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公開番号2024092076
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-08
出願番号2022207746
出願日2022-12-26
発明の名称ギヤポンプ及び樹脂成形装置
出願人協和ファインテック株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類F04C 2/18 20060101AFI20240701BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】
流体の移送方向を切り替えることができるギヤポンプを提供する。
【解決手段】
流体導入流路α₀及び流体送出流路α₃並びに駆動歯車収容室α₁及び従動歯車収容室α₂を有するケーシング13と、駆動歯車収容室α₁に収容された駆動歯車11と、駆動歯車11に噛み合う状態で従動歯車収容室α₂に収容された従動歯車12とを備え、流体導入流路α₀を通じてケーシング13内に導入された流体Mを、駆動歯車11及び従動歯車12における非噛み合い側の歯溝で移送し、流体送出流路α₃を通じてケーシング13外へと送出するギヤポンプ10において、流体送出流路α₃を、流体導入流路α₀に対して傾斜して設けた。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
流体導入流路及び流体送出流路、並びに、駆動歯車収容室及び従動歯車収容室を有するケーシングと、
駆動歯車収容室に収容された駆動歯車と、
駆動歯車に噛み合う状態で、従動歯車収容室に収容された従動歯車と、
を備え、
流体導入流路を通じてケーシング内に導入された流体を、駆動歯車及び従動歯車における非噛み合い側の歯溝で移送し、流体送出流路を通じてケーシング外へと送出するギヤポンプであって、
流体送出流路が、流体導入流路に対して傾斜して設けられたことを特徴とするギヤポンプ。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
流体導入流路に対する流体送出流路の傾斜角度が、１０～１２０°とされた請求項１記載のギヤポンプ。
【請求項３】
駆動歯車収容室の非噛み合い側の内周長Ｌ
１
に対する従動歯車収容室の非噛み合い側の内周長Ｌ
２
の比Ｌ
２
／Ｌ
１
が０．７～１．３とされた請求項２記載のギヤポンプ。
【請求項４】
駆動歯車の側面と駆動歯車収容室の内壁面とのサイドクリアランス、及び、従動歯車の側面と従動歯車収容室の内壁面とのサイドクリアランスが、いずれも５０μｍ以下とされた請求項３記載のギヤポンプ。
【請求項５】
駆動歯車の歯先と駆動歯車収容室の内周面とのトップクリアランス、及び、従動歯車の歯先と従動歯車収容室の内周面とのトップクリアランスが、いずれも１００μｍ以下とされた請求項４記載のギヤポンプ。
【請求項６】
請求項１～５いずれか記載のギヤポンプにおける流体導入流路に、溶融樹脂を供給する溶融樹脂供給手段を接続し、
同ギヤポンプにおける流体送出流路に、ギヤポンプから送出されてきた前記溶融樹脂を吐出する吐出ノズルを接続した樹脂成形装置。
【請求項７】
吐出ノズルが、ギヤポンプの流体送出流路に直付けされた請求項６記載の樹脂成形装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、歯車を利用して流体を移送するギヤポンプと、これを用いた樹脂成形装置とに関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
樹脂フィルムは、一般的に、図１に示すフィルム製造装置で製造される。このフィルム製造装置は、ホッパー５１に投入された原料Ｍを、押出機５２で配管５３に押し出し、配管５３で移送されてきた原料Ｍをダイ５４でフィルムＦに成形しながら吐出した後、そのフィルムＦを、冷却装置５５にて冷却し、縦延伸装置５６及び横延伸装置５７で所定の方向に延伸させ、巻取機５８で巻き取るものとなっている。特許文献１にも、この種のフィルム製造装置（セパレータフィルム製造装置）が開示されている。原料Ｍは、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂を加熱して溶融させた状態（流体の状態）でホッパー５１に供給される。配管５３には、ギヤポンプ１０が設けられる場合もある（特許文献１の段落００１６を参照。）。
【０００３】
ギヤポンプ１０は、上記の原料Ｍ（溶融した状態の熱可塑性樹脂）等、流体を移送するために用いられる。ギヤポンプ１０は、図２に示すように、駆動歯車１１と、従動歯車１２と、ケーシング１３とを備えている。図２は、一般的なギヤポンプ１０を、駆動歯車１１及び従動歯車１２の回転中心線Ｌ
Ａ
，Ｌ
Ｂ
に垂直な平面で切断した状態を示した断面図である。ケーシング１３内には、流体導入流路α
０
と、駆動歯車収容室α
１
と、従動歯車収容室α
２
と、流体送出流路α
３
とが設けられている。駆動歯車収容室α
１
には駆動歯車１１が収容され、従動歯車収容室α
２
には従動歯車１２が収容されている。流体導入流路α
０
には、移送対象の原料Ｍ（流体）がケーシング１３の外部から導入され（同図における矢印Ａ
１
）、流体送出流路α
３
からは、移送対象の流体がケーシング１３の外部へと送出される（同図における矢印Ａ
２
）。
【０００４】
駆動歯車１１は、電気モータ等（図示省略）によって矢印Ａ
３
の向きに回転駆動される。従動歯車１２は、駆動歯車１１と噛み合った状態となっているため、駆動歯車１１が矢印Ａ
３
の向きに回転すると、従動歯車１２が矢印Ａ
４
の向きに従動回転する。これにより、流体導入流路α
０
を流れてきた流体が、駆動歯車１１の歯溝（隣り合う歯の間。以下同じ。）及び従動歯車１２の歯溝に保持されて、駆動歯車収容室α
１
の内周面と駆動歯車１１の外周面との間を通って流体送出流路α
３
に移送される（図２における矢印Ａ
５
）とともに、従動歯車収容室α
２
の内周面と従動歯車１２の外周面との間を通って流体送出流路α
３
に移送される（同図における矢印Ａ
６
）。このギヤポンプ１０によって、移送対象の流体の圧力変動を抑えながら、その流体を略一定の流速で移送することができる。特許文献２にも、このような構造を有するギヤポンプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２０－０９５９４６号公報
特開２０２２－１２０９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図１のフィルム製造装置では、押出機５２による原料Ｍの押出方向が水平方向とされ、ダイ５４による原料Ｍの吐出方向が下向きとされることが多い。このため、押出機５２とダイ５４とを結ぶ配管５３には、通常、コーナー部５３ａが設けられる。しかし、コーナー部５３ａを設けると、図３（ａ）に示すように、コーナー部５３ａの外周側を流れる原料Ｍ
１
の流速が速くなる一方、コーナー部５３ａの内周側を流れる原料Ｍ
２
の流速が遅くなる。原料Ｍは、流速が遅いと粘度が高くなるため、コーナー部５３ａの内周側を流れる原料Ｍ
２
（流速が遅い原料Ｍ
２
）は、図３（ｂ）に示すように、コーナー部５３ａで固化しやすくなる（同図における原料固化部Ｍ
２
’）。この原料固化部Ｍ
２
’が形成されると、コーナー部５３ａの有効断面積（原料Ｍの流れに寄与する部分の断面積）が縮小して、コーナー部５３ａにおける原料Ｍの流通抵抗が大きくなるため、原料Ｍの流速がさらに低下して原料Ｍの粘度がさらに高くなる。したがって、図３（ｃ）に示すように、コーナー部５３ａに原料固化部Ｍ
２
’が層状に形成され、ダイ５４の吐出流量が著しく低下するおそれがある。この不具合が生じないようにするためには、配管５３をストレートに形成し、コーナー部５３ａを形成しないことが好ましい。しかし、フィルム製造装置のレイアウトの都合上、配管５３をストレートに形成できないことも多い。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、フィルム製造装置等の樹脂成形装置において、流体（溶融した状態の熱可塑性樹脂）を流す配管にコーナー部を設けなくても、流体が流れる向きを変えることができるようにするものである。また、流体を移送するだけでなく、流体の移送方向を切り替えることができるギヤポンプを提供することも本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、
流体導入流路及び流体送出流路、並びに、駆動歯車収容室及び従動歯車収容室を有するケーシングと、
駆動歯車収容室に収容された駆動歯車と、
駆動歯車に噛み合う状態で、従動歯車収容室に収容された従動歯車と、
を備え、
流体導入流路を通じてケーシング内に導入された流体を、駆動歯車及び従動歯車における非噛み合い側の歯溝で移送し、流体送出流路を通じてケーシング外へと送出するギヤポンプであって、
流体送出流路が、流体導入流路に対して傾斜して設けられたことを特徴とするギヤポンプ
を提供することによって解決される。
【０００９】
従来のギヤポンプでは、図２に示すように、流体導入流路α
０
と流体送出流路α
３
とがストレートに配されており、流体導入流路α
０
における流体の移送方向Ａ
１
と流体送出流路α
３
における流体の移送方向Ａ
２
とが一致していた。このため、従来のギヤポンプでは、流体の移送方向を切り替えることができなかった。これに対し、本発明のギヤポンプでは、後掲する図８に示すように、流体導入流路α
０
と流体送出流路α
３
とが互いに傾斜して配されており、流体導入流路α
０
における流体の移送方向Ａ
１
と流体送出流路α
３
における流体の移送方向Ａ
２
とが非平行となっている。このため、本発明のギヤポンプでは、流体の移送方向を切り替えることが可能となっている。流体を移送する配管に本発明のギヤポンプを接続すると、配管にコーナー部を設けなくても流体の移送方向を切り替えることができる。
【００１０】
本発明のギヤポンプにおいて、流体導入流路に対する流体送出流路の傾斜角度（後掲する図８における傾斜角度θ
０
）は、０°よりも大きければ、特に限定されない。しかし、傾斜角度θ
０
が小さすぎると、本発明の構成を採用する意義が低下する。このため、傾斜角度θ
０
は、１０°以上とすることが好ましい。傾斜角度θ
０
は、３０°以上とすることがより好ましく、５０°以上とすることがさらに好ましい。ただし、傾斜角度θ
０
を大きくしすぎると、ケーシング内に流体導入流路及び流体送出流路をレイアウトするために、流体導入流路や流体送出流路を曲げる必要が生じる。配管にコーナー部を設けなくても流体の移送方向を切り替えることができるのが、本発明のギヤポンプの利点であるのに、ギヤポンプ内の流体導入流路や流体送出流路を曲げるのでは、本末転倒である（流体導入流路や流体送出流路は、曲がりのない直線状であることが好ましい。）。このため、傾斜角度θ
０
は、１２０°以下とすることが好ましい。傾斜角度θ
０
は、１００°以下とすることがより好ましく、９０°以下とすることがさらに好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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