(57)【要約】【課題】チューブの長寿命化を図ったチューブポンプを提供することにある。【解決手段】チューブポンプ１０は、チューブ端末が鍔状に形成されており、該鍔部１１ａ、１１ｂがチューブ端末固定部材及びチューブ端末固定用部材１２、１３、１４、１５に挟持されて固定されて、チューブ１１が径方向に変位することにより該チューブ内の流体を移送する。これにより、従来のようにチューブの両端末外周面がフランジの内周面に融着されていないので、ピストンでチューブを径方向に変位させてもチューブはフランジから引き剥がされることが無く、チューブの破損を防止することができ、チューブの長寿命化を図ることができる。【選択図】図１
2009052510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブが径方向に変位することにより該チューブ内の流体を移送するチューブポンプであって、
該チューブ端末が鍔状に形成されており、該鍔部がチューブ端末固定部材及びチューブ端末固定用部材に挟持されて固定されていることを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
前記鍔部が、外側に９０°広げるフレア加工により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記チューブ端末固定用部材が、ルーズ形フランジであることを特徴とする請求項１又は２に記載のチューブポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブが径方向に変位することにより該チューブ内の流体を移送するチューブポンプに関し、特にチューブの長寿命化を図ったチューブポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
可撓性のチューブを用いたチューブポンプが特許文献１に記載されている。このチューブポンプは、筒体内の円柱状空間に同軸的に配置され、筒体両端のフランジに接続された可撓性のチューブを備えている。このチューブの内側は液体の通路として形成され、外側は作動流体が封入される作動流体スペースとして形成されている。そして、筒体の側面に開けられて作動流体スペースに通じる連結口には、シリンダが連結され、該シリンダ内部には、ピストンが配置されている。このような構成において、作動流体スペース内の作動流体をピストンにより駆動することで、チューブを径方向に変位させてチューブ内の液体を移送するようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２３４５８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば半導体装置や液晶装置の製造工程においてレジスト塗布に用いられるチューブポンプでは、可撓性のチューブに耐薬品性が要求されるためにフッ素樹脂製のチューブが用いられている。このフッ素樹脂製のチューブの両端末は、融着加工により筒体両端のフランジに接続されている。即ち、チューブの両端末外周面が、フランジの内周面に融着されている。このため、ピストンによりチューブを径方向に変位させると、特にピストン側のチューブとフランジとの融着点にチューブをフランジから引き剥がす力が働き、チューブがフランジから引き剥がされたり破れたりするおそれがある。
本発明は、上記のような種々の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、チューブの長寿命化を図ったチューブポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的達成のため、本発明のチューブポンプでは、チューブが径方向に変位することにより該チューブ内の流体を移送するチューブポンプであって、該チューブ端末が鍔状に形成されており、該鍔部がチューブ端末固定部材及びチューブ端末固定用部材に挟持されて固定されていることを特徴としている。これにより、従来のようにチューブの両端末外周面がフランジの内周面に融着されていないので、ピストンでチューブを径方向に変位させてもチューブはフランジから引き剥がされることが無く、チューブの破損を防止することができ、チューブの長寿命化を図ることができる。
【０００６】
また、前記鍔部が、外側に９０°広げるフレア加工により形成されていることを特徴としている。これにより、鍔部を簡易に形成することができるので、チューブポンプのコスト増を抑えることができる。
また、前記チューブ端末固定用部材が、ルーズ形フランジであることを特徴としている。これにより、可撓性のチューブを簡易かつ確実に挟持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の成立に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１（Ａ）は、本実施形態のチューブポンプを上方から見た平面図、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）を側方から見た平面図、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の側面図である。
このチューブポンプ１０は、移送チューブ１１、流入チューブ付きフランジ（チューブ端末固定部材）１２、流入側固定用フランジ（チューブ端末固定用部材）１３、流出チューブ付きフランジ（チューブ端末固定部材）１４、流出側固定用フランジ（チューブ端末固定用部材）１５及びピストン１６等を備えている。
【０００９】
移送チューブ１１の両端末は、フレア加工されている。なお、流入側固定用フランジ１３及び流出側固定用フランジ１５は、それぞれルーズ形フランジを構成している。そして、移送チューブ１１の一方のフレア加工部分が流入チューブ付きフランジ１２と流入側固定用フランジ１３であるルーズ形フランジで挟持されており、この点がチューブポンプ１０の特徴的な部分である。この特徴的な部分は、流出チューブ付きフランジ１４と流出側固定用フランジ１５によって挟持される移送チューブ１１の他方のフレア加工部分にもあてはまる。
移送チューブ１１は、例えば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（ＰＦＡ）やテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂で成る円筒状の可撓性チューブである。そして、詳細は後述するが、移送チューブ１１の両端末は、外側に広がる鍔部１１ａ、１１ｂとして形成されている。
【００１０】
流入チューブ付きフランジ１２は、例えばＰＦＡやＦＥＰ等のフッ素樹脂で成る漏斗状の流入チューブ１２ａと、例えばＰＦＡやＦＥＰ等のフッ素樹脂で成る矩形板状のフランジ１２ｂを備えている。フランジ１２ｂの中央には、流入チューブ１２ａの最大径と略同一径の流入穴１２ｂａが穿設されていると共に、フランジ１２ｂの四隅には、固定ボルト１７が挿入されるボルト穴１２ｂｂが穿設されている。この流入チューブ付きフランジ１２は、流入チューブ１２ａの最大径側端部とフランジ１２ｂの一端面側の流入穴１２ｂａ縁部が一体となるように、例えば切削加工、射出成形、押出成形もしくは両者の接着、融着等により製作されている。更に、フランジ１２ｂの他端面側における流入穴１２ｂａとボルト穴１２ｂｂの間には、Ｏリング１９が嵌め込まれるＯリング溝１２ｂｃが形成されている。
【００１１】
流入側固定用フランジ１３は、例えばＰＦＡやＦＥＰ等のフッ素樹脂で矩形板状に形成されている。なお、流入側固定用フランジ１３は、チューブ内を移送される流体と接触しないので、ステンレス、ポリプロピレン等の任意の材料で構成することができる。流入側固定用フランジ１３の中央には、移送チューブ１１の外径と略同一径の挿入穴１３ａが穿設されていると共に、流入側固定用フランジ１３の四隅には、固定ボルト１７が挿入されるボルト穴１３ｂが穿設されている。この固定ボルト１７は、固定ナット１８によって締結される。
【００１２】
流出チューブ付きフランジ１４は、流入チューブ付きフランジ１２と同一構成であり、例えばＰＦＡやＦＥＰ等のフッ素樹脂で成る漏斗状の流出チューブ１４ａと、例えばＦＥＰで成る矩形板状のフランジ１４ｂを備えている。フランジ１４ｂの中央には、流出チューブ１４ａの最大径と略同一径の流入穴１４ｂａが穿設されていると共に、フランジ１４ｂの四隅には、固定ボルト１７が挿入されるボルト穴１４ｂｂが穿設されている。この流出チューブ付きフランジ１４は、流出チューブ１４ａの最大径側端部とフランジ１４ｂの一端面側の流入穴１４ｂａ縁部が一体となるように、例えば切削加工、射出成形、押出成形もしくは両者の接着、融着等により製作されている。更に、フランジ１４ｂの他端面側における流出穴１４ｂａとボルト穴１４ｂｂの間には、Ｏリング１９が嵌め込まれるＯリング溝１４ｂｃが形成されている。
【００１３】
流出側固定用フランジ１５は、流入側固定フランジ１３と同一構成であり、例えばＰＦＡやＦＥＰ等のフッ素樹脂で矩形板状に形成されている。流出側固定用フランジ１５の中央には、移送チューブ１１の外径と略同一径の挿入穴１５ａが穿設されていると共に、流出側固定用フランジ１５の四隅には、固定ボルト１７が挿入されるボルト穴１５ｂが穿設されている。この固定ボルト１７は、固定ナット１８によって締結される。
【００１４】
ピストン１６は、例えばステンレススチール等により四角柱状に切削加工されており、移送チューブ１１の周面中央に配置されている。このピストン１６は図示しないアクチュエータに連結されて移送チューブ１１の径方向に往復移動可能となっている。即ち、ピストン１６は、図１（Ｂ）に示す移送チューブ１１の周面中央に当接した状態と、図４（Ｂ）に示す移送チューブ１１の周面中央を縮径方向に変位させた状態との間を繰り返し動作するようになっている。
【００１５】
このような構成のチューブポンプ１０の製造方法を図２及び図３を参照して説明する。
図２は、上記移送チューブ１１の流入側端末を示す拡大斜視図である。
図３は、上記移送チューブ１１の流入側端末を上記流入チューブ付きフランジ１２と上記流入側固定用フランジ１３で固定した状態を示す断面図である。尚、移送チューブ１１の流出側端末も同様であるため、図示は省略する。
【００１６】
図２に示すように、移送チューブ１１の流入側端末は、上述したように外側に広がる鍔部１１ａに形成されている。この鍔部１１ａは、フレア加工により形成されている。このフレア加工方法としては、所定温度に加熱した円錐台形状の金型を小径部側を向けて移送チューブ１１の流入側端末から挿入して押し当てる。これにより、移送チューブ１１の流入側端末は、円錐台形状の金型の周面の角度と略同一の角度のテーパ形状に開く。
【００１７】
続いて、所定温度に加熱した平板状の金型を移送チューブ１１のテーパ形状になった流入側端末に押し当てる。これにより、移送チューブ１１の流入側端末は、外側に９０°広がる。尚、平板状の金型を押し当てるときに、同様の平板状の金型で移送チューブ１１の端末を挟持するようにすれば、流入側端末の鍔部１１ａは、より平坦状になると共に、高精度な加工を行うことができる。また、上記フレア加工は２段階の金型加工を行うようにしたが、単段階もしくは３段階以上の金型加工で行っても良い。
【００１８】
図３に示すように、移送チューブ１１の未加工の流出端末側から流入側固定用フランジ１３を挿入する。このとき、流出側固定用フランジ１５も挿入しておく。一方、流入チューブ付きフランジ１２のＯリング溝１２ｂｃにＯリング１９を嵌め込む。そして、移送チューブ１１の鍔部１１ａの内側の面に流入側固定用フランジ１３を当接させると共に、鍔部１１ａの外側の面に流入チューブ付きフランジ１２のＯリング１９側を当接させる。
【００１９】
続いて、固定ボルト１７を流入チューブ付きフランジ１２のボルト穴１２ｂｂから流入側固定用フランジ１３のボルト穴１３ｂにかけて挿入して固定ナット１８に螺合する。これにより、移送チューブ１１の鍔部１１ａは、流入側固定用フランジ１３とＯリング１９を介した流入チューブ付きフランジ１２に挟持されて固定されると共にシールされることになる。同様に、移送チューブ１１の鍔部１１ｂも、流出側固定用フランジ１５とＯリング１９を介した流出チューブ付きフランジ１４に挟持されて固定されると共にシールされることになる。
【００２０】
次に、本実施形態のチューブポンプと従来のチューブポンプにおけるフランジからのチューブの剥離試験結果について図４を参照して説明する。
図４（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態及び従来のチューブポンプを示す図である。
図４（Ａ）に示す本実施形態のチューブポンプ１０の流入チューブ付きフランジ１２のフランジ１２ｂ及び流入側固定用フランジ１３は、ＰＦＡ製で一辺が４０ｍｍ、流入穴１２ｂａの内径は２４ｍｍ、挿入穴１３ａの径が２５．３ｍｍに成形されている。流出チューブ付きフランジ１４のフランジ１４ｂ及び流出側固定用フランジ１５も同様に成形されている。
【００２１】
移送チューブ１１は、ＰＦＡ製で内径が２４ｍｍ、外径が２５ｍｍ、鍔部１１ａ、１１ｂ間の距離が１２０ｍｍ、鍔部１１ａ、１１ｂの外径が３５ｍｍに成形されている。鍔部１１ａのフレア加工方法は、先ず、２８０°Ｃに加熱した周面の角度が１３５°の円錐台形状の金型を移送チューブ１１の流入側端末に押し込み、保持した状態で室温まで冷却する。次に、２８０°Ｃに加熱した平板状（角度１８０°）の金型を移送チューブ１１のテーパ形状の流入側端末に押し当て、保持した状態で室温まで冷却する。鍔部１１ｂも同様にフレア加工されている。
【００２２】
図４（Ｂ）に示す従来のチューブポンプ２０の流入チューブ付きフランジ２２のフランジ２２ｂ及び流入側固定フランジ２３は、本実施形態のチューブポンプ１０と同様に成形されている。流出チューブ付きフランジ２４のフランジ２４ｂ及び流出側固定フランジ２５も同様に成形されている。
【００２３】
移送チューブ２１は、ＰＦＡで内径が２４ｍｍ、外径が２５ｍｍ、端末間の距離が１２０ｍｍに成形されている。チューブ流入側端末２１ａの融着方法は、流入側固定フランジ２３を被せた状態でチューブ内側から３４０°Ｃのヒータで全周（３６０°）加熱溶着して室温まで冷却する。チューブ流出側端末２１ｂも同様に融着されている。
【００２４】
以上のようなチューブポンプ１０、２０において、ピストン１６、２６のストローク長Ｓを８ｍｍ、ストローク回数を８０回／分、チューブ内圧を０．１ＭＰａとしてチューブ剥離試験を行った。この結果、従来のチューブポンプ２０では、ストローク回数が１万回以下で、移送チューブ２１のチューブ流入側端末２１ａ及びチューブ流出側端末２１ｂが、流入側固定フランジ２３及び流出側固定フランジ２５から剥離した。
【００２５】
一方、本実施形態のチューブポンプ１０では、ストローク回数が１５０万回以上となっても、移送チューブ１１の鍔部１１ａ、１１ｂは、流入側固定用フランジ１３とＯリング１９を介した流入チューブ付きフランジ１２との挟持部及び流出側固定用フランジ１５とＯリング１９を介した流出チューブ付きフランジ１４との挟持部１０ａ、１０ｂから剥離しなかった。
【００２６】
更に、図４（Ａ）に示す本実施形態のチューブポンプ１０における鍔部１１ａ、１１ｂの折り曲げ点Ｐａ、Ｐｂとピストン１６端部との距離ｌＡは、図４（Ｂ）に示す従来のチューブポンプ２０における流入側固定フランジ２３及び流出側固定フランジ２５の端面におけるチューブ流入側端末２１ａ及びチューブ流出側端末２１ｂとの融着点Ｑａ、Ｑｂとピストン２６端部との距離ｌＢよりも長くなる。この結果、本実施形態の移送チューブ１１に掛かるストレスは、従来の移送チューブ２１に掛かるストレスよりも小さくなり、移送チューブ１１の寿命を延ばすことができる。
【００２７】
以上のように、本実施形態のチューブポンプ１０によれば、従来のように移送チューブ２１の両端末外周面が流入側固定フランジ２３及び流出側固定フランジ２５の内周面に融着されていないので、ピストン１６で移送チューブ２１を径方向に変位させても移送チューブ２１は流入側固定用フランジ１３及び流出側固定用フランジ１５から引き剥がされることが無く、移送チューブ１１の破損を防止することができ、移送チューブ１１の長寿命化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明によるチューブポンプは、半導体装置や液晶装置の製造工程においてレジスト塗布に用いられるチューブポンプに限定されるものでは無く、フランジ固定されるチューブを備えたチューブポンプに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】（Ａ）は、本実施形態のチューブポンプを上方から見た平面図、（Ｂ）は、（Ａ）を側方から見た平面図、（Ｃ）は、（Ａ）の側面図である。
【図２】図１の移送チューブの流入側端末を示す拡大斜視図である。
【図３】図１の移送チューブの流入側端末を流入チューブ付きフランジと流入側固定フランジで固定した状態を示す断面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、本実施形態及び従来のチューブポンプを示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０、２０  チューブポンプ
１１、２１  移送チューブ
１１ａ、１１ｂ  鍔部
１２、２２  流入チューブ付きフランジ
１３、２３  流入側固定用フランジ
１４、２４  流出チューブ付きフランジ
１５、２５  流出側固定用フランジ
１６、２６  ピストン
１７  固定ボルト
１８  固定ナット
１９  Ｏリング
【図１】
2009052510.tif 000003
【図２】
2009052510.tif 000004
【図３】
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【図４】
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