CN100419265C - 电机一体型内接齿轮泵及电子设备 - Google Patents

Abstract

在电机一体型内接齿轮泵中，利用针对高扬程的内接齿轮泵的功能，提供一种小型、廉价且可靠性高的装置。电机一体型内接齿轮泵(80)，具有吸入并排出液体的泵部(81)和驱动其的电机部(82)，泵部(81)具有在外周上形成有齿的内转子(1)、在内周上形成有与上述内转子(1)的齿相啮合的齿的外转子(2)、在收纳两个转子(1，2)的同时形成吸入液体的吸入孔口(8)及排出液体的排出孔口(10)的泵外壳，电机部(82)具有构成泵外壳的一部分并由非磁性材料形成为薄板状的壳体(6)、配置在壳体(6)的内侧并驱动上述外转子(2)或者内转子(1)的转子(11)、配置在壳体(6)的外侧并使转子(11)旋转的定子(12)。

Description

电机一体型内接齿轮泵及电子设备

技术领域

本发明涉及电机一体型内接齿轮泵及电子设备。

背景技术

内接齿轮泵作为一种抵抗压力将吸入的液体送出的泵，从很久以前就被人们所熟知了，特别是油压泵、供油用泵非常普及。

内接齿轮泵由作为主要的能动部件的在外周上形成有齿的正齿轮形状的内转子和在内周上形成有齿且其宽度与内转子几乎相同的环状的外转子构成。设置有用于收纳两个转子的外壳，该外壳具有经由极小的间隙面向这两个转子的两个侧面的平坦的内面。内转子的齿数通常仅比外转子的齿数少1颗，在使其相互啮合的状态下与传动齿轮相同地旋转。通过利用伴随着该旋转的齿槽面积的变化，吸入、排出封闭在齿槽中的液体，作为泵进行工作。如果驱动内外转子的任何一方，则通过啮合，另一方也将旋转，但是多数情况下，从外部驱动与内转子相结合的中心轴。两个转子的旋转中心是错开的，有必要旋转自如地以轴支承每个转子。在外壳的平坦内面上，设置有至少各一个被称为吸入孔口及排出孔口的、与外部连通的流路的开口部。吸入孔口被设置为面向容积扩大的齿槽，排出孔口被设置为面向容积缩小的齿槽。作为转子的齿形，一般来说，外转子齿形的一部分适用圆弧，内转子的齿形适用次摆线。

作为以往的将内接齿轮泵机构与驱动该机构的电机一体化的泵，有特开平11-50971号公报(专利文献1)所示的装置。这种以往的泵构成为在电机的侧面并列设置内接齿轮泵机构，并通过电机的驱动轴驱动内接齿轮泵机构的形式。

【专利文献1】特开平11-50971号公报

发明内容

在所述专利文献1的泵中，由于将内接齿轮泵机构与驱动该机构的电机在轴方向并列设置，所以存在整体长度变长、体积变大的问题。此外，由于利用电机的驱动轴驱动内接齿轮泵机构，所以在内接齿轮泵机构与电机之间需要设置轴封装置，存在由于该轴封装置的设置而导致的成本提高、其寿命缩短及由于被输送液体的泄漏等而导致的可靠性降低的问题。特别是，在将泵用于电子设备上的情况下，即使被输送液体少量泄漏，也有可能造成电子设备的整体破坏，所以防止被输送液体的泄漏非常重要。

本发明的目的在于：利用针对高扬程的内接齿轮泵的功能，得到小型、廉价、且可靠性高的电机一体型内接齿轮泵及电子设备。

为了达到上述目的，本发明的电机一体型内接齿轮泵，具有吸入并排出液体的泵部和驱动上述泵部的电机部，其特征在于，上述泵部具有在外周上形成有齿的内转子、在内周上形成有与上述内转子的齿相啮合的齿的外转子、在收纳上述两个转子的同时形成吸入液体的吸入孔口及排出液体的排出孔口的泵外壳，上述电机部具有构成上述泵外壳的一部分并由非磁性材料形成为薄板状的壳体、配置在上述壳体的内侧并驱动上述外转子或者上述内转子的转子、配置在上述壳体外侧并使上述转子旋转的定子。

本发明的更佳的具体结构如下所述。

(1)上述转子呈圆筒形状并以包围上述外转子的外周的形态被固定在外转子的外周上，上述壳体呈薄壁圆筒形状包围上述转子的外周，上述定子呈圆筒形状配置于上述壳体的外侧。

(2)上述内转子通过嵌合在其中央孔中的轴可以旋转地被支承；外转子通过上述泵外壳的一部分可以旋转地被以轴支承，所述泵外壳的一部分嵌合在外转子向轴方向伸出的伸出部的内周面上；上述转子被固定在上述外转子上。

(3)伸出部向轴方向的两侧突出形成，在向两侧突出的伸出部的内周面上嵌合有位于上述外转子两侧的上述泵外壳的肩部，且上述外转子可自由旋转地支承在上述泵外壳上。

(4)上述电机部由直流无刷电机构成，该直流无刷电机的转子由永磁铁构成，在上述壳体的外侧具有磁性检测装置，所述磁性检测装置具有检测上述永磁铁的通过的功能；具有根据上述磁性检测装置的输出控制向上述直流无刷电机的定子供给的电流的电流控制元件。

(5)上述内转子以及上述外转子由具有自身润滑性的合成树脂材料注射模塑成形而成，伴随着该注射模塑成形的起模斜度的方向在使两个转子相互啮合的状态下成反向，以在上述内转子的外齿的直径增大的方向也使上述外转子的内齿的直径也增大的方式啮合。

(6)收纳着上述内转子和上述外转子的空间与外部，除了通过上述吸入孔口及上述排出孔口的流路以外，还具有一流路，该流路被包含有上述壳体的外壳隔离，吸入或排出通路中的液体的至少一部分经由上述壳体的内侧空间流经该流路。

(7)将电流控制元件热密合到上述外壳上。

(8)内置具有消耗电能检测装置的电机驱动电路，同时，具有以下控制功能，即，在判定刚起动后的消耗电能小于规定值的情况下，仅在限定的时间内进行高于通常转速的增速运转，在判定消耗电能超过规定值的情况下，转移至通常的转速。

此外，本发明为一种电子设备，其特征为：安装有作为液体循环源的、具有权利要求1～9中的任何一项中所述的电机一体型内接齿轮泵的液体冷却系统。

根据本发明，可以利用高扬程方面的内接齿轮泵的功能，得到小型、廉价、且可靠性高的电机一体型内接齿轮泵以及电子设备。

附图说明

图1是本发明的第1实施方式的电机一体型内接齿轮泵的纵向剖面图。

图2是图1的电机一体型内接齿轮泵的横向剖面图。

图3是图1的泵机构部的分解立体图。

图4是备有具有图1的泵的冷却系统的电子设备的说明图。

图5是本发明的第2实施方式的电机一体型内接齿轮泵的纵向剖面图。

图6是本发明的第3实施方式的电机一体型内接齿轮泵的纵向剖面图。

图7是本发明的第4实施方式的电机一体型内接齿轮泵的纵向剖面图。

具体实施方式

下面，利用图纸对本发明的多个实施方式进行说明。各个实施方式的图纸中的相同的符号表示同一部件或者相当的部件。

利用图1至图4对本发明的第1实施方式的电机一体型内接齿轮泵以及电子设备进行说明。

首先，利用图1及图2对本实施方式的电机一体型内接齿轮泵的整体结构进行说明。图1是本发明的第1实施方式的电机一体型内接齿轮泵的纵向剖面图，图2是图1的电机一体型内接齿轮泵的横向剖面图。

泵80是一个具有泵部81、电机部82、以及控制部83的电机一体型内接齿轮泵。泵80的整体形状为径向的尺寸大于横向尺寸的薄型。

泵部81具有内转子1、外转子2、正面板3、背面板4、内轴5以及壳体6。

内转子1具有与正齿轮类似的形状，在外周上形成有以次摆线为轮廓的齿。该齿面在轴方向上严密地具有若干斜度，即，具有有助于注射模塑成型时的起模的被称作所谓“起模斜度”的斜度。此外，内转子1在中心具有贯通轴方向的内面平滑的孔。内转子1的两侧端面被加工为平坦且光滑，形成与正面板3及背面板4的内面之间的滑动面。

外转子2为环状的内齿轮形状，内侧的凸起的部分为圆弧的轮廓线，形成有比内转子1仅多1个的齿。外转子2的齿虽然作为正齿轮，在轴方向上呈大致同一剖面形状，但在轴方向上都严密地具有若干斜度，即，具有有助于注射模塑成型时的起模的被称作所谓“起模斜度”的斜度。内转子1与外转子2的斜度方向是朝向相反的，两者1、2相互啮合，以使在上述内转子1的外齿直径增大的方向上，上述外转子2的内齿直径也增大。由此，两者1、2的啮合面可以防止由于轴方向上的位置而产生的不全面接触。外转子2的两侧端面被加工为平坦且光滑，形成与正面板3及背面板4的内面之间的滑动面。外转子2具有与内转子1大致相同的宽度，在内转子1的外侧配置有外转子2，以使内转子1及外转子2的两侧端面几乎一致。

内转子1与外转子2的齿槽在相互啮合的状态下逐个连结，相邻的齿彼此形成独立闭合的工作室23。

在外转子2的外周部上，形成有从中央部的两侧端面(与内转子1的两侧端面大致一致的端面)向轴方向伸出的环状的伸出部21。伸出部21的内周被加工成光滑面。而且，在两个伸出部21中的一方上形成有向直径方向突出的凸缘部。该凸缘部用于容易地进行永磁铁11的定位，同时用于将其切实地固定。而且，永磁铁11构成电机部82的转子。

内转子1及外转子2具有聚缩醛(POM)、对聚苯硫(PPS)等的自身润滑性，是将具有以下性质的合成树脂材料成形而成的部件，即，可以忽视由水或者以水作为成分的溶液引起的膨化变形、腐蚀的程度的性质。

在外转子2的外侧，固定有永磁铁11，该永磁铁11为与在轴方向上包含有外转子2的伸出部21的宽度大致相同的圆筒状。该固定可以使用接合、压入等具有充分的强度与可靠性的方法。永磁铁11如图2中的小箭头所示，在半径方向上施加有交替的极性，从外周侧看，构成为沿着圆周NS极交替排列的形式。

外转子2与内转子1，在啮合的状态下，构成为被正面板3与背面板4夹持旋转的形式。具有光滑外周的内轴5以微小的缝隙嵌合在内转子1的中心孔中，由此，内转子1可自由旋转地以轴支承在内轴5上。内轴5由于与正面板3一体注射模塑成形，所以不能旋转。

另一方面，外转子2的伸出部21的内周面以微小的缝隙嵌合在正面板3及背面板4的肩部外周面上，外转子2的两侧通过正面板3及背面板4的肩部22旋转自如地被以轴支承。正面板3及背面板4的肩部22具有从同一圆柱的一部分切出那样的位置关系。与此相对，内轴5，其直径小于这些肩部22，且位于偏心的位置。内轴5具有作为连接正面板3与背面板4的结构部件的功能，其前端部被插入、固定于背面板4的中央部的孔中。

在正面板3中，在经过微小的间隙与内转子1及外转子2相对的端面(内面)上，形成有称为吸入孔口8及排出孔口10的开口部。吸入孔口8及排出孔口10，在内转子1的齿根圆的内侧和外转子2的齿根圆(外转子2由于为外齿轮，所以齿根圆直径大于齿顶圆的直径)的外侧，由具有轮廓的开口部形成。吸入孔口8面向容积扩大的工作室23，排出孔口10设置为面向容积缩小的工作室23。另外，构成为任何一个孔都不面对达到最大容积的瞬间的工作室23，或者停留在由很小的剖面积产生的连通的形式。吸入孔口8以直线经由短的流路，与向外部打开的吸入口7相连通。另一方面，排出孔口10经由从排出孔口10通往一旦永磁铁11旋转的、由壳体6覆盖的内部空间的通路，和从该内部空间通往排出口9的流路，与向外部打开的排出口9相连通。

电机部82具有永磁铁11、定子12、以及壳体6。壳体6为泵部81与电机部82共用。

在与永磁铁11的外周之间经由微小的间隙(例如1mm以下的间隙)，设置有作为密封部件的薄板状的壳体6，永磁铁11可以与外转子2一同旋转。壳体6以不锈钢、树脂等的非磁性体作为材料，通过由筒部与底部构成的薄板构件形成。该底部的中央形成开口部。壳体6的两端与正面板3及背面板4的外周附近紧密接合，由正面板3、背面板4与壳体6三者在内部形成与外部隔离的空间。即，正面板3、背面板4及壳体6是用于构成泵外壳的部件，所述泵外壳用于在内部形成收纳内转子1、外转子2以及永磁铁11的密闭空间。由此，被输送液体完全被密闭在泵外壳内，可以消除由可动部引起的漏液问题。另外，壳体6构成电机部82的非磁性薄板部。而且，壳体6的两端的连接方法可以为接合、压接等具有充分的强度与可靠性的方法。此外，为了强化密封，也可以采用在其间使用O形圈、垫圈的结构。

在壳体6的外侧且面对永磁铁11的位置上，在壳体6上固定设置有在梳齿状的铁心上进行了绕线的定子12。由永磁铁11及定子12构成的电机部82配置在由内转子1及外转子2构成的泵部81的外周侧上。由此，实现了泵80的薄型化及小型化。

控制部83是用于控制电机部82的部件，具有直流无刷电机驱动用变频器电子电路。如上述，通过在泵部81的外周侧设置电机部82，可以在泵部81的未设置吸入口7与排出口9的侧面上设置控制部83，在本实施方式中，控制部83沿该侧面进行设置。根据这一点，也可以谋求泵80的小型化。

在壳体6的侧面部分上，紧贴设置有多个(3个)作为磁性检测装置的霍尔元件13；同时还紧贴设置有作为电流控制装置的电源元件15。这些元件13、15与逻辑元件14被焊接在同一电路板16上，构成直流无刷电机驱动用变频器电子电路。最好在电源元件15与壳体6之间涂敷热传导性油脂，提高热密合性。在电路板16上，连接有从外部供给电能的电线25、通过直流电压控制旋转速度的控制线26、利用脉冲向外部发送旋转速度信息的旋转输出线27。

直流无刷电机由具有永磁铁11及定子12的电机部82、具有变频器电子电路的控制部83构成，永磁铁11作为该直流无刷电机的转子发挥作用。永磁铁11位于作为薄壁密封构件的壳体6的内侧、定子12位于壳体6的外侧的结构被称为密封电动机。密封电动机，不需要轴封等部件，而是利用磁力向壳体6内部传送旋转动力，所以适用于从外部隔离被送给液体，同时通过工作室23的容积变化送出液体的容积型泵的结构。

下面，利用图3说明泵81的主要部件的位置关系。图3为图1的泵的机构部的分解立体图。

内转子1进入外转子2的内侧的孔中并啮合，将作为正面板3的一部分的内轴5插入到中央的圆孔中，通过内轴5以轴支承内转子1。外转子2包括向两侧伸出的伸出部21，并与覆盖外周的圆筒状永磁铁11一体化。伸出部21的内周面留有间隙地被嵌合到作为正面板3及背面板4一部分的肩部22上，作为滑动轴承发挥作用。由此，外转子2的两侧被正面板3及背面板4支承。在面向正面板3的两个转子1、2的圆形端面部分上构成有吸入孔口8和排出孔口10。吸入孔口8与向外部连通的吸入口7直接连接。排出孔口10是将肩部22的一部分切去的部分，与壳体6的内部空间相连通，并且设置有从该空间向排出口9开口的孔流路。

下面，参照图1至图3，说明该泵80的动作。

在通过向电线25施加直流12V、向控制部83的电机驱动电路供给电流的同时，通过向控制线26施加直流电压，送出起动信号。通过该起动信号，利用安装在逻辑元件14内部的控制软件识别起动指令，通过逻辑元件14发出的指示，通过电源元件15向定子12输送电流。由此，电机部82起动，3个霍尔元件13检测到磁性并识别永磁铁11的旋转角度。为了该识别，在永磁铁11的每个磁性周期的三分之一的位置上配置霍尔元件13。根据霍尔元件13的输出信号，逻辑元件14进行以下控制：判断永磁铁11的旋转相位，向电源元件15指示向定子12输送的电流量及方向，然后按照指定的旋转速度驱动电机部82旋转。逻辑元件14由于将永磁铁11的旋转信息作为脉冲从旋转输出线27输出，所以接收该信号的上级控制设备可以确认泵80的工作状态。

若永磁铁11旋转，则与其一体化的外转子2将旋转，与其啮合的内转子1也将像一般的内接齿轮那样，接收旋转的传递并一起旋转。形成于两个转子1、2的齿槽中的工作室23通过两个转子1、2的旋转而扩大、缩小容积。在内转子1和外转子2的齿啮合得最深的图2中的下端，工作室23的容积达到最小，在上端达到最大。因此，若转子按照图2中的大箭头的朝向逆时针旋转，则右半部的工作室23将一边向上方移动，一边扩大容积，左半部的工作室23将一边向下方移动，一边缩小容积。由于以轴支承两个转子1、2的滑动部完全浸渍在被输送液体中，所以摩擦较小，可以防止异常磨损。

被输送液体从吸入口7经由吸入孔口8，被吸入容积扩大过程中的工作室23中。容积达到最大的工作室23通过转子的旋转从吸入孔口8的轮廓偏离，完成吸入，然后与排出孔口10连通。从那里工作室23的容积开始缩小，工作室23中的被输送液体从排出孔口10被送出。被送出的被输送液体在进入壳体6内部的空间并冷却永磁铁11之后，从该空间内返回至正面板3的通路，然后从排出口9被送至外部。

在本实施方式中，由于吸入流路较短，所以吸入负压较小，可以防止发生空穴现象。此外，由于向壳体6内部施加较高的排出压力，并作用于向外侧扩展的方向上，所以即使是壁薄的壳体6，也可以避免向内侧变形、与作为旋转体的永磁铁11接触。

由于运转会产生热量，所以需要冷却的电源元件15的热量通过热传导性油脂与壳体6，并传导至流经壳体6内部的被输送液体，然后向外部排出。壳体6内部的被输送液体由于位于排出流路的通路中并经常被搅拌，所以可以有效地散热。因此，在电源元件15中不需要专用的散热设备与冷却风扇。此外，可以同样有效地去除永磁铁11与定子12上产生的电机损失的热量，防止异常的温度上升。

定子12的内面通常与永磁铁11的外周面处于同心圆的关系，其间隔是均匀的。但是，若考虑到泵部81的内部压力分布，则与排出孔口10连通的工作室23比与吸入孔口8相连通的工作室23内部压力高，外转子2在图2中在左方向上受到液体压力。因此，在图2中，通过使定子12向左方略微偏心，抵消右方的磁性吸引力(电机拉力)，可以降低作用于外转子2上的径向力，能够用于降低摩擦损失、防止磨损。

下面，一边参照图4，一边说明具有上述泵80的电子设备。图4(a)是表示纵向设置计算机主体状态下的计算机整体结构的立体图，图4(b)是表示横向设置计算机主体状态下的计算机主体单独的立体图，图4中表示的电子设备是台式计算机的实例。

计算机60具有计算机主体61A、显示装置61B以及键盘61C。液体冷却系统69，与CPU(中央计算装置)62一同内置于计算机主体61A中，由闭合回路系统构成，所述闭合回路系统是通过管道将存液容器63、泵80、热交换器65、散热板A66、散热板B67各个部件按照该顺序连接而成的。该液体冷却系统69的设置目的主要是将由内置于计算机主体61A中的CPU62产生的热量向外部传导，将CPU62的温度的上升保持在规定值以下。使用水或者以水为主体的溶液作为热介质的液体冷却系统69与空气冷却方式相比，由于热传导能力强、噪音小，所以适用于发热量高的CPU62的冷却。

在存液容器63内部封入有被输送液体和空气。存液容器63与泵80并列设置，利用管道将存液容器63的出口与泵80的吸入口连通。在CPU62的散热面上，经由热传导性油脂，紧密设置有热交换器65。利用管道连通泵80的排出口与热交换器65的入口。热交换器65通过管道与散热板A66连通，散热板A66经由管道与散热板B67连通，散热板B67经由管道与存液容器63连通。散热板A66与散热板B67以从计算机主体61A的不同表面向外部散热的方式进行设置。

从计算机60内部通常具有的直流12V电源向泵80引出电线25，控制线26及旋转输出线27与作为上级控制设备的计算机60的电子电路连接。

下面说明该液体冷却系统69的动作。通过伴随着计算机60的起动输送电能与起动指令，泵80将启动，被输送液体开始循环。被输送液体被从存液容器63吸入到泵80中，通过泵80加压，被送出至热交换器65。从泵80送至热交换器65的被输送液体吸收CPU62发出的热量，液体温度上升。而且，被输送液体通过接下来的散热板A66与散热板B67与外界大气进行热交换(向外界大气散热)，液体温度下降后返回至存液容器63。然后，重复此循环，继续进行CPU62的冷却。

泵80由于是作为容积型泵的一种的内接齿轮泵，所以，即使在干燥状态(无液体条件)下启动，也具有使吸入口处于负压状态的能力。因此，具有即使经过高于存液容器63内部的液面的管道，或者即使泵80处于高于液面的位置，也可以不必引水地吸入液体的自吸能力。此外，与离心泵等比较，内接齿轮泵80由于加压能力高，所以也可以适用于通过热交换器65、散热板66、67的压力损失增加的情况。特别是在CPU62的发热密度高的情况下，为了扩大热交换面积，需要将热交换器65内部的流路弯曲并设置为细长状，若使用具有离心泵等的液体冷却系统则通过压力损失将会增加，难以适用，而使用本实施方式的液体冷却系统69，则可以对其进行处理。

在本实施方式的液体冷却系统69中，由于被输送液体在刚通过达到最高温度的热交换器65的出口之后，经由散热板66、67，液体温度会下降，所以存液容器63、泵80的温度可以保持较低。因此，泵80的内部部件等与高温环境相比，更容易确保其可靠性。

作为液体冷却系统69的动作的结果，决定液体循环的各部位的温度，这些温度通过温度传感器(未图示)进行监视。在由于温度上升到规定值以上而确认冷却能力不足的情况下，指示提高泵80的旋转速度，预防过高的温度。此外，相反，在冷却过度的情况下，将抑制旋转速度。常时监视泵80发出的旋转输出，在旋转输出中断且液体温度变化异常的情况下，判断泵80产生故障，计算机60将切换至紧急动作。通过紧急动作，进行降低CPU速度、保存工作中的程序等最小限度的动作，防止硬件的致命损坏。

泵80位于低于存液容器63的位置时没有问题，但是有时也设计为泵80位于高于存液容器63的位置。这种情况下，由于长时间的停止，泵80内部的液体会流出，在下一次起动时泵80内部处于干燥状态，泵80在起动后将作为无液体、输送空气的泵进行动作，排出空气后，液体充满泵内，进行通常的运转。但是，作为液体用泵而设计的泵80不适合排出气体，也可以认为其能力不足。

因此，在泵80处于高于存液容器63的位置时，在长时间停止后，即使泵内处于干燥状态，为了在短时间内排出空气，切实地进行顺利起动，在本实施方式中，内置有具有消耗电能检测装置的电机驱动电路，同时还具有控制功能，该控制功能在判定启动后的消耗电能小于规定值的情况下，只在限定的时间内进行高于通常旋转速度的增速运转；在判定消耗电能超过规定值的情况下，将移至通常的旋转速度。

此外，在增速运转规定了最长时间，且达到该时间后仍然不能达到液体输送状态的情况下，将意味着泵80产生故障、液体散失等的异常情况，将停止泵80，同时将异常发生情况传送至上级控制功能。

以上的液体冷却系统69，无论是如图6(a)所示的纵向设置计算机主体61A的情况，还是如图6(b)所示的将其横向设置的情况，都会同样地发挥作用，因此，本液体冷却系统69不会妨碍计算机主体61A的设置自由度。特别是由于设置的两块散热板A66与散热板B67在任何一个设置朝向上都是相互水平与垂直地配置，所以可以避免两块散热板表面同时被覆盖等的散热障碍。

下面，利用图5，对本发明的第2实施方式进行说明。图5是本发明的第2实施方式的电机一体型内接齿轮泵的纵向剖面图。该第2实施方式在下述的几点上与第1实施方式不同，其他方面均与第1实施方式基本相同。

在该第2实施方式中，相对于内外转子1、2，将永磁铁11和定子12靠近轴方向的一侧进行配置。伸出部21仅伸出设置于外转子2的外周部的一侧上。在该伸出部21的外侧配置有永磁铁11，并在更外侧配置有定子12。外转子2经由伸出部21，仅通过正面板3的肩部22以轴支承。内转子1通过埋入(即、模制一体成型)正面板3中的轴5被以轴支承。

此外，壳体6由凸缘部6a，筒部6b，以及底部6c形成，底部6c兼用作第1实施方式的背面板4。因此，泵外壳由正面板3和壳体6两个部件构成。而且，在正面板3上安装有外罩37，以覆盖泵部81、电机部82、以及控制部83。

根据该第2实施方式，与第1实施方式比较，可以解决由于外转子2的左右轴承的同心度之差而产生的故障。此外，第1实施方式中的背面板4不再需要，可以减少1个部件，能够降低价格。而且，由于泵80的精度基准可以仅集约到正面板3上，所以容易进行精度管理。此外，即使在由于电机偏心而产生电磁力不平衡的情况下，由于轴支承位置位于力线上，所以可以解决这种问题。通过外罩37的隔音作用，可以防止转子1、2产生的啮合音、定子12发出的电磁音等噪音向外部扩散。此外，由于外罩37仅在远离这些声源、振动源的位置固体粘合，所以，固体传播声音也容易在途中衰减、难以传播。由于电机、元件产生的热量经由壳体6传导至被输送液体，所以，隔音外罩内部的温度上升也是有限的，没有问题。

下面，利用图6，对本发明的第3实施方式进行说明。图6是本发明的第3实施方式的电机一体型内接齿轮泵的纵向剖面图。该第3实施方式在下述的几个方面与第1实施方式不同，其他方面均与第1实施方式基本相同。

内转子31与外转子32形成宽度相同的一对内啮合齿轮形状，在啮合的状态下被收纳于设置在正面板33上的圆筒状孔33a中。该圆筒状孔33a，其深度大于两个转子31、32的宽度，相对于直径方向及宽度方向，在与两个转子31、32之间存在有微小的缝隙。在圆筒状孔33a的底面上具有吸入孔口8，其与吸入口7直接连接。

在内转子31的中央孔中插入固定有驱动轴35。设置于驱动轴35的两端的细直径部35a被插入设置于正面板33和背面板34上的孔中，以作为滑动轴承旋转自如地以轴支承。驱动轴35与内转子31同心，与此相对，外转子32的外周以及其所接触的圆筒状孔33a偏心。

如此，其结构为：内转子31一体地以轴支承于两端支承的轴35，外转子32以自身的外周部和端面作为滑动轴承进行工作。这种构造是以往的内接齿轮泵中一般的构造，效果很好，具有很高的可靠性。

隔板36是具有中央开口的平板形状，在中央开口中贯通有驱动轴35。隔板36覆盖两个转子31、32的一侧的端面，周围部分紧密固定于正面板33上。在隔板36上，设置有作为规定轮廓形状的通孔的排出孔口36a，同时形成有与排出口9相连通的流路。

以隔板36为界，在两个转子31、32的相反侧，在扩大驱动轴35的直径的部分的外周上固定有永磁铁11，构成电机的转子。

正面板33的外周向直径方向扩大，并在其外周部与外罩37接合。外罩37覆盖定子12与电路板16的外侧，具有穿线用的小孔。

在该第2实施方式中，泵80起动后，通过电机的作用，在永磁铁11上产生扭矩，通过驱动轴35连接的内转子31和与其啮合的外转子32旋转。根据内接齿轮泵的原理，从吸入口7吸入的被输送液体经过吸入孔口8，被吸至容积扩大过程中的工作室38中。另一方面，被输送液体从容积缩小过程中的工作室38，通过排出孔口，进入壳体6的内部空间。然后再通过隔板36与正面板33上开的孔，从排出口9被送至外部。

根据该第3实施方式，虽然与第1实施方式相比泵整体的尺寸变长，但是由于内外两个转子1、2的轴支承采用具有较好效果的方式，所以能够实现高可靠性。在外罩37的隔音作用下，与第2实施方式相同的，可以防止转子1、2产生的啮合音、定子12发出的电磁音等向外部扩散。此外，由于外罩37仅在远离这些声源、振动源的位置固体接合，所以，固体传播声音也容易在途中衰减、难以传播。由于电机、元件产生的热量经由壳体6被传导至被输送液体，所以隔音外罩内部的温度上升也是有限的，没有问题。

下面，利用图7，对本发明的第4实施方式进行说明。图7是本发明的第4实施方式的电机一体型内接齿轮泵的纵向剖面图。该第4实施方式在下述的几个方面与第1实施方式不同，其他方面均与第1实施方式基本相同。

与内转子41啮合的外转子42的外周部分，其形状为：与沿整个圆周形成齿的部分相比宽度较窄，且向直径方向延长，如在以前的例子中的外转子的外周上固定有圆盘的形状。外转子42的宽度变窄的高差部43以微小的间隙与形成于正面板45与背面板46的内面上的高差部嵌合，具有作为滑动轴承的功能。在向外转子42的外周延长的延长部47中埋入有永磁铁48，以使在圆周方向上磁极处于交替状态。

相对于永磁铁48，在轴向，隔着微小的间隙与较薄的非磁性材料的壳体50设置有定子49。定子49可以为不使用密封线圈等绕组的结构。壳体50与背面板46成为一体。霍尔元件51与相当于永磁铁11的径向的壳体50的外边缘部紧密接合，电源元件52与背面板46紧密接合。

该第4实施方式中的被输送液体的流动从在直径方向上打开的吸入口53经过吸入孔口54被吸入到容积扩大过程中的工作室55中。并且，从容积缩小过程中的工作室56经由排出孔口57与壳体内部空间58，被从排出口59送出。

根据该第4实施方式，可以将泵整体的厚度设置得非常薄，收纳性很好。由于吸入口及排出口的朝向可以自由设计，所以在将该泵装入其他的设备上时的配置比较自由。此外，在组装时，可以从一侧按顺序组装，组装性良好。

根据上述各个实施方式，泵80由于为小型且具有高可靠性，所以，适用于作为冷却液循环回路的送液装置，所述冷却液循环回路用于对例如以计算机为代表的伴随着高密度发热的电子设备进行内部冷却。

Claims (16)

1. 一种电机一体型内接齿轮泵，具有吸入并排出液体的泵部和驱动上述泵部的电机部，其特征在于，

上述泵部具有在外周上形成有齿的内转子、在内周上形成有与上述内转子的齿相啮合的齿的外转子、在收纳上述两个转子的同时形成吸入液体的吸入孔口及排出液体的排出孔口的泵外壳，

上述电机部具有构成上述泵外壳的一部分并由非磁性材料形成为薄板状的壳体、配置在上述壳体的内侧并驱动上述外转子的转子、配置在上述壳体外侧并使上述转子旋转的定子。

2. 如权利要求1所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，上述转子呈圆筒形状并以包围上述外转子的外周的形态被固定在外转子的外周上，上述壳体呈薄壁圆筒形状包围上述转子的外周，上述定子呈圆筒形状配置于上述壳体的外侧。

3. 如权利要求1所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，上述内转子通过嵌合在其中央孔中的轴可以旋转地被支承；外转子通过上述泵外壳的一部分可以旋转地被以轴支承，所述泵外壳的一部分嵌合在外转子向轴方向伸出的伸出部的内周面上；上述转子被固定在上述外转子上。

4. 如权利要求3所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，伸出部向轴方向的两侧突出形成，在向两侧突出的伸出部的内周面上嵌合有位于上述外转子两侧的上述泵外壳的肩部，且上述外转子可自由旋转地轴支承在上述泵外壳上。

5. 如权利要求1所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，上述电机部由直流无刷电机构成，该直流无刷电机的转子由永磁铁构成，在上述壳体的外侧具有磁性检测装置，所述磁性检测装置具有检测上述永磁铁的通过的功能；具有根据上述磁性检测装置的输出控制向上述直流无刷电机的定子供给的电流的电流控制元件。

6. 如权利要求1所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，上述内转子以及上述外转子由具有自身润滑性的合成树脂材料注射模塑成形而成，伴随着该注射模塑成形的起模斜度的方向在使两个转子相互啮合的状态下成反向，以在上述内转子的外齿的直径增大的方向也使上述外转子的内齿的直径也增大的方式啮合。

7. 如权利要求1所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，收纳着上述内转子和上述外转子的空间与外部，除了通过上述吸入孔口及上述排出孔口的流路以外，还具有一流路，该流路被包含有上述壳体的外壳隔离，吸入或排出通路中的液体的至少一部分经由上述壳体的内侧空间流经该流路。

8. 如权利要求1所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，将电流控制元件热密合到上述外壳上。

9. 如权利要求1所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，内置具有消耗电能检测装置的电机驱动电路，同时，具有以下控制功能，即，在判定刚起动后的消耗电能小于规定值的情况下，仅在限定的时间内进行高于通常转速的增速运转，在判定消耗电能超过规定值的情况下，转移至通常的转速。

10. 一种电机一体型内接齿轮泵，具有吸入并排出液体的泵部和驱动上述泵部的电机部，其特征在于，

上述泵部具有在外周上形成有齿的内转子、在内周上形成有与上述内转子的齿相啮合的齿的外转子、在收纳上述两个转子的同时形成吸入液体的吸入孔口及排出液体的排出孔口的泵外壳，

上述电机部具有构成上述泵外壳的一部分并由非磁性材料形成为薄板状的壳体、配置在上述壳体的内侧并驱动上述内转子的转子、配置在上述壳体外侧并使上述转子旋转的定子。

11. 如权利要求10所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，上述电机部由直流无刷电机构成，该直流无刷电机的转子由永磁铁构成，在上述壳体的外侧具有磁性检测装置，所述磁性检测装置具有检测上述永磁铁的通过的功能；具有根据上述磁性检测装置的输出控制向上述直流无刷电机的定子供给的电流的电流控制元件。

12. 如权利要求10所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，上述内转子以及上述外转子由具有自身润滑性的合成树脂材料注射模塑成形而成，伴随着该注射模塑成形的起模斜度的方向在使两个转子相互啮合的状态下成反向，以在上述内转子的外齿的直径增大的方向也使上述外转子的内齿的直径也增大的方式啮合。

13. 如权利要求10所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，收纳着上述内转子和上述外转子的空间与外部，除了通过上述吸入孔口及上述排出孔口的流路以外，还具有一流路，该流路被包含有上述壳体的外壳隔离，吸入或排出通路中的液体的至少一部分经由上述壳体的内侧空间流经该流路。

14. 如权利要求10所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，将电流控制元件热密合到上述外壳上。

15. 如权利要求10所述的电机一体型内接齿轮泵，其特征在于，内置具有消耗电能检测装置的电机驱动电路，同时，具有以下控制功能，即，在判定刚起动后的消耗电能小于规定值的情况下，仅在限定的时间内进行高于通常转速的增速运转，在判定消耗电能超过规定值的情况下，转移至通常的转速。

16. 一种电子设备，其特征在于，作为液体循环源，搭载有具有权利要求1～15中的任何一项所述的电机一体型内接齿轮泵的液体冷却系统。

Images