JP5155247B2 - チューブポンプ - Google Patents

Description

本発明は、弾性を有するチューブを押圧して該チューブ内の被移送物を移送するチューブポンプに関する。

弾性を有するチューブをローラで押圧してチューブ内の被移送物を当該チューブの一端から他端へ移送するチューブポンプは他のポンプに比べて、単位時間当たりの流量は少ないものの、高い定量性を有し、またチューブ以外に前記被移送物への接触を防止することができるため、分析用、医療用等の多様な分野において利用されている（例えば、特許文献１参照）。

かかるチューブポンプは一般的に、ハウジング内にＵ字状の周壁を設けてなる凹部を形成して構成してある。この凹部内には、周壁の円弧状部分の中心軸周りに配した複数のローラが、前記周壁から所要の間隙を隔てて回転可能に設けてあり、各ローラはモータによって回転駆動されるようになっている。これらローラと前記周壁との間に適宜の弾性を有するチューブが前記周壁に沿って挿入してあり、回転駆動される各ローラがチューブをその一端側から他端側へ順次押圧することによってチューブ内の被移送物を移送するようになっている。
しかし、このようなチューブポンプにあっては、複数のローラが回転可能に設けてあるため、構造が複雑であり、チューブポンプを小型化するには限界があった。

そのため、後記する特許文献２には、内周面が円形状の円筒室を基板に設け、円筒室の内周面に添わせて弾性材料からなるチューブを配置すると共にチューブの内側にリング状の押圧部材を配置し、この押圧部材を円筒室の内周面に沿って円運動させてチューブを一方向に順次押圧することにより、チューブ内の流体を送出するように構成したチューブポンプが開示されている。

この場合、円筒室からチューブの両端部分を引き出すための引出溝が前記円筒室から延設してあり、該引出溝の幅寸法を前記押圧部材の直径より小さくすることによって、押圧部材が引出溝と円筒室との両角部においてチューブを同時に押圧し得るようになしてある。

このようなチューブポンプにあっては、円筒室の内に配設された一つの押圧部材によってチューブを押圧するようになしてあるため、構造が簡単であり、チューブポンプを容易に小型化することができるという利点を有する。

特開２００８−２０８８０８号公報 特許第３２９４５３５号公報

しかしながら、このような従来のチューブポンプにあっては、一つの押圧部材の円運動によってチューブを一方向へ順次押圧するようになしてあるため、チューブの押圧部材に接触する部分が流体の吐出側へ引っ張られ、引出溝と円筒室との両角部においてそれぞれチューブに偏肉が発生する場合があり、それによってチューブ内の流体の移送が停止してしまう場合があるという問題があった。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、チューブの偏肉を防止して被移送物の移送停止を回避することができるチューブポンプを提供する。

（１）本発明に係るチューブポンプは、筐体の一面側に、円形状の第１部分及び該第１部分から前記筐体の側面に貫通する第２部分を有する鍵穴形状の凹部が設けてあり、前記第１部分内に、軸受を用いてなる環状の押圧部材が配設してあり、第１部分の内壁及び第２部分の内壁に沿って、その一部が第１部分の内壁と前記押圧部材との間に挿入されるように配置される弾性のチューブを、前記押圧部材によって前記第１部分の周方向へ順次押圧することによって、チューブ内の被移送物を移送させるチューブポンプにおいて、前記第１部分と第２部分との境界領域から前記第１部分の適宜位置に亘って、前記チューブの相対向する部分の間、及び前記チューブと押圧部材との間に介装され、当該チューブの長手方向への伸張及び／又は収縮を防止するシート状の伸縮防止部材と、前記第２部分の適宜位置に立設してあり、前記伸縮防止部材を支持する支持部とを備え、前記伸縮防止部材は有端の帯状をなしており、且つ、伸縮防止部材は、その長手方向の中途位置で前記支持部に支持され、正面視が支持部を頂とする屋根形状をなす配置とされて、前記チューブの相対向する一方の部分側及び当該チューブの相対向する他方の部分側に当接し得るようになしてあるものである。

本発明のチューブポンプにあっては、筐体の一面側に、円形状の第１部分及び該第１凹部から前記筐体の側面に貫通する第２部分を有する鍵穴形状の凹部が設けてあり、また第１部分内に、転がり軸受又は滑り軸受といった軸受を用いてなる環状の押圧部材が配設してある。そして、第１部分の内壁及び第２部分の内壁に沿って、その一部が第１部分の内壁と押圧部材との間に挿入されるように配置される弾性のチューブを、偏芯駆動される駆動輪が内嵌された押圧部材にて第１部分の周方向へ順次押圧することによって、チューブ内の被移送物を移送させるようになしてある。

かかる構成のチューブポンプにおいて、第１部分と第２部分との境界領域から第１部分の適宜位置に亘って、前記チューブの相対向する部分の間、及び前記チューブと押圧部材との間に、チューブの長手方向への伸張又は／及び収縮を防止するシート状の伸縮防止部材が介装してある。一方、前述した第２部分の適宜位置には支持部が立設してあり、この支持部によって前述した伸縮防止部材が支持されている。

このようにチューブの相対向する部分の間、及びチューブと押圧部材との間に伸縮防止部材が介装されるため、第１部分と第２部分との境界を含む適宜の領域たる境界領域において、押圧部材がチューブに直接接触することが防止される。また、かかるチューブと押圧部材との間には適宜の潤滑剤が充填されるようになっており、押圧部材に周方向への回動が生じた場合であっても、伸縮防止部材と押圧部材との間において、押圧部材が良好に滑るのに加え、前記伸縮防止部材が支持部に固定されているため、押圧部材による周方向への力が伸縮保護部材にて遮断されてチューブには伝えられない。従って、押圧部材に周方向への回動が生じた場合であっても、第１部分と第２部分との境界領域においてチューブが長手方向へ伸張又は収縮することが防止される。これによって、チューブに偏肉が発生することが防止され、被移送物の移送停止を回避することができる。

また、本発明のチューブポンプにあっては、伸縮防止部材は帯状をなしており、その長手方向の中途位置で前記支持部に支持されている。そして、伸縮防止部材は、前記チューブの相対向する一方の部分側及び当該チューブの相対向する他方の部分側に当接し得るようになしてある。従って、伸縮防止部材は正面視が屋根形状をなしている。

これによって、一つの伸縮防止部材によって、第１部分と第２部分との境界領域のチューブの相対向する一方の部分側及び当該チューブの相対向する他方の部分側を共に、伸張又は収縮することを防止することができる。

（２）本発明に係るチューブポンプは必要に応じて、前記伸縮防止部材には前記支持部に取り付けるべく、伸縮防止部材の長手方向へ設けた複数の切込みが伸縮防止部材の幅方向へ適宜の距離を隔てて配してあることを特徴とする。

本発明のチューブポンプにあっては、前述した帯状の伸縮防止部材には、伸縮防止部材の長手方向へ設けた複数の切込みが伸縮防止部材の幅方向へ適宜の距離を隔てて配設してある。

このような伸縮防止部材にあっては、各切込み内に前述した支持部を貫通させることによって、伸縮防止部材を支持部に容易に取り付け、それに支持・固定することができる。
また、伸縮防止部材は帯状材に複数の切込みを設けることによって製造することができるため、製造が容易であり、製造コストも廉価である。従って、チューブポンプの製造コストの上昇を可及的に抑制することができる。

本発明に係るチューブポンプを示す外観斜視図である。 図１に示したチューブポンプの蓋部材を外した状体を示す斜視図である。 図１に示したチューブポンプの分解斜視図である。

図１は、本発明に係るチューブポンプを示す外観斜視図であり、図中、１はフッ素樹脂等、所要の耐久性を有する樹脂材を用いてなるハウジング（筐体）、２は該ハウジング１に取り付けられる蓋部材である。また、図２は、図１に示したチューブポンプの蓋部材２を外した状体を示す斜視図であり、図３は、図１に示したチューブポンプの分解斜視図である。

ハウジング１は適宜の形状になすことができるが、図１に示した場合にあっては所要の厚さ寸法を有し、正面視が鍵穴形状に成形してある。かかるハウジング１の正面側であってハウジング１の胴体部１４には、後述する押圧部材７を格納する略円形の第１凹部（第１部分）１１が設けてあり、ハウジング１の正面側であってハウジング１の首部１５には、当該首部１５をその端面から前記第１凹部１１まで貫通する第２凹部（第２部分）１２が設けてある。これら第１凹部１１及び第２凹部１２によってハウジング１の凹部が構成されている。なお、第２凹部１２の幅寸法は押圧部材７の外径寸法より小さくなしてある。

ハウジング１の胴体部１４であって第１凹部１１の周囲には、複数の螺子受部１６，１６，…が互いに適宜の寸法を隔てて設けてあり、各螺子受部１６，１６，…内には雌螺子が形成してある。ハウジング１の正面には該ハウジング１の第１凹部１１及び第２凹部１２を覆う蓋部材２が当接されるようになっており、該蓋部材２によって第１凹部１１及び第２凹部１２が塞止される。蓋部材２の前記螺子受部１６，１６，…に対向する位置には、当該蓋部材２を貫通する貫通孔２６，２６，…がそれぞれ開設してあり、各貫通孔２６，２６，…を貫通させた固定螺子６，６，…を前記螺子受部１６，１６，…の雌螺子に各別に螺合させることによって蓋部材２をハウジング１に着脱可能に固定するようになっている。

ところで、前述した第１凹部１１の略中央には回転軸４が第１凹部１１の底部を貫通する様態で立設してあり、該回転軸４には、ハウジング１の背面側に固定されたモータ３の出力軸が連結してある。

一方、ハウジング１内の回転軸４には円盤状の駆動輪５が外嵌してある。回転軸４は駆動輪５の中心から外周方向へ所定寸法だけ異なる位置に取り付けてあり、これによって駆動輪５は偏芯駆動されるようになっている。この駆動輪５には、転がり軸受又は滑り軸受等の軸受を用いてなる環状の押圧部材７が外嵌してあり、駆動輪５の回転力が押圧部材７の外周縁に可及的に伝わらないようになしてある。

押圧部材７とハウジング１の胴体部１４の内壁との間には適宜の間隙が形成されるようになっている。この間隙には例えばシリコンゴムを用いてなり、適宜の弾性を有するチューブＴの中途領域が押圧部材７に掛け回すように挿入されるようになっており、該チューブＴの両端近傍の部分はそれぞれ、前述した第２凹部１２をその両内側壁に沿って挿通させて、首部１５の端からハウジング１の外方へ延出させるようになっている。

このようなチューブポンプにあっては、モータ３によって駆動輪５が偏芯駆動されると、押圧部材７と第１凹部１１の内壁との間の寸法が、第１凹部１１の周方向へ順次狭くなった後に元に戻ることを繰り返し、これによって第１凹部１１内のチューブＴが第１凹部１１の周方向へ順次押圧された後に復帰する動作を繰り返すので、チューブＴ内の被移送物がチューブＴの長手方向へ移送される。

ところで、第１凹部１１と第２凹部１２との境界又は当該境界より少し第２凹部１２側の領域である境界領域の適宜位置にはピンといった柱状の支持部８が立設してあり、この支持部８とハウジング１の内壁との間にそれぞれ前記チューブＴの両端側の部分が挿入されている。この支持部８に、シート状部材を帯状に成形してなり、前記境界領域におけるチューブＴの長手方向への伸張又は／及び収縮を防止する伸縮防止部材９が取り付けてある。

図２及び図３に示したように、伸縮防止部材９は、第１凹部１１の深さ寸法と略同じ幅寸法を有する帯状に成形してあり、長手方向の略中央位置に、長手方向と平行な切込み１９，１９が伸縮防止部材９の幅方向へ適宜の距離を隔てて設けてある。かかる伸縮防止部材９は、例えばフッ素樹脂といった所要の硬度、可撓性、耐久性及び動摩擦係数を有する材料を用いて、例えば０．２ｍｍ程度から０．５ｍｍ程度のシート状に形成してある。
このような伸縮防止部材９にあっては、伸縮防止部材９の切込み１９，１９に前述した支持部８を貫通させることによって、支持部８に固定してある。

この伸縮防止部材９は図２に示したように、第１凹部１１と第２凹部１２との境界領域から第１凹部１１の適宜位置に亘って、第２凹部１２におけるチューブＴの相対向する部分の間、及び第１凹部１１におけるチューブＴと押圧部材７との間に介装するようになしてある。そして、伸縮防止部材９は支持部８を頂とする屋根形状をなすように、前述した第１凹部１１と第２凹部１２との境界領域から第１凹部１１の適宜位置に亘って、チューブＴの相対向する一方の部分側及び当該チューブＴの相対向する他方の部分側に当接し得るようになっている。これによって、一つの伸縮防止部材９によって、チューブＴの相対向する一方の部分側及び当該チューブＴの相対向する他方の部分側を共に、伸張又は収縮を防止することができる。

ここで、第１凹部１１及び第２凹部１２内には、例えばＨＰ−５００（東レダウコーニング社製）といった適宜の潤滑剤（図示せず）が充填されるようになっており、伸縮防止部材９と押圧部材７との間の摩擦、及びチューブＴと押圧部材７との摩擦を可及的に低減するようになっている。

このようなチューブポンプにあっては、チューブＴと押圧部材７との間に介装された伸縮防止部材９によって、第１凹部１１と第２凹部１２との境界を含む所要領域において、押圧部材７がチューブＴに直接接触することが防止される一方、押圧部材７に周方向への回動が生じた場合であっても、前述した潤滑剤によって伸縮防止部材９と押圧部材７との間において、押圧部材７が良好に滑るのに加え、支持部８に固定された伸縮防止部材９が長手方向への伸張・収縮が殆ど生じない所要の硬度を有しており、これによって押圧部材７による周方向への力が伸縮防止部材９にて遮断されて、第１凹部１１と第２凹部１２との境界領域にあるチューブＴには伝えられない。これによって、押圧部材７に周方向への回動が生じた場合であっても、第１凹部１１と第２凹部１２との境界領域においてチューブＴが長手方向へ伸張又は収縮することが防止される。従って、チューブＴに偏肉が発生することが回避され、被移送物の移送停止を回避することができる。

一方、伸縮防止部材９は所要の可撓性を有するため、押圧部材７の押圧力によって撓み、第１凹部１１と第２凹部１２との境界領域にあっても、押圧部材７の押圧力がチューブＴに伝えられ、これによってチューブＴ内の被移送物が移送される。

ところで、前述した伸縮防止部材９は、各切込み１９，１９内に支持部８を貫通させることによって、伸縮防止部材９を支持部８に容易に取り付け、それに支持・固定させることができる。

また、伸縮防止部材９は帯状材に複数の切込み１９，１９を設けることによって製造することができるため、製造が容易であり、製造コストも廉価である。従って、チューブポンプの製造コストの上昇を可及的に抑制することができる。

なお、本実施の形態では、長手方向の中央位置に、長手方向と平行な切込み１９，１９が伸縮防止部材９の幅方向に適宜の距離を隔てて設けてある伸縮防止部材９を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば伸縮防止部材の長手方向の適宜位置に筒部を伸縮防止部材の幅方向と平行に突設した伸縮防止部材を用いることもできる。この場合、前記筒部に支持部８を挿通させることによって、当該伸縮防止部材を支持部８に取り付ける。

１ ハウジング
２ 蓋部材
３ モータ
４ 回転軸
５ 駆動輪
７ 押圧部材
８ 支持部
９ 伸縮防止部材
１１ 第１凹部（第１部分）
１２ 第２凹部（第２部分）
１４ 胴体部
１５ 首部
１９ 切込み
Ｔ チューブ

Claims (2)

1. 筐体の一面側に、円形状の第１部分及び該第１部分から前記筐体の側面に貫通する第２部分を有する鍵穴形状の凹部が設けてあり、前記第１部分内に、軸受を用いてなる環状の押圧部材が配設してあり、第１部分の内壁及び第２部分の内壁に沿って、その一部が第１部分の内壁と前記押圧部材との間に挿入されるように配置される弾性のチューブを、前記押圧部材によって前記第１部分の周方向へ順次押圧することによって、チューブ内の被移送物を移送させるチューブポンプにおいて、
   前記第１部分と第２部分との境界領域から前記第１部分の適宜位置に亘って、前記チューブの相対向する部分の間、及び前記チューブと押圧部材との間に介装され、当該チューブの長手方向への伸張及び／又は収縮を防止するシート状の伸縮防止部材と、
   前記第２部分の適宜位置に立設してあり、前記伸縮防止部材を支持する支持部とを備え、
   前記伸縮防止部材は有端の帯状をなしており、且つ、伸縮防止部材は、その長手方向の中途位置で前記支持部に支持され、正面視が支持部を頂とする屋根形状をなす配置とされて、前記チューブの相対向する一方の部分側及び当該チューブの相対向する他方の部分側に当接し得るようになしてあることを
   特徴とするチューブポンプ。
2. 前記伸縮防止部材には、前記支持部に取り付けるべく、伸縮防止部材の長手方向へ設けた複数の切込みが伸縮防止部材の幅方向へ適宜の距離を隔てて配してある、
   請求項１記載のチューブポンプ。

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