(57)【要約】チューブ内壁に、このチューブの軸方向に伸びる複数の突起が、外側からのチューブへの押圧により、前記突起と、これらの突起間に形成されている凹部とが係合して、最終的にチューブ内部を閉止することができるように形成されている本発明の可撓性チューブは、チューブの内部を閉止するためにチューブを幅方向に引き伸ばす必要がないために微小流量制御性や耐久性に優れ、流量制御装置や流体給送装置に好ましく用いることができる。
2003106870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性材料からなるチューブであって、チューブの内壁に、該チューブの軸方向に伸びる複数の突起が、外側からの該チューブへの押圧により、該突起と該突起間に形成されている凹部とが係合して、最終的にチューブ内部を閉止することができるように形成されていることを特徴とする可撓性チューブ。
【請求項２】
複数の突起が、三もしくは四以上の突起である請求の範囲１に記載の可撓性チューブ。
【請求項３】
外側からの該チューブへの押圧により、さらに、一もしくは二以上の突起の頂面と該突起以外の突起の側面とが係合する請求の範囲２に記載の可撓性チューブ。
【請求項４】
複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された一対の突起と、該平面上に対称面を持つ一個の突起とから構成されている請求の範囲２に記載の可撓性チューブ。
【請求項５】
チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された突起の各々の少なくとも一方の側面が円弧をなしている請求の範囲４に記載の可撓性チューブ。
【請求項６】
複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称な一対の突起と、チューブの軸を含む、前記平面に垂直な平面に対して面対称に形成された一対の突起とから構成されている請求の範囲２に記載の可撓性チューブ。
【請求項７】
チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された二組の一対の突起の内の少なくとも一方の一対の突起の各々が、円弧を形成している両側面を有する台形をなしている請求の範囲６に記載の可撓性チューブ。
【請求項８】
請求の範囲１に記載の可撓性チューブ、そのチューブの幅方向の膨張を制限する制限部材、そしてチューブ押圧部材を含む流量制御装置。
【請求項９】
可撓性チューブの複数の突起が、三もしくは四以上の突起である請求の範囲８に記載の流量制御装置。
【請求項１０】
可撓性チューブが、外側からの該チューブへの押圧によって、さらに、一もしくは二以上の突起の頂面と該突起以外の突起の側面とが係合する可撓性チューブである請求の範囲９に記載の流量制御装置。
【請求項１１】
可撓性チューブ内の複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された一対の突起と、該平面上に対称面を持つ一個の突起とから構成されており、上記一対の突起に対応するチューブ外側面が制限部材に接している請求の範囲９に記載の流量制御装置。
【請求項１２】
可撓性チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された突起の各々の少なくとも一方の側面が円弧をなしている請求の範囲１１に記載の流量制御装置。
【請求項１３】
可撓性チューブが、その複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称な一対の突起と、チューブの軸を含む、前記平面に垂直な平面に対して面対称に形成された一対の突起とから構成されている可撓性チューブであって、上記いずれか一方の一対の突起の位置に対応するチューブ外側面が制限部材に接している請求の範囲９に記載の流量制御装置。
【請求項１４】
可撓性チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された二組の一対の突起の内の、そのチューブ外側面において制限部材に接している一対の突起の各々が、円弧を形成している両側面を有する台形をなしている請求の範囲１３に記載の流量制御装置。
【請求項１５】
請求の範囲１に記載の可撓性チューブ、そのチューブの幅方向の膨張を制限する制限部材、そしてチューブの軸方向に沿って二個以上配置されたチューブ押圧部材とを含む流体給送装置。
【請求項１６】
可撓性チューブの複数の突起が、三もしくは四以上の突起である請求の範囲１５に記載の流体給送装置。
【請求項１７】
可撓性チューブが、外側からの該チューブへの押圧によって、さらに、一もしくは二以上の突起の頂面と該突起以外の突起の側面とが係合する可撓性チューブである請求の範囲１６に記載の流体給送装置。
【請求項１８】
可撓性チューブ内の複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された一対の突起と、該平面上に対称面を持つ一個の突起とから構成されており、上記一対の突起に対応するチューブ外側面が制限部材に接している請求の範囲１６に記載の流体給送装置。
【請求項１９】
可撓性チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された突起の各々の少なくとも一方の側面が円弧をなしている請求の範囲１８に記載の流体給送装置。
【請求項２０】
可撓性チューブが、その複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称な一対の突起と、チューブの軸を含む、前記平面に垂直な平面に対して面対称に形成された一対の突起とから構成されている可撓性チューブであって、上記いずれか一方の一対の突起の位置に対応するチューブ外側面が制限部材に接している請求の範囲１６に記載の流体給送装置。
【請求項２１】
可撓性チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された二組の一対の突起の内の、そのチューブ外側面において制限部材に接している一対の突起の各々が、円弧を形成している両側面を有する台形をなしている請求の範囲２０に記載の流体給送装置。
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、チューブの内部を移動する流体の流量を制御する流量制御装置、およびチューブの内部の流体を給送する流体給送装置、そしてこれらの装置において好ましく用いることのできる可撓性のチューブに関する。
［背景技術］
食品、半導体、あるいは化学製品などの製造には、一般に、水、油、あるいは各種の薬液などの流体が用いられる。このような流体の流量制御あるいは給送には、通常各種の流量制御装置や流体給送装置が用いられる。
流体が高い腐食性を示す場合には、このような流体により、流量制御装置や流体給送装置と流体との接触部が腐食される場合がある。
通常、このような高い腐食性を示す流体の流量制御や給送には、可撓性チューブを備え、このチューブの弾性変形を利用して流量の制御や流体の給送を行なう流量制御装置や流体給送装置が用いられている。
一般に、可撓性チューブを備えた流量制御装置は、ピンチバルブとも呼ばれ、そして可撓性チューブを備えた流体給送装置は、チューブポンプとも呼ばれている。
ピンチバルブは、可撓性チューブをその外側から圧力を加えて押し潰し、チューブ内部を移動する流体の流量を制御する。チューブポンプは、可撓性チューブを、その長さ方向に沿って順にチューブの外側から圧力を加えて押し潰す（すなわち、チューブをしごく）ことにより、チューブ内部の流体を給送する。
ピンチバルブやチューブポンプは、流体がチューブ以外のものに接触することがないために、腐食性の高い流体、あるいは汚染を極度に嫌う流体の流量制御や給送に好ましく用いられる。
図１は、ピンチバルブやチューブポンプに用いられる従来の可撓性チューブの構成例を示す断面図である。図１に示すように、従来より、可撓性チューブとしては、断面が円形のチューブ１１が用いられていた。
図２は、図１の可撓性チューブ１１を、図１に記入した矢印１２が示す方向に加圧して押し潰した場合のチューブの断面図である。図２に示すように、断面が円形の可撓性チューブ１１を押し潰した場合には、チューブ内部の流路が完全には閉止されずに隙間２１を生じる場合がある。このような隙間２１は、ピンチバルブによる微小流量の制御を不正確なものとし、そしてチューブポンプの流体を給送する効率を低下させる。そして、このような隙間の発生を抑制するために、様々な断面形状の可撓性チューブが開発されている。
例えば、実開昭４７−９０１５号公報には、図３に示すような断面が唇形の可撓性チューブが開示されている。また、実開平６−１９４４号公報には、図４に示すような断面が菱形の可撓性チューブが開示されている。
図１、図３および図４に示す可撓性チューブは、いずれもその幅方向に引き伸ばされた状態で押し潰される。例えば、断面が円形のチューブを押し潰した際の幅方向の長さ（図２：Ｗ２）は、チューブを押し潰す前の長さ（図１：Ｗ１）よりも大きいことがわかる。従来の可撓性チューブは、このようにチューブが幅方向に引き伸ばされることが原因で、以下のような問題を有している。
第一の問題は、従来の可撓性チューブは、微小流量の制御には適していないことである。これは、チューブが加圧により変形され始めた直後においては、チューブが幅方向に引き伸ばされながら変形していくために、チューブの加圧方向の変形量に対する流路の断面積の減少量が小さく、そしてチューブが押し潰される直前においては、チューブの加圧方向の変形量に対する流路の断面積の減少量が大きいためである。すなわち、チューブ内部を移動する流体を微小量に制御する場合には、チューブの加圧方向の変形量に対する流量の変動量が大きく、正確な流量値に制御することが難しい。
第二の問題は、チューブが幅方向に繰り返し引き伸ばされることにより、チューブの耐久性が低下することである。上記のように、ピンチバルブやチューブポンプは、腐食性の高い流体の流量制御や給送に用いられる場合が多いため、チューブに亀裂を生じるなどして流体が漏れ出すことは好ましくない。このために、流量制御装置や流体給送装置に用いられるチューブには、優れた耐久性が要求される。
本発明の主な目的は、流量制御装置や流体給送装置に好ましく用いることができる、微小流量の制御性や耐久性に優れた可撓性のチューブを提供することにある。
本発明はまた、腐食性の流体や汚染を極度に嫌う流体の流量制御や給送に特に有用な流量制御装置及び流体給送装置を提供することも、その目標とする。
［発明の開示］
本発明は、可撓性材料からなるチューブであって、チューブの内壁に、このチューブの軸方向に伸びる複数の突起が、外側からのチューブへの押圧により、前記突起と、これらの突起間に形成されている凹部とが係合して、最終的にチューブ内部を閉止することができるように形成されていることを特徴とする可撓性チューブにある。
本発明の可撓性チューブの好ましい態様は、下記の通りである。
（１）突起が、三もしくは四以上形成されている。
（２）上記（１）において、外側からのチューブへの押圧により、さらに、一もしくは二以上の突起の頂面と前記突起以外の突起の側面とが係合する。
（３）上記（１）の複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された一対の突起と、前記平面上に対称面を持つ一個の突起とから構成されている。さらに、チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された突起の各々の少なくとも一方の側面が円弧をなしている。
（４）上記（１）の複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称な一対の突起と、チューブの軸を含む、前記平面に垂直な平面に対して面対称に形成された一対の突起とから構成されている。さらに、チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された二組の一対の突起の内の少なくとも一方の一対の突起の各々が、円弧を形成している両側面を有する台形をなしている。
本発明はまた、上記本発明の可撓性チューブ、このチューブの幅方向の膨張を制限する制限部材、そしてチューブ押圧部材を含む流量制御装置にもある。
本発明の流量制御装置の好ましい態様は、下記の通りである。
（１）可撓性チューブに、三もしくは四以上の突起が形成されている。
（２）上記（１）の可撓性チューブが、外側からのチューブへの押圧によって、さらに、一もしくは二以上の突起の頂面とこの突起以外の突起の側面とが係合する可撓性チューブである。
（３）上記（１）の可撓性チューブ内の複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された一対の突起と、前記平面上に対称面を持つ一個の突起とから構成されており、上記一対の突起に対応するチューブ外側面が、制限部材に接している。さらに、可撓性チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された突起の各々の少なくとも一方の側面が円弧をなしている。
（４）上記（１）の可撓性チューブが、その複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称な一対の突起と、チューブの軸を含む、前記平面に垂直な平面に対して面対称に形成された一対の突起とから構成されている可撓性チューブであって、上記いずれか一方の一対の突起の位置に対応するチューブ外側面が制限部材に接している。さらに、可撓性チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された二組の一対の突起の内の、そのチューブ外側面において制限部材に接している一対の突起の各々が、円弧を形成している両側面を有する台形をなしている。
本発明はまた、上記本発明の可撓性チューブ、このチューブの幅方向の膨張を制限する制限部材、そしてチューブの軸方向に沿って二個以上配置されたチューブ押圧部材とを含む流体給送装置にもある。
本発明の流体給送装置の好ましい態様は、下記の通りである。
（１）可撓性チューブに、三もしくは四以上の突起が形成されている。
（２）上記（１）の可撓性チューブが、外側からのチューブへの押圧によって、さらに、一もしくは二以上の突起の頂面とこの突起以外の突起の側面とが係合する可撓性チューブである。
（３）上記（１）の可撓性チューブ内の複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された一対の突起と、前記平面上に対称面を持つ一個の突起とから構成されており、上記一対の突起に対応するチューブ外側面が、制限部材に接している。さらに、可撓性チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された突起の各々の少なくとも一方の側面が円弧をなしている。
（４）上記（１）の可撓性チューブが、その複数の突起が、チューブの軸を含む平面に対して面対称な一対の突起と、チューブの軸を含む、前記平面に垂直な平面に対して面対称に形成された一対の突起とから構成されている可撓性チューブであって、上記いずれか一方の一対の突起の位置に対応するチューブ外側面が制限部材に接している。さらに、可撓性チューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された二組の一対の突起の内の、そのチューブ外側面において制限部材に接している一対の突起の各々が、円弧を形成している両側面を有する台形をなしている。
［発明の詳細な説明］
本発明を、添付の図面を用いて説明する。図５は、本発明の可撓性チューブを備えた流量制御装置の構成例を示す一部切り欠き斜視図であり、そして図６は、図５に記入した切断線Ｉ−Ｉ線に沿って切断した流量制御装置の断面図である。
図５と図６に示す流量制御装置は、本発明の可撓性チューブ５１、チューブ５１の幅方向の膨張を制限する制限部材５２ａ、５２ｂ、そしてチューブ押圧部材５３などから構成されている。
可撓性チューブ５１、制限部材５２ａ、５２ｂ、およびチューブ押圧部材５３は、上部フレーム５４と下部フレーム５５から構成される筒状フレーム５６の内部に収容されている。
チューブ押圧部材５３は、リニアモータ５７の駆動軸５８の先端に固定されている。リニアモータ５７の本体５９は、図示しない固定具により筒状フレーム５６に固定されている。リニアモータ５７を駆動することによりチューブ押圧部材５３が下方に移動され、可撓性チューブ５１が押し潰される。
制限部材５２ａ、５２ｂのそれぞれは、筒状フレーム５６の内側面に形成された溝６１に嵌め合わされ、そして前記のチューブ押圧部材５３の移動に伴い、可撓性チューブ５１の幅方向の膨張を制限しながら下方に移動する。
可撓性チューブ５１を、その幅方向を中心として対称な形状に押し潰し、チューブ内部をより完全に閉止することができるように、下部フレーム５５表面のチューブ押圧部材５３と対応する位置には、押圧補助部材６０を付設することが好ましい。
次に、図５と図６に示す流量制御装置の動作、すなわちチューブ押圧部材５３による外側からの可撓性チューブ５１への押圧によって、チューブ５１の内部が閉止されるまでの動作について説明する。
図７は、図６の流量制御装置の可撓性チューブ５１の内部の流路が、外側からのチューブへの押圧により狭められた状態を示す断面図である。図７に示すように、外側からの可撓性チューブ５１への押圧によって、チューブ内部の流体の流路が狭められ、チューブ内部の流体の流量が制御されることがわかる。
図８は、図６の流量制御装置の可撓性チューブ５１内部の流路が、外側からのチューブへの押圧により最終的に閉止された状態を示す断面図である。図８に示すように、外側からの可撓性チューブ５１への押圧により、チューブ内部が完全に閉止されていることがわかる。
図６、図７、そして図８に示すように、本発明の可撓性チューブは、その内部を閉止するためにチューブを幅方向に引き伸ばす必要がない。このために、可撓性チューブ５１を用いて、その可撓性チューブの突起６３ａと突起６３ｂとの間隔を調節することにより、流体の流量を微小量に制御することができる。また、本発明の可撓性チューブは、その内部を閉止するためにチューブを幅方向に引き伸ばす必要がないために、優れた耐久性を示す。
次に、本発明の可撓性チューブについて、詳しく説明する。本発明の可撓性チューブは、チューブ内壁に、チューブの軸方向に伸びる複数の突起が、外側からのチューブへの押圧により、前記突起と、これらの突起間に形成されている凹部とが係合して、最終的にチューブ内部を閉止することができるように形成されていることを特徴とする。前記複数の突起は、外側からのチューブへの押圧により、さらに一もしくは二以上の突起の頂面と、前記突起以外の突起の側面とが係合することにより、最終的にチューブ内部を閉止することができるように形成されていることが好ましい。
以下、図６の流量制御装置の可撓性チューブを代表例として、チューブの構成、そしてチューブの突起や凹部などの係合について説明する。
図６の流量制御装置の可撓性チューブ５１の内壁には、四個の突起が形成されている。四個の突起は、チューブ５１の軸を含む平面（図６の場合には、チューブの軸を含む垂直面）に対して面対称な一対の突起６２ａ、６２ｂと、チューブの軸を含む、前記平面に垂直な平面（チューブの軸を含む水平面）に対して面対称に形成された一対の突起６３ａ、６３ｂとから構成されている。そして一対の突起６２ａ、６２ｂに対応するチューブ外側面は、流量制御装置の制限部材５２ａ、５２ｂのそれぞれと接している。
可撓性チューブ５１の四個の突起は、外側からのチューブへの押圧により、四個の突起と、これらの突起間に形成されている四個の凹部６４とが係合して、最終的には、図８に示すようにチューブ内部を閉止することができるように形成されている。可撓性チューブ５１の四個の突起は、外側からのチューブへの押圧により、さらに二個の突起６３ａ、６３ｂの頂面と、前記突起以外の突起、すなわち突起６２ａ、６２ｂの側面とが係合することにより、最終的にチューブ内部を閉止することができるように形成されている。
上記係合を実現するために、例えば、可撓性チューブ５１は、図６に示すチューブの断面が、以下の条件を満足するように設計されている。
（１）チューブ断面における、突起６２ａ、６２ｂの各々の側面を構成する辺の長さが、この側面に隣接する凹部の底面を構成する辺の長さと等しい。例えば、突起６２ａの側面を構成する辺ａの長さは、この側面に隣接する凹部の底面を構成する辺ｂの長さと等しい。この条件を満足させることにより、外側からの押圧によりチューブを押し潰した際に、突起６３ａ、６３ｂが、突起６２ａと突起６２ｂとの間に挿入される。
（２）チューブ断面における、突起６３ａ、６３ｂの各々の頂面を構成する辺の長さが、突起６２ａと突起６２ｂとの間隔と等しい。例えば、突起６３ａの頂面を構成する辺ｃの長さは、突起６２ａと突起６２ｂとの間隔ｄと等しい。この条件を満足させることにより、チューブ内部を閉止した場合の隙間の発生を抑制することができる。
（３）チューブ断面における、突起６３ａと突起６３ｂの突起６２ａの側の側面を構成する辺ｅ、ｆの長さの合計が、突起６２ａの頂面を構成する辺ｇの長さと等しく、そして突起６３ａと突起６３ｂの突起６２ｂの側の側面を構成する辺ｈ、ｉの長さの合計が、突起６２ｂの頂面を構成する辺ｊの長さと等しい。この条件を満足させることにより、チューブ内部を閉止した場合の隙間の発生を抑制することができる。
なお、可撓性チューブを押し潰した際に、チューブ内部が完全には閉止されずに僅かに隙間を生じた場合であっても、チューブが可撓性を示すために、さらにチューブを加圧して変形させることにより、チューブ内部を完全に閉止することができる。このようなチューブの可撓性を考慮して、上記の条件の「長さが等しい」とは、一方の長さが、他方の長さに対して±４０％の範囲にあること、このましくは±２０％の範囲にあること、さらに好ましくは±１０％の範囲にあることを意味している。
可撓性チューブを形成する可撓性材料は、公知のピンチバルブやチューブポンプが備える可撓性チューブの場合と同様である。可撓性材料の代表例としては、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などのフッ素樹脂、ポリプロピレン樹脂、およびシリコーンゴムなどが挙げられる。
図９は、本発明の流量制御装置の別の構成例を示す部分断面図である。図９の流量制御装置は、本発明の可撓性チューブ９１、チューブ９１の幅方向の膨張を制限する制限部材９２ａ、９２ｂ、そしてチューブ押圧部材（制限部材９２ａが用いられている）などから構成されている。図９に示すように、制限部材とチューブ押圧部材とを一体として構成することもできる。
制限部材９２ａ、９２ｂのそれぞれは、フレーム５４ａ、５４ｂの各々の内側面に形成された溝１０１に嵌め合わされている。制限部材９２ａは、例えば、パーマロイなどの高透磁率材料から形成されている。制限部材９２ａには、例えば、銅線９８が巻き付けられ、そして銅線９８には電源９９が電気的に接続されている。制限部材９２ａ、銅線９８、および電源９９により、電磁石９７が構成されている。制限部材９２ｂとしては、磁石が用いられている。図９に記入した「Ｎ」および「Ｓ」は、それぞれ磁石の極性を示している。
そして電磁石９７に電源９９から電気エネルギーが供給されると、制限部材９２ａと制限部材９２ｂとが互いに引き合うため、制限部材９２ａは下方へ、そして制限部材９２ｂは上方へと移動する。このようにして、可撓性チューブ５１は、制限部材９２ａ、９２ｂによりチューブの幅方向の膨張が制限されながら押し潰される。
図９の流量制御装置の可撓性チューブ９１の内壁には、四個の突起が形成されている。四個の突起は、チューブ９１の軸を含む平面（図９の場合には、チューブの軸を含む垂直面）に対して面対称な一対の突起１０２ａ、１０２ｂと、チューブの軸を含む、前記平面に垂直な平面（チューブの軸を含む水平面）に対して面対称に形成された一対の突起１０３ａ、１０３ｂとから構成されている。
可撓性チューブ９１の軸を含む平面に対して面対称に形成された二組の一対の突起の内の一方の一対の突起１０２ａ、１０２ｂの各々は、円弧を形成している両側面を有する台形をなしている。可撓性チューブ９１も、上記の（１）から（３）に示した条件を満足するように設計されている。
図９に示すように、可撓性チューブの四個の突起の形状を、外側からのチューブへの押圧により突起１０３ａ、１０３ｂを移動させた場合に、これらの各々突起の角が、突起１０２ａ、１０２ｂの各々の突起の角に接触しないような形状とすることも好ましい。これにより、チューブ９１への押圧により、突起１０３ａ、１０３ｂの各々を、突起１０２ａと突起１０２ｂとの間に円滑に挿入することができる。
図１０は、本発明の可撓性チューブを備えた流体給送装置の構成例を示す斜視図であり、図１１は、図１０の流体給送装置を、可撓性チューブ５１の軸方向から見た部分断面図である。
図１０と図１１に示す流体給送装置は、上記本発明の可撓性チューブ５１、このチューブ５１の幅方向の膨張を制限する制限部材１００、そしてチューブの軸方向に沿って三個配置されたチューブ押圧部材５３ａ、５３ｂ、５３ｃなどから構成されている。可撓性チューブ５１の構成は、図５の制御装置で用いたチューブと同様である。
チューブ押圧部材５３ａ、５３ｂ、５３ｃのそれぞれは、磁石から構成されている。これらのチューブ押圧部材の上方には、それぞれ電磁石５９ａ、５９ｂ、５９ｃが配置されている。各々の電磁石は、例えば、パーマロイなどの高透磁率材料から形成された芯材、芯材の外側に巻き付けられた銅線、そして銅線に電気的に接続された電源などから構成されている。各々の電磁石は、図示しない固定具により制限部材１００に固定されている。そして、制限部材１００底部のチューブ押圧部材５３ａ、５３ｂ、５３ｃの各々と対応する位置には、補助制限部材（図１２の流体給送装置断面図の６０ａ、６０ｂ、６０ｃ）が付設されている。
電磁石５９ａ、５９ｂ、５９ｃの各々に、電源から電気エネルギーを供給することにより、チューブ押圧部材５３ａ、５３ｂ、５３ｃのそれぞれが下方へと移動される。チューブ押圧部材の移動により、各々のチューブ押圧部材が配置された位置において、チューブ内部が閉止される。
次に、図１０と図１１に示す流体給送装置の動作について説明する。図１２は、図１０の流体給送装置の動作を説明する断面図である。図１２は、図１０に記入した切断線ＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した流体給送装置の断面を示している。図１２において、流体給送装置の電磁石５９ａ、５９ｂ、５９ｃの記載は省略した。
先ず図１２（ａ）に示すように、チューブ押圧部材５３ａによりチューブ内部を閉止する。そして図１２（ｂ）、そして図１２（ｃ）に示すように、チューブ押圧部材５３ｂ、そしてチューブ押圧部材５３ｃによりチューブ内部を順に閉止していくことにより、チューブ内部の流体が図１２に記入した矢印１２１の示す方向に送り出される。そして、図１２（ｃ）、そして図１２（ｄ）に示すように、チューブ押圧部材５３ａ、そしてチューブ押圧部材５３ｂによる加圧を順に停止することにより、可撓性チューブ５１の内部に流体が補給される。次いで図１２（ｅ）に示すように、チューブ押圧部材５３ａによりチューブ内部を閉止する。以上の動作を繰り返すことにより、可撓性チューブ５１の内部の流体が、矢印１２１の示す方向に送り出される。
図１２に示すように、流体給送装置の可撓性チューブ５１は、チューブ押圧部材により繰り返し加圧されて変形する。本発明の流体給送装置は、その可撓性チューブの内部を閉止するためにチューブを幅方向に引き伸ばす必要がないので、優れた耐久性を示す。
図１３は、本発明の流体給送装置の別の構成例を示す一部切り欠き正面図であり、そして図１４は、図１３の流体給送装置の平面図である。
図１３と図１４に示す流体給送装置は、上記本発明の可撓性チューブ５１、このチューブ５１の幅方向の膨張を制限する制限部材１３６、そしてチューブの軸方向に沿って二個配置されたチューブ押圧部材１３３ａ、１３３ｂなどから構成されている。チューブ押圧部材１３３ａ、１３３ｂは、チューブ押圧部材１３３ｃとともに、モータ１３７の駆動により回転する円盤１３３の周縁部に付設されている。この円盤１３３の回転により、可撓性チューブ５１は、チューブ押圧部材の１３３ａ、１３３ｂ、あるいは１３３ｃにより、その内部がチューブの長さ方向に沿って順に閉止され、チューブ内部の流体は、図１３に記入した矢印１２１の示す方向に送り出される。本発明の流体給送装置は、その可撓性チューブの内部を閉止するためにチューブを幅方向に引き伸ばす必要がないので、優れた耐久性を示す。
図１５は、本発明の可撓性チューブの別の構成例を示す断面図である。図１５に示すように、可撓性チューブ１５１の突起１５３ａ、１５３ｂを、その各々の頂面が予め突起１５２ａと突起１５２ｂとの間に配置されるように形成することもできる。このような構成により、外側からのチューブ１５１への押圧により、突起１５３ａ、１５３ｂの各々を、突起１５２ａと突起１５２ｂとの間に円滑に挿入することができる。
図１６は、本発明の可撓性チューブのさらに別の構成例を示す断面図である。図１６の可撓性チューブ１６１は、突起１６３ａと突起１６３ｂとの間隔が長いために、その内部に移動できる流体の量が多いという利点を有している。また、図１７に示すように、本発明の可撓性チューブ１６１は、その外側にさらに別の可撓性チューブ１７１を有する構成とすることもできる。可撓性チューブ１７１により、可撓性チューブ１６１に亀裂を生じた場合であっても、その内部を移動する流体が外部に漏れ出ることを防止することができる。
図１８は、本発明の可撓性チューブのさらに別の構成例を示す断面図である。図１８の可撓性チューブ１８１の内壁には、三個の突起が形成されている。三個の突起は、チューブ１８１の軸を含む平面（図１８の場合には、チューブの軸を含む垂直面）に対して面対称に形成された一対の突起１８２ａ、１８２ｂと、前記平面上に対称面を持つ一個の突起１８３とから構成されている。そして前記のチューブの軸を含む平面に対して面対称に形成された突起１８２ａ、１８２ｂの各々の一方の側面が円弧をなしている。
可撓性チューブ１８１の三個の突起は、チューブの外側からの押圧により、三個の突起と、これらの突起間に形成されている三個の凹部１８４とが係合して、最終的にはチューブ内部を閉止することができるように形成されている。可撓性チューブ１８１の三個の突起は、外側からのチューブへの押圧により、さらに一個の突起１８３の頂面と、この突起以外の突起、すなわち突起１８２ａ、１８２ｂの側面とが係合することにより、最終的にチューブ内部を閉止することができるように形成されている。
上記係合を実現するために、例えば、可撓性チューブ１８１は、図１８に示すチューブの断面が、以下の条件を満足するように設計されている。
（１）チューブ断面における、突起１８２ａ、１８２ｂの各々の側面を構成する辺の長さが、この側面に隣接する凹部の底面を構成する辺の長さと等しい。例えば、突起１８２ａの側面を構成する辺ａの長さは、この側面に隣接する凹部の底面を構成する辺ｂの長さと等しい。この条件を満足させることにより、外側からの押圧によりチューブを押し潰した際に、突起１８３が、突起１８２ａと突起１８２ｂとの間に挿入される。
（２）チューブ断面における、突起１８３の頂面を構成する辺ｃの長さが、突起１８２ａと突起１８２ｂとの間隔ｄと等しい。この条件を満足させることにより、チューブ内部を閉止した場合の隙間の発生を抑制することができる。
（３）チューブ断面における、突起１８３の突起１８２ａの側の側面を構成する辺ｅの長さが、突起１８２ａの頂面を構成する辺ｇの長さと等しく、そして突起１８３の突起１８２ｂの側の側面を構成する辺ｈの長さが、突起１８２ｂの頂面を構成する辺ｊの長さと等しい。この条件を満足させることにより、チューブ内部を閉止した場合の隙間の発生を抑制することができる。
また、可撓性チューブ１８１の上部には、溝１８５が形成されている。溝１８５を形成することにより、チューブ１８１を押し潰した際にチューブ内部に発生する応力が緩和され、チューブの耐久性をさらに向上させることができる。
［産業上の利用可能性］
本発明の可撓性チューブは、その内壁に複数の突起が、外側からのチューブへの押圧により、前記複数の突起と、これらの突起間に形成されている凹部とが係合して、最終的にチューブ内部を閉止することができるように形成されていることを特徴とする。そして本発明の可撓性チューブは、その内部を閉止するためにチューブを幅方向に引き伸ばす必要がない。このために、本発明の可撓性チューブは、微小流量制御性や耐久性に優れ、流量制御装置や流体給送装置に好ましく用いることができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来の可撓性チューブの構成例を示す断面図である。
図２は、図１の可撓性チューブを加圧により押し潰した場合の断面図である。
図３は、従来の可撓性チューブの別の構成例を示す断面図である。
図４は、従来の可撓性チューブのさらに別の構成例を示す断面図である。
図５は、本発明の可撓性チューブを備えた流量制御装置の構成例を示す一部切り欠き斜視図である。
図６は、図５に記入した切断線Ｉ−Ｉに沿って切断した流量制御装置の断面図である。
図７は、図６の流量制御装置の可撓性チューブ内部の流路が、外側からのチューブへの押圧により狭められた状態を示す断面図である。
図８は、図６の流量制御装置の可撓性チューブ内部の流路が、外側からのチューブへの押圧により閉止された状態を示す断面図である。
図９は、本発明の流量制御装置の別の構成例を示す部分断面図である。
図１０は、本発明の可撓性チューブを備えた流体給送装置の構成例を示す斜視図である。
図１１は、図１０の流体給送装置を、その可撓性チューブの軸方向から見た部分断面図である。
図１２は、図１０の流体給送装置の動作を説明する断面図である。
図１３は、本発明の流体給送装置の別の構成例を示す一部切り欠き正面図である。
図１４は、図１３の流体給送装置の平面図である。
図１５は、本発明の可撓性チューブの別の構成例を示す断面図である。
図１６は、本発明の可撓性チューブのさらに別の構成例を示す断面図である。
図１７は、本発明の可撓性チューブのさらに別の構成例を示す断面図である。
図１８は、本発明の可撓性チューブのさらに別の構成例を示す断面図である。
【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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【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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【国際調査報告】
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