JPH01187382A - 液体ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、輸液、輸血等の医療分野の液体に用いられる
液体ポンプに係り、特に液体移送用チューブ内の液体を
順次移動させるために当該チューブの圧閉及び開放を行
なうための通称フィンガ部材を改良した液体ポンプに関
する。

［従来の技術］ 従来、この種の液体ポンプは例えば第１２図に示すよう
に弾性を有する液体移送用チューブ２１に対して複数例
えば１０枚の第１３図に示すようなフィンガ部材２２を
対向配置し、これらフィンガ部材２２をそれぞれ同数配
置された駆動カム２３により駆動するようにしている。

そして、これら駆動カム２３は隣合う同士で所定の角度
（３６度）ずつずらしてモータの駆動軸２４に取付けで
ある。

すなわち、この駆動軸２４をモータにより回転駆動させ
ることにより駆動カム２３を順次回転させ、それに。対
応するフィンガ部材２２を駆動させる。これにより、押
＾板２５を介してスプリング２６によりフィンガ部材２
２方向に付勢された液体移送用チューブ２１を圧閉及び
開放させる。このような動作により液体移送用チューブ
２１を入口側から出口側の方へ順次圧閉し、圧閉点を移
動させることにより液体移送用チューブ内２１の液体を
送液していた。なお、下端のフィンガ部材２２ａ、２２
ｂは液体流量が変化するいわゆる脈動が発生するのを防
止するための補正フィンガである。

［発明が解決すべき課題］ しかしながら、従来の液体ポンプにおいては、液体移送
用チューブ２１が例えば塩化ビニル樹脂の場合、フィン
ガ部材２２により液体移送用チューブ２１を圧閉するた
めには相当の力（約６〜８Ｋｇ）を要する。このため、
駆動カム′２３とフィンガ部材２２との間の接触摩擦抵
抗も大きくなり１例＾ば駆動カム２３とフィンガ部材２
２にそれぞれポリアセクール樹脂を使用した場合には、
その摩擦係数は約０．２であるので、摩擦力は約１．２
〜１．６Ｋｇにもなる。ここで駆動カム２３の遠地点の
中心からの距離を１ｃｍとすると、摩擦力に打ち勝って
駆動カム２３を回転させるためには少なくとも１．２〜
１．６Ｋｇ−ｃｍのトルクが必要となる。

そのため、従来の液体ポンプでは、ポンプ駆動用モーフ
及び電源が大型化していた。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その目的は
、駆動カムとフィンガ部材との間の接触摩擦抵抗を減少
させ、ポンプ駆動力を低減できると共にポンプ駆動用の
モータの小型化を図り得る液体ポンプ提供することにあ
る。

［問題点を解決するための手段〕 上記従来の問題点を解決する本発明は、駆動カムと複数
のフィンガ部材とを備え、前記駆動カムの回転に伴い前
記複数のフィンガ部材を順次駆動し、液体移送用チュー
ブの圧閉及び開放を行なわせて順次圧閉点を移動させる
ことにより送液な行なう液体ポンプであって、 前記各フィンガ部材は、前記液体移送用チューブに対向
して配設されたフィンガ部材本体と、前記駆動カムの周
縁に対して接触可能に設けられ前記駆動カムの回転に共
働して当該フィンガ部材の駆動を遂行すると共に、前記
駆動カムとの接触部における前記駆動カムの回転方向に
前記駆動カムの接触圧に応じて前記フィンガ部材本体に
対して相対的に摺動可能に設けられた摺動部材とを備え
、前記フィンガ部材と前記駆動カムとの接触摩擦抵抗が
小さくなるように構成したことを要旨とする。

［作用１ 上記構成により本発明の液体ポンプにおいては、そのフ
ィンガ部材における摺動部材は、駆動カムとの接触圧が
小さい場合には所定の位置に停止しており、駆動カムと
の接触圧が大きくなり摩擦力が大きくなると、駆動カム
の接線方向に摺動して移動し接触摩擦抵抗を低減する。

［実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。第１図
は本発明の一実施例に係る液体ポンプの複数のフィンガ
部材のうち１つのフィンガ部材を取り出して示すもので
ある。前述のようにこのフィンガ部材は液体移送用チュ
ーブに対向させて複数個配設されるものである０図中、
■は例えばポリアセクール樹脂により長方形に形成され
たフィンガ部材本体であり、このフィンガ部材本体ｌは
矢印Ａで示す長平方向に沿って上下に駆動される。

フィンガ部材本体ｌには方形のカム孔２が穿設され、こ
のカム孔２に例えば円盤状の駆動カム３が収納配設され
る。この駆動カム３は偏心位置に軸孔４を有し、この軸
孔４において駆動モータのモータ軸５に装着されている
。ＶＡ接するフィンガ部材の駆動カム同士は所定の角度
、例えばフィンガ部材が１０枚の場合には３６度ずつず
れてモータ軸５に装着させることは従来の場合と同様で
ある。

駆動カム３の周縁と接触するのは摺動部材６である。摺
動部材６は例えばステンレスの薄板により第２図の断面
構造で示すように断面コの字形に折曲形成されている。

この摺動部材６はカム孔２の下部側壁に沿って移動可能
に配設されている。

第３図は摺動部材６を取出して示す拡大平面図、第４図
は第３図の４−４線に沿う断面図、第５図は側面図であ
る。摺動部材６の折曲部６ａには例＾ば一部を内側に向
けて切り起こすことにより２個の係上部７ａ、７ｂが設
けてあり、これら係止部７ａ、７ｂにそれぞれ対向させ
てフィンガ部材本体１側には係止部８ａ、８ｂ、が設け
られている。これら係止部７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂ間で
ベアリング収納部９ａ、９ｂを構成し、これらベアリン
グ収納部９ａ、９ｂにそれぞれベアリング１０ａ、１０
ｂが収納されている。すなわち、フィンガ部材本体１と
摺動部材６との間にベアリングｌｏａ、ＩＧｂが介装さ
れ、これにより摺動部材６は矢印Ｂで示す方向、つまり
フィンガ部材本体ｌの駆動方向に対して直角方向に摺動
可能となっている。

摺動部材６の表面には上記ベアリング収納部９ａ、９ｂ
の反対側に摺動方向に沿って長孔１１が設けてあり、こ
の長孔１１にフィンガ部材本体１に設けた案内用の突起
１２が係合している。すなわち、摺動部材６は長孔１１
部において突起１２に案内されて移動する。長孔１１の
長さは少なくとも摺動部材６の移動距離に応じて設定さ
れる。

また、摺動部材６の略中央部に対応するフィンガ部材本
体１には長溝１３が設けてあり、この長溝１３内に弾性
部材例えば引張ばね１４が収納されている。引張ばね１
４は一端部が摺動部材６の移動方向の先端部に設けた掛
止部１５に掛止されると共に、他端部がフィンガ部材本
体ｌ側に固定されている。これにより、摺動部材６は引
張ばね１４の付勢力によりフィンガ部材本体１の一方の
側部１ａ側に付勢されている。なお、フィンガ部材本体
１の周縁部には段部が設けてあり、摺動部材６のストッ
パの役目も兼ねている。

上記構成のフィンガ部材を複数個例えば１０個備えた液
体ポンプにあっては、これらフィンガ部材と図示しない
押え板との間に例えば内径２．５ｍｍ、外径４．０ｍｍ
の軟質塩化ビニル樹脂性の液体移送用チェーブが挟持さ
れる。このとき１図示しないスプリングの付勢力により
押え板が液体移送用チューブをフィンガ部材方向に押し
付け、当該チューブがフィンガ部材のいずれかにより常
に圧閉された状態におかれる。この動作が隣接するフィ
ンガ部材間において異なるタイミングで順次行われ、そ
の結果当該チェーブに駆動を与える。すなわち、複数の
フィンガ部材は順次当該チューブの圧閉点を移動させる
。これによりチューブ内の液が吸入側から吐出側へ輸送
される。

このような一連の動作において、−枚のフィンガ部材の
動作を見ると、摺動部材６は駆動カム３との間の接触圧
が小さい場合には引張ばね１４の付勢力によりフィンガ
部材本体１の側壁１ａ方向に付勢され停止している。し
かして、駆動カム３との間の接触圧が大きくなり、つま
り接触摩擦抵抗が大きくなると、駆動カム３の回転に伴
い摺動部材６は引張ばね１４の弾性力に抗して矢印Ｂ方
向に移動する。

ところで、複数のフィンガ部材の以上の動きを見ると、
液体移送用チューブを圧閉しているのは常時は１枚であ
る（但し、圧閉の切換わり時点では一瞬２枚同時に当該
チューブを圧閉している状態になる）、換言すれば、−
枚のフィンガ部材だけ見ていると、駆動カム３が１回転
する間に、そのうちのｌ／１０回転分（３６度）だけ当
該チューブを圧閉している。すなわち、残りの９／ｌＯ
回転分は、駆動カム３はフィンガ部材から離れた状態（
接触しているかもしれないが力は加わっていない状態）
であり、当然、摩擦による駆動力の損失もない、駆動力
の損失が生じるのは各フィンガ部材に対して１／１０回
転の期間だけであり、この間だけ駆動カム３とフィンガ
部材の接触摩擦抵抗を減らしてやれば、駆動力の損失は
大幅に軽減される。

また１通常のベアリングにしてもリニアベアリングにし
ても長い距離を摺動させるために内部のころがり部材（
ポール、コロ、ローラ等）はベアリング内に設けられた
無限軌道を循環する構造となっており、その構造は複雑
になる。ところが駆動カム３とフィンガ部材との関係で
は、力が加わるのは１回転のｌ／１０の期間だけである
。したがって、例λば駆動カム３の外形を２０ｍｍとす
ると、駆動カム３とフィンガ部材との間で接触摩擦が生
ずる距離は駆動カム３の外周長の１／ｌ　Ｏであり、た
かだか６．２８ｍｍに過ぎない、よって、この場合は、
必ずしも無限軌道は必要でな（なり、上記摺動部材６の
摺動構造により十分接触摩擦抵抗が低減され、その結果
、ポンプ駆動力の損失が大幅に低減される。

また、従来の液体ポンプでは、駆動モータの大型化に伴
い発熱量が増大し、そのため液体移送用チェープを流れ
る液中のガス成分が発散するおそれがあったが、本実施
例の液体ポンプによりこのガスの発散も防止することが
できる。

さらに、従来の液体ポンプでは、駆動カムとの間の接触
摩擦によりフィンガ部材に横揺れが生じ、そのため液体
移送用チューブに横揺れが生じていた。このためフィン
ガ部材により液体移送用チェーブをしごく距離が変化し
て輸液量が異なる事態が生じ安定した動作を行うことが
できないおそれがあった。これに対して１本液体ポンプ
では、接触摩擦抵抗の低減によりこのような横揺れを防
止して安定した動作を行なうことができる。

尚、以上に実施例を挙げて本発明を説明したが１本発明
は上記実施例に限定されるものではなく、要旨を変更し
ない範囲で種々変形可能である１例えば、フィンガ部材
本体としてポリアセタール樹脂等のクリープ変形の少な
い材料を用いる場合には、その弾性を利用して上記引張
ばね１４を省略することができる。すなわち、第６図に
示すように、ばね状部１６をフィンガ部材本体１と一体
成形により形成し、このばね状部１６の先端部において
摺動部材６を左端の所定位置方向に付勢させる構造とす
るものである。

また、第７図に示すように摺動部材６の一部を板ばね部
１７とし、この板ばね部１７の先端をフィンガ部材本体
１の側壁に係合させ、その弾性力を利用する構造として
も上記引張ばねを省略できる。

さらに、摺動部材６をフィンガ部材本体ｌに対して摺動
可能に取付ける方法として、第１図乃至第５図の実施例
においては、摺動部材６側に長孔１１、フィンガ部材本
体ｌ側に案内用の突起１２を設けるようにしたが、逆に
第８図乃至第１１図に示すように摺動部材６側に案内用
の突起１８、フィンガ部材本体１側に長溝１９をそれぞ
れ設けるようにしてもよい、なお、第８図はフィンガ部
材の正面図、第９図は第８図の９−９線に沿う断面図、
第１０図は摺動部材６を取出して示す拡大？ 正面図、第１１図は同じく側面図である。

［発明の効果］ 以上のように本発明の液体ポンプによれば、駆動カムと
の接触圧の度合に応じて摺動部材をフィンガ部材本体に
対して相対的に移動させることにより、フィンガ部材と
駆動カムとの間の接触摩擦抵抗を低減させるようにした
ので、ポンプ駆動力を大幅に低減できると共に駆動モー
タの小型化を図れ、さらには駆動モータの発熱による送
液中のガスの発散を防止できると共にフィンガ部材の横
揺れを防止して安定した送液を行うことができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るフィンガ部材の正面図
、第２図は第１図の２−２線に沿う断面、図、第３図は
摺動部材を取出して示す拡大平面図、第４図は第３図の
４−４線に沿う断面図、第５図は同摺動部材の側面図、
第６図乃至第８図はそれぞれ本発明の他の実施例に係る
フィンガ部材を示す正面図、第９図は第８図の９−９線
に沿う正面図、第１Ｏ図は第８図のフィンガ部材に用い
られる摺動部材を取出して示す正面図、第１１図は同側
面図、第１２図は液体ポンプの構造を示す断面図、第１
３図は従来のフィンガ部材の正面図である。 １・・・本体、　２・・・カム孔、 ３・・・駆動カム、５・・・モーフ軸、６・・・摺動部
材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動カムと複数のフィンガ部材とを備え、前記駆
   動カムの回転に伴い前記複数のフィンガ部材を順次駆動
   し、液体移送用チューブの圧閉及び開放を行なわせて順
   次圧閉点を移動させることにより送液を行なう液体ポン
   プであって、 前記各フィンガ部材は、前記液体移送用チューブに対向
   して配設されたフィンガ部材本体と、前記駆動カムの周
   縁に対して接触可能に設けられ前記駆動カムの回転に共
   働して当該フィンガ部材の駆動を遂行すると共に、前記
   駆動カムとの接触部における前記駆動カムの回転方向に
   、前記駆動カムの接触圧に応じて前記フィンガ部材本体
   に対して相対的に摺動可能に設けられた摺動部材とを備
   え、前記フィンガ部材と前記駆動カムとの接触摩擦抵抗
   が小さくなるよう構成したことを特徴とする液体ポンプ
   。
2. （２）前記フィンガ部材は、前記摺動部材を前記本体の
   所定位置方向に付勢する弾性部材を備え、前記摺動部材
   は前記液体移送用チューブの圧閉の際に当該弾性部材の
   付勢力に抗して摺動する請求項１記載の液体ポンプ。