(57)【要約】【課題】異物が作動室に侵入することによるポンプの稼働停止を抑制することが可能なスクリュポンプを提供する。【解決手段】スクリュポンプ１０１は、オススクリュ４と、メススクリュ５と、ケース２０１と、を備える。オススクリュは、外面に螺旋状のオス凸部４１が形成され、第１回転軸Ｐを中心として回転可能である。メススクリュは、外面に螺旋状のメス凸部５１が形成され、オススクリュに従動して第２回転軸Ｑを中心として回転可能である。ケースは、オススクリュを収容するオス孔部２２、メススクリュを収容するメス孔部２３を内部に形成する。ロック防止機構部は、オス孔部、メス孔部、及びオススクリュとメススクリュとが噛み合う噛み合い部６０、のうち少なくともいずれかに設けられ、孔部内に異物が混入した際、オススクリュとメススクリュとが噛み合った状態でロックすることを防ぐ。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オススクリュ（４）又はメススクリュ（５）の一方で構成される一つの駆動側スクリュと、前記オススクリュ又は前記メススクリュの他方で構成される一つ以上の被駆動側スクリュとが互いに噛み合いながら回転することにより、低圧側の吸入口（１１）から高圧側の吐出口（３２）に流体を圧送するスクリュポンプであって、
外面に螺旋状の駆動側凸部（４１）が形成され、第１回転軸（Ｐ）を中心として回転可能な前記駆動側スクリュと、
外面に螺旋状の被駆動側凸部（５１）が形成され、前記駆動側スクリュに従動して第２回転軸（Ｑ）を中心として回転可能な前記被駆動側スクリュと、
前記駆動側スクリュを収容する駆動側スクリュ収容孔部（２２）、前記被駆動側スクリュを収容する被駆動側スクリュ収容孔部（２３，２３２，２３３）、を内部に形成するケース（２０１，２０２，２０３，２０４）と、
前記駆動側スクリュ収容孔部、前記被駆動側スクリュ収容孔部、及び前記駆動側スクリュと前記被駆動側スクリュとが噛み合う噛み合い部（６０）、のうち少なくともいずれかに設けられ、前記孔部内に異物が混入した際、前記駆動側スクリュと前記被駆動側スクリュとが噛み合った状態でロックすることを防ぐロック防止機構部（２３，２３２，２３３，２９，５３，５４）と、
を備えるスクリュポンプ。
【請求項２】
前記ロック防止機構部は、
前記駆動側スクリュ収容孔部又は前記被駆動側スクリュ収容孔部のうち一方の前記孔部（２３，２３２，２３３）と当該一方の前記孔部に収容される一方の前記スクリュ（５）との間に、他方の前記孔部（２２）と当該他方の前記孔部に収容される他方の前記スクリュ（４）との他方側隙間（ＣＬｍ）より大きい一方側隙間（ＣＬｆ，ＣＬｆ１）を有する請求項１に記載のスクリュポンプ。
【請求項３】
一方の前記スクリュが有する前記駆動側凸部又は前記被駆動側凸部のうち一方の前記凸部（５１）の軸方向長さ（Ｗ２）は、他方の前記凸部（４１）の軸方向長さ（Ｗ１）より長いものである請求項２に記載のスクリュポンプ。
【請求項４】
前記一方側隙間は、前記第１回転軸及び前記第２回転軸に直交する径方向断面内で見たとき、前記各スクリュの噛み合い部（６０）における回転方向の前方となる前記各孔部の前方境界部（２４）から前記回転方向の後方となる前記各孔部の後方境界部（２５）への途中まで設けられている請求項２または請求項３に記載のスクリュポンプ。
【請求項５】
前記一方側隙間は、前記第１回転軸及び前記第２回転軸に直交する径方向断面内で見たとき前記各スクリュの噛み合い部（６０）における回転方向の前方となる前記各孔部の前方境界部（２４）から前記回転方向に向かって徐々に狭くなる請求項２〜請求項４のうちいずれか一項に記載のスクリュポンプ。
【請求項６】
前記ロック防止機構部は、前記駆動側スクリュと前記被駆動側スクリュとが噛み合う噛み合い部（６０）に設けられている請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のスクリュポンプ。
【請求項７】
前記駆動側スクリュは、二条ねじで構成される前記オススクリュであり、
前記被駆動側スクリュは、三条ねじで構成される前記メススクリュであり、
前記ロック防止機構部として、前記オススクリュの前記駆動側凸部が噛み合う前記メススクリュの溝部（５３，５４）は、前記駆動側凸部と噛み合うときに前記駆動側凸部が非接触となる位置まで凹んで形成されている請求項６に記載のスクリュポンプ。
【請求項８】
前記ロック防止機構部は、
前記ケースよりも剛性が低い材料で形成された低剛性材料部（２９）である請求項１〜請求項７のうちいずれか一項に記載のスクリュポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリュの回転によって流体を圧送するスクリュポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に記載されるように、スクリュの回転によって流体を圧送するスクリュポンプが知られている。こうしたスクリュポンプは、スクリュロータ間や、スクリュロータとハウジング間の隙間が数十μｍと非常に狭いため、作動室内に異物が侵入した場合、隙間に入り込んでポンプが止まってしまうという問題があった。
【０００３】
この問題を解決するために、特許文献１に記載のスクリュポンプでは、吸気口をスクリュロータ軸に垂直な方向のハウジングの側面部に形成して吸気口から異物が作動室内に直接落下しない配置としている。さらに、吸気口近傍に異物を蓄積するための溝形式のトラップを設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３６５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載のスクリュポンプでは、異物を重力によりトラップするため、吸入速度が速い場合には異物をトラップしきれず、異物が作動部に侵入しスクリュ間で噛み込んでしまいスクリュをロックするため、信頼性に問題が生じていた。さらに、ハウジングの側面にトラップを形成するため、装置全体のサイズが大きくなるという問題も生じていた。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、異物が作動室に侵入することによるポンプの稼働停止を抑制することが可能なスクリュポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のスクリュポンプは、オススクリュ（４）又はメススクリュ（５）の一方で構成される一つの駆動側スクリュと、オススクリュ又はメススクリュの他方で構成される一つ以上の被駆動側スクリュとが互いに噛み合いながら回転することにより、低圧側の吸入口（１１）から高圧側の吐出口（３２）に流体を圧送するスクリュポンプである。
スクリュポンプは、駆動側スクリュと、被駆動側スクリュと、ケース（２０１，２０２，２０３，２０４）と、ロック防止機構部（２３，２３２，２３３，２９，５３，５４）と、を備える。
駆動側スクリュは、外面に螺旋状の駆動側凸部（４１）が形成され、第１回転軸（Ｐ）を中心として回転可能である。被駆動側スクリュは、外面に螺旋状の被駆動側凸部（５１）が形成され、駆動側スクリュに従動して第２回転軸（Ｑ）を中心として回転可能である。
ケースは、駆動側スクリュを収容する駆動側スクリュ収容孔部（２２）、被駆動側スクリュを収容する被駆動側スクリュ収容孔部（２３，２３２，２３３）、を内部に形成する。
ロック防止機構部は、駆動側スクリュ収容孔部、被駆動側スクリュ収容孔部、及び駆動側スクリュと被駆動側スクリュとが噛み合う噛み合い部（６０）、のうち少なくともいずれかに設けられ、孔部内に異物が混入した際、駆動側スクリュと被駆動側スクリュとが噛み合った状態でロックすることを防ぐ。
【０００８】
本発明の構成によれば、ロック防止機構部により、駆動側スクリュと被駆動側スクリュとが噛み合った状態でロックすることが防止され、ポンプの稼働停止を抑制することができ信頼性を向上させることができる。さらに、ロック防止機構部をケース外の別に新たに設ける必要もなく装置全体が大きくなることもない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図２のスクリュポンプが適用される燃料供給システムの全体構成図。
【図２】第１実施形態によるスクリュポンプの概略断面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図。
【図４】第２実施形態によるスクリュポンプにおけるケース部の径方向断面図。
【図５】第３実施形態によるスクリュポンプにおけるケース部の径方向断面図。
【図６】第４実施形態によるスクリュポンプにおけるケース部の径方向断面図。
【図７】第５実施形態によるスクリュポンプにおけるケース部の径方向断面図。
【図８】第６実施形態によるスクリュポンプにおけるケース部の径方向断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、複数の実施形態によるスクリュポンプを図面に基づいて説明する。複数の実施形態において実質的に同一の構成には、同一の符号を付して説明を省略する。
〈第１実施形態〉
［構成］
最初に、スクリュポンプが適用される燃料供給システムの全体構成、及び、スクリュポンプの概略構成について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように、燃料供給システム９０は、燃料タンク９１内に設けられた液面センサ９２、サクションフィルタ９３、スクリュポンプ１０１、フューエルフィルタ（図中「Ｆ／Ｆ」と記す。）９４、プレッシャレギュレータ９５、及び、エンジン（図中「Ｅ／Ｇ」と記す。）９８の近傍に設けられた高圧ポンプ９６、燃料噴射装置９７等を含み、ガソリン等の燃料Ｆを燃料タンク９１からエンジン９８に供給する。
【００１２】
スクリュポンプ１０１は、サクションフィルタ９３で濾過された燃料タンク９１の燃料Ｆを吸入口１１から吸入し、昇圧して吐出口３２から吐出する。吐出された燃料Ｆは、フューエルフィルタ９４を経由して高圧ポンプ９６へ圧送される。また、フューエルフィルタ９４後の分岐経路に設けられたプレッシャレギュレータ９５を通じて過剰圧力分の燃料Ｆが燃料タンク９１に戻されることにより、吐出圧が調整される。
【００１３】
高圧ポンプ９６は、スクリュポンプ１０１から圧送された燃料をさらに昇圧し、燃料噴射装置９７に圧送する。燃料噴射装置９７は、燃料噴射弁（インジェクタ）、及びその燃料噴射を制御する制御装置から構成されており、エンジン９８の気筒や吸気通路へ高圧燃料を噴射する。このように、本実施形態のスクリュポンプ１０１は、燃料供給システム９０において燃料タンク９１内に設けられ、従来、例えばインペラ式の燃料ポンプ等によって行われていた役割を担うものである。
（スクリュポンプの構成）
【００１４】
図２に示すように、スクリュポンプ１０１は、ロアカバー１、受け板１２、ケース２０１、アッパーカバー３、オススクリュ４及びメススクリュ５、モータ６、ジャーナル７、等を含む。本実施形態では、オススクリュ４がモータ６の出力軸６４に連結される「駆動側スクリュ」に相当し、オススクリュ４と互いに噛み合いながら従動するメススクリュ５が「被駆動側スクリュ」に相当する。
【００１５】
本実施形態では、オススクリュ４は、第１回転軸Ｐを中心として、受け板１２側から見たとき時計回り方向となる回転方向Ｒｍに回転駆動される。これに従動してメススクリュ５は、第２回転軸Ｑを中心として、受け板１２側から見たとき反時計回り方向となる回転方向Ｒｆに回転する。
【００１６】
オススクリュ４の外面には螺旋状のオス凸部４１が形成されている。メススクリュ５の外面には螺旋状のメス凸部５１が形成されている。オス凸部４１が「駆動側凸部」に相当し、メス凸部５１が「被駆動側凸部」に相当する。オス凸部４１は軸方向長さＷ１が溝部４３の軸方向長さよりも短く、メススクリュ５は軸方向長さＷ２が溝部の軸方向長さと同程度である。以下、軸方向長さを、「刃幅」と言う。オススクリュ４の刃幅Ｗ１は、メススクリュ５の刃幅Ｗ２より狭い。オス凸部４１がメススクリュ５の溝部に噛み合う。なお、本実施形態では、オススクリュ４は二条ねじ、メススクリュ５は三条ねじで構成されている。オススクリュ４およびメススクリュ５の材質は、例えば高炭素クロム軸受鋼鋼材であるＳＵＪ２などの鉄系材料である。
【００１７】
オススクリュ４及びメススクリュ５が互いに噛み合いながら回転することにより、スクリュポンプ１０１は、吸入口１１から吸入された低圧燃料を昇圧し、吐出口３２から吐出する。以下、スクリュポンプ１０１における軸方向の一方側及び他方側の基準として、図１の下側を「吸入口１１側」、図１の上側を「吐出口３２側」という。燃料圧力の観点から、吸入口１１側は「低圧側」、吐出口３２側は「高圧側」に相当する。
【００１８】
ロアカバー１は、一方の端部に吸入口１１が開口しており、ケース２０１と吸入口１１との間に受け板１２を設けている。受け板１２には、吸入口１１とケース孔２１とを連通する図示しない吸入通路が形成されている。
【００１９】
受け板１２は、オススクリュ４及びメススクリュ５の先端側において、回転軸Ｐ、Ｑと直交するように配置されている。受け板１２は、オススクリュ４の先端頂点４２、及びメススクリュ５の先端頂点５２の両方を回転可能に支持する。オススクリュ４の先端頂点４２及びメススクリュ５の先端頂点５２は円錐突起状に形成されており、受け板１２の表面に点接触する。
【００２０】
ケース２０１のモータ６側の端面３４には軸受収容部２６が凹設されている。また、ケース孔２１とアッパーカバー３内の吐出室３１とを連通する図示しない連通路が軸受収容部２６とは異なる箇所に形成されている。
【００２１】
アッパーカバー３は、連通路から圧送された燃料が収容される吐出室３１、及び、吐出室３１から外部に燃料を吐出する吐出口３２が形成されている。また、アッパーカバー３の内部には、モータ６が設置されている。
【００２２】
モータ６は、コイル６１が巻回され回転磁界を発生するステータ６２と、永久磁石のＮ極とＳ極とが周方向に交互に配置されステータ６２が発生する回転磁界に応じて回転するロータ６３とを有している。ロータ６３のシャフトの吐出口３２側の端部６５は、アッパーカバー３の軸保持部３３に回転可能に支持されている。また、ロータ６３のシャフトの吸入口１１側の端部は、出力軸６４としてジャーナル７に連結されている。
【００２３】
ジャーナル７は、モータ６の出力軸６４とオススクリュ４との間に一体に回転可能に設けられている。ジャーナル７の材質は、例えば、高速度工具鋼鋼材であるＳＫＨ５１などの鉄系材料である。ジャーナル７には、オススクリュ４より硬度の高い材料が用いられている。
【００２４】
また、本実施形態では、ケース２０１の一部分を軸受部８として使用する。軸受収容部２６とケース孔２１とが連通している。軸受収容部２６内にジャーナル７が配置される。軸受収容部２６の内面は、粗さが小さく油膜を作りやすいように研削仕上げ加工が施されている。これにより、軸受収容部２６周辺のケース２０１の一部分が軸受部８として形成される。
【００２５】
次に、ケース２０１について、特にケース孔２１と各スクリュ４，５との関係について説明する。図２、図３に示すように、ケース２０１は、軸方向に貫通しオススクリュ４及びメススクリュ５を収容するケース孔２１を有している。図３に示す径方向断面において、ケース孔２１は、オススクリュ４を収容するオス孔部２２と、メススクリュ５を収容するメス孔部２３とがダルマ形につながった形状を呈している。オス孔部２２は、メス孔部２３より内径が大きくなっている。なお、オス孔部２２が「駆動側スクリュ収容孔部」に相当し、メス孔部２３が「被駆動側スクリュ収容孔部」に相当する。
【００２６】
ここで、ダルマ形状のくびれた部分であって、オス孔部２２とメス孔部２３との境目として軸方向に延びる部分のうち、回転方向前方にある部分を前方境界部２４とし、回転方向後方にある部分を後方境界部２５とする。また、ダルマ形の対称面に相当する仮想平面を「基準平面Ｖ」と定義する。
【００２７】
図３に示すように、オススクリュ４及びメススクリュ５の噛み合い部６０では、基準平面Ｖに対し図の下方が回転方向の前方、図の上方が回転方向の後方となる。なお、「噛み合い部」とは、オス凸部４１とメススクリュ５の溝部とが噛み合う部分、及び、メス凸部５１とオススクリュ４の溝部４３との噛み合う部分を意味する。軸方向の同じ高さにおいて、回転方向後方の溝部内を流れる燃料の圧力は、回転方向前方の溝部に流れる燃料の圧力よりも高くなり、噛み合い部６０では、回転方向後方から前方に向かってラジアル力Ｆｒが発生する。「スクリュ４，５の噛み合い部６０における回転方向の前方となる各孔部２２，２３の境界部」とは、すなわちラジアル力Ｆｒが発生する方向側にある前方境界部２４が相当する。
【００２８】
なお、各スクリュ４，５の凸部４１，５１の突出先端とケース孔２１の内壁との間は、数十μｍ程度の微少な隙間が形成されたシール構造となっている。そして、各スクリュ４，５とケース孔２１との間には、吸入口１１から吸入した燃料Ｆを圧縮する作動室２７（図２参照）が形成されている。なお、図３〜図８までの各図では、こうした隙間部分を、分かり易くあえて隙間を図示上では大きく記載しいている。
【００２９】
さらに詳しく説明すると、図３に示すように、オス凸部４１とオス孔部２２との間にはオス側隙間ＣＬｍが形成されている。オス側隙間ＣＬｍは、オス孔部２２の前方境界部２４から後方境界部２５まで一定の大きさで連続している。メス凸部５１とメス孔部２３との間にはメス側隙間ＣＬｆが形成されている。メス側隙間ＣＬｆは、メス孔部２３の前方境界部２４から後方境界部２５まで一定の大きさで連続している。そして、メス側隙間ＣＬｆは、オス側隙間ＣＬｍよりも大きい（ＣＬｆ＞ＣＬｍ）。本実施形態では、メス側隙間ＣＬｆが「一方側隙間」に相当し、オス側隙間ＣＬｍが「他方側隙間」に相当する。
【００３０】
［作用効果］
次に、本実施形態のスクリュポンプ１０１の作動について説明する。一対のスクリュ４，５が、モータ６により同期回転されると、吸入口１１から燃料Ｆが作動室２７に吸い込まれる。このとき、作動室２７は、一対のスクリュ４，５の回転とともに、ロアカバー１側からアッパーカバー３側に移動していく。
【００３１】
そして、一対のスクリュ４，５の回転角が所定の角度に達すると、作動室２７が吐出口３２と連通し、それまで密閉されていた作動室２７が吐出口３２で開放された状態となるので、作動室２７内の燃料Ｆが吐出口３２から吐出される。
【００３２】
本実施形態によれば、こうした作動時において、仮に砂等の異物が作動室２７に侵入した場合でも、メススクリュ５は隙間の大きいメス孔部２３側に逃げることができるため、スクリュ同士の噛み込みによるロックを防止することが可能である。すなわち、オス側隙間ＣＬｍよりも大きく形成されているメス側隙間ＣＬｆが、メススクリュ５の逃げ部として機能する。なお、オス側隙間ＣＬｍよりも大きく形成されている部分を以下、「隙間拡大部」とも言う。本実施形態では、隙間が拡大されたメス孔部２３が、スクリュ同士が噛み込んだ状態でロックすることを防ぐ「ロック防止機構部」に相当する。
【００３３】
さらに、例えば、特許文献１に記載されるポンプのように、異物侵入防止用のトラップ部材を、ケースの側面部に設ける場合などと比較すると、本実施形態ではロック防止機構部がケース孔２１内部の僅かな隙間で構成されているため、装置全体をコンパクトにできる。
【００３４】
また、新たな部品を設ける必要がないため、部品点数を増やすこともなくコスト低減にも繋がる。また、メス孔部２３の径を拡大するだけで良いため、ドリルによる孔加工により製造も容易である。
さらに、本実施形態では、メススクリュ５の刃幅Ｗ２はオススクリュ４の刃幅Ｗ１より大きく、すなわちメススクリュ５側での作動室２７間のシール長がオススクリュ４側より長い。そして、本実施形態では、シール長がより長いメススクリュ５側で、隙間を大きくしているため、オススクリュ４側の隙間を大きくする場合よりも漏れ損失の増加を抑えることができる。
【００３５】
〈第２実施形態〉
次に、第２実施形態のスクリュポンプ１０２について、図４を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。第２実施形態では、第１実施形態のスクリュポンプ１０１に対し、メス孔部の構成が異なる。
【００３６】
図４に示すように、ケース２０２に形成されるメス孔部２３２内には、軸方向に延びる段部２８が形成されている。段部２８は、径方向断面で見たとき、前方境界部２４から回転方向に約１２０度のところに形成されている。すなわち、メス孔部２３２は、段部２８を境にして径が異なっている。メス孔部２３２において前方境界部２４から回転方向に段部２８までを形成する部分と、メススクリュ５との隙間を、第１メス側隙間ＣＬｆ１とする。
【００３７】
メス孔部２３２において段部２８から回転方向に後方境界部２５までを形成する部分と、メススクリュ５との隙間を、第２メス側隙間ＣＬｆ２とする。第１メス側隙間ＣＬｆ１は、第２メス側隙間ＣＬｆ２より大きい。また、第２メス側隙間ＣＬｆ２は、オス側隙間ＣＬｍと同じ大きさであり、通常のシール状態を維持する際に設定される大きさである。
【００３８】
本実施形態では、より大きい隙間である第１メス側隙間ＣＬｆ１の部位が、メススクリュ５の逃げ部として機能する。第１メス側隙間ＣＬｆ１は、前方境界部２４から後方境界部２５に至る途中まで形成されており、概ねその中心角θは１２０度程度である。すなわち、上記第１実施形態では隙間拡大部が、メス孔部２３の全体に形成されているのに対し、本実施形態では、メス孔部２３２の一部分に形成されている。
なお、本実施形態では、メススクリュ５が三条ねじであるため、第１メス側隙間ＣＬｆ１を概ね１２０度程度に亘って形成しているが、例えばＮ条ねじであれば、θ＝（３６０／Ｎ）度程度の範囲で適宜設定できる。
【００３９】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏し、さらに、第１メス側隙間ＣＬｆ１をなす隙間拡大部をメス孔部２３２の一部分に形成することにより、隙間拡大による漏れ損失を低減することができ、効率を向上させることができる。また、噛み込みやすい回転方向前側に形成しているため、噛み込み時にスクリュ５が逃げやすい構成とすることができる。
【００４０】
〈第３実施形態〉
次に、第３実施形態のスクリュポンプ１０３について、図５を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。第３実施形態では、第２実施形態のスクリュポンプ１０２に対し、メス孔部の構成が異なる。
【００４１】
図５に示すように、ケース２０３に形成されるメス孔部２３３の内壁は、前方境界部２４から回転方向に向かって約１２０度にかけて徐々に狭くなっている。図５において、破線で示すのは、第２実施形態におけるメス孔部２３２のラインである。
【００４２】
本実施形態によれば、第２実施形態と同様の効果を奏し、さらに、メス孔部２３３に形成される隙間拡大部を徐々に減少させることで、漏れ損失をさらに低減することができる。
【００４３】
〈第４実施形態〉
次に、第４実施形態のスクリュポンプ１０４について、図６を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。第４実施形態では、メススクリュの構成が上記各実施形態とは異なる。
【００４４】
図６に示すように、メススクリュ５０は、ケース２０４に形成されるケース孔２１１のうち、メス孔部２３４内に収容されている。図６において、破線で示す噛み合いの理想ラインＬは、各スクリュ４，５０の噛み合いにおいて隙間が０となるように一意的に決まる理想のラインである。本実施形態では、メススクリュ５０の溝部５３の面は、この理想ラインＬよりさらに凹んだ位置にあり、溝部５３と理想ラインＬとは最大で隙間ＣＬｆ３を形成する。
【００４５】
すなわち、溝部５３は、オス凸部４１と噛み合うときに、オス凸部４１が非接触となる位置まで凹んでおり、溝部５３と理想ラインＬとで囲まれた部分がメススクリュ５０の逃げ部として機能する。溝部５３は、「ロック防止機構部」に相当する。
【００４６】
オス凸部４１の先端とメススクリュ５０の溝部５３とが接触する部位、すなわち理想ラインＬ近傍で噛み込みが生じやすい。本実施形態では、メススクリュ５０の溝部５３に逃げ部を設けることで、噛み込みの確率を低下させることができ、信頼性を向上させることができる。
【００４７】
〈第５実施形態〉
次に、第５実施形態のスクリュポンプ１０５について、図７を参照して説明する。なお、上記第４実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。第５実施形態は、概ね上記第４実施形態と同様であり、メススクリュの溝部の形状が一部異なる。
【００４８】
図７に示すように、メススクリュ５００の溝部５４の面は、メススクリュ５００の溝部５４とオス凸部４１との接触開始点Ｋからしばらくは理想ラインＬと同じラインにあり、途中から理想ラインＬより凹んで形成されている。途中とは、概ね理想ラインＬの中間であって接触部位の頂点Ｍである。すなわち、溝部５４の面は、噛み合いの後半部分が理想ラインＬよりさらに凹んだ位置にある。溝部５４は、「ロック防止機構部」に相当する。
【００４９】
本実施形態では、第４実施形態に対して逃げ部をより狭くすることにより、漏れ損失を低減することが可能になり効率を向上させることができる。噛み合いの後半の方が鋭角になりより狭く異物が噛み込みやすい。こうした噛み込みやすい部位にスクリュの逃げ部を設けることで、なるべく損失の少ない構成にできる。
【００５０】
〈第６実施形態〉
次に、第６実施形態のスクリュポンプ１０６について、図８を参照して説明する。なお、上記第２実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。図８に示すように、上記第２実施形態において第１メス側隙間ＣＬｆ１が形成されている部位に、第６実施形態では、例えば錫めっきや二酸化モリブデンの塗布などによる低剛性層２９が形成されている。低剛性層２９は、ケース２０２よりも剛性の低い材料で形成されている。低剛性層２９が形成されていることにより、メススクリュ５とメス孔部２３２との隙間ＣＬｆ２は一定である。
【００５１】
本実施形態によれば、異物の噛み込まない通常運転時には低剛性層２９が存在し続け、異物が噛みこんだときに、柔らかい低剛性層２９がメススクリュ５により削り取られる。すなわち、通常運転時は余計な隙間が形成されないため効率が維持され、異物が噛み込んだときに低剛性層２９はロック防止機構部として作用する。低剛性層は、「低剛性材料部」に相当する。
【００５２】
〈他の実施形態〉
上記第１実施形態〜第６実施形態までにおけるロック防止機構部を適宜組み合わせても良い。例えば、第１実施形態に示すようにメススクリュ５とメス孔部２３との間に隙間拡大部としての隙間ＣＬｆを設ける一方、第４実施形態に示すようにメススクリュ５０を、逃げ部を有する溝部５３を設けるものとして構成しても良い。なお、このように組み合わせる場合には、漏れ損失を最小限に抑えるために、各逃げ部の隙間をより小さく設定するのが好ましい。
【００５３】
上記第３実施形態において、メス孔部２３３の隙間拡大部は、前方境界部２４から中心角約１２０度までに亘って徐々に狭くなるように形成したが、前方境界部２４から後方境界部２５まで連続していても良いし、その範囲は適宜変更可能である。
【００５４】
上記第４、第５実施形態では、メススクリュ５０，５００の溝部５３，５４を、逃げ凹部を有するロック防止機構部としたが、ロック防止機構部は、噛み合い部６０の他の部位に設けても良い。例えば、オススクリュ４の溝部４３でも良い。その他、メススクリュ５０，５００の全ての溝部５３，５４に逃げ凹部を形成しなくても良く、例えば１つまたは２つの溝部５３，５４にのみ形成しても良い。
【００５５】
上記第６実施形態では、低剛性層２９をメス孔部２３２の一部に形成したが、全部に亘って形成しても良いし、オス孔部２２に形成しても良い。さらに、第４，５実施形態における、理想ラインＬとメススクリュ５，５００の溝部５３，５４とで囲まれる部分に低剛性層を形成しても良い。
【００５６】
上記第１〜３実施形態では、メススクリュ５とメス孔部２３，２３２，２３３との隙間を拡大したが、オススクリュ４とオス孔部２２との隙間を拡大してロック防止機構部としても良い。
【００５７】
上記各実施形態では、オススクリュ４は二条ねじであり、メススクリュ５，５０，５００は三条ねじであるとしたが、この形態に限られない。
【００５８】
上記各実施形態のスクリュポンプ１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６は、一つの駆動側スクリュ及び一つの被駆動側スクリュを備えている。その他の形態では、一つの駆動側スクリュの周囲に複数の被駆動側スクリュを備える構成としてもよい。
【００５９】
上記各実施形態とは逆に、メススクリュを駆動側スクリュとし、オススクリュを被駆動側スクリュとしてもよい。
【００６０】
駆動装置は、電動モータ６以外に、油圧、エア圧等を動力源とする回転アクチュエータを用いてもよい。また、駆動装置は、アッパーカバーの外部に設けられてもよい。
【００６１】
スクリュポンプが適用される流体は燃料に限らず、燃料以外の流体や、空気等の気体に適用されても良い。
【００６２】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００６３】
４                    ・・・オススクリュ（駆動側スクリュ）
５，５０，５００      ・・・メススクリュ（被駆動側スクリュ）
１１                  ・・・吸入口
２２                  ・・・オス孔部（駆動側スクリュ収容孔部）
２３，２３２，２３３  ・・・メス孔部（被駆動側スクリュ収容孔部、ロック防止機構部）
２９                  ・・・低剛性層（低剛性材料部、ロック防止機構部）
３２                  ・・・吐出口
４１                  ・・・オス凸部（駆動側凸部）
５１                  ・・・メス凸部（被駆動側凸部）
５３，５４            ・・・溝部（ロック防止機構部）
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５，１０６    ・・・スクリュポンプ
２０１，２０２，２０３，２０４            ・・・ケース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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