(57)【要約】【課題】チューブへの潤滑剤塗布を不要とし、チューブ交換が容易でチューブ劣化の少ないチューブポンプを提供する。【解決手段】駆動軸を中心にして回転可能に配置された加圧部と、前記加圧部の外側に配置され前記加圧部との間にチューブを配置する複数の加圧壁面とを備えた。前記複数の加圧壁面の間に、前記加圧部がチューブを加圧しない無加圧区間を形成した。前記加圧部は、チューブを加圧する複数のローラーを有し、前記チューブポンプが動作中に、常に少なくとも１つのローラーがいずれかの加圧壁面との間でチューブを加圧し、各加圧壁面は周期的にローラーとの間でチューブを加圧しない期間があるように各加圧壁面を配置する。【選択図】図１
2019015280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブを用いるチューブポンプにおいて、
駆動軸を中心にして回転可能に配置された加圧部と、前記加圧部の外側に配置され、前記加圧部との間にチューブを配置する複数の加圧壁面とを備え、
チューブがチューブポンプへ出入りする入退区間以外で、前記加圧部が常にチューブを加圧しない無加圧区間が前記複数の加圧壁面の間に形成されており、
前記複数の加圧壁面は、前記チューブポンプが動作中に、前記加圧部が１回転する間チューブを常に１か所以上で加圧するように配置されているチューブポンプ。
【請求項２】
前記チューブポンプが動作中に、前記複数の加圧壁面の加圧壁面毎に、前記加圧部の回転に伴って周期的に前記加圧部との間でチューブを加圧しない期間が生じるように、前記加圧部及び前記加圧壁面を構成した請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記加圧部は、ｎ個（ｎ≧２）のローラーを有し、
前記複数の加圧壁面の中心角度の合計が３６０度／ｎ以上であり、各加圧壁面の中心角度が３６０／ｎ度未満である請求項１又は２に記載のチューブポンプ。
【請求項４】
前記加圧壁面は、ｍ個（ｍ≧２）配置されており、
前記入退区間以外で、前記無加圧区間は、ｍ−１個形成されている請求項１から３いずれか１項に記載のチューブポンプ。
【請求項５】
前記無加圧区間にチューブを固定する固定具を配置した請求項１から４いずれか１項に記載のチューブポンプ。
【請求項６】
前記加圧壁面を前記駆動軸のある方向に加圧する圧力調節機構を有する請求項１から５いずれか１項に記載のチューブポンプ。
【請求項７】
前記加圧壁面の半径方向の位置を変更する調節機構を有する請求項１から５いずれか１項に記載のチューブポンプ。
【請求項８】
チューブポンプの製造方法において、加圧壁面を有する複数の加圧壁を製造し、前記加圧壁面が同一円周上になるように、前記複数の加圧壁を分離して本体に固定し、ｎ個（ｎ≧２）のローラーを有する加圧部を組み立て、前記加圧部を前記本体に取り付けるチューブポンプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸を中心に円周上を移動するローラーと、加圧壁の間に弾性材料からなるチューブを配置し、ローラーによるチューブの長手方向への順次加圧によって流体を送出するチューブポンプに関するものである
【背景技術】
【０００２】
従来のチューブポンプは、ローラーの進行方向にチューブが引っ張られることで不具合発生の可能性がある。対策例として特許文献４，５，６があるが、機構が複雑又は効果が限定的という問題があった。
【０００３】
チューブの加圧圧力調整や送出圧力調整の改善技術として特許文献１、２、７、８があるが、特許文献１は製造後に圧力調整ができず、特許文献２、７はローラー数が多くなり、特許文献８は送出圧力調整のみの改善となる。
【０００４】
従来のチューブポンプは、加圧壁とローラー間の距離が固定かつチューブを押し潰した状態で挟むようになっており、また加圧壁が強く湾曲しているためチューブ交換がしにくい。対策例として特許文献３、９があるが、動作時には分割した加圧壁を合体させる必要があり、可動部を精度よく作らなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２８５８６１号公報
【特許文献２】特開２００７−１７０３７０号公報
【特許文献３】特開２０００−２２７０７６号公報
【特許文献４】特開２００８−８８９１５号公報
【特許文献５】特開２００５−２４０７６５号公報
【特許文献６】特開２００７−１９８３２６号公報
【特許文献７】実公平０７−０１６０５９号公報
【特許文献８】特開２０１５−２０６２８０号公報
【特許文献９】米国特許第４２３１７２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のチューブポンプには、チューブにクリープ現象が生じる可能性がある。ここで言うクリープ現象とは、ローラーがチューブを加圧しながら転がるに従い、チューブがローラーの移動方向に少しずつ移動する現象をさす。
図１３は、クリープ現象を説明する図である。
図１３では、ローラーと加圧壁間にチューブのような弾性体を挟んだ状態でローラーが弾性体を加圧し、回転しながら右から左方向へ進行している。
図中の最大加圧点で弾性体は最も強く加圧壁に押し付けられるので、この部分で弾性体と加圧壁面間の摩擦力が最大となる。
最大加圧点付近では弾性体が加圧により伸長し、その様子を弾性体の縦縞間隔で表している。
最大加圧点から離れるほど弾性体と加圧壁間の摩擦が小さくなってゆくため、ローラーの移動に伴い、図中の左側白抜き矢印が示すように、最大加圧点から前方では弾性体が伸びた分だけ弾性体が前進する。
図中の右側白抜き矢印が示すように、最大加圧点から後方では伸びていた弾性体が縮み、最大加圧点方向に弾性体が引き寄せられる。このようにして、わずかではあるが弾性体がローラーの進行によって移動する。ローラーによる圧迫が強く、弾性体と加圧壁面間の摩擦が大きいと移動しようとする力は非常に強くなる。
ローラーの１回の通過によるチューブの移動量は小さいが、従来のチューブポンプではローラーの回転によるチューブの移動が蓄積してゆき、吸入口付近のチューブの固定点と加圧しているローラー間でチューブに大きな張力が発生する。
そのため弾力のあるチューブを確実にポンプの入口側で固定するのが難しい。
チューブが固定できても強く引っ張られて扁平になるためポンプの吐出量が減少しチューブの劣化も加速する。
このようなチューブのクリープ現象による不具合の対策として、市販されている多くのチューブポンプでは使用時にポンプ内のチューブにグリース等の潤滑剤を塗布する対策が取られているが、用途によっては潤滑剤を利用しづらい。潤滑剤が使える場合でも潤滑剤切れの恐れがある。
また別の課題としてチューブの膜厚が薄いため、チューブへの加圧力を適切に保つのが難しく、チューブの劣化が加速するという課題がある。一般的な対策としてポンプの寸法誤差を小さくし剛性も高めるとコストが増加する。
さらに加圧壁面の湾曲が強く、ローラーが常にチューブを加圧している状態ではチューブ交換が難しいという課題もあった。
【０００７】
そこで本発明はチューブのクリープ現象に伴う不具合を解消し、チューブの劣化を押さえ、チューブ交換が容易な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】
【０００８】
本発明のチューブポンプは、
駆動軸を中心にして回転可能に配置された加圧部と、
前記加圧部の外側に配置され、前記加圧部との間にチューブを配置する複数の加圧壁面とを備え、前記複数の加圧壁面の間に、前記加圧部がチューブを加圧しない無加圧区間を形成している。さらに前記加圧部は流体送出動作時に常に１か所以上でチューブを加圧し、前記加圧壁面はそれぞれが前記加圧部の回転に伴いチューブを加圧しない期間があるように前記加圧壁面を配置する。クリープ現象によるチューブの移動又は伸長を加圧壁面毎に確実に分離してリセットするためには無加圧区間にチューブの固定具を設ける。加圧力調整のためには加圧壁面を移動させる機構を付加する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のチューブポンプは従来１つであった加圧壁面を複数に分割したため、ポンプ動作中に加圧壁面毎にチューブを加圧しない期間が周期的に存在し、その期間にクリープ現象によるチューブの移動や伸びがリセットされる。そのためチューブの固定が容易になり、張力によるチューブの扁平化で吐出量が減少することが少なくなり、チューブ寿命も延びる。
また加圧壁面分割により１つの加圧壁面の湾曲の度合が少なくなるため、各加圧壁面を移動させる機構を付加することで加圧力調整が有効となる。
さらに加圧壁面分割により１つの加圧壁面の湾曲の度合が少なくなることと、加圧壁面毎にチューブを加圧しない位置に加圧部を移動させることでチューブ交換が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１のチューブポンプ５０の正面図、右側面図、平面図、及び、Ｅ−Ｅ断面図。
【図２】実施の形態１のチューブポンプ５０の動作説明図。
【図３】実施の形態１のチューブポンプ５０の交換方法の説明図。
【図４】実施の形態２のチューブポンプ５０の正面図と動作説明図。
【図５】実施の形態２の固定具５４の斜視図。
【図６】実施の形態３の調節機構９０を有するチューブポンプ５０の正面図。
【図７】実施の形態３の調節機構９０を有するチューブポンプ５０の正面図。
【図８】実施の形態３の調節機構９０を有するチューブポンプ５０の正面図。
【図９】実施の形態３の調節機構９０を有するチューブポンプ５０の正面図。
【図１０】実施の形態４の調節機構９０を有するチューブポンプ５０の正面図。
【図１１】実施の形態５のローラー７１と加圧壁面８１の配置を示す概略図。
【図１２】実施の形態６のローラー７１と加圧壁面８１の配置を示す概略図。
【図１３】クリープ現象の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。以下に説明する実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物及び用途の範囲を制限することを意図するものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【００１２】
また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、上、下、左、右、前、後、表、裏といった方向あるいは位置が示されている場合、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置、器具、部品等の配置又は向き等を限定するものではない。
【００１３】
また、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。実施の形態の説明において、同一又は相当する部分については、その説明を適宜省略又は簡略化する。
【００１４】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
＜＜＜チューブポンプ５０＞＞＞
図１を用いて、実施の形態１のチューブポンプ５０の構成について説明する。
チューブポンプ５０は、チューブ５１と本体５２とカバー５３を有している。
【００１５】
チューブ５１は、柔軟性のある筒体である。
チューブ５１は、交換して使用される消耗品である。
本体５２は、直方体又は６面体の筐体である。
カバー５３は、箱蓋状の透明な蓋である。
本体５２は、カバー５３を着脱自在に取り付けている。
【００１６】
＜＜駆動機構６０＞＞
チューブポンプ５０は、駆動機構６０を有する。
駆動機構６０は、駆動軸６１とギア６２とモータ６３とを有する。
駆動軸６１は、本体５２の表面を貫通している回転軸である。
ギア６２は、駆動軸６１に固定された歯車である。
モータ６３は、ギア６２を回転させる電動機である。
【００１７】
＜＜加圧部７０＞＞
チューブポンプ５０は、加圧部７０を有する。
加圧部７０は、ローラー７１とシャフト７２と回転腕７３とを有する。
ローラー７１は、金属製、樹脂製、又は、セラミック製の円筒である。
シャフト７２は、ローラー７１の中心にある軸である。
回転腕７３は、駆動軸６１に固定された駆動軸６１により回転する回転体である。
【００１８】
図１において、回転腕７３は均等な角度で配置された３本の腕を有する。
隣り合う腕のなす角度は、１２０度である。
各腕の先端にシャフト７２が固定され、シャフト７２にローラー７１が回転可能に取り付けられている。
複数のローラー７１は、１つの駆動軸６１で回転駆動される。
複数のローラー７１と複数のシャフト７２とは、駆動軸６１を中心として等角度で、同一円周上に配置されている。
駆動軸６１を中心として隣り合う２個のローラー７１のシャフト７２を通る２つの半径の作る角をローラー７１の中心角といい、ローラー７１の中心角の角度をローラー７１の中心角度という。
【００１９】
＜＜加圧壁８０＞＞
チューブポンプ５０は、複数の加圧壁８０を有する。
複数の加圧壁８０は、加圧部７０の外側に分離されて配置されている。
加圧壁８０は、チューブポンプ５０の表面に固定された樹脂又は金属製の塊である。
加圧壁８０は、ほぼ直方体の形状をしているブロックである。
加圧壁８０は、駆動軸６１がある方向の面に加圧壁面８１を有する。
加圧壁面８１とは、チューブ５１を加圧壁面８１とローラー７１で挟んだ時、チューブ５１を圧迫して閉塞させることができ、ローラー７１の回転によって流体を連続的に送出できる壁面をいう。
【００２０】
チューブポンプ５０は、加圧壁面８１を複数有する。
図１において、加圧壁面８１は、駆動軸６１を中心として１８０度方向に２個配置されている。
２個の加圧壁８０の形状は同一である。
２個の加圧壁８０の加圧壁面８１の正面視の形状は、駆動軸６１を中心とする円の円弧である。
駆動軸６１を中心として加圧壁面８１の円弧の両端を通る２つの半径の作る角を加圧壁面８１の中心角といい、加圧壁面８１の中心角の角度を加圧壁面８１の中心角度という。
加圧壁面８１の中心角度とは、駆動軸６１を中心として、この中心を角の頂点として加圧壁面を見込む角度のことである。
複数の加圧壁面８１の中心角度は全て同じである。
図１では、加圧壁が２個に分割されている。
２個の加圧壁８０の加圧壁面８１は、それぞれ中心角度が同じであり、駆動軸６１を中心にして点対称に配置されている。
図１において、２個の加圧壁面８１の中心角度は６０度であり、２個の加圧壁面８１の中心角度の合計中心角度は１２０度である。
【００２１】
＜＜加圧区間Ｐと無加圧区間ＮＰ＞＞
チューブ５１は、加圧壁８０と加圧部７０との間に配置されている。
チューブ５１は、加圧壁８０と加圧部７０とにより加圧される。
【００２２】
図２において、１，２，３は、１番目、２番目、及び、３番目のローラー７１である。
加圧区間Ｐ１，Ｐ２は、チューブ５１がローラー７１と加圧壁面８１とにより加圧される１番目の加圧区間と２番目の加圧区間である。
以下、加圧区間Ｐ１と加圧区間Ｐ２とを区別しない場合は、単に、加圧区間Ｐという。
無加圧区間ＮＰは、加圧壁面８１と加圧壁面８１の間にあるチューブ５１の通過区間であり、チューブ５１がローラー７１と加圧壁面８１とにより加圧されない区間である。すなわち、無加圧区間ＮＰは、加圧部７０が常にチューブ５１を加圧しない区間である。
入退区間ＩＯは、チューブ５１を取り込む入路とチューブ５１を引き出す退路となる区間である。すなわち、入退区間ＩＯは、チューブ５１がチューブポンプ５０へ出入りする区間である。
入退区間ＩＯは、チューブ５１が通過していない区間であり、チューブ５１を加圧できない区間である。
【００２３】
無加圧区間ＮＰは、複数の加圧区間Ｐの最初の始端部ｂと複数の加圧区間Ｐの最後の終端部ｅとの間に最低１箇所存在している。すなわち、無加圧区間ＮＰは、入退区間ＩＯ以外で、複数の加圧壁面８１の間に形成されている。
具体的には、加圧壁面８１がｍ個（ｍ≧２）配置されている場合、無加圧区間ＮＰは、入退区間ＩＯ以外で、ｍ−１個形成されている。
【００２４】
図１の（ａ）では、加圧壁面８１は２個配置されている。加圧区間Ｐは２個形成されている。無加圧区間ＮＰは１個形成されている。入退区間ＩＯでは固定具９１１と固定具９２１によりチューブ５１がローラー７１の回転を妨げないように適度なたるみを持つ状態で本体５２に固定されている。
【００２５】
無加圧区間ＮＰの両側に加圧壁面８１があり、加圧壁面８１は無加圧区間ＮＰを挟んで配置され、無加圧区間ＮＰの長さ、すなわち加圧壁面８１間の間隔はローラー７１の直径より長い。
無加圧区間ＮＰにあるチューブ５１は、チューブポンプ５０の動作中か停止中かにかかわらず、ローラー７１により圧迫されない。
【００２６】
複数の加圧壁面８１の中心角度の合計角度を合計中心角度とする。
ローラー７１の数をｎ個（ｎ≧２）とする。
実施の形態１のチューブポンプ５０は、複数の加圧壁面８１の中心角度の合計が３６０度／ｎ以上であり、各加圧壁面８１の中心角度が３６０／ｎ度未満とすることで、常に１つ以上のローラーがチューブを加圧し流体を送出する事ができる。すなわち、実施の形態１のチューブポンプ５０は、「複数の加圧壁面８１の合計中心角度≧（３６０度／ローラー７１の数ｎ）」、かつ、「各加圧壁面８１の中心角度＜（３６０度／ローラー７１の数ｎ）」を満たす。
【００２７】
図１に示すチューブポンプ５０の場合は、ローラー７１の数ｎ＝３であるから、
「複数の加圧壁面８１の合計中心角度≧（３６０度／３）＝１２０度」
となり、加圧壁面８１の合計中心角度は、１２０度以上となる。
【００２８】
実施の形態１のチューブポンプ５０は前述の中心角度の条件を満たしているため従来のチューブポンプと同様に流体を送出することができる。
【００２９】
＊＊＊チューブポンプ５０の動作＊＊＊
図２を用いて、実施の形態１のチューブポンプ５０の動作について説明する。
図２において、駆動軸６１が時計周りに１２０°回転し、ポンプ動作する様子を時間経過順に（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）で示している。
（ａ）ではＰ２側、（ｃ）ではＰ１側の加圧壁面８１がチューブ５１を加圧していないが、逆側の加圧壁面８１でチューブ５１が加圧されている。（ｂ）、（ｄ）では両側の加圧壁面８１でチューブ５１を加圧している。以降同様の動作が繰り返されてポンプ動作を行なう。
このように、複数の加圧壁面８１は、チューブポンプ５０が動作中に、加圧部７０が１回転する間チューブを常に１か所以上で加圧するように配置されている。よって、加圧壁面８１が分割されていても、チューブ５１は回転中に常に１か所以上で加圧部７０により加圧されているので、問題なく流体の送出が行える。
【００３０】
さらにチューブ５１が適度なたるみをもって本体に固定されていれば、（ａ）ではＰ２側、（ｃ）ではＰ１側のチューブ５１が解放されるため、チューブ５１のクリープ現象に伴う伸びや張力が周期的に解消される。すなわち、チューブポンプ５０では、チューブポンプ５０の動作中に、加圧壁面８１毎に、加圧部７０の回転に伴って周期的に加圧部７０との間でチューブ５１を加圧しない期間が生じるように、加圧部７０及び加圧壁面８１を構成している。
【００３１】
＊＊＊チューブ５１の交換方法＊＊＊
＜＜チューブ５１の取り外し方法＞＞
図３を用いて、実施の形態１のチューブ５１の交換方法について説明する。
【００３２】
まずＰ２付近でチューブ５１が加圧されないようにローラー７１の位置を（ａ）の状態とし、（ｂ）に示すように加圧区間Ｐ２の加圧壁付近のチューブ５１を外す。次にローラーを１２０度回転させて（ｃ）の状態とし、加圧されなくなった加圧区間Ｐ１の加圧壁付近のチューブ５１を外す。
新しいチューブを取り付けるには上記の逆の手順で行えばよい。このように実施の形態１のチューブポンプ５０では、分割により加圧壁面８１の湾曲が小さくなり、加圧壁面８１にローラー７１が接しない部分でチューブ５１の交換ができるので、容易にチューブ交換ができる。
【００３３】
＜＜チューブポンプ５０の製造方法＞＞
以下、チューブポンプ５０の製造方法について説明する。
【００３４】
ステップＳ１：加圧壁８０の製造工程
加圧壁面８１を有する複数の加圧壁８０を製造する。
その際、複数の加圧壁面８１の合計中心角度は、３６０度／ｎとする。
ここで、ｎは、加圧部７０のローラー７１の数である。
【００３５】
ステップＳ２：加圧壁８０の固定工程
本体５２に複数の加圧壁８０を固定する。
その際、加圧壁面８１が同一円周上になるように、複数の加圧壁８０を分離して配置する。
【００３６】
ステップＳ３：組立工程
駆動機構６０を組み立てる。
ｎ個（ｎ≧２）のローラー７１を有する加圧部７０を組み立てる。
本体５２に駆動機構６０と加圧部７０とその他の部品を取り付ける。
【００３７】
ステップＳ４：チューブ５１の取り付け工程
前述したチューブ５１の取り付け方法により、チューブ５１を取り付ける。
【００３８】
実施の形態２．
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
【００３９】
＜＜＜チューブポンプ５０＞＞＞
図４は固定具５４を有するチューブポンプ５０を示している。
固定具５４は図５に示すようなチューブ５１を本体５２に固定する固定機構である。
【００４０】
固定具５４は加圧壁８０の間の無加圧区間ＮＰ又はその近傍に配置する。
【００４１】
チューブ５１は、たるみをもって、吸入口ａと固定具５４と送出口ｆとの３箇所で固定されている。
吸入口ａと固定具５４との間にあるチューブ５１の長さは、チューブ５１が加圧壁面８１に沿って湾曲できるようにするために、吸入口ａと固定具５４との距離よりも長い。
固定具５４と送出口ｆとの間にあるチューブ５１の長さは、チューブ５１が加圧壁面８１に沿って湾曲できるようにするために、固定具５４と送出口ｆとの距離よりも長い。
【００４２】
固定具５４は本体５２に固定され、チューブ５１を固定する凹部５７を有する。
凹部５７は、チューブ５１を開口から凹部５７へ押し込むことにより、チューブ５１の弾性を利用してチューブ５１を閉塞させることなく固定する断面形状を持つ。
【００４３】
固定具５４は、チューブ５１の断面よりわずかに小さい隙間を持つスリット又は留め具でもよい。
【００４４】
＊＊＊チューブポンプ５０の動作＊＊＊
図４を用いて、チューブポンプ５０の動作について説明する。
図４では、（ａ）から（ｄ）まで順にローラー７１が時計回りに３０度ずつ合計１２０度回転する様子を示している。
図４では、チューブ５１のずれ又は伸びの生じる部分を矢印で示している。
【００４５】
＜図４の（ａ）＞
１番目のローラー７１が加圧区間Ｐ１でチューブ５１を加圧し流体を送出する。この時チューブのクリープ現象により吸入口から１番目のローラー７１間のチューブ５１に矢印で示すような伸びが生じる。加圧区間Ｐ２側ではチューブ５１は加圧されていなので過去に伸びがあったとしても解消され、この部分の伸びはない。
【００４６】
＜図４の（ｂ）＞
１番目のローラー７１が加圧区間Ｐ１の終端部ｃに到達すると同時に２番目のローラー７１が加圧区間Ｐ２の始端部ｄに到達し、チューブ５１の加圧を開始する。
【００４７】
＜図４の（ｃ）＞
１番目のローラー７１が加圧区間Ｐ１を離れたため、吸入口ａを起点としたチューブ５１の伸びが解消されている。
２番目のローラー７１が加圧区間Ｐ２でチューブ５１を加圧することによりチューブ５１を加圧し流体を送出する。この時チューブのクリープ現象により加圧区間Ｐ２側で固定具５４と２番目のローラー７１間のチューブで矢印のような伸びが生じる。
【００４８】
＜図４の（ｄ）＞
２番目のローラー７１が加圧区間Ｐ２の終端部ｅに到達すると同時に３番目のローラー７１が加圧区間Ｐ１の始端部ｂに到達し、チューブ５１の加圧を開始する。
【００４９】
図４の（ｄ）の状態からさらにローラー７１が３０度回転すると３番目のローラー７１が図４の（ａ）の１番目のローラー７１の位置に到達する。以下、同様の動作が繰り返される。
【００５０】
＊＊＊実施の形態２のチューブポンプ５０の効果＊＊＊
もし固定具５４がなく、ｃからｅに至るチューブ５１に多少の張力がかかっている場合や、送出口ｆでチューブ５１の固定が不十分な場合は、加圧区間Ｐ１側の伸びの解放が加圧区間Ｐ２側の加圧開始による影響で完全には行われず、吸入口ａから加圧区間Ｐ１側のローラー７１間でチューブ５１の伸びの蓄積が生じる可能性がある。
固定具５４を設ければ、加圧区間Ｐ１と加圧区間Ｐ２のチューブ５１の伸びが分離されて図４に示すように周期的にチューブ５１の伸びが解消され、チューブ５１に強い張力が発生することがなくなる。
【００５１】
実施の形態３．
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
【００５２】
＜＜＜チューブポンプ５０＞＞＞
図６は、図１に示したチューブポンプ５０が調節機構９０を有する場合を示している。
調節機構９０は、分割された各加圧壁面８１と駆動軸６１との距離を変更できる機構である。
調節機構９０は、複数の加圧壁面８１すべてに対して配置されている。
調節機構９０は、流体送出時にバネ又は同様の機能をもつ弾性体により、加圧壁面８１を駆動軸６１のある方向に加圧する。
【００５３】
調節機構９０は、可動部９１と固定部９２とバネ９３とを有する。
可動部９１は、本体５２の表面をスライド可能に取り付けらている。
可動部９１は、加圧壁８０に相当するものであり、加圧壁８０がスライド可能になったものである。
加圧壁面８１は、可動部９１の駆動軸６１がある方向の面に形成されている。
固定部９２は、本体５２に固定されている。
バネ９３は、可動部９１と固定部９２との間に配置されている。
バネ９３は、可動部９１を駆動軸６１の方向に押す押しバネである。
バネ９３の代わりにその他の弾性体を用いてもよい。
【００５４】
＊＊＊チューブポンプ５０の動作＊＊＊
図６を用いて、チューブポンプ５０の動作について説明する。
１番目のローラー７１が加圧区間Ｐ１にある場合、加圧壁面８１は半径方向外側に押される。
このため、バネ９３が縮み可動部９１が後退する。
この時、２番目と３番目のローラー７１は、加圧区間Ｐ２にはなく、２番目と３番目のローラー７１により加圧壁面８１は半径方向外側に押されていない。
このため、バネ９３が伸び可動部９１が前進する。
【００５５】
＊＊＊図６のチューブポンプ５０の効果＊＊＊
図６のチューブポンプ５０は、分割した加圧壁に対するバネ機構が特徴である。
チューブがローラーから受ける圧力は駆動軸を中心とした半径外側方向となるため、バネ等の加圧機構を加圧壁に付加した場合、加圧壁面の法線方向と加圧方向がずれるほど力がチューブに伝わらなくなる。
図６のチューブポンプ５０によれば、加圧壁面を分割したため、分割しない場合に比べ角度のずれが少なくなることでバネ等の機構が有効に機能しチューブが受ける圧力の位置による変動を小さくできる。
【００５６】
また、図６のチューブポンプ５０によれば、寸法誤差によって生じるチューブにかかる圧力の変動を減少させチューブ寿命を延ばすことができる。
また、図６のチューブポンプ５０によれば、製造時により大きな寸法誤差が許容でき、より低剛性の材料で製造することができる。さらに同じチューブポンプで使用できるチューブの寸法と仕様の範囲が広がる。また、ローラーの駆動力の変動が少なくなり、より少ない駆動力マージンですむため必要な駆動力を低減できエネルギー消費が減少する。
【００５７】
＜＜＜チューブポンプ５０＞＞＞
図７は、２個の固定具５４でチューブ５１を固定したチューブポンプ５０が調節機構９０を有する場合を示している。
調節機構９０は、可動部９１とバネ部９５と固定部９２とを有する。
調節機構９０は、樹脂等の弾性素材でできている。
調節機構９０は、加圧壁となる可動部９１とバネ部９５と固定部９２とを一体成型した例である。
【００５８】
図７の場合も、図６と同様に、ローラー７１が加圧区間Ｐにある場合、加圧壁面８１は半径方向外側に押される。
このため、バネ部９５が縮み可動部９１が後退する。
ローラー７１が加圧区間Ｐにはない場合、ローラー７１により加圧壁面８１は半径方向外側に押されていない。
このため、バネ部９５が伸び可動部９１が前進する。
図６及び図７の調節機構９０は、加圧壁面８１を駆動軸６１のある方向に加圧する圧力調節機構ともいう。
【００５９】
＜＜＜チューブポンプ５０＞＞＞
図８は、図１に示したチューブポンプ５０が調節機構９０を有する場合を示している。
調節機構９０は、分割された各加圧壁面８１と駆動軸６１との距離を変更できる機構である。
調節機構９０は、チューブ５１の交換時に加圧壁面８１を移動させ、ローラー７１との距離を大きく又は小さく保つ機構である。
調節機構９０は、可動部９１と固定部９２とネジ９６とを有する。
可動部９１は、本体５２の表面をスライド可能に取り付けられている。
固定部９２は、本体５２に固定されている。
ネジ９６は、固定部９２に取り付けられている。
ネジ９６を回転させると、可動部９１が半径方向にスライドする。
ネジ９６を調整することにより、動作中の加圧力を調節することができる。
ネジ９６を後退させると可動部９１が後退する。
【００６０】
＊＊＊図８のチューブポンプ５０の効果＊＊＊
図８のチューブポンプ５０によれば、ネジ９６により加圧壁面８１の半径方向の位置を変更することができるので、寸法誤差の補正やチューブ５１への加圧力調整が容易に行える。なお、位置変更に伴い理想的には加圧壁面８１の曲率も変更すべきであるが、位置変更の範囲がチューブ５１の膜厚程度であれば、チューブ５１が弾性体であるため実用上問題ない。
【００６１】
＜＜＜チューブポンプ５０＞＞＞
図９は、図６に示したバネ９３と図８に示したネジ９６との両方を有する調節機構９０を示している。
図９の調節機構９０は、バネ９３の片側端点位置を変更することでチューブ５１への加圧力の調整を行う機構である。
ネジ９６を前進させれば、バネ９３が圧縮され、チューブ５１への加圧力が増加する。
ネジ９６を後退させれば、バネ９３が伸長し、チューブ５１への加圧力が減少する。
【００６２】
＊＊＊図９のチューブポンプ５０の効果＊＊＊
図９に示すチューブポンプ５０は、ネジ９６を用いてバネ９３の片側の端点位置を変えることでチューブにかかる圧力を精度よく調整することができる。
さらにバネ９３によって位置調整が行われるため、チューブポンプ５０やチューブ５１の寸法誤差の許容範囲が広がる。たとえば、条件によっては加圧壁面８１が平面でもポンプ動作が可能となる。
【００６３】
実施の形態４．
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
【００６４】
＜＜＜チューブポンプ５０＞＞＞
図１０は、加圧壁８０が回転するチューブポンプ５０を示している。
チューブポンプ５０は、調節機構９０を有する。
調節機構９０は、分割された各加圧壁面８１と駆動軸６１との距離を変更できる機構である。
調節機構９０は、チューブ５１の交換時に加圧壁面８１を移動させ、ローラー７１との距離を大きく又は小さく保つ機構である。
調節機構９０は、バネ９３とフック９４を有する。
フック９４は、バネ９３の両端にある。
【００６５】
加圧壁８０は、柱状であり、中央に加圧壁面８１を有する。
加圧壁８０の下端は、回転軸５６に取り付けられている。
回転軸５６は、本体５２に固定されており、加圧壁８０が回転する軸となる。
加圧壁８０は、上端に、ピン８２と孔８３とを有する。
バネ９３は、一端にあるフック９４で孔８３に引っ掛けられ、他端にあるフック９４でピン８２に引っ掛けられている。
２本の加圧壁８０は、バネ９３により間隔が狭くなるように引き寄せられている。
本体５２は、本体５２の表面から突出した２個のストッパー５５を有する。
ストッパー５５は、加圧壁８０の回転範囲を制限するものである。
【００６６】
加圧壁８０は、下部の回転軸５６を中心に回転する。
加圧壁面８１は駆動軸６１のある方向に直線的には動かない。
しかし、加圧壁面８１と下部の回転軸５６との間の距離を適切にとれば、加圧壁面８１の動きはほぼ直線とみなせるため実用的に問題ない。
【００６７】
チューブ交換時には、バネ９３の片側のフック９４をピン８２から外して２個の加圧壁８０の間隔を広げることができる。
別方法としてラチェット等で加圧壁８０をローラー７１から離して固定する手段を設けてもよい。
【００６８】
＊＊＊図１０のチューブポンプ５０の効果＊＊＊
図１０のチューブポンプ５０では、ローラー７１と加圧壁８０との間の距離を大きくできるので、チューブの交換が容易である。
またバネにより加圧圧力が決まるので寸法誤差やチューブの膜厚変動に対する許容度が高い。
さらに加圧壁８０の移動を、回転軸５６を中心とした回転で行うため、直線的に可動とする機構にくらべて製作が容易となる。
【００６９】
実施の形態５．
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
【００７０】
＜＜＜チューブポンプ５０＞＞＞
図１１を用いて、ローラー７１の配置が駆動軸６１を中心に回転対称な場合、すなわちローラー７１の中心角度がすべて等しい場合に、加圧壁面８１の構成を得る手順を説明する。
まずローラー７１の数ｎ（ｎ≧２）を決め、中心角度＝３６０÷ｎ度の加圧壁面８１を生成する。
【００７１】
加圧壁面８１の任意の一部を分割し、駆動軸６１を中心にｋ×３６０÷ｎ（１≦ｋ≦ｎ、ｋは整数）のいずれかの角度で、駆動軸６１を中心として回転移動させる。ただし移動先で加圧壁面８１が重なるような移動はできない。
加圧壁面８１の分割と移動角を様々に変化させ、各加圧壁面８１が無加圧区間ＮＰを隔てて配置されるものから所望の配置を選択する。
【００７２】
このようにして得られた例を図１１に示す。図１１では太い円弧で加圧壁面８１を表し、破線矢印で分割した加圧壁面８１の移動を示している。
完成した加圧壁面８１の配置結果から、無加圧区間ＮＰを消滅させない範囲内で加圧壁面８１の中心角度を増加させ、寸法誤差や角度誤差等に対するマージンを持たせてもよい。
また、ポンプ動作の確実性向上等の目的で、前述のローラー７１の配置に加えて、加圧壁面８１毎の周期的な無加圧期間が消滅しない範囲で、ローラー７１を追加してもよい。
【００７３】
実施の形態６．
この実施の形態では、前述した実施の形態と異なる点について説明する。
【００７４】
ここで、駆動軸６１を角の頂点とし、無加圧区間ＮＰの端点、すなわち無加圧区間に接する加圧壁面８１の端点を見込む角度を無加圧区間ＮＰの中心角度と呼ぶ。
すべての各加圧壁面８１の中心角度と、すべての無加圧区間ＮＰの中心角度が等しい場合のローラー７１の構成を得る方法を説明する。
【００７５】
加圧壁面８１の数をｍ（ｍ≧２）とした場合、すべての加圧壁面８１の中心角度とすべての無加圧区間の中心角度を１８０÷ｍ度にする。ローラー７１の数は２としてその中心角度を１８０÷ｍ＋ｋ×３６０÷ｍ度（０≦ｋ＜ｍ、ｋは整数）とする。そのようにして得られた構成例を図１２に示す。
【００７６】
この場合も無加圧区間ＮＰを消滅させない範囲内で加圧壁面８１の中心角度を増加させ、寸法誤差や角度誤差等に対するマージンを持たせてもよい。
また、ポンプ動作の確実性向上等の目的で、前述のローラー７１の配置に加えて、加圧壁面８１毎の周期的な無加圧期間が消滅しない範囲で、ローラー７１を追加してもよい。
【００７７】
なお、前述の実施の形態５及び実施の形態６の生成手順は生成手順例であり、これに限定するものではない。
【００７８】
＊＊＊その他の構成＊＊＊
前述した実施の形態を組み合わせてもよい。
駆動機構６０は、駆動軸６１を回転させることができればよく、その他の駆動機構でもよい。
加圧部７０は、ローラー７１以外のもので加圧をしてもよく、加圧部７０は、複数箇所を加圧する機能があればよい。
加圧壁８０は、加圧壁面８１を有していれば、形状は問わない。
複数の加圧壁８０と本体５２とを一体化して製造してもよい。
単一の加圧壁が複数の加圧壁面を有していてもよい。
カバー５３は、なくてもよい。
チューブ５１を固定具５４で固定する場合、吸入口ａを固定しなくてもよい。
チューブ５１を固定具５４で固定する場合、送出口ｆを固定しなくてもよい。
【符号の説明】
【００７９】
５０  チューブポンプ、５１  チューブ、５２  本体、５３  カバー、５４，９１１，９２１  固定具、５５  ストッパー、５６  回転軸、５７  凹部、６０  駆動機構、６１  駆動軸、６２  ギア、６３  モータ、７０  加圧部、７１  ローラー、７２  シャフト、７３  回転腕、８０  加圧壁、８１  加圧壁面、８２  ピン、８３  孔、９０  調節機構、９１  可動部、９２  固定部、９３  バネ、９４  フック、９５  バネ部、９６  ネジ、Ｐ，Ｐ１，Ｐ２  加圧区間、ＮＰ  無加圧区間、ＩＯ  入退区間、ａ  吸入口、ｂ  始端部、ｃ  終端部、ｄ  始端部、ｅ  終端部、ｆ  送出口。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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