JP2004156483A - チューブポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】チューブの塑性変形を自動的に防止して液体供給量の安定性を確保できるチューブポンプを提供すること。
【解決手段】複数のローラ９を移動可能に保持するロータ５をモータ３で正方向に回転させ、ローラ９で液体が流れるチューブ７を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１において、モータ３によりロータ５を正方向に回転させた後、ロータ５を停止し、その後、モータ３によりロータ５を逆方向に回転させることにより、ローラ９がチューブ７を押し付ける押圧力を解除する押圧力解除手段を設ける。
【選択図】 図１

Description

【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、例えば、飲食物供給装置に使用される。飲食物供給装置では、水分や栄養分を含む飲食物が外気と接触すると雑菌などを繁殖させて衛生上好ましくないので、チューブ内の液体を外気と非接触で圧送可能なチューブポンプが適しているからである。
【０００３】
図２８は、飲食物供給装置８１の概略構成図である。
飲食物供給装置８１は、開閉可能な前部扉８２を備え、大きく分けて上部に配置される容器収納庫８３、その容器収納庫８３内に収納された包装容器８４内の原液を所定量注入する飲食物注入部８５、そして、注入された原液を受けるための給水部８６とから内部構成されている。包装容器８４は、オレンジジュースなどの濃縮した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。飲食物注入部８５は、チューブポンプが設けられ、包装容器８４からの連続したチューブ８７をチューブポンプに組み付けている。また、飲食物注入部８５は、チューブ８７の注入口近傍に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８８が設けられ、飲食物供給指令を受けると、給水部８６に置かれたカップ９０に原液と希釈水とを所定量ずつ供給する。
【０００４】
図２９は、第１従来例のチューブポンプ１００の正面図である。図３０は、第１従来例のチューブポンプ１００の側面図である。
図２９に示すように、チューブポンプ１００は、ボディ１０１に回転可能に軸支されたローラ保持手段１０２を備え、ローラ保持手段１０２は、円周方向に等間隔に配設された３個のローラ１０３を回転可能に保持している。ローラ保持手段１０２の片側には、チューブガイド１０４が支軸１０５に揺動可能に軸支され、ローラ１０３とチューブガイド１０４との間にチューブ８７が組み付けられている。チューブガイド１０４は、上流側端部がストッパ１０６に当接されることによりローラ保持手段１０２に対して位置合わせされ、チューブガイドロック１０７で固定されている。チューブガイドロック１０７は、図３０に示すように、チューブガイド１０４に摺動可能に貫き通され、先端部がボディ１０１に形成された穴１０８に挿入されている。チューブガイド１０４には、チューブガイドロック１０７をボディ１０３側に付勢する図示しない付勢バネが内設され、チューブガイドロック１０７が穴１０８から抜けないようにしている。尚、チューブ８７の先端部は、ピンチバルブ１０９で狭持され、原液が外気と接触することを防いでいる。
【０００５】
こうしたチューブポンプ１００は、チューブガイドロック１０７でチューブガイド１０４を位置決め固定した状態でローラ保持手段１０２を正方向（図中Ｋ方向）に回転させると、各ローラ１０３がチューブ８７を所定の押圧力で順次押し潰してしごき、原液を一定量ずつ圧送することができる。
また、チューブガイドロック１０７の先端部を図示しない付勢バネの付勢力に反して穴１０８から引き抜き、チューブガイド１０４をチューブ８７から離間する方向に揺動させると、ローラ１０３がチューブ８７を押し付ける押圧力が解除される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
図３１及び図３２は、従来のチューブポンプ２００の第２従来例を示す図である。
チューブポンプ２００は、ボディ２０１に回転可能に保持される一対のスプロケット２０２，２０３を備え、一対のスプロケット２０２，２０３に巻回された歯付きベルト２０４に複数のローラ２０５が所定の間隔で回転可能に取り付けられている。ボディ２０１には、ローラ受けカム２０６が内設され、ローラ２０５とローラ受けカム２０６との間にチューブ８７が組み付けられている。ローラ受けカム２０６の一部は、ボディ２０１に揺動可能に取り付けられた解放扉２０７の内壁で構成され、解放扉２０７は、操作ダイアル２０８を回転させることにより開閉されるようになっている。
【０００７】
このようなチューブポンプ２００は、図３１に示すように、操作ダイアル２０８を操作して解放扉２０７を閉じた状態でスプロケット２０２，２０３を正方向（図中Ｌ方向）に回転させると、解放扉２０７の内壁がローラ受けカム２０６の一部を構成するため、ローラ２０５がチューブ８７を順次押し潰してしごき、原液を一定量ずつ圧送することができる。
また、図３２に示すように、操作ダイアル２０８を所定方向に回転させて解放扉２０７を開くと、解放扉２０７の内壁がチューブ８７から離間するため、ローラ２０５がチューブ８７を押し付ける押圧力が解除される（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開平６−４８４８９号公報（第２〜４頁、第１図、第２図、第３図。）。
【特許文献２】
特開平１０−２７４１６５号公報（第４〜５頁、第６図、第９図。）。
【０００９】
【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１００，２００は、以下の問題があった。
チューブ８７は、ローラ１０３，２０５で長時間押圧され続けると塑性変形して原液供給量にバラツキを生じさせるおそれがあるため、飲食物供給装置８１が設置先の営業時間などによって長期の休止状態になる場合には、チューブ８７に対する押圧力を解除してチューブ８７の塑性変形を防ぐ必要がある。飲食物供給装置８１は、原液を希釈水で薄めるため、原液供給量の僅かなバラツキでも商品品質に影響を与えるからである。この場合、チューブポンプ１００では、チューブガイドロック１０７をボディ１０１と反対側に手で引っ張りながらチューブガイド１０４をチューブ８７から離間させる方向に揺動させる必要があり、また、チューブポンプ２００は、操作ダイアル２０８を手でつまんで所定方向に回転させてから解放扉２０７を開く必要があるため、何れのチューブポンプ１００，２００でも手動操作に手間がかかっていた。
また、飲食物供給装置８１は常時飲食物を供給するものではないため、手動操作を忘れたり、仕損なったりする場合がある。手動操作をたびたび怠ると、ローラ１０３，２０５の停止位置が常に一定とは限らないため、チューブ８７の各部が塑性変形して原液供給量のバラツキを大きくする問題があった。
【００１０】
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、チューブの塑性変形を自動的に防止して液体供給量の安定性を確保できるチューブポンプを提供することを目的とする。
【００１１】
【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に記載の発明は、複数のローラを移動可能に保持するローラ保持手段を駆動手段で正方向に回転させ、ローラで液体が流れるチューブを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、駆動手段によりローラ保持手段を正方向に回転させた後、ローラ保持手段を停止し、その後、駆動手段によりローラ保持手段を逆方向に回転させることにより、ローラがチューブを押し付ける押圧力を解除する押圧力解除手段を有することを特徴としている。
【００１２】
上記構成を有する発明では、駆動手段でローラ保持手段を正方向に回転させてローラを所定方向に移動させると、ローラがチューブをしごいて液体を一定量ずつ圧送し、その後に、駆動手段でローラ保持手段の回転を停止させてからローラ保持手段を逆方向に回転させ、ローラを所定方向と反対方向に移動させると、ローラがチューブから離間してチューブに対する押圧力を自動的に解除するので、チューブの塑性変形を自動的に防止して流体供給量の安定性を確保することができる。
【００１３】
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、ローラ保持手段は、複数のローラを円周方向に等間隔に配設されて回転可能に保持するものであり、押圧力解除手段は、駆動手段によりローラ保持手段を正方向に回転させた後、ローラ保持手段を停止し、その後、駆動手段によりローラ保持手段を逆方向に回転させることにより、ローラがチューブを押し付ける押圧力を解除することを特徴としている。
【００１４】
上記構成を有する発明では、駆動手段でローラ保持手段を正方向に回転させることによりローラを所定方向に回転させると、ローラがチューブをしごいて液体を一定量ずつ圧送し、その後、駆動手段でローラ保持手段を停止させてからローラ保持手段を逆方向に回転させ、ローラを所定方向と反対方向に回転させると、ローラがチューブから離間してチューブに対する押圧力を自動的に解除するので、チェーンなどの駆動伝達手段を用いてローラを回転させる場合と比較して、簡単な構造でチューブの塑性変形を防止することができる。
【００１５】
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、押圧力解除手段は、駆動手段によりローラ保持手段を逆方向に回転させるときに、ローラ保持手段の軸芯の位置をチューブから逃げる方向に移動させることを特徴としている。
すなわち、駆動手段によりローラ保持手段を逆方向に回転させると、それに従ってローラ保持手段の配置がチューブから逃げる方向に移動して、チューブと接触するローラをチューブから離間させるので、ローラの停止位置にかかわらずチューブに対する押圧力を弱めることができる。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、押圧解除手段は、駆動手段とローラ保持手段とに連結し、駆動手段がローラ保持手段を正方向に回転させるときにローラ保持手段の軸芯を第一位置に移動させ、駆動手段がローラ保持手段を逆方向に回転させるときにローラ保持手段の軸芯を第二位置に移動させるリンク機構を有することを特徴としている。
すなわち、駆動手段がローラ保持手段を逆方向に回転させるように駆動すると、その駆動力がリンク機構に伝達されて、ローラ保持手段の軸芯の位置が第一位置から第二位置に移動し、また、駆動手段がローラ保持手段を正方向に回転させるように駆動すると、その駆動力がリンク機構に伝達されて、ローラ保持手段の軸芯の位置を第二位置から第一位置に復帰させるので、駆動手段の駆動力を利用してチューブに対する押圧力を変更することができる。
【００１７】
また、請求項５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、押圧力解除手段は、ローラ保持手段が正方向に回転されるときは解放状態にあり、逆方向に回転されるときはローラを内側に移動させるガイド機構を定位置に有することを特徴としている。
すなわち、ガイド機構が、駆動手段でローラ保持手段を正方向に回転させたときには、ローラを解放して所定圧でチューブに押し付け、駆動手段でローラ保持手段を逆方向に回転させたときには、定位置においてローラを内側に移動させてチューブから離間させることによりチューブに対する押圧力を弱めるので、チューブに対する押圧力を弱める位置を一定にすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施の形態）
続いて、本発明に係るチューブポンプの第１実施の形態について説明する。図１は、液体停止状態のチューブポンプ１の正面図である。図２は、液体供給状態のチューブポンプ１の正面図である。
チューブポンプ１は、モータ（「駆動手段」に相当するもの）３でロータ（「ローラ保持手段」に相当するもの）５を逆方向に回転させることにより、ロータ５の軸芯の位置をチューブ７から離れる方向に移動させてローラ９がチューブ７を押しつける押圧力を自動的に解除するものであり、従来のチューブポンプと同様に飲食物供給装置に使用される。
【００１９】
チューブポンプ１は、本体２に貫き通されたモータ３の駆動軸４にロータ５が回転可能に軸支されている。ロータ５の片側には、チューブガイド６が回動可能に設けられ、チューブガイド６とロータ５との間にチューブ７が組み付けられている。チューブ７の先端部は、本体２に取り付けられた図示しないピンチバルブで狭持され、チューブ７内の原液を外気と接触させないようにしている。ロータ５は、円板形の一対のローラプレートを円筒形状の軸部で連結したものであり、一対のローラプレートの間に３本のローラ軸８が円周方向に等間隔に架設されて、ローラ９をそれぞれ回転可能に保持している。ローラ軸８は、ローラ５のローラプレートに径方向に長く形成された長孔に挿通され、Ｕ字バネＳＰの一端が固定されている。Ｕ字バネＳＰの他端は、ロータ５のローラプレートに固定され、Ｕ字バネＳＰの両端部を外側に広げる力がローラ軸８を介してローラ９に伝達されて、ローラ９を常に外向きに付勢している。
【００２０】
図３は、チューブポンプ１の側面図である。
本体２とモータ３との間には、押圧力解除手段（「リンク機構」に相当するもの。）が配設されている。押圧力解除手段は、ガイドプレート１０、回転板１７、リンク１８、リンクプレート１９、スイングプレート２０などから構成されている。
【００２１】
図４は、ガイドプレート１０の平面図である。
ガイドプレート１０は、略四角形状の板状体であり、ネジ孔１１ａ〜１１ｄが四隅に形成されている。ガイドプレート１０の略中央部には、長孔１３がネジ孔１１ａ側からネジ孔１１ｃ側に向かって水平に長く形成され、モータ３の駆動軸４を移動可能に挿通できるようにしている。長孔１３の周りには、凹部１４とカム溝１５が形成されている。凹部１４は、長孔１３の図中右端部に規定した点Ｙを中心とする円筒形状に形成される一方、カム溝１５は、長孔１３の図中左端部に規定した点Ｘを中心として凹部１４の周りに環状に形成されている。そのため、カム溝１５は、溝幅がネジ孔１１ａ側からネジ孔１１ｃ側に向かって次第に狭くなっている。カム溝１５の内周面１５ｂには、ネジ孔１１ｄ側からネジ孔１１ｃ側に向かって傾斜が設けられ、外周面１５ａ側に突き出したストッパ１６が設けられている。また、ガイドプレート１０の長孔１３の下方には、支軸２１（図３参照。）を固定するための軸孔１２が形成されている。
【００２２】
図５は、回転板１７の平面図である。
回転板１７は、ガイドプレート１０の凹部１４より小径の円板形に形成されている。回転板１７の中心部には、モータ３の駆動軸４に隙間なくはめ合わされる嵌合孔１７ａが形成され、その嵌合孔１７ａの周りに３個の連結孔１７ｂが円周方向に等間隔に形成されている。
【００２３】
図６は、リンクプレート１９の平面図である。
リンクプレート１９は、回転板１７より大径の円板形に形成され、中心部にモータ３の駆動軸４を回転自在に挿通される挿通孔１９ｃが形成されている。挿通孔１９ｃの周りには、３個のガイド溝１９ａと案内溝１９ｂが円周方向に等間隔に形成されている。ガイド溝１９ａは、径方向に長く形成され、リンク１８のリンクピン１８ａを挿通される。また、案内溝１９ｂは、ガイド溝１９ａと挿通孔１９ｃとの間から円弧状に形成され、リンク１８の案内ピン１８ｂを摺動可能に挿通される。
【００２４】
図７は、スイングプレート２０の平面図である。
スイングプレート２０には、モータ３の駆動軸４が回転自在に挿通される挿通孔２０ａが形成され、その両側にスイングプレート２０をモータ３の本体に固定するためのネジ孔２０ｂが形成されている。また、スイングプレート２０には、支軸２１が回動可能に挿通される保持孔２０ｃが形成されている。
【００２５】
これらの部材は、次のようにして本体２に取り付けられて押圧力解除手段を構成する。図８〜図１０は、押圧力解除手段の取付説明図である。
先ず、図８に示すように、モータ３の駆動軸４を挿通するために本体２に形成された孔に対してガイドプレート１０の長孔１３を位置合わせし、ガイドプレート１０のネジ孔１１ａ，１１ｂが本体２を挟んでチューブガイド６の裏側になるようにガイドプレート１０を配置する。それから、ガイドプレート１０の長孔１３と回転板１７の嵌合孔１７ａとを位置合わせし、回転板１７をガイドプレート１０の凹部１４内に配置する。そして、図９に示すように、回転板１７の嵌合孔１７ａに対してリンクプレート１９の挿通孔１９ｃを位置合わせするとともに、回転板１７の連結孔１７ｂに対してリンクプレート１９の案内溝１９ｂを位置合わせしておき、リンク１８のリンクピン１８ａを先端部がガイドプレート１０のカム溝１５に突き出すようにリンクプレート１９のガイド溝１９ａに挿通する一方、リンク１８の案内ピン１８ｂをリンクプレート１９の案内溝１９ｂに貫き通して回転板１７の連結孔１７ｂに嵌め込んで固定する。このとき、リンクプレート１９は、回転板１７が図中矢印Ｋ１方向に回転したとき（モータ３でロータ５を正方向に回転させるとき）にリンク１８のリンクピン１８ａを外側に押し出すように取り付ける。そして、図１０に示すように、スイングプレート２０の保持孔２０ｃに支軸２１を挿通し、スイングプレート２０を支軸２１に揺動可能に保持させる。そして、保持板２２をスイングプレート２０に重ね合わせ、保持板２２のネジ孔２２ａ〜２２ｄからガイドプレート１０のネジ孔１１ａ〜１１ｄに挿通したネジを本体２に締結することにより、押圧力解除手段を本体２に取り付ける。
【００２６】
こうして本体２に取り付けられる押圧力解除手段には、図３に示すように、モータ４の駆動軸４がスイングプレート２０の挿通孔２０ａからリンクプレート１９の挿通孔１９ｃ、回転板１７の嵌合孔１７ａ、ガイドプレート１０の長孔１３へと貫き通され、スイングプレート２０にモータ３の本体が固定される。モータ３の駆動軸４は、さらに本体２を貫いて反モータ３側に突き出してロータ５を取り付けられる。このとき、モータ３の駆動軸４がロータ５と回転板１７の嵌合孔１７ａにきっちり嵌め合わされるため、押圧力解除手段が駆動軸４を介してロータ５に連結され、また、ロータ５に保持されるローラ９と回転板１７の連結孔１７ｂに連結されるリンク１８とが一義的に位置合わせされる。
【００２７】
続いて、第１実施の形態のチューブポンプ１の作用について説明する。
図２に示すように、モータ３が正方向Ｋ１に回転するときは、ロータ５は、本体２に対して第一位置に配置される。第一位置では、各々のローラ９がチューブガイド６との間でチューブ７をほぼ一定の押圧力で順次押し潰す。そのため、ロータ５が１２０度回転する毎に、ローラ９が先のローラ９との間に液体で満たされた密閉空間を形成する。そして、ロータ５が正方向Ｋ１に回転し続けると、先のローラ９がチューブ７から離間するとともに、その後のローラ９がチューブ７を扱いて密閉空間の液体を下流側に圧送する。従って、チューブポンプ１は、ロータ５が１２０度回転する毎に一定量ずつ液体を圧送する。
【００２８】
ロータ５の回転量を位置検出スイッチで検出するなどして、液体を所定量供給したことを確認したら、ロータ５の回転を停止させ、その後に図１に示すようにモータ３でロータ５を逆方向Ｋ２に回転させる。ロータ５を逆方向Ｋ２に回転させると、押圧力解除手段がロータ５を図２に示す第一位置から図１に示す第二位置に移動させてローラ９の軌道を正転時の軌道から外すことにより、ローラ９をチューブ７から離間させてチューブ７に対する押圧力を解除する。
【００２９】
次に、押圧力解除手段の動作について詳細に説明する。図１１は、液体供給状態における押圧力解除手段の外観斜視図である。図１２は、モータ３側からみた液体供給状態におけるリンク部分を示す図である。図１３は、液体停止状態における押圧力解除手段の外観斜視図である。図１４は、モータ３側からみた液体停止状態におけるリンク部分を示す図である。
モータ３でロータ５を正方向Ｋ１に回転させる場合には、図１１及び図１２に示すように、リンク１８はリンクピン１８ａを外向きに移動させた状態で突っ張っており、リンクピン１８ａがストッパ１６に係止されない。そのため、モータ３の駆動軸４が正方向Ｋ１に回転し続けることができる。
【００３０】
モータ３でロータ５の正方向Ｋ１への回転を停止させた後にロータ５を逆方向Ｋ２に回転させた場合には、モータ３の駆動力が駆動軸４から回転板１７に伝達される。リンクプレート１９は、駆動軸４に対してフリーであるため、回転板１７がリンクプレート１９より先に回転し始める。そのため、リンク１８は、案内ピン１８ｂがリンクプレート１９の案内溝１９ｂをガイド溝１９ａ側端部から反対側の端部に向かって移動し、リンクピン１８ａがリンクプレート１９のガイド溝１９ａを内向きに移動する。ここで、ガイドプレート１０のカム溝１５には、溝幅の広い部分と溝幅の狭い部分とがあるため、カム溝１５の溝幅の狭い部分に突き出したリンク１８のリンクピン１８ａは、ガイド溝１９ａを内向きに完全に移動する前に、ガイドプレート１０のカム溝１５の内周面１５ｂに当接する。その当接部分には逆方向Ｋ２の力が作用し、その力が当該リンクピン１８ａから回転板１７、駆動軸４、モータ３、スイングプレート２０へと伝達され、スイングプレート２０が支軸２１を基点にして揺動する。そのため、モータ３の駆動軸４がガイドプレート１０の長孔１３に案内されてチューブ７から離れる方向に移動し、それに伴って、ロータ５が図２に示す第一位置から図１に示す第二位置に移動する。
【００３１】
各リンク１８のリンクピン１８ａが、図１３及び図１４に示すように、リンクプレート１９のガイド溝１９ａを内向きに完全に移動して突っ張ると、モータ３の駆動力が駆動軸４、回転板１７、リンク１８を介してリンクプレート１９に伝達され、リンクプレート１９が回転板１７とともに逆方向Ｋ２に回転し始める。このとき、リンク１８のリンクピン１８ａは、ガイドプレート１０のカム溝１５の内周面１５ｂに沿って移動するので、リンクピン１８ａの一つがストッパ１６に係止され、回転板１７の回転が阻止される。そのため、回転板１７に連結する駆動軸４の回転も阻止され、さらに、駆動軸４に連結するロータ５の回転も阻止される。ここで、リンクピン１８とローラ９とは、一義的に位置合わせされているため、リンクピン１８の一つがストッパ１６に係止されて定位置で停止すると、それに対応するローラ９も定位置で停止する。
【００３２】
その後さらに、モータ３でロータ５を正方向Ｋ１に回転させると、モータ３の駆動力が駆動軸４から回転板１７に伝達される。この場合も、リンクプレート１９が駆動軸４に対してフリーであるため、回転板１７がリンクプレート１９より先に回転し始める。そのため、リンク１８は、案内ピン１８ｂがリンクプレート１９の案内溝１９ｂをガイド溝１９ａ側端部に向かって移動し、リンクピン１８ａがリンクプレート１９のガイド溝１９ａを外向きに移動する。ここで、ガイドプレート１０のカム溝１５には、溝幅の広い部分と溝幅の狭い部分とがあるため、溝幅の狭い部分に突き出たリンク１８のリンクピン１８ａは、リンクプレート１９のガイド溝１９ａを外向きに完全に移動する前に、ガイドプレート１０のカム溝１５の外周面１５ａに当接する。その当接部分には正方向Ｋ１の力が作用し、その力が当該リンクピン１８ａからリンク１８、回転板１７、駆動軸４、モータ３、スイングプレート２０へと伝達され、スイングプレート２０が支軸２１を基点として揺動する。そのため、モータ３の駆動軸４がガイドプレート１０の長孔１３に案内されてチューブ７に近づく方向に移動し、それに伴って、ロータ５が図１に示す第二位置から図２に示す第一位置に移動する。そして、各リンク１８のリンクピン１８ａがリンクプレート１９のガイド溝１９ａを外向きに完全に移動して突っ張って、モータ３の駆動軸４が正方向Ｋ１に回転し続ける。
【００３３】
従って、第１実施の形態のチューブポンプ１は、モータ３でロータ５を正方向Ｋ１に回転させてローラ９を正方向Ｋ１に移動させると、ローラ９がチューブ７をしごいて液体を一定量ずつ圧送し、その後に、モータ７でロータ５の回転を停止させてからロータ５を逆方向Ｋ２に回転させ、ローラ９を逆方向Ｋ２に移動させると、ローラ９がチューブ７から離間してチューブ７に対する押圧力を自動的に解除するので、チューブ７の塑性変形を自動的に防止して流体供給量の安定性を確保することができる。特に、チューブポンプ１を図２８に示す飲料水供給装置８１に使用した場合には、例えば、ロータ５を正方向Ｋ１に回転させて原液を供給した後すぐにロータ５を逆方向Ｋ２に回転させるようにすれば、飲料水供給装置８１の休止時間とは無関係にチューブ８７に対する押圧力を解除してチューブ８７の塑性変形を防止することができ、原液供給量のバラツキを最小限にすることができる
【００３４】
このとき、モータ３によりロータ５を逆方向Ｋ２に回転させると、それに従ってロータ５の配置が上流側のチューブ７から逃げるように水平方向に移動し、ローラ９をチューブ７から離間させるので、ローラ９の停止位置にかかわらずローラ９がチューブ７を押しつける押圧力を弱めることができる。
【００３５】
また、モータ３がロータ５を逆方向Ｋ２に回転させるように駆動すると、その駆動力が駆動軸４から回転板１７、リンク１８、リンクプレート１９へと伝達され、さらに、ガイドプレート１０のカム溝１５に当接したリンク１８のリンクピン１８ａから駆動軸４、モータ３、スイングプレート２０へと伝達されて、モータ３をガイドプレート１０の長孔１３に沿ってチューブ７から離れる方向に移動させることにより、ロータ５の軸芯の位置を図２に示す第一位置から図１に示す第二位置に移動させ、また、モータ３がロータ５を正方向Ｋ１に回転させるように駆動すると、その駆動力が駆動軸４から回転板１７、リンク１８、リンクプレート１９へと伝達され、さらに、ガイドプレート１０のカム溝１５に当接したリンク１８のリンクピン１８ａから駆動軸４、モータ３、スイングプレート２０へと伝達されて、モータ３をガイドプレート１０の長孔１３に沿ってチューブ７に近づく方向に移動させることにより、ロータ５の軸芯の位置を図１に示す第二位置から図２に示す第一位置に復帰させるので、モータ３の駆動力を利用してチューブ７に対する押圧力を変更することができる。
【００３６】
（第２実施の形態）
次に、本発明のチューブポンプの第２実施の形態について説明する。図１５は、チューブポンプ３０の断面図である。
チューブポンプ３０は、第１実施の形態のチューブポンプ１と同様に、モータ３でロータ５を逆方向Ｋ２に回転させることによりロータ５の軸芯の位置をチューブ７から離間させる方向に移動させるものであるが、ロータ５の軸芯の位置を移動させた後にロータ５を逆方向Ｋ２に回転させる点で第１実施の形態のチューブポンプ１と相違している。よって、ここでは、第２実施の形態のチューブポンプ３０が第１実施の形態のチューブポンプ１と相違する点について詳細に説明する。尚、第１実施の形態と同様の構成には、同一符号を付けている。
【００３７】
チューブポンプ３０は、モータ３１と連結する図示しない減速ギヤがギヤボックス３２に収納されている。減速ギヤは、第１出力軸３３に連結し、第１出力軸３３には、第２出力軸３４が回転自在に挿通されている。第２出力軸３４は、押圧力解除手段と本体２と貫いて反モータ３１側に突出し、ロータ５と連結されている。
【００３８】
図１６は、リンクプレート３９の平面図である。
リンクプレート３９は、第２出力軸３４に隙間なく嵌め合わされる嵌合孔３９ｃが形成され、その周りには、第１実施の形態のリンクプレート１９と同様に３個のガイド溝１９ａと案内溝１９ｂが形成されている。
【００３９】
図１７は、回転板３７の平面図である。
回転板３７は、第１出力軸３３に隙間なく嵌め合わされる嵌合孔３７ａが形成され、その周りには、第１実施の形態の回転板１７と同様に３個の連結孔１７ｂが形成されている。
【００４０】
このようなリンクプレート２９と回転板３７を備える押圧力解除手段は、次のようにして本体２に取り付けられる。図１８及び図１９は、押圧力解除手段の取付説明図である。
先ず、図１８に示すように、本体２に形成された第２出力軸３４を挿通する孔に対してガイドプレート４０の長孔１３を位置合わせする。ガイドプレート４０には、第１実施の形態のガイドプレート１０と同様にカム溝１５が形成されているが、凹部１４は形成されていない。そして、図１９に示すように、ガイドプレート４０の長孔１３に対してリンクプレート３９の嵌合孔３９ｃを位置合わせして配置する。それから、リンクプレート３９の嵌合孔３９ｃに対して回転板３７の嵌合孔３７ａを位置合わせするとともに、リンクプレート３９の案内溝１９ｂに対して回転板３７の連結孔１７ｂを位置合わせしておき、リンク１８のリンクピン１８ａを先端部がガイドプレート４０のカム溝１５に突き出すようにリンクプレート３９のガイド溝１９ａに挿通する一方、リンク１８の案内ピン１８ｂを回転板３７の連結孔１７ｂにさし込んで貫き通し、さらにリンクプレート３９の案内溝１９ｂに挿通する。そして、図１５に示すように、保持板３５を補助部材３６とガイドプレート４０を介して本体２に固定し、押圧力解除手段を本体２に取り付ける。
【００４１】
こうした第２実施の形態のチューブポンプ３０は、次のように動作する。
モータ３１で第１出力軸３３を逆方向Ｋ２に回転させると、回転板３７が第１出力軸３３と一体的に回転する。このとき、第２出力軸３４は第１出力軸３３に対してフリーであるため、第１出力軸３３から第２出力軸３１に駆動力が伝達されない。リンク１８は、案内ピン１８ａがリンクプレート３９の案内溝１９ａに沿って移動し、リンクピン１８ａがリンクプレート３９のガイド溝１９ａに沿って内向きに移動する。リンク１８の一つが、ガイドプレート４０のカム溝１５の内周面１５ｂにリンクピン１８ａを当接させると、ロータ５の軸芯の位置が第一位置から第二位置に移動する。そして、全てのリンク１８がリンクピン１８ａをカム溝１５の内周面１５ｂに当接させて突っ張った状態になると、リンクプレート３９が回転板３７と一体的に回転し、第２出力軸３４を介してロータ５を逆方向Ｋ２に回転させる。
【００４２】
その後に、モータ３１で第１出力軸３３を正方向Ｋ１に回転させると、回転板３７が第１出力軸３３と一体的に回転する。リンク１８は、案内ピン１８ｂがリンクプレート３９の案内溝１９ｂ内を移動し、リンクピン１８ａがリンクプレート３９のカム溝１５に沿って外向きに移動する。リンク１８の一つが、ガイドプレート４０のカム溝１５の外周面１５ａにリンクピン１８ａを当接させると、ローラ５の軸芯の位置が第二位置から第一位置に移動する。そして、全てのリンク１８がリンクピン１８ａをカム溝１５の外周面１５ａに当接させて突っ張った状態になると、リンクプレート３９が回転板３７と一体的に回転し、第２出力軸３４を介してロータ５を正方向Ｋ１に回転させる。
【００４３】
従って、第２実施の形態のチューブポンプ３０によれば、モータ３１でロータ５を逆方向Ｋ２に回転させた後に正方向Ｋ１に回転させるときに、第１出力軸３３でリンク１８を作動させてロータ５の軸芯の位置を第二位置から第一位置に完全に移動させた後に、第２出力軸３４でモータ３の駆動力をロータ５に伝達してロータ５を正方向Ｋ１に回転させるので、ロータ５を正方向Ｋ１に回転させ始めるときに自重で滴下する液体の量を一定にして、液体供給量の誤差を少なくすることができる。
【００４４】
（第３実施の形態）
次に、本発明のチューブポンプの第３実施の形態について説明する。図２０は、液体停止状態のチューブポンプ５０の概略構成図である。図２１は、液体供給状態のチューブポンプ５０の概略構成図である。
第３実施の形態のチューブポンプ５０は、図示しないモータでロータ５２を逆方向Ｋ４に回転させることによりローラ５６を内側に移動させて、チューブ５４に対する押圧力を自動的に解除するものであり、第１実施の形態と同様に飲食物供給装置に使用されるものである。
【００４５】
チューブポンプ５０は、本体５１に対してロータ（「ローラ保持手段」に相当するもの）５２が回転可能に保持され、ロータ５２の片側にチューブガイド５３が回動可能に設けられている。ロータ５２とチューブガイド５３との間には、チューブ５４が組み付けられ、チューブ５４の先端部は、本体５１に取り付けられた図示しないピンチバルブで狭持されて、チューブ５４内の原液を外気に接触させないようにしている。ロータ５２には、図示しないモータ（「駆動手段」に相当するもの）の駆動軸が連結されている。ロータ５２は、円板形の一対のローラプレートを軸部で連結したものであり、３個のガイド溝５２ａが一対のローラプレートの円周方向に等間隔に形成されている。ガイド溝５２ａは、径方向に長く形成され、ローラ軸５５がそれぞれ摺動可能に保持されている。ローラ軸５５には、円筒形状のローラ５６が回転可能に保持されている。
【００４６】
また、ロータ５２の一対のローラプレートには、３個の案内溝５２ｂがガイド溝５２ａと同軸状に径方向に長く形成され、スプリングシャフト５７が摺動可能に保持されている。スプリングシャフト５７は、一対のローラプレートの間に架設されている。Ｕ字バネ（「スプリング」に相当するもの）５８は、両端部がローラ軸５５とスプリングシャフト５７とに接続し、スプリングシャフト５７とローラ軸５５とを離間させるように付勢している。
【００４７】
本体５１には、図示しないモータでロータ５２を逆方向Ｋ４に回転させたときにローラ軸５５を内向きに移動させるカム部材（「押圧力解除手段」、「ガイド機構」に相当するもの）５９が２箇所の定位置に設けられている。すなわち、一方のカム部材５９は、ロータ５２が正方向Ｋ３に回転する時にローラ５６でチューブ５４を押し潰し始める位置に配設され、また、他方のカム部材６２は、一方のカム部材５９から正方向Ｋ３に１２０度ずれた位置に配設されている。
【００４８】
図２２は、チューブポンプ５０の分解斜視図である。
本体５１には、蓋６５、基板６６、取付部材６７、蓋６８，６９がコの字形に積層され、基板６６と蓋６８との間にロータ５２が配設される。カム部材５９は、蓋６５と基板６６との間、及び、蓋６８，６９の間にそれぞれ揺動可能に保持されている。
【００４９】
蓋６５には、カム部材５９の位置決めを行う位置決め凹部６５ａが２箇所に形成され、また、基板６６には、蓋６５の位置決め凹部６５ａと対応する位置に貫通孔６６ａが形成されている。蓋６５と基板６６との間には、カム軸６０が位置決め凹部６５ａに掛け渡すように設けられ、そのカム軸６０にカム部材５９が揺動可能に軸支されている。カム部材５９は、カム軸６０に取り付けられた付勢バネ６１によって位置決め凹部６５ａ及び貫通孔６６ａからロータ５２側に突出するように付勢されている。
【００５０】
一方、蓋６９には、カム部材５９の位置決めを行う位置決め凹部６９ａが２箇所に形成され、また、蓋６８には、蓋６９の位置決め凹部６９ａと対応する位置に貫通孔６８ａが形成されている。蓋６８と蓋６９との間には、カム軸６０が位置決め凹部６９ａに掛け渡すように設けられ、そのカム軸６０にカム部材５９が揺動可能に軸支されている。カム部材５９は、カム軸６０に取り付けられた付勢バネ６１によって位置決め凹部６９ａ及び貫通孔６８ａからロータ５２側に突出するように付勢されている。
【００５１】
図２３ は、カム部材５９の上面図である。図２４は、カム部材５９の側面図である。図２５は、カム部材５９の正面図である。
カム部材５９は、略直方体に形成されたものであり、一端にカム軸６０を挿通するための軸孔５９ａが形成されている。軸孔５９ａの開口部が設けられた一方の側面には、側方に隆起する隆起部５９ｃが設けられている。そして、軸孔５９ａと隆起部５９ｃとの間には、隆起部５９ｃより側方に張り出して設けられたストッパ５９ｄが設けられている。カム部材５９には、カム軸６０に装着された付勢バネ６１を収納するための凹部５９ｅが、軸孔５９ａと直交するように形成され、また、軸孔５９ａ側端部と隆起部５９ｃ側端部が対角位置を切りかかれてテーパ面５９ｆ，５９ｇを設けられている。テーパ面５９ｆは、軸孔５９ａから隆起部５９ｃに向かって断面積を大きくするように形成され、テーパ面５９ｇは、軸孔５９ａから隆起部５９ｃに向かって断面積を小さくするように形成されている。
こうしたカム部材５９は、図２０及び図２１に示すように、隆起部５９ｃが内向きになるように、本体５１に取り付けられる。
【００５２】
続いて、チューブポンプ５０の動作について説明する。
図２１に示すように、ロータ５２が正方向Ｋ３に回転すると、上流側のローラ５６がロータ５２の回転に従ってチューブ５４を押し潰す。ロータ５２が１２０度回転すると、後のローラ５６がチューブ５４を押し潰して先のローラ５６との間に所定量の液体で満たされた密閉空間を形成する。そして、ロータ５２が正方向Ｋ３に回転し続けると、先のローラ５６がチューブ５４から離間するとともに、後のローラ５６がチューブ５４を扱いて密閉空間の液体を下流側に圧送する。従って、チューブポンプ５０は、ロータ５２が１２０度回転する毎に一定量ずつ液体を圧送するので、ロータ５２の回転量を調節すれば、所望量の液体を下流側に圧送することができる。
【００５３】
液体を所定量供給すると、図示しないモータは、ロータ５２を正方向Ｋ３に回転することを停止して液体の供給を停止し、その後、図２０に示すように、ロータ５２を逆方向Ｋ４に回転させる。チューブ７に当接するローラ５６は、カム部材５９によりローラ軸５５を内向きに移動されてチューブ５４から離間し、チューブ７を押し潰す力を解除若しくは緩める。そして、ローラ５６を軸支するカム軸５５がカム部材５９のストッパ５９ｄに係止され、ロータ５２の逆方向Ｋ４への回転が阻止される。
【００５４】
次に、カム部材５９の動作について詳細に説明する。ここで、一対のカム部材５９は、動作原理が同じなので、それぞれ図中上側のものに着目して説明し、図中下側のものについては説明を省略する。
【００５５】
図２６は、図２１のＡＡ断面図である。図２７は、図２０のＢＢ断面図である。
図２６に示すように、ロータ５２が正方向Ｋ３に回転されるときには、ローラ軸５５の端部がカム部材５９のテーパ面５９ｆに当接する。カム部材５９は、テーパ面５９ｆが正方向Ｋ３に向かって断面積が大きくなるよう配設されているので、ローラ軸５５が正方向Ｋ３に進むのに従ってカム軸６０を基点として揺動し、テーパ面５９ｇが蓋６９の位置決め凹部６９ａに当接するまで押し上げられる。そのため、ローラ軸５５は、ロータ５２の回転に従って移動するときにカム部材５９により移動を阻害されず、同じ軌道で回転し続ける。よって、ローラ５６は、Ｕ字バネ５８に付勢されてチューブ５４を所定の押圧力で順次押し潰すことができる。
【００５６】
一方、図２７に示すように、ロータ５２が逆方向Ｋ４に逆回転されるときには、ローラ軸５５の端部がカム部材５９の端部５９ｂに突き当たる。端部５９ｂには、何らテーパ面が設けられていないため、ローラ軸５５の進行がカム部材５９に阻止されるが、ロータ５２は逆方向Ｋ４に回転し続けるため、ローラ軸５５は隆起部５９ｃに沿って移動し始める。そのため、ローラ軸５５は、カム部材５９の隆起部５９ｃによりＵ字バネ５８の付勢力に反して内向きに押し出され、ローラ５６をチューブ５４から離間させる。そして、ローラ軸５５がストッパ５９ｄに係止されて移動を阻止され、ロータ５２の回転が阻止される。
【００５７】
従って、第３実施の形態のチューブポンプ５０によれば、本体２に設けた第１ガイド部材５９が、図示しないモータでロータ５２を正方向Ｋ３に回転させたときには、ローラ５６を解放して所定圧でチューブ５４に押し付け、図示しないモータでロータ５２を逆方向Ｋ４に回転させたときには、定位置においてローラ５６を内側に移動させてチューブ５４から離間させることによりチューブ５４に対する押圧力を弱めるので、押圧力を弱める位置を一定にすることができる。
【００５８】
以上、本発明に係るチューブポンプの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。
【００５９】
（１）例えば、上記実施の形態では、ローラ９，５６をロータ５，５２に回転可能に軸支させ、ロータ５，５２を回転させてローラ９，５６を正方向Ｋ１，Ｋ３又は逆方向Ｋ２，Ｋ４に移動させるようにしていた。それに対して、ローラを回転可能に保持するチェーンを一対のスプロケットなどで所定方向に回転させることにより、ローラを所定方向に移動させるようにしてもよい。この場合、一方のスプロケットの軸芯の位置を変えたり、ローラの一つを定位置に設けたカム機構でチューブから離間させる方向に移動させるようにするとよい。
【００６０】
（２）例えば、上記実施の形態では、チューブ７，５４に当接するローラ９，５６の全てについてチューブ７，５４に対する押圧力を弱めるようにした。それに対して、チューブ７，５４に当接するローラ９，５６の１つについて押圧力を弱めるようにしてもよい。具体的には、例えば、第１，第２実施の形態において、ガイドプレート１０の長孔１３をネジ孔１１ａからネジ孔１１ｄに向かって斜めに形成するとともに、スイングプレート２０をネジ孔１１ｂ付近で揺動可能に軸支するようにし、モータ３がロータ５を逆方向Ｋ２に回転させたときに、ロータ５を斜め下方に移動させて、下流側のローラ９の位置を変えずに、上流側のローラ９をチューブ７から離間させて押圧力を弱めるようにしてもよい。また、例えば、第３実施の形態において、下流側のカム部材５９を省いて、上流側のローラ５６の押圧力のみを弱めるようにしてもよい。このようにして、チューブ７，５４が原液を密封する上流部分の塑性変形を防止すれば、原液の圧送量を一定にすることができる。
【００６１】
（３）例えば、上記第１，２実施の形態では、ガイドプレート１０，４０のカム溝１５の内周面１５ｂに対して傾斜面を有するストッパ１６を設けた。それに対して、内周面から外周面に向かって突き出す突起を設けてストッパにしてもよい。
【００６２】
（４）例えば、上記第３実施の形態では、ローラ軸５５とスプリングシャフト５７をＵ字バネ５８で連結した。それに対して、コイルバネなど付勢力のあるものでローラ軸５５とスプリングシャフト５７を連結してもよい。
【００６３】
（５）例えば、上記実施の形態では、チューブポンプを飲料水供給装置に使用する場合について説明したが、医療機器や計量器具などに使用するようにしてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
本発明のチューブポンプによれば、複数のローラを移動可能に保持するローラ保持手段を駆動手段で正方向に回転させ、ローラで液体が流れるチューブを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、駆動手段によりローラ保持手段を正方向に回転させた後、ローラ保持手段を停止し、その後、駆動手段によりローラ保持手段を逆方向に回転させることにより、ローラがチューブを押し付ける押圧力を解除する押圧力解除手段を有しているので、チューブの塑性変形を自動的に防止して流体供給量の安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態において、液体停止状態のチューブポンプの正面図である。
【図２】同じく、液体供給状態のチューブポンプの正面図である。
【図３】同じく、チューブポンプの側面図である。
【図４】同じく、ガイドプレートの平面図である。
【図５】同じく、回転板の平面図である。
【図６】同じく、リンクプレートの平面図である。
【図７】同じく、スイングプレートの平面図である。
【図８】同じく、押圧力解除手段の取付説明図である。
【図９】同じく、押圧力解除手段の取付説明図である。
【図１０】同じく、押圧力解除手段の取付説明図である。
【図１１】同じく、液体供給状態における押圧力解除手段の外観斜視図である。
【図１２】同じく、モータ側からみた液体供給状態におけるリンク部分を示す図である。
【図１３】同じく、液体停止状態における押圧力解除手段の外観斜視図である。
【図１４】同じく、モータ側からみた液体停止状態におけるリンク部分を示す図である。
【図１５】本発明の第２実施の形態において、チューブポンプの断面図である。
【図１６】同じく、リンクプレートの平面図である。
【図１７】同じく、回転板の平面図である。
【図１８】同じく、押圧力解除手段の取付説明図である。
【図１９】同じく、押圧力解除手段の取付説明図である。
【図２０】本発明の第３実施の形態において、液体停止状態のチューブポンプの正面図である。
【図２１】同じく、液体供給状態のチューブポンプの正面図である。
【図２２】同じく、チューブポンプの分解斜視図である。
【図２３】同じく、カム部材の上面図である。
【図２４】同じく、カム部材の側面図である。
【図２５】同じく、カム部材の正面図である。
【図２６】同じく、図２１のＡＡ断面図である。
【図２７】同じく、図２０のＢＢ断面図である。
【図２８】飲食物供給装置の概略構成図である。
【図２９】第１従来例のチューブポンプの正面図である。
【図３０】第１従来例のチューブポンプの側面図である。
【図３１】第２従来例のチューブポンプの正面図であって、液体供給状態を示す。
【図３２】第２従来例のチューブポンプの正面図であって、液体停止状態を示す。
【符号の説明】
１，３０，５０ チューブポンプ
３ モータ
５，５２ ロータ
９，５６ ローラ
７，５４ チューブ
１０，４０ ガイドプレート
１５ カム溝
１７，３７ 回転板
１８ リンク
１９，３９ リンクプレート
２０ スイングプレート
２１ 支軸
５６ ローラ軸
５７ スプリングシャフト
５８ Ｕ字バネ
５９ カム部材

Claims (5)

1. 複数のローラを移動可能に保持するローラ保持手段を駆動手段で正方向に回転させ、前記ローラで液体が流れるチューブを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、
   前記駆動手段により前記ローラ保持手段を正方向に回転させた後、前記ローラ保持手段を停止し、その後、前記駆動手段により前記ローラ保持手段を逆方向に回転させることにより、前記ローラが前記チューブを押し付ける押圧力を解除する押圧力解除手段を有することを特徴とするチューブポンプ。
2. 請求項１に記載するチューブポンプにおいて、
   前記ローラ保持手段は、前記複数のローラを円周方向に等間隔に配設されて回転可能に保持するものであり、
   前記押圧力解除手段は、
   前記駆動手段により前記ローラ保持手段を正方向に回転させた後、前記ローラ保持手段を停止し、その後、前記駆動手段により前記ローラ保持手段を逆方向に回転させることにより、前記ローラが前記チューブを押し付ける押圧力を解除することを特徴とするチューブポンプ。
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、
   前記押圧力解除手段は、前記駆動手段により前記ローラ保持手段を逆方向に回転させるときに、前記ローラ保持手段の軸芯の位置を前記チューブから逃げる方向に移動させることを特徴とするチューブポンプ。
4. 請求項３に記載するチューブポンプにおいて、
   前記押圧解除手段は、
   前記駆動手段と前記ローラ保持手段とに連結し、前記駆動手段が前記ローラ保持手段を正方向に回転させるときに前記ローラ保持手段の軸芯を第一位置に移動させ、前記駆動手段が前記ローラ保持手段を逆方向に回転させるときに前記ローラ保持手段の軸芯を第二位置に移動させるリンク機構を有することを特徴とするチューブポンプ。
5. 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、
   前記押圧力解除手段は、
   前記ローラ保持手段が正方向に回転されるときは解放状態にあり、逆方向に回転されるときは前記ローラを内側に移動させるガイド機構を定位置に有することを特徴とするチューブポンプ。

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