JPH087109Y2 - 弾生チューブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、弾性チューブポンプに使用される弾性チュ
ーブの構造に関する。

従来技術 弾性チューブポンプは、周知の如く、ポリ塩化ビニル
等の樹脂材からなる平板状のケーシング内に穿設された
半円筒室の円筒側壁面と、該半円筒室と同心な軸まわり
に回転する回転円板の同心円上に固設された軸まわりに
回転可能に軸承された押圧ローラとからなる本体の前記
円筒側壁面を固定面として可動面をなす押圧ローラとで
形成される押圧区間に弾性チューブを挿通して、該弾性
チューブを少くとも２点間で前記押圧ローラで押圧して
回転円板を回転駆動することにより押圧ローラは遊星回
転し乍ら弾性チューブを連続的に押圧移動する。輸液は
押圧ローラにより移動方向に圧送される。而して、弾性
チューブは軟質塩化ビニル系、シリコン弗素系、オレフ
ィン系の如き軟質でゴム状弾性をもち復元力のある材質
が使用される。その理由はポリエチレン、テフロン等、
硬質ではあるが復元力の乏しい材質の場合、或る時点で
の押圧ローラ間に挾持された輸液量に対して、次の押圧
ローラ間で挾持される輸液量は、復元できずに変形した
断面積差分だけ少量となり、定流量を維持できないとい
う第１の問題点と、チューブの定位置をみた場合、繰返
し曲げ応力が断面側部に印加される結果、疲労が早期に
発生し破断に到り使用不能になるという第２の問題点が
あるからであり、これに対して、軟質復元性質のチュー
ブでは断面復元力があり輸液量の変化がなく耐疲労強度
が大きいからである。

従来技術の問題点 第３図は、叙上の従来例における弾性チューブポンプ
の弾性チューブの押圧状態を示す図で、図において、１
は弾性チューブで、該弾性チューブ１は押圧時は図示の
ような状態になっているが、非押圧時は円筒断面であ
る。２はケーシング、21は円筒側壁で、該円筒側壁21は
ケーシング２の円筒室の側壁で固定面である。３は軸Ｏ
−Ｏ′まわりに回転可能に軸承される押圧ローラで、弾
性チューブ１は該押圧ローラ３と円筒側壁21との間に押
圧挾持される。押圧により弾性チューブ１には直交軸Ｙ
−Ｙ上に押圧力Ｐが作用する。押圧力Ｐは押圧ローラ３
の押圧位置によらず一定値であるが、これを弾性チュー
ブ１の側からみると肉厚一定の円筒断面から図示の如
く、内面12が互いに接触し流路が封止されるまで流路断
面積は漸減し、押圧力Ｐは流路断面積に逆比例して増大
する。即ち、弾性チューブ１には押圧ローラ３の押圧数
に比例した繰返し圧縮応力が作用する。弾性チューブ１
が押圧されたとき弾性チューブ外面11には矢標方向に引
張応力｜T₂｜、｜T₁｜が、弾性チューブ内面12には矢標
方向に圧縮応力｜C₂｜、｜C₁｜が作用する。尚、弾性チ
ューブ１の図示押圧状態では弾性チューブ１には弾性チ
ューブ１と円筒側面21および押圧ローラ３による摩擦応
力が外面11の引張応力に加算され、しかも各々の摩擦応
力は等しくないので引張応力T₂≠T₁である。圧縮応力｜
C₂｜、｜C₁｜は弾性チューブ１の弾性反力と釣合うが、
圧縮応力｜C₂｜、｜C₁｜は押圧力Ｐの大きさに従って変
化するので、押圧力Ｐが小さいと圧縮応力｜C₁｜、｜C₂
｜も小さく、弾性チューブ１の内面12の封止端部に隙流
路13、13が生じ、完全に封止されない結果リークが生
じ、そのため輸液量が小さくなる。隙流路13、13をなく
すためには押力Ｐを増大しなければならないから引張応
力｜T₁｜、｜T₂｜も増大するため、弾性チューブ１の疲
労速度が増し、早期に輸液不良をもたらすという問題点
があった。

問題点解決の手段 本考案は、上述の従来の弾性チューブの問題点を解決
するためになされたもので、弾性チューブ断面において
内周面から外周面に向けて弾性率の高い軟質有機弾性材
で構成した弾性チューブを提供し、小さい押圧力によっ
ても内周面封止端部に空路がなく完全に封止されること
から弾性チューブの疲労限界を増加させ長期使用に耐え
る信頼性の高い弾性チューブとすることを目的とするも
のである。

実施例 第１図（Ａ）は、本考案の弾性チューブ100の断面を
示すもので断面は長さ方向に一定である。該弾性チュー
ブ100の材質は軟質塩化ビニル系、シリコン弗素、オレ
フィン系等の軟質でゴム状弾性をもち復元力のある点に
おいては従来の輸液チューブ同様であるが、従来の弾性
チューブ１がすべて一定材質からできているので弾性率
も一定であるが、第１図（Ａ）に図示した本考案の弾性
チューブ100においては中心Ｏから半径方向Ｒに向けて
異なる弾性率をもっている。図においてR₁は弾性チュー
ブ100の内周面半径、R₂は外周面半径で、E₁₀₁およびE
₁₀₂は各々内周面半径R₁および外周面半径R₂に対応した
弾性率をあらわしており、等しい半径上の弾性率は等し
い。第１図（Ｂ）は、半径方向の弾性率の変化を示した
もので内周面半径R₁においては小さく、外周面半径R₂に
向けて大きくしている。第１図（Ｂ）において、１は半
径R₁からR₂に向けて弾性率がE₁₀₁からE₁₀₂へと直線的に
変化する様子を示し、IIは内周面半径R₁側から僅かの半
径の変化で急激に弾性率の変化が大きく、外周面半径R₂
近傍での変化が小さいもの、IIIはIIとは逆で内周面半
径R₁近傍での弾性率の変化は僅かであり外周面半径R₂に
近づくと急に大きくなるものである。以上に述べたＩ、
II、IIIの弾性率は内周面半径R₁側で小さく、外周面半
径R₂側で大きくなっていて、弾性チューブ100が押圧さ
れたあとの復元力は外周面側の大きい弾性率部において
与えられ、隙流路13は内周面側の弾性率が小さいことか
ら圧縮力に対する弾性反力も小さいので小さい押圧力で
除去できる。

第２図（Ａ）は、他の実施例を示す弾性チューブ100
の断面図で、内周面半径R₁からR₁₂までは低弾性率E₁₁₁
の一様材質の弾性体、半径R₁₂からR₂までは高弾性率E
₁₁₂の一様材質の弾性体で構成したものである。第２図
（Ｂ）は、該弾性チューブ100の半径方向における弾性
率の関係を図示したもので、半径R₁からR₁₂までの低弾
性部111を薄く、半径R₁₂から半径R₂までの高弾性部112
を厚くし、弾性復元力を減小させずに隙流路13を薄い低
弾性部111で封止し効果的に低押圧力で輸液可能とする
もので、低弾性部111と高弾性部112の弾性部材とは各々
異なる材質である。

効果 以上の説明から明らかなように、輸圧押圧時において
は、従来の弾性チューブを用いた場合、隙流路がなくな
る程度の押圧が必要で、この場合の押圧力は弾性チュー
ブの隙流路形成における弾性反力に打勝つに充分な大き
さが必要であるのに対して、本考案の弾性チューブにお
いては、内周側を弾性率を小さくしているので弾性反力
も小さく従って小さい押圧力で隙流路をなくすことがで
きるので弾性チューブの疲労限界が大きく長寿命となる
効果が得られ信頼度の高い弾性チューブを提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は、本考案の弾性チューブの断面図、
（Ｂ）は、該弾性チューブ半径方向の厚さと弾性率の関
係を示す図、第２図（Ａ），（Ｂ）は、他の実施例を説
明するための図で、それぞれ第１図（Ａ），（Ｂ）と同
様の関係を示す。第３図は従来の弾性チューブの押圧時
の力関係を説明する図である。 １、100……弾性チューブ、２……ケーシング、３……
押圧ローラ。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】液体源に連通する弾性チューブと、該弾性
   チューブを少くとも一つの区間を挾む２点間で押圧して
   液体を封止する押圧手段と、該押圧手段を弾性チューブ
   上で押圧移動する駆動手段とからなり、液体を押圧移動
   方向に輸液する輸液ポンプにおいて、前記弾性チューブ
   の材質を弾性率の高い軟質有機材とし、該軟質有機材の
   弾性率を弾性チューブ内周側を小さく外周側を大きくし
   たことを特徴とする弾性チューブ。
2. 【請求項２】弾性チューブの断面において内周側を低弾
   性材、外周側を高弾性材の異種弾性材からなる各々一様
   厚さの複合形状とし且つ内周側低弾性層を外周側の高弾
   性層よりも薄くしたことを特徴とする請求項（１）記載
   の弾性チューブ。