JPH0331593A

JPH0331593A - 蠕動ポンプ用カートリッジ

Info

Publication number: JPH0331593A
Application number: JP2060135A
Authority: JP
Inventors: Edouard Malbec; エドゥアール、マルベック
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-03-13
Filing date: 1990-03-13
Publication date: 1991-02-12
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: NZ232882A; IL93713A; JPH07122434B2; AU5120690A; BR9005772A; EP0388269B1; FR2644212B1; IE64115B1; DK0388269T3; DE69006239D1; ES2048451T3; RU1836587C; DD294065A5; CN1019843B; KR0148344B1; CN1045634A; KR920700351A; DE69006239T2; PT93423B; CA2011988C

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、各ハウジング端部の近くに円筒形レース路を
持ちこれ等の各レース路に対しこれ等の両レース路間に
位置するたわみ管部分を押しつぶすかさ歯車を当てがい
転動させることのできるようにしたハウジングを備えた
、たわみ管付き駆動ポンプ用カートリッジに関する。

この種のカートリッジはたとえば欧州特許第００４１２
６７号明細書に記載しである。しかしこのカートリッジ
の構造は、比較的複雑であり、このカートリッジの使用
の可能性を制限する。

本発明の目的は、簡単で丈夫な構造を持ち有効なポンプ
作用が得られ使用の可能性が増大する前記したようなカ
ートリッジを提供することにある。

本発明によればたわみ管付き駆動ポンプ用の前記したよ
うなカートリッジは、各かさ歯車を管状にしてハウジン
グの内側でたわみ管の凹入部内に自由に取付け、前記ハ
ウジングに少なくとも一方の側に、管状の各かさ歯車内
にはまることのできる遊星歯車を設けた回転円板から直
接、又は前記各管状かさ歯車の間で内側に接触する軸か
ら前記各かさ歯車を駆動することができるように十分な
だけ大きい直径を持つ中心開口を形成したことを特徴と
する。

すなわちこの同一のカートリッジは、円板角度位置すな
わちかさ歯車の角度位置をつねに正確に知ることのでき
る駆動法で円板により直接、又は高い回転速度を持つこ
とのできる制御軸によりそれぞれ駆動される。かさ歯車
は簡単安価に構成され、これ等のかさ歯車をカートリッ
ジ内に自由に取付けることはポンプの運転に有利である
。

カートリッジを駆動モータから切離すときは、各かさ歯
車は静止状態の管の圧力のもとに中央部に戻される。こ
の管は開いたままになり容易かつ完全な殺菌ができる。

ハウジングは、たわみ管を収めた旧人横断面を持つ内部
みぞを備えるのがよいが、各かさ歯車はハウジングＴの
みその凹入曲率に組合う凸形曲率を持つ外形のたる形形
状を持ちたわみ管に当たるようにしである。各かさ歯車
は、たる形区域の両側に、協働するレース路に沿い転動
することのできる円筒形区域を備えている。凹入内部輪
郭を持つこのようなハウジングにより管及びかさ歯車の
自動調心ができる。

ハウジングは、内部レース路を備えたフランジをクリン
プ作用又はラチェット作用により両側に固定した円筒形
中央部冠歯車を備えるのが有利である。駆動電動機側に
位置させた前記フランジは、実質的に円すい形のリムを
備えている。このリムによりこのリムと半径方向に若干
のたわみ性を持つ歯との協働によって前記・・ウジング
を電動機・・ウジングに確実に固定することができる。

前記の歯は電動機ハウジングに連結した冠歯車の全周に
形成しである。

管状かさ歯車は一般にたわみ性プラスチック材から作っ
である。

本発明は又、前記したようなカートリッジを取付けられ
、管状かさ歯車を不動することのできる電動機を備えた
駆動ポンプに係わる。

ポンプ電動機は、管状かさ歯車にはまることのできる各
ローラをゆるく取付けた各軸を支える円板を設けた出力
軸を備えるのがよい。すなわちこの円板は、電動機軸の
延長部分に位置しかさ歯車の外面と協働できる、比較的
重要な・自動調心バックラッシを持つ中央部ローラをゆ
るく取付けたスピンドルを備えている。

カートリッジのハウジングは一般に、挿入カバーにより
電動機の反対側を閉じられ、かさ歯車に対するレース路
の一方をカバーの内面に設けるようにしである。

特定の実施例ではポンプの円板は規則正しい間隔を互い
に隔てた４個のローラと中心ローラとを備えているが、
カー）　ＩＪッジは４個のかさ歯車を備えている。

〔実施例〕

実施例について図面を参照して説明すると、駆動ポンプ
（１）は図示のようにポンプ本体を形成するプラスチッ
ク材から成るたわみ管（２）を備えている。管（２）は
、外部円筒形ハウジング（３）と電動機（６）により駆
動される中心駆動部材（５）に協働することのできる内
部ローラ（４）との間に挿入しである。

ポンプ（１）は、管（２）を内部に取付けた円筒形ハウ
ジング（８）と共にこの実施例では４個の管状かさ歯車
（９）を設けた取りはずし自在なカートリッジ（７）を
備えている。

各かさ歯車（９）は、ローラ（４）を形成したわみ性プ
ラスチック材から作るのが有利である。かさ歯車（９）
は、プラスチック材の押出し管材により形成する。

管（２）は、ハウジング（８）内で実質的に半円形を形
成し、ハウジング（８）の外側に穴（ｌＯ）を貫いて実
質的に互いに平行な脚（１１）内に延びている。

第１図、第３図及び第４図に示すようにカートリッジ（
７）をはずすと、かさ歯車（９）はハウジング（８）内
で自由になり、管（２）は実際上圧縮されない。

電動機（６）に当てかうようにしたハウジングの面（１
２）は、後述のようにがさ歯車（９）を駆動できるのに
十分なだけ大きい直径を持つ中心開口（１３）を形成し
である。面（１２）は、ハウジング（８）より大きい直
径を持ちハウジング（８）に対して半径方向に突出する
フランジを形成する。この２ランジには直径に沿い互い
に対向する２個のボタン穴（１４）を形成され、ボタン
穴（１４）と協働することのできる頭部を持つ留め金（
１５）によりカートリッジ（７）を電動機（６）に固定
することができるようにしである。

カートリッジ（７）のハウジング（８）は、その軸線方
向の各端部の付近で、各管状かさ歯車（９）を当てがい
転動させることのできる円筒形のレース路（１６）、（
１７）（第４図）を備えている。

たわみ管（２）は、両レース路（１６）、（１７）の間
で、これ等のレース路より大きい直径を持つ円筒面（１
８）に当てがっである。

ハウジング（８）はポンプの駆動電動機の反対側で挿入
カバー（１９）　Ｋより閉じである。カバー（１９）に
は、ハウジング（８）にカバー（１９）の心合せカラー
の内面を形成するレース路（１７）を設けである。カバ
ー（１９）の内面には中心くぼみ（２０）を形成しであ
る。

かさ歯車（９）は縦方向で、カバー（１９）の内面と肩
部（２１）（第４図）との間にハウジング（８）の内側
の穴（１３）に沿い保持しである。

肩部（２１）とカバー（１９）の内面との間の軸線、方
向の距離ｔは、各かさ歯車（９）を良好な状態に保持し
傾きを避けるように、かさ歯車（９）の軸線方向長さｈ
よりわずかだけしか大きくないようにする。差ｚ−ｈは
０．２ｍｍにより小さいが又はこれに等しいのがよい。

円板（２４）に支えたスピンドル（２３）にゆるく堰付
けたローラ（２２）は穴（１３）を貫通してかさ歯車（
９）にはまることができる。各ローラ（２２）は円板（
２４）の軸線のまわりに一様に配分しである。これ等の
ローラの個数は、かさ歯車（９）の個数に等しくすなわ
ちこの例では４個に等しい。

円板（２４）から゛遠い方の各ローラ（２２）の端部（
２５）は、対応するかさ歯車（９）にローラ（２２）を
はめ込みやすくするように実質的に円すい台形の形状を
持つ。スピンドル（２３）の端部には、ローラ（２２）
を縦方向に保持できる頭部（２６）を設けである。

ローラ（２２）の直径ｄは、かさ歯車（９）の内径ｆ（
第４図）よりわずかに小さい。バックラッシすなわち差
ｆ、−ｄは０．３ｍｍの範囲が有利である。

中央部のローラ（２７）は、円板（２４）を電動機軸（
６）に固定したときに電動機軸（６）の延長部分に位置
するスピンドル（２８）に自由に回転するように取付け
である。

中央部ローラ（２７）も又、くぼみ（２０）内に収めら
れる円すい台形端部を備えている（第６図）。

スピンドル（２８）の頭部は、ローラ（２７）の端部に
設けた心向に完全に収めである。

第５図に明らかなようにローラ（２７）の長さはローラ
（２２）の長さより長い。すなわちこの単位をカートリ
ッジ（７）の開口（１３）にはめるときは、ローラ（２
７）の端部が各かさ歯車（９）の間の空間（２９）　（
第３図）に先ず入り込みこれ等のかさ歯車を互いに離れ
させる。このようにして各ローラ（２２）が各かさ歯車
にはまりやすくなる。

ローラ（２７）はそのスピンドル（２８）に、比較的大
きい半径方向の自動調心バックラッシ〔ローラ（７７）
の内部穴の直径とスピンドル（２８）の外径との間の差
〕、たとえば０．５ｍｍの範囲のバックラッシを持つよ
うに取付けである。

ローラ（２７）はこの大きい自動調心バックラッシによ
って全部の圧力の動つりおいを生ずる。

電動機（６）の出力軸への円板（２４）の固定は、任意
の手段によりすなわちねじ（３０）（第１図）のような
半径方向に向い次締付けねじにより確実にすることがで
きる。

カートリッジ（７）を電動機（６）及び各ローラ（２２
）、（２７）とは別個に保管するときは、かさ歯車（９
）を第３図に明らかなように静止状態の管（２）の圧力
のもとに中央部の方に戻す。この管は、往復動支持体の
接線方向位置におけるがさ歯車の安定化まで開いたまま
になっている。このようにして保管中に管の壁間の固着
を防ぐことができる。この固着は管をつぶれた状態で保
管すると起る。

管（２）は、カートリッジのカバーと一体の支持カラー
の圧力のもとて正確なくほみ内に締付けられるように予
知される位置に２個の溶接止め猿により保持することが
できる。

連続的に作るときは管（２）はカートリッジ内に極めて
迅速に取付ける。

本ポンプの作用は次に述べる通りである。

カートリッジ（７）を円板（５）に当てかうと、各ロー
ラ（２２）は、中央部ローラ（２７）に描たる各管状か
さ歯車（９）内にはまる。カートリッジ（７）はわずか
な回動によ＃）電動機フレームに係合する。この回動に
より、ボタン穴（１４Ｍ）−ｉ径の方きい方の部分に留
め金（１５）がはまると、留め金（１５）の頭部が貫通
できないボタン穴（１４）の狭い方の部分内に留め金（
１５）が入る。

駆動ローラ（２２）は管状かさ歯車（９）内にわずかな
バックラッシを置いてはまるようＫなるが、中央部支持
ローラ（２７）はその押圧力をかさ歯車（９）の外側に
及ぼし、これ等のがさ歯車は、ポンプ本体管（２）が緊
密に閉じるまで互いに離れる。この組立ては一方の手で
数秒間で実施することができる。

ポンプ作用は、電動機（６）を始動して回転し円板（５
）及びかさ歯車（９）を駆動すると生ずる。

円板（５）により駆動される各ローラ（２２）はポンプ
本体管（２）に直接には接触しない。管（２）はこのよ
うにして、送出し穴に向かうポンプ本体きる。この場合
回転速度によって比較的正常なポンプ送出し曲線が得ら
れる。自由な中央部ローラ（２７）Ｆｉ支持作用と全部
の作動圧力の動つりあいとを生ずる。

各かさ歯車（９）の壁厚の正しい選択によりポンプ流体
の流出圧力に影響を及ぼすことができる。

第７図及び第８図には本発明によるカートリッジ及びポ
ンプの変型を示しである。第７図及び第８図では、前記
した各図面について述べた部品の役割と同じ又は類似の
役割を持つ部品には前記各図面で使った参照数字に１０
０を加えて示しこれ等の部品についての詳しい説明は省
くことにする。

カートリッジ（１０７）のハウジング（１０Ｂ）は円筒
形の中央部の冠歯車（３１）を備えている。歯車（３１
）にはラチェットをつけることによりフランジ（３２）
（３３）を両側に固定しである。各フランジはレース路
（１１６）、（１１７）の各一方を設けである。フラン
ジ（３３）はカバー（１１９）を形成する。カバー（１
１９）は、冠歯車（３１）、にラチェッ作用を及ぼす作
用をするリムに対して軸線方向に片寄っている。

駆動電動機（１０６）の側に位置させたフランジ（３２
）は、電動機（１０６）の方向に直径が増す実質的に円
すい台形のリム（３４）を備えている。リム（３４）に
よりハウジング及びカートリッジ（１０７）を、電動機
ハウジング（１０６）に連結した冠歯車（３６）の全周
に設けた歯（３５）とリム（３４）との協働によって駆
動電動機ハウジング（１０６）に確実に固定することが
できる。

歯（３５）は、冠歯車の中間面に対して第７図に示すよ
うに半径方向に突出し、第８図に明らかなように全周に
わたり規則正しく配分しである。空間（３７）により逐
次の２つの歯を隔離する。各歯（３５）は半径方向に若
干のたわみ性を持ちすなわち歯元におけるたわみにより
リム（３４）の大きい方の直径の端部に侵入しリム（３
４）の円すい台面をつかむことができる。歯及びリム（
３４）の傾斜面によシ生ずる斜面効果により、歯（３５
）の半径方向の内側に位置する冠歯車（３６）の区域の
前方のフランジ（３２）の部分に軸線方向の圧力を加え
ることができる。

冠歯車（３６）は、電動機ハウジング（１０６）に対し
てカートリッジ（１０７）を特定の所定の向きにしなく
ても一方の手でカートリッジを位置決めできるとくに簡
単有利なカートリッジ保持体を形成する。

第７図で考えた実施例では駆動部材（１０５）は各管状
かさ歯車（１０４）の間に内側に接触する軸から成って
いる。

第９図では、第１図ないし第６図について述べた部品の
役割と同じ又は類似の役割を果す部品は＃！Ｊ１図ない
し第６図で使った参照数に２００を加えた参照数字で表
わしである。

ハウジング（２０８）は、ハウジング（２０８）の軸線
の方に向き四人横断面を持ちたわみ管（２０２）を収め
た内部みぞ（３７）を持つ。かさ歯車（２０９）はハウ
ジング（２０８）のみぞ（３７）の凹入曲率と組合う凸
形曲率を持つ外方にたる形の形状（３８）を備える。

かさ歯車（２０９）はたる形彫状（３８）の両側に、協
働するレース路（２１６）、（２１７）に沿い転動する
ことのできる円筒形区域（３９）、（４０）を備えてい
る。各かさ歯車（２０９）は、第１図に示したのと同様
な遊星歯車にかみあうことができるように円筒形内部ハ
ウジングを備えている。

凹入した内部輪郭を持つ第９図のハウジング（２０８）
は、管及びかさ歯車（２０９）の自動調心ができ、かさ
歯車を軸線方向に保持するのにがさ歯車の両側に肩部を
予知する必要は実際上もはやなくなる。この結果かさ歯
車の摩耗は実質的に減少しカートリッジの寿命が長くな
る。さらに加熱も減少する。凹入面（３７）とローラの
凸面（３８）との間の管（２０２）のつぶれにより生ず
る気密作用は、継ぎ目の区域では一層よくなる。このよ
うにして同じ送出し割合に対し一層高いポンプ送出し圧
力及びエネルギー節約が得られる。

本発明によるカートリッジ及びポンプは多くの利点を持
つ。

ポンプ及び電動機の間には半径方向押圧力を伴わないで
自動調心作用があり電動機の軸受ブロックを保護する。

バックラッシ自動補償作用が生じ、各ローラの軸線に対
す・る軸線方向の拘束作用が相殺される。

本発明ポンプの運転は騒音がなくその組立ては連続的に
作るときは容易である。低い製造費と組立ての容易なこ
とによりたとえば医薬用に自由に処理できるカートリッ
ジを使用することができる。

ポンプ本体は摩耗や引裂きに対し最高の抵抗性を示し、
しかも製造公差は粗材成形プラスチック部品を使い取付
けるのに容易のままである。

静止したカートリッジの開いた管内の大気を循環させエ
チレンオキシドで殺菌を行うことができる。

最低数の部品が低減した摩擦及びつりあった動的拘束作
用のもとに運動し、すぐれた機械的収量を生じ一層安価
で一層信頼性の高い電動機を使用することができる。運
転中は最高の自然通風を生じ加熱を防ぐことができる。

本ポンプの送出し割合の精度は、ポンプ本体管を厳密な
寸法でカートリッジ内に自動取付けする際にさらに一層
標準化できることによって得られる。

駆動スピンドルに取付けた駆動円板は、容易に交換でき
、部品機構がプラスチック材から作られるので安価であ
る。

前記した管状かさ歯車（９）は、押出管を区分すること
により安価に得られこの場合高価な生産型を使わなくて
すむ。

本ポンプはステップモータ又は歯車付きサーボモータで
良好な状態で運転することができる。

回転部品は、ポリイミド、炭素繊維、アラミド繊維のよ
うに進歩した技術用途に使うようにしだ高抵抗材料で容
易に作ることができる。

カートリッジの品質管理は生産ラインの終端で容易に行
われカートリッジの流れ速度の厳密な校正を行うことが
できる。

４個のかさ歯車により管（２）は少なくとも２個所で押
しつぶしにより閉じられる。

以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発
明はなおその精神を逸脱しないで種種の変化変型を行う
ことができるのはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明駆動ポンプの１実施例をそのカートリッ
ジを円板から分離して示す斜視図である。第２図は本ポンプの要部を示す後述の第５図のＴＩ−［
Ｉ線に沿い矢印の向きに見た端面図である。第３図は本ポンプの別の要部を示す後述の第４図のｍ−
ｍ線に沿い矢印の向きに見た端面図である。第４図は第３図のカートリッジのＩＶ　−ＩＶ線に沿う
断面図である。第５図は第２図に示した円板の抜き出した部分の左側部
分の部分縦断面図である。第６図は本ポンプを外側の部品と共に示す縦断面図であ
る。第７図は本ポンプの１変型を一部を縦断面にして示す側
面図である。第８図は第７図の■−■線に沿う断面図である。第９図は本ポンプのカートリッジの他の有利な変型の部
分軸断面図である。１・・・駆動ポンプ、２・・・たわみ管、５・・・回転
円板、７・・・カートリッジ、８．１０８，２０８・・
・ハウジング、９．１０９．２０９・・・かさ歯車、１
３．１１３．２１３・・・開口、１６．１７・・・レー
ス路、２２・・・遊星歯車（ローラ）、１０５・・・軸図面の浄書（内容に変更なし）Ｆｌ（３，３ＦＩＧ、９手続補正書（旗）１、事件の表示平成２年特許願第６０１３５号２、発明の名称螺動ポンプ用カートリッジ３、補正をする者事件との関係特許田麩エドゥアール、マルベック（平成２年６月２６日発送）（４）図面の浄書（内容に変更なし）

Claims

【特許請求の範囲】１、各ハウジング端部の近くに円筒形レース路を持ち、
これ等の各レース路に対しこれ等の両レース路間に位置
するたわみ管部分を押しつぶす管状かさ歯車を当てがい
転動させることのできるようにしたハウジングを備えた
、たわみ管付き蠕動ポンプ用カートリッジにおいて、前
記各かさ歯車（９、１０９、２０９）を管状にして、前
記ハウジング（８、１０８、２０８）の内側で前記たわ
み管の凹入部内に自由に取付け、前記ハウジングに少な
くとも一方の側に、前記各管状かさ歯車内にはまること
のできる遊星歯車（２２）を設けた回転円板（５）から
直接、又は前記各管状かさ歯車の間で内側に接触する軸
（１０５）から前記各かさ歯車を駆動することができる
ように十分なだけ大きい直径を持つ中心開口（１３、１
１３、２１３）を形成したことを特徴とする蠕動ポンプ
用カートリッジ。２、電動機から分離したときに、各かさ歯車（９、１０
９、２０９）を静止状態の管（２、１０２、２０２）の
押圧力のもとに中央部に戻され、この管が開いたままに
なり容易かつ完全な殺菌ができるようにしたことを特徴
とする請求項１記載のカートリッジ。３、ハウジング（２０８）に、たわみ管（２０２）を収
めた凹入断面を持つ内側みぞ（３７）を形成すると共に
、各かさ歯車（２０９）が外側たる形形状（３８）を持
つようにし、凸形曲率を前記ハウジングのみぞ（３７）
の凹入曲率に組合せて前記たわみ管に当たるようにし、
前記各かさ歯車（２０９）に前記たる形区域の両側で協
働するレース路（２１６）、（２１７）に沿い転動する
ことのできる円筒形区域（３９、４０）を設け、前記ハ
ウジングの凹入輪郭（３７）により前記の管及び各かさ
歯車の自動調心ができるようにしたことを特徴とする請
求項１又は２記載のカートリッジ。４、ハウジング（１０８）に両側部にたとえばラチエッ
ト作用により各フランジ（３２）、（３３）を固定した
円筒形中央部冠歯車（３１）を設け、前記各フランジに
内側レース路（１１６、１１７）を設け、駆動電動機（
１０６）の側に位置させた前記フランジ（３２）に実質
的に円すい台形のリム（３４）を設けて、駆動電動機ハ
ウジングに連結した冠歯車（３６）の全周に設けた歯（
３５）に対する前記円すい台形リム（３４）の協働によ
り前記駆動電動機ハウジングに前記ハウジング（１０８
）を確実に固定できるようにしたことを特徴とする請求
項１ないし３のいずれかに記載のカートリッジ。５、管状かさ歯車（９、１０９、２０９）をたわみ性プ
ラスチック材から作つたことを特徴とする請求項１ない
し４のいずれかに記載のカートリッジ。６、各管状かさ歯車にはめることのできるローラ（２２
）をゆるく取付けたスピンドル（２３）を支える円板（
２４）を設けた出力軸を持つ電動機を備え、前記円板（
２４）に、前記電動機軸の延長部分、に位置し比較的大
きい自動調心バックラッシを置いて中央部ローラ（２７
）をゆるく取付けたスピンドル（２８）を設けたことを
特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のカート
リッジを取付けた蠕動ポンプ。７、前記カートリッジのハウジング（８６）を前記電動
機の反対の側で挿入カバー（１９）により閉じ、各かさ
歯車（９）のレース路の一方を前記カバー（１９）の内
面に形成したことを特徴とする請求項６記載のポンプ。８、円板（２４）に４個のローラ（２２）と中央部ロー
ラ（２７）とを備えたことを特徴とする請求項６又は７
記載のポンプ。