JP7480982B2

JP7480982B2 - チューブポンプ

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Publication number: JP7480982B2
Application number: JP2020015072A
Authority: JP
Inventors: 弘今井
Original assignee: Surpass Industry Co Ltd
Current assignee: Surpass Industry Co Ltd
Priority date: 2020-01-31
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2040-01-31
Also published as: KR20210098339A; EP3859151A1; US12221956B2; EP3859151B1; US20210239108A1; JP2021121738A

Description

本発明は、チューブポンプに関する。

従来、可撓性を有するチューブを複数のローラによって間欠的に押し潰すことによってチューブ内の液体を圧送するチューブポンプが知られている（例えば、特許文献１参照）。チューブポンプは、間欠的に液体を圧送するため、圧送される液体に脈動（流量の増減が繰り返される状態）が生じる。

特許文献１には、ローラにより押しつぶされたチューブが原形に戻る際に、下流側の流路からチューブポンプ側に液体が引き込まれる現象によって脈動が生じるという不具合が開示されている。特許文献１は、このような脈動を抑制するために、一対のローラ部の一方がチューブから離間する離間位置を通過する際に、一対のローラ部との接触により閉塞されたチューブ内の液体の圧力を上昇させることを開示する。特許文献１によれば、チューブ内の液体の圧力を上昇させることにより、チューブポンプ側に液体が引き込まれる現象を抑制することができる。

特開２０１８－４４４８８号公報

特許文献１に開示されるチューブポンプは、チューブと接触しながら軸線回りに回転する第１ローラ部と第２ローラ部の双方が、それぞれ独立して軸線回りに回転可能な構造となっている。そのため、第１ローラ部に対する第２ローラ部の軸線回りの相対的な回転位置が変動し、第１ローラ部と第２ローラ部との間の回転角度が狭くなる状態や広くなる状態が交互に発生する。

そして、第１ローラ部と第２ローラ部の双方が軸線回りに回転している際には、操作者が第１ローラ部と第２ローラ部の近傍を誤って手で触れてしまうと、第１ローラ部と第２ローラ部との間に操作者の指が挟まれてしまう可能性がある。一方、操作者が第１ローラ部と第２ローラ部の近傍に手を触れられないように覆ってしまうと、チューブの交換を容易に行うことができなくなってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、チューブに接触する一対のローラ部のそれぞれを軸線回りに独立に回転させ、操作者の指が一対のローラ部に挟まれることを防止し、かつ操作者がチューブの交換を容易に行うことが可能なチューブポンプを提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の一態様にかかるチューブポンプは、軸線回りに円弧状に形成されるとともに可撓性を有するチューブが配置される内周面を有し、前記軸線に沿った一端側に向けて開口する収容部と、前記収容部に収容されるとともに前記チューブを閉塞した状態で前記軸線回りに回転する一対のローラ部と、一対の前記ローラ部のそれぞれを前記軸線回りに同方向に回転させる一対の駆動部と、前記チューブを前記内周面に向けて挿入可能な円環状の開口領域を設けるように前記収容部に配置されるカバー部材と、を備える。

本発明の一態様にかかるチューブポンプによれば、一対のローラ部と、一対のローラ部のそれぞれを軸線回りに同方向に回転させる一対の駆動部とを有するため、収容部により軸線回りに円弧状に保持されたチューブに接触しながら回転する一対のローラ部を、軸線回りに独立に回転させることができる。また、本発明の一態様にかかるチューブポンプによれば、カバー部材が、チューブを内周面に向けて挿入可能な円環状の開口領域を設けるように収容部に配置される。そのため、一対のローラ部の間に操作者の指が挟まれることが防止される。また、開口領域からチューブを収容部の内周面に向けて挿入可能であるため、操作者がチューブの交換を容易に行うことができる。

本発明の一態様にかかるチューブポンプにおいて、一対の前記ローラ部は、前記チューブと接触する一対のローラと、一対の前記駆動部に連結されるとともに一対の前記ローラを支持しながら前記軸線回りに回転する一対のローラ支持部材と、両端部が前記ローラ支持部材に支持されるとともに前記ローラを回転可能に取り付ける一対のローラシャフトと、を有し、前記カバー部材は、一対の前記ローラシャフトを覆うように前記収容部に配置される構成でもよい。

本構成のチューブポンプによれば、カバー部材が、一対のローラシャフトを覆うように収容部に配置される。一対のローラシャフトに取り付けられる一対のローラが軸線回りの回転方向において近接あるいは接触したとしても、一対のローラはカバー部材により覆われた領域で近接あるいは接触する。そのため、一対のローラの近接あるいは接触により操作者の指が挟まれる不具合を防止することができる。

本発明の一態様にかかるチューブポンプにおいて、前記カバー部材は、一対の前記ローラ部の前記軸線回りの回転位置が視認可能となるように形成されている構成でもよい。
本構成のチューブポンプによれば、カバー部材を配置しても一対のローラ部の軸線回りの回転位置が視認可能であるため、一対のローラ部の間に異物が挟まる不具合や、一対のローラ部の動作に異常があることを操作者が容易に発見することができる。カバー部材は、光透過性材料により形成されているのが好ましい。また、カバー部材には、例えば、開口領域の開口幅よりも狭い幅を有する複数の切り欠き部が形成されているのが好ましい。

本発明の一態様にかかるチューブポンプにおいて、前記収容部は、一対の前記ローラ部を収容する凹所を有し、前記凹所の全領域を覆う閉状態と前記凹所から離間した開状態とを切り替え可能な蓋部と、前記蓋部の開閉状態を検知する検知部と、前記一対の駆動部のそれぞれを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記蓋部が前記開状態であることを前記検知部が検知した場合に前記一対の駆動部を停止させるよう制御する構成でもよい。

本構成のチューブポンプによれば、閉状態において蓋部が凹所の全領域を覆うため、操作者が一対のローラ部の近傍を誤って手で触れてしまうことや、それにより指が挟まれる不具合を確実に防止することができる。また、蓋部が開状態であることを検知部が検知した場合に一対の駆動部が停止するため、操作者が一対のローラ部の近傍を触れることができる状態で一対のローラ部が軸線回りに回転することがない。これにより、操作者の指が一対のローラ部に挟まれることを防止することができる。

上記構成のチューブポンプにおいて、前記制御部は、前記チューブ内の流体の吐出を行うよう一対の前記ローラ部を同一方向に回転させる第１制御モードと、一対の前記ローラ部が前記チューブと接触しないように一対の前記ローラ部それぞれの回転角度を固定する第２制御モードとを実行可能であってもよい。
制御部が第２制御モードを実行することにより、一対のローラ部の双方がチューブと接触しない退避位置に配置されるようすることができる。一対のローラ部を退避位置に配置することにより、使用中のチューブと他のチューブとの交換を容易に行うことができる。

本発明によれば、チューブに接触する一対のローラ部のそれぞれを軸線回りに独立に回転させ、操作者の指が一対のローラ部に挟まれることを防止し、かつ操作者がチューブの交換を容易に行うことが可能なチューブポンプを提供することができる。

チューブポンプの一実施形態を示す平面図である。図１に示すチューブポンプのＩ－Ｉ矢視縦断面図である。図１に示す第１駆動部が第１ローラ部に駆動力を伝達する構造を示す縦断面図である。図１に示す第２駆動部が第２ローラ部に駆動力を伝達する構造を示す縦断面図である。蓋部を開状態としたチューブポンプの一実施形態を示す平面図である。図５に示すチューブポンプのＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。蓋部を閉状態としたチューブポンプの一実施形態を示すＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。チューブポンプの制御構成を示すブロック図である。蓋部を開状態とした変形例に係るチューブポンプを示す縦断面図である。蓋部を閉状態とした変形例に係るチューブポンプを示す縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態のチューブポンプ（蠕動ポンプ；peristaltic pump）１００について図面を参照して説明する。図１は、チューブポンプ１００の一実施形態を示す平面図である。図２は、図１に示すチューブポンプ１００のＩ－Ｉ矢視縦断面図である。図１および図２では、図５～図７に示すカバー部材８４及び蓋部８５の図示を省略している。

図１に示す本実施形態のチューブポンプ１００は、軸線Ｘ１（第１軸線）回りに第１ローラ部１０と第２ローラ部２０とを同方向に回転させることにより、流入側２００ａから流入するチューブ２００内の流体を流出側２００ｂへ吐出させる装置である。

図１の平面図に示すように、チューブポンプ１００には、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０を収容する収容部８２の内周面８２ａに沿って、軸線Ｘ１回りに円弧状にチューブ２００が配置される。内周面８２ａは、軸線Ｘ１回りに円弧状に形成されるとともにチューブ２００が配置される面である。収容部８２は、軸線Ｘ１に沿った一端側に向けて開口するとともに第１ローラ部１０および第２ローラ部２０を収容する凹所８２ｂを有する。

図１に示すように、収容部８２に収容される第１ローラ部１０および第２ローラ部２０は、チューブ２００に接触しながら反時計回りの回転方向（図１中に矢印で示す方向）に沿って軸線Ｘ１回りに回転する。

図２に示すように、本実施形態のチューブポンプ１００は、チューブ２００を閉塞した状態で軸線Ｘ１回りに回転する第１ローラ部１０および第２ローラ部２０と、軸線Ｘ１上に配置されるとともに第１ローラ部１０に連結される駆動軸３０と、第２ローラ部２０に連結される駆動筒４０と、駆動軸３０に駆動力を伝達する第１駆動部５０と、第２駆動部６０と、第２駆動部６０の駆動力を駆動筒４０に伝達する伝達機構７０と、を備える。

第１ローラ部１０は、チューブ２００と接触しながら軸線Ｘ１と平行な軸線回りに回転する第１ローラ１１と、軸線Ｘ１回りに一体に回転するように駆動軸３０に連結された第１ローラ支持部材１２と、両端部が第１ローラ支持部材１２に支持されるとともに第１ローラ１１を回転可能に取り付ける第１ローラシャフト１３とを有する。

第１駆動部５０は、第１ローラ部１０を軸線Ｘ１回りに反時計回りの回転方向に回転させる。第１ローラ支持部材１２は、第１駆動部５０に連結されるとともに第１ローラ１１を支持しながら軸線回りに反時計回りに回転する。

第２ローラ部２０は、チューブ２００と接触しながら軸線Ｘ１と平行な軸線回りに回転する第２ローラ２１と、軸線Ｘ１回りに一体に回転するように駆動筒４０に連結された第２ローラ支持部材２２と、両端部が第２ローラ支持部材２２に支持されるとともに第２ローラ２１を回転可能に取り付ける第２ローラシャフト２３とを有する。

第２駆動部６０は、第２ローラ部２０を軸線Ｘ１回りに反時計回りの回転方向に回転させる。第２ローラ支持部材２２は、第２駆動部６０に連結されるとともに第２ローラ２１を支持しながら軸線回りに反時計回りに回転する。

図２に示すように、第１駆動部５０および第２駆動部６０は、ケーシング８０（収容部材）の内部に収容されている。ケーシング８０の内部には、伝達機構７０を収容するためのギヤ収容部８１と、第１駆動部５０および第２駆動部６０を支持する支持部材９０が取り付けられている。また、ケーシング８０の上部には、第１ローラ部１０と第２ローラ部２０とを収容するための収容部８２が取り付けられている。

支持部材９０には、軸線Ｘ１に沿って延びる第１貫通穴９１と軸線Ｘ２に沿って延びる第２貫通穴９２が形成されている。第１駆動部５０は、支持部材９０に形成された第１貫通穴９１に第１駆動軸５１を挿入した状態で支持部材９０に締結ボルト（図示略）により取り付けられている。同様に、第２駆動部６０は、支持部材９０に形成された第２貫通穴９２に第２駆動軸６１を挿入した状態で支持部材９０に締結ボルト（図示略）により取り付けられている。このように、第１駆動部５０および第２駆動部６０のそれぞれは、一体に形成された部材である支持部材９０に取り付けられている。

次に、第１駆動部５０が第１ローラ部１０に駆動力を伝達する構造について、図３を参照して説明する。図３において、実線で示す部分が、第１駆動部５０の駆動力を第１ローラ部１０に伝達する構造を構成する部分である。

図４に示すように、第１駆動部５０は、軸線Ｘ１上に配置されて駆動軸３０に連結される第１駆動軸５１を有する。第１駆動軸５１は、軸線Ｘ１に直交する方向に延びるピン５１ａを挿入した状態で駆動軸３０の下端に取り付けられている。ピン５１ａにより駆動軸３０が第１駆動軸５１に対して軸線Ｘ１回りに相対的に回転しないように固定されている。そのため、第１駆動部５０が第１駆動軸５１を軸線Ｘ１回りに回転させると、第１駆動軸５１の駆動力が駆動軸に３０に伝達され、駆動軸３０が軸線Ｘ１回りに回転する。

第１駆動部５０は、第１駆動軸５１と、第１電動モータ５２と、第１電動モータ５２が回転させる回転軸（図示略）の回転を減速して第１駆動軸５１に伝達する第１減速機５３とを有する。第１駆動部５０は、第１電動モータ５２の駆動力を第１駆動軸５１に伝達することにより、第１駆動軸５１を軸線Ｘ１回りに回転させる。

第１駆動軸５１には、第１駆動軸５１とともに軸線Ｘ１回りに回転する位置検出用部材５１ｂが取り付けられている。位置検出用部材５１ｂは、円環状に形成される外周縁部に軸線Ｘ１回りの周方向に第１ローラ部１０の軸線Ｘ１回りの回転位置を検出するためのスリット（図示略）が形成されている。

図３に示すように、位置検出用部材５１ｂの外周縁部の上面と下面を挟み込むように位置検出センサ５４が配置されている。位置検出センサ５４は、上面側および下面側の一方に発光素子を配置し、上面側および下面側の他方に受光素子を配置したセンサである。位置検出センサ５４は、位置検出用部材５１ｂの軸線Ｘ１回りの回転に伴ってスリットにより発光素子が発光する光が通過することを受光素子で検知することにより、第１ローラ部１０が軸線Ｘ１回りのどの位置に配置されているかを示す回転位置を検出し、制御部９５（図８参照）へ送信するものである。

駆動軸３０は、その下端が第１駆動軸５１に連結される。駆動軸３０は、外周面に沿って挿入された円筒状の第１軸受部材３１と、第１軸受部材３１とは独立に形成された円筒状の第２軸受部材３２により、駆動筒４０の内周側に軸線Ｘ１回りに回転可能に支持されている。このように、駆動軸３０は、下端側の外周面が第１軸受部材３１により支持され、中央部の外周面が第２軸受部材３２により支持されている。そのため、駆動軸３０は、中心軸を軸線Ｘ１上に保持した状態で軸線Ｘ１回りに円滑に回転する。

駆動軸３０の先端側には、第１ローラ部１０の第１ローラ支持部材１２が軸線Ｘ１回りに一体に回転するように連結されている。以上のように、第１駆動部５０が第１駆動軸５１を軸線Ｘ１回りに回転させる駆動力は、第１駆動軸５１から駆動軸３０を介して第１ローラ部１０に伝達される。

次に、第２駆動部６０が第２ローラ部２０に駆動力を伝達する構造について、図４を参照して説明する。図４において、実線で示す部分が、第２駆動部６０の駆動力を第２ローラ部２０に伝達する構造を構成する部分である。図４に示す構造は、第２ローラ部２０と、駆動筒４０と、第２駆動部６０と、伝達機構７０とを有する。

図５に示す伝達機構７０は、軸線Ｘ１と平行な軸線Ｘ２（第２軸線）回りに回転する第１ギヤ部７１と、第１ギヤ部７１から第２駆動軸６１の駆動力が伝達される第２ギヤ部７２とを有する。伝達機構７０は、第２駆動軸６１の軸線Ｘ２回りの駆動力を駆動筒４０の外周面に伝達して駆動筒４０を軸線Ｘ１回りに回転させる。

図４に示すように、第２駆動部６０は、軸線Ｘ２上に配置される第２駆動軸６１と、第２電動モータ６２と、第２電動モータ６２が回転させる回転軸（図示略）の回転を減速して第２駆動軸６１に伝達する第２減速機６３とを有する。第２駆動部６０は、第２電動モータ６２の駆動力を第２駆動軸６１に伝達することにより、第２駆動軸６１を軸線Ｘ２回りに回転させる。

第２駆動軸６１は、軸線Ｘ２回りに円筒状に形成される第１ギヤ部７１の中心部に形成された挿入穴に挿入されている。第１ギヤ部７１は、第２駆動軸６１が挿入された状態で固定ネジ７１ａを締結して固定ネジ７１ａの先端を第２駆動軸６１に突き当てることにより、第２駆動軸６１に固定される。このようにして、第１ギヤ部７１は、第２駆動軸６１に連結されて第２駆動軸６１とともに軸線Ｘ２回りに回転する。

第１ギヤ部７１の軸線Ｘ２回りに形成された第１ギヤ７１ｂは、第２ギヤ部７２の軸線Ｘ１回りに形成された第２ギヤ７２ｂと係合している。そのため、第１ギヤ部７１の軸線Ｘ２回りの回転による駆動力は、第２ギヤ部７２を軸線Ｘ１回りに回転させる駆動力として伝達される。

第１ギヤ部７１には、第２駆動軸６１とともに軸線Ｘ２回りに回転する位置検出用部材７１ｃが形成されている。位置検出用部材７１ｃは、円環状に形成される外周縁部に軸線Ｘ２回りの周方向に第２ローラ部２０の軸線Ｘ１回りの回転位置を検出するためのスリット（図示略）が形成されている。

図４に示すように、位置検出用部材７１ｃの外周縁部の上面と下面を挟み込むように位置検出センサ６４が配置されている。位置検出センサ６４は、上面側および下面側の一方に発光素子を配置し、上面側および下面側の他方に受光素子を配置したセンサである。位置検出センサ６４は、位置検出用部材７１ｃの軸線Ｘ２回りの回転に伴ってスリットにより発光素子が発光する光が通過することを受光素子で検知することにより、第２ローラ部２０が軸線Ｘ１回りのどの位置に配置されているかを示す回転位置を検出し、制御部９５（図８参照）へ送信するものである。

駆動筒４０は、軸線Ｘ１回りに円筒状に形成される第２ギヤ部７２の中心部に形成された挿入穴に挿入されている。挿入穴は、駆動筒４０の外周面に連結される内周面を有する穴である。第２ギヤ部７２は、駆動筒４０が挿入された状態で固定ネジ７２ａを締結して固定ネジ７２ａの先端を駆動筒４０に突き当てることにより、駆動筒４０に固定される。このようにして、第２ギヤ部７２は、駆動筒４０に連結されて駆動筒４０とともに軸線Ｘ１回りに回転する。

図４に示すように、駆動筒４０は、駆動軸３０の外周側に第１軸受部材３１および第２軸受部材３２を挟んだ状態で配置されている。そのため、駆動筒４０は、駆動軸３０と独立して軸線Ｘ１回りに回転可能となっている。駆動軸３０は第１駆動部５０による駆動力により軸線Ｘ１回りに回転し、駆動筒４０は駆動軸３０とは独立した状態で、第２駆動部６０による駆動力により軸線Ｘ１回りに回転する。

駆動筒４０の先端側には、第２ローラ部２０の第２ローラ支持部材２２が軸線Ｘ１回りに一体に回転するように連結されている。以上のように、第２駆動部６０が第２駆動軸６１を軸線Ｘ２回りに回転させる駆動力は、伝達機構７０によって駆動筒４０の外周面に伝達され、駆動筒４０から第２ローラ部２０に伝達される。

次に、本実施形態のチューブポンプ１００が備えるカバー部材８４および蓋部８５について、図面を参照して説明する。図５は、蓋部８５を開状態としたチューブポンプ１００の一実施形態を示す平面図である。図６は、図５に示すチューブポンプ１００のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。図７は、蓋部８５を閉状態としたチューブポンプ１００の一実施形態を示すＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。図８は、チューブポンプの制御構成を示すブロック図である。

図５および図６に示すように、本実施形態のチューブポンプ１００は、収容部８２の凹所８２ｂに配置されるカバー部材８４と、開閉状態を切り替え可能な蓋部８５と、を備える。

カバー部材８４は、蓋部８５を開状態とした場合に操作者が第１ローラ部１０と第２ローラ部２０の近傍に手を触れてしまい、操作者の指が第１ローラ部１０と第２ローラ部２０との間に挟まれることを防止するための部材である。本実施形態の第１ローラ部１０と第２ローラ部２０は、それぞれ独立して軸線Ｘ１回りに回転可能であるため、第１ローラ部１０と第２ローラ部２０との間の軸線Ｘ１回りの回転角度が広い状態から狭い状態に変化する。そこで、本実施形態では、カバー部材８４を設けることにより、操作者の指が挟まれる不具合を防止している。

図５および図６に示すように、カバー部材８４は、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０を覆うように設けられるとともに締結ネジ８４ａにより駆動軸３０に対して締結されている。カバー部材８４は、駆動軸３０の中心を通過する軸線Ｘ１を中心とした半径Ｒ１の平面視が円形に形成される部材である。図５および図６において、チューブ２００が配置される円弧状の内周面８２ａは、軸線Ｘ１を中心とした半径Ｒ２の円に沿って配置される面である。

図５に示すように、軸線Ｘ１を中心として半径Ｒ１から半径Ｒ２までの領域が円環状の開口領域ＯＡとなっている。図５に示すチューブポンプ１００は、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の軸線Ｘ１回りの回転角度を固定し、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の双方がチューブ２００に接触しない退避状態を示している。

図５に示すように、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０が接触しない位置の自然状態のチューブ２００は外径Ｄ１を有する。外径Ｄ１は、半径Ｒ２から半径Ｒ１を減算した差分よりも小さい。そのため、開口領域ＯＡは、チューブ２００を内周面８２ａに向けて挿入可能となっている。

図５に示すように、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の先端から軸線Ｘ１までの距離（軸線Ｘ１を中心とした半径）は、半径Ｒ３となっている。半径Ｒ３は半径Ｒ１よりも大きく半径Ｒ２よりも小さい。そのため、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０が軸線Ｘ１回りに回転する際に、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の先端が開口領域ＯＡを通過する。これにより、操作者は、カバー部材８４が取付けられている場合であっても、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の先端の位置を容易に視認することができる。

図５に示すように、カバー部材８４は、第１ローラシャフト１３および第２ローラシャフト２３を覆うように収容部８２の凹所８２ｂに配置されている。第１ローラ１１および第２ローラ２１が軸線Ｘ１回りの回転方向において近接あるいは接触したとしても、第１ローラ１１および第２ローラ２１はカバー部材８４により覆われた領域で近接あるいは接触する。そのため、第１ローラ１１および第２ローラ２１の近接あるいは接触により操作者の指が挟まれる不具合を防止することができる。

ここで、カバー部材８４は、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の軸線Ｘ１回りの回転位置を操作者が視認可能となるように、光透過性材料により形成するのが望ましい。光透過性材料は、例えば、ポリカーボネート等の樹脂材料である。カバー部材８４を光透過性材料に形成することにより、第１ローラ部１０と第２ローラ部２０との間に異物が挟まる不具合や、第１ローラ部１０と第２ローラ部２０の動作に異常があることを操作者が容易に発見することができる。

ここでは、カバー部材８４を光透過性材料により形成するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、カバー部材８４に開口領域ＯＡの開口幅（半径Ｒ２－半径Ｒ１）よりも狭い幅を有する複数の切り欠き部（図示略）を形成してもよい。このようなカバー部材８４によれば、操作者は、複数の切り欠き部を形成することにより第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の回転位置を視認することができる。

また、切り欠き部は、開口領域ＯＡの開口幅（半径Ｒ２－半径Ｒ１）よりも狭い幅を有するため、第１ローラ部１０と第２ローラ部２０との間に操作者の指が挟まれる不具合を防止することができる。切り欠き部は、例えば、軸線Ｘ１を中心に放射状に形成するものや、軸線Ｘ１を中心に円弧状に形成されるものなど、種々の形状を採用することができる。

図６および図７に示すように、蓋部８５は、収容部８２の凹所８２ｂの全領域（軸線Ｘ１を中心とした半径Ｒ２の領域）を覆う閉状態と、凹所８２ｂから離間した開状態を切り替え可能な部材である。蓋部８５は、収容部８２に連結される連結部８５ａと、閉状態においてカバー部材８４を収容する凹部８５ｂと、閉状態において収容部８２の凹所８２ｂへ向けて突出するように円環状に形成される凸部８５ｃと、蓋部８５の開閉状態を検知するための磁石８５ｄと、を有する。

図６に示すように、蓋部８５は、一対の連結部８５ａにより収容部８２に連結されている。蓋部８５は、一対の連結部８５ａが配置される軸線Ｙ１回りに揺動可能となっている。操作者は、閉状態の蓋部８５の先端部８５ｅを把持して上方に持ち上げることにより、蓋部８５を軸線Ｙ１回りに揺動させて開状態に切り替える。

図７に示すように、凸部８５ｃは、蓋部８５が閉状態となる場合に、収容部８２の内周面８２ａに沿って配置されるチューブ２００と接触するように円環状に配置される。凸部８５ｃは、凹所８２ｂとともに、底部が内周面８２ａにより形成されて軸線Ｘ１回りの周方向に延びる溝部を形成する。蓋部８５が閉状態となる場合に、チューブ２００が溝部に収容された状態となるため、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０による液体の吐出を適切に行うことができる。

図６に示すように、本実施形態のチューブポンプ１００は、蓋部１５の開閉状態を検知する開閉検知センサ（検知部）８６を備える。開閉検知センサ８６は、蓋部８５が備える磁石８５ｄが近接した位置（図７に示す位置）に配置される場合にＯＮ状態となり、磁石８５ｄが離間した位置（図７に示す位置とは異なる位置）に配置される場合にＯＦＦ状態となるセンサである。

開閉検知センサ８６は、蓋部８５が備える磁石８５ｄを吸着する磁力を発生する磁石または磁性体を備えるものとするのが好ましい。開閉検知センサ８６が蓋部８５の磁石８５ｄを吸着することで、磁石８５ｄが開閉検知センサ８６を吸着する吸着力を上回る力で先端部８５ｅを持ち上げない限り、先端部８５ｅが収容部８２に密着した状態が維持される。

図８に示すように、本実施形態のチューブポンプ１００は、第１駆動部５０および第２駆動部６０を制御する制御部９５と、操作者によるチューブポンプ１００に対する操作指示を入力する入力部９６と、を備える。制御部９５は、蓋部８５が開状態であることを開閉検知センサ８６が検知し、開閉検知センサ８６から開状態を示す信号が伝達された場合に、第１駆動部５０および第２駆動部６０を停止させるよう制御する。

操作者は、チューブ２００の交換等をする際に蓋部８５を開状態にするため、第１駆動部５０および第２駆動部６０が動作したままであると、操作者の指が第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の間に挟まれる可能性がある。本実施形態では、蓋部８５が開状態である場合には第１駆動部５０および第２駆動部６０を停止させるため、操作者の指が第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の間に挟まれる不具合を防止することができる。

なお、本実施形態のチューブポンプ１００は、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０を覆うように凹所８２ｂに配置されるカバー部材８４を備える。そのため、蓋部８５を閉状態から開状態とした直後に第１ローラ部１０および第２ローラ部２０が停止に至っていない場合や何らかの誤動作が生じた場合であっても、操作者の指が第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の間に挟まれる不具合を防止することができる。

また、以上の説明では、チューブポンプ１００が開閉検知センサ８６を備え、蓋部８５が開状態である場合に第１駆動部５０および第２駆動部６０を停止させるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、チューブポンプ１００は、開閉検知センサ８６を備えず、蓋部８５が開状態である場合であっても第１駆動部５０および第２駆動部６０が停止しないものであってもよい。この場合であっても、チューブポンプ１００がカバー部材８４を備えるため、操作者の指が第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の間に挟まれる不具合を防止することができる。

本実施形態のチューブポンプ１００は、制御部９５が第１駆動部５０および第２駆動部６０を制御することにより、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０によるチューブ２００内の流体の吐出を行うよう第１ローラ部１０および第２ローラ部２０を同一方向に回転させる吐出制御モード（第１制御モード）を実行可能である。

吐出制御モードを実行する場合、操作者は、入力部９６を介してチューブポンプ１００が流出側２００ｂへ吐出させる液体の単位時間当たりの流量を設定する。制御部９５は、設定された流量が流出側２００ｂへ吐出されるように、第１駆動部５０および第２駆動部６０を制御する。

また、本実施形態のチューブポンプ１００は、制御部９５が第１駆動部５０および第２駆動部６０を制御することにより、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０がチューブ２００と接触しないように第１ローラ部１０および第２ローラ部２０それぞれの回転角度を固定するチューブ交換モード（第２制御モード）を実行可能である。

チューブ交換モードを実行する場合、操作者は、入力部９６を介してチューブ交換モードの実行を指示する。制御部９５は、図５に示すように、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０がチューブ２００と接触しないように第１ローラ部１０および第２ローラ部２０それぞれの回転角度を固定する。

本実施形態のチューブポンプ１００は、開閉検知センサ８６が、蓋部８５に設けられた磁石８５ｄが近接した位置に配置されることで開状態を検知するものであったが、他の態様としてもよい。例えば、図９および図１０に示す変形例に係るチューブポンプ１００Ａであってもよい。図９は、蓋部８５を開状態とした変形例に係るチューブポンプ１００Ａを示す縦断面図である。図１０は、蓋部８５を閉状態とした変形例に係るチューブポンプ１００Ａを示す縦断面図である。

図９および図１０に示すように、チューブポンプ１００Ａは、蓋部８５の先端部８５ｅの近傍に取り付けられるロック機構８７を備える。ロック機構８７は、収容部８２に対して蓋部８５を閉状態が維持されるように固定する機構である。ロック機構８７は、軸線Ｚ１に沿って延びる軸部８７ａと、軸部８７ａの一端に取り付けられるつまみ部８７ｂと、つまみ部８７ｂが軸部８７ａに対して軸線Ｚ１回りに回転しないように固定する回り止めピン８７ｃと、を備える。

軸部８７ａの蓋部８５側の端部は、蓋部８５に形成される貫通穴８５ｆに挿入されている。軸部８７ａの蓋部８５側の端部には、雄ねじ部８７ｄが形成されている。雄ねじ部８７ｄは、操作者がつまみ部８７ｂを軸線Ｚ１回りに回転させることにより、軸線Ｚ１回りに回転する。図９に示すように、収容部８２には、開閉検知センサ８６Ａが設けられており、開閉検知センサ８６Ａから収容部８２の表面に向けて貫通穴８２ｃが形成されている。貫通穴８２ｃの内周面には、雌ねじ部８２ｄが形成されている。

操作者は、図９に示す蓋部８５の先端部８５ｅを把持して下方へ引き下げることにより、蓋部８５を軸線Ｙ１回りに揺動させ、蓋部８５が収容部８２に近接した図１０に示す閉状態とすることができる。操作者は、閉状態において、つまみ部８７ｂを軸線Ｚ１回りに回転させることにより、軸部８７ａを軸線Ｚ１回りに回転させ、雄ねじ部８７ｄを雌ねじ部８２ｄに係合させる。雄ねじ部８７ｄが雌ねじ部８２ｄに係合することにより、閉状態を維持するように収容部８２に対して蓋部８５が固定される。

操作者は、収容部８２に対して蓋部８５が固定された状態で、更につまみ部８７ｂを軸線Ｚ１回りに回転させることにより、軸部８７ａの先端を開閉検知センサ８６Ａに接触させる。開閉検知センサ８６Ａは、軸部８７ａの先端が接触するとＯＮ状態となって蓋部８５が閉状態であることを検知する。開閉検知センサ８６Ａは、軸部８７ａの先端が接触しない場合はＯＦＦ状態となって蓋部８５が開状態であることを検知する。

以上説明した本実施形態のチューブポンプ１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態のチューブポンプ１００によれば、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０と、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０のそれぞれを軸線Ｘ１回りに同方向に回転させる第１駆動部５０および第２駆動部６０とを有するため、収容部８２により軸線Ｘ１回りに円弧状に保持されたチューブ２００に接触しながら回転する第１ローラ部１０および第２ローラ部２０を、軸線Ｘ１回りに独立に回転させることができる。また、本実施形態のチューブポンプ１００によれば、カバー部材８４が、チューブ２００を内周面８２ａに向けて挿入可能な円環状の開口領域ＯＡを設けるように収容部８２に配置される。そのため、第１ローラ部１０と第２ローラ部２０との間に操作者の指が挟まれることが防止される。また、開口領域ＯＡからチューブ２００を収容部８２の内周面８２ａに向けて挿入可能であるため、操作者がチューブ２００の交換を容易に行うことができる。

本実施形態のチューブポンプ１００によれば、カバー部材８４が、第１ローラシャフト１３および第２ローラシャフト２３を覆うように収容部８２に配置される。第１ローラシャフト１３および第２ローラシャフト２３に取り付けられる第１ローラ１１および第２ローラ２１が軸線Ｘ１回りの回転方向において近接あるいは接触したとしても、第１ローラ１１および第２ローラ２１はカバー部材８４により覆われた領域で近接あるいは接触する。そのため、第１ローラ１１および第２ローラ２１の近接あるいは接触により操作者の指が挟まれる不具合を防止することができる。

本実施形態のチューブポンプ１００によれば、カバー部材８４を配置しても第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の軸線Ｘ１回りの回転位置が視認可能であるため、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の間に異物が挟まる不具合や、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の動作に異常があることを操作者が容易に発見することができる。カバー部材８４は、光透過性材料により形成されているのが好ましい。また、カバー部材８４には、例えば、開口領域ＯＡの開口幅よりも狭い幅を有する複数の切り欠き部が形成されているのが好ましい。

本実施形態のチューブポンプ１００によれば、閉状態において蓋部８５が凹所８２ｂの全領域を覆うため、操作者が第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の近傍を誤って手で触れてしまうことや、それにより指が挟まれる不具合を確実に防止することができる。また、蓋部８５が開状態であることを開閉検知センサ８６が検知した場合に第１駆動部５０および第２駆動部６０が停止するため、操作者が第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の近傍を触れることができる状態で第１ローラ部１０および第２ローラ部２０が軸線Ｘ１回りに回転することがない。これにより、操作者の指が第１ローラ部１０および第２ローラ部２０に挟まれることを防止することができる。

本実施形態のチューブポンプ１００によれば、制御部９５がチューブ交換モードを実行することにより、第１ローラ部１０および第２ローラ部２０の双方がチューブ２００と接触しない退避位置に配置されるようすることができる。第１ローラ部１０および第２ローラ部２０を退避位置に配置することにより、使用中のチューブと他のチューブとの交換を容易に行うことができる。

１０第１ローラ部
１１第１ローラ
１２第１ローラ支持部材
１３第１ローラシャフト
１５蓋部
２０第２ローラ部
２１第２ローラ
２２第２ローラ支持部材
２３第２ローラシャフト
３０駆動軸
５０第１駆動部
６０第２駆動部
８２収容部
８２ａ内周面
８２ｂ凹所
８４カバー部材
８５蓋部
８５ａ連結部
８５ｂ凹部
８５ｃ凸部
８５ｄ磁石
８６，８６Ａ開閉検知センサ
８７ロック機構
９５制御部
１００，１００Ａチューブポンプ
２００チューブ
ＯＡ開口領域
Ｘ１，Ｘ２軸線

Claims

軸線回りに円弧状に形成されるとともに可撓性を有するチューブが配置される内周面を有し、前記軸線に沿った一端側に向けて開口する収容部と、
前記収容部に収容されるとともに前記チューブを閉塞した状態で前記軸線回りに回転する一対のローラ部と、
一対の前記ローラ部のそれぞれを前記軸線回りに同方向に回転させる一対の駆動部と、
一対の前記ローラ部を覆い、かつ前記チューブを前記内周面に向けて挿入可能な円環状の開口領域を設けるように前記収容部に配置されるカバー部材と、を備え、
前記収容部は、一対の前記ローラ部を収容する凹所を有し、
前記凹所の全領域を覆う閉状態と前記凹所から離間した開状態とを切り替え可能な蓋部と、
前記蓋部の開閉状態を検知する検知部と、
一対の前記駆動部のそれぞれを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記蓋部が前記開状態であることを前記検知部が検知した場合に一対の前記駆動部を停止させるよう制御するチューブポンプ。
前記制御部は、前記チューブ内の流体の吐出を行うよう一対の前記ローラ部を同一方向に回転させる第１制御モードと、一対の前記ローラ部が前記チューブと接触しないように一対の前記ローラ部それぞれの回転角度を固定する第２制御モードとを実行可能である請求項１に記載のチューブポンプ。