(57)【要約】【課題】  チューブ弾性に依存せず定量性確保，長寿命化等課題を解決出来，更に自吸力を可変とするチューブポンプの実現【解決手段】  チューブを加圧走査する加圧体とチューブ面とが磁気的に吸引しあうよう一方を磁束を漏洩させる磁束漏洩構造体，他方を磁性体とで構成し，チューブを加圧した後に離隔し断面を拡張する過程に於いて，加圧体はチューブ面を磁気的に吸引して断面を強制拡張し，流動体を吸入移送させる。  磁束漏洩構造体は永久磁石或いは電磁石等で構成し，チューブを加圧後に拡張させる部分に集中して磁気吸引力を作用させ，或いは作用させないことによって自吸力を制御出来るチューブポンプを実現する。【選択図】  図６
2005036738.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルなチューブを局所的に加圧する位置を順次移動して流動体を圧送するチューブポンプに於いて，加圧体および加圧体と対向するチューブ面は磁気的に吸引しあうよう両者の一方を磁束漏洩構造体，他方を磁性体として閉磁気回路を形成し，加圧体がチューブを加圧してチューブ断面を圧縮した後に離隔しチューブ断面を拡張する過程に於いて，加圧体は対向するチューブ面を磁気的に吸引し，チューブ断面を強制的に拡張して流動体を吸入移送させることを特徴とするチューブポンプ
【請求項２】
請求項１記載のチューブポンプに於いて，チューブは弾性に乏しい素材で構成され，加圧体がチューブを加圧して断面を圧縮した後に離隔し断面を拡張する過程に於いて，加圧体と対向するチューブ面との間の磁気吸引力によりチューブ断面を拡張して流動体を吸入移送させることを特徴とするチューブポンプ
【請求項３】
請求項１記載のチューブポンプに於いて，加圧体はチューブを加圧しながら摺動し，加圧体がチューブを順次加圧しながら加圧体後部表面がチューブと離隔する過程で加圧体と対向するチューブ面との間の磁気吸引力によりチューブ断面を拡張して流動体を吸入移送させることを特徴とするチューブポンプ
【請求項４】
請求項３記載のチューブポンプに於いて，加圧体は回動可能なローラーで構成され，ローラー面でチューブを加圧しながらローラー後部ではローラー面と対向するチューブ面との間の磁気吸引力によりチューブ面を吸引して断面を強制的に拡張し流動体を吸入移送させることを特徴とするチューブポンプ
【請求項５】
請求項１記載のチューブポンプに於いて，磁束漏洩構造体はその表面に異なった磁極が現れるように永久磁石或いは電磁石を配置する，或いは硬磁性体表面に異なった磁極が交互に現れるよう着磁して構成したことを特徴とするチューブポンプ
【請求項６】
請求項５記載のチューブポンプに於いて，加圧体は磁束漏洩構造体として２枚の回動可能な磁性体円板及び磁束供給手段である永久磁石或いは電磁石とを少なくとも有し，磁気的な間隙を有して積層された２枚の磁性体円板及び永久磁石或いは電磁石及び対向するチューブ面の磁性体とで閉磁気回路を形成するよう構成して回動する２枚の磁性体円板外周に磁束を漏洩させ，２枚の磁性体円板と対向するチューブ面の磁性体層との間に磁気吸引力を発生させることを特徴とするチューブポンプ
【請求項７】
請求項６記載のチューブポンプに於いて，磁束供給手段である永久磁石或いは電磁石主要部は回動する２枚の磁性体円板とは切り離されて前記２枚の磁性体円板がチューブを加圧する部分から後方のチューブを拡大させる領域に常に漏洩磁束を集中するよう周方向の一部で対向させて構成し，加圧後のチューブ拡大領域に磁気吸引力を集中作用させ断面を強制的に拡張させた後に対向するチューブ面が容易に離隔することを特徴とするチューブポンプ
【請求項８】
請求項７記載のチューブポンプに於いて，少なくとも一方の磁性体円板は径方向に区分された複数の磁性体片と磁性体片間の非磁性体とで構成し，ローラーを構成する磁性体円板外周に於ける磁束が漏洩する領域の境界を周方向に明確にして前記磁性体円板と対向するチューブ面との間の磁気吸引力の作用限界を周方向に明確にしたことを特徴とするチューブポンプ
【請求項９】
請求項６記載のチューブポンプに於いて，磁束供給手段である永久磁石主要部は回動する２枚の磁性体円板とは切り離され，前記２枚の磁性体円板がチューブを加圧する部分から後方のチューブを拡大させる領域の磁性体円板外周部に漏洩磁束を集中するよう２枚の磁性体円板と局部的に対向する位置，及びその他の位置に前記永久磁石主要部の固定位置を切り替え可能として自吸力のオンオフ制御を可能にしたことを特徴とするチューブポンプ
【請求項１０】
請求項６記載のチューブポンプに於いて，磁束供給手段である電磁石主要部は回動する２枚の磁性体円板とは切り離されて周方向の一部で対向し，回動する２枚の磁性体円板がチューブを加圧する部分から後方のチューブを拡大させる領域に漏洩磁束を集中するよう配置構成して加圧後のチューブ拡大領域に磁気吸引力を作用させるよう構成すると共に通電制御部により電磁石のコイルへの通電制御により自吸力を制御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，チューブポンプに拘わり，特に加圧圧縮後におけるチューブの拡張を磁気吸引力で行い，自吸力向上，自吸力制御，長寿命化等を可能とするチューブポンプに拘わる。
【背景技術】
【０００２】
チューブを局所的に加圧，拡張させる位置を移動走査させて流動体を圧送するチューブポンプは流動体がチューブ内壁にしか触れずクリーンな状態で圧送出来ること，多様な流動体を圧送可能なこと，構造がシンプルであること等で幅広い分野に応用されている。それらは摺動体或いは回動可能なローラーによってチューブを加圧走査するチューブポンプ，複数のフィンガーを有して加圧，開放するフィンガーを制御してチューブを加圧走査するチューブポンプ等の構造として実現されている。
【０００３】
しかしながら，それらのチューブを加圧後に復元拡張する過程においてはチューブ素材の弾性力を期待する構造が殆どで様々な課題を残している。すなわち，弾性疲労による復元拡張力低下による自吸力低下，それに伴う単位時間当たりの送出容量減少が一般的に生じ，チューブ寿命が最大の課題であった。自吸力増大のために剛性の高い弾性チューブを用いた場合には加圧に多大のエネルギーを要し，またその場合にチューブを厚肉構造とするためにチューブの損傷も起こりやすくなる。チューブを薄肉構造として損傷の回避を図れば自吸力確保が困難で大型化には不適とのジレンマにあった。
【０００４】
このような環境を改善する試みは種々為されてきた。例えば実開昭５２−９８２０９ではチューブを挟んで電磁石を配置し，磁気吸引力及び反撥力を利用してチューブを圧縮，拡張させようとするが，チューブの径が限られ，大にするには機構が複雑になる。特開昭６０−７９１８８は吸入部近傍のチューブ外周室を低圧にして吸入を容易にしようとするが，構造が複雑で応用面が限定される。実用登録第２５４７５０３ではチューブ外周室を密閉して略真空とするが，別途真空ポンプを要する。特開平０９−２５６９５７はチューブ内に心棒を入れ，チューブ外周壁を揺動させて流動体を圧送するが，特殊な構造に限られる。特開２００１−３０４１３１はチューブ外周壁と揺動部分とは一体として加圧後の伸張を強制的に行うが構造が限定される。
【０００５】
一方，医療用ポンプに於いて，自吸力を持たずに吐出量を流入量に比例させる事を要求する循環ポンプがあり，特許第３１７４３３８は弾性の無いチューブを用いて実現するが，自吸力を持たせるには別途真空ポンプを必要としている。
【０００６】
したがって，従来のチューブポンプの課題を改善しようとする試みは部分的には成功してもチューブポンプとしての普遍性を欠いた入り，或いはかなりのコストアップを伴い，いぜんとして課題が残されている。
【０００７】
【特許文献１】実開昭５２−９８２０９「可撓性チューブポンプ」
【０００８】
【特許文献２】特開昭６０−７９１８８「狭窄ポンプ」
【特許文献３】実用登録第２５４７５０３号「圧送装置」
【特許文献４】特開平０９−２５６９５７「チューブポンプ」
【特許文献５】特開２００１−３０４１３１「チューブポンプおよびこれを用いたインクジェット式記録装置」
【特許文献６】特許第３１７４３３８号「自己調整式の血液ポンプ」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明の目的は，チューブポンプの殆どの構造に適用可能であり，定量性に欠ける，短寿命等の課題を解決し，自吸力の制御可能なチューブポンプを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるチューブポンプは，チューブを加圧走査する加圧体と対向するチューブ面とが磁気的に吸引しあうよう両者の一方を磁束を漏洩させる磁束漏洩構造体，他方を磁性体として閉磁気回路を形成し，加圧体がチューブを加圧して断面を圧縮し流動体を圧送した後に離隔し断面を拡張する過程に於いて，加圧体は対向するチューブ面を磁気的に吸引し，チューブ断面を強制的に拡張して流動体を吸入移送させる。
【００１１】
磁性体はゴム或いは樹脂内に磁性粉を含ませてフレキシブルな素材としてチューブの加圧体と対向する面に固定しても，或いは剛性の残る短冊状の磁性体板を加圧体と対向する面に貼付して構成出来る。また上記構成のチューブポンプに於いてチューブ自体の弾性に依存する要素は存在しないので磁性体以外のチューブ壁面は弾性の無い素材で構成することが出来，流動体の特性に合わせて最適な素材を採用することが可能になる。
【００１２】
磁束漏洩構造体はその表面に異なった磁極が現れるように永久磁石を配置する，或いは硬磁性体表面に異なった磁極が交互に現れるよう着磁して構成する事が出来る。プラスチックマグネットで構成すれば低コストで任意の形状が可能であるので摺動する加圧体或いは回動可能なローラーの表面に配置する。
【００１３】
さらに磁束漏洩構造体の他の構成は，ローラー式の加圧体を磁束漏洩構造体として２枚の回動可能な磁性体円板及び磁束供給手段である永久磁石或いは電磁石とを少なくとも有し，磁気的な間隙を有して積層された２枚の磁性体円板及び永久磁石或いは電磁石及び対向するチューブ面の磁性体とで閉磁気回路を形成するよう構成して回動する２枚の磁性体円板外周に磁束を漏洩させ，２枚の磁性体円板と対向するチューブ面の磁性体との間に磁気吸引力を発生させる。
【００１４】
さらに磁束漏洩構造体の他の構成は，上記構成に於いて磁束供給手段である永久磁石或いは電磁石主要部は回動する２枚の磁性体円板とは切り離されて周方向の一部で対向して回動する２枚の磁性体円板がチューブを加圧する部分から後方のチューブを拡大させる領域に常に漏洩磁束を集中するよう配置構成し，加圧後のチューブ拡大領域に磁気吸引力を作用させる。この構造により，チューブを十分に拡張させた時点でチューブ面への磁気吸引力は消滅し，チューブ面と磁性体円板外周とは円滑に離隔して余分なエネルギーを消費させない特徴がある。
【００１５】
さらに，上記磁束漏洩構造体において，磁束供給手段である永久磁石主要部は回動する２枚の磁性体円板とは切り離され，回動する２枚の磁性体円板がチューブを加圧する部分から後方のチューブを拡大させる領域或いはそれ以外の領域に漏洩磁束を集中するよう２枚の磁性体円板と前記永久磁石主要部が局部的に対向する位置を切り替え可能とし，或いは電磁石への通電制御を可能として自吸力のオンオフ制御を可能なチューブポンプを構成する。
【発明の効果】
【００１６】
加圧体とチューブの対向する面が磁気吸引力で引き合い，チューブの拡張過程で強制的にチューブを拡張するので弾性の無いフレキシブルな素材でチューブを構成出来，チューブの永久変形が避けられ，定量吐出，長寿命化を可能にする。また，チューブ拡張過程への漏洩磁束を制御可能な構造として自吸力の制御可能なチューブポンプも実現出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明によるチューブポンプについて，その実施例及び原理作用等を図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は，本発明の第一の実施例を示し，加圧体がチューブを加圧しながら移動し，流動体を圧送する過程をそれらの断面を用いて示している。同図（ａ），（ｂ）は異なった加圧体位置でのチューブ及び加圧体の断面を示す。加圧体１１はチューブ側に凸部１２及び凹部１３とを有して上面１４及び下面１５で示されるチューブを凸部１２で加圧し，矢印１７で示される方向に移動しながら流動体１６を圧送する。図１（ｂ）は移動後の加圧体１１の位置を示している。
【００１９】
加圧体１１とチューブ上面１４の詳細な断面構造は図２に示してある。加圧体１１はプラスチックマグネット２１及びそれを保護する保護層２２とで構成され，少なくとも凸部１２から凹部１３の表面には矢印２３で示すように交互に磁化反転するようプラスチックマグネット２１を着磁する。矢印２３の向きは磁化の方向を示す。加圧体１１の大部分を他の金属或いは樹脂で構成してチューブと対向する凸部１２及び凹部１３の表面近傍にのみプラスチックマグネット２１及び保護層２２を配置する構造としても良い。
【００２０】
保護層２２は非磁性であることが必要条件で潤滑性の良いフッ素樹脂で構成しても非磁性のステンレススチール他の金属を用いても良い。
【００２１】
図１（ａ），（ｂ）でチューブ上面は番号１４で簡略に示したが，図１（ｃ），図２に於いてチューブの上面１４は二層に分け，チューブ上面１４とその上の磁性体層１８として詳細を示している。チューブ上面１４はチューブ下面１５と同じく弾性を有しないフレキシブルな樹脂で，磁性体層１８は軟磁性材料の磁性粉を含むフレキシブルなゴム或いは樹脂としてチューブ上面１４に貼付して構成する。
【００２２】
着磁されたプラスチックマグネット２１表面の磁化２３からは点線で示したように磁束２４が漏れ，近傍に磁性体があるとその磁性体に集中して両者間に磁気吸引力が発生する。図２に於いて，磁化２３は加圧体１１の凸部１２から凹部１３の表面に沿って配置構成されているので矢印１７に示すように加圧体１１が移動すると加圧体１１左方の流動体１６は左方に押し出され，磁性体層１８は凹部１３に沿ってチューブ上面１４と共に上方に引き上げられ，その直下のチューブ内部の流動体１６圧力を低下させ，右方から流動体１６を吸引する。
【００２３】
図１（ｃ）はチューブの断面形状を示す。チューブの上面１４及び下面１５はフレキシブルな素材で構成され，図１（ｃ）に示すように断面両側に接合部１ａを有する。或いは連続体で構成しても接合部１ａに対応する断面両側で折り目を持つような構造とする。チューブの構造自体に復元する能力を完全に無くして加圧による変形の影響を避ける。勿論従来のように弾性のある素材で断面が円形となるチューブとしても機能し，従来より改善される。またチューブ上面１４が上方に引き上げられた時にチューブ断面が拡大するようチューブ下面１５は支持体１９に固定されている。
【００２４】
加圧体１１がチューブ上面の磁性体層１８を磁気的に吸引して断面を拡張するが，加圧体１１は図１では左方に移動するので加圧体１１の右端では磁気吸引力に抗して順次チューブ上面の磁性体層１８が引き剥がされる。チューブはこの引き剥がし力に耐える強度を必要とするが，この引き剥がし力を小とするには次に述べる構造が望ましい。すなわち，加圧体１１右端でのチューブ上面の引き剥がしを円滑にするためには加圧体１１の凹部１３から右端に向けて徐々に保護層２２の厚みを大にする，或いは磁化２３の長さを徐々に小として外部に漏れる磁束２４の量を減少させて磁気吸引力が減少する構造とする。
【００２５】
図３は図１，図２に示した本発明の第一の実施例に沿って加圧体をチューブ上に走査させる具体的構造，チューブを支持する構造等の例を示す。同図に於いて，チューブ外周側面３４は支持体外周壁３５に固定され，チューブ内周側面３３は摺動する加圧体３１に接する。加圧体３１は中心軸３２の周りを矢印３６で示す方向に回転させられてチューブ内周側面３３を順次加圧走査する。図１及び図２を用いて説明した動作原理に基づいてチューブ内の流動体は矢印３７，３８で示す方向に吸引，圧送される。番号３９で示す部分は図１に於ける加圧体凹部１３に相当してチューブを拡張する部分であり，図１，図２を用いて説明したように加圧体３１表面はチューブ内周側面３３を磁気吸引力により引き上げて強制的に拡張する。
【００２６】
上記実施例に於いて，チューブ上面１４に固定した磁性体層１８はフレキシブルな素材として第一の実施例で説明したが，鉄，パーマロイ，フェライト等剛体で構成された短冊状の磁性体板をチューブの長手方向には屈曲可能に固定配置する構造でも良い。すなわちチューブの長手方向には区分的にフレキシブルとし，磁性体層１８は図１（ｃ）の左右方向には剛体としてもチューブポンプは機能する。
【００２７】
磁束漏洩構造体として，第一の実施例では硬磁性体であるプラスチックマグネット表面を交互に磁化反転させて構成したが，磁化反転の方向は図２に示したようにチューブの長手方向に限定されることは無く，それと直交する方向でも差し支えない。またプラスチックマグネット表面を磁化する代わりに区分的な永久磁石を磁束が外部に漏れるように交互に向きを反転配置させて構成することも出来る。小型のチューブポンプの場合にはプラスチックマグネットを着磁して磁化反転を形成させる構造が簡易的であるが，大型のチューブポンプでは磁石小片を配置構成する方が強力な磁気吸引力を得られて望ましい。
【００２８】
更に大型のチューブポンプに於いて永久磁石による磁気吸引力では十分でない，或いは永久磁石の劣化が問題となる場合がある。その時には加圧体を鉄その他の軟磁性体で構成し，チューブ上面には磁束発生用に複数の電磁石をチューブ上面が長さ方向にフレキシブルになるよう固定配置すれば良い。更にチューブ上面が所定以上の高さとなった時点で個々に電磁石の通電を停止するよう構成すれば加圧体１１右端でのチューブ上面との分離に無理な力が加わらない構造と出来る。
【実施例２】
【００２９】
図４及び図５は本発明の第二の実施例を示す。加圧体を回動可能なローラー４６，４７とした構造である。チューブはほぼ円形の支持体４１の外周壁にチューブ外周側面４２を固定され，チューブ内周側面４３は詳細を図示していないが，第一の実施例と同様に磁性体層を有する構造とする。ローラー４６，４７は支持アーム４ｄに回動可能に取り付けられている。ローラー４６，４７と支持アーム４ｄは支持体４１の中心軸４８を中心に矢印４９で示す方向に回転させられ，ローラー４６，４７はチューブ内周側面４３を圧迫しながら回転走査する。またローラー４６，４７はそれらの外周面から磁束を漏洩させてチューブ内周側面４３を磁気的に吸引する構造とするが，その詳細は図５を用いて説明する。
【００３０】
図５はローラー４６の詳細構造を示す斜視図である。同図に於いて，ローラー４６は３層，すなわち２枚の磁性体円板５１，５２を内外の層とし，中間の層を内周側の永久磁石円板５３及び外周側の非磁性円板５４とで構成する。番号５６はローラー４６の回転軸５５と平行方向となる永久磁石円板５３の磁化方向を示し，番号５７は２枚の磁性体円板５１，５２を通ってその外周部分に漏れ出る漏洩磁束を示す。したがって表現を変えれば，永久磁石円板５３，２枚の磁性体円板５１，５２，及びチューブ内周側面４３の磁性体層は閉磁気回路を形成してチューブ内周側面４３を常に磁気吸引力でローラー４６の外周に吸引している。ローラー４７もローラー４６と同じ構造である。
【００３１】
ローラー４６，４７及び支持アーム４ｄが矢印４９に示すように回転させられるとローラー４６，４７はそれぞれ矢印４ａで示されるよう回動する。ローラー４６，４７はチューブ内周側面４３を圧迫した後にローラー４６，４７の外周面はチューブ内周側面４３から離れようとするが，ローラー４６．４７の外周面とチューブ内周側面４３の磁性体層とが磁気吸引力で引き合っているのでチューブ断面を強制的に拡大して流動体を吸引する。番号４４はチューブの吸入側，番号４５はチューブの排出側をそれぞれ示し，矢印４ｂ，４ｃは流入，流出する流動体の方向をそれぞれ示す。
【００３２】
第一の実施例では加圧体がチューブ面を加圧し，磁気的に吸引しながら摺動するので加圧体とチューブの対向する面との摩擦力は大となり，更にチューブの対向する面を加圧体の移動方向に引く力も存在したが，図４，図５に示す第二の実施例ではローラー４６，４７が矢印４９で示す方向に移動してもローラー４６，４７はそれぞれ矢印４ａで示す方向に回動し，ローラー４６，４７の外周面はチューブ内周側面４３との間に滑りは殆ど無いのでエネルギー損及び摩擦は深刻な問題とはならない。
【実施例３】
【００３３】
図６，７，８は本発明の第三の実施例を示す。図４，５に示した第二の実施例は第一の実施例で課題となった加圧体とチューブの対向する面との間の摩擦及びエネルギー損を減少させる利点を有することは説明した。しかしながら，第二の実施例において，チューブ断面がローラー４６，４７の後部に於いて十分に拡張された後，ローラー４６，４７の外周面からチューブ内周側面４３が離隔する際には磁気吸引力に抗する力が必要でエネルギー損失を生じ，またチューブにはそれに耐えるだけの強度が必要との課題は未だ残っていた。第三の実施例はその点をさらに改善してチューブを拡張する部分にのみ磁束を漏洩させて磁気吸引力を発生させ，チューブを十分に拡張させた時点で磁気吸引力を自動的に消滅させる構造とすることで不必要なエネルギー消費を抑え，またチューブに無理な力が加わらない構造とする。
【００３４】
全体の構造は図６に示すが，図４に示した第二の実施例を基本にして変更部分の構造のみを変え，同一機能の部材に関しては同一の番号を付して示す。すなわち図６に於いて，図４とはローラー部分のみを変えてローラー６１，６２とし，図７はローラー６１及びその近傍領域を拡大して示し，図８はローラー６１の内部構造の例を示す。ローラー６１と６２は同じ構造である。
【００３５】
図８に於いて，ローラー６１は固定部８１，回動部８２に区分され，固定部８１は周方向に区分して永久磁石７１と非磁性体７２とで構成して支持アーム４ｄに固定する。番号７３は永久磁石７１の磁化方向を示す。回動部８２は回動軸４ｅを中心に回動可能として３層構造を有し，第一層を磁性体円板８３，第二層は内周側に磁性体円板８６及び外周側に非磁性体円板８４とし，第三層を磁性体片７４，７５として積層して構成される。第三層の番号８５は非磁性体であり，磁性体片７４，７５の間を埋める。第三層は図に示すように内周側に大きな空所を持ち，その部分に固定部８１を配置する構造とする。図８では理解しやすいように固定部８１を正規の位置より左に取り出して示している。固定部８１と回動部８２とは相対的に移動可能とするが，それらの間で連続する磁気回路を形成する必要があるので両者の間は可能な限り小の間隙とする。すなわち，図８の構造で永久磁石７１と近接対向する領域に於いて，磁性体円板８３，磁性体円板８６，永久磁石７１，磁性体片７４，７５等，及びチューブ対向面上の磁性体層が閉磁気回路を形成し，ローラーの主要部となる第一及び第三層の磁性体円板外周部とチューブの対向する面間に磁気吸引力を発生させる。
【００３６】
図７は特に永久磁石７１の位置と第三の実施例の動作原理を説明するための図であってローラー６１及び近傍領域を拡大して示してある。永久磁石７１はローラー６１がチューブ内周側面４３を加圧後に拡大するべき領域に磁束を供給するようローラー６１内の一部の磁性体片７４から７５及び磁性体円板８３の一部にのみ対向し支持アーム４ｄに固定されている。支持アーム４ｄは中心軸４８を中心に時計回りに回転し，ローラー６１は矢印４ａで示す方向に回動しながらチューブ内周側面４３を加圧走査する。図７に於いて，永久磁石７１と非磁性体７２は支持アーム４ｄに固定され，磁性体片７４，７５を含む回動部８２が回動軸４ｅを中心に矢印４ａに沿って回動している。
【００３７】
永久磁石７１に対向する磁性体片は順次変化するが，図７に於いては番号７４と７５の間の磁性体片のみが永久磁石７１に対向し，番号７４と７５の間の磁性体片外周から磁束を漏洩させる。したがって，図７に於いて磁気吸引力によりチューブ内周側面４３を吸引する領域は磁性体片７４から７５の間に相当する領域のみであり，磁性体片７５に隣接して永久磁石７１と対向しなくなった磁性体片７６には十分な磁束が供給されず従ってチューブ内周側面４３との間に磁気吸引力は存在しない。
【００３８】
このようにローラー６１，すなわち回動部８２の回動と共にチューブ内周側面４３と磁気吸引力を持つ磁性体片は次々と移動し，チューブ内周側面４３を十分に拡張させた段階でチューブ内周側面４３と磁性体片との間の磁気吸引力を消滅させる。したがって，第二の実施例のようにチューブ内周側面４３をローラー４６，４７から引き剥がす際に要した力は不要であり，必要エネルギー及びチューブ強度に有利となる。また，磁束を漏洩させる磁性体片が次々に移動し，作用させるチューブ内周側面４３の領域が移動しても永久磁石から見た磁気回路の磁気抵抗はほぼ一定であるので永久磁石の磁気的な損耗も生じがたい。
【００３９】
第三の実施例で回動部８２の第三層を複数の磁性体片とその間の非磁性体とで構成したが，これは永久磁石からの磁束が流れる領域の境界を明確にし，磁気吸引力が作用する領域を明確にしようとの意図である。永久磁石からの磁束は電流が電気抵抗の低い部分に集中して流れると同様に短い距離の閉磁気回路に集中して流れようとする。その結果，第三層のように複数の磁性体片が非磁性体を間に挟んで配置されると境界近傍の非磁性体を介して広がる磁束は流れにくくなり，境界近傍の非磁性体が境界となって漏洩磁束分布の境界が明確になり，したがって磁気吸引力の作用する領域が明確になる。本実施例では第三層のみを複数の磁性体片と非磁性体とで構成したが，第一層をも同様の構成と出来ることはもちろんである。また磁束は磁気抵抗の低い部分に集中するので磁気吸引力の作用する領域をそれほど明確にする必要の無い時は第一層及び第三層を共に一様な磁性体円板として構成しても所要の機能を得ることは出来る。コストと所要特性のバランスとして選択する。
【実施例４】
【００４０】
図９は本発明の第四の実施例を示す。第一，弟二，弟三の実施例に於いて，加圧体とチューブの対向面との間に磁気吸引力を作用させてチューブを加圧後に強制的に拡張させ，流動体を吸引出来る構造例を示した。第四の実施例では更に磁気吸引力を制御出来る構造例を示して自吸力を制御可能なチューブポンプの実施例を示す。
【００４１】
第四の実施例は図６に示す第三の実施例を基本にして必要最小限の変更部分のみを変えて図９に示す。図６に於いて固定部８１は支持アーム４ｄに固定したが，図９に示す第四の実施例では固定部８１を回動軸４ｅを中心に回動させて少なくとも２カ所に固定可能とする。
【００４２】
図９に示すよう支持アーム４ｄには弧状の長穴９３を有し，固定部８１に固定されたピンが長穴９３内を位置９１及び９２で固定されるよう構成する。固定はネジ止めでもバネ力で保持する構造でも良い。図９では番号９２で示す位置にピンが固定され，永久磁石７１がチューブを拡張させる領域には磁束を供給しない位置に固定されている事を示している。上記ピンを番号９１の位置に固定した場合には図６で示すように磁束をチューブ内周側面４３に漏洩させ，磁気吸引力がチューブ内周側面４３に作用することになる。
【００４３】
上記実施例では永久磁石７１の固定位置を回動軸４ｅの周方向に二カ所有する例を説明したが，永久磁石７１の固定位置を回動軸４ｅと平行方向に複数箇所としても効果は同じである。チューブを加圧後に拡張させる領域に磁束を供給出来る位置及び出来ない位置を永久磁石７１の固定位置として構成すれば良いのであって本発明の趣旨に沿って種々の構成は可能である。
【００４４】
このようにして永久磁石７１の固定位置を二以上有することにより磁気吸引力をチューブ拡大領域に作用させるか否かを制御し，したがって自吸力を制御出来ることになる。図９に示す永久磁石７１の位置では全く磁気吸引力をチューブ拡大領域に作用させず，したがって自吸力を発生させないので吐出量は流入量に比例することになって医療用の循環ポンプに適したポンプとなる。
【実施例５】
【００４５】
図１０は本発明の第五の実施例を示し，第四の実施例と同様に自吸力の制御が可能な実施例である。第五の実施例は磁束漏洩構造体に電磁石を用い，電磁石のコイルへの通電を制御して自吸力制御を可能とする。図６から図８を用いて説明した第三の実施例を基本にしてその一部である固定部８１の構造を変えて固定部１０１として第五の実施例とする。図１０は固定部１０１の詳細を示すための図である。
【００４６】
図１０に於いて，固定部１０１は回動軸４ｅを巻回するコイル１０４と非磁性体１０３，磁性体１０２とより構成されて回動部８２の第三層を構成する磁性体片７４，７５等の内周側に配置される。番号１０５はコイル１０４の引き出し線であり，中心軸４８を周回するように配置された公知の回転トランス（図示せず）を介して交流電流が供給される。番号１０６はコイル１０４によって発生される磁束の方向を示し，交流電流で励磁されるので双方向を示している。
【００４７】
コイル１０４は回動軸４ｅを周回するので磁束はコイル１０４全周にわたって発生するが，磁性体１０２が存在し磁性体１０２に対向して閉磁気回路を形成する回動部８２の第一層及び第三層の磁性体，さらにそれらに対向するチューブ面の磁性層の部分が最も磁気抵抗が小さくなるので磁束は磁性体１０２を含んで磁気抵抗が小となる部分に集中し，図６に示した第三の実施例と同じ動作となる。図示していない通電制御部及び回転トランスを介して供給する交流電流を制御することにより漏洩する磁束の量を制御出来，これにより図９に示す第四の実施例と同様にチューブポンプの自吸力を制御出来ることになる。
【００４８】
以上，実施例を用いて説明したように本発明のチューブポンプによれば，加圧体と対向するチューブ面との間に磁気吸引力を作用させ，強制的にチューブを拡張させる構造であるのでチューブ弾性に依存せず多様な素材でチューブを構成出来，弾性劣化に起因する様々な問題を解決出来る。上記の実施例では加圧体を摺動体或いは回転ローラーとして説明したが，複数のフィンガーを有するチューブポンプにも勿論適用出来，従来提案されている殆どのチューブポンプに適用可能である。上記に説明した以外に本発明の趣旨に沿って具体的な構造を変え，材料を変えて本発明を実現出来るのはもちろんであって上記説明が本発明の範囲を限定するわけではない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の活用例として種々のスラリー状流動物を移送させるポンプ，自吸力を制御可能であるので医療用の循環ポンプ等に利用可能である。実施例を挙げた構造の他に従来から存在するチューブポンプの性能改良手段として殆どのチューブポンプに適用可能であってその応用範囲は広い。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明に於ける第一の実施例を示す。
【図２】図１に於ける加圧体の詳細構造を示す。
【図３】第一の実施例の全体構造例を示す。
【図４】本発明の第二の実施例を示す。
【図５】図４に於けるローラーの詳細構造を示す。
【図６】本発明の第三の実施例を示す。
【図７】図６に於ける吸入部近傍の詳細構造を示す。
【図８】図６，７に於けるローラーの詳細構造を示す。
【図９】本発明の第四の実施例を示す。
【図１０】本発明の第五の実施例であるローラーの詳細構造を示す。
【符号の説明】
【００５１】
１１・・・加圧体，                      １２・・・凸部，
１３・・・凹部，                        １４・・・チューブ上面，
１５・・・チューブ下面，                １６・・・流動体，
１７・・・加圧体の移動方向，            １８・・・磁性体層，
１９・・・支持体，                      １ａ・・・接合部，
２１・・・プラスチックマグネット，      ２２・・・保護層，
２３・・・磁化，                        ２４・・・漏洩磁束，
３１・・・加圧体，                      ３２・・・中心軸，
３３・・・内周側チューブ面，            ３４・・・外周側チューブ面，
３５・・・支持体外周壁，                ３６・・・回転方向，
３７・・・吸入方向，                    ３８・・・排出方向，
３９・・・チューブ拡張部，
４１・・・支持体，                      ４２・・・外周側チューブ面，
４３・・・内周側チューブ面，            ４４・・・チューブの流入側，
４５・・・チューブの排出側，            ４６，４７・・ローラー，
４８・・・中心軸，                      ４９・・・回転方向，
４ａ・・・ローラー４６，４７の回動方向，
４ｂ，４ｃ・・流動体の移動方向，        ４ｄ・・・支持アーム，
４ｅ・・・ローラーの回動軸，
５１，５２・・・磁性体円板，            ５３・・・永久磁石，
５４・・・非磁性体，                    ５５・・・軸，
５６・・・永久磁石の磁化，              ５７・・・漏洩磁束，
６１，６２・・ローラー，
７１・・・永久磁石，                    ７２・・・非磁性体，
７３・・・磁化方向，                    ７４，７５，７６・・磁性体片，
８１・・・固定部，                      ８２・・・回動部，
８３・・・磁性体円板，                  ８４，８５・・非磁性体，
８６・・・磁性体円板，
９１，９２・・ピンの固定位置，          ９３・・・長穴，
１０１・・・固定部，                    １０２・・・磁性体，
１０３・・・非磁性体，                  １０４・・・コイル，
１０５・・・コイルの引き出し線，        １０６・・・磁束の方向
【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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