Brevet FR3019249A1 — publié le 20151002

DISPOSITIF DE TUBE DISTRIBUTEUR DE PRESSIONS FLUIDIQUES MONTE A L'INTERIEUR D'UN ARBRE DE TRANSMISSION. [0001] L'invention concerne un dispositif de tube distributeur de pressions fluidiques monté à l'intérieur d'un arbre de transmission, destiné à un système de transmission à variation continue de véhicule automobile, en particulier mais non exclusivement à une boîte de vitesses automatique ou bien à une boîte de vitesses mécanique avec actionneur hydraulique. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un tel dispositif de tube distributeur. Elle concerne enfin un véhicule automobile, qui comporte au moins un tel dispositif de tube distributeur de pressions fluidiques. [0002] A titre d'exemple, dans une boîte de vitesses automatique à commande hydraulique de véhicule automobile, si le tube distributeur de pressions hydrauliques monté fixe dans un arbre de transmission mécanique porte ou inclut les logements en forme de gorges destinés à recevoir les joints d'étanchéité entre le tube et l'arbre, il en résulte une forme relativement complexe du tube et, par conséquent, un tube relativement coûteux. Si l'on veut garder une forme simple, économique, au tube distributeur, il faut alors reporter sur l'alésage de l'arbre de transmission la formation de ces logements en forme de gorges, ce qui conduit là aussi à une solution relativement coûteuse. [0003] Il y a donc nécessité de rechercher une nouvelle conception de dispositif de tube distributeur et une solution technique de réalisation de ce dispositif avec un coût mieux maîtrisé. [0004] On connaît, selon le document WO 99/35432, un assemblage de tuyau ou raccord flexible, qui comprend au moins une portion tubulaire réalisée par hydroformage pour la fixation d'un mécanisme de blocage. [0005] Le procédé dit « d'hydroformage » est connu en soi. Ainsi, on connaît, selon le document FR 2 679 159, un procédé d'hydroformage, dans lequel on déforme une pièce métallique creuse contenue dans une matrice. La matrice présente une forme intérieure qui correspond à la forme de la pièce à obtenir. La pièce métallique creuse est déformée sous l'action de la pression d'un liquide incompressible qui s'y trouve confiné. Des moyens sont prévus qui entrent en contact direct avec les extrémités du tube et assurent, d'une part, la fermeture étanche des extrémités ouvertes de la pièce métallique creuse, et d'autre part, la mise sous pression du liquide qui se trouve confiné dans cette dernière. Ces moyens sont susceptibles d'évoluer à des vitesses différentes et peuvent consister en des poussoirs entrant en contact direct avec les extrémités du tube, lesquels poussoirs étant animés d'un mouvement relatif de rapprochement. La fermeture étanche de la pièce métallique creuse se fait par matage et écrouissage des extrémités ouvertes de la pièce au contact des poussoirs. [0006] Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de tube distributeur de pressions fluidiques monté à l'intérieur d'un arbre de transmission, destiné en particulier à un système de transmission à variation continue ou à une boîte de vitesses automatique ou semi automatique de véhicule automobile, qui permette d'éviter une fabrication du tube distributeur par usinage par enlèvement de matière, procédé trop onéreux et source d'amorces de rupture sur des épaisseurs fines du tube distributeur. [0007] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif de tube distributeur, qui soit de conception et de réalisation simples, qui soit fiable et économique, notamment en permettant de réaliser plus facilement les moyens d'étanchéité du tube, c'est-à-dire les moyens de support des joints d'étanchéité montés entre le tube distributeur et l'arbre de transmission. [0008] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de tube distributeur de pressions fluidiques monté à l'intérieur d'un arbre de transmission. Des joints d'étanchéité sont prévus entre la paroi externe du tube distributeur et l'alésage de l'arbre de transmission à l'intérieur duquel est monté le tube. Le tube distributeur est pourvu sur sa paroi externe de gorges destinées à recevoir chacune un joint d'étanchéité. Les gorges sont réalisées « monobloc » avec le tube distributeur et par déformation des parties de la paroi du tube comprenant les gorges. [0009] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, cette déformation présente, pour chaque gorge, la forme de deux extensions périphériques radiales externes de la paroi externe du tube, distantes axialement, entre lesquelles est réalisée la surface de la gorge destinée à recevoir un joint d'étanchéité. [0010] Le tube distributeur peut être réalisé dans l'un des matériaux suivants : acier, alliage d'acier, aluminium, alliage d'aluminium. [0011] Avantageusement, les surfaces des gorges destinées à recevoir les joints d'étanchéité présentent une section sensiblement en arc de cercle, et les joints d'étanchéité sont avantageusement des joints de type torique. [0012] A titre d'exemple d'application non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, le dispositif est un tube de distribution de pressions hydrauliques de boîte de vitesses automatique ou semi-automatique de véhicule automobile. [0013] De manière préférentielle, et selon le principe de la présente invention, la déformation précitée des parties de la paroi externe du tube pour réaliser les gorges de réception des joints d'étanchéité est obtenue par un procédé d'hydroformage. [0014] Ce procédé d'hydroformage peut être un procédé d'hydroformage à matrices fixes, ou bien un procédé d'hydroformage à matrices mobiles. [0015] La présente invention a aussi pour objet un véhicule automobile, qui comporte une boîte de vitesses automatique ou semi automatique à commande hydraulique, dans laquelle le dispositif de tube distributeur de pressions hydrauliques monté fixe dans l'arbre de transmission est conforme au dispositif de tube de distributeur décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. [0016] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0017] - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, schématique, du dispositif de tube distributeur de pressions fluidiques monté dans un arbre à alésage cylindrique, selon la présente invention, et [0018] - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale, schématique également, agrandie, montrant un logement radial formé dans le tube distributeur pour recevoir un joint torique d'étanchéité entre ledit tube et l'alésage cylindrique dans lequel le tube distributeur est monté. [0019] En référence aux schémas des figures 1 et 2, on a représenté un tube, de référence générale 10, fixé dans un arbre, de référence générale 20, destiné à distribuer deux pressions hydrauliques P1 et P2. A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, ce tube 10, d'axe XX', réalisé en acier, ou en alliage d'acier, ou bien en aluminium ou en alliage d'aluminium, est le tube de distribution hydraulique d'une boîte de vitesses automatique de véhicule automobile ou bien d'une boîte de vitesses mécanique à commande hydraulique de véhicule automobile. [0020] Les flèches P de la figure 1 illustrent l'arrivée de pression hydraulique (huile) dans le dispositif. La référence 40 désigne une douille d'arrivée d'huile et la référence 50 un palier de maintien de l'arbre de transmission 20. [0021] Des joints d'étanchéité, de référence collective 30, sont prévus entre la paroi externe 11 du tube distributeur 10 et l'alésage 21 de l'arbre 20. [0022] Les joints d'étanchéité 30 sont portés par des logements radiaux en forme de « gorges », de référence collective 12. Ces gorges 12 de joint d'étanchéité 30 sont réalisées « monobloc » avec le tube distributeur 10, par déformation des parties de la paroi du tube 10 comprenant les gorges 12. [0023] Comme mieux représenté sur le dessin de la figure 2, cette déformation de la paroi cylindrique du tube 10 dans la zone des gorges 12 présente la forme de deux extensions périphériques radiales externes, désignées par les références 13 et 14. Ces deux extensions 13 et 14 sont distantes axialement d'une distance « d » entre lesquelles est réalisée la surface 15 sensiblement en arc de cercle de la gorge 12 destinée à recevoir un joint d'étanchéité 30. [0024] Selon le principe de la présente invention, cette déformation de la paroi du tube distributeur 10 est réalisée par un procédé dit « d'hydroformage », de type connu en soi. [0025] L'hydroformage est un procédé de fabrication par déformation plastique de pièces d'épaisseur faible, telles que des plaques ou des tubes. La forme initiale de la pièce est définie par un moule appelé « matrice ». Contrairement au matriçage, il n'y a pas dans ce procédé d'hydroformage de matrice complémentaire, celle-ci étant remplacée par un fluide sous haute pression qui force la pièce à prendre la forme de l'empreinte de la matrice. L'utilisation d'un fluide sous pression permet d'appliquer un effort dans des zones difficilement accessibles, voir inaccessibles, par les moyens conventionnels. Les matériaux employés pour ce procédé sont très divers mais présentent en commun une caractéristique essentielle : leur domaine élastique est le plus petit possible pour éviter un trop grand retour élastique lorsque la pression du fluide est relâchée. Il est connu d'utiliser en hydroformage des alliages d'aluminium, des alliages d'acier spécifiques, notamment. [0026] Le procédé d'hydroformage est essentiellement utilisé dans l'aéronautique. Il connaît aussi une application dans la fabrication de cadres de bicyclettes en aluminium. Enfin, il est connu pour fabriquer certaines pièces de structure de véhicule automobile, de type châssis ou berceau, en tôle, et ce procédé permet de réaliser des formes complexes en grandes séries, en limitant le coût de production. [0027] Le procédé d'hydroformage utilisé pour la fabrication du tube distributeur 10 peut être un procédé dit « à matrices fixes », dans lequel seule la mise en pression du fluide sous pression contribue à l'obtention de la forme finale, ou bien, en variante, un procédé dit « à matrices mobiles », dans lequel différentes matrices terminent la déformation une fois qu'elle a été amorcée par la pression dudit fluide sous pression d'hydroformage. [0028] Il va de soi que la forme de la gorge 12 peut varier en fonction de la technologie d'étanchéité choisie, particulièrement en fonction de la forme du joint d'étanchéité 30 (segment, joint torique, joint plat, etc.). [0029] Dans la présente application, nouvelle, la réalisation du tube distributeur 19 par hydroformage permet d'intégrer les gorges 12 de réception des joints d'étanchéité 30. [0030] La structure du dispositif de tube distributeur de pressions fluidiques décrit ci-dessus dans un exemple de réalisation, ainsi que son procédé de fabrication, présentent d'autres avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0031] - ils permettent de fabriquer un tube distributeur de forme complexe (du fait de ses moyens d'étanchéité intégrés) avec un coût maîtrisé, [0032] - ils permettent une fabrication en grande série du tube distributeur, [0033] - ils permettent de réaliser un tube distributeur de bonne tenue mécanique, [0034] - ils permettent d'éviter la fabrication du tube distributeur par usinage par enlèvement de matière (tournage, par exemple) lorsque celui-ci est en métal, ou la fabrication d'un tube distributeur de forte section si ce dernier est en matière plastique, [0035] - ils permettent, grâce à l'hydroformage, de fabriquer un tube distributeur de section quasi-constante (au fluage de matière prêt), et par conséquent de réduire considérablement les risques d'amorces de rupture, et enfin [0036] - ils permettent de simplifier la pièce femelle (arbre) qui peut avoir un perçage de faible diamètre, même avec une étanchéité en plein milieu d'une pièce relativement longue, comme un arbre de boîte de vitesses par exemple. REVENDICATIONS: 1. Dispositif de tube distributeur (10) de pressions fluidiques (P1, P2) monté à l'intérieur d'un arbre de transmission (20), des joints d'étanchéité (30) étant prévus entre la paroi externe (11) du tube distributeur (10) et l'alésage (21) de l'arbre de transmission (20) à l'intérieur duquel est monté le tube distributeur (20), caractérisé en ce que ledit tube distributeur (20) est pourvu sur sa paroi externe (11) de gorges (12) destinées à recevoir chacune un joint d'étanchéité (30) et en ce que lesdites gorges (12) sont réalisées « monobloc » avec le tube distributeur (10) et par déformation des parties de la paroi externe (11) du tube distributeur (10) comprenant les gorges (12). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite déformation présente, pour chaque gorge (12), la forme de deux extensions périphériques (13, 14) radiales externes de la paroi externe (11) du tube distributeur (10), distantes axialement (« d »), entre lesquelles est réalisée la surface (15) de la gorge (12) destinée à recevoir un joint d'étanchéité (30). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le tube distributeur (10) est réalisé dans l'un des matériaux suivants : acier, alliage d'acier, aluminium, alliage d'aluminium. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la surface (15) desdites gorges (12) présentent une section sensiblement en arc de cercle. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les joints d'étanchéité (30) sont des joints de type torique. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le tube distributeur (10) est un tube de distribution de pressions hydrauliques de boîte de vitesses automatique ou semi-automatique de véhicule automobile. 7. Procédé de réalisation d'un dispositif de tube distributeur de pressions fluidiques conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la déformation des parties de la paroi externe (11) du tube distributeur (10) pour réaliser les gorges (12) de réception des joints d'étanchéité (30) est obtenue par un procédé d'hydroformage. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit procédé d'hydroformage est un procédé d'hydroformage à matrices fixes. 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit procédé d'hydroformage est un procédé d'hydroformage à matrices mobiles. 10. Véhicule automobile, qui comporte une boîte de vitesses automatique à commande hydraulique, caractérisé en ce que le dispositif de tube distributeur (10) de pressions hydrauliques monté fixe dans l'arbre de transmission (20) de la boîte est conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5.10