Brevet FR2559566A1 — publié le 19850816

La présente invention concerne un piston d'un organe de manoeuvre réglable servant à actionner les ex- trémités de bande de freinage d'un frein de changement de rapport dans une boite de vitesse automatique à trains planétaires, qui comporte un guide central pourvu:-d'un trou axial servant à supporter une tige de piston ainsi que des butées déplaçables servant à régler la longueur utile de la tige de piston pourvue de contre-butées cor- respondantes, et dans lequel l'extrémité extérieure de la tige de piston est agencée sous forme d'un poussoir pour agir sur l'extrémité de bande de frein et l'espace- ment entre les surfaces frontales, tournées l'une vers l'autre, du corps de piston et du guide s'élève suivant l'axe du piston à un multiple du diamètre de guidage du trou récepteur, les butées et les contre-butées compor- tant des surfaces radiales d'appui. Dans un piston connu de ce type (brevet US 3 554 057), le trou récepteur est ouvert à ses deux ex- trémités et une broche filetée servant de butée pour la tige de piston est vissée dans le trou récepteur par son embouchure placée à l'extrémité de tige qui est opposée à celle agencée comme un poussoir et est bloquée au mo- yen d'un contre-écrou. Pour pouvoir utiliser de l'alu- minium comme matériau de fabrication du piston, le guide comportant la partie filetée pour la butée et le corps de piston proprement dit doivent être réalisés en deux parties, auquel cas il est nécessaire de prévoir encore au moins une bague de fixation additionnelle pour l'as- semblage mutuel du guide et du corps de piston. Dans des pistons de types connus dans lesquels on n'utilise pas de guide ou bien un guide solidaire du carter et o la longueur utile de la tige de piston n'est pas réglable, le piston et la tige sont reliés par vissage 2559566 - - 2 - (brevet US 3 327 554) ou par rivetage (document tiré de ATZ, revue technique de l'automobile, année 1972, numéros 7 et 9, 1970, "Franckh'sche Verlagshandlung" Stuttgard, page 12, Figure 26). Dans ces pistons connus, le stockage est coûteux car il faut tenir en stock un grand nombre de tiges de pistons de longueurs différentes. L'inconvénient d'une tenue de stock coûteuse affecte également un dispositif d'actionnement de bande de frein connu (demande de brevet allemand DE-OS 30 12 611), dans lequel la compensation de tolérances est effectuée en choisissant parmi un grand nombre de poussoirs de réaction, le poussoir de réaction s'adaptant à la longueur utile cor- respondante. Le poussoir de réaction est alors disposé entre le carter de boîte de vitesses et une extrémité de la bande de frein tandis qu'un piston comportant une tige non réglable opère sur l'autre extrémité de la bande de frein, la tige coulissant dans un guide solidaire du carter et étant fixée sur le piston dans une des direc- tions axiales au moyen d'une bague d'arrêt. Dans le corps cylindrique contenant le piston opère encore un piston de libération sollicité par ressort, qui est traversé par la tige de piston avec possibilité de translation et qui né- cessite une étanchéité à la pression aussi bien par rap- port à la paroi intérieure du corps cylindrique que par rapport à la tige de piston. Le problème qui est à la base de l'invention consiste essentiellement à créer un piston comportant une tige de longueur utile réglable, qui soit caractérisé par une faible dépense de construction. A partir d'un piston conforme à ce qui a été défini dans le premier paragraphe, le problème posé est résolu conformément à l'invention avantageusement en ce qu'au moins une rondelle compensa- trice de forme annulaire est disposée concentriquement à - 3 - la tige de piston et axialement entre des surfaces annulaires d'appui du guide et de la tige de piston et en ce qu'une bague torique formée d'un matériau élastique est logée dans une gorge qui est prévue à l'extrémité intérieure, placée dans le trou récepteur, de la tige de piston. Un avantage important du piston conforme à l'in- vention consiste en ce que la longueur utile est définie par la ou les rondelles compensatrices de telle sorte qu'une variation de cette longueur ne soit pas possible par un desserrage de la liaison entre le piston et la tige, comme cela est le cas dans le piston connu comportant une broche filetée servant de butée pour la tige de piston, par rota- tion de la broche filetée après desserrage du contre-écrou. Dans le piston connu, il est alors nécessaire d'effectuer une nouvelle opération de mesure et de réglage. Un autre avantage consiste dans une simplicité de manipulation lors de la compensation du jeu en cours de fabrication. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux des- sins annexés dans lesquels: La Figure 1 est une vue en coupe partielle d'un carter de boite de vitesses dans un plan passant par l'axe de piston d'un organe d'actionnement fluidique, dans le cas d'un piston conforme à l'art antérieur, et La Figure 2 représente une vue en coupe à échelle agrandie d'un piston conforme à l'invention, qui est utilisable dans l'organe d'actionnement de la Figure 1. Sur la Figure 1, on a représenté d'une boite de vitesses 8 à trains planétaires simplement une partie infé- rieure 28 de son carter qui est reliée au plateau de commande classique dans lequel est reçu un organe de manoeuvre par fluide sous pression 5 servant à l'actionnement d'un frein - 4 - de changement de rapport 7. Le frein de changement de rapport 7 se compose essentiellement d'un tambour de frein 29 relié sans possibilité de rotation relative à un organe de transmission de la boite de vitesses et d'une bande de frein 30 passant autour de ce tambour et dont une extrémité 6 est actionnée par l'organe de manoeuvre 5 tan- dis que l'autre extrémité 31 de la bande de frein s'appuie par l'intermédiaire d'un poussoir de réaction 32 sur la partie 28 du carter de boite. L'extrémité 31 de la bande de frein est également pourvue d'un réceptacle 33 en forme de poche pour l'accrochage du poussoir de réaction 32, de même que l'extrémité 6 de la bande de frein est pourvue d'unréceptable 34 en forme de poche pour l'accrochage d'un poussoir 117 qui est formé par l'extrémité extérieure d'une tige de piston 111 dont l'extrémité intérieure 127 est reliée par rivetage à un moyeu central 109 d'un corps de piston 121 de telle sorte que la tige 111 et le corps 121 constituent ensemble un piston 3 de l'organe de manoeuvre 5. Le piston 3 peut coulisser axialement d'une manière classique dans un corps cylindrique 35 en forme de tasse, qui est logé dans un trou récepteur cylindrique étagé 37 d'un appendice 36 de la partie 28 du carter de boîte de vitesse et qui est fixé, dans la direction de l'axe de piston ou de cylindre 122-122 s'éloignant de l'extrémité 6 de la bande de frein, par une bague d'arrêt 38 logée dans une gorge du trou récepteur 37. Un canal de transmission de pression de carter 39, communiquant d'une manière non représentée avec le dispositif hydraulique de commande et de changement de vitesse de la boîte de vitesses 8, débouche dans un volume annulaire 40 du trou récepteur 37, qui est délimité d'un côté par l'appendice de carter 36 et de l'autre côté par le corps cylindrique 35 et qui est relié, par l'intermédiaire de trous radiaux 41 ménagés 2559566 ' _ dans le corps cylindrique 35 avec la chambre de pression de travail 42 de l'organe de manoeuvre 5 qui est formée entre le piston 3 et le corps cylindrique 35, de manière que la surface frontale correspondante 119 du piston 3 puisse être sollicitée par la pression régnant dans le canal 39. Dans la direction de l'axe de cylindre 122-122 qui est orientée vers l'extrémité 6 de la bande de frein, le piston 3 s'appuie sur un ressort de libération 43, qui s'appuie de son côté sur un contre-appui 44 en forme de rondelle Belleville, qui obture le trou récepteur 37 vers l'intérieur et qui comporte un trou central 45 de passage de la tige de piston 111. Lors d'une diminution de pression dans la chambre de pression de travail 42, le ressort de libéra- tion 43 maintient le piston 3 dans la position de libéra- tion représentée, o le poussoir 117 peut exécuter une course à vide 46 par rapport à son réceptacle associé en forme de poche 34 quand l'extrémité 6 de la bande de frein s'applique contre le tambour de frein 24. La course à vide 46 est établie au montage de la façon suivante Initialement, l'espacement 47 entre le bord extérieur de la gorge de la bague d'arrêt 38 et le réceptacle 34 est déterminé quand l'extrémité 6 de la bande de frein est en place. En utilisant les valeurs fixes de la course à vide 46, du diamètre extérieur 48 de la bague d'arrêt 38 et- de la longueur de moyeu 49, on obtient la longueur utile 15 de la tige de piston 111. Ensuite, on peut choisir parmi un grand nombre de tiges de piston 111 préfabriquées avec le corps de piston 121 et ayant des longueurs utiles différentes 15, la tige ayant la longueur utile voulue. L'agencement et le procédé de montage du piston 3 de la Figure 1 sont connus. - 6 - Par contre le piston 4 conforme à l'invention qui a été représenté sur la Figure 2 présente une diffé- rence fondamentale par le fait que son corps 21 forme une seule et même pièce avec un guide central 9 pourvu d'un trou récepteur axial 10 et par le fait qu'on utilise pour différentes valeurs réelles de l'espacement 47 une seule tige de piston 11 mais par contre une ou plusieurs ron- delles compensatrices de forme annulaire 12 à 14. Les rondelles compensatrices 12 à 14 sont disposées concen- triquement sur une partie de guidage 52 de la tige de piston 11 pouvant être engagée dars le trou récepteur 10 et elles sont serrées axialement entre des surfaces annulaires d'appui 20 et 24 d'une part contre le côté frontal du guide 9 et d'autre part contre le côté frontal correspondant d'un collet 16 de la tige de piston 11. Dans le cas du piston 4, il est en outre avantageux que l'espacement 18 entre la surface frontale 19 pouvant être sollicitée par la pression de travail et la surface frontal ou surface d'appui 20 du guide 9 dans la direction de l'axe de piston 22- 22 soit plusieurs fois supérieur au diamètre de guidage 23 du trou récepteur 10. Dans le cas du piston 4, il est en outre important pour des raisons de montage que la tige de piston 11 soit maintenue sans possibilité de perte dans le trou récep- teur 10 d'une manière simple à l'aide d'une bague torique qui est logée dans une gorge 26 prévue sur l'extrémité intérieure 27 de la tige de piston 11 et dont l'autre extrémité extérieure est agencée à nouveau sous forme d'un poussoir 17 destiné à s'accrocher dans le réceptacle 34 de l'extrémité 6 de la bande de frein. En supposant initialement que la surface fron- tale 19, sollicitée par la pression de travail, du corps de piston 21 est placée dans la position de libération du - 7 - piston 4, comme la surface frontale correspondante 119 du piston 3 de la Figure 1, à peu près dans un même plan que le bord axialement intérieur de la gorge de la bague d'ar- rêt 38, on établit ensuite pour le piston 4 l'espacement compensateur 51 en déterminant à nouveau initialement l'espacement 47, comme décrit en référence à la Figure 1. A partir de cette cote, on déduit le diamètre extérieur 48 (Figure 1) de la bague d'arrêt 38, l'espacement mutuel 18 (Figure 2) des surfaces frontales 19 et 20 ainsi que l'espacement 50 entre la surface d'appui 24 et l'extrémité extérieure (poussoir 17) de la tige de piston 11, ces cotes correspondant à des longueurs de valeurs fixes. Les opérations de compensation de longueur sont effectuées directement dans la ligne de montage. Dans l'exemple de réalisation de la Figure 2, on utilise des rondelles compensatrices de trois épaisseurs différentes - à savoir une rondelle compensatrice 12 d'une épaisseur par exemple de 1,5 mm, deux rondelles compensa- trices 13 d'une épaisseur d'environ 0,5 mm et deux ron- delles compensatrices d'une épaisseur d'environ 1,0 mm; de telles rondelles compensatrices sont normalisées. Pour simplifier la tenue de stock, il est possi- ble également d'utiliser seulement des rondelles compensa- trices de même épaisseur ou bien de deux épaisseurs dif- férentes. - 8 - R E V E N D I C A-T IONS 1.- Piston d'un organe de manoeuvre réglable servant à actionner les extrémités de bande de freinage d'un frein de changement de rapport dans une boite de vitesses automatique à trains planétaires, qui comporte un guide central pourvu d'un trou axial servant à sup- porter une tige de piston ainsi que des butées déplaça- bles servant à régler la longueur utile de la tige de piston pourvue de contre-butées correspondantes, et dans lequel l'extrémité extérieure de la tige de piston est agencée sous forme d'un poussoir pour agir sur l'ex- trémité de bande de frein et l'espacement entre les sur- faces frontales, tournées l'une vers l'autre, du corps de piston et du guide s'élève suivant l'axe du piston à un multiple du diamètre de guidage du trou récepteur, les butées et les contre-butées comportant des surfaces radiales d'appui, caractérisé en ce qu'au moins une ron- delle compensatrice de forme annulaire (12, 13, 14) est disposée concentriquement à la tige de piston (11) et axialement entre des surfaces annulaires d'appui (20, 24) du guide (9) et de la tige de piston (11) et en ce qu'une bague torique (25) formée d'un matériau élastique est logée dans une gorge (26) qui est prévue à l'extré- mité intérieure (27), placée dans le trou récepteur (10), de la tige de piston (11). 2.- Piston selon la revendication 1, caracté - risé en ce que le corps de piston (21) comportant la surface frontale (19) pouvant être sollicitée par la pression de travail et le guide (9) comportant le trou (10) de réception de la tige de piston (11) forment une seule et même pièce. 9- 3.- Piston selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la tige de piston (11) comporte un collet (16) pourvu d'une surface annulaire d'appui (24) placée sur le côté frontal. 4.- Piston selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface frontale (20) du guide (9) est utilisée comme surface d'appui.