(57)【要約】【課題】チューブポンプにおいて、偏芯ロータに掛かる回転トルクを低減させ、また、チューブ圧迫による悪影響を少なくする。【解決手段】チューブポンプ１は、円筒形の内壁面２１が形成されたハウジング３と、リング状に配置されたチューブ４と、チューブ４を圧迫する加圧部材５と、加圧部材５を偏芯運動させる偏芯ロータ６とを備える。偏芯ロータ６は、ロータ本体６１に対して移動可能に保持され、加圧部材に当接される当接部６２と、当接部６２を加圧部材５に押し付けるように付勢する弾性部材とを有する。加圧部材５が内壁面２１の円筒形終端領域を通過する際、偏芯ロータ６に作用する反力が弾性部材の弾性により吸収されるので、偏芯ロータ６に掛かる回転トルクを軽減できる。また、チューブ４に掛かる圧迫負荷が軽減されるので、チューブの長寿命化が図れると共に、チューブ内の流体に含まれる構成分子が破壊されるなどの悪影響が低減される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに形成された円筒形の内壁面に沿わせてリング状に配置されたチューブと、前記チューブを前記内壁面に対して圧迫する加圧部材とを備え、前記加圧部材を偏芯ロータを用いて偏芯運動させて前記チューブの圧迫部分を一方向に移動させてチューブ内の流体を送出するチューブポンプにおいて、
前記偏芯ロータは、
該ロータ本体に対して移動可能に保持され、前記加圧部材に当接される当接部と、
前記当接部と該ロータ本体との間に介在され、前記当接部を前記加圧部材に押し付けるように付勢する弾性部材と、を有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、チューブを順次圧迫してポンプ作用を行うチューブポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ハウジングに形成された円筒形の内壁面に沿わせてリング状に配置したチューブを加圧部材の偏芯運動によって圧迫してチューブ内の流体を送出するチューブポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。加圧部材は、チューブのリング状内側に設けられたリング状部材であり、その内接する偏芯ロータがモータで回転されることによって偏芯運動する構造となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２８６０８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のようなチューブポンプでは、リング状の加圧部材によってチューブをハウジング内壁面に対して順次圧迫するために、ハウジング内壁面はチューブ引出し口へと繋がる円筒形終端領域において加圧部材との間に生じる間隙寸法が狭くなる構成となっている。そのため、加圧部材が上記内壁面の円筒形終端領域を通過する際、偏芯ロータ側に作用する反力によって偏芯ロータを回転させるための負荷トルクが一時的に増大し、モータの寿命を縮める要因となる。また、チューブが加圧部材によって強く圧迫されることになるので、チューブの劣化が生じ易く、チューブ内での圧力差も大きくなる。故に、上記のようなチューブポンプを人工透析用ポンプに用いようとすると、送出する血液に含まれる血球内の酸素などの成分がチューブの圧迫によって分離し、血球損傷を引き起こすなどの悪影響が生じる虞がある。このような問題に対して、加圧部材の外周面にゴムタイヤなどの弾性クッション材を設けた場合、その外形寸法や硬度などの精度バラツキによりチューブを弾性クッション材とハウジング内壁面間に押圧するための隙間寸法を高精度に保持することが難しくなる。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、偏芯ロータに掛かる回転トルクを低減することができ、また、チューブ圧迫による悪影響を少なくすることができる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】
【０００６】
本発明のチューブポンプは、ハウジングに形成された円筒形の内壁面に沿わせてリング状に配置されたチューブと、前記チューブを前記内壁面に対して圧迫する加圧部材とを備え、前記加圧部材を偏芯ロータを用いて偏芯運動させて前記チューブの圧迫部分を一方向に移動させてチューブ内の流体を送出するチューブポンプにおいて、前記偏芯ロータは、該ロータ本体に対して移動可能に保持され、前記加圧部材に当接される当接部と、前記当接部と該ロータ本体との間に介在され、前記当接部を前記加圧部材に押し付けるように付勢する弾性部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のチューブポンプによれば、偏芯ロータの当接部とロータ本体間に介在された弾性部材により当接部が加圧部材に押し付けられていて、加圧部材が上記ハウジング内壁面の該加圧部材との間隙寸法を小さくしている領域を通過する際、偏芯ロータに作用する反力が弾性部材の弾性変形により吸収されるように工夫したので、偏芯ロータに掛かる回転トルクを軽減することができる。従って、ポンプ駆動用のモータに加わる負荷のバラツキを少なくすることができ、モータの長寿命化を図れる。また、チューブに掛かる圧迫負荷が軽減されるので、チューブの損傷を抑えてチューブの長寿命化が図れると共に、チューブ内の流体に含まれる構成分子が破壊されるなどの悪影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るチューブポンプにおいて、チューブのリング状部の中央付近が加圧部材によって圧迫された状態を示す平面図。
【図２】同チューブのリング状部の末端付近が加圧部材によって圧迫された状態を示す平面図。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図４】（ａ）は上記チューブポンプの偏芯ロータをカバー部材を取り外して見た平面図、（ａ）同偏芯ロータの分解斜視図。
【図５】上記チューブポンプの他の構成例において、チューブのリング状部の中央付近が加圧部材によって圧迫された状態を示す平面図。
【図６】同チューブのリング状部の末端付近が加圧部材によって圧迫された状態を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態に係るチューブポンプについて図１乃至図４を参照して説明する。これらの図において、チューブポンプ１は、円筒室２が形成されたハウジング３と、チューブ４と、加圧部材５と、偏芯ロータ６と、モータ７とを備える。チューブ４は、円筒室２の内壁面２１に沿わせてリング状に配置され、一端に流体の流入口４１、他端に流体の流出口４２を有する。加圧部材５は、チューブ４のリング状内側に設けられ、チューブ４を円筒形の内壁面２１に対して圧迫するリング状の部材である。偏芯ロータ６は、リング状の加圧部材５に内接する円形状であり、加圧部材５を内壁面２１に沿って偏芯運動させる。モータ７は、偏芯ロータ６を回転するものであり、モータ軸７１が偏芯ロータ６にその円形中心から偏芯して取り付けられる。
【００１０】
円筒室２は、半円周よりも大きく、全円周よりも小さな内壁面２１を有し、内壁面２１が形成されていない間隙部分は、ハウジング３外に連通されてチューブ４の引出し口となっている。内壁面２１は、リング状の加圧部材５によるチューブ４の圧迫動作が連続的に行われるように、チューブ引出し口へと繋がる円筒形終端領域において加圧部材５側に脹らむ凸面部２１ａを有し、加圧部材５との間に生じる間隙寸法を狭くしている。ハウジング３は、例えばＡＢＳ樹脂等の成形品により構成され、円筒室２との連通部分には、チューブ４の両端部分を保持するための溝部８が形成されている。
【００１１】
チューブ４は、送出する流体に応じて選定された可撓性材料、例えばゴム又は合成樹脂から成り、円筒室２の内壁面２１に沿うようにリング（開環形）状に配置される。チューブ４の両端（流入口４１及び流出口４２）は、溝部８を経てハウジング３外に延出され、配管（図示せず）を接続するためのニップル４１ａ，４２ａが設けられる。
【００１２】
加圧部材５は、摩擦係数が小さい材料を、平面視形状が円環で一定厚のリング状に形成して成り、例えば、フッ素樹脂系の合成樹脂成形品により構成される。加圧部材５は、偏芯ロータ６が加圧部材５の内周面に摺接して回転することにより、チューブ４の一部を内壁面２１に対し圧迫する。チューブ４において、図１の上側及び図２の下側に示される圧迫部分は、チューブ４内の流路が閉塞され、図１の下側及び図２の上側に示される非圧迫部分は、流路が確保される。
【００１３】
モータ７は、小型の直流モータであり、チューブポンプ１外の直流電源（図示せず）から給電される。チューブポンプ１に電池を内蔵してモータ７に給電するように構成してもよい。ここではモータ７が、図３に示すようにハウジング３の偏芯ロータ６が取り付けられた反対面側（背面側）にあって、モータ軸７１がハウジング３の開口３ａを通して偏芯ロータ６に固定されている。
【００１４】
モータ７の回転は偏芯ロータ６に伝達され、偏芯ロータ６の回転によって加圧部材５が偏芯運動することにより、チューブ４の圧迫部分が一方向に移動し、チューブ４内の流体が送出される。このようなポンプ作用により、流体が流入口４１に流入し、流出口４２から流出する。
【００１５】
本実施形態において偏芯ロータ６は、図４に示すように、ロータ本体６１と、ロータ本体６１に対して移動可能に保持され、加圧部材５に当接される当接部６２と、当接部６２を加圧部材５に押し付けるように付勢する弾性部材６３とで構成される。ロータ本体６１は、略円筒形の外郭を成し、その内部に当接部６２を円筒形径方向に移動可能に保持するための空間６１ａを有している。ロータ本体６１には、空間６１ａを覆うカバー部材６４が設けられ、このカバー部材６４はビス６５によりロータ本体６１に固定される。また、ロータ本体６１には、モータ７のモータ軸７１が挿嵌される軸孔６１ｂが形成されている。当接部６２は、弾性部材６３により付勢された状態でロータ本体６１外周面から少なくとも一部が突出するように設けられ、この突出方向はロータ本体６１の内壁面２１に対する対向間隔が広がる反偏芯方向（モータ軸７１側とは反対方向）とされる。弾性部材６３は、当接部６２とロータ本体６１との間に介在された圧縮スプリングであり、ここでは、当接部６２及びロータ本体６１間に形成された溝部６ａに保持される形となっている。
【００１６】
上記のように構成されたチューブポンプ１において、図１に示すように、加圧部材５が内壁面２１に凸面部２１ａが形成されていない箇所で近接する位置関係にあるとき、偏芯ロータ６の当接部６２は、加圧部材５側に最大限突出した状態で押し当てられる。このような状態から加圧部材５が偏芯ロータ６の回転により偏芯運動を行い、図２に示すように内壁面２１の凸面部２１ａ、つまり、内壁面２１の円筒形終端領域に近接する位置関係になると、加圧部材５には凸面部２１ａから偏芯ロータ６側に押し戻されるような反力が作用する。このとき偏芯ロータ６の当接部６２がロータ本体６１内に押し込まれるように変位されるので、加圧部材５の内壁面２１に対する対向間隔が、図１に示すような位置関係にある状態と同寸法に保持される。
【００１７】
このように本実施形態に係るチューブポンプ１によれば、偏芯ロータ６の当接部６２とロータ本体６１間に介在された弾性部材６３により当接部６２が加圧部材５に押し付けられていて、加圧部材５が内壁面２１の円筒形終端領域を通過する際、偏芯ロータ６に作用する反力が弾性部材６３の弾性変形により吸収されるように工夫したので、偏芯ロータ６に掛かる回転トルクを軽減することができる。従って、ポンプ駆動用のモータ７に加わる負荷のバラツキを少なくすることができ、モータ７の長寿命化を図れる。また、チューブ４に掛かる圧迫負荷が軽減されるので、チューブ４の損傷を抑えてチューブ４の長寿命化が図れると共に、チューブ４内の流体に含まれる構成分子が破壊されるなどの悪影響を低減することができる。
【００１８】
次に、図５及び図６を用いてチューブポンプの他の構成例を説明する。このチューブポンプ１において、偏芯ロータ６は、ロータ本体６１と加圧部材５との間に弾性部材として板ばね６３を介在され、この板バネ６３が加圧部材５との当接部を兼ねるように構成されている。板バネ６３は、図５に示すように、加圧部材５が内壁面２１に凸面部２１ａが形成されていない箇所で近接する位置関係にあるとき、加圧部材５とロータ本体６１の間に生じている隙間に沿って湾曲し、加圧部材５に押し当てられるように当接する。このような状態から加圧部材５が、図６に示すように、内壁面２１の凸面部２１ａに近接する位置関係になると、板バネ６３は引き伸ばされるように変位されるので、加圧部材５の内壁面２１に対する対向間隔が、図６に示すような位置関係にある状態と同寸法に保持される。このようなチューブポンプ１においても、偏芯ロータ６に掛かる回転トルクを軽減でき、また、チューブ４への圧迫負荷を少なくすることができる。
【００１９】
なお、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形が可能である。例えば、偏芯ロータ６が、加圧部材５との当接部を複数有し、これら当接部の各々に対応して弾性部材が設けられるような構成であってもよい。
【符号の説明】
【００２０】
１  チューブポンプ
２１  内壁面
３  ハウジング
４  チューブ
５  加圧部材
６  偏芯ロータ
６１  ロータ本体
６２  当接部
６３  弾性部材
【図３】
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【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図６】
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