CN1793652A - 电机体型内接齿轮式泵及其电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明在维持作为电机体型内接齿轮式泵的小型、廉价的功能的同时，进一步提高其可靠性。电机体型内接齿轮式泵(80)的泵部(81)，具有外周带有轮齿的内转子(1)、以及和其相啮合的在内周带有轮齿的外转子(2)，以及收纳两个转子(1、2)的泵壳体，以及轴支撑内转子(1)的内转子支撑轴(5)。电机部(81)，由配置在泵壳体内侧的转子(11)，以及配置在泵壳体外侧的定子(12)构成。泵壳体由两个壳体构件(3、4)组成。内转子支撑轴(5)具有相对于外转子(2)偏心的内转子轴承(50)，轴支撑内转子(1)使其旋转可能，并且相对于外转子轴承部(22)实质上同心地将两个壳体构件(3、4)相结合。

Description

电机体型内接齿轮式泵及其电子设备

技术领域

本发明涉及一种电机体型内接齿轮式泵及其电子设备。

背景技术

内接齿轮式泵，作为抗压而将吸入的液体排出的泵，很早就已周知，特别是作为油压泵或供油泵被普遍应用。

内接齿轮式泵，由外周带齿的正齿轮形状的内转子，和内周上带齿的与内转子宽度大致相同的环状外传子作为主要能动部件而构成。与这些转子的两侧面相对，以微小的间隙相隔的具有平坦内面的壳体，设为能够将两个转子装在里面。内转子的齿数，通常比外传子的齿数少一个，使两者处于相互啮合状态下和传动齿轮一样旋转。伴随旋转时齿沟面积的变化，通过吸入和排出封闭在齿沟内的液体，而起到泵的作用。驱动内外转子中的任何一个，因为啮合另一方也会旋转。因两个转子的旋转中心偏离，所以需要对每个转子进行旋转自由地轴支撑。在壳体上，至少各设有一个称为吸入端口及排出端口的，面向和外部连通的通路的开口部。吸入端口被设置为和容积扩大的齿沟相连通，排出端口被设置为和容积缩小的齿沟相连通。一般作为转子的齿形，将外转子的齿形的一部分设为圆弧，使内转子的齿形符合次摆线。

因为内接齿轮式泵由内转子和外传子进行啮合而旋转，当驱动一方的转子旋转时，另一方的转子也会产生旋转。在泵部分的外周侧将电机部分合为一体，在外转子上固定电机的转子，在电机部分驱动外转子的方式，与在轴向将泵部分和电机部分连接相比能够缩短构造，可称为适于小型化的形态。

此种构造的内接齿轮式泵已在特开平2-277983号公报(特许文献1)中被公示。在特许文献1中，与安装在电机壳体内部的定子相对，在其内侧设有在半径方向上以规定的间隔，应该与定子对接的外周上安装了转子的外齿轮，以及在外齿轮内啮合的内齿轮所组成的内接齿轮，还有将此内接齿轮的两个端面用封闭板进行液体密封的封闭，此封闭板的任何一方上设有由设有和内接齿轮连通的吸入、排出端口的内接齿轮式泵。另外，封闭板具有前壳体和后壳体，在两个壳体和内接齿轮式泵的两个侧面之间配设有圆盘状的推力轴承，此轴承支撑外齿轮的两侧，并在两个壳体上固定支撑轴的两端，并且在支撑轴上通过向心轴承支撑内齿轮使其可以旋转，还设置有将被升压的排出侧的输送液的一部分流过转子、定子之间，并且润滑各轴承部分而返回到吸入侧的液体通路而构成。

(特许文献1)特开平2-277983号公报

但是，在特许文献1中，通过具有和外齿轮相对偏心的内齿轮轴承的支撑轴而对内齿轮进行支撑，此支撑轴以相对于外齿轮轴承部偏心的状态被两个推力轴承所支承。在此构成情况下，将两个推力轴承以旋转的状态而安装，则一方的推力轴承的外周面和另一方的推力轴承的外周面呈现偏离的状态。此种偏离状态下的两个推力轴承所轴支撑的外转子的摩擦阻力增加，严重的情况下外转子会产生旋转困难。

另外，在特许文献1中，泵壳由两个推力轴承、前壳体、后壳体以及定子壳构成。所述的构成，会引起多个构件的制作及组装所造成的成本增高，由防漏封条的位置的增加而造成的可靠性降低等问题。

进而，在特许文献1中，两个推力轴承的间隔被其两侧的前壳体和后壳体的间隔所限制，前壳体和后壳体的间隔被定子壳的轴向的长度所限制。在所述构成的情况下，难以精确地限制相对于两个推力轴承的内齿轮及外齿轮的部分的间隔，内齿轮及外齿轮和两个推力轴承在旋转时的摩擦阻力增加，严重的情况下有可能发生旋转困难。

发明内容

本发明的目的在于，在继续维持作为电机体型内接齿轮式泵的小型、廉价的功能的同时，获得可靠性更高的电机体型内接齿轮式泵以及电子设备。

本发明的其他的目的在于，在继续维持作为电机体型内接齿轮式泵的小型、廉价的功能的同时，获得更加廉价的、可靠性高的电机体型内接齿轮式泵以及电子设备。

为了达到所述目的的本发明的第1方式，是电机体型内接齿轮式泵，其由吸入并排出液体的泵部，和驱动所述泵部的电机部分构成，所述泵部由外周上带有轮齿的内转子、与内转子的齿啮合的在内周带有轮齿的外转子、收纳两个转子的泵壳体、支撑所述内转子的内转子支撑轴等构成，所述电机部，由配置在泵壳体的内侧的驱动所述外转子的转子、配置在所述泵壳体的外侧的使所述转子产生旋转的定子构成，其中，所述泵壳体由与所述外转子及所述内转子的两个侧面相对配置的两个壳体构件，以及设置在两个壳体构件上的轴支撑所述外转子的轴向的两侧的外转子的轴承部构成，所述内转子支撑轴具有相对于所述外转子偏心的内转子轴承部分，轴支撑所述内转子，使其可以旋转，并且相对于所述外转子轴承部实质上同心地将两个壳体构件结合。

在本发明的第1方式中进一步优选的构成例如下所述。

(1)所述内转子的支撑轴，由和所述两个泵壳体以不同的构件构成，安装在设置于所述内转子轴承部两侧的两个泵壳体上。

(2)所述两个壳体构件，以微小的间隙相对，被设置在所述外转子及所述内转子的两侧的端面上，所述两个壳体的一方，与所述外转子及所述内转子的一侧相对的部分，以及从此相对的部分向所述外转子的外周的外方向，沿轴向延伸的筒状的密封部，被合成树脂材料形成一体，所述转子在所述密封部的内周面的内侧，被固定在外转子的外周面上，所述定子在所述密封部的外周面的外侧，被设置在所述转子的外周的外方向。

(3)所述内转子支撑轴，通过将安装轴部嵌入到设在两个壳体构件的嵌合孔中，而被安装在两个壳体构件上，所述安装轴的一方具有止转平面部，和所述壳体构件的嵌合孔的止转平面部相接合地嵌合，所述两个壳体构件被固定在外周部。

(4)所述外转子具有从外周部两侧端面沿轴向凸出的圆环状的凸出部，所述两个壳体构件和所述外转子轴承部形成一体。

(5)所述内转子支撑轴，其构成如下，在相对所述外转子偏心的偏心轴承部及其偏心轴承部的两侧端面上，设置实质上同所述安装轴部同心且比所述偏心轴承部的直径小的缓冲圆盘部，使所述缓冲圆盘部的两个端面之间的尺寸，比所述外转子及所述内转子的轴向的长度的尺寸大，两个壳体构件和所述缓冲圆盘部的两个端面接合。

(6)所述内转子支撑轴构成为，使安装轴部比所述内转子轴承部的直径小，并且使所述内转子轴承部的轴向的尺寸比所述外转子及内转子的轴向的长度的尺寸大，所述两个壳体构件和所述内转子轴承部的两个端面相接合。

(7)所述两个壳体构件的一方，从所述密封构件进一步延长，由合成树脂材料使覆盖所述定子的的筒状的盖子形成一体。

为了达到所述以外的目的的本发明的第2方式，是电机体型内接齿轮式泵，其由吸入并排出液体的泵部，及驱动所述泵部的电机部构成，所述泵部由外周带有轮齿的内转子，和与所述内转子的轮齿啮合的在内周带有轮齿的外转子，以及收纳所述两个转子的泵壳体构成，所述电机部，在由配置在泵壳体内侧的驱动所述外转子的转子，和设置在泵壳体外侧的使所述转子发生旋转的定子构成，其中，所述泵壳体由和所述外转子以及所述内转子的两侧的端面，以微小的间隙相对而配置的两个壳体构件构成，所述两个壳体构件中的一方，与所述内转子和所述外转子的一侧相对的部分，以及从此相对的部分的外周部向所述外转子的外周的外方，沿轴向延伸的筒状的密封部，由合成树脂材料形成一体，所述两个壳体构件的另一方，具有和所述密封部嵌合的嵌合面，所述转子在所述密封部的内周面的内侧，被固定在所述外转子的外周面上，所述定子被设置在所述密封部的外周面的外侧，和所述转子相对应。

本发明的第2方式更优选的具体构成例如下所述。

(1)设于所述一方的壳体构件上的所述筒状的密封部和另一方的壳体构件，以被称为嵌合面的圆筒面互接在轴向上嵌合。

(2)所述两个壳体构件中的另一方，将覆盖所述定子的筒状盖由合成树脂材料形成一体。

(3)所述泵部具备轴支撑所述内转子的内转子支撑轴，所述内转子支撑轴，由和所述两个泵壳体以不同的构件构成，具有相对于所述外转子偏心的内转子轴承部，轴支撑内转子使其旋转可能。

(4)轴支撑所述内转子的内转子支撑轴构成为，使安装轴部比所述内转子轴承部的直径小，并且使所述内转子轴承部的轴向尺寸，比所述外转子及内转子的轴向长度的尺寸大，所述两个壳体构件和所述内转子轴承部的两端接合。

为了达成所述目的的本发明的第3方式，是电机体型内接齿轮式泵，其由吸入并排出液体的泵和驱动泵的电机构成，所述泵部，由外周上形成轮齿的内转子，和与所述内转子的轮齿啮合的在内周形成有轮齿的外转子、和收容所述两个转子的泵壳体、和轴支撑所述内转子的内转子支撑轴构成，所述电机部，由设置在泵壳体内侧的驱动所述外转子的转子，和配置在所述泵壳体外侧的驱动所述转子的定子所构成，所述泵壳体具有两个壳体构件，配置为和所述外转子及所述内转子的两个侧面相对，所述内转子，构成为与所述外转子相比，轴向的尺寸大，所述内转子支撑轴，具有在旋转自由的状态下轴支撑所述内转子的内转子轴承部，和设置在所述内转子轴承部的两侧的所述两个壳体构件上所安装的安装轴部，使所述安装轴部比所述内转子轴承部的直径小，且使所述内转子轴承部的轴向尺寸比所述内转子的轴向长度的尺寸大，使所述两个壳体构件和所述内转子轴承部的两个端面相接合。

所述的为了达到各个目的的本发明中的第4方式，是应用了所述第1～第3方式的电机体型内接齿轮式泵的电子设备。

根据本发明，在维持作为电机体型内接齿轮式泵的小型、价廉的性能外，还能够得到可靠性更高的电机体型内接齿轮式泵及其电子设备。

另外，根据本发明，在维持电机体型内接齿轮式泵的小型、价廉的性能外，能够得到更加廉价的可靠性高的电机体型内接齿轮式泵及其电子设备。

附图说明

图1是本发明的第1实施例的电机体型内接齿轮式泵的侧视剖面图。

图2是第1实施例的电机体型内接齿轮式泵的正视剖面图。

图3是图1的泵的机构部分的分解立体图。

图4是图1的具备带有电机体型内接齿轮式泵的冷却系统的电子设备的说明图。

图5是对由电机体型内接齿轮式泵的正面壳体和背面壳体的回转相位误差产生的轴承面的偏差进行说明的模式图。

图6是表示电机体型内接齿轮式泵的中央轴的嵌合力过强时可能发生的变形的模式图。

图7是本发明的第2实施例的电机体型内接齿轮式泵的纵剖面图。图中：1内转子，2外转子，3正面壳体，4背面壳体，5内轴(内转子支撑轴)，6密封部，7吸入口，7a L形通路，8吸入端口，9排出口，9a通路，10排出端口，11转子，12定子，13盖，14 O形环，15粘接材，16嵌合面，17凸缘面，18凸缘部，21凸出部，22肩部(外转子轴承部)，23工作室，24内部空间，25侧孔，26孔通路，31电子基板，32动力元件，33电线，34回转输出线，35绝缘材，36热传导性润滑脂，50内转子轴承部，51偏心轴承部，52缓冲圆盘部，53嵌合轴部(安装轴部)，53A埋置轴部，54止转平面部，60计算机，61A计算机主机，61B显示装置，61C键盘，62CPU，63贮液箱，65热交换器，66散热板A，67散热板B，69液冷系统(冷却系统)，80电机体型内接齿轮式泵，81泵部，82电机部，83控制部，94突起。

具体实施方式

以下，依图对本发明的多个实施例进行说明。各实施例的图中的相同符号表示相同物体或者相当的物体。

依照图1至图6对本发明的第1实施例的电机体型内接齿轮式泵及其电子设备进行说明。

首先，依照图1及图2对本实施例中的电机体型内接齿轮式泵80的整体结构进行说明。图1是本发明的第1实施例的电机体型内接齿轮式泵80的侧面剖面图，图2是本实施例的电机体型内接齿轮式泵80的正面剖面图。

泵80是由具有泵部分81、电机部分82以及控制部分83构成的电机体型内接齿轮式泵。泵80的整体形状形成为薄型，径向的尺寸大于轴向的尺寸。

泵部分81具有内转子1、外转子2、正面壳体3、背面壳体4、内轴5而构成。正面壳体3和背面壳体4是构成泵壳的构件，背面壳体4上包含密封部6、凸缘部18以及盖13。内轴5是构成内转子支撑轴的构件，在本实施例中由与正面壳体3和背面壳体4不同的构件构成。

内转子1的形状与正齿轮相似，外周形成有以次摆线为轮廓的轮齿。其齿面，严密地说是在轴向上具有一些的斜度，有助于在注射成形时的起出，即形成有被称为“起出斜度”的斜面。另外，内转子1在中心具有在轴向贯通的内面光滑的孔。内转子1的两侧端面，被制作得平坦而光滑，在与正面壳体3及背面壳体4的突起肩部的平坦的端面之间形成有滑动面。

外转子2形成环状的内齿轮形状，具有圆弧等形状的齿形的齿只比内转子1多一个。外转子2的齿，作为正齿轮在轴向形成大致相同的截面形状，但严格地说在轴向具有一些的斜度，有助于喷射造型时的起出，即具有被称为“起出斜度”的斜面。内转子1和外转子2的斜度的方向相反，在内转子1的外齿直径向变大的方向，外转子2的内齿直径也变大，两者1、2相啮合。由此，两者1、2的啮合面防止轴向位置产生的一端接触。外转子2的两侧端面，被制作的平坦而光滑，在和正面壳体3及背面壳体4的肩部的平坦的端面之间形成有滑动面。外转子2除去其外周部分，和内转子1的宽度大致相同，为了使内转子1及外转子2的两侧端面保持大致一致，将外转子2设于内转子1的外侧。并且，若使内转子1的宽度比外转子2的宽度稍略大(例如20～50μm)，则有利于其性能和可靠性。在外转子2的外周部，形成有圆环状的凸出部21，其相对于中央部分的两侧端面(和内转子1的两侧端面大致一致的端面)在轴向上凸出。凸出部21的内周被制作成光滑面，和肩部22的外周面之间构成有滑动面。

内转子1及外转子2由聚缩醛(POM)或聚苯硫醚(PPS)等具有自润滑性，能够忽视水或者以水为成分的溶液造成的膨胀变形和腐蚀水准的性质的合成树脂材料制成。

内转子1和外转子2的齿沟，在啮合状态下一个一个相连接，相邻的齿沟彼此形成一个封闭的工作室23。内转子1和外转子2构成为，在啮合的状态下，夹在正面壳体3和背面壳体4之间进行旋转。在内转子1的中心孔内，以微小的间隙被嵌合有具有光滑的外周的内轴5的内转子轴承部50，由此，内转子1被内轴5旋转自由地轴支撑。并且，内轴5因为固定于正面壳体3而不会旋转。内转子轴承部50，由相对于外转子2的轴心具有偏心的轴心的偏心轴承部51，以及相对于外转子2的轴心同心的缓冲圆盘部52构成。

在位于内轴5的中央的偏心轴承部51的两个端面上，设有截面小且薄(例如厚度为0.1～0.5mm)的缓冲圆盘部52。在内转子轴承部50的长度中，包含有偏心轴承部51及其两侧的缓冲圆盘部52的厚度。在缓冲圆盘部52的更外侧，设有圆柱形的嵌合轴部53。此嵌合轴部53，构成内轴5的向泵壳安装的轴部。缓冲圆盘部52和嵌合轴部53形成同心，缓冲圆盘部52及嵌合轴部53与偏心轴承部51形成偏心。相对于偏心轴承部51的缓冲圆盘部52及嵌合轴部53的偏心量，和内转子1和外转子2的偏心量一致。并且，偏心轴承部51和缓冲圆盘部52以及嵌合轴部53，是一体的，都是由相同材料制作的内轴5的各部分的名称。在嵌合轴部53的一端，形成有朝向径向的止转平面部54，在此止转平面54所嵌入的正面壳体3的嵌合孔的底部，形成有对应的平面部。通过这些平面的相互嵌合，能够防止正面壳体3和内轴5的相对旋转。

内轴5具有作为连接正面壳体3和背面壳体4的结构材的功能，其两侧的前端部，被插入到两个壳体3、4中央部的嵌合孔中而固定。在此状态下，缓冲圆盘部42的端面紧贴在两侧的肩部22的平滑端面上，两个肩部22的端面之间的距离和轴承部的长度一致。

外转子2的凸出部分21的内周面以微小的间隙被嵌合在正面壳体3及背面壳体4的肩部22的外周面上，外转子2的两侧被正面壳体3及背面壳体4的肩部22所轴支撑可以自由旋转。正面壳体3及背面壳体4的肩部22，具有如从同一圆柱的一部分切出的位置关系。

在正面壳体3的肩部22上，在和内转子1及外转子2以微小的间隙相对的端面(泵的内面)上，形成有被称为吸入端口8(参考图3)和排出端口10的开口部。吸入端口8和排出端口10，在比内转子1的齿根圆更内侧，比外转子2的齿根圆(因为外转子2是外齿轮，齿根圆的直径比齿顶圆大)更外侧形成有带有轮廓的开口部。并设为吸入端口8与容积扩大的工作室23相对，排出端口10与容积缩小的工作室23相对。另外，在变为最大容积的瞬间的工作室23中，还构成为或者是不面对任何一个端口，或者保留由微小的截面面积形成的连通。

吸入端口8通过短的L形通路7a，和开向外部的吸入口7相连通。另一方面，排出端口10，通过从排出端口10导向内部空间24的通路，以及从此内部空间24导向排出口9的通路9a，与开向外部的排出口9相连通。内部空间24，被密封部6以及两个壳体3、4所覆盖，是转子11进行旋转的空间，这意味着其为在吸入口7和排出口19之外不和外部连通的空间。

电机部82具有转子11、定子12以及密封部6而构成。密封部6被泵80和电机部82所共用。

在外转子2的外侧，固定着和在轴向含有外转子2的突出部21的宽度大致相同的圆筒状永磁体构成的转子11。固定可以采取接合或压入等具有充分的强度和可靠性的方法。转子11，如图2中的小箭头所示，沿半径方向被授与交互的极性，从外周侧看沿周向N极和S极交互排列而构成。

薄壁筒状的密封部6与转子11的外周之间设有微小的间隙(例如，1mm以下的间隙)相隔，转子11和外转子2能够同时进行旋转。

密封部6指的是从背面壳体4的外周，以相同构件圆筒状延长的薄壁部分，构成背面壳体4的一部分。从密封部6的正面侧，以相同构件向外延伸形成凸缘部分18。此凸缘部分18的外周部通过粘结材和正面壳体3相接合。由此，背面壳体4、密封部6以及凸缘部分18被固定在正面套筒3上。正面套筒3和密封部6通过被称为嵌合面16的圆筒面相互连接在轴向上嵌合。因为保持轴向嵌合方法并在内轴5的两端(具体说是内轴5的两侧的缓冲圆盘部分52的端面上)使两个壳体3、4紧贴，所以在凸缘部分18和正面壳体3的相对面的凸缘面17上，在被组装的状态下形成微小的间隙。密封部6的内周圆筒面的端部设有凹部，O形环14被插入在此凹部中。通过此O形环14，密封部6和正面壳体3的嵌合面16被密封，形成闭塞的内部空间24。

在轴向嵌合的嵌合部16的作用下，能够使两个壳体3、4在径向上的定位精度保持良好，能够保持两个壳体3、4的轴向位置与内轴5相紧贴。另外，内部空间24的密封性通过O形环14而实现，因为除了吸入口7和排出口10之外，是没有和外界连通的其他的孔或接合面的简单结构，所以具有优异的密封性，能够切实防止漏液。

盖13，通过从背面壳体4相连的密封部6的正面侧凸缘18的更外周开始向背面侧折回的形状，而形成一体。盖13设为覆盖电机部82的定子12的外周，能够起到防止触电、保持美观、防止噪音的作用。在盖13的背面侧的端部，如盖子一样安装有圆形的电子基板19，形成将定子14等包起的封闭空间。

在密封部6的外侧且转子11的外周侧的位置，设为在梳齿状的铁芯上卷线的定子12固定在密封部6和盖13上。由转子11和定子12组成的电机部82，设于由内转子1和外转子2组成的泵部81的外周侧，因为不在轴向上排列，所以能够实现泵80的超薄化和小型化。

控制部83，用于控制电机部82，具备直流无刷电机驱动用倒相器(inverter)电子电路。如上所述通过将电机部82安装在泵部81的外周侧，而能够在不设有泵部81的吸入口7和排出口9的背面侧设置控制部83，另外从兼顾盖13的盖子的电子基板19这一点出发，也能够实现泵80的小型化和结构的简化。

在电子基板31的封闭空间侧，装载有主要的电子部件的动力元件32，构成驱动直流无刷电机的倒相器电子电路。动力元件32和背面壳体4之间，涂有热传导性润滑脂36，可以提高热紧密性。在电子基板31上，连接着从外部供电，控制旋转速度的电力线33以及通过脉冲将旋转速度进行信息向外部发送的旋转输出线34。

直流无刷电机由具有永久磁铁构成的转子11和定子12的电机部82，以及具有倒相器电子电路的控制部83构成。转子11位于薄壁密封部6的内侧，定子12位于密封部6的外侧的构造被称为密封式发动机。密封式发动机因为无需轴密封，利用磁力的作用将旋转动力传递到被称为金属盒的密封部6的内部，所以适用于将传送液从外部隔离，并且由工作室23的容积变化将其送出的容积形泵的构造。

其次，用图3对泵部81的主要构件的位置关系进行说明。图3为图1的泵机构部分的分解立体图。

内转子1进入到外转子2内侧的孔中被啮合，将内轴5插入到中央的圆孔中，被内轴5的直径最大的偏心轴承部51轴支撑。外转子2被安装在包括向两侧的凸出部分21在内的覆盖外周的圆筒状的转子11上而形成一体。凸出部分21的内周面，与正面壳体3及背面壳体4的一部分的肩部22具有一定的间隙而嵌合，起到作为滑动轴承的作用。因此，外转子2被正面壳体3及背面壳体4的两侧支撑。

在正面壳体3与两个转子1、2面对的圆形端面部分，形成有吸入端口8和排出端口10。吸入端口8和向外部连通的吸入口7直接连接。排出端口10通过在肩部22的侧面的一部所开设的侧孔25，和密封部6的内部空间24相连。另外从此内部空间24向排出口9设有开口的孔通路26。

其次，参考图1到图3对泵80的工作进行说明。

通过向电力线33输入12V的直流电，控制部83的电机驱动电路供电，电流通过动力元件32被传送到定子12。由此，电机部82被起动，控制电机部82使其按指定的旋转速度旋转。因为动力元件32将转子11的旋转情况作为脉冲通过旋转输出线34而输出，所以接受其信号的上位控制设备能够确认泵80的工作状态。

若使电机的转子11旋转，则形成一体的外转子2旋转，与其啮合的内转子1与一般的内接齿轮一样，受到旋转传递而一起旋转。在2个转子1、2的齿沟内形成的工作室23的容积，根据两个转子1、2的旋转而扩大、缩小。如图2中的下端当内转子1和外转子2的轮齿的啮合最深时，工作室23的容积变为最小，上端时变为最大。因此，若转子沿着图2中大箭头的方向逆时针旋转，则右半部分的工作室23在向上方移动的同时容积扩大，左半部分的工作室23向下方移动的同时容积缩小。因为轴支撑两个转子1、2的滑动部，完全浸入到传送液体中，所以摩擦变小也能够防止异常摩损。

传送液体从吸入口7经过吸入端口8，被吸入到容积扩大的工作室23中。容积变为最大的工作室23，由转子的旋转而偏离吸入端口8的轮廓完成吸入，然后被连通到排出端口10。此时工作室23的容积缩小，工作室23中的传送液体从排出端口10被排出。被排出的液体从横穴25进入到密封部6的内部空间24，在冷却了转子11和外壳内面之后，从内部空间24进入到正面壳体3上开设的孔通路26后从排出口9被排送到外部。

在本实施例中，因为吸入通路短，所以吸入负压小能够防止空穴现象的发生。还有，因为较高的排出压力付加在密封部6的内部，对向外侧压扩方向进行作用，所以即使是较薄的密封部6，也可以防止内侧变形而和转子11发生接触。

因运转发热需要冷却的动力元件32的热量，通过热传导性润滑脂36和背面壳体4的壁面，传到流经内部空间24的传送液体中，排放到外面。由于内部空间24的传送液体在排出通路的路径中不断被搅拌，能够有效地带走热量。另外，假如产生磨擦粉末时也不会滞留，不必担心因此降低泵的性能或者对泵产生损伤。因为能够有效地对泵80的内部进行冷却，所以无需安装用于动力元件32的冷却的散热器或者冷却风扇。还有，也能同样有效地带走转子11及定子12产生的电机损失的发热，从而防止异常的温度升高。

其次，参考图4对具有所述泵80的电子设备进行说明。图4所示为计算机主机纵置状态下计算机的全体结构的立体图。图4所示的电子设备为台式计算机的例子。在电子设备中使用泵时，因为传送少量液体的泄漏也有造成电子设备的整个破坏的可能，所以确实防止传送液体的泄漏十分重要，由于本实施例中的计算机能够却是防止传送液体的泄漏，因此可靠性高。

计算机60构成为由计算机主体61A，显示装置61B以及键盘(输入装置)61C组成。液冷系统69和CPU(中央演算装置)62一起被内藏在计算机主体61A中，贮液箱63、泵80、热交换器65、散热板A66，散热板B67等各要素依次用管路连接而构成闭合环路系统。此液冷系统69的设置目的，主要是将计算机主体61A中内藏的CPU62发出的热量搬运到外面，使CPU62的温度上升维持在规定值以下。液冷系统69使用水或者以水为主体的溶液为热媒介，和空冷方式相比，因为传热能力高，噪音小，所以适用于对发热量多的CPU62进行冷却。

传送液体和空气被封闭在贮液箱63的内部。贮液箱63和泵80并列设置，贮液箱63的出口和泵80的吸入口被管路连通。在CPU62的散热面上隔着热传导性润滑脂热交换器65被紧贴而设置。泵80的排出口和热交换器65的入口通过管路连通。热交换器65被管路与散热板A66连通，散热板A66和散热板B67通过管路连通，散热板B67和贮液箱63被管路连通。散热板A66和散热板B67被设置为从计算机主体61A的不同面向外散热。

在泵80中接有从计算机60内部常备的12伏直流电源引来的电线33，旋转输出线34被连接在上位控制器的计算机60的电子电路上。

以下对液冷系统69的工作进行说明。随着计算机60启动而送电，由此泵80起动，传送液体开始循环。传送液体被从贮液箱63吸入到泵80中，在泵80中被加压后传送到热交换器65。从泵80被传送到热交换器的传送液，吸收CPU62散发的热量后液温升高。此外，此传送液体在散热板A66和散热板B67处和外面空气产生热交换(向空气散热)，液温降低而流回贮液箱63。如此反复能够持续地对CPU62进行冷却。

因为泵80是容积型泵的一种的内接齿轮式泵，在干燥状态下(没有液体的条件下)即使起动也能够使吸入口呈现负压。因此，即使经过比贮液箱63内部的液面高的管路，或者即使泵80处于比液面高的位置时也具有称作无水的对液体进行自吸的能力。另外，因为和离心泵相比内接齿轮式泵的加压能力高，所以即使在通过热交换器65或散热板66、67的压力损失增加的条件下也能够适用。特别是在CPU62的发热密度高的情况下，为了扩大热交换面积有必要将热交换器65内部的通路弯曲使其又细又长，在利用离心式泵等的液冷系统中，因为通过压力损失增加导致不能适用，但本实施例中的液冷系统69能够应对此种情况。

在本实施例的液冷系统69中，因为传送液体在最高温的热交换器65的出口之后，经由散热板66、67后液温被降低，所以贮液箱63和泵80能够保持较低的温度。因此，泵80的内部部件等的可靠性也比高温环境易于保持。

作为液冷系统69的动作结果决定液体循环的各个部分的温度，但是这些被温度传感器(未图示)监视。当确认温度上升到规定值以上导致冷却能力不足的情况下，控制泵80的旋转速度使其上升，可以事先防止过度的温度上升。另外，相反在冷却过度的情况下抑制旋转速度。泵80发出的旋转输出常时被监视，当旋转输出中断，并且液温变化出现异常时，泵80被判断为出现故障，计算机60转为紧急动作。紧急动作情况下在进行降低CPU的速度和工作中程序的保存等，通过进行最低限度的工作，防止硬件的致命性损伤。

其次，用图5和图6对内轴5和壳体3、4结合时的定位精度进行说明。图5为从轴向看到的内轴5和肩部22的外周轴承面(或者外转子2的凸出部21的内周面)的模式图。图6所示为内轴5与壳体3、4嵌合状态的模式图。

首先，用图5对正面壳体3和背面壳体4的旋转相位精度对肩部22的外周轴承面精度的影响进行说明。

根据本实施例，如图5(a)所示，嵌合轴部53的轴心和肩部22的外周轴承面的轴心为同心。因此，正面壳体3和背面壳体4之间即使存在旋转相位误差，因为中心不动，所以两个肩部的圆筒面的同心度不会变乱，维持从相同圆柱切出的形状和位置。

另一方面，从引用的已知例可见的现有结构，如图5(b)所示，内轴5的偏心轴承部51和嵌合轴部53为同心，或者这些部位采用不由段差等区分的构造。这种情况下，正面壳体3和背面壳体4的旋转相位精度较差，若在旋转的状态，正面壳体3和背面壳体4被固定，则一方的肩部22’如图5(b)中虚线所示的轮廓，变为和另一方的肩部22偏离的状态。被正常位置的肩部22和偏离的肩部22’两者轴支撑的外转子2的摩擦阻力增加，极端情况下会出现旋转困难。因此，为了保持外转子2的顺利旋转而维持两个肩部的同心精度是本发明实施例构造的优点。

其次，依照图6对将缓冲圆盘部52设置在内轴5上的效果进行说明。在本实施例的泵中，如图6(a)所示，采用了将在内轴5的两侧的缓冲圆盘部52的端面上设置的嵌合轴部53，插入到正面壳体3的嵌合孔和背面壳体4的嵌合孔之中的构造。这两个壳体3、4在将外周附近的凸缘面17上所设的间隙缩小的方向上被粘接材15所接合，两个壳体3、4接近方向的力进行作用。即，相对于内轴5两个壳体3、4处于从两侧被压的状态。在此力的作用下，两个壳体3、4的嵌合孔的周边产生弹性变形，虽然微小但缓冲圆盘部52沉入壳体端面中。此时，与缓冲圆盘部52的壳体端面接触的形状为与嵌合轴部53同心圆的环形，无方向性地垂直沉入。

另一方面，在不设置缓冲圆盘部52的情况下，如图6(b)所示，因为偏心轴承部51和嵌合轴部53偏心，所以和壳体端面的接触面，根据方向而出现面积不同，沉入量出现差值。此差值成为壳体整体的倾斜，如图6(b)中的箭头所示，肩部端面的宽度不固定，肩部的圆筒面也变为不一致。其结果，内转子1和外转子2旋转摩擦阻力均增大，极端时会出现旋转困难。因此，可以想象由于肩部端面之间的距离放大，能够使旋转持续，但是，这种情况下不能避免因间隙增大造成的性能下降。

因此，在本实施例中，通过在内轴5上设置缓冲圆盘部52，在维持高性能的同时能够使转子的确实地持续旋转。

其次，就本发明的第2实施例用图7进行说明。图7为本发明的第2实施例的电机体型内接齿轮式泵的侧视剖面图。此第2实施例，下述各点为与第1实施例不同的地方，其他各点与第1实施例基本相同。

在第2实施例中，用不锈钢将内转子轴承部50和嵌合轴部53以及埋置轴部53A制造成同心状后，内轴5被组装到正面壳体3的注塑型中。形成于内轴5的一侧的埋置轴部53A，被高精度地埋置于树脂制的正面壳体3的肩部22的中央。内轴5的另一侧的嵌合轴部53，被嵌合在背面壳体4的肩部22的中央的嵌合孔中。埋置轴部53A和嵌合孔的位置相对于肩部22的外周圆筒面处于偏心的位置，和内外转子1、2的偏心一致。

虽然背面壳体4和密封部6形成一体，与第1实施例不同，凸缘部18和盖不形成一体，在密封部6正面侧的端面上与正面壳体3之间仅用O形环密封。盖13由正面壳体3的最外周向背面方向呈圆筒状延长而形成。盖13的内面和电机的定子12的外周面不相接触，其间设有间隙。

在背面壳体4的背面侧的中央，设有和动力元件32进行热接触的突起部94。为了使从正面方向压住此突起的力能够持续，将基板31固定在盖13的端面上。

从设于正面壳体3的排出端口10向排出口9设置直接导通的管路9b。排出端口10通过设在其最深部的侧孔25，和内部空间24相连通。

根据本实施例，盖13和电机部82的定子12不直接接触，定子12产生的振动不易传递。因此，能够降低电机部82产生的噪音。另外，作为圆筒形状的部分，正面壳体3和背面壳体4也将密封部6、盖13各自形成一体，形状的复杂性的差异小。因此，大量生产时比较容易进行精度管理。还有，能够减少排出端口10到排出口9之间通路的压力损失，能够期待提高其性能。

Claims (15)

1.一种电机体型内接齿轮式泵，具有吸入且排出液体的泵部，和驱动所述泵部的电机部而构成，

所述泵部构成为，具有：内转子，其在外周上形成有轮齿；外转子，其在内周形成有和所述内转子的轮齿相啮合的轮齿；泵壳体，其容纳所述两个转子；内转子支撑轴，其轴支撑所述内转子；

所述电机部构成为，具有：转子，其配置于所述泵壳体的内侧，驱动所述外转子；定子，其配置于泵壳体的外侧，使所述转子旋转；

其特征在于，

所述泵壳体构成为，具有：两个壳体构件，其配置为与所述外转子及所述内转子的两侧面相对；外转子轴承部，其设在所述两个壳体构件上，轴支撑所述外转子的轴向两侧；

所述内转子支撑轴设为，具有相对于所述外转子偏心的内转子轴承部，轴支撑所述内转子使其可以旋转，并且相对于所述外转子轴承部实质上同心地结合所述两个壳体构件。

2.根据权利要求1所述的电机体型内接齿轮式泵，其特征在于，所述内转子支撑轴，由和所述两个泵壳体不同的构件构成，安装在设于所述内转子轴承部的两侧的所述两个泵壳体上。

3.根据权利要求1所述的电机体型内接齿轮式泵，其特征在于，所述两个壳体构件配置为，在所述外转子及所述内转子的两侧的端面具有微小的间隙且相对；所述两个壳体中的一方，由合成树脂材一体形成了与所述外转子以及所述内转子的一侧相对的部分，以及从此相对的部分向所述外转子的外周的外方在轴向上延伸的筒状的密封部；所述转子在所述密封部的内周面的内侧，被固定在所述外转子的外周面上；所述定子在所述密封部的外周面的外侧，被设置在所述转子的外周外方。

4.根据权利要求2所述的电机体型内接齿轮式泵，其特征在于，所述内转子支撑轴，通过将所述安装轴部嵌合在设于所述两个壳体构件的嵌合孔中，而使其安装在两个壳体构件上；所述安装轴的一方具有阻止旋转的平面部，与所述壳体构件的嵌合孔的阻止旋转的平面部相接合而嵌合；所述两个壳体构件在外周部被固定。

5.根据权利要求2所述的电机体型内接齿轮式泵，其特征在于，所述外转子，具有从外周部的两侧的端面在轴向凸出的圆环状的凸出部；所述两个壳体构件一体形成了所述外转子轴承部。

6.根据权利要求2所述的电机体型内接齿轮式泵，其特征在于，所述内转子支撑轴构成为，在相对于所述外转子偏心的偏心轴承部和在其偏心轴承部的两侧端面上，设有缓冲圆盘部，其和所述安装轴部实质上同心且比所述偏心轴承部直径小，使所述缓冲圆盘部的两个端面之间的尺寸比所述外转子及所述内转子的轴向的长度尺寸大，而使所述两个壳体构件接合在所述缓冲圆盘部的两个端面上。

7.根据权利要求2所述的电机体型内接齿轮式泵，其特征在于，所述内转子支撑轴构成为，使所述安装轴部比所述内转子轴承部的直径小，并且使所述内转子轴承部的轴向尺寸比所述外转子及所述内转子的轴向长度尺寸大，所述两个壳体构件接合在所述内转子轴承部的两个端面上。

8.根据权利要求3所述的电机体型内接齿轮式泵，其特征在于，所述两个壳体构件中的一方，从所述密封构件进一步延长，由合成树脂材料一体形成了覆盖所述定子的筒状的盖。

9.一种电机体型内接齿轮式泵，具有吸入且排出液体的泵部，和驱动所述泵部的电机部而构成，

所述泵部，具有：内转子，其在外周上形成有轮齿；外转子，其在内周形成有和所述内转子的轮齿相啮合的轮齿；泵壳体，其容纳所述两个转子；

所述电机部构成为，具有：转子，其配置于所述泵壳体的内侧，驱动所述外转子；定子，其配置于所述泵壳体的外侧，使所述转子旋转；

其特征在于，

所述泵壳体构成为，具有：两个壳体构件，其在所述外转子及所述内转子的两侧的端面具有微小的间隙且相对；

所述两个壳体中的一方，由合成树脂材形成一体了与所述外转子以及所述内转子的一侧相对的部分，以及从此相对的部分的外周部向所述外转子的外周的外方在轴向上延伸的筒状的密封部；

所述两个壳体构件中的另一方，具有和所述密封部相嵌合的嵌合面；

所述转子在所述密封部的内周面的内侧被固定在所述外转子的外周面上；

所述定子在所述密封部的外周面的外侧对应于所述转子而设置。

10.根据权利要求9所述的电机体型内接齿轮式泵，其特征在于，所述设于一方的壳体构件的所述筒状密封部和另一方的壳体构件，通过被称为嵌合面的圆筒面互接，且在轴向嵌合。

11.根据权利要求9所述的电机体型内接齿轮式泵，其特征在于，所述两个壳体构件中的另一方，由合成树脂材一体形成了覆盖所述定子的筒状的盖。

12.根据权利要求9所述的电机体型内接齿轮式泵，其特征在于，所述泵部具有轴支撑所述内转子的内转子支撑轴，所述内转子支撑轴，由和所述两个泵壳体不同的构件构成，具有相对于所述外转子偏心的内转子轴承部，轴支撑所述内转子使其可以旋转。

13.根据权利要求9所述的电机体型内接齿轮式泵，其特征在于，具有轴支撑所述内转子的内转子支撑轴，所述内转子支撑轴构成为，使安装轴部比所述内转子轴承部的直径小，并且使所述内转子轴承部的轴向尺寸比所述外转子及内转子的轴向长度尺寸大，所述两个壳体构件接合在所述内转子轴承部的两个端面上。

14.一种电机体型内接齿轮式泵，具有吸入且排出液体的泵部，和驱动所述泵部的电机部而构成，

所述泵部构成为，具有：内转子，其在外周上形成有轮齿；外转子，其在内周形成有和所述内转子的轮齿相啮合的轮齿；泵壳体，其容纳所述两个转子；内转子支撑轴，其轴支撑所述内转子；

所述电机部构成为，具有：转子，其配置于所述泵壳体的内侧，驱动所述外转子；定子，其配置于泵壳体的外侧，使所述转子旋转；

其特征在于，

所述泵壳体，具有：两个壳体构件，其配置为与所述外转子及所述内转子的两侧面相对；

所述内转子构成为比所述外转子轴向的尺寸大；

所述内转子支撑轴，具有：内转子轴承部，其轴支撑所述内转子，使其可以旋转；安装轴部，其设于所述内转子轴承部的两侧，安装在所述两个壳体构件上，使所述安装轴部比所述内转子轴承部的直径小，并且使所述内转子轴承部的轴向尺寸比所述内转子的轴向长度尺寸大，所述两个壳体构件接合在所述内转子轴承部的两个端面上。

15.一种电子设备，其特征在于，作为液循环装置，装载了权利要求1～14的任一项所述的电机体型内接齿轮式泵。

Images