WO2018117217A1 - 内接歯車ポンプ - Google Patents

Abstract

小型化、軽量化、低コスト化などを可能としつつ、吐出圧をコントロールして高速回転時の液体の吐出量を抑制できる内接歯車ポンプを提供する。内接歯車ポンプ１は、複数の内歯を有するアウタロータ２内に、複数の外歯を有するインナロータ３が、外歯が内歯に噛み合い、かつ、偏心する状態で回転自在に収容され、内歯と外歯との間に、液体を吸入する吸入側容積室と、この吸入側容積室に吸入した液体を吐出する吐出側容積室とが形成されるトロコイド４を有し、トロコイド４を収容する凹部８が形成されたケーシングと、凹部８を閉塞するカバー６とを有し、凹部８の底面に形成された液体流路に連通して、ケーシングとカバー６とで構成されたトロコイドの収容空間内の液体を一部排出するための排出手段９が設けられている。

Description

内接歯車ポンプ

　本発明は、油や水、薬液などの液体を圧送する内接歯車ポンプ（トロコイドポンプ）に関し、特に、産業機械分野、例えば空調用コンプレッサに使用される内接歯車ポンプに関する。

　内接歯車ポンプ（トロコイドポンプ）は、トロコイド歯形を有するアウタロータおよびインナロータがケーシング内に密閉された状態で収容され、駆動シャフトの回転に伴い、駆動シャフトに固定されたインナロータとアウタロータが回転し、液体を吸入して吐出するように作用するポンプである。この種のポンプとして、例えば、特許文献１が提案されている。また、近年、機械加工工程を削減でき、低コストで製造可能なものとして、樹脂製のケーシングを有するポンプが知られている（特許文献２参照）。

　図１９に基づき、この種の内接歯車ポンプの構造について説明する。図１９は従来の内接歯車ポンプの断面図である。図１９に示すように、このポンプ２１は、複数の内歯を有する環状のアウタロータ２２内に、複数の外歯を有するインナロータ２３が収容されてなるトロコイド２４を主体としている。このトロコイド２４は、フランジ付き円柱状のケーシング２５に形成された円形のトロコイド収容凹部２５ａに回転自在に収容されている。ケーシング２５には、トロコイド収容凹部２５ａを閉塞するカバー２６が固定されている。

　トロコイド２４は、インナロータ２３の外歯が、アウタロータ２２の内歯に噛み合い、かつ、偏心した状態で、インナロータ２３がアウタロータ２２内に回転自在に収容されて構成される。各ロータが互いに接触する仕切点間に、トロコイド２４の回転方向に応じて、吸入側および吐出側の容積室が形成される。インナロータ２３の軸心には、図示しない駆動源によって回転させられる駆動シャフト２７が貫通して固定されている。駆動シャフト２７が回転してインナロータ２３が回転すると、外歯がアウタロータ２２の内歯に噛み合うことによりアウタロータ２２が同一方向に連れ回りし、この回転によって容積が増大し、負圧となる吸入側容積室に吸入口から液体が吸入される。この吸入側容積室は、トロコイド２４が回転することによって容積が減少して内圧が上昇する吐出側容積室に変わり、ここから、吸入された液体が吐出口に吐出される。

　スクロール型のコンプレッサのように、圧縮部や、駆動シャフトを支持する滑り軸受などの摺動部に潤滑油を送ることを目的とした内接歯車ポンプでは、摺動部の潤滑状態は高速回転よりも低速回転の方が油膜形成され難いため、低速回転で必要な吐出流量を確保する設計としている。内接歯車ポンプでは、駆動シャフトの回転に伴い吐出する液体の流量が回転数にほぼ比例するため、上述の設計上、高速回転では流量が増加して油が供給過剰な状態となり、コンプレッサの効率面などから逆に好ましくない。このような問題に対して、例えば特許文献３では、駆動シャフトと、この駆動シャフトを支持する滑り軸受との摺動部にトロコイドの収容空間内の液体を外部に一部排出するための液体排出溝（バイパス路）を設けた内接歯車ポンプが提案されている。

特許第４２１５１６０号公報 特開２０１４－５１９６４号公報 特開２０１５－１８３６３１号公報

　しかしながら、バイパス路を設けて連通させる機構を採用する場合、その機構形態によっては大型化や重量増加を招くおそれがある。また、排出量は、溝形状や溝位置などに依存するため、高速回転時の供給過剰分の油吐出量および吐出圧の微妙な調整は容易でない。

　その他、一般のポンプなどに使用されるリリーフ機構（プランジャなどを利用して、吐出圧が一定圧に到達すると吐出圧を逃がす機構）は、その機構を形成する諸部品がそれぞれ切削加工で製造される場合や、他のポンプ部材と一体に切削加工で形成される場合がある。このような場合、製造コストが高くなり、また不具合の発生時においてリリーフ機構の部分的な交換が容易でない。

　本発明はこのような問題に対処するためになされたものであり、小型化、軽量化、低コスト化などを可能としつつ、吐出圧をコントロールして高速回転時の液体の吐出量を抑制できる内接歯車ポンプを提供することを目的とする。
　

　本発明の内接歯車ポンプは、複数の内歯を有するアウタロータ内に、複数の外歯を有するインナロータが、上記外歯が上記内歯に噛み合い、かつ、偏心する状態で回転自在に収容され、上記内歯と上記外歯との間に、液体を吸入する吸入側容積室と、この吸入側容積室に吸入した液体を吐出する吐出側容積室とが形成されるトロコイドを有する内接歯車ポンプであって、上記トロコイドを収容する凹部が形成されたケーシングと、該ケーシングの上記凹部を閉塞するカバーとを有し、上記凹部の底面に形成された上記液体の流路に連通して、上記ケーシングと上記カバーとで構成された上記トロコイドの収容空間内（単に「ポンプ内部」ともいう）の上記液体を一部排出するための排出手段が設けられていることを特徴とする。

　上記排出手段は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた筒体と、該筒体を上記液体の流路内の上記液体の圧力に対向する方向に押し付ける弾性体とを備えてなり、上記弾性体が上記筒体を介した上記液体の圧力により上記押し付けの方向と反対に縮む場合に形成される上記筒体と上記ハウジングとの間の排出流路から上記液体が一部排出される構造であり、上記ハウジングおよび上記筒体が樹脂体からなることを特徴とする。

　上記凹部の底面に形成された上記液体の流路の一部に、上記排出手段と連通する貫通孔が設けられ、該貫通孔の上記排出手段側の面取り部に、上記筒体の端部の面取り部が押し付けられていることを特徴とする。

　上記ケーシングの上記凹部の内側面が樹脂体からなり、上記凹部の底面が金属体からなり、上記排出手段は、上記金属体に固定されていることを特徴とする。

　上記ケーシングは、上記液体の上記吸入側容積室までの流路の一部を形成する液体吸入部を有し、該ケーシングにおける上記凹部を含む部位と、上記液体吸入部を含む部位とが別体で構成されていることを特徴とする。

　上記内接歯車ポンプは、上記凹部の底面に、上記トロコイドの収容空間内に上記液体を導入する吸入口と、上記排出手段とを有し、上記排出手段が、上記流路と上記吸入口とを上記液体の圧力に応じて連通する排出流路を形成して、上記液体を該排出流路を通じて上記吸入口から一部排出する手段であることを特徴とする。

　上記ケーシングの上記凹部の内側面が樹脂体からなり、上記凹部の底面が上記ケーシングの樹脂体に埋め込まれた金属プレートからなり、上記排出手段が該金属プレートにおいてその厚み内に設置されていることを特徴とする。

　上記排出手段が、筒体と、該筒体を上記液体の流路内の上記液体の圧力に対向する方向であって上記金属プレートの水平方向に押し付ける弾性体とを備えてなり、上記弾性体が上記筒体を介した上記液体の圧力により変形することで、上記押し付けが解除されて上記排出流路が形成される手段であることを特徴とする。特に、この弾性体が、コイルばね、ねじりばね、板ばね、または引っ張りばね、であることを特徴とする。

　上記筒体が樹脂製であり、上記弾性体が上記アウタロータおよび上記インナロータと接触しない構造であることを特徴とする。

　上記凹部の底面に形成された上記液体の流路の一部に、上記排出手段と連通する貫通孔が設けられ、上記押し付けが解除されていない状態では、上記貫通孔の上記排出手段側の傾斜部に、上記筒体のテーパ部が押し付けられて面接触で流路をシールしていることを特徴とする。

　上記ケーシングと上記カバーの少なくとも一方の部材が樹脂組成物の成形体からなり、上記ケーシングと上記カバーとは、一方の部材から突出した複数の突出部を他方の部材に嵌合させて固定されていることを特徴とする。

　上記ケーシングと上記カバーとが、これら両部材に跨る金属製ブッシュを介して通された固定部材により一体化されており、上記突出部の少なくとも１つが、上記ケーシングと上記カバーの一方の部材に該部材から突出して固定された金属製ブッシュの突出部分であることを特徴とする。

　上記突出部の少なくとも１つが、上記ケーシングと上記カバーの一方の部材における上記成形体の一部として突出した爪部であることを特徴とする。

　上記樹脂組成物が、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂をベース樹脂とし、これにガラス繊維、炭素繊維、および無機充填剤から選ばれる少なくとも１つを配合してなる樹脂組成物であることを特徴とする。

　本発明の内接歯車ポンプは、トロコイドを収容する凹部の底面に形成された液体の流路に連通して、ケーシングとカバーとで構成されたポンプ内部の液体を一部排出するための排出手段が設けられているので、ポンプ内部の液体を一部排出でき、高速回転時の液体の供給過剰を抑制できる。また、バイパス路を形成するような場合と比較して、小型化や軽量化が可能となる。

　また、排出手段は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた筒体と、該筒体を液体流路内の液体の圧力に対向する方向に押し付ける弾性体とを備えてなり、この手段は、弾性体が筒体を介した液体の圧力により押し付けの方向と反対に縮む場合に形成される筒体とハウジングとの間の排出流路から液体が一部排出される構造であるので、ポンプ内部の吐出圧がある水準に到達した際に吐出圧を逃がすことで吐出量を一定に保持できる。これにより、高速回転時においても吐出圧をコントロールして吐出量を安定化でき、コンプレッサ内への油の過供給などを防止できる。また、この排出手段において、ハウジングおよび筒体が樹脂体からなるので、より小型化や軽量化が図れる。特に射出成形体とすることで、切削加工なども不要であり、安価で容易に製造することができる。

　凹部の底面に形成された液体流路の一部に、排出手段と連通する貫通孔が設けられ、該貫通孔の排出手段側の面取り部に、筒体の端部の面取り部が押し付けられているので、排出手段が閉じている場合（筒体が下がっていない場合）には、液体流路から排出流路に液体が漏れることを防止できる。これにより吐出圧の正確なコントロールが可能となる。

　ケーシングの凹部の内側面が樹脂体からなり、該凹部の底面が金属体からなるので、該内側面において摩擦摩耗特性の改善を図りつつ、該底面において吐出性能のばらつきを抑制できる。

　ケーシングは、液体の吸入側容積室までの流路の一部を形成する液体吸入部を有し、該ケーシングにおけるトロコイド収容凹部を含む部位と、液体吸入部を含む部位とが別体で構成されているので、排出手段の組み込み性に優れ、上記構成のポンプを容易に製造することができる。

　内接歯車ポンプにおいて上述の油供給過剰の状態が続くと、オイルタンクの油が少なくなり、最終的にはオイルタンクの油がなくなってしまい、焼付きを起こす事例が少なからず発生している。本発明の内接歯車ポンプは、トロコイドを収容する凹部の底面に液体流路が形成されるとともに、該底面に、トロコイド収容空間内に液体を導入する吸入口と排出手段とを有し、この排出手段が、上記の液体流路と吸入口とを液体の圧力に応じて連通する排出流路を形成して、液体を該排出流路を通じて吸入口から一部排出する手段であるので、ポンプ内部の液体を一部排出でき、高速回転時の液体の供給過剰を抑制でき、焼付きを防止できる。

　また、一般のポンプなどに使用されるリリーフ機構を別部材として配置すると部品点数が多くなり、また、そのサイズや配置形態によっては大きく外観が変わり、省スペース化の要求に対して対応が困難になるおそれがある。本発明の内接歯車ポンプは、既存の吸入口を一部排出口として利用した内部構造の改良により排出手段を設けているので、部品点数が少なく、省スペース化の要求にも対応できる。特に、ケーシングの凹部の底面がケーシングの樹脂体に埋め込まれた金属プレートからなり、排出手段が該金属プレートにおいてその厚み内に設置されているので、既存の製品と比較して外観やサイズを変更する必要がない。

　また、排出手段が、筒体と、該筒体を液体流路内の液体の圧力に対向する方向であって金属プレートの水平方向に押し付ける弾性体とを備えてなり、弾性体が筒体を介した液体の圧力により変形することで、押し付けが解除されて排出流路が形成される手段であるので、ポンプ内部の吐出圧がある水準に到達した際に吐出圧を逃がすことで吐出量を一定に保持できる。これにより、高速回転時においても吐出圧をコントロールして吐出量を安定化でき、コンプレッサ内への油の過供給などを防止できる。

　また、この排出手段において、筒体が樹脂製であり、弾性体がアウタロータおよびインナロータと接触しない構造であるので、弾性体として金属ばね等を使用する場合でも、各ロータの摩耗やリリーフ機構の劣化などを防止できる。

　また、凹部の底面に形成された液体流路の一部に、排出手段と連通する貫通孔が設けられ、筒体の押し付けが解除されていない状態では、貫通孔の排出手段側の傾斜部に、筒体のテーパ部が押し付けられて面接触で流路をシールしているので、該状態（すなわち、排出手段が閉じている状態）において液体流路から排出流路に液体が漏れることを防止できる。これにより吐出圧のより正確なコントロールが可能となる。

　また、上記ケーシングとカバーの少なくとも一方の部材が樹脂組成物の成形体からなり、ケーシングとカバーとは、一方の部材から突出した複数の突出部を他方の部材に嵌合させて固定されているので、組み付け時の位置合わせが容易であるとともに、これら両部材の分離や脱落を防止でき、作業性に優れる。

　ケーシングとカバーとが、これら両部材に跨る金属製ブッシュを介して通された固定部材により一体化されており、上記突出部の少なくとも１つが、ケーシングとカバーの一方の部材に該部材から突出して固定された金属製ブッシュの突出部分であるので、ケーシングとカバーとを組み付ける際には、一方の部材における金属製ブッシュの突出部分と、他方の部材の該突出部分に対する嵌合部とを嵌合させることで、両部材の位置合わせが容易にできる。また、金属製ブッシュによりケーシングとカバーの締結部での強度向上が図れ、樹脂のクリープ変形による締結部の緩みも防止できる。

　突出部の少なくとも１つが、ケーシングとカバーの一方の部材における成形体の一部として突出した爪部であるので、該爪部も樹脂製の成形体の一部となり、弾性変形しやすく、靭性に優れ、組み付け時における破損等を防止できる。

　樹脂組成物が、ＰＰＳ樹脂をベース樹脂とし、これにガラス繊維、炭素繊維、および無機充填剤から選ばれる少なくとも１つを配合してなる樹脂組成物であるので、寸法精度や靭性に優れ、上記効果が得られやすくなる。また、耐油性、耐薬品性に優れ、コンプレッサなどの１２０℃を越える高温雰囲であっても使用可能となる。

第１実施形態の内接歯車ポンプの一例を示す分解斜視図である。 図１の内接歯車ポンプ（完成品）を示す軸方向断面図である。 ポンプケーシングと排出手段を含む部位の斜視図である。 排出手段の動作を示す図である。 排出手段の筒体とハウジングを示す平面図である。 回転数と吐出量の関係を示す図である。 第２実施形態の内接歯車ポンプの一例を示す分解斜視図である。 図７の内接歯車ポンプを示す軸方向断面図である。 内接歯車ポンプを構成するケーシングの斜視図である。 排出手段の周囲の拡大図である。 排出手段周囲の水平断面図である。 排出手段の構成例を示す概略図である。 排出手段の構成例を示す概略図である。 排出手段の構成例を示す概略図である。 第３実施形態の内接歯車ポンプの一例を示す分解斜視図である。 図１５の内接歯車ポンプの軸方向断面図である。 第３実施形態の内接歯車ポンプの他の例を示す分解斜視図である。 図１７の内接歯車ポンプの完成斜視図である。 従来の内接歯車ポンプの軸方向断面図である。

（第１実施形態）
　第１実施形態の内接歯車ポンプの一例を図１および図２に基づき説明する。図１は内接歯車ポンプの組み立て斜視図を、図２は内接歯車ポンプの軸方向断面図をそれぞれ示す。図１および図２に示すように、内接歯車ポンプ１は、環状のアウタロータ２内にインナロータ３が収容されたトロコイド４と、このトロコイド４を回転自在に収容する円形の凹部（トロコイド収容凹部）８が形成されたポンプケーシング５ａと、液体吸入部５ｃが形成された吸入ケーシング５ｂと、ポンプケーシング５ａのトロコイド収容凹部８を閉塞するカバー６とを有する。カバー６は、トロコイド収容凹部８が開口するケーシング５の上面の外形に合致する形状である。ケーシング５は、ポンプケーシング５ａと吸入ケーシング５ｂとから構成されている。図２に示すように、ポンプケーシング５ａと吸入ケーシング５ｂとカバー６とは、ブッシュ１１を介して通された固定ねじ１３により一体とされ、機器本体のプレート（図示省略）に締結固定されている。また、内接歯車ポンプ１は、インナロータ３の回転中心に同軸で固定された駆動シャフト１０を有している。

　インナロータ３の外歯はアウタロータ２の内歯よりも１つ少なく、インナロータ３は、上記外歯が上記内歯に内接して噛み合う偏心した状態で、アウタロータ２内に収容されている。各ロータが互いに接触する仕切点間には、トロコイド４の回転方向に応じて、吸入側および吐出側の容積室が形成される。ケーシング５のトロコイド収容凹部８の底面８ａには、吸入側の容積室に連通する吸入口と、吐出側の容積室に連通する吐出口とを含む液体流路１５が形成されている。吐出口から駆動シャフト１０の中心部の吐出流路を通して、図中上方の圧縮部（図示省略）に液体が圧送される。

　内接歯車ポンプ１では、駆動シャフト１０によってトロコイド４が回転することにより、容積が増大して負圧となる吸入側容積室に、吸入口から液体がポンプ内部に吸入される。この吸入側容積室は、トロコイド４が回転することによって容積が減少して内圧が上昇する吐出側容積室に変わり、この吐出側容積室から、吸入された液体が吐出口に吐出される。上記のポンプ作用が、トロコイド４の回転によって連続的に行われ、液体が連続的に圧送される。さらに、吸入された液体によって各容積室の密閉性が高められる液体シール効果によって、各容積室間に生じる差圧が大きくなり、大きなポンプ作用が得られる。

　内接歯車ポンプ１において、各部材の材質は特に限定されないが、ケーシングの凹部の内側面が樹脂体からなり、該凹部の底面が金属体からなる構成とすることが好ましい。図２に示すように、ポンプケーシング５ａは、トロコイド収容凹部８を構成する底面８ａと内側面８ｂでアウタロータ２およびインナロータ３と摺接する。トロコイド収容凹部８の内側面８ｂを樹脂体とすることで、アウタロータ２との摩擦摩耗特性に優れる。また、トロコイド収容凹部８の底面８ａは、ポンプケーシング５ａと複合成形により一体化された円盤状の金属プレート７から構成されている。これにより、樹脂で底面８ａを形成する場合と比較して平面度に優れ、吐出性能のばらつきを抑制できる。金属プレート７としては、焼結金属体や溶製金属体（板金プレス品）が採用できる。

　ケーシング５をポンプケーシング５ａと吸入ケーシング５ｂの２部材とすることで、ポンプケーシング５ａに後述の排出手段９を固定した後に、これと吸入ケーシング５ｂとカバー６とを一体化できる。これにより、排出手段９の組み込み性に優れ、排出手段を備えたポンプを容易に製造することができる。また、吸入ケーシング５ｂには液体吸入部５ｃが設けられている。必要に応じて、吸入側容積室までの連通路入口（液体吸入口）となる液体吸入部５ｃの端部に、フィルタ１４を溶着などにより固定できる。フィルタ１４により、ポンプ内への異物の混入を防止できる。

　内接歯車ポンプ１において、カバー６、ポンプケーシング５ａ、吸入ケーシング５ｂの材質としては、金属（鉄、ステンレス鋼、焼結金属、アルミニウム合金など）や樹脂（ＰＰＳ樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂およびこれらに充填剤を配合した樹脂組成物など）が使用可能であり、金属と樹脂の複合品としてもよい。上述のとおり、少なくともポンプケーシング５ａは樹脂材とし、金属プレート７との複合品とすることが好ましい。また、アウタロータ、インナロータには、焼結金属（鉄系、銅鉄系、銅系、ステンレス系など）を使用することが好ましく、特に価格面からは鉄系が好ましい。なお、水、薬液などを圧送するトロコイドポンプにおいては、防錆能力が高いステンレス系などを採用すればよい。

　また、ポンプケーシング５ａにおいて、トロコイド収容凹部８の外周部分に溝が設けられ、該溝にシールリング１２が組み付けられている。シールリング１２を組み付けることで、ポンプケーシング５ａとカバー６の合わせ面からの液体の漏れを防止でき、吐出量のばらつきを抑制でき、安全率が高くなる。

　内接歯車ポンプ１には、液体流路１５の一部にトロコイド４の収容空間内の液体を外部に一部排出するための排出手段９が設けられている。図１および図２に示すように、排出手段９は、ハウジング９ａと、ハウジング９ａ内に設けられた筒体９ｃと、筒体９ｃをポンプ内部側の方向に押し付ける弾性体であるバネ９ｂとを備えている。ここで、ポンプ内部側の方向とは、液体流路内の液体の圧力に対向する方向である。筒体９ｃのバネ側は、ポンプ内部側と比較して小径とされ、該小径部分をバネ９ｂに嵌挿している。ハウジング９ａにおける筒体９ｃの収容部には、バネ９ｂの弾性変形により筒体９ｃを変位可能とする空間が設けられている。また、金属プレート７には、排出手段９の筒体の収容部と液体流路１５とを連通する貫通孔７ａが設けられている。なお、バネ９ｂの弾性力は、調整ねじ９ｇにより調整できる。

　図３に基づいて排出手段の固定形態について説明する。図３はポンプケーシング（金属プレート含む）と排出手段とを含む部位の斜視図である。排出手段９のハウジング９ａが、固定ねじ９ｄによりトロコイド収容凹部を構成する金属プレート７に固定されている。筒体９ｃは、バネ９ｂにより、上述の貫通孔７ａを塞ぐように押し付けられている。この貫通孔７ａは、吐出側の容積室に連通する吐出口を含む液体流路１５（図２参照）に設けられている。排出手段９は、金属プレート７の略中央に固定されている。排出手段９は、吸入側の容積室に連通する吸入口７ｂ、およびポンプケーシング５ａと干渉しない形態とされている。また、図２に示すように、排出手段９は、吸入ケーシング５ｂの液体吸入部５ｃの内部に配置されている。

　図４に基づいて排出手段の動作について説明する。図４（ａ）は液体非排出時における排出手段周囲の拡大断面図であり、図４（ｂ）は液体排出時における排出手段周囲の拡大断面図である。筒体９ｃの液体流路１５側の端部に、液体流路１５内の液体の圧力（吐出圧）が負荷されている。図４（ａ）に示すように、ポンプ内部で発生した吐出圧が規定圧（排出が開始される設定値）をこえない範囲では、バネ９ｂが押し込まれず、筒体９ｃはバネ９ｂにより金属プレート７の貫通孔７ａを塞ぐように押し付けられている。詳細には、貫通孔７ａの排出手段側の面取り部７ｃに、筒体９ｃの端部の面取り部９ｅが押し付けられている。これにより、吐出圧が規定圧をこえない場合は、筒体９ｃの端部が僅かに貫通孔７ａに入り込むとともに、両部材の面取り部同士の面接触で流路がシールされ、液体流路１５から排出流路に液体が漏れることを防止できる。

　図４（ｂ）に示すように、回転数の増加に伴い吐出圧が規定圧をこえる範囲では、バネ９ｂが筒体９ｃを介した液体の圧力により押し込まれて縮み、筒体９ｃが貫通孔７ａから離れる。この状態では、筒体９ｃとハウジング９ａとの間に排出流路９ｆが形成され、ポンプ内部の液体が排出流路９ｆを通り外部に一部排出される。これにより、高速回転時の液体の供給過剰を抑制できる。弾性体として上記のようなバネを採用する場合、規定圧は、そのバネ定数と自由長により弾性力を規定することで設定できる。これにより液体排出量も適宜設定できる。なお、弾性体として、ゴム材などを採用してもよい。

　排出流路により液体が排出される過程を図４および図５に基づいて説明する。図５（ａ）は排出手段のハウジングを示す平面図であり、図５（ｂ）はハウジングに筒体を収納した状態を示す平面図である。図５に示すように、排出手段９は、筒体９ｃとハウジング９ａとの間に排出流路９ｆとなる隙間が形成されている。図４（ａ）に示すように、筒体９ｃが貫通孔７ａに押し付けられている状態では、筒体９ｃと貫通孔７ａとの間に隙間はなく、排出流路９ｆと液体流路１５とは連通しないため、ポンプ内部の液体は排出されない。図４（ｂ）に示すように、筒体９ｃがハウジング９ａ側に押し込まれると、排出流路９ｆが貫通孔７ａと繋がり、排出流路９ｆと液体流路１５とが連通する。これにより、排出流路９ｆからポンプ内部の液体を外部に一部排出できる。

　排出手段９において、筒体９ｃとハウジング９ａは樹脂体とすることが好ましい。樹脂体は、樹脂組成物の成形体であり、特に樹脂組成物の射出成形体とすることが好ましい。材料に樹脂を採用することで、金属の切削加工品と比較して小型化や軽量化が可能となる。また、樹脂の射出成形体とすることで、安価で容易に製造が可能となる。このような樹脂組成物を構成する射出成形可能な合成樹脂（ベース樹脂）としては、例えば、熱可塑性ポリイミド樹脂、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ＰＰＳ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ＰＢＴ樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリアセタール樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。これらの各樹脂は単独で使用してもよく、２種類以上混合したポリマーアロイであってもよい。これらの樹脂の中でも、成形体の耐クリープ性、耐荷重性、耐摩耗性、耐薬品性などに優れることから、ＰＰＳ樹脂を用いることが特に好ましい。

　高強度化、高弾性化、高寸法精度化、耐摩耗性の付与・射出成形収縮の異方性除去に有効なガラス繊維、炭素繊維、または無機充填剤を単独で、もしくは、適宜併用することが好ましい。この中でもガラス繊維と無機充填剤の併用は、経済性に優れ、油中での摩擦摩耗特性に優れている。特に筒体は、金属プレートなどに押し付けられるため、その材料としては上述のような耐摩耗性に優れる樹脂材を採用することが好ましい。

　以上、図１～図５に基づき排出手段を説明したが、第１実施形態における排出手段はこれに限定されず、トロコイド収容凹部の底面側に固定でき、該底面に形成された液体流路に連通して、トロコイド収容空間内の液体を一部排出できる機構であれば採用できる。

　図６に内接歯車ポンプにおける回転数と吐出流量の関係を示す。第１実施形態の排出構造（図１～図５）を備えたポンプ（図中「本発明」）と、この排出構造のみ設けず他の構成は同じであるポンプ（図中「従来技術」）とで、回転数と吐出流量の関係がどのように変化するかを評価した。図６に示すように、回転数と吐出量は概ね正比例の関係にある。ここで、従来技術のポンプでは、高速回転域（８０００回転以降）も吐出量が増えているのに対して、第１実施形態のポンプでは同等の高速回転域では吐出量が略一定となっている。これは、第１実施形態のポンプでは高速回転域において排出手段が動作（筒体が押し込まれた）し、余剰な油が排出されたためと考えられる。スクロール型コンプレッサなどの内接歯車ポンプでは、低速回転で必要な吐出流量を確保する設計とするため、高速回転時に流量が増加しやすく、従来技術のように排出手段を有さない場合には、油が供給過剰な状態となりやすい。これに対して、本発明では、排出手段によりポンプ内部の液体を外部に一部排出でき、高速回転時の液体の供給過剰を抑制できる。

（第２実施形態）
　第２実施形態の内接歯車ポンプの一例を図７および図８に基づき説明する。図７は内接歯車ポンプの組み立て斜視図を、図８は内接歯車ポンプの軸方向断面図をそれぞれ示す。図７および図８に示すように、内接歯車ポンプ１’は、環状のアウタロータ２内にインナロータ３が収容されたトロコイド４と、このトロコイド４を回転自在に収容する円形の凹部（トロコイド収容凹部）８が形成されたケーシング５と、ケーシング５のトロコイド収容凹部８を閉塞するカバー６とを有する。第２実施形態では、上述の第１実施形態と異なり、ケーシング５は１部材から構成されている。カバー６は、トロコイド収容凹部８が開口するケーシング５の上面の外形に合致する形状である。図８に示すように、ケーシング５とカバー６とは、ブッシュ１１を介して通された固定ねじ１３により一体とされ、機器本体のプレート（図示省略）に締結固定されている。

　ケーシング５のトロコイド収容凹部８の底面８ａには、吸入側の容積室に連通する吸入口７ｂ（図１０参照）と、吐出側の容積室に連通する吐出口と、液体流路１５が形成されている。吐出口から駆動シャフト１０の中心部の吐出流路を通して、図中上方の圧縮部（図示省略）に液体が圧送される。その他のポンプの基本的構成は第１実施形態と同様である。

　内接歯車ポンプ１’において、カバー６、ケーシング５の材質としては、第１実施形態と同様、金属や樹脂が使用可能であり、金属と樹脂の複合品としてもよい。また、アウタロータ、インナロータには、焼結金属（鉄系、銅鉄系、銅系、ステンレス系など）を使用することが好ましく、特に価格面からは鉄系が好ましい。なお、水、薬液などを圧送するトロコイドポンプにおいては、防錆能力が高いステンレス系などを採用すればよい。

　内接歯車ポンプ１’において、上述のとおりケーシングなどの材質は特に限定されないが、ケーシングの凹部の内側面が樹脂体からなり、該凹部の底面が金属プレートなどの金属体からなる構成とすることが好ましい。図８に示すように、ケーシング５は、トロコイド収容凹部８を構成する底面８ａと内側面８ｂでアウタロータ２およびインナロータ３と摺接する。トロコイド収容凹部８の内側面８ｂを樹脂体とすることで、アウタロータ２との摩擦摩耗特性に優れる。また、ケーシング５には液体吸入部５ｃが設けられている。ケーシング５を樹脂体とすることで、該液体吸入部５ｃも成形時に一体に形成できる。

　また、図８に示す形態では、トロコイド収容凹部８の底面８ａが、ケーシング５と複合成形により樹脂体内に埋め込まれて一体化された円盤状の金属プレート７から構成されている。これにより、樹脂で底面８ａを形成する場合と比較して平面度に優れ、吐出性能のばらつきを抑制できる。金属プレート７としては、焼結金属体や溶製金属体（板金プレス品）が採用できる。

　第２実施形態の内接歯車ポンプ１’は、トロコイドの収容空間内の液体を一部排出するための排出手段９’を有することを特徴としている。この排出手段を図９～図１１に基づいて説明する。図９はケーシングの斜視図であり、図１０は排出手段の周囲の拡大図であり、図１１は排出手段周囲の水平断面図である。図９および図１０に示すように、ケーシング５と金属プレート７の複合成形品において、ケーシング５の凹部８の底面８ａに、ポンプ内部に液体を導入する吸入口７ｂと、液体流路１５と、ポンプ内部の液体を一部排出するための排出手段９’を有する。この排出手段９’が、液体流路１５と吸入口７ｂとを液体の圧力に応じて連通する排出流路９ｊを形成して、液体を排出流路９ｊを通じて吸入口７ｂから一部排出可能とする手段である。内接歯車ポンプでは、吸入口７ｂから液体がポンプ内部に液体が導入されると、液体流路１５とトロコイド内の容積室を経由して、吐出口（駆動シャフトの中心部の吐出流路に繋がる部分）から吐出される。第２実施形態では、この液体流路１５の途中に吸入口７ｂに液体が一部還流するような排出流路９ｊを形成するものである。この排出流路９ｊは、吸入口７ｂから吐出口に向けた通常の流体流路とは異なる、リリーフ機構により一時的に形成される流路である。

　図１０に示すように、この形態の排出手段９’は、筒体９ｈと、この筒体を一定方向に押し付けるばね９ｉとを備えている。この押し付け方向は、液体流路１５内の液体の圧力に対向する方向であって、金属プレート７の水平方向である。筒体９ｈのばね側は、液体流路１５側と比較して小径とされ、該小径部分をばね９ｉに嵌挿している。金属プレート７における筒体９ｈの収容部には、ばね９ｉの弾性変形により筒体９ｈを変位可能とする空間が設けられている。金属プレート７には、排出手段９’の筒体９ｈが収容されている空間と液体流路１５とを連通する貫通孔７ａが設けられている。

　図１１に示すように、ばね９ｉは、金属プレート７に設けられたばね固定部７ｄに嵌合固定されている。この固定部７ｄは、金属プレート７の後加工などにより、該金属プレート７と一体に設ける他、別部材を接着・嵌合などにより固定してもよい。部品点数を少なくでき、故障率も下がることから金属プレート７と一体に設けることが好ましい。筒体９ｈは、ばね９ｉにより、貫通孔７ａを塞ぐように押し付けられている。筒体９ｈの液体流路１５側の端部に、液体流路１５内の液体の圧力（吐出圧）が負荷されている。ここで、回転数の増加に伴い吐出圧が規定圧をこえる範囲となると、ばね９ｉが筒体９ｈを介した液体の圧力により押し込まれて縮み、筒体９ｈが貫通孔７ａから離れ、押し付けが解除される。この状態では、筒体９ｈと金属プレート７の壁面との間を通る排出流路９ｊ（図１２等参照）が形成され、ポンプ内部の液体がこの排出流路９ｊを通り外部に一部排出される。これにより、高速回転時の液体の供給過剰を抑制できる。

　図１１に示すように、排出手段９’は、金属プレート７においてその厚み内に設置されている。この省スペースな排出手段の構造により、排出手段の有無に関わらず金属プレート７の厚みを一定とできる。このため、従来構造・寸法の内接歯車ポンプにおいて、外観やサイズを変更することなく、この排出手段を適宜採用できる。また、排出手段９’において、アウタロータ２やインナロータ３とは、筒体９ｈのみが接触し、ばね９ｉやばね固定部７ｄは接触しない構造としている。この構造において筒体９ｈを樹脂体とすることで、各ロータの摩耗やリリーフ機構の劣化などを防止できる。

　排出手段９’において、上述のとおり筒体９ｈは樹脂体とすることが好ましい。樹脂体は、樹脂組成物の成形体であり、特に樹脂組成物の射出成形体とすることが好ましい。材料に樹脂を採用することで、小型化や軽量化が容易であり、摺動性にも優れる。また、樹脂の射出成形体とすることで、安価で容易に製造が可能となる。このような樹脂組成物を構成する射出成形可能な合成樹脂（ベース樹脂）としては、第１実施形態の排出手段９の筒体９ｃやハウジング９ａに用いるものと同様であり、成形体の耐クリープ性、耐摩耗性、耐薬品性などに優れることから、ＰＰＳ樹脂を用いることが特に好ましい。

　高強度化、高弾性化、高寸法精度化、耐摩耗性の付与・射出成形収縮の異方性除去に有効なガラス繊維、炭素繊維、または無機充填剤を単独で、もしくは、適宜併用することが好ましい。この中でもガラス繊維と無機充填剤の併用は、経済性に優れ、油中での摩擦摩耗特性に優れている。特に筒体は、各面が金属プレートや各ロータと摺接するため、その材料としては上述のような耐摩耗性に優れる樹脂材を採用することが好ましい。

　また、筒体の摩耗を防止すべく、排出手段に、各ロータとの間を仕切る蓋を設けてもよい。その他、排出手段を底面のより外側（一部が凹部よりはみ出してもよい）に配置し、インナロータとは摺接しない箇所に配置する形態としてもよい。

　弾性体としてばねを採用する場合、規定圧は、そのばね定数と自由長により弾性力を規定することで設定できる。これにより液体排出量も適宜設定できる。ばねとしては、図９～図１１に示すコイルばねの他、ねじりばね、板ばね、または引っ張りばねを採用できる。また、弾性体として、ゴム材などを採用してもよい。

　以下、排出手段の構成例を図１２～図１４に基づいて説明する。図１２～図１４は、排出手段周囲の概略図である。図１２（ａ）に示す排出手段は、図９～図１１と同様に弾性体としてコイルばね９ｉを使用した例である。ポンプ内部で発生した吐出圧が規定圧をこえない範囲では、コイルばね９ｉが押し込まれず、筒体９ｈはコイルばね９ｉにより金属プレートの貫通孔７ａを塞ぐように押し付けられている。筒体９ｈが貫通孔７ａに押し付けられている状態では、筒体９ｈと貫通孔７ａとの間に隙間はなく、吸入口７ｂと液体流路１５との間の排出流路９ｊが形成されないため、ポンプ内部の液体は排出されない。筒体９ｈが押し込まれると、コイルばね９ｉが縮み、排出流路９ｊが形成される。この排出流路９ｊと吸入口７ｂからポンプ内部の液体を外部に一部排出できる。

　図１２（ｂ）に示す排出手段は、弾性体として板ばね９ｋを使用した例である。この板ばね９ｋは、金属プレートの貫通孔７ａを塞ぐように、該金属プレートに一端を固定して設けられている。ポンプ内部で発生した吐出圧が規定圧をこえない範囲では、板ばね９ｋが変形せず、貫通孔７ａが塞がれる。これにより、吸入口７ｂと液体流路１５との間の排出流路９ｊが形成されないため、ポンプ内部の液体は排出されない。板ばねが液体の圧力を受けて非固定側端部が押し込まれるように変形すると、排出流路９ｊが形成される。

　図１３（ａ）に示す排出手段は、弾性体として別の板ばね９ｋを使用した例である。この板ばね９ｋは、金属プレートに両端を固定して設けられ、筒体９ｈを支持している。ポンプ内部で発生した吐出圧が規定圧をこえない範囲では、筒体９ｈは板ばね９ｋにより金属プレートの貫通孔７ａを塞ぐように押し付けられている。筒体９ｈが押し込まれると、板ばね９ｋが変形して、排出流路９ｊが形成される。

　図１３（ｂ）に示す排出手段は、弾性体としてねじりばね９ｌを使用した例である。ねじりばね９ｌは、金属プレートに一端を固定して設けられ、流路両端壁側から１本（計２本）で筒体９ｈを支持している。ポンプ内部で発生した吐出圧が規定圧をこえない範囲では、筒体９ｈはねじりばね９ｌにより金属プレートの貫通孔７ａを塞ぐように押し付けられている。筒体９ｈが押し込まれると、ねじりばね９ｌが変形して、排出流路９ｊが形成される。

　図１４に示す排出手段は、弾性体として引っ張りばね９ｍを使用した例である。引っ張りばね９ｍは、金属プレートの流路の一部に一端を固定して設けられ、蓋体９ｎを液体の圧力に対向して引っ張っている。ポンプ内部で発生した吐出圧が規定圧をこえない範囲では、蓋体９ｎは引っ張りばね９ｍにより金属プレートの貫通孔７ａを塞ぐように引っ張られている。蓋体９ｎが液体の圧力に押されて移動すると、引っ張りばね９ｍが変形して、排出流路９ｊが形成される。

　図１２、図１３などに示すように、筒体９ｈは貫通孔７ａ側の端部にテーパ部などを形成し、貫通孔７ａの縁に形成された傾斜部との間で面接触で流路をシールすることが好ましい。これにより、液体流路１５から吸入口７ｂに液体が漏れることを防止できる。

　以上、図９～図１４に基づき排出手段を説明したが、第２実施形態における排出手段はこれに限定されず、液体流路と吸入口とを液体の圧力に応じて連通する排出流路を形成して、液体を該排出流路を通じて吸入口から一部排出可能とする手段であれば採用できる。

　通常、回転数と吐出量は概ね正比例の関係にあり、従来技術のポンプでは高速回転域（８０００回転以降）も吐出量が増える傾向にある（図６参照）。スクロール型コンプレッサなどの内接歯車ポンプでは、低速回転で必要な吐出流量を確保する設計とするため、高速回転時に流量が増加しやすく、従来技術のように排出手段を有さない場合には、油が供給過剰な状態となりやすい。これに対して、第２実施形態では、第１実施形態と同様に、排出手段によりポンプ内部の液体を外部に一部排出でき、高速回転時の液体の供給過剰を抑制できる。

（第３実施形態）
　上述の第１実施形態および第２実施形態では、内接歯車ポンプにおいて、ケーシングおよびカバーの材質として金属や樹脂が使用でき、特に制限していない。例えば、近年、機械加工工程を削減でき、低コストで製造可能なものとして、樹脂製のケーシングを有するポンプが知られている。

　このようなポンプにおけるケーシングとカバーの取り付け構造について、図１９を用いて説明する。図１９において、カバー２６は焼結金属製であり、ケーシング２５は樹脂組成物を用いて射出成形により製造された射出成形体である。ケーシング２５とカバー２６とは、ケーシング２５に設けられた金属製のブッシュ２８を通されたボルト２９により、実機の固定プレート３０に締結固定されている。ケーシング２５とカバー２６とは、互いにフラットな平面形状でトロコイド収容凹部２５ａを密閉している。

　上述のとおり、このような内接歯車ポンプは、実機に取り付ける際に樹脂製ケーシングと金属製カバーとを重ね合わせた状態でボルト締結している。一般に樹脂成形品は機械的強度が低いため、上記のような金属製ブッシュをインサート成形することで締結部の強度の向上を図っている。しかし、ケーシングとカバーとの境界面は平面であり、ケーシング側の金属製ブッシュとカバーにおけるボルト穴のずれ等を目視で確認して、ケーシングとカバーの位置を合わせる必要がある。また、実機へ取り付ける際や輸送中において、ハウジングとカバーが分離・脱落するおそれがある。特に、実機へ取り付ける際に、ポンプの取り付け姿勢によっては脱落しやすく、作業性が低下するおそれがある。

　これに対し、第３実施形態の内接歯車ポンプは、ケーシングとカバーとの組み付け時の位置合わせが容易であり、かつ、これら両部材の分離や脱落を防止することを目的として、ケーシングとカバーとが、一方の部材から突出した複数の突出部を他方の部材に嵌合させて固定されていることを特徴とする。この突出部として、例えば、樹脂製のケーシングに固定された金属製ブッシュを利用する形態や、樹脂製のケーシングまたはカバーに設けられた爪部を利用する形態が挙げられる。

　金属製ブッシュを利用する第３実施形態の内接歯車ポンプを図１５および図１６に基づき説明する。図１５は内接歯車ポンプの一例を示す組み立て斜視図を、図１６はその内接歯車ポンプの軸方向断面図をそれぞれ示す。なお、図１５および図１６に示す内接歯車ポンプ１’’は、上述した排出手段（例えば、排出手段９や排出手段９’）を具備しないポンプである。

　図１５および図１６に示すように、内接歯車ポンプ１’’は、環状のアウタロータ２内にインナロータ３が収容されたトロコイド４と、このトロコイド４を回転自在に収容する円形の凹部（トロコイド収容凹部）８が形成されたポンプケーシング５ａと、液体吸入部５ｃが形成された吸入ケーシング５ｂと、ポンプケーシング５ａのトロコイド収容凹部８を閉塞するカバー６とを有する。ケーシング５は、ポンプケーシング５ａと吸入ケーシング５ｂの２部材から構成されている。吸入ケーシング５ｂに３つの金属製ブッシュ１６が固定されている。図１６に示すように、ポンプケーシング５ａと吸入ケーシング５ｂとカバー６は、これらに跨る金属製ブッシュ１６を介して通された固定部材であるボルト１３により、実機の固定プレートに固定され、一体化されている。固定部材は、ボルト１３に限定されず、各部材を固定可能なものであればよく、例えばねじやピンなどでもよい。

　ケーシング５のトロコイド収容凹部８の底面８ａには、吸入側の容積室に連通する吸入口と、吐出側の容積室に連通する吐出口とを含む液体流路が形成されている。吐出口から駆動シャフト１０の中心部の吐出流路を通して、図中上方の圧縮部（図示省略）に液体が圧送される。その他のポンプの基本的構成は第１実施形態と同様である。

　第３実施形態の内接歯車ポンプは、ケーシングとカバーの少なくとも一方の部材が樹脂組成物の成形体（樹脂体）である。これにより、機械加工工程を削減でき、低コストで製造可能となる。第３実施形態の内接歯車ポンプは、このような樹脂製のケーシング等を採用する構成において、さらにケーシングとカバーとの組み付け時の位置合わせを容易とし、これら両部材の分離や脱落を防止するものである。図１５および図１６の形態では、ケーシング５とカバー６の略全体、すなわち、カバー６、ポンプケーシング５ａ、および吸入ケーシング５ｂが樹脂体とされ、これらは金属製ブッシュ１６とボルト１３により一体化されている。なお、少なくとも金属製ブッシュ１６を固定する部材が樹脂体であればよく、例えばカバー６を金属製（鉄、ステンレス鋼、焼結金属、アルミニウム合金など）としてもよい。

　図１５および図１６に示すように、金属製ブッシュ１６は、吸入ケーシング５ｂのフランジ部５ｄに固定されている。吸入ケーシング５ｂからの金属製ブッシュ１６の突出部分を、ポンプケーシング５ａの嵌合部５ｅとカバー６の嵌合部６ａに嵌合させることで、これら部材の位置合わせが容易にできる。また、金属製ブッシュ１６を介在させることで、ケーシング５とカバー６の一方または両方を樹脂体とする場合であっても、両部材の締結部での強度向上が図れ、樹脂のクリープ変形による締結部の緩みも防止できる。さらに、取り付け時や輸送時において、仮組みのアッシー（ケーシングとカバー）が分離・脱落することを防止できる。加えて、ロータ部分へ異物が侵入することを防止できる。

　また、金属製ブッシュ１６の長さを調整し、組み付けた際の金属製ブッシュ１６の先端が、カバー６の嵌合部６ａの上端面６ｂから突出しない長さとすることが好ましい。より好ましくは、金属製ブッシュ１６の先端が、カバー６の嵌合部６ａの上端面６ｂから凹んだ位置となるような形状とする。これにより、実機の固定プレートと金属製ブッシュ１６とが干渉することを防止できる。

　金属製ブッシュ１６は、鉄、ステンレス鋼、焼結金属などの任意の金属製とできるが、特に焼結金属製とすることが好ましい。金属製ブッシュを焼結金属製とし、吸入ケーシングと複合成形（インサート成形）することで、ブッシュの焼結金属の表面凹部に樹脂が入り込むため、アンカー効果により強固に接合される。これにより、金属製ブッシュをケーシング等の射出成形体から長く突出させるような形態とした場合でも、輸送時や取り付け時における該金属製ブッシュの抜けを防止できる。

　ポンプケーシングは、トロコイド収容凹部の内側面が樹脂体からなり、該凹部の底面が金属体からなる構成とすることが好ましい。図１６に示すように、ポンプケーシング５ａは、トロコイド収容凹部８を構成する底面８ａと内側面８ｂでアウタロータ２およびインナロータ３と摺接する。トロコイド収容凹部８の内側面８ｂを樹脂体とすることで、アウタロータ２との摩擦摩耗特性に優れる。また、トロコイド収容凹部８の底面８ａは、ポンプケーシング５ａと複合成形により一体化された円盤状の金属プレート７から構成されている。これにより、樹脂で底面８ａを形成する場合と比較して平面度に優れ、吐出性能のばらつきを抑制できる。金属プレート７としては、焼結金属体や溶製金属体（板金プレス品）が採用できる。

　ケーシング５をポンプケーシング５ａと吸入ケーシング５ｂの２部材とすることで、上記のような金属プレート７の複合成形（インサート成形）が容易になる。第３実施形態では、このようにケーシングを複数部材に分離して部品点数が多くなる場合でも、複数の突出部を利用した嵌合構造により、位置合わせが容易であり、組み立て性に優れる。

　爪部を利用する形態の内接歯車ポンプを図１７および図１８に基づき説明する。図１７は内接歯車ポンプの他の例を示す組み立て斜視図を、図１８はその内接歯車ポンプの完成斜視図をそれぞれ示す。図１７および図１８に示すように、内接歯車ポンプ１’’’は、環状のアウタロータ２内にインナロータ３が収容されたトロコイド４と、トロコイド収容凹部８が形成されたケーシング５と、トロコイド収容凹部８を閉塞するカバー６とを有する。カバー６は、トロコイド収容凹部８が開口するケーシング５の上面の外形に合致する形状である。ケーシング５は樹脂製である。ケーシング５とカバー６は、ケーシング５に固定された金属製ブッシュ１６を介して通されたボルト（図示省略）により、実機の固定プレートに固定され、一体化されている。その他のポンプの基本的構成は図１５および図１６に示す形態と同様である。

　この形態では、金属製ブッシュ１６は、カバー６までは嵌合していない。一方で、ケーシング５に該ケーシングから突出した４つの爪部１７が設けられている。これらの爪部１７は、ケーシング５と一体であり、樹脂製のケーシング５の成形時に同時に形成された部位である。図１８に示すように、組み付け時には、爪部１７が、カバー６の外周部を抱え込むように嵌合（係合）することで、容易に位置合わせが可能となる。また、樹脂製の爪部であることから、弾性変形しやすく、靭性に優れ、組み付け時における破損等を防止できる。なお、爪部１７の形状や個数は、両部材の位置合わせが可能なものであれば特に限定されない。

　以上の各形態において、ケーシングやカバーを形成する樹脂組成物は、主に射出成形可能な合成樹脂をベース樹脂とするものである。このベース樹脂としては、例えば、ＰＰＳ樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、ＰＥＫ樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＡ樹脂、ＰＢＴ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＥ樹脂、ポリアセタール樹脂、フェノール樹脂などが挙げられる。これらの各樹脂は単独で使用してもよく、２種類以上混合したポリマーアロイであってもよい。これらの耐熱性樹脂の中でも、成形体の耐クリープ性、耐荷重性、耐摩耗性、耐薬品性などに優れることから、ＰＰＳ樹脂を用いることが特に好ましい。

　高強度化、高弾性化、高寸法精度化、耐摩耗性の付与・射出成形収縮の異方性除去に有効なガラス繊維、炭素繊維、または無機充填剤を単独で、もしくは、適宜併用することが好ましい。特に、ガラス繊維と無機充填剤の併用は、経済性に優れ、油中での摩擦摩耗特性に優れている。

　第３実施形態では、直鎖型のＰＰＳ樹脂をベース樹脂とし、これに充填剤としてガラス繊維とガラスビーズを配合してなる樹脂組成物を用いることが特に好ましい。この構成により、耐油性、耐薬品性に優れ、靱性に優れ、射出成形収縮の異方性除去により反りが小さく、寸法精度も大幅に向上するため、カバーとケーシングの両方を樹脂製とする場合に特に有効である。

　これらの諸原材料から得られた成形用ペレットを用いて、射出成形でケーシングやカバーを成形する。図１５や図１６の形態に示す部材とする場合、吸入ケーシングの成形時には、金型内に上述の金属製ブッシュを配置して、複合成形により一体化させる。また、ポンプケーシングの成形時には、金型内に上述の金属プレートを配置して、複合成形により一体化させる。

　また、第３実施形態の内接歯車ポンプにおいて、アウタロータおよびインナロータの材質としては、焼結金属（鉄系、銅鉄系、銅系、ステンレス系など）を使用することが好ましく、特に価格面からは鉄系が好ましい。なお、水、薬液などを圧送するトロコイドポンプにおいては、防錆能力が高いステンレス系などを採用すればよい。

　以上、図１５～図１８に基づいて突出部として金属製ブッシュと爪部を利用する場合を説明したが、第３実施形態の内接歯車ポンプはこれらに限定されるものではない。例えば、金属製ブッシュと爪部の両方を利用する形態としてもよい。その他、一方の部材から突出した複数の突出部を他方の部材に嵌合させて固定されている任意の構造を採用できる。また、図１５～図１８に示した内接歯車ポンプに、第１実施形態の排出手段９や第２実施形態の排出手段９’を設けてもよい。これにより、組み付け時の位置合わせを容易としつつ、排出手段によりポンプ内部の液体を外部に一部排出でき、高速回転時の液体の供給過剰を抑制できる。

　本発明の内接歯車ポンプは、小型化、軽量化、低コスト化などを可能としつつ、吐出圧をコントロールして高速回転時の液体の吐出量を抑制できるので、油や水、薬液などの液体を圧送する内接歯車ポンプ（トロコイドポンプ）として利用できる。特に、代替フロン、炭酸ガスなどを冷媒とする電気給湯機、ルームエアコン、カーエアコン用のスクロール型コンプレッサの摺動部に液体を供給するためのポンプとして好適に利用できる。

　　１、１’、１’’、１’’’内接歯車ポンプ
　　２　　アウタロータ
　　３　　インナロータ
　　４　　トロコイド
　　５　　ケーシング
　　５ａ　ポンプケーシング
　　５ｂ　吸入ケーシング
　　５ｃ　液体吸入部
　　５ｄ　フランジ部
　　５ｅ　嵌合部（吸入ケーシング）
　　６　　カバー
　　６ａ　嵌合部（カバー）
　　６ｂ　上端面
　　７　　金属プレート
　　７ａ　貫通孔
　　７ｂ　吸入口
　　７ｃ　面取り部
　　７ｄ　ばね固定部
　　８　　トロコイド収容凹部
　　８ａ　底面
　　８ｂ　内側面
　　９、９’　　排出手段
　　９ａ　ハウジング
　　９ｂ　バネ
　　９ｃ　筒体
　　９ｄ　固定ねじ（排出手段用）
　　９ｅ　面取り部
　　９ｆ　排出流路
　　９ｇ　調整ねじ
　　９ｈ　筒体
　　９ｉ　ばね（コイルばね）
　　９ｊ　排出流路
　　９ｋ　板ばね
　　９ｌ　ねじりばね
　　９ｍ　引っ張りばね
　　９ｎ　蓋体
　　１０　駆動シャフト
　　１１　ブッシュ
　　１２　シールリング
　　１３　固定ねじ（ケーシング用）
　　１４　フィルタ
　　１５　液体流路
　　１６　金属製ブッシュ
　　１７　爪部

Claims (15)

1. 　複数の内歯を有するアウタロータ内に、複数の外歯を有するインナロータが、前記外歯が前記内歯に噛み合い、かつ、偏心する状態で回転自在に収容され、前記内歯と前記外歯との間に、液体を吸入する吸入側容積室と、この吸入側容積室に吸入した液体を吐出する吐出側容積室とが形成されるトロコイドを有する内接歯車ポンプであって、
   　前記トロコイドを収容する凹部が形成されたケーシングと、該ケーシングの前記凹部を閉塞するカバーとを有し、
   　前記凹部の底面に形成された前記液体の流路に連通して、前記ケーシングと前記カバーとで構成された前記トロコイドの収容空間内の前記液体を一部排出するための排出手段が設けられていることを特徴とする内接歯車ポンプ。
2. 　前記排出手段は、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた筒体と、該筒体を前記液体の流路内の前記液体の圧力に対向する方向に押し付ける弾性体とを備えてなり、前記弾性体が前記筒体を介した前記液体の圧力により前記押し付けの方向と反対に縮む場合に形成される前記筒体と前記ハウジングとの間の排出流路から前記液体が一部排出される構造であり、
   　前記ハウジングおよび前記筒体が樹脂体からなることを特徴とする請求項１記載の内接歯車ポンプ。
3. 　前記凹部の底面に形成された前記液体の流路の一部に、前記排出手段と連通する貫通孔が設けられ、該貫通孔の前記排出手段側の面取り部に、前記筒体の端部の面取り部が押し付けられていることを特徴とする請求項２記載の内接歯車ポンプ。
4. 　前記ケーシングの前記凹部の内側面が樹脂体からなり、前記凹部の底面が金属体からなり、前記排出手段は、前記金属体に固定されていることを特徴とする請求項１記載の内接歯車ポンプ。
5. 　前記ケーシングは、前記液体の前記吸入側容積室までの流路の一部を形成する液体吸入部を有し、該ケーシングにおける前記凹部を含む部位と、前記液体吸入部を含む部位とが別体で構成されていることを特徴とする請求項１記載の内接歯車ポンプ。
6. 　前記内接歯車ポンプは、前記凹部の底面に、前記トロコイドの収容空間内に前記液体を導入する吸入口と、前記排出手段とを有し、
   　前記排出手段が、前記流路と前記吸入口とを前記液体の圧力に応じて連通する排出流路を形成して、前記液体を該排出流路を通じて前記吸入口から一部排出する手段であることを特徴とする請求項１記載の内接歯車ポンプ。
7. 　前記ケーシングの前記凹部の内側面が樹脂体からなり、前記凹部の底面が前記ケーシングの樹脂体に埋め込まれた金属プレートからなり、前記排出手段が該金属プレートにおいてその厚み内に設置されていることを特徴とする請求項６記載の内接歯車ポンプ。
8. 　前記排出手段が、筒体と、該筒体を前記液体の流路内の前記液体の圧力に対向する方向であって前記金属プレートの水平方向に押し付ける弾性体とを備えてなり、前記弾性体が前記筒体を介した前記液体の圧力により変形することで、前記押し付けが解除されて前記排出流路が形成される手段であることを特徴とする請求項６記載の内接歯車ポンプ。
9. 　前記弾性体が、コイルばね、ねじりばね、板ばね、または引っ張りばね、であることを特徴とする請求項８記載の内接歯車ポンプ。
10. 　前記筒体が樹脂製であり、前記弾性体が前記アウタロータおよび前記インナロータと接触しない構造であることを特徴とする請求項８記載の内接歯車ポンプ。
11. 　前記凹部の底面に形成された前記液体の流路の一部に、前記排出手段と連通する貫通孔が設けられ、前記押し付けが解除されていない状態では、前記貫通孔の前記排出手段側の傾斜部に、前記筒体のテーパ部が押し付けられて面接触で流路をシールしていることを特徴とする請求項８記載の内接歯車ポンプ。
12. 　前記ケーシングと前記カバーの少なくとも一方の部材が樹脂組成物の成形体からなり、
    　前記ケーシングと前記カバーとは、一方の部材から突出した複数の突出部を他方の部材に嵌合させて固定されていることを特徴とする請求項１記載の内接歯車ポンプ。
13. 　前記ケーシングと前記カバーとが、これら両部材に跨る金属製ブッシュを介して通された固定部材により一体化されており、
    　前記突出部の少なくとも１つが、前記ケーシングと前記カバーの一方の部材に該部材から突出して固定された金属製ブッシュの突出部分であることを特徴とする請求項１２記載の内接歯車ポンプ。
14. 　前記突出部の少なくとも１つが、前記ケーシングと前記カバーの一方の部材における前記成形体の一部として突出した爪部であることを特徴とする請求項１２記載の内接歯車ポンプ。
15. 　前記樹脂組成物が、ポリフェニレンサルファイド樹脂をベース樹脂とし、これにガラス繊維、炭素繊維、および無機充填剤から選ばれる少なくとも１つを配合してなる樹脂組成物であることを特徴とする請求項１２記載の内接歯車ポンプ。

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