JP2007061389A - Finger-type tube pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータにより駆動される複数のフィンガーにより直線状に配置された弾性チューブを軸線方向に沿って順に押しつぶすことにより弾性チューブ内の液体を送るフィンガー型チューブポンプに関する。 The present invention relates to a finger-type tube pump that sends liquid in an elastic tube by sequentially crushing elastic tubes arranged linearly by a plurality of fingers driven by a motor along the axial direction.
この種のフィンガー型チューブポンプは、例えば特許文献1に開示される。特許文献1に開示されるフィンガー型チューブポンプは、モータにより駆動されて往復動する8本のフィンガーを備えている。弾性チューブは直線状に配置され、各フィンガーは、直線的な棒状に形成され、弾性チューブの軸線方向に対して垂直に往復動することにより、その先端で弾性チューブを押しつぶすことができる。そして、モータの回転をカム機構を介してフィンガーに伝達することによりペリスタルティック運動(蠕動運動)を行わせ、弾性チューブを順に押しつぶして弾性チューブ内の液体を送り出す。 This kind of finger-type tube pump is disclosed in, for example, Patent Document 1. The finger-type tube pump disclosed in Patent Document 1 includes eight fingers that are driven by a motor to reciprocate. The elastic tube is arranged in a straight line, and each finger is formed in a straight bar shape. By reciprocating perpendicularly to the axial direction of the elastic tube, the elastic tube can be crushed at its tip. Then, the rotation of the motor is transmitted to the fingers via the cam mechanism, so that the peristaltic motion (peristaltic motion) is performed, and the elastic tube is sequentially crushed to send out the liquid in the elastic tube.
ところで、このように複数のフィンガーを用いて弾性チューブを押しつぶすことにより弾性チューブ内の液体を搬送する方式のフィンガー型チューブポンプの場合には、一つのフィンガーが弾性チューブを押しつぶすときには流量が大となって液体を送り出し、そのフィンガーが弾性チューブを押しつぶし終わり戻り始め、次のフィンガーが弾性チューブを押しつぶし始めるまでの間は流量が小となるという動作を、以下、交互に繰り返すために弾性チューブ内で搬送される液体(送液)に脈動が生じる。 By the way, in the case of a finger type tube pump that transports the liquid in the elastic tube by crushing the elastic tube using a plurality of fingers in this way, the flow rate becomes large when one finger crushes the elastic tube. The liquid is then pumped out, the finger starts crushing the elastic tube, the flow begins to return, and the flow decreases until the next finger starts crushing the elastic tube. Pulsation occurs in the liquid (liquid feeding).
図5は、特許文献1に記載の従来のフィンガー型チューブポンプの弾性チューブ1に対するフィンガーの押しつぶし個所1aと、流量の時間に対する変化との対応を模式的に示した説明図である。
この場合には、各フィンガーが弾性チューブ1をその軸線方向に対して垂直に押しつぶす。このため、図5の下の特性図に示したように、流体の流量が0となる時間が必ず存在するので、流量大の部分(山の部分)、流量小の部分(谷の部分)の差が大となる状態が弾性チューブ内に交互に、連続的に生じて送液が供給される。
このように、流量の山、谷の差が大の状態で液体を供給する方法では、弾性チューブ内の液体の供給力自体が大きな脈動を伴うため、送液も比較的大きな脈動を伴って供給されるという問題があった。
ところで、この種チューブポンプでは、供給される流体として、血液、薬液や醤油などの液状食品を対象としている。そこで、これらの供給流体の性質上、できるだけ脈動の少ない状態で円滑に供給されるべきであるので、この流体を脈動を少ない状態で供給できるフィンガー型チューブポンプの提供が要望されていた。
FIG. 5 is an explanatory view schematically showing the correspondence between the
In this case, each finger crushes the elastic tube 1 perpendicularly to the axial direction. For this reason, as shown in the characteristic diagram at the bottom of FIG. 5, there is always a time when the flow rate of the fluid becomes zero. A state in which the difference is large occurs alternately and continuously in the elastic tube, and the liquid feeding is supplied.
In this way, in the method of supplying the liquid with a large difference between the peaks and troughs of the flow rate, the liquid supply force itself in the elastic tube is accompanied by a large pulsation, so that the liquid is also fed with a relatively large pulsation. There was a problem of being.
By the way, in this kind tube pump, liquid foods, such as blood, a chemical | medical solution, and soy sauce, are objected as the fluid supplied. Therefore, because of the nature of these supply fluids, they should be supplied smoothly with as little pulsation as possible, and there has been a demand for providing a finger-type tube pump that can supply this fluid with less pulsation.
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、脈動を低減することが可能なフィンガー型チューブポンプを提供することを目的(課題)とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object (problem) thereof is to provide a finger type tube pump capable of reducing pulsation.
本発明の請求項1にかかるフィンガー型チューブポンプは、上記の目的を達成させるため、モータにより駆動される複数のフィンガーにより直線状に配置された弾性チューブを軸線方向に沿って順に押しつぶすことにより弾性チューブ内の液体を送る構成において、 各フィンガーを、弾性チューブの軸線に対して斜めに交差して弾性チューブを押しつぶすよう設定したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the finger type tube pump according to claim 1 of the present invention is elastic by sequentially crushing elastic tubes arranged linearly by a plurality of fingers driven by a motor along the axial direction. In the configuration for feeding the liquid in the tube, each finger is set so as to obliquely intersect the axis of the elastic tube so as to crush the elastic tube.
この場合、フィンガー型チューブポンプは、請求項2に記載されるように、複数のフィンガーは、共通の回動軸に該回動軸を支点として回動可能に支持され、モータには、回動軸に対して平行な駆動軸が接続され、駆動軸には、各フィンガーを独立して揺動させる複数のカムが固定され、各カムの角度を、順に所定角度ずつずらして配置することで、常に、いずれかのフィンガーが前記弾性チューブを押圧するようにし、且つ、各フィンガーは、前記回動軸が貫通する支点部と、前記カムに接触する摺動部と、前記支点部から斜めに延びて前記弾性チューブを押しつぶす押圧部とを備えることを特徴とするフィンガー型チューブポンプとすることが考えられる。 In this case, in the finger type tube pump, as described in claim 2, the plurality of fingers are rotatably supported by a common rotation shaft with the rotation shaft as a fulcrum. A drive shaft parallel to the shaft is connected, and a plurality of cams for independently swinging each finger are fixed to the drive shaft, and the angles of each cam are sequentially shifted by a predetermined angle, One of the fingers always presses the elastic tube, and each finger extends obliquely from the fulcrum part, the fulcrum part through which the rotating shaft passes, the sliding part in contact with the cam. It is conceivable to provide a finger-type tube pump comprising a pressing portion that crushes the elastic tube.
本願請求項1のフィンガー型チューブポンプによれば、各フィンガーが弾性チューブの軸線方向に対して斜めに交差するように弾性チューブを押しつぶすため、各フィンガーによる弾性チューブに対する押圧による流体の流量変動の値が大幅に緩和され、送液時の流体の脈動を小さく抑えることができる。
この状態を模擬的に示したのが、図6の説明図で、同図に示すように、弾性チューブ1に対して、複数のフィンガーによる押圧力が1aに示すように斜めの方向から加わるので、弾性チューブ1内の液体の流量の変動も図6の下の図に示すように流量が0の部分がなくなるため、流量の脈動は大幅に軽減される。従って、対象とする血液、薬液、液状食品などの流体を円滑、適正に供給することができる。
According to the finger type tube pump of claim 1 of the present application, the elastic tube is crushed so that each finger obliquely intersects the axial direction of the elastic tube. Is greatly relaxed, and the pulsation of the fluid during liquid feeding can be kept small.
This state is schematically shown in the explanatory diagram of FIG. 6, as shown in FIG. 6, since the pressing force by a plurality of fingers is applied to the elastic tube 1 from an oblique direction as indicated by 1 a. As for the fluctuation of the flow rate of the liquid in the elastic tube 1 as shown in the lower diagram of FIG. Therefore, it is possible to smoothly and appropriately supply a target fluid such as blood, chemicals, and liquid food.
また、請求項2の構成によれば、各フィンガーを共通の回動軸により支持することができるため、個々のフィンガーを独立して支持する場合より構成を簡略化することができる。 Moreover, according to the structure of Claim 2, since each finger can be supported by the common rotation axis | shaft, a structure can be simplified rather than the case where each finger is supported independently.
なお、カムの角度を順に所定角度ずらして配置することにより、常に、いずれかのフィンガーが前記弾性チューブを押圧するようにしたから、駆動軸の1回転により全フィンガーが順に弾性チューブを適正な押圧力で押しつぶすように蠕動運動させることができるため、供給する流体を実用上差し支えない程度の脈動で円滑、適正に供給することができる。 In addition, since the fingers are always pressed against the elastic tube by arranging the cam angles sequentially shifted by a predetermined angle, all fingers sequentially press the elastic tube appropriately by one rotation of the drive shaft. Since it can be peristally moved so as to be crushed by pressure, the fluid to be supplied can be smoothly and properly supplied with a pulsation that does not interfere with practical use.
以下、本発明にかかるフィンガー型チューブポンプの実施の形態を図面に基づいて説明する。図1〜図3は、実施の形態にかかるフィンガー型チューブポンプ100を示し、図1は弾性チューブが配置された正面側から見た斜視図、図2は背面側から見た斜視図、図3は正面図である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a finger type tube pump according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a finger
フィンガー型チューブポンプ100は、図1〜図3に示すように、長方形の板状のベース10上に、その長手方向に沿って弾性チューブ1を直線状に配置、固定し、モータ20により駆動される複数、この例では10本のフィンガー30A〜30Jにより、弾性チューブ1を軸線方向に沿って順に押しつぶすことにより、弾性チューブ1内の液体を送る構成となっている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the finger
ベース10には、長手方向に所定の間隔をあけてベース面から垂直に立ち上がる2枚の互いに平行なフレーム板11、12が固定されている。これら、第1、第2のフレーム板11、12は、3本のロッド13、14、15により互いに固定され、第1のフレーム板11にはモータ20が減速ギアボックス21を介して固定されている。
第1、第2のロッド13、14は、弾性チューブ1とは反対側に固定され、第3のロッド15は弾性チューブ1側に固定されている。そして、この第3のロッド15は、フィンガー30A〜30Jを回動可能に支持する共通の回動軸となっている。
Two
The first and
また、ベース10の長手方向の両端には、弾性チューブ1を固定、保持するための固定手段が設けられている。一方の固定手段は、ベース10の長手方向に沿って、ベース10に対して垂直に形成された押え板16aと、この押さえ板16aとの間で弾性チューブ1を挟み込んで保持するチューブクランプ17aとから構成されている。同様に、他方の固定手段は、押え板16bとチューブクランプ17bとから構成されている。弾性チューブ1は、これらの押え板とチューブクランプとの間に上方から押し込むことによりベース10に固定される。弾性チューブを取り外す際には、チューブクランプ17a、17bを弾性チューブ1から離れる方向に引き倒しながら弾性チューブ1を引き抜く。
Further, fixing means for fixing and holding the elastic tube 1 are provided at both ends of the
また、モータ20に接続された減速ギアボックス21の出力軸は、回動軸(第3のロッド)15に対して平行に設けられた駆動軸22の一端に接続されている。駆動軸22の他端は、第2のフレーム板12に固定された軸受23(図2参照)により回転自在に支持されている。そして、駆動軸22には、各フィンガー30A〜30Jを独立して揺動させる10個のカム24A〜24J(図2参照)が一体に回転するよう固定されている。
The output shaft of the
各フィンガー30A〜30Jは、回動軸15を支点としてシーソーのように揺動可能であり、弾性チューブ1の軸線に対して斜めに交差して弾性チューブ1を押しつぶすよう設定されている。具体的には、フィンガー30Aは、回動軸が貫通する円筒状の支点部31Aと、この支点部から一方側に延びてカム24Aに接触する摺動部32Aと、支点部から他方側に斜めに延びて弾性チューブ1を押しつぶす押圧部33Aとを備えている。一方、カム24Aは、円周上の1方向にのみ突出部を持ち、駆動軸22が回転してカム24Aの突出部がフィンガー30Aの摺動部32Aを押し上げると、フィンガー30Aが支点部31Aを軸にして回動し、押圧部33Aが弾性チューブ1を押しつぶす。他のフィンガー30B〜30J及びカム24B〜24Jも同一の構成である。
Each of the
各カム24A〜24Jは、図示のもののように、フィンガーの数が10の場合には、突出部の方向が順に例えば、36°ずつずれるように駆動軸22に固定することが考えられる。なお、フィンガーの本数、角度は適用機種により最適の値に設定すればよい。
Each of the cams 24 </ b> A to 24 </ b> J may be fixed to the
上記の構成により、モータ20を回転させると、減速ギアボックス21を介して駆動軸22が回転し、この駆動軸22に固定されたカム24A〜24Jも回転する。カム24A〜24Jの突出部がフィンガー30A〜30Jの摺動部を順に押し上げると、フィンガー30A〜30Jは支点部を支点として順に回動し、押圧部が順に弾性チューブ1を押しつぶしてゆく。例えば、フィンガー30Aの押圧部32Aが弾性チューブ1を押しつぶし、離れはじめるときに隣のフィンガー30Bの押圧部が弾性チューブ1を押しつぶし、以下、フィンガー30C〜30Jが順に弾性チューブ1を押しつぶしてゆく。そして、最後のフィンガー30Jの押圧部が弾性チューブ1から離れはじめるときに、最初のフィンガー30Aが再び弾性チューブ1を押しつぶす。このようなフィンガー30A〜30Jの蠕動運動により、弾性チューブ1がしごかれ、チューブ内の液体は図中の矢印F方向に送られる。
With the above configuration, when the
実施の形態によれば、各フィンガーが弾性チューブの軸線方向に対して斜めに交差するように弾性チューブを押しつぶすため、弾性チューブに対する各フィンガーの押圧力が適正な値に緩和されるため、送液時の流体の脈動を適正な値に抑えることができ、流体を円滑に供給することができる。 According to the embodiment, since each finger crushes the elastic tube so as to obliquely intersect the axial direction of the elastic tube, the pressing force of each finger against the elastic tube is relaxed to an appropriate value. The pulsation of the fluid at the time can be suppressed to an appropriate value, and the fluid can be supplied smoothly.
段落番号0004、0009ではそれぞれ模擬的に示した図5及び図6を用いて、従来例と本発明の比較を行ったが、両者の実際の比較特性図を示したのが図4である。
即ち、図4は、各フィンガーが弾性チューブの軸線方向に対して斜めに交差するように弾性チューブを押しつぶす本発明の実施の形態のフィンガー型チューブポンプ100と、各フィンガーが弾性チューブの軸線方向に対して垂直に交差するように弾性チューブを押しつぶす従来例のフィンガー型チューブポンプとの流量変化特性を比較して示すグラフである。縦軸が流量、横軸が時間を示す。このグラフに示されるように、本発明の実施の形態では、流量の変化の幅が従来例より小さく、送液時の脈動を小さく抑えることができる。
In paragraph numbers 0004 and 0009, the conventional example and the present invention were compared using FIGS. 5 and 6 shown in a simulated manner, respectively, and FIG. 4 shows an actual comparison characteristic diagram of both.
That is, FIG. 4 shows a finger
本発明のフィンガー型チューブポンプは、人口透析機等の医療分野の機器における血液や薬液の送液ポンプとして、あるいは、醤油や食用油等の液状食品の送液ポンプとして利用することができる。 The finger-type tube pump of the present invention can be used as a liquid or liquid feed pump for medical devices such as artificial dialysis machines, or as a liquid feed pump for liquid foods such as soy sauce or edible oil.
100 フィンガー型チューブポンプ
1 弾性チューブ
1a フィンガーの押しつぶし箇所
10 ベース
11、12 フレーム板
13、14 ロッド
15 ロッド(回動軸)
20 モータ
21 減速ギアボックス
22 駆動軸
23 軸受
24A〜24J カム
30A〜30J フィンガー
31A〜31J 支点部
32A〜32J 摺動部
33A〜33J 押圧部
31、32、33 ロータ
DESCRIPTION OF
20
Claims (2)
前記各フィンガーは、前記弾性チューブの軸線に対して斜めに交差して前記弾性チューブを押しつぶすよう設定されていることを特徴とするフィンガー型チューブポンプ。 In the finger type tube pump that sends the liquid in the elastic tube by sequentially crushing the elastic tube arranged linearly by a plurality of fingers driven by a motor along the axial direction,
Each said finger is set so that it may cross | intersect diagonally with respect to the axis line of the said elastic tube, and may crush the said elastic tube, The finger type tube pump characterized by the above-mentioned.
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