JP2008261240A - ダブルローラ式ポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】弾性チューブがローラに合流する領域あるいはローラから離脱する領域において、チューブに生ずる負荷を軽減したダブルローラ式ポンプを提供する。
【解決手段】ダブルローラ式ポンプは、回転軸１０と、回転軸１０に固定された取付ブロック１３と、取付ブロック１３に配置された複数の押圧ユニット２、３とを備えている。押圧ユニット２、３が弾性チューブＴを押圧しながら公転することにより弾性チューブＴ内の被搬送物を搬送する。押圧ユニット２、３は、取付ブロック１３に対向して配置された支軸１７と、各支軸１７に回転自在に装着され弾性チューブＴを押圧するローラ１９とを備えている。各支軸１７、１７はその間隔が変位可能であり、弾性チューブＴがローラ１９の公転軌跡に沿って配置される部分では、前記ローラ１９が弾性チューブＴを押圧する間隔に、前記支軸１７、１７間の間隔が変位する。
【選択図】図２

Description

本発明は、公転する２つのローラによってチューブを挟み込みチューブ内の被搬送物を搬送するダブルローラ式ポンプに関する。

従来から、弾性チューブＴを挟んで対向して配置された２つのローラ３０１からなるローラ対３０１Ｐを回転軸３０２に固定し、回転軸３０２を一方向に回転させるスクイズ式のダブルローラ式ポンプが知られている。これは回転軸３０２を中心として回転するローラ対３０１Ｐが弾性チューブＴを押しつぶし（押圧し）ながら弾性チューブＴの軸方向に沿って移動し、弾性チューブＴ内部に充填されているコンクリートスラリー等（以下、単に「コンクリート」という）を回転方向下流側へと圧送するスクイズ式のポンプである（図１２、図１３）。

このようなダブルローラ式ポンプにあっては、弾性チューブＴ内のコンクリートを逆流させずに確実に下流側に送り出すために、各ローラ３０１、３０１は間に位置する弾性チューブＴの互いに対向する内面同士が接触するような間隔にて固定されている。

ここで、図１２に示すように、弾性チューブＴはＵ字状に配置されている一方、ローラ対３０１Ｐは回転軸３０２を中心とした回転運動を繰り返すこととなる。このため、ローラ対３０１Ｐが一回転する間にローラ対３０１Ｐの間に弾性チューブＴが合流し、ローラ対３０１Ｐが弾性チューブＴを押圧しながら一定角度公転し、その後ローラ対３０１Ｐの間から弾性チューブＴが離脱するというサイクルを繰り返している（特許文献１及び２）。
特開２００１−２６３２６７号公報 特開平１１−９３８５８号公報

ところで、ローラ対３０１Ｐに対して弾性チューブＴが合流する時には、ローラ対３０１Ｐは回転運動により円弧状の移動軌跡を描く一方、弾性チューブＴは直線状に形成されているため、弾性チューブＴは内周側からローラ対３０１Ｐの間に挿入されることとなる。すなわち、合流当初は、弾性チューブＴの内周側のみがローラ対３０１Ｐによって押圧され、外周側はローラ対３０１Ｐに押圧されずに解放されている（図１４（ａ））。そして、さらにローラ対３０１Ｐの回転が進むと、弾性チューブＴの径方向の半分がローラ対３０１Ｐに押圧されることとなり（図１４（ｂ））、さらに弾性チューブＴの外周側の一部を除く多くの部分がローラ対３０１Ｐに押圧され（図１４（ｃ））、最終的には弾性チューブＴ全体がローラ対３０１Ｐによって押圧されることとなる（図１３）。

また、弾性チューブＴがローラ対３０１Ｐから離脱する際には逆に弾性チューブＴの外周側がまずローラ対３０１Ｐの押圧から解放され（図１４（ｃ））、弾性チューブＴの内周側がローラ対３０１Ｐに押圧された状態を経て（図１４（ｂ）、（ｃ））、最後に弾性チューブＴ全体がローラ対３０１Ｐの押圧から解放される。したがって、ローラ対３０１Ｐの間への合流領域及び離脱領域において弾性チューブＴは外周側に比べて内周側がより頻繁にローラ対３０１Ｐと接触することとなり、弾性チューブＴ表面の摩耗や劣化等の負荷は外周側に比べて内周側の方が顕著となる。

弾性チューブＴ内はコンクリートが高圧で充填されていることから内周側がローラ対３０１Ｐに挿入されることにより内部に充填されていたコンクリートは外周側や弾性チューブＴの軸方向両側へと移動することとなる。このとき、弾性チューブＴのうちローラ対３０１Ｐによって押圧されている部分は内面同士が接触することになるためコンクリートによる内圧は作用せず、ローラ対３０１Ｐによって押圧されていない外周側にコンクリートによる内圧が作用する。このため、ローラ対３０１Ｐと弾性チューブＴとの合流時には、弾性チューブＴの内面は内周側に比して外周側に掛かる負荷が顕著となる。これは弾性チューブＴがローラ対３０１Ｐから離脱する際にも該当する。すなわち、弾性チューブＴがローラ対３０１Ｐから離脱する際には外周側から順次離脱する。すると、ローラ対３０１Ｐによる押圧から解放された外周側の内面には、その周囲からコンクリートが流入することとなる。このため、ローラ対３０１Ｐと弾性チューブＴとの離脱時にも、弾性チューブＴの内面は内周側に比して外周側に掛かる負荷が顕著となる。

本発明は、弾性チューブがローラ間に合流する領域あるいはローラ間から離脱する領域において、チューブに生ずる負荷を軽減したダブルローラ式ポンプを提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、チューブを間に挟んで公転するローラ対を備えたダブルローラ式ポンプにおいて、前記ローラ対を構成する２つのローラがチューブを押圧する間隔とチューブを押圧しない間隔との間で変位可能であり、前記２つのローラを、チューブがローラの公転軌跡に沿って配置される部分ではチューブを押圧する間隔に維持することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、前記２つのローラは、ローラの公転に伴って、チューブがローラ間から離脱する領域で同ローラがチューブを押圧しない間隔に向けて変位し、チューブがローラ間に合流する領域で同ローラがチューブを押圧する間隔に向けて変位することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、前記チューブは半円に亘ってローラの公転軌跡に沿って配置されており、前記ローラ対は公転方向において等間隔に複数配置されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、回転軸と、回転軸に固定された取付ブロックと、取付ブロックに回転軸の周方向において等間隔に配置された複数の押圧ユニットとを備え、一部が円弧状に配置されたチューブを押圧ユニットが押圧しながら公転することによりチューブ内部の被搬送物を搬送するダブルローラ式ポンプにおいて、押圧ユニットは、取付ブロックに対向して配置された支軸と、各支軸に回転自在に取り付けられチューブを押圧するローラとを備え、前記対向して配置された支軸は押圧ユニットの公転に伴って回転軸方向における支軸間の間隔を変位可能に支持されており、前記チューブがローラの公転軌跡に沿って配置される部分では、前記ローラがチューブを押圧する間隔に前記支軸間の間隔が変位することを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、前記ダブルローラ式ポンプは、押圧ユニットの公転領域を覆うハウジングを備え、同ハウジングの内面にはローラの公転軸を中心とする円周形でかつ周方向において高さが異なる突条が対向して形成されており、一方、各支軸にはこの突条に当接する当接部が設けられており、同当接部が突条に当接することにより、前記対向して配置された支軸の間隔が変位することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、前記各支軸は取付ブロックに対して回転軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に支持されていることを特徴とする。

本発明のダブルローラ式ポンプによれば、チューブがローラ間に合流する領域あるいはローラ間から離脱する領域において、チューブに生ずる負荷を軽減することができる。

以下、本発明を具体化したダブルローラ式コンクリート搬送ポンプ（以下、単に「ローラ式ポンプ」という。）の一実施形態（第一実施形態）を図１〜図５にしたがって説明する。図１は本実施形態のローラ式ポンプの側面図であり、図２（ａ）は図１の位置Ａと位置Ｃとを結ぶ線に沿ってハウジング１を切断した正面図、図２（ｂ）はその部分拡大図である。また、図３（ａ）は図２の上側に位置している押圧ユニットの部分拡大図であり、図３（ｂ）は図２の下側に位置している押圧ユニットの部分拡大図である。なお、図１はハウジング内部の説明のためにハウジング１のうち図中手前側を開いた状態で図示している。

図１に示すように、ローラ式ポンプは、周囲を覆う円筒状のハウジング１と、このハウジング１内部に回転可能に配置された２組の押圧ユニット２、３とを備えている。弾性チューブＴはその一部がハウジング１内部に円弧状に配置され、押圧ユニット２、３にて弾性チューブＴを押圧して一定方向（図１中時計回り方向）に絞ることにより弾性チューブＴ内部に充填されているコンクリートを搬送するものである。このハウジング１は、一方の端面を覆う円形の前側板４（ただし、図１では図示略）と、他方の端面を覆う同じく円形の後側板５と、この前側板４と後側板５の両外周端に沿う円筒形状に形成された円周板６とから構成される。前側板４と円周板６及び後側板５と円周板６とはボルト等により相互に固定されている。また、ハウジング１は径方向が上下を向くように図示しない基台に設置され、同様に図示しない固定手段により基台に相対移動不能に固定されている。

ハウジング１の円周板６上であって、その頂部から周面上を少し下がった箇所にはハウジング１の内部に連通する上部開口６ａが形成されている。また、上部開口６ａからさらに周面上をそのまま下がり、底部に至る少し手前の箇所には、同様にハウジング１の内部に連通する下部開口６ｂが形成されている。この上部開口６ａおよび下部開口６ｂは弾性チューブＴをハウジング１内から導出および導入させるための開口であって、上部開口６ａと下部開口６ｂの対向する辺部には弾性チューブＴを支持する受材７がステー８を介して連結され固定されている（図２ではステー８を図示略している。）。

図１に示すように、弾性チューブＴは、図中左側のハウジング１外部から下部開口６ｂを経て略直線状にハウジング１内部に導入され、続けてハウジング１の下端部から約１８０度の角度範囲にわたり円周板６の内周面に沿って円弧状に配置されてハウジング１の頂部に至っている。そして、弾性チューブＴは、ハウジング１の頂部からはそのまま略直線状に上部開口６ａへと延びそのままハウジング１外部へと導出されている。すなわち、弾性チューブＴはハウジング１内で横向きＵ字形に配置されている。また、円周板６の内周面のうち弾性チューブＴが円弧状に配置される部分には弾性チューブＴの外周側外面に当接する規制リブ９が形成されている。

図２（ａ）に示すように、前側板４及び後側板５のそれぞれの中心部分にはそれぞれ円孔４ａ、５ａが形成され、同円孔４ａ、５ａを貫いて回転軸１０が配置されている。回転軸１０のうち前側板４に形成された円孔４ａから突出する端部１０ａは前側板４の外側から円孔４ａを覆うように取り付けられている軸受１１に回転可能に支持されている。また、回転軸１０のうち後側板５に形成された円孔５ａから突出する端部１０ｂは拡径され、その内側がくり抜かれて後側板５の円孔５ａ外面に設けられた減速機１２の出力軸１２ａが一体回転可能に内嵌されている。減速機１２の入力軸１２ｂには図示しない駆動手段（モータ等）が連結されており、回転軸１０は駆動手段の駆動力によって所定速度で回転する。

ハウジング１の内部では、回転軸１０に取付ブロック１３が固定支持されている。この取付ブロック１３は円筒状の中央部１４と中央部１４の両端に形成されたより大径のフランジ部１５、１５とからなる糸巻き筒形状をなしている。この取付ブロック１３は中心が回転軸１０に貫通されて固定されており、回転軸１０と取付ブロック１３とは軸方向及び周方向に相対移動不能であり一体に回転する。フランジ部１５、１５は回転軸１０を中心として同心円上に形成された複数の頂点１５ａを有する多角形状に形成されており各頂点１５ａには回転軸１０方向に向かうＵ字溝（図示略）が形成されている。フランジ部１５、１５の対向するＵ字溝の間にはガイドローラ１６が掛け渡されている。このガイドローラ１６は押圧ユニット２、３の回転時に弾性チューブＴの内周側外面に当接し内側への移動を規制する役割を有している。

取付ブロック１３には２組の押圧ユニット２、３が配置されている。各押圧ユニット２、３は同一形状にて構成されており、かつ回転軸１０を中心として周方向に１８０度の間隔をあけて取付ブロック１３に配置されている。以下、取付ブロック１３に配置されている２組の押圧ユニット２、３のうち一の押圧ユニット２についてのみ具体的構成の説明を行い、他の押圧ユニット３の具体的構成の説明は省略する。

図２（ａ）、図２（ｂ）、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、一の押圧ユニット２は、取付ブロック１３を挟んで対向して配される２つの支軸１７、１７と各支軸１７に装着された当接部としての軸受１８及びローラ１９とから構成される。取付ブロック１３には、回転軸１０の軸心から径方向外側に向かって一定距離離間した位置に回転軸１０の軸線方向と平行な内側貫通孔１３ａが形成されている。また、回転軸１０の軸心と内側貫通孔１３ａとを結ぶ線の延長上であって内側貫通孔１３ａより径方向外側には回転軸１０の軸線方向と平行な外側貫通孔１３ｂが形成されている。したがって、内側貫通孔１３ａと外側貫通孔１３ｂは回転軸１０に平行かつ回転軸１０の軸心を通り軸線方向に直交する一の線上に形成されている。この内側貫通孔１３ａと外側貫通孔１３ｂにはそれぞれ同じ長さのロッド２０、２０が挿入され、回転軸１０の軸方向においてロッド２０の前後両端がそれぞれ同じ長さ突出した状態で固定されている。取付ブロック１３を挟んで対向する位置に配置されている各支軸１７は、矩形状の基部２１とその先端に形成された円筒の小径部２２とから構成されている。基部２１にはその軸方向の２箇所にロッド挿入孔２１ａが形成されており、取付ブロック１３から突出する２本のロッド２０、２０がこのロッド挿入孔２１ａに挿入されている。

各支軸１７に形成されているロッド挿入孔２１ａはロッド２０の径よりわずかに大きく形成されており、ロッド挿入孔２１ａをロッド２０に挿入させた状態で支軸１７がロッド２０上をその軸方向に移動可能となっている。また、支軸１７はロッド２０の軸方向における幅がロッド２０の突出長さよりも十分短く形成されており、そのため支軸１７はロッド２０の軸線方向に沿って移動可能であり、そのおおよその移動ストロークはロッド２０が取付ブロック１３から突出している長さと支軸１７の幅との差に相当する長さとなる。同じ方向に突出している２本のロッド２０、２０の先端には規制板２３が掛け渡され、支軸１７の抜け止めとして機能している。取付ブロック１３と支軸１７との間にはコイルバネ２４が各ロッド２０に外嵌された状態で配置されており、このコイルバネ２４の作用により各支軸１７は取付ブロック１３に対して常時外側に向けて付勢されている。なお、回転軸１０またはロッド２０の軸線方向において各支軸１７が取付ブロック１３に近づく方向を内側、各支軸１７が取付ブロック１３から離間する方向を外側という。

各支軸１７の小径部２２の基端には軸受１８が装着されている。この軸受１８はラジアル軸受であり、軸受１８の内周が小径部２２の外周に装着され、軸受１８の外周は回転自在となっている。また小径部２２において軸受１８よりも先端には略円筒形状に形成された金属製のローラ１９が小径部２２に対して回転（自転）可能に支持されている。このローラ１９は基端側から先端近くまでは一定直径の円筒形状に形成された押圧部１９ａとなっているがその先端は先端に向かうほど直径が小さくなる円錐形状に形成されたテーパ部１９ｂとなっている。押圧ユニット２は、取付ブロック１３を挟んで対向して配置されている２つのローラ１９、１９（この取付ブロック１３を挟んで対向配置された２つのローラ１９、１９がローラ対１９Ｐとなる。）によって弾性チューブＴを押圧するため、ローラ対１９Ｐの間隔によって間に位置する弾性チューブＴの断面形状が変化する。なお、本明細書中で押圧ユニット２及びそれを構成する要素（軸受１８、ローラ１９）が回転軸１０の軸回りに回転することを公転といい、各要素の軸回りに回転することを自転という。

前記したように本実施形態では取付ブロック１３に２組の押圧ユニット２、３が周方向に１８０度間隔で配置されており、両押圧ユニット２、３は同一構成であって同一の手段により取付ブロック１３に取り付けられている。このため、他方の押圧ユニット３の説明は省略する。一方、ハウジング１を構成する前側板４及び後側板５の内面には、押圧ユニット２が公転する際における軸受１８の公転軌跡に沿った形状（回転軸１０を中心とするサークル状）にそれぞれ案内突条２５が形成されている。この案内突条２５は、一定の厚みを持った金属板材からなり、前側板４及び後側板５の内面からそれぞれ回転軸１０の軸方向内側に向かって垂直に立ち上がるように形成されている。案内突条２５の頂部は平坦に形成されておりこの頂部が当接面２５ａとなっている。押圧ユニット２ではコイルバネ２４の付勢力により支軸１７が常時外側方向に付勢されているため、軸受１８の外周面が案内突条２５の当接面２５ａに当接した状態となってする。

案内突条２５は周上の位置によってその高さが異なっている。図４に、前側板４及び後側板５の内面に突設された案内突条２５を展開した図を示す。同図は、サークル状に形成されている案内突条２５について図１に示す位置Ａを起点として位置Ａ→位置Ｂ（サークル状である案内突条２５の下端部）→位置Ｃ（位置Ａから１８０度回転した位置）→位置Ｄ（案内突条２５の上端部）→位置Ａと直線状に展開し、その案内突条２５を外周側から見た状態を模式的に示したものである。すなわち、周方向における案内突条２５の高さの変化を示している。なお、案内突条２５に当接している軸受１８は、押圧ユニット２の公転に伴って案内突条２５の当接面２５ａに当接し自転しながら図中左から右へと移動する。

位置Ａでは案内突条２５の高さは低部２５Ｌに設定されている。位置Ａから一定角度（例えば約４５度）時計回り方向に回転した位置から案内突条２５は上り傾斜部２５Ｕとなって順次高さを増していき、位置Ｂにて高部２５Ｈに至る。案内突条２５は位置Ｂから位置Ｃを経て位置Ｄへと至る１８０度の角度範囲において高部２５Ｈのままの高さを維持しており、位置Ｄから少し進んだ位置Ｄ′（例えば角度にして５度）から案内突条２５は下り傾斜部２５Ｄとなって順次高さを減らしていき一定角度（例えば約４５度）回転した位置にて低部２５Ｌとなり、そのまま位置Ａへと至る。したがって、案内突条２５は位置Ａを起点及び終点として押圧ユニット２の公転方向に対して、低部２５Ｌ−上り傾斜部２５Ｕ−高部２５Ｈ−下り傾斜部２５Ｄ−低部２５Ｌの順にその高さが変化している。

図４に示すように、前側板４及び後側板５にそれぞれ形成されている案内突条２５は対向する位置ではともに同じ高さに形成されており、例えば前側板４に形成されている案内突条２５が高部２５Ｈのときには後側板５に形成されている案内突条２５も同様に高部２５Ｈに形成されている。案内突条２５は、両支軸１７、１７にロッド２０上の直線運動を付与するカムとしての役目を有しており、コイルバネ２４により常時外側に向けて付勢されている支軸１７は、軸受１８が案内突条２５の当接面２５ａに当接することによりそれ以上外側へ移動することができなくなる。図３（ａ）は、軸受１８が案内突条２５の高部２５Ｈに当接している状態を示しており、支軸１７は取付ブロック１３に近接した位置となってローラ対１９Ｐの間隔は最小となっている。したがって、弾性チューブＴはローラ対１９Ｐに押圧されて弾性チューブＴの内面同士が接触する（弾性チューブが押圧された）状態となっている。また、図３（ｂ）は、軸受１８が案内突条２５の低部２５Ｌに当接している状態を示しており、支軸１７は取付ブロック１３から離間した位置となってローラ対１９Ｐの間隔は最大となっている。したがって、この状態ではローラ対１９Ｐの間に弾性チューブＴが位置していた場合でもローラ対１９Ｐによって押圧されない状態となっている。上り傾斜部２５Ｕ及び下り傾斜部２５Ｄは、押圧ユニット２が公転する際に支軸１７がロッド２０上を外側から内側へあるいは内側から外側にスムーズに移動することができるような傾斜角度に設定されている。

次に、この押圧ユニット２が公転する際の弾性チューブＴに対する押圧ユニット２の挙動について説明する。
既に説明したように、弾性チューブＴは、ハウジング１に形成されている下部開口６ｂからハウジング１内に導入されており、下部開口６ｂからハウジング１内の下端部へはほぼ直線のまま配置されている。また、弾性チューブＴはハウジング１の下端部からは円周板６の規制リブ９に当接しながらハウジング１内を半周してハウジング１の頂部に至り、同頂部からほぼ直線のまま上部開口６ａへと延び、そのままハウジング１外へと導出されている。したがって、弾性チューブＴはハウジング１の内部にて少なくとも１８０度の角度範囲に亘って円弧状に配置されており、弾性チューブＴは円弧状の部分において押圧ユニット２が公転する際にはローラ対１９Ｐの間に位置することとなる。本実施形態では２組の押圧ユニット２、３が等間隔（１８０度間隔）で回転軸１０に固定されているが、押圧ユニット２、３は取付ブロック１３への取り付け位置が異なるのみであるため、一の押圧ユニット２の動きについて説明する。

位置Ａでは案内突条２５は低部２５Ｌに形成されているため、押圧ユニット２がこの位置にあるときにはローラ対１９Ｐは互いに離間している。また、この位置Ａでは弾性チューブＴはハウジング１の内部に配置されていないため、ローラ対１９Ｐの間にも弾性チューブＴはない。位置Ａを起点として押圧ユニット２が公転を開始すると、各支軸１７に設けられている軸受１８はその外周面を案内突条２５の当接面２５ａに当接させて自転しながら案内突条２５に沿って移動を開始する。押圧ユニット２の公転を開始したしばらくは案内突条２５が低部２５Ｌのまま形成されているため、支軸１７もロッド２０上を移動することはなくローラ対１９Ｐの間隔も離間した状態のままである（図５ａ）。

押圧ユニット２が位置Ａから一定角度公転すると案内突条２５は低部２５Ｌから上り傾斜部２５Ｕへと変化する。案内突条２５に当接している軸受１８は上り傾斜部２５Ｕにおいて内側へと押されることによりこの軸受１８が装着されている支軸１７もロッド２０上を内側方向へと移動する。対向して形成されている案内突条２５も同様に高さが変化しているため、取付ブロック１３を挟んで対向している両支軸１７、１７は同時にロッド２０上を内側方向へと移動を開始することとなる。このため、上り傾斜部２５Ｕにおいては押圧ユニット２の公転に伴ってローラ対１９Ｐの間隔は順次狭くなってくる。また、このローラ対１９Ｐの間隔が変化を始めるのと同期して下部開口６ｂからハウジング１内に導入された弾性チューブＴが押圧ユニット２に合流し始め、ローラ対１９Ｐの間にその内周側を挿入してくる。すなわち、ローラ１９は回転軸１０を中心として回転する一方、弾性チューブＴは下部開口６ｂからハウジング１内に導入された当初はほぼ直線状であるため、押圧ユニット２が公転するにしたがって弾性チューブＴがローラ１９に外周側から接近してくることとなる（図５ｂ）。

弾性チューブＴがローラ対１９Ｐの間へ挿入され始めるのは支軸１７がロッド２０上を内側へ移動し始めたところであるため、ローラ対１９Ｐの間隔には余裕があり、かつローラ１９の先端はテーパ部１９ｂが形成されているため、ローラ対１９Ｐ間に弾性チューブＴを無理なく挿入させることができる。押圧ユニット２が公転を進めるとローラ対１９Ｐの間隔もさらに狭くなり、併せて弾性チューブＴもより深くローラ対１９Ｐの間に挿入されてくることとなるが、案内突条２５の高さはまだ高部２５Ｈには至っていないため、ローラ対１９Ｐの間に挿入される弾性チューブＴの表面に掛かる負荷は低い（図５ｃ）。そして、押圧ユニット２が位置Ｂに至ると案内突条２５の高さが高部２５Ｈとなってローラ対１９Ｐの間隔が最も狭くなるが、この状態では弾性チューブＴも外周端が規制リブ９に当接して、ローラ対１９Ｐの間に完全に位置することとなり、弾性チューブＴはローラ対１９Ｐにより挟まれて内面同士が接触する押圧された状態となる。また、弾性チューブＴは規制リブ９によって外周側への移動が規制されることとなる（図５（ｄ））。

案内突条２５は位置Ｂからは約１８０度の角度範囲にわたって高部２５Ｈのまま形成されており、また弾性チューブＴも位置Ｂから位置Ｄまでの間の１８０度の角度範囲で円弧状に配置されている。このため、ローラ１９の公転方向と弾性チューブＴの配置方向とが一致し、ローラ対１９Ｐが自転しながら弾性チューブＴを押圧した状態のままで公転を続け、弾性チューブＴ内部に充填されているコンクリートを上流側に搬送する。押圧ユニット２が位置Ｄを少し過ぎた位置（位置Ｄ′）から案内突条２５の高さが下り傾斜部２５Ｄとなる。案内突条２５に当接しながら移動している軸受１８は下り傾斜部２５Ｄにおいてコイルバネ２４の付勢力により外側方向へと押されることとなって外側方向への移動を開始する。これに併せて支軸１７もロッド２０上を外側方向へと移動する。このため、位置Ｄ′を過ぎた地点からローラ対１９Ｐの間隔も順次拡がり始める（図５ｅ）。

位置Ｄまではローラ１９の公転方向と一致する方向に配置されてきた弾性チューブＴは、位置Ｄから上部開口６ａへ向かって直線状に配置されているため、その配置方向とローラ１９の公転方向とが異なることとなってローラ対１９Ｐの間からローラ１９の先端側への離脱を始める。この離脱開始に併せてローラ対１９Ｐの間隔も拡がり始めるため弾性チューブＴに作用しているローラ１９の押圧力が緩和され、ローラ対１９Ｐの間からの弾性チューブＴの離脱が容易となる（図５（ｆ））。ローラ対１９Ｐがその間隔を拡げながらさらに一定角度公転したところで案内突条２５の高さが低部２５Ｌとなり、そのまま位置Ａへと続くため、ローラ対１９Ｐの間隔も離間したまま位置Ａへと進み、以後この挙動を繰り返す。このように、ローラ対１９Ｐは、弾性チューブＴとの合流時において合流当初はその間の間隔を大きくとる一方、合流完了後には弾性チューブＴを押圧する間隔を維持する。このため、合流時にはローラ対１９Ｐの間への弾性チューブＴの合流を容易にするとともに弾性チューブＴに掛かる負荷が軽減される。

また、ローラ対１９Ｐは、弾性チューブＴとの離脱時にはそれまで弾性チューブＴを押圧していた状態から間隔を広げ、弾性チューブＴの離脱を容易にするとともに離脱時に弾性チューブＴに掛かる負荷が軽減される。なお、押圧ユニット２、３は回転軸に１８０度間隔で２組設けられている。一方、案内突条２５は１８０度を僅かに超える角度範囲（例えば１８５度）において高部２５Ｈが連続して形成されている。押圧ユニット２の公転時において一方の押圧ユニット２が弾性チューブＴの押圧を解除する位置（位置Ｄ′）にあるとき、他方の押圧ユニット３は位置Ａを少し過ぎた位置にあって弾性チューブＴを押圧する状態となっている。このため、少なくともいずれか一方の押圧ユニット２が弾性チューブＴを押圧している状態が維持され、押圧ユニット２、３の公転にともなってローラ対１９Ｐの間隔が変化する場合であっても、２つの押圧ユニット２、３におけるローラ対１９Ｐの間隔が同時に大きくなることはない。

上記実施形態のローラ式ポンプによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）．上記実施形態では、弾性チューブＴを挟むローラ対１９Ｐの間隔を可変とし、ローラ１９に弾性チューブＴが合流する前にはローラ対１９Ｐの間隔が広くなっており、合流中にはローラ対１９Ｐの間隔が順次狭くなっていく、合流完了時にはローラ対１９Ｐは弾性チューブＴが押圧される間隔となる。このため、ローラ対１９Ｐの間への弾性チューブＴの合流が容易となってローラ対１９Ｐの間へ弾性チューブＴが合流する領域において弾性チューブＴへの負荷が減少する。

（２）．また、弾性チューブＴがローラ対１９Ｐの間に挿入される際にはローラ対１９Ｐは弾性チューブＴを押圧するための間隔とはなっていない。このため、合流時に弾性チューブＴの表面とローラ１９とが激しくこすれ合うことがなく、ローラ対１９Ｐの間へ弾性チューブＴが合流する領域における弾性チューブＴの摩耗が生じにくい。また、弾性チューブＴの内面でも内周側のみ押圧され外周側が押圧されない状態とはならないため、内面における負荷が減少する。

（３）．弾性チューブＴがローラ１９から離脱する際にも両者の離脱の開始と併せてローラ対１９Ｐの間隔を拡げている。このため、弾性チューブＴへのローラ１９の押圧が弱くなった状態で離脱することとなるためローラ対１９Ｐの間からの離脱が容易となり、ローラ対１９Ｐの間から弾性チューブＴが離脱する領域において弾性チューブへの負荷が減少する。

（４）．また、弾性チューブＴがローラ対１９Ｐの間から離脱する際にはローラ対１９Ｐの間隔も順次広くなる。このため、離脱時に弾性チューブＴ表面とローラ１９とが激しくこすれ合うことがなく、離脱領域における弾性チューブＴ表面の摩耗が生じにくく、内面における負荷も減少する。

（５）．サークル状に形成した案内突条２５に軸受１８の外周を当接させながら押圧ユニット２を公転させ、この公転にあわせて支軸１７がロッド２０上をその軸方向へ移動する方式とした。このため構造が簡易である。

（６）．コイルバネ２４により支軸１７を常時外側に付勢させている。このため、案内突条２５によって規制されない限り支軸１７は互いに離間した状態となって、支軸１７に設けられているローラ対１９Ｐも互いに離間した状態となるため、弾性チューブＴが合流する際にはローラ対１９Ｐは離間した状態を維持しており合流が容易となる。

（７）．ローラ１９の先端を先端に向かうほど小径となるテーパ部１９ｂとした。このため、ローラ１９の先端から合流してくる弾性チューブＴがローラ対１９Ｐの間に位置決めしやすく、またテーパ部１９ｂの部分ではローラ対１９Ｐの間隔が広いため弾性チューブＴの合流が容易となる。

（８）．２つの押圧ユニット２、３のうち一方の押圧ユニット２が案内突条２５の高部２５Ｈによる規制を解除されてローラ対１９Ｐの間隔が広がる際には他の押圧ユニット３が高部２５Ｈによる規制を受けて弾性チューブＴを押圧した状態となっている。したがって、一方の押圧ユニット２による弾性チューブＴの押圧が解除されても弾性チューブＴ内部のコンクリートが逆流することがない。

次に、本発明を具体化したローラ式ポンプの第二実施形態を図６〜図８にしたがって説明する。なお、第二実施形態の特徴的構成を中心に説明し、第一実施形態と同様の構成についてはその詳細な説明を省略する。

図６、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、押圧ユニット１０２、１０３の基本構成は第一実施形態のものと同じであるが、その具体的構成において相違している。すなわち、取付ブロック１１３を挟んで対向して配置されている両支軸１１７、１１７は、取付ブロック１１３に固定されたロッド１２０上を取付ブロック１１３と規制板１２３との間で移動可能に配置されており、コイルバネ１２４により常時外側に向けて付勢されている。この支軸１１７は、矩形状の基部１２１とその先端に形成された円筒の小径部１２２とから構成されており、小径部１２２の基端には軸受（第一軸受）１１８が配置されている。一方、支軸１１７の小径部１２２は第一実施形態よりも長く形成されている。小径部１２２にはローラ１１９が自転可能に配置されており、このローラ１１９は円筒形状の押圧部１１９ａと先端に向かうほど小径となるテーパ部１１９ｂとから構成され、第一実施形態に比してテーパ部１１９ｂが短くなっており、この分ローラ１１９の全長も短いものとなっている。また、テーパ部１１９ｂの上面は開口されており、ここから小径部１２２の先端が突出している。つまり、小径部１２２はローラ１１９を貫通してさらに先端に突出している。この小径部１２２のうちローラ１１９の上端から突出している突出部１２６には軸受（第二軸受）１２７が装着されている。この第二軸受１２７もラジアル軸受であり、その外周側が回転自在となるように突出部１２６に装着されている。

ハウジング１０１において、前側板１０４及び後側板１０５には第一実施形態と同形状の案内突条（第一案内突条）１２５がそれぞれ回転軸１１０を中心としてサークル状に突出形成されている。一方、円周板１０６の内周面の軸方向両端には周方向に連続する第二案内突条１２８がそれぞれ形成されている。第二案内突条１２８はそれぞれの内側面が当接面１２８ａとして形成されており、この当接面１２８ａはローラ１１９の第二軸受１２７の公転軌跡に沿って形成されている。また、第一案内突条１２５は第一実施形態と同様に図４に示すように周方向において高さが異なっており、押圧ユニット１０２が公転すると第一案内突条１２５の高さ（１２５Ｈ、１２５Ｌ）に沿って第一軸受１１８が移動する（図８（ａ）、図８（ｂ））。

一方、第二案内突条１２８も第一案内突条１２５と同じ位相にてその高さ（前側板１０４及び後側板１０５から当接面１２８ａまでの長さ）が異なるように形成されている。したがって、支軸１１７に設けられている第一軸受１１８が第一案内突条１２５の当接面１２５ａに当接しているときに、同時に第二軸受１２７も第二案内突条１２８の当接面１２８ａに当接することとなり、押圧ユニット１０２が公転すると第二案内突条１２８の高さ（１２８Ｈ、１２８Ｌ）に沿って第二軸受１２７が移動する。このため、第一案内突条１２５の高さと第二案内突条１２８の高さが同時に変化し、公転している第一軸受１１８と第二軸受１２７も同時に回転軸１１０方向への荷重を受けてこれを支軸１１７に伝え、支軸１１７はロッド１２０上を移動することとなる。また、ローラ対１１９Ｐが弾性チューブＴを押圧する際にローラ１１９はその基端側に位置する第一案内突条１２５と先端側に位置する第二案内突条１２８の２つから荷重を受け、逆に弾性チューブＴからの荷重を第一案内突条１２５と第二案内突条１２８の２つに分散することとなる。

上記実施形態のローラ式ポンプによれば、第一実施形態の効果に加えて以下のような効果を得ることができる。
（１）．上記実施形態では、同位相に形成された第一案内突条１２５と第二案内突条１２８とを設け、これに同時に当接する第一軸受１１８と第二軸受１２７を支軸１１７に装着させている。このため、支軸１１７のロッド１２０上の移動は支軸の軸方向において異なる箇所に形成された２つの軸受によって行われるため安定したものとなる。

（２）．第一軸受１１８と第二軸受１２７とは支軸１１７の上でローラ１１９を挟んだ状態で配置されている。このため、ローラ１１９にて弾性チューブを押圧する際には、ローラ１１９の両端を支持した状態で押圧することとなるため、押圧の際に支軸１１７に掛かる負荷が軽減される。

第三実施形態
さらに、本発明を具体化したローラ式ポンプの第三実施形態を図９〜図１１にしたがって説明する。第三実施形態は押圧ユニット２０２、２０３の構成を変更した点に特徴を有しているため、特徴的な構成についての説明を中心とし、他の実施形態と同様の構成についてはその詳細な説明を省略する。

図９、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、取付ブロック２１３には２つの押圧ユニット２０２、２０３が回転軸２１０を中心として１８０度の間隔を持って配置されている。押圧ユニット２０２、２０３は、取付ブロック２１３に対向して配置された２つの支軸２１７、２１７を有している。各支軸２１７の基端部には支持ピン２２６が挿通されており、この支持ピン２２６の両端は取付ブロック２１３に形成されたブラケット２２７に支持されている。したがって、支軸２１７はブラケット２２７に支持された支持ピン２２６を中心として揺動可能となっている。一方、取付ブロック２１３と支軸２１７との間には板バネ２２４が配置されて支軸２１７を常時外側に傾動するように付勢している。また、支軸２１７の先端には円筒形状のローラ２１９が支軸２１７に貫通された状態で自転可能に配置されており、ローラ２１９の上面から突出する支軸２１７の突出部２２９には軸受２１８が装着されている。この軸受２１８は上記各実施形態と同様にラジアル軸受であり、その外周が回転自在となっている。なお、ローラ２１９は基端から先端に至るまでその径が一定の円筒形状に形成されている。

一方、円周板２０６の内周面の軸方向両端には周方向に連続する案内突条２２５がそれぞれ形成されている。案内突条２２５はそれぞれの内側面が当接面２２５ａとして形成されており、この当接面２２５ａは軸受２１８の公転軌跡に沿って形成されている。また、各案内突条２２５は第一実施形態と同様に図４に示すように周方向において高さ（前側板２０４及び後側板２０５から当接面２２５ａまでの長さ）が異なっている。支軸２１７は常に外側に傾動するように付勢されているため、支軸２１７の先端に装着されている軸受２１８が案内突条２２５の当接面２２５ａに当接している。押圧ユニット２０２が公転すると、軸受２１８は案内突条２２５の当接面２２５ａに沿って移動し、案内突条２２５の当接面２２５ａの高さが変化すると軸受２１８もこれに追随する。このため、案内突条２２５が高部２２５Ｈのときには支軸２１７は直立し、間に位置する弾性チューブＴはローラ対２１９Ｐによって押圧された状態となる（図１１（ａ））。一方、案内突条２２５が低部２２５Ｌのときには支軸２１７は傾動してローラ対２１９Ｐの間隔が拡がり、間に弾性チューブＴが配置されていたとしてもローラ対２１９Ｐによって押圧されない状態となる（図１１（ｂ））。なお、支軸２１７の揺動に伴いその先端に装着されている軸受２１８も軸の角度が変更するため、案内突条２２５の高さが変位する場合には当接面２２５ａの角度、幅（外周板２０６からの長さ）も併せて変更している。

案内突条２２５の高さは第一実施形態と同様に設定されているため、押圧ユニット２０２が位置Ａから約４５度公転すると案内突条２２５は低部２２５Ｌから上り傾斜部へと変化する。案内突条２２５に当接している軸受２１８は上り傾斜部において内側方向へと押されることにより支軸２１７は支持ピン２２６を支点として直立する方向へと揺動する。対向して形成されている案内突条２２５も同様に高さが変化するよう形成されているため、取付ブロック２１３を挟んで対向している両支軸２１７、２１７は同時に揺動を開始する。このため、上り傾斜部においては押圧ユニット２０２の公転に伴ってローラ対２１９Ｐの間隔は順次狭くなってくる。

また、このローラ対２１９Ｐの間隔が変化を始めるのと同期して弾性チューブＴがローラ対２１９Ｐの間へと挿入されてくる。押圧ユニット２０２が位置Ｂに至ると案内突条２２５の高さが高部２２５Ｈとなってローラ対２１９Ｐの間隔が最も狭くなる。このときは弾性チューブＴの内周側はガイドローラ２１６に、また外周側は規制リブ２０９に当接してローラ対２１９Ｐの間に完全に位置することとなり、弾性チューブＴはローラ対２１９Ｐに押圧されて内面同士が当接する押圧状態となる（図１１（ａ））。案内突条２２５は位置Ｂからは約１８０度の角度範囲にわたって高部２２５Ｈのまま形成され、弾性チューブＴも位置Ｂから位置Ｄまでの間の１８０度の角度範囲で円弧状に配置されているため、ローラ対２１９Ｐは弾性チューブＴを押圧ながら公転し、内部のコンクリートを上流側へと搬送する。押圧ユニット２０２が位置Ｄを少し過ぎた位置（位置Ｄ′）から案内突条２２５の高さが下り傾斜部となる。案内突条２２５に当接しながら移動している軸受２１８は下り傾斜部においても板バネ２２４の付勢力により案内突条２２５の当接面２２５ａに当接して移動するため支軸２１７は外側方向への揺動を開始し、位置Ｄ′を過ぎた地点からローラ対２１９Ｐの間隔も順次拡がり始める。

ローラ対２１９Ｐの間隔が拡がり始めることに併せて弾性チューブＴの延びる方向がローラ２１９の公転方向と異なることとなるため、弾性チューブＴに作用しているローラ対２１９Ｐの押圧力が緩和され、ローラ対２１９Ｐの間からの弾性チューブＴの離脱が容易となる。

上記実施形態のローラ式ポンプによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）．上記実施形態では、支軸２１７を揺動させて弾性チューブＴの押圧及び解放を行っている。支軸がロッド上を移動する構成ではないため摺動する部位における工作精度を高くする必要がない。

（２）．一つの支軸２１７に対して一つの軸受２１８を設ければよいため構成が簡易なものとなる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。

○ 上記実施形態では、案内突条２５の高部２５Ｈを、位置Ａから位置Ｄ′までの１８０度を少し超える角度範囲（例えば１８５度）に亘って形成していたが、高部２５Ｈが形成されている角度範囲はこれに限られない。公転時に押圧ユニット２、３の少なくとも一つが弾性チューブＴを押圧していればよいため、２組の押圧ユニット２、３を備える場合には案内突条２５の高部２５Ｈは１８０度であれば足りる。

○ 上記各実施形態では押圧ユニット２、３を２組に設けていたが、３組以上の押圧ユニットを設けてもよい。
○ 上記各実施形態では、対向して形成している案内突条（２５、１２５、１２８、２２５）を対向する位置にて同じ形状に形成していたが、傾斜部（２５Ｕ、２５Ｄ等）において位相をずらせて形成してもよい。

○ 上記各実施形態では、案内突条２５等に下り傾斜部２５Ｄを設けて序々にローラ対１９Ｐの間隔を拡げていた（図４）。この下り傾斜部２５Ｄの傾斜角度をより急角度にしてローラ対１９Ｐに押圧されている弾性チューブＴをより短時間のうちに解放させるようにしてもよい。

○ 上記各実施形態では、コイルバネ２４、１２４、板バネ２２４により支軸１７等をその間隔が広がる方向に付勢していたが、これらバネを省略してもよい。
○ 第一実施形態において、軸受１８の位置を変更してもよい。すなわち、支軸１７のより基端側（回転軸１０に近い位置）に装着したり、或いはローラ１９の先端から小径部を突出させてその突出部分に装着してもよい。

○ 第二実施形態において第二案内突条１２８は円周板１０６の内周面にそれぞれ取り付けていたが、前側板１０４及び後側板１０５の外周端に形成してもよい。
○ 第二実施形態にて形成した第二案内突状とこれに当接する第二軸受について、第二案内突状をハウジング１０１の円周板１０６に形成した溝あるいは段差に変更してもよい。すなわち、ハウジング１０１の円周板１０６に一定深さの溝あるいは段差を形成し、この溝あるいは段差を周方向に第一案内突状と同じ位相でその高さ（前側板１０４及び後側板１０５から当接面１２８ａまでの長さ）を変更させる。また、支軸１１７の先端部がこの溝に挿入されるあるいは段差に係合される長さとする。押圧ユニット１０２、１０３の公転時には支軸１１７の先端部が溝あるいは段差によってロッド１２０の軸方向における位置が規制されるため同様の効果が得られる。また、このハウジングの内周板に形成した溝あるいは段差は第三実施形態についても適用することができる。

本実施形態に係るダブルローラ式ポンプの側面図。 図１のＡ−Ｃ線部分断面図、（ａ）は全体図、（ｂ）はローラの部分拡大図。 本実施形態に係る押圧ユニットの拡大図、（ａ）は押圧ユニットが位置Ｂ〜Ｄ′のいずれかにいるとき、（ｂ）は押圧ユニットが位置Ａにいるとき。 前側板及び後側板に形成された案内突条の展開模式図。 ローラ対による弾性チューブの押圧を示す模式図、（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）は、それぞれ異なる位置におけるローラ対と弾性チューブとの状態を示した図。 第二実施形態に係るダブルローラ式ポンプの側面図。 図６のＡ−Ｃ線部分断面図、（ａ）は全体図、（ｂ）はローラの部分拡大図。 第二実施形態に係る押圧ユニットの拡大図、（ａ）は押圧ユニットが位置Ｂ〜Ｄ′のいずれかにいるとき、（ｂ）は押圧ユニットが位置Ａにいるとき。 第三実施形態に係るダブルローラ式ポンプの側面図。 図９のＡ−Ｃ線部分断面図、（ａ）は全体図、（ｂ）はローラの部分拡大図。 第三実施形態に係る押圧ユニットの拡大図、（ａ）は押圧ユニットが位置Ｂ〜Ｄ′のいずれかにいるとき、（ｂ）は押圧ユニットが位置Ａにいるとき。 従来のローラ式ポンプの側面図。 従来のローラ式ポンプの部分断面図。 従来のローラ対による弾性チューブの押圧を示す説明図。

符号の説明

１…ハウジング、２（１０２、２０２）…押圧ユニット、３（１０３、２０３）…押圧ユニット、１０（１１０、２１０）…回転軸、１３（１１３、２１３）…取付ブロック、１７（１１７、２１７）…支軸、１８（１１８、１２７、２１８）…軸受（当接部）、１９（１１９、２１９）…ローラ、１９Ｐ（１１９Ｐ、２１９Ｐ）…ローラ対、２５（１２５、２２５）…案内突条（突条）。

Claims (6)

1. チューブを間に挟んで公転するローラ対を備えたダブルローラ式ポンプにおいて、
   前記ローラ対を構成する２つのローラがチューブを押圧する間隔とチューブを押圧しない間隔との間で変位可能であり、
   前記２つのローラを、チューブがローラの公転軌跡に沿って配置される部分ではチューブを押圧する間隔に維持することを特徴とするダブルローラ式ポンプ。
2. 前記２つのローラは、ローラの公転に伴って、チューブがローラ間から離脱する領域で同ローラがチューブを押圧しない間隔に向けて変位し、チューブがローラ間に合流する領域で同ローラがチューブを押圧する間隔に向けて変位することを特徴とする請求項１に記載のダブルローラ式ポンプ。
3. 前記チューブは半円に亘ってローラの公転軌跡に沿って配置されており、前記ローラ対は公転方向において等間隔に複数配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のダブルローラ式ポンプ。
4. 回転軸と、回転軸に固定された取付ブロックと、取付ブロックに回転軸の周方向において等間隔に配置された複数の押圧ユニットとを備え、一部が円弧状に配置されたチューブを押圧ユニットが押圧しながら公転することによりチューブ内部の被搬送物を搬送するダブルローラ式ポンプにおいて、
   押圧ユニットは、取付ブロックに対向して配置された支軸と、各支軸に回転自在に取り付けられチューブを押圧するローラとを備え、前記対向して配置された支軸は押圧ユニットの公転に伴って回転軸方向における支軸間の間隔を変位可能に支持されており、
   前記チューブがローラの公転軌跡に沿って配置される部分では、前記ローラがチューブを押圧する間隔に前記支軸間の間隔が変位することを特徴とするダブルローラ式ポンプ。
5. 前記ダブルローラ式ポンプは、押圧ユニットの公転領域を覆うハウジングを備え、同ハウジングの内面にはローラの公転軸を中心とする円周形でかつ周方向において高さが異なる突条が対向して形成されており、
   一方、各支軸にはこの突条に当接する当接部が設けられており、同当接部が突条に当接することにより、前記対向して配置された支軸の間隔が変位することを特徴とする請求項４に記載のダブルローラ式ポンプ。
6. 前記各支軸は取付ブロックに対して回転軸方向に移動可能かつ周方向に移動不能に支持されていることを特徴とする請求項４又は５に記載のダブルローラ式ポンプ。

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