JP6512822B2 - Tube pump - Google Patents
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Description
本発明は、チューブ内の空間を開閉して液を吐出する蠕動型のチューブポンプに係り、特に、一定量の液を連続して吐出するチューブポンプに関する。 The present invention relates to a peristaltic tube pump which discharges liquid by opening and closing a space in the tube, and more particularly to a tube pump which continuously discharges a fixed amount of liquid.
従来より、ゴムチューブなどの可撓性チューブをローラーで変形されるローラー式チューブポンプ(例えば特許文献1)や、フィンガーで変形させるフィンガー式チューブポンプ(例えば特許文献2)が知られている。
チューブポンプは、ローラーやフィンガーでチューブを押圧し、チューブ内を開閉する位置を順次変えていくことでチューブ内に液体を吸入しかつ順次送りだして吐出している。チューブポンプは、シールが不要であり、滞流がない点で優れている。
このため、チューブポンプは、プリンター、輸液ポンプ、洗剤供給ポンプなどに広く利用されている。すなわち、チューブポンプは、薬液、電解液、添加剤、接着剤、その他の各種液体を吐出、移送する作業を行うポンプとして、量産工場、研究所などで広く利用されている。
DESCRIPTION OF RELATED ART Conventionally, the roller type tube pump (for example, patent document 1) which deform | transforms flexible tubes, such as a rubber tube, with a roller, and the finger type tube pump (for example, patent document 2) which deforms with a finger are known.
The tube pump sucks the liquid into the tube by sequentially pressing and opening the tube with rollers and fingers and sequentially changing the position of opening and closing the inside of the tube and discharging it. The tube pump is excellent in that it does not require sealing and there is no stagnant flow.
For this reason, tube pumps are widely used in printers, infusion pumps, detergent supply pumps and the like. That is, a tube pump is widely used in mass production plants, laboratories, etc. as a pump for discharging and transferring a chemical solution, an electrolytic solution, an additive, an adhesive, and various other liquids.
このようなチューブポンプにおいて、接着剤や薬品などを吐出できるチューブとして、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の耐薬品性能が高いフッ素樹脂製のチューブを用いたチューブポンプが求められている。
ところで、フッ素樹脂のチューブは、ゴム製のチューブなどに比べて可撓性が低いため、チューブを押しつぶすために大きな力が必要である。このため、ローラー式チューブポンプを用いていた。
In such a tube pump, for example, a tube pump using a tube made of a fluorine resin having high chemical resistance performance such as polytetrafluoroethylene (PTFE) is required as a tube capable of discharging an adhesive, a drug and the like.
By the way, since a fluorine resin tube is less flexible than a rubber tube or the like, a large force is required to crush the tube. For this reason, a roller type tube pump has been used.
しかしながら、ローラー式のチューブポンプにおいて、フッ素樹脂製のチューブを用いると吐出量が少ないという問題があった。
すなわち、ローラー式チューブポンプは、ローラーでチューブを順次しごいて液体を送り出す。このため、ローラーで押しつぶされたチューブが復元する場合、復元部分の前後もローラーで潰されるため、その前後の部分は復元に寄与せず、潰れたチューブの断面方向の両端部分のみが復元にかかわることになる。
特に、フッ素樹脂は復元力が小さいため、復元に関わる部分がチューブの断面方向両端部分のみでは、ローラーが通過した後のチューブが十分に復元せず、復元された空間内に吸引できる吸入量も増大できず、結果としてチューブポンプの吐出量の増大も難しいという問題がある。
However, in the roller type tube pump, there is a problem that the discharge amount is small when using a tube made of fluorocarbon resin.
That is, a roller-type tube pump draws a tube sequentially with a roller to deliver a liquid. For this reason, when the tube crushed by the roller is restored, the roller before and after the restored portion is also crushed by the roller, so the front and back portions do not contribute to the restoration, and only the both end portions of the crushed tube in the cross sectional direction It will be.
In particular, since the fluorocarbon resin has a small restoring force, the tube after the roller passes is not sufficiently restored only at the both end portions of the tube in the section in the cross sectional direction of the tube, and the suction amount which can be sucked into the restored space is also It can not increase, and as a result, there is a problem that it is difficult to increase the discharge amount of the tube pump.
一方、フィンガー式のチューブポンプは、フィンガーをチューブに沿った方向に離して配置することで、チューブが潰される場所の間に、フィンガーで潰されないチューブ部分を設けることができる。このため、チューブにおいて、フィンガーで潰された部分を復元する際には、チューブの断面方向の両端部分だけでなく、フィンガーで潰された部分の前後にあるフィンガーで潰されないチューブ部分も復元に寄与する。このため、フィンガーで潰したチューブが復元しやすくなり、復元された空間内に吸引できる吸入量も増大でき、結果としてチューブポンプの吐出量も増大できる。
しかしながら、フィンガー式チューブポンプは、複数のフィンガーを同時に駆動してチューブを押し潰さなければならず、モーターサイズやポンプサイズが同程度のローラー式チューブポンプに比べてチューブを押し潰す力が小さい。このため、可撓性が小さいフッ素樹脂製のチューブをフィンガーで確実に押しつぶすためには、モーターなどが大型化し、チューブポンプの小型化が困難であるという問題がある。
On the other hand, in the finger type tube pump, by arranging the fingers apart in the direction along the tube, the tube portion which can not be crushed by the finger can be provided between the places where the tube is crushed. For this reason, when restoring a portion crushed by a finger in the tube, not only both end portions in the cross-sectional direction of the tube but also a portion of the tube not crushed by the fingers before and after the portion crushed by the finger contributes to the restoration Do. Therefore, the tube crushed by the finger can be easily restored, and the amount of suction that can be sucked into the restored space can be increased, and as a result, the discharge amount of the tube pump can be increased.
However, in the finger type tube pump, a plurality of fingers must be driven simultaneously to crush the tube, and the force for crushing the tube is smaller than that of a roller type tube pump having the same motor size and pump size. For this reason, in order to squeeze a small flexible tube made of fluorine resin with a finger reliably, there is a problem that a motor etc. is enlarged and miniaturization of the tube pump is difficult.
本発明の目的は、可撓性が低く、かつ、復元力も小さい材質のチューブを用いて吐出量を増大でき、フィンガー式でありながらコンパクトに製造できる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 which can increase the amount of discharge using a tube having a low flexibility and a small restoring force, and which can be compactly manufactured while being finger-type.
本発明のチューブポンプは、一端側が吸引側とされ、かつ、他端側が吐出側とされたチューブと、前記チューブに沿って配置されるベース部材と、前記チューブを挟んで前記ベース部材に対向配置される少なくとも3個以上設けられたフィンガー部材と、各フィンガー部材を駆動する駆動機構と、を備えたチューブポンプにおいて、前記フィンガー部材は、前記駆動機構によって駆動された際に、前記チューブを押圧して折り曲げて前記チューブ内の流路を閉じるチューブ押圧折曲部を備え、前記駆動機構は、前記各フィンガー部材を、前記チューブの吸引側から吐出側に向かって各チューブ押圧折曲部が前記チューブを押圧して折り曲げる位置に順次移動するように駆動し、前記ベース部材には、前記チューブがフィンガー部材のチューブ押圧折曲部で押された際に、チューブとともに変形してチューブの折れ曲がりをサポートするチューブ受け部材が設けられていることを特徴とする。 The tube pump according to the present invention has a tube whose one end side is a suction side and whose other end side is a discharge side, a base member arranged along the tube, and an opposing arrangement to the base member across the tube. In the tube pump provided with at least three or more provided finger members and a drive mechanism for driving each finger member, the finger member presses the tube when driven by the drive mechanism. folding comprises a tube press bent portion of the flow path the close in the tube Te, the drive mechanism, the respective finger members, each tube press bent portion toward the discharge side of the suction side of the tube is the The tube is driven to move sequentially to a position where it is pressed and bent, and the tube is a tube of a finger member in the base member. When pressed in 圧折 curved portion, characterized in that the tube receiving member to deform along with the tube supporting bending of the tube is provided.
本発明では、駆動機構でフィンガー部材を駆動し、フィンガー部材のチューブ押圧折曲部でチューブを押圧する。この際、チューブを受けるチューブ受け部材は、前記チューブを介してチューブ押圧折曲部からの応力が加わると変形可能なため、チューブはチューブ押圧折曲部が当接された位置で折曲されやすくなる。そして、チューブの折り曲げは、チューブを押しつぶす場合に比べて小さな力で行うことができる。このため、フッ素樹脂製のチューブを用いた場合であっても、押圧力がローラーに比べて小さいフィンガーを用いてチューブを折り曲げることができる。したがって、可撓性が低い材質のチューブ、例えば、フッ素樹脂製チューブを用いた場合でも、大型のモーターを用いる必要が無く、フィンガー式でありながらチューブポンプを小型化できる。
さらに、復元力の小さい材質のチューブ、例えば、フッ素樹脂製チューブを用いた場合でも、フィンガーによってチューブを押圧するため、複数のフィンガーのチューブ押圧折曲部を互いに離して配置することができる。したがって、チューブ押圧折曲部で押圧されて折曲されるチューブの折曲部も、チューブに沿った方向に離して配置できる。このため、チューブの折曲部間に押圧されないチューブ部分を確保でき、このフィンガーで潰されないチューブ部分も復元に寄与するため、フィンガーで潰したチューブが復元しやすくなり、復元された空間内に吸引できる吸入量も増大でき、結果としてチューブポンプの吐出量も増大できる。
In the present invention, the finger member is driven by the drive mechanism, and the tube is pressed by the tube pressing and bending portion of the finger member. Under the present circumstances, since the tube receiving member which receives a tube can be deformed if stress from a tube pressure bending part is added via the tube, the tube is easy to be bent in the position where the tube pressure bending part abuts Become. And bending of a tube can be performed by small power compared with the case where a tube is crushed. For this reason, even in the case of using a fluorocarbon resin tube, the tube can be bent using a finger whose pressing force is smaller than that of the roller. Therefore, even in the case of using a tube of a material with low flexibility, for example, a tube made of fluorine resin, it is not necessary to use a large motor, and the tube pump can be miniaturized while using a finger type.
Furthermore, even in the case of using a tube of a material with a small resilience, for example, a tube made of fluorine resin, the tube pressing and bending portions of the plurality of fingers can be arranged apart from each other because the tube presses the tube by the fingers. Therefore, the bent portion of the tube which is pressed and bent by the tube pressing and bending portion can also be arranged apart in the direction along the tube. For this reason, the tube portion which is not pressed between the bent portions of the tube can be secured, and the tube portion which is not crushed by the finger also contributes to the restoration, so the tube which is crushed by the finger becomes easy to be restored. The amount of suction that can be made can also be increased, and as a result, the discharge of the tube pump can also be increased.
本発明のチューブポンプにおいて、前記チューブ受け部材は、ショアAが50以上、100以下のゴム製シートであることが好ましい。
チューブ受け部材として、ショアAで表される硬度が50以上、100以下のゴム製シートを用いれば、チューブ押圧折曲部で押圧した際に、チューブを容易に折り曲げることができる。すなわち、チューブ押圧折曲部で押圧した際に、チューブが折れ曲がるには、チューブ受け部材において、チューブ押圧折曲部で押圧される部分のみが潰され、他の部分は潰されないことで、チューブが容易に折れ曲がる。
In the tube pump of the present invention, preferably, the tube receiving member is a rubber sheet having a Shore A of 50 or more and 100 or less.
When a rubber sheet having a hardness of 50 or more and 100 or less represented by Shore A is used as the tube receiving member, the tube can be easily bent when pressed by the tube pressing and bending portion. That is, when the tube is bent at the tube pressing and bending portion, only the portion pressed by the tube pressing and bending portion is crushed and the other portion is not crushed at the tube receiving member in order to bend the tube. It bends easily.
本発明のチューブポンプにおいて、前記チューブ押圧折曲部は、断面円弧状に形成された突起部を備え、前記突起部の円弧面は曲率半径3.0mm以下の曲面であることが好ましい。
チューブ押圧折曲部として、断面円弧状の突起部を備え、突起部の円弧面が曲率半径3.0mm以下の曲面とすれば、加工が容易であり、かつ、チューブを容易に押圧して折曲することができる。
In the tube pump of the present invention, it is preferable that the tube pressing and bending portion includes a protrusion formed in an arc shape in cross section, and the arc surface of the protrusion is a curved surface having a curvature radius of 3.0 mm or less.
If the tube pressing and bending portion is provided with a protrusion having an arc-shaped cross section, and the arc surface of the protrusion is a curved surface having a radius of curvature of 3.0 mm or less, machining is easy and the tube is easily pressed and folded. I can sing.
本発明のチューブポンプにおいて、前記チューブは、フッ素樹脂製のチューブであることが好ましい。
フッ素樹脂製のチューブを用いれば、接着剤や薬剤等の様々な種類の液体を吐出できる。
In the tube pump of the present invention, the tube is preferably a tube made of a fluorocarbon resin.
By using a fluorocarbon resin tube, it is possible to discharge various types of liquids such as adhesives and drugs.
本発明のチューブポンプにおいて、前記駆動機構は、モーターと、このモーターによって回転される駆動軸とを備え、前記フィンガー部材は、薄板状に形成されたフィンガー板と、前記駆動軸と一体で回転するカムとを備え、前記フィンガー板は、チューブポンプの筐体側に固定された固定部と、この固定部に対して第1ヒンジ部を介して連結された移動部と、この移動部に対して第2ヒンジ部を介して連結された駆動軸部とを備えて一体に形成され、前記カムは、前記駆動軸がカムの中心から偏心した位置に固定された偏心カムであり、前記駆動軸部に設けられた孔に対して回転自在に支持され、前記移動部には、前記チューブ押圧折曲部が形成され、前記第1ヒンジ部は、前記チューブ押圧折曲部が前記チューブに対して進退移動可能に形成され、前記第2ヒンジ部は、前記移動部に対して前記駆動軸部が、前記駆動軸の軸直交面内において、前記第1ヒンジ部による前記移動部の移動方向に対して直交する方向に移動可能に形成されていることが好ましい。 In the tube pump according to the present invention, the drive mechanism includes a motor and a drive shaft rotated by the motor, and the finger member rotates integrally with a thin plate-like finger plate and the drive shaft. The finger plate includes a fixed portion fixed to the housing side of the tube pump, a moving portion connected to the fixed portion via the first hinge portion, and 2) A drive shaft portion connected via a hinge portion is integrally formed, and the cam is an eccentric cam fixed at a position where the drive shaft is eccentric from the center of the cam; The tube pressing and bending portion is formed in the moving portion so as to be rotatably supported by the provided hole, and in the first hinge portion, the tube pressing and bending portion moves forward and backward with respect to the tube. Possible The second hinge portion is a direction perpendicular to the moving direction of the moving portion by the first hinge portion in a plane orthogonal to the driving shaft with respect to the moving portion. Preferably, it is formed movable.
本発明においては、フィンガー板は、一部品で構成されていて安価に製造できるので、例えば10〜20枚程度のフィンガー板を設置する場合でも、部品コストの増加を抑制できる。
さらに、フィンガー部材は、第1ヒンジ部および第2ヒンジ部を含めて一体に成形されたフィンガー板を用いているので、チューブ押圧折曲部の移動動作の際にがたつきが無く、吐出精度を向上できる。
In the present invention, the finger plate is made of one part and can be manufactured inexpensively, so that, for example, even when about 10 to 20 finger plates are installed, an increase in the part cost can be suppressed.
Furthermore, since the finger member uses a finger plate integrally formed including the first hinge portion and the second hinge portion, no rattling occurs during the movement operation of the tube pressing and bending portion, and the discharge accuracy is achieved. Can be improved.
本発明のチューブポンプにおいて、前記チューブは、互いに平行に設けられた第1チューブおよび第2チューブを備えて構成され、前記チューブ受け部材は、前記第1チューブに沿って配置された第1チューブ受け部材と、前記第2チューブに沿って配置された第2チューブ受け部材とを備え、第1チューブ受け部材および第2チューブ受け部材は、前記第1チューブおよび前記第2チューブを挟んで対向配置され、前記各フィンガー部材の前記チューブ押圧折曲部は、前記第1チューブおよび第2チューブ間に配置され、前記駆動機構は、前記チューブ押圧折曲部が前記第1チューブを押圧して、前記第1チューブ受け部材との間で前記第1チューブを折り曲げる位置と、前記チューブ押圧折曲部が前記第2チューブを押圧して、前記第2チューブ受け部材との間で前記第2チューブを折り曲げる位置との間で、往復移動するように前記各フィンガー部材を駆動することが好ましい。 In the tube pump of the present invention, the tubes are configured to include a first tube and a second tube provided in parallel to each other, and the tube receiving member is a first tube receiving member disposed along the first tube. And a second tube receiving member disposed along the second tube, wherein the first tube receiving member and the second tube receiving member are disposed opposite to each other across the first tube and the second tube. The tube pressing and bending portion of each finger member is disposed between the first tube and the second tube, and the driving mechanism is configured such that the tube pressing and bending portion presses the first tube, and A position at which the first tube is bent between the first tube receiving member and the tube pressing and bending portion presses the second tube, and the second tube is bent. Between a position in which folding the second tube between the cube receiving member, it is preferable to drive the respective finger member so as to reciprocate.
ここで、前記チューブとしては、チューブ押圧折曲部で押圧される部分が2本のチューブとされていればよいため、2本のチューブが液供給側から液吐出側まで独立して設けられていてもよいし、中間部が2本のチューブに分岐され、この2本のチューブの各端部同士がコネクタなどで連結されて1本のチューブに接続されていてもよい。
本発明においては、フィンガー部材が配置された部分に2本のチューブを配置し、この2本のチューブ間にチューブ押圧折曲部が配置されたフィンガー部材を複数個設けている。そして、駆動機構により、フィンガー部材のチューブ押圧折曲部が各チューブを押圧する位置間で往復移動しているため、2本のチューブを交互に押圧折曲して、一方のチューブ内の流路を塞ぎ、かつ、他方のチューブ内の流路を開放する状態と、一方のチューブ内の流路を開放し、かつ、他方のチューブ内の流路を塞ぐ状態とを、1つのフィンガー部材の移動で実現できる。
Here, as the tube, two tubes may be provided independently from the liquid supply side to the liquid discharge side, as it is sufficient if the portion pressed by the tube pressing and bending portion is two tubes. The middle part may be branched into two tubes, and the ends of the two tubes may be connected by a connector or the like and connected to one tube.
In the present invention, two tubes are disposed in the portion where the finger members are disposed, and a plurality of finger members in which tube pressing and bending portions are disposed between the two tubes are provided. Then, since the tube pressing and bending portion of the finger member reciprocates between the positions pressing the respective tubes by the drive mechanism, the two tubes are alternately pressed and bent, and the flow passage in one of the tubes Movement of one finger member, closing the flow path in the other tube, and opening the flow path in the other tube, and closing the flow path in the other tube. Can be realized by
このため、2本のチューブの開閉動作は、180度異なる位相となるが、各チューブ毎に液体を順次送って吐出することができる。
また、2本のチューブの吐出側を1本のチューブに連結しておけば、2本のチューブから1本のチューブに合流された液体の流量をほぼ一定に維持できる。従って、吐出液の脈動を抑制でき、かつ、液を連続して吐出することができる。
そして、1個のフィンガー部材によって、2本のチューブを押圧折曲させることができるので、フィンガー式のチューブポンプでありながら、部品点数の増加を防止でき、コンパクトでかつ安価なチューブポンプとすることができる。
For this reason, although the opening and closing operation of the two tubes is 180 degrees out of phase, the liquid can be sequentially sent and discharged for each tube.
Further, by connecting the discharge side of the two tubes to one tube, the flow rate of the liquid joined from the two tubes to one tube can be maintained substantially constant. Therefore, the pulsation of the discharge liquid can be suppressed, and the liquid can be discharged continuously.
And, since two tubes can be pressed and bent by one finger member, it is possible to prevent the increase in the number of parts even though it is a finger type tube pump, and make it a compact and inexpensive tube pump. Can.
以下に、本発明の一実施形態に係るチューブポンプの構成を説明する。
図1には、本実施形態のフィンガー式のチューブポンプ1を示す正面図が示され、図2には、チューブポンプ1の側面図が示され、図3には斜視図が示されている。
チューブポンプ1は、台2と、平断面がコ字形の一対のカバー3とを備えている。これらの台2およびカバー3により、チューブポンプ1の筐体が構成されている。
筐体内には、図4,5に示すように、モーター4とポンプ部10とが設けられている。
Below, the structure of the tube pump which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated.
A front view showing a finger
The
In the housing, as shown in FIGS. 4 and 5, a
ポンプ部10は、上下方向に離れて配置された平面略矩形状の一対の端板11A,11Bを備えている。端板11A,11B間には、各端板11A,11Bの四隅部に配置された4本の支持軸12が配置され、各端板11A,11Bは支持軸12の端部に当接されてネジで固定されている。
The
下側の端板11Bには、モーターフランジ13が取り付けられている。モーターフランジ13には、前記モーター4が取り付けられている。モーター4は、ステッピングモーターやサーボモーターなどの制御モーターが用いられている。
モーター4の出力軸には、モーターフランジ13内に配置されたカップリングを介して駆動軸5が連結されている。
駆動軸5は、後述するようにスプライン軸であり、端板11A,11Bに対してボールベアリングを介して回転自在に支持されている。
従って、モーター4および駆動軸5により、本発明の駆動機構が構成されている。
A
The
The
Thus, the
モーターフランジ13および上側の端板11Aには、取付ブロック15が固定されている。
各取付ブロック15にはネジ穴が形成されており、このネジ穴にカバー3を介して外側からネジをねじこむことでカバー3に各取付ブロック15つまりポンプ部10が取り付けられている。
カバー3には、モーター4を制御する信号線をコントローラーに接続するためのコネクタ16も取り付けられている。
A mounting
Each mounting
The
端板11Aの下面および端板11Bの上面には、それぞれ軸アーム21、受アーム22が各1つずつ取り付けられている。
軸アーム21および受アーム22は、図6に示すように、基端側がアーム軸23を介して端板11A,11Bにそれぞれ回動自在に取り付けられている。
従って、チューブポンプ1を正面から見た際に、図3にも示すように、軸アーム21はチューブポンプ1の右側に上下に所定間隔離れて一対設けられ、受アーム22は左側に上下に所定間隔離れて一対設けられている。
One
As shown in FIG. 6, the
Therefore, when the
各軸アーム21、受アーム22間には、図6に示すように、付勢手段としてのコイルばね24が介在されている。このため、軸アーム21、受アーム22は、フリー状態では、前記コイルばね24によって、支持軸12に当接する位置まで移動し、先端側が互いに離れた状態とされている。
各軸アーム21の先端には、図3にも示すように、トグル板軸25を介してトグル板26の上下のフランジ部261が取り付けられている。このため、トグル板26は、軸アーム21に対して回動自在に取り付けられている。
Between each
As shown also in FIG. 3, upper and
トグル板26の各フランジ部261間には、図3,6に示すように、トグル外軸27が回動自在に取り付けられている。トグル外軸27には、3本の連結ロッド28を介してトグル受軸29が取り付けられている。トグル受軸29の上下両端には、細軸の係止部291が突出されている。
一方、受アーム22の先端には、前記係止部291が係止可能な係止溝221が形成されている。
従って、一般的なトグル機構と同様に、トグル受軸29の係止部291を受アーム22の係止溝221に係止した状態で、トグル板26を受アーム22側に移動すると、図7に示すように、トグル外軸27がトグル板軸25よりも外側に移動し、トグル板軸25が取り付けられた軸アーム21と、トグル外軸27に連結ロッド28を介して連結されたトグル受軸29が係止された受アーム22との距離が短くなる。このため、各軸アーム21、受アーム22は、図6の先端側が開いた状態から、図7のコイルばね24を圧縮して各軸アーム21、受アーム22がほぼ平行に配置された状態となり、この状態で維持される。
As shown in FIGS. 3 and 6, the toggle
On the other hand, at the tip of the receiving
Therefore, as in the general toggle mechanism, when the
軸アーム21間には、第1ベース部材31が取り付けられている。受アーム22間には、第2ベース部材32が取り付けられている。
各ベース部材31,32は、上下方向に延長された直方体状の金属製ブロックで構成されている。各ベース部材31,32の互いに対向する面には、第1チューブ受け部材310、第2チューブ受け部材320が取り付けられている。
The
Each of the
各チューブ受け部材310,320は、後述するチューブ40(中間チューブ42A、42B)がフィンガー部材60のチューブ押圧折曲部632で押された際に、チューブ40とともに変形してチューブ40の折れ曲がりをサポートするものである。
本実施形態の各チューブ受け部材310,320は、ショアAが50以上、100以下のウレタンゴムシート(ゴム製シート)で構成されている。すなわち、チューブ受け部材310,320は、所定硬度(例えばショアAが50)以上の硬度を有することで、チューブ押圧折曲部632で押された以外の場所の潰れ量を小さくでき、チューブ40の支持を継続できる。また、所定硬度(例えばショアAが100)以下の硬度を有することで、チューブ押圧折曲部632で押された場所は潰れ量が大きくなってチューブ40を沈み込ませることができる。したがって、チューブ受け部材310,320に沿ってチューブ40を配置し、チューブ40の一部分をチューブ押圧折曲部632で押圧すると、チューブ40においてチューブ押圧折曲部632で押圧された箇所はチューブ受け部材310,320も潰れる一方で、その周囲のチューブ受け部材310,320の潰れ量は抑制される。このため、チューブ40は、チューブ押圧折曲部632で押圧された部分が折れ曲がり、チューブ40内の流路も閉じられる。
The respective
Each of the
一方、チューブ受け部材310,320として、ショアAが小さい超軟質のシートを用いると、チューブ40をチューブ押圧折曲部632で押した際に、シートにおけるチューブ押圧折曲部632の押圧部分だけでなく、その前後の部分も潰れて、チューブ40の比較的広い範囲がシートを押しつぶすことになる。この場合、チューブ40は折れ曲がるのではなく、チューブ40をチューブ押圧折曲部632で押圧される前後の領域を含めて潰すことになる。このため、チューブ40がフッ素樹脂製のように潰し難い材質の場合には、チューブ40を完全に潰せずに、チューブ40内の流路を閉じることができず、チューブポンプとして機能させることができない。
また、チューブ受け部材310,320として、ショアAが大きい高硬度のシートを用いると、チューブ40をチューブ押圧折曲部632で押した際に、チューブ受け部材310,320全体があまり潰れないため、チューブ40は折れ曲がるのではなく、チューブ40をチューブ押圧折曲部632で押圧される前後の領域を含めて潰すことになる。このため、チューブ40がフッ素樹脂製のように潰し難い材質の場合には、チューブ40を完全に潰せずに、チューブ40内の流路を閉じることができず、やはりチューブポンプとして機能させることができない。
したがって、チューブ受け部材310,320は、所定範囲の硬度を有することが好ましい。
なお、チューブ受け部材310、320としては、ウレタンゴムシートに限らず、他のゴム製シート(樹脂製シート)でもよく、さらにはゴムではなく所定の厚さの紙を複数毎積層したもの等でもよい。チューブ受け部材310、320として利用できるシートであるかは、実際にベース部材31,32に取り付けてチューブポンプ1を作動させた際の吐出状態を見ることで容易に確認できる。
On the other hand, when a sheet with a small Shore A is used as the
In addition, when a high hardness sheet having a large Shore A is used as the
Therefore, it is preferable that the
The
図1〜5に示すように、端板11A,11Bには、チューブ係止部材であるフック部材35がそれぞれ取り付けられている。各フック部材35は、同一部材であり、端板11Aの下面に取り付けられたフック部材35と、端板11Bの上面に取り付けられたフック部材35とは、上下逆向きに取り付けられている。
フック部材35には、2本の溝351が形成されている。この溝351は、図4に示すように、頂点から2方向に分かれて斜めに形成されている。この溝351には、図3,4に示すように、チューブ40が装着されている。
As shown in FIGS. 1 to 5,
The
チューブ40は、図8にも示すように、Y字状に形成された2つのコネクタ41と、各コネクタ41の2つの分岐連結部411間に取り付けられた2本の中間チューブ42A,42Bと、コネクタ41の連結部412に端部が取り付けられた端部チューブ43A,43Bとを備えて構成されている。
従って、中間チューブ42A,42Bにより、チューブ40において分岐された中間部の2本のチューブが構成されている。また、一方の端部チューブ43Aにより、チューブ40における液供給側端部のチューブが構成され、他方の端部チューブ43Bにより、チューブ40における液吐出側端部のチューブが構成されている。
As shown in FIG. 8, the
Therefore, two tubes of the middle part branched in the
端板11A,11B間には、複数のフィンガー部材60が配置されている。本実施形態では、15枚のフィンガー部材60が配置されている。
各フィンガー部材60は、図5,7に示すように、プラスチック製で薄板状に形成されたフィンガー板61と、リング状のボールベアリング67と、円板状のカム68とを備えている。
A plurality of
As shown in FIGS. 5 and 7, each
フィンガー板61は、図9に示すように、固定部62と、移動部63と、駆動軸部64と、第1ヒンジ部65と、第2ヒンジ部66とを備えて、一体に成型されている。
固定部62は、支持軸12が挿通される孔621が形成された一対の固定軸部622と、各固定軸部622間を連結する連結板部623とを備えている。連結板部623は、固定軸部622に比べて厚さ寸法が小さくされ、軽量化が図られている。
As shown in FIG. 9, the
The fixing
移動部63は、図9において、平面略J字状に形成された本体部631と、この本体部631から突出されたチューブ押圧折曲部632とを備えている。この移動部63の輪郭部分はリブ状に肉厚に形成され、中間部分は薄板状に形成されている。
そして、固定部62の各固定軸部622部分と、移動部63とは、一対の第1ヒンジ部65で連結されている。各第1ヒンジ部65は、固定軸部622に連続する第1変形部651と、第1変形部651に連続する補強部652と、補強部652および移動部63間に設けられた第2変形部653とを備えている。補強部652も周囲がリブ状に形成され、中間部分は薄板状に形成されている。
各変形部651,653は、補強部652に比べて幅寸法が薄く形成され、変形部651,653が撓む(変形する)ことで、固定部62に対して移動部63は、図9において左右方向に移動可能とされている。このため、チューブ押圧折曲部632も左右方向に移動可能とされている。
In FIG. 9, the moving
The fixed
Each of the
チューブ押圧折曲部632は、図10に示す断面形状で構成されている。すなわち、チューブ押圧折曲部632は、前記本体部631の薄板状の中間部分に連続する薄板状の中間部6321と、前記本体部631のリブ状の輪郭部分に連続するリブ部6322と、リブ部6322から突出する突起部6323とを備えている。
突起部6323は、断面形状が半円状(円弧状)に形成され、その円弧面の曲率半径は例えば、3.0mm以下、具体的には0.5〜3.0mmの範囲で設定されている。
なお、突起部6323の断面形状は半円状のものに限定されず、例えば、断面三角形や台形等でもよく、さらに円弧と直線とを組み合わせた形状でもよい。要するに、突起部6323がチューブ40に最初に接触した際の面積が大きいと、チューブ40を折り曲げにくくなるため、チューブ40の折り曲げに適した形状、大きさで突起部6323を構成すればよい。
The tube pressing and bending
The
The cross-sectional shape of the
駆動軸部64は、前記ボールベアリング67が配置される貫通孔641Aが形成されたリング部641と、リング部641に連続して形成された連結部642とを備えている。連結部642も周囲がリブ状に形成され、中間部分は薄板状に形成されている。
そして、駆動軸部64と、移動部63の本体部631とは、一対の第2ヒンジ部66で連結されている。
各第2ヒンジ部66は、本体部631に連続する第1変形部661と、第1変形部661に連続する平面三日月形の補強部662と、補強部662および連結部642間に設けられた第2変形部663とを備えている。補強部662も周囲がリブ状に形成され、中間部分は薄板状に形成されている。
The
The
Each
各変形部661,663は、補強部662に比べて幅寸法が薄く形成され、変形部661,663が撓む(変形する)ことで、移動部63に対して駆動軸部64は、図9において上下方向に移動可能とされている。
Each of the
駆動軸部64の貫通孔641Aには、図7に示すように、ボールベアリング67を介してカム68が配置されている。
カム68は、平面円形に形成され、外周部はリブ状に肉厚に形成され、中間部分は薄板状に形成されている。そして、この薄板部分に駆動軸5が嵌合する嵌合孔681が形成されている。嵌合孔681は、カム68の平面中心から偏心した位置に形成されている。そして、カム68には、この嵌合孔681の中心からカム68の外周までが最も長い部分を容易に識別できるように、段部682が形成されている。
As shown in FIG. 7, a
The
ここで、前記駆動軸5はスプライン軸とされ、軸方向に沿って14個のキー(突条部)が形成されている。一方、カム68には、前記スプライン軸のキーが嵌合する14個の溝が形成されている。
フィンガー部材60は、孔621に支持軸12が挿通された状態で、上下方向に15個積み重ねられている。そして、各フィンガー部材60のカム68は、駆動軸5に対する嵌合位置が、最上段の1段目のフィンガー部材60から最下段の15段目のフィンガー部材60に向かうにしたがって、駆動軸5のキー1つずつ分だけ順次ずれるようにされている。従って、各カム68の位相は、1段目から15段目に向かうにしたがって、順次360/14度毎ずれており、1段目および15段目のフィンガー部材60のカム68の位相は同位相とされている。
Here, the
The
次に、本実施形態の作用について、図7、図11〜13の動作説明図をも参照して説明する。
モーター4により駆動軸5を回転させると、カム68が回転する。カム68は駆動軸5の回転中心に対して偏心された偏心カムであり、かつ、フィンガー部材60の固定部62は、孔621に支持軸12が挿通されて固定されている。このため、カム68が回転すると、後述するように、フィンガー板61のチューブ押圧折曲部632が左右に往復移動する。
また、カム68は、駆動軸5の14条のキーに順次ずれて嵌合されているため、各フィンガー板61のチューブ押圧折曲部632は、位相がずれながら左右に往復駆動される。
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the operation explanatory diagrams of FIGS. 7 and 11 to 13.
When the
Further, since the
ここで、図7に示すように、カム68の段部682が図面において右側に配置されている場合、つまり駆動軸5の回転中心からカム68の外周までが最も長い位置が右側に配置されている場合は、駆動軸部64も駆動軸5に対して右側に移動する。
第2ヒンジ部66は、変形部661,663が図7において左右方向に延長されているため、駆動軸部64の左右方向の変位はそのまま移動部63に伝達し、移動部63も駆動軸5に対して右側に移動する。この際、第1ヒンジ部65の各変形部651,653が変形して固定部62に対する移動部63の移動を許容している。
Here, as shown in FIG. 7, when the stepped
The
移動部63が右側に移動すると、チューブ押圧折曲部632がチューブ受け部材310側に移動し、中間チューブ42Aがチューブ受け部材310およびチューブ押圧折曲部632で押圧されて折曲される。このため、中間チューブ42A内の空間(流路)が閉じられる。
一方、チューブ押圧折曲部632および第2チューブ受け部材320間の隙間寸法は広がるため、中間チューブ42Bは潰されず、内部の空間(流路)も開かれている。
When the moving
On the other hand, since the size of the gap between the tube pressing and bending
この図7の状態から、駆動軸5が図中時計回り方向に90度回転し、図11の状態になると、カム68の段部682は図11の下側つまりチューブポンプ1の正面側に移動する。
この状態では、駆動軸部64は、駆動軸5に対して図中下側に移動する。この駆動軸部64の移動は、第2ヒンジ部66の変形部661,663が変形することで吸収される。そして、カム68は、駆動軸5に対して左右方向には移動していないので、チューブ押圧折曲部632は、カム68が図7から図11の状態に回転する際に、各チューブ受け部材310,320間の隙間の中心位置に徐々に移動する。
When the
In this state, the
このため、チューブ押圧折曲部632が押圧されて折曲されていた中間チューブ42Aの流路は徐々に開かれる。この際、中間チューブ42Aにおいて、各チューブ押圧折曲部632の突起部6323が当接する折曲部間には、突起部6323が当接しない部分がある。この部分が中間チューブ42Aの折曲部の復元に寄与するため、突起部6323が中間チューブ42Aから離れると中間チューブ42Aは追従して復元する。このようにチューブ押圧折曲部632で押圧された中間チューブ42Aが復元しやすいため、復元された空間内に吸引できる吸入量も増大し、チューブポンプ1の吐出量も増大する。
一方、チューブ押圧折曲部632は、中間チューブ42Bを徐々に押圧する。ただし、チューブ押圧折曲部632の流路は断面積が徐々に小さくなるが、完全に閉じられていない。
Therefore, the flow path of the
On the other hand, the tube pressing and bending
この図11の状態から、駆動軸5が図中時計回り方向に90度回転し、図12の状態になると、カム68の段部682は図12の左側に移動する。
この状態では、駆動軸部64は、駆動軸5に対して図中左側に移動し、第1ヒンジ部65の変形部651,653が変形して移動部63も左側に移動する。
チューブ押圧折曲部632は、カム68が図11から図12の状態に回転する際に、各チューブ受け部材310,320間の隙間の中心位置から第2チューブ受け部材320側に徐々に移動する。
When the
In this state, the
The tube pressing and bending
移動部63が左側に移動すると、チューブ押圧折曲部632がチューブ受け部材320側に移動し、中間チューブ42Bがチューブ受け部材320およびチューブ押圧折曲部632で押圧されて折曲される。このため、中間チューブ42B内の空間(流路)が閉じられる。
一方、チューブ押圧折曲部632およびチューブ受け部材310間の隙間寸法は広がるため、中間チューブ42Aの流路はさらに開かれる。
When the moving
On the other hand, since the gap dimension between the tube pressing and bending
この図12の状態から、駆動軸5が図中時計回り方向に90度回転し、図13の状態になると、カム68の段部682は図13の上側つまりチューブポンプ1の背面側に移動する。
この状態では、駆動軸部64は、駆動軸5に対して図中上側に移動する。この駆動軸部64の移動は、第2ヒンジ部66の変形部661,663が変形することで吸収される。そして、カム68は、駆動軸5に対して左右方向には移動していないので、チューブ押圧折曲部632は、カム68が図12から図13の状態に回転する際に、各チューブ受け部材310,320間の隙間の中心位置に徐々に移動する。
When the
In this state, the
このため、チューブ押圧折曲部632が押圧されて潰されていた中間チューブ42Bの流路は徐々に開かれる。この場合も、チューブ押圧折曲部632で押圧されていない部分があるため、中間チューブ42Bが復元しやすくなり、復元された空間内に吸引できる吸入量も増大し、チューブポンプ1の吐出量も増大する。
一方、チューブ押圧折曲部632は、中間チューブ42Aを徐々に押圧し、チューブ押圧折曲部632の流路は断面積が徐々に小さくなるが、完全に閉じられていない。
Therefore, the flow path of the
On the other hand, the tube pressing and bending
この図13の状態から、駆動軸5が図中時計回り方向に90度回転すると、図7の状態に戻る。従って、駆動軸5およびカム68が一回転すると、フィンガー部材60のチューブ押圧折曲部632は、チューブ受け部材310,320間を一往復する。この動作を繰り返すことで、各中間チューブ42A,42Bが交互に押圧される。
また、図4に示すように、上下に積層された15個のフィンガー部材60は、前述したように、カム68の位相が順次ずらされているため、チューブ押圧折曲部632の左右方向の位置も順次ずれている。このため、各チューブ押圧折曲部632は、上下方向に沿って略サインカーブとなるように配置されている。
When the
Further, as shown in FIG. 4, in the fifteen
以上の構成のチューブポンプ1を用いて所定の液体を吐出するには、まず、図3に示すように、トグル板26を開いて、軸アーム21および受アーム22の先端部間を開いた状態とし、チューブ40をフック部材35に引っ掛けて取り付ける。この際、チューブ40の中間チューブ42A,42Bは、若干テンションが加わってチューブ押圧折曲部632の左右位置で上下方向に直線状に配置されるようにしている。各中間チューブ42A,42Bはテンションが加わるため、中間チューブ42A,42Bは前後左右に動かないようにセットされる。
In order to discharge a predetermined liquid using the
次に、トグル板26を受アーム22側に移動して閉じる。すると、先端側が開いていた軸アーム21、受アーム22も互いに平行に配置され、チューブ受け部材310,320も中間チューブ42A,42Bに接触した状態になる。
そして、チューブ40の端部チューブ43Aを液供給側、例えば、液体が貯蔵されている容器に接続し、端部チューブ43Bを液吐出側、例えば吐出ノズルなどに接続する。
以上により、チューブポンプ1の準備作業が終了する。
Next, the
Then, the
Thus, the preparation work of the
次に、外部のコントローラーによりモーター4を駆動する。モーター4の駆動により、駆動軸5が回転すると、各フィンガー部材60のチューブ押圧折曲部632が左右に移動し、各中間チューブ42A,42Bの流路を閉じたり、開いたりすることで、端部チューブ43A側から液が吸引され、端部チューブ43Bに移送される。
すなわち、最下段のフィンガー部材60のチューブ押圧折曲部632で一方の中間チューブ42A,42Bが閉じられていた状態から、順次一段上のフィンガー部材60で中間チューブ42A,42Bが閉じられていくため、各中間チューブ42A,42Bにおいて流路閉鎖位置は、順次上方に移動する。
Next, the
That is, since the
そして、閉じられていた流路が開くと、負圧が発生して端部チューブ43A側から液体を吸引する。吸引された液体は、端部チューブ43Aからコネクタ41で分離され、各中間チューブ42A,42Bに移動する。
各中間チューブ42A,42B内では、チューブ押圧折曲部632により各流路が順次開閉されることにより、液体は徐々に中間チューブ42A,42B内を上方に移動し、コネクタ41から端部チューブ43B内を移動して吐出される。
この際、各中間チューブ42A,42Bの開閉タイミングは、位相が180度異なるため、端部チューブ43Aから各中間チューブ42A,42Bに分離され、再度、端部チューブ43Bに合流した液体の吐出量は常に一定に維持される。
Then, when the closed channel is opened, a negative pressure is generated to suck the liquid from the
In each of the
At this time, the opening / closing timing of each of the
液体の吐出作業が終了した場合など、チューブ40を交換する場合には、モーター4を停止し、トグル板26を開き、フック部材35に係止されていたチューブ40を取り外す。そして、洗浄・乾燥されたチューブ40や、別途用意されている他のチューブ40を、フック部材35に係止し、トグル板26を閉じることで、再度、液体の吐出動作を行うことができる。
When replacing the
このような本実施形態によれば、次のような効果がある。
チューブポンプ1は、ベース部材31,32にチューブ受け部材310、320を取り付け、このチューブ受け部材310、320でチューブ40(中間チューブ42A、42B)を受けている。このため、フィンガー部材60のチューブ押圧折曲部632でチューブ40を押圧した際に、チューブ受け部材310、320が変形して、チューブ40はチューブ押圧折曲部632が当接した位置で折曲することができる。チューブ40の折り曲げは、チューブ40を押しつぶす場合に比べて小さな力で行うことができるため、フッ素樹脂製のチューブ40を用いた場合であっても、押圧力がローラーに比べて小さいフィンガー部材60を用いてチューブ40を容易に折り曲げることができる。したがって、可撓性が低いフッ素樹脂製チューブ40を用いた場合でも、大型のモーターを用いる必要が無く、フィンガー式でありながらチューブポンプ1を小型化できる。
さらに、復元力の小さいフッ素樹脂製チューブ40を用いた場合でも、フィンガー部材60によってチューブ40を押圧するため、複数のフィンガー部材60のチューブ押圧折曲部632を互いに離して配置できる。このため、チューブ40において、チューブ押圧折曲部632で折曲される折曲部間に押圧されない部分を確保でき、この部分がチューブ40の復元に寄与するため、チューブ押圧折曲部632で折曲したチューブ40が復元しやすくなり、復元された空間内に吸引できる吸入量も増大でき、結果としてチューブポンプ1の吐出量も増大できる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
The
Furthermore, even when the low-
複数のフィンガー部材60を用いたフィンガー式のチューブポンプ1において、2本の中間チューブ42A,42Bの押圧を、1つのフィンガー部材60を移動させることで実現することができる。このため、1本のチューブ毎に、それぞれ異なるフィンガーを設ける場合に比べて、フィンガー部材60の数を半減できる。
このため、2本のチューブ42A,42Bを用いたフィンガー式のチューブポンプ1であっても、部品点数の増加を抑えることができるので、チューブポンプ1をコンパクトに構成でき、かつ、安価に製造できる。
In the finger
For this reason, even with the finger
また、チューブ40は、液供給側の端部チューブ43Aから、コネクタ41を介して中間チューブ42A,42Bに分岐され、再度、コネクタ41を介して端部チューブ43Bに液体が流れるように二股のチューブとし、さらに、前記フィンガー部材60のチューブ押圧折曲部632は、各中間チューブ42A,42Bを180度の位相で開閉するため、2系統の180度位相がずれた液の送りを実現することができ、吐出液の脈動を押さえることができる。
Further, the
さらに、吐出液の種類を変更するためにチューブ40を交換する場合や、メンテナンスのためにチューブ40を洗浄する場合など、チューブポンプ1に対してチューブ40を着脱する際に、トグル板26を開閉して軸アーム21、受アーム22の先端間を開くことができ、かつ、チューブ40は、フック部材35の溝351に、コネクタ41部分を引っ掛けるだけでよいので、チューブ40の交換作業を簡単に行うことができる。このため、1日にチューブ40を複数回交換する必要がある場合でも、交換作業を簡単にかつ短時間に行うことができる。
その上、トグル板26等を用いたトグル機構により、軸アーム21、受アーム22を移動させているので、この点でも交換作業を簡単にかつ短時間で行うことができる。
Further, when the
Moreover, since the
チューブ40の中間チューブ42A,42Bは、フック部材35に係止させた際にテンションが加わる長さに設定したので、各中間チューブ42A,42Bをチューブ押圧折曲部632で押圧した場合などに、中間チューブ42A,42Bが移動してしまうことがなく、確実にチューブ押圧折曲部632で押圧して流路を開閉できる。このため、チューブポンプ1の吐出量の精度を向上することができる。
Since the
その上、チューブ40の特に中間チューブ42A,42Bを、上下方向に直線状にセットしているので、吐出量の誤差の原因となるチューブ内の空気を抜けやすくでき、この点でも吐出精度を向上できる。このため、チューブ40を交換した場合でも、吐出量の変動を抑制でき、チューブ40を交換しても吐出量の変動が少ない、安定した吐出動作を行うことができる。
In addition, since the
さらに、フィンガー部材60は、固定部62、移動部63、駆動軸部64、第1ヒンジ部65、第2ヒンジ部66が一体に形成されたフィンガー板61を用いているので、駆動軸5およびカム68の回転動作により、フィンガー板61のチューブ押圧折曲部632を往復駆動させることができる。一方、通常のチューブポンプのフィンガー部材は、カムによって軸方向に進退し、突出時にチューブを押し、戻った際にチューブを開放している。この際、フィンガー部材をカムに連動させるため、フィンガー部材は常時カムに当接するようにバネなどでカム側に付勢されている。このため、フィンガー部材が戻った際にもチューブを押圧させることは、前記バネ力の調整なども必要となり、実現が困難である。このため、従来のフィンガー部材をカムに付勢して駆動する場合には、2本のチューブを1つのフィンガー部材で押圧することは困難である。これに対し、本実施形態のフィンガー部材60の構成を採用すれば、ヒンジ機構を用いてチューブ押圧折曲部632を左右に往復駆動できるので、チューブ押圧折曲部632の両側にチューブを配置することで、各チューブを交互に押圧することができる。
Further, since the
また、フィンガー部材60は、第1ヒンジ部65および第2ヒンジ部66を含めて一体に成形されたフィンガー板61を用いているので、チューブ押圧折曲部632の移動動作の際にがたつきが無く、この点でも吐出精度を向上できる。
さらに、チューブ押圧折曲部632は、固定部62側を基準に左右に移動するが、ストローク(移動量)が小さいので、ほぼ平行な運動(移動)にできる。このため、チューブ押圧折曲部632は、中間チューブ42A,42Bを、チューブ受け部材310,320に対して平行に押圧するため、中間チューブ42A,42Bを均等に押圧して流路を確実に閉塞することができる。
その上、フィンガー板61は、他の部品と擦れる部分がなく、1つの部品で構成できるので、安価に製造できる。特にフィンガー板61は数多く用いるため、部品コストの低減効果も増大できる。
In addition, since the
Furthermore, although the tube pressing and bending
Moreover, the
また、駆動軸5を一回転した際の吐出量は一定であるため、時間あたりの吐出量は、駆動軸5の回転スピードを調整することで容易に設定できる。この点でも、使いやすいチューブポンプ1とすることができる。
Further, since the discharge amount when one rotation of the
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良ならびに設計の変更が可能である。
前記実施形態では、中間チューブ42A、42Bと端部チューブ43A、43Bとを、Y字状のコネクタ41で連結したチューブ40を用いていたが、チューブ40の構成としてはこれに限定されない。
例えば、図14,15に示すチューブホルダ70を用いて、中間チューブ42A、42Bと端部チューブ43A、43Bとをチューブポンプ1に取り付けてもよい。このチューブホルダ70は、中間チューブ42A、42B、端部チューブ43A、43Bにテンションを加えずに保持でき、かつ、中間チューブ42A、42B、端部チューブ43A、43Bを曲げることなく保持できる。これにより、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のように、テンションを加えたり、曲げた状態で保持することが難しい材質のチューブを容易に用いることができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
Although the
For example, the
チューブホルダ70は、ホルダ枠71と、2つのY字継手75とを備える。
ホルダ枠71は、ステンレス等の金属製の板材を折り曲げて構成され、Y字継手75を保持する一対の継手保持部72と、継手保持部72間を連結する一対の連結部73とを備えている。
ホルダ枠71には、一対の継手保持部72および連結部73で囲まれる開口74が形成され、この開口74には、中間チューブ42A、42Bや図示しないチューブ押圧折曲部632が配置される。
The
The
The
継手保持部72は、保持片部720と、保持片部720から折曲された連結片721およびチューブガイド片722とを備える。保持片部720は、チューブポンプ1との間でY字継手75を挟持する部分であり、チューブポンプ1のカバー3やカバー3の上下に配置されるパネル端板にホルダ枠71を取り付けるための図14に示す取付ネジ711が挿通される貫通孔723(図15参照)が形成されている。
The
連結片721には、端部チューブ43A、43Bが取り付けられるネジ穴部7211が形成されている。
チューブガイド片722には、中間チューブ42A、42Bをガイドするガイド溝7221が形成されている。
The
The
Y字継手75は、例えば、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン:Poly Ether Ether Ketone)等の合成樹脂製のブロックで構成されている。このY字継手75は、端部チューブ43A、43Bの端部が挿入される2つの挿入孔751と、端部チューブ43A、43Bの一方の端部が挿入される1つの挿入孔752と、2つの挿入孔751と1つの挿入孔752とを連結する連結路753とを備える。
ここで、挿入孔751および挿入孔752は、直線状に形成されているので、各チューブ42A、42B、43A、43Bも直線状に配置できる。
The Y-shaped joint 75 is made of, for example, a block made of a synthetic resin such as PEEK (polyether ether ketone). The Y-shaped joint 75 includes two
Here, since the insertion holes 751 and the insertion holes 752 are formed in a linear shape, the
中間チューブ42A、42Bの両端には、ステンレスなどの金属製のインサートパイプ421が挿入され、中間チューブ42A、42Bを挿入孔751に容易に挿入できるように構成されている。
また、挿入孔751は途中で段部が形成され、挿入孔751の開口側は、挿入孔751の連結路753側に比べて直径が大きな大径部とされている。この大径部には、Oリング755と、このOリング755を大径部内に押し付けるチューブ押しパイプ756とが挿入されている。チューブ押しパイプ756は、フランジ付きの円筒状に形成され、フランジがY字継手75およびチューブガイド片722で挟持されることで位置決めされている。
A
Further, the
端部チューブ43A、43Bの端部には、PEEK等の合成樹脂製のフェルール431が挿入されている。フェルール431の周囲には、Oリング761が配置されている。そして、フェルール431およびOリング761は、ネジ穴部7211にねじ込まれるチューブネジ77で挿入孔752の底面側に押し込まれている。このため、チューブネジ77をネジ穴部7211にねじ込むことで、フェルール431およびOリング761を介してY字継手75がチューブガイド片722側に押される。したがって、Y字継手75は、チューブ押しパイプ756がチューブガイド片722に当接する状態で位置決めされる。
A
そして、Y字継手75および各チューブ42A,42B,43A,43Bが装着されたホルダ枠71は、取付ネジ711によってチューブポンプ1の前面に取り付けられる。すると、チューブ押圧折曲部632が中間チューブ42A、42B間に配置されるため、前記実施形態と同様にチューブ押圧折曲部632の動作によって液体を順次吐出できる。
The
このようなホルダ枠71やY字継手75を用いて、各チューブ42A、42B,43A,43Bをチューブポンプ1に装着すれば、各チューブ42A、42B,43A,43Bにテンションが加わることがなく、かつ、各チューブ42A、42B,43A,43Bはまっすぐな状態のままで保持される。このため、PTFEチューブのように、テンションを加えることが難しく、かつ、薄肉であり湾曲させると容易に折れ曲がって流路を塞いでしまうような材質のチューブを用いることができる。
When the
さらに、チューブ40の構成は、前述のものに限らず、例えば、端部チューブ43A,43Bと、中間チューブ42A,42Bとを接着等で接続して構成されるような、チューブポンプ1に設置される部分が二股に分岐されたチューブを用いてもよい。
Furthermore, the configuration of the
フィンガー板61の構成も前記実施形態に限定されない。例えば、図16に示すように、移動部63に左右方向の突出するガイドピン91を取り付け、このガイドピン91を案内するガイド92を筐体側に設けて、移動部63つまりチューブ押圧折曲部632が左右方向のみに移動するように案内されたフィンガー板61Aを用いてもよい。
このフィンガー板61Aは、前記ガイドピン91、ガイド92で筐体側に支持されており、かつ、駆動軸5およびカム68の回転により、駆動軸部64が左右に移動すると、移動部63およびチューブ押圧折曲部632も左右に移動する。このため、前記第1実施形態のフィンガー板61に対して、フィンガー板61Aは、固定部62および第1ヒンジ部65が設けられてない。
なお、フィンガー板61Aも、駆動軸部64が前後に移動した場合は、第2ヒンジ部66の変形でその移動を吸収する点はフィンガー板61と同じである。
The configuration of the
The
The
このようなフィンガー板61Aを用いた場合も、前記実施形態と同じ動作で作動され、同じ作用効果を奏することができる。
一方、フィンガー板61Aは、ガイドピン91、ガイド92等の別部品が必要となるため、部品点数が増える。この点で、部品数が少ない前記実施形態のフィンガー板61のほうがコストを低減できる利点がある。
Also in the case of using such a
On the other hand, the
さらに、カム68と駆動軸部64との間にボールベアリング67を介在させていたが、ボールベアリング67を設けずに、直接カム68を駆動軸部64の貫通孔641Aに配置してもよい。
また、貫通孔641Aの内周面に溝を形成してアウターレースとし、カム68の外周面に溝を形成してインナーレースとし、これらの間にボール(必要に応じて保持器)を配置して直接ボールベアリングを構成してもよい。
また、前記実施形態では、フィンガー部材60を15個設けていたが、フィンガー部材60の数は、より少なくてもよいし、多くてもよい。ただし、フィンガー部材60の数が少ないと、吐出液の変動が大きくなるため、吐出量をほぼ一定にすることが難しくなる。
一方、フィンガー部材60の数を多くすると、チューブポンプ1が大型化し、コストも増大する。従って、これらの点を考慮してフィンガー部材60の数を設定すればよい。
Furthermore, although the
Further, a groove is formed on the inner peripheral surface of the through
Moreover, in the said embodiment, although 15
On the other hand, when the number of
また、前記実施形態では、中間チューブ42A,42Bを上下方向に配置していたが、水平方向に配置してもよい。
さらに、ベース部材31,32およびチューブ受け部材310,320は、軸アーム21、受アーム22に取り付けられ、コイルばね24およびトグル板26等のトグル機構によって、チューブ40を着脱しやすいように移動していたが、この移動機構は前記実施形態のものに限定されない。
Moreover, in the said embodiment, although
Furthermore, the
前記実施形態では、チューブ受け部材310,320間に2本の中間チューブ42A,42Bを配置していたが、本発明のチューブポンプは、1本のチューブのみをセットしても用いることができる。すなわち、チューブ受け部材310,320のいずれか一方と、チューブ押圧折曲部632との間のみにチューブを配置すれば、このチューブを用いて液を送り出して吐出することができる。
この場合、チューブ押圧折曲部632は、固定部62側を基準に左右に移動するが、ストローク(移動量)が小さいので、ほぼ平行な運動(移動)にできる。このため、チューブ押圧折曲部632は、1本のチューブしか配置されていない場合も、チューブ受け部材に対して平行に押圧するため、チューブを均等に押圧して流路を確実に閉塞することができ、チューブの劣化も抑えることができる。すなわち、本発明のフィンガー部材60は、一体成形されたフィンガー板61を備えることで、チューブが1本の場合でも、チューブを均等に押圧できるという利点がある。
In the above embodiment, two
In this case, the tube pressing and bending
また、チューブとしては、前記実施形態のものに限らない。例えば、液供給側から前記中間部までは2本の独立したチューブとし、これらのチューブの液吐出側をコネクタ41で連結して液吐出側の端部チューブ43Bに接続してもよい。
さらに、チューブとしては、液供給側から中間部、液吐出側まで完全に独立した2本のチューブを用いてもよい。
また、前記実施形態では、チューブ押圧折曲部632とチューブ受け部材310,320間にそれぞれ1本ずつチューブ42A,42Bを配置していたが、それぞれ2本以上のチューブを配置してもよい。すなわち、チューブ押圧折曲部632とチューブ受け部材310,320との間において、チューブ押圧折曲部632の突出方向に複数本のチューブを並べ、複数本のチューブをチューブ押圧折曲部632およびチューブ受け部材310,320で挟んで押圧することで、各チューブの流路を開閉してもよい。このように構成すれば、チューブの本数に応じて吐出量を増大できる。
Moreover, as a tube, it is not restricted to the thing of the said embodiment. For example, two independent tubes may be provided from the liquid supply side to the intermediate portion, and the liquid discharge sides of these tubes may be connected by the
Furthermore, as the tubes, two tubes which are completely independent from the liquid supply side to the middle part and the liquid discharge side may be used.
In the above embodiment, one
さらに、チューブ押圧折曲部632を駆動する構成としては、前記実施形態に限定されない。すなわち、本発明は、チューブ押圧折曲部632と、チューブ受け部材310,320とを備えていれば良く、その他の構成は従来のフィンガー式チューブポンプと同様のものでもよい。
Furthermore, as a structure which drives the tube
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができる。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
Although the best configuration, method and the like for practicing the present invention are disclosed in the above description, the present invention is not limited thereto. That is, although the present invention has been particularly illustrated and described primarily with respect to particular embodiments, it should be understood that the present invention may be configured relative to the above-described embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention. Those skilled in the art can make various modifications in materials, quantities, and other detailed configurations.
Therefore, the description with the above-described disclosure of the shape, the material, etc. is exemplarily described for facilitating the understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The description in the name of the member from which the limitation of some or all of the limitations such as is removed is included in the present invention.
1…チューブポンプ、4…モーター、10…ポンプ部、11A,11B…端板、12…支持軸、21…軸アーム、22…受アーム、24…コイルばね、26…トグル板、31…第1ベース部材、32…第2ベース部材、310…第1チューブ受け部材、320…第2チューブ受け部材、35…フック部材、40…チューブ、41…コネクタ、42A,42B…中間チューブ、43A,43B…端部チューブ、60…フィンガー部材、61,61A…フィンガー板、62…固定部、63…移動部、64…駆動軸部、65…第1ヒンジ部、66…第2ヒンジ部、67…ボールベアリング、68…直接カム、351…溝、632…チューブ押圧折曲部、6323…突起部、651,661…第1変形部、653,663…第2変形部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記チューブに沿って配置されるベース部材と、
前記チューブを挟んで前記ベース部材に対向配置される少なくとも3個以上設けられたフィンガー部材と、
各フィンガー部材を駆動する駆動機構と、を備えたチューブポンプにおいて、
前記フィンガー部材は、前記駆動機構によって駆動された際に、前記チューブを押圧して折り曲げて前記チューブ内の流路を閉じるチューブ押圧折曲部を備え、
前記駆動機構は、前記各フィンガー部材を、前記チューブの吸引側から吐出側に向かって各チューブ押圧折曲部が前記チューブを押圧して折り曲げる位置に順次移動するように駆動し、
前記ベース部材には、前記チューブが前記チューブ押圧折曲部で押された際に、前記チューブとともに変形して前記チューブの折れ曲がりをサポートするチューブ受け部材が設けられている
ことを特徴とするチューブポンプ。 A tube whose one end is a suction side and whose other end is a discharge side;
A base member disposed along the tube;
At least three or more finger members provided opposite to the base member across the tube;
And a drive mechanism for driving each finger member.
The finger member, when driven by the drive mechanism comprises a tube press bent portion by bending presses you close the flow path in the tube the tube,
The drive mechanism drives the finger members so that the tube pressing and bending portions sequentially move the tube by pressing and bending the tube from the suction side to the discharge side of the tube.
The tube pump is characterized in that the base member is provided with a tube receiving member which is deformed with the tube to support the bending of the tube when the tube is pressed by the tube pressing and bending portion. .
前記チューブ受け部材は、ショアAが50以上、100以下のゴム製シートである
ことを特徴とするチューブポンプ。 In the tube pump according to claim 1,
The tube pump, wherein the tube receiving member is a rubber sheet having a Shore A of 50 or more and 100 or less.
前記チューブ押圧折曲部は、断面円弧状に形成された突起部を備え、
前記突起部の円弧面は曲率半径3.0mm以下の曲面である
ことを特徴とするチューブポンプ。 The tube pump according to claim 1 or 2,
The tube pressing and bending portion includes a protrusion formed in an arc shape in cross section,
The circular arc surface of the projection is a curved surface having a curvature radius of 3.0 mm or less.
前記チューブは、フッ素樹脂製チューブである
ことを特徴とするチューブポンプ。 The tube pump according to any one of claims 1 to 3.
The tube pump is a fluororesin tube.
前記駆動機構は、モーターと、このモーターによって回転される駆動軸とを備え、
前記フィンガー部材は、薄板状に形成されたフィンガー板と、前記駆動軸と一体で回転するカムとを備え、
前記フィンガー板は、チューブポンプの筐体側に固定された固定部と、この固定部に対して第1ヒンジ部を介して連結された移動部と、この移動部に対して第2ヒンジ部を介して連結された駆動軸部とを備えて一体に形成され、
前記カムは、前記駆動軸がカムの中心から偏心した位置に固定された偏心カムであり、前記駆動軸部に設けられた孔に対して回転自在に支持され、
前記移動部には、前記チューブ押圧折曲部が形成され、
前記第1ヒンジ部は、前記チューブ押圧折曲部が前記チューブに対して進退移動可能に形成され、
前記第2ヒンジ部は、前記移動部に対して前記駆動軸部が、前記駆動軸の軸直交面内において、前記第1ヒンジ部による前記移動部の移動方向に対して直交する方向に移動可能に形成されている
ことを特徴とするチューブポンプ。 The tube pump according to any one of claims 1 to 4,
The drive mechanism includes a motor and a drive shaft rotated by the motor.
The finger member includes a thin plate-shaped finger plate and a cam that rotates integrally with the drive shaft.
The finger plate includes a fixed portion fixed to the housing side of the tube pump, a moving portion connected to the fixed portion via the first hinge portion, and a second hinge portion to the moving portion. And an integrally formed drive shaft portion connected with each other,
The cam is an eccentric cam in which the drive shaft is fixed at a position eccentric to the center of the cam, and is rotatably supported by a hole provided in the drive shaft portion.
The tube pressing and bending portion is formed in the moving portion,
In the first hinge portion, the tube pressing and bending portion is formed to be movable forward and backward with respect to the tube,
The second hinge portion can move the drive shaft portion in a direction orthogonal to the moving direction of the moving portion by the first hinge portion in a plane orthogonal to the driving shaft with respect to the moving portion. The tube pump characterized in that.
前記チューブは、互いに平行に設けられた第1チューブおよび第2チューブを備えて構成され、
前記チューブ受け部材は、前記第1チューブに沿って配置された第1チューブ受け部材と、前記第2チューブに沿って配置された第2チューブ受け部材とを備え、第1チューブ受け部材および第2チューブ受け部材は、前記第1チューブおよび前記第2チューブを挟んで対向配置され、
前記各フィンガー部材の前記チューブ押圧折曲部は、前記第1チューブおよび第2チューブ間に配置され、
前記駆動機構は、前記チューブ押圧折曲部が前記第1チューブを押圧して、前記第1チューブ受け部材との間で前記第1チューブを折り曲げる位置と、前記チューブ押圧折曲部が前記第2チューブを押圧して、前記第2チューブ受け部材との間で前記第2チューブを折り曲げる位置との間で、往復移動するように前記各フィンガー部材を駆動する
ことを特徴とするチューブポンプ。 The tube pump according to any one of claims 1 to 5,
The tube is configured to include a first tube and a second tube provided parallel to each other,
The tube receiving member includes a first tube receiving member disposed along the first tube and a second tube receiving member disposed along the second tube, the first tube receiving member and the second tube receiving member The tube receiving member is disposed opposite to each other across the first tube and the second tube,
The tube pressing and bending portion of each finger member is disposed between the first tube and the second tube,
The driving mechanism is a position where the tube pressing and bending portion presses the first tube to bend the first tube with the first tube receiving member, and the tube pressing and bending portion is the second A tube pump characterized by pressing a tube and driving each of the finger members to reciprocate between the second tube receiving member and a bending position of the second tube.
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