Brevet FR2809792A1 — publié le 20011207

Distributeur hydraulique pour système de changement de vitesses d'une boîte de vitesses véhicule automobile La présente invention concerne dispositif hydraulique pour un système de changement de vitesses automatique d'une boîte de vitesses de véhicule automobile. Les dispositifs de commande hydraulique de boîte de vitesses comprennent en général une unité d'actionnement placée à l'intérieur ou à l'extérieur de la boîte de vitesses, qui comprend des vérins de commande de sélection et de passage de rapport de vitesses qui agissent sur des axes portant des fourchettes adaptées pour déplacer des pignons fous de crabotage des vitesses sélectionnées. Pour faire fonctionner l'unité actionnement précitée, il est courant d'utiliser une commande hydraulique qui comprend des électrovannes modulantes et des électrovannes tout ou rien pilotées par un système électrique ou électronique. Une telle unité de commande hydraulique est ainsi composée de plusieurs organes qui doivent être reliés par des conduits de telle sorte qu'on aboutit à une structure relativement complexe, engendrant un encombrement important, du poids et un coût de production élevé. Le but de la présente invention de réduire notablement les inconvénients ci-dessus. Pour celà, la présente invention propose un distributeur hydraulique pour un système de changement de vitesses automatique d'une boîte de vitesses de véhicule automobile, disposé en particulier entre une source de fluide sous pression et des moyens hydrauliques de sélection et/ou de passage des vitesses. Selon l'invention, ce distributeur comprend un carter délimitant une chambre et comprenant des canaux de distribution de fluide débouchant dans cette chambre en des endroits répartis sur une zone annulaire de la paroi de cette chambre et un canal d'arrivée de fluide débouchant dans cette chambre en un autre endroit, un organe rotatif de distribution disposé dans ladite chambre et comprenant un canal de transfert de fluide dont une extrémité débouche de façon à communiquer avec ledit canal d'arrivée et dont l'autre extrémité débouche en un endroit d'une zone de la paroi du disque située en vis-à-vis de ladite zone de chambre, des moyens d'entraînement en rotation du disque permettant d'amener sélectivement ladite autre extrémité dudit canal de transfert face de l'un desdits canaux de distribution de telle sorte que le fluide peut être transféré entre le canal d'arrivée ce canal de distribution sélectionné au travers du disque, une roue libre interposée entre le disque et ledit carter, et des moyens d'appui pour exercer une force axiale sur ledit organe rotatif lorsque ce dernier empêché de tourner dans un sens par ladite roue libre de telle sorte ladite zone de la paroi disque est sollicitée vers ladite zone annulaire de la paroi de ladite chambre. Selon une variante de l'invention, l'anneau rotatif la roue libre comprend rainure en hélice dans laquelle pénètre l'extrémité d'une partie radiale portée par ledit organe rotatif et reliant dernier en rotation audit anneau rotatif de telle sorte que lorsque ledit organe rotatif est entraîne en rotation dans le sens du blocage de la roue libre, ladite zone du disque est sollicitée vers ladite zone de la paroi de chambre. Selon une autre variante de l'invention, l'anneau rotatif de la roue libre est solidaire de l'organe rotatif et lesdits moyens d'entraînement comprennent une vis sans fin en prise avec une denture dudit organe rotatif de telle sorte que lorsque le disque est entraîné en rotation dans le sens du blocage de la roue libre, ladite zone dudit organe rotatif est sollicitée vers ladite zone de la paroi de la chambre par ladite vis. Selon l'invention, le distributeur comprend de préférence des moyens d'étanchéité placés entre lesdites zones. Selon l'invention, l'organe rotatif peut avantageusement présenter une partie axialement en saillie, venant agir sur un organe d'obturation du canal d'arrivée pour l'ouvrir lorsque ladite zone dudit organe rotatif est sollicitée vers ladite zone de la paroi de la chambre. Selon l'invention, lesdits moyens d'entraînement comprennent de préférence un moteur dont l'arbre relié audit organe rotatif et ce dernier présentent des cannelures complémentaires. Selon invention, ladite partie radiale portée par ledit organe rotatif peut être une goupille. Selon variante de l'invention, ledit organe rotatif est un disque. Selon une autre variante de l'invention, ledit organe rotatif est un anneau. La présente invention sera mieux comprise à l'étude de distributeurs hydrauliques pour un système de changement de vitesses automatique d'une boîte de vitesses de véhicule automobile, décrits à titre d'exemples non limitatifs et illustrés par le dessin sur lequel - la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un premier distributeur hydraulique selon la présente invention ; - la figure 2 représente en perspective un détail du distributeur hydraulique de la figure 1 ; - la figure 3 représente une coupe longitudinale d'un second distributeur hydraulique selon la présente invention ; - la figure 3 représente un schéma d'application à un système changement de vitesse du distributeur hydraulique de la figure 1. En se reportant aux figures 1 et 2, on voit qu'on a représenté dispositif hydraulique 1 qui comprend une chambre cylindrique 2 dont une paroi radiale 3 et sa paroi périphérique 4 résultent d'un évidement ménagé dans une face radiale 5 d'un carter 6 et dont l'autre face 7 constituée parla face intérieure d'une plaque 8 fixée contre la face 5 du carter 6 par des vis périphériques 9. Le distributeur hydraulique 1 comprend un disque 10 qui est disposé dans la chambre 2. Du côté de la paroi 3 de la chambre 2, le disque 10 présente une gorge annulaire 11 telle qu'il comprend une partie centrale cylindrique 12 et une partie périphérique annulaire 13. Le carter 6 présente un trou cylindrique axial 14 ménagé au fond de l'évidemment précité au travers de la paroi radiale 3, dans lequel est disposé un manchon axial 15 qui dépasse dans la chambre 2 et qui présente un passage axial 16. Ce passage axial 16 comprend une partie cylindrique 17 dans laquelle est engagée de façon tournante la partie centrale 12 du disque 2, avec interposition d'un joint annulaire d'étanchéité 18. Entre la partie du manchon 15 s'étendant dans la chambre 2 et la partie annulaire 13 du disque 10 installée une roue libre 19 dont la bague extérieure 20 présente une rainure oblique 21 et dont la bague intérieure est solidaire du manchon 17. La partie annulaire 13 du disque 10 porte une goupille radiale dont l'extrémité constitue un doigt d'entraînement engagé dans la rainure oblique 21. Le disque 10 présente également une partie cylindrique en saillie 23 qui s'étend au travers de la plaque 8, avec interposition d'un joint annulaire d'étanchéité 24. Le distributeur 1 comprend outre un moteur électrique 25 dont l'arbre de sortie 26 est engagé dans la bague 23 du disque 10 avec laquelle il est relié en rotation grâce à des cannelures longitudinales 27. L'épaisseur axiale du disque 10 est inférieure à la profondeur axiale de la chambre 2 de telle sorte que le disque 10 est mobile axialement sur le bague extérieure 20 de la roue libre 19 entre une première position dans laquelle-sa face 28 portant la bague 23 vient en contact avec la paroi 7 de la chambre 2 et une seconde position dans laquelle la face radiale 29 de sa partie cylindrique 16 vient en butée avec la paroi radiale 3 de la chambre 10. Dans son passage 16, le manchon 15 présente un siège 29 contre lequel peut venir en appui une bille d'obturation 30 soumise à un ressort 31, le passage 16 communiquant avec un canal axial d'arrivée de fluide 32 du carter 6. L'extrémité de la partie centrale 12 du disque 10 présente un pion en saillie 33 qui est à distance de la bille 30 lorsque le disque 10 est à sa première position précitée et qu'il eloigne cette bille 30 de son siège 29 lorsque le disque 10 est à sa deuxième position précitée pour ouvrir le passage 16. Le carter 6 présente une multiplicité de canaux de distribution 34 qui s'étendent longitudinalement et qui débouchent dans la chambre 2 au travers de sa paroi 3, en vis-à- ' de la face 29 du disque 1, en des endroits répartis sur un même cercle. Le disque 10 présente un canal de transfert 35 qui comprend un canal axial 36 qui débouche dans le passage 16 du manchon 15, un canal radial ainsi qu'un canal longitudinal 38 qui débouche au travers la face radiale 29 de sa partie annulaire 13, en vis-à-vis du cercle sur lequel sont répartis les canaux de distribution 34. face radiale 29 de la partie annulaire 13 du disque 10 porte un joint annulaire d'étanchéité 39 susceptible de venir en appui contre la paroi 3 de la chambre 2. Le distributeur hydraulique 1 qui vient d'être décrit fonctionne de la manière suivante. Lorsque le moteur 25 tourne dans le sens autorisé par la roue libre 19, le disque 10 tourne en étant dans sa première position précitée dans laquelle il est en appui contre la paroi radiale 7 de la chambre 2, le doigt d'entraînement 22 étant positionné dans la rainure 21 dans le sens provoque cet appui et la bille 30 étant en appui sur son siège 29 de telle sorte que le canal d'arrivée 32 est fermé. En arrêtant de façon sélective le moteur 25, le disque 10 peut etre amené angulairement dans des-positions telles que le canal 38 du canal de distribution 35 du disque 10 est disposé en vis-à-vis de l'un quelconque des canaux de distribution 34 du carter 6, la bille 30 étant en appui son siège 29 de telle sorte que le canal d'arrivée 32 est fermé. Arrivé à l'une quelconque de ces positions angulaires, le moteur 26 est alors activé dans son autre sens de rotation correspondant au sens de blocage la roue libre 19. Cette roue libre se bloquant, le disque 10 se déplace vers sa première position précitée sous l'effet du glissement du doigt d'entraînement 22 dans la rainure oblique 21 de la bague 20 de la roue libre 19 jusqu'à ce que la face radiale 29 de la partie annulaire 13 du disque 10 vienne fortement en appui contre la paroi radiale 3 de la chambre 2, de façon étanche grâce au joint annulaire 39. En même temps, le pion axial 33 du disque 10 repousse la bille 30 et ouvre le passage 16du manchon 12. Ainsi, le fluide sous pression arrivant par le canal d'arrivée 32 du carter 6 s'écoule au travers du canal de transfert 35 du disque 10 et s'écoule dans le canal de distribution 34 du carter 6 sélectionné par position d'arrêt du disque 10. En se reportant à la figure 3, on va maintenant décrire distributeur hydraulique 39 qui constitue une variante d'exécution du distributeur hydraulique 1 décrit précédemment en référence aux figures 1 à2. Ce distributeur hydraulique 39 comprend une chambre annulaire 40 délimitée par un évidemment annulaire 41 ménagé dans un carter 42, autour d'une partie cylindrique centrale 43 de ce dernier, et par une plaque 44 recouvrant cet évidemment 41. Autour de la partie centrale 43 est disposée une roue libre 45 dont la bague intérieure est solidaire de la partie centrale 43 du carter 42. Autour de cette roue libre 45 est disposée une bague de distribution 46 solidaire de la bague extérieure de cette roue libre et dont la partie périphérique présente une denture oblique 47 en prise avec une vis sans fin d'entraînement 48 portée par le carter 42 et dont l'axe s'étend perpendiculairement à l'axe de la chambre annulaire 40, cette vis sans étant reliée à un moteur électrique. La bague de distribution 46 comporte un canal longitudinal de transfert 49 décentré, qui débouche de part et d'autre. Le carter 42 présente un canal d'arrivée 50 qui débouche dans un évidemment annulaire 51 ménagé dans le fond de l' évidemment 41 et qui communique avec le canal de transfert 49 de la bague de distribution 46. La plaque 44 présente une multiplicité de canaux longitudinaux de sortie 52 ménagés sur une zone annulaire de cette dernière et placés sur parcours du canal de transfert 49 de la bague de transfert 46. La face de la bague de distribution 46 opposée à la plaque 44 porte joint annulaire 53 entourant à distance l'évidemment 51 du carter et passant à l'extérieur du canal de transfert 49. Comme précédemment, lorsque la vis sans fin 48 reliée à moteur électrique non représenté entraîne en rotation la bague de distribution 46 dans le sens autorisé par la roue libre 45, cette bague 46 peut être placée de manière à mettre en communication sélectivement l' évidemment 51 relié au canal d'arrivée 50. avec l'un quelconque des canaux de distribution 52, via le canal de transfert 49. Etant arrivée à une position angulaire sélectionnée, la vis sans fin 48, en étant sollicitée dans l'autre sens, permet, grâce à l'inclinaison la denture la reliant à la bague 46, d'exercer un effort sur cette dernière tel qu'elle est appliquée contre le fond de l'évidement 41 du carter 42 pressant le joint d'étanchéité 53. En reportant à la figure 4, on voit qu'on a représenté partiellement un système de changement de vitesses 54 pour boîte de vitesses de véhicule automobile, qui comprend une unité d'actionnement 55 constituee d'une multiplicité de vérins de commande 56 pour la sélection et le passage des rapports de vitesses, qui agissent sur des fourchettes non représentées de crabotage-décrabotage des vitesses sélectionnées. Ce système 54 comprend le distributeur hydraulique 1 décrit précédemment en référence aux figures 1 et 2, dans lequel le conduit d'arrivée de fluide 32 est relié à une source de pression non représentée et dans lequel les canaux de distribution 34 sont respectivement reliés aux vérins actionnement 56. En activant le moteur 25 de façon à placer angulairement le disque 10 dans la position correspondante, on peut ainsi activer sélectivement l'un quelconque des vérins 56 sous l'effet de la pression du fluide arrivant par le conduit d'arrivée 32 et diriger sélectivement par le canal de distribution 35 du disque 6. La présente invention ne se limite pas aux exemples ci-dessus décrits. Bien des variantes de réalisation sont possibles sans sortir du cadre défini par les revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Distributeur hydraulique pour un système de changement de vitesses automatique d'une boîte de vitesses de véhicule automobile, disposé en particulier entre une source de fluide sous pression et des moyens hydrauliques de sélection et/ou de passage des vitesses, caractérisé par le fait qu'il comprend un carter (6, 8) délimitant une chambre (2) et comprenant des canaux de distribution (34) de fluide débouchant dans cette chambre en des endroits répartis sur une zone annulaire de la paroi de cette chambre et un canal d'arrivée de fluide (32) débouchant dans cette chambre en un autre endroit, un organe rotatif de distribution (10) disposé dans ladite chambre et comprenant un canal de transfert de fluide (35) dont une extrémité débouche de façon communiquer avec ledit canal d'arrivée et dont l'autre extrémité débouche en un endroit d'une zone de la paroi du disque située en vis-à-vis de ladite zone de la chambre, des moyens (25) d'entraînement en rotation du disque permettant d'amener sélectivement ladite autre--extrémité dudit canal de transfert en face de l'un desdits canaux de distribution de telle sorte que le fluide peut être transféré entre le canal d'arrivée et ce canal de distribution sélectionné au travers du disque, une roue libre (19) interposée entre le disque et ledit carter, et des moyens d'appui (21, 22) pour exercer une force axiale sur ledit organe rotatif lorsque ce dernier empêché de tourner dans un sens par ladite roue libre de telle sorte que ladite zone de la paroi du disque est sollicitée vers ladite zone annulaire de la paroi de ladite chambre. 2. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait l'anneau rotatif de la roue libre comprend une rainure inclinée (21) dans laquelle pénètre l'extrémité d'une partie radiale (22) portée par ledit organe rotatif et reliant ce dernier en rotation audit anneau rotatif de telle sorte que lorsque ledit organe rotatif est entraîné rotation dans le sens du blocage de la roue libre, ladite zone du disque est sollicitée vers ladite zone de la paroi de la chambre. 3. Distributeur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'anneau rotatif de la roue libre (45) est solidaire de l'organe rotatif (46) et que lesdits moyens d'entraînement comprennent une vis sans fin (48) en prise avec une denture (47) dudit organe rotatif de telle sorte que lorsque le disque est entraîné en rotation dans le sens du blocage de la roue libre, ladite zone dudit organe rotatif est sollicitée vers ladite zone de la paroi de la chambre par ladite vis. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens d'étanchéité (39) placés entre lesdites zones. Distributeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'organe rotatif présente une partie axialement en saillie (33), venant agir sur un organe d'obturation (30) du canal d'arrivée pour l'ouvrir lorsque ladite zone dudit organe rotatif est sollicitée vers ladite zone de la paroi de la chambre. Distributeur selon l'une quelconque des revendications precédentes, caractérisé par le fait que lesdits moyens d'entraînement comprennent un moteur (25) dont l'arbre relié audit organe rotatif et ce dernier présentent des cannelures complémentaires (27). Distributeur selon l'une quelconque des revendications precédentes, caractérisé par le fait que ledit organe rotatif est un disque (10). Distributeur selon l'une quelconque des revendications precédentes, caractérisé par le fait que ledit organe rotatif est une bague (46).