JP4545163B2 - チューブポンプ及びポンプ用ロータ - Google Patents

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Description

本発明はチューブポンプ及びポンプ用ロータ、特に、人工透析装置等に搭載されるローラ式チューブポンプ及びポンプ用ロータに関する。
汎用されているチューブポンプとしては例えば特許文献１に示すものがある。
特願平６−２１８０４２号
図４〜図６は更に他の従来のチューブポンプを示し、１は弾性チューブ（図示せず）を内周面に取付けるハウジング（外装）、２は上記弾性チューブを押圧するためのローラを取り付けるためのロータ、３はこのロータ２を駆動するモータ、４は基部を上記ロータ２の同一円周上の互いに１２０°異なる位置にシャフト５を介して回動自在に枢支した、上記ロータ２の半径方向と例えば１３５°異なる方向に延びるアーム状の３個のスイング部、６は上記スイング部４の遊端に回転自在に設けたローラ、７は上記スイング部４の略中間部と上記ロータ２との間に介挿した緩衝用部材を示す。
上記緩衝用部材７は、図７に示すように一端に形成した鍔８を上記ロータ２に突設した係合ピン９に対接し他端に長孔１０を形成したロッド１１と、対応するスイング部４に突設し、上記長孔１０に挿通せしめた連結ピン１２と、上記ロッド１１の鍔８に一端を対接し、他端を上記対応するアーム状のスイング部４の略中間部に対接したばね１３とより成る。
上記従来のチューブポンプにおいては、ロータ２を図６において正回転方向（反時計方向）１４に回転したとき上記緩衝用部材７によりロータ２の半径方向外方に押圧されているスイング部４の遊端のローラ６が弾性チューブを押圧するようになり、これによって弾性チューブがしごかれ、液体が吐出・吸引されるようになる。
このときローラ６にはロータ２の正回転方向１４と交叉する方向に向かうチューブポンプ特有の脈動を含む荷重１５が加わるようになるがこのような荷重１５は緩衝用部材７のばね１３の伸縮により軽減されるようになる。
然しながら、上記ロータ２を図６に示すように逆回転方向１６（時計方向）に回転しても液体の吐出・吸引を行い得るようにした型のチューブポンプではロータ２を逆回転方向１６に回転したときローラ６には緩衝用部材７によって緩衝される方向と交叉する方向に脈動を含む荷重１７が加わるようになり、上記緩衝用部材７は機能しなくなり、ロータ２に加わる脈動を軽減することができない。従って、このような場合には逆転時の負荷が大きくなってしまい、正逆両回転を必要とするポンプで長時間運転を行う場合はハウジングやモータの強度を上げる必要があった。
また、同機種にて逆方向回転を必要とするポンプの場合には、そのポンプごとに部品または組立を変えなければならないため、コストアップや作業不良が発生しやすいといえる。
本発明は上記の欠点を除くようにしたものである。
本発明のチューブポンプ用ロータは、回転ロータと、上記回転ロータに基部を回動自在に枢支した複数の第１のスイング部と、この第１のスイング部の夫々に基部を回動自在に枢支したアーム状の第２のスイング部と、この第２のスイング部の夫々の遊端に回動自在に枢支したローラと、上記ローラを上記回転ロータの半径方向外方に夫々指向せしめるよう上記第２のスイング部の側面に対接した緩衝用部材とより成り、上記回転ロータの正または逆回転により上記ローラを介して弾性チューブをしごき弾性チューブ内の液体を移送するようにしたことを特徴とする。
本発明のチューブポンプは、回転ロータと、この回転ロータの外周面の少なくとも一部を取り囲む円弧状内周面を有するハウジングと、上記ハウンジングの円弧状内周面に沿って配置した弾性チューブと、上記回転ロータに基部を回動自在に枢支した複数の第１のスイング部と、この第１のスイング部の夫々に基部を回動自在に枢支したアーム状の第２のスイング部と、この第２のスイング部の夫々の遊端に回動自在に枢支したローラと、上記ローラを上記回転ロータの半径方向外方に夫々指向せしめるよう上記第１のスイング部と第２のスイング部の各側面に夫々対接した緩衝用部材とより成り、上記回転ロータの正または逆回転により上記ローラを介して弾性チューブをしごき弾性チューブ内の液体を移送するようにしたことを特徴とする。
本発明の緩衝用部材は、一端を上記回転ロータに突設した受板に対接し、他端を上記第２のスイング部の側面に対接した弾性伸縮部材と、一端を上記第１のスイング部に対接し、他端を上記第２のスイング部の側面に対接した弾性伸縮部材とより成り、この弾性伸縮部材の伸縮により上記ロータに加えられる負荷と脈動を軽減できるようにしたことを特徴とする。
また、上記緩衝用部材は、一端を上記回転ロータに固定し、他端を上記第２のスイング部に対接した弾性伸縮部材より成り、この弾性伸縮部材の伸縮により上記ロータに加えられる負荷と脈動を軽減できるようにしたことを特徴とする。
本発明によればポンプ用ロータを正回転方向及び逆回転方向の何れのチューブポンプにも適用でき、脈動や過剰負荷の軽減が図れ、長時間の駆動に対応できるようになる。また、１つのポンプにて両回転が行えるのに加え、両回転の必要がないポンプでも同装置に回転方向の異なる複数のポンプを用いる場合は同部品、同組立の全く同じポンプを用いることができるため、コスト低減や組立不良の低減となる。
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
本発明においては図１及び図２に示すように基部をロータ２の同一円周上の互いに１２０°異なる位置にシャフト５ａを介して回動自在に枢支した３個の第１のスイング部４ａと、この第１のスイング部４ａの夫々に上記シャフト５ａと異なる位置にシャフト５ｂを介して基部を回動自在に枢支したアーム状の第２のスイング部４ｂと、上記第１のスイング部４ａの側面に対向するよう上記ロータ２から外方に延びる受板１８ａと、上記第１のスイング部４ａに設置した受板１８ｂとを設け、この受板１８ａ，１８ｂと上記第２のスイング部４ｂの夫々の側面間にばねより成る緩衝用部材７ａ，７ｂを介挿せしめる。なお、上記ロータ２と上記第１のスイング部４ａとをシャフト５ａで互いに固定せしめても良い。また、上記第１のスイング部４ａと上記第２のスイング部４ｂとを上記シャフト５ｂによって互いに固定せしめても良い。また、上記緩衝用部材としてはゴム、空気バネ、ねじりバネ、コイルバネ、皿バネ等を使用できる。
本発明のチューブポンプは上記のような構成であるから第２のスイング部４ｂは緩衝用部材７ａ，７ｂによって保持されロータ２の半径方向外方に延びるようになり、ロータ２を図１に示すように正回転方向（反時計方向）１４に回転すれば第２のスイング部４ｂの遊端におけるローラ６が弾性チューブを押圧するようになり、弾性チューブがしごかれ、液体が吐出・吸引されるようになる。なお、このときローラ６にはロータ２の正回転方向１４と反対の方向の荷重１５が加わるが、これは緩衝用部材７ａのばねの伸縮により軽減されるようになる。
また、図２に示すようにロータ２を逆回転方向１６に回転して液体の吐出・吸引を行うようにした場合にはローラ６には上記荷重１５とは反対方向の荷重１９が加わるようになるが、この荷重は緩衝用部材７ｂのばねの伸縮により緩衝され、同じく負荷や脈動を軽減できるようになる。
即ち、本発明によれば、ハウジングの強度やモータの出力をアップすることなく、１つのポンプ用ロータによって何れの回転方向のチューブポンプのみならず両方向に回転可能なチューブポンプに対し、同一部品で同一の組立のポンプ用ロータを用いることができ、コストの低減や組立不良の低減をはかることができる。
なお、本発明においては第１のスイング部４ａを２個、４個、５個としても良く、２個の場合にはその基部をロータ２の同一円周上の互いに１８０°、４個の場合には９０°、５個の場合には７２°異なる位置にシャフト５ａを介して回動自在に枢支せしめる。
図３は、緩衝用部材７ｃの一端を上記ロータ２に固定し、他端を上記第２のスイング部４ｂに固定せしめ、好ましくは緩衝用部材７ｃがロータ２の中心とローラ６の中心を結ぶ線と平行となるようにした本発明の他の実施例の説明図であって、この実施例によれば荷重２０に対しては主に第２のスイング部４ｂと緩衝用部材７ｃによる押圧力が反力としてローラ６に加えられ、上記荷重２０と９０°異なる方向の荷重２１に対しては主に第１のスイング部４ａと緩衝用部材７ｃによる押圧力が反力としてローラ６に加えられる。
現在においても正逆両回転駆動を必要とするチューブポンプは存在するが、駆動時間が短いなどの理由によって、従来機構によって強引に逆回転時も使用しているのが実態である。また、同機種に幾つかのポンプが備えられ、ポンプごとに回転方向が異なるものもある。したがって、本発明の利用可能性は大いにあるといえる。
本発明のチューブポンプのロータ部の一部を除いて示した平面図である。 図１に示すロータ部の作動説明図である。 本発明のチューブポンプの他の実施例説明図である。 従来のチューブポンプの正面図である。 図４に示すチューブポンプの平面図である。 図４に示すチューブポンプの作動説明図である。 図４に示すチューブポンプの一部の拡大平面図である。
符号の説明
１ ハウジング（外装）
２ ロータ
３ モータ
４ スイング部
４ａ 第１のスイング部
４ｂ 第２のスイング部
５ シャフト
５ａ シャフト
５ｂ シャフト
６ ローラ
７ 緩衝用部材
７ａ 緩衝用部材
７ｂ 緩衝用部材
７ｃ 緩衝用部材
８ 鍔
９ 係合ピン
１０ 長孔
１１ ロッド
１２ 連結ピン
１３ ばね
１４ 正回転方向
１５ 荷重
１６ 逆回転方向
１７ 荷重
１８ａ 受板
１８ｂ 受板
１９ 荷重

Claims (6)

  1. 回転ロータと、上記回転ロータに基部を回動自在に枢支した複数の第１のスイング部と、この第１のスイング部の夫々に基部を回動自在に枢支したアーム状の第２のスイング部と、この第２のスイング部の夫々の遊端に回動自在に枢支したローラと、上記ローラを上記回転ロータの半径方向外方に夫々指向せしめるよう上記第２のスイング部の側面に対接した緩衝用部材とより成り、上記回転ロータの正または逆回転により上記ローラを介して弾性チューブをしごき弾性チューブ内の液体を移送するようにしたことを特徴とするチューブポンプ用ロータ。
  2. 上記緩衝用部材が、一端を上記回転ロータに対接し、他端を上記第２のスイング部の側面に対接した弾性伸縮部材と、一端を上記第１のスイング部に対接し、他端を上記第２のスイング部の側面に対接した弾性伸縮部材とより成り、この弾性伸縮部材の伸縮により上記ロータに加えられる負荷と脈動を軽減できるようにしたことを特徴とする請求項１記載のチューブポンプ用ロータ。
  3. 上記緩衝用部材が、一端を上記回転ロータに固定し、他端を上記第２のスイング部に対接した弾性伸縮部材より成り、この弾性伸縮部材の伸縮により上記ロータに加えられる負荷と脈動を軽減できるようにしたことを特徴とする請求項１記載のチューブポンプ用ロータ。
  4. 回転ロータと、この回転ロータの外周面の少なくとも一部を取り囲む円弧状内周面を有するハウジングと、上記ハウンジングの円弧状内周面に沿って配置した弾性チューブと、上記回転ロータに基部を回動自在に枢支した複数の第１のスイング部と、この第１のスイング部の夫々に基部を回動自在に枢支したアーム状の第２のスイング部と、この第２のスイング部の夫々の遊端に回動自在に枢支したローラと、上記ローラを上記回転ロータの半径方向外方に夫々指向せしめるよう上記第２のスイング部の側面に対接した緩衝用部材とより成り、上記回転ロータの正または逆回転により上記ローラを介して弾性チューブをしごき弾性チューブ内の液体を移送するようにしたことを特徴とするチューブポンプ。
  5. 上記緩衝用部材が、一端を上記回転ロータに対接し、他端を上記第２のスイング部の側面に対接した弾性伸縮部材と、一端を上記第１のスイング部に対接し、他端を上記第２のスイング部の側面に対接した弾性伸縮部材とより成り、この弾性伸縮部材の伸縮により上記ロータに加えられる負荷と脈動を軽減できるようにしたことを特徴とする請求項４記載のチューブポンプ。
  6. 上記緩衝用部材が、一端を上記回転ロータに固定し、他端を上記第２のスイング部に対接した弾性伸縮部材より成り、この弾性伸縮部材の伸縮により上記ロータに加えられる負荷と脈動を軽減できるようにしたことを特徴とする請求項４記載のチューブポンプ。
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