JP2019090403A - Tube pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプアセンブリに関し、特にチューブを介して流体を搬送するチューブポンプに関する。 The present invention relates to a pump assembly, and more particularly to a tube pump for conveying fluid through a tube.
流体用のポンプには、流体の流路を形成する面を押圧し、流路を変形させて流路の体積変化を起こすことによって流体の搬送を行う容積式ポンプと呼ばれるものがある。押圧機構としてはフィンガー式、ローラー式等が公知である。特許文献１及び２には、ローラー式の押圧機構が開示されている。これらの押圧機構では、同一形状の複数のローラーが中心軸周りに配列され、これらのローラーがモーターに駆動されて中心軸周りを旋回することにより、流体のポンピングが行われる。 Among pumps for fluid, there is a so-called positive displacement pump that transports fluid by pressing a surface forming a fluid flow path and deforming the flow path to cause volume change of the flow path. As a pressing mechanism, a finger type, a roller type, etc. are known. Patent Documents 1 and 2 disclose roller-type pressing mechanisms. In these pressing mechanisms, a plurality of rollers of the same shape are arranged around a central axis, and pumping of fluid is performed by the rollers being driven by a motor and pivoting around the central axis.
特許文献１及び２で開示されるローラーは、円錐台型をしており、中心軸に対して径の小さい上面が径方向内側を向き、径の大きい底面が径方向外側を向くように設置される。このような構成においては、ローラーの重心が中心軸から遠ざかるため、ローラーの慣性モーメント（イナーシャ）が大きくなり、ローラーを回転させるための駆動エネルギーが増大する。 The rollers disclosed in Patent Documents 1 and 2 have a truncated cone shape, and are installed such that the upper surface with a smaller diameter faces the radially inner side with respect to the central axis and the lower surface with a larger diameter faces the radially outer surface. Ru. In such a configuration, since the center of gravity of the roller moves away from the central axis, the inertia moment (inertia) of the roller increases, and driving energy for rotating the roller increases.
本発明は、駆動エネルギーの小さいチューブポンプを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a tube pump with small driving energy.
本発明の第１観点に係るチューブポンプは、流体を搬送するための可撓性を有するチューブと、前記チューブが少なくとも部分的に湾曲するように前記チューブを保持するホルダー部と、駆動部と、前記駆動部により第１中心軸周りを回転駆動され、前記第１中心軸周りを回転しながら、前記ホルダー部に保持された前記チューブの湾曲した部分に沿って前記チューブを押圧することにより、前記流体を前記チューブ内で搬送する少なくとも１つの押圧部とを備える。前記押圧部は、前記押圧部において前記チューブと対向する面において、前記第１中心軸を基準として径方向外側に向かう程、前記チューブ側から前記押圧部側に傾斜する傾斜面を有する。 A tube pump according to a first aspect of the present invention comprises a flexible tube for transporting a fluid, a holder unit for holding the tube so that the tube is at least partially curved, and a drive unit. The driving unit is driven to rotate about the first central axis, and while rotating about the first central axis, the tube is pressed along the curved portion of the tube held by the holder. And at least one pusher for transporting the fluid in the tube. The pressing portion has, in a surface facing the tube in the pressing portion, an inclined surface which is inclined toward the pressing portion from the tube side as it goes radially outward with respect to the first central axis.
本発明の第２観点に係るチューブポンプは、第１観点に係るチューブポンプであって、前記押圧部は、前記第１中心軸に交差する第２中心軸周りに回転可能なローラーの形態である。 The tube pump according to a second aspect of the present invention is the tube pump according to the first aspect, wherein the pressing portion is in the form of a roller rotatable around a second central axis intersecting the first central axis. .
本発明の第３観点に係るチューブポンプは、第２観点に係るチューブポンプであって、前記押圧部は、前記第１中心軸周りの回転に従動して、前記第２中心軸周りに回転する。 The tube pump according to a third aspect of the present invention is the tube pump according to the second aspect, wherein the pressing portion is rotated about the second central axis following the rotation about the first central axis .
本発明の第４観点に係るチューブポンプは、第２観点又は第３観点に係るチューブポンプであって、前記押圧部は、概ね円錐台の形状であり、前記円錐台は、前記第２中心軸に概ね直交する底面と、前記第２中心軸に概ね直交し、前記底面よりも面積が狭く、前記底面よりも前記第１中心軸を基準として径方向外側に配置される上面と、前記底面及び前記上面の間に広がる周面とを有し、前記傾斜面は、前記押圧部において前記周面に相当する部分に含まれる。 The tube pump according to a fourth aspect of the present invention is the tube pump according to the second aspect or the third aspect, wherein the pressing portion is substantially in the shape of a truncated cone, and the truncated cone has the second central axis A top surface substantially perpendicular to the second central axis, an area substantially smaller than the bottom surface, and a top surface radially outward of the bottom surface with respect to the first central axis, the bottom surface, and And a circumferential surface extending between the upper surfaces, and the inclined surface is included in a portion corresponding to the circumferential surface in the pressing portion.
本発明の第５観点に係るチューブポンプは、第１観点から第４観点のいずれかに係るチューブポンプであって、前記ホルダー部は、前記チューブが収容されるチューブ空間を有する。前記チューブ空間は、前記押圧部に対向する第１壁面と、前記第１壁面から起立し、前記チューブの前記湾曲した部分に前記第１中心軸を基準として径方向外側から当接する第２壁面とで規定される。 The tube pump according to a fifth aspect of the present invention is the tube pump according to any one of the first to fourth aspects, wherein the holder portion has a tube space in which the tube is accommodated. The tube space includes a first wall surface facing the pressing portion, and a second wall surface rising from the first wall surface and abutted from the radially outer side with respect to the first central axis to the curved portion of the tube Defined in
本発明の第６観点に係るチューブポンプは、第５観点に係るチューブポンプであって、前記チューブ空間の前記第１中心軸方向の最深部からの、前記第２壁面の高さをｈとし、前記チューブの断面の半径をｒとするとき、ｈ≧ｒである。 The tube pump according to a sixth aspect of the present invention is the tube pump according to the fifth aspect, wherein the height of the second wall from the deepest portion in the first central axis direction of the tube space is h. When the radius of the cross section of the tube is r, h ≧ r.
本発明の第７観点に係るチューブポンプは、第５観点又は第６観点に係るチューブポンプであって、前記第１壁面は、前記第１中心軸を基準として径方向外側に向かう程、前記チューブ側から前記押圧部側に傾斜する傾斜部を有する。 The tube pump according to a seventh aspect of the present invention is the tube pump according to the fifth aspect or the sixth aspect, wherein the first wall surface is radially outward with respect to the first central axis, the tube It has an inclined part which inclines to the said press part side from the side.
本発明の第８観点に係るチューブポンプは、第７観点に係るチューブポンプであって、前記第１壁面は、前記傾斜部に連続し、かつ前記第１中心軸に概ね直交し、前記傾斜部よりも前記第１中心軸を基準として径方向外側に配置される水平部をさらに有し、前記第２壁面は、前記水平部から起立する。 The tube pump according to an eighth aspect of the present invention is the tube pump according to the seventh aspect, wherein the first wall surface is continuous with the inclined portion and substantially orthogonal to the first central axis, and the inclined portion It further has a horizontal part arranged radially outward on the basis of the 1st central axis, and the 2nd wall surface stands from the horizontal part.
本発明の第９観点に係るチューブポンプは、第５観点から第８観点のいずれかに係るチューブポンプであって、前記チューブ空間は、前記第１壁面から起立し、前記第２壁面と対向し、前記第２壁面よりも前記第１中心軸を基準として径方向内側に配置される第３壁面でさらに規定され、前記第３壁面及び前記第２壁面の一方は、前記第１壁面から所定の間隔を空けた高さ位置から前記第３壁面及び前記第２壁面の他方に向かって突出し、前記チューブ空間からの前記チューブの脱落を防止する爪部を含む。 The tube pump according to a ninth aspect of the present invention is the tube pump according to any of the fifth aspect to the eighth aspect, wherein the tube space stands from the first wall surface and faces the second wall surface. Further defined by a third wall surface disposed radially inward with respect to the first central axis with respect to the second wall surface, one of the third wall surface and the second wall surface is a predetermined distance from the first wall surface It includes a claw portion that protrudes from the spaced height position toward the other of the third wall surface and the other of the second wall surface and prevents the tube from falling out of the tube space.
本発明の第１０観点に係るチューブポンプは、第１観点から第９観点のいずれかに係るチューブポンプであって、前記駆動部及び前記押圧部を収容する本体ケースをさらに備え、前記ホルダー部と前記本体ケースとは分離可能に構成される。 A tube pump according to a tenth aspect of the present invention is the tube pump according to any one of the first to ninth aspects, further comprising a main body case for accommodating the drive portion and the pressing portion, and the holder portion It is configured to be separable from the main body case.
本発明の第１１観点に係るチューブポンプは、第１０観点に係るチューブポンプであって、前記ホルダー部と前記本体ケースのうち一方は、係合部を有し、前記ホルダー部と前記本体ケースのうち他方は、前記係合部に係合される被係合部を有し、前記係合部と前記被係合部とを係合させると、前記本体ケースに対して前記ホルダー部が位置決めされるように構成される。 The tube pump according to an eleventh aspect of the present invention is the tube pump according to the tenth aspect, wherein one of the holder portion and the main body case has an engaging portion, and the holder portion and the main body case The other has an engaged portion engaged with the engaging portion, and when the engaging portion and the engaged portion are engaged, the holder portion is positioned with respect to the main body case. Configured to
本発明の第１２観点に係るチューブポンプは、第１０観点又は第１１観点に係るチューブポンプであって、前記ホルダー部と前記本体ケースのうち一方は、他方に対向する面に磁石を有し、前記ホルダー部と前記本体ケースのうち他方は、前記磁石に対向し、前記磁石に磁気的に吸引される磁性体又は磁石を有する。 The tube pump according to a twelfth aspect of the present invention is the tube pump according to the tenth aspect or the eleventh aspect, wherein one of the holder portion and the main body case has a magnet on the surface facing the other, The other of the holder portion and the main body case has a magnetic body or a magnet facing the magnet and magnetically attracted to the magnet.
本発明の第１３観点に係るチューブポンプは、第１観点から第１２観点のいずれかに係るチューブポンプであって、前記押圧部を前記ホルダー部に向かって付勢する付勢部材をさらに備える。 The tube pump according to a thirteenth aspect of the present invention is the tube pump according to any one of the first through twelfth aspects, further comprising an urging member for urging the pressing portion toward the holder portion.
本発明の第１４観点に係るポンプアセンブリは、流体の流路を画定する可撓性を有する流路部材と、駆動部と、前記駆動部により第１中心軸周りを回転駆動され、前記第１中心軸周りを回転しながら、前記流路部材を押圧することにより、前記流体を前記流路内で搬送する少なくとも１つの押圧部とを備える。前記押圧部は、前記第１中心軸を基準として径方向外側に向かう程、前記第１中心軸方向に前記流路部材側から前記押圧部側に傾斜する傾斜面を有する。 According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided a pump assembly comprising: a flexible flow path member for defining a flow path of a fluid; a drive portion; and the first drive portion rotationally driven about a first central axis At least one pressing portion for conveying the fluid in the flow path by pressing the flow path member while rotating around a central axis. The pressing portion has an inclined surface which is inclined from the flow path member side to the pressing portion in the first central axis direction as it goes radially outward with respect to the first central axis.
本発明の第１観点から第１３観点によれば、流体を搬送するための可撓性を有するチューブが、少なくとも部分的に湾曲するようにホルダー部に保持される。このチューブの湾曲した部分は、駆動部により第１中心軸周りを回転駆動される押圧部により押圧される。この押圧部は、押圧部においてチューブと対向する面において、第１中心軸を基準として径方向外側に向かう程、チューブ側から押圧部側に傾斜する傾斜面を有する。従って、この傾斜面の存在により、第１中心軸を基準として径方向外側における押圧部の重量が低減され、押圧部の重心が第１中心軸から離れることが防止される。よって、駆動エネルギーの小さいチューブポンプが提供される。 According to the first to thirteenth aspects of the present invention, a flexible tube for transporting a fluid is held by the holder so as to be at least partially curved. The curved portion of the tube is pressed by the pressing portion which is rotationally driven around the first central axis by the drive portion. The pressing portion has, in a surface facing the tube in the pressing portion, an inclined surface which is inclined from the tube side to the pressing portion as it goes radially outward with respect to the first central axis. Therefore, due to the presence of the inclined surface, the weight of the pressing portion on the radially outer side with respect to the first central axis is reduced, and the center of gravity of the pressing portion is prevented from being separated from the first central axis. Thus, a tube pump with low driving energy is provided.
また、本発明の第１４観点によれば、流体の流路を画定する可撓性を有する流路部材が、駆動部により第１中心軸周りを回転駆動される押圧部により押圧される。この押圧部は、押圧部において流路部材と対向する面において、第１中心軸を基準として径方向外側に向かう程、流路部材側から押圧部側に傾斜する傾斜面を有する。従って、この傾斜面の存在により、第１中心軸を基準として径方向外側における押圧部の重量が低減され、押圧部の重心が第１中心軸から離れることが防止される。よって、駆動エネルギーの小さいポンプアセンブリが提供される。 Further, according to the fourteenth aspect of the present invention, the flexible flow path member that defines the flow path of the fluid is pressed by the pressing portion that is rotationally driven around the first central axis by the drive portion. The pressing portion has, in a surface facing the flow path member in the pressing portion, an inclined surface which is inclined from the flow path member side toward the pressing portion as it goes radially outward with respect to the first central axis. Therefore, due to the presence of the inclined surface, the weight of the pressing portion on the radially outer side with respect to the first central axis is reduced, and the center of gravity of the pressing portion is prevented from being separated from the first central axis. Thus, a pump assembly with low driving energy is provided.
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るチューブポンプについて説明する。 Hereinafter, a tube pump according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
＜１．チューブポンプの構成＞
図１に、本実施形態に係るチューブポンプ１（以下、単にポンプ１ということがある）の概略斜視図を示す。ポンプ１は、流体、典型的には液体を搬送するためのアセンブリであり、流体の流路を形成する可撓性を有するチューブ２と、チューブ２を保持するホルダー部２０と、本体ケース３０とを備えている。ホルダー部２０及び本体ケース３０は、チューブ２を間に挟んで対向するように取り付けられる。本実施形態では、ホルダー部２０は、本体ケース３０から着脱自在に分離可能である。チューブ２の上流側の端部及び下流側の端部は、それぞれ上流側の部品及び下流側の部品（図示されない）に接続される。上流側の部品及び下流側の部品は、ポンプ１の用途に応じて適宜選択することができる。また、図１の例では、チューブ２の両端がホルダー部２０から殆ど突出していないが、チューブ２の長さも、ポンプ１の用途に応じて適宜選択される。
<1. Tube pump configuration>
FIG. 1 shows a schematic perspective view of a tube pump 1 (hereinafter sometimes referred to simply as the pump 1) according to the present embodiment. The pump 1 is an assembly for transporting a fluid, typically a liquid, and has a flexible tube 2 for forming a fluid flow path, a holder unit 20 for holding the tube 2, and a body case 30. Is equipped. The holder portion 20 and the body case 30 are attached to face each other with the tube 2 interposed therebetween. In the present embodiment, the holder unit 20 is detachably separable from the main body case 30. The upstream end and the downstream end of the tube 2 are connected to the upstream part and the downstream part (not shown), respectively. The upstream part and the downstream part can be appropriately selected according to the application of the pump 1. Further, in the example of FIG. 1, both ends of the tube 2 hardly protrude from the holder portion 20, but the length of the tube 2 is also appropriately selected according to the application of the pump 1.
本体ケース３０は、駆動部３１と、チューブ２を押圧する押圧部３２とを収容する。本実施形態では、駆動部３１はモーター（以下、モーターにも参照符号３１を付す）であり、押圧部３２はローラー（以下、ローラーにも参照符号３２を付す）である。ローラー３２は、同じく本体ケース３０に収容される回転体３３に下側から支持されている。なお、特に断らない限り、本実施形態でいう上下とは、図３Ｂの状態を基準に定義され、ホルダー部２０側が上側であり、本体ケース３０側が下側である。回転体３３は、上下方向に延びる中心軸Ａ１（図３Ｂ参照）を有する概ね円盤状の部材であり、その上面からローラー３２が部分的に突出するような態様でローラー３２を支持する。また、回転体３３及びローラー３２は、一部が本体ケース３０の上面に露出した状態で収容される。 The main body case 30 accommodates the drive unit 31 and the pressing unit 32 that presses the tube 2. In the present embodiment, the drive unit 31 is a motor (hereinafter, the motor is also denoted by reference numeral 31), and the pressing unit 32 is a roller (hereinafter, the roller is also denoted by reference numeral 32). The roller 32 is supported from the lower side by the rotating body 33 similarly accommodated in the main body case 30. In addition, unless it refuses in particular, the upper and lower sides in this embodiment are defined on the basis of the state of FIG. 3B, the holder part 20 side is an upper side, and the main body case 30 side is a lower side. The rotating body 33 is a substantially disk-like member having a central axis A1 (see FIG. 3B) extending in the vertical direction, and supports the roller 32 in such a manner that the roller 32 partially protrudes from the upper surface thereof. Further, the rotary body 33 and the roller 32 are accommodated in a state where a part thereof is exposed on the upper surface of the main body case 30.
モーター３１は、中心軸Ａ１周りに回転体３３を回転駆動させる。より具体的には、モーター３１の出力軸は、ギア３６ａ，３６ｂ等を含む回転伝達機構に接続され、最も下流側のギア３６ａの回転軸３４が回転体３３に固定されている（図３Ｂ参照）。この回転軸３４は、中心軸Ａ１と同心状に上下方向に延びるように配置される。回転軸３４の横断面は、非円形形状であり、回転軸３４及びギア３６ａに形成されている、回転軸３４の横断面と略同形状の開口に挿入されている。そのため、回転体３３は、ギア３６ａに対し相対回転不能に接続されている。 The motor 31 rotationally drives the rotating body 33 around the central axis A1. More specifically, the output shaft of the motor 31 is connected to a rotation transmission mechanism including the gears 36a, 36b and the like, and the rotation shaft 34 of the most downstream gear 36a is fixed to the rotating body 33 (see FIG. 3B) ). The rotation shaft 34 is arranged to extend in the vertical direction concentrically with the central axis A1. The cross section of the rotating shaft 34 is non-circular, and is inserted into the opening formed in the rotating shaft 34 and the gear 36 a and having substantially the same shape as the cross section of the rotating shaft 34. Therefore, the rotary body 33 is connected to the gear 36a so as not to be rotatable relative to the gear 36a.
図３Ａは、ローラー３２と、ローラー３２側から見たホルダー部２０の底面図であり、図３Ｂは、ローラー３２及びホルダー部２０の周辺部分の側方断面図である。回転体３３には、複数個のローラー３２が支持されており、これらのローラー３２は、中心軸Ａ１周りに配列されている。ローラー３２の数は、本実施形態では３つであるが、その数は特に限定されず、１つであってもよい。本実施形態では、これらのローラー３２は、中心軸Ａ１から径方向に略同じ距離だけ離れた位置において、周方向に等間隔に配列されている。なお、本実施形態の説明において、単に径方向及び周方向というときには、中心軸Ａ１が基準とされるものとする。以上より、ローラー３２は、回転体３３と共にモーター３１により中心軸Ａ１周りを回転駆動され、このとき、中心軸Ａ１周りを公転する。つまり、モーター３１は、ギア３６ａ，３６ｂ等を含む回転伝達機構、回転軸３４及び回転体３３を介して、中心軸Ａ１周りでローラー３２を旋回させる。 FIG. 3A is a bottom view of the roller 32 and the holder unit 20 viewed from the roller 32 side, and FIG. 3B is a side cross-sectional view of the roller 32 and the peripheral portion of the holder unit 20. A plurality of rollers 32 are supported by the rotating body 33, and the rollers 32 are arranged around the central axis A1. Although the number of the rollers 32 is three in the present embodiment, the number is not particularly limited, and may be one. In the present embodiment, the rollers 32 are arranged at equal intervals in the circumferential direction at positions separated from the central axis A1 by approximately the same distance in the radial direction. In the description of the present embodiment, when simply referring to the radial direction and the circumferential direction, the central axis A1 is taken as a reference. From the above, the roller 32 is rotationally driven around the central axis A1 by the motor 31 together with the rotating body 33, and at this time, revolves around the central axis A1. That is, the motor 31 turns the roller 32 around the central axis A1 via the rotation transmission mechanism including the gears 36a and 36b, the rotation shaft 34, and the rotating body 33.
図２に、ホルダー部２０の詳細な構成を示す。ホルダー部２０は、概ね矩形状の上面及び下面を有する板状の部材であり、下面には、チューブ２が装着されるチューブ空間Ｓが形成されている。なお、図２は、ホルダー部２０を下面側から見た様子を示している。チューブ２は、チューブ空間Ｓ内にチューブ２が部分的に湾曲するように収容される。より具体的には、本実施形態のチューブ空間Ｓは、Ｕ字状であり、中心軸Ａ１を中心とする円弧部分Ｃと、円弧部分Ｃの両端と連続し、ホルダー部２０の端面へと続く直線部分Ｌ１及びＬ２とを有する。すなわち、チューブ２は、チューブ空間Ｓに装着された状態において、中心軸Ａ１周りに円弧を描くように折り曲げられ、両端がホルダー部２０の外部へと出ていくように構成されている。チューブ空間Ｓは、溝状であり、溝の底面に相当する第１壁面２１と、溝の両側の側壁に相当し、第１壁面２１から起立する第２壁面２２及び第３壁面２３とから規定される。第１壁面２１は、中心軸Ａ１に概ね直交する平面内に広がっており、上述のローラー３２は、第１壁面２１に対向するように位置合わせされる。第３壁面２３は、第２壁面２２と対向しており、第２壁面２２よりも中心軸Ａ１を基準として径方向内側に配置される。 The detailed structure of the holder part 20 is shown in FIG. The holder portion 20 is a plate-like member having a substantially rectangular upper surface and a lower surface, and a tube space S in which the tube 2 is mounted is formed on the lower surface. FIG. 2 shows the holder portion 20 viewed from the lower surface side. The tube 2 is accommodated in the tube space S so that the tube 2 is partially curved. More specifically, the tube space S of the present embodiment is U-shaped and is continuous with the arc portion C centered on the central axis A1 and both ends of the arc portion C, and continues to the end face of the holder portion 20 It has straight portions L1 and L2. That is, in a state where the tube 2 is mounted in the tube space S, the tube 2 is bent so as to draw a circular arc around the central axis A1, and both ends thereof are configured to go out of the holder portion 20. The tube space S is in the form of a groove, and is defined by the first wall 21 corresponding to the bottom of the groove, and the side walls on both sides of the groove, and the second wall 22 and the third wall 23 rising from the first wall 21 Be done. The first wall surface 21 extends in a plane substantially orthogonal to the central axis A1, and the above-described roller 32 is aligned so as to face the first wall surface 21. The third wall surface 23 faces the second wall surface 22 and is disposed radially inward of the second wall surface 22 with reference to the central axis A1.
ローラー３２は、本実施形態では全て同じ形状であり、各々、略円錐台の形状である。より具体的には、各ローラー３２は、底面３２１及び上面３２２と、底面３２１と上面３２２の間に広がる周面３２３とを有する形状である。なお、ローラー３２の中心軸Ａ２に直交する２つの面３２１，３２２のうち、面積がより大きな方が底面３２１であり、面積のより狭い方が上面３２２である。また、本実施形態では、各ローラー３２の底面３２１及び上面３２２に概ね直交する中心軸Ａ２は、両面３２１，３２２の略中心を通る。すなわち、各ローラー３２は、略直円錐台の形状である。 The rollers 32 are all of the same shape in the present embodiment, and each has a generally frusto-conical shape. More specifically, each roller 32 is shaped to have a bottom surface 321 and a top surface 322, and a circumferential surface 323 extending between the bottom surface 321 and the top surface 322. Of the two surfaces 321 and 322 orthogonal to the central axis A2 of the roller 32, the one with the larger area is the bottom surface 321 and the one with the smaller area is the upper surface 322. Further, in the present embodiment, the central axis A2 substantially orthogonal to the bottom surface 321 and the top surface 322 of each roller 32 passes through the approximate center of both surfaces 321 and 322. That is, each roller 32 is a shape of a substantially right truncated cone.
各ローラー３２は、中心軸Ａ１を基準として底面３２１が径方向内側を向き、上面３２２が径方向外側を向くように配置される。つまり、各ローラー３２は、上面３２２が底面３２１よりも径方向外側にくるように配置される。また、各ローラー３２は、その中心軸Ａ２が中心軸Ａ１に直交又は略直交するように配置される。なお、ローラー３２の中心軸Ａ２は全て、中心軸Ａ１に直交する同一平面内に概ね配置される。 Each roller 32 is disposed such that the bottom surface 321 faces inward in the radial direction and the upper surface 322 faces inward in the radial direction with reference to the central axis A1. That is, each roller 32 is disposed such that the top surface 322 is located radially outward of the bottom surface 321. Further, each roller 32 is arranged such that its central axis A2 is orthogonal or substantially orthogonal to the central axis A1. The central axes A2 of the rollers 32 are all disposed substantially in the same plane orthogonal to the central axis A1.
以上の構成により、各ローラー３２の周面３２３は、ローラー３２においてチューブ２と対向する面において、傾斜面３２３ａを形成する。傾斜面３２３ａは、中心軸Ａ１を基準として径方向外側に向かう程、チューブ２側からローラー３２側へ、すなわち第１壁面２１から離れるように傾斜する面である。そして、この傾斜面３２３ａの存在により、中心軸Ａ１を基準として径方向外側におけるローラー３２の重量が低減され、ローラー３２の重心が中心軸Ａ１から離れることが防止される。よって、ローラー３２が中心軸Ａ１周りで回転駆動されるときの慣性モーメント（イナーシャ）が小さくなり、駆動エネルギーが低減される。 With the above configuration, the circumferential surface 323 of each roller 32 forms an inclined surface 323 a on the surface facing the tube 2 in the roller 32. The inclined surface 323a is a surface that inclines away from the tube 2 side to the roller 32 side, that is, away from the first wall surface 21 as it goes radially outward with reference to the central axis A1. Then, the presence of the inclined surface 323a reduces the weight of the roller 32 on the radially outer side with respect to the central axis A1, and prevents the center of gravity of the roller 32 from being separated from the central axis A1. Therefore, the moment of inertia (inertia) when the roller 32 is rotationally driven around the central axis A1 is reduced, and the drive energy is reduced.
ローラー３２は、中心軸Ａ２に沿って延びるローラー軸３２４を有し、上述したとおり中心軸Ａ１周りを公転しながら、ローラー軸３２４周りに自転することも可能である。ローラー軸３２４は、底面３２１及び上面３２２から突出しており、この突出部分が回転体３３に支持される。ただし、ローラー軸３２４の支持方法は、特に限定されない。本実施形態の回転体３３は、第１パーツ３３ａ及び第２パーツ３３ｂから構成され、第１パーツ３３ａと第２パーツ３３ｂとが対向する部分に空間が形成され、当該空間がローラー軸３２４を収容する軸受けとして機能する。ローラー軸３２４は、中心軸Ａ１に対して概ね直交するため、ローラー３２は中心軸Ａ２周りに自転することができる。なお、本実施形態では、ローラー軸３２４がモーター等の駆動部により回転駆動されることはなく、ローラー３２は、中心軸Ａ１周りの公転時にその周面３２３がチューブ２に接触して受け取る摩擦力により、回転させられる。すなわち、ローラー３２は、中心軸Ａ１周りの公転に従動して、中心軸Ａ２周りで自転する。 The roller 32 has a roller axis 324 extending along the central axis A2, and can also rotate around the roller axis 324 while revolving around the central axis A1 as described above. The roller shaft 324 protrudes from the bottom surface 321 and the top surface 322, and the protruding portion is supported by the rotating body 33. However, the method of supporting the roller shaft 324 is not particularly limited. The rotating body 33 according to this embodiment includes a first part 33a and a second part 33b, and a space is formed in a portion where the first part 33a and the second part 33b face each other, and the space accommodates the roller shaft 324 Function as a bearing. The roller shaft 324 is substantially orthogonal to the central axis A1, so the roller 32 can rotate around the central axis A2. In the present embodiment, the roller shaft 324 is not rotationally driven by a drive unit such as a motor, and the roller 32 is a frictional force that is received when the circumferential surface 323 contacts the tube 2 when revolving around the central axis A1. Is rotated. That is, the roller 32 follows the revolution around the central axis A1, and rotates about the central axis A2.
図３Ｂに示すように、ホルダー部２０は、その下面に形成されたチューブ空間Ｓがローラー３２の一部を収容するように、本体ケース３０に対し位置合わせされる。より具体的には、ローラー３２の上面３２２は、チューブ空間Ｓに入り込まない一方、底面３２１の一部及び周面３２３の一部がチューブ空間Ｓに収容される。なお、このとき、中心軸Ａ１を基準として、底面３２１は第３壁面２３よりも径方向外側に、上面３２２は第２壁面２２よりも径方向外側にくるように配置される。以上の構成により、ローラー３２の周面３２３に含まれる上述の傾斜面３２３ａは、チューブ空間Ｓ内でチューブ２を上方及び径方向外側に向かって押圧する。すなわち、チューブ２は第１壁面２１及び第２壁面２２に押し付けられる。その結果、チューブ２はチューブ空間Ｓ内にしっかりと収容され、チューブ空間Ｓから脱落し難くなる。 As shown in FIG. 3B, the holder portion 20 is aligned with the main body case 30 so that the tube space S formed on the lower surface of the holder portion 20 accommodates a part of the roller 32. More specifically, the upper surface 322 of the roller 32 does not enter the tube space S, while a part of the bottom surface 321 and a part of the circumferential surface 323 are accommodated in the tube space S. At this time, the bottom surface 321 is disposed radially outward of the third wall surface 23 and the top surface 322 is disposed radially outward of the second wall surface 22 with reference to the central axis A1. With the above configuration, the above-described inclined surface 323a included in the circumferential surface 323 of the roller 32 presses the tube 2 in the tube space S upward and radially outward. That is, the tube 2 is pressed against the first wall surface 21 and the second wall surface 22. As a result, the tube 2 is firmly accommodated in the tube space S, and it becomes difficult to drop out of the tube space S.
また、本実施形態では、回転体３３の第２パーツ３３ｂの下方には、回転体３３を上方のホルダー部２０に向かって付勢するばね３５が配置されている。このばね３５の付勢力は、回転体３３に支持されているローラー３２を上方に押し上げる力となり、ひいては、ローラー３２がチューブ２を第１壁面２１に対し押し付ける力となる。本実施形態では、このばね３５により、チューブ２がチューブ空間Ｓからさらに脱落し難くなっている。 Further, in the present embodiment, a spring 35 that biases the rotating body 33 toward the upper holder portion 20 is disposed below the second part 33 b of the rotating body 33. The biasing force of the spring 35 is a force that pushes up the roller 32 supported by the rotating body 33, and thus the roller 32 presses the tube 2 against the first wall surface 21. In the present embodiment, the tube 2 is more difficult to drop out of the tube space S by the spring 35.
また、本実施形態では、チューブ空間Ｓの円弧部分Ｃの半径は、チューブ２の自然最小曲げ半径よりも小さい。自然最小曲げ半径とは、チューブ２に何も拘束を付与しない状態でチューブ２の両端を持ち、両端が互いに平行になるように一端を他端に対し１８０°折り曲げ、チューブ２全体がＵ字状になるように外力を付与したときに形成される、チューブ２が描く円弧の半径（最外径）である。このため、チューブ２をチューブ空間Ｓ内に装着すると、チューブ２の湾曲した部分に第２壁面２２が径方向外側から当接し、チューブ２が第２壁面２２に対し強く押し付けられる。つまり、チューブ２がチューブ空間Ｓに装着されるべく円弧部分Ｃに沿って折り曲げられた際に、チューブ２が第２壁面２２に向かって広がろうとする大きな復元力が作用する。この復元力は、チューブ２の第２壁面２２に対する大きな摩擦力を生み、チューブ２が第２壁面２２に対し滑り難くなり、チューブ２をチューブ空間Ｓ内にしっかりと固定することができる。 Further, in the present embodiment, the radius of the arc portion C of the tube space S is smaller than the natural minimum bending radius of the tube 2. The natural minimum bending radius means that both ends of the tube 2 are held with no restraint to the tube 2 and one end is bent 180 ° with respect to the other end so that both ends are parallel to each other, and the entire tube 2 is U-shaped It is a radius (the outermost diameter) of a circular arc which tube 2 draws, when it applies external force so that it may become. Therefore, when the tube 2 is mounted in the tube space S, the second wall surface 22 abuts on the curved portion of the tube 2 from the outside in the radial direction, and the tube 2 is strongly pressed against the second wall surface 22. That is, when the tube 2 is bent along the arc portion C so as to be mounted in the tube space S, a large restoring force acts to expand the tube 2 toward the second wall surface 22. This restoring force generates a large frictional force with respect to the second wall 22 of the tube 2 and the tube 2 is less slippery with respect to the second wall 22, and the tube 2 can be firmly fixed in the tube space S.
なお、仮にチューブ空間Ｓの円弧部分Ｃの半径が、チューブ２の自然最小曲げ半径以上であったとしても、折り曲げられたチューブ２には直線状に戻ろうとする復元力が働くため、チューブ２はチューブ空間Ｓ内にしっかりと固定され得る。ただし、チューブ空間Ｓの円弧部分Ｃの半径を自然最小曲げ半径よりも小さく設定することには、ホルダー部２０やローラー３２等をはじめとする各種部品を小型化することができるというさらなる利点がある。 In addition, even if the radius of the arc portion C of the tube space S is equal to or larger than the natural minimum bending radius of the tube 2, the tube 2 has a restoring force that tries to return linearly to the bent tube 2. It can be firmly fixed in the tube space S. However, setting the radius of the arc portion C of the tube space S to be smaller than the natural minimum bending radius has the further advantage that various parts such as the holder portion 20 and the roller 32 can be miniaturized. .
また、本実施形態では、チューブ空間Ｓの直線部分Ｌ１及びＬ２における第３壁面２３には、第２壁面２２へと向かって突出する爪部２４が形成される。爪部２４は、第１壁面２１から上下方向に所定の間隔を空けて配置され、この爪部２４と第１壁面２１との間隔は、チューブ２が爪部２４と第１壁面との間に挟持される程度に形成される。図４Ａに示すように、爪部２４の最も突出した部分は、第２壁面２２に到達することはなく、爪部２４の最も突出した部分と第２壁面２２との間には一定の間隔Ｄが保たれる。間隔Ｄは爪部２４と第２壁面２２との間を、弾性変形により圧縮されたチューブ２が通過できる程度の間隔である。すなわち、チューブ２を爪部２４と第２壁面２２との間を通してチューブ空間Ｓに装着することができる一方で、一旦チューブ２をチューブ空間Ｓに装着した後は、その弾性により元の形状に復元したチューブ２が爪部２４に拘束されて、チューブ空間Ｓから脱落しない。この構成によって、別途固定器具等を必要とすることなく、チューブ２をチューブ空間Ｓ内に拘束することができる。つまり、本体ケース３０にホルダー部２０を装着する組み立ての作業性を確保しつつも、ホルダー部２０からチューブ２が脱落するのをより確実に防ぐことができる。なお、図４Ｂに示すように、本実施形態では、爪部２４には、チューブ２の外周面に沿った切り欠き部２５が形成され、切り欠き部２５により広がった第２壁面２２と第３壁面２３との間の空間にチューブ２が収容される。また、爪部２４の数は１つに限られず、複数形成されてもよい。爪部２４は、本実施形態では、ホルダー部２０の端面近傍に４つ配置される。また、爪部２４は、第３壁面２３ではなく、第２壁面２２に形成することもできるし、両方の面２２，２３に形成することもできる。 Further, in the present embodiment, on the third wall surface 23 in the straight line portions L1 and L2 of the tube space S, the claw portion 24 protruding toward the second wall surface 22 is formed. The claw portion 24 is disposed at a predetermined interval in the vertical direction from the first wall surface 21. The distance between the claw portion 24 and the first wall surface 21 is that the tube 2 is between the claw portion 24 and the first wall surface. It is formed to such an extent that it is nipped. As shown in FIG. 4A, the most projecting portion of the claw 24 does not reach the second wall surface 22, and a constant distance D between the most projecting portion of the claw 24 and the second wall 22. Is kept. An interval D is an interval between the claw portion 24 and the second wall surface 22 such that the tube 2 compressed by elastic deformation can pass through. That is, while the tube 2 can be attached to the tube space S through the space between the claw portion 24 and the second wall surface 22, once the tube 2 is attached to the tube space S, its original shape can be restored by its elasticity. The tube 2 is restrained by the claws 24 and does not drop out of the tube space S. By this configuration, the tube 2 can be restrained within the tube space S without requiring a separate fixing device or the like. That is, it is possible to prevent the tube 2 from falling off the holder 20 more reliably while securing the workability of assembling the holder 20 to the main body case 30. As shown in FIG. 4B, in the present embodiment, the notch portion 25 along the outer peripheral surface of the tube 2 is formed in the claw portion 24 and the second wall surface 22 and the third wall surface 22 are expanded by the notch portion 25. The tube 2 is accommodated in the space between the wall surface 23 and the wall surface 23. Further, the number of claws 24 is not limited to one, and a plurality of claws 24 may be formed. In the present embodiment, four claws 24 are arranged in the vicinity of the end face of the holder 20. Further, the claws 24 can be formed not on the third wall surface 23 but on the second wall surface 22, or can be formed on both surfaces 22 and 23.
ここで、中心軸Ａ１方向に沿ってチューブ空間Ｓの最深部からの第２壁面２２の高さ（本実施形態では、第１壁面２１を基準とした第２壁面２２の高さに一致する）を、ｈとする。このとき、本実施形態では、高さｈとチューブ２の断面半径ｒとの関係は、ｈ≧ｒを満たすように構成される。なお、ここでいうチューブ２の断面半径とは、チューブ２に外力を加えていない状態において、チューブ２の長手方向に直交する面で切断した場合のチューブ２の外径に対する半径のことである。このように高さｈを構成することによって、ホルダー部２０からチューブ２が脱落するのをより確実に防ぐことができる。 Here, the height of the second wall 22 from the deepest portion of the tube space S along the central axis A1 direction (in the present embodiment, it corresponds to the height of the second wall 22 based on the first wall 21) Let h be. At this time, in the present embodiment, the relationship between the height h and the cross-sectional radius r of the tube 2 is configured to satisfy h ≧ r. In addition, the cross-sectional radius of the tube 2 here is a radius with respect to the outer diameter of the tube 2 at the time of cut | disconnecting in the surface orthogonal to the longitudinal direction of the tube 2 in the state which has not added external force to the tube 2. By configuring the height h in this manner, it is possible to more reliably prevent the tube 2 from falling off from the holder portion 20.
以上のとおり、本実施形態では、ホルダー部２０からチューブ２が脱落することを防止するための様々な工夫が施されている。これらにより、ローラー３２によるチューブ２の押圧時において、チューブ２が適正な位置に安定して保持される。すなわち、チューブ２の位置がチューブ空間Ｓ内でずれて、流量精度が低下することを防止することができる。 As mentioned above, in this embodiment, various devices for preventing the tube 2 from falling off from the holder portion 20 are provided. As a result, at the time of pressing the tube 2 by the roller 32, the tube 2 is stably held at an appropriate position. That is, it is possible to prevent the flow rate accuracy from being lowered because the position of the tube 2 is shifted in the tube space S.
＜２．チューブポンプの動作＞
以下、図面を参照しつつ、ポンプ１の動作について説明する。ポンプ１は、チューブ２を保持した状態のホルダー部２０を、図３Ｂに示すように本体ケース３０に装着した状態で使用される。なお、図１では図示されていないが、チューブ２の両端はそれぞれ上流側の部品及び下流側の部品へと接続されている。ホルダー部２０を本体ケース３０に装着した状態におけるチューブ空間Ｓ内のチューブ２は、図３Ｂに示すように、第１壁面２１、第２壁面２２及びローラー３２で囲まれる。
<2. Operation of tube pump>
Hereinafter, the operation of the pump 1 will be described with reference to the drawings. The pump 1 is used in a state where the holder portion 20 in a state of holding the tube 2 is mounted on the main body case 30 as shown in FIG. 3B. Although not shown in FIG. 1, both ends of the tube 2 are connected to the upstream part and the downstream part, respectively. The tube 2 in the tube space S in a state in which the holder unit 20 is mounted to the main body case 30 is surrounded by the first wall surface 21, the second wall surface 22 and the roller 32 as shown in FIG. 3B.
モーター３１は、リード線を介して図示されない電源又はバッテリーに接続される。ポンプ１のスイッチがＯＮにされ、電源又はバッテリーからモーター３１に電力が供給されると、モーター３１が回転し、回転軸３４を回転させる。このとき、モーター３１の回転速度は、ギア３６ａ，３６ｂ等を含む回転伝達機構により減速され、回転軸３４に伝えられる。モーター３１の駆動は、間欠的又は連続的なものとすることができる。 The motor 31 is connected to a power supply or a battery (not shown) via a lead. When the switch of the pump 1 is turned on and electric power is supplied to the motor 31 from a power source or a battery, the motor 31 is rotated to rotate the rotating shaft 34. At this time, the rotational speed of the motor 31 is reduced by the rotation transmission mechanism including the gears 36 a and 36 b and the like, and transmitted to the rotation shaft 34. The drive of the motor 31 can be intermittent or continuous.
回転体３３は、回転軸３４と共に中心軸Ａ１周りを回転する。そして、回転体３３の回転に伴って、ローラー３２も中心軸Ａ１周りに回転（公転）し、周面３２３によってチューブ２内の流路を閉塞するようにチューブ２を押圧する。このとき、ローラー３２がチューブ２を閉塞した点Ｐよりも上流側のチューブ２には、流体が貯められる。ローラー３２がさらに回転し、点Ｐから下流側へ移動すると、点Ｐには上流側から貯められた流体が移動してくる。再びローラー３２が回転して点Ｐに廻ってくると、点Ｐの流体はローラー３２によって下流側に移動させられて、チューブ２内の流路が再び閉塞される。上記の動作を繰り返すことによって、ポンプ１は流体を、上流側の部品から下流側の部品へと、所定の流速で送ることができる。すなわち、ローラー３２は、中心軸Ａ１周りを公転しながら、チューブ２の湾曲した部分に沿ってチューブ２を一定の方向にしごくように押圧し、このローラー３２の動作により流体がチューブ２内を搬送される。なお、ローラー３２は、ローラー軸３２４周りを回転可能に支持されているので、チューブ２と周面３２３の間に生じる摩擦力によって中心軸Ａ２周りにも回転（自転）する。このように、ローラー３２は、中心軸Ａ１周りを公転しながら、これに従動して中心軸Ａ２周りを自転することで、押圧動作をスムーズに行い、摩擦抵抗によるモーター３１への負荷を低減させることができる。よって、ローラー３２を公転させるために必要となる駆動エネルギーが低減される。 The rotating body 33 rotates around the central axis A1 with the rotation axis 34. Then, with the rotation of the rotary body 33, the roller 32 also rotates (revolves) around the central axis A1, and presses the tube 2 so as to close the flow path in the tube 2 by the circumferential surface 323. At this time, the fluid is stored in the tube 2 on the upstream side of the point P at which the roller 32 closes the tube 2. When the roller 32 further rotates and moves from the point P to the downstream side, the fluid stored from the upstream side moves to the point P. When the roller 32 rotates again and reaches the point P, the fluid at the point P is moved downstream by the roller 32, and the flow path in the tube 2 is closed again. By repeating the above operation, the pump 1 can send the fluid from the upstream part to the downstream part at a predetermined flow rate. That is, while revolving around the central axis A1, the roller 32 presses the tube 2 in a fixed direction along the curved portion of the tube 2 so that the fluid is transported in the tube 2 by the operation of the roller 32. Be done. In addition, since the roller 32 is rotatably supported around the roller shaft 324, the roller 32 also rotates (rotations) around the central axis A2 by the frictional force generated between the tube 2 and the circumferential surface 323. As described above, the roller 32 revolves around the central axis A1 and follows it to rotate around the central axis A2, thereby performing the pressing operation smoothly and reducing the load on the motor 31 due to the frictional resistance. be able to. Thus, the driving energy required to revolve the roller 32 is reduced.
ばね３５は、ローラー３２を含む回転体３３を、第２パーツ３３ｂの側からホルダー部２０に向かって付勢する。このようにすることで、チューブ２をしっかりとチューブ空間Ｓ内に収容し、ローラー３２のチューブ２に対する適正な位置を維持することができる。 The spring 35 biases the rotating body 33 including the roller 32 from the side of the second part 33 b toward the holder 20. By so doing, the tube 2 can be firmly accommodated in the tube space S, and the proper position of the roller 32 with respect to the tube 2 can be maintained.
上述したように、チューブ２は、折り曲げにより作用する復元力により、チューブ空間Ｓの円弧部分Ｃの第１壁面２１及び第２壁面２２にしっかりと当接した状態で、チューブ空間Ｓ内に保持されている。加えて、チューブ２は、ローラー３２の傾斜面３２３ａにより径方向内側から第２壁面２２側へ押されるため、チューブ２が第３壁面２３側へ移動してローラー３２の押圧から逃れるのを防止することができる。また、傾斜面３２３ａの存在により、第２壁面２２及び第３壁面２３と、ローラー３２の周面３２３との干渉を回避しつつ、ローラー３２がチューブ２を閉塞するまで押圧することができる。 As described above, the tube 2 is held in the tube space S in a state of being firmly in contact with the first wall 21 and the second wall 22 of the arc portion C of the tube space S by the restoring force acting by bending. ing. In addition, since the tube 2 is pushed from the radially inner side to the second wall surface 22 side by the inclined surface 323 a of the roller 32, the tube 2 is prevented from moving to the third wall surface 23 and escaping from the pressure of the roller 32 be able to. Further, due to the presence of the inclined surface 323a, the roller 32 can press the tube 2 until the tube 2 is closed while avoiding interference between the second wall surface 22 and the third wall surface 23 and the circumferential surface 323 of the roller 32.
＜３．特徴＞
本実施形態で使用されるチューブ２は、断面半径ｒが１（ｍｍ）程度である。このように、径が比較的小さいチューブを装置の所定の位置に装着する場合、通常は作業者の熟練度が要求される。しかし、本実施形態のようなチューブ空間Ｓを構成することにより、例えばチューブの装着作業に熟練していない一般の使用者であってもチューブ２をチューブ空間Ｓに適切に装着することが可能となる。また、一度チューブ２をチューブ空間Ｓに装着した後は、その脱落が生じ難い。さらには、特殊な形状のチューブを必要とすることがないため、簡便性の向上及び低コスト化を実現することができる。なお、上記のチューブ２の断面半径ｒはあくまでも一例であり、チューブ２の断面半径ｒは、ポンプ１の用途に応じて、適宜変更することが可能である。
<3. Feature>
The tube 2 used in the present embodiment has a cross-sectional radius r of about 1 (mm). Thus, in order to attach a relatively small diameter tube to a predetermined position of the device, the skill of the worker is usually required. However, by configuring the tube space S as in the present embodiment, for example, even a general user who is not skilled in the tube mounting operation can appropriately mount the tube 2 in the tube space S. Become. In addition, once the tube 2 is attached to the tube space S, it is difficult for the dropout to occur. Furthermore, since a tube of a special shape is not required, improvement in simplicity and cost reduction can be realized. The cross-sectional radius r of the tube 2 described above is merely an example, and the cross-sectional radius r of the tube 2 can be appropriately changed according to the application of the pump 1.
＜４．変形例＞
以上、本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。
<4. Modified example>
As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning. For example, the following modifications are possible. Moreover, the gist of the following modifications can be combined as appropriate.
＜４−１＞
押圧部３２の形態は、ローラーに限定されず、押圧部３２を自転不能に構成してもよい。なお、押圧部３２が自転不能であるとき、押圧部３２はチューブ２に対して常に同じ面を向けることになる。その場合、押圧部３２においてチューブ２に対向する面を、中心軸Ａ１から離れる程、チューブ２側からローラー３２側へ傾斜する傾斜面として形成しさえすればよく、押圧部３２のその他の部位の形状は任意に設定することができる。
<4-1>
The form of the pressing portion 32 is not limited to a roller, and the pressing portion 32 may be configured to be non-rotatable. When the pressing portion 32 can not rotate, the pressing portion 32 always faces the same surface with respect to the tube 2. In that case, the surface facing the tube 2 in the pressing portion 32 may be formed as an inclined surface which inclines from the tube 2 side to the roller 32 as the distance from the central axis A1 increases. The shape can be set arbitrarily.
＜４−２＞
押圧部３２の形状は、略円錐台に限られず、例えば、略円錐とすることも可能である。また、上面と底面の径が等しい略円柱又は略斜円柱とすることも可能である。この場合は、中心軸Ａ２を中心軸Ａ１に直交する方向に対して適宜傾斜させることで、押圧部３２においてチューブ２と対向する面において、中心軸Ａ１から離れる程、チューブ２側からローラー３２側へ傾斜する傾斜面を形成することができる。
<4-2>
The shape of the pressing portion 32 is not limited to a substantially truncated cone, and may be, for example, a substantially conical shape. Moreover, it is also possible to set it as a substantially cylindrical or substantially oblique cylinder with the same diameter of the upper surface and the bottom surface. In this case, by appropriately inclining the central axis A2 with respect to the direction orthogonal to the central axis A1, in the surface facing the tube 2 in the pressing portion 32, the roller 32 side from the tube 2 side as being away from the central axis A1. It is possible to form an inclined surface inclined to the
＜４−３＞
上記実施形態では、ローラー３２の自転軸である中心軸Ａ２は、公転軸である中心軸Ａ１に対し直交するように交差していたが、自転軸Ａ２は、公転軸Ａ１に直交する直線に対し角度を為すように中心軸Ａ１と交差していてもよい。
<4-3>
In the above embodiment, the central axis A2 which is the rotation axis of the roller 32 intersects so as to be orthogonal to the central axis A1 which is the revolution axis, but the rotation axis A2 is with respect to a straight line which is orthogonal to the revolution axis A1. It may intersect the central axis A1 so as to make an angle.
＜４−４＞
ホルダー部２０と本体ケース３０のうち一方は係合部を有し、他方は係合部に係合される被係合部を有し、前記係合部と前記被係合部とを係合させると、本体ケース３０に対してホルダー部２０が位置決めされるように構成されていてもよい。図５は、このように構成されたホルダー部２０及び本体ケース３０の斜視図である。図５の例では、係合部として、ホルダー部２０のローラー３２に対向する面に、本体ケース３０の上面に向かって突出する３つの凸部２０１が形成されている。一方、被係合部として、本体ケース３０のホルダー部２０に対向する面には、本体ケース３０の内側に向かって窪んだ凹部３０１が形成されている。３つの凸部２０１と３つの凹部３０１とは、ホルダー部２０と本体ケース３０とを対向させたとき、１対１に対応する位置に形成される。３組の凸部２０１及び凹部３０１を係合させると、ホルダー部２０が本体ケース３０に対して正しい位置に位置合わせされる。その結果、ポンプ１の流量精度が向上する。
<4-4>
One of the holder portion 20 and the main body case 30 has an engaging portion, and the other has an engaged portion engaged with the engaging portion, and the engaging portion and the engaged portion are engaged. Then, the holder portion 20 may be positioned relative to the main body case 30. FIG. 5 is a perspective view of the holder unit 20 and the main body case 30 configured as described above. In the example of FIG. 5, three convex portions 201 that protrude toward the upper surface of the main body case 30 are formed on the surface of the holder portion 20 facing the roller 32 as the engaging portion. On the other hand, a concave portion 301 which is recessed toward the inside of the main body case 30 is formed on the surface of the main body case 30 facing the holder portion 20 as an engaged portion. The three convex portions 201 and the three concave portions 301 are formed at positions corresponding to one to one when the holder portion 20 and the main body case 30 are opposed to each other. When the three sets of the convex portion 201 and the concave portion 301 are engaged, the holder portion 20 is aligned with the main body case 30 at the correct position. As a result, the flow rate accuracy of the pump 1 is improved.
係合部としての凸部２０１はホルダー部２０と本体ケース３０のどちらに設けられてもよい。ただし、ホルダー部２０をディスポーザブルな部品とし、本体ケース３０とこれに収容される駆動部３１及びローラー３２等の各種部品を含むユニットを繰り返し使用されるリユース部品とする場合には、凸部２０１はホルダー部２０に設けられることが望ましい。凸部２０１は、凹部３０１に比べて、折れる等して損傷し易いためである。また、ホルダー部２０が凸部及び凹部を有し、なおかつ本体ケース３０がこれらに対応する凹部及び凸部を有していてもよい。さらに、係合部及び被係合部の形状や両者の組の数は、この例に限定されず、適宜変更することができるが、ホルダー部２０と本体ケース３０との位置決めの精度を向上させる観点からは、係合部と被係合部との組の数は、複数であることが好ましい。 The convex part 201 as the engaging part may be provided on either the holder part 20 or the main body case 30. However, when the holder unit 20 is a disposable component and a unit including the main body case 30 and various components such as the drive unit 31 and the roller 32 accommodated therein is a reuse component to be used repeatedly, the convex portion 201 is It is desirable that the holder 20 be provided. This is because the convex portion 201 is more easily broken and damaged than the concave portion 301. Further, the holder portion 20 may have a convex portion and a concave portion, and the main body case 30 may have a concave portion and a convex portion corresponding thereto. Furthermore, the shapes of the engaging portion and the engaged portion and the number of sets of both are not limited to this example and can be changed as appropriate, but the accuracy of positioning of the holder portion 20 and the main body case 30 is improved. From the viewpoint, it is preferable that the number of sets of the engaging portion and the engaged portion be plural.
＜４−５＞
ホルダー部２０と本体ケース３０のうち一方は、他方に対向する面に磁石を有し、ホルダー部２０と本体ケース３０のうち他方は、前記磁石に対向し、前記磁石に磁気的に吸引される磁性体又は磁石を有していてもよい。この構成によって、ホルダー部２０の位置決めがより容易になり、また、本体ケース３０への着脱作業の操作性が向上する。図５に示す例では、本体ケース３０は、ホルダー部２０に対向する面に、２つの磁石３０２，３０２を有する。磁石３０２は、この例では、それぞれ上面のみが本体ケース３０の上面から露出し、なおかつ磁石３０２の上面が本体ケース３０の上面と概ね面一になるように本体ケース３０内に埋め込まれている。一方、ホルダー部２０は、本体ケース３０と組み合わせられたとき、磁石３０２，３０２にそれぞれ対向する２つの磁性体２０２，２０２を有する。この例では、磁性体２０２は、磁石３０２に対向する面が、ホルダー部２０の本体ケース３０と対向する面と概ね面一になるようにホルダー部２０に固定されている。磁性体２０２，２０２の少なくとも一方は、磁石に変更することができる。磁石３０２は、それぞれに対向する磁性体２０２を磁気的に吸引し、本体ケース３０に対するホルダー部２０の位置を固定する。磁石３０２が磁性体２０２を吸引する力の強度は、ユーザが片手に本体ケース３０を持ちつつ、他方の手でホルダー部２０を分離することができる程度とすることができる。磁石及び磁性体の組の数は図５の例に限定されず、適宜設定することができる。さらに、変形例４−４の係合部及び被係合部を磁石で、或いは磁石及び磁性体で形成することも可能である。
<4-5>
One of the holder portion 20 and the body case 30 has a magnet on the surface facing the other, and the other of the holder portion 20 and the body case 30 faces the magnet and is magnetically attracted to the magnet You may have a magnetic body or a magnet. By this configuration, the positioning of the holder portion 20 becomes easier, and the operability of the attachment / detachment operation to the main body case 30 is improved. In the example shown in FIG. 5, the main body case 30 has two magnets 302 and 302 on the surface facing the holder portion 20. In this example, the magnets 302 are embedded in the main case 30 such that only the upper surface is exposed from the upper surface of the main case 30, and the upper surface of the magnet 302 is substantially flush with the upper surface of the main case 30. On the other hand, when the holder unit 20 is combined with the main body case 30, the holder unit 20 has two magnetic members 202, 202 facing the magnets 302, 302, respectively. In this example, the magnetic body 202 is fixed to the holder 20 so that the surface facing the magnet 302 is substantially flush with the surface of the holder 20 facing the body case 30. At least one of the magnetic members 202, 202 can be changed to a magnet. The magnet 302 magnetically attracts the magnetic members 202 opposed to each other, and fixes the position of the holder unit 20 with respect to the main body case 30. The strength of the force with which the magnet 302 attracts the magnetic body 202 can be set to such an extent that the user can hold the main body case 30 with one hand and can separate the holder portion 20 with the other hand. The number of sets of magnets and magnetic bodies is not limited to the example of FIG. 5 and can be set as appropriate. Furthermore, it is also possible to form the engaging portion and the engaged portion of Modification 4-4 with a magnet, or with a magnet and a magnetic body.
＜４−６＞
ホルダー部２０のチューブ空間Ｓを規定する第１壁面２１は、中心軸Ａ１を基準として径方向外側に向かう程、チューブ２側から押圧部であるローラー３２側へ傾斜する傾斜部２１０を有していてもよい。図６Ａはこのように構成されたホルダー部２０の斜視図であり、図６Ｂは、傾斜部２１０を有するホルダー部２０及びローラー３２の周辺の構造を示す側方断面図である。傾斜部２１０が中心軸Ａ１に直交する平面に対して傾斜する傾斜角は特に限定されないが、図６Ｂに示すとおり、チューブポンプ１が動作する際に、ローラー３２の周面３２３が形成する傾斜面３２３ａと平行又は略平行になるような傾斜角とするのが望ましい。また、このときローラー３２の上面３２２は、第２壁面２２よりも中心軸Ａ１を基準として径方向内側に位置するように構成されることが望ましい。このようにすることで、チューブ２が傾斜部２１０、第２壁面２２、及び周面３２３（傾斜面３２３ａ）とで囲まれるので、ローラー３２の押圧力がチューブ２に伝わりやすくなり、チューブ２をより確実に閉塞させることができる。さらに、チューブ２が閉塞したときの寸法を容易に特定することができ、同寸法を基にしてローラー３２及び第１壁面２１等の寸法を決定することができ、ポンプ１の設計が容易になる。
<4-6>
The first wall surface 21 defining the tube space S of the holder portion 20 has an inclined portion 210 which is inclined from the tube 2 side to the roller 32 side which is the pressing portion as it goes radially outward with reference to the central axis A1. May be FIG. 6A is a perspective view of the holder unit 20 configured as described above, and FIG. 6B is a side sectional view showing the structure around the holder unit 20 having the inclined portion 210 and the roller 32. The inclination angle at which the inclined portion 210 inclines with respect to the plane orthogonal to the central axis A1 is not particularly limited, but as shown in FIG. 6B, the inclined surface formed by the circumferential surface 323 of the roller 32 when the tube pump 1 operates. It is desirable to make the inclination angle parallel to or substantially parallel to H.323a. Further, at this time, it is preferable that the upper surface 322 of the roller 32 be positioned radially inward of the second wall surface 22 with reference to the central axis A1. By doing this, since the tube 2 is surrounded by the inclined portion 210, the second wall surface 22 and the circumferential surface 323 (inclined surface 323a), the pressing force of the roller 32 is easily transmitted to the tube 2, and the tube 2 It can be more reliably closed. Furthermore, the dimensions when the tube 2 is closed can be easily specified, and the dimensions of the roller 32, the first wall 21 and the like can be determined based on the dimensions, and the design of the pump 1 becomes easy. .
＜４−７＞
第１壁面２１は、傾斜部２１０の径方向外側の周縁に連続し、かつ中心軸Ａ１に概ね直交する水平部２１１をさらに有し、第２壁面２２が水平部２１１の径方向外側の周縁から起立するように構成されてもよい。図７Ａは、傾斜部２１０を有するが水平部２１１を有さないホルダー部２０の側方断面図であり、図７Ｂは、傾斜部２１０及び水平部２１１を有するホルダー部２０の側方断面図である。図７Ｂのように水平部２１１を形成すると、水平部２１１と第２壁面２２とによってポケット部Ｐが形成される。ポケット部Ｐは接着剤を用いてチューブ２をチューブ空間Ｓに固定する場合の接着剤溜まりとして機能する。例えば、チューブ２の折り曲げた部分（円弧部分Ｃに沿う部分）の径方向外側面に接着剤を塗布し、第１壁面２１及び第２壁面２２に固定するとき、チューブ２に塗布された接着剤がポケット部Ｐに溜まり、傾斜部２１０から中心軸Ａ１方向及び下方へ流出し難くなる。このようにして、チューブ２をチューブ空間Ｓにしっかりと接着することができる。その結果、チューブ２がチューブ空間Ｓからより脱落し難くなる。
<4-7>
The first wall surface 21 further has a horizontal portion 211 which is continuous with the outer peripheral edge of the inclined portion 210 in the radial direction and which is substantially orthogonal to the central axis A1, and the second wall 22 extends from the outer peripheral edge of the horizontal portion 211 in the radial direction. It may be configured to stand up. FIG. 7A is a side cross-sectional view of the holder portion 20 having the inclined portion 210 but not the horizontal portion 211, and FIG. 7B is a side cross-sectional view of the holder portion 20 having the inclined portion 210 and the horizontal portion 211. is there. When the horizontal portion 211 is formed as shown in FIG. 7B, the pocket portion P is formed by the horizontal portion 211 and the second wall surface 22. The pocket portion P functions as an adhesive reservoir when the tube 2 is fixed to the tube space S using an adhesive. For example, when the adhesive is applied to the radially outer surface of the bent portion of the tube 2 (the portion along the arc portion C) and fixed to the first wall 21 and the second wall 22, the adhesive applied to the tube 2 Is accumulated in the pocket portion P, and it becomes difficult for the inclined portion 210 to flow out in the direction of the central axis A1 and downward. In this way, the tube 2 can be firmly adhered to the tube space S. As a result, the tube 2 is more difficult to drop out of the tube space S.
１ ポンプ
２ チューブ
２０ ホルダー部
２１ 第１壁面
２２ 第２壁面
２３ 第３壁面
２４ 爪部
２５ 切り欠き部
３０ 本体ケース
３１ 駆動部（モーター）
３２ 押圧部（ローラー）
３３ 回転体
３４ 回転軸
３５ 付勢部材（ばね）
２０１ 凹部（係合部）
２０２ 磁性体（磁石）
２１０ 傾斜部
２１１ 水平部
３０１ 凸部（被係合部）
３０２ 磁石
３２１ 底面
３２２ 上面
３２３ 周面
３２３ａ 傾斜面
３２４ ローラー軸
Ａ１、Ａ２ 中心軸
Ｃ 円弧部分
Ｌ１、Ｌ２ 直線部分
Ｓ チューブ空間
ｒ チューブの断面半径
ｈ 第２壁面の高さ
Ｄ 第２壁面２２と爪部２４との距離
Ｐ ポケット部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 pump 2 tube 20 holder part 21 1st wall surface 22 2nd wall surface 23 3rd wall surface 24 claw part 25 notch part 30 main body case 31 drive part (motor)
32 Press part (roller)
33 Rotor 34 Rotor shaft 35 Biasing member (spring)
201 Recess (engagement part)
202 Magnetic body (magnet)
210 inclined portion 211 horizontal portion 301 convex portion (engaged portion)
302 magnet 321 bottom surface 322 top surface 323 circumferential surface 323a inclined surface 324 roller axis A1, A2 central axis C arc portion L1, L2 straight portion S tube space r tube cross sectional radius h second wall height D second wall 22 and claw Distance P with the part 24 Pocket part
Claims (13)
前記チューブが少なくとも部分的に湾曲するように前記チューブを保持するホルダー部と、
駆動部と、
前記駆動部により第１中心軸周りを回転駆動され、前記第１中心軸周りを回転しながら、前記ホルダー部に保持された前記チューブの湾曲した部分に沿って前記チューブを押圧することにより、前記流体を前記チューブ内で搬送する少なくとも１つの押圧部と、
を備え、
前記押圧部は、前記押圧部において前記チューブと対向する面において、前記第１中心軸を基準として径方向外側に向かう程、前記チューブ側から前記押圧部側に傾斜する傾斜面を有する、
チューブポンプ。 A flexible tube for conveying the fluid;
A holder portion for holding the tube such that the tube is at least partially curved;
A drive unit,
The driving unit is driven to rotate about the first central axis, and while rotating about the first central axis, the tube is pressed along the curved portion of the tube held by the holder. At least one pusher for conveying fluid in the tube;
Equipped with
The pressing portion has an inclined surface which is inclined from the tube side toward the pressing portion as it goes radially outward with respect to the first central axis in a surface facing the tube in the pressing portion.
Tube pump.
請求項１に記載のチューブポンプ。 The pressing portion is in the form of a roller rotatable about a second central axis intersecting the first central axis.
The tube pump according to claim 1.
請求項２に記載のチューブポンプ。 The pressing portion is rotated about the second central axis, following the rotation about the first central axis.
The tube pump according to claim 2.
前記円錐台は、前記第２中心軸に概ね直交する底面と、前記第２中心軸に概ね直交し、前記底面よりも面積が狭く、前記底面よりも前記第１中心軸を基準として径方向外側に配置される上面と、前記底面及び前記上面の間に広がる周面とを有し、
前記傾斜面は、前記押圧部において前記周面に相当する部分に含まれる、
請求項２又は３に記載のチューブポンプ。 The pressing portion is generally in the shape of a truncated cone,
The truncated cone is substantially orthogonal to the bottom surface substantially orthogonal to the second central axis, and orthogonal to the second central axis, and has a smaller area than the bottom surface, and is radially outward of the bottom surface with respect to the first central axis And a circumferential surface extending between the bottom surface and the top surface,
The inclined surface is included in a portion corresponding to the circumferential surface in the pressing portion,
The tube pump of Claim 2 or 3.
前記チューブ空間は、
前記押圧部に対向する第１壁面と、
前記第１壁面から起立し、前記チューブの前記湾曲した部分に前記第１中心軸を基準として径方向外側から当接する第２壁面と、
で規定される、
請求項１から４のいずれかに記載のチューブポンプ。 The holder portion has a tube space in which the tube is accommodated,
The tube space is
A first wall surface facing the pressing portion;
A second wall surface which stands up from the first wall surface and contacts the curved portion of the tube from the radially outer side with respect to the first central axis;
Specified in,
The tube pump according to any one of claims 1 to 4.
請求項５に記載のチューブポンプ。 When the height of the second wall surface from the deepest part in the first central axis direction of the tube space is h and the radius of the cross section of the tube is r, h ≧ r.
The tube pump according to claim 5.
請求項５又は６に記載のチューブポンプ。 The first wall surface has an inclined portion which is inclined from the tube side to the pressing portion side as it goes radially outward with respect to the first central axis.
The tube pump of Claim 5 or 6.
前記第２壁面は、前記水平部から起立する、
請求項７に記載のチューブポンプ。 The first wall surface further includes a horizontal portion that is continuous with the inclined portion, is substantially orthogonal to the first central axis, and is disposed radially outward of the inclined portion with respect to the first central axis. ,
The second wall stands from the horizontal portion.
The tube pump according to claim 7.
前記第１壁面から起立し、前記第２壁面と対向し、前記第２壁面よりも前記第１中心軸を基準として径方向内側に配置される第３壁面
でさらに規定され、
前記第３壁面及び前記第２壁面の一方は、前記第１壁面から所定の間隔を空けた高さ位置から前記第３壁面及び前記第２壁面の他方に向かって突出し、前記チューブ空間からの前記チューブの脱落を防止する爪部を含む、
請求項５から８のいずれかに記載のチューブポンプ。 The tube space is
The third wall surface is further defined by a third wall surface rising from the first wall surface, facing the second wall surface, and disposed radially inward of the second central wall surface with respect to the first central axis,
One of the third wall surface and the second wall surface protrudes from the height position at a predetermined distance from the first wall surface toward the other of the third wall surface and the second wall surface, and Including claws to prevent falling off of the tube,
The tube pump according to any one of claims 5 to 8.
をさらに備え、
前記ホルダー部と前記本体ケースとは分離可能に構成される、
請求項１から９のいずれかに記載のチューブポンプ。 The apparatus further comprises a main body case accommodating the drive unit and the pressing unit,
The holder portion and the body case are configured to be separable.
The tube pump according to any one of claims 1 to 9.
前記ホルダー部と前記本体ケースのうち他方は、前記係合部に係合される被係合部を有し、
前記係合部と前記被係合部とを係合させると、前記本体ケースに対して前記ホルダー部が位置決めされるように構成される、
請求項１０に記載のチューブポンプ。 One of the holder portion and the body case has an engagement portion,
The other of the holder portion and the main body case has an engaged portion engaged with the engaging portion,
The holder portion is configured to be positioned with respect to the main body case when the engagement portion and the engaged portion are engaged.
The tube pump according to claim 10.
請求項１０又は１１に記載のチューブポンプ。 One of the holder portion and the body case has a magnet on the surface facing the other, and the other of the holder portion and the body case faces the magnet and is magnetically attracted to the magnet With magnetic body or magnet,
The tube pump according to claim 10 or 11.
をさらに備える、
請求項１から１２のいずれかに記載のチューブポンプ。 And a biasing member for biasing the pressing portion toward the holder portion.
The tube pump according to any one of claims 1 to 12.
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