JPH0729262Y2 - ローラポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はローラポンプの改良に係り、詳しくは、ガイド
面に沿って配されたチューブを押圧ローラにて押圧挟持
させ、この押圧ローラを回転移動させることによりチュ
ーブ内の流体を吸引吐出させるローラポンプに関するも
のである。

〔背景技術とその問題点〕

ローラポンプは各種の研究、分析、検査製造等、幅広い
分野で用いられているが、一般に、チューブ内流体の輸
送量、すなわち吐出量が正確に制御され得るものである
ことが特に望まれるものである。

従来のローラポンプの構造は、第７図および第８図に詳
細に示されている。これらの図において、平板状の基板
１の中央には丸孔２が上下面に貫通して穿設され、この
丸孔２には略円管状の固定ガイド３が極小の隙間を設け
て嵌入されている。この際、前記基板１の両側面には雌
ねじ部1Aが、基板１の外側から丸孔２の軸心に向かって
その軸方向と直交するように設けられている。前記固定
ガイド３の周面のうち両側、つまり図中左右両側の略中
央部には、それぞれ所定の範囲で周方向に沿って切欠か
れてなる窓部3Bが形成されている。また、丸孔２の下方
側からはモータ（図示せず）の出力軸４が挿入され、こ
の出力軸４の先端部には駆動軸５の下端が取り付けら
れ、この駆動軸５の上端にはキャツプ19が取り付けられ
ている。

この駆動軸５の周面には、複数の押圧ローラ８が前記周
面上を回転移動可能に配置されている。これらの押圧ロ
ーラ８は、略リング状のリテーナ９により、駆動軸５の
周方向に沿って互いに等間隔に、かつ、それぞれが回転
自在に保持されている。

前記基板１の雌ねじ部1Aには調整ねじ29が螺合されると
ともに、その先端が固定ガイド３の下部外周上に当接さ
れ、この調整ねじ29のねじこみ量を大きくすることによ
り、この固定ガイド３の下部外周上に押圧力が加わって
固定ガイド３を駆動軸５の径方向に弾性限度内で変形さ
せるようになっている。

前記基板１の上面後部位置、つまり第７図中上端側に
は、支軸ねじ12を介して２個のチューブ受け11が回動自
在に取り付けられ、これらのチューブ受け11は互いに支
軸ねじ12を支点として開閉可能とされている。このチュ
ーブ受け11の互いに対向する側面には、前記駆動軸５の
軸芯を中心とする円弧状のガイド面15が切り欠き形成さ
れている。このガイド面15の駆動軸５の軸方向に沿った
寸法は、前記窓部3Bの幅と同一になるよう形成されてい
る。また、ガイド面15は、前記固定ガイド３の内径より
大きく外径より小さい径を有する真円状とされるととも
に、ガイド面15の上端縁には断面角状の当接縁15Aが周
方向に沿って形成されている。ここで、前記基板１、固
定ガイド３、チューブ受け11を含んで本体が構成されて
いる。

また、前記チューブ受け11の回動端側には蝶ボルト13が
チューブ受け11の回動方向に沿って貫入装着されてお
り、蝶ボルト13は基板１の上面前部位置に固定された取
付けねじ14に径方向より螺合貫入され、蝶ボルト13が取
付けねじ14に螺合されると２つのチューブ受け11は前記
固定ガイド３を両側より挟持する状態となる。なお、当
接縁15Aが固定ガイド３に当接された状態において、チ
ューブ受け11は前記蝶ボルト13により固定され、また、
この状態にあっては、固定ガイド３の窓部3Bはガイド面
15により略完全に閉塞されるようになっている。ただ
し、ガイド面15に沿った両縁と固定ガイド３との間には
所定の間隔が設けられ、この間隔にはチューブ16が挿通
されるようになっている。ここで、前記蝶ボルト13およ
び取付けねじ14からロック手段が構成されている。

前記チューブ16の供給端側、つまり第７図中の上端縁
は、２本の支軸ねじ12の間を通過して、基板１上に取り
付けられた保持手段としての保持板17に形成された溝17
Aに保持されている。

このような従来例において、前記保持手段は、前述のよ
うに、溝17Aを有する１枚の保持板17からなり、この溝1
7Aにチューブ16が挟持されて一方向に変形して保持する
ものであるが、チューブ16がその長手方向にずれないよ
うにするため、前記溝17Aの幅をチューブ口径に対して
極端に小さくするか、あるいは、溝にエッジを設ける等
することが必要であった。しかし、溝の幅を小さくし、
あるいは、溝にエッジを設けることは、液流路に極端な
差ができてキャビテーションが発生することとなり、場
合によってはエッジを設けることによりチューブを破損
することもある。一方、これの不都合を回避するため
に、前記溝の幅を大きくすることは、チューブ16がずれ
ることになり、ポンプの安定した運転ができないという
問題点がある。とりわけ、医療用輸液チューブは、耐薬
品性等の理由により、チューブ材質が限定されることか
ら、弾性が少なく、チューブが必ずしも十分に保持され
ないので、ポンプの安定した運転ができないものであっ
た。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、安定した運転ができるローラポンプを
提供することにある。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本考案は、保持手段を改良して押圧ローラの回転移動に
際してチューブがずれないようにしたものである。

すなわち、本考案は、本体に回転自在に設けられた駆動
軸、この駆動軸で駆動されるとともに駆動軸の軸芯を中
心とする円軌跡上に整列配設された複数の押圧ローラ、
この押圧ローラとガイド面とに挟持されるチューブおよ
びこのチューブを前記本体に対しチューブの長手方向に
変位困難に保持するための保持手段を具えてローラポン
プを形成し、前記保持手段を、チューブの外径より狭い
内幅に形成されて挿通されるチューブを挟持可能な溝を
有する複数の保持板を備え、各保持板は各々の溝が互い
に交差する状態で重ね合わせられるように形成する。

このような本考案の保持手段においては、チューブを複
数の溝で挟持することで、各溝毎の挟持ないし変形を軽
減させられるようにするとともに、各溝の挟持方向を交
差させかつ挟持位置をチューブの軸方向にずらすこと
で、一つの溝に挟持されて偏平化した部分が他の溝に係
止されるようにして、確実なチューブの保持を可能とす
る。

本考案は、これらによりチューブを一方向から極端に変
形することなく、あるいは、エッジを設けることなくチ
ューブを十分に保持できるようにして前記目的を達成し
ようとするものである。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１〜第４図に基づいて説明
する。

本実施例は、本体に回転自在とされた駆動軸を設け、こ
の駆動軸で駆動される複数の押圧ローラを駆動軸の軸芯
を中心とする円軌跡上に整列配設し、押圧ローラとガイ
ド面との間にチューブを挟持し、このチューブを前記本
体に対しチューブの長手方向に変位困難に保持するため
の保持手段を設けた点については前述の従来例と同様で
あるが、本体の構成、押圧ローラを強制的に回転駆動さ
せるローラ駆動機構を設けた点、ロック手段および保持
手段を改良した点が従来例と異なる。ここで、本実施例
のローラポンプでは前記従来例と同一または相当構成部
分の説明を省略もしくは簡略にする。

まず、本体の構成が異なる点について説明する。本実施
例では、チューブ受け11が１個用いられ、これに伴って
本体の構成が従来例と異なるものである。

ケーシング53内に設けられた前記基板１に穿設された丸
孔２には、有底略円管状の固定ガイド３が、開口部を下
方にした状態、つまり底部3Cを第２図および第３図中上
方にし、かつ、極小の隙間を設けて嵌入されている。こ
の固定ガイド３の第１図中下側の略半分には支柱部3Aが
形成され、一方、その第１図中上側の略半分には所定の
範囲で周方向に沿って切り欠かれてなる窓部3Bが形成さ
れている。また、前記出力軸４の先端部には駆動軸５が
カップリング52を介して取り付けられている。駆動軸５
は中間部に所定長さの大径部を有する円柱体状に形成さ
れている。また、前記駆動軸５の下端側小径部は、固定
ガイド３の下端に取り付けられた支持部材７に軸支さ
れ、一方、上端側小径部は、固定ガイド３の底部3Cに軸
支されている。

前記基板１上の所定位置には、略厚肉長方形板状のチュ
ーブ受け11が１個取り付けられている。このチューブ受
け11は、支軸ねじ12を介して回動自在とされ、これによ
り、押圧ローラ８に隔離接近可能とされている。

次に、ローラ駆動機構について説明する。

前記駆動軸５の上端側および下端側小径部には、駆動軸
５と一体回転されるリング状のリテーナ９がリテーナ取
付部材9Aを介して設けられ、このリテーナ９には、所定
数、たとえば、４本の押圧ローラ８が回転自在に支持さ
れている。前記リテーナ９内にはアイドルリング10が設
けられ、このアイドルリング10は、その外周で前記押圧
ローラ９と当接して押圧ローラ８のリテーナ９内への移
動を規制するようになっている。前記アイドルリング10
には駆動軸５の大径部が所定の隙をもって挿通されると
ともに、この大径部とアイドルリング10との間にはロー
ル状の軸受20が複数設けられ、駆動軸５の回転が滑らか
になるようにされている。

本実施例の保持手段について説明する。

前記基板１の第１図中右方の一側面には第１保持板41が
取り付けられ、この第１保持板41には前記チューブ16の
口径よりやや小さい幅の溝41Aが駆動軸５の軸方向に沿
って所定長さにわたり形成されている。この第１保持板
41に重合されるように第２保持板43がねじ42によって取
り付けられ、この第２保持板43は前記ねじ42が貫通する
細長の案内孔43Bを有し、かつ、第１保持板41の長手方
向に沿ってスライド可能とされている。また、前記第２
保持部材43の先端には、第４図に示されるように第１保
持板41の溝41Aと略同一の幅を有し、かつ、前記溝41Aと
直交する溝43Aが形成されている。ここで、前記第１お
よび第２保持板41,43から保持手段44が構成され、この
保持手段44は、溝41A,43Aでチューブ16を互いに直交す
る方向から変形させるように挟持し、これにより、チュ
ーブ16の軸方向の変位が困難とされている。

次に、ロック手段について説明する。

第１図に示されるように、前記チューブ受け11の回動端
側には位置決めねじ30が回動方向に沿って植設され、こ
の位置決めねじ30の先端は、前記チューブ受け11の当接
縁15Aが固定ガイド３に当接されるときに前記基板１に
取付けられた位置決め部材31の端面に当接されるように
なっている。ここで、位置決めねじ30のねじ込み量を調
整することにより、チューブ受け11のガイド面15と押圧
ローラ８とのクリアランスが微調整されるようになって
いる。また、前記位置決め部材31の前記一側面と隣りあ
う側面には一端が回動自在に支持された第１リンク33が
設けられ、この第１リンク33の他端には一端が回動自在
に支持された第２リンク34が設けられ、この第２リンク
34の他端は、チューブ受け11の回動端端部に突設された
フック11Dと係止可能とされている。ここで、前記位置
決め部材31、位置決めねじ30、フック11D、第１リンク3
3および第２リンク34からロック手段35が構成され、こ
のロック手段35は、いわゆるトグル装置とされ、第２リ
ンク34が前記フック11Dに係止された状態で第１リンク3
3を位置決め部材31側に付勢しながら第１リンク33と第
２リンク34とを同一直線上になるようにすると、前記チ
ューブ受け11は位置決め部材31に一定の付勢力の下で固
定され、この固定時には、固定ガイド３の窓部3Bがガイ
ド面15によって略閉塞されるとともに、ガイド面15と押
圧ローラ８とのクリアランスが一定となり、チューブ受
け11の適正な位置決めがされるようになっている。

なお、第４図に示されるローラポンプは、内容を理解し
やすくするため、第１〜第３図に示されるローラポンプ
より大きく図示されている。

次に本実施例の作用につき説明する。

まず、チューブ16の装着方法について説明する。

拡開されたチューブ受け11のガイド面15と押圧ローラ８
との間にチューブ16を配する。さらに、チューブ16の所
定部を第１保持板41の溝41Aに挟持させるとともに、第
２保持板43をスライドさせて溝43Aにチューブ16の前記
所定部近傍を挟持させる。すなわち、第１および第２保
持板41,43により、チューブ16の一部を互いに直交する
２方向から挟持変形して保持する。さらに、前記チュー
ブ受け11を押圧ローラ８に接近させ、チューブ16をカイ
ド面15と押圧ローラ８とで挟持した状態とし、さらにま
た、第２リンク34の他端をフック11Dに係止させるとと
もに、第１リンク33と略一直線上になるように第２リン
ク34の一端を位置決め部材31方向に付勢する。これによ
り、前記チューブ受け11が位置決め部材31に一定の付勢
力の下で付勢され、ガイド面15と押圧ローラ８との最適
なクリアランスが得られる。なお、チューブ16の口径等
に合わせるため、ガイド面15と押圧ローラ８とのクリア
ランスを変えるときは、位置決めねじ30のねじ込み量を
調整する。

次に、ローラポンプの運転動作について説明する。

前述の状態で駆動軸５が出力軸４により回転させると、
駆動軸５と一体となってリテーナ９も回転される。各押
圧ローラ８は、固定ガイド３にチューブ16を介して当接
されているのでこのチューブ16上を転がりながら移動す
る。一方、リテーナ９内に設けられたアイドルリング10
は、押圧ローラ８ところがり係合してリテーナ９と同方
向に回転するとともに、リテーナ９内への押圧ローラ８
の移動を規制する。

押圧ローラ８のこのような移動に伴い、ガイド面15に沿
ってチューブ16が支持されているので、チューブ16の閉
塞個所も移動し、その結果チューブ16はチューブ内流体
を吸引吐出する。

ここで、押圧ローラ８の回転移動により、チューブ16が
この回転方向に引っ張られる状態となるが、チューブ16
は前記保持手段44により十分保持されているので、当該
回転方向に送られることがない。

このような本実施例によれば、第１および第２保持板4
1,43によりチューブ16を保持し、特に各溝41A,43Aの挟
持方向を交差させかつ挟持位置をチューブ16の軸方向に
ずらしたので、一方の溝に挟持されて偏平化した部分が
他の溝に係止されることになり、軽い挟持による僅かな
変形でもチューブ16の保持を確実に行うことができる。
このため、運転中にチューブ16がずれることがないこと
から、ポンプの安定した運転ができる。しかも、第１お
よび第２保持板41,43でチューブ16を保持するから、各
々による絞りは軽度でよく、液流路の極端な差を生じさ
せず、これに伴う、キャビテーションが発生することが
なく、さらに、第１および第２の保持板41,43で十分確
実に保持できることから、各々にエッジ等を形成する必
要がないので、チューブ16を破損することもない。従っ
て、材質が限定されるため、弾力が少ないチューブ、た
とえば、医療用輸液チューブを用いなければならないポ
ンプにおいては、チューブ16をあまり変形しなくとも十
分に保持できるため最適である。

また、本実施例によれば、正確な吸引吐出操作を行うこ
とができる。すなわち、第１および第２リンク33,34、
フック11Dおよび位置決め部材30からロック手段35を構
成し、これらによってガイド面15と押圧ローラ８との適
正なクリアランスを得るようにしたので、チューブ16の
交換等に伴ってチューブ受け11の開閉を繰り返しても、
チューブ受け11の本体への固定時にはその都度押圧ロー
ラ８とガイド面15とのクリアランスが一定となり、吸引
吐出操作が正確となる。また、従来例のようにボルト等
によってチューブ受け11を固定することがないので、ワ
ンタッチで操作できるとともに、ボルトの締め忘れが生
じることも少なく、さらに、この締め忘れによりポンプ
として機能しなくなるという不都合がなくなる。また、
本実施例によれば、チューブ受け11に植設された位置決
めねじ30によりガイド面15と押圧ローラ８とのクリアラ
ンスを変更可能としたので、口径等の異なるチューブ16
を用いることができる。

また、固定ガイド３の基板１に設けられた丸孔２への嵌
入等は極小の隙間を設けてあるので、温度変化に伴う固
定ガイド３等の熱膨張によりローラポンプの送り量の誤
差が生じることがない。

なお、前記実施例では、保持手段44は、第１および第２
保持板41,43により構成され、溝41A,43Aによってチュー
ブ16を互いに直交する２方向から挟持するものであった
が、本考案の保持手段は、直交しなくとも、互いに交わ
る２方向からチューブ16を挟持するものでもよく、さら
に、各々溝を有する３以上の部材により３方向からチュ
ーブ16を挟持するものでもよく、要するに溝を有する複
数の保持板を任意枚数重ねてチューブの異なる位置を異
なる方向から挟持できるようにすればよい。

また、前記ロック手段35を第５図および第６図に示され
るように、前記基板１に回動可能に取付けられるととも
に前記チューブ受け11が当接可能とされる回動軸60と、
この回動軸60の外周に一体に取付けられたボルト61と、
このボルト61に嵌挿されるとともにチューブ受け11を回
動軸60とによって挟持可能とするノブ62と、このノブ62
とボルト61の頭部61Aとの間に介装されたばね63とから
構成したものでもよい。これによってチューブ受け11を
本体に固定するには、チューブ受け11を回動軸60に当接
させた後、ばね63の付勢力に抗して引っ張るとともに、
ノブ62をチューブ受け11側に回動させ、ばね63の付勢力
によってチューブ受け11を回動軸60とノブ62との間に挟
持させる。この状態では、ばね63によってチューブ受け
11が一定の付勢力により回動軸60に当接される。一方、
チューブ受け11を回動軸60から離すにはノブ62を引っ張
りながら前述とは逆方向に回動させればよい。このよう
なロック手段によれば、前記実施例と同様の効果を奏す
ることができる他、チューブ受け11の開閉操作がより容
易になるという効果も奏することができる。また、本考
案では、ロック手段をトグル装置としても、前記実施例
のようにフック11Dをチューブ受け11に形成し、第１リ
ンク33を位置決め部材31に設ける他、この逆、即ち、フ
ック11Dを位置決め部材31に形成し、第１リンクをチュ
ーブ受け11に設けるものでもよい。さらに、位置決めね
じ30を必ずしも設けることを要せず、たとえ設けたとし
てもチューブ受け11側に限らず、位置決め部材31側に設
けるものであっもてよい。さらにまた、位置決め部材31
は、基板１と一体形成されたものでもよい。

さらに、押圧ローラ８は、従来例のように、リテーナ９
をフリーの状態とし、駆動軸５にころがり回転するもの
であってもよく、さらにまた、チューブ受け11は、従来
例のように２個設けるものであってもよい。

〔考案の効果〕

前述のような本考案によれば、ポンプの安定した運転が
行なえるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る一実施例の平面図、第2,第３図は
第１図中II-II線、III-III線に沿う矢視断面図、第４図
は前記実施例の拡大側面図、第５図は本考案の変形例を
示す平面図、第６図は第５図中VI-VI線に沿う矢視断面
図、第７図は従来例の平面図、第８図は第７図中VIII-V
III線に沿う矢視断面図である。 1,3,11……本体を構成する基板、固定ガイド、チューブ
受け、５……駆動軸、８……押圧ローラ、９……リテー
ナ、11D……フック、15……ガイド面、16……チュー
ブ、41……第１保持板、41A,43A……溝、43……第２保
持板、44……保持手段。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】本体に回転自在に設けられた駆動軸と、こ
   の駆動軸で駆動されるとともに駆動軸の軸芯を中心とす
   る円軌跡上に整列配設された複数の押圧ローラと、この
   押圧ローラとガイド面とに挟持されるチューブと、この
   チューブを前記本体に対しチューブの長手方向に変位困
   難に保持するための保持手段とを含んでローラポンプを
   形成し、 前記保持手段は、チューブの外径より狭い内幅に形成さ
   れて挿通されるチューブを挟持可能な溝を有する複数の
   保持板を備え、各保持板は各々の溝が互いに交差する状
   態で重ね合わせられていることを特徴とするローラポン
   プ。
2. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲第１項において、
   前記各溝は各保持板の辺縁から切込み状に形成されてい
   ることを特徴とするローラポンプ。