(57)【要約】【課題】駆動側スクリュと被駆動側スクリュとのフリクションを低減し、且つ、リークを低減する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、駆動側のオススクリュ５と被駆動側のメススクリュ６とが互いに噛み合いながら回転し、燃料を圧送する。オススクリュ５は、モータ８から伝達されるトルクにより回転可能である。メススクリュ６は、オススクリュ５に従動して回転可能である。オスジャーナル５７は、オススクリュ５と同軸、且つ一体に回転可能に設けられている。メスジャーナル６７は、接触線Ｃに沿ってオスジャーナル５７と接触しつつ、メススクリュ６と同軸、且つ一体に回転可能に設けられている。軸受部材７１は、オスジャーナル５７及びメスジャーナル６７を回転可能に支持する。これにより、スクリュ５、６の相対位置が保持されるため、スクリュ５、６の振動接触によるフリクションや燃料のリークを低減することができる。【選択図】図１
2017048695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オススクリュ又はメススクリュの一方で構成される一つの駆動側スクリュ（５）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（６）とが互いに噛み合いながら回転し、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であって、
駆動装置（８）から伝達されるトルクにより駆動側回転軸（Ｐ）を中心として回転可能な前記駆動側スクリュと、
前記駆動側スクリュに従動し、被駆動側回転軸（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と同軸、且つ一体に回転可能に設けられた駆動側ジャーナル（５７、５８）と、
前記駆動側回転軸と前記被駆動側回転軸との間の接触線（Ｃ）に沿って前記駆動側ジャーナルと接触しつつ、前記被駆動側スクリュと同軸、且つ一体に回転可能に設けられた被駆動側ジャーナル（６７、６８）と、
前記駆動側スクリュ及び前記被駆動側スクリュを収容するシリンダ（３４）が形成されたケース（３０、３８）と、
前記駆動側ジャーナル及び前記被駆動側ジャーナルを回転可能に支持する軸受部材（７１、７２５、７２６、３８）と、
を備えるスクリュポンプ。
【請求項２】
前記駆動側ジャーナル（５７）及び前記被駆動側ジャーナル（６７）は、外周壁同士が前記接触線に沿って接触する円筒状であり、
前記駆動側ジャーナルと前記被駆動側ジャーナルとの直径の比は、前記駆動側スクリュ及び前記被駆動側スクリュのねじ条数の比に等しく設定されている請求項１に記載のスクリュポンプ。
【請求項３】
前記軸受部材は、前記駆動側ジャーナルの前記接触線とは反対側の外周壁に面する部位、及び、前記被駆動側ジャーナルの前記接触線とは反対側の外周壁に面する部位に、前記吸入口と前記吐出口とを連通する側方通路（７７５、７７６）が形成されている請求項２に記載のスクリュポンプ。
【請求項４】
前記軸受部材（７１、７２５、７２６）は、前記ケース（３０）とは別体に設けられている請求項２または３に記載のスクリュポンプ。
【請求項５】
前記駆動側ジャーナル及び前記被駆動側ジャーナルを共通に支持可能な一つの前記軸受部材（７１）が設けられている請求項４に記載のスクリュポンプ。
【請求項６】
前記駆動側ジャーナルの前記接触線とは反対側の外周壁を支持する駆動側軸受部材（７２５）、及び、前記被駆動側ジャーナルの前記接触線とは反対側の外周壁を支持する被駆動側軸受部材（７２６）が対向して設けられている請求項４に記載のスクリュポンプ。
【請求項７】
前記駆動側ジャーナル（５８）及び前記被駆動側ジャーナル（６８）は、前記駆動側スクリュ及び前記被駆動側スクリュの径方向断面形状を軸方向に平行移動させて形成された互いに噛み合う柱状であり、ピッチ円上に前記接触線が設定され、
前記軸受部材（３８）は、前記シリンダと内周形状が同一であり、前記ケース（３８）と一体に設けられている請求項１に記載のスクリュポンプ。
【請求項８】
前記駆動側スクリュ及び前記被駆動側スクリュは、互いに非接触の状態で回転可能に設けられている請求項７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、羽根車等を回転駆動することにより流体を圧送する流体ポンプが知られている。例えば特許文献１に開示されたウォータポンプは、電動モータが回転することにより、電動モータのロータに取り付けられた羽根車を回転駆動し、冷却水を圧送する。ロータは、軸方向両端部が動圧軸受を介して回転自在にケーシングに支持されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２８９８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のウォータポンプでは、１本のロータがすべり軸受によって回転可能に支持されている。このすべり軸受の構造は、羽根車式ポンプに限らず、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流体を圧送するスクリュポンプにも適用可能である。ただし、特許文献１の構造を単純にスクリュポンプに適用した場合、駆動側スクリュ（例えばオススクリュ）のみにすべり軸受を設け、被駆動側スクリュ（例えばメススクリュ）には軸受を設けない構成が得られるに過ぎない。
【０００５】
この構成のスクリュポンプでは、被駆動側スクリュの位置は、駆動側スクリュとの噛み合いによって決まる。そのため、噛み合い接触による力と流体圧力とによって振動が発生し、駆動側スクリュと被駆動側スクリュとの振動接触によるフリクションが発生する。また、被駆動側スクリュの位置が安定しないため、流体圧送時にリークが増加し、ポンプ効率が低下するという問題がある。
【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、駆動側スクリュと被駆動側スクリュとのフリクションを低減し、且つ、リーク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】
本発明のスクリュポンプは、オススクリュ又はメススクリュの一方で構成される一つの駆動側スクリュ（５）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（６）とが互いに噛み合いながら回転し、低圧側の吸入口から高圧側の吐出口に流体を圧送する。このスクリュポンプは、駆動側スクリュ、被駆動側スクリュ、駆動側ジャーナル（５７、５８）、被駆動側ジャーナル（６７、６８）、ケース（３０、３８）、及び軸受部材（７１、７２５、７２６、３８）を備える。
【０００８】
駆動側スクリュは、駆動装置（８）から伝達されるトルクにより駆動側回転軸（Ｐ）を中心として回転可能である。被駆動側スクリュは、駆動側スクリュに従動し、被駆動側回転軸（Ｑ）を中心として回転可能である。
駆動側ジャーナルは、駆動側スクリュと同軸、且つ一体に回転可能に設けられている。被駆動側ジャーナルは、駆動側回転軸と被駆動側回転軸との間の接触線（Ｃ）に沿って駆動側ジャーナルと接触しつつ、被駆動側スクリュと同軸、且つ一体に回転可能に設けられている。
ケースは、駆動側スクリュ及び被駆動側スクリュを収容するシリンダ（３４）が形成されている。
軸受部材は、駆動側ジャーナル及び被駆動側ジャーナルを回転可能に支持する。
【０００９】
従来技術では駆動側スクリュのみに軸受が設けられるのに対し、本発明のスクリュポンプでは、駆動側スクリュのみでなく、被駆動側スクリュにもジャーナル及び軸受部材を設ける。そして、駆動側ジャーナル及び被駆動側ジャーナルは、接触線に沿って互いに接触しつつ回転可能である。また、駆動側ジャーナル及び被駆動側ジャーナルは、軸受部材との嵌合隙間に流れ込む流体によって流体潤滑され、すべり軸受の構造が構成される。
この構成により、駆動側スクリュ及び被駆動側スクリュの相対位置が保持されるため、駆動側スクリュと被駆動側スクリュとの振動接触によるフリクションを低減することができる。また、スクリュ同士の間やスクリュとシリンダの内壁との間において流体が通過する隙間面積を一定に保つことができるため、リークを低減することができる。
【００１０】
本発明の第一の態様では、駆動側ジャーナル（５７）及び被駆動側ジャーナル（６７）は、外周壁同士が接触線に沿って接触する円筒状である。そして、駆動側ジャーナルと被駆動側ジャーナルとの直径の比は、駆動側スクリュ及び被駆動側スクリュのねじ条数の比に等しく設定されている。この場合、軸受部材（７１、７２５、７２６）は、ケース（３０）とは別体に設けられることが好ましい。
【００１１】
本発明の第二の態様では、駆動側ジャーナル（５８）及び被駆動側ジャーナル（６８）は、駆動側スクリュ及び被駆動側スクリュの径方向断面形状を軸方向に平行移動させて形成された互いに噛み合う柱状であり、ピッチ円上に接触線が設定される。軸受部材（３８）は、シリンダと内周形状が同一であり、ケースと一体に設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１、第２実施形態によるスクリュポンプの軸方向概略断面図。
【図２】第１、第２実施形態のスクリュを示す図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】第１実施形態のジャーナル及び軸受部材を示す図１のＩＶ−ＩＶ線断面図。
【図５】第２実施形態のジャーナル及び軸受部材を示す図１のＶ−Ｖ線断面図。
【図６】第３実施形態によるスクリュポンプの軸方向概略断面図。
【図７】第３実施形態のスクリュを示す図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図。
【図８】第３実施形態のジャーナル及び軸受部材を示す図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図。
【図９】他の実施形態のジャーナル及び軸受部材を示す図４に対応する断面図。
【図１０】他の実施形態のジャーナル及び軸受部材を示す図５に対応する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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）
第１実施形態のスクリュポンプについて、図１〜図４を参照して説明する。図１、図２については、第２実施形態との共用である。
【００１４】
最初に、各実施形態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について図３を参照する。燃料供給システム９０は、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９４、プレッシャレギュレータ９５、高圧ポンプ９６、及び燃料噴射装置９７等を含む。このうち、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９４、プレッシャレギュレータ９５は、燃料タンク９１内に設けられている。また、高圧ポンプ９６及び燃料噴射装置９７は、エンジン９８の近傍に設けられている。燃料供給システム９０は、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。なお、図中、フューエルフィルタを「Ｆ／Ｆ」、エンジンを「Ｅ／Ｇ」と記す。
【００１５】
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、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。
【００１７】
続いて、スクリュポンプの構成について、図１、図２、図４を参照する。
図１に示すように、スクリュポンプ１０１は、ロアカバー２、ケース３０、アッパーカバー４、オススクリュ５及びメススクリュ６、オスジャーナル５７及びメスジャーナル６７、軸受部材７１、「駆動装置」としてのモータ８等を含む。
【００１８】
本実施形態のオススクリュ５は、モータ８から伝達されるトルクにより回転可能な「駆動側スクリュ」に相当する。本実施形態のメススクリュ６は、駆動側スクリュに従動して回転可能な「被駆動側スクリュ」に相当する。
また、オスジャーナル５７は、オススクリュ５と同軸、且つ一体に回転可能に設けられた「駆動側ジャーナル」に相当する。メスジャーナル６７は、メススクリュ６と同軸、且つ一体に回転可能に設けられた「被駆動側ジャーナル」に相当する。
以下、「オススクリュ５及びメススクリュ６」を適宜「スクリュ５、６」と記す。「オスジャーナル５７及びメスジャーナル６７」を適宜「ジャーナル５７、６７」と記す。
【００１９】
まず、各実施形態に共通するスクリュポンプの構成を説明する。
オススクリュ５は、駆動側回転軸Ｐを中心として、モータ８側から見たとき反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６は、被駆動側回転軸Ｑを中心として、モータ８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。
オススクリュ５は山部の幅が溝部の幅よりも狭く、メススクリュ６は山部の幅が溝部の幅よりも広い。メススクリュ６の山部がオススクリュ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。
【００２０】
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１０１は、吸入口２１から吸入された低圧燃料を昇圧し、吐出口４２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２１側」、図１の上側を「吐出口４２側」という。燃料圧力の観点から、吸入口２１側は「低圧側」、吐出口４２側は「高圧側」に相当する。
【００２１】
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３０と吸入口２１との間に受け板２２を設けている。受け板２２は、オススクリュ５の先端５２、及びメススクリュ６の先端６２を支持する。受け板２２には、吸入口２１とケース３０のシリンダ３４とを連通する吸入通路２３が形成されている。
【００２２】
ケース３０は、スクリュ５、６を収容するシリンダ３４が軸方向に貫通して形成されている。図２に示す径方向断面において、シリンダ３４は、オススクリュ５を収容するシリンダ３５部分と、メススクリュ６を収容するシリンダ３６部分とがダルマ形につながった形状を呈している。駆動側回転軸Ｐ及び被駆動側回転軸Ｑを含み、このダルマ形の対称面に相当する仮想平面を「基準平面Ｓ」と定義する。
【００２３】
そして、オススクリュ５のピッチ円Ｃｍとメススクリュ６のピッチ円Ｃｆとの交点を通り、駆動側回転軸Ｐ及び被駆動側回転軸Ｑに平行な仮想直線を接触線Ｃと定義する。接触線Ｃは、駆動側回転軸Ｐと被駆動側回転軸Ｑとの間隔をスクリュ５、６のねじ条数の比で内分した点を通る。オススクリュ５が二条ねじ、メススクリュ６が三条ねじの場合、接触線Ｃは、駆動側回転軸Ｐと被駆動側回転軸Ｑとの間隔を「２：３」に内分した点を通る。
【００２４】
アッパーカバー４は、連通路３５から圧送された燃料が収容される吐出室４１、及び、吐出室４１から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、モータ８が設置されている。
モータ８は、ステータ８１とロータ８３とを有している。ステータ８１は、コイル８２が巻回され、回転磁界を発生する。ロータ８３は、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８１が発生する回転磁界に応じて回転する。ロータ８３のシャフトの吐出口４２側の端部は、アッパーカバー４の軸保持部４８に回転可能に支持されている。ロータ８３のシャフトの吸入口２１側の端部である出力軸８５は、オススクリュ５に連結されている。モータ８のトルクは、出力軸８５からオススクリュ５に伝達される。
【００２５】
続いて、燃料圧送時に発生するラジアル荷重について、図２を参照して説明する。
オススクリュ５及びメススクリュ６が噛み合う接触線Ｃの周辺部分では、基準平面Ｓ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、接触線Ｃの周辺部分では、回転方向後方から前方に向かってラジアル荷重Ｆｒが発生する。
【００２６】
また、燃料圧送時には吸入側の圧力が相対的に低く吐出側の圧力が相対的に高いため、ラジアル荷重Ｆｒは、吐出口４２側に近づくほど高くなる。この圧力分布により、オススクリュ５及びメススクリュ６は、先端５２、６２を支点としてラジアル荷重Ｆｒの方向に倒れようとする。
【００２７】
このようなラジアル荷重Ｆｒや運転中の振動等によって、スクリュ５、６が互いに衝突したり、スクリュ５、６がシリンダ３４の内壁に接触したりすると、フリクションが発生するおそれがある。また、燃料が通過する隙間面積が変動することにより、リークが発生するおそれがある。
【００２８】
ここで、例えば特許文献１（特開２００３−３２８９８６号公報）の従来技術に基づくと、駆動側のオススクリュ５のみにすべり軸受を設ける構成を想定することができる。この構成では、被駆動側のメススクリュ６の位置は、オススクリュ５との噛み合いによって決まる。そのため、噛み合い接触による力と流体圧力とによって振動が発生し、やはり、オススクリュ５とメススクリュ６との振動接触によるフリクションが発生する。また、メススクリュ６の位置が安定しないため、燃料が通過する隙間面積が変動する。その結果、燃料圧送時にリークが増加し、ポンプ効率が低下するという問題がある。
【００２９】
そこで、第１実施形態のスクリュポンプ１０１では、駆動側のオススクリュ５のみでなく、被駆動側のメススクリュ６にも、ジャーナル５７、６７及び軸受部材７１を設ける。そして、駆動側及び被駆動側のジャーナル５７、６７の外周壁を、軸受部材７１によって流体潤滑しつつ回転可能に支持する「すべり軸受」の構成を採用することを特徴とする。
次に、第１実施形態のスクリュポンプ１０１の特徴構成について説明する。
【００３０】
ジャーナル５７、６７は、例えば高炭素クロム軸受鋼鋼材等によって形成される。
上述のように、オスジャーナル５７は、オススクリュ５と同軸、且つ一体に回転可能に設けられている。メスジャーナル６７は、メススクリュ６と同軸、且つ一体に回転可能に設けられている。そして、オスジャーナル５７及びメスジャーナル６７は、外周壁同士が接触線Ｃに沿って接触する円筒状である。オスジャーナル５７とメスジャーナル６７との直径比は、スクリュ５、６のねじ条数の比である「２対３」である。
また、ジャーナル５７、６７とシリンダ３４の内壁との隙間は数μｍ程度に設定されており、燃料が流れ込むことにより流体潤滑される。
【００３１】
次に図４を参照する。図示の便宜上、軸受部材７１を外観視で、ジャーナル５７、６７を断面視で示す。ただし、ジャーナル５７、６７のモータ８側の端面が軸受部材７１の端面よりもモータ８側に位置している必要はない。また、軸受部材７１の周囲に現れるケース３０の端面の図示を省略する。以下の図５、図９、図１０についても同様とする。
図４に示すように、第１実施形態では、オスジャーナル５７及びメスジャーナル６７を共通に支持可能な一つの軸受部材７１がケース３０とは別体に設けられている。このような構成の軸受部材７１を「共通型の軸受部材」という。軸受部材７１の内周壁は、接触線Ｃに対し一方側でオスジャーナル５７の外周壁の周方向の約半分を軸受する。また、軸受部材７１の内周壁は、接触線Ｃに対し他方側でメスジャーナル６７の外周壁の周方向の約半分を軸受する。
【００３２】
詳しくは、軸受部材７１の内周形状は、オスジャーナル５７の外周円、及び、メスジャーナル６７の外周円を共通外接線７１０で接続した形状に形成されている。オスジャーナル５７の外周円、メスジャーナル６７の外周円、及び共通外接線７１０で囲まれた範囲であって、且つ、シリンダ３４に連通する部分は、ジャーナル間通路３７を構成する。
また、オスジャーナル５７の「接触線Ｃとは反対側の外周壁」を最外部外周壁Ｄ、メスジャーナル６７の「接触線Ｃとは反対側の外周壁」を最外部外周壁Ｅと記す。図では便宜上、Ｄ、Ｅを点で記しているが、最外部外周壁Ｄ、Ｅは、断面視にて点の概念ではなく、周方向に幅を有する所定領域の概念である。
【００３３】
オスジャーナル５７の最外部外周壁Ｄに面する部位、及び、メスジャーナル６７の最外部外周壁Ｅに面する部位には、側方通路７７５、７７６が形成される。側方通路７７５、７７６は、直接的にはシリンダ３４と吐出室４１とを連通する。そして、側方通路７７５、７７６は、吸入口２１と吐出口４２とを連通する。
燃料圧送時、吐出燃料は、ジャーナル間通路３７及び側方通路７７５、７７６を通って流れる。基本的には側方通路７７５、７７６は補助的な流路をなすものであるが、各通路の面積比を調整することにより流量の分配比を調整することができる。
【００３４】
図１に示すように、シリンダ３４のモータ８側の開口部には、シリンダ３４の内周の外側に、第１収容穴３１、及び、第１収容穴３１よりも一回り小さい第２収容穴３２が段状に形成されている。
環状の軸受部材７１は、軸方向において鍔部７１１及び圧入部７１２が段状に形成されている。圧入部７１２が第２収容穴３２に圧入されることにより、軸受部材７１はケース３０に対して、特にシリンダ３４に対して位置決めされる。鍔部７１１は第１収容穴３１にすきま嵌めで挿入される。
【００３５】
（効果）
以上の構成による第１実施形態のスクリュポンプ１０１の効果について説明する。
（１）従来技術に基づき、駆動側のオススクリュ５側のみに軸受を設ける構成では、被駆動側のメススクリュ６の軸位置は保持されない。また、仮にメススクリュ６の基端側の軸を独立に支持したとしても、オススクリュ５とメススクリュ６との相対位置を精度良く確保することは困難である。
【００３６】
これに対し、第１実施形態では、オススクリュ５側及びメススクリュ６側の両方で、ジャーナル５７、６７が軸受部材７１に回転可能に支持される。ここで、軸受部材７１は、スクリュ５、６が収容されるシリンダ３４に対して位置決めされている。
この構成により、オススクリュ５及びメススクリュ６の相対位置が保持されるため、スクリュ５、６同士の振動接触によるフリクションを低減することができる。また、スクリュ５、６同士の間やスクリュ５、６とシリンダ３４の内壁との間において燃料が通過する隙間面積を一定に保つことができるため、リークを低減することができる。
【００３７】
（２）第１実施形態では、オスジャーナル５７及びメスジャーナル６７は、外周壁同士が接触線Ｃに沿って接触する円筒状である。また、オスジャーナル５７とメスジャーナル６７との直径比は、スクリュ５、６のねじ条数の比である「２対３」に設定されている。そのため、ジャーナル５７、６７の形状が単純で加工が容易であり、寸法精度や表面粗さ精度を適切に確保することができる。その結果、スクリュ５、６間のすべりを無くし、位置をより安定させることができる。
【００３８】
（３）第１実施形態では、オスジャーナル５７の最外部外周壁Ｄに面する部位、及び、メスジャーナル６７の最外部外周壁Ｅに面する部位に、吸入口２１と吐出口４２とを連通する側方通路７７５、７７６が形成されている。燃料圧送時、側方通路７７５、７７６を流れる吐出燃料の圧力により、オスジャーナル５７及びメスジャーナル６７には、接触線Ｃに向かう方向の力が作用する。したがって、オスジャーナル５７及びメスジャーナル６７をより確実に接触させ、スクリュ５、６の相対位置を保持することができる。
【００３９】
（４）第１実施形態では、軸受部材７１はケース３０とは別体に設けられている。これにより、ケース３０は、シリンダ３４の貫通加工が可能となるため、加工が容易となる。また、軸受部材７１も、軸受部分の内周や圧入部７１２の外周の精度を確保しつつ加工がしやすくなる。
【００４０】
（５）第１実施形態では、オスジャーナル５７及びメスジャーナル６７を共通に支持可能な共通型の一つの軸受部材７１が設けられている。軸受部材７１の加工において、特にオスジャーナル５７及びメスジャーナル６７を軸受する円弧内壁の軸位置精度、内径寸法精度、真円度精度が重要である。一つの材料から共通型の軸受部材７１を加工することにより、これらの加工精度を確保しやすくなる。
【００４１】
（第２実施形態）
第２実施形態のスクリュポンプについて、図５を参照して説明する。第２実施形態のスクリュポンプ１０２は、第１実施形態に対し、オスジャーナル５７側の軸受部材７２５とメスジャーナル６７側の軸受部材７２６とが分離して設けられる点が異なる。このような構成の軸受部材７２５、７２６を「分離型の軸受部材」という。
軸受部材７２５は、オスジャーナル５７の接触線Ｃとは反対側の外周壁を支持する。軸受部材７２６は、メスジャーナル６７の接触線Ｃとは反対側の外周壁を支持する。軸受部材７２５と軸受部材７２６とは、接触線Ｃを挟んで対向して設けられている。
軸受部材７２５は「駆動側軸受部材」に相当する。軸受部材７２６は「被駆動側軸受部材」に相当する。
【００４２】
また、回転方向の前方において、軸受部材７２５、７２６の内周部７２７、７２８は、それぞれ接触線Ｃに近づく方向に延びている。つまり、軸受部材７２５、７２６は、基準平面Ｓに対し、非対称に形成されている。これにより、軸受部材７２５、７２６は、回転方向前方に作用するラジアル荷重Ｆｒを好適に受けることができる。
なお、軸受部材７２５、７２６には、第１実施形態と同様の側方通路７７５、７７６が形成されている。
【００４３】
このように、第２実施形態では、分離型の軸受部材７２５、７２６を用い、ジャーナル５７、６７の周方向における軸受必要性の高い側のみを重点的に支持する。これにより、二つの軸受部材７２５、７２６の体積の合計を軸受部材７１の体積よりも小さくすることができる。したがって、製品重量を軽量化することができる。また、材料サイズを小さくすることができる。
その他、第２実施形態は、第１実施形態の効果（１）〜（４）と同様の効果を奏する。
【００４４】
（第３実施形態）
第３実施形態のスクリュポンプについて、図６〜図８を参照して説明する。図６及び図７は、第１、第２実施形態に共通の図１及び図２に対応する。図８は、第１実施形態の図４、又は、第２実施形態の図５に対応する。
第３実施形態のスクリュポンプ１０３は、第１、第２実施形態に対し、オスジャーナル及びメスジャーナルの形状が異なる。また、第３実施形態のスクリュポンプ１０３は、独立した軸受部材を必要とせず、ケースのシリンダが軸受部材の機能を兼ねる点が異なる。第３実施形態のオスジャーナル５８及びメスジャーナル６８は、それぞれ、「駆動側ジャーナル」及び「被駆動側ジャーナル」に相当する。
【００４５】
図８に示すように、オスジャーナル５８及びメスジャーナル６８の径方向断面形状は、図７に示すオススクリュ５及びメススクリュ６の径方向断面形状と同形状に現れる。つまり、オスジャーナル５８及びメスジャーナル６８は、オススクリュ５及びメススクリュ６の径方向断面形状を軸方向に平行移動させて形成された「互いに噛み合う柱状」である。
接触線Ｃはピッチ円Ｃｍ、Ｃｆ上に設定される。ここで、図８から自明なように、オスジャーナル５８及びメスジャーナル６８は、回転時、常に接触線Ｃ上で接触するわけではなく、回転角度に応じて断続的に接触する。このような態様も、「接触線Ｃ線に沿って接触しつつ回転」いう特定事項に含まれるものと解釈する。
【００４６】
ケース３８は、オススクリュ５及びメススクリュ６が収容されるシリンダ３４が形成されることに加え、「軸受部材」としても機能する。すなわち、「軸受部材」は、シリンダ３４が形成されたケース３８と一体に設けられている。
ケース３８における「軸受部材」として機能する部分は、シリンダ３４と内周形状が同一に形成されている。言い換えれば、シリンダ３４の口元側の部分が、「軸受部材」として、オスジャーナル５８及びメスジャーナル６８の外周壁を回転可能に支持する。
【００４７】
また、オスジャーナル５８とメスジャーナル６８とが互いに噛み合い、オスジャーナル５８がメスジャーナル６８を連れ回すため、スクリュ５、６間での駆動トルク伝達の機能が代替される。したがって、図７に示すように、オススクリュ５及びメススクリュ６は、間に微小隙間δを有し、互いに非接触の状態で回転可能に設けられるようにしてもよい。この構成では、スクリュ５、６の回転中、微小隙間δは一定に保持される。
【００４８】
第３実施形態では、スクリュ５、６と同一の径方向断面形状を有するオスジャーナル５８及びメスジャーナル６８が、接触線Ｃに沿って接触しつつ回転する。また、オスジャーナル５８及びメスジャーナル６８と、「軸受部材」を兼ねるケース３８の内周との間は流体潤滑される。すなわち、ケース３８は、すべり軸受として機能する。よって、第３実施形態は、第１実施形態の効果（１）と同様の効果を奏する。
【００４９】
また、第３実施形態では、独立した軸受部材を必要とせず、ケース３８のシリンダ３４が軸受部材の機能を兼ねるため、部品点数を低減することができる。
さらに、例えば第１実施形態では軸受部材７１がケース３０とは別体であるため、軸受部材７１の圧入部７１２とケース３０の第２収容穴３０とを精度良く加工し、ケース３０と軸受部材７１とを位置決めする構成が必要である。これに対し第３実施形態では、軸受部材がケース３８と一体に形成されるため、位置決めの構成が不要となる。
【００５０】
加えて、第３実施形態では、オススクリュ５及びメススクリュ６が互いに非接触の状態で回転可能に設けられることにより、スクリュ５、６間のフリクションを低減することができる。また、スクリュ５、６の位置変動による隙間の拡大を抑制し、リークを低減することができる。
【００５１】
（他の実施形態）
（ア）図９に示す他の実施形態のスクリュポンプ１０４は、第１実施形態と同様に共通型の軸受部材を用いるものである。ただし、図９に示す共通型の軸受部材７４は、共通外接線よりも内側の接続線７４０でオスジャーナル５７の外周円、及び、メスジャーナル６７の外周円が接続されている。また、さらに別の形態では、共通外接線よりも外側に接続線が設定されてもよい。このように、接続線の位置を適宜設定することにより、例えば要求流量に応じて、ジャーナル間通路３７の通路面積を調整することができる。
【００５２】
（イ）図１０に示す他の実施形態のスクリュポンプ１０５は、第２実施形態と同様に分離型の軸受部材を用いるものである。ただし、図１０に示す分離型の軸受部材７５５、７５６は、第２実施形態の軸受部材７２５、７２６に比べ、回転方向の前方で外周部７５７、７５８が接触線Ｃに近づく方向に延びている。その結果、軸受部材７５５、７５６は、中心角が１８０°以上となっている。これにより、軸受部材７５５、７５６は、回転方向前方に作用するラジアル荷重Ｆｒをより好適に受けることができる。
なお、図９、図１０に示す符号については、特許請求の範囲における括弧内の記載を省略する。
【００５３】
（ウ）第１、第２実施形態における側方通路７７５、７７６の形状や大きさは、図４、図５等に示すものに限らず、適宜設定してよい。また、側方通路７７５、７７６を形成しなくてもよい。
（エ）第１、第２実施形態に対し、加工が可能であれば、軸受部材をケースと一体に設けてもよい。
【００５４】
（オ）上記実施形態のスクリュポンプは、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。
（カ）上記実施形態とは逆に、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。その場合、メススクリュ側のジャーナル及び軸受部材が駆動側ジャーナル及び駆動側軸受部材に相当する。また、オススクリュ側のジャーナル及び軸受部材が被駆動側ジャーナル及び被駆動側軸受部材に相当する。
【００５５】
（キ）駆動装置は、電動モータ以外に、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。
（ク）本発明の特徴部であるジャーナル及び軸受部材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。
【００５６】
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。
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】
【００５７】
１０１、１０２、１０３、（１０４、１０５）・・・スクリュポンプ、
２１・・・吸入口、
３０・・・ケース、
３４・・・シリンダ、
３８・・・ケース（軸受部材）、
４２・・・吐出口、
５  ・・・オススクリュ（駆動側スクリュ）、
５７、５８・・・オスジャーナル（駆動側ジャーナル）、
６  ・・・メススクリュ（被駆動側スクリュ）
６７、６８・・・メスジャーナル（被駆動側ジャーナル）
７１、７２５、７２６、（７４、７５５、７５６）・・・軸受部材、
８  ・・・モータ（駆動装置）。
【図１】
2017048695.tif 000003
【図２】
2017048695.tif 000004
【図３】
2017048695.tif 000005
【図４】
2017048695.tif 000006
【図５】
2017048695.tif 000007
【図６】
2017048695.tif 000008
【図７】
2017048695.tif 000009
【図８】
2017048695.tif 000010
【図９】
2017048695.tif 000011
【図１０】
2017048695.tif 000012