JP3126139U - 弾性チューブ - Google Patents

Abstract

【課題】押圧により長尺中空部材にひび割れが発生することを防ぎ、弾性チューブの耐久性を向上させることができる弾性チューブを提供する。
【解決手段】本考案の弾性チューブは、長尺中空状の部材と、前記部材の外側の少なくとも一部を長手方向に連続的に被覆する弾性部材とを有する弾性チューブである。とくに、横断面における内部の空間が、少なくとも、凸状の面と、その凸状の面に対向するような凹状の面とから構成されている。
【選択図】図１

Description

本考案は、弾性チューブに関する。さらに詳しくは、長尺中空状の部材と、前記部材の外側の少なくとも一部を長手方向に連続的に被覆する弾性部材とを有する弾性チューブに関する。

従来、薬液を送液する場合などにローラポンプが使用されている。ローラポンプ（しごきポンプともいう）とは、弾性チューブの側面をローラで押圧して、チューブの一部を閉塞しつつ、ローラを弾性チューブの長手方向に移動させることで、チューブ内の液体をローラの進行方向に送出するものである。ローラポンプにおいては、ローラポンプに用いられる弾性チューブを、簡単に取付け・取り外しすることが可能である。それゆえ、送液する液体の種類を替える場合には、弾性チューブを交換するのみで、ポンプ内の洗浄が不要であるという長所がある。一般に、従来の弾性チューブの横断面は、図６（ａ）および（ｂ）に示されるように、１層または２層構造で円形を呈している。２層構造の場合は外側の層２にはエラストマーなどの弾性のある材料を、内側の層３にはフッ素樹脂などの耐薬品性のある材料を用いて、２つの層が一体的に形成されている。

特許文献１には、弾性チューブのステータからの剥離や伸長を防止して吐出誤差の少ないチューブ式ローラポンプの技術が開示されている。このなかで、収容体に設けられた側壁に沿うように略円弧状に配置された弾性チューブが、ロータの両端に設けられたローラにより、弾性チューブの長手方向に沿って押圧されるという、一般的なローラポンプの構造について言及している。

また特許文献２には、医療用のしごきポンプの技術が開示されている。この医療用のしごきポンプは、使い捨て可能なチューブをしごきローラを用いてしごくことにより、適度な吸引力を発生させ、患者の体内に滲み出してくる体液の量に応じて体液を排出している。

特開平１０−３３６６３号公報 特開平７−１３９４７０号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、ローラポンプに用いられる弾性チューブの横断面の構造についてはとくに考慮されていない。そのため、図７に示されるように、ローラポンプのローラＲにより弾性チューブ１０１が押圧されると、横断面が偏平に変形する。偏平になった弾性チューブ１０１は、上下の境界部分Ｃで引張り応力が集中し、この部分にひび割れが発生し易くなる。このようなひび割れは、チューブ内を流通する液体の液漏れの原因となるため、弾性チューブの寿命を縮めているという問題がある。

とくに、アセトンやメチルエチルケトンなどの有機溶剤を、硬質樹脂で弾力がないフッ素樹脂やポリエーテルエーテルケトンなどの内側層を有するチューブに流通させた場合には、短期間でチューブにヒビが入り、破裂してしまうという問題がある。逆に弾力を有するゴム、エラストマーなどの弾性体は有機溶剤に耐えられないのがほとんどである。一部カルレッツのように有機溶剤に耐える弾性体も有るが、成形が難しく、非常に高価で実用的ではない。このような理由から、アセトンやメチルエチルケトンなどの溶剤をローラポンプで送出することはできないという問題がある。

本考案は、上述した従来の問題に鑑みてなされたもので、押圧により、長尺中空部材にひび割れが発生することを防ぎ、耐久性を向上させることができる弾性チューブを提供することを目的としている。

本考案の弾性チューブによれば、長尺中空状の部材と、前記部材の外側の少なくとも一部を長手方向に連続的に被覆する弾性部材とを有する弾性チューブであって、横断面における内部の空間が、少なくとも、凸状の面と、該凸状の面に対向するような凹状の面とから構成されてなることにより上記目的が達成される。

さらに、前記弾性部材は、前記長尺中空状の部材により形成された前記凸状の面の外側を被覆し、前記凸状の面の突出方向の反対の方向に突出して形成された押圧部と、前記長尺中空状の部材により形成された凹状の面の外側を被覆し、前記凸状の面の突出方向と同じ方向に突出して形成された受容部とを有することが好ましい。

また、前記弾性部材が、前記長尺中空状の部材により形成された前記凸状の面と、前記凹状の面との境界部分を被覆してなることが好ましい。

また、前記長尺中空状の部材により形成された前記凸状の面と前記凹状の面との境界部分が、蛇腹状に形成され、外側に緩衝部材を挿むように設けられてなることが好ましい。

本考案の弾性チューブによれば、長尺中空部材の少なくとも一部を長手方向に連続的に被覆する弾性部材とを有し、横断面における内部の空間が、少なくとも、凸状の面と、その凸状の面に対向するような凹状の面とから構成されている。このことにより、ローラポンプのローラが、弾性部材を凸状の面の突出方向に押圧した場合に、凸状の面と凹状の面とが当接するのみで、長尺中空部材の境界部（凸状面と凹状面との境界）に大きなストレスが生じることはない。それゆえ、長尺中空部材の境界部にひび割れが発生することを防ぐことができ、弾性チューブの耐久性を向上させることができる。また、本考案の弾性チューブは、ローラポンプに適した構造であるので、搬送物を替えてもポンプの洗浄が不要であるというローラポンプの利点を充分に享受することができる。

本考案の弾性チューブは、長尺中空状の部材と、前記部材の外側の少なくとも一部を長手方向に連続的に被覆する弾性部材とを有する。とくに、横断面における内部の空間が、少なくとも、凸状の面と、該凸状の面に対向する凹状の面とから構成されている。

以下で、添付図面を参照して本考案の弾性チューブを詳細に説明する。

図１は、本考案の弾性チューブの横断面を説明するための断面図、図２は、本考案の弾性チューブをローラポンプに適用し、ローラで押圧された場合における横断面を説明するための図、図３（ａ）〜（ｂ）は、本考案の弾性チューブの横断面の他の例を説明するための図、図４（ａ）〜（ｂ）は、本考案の弾性チューブの横断面の他の例を説明するための図、図５は、本考案の弾性チューブを、ローラポンプに適用した場合における使用状態を説明するための図、図６は、従来の弾性チューブの横断面を説明するための断面図、図７は、従来の弾性チューブをローラポンプに適用した場合の問題点を説明するための図である。

実施の形態１
実施の形態１の弾性チューブ１００は、図１に示されるように、長尺中空状の部材（以下、長尺中空部材とする）３と、長尺中空部材３の外側の２箇所を長手方向に連続的に被覆する弾性部材２とから構成されている。

長尺中空部材３は、対向する２面Ｘ、Ｙと、その対向する２面を連続させ、対向する２面の境界となる境界部３１とから構成されている。一方の面Ｘ（以下、凸状面Ｘとする）は、中空体の内側へ向けて突出するように凸状に形成されており、他方の面Ｙ（以下、凹状面Ｙとする）は、前記凸状面Ｘに応じた凹状に（中空体の外側へ向けて突出するように凸状に）形成されている。さらに、凸状面Ｘと凹状面Ｙとを接続するように境界部３１が、略Ｕ字状を呈して凸状面Ｘおよび凹状面Ｙと一体的に形成されている。また、長尺中空部材３の内部の空間は、対向する２面、すなわち、凸状面Ｘおよび凹状面Ｙによって構成される流路空間Ａと、境界部３１によって構成される空間Ｂに分けられる。弾性チューブ１００内を液体が流通する場合には、主として流路空間Ａを通過し、空間Ｂに流通する液体が入り込むことはほとんどない。これは、後述する押圧部２１が押圧された際に、まず、凸状面Ｘと凹状面Ｙの境界部３１に近い位置が接触し、流路空間Ａを空間Ｂと不連続な閉ざされた空間にすることができるためである。

長尺中空部材３の材質としては、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）などの熱可塑性フッ素樹脂を用いることができる。

弾性部材２は、図１に示されるように、押圧部２１と、受容部２２とから構成されている。押圧部２１は、ローラポンプに本考案の弾性チューブ１００を適用した場合に、ローラポンプのローラが当接する部分であり、長尺中空部材３の凸状面Ｘの外側を長手方向に被覆し、凸状面Ｘの突出方向と反対の方向へ突出するように形成されている。また、受容部２２は、ローラポンプに本考案の弾性チューブ１００を適用した場合に、ローラポンプの収容体に設けられた圧接面に接触する部分であり、長尺中空部材３の凹状面Ｙの外側を長手方向に被覆し、凸状面Ｘの突出方向と同じ方向（中空体の外側へ向けた方向）に突出するように形成されている。なお、ローラによる押圧時に、弾性チューブ１００が傾くことを防ぐため、押圧部２１におけるローラに当接する面、および受容部２２における圧接面に接触する面は、押圧方向ｆに対して垂直な面であることが好ましい。

弾性部材２の材質としては、とくに限定されないが、乳化重合スチレンブタジエンゴム（Ｅ−ＳＢＲ）、溶液重合スチレンブタジエンゴム（Ｓ−ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン・プロピレンゴム（ＥＰＭ）、エチレン・プロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）ウレタンゴム、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマーなどのエラストマーや軟質塩化ビニール樹脂を使用することができる。

このような構成の弾性チューブ１００は、図１および図２に示されるように、押圧部２１の表面にローラＲの押圧力ｆが加わると、押圧部２１と押圧部２１により被覆された長尺中空部材３の凸状面Ｘは、押圧方向ｆに向けて、長尺中空部材３の凹状面Ｙに当接するまで移動する。

本考案の弾性チューブとしては、図１に示される横断面構造を持つものに限られず、たとえば、図３（ａ）および図３（ｂ）に示されるように、弾性部材２が、長尺中空部材３の境界部３１までをも被覆する構造であってもよく、また、図４（ａ）および図４（ｂ）に示されるように、長尺中空部材３の境界部３１が蛇腹状に複数連続して形成された構造であってもよい。とくに、図４（ａ）の場合には、押圧により押圧部２１と受容部２２が間接的に突き当たり、ＡおよびＢの隙間が最小となる。このときチューブポンプとしての機能が最大となる。図１に示される部材と同一の機能を有する部分には同一符号を付してその説明を省略する。なお、図４（ｂ）の場合には、複数の境界部３１間の外面に弾性部材２と同一の材質の緩衝部２３を挿むように設けることで、境界部３１に応力が集中することを防ぐ。

弾性チューブ１００の製造方法は、とくに限定されないが、たとえば、弾性部材２と長尺中空部材３とを一体的に二重押出により成形することもできる。

つぎに、本実施の形態の弾性チューブ１００の使用例について説明する。

実施の形態１の弾性チューブ１００をローラポンプに適用した場合には、図５に示されるように、弾性チューブ１００は、ローラポンプの収容体５に設けられた略円弧状の圧接面５１に沿って、押圧部２１を円弧の内側へ向け、受容部２２を圧接面５１に接触するように設置される。また、前記円弧の中心に設けられた回転軸４１と一体的に取付けられたロータ４が、回転軸４１の回転に伴って、回転軸４１を中心に回転するように取り付けられている。さらに、ロータ４の両端部には、それぞれローラＲがローラ用軸４２を介して取付けられている。

回転軸４１が駆動部（図示せず）などの回転力を受けて回転すると、ロータ４が回動し、ロータ４の両端に設けられたローラＲは、弾性チューブ１００の押圧部２１を押圧しながら弾性チューブ１００の長手方向に移動する。弾性チューブ１００は、ローラＲにより押圧部２１を押圧されるので、ローラＲが通過する位置では図２に示されるように凸状面Ｘと凹状面Ｙとが接触する。このように、ローラＲの通過位置では、凸状面Ｘと凹状面Ｙのみが接触し、長尺中空部材３の境界部３１はとくに大きく変形しない。弾性チューブ１００内を流通する液体は、ローラＲの進行方向の前方に押し出されるように移動する。

以上により、上記実施の形態によれば、本考案の弾性チューブは、長尺中空部材３の少なくとも一部を長手方向に連続的に被覆する弾性部材２１、２２とを有し、横断面における内部の空間が、少なくとも、凸状の面Ｘと、その凸状の面に対向するような凹状の面Ｙとから構成されている。このことにより、ローラポンプのローラＲが、弾性部材２の押圧部２１を凸状の面Ｘの突出方向に押圧した場合に、凸状の面Ｘと凹状の面Ｙとが当接するのみで、長尺中空部材３の境界部３１に大きなストレスが生じることはない。それゆえ、長尺中空部材３の境界部３１にひび割れが発生することを防ぐことができ、弾性チューブ１００の耐久性を向上させることができる。また、本考案の弾性チューブ１００は、ローラポンプに適した構造であるので、搬送物を替えてもポンプの洗浄が不要であるというローラポンプの利点を充分に享受することができる。

とくに、本考案の弾性チューブを用いることにより、従来の技術ではローラポンプで送出することができなかった、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、テトラベンゼン、テトラキシレン、テトラトルエンなどの溶剤を、ローラポンプを用いて送出することができる。

なお、上記実施の形態では、本考案の弾性チューブ１００をローラポンプに適用する場合について説明したが、本考案はこれに限定されるものではなく、シリンダーポンプ、ギアポンプ、ダイアフラムポンプなどに適用してもよい。

本考案の弾性チューブの横断面を説明するための断面図である。 本考案の弾性チューブをローラポンプに適用し、ローラで押圧された場合における横断面を説明するための図である。 （ａ）〜（ｂ）は、本考案の弾性チューブの横断面の他の例を説明するための図である。 （ａ）〜（ｂ）は、本考案の弾性チューブの横断面の他の例を説明するための図である。 本考案の弾性チューブを、ローラポンプに適用した場合における使用状態を説明するための図である。 （ａ）〜（ｂ）は、従来の弾性チューブの横断面を説明するための断面図であり、（ａ）は一層構造の弾性チューブの横断面を示しており、（ｂ）は二層構造の弾性チューブの横断面を示している。 図６（ｂ）の従来の弾性チューブをローラポンプに適用した場合の問題点を説明するための図である。

符号の説明

２ 弾性部材
３ 長尺中空部材（長尺中空状の部材）
１００、１１０、１２０、１３０、１４０ 弾性チューブ
Ｘ 凸状面（凸状の面）
Ｙ 凹状面（凹状の面)

Claims (4)

1. 長尺中空状の部材と、
   前記部材の外側の少なくとも一部を長手方向に連続的に被覆する弾性部材とを有する弾性チューブであって、
   横断面における内部の空間が、少なくとも、
   凸状の面と、
   該凸状の面に対向するような凹状の面とから構成されてなる
   弾性チューブ。
2. 前記弾性部材は、
   前記長尺中空状の部材により形成された前記凸状の面の外側を被覆し、前記凸状の面の突出方向の反対の方向に突出して形成された押圧部と、
   前記長尺中空状の部材により形成された凹状の面の外側を被覆し、前記凸状の面の突出方向と同じ方向に突出して形成された受容部とを有する請求項１記載の弾性チューブ。
3. 前記弾性部材が、前記長尺中空状の部材により形成された前記凸状の面と、前記凹状の面との境界部分を被覆してなる請求項１または２記載の弾性チューブ。
4. 前記長尺中空状の部材により形成された前記凸状の面と前記凹状の面との境界部分が、蛇腹状に形成され、外側に緩衝部材を挿むように設けられてなる請求項１または２記載の弾性チューブ。

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