(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒形状の内周面を備えたキャップと、
前記キャップの内周面に沿って配置されたチューブと、
ローラを有し且つ該ローラを前記キャップの内周面に沿って公転移動可能に保持し、該ローラにて前記チューブを圧迫して該チューブの蠕動運動によって該チューブの内容物を輸送させるロータと、
前記キャップが取り付けられるベースと、
を有し、
前記ロータが、前記ローラをベース側で保持するロータ本体と、該ロータ本体との間で該ローラを保持するローラ押さえを有し、
前記ロータ本体が、円盤部と、該円盤部の一面の略中央から前記ローラ押さえに向かって伸び、その先端部が該ローラ押さえに当接する主支持軸と、前記円盤部と前記主支持軸とを連結するリブと、を有する
ことを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
前記リブは、前記ローラ押さえと係合し、前記ロータ本体の回転運動を前記ローラ押さえに伝達する係合部を有することを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記リブの係合部は、前記ローラ押さえに向かって突出する突出部であり、
前記ローラ押さえには、前記突出部を収容する穴が形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載のチューブポンプ。
【請求項４】
前記チューブポンプが、
前記ベースに固定され、前記ローラを公転移動させるように前記ロータを回転移動させる駆動ユニットと、
前記駆動ユニットの出力軸の回転運動を前記ロータに伝達する連結軸と、
を更に有し、
前記連結軸の前記ロータ側の端部には、非円形断面の位置決め軸部が形成されており、
前記連結軸において、前記位置決め軸部より駆動ユニット側の部分には、前記位置決め軸部よりも太径の非円形断面の係合軸部が形成されており、
前記主支持軸には、前記位置決め軸部と係合可能な位置決め穴部が形成されており、
前記円盤部には、前記係合軸部と係合可能な係合穴部が形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のチューブポンプ。
【請求項５】
略円筒形状の内周面を備えたキャップと、
前記キャップの内周面に沿って配置されたチューブと、
ローラを有し且つ該ローラを前記キャップの内周面に沿って公転移動可能に保持し、該ローラにて前記チューブを圧迫して該チューブの蠕動運動によって該チューブの内容物を輸送させるロータと、
前記キャップが取り付けられるベースと、
前記ベースに固定され、前記ローラを公転移動させるように前記ロータを回転移動させる駆動ユニットと、
前記駆動ユニットの出力軸の回転運動を前記ロータに伝達する連結軸と、
を有し、
前記ロータが、前記ローラをベース側で保持するロータ本体と、該ロータ本体との間で該ローラを保持するローラ押さえを有し、
前記ロータ本体が、円盤部と、該円盤部の一面の略中央から前記ローラ押さえに向かって伸び、その先端部が該ローラ押さえに当接する主支持軸と、を有し、
前記連結軸の前記ロータ側の端部には、非円形断面の位置決め軸部が形成されており、
前記連結軸において、前記位置決め軸部より駆動ユニット側の部分には、前記位置決め軸部よりも太径の非円形断面の係合軸部が形成されており、
前記主支持軸には、前記位置決め軸部と係合可能な位置決め穴部が形成されており、
前記円盤部には、前記係合軸部と係合可能な係合穴部が形成されている
ことを特徴とするチューブポンプ。
【請求項６】
前記位置決め軸部は、連結軸の中心軸線から放射状に伸びる断面形状がＹ字形状であることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のチューブポンプ。
【請求項７】
前記係合軸部は、略三角形断面形状であることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載のチューブポンプ。
【請求項８】
前記円盤部の外周に配置され、前記チューブが該円盤部よりもベース側に移動しないよう前記キャップの内周面との隙間を覆うとともに、該円盤部の外周部に沿って回転可能に該円盤部と係合するチューブ押さえを有する
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のチューブポンプ。
【請求項９】
前記円盤部の外周面には、ベース側が太径となるような段差部が形成されており、
前記チューブ押さえは、前記円盤部の段差部に係合する段差部が内周面に形成された円環状の部材である
ことを特徴とする請求項８に記載のチューブポンプ。
【請求項１０】
前記キャップには、前記ベースに向かって延びるロータ支持軸が形成されており、
前記ローラ押さえ及び前記主支持軸には、前記ロータ支持軸周りに前記ロータが回転可能となるように前記ロータ支持軸が挿入される軸受穴が形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のチューブポンプ。
【請求項１１】
前記ローラの中心部には軸方向に沿って伸びる穴が形成されており、
前記円盤部には、前記ローラ押さえに向かって伸び、前記ローラの穴に収容されて該ローラを回転可能に支持するローラ支持軸が形成されている
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のチューブポンプ。
【請求項１２】
前記キャップの外周面の一部には、半径方向外側に突出する爪が形成されており、
前記ベースには、前記キャップが収容されるようになっている凹部が形成され、
前記ベースの凹部には、前記キャップの爪と係合して該キャップが該ベースから外れないように保持する爪が形成されており、
前記ベースの爪が前記キャップの外周面に当接し、該キャップは該ベースの爪によって半径方向外側から補強される
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のチューブポンプ。
【請求項１３】
前記ベースの爪が当接する前記キャップの外周面と、前記ベースの爪とのいずれか一方には、係止突起が設けられており、いずれか他方には、該係止突起と係合する係止凹部が設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のチューブポンプ。
【請求項１４】
前記係止突起は、前記キャップの軸方向に沿って伸びるピン状に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載のチューブポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブを圧迫するローラをチューブに沿って移動させ、チューブの蠕動運動によってチューブの内部の液体を輸送するチューブポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的少量の液体を輸送する装置として、特許文献１に記載されているもののような、チューブを圧迫するローラをチューブに沿って移動させ、チューブの蠕動運動によってチューブの内部の液体を輸送するチューブポンプが広く利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許公報第５，３５６，２６７号
【０００４】
従来構成のチューブポンプの側断面図を図１０に示す。図１０に示されるように、チューブポンプ２０１は、駆動モータ２１０と、ギアボックス２２０と、ポンプ本体３００を有する。駆動モータ２１０の回転軸２１１は、ギアボックス２２０に接続される。ギアボックス２２０は、回転軸２１１の回転運動を減速しつつ、ギアボックス２２０の出力軸２２１に伝達する。
【０００５】
ポンプ本体３００は、キャップ３１０と、ロータ３２０と、ベース３４０を有する。キャップ３１０は、略円筒形状の内周面３１１を有する。チューブポンプ２０１のチューブ３６０は、キャップ３１０の内周面３１１に沿って配置されている。
【０００６】
ロータ３２０は、ロータ本体３２１と、ローラ３２２と、ローラ押さえ３２３を有する。ロータ本体３２１は、円盤部３２１ｇと、円盤部３２１ｇの略中央からキャップ３１０に向かって伸びる主支持軸３２１ｆを有する。ローラ押さえ３２３は、ロータ本体３２１に対してキャップ３１０側に配置される略円盤形状の部材であり、ロータ本体３２１とローラ押さえ３２３との間でローラ３２２を挟み込んで保持するようになっている。ロータ３２０は、キャップ３１０に対して回転可能に支持されており、ロータ３２０を回転させることによってローラ３２２がキャップ３１０の内周面３１１に沿って公転する。ロータ３２０が回転すると、チューブ３６０は、ローラ３２２とキャップ３１０の内周面３１１との間で押しつぶされて蠕動運動を行い、チューブ３６０内の液体が輸送される。
【０００７】
ベース３４０は、図示しないボルトによって、ギアボックス２２０に固定されている。また、キャップ３１０は、ベース３４０に着脱可能に取り付けられるようになっている。チューブ３６０及びロータ３２０を収容したキャップ３１０をベース３４０に取り付けると、ギアボックス２２０の出力軸がロータ本体３２１に係合し、駆動モータ２１０を駆動してロータ３２０を回転させることができるようになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１０に示される従来構成のチューブポンプ２０１においては、ベース３４０に、キャップ３１０側に向かって突出する突出部３４１が形成されている。突出部３４１は、ローラ３２２とキャップ３１０の内周面３１１の間を塞ぐように設けられており、チューブ３６０がベース３４０側に移動してもチューブ３６０がローラ３２２から外れないようになっている。
【０００９】
従来構成のチューブポンプは、上記のようにチューブ３６０の飛び出しを防止する機構である突出部３４１をベース３４０に設けていた。突出部３４１は、ローラ３２２とキャップ３１０の内周面３１１の間に差し込まれるようになっているため、突出部３４１の剛性を確保するためには、ローラ３２２とキャップ３１０の内周面３１１との間隔を大きくする必要があった。すなわち、従来構成のチューブポンプは、チューブの飛び出しを押さえようとすると、必然的にチューブポンプのサイズが大きなものとなり、チューブポンプの小型化は困難なものとなっていた。
【００１０】
また、従来構成のチューブポンプ２０１は、突出部３４１にチューブ３６０が当たることによって、ベース３４０からキャップ３１０を引き離す方向の力が発生し、この力によってキャップ３１０、特にキャップ３１０をベース３４０に係合させるための爪３１４が破損する可能性があった。
【００１１】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、小型かつキャップの破損が起こりにくいチューブポンプを提供することを第１の目的とする。
【００１２】
また、図１０に示される従来構成のチューブポンプ２０１は、主支持軸３２１ｆに高いトルクが加わるようになっている。そのため、主支持軸３２１ｆの径を大きくとっている。このため、チューブポンプ２０１の寸法を小さくしようとすると、ローラ３２２の径を小さくせざるを得ない。そして、ローラ３２２の径が小さいと、ローラ３２２とチューブ３６０との接触面積が小さくなる。この結果、チューブ３６０に集中荷重が加わることになり、チューブの疲労が比較的短期間で発生していた。
【００１３】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、チューブを圧迫するローラの径を大きくとることが可能な小型のチューブポンプを提供することを第２の目的とする。
【００１４】
さらに、図１０に示される従来構成のチューブポンプ２０１は、ロータ本体３２１の円盤部３２１ｇに形成された係合穴３２１ｅにギアボックス２２０の出力軸２２１を固定するようになっている。出力軸２２１からロータ本体３２１へ高いトルクを伝達できるようにするため、出力軸２２１及び係合穴３２１ｅの断面形状は、非円形となっている。このため、ロータにギアボックスの出力軸を取り付ける場合は、出力軸２２１が係合穴３２１ｅに収まるよう、位置のすり合わせを行う必要がある。このような位置のすり合わせを効率よく行う為には、ギアボックス２２０をロータ本体３２１からある程度離した状態ですり合わせを行えるようにすることが好ましい。すなわち、出力軸２２１及び係合穴３２１ｅの長さ方向寸法は十分に大きいことが好ましい。チューブポンプの寸法を大きくとることができる場合は、出力軸２２１及び係合穴の長さ方向寸法を大きくとることが可能である。しかしながら、小型のチューブポンプにおいては、出力軸２２１及び係合穴３２１ｅの長さ方向寸法を大きくとることができない。そのため、図１０に示される小型のチューブポンプ２０１において、出力軸２２１を係合穴３２１ｅに嵌め込むには、キャップ３１０をベース３４０に近接した状態で、出力軸２２１とロータ本体３２１のすり合わせを行う必要があった。このようなすり合わせ作業は、平易なものではないため、従来のチューブポンプは、組立工程に時間が掛かるものだった。
【００１５】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、駆動モータやギアボックス等から構成される駆動ユニットとロータを平易な作業で連結することが可能な小型のチューブポンプを提供することを第３の目的とする。
【００１６】
加えて、従来構成のチューブポンプにおいては、ロータによるチューブの圧迫によって、キャップに半径方向外側向きの荷重が加わり、この荷重により樹脂部材であるキャップが変形し、場合によっては疲労により比較的短期間で破損する可能性もあった。
【００１７】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、チューブポンプの使用に伴って発生し得るキャップの破損を防止可能なチューブポンプを提供することを第４の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の一実施形態によれば、略円筒形状の内周面を備えたキャップと、
前記キャップの内周面に沿って配置されたチューブと、
ローラを有し且つ該ローラを前記キャップの内周面に沿って公転移動可能に保持し、該ローラにて前記チューブを圧迫して該チューブの蠕動運動によって該チューブの内容物を輸送させるロータと、
前記キャップが取り付けられるベースと、
を有し、
前記ロータが、前記ローラをベース側で保持するロータ本体と、該ロータ本体との間で該ローラを保持するローラ押さえを有し、
前記ロータ本体が、円盤部と、該円盤部の一面の略中央から前記ローラ押さえに向かって伸び、その先端部が該ローラ押さえに当接する主支持軸と、前記円盤部と前記主支持軸とを連結するリブと、を有する
ことを特徴とするチューブポンプが提供される。
【００１９】
また、本発明の別の一実施形態によれば、略円筒形状の内周面を備えたキャップと、
前記キャップの内周面に沿って配置されたチューブと、
ローラを有し且つ該ローラを前記キャップの該内周面に沿って公転移動可能に保持し、該ローラにて前記チューブを圧迫して該チューブの蠕動運動によって該チューブの内容物を輸送させるロータと、
前記キャップが取り付けられるベースと、
前記ベースに固定され、前記ローラを公転移動させるように前記ロータを回転移動させる駆動ユニットと、
前記駆動ユニットの出力軸の回転運動を前記ロータに伝達する連結軸と、
を有し、
前記ロータが、前記ローラをベース側で保持するロータ本体と、該ロータ本体との間で該ローラを保持するローラ押さえを有し、
前記ロータ本体が、円盤部と、該円盤部の一面の略中央から前記ローラ押さえに向かって伸び、その先端部が該ローラ押さえに当接する主支持軸と、を有し、
前記連結軸の前記ロータ側の端部には、非円形断面の位置決め軸部が形成されており、
前記連結軸において、前記位置決め軸部より駆動ユニット側の部分には、前記位置決め軸部よりも太径の非円形断面の係合軸部が形成されており、
前記主支持軸には、前記位置決め軸部と係合可能な位置決め穴部が形成されており、
前記円盤部には、前記係合軸部と係合可能な係合穴部が形成されている
ことを特徴とするチューブポンプが提供される。
【発明の効果】
【００２０】
以上のように、本発明によれば、チューブ等の破損が起こりにくい長寿命のチューブポンプ、ローラの径を大きくとることが可能なチューブポンプ、及び駆動ユニットとロータを平易な作業で連結することが可能なチューブポンプが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本実施形態のチューブポンプの正面図である。
【図２】図２は、本実施形態のチューブポンプの側断面図である。
【図３】図３は、本実施形態のチューブポンプの分解図である。
【図４】図４は、本実施形態のチューブポンプの連結軸の斜視図である。
【図５】図５は、本実施形態のチューブポンプの連結軸の正面図である。
【図６】図６は、本実施形態のチューブポンプのロータ本体の背面図である。
【図７】図７は、本実施形態のチューブポンプのロータ本体の斜視図である。
【図８】図８は、本実施形態の別例のチューブポンプの側断面図である。
【図９】図９は、本実施形態の他の別例のチューブポンプの側断面図である。
【図１０】図１０は、従来構成のチューブポンプの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態に付いて図面を用いて詳細に説明する。図１及び図２は、夫々本実施形態のチューブポンプの正面図及び側断面図である。また、図３は、本実施形態のチューブポンプの分解図である。図２及び図３に示されるように、本実施形態のチューブポンプ１は、駆動モータ１０、ギアボックス２０及びポンプ本体１００を有する。
【００２３】
なお、以下の説明においては、ポンプ本体１００がある側（図１においては図面表側、図２においては左側、図３においては左下側）を「手前側」、駆動モータ１０がある側（図１においては図面裏側、図２においては右側、図３においては右上側）を「奥側」と定義する。また、手前側から奥側に向かう方向及び奥側から手前側に向かう方向を、奥行方向と定義する。
【００２４】
ポンプ本体１００は、キャップ１１０と、ロータ１２０と、チューブ押さえ環１３０（図２、図３）と、ベース１４０と、固定用プレート１５０と、プレート保持筒１７０を有する。
【００２５】
図２及び図３に示されるように、固定用プレート１５０は、ベース１４０とプレート保持筒１７０とに挟まれて保持される。すなわち、プレート保持筒１７０をベース１４０に固定することによって、固定用プレート１５０はベース１４０に固定される。図１及び図３に示されるように、固定用プレート１５０には、一対の貫通孔１５１が設けられている。チューブポンプ１を、チューブポンプ１を使用する装置のフレーム等に固定する際は、貫通孔１５１にボルトを通して固定用プレート１５０をフレーム等に締結する。
【００２６】
上記のように、本実施形態においては、チューブポンプ１を固定するための固定用プレート１５０が取り外し可能となっている。このため、チューブポンプ１を取り付けるフレーム等の形状に応じて適切な形状の固定用プレート１５０を使用することによって、様々な装置にチューブポンプ１を取り付け可能となる。
【００２７】
図１及び図２に示されるように、キャップ１１０の内周面１１１は、略円筒面に形成されており、チューブ１６０が、キャップ１１０の内周面１１１に沿って配置されている（すなわち、チューブ１６０の長軸方向が、内周面１１１の円周方向に略沿った方向となる）。キャップ１１０には、その下側に、図１に示すように、第１開口部１１２ａ及び第２開口部１１２ｂが設けられており、チューブ１６０の第１端１６１及び第２端１６２は、夫々第１開口部１１２ａ及び第２開口部１１２ｂを介して、キャップ１１０の外部から突出している。
【００２８】
図３に示されるように、ロータ１２０は、ロータ本体１２１、３組のローラ１２２及びローラ押さえ１２３を有している。また、図２に示されるように、キャップ１１０において、手前側に位置する天井部１１３の中央には、手前側から奥側に向かって延びるロータ支持軸１１４が形成されている。ロータ本体１２１及びローラ押さえ１２３には、ロータ支持軸１１４が差し込まれる係合穴１２１ａ及び１２３ａが形成されており、ロータ本体１２１及びローラ押さえ１２３は、ロータ支持軸１１４によって回転可能に支持される。
【００２９】
ロータ本体１２１は、円盤部１２１ｇと、円盤部１２１ｇの手前側の面から手前側に延びる３本のローラ支持軸１２１ｂを有する。ローラ支持軸１２１ｂは、係合穴１２１ａを中心とする円周上に形成されている。なお、ロータ本体１２１の係合穴１２１ａは、円盤部１２１ｇの手前側の面の略中央から手前側に向かって延びる主支持軸１２１ｆの内部に形成されている。ローラ１２２は、円柱形状であり、一方の端面（奥側）１２２ａの中央部には、他方の端面１２２ｂ側（手前側）に向かって延びる穴１２２ｃが形成されている。なお、穴１２２ｃの径は、ロータ本体１２１のローラ支持軸１２１ｂを摺動可能に収容できる大きさとなっている。さらに、ローラ１２２の端面１２２ｂには、円柱形状の突出部１２２ｄが形成されている。そして、ローラ押さえ１２３の奥側の端面１２３ｂには、各ローラ１２２の突出部１２２ｄを摺動可能に収容可能な３つの凹部１２３ｃが、係合穴１２３ａを中心とする円周上に形成されている。
【００３０】
ローラ１２２の穴１２２ｃにロータ本体１２１のローラ支持軸１２１ｂを差し込み、ローラ１２２の突出部１２２ｄをローラ押さえ１２３の凹部１２３ｃに収容させ、さらに、ローラ押さえ１２３及びロータ本体の係合穴１２３ａ及び１２１ａをキャップ１１０のロータ支持軸１１４に差し込むことによって、ロータ１２０の全体がロータ支持軸１１２周りに回転可能となると共に、ローラ１２２の夫々がロータ本体１２１のローラ支持軸１２１ｂの周りを回転可能となる。この時、ロータ本体１２１の主支持軸１２１ｆは、ローラ押さえ１２３に当接する。
【００３１】
図１及び図２に示されるように、チューブ１６０は、ローラ１２２とキャップ１１０の内周面の間で押しつぶされるようになっており、ロータ１２０がキャップ１１０のロータ支持軸１１４の周りを回転すると、ローラ１２２がチューブ１６０を押しつぶしながらキャップ１１０の内周面１１１に沿って公転する。この結果、チューブ１６０は蠕動運動を起こし、チューブ１６０の内容物が移動する。例えば、図１中時計回りにロータ１２０を回転させる場合は、チューブ１６０の内容物は、図１中左下にある第１開口部１１２ａから突出する第１端１６１から、図１中右下にある第２開口部１１２ｂから突出する第２端１６２に向かって送り出される。このように、ロータ１２０を駆動させることによって、チューブ１６０の内容物を送り出すことか可能となる。
【００３２】
キャップ１１０は、ベース１４０に固定されるようになっている。キャップ１１０がベース１４０に固定されると、ロータ１２０はキャップ１１０とベース１４０との間に挟み込まれて保持される。
【００３３】
図２に示されるように、ロータ本体１２１の半径方向外側には、ロータ本体１２１よりわずかに径の大きいチューブ押さえ環１３０が配置される。チューブ押さえ環１３０の円筒面である内周面１３１には、手前側が小径部１３２ａ、奥側が大径部１３２ｂとなるような段差１３２が形成されている。また、ロータ本体１２１の円筒面である外周面１２１ｃには、手前側が小径部１２１ｄ１、奥側が大径部１２１ｄ２となるような段差１２１ｄが形成されている。チューブ押さえ環１３０の小径部１３２ａの径は、ロータ本体１２１の小径部１２１ｄ１の径よりもわずかに大きく、且つ大径部１２１ｄ２の径よりも小さい。また、チューブ押さえ環１３０の大径部１３２ｂの径はロータ本体１２１の大径部１２１ｄ２の径よりもわずかに大きい。このため、チューブ押さえ環１３０をロータ本体１２１に取り付けた状態では、ロータ本体１２１の段差１２１ｄとチューブ押さえ環１３０の段差１３２ｂが係合して、チューブ押さえ環１３０がロータ本体１２１よりも奥側に移動しないようになっており、且つ、チューブ押さえ環１３０はロータ本体１２１に対して摺動しながら回転可能となっている。なお、キャップ１１０及びチューブ押さえ環１３０をロータ本体１２１に取り付けた状態での、ロータ本体１２１の外周面１２１ｃ及びチューブ押さえ環１３０の内周面１３１の中心は、キャップ１１０のロータ支持軸１１４の中心軸に略一致する。
【００３４】
図２に示されるように、チューブ押さえ環１３０は、ロータ１２０のローラ１２２とケース１１０の内周面１１１の間の隙間を塞ぐように配置されている。これにより、チューブポンプ１の動作時に、チューブ１６０が奥側に移動してもチューブ１６０がローラ１２２とケース１１０の内周面１１１の隙間から飛び出ないようになっている。
【００３５】
また、チューブポンプ１がチューブ押さえ環１３０を有さず、代わりにロータ本体１２１の円盤部１２１ｇがローラ１２２とケース１１０の内周面１１１の間の隙間を塞ぐような大きさとなっているような構成では、チューブ１６０が奥側に移動してロータ本体１２１の円盤部１２１ｇに当接すると、チューブ１６０と円盤部１２１ｇに働く摩擦力によってチューブ１６０がローラ１２２の公転方向に引きずられ、チューブが破損する可能性がある。
【００３６】
これに対して、本実施形態に係るチューブポンプ１においては、ロータ本体１２１の円盤部１２１ｇに対して回転可能なチューブ押さえ環１３０が、チューブ１６０のローラ１２２とケース１１０の内周面１１１の隙間からの飛び出しを防止している。このような構成においては、チューブ１６０が奥側に移動してチューブ押さえ環１３０に当接した場合に、チューブ１６０とチューブ押さえ環１３０との間に働く摩擦力によって、チューブ押さえ環１３０はロータ本体１２１の回転に追従せずに静止した状態となり、ロータ１２０の回転によってチューブ１６０がローラ１２２の公転方向に引きずられて破損することはない。
【００３７】
また、本実施形態に係るチューブポンプ１は、前述のようにロータ１２０のローラ１２２とケース１１０の内周面１１１の間の隙間が、ロータ本体１２１に取り付けられるチューブ押さえ環１３０によって塞がれる構成であるため、チューブ押さえ環１３０を取り付けたロータ本体１２１、ローラ１２２及びローラ押さえ１２３を組み合わせてロータ１２０を形成し、ロータ１２０のローラ１２２の周りにチューブ１６０を配置し、次いでロータ１２０及びチューブ押さえ環１３０ごとチューブ１６０をキャップ１１０に押し込むという平易な作業にて、チューブ１６０をチューブポンプ１に組み込むことができる。
【００３８】
次に、キャップ１１０のベース１４０への取り付け機構にについて説明する。図１〜図３に示されるように、キャップ１１０の外周円筒面１１６の奥側端部には、フランジ状に半径方向外側に突出する４組の爪１１５が等間隔に（すなわち９０°おきに）形成されている。また、ベース１４０には、キャップ１１０の奥側部分及び爪１１５を収容する凹部１４１が形成されており、凹部１４１の内周円筒面１４２の手前側端部には、半径方向内側に向かって突出する４組の爪１４３が等間隔に（すなわち、９０°おきに）形成されている。キャップ１１０の４組の爪１１５の半径方向の先端は、キャップ１１０の外周円筒面１１６と同心の円周上に配置されており、その円周の径はベース１４０の内周円筒面１４２の径よりもわずかに小さい程度の大きさとなっている。また、ベース１４０の４組の爪１４３の半径方向の先端は、ベース１４０の内周円筒面１４２と同心の円周上に配置されており、その円周の径は、キャップ１１０の外周円筒面の径と略同じであり、且つキャップ１１０の４組の爪１１５が位置する上記円周の径よりも小さい。また、キャップ１１０の爪１１５の円周方向寸法は、ベース１４０の爪１４３の円周方向間隔（すなわち、内周円筒面１４２において爪１４３が設けられていない４組の部分夫々の円周方向長さ）よりも十分に小さい。
【００３９】
キャップ１１０は、その爪１１５がベース１４０の爪１４３と干渉しないようにベース１４０の凹部１４１に差し込まれ、次いで、キャップ１１０をロータ支持軸１１４を中心に図１中時計周りに回転させてキャップ１１０の爪１１５をベース１４０の爪１４３と奥行方向に並ぶ位置に移動させることによって、ベース１４０に取り付けられる。図１及び図２に示される、キャップ１１０の爪１１５がベース１４０の爪１４３と奥行方向に並んだ状態では、キャップ１１０の爪１１５とベース１４０の爪１４３とが係合し、キャップ１１０をベース１４０に対して手前側に引っ張ったとしてもキャップ１１０がベース１４０から外れることはない。
【００４０】
また、チューブポンプ１は、ロータ１２０によってチューブ１６０がキャップ１１０の内周面１１１に押しつけられた状態となっており、キャップ１１０には、常に半径方向外側向きの荷重が加わっている。本実施形態においては、上記のように、キャップ１１０がベース１４０に取り付けられた状態では、ベース１４０の爪１４３がキャップ１１０の外周円筒面１１６に当接している。このため、爪１４３がキャップ１１０を半径方向外側から補強する形となり、上記半径方向外向きの荷重によるキャップ１１０の変形が緩和される。
【００４１】
また、キャップ１１０の外周円筒面１１６の爪１１５の手前側に位置する部分には、半径方向外側に突出すると共に奥行方向に伸びるピン状の係止突起１１７が設けられている（図１、図３）。また、ベース１４０の爪１４３には、半径方向外側に向かって凹んでいる係止凹部１４４が形成されている。さらに、ベース１４０の爪１４３の円周方向の一端（図１中反時計方向側）は、反時計方向に向かうにつれてベース１４０の内周円筒面１４２に近接するような傾斜面１４５が形成されている。従って、キャップ１１０をベース１４０の凹部１４１に差し込み、次いでキャップ１１０を図１中時計回り方向に回転させると、キャップ１１０の係止突起１１７はベース１４０の爪１４３の傾斜面１４５に沿って移動して、最終的には係止凹部１４４に収容される。係止突起１１７が係止凹部１４４に収容された状態では、係止突起１１７と係止凹部１４４のかみ合わせは、強い力でキャップ１１０を反時計方向に回転させないと外れないようになっている。すなわち、係止突起１１７と係止凹部１４４のかみ合わせによって、キャップ１１０はベース１４０に対して係止される。
【００４２】
このように、本実施形態においては、キャップ１１０の外周円筒面１１６に設けられた係止突起１１７によってキャップ１１０がベース１４０に対して係止されるようになっている。キャップの中でも剛性の低い部分である爪に係止突起や係止凹部が形成されるような従来構成では、キャップの係止を行う際に爪に大きな荷重が加わり、爪が破損する可能性があったが、本実施形態の構成では、比較的剛性の高い外周円筒面１１６に係止突起１１７が設けられる構成であるため、キャップ１１０の係止時にキャップ１１０が破損しにくくなっている。
【００４３】
なお、ベース１４０の内周円筒面１４２において爪１４３の円周方向他端（図１中反時計側）側に位置する部分には、小径となるストッパ部１４６が形成されている（図１、図３）。図１に示される、係止突起１１７が係止凹部１４４に収容された状態から、キャップ１１０を図１中時計回り方向にさらに回転させようとした場合、例え係止突起１１７と係止凹部１４４のかみ合わせが解けたとしても、キャップ１１０の爪１１５がストッパ部１４６に干渉して、それ以上キャップ１１０が時計回り方向に移動することはない。すなわち、ストッパ部１４６は、係止突起１１７が係止凹部１４４に収容された状態からキャップ１１０を図１中時計回り方向に移動させないためのストッパとして機能する。
【００４４】
なお、本実施形態においては、キャップ１１０に係止突起１１７が設けられ、ベース１４０に係止凹部が設けられる構成となっているが、キャップ１１０の半径方向内側に凹んだ係止凹部がキャップ１１０に設けられ且つベース１４０半径方向内側に突出する係止突起がベース１４０に設けられる構成としてもよい。
【００４５】
次いで、ポンプ本体１００のロータ１２０を回転させるための機構について説明する。図２に示されるように、駆動モータ１０の回転軸１１は、ギアボックス２０に接続されている。ギアボックス２０は、駆動モータ１０の回転軸の回転運動を、減速させながらギアボックス２０の出力軸２１に伝達する。ギアボックス２０の出力軸２１には、出力軸２０の回転運動をロータ１２０のロータ本体１２１に伝達させるための連結軸３０が接続されている。
【００４６】
連結軸３０とロータ本体１２１の連結機構について以下に説明する。図４は、連結軸３０の斜視図である。また、図５は、連結軸３０を手前側（図４中左下側）から見た正面図である。図４に示されるように、連結軸３０の手前側の（すなわち、ロータ本体１２１側の）先端部には、断面形状がＹ字状となる（すなわち、連結軸の中心軸線３０Ａから腕部３１ａ、３１ｂ、３１ｃが放射状に伸びている形状の）位置決め軸部３１が形成されている。
【００４７】
また、連結軸３０において、位置決め軸部３１の奥側に隣接する部分には、係合軸部３２が形成されている。係合軸部３２は、円柱形状の軸を、位置決め軸部３１の各腕部３１ａ、３１ｂ、３１ｃの先端部の位置で、各腕部の延びる方向に対して垂直となる面で切断した３つの平面部３２ａ１、３２ａ２及び３２ａ３と、平面部３２ａ１と３２ａ２、３２ａ２と３２ａ３及び３２ａ３と３２ａ１の間に夫々配置された円筒面３２ｂ１、３２ｂ２及び３２ｂ３を有する、全体としては略三角形断面形状に形成されている。
【００４８】
本実施形態においては、手前側に配置された位置決め軸部３１によって、連結軸３０のロータ本体１２１に対する軸周りの位置決めを行い、係合軸部３２によって連結軸３０とロータ本体１２１が一体となって回転できるようにする。図６に、ロータ本体１２１の背面図を示す。図２の断面図及び図６の背面図に示されるように、ロータ本体１２１には、連結軸と係合する係合穴１２１ｅが形成されている。
【００４９】
図２の断面図に示されるように、係合穴１２１ｅは、手前側に位置する位置決め穴部１２１ｅ１と、奥側に位置する係合用穴部１２１ｅ２とを有する段差付きの穴である。係合用穴部１２１ｅ２は、連結軸３０の係合軸部３２と略同一の略三角形断面形状となっており、係合軸部３２の平面部３２ａ１、３２ａ２及び３２ａ３（図４、図５）と、係合用穴部１２１ｅ２の係合によって、ロータ本体１２１と連結軸３０が一体となって回転可能となる。一方、位置決め穴部１２１ｅ１は、連結軸３０の位置決め軸部３１（図４、図５）と略同一のＹ字断面形状となっており、位置決め軸部３１を位置決め穴部１２１ｅ１に差し込んだ後は、位置決め穴部１２１ｅ１に沿って連結軸３０をロータ本体１２１に移動させるのみで、係合軸部３２を係合穴部１２１ｅ２に係合させることができる。
【００５０】
チューブ１６０をキャップ１１０とローラ１２２の間に取り付けた後は（図１、図２）、キャップ１１０及びローラ１２２とチューブ１６０との間に働く摩擦力によって、キャップ１１０、ロータ１２０、チューブ１６０及びチューブ押さえ環１３０は、一体のポンプ側ユニットを形成する。このユニットに連結軸３０を取り付ける際は、まずギアボックス２０の出力軸２１に連結軸３０を固定し、次いで、図示しないボルトによってベース１４０をギアボックス２０に固定してギアボックス側ユニットを形成する。そして、連結軸３０の係合軸部３２をロータ本体１２１の係合穴部１２１ｅ２に係合させ、最後にキャップ１１０をベース１４０に固定する。
【００５１】
連結軸３０の係合軸部３２とロータ本体１２１の係合穴部１２１ｅ２との位置決めは、キャップ１１０やロータ本体１２１とベース１４０とが干渉しない、すなわち、キャップ１１０がベース１４０からある程度離れた状態で行うことが好ましい。キャップ１１０及びロータ１２０の奥行方向寸法を大きくとれるような、大型のチューブポンプであれば、位置決め軸部が連結部に設けられていない場合であっても、係合軸部３２を長くとることによって、キャップ１１０がベース１４０からある程度離れた状態で位置決めを行うことができる（係合軸部３２が、位置決め軸部としての機能を有する）。しかしながら、キャップ１１０及びロータ１２０の奥行方向寸法を大きくとれない、小型のチューブポンプにおいては、連結部３０に位置決め軸部３１が設けられていない構成では、係合軸部３２の奥行方向寸法を大きくとることができず、係合軸部３２をベース１２１に接触させてすり合わせを行いながら位置決めを行う必要があるため、必然的にキャップ１１０がベース１４０に近接した状態となる。このため、キャップ１１０やロータ本体１２１とベース１４０との干渉が起こりやすく、連結軸３０の係合軸部３２とロータ本体１２１の係合穴部１２１ｅ２との位置決め作業は容易なものではなかった。これに対して、本実施形態においては、連結軸３０に、位置決め軸部３１が形成されているため、連結軸３０の係合軸部３２とロータ本体１２１の係合穴部１２１ｅ２との位置決め作業を容易に行うことができるようになっている。また、位置決め軸部３１はギアボックス２０からロータ１２０へのトルク伝達を行う必要はないため、その径を太くする必要は無い。そのため、位置決め軸部３１が収容される主支持軸１２１ｆを細くすることができる。
【００５２】
次いで、ロータ本体１２１の形状について説明する。図７は、本実施形態のロータ本体１２１の斜視図である。本実施形態においては、図１、図２及び図７に示されるように、ロータ本体１２１の主支持軸１２１ｆと円盤部１２１ｇの間には、３組のリブ１２１ｈが形成されている。３組のリブの夫々は、図１に示されるように、ローラ１２２の間に配置されている。
【００５３】
また、リブ１２１ｈの手前側の端面には、手前側に突出する係合突起１２１ｉが設けられている。図２に示されるように、ローラ押さえ１２３には、係合突起１２１ｉが収まる貫通孔１２３ｄが形成されている。
【００５４】
ロータ本体１２１にリブ１２１ｈが設けられていない構成においては、主支持軸１２１ｆに大きなトルクが加わる。そのため、主支持軸１２１ｆが破損しないよう、主支持軸１２１ｆを太くする必要がある。本実施形態においては、主支持軸１２１ｆがリブ１２１ｈで補強されており、さらに、係合突起１２１ｉを介してローラ押さえ１２３とリブ１２１ｈが連結しているため、主支持軸１２１ｆが細くても、主支軸１２１ｆが破損しないようになっている。そして、主支軸１２１ｆを細くすることができるため、ローラ支持軸１２１ｂの径を大きくとることができる。本実施形態においては、上記のようにローラ支持軸１２１ｂの径を大きくとることが可能となる。そのため、本実施形態においては、図８の断面図に示されるように、ローラ１２２に突出部１２２ｄを設けず、ローラ支持軸１２１ｂのみによってローラ１２２を片持ち支持することが可能である。或いは、図９の断面図に示されるように、ローラ１２２の穴１２２ｃがローラ１２２を貫通しており、ローラ支持軸１２１ｂがローラ１２２の手前側の端面１２２ｂから突出してローラ押さえ１２３の凹部１２３ｃに収容される（すなわち、ローラ支持軸１２１ｂが突出部１２２ｄの機能を兼ねる）構成としてもよい。
【００５５】
また、本実施形態においては、ローラ１２２の径を大きくとることが可能であるため、ローラ１２２とチューブ１６０との接触面積を大きくとることが可能となり、チューブ１６０に加わる荷重が分散される。この結果、チューブ１６０の伸びは比較的小さなものとなり、チューブ１６０が容易には破損しないようになっている（すなわち、チューブ１６０の長寿命化が可能となる）。
【００５６】
また、本実施形態の構成においては、利用可能なローラ１２２の径の範囲が広いため、チューブ１６０の太さ、材質、肉厚等に応じて、適切な径のローラ１２２を選択可能である。
【００５７】
以下、上記の実施形態を要説する。本発明の一実施形態に係るチューブポンプは、ローラ有し且つ該ローラをキャップの内周面に沿って公転移動可能に保持するロータを有し、ロータが、ローラをベース側で保持する円盤部を有し、円盤部の外周部には、該円盤部よりもベース側に移動しないよう前記円盤部と係合し、キャップの内周面との隙間を覆うとともに、該円盤部の外周部に沿って回転可能なチューブ押さえが設けられている。
【００５８】
上記構成によれば、ロータに取り付けられるチューブ押さえによってチューブの飛び出しが防止されるため、チューブ飛び出しを防止するための機構をベースに設ける必要がない。このため、小型のチューブポンプが実現される。また、チューブがチューブ押さえに当接すると、チューブとチューブ押さえとの間に働く摩擦力によって、チューブ押さえは静止した状態となる。このため、ロータが回転したとしても、チューブ押さえにチューブが引きずられることはなく、チューブ及びチューブ押さえに加わる荷重は小さなものとなる。ロータ自身によってチューブの飛び出しを押さえるような構成では、ロータにチューブが当接するとロータにチューブが引きずられてチューブが破損する可能性があるが、本発明によれば、チューブが引きずられることはなくなるため、チューブの寿命は長いものとなる。
【００５９】
また、本発明の一実施形態に係るチューブポンプは、ローラを有し且つ該ローラをキャップの内周面に沿って公転移動可能に保持するロータを有し、ロータが、ローラをベース側で保持する円盤部と、該円盤部との間で該ローラを保持するローラ押さえを有し、円盤部の略中央には、ローラ押さえに向かって伸び、先端部が該ローラ押さえに当接する主支持軸が形成されており、円盤部と主支持軸との間にはリブが形成されている。
【００６０】
上記構成のチューブポンプによれば、リブによって主支軸が補強されるため、小型のチューブポンプであっても、主支持軸の径を小さくしてローラの径を大きくとることが可能となる。
【００６１】
また、本発明の一実施形態に係るチューブポンプは、ローラを有し且つ該ローラをキャップの内周面に沿って公転移動可能に保持するロータを有し、チューブポンプが、キャップが取り付けられるベースと、ベースに固定され、ローラを公転移動させるようにロータを回転移動させる駆動ユニットと駆動ユニットの出力軸の回転運動を前記ロータに伝達する連結軸とを有し、ロータが、ローラをベース側で保持する円盤部と、該円盤部との間で該ローラを保持するローラ押さえを有し、円盤部の略中央には、ローラ押さえに向かって伸び、先端部が該ローラ押さえに当接する主支持軸が形成されており、連結軸の前記ロータ側の端部には、非円形断面の位置決め軸部が形成されており、連結軸において、位置決め軸部より駆動ユニット側の部分には、位置決め軸部よりも太径の非円径断面の係合軸部が形成されており、主支持軸には、位置決め軸部と係合可能な位置決め穴部が形成されており、円盤部には、係合軸部と係合可能な係合穴部が形成されている。
【００６２】
上記構成のチューブポンプによれば、連結軸の位置決め軸部と主支持軸の内部に設けられた位置決め穴部とを係合させた状態からキャップをベースに向かって移動させるのみで、駆動ユニットをロータに連結させることができる。また、位置決め軸部と位置決め穴部との係合は、キャップをベースから離した状態で行うことが可能である。このため、本発明によれば、小型のチューブポンプであっても、駆動ユニットとロータを平易な作業で連結することが可能となる。
【００６３】
また、本発明の一実施形態に係るチューブポンプにおいては、キャップの外周面の一部に、半径方向外側に突出する爪が形成されており、ベースには、キャップが収容されるようになっている凹部が形成され、ベースの凹部には、キャップの爪と係合して該キャップが該ベースから外れないように保持する爪が形成されており、ベースの爪がキャップの外周面に当接し、該キャップは該ベースの爪によって半径方向外側から補強される。
【００６４】
このような構成とすると、ベースの爪によってキャップが補強されるため、ロータによるチューブの圧迫によって生じ得るキャップの変形が防止される。
【符号の説明】
【００６５】
１    チューブポンプ
１０    駆動モータ
２０    ギアボックス
３０    連結軸
３１    位置決め軸部
３２    係合軸部
１００    ポンプ本体
１１０    キャップ
１２０    ロータ
１２１    ロータ本体
１２１ｆ  主支持軸
１２１ｈ  リブ
１２２    ローラ
１２３    ローラ押さえ
１３０    チューブ押さえ環
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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