JPH1113648A - チューブポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な構造の潤滑機構で潤滑作用が長
期間にわたって適切に行われるようにすること。 【解決手段】 円筒室２の内周面２ａに添わせて配置さ
れたチューブ３をその内側に設けたリング状の加圧部材
４で加圧し、チューブを一方向に順次押圧してチューブ
内の流体を送出するようにしたチューブポンプにおい
て、上記加圧部材４にグリース溜め７を設けると共に、
このグリース溜めから加圧部材の外周面４ｂに通ずる細
孔を形成し、動作に伴ってグリースが少しずつ加圧部材
の外周に補給されるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、円形の円筒室に
添わせたチューブを内側に配置した加圧部材で順次押圧
してポンプ作用を行うチューブポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】内周面が円形の円筒室を基板に設けてそ
の内周面に添わせて弾性材料からなるチューブを配置
し、その内側に設けたリング状の加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
することによりポンプ作用を行うチューブポンプは公知
である（例えば特開平５−１３３３５０号公報参照）。
このような構造のものは加圧部材を介してチューブを間
接的に押圧するため、チューブをローラーで直接押圧す
る構造のものと比較するとチューブの損傷が少なく、長
寿命のポンプが得られる利点がある。なお、チューブと
加圧部材の間にはあらかじめグリースを塗布し、あるい
はチューブと加圧部材の一部をオイル溜めに浸して常時
オイルが補給されるようにするなどの手段によって、潤
滑作用が行われるように構成されている。

【０００３】しかしながら、前者のグリースをあらかじ
め塗布する方式では、加圧部材で強くチューブを押圧す
るためグリースがチューブと加圧部材の間からはみ出し
て潤滑作用が失われた状態になりやすいため、チューブ
が引っ張られて損傷が進むと共に駆動用モータの負荷が
増大してポンプの耐久性が損なわれ、あるいはチューブ
の内径が変化して吐出量が変わる等の問題が生ずる可能
性があった。一方、後者のチューブと加圧部材をオイル
溜めに浸す方式では、装置が複雑になると同時にポンプ
の設置条件に制約を受けるので、取り扱いが不便である
と共に高価となる可能性があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明はこのような
問題点に着目し、潤滑作用が長期間にわたって適切に行
われる潤滑機構を比較的簡単な構造で実現することを課
題としてなされたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに、第１の発明では、チューブを押圧するための加圧
部材にグリース溜めを設けると共に、このグリース溜め
から加圧部材の外周面に通ずる細孔を形成し、動作時に
グリースが少量ずつ自動的に補給されるようにしてい
る。

【０００６】また第２の発明では、加圧部材の自転を阻
止する回転止め機構を設けると共に、加圧部材の外周面
に嵌められ、しかも加圧部材に対して回転可能に保持さ
れたリング部材を設け、特定箇所に溜まりやすいグリー
スをリング部材によって潤滑の必要な箇所に移動させる
ようにしている。

【０００７】なお、加圧部材にグリース溜めを設けてこ
のグリース溜めから加圧部材の外周面に通ずる細孔を形
成すると共に、加圧部材の自転を阻止する回転止め機構
を設け、更に加圧部材の外周面に嵌められて加圧部材に
対して回転可能に保持されたリング部材を設けることに
より、第１と第２の発明の両方の構成を備えたものとす
ることもできる。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、第１の発明の実施の形態を
図１乃至図３に示した例について説明する。図におい
て、１は円筒室２を形成した基板であり、円筒室２の内
周面２ａは円形で半円周より大きく全円周よりは小さな
範囲で形成され、内周面２ａが形成されていない部分は
開口部２ｂとなっている。３は弾性材料からなるチュー
ブであり、円筒室２の内周面２ａに添わせてリング状に
配置すると共に、その両端を基板１の外部に引き出して
流入口３ａと流出口３ｂを構成している。

【０００９】４はチューブ３の内側に配置されたリング
状の加圧部材、５は加圧部材４の内側に配置された偏心
カム、６は回転軸である。偏心カム５は回転軸６に固定
されており、その先端５ａが加圧部材４の内周面４ａに
摺接しながら回転して加圧部材４を円筒室２の内周面２
ａ側に押圧し、加圧部材４を内周面２ａに沿って円運動
させるように構成されている。

【００１０】基板１は例えばＮＢＲ等のゴム系材料やＡ
ＢＳ等の合成樹脂の成形品で構成され、加圧部材４は摩
擦係数の小さい材料、例えばフッ素樹脂系の合成樹脂成
形品で構成される。またチューブ３は移送される流体に
応じてゴム系や各種の合成樹脂製のチューブが使用され
る。

【００１１】加圧部材４の外周面４ｂの半径は、円筒室
２の半径からチューブ３の肉厚の２倍以上を差し引いた
寸法に選定されている。また、回転軸６の軸心から偏心
カム５の先端５ａまでの距離と加圧部材４の内周面４ａ
から外周面４ｂまでの寸法の和は、偏心カム５の先端５
ａによって加圧部材４が内周面２ａ側に押された場合
に、チューブ４が押しつぶされて内部の流路が完全に閉
塞されるように選定されており、この閉塞部が偏心カム
５の回転に応じて移動することによってポンプ作用が行
われる。

【００１２】７は加圧部材４に設けられたグリース溜
め、８は細孔、９はグリース溜め７に充填されているグ
リースである。グリース溜め７の個数は任意であるが、
十分な潤滑作用を発揮するには３個以上が望ましく、図
１は９０度ずつ隔てて４個設けた例を示している。図２
に示すように、グリース溜め７は加圧部材４の一方の側
面に開口した形状であり、細孔８はこのグリース溜め７
から外周に向けて加圧部材４の半径方向に形成されて外
周面４ｂに達している。

【００１３】１０ａ及び１０ｂは内周面２ａの始端部と
終端部にそれぞれ内側に向けて形成された凸部であり、
凸部１０ａ、１０ｂの突出寸法は偏心カム５の先端５ａ
が流入口３ａと流出口３ｂの方向に向いて加圧部材４が
図の上方に押された時に、凸部１０ａと１０ｂの２箇所
でチューブ３が同時に閉塞されるような値に設定され
る。このように、チューブ３が凸部１０ａ、１０ｂによ
って同時に閉塞されて流体の流れが一時的に止まるの
で、流路の一部、例えば流入口３ａあるいは流出口３ｂ
などに逆止弁を設ける必要はない。

【００１４】なお、基板１の背面側には回転軸６を駆動
するための減速機付きモータなどが配置され、また手前
側には蓋が設けられるが、これらは図示してない。

【００１５】この例は上述のように構成されているの
で、偏心カム５を矢印のように時計方向に回転させて加
圧部材４を円運動させると、加圧部材４に押圧されて生
ずるチューブ３の閉塞箇所も時計方向に移動し、チュー
ブ内部の流体が流出口３ｂから吐出されると同時に流入
口３ａから吸入されてポンプ作用が行われる。また、偏
心カム５の先端５ａの方向が内周面２ａの終端部から始
端部に移動する時には、チューブ３が凸部１０ａと１０
ｂの２箇所で同時に閉塞されるので流体の逆流は生じな
い。

【００１６】上記の動作においてチューブ３が加圧部材
４で押圧されている部分では、図３に示すようにチュー
ブ３と加圧部材４の外周面４ｂは密着している。このた
め、偏心カム５の回転に伴って押圧箇所が移動し、加圧
部材４がチューブ３の表面から離れる瞬間には両者の間
は真空状態となり、グリース溜め７内からグリース９の
一部が細孔８から吸い出される。すなわち、加圧部材４
の外周面４ｂにグリースが少量ずつ自動的に補給される
のである。

【００１７】加圧部材４は、円運動に伴ってその外周面
４ｂと円筒室２の内周面２ａとの半径差に応じて偏心カ
ム５の回転方向とは逆の方向の回転（自転）を起こし、
その方向にチューブ３が引っ張られる。この時の引っ張
り力は、ローラで直接押圧する場合にチューブに加わる
力と比較すると極めて小さいものであるが、運転を続け
るとチューブ３は加圧部材４の回転方向に次第に引き伸
ばされ、吐出量の変化やモータ負荷の増大、チューブ３
の損傷などの要因となる。しかし、上記のようにグリー
スが加圧部材４の外周面４ｂに自動的に補給され、また
加圧部材４の自転に伴ってその外周面４ｂの全面に行き
渡るため、潤滑作用が十分発揮されてチューブ３と加圧
部材４の間の摩擦が増加することがなく、チューブ３に
加わる引っ張り力が大幅に低減すると共にその状態が長
時間にわたって継続されるので、ポンプとしての性能や
耐久性が向上される。

【００１８】上記のように、潤滑作用を十分に発揮させ
ることによりチューブ３に加わる引っ張り力の影響を軽
減できるが、加圧部材４が自転している限り引っ張り力
をゼロにはできない。第２の発明はこの加圧部材４の回
転をなくし、しかもグリースを加圧部材４の外周面４ｂ
の全面に供給できるようにしたものであり、その一例を
図４及び図５によって説明する。なお、図１乃至図３と
同一の部分は同じ符号で示してある。

【００１９】図において、１５はこの発明の回転止め機
構に相当する支持手段であって、基板１に固定された支
軸１６と加圧部材４に形成された穴１７の組み合わせで
加圧部材４を円筒室２内に支持しており、この例では図
示の姿勢における縦の中心線上の上部に支持手段１５が
設けられている。支軸１６の径は必要な強度が得られる
寸法に選定され、穴１７は丸穴でその径は加圧部材４が
チューブ３に対する押圧作用を支障なく発揮できるだけ
の運動の自由度が得られる寸法に選定されている。な
お、図４とは逆に支軸１６を加圧部材４に、穴１７を基
板１にそれぞれ設けてもよい。また穴１７は必ずしも丸
穴である必要はなく、加圧部材４の運動の自由度が確保
される形状と大きさであれば円形以外の適宜の形状を採
用することができる。

【００２０】１８は加圧部材４の外周面４ｂに取り付け
られたリング部材であって、図５の（ａ）では外周面４
ｂに形成された周溝１９に緩く嵌まり、加圧部材４に対
して回転できる状態で保持されている。このリング部材
１８は、チューブ３を損傷させないようにチューブ３と
同様な比較的柔軟な材料を用いてその外周部がチューブ
３に接触できるような寸法と形状で形成されており、断
面の形状としては例えば丸みを帯びた長方形や楕円、円
などが適宜採用される。

【００２１】図５の（ｂ）は、リング部材１８の断面形
状を比較的偏平な長方形として加圧部材４の外周面４ｂ
の全面を覆うようにした例であり、リング部材１８はそ
の内周に設けた突条２０を周溝１９に嵌めて保持されて
いる。なお、これとは逆に加圧部材４に突条を、リング
部材１８に周溝を設けてもよく、また突条と周溝をあり
溝式の形状とすることもできる。

【００２２】この例は上述のように構成されており、偏
心カム５を回転させると図１のものと同様にポンプ作用
が行われるが、加圧部材４は支軸１６と穴１７の組み合
わせからなる支持手段１５のため自転を阻止されている
ので、ほぼ同じ姿勢のままでチューブ３を順次押圧する
円運動だけを行う。チューブ３と加圧部材４の周りには
あらかじめ適量のグリースを塗布し、両者の間の潤滑作
用が支障なく行われるようにしてあり、加圧部材４が自
転しないのでその方向にチューブ３が引っ張られて伸び
る現象はほとんど生じない。

【００２３】しかしながら、加圧部材４が円運動して押
圧箇所が移動するのに伴ってグリースは少しずつ同方向
に送られるので、チューブ３と加圧部材４との接触圧力
の弱い箇所などの特定の箇所にグリースが次第に溜まる
傾向がある。図４の場合は、開口部２ｂの加圧部材４に
近い部分（符号Ａで示す部分）にグリースが溜まりやす
く、実際に潤滑の必要な箇所のグリースが減少してしま
う。加圧部材４が自転できる場合には、一旦溜まったグ
リースが再び加圧部材４によって運ばれるのでこのよう
なグリースの偏在問題は生じにくいが、回転止め機構を
設けた場合には加圧部材４によるグリースの移動が行わ
れない。

【００２４】リング部材１８はこれを解決するために設
けられたものである。すなわち、リング部材１８は加圧
部材４の円運動に伴って加圧部材４に対して少しずつ回
転するため、ある箇所に溜まったグリースがリング部材
１８に付着して加圧部材４の全周に万遍なく運ばれるこ
とになり、潤滑作用に支障を生ずるようなグリースの偏
在が防止されるのである。この動作が適切に行われるた
めには、リング部材１８の内周面を平滑にして加圧部材
４に対して滑りやすくし、また外周部には細かい凹凸な
どを形成してグリースが付着しやすくすることが望まし
い。

【００２５】なお、図５（ｂ）のように加圧部材４の外
周面４ｂの全面がリング部材１８で覆われる構造の場合
には、リング部材１８のクッション作用によって加圧時
にチューブ３に加わる応力が軽減されるので、チューブ
３が損傷しにくくなるという利点がある。

【００２６】図４の構成の場合は、最初に塗布されたグ
リースを循環させるだけであるが、図６に示すようにグ
リースを補給できるようにしてもよい。すなわち、２１
は円筒の一部を全長にわたって切欠いてその部分を開口
部２１ａとした断面Ｃ状のグリース溜めであって、図４
において符号Ａで示した部分に設けられており、開口部
２１ａを加圧部材４側に向けてリング部材１８が接触で
きるような位置に配置してある。従って、運転に伴って
グリース溜め２１に充填されたグリース２２がリング部
材１８に付着して少しずつ加圧部材４の周囲に運ばれ、
長期間にわたって良好な潤滑作用が保たれるのである。
なお、グリース溜め２１は図示のような円筒の一部を切
欠いた断面Ｃ状のものでなく、他の適宜の形状を採用す
ることができる。

【００２７】図７及び図８は、第１の発明と第２の発明
の両方の構成を採用した場合の一例である。この例では
支持手段１５を上下に１箇所ずつ設け、グリース溜め７
を４箇所に設けてあり、細孔８とリング部材１８は互い
に干渉しないように加圧部材４の軸方向に若干ずらして
配置されている。なお、４個のグリース溜め７は図のよ
うに左右に２個ずつ対称の位置に設けられているが、上
下方向に関しては若干上寄りに配置し、加圧部材４によ
る加圧力が大きくなる凸部１０ａ、１０ｂの部分にグリ
ースが供給されやすいようにしてある。

【００２８】このような構成とすることにより、チュー
ブポンプはそれぞれの特長を兼ね備えたものとなり、グ
リース溜め７からのグリースの補給作用とリング部材１
８によるグリースの移動作用とが同時に行われるので、
長期間にわたって十分な潤滑作用が確保されるようにな
り、比較的容易にポンプの性能や耐久性を向上すること
ができる。また支持手段１５を２個設けることにより、
加圧部材４の円運動の際に支持手段１５に加わる応力が
分散されて負担が軽減され、動作もよりスムーズに行わ
れる。

【００２９】なお、図５の（ｂ）に例示したように加圧
部材４の外周面４ｂの全面をリング部材１８で覆うよう
な場合には、グリースは外周面４ｂとリング部材１８の
間から加圧部材４の側面に出た後、運転に伴って少しず
つリング部材１８の外周部に移動することになる。

【００３０】

【発明の効果】上述の説明から明らかなように、第１の
発明によれば、グリースが加圧部材のグリース溜めから
細孔を経て外周面に自動的に補給されるので、潤滑作用
を長期間にわたって十分に発揮できる潤滑機構が簡単な
構造で実現される。従って、チューブの損傷や吐出量の
変化、モータ負荷の増大などが生じにくく、耐久性のよ
いチューブポンプを容易に得ることができる。

【００３１】また第２の発明によれば、加圧部材の自転
を止めた場合に特定の箇所に溜まりやすくなるグリース
を、回転できる状態で加圧部材に保持されているリング
部材によって外周面全体に自動的に補給するので、潤滑
作用を長期間にわたって十分に発揮できる潤滑機構を簡
単な構造で実現することができる。従って、チューブの
損傷や吐出量の変化、モータ負荷の増大などが生じにく
く、耐久性のよいチューブポンプを容易に得ることがで
きる。

【００３２】また、第１の発明と第２の発明の両方の構
成を採用することにより、それぞれの特長を兼ね備えた
潤滑機構が得られ、チューブポンプの性能と耐久性の向
上が一層容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の発明の実施の形態の一例における概略正
面図である。

【図２】同上の加圧部材の断面図である。

【図３】同上の動作時における要部の断面図である。

【図４】第２の発明の実施の形態の一例における概略正
面図である。

【図５】（ａ）（ｂ）はいずれも同上の加圧部材の要部
の断面図である。

【図６】同上の他の例における要部の概略正面図であ
る。

【図７】実施の形態の他の例における概略正面図であ
る。

【図８】同上の加圧部材の要部の断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 円筒室 ２ａ 内周面 ３ チューブ ４ 加圧部材 ４ａ 内周面 ４ｂ 外周面 ５ 偏心カム ６ 回転軸 ７ グリース溜め ８ 細孔 ９ グリース １５ 支持手段（回転止め機構） １６ 支軸 １７ 穴 １８ リング部材 １９ 周溝 ２１ グリース溜め

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内周面が円形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加圧部材を配
   置し、この加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されたチューブポン
   プにおいて、 上記加圧部材にグリース溜めを設けると共に、このグリ
   ース溜めから加圧部材の外周面に通ずる細孔を形成した
   ことを特徴とするチューブポンプ。
2. 【請求項２】 内周面が円形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加圧部材を配
   置し、この加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されたチューブポン
   プにおいて、 加圧部材の自転を阻止する回転止め機構を設けると共
   に、加圧部材の外周面に嵌められ、且つ加圧部材に対し
   て回転可能に保持されたリング部材を設けたことを特徴
   とするチューブポンプ。
3. 【請求項３】 加圧部材にグリース溜めを設けると共
   に、このグリース溜めから加圧部材の外周面に通ずる細
   孔を形成した請求項２記載のチューブポンプ。