(57)【要約】  可撓性チューブを経由して液体を送るための蠕動ポンプは、ポンプ本体と、支持構造体と、チューブ保持機構と、リンク機構とを含む。位置決め機能部によって、本ポンプが閉位置にあるとき、上記支持構造体は、上記ポンプ本体に対して固定位置に存在することが確実なものとなる。上記支持構造体は上記保持機構の移動を制御する。上記リンク機構は上記支持構造体を移動させるのに必要な力を加え、この結果、本ポンプは開位置から閉位置へと動作させられる。
2007526424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開位置と閉位置との間で選択的に動作可能である蠕動ポンプであって、
ポンプ本体と、
支持構造体と、を含み、
前記ポンプ本体および前記支持構造体が互いに対面する関係にあり、
前記ポンプ本体および前記支持構造体の少なくとも一方が位置決め機能部を有し、これによって、前記ポンプが前記閉位置にあるとき、前記支持構造体が前記ポンプ本体に対して固定位置に置かれ、
前記支持構造体が前記ポンプ本体に対して移動するとき、前記ポンプ本体が前記開位置と前記閉位置との間で動くようになっていることを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項２】
前記支持構造体が、前記ポンプ本体および前記支持構造体の一方中の第1の幅および第1の長さを備えた溝と、前記ポンプ本体および前記支持構造体の他方上の突起部とを含み、
前記突起部が、前記第1の幅および前記第1の長さより小さい第2の幅および第2の長さを有することを特徴とする請求項1に記載の蠕動ポンプ。
【請求項３】
前記位置決め機能部が、第1の方向の第1の支持面と、前記第1の方向に概して直交する第2の方向の第2の支持面と、前記ポンプ本体および前記支持構造体の他方中の少なくとも1つの位置合わせ部材とを含み、
前記ポンプが閉位置にあるとき、前記第1および第2の両方の方向で移動を最小限に抑えるために、前記位置合わせ部材が前記位置決め機能部と係合するようになっていることを特徴とする請求項1に記載の蠕動ポンプ。
【請求項４】
前記ポンプ本体および前記支持構造体の一方中の第1の方向の第1の幅および第1の長さを有した溝と、
前記ポンプ本体および前記支持構造体の他方上にあり、前記第1の幅および前記第1の長さより小さい、前記第1の方向の第2の幅および第2の長さを有した突起部と、
前記第1の方向の第1の支持面、および前記第1の方向に概して直交する第2の方向の第2の支持面を含む前記位置決め機能部と、
前記ポンプ本体と前記支持構造体の他方中にある少なくとも1つの位置合わせ部材と、をさらに含み、
前記ポンプが前記閉位置にあるとき、前記第1および第2の両方の方向で移動を最小限に抑えるために、前記位置合わせ部材が前記位置決め機能部と係合するようになっていることを特徴とする請求項1に記載の蠕動ポンプ。
【請求項５】
前記支持構造体が、第1の方向で前記ポンプ本体に対して前記開位置および前記閉位置の間で動作可能であり、
前記ポンプが、チューブ保持機構をさらに含み、
前記チューブ保持機構が、前記第1の方向に概して直交する第2の方向に延びるリテーナキャリアを有し、
前記リテーナキャリアが、固定リテーナの対と、可動リテーナの対と、各可動リテーナを対応する固定リテーナに向けて付勢する付勢機構とを含むことを特徴とする請求項1に記載の蠕動ポンプ。
【請求項６】
開口部が前記支持構造体の下側縁部に向って頂点に接近するよう、傾斜した横方向周辺部を有した前記開口部を前記支持構造体が含み、
前記支持構造体が前記ポンプを前記開位置に移動させるとき、前記傾斜した横方向周辺部が、前記可動リテーナの対を前記固定リテーナの対から押しやり、
前記支持構造体が前記ポンプを前記閉位置に移動させるとき、前記傾斜した横方向周辺部が、前記可動リテーナの対の前記固定リテーナの対への接近を可能にするようになっていることを特徴とする請求項5に記載の蠕動ポンプ。
【請求項７】
前記可動リテーナの対が突起部を含み、前記突起部が前記傾斜した横方向周辺部と選択的に接触するようになっていることを特徴とする請求項6に記載の蠕動ポンプ。
【請求項８】
前記支持構造体が、前記開位置と前記閉位置との間で前記ポンプを移動させるとき、前記チューブ保持機構が、前記支持構造体の前記開口部内で前記第1の方向に移動するようになっていることを特徴とする請求項7に記載の蠕動ポンプ。
【請求項９】
前記チューブ保持機構が、前記ポンプ本体の下側縁部からそれを偏らせる張力を受けるようになっていることを特徴とする請求項8に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１０】
前記支持構造体の前記底部縁部がノッチを含み、
前記保持機構がタブを含み、前記タブが、前記張力より大きい力によって前記ポンプが前記閉位置にあるとき、前記ノッチと係合するようになっていることを特徴とする請求項9に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１１】
前記支持構造体がノッチを有した底部縁部を含み、
前記ポンプがチューブ保持機構を含み、前記チューブ保持機構がタブを含み、前記ポンプが前記閉位置にあるとき、前記タブが前記ノッチ中に選択的に受け入れられるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１２】
前記支持構造体が傾斜した表面を有した開口部を含み、
前記ポンプが可動あご部を有したチューブ保持機構をさらに有し、
前記支持構造体が前記ポンプを前記開位置に移動させるとき、前記傾斜した表面が前記あご部を押し開き、
前記支持構造体が、前記ポンプを前記閉位置に移動させるとき、前記傾斜した表面が前記あご部が閉じることを可能とするようになっていることを特徴とする請求項1に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１３】
前記ポンプが、
カバーであって、前記支持構造体が前記ポンプ本体と前記カバーの間に設置されるようにされ、開口部を有したカバーと、
前記支持構造体と前記カバーとの間に設置され、リテーナキャリアを含むチューブ保持部材と、をさらに含み、
前記リテーナキャリアが前記カバーの前記開口部内に受け入れられるようになっていることを特徴とする請求項1に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１４】
付勢機構が前記チューブ保持部材と前記カバーとの間に設置され、
前記付勢機構が、前記カバーの前記開口部内で前記チューブ保持部材を選択的に移動させるようになっていることを特徴とする請求項13に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１５】
作動レバーおよびリンクアームを含むリンク機構をさらに含み、枢動点が前記リンクアームのまわりの前記作動レバーの枢動を可能にし、
前記リンク機構の第1の末端部が選択的に前記支持構造体に結合され、
前記リンク機構の第2の末端部が選択的に前記ポンプ本体に結合され、
前記枢動点が前記第1および第2の末端部の間に設置され、
前記作動レバーが閉位置にあるとき、前記リンク機構および前記位置決め機能部が前記支持構造体を前記ポンプ本体に対してロックするようになっていることを特徴とする請求項1に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１６】
前記支持構造体が、前記リンク機構の前記第1の末端部を受け入れる支持軌道を含み、
前記ポンプ本体が、前記リンク機構の前記第2の末端部を受け入れる枢動面を含むことを特徴とする請求項15に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１７】
前記作動レバーが前記支持軌道のまわりで枢動し、
前記リンクアームが枢動面に対して枢動し、
前記ポンプ本体が2つのスプリングストップを含み、
付勢部材が、予荷重下で、前記スプリングストップのそれぞれと選択的に係合し、
前記作動レバーが、前記支持軌道のまわりを枢動するとき、前記リンクアームが、前記スプリングストップの1つから前記付勢部材を上昇させて、開位置から閉位置にさせるようになっていることを特徴とする請求項16に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１８】
前記ポンプ本体が2つのスプリングストップを含み、
付勢部材が、予荷重下で、前記スプリングストップのそれぞれと係合し、
前記リンクアームが、前記スプリングストップの1つから前記付勢部材を選択的に上昇させるようになっていることを特徴とする請求項15に記載の蠕動ポンプ。
【請求項１９】
前記ポンプが閉位置にあるとき、前記予荷重は、チューブをその壁厚の2倍未満に圧縮するのに十分なものであることを特徴とする請求項17に記載の蠕動ポンプ。
【請求項２０】
前記予荷重が約30から110ポンド(134から490ニュートン)の範囲にあることを特徴とする請求項18に記載の蠕動ポンプ。
【請求項２１】
前記予荷重が約90ポンド(401ニュートン)であることを特徴とする請求項19に記載の蠕動ポンプ。
【請求項２２】
前記リンク機構が、前記ポンプ本体に対する前記支持構造体の相対的移動を可能にするようになっていることを特徴とする請求項15に記載の蠕動ポンプ。
【請求項２３】
前記位置決め機能部が、第1の軸および前記第1の軸に概して直交した第2の軸に沿った前記支持構造体の移動を選択的に制限し、
チューブ保持機構は前記第1および第2の両方の軸に沿って可動であり、前記支持構造体によって選択的に拘束され、
リンク機構が作動レバーおよびリンクアームを含み、枢動点が前記リンクアームのまわりでの前記作動レバーの枢動を可能にし、
前記リンク機構の第1の末端部が前記支持構造体に選択的に結合され、前記リンク機構の第2の末端部が前記ポンプ本体に選択的に結合され、前記枢動点が前記第1および第2の末端部の間に設置され、
前記作動レバーが閉位置にあるとき、前記リンク機構および前記位置決め機能部が前記支持構造体を前記ポンプ本体に対してロックするようになっていることを特徴とする請求項1に記載の蠕動ポンプ。
【請求項２４】
蠕動ポンプであって、
ポンプ本体と、
支持構造体と、を含み、
前記支持構造体が、
前面および前記前面から延びる弧状作用面と、
裏面および前記裏面から延びる支持軌道であって、前記支持軌道が弧状面を含み、前記弧状作用面および前記支持軌道の両方の中心点が互いに一致するものであるような裏面および支持軌道と、
前記支持構造体の底縁部に向って頂点に接近する、傾斜した横方向縁部を含んだ開口部と、を具備してなることを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項２５】
前記支持構造体が前記底縁部に隣接した少なくとも1つのノッチをさらに含むことを特徴とする請求項24に記載の蠕動ポンプ。
【請求項２６】
前記開口部が第1および第2の縁部をさらに含み、
前記第1の縁部は前記第2の縁部に概して直交し、
前記傾斜した横方向縁部が、前記第1および第2の縁部間の交差点から隔置されていることを特徴とする請求項24に記載の蠕動ポンプ。
【請求項２７】
前記開口部の周辺部が前記支持軌道の一部分を含むことを特徴とする請求項24に記載の蠕動ポンプ。
【請求項２８】
前記開口部が第1および第2の縁部をさらに含み、
前記第1の縁部は前記第2の縁部に概して直交し、
前記支持軌道および前記傾斜した横方向縁部がともに、前記第1および第2の縁部間の交差点から隔置されていることを特徴とする請求項26に記載の蠕動ポンプ。
【請求項２９】
蠕動ポンプであって、
ポンプ本体と、
支持構造体と、
固定リテーナを備えたリテーナキャリアを有し、可動リテーナをさらに有するチューブ保持機構と、を含み、
前記可動リテーナの選択的移動が前記支持構造体の選択的移動によって決定されるようになっていることを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項３０】
前記支持構造体の選択する移動が、前記可動リテーナの移動と独立した、前記チューブ保持機構の対応する移動となるようになっていることを特徴とする請求項28に記載の蠕動ポンプ。
【請求項３１】
各可動リテーナを前記固定リテーナに向けて偏向させる付勢機構を含むことを特徴とする請求項28に記載の蠕動ポンプ。
【請求項３２】
蠕動ポンプであって、
ポンプ本体と、
支持構造体と、
作動レバーおよびリンクアームを含むリンク機構であって、枢動点が前記リンクアームのまわりの前記作動レバーの枢動を可能とするようになっているリンク機構と、を含み、
前記リンク機構の第1の末端部が、選択的に前記支持構造体に結合され、
前記リンク機構の第2の末端部が、選択的に前記ポンプ本体に結合され、
前記枢動点が、前記第1および第2の末端部の間に配置され、
前記作動レバーが閉位置にあるとき、前記リンク機構が前記支持構造体を前記ポンプ本体にロックして前記ポンプをロックするようになっていることを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項３３】
前記支持構造体が、前記リンク機構の前記第1の末端部を受ける支持軌道を含み、
前記ポンプ本体が、前記リンク機構の前記第2の末端部を受ける枢動面を含むことを特徴とする請求項32に記載の蠕動ポンプ。
【請求項３４】
前記作動レバーが前記支持軌道のまわりを枢動可能であり、
前記リンクアームが枢動面に対して枢動可能であり、
前記ポンプ本体が2つのスプリングストップを含み、
付勢部材が、予荷重下で前記スプリングストップのそれぞれと係合し、
前記作動レバーが、前記支持軌道のまわりで枢動するとき、前記リンクアームが、前記スプリングストップの1つから前記付勢部材を選択的に上昇させるようになっていることを特徴とする請求項33に記載の蠕動ポンプ。
【請求項３５】
前記ポンプ本体が2つのスプリングストップを含み、
付勢部材が、予荷重下で前記スプリングストップのそれぞれと係合し、
前記リンクアームが、前記スプリングストップの1つから前記付勢部材を選択的に上昇させるようになっていることを特徴とする請求項33に記載の蠕動ポンプ。
【請求項３６】
前記ポンプがロックされているとき、前記予荷重は、チューブを、その壁厚の2倍未満に圧縮するのに十分なものであることを特徴とする請求項35に記載の蠕動ポンプ。
【請求項３７】
蠕動ポンプにおいて、
ポンプ本体と、
支持構造体であって、
前面および前記前面から延びる弧状作用面と、
裏面および前記裏面から延びる支持軌道であって、前記支持軌道が弧状面を含み、前記弧状作用面および前記支持軌道の両方の中心点が互いに一致するものであるような裏面および支持軌道と、
前記支持構造体の底部縁部に向って頂点に接近する、傾斜した横方向縁部を含んだ開口部と、を含む支持構造体と、
固定リテーナを有したリテーナキャリアを有し、可動リテーナをさらに有したチューブ保持機構であって、前記可動リテーナの選択される移動が、前記支持構造体の前記傾斜した横方向縁部の選択した移動によって決定されるチューブ保持機構と、
作動レバーおよびリンクアームを含むリンク機構であって、枢動点が前記リンクアームのまわりの前記作動レバーの枢動を可能にするリンク機構と、を含み、
前記リンク機構の第1の末端部が、前記支持軌道に選択的に結合され、
前記リンク機構の第2の末端部が、前記ポンプ本体に選択的に結合され、
前記枢動点が、前記第1および第2の末端部の間に配置され、
前記作動レバーが閉位置にあるとき、前記リンク機構が前記支持構造体を前記ポンプ本体にロックして前記ポンプをロックするようになっていることを特徴とする蠕動ポンプ。
【請求項３８】
前記ポンプ本体が、互いに概して直交する2つの表面を有した、少なくとも1つの位置決め部材を含み、
前記ポンプがロックされたとき、前記位置決め部材が、前記支持構造体の前記開口部の周辺部と係合するようになっていることを特徴とする請求項37に記載の蠕動ポンプ。
【請求項３９】
前カバーであって、前記支持構造体が前記ポンプ本体と前記前カバーとの間に設置される前カバーと、
前記前カバーおよび前記ポンプ本体によって固定されるロータアセンブリと、をさらに含み、
前記ポンプがロックされたとき、前記作用面が前記ロータアセンブリに、より近接するようになっていることを特徴とする請求項37に記載の蠕動ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蠕動ポンプ(peristaltic pump)に関する。より詳しくは、さまざまな構成要素を自動的に位置付けて、配管を容易にし、ポンプ動作を最適に促進させ、チューブ寿命を延長させる蠕動ポンプに関する。
【０００２】
本出願は、2004年3月4日出願の米国仮特許出願第60/549,532号に基づき優先権を主張するものであり、この仮特許出願は本明細書にその全体が組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
フレキシブルチューブを介して液体を移送するために、回転式蠕動ポンプが通常使用される。通常のポンプは、シャフトと、2つのプレートと、いくつかのローラとを有したロータアセンブリ含む。プレートは、シャフトの軸に直交してシャフトに固定される。ローラは、それぞれの心棒によって2つのプレートの間に固定される。ローラは、直径がほぼ同一であり、ロータシャフトの軸から基本的に同じ距離に配置され、そのまわりに等しい角度で隔置される。次に、回転力をシャフトに加えるモータにシャフトが結合される。電力がモータに与えられたとき、シャフトが回転してローラに軌道経路を描かせる。閉鎖ベッドが、ローラの軌道経路より大きい半径を有し、閉鎖ベッド表面の軸がロータアセンブリの軸と一致するように配置される。可撓性の中空チューブが閉鎖ベッドとローラとの間に配置される。ロータが回転させられたとき、各ローラによってチューブに加えられる圧力のためローラと閉鎖ベッドとの間で絞る動作が生じ、絞られた領域の前方で圧力が増大し、その領域の後方では圧力が低下し、それによってチューブを介して液体を圧送する。
【０００４】
閉鎖ベッドとロータアセンブリとの間の間隔は、適切なポンプ動作を得るためにクリティカルであり、公知の従来技術のポンプには、一貫した間隔をもたらす能力を限定する多くの欠点がある。たとえば、ポンプ本体に対して閉鎖ベッドを開閉するために使用されるリンクは、極めて複雑で、リンクを構成するために多数の構成要素が必要である。さらに各構成要素の許容差のため複雑さが追加される。しかし、閉鎖ベッドとロータアセンブリとの間の間隔が許容差の観点から厳しいものである。というのは、それは、ロータアセンブリと閉鎖ベッドのポンプの間で圧縮力を発生させ、ロータアセンブリに対して閉鎖ベッドを位置決めすることの両方に使用されるからである。
【０００５】
さらに、公知のポンプではチューブの据え付けが複雑である。たとえば、蠕動ポンプが開かれたとき、チューブを把握するあご部は、選択されたチューブの直径に応じて手作業で引き離さなければならず、あご部に接触することなくチューブを取り外すことができるよう自動的に完全に開かれない。さらに、取り付けられたチューブを引き伸ばしてその耐用年数を延長できることが望ましい。公知の蠕動ポンプは、チューブのサイズに依存せず、一定に引き伸ばすことができる能力を欠いている。さらに、ポンプの同じ側にチューブの入口と出口があり、他の装置との干渉の可能性を最小限にするポンプが通常は好ましい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、以下に示す利点の少なくとも1つまたは複数の利点をもたらすポンプが望まれる。すなわち、ロータアセンブリに対して閉鎖ベッドを極めて正確に位置付けて、チューブを適切に閉鎖することと、広範囲のチューブを自動的に保持することと、操作が簡単であることと、使用されるチューブのタイプに依存せず、一貫したチューブ張力をもたらすことと、ポンプの一方側または一方末端部から取り付けられることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開位置と閉位置との間で動作可能な蠕動ポンプが開示される。本ポンプは、ポンプ本体と支持構造体とを有する。支持構造体とポンプ本体とは互いに対面する関係にある。弧状作用面が支持構造体の前面から延びている。
【０００８】
ポンプ本体および支持構造体の少なくとも1つは、ポンプが閉位置にあるとき、支持構造体がポンプ本体に対して固定位置にあるようにさせる位置決め機能部を含む。支持構造体がポンプ本体に対して移動したとき、ポンプは開位置と閉位置の間で動作する。
【０００９】
ポンプはチューブ保持機構を有する。チューブ保持機構に付随した可動リテーナの選択される移動、ならびに可動リテーナと独立したチューブ保持機構の移動が、支持構造体の選択される移動によって、少なくとも部分的に決定される。
【００１０】
ポンプのリンク機構は作動レバーおよびリンクアームを含み、枢動点がリンクアームのまわりの作動レバーの枢動を可能にする。リンク機構の第1の末端部が支持構造体に選択的に結合され、リンク機構の第2の末端部がポンプ本体に選択的に結合される。枢動点は第1および第2の末端部の間に設置される。作動レバーが閉位置にあるとき、リンク機構は支持構造体をポンプ本体にロックしてポンプをロックする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図面全体を通じて同じ参照数字は同じ部材および構成要素を指し示すものと理解されたい。
【００１２】
図1には、蠕動ポンプ100の例示的実施形態が開位置で示してある。それはポンプ本体102を含む。支持構造体104がポンプ本体102の前面に可動的に取り付けられ、両方の構成要素は互いに対面する関係とされた概して平面状の部分を有する。平面部分は、以下で規定するように回転軸A-Aに直交し、説明の目的で、ポンプ100の垂直軸および水平軸をともに含む。次に、チューブ保持機構106が支持構造体104の前面に配設される。保持機構106が支持構造体104と前カバー108との間に配置されるように、開口部110を有した前カバー108が保持機構106の一部分を受け入れる。さらに、前カバー108およびポンプ本体102は、ロータアセンブリ112を固定し、ロータアセンブリは、ロータアセンブリの中心シャフト113(図3)によって規定される固定軸A-Aのまわりで回転する。シャフト113は、前カバー108およびポンプ本体102をともに貫通して延びる。前キャップ114が前カバー108の前面に固定され、これによってロータアセンブリ112のシャフト113へのアクセスが可能になる。後カバー124がポンプ本体102の背後に固定され、シャフト113は後カバーを貫通する。
【００１３】
チューブ116が、支持構造体104の上側縁部119に隣接した弧状作用面118とロータアセンブリ112との間に設けられ、チューブ保持機構106のリテーナ120,122の2つの対を貫通し、リテーナの各対はロータアセンブリ112の対向する横サイド上に設けられる。したがってチューブ116は概してU字形の経路に従う。チューブ116の末端部は、ポンプ100の共通サイドから、すなわち図1および図2に示す方向でポンプの底部から延びる。さらに、それらは、ポンプの同じ末端部、すなわち図示された実施形態では前方末端部に隣接して位置決めされる。取り付けおよび取り外しが、チューブ116を共通サイドから延ばしてポンプ100の同じ末端部に隣接して位置決めすることによって簡略化される。特定のサイドおよび末端部を例示しているが、本発明は例示の実施形態に限定されない。
【００１４】
図2〜図4には閉配置にあるポンプ100を示す。図2は前面斜視図であり、図3は側面からのポンプの断面であり、図4は後面斜視図である。作動レバー126が、ポンプ本体102の側面部分から外側に延び、ポンプ本体および後カバー124によって画定される溝128内に設けられているのを示す。溝128の反対側末端部における開位置と閉位置との間での作動レバー126の動作によって、以下で詳細に述べるようにポンプ100全体の開閉がそれぞれ可能になる。
【００１５】
作動レバー126が図2〜図4に見られるように閉位置にあるとき、支持構造体104の作用面118は、ポンプ100が開のときよりもロータアセンブリ112に極めて近接して配置される。作用面118の弧状形態によってロータアセンブリ112の形状が補完される。その結果、チューブ116が作用面118とロータアセンブリ112との間に挟まれる。さらに、ポンプ100が閉のとき、チューブ保持機構106のリテーナ120,122が、以下で説明するようにチューブ116を拘束する。さらにチューブ116は、その伸張軸に沿って引き伸ばされる。その結果、ロータアセンブリ112のシャフト113が軸A-Aのまわりで回転するとき、チューブ116が絞られる領域が、支持構造体104の作用面118に沿って移動して、絞られた領域の前方で圧力を発生させ、その後方では真空を生成する。
【００１６】
最後に、図2に、ポンプ本体102のサイドから外側に延び、ポンプ本体と後カバー124との間に設けられた取り付けプレートロック130を示す。取り付けプレートロック130によって、モータアセンブリおよび/または取り付けプレート132を含め、シャフト113の回転を制御する制御機構(図示せず)に、ポンプ100を取り外し可能に取り付けることが可能になる。
【００１７】
概して四角形の取り付けプレート132は、図1〜図4には示していないが、図5A、図5Bに例示してあり、ポンプ100とともに使用される。それは、シャフト113を受け入れるためのオリフィス133を含む。取り付けプレート132は開口部134も含む。例示した実施形態では、4つの開口部134が4隅のそれぞれに比較的近く配置されたものを示してある。開口部134により、ファスナが取り付けプレート132を貫通して、それを電動駆動部に固定することが可能になる。
【００１８】
取り付けプレート132の後カバー124への固定を容易にする助けとするために、取り付けプレートは、オリフィス133から外側へ設けられ、そのまわりに、ある角度で隔置された複数の開口部136と、それに対応する突出部138とを含む。突出部138は、軸A-Aのまわりで、ほぼ90度の間隔で周囲に隔置される。各突出部138は、開口部136の内側周辺部140から半径方向外側へ延びる。突出部138は、後カバー124中の裏面144を貫通して形成された対応する開口部142と嵌合し(図4に示すように)、各開口部142は、対応する突出部138を捉えるような大きさに形作られた周辺上に延びたスロット146を有する。突出部138は、後カバー124の開口部142と係合し、次いで、各突出部が対応するスロット146中に延びて、後カバー124の前面を把握し、一方、取り付けプレートの残された部分が後カバー124の裏面144を把握するように、取り付けプレート132全体が軸A-Aのまわりでねじられる。本発明は、より多いかまたはより少ないファスナまたは突出部の組み合わせ、ならびにさまざまな固定機構を意図する。しかし、提案する突出部138の構成の1つの利点は、ポンプが駆動部に対して配置されるとき、それを、4つの位置のいずれの位置にも向けることができることである。その結果、以下でより詳しく説明するように、複数のポンプ100が互いに直列に配置されたとき、隣接したポンプは、ユーザが望む場合、互いにほぼ90°回転させることができる。
【００１９】
一般に、ポンプ本体102、支持構造体104、前カバー108、前キャップ114、後カバー124および取り付けプレート132は、独自に成形される。ガラスおよび無機物充填のポリフェニレンサルファイド(「PPS」)を含め、さまざまな材料を使用することができるが、好ましいのはガラス充填ポリプロピレンである。目的は、剛性を付与するのに適切な体積弾性率を有した材料を提供することである。各構成要素のキー要素が、厳しい許容差を有した単一の非可動成形要素を使用し、関連した構成要素間で許容差の積み重なりを最小限にするように製造される。たとえば、支持構造体104の1つの好ましい実施形態では、位置付け面232,234(以下でより詳しく説明する)が、作用面118を形成するために使用される鋼鉄のブロックと同じブロックから形成される。好ましいポンプ本体102では、位置付け面216,218(以下でより詳しく説明する)が、ロータ112を位置決めするために使用される座ぐり部195(以下でより詳しく説明する)を形成するために使用される鋼鉄のブロックと同じブロックから生み出されかつ形成される。
【００２０】
注意深い組み立て、および一体で成形された構成要素とそれらの個々の要素の革新的な相互作用の結果、作用面118とロータアセンブリ112との間でのチューブ116の位置付けは極めて正確であり、優れた蠕動ポンプを創出する。図6は蠕動ポンプ100の前面組立斜視図であり、次に続く図面と組み合わせて、蠕動ポンプ100の構造および動作をより詳しく示すために使用する。上述したように、軸A-Aはロータアセンブリ112のシャフト113によって形成される。
【００２１】
前キャップ114は、前カバー108に留められている状態で示してある。だが、前カバーは、複数のポンプ100を互いに直列に配置できるよう、第2のポンプ100の後カバー124の開口部142と嵌合させることができる突出部150とともに示してある。前カバー108の上に設けられる任意選択のラベル152も示してある。
【００２２】
チューブ保持機構106が、前カバー108と支持構造体104との間に設けられる。支持構造体104およびロータアセンブリ112は、ともに前カバー108とポンプ本体102との間に設けられる。スプリング154も示してあり、支持構造体104が上側に移動するとき、前カバー108の底部縁部から上側に保持機構106を選択的に移動させるために使用される。スプリング154については、図17および図18に関連して以下でより詳しく説明する。
【００２３】
ネジが切られたボルトまたはネジ156の形のファスナが、嵌合する開口部158を通ってポンプ本体102を貫通し、前カバー108の裏面211に形成されたネジが切られたレセプタクルまたはポスト160(図17に最も良く示されている)中に受け入れられるが、さまざまな他の固定機構を使用することもできる。ネジを切られたファスナ162の別々の集まりが、後カバー124の開口部148を貫通して、ポンプ本体102の裏面中に形成されたネジが切られたレセプタクル164(図22に示す)中に受け入れられる。ネジが切られたファスナが軸A-Aに沿ってポンプ100のさまざまな構成要素を互いに固定している状態を示してあるが、タブ、スロットあるいは溶接および接着を含め、多くの他の機構を使用することができる。
【００２４】
作動レバー126、リンクアーム166およびスプリング168の形の付勢機構が、ポンプ本体102と後カバー124との間に設けられ、ポンプ本体102に対して支持構造体104を移動させるための作動リンクとして協同して作動する。支持構造体104が開位置から閉位置に移動させられたとき、チューブ116が作用面118とロータアセンブリ112との間に挟まれ、チューブ保持機構106がチューブを拘束し、チューブはロータアセンブリとチューブ保持機構との間で、その伸張方向に沿って引き伸ばされる。これら要素それぞれの機能について、さらに以下で説明する。
【００２５】
［ロータアセンブリ］
図7は、図6と組み合わせてロータアセンブリ112を例示する。ロータアセンブリ112は、前ロータプレート174と後ロータプレート176との間で心棒172のまわりに設けられた一連のローラ170を含む。概して120°の間隔で等しく隔置された3つのローラが好ましいが、より多くのローラ(たとえば概して90°の間隔で隔置された4つのローラ)をポンプ100中に使用することもできるはずである。各心棒172の反対側末端部が、各ロータプレート174,176の位置合わせされた開口部178中に受け入れられる。ロータプレート174,176は、軸A-Aを画定する中心シャフト113に直交して、それに取り付けられる。前ロータプレート174および後ロータプレート176の相対的な間隔は、ローラ170がそれらの個々の心棒172のまわりで容易に回転することができるように制御される。さらに各ローラ170は、基本的に同じ直径であり、基本的に同じ半径上に位置決めされることが好ましく、ローラは、それらがロータプレート174および176に結合されているので、シャフト113のまわりに等しい角度で隔置される。
【００２６】
ロータプレート174および176のそれぞれの外側に、ベアリングアセンブリ182がシャフト113のまわりに配置される。各ベアリングアセンブリ182は、任意選択の外側ワッシャ184と、任意選択の内側ワッシャ186(図6参照)とを含み、適切なベアリング188がその間に設けられる。ベアリングアセンブリ182は摩擦を最小限にしてシャフト113の回転を容易にし、一方で、ロータアセンブリの適切な固定を可能にし、それゆえシャフト113が、カバー108、ポンプ本体102、後カバー124および取り付けプレート132それぞれのオリフィス190,192,194および133を貫通して延びることができる。ベアリングアセンブリ182は、ポンプ本体102および前カバー108それぞれの座ぐり部195(図8参照)および196(図17参照)中に受け入れられる。シャフト113の前方末端部197は、複数のポンプ100を直列にした使用を容易にするためにスロット198を含む。シャフト113の後方末端部200は、嵌合する構成要素のスロット198などの適切なスロットと係合するとき、蠕動ポンプ100の後方からシャフトの回転を容易にするための支持面を有した突起部202を含む。シャフト113に取り付けるための他の機構がやはり公知であり、ロータアセンブリ112の動作を容易にするために使用することができる。通常、ロータアセンブリ112の構成要素は、冷間圧延鋼または300シリーズのステンレス鋼などのステンレス鋼のいずれかから形成される。
【００２７】
複数のポンプ100が直列で使用されるとき、第1のポンプ100が電動機構と係合し、その電動機構は、第1のポンプ100のシャフト113およびそれに続くポンプの、続いて入れ子にされた各シャフト113を使用して、係合されたポンプ全てを駆動する。上述したように、各隣接したポンプの方向は、軸A-Aに対してほぼ90°オフセットすることができる。
【００２８】
［ポンプ本体に対する支持構造体の移動］
図8の前面斜視図にポンプ本体102の例示された実施形態を示し、図22の後面図に最も良く示す。図9および図10に、支持構造体104の前面および後面斜視図をそれぞれ示す。図11〜図13に、支持構造体104が開方向から、半ば閉じた、次いで完全に閉じた向きに移動するときの、ポンプ本体102に対する支持構造体104の相対的な移動を示す。図14に、支持構造体104およびロータアセンブリ112に対するポンプ本体102'の代替実施形態を例示する。
【００２９】
上で説明したように、ポンプ本体102は、シャフト113を受け入れるためのオリフィス192と、ロータアセンブリ112のベアリングアセンブリ182の1つを保持するための座ぐり部195とを含む。それはまた、ボルト156が入って前カバー108に固定される開口部158と、後カバー124を貫通したねじが切られたファスナ162を受け入れるための裏面上のねじが切られたレセプタクルとを含む。ポンプ本体102は、溝128(図2および図4)の4つの表面の3つを形成する、その最上部表面にあるスロット210をさらに含む。
【００３０】
位置決め機構は、支持構造体104に対してポンプ本体102を位置決めする助けとなる。これから続く説明では、さまざまな要素は例示のためのものであり、要素のサブセットを実際に使用することができ、あるいは支持構造体104またはポンプ本体102のいずれかについて説明された要素のあるものを他の構成要素と置き換えることができることを理解されたい。
【００３１】
例示された実施形態では、ポンプ本体102の前面211は、概して縦方向に延びた位置決め溝212の対を有し、それぞれが幅「W1」を有し、本体のそれぞれの横方向縁部に隣接して配置されており、2つの位置決め機能部214が、ポンプ本体の前面から延び、オリフィス192の中心部分に隣接するが下側に位置決めされる。2つの位置決め機能部214は、それぞれが第1の位置決め面216および第1の位置決め面に概して直交した第2の位置決め面218を含む。各位置決め面216,218は、別の部材に付属して示してあるが、これは以下で説明するように必要ではない。例示された実施形態では、位置決め面216,218の対があり、それらは、オリフィス192の対向したサイド上に配置される。位置決め面216は溝212と直交することが好ましい。
【００３２】
例示された実施形態では、溝212および位置決め面218は、概して互いに平行であり、位置決め面216によって画定される水平面に概して直交して延びる。ポンプ本体102は、上部から始まり、位置決め部材216の間で概して横方向に画定された上側開口部220も含む。開口部220は、たとえば図22に例示するように、支持構造体104の支持面246を受け入れる。
【００３３】
図9および図10に、支持構造体104の前面および後面斜視図をそれぞれ示す。図11〜図13では、支持構造体104は、ポンプ100が開位置から閉位置に動作するとき、ポンプ本体102とともにサブアセンブリを形成する。支持構造体104の底部縁部から上側に延びた2つのノッチ228を、チューブ保持機構106の動作に関して以下で説明する。支持構造体104は、チューブ保持機構106の突起部307(図17)を受け入れ、ロータアセンブリ112のシャフト113との全ての干渉を避け(図14の代替実施形態に示すように)、ポンプ本体102と適切に嵌合するように形作られた開口部230を有する。開口部230の周辺部は、位置決め面216と選択的に係合するための概して水平の位置合わせ縁部232の対と、ポンプ本体102の対応する位置決め面218と選択的に係合するための概して垂直の位置合わせ縁部234の対とを含む。開口部230は、対向した横方向縁部236も含む。開口部230の下側部分は、2つの傾斜した横方向縁部267(例示された実施形態では、開口部230の横方向の周辺部の一部分として概して傾けられて示される)と、2つの垂直縁部239とを含み、それらの機能は、チューブ保持機構106の可動リテーナ120の開閉に関して以下に説明する。また図11〜図13に最も良く示すように、開口部230の下側部分が、支持構造体104の移動と干渉せずに、開口部158を貫通するファスナ156の通路を可能にするような大きさに形作られる。
【００３４】
支持構造体104の上側部分238によって作用面118が画定される。上側部分238および作用面118は、それぞれ支持構造体104の前面240から前方方向に向かって外側に延びる。前面240は、軸A-Aに対して直交した平面によって概して画定される。作用面118は、回転形状の円弧である。その回転軸は、ポンプ100が適切に動作するために、軸A-Aと概して一致しなければならない。
【００３５】
図10に示すように、突起部が、幅「W2」の位置決めレール242の形で示され、(図8に見られるように)位置決め溝212内に選択的に受け入れられ、支持構造体104の裏面244から外側に延びる。突起部の他の形を使用することもできるが、レール242は、溝212と組み合わされて、支持構造体104とポンプ本体102との間で追加して誘導する助けとなる。
【００３６】
レール242の長さは、ポンプ100が、支持構造体104の上下移動によってその閉位置と開位置の間で動作することができるように、溝212に対して制御される。幅「W2」は、溝212の対応する幅「W1」より狭いことが好ましい。その結果、不意の固着の可能性が最小限に抑えられる。2つの隆起した弧247,249を有した弧状支持軌道246が、軸A-Aと概して同軸であり、さらに裏面から外側に延び、図22に最も良く示し以下で説明するように、作動レバー126のための支持面となる。支持軌道246の下側の弧247は、開口部230周辺部の一部分を形成する。
【００３７】
支持構造体104が、図11〜図13に示すように、ポンプ本体102と嵌合されたとき、上で説明したように、レール242が溝212内に受け入れられ、位置決め機能部214が開口部230と係合し、その周辺部が位置決め機能部と選択的に係合する。ポンプ100が開位置から閉位置に動作したとき、支持構造体104は、ポンプ本体102に対して自己位置合わせすることができる。その結果、ポンプ100が閉じられたとき、支持構造体104は、支持構造体とポンプ本体の両方のさまざまな要素が、リンク機構と組み合って自動的に相互作用することによって、ポンプ本体102に対して極めて正確に位置付けされ、以下で説明するように、ユーザの介入を必要とせず、水平方向または垂直方向のいずれの移動に対してもロックされる。
【００３８】
図11に、支持構造体104の底部縁部248およびポンプ本体102の底部縁部が引き離された開位置にあるポンプ100の一部分を示す。明確にするために、図11には構成要素の1つであるロータアセンブリ112を示していない。以下でより詳しく説明するように、チューブ保持機構106のリテーナ120が、それらの対向するリテーナ122(簡単化のため図示せず)から引き離される。図12に、半ば閉位置にある蠕動ポンプ100を示し、作動レバー126が、その最初の方向に対して、ポンプ100の前方から後方を見たとき時計回りに変位されている。作動レバー126の移動は例示のためだけである。さらに簡単化のため、図12にはリテーナ120を示していない。図13では蠕動ポンプ100は完全に閉じられており、今一度、作動レバー126は、さらに時計回りに変位されている。作動レバー126は、その最初の方向およびその部分的に閉じられた方向の両方から変位させられている状態を示す。位置決め面216は、位置合わせ縁部232と係合しており、位置決め面218は位置合わせ縁部234と係合している。1つの考えられる実施形態では、位置決め面218の上側縁部がオリフィス192に向けてわずかに傾けられ、位置決め機能部214が開口部230の適切な縁部と係合したとき、表面232が位置決め面218の縁部に対して停止する公算を最小限にする助けとなる。しかし、図13に示すように、ポンプ100が完全に閉じられた後、支持構造体104は、ポンプ本体102に対して水平および垂直方向ともに正確に位置付けられる。その結果、優れた流量圧力特性が、支持構造体104と一体の作用面118と、ポンプ本体102上に極めて正確に位置決めされたロータアセンブリ112の間での相互作用の結果から得られる。
【００３９】
図14に、支持構造体の代替実施形態104'に固定され、ロータアセンブリ112と組み合わされたポンプ本体の代替実施形態102'を示す。開口部230'に対する位置決め機能部214'の動作全体は、図1〜図13に関して上で説明した動作と概して同様である。しかし、位置決め機能部214'は、単一の位置決め部材の一部分として、外側の概して垂直の面218'と、概して水平の面216'とを含む。開口部230'の縁部236'がオリフィス192(図8に図示)に向けて傾けられて、ポンプ100が閉位置に移動するとき、ポンプ本体102'に対して支持構造体104'をセンタリングする助けになる。しかし、ポンプが閉じられ後、ポンプ本体102'の位置決め機能部214'は、対応する支持構造体104'の面と係合されるものとする。
【００４０】
［チューブ保持機構］
図15〜図21に、チューブ保持機構106の使用を例示する。チューブ保持機構106は、ポンプ100の同じサイドから、すなわち支持構造体104の作用面118に反対のサイド、それは例示された実施形態では底部サイドであるサイドからの、ポンプ100へのチューブ116の末端部の出入を可能にするように設計される。さらに、上記に述べたように、チューブ116は、ポンプの末端部、それは例示の実施形態では前方末端部に隣接して位置決められる。
【００４１】
一般に、チューブ116がロータアセンブリ112の移動するローラ170の影響を受けてポンプ100中に引き込まれるのを、リテーナ120,122が防止する。リテーナの各対は、移動するリテーナ120およびリテーナキャリア266上に搭載された対向する固定リテーナ122を含む。対応するリテーナ122に対する移動するリテーナ120の運動は、ポンプ100が閉じられているとき、配管の軸にほぼ直交し、ロータアセンブリ112に対してチューブ116を適切に拘束する。少なくともポンプ100の閉鎖の後の部分の間、リテーナ120,122がチューブ116を固定した後、保持機構106全体がロータアセンブリ112から離れて移動される。チューブ116がロータアセンブリ112に既に固定されているので、チューブは、その配管方向に沿って引き伸ばされ、チューブ寿命がより長くなる。
【００４２】
チューブ保持機構106は、確実にチューブ116を適切に保持するだけでなく、チューブの寿命をより長くするが、支持構造体104がポンプ本体102に対して上下に移動されて、ポンプ100を開閉するとき、その機構は、人手の介入なしで自動的に動作する。さらに、ポンプ100が開閉するとき、リテーナ120は、自動的に開閉し、ロードおよびアンロードプロセスを加速し、ポンプ100自身によるローラ170の長さ方向に沿ったチューブ116の自動的なセンタリングが可能になり、それゆえチューブが作用面118とロータアセンブリ112の間で、適切な負荷条件の下で正確に方向付けられて、確実に、ポンプを最適に動作させ、チューブの寿命を延ばす。
【００４３】
図15および図16は開位置および閉位置それぞれにあるチューブ保持機構を示す底面斜視図である。図17は前カバー108と組み合わされたときのチューブ保持機構106の後面斜視図である。図18および図19は前カバー108がないチューブ保持機構106の図であり、やはり開位置および閉位置それぞれにあるポンプを示す。図20はリテーナキャリアの後面図であり、図21は可動リテーナの斜視図である。
【００４４】
図15に例示するように、前カバー108がポンプ本体102に固定された、蠕動ポンプ100の一部分の下面が示してある。部材の1つには底面にあるノッチ260が含まれ、それは、他の部材から対応するタブ262を受け入れ、互いに対して2つの部材を位置決めする助けになる。例示の実施形態ではカバー108がノッチ260を含み、ポンプ本体102がタブ262を有する。いくつかの実施形態ではタブ262は存在しない。しかし、ポンプ100から不意に液体が流れ出した場合、ノッチ280がドレイン穴になる。カバー108は、チューブ保持機構106を選択的に受け入れる開口部110(図1および図2に最も良く示す)を有した中心部分を含む。図15に例示する開位置では、作動レバー126が見られ、リテーナ120はリテーナ122から引き離されている。
【００４５】
リテーナ122は縁部264によって固定方向にある状態が示してあり、リテーナ122のそれぞれは、共通リテーナキャリア266に固定される。各リテーナ122は、外サイド縁部268と内サイド縁部270を含む。外サイド縁部268は、ポンプ100のサイドから横方向内側に隔置される。内サイド縁部270は、外サイド縁部268に最も近く配置された頂点で終了する、いくらか三角形の部分272を含む。三角形部分272は、広範な異なるチューブ116に対応するような大きさにされる。三角形部分272が例示されているが、チューブ116を適切に捉え、不適切に高い半径方向内向きの圧縮力にチューブがさらされず、チューブを引き伸ばすことができるようにチューブを把持する他の幾何学的形状も想定される。他の幾何学的形状は、たとえば弧状部分272を含むことができる。
【００４６】
リテーナ120は、頂点280で終了する三角形部分278を有した対応する外サイド縁部276を含む。例示された実施形態では、両方の三角形部分は概して同一である。
【００４７】
図16に示すように、ポンプ100が閉位置にあり、上記に述べたように、リテーナ120が、チューブ116の軸に概して直交した概して直線の軸R-Rに沿って移動され、それによってそれらがリテーナ122と選択的に係合状態にされる。図16では、チューブ116が存在せず、それゆえ頂点274および280が互いに極めて接近し、三角形部分272および278が実質的に重なっている。実際に、チューブ116が存在するときは、重なりが極めて少なく、使用されるチューブのサイズにも依る。
【００４８】
図17は、支持構造体104などの他の構成要素がない、前カバー108に関した保持機構106の後面斜視図である。リテーナ120が、軸R-Rに対して互いにオフセットされているが、その軸に対して平行に延びる後ポケット282を含んで示してある。各ポケット282の一体のスプリングストップ284が固定される。各ポケット282は、やはり固定された対応する一体のスプリングストップ288と一致している。リテーナ120を横方向に誘導するために、任意選択の側壁286を使用することができる。リテーナ120を閉位置に偏らすために、その自由末端部がスプリングストップ284,288それぞれと係合したコイルスプリング290が、嵌合するポケット282,286内に配置される。いくつかの実施形態では、リテーナキャリア266内に形成された別の一体のストップ289が、固定リテーナ122に向かって外側に遠くに行き過ぎないように可動リテーナ120を保持し、それによってスプリングストップ284が、ストップ289に選択的に当接する。以下で説明するように、支持構造体104の縁部267と選択的に係合するために、リテーナ120から離れて延びる突起部307を示す。
【００４９】
軸R-Rに対してオフセットされた各リテーナ120用のポケット282および側壁286を使用することによって、干渉せずにリテーナ122に対するリテーナ120の移動が可能になる。しかし、ポンプ100が十分大きい場合、2つのリテーナ120によって画定された、一致して配置されたポケット282内に単一スプリングを保持することが可能であり、スプリングを各末端部284の間に捉えられることを理解されたい。
【００５０】
図17に、前カバー108の底部縁部294とスプリングポスト297によって位置決めされた保持機構106の底部縁部296の間に設置され、各構成要素によって画定された嵌合するポケット298,300内に保持されたスプリング154も示す。スプリング154は、前カバー108に対してチューブ保持機構106を上側に偏らせる張力をもたらし、行き過ぎないようにカバーのポスト160によって保持される。同じ機能を果たすために、開口部111の上部縁部を使用することもできる。支持構造体104が例示されていないので、たとえリテーナ120,122がそれらの閉位置にあっても、保持機構106が図中に正確に示してある。以下で説明するように、図19には、ポンプ100が閉じられたときの、その通常の方向が示してある。
【００５１】
図18および図19は、前カバー108またはロータアセンブリ112がないが、保持機構106の動作への支持構造体104の寄与を示す、ポンプ100の前面図である。図18に、明確にするために、各リテーナ120の一部分だけが示してある。しかし、リテーナ120は、それらの開位置にあり、リテーナ122から離れて隔置される。各リテーナ120は、リテーナキャリア266中に形成されたスロット304,306内に受け入れられる。開位置では、リテーナ120の部分は重なり合う。図19では、例示されたリテーナ120の部分がそれらの閉位置にある。
【００５２】
図28〜図30はポンプ100の一部分の後面斜視図であり、さらに、ポンプが閉位置と開位置の間で移動するときの、支持構造体104と保持機構106との間の相互作用を例示する助けをする。図28ではポンプ100は完全に閉じられている。図29では半ば開位置にあるポンプ100が示してあり、図30に完全な開位置にあるポンプが示してある。
【００５３】
例示するように、チューブ保持機構106は、その底部縁部の近くにあり、スロットの底部が開いて突起部308の選択的な出入が可能になるように、支持構造体104の底部縁部から上側に延びた嵌合するノッチ228中に受け入れられる、1つまたは複数の突起部308を含む。2つの構成要素の相互接続の結果として、各ノッチ228の上側縁部340が突起部308と係合した後、支持構造体104がやはり下方に移動するので、保持機構106が下方に移動する。
【００５４】
したがって、図28に示すように、ポンプ100が閉じられたとき、ノッチ228が突起部308と係合し、保持機構106が完全に下側位置にある。突起部307がそれらの個々の傾斜した横方向の縁部267と基本的にはもはや接触状態にない。
【００５５】
図29および図30に例示するように、ポンプ100が開いたときのスロット228の上側への移動によって、チューブ保持機構106上に支持構造体が加える垂直の力が解除されたとき、スプリング154が保持機構106を上側に偏らせる。突起部307がそれらの個々の傾斜した横方向縁部267を進み始めると、突起部は、それらが縁部267を下がるとき、互いに向けて押し付けられる。
【００５６】
最後に、図30ではポンプ100が完全に開かれる。保持機構106がやはり完全に上がっている。突起部307は、それらの縁部267を完全に下って互いに接近し、開口部230の垂直縁部239と接触している。
【００５７】
リテーナキャリア266およびリテーナ120は、ポンプ本体102、支持構造体104、前カバー108、前キャップ114、後カバー124および取り付けプレート132に関して上で説明した方法と類似の方法で成型されることが好ましい。リテーナ120,122は、ガラス充填ナイロンを使用して成型されることが好ましい。
【００５８】
保持機構106の動作は次のようなものである。図18ではポンプ100が開位置にあり、リテーナ120が、スプリング290の付勢力に抗してリテーナ122から離れて配置される。支持構造体104が閉位置から開位置に上側に移動されたとき、頂点に近づくと支持構造体104の底部縁部に向かう垂直面239がある支持構造体104の開口部230の傾斜した縁部267(たとえば縁部267が傾けられた状態の図9参照)が、各可動リテーナ120,290の後サイド上の突起部307と係合し、それによって各可動リテーナ120が嵌合するリテーナ122から押し離される。同時に、突起部308とノッチ228のそれぞれの上側縁部340との間の接続が断たれるので、保持機構106全体がやはり上側に移動する。最終的にロックされた開位置で、保持機構106の突起部307(図18に示す)が、支持構造体104の垂直面239と係合する。この最終的な位置で、リテーナ120は、作動構造体104として開位置に維持される。面239は、スプリング290の印加力に垂直である。
【００５９】
チューブ116の取り付け後、ポンプ100が閉じられる。ポンプが閉じられたとき、支持構造体104の作用面118が、ロータアセンブリ112に向けて下側へ押し付けられる。支持構造体104が、その傾斜した縁部267に対して移動するので、スプリング290が徐々に収縮解除され、次いで、開口部が大きくなるにつれて、固定リテーナ122に向かう可動リテーナ120の移動が可能になる。注目すべきは、リテーナ120,122が、自己調節し、保持機構106に関する全ての面で人手による調節を全て必要とせず、ポンプ100がそれに対して設計される配管サイズがどのようなものであれ、それを適切に拘束することが可能である点である。
【００６０】
チューブ116が拘束された後、保持機構106は、各ノッチ228の上側縁部340がタブ308と係合したとき、支持構造体104に結合されているため、前カバー108およびポンプ本体102に対して下側に押し進められ、それによってチューブ保持機構106を上側に偏らせるスプリング154の張力および保持されたチューブ116の抵抗に打ち勝つ、それらより大きい力が加えられる。リテーナキャリア266および前カバー108の開口部110の構造は、チューブ保持機構106が、固着することなく水平方向のリテーナ120の移動の全てと独立して、開口部内で上下に移動し配管と係合することができるようなものである。保持機構106の相対的移動は、チューブ116が既にしっかりと拘束されており、それが保持機構106とロータアセンブリ112との間に配置されているので、チューブの軸に対して概して平行な方向である。その結果、チューブ116は伸ばされて、チューブは寿命がより長くなる。表面294および296(図17)の相対的位置は、ポンプ100が閉じられたとき、それらが、作用面118と干渉せず、上述したように、位置決め機能部214によってロータアセンブリ112に対して正確に配置されるように、慎重に制御されなければならない。したがって、たとえポンプ100がその閉位置にあるときでさえ、少なくともわずかなギャップが表面294および296の間に存在する。
【００６１】
［リンク機構］
第1の例示した実施形態による作動レバー126を使用した蠕動ポンプ100の開閉は、コイルスプリング168の形の付勢部材を使用し、図6、図22、図23および図24によって示してある。異なる付勢部材、リーフスプリングを有した蠕動ポンプ100の第2の例示する実施形態は、図25〜図27に例示する。付勢部材は、いかなるタイプのスプリング、たとえばコイルスプリング、C型スプリングおよびリーフスプリング、および他の伸長可能または収縮可能なテンション装置も含め、多数の異なる装置の1つとすることができる。
【００６２】
図22および図25は、作動レバー126が「OP」に隣接して開位置にあるポンプ100を示し、図23および図26は、作動レバー126が「PC」に隣接して半ば閉位置にあるポンプを示す。ポンプ100は、図24および図27それぞれでは完全に開位置にあり、2つの実施形態を例示するためのものである。「FC」は作動レバー126に隣接して示してある。簡単化の目的で、ロータアセンブリ112、後カバー124および取り付けプレート132は、図22〜図24には示していない。後カバー124および取り付けプレート132は、図25〜図27の実施形態でも示していないが、ロータアセンブリ112は例示してある。
【００６３】
図22〜図24は、支持構造体104の弧状支持軌道246に回転可能に取り付けられた作動レバー126を示す。レバー126は、支持軌道246の中心点によって画定される第1の枢動点312のまわりのレバーの回転を可能にする嵌合する弧状面310を含む。レバー126は、隆起領域247および249によって画定された溝中の支持軌道246中に受け入れられる突起部を含む。したがって、隆起した弧247および249は、ポンプ100が開閉されるとき加えられる対抗力に対してレバー126を保持する。第1の枢動点から偏らされて、第2の枢動点が、レバー126およびリンクアーム166それぞれの嵌合する開口部316,318を貫通し、不測の取り外しを防ぐため固定されたピン314によって画定される。あるいは、ピン314は、レバー126の一部分として成型され、他の構成要素の対応する開口部を貫通する。いくつかの状況下では、リンクアーム166を成型することが可能である場合があるが、実際問題として、それは、300シリーズのステンレス鋼から形成することが好ましい。
【００６４】
リンクアーム166の反対側末端部も枢動するが、ただし、ポンプ本体102の底部縁部に隣接してポンプ本体102の後面中に形成されたスロット320に対してであり、スロット320は、枢動面321を有する。コイルスプリング168の形の付勢機構を受け入れるためのポケット322が、スロット320と垂直に当接する関係であるがわずかに偏らされて配置される。蠕動ポンプ100が開のとき、スプリング168の自由末端部が、ポケット322の対向するスプリングストップ324,326に当接する。
【００６５】
作動レバー上へ加えられる高応力および支持構造体104がガラス充填ポリプロピレンから形成されることになる見込みの観点で、レバー126がガラスおよび無機物充填ポリフェニレンサルファイド樹脂(「PPS」)から形成されることが概して好ましい。PPSはより高価であるが高応力許容値を有する。さらにレバー126は、上で説明したように、支持構造体104の一部分と摺動接触状態にあり、2つの異種材料を使用すると磨耗を最小限に抑える助けになる。
【００６６】
リンク機構は、レバー126、リンクアーム166、スプリング168ならびに支持構造体104およびポンプベッド102両方の個々の結合面を含み、適切な圧縮力をもたらすようにもっぱら企図される。それは、ポンプ本体102に対して支持構造体104を位置決めするために使用されない。リンク機構は、それが、ポンプ本体102に対する支持構造体104の調節を可能にするという意味で非剛体である。その結果、支持構造体104は、ポンプ本体102に対して横または縦方向に移動することができる。したがってポンプ本体102に対する支持構造体104の位置決めの態様を、リンク機構を含む構成要素による妨害なしに実施することができる。
【００６７】
ポンプ100が開のとき、図22に示すように、スプリング168は、約30〜110ポンド(134〜490ニュートン)の力で、好ましくは約90ポンド(401ニュートン)の力でスプリングストップ324,326に押し付ける予荷重を加えられる。好ましい負荷は、本発明者によって慎重に検討された。ポンプ100は広範囲のチューブ116とともに使用することが企図される。実際、ポンプ100が閉のとき、作用面118とローラ170との間の間隔は、チューブの壁厚の2倍未満であることが望ましい。約90ポンド(401ニュートン)の予荷重を選択すると、使用できると認可された最も堅い材料で、最も厚い許容可能な壁厚を有したチューブでさえ、適切に挟むことが可能になることが判明している。一方、90ポンド(401ニュートン)を大きく超える予荷重を上回ると、スプリング構成、配置および付勢部材を保持するポンプ100の関連要素に関して問題が生じることになる。
【００６８】
上側許容限界値の厚壁さを有したチューブ116を使用する作用をシミュレーションすることによって、力の範囲が本発明者によって確立された。次いで発明者は、許容収縮量を達成するために必要な力を測定した。
【００６９】
必要な力を制御するための主な要素は、チューブの配合(材料)であった。同じ配合で壁がより薄いチューブは、必要な力がより少ないと予想されたが、必ずしも真でないと判明した。好ましい範囲のより下端で、広範囲の配管サイズおよび材料について適切な力がもたらされる。範囲のより上端は、実質的により大きい力が必要ないくつかのチューブに対処するように企図された。さらに、力が大き過ぎると必要な許容値が実際的でなくなる恐れがある。さらに、スプリング168自体がストレス過大になる恐れがある。したがって、ポンプ100およびその関連構成要素の構成を考慮し、約90ポンド(401ニュートン)の力が、ポンプ100とともに使用されるのが望ましいようなチューブの最も広い範囲でタイプについて最良である、最も好ましい力と判明した。
【００７０】
ポンプの後サイドから見て時計回りに作動レバー126を移動することによって、ポンプ100が開かれたとき、作動レバーがリンクアーム166を押し下げ、それがポンプ本体102中のポケット320の枢動面321に対して下に押し当たる。この動作で支持構造体104の作用面118がロータアセンブリ112から離れて垂直に上昇する。
【００７１】
作動レバー126が、ポンプの背後から見て反時計回りに移動されたとき、リンク中の力の方向が逆になる。リンクアーム166が、ここでスプリング168に対して上に押し当たる。スプリング168が大きな予荷重を受けているので、せいぜい、それがわずかだけ移動する。その代わり、リンクアーム166が作動レバー126を引き下げ、それがまた支持構造体104の作用面118をロータアセンブリ112に向けて引き下げる。保持機構106が、支持構造体104に結合されているので、上述したように、やはり下側に移動される。既に述べたように、横および縦方向の調節をともに可能にする、リンク機構の非剛体の性質は、支持構造体104が、必要なように横および縦方向に移動して、ポンプ本体102に対して適切に自己位置付けすることが可能になるようなものであり、それゆえポンプ本体102の位置決め機能部214が支持構造体104の位置合わせ縁部と係合しているとき、具体的には図13および図14に関して上述したように、支持構造体はそれ以上移動することができず、ロックされた閉位置になる。
【００７２】
次いで、作動レバー126がさらに反時計回りに回転させられたとき、リンクアーム166がポケット320内で枢動し、スプリングストップ324からスプリング168を実際に上昇させ、スプリングの全荷重を吸収するように位置付けられる。スプリング168の上昇を容易にするために、リンクアーム166は、ベントタブ330およびタブ330の上側縁部によって画定される棚部332を含む。したがって大きな力によってポンプ本体102に対して支持構造体104が保持され、ロータローラ170と支持構造体の作用面118との間でのチューブ116の収縮によって生じた力に抵抗する。
【００７３】
リーフスプリング168'の形の代替付勢部材が、図25〜図27の実施形態に示してある。ストップ324',326'を有した異なるポケットも例示してあり、ポンプ本体102'がポンプ本体102とわずかに異なっていることを示す。しかし、リンクアーム166に対するリーフスプリング168'の基本的な動作は、ポンプが図27に示すように閉位置にあるとき、リンクアーム166の棚部332によって、スプリングストップ324'からスプリング168'の末端部を上昇させることを含め、図22〜図24の実施形態のそれと極めて類似している。
【００７４】
しかし、各ケースでは、位置決め機能部214が上で説明したように適切に使用することができるように、付勢部材によってポンプ本体102に対する支持構造体104の相対的移動が可能になる。
【００７５】
ポンプ100は、動いているロータアセンブリ112がむき出しになって指と接触するまでポンプが十分に開かれたかどうかを検出するために検知機構を含むこともできる。図22〜図27には、作動レバー126に取り付けられた磁石336が示してある。リードスイッチ(図示せず)が、ポンプ100と係合するポンプモータなどの動力を供給する隣接する構成要素に付随する。ポンプ100が完全に閉じられたとき、磁石336は、リードスイッチに十分接近し、磁石によって生成される磁界がリードスイッチを閉じる。ユーザが作動レバー126を操作してポンプ100を開くとき、レバーは、リードスイッチから十分遠くに磁石336を移動させ、リードスイッチが受ける磁界が、リードスイッチを閉に保持するには十分でなくなる。作動レバー126とロータアセンブリ112に対する支持構造体104の作用面118の運動の間のリンクは、支持構造体104が十分に縦方向距離を移動し、動いているローラ170が指に接触するまでむき出しにされる前に、リードスイッチが開になるようなリンクである。その結果、リードスイッチが開いたとき、作動しているポンプ100が停止し、非作動状態のポンプは始動しない。
【００７６】
［結論］
上記説明は例示を意図し、限定を意図していない。提示された実施例以外の多くの実施形態および応用が、上記説明を読んだ際に当業者には明らかなはずである。本発明の範囲は、上記説明を参照して決定すべきではなく、その代わりに、特許請求の範囲が権利を与える均等物の全範囲とともに特許請求の範囲に準拠して決定すべきである。将来の開発が行われ、開示される装置、システムおよび方法がそのような将来の実施形態中に組み込まれることが予想され意図される。したがって、本発明は修正および変形が可能であり、特許請求の範囲のみによって限定されることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】開位置にあってチューブを受け入れる準備ができている蠕動ポンプの例示の実施形態の前面斜視図である。
【図２】閉位置にある、図1に示す蠕動ポンプの前面斜視図である。
【図３】閉位置にある、図1に示す蠕動ポンプの断面側面図である。
【図４】閉位置にある、図1に示す蠕動ポンプの後面斜視図である。
【図５Ａ】図1〜図4の蠕動ポンプの後カバーの裏面に取り付けられ、さまざまな回転駆動源とともに使用するようにポンプを適応させる取り付けプレートの前面図である。
【図５Ｂ】図1〜図4の蠕動ポンプの後カバーの裏面に取り付けられ、さまざまな回転駆動源とともに使用するようにポンプを適応させる取り付けプレートの後面図である。
【図６】図1に示す蠕動ポンプ全体の分解組立図である。
【図７】図1に示す蠕動ポンプのロータアセンブリの前面斜視図である。
【図８】ポンプ本体の第1の実施形態の前面斜視図である。
【図９】蠕動ポンプの支持構造体の実施形態の前面斜視図である。
【図１０】蠕動ポンプの支持構造体の実施形態の後面斜視図である。
【図１１】チューブ保持機構の一部分も示した、ポンプが開位置にあるときの図8のポンプ本体に対する図9および図10の支持構造体の前面図である。
【図１２】ポンプが半ば閉位置にあるときの、ポンプ本体に対する支持構造体を示す、図11に類似の図である。
【図１３】チューブ保持機構の一部分も示した、ポンプが閉位置にあるときの、ポンプ本体に対する支持構造体を示す、図11および図12に類似の図である。
【図１４】ポンプ本体および支持構造体の代替実施形態を含み、ロータアセンブリも含むサブアセンブリの前面斜視図である。
【図１５】チューブ保持機構が開位置にある、図1の蠕動ポンプの底面斜視図である。
【図１６】チューブ保持機構が閉位置にある、図1の蠕動ポンプの底面斜視図である。
【図１７】前カバー内に固定されたチューブ保持機構を示す、図1の蠕動ポンプのサブアセンブリの後面斜視図である。
【図１８Ａ】支持構造体に固定されたチューブ保持機構を示し、可動リテーナは一部分のみを示し、機構は開位置にある、図1の蠕動ポンプのサブアセンブリの前面図である。
【図１８Ｂ】支持構造体に固定されたチューブ保持機構を示し、可動リテーナは一部分のみを示し、機構は開位置にある、図1の蠕動ポンプのサブアセンブリの斜視図である。
【図１９Ａ】支持構造体に固定されたチューブ保持機構を示し、可動リテーナは一部分のみを示し、機構は閉位置にある、図1の蠕動ポンプのサブアセンブリの前面図である。
【図１９Ｂ】支持構造体に固定されたチューブ保持機構を示し、可動リテーナは一部分のみを示し、機構は閉位置にある、図1の蠕動ポンプのサブアセンブリの斜視図である。
【図２０】蠕動ポンプのリテーナキャリア構成要素の実施形態の後面斜視図である。
【図２１】蠕動ポンプの可動リテーナ構成要素の斜視図である。
【図２２】付勢部材の第1の実施形態によるポンプの作動リンクの態様を示す、開位置にある蠕動ポンプの一部分の後面図である。
【図２３】付勢部材の第1の実施形態によるポンプの作動リンクの態様を示す、半ば閉位置にある蠕動ポンプの一部分の後面図である。
【図２４】付勢部材の第1の実施形態によるポンプの作動リンクの態様を示す、閉位置にある蠕動ポンプの一部分の後面図である。
【図２５】付勢部材の第2の実施形態およびポンプ本体の第3の実施形態によるポンプの作動リンクの態様を示す、開位置にある蠕動ポンプの一部分の後面図である。
【図２６】付勢部材の第2の実施形態およびポンプ本体の第3の実施形態によるポンプの作動リンクの態様を示す、半ば閉位置にある蠕動ポンプの一部分の後面図である。
【図２７】付勢部材の第2の実施形態およびポンプ本体の第3の実施形態によるポンプの作動リンクの態様を示す、閉位置にある蠕動ポンプの一部分の後面図である。
【図２８】完全に閉位置にある蠕動ポンプの一部分の後面斜視図である。
【図２９】半ば開位置にある蠕動ポンプの一部分の後面斜視図である。
【図３０】完全に開位置にある蠕動ポンプの一部分の後面斜視図である。
【符号の説明】
【００７８】
100  蠕動ポンプ
102,102'  ポンプ本体
104,104'  支持構造体
106  チューブ保持機構
108  前カバー
110,111  開口部
112  ロータアセンブリ
113  中心シャフト
114  前キャップ
116  チューブ
118  弧状作用面
119  上側縁部
120  可動リテーナ
122  固定リテーナ
124  後カバー
126  作動レバー
128  溝
130  取り付けプレートロック
132  取り付けプレート
133  オリフィス
134,136  開口部
138  突出部
140  内側周辺部
142  開口部
144  裏面
146  スロット
150  突出部
152  ラベル
154  スプリング
156  ファスナ
158  開口部
160  ポスト
162  ファスナ
164  レセプタクル
166  リンクアーム
168,168'  スプリング
170  ローラ
172  心棒
174  前ロータプレート
176  後ロータプレート
178  開口部
182  ベアリングアセンブリ
184  外側ワッシャ
186  内側ワッシャ
188  ベアリング
190,192,194  オリフィス
195,196  座ぐり部
197  前方末端部
198  スロット
200  後方末端部
202  突起部
210  スロット
212  位置決め溝
214,214'  位置決め機能部
216,218  位置決め面
220  上側開口部
228  ノッチ
230,230'  開口部
236  横方向縁部
236'  縁部
238  上側部分
240  前面
242  位置決めレール
244  裏面
246  支持軌道
247,249  弧
248  底部縁部
260  ノッチ
262  タブ
264  縁部
266  リテーナキャリア
267  横方向縁部
268  外サイド縁部
270  内サイド縁部
274  頂点
276  外サイド縁部
278  三角形部分
282  後ポケット
284,288  スプリングストップ
289  ストップ
290  スプリング
297  スプリングポスト
298,300  ポケット
304,306  スロット
307,308  突起部
310  弧状面
312  枢動点
314  ピン
316,318  開口部
320  スロット、ポケット
321  枢動面
322  ポケット
324,324',326  スプリングストップ
326'  ストップ
330  ベントタブ
332  棚部
336  磁石
340  上側縁部
【図１】
2007526424.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
2007526424.tif 000007
【図５Ｂ】
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【図６】
2007526424.tif 000009
【図７】
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【図８】
2007526424.tif 000011
【図９】
2007526424.tif 000012
【図１０】
2007526424.tif 000013
【図１１】
2007526424.tif 000014
【図１２】
2007526424.tif 000015
【図１３】
2007526424.tif 000016
【図１４】
2007526424.tif 000017
【図１５】
2007526424.tif 000018
【図１６】
2007526424.tif 000019
【図１７】
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【図１８Ａ】
2007526424.tif 000021
【図１８Ｂ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
2007526424.tif 000025
【図２１】
2007526424.tif 000026
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2007526424.tif 000029
【図２５】
2007526424.tif 000030
【図２６】
2007526424.tif 000031
【図２７】
2007526424.tif 000032
【図２８】
2007526424.tif 000033
【図２９】
2007526424.tif 000034
【図３０】
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【国際調査報告】
2007526424.tif 000036
2007526424.tif 000037
2007526424.tif 000038