a tulip, and preferably, the tulip has an edge comprising cutouts forming a notch. The invention also relates to a torque transmission member having a first steel torque transmission member portion including coupling reliefs with a driving member, and a second torque torque transmitting member portion comprising coupling reliefs with a driven member, wherein the first torque transmitting member portion has an assembly portion extending facing an assembly portion of the second torque transmitting member portion. and a resin block straddles the assembly portion of the first torque transmitting member portion and the assembling portion of the second torque transmitting member portion. Other features and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of a preferred non-limiting embodiment of the invention with reference to the attached figures among which: FIG. 1 is a view in perspective of the two torque transmission member parts used in the method according to the invention; - Figure 2 is a sectional view along lines II-II of Figure 1, a mold in which the two torque transmission member parts are put in place, before injection of the resin; - Figure 3 is a sectional view similar to that of Figure 2, the torque transmission member at the outlet of the mold; and - Figure 4 is a sectional view similar to that of Figure 2, the torque transmission member set up in a torque transmission chain. With reference to the figures, the method according to the invention will be explained about its implementation in relation to a torque transmission member between a driving member, here an output shaft 1 of a gearbox, and a driven member, here the hub 2 of a wheel (see Figure 4).

Selon l'invention, l'organe de transmission de couple comprend une première partie 3 et une seconde partie 4. Dans le mode de réalisation illustré, la première partie de l'organe de transmission de couple comprend une cage 5 d'un roulement sphérique. La cage 5 est formée à partir d'une bande de tôle d'acier qui est fixée bord à bord pour former un anneau et qui est ensuite emboutie pour réaliser des pistes 6 destinées à recevoir les billes 7 d'un roulement à billes sphérique. Les pistes 6 sont reliées entre elles par des segments de tôle 8. Les pistes 6 sont en saillie vers l'extérieur de la cage par rapport aux segments de tôle 8. En outre les pistes sont mises en forme, par exemple par galetage ou emboutissage pour réaliser des reliefs 28 qui s'étendent selon une direction axiale de la cage 5, en creux du côté interne des pistes 6, et en bosse du côté externe. De même les segments de liaison 8 sont mis en forme, par exemple par galetage ou emboutissage pour réaliser des reliefs 29 qui s'étendent selon une direction axiale de la cage 5, en creux du côté interne des segments de liaison 8, et en bosse du côté externe. Une collerette 11 est réalisée en une seule pièce avec la cage 5. A la limite entre la cage 5 et la collerette 11, La collerette 11 comporte des découpes 12. La seconde partie 4 de l'organe de transmission de couple comporte de façon connue en soi une fusée 13 réalisée par forgeage d'une pièce d'acier massive et usinage pour réaliser des cannelures 14 formant des reliefs d'accouplement avec le moyeu de roue 2. Un filetage 15 est réalisé au-delà des cannelures 14 pour recevoir un écrou de roue 16 maintenant le moyeu de roue en place. Selon l'invention, l'extrémité de la seconde partie 4 opposée au filetage 15 est configurée en forme de tulipe 17 formant une portion d'assemblage de la seconde partie de l'organe de transmission de couple. La tulipe 17 a un bord comportant des découpes 18 formant un crantage de la tulipe. Pour la réalisation de l'organe de transmission de couple, la première partie 3 de l'organe de transmission de couple et la seconde partie 4 de l'organe de transmission de couple sont disposées dans un moule comportant ici deux demi coquilles, 19 et 20 associées à un noyau en trois parties 21, 22, et 23 qui délimitent, avec la paroi externe de la cage 5 et la tige de la fusée 13, une cavité d'injection 24 qui s'étend à cheval sur la tulipe 17 de la seconde partie 4 de l'organe de transmission de couple, d'une part, et d'autre part sur la surface externe de la cage 5 et sur la collerette 11. Les parties de moule 19 et 20 comportent des injecteurs 25 permettant d'introduire une résine, de préférence une résine chargée de fibres dans la cavité d'injection 24. Lors de l'injection, la résine rempli toute la cavité d'injection 24 et pénètre dans les découpes 12 de la collerette 11 et les découpes 18 de la tulipe 17. Après solidification, la résine forme un bol 30 qui emprisonne la collerette 11 et la tulipe 17, et adhère à la surface externe de la cage 5, comme illustré sur la figure 3. La première partie 3 de l'organe de transmission de couple et la seconde partie 4 de l'organe de transmission de couple sont ainsi assemblées l'une à l'autre et sont verrouillées en rotation l'une par rapport à l'autre. La surface externe de la cage 5 et la collerette 11 forment ainsi une portion d'assemblage de la première partie d'organe de transmission de couple. Les reliefs 28 des pistes 6 et les reliefs 29 des segments de liaison 8 renforcent l'ancrage en rotation de la cage 5.En outre, la résine forme des plots d'ancrage en rotation 26 dans les découpes 12 et des plots d'ancrage en rotation 27 dans les découpes 18, ce qui sécurise le verrouillage en rotation de la partie 3 par rapport à la partie 4 lors de l'application d'un couple par l'arbre de sortie 1 de la boîte de vitesses. L'organe de transmission de couple ainsi obtenu est monté dans la chaine de transmission en introduisant dans la cage 5, les billes de roulement 7 et une rotule 10 qui est fixée à l'arbre de transmission 1 et qui comporte de façon connue en soi des rainures 9 dans lesquelles les billes 7 sont engagées. Egalement de façon connue en soi la rotule 10 est maintenue en place par un joint annulaire 31 sur lequel prend appui une bague de verrouillage 32 clipsée sur le bol 30. Les pistes 6 forment donc des reliefs d'accouplement de l'organe de transmission de couple avec l'organe menant. Le moyeu 2 d'une roue est ensuite mis en place sur la fusée 13 et est maintenu sur celle-ci par un écrou 16 engagé sur le filetage 15.According to the invention, the torque transmission member comprises a first portion 3 and a second portion 4. In the illustrated embodiment, the first portion of the torque transmission member comprises a cage 5 of a spherical bearing . The cage 5 is formed from a strip of steel sheet which is attached edge to edge to form a ring and which is then stamped to make tracks 6 for receiving the balls 7 of a spherical ball bearing. The tracks 6 are interconnected by sheet segments 8. The tracks 6 protrude outwardly from the cage with respect to the sheet segments 8. In addition, the tracks are shaped, for example by rolling or stamping. to produce reliefs 28 which extend in an axial direction of the cage 5, hollow on the inner side of the tracks 6, and bump on the outer side. Similarly, the connecting segments 8 are shaped, for example by rolling or embossing to produce reliefs 29 which extend in an axial direction of the cage 5, recessed on the inner side of the connecting segments 8, and bump on the external side. A flange 11 is made in one piece with the cage 5. At the boundary between the cage 5 and the flange 11, the flange 11 comprises cutouts 12. The second portion 4 of the torque transmission member comprises in a known manner in itself a rocket 13 made by forging a piece of solid steel and machining to make splines 14 forming reliefs coupling with the wheel hub 2. A thread 15 is formed beyond the grooves 14 to receive a wheel nut 16 holding the wheel hub in place. According to the invention, the end of the second portion 4 opposite the thread 15 is configured in the form of a tulip 17 forming an assembly portion of the second part of the torque transmission member. The tulip 17 has an edge with cutouts 18 forming a notch of the tulip. For the realization of the torque transmission member, the first portion 3 of the torque transmission member and the second portion 4 of the torque transmission member are arranged in a mold comprising here two half shells, 19 and 20 associated with a three-part core 21, 22, and 23 which delimit, with the outer wall of the cage 5 and the rod of the rocket 13, an injection cavity 24 which straddles the tulip 17 of the second part 4 of the torque transmission member, on the one hand, and on the other hand on the outer surface of the cage 5 and on the flange 11. The mold parts 19 and 20 comprise injectors 25 allowing introducing a resin, preferably a resin filled with fibers into the injection cavity 24. During the injection, the resin fills the entire injection cavity 24 and enters the cutouts 12 of the collar 11 and the cutouts 18 of the tulip 17. After solidification, the resin forms a bowl 30 which traps the flange 11 and the tulip 17, and adheres to the outer surface of the cage 5, as illustrated in FIG. 3. The first part 3 of the torque transmission member and the second part 4 of the transmission member torque are thus assembled to one another and are locked in rotation relative to each other. The outer surface of the cage 5 and the flange 11 thus form an assembly portion of the first torque transmission member portion. The reliefs 28 of the tracks 6 and the reliefs 29 of the connecting segments 8 reinforce the anchoring in rotation of the cage 5. In addition, the resin forms rotational anchoring studs 26 in the cutouts 12 and anchoring studs in rotation 27 in the cutouts 18, which secures the locking rotation of the part 3 relative to the part 4 when applying a torque by the output shaft 1 of the gearbox. The torque transmission member thus obtained is mounted in the transmission chain by introducing into the cage 5, the rolling balls 7 and a ball joint 10 which is fixed to the transmission shaft 1 and which comprises in a manner known per se. grooves 9 in which the balls 7 are engaged. Also in a manner known per se the ball 10 is held in place by an annular seal 31 on which bears a locking ring 32 clipped on the bowl 30. The tracks 6 thus form coupling reliefs of the transmission member of couple with the driving organ. The hub 2 of a wheel is then placed on the rocket 13 and is held thereon by a nut 16 engaged on the thread 15.

Bien entendu la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, bien que l'invention ait été illustrée avec un organe de transmission de couple dont les deux parties sont séparées au moment de leur mise en place dans le moule, on peut réaliser un organe de transmission de couple avec des parties qui sont préassemblées avant leur mise en place dans le moule, ce qui facilite leur mise en place dans le moule mais implique des opérations supplémentaires de préassemblage.Naturally, the present invention is not limited to the embodiment described and variations can be made without departing from the scope of the invention as defined by the claims. In particular, although the invention has been illustrated with a torque transmission member, the two parts of which are separated at the time of their introduction into the mold, a torque transmission member can be made with parts which are pre-assembled. before they are placed in the mold, which facilitates their placement in the mold but involves additional preassembly operations.

Bien que l'invention ait été décrite en relation avec une cage 5 et une collerette 11 réalisées en une seule pièce, elles peuvent être réalisées séparément puis assemblées avant d'être disposées dans le moule, ou encore être disposées séparément dans le moule avec un chevauchement réalisant un encastrement lors de l'injection de résine.Although the invention has been described in relation to a cage 5 and a flange 11 made in one piece, they can be made separately and then assembled before being arranged in the mold, or else be arranged separately in the mold with a overlapping effect embedding during resin injection.

Bien que l'invention ait été décrite en relation avec une fusée de roue de véhicule automobile, elle s'applique à d'autres organes de transmission de couple d'un véhicule automobile, par exemple à un entraineur trilobé d'une liaison boite/pont, ou d'une façon plus générale à tout organe de transmission de couple.Although the invention has been described in relation to a motor vehicle wheel spindle, it applies to other torque transmission members of a motor vehicle, for example to a trilobal trainer of a box / bridge, or more generally to any torque transmission member.

Claims (10)

REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un organe de transmission de couple ayant une extrémité pourvue de reliefs d'accouplement (6) avec un organe menant, et une extrémité opposée pourvue de reliefs d'accouplement (14) avec un organe mené, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - disposer une première partie d'organe de transmission de couple et une seconde partie d'organe de transmission de couple dans un moule comportant une cavité d'injection (24) s'étendant à cheval sur une portion d'assemblage (5,11) de la première partie d'organe de transmission de couple, et sur une portion d'assemblage (17) de la seconde partie d'organe de transmission de couple, et - injecter une résine dans la cavité d'injection.REVENDICATIONS1. A method of manufacturing a torque transmitting member having an end provided with coupling reliefs (6) with a driving member, and an opposite end provided with coupling reliefs (14) with a driven member, characterized in that it comprises the following steps: - arranging a first torque transmission member portion and a second torque transmitting member portion in a mold having an injection cavity (24) extending over a portion assembling (5,11) the first torque transmitting member portion, and an assembly portion (17) of the second torque transmitting member portion, and injecting a resin into the cavity injection. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1 caractérisé en ce que les reliefs d'accouplement (6) de l'une des parties d'organe de transmission de couple sont réalisés par une mise en forme d'une tôle (5).2. Manufacturing process according to claim 1 characterized in that the coupling reliefs (6) of one of the torque transmission member portions are formed by forming a sheet (5). 3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que les reliefs d'accouplement (6) réalisés par une mise en forme d'une tôle sont associés à une collerette (11) en tôle s'étendant dans la cavité d'injection.3. Manufacturing process according to claim 2, characterized in that the coupling reliefs (6) made by shaping a sheet are associated with a collar (11) sheet metal extending into the cavity of injection. 4. Procédé de fabrication selon la revendication 3 caractérisé en ce que la collerette (11) est en une seule pièce avec les reliefs d'accouplement (6).4. Manufacturing process according to claim 3 characterized in that the flange (11) is in one piece with the coupling reliefs (6). 5. Procédé de fabrication selon la revendication 4 caractérisé en ce que la collerette (11) comporte des découpes (12).5. Manufacturing process according to claim 4 characterized in that the flange (11) has cutouts (12). 6. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des portions d'assemblage comporte une tulipe (17).6. Manufacturing process according to claim 1, characterized in that one of the assembly portions comprises a tulip (17). 7. Procédé de fabrication selon la revendication 6 caractérisé en ce que la tulipe a un bord comportant des découpes (18) formant un crantage.7. Manufacturing process according to claim 6 characterized in that the tulip has an edge having cutouts (18) forming a notch. 8. Organe de transmission de couple comportant une première partie (3) d'organe de transmission de couple en acier comprenant des reliefs d'accouplement (6) avec un organe menant, et une seconde partie (4) d'organe de transmission de couple en acier comprenant des reliefs d'accouplement (14) avec un organe mené, la première partie d'organe de transmission de couple comportant une portion d'assemblage (5,11) s'étendant en regard d'une portion d'assemblage (17) de la seconde partie d'organe de transmission de couple, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc de résine (30) s'étendant à cheval sur la portion d'assemblage de la première partie d'organe de transmission de couple et sur la portion d'assemblage de la seconde partie d'organe de transmission de couple.A torque transmission member having a first steel torque transmitting member portion (3) comprising coupling reliefs (6) with a driving member, and a second transmission member portion (4) of steel torque comprising coupling reliefs (14) with a driven member, the first torque transmitting member portion having an assembly portion (5, 11) extending facing an assembly portion (17) of the second torque transmission member part, characterized in that it comprises a resin block (30) extending astride the assembly portion of the first transmission member portion of torque and on the assembly portion of the second torque transmission member portion. 9. Organe de transmission de couple selon la revendication 8, caractérisée en ce que les portions d'assemblage comportent des découpes (12;18) dans lesquelles la résine forme des plots d'ancrage (26,27).9. A torque transmission member according to claim 8, characterized in that the assembly portions comprise cutouts (12; 18) in which the resin forms anchoring studs (26,27). 10. Organe de transmission de couple selon la revendication 8, caractérisée en ce que la première partie d'organe de transmission de couple est une cage (5) de roulement sphérique en tôle d'acier embouti, la seconde partie d'organe de transmission de couple est une fusée (13) de roue de véhicule automobile ayant une portion d'assemblage en forme de tulipe (17) , et le bloc de résine a une forme de bol (30) qui emprisonne la cage de roulement sphérique et la portion d'assemblage en forme de tulipe.Torque transmitting member according to claim 8, characterized in that the first torque transmitting member portion is a spherical bearing cage (5) made of pressed steel sheet, the second transmission member portion of torque is a motor vehicle wheel spindle (13) having a tulip-shaped assembly portion (17), and the resin block is bowl-shaped (30) which traps the spherical bearing cage and the portion tulip-shaped assembly.
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