JP2002266775A - ローラポンプ - Google Patents
ローラポンプInfo
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
- F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
- F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
- F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
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- F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
- F04B43/1276—Means for pushing the rollers against the tubular flexible member
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M5/14212—Pumping with an aspiration and an expulsion action
- A61M5/14232—Roller pumps
Abstract
(57)【要約】
【解決しようとする課題】 本発明は、弾性チューブを
ローラ回転装置により押し圧閉塞してポンプ動作を行う
ローラポンプに関し、従来からその駆動源としてブラシ
レスＤＣモータを使用し、比較的減速比の大きい別構成
の減速装置を使用し必要な速度まで減速する構成であっ
たので、速度変更の領域が狭く、容積が大きく、歯車音
が大きい等の問題があつた。 【解決手段】 本発明においては、速度センサを装着し
たステッピングモータを駆動源とし、小減速比の減速装
置をポンプハウジングと一体に構成することにより、速
度変更の領域が広く、歯車騒音と振動の少ないローラポ
ンプを安価に提供できる。
ローラ回転装置により押し圧閉塞してポンプ動作を行う
ローラポンプに関し、従来からその駆動源としてブラシ
レスＤＣモータを使用し、比較的減速比の大きい別構成
の減速装置を使用し必要な速度まで減速する構成であっ
たので、速度変更の領域が狭く、容積が大きく、歯車音
が大きい等の問題があつた。 【解決手段】 本発明においては、速度センサを装着し
たステッピングモータを駆動源とし、小減速比の減速装
置をポンプハウジングと一体に構成することにより、速
度変更の領域が広く、歯車騒音と振動の少ないローラポ
ンプを安価に提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、弾性チューブをローラ
回転装置により押し圧閉塞してポンプ動作を行うローラ
ポンプに関し、特に医療用に適したローラポンプの改良
に関する。
回転装置により押し圧閉塞してポンプ動作を行うローラ
ポンプに関し、特に医療用に適したローラポンプの改良
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から実施されているローラポンプに
おいてはその駆動源としてブラシレスＤＣモータを使用
し、比較的減速比の大きい減速装置で必要な速度まで減
速してポンプを駆動させるように構成されていた。
おいてはその駆動源としてブラシレスＤＣモータを使用
し、比較的減速比の大きい減速装置で必要な速度まで減
速してポンプを駆動させるように構成されていた。
【０００３】さらに上記減速装置は独立した別のケース
に歯車列を組み付けて構成し、ポンプハウジングと、減
速装置と、モータとを一体に組み付けてローラポンプを
構成していた。
に歯車列を組み付けて構成し、ポンプハウジングと、減
速装置と、モータとを一体に組み付けてローラポンプを
構成していた。
【０００４】又、送液時の脈動を防止するためにポンプ
ハウジングの内周面の形状を、チューブの入り口、出口
付近でローラが弾性チューブから徐々に離れるように半
径を暫増した複雑な曲線を形成していた。
ハウジングの内周面の形状を、チューブの入り口、出口
付近でローラが弾性チューブから徐々に離れるように半
径を暫増した複雑な曲線を形成していた。
【０００５】又、ポンプを駆動するときに弾性チューブ
がばたつきポンプハウジングから外れないようにするた
めにポンプハウジングに弾性チューブを固定できるよう
な入り口溝と出口溝を形成し、該溝に弾性チューブをは
め込み、太さの違いはアダプタを組み込んで対応してい
るものや、あるいは弾性チューブの太さの違いをばねを
組み込んだレバーを用いて対応し、レバーを手で動かし
てチユーブを装着できるようにしている。
がばたつきポンプハウジングから外れないようにするた
めにポンプハウジングに弾性チューブを固定できるよう
な入り口溝と出口溝を形成し、該溝に弾性チューブをは
め込み、太さの違いはアダプタを組み込んで対応してい
るものや、あるいは弾性チューブの太さの違いをばねを
組み込んだレバーを用いて対応し、レバーを手で動かし
てチユーブを装着できるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の如き従来の構成
は、減速装置をポンプハウジングとは別体で製作してい
たため、部品点数が増加し、高コストとなるという問題
がある。
は、減速装置をポンプハウジングとは別体で製作してい
たため、部品点数が増加し、高コストとなるという問題
がある。
【０００７】また、ブラシレスＤＣモータを比較的高速
で回転させ減速比の比較的大きい減速装置でポンプとし
て必要な速度まで減速して使用していたため、歯車の騒
音が大きく、歯車の寿命が短く、また人の手で外部から
ポンプのロータを回転させる必要が生じたとき回転させ
るのに大きな力を必要とする等の問題がある。又、回転
センサをもたないステッピングモータを使用した場合は
脱調しやすいので必要以上に大出力のモータを使用する
必要があり、従って効率が低い、騒音が大きい等の問題
がある。
で回転させ減速比の比較的大きい減速装置でポンプとし
て必要な速度まで減速して使用していたため、歯車の騒
音が大きく、歯車の寿命が短く、また人の手で外部から
ポンプのロータを回転させる必要が生じたとき回転させ
るのに大きな力を必要とする等の問題がある。又、回転
センサをもたないステッピングモータを使用した場合は
脱調しやすいので必要以上に大出力のモータを使用する
必要があり、従って効率が低い、騒音が大きい等の問題
がある。
【０００８】また、ポンプハウジングの内径部の形状を
ローラが入り口溝、出口溝の近傍で弾性チューブから徐
々に離れるような形状にしないと液送時の脈動や歯車の
当り音が問題なり、上記のような形状とするためにポン
プハウジングの内径部の形状を半径が漸増するような複
雑形状にすると製作が困難となり、高コストになる問題
がある。
ローラが入り口溝、出口溝の近傍で弾性チューブから徐
々に離れるような形状にしないと液送時の脈動や歯車の
当り音が問題なり、上記のような形状とするためにポン
プハウジングの内径部の形状を半径が漸増するような複
雑形状にすると製作が困難となり、高コストになる問題
がある。
【０００９】また、ポンプハウジングに溝を形成してそ
の溝に弾性チューブをはめ込む方式の場合、チューブの
太さに応じてアダプタで対応しなければならないが、弾
性チューブを外すときにアダプタとの一緒に外れていし
まうとよいう欠点がある。従来技術になる弾性チューブ
の太さの違いをバネを組み込んだレバーを用いて対応
し、レバーを手で動かしてチューブを装着できるように
する方式では一方の手で弾性チューブを持ち、他方の手
でレバーを動かす必要があり操作が面倒である。
の溝に弾性チューブをはめ込む方式の場合、チューブの
太さに応じてアダプタで対応しなければならないが、弾
性チューブを外すときにアダプタとの一緒に外れていし
まうとよいう欠点がある。従来技術になる弾性チューブ
の太さの違いをバネを組み込んだレバーを用いて対応
し、レバーを手で動かしてチューブを装着できるように
する方式では一方の手で弾性チューブを持ち、他方の手
でレバーを動かす必要があり操作が面倒である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明においては、上記
課題を解決するため、請求項１に開示するようにポンプ
ハウジングと減速装置の一部を一体に形成することによ
り構造を簡潔にし部品点数を少なくする。
課題を解決するため、請求項１に開示するようにポンプ
ハウジングと減速装置の一部を一体に形成することによ
り構造を簡潔にし部品点数を少なくする。
【００１１】又、請求項２に開示するように駆動モータ
を回転センサを装着しクローズドループ制御したステッ
ピングモータを使用し、脱調を防止し、効率を改善し、
騒音、振動を低減させる。また、ステッピングモータは
比較的低速の領域での駆動を得意とするので、減速装置
の減速比を小さくできるので、減速装置の騒音を低減し
寿命を長く保つことができる。
を回転センサを装着しクローズドループ制御したステッ
ピングモータを使用し、脱調を防止し、効率を改善し、
騒音、振動を低減させる。また、ステッピングモータは
比較的低速の領域での駆動を得意とするので、減速装置
の減速比を小さくできるので、減速装置の騒音を低減し
寿命を長く保つことができる。
【００１２】又、請求項３、４に開示されたようにハウ
ジングの内周面の形状を比較的単純な形状で、入り口
側、出口側付近でローラが弾性チューブから徐々に離れ
るようにした。
ジングの内周面の形状を比較的単純な形状で、入り口
側、出口側付近でローラが弾性チューブから徐々に離れ
るようにした。
【００１３】また、請求項５に開示したようにポンプの
入り口溝、出口溝に弾性チューブを押さえるレバーを有
し、該レバーはバネの力で動かされるように構成されて
いるので太さの異なるチューブを確実に押さえることが
でき、かつレバーの形状を、レバーの先端部分の形状が
支軸を通る中心線に対し斜めになっており、該先端部と
上記弾性チューブの入り口溝、出口溝との間に前記弾性
チューブを上方から押しこむだけで簡単に装着できる形
状とする。
入り口溝、出口溝に弾性チューブを押さえるレバーを有
し、該レバーはバネの力で動かされるように構成されて
いるので太さの異なるチューブを確実に押さえることが
でき、かつレバーの形状を、レバーの先端部分の形状が
支軸を通る中心線に対し斜めになっており、該先端部と
上記弾性チューブの入り口溝、出口溝との間に前記弾性
チューブを上方から押しこむだけで簡単に装着できる形
状とする。
【００１４】
【実施例】以下図面によって本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明になるローラポンプの要部断面図、図
２は図１のＡ−Ａ線に沿った面を軸方向から見た平面
図、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿った要部断面図である。
る。図１は本発明になるローラポンプの要部断面図、図
２は図１のＡ−Ａ線に沿った面を軸方向から見た平面
図、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿った要部断面図である。
【００１５】図１、図２において、１はポンプハウジン
グ、２はポンプハウジング１の蓋、３はポンプハウジン
グ１の内径部、４はロータ、５はロータ軸、６はロー
ラ、７はローラ軸、８は軸受け、９は遊星歯車機構、１
０は弾性チューブ、１１はチューブ入り口溝、１２はチ
ューブ出口溝、１３、１３’はチューブ押さえレバー、
１４、１４’はチューブ押さえレバー支軸、１５、１
５’はレバー駆動バネ、２０はステッピングモータ、２
１はステッピングモータの回転センサ、２２はステッピ
ングモータの駆動制御回路である。
グ、２はポンプハウジング１の蓋、３はポンプハウジン
グ１の内径部、４はロータ、５はロータ軸、６はロー
ラ、７はローラ軸、８は軸受け、９は遊星歯車機構、１
０は弾性チューブ、１１はチューブ入り口溝、１２はチ
ューブ出口溝、１３、１３’はチューブ押さえレバー、
１４、１４’はチューブ押さえレバー支軸、１５、１
５’はレバー駆動バネ、２０はステッピングモータ、２
１はステッピングモータの回転センサ、２２はステッピ
ングモータの駆動制御回路である。
【００１６】図１、図２によりロータ４の構造を詳述す
れば、ロータ軸５に固着されたロータ４にロータ軸５よ
り半径方向にずれた位置にロータ軸５に対し対称の位置
に、ロータ軸５と平行にほぼ三角形のローラ支持板４−
１の支持軸４−２を設け、該三角形のローラ支持板４−
１の一端は支持軸４−２により旋回可能に支持され、他
の先端はバネ４−３によりローラ支持板４−１をロータ
４のベースより外側に押し出すようになっている。その
結果、ローラ支持板４−１に設けられたローラ軸７に支
持されたローラ６がバネ４−３により弾性チューブ１０
をポンプハウジングの内周面３との間に挟み押し圧する
ようになっている。
れば、ロータ軸５に固着されたロータ４にロータ軸５よ
り半径方向にずれた位置にロータ軸５に対し対称の位置
に、ロータ軸５と平行にほぼ三角形のローラ支持板４−
１の支持軸４−２を設け、該三角形のローラ支持板４−
１の一端は支持軸４−２により旋回可能に支持され、他
の先端はバネ４−３によりローラ支持板４−１をロータ
４のベースより外側に押し出すようになっている。その
結果、ローラ支持板４−１に設けられたローラ軸７に支
持されたローラ６がバネ４−３により弾性チューブ１０
をポンプハウジングの内周面３との間に挟み押し圧する
ようになっている。
【００１７】図１においてポンプハウジング１の下部に
は２個の軸受け８が設けられ、該軸受け８により支持さ
れたロータ軸５の上端部にロータ４が固着され、ロータ
軸５の下端に遊星歯車機構９の遊星歯車支持板９−１が
固着され、該遊星歯車支持板９−１に設けられた複数の
支持軸９−２にそれぞれ遊星歯車９−３が支持され、該
遊星歯車９−３がポンプハウジング１の下部に設けられ
た内歯歯車９−４と係合し、ポンプハウジング１と遊星
歯車機構９とが一体に形成される。
は２個の軸受け８が設けられ、該軸受け８により支持さ
れたロータ軸５の上端部にロータ４が固着され、ロータ
軸５の下端に遊星歯車機構９の遊星歯車支持板９−１が
固着され、該遊星歯車支持板９−１に設けられた複数の
支持軸９−２にそれぞれ遊星歯車９−３が支持され、該
遊星歯車９−３がポンプハウジング１の下部に設けられ
た内歯歯車９−４と係合し、ポンプハウジング１と遊星
歯車機構９とが一体に形成される。
【００１８】前記ポンプハウジング１の遊星歯車機構９
の下部に回転センサ２１を装着したステッピングモータ
２０が固着され、該ステッピングモータ２０の軸に固着
された小歯車２０−１が前記遊星歯車９−３と噛合され
ている。
の下部に回転センサ２１を装着したステッピングモータ
２０が固着され、該ステッピングモータ２０の軸に固着
された小歯車２０−１が前記遊星歯車９−３と噛合され
ている。
【００１９】図１、図２においてポンプハウジング１の
一方の端部に弾性チューブ１０をＵ字形に丸めた端部を
保持するためのチューブ入り口溝１１と出口溝１２とが
設けられ、ポンプハウジング１の内径部３はほぼ円筒形
でロータ４を収容できる深さを有し、ほぼ円筒形３の形
状は、チューブ入り口溝１１、出口溝１２と反対の方向
の位置近傍に前記ロータ軸５を中心とし、ある半径の半
円３−１を形成し、該半円３−１の端部からチューブ入
り口溝１１、出口溝１２の方向にある長さの接線３−２
が形成され、該接線３−２の端部から前記半円３−１と
同じ半径の部分円３−３により前記チューブ入り口溝１
１、出口溝１２とを結ぶような形状に形成されている。
即ち、内径部は同じ半径の半円３−１と部分円３−３を
半径の位置をずらせて配置し、両方の半円の端部を接線
３−２で接続したほぼ長円の形状をなしている。
一方の端部に弾性チューブ１０をＵ字形に丸めた端部を
保持するためのチューブ入り口溝１１と出口溝１２とが
設けられ、ポンプハウジング１の内径部３はほぼ円筒形
でロータ４を収容できる深さを有し、ほぼ円筒形３の形
状は、チューブ入り口溝１１、出口溝１２と反対の方向
の位置近傍に前記ロータ軸５を中心とし、ある半径の半
円３−１を形成し、該半円３−１の端部からチューブ入
り口溝１１、出口溝１２の方向にある長さの接線３−２
が形成され、該接線３−２の端部から前記半円３−１と
同じ半径の部分円３−３により前記チューブ入り口溝１
１、出口溝１２とを結ぶような形状に形成されている。
即ち、内径部は同じ半径の半円３−１と部分円３−３を
半径の位置をずらせて配置し、両方の半円の端部を接線
３−２で接続したほぼ長円の形状をなしている。
【００２０】別の実施例においては、図１、図２におい
てポンプハウジング１の一方の端部に弾性チューブ１０
をＵ字形に丸めた端部を保持するためのチューブ入り口
溝１１と出口溝１２とが設けられ、ポンプハウジング１
の内径部３はほぼ円筒形でロータ４を収容できる深さを
有し、ほぼ円筒形３の形状は、チューブ入り口溝１１、
出口溝１２と反対の方向の位置に前記ロータ軸５を中心
に、ある半径の半円３−１を形成し、該半円３−１の中
心より該半円の端部の方向にある距離離れた２点を中心
とし、前記半円３−１よりわずかに大きい半径の部分円
３―３を前記半円３−１の端点とチューブ入り口溝１
１、出口溝１２と交差するように形成し、前記半円３−
１と前記部分円３−２との端部を直接接続するように形
成する。即ち、半円３−１の左側に該半円３−１よりわ
ずかに大きい半径の部分円３−３を中心位置を前記半円
の端部方向ずらせて接続するような形状となっている。
てポンプハウジング１の一方の端部に弾性チューブ１０
をＵ字形に丸めた端部を保持するためのチューブ入り口
溝１１と出口溝１２とが設けられ、ポンプハウジング１
の内径部３はほぼ円筒形でロータ４を収容できる深さを
有し、ほぼ円筒形３の形状は、チューブ入り口溝１１、
出口溝１２と反対の方向の位置に前記ロータ軸５を中心
に、ある半径の半円３−１を形成し、該半円３−１の中
心より該半円の端部の方向にある距離離れた２点を中心
とし、前記半円３−１よりわずかに大きい半径の部分円
３―３を前記半円３−１の端点とチューブ入り口溝１
１、出口溝１２と交差するように形成し、前記半円３−
１と前記部分円３−２との端部を直接接続するように形
成する。即ち、半円３−１の左側に該半円３−１よりわ
ずかに大きい半径の部分円３−３を中心位置を前記半円
の端部方向ずらせて接続するような形状となっている。
【００２１】チューブの入り口溝１１と出口溝１２の断
面形状は図３の左半分を参照し、チューブ出口溝１２
は、該溝１２の上部入り口１２−１は広く開き、中間部
１２−２は上記入り口より狭く、下部１２−３は広く形
成され、外形寸法の異なるチューブを容易に受け入れ、
かつ容易に脱落しないように形成されている。右半分の
入り口溝１１の断面形状も同様な形状となっている。
面形状は図３の左半分を参照し、チューブ出口溝１２
は、該溝１２の上部入り口１２−１は広く開き、中間部
１２−２は上記入り口より狭く、下部１２−３は広く形
成され、外形寸法の異なるチューブを容易に受け入れ、
かつ容易に脱落しないように形成されている。右半分の
入り口溝１１の断面形状も同様な形状となっている。
【００２２】図２、図３を参照しチューブ入り口溝１１
と出口溝１２の外側にチューブ保持レバー１３、１３’
が支軸１４とバネ１５と共に設けられ、チューブ保持レ
バー１３、１３’がバネ１５の力で弾性チューブ１０を
チューブ入り口溝１１、出口溝１２に押しつけて保持す
るようになっている。
と出口溝１２の外側にチューブ保持レバー１３、１３’
が支軸１４とバネ１５と共に設けられ、チューブ保持レ
バー１３、１３’がバネ１５の力で弾性チューブ１０を
チューブ入り口溝１１、出口溝１２に押しつけて保持す
るようになっている。
【００２３】チユーブ保持レバー１３の形状は、図３に
示すように弾性チューブ１０を保持していない状態で、
両方のレバーの支軸を通る中心線に対し斜めに切除され
た先端部分１３−１がＶ字形に開いており、図示の状態
で弾性チューブ１０を入り口溝１１と出口溝１２の上端
部１１−１、１２−１と保持レバー１３の斜めの先端部
１３−１との間に当接して上部より下方に押し圧する
と、保持レバー１３の斜めの先端部１３―１がバネ１５
の力に抗して左右に開き、弾性チューブ１０の通過を許
し、弾性チューブ１０が通過してチユーブ入り口溝１
１、出口溝１２に入った後にバネ１５の力で弾性チュー
ブ１０を溝内に押しつけて脱落を防ぐように作用する。
この操作は片手で一挙動で可能であり、従来構成のよう
に両手で操作することを必要とするのに対し優れた操作
性を有している。
示すように弾性チューブ１０を保持していない状態で、
両方のレバーの支軸を通る中心線に対し斜めに切除され
た先端部分１３−１がＶ字形に開いており、図示の状態
で弾性チューブ１０を入り口溝１１と出口溝１２の上端
部１１−１、１２−１と保持レバー１３の斜めの先端部
１３−１との間に当接して上部より下方に押し圧する
と、保持レバー１３の斜めの先端部１３―１がバネ１５
の力に抗して左右に開き、弾性チューブ１０の通過を許
し、弾性チューブ１０が通過してチユーブ入り口溝１
１、出口溝１２に入った後にバネ１５の力で弾性チュー
ブ１０を溝内に押しつけて脱落を防ぐように作用する。
この操作は片手で一挙動で可能であり、従来構成のよう
に両手で操作することを必要とするのに対し優れた操作
性を有している。
【００２４】本発明になるローラポンプを作動せしめる
には、弾性チューブ１０の入り口側をハウジングの入り
口溝１１に上述の如く保持レバ１３ーの先端部に押しつ
けて装着し、弾性チューブ１０の出口側を半円形に曲げ
て２このローラ６とハウジングの内周面３との間を通過
させて出口側溝１２の保持レバー１３の先端部に押しつ
けて装着して動作所準備を完了する。
には、弾性チューブ１０の入り口側をハウジングの入り
口溝１１に上述の如く保持レバ１３ーの先端部に押しつ
けて装着し、弾性チューブ１０の出口側を半円形に曲げ
て２このローラ６とハウジングの内周面３との間を通過
させて出口側溝１２の保持レバー１３の先端部に押しつ
けて装着して動作所準備を完了する。
【００２５】本発明になるローラポンプの動作は、駆動
制御回路２２よりステッピングモータ２０に適宜のパル
ス数のパルス電流を流すと、ステッピングモータ２０が
回転し遊星歯車機構９を介してロータ４が回転し、ロー
タ４に装着された２個のローラ６はスプリングの力で弾
性チューブ１０をポンプハウジングの内周面３に押しつ
け、ローラ６でチューブを閉塞し、この閉塞された位置
がロータの回転に連れて移動し、チューブ内に閉塞され
た液体が出口方向は移動してポンプ作用をする。
制御回路２２よりステッピングモータ２０に適宜のパル
ス数のパルス電流を流すと、ステッピングモータ２０が
回転し遊星歯車機構９を介してロータ４が回転し、ロー
タ４に装着された２個のローラ６はスプリングの力で弾
性チューブ１０をポンプハウジングの内周面３に押しつ
け、ローラ６でチューブを閉塞し、この閉塞された位置
がロータの回転に連れて移動し、チューブ内に閉塞され
た液体が出口方向は移動してポンプ作用をする。
【００２６】本発明になるローラポンプにおいては、そ
の駆動源として回転センサを装着したステッピングモー
タを使用しており、ステッピングモータは、固定子と回
転子に多数の歯が設けられており、固定子の通電パルス
数により回転速度が制御される構造であるので速度の制
御範囲の比率が従来から使用されているＤＣブラシレス
モータより大きくできる特徴があり、液体の送出量制御
の幅が拡大できると共に、特に低速度における安定度が
優れている。従って減速装置の減速比を小さくできるの
で、小型の遊星歯車装置をポンプハウジングと一体に構
成できるという特徴がある。本発明のように減速装置の
減速比を小さくできると、弾性チューブ１０をポンプハ
ウジングに装着するとき等ロータ４を手で回転させると
きに小さな力で回転させることができるので操作上有利
となる。また、本発明の実施例においては遊星歯車装置
を使用しているが、遊星歯車装置に限らず他の構成の歯
車装置でも良いことは論ずるまでもない。
の駆動源として回転センサを装着したステッピングモー
タを使用しており、ステッピングモータは、固定子と回
転子に多数の歯が設けられており、固定子の通電パルス
数により回転速度が制御される構造であるので速度の制
御範囲の比率が従来から使用されているＤＣブラシレス
モータより大きくできる特徴があり、液体の送出量制御
の幅が拡大できると共に、特に低速度における安定度が
優れている。従って減速装置の減速比を小さくできるの
で、小型の遊星歯車装置をポンプハウジングと一体に構
成できるという特徴がある。本発明のように減速装置の
減速比を小さくできると、弾性チューブ１０をポンプハ
ウジングに装着するとき等ロータ４を手で回転させると
きに小さな力で回転させることができるので操作上有利
となる。また、本発明の実施例においては遊星歯車装置
を使用しているが、遊星歯車装置に限らず他の構成の歯
車装置でも良いことは論ずるまでもない。
【００２７】請求項３の構成においてはポンプハウジン
グ１の内周面３の形状を単純な円筒形より変更して、チ
ューブ入り口溝１１、出口溝１２と反対の方向の位置近
傍に前記ロータ軸５を中心とし、ある半径の半円３−１
を形成し、該半円３−１の端部からチューブ入り口溝１
１、出口溝１２の方向にある長さの接線３−２を設け、
該接線３−２の端部から前記半円３−１と同じ半径の部
分円３−３により前記チューブ入り口溝１１、出口溝１
２を結ぶような形状に形成されている。
グ１の内周面３の形状を単純な円筒形より変更して、チ
ューブ入り口溝１１、出口溝１２と反対の方向の位置近
傍に前記ロータ軸５を中心とし、ある半径の半円３−１
を形成し、該半円３−１の端部からチューブ入り口溝１
１、出口溝１２の方向にある長さの接線３−２を設け、
該接線３−２の端部から前記半円３−１と同じ半径の部
分円３−３により前記チューブ入り口溝１１、出口溝１
２を結ぶような形状に形成されている。
【００２８】このような構成にすることにより、図２に
おいて上側ローラ６と下側ローラ６とがそれぞれ弾性チ
ューブ１０を押しつぶし、弾性チューブ１０の内側外観
が２点鎖線で図示されていて、ロータ４が反時計方向に
回転しているときに上側ローラ６が図示の位置から左方
向に移動したときに、ポンプハウジング１の内径部３の
接線部３−２と部分円弧３−３の位置に対向するように
なり、この接線部３−２と部分円弧３−３の位置は、中
心位置が接線３−２の長さ左方向に移動しているのでロ
ーラ６との距離が長くなるからローラ６が弾性チューブ
１０を押す力が順次小さくなり、ローラ６が弾性チュー
ブ１０から離れるとき弾性チューブ１０の弾撥力により
ローラ６を回転方向に撥ね返す力が小さくなるから、減
速装置における歯をたたくような騒音を低減させること
ができる。
おいて上側ローラ６と下側ローラ６とがそれぞれ弾性チ
ューブ１０を押しつぶし、弾性チューブ１０の内側外観
が２点鎖線で図示されていて、ロータ４が反時計方向に
回転しているときに上側ローラ６が図示の位置から左方
向に移動したときに、ポンプハウジング１の内径部３の
接線部３−２と部分円弧３−３の位置に対向するように
なり、この接線部３−２と部分円弧３−３の位置は、中
心位置が接線３−２の長さ左方向に移動しているのでロ
ーラ６との距離が長くなるからローラ６が弾性チューブ
１０を押す力が順次小さくなり、ローラ６が弾性チュー
ブ１０から離れるとき弾性チューブ１０の弾撥力により
ローラ６を回転方向に撥ね返す力が小さくなるから、減
速装置における歯をたたくような騒音を低減させること
ができる。
【００２９】一方、下側ローラ６が弾性チユーブ１０に
接触を開始するときは、部分円弧３−３の位置から接触
を開始しローラ６の回転に連れてローラ６と部分円弧３
−３との距離が順次小さくなり更に接線部３―２と半円
３−１の交点で最小となり以後１８０度の間不変で回転
する。この状態でのトルク変化は緩やかに増加し最大に
達し以後１８０度の間不変となるから歯車減速装置及び
ステッピングモータ２０に掛かる負荷トルクの変化が緩
やかとなり、騒音の発生が減少し歯車減速装置の寿命を
長く保つことができる。
接触を開始するときは、部分円弧３−３の位置から接触
を開始しローラ６の回転に連れてローラ６と部分円弧３
−３との距離が順次小さくなり更に接線部３―２と半円
３−１の交点で最小となり以後１８０度の間不変で回転
する。この状態でのトルク変化は緩やかに増加し最大に
達し以後１８０度の間不変となるから歯車減速装置及び
ステッピングモータ２０に掛かる負荷トルクの変化が緩
やかとなり、騒音の発生が減少し歯車減速装置の寿命を
長く保つことができる。
【００３０】請求項４においては、ポンプハウジング内
周面が前記駆動軸を中心としある半径の値を持つ半円
と、前記駆動軸の中心より前記半円の両端点に向かいあ
る距離離れた点（ｂ）、（ｃ）を中心とし、前記半円の
両端点からチューブ入り口側と出口側に向かって前記半
円の半径より若干大きな半径を持つ部分円で前記チユー
ブ入り口側溝と出口側溝と連結される形状をしている。
このような内周面の形状においてもローラ６が半円３−
１の端部からチューブ入り口側、出口側溝に向かうとき
ローラ６と内周面との距離が漸増するのでローラ６がチ
ューブ１０より離れるときの跳ね返りが少なく、歯車を
たたく音を減少させることができる。
周面が前記駆動軸を中心としある半径の値を持つ半円
と、前記駆動軸の中心より前記半円の両端点に向かいあ
る距離離れた点（ｂ）、（ｃ）を中心とし、前記半円の
両端点からチューブ入り口側と出口側に向かって前記半
円の半径より若干大きな半径を持つ部分円で前記チユー
ブ入り口側溝と出口側溝と連結される形状をしている。
このような内周面の形状においてもローラ６が半円３−
１の端部からチューブ入り口側、出口側溝に向かうとき
ローラ６と内周面との距離が漸増するのでローラ６がチ
ューブ１０より離れるときの跳ね返りが少なく、歯車を
たたく音を減少させることができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明なるローラポンプは上記のような
構成であるので下記のような効果がある。 （１）請求項１に開示したようにポンプハウジングと減
速体を一体に構成することにより、部品点数を大幅に削
減することができたのコストの低減を実現できる。 （２）請求項２に開示したように駆動源として回転セン
サを備えたステッピングモータを使用することにより原
動機の駆動速度を低くすることが可能となり減速比を小
さくすることができるとと共に、脱調することなく低速
から高速まで広範囲の制御が可能で、低振動、低騒音が
実現できる。 （３）請求項３、４に開示したようなポンプハウジング
の内周面形状とすることにより、歯車のたたき音の低減
とポンプの脈動を低減できるポンプを低コストで供給で
きる効果がある。 （４）請求項５に開示するように弾性チューブを装着が
容易となる効果がある。
構成であるので下記のような効果がある。 （１）請求項１に開示したようにポンプハウジングと減
速体を一体に構成することにより、部品点数を大幅に削
減することができたのコストの低減を実現できる。 （２）請求項２に開示したように駆動源として回転セン
サを備えたステッピングモータを使用することにより原
動機の駆動速度を低くすることが可能となり減速比を小
さくすることができるとと共に、脱調することなく低速
から高速まで広範囲の制御が可能で、低振動、低騒音が
実現できる。 （３）請求項３、４に開示したようなポンプハウジング
の内周面形状とすることにより、歯車のたたき音の低減
とポンプの脈動を低減できるポンプを低コストで供給で
きる効果がある。 （４）請求項５に開示するように弾性チューブを装着が
容易となる効果がある。
【図１】本発明になるローラポンプの要部断面を示す正
面図である。
面図である。
【図２】本発明のなるローラポンプのポンプハウジング
の平面図である。
の平面図である。
【図３】本発明になるローラポンプの要部断面を示す右
側面図である。
側面図である。
【図４】従来から実施されているローラポンプの概略図
である。
である。
【符号の説明】 １ ポンプハウジング ２ ポンプハウジングの蓋 ３ ポンプハウジングの内径部（減速装置一体
形） ４ ロータ ５ ロータ軸 ６ ローラ ７ ローラ軸 ８ 軸受け ９ 遊星歯車機構 ９−１ 遊星歯車機構の遊星歯車支持板 ９−２ 遊星歯車支持軸 ９−３ 遊星歯車 ９−４ 遊星歯車の内歯歯車 １０ 弾性チューブ １１ 入り口溝 １２ 出口溝 １３ 保持レバー １３−１ 保持レバーの先端部 １４ 保持レバーの支軸 １５ 保持レバーのバネ ２０ ステッピングモータ ２１ ステッピングモータの回転センサ ２２ ステッピングモータの駆動制御回路 １０１ ＤＣブラシレスモータ １０２ 減速装置 １０３ ポンプハウジング １０４ ロータ １０５ ローラ １０６ 弾性チューブ １０７ カバー
形） ４ ロータ ５ ロータ軸 ６ ローラ ７ ローラ軸 ８ 軸受け ９ 遊星歯車機構 ９−１ 遊星歯車機構の遊星歯車支持板 ９−２ 遊星歯車支持軸 ９−３ 遊星歯車 ９−４ 遊星歯車の内歯歯車 １０ 弾性チューブ １１ 入り口溝 １２ 出口溝 １３ 保持レバー １３−１ 保持レバーの先端部 １４ 保持レバーの支軸 １５ 保持レバーのバネ ２０ ステッピングモータ ２１ ステッピングモータの回転センサ ２２ ステッピングモータの駆動制御回路 １０１ ＤＣブラシレスモータ １０２ 減速装置 １０３ ポンプハウジング １０４ ロータ １０５ ローラ １０６ 弾性チューブ １０７ カバー
Claims (5)
- 【請求項１】 ほぼ円筒形に形成されたポンプハウジン
グの内周面のほぼ中心部に、駆動源で駆動される駆動軸
に固着しその周囲にローラを設けたロータを配置し、前
記ローラと前記ポンプハウジングの内径部との間に弾性
チューブを挟み、前記ロータを回転させてローラにより
弾性チューブを挟む位置を移動させて弾性チューブ内の
液体を一方向へしごいて押し出すようにしてポンプ作用
をさせるローラポンプにおいて、前記ポンプハウジング
と駆動源の一部を構成する減速体部が一体に構成され、
該減速体部の出力軸に前記ロータが固着されること、を
特徴とするローラポンプ。 - 【請求項２】 前記駆動源に、回転センサを備え回転制
御されるステッピングモータを使用すること、を特徴と
する請求項１に記載のローラポンプ。 - 【請求項３】 ポンプハウジング内周面が前記駆動軸を
中心としある半径の値を持つ円弧と、該円弧の両端点か
らチューブ入り口溝と出口溝に向かってある長さの接線
を持ち、該接線の端点と前記円弧と同じか或いはほぼ等
しい半径の値を持つ部分円で前記チユーブ入り口溝と出
口溝とを連結される形状に形成されていること、を特徴
とする請求項１及び２に記載のローラポンプ。 - 【請求項４】 ポンプハウジング内周面が前記駆動軸を
中心としある半径の値を持つ円弧と、前記駆動軸の中心
より前記円弧の両端点に向かいある距離離れた２点を中
心とし、前記円弧の両端点からチューブ入り口溝と出口
溝に向かって前記円弧の半径より若干大きな半径を持つ
部分円で前記チユーブ入り口溝と出口溝と連結される形
状をしていること、を特徴とする請求項１及び２に記載
のローラポンプ。 - 【請求項５】 ポンプハウジングの弾性チューブを挿入
するための入り口溝・出口溝の外側に前記弾性チューブ
を押さえるレバーを有し、該レバーはバネの力により弾
性チユーブと直角方向に動かされることにより太さの異
なるチューブを前記各溝に確実に押さえることができる
ように構成されたローラポンプにおいて、前記レバーの
先端部の形状が支軸を通る中心線に対し斜めに形成さ
れ、該先端部と前記弾性チューブの入り口溝、出口溝と
の間に前記弾性チューブを上方向から押し込むだけで簡
単に装着できる形状となっていること、を特徴とする請
求項１、２，３及び４に記載のローラポンプ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069786A JP4557452B2 (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | ローラポンプ |
| US10/092,524 US7037092B2 (en) | 2001-03-13 | 2002-03-08 | Roller pump with housing having integrated reduction gear housing |
| EP05025005A EP1647712A3 (en) | 2001-03-13 | 2002-03-12 | Roller pump |
| EP02251752A EP1241355B1 (en) | 2001-03-13 | 2002-03-12 | Roller pump |
| DE60220466T DE60220466T2 (de) | 2001-03-13 | 2002-03-12 | Rollenpumpe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001069786A JP4557452B2 (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | ローラポンプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002266775A true JP2002266775A (ja) | 2002-09-18 |
| JP4557452B2 JP4557452B2 (ja) | 2010-10-06 |
Family
ID=18927775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001069786A Expired - Fee Related JP4557452B2 (ja) | 2001-03-13 | 2001-03-13 | ローラポンプ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7037092B2 (ja) |
| EP (2) | EP1647712A3 (ja) |
| JP (1) | JP4557452B2 (ja) |
| DE (1) | DE60220466T2 (ja) |
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| CN109386457A (zh) * | 2017-08-08 | 2019-02-26 | 德昌电机(深圳)有限公司 | 一种电动泵 |
| CN112901466A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-04 | 深圳华星恒泰泵阀有限公司 | 一种蠕动泵 |
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| DE102008002761A1 (de) * | 2008-01-31 | 2009-08-06 | Fachhochschule Bielefeld | Schlauchpumpe zur Förderung von Fluiden |
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| KR100928299B1 (ko) | 2009-03-26 | 2009-11-25 | 퍼멘텍 주식회사 | 액체 정량 이송 펌프 |
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