KR100473242B1 - 튜브 펌프 - Google Patents

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KR100473242B1
KR100473242B1 KR10-2002-0041643A KR20020041643A KR100473242B1 KR 100473242 B1 KR100473242 B1 KR 100473242B1 KR 20020041643 A KR20020041643 A KR 20020041643A KR 100473242 B1 KR100473242 B1 KR 100473242B1
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tube
tube pump
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roller
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미야자와오사무
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 튜브 펌프(lA)는, 튜브(100)를 장착하는 본체(2)와, 로터(5)와, 로터(5)의 외주면에 맞닿게 설치된 진동체(6)와, 로터(5)에 복수 설치되고 튜브(100)를 눌러서 폐색하고 압착하는 롤러(10)를 구비한다. 진동체(6)는 거의 직사각형의 판 형상을 이루며, 전극과 압전 소자와 보강판을 적층하여 이루어진다. 압전 소자에 교류 전압이 인가되면, 진동체(6)는 압전 소자의 신축에 의해 길이 방향으로 미소한 진폭으로 종진동한다. 로터(5)는 진동체(6)가 신장할 때에 볼록부(66)로부터 마찰력 및 가압력을 받고, 이 반복적인 마찰력 및 가압력에 의해 로터(5)가 회전한다. 이에 의해 간단한 구조로 소형화, 특히 박형화에 유리한 튜브 펌프를 얻을 수 있다.

Description

튜브 펌프{TUBE PUMP}
본 발명은 튜브 펌프에 관한 것이다.
탄성을 갖는 튜브를 압착(壓搾) 함으로써, 튜브내의 액체를 송출하는 튜브 펌프가 공지되어 있으며, 예컨대 의료기기, 프린터 등에서 널리 사용되고 있다.
이 튜브 펌프는 통상, 로터와, 로터를 회전 구동하는 모터와, 로터에 설치된 복수의 롤러를 가지며, 이 롤러가 로터의 외주를 따라 배치된 튜브를 눌러서 폐색하면서 로터가 회전하여 액체 송출을 실행하도록 되어 있다.
그러나, 종래의 튜브 펌프에서는 로터를 구동하는 모터가 크기 때문에, 소형화, 특히 박형화(薄型化)가 곤란하다는 문제가 있다. 또한, 모터의 전자(電磁) 노이즈가 다른 기기에 영향을 미칠 우려가 있다는 문제도 있다.
또한, 종래의 튜브 펌프에서는 반복해서 롤러에 눌려져 폐색되는 튜브의 열화가 빨라서 튜브의 수명이 짧다는 문제도 있다.
또한, 종래의 튜브 펌프로서는 사용하지 않을 때에 튜브의 일부가 계속해서 롤러에 가압됨으로써, 이 부분에 찌부러지거나 변형된 자국이 남는다는 문제도 있다. 튜브에 찌부러진 자국이 남으면, 그 부분의 열화가 진행되거나, 튜브 펌프의 토출량이 불안정해지거나, 소망의 토출량을 얻을 수 없게 되는 폐해가 있다. 이 때문에, 종래의 튜브 펌프에서는 예컨대, 제조 후 장기간 보관할 수 없다는 불편함이 있다.
본 발명의 목적은 간단한 구조로 소형화, 특히 박형화에 유리한 튜브 펌프를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 탄성을 갖는 튜브를 장착하는 장착부를 갖는 본체와, 상기 본체에 대하여 회전 가능하게 설치된 로터와, 상기 로터에 복수 설치되고 상기 튜브의 일부를 눌러서 폐색하는 부분[이하, 압폐부(pressurizing portion)(壓閉部)라 함]과, 상기 로터와 연동하는 피구동체와, 상기 피구동체에 맞닿게 설치되고 압전 소자를 구비하는 적어도 하나의 진동체를 포함하며, 상기 진동체는 상기 압전 소자에 교류 전압을 인가함으로써 진동하고, 이 진동에 의해 상기 피구동체에 반복해서 힘을 가하여 상기 피구동체를 구동하고, 이것에 의해 상기 로터를 회전시키는 것을 특징으로 하는 튜브 펌프에 관한 것이다.
이에 의해 간단한 구조로 소형화, 특히 박형화에 유리한 튜브 펌프를 제공할 수 있다.
또한, 상기 피구동체는 상기 로터에 일체화 또는 고착되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 한층 더 소형화, 박형화를 도모할 수 있는 동시에, 지극히 간소한 구조로 할 수 있다.
또한, 상기 진동체는 상기 로터의 회전축 방향으로부터 상기 피구동체에 맞닿도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 한층 더 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 진동체는 상기 로터의 반경 방향으로부터 상기 피구동체에 맞닿도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 로터를 보다 원활하고 확실하게 회전 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 진동체는 상기 로터의 외주측으로부터 상기 피구동체에 맞닿도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 로터를 보다 원활하고 확실하게 회전 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 진동체는 상기 로터의 내주측으로부터 상기 피구동체에 맞닿도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 로터를 보다 원활하고 확실하게 회전 구동시킬 수 있는 동시에, 한층 더 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 피구동체는 회전력 전달 기구를 통해 상기 로터를 회전시키는 것이 바람직하다.
이에 의해 진동체의 설치 개소의 자유도를 높일 수 있다.
또한, 상기 회전력 전달 기구는 변속기인 것이 바람직하다.
이에 의해 로터 회전속도를 변속하여 액체 송출 속도를 조절할 수 있다.
또한, 상기 진동체의 거의 전체가 상기 로터의 최외주보다 내측에 위치하는 것이 바람직하다.
이에 의해 한층 더 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 진동체의 거의 전체가 상기 로터의 회전축 방향에 대해 상기 로터의 두께 만큼의 공간내에 위치하고 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 한층 더 박형화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 피구동체에 홈이 설치되어 있고 상기 진동체는 상기 홈의 내면에 맞닿는 것이 바람직하다.
이에 의해 진동체의 로터에 대한 맞닿음 위치가 이동되는 것을 방지할 수 있어서, 구동력의 손실을 저감할 수 있다.
또한, 상기 진동체는 긴 방향과 짧은 방향을 갖는 형상을 이루고 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 로터를 보다 높은 효율로 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 진동체의 길이 방향의 단부 부근이 상기 피구동체에 맞닿는 것이 바람직하다.
이에 의해 로터를 보다 높은 효율로 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 진동체는 판 형상을 이루고 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 로터를 보다 높은 효율로 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 진동체는 대략 직사각형 형상을 이루고 있는 것이 바람직하다. 이에 의해 로터를 보다 높은 효율로 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 진동체는 상기 로터와 대략 평행한 자세로 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 한층 더 박형화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 진동체로부터 돌출되어 설치된 아암부를 더 포함하고, 상기 진동체는 상기 아암부에 의해 지지되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 로터를 보다 높은 효율로 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 진동체는 복수 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 각 진동체의 크기를 보다 작게 할 수 있다.
또한, 상기 압폐부는 상기 로터에 대하여 고정적으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 한층 더 구조의 간소화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 압폐부는 상기 로터에 대하여 회전 가능하게 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 로터가 보다 원활하게 회전할 수 있어, 보다 원활한 액체 송출을 실행할 수 있다.
또한, 상기 압폐부는 상기 로터의 회전축과 거의 동일 방향의 회전축 주위로 회전 가능하게 지지된 롤러인 것이 바람직하다.
이에 의해 로터가 보다 원활하게 회전할 수 있어, 보다 원활한 액체 송출을 실행할 수 있다.
또한, 상기 압폐부는 상기 로터의 회전축과 거의 직교하는 방향의 회전축 주위로 회전 가능하게 지지된 롤러인 것이 바람직하다.
이에 의해 로터가 보다 원활하게 회전할 수 있어, 보다 원활한 액체 송출을 실행할 수 있다.
또한, 상기 압폐부는 임의의 방향으로 회전 가능한 볼인 것이 바람직하다.
이에 의해 로터가 보다 원활하게 회전할 수 있고, 보다 원활한 액체 송출을 실행할 수 있는 동시에, 한층 더 구조의 간소화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 압폐부는 상기 로터의 반경 방향으로부터 상기 튜브를 눌러서 폐색하는 것이 바람직하다.
이에 의해 로터가 보다 원활하게 회전할 수 있고, 보다 원활한 액체 송출을 실행할 수 있다.
상기 압폐부는 상기 로터의 회전축 방향으로부터 상기 튜브를 눌러서 폐색하는 것이 바람직하다.
이에 의해 한층 더 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 장착부에 장착된 상기 튜브의 원호 형상의 부분은 상기 로터의 최외주보다 내측에 위치하는 것이 바람직하다.
이에 의해 한층 더 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 본체는 상기 튜브를 눌러서 폐색하지 않는 위치에 있는 상기 압폐부에 맞닿는 접촉부를 갖는 것이 바람직하다.
이에 의해 로터가 보다 원활하게 회전할 수 있어, 보다 원활한 액체 송출을 실행할 수 있다.
또한, 상기 본체는 상기 로터를 한 쪽으로부터 지지하는 것이 바람직하다.
이에 의해 한층 더 박형화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 장착부에 장착된 상기 튜브의 근방에 설치된 가요성을 갖는 판형상체를 구비하고, 상기 압폐부는 상기 판형상체를 통해 상기 튜브의 일부를 눌러서 폐색하는 것이 바람직하다.
이에 의해 튜브의 수명의 장기화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 판형상체는 상기 장착부에 장착된 상기 튜브의 상기 압폐부에 눌려져 폐색되는 부분의 거의 전역에 걸쳐 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 한층 더 튜브의 수명의 장기화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 판형상체는 그 두께 방향으로 변위 가능하게 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 튜브의 수명의 장기화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 판형상체는 그 면내 방향으로 변위하지 않도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 튜브의 수명의 장기화를 도모할 수 있다.
또한, 상기 판형상체는 상기 본체에 대해 착탈 가능하게 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 박판이 열화, 손상한 경우에 새로운 것으로 교환할 수 있다.
또한 상기 판형상체가 일정한 한도를 넘어 변위하지 않도록 규제하는 변위량 규제 수단을 갖는 것이 바람직하다.
이에 의해 한층 더 튜브의 수명의 장기화를 도모할 수 있다.
또한, 복수의 상기 압폐부 중의 적어도 하나는 상기 로터에 대하여 소정의 이동범위로 이동 가능하게 되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 사용하지 않을 때의 튜브의 찌부러짐 자국 및 내벽의 고착에 의한 폐색 등을 확실히 방지할 수 있다.
또한, 상기 로터의 정지시에 복수의 상기 압폐부 중 어느 하나가 상기 튜브를 눌러서 폐색하지 않는 상태로 할 수 있고, 이 상태로부터 상기 로터의 회전이 개시되면 상기 이동 가능한 상기 압폐부가 상기 로터에 대하여 상기 이동 범위에서 상대적으로 이동하고, 이에 의해 상기 로터의 정상 회전 상태에서는 상기 로터의 회전 위치에 관계없이 복수의 상기 압폐부 중 적어도 하나가 상기 튜브를 눌러서 폐색하는 위치에 복수의 상기 압폐부가 배치된 상태로 되는 것이 바람직하다.
이에 의해 특별한 조작 등을 실행하지 않고 사용하지 않을 때의 튜브의 찌부러짐 자국 및 내벽의 고착에 의한 폐색 등을 방지할 수 있어서 편리성이 높다.
또한, 상기 이동 가능한 상기 압폐부는 상기 이동 범위의 적어도 일부에서, 상기 로터의 원주 방향으로 이동 가능한 것이 바람직하다.
이에 의해 간단한 구조로, 상기 효과를 달성할 수 있다.
또한, 상기 로터의 정상 회전 상태에서, 복수의 상기 압폐부는 상기 로터의 원주 방향을 따라 거의 등각도 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.
이에 의해 보다 원활한 액체 송출을 실행할 수 있다.
또한, 상기 이동 가능한 상기 압폐부는 상기 로터에 형성된 홈 또는 창을 따라서 이동 가능한 것이 바람직하다.
이에 의해 간단한 구조로 상기 효과를 달성할 수 있다.
또한, 상기 압폐부는 상기 로터로부터 돌출하는 볼록부인 것이 바람직하다. 이에 의해 간단한 구조로 상기 효과를 달성할 수 있다.
또한, 상기 압폐부는 상기 로터의 회전축과 거의 직교하는 방향의 회전축을 중심으로 하여 회전 가능한 롤러이고, 상기 이동 가능한 상기 롤러에 대해 상기 롤러의 회전축이 상기 로터의 회전축과 거의 직교하도록 상기 롤러의 자세를 규제하는 규제 부재가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
이에 의해 로터가 보다 원활하게 회전할 수 있어, 보다 원활한 액체 송출을 실행할 수 있다.
또한, 상기 압폐부는 상기 로터의 회전축과 거의 동일 방향의 회전축을 중심으로 하여 회전 가능한 롤러이며, 상기 로터와 동축적으로 설치된 가압 로터와, 상기 로터에 설치되고 상기 이동 가능한 상기 롤러를 상기 로터의 회전 방향으로 가압하는 가압부를 구비하며, 상기 이동 가능한 상기 롤러는 상기 로터에 의해서 지지되어 있지 않고 상기 로터의 정상 회전 상태에서는 상기 가압 로터와 상기 가압부와 맞닿으면서 회전하는 것이 바람직하다.
이에 의해 지극히 원활한 작동을 얻을 수 있는 동시에, 한층 더 박형화에 유리하다.
이하, 본 발명의 튜브 펌프를 첨부 도면에 도시하는 바람직한 실시예에 근거하여 상세히 설명한다.
(제 1 실시예)
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 튜브 펌프의 제 1 실시예를 도시하는 단면 평면도 및 단면 측면도, 도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 튜브 펌프에서의 진동체의 사시도, 도 4는 도 1 및 도 2에 도시한 튜브 펌프에서의 진동체가 굴곡 진동하는 모양을 도시하는 평면도, 도 5는 도 1 및 도 2에 도시한 튜브 펌프에서의 진동체의 볼록부가 타원 운동하는 모양을 도시하는 평면도이다. 또한, 도 1은 도 2 중의 Y-Y 선에서의 단면도이며, 도 2는 도 1중의 X-X 선에서의 단면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 2 중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
도 1 및 도 2에 도시하는 튜브 펌프(1A)는 탄성을 갖는 튜브(100)를 장착하는 장착부(210)를 갖는 본체(2)와, 본체(2)에 대하여 회전 가능하게 설치된 로터(5)와, 로터(5)를 회전 구동하는 진동체(6)와, 로터(5)에 복수 설치된 롤러(10)를 구비하고 있다. 이하, 각부의 구성에 대해서 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본체(2)는 베이스(21)와, 베이스(21)의 상측을 덮는 커버(22)로 구성되어 있다. 본체(2)의 내부에는 로터(5) 및 튜브(100)를 수납하는 공간(23)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 베이스(21)와 커버(22)로 밀폐체를 구성하고 있다.
베이스(21)는 하판(211)과, 하판(211)으로부터 상방을 향해 세워 설치된 벽부(212)를 갖고 있다. 하판(211)에는 후술하는 로터 회전축(52)이 삽입되는 축구멍(213)이 형성되어 있다.
커버(22)는 거의 판 형상을 이루고 있으며 베이스(21)의 상측에 고착되어 있다. 커버(22)에는 로터 회전축(52)이 삽입되는 축구멍(221)이 형성되어 있다. 공간(23)은 하판(211)과, 벽부(212)와, 커버(22)로 둘러싸여 형성되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 벽부(212)의 내면의 적어도 일부는 원호 형상을 이루고 있다. 즉, 도 1 중의 우반부측에서의 벽부(212)의 내주면(215)은 원호 형상으로 만곡되어 있다.
도 1 중의 좌측의 벽부(212)에는 공간(23)으로부터 본체(2)의 외부로 통하는 홈(216, 217)이 각각 설치되어 있다. 홈(216)은 도 1 중의 상측에 위치하고 홈(217)은 도 1 중의 하측에 위치하고 있다.
본 실시예에서는 홈(216)과 홈(217)의 사이에서의 벽부(212)의 내주면(218)도 원호 형상을 이루고 있지만, 이 내주면(218)은 원호 형상이 아닐 수도 있고 예컨대 직선 형상일 수도 있다.
이러한 본체(2)에 대해서, 튜브(100)는 홈(216), 내주면(215) 및 홈(217)을 따라, 거의 U자 형상으로 장착되어 있다. 바꾸어 말하면, 튜브(100)는 내주면(215)을 따라 배치된 원호부(103)와, 원호부(103)의 일단부로부터 홈(216)을 통해 본체(2)의 외부로 연장되는 상류부(101)와, 원호부(103)의 타단부로부터 홈(217)을 통해 본체(2)의 외부로 연장되는 하류부(102)를 갖고 있다.
이와 같이 내주면(215)의 근방과, 홈(216, 217)으로 튜브(100)의 장착부(210)가 구성되어 있다.
튜브(100)는 탄성, 즉 복원성을 갖고 있고, 후술하는 롤러(10)에 눌려져 폐색됨으로써 폐색된 상태(도 2 중의 좌측에 도시한 상태)가 되고, 이 가압이 해제되면, 원래의 상태(도 2 중의 우측에 도시한 상태)로 되돌아간다.
본체(2)의 공간(23)에는 로터(5)가 내주면(215)과 동심적으로 설치되어 있다. 로터(5)는 로터 본체(51)와, 로터 본체(51)의 중심부에서 상하방향으로 연장되도록 설치된 로터 회전축(52)과, 로터 본체(51)의 외주부에 예컨대 압입에 의해 고착된 원환 형상의 링(53)을 갖고 있다.
로터 본체(51)는 거의 원반 형상을 이루고 있다. 로터(5)의 외경은 내주면(215)의 내경, 즉 내주면(215)의 곡률 반경의 2배 보다 작고, 로터(5)의 외주와 내주면(215)의 사이에는 간극이 형성되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 로터 회전축(52)의 상단부는 축구멍(221)에 삽입되고, 베어링(11)을 통해 커버(22)에 대해 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 로터 회전축(52)의 하단부는 축구멍(213)에 삽입되고, 베어링(12)을 통해 베이스(21)에 대해서 회전 가능하게 지지되어 있다. 즉, 로터(5)는 본체(2)에 대해서 회전 가능하게 설치되어 있다.
로터(5)의 외주면, 즉 링(53)의 외주면에는 후술하는 진동체(6)가 맞닿고 있어서 진동체(6)가 진동하면, 진동체(6)로부터 마찰력 및 가압력을 반복적으로 받아 링(53)이 도 1 중의 시계 방향으로 회전 구동된다. 즉, 링(53)은 진동체(6)에 의해 구동되는 피구동체로 되는 것이다.
또한, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는 링(53)의 외주에는 원주 방향을 따라 홈(531)이 형성되어 있고 진동체(6)는 홈(531)의 내면(532)에 맞닿아 있다. 이에 의해 진동체(6)의 링(53)에 대한 맞닿음 위치가 상하로 이동되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 내면(532)의 단면은 원호 형상을 이루고 있고, 이에 의해 진동체(6)의 링(53)에 대한 맞닿음 위치가 상하 다소 이동된 경우에도, 진동체(6)와 링(53)의 접촉 상태가 유지되어 구동력이 손실되지 않는다.
로터 본체(51)로부터는 2개의 롤러 회전축(54)이 하방으로 돌출하도록 설치되어 있다. 즉, 롤러 회전축(54)은 로터 회전축(52)과 평행하게 설치되어 있다.
각 롤러 회전축(54)에는 각각, 튜브(100)를 가압하여 폐색하는, 즉 눌러서 폐색하는 압폐부로서의 롤러(10)가 도시하지 않은 베어링을 통해 설치되어 있다. 롤러(10)는 로터 본체(51)의 하측에 위치하고 롤러 회전축(54) 주위에 회전 가능, 즉 자전(自轉) 가능하게 설치되어 있다. 또한, 롤러(10)는 로터(5)가 회전함으로써, 로터 회전축(52) 주위로 회전, 즉 공전한다.
롤러(10)는 대략 원통 형상을 이루고 있다. 롤러(10)는 U자 형상으로 배치된 튜브(100)의 내측에 위치하고 또한 상하 방향에 대해 튜브(100)와 거의 같은 높이에 위치하고 있다.
또한, 본 실시예에서는 도 1에 도시한 평면에서 보았을 때, 롤러(10)는 로터 본체(5)의 가장 외측의 에지에 거의 내접하는 위치 관계로 설치되어 있다. 즉, 롤러(10)는 도 1에 도시한 평면에서 보았을 때, 로터(5)로부터 밀려나오지 않을 정도의 위치에 설치되어 있다.
도 l에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 2개의 롤러(10)는 로터(5)의 원주 방향을 따라 등간격으로, 즉 180°간격으로 설치되어 있다. 또한, 본 발명에서는 롤러(10)와 같은 압폐부가 3개 이상 로터(5)에 설치될 수도 있다. 이 경우도, 롤러(10)와 같은 압폐부는 로터(5)의 원주 방향을 따라 등간격으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.
로터(5)가 도 1 중의 시계 방향으로 회전하면, 2개의 롤러(10) 중의 적어도 한쪽이 튜브(100)의 원호부(103)를 내주면(215)과의 사이에서 눌러서 폐색하면서, 로터(5)의 회전 방향을 따라서 압착하여, 튜브(100)내의 액체를 송출한다. 이에 의해 액체는 튜브(100)의 상류부(101)로부터 흡입되고, 튜브(100)의 하류부(102)로부터 토출된다.
이와 같이 본 실시예에서는, 롤러(10)는 튜브(100)를 로터(5)의 반경 방향으로 내주측으로부터 외주측을 향해 눌러서 폐색한다. 이에 의해 로터(5)가 튜브(100)의 원호부(103)로부터 받는 반력의 방향이 로터 회전축(52)에 거의 수직이 되기 때문에, 로터(5)는 기울어지지 않고, 보다 원활하고 확실하게 회전한다.
또한, 본 실시예에서는 롤러(10)는 자전하면서 튜브(100)를 압착하기 때문에, 튜브(100)를 공전(公轉) 방향으로 끌지 않아, 튜브(100)가 본체(2)에 대해 이동되지 않는다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본체(2)의 베이스(21)에는 로터(5)를 회전 구동하는 진동체(6)가 설치되어 있다. 이 진동체(6)는 통상의 모터 등에 비해 소형 및 박형이다. 본 발명에서는 이 진동체(6)를 사용하여 로터(5)를 회전 구동함으로써, 튜브 펌프(1A) 전체의 소형화, 특히 박형화를 도모할 수 있다. 이하, 진동체(6)에 대해서 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 진동체(6)는 거의 직사각형의 판 형상을 이루고 있다. 진동체(6)는 도 3 중의 상측으로부터 판 형상의 전극(61)과, 판 형상의 압전 소자(62)와, 보강판(63)과, 판 형상의 압전 소자(64)와, 판 형상의 전극(65)을 이 순서대로 적층하여 구성되어 있다. 또한, 도 3에서는 두께 방향을 과장하여 도시하고 있다.
압전 소자(62, 64)는 각각 직사각형 형상을 이루며, 전압을 인가함으로써 그 길이 방향으로 신장 및 수축한다. 압전 소자(62, 64)의 구성 재료로서는 특별히 한정되지 않고 티탄산지르코늄산납(PZT), 수정, 니오브산리튬, 티탄산바륨, 티탄산납, 메타니오브산납, 폴리불화비닐리덴, 아연니오브산납, 스칸디움니오브산납 등의 다양한 것을 사용할 수 있다.
이들 압전 소자(62, 64)는 보강판(63)의 양면에 각각 고착되어 있다. 보강판(63)은 진동체(6) 전체를 보강하는 기능을 갖고 있고, 진동체(6)가 과도한 진폭, 외력 등에 의해서 손상되는 것을 방지한다. 보강판(63)의 구성 재료로서는 특별히 한정되지 않지만, 예컨대 스테인리스강, 알루미늄 또는 알루미늄 합금, 티탄 또는 티탄 합금, 구리 또는 구리계 합금 등의 다양한 금속 재료인 것이 바람직하다.
이 보강판(63)은 압전 소자(62, 64)보다도 두께가 얇은 것이 바람직하다. 이에 의해 진동체(6)를 높은 효율로 진동시킬 수 있다.
보강판(63)은 압전 소자(62, 64)에 대한 공통 전극으로서의 기능을 더 갖고 있다. 즉, 압전 소자(62)에는 전극(61)과 보강판(63)에 의해 교류 전압이 인가되고, 압전 소자(64)에는 전극(65)과 보강판(63)에 의해 교류 전압이 인가된다.
압전 소자(62, 64)는 교류 전압이 인가되면 길이 방향으로 반복적으로 신축하고, 이에 따라 진동판(63)도 길이 방향으로 반복적으로 신축한다. 즉, 압전 소자(62, 64)에 교류 전압을 인가하면, 진동체(6)는 도 3 중의 화살표로 도시한 바와 같이 길이 방향으로 미소한 진폭으로 진동, 즉 종진동한다.
보강판(63)의 도 3 중의 우단부에는 볼록부(66)가 일체적으로 형성되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 진동체(6)는 볼록부(66)가 로터(5)의 링(53)에 맞닿도록 설치되어 있다.
이 볼록부(66)는 보강판(63)의 폭방향 중앙의 중심선(69)으로부터 벗어난 위치에 설치되어 있고, 도시한 구성에서는 모서리부에 위치하고 있다. 또한, 도시의 구성에서는 대각선상에 있는 반대측의 모서리부에는 볼록부(66)와 대칭적으로 동일한 형태의 볼록부(67)가 설치되어 있다. 이 볼록부(67)는 도시된 구성에서는 사용되지 않는다.
또한, 보강판(63)의 길이 방향 거의 중앙으로부터는 아암부(68)가 길이 방향과 거의 수직하는 방향으로 돌출하도록 설치되어 있다. 아암부(68)의 선단부에는 볼트(13)가 삽입되는 구멍(681)이 형성되어 있다.
이러한 진동체(6)는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 로터(5)의 링(53)에 반경 방향의 외주측으로부터 맞닿도록 설치되어 있다.
또한, 진동체(6)는 로터(5)와 거의 평행한 자세로 설치되어 있다. 이에 의해 튜브 펌프(1A) 전체의 박형화에 특히 유리하다.
또한, 본 실시예에서는, 진동체(6)의 두께는 로터(5)의 두께보다도 얇고, 진동체(6)의 전체는 상하 방향에 대해서 로터(5)의 두께 만큼의 공간 내에 위치하고 있다. 이에 의해, 튜브 펌프(1A) 전체의 박형화에 특히 유리하다.
진동체(6)는, 아암부(68)의 구멍(681)의 근방에 있어서, 볼트(13)에 의해 베이스(21)에 설치된 나사 구멍(239)에 고정되어 있다. 즉, 진동체(6)는 아암부(68)에 의해 지지되어 있다. 이에 의해 진동체(6)는 자유롭게 진동할 수 있어, 비교적 큰 진폭으로 진동한다. 또한, 진동체(6)는 아암부(68)의 탄성에 의해서, 볼록부(66)가 링(53)의 내면(532)에 압접(壓接)된 상태로 설치되어 있다.
볼록부(66)가 링(53)에 맞닿은 상태로 압전 소자(62, 64)에 교류 전압을 인가하여 진동체(6)를 진동시키면, 링(53)은 진동체(6)가 신장할 때에 볼록부(66)로부터 마찰력 및 가압력을 받고, 이 반복되는 마찰력 및 가압력에 의해서, 로터(5)가 도 1 중의 시계방향으로 회전한다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에서는, 피구동체로서의 링(53)이 로터 본체(51)에 예컨대 압입에 의해 고착되어 있고, 로터(5)가 진동체(6)에 의해 직접 회전 구동된다. 이에 의해 로터(5)는 튜브 펌프(1A)의 로터와 초음파 모터의 로터를 겸하는 것으로서 기능한다는 점에서, 튜브 펌프(1A)는 소형화 및 박형화에 특히 유리하다. 또한, 구조를 지극히 간소화할 수 있어, 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 링(53)과 로터 본체(51)는 일체적으로 하나의 부재로 형성될 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는, 진동체(6)의 면내 진동을 로터(5)의 회전으로 직접 변환하기 때문에, 이 변환에 따른 에너지 손실이 적고 로터(5)를 높은 효율로 회전 구동시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 볼록부(66)가 링(53)에 미치는 마찰력 및 가압력의 방향은 로터 회전축(52)에 대하여 거의 수직한 방향이기 때문에, 로터(5)가 경사지지 않으며, 로터(5)가 보다 원활하고 확실하게 회전한다.
또한, 진동체(6)는, 통상의 모터와 같이 자력으로 구동하는 경우와 달리, 상기와 같은 마찰력 및 가압력에 의해서 링(53)을 구동한다는 점에서 구동력이 높다. 이 때문에, 본 실시예와 같이 감속기구를 거치지 않아도 로터(5)를 충분한 토크로 회전시킬 수 있다.
압전 소자(62, 64)에 인가하는 교류 전압의 주파수는, 특별히 한정되지 않지만, 진동체(6)의 종진동의 공진 주파수와 거의 같은 정도인 것이 바람직하다. 이에 의해 진동체(6)의 진폭이 커져서, 보다 높은 효율로 로터(5)를 회전 구동시킬 수 있다.
전술한 바와 같이, 진동체(6)는 주로 그 길이 방향으로 종진동하지만, 종진동과 굴곡 진동을 공진시켜, 볼록부(66)를 타원 진동시키는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해 보다 높은 효율로 로터(5)를 회전 구동시킬 수 있다. 이하, 이 점에 대해서 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 진동체(6)가 로터(5)를 회전 구동시킬 때, 볼록부(66)는 로터(5)로부터 도 4 중의 화살표로 도시한 것과 같은 반력을 받는다. 본 실시예에서는, 볼록부(66)가 진동체(6)의 중심선(69)으로부터 벗어난 위치에 설치되어 있기 때문에, 진동체(6)는 이 반력에 의해 도 4에 도시한 바와 같이 면내 방향으로 굴곡하도록 변형하고 진동한다. 또한, 도 4에서는 진동체(6)의 변형을 과장하여 도시하고 있다.
인가 전압의 주파수, 진동체(6)의 형상 및 크기, 볼록부(66)의 위치 등을 적절히 선택함으로써, 이 굴곡 진동의 주파수를 종진동의 주파수와 동일한 정도로 할 수 있다. 이와 같이 하면, 진동체(6)의 종진동과 굴곡 진동이 공진하고 진폭이 보다 커지는 동시에, 볼록부(66)는 도 5 중의 일점 쇄선으로 도시한 바와 같이, 거의 타원을 따라 변위한다. 즉, 볼록부(66)가 타원 운동한다.
이에 의해 진동체(6)의 1회의 진폭에 있어서, 볼록부(66)가 링(53)을 회전 방향으로 보낼 때에는 볼록부(66)가 링(53)에 의해 강한 힘으로 압접되고, 볼록부(66)가 되돌아갈 때에는 링(53)과의 마찰력을 저감 또는 소멸시킬 수 있기 때문에, 진동체(6)의 진동을 로터(5)의 회전에 의해 높은 효율로 변환할 수 있다.
본 발명에서는, 소형화 및 박형화를 도모할 수 있는 이점 외에, 로터(5)를 회전하는데 통상의 모터를 사용하지 않기 때문에, 통상의 모터와 같은 전자 노이즈가 전혀 없거나 또는 근소하기 때문에, 주변의 기기에 영향을 미치지 않는다는 이점도 있다.
또한, 로터(5)를 회전 구동하지 않을 때, 즉 로터(5)의 정지상태에는 볼록부(66)와 링(53)과의 마찰력에 의해, 로터(5)가 회전하는 것이 방지된다. 바꾸어 말하면, 로터(5)의 정지 상태에서의 로터(5)의 유지 토크가 높다. 따라서 튜브(100)내의 액체의 압력 등에 의해, 로터(5)가 원하지 않게 역회전하는 일이 없고, 튜브(100)내의 액체의 역류를 방지할 수도 있다.
또한, 본 실시예에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 조립시 베이스(21)에 하측에서 조립하는 부품이 없고, 일방향, 즉 도 2 중의 상측에서만 부품을 조립할 수 있어 조립을 용이하게 할 수 있는 이점도 있다.
또한, 본 실시예에서는 진동체(6)는 1개 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
(제 2 실시예)
도 6은 본 발명의 튜브 펌프의 제 2 실시예를 도시하는 단면 측면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 6 중의 상측을 '상', 하측을 '하'라 한다.
이하, 이 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 2 실시예에 대해서 설명하지만, 상기 제 1 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 튜브 펌프(1B)에서는, 상기 제 1 실시예의 튜브 펌프(1A)에 비해 롤러(10)가 보다 작은 직경으로 되는 동시에, 로터(5)의 내주측으로 이동되어 있다.
이에 맞추어, 베이스(21)의 형상도 달라져 있고 내주면(215)의 곡률 반경이 작아져 있다. 즉, 벽부(212)에는 단차(214)가 형성되어 있고, 튜브(100) 및 롤러(10)가 수납되는 공간(23)의 하부(232)는 로터(5)가 수납되는 공간(23)의 상부(231)보다 작은 직경으로 되어 있다.
이와 같은 베이스(21)에 장착된 튜브(100)의 원호부(103)는 로터(5)의 최외주 보다 내측에 위치하고 있다.
이러한 구성에 의해, 본 실시예에서는 롤러(10)와 같은 압폐부가 상기 제 1 실시예의 튜브 펌프(1A)보다 로터(5)의 내주측에 설치되어 있기 때문에, 로터(5)를 회전시키는데 필요한 토크를 튜브 펌프(1A)에 비해 저감할 수 있다. 따라서 본 실시예의 튜브 펌프(1B)에서는 진동체(6)를 상기 제 1 실시예보다 소형화할 수 있어, 튜브 펌프(1B) 전체를 보다 소형화 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 진동체(6)는 1개 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
(제 3 실시예)
도 7은 본 발명의 튜브 펌프의 제 3 실시예를 도시하는 평면도, 도 8은 도 7에 도시한 튜브 펌프를 도시하는 측면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 8 중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이들 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 3 실시예에 대해서 설명하지만, 상기 제 1 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 튜브 펌프(1C)에서는 진동체(6)는 로터 회전축(52)방향으로부터 로터(5)의 로터 본체(51)에 맞닿도록 설치되어 있고 로터 본체(51)를 구동한다. 즉, 본 실시예에서는 로터 본체(51)가 피구동체로 되어 있고 로터(5)에는 링(53)이 설치되지 않는다.
진동체(6)의 아암부(68)는 본체(2)의 커버(22)에 고착되어 있고 진동체(6)의 볼록부(66)는 로터 본체(51)의 표면의 외주 부근에 맞닿아 있다. 또한, 본 실시예에서는 볼록부(66)는 진동체(6)의 폭 방향 거의 중앙에 설치되어 있다.
진동체(6)는 도 7에 도시한 평면에서 보았을 때, 그 길이 방향이 로터 본체(51)의 접선(514)과 거의 평행하게 되도록 설치되어 있다. 또한, 도 8에 도시한 바와 같이, 진동체(6)는 로터 본체(51)에 대해 경사하여 설치되어 있다. 이러한 구성에 의해, 진동체(6)의 진동을 높은 효율로 로터(5)의 회전으로 변환할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 진동체(6)가 로터 회전축(52) 방향으로부터 로터(5)의 로터 본체(51)에 맞닿기 때문에, 진동체(6)를 로터(5)와 겹쳐서 배치할 수 있다. 따라서 튜브 펌프(1C) 전체의 소형화, 특히 도 7 중에서의 점유면적의 저감에 더욱 유리하다.
또한, 본 실시예에서는, 진동체(6)는 하나 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
(제 4 실시예)
도 9는 본 발명의 튜브 펌프의 제 4 실시예를 도시하는 일부 절결 평면도, 도 10은 도 9 중의 Z-Z 선에서의 단면 측면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 10중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이들 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 4 실시예에 대해서 설명하지만, 상기 제 1 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
도 9 및 도 10에 도시한 튜브 펌프(1D)는 탄성을 갖는 튜브(100)를 장착하는 장착부(70)를 갖는 본체(7)와, 본체(7)에 대해 회전 가능하게 설치된 로터(8)와, 본체(7)에 설치된 복수의 진동체(6)와, 로터(8)에 복수 설치된 롤러(10)를 구비하고 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본체(7)는 기판(71)과, 기판(71)의 중심부에서 상방을 향해 돌출되어 설치된 로터 회전축(72)과, 기판(71)의 주위에서 상방을 향해 세워 설치된 벽부(73)를 갖고 있다.
도 9 중의 거의 우반부측에서의 벽부(73)의 내주면(74)은 로터 회전축(72)을 중심으로 하는 원호 형상을 이루고 있다. 기판(71)과 벽부(73)로 둘러싸여 형성된 거의 원반 형상의 공간(75)에는 후술하는 로터(8)가 수납된다.
도 9 중의 좌측의 벽부(73)에는 공간(75)으로부터 본체(7)의 외부로 통하는 홈(76, 77)이 각각 설치되어 있다. 홈(76)은 도 9중의 상측에 위치하고 홈(77)은 도 9 중의 하측에 위치하고 있다. 또한, 홈(76, 77)은 도 9 중의 좌측을 향하여 서로 가깝도록 거의 < 자 형상으로 형성되어 있다.
본 실시예에서는, 홈(76)과 홈(77)의 사이에서의 벽부(73)의 내주면(78)도 원호 형상을 이루고 있지만, 이 내주면(78)은 원호 형상이 아닐 수도 있고 예컨대 직선 형상일 수도 있다
이러한 본체(7)에 대해, 튜브(100)는 홈(76), 내주면(74) 및 홈(77)을 따라, 거의 C자 형상으로 장착되어 있다. 바꾸어 말하면, 튜브(100)는 내주면(74)을 따라 배치된 원호부(103)와, 원호부(103)의 일단으로부터 홈(76)을 통해 본체(7)의 외부로 연장되는 하류부(102)와, 원호부(103)의 타단부로부터 홈(77)을 통해 본체(7)의 외부로 연장되는 상류부(101)를 갖고 있다.
이와 같이 내주면(74)의 근방과 홈(76, 77)으로 튜브(100)의 장착부(70)가 구성되어 있다.
로터(8)는 로터 본체(81)와 원환 형상의 링(82)을 갖고 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 로터 본체(81)는 중심부에 구멍(813)을 갖는 원판 형상의 기부(811)와 구멍(813)의 에지부에서 하방을 향해 원통 형상으로 돌출하는 베어링 설치부(812)와 베어링 설치부(812)보다 외주측에서 동심적으로 기부(811)로부터 하방을 향해 원통 형상(원환 형상)으로 돌출하는 링 설치부(814)를 갖고 있다.
이러한 로터 본체(81)는, 베어링 설치부(812)의 내측의 구멍(813)에 로터 회전축(72)이 삽입되어, 베어링 설치부(812)의 내측에 각각 설치된 베어링(11, 12)을 통해 본체(7)의 로터 회전축(72)에 대해서 회전 가능하게 설치되어 있다.
이와 같이, 본 실시예에서는 본체(7)는 상기 커버(22)에 상당하는 것이 아니고, 로터(8)를 한 쪽으로부터, 즉 도면 중의 하측으로부터 지지하고 있다. 즉, 본체(7)는 로터(8)를 상측으로부터 덮고 있지 않다. 이에 의해 튜브 펌프(1D)는 박형화에 특히 유리하다.
링 설치부(812)보다 외주측에서의 기부(811)로부터는 2개의 롤러 회전축(83)이 하방향으로 돌출되어 설치되어 있다. 즉, 롤러 회전축(83)은 로터 회전축(72)과 평행하게 설치되어 있다. 각 롤러 회전축(83)에는 각각, 롤러(10)가 도시하지 않은 베어링을 통해 설치되어 있다. 2개의 롤러(10)는 로터(8)의 원주 방향을 따라 등간격으로, 즉 180° 간격으로 설치되어 있다.
로터(8)가 도 9 중의 반시계 방향으로 회전하면, 1개 또는 2개의 롤러(10)는 튜브(100)의 원호부(103)를 내주면(74)과의 사이에서 눌러서 폐색하면서, 로터(8)의 회전 방향을 따라 압착하여, 튜브(100)내의 액체를 송출한다. 이에 의해 액체는 튜브(100)의 상류부(101)로부터 흡입되고, 튜브(100)의 하류부(102)로부터 토출된다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는 롤러(10)의 거의 전체는 상하 방향에 대해서 로터(8)의 두께 만큼의 공간에 위치하고 있다. 이에 의해 튜브 펌프(1D)는 박형화에 특히 유리하다.
링 설치부(812)의 내주에는 피구동체로서의 링(82)이 예컨대 압입에 의해 고착되어 있다.
링(82)의 내주측에서의 본체(7)에는 진동체(6)가 설치되어 있다. 즉, 기판(71)으로부터는 나사구멍(791)을 갖는 진동체 장착부(79)가 상방을 향하여 돌출되어 설치되어 있고 진동체(6)는 아암부(68)의 구멍(681)에 삽입된 볼트(13)에 의해서, 이 진동체 장착부(79)에 고정되어 있다.
이 진동체(6)는 링(82)에 반경 방향 내주측으로부터 맞닿도록 설치되어 있고 로터(8)의 링(82)을 도 9중의 반시계 방향으로 회전 구동한다.
이와 같이, 본 실시예에서는 진동체(6)는 링(82)의 내주측에 위치하고 있다. 즉, 진동체(6)의 전체는 로터(8)의 최외주보다 내측에 위치하고 있다. 이에 의해 튜브 펌프(1D)는 소형화, 특히 도 9 중에서의 점유 면적의 저감에 더욱 유리하다.
또한, 링(82)의 내주에는 원주 방향을 따라 홈(821)이 형성되어 있고 진동체(6)의 볼록부(66)는 홈(821)의 내면(822)에 맞닿아 있다. 이에 의해 상기 제 1 실시예에 있어서의 홈(531)을 설치한 것과 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 실시예에서는 진동체(6)는 2개 설치되어 있고 이들 2개의 진동체(6)로 로터(8)를 구동한다. 이에 의해 1개의 진동체(6)가 발생시키는 구동력이 작게 되기 때문에, 각 진동체(6)를 소형화할 수 있어, 본 실시예와 같이 로터(8)의 최외주보다 내측에 설치하는데 적합하다. 또한, 복수의 진동체(6)를 로터(8)의 외주측에 설치한 경우에도, 튜브 펌프(1D)의 소형화, 특히 도 9 중에서의 점유 면적의 저감에 기여한다.
또한, 2개의 진동체(6)는 로터(8)의 원주 방향을 따라 거의 등간격, 즉 180° 간격으로 설치되어 있다. 이에 의해 베어링(11, 12)에 작용하는 축방향에 수직하는 힘이 상쇄되어, 베어링(11, 12)의 부담을 경감할 수 있다.
본 발명에서는 진동체(6)는 3개 이상 설치될 수도 있다. 이 경우, 이들 진동체(6)는 로터(8)의 원주 방향을 따라 거의 등간격으로 설치되어 있는 것이 바람직하다.
(제 5 실시예)
도 11은 본 발명의 튜브 펌프의 제 5 실시예를 도시하는 단면 측면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 11 중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 5 실시예에 대해서 설명하지만, 상기 제 1 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 튜브 펌프(1E)는 탄성을 갖는 튜브(100)를 장착하는 장착부로서의 튜브 장착홈(93)을 갖는 본체(9)와, 본체(9)에 대하여 회전 가능하게 설치된 로터(5)와, 본체(9)에 설치되고 로터(5)에 외주측으로부터 맞닿는 진동체(6)와, 로터(5)에 복수 설치된 압폐부로서의 볼(14)을 구비하고 있다.
본체(9)는 기판(91)과, 기판(91)의 중심부에서 상방을 향하여 돌출되어 설치된 로터 회전축(92)을 갖고 있다. 로터(5)는 로터 본체(51)와, 로터 본체(51)의 외주부에 예컨대 압입에 의해 고착된 링(53)을 갖고 있다.
본체(9)는 상기 제 4 실시예와 같이, 로터(5)를 한 쪽으로부터 지지하고 있고, 이에 의해 튜브 펌프(1E)는 박형화에 특히 유리하다.
기판(91)의 상면에는 튜브 장착홈(93)이 로터(5)의 원주 방향을 따라서 로터(5)의 최외주보다 내주측에 형성되어 있다. 즉, 튜브 장착홈(93)은 도시하지 않은 평면에서 보았을 때 원호를 형성하도록 설치되어 있다. 튜브(100)의 일부는 이 튜브 장착홈(93)내에 삽입되도록 장착되어 있고, 튜브 장착홈(93)내에 위치하는 부분이 원호부(103)로 되어 있다.
로터 본체(51)에는 튜브(100)의 원호부(103)를 상측으로부터 눌러서 폐색하는 볼(14)이 설치되어 있다. 이 볼(14)은 로터 본체(51)의 하면에 형성된 오목부(511)내에 그 상측이 삽입되도록 설치되어 있고, 로터 본체(51)에 대해 임의의 방향으로 회전 가능하게 되어 있다.
본 실시예에서는, 이러한 볼(14)과 튜브(100)와의 접촉면적이 롤러(10)의 경우보다 작기 때문에 볼(14)의 회전 저항이 작고, 로터(5)를 구동하는데 필요한 토크를 저감할 수 있다. 또한, 압폐부가 볼(14)로 구성되어 있어서, 유지의 방향성이 없기 때문에 오목부(511)내에 볼(14)을 단순히 수납하고 삽입하면 되는 것으로서, 롤러 회전축이 불필요하고, 구조를 보다 간소화하고 소형화 할 수 있다.
또한, 상기 제 2 실시예와 같이 튜브(100)의 원호부(103)는 로터(5)의 최외주보다 내측에 위치하고 있기 때문에, 로터(5)를 회전시키는데 필요한 토크가 비교적 작다. 따라서 본 실시예에서는 진동체(6)를 보다 소형화 할 수 있고 이에 의해 튜브 펌프(1E) 전체를 보다 소형화 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 튜브(100)를 로터 회전축(92) 방향에서 눌러서 폐색함으로써, 튜브(100)와 로터(5)가 로터(5)의 두께 방향, 즉 로터 회전축(92) 방향으로 겹쳐서 배치된다. 따라서 튜브 펌프(1E) 전체의 소형화에 특히 유리하다.
또한, 도시된 구성에서는 튜브 장착홈(93)의 형상은 바닥이 평면으로 형성된 것으로 되어 있지만, 본 실시예와 같이 볼(14)로 튜브(100)를 직접 눌러서 폐색하는 경우에는 튜브 장착홈(93)은 단면 형상이 원호 형상 또는 반원 형상의 것, 즉 바닥이 곡면인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해 튜브(100)는 볼(14)과 튜브 장착홈(93)과의 간극을 따라 단면이 원호 형상으로 만곡한 형상이 되도록 눌려져 폐색되고, 보다 확실하게 간극 없이 눌려져 폐색될 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 진동체(6)는 1개 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
(제 6 실시예)
도 12는 본 발명의 튜브 펌프의 제 6 실시예를 도시하는 단면 측면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 12 중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 6 실시예에 대해서 설명하지만, 상기 제 1 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 튜브 펌프(1F)에서의 베이스(21)의 하판(211)의 상면에는, 장착부로서 상기 튜브 장착홈(93)과 거의 동일한 튜브 장착홈(219)이 설치되어 있고, 튜브(100)의 일부는 이 튜브 장착홈(219)내에 삽입되도록 장착되며, 튜브 장착홈(219)내에 위치하는 부분이 원호부(103)로 되어 있다.
로터 본체(51)의 하면에는 압폐부로서 복수의 볼록부(512)가 형성되어 있고 ,이 볼록부(512)가 튜브(100)의 원호부(103)를 상측으로부터 눌러서 폐색한다.
이러한 볼록부(512)와 같이 본 발명에서는, 압폐부는 로터(5)에 고정적으로 설치되도록 한 것일 수도 있다. 이에 의해 압폐부를 보다 간소한 구조로 할 수 있다. 또한, 이 경우, 튜브(100)의 외표면과 볼록부(512)와 같은 압폐부의 표면과의 양쪽 또는 한쪽에 저마찰 재료의 피복을 실시하거나, 윤활제를 사용함으로써, 튜브(100)와 볼록부(512)와 같은 압폐부와의 마찰을 저감하는 것이 바람직하다. 상기 저마찰 재료로서는 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌(테플론)과 같은 불소계 수지 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 상기 제 5 실시예와 같이 튜브(100)를 로터 회전축(52) 방향에서 눌러서 폐색함으로써, 튜브(100)와 로터(5)가 로터(5)의 두께 방향, 즉 로터 회전축(52) 방향으로 겹쳐서 배치되기 때문에, 튜브 펌프(1F) 전체의 소형화에 특히 유리하다.
또한, 본 실시예에서는, 진동체(6)는 1개 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
(제 7 실시예)
도 13은 본 발명의 튜브 펌프의 제 7 실시예를 도시하는 단면 측면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 13 중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 7 실시예에 대해서 설명하지만, 상기 제 1 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 튜브 펌프(1G)는, 탄성을 갖는 튜브(100)를 장착하는 장착부로서의 튜브 장착홈(972)을 갖는 본체(97)와, 본체(97)에 대하여 회전 가능하게 설치된 로터로서의 기어 로터(98)와, 기어 로터(98)에 복수 설치된 압폐부로서의 롤러(99)와, 본체(97)에 설치된 진동체(6)와, 진동체(6)에 의해 구동되는 피구동체(18)와 회전력 전달 기구(19)를 구비하고 있다.
본체(97)는 전체로서 거의 판 형상을 이루고 있고 상방을 향하여 돌출되어 설치된 로터 회전축(971)을 갖고 있다.
기어 로터(98)는 거의 원판 형상을 이루는 기부(981)와, 기부(981)의 중심부에 형성된 구멍(982)의 에지부로부터 하방을 향해서 원통 형상으로 돌출하는 베어링 설치부(983)를 포함하고 있다. 기부(981)의 외주에는 치차(기어)의 톱니가 형성되어 있고 기어 로터(98)는 치차로 되어 있다.
이러한 기어 로터(98)는 베어링 설치부(983)의 내측의 구멍(982)에 로터 회전축(971)이 삽입되어, 베어링 설치부(983)의 내측에 각각 설치된 베어링(11, 12)을 통해 본체(97)의 로터 회전축(971)에 대해서 회전 가능하게 설치되어 있다.
이와 같이 본 실시예에서는, 본체(97)는 기어 로터(98)를 한 쪽으로부터, 즉 하측으로부터 지지하고 있다. 이에 의해 상기 제 4 실시예와 같이 튜브 펌프(1G)는 박형화에 특히 유리하다.
본 실시예에서는 진동체(6)에 의해 구동되는 피구동체(18)와 기어 로터(98)가 다른 부분으로 되어 있고, 피구동체(18)가 회전력 전달 기구(19)를 통해 기어 로터(98)를 회전시킨다.
피구동체(18)는 거의 원반 형상을 이루고 있고 본체(97)에 설치된 피구동체 회전축(973)에 도시하지 않은 베어링을 통해 회전 가능하게 설치되어 있다. 피구동체(18)의 외주에는 상기 홈(531)과 동일한 홈(181)이 형성되어 있다.
진동체(6)는 본체(97)에 그 볼록부(66)가 홈(181)의 내면에 맞닿도록 설치되어 있다. 이에 의해 피구동체(18)는 상기 로터(5)와 마찬가지로 진동체(6)에 의해서 회전 구동된다.
회전력 전달 기구(19)는 평치차열로 구성되어 있고, 소치차(191)와, 소치차(191)와 맞물리는 대치차(192)와, 대치차(192)에 동축으로 고착된 소치차(193)를 갖고 있다.
소치차(191)는 피구동체(18)에 동축적으로 고착되어 있고 피구동체(18)와 함께 회전한다.
대치차(192)와 소치차(193)는, 본체(97)에 설치된 치차 회전축(974)에 도시하지 않은 베어링을 통해 회전 가능하게 설치되어 있고 함께 회전한다. 소치차(193)는 기어 로터(98)에 맞물리도록 설치되어 있다.
이러한 회전력 전달 기구(19)에 의해, 피구동체(18)의 회전이 2단계로 감속되어 기어 로터(98)에 전달된다. 즉, 회전력 전달 기구(19)는 변속기, 특히 감속기로 되는 것이다.
또한, 도시된 구성에서는 피구동체(18)와 기어 로터(98)는 한 방향으로 회전한다. 또한, 치차의 수를 선택하는 것 등에 의해 피구동체(18)와 기어 로터(98)가 서로 역방향으로 회전하도록 할 수도 있다.
본 실시예에서는, 회전력 전달 기구(19)를 통해 기어 로터(98)를 구동함으로써 진동체(6)의 설치 개소의 자유도를 높일 수 있다. 또한, 회전력 전달 기구(19)로 회전 속도를 변속함으로써, 기어 로터(98)를 소망의 속도로 회전시킬 수 있어, 액체 송출 속도를 조절할 수 있다. 특히, 회전력 전달 기구(19)로 회전 속도를 감속하는 경우에는 진동체(6)의 구동력이 충분하기 때문에, 진동체(6)를 보다 소형화할 수 있다.
또한, 회전력 전달 기구(19)로서는 도시한 바와 같은 치차열에 한정되지 않고 예컨대, 풀리, 벨트, 체인 등을 사용한 감아걸기 전동기구에 의한 것일 수도 있다. 또한, 베벨기어, 웜 기어 등을 사용하여 피구동체(18)와 기어 로터(98)의 회전축 방향을 변환시키는 것일 수도 있다.
본체(97)의 상면에는 튜브 장착홈(972)이 기어 로터(98)의 원주 방향을 따라서 기어 로터(98)의 최외주보다 내주측에 형성되어 있다. 즉, 튜브 장착홈(972)은 도시하지 않은 평면에서 보았을 때 원호를 형성하도록 설치되어 있다. 튜브(100)의 일부는 이 튜브 장착홈(972)내에 삽입되도록 장착되어 있고, 튜브 장착홈(972)내에 위치하는 부분이 원호부(103)로 되어 있다.
기어 로터(98)의 기부(981)에는 튜브(100)의 원호부(103)를 상측에서 눌러서 폐색하는 롤러(99)가 설치되어 있다. 롤러(99)는 회전축(991)을 갖고 있고, 회전축(991)은 로터 회전축(971)에 거의 직교하도록 배치되어 있다.
기부(981)에는 롤러(99)의 상측 부분이 삽입되는 구멍으로서의 창(984)이 형성되어 있다. 또한, 기부(981)의 하면에서의 창(984)의 근방에는 회전축 삽입홈(985)이 형성되어 있고, 이 회전축 삽입홈(985)에 회전축(991)이 삽입됨으로써, 롤러(99)가 기어 로터(98)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 롤러(99)의 하측에는 튜브(100) 또는 후술하는 접촉부(975)가 항상 맞닿기 때문에, 회전축(991)이 회전축 삽입홈(985)으로부터 벗어나지 않는다.
본 실시예에서는 튜브(100)의 원호부(103)가 기어 로터(98)의 최외주보다 내측에 위치하고 있음으로써, 상기 제 2 실시예와 같이 기어 로터(98)를 회전시키는데 필요한 토크가 비교적 작다는 이점이 있다. 따라서, 본 실시예에서는 진동체(6)를 보다 소형화 할 수 있고, 이에 의해 튜브 펌프(1G) 전체를 보다 소형화할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 상기 제 5 실시예와 같이 튜브(100)를 로터 회전축(971) 방향에서 눌러서 폐색함으로써, 튜브(100)와 기어 로터(98)가 기어 로터(98)의 두께 방향, 즉 로터 회전축(971) 방향으로 겹쳐져서 배치된다. 따라서 튜브 펌프(1E) 전체의 소형화에 특히 유리하다.
본체(97)는 도 13 중의 우측 롤러(99)와 같이, 튜브(100)의 원호부(103)를 눌러서 폐색하지 않는 위치에 있는 롤러(99)에 맞닿는 접촉부(975)를 갖고 있다. 이 접촉부(975)가 설치되어 있음으로써, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
기어 로터(98)는 롤러(99)가 눌러서 폐색하는 튜브(100)의 원호부(103)로부터의 반력에 의해 기어 로터(98)를 경사시키는 것과 같은 힘을 받는다. 즉, 이 힘은 기어 로터(98)를 도 13 중의 우측 아래로 경사시키도록 작용한다. 이 때, 본 실시예에서는 도 13 중의 우측의 롤러(99)가 접촉부(975)에 맞닿음으로써, 기어 로터(98)가 경사되는 것이 방지되어, 기어 로터(98)를 보다 원활하고 확실하게 회전시킬 수 있다. 또한, 도 13 중의 좌측의 롤러(99)가 떠오르지 않아 튜브(100)의 원호부(103)를 확실하게 눌러서 폐색할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 진동체(6)는 1개 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
(제 8 실시예)
도 14는 본 발명의 튜브 펌프의 제 8 실시예를 도시하는 일부 절결 평면도, 도 15는 도 14 중의 U-U 선에서의 단면 측면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 15중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이들 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 8 실시예에 대해서 설명하지만, 상술한 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예는 장착부(70)에 장착된 튜브(100)의 근방에 박판(96)이 설치되어 있는 점 이외는 상기 제 4 실시예와 동일하다.
본 실시예의 튜브 펌프(1H)에서는 장착부(70)에 거의 C자 형상으로 장착된 튜브(100)의 내주를 따라, 가요성을 갖는 판형상체로서의 박판(96)이 설치되어 있고, 롤러(10)는 이 박판(96)을 통해 튜브(100)의 원호부(103)의 일부를 눌러서 폐색한다.
박판(96)은 띠 형상을 이루며, 장착부(70)에 장착된 튜브(100)의 내주에 접촉하여 설치되어 있다. 박판(96)은 그 두께 방향으로는 변위 가능하게 되어 있고, 롤러(10)에 의해 가압된 부분은 외주측으로 변위한다.
또한, 박판(96)은 그 일단측의 고정부(961)에서 홈(76)의 근방에서의 본체(7)에 고정되고, 그 타단측의 고정부(962)에서 홈(77)의 근방에서의 본체(7)에 고정되어 있다. 이에 의해 박판(96)은 그 면내 방향, 즉 로터(8)의 회전 방향으로는 고정부(961, 962)에 있어서의 고정에 의해 이동하지 않도록 되어 있다.
본 실시예에서는 이러한 박판(96)을 사용함으로써, 롤러(10)와 같은 압폐부와 튜브(100)가 직접 마찰하는 일이 없고, 튜브(100)는 눌러 찌부러지는 방향, 즉 튜브(100)의 축방향과 직교하는 방향의 힘만을 롤러(10)와 같은 압폐부로부터 받아, 끌어당겨지는 힘, 즉 튜브(100)의 축방향의 힘을 받지 않는다. 따라서 튜브(100)의 이동 또는 비틀림이 방지되어 원활한 액체 송출이 가능해진다. 또한, 튜브(100)의 열화가 방지되어, 튜브(100)의 수명의 장기화를 도모할 수 있다.
고정부(961, 962)는 바람직하게는 도시하지 않은 나사 체결 기구 또는 도시하지 않은 클립 같은 임의의 협지 기구 등에 의해서 본체(7)에 고정되어 있고, 이에 의해 박판(96)이 본체(7)에 대하여 착탈 가능하게 되어 있는 것이 바람직하다. 박판(96)이 착탈 가능하게 설치되어 있음으로써 박판(96)을 교환할 수 있어, 박판(96)이 열화 또는 손상한 경우에 새로운 것으로 교환할 수 있다. 또한, 액체 송출 속도 즉 로터(8)의 회전 속도, 롤러(10)의 직경 및 튜브(100)의 직경, 재질, 경도 등에 맞추어, 두께, 재질, 경도 등이 다른 동일한 종류의 박판(96)으로 교환할 수 있어서, 최적의 박판(96)을 적절히 선택하여 사용할 수 있다.
본 실시예에서는, 박판(96)은 홈(76)의 근방으로부터 홈(77)의 근방까지 설치되어 있고, 튜브(100)의 롤러(10)에 의해 눌려져 폐색되는 부분인 원호부(103)의 전역에 걸쳐 설치되어 있다. 이에 의해 이 전역에 걸쳐 전술한 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이 박판(96)은 튜브(100)의 롤러(10)에 의해 눌려져 폐색되는 부분, 즉 원호부(103)의 거의 전역에 걸쳐 설치되어 있는 것이 바람직하다.
박판(96)의 구성 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만 저마찰 재료인 것이 바람직하고, 그 예로서, 각종 금속 재료 또는, 예컨대 폴리테트라플루오로에틸렌(테플론) 등의 각종 합성 수지 재료 등을 사용할 수 있다.
또한, 박판(96)은 변형 후에 원래의 형상으로 복귀하는 복원성, 즉 탄성을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 박판(96)의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 0.005 내지 0.l㎜ 정도인 것이 바람직하다. 박판(96)의 두께가 너무 두꺼우면, 박판(96)의 구성 재료 등에 따라서는 변형하기 어려워져, 튜브(100)를 적절히 눌러서 폐색할 수 없는 경우가 있다. 또한, 박판(96)의 두께가 지나치게 얇으면, 박판(96)의 구성 재료 등에 따라서는 파손되기 쉬워지는 경우가 있다.
또한, 본 실시예에서는 박판(96)을 사용함으로써 롤러(10)와 같은 압폐부의 소형화를 도모할 수 있다.
통상, 롤러(10)와 같은 압폐부를 소형으로 하면, 가압되는 면적이 작아져서 눌러서 폐색할 때에 튜브(100)에 먹혀 들어가는 상태가 되어, 튜브(100)의 열화가 빨라지거나 로터(8)가 원활하게 회전할 수 없게 되거나 하는 불편함이 발생하는 경우가 있다.
이와 반대로, 본 실시예에서는 박판(96)을 통해 눌러서 폐색함으로써, 튜브(100)를 가압하는 면적이 확대되고, 가압력을 박판(96)의 면내에 분산할 수 있다. 즉, 롤러(10)와 같은 압폐부를 보다 작은 직경으로 해도, 박판(96)의 강성에 의해서 큰 곡률로 눌러서 폐색하기 때문에, 튜브(100)의 국부적인 변형을 방지할 수 있다. 따라서 롤러(10)와 같은 압폐부를 소형으로 한 경우 또는 압폐부가 볼(14)인 경우와 같이 압접점(壓接点)이 작은 경우에도, 상기와 같은 불편함이 생기지 않는다. 이러한 점 때문에, 본 실시예에서는 롤러(10)와 같은 압폐부의 소형화를 도모할 수 있고, 이에 의해 튜브 펌프(1H) 전체로서도 보다 소형화를 도모할 수 있다.
(제 9 실시예)
도 16은 본 발명의 튜브 펌프의 제 9 실시예를 도시하는 평면도, 도 17은 도 16 중의 V-V선에서의 단면 측면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 17 중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이들 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 9 실시예에 대해서 설명하지만, 상술한 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예는 박판(16)이 설치되어 있는 것 외에는 상기 제 5 실시예와 동일하다.
본 실시예의 튜브 펌프(1J)는, 탄성을 갖는 튜브(100)를 장착하는 장착부로서의 튜브 장착홈(93)을 갖는 본체(9)와, 본체(9)에 대하여 회전 가능하게 설치된 로터(5)와, 본체(9)에 설치되고 로터(5)에 반경 방향 외주측으로부터 맞닿는 진동체(6)와, 로터(5)에 복수 설치된 압폐부로서의 볼(14)과, 로터(5)와 튜브(100)와의 사이에 설치된 박판(16)을 구비하고 있다.
도 17에 도시한 바와 같이, 본체(9)는 기판(91)과, 기판(91)의 중심부에서 상방을 향해 돌출되어 설치된 로터 회전축(92)을 갖고 있다.
기판(91)의 상면에는 박판 삽입홈(94)이 로터 회전축(92)을 중심으로 하는 원환 형상으로 형성되어 있다.
기판(91)의 상면에는 또한, 도 16에 도시한 평면에서 보았을 때, 거의 U자 형상을 이루는 튜브 장착홈(93)이 형성되어 있다.
튜브 장착홈(93)은 로터 회전축(92)을 중심으로 하는 원호 형상을 이루는 원호부(931)와, 원호부(931)의 도 16 중의 좌단부로부터 도 16중의 하방으로 연장되는 직선부(932)와, 원호부(931)의 도 16 중의 우단부로부터 도 16 중의 하방으로 연장되는 직선부(933)로 구성되어 있다.
도 17에 도시한 바와 같이, 원호부(931)는 박판 삽입홈(94)의 저부(941)에 형성되어 있다. 즉, 튜브 장착홈(93)의 폭은 박판 삽입홈(94)의 폭보다 작게 되어 있고, 원호부(931)는 박판 삽입홈(94)의 저부(941)에 오목부를 더 형성하도록 설치되어 있다.
튜브(100)는 이러한 튜브 장착홈(93)을 따라, 본체(9)에 대해, 거의 U자 형상으로 장착되어 있고, 원호부(931)에 위치하는 원호부(103)와, 직선부(932)에 위치하는 상류부(101)와, 직선부(933)에 위치하는 하류부(102)를 갖고 있다.
로터 본체(51)에는 압폐부로서 2개의 볼(14)이 로터(5)의 원주 방향을 따라 거의 등간격, 즉 180° 간격으로 설치되어 있다. 이 볼(14)은 로터 본체(51)의 하면에 형성된 오목부(511)내에 그 상측이 삽입되도록 설치되어 있고, 로터 본체(51)에 대해서 임의의 방향으로 회전 가능하게 되어 있다.
이러한 볼(14)은 후술하는 박판(16)을 통해 튜브(100)의 원호부(103)의 일부를 상측으로부터 눌러서 폐색한다.
로터(5)의 외주측에는 1개의 진동체(6)가 설치되어 있다. 도 17에 도시한 바와 같이, 로터(5)의 외주측에서의 기판(91)으로부터는 나사구멍(951)을 갖는 진동체 설치부(95)가 돌출되어 설치되어 있고, 진동체(6)는 아암부(68)의 구멍(681)에 삽입된 볼트(13)에 의해, 이 진동체 설치부(95)에 고정되어 있다. 이 진동체(6)는 로터(5)를 도 16 중의 시계방향으로 회전 구동한다.
튜브(100)와 로터(5)의 사이에는 박판(16)이 설치되어 있고, 튜브(100)는 박판(16)을 통해 볼(14)에 의해 눌려져 폐색된다.
박판(16)은 로터 회전축(92)을 중심으로 하는 원환 형상을 이루는 링부(161)와, 링부(161)로부터 외주측을 향하여 돌출하도록 형성된 고정부(162)로 구성되어 있다. 박판(16)은 고정부(162)에 있어서 볼트(17)에 의해 본체(9)에 대하여 착탈 가능하게 고정되어 있고, 도 16에서의 면내 방향으로 이동하지 않도록 되어 있다.
링부(161)는 박판 삽입홈(94)을 따라 설치되어 있고, 튜브(100)의 원호부(103)를 상측에서 덮고 있다. 링부(161)의 폭은 박판 삽입홈(94)의 폭보다 약간 작게 되어 있다.
도 17 중의 우측에 도시한 바와 같이, 볼(14)에 의해 눌려져 폐색된 부분의 링부(161)는 그 두께 방향, 즉 하방향으로 변위하여 박판 삽입홈(94)내에 삽입되고, 이에 의해 튜브(100)가 눌려져 폐색된다.
이 때, 링부(161)의 에지부가 박판 삽입홈(94)의 저부(941)에 맞닿고, 그 이상 하방향으로 변위하는 것은 금지된다. 이에 의해 볼(14)에 의해 가압되어 두께 방향으로 변위한 부분의 링부(161)의 위치 결정이 이루어지고, 링부(161)가 기울러지는 것을 방지하는 동시에, 튜브(100)가 항상 일정한 찌부러짐 양으로 눌려져 폐색된다. 따라서 튜브(100)를 과도하게 눌러서 폐색하는 것이 방지되어, 튜브(100)의 열화를 더욱 저감하여 수명의 장기화를 더 도모할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는 저부(941)는 박판(16)이 일정한 한도를 넘어 변위하지 않도록 규제하는 변위량 규제 수단으로서 기능한다. 또한, 튜브 장착홈(93)의 원호부(931)의 형상 및 깊이는 튜브(100)의 찌부러짐 양이 최적으로 되도록 설정되어 있다.
또한, 본 실시예에서는 진동체(6)는 1개 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
(제 10 실시예)
도 18은 본 발명의 튜브 펌프의 제 10 실시예를 도시하는 단면 측면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 18 중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 10 실시예에 대해서 설명하지만, 상술한 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예는 박판(16)이 설치되어 있는 것 외에는 상기 제 6 실시예와 동일하다.
본체(2)의 베이스(21)의 하판(211)의 상면에는 상기 박판 삽입홈(94)과 거의 동일한 박판 삽입홈(237)과, 상기 튜브 장착홈(93)과 거의 동일한 튜브 장착홈(219)이 각각 설치되어 있다. 튜브(100)는 튜브 장착홈(219)을 따라서 장착되어 있다.
로터 본체(51)의 하면에는 압폐부로서 볼록부(512)가 복수 형성되어 있고, 이 볼록부(512)가 박판(16)을 통해 튜브(100)의 원호부(103)를 상측으로부터 눌러서 폐색한다. 즉, 볼록부(512)는 박판(16)에 대하여 미끄럼 운동한다.
본 실시예에서는, 박판(16)을 통해 튜브(100)를 눌러서 폐색하기 때문에 압폐부가 튜브(100)와 직접 접촉하지 않아, 압폐부가 볼록부(512)와 같이 로터(5)에 고정적으로 설치되어 있는 것과 같은 것이어도 튜브(100)의 열화 및 손상을 보다 확실히 방지하여 수명의 장기화를 도모할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 박판(16)과 볼록부(512)와의 양쪽 또는 한쪽의 적어도 표면을 비교적 마찰계수가 낮은 재료로 구성함으로써, 박판(16)과 볼록부(512)의 마찰을 저감하는 것이 바람직하다. 상기 저 마찰 재료로서는 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌(테플론)과 같은 불소계 수지 등을 들 수 있다.
또한, 윤활제를 사용하여 박판(16)과 볼록부(512)의 마찰을 저감할 수도 있다. 이 윤활제로서는 예컨대, 그리스, 실리콘 오일 등을 들 수 있다.
볼록부(512)에 의해 가압된 부분의 박판(16)은 박판 삽입홈(237)내에 삽입되고, 그 에지부가 박판 삽입홈(237)의 저부(238)에 맞닿는다. 이에 의해 상기 제 9 실시예와 같이 튜브(100)를 항상 일정한 찌부러짐 양으로 눌러서 폐색할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 진동체(6)는 1개 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
(제 11 실시예)
도 19는 본 발명의 튜브 펌프의 제 11 실시예를 도시하는 평면도, 도 20은 도 19 중의 W-W선에서의 단면 측면도, 도 21 및 도 22는 각각 도 19 및 도 20에 도시한 튜브 펌프에서의 볼의 로터 및 튜브에 대한 위치 관계를 설명하기 위한 단면 평면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 20 중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이들 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 11 실시예에 대해서 설명하지만, 상술한 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예는 압폐부로서의 볼(15)이 로터(5)에 대하여 소정의 이동 범위로 이동 가능하게 되어 있다는 점 외에는 상기 제 9 실시예와 동일하다.
본 실시예의 튜브 펌프(1L)는, 탄성을 갖는 튜브(100)를 장착하는 장착부로서의 튜브 장착홈(93)을 갖는 본체(9)와, 본체(9)에 대하여 회전 가능하게 설치된 로터(5)와, 본체(9)에 설치되고 로터(5)를 회전 구동하는 진동체(6)와, 압폐부로서의 볼(14, 15)과, 로터(5)와 튜브(100)의 사이에 설치된 박판(16)을 구비하고 있다.
로터(5)의 로터 본체(51)에는 튜브(100)를 눌러서 폐색하는 압폐부로서 볼(14, 15)이 각각 설치되어 있다. 이 볼(14, 15)은 각각 박판(16)을 통해 튜브(100)의 원호부(103)의 일부를 상측으로부터 눌러서 폐색한다.
도 20에 도시한 바와 같이, 볼(14)은 로터 본체(51)의 하면에 형성된 오목부(513)내에 그 상측이 삽입되도록 설치되어 있고, 볼(14)의 하측은 로터 본체(51)의 하면으로부터 돌출되어 있다. 오목부(513)와 로터 회전축(92)의 거리는 원호부(103)와 로터 회전축(92)과의 거리에 거의 같도록 되어 있다.
이 볼(14)은 로터(5)에 대하여 임의의 방향으로 자전 가능하게 되어 있다. 또한, 볼(14)은 로터(5)에 대하여 실질적으로 이동하지 않도록 되어 있다. 즉, 오목부(513)는 볼(14)이 로터(5)에 대하여 실질적으로 이동하지 않는 크기로 되어 있다.
한편, 볼(15)은 로터(5)에 대하여 볼 이동홈(55)의 범위에서 이동 가능하게 되어 있다. 즉, 볼(15)은 로터 본체(51)의 하면에 형성된 볼 이동홈(55)내에 그 상측이 삽입되도록 설치되어 있고, 이 볼 이동홈(55)을 따라 로터(5)에 대하여 이동 가능하게 되어 있다.
볼(15)의 하측은 볼(14)과 마찬가지로 로터 본체(51)의 하면으로부터 돌출되어 있다. 또한, 볼(15)은 볼(14)과 마찬가지로 동일하게 로터(5)에 대하여 임의의 방향으로 자전 가능하게 되어 있다.
도 19에 도시한 바와 같이, 볼 이동홈(55)은 로터(5)의 원주 방향을 따라 원호 형상으로 형성되어 있고, 볼(14)의 근방으로부터 로터(5)의 정회전 방향과는 반대의 방향을 향해, 즉 도 19 중의 반시계 방향으로 대략 반정도의 원주에 걸쳐 설치되어 있다. 볼 이동홈(55)과 로터 회전축(92)과의 거리는 원호부(103)와 로터 회전축(92)과의 거리에 거의 동일하게 되어 있다.
이하에서는 볼 이동홈(55)의 볼(14)에 가까운 쪽의 단부 내면을 전단면(551)이라 하고, 볼(14)에서 먼 쪽의 단부 내면을 후단면(552)이라고 한다.
이러한 구성에 의해, 볼(15)은 볼(14) 및 전단면(551)의 근방에 있는 위치(도 21에 도시한 상태)와, 볼(14)에 대해 로터 회전축(92)을 끼고 반대측, 즉 후단면(552) 부근에 있는 위치(도 19 및 도 22에 도시한 상태)와의 사이에서 로터(5)에 대하여 이동 가능하게 되어 있다. 도 19 및 도 22에 도시한 상태에서는 볼(14, 15)은 로터(5)의 원주 방향을 따라 등간격으로, 즉 180° 간격으로 위치한다.
본 실시예에서는, 이와 같이 볼(15)이 로터(5)에 대하여 이동 가능하게 되어 있음으로써, 이하에 설명하는 바와 같이, 사용하지 않을 때에 튜브(100)에 찌부러짐 자국이 생긴다든지, 내벽끼리 부착된 상태로 고착하여 튜브(100)가 폐색하거나 하는 것을 방지할 수 있다.
도 21에 도시한 바와 같이 튜브 펌프(1L)에서는 볼(15)을 볼(14)의 근방에 위치시키고, 이들 볼(14, 15)이 튜브(100)의 상류부(101)와 하류부(102)의 사이에 위치하도록 로터(5)의 회전 위치를 설정함으로써, 볼(14, 15) 중 어느 하나가 튜브(100)의 원호부(103)를 눌러서 폐색하지 않는 상태를 얻을 수 있다.
따라서 튜브 펌프(1L)에서는 사용하지 않을 때에는 도 21에 도시한 상태로서 둠으로써, 튜브(100)의 찌부러짐 자국 또는 내벽의 고착에 의한 폐색 등을 방지할 수 있다. 따라서, 예컨대 공장에서의 조립시에 도 21에 도시한 상태로서 둠으로써, 판매되거나 사용되기까지의 기간이 장기간이더라도, 튜브(100)에 찌부러짐 자국이 생긴다거나, 내벽이 고착하여 폐색되거나 하는 일은 없다.
도 21에 도시한 상태로부터 로터(5)의 회전이 개시되면 볼(14)은 로터 회전축(92)을 중심으로 하여 공전을 개시한다. 한편, 볼(15)은 본체(9)에 대해서는 그자리에 머물고, 로터(5)에 대해서는 볼 이동홈(55)을 따라서 상대적으로 이동한다.
후단면(552)이 볼(15)에 맞닿는 위치까지 로터(5)가 회전한 상태(도 22에 도시한 상태)가 되면, 볼(15)은 후단면(552)에 의해 가압되고, 로터 회전축(92)을 중심으로 하여 공전을 개시한다.
즉, 도 21에 도시한 상태로부터 로터(5)의 회전이 개시되면, 볼(15)은 볼(14)에 늦게 공전을 개시함으로써 로터(5)에 대해 이동하여, 자동적으로 도 22에 도시한 상태로 된다.
도 22에 도시한 상태로 된 후, 즉, 로터(5)의 정상 회전 상태에 있어서는, 볼(14, 15)은 로터(5)의 원주 방향을 따라 등간격, 즉 180° 간격으로 위치한 상태로 공전한다(도 19 참조). 이에 의해 로터(5)의 정상 회전 상태에서는 로터(5)의 회전 위치에 관계없이 볼(14, 15)의 적어도 한쪽이 튜브(100)의 원호부(103)를 눌러서 폐색한다. 따라서, 튜브(100)내의 액체는 역류하지 않고 한 방향으로 원활하게 송출된다.
이와 같이 본 실시예에서는 로터(5)의 회전을 개시함으로써 볼(15)이 로터(5)에 대하여 자동적으로 이동하게 되고, 특별한 조작 등을 실행하지 않고도 사용하지 않을 때의 튜브(100)의 찌부러짐 자국 및 내벽의 고착에 의한 폐색 등을 방지할 수 있어서 편리성이 높다. 또한, 도 21에 도시한 사용하지 않을 때의 상태로부터 로터(5)가 반회전 정도 하는 것만으로도 도 22에 도시한 정상 회전 상태의 볼(14, 15)의 배치를 얻을 수 있기 때문에, 작동 지체, 즉 액체 송출 지체 등이 발생하는 경우가 없다.
튜브 펌프(1L)의 작동을 정지하는 경우에는 로터(5)를 도 21 및 도 22 중의 반시계 방향으로 360° 이하의 적당한 각도만큼 역회전시킴으로써, 다시 도 21에 도시한 상태로 돌아가서 로터(5)를 정지할 수 있다. 이러한 것을 실행함으로써, 공장 출하 후 최초로 튜브 펌프(1L)를 사용하기까지의 기간 뿐만 아니라, 튜브 펌프(1L)를 사용할 때와 사용할 때와의 사이의 사용하지 않을 때에도, 튜브(100)의 찌부러짐 자국 및 내벽의 고착에 의한 폐색 등을 방지할 수 있다.
로터(5)가 1회전 이상 역회전한 경우에는, 볼(14, 15)은 도 21에 도시한 위치 관계로 공전한다. 따라서, 로터(5)가 역회전한 때에는 1회전하는 동안에 볼(14, 15) 중 어느 하나가 튜브(100)의 원호부(103)를 눌러서 폐색하지 않는 상태가 있게 되고, 그 동안에 튜브(100)내를 역류한 액체가 원래로 돌아가기 때문에, 튜브(100)내의 액체는 실질적으로 역류하지 않는다. 이와 같이 본 실시예에서는 어떠한 트러블에 의해 로터(5)가 역회전한 경우에도 튜브(100) 내의 액체가 실질적으로 역류하지 않는다는 이점도 있다.
또한, 본 실시예에서는 진동체(6)는 1개 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
(제 12 실시예)
도 23은 본 발명의 튜브 펌프의 제 12 실시예를 도시하는 단면 측면도, 도 24 및 도 25는 각각 도 23에 도시한 튜브 펌프에서의 압폐부의 로터 및 튜브에 대한 위치 관계를 설명하기 위한 단면 평면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 23중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이들 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 12 실시예에 대해서 설명하지만, 상술한 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 튜브 펌프(1M)는 압폐부의 구성 및 개수가 다른 점 이외는 상기 제 11 실시예와 동일하다.
본 실시예에서는 로터 본체(51)의 하면으로부터 돌출하는 3개의 압폐부(24, 25, 26)가 각각 설치되어 있다. 이들 압폐부(24, 25, 26)는 각각 로터 회전축(92)으로부터의 거리가 튜브(100)의 원호부(103)와 로터 회전축(92)과의 거리에 거의 같아지도록 설치되어 있고 박판(16)을 통해 원호부(103)의 일부를 상측으로부터 눌러서 폐색한다. 이들 압폐부(24, 25, 26)는 자전하지 않고 박판(16)에 대하여 미끄럼 운동한다.
도 23에 도시한 바와 같이, 볼록부로 구성된 압폐부(24)는 로터 본체(51)에 고정적으로 설치되어 있다. 즉, 압폐부(24)는 로터 본체(51)에 고착되어 있고 로터(5)에 대하여 이동하지 않는다. 이 압폐부(24)는 로터 본체(51)의 하면으로부터 거의 원주 형상 또는 원반 형상으로 돌출하도록 형성되어 있다.
한편, 압폐부(25, 26)는 로터(5)에 대하여 이동 가능하게 되어 있다. 즉, 로터 본체(51)의 하면에는 압폐부 이동홈(56, 57)이 형성되어 있고 압폐부(25, 26)는 이 압폐부 이동홈(56, 57)을 따라 이동한다.
압폐부(25)는 압폐부 본체(251)와, 압폐부 본체(251)의 상면으로부터 돌출하는 원주 형상의 돌기(252)로 구성되어 있다. 압폐부 본체(251)는 로터 본체(51)의 하면으로부터 돌출하는 부분이며, 거의 원주 형상 또는 원반 형상을 이루고 있다. 돌기(252)는 압폐부 이동홈(56)에 삽입한다.
마찬가지로, 압폐부(26)는 압폐부 본체(265)와, 압폐부 본체(265)의 상면으로부터 돌출하는 원주 형상의 돌기(262)로 구성되어 있다. 돌기(262)의 외경은 돌기(252)보다도 가늘게 되고 있고, 이 돌기(262)는 압폐부 이동홈(56, 57)에 삽입한다.
도 24에 도시한 바와 같이, 압폐부 이동홈(56, 57)은 로터(5)의 원주 방향을 따라 원호 형상으로 형성되어 있다.
압폐부 이동홈(56)은 압폐부(24)의 근방으로부터 로터(5)의 정회전 방향에 반대되는 방향으로, 즉 도 24 중의 반시계 방향으로 중심각 60°보다 약간 작은 범위에 걸쳐 설치되어 있다. 이 압폐부 이동홈(56)의 폭은 돌기(252)의 외경과 거의 동일하거나, 또는 약간 크게 되어 있다.
압폐부 이동홈(57)은 압폐부 이동홈(56)의 단부에서 연속적으로 동일 방향으로, 즉 도 24 중의 반시계 방향으로 형성되어 있고, 거의 중심각 60°의 범위에 걸쳐 설치되어 있다. 이 압폐부 이동홈(57)의 폭은 돌기(262)의 외경과 거의 같거나 또는 약간 큰 정도로 되어 있다. 즉, 압폐부 이동홈(57)의 폭은 압폐부 이동홈(56)의 폭보다 좁게 되어 있다.
이러한 구성에 의해, 압폐부(26)는 그 돌기(262)가 압폐부 이동홈(56, 57)내를 이동함으로써, 압폐부 이동홈(56, 57)을 따라 압폐부 이동홈(56, 57)의 범위에서 이동 가능하게 되어 있다.
한편, 압폐부(25)는 그 돌기(252)의 외경이 압폐부 이동홈(57)의 폭보다 크게 되어 있기 때문에, 압폐부 이동홈(56)과 압폐부 이동홈(57)과의 경계부(58)까지 밖에 이동할 수 없으며, 압폐부 이동홈(56)의 범위에서 이동 가능하게 되어 있다.
튜브 펌프(1M)를 사용하지 않을 때에는, 도 24에 도시한 바와 같이 압폐부(25, 26)를 압폐부(24)의 가까이 이동한 상태로 함으로써, 압폐부(24, 25, 26) 중 어느 하나가 튜브(100)의 원호부(103)를 눌러서 폐색하지 않는 상태를 얻을 수 있다. 이에 의해 상기 제 11 실시예와 같이, 사용하지 않을 때에 튜브(100)에 찌부러짐 자국이 생긴다거나 내벽이 고착하여 폐색되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
도 24에 도시한 상태로부터 로터(5)의 회전이 개시되면, 압폐부(24)는 로터 회전축(92)을 중심으로 하여 공전을 개시한다. 한편, 압폐부(25, 26)는 본체(9)에 대해서는 그 자리에 머물고, 로터(5)에 대해서는 압폐부 이동홈(56)을 따라 상대적으로 이동한다.
경계부(58)의 벽면이 압폐부(25)에 맞닿음 위치까지 로터(5)가 회전하면, 압폐부(25)는 경계부(58)의 벽면에 가압되고, 로터 회전축(92)을 중심으로 하여 공전을 시작한다. 압폐부(26)는 여전히 그 자리에 머물고, 로터(5)에 대해서는 압폐부 이동홈(57)을 따라 상대적으로 이동한다.
로터(5)가 더 회전하여 압폐부 이동홈(57)의 후단면(571)이 압폐부(26)에 맞닿음 위치까지 로터(5)가 회전하면, 압폐부(26)는 후단면(571)에 의해 가압되고, 로터 회전축(92)을 중심으로 하여 공전을 시작한다. 이에 의해 도 25에 도시한 바와 같이, 압폐부(24, 25, 26)는 로터(5)의 원주 방향을 따라 거의 등간격, 즉 120° 간격으로 배치된 상태, 즉 정상 회전 상태로 되고, 이 상태로 공전하여 튜브(100)를 압착한다.
본 실시예에서는 3개의 압폐부(24, 25, 26)가 설치되어 있고 보다 많은 개소에서 튜브(100)를 눌러서 폐색하기 때문에, 보다 원활한 액체 송출이 가능해져 펌프출력의 압력 변동을 보다 저감할 수 있다.
또한, 도시된 구성에서는 튜브(100)의 원호부(103)는 중심각 180° 정도의 범위로 형성되어 있지만, 본 실시예에서는 압폐부(24, 25, 26)가 거의 120° 간격으로 설치되어 있으므로, 튜브(100)의 원호부(103)를 중심각 120° 정도의 범위까지 단축할 수도 있다. 따라서, 튜브(100)의 배치의 자유도가 높다.
또한, 본 발명에서는 압폐부는 4개 이상 설치될 수도 있다. 이 경우, 이들 압폐부는 로터(5)의 원주 방향을 따라 거의 등간격으로 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시예에서는 박판(16)이 설치되어 있음으로써, 압폐부(24, 25, 26)가 자전하지 않는 것이어도, 튜브(100)를 열화 또는 손상하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 박판(16)과 압폐부(24, 25, 26)의 양쪽 또는 한쪽의 적어도 표면을 비교적 마찰계수가 낮은 재료로 구성함으로써, 박판(16)과 압폐부(24, 25, 26)와의 마찰을 저감하는 것이 바람직하다. 상기 저마찰 재료로서는 예컨대, 폴리테트라플루오로에틸렌(테플론)과 같은 불소계 수지 등을 들 수 있다.
또한, 윤활제를 사용하여 박판(16)과 압폐부(24, 25, 26)와의 마찰을 저감할 수도 있다. 이 윤활제로서는 예컨대, 그리스, 실리콘 오일 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 진동체(6)는 1개 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
(제 13 실시예)
도 26은 본 발명의 튜브 펌프의 제 13 실시예를 도시하는 일부 절결 평면도, 도 27은 도 26에 도시한 튜브 펌프에서의 로터 부근의 단면 측면도, 도 28은 도 26에 도시한 튜브 펌프에서의 회전력 전달 기구의 단면 전개도, 도 29 및 도 30은 각각 도 26에 도시하는 튜브 펌프에서의 로터의 로터 및 튜브에 대한 위치 관계를 설명하기 위한 단면 평면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 27 및 도 28 중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이들 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 13 실시예에 대해서 설명하지만, 상술한 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 같은 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 튜브 펌프(1N)는, 탄성을 갖는 튜브(100)를 장착하는 장착부(30)를 갖는 본체(3)와, 본체(3)에 대해 회전 가능하게 설치된 로터로서의 기어 로터(4)와, 압폐부로서의 롤러(27, 28)와, 본체(3)에 설치된 진동체(6)와, 진동체(6)에 의해 구동되는 피구동체(18)와, 회전력 전달 기구(19)를 구비하고 있다.
도 26 및 도 27에 도시한 바와 같이, 본체(3)는 전체로서 거의 판 형상을 이루고 있고 그 중심부에서는 로터 회전축(31)이 상방을 향해 돌출되어 설치되어 있다.
또한, 본체(3)에는 로터 회전축(31)을 중심으로 하는 원호 형상을 이루는 내주면(32, 33)을 갖는 벽부가 형성되어 있다. 내주면(32)은 도 26 중의 상측의 거의 절반의 원주에 걸쳐 형성되어 있고, 내주면(33)은 도 26 중의 하측의 거의 절반의 원주에 걸쳐 형성되어 있다.
또한, 본체(3)에는 직선 형상의 튜브 장착홈(34, 35)이 각각 형성되어 있다.
튜브(100)는 이러한 본체(3)에 대하여 튜브 장착홈(34), 내주면(32) 및 튜브 장착홈(35)을 따라서 거의 U자 형상으로 장착되어 있다. 바꾸어 말하면, 튜브(100)는 내주면(32)을 따라 원호 형상으로 배치된 원호부(103)와, 원호부(103)의 도 26 중의 좌단부에서 튜브 장착홈(34)을 통해 본체(3)의 외부로 연장되는 상류부(101)와, 원호부(103)의 도 26 중의 우단부에서 튜브 장착홈(35)을 통해 본체(3)의 외부로 연장되는 하류부(102)를 갖고 있다.
이와 같이 내주면(32)의 근방과 튜브 장착홈(34, 35)으로 튜브(100)의 장착부(30)가 구성되어 있다.
도 27에 도시한 바와 같이, 기어 로터(4)는 거의 원판 형상을 이루는 로터 본체(41)와 로터 본체(41)의 중심부에 형성된 구멍(42)의 에지부에서 하방을 향해 원통 형상으로 돌출하는 베어링 설치부(43)를 갖고 있다. 로터 본체(41)의 외주에는 치차의 톱니가 형성되어 있으며, 기어 로터(4)는 치차로도 되어 있다.
이러한 기어 로터(4)는 베어링 설치부(43)의 내측의 구멍(42)에 로터 회전축(31)이 삽입되고, 베어링 설치부(43)의 내측에 각각 설치된 베어링(11, 12)을 통해 본체(3)의 로터 회전축(31)에 대해서 회전 가능하게 설치되어 있다. 기어 로터(4)는 후술하는 바와 같이 진동체(6)의 구동에 의해, 도 26 중의 시계 방향으로 회전한다.
도 27에 도시한 바와 같이, 로터 회전축(31)에는 가압 로터(29)가 회전 가능하게 더 설치되어 있다. 즉, 가압 로터(29)는 기어 로터(4)와 동축으로 설치되어 있다. 이 가압 로터(29)는 거의 바닥이 있는 원통 형상을 이루고 있고 그 저부 중심에 형성된 구멍(291)에 로터 회전축(31)이 삽입된 상태로 설치되어 있다.
조립 순서로서는, 로터 회전축(31)에 먼저 이 가압 로터(29)가 설치되고, 그 위로부터 기어 로터(4)가 설치되어 있고, 가압 로터(29)의 내측에 베어링 설치부(43)가 위치하고 있다. 이 가압 로터(29)는 기어 로터(4)와는 독립해서 회전 가능하게 되어 있다.
로터 본체(41)로부터는 롤러 회전축(44)이 하방향으로 돌출하도록 고정적으로 설치되어 있다. 즉, 롤러 회전축(44)은 로터 회전축(31)과 평행하게 설치되어 있다.
롤러 회전축(44)에는 롤러(27)가 도시하지 않은 베어링을 통해 자전 가능하게 설치되어 있다. 즉, 이 롤러(27)는 기어 로터(4)에 대해 이동하지 않도록 되어 있다.
또한 한 쪽의 롤러(28)는 단지 거의 원통 형상을 이루는 부재이며, 롤러 회전축(44)과 같은 회전축 부재에 의해 기어 로터(4)에 의해 지지되지 않는다.
롤러(27, 28)는 튜브(100)의 원호부(103)의 내주측에 위치할 수 있도록 되어 있고, 원호부(103)를 내주면(32)과의 사이에서 눌러서 폐색한다. 즉, 롤러(27, 28)는 원호부(103)를 기어 로터(4)의 반경 방향 내주측으로부터 눌러서 폐색한다. 이에 의해 본 실시예에서는 기어 로터(4)가 튜브(100)의 원호부(103)로부터 받는 반력의 방향이 로터 회전축(31)에 거의 수직하게 되기 때문에, 기어 로터(4)는 경사지거나 하는 경우가 없이 보다 원활하고 확실하게 회전한다.
내주면(33)은 롤러(27, 28)에 접촉할 수 있거나, 또는 롤러(27, 28)와의 사이에 약간 간극이 비는 정도의 곡률 반경으로 형성되어 있다.
로터 본체(41)에는 롤러(28)를 기어 로터(4)의 회전 방향으로 가압하는 가압부로서의 가압 롤러(45)가 설치되어 있다. 이 가압 롤러(45)는 로터 본체(41)로부터 하방향으로 돌출하도록 고정적으로 설치된 가압 롤러 회전축(46)에 대해서 도시하지 않은 베어링을 통해 자전 가능하게 설치되어 있다. 가압 롤러(45)의 직경은 롤러(27, 28)보다 작게 되어 있고, 가압 롤러(45)는 원호부(103) 및 내주면(33)에 접촉하지 않도록 되어 있다.
롤러(28)는 가압 롤러(45)에 기어 로터(4)의 회전 방향과 반대방향, 즉 도 26 중의 반시계 방향으로부터 맞닿을 수 있는 위치에 삽입되어 있다.
이러한 구성에 의해, 롤러(28)는 가압 롤러(45)에 맞닿은 위치(도 26 및 도 30에 도시한 상태)와 롤러(27)에 맞닿은 위치(도시하지 않음)와의 사이에서 기어 로터(4)에 대하여 이동 가능하게 되어 있다. 롤러(28)가 가압 롤러(45)에 맞닿은 상태에서는 롤러(27, 28)는 기어 로터(4)의 원주 방향을 따라 거의 등간격, 즉 180° 간격으로 배치되도록 되어 있다.
튜브 펌프(1N)를 사용하지 않을 때에는, 도 29에 도시한 바와 같이 롤러(28)를 롤러(27)의 가까이 이동한 상태로 함으로써, 롤러(27, 28) 중 어느 하나가 튜브(100)의 원호부(103)를 눌러서 폐색하지 않는 상태를 얻을 수 있다. 이에 의해 상기 제 11 및 제 12 실시예와 같이, 사용하지 않을 때에 튜브(100)에 찌부러짐 자국이 생긴다거나 내벽이 고착하여 폐색되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
도 29에 도시한 상태로부터 기어 로터(4)의 회전이 개시되면, 롤러(27)는 로터 회전축(31)을 중심으로 하여 공전을 개시한다. 한편, 롤러(28)는 본체(3)에 대해서는 그 자리에 머물고, 기어 로터(4)에 대해서는 상대적으로 원주 방향으로 이동한다.
가압 롤러(45)가 롤러(28)에 맞닿음 위치까지 기어 로터(4)가 회전한 상태(도 30에 도시한 상태)로 되면, 롤러(28)는 가압 롤러(45)에 의해 기어 로터(4)의 회전 방향으로 가압되고, 로터 회전축(31)을 중심으로 하여 공전을 시작한다.
기어 로터(4)의 정상 회전 상태(도 30에 도시한 상태가 된 후의 상태)에 있어서는, 도 26에 도시한 바와 같이, 롤러(27, 28)는 기어 로터(4)의 원주 방향을 따라 거의 등간격으로 배치된 상태로 공전을 계속한다.
롤러(28)는 튜브(100)의 원호부(103)를 눌러서 폐색할 때에는, 가압 로터(29)로부터 기어 로터(4)의 반경 방향 외주측을 향하는 힘을 받아 튜브(100)를 눌러서 폐색한다.
또한, 롤러(28)는 가압 로터(29)와 가압 롤러(45)에 접촉하면서, 그 중심을 회전축(281)으로 하여 자전한다. 즉, 롤러(27, 28)와 가압 로터(29)는 각각 도 26 중의 각 화살표로 도시한 바와 같이 자전하고, 전체로서 유성 치차 기구와 같이 작동한다. 이에 의해 본 실시예의 튜브 펌프(1N)에서는 지극히 원활한 작동을 얻을 수 있다.
이와 같이 본 실시예에서는, 가압 로터(29) 및 가압 롤러(45)를 설치함으로써, 기어 로터(4)에 대하여 이동 가능한 롤러(28)를 회전축 부재로 지지하는 것이 불필요하게 된다.
이러한 구성과 달리, 롤러(28)를 회전축 부재로 지지하는 경우에는, 그 회전축 부재의 상하를 지지하고, 기어 로터(4)에 대해 이동 가능하게 하기 위한 예컨대 아암과 같은 부재를 기어 로터(4)의 상하에 설치할 필요가 있어, 두께 방향, 즉 도 27 중의 상하 방향의 치수의 증대를 초래한다. 이에 비해서 본 실시예에서는 그와 같은 일이 없고, 따라서 튜브 펌프(1N)는 튜브(100)의 찌부러짐 자국을 방지하면서 박형화에 특히 유리한 것으로 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 진동체(6)에 의해 구동되는 피구동체(18)와 기어 로터(4)가 다른 부분으로 되어 있고, 피구동체(18)가 회전력 전달 기구(19)를 통해 기어 로터(4)를 회전시킨다. 회전력 전달 기구(19)는 상기 제 7 실시예와 거의 같은 평치차열로 구성되어 있다.
도 26 및 도 28에 도시한 바와 같이, 피구동체(18)는 본체(3)에 설치된 피구동체 회전축(36)에 도시하지 않은 베어링을 통해 회전 가능하게 설치되어 있다.
대치차(192)와 소치차(193)는 본체(3)에 설치된 치차 회전축(37)에 도시하지 않은 베어링을 통해 회전 가능하게 설치되어 있고 함께 회전한다. 소치차(193)는 기어 로터(4)에 맞물리도록 설치되어 있다.
또한, 본 실시예에서는 진동체(6)는 1개 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
(제 14 실시예)
도 31은 본 발명의 튜브 펌프의 제 14 실시예를 도시하는 평면도, 도 32는 도 31에 도시한 튜브 펌프에서의 로터 부근의 단면 측면도, 도 33은 도 31에 도시하는 튜브 펌프에서의 이동 가능한 롤러의 설치부의 단면도이다. 또한, 이하의 설명에서는 도 32중의 상측을 '상', 하측을 '하'라고 한다.
이하, 이들 도면을 참조하여 본 발명의 튜브 펌프의 제 14 실시예에 대해서 설명하지만, 상술한 실시예와의 다른 점을 중심으로 설명하고 동일한 사항은 그 설명을 생략한다.
본 실시예의 튜브 펌프(1P)는, 탄성을 갖는 튜브(100)를 장착하는 장착부로서의 튜브 장착홈(863)을 갖는 본체(86)와, 본체(86)에 대해 회전 가능하게 설치된 로터로서의 기어 로터(4)와, 기어 로터(4)에 설치된 압폐부로서의 롤러(87, 88)와, 본체(86)에 설치된 진동체(6)와, 진동체(6)에 의해 구동되는 피구동체(18)와, 피구동체(18)의 회전을 감속하여 기어 로터(4)에 전달하는 회전력 전달 기구(19)를 구비하고 있다.
도 31 및 도 32에 도시한 바와 같이, 본체(86)는 전체로서 거의 판 형상을 이루고 있고 그 중심부에서는 로터 회전축(861)이 상방을 향해 돌출되어 설치되어 있다.
또한, 본체(86)의 상면에는 도 31에 도시한 평면에서 보았을 때 거의 U자 형상을 이루는 튜브 장착홈(863)이 형성되어 있다. 튜브(100)는 이 튜브 장착홈(863)을 따라 본체(86)에 대해 거의 U자 형상으로 장착되어 있다.
기어 로터(4)의 로터 본체(41)에는 압폐부로서의 롤러(87, 88)가 각각 자전 가능하게 설치되어 있다. 롤러(87, 88)에는 각각 회전축(871, 881)이 돌출되어 설치되어 있고 이들 회전축(871, 881)이 로터 회전축(861)에 거의 직교하도록 배치되어 있다. 이 롤러(87, 88)는 튜브(100)의 원호부(103)를 튜브 장착홈(863)의 바닥(864)과의 사이에서 상측으로부터 눌러서 폐색한다.
롤러(87)는 기어 로터(4)에 대해 이동하지 않도록 설치되어 있다. 이 롤러(87)는 로터 본체(41)에 형성된 창(47)으로서의 구멍에 그 상측이 삽입된 상태로 설치되어 있다.
로터 본체(41)의 하면에서의 창(47)의 근방에는 회전축 삽입홈(471)이 형성되어 있고, 이 회전축 삽입홈(471)에 회전축(871)의 양 단부가 삽입됨으로써, 롤러(87)가 기어 로터(4)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
롤러(88)는 기어 로터(4)에 대해서 이동 가능하게 설치되어 있다. 롤러(88)는 로터 본체(41)에 형성된 창(48)으로서의 구멍에 그 상측이 삽입된 상태로 설치되어 있다. 로터 본체(41)의 하면에서의 창(48)의 근방에는 회전축 삽입홈(481)이 형성되어 있고, 이 회전축 삽입홈(481)에 회전축(881)의 양단부가 삽입됨으로써 롤러(88)가 기어 로터(4)에 회전 가능하게 지지되어 있다.
창(48) 및 회전축 삽입홈(481)은 기어 로터(4)의 원주 방향을 따라 원호 형상으로 길게 형성되어 있다. 롤러(88)는 이 창(48)내에서 기어 로터(4)의 원주 방향을 따라 이동 가능하게 되어 있다. 이에 의해 롤러(88)는 롤러(87)에 가까운 위치(도 31에 도시한 상태)와 기어 로터(4)의 회전 중심, 즉 로터 회전축(861)을 그 사이에 두고 롤러(87)에 대한 반대측의 위치(도시하지 않음)와의 사이에서 이동 가능하게 되어 있다.
또한, 롤러(87, 88)의 하측에는 튜브(100) 또는 후술하는 접촉부(862)가 항상 맞닿기 때문에, 회전축(871, 881)이 회전축 삽입홈(471, 481)으로부터 벗어나는 일이 없다.
이 롤러(88)에는 규제 부재(89)가 설치되어 있다. 도 31에 도시한 바와 같이, 규제 부재(89)는 로터 회전축(861)을 중심으로 하여 회전 가능하게 설치되어 있다. 또한, 도 33에 도시한 바와 같이, 규제 부재(89)는 기어 로터(4)의 원주 방향의 양측으로부터 롤러(88)에 맞닿을 수 있는 규제판(891)을 포함하고 있고, 이 규제판(891, 891)의 사이에 롤러(88)가 삽입되어 있다. 이 규제판(891)의 규제에 의해, 롤러(88)는 회전축(881)이 로터 회전축(861)에 거의 직교하는 자세를 유지한다.
롤러(88)가 창(48)을 따라 이동하면, 규제 부재(89)도 이를 따라 기어 로터(4)에 대해 회동한다. 이에 의해 롤러(88)는 그 회전축(881)이 로터 회전축(861)에 거의 직교하는 자세를 유지하면서 기어 로터(4)에 대해 이동하도록 되어 있다.
이러한 튜브 펌프(1P)에서는, 사용하지 않을 때에는 도 31에 도시한 바와 같이, 롤러(88)를 롤러(87)의 가까이에 이동시킨 상태로 함으로써, 롤러(87, 88) 중 어느 하나가 튜브(100)의 원호부(103)를 눌러서 폐색하지 않는 상태를 얻을 수 있다. 이에 의해 상기 제 11 내지 제 13 실시예와 같이, 사용하지 않을 때에 튜브(100)에 찌부러짐 자국이 생긴다거나 내벽이 고착하여 폐색되거나 하는 것을 방지할 수 있다.
도 31에 도시한 상태로부터 기어 로터(4)의 회전이 개시되면, 롤러(87)는 로터 회전축(861)을 중심으로 하여 공전을 개시한다. 한편, 롤러(88)는 본체(86)에 대해서는 그 자리에 머물고, 기어 로터(4)에 대해서는 도 31 중의 화살표로 도시한 바와 같이 창(48)을 따라 상대적으로 원주 방향으로 이동한다.
회전축 삽입홈(481)의 후단면(482)이 회전축(881)에 맞닿을 때까지 기어 로터(4)가 회전하면, 회전축(881)이 후단면(482)에 의해 가압되고, 롤러(88)도 공전을 개시한다.
이후에는, 롤러(87, 88)는 기어 로터(4)의 원주 방향을 따라 등간격, 즉 180° 간격으로 배치된 상태가 되고, 롤러(87, 88)의 적어도 한쪽이 튜브(100)의 원호부(103)를 눌러서 폐색한다.
본 실시예에서는, 롤러(87, 88)의 회전축(871, 881)이 각각 기어 로터(4)의 로터 본체(41)에 거의 평행한 방향으로 됨으로써, 튜브 펌프(1P) 전체의 박형화에 특히 유리한 것으로 되어 있다. 또한, 롤러(87, 88)가 각각 창(47, 48)에 삽입된 상태로 설치됨으로써, 박형화에 더욱 유리한 것으로 되어 있다.
또한, 본체(86)는 튜브(100)의 원호부(103)를 눌러서 폐색하지 않는 위치에 있는 롤러(87, 88)[도 32 중에서는 롤러(88)]에 맞닿는 접촉부(862)를 갖고 있다. 이 접촉부(862)가 설치되어 있음으로써, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
기어 로터(4)는 롤러(87, 88)[도 32 중에서는 롤러(87)]가 눌러서 폐색하는 튜브(100)의 원호부(103)로부터의 반력에 의해 기어 로터(4)를 경사시키는 것과 같은 힘을 받는다. 즉, 도 32 중에서는 이 힘은 기어 로터(4)를 좌하로 경사시키도록 작용한다. 이 때, 본 실시예에서는 롤러(87, 88)가 접촉부(862)에 맞닿음으로써, 기어 로터(4)가 경사되는 것이 방지되고, 기어 로터(4)를 보다 원활하고 확실하게 회전시킬 수 있다. 또한, 튜브(100)를 눌러서 폐색하고 있는 쪽의 롤러(87, 88)가 떠오르는 일이 없어 튜브(100)의 원호부(103)를 확실히 눌러서 폐색할 수 있다. 또한, 튜브(100)의 눌러서 폐색하는데 따른 반력의 변화도 작아지기 때문에, 기어 로터(4)의 회전 부하의 변동 또는 회전 속도 변동이 감소하고, 토출량이 안정된다.
또한, 본 실시예에서는 진동체(6)는 1개 설치되어 있지만, 본 발명에서는 복수의 진동체(6)를 설치할 수도 있다.
이상, 본 발명의 튜브 펌프를 도시한 제 1 내지 제 14 실시예에 대해서 설명했지만, 본 발명에서는 제 1 내지 제 14 실시예 중의 임의의 2개 이상의 특징을 조합시킬 수도 있다.
또한, 본 발명에서는 튜브(100)의 내경은 가는 것으로부터 굵은 것까지 어떠한 것이어도 무방하고, 예컨대 내경 0.1 내지 20㎜ 정도의 것을 사용할 수 있으며, 특히 본 발명은 내경 0.2 내지 2㎜ 정도의 가는 직경의 튜브를 사용하는 튜브 펌프에 적합하다.
또한, 본 발명의 튜브 펌프의 토출량, 즉 유량은 특별히 한정되지 않고 예컨대, 0.01 내지 600mL/분 정도의 것으로 할 수 있으며, 본 발명은 특히 토출량이 30mL/분 이하 정도의 미량의 액체 송출 펌프에 적합하다.
또한, 본 발명의 튜브 펌프는 간헐적으로 액체 송출을 실행하는 것, 즉 일시적으로 토출량이 0이 되는 것일 수도 있다는 것은 말할 필요도 없지만, 이 경우, 상기의 토출량의 값은 액체 송출을 실행하고 있을 때, 즉 로터가 회전하고 있을 때의 값을 가리킨다.
또한, 본 발명은 도시된 실시예에 한정되는 것이 아니라, 튜브 펌프를 구성하는 각 부분은 동일한 기능을 발휘할 수 있는 임의의 구성의 것으로 치환할 수 있다.
예컨대, 본 발명에서는 진동체의 형상, 구조는 도시된 구성에 한정되지 않으며, 피구동체를 구동시킬 수 있는 것이면 어떠한 것이어도 무방하다. 예컨대, 압전 소자가 1장인 것 또는 보강판을 갖지 않는 것 또는 피구동체와 맞닿는 부분을 향하여 폭이 점차 감소하는 것과 같은 형상의 것 등일 수도 있다.
또한, 진동체로의 통전 상태에 의해 진동체의 진동 형태를 변경하는 것 등에 의해, 로터를 정 및 역의 양 방향으로 회전시킬 수 있는 것, 즉 액체 송출 방향을 전환시킬 수 있는 것일 수도 있다.
또한, 본 발명에서는 상기 제 11 내지 제 14 실시예와 같이, 복수의 압폐부 중의 적어도 하나가 로터에 대하여 이동 가능하게 되어 있을 수도 있다. 또한, 본 발명에서는, 복수의 압폐부의 전부가 로터에 대해 이동 가능하게 되어 있을 수도 있다. 이러한 경우, 로터에 대하여 이동 가능한 압폐부의 이동 범위를 규정하는 수단으로서는 로터에 형성된 홈 또는 창과 같은 것에 한정되지 않고 어떠한 것이어도 무방하며, 예컨대, 로터에 형성된 돌기 또는 볼록부에 의해 압폐부의 이동 범위를 규정하는 구성일 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 진동체를 사용하여 로터를 회전시킴으로써 튜브 펌프 전체의 소형화, 특히 박형화를 도모할 수 있다.
또한, 구조를 간소화할 수 있어, 제조 비용을 저감할 수 있다.
또한, 통상의 모터를 사용하지 않으므로, 전자 노이즈가 전혀 없거나, 있어도 극미하기 때문에, 주변 기기에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
또한, 튜브 내의 액체가 원하지 않게 역류하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 피구동체를 로터에 일체화 또는 고착한 경우에는 더욱 소형화, 박형화를 도모할 수 있는 동시에, 지극히 간소한 구조로 할 수 있다.
또한, 튜브의 근방에 판형상체를 설치하고, 이 판형상체를 통해 튜브를 눌러서 폐색하는 것으로 한 경우에는 튜브의 열화 또는 손상을 방지하고 수명의 장기화를 도모할 수 있다.
또한, 복수의 압폐부 중의 적어도 하나를 로터에 대하여 이동 가능하게 한 경우에는, 사용하지 않을 때의 튜브의 찌부러짐 자국 및 내벽의 고착에 의한 폐색 등을 방지할 수 있다. 따라서 찌부러짐 자국이 생긴 부분의 열화가 진행되거나, 튜브 펌프의 토출량이 불안정해지거나, 소망의 토출량을 얻을 수 없는 폐해를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 튜브 펌프의 제 1 실시예를 도시하는 단면 평면도,
도 2는 본 발명의 튜브 펌프의 제 1 실시예를 도시하는 단면 측면도,
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 튜브 펌프에서의 진동체의 사시도,
도 4는 도 1 및 도 2에 도시한 튜브 펌프에서의 진동체가 굴곡 진동하는 모양을 도시하는 평면도,
도 5는 도 1 및 도 2에 도시한 튜브 펌프에서의 진동체의 볼록부가 타원 운동하는 모양을 도시하는 평면도,
도 6은 본 발명의 튜브 펌프의 제 2 실시예를 도시하는 단면 측면도,
도 7은 본 발명의 튜브 펌프의 제 3 실시예를 도시하는 평면도,
도 8은 도 7의 화살표(Q) 방향에서 본 도면,
도 9는 본 발명의 튜브 펌프의 제 4 실시예를 도시하는 일부 절결 평면도,
도 10은 도 9 중의 Z-Z 선에서의 단면 측면도,
도 11은 본 발명의 튜브 펌프의 제 5 실시예를 도시하는 단면 측면도,
도 12는 본 발명의 튜브 펌프의 제 6 실시예를 도시하는 단면 측면도,
도 13은 본 발명의 튜브 펌프의 제 7 실시예를 도시하는 단면 측면도,
도 14는 본 발명의 튜브 펌프의 제 8 실시예를 도시하는 일부 절결 평면도,
도 15는 도 14 중의 U-U 선에서의 단면 측면도,
도 16은 본 발명의 튜브 펌프의 제 9 실시예를 도시하는 평면도,
도 17은 도 16 중의 V-V 선에서의 단면 측면도,
도 18은 본 발명의 튜브 펌프의 제 10 실시예를 도시하는 단면 측면도,
도 19는 본 발명의 튜브 펌프의 제 11 실시예를 도시하는 평면도,
도 20은 도 19 중의 W-W 선에서의 단면 측면도,
도 21은 도 19 및 도 20에 도시한 튜브 펌프에서의 볼의 로터 및 튜브에 대한 위치 관계를 설명하기 위한 단면 평면도,
도 22는 도 19 및 도 20에 도시한 튜브 펌프에서의 볼의 로터 및 튜브에 대한 위치 관계를 설명하기 위한 단면 평면도,
도 23은 본 발명의 튜브 펌프의 제 12 실시예를 도시하는 단면 측면도,
도 24는 도 23에 도시한 튜브 펌프에서의 압폐부(pressurizing portion)의 로터 및 튜브에 대한 위치 관계를 설명하기 위한 단면 평면도,
도 25는 도 23에 도시한 튜브 펌프에서의 압폐부의 로터 및 튜브에 대한 위치 관계를 설명하기 위한 단면 평면도,
도 26은 본 발명의 튜브 펌프의 제 13 실시예를 도시한 일부 절결 평면도,
도 27은 도 26에 도시한 튜브 펌프에서의 로터 부근의 단면 측면도,
도 28은 도 26에 도시한 튜브 펌프에서의 회전력 전달 기구의 단면 전개도,
도 29는 도 26에 도시한 튜브 펌프에서의 롤러의 로터 및 튜브에 대한 위치 관계를 설명하기 위한 단면 평면도,
도 30은 도 26에 도시한 튜브 펌프에서의 롤러의 로터 및 튜브에 대한 위치 관계를 설명하기 위한 단면 평면도,
도 31은 본 발명의 튜브 펌프의 제 14 실시예를 도시하는 평면도,
도 32는 도 31에 도시한 튜브 펌프에서의 로터 부근의 단면 측면도,
도 33은 도 31에 도시하는 튜브 펌프에서의 이동 가능한 롤러의 설치부의 단면도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1A : 튜브 펌프 2 : 본체
5 : 로터 6 : 진동체
10 : 롤러 13 : 볼트
21 : 베이스 23 : 공간
51 : 로터 본체 52 : 로터 회전축
53 : 링 54 : 롤러 회전축
66, 67 : 볼록부 68 : 아암부
100 : 튜브 101 : 상류부
102 : 하류부 103 : 원호부
210 : 장착부 212 : 벽부
215 : 내주면 216, 217 : 홈
218 : 내주면 532 : 내면
681 : 구멍

Claims (42)

  1. 튜브 펌프(tube pump)에 있어서,
    탄성을 갖는 튜브를 장착하는 장착부를 갖는 본체와,
    상기 본체에 대하여 회전 가능하게 설치된 로터와,
    상기 로터에 복수 설치되고, 상기 튜브의 일부를 눌러서 폐색하는 압폐부(pressurizing portion)와,
    상기 로터와 연동하는 피구동체와,
    상기 피구동체에 맞닿게 설치되고 압전 소자를 구비하는 적어도 하나의 진동체를 포함하며;
    상기 진동체는 상기 압전 소자에 교류 전압을 인가함으로써 진동하고, 이 진동에 의해 상기 피구동체에 힘을 반복해서 가하여 상기 피구동체를 구동하고, 이것에 의해 상기 로터를 회전시키며,
    상기 진동체는 상기 로터의 반경 방향으로부터 상기 피구동체에 맞닿도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는
    튜브 펌프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 피구동체는 상기 로터에 일체화 또는 고착되어 있는
    튜브 펌프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 진동체는 상기 로터의 회전축 방향으로부터 상기 피구동체에 맞닿도록 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  4. 삭제
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 진동체는 상기 로터의 외주측으로부터 상기 피구동체에 맞닿도록 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 진동체는 상기 로터의 내주측으로부터 상기 피구동체에 맞닿도록 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 피구동체는 회전력 전달 기구를 통해 상기 로터를 회전시키는
    튜브 펌프.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 회전력 전달 기구는 변속기인
    튜브 펌프.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 진동체의 거의 전체가 상기 로터의 최외주보다 내측에 위치하는
    튜브 펌프.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동체의 거의 전체가 상기 로터의 회전축 방향에 대해서 상기 로터의 두께 만큼의 공간내에 위치하고 있는
    튜브 펌프.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 피구동체에 홈이 설치되어 있고, 상기 진동체는 상기 홈의 내면에 맞닿는
    튜브 펌프.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동체는 긴 방향과 짧은 방향을 갖는 형상을 이루고 있는
    튜브 펌프.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 진동체의 길이 방향의 단부 부근이 상기 피구동체에 맞닿는
    튜브 펌프.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동체는 판 형상을 이루고 있는
    튜브 펌프.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 진동체는 대략 직사각형 형상을 이루고 있는
    튜브 펌프.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 진동체는 상기 로터와 대략 평행한 자세로 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동체로부터 돌출하게 설치된 아암부를 갖고, 상기 진동체는 상기 아암부에 의해 지지되어 있는
    튜브 펌프.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동체는 복수 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 압폐부는 상기 로터에 대해 고정적으로 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 압폐부는 상기 로터에 대하여 회전 가능하게 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 압폐부는 상기 로터의 회전축과 거의 동일 방향의 회전축 주위로 회전 가능하게 지지된 롤러인
    튜브 펌프.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 압폐부는 상기 로터의 회전축과 거의 직교하는 방향의 회전축 주위로 회전 가능하게 지지된 롤러인
    튜브 펌프.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 압폐부는 임의의 방향으로 회전 가능한 볼인
    튜브 펌프.
  24. 제 1 항에 있어서,
    상기 압폐부는 상기 로터의 반경 방향으로부터 상기 튜브를 눌러서 폐색하는
    튜브 펌프.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 압폐부는 상기 로터의 회전축 방향으로부터 상기 튜브를 눌러서 폐색하는
    튜브 펌프.
  26. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착부에 장착된 상기 튜브의 원호 형상의 부분은 상기 로터의 최외주보다 내측에 위치하는
    튜브 펌프.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 본체는 상기 튜브를 눌러서 폐색하지 않는 위치에 있는 상기 압폐부에 맞닿는 접촉부를 갖는
    튜브 펌프.
  28. 제 1 항에 있어서,
    상기 본체는 상기 로터를 한 쪽으로부터 지지하는
    튜브 펌프.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착부에 장착된 상기 튜브의 근방에 설치된 가요성을 갖는 판형상체를 구비하고, 상기 압폐부는 상기 판형상체를 통해 상기 튜브의 일부를 눌러서 폐색하는
    튜브 펌프.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 판형상체는 상기 장착부에 장착된 상기 튜브의 상기 압폐부에 눌려져 폐색되는 부분의 거의 전역에 걸쳐 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 판형상체는 그 두께 방향으로 변위 가능하게 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  32. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 판형상체는 그 면내 방향으로 변위하지 않도록 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  33. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 판형상체는 상기 본체에 대해 착탈 가능하게 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  34. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 판형상체가 일정한 한도를 넘어 변위하지 않도록 규제하는 변위량 규제 수단을 갖는
    튜브 펌프.
  35. 제 1 항에 있어서,
    복수의 상기 압폐부 중의 적어도 하나는 상기 로터에 대하여 소정의 이동 범위로 이동 가능하게 되어 있는
    튜브 펌프.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 로터의 정지시에 복수의 상기 압폐부 중 어느 하나가 상기 튜브를 눌러서 폐색하지 않는 상태로 할 수 있고, 이 상태로부터 상기 로터의 회전이 개시되면 상기 이동 가능한 상기 압폐부가 상기 로터에 대하여 상기 이동 범위로 상대적으로 이동하고, 이에 의해 상기 로터의 정상 회전 상태에서는 상기 로터의 회전 위치에 관계없이 복수의 상기 압폐부 중 적어도 하나가 상기 튜브를 눌러서 폐색하는 위치에 복수의 상기 압폐부가 배치된 상태로 되는
    튜브 펌프.
  37. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
    상기 이동 가능한 상기 압폐부는 상기 이동 범위의 적어도 일부에서, 상기 로터의 원주 방향으로 이동 가능한
    튜브 펌프.
  38. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
    상기 로터의 정상 회전 상태에서 복수의 상기 압폐부는 상기 로터의 원주 방향을 따라서 거의 등각도 간격으로 배치되는
    튜브 펌프.
  39. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
    상기 이동 가능한 상기 압폐부는 상기 로터에 형성된 홈 또는 창을 따라서 이동 가능한
    튜브 펌프.
  40. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
    상기 압폐부는 상기 로터로부터 돌출하는 볼록부인
    튜브 펌프.
  41. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
    상기 압폐부는 상기 로터의 회전축과 거의 직교하는 방향의 회전축을 중심으로 하여 회전 가능한 롤러이고,
    상기 이동 가능한 상기 롤러에 대해, 상기 롤러의 회전축이 로터의 회전축과 거의 직교하도록 롤러의 자세를 규제하는 규제 부재가 설치되어 있는
    튜브 펌프.
  42. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
    상기 압폐부는 상기 로터의 회전축과 거의 동일 방향의 회전축을 중심으로 하여 회전 가능한 롤러이며,
    상기 로터와 동축적으로 설치된 가압 로터와, 상기 로터에 설치되고 상기 이동 가능한 상기 롤러를 상기 로터의 회전 방향으로 가압하는 가압부를 구비하며,
    상기 이동 가능한 상기 롤러는 상기 로터에 의해서 지지되어 있지 않고 상기 로터의 정상 회전 상태에서는 상기 가압 로터와 상기 가압부에 맞닿으면서 회전하는
    튜브 펌프.
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