JPH0617013Y2 - チユ−ブポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、所定量の液を脈流が生じることなく、一定速
度で流動させる。チューブの寿命の長いチューブポンプ
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、ゴムチューブをしごき蠕動させてポンプ作用を行
わせることは公知であり、チューブをしごくローラを円
周上または楕円周上に並べ、順次チューブ上をしごいて
巡回するようにした、第３図、第４図に示すようなチュ
ーブポンプが使用されている。

第３図に示すチューブポンプは、複数のローラ１の軸２
を一定間隔に円形になるように並べて固定した円板３
と、円板３を回転させる駆動源（図示せず）と、チュー
ブ４をローラ１へスプリング５の力で押し付ける押付具
６と、チューブをずれないように保持する保持具７とか
ら構成されている。

第４図に示すチューブポンプは、シャシ８の上部でチュ
ーブ４を保持具７により固定し、チューブ４をローラ１
に引っかけて使用するものであり、第３図に示すポンプ
の押付具６、スプリング５を省き、チューブの張力でこ
れらを代用させるものである。

また、特開昭59-166867号公報には、電動機などの駆動
装置により、レバーを介してローラを移動させ、このロ
ーラにより採液用チューブを圧縮し、液を絞り出すよう
にした採液装置が記載されている。

〔考案が解決しようとする課題〕

第３図および第４図に示すチューブポンプには、各ロー
ラがチューブを離れるごとに流量が周期的に変動する脈
流現象が生ずるという欠点がある。

また、これらのポンプを液を定量するために使用する場
合には、この脈流現象が定量に悪影響を及ぼすが、この
脈流の振幅は、ローラの間隔を狭くした、たとえば第３
図に示すポンプの方が小さい。したがって液定量の目的
には、ローラの間隔を狭くしたものが一般的には使用さ
れるが、脈流の影響は少なからず残る。

これに対し、たとえば第４図に示すようにローラの間隔
が広いポンプを使用し、一つのローラがチューブをしご
き、次のローラがチューブを押し付けるまでに定量を終
了すれば、脈流に影響されることなく液定量することが
理論的には可能であるが、この場合には、チューブの曲
げ角度がきつくなり、駆動源およびチューブに余分の負
荷がかかる。また、微量定量する目的に対して、不釣合
な程度にまでポンプの大きさが大きくなってしまう。ま
た、第３図、第４図に示すポンプは共に、常時チューブ
を押し付けているため、チューブの寿命が短いという問
題がある。

そのため、脈流なしに一定速度で吸引または吐出する必
要のある場合には、従来はチューブポンプよりもシリン
ジポンプ（以下、シリンジと呼ぶ）をよく用いていた。
シリンジはピストンをネジ回転により直線駆動する複雑
な機構を有しており、微量定量とくに、液の吸引をゆっ
くりと一定速度で行う必要があるときに好んで用いられ
ていた。しかし、シリンジはチューブポンプよりもはる
かにコストが高くなり、また、シール部分があるため、
液モレ等が問題になることがある。

また、特開昭59-166867号公報の装置は、クランク機構
であり、モータの回転角とローラの移動距離は非線型で
あるので、ローラ（液吸引速度）の一定速度化は困難で
あり、もし、一定化しようとすれば、モータの速度制御
は非常に複雑なものとなる。例えば、血液分析装置にお
いて、血液を吸引する場合のように、液の粘性にかかわ
らず一定量の微量液を一定速度でゆっくりと吸引したい
場合には、クランク機構では対応するのが非常に困難で
ある。

さらに、特開昭59-166867号公報に記載されたような機
械式は、運動を変換するための機構が必要であり、運動
の変換に伴うロスも多いので比較的大きな駆動源が必要
となり、構成が複雑になる上にコストも高くなる。ま
た、特開昭59-166867号公報記載のクランク機構の場合
には、クランクアーム（レバー）が上方に飛び出すの
で、そのための空間を空けておく必要があり、その分大
きなスペースを必要とし、不利になる。

本考案は、これらの問題点を解決し、脈流の無い、構成
がシンプルで低コストのチューブポンプを提供すること
を目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本考案のチューブポンプ
は、第１図及び第２図を参照して説明すれば、支持台１
１上に、液を流すための弾性を有するチューブ２２を載
置し、このチューブ２２に張力を与えるように支持台１
１の両端部でチューブ２２をストッパ３１固定し、支持
台１１の両端に連設された縦支持板１２間にスライド棒
１３を設けるとともに、該スライド棒１３に沿って移動
可能な移動シリンダ１４をスライド棒１３に取り付け、
一方、縦支持板１２の外面に駆動シリンダ１５を設け、
この駆動シリンダ１５のピストン１６を前記移動シリン
ダ１４と連結し、移動シリンダ１４内に駆動シリンダ１
５のピストン１６の移動方向に対して垂直方向に摺動す
るピストン２４を設け、このピストン２４にチューブ２
２を押圧可能にローラ２１を連結し、駆動シリンダ１５
のピストン１６が液流れ方向に移動する際に移動シリン
ダ１４内に高圧流体圧がかかるように、駆動シリンダ１
５の縦支持板１２寄りの一端部および移動シリンダ１４
に、互いに連通する高圧流体配管１８、２０を接続し、
駆動シリンダ１５のピストン１６が液流れ方向と逆方向
に移動する際に移動シリンダ１４内に高圧流体圧がかか
らないように、駆動シリンダ１５の縦支持板１２から離
れた他端部のみに、高圧流体配管２３を接続し、駆動シ
リンダ１５へ接続する高圧流体配管１８、２３にスピー
ドコントローラ２８、３０を設けたことを特徴としてい
る。

なお支持台１１は平板状の台でなくてもよく、ローラ２
１と共働してチューブ２２を押しつぶすものであればよ
い。

〔作用〕

移動シリンダ１４内に高圧流体が供給されるとピストン
２４が下降しローラ２１がチューブ２２を押し付け、チ
ューブ２２をしごきながら一定距離起動する間に、液の
吸引・定量が行われる。このため、吸引中に脈流が生じ
ることはない。

また、スピードコントローラ２８、３０によりローラ２
１の移動速度が調整される。したがって、微量定量をゆ
っくり一定速度で行うことが可能となる。すなわち、液
の吸引速度も一定化し易くなる。

さらに、ローラ２１が一回のチューブ２２のしごきを終
って初期位置へもどるときには、移動シリンダ１４内の
高圧流体が抜かれるので、ローラ２１はチューブ２２を
押し付けない。すなわち、駆動シリンダ１５の順方向移
動時（液吸引時）のみチューブを押圧し、逆方向移動時
（初期位置にもどる時）にはチューブを押圧しないよう
になっている。

〔実施例〕

以下、第１図および第２図に基づいて本考案の好適な実
施例を詳細に説明する。ただしこの実施例に記載されて
いる構成機器の形状、その相対配置などは、とくに特定
的な記載がない限りは、本考案の範囲をそれらのみに限
定する趣旨のものではなく、単なる説明例にすぎない。

第１図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第２図は第１図のＢ
−Ｂ線断面図である。

１０はシャシで、支持台１１とこの支持台１１の両端に
連設された縦支持板１２とからなる断面凹型（略コ字
型）の形状をしている。縦支持板１２間にはスライド棒
１３が平行に２本渡されて固定されており、スライド棒
１３に沿って移動できるように、移動シリンダ１４がス
ライド棒１３に取り付けられている。

一方の縦支持板１２の外面には、駆動シリンダ１５が固
定されており、駆動シリンダ１５のピストン１６の先端
の係合具１９は、移動シリンダ１４の上部に設けられた
突起１７に係合している。

駆動シリンダ１５への高圧流体、一例として高圧空気の
流れを制御することにより移動シリンダ１４をスライド
棒１３に沿って往復移動させることができるようになっ
ている。

移動シリンダ１４内の高圧空気は駆動シリンダ１５内の
高圧空気と同期しており、駆動シリンダ１５のピストン
１６が、第１図において右方向へ移動する際に、高圧空
気が移動シリンダ１４の内部にもかかるように高圧流体
配管１８、２０が接続されている。したがって、ローラ
２１は支持台１１上のチューブ２２を押しつぶし、流路
を遮断しながら第１図における右方向へ移動する。この
とき、チューブ２２内の流体は右方向へ流れる。

駆動シリンダ１５に接続された高圧流体配管２３から高
圧空気が供給されて、ローラ２１が逆方向に移動する際
には、移動シリンダ１４内の圧力は零となり、ローラ２
１はチューブ２２を押圧しない。このとき、チューブ２
２は開放されるため、使用条件によっては、チューブ２
２内の流体の移動を制御する切換弁を外部に適宜設ける
ことがある。

なお、ローラ２１は移動シリンダ１４のピストン２４に
固定された２個のアーム２５に渡された軸２６に回転自
在に取り付けられている。

移動シリンダ１４のピストン２４の摺動部に嵌められた
Ｙシリンダ２７は、シリンダ内の気密を保つためのもの
である。

移動シリンダ１４の移動速度は、駆動シリンダ１５への
空気流入速度を高圧流体配管１８、２３に設けられたス
ピードコントローラ２８、３０によって調整することに
より可変できる。

ストッパ３１は支持台１１の内側にあるチューブ２２を
移動しないように、かつ、チューブ２２に所定の張力を
与えるように固定するものである。

上記の実施例では、高圧流体として高圧空気を使用する
場合について説明したが、高圧空気以外の他の流体、た
とえば油圧作動時などを使用することも勿論可能であ
る。

〔考案の効果〕

本考案のチューブポンプは上記のように構成されている
ので、つぎのような効果を有している。

(1)従来のチューブポンプのように、ローラを環状に配
置することなく、ただ一つのローラで液の吸引または定
量を行う構造であるため、シンプルな構成で小型化する
ことができる。

(2)一つのローラがチューブを押し付け、しごきながら
一定距離移動する間に液の吸引・定量を行うので、吸引
中に脈流が生じることがない。

(3)スピードコントローラによりローラの移動速度が調
整されるので、微量定量をゆっくり一定速度で行うこと
ができる。

(4)移動シリンダと駆動シリンダとを配管で連結してい
るので、駆動シリンダと移動シリンダの動きを連動させ
ることができる。すなわち、駆動シリンダの順方向移動
時（液吸引時）のみチューブを押圧し、逆方向移動時
（初期位置にもどる時）にはチューブを押圧しないよう
になっており、チューブの寿命を延ばすことができる。

(5)シリンジを使用するよりも安いコストで、微量定量
を脈流なく行うことができる。

(6)シリンジのようにシール部を必要とすることがない
ので、液モレは問題になり得ない。

(7)ピストンが直線運動する構造であるので、そのまま
ローラに取り付ければよく、運動を変換するための機構
（回転運動を直線運動に変換するするためのクランク機
構など）が不要であり、構成がシンプルでコストが安く
なる。また、直線運動するピストンをそのまま用いてい
るので、ローラの移動に際して構造力学上のロスが少な
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のチューブポンプの一実施例を示す正面
断面説明図、第２図は同側面断面説明図で、第１図は第
２図のＡ−Ａ線断面を示し、第２図は第１図のＢ−Ｂ線
断面を示している。第３図および第４図は従来のチュー
ブポンプを示す説明図である。 １…ローラ、２…軸、３…円板、４…チューブ、５…ス
プリング、６…押付具、７…保持具、８、１０…シャ
シ、１１…支持台、１２…縦支持板、１３…スライド
棒、１４…移動シリンダ、１５…駆動シリンダ、１６…
ピストン、１７…突起、１９…係合具、１８、２０、２
３…高圧流体配管、２１…ローラ、２２…チューブ、２
４…ピストン、２５…アーム、２６…軸、２７…Ｙリン
グ、２８、３０…スピードコントローラ、３１…ストッ
パ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】支持台（１１）上に、液を流すための弾性
   を有するチューブ（２２）を載置し、このチューブ（２
   ２）に張力を与えるように支持台（１１）の両端部でチ
   ューブ（２２）をストッパ（３１）で固定し、支持台
   （１１）の両端に連設された縦支持板（１２）間にスラ
   イド棒（１３）を設けるとともに、該スライド棒（１
   ３）に沿って移動可能な移動シリンダ（１４）をスライ
   ド棒（１３）に取り付け、一方、縦支持板（１２）の外
   面に駆動シリンダ（１５）を設け、この駆動シリンダ
   （１５）のピストン（１６）を前記移動シリンダ（１
   ４）と連結し、移動シリンダ（１４）内に駆動シリンダ
   （１５）のピストン（１６）の移動方向に対して垂直方
   向に摺動するピストン（２４）を設け、このピストン
   （２４）にチューブ（２２）を押圧可能にローラ（２
   １）を連結し、駆動シリンダ（１５）のピストン（１
   ６）が液流れ方向に移動する際に移動シリンダ（１４）
   内に高圧流体圧がかかるように、駆動シリンダ（１５）
   の縦支持板（１２）寄りの一端部および移動シリンダ
   （１４）に、互いに連通する高圧流体配管（１８）、
   （２０）を接続し、駆動シリンダ（１５）のピストン
   （１６）が液流れ方向と逆方向に移動する際に移動シリ
   ンダ（１４）内に高圧流体圧がかからないように、駆動
   シリンダ（１５）の縦支持板（１２）から離れた他端部
   のみに、高圧流体配管（２３）を接続し、駆動シリンダ
   （１５）へ接続する高圧流体配管（１８）、（２３）に
   スピードコントローラ（２８）、（３０）を設けたこと
   を特徴とするチューブポンプ。