Brevet FR3000776A1 — publié le 20140711

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. 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). 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. 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. 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. 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. 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. 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). 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. 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). 5. Procédé de fabrication selon la revendication 4 caractérisé en ce que la collerette (11) comporte des découpes (12). 6. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des portions d'assemblage comporte une tulipe (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. 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. 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). 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.