JP2003511616A - チューブポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、ポンプの作動時流体が内部で移送されるチューブの折れと曲がりを防止して、チューブの破損を防止することのできるチューブポンプに関するもので、流体の進行方向と同一に上死点の位置が順次的に昇降を繰り返す多数の偏心カムが等間隔に装着された駆動軸と、この駆動軸と平行に位置している固定軸と、前記固定軸の直径より相対的に直径が大きく、固定軸の外側面に挿入されるチューブ、及び上下部には前記偏心カムが挿入されるカム挿入ホールと、前記チューブの外側面が挿入されるチューブ挿入長孔が形成され、偏心カムの回転と連動して順次的に昇降を繰り返す多数の作動ロードとで構成されることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

（技術分野） 本発明は、チューブポンプに関するもので、より具体的にはポンプの作動時流
体が移送されるチューブの折れと曲がりを防止してチューブの破損を防止するこ
とのできるチューブポンプに関するものである。

【０００１】 （背景技術） 一般的に、チューブポンプ（tube pump）というのは、チューブの内部の体積
を連続的に変化させ流体を移送する作動を遂行するもので、いろいろな種類が公
知されているが、その一例を挙げて説明すると次の通りである。

【０００２】 図８は、従来広く使用されているチューブポンプの断面図を示したもので、ま
ずその構成を説明すると次の通りである。

【０００３】 内側には半円形面１０１が形成されているハウジング１００と、前記半円形面
１０１と外側が線接触されており、流体が吸い込まれ排出される吸入、排出口２
０１、２０２が形成されているチューブ２００と、前記ハウジング１００の内側
である半円形面１０１の中心に装着され、外側には前記半円形面１０１と同一な
軌跡で回転してチューブ２００を連続的に密着させる多数の圧着ローラー３０１
が装着された回転ブラケット３００とで構成されることを特徴とするものである
。

【０００４】 特に、前記回転ブラケット３００の中央には回転ブラケット３００を回転させ
るための駆動部４００が装着されている。

【０００５】 従って、前記チューブポンプを作動させる場合は、回転ブラケット３００の中
央に装着された駆動部４００を作動させると、回転ブラケット３００の周縁部に
装着されている圧着ローラー３０１がチューブ２００を繰り返し連続的に圧着す
ることによって、吸入部２０１から流入された流体を排出口２０２側に移送させ
ることができるのである。

【０００６】 しかし、前記のようなチューブポンプに適用されるチューブは、流体の圧縮時
、チューブが圧着ローラーを介して繰り返し密着されることになるので、ポンプ
を長時間の間使用する場合、チューブが破裂するという問題点を有していた。

【０００７】 また、前記ポンプに使用されるチューブは、圧着（密着）された後、元来の形
態に簡単に復元され得るように、柔軟性が良く強い弾性を有する高価のチューブ
を使用しなければならないという問題点も有していた。

【０００８】 （発明の開示） そこで、本発明は前記の問題点を解消するために発明されたもので、固定軸の
外側を覆うチューブの内側の空間を繰り返し流動させ流体を移送させることによ
って、ポンプの作動時、チューブの折れと曲がりを防止してチューブの破損を防
ぐことのできるチューブポンプを提供することを目的とする。

【０００９】 また、チューブを直線形に装着することによって、柔軟性と弾性があまり高く
ない低価のチューブ使用を可能にするという目的も有するのである。

【００１０】 また、固定軸を境界にチューブの上下部に繰り返し形成される流路断面積（空
間部の断面積の変化）を常に一定にすることによって、吸入口側で脈動（振動）
が発生するのを防止する目的も有するものである。

【００１１】 前記のような目的を達成するために、本発明は、流体の進行方向と同一に上死
点の位置が順次的に昇降を繰り返す多数の偏心カムが等間隔に装着された駆動軸
と、この駆動軸と平行に位置している固定軸と、前記固定軸の直径より相対的に
直径が大きく、固定軸の外側面に挿入されるチューブ、及び上下部には前記偏心
カムが挿入されるカム挿入ホールと、前記チューブの外側面に挿入されるチュー
ブ挿入長孔が形成され、偏心カムの回転と連動して順次的に昇降を繰り返す多数
の作動ロードとで構成されることを特徴とするものである。

【００１２】 本発明の他の局面によれば、前記チューブ挿入長孔は、チューブ内部の両側面
が平面に屈曲され得るように上下部に形成された半円部と、両側に形成された平
面部とで成り、前記平面部にはチューブを挟んで固定軸の両側面が常に密着され
るようにして固定軸を境界にチューブ内部の上下部が常に分離されるように構成
されることを特徴としている。

【００１３】 本発明の他の局面によれば、前記駆動軸と固定軸の中心の間の距離が前記カム
挿入ホールとチューブ挿入長孔の中央の間の距離と同一であり、前記チューブ挿
入長孔の上下に形成された半円部の中心間の距離は、前記チューブの収縮膨張率
によって偏心カムから偏心された偏心量の２倍の距離より短いことを特徴として
いる。

【００１４】 本発明の他の局面によれば、前記偏心カムの外側面とカム挿入ホールの内側面
の間には摩擦を減らすベアリングが装着されることを特徴としている。

【００１５】 本発明の他の局面によれば、チューブ挿入長孔を円形ホールに形成し、この円
形ホールの内側面には外側面が円形に形成され内側面に長孔通路が形成されたチ
ューブが装着されることを特徴としている。

【００１６】 本発明の他の局面によれば、前記長孔通路は、チューブの内部に挿入された固
定軸を境界にチューブの上下部が常に分離され得るように上下部が半円部に形成
され両側が平面に構成されることを特徴としている。

【００１７】 本発明の他の局面によれば、前記作動ロードの上下をカム装着部とチューブ装
着部とに分離してお互いをヒンジで連結し、チューブ装着部の両側に平面部を形
成し、その外側にはチューブ装着部が垂直に昇降されるようにする垂直ガイドが
装着されることを特徴としている。

【００１８】 （発明の実施の好ましい形態） 以下、本発明を添付の図面を参照に詳細に説明する。

【００１９】 図１は本発明のチューブポンプを示した全体構成図で、まずその構成を説明す
ると次の通りである。

【００２０】 同一な直径と同一な偏心量を有する多数の偏心カム１１が等間隔で装着された
駆動軸１、この駆動軸１と平行に位置している固定軸２、固定軸２の外側面に長
手方向に装着され、吸入口３１と排出口３２とが両端に形成されたチューブ３、
及び前記偏心カム１１とチューブ３の外側面に上下部が挿入され偏心カム１１の
回転によって作動する多数の作動ロード４とで構成されることを特徴とする。

【００２１】 特に、前記偏心カム１１は、流体の進行方向と同一に上死点の位置が順次的に
昇降を繰り返せるように、装着角度を異なるようにして装着される。つまり、前
記偏心カム１１は、前記駆動軸１の端面中心に対して等角に、駆動軸１の１回転
周期（０度〜３６０度）ごとに角度を上昇させながら放射形に装着されるのであ
る（図２参照）。

【００２２】 そして、前記チューブ３は、前記固定軸２の直径より相対的に直径が大きいも
のを使用することによって、前記固定軸２の外側で流動を可能にするのである。

【００２３】 また、前記作動ロード４は、偏心カム１１とチューブ３に装着され、前記偏心
カム１１の回転と連動して順次的に昇降を繰り返すように装着される。従って、
上記作動ロード４を介してチューブ３の偏心を繰り返し異なるようにすることに
よって、チューブ３内に流入される流体を排出口３２側に移送させることができ
るのである。

【００２４】 これを、より詳細に説明すると次の通りである。

【００２５】 図２は図１のＡ-Ａ線断面図で、前記作動ロード４の上部には前記偏心カム１
１の直径と同一な直径を有する円形のカム挿入ホール４１が形成されて偏心カム
１１が挿入され、その下部には前記チューブ３を挿入することができるようにチ
ューブ挿入長孔４２が形成される。

【００２６】 特に、前記チューブ挿入長孔４２の上下部には半円部４２１が対称して形成さ
れ、その両側には前記半円部４２１を連結する平面部４２２が形成されることに
よって、前記チューブ挿入長孔４２に挿入されるチューブ３の両側面が平面に屈
曲されるのである。

【００２７】 つまり、前記チューブ挿入長孔４２に挿入されるチューブ３の両側が平面３３
に屈曲される事によって、チューブ３内に挿入される前記固定軸２の両側面がチ
ューブ３１の内側面の両側と密着されることによって、前記固定軸２を境界にし
てチューブ３の内部の上下側が常に分離されるのである。

【００２８】 そして、前記偏心カム１１の外側面とカム挿入ホール４１の内側面との間には
摩擦が減少されるようにベアリングが装着される。

【００２９】 また、前記駆動軸１と固定軸２の中心の間の距離Ｌ１を前記カム挿入ホール４
１とチューブ挿入長孔４２の中央の間の距離Ｌ２と同一にし、前記チューブ挿入
長孔４２の上下に形成された半円部４２１の中心間の距離Ｌ４は前記チューブの
収縮膨張率によって前記偏心カム１１から偏心された偏心量Ｌ３の２倍の距離Ｌ
３×２より短く形成される。つまり、チューブ３が固定軸２を中心に繰り返し偏
心される場合は、図１に図示したように、チューブ３内部の上下側に繰り返し空
間部Ｓが形成され、吸入口３１から流入される流体が排出口３２側に移動するの
である。そして、前記チューブ挿入長孔４２に形成された半円部４２１の中心間
距離Ｌ４が前記偏心カム１１から偏心された偏心量Ｌ３の２倍の距離Ｌ３×２よ
り短く形成されることによって、作動中、固定軸２の外側面がチューブを収縮さ
せることによって、ポンプ作動の精密性を維持することができるのである。

【００３０】 未説明部“５”は、駆動軸１に装着される“駆動部”を示したものである。

【００３１】 以下、前記のように構成された本発明の作動関係を説明すると、次の通りであ
る。

【００３２】 本発明のチューブポンプは、吸入、吐き出しの過程が繰り返され流体を移送す
るもので、以下、吸入、吐き出し過程に分けて説明する。また、本発明は偏心カ
ムの配列によって吸入、吐き出しの２工程を連続して繰り返し作動させることが
できるが、便宜上、図３乃至図５に図示されているように、２回の工程である吸
入、吐き出し過程にて以下の作動を説明することを前提とする。

【００３３】 まず、図３ａから３ｃに図示されているように、吸入過程は、チューブ３の吸
入口３１側に装着されている作動ロード４が偏心カム１１の回転を介して一番下
側に位置することによって、固定軸２の外側面に装着されているチューブ３の内
部には固定軸２を境界に下側に空間部Ｓが形成され、外部から流体が流入される
のである。

【００３４】 つまり、駆動軸１に装着されている偏心カム１１が作動ロード４を一番下側に
位置させることによって、作動ロード４のチューブ挿入長孔４２に形成された上
側半円部４２１と固定軸２の上面が密着され固定軸２の下部には空間部が形成さ
れるのである。

【００３５】 そして、前記吸入過程では、チューブ３に形成された吸入口３１と排出口３２
の中間に装着されている作動ロード４が一番上側に位置し、前記排出口３２側に
装着された作動ロード４は前記吸入口３１側の作動ロード４と同一位置である一
番下側に位置するのである。

【００３６】 次に、図４に図示されているように、前記吸入過程を介して吸入された流体を
圧縮して移動させる最初の吐き出し過程は、チューブ３の吸入口３１側に装着さ
れている作動ロード４が偏心カム１１の連続的な回転を介して一番上側に移動し
ながら固定軸２を介してチューブ３の下部に形成されている空間部Ｓを閉鎖する
。

【００３７】 そして、これと同時に、前記駆動軸１に装着された偏心カム１１の連動回転を
介してチューブ３の中間に装着された作動ロード４が一番下部に移動し、前記排
出口３２側に装着された作動ロード４が一番上部に移動する。

【００３８】 つまり、駆動軸１に装着されている吸入口３１側の偏心カム１１が１８０度に
回転され作動ロード４を一番上部に位置させることにより、作動ロード４に形成
されたチューブ挿入長孔４２の下側半円部４２１と固定軸Ｓの下面が密着して固
定軸２の上部に空間部Ｓが形成されるのである。また、駆動軸１の中間に装着さ
れている偏心カム１１が１８０度に回転され作動ロード４を一番下部に位置させ
ることにより、作動ロード４に形成されたチューブ挿入長孔４２の上側半円部４
２１と固定軸２の上面が密着して固定軸２の下部には空間部Ｓが形成されるので
ある。また、駆動軸１に装着されている排出口３２側の偏心カム１１も、前記吸
入口３３側の偏心カム１１と同一に１８０度に回転され作動ロード４を一番上部
に位置させることにより、作動ロード４に形成されたチューブ挿入長孔４２の下
側半円部４２１と固定軸２の下面が密着して、チューブ３内の固定軸２の上部に
は空間部Ｓが形成されるのである。

【００３９】 従って、前記吸入過程で流入される流体はチューブ３の中間の、固定軸２の下
側に形成された空間部Ｓに流入され圧縮されるのである。

【００４０】 最終的に、図５に図示されているように、前記最初吐き出し過程を経た流体を
外部に排出する最終吐き出し過程は、チューブ３の中間に装着されている作動ロ
ード４が偏心カム１１の連続的な回転を介して再び一番上側に移動されながら固
定軸２の下部に形成されていた空間部Ｓを閉鎖させる。

【００４１】 そして、これと同時に、前記駆動軸１の端に装着されている偏心カム１１も駆
動軸１と連動して回転されることによって、排出口３２側に装着された作動ロー
ド４が一番下側に位置することになる。

【００４２】 即ち、駆動軸１の中間に装着されている偏心カム１１が、再び１８０度に回転
され作動ロード４を一番上側に位置させることにより、作動ロード４に形成され
たチューブ挿入長孔４２の下側半円部４２１と固定軸２の下面が密着して、チュ
ーブ３内の固定軸２の上部には空間部Ｓが形成される。また、駆動軸１に装着さ
れている排出口３２側の偏心カム１１も、再び図４に示す位置から１８０度に回
転され、作動ロード４を一番下部に位置させることにより、作動ロード４に形成
されたチューブ挿入長孔４２の上側半円部４２１と固定軸２の上面が密着して、
チューブ３内の固定軸２の下部には再び空間部Ｓが形成されるのである。

【００４３】 従って、前記初期吐き出し過程で移動された流体は、前記排出口３２側の固定
軸２の下部に形成された空間部Ｓを介して、チューブ３の外部に排出されるので
ある。

【００４４】 一方、上述した作動説明は、チューブ３の吸入部３１と中間部及び排出部３２
に装着された作動ロード４を基準にして説明されているが、図１に図示されてい
るように、吸入部３１とチューブ３の中間部、及び排出部３２に装着された作動
ロード４の間に装着角度を異なるようにして設置されている作動ロード４も前記
駆動軸１と連動して昇降が繰り返されることによって、チューブ３を通過する流
体の流れの正確度を高めることができ、精密なチューブポンプを提供することが
できるのである。

【００４５】 また、上述した作動説明は、チューブ３の中央に装着された固定軸２を境界に
チューブ３の下部で成される流体の流れだけを示したもので、上述した作動と同
一にチューブの上部でも下部と同様に同一時点で流体の流れが成されるのである
。従って、前記固定軸２を境界にチューブ３の上下部に繰り返し形成される空間
部Ｓを移動する流路断面積を常に一定にすることによって、流体の流れで脈動現
状が発生することを防止するのである。

【００４６】 図６は、本発明による他の実施例を示したもので、チューブポンプの側面断面
図である。この実施例のチューブポンプによれば、上述した例において、作動ロ
ード４の下部に形成されているチューブ挿入長孔４２を円形ホール４２’に形成
し、この円形ホール４２’の内側面には外側面が円形に形成され、内側面が長孔
通路６１に形成されたチューブ６が装着されることを特徴とするものである。

【００４７】 そして、前記長孔通路６１は、チューブ６の内部に挿入された固定軸２を境界
にチューブ６の上下部が常に分離され得るように上下部が半円部６１１に形成さ
れ両側が平面６１２に形成されるのである。

【００４８】 また、前記長孔通路６１の上下に形成された半円部６１１の中心間の距離Ｌ５
が、チューブの収縮膨張率によって前記偏心カム１１から偏心された偏心量Ｌ３
の２倍の距離Ｌ３×２より短く形成されることを特徴とするものである。

【００４９】 従って、チューブ６の内部の形状だけを長孔通路６１に変更することによって
、上述したような同一な作動が得られるのである。

【００５０】 図７は、本発明によるまた違う実施例を示したもので、チューブポンプの側面
断面図である。この実施例のチューブポンプによれば、前記作動ロード４の上下
をカム装着部４３とチューブ装着部４４とに分離してお互いをヒンジ４５で連結
し、チューブ装着部４４の両側に平面部４４１を形成し、その外側にはチューブ
装着部４４が垂直に昇降できるようにする垂直ガイド４６が装着されることを特
徴とするものである。

【００５１】 従って、前記チューブ装着部４４を垂直に昇降させることによって、作動ロー
ド４の下部の揺れを防ぎ作動の安定性が確保できるのである。

【００５２】 （産業上の利用性） 上述のような本発明は、ポンプの作動時チューブの折れと曲がりを防止してチ
ューブの破損を防ぐことによって、チューブを半永久的に使用できる効果を有す
るものである。

【００５３】 また、柔軟性と弾性があまり高くない低価のチューブを使用することによって
、チューブポンプの生産単価を低下させることができるという目的も有するもの
である。

【００５４】 また、チューブの上下に分離された流路の断面積を常に一定にして脈動現状が
発生するのを防止することによって、精密産業に適用されるチューブポンプを提
供することのできる効果も有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のチューブポンプを示した全体構成図である。

【図２】 図１のＡ-Ａ線の断面図である。

【図３】 本発明によるチューブポンプの吸入過程を示した概略図で、図３ａは、正面図
である。図３ｂは、図３のＢ-Ｂ線の断面図である。図３ｃは、図３のＣ-Ｃ線の
断面図である。

【図４】 本発明によるチューブポンプの初期吐き出し過程を示した断面図である。

【図５】 本発明によるチューブポンプの最終吐き出し過程を示した断面図である。

【図６】 本発明によるチューブポンプの他の実施例を示した側面断面図である。

【図７】 本発明によるチューブポンプのまた別の実施例を示した側面断面図である。

【図８】 従来のチューブポンプを示した断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，Ｃ Ｎ，ＪＰ，ＫＰ，ＳＧ，ＺＡ Ｆターム(参考） 3H077 AA00 BB00 CC04 CC08 CC10 DD02 DD12 EE15 EE23 EE31 EE34 FF03 FF07 FF10 FF22 FF37 FF38

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の進行方向と同一に上死点の位置が順次的に昇降を繰り返す多数の偏心カ
   ム１１が等間隔に装着された駆動軸１、 前記駆動軸１と平行に位置している固定軸２、 前記固定軸２の直径より相対的に直径が大きく、固定軸２の外側面に挿入され
   るチューブ３、及び 上下部には前記偏心カム１１が挿入されるカム挿入ホール４１と、前記チュー
   ブ３の外側面が挿入されるチューブ挿入長孔４２が形成され、前記偏心カム１１
   の回転と連動して順次的に昇降を繰り返す多数の作動ロード４とで構成されるこ
   とを特徴とするチューブポンプ。
2. 【請求項２】 前記チューブ挿入長孔４２は、チューブ３内部の両側面が平面に屈曲され得る
   ように上下部に形成された半円部４２１と、両側に形成された平面部４２２とで
   成り、前記平面部４２２にはチューブ３を挟んで固定軸２の両側面が常に密着さ
   れるようにして固定軸２を境界にチューブ３内部の上下部が常に分離されるよう
   に構成されることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
3. 【請求項３】 前記駆動軸１と固定軸２の中心の間の距離Ｌ１が前記カム挿入ホール４１とチ
   ューブ挿入長孔４２の中央の間の距離Ｌ２と同一であり、前記チューブ挿入長孔
   ４２の上下に形成された半円部４２１の中心間の距離Ｌ４は、前記チューブの収
   縮膨張率によって前記偏心カム１１から偏心された偏心量Ｌ３の２倍の距離Ｌ３
   ×２より短いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のチューブポンプ。
4. 【請求項４】 前記偏心カム１１の外側面とカム挿入ホール４１の内側面の間には摩擦を減ら
   すベアリングが装着されることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
5. 【請求項５】 前記チューブ挿入長孔４２を円形ホール４２’に形成し、この円形ホール４２
   ’の内側面には外側面が円形に形成され内側面に長孔通路６１が形成されたチュ
   ーブ６が装着されることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
6. 【請求項６】 前記長孔通路６１は、チューブ６の内部に挿入された固定軸２を境界にチュー
   ブ６の上下部が常に分離され得るように上下部が半円部６１１に形成され両側が
   平面６１２に構成されることを特徴とする請求項５に記載のチューブポンプ。
7. 【請求項７】 前記作動ロード４の上下をカム装着部４３とチューブ装着部４４とに分離して
   お互いをヒンジ４５で連結し、チューブ装着部４４の両側に平面部４４１を形成
   し、その外側にはチューブ装着部４４が垂直に昇降されるようにする垂直ガイド
   ４６が装着されることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。