JPH03217673A - 蠕動ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水、油、薬液、塗料といった液体全般の圧送
を取り扱う比較的大型の産業用ポンプに関する。そのな
かでも特に厳しい使用条件を要求される塗料圧送用ポン
プの提供を主目的としていろ。

従来の技術及び考案が解決しようとする問題点有機性溶
剤を除く液体全般の圧送を取り扱う産業用蠕動ボンプと
しては、半円周状に配置したポンプチューブに対して、
半円周の中心を支点とする複数のアームを旋回し、該ア
ーム先端に位置するローラーにて前記チューブを押しし
ごきながら液体を圧送する代表的先行技術としての特許
公報Ｐ５６−３７４３６号等、所謂、スクイズポンプが
良く知られている。該ポンプに於では、ローラーが通っ
た後の押ししこがれたポンプチューブを膨らませて液体
を吸入する行程は、ポンプチューブの弾性に頼ることか
ら、ポンプチューブ材質は天然ゴムを主体とした構成で
あった。このため、変形履歴の蓄積によるポンプチュー
ブ弾性の劣化によリ、シこ゛き後の復元量が漸減するの
で、吐出量が安定しない欠点があった。又、しごき部分
ではポンプチューブを扁平にして閉塞状態を作り出すの
で、しごき部分のポンプチューブの両側の曲率半径は極
少となり、局部的に疲労が集中するので亀裂が発生しや
すく、寿命が短いという欠点があった。さらに、ポノプ
チューブ自体は部分的ｌこ機械的拘束を受けることばあ
ってもその全周、全長にわたって機械的拘束を受けない
構成のため、ローラーのしごき力及びしごき速度を増大
してもしごき部分以降が膨張し、圧力上昇につながらな
かった。乙のため、低粘度液体、及び低圧力用途に限定
されていた。仮りに、ポンプ出口以降で高圧力が得られ
ても、しごき領域の抑圧開放点前後での圧力差は大きく
なり、しごき力の開放時の瞬間的な逆流現象の発生によ
り早期摩耗に繋がる欠点があった。

発明が解決しようとする課題 以上のような問題点に鑑み、本発明においては、定量性
能の確保、高圧力の発生、ポンプチューブの疲労軽減を
課題としており、圧力損失の大きな高粘度液体の圧送や
、高圧力の必要なエアレス塗装用途として定量圧送及び
高圧力の発生可能な長寿命の蠕動ボンプの提供を目的と
するものである。

課題を解決するための手段 本発明ｔよポンプチューブ抑圧手段として線形蠕動機構
により各々一定の位相間隔にて動作する主押圧部材群と
、これに直交して連携従動ずる従抑圧部材群及び各々の
押圧部材群に対向する受圧壁とて囲まれた部分の面積変
化を利用したもので、ポンプチューブは前記抑圧部材群
の直交中心に位置させ、前記押圧部材群と受圧壁で囲ま
れた空間には、ポンプチューブの他に弾性材で形成され
た充填帯が挿入されており、ポンプチューブの外周及び
全長にわたって無理の無い機械的拘束を可能とする構成
とした。又、ポンプチューブ内にはしこき時に扁平量を
緩和しつつ閉塞状態を生む介装帯を挿入する構成とした
。更に、主及び従押圧部材群の動作位相間隔を吐出口に
向って拡大し、ポンプチューブ内液体を漸次加圧する構
成とした。

発明の作用及びその効果 実施例 以下具体的実施例に基づきその構成及び作用を説明する
。

第１図は本実施例のポンプ本体の縦断面図、第２図は第
１図Ａ−Ａ’綿縦断面図、第３図は第２図Ｂ−Ｂ’線横
断面図である。

第１図において減速機４を介して駆動源のモータ３に連
繋して駆動される駆動軸５は、ポンプ本体フレーム１に
設けられたベアリング６、および６′により支えられて
いる。該駆動軸上には複数の偏心カム群９。１−４８が
駆動軸５上にキー３８、３９による固定手段と両側のフ
ランジ７、７′により固定されている。さらに該カム上
には各々ベアリング１０群が装着されている。平板状の
主押圧部材群８。！−ＡＩ１は、該ベアリングの外輪を
内包する略長円の孔を片側に持ち、もう一方の図中主押
圧部材８の下側左角に適当な曲面を持つ板カム部Ｃと、
中央部に平面、右角には右側面が尖った曲面を有してお
り、各々前記偏心カム群９。，−４３と対応する位置で
前記ベアリング１０を内包するように組付けられている
。該主抑圧部材群８．１−，８の周囲側面にはガイドプ
レート１１、１１′１２、１２′が設けられており、前
記駆動軸５の？転につれて、前記主押圧部材群８。■−
４８は該ガイドブレー１・の案内により各々に上下の直
線往復運動をするように案内される。前記偏心カム群９
Ｑｌ−４１１のうちカム群９。１〜２４は順次、時計回
りに１５゜の正位相差が設けられ、カム群９２％−４Ｓ
では１８゜の正位相差が設けられ、カム群９４Ｇ−４８
では１２０゜の正位相差が設けられているので、前記偏
心カム群９。Ｉ　−４８に連繋する各々の主押圧部材群
８。１−，８の先端は３Ｍ類の複合略Ｓｉｎカーブを描
く。前記駆動軸５の時計方向回りの回転に伴い、前記主
抑圧部材群８。，−４８の先端が描く略Ｓｉｎカーブは
、，ポンプの吐出方向に向って進行する。又、前記偏心
カム群９。，−４８のうちカム群９。■−４，の偏心量
は同一であるが、カム群９４６４８の偏心量は前記偏心
量よりもカム９，８に向って順次減少している。前記主
押圧部材群８。、−ａｍの下側には、ポンプヂューブ２
５があり、該チュブの両端は夫々口金セット３１、３２
、３３を装備しており、夫々図示しない吸入経路に接続
される吸入継手３５、図示しない吐出経路に接続され？
吐出継手３６に接続されている。ボシプチュブ２５内に
は介装帯２７が挿入されており、＋Ｊ−．め金具セット
２８、２９、３０にて前記吐出側口金セ・ソト内に該介
装帯を固定している。又、前記ポンプチューブ２５の表
面は保護層２６て覆われていろ。一方、前記主抑圧部材
群８。．−４，の各々に対応して、チューブ中心軸とは
水平方向に従抑圧部材群１３。■−４Ｂがポンプチュー
ブ２５を押圧するように配置されており、該従抑圧部材
群の周囲側面には夫々ガイドプレート１５、１５’　　
　１６、１６′が設けられている。弾性体１４は、従抑
圧部材群１３。，−４８の後方、つまりポンプチューブ
２５側と反対側に配置され、従抑圧部材群１３ｏ１４８
をポンプチューブ２５方向にその弾拡力にて押し付けて
いる。該弾性体１４のさらに後方には押し板１８、及び
弾性体押圧力調整ボルト１７が配置されている。

又、該従押圧部材１３。，一．８のポンプチューブ側上
部は曲面の板カム部Ｄを形成しており、前記主押圧部材
群８。１−４Ｒ下端の従抑圧部材側板カム部Ｃとの接触
摺動により、主抑圧部材群の動作に連携して従押圧部材
群１３。１−４ｓが、ポンプチューブ中心に対して水平
方向に往復直線運動するようになっている。

前記ボンブチューブ２５を介して前記主抑圧部材群の反
対側には、前記主抑圧部材の押圧力をポンプチューブ２
５、及び内蔵する介装帯２７を介して受止めろ受圧壁２
が設けられている。該受圧壁２は調整ネジ１９により前
記主・従抑圧部材群に干渉することなくヒンジ３４を支
点として開放可能であり、又閉塞部分の押圧量を調整出
来ろようになっている。

主押圧部材８が最上死点位置に在る時、従押圧部材１３
は前死点位置に在り、前記受圧壁２と該主抑圧部材、及
び該従押圧部材で囲まれた空間の面積が最大で、該平面
を垂直に貫く配置の前記ポンプチューブ２５の断面形状
はこの時本来の略円形に復元される。加えて、前記空間
の断面をポンプチューブ２５の円形断面が埋めた残りの
空間を断面形状に持ち、且つ柔軟な材質で構成される充
填帯２２が前記ポンプチューブ２５に並行に配置され、
図示しない手段でポンプチューブの両端付近に固定され
ている。

又、主押圧部材８が下死点にある時、従抑圧部材１３は
後死点位置にあり、主及び従抑圧部材、受圧壁２て囲ま
れた部分の面積は最少で、ポンプチューブ２５内は介装
帯２７以外に空間は無く、閉塞状態となる。

従って、主押圧部材８と従押圧部材１３が連携動作して
対向する受圧壁２及び、前記充填帯２２とにより、前記
ポンプチューブ２５は常に周囲から確実に機械的な拘束
を受けることになる。又、機械的拘束を受けない吐出継
手３６付近のポンプチューブ部分はワイヤーブレードに
よる補強層３７が装着されている。以上が本発明の実施
例の構成であり、つぎにその作用を説明する。

第４図から第８図は主押圧部材８及び従押圧部材１３の
連携動作とポンプチューブ２５の変形の模様を示したも
のである。第１図のモーター３の電源が入り、駆動軸５
が時計回りに回転すると偏心カム９。Ｉ　−４１１の位
相差により偏心カムに連携する主押圧部材Ｍ８。，−４
８は、第４図、第５図、第６図、第７図、第８図、そし
てまた第７図、第６図、第５図、第４図、の１１１ｎに
次々に往復直線運動をしつつ、該先端がＳｉｎカーブ状
の進行波をなし、第８図のごとく主押圧部材８の下死点
位置ではポンプチューブ２５を対向する受圧壁２及び側
壁２′との間に挾んて、介装帯２７こと扁平に押潰して
ポンプチューブ２５の閉塞状態を生１′／せしめる。こ
こで、受圧壁には受圧量調整ボルト１９が設けられてお
り、最適な押圧量が得られるように調整される。又、受
圧量調整ボルト１９を外せばヒンジ３４を支点に受圧壁
（よ開放されポンプチューブが剥出しになり容易にポン
プチューブが交換出来る利点を有している。

第１図における主押圧部材８１３及び８３３のごとく、
下死点位置にある主押圧部材の数が常には２以上あり、
該複数の主押圧部材８１３〜８３３の閉塞部分で囲まれ
たポンプチューブ２５内の介装帯２７の体積を除いた空
間を持つ容積室Ｅば少なくとも１個以上形成される。駆
動軸５の回転につれて、前記下死点位置にある主抑圧部
材、例えば主押圧部材８１３及び８３３は、次には後退
し代わって１５゜若しくば１８゜位相の遅れた主押圧部
材８．．及び８３４が下死点位置に前進するといった具
合に、下死点位置の閉塞部分が順次置きかわりつつ移動
してゆく。主押圧部材が下死点位置から後退すると、ポ
ンプチューブ２５ばそれ自体の弾力によって弾拡してゆ
き、前述したように主押圧部材が上死点を迎える時にポ
ンプチューブが原形状を回復するのである。つまり、前
記容積室Ｅが第１図中右側の吸入口から左側の吐出口に
向って順次進行してゆくのであり、主抑圧部材８４，に
て前記容積室Ｅは開放され内容物は吐き出されるので、
図中右側の吸入口に液体が存在すれば、ポンプチューブ
内に吸引され、前記容積室Ｅは該液体で満たされ、吐出
口に向って移送される。

ここで、ただ単に同一容積を移動するだけでは、容積室
Ｅ内で加圧されることが無いから、やや高い圧力、例え
ば２０〜３　０ｋｇ／ｔ：ｄ以上の圧力を吐？口以降で
得ようとする場合に、容積室の最終開放点での圧力差が
発生してしまう。この圧力差は最終段の閉塞部分の抑圧
開放時に瞬時に急激な逆流を生ぜしめ、ボンブチューブ
２５の早期摩耗につながるのであるが、本発明によれば
、主抑圧部材群８０１〜８２４の各々の位相差は１５°
、主押圧部材群８■，〜８４，の各々の位相差は１８°
に設定されているので、前記容積室Ｅの吐出口へ向う移
動に伴い、容積室Ｅ自体の容積が縮小される。つまり、
内容物は漸次圧縮され加圧されることになるので、適正
な位相差設定により、容積室Ｅの最終押圧開放点での圧
力差を最小にすることが可能であり、かつ主及び従押圧
部材で囲まれる空間で大きく凹む部分には充填帯２２を
挿入して凹みを埋めるので、加圧時のポンプチューブの
拡張にも、極度の変形によるポンプチューブの疲労を防
止出来ろことから、ポンプチューブの耐久性が向上する
のである。ところで弾性材質で構成されたポンプチュー
ブ２５も、主抑圧部材８の最下死点位置に於ける扁平状
態以後のその原形状の回１夏をポンブチューブ２５自体
の弾拡力だけに頼ると、変形履歴の蓄積により弾拡力が
徐々に劣化してゆく欠点となる。本発明の水平方向に配
置された従押圧部材１３は主押圧部材８と連携して、該
主押圧部材が後退する時に、弾性体１４の押圧力を駆動
原として扁平に潰れたポンプチューブを、両端から内側
に押し込んでポンプチューブの原型回復を支援し、弾性
体押圧ボルト１７を調整することにより、押圧力を最適
に維持出来るので、長期間に亙ってポンプの吸入能力が
低下することはない。更に、前記主及び従抑圧部材と各
々対向する受圧壁２及び充填帯２２でポンプチューブの
周囲を機械的拘束し、機械的拘束から外れる吐出継手３
６付近には補強用のワイヤーブレード層３７を被覆する
ので、ポンプチューブ内圧が上昇しても充分な耐圧力性
能が確保されている。又、ポンプチューブのみで閉塞状
態を発生させろ場合、膚平状態の両側でのポンプチュー
ブ内壁の曲率半径は極小とならざるを得ないので、繰り
返し変形では耐久性が低い欠点がある。そこで、ポンプ
チー−ブ内へ挿入ずろ介装帯２７は主押圧部材８が最下
死点の際、互いに接近するポンプチューブ内壁に密着す
るとともに、潰れて両側へ膨らんだ部分の内壁の曲率半
径を適度にしてボンゴチューブ内壁全周に密着する断面
形状としているので、扁平状態の両側でのポンプチュー
ブ内壁の曲率半径に余裕を確保しつつ閉塞状態を生み出
し、繰リ返し変形での低酎久性の欠点を解決していろ。

さて液体移送の機構は上述した通りであり、上記実施例
によって具体的に説明したように、本発明の装置は、線
形蠕動方式のチューブポンプであって、中間を境に位相
差を増加する位相差を設けた偏心カム群によって駆動さ
れる閉塞加圧用主押圧部材群、及び連携駆動されるポン
プチューブ復元支援用従抑圧部材群、扁平量を緩和する
介装帯を内包したポンプチューブと、ポンプチューブ拡
張時の異常変形を防ぐ充填帯を設けた構造であり、ポン
プチューブ全周、及び全長にわたって機械的に拘束する
ようにしたため、高圧圧送出来るようにしたことを要旨
とするものであって、ポンプチューブの耐久性が大幅に
向上する等の効果を奏する。つまり、高圧圧送、長寿命
を可能にするものである。本実施例では従抑圧部材の駆
動に弾性体の弾拡力と板カム機構を用いたが、第９図の
ごとく駆動軸と同期駆動される従動軸を用いて、従抑圧
部材を同期駆動してもよい。又、本実施例は塗料、薬液
といった液体圧送の他に異物の混じったスラリー材の圧
送に用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の縦断面図。 第２図は第１図Ａ−Ａ’線縦断面図。 第３図は第２図Ｂ−Ｂ’線横断面図 第４図、第５図、第６図、第７図、第８図はポンプチュ
ーブ変形の段階を示した図。 第９図は従抑圧部材の駆動に従動力ム軸を用いた例。 １．本体フレーム　　２．受圧壁 ４．ギアボックス　　５．駆動シャフト１８．押し板　
　　　２８．止め金具セット２９．止め金具セット３０
．止め金具セット４０．従動力ム軸　　４１．従動力ム Ｃ．板カム部　　　　Ｄ・板カム部 Ｅ．容積室

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）蠕動機構と該蠕動機構に連携作動する複数の蠕動
   形押圧部材、流体を輸送するためのポンプチューブ、及
   び加圧のための構造部材からなり、ポンプチューブの片
   側部を順次押圧閉塞して当該ポンプチューブに沿い移動
   するようにし、前記閉塞部分を間隔を空けて複数とする
   ことにより、移動する容積室を形成する構成とした線形
   蠕動チューブポンプにおいて、加圧用の主蠕動形押圧部
   材と連携作動するとともに、該押圧方向に対して略直交
   方向から前記ポンプチューブを押圧する従蠕動形押圧部
   材を設けたことを特徴とする蠕動ポンプ。 （２）ポンプチューブを含めたポンプチューブ支持部材
   が前記蠕動形押圧部材に干渉しないように離間出来る構
   造としたことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の蠕
   動ポンプ。（３）前記容積室の容量が、吸入側から吐出
   側に向って漸次縮小する構造としたことを特徴とする特
   許請求範囲第１項記載の蠕動ポンプ。 （４）前記主及び従蠕動形押圧部材及び受圧壁で囲まれ
   る空間、及び該空間内に挿入される圧送用のチューブ又
   は、その保護層とによって形成される空間に補填する充
   填部材を挿入することを特徴とする特許請求範囲第１項
   記載の蠕動ポンプ。 （５）前記主及び従蠕動形押圧部材及び受圧壁による機
   械的拘束から外れたポンプチューブ部分の外周に補強層
   を装着したことを特徴とする特許請求範囲第１項記載の
   蠕動ポンプ。