(57)【要約】【課題】スクリュとケース孔の内壁との接触によるフリクションを低減するスクリュポンプを提供する。【解決手段】オススクリュ５及びメススクリュ６を収容するケース孔３１１は、基準平面Ｖに対し内壁が平行かつ対称に形成されたストレート部３２１、及び、高圧側の開口部において周方向の少なくとも一部の内壁が基準平面Ｖから離れる方向に傾斜する高圧側傾斜部３３１、３３６が形成されている。これにより、燃料圧送時の圧力バランスにより回転方向の前方に向かって発生する偏心荷重Ｌｂによってオススクリュ５及びメススクリュ６が傾いたとき、スクリュ５、６の側面とケース孔３１１の内壁とが面接触するため、摺動部での流体潤滑を維持することができる。したがって、フリクションを低減することができ、その結果、ポンプ効率が向上する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オススクリュ（５）及びメススクリュ（６）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（２１）から高圧側の吐出口（４２）に流体を圧送するスクリュポンプ（１０）であって、
第１回転軸（Ｐ）を中心として回転可能な前記オススクリュ（５）と、
第２回転軸（Ｑ）を中心として前記オススクリュに従動して回転する前記メススクリュ（６）と、
前記オススクリュ及び前記メススクリュを収容し、基準平面（Ｖ）に対し内壁が平行かつ対称に形成されたストレート部（３２１、３２４、３２５）、及び、前記吐出口側の開口部において周方向の少なくとも一部の内壁が前記基準平面から離れる方向に傾斜する高圧側傾斜部（３３１、３３２、３３３）が形成されたケース孔（３１１、３１２、３１３、３１４、３１５）を有するケース（３０１、３０２、３０３、３０４、３０５）と、
を備えることを特徴とするスクリュポンプ。
【請求項２】
前記高圧側傾斜部は、前記基準平面に対し、前記オススクリュと前記メススクリュとの噛み合い部（７）における回転方向の前方に傾斜するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスクリュポンプ。
【請求項３】
前記ケース孔（３１１、３１２、３１３、３１４）は、
前記吸入口側の開口部において、周方向の少なくとも一部の内壁が前記基準平面から離れる方向に傾斜する低圧側傾斜部（３４１、３４２、３４３、３４４）がさらに形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクリュポンプ。
【請求項４】
前記ストレート部は、前記オススクリュ及び前記メススクリュの３山以上に相当する長さを有していることを特徴とする請求項１〜３の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、オススクリュ及びメススクリュが互いに噛み合いながら回転することにより低圧側から高圧側に流体を圧送するスクリュポンプが知られている。例えば特許文献１には、気体を圧縮するスクリュ圧縮機において、スクリュの歯形曲線を工夫して噛み合い部の隙間面積を縮小することで、気体のリークを低減し、ポンプ効率の向上を図る技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９５１５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般にポンプ効率ηは下式で表される。
η＝（Ｐ×Ｑ）／（Ｎ×Ｔ）
ただし、Ｐ：圧力［Ｐａ（＝Ｎ／ｍ2）］、Ｑ：流量［ｍ3／ｓ］、
Ｎ：回転数［ｒａｄ／ｓ］、Ｔ：トルク［Ｎ・ｍ］
圧力Ｐ及び流量Ｑは要求値として決まっているため、ポンプ効率ηを上げるためには回転数Ｎ又はトルクＴを下げる必要がある。回転数Ｎを下げるためにはリークを低減することが有効であり、トルクＴを下げるためにはフリクションを低減することが有効である。
【０００５】
特許文献１ではリークの低減のみに着目しているが、最適な歯形曲線を採用したとしても実現可能な加工精度には限界がある。また、流体の種類や圧送条件によっては、リーク低減よりもフリクション低減の方がポンプ効率向上に対する寄与度が大きい場合がある。したがって、ポンプ効率の向上を図るにあたり、リークの低減のみでなく、フリクションの低減にも着目する意義がある。
具体的には、流体圧送時にスクリュの側面に作用する流体圧力は、スクリュの噛み合い部に対する回転方向の前方と後方とで差が生じるため、圧力差によってスクリュが傾き、ケース孔の内壁に接触する。その接触によるフリクションに着目することが重要である。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スクリュとケース孔の内壁との接触によるフリクションを低減する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】
本発明は、オススクリュ及びメススクリュ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から高圧側の吐出口に流体を圧送するスクリュポンプに係る発明である。
このスクリュポンプは、「第１回転軸を中心として回転可能なオススクリュ」と、「第２回転軸を中心としてオススクリュに従動して回転するメススクリュ」と、「オススクリュ及びメススクリュを収容するケース孔を有するケース」とを備える。
ケース孔は、「基準平面に対し内壁が平行かつ対称に形成されたストレート部」、及び、「吐出口側の開口部において周方向の少なくとも一部の内壁が基準平面から離れる方向に傾斜する高圧側傾斜部」が形成されていることを特徴とする。
【０００８】
スクリュポンプの組付状態、或いは停止状態には、第１回転軸及び第２回転軸は基準平面上にある。すなわち、オススクリュ及びメススクリュがケース孔に真っ直ぐ挿入された状態である。一方、例えばポンプ動作（流体圧送）時等には、流体圧力のバランスによってスクリュが基準平面に対して傾く可能性がある。
仮に、ケース孔が全長にわたってストレート部のみで形成されている場合、傾いたスクリュの側面がケース孔の内壁と点接触し、点で荷重を受ける。すると、荷重が大きくなるため摩擦係数が大きくなり、スクリュとケースとの間の摺動部は、流体潤滑から境界潤滑に移行する。よって、フリクションが増加し、トルクアップの要因になる。
【０００９】
それに対し本発明では、ケース孔に高圧側傾斜部が形成されているため、スクリュが傾いたとき、スクリュの側面とケース孔の内壁とが面接触し、摺動部での流体潤滑を維持することができる。したがって、フリクションを低減することができ、その結果、ポンプ効率が向上する。
好ましくは、高圧側傾斜部は、基準平面に対し、オススクリュとメススクリュとの噛み合い部における「回転方向の前方に傾斜する」ように形成されている。これにより、流体圧送時にスクリュの側面に作用する流体圧力差によってスクリュが傾く方向に高圧側傾斜部が形成されることとなるため、スクリュとケース孔の内壁との接触によるフリクションをより有効に低減することができる。
【００１０】
また、本発明のスクリュポンプでは、ケース孔は、吸入口側の開口部に低圧側傾斜部をさらに有してもよい。スクリュの傾きの支点が軸方向の中間に存在する場合、低圧側では高圧側とは逆方向にスクリュが傾きケース孔の内壁に接触する。したがって、ケース孔に低圧側傾斜部をさらに形成することで、低圧側でのフリクションを低減し、ポンプ効率をより向上させることができる。
【００１１】
ところで、高圧側傾斜部や低圧側傾斜部を形成したときストレート部の長さが余りに短くなるとリークに不利になるおそれがある。そこで、ストレート部は、オススクリュ及びメススクリュの「３山以上」に相当する長さを有していることが好ましい。「３山以上」とは、例えばオススクリュが二条ねじの場合、「一条につき１．５山以上」であることを意味する。これにより、傾斜部を形成しても流体のシールを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態によるスクリュポンプの概略断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】図１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４】オススクリュ及びメススクリュの噛み合い状態を示す模式図。
【図５】本発明の第１実施形態によるスクリュポンプの組付状態における（ａ）軸方向矢視図、（ｂ）図１のＶｂ−Ｖｂ線断面図。
【図６】図５のスクリュポンプの動作状態の断面図。
【図７】フリクション特性の説明に用いるストライベック曲線図。
【図８】図５のスクリュポンプと比較例との（ａ）フリクション、（ｂ）リーク流量、（ｃ）ポンプ効率に関する特性比較図。
【図９】図５のスクリュポンプのシール特性を説明するスクリュ位相０°、１８０°のときの模式図。
【図１０】同上のスクリュ位相９０°、２７０°のときの模式図。
【図１１】本発明の第２実施形態によるスクリュポンプの組付状態における（ａ）軸方向矢視図、（ｂ）断面図。
【図１２】本発明の第３実施形態によるスクリュポンプの組付状態の断面図。
【図１３】本発明の第４実施形態によるスクリュポンプの組付状態の断面図。
【図１４】本発明の第５実施形態によるスクリュポンプの組付状態の断面図。
【図１５】比較例のスクリュポンプの動作状態の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の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）
最初に、本発明の実施形態による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。
【００１４】
図３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１０、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。
【００１５】
スクリュポンプ１０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２１から吸入し、昇圧して吐出口４２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。
【００１６】
高圧ポンプ９６は、スクリュポンプ１０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１０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。
【００１７】
図１に示すように、スクリュポンプ１０は、ロアカバー２、ケース３０１、アッパーカバー４、オススクリュ５及びメススクリュ６等を有している。
ロアカバー２は、一方の端部に吸入口２１が開口しており、ケース３０１と吸入口２１との間に受け板２２を設けている。受け板２２には、吸入口２１とケース孔３１１とを連通する吸入通路２３が形成されている。また、受け板２２は、ケース孔３１１に収容されたオススクリュ５の先端５９及びメススクリュ６の先端６９を支持する。このとき、先端５９、６９と受け板２２との点接触によるフリクションを低減するため、接触部が滑るようにすることが好ましい。
【００１８】
ケース３０１は、軸方向に貫通しオススクリュ５及びメススクリュ６を収容するケース孔３１１を有している。図２に示す径方向断面において、ケース孔３１１は、オススクリュ５を収容する部分とメススクリュ６を収容する部分とがダルマ形につながった形状を呈している。ここで、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。
オススクリュ５及びメススクリュ６が理想的に真っ直ぐケース孔３１１に挿入されたとき、オススクリュ５の回転軸である第１回転軸Ｐ、及び、メススクリュ６の回転軸である第２回転軸Ｑは、基準平面Ｖに含まれる。オススクリュ５及びメススクリュ６は、第１回転軸Ｐと第２回転軸Ｑとの間の噛み合い部７で互いに噛み合っている。
【００１９】
アッパーカバー４は、ケース孔３１１に連通する吐出通路４１、及び、吐出通路４１に連通し外部に燃料を吐出する吐出口４２が形成されている。また、アッパーカバー４の内部には、オススクリュ５の基端５０に連結され、オススクリュ５を回転駆動するモータ等の駆動手段８が設けられている。
本実施形態では、駆動手段８により、アッパーカバー４側から見たとき反時計回り方向となる回転方向Ｒｍにオススクリュ５を回転させる。これに従動してメススクリュ６は、アッパーカバー４側から見たとき時計回り方向となる回転方向Ｒｆに回転する。
【００２０】
さらに図４に示すように、本実施形態では、オススクリュ５は二条ねじ、メススクリュ６は三条ねじで構成されている。すなわち、オススクリュ５は、第１山部５１と第２山部５２とが交互に第１回転軸Ｐを螺旋状に周回する。第１山部５１と第２山部５２との間、及び、第２山部５２と第１山部５１との間は、燃料が流入可能な溝部５３、５４となる。オススクリュ５の山部５１、５２の幅は相対的に狭く、溝部５３、５４の幅は相対的に広く形成されている。また、本実施形態では、オススクリュ５の各山部５１、５２は、２．５周余り周回し、合計で軸方向に５山余りが形成されている。
【００２１】
メススクリュ６は、相対的に幅の広い第１山部６１、第２山部６２及び第３山部６３が交互に第２回転軸Ｑを螺旋状に周回し、各山部６１、６２、６３の間に相対的に幅の狭い溝部６４、６５、６６が形成されている。メススクリュ６の山部６１、６２、６３は、オススクリュ５の溝部５３、５４に噛み合う。
【００２２】
こうしてオススクリュ５及びメススクリュ６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１０は、吸入口２１側の低圧燃料を昇圧し吐出口４２から吐出する。以下、ケース孔３１１の吸入口２１（ロアカバー２）側を「低圧側」、ケース孔３１１の吐出口４２（アッパーカバー４）側を「高圧側」という。
【００２３】
再び、図２を参照すると、オススクリュ５及びメススクリュ６の噛み合い部７では、基準平面Ｖに対し図の上方が回転方向の前方、図の下方が回転方向の後方となる。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７では、回転方向後方から前方に向かって偏荷重Ｌｂが発生する。図２に示す「ケース孔３１１の高圧側開口部の近傍」では、この偏荷重Ｌｂにより、オススクリュ５及びメススクリュ６が回転方向前方に傾く。
【００２４】
オススクリュ５及びメススクリュ６が傾き、ケース孔３１１の内壁と接触すると、フリクションが大きくなり、ポンプ効率を低下させる要因となる。そこで本実施形態では、偏荷重Ｌｂによりオススクリュ５及びメススクリュ６が傾いたときフリクションの増加を防止するための構成として、ケース孔３１１の高圧側の開口部の内壁に、オススクリュ５側の高圧側傾斜部３３１及びメススクリュ６側の高圧側傾斜部３３６が形成されていることを特徴とする。また、後述するように、ケース孔３１１の低圧側の開口部の内壁にも低圧側傾斜部が形成されている。
【００２５】
続いて、ケース孔３１１の詳細な形状、及びそれによる作用について、図５、図６を参照して説明する。図５（ｂ）は組付状態、或いはスクリュポンプ１０の停止状態を示し、図６は、スクリュポンプ１０の動作状態（燃料圧送状態）を示す。
ケース孔３１１の形状については、図５（ｂ）、図６に示すように、代表としてオススクリュ５側の断面に基づいて説明し、メススクリュ６側についても同様とする。ただし、オススクリュ５及びメススクリュ６に共通する事項の説明においては、オススクリュ５を適宜「スクリュ５」と記す。
【００２６】
図５（ｂ）は、図１のＶｂ−Ｖｂ線断面のうち、ケース３０１に対応する部分のみを示した図である。また、オススクリュ５は、断面でなく外形を示し、基端５０の図示を省略する。以下、図６、図１１（ｂ）、図１２〜図１５についても同様とする。
図５（ａ）は、図５（ｂ）のＶａ方向矢視図である。ただし、オススクリュ５及びメススクリュ６については断面視で示す。以下、図１１（ａ）についても同様とする。
【００２７】
図５に示すように、ケース３０１のケース孔３１１は、基準平面Ｖに対し内壁が平行かつ対称に形成されたストレート部３２１が中間部に形成されている。ストレート部３２１の内径Ｄとオススクリュ５の外径ｄとの差の（１／２）がクリアランスｚに相当する。
ストレート部３２１の高圧側には、周方向の一方の内壁が基準平面Ｖから離れるように偏荷重Ｌｂ方向（図の左方向）に傾く高圧側傾斜部３３１が形成されている。また、ストレート部３２１の低圧側には、周方向の一方の内壁が基準平面Ｖから離れるように、高圧側傾斜部３３１と反対方向（図の右方向）に傾く低圧側傾斜部３４１が形成されている。高圧側傾斜部３３１における傾斜していない側（図の右側）、及び、低圧側傾斜部３４１における傾斜していない側（図の左側）の内壁は、ストレート部３２１の内壁と連続するように形成されている。
同様にメススクリュ６側には、高圧側傾斜部３３６、及び、図示しない低圧側傾斜部が形成されている。
【００２８】
以下、軸方向の長さをオススクリュ５の山部５１、５２のピッチの数で表す。例えば、「３山の長さ」とは、「隣接する山部のピッチの３倍の長さ」を意味し、二条ねじの場合には「一条につき１．５山」分の長さに相当する。
本実施形態では、ケース孔３１１の全長Ｃに対し、ストレート部３２１の長さＳ１は、３山余りの長さに設定されており、高圧側傾斜部３３１の長さＡ１及び低圧側傾斜部３４１の長さＢ１は、それぞれ、１山余りの長さに設定されている。
【００２９】
ここで、本明細書における「ストレート部」及び「高圧側／低圧側傾斜部」の用語の意味について補足する。「ストレート部」とは、ケース孔３１１を径方向に切断したとき、全周の内壁が基準平面Ｖに対し平行かつ対称に形成された軸方向長さＳ１の範囲をいう。また、「高圧側／低圧側傾斜部」とは、ケース孔３１１を径方向に切断したとき、周方向の少なくとも一部の内壁が基準平面Ｖから離れる方向に傾斜する軸方向長さＡ１又はＢ１の範囲をいう。すなわち、周方向の一部の傾斜した部分のみを傾斜部というのではない。そのため、傾斜した部分のみを指す場合、「傾斜面」という別の用語を用いる。
【００３０】
高圧側傾斜部３３１の傾斜面は、高圧側のケース端面から長さＡ１下がったストレート部３２１の内壁を起点として傾斜角αで広がるように形成されており、低圧側傾斜部３４１の傾斜面は、低圧側のケース端面から長さＢ１上がったストレート部３２１の内壁を起点として傾斜角βで広がるように形成されている。
高圧側傾斜部３３１及び低圧側傾斜部３４１は、例えば、ストレート孔を貫通加工した後、ケース３０１を傾斜させて設置して切削加工したり、傾斜角を有する放電電極により放電加工したりすることにより形成可能である。
【００３１】
具体例として、スクリュ長が１００ｍｍ、スクリュ径ｄが１０ｍｍ、クリアランスｚが１００μｍのとき、傾斜角αは約０．１°に設定される。また、この傾斜角αに対し、高圧側傾斜部３３１の長さＡ１を２０ｍｍとすると、高圧側傾斜部３３１のケース端面における最大半径とストレート部３２１の半径との差分Δｒは約４０μｍとなる。なお、傾斜角αは、クリアランスｚに対しほぼ比例するように設定可能である。
【００３２】
図６に示すように、駆動手段８によりスクリュ５を回転させ燃料を圧送すると、スクリュ５の側面に、溝部５３、５４を流れる燃料の圧力が作用する。図６のブロック矢印は、白抜き、破線ハッチング、実線ハッチングの順に燃料圧力が高くなることを示している。高圧側では、同じ高さにおいて図の右側の圧力が左側の圧力よりも高くなり、圧力バランスの不均衡が生じる。その結果、スクリュ５に対し図の反時計回り方向のモーメントＭが働き、第１回転軸Ｐが傾く。なお、図６では、モーメントＭの支点Ｏの位置を軸方向の中間に仮定している。
こうしてスクリュ５が傾くと、山部５１、５２の側面が高圧側傾斜部３３１及び低圧側傾斜部３４１に近接又は接触する。
【００３３】
次に、本実施形態の作用効果について、比較例と対比しつつ、図７、図８を参照して説明する。
図１５に示す比較例のケース３０９は、ケース孔３１９が全長にわたってストレート部３２９のみで形成されている。この比較例では、燃料圧送時にスクリュ５が傾くとＴｐ部で山部５１の側面がケース孔３１９の内壁と点接触し、点で荷重を受ける。すると、荷重が大きくなるため、図７に示すストライベック曲線にて軸受定数が小さくなり、摩擦係数が大きくなる。したがって、スクリュ５とケース３０９との間の摺動部は流体潤滑から境界潤滑に移行する。よって、フリクションが増加し、トルクアップの要因になる。
【００３４】
一方、図６に示すように、本実施形態では、ケース孔３１１に高圧側傾斜部３３１及び低圧側傾斜部３４１が形成されているため、スクリュ５が傾いたとき、スクリュ５とケース孔３１１の内壁とがＴｓ部で面接触し、摺動部での流体潤滑を維持することができる。したがって、フリクションを低減することができる。
【００３５】
以上の考察により、本実施形態におけるクリアランスとフリクションとの関係は、図８（ａ）のように表される。クリアランスが「０」の極限状態ではスクリュ５の傾きが発生しないため、比較例及び本実施形態のフリクションは、いずれも仮想値ｆ０に収束すると考えられる。しかし、クリアランスが大きくなるにつれスクリュ５の傾きが発生すると、比較例ではフリクションが増加するのに対し、本実施形態ではフリクションが減少する。クリアランスがある程度以上になると、比較例、本実施形態ともに、フリクションはほぼ一定値を維持すると考えられる。
【００３６】
次に図８（ｂ）に示すように、リーク特性に関しては、比較例よりも本実施形態の方が不利になる可能性がある。しかし、明細書の最初に述べたとおり、リーク量に影響される回転数と、フリクションに影響されるトルクとを総合的に勘案してポンプ効率を評価すると、本実施形態は、比較例よりも高いポンプ効率を得ることができる（図８（ｃ））。
要するに、本実施形態では、スクリュ５が傾いたとき流体潤滑が維持されるためフリクションを低減することができ、その結果、ポンプ効率が向上する。
【００３７】
また、本実施形態では、ストレート部３２１の長さを３山以上に設定することにより、リーク量の増加を防止し、シール性を確保している。このメカニズムについて、図９、図１０を参照して説明する。図９、図１０の左側はオススクリュ５の展開図であり、右側はメススクリュ６の展開図である。縦軸のＡ１、Ｓ１、Ｂ１は、それぞれ、高圧側傾斜部３３１、ストレート部３２１、低圧側傾斜部３４１の範囲を示す。ストレート部３２１は、３山分の長さに設定されている。
【００３８】
オススクリュ５の山部５１、５２、及び、メススクリュ６の山部６１、６２、６３の間の溝部の領域は、「ＨＨ」、「Ｈ」、「Ｘ」、「Ｌ」、「ＬＬ」の５段階に区分されている。各段階の記号は以下の意味である。
「ＨＨ」：吐出側（吐出通路４１）に直接連通
「Ｈ」  ：高圧側傾斜部３３１を経由して吐出側に連通
「Ｘ」  ：閉空間、すなわち吐出側にも吸入側にも連通しない空間
「Ｌ」  ：低圧側傾斜部３４１を経由して吸入側に連通
「ＬＬ」：吸入側（吸入口２１）に直接連通
【００３９】
図９に示すオススクリュ５及びメススクリュ６の回転位置を位相０°とする。位相０°のとき、オススクリュ５側では、Ｈ領域とＬ領域との間にＸ領域（閉空間）が介在し、メススクリュ６側では、ＨＨ領域とＬ領域との間にＸ領域（閉空間）が介在する。したがって、吐出側と吸入側との間のシール性を確保することができる。
図１０は、位相９０°の状態を示す。位相９０°のとき、オススクリュ５側では、Ｈ領域とＬ領域とが隣接する。また、メススクリュ６側でも、Ｈ領域とＬ領域とが隣接する。いずれも、高圧側傾斜部３３１と低圧側傾斜部３４１とは連通しないため、吐出側と吸入側との間のシール性を確保することができる。
【００４０】
位相１８０°のときは、位相０°のときに対し山部の配置が入れ替わるのみであり、図９と同様の状態となる。また、位相２７０°のときは、位相９０°のときに対し山部の配置が入れ替わるのみであり、図１０と同様の状態となる。したがって、オススクリュ５及びメススクリュ６が一回転する全ての位相において、高圧側傾斜部３３１と低圧側傾斜部３４１との連通を回避し、シール性を確保することができる。
【００４１】
本実施形態ではオススクリュ５が二条ねじであるため、ストレート部３２１の「３山の長さ」は、オススクリュ５の「一条につき１．５山」分に相当する。他の実施形態のオススクリュが三条ねじの場合には、「一条につき１山」分の長さが、シール性確保のために必要なストレート部の長さとなる。
【００４２】
次に、高圧側傾斜部及び低圧側傾斜部の構成に係る他の実施形態について説明する。以下の図１１〜図１４は、第１実施形態の図５に対応し、組付状態、或いはスクリュポンプ１０の停止状態を示す。
【００４３】
（第２実施形態）
図１１（ｂ）に示すように、第２実施形態のケース３０２が有するケース孔３１２は、高圧側傾斜部３３２及び低圧側傾斜部３４２が、それぞれオススクリュ５側の全周にわたってテーパ状に形成されている。また、図１１（ａ）に示すように、メススクリュ６側にも同様に高圧側傾斜部３３７がテーパ状に形成されており、メススクリュ６側の低圧側にも図示しない低圧側傾斜部がテーパ状に形成されている。
【００４４】
高圧側傾斜部３３２の長さＡ１、ストレート部３２１の長さＳ１、及び低圧側傾斜部３４２の長さＢ１は第１実施形態と同様である。また、高圧側傾斜部３３２のテーパ角は、第１実施形態の高圧側傾斜部３３１の傾斜角αの２倍（２α）であり、低圧側傾斜部３４２のテーパ角は、第１実施形態の低圧側傾斜部３４１の傾斜角βの２倍（２β）である。
【００４５】
第２実施形態では、高圧側傾斜部３３２及び低圧側傾斜部３４２の加工時にストレート部３２１と同軸にテーパ加工すればよいため、加工が容易となる。
また、第１実施形態と同様の作用効果を奏することに加え、オススクリュ５及びメススクリュ６を正逆回転させ双方向に燃料を圧送する使用形態において、いずれの方向への傾きにも対応することができる。
【００４６】
（第３実施形態）
図１２に示すように、第３実施形態のケース３０３が有するケース孔３１３は、高圧側傾斜部３３３及び低圧側傾斜部３４３が、それぞれ、周方向の一方側では基準平面Ｖから離れる方向に傾斜し、周方向の他方側では逆に基準平面Ｖに近づく方向に傾斜するように形成されている。例えば、高圧側傾斜部３３３は、傾斜角αの一定径の孔がストレート部３２１の孔に合流するように形成され、低圧側傾斜部３４３は、傾斜角βの一定径の孔がストレート部３２１の孔に合流するように形成されている。ただし、ケース端面では全周に０以上のクリアランスが確保されているため、組付状態でスクリュ５をケース孔３１３に真っ直ぐ挿入可能である。
【００４７】
第３実施形態のケース３０３は、例えば分割線ＰＬにて分割された状態で孔加工された後、組み付けられる。高圧側傾斜部３３３の長さＡ１、ストレート部３２１の長さＳ１、及び低圧側傾斜部３４３の長さＢ１は、第１実施形態と同様である。
第３実施形態は、第１実施形態と同様の作用効果を奏することに加え、スクリュ５が傾いたときのリーク量を低減することができる。
【００４８】
（第４、第５実施形態）
上記の図６の説明では、モーメントＭの支点Ｏの位置を軸方向の中間に仮定している。しかし、高圧側での圧力差の影響が低圧側よりも大きいことを考慮すると、モーメントＭの支点Ｏの位置は、軸方向の中間よりも低圧側寄りになると推定することもできる。その思想に基づけば、低圧側傾斜部を高圧側傾斜部よりも小さく形成するか、或いは、低圧側傾斜部を形成しなくてもよいと考えられる。
【００４９】
図１３に示すように、第４実施形態のケース３０４が有するケース孔３１４は、低圧側傾斜部３４４が高圧側傾斜部３３１よりも小さく形成されている。すなわち、低圧側傾斜部３４４の長さＢ４は、高圧側傾斜部３３１の長さＡ１よりも短い。なお、ストレート部３２４の長さＳ４は３．５山程度確保されている。
【００５０】
図１４に示すように、第５実施形態のケース３０５が有するケース孔３１５は、高圧側傾斜部３３１のみが形成され、低圧側傾斜部は形成されない。なお、ストレート部３２５の長さＳ５は４山以上確保されている。
このように、主に、圧力差の影響が大きい高圧側に高圧側傾斜部３３１を形成することで、スクリュ５の傾きによって発生するフリクションの大部分を低減することができる。よって、第４、第５実施形態でも、第１実施形態に準ずる作用効果を得ることができる。
【００５１】
（他の実施形態）
本発明の要部であるケース孔の高圧側傾斜部及び低圧側傾斜部以外のスクリュポンプの構成に関しては、上記実施形態に対し、形状、配置、数量等、適宜変更してよい。例えば駆動手段が内蔵されるものに限らず、外部からの駆動力を受けてスクリュが回転するようにしてもよい。
【００５２】
本発明のスクリュポンプが適用される流体は燃料に限らず、燃料以外の液体や、空気等の気体に適用されてもよい。また、スクリュが傾く要因は、流体圧力のバランスによるものに限らず、振動、衝撃等の他の要因であってもよい。
以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１０・・・スクリュポンプ、
２１・・・吸入口、
３０１、３０２、３０３、３０４、３０５・・・ケース、  
３１１、３１２、３１３、３１４、３１５・・・ケース孔、
３２１、３２４、３２５・・・ストレート部、
３３１、３３２、３３３・・・高圧側傾斜部、
３４１、３４２、３４３、３４４・・・低圧側傾斜部、
４２・・・吐出口、
５  ・・・オススクリュ、
６  ・・・メススクリュ、
７  ・・・噛み合い部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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