Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à une pompe à engre- nage intérieur pour un système de freins hydrauliques de véhicule comprenant une roue à denture intérieure et un pignon installé dans la roue à denture intérieure et engrenant avec celle-ci ainsi qu'un disque axial solidaire en rotation de la face frontale de la roue à denture intérieure et du pignon. Etat de la technique On connaît les pompes à engrenage intérieur. Ces pompes ont une roue à denture intérieure et un pignon excentré dans la roue à denture intérieure pour engrener avec un segment périphérique de la roue à denture intérieure. Les roues à denture intérieure sont des roues dentées à denture intérieure et les pignons, des roues à denture extérieure ; la roue à denture intérieure et le pignon peuvent également être appelés roues dentées d'une pompe à engrenage intérieur. La dé- nomination de pignon et de roue à denture intérieure permet de les distinguer. Au-delà du segment périphérique, là où les roues dentées engrènent l'une avec l'autre, la roue à denture intérieure et le pignon délimitent entre elles une chambre de pompe en forme de croissant. La chambre de pompe peut comporter un séparateur qui sépare la zone d'aspiration de la zone de pression. On connaît également d'autres dénominations pour le séparateur telles que "lunule" ou "partie de lune" du fait de sa forme. Les pompes à denture intérieure peuvent également se réaliser sans le séparateur et dans ce cas, on les appelle pompes à couronne dentée. La délimitation latérale de la chambre de pompe utilise comme cela est connu, des disques axiaux, encore appelés plaques de pression ou plaques de commande. La forme de la plaque ou du disque n'importe pas mais seulement sa fonction. Les disques axiaux sont te- nus fixes en rotation et mobiles axialement ; ils s'appliquent à la ma- nière de paliers lisses axiaux contre les faces frontales de la roue creuse et du pignon. Les côtés extérieurs opposés aux roues dentées des disques axiaux sont sollicités par une pression pour être poussés contre les faces frontales des roues dentées. La mise en pression est habituel- lement limitée à des champs de pression qui couvrent sensiblement la zone de pression dans la chambre de pompe entre la roue à denture intérieure et le pignon. Les champs de pression communiquent avec la zone de pression de sorte que la mise en pression sur les deux côtés des disques axiaux est la même. La force d'application des disques axiaux, fixes en rotation, contre les pignons dentés ne doit pas être trop élevée car sinon la résistance à la rotation des roues dentées serait très forte et le rendement de la pompe à engrenage serait faible. On a un bon compromis entre la résistance au mouvement de rotation et les fuites de la zone de pression de la chambre de pompe entre les roues dentées et les disques axiaux. Le document DE 196 13 833 B4 décrit une telle pompe à engrenage intérieur munie de disques axiaux. Le document DE 100 53 991 A 1 décrit une pompe à en- grenage intérieur double pour un système de freins hydrauliques de véhicule à deux circuits. La pompe à engrenage intérieur double comporte deux pompes à engrenage intérieur, coaxiales, sur un même arbre de pompe, et juxtaposées dans un boîtier de pompe. Chaque pompe à engrenage intérieur est associée à un circuit de freins du système de freins de véhicule. Les pompes à engrenage intérieur ont des disques axiaux sur les deux côtés de leurs roues dentées. Dans le cas de sys- tèmes de freins de véhicule à deux circuits, il faut une séparation hy- draulique fiable entre les deux circuits de freins, ce qui nécessite une séparation hydraulique fiable des deux pompes à engrenage intérieur formant la pompe à engrenage intérieur double, connue. Pour cela, cette pompe à engrenage intérieur double, connue, comporte deux joints d'étanchéité d'arbre, radiaux, installés à faible distance l'un à côté de l'autre sur l'arbre de pompe entre les deux pompes à engrenage intérieur. Un troisième joint d'arbre, radial, est prévu sur le côté de la pompe à engrenage intérieur double à la sortie de l'entraînement par le moteur électrique qui est le moteur de la pompe.
Le document DE 10 2007 030 249 A 1 décrit une autre pompe à engrenage double pour un système de freins hydrauliques à deux circuits. Cette pompe à engrenage intérieur double comporte deux pompes à engrenage intérieur qui ne sont pas coaxiales mais situées dans un plan commun avec des axes parallèles et juxtaposés. Les roues à denture intérieure des deux pompes à engrenage à denture intérieure ont des dentures externes qui engrènent de sorte que la roue à denture intérieure d'une pompe à engrenage intérieur entraîne la roue à denture intérieure de l'autre pompe à engrenage à denture intérieure et ainsi, elle entraîne cette pompe. L'entraînement de la pompe à denture inté- rieure est fait par une roue dentée engrenant avec la denture externe de la roue à denture intérieure de l'une des pompes à engrenage intérieur. Pour reprendre les efforts hydrauliques que le liquide de frein sous pression exerce radialement de l'intérieur sur les roues à denture intérieure, les dentures externes de ces roues sont de forme ondulée. Les roues à denture intérieure de la pompe à engrenage intérieur double sont logées dans le boîtier de pompe avec leur denture externe ondulée. Cette pompe à engrenage intérieur double, connue, n'a pas de séparation hydraulique fiable entre les deux pompes à engrenage intérieur et toute fuite de l'une des pompes à engrenage intérieur arrive à l'endroit où les dentures externes des roues à denture antérieure engrènent et passe dans l'autre pompe à engrenage intérieur. Les dentures extérieures des roues à denture intérieure sont baignées dans le liquide que les deux pompes à engrenage intérieur débitent qui est le liquide de frein dans cette pompe à engrenage intérieur double, connue.
Exposé et avantages de l'invention La présente invention a pour objet une pompe à engrenage intérieur pour un système de freins hydrauliques de véhicule, du type défini ci-dessus caractérisée en ce que la pompe à engrenage intérieur a un moyen d'étanchéité pour le disque axial et il entoure l'arbre de la pompe. L'arbre de la pompe est celui de la roue dentée de la pompe à engrenage intérieur, c'est-à-dire l'arbre de la roue à denture intérieure ou celui du pignon. En particulier, le moyen d'étanchéité du disque axial entoure l'arbre de pompe portant le pignon de la pompe à engrenage intérieur. Bien que cela ne soit pas prévu, il n'est pas exclu que le moyen d'étanchéité du disque axial touche l'arbre de la pompe ; l'étanchéité se fait non entre le disque axial et l'arbre de pompe, ce qui n'exclut pas un joint entre le disque axial et l'arbre de pompe, mais entre le disque axial et la roue à denture intérieure ou/et entre le disque axial et le boîtier de pompe logeant la pompe à engrenage inté- rieur. Le moyen d'étanchéité qui entoure l'arbre de pompe est de préférence installé à distance de cet arbre et à proximité de la périphérie extérieure du disque axial là où le joint peut être prévu au niveau de la surface périphérique extérieure ou proche de cette périphérie extérieure sur le côté frontal du disque axial. Grâce à l'étanchéité selon l'invention au niveau du disque axial, on peut supprimer le moyen d'étanchéité au niveau de l'arbre de pompe dans la mesure où l'entraînement de la pompe ne se fait pas par l'arbre de la pompe mais par exemple par la denture extérieure de la roue à denture intérieure. L'étanchéité entre le disque axial et la roue à denture intérieure permet de réaliser une étanchéité hydraulique fiable de la pompe à engrenage intérieur et d'assurer la séparation hydraulique nécessaire de la pompe à engrenage intérieur utilisée comme pompe à engrenage intérieur double composée de deux pompes à en- grenage intérieur. L'étanchéité entre le disque axial et le boîtier de pompe ne présente pas de friction et se fait sans usure car les surfaces rendues étanches ne se déplacent l'une par rapport à l'autre, le disque axial étant fixe en rotation et ne se déplaçant que très peu axialement. Cette étanchéité augmente ainsi le rendement et la durée de vie de la pompe à engrenage intérieur. Suivant une autre caractéristique, le moyen d'étanchéité est poussé avec la pression régnant à la sortie de pompe de la pompe à engrenage intérieur contre le disque axial et la roue à denture intérieure. La poussée par laquelle le moyen d'étanchéité est pressé contre le disque axial et la roue creuse dépend ainsi de la pression régnant dans la zone de pression ou zone de refoulement de la chambre de pompe et à la sortie de la pompe. La pression exercée sur le moyen d'étanchéité est plus grande à pression élevée qu'à faible pression. Cette poussée agit de préférence parallèlement aux surfaces à rendre étanches sur le moyen d'étanchéité, ce qui augmente la force de la poussée du moyen d'étanchéité ou joint contre les surfaces à rendre étanches du disque axial et de la roue à denture intérieure. Suivant une autre caractéristique, la pompe à engrenage intérieur a un arbre de pompe relié solidairement en rotation et radia- lement à l'arbre du moteur de pompe et cet arbre de pompe n'a pas de palier entre la pompe à engrenage intérieur et le moteur de pompe. En d'autres termes, il est prévu un moteur pour entraîner la pompe à engrenage intérieur. Le moteur de la pompe est notamment un moteur électrique. L'arbre du moteur de pompe et l'arbre de pompe sont alignés et sont reliés solidairement en rotation et solidairement radialement. L'arbre de pompe et l'arbre du moteur peuvent être mobiles axialement l'un par rapport à l'autre ou être reliés rigidement et dans ce cas, ils peuvent être en une seule pièce, c'est-à-dire que l'arbre du moteur et l'arbre de la pompe sont constitués par un seul arbre. L'arbre de pompe n'est pas monté dans un palier entre le moteur de la pompe et la pompe à engrenage intérieur de sorte que le palier de l'arbre du moteur ne soutient pas radialement l'arbre de la pompe. Sur le côté de la pompe à engrenage intérieur, à l'opposé du côté du moteur, l'arbre de la pompe est monté à rotation.
En particulier, l'invention a pour objet une pompe à en- grenage intérieur double composée de deux pompes à engrenage intérieur. Les roues à denture intérieure des deux pompes à engrenage intérieur ont des dentures externes qui engrènent de sorte que l'une des pompes à engrenage intérieur entraîne l'autre pompe à engrenage inté- rieur. L'entraînement de l'une des pompes à engrenage intérieur se fait par l'arbre de la pompe ou par la denture extérieure de sa roue à denture intérieure ; d'autres possibilités techniques ne sont pas exclues. La pompe à engrenage intérieur selon l'invention est notamment utilisée comme pompe hydraulique pour équiper un système de freins hydrauliques assistés d'un véhicule avec régulation antipati- nage. Dans les systèmes de freins de véhicule à régulation antipatinage, les pompes hydrauliques sont également appelées pompes de refoulement et actuellement, ces pompes sont principalement des pompes à piston(s). La pompe à engrenage intérieur double est destinée à un sys- tème de freins de véhicule à deux circuits et chaque pompe à engrenage intérieur est associée à un circuit de freins. Dans cette application de la pompe à engrenage intérieur selon l'invention, la séparation hydraulique des deux pompes à engrenage intérieur est importante.
Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'une pompe à engrenage intérieur d'une installation de freinage hydraulique de véhicule représentée schématiquement dans les dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe d'une pompe à engrenage intérieur double composée de deux pompes à engrenage intérieur selon l'invention, la figure 2 est une vue à échelle agrandie du détail de la flèche II de la figure 1. Description d'un mode de réalisation de l'invention La pompe à engrenage intérieur double 1 selon l'invention telle que représentée dans les dessins se compose de deux pompes à engrenage intérieur 2 installées dans un plan avec des arbres de pompe 3, parallèles, de façon juxtaposée dans un boîtier de pompe 4, 5 en deux parties. Le boîtier de pompe 4, 5 est divisé dans la direction radiale par rapport aux arbres de pompe. Les pompes à engrenage intérieur 3 ont comme pignons 6, des pignons à denture extérieure et des roues 7 à denture intérieure, les deux étant appelés "roue dentée" ou "pignon". Les pignons 6 et les roues à denture intérieure 7 peuvent également être appelés pignons 6, 7 des pompes à engrenage intérieur 2. Ces roues dentées sont installées dans un plan et le pignon 6 est monté excentré dans la roue à denture intérieure 7 correspondante de façon que les pignons 6 engrènent avec les roues à denture intérieure 7. Les pignons 6 sont chacun solidaire d'un arbre de pompe 3 pour être entraînés en rotation par cet arbre de pompe 3. Lorsque les pignons 6 sont entraînés en rotation, ils entraînent les roues à denture intérieure 7 avec lesquelles ils engrènent. Dans la zone périphérique dans laquelle les pignons 6 n'engrènent pas avec les roues à denture intérieure 7, on a des chambres de pompe 9 en forme de croissants. La chambre de pompe 9 est équipée d'un séparateur en forme de croissant qui, du fait de cette forme, est également appelé croissant. Le séparateur divise la chambre de pompe 9 en une zone d'aspiration et une zone de pression ou de refoulement. Le séparateur est à l'extérieur du plan de coupe re- présenté dans le dessin de sorte qu'il n'apparaît pas. La réalisation et le fonctionnement des pompes à engrenage intérieur sont connus de manière générale et ne nécessitent pas de description détaillée ici. Les pompes à denture intérieure 2 de la pompe à engrenage intérieur double 1 selon l'invention peuvent également être réalisées sous la forme de pompes à anneaux dentés sans séparateur. Les branchements d'aspiration, c'est-à-dire les entrées 10 des pompes à engrenage intérieur 2 n'apparaissent pas dans les dessins. Les branchements de pression, c'est-à-dire les sorties des pompes sont en dehors du plan de coupe du dessin et n'apparaissent pas non plus pour cette raison. Des deux côtés des roues dentées 6, 7, les pompes à engrenage intérieur ont deux disques axiaux 11, 12 encore appelés plaques de pression ou plaques de commande. Les disques axiaux 11, 12 sont appliqués de manière étanche contre les faces frontales des roues dentées 6, 7 des pompes à engrenage intérieur 2 et limitent laté- ralement les chambres de pompe 9. Les disques axiaux 11, 12 sont solidaires en rotation dans le boîtier de pompe 4, 5 et mobiles axialement. Le côté extérieur des disques axiaux 11, 12 non tourné vers les roues dentées 6, 7 ont des champs de pression 13. Les champs de pression 13 sont des cavités dans les côtés extérieurs des disques axiaux 11, 12 qui s'étendent sensiblement dans la zone de compression des chambres de pompe 9 et entourent les ressorts de compression 13 avec des joints de manière à être rendus étanches dans le boîtier de pompe 4, 5. Les champs de pression 13 communiquent avec les sorties de pompe si bien qu'ils sont soumis à la pression régnant à la sortie des pompes ; ils sont ainsi poussés contre les faces frontales des roues dentées 6, 7 pour réaliser l'étanchéité. Les champs de pression agissent à la manière de paliers lisses axiaux de façon que les roues dentées 6, 7 puissent tourner. De part et d'autre des disques axiaux 11, 12, les arbres de pompe 3 sont logés dans des paliers lisses 14. Les roues à denture intérieure 7 des deux pompes à engrenage intérieur 2 sont enfoncées de force dans des anneaux dentés 24 munis de dentures extérieures 25 engrenant l'une avec l'autre. Ainsi, la roue à denture intérieure 7 d'une pompe à engrenage intérieur 2 de la roue creuse 7 entraîne l'autre pompe à engrenage intérieur 2 et ainsi globalement l'autre pompe à engrenage intérieur 2. Les couronnes dentées 24 sont décalés axialement, sensiblement de plus d'une largeur de leur denture externe 25 par rapport aux roues creuses 7 de façon que les dentures externes 25 se situent dans un plan à côté de celui des roues à denture intérieure 7 (et les pignons 6). Les couronnes dentées 24 ont une collerette latéralement en saillie et de forme cylindrique circulaire constituant un palier lisse 26. Les roues à denture intérieure 7 sont dans un plan avec les paliers lisses 26 par lesquels ils sont montés à rotation dans le boîtier de pompe 4.
L'entraînement de la pompe à engrenage intérieur double est fait par un moteur électrique non représenté constituant le moteur de la pompe relié à l'arbre 3 de la pompe à engrenage intérieur 2 à gauche de la figure 1. Le moteur électrique dont le dessin ne montre que le couvercle 21 en forme de plaque et à droite un petit morceau du boîtier de moteur 22 en forme de pot, est d'axe parallèle à celui des pompes à engrenage intérieur 2 et il est fixé au boîtier de pompe 4, 5 ; le couvercle 21 du moteur électrique s'applique contre le boîtier de pompe 5. Le couvercle de boîtier 21 est muni d'un palier à billes comme palier de moteur 23 monté de force pour recevoir à rotation une extrémité de l'arbre 20 du moteur. La pompe à engrenage intérieur double 1 consti- tue un module de pompe avec le moteur électrique. Le boîtier de pompe 4, 5 est en forme de cartouche qui se loge de façon congruante dans un enfoncement formant le logement de la pompe à engrenage intérieur double 1 dans le bloc hydraulique non représenté du système de freins hydrauliques de véhicule. De tels blocs hydrauliques sont connus pour les systèmes de freins de véhicule à régulation antipatinage en étant reliés aux pompes à refoulement, encore appelées pompes hydrauliques, et constituées ici par les deux pompes à engrenage intérieur 2, des électrovannes, des accumulateurs hydrauliques, des chambres d'amortissement le tout faisant partie de la régulation antipatinage. L'arbre de pompe 3 a un profil multident 27 sur lequel est engagé un profil multident de l'arbre de moteur 20 creux à son extrémité tournée vers la pompe à engrenage intérieur 2. De cette manière, l'arbre de pompe et l'arbre de moteur 20 sont reliés de façon mobile axialement mais solidaires en rotation, angulairement et radia- lement. L'entraînement des deux pompes à engrenage intérieur 2 est réalisé comme indiqué par le moteur électrique constituant le moteur de la pompe relié à l'arbre 3 de la pompe à engrenage intérieur 2 dessiné à gauche de la figure 1. Le pignon 6 monté solidairement en rotation sur l'arbre de pompe 3 entraîne la roue à denture intérieure 7 et par celle-ci et la denture externe 5, il entraîne la roue à denture intérieure 7 de l'autre pompe à engrenage intérieur 2 dessinée à droite de la figure 1 ; cette dernière entraîne le pignon 6 avec lequel elle engrène. L'arbre de pompe 6, entraîné, ou arbre moteur n'a pas de palier de rotation dans le boîtier de pompe 5 entre la pompe à denture intérieure 2 et le moteur de pompe, mais elle utilise le palier 23 du moteur de pompe. Le palier 23 du moteur de pompe enfoncé dans le couvercle 21 du boîtier de moteur 22 dépasse d'une courte longueur du couvercle de boîtier 21 et pénètre dans un épaulement annulaire 28 du boîtier de pompe 5 entourant concentriquement l'arbre de pompe 3. Le palier 23 du moteur de pompe est ainsi centré dans le boîtier 5 de la pompe par rapport à l'axe de la pompe à engrenage intérieur 2, entraîné. Sur le côté opposé au moteur de la pompe à engrenage intérieur 2, l'arbre de pompe 3 est monté à rotation dans la douille de palier ou coussinet 14 déjà décrit.
Les disques axiaux 11, 12 ont des moyens d'étanchéité à leur périphérie : des rainures périphériques sont réalisées dans les boîtiers 4, 5 logeant des joints toriques 29 ou autres joints d'étanchéité (figure 2). Les joints toriques 29 s'appliquent contre les surfaces périphériques des disques axiaux 11, 12 et assurent l'étanchéité entre les disques axiaux 11, 12 et le boîtier de pompe 4, 5. Les joints toriques 29 sont pratiquement sans usure car les disques axiaux 11, 12 sont bloqués en rotation et n'exécutent qu'un petit mouvement axial. Ainsi, dans tous les cas, il y a un petit mouvement axial entre les disques axiaux 11, 12 et les joints toriques 29. L'étanchéité des pompes à en- grenage intérieur 2 a de plus l'avantage de ne pas générer de friction qui freinerait les pompes à engrenage intérieur 2 et augmenterait la puissance motrice nécessaire réduisant par là même le rendement. Les faces frontales des disques axiaux 11, 12 appliquées contre les roues dentées 6, 7 ont un autre moyen d'étanchéité ; les faces frontales ou côtés frontaux des disques axiaux peuvent être appelés côtés intérieurs des disques axiaux 11, 12 : dans la région des roues à denture intérieure 7, c'est-à-dire à proximité de leur périphérie extérieure, les disques axiaux 11, 12 ont des rainures périphériques au-delà des dentures internes des roues creuses 7 et ces rainures logent des dispositifs d'étanchéité 30 assurant l'étanchéité entre les disques axiaux 11, 12 et les roues à denture intérieure 7 (voir figure 2). Les dispositifs d'étanchéité 30 ont un joint torique 31 ou un autre joint en un élastomère ainsi qu'un joint lisse 32, par exemple en PTFE (polytétrafluoréthylène) appliqué de manière étanche contre la face frontale ou côté frontal de la roue à denture intérieure 7. Les joints toriques 39 consti- tuent des éléments de réglage sollicités sur leur côté intérieur par la pression du fluide débité par les pompes à engrenage intérieur 2 qui, dans l'exemple de réalisation, est la pression du liquide de frein débité. Le joint torique 31 est pressé radialement et pousse le joint lisse 32 en fonction de la pression du fluide des pompes à engrenage intérieur 2 contre le côté frontal des roues à denture intérieure 7. Ainsi, le dispositif d'étanchéité 30 à faible pression présente une faible friction et néanmoins à forte pression, il assure un bon effet d'étanchéité. Le dispositif d'étanchéité 30 assure de manière fiable l'étanchéité des pompes à en- grenage à denture intérieure 2 de façon à garantir la séparation hydrau- lique des deux pompes à engrenage intérieur 2 l'une par rapport à l'autre. La séparation hydraulique des pompes à engrenage intérieur est importante lorsque la pompe à engrenage intérieur double 1 est utilisée dans un système de freins hydrauliques de véhicule à deux circuits dans lequel chaque pompe à engrenage intérieur 2 est associée à un circuit de freins pour séparer de manière fiable hydrauliquement les deux circuits de freins. Dans le mode de réalisation de l'invention, les figures 1 et 2 montrent les moyens d'étanchéité des disques axiaux 11, 12 réalisées par les joints toriques 29 à la périphérie entre les disques axiaux 11, 12 et le boîtier de pompe 4, 5 ainsi que les moyens d'étanchéité réalisés par les dispositifs d'étanchéité 30 au niveau des faces frontales et internes des disques axiaux 11, 12 entre ces disques 11, 12 et les roues à denture intérieure 7. Pour la pratique, il suffit d'avoir l'un des deux joints et de manière intéressante, on ne prévoit que l'un des deux.
Entre la pompe à engrenage intérieur 2 à gauche de la figure 1 qui est entraînée par le moteur de pompe et le palier de moteur 3, l'arbre de pompe 3 est rendu étanche par un joint d'étanchéité d'arbre 15, radial. Aux trois autres extrémités de l'arbre de pompe 3 des deux pompes à engrenage intérieur 2, le boîtier de pompe 4, 5 est fermé de manière étanche par des couvercles 16. Pour réaliser l'étanchéité sur les deux arbres de pompe 3, les pompes à engrenage intérieur 2 ne nécessitent qu'un joint d'étanchéité d'arbre 15. La pompe à engrenage intérieur double 1 est une pompe hydraulique pour un système de freins hydrauliques de véhicule à double circuit dans lequel elle sert de pompe de refoulement pour la régulation antipatinage telle que antiblocage de frein, antipatinage au démarrage et/ou régulation de la dynamique de roulage et/ou pour générer la pression de frein dans les installations de freins hydrauliques, assistées. Chacune des pompes à engrenage intérieur 2 est associée à un circuit de freins de l'installation de freins de véhicule. Pour les régulations antipatinage évoquées ci-dessus, il est usuel d'utiliser les abréviations ABS, ASR, FDR et ESP, les régulations de dynamique de roulage étant appelées en langage courant, régulations antidérapage.20 12 NOMENCLATURE 1 Pompe à engrenage intérieur double 2 Pompe à engrenage intérieur 3 Arbre de pompe 4, 5 Boîtier de pompe 6 Pignon 7 Roue à denture intérieure 9 Chambre de pompe 10 Entrée de pompe 11, 12 Disque axial 13 Champ de pression 20 Arbre de moteur 21 Couvercle de boîtier 22 Boîtier de moteur en forme de pot 23 Palier de moteur 24 Couronne dentée 25 Denture extérieure 26 Palier lisse 27 Profil multident 29 Joint torique 30 Dispositif d'étanchéité 31 Joint torique 32 Palier lisse25