JP2003328957A - チューブポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チューブのかみこみを無くすことにより液体
を一定量ずつ安定して圧送することができるコンパクト
なチューブポンプを提供すること。 【解決手段】 ローラ保持部材２０に複数のローラ１６
…を円周方向に等間隔に配設し、各々のローラ１６の端
部を遊嵌するための段差２１をローラ保持部材２０に形
成することにより、ローラ保持部材２０を所定方向に回
転させたときに、チューブ７がローラ１６に対して片寄
っても、ローラ保持部材２０でチューブ７のスライド方
向の移動を制限し、ローラ１６の端部まで移動させない
ようにして、チューブ７がローラ１６とローラ保持部材
２０との間にかみこむことを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数のローラでチ
ューブを押し潰してしごくことにより液体を一定量ずつ
圧送するチューブポンプに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複数のローラでチューブを押
し潰してしごくことにより液体を一定量ずつ圧送するチ
ューブポンプが知られており、理化学機器、医療機器、
飲食物供給装置などに幅広く使用されている。チューブ
ポンプは、例えば、特開昭６０−２３０５８２号公報に
開示されている。図１２は、特開昭６０−２３０５８２
号公報に開示された従来のチューブポンプ１００の平面
図である。図１３は、従来のチューブポンプ１００の断
面図である。

【０００３】チューブポンプ１００は、図１２に示すよ
うに、本体１０１に回転可能に保持されたローラ保持部
材１０２の両側にチューブガイド１０３を回動可能に設
け、ローラ保持部材１０２とチューブガイド１０３との
間にチューブ１０４を組み付けている。ローラ保持部材
１０２は、図１３に示すように、本体１０１に固定され
た固定軸１０５に軸支され、本体１０１に突き出したモ
ータ１０６の駆動軸１０７に減速ギヤ１０８を介して連
結している。ローラ保持部材１０２は、円盤形の一対の
ローラプレート１０９，１０９の間に複数の回転軸１１
０が円周方向に等間隔に架設され、各々の回転軸１１０
に円筒形状のローラ１１１が回転可能に保持されてい
る。

【０００４】こうしたチューブポンプ１００は、モータ
１０６に電気信号を供給すると、駆動軸１０７の回転力
が減速ギヤ１０８を介してローラ保持部材１０２に伝達
され、一対のローラプレート１０９，１０９が所定方向
（図１２の矢印Ｋ２方向）に回転する。ローラ１１１
は、一対のローラプレート１０９，１０９が所定の角度
回転する毎にチューブ１０４を順次押し潰して閉鎖箇所
を設け、さらに、チューブ１０４をしごきながら回転す
る。つまり、チューブポンプ１００は、２箇所の閉鎖箇
所の間に一定量充填された液体をしごいて圧送する。よ
って、ローラ保持部材１０２の回転量を制御すれば、液
体を所定量供給することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
チューブポンプ１００は、ローラ１１１の端面とローラ
プレート１０９，１０９との間にチューブ１０４がかみ
こみ、流量が不安定になる場合があった。図１４〜図１
６は、従来のチューブポンプ１００の作用説明図であ
る。尚、図１４〜図１６は、各構成部材を概念的に記載
している。

【０００６】例えば、ローラ保持部材１０２が各部品の
寸法公差や各部品の組立公差をもって本体１０１に取り
付けられると、図１４に示すように、チューブ１０４が
ローラ１１１に対して片寄って当接する場合がある。こ
の場合、一対のローラプレート１０９，１０９は、図１
５に示すように、片寄ったチューブ１０４と接触しなが
ら回転を続け、ローラ１１１が、図１６に示すように、
チューブ１０４をチューブガイド１０３に押し付けて変
形させる。このとき、チューブ１０４はローラ１１１の
押圧力に対して反力Ｆを生じるが、その反力Ｆは、ロー
ラ１１１の端部からはみ出した部分にも作用し、ローラ
１１１とローラプレート１０９との間にチューブ１０４
の一部をかみこませてしまっていた。そのため、ローラ
１１１は、チューブ１０４全体を十分に押し潰して閉鎖
箇所を設けることができず、次のローラ１１１がチュー
ブ１０４を押し潰したときに、流体圧の増加に伴ってチ
ューブ１０４の押圧されていない部分である隙間Ｓから
液体が下流に押し出されてしまい、当該ローラ１１１の
前後で液体の流量が変化してしまう恐れがあった。

【０００７】こうした流量の不安定さは、例えば、チュ
ーブポンプ１００を飲食物供給装置に使用してジュース
の原液供給量を制御する場合に、各々のカップに注がれ
る原液の量にばらつきを生じ、利用者に一定品質のジュ
ースを提供することができない恐れがある点で問題であ
る。このような不具合を解消するために、本体１０１に
チューブ１０４を位置決めするための凹みを形成した
り、支軸を設けることなどが考えられるが、構造が大型
になるため好ましくない。

【０００８】そこで、本発明は、上記課題を解決するた
めになされたものであり、チューブのかみこみを無くす
ことにより液体を一定量ずつ安定して圧送することがで
きるコンパクトなチューブポンプを提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１に記載するチューブポンプは、駆動手段に
よって回転するローラ保持部材に複数のローラを円周方
向に等間隔に配設して回転可能に保持し、ローラに沿っ
て液体が流れるチューブを取り付けるものであって、チ
ューブをローラで順次押し潰してしごくことにより液体
を一定量ずつ圧送するチューブポンプにおいて、ローラ
保持部材には、ローラの両端部が遊嵌される段差が形成
されていることを特徴とする。

【００１０】すなわち、各部材の寸法公差やチューブポ
ンプの組立公差などによって、チューブがローラに対し
て片寄った場合であっても、ローラ保持部材がチューブ
に当接して移動を制限し、チューブをローラの端部まで
移動させないので、チューブがローラの端部とローラ保
持部材との間にかみこむことが防止され、チューブをロ
ーラで十分に押し潰して、液体を一定量ずつ安定して圧
送することができる。また、チューブの片寄りを規制す
るための凹みや支軸などを設けなくても、ローラ保持部
材に段差を形成するだけでチューブのかみこみを防止で
きるので、コンパクトな構造にすることができる。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、段差は、ローラが軸方向に移動
する距離より深く形成されていることを特徴とする。す
なわち、ローラが一端面をローラ保持部材に当接するよ
うに片寄っても、他端面がローラ保持部材の段差から露
出しないので、チューブのかみこみをより確実に防止す
ることができる。

【００１２】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
又は請求項２に記載の発明において、ローラとローラ保
持部材とを樹脂で形成したことを特徴とする。すなわ
ち、ローラが片寄り、ローラ保持部材と擦れ合いながら
回転しても、ローラとローラ保持部材とが樹脂で形成さ
れているので、摩耗粉などのゴミの発生を防ぐことがで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明のチューブポンプの
一実施の形態について説明する。本実施の形態のチュー
ブポンプは、オレンジジュースなどの濃縮された原液
（以下、「原液」という。）と希釈水とを混合したもの
を提供する飲食物供給装置に内蔵されている。図１１
は、飲食物供給装置１の概略構成図である。

【００１４】飲食物供給装置１は、大きく分けて上部に
配置される容器収納庫３、その容器収納庫３内に収納さ
れた包装容器４内の原液を所定量注入する飲食物注入部
５、そして、注入された原液を受けるための給水部６と
から構成される。包装容器４は、原液を殺菌包装したも
のであり、プラスチック容器、ビニール容器あるいは紙
容器などの様々な形態のものがある。ところで、図示し
た飲食物供給装置１は、包装容器４と飲食物注入部５と
を１セット有するものであるが、もちろん、２セット以
上を有するものであってもよい。

【００１５】飲食物注入部５は、包装容器４からのチュ
ーブ７が組み付けられ、チューブ７の注入口近傍には、
水やソーダ水などの希釈水を一定量注入する希釈水ノズ
ル８が設けられて、給水部６の給水トレイ９上に置かれ
たカップ１０に原液と希釈水とを供給するようになって
いる。

【００１６】図２は、チューブポンプを内蔵する飲食物
注入部５の側面図である。飲食物注入部５は、図示しな
いモータを内蔵する略箱形の本体１１にチューブ７を保
持する支持部材１３と、図示しないモータによって回転
するローラ保持部材２０と、チューブ７の端部を狭持す
るピンチバルブ１５が設けられ、それらにチューブ７を
組み付けた状態でカバー１２が本体１１に取り付けられ
ている。ローラ保持部材２０は、円周方向に３個のロー
ラ１６が等間隔に配設され、カバー１２との間でチュー
ブ７を押し潰してしごくようになっている。つまり、カ
バー１２、ローラ保持部材２０、チューブ７などでチュ
ーブポンプが構成されている。

【００１７】図１は、チューブポンプを内蔵する飲食物
注入部５の内部構造を示す図である。支持部材１３、ロ
ーラ保持部材２０、ピンチバルブ１５は、支持部材１３
に保持されたチューブ７を引き下ろすだけでチューブ７
をローラ保持部材２０からピンチバルブ１５へと簡単に
組み付けることができるように、上下一列に配設されて
いる。ローラ保持部材２０は、本体１１に形成された凹
部１７内に回転可能に保持されている。すなわち、凹部
１７には、本体１１に内設された図示しないモータと図
示しない減速ギヤなどを介して連結する駆動軸１８が水
平に掛け渡され、ローラ保持部材２０は、その駆動軸１
８を挿し通された状態で凹部１７内に配設されている。

【００１８】図３は、ローラ保持部材２０の正面図であ
る。図４は、ローラ保持部材２０の平面図である。図５
は、ローラ保持部材２０の断面図である。図６は、図５
のＡＡ断面図である。ローラ保持部材２０は、樹脂を材
質とし、図３に示すように、ローラ１６の端部が遊嵌さ
れる段差２１を設けられて、ローラ１６を回転可能に保
持するものである。ローラ保持部材２０は、図５に示す
ように、円形に形成された一対の肉厚部２０Ａ，２０Ａ
をボス部２０Ｂで一体的に連結した断面Ｈ形をなしてい
る。

【００１９】図４及び図５に示すように、ローラ保持部
材２０の肉厚部２０Ａ，２０Ａには、径方向に長く形成
された３個の長孔２０ｈが円周方向に等間隔に形成され
ている。長孔２０ｈ…には、回転軸２２が貫き通され、
その回転軸２２に円筒形状に成形された樹脂製のローラ
１６が回転可能に保持されている（図３参照）。また、
ローラ保持部材２０には、Ｕ字バネ２３の一端を係止す
る係止孔２０ｉ，２０ｉ，２０ｉが長孔２０ｈ…と同軸
上に形成され、Ｕ字バネ２３は他端が長孔２０ｈから突
き出た回転軸２２に固定されて、回転軸２２に外向きの
力を常に作用させている。つまり、回転軸２２は、径方
向に移動可能に保持され、ローラ１６をチューブ７に対
して一定の力で押し付けている。尚、ローラ保持部材２
０の側面には、段差が設けられ、図１に示すように飲食
物注入部５の本体１１に取り付けられたときに、回転軸
２２の端部やＵ字バネ２３が凹部１７の内壁と接触する
ことを防いでいる。

【００２０】また、図５及び図６に示すように、ローラ
保持部材２０には、段差２１が長孔２０ｈと係止孔２０
ｉの周りに形成されている。段差２１は、ローラ１６の
取り付けを容易にするとともに、ローラ１６が回転軸２
２に従って径方向に移動可能になるように、肉厚部２０
Ａの外縁からボス部２０Ｂに向かって略長方形状に形成
され、その幅はローラ１６の直径より大きく設定されて
いる（特に図６参照）。そして、段差２１の深さは、ロ
ーラ１６とローラ保持部材２０との間に形成される隙間
の２倍以上すなわちローラ１６が回転軸２２の軸方向に
移動する距離より大きく形成されている。このように、
段差２１の深さを設定するのは、ローラ１６が一端面を
ローラ保持部材２０に当接するまで片寄っても、他端面
が段差２１から露出しないようにするためである。

【００２１】そして、ローラ１６をローラ保持部材２０
に取り付ける場合には、ローラ１６をローラ保持部材２
０の段差２１に外周縁側からボス部２０Ｂに向かって差
し入れ、ローラ１６の中空孔を長孔２０ｈと位置合わせ
して、回転軸２２を一方の肉厚部２０Ａの長孔２０ｈか
らローラ１６の中空孔、他方の肉厚部２０Ａの長孔２０
ｈへと貫き通す。そして、Ｕ字バネ２３の一端を一方の
肉厚部２０Ａの係止孔２０ｉにさし込んで固定し、Ｕ字
バネ２３の他端をローラ保持部材２０の長孔２０ｈから
突き出た回転軸２２の一端部に固定する。同様にして回
転軸２２の他端部にＵ字バネ２３を固定し、ローラ１６
をローラ保持部材２０に取り付ける。

【００２２】このようなチューブポンプを内蔵する飲食
物供給装置１は、以下のように作用する。飲食物供給装
置１は、例えば、利用者が飲食物供給装置１からオレン
ジジュースを選択すると、図１１に示すようにカップ１
０が給水トレイ９上に載置される。そして、飲食物注入
部５の図示しないモータが駆動して、図２に示すよう
に、ローラ保持部材２０が図中矢印Ｋ１方向に回転す
る。ローラ１６は、ローラ保持部材２０の回転に従って
チューブ７を押し潰して閉鎖箇所を設け、さらに、チュ
ーブ７をしごきながら回転する。つまり、飲料水注入部
５では、ローラ保持部材２０が１２０度回転する毎に２
箇所の閉鎖箇所の間に一定量充填された原液をしごいて
圧送する。よって、ローラ保持部材２０を所定量回転さ
せると、所定量の原液がカップ１０に注入され、それに
希釈水ノズル８から希釈水を注入することにより一定の
濃度を有するオレンジジュースを利用者に提供すること
ができる。

【００２３】ここで、チューブ７がローラ１６に対して
片寄った場合について説明する。図７〜図１０は、チュ
ーブポンプの作用説明図である。尚、この作用説明図
は、作用の説明上使用するものである。尚、図７〜図１
０は、各部材を概念的に記載している。チューブ７は、
例えば、各部材の寸法公差や組立公差などにより、図７
に示すようにローラ１６に対して片寄って当接する場合
がある。しかし、ローラ１６の両端部がローラ保持部材
２０の段差２１に遊嵌されているため、図８に示すよう
に、ローラ保持部材２０の肉厚部２０Ａ，２０Ａがロー
ラ１６の端部より先にチューブ７に当接し、チューブ７
のスライド方向の移動を制限する。そのため、ローラ１
６が、図９の（ａ）及び（ｂ）に示すように、片寄った
チューブ７をカバー１２との間で押圧しても、端面がロ
ーラ保持部材２０の段差２１から露出していないので、
押し潰されて幅広になったチューブ７が端面とローラ保
持部材２０の肉厚部２０Ａとの間にかみこまない。

【００２４】さらに、例え、チューブ７がローラ１６に
対して片寄ったことに加え、ローラ１６が図９に示す所
定位置から図１０に示すように図中右端面をローラ保持
部材２０の肉厚部２０Ａに当接する位置まで移動して片
寄ったとしても、段差２１がローラ１６が移動する距離
より深く形成されているので、ローラ１６の図中左端面
がローラ保持部材２０の段差２１から露出せず、押し潰
されて幅広になったチューブ７がローラ１６の端面とロ
ーラ保持部材２０の肉厚部２０Ａとの間にかみこまな
い。

【００２５】従って、本実施の形態のチューブポンプに
よれば、ローラ保持部材２０のローラ保持部材２０が、
チューブ７の移動を制限してローラ１６の端部まで移動
させないので（図９の（ａ）及び（ｂ）参照）、チュー
ブ７がローラ１６の端部とローラ保持部材２０のローラ
保持部材２０との間にかみこむことが防止され、チュー
ブ７をローラ１６で十分に押し潰して、原液を一定量ず
つ安定して圧送することができる。また、ローラ保持部
材２０のローラ保持部材２０に段差２１（図１参照）を
形成するだけでチューブ７のかみこみを防止することが
できるので、チューブ７の片寄りを規制するための凹み
や支軸などを設ける必要がなく、コンパクトな構造にす
ることができる。この結果、飲食物供給装置１では、原
液を一定量ずつカップ１０に注入し、利用者に一定品質
のオレンジジュースを提供することができ、また、装置
全体のコンパクト化に共することができる。

【００２６】また、本実施の形態のチューブポンプによ
れば、ローラ１６が一方の端面をローラ保持部材２０の
肉厚部２０Ａに当接するように片寄っても、他端面がロ
ーラ保持部材２０の段差２１から露出しないので（図１
０参照）、チューブ７のかみこみを確実に防止すること
ができる。

【００２７】また、本実施の形態のチューブポンプによ
れば、ローラ１６が一方に片寄り、ローラ保持部材２０
の肉厚部２０Ａと擦れ合いながら回転軸２２を中心とし
て回転しても（図１０参照）、ローラ１６とローラ保持
部材２０とが樹脂で形成されているので、摩耗粉などの
ゴミの発生を防ぐことができる。この結果、飲食物供給
装置１では、衛生性を確保することができる。

【００２８】以上、本発明に係るチューブポンプの一実
施の形態について説明したが、本発明はこれに限定され
るわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変
更が可能である。

【００２９】（１）例えば、上記実施の形態では、チュ
ーブポンプを飲食物供給装置に使用した。それに対し
て、理学機器や医療機器などに使用して、薬液を移送さ
せるようにしてもよい。

【００３０】（２）例えば、上記実施の形態では、図５
に示すように、ローラ保持部材２０の肉厚部２０Ａ，２
０Ａとボス部２０Ｂとが一体に成形され、一対の肉厚部
２０Ａ，２０Ａの位置関係が一義的に定められているた
め、ローラ１６の端部を保持する段差２１を、図６に示
すように、肉厚部２０Ａの外周縁からボス部２０Ｂに向
かって略長方形に形成し、ローラ１６を一対の肉厚部２
０Ａ，２０Ａの間に差し入れてローラ保持部材２０に組
み付けることができるようにした。それに対して、一対
の肉厚部とボス部とを別個独立に設け、一対の肉厚部に
形成した段差にローラの端部を嵌め合わせた状態で一対
の肉厚部をボス部に連結することによりローラをローラ
保持部材に組み付けるようにしてもよい。この場合、一
対の肉厚部はボス部に対して着脱可能なので、必ずし
も、上記実施の形態のように段差を肉厚部の外周縁から
切り欠いて形成する必要はなく、例えば、各ローラに対
応する位置に楕円形状の段差を形成し、その段差に各ロ
ーラの端部を嵌め合わせてローラを所定位置に配設する
ようにしてもよいし、また、各ローラ毎に段差を形成す
るのではなく、肉厚部と同心円状に所定幅の段差を環状
に形成し、その環状の段差にローラの端部をそれぞれ嵌
め合わせてローラを所定位置に配設するようにしてもよ
い。

【００３１】（３）例えば、上記実施の形態では、段差
２１をローラ１６の軸方向の移動距離より深く形成し
た。それに対して、ローラ１６が一方に片寄ったとき
に、ローラ１６の端面とローラ保持部材２０との間に形
成される隙間が、チューブ７をかみこまない程度の深さ
であれば、ローラ１６の軸方向の移動距離より浅い段差
を形成してもよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明のチューブポンプによれば、駆動
手段によって回転するローラ保持部材に複数のローラを
円周方向に等間隔に配設して回転可能に保持し、ローラ
に沿って液体が流れるチューブを取り付けるものであっ
て、チューブをローラで順次押し潰してしごくことによ
り液体を一定量ずつ圧送するチューブポンプにおいて、
ローラ保持部材には、ローラの両端部が遊嵌される段差
が形成されているので、チューブがローラの端部とロー
ラ保持部材との間にかみこむことが防止され、チューブ
をローラで十分に押し潰して、液体を一定量ずつ安定し
て圧送することができるとともに、コンパクトな構造に
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態において、チューブポンプ
を内蔵する飲食物注入部の正面図である。

【図２】同じく、チューブポンプを内蔵する飲食物注入
部の側面図である。

【図３】同じく、ローラ保持部材の正面図である。

【図４】同じく、ローラ保持部材の平面図である。

【図５】同じく、ローラ保持部材の断面図である。

【図６】同じく、図５のＡＡ断面図である。

【図７】同じく、チューブポンプの作用説明図であっ
て、チューブがローラに対して片寄って接触した状態を
示している。

【図８】同じく、チューブポンプの作用説明図であっ
て、チューブがローラ保持部材と接触した状態を示して
いる。

【図９】同じく、チューブポンプの作用説明図であっ
て、ローラに対して片寄ったチューブを押し潰した状態
を示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は正面図を示
す。

【図１０】同じく、チューブポンプの作用説明図であっ
て、ローラが片寄ったチューブを押し潰した状態を示し
ている。

【図１１】飲食物供給装置の概略構成図である。

【図１２】従来のチューブポンプの平面図である。

【図１３】従来のチューブポンプの断面図である。

【図１４】従来チューブポンプの作用説明図であって、
チューブがローラに対して片寄って当接した状態を示し
ている。

【図１５】従来のチューブポンプの作用説明図であっ
て、ローラプレートがチューブと接触した状態を示して
いる。

【図１６】従来のチューブポンプの作用説明図であっ
て、ローラがチューブを押し潰した状態を示している。

【符号の説明】

７ チューブ １６ ローラ ２０ ローラ保持部材 ２１ 段差

フロントページの続き (72)発明者 稲葉 伸宏 愛知県春日井市堀ノ内町850番地 シーケ ーディ株式会社春日井事業所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動手段によって回転するローラ保持部
   材に複数のローラを円周方向に等間隔に配設して回転可
   能に保持し、前記ローラに沿って液体が流れるチューブ
   を取り付けるものであって、前記チューブを前記ローラ
   で順次押し潰してしごくことにより前記液体を一定量ず
   つ圧送するチューブポンプにおいて、 前記ローラ保持部材には、前記ローラの両端部が遊嵌さ
   れる段差が形成されていることを特徴とするチューブポ
   ンプ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するチューブポンプにお
   いて、 前記段差は、前記ローラが軸方向に移動する距離より深
   く形成されていることを特徴とするチューブポンプ。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載するチュー
   ブポンプにおいて、 前記ローラと前記ローラ保持部材とを樹脂で形成したこ
   とを特徴とするチューブポンプ。