(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の肉厚部をボス部で一体的に連結したローラ保持部材が、駆動手段によって回転され、複数の回転軸が前記ボス部の周りに等間隔に配置されて前記一対の肉厚部の間に架設され、円筒形状のローラをそれぞれ回転可能に保持しており、前記ローラに沿って液体が流れるチューブを取り付けるものであって、前記チューブを前記ローラで順次押し潰してしごくことにより前記液体を一定量ずつ圧送するチューブポンプにおいて、
前記一対の肉厚部は、前記ローラで押し潰された前記チューブの幅より広い間隔を空けて前記ボス部を介して連結され、前記ローラの端面と対向する面に、前記ローラの端面が遊嵌される凹状の段差が形成されていることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載するチューブポンプにおいて、
前記段差は、前記ローラが前記回転軸に沿って軸方向に移動する距離より深く形成されていることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載するチューブポンプにおいて、
前記ローラと前記ローラ保持部材とを樹脂で形成したことを特徴とするチューブポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のローラでチューブを押し潰してしごくことにより液体を一定量ずつ圧送するチューブポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複数のローラでチューブを押し潰してしごくことにより液体を一定量ずつ圧送するチューブポンプが知られており、理化学機器、医療機器、飲食物供給装置などに幅広く使用されている。チューブポンプは、例えば、特開昭６０−２３０５８２号公報に開示されている。図１２は、特開昭６０−２３０５８２号公報に開示された従来のチューブポンプ１００の平面図である。図１３は、従来のチューブポンプ１００の断面図である。
【０００３】
チューブポンプ１００は、図１２に示すように、本体１０１に回転可能に保持されたローラ保持部材１０２の両側にチューブガイド１０３を回動可能に設け、ローラ保持部材１０２とチューブガイド１０３との間にチューブ１０４を組み付けている。ローラ保持部材１０２は、図１３に示すように、本体１０１に固定された固定軸１０５に軸支され、本体１０１に突き出したモータ１０６の駆動軸１０７に減速ギヤ１０８を介して連結している。ローラ保持部材１０２は、円盤形の一対のローラプレート１０９，１０９の間に複数の回転軸１１０が円周方向に等間隔に架設され、各々の回転軸１１０に円筒形状のローラ１１１が回転可能に保持されている。
【０００４】
こうしたチューブポンプ１００は、モータ１０６に電気信号を供給すると、駆動軸１０７の回転力が減速ギヤ１０８を介してローラ保持部材１０２に伝達され、一対のローラプレート１０９，１０９が所定方向（図１２の矢印Ｋ２方向）に回転する。ローラ１１１は、一対のローラプレート１０９，１０９が所定の角度回転する毎にチューブ１０４を順次押し潰して閉鎖箇所を設け、さらに、チューブ１０４をしごきながら回転する。つまり、チューブポンプ１００は、２箇所の閉鎖箇所の間に一定量充填された液体をしごいて圧送する。よって、ローラ保持部材１０２の回転量を制御すれば、液体を所定量供給することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のチューブポンプ１００は、ローラ１１１の端面とローラプレート１０９，１０９との間にチューブ１０４がかみこみ、流量が不安定になる場合があった。図１４〜図１６は、従来のチューブポンプ１００の作用説明図である。尚、図１４〜図１６は、各構成部材を概念的に記載している。
【０００６】
例えば、ローラ保持部材１０２が各部品の寸法公差や各部品の組立公差をもって本体１０１に取り付けられると、図１４に示すように、チューブ１０４がローラ１１１に対して片寄って当接する場合がある。この場合、一対のローラプレート１０９，１０９は、図１５に示すように、片寄ったチューブ１０４と接触しながら回転を続け、ローラ１１１が、図１６に示すように、チューブ１０４をチューブガイド１０３に押し付けて変形させる。このとき、チューブ１０４はローラ１１１の押圧力に対して反力Ｆを生じるが、その反力Ｆは、ローラ１１１の端部からはみ出した部分にも作用し、ローラ１１１とローラプレート１０９との間にチューブ１０４の一部をかみこませてしまっていた。そのため、ローラ１１１は、チューブ１０４全体を十分に押し潰して閉鎖箇所を設けることができず、次のローラ１１１がチューブ１０４を押し潰したときに、流体圧の増加に伴ってチューブ１０４の押圧されていない部分である隙間Ｓから液体が下流に押し出されてしまい、当該ローラ１１１の前後で液体の流量が変化してしまう恐れがあった。
【０００７】
こうした流量の不安定さは、例えば、チューブポンプ１００を飲食物供給装置に使用してジュースの原液供給量を制御する場合に、各々のカップに注がれる原液の量にばらつきを生じ、利用者に一定品質のジュースを提供することができない恐れがある点で問題である。
このような不具合を解消するために、本体１０１にチューブ１０４を位置決めするための凹みを形成したり、支軸を設けることなどが考えられるが、構造が大型になるため好ましくない。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、チューブのかみこみを無くすことにより液体を一定量ずつ安定して圧送することができるコンパクトなチューブポンプを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１に記載するチューブポンプは、一対の肉厚部をボス部で一体的に連結したローラ保持部材が、駆動手段によって回転され、複数の回転軸がボス部の周りに等間隔に配置されて一対の肉厚部の間に架設され、円筒形状のローラをそれぞれ回転可能に保持しており、ローラに沿って液体が流れるチューブを取り付けるものであって、チューブをローラで順次押し潰してしごくことにより液体を一定量ずつ圧送するチューブポンプにおいて、一対の肉厚部は、ローラで押し潰されたチューブの幅より広い間隔を空けてボス部を介して連結され、ローラの端面と対向する面に、ローラの端面が遊嵌される凹状の段差が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
すなわち、各部材の寸法公差やチューブポンプの組立公差などによって、チューブがローラに対して片寄った場合であっても、ローラ保持部材がチューブに当接して移動を制限し、チューブをローラの端部まで移動させないので、チューブがローラの端部とローラ保持部材との間にかみこむことが防止され、チューブをローラで十分に押し潰して、液体を一定量ずつ安定して圧送することができる。また、チューブの片寄りを規制するための凹みや支軸などを設けなくても、ローラ保持部材に段差を形成するだけでチューブのかみこみを防止できるので、コンパクトな構造にすることができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、段差は、ローラが回転軸に沿って軸方向に移動する距離より深く形成されていることを特徴とする。
すなわち、ローラが一端面をローラ保持部材に当接するように片寄っても、他端面がローラ保持部材の段差から露出しないので、チューブのかみこみをより確実に防止することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、ローラとローラ保持部材とを樹脂で形成したことを特徴とする。
すなわち、ローラが片寄り、ローラ保持部材と擦れ合いながら回転しても、ローラとローラ保持部材とが樹脂で形成されているので、摩耗粉などのゴミの発生を防ぐことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のチューブポンプの一実施の形態について説明する。本実施の形態のチューブポンプは、オレンジジュースなどの濃縮された原液（以下、「原液」という。）と希釈水とを混合したものを提供する飲食物供給装置に内蔵されている。図１１は、飲食物供給装置１の概略構成図である。
【００１４】
飲食物供給装置１は、大きく分けて上部に配置される容器収納庫３、その容器収納庫３内に収納された包装容器４内の原液を所定量注入する飲食物注入部５、そして、注入された原液を受けるための給水部６とから構成される。包装容器４は、原液を殺菌包装したものであり、プラスチック容器、ビニール容器あるいは紙容器などの様々な形態のものがある。ところで、図示した飲食物供給装置１は、包装容器４と飲食物注入部５とを１セット有するものであるが、もちろん、２セット以上を有するものであってもよい。
【００１５】
飲食物注入部５は、包装容器４からのチューブ７が組み付けられ、チューブ７の注入口近傍には、水やソーダ水などの希釈水を一定量注入する希釈水ノズル８が設けられて、給水部６の給水トレイ９上に置かれたカップ１０に原液と希釈水とを供給するようになっている。
【００１６】
図２は、チューブポンプを内蔵する飲食物注入部５の側面図である。
飲食物注入部５は、図示しないモータを内蔵する略箱形の本体１１にチューブ７を保持する支持部材１３と、図示しないモータによって回転するローラ保持部材２０と、チューブ７の端部を狭持するピンチバルブ１５が設けられ、それらにチューブ７を組み付けた状態でカバー１２が本体１１に取り付けられている。ローラ保持部材２０は、円周方向に３個のローラ１６が等間隔に配設され、カバー１２との間でチューブ７を押し潰してしごくようになっている。つまり、カバー１２、ローラ保持部材２０、チューブ７などでチューブポンプが構成されている。
【００１７】
図１は、チューブポンプを内蔵する飲食物注入部５の内部構造を示す図である。
支持部材１３、ローラ保持部材２０、ピンチバルブ１５は、支持部材１３に保持されたチューブ７を引き下ろすだけでチューブ７をローラ保持部材２０からピンチバルブ１５へと簡単に組み付けることができるように、上下一列に配設されている。ローラ保持部材２０は、本体１１に形成された凹部１７内に回転可能に保持されている。すなわち、凹部１７には、本体１１に内設された図示しないモータと図示しない減速ギヤなどを介して連結する駆動軸１８が水平に掛け渡され、ローラ保持部材２０は、その駆動軸１８を挿し通された状態で凹部１７内に配設されている。
【００１８】
図３は、ローラ保持部材２０の正面図である。図４は、ローラ保持部材２０の平面図である。図５は、ローラ保持部材２０の断面図である。図６は、図５のＡＡ断面図である。
ローラ保持部材２０は、樹脂を材質とし、図３に示すように、ローラ１６の端部が遊嵌される段差２１を設けられて、ローラ１６を回転可能に保持するものである。ローラ保持部材２０は、図５に示すように、円形に形成された一対の肉厚部２０Ａ，２０Ａをボス部２０Ｂで一体的に連結した断面Ｈ形をなしている。
【００１９】
図４及び図５に示すように、ローラ保持部材２０の肉厚部２０Ａ，２０Ａには、径方向に長く形成された３個の長孔２０ｈが円周方向に等間隔に形成されている。長孔２０ｈ…には、回転軸２２が貫き通され、その回転軸２２に円筒形状に成形された樹脂製のローラ１６が回転可能に保持されている（図３参照）。また、ローラ保持部材２０には、Ｕ字バネ２３の一端を係止する係止孔２０ｉ，２０ｉ，２０ｉが長孔２０ｈ…と同軸上に形成され、Ｕ字バネ２３は他端が長孔２０ｈから突き出た回転軸２２に固定されて、回転軸２２に外向きの力を常に作用させている。つまり、回転軸２２は、径方向に移動可能に保持され、ローラ１６をチューブ７に対して一定の力で押し付けている。尚、ローラ保持部材２０の側面には、段差が設けられ、図１に示すように飲食物注入部５の本体１１に取り付けられたときに、回転軸２２の端部やＵ字バネ２３が凹部１７の内壁と接触することを防いでいる。
【００２０】
また、図５及び図６に示すように、ローラ保持部材２０には、段差２１が長孔２０ｈと係止孔２０ｉの周りに形成されている。段差２１は、ローラ１６の取り付けを容易にするとともに、ローラ１６が回転軸２２に従って径方向に移動可能になるように、肉厚部２０Ａの外縁からボス部２０Ｂに向かって略長方形状に形成され、その幅はローラ１６の直径より大きく設定されている（特に図６参照）。そして、段差２１の深さは、ローラ１６とローラ保持部材２０との間に形成される隙間の２倍以上すなわちローラ１６が回転軸２２の軸方向に移動する距離より大きく形成されている。このように、段差２１の深さを設定するのは、ローラ１６が一端面をローラ保持部材２０に当接するまで片寄っても、他端面が段差２１から露出しないようにするためである。
【００２１】
そして、ローラ１６をローラ保持部材２０に取り付ける場合には、ローラ１６をローラ保持部材２０の段差２１に外周縁側からボス部２０Ｂに向かって差し入れ、ローラ１６の中空孔を長孔２０ｈと位置合わせして、回転軸２２を一方の肉厚部２０Ａの長孔２０ｈからローラ１６の中空孔、他方の肉厚部２０Ａの長孔２０ｈへと貫き通す。そして、Ｕ字バネ２３の一端を一方の肉厚部２０Ａの係止孔２０ｉにさし込んで固定し、Ｕ字バネ２３の他端をローラ保持部材２０の長孔２０ｈから突き出た回転軸２２の一端部に固定する。同様にして回転軸２２の他端部にＵ字バネ２３を固定し、ローラ１６をローラ保持部材２０に取り付ける。
【００２２】
このようなチューブポンプを内蔵する飲食物供給装置１は、以下のように作用する。
飲食物供給装置１は、例えば、利用者が飲食物供給装置１からオレンジジュースを選択すると、図１１に示すようにカップ１０が給水トレイ９上に載置される。そして、飲食物注入部５の図示しないモータが駆動して、図２に示すように、ローラ保持部材２０が図中矢印Ｋ１方向に回転する。ローラ１６は、ローラ保持部材２０の回転に従ってチューブ７を押し潰して閉鎖箇所を設け、さらに、チューブ７をしごきながら回転する。つまり、飲料水注入部５では、ローラ保持部材２０が１２０度回転する毎に２箇所の閉鎖箇所の間に一定量充填された原液をしごいて圧送する。よって、ローラ保持部材２０を所定量回転させると、所定量の原液がカップ１０に注入され、それに希釈水ノズル８から希釈水を注入することにより一定の濃度を有するオレンジジュースを利用者に提供することができる。
【００２３】
ここで、チューブ７がローラ１６に対して片寄った場合について説明する。図７〜図１０は、チューブポンプの作用説明図である。尚、この作用説明図は、作用の説明上使用するものである。尚、図７〜図１０は、各部材を概念的に記載している。
チューブ７は、例えば、各部材の寸法公差や組立公差などにより、図７に示すようにローラ１６に対して片寄って当接する場合がある。しかし、ローラ１６の両端部がローラ保持部材２０の段差２１に遊嵌されているため、図８に示すように、ローラ保持部材２０の肉厚部２０Ａ，２０Ａがローラ１６の端部より先にチューブ７に当接し、チューブ７のスライド方向の移動を制限する。そのため、ローラ１６が、図９の（ａ）及び（ｂ）に示すように、片寄ったチューブ７をカバー１２との間で押圧しても、端面がローラ保持部材２０の段差２１から露出していないので、押し潰されて幅広になったチューブ７が端面とローラ保持部材２０の肉厚部２０Ａとの間にかみこまない。
【００２４】
さらに、例え、チューブ７がローラ１６に対して片寄ったことに加え、ローラ１６が図９に示す所定位置から図１０に示すように図中右端面をローラ保持部材２０の肉厚部２０Ａに当接する位置まで移動して片寄ったとしても、段差２１がローラ１６が移動する距離より深く形成されているので、ローラ１６の図中左端面がローラ保持部材２０の段差２１から露出せず、押し潰されて幅広になったチューブ７がローラ１６の端面とローラ保持部材２０の肉厚部２０Ａとの間にかみこまない。
【００２５】
従って、本実施の形態のチューブポンプによれば、ローラ保持部材２０のローラ保持部材２０が、チューブ７の移動を制限してローラ１６の端部まで移動させないので（図９の（ａ）及び（ｂ）参照）、チューブ７がローラ１６の端部とローラ保持部材２０のローラ保持部材２０との間にかみこむことが防止され、チューブ７をローラ１６で十分に押し潰して、原液を一定量ずつ安定して圧送することができる。また、ローラ保持部材２０のローラ保持部材２０に段差２１（図１参照）を形成するだけでチューブ７のかみこみを防止することができるので、チューブ７の片寄りを規制するための凹みや支軸などを設ける必要がなく、コンパクトな構造にすることができる。この結果、飲食物供給装置１では、原液を一定量ずつカップ１０に注入し、利用者に一定品質のオレンジジュースを提供することができ、また、装置全体のコンパクト化に共することができる。
【００２６】
また、本実施の形態のチューブポンプによれば、ローラ１６が一方の端面をローラ保持部材２０の肉厚部２０Ａに当接するように片寄っても、他端面がローラ保持部材２０の段差２１から露出しないので（図１０参照）、チューブ７のかみこみを確実に防止することができる。
【００２７】
また、本実施の形態のチューブポンプによれば、ローラ１６が一方に片寄り、ローラ保持部材２０の肉厚部２０Ａと擦れ合いながら回転軸２２を中心として回転しても（図１０参照）、ローラ１６とローラ保持部材２０とが樹脂で形成されているので、摩耗粉などのゴミの発生を防ぐことができる。この結果、飲食物供給装置１では、衛生性を確保することができる。
【００２８】
以上、本発明に係るチューブポンプの一実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００２９】
（１）例えば、上記実施の形態では、チューブポンプを飲食物供給装置に使用した。それに対して、理学機器や医療機器などに使用して、薬液を移送させるようにしてもよい。
【００３０】
（２）例えば、上記実施の形態では、図５に示すように、ローラ保持部材２０の肉厚部２０Ａ，２０Ａとボス部２０Ｂとが一体に成形され、一対の肉厚部２０Ａ，２０Ａの位置関係が一義的に定められているため、ローラ１６の端部を保持する段差２１を、図６に示すように、肉厚部２０Ａの外周縁からボス部２０Ｂに向かって略長方形に形成し、ローラ１６を一対の肉厚部２０Ａ，２０Ａの間に差し入れてローラ保持部材２０に組み付けることができるようにした。それに対して、一対の肉厚部とボス部とを別個独立に設け、一対の肉厚部に形成した段差にローラの端部を嵌め合わせた状態で一対の肉厚部をボス部に連結することによりローラをローラ保持部材に組み付けるようにしてもよい。この場合、一対の肉厚部はボス部に対して着脱可能なので、必ずしも、上記実施の形態のように段差を肉厚部の外周縁から切り欠いて形成する必要はなく、例えば、各ローラに対応する位置に楕円形状の段差を形成し、その段差に各ローラの端部を嵌め合わせてローラを所定位置に配設するようにしてもよいし、また、各ローラ毎に段差を形成するのではなく、肉厚部と同心円状に所定幅の段差を環状に形成し、その環状の段差にローラの端部をそれぞれ嵌め合わせてローラを所定位置に配設するようにしてもよい。
【００３１】
（３）例えば、上記実施の形態では、段差２１をローラ１６の軸方向の移動距離より深く形成した。それに対して、ローラ１６が一方に片寄ったときに、ローラ１６の端面とローラ保持部材２０との間に形成される隙間が、チューブ７をかみこまない程度の深さであれば、ローラ１６の軸方向の移動距離より浅い段差を形成してもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のチューブポンプによれば、駆動手段によって回転するローラ保持部材に複数のローラを円周方向に等間隔に配設して回転可能に保持し、ローラに沿って液体が流れるチューブを取り付けるものであって、チューブをローラで順次押し潰してしごくことにより液体を一定量ずつ圧送するチューブポンプにおいて、ローラ保持部材には、ローラの両端部が遊嵌される段差が形成されているので、チューブがローラの端部とローラ保持部材との間にかみこむことが防止され、チューブをローラで十分に押し潰して、液体を一定量ずつ安定して圧送することができるとともに、コンパクトな構造にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態において、チューブポンプを内蔵する飲食物注入部の正面図である。
【図２】同じく、チューブポンプを内蔵する飲食物注入部の側面図である。
【図３】同じく、ローラ保持部材の正面図である。
【図４】同じく、ローラ保持部材の平面図である。
【図５】同じく、ローラ保持部材の断面図である。
【図６】同じく、図５のＡＡ断面図である。
【図７】同じく、チューブポンプの作用説明図であって、チューブがローラに対して片寄って接触した状態を示している。
【図８】同じく、チューブポンプの作用説明図であって、チューブがローラ保持部材と接触した状態を示している。
【図９】同じく、チューブポンプの作用説明図であって、ローラに対して片寄ったチューブを押し潰した状態を示し、（ａ）は断面図であり、（ｂ）は正面図を示す。
【図１０】同じく、チューブポンプの作用説明図であって、ローラが片寄ったチューブを押し潰した状態を示している。
【図１１】飲食物供給装置の概略構成図である。
【図１２】従来のチューブポンプの平面図である。
【図１３】従来のチューブポンプの断面図である。
【図１４】従来チューブポンプの作用説明図であって、チューブがローラに対して片寄って当接した状態を示している。
【図１５】従来のチューブポンプの作用説明図であって、ローラプレートがチューブと接触した状態を示している。
【図１６】従来のチューブポンプの作用説明図であって、ローラがチューブを押し潰した状態を示している。
【符号の説明】
７    チューブ
１６  ローラ
２０  ローラ保持部材
２１  段差
【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】
0004022097.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0004022097.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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