(57)【要約】【課題】本発明は、チューブの押圧力を可変制御でき、かつロータの移動距離が制約されることなく必要なチューブの押圧力を得ることができる電磁回転機構、及びそれを備えたチューブポンプを提供する。【解決手段】  電磁回転機構１は、円環状の磁石３を有するロータ２と、磁石３と平面対向してロータ２に磁気力を作用させる複数のコイル５を円環状に配列したステータ４と、コイル５を通電制御する制御部と、を備える。磁石３及びコイル５は、それぞれ軸心方向に着磁又は励磁され、少なくとも一方は同心円状に複数列配置される。制御部がロータ２に作用する磁気力を制御してチューブの押圧力を可変とできる。また、磁石３又はコイル５が互いに吸引又は反発してロータ２が移動するので、これらの構成を適宜に選択することにより、ロータ２の移動距離が制約されることなく必要なチューブ１０２の押圧力を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環状の磁石を有するロータと、前記磁石と平面対向して前記ロータに磁気力を作用させる複数の電磁コイルを円環状に配列したステータと、前記電磁コイルの通電を制御する制御部と、を備え、前記ロータが平面内２自由度でもって自転及び公転自在で、該ロータの軸心の変位を出力とする電磁回転機構であって、
前記磁石及び電磁コイルは、それぞれ軸心方向に着磁又は励磁され、かつ該軸心を囲むように配置され、これらのうち少なくとも一方は同心円状に複数列配置され、
前記制御部が、前記複数の電磁コイルを順次通電することにより、前記ロータが該電磁コイルから順次吸引力又は反発力を受けて自転及び公転運動することを特徴とする電磁回転機構。
【請求項２】
前記磁石及び電磁コイルは、いずれか一方が奇数列配置され、他方が偶数列配置され、これらの軸心を合わせた状態において、軸心方向に見たとき、前記磁石及び電磁コイルのうちの列数が少ない方が、該磁石及び電磁コイルのうちの列数が多い方の最外周径と最内周径との間に入るように配置されることを特徴とする請求項１に記載の電磁回転機構。
【請求項３】
前記ロータ及びステータを収納するハウジングをさらに備え、
前記ロータは、該ロータを自転及び公転自在に支持する軸を有し、この軸は、該軸に設けられた円板を介してベアリングにより前記ハウジングに支持され、
前記ベアリングは、前記円板を上下面から挟むように前記ハウジングに設けられて、前記ロータとステータとの間のギャップを一定に維持することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電磁回転機構。
【請求項４】
前記ロータは、前記磁石の内周側に配置され、かつ軸心方向に着磁された円環状の第２の磁石をさらに備え、
前記ステータは、前記電磁コイルの内周側に設けられた、前記第２の磁石よりも大径の円環状の磁性体をさらに備え、
前記第２の磁石と前記磁性体との間に働く偏心力により前記吸引力を付勢するようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電磁回転機構。
【請求項５】
前記円板の外周上下面に設けられ、かつ軸心方向に着磁された円環状の第３の磁石と、
前記第３の磁石よりも外周位置において該第３の磁石を上下方向から挟むように対向して前記ハウジングに設けられた円環状の第２の磁性体と、を備え、
前記第３の磁石と前記第２の磁性体との間に働く偏心力により前記吸引力を付勢するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の電磁回転機構。
【請求項６】
前記ロータ及びステータの組が運動機構部を成し、前記ベアリング及び円板が支持機構部を成し、
前記運動機構部が前記支持機構部を中心に軸心方向上下に対称に設けられることを特徴とする請求項３又は請求項５に記載の電磁回転機構。
【請求項７】
円筒状の内壁面を有するポンプケースと、前記内壁面に沿わせて円環状に配置され液体が流出されるチューブと、前記チューブの内周面において自転及び公転しながら移動することができる回転体と、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載された電磁回転機構と、を備え、
前記回転体が、前記電磁回転機構により駆動されることにより、該回転体が前記チューブを前記内壁面に対して圧迫して該チューブ内の流体を送出することを特徴とするチューブポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面内２自由度で自転及び公転自在なロータの軸心の変位を出力とする電磁回転機構及びそれを備えたチューブポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、チューブポンプのチューブを押圧する回転体を回転駆動する駆動源として電磁回転機構が知られている。この種の電磁回転機構は、回転体の軸心と電磁回転機構の軸心をずらす偏心機構を介して回転体に取り付けられる。電磁回転機構が駆動されることにより、回転体が偏心運動してポンプケースの円筒状内壁面に配置されたチューブを順次圧閉し、チューブ内の流体が送出される。
【０００３】
また、磁性材料から成る円板状の可動部材の周りを複数の電磁石を有したステータが囲み、これら電磁石が制御部によって通電制御されることにより、チューブの押圧力を可変とした電磁回転機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の電磁回転機構において、電磁石は、ステータの内周面から内側へ突出してコイルが巻回されて成る。電磁石の先端面は、可動部材の軌道面上の外周縁部が入り込むための溝が設けられてコノ字状に形成され、その外周縁部の上下面と非接触で対向している。そのため、電磁石と可動部材との間のギャップが一定に保たれて、磁気抵抗や磁束漏れが少なく、高効率化も可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１６９５３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような電磁回転機構は、一定の回転力を出力して回転体を回転させるので、チューブの押圧力は一定となり可変制御することは難しい。また、上記特許文献１に示されるようなチューブの押圧力を可変とした電磁回転機構は、可動部材に作用する磁気力は、可動部材が電磁石の溝に入り込むまでの間だけ発生するので、可動部材の移動距離が制約されて必要とされるチューブの押圧力を得ることができない虞がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、チューブの押圧力を可変制御でき、かつロータの移動距離が制約されることなく必要なチューブの押圧力を得ることができる電磁回転機構、及びそれを備えたチューブポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を達成するために、本発明の電磁回転機構は、円環状の磁石を有するロータと、前記磁石と平面対向して前記ロータに磁気力を作用させる複数の電磁コイルを円環状に配列したステータと、前記電磁コイルの通電を制御する制御部と、を備え、前記ロータが平面内２自由度でもって自転及び公転自在で、該ロータの軸心の変位を出力とする電磁回転機構であって、前記磁石及び電磁コイルは、それぞれ軸心方向に着磁又は励磁され、かつ該軸心を囲むように配置され、これらのうち少なくとも一方は同心円状に複数列配置され、前記制御部が、前記複数の電磁コイルを順次通電することにより、前記ロータが該電磁コイルから順次吸引力又は反発力を受けて自転及び公転運動することを特徴とする。
【０００８】
上記電磁回転機構において、前記磁石及び電磁コイルは、いずれか一方が奇数列配置され、他方が偶数列配置され、これらの軸心を合わせた状態において、軸心方向に見たとき、前記磁石及び電磁コイルのうちの列数が少ない方が、該磁石及び電磁コイルのうちの列数が多い方の最外周径と最内周径との間に入るように配置されることが好ましい。
【０００９】
上記電磁回転機構において、前記ロータ及びステータを収納するハウジングをさらに備え、前記ロータは、該ロータを自転及び公転自在に支持する軸を有し、この軸は、該軸に設けられた円板を介してベアリングにより前記ハウジングに支持され、前記ベアリングは、前記円板を上下面から挟むように前記ハウジングに設けられて、前記ロータとステータとの間のギャップを一定に維持することが好ましい。
【００１０】
上記電磁回転機構において、前記ロータは、前記磁石の内周側に配置され、かつ軸心方向に着磁された円環状の第２の磁石をさらに備え、前記ステータは、前記電磁コイルの内周側に設けられた、前記第２の磁石よりも大径の円環状の磁性体をさらに備え、前記第２の磁石と前記磁性体との間に働く偏心力により前記吸引力を付勢するようにしたことが好ましい。
【００１１】
上記電磁回転機構において、前記円板の外周上下面に設けられ、かつ軸心方向に着磁された円環状の第３の磁石と、前記第３の磁石よりも外周位置において該第３の磁石を上下方向から挟むように対向して前記ハウジングに設けられた円環状の第２の磁性体と、を備え、前記第３の磁石と前記第２の磁性体との間に働く偏心力により前記吸引力を付勢するようにしたことが好ましい。
【００１２】
上記電磁回転機構において、前記ロータ及びステータの組が運動機構部を成し、前記ベアリング及び円板が支持機構部を成し、前記運動機構部が前記支持機構部を中心に軸心方向上下に対称に設けられることが好ましい。
【００１３】
上記電磁回転機構において、円筒状の内壁面を有するポンプケースと、前記内壁面に沿わせて円環状に配置され液体が流出されるチューブと、前記チューブの内周面において自転及び公転しながら移動することができる回転体と、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載された電磁回転機構と、を備え、前記回転体が、前記電磁回転機構により駆動されることにより、該回転体が前記チューブを前記内壁面に対して圧迫して該チューブ内の流体を送出することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の電磁回転機構によれば、制御部が複数の電磁コイルを順次通電してロータに作用する吸引力及び反発力を制御することができるので、チューブの押圧力を可変制御できる。また、少なくとも一方が同心円状に複数列配置された磁石又は電磁コイルが、互いに平面対向して吸引又は反発し合うことによりロータが移動するので、磁石又は電磁コイルの構成を適宜に選択することによって、ロータの移動距離が制約されることなく必要なチューブの押圧力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る電磁回転機構を示す断面図、（ｂ）は同電磁回転機構が備えているロータ及びステータを示す上面図。
【図２】（ａ）は同ロータを示す下方斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面相当図。
【図３】（ａ）は同ステータを示す上方斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面相当図。
【図４】同電磁回転機構の制御系を示す回路図。
【図５】同電磁回転機構が備えているコイルの通電タイミングを示すタイミングチャート図。
【図６】（ａ）乃至（ｈ）は同電磁回転機構の動作を説明するための上面図。
【図７】（ａ）乃至（ｄ）は同電磁回転機構の動作を説明するための断面図。
【図８】同電磁回転機構がロータを支持する支持機構部を備えた構成を示す断面図。
【図９】同支持機構部の変形例を示す断面図。
【図１０】（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る電磁回転機構が備えているロータ及びステータを示す断面図、（ｂ）は同ロータを示す下方斜視図、（ｃ）は同ステータを示す上方斜視図。
【図１１】（ａ）は同電磁回転機構の動作を説明するための断面図、（ｂ）はその一部の上面図。
【図１２】（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る電磁回転機構が備えているロータ及びステータを示す断面図、（ｂ）は同ロータを示す下方斜視図、（ｃ）は同ステータを示す上方斜視図。
【図１３】（ａ）は本発明の第４の実施形態に係る電磁回転機構が備えているロータ及びステータを示す断面図、（ｂ）は同ロータを示す下方斜視図、（ｃ）は同ステータを示す上方斜視図。
【図１４】本発明の電磁回転機構を備えたチューブポンプを示す断面図。
【図１５】（ａ）乃至（ｃ）は同チューブポンプの動作を説明するための断面図。
【図１６】同チューブポンプの第１の変形例を示す断面図。
【図１７】同チューブポンプの第２の変形例を示す断面図。
【図１８】同チューブポンプの第３の変形例を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の第１の実施形態に係る電磁回転機構について、図１乃至図７を参照して説明する。図１乃至図３に示すように、電磁回転機構１は、円環状の磁石３を有するロータ２と、ロータ２に磁気力を作用させる複数の電磁コイル（以下、コイルという）５を有するステータ４と、コイル５の通電を制御する制御部（不図示）と、を備える。ロータ２及びステータ４は、ともに円環状であり、互いに軸心を合わせた状態で平面対向している。磁石３とコイル５は、ロータ２とステータ４との間で互いに接近した状態で平面対向している。磁石３は、ロータ２の軸心を囲むように配置され、軸心方向に着磁されている。すなわち、磁石３のコイル５側は、周方向に沿って同一の磁極を有する。コイル５は、ステータ４の軸心を囲むように同心円状に２列配置され、制御部による通電によって軸心方向に励磁される。制御部がコイル５を周方向に順次通電することにより、コイル５の磁石３側が、磁石３のコイル５側と同極又は異極となり、ロータ２がコイル５から磁気力を受けてロータ２の軸心を変位させる。
【００１７】
ロータ２は、その軸心に沿って軸８を有する。軸８は、その一端がロータ２の中心を通って負荷、例えばチューブポンプの回転体に取り付けられ、他端がステータ４の中心を通って軸受（不図示）に取り付けられてロータ２を自転及び公転自在に支持している。磁石３は、ロータ２の外周縁部上に配置され、コイル５側がＮ極、それと反対側がＳ極となるように着磁されている。磁石３としては、永久磁石が用いられる。
【００１８】
ステータ４は、固定されており、その上面にロータ２及びコイル５を収納するハウジング９が設けられている。コイル５は、ステータ４の軸心回りに配置された外周側コイル６と、内周側コイル７と、から成る。コイル６，７は、それぞれ複数個、ここでは１６個あり、その周方向配置位置に対応して説明するときは、コイルａ１〜ａ１６、コイルｂ１〜ｂ１６と称する。コイル６，７の径方向の幅は、それぞれ磁石３の径方向の幅と等しくされているが、これに限られるものではない。コイル６，７の磁石３側は、Ｎ極又はＳ極となるように励磁される。磁極の強度は、制御部によって適宜に調整される。コイル５としては、鉄心にコイルが巻回されたものを用いてもよい。
【００１９】
ロータ２の軸心とステータ４の軸心とを合わせた状態において、軸心方向から見たとき、磁石３は、コイル６の外周径とコイル７の内周径との間に入るように配置されることが好ましく、本例では、磁石３の中心が、コイル６の外周径とコイル７内周径との中間に位置している。ここで、磁石３の径方向の移動距離は、コイル６の外周径とコイル７の内周径との間に相当する距離であり、磁石３又はコイル６，７の径方向の幅により決定される。従って、本回転機構がチューブポンプに用いられたとき、チューブの直径に応じて必要な押圧力を考慮して、磁石３又はコイル６，７の径方向の幅を適宜に選択することにより、磁石３の径方向の移動距離を自由に調整することができる。
【００２０】
図４は、電磁回転機構１のコイル６，７を制御するための制御系を示す。制御部１１は、８つのチャンネルを有し、各チャンネルに、４個のコイル６，７が直列に接続されている。この４個のコイル６，７は、外周及び内周側で隣接するコイル６，７の、例えば、コイルａ５，ｂ５と、これらとステータ４の軸心に対して対称な位置にあるコイル６，７の、例えば、コイルａ１３，ｂ１３に相当する。また、ステータ４の軸心に対して対称な位置関係にあるコイル６，７同士は、互いに逆向きに巻回されている。そのため、制御部１１は、ステータ４の軸心に対して対称な位置関係にあるコイル６，７同士を同時に通電し、また、これらのコイル６，７同士が互いに逆向きの磁界を生じて異極となるように励磁される。
【００２１】
図５は、制御部１１による通電制御を示し、図６及び図７はそのときのロータ２の経時変位を示す。図５の縦軸は時間ｔを示し、横軸は外周及び内周側で隣接するコイルの番号ｎ、例えば横軸の「１」及び「１６」は、それぞれコイルａ１，ｂ１及びコイルａ１６，ｂ１６を示す。制御部１１は、ｔ＝ｔ１〜ｔ１６の各タイミングにおいて、同時に１６個のコイル６，７を通電する。この１６個のコイル６，７は、隣接する４個のコイル６（図６においてＰ１，Ｐ２などで示す）、これらコイル６と内周側に隣接する４個のコイル７（同）、及びこれら８個のコイル６，７とステータ４の軸心に対して対称な位置にある８個のコイル６，７（図６においてＱ１，Ｑ２などで示す）に相当する。また、制御部１１は、ｔ＝ｔ１〜ｔ１６の間、通電するコイル６，７の位置を反時計回りに１つずつずらしていき、ロータ２は、それに伴って１６個の異なるポジションに変位する。以下において、ｔ＝ｔ１，ｔ３，ｔ５、ｔ７、ｔ９、ｔ１１、ｔ１３、ｔ１５のときについて具体的に説明する。
【００２２】
ｔ＝ｔ１のとき、通電が開始されて、コイルａ１，ａ２，ａ１５，ａ１６，ｂ１，ｂ２，ｂ１５，ｂ１６（以下、通電部Ｐ１という）と、コイルａ７〜ａ１０，ｂ７〜ｂ１０（以下、通電部Ｑ１という）が通電される。このとき、通電部Ｐ１及び通電部Ｑ１の磁石３側が、それぞれＳ極及びＮ極となるように励磁される。ロータ２の磁石３のコイル５側はＮ極に着磁されているので、磁石３と通電部Ｐ１が互いに吸引し、磁石３と通電部Ｑ１が互いに反発して、ロータ２はステータ４の軸心に対して上方へ変位する（図６（ａ）及び図７（ａ））。
【００２３】
ｔ＝ｔ３のとき、上記と同様に、コイルａ１〜ａ４，ｂ１〜ｂ４から成る通電部Ｐ２、及びコイルａ９〜ａ１２，ｂ９〜ｂ１２から成る通電部Ｑ２が、それぞれ磁石３側をＳ極及びＮ極とし、ロータ２はステータ４の軸心に対して左斜め上方へ変位する（図６（ｂ））。
【００２４】
ｔ＝ｔ５のとき、コイルａ３〜ａ６，ｂ３〜ｂ６から成る通電部Ｐ３、及びコイルａ１１〜ａ１４，ｂ１１〜ｂ１４から成る通電部Ｑ３が、それぞれ磁石３側をＳ極及びＮ極とし、ロータ２はステータ４の軸心に対して左方へ変位する（図６（ｃ）及び図７（ｂ））。
【００２５】
ｔ＝ｔ７のとき、コイルａ５〜ａ８，ｂ５〜ｂ８から成る通電部Ｐ４、及びコイルａ１３〜ａ１６，ｂ１３〜ｂ１６から成る通電部Ｑ４が、それぞれ磁石３側をＳ極及びＮ極とし、ロータ２はステータ４の軸心に対して左斜め下方へ変位する（図６（ｄ））。
【００２６】
ｔ＝ｔ９のとき、コイルａ７〜ａ１０，ｂ７〜ｂ１０から成る通電部Ｐ５、及びコイルａ１５，ａ１６，ａ１，ａ２，ｂ１５，ｂ１６，ｂ１，ｂ２から成る通電部Ｑ５が、それぞれ磁石３側をＳ極及びＮ極とし、ロータ２はステータ４の軸心に対して下方へ変位する（図６（ｅ）及び図７（ｃ））。
【００２７】
ｔ＝ｔ１１のとき、コイルａ９〜ａ１２，ｂ９〜ｂ１２から成る通電部Ｐ６、及びコイルａ１〜ａ４，ｂ１〜ｂ４から成る通電部Ｑ６が、それぞれ磁石３側をＳ極及びＮ極とし、ロータ２はステータ４の軸心に対して右斜め下方へ変位する（図６（ｆ））。
【００２８】
ｔ＝ｔ１３のとき、コイルａ１１〜ａ１４，ｂ１１〜ｂ１４から成る通電部Ｐ７、及びコイルａ３〜ａ６，ｂ３〜ｂ６から成る通電部Ｑ７が、それぞれ磁石３側をＳ極及びＮ極とし、ロータ２はステータ４の軸心に対して右方へ変位する（図６（ｇ）及び図７（ｄ））。
【００２９】
ｔ＝ｔ１５のとき、コイルａ１３〜ａ１６，ｂ１３〜ｂ１６から成る通電部Ｐ８、及びコイルａ５〜ａ８，ｂ５〜ｂ８から成る通電部Ｑ８が、それぞれ磁石３側をＳ極及びＮ極とし、ロータ２はステータ４の軸心に対して右斜め上方へ変位する（図６（ｈ））。その後、ロータ２は、再びステータ４の軸心に対して上方へ変位して図６（ａ）の状態に戻る。
【００３０】
このように本実施形態の電磁回転機構１によれば、制御部１１がコイル６，７を通電制御してロータ２に作用する吸引力及び反発力を制御することができるので、ロータ２の径方向に発生する力を可変とし、チューブ１０２の押圧力を可変制御できる。また、少なくとも一方が同心円状に複数列配置された磁石３又はコイル５が、互いに平面対向して吸引又は反発し合ってロータ２が移動するので、磁石３又はコイル５の構成を適宜に選択することにより、ロータ２の移動距離が制約されることなく必要なチューブの押圧力を得ることができる。
【００３１】
図８は、電磁回転機構１がロータ２を支持する支持機構部２０を備えた構成を示す。支持機構部２０は、ロータ２及びステータ４の組が成す運動機構部１０の下方に設けられたハウジング２３内に収納されている。この支持機構部２０は、軸８と一体的に設けられる円板８１と、円板８１をその上下面から挟むようにして設けられるベアリング２１，２２と、を有する。軸８は、円板８１を介してベアリング２１，２２によりハウジング９に支持されており、軸心方向に固定され、ロータ２の径方向に変位自在となっている。この構成により、ロータ２とステータ４との間のギャップを一定に維持してロータ２を径方向にスムーズに変位させることができる。
【００３２】
図９は、支持機構部２０の変形例を示す。この支持機構部２０は、円板８１の外周上下面に設けられた円環状の磁石２４，２５（第３の磁石）と、磁石２４，２５よりも外周位置となるようにハウジング９に設けられた円環状の磁性体２６，２７（第２の磁性体）と、を有する。磁石２４，２５は、軸心方向に着磁されており、磁性体２６，２７は、磁石２４，２５を上下方向から挟むように近接対向している。そのため、磁石２４，２５と磁性体２６，２７との間に働く磁気力が、ロータ２をステータ４の軸心から変位させる偏心力となり、磁石３とコイル５の吸引力が付勢される。そのため、ロータ２の径方向に発生する力を大きくしてチューブの押圧力を高めることができる。なお、磁石２４，２５がハウジング９に設けられ、磁性体２６，２７が円板８１に設けられても、上記と同様の効果を奏することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２の実施形態に係る電磁回転機構について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０に示すように、電磁回転機構１ａにおいて、ロータ２は、軸心方向に着磁された円環状の磁石３０（第２の磁石）を有する。この磁石３０は、磁石３の内周側に配置されている。また、ステータ４は、コイル５の内周側に設けられた、磁石３０よりも大径の円環状の磁性体４０を有する。ロータ２及びステータ４の軸心を合わせた状態では、磁石３０が磁性体４０を吸引しようと、いずれかの方向へ変位しようとする不安定な状態にある。そのため、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、磁石３０は、軸心方向から見て、磁石３０と磁性体４０が重なる面積が最大となるような安定な状態に変位する。この変位の際に生じる偏心力により、磁石３とコイル５の吸引力を付勢するようにしたので、ロータ２の径方向に発生する力を大きくしてチューブの押圧力を高めることができる。
【００３４】
次に、本発明の第３の実施形態に係る電磁回転機構について、図１２を参照して説明する。電磁回転機構１ｂにおいて、磁石３は、ロータ２の軸心回りに配置された外周側磁石３１と、内周側磁石３２と、から成る。磁石３１は、コイル５側がＮ極、それと反対側がＳ極となるように着磁されている。磁石３２は、コイル５側がＳ極、それと反対側がＮ極となるように着磁されている。コイル５は、ステータ４の軸心回り円環状に１列配置されている。ロータ２及びステータ４の軸心を合わせた状態において、軸心方向から見たとき、コイル５は、磁石３１の外周径と磁石３２の内周径との間に入るように配置されることが好ましく、本例では、コイル５の中心が、磁石３１の外周径と磁石３２の内周径の中間に位置している。この状態から、コイル５が通電されると、ロータ２は、磁石３１又は磁石３２がコイル５とその直上で対向する範囲内で変位する。本実施形態の電磁回転機構１ｂによれば、コイル５の配置が簡単となっているので、各コイル６，７内に鉄心を入れて磁極の強度を強くし易くすることができる。
【００３５】
次に、本発明の第４の実施形態に係る電磁回転機構について、図１３を参照して説明する。電磁回転機構１ｃにおいて、磁石３は、ロータ２の軸心回りに配置された外周側磁石３１よりもさらに外周側に円環状の磁石３３を有する。磁石３３は、コイル５側がＳ極、それと反対側がＮ極となるように着磁されている。コイル５は、ステータ４の軸心回りに配置された外周側コイル６と、内周側コイル７と、から成る。ロータ２及びステータ４の軸心を合わせた状態において、軸心方向から見たとき、コイル５は、磁石３３の外周径と磁石３２の内周径との間に入るように配置されることが好ましく、本例では、コイル６，７の中心が、磁石３３の外周径と磁石３２の内周径の中間に位置している。この状態から、コイル５が通電されると、ロータ２は、磁石３２及び磁石３３が、それぞれコイル７及びコイル６とその直上で対向する範囲内で変位する。本実施形態の電磁回転機構１ｃによれば、３つの磁石３１〜３３を用いているので、ロータ２の径方向に発生する力を大きくすることができる。
【００３６】
次に、本発明の電磁回転機構を備えるチューブポンプについて、図１４及び図１５を参照して説明する。図１４に示すように、チューブポンプ１００は、ポンプケース１０１と、ポンプケース１０１内に配置される可撓性材料で成るチューブ１０２と、チューブ１０２を圧迫する回転体１０３と、回転体１０３を回転駆動する電磁回転機構１と、を備える。ポンプケース１０１は、円筒状の内壁面を有する。チューブ１０２は、その内壁面に沿わせて円環状に配置されている。回転体１０３は、チューブ１０２の内周面において自転及び公転しながら移動可能に設けられている。電磁回転機構１は、運動機構部１０及び支持機構部２０を有し、軸８が回転体１０３の中心に取り付けられている。
【００３７】
図１５（ａ）に示すように、電磁回転機構１の駆動前、ロータ２及びステータ４の軸心は一致した状態にあり、チューブ１０２は、回転体１０３に圧迫されておらず開放状態にある。図１５（ｂ）に示すように、電磁回転機構１が駆動して、ロータ２が左方へ変位すると（前述の図６（ｃ）の状態）、回転体１０３が左方へ変位してチューブ１０２をポンプケース１０１の内壁面に対して圧迫する。図１５（ｃ）に示すように、ロータ２がさらに回転して右方へ変位すると（前述の図６（ｇ）の状態）、回転体１０３が右方へ変位してチューブ１０２を内壁面に対して圧迫する。このように、ロータ２が変位することにより、回転体１０３が回転しながらチューブ１０２を順次圧迫するので、チューブ１０２内の流体が送出される。なお、図１５において、支持機構部２０の図示は省略されている。本実施形態のチューブポンプ１００によれば、回転体１０３が電磁回転機構１により回転駆動されるので、チューブ１０２の押圧力を可変制御することができ、また、必要なチューブ１０２の押圧力を得ることができる。
【００３８】
チューブポンプの第１の変形例について、図１６を参照して説明する。チューブポンプ１００は、運動機構部１０Ａ，１０Ｂが支持機構部２０を中心に軸心方向上下に対称に設けられている。すなわち、電磁回転機構１は、運動機構部１０Ａの下方に支持機構部２０を備え、この支持機構部２０の下方に運動機構部１０Ｂを備える。この構成により、運動機構部１０Ａと運動機構部１０Ｂとの間で、磁石３及びコイル５により生じる磁界の向きが、支持機構部２０を挟んで互いに逆になる。そのため、ベアリング２１，２２にかかる引力を打ち消してベアリング２１，２２を劣化し難くすることができる。
【００３９】
チューブポンプの第２の変形例について、図１７を参照して説明する。チューブポンプ１００は、支持機構部２０の下方に運動機構部１０Ａ，１０Ｂが順に設けられている。この構成により、運動機構部１０Ａ，１０Ｂにより発生する振動がポンプに直接的に伝わらなくなるので、チューブポンプ１００に安定してポンプ作用を行わせることができる。
【００４０】
チューブポンプの第３の変形例について、図１８を参照して説明する。チューブポンプ１００は、支持機構部２０の下方に運動機構部１０Ｃが設けられている。運動機構部１０Ｃは、互いに対向する２つのステータ４の間に、これらステータ４と平面対向するロータ２を備えている。ロータ２は、その上下面の外周縁部上に円環状の磁石３を有している。上下の磁石３とそれぞれ接近して対向するように、各ステータ４上に外周側コイル６、内周側コイル７が設けられている。この構成により、ロータ２に、その上下両面から磁気力を作用することができるので、２組のロータ２とステータ４間の磁気力を相殺するとともに、ロータ２の径方向に発生する力を大きくしてチューブ１０２の押圧力を高めることができる。
【００４１】
本発明は、上記実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、磁石３及びコイル６，７の個数は、上記に限られず、任意の個数とすることができ、これらを同心円状に３列以上配置してもよい。また、同時に通電するコイル６，７の数も、適宜に設定することができ、時計回りにコイル６，７を順次通電してもよい。また、支持機構部２０は、上記実施例等に示される構成に限られることなく、任意のスラスト軸を用いることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１    電磁回転機構
２    ロータ
３，３１，３２，３３    磁石
４    ステータ
５，６，７，ａ１〜ａ１６，ｂ１〜ｂ１６    電磁コイル
９，２３      ハウジング
１１    制御部
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ    運動機構部
２０    支持機構部
２１，２２    ベアリング
２４，２５    磁石（第３の磁石）
２６，２７    磁性体（第２の磁性体）
３０    磁石（第２の磁石）
４０    磁性体
８１    円板
１００    チューブポンプ
１０１    ポンプケース
１０２    チューブ
１０３    回転体
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１】
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【図６】
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