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JP2011214539A - Micropump - Google Patents

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JP2011214539A
JP2011214539A JP2010084897A JP2010084897A JP2011214539A JP 2011214539 A JP2011214539 A JP 2011214539A JP 2010084897 A JP2010084897 A JP 2010084897A JP 2010084897 A JP2010084897 A JP 2010084897A JP 2011214539 A JP2011214539 A JP 2011214539A
Authority
JP
Japan
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tube
fingers
cam
finger
liquid
Prior art date
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Application number
JP2010084897A
Other languages
Japanese (ja)
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JP2011214539A5 (en
JP5510006B2 (en
Inventor
Nobuo Karaki
信雄 唐木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2010084897A priority Critical patent/JP5510006B2/en
Publication of JP2011214539A publication Critical patent/JP2011214539A/en
Publication of JP2011214539A5 publication Critical patent/JP2011214539A5/ja
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Abstract

【課題】液体を輸送するチューブの配置に自由度をもたせること。
【解決手段】液体を流動させるチューブと、回転するカムと、前記チューブと前記カムと
の間で摺動可能に保持される複数のフィンガーであって、湾曲したフィンガーを少なくと
も1つ含む複数のフィンガーと、前記複数のフィンガーが接触する側と対向する側から前
記チューブを保持するチューブ案内枠と、を備え、前記カムが回転することにより、前記
複数のフィンガーが、前記チューブを、前記液体の流入口部から吐出口部に向かって順次
閉塞し、前記チューブ内の液体を流動させる、マイクロポンプ。
【選択図】図2
To provide a degree of freedom in the arrangement of tubes for transporting liquid.
A tube for flowing a liquid, a rotating cam, and a plurality of fingers slidably held between the tube and the cam, wherein the plurality of fingers include at least one curved finger. And a tube guide frame that holds the tube from a side opposite to a side where the plurality of fingers come into contact, and the cam rotates to cause the plurality of fingers to flow through the liquid. A micropump that is sequentially closed from an inlet portion toward a discharge port portion to cause the liquid in the tube to flow.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、マイクロポンプに関する。   The present invention relates to a micropump.

カムの外周に複数のフィンガーを配置し、このフィンガーの先端がチューブを順次押す
ことによって、チューブ内の液体を輸送する装置が開示されている(特許文献1)。
An apparatus is disclosed in which a plurality of fingers are arranged on the outer periphery of a cam, and the tips of the fingers sequentially push the tube to transport the liquid in the tube (Patent Document 1).

特開平9−532729号公報JP-A-9-532729

しかしながら、特許文献1に開示される構成の装置である場合には、チューブの配置に
制限が生ずる。すなわち、このような装置であるとカムの中心とチューブが延在される円
弧の中心がほぼ同じになるようにチューブを配置せざるをえない。よって、チューブの配
置に自由度を持たせることが望ましい。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、液体を輸送するチューブの配
置に自由度をもたせることを目的とする。
However, in the case of the apparatus having the configuration disclosed in Patent Document 1, the arrangement of the tubes is limited. That is, in such a device, the tube must be arranged so that the center of the cam and the center of the arc extending from the tube are substantially the same. Therefore, it is desirable to provide flexibility in the arrangement of the tubes.
This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at giving freedom degree to arrangement | positioning of the tube which conveys a liquid.

上記目的を達成するための主たる発明は、
液体を流動させるチューブと、
回転するカムと、
前記チューブと前記カムとの間で摺動可能に保持される複数のフィンガーであって、湾
曲したフィンガーを少なくとも1つ含む複数のフィンガーと、
前記複数のフィンガーが接触する側と対向する側から前記チューブを保持するチューブ
案内枠と、
を備え、
前記カムが回転することにより、前記複数のフィンガーが、前記チューブを、前記液体
の流入口部から吐出口部に向かって順次閉塞し、前記チューブ内の液体を流動させる、マ
イクロポンプである。
The main invention for achieving the above object is:
A tube for flowing liquid;
A rotating cam,
A plurality of fingers slidably held between the tube and the cam, the plurality of fingers including at least one curved finger;
A tube guide frame for holding the tube from a side facing the side on which the plurality of fingers contact;
With
When the cam rotates, the plurality of fingers sequentially closes the tube from the liquid inlet portion toward the discharge port portion, and causes the liquid in the tube to flow.

本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。   Other features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

第1実施形態におけるマイクロポンプの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the micropump in 1st Embodiment. 第1実施形態に係るマイクロポンプのチューブユニット11の平面図である。It is a top view of tube unit 11 of the micro pump concerning a 1st embodiment. 第1実施形態におけるチューブユニット11の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of tube unit 11 in a 1st embodiment. 図3におけるB−B断面図である。It is BB sectional drawing in FIG. 平面溝カム20の回転後におけるチューブユニット11の平面図である。4 is a plan view of the tube unit 11 after the rotation of the flat groove cam 20. 参考例におけるフィンガーの動きを説明する図である。It is a figure explaining the motion of the finger in a reference example. 第2実施形態におけるチューブユニット11の概略斜視図である。It is a schematic perspective view of the tube unit 11 in 2nd Embodiment.

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。   At least the following matters will become clear from the description of the present specification and the accompanying drawings.

液体を流動させるチューブと、
回転するカムと、
前記チューブと前記カムとの間で摺動可能に保持される複数のフィンガーであって、湾
曲したフィンガーを少なくとも1つ含む複数のフィンガーと、
前記複数のフィンガーが接触する側と対向する側から前記チューブを保持するチューブ
案内枠と、
を備え、
前記カムが回転することにより、前記複数のフィンガーが、該フィンガーと前記チュー
ブ案内枠との間の前記チューブを、前記液体の流入口部から吐出口部に向かって順次閉塞
し、前記チューブ内の液体を流動させる、マイクロポンプ。
このようにすることで、液体を輸送するチューブの配置に自由度をもたせることができ
る。
A tube for flowing liquid;
A rotating cam,
A plurality of fingers slidably held between the tube and the cam, the plurality of fingers including at least one curved finger;
A tube guide frame for holding the tube from a side facing the side on which the plurality of fingers contact;
With
By rotating the cam, the plurality of fingers sequentially close the tube between the fingers and the tube guide frame from the liquid inlet portion toward the discharge port portion. A micro pump that allows liquid to flow.
By doing in this way, the freedom degree can be given to arrangement | positioning of the tube which conveys a liquid.

かかるマイクロポンプであって、前記複数のフィンガーは、複数並ぶフィンガーの中央
のフィンガーに向かう方向にそれぞれ湾曲することが望ましい。また、前記複数のフィン
ガーのうち少なくとも1つのフィンガーは直線状のフィンガーであり、該直線状のフィン
ガー以外のフィンガーは、前記直線状のフィンガーに向かう方向にそれぞれ湾曲すること
が望ましい。また、前記カムは、回転する回転板の平面にカム溝が形成された平面溝カム
であり、前記カム溝に摺動可能に配置される複数のガイドピンを備え、前記複数のガイド
ピンに前記複数のフィンガーが取り付けられていることが望ましい。また、前記フィンガ
ーの先端が前記チューブとの接触面で接着され、前記チューブと前記チューブの案内枠は
前記複数のフィンガーが接触する側と対向する側において接着されることが望ましい。
In this micropump, it is preferable that the plurality of fingers bend in a direction toward a central finger of the plurality of fingers arranged in a row. Preferably, at least one of the plurality of fingers is a linear finger, and the fingers other than the linear finger are each curved in a direction toward the linear finger. The cam is a flat groove cam in which a cam groove is formed in a plane of a rotating rotating plate, and includes a plurality of guide pins slidably disposed in the cam groove, It is desirable that a plurality of fingers be attached. In addition, it is preferable that the tips of the fingers are bonded at a contact surface with the tube, and the tube and the guide frame of the tube are bonded at a side opposite to a side where the plurality of fingers contact.

また、前記フィンガーは、弾性体であることが望ましい。また、前記チューブは、該チ
ューブの中心軸を含む面が前記カムを構成する回転板の面と平行となる位置に配置される
ことが望ましい。また、前記チューブは、該チューブの中心軸を含む面が前記カムを構成
する回転板の面と交差する位置に配置されることが望ましい。
The finger is preferably an elastic body. Further, it is desirable that the tube is disposed at a position where a surface including a central axis of the tube is parallel to a surface of a rotating plate constituting the cam. Further, it is desirable that the tube is disposed at a position where a surface including a central axis of the tube intersects a surface of a rotating plate constituting the cam.

このようにすることで、液体を輸送するチューブの配置に自由度をもたせることができ
る。
By doing in this way, the freedom degree can be given to arrangement | positioning of the tube which conveys a liquid.

===第1実施形態===
図1は、第1実施形態におけるマイクロポンプの概略構成を示す斜視図である。図1に
おいて、マイクロポンプ10は、チューブユニット11と制御ユニット12と、チューブ
ユニット11と制御ユニット12とを結合する結合部材13と、から構成されている。チ
ューブユニット11は、チューブ50と、チューブ50を押圧する複数のフィンガー(図
示せず)と、チューブ50とから構成される。また、制御ユニット12は、駆動源として
のモータと、カム軸に駆動力を伝達する駆動力伝達機構と、モータの駆動制御をする制御
回路部と(いずれも図示せず)と、から構成されている。本実施形態におけるチューブ5
0は、後述するフィンガーにより変形が可能であれば弾性体でなくてもよい。例えば、ビ
ニル素材のようなもので形成されたチューブであってもよい。
=== First Embodiment ===
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the micropump in the first embodiment. In FIG. 1, the micropump 10 includes a tube unit 11, a control unit 12, and a coupling member 13 that couples the tube unit 11 and the control unit 12. The tube unit 11 includes a tube 50, a plurality of fingers (not shown) that press the tube 50, and the tube 50. The control unit 12 includes a motor as a driving source, a driving force transmission mechanism that transmits a driving force to the camshaft, and a control circuit unit that controls driving of the motor (none of which are shown). ing. Tube 5 in this embodiment
0 may not be an elastic body as long as it can be deformed by a finger described later. For example, a tube formed of a vinyl material may be used.

チューブユニット11に装着されるチューブ50は、液体を収容するリザーバ(図示せ
ず)から液体を流入する流入口部52と、吐出する吐出口部53とを有し、それぞれがチ
ューブユニット11から突設されている。なお、リザーバをチューブユニット11の内部
に設け、チューブユニット11の内部で流入口部52と接続する構造としてもよい。チュ
ーブユニット11と制御ユニット12とは、積み重ねられて結合部材13によって密接固
定される。従って、マイクロポンプ10は、チューブ50の流入口部52及び吐出口部5
3以外の内部は防水性構造となっている。
The tube 50 attached to the tube unit 11 has an inlet 52 for inflowing liquid from a reservoir (not shown) for storing the liquid, and an outlet 53 for discharging, and each protrudes from the tube unit 11. It is installed. A reservoir may be provided inside the tube unit 11 and connected to the inlet 52 in the tube unit 11. The tube unit 11 and the control unit 12 are stacked and closely fixed by the coupling member 13. Therefore, the micropump 10 includes the inlet portion 52 and the outlet portion 5 of the tube 50.
The interior other than 3 has a waterproof structure.

図2は、第1実施形態に係るマイクロポンプのチューブユニット11の平面図である。
図3は、第1実施形態におけるチューブユニット11の部分断面図である。図4は、図3
におけるB−B断面図である。
FIG. 2 is a plan view of the tube unit 11 of the micropump according to the first embodiment.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the tube unit 11 in the first embodiment. 4 is similar to FIG.
It is BB sectional drawing in.

チューブユニット11は、ほぼ中央部に平面溝カム20とカム保持枠65とを収容する
空間を有する。また、チューブユニット11は、平面溝カム20と、複数のフィンガー4
1〜48(図3では、フィンガー44を例示)と、複数のガイドピン31〜38(図4で
は、ガイドピン34を例示)とを有する。また、チューブユニット11は、チューブ50
の一部を含む。平面溝カム20の一部と、平面溝カム20によって揺動される複数のフィ
ンガー(図3ではフィンガー44を例示している)と、複数のフィンガーによって押圧さ
れるチューブ50とが、チューブ案内枠15と第2案内枠16によって構成される案内枠
14によって保持されている。
The tube unit 11 has a space for accommodating the flat groove cam 20 and the cam holding frame 65 in a substantially central portion. The tube unit 11 includes a planar groove cam 20 and a plurality of fingers 4.
1 to 48 (in FIG. 3, the finger 44 is exemplified) and a plurality of guide pins 31 to 38 (in FIG. 4, the guide pin 34 is exemplified). Further, the tube unit 11 includes a tube 50.
Including a part of A part of the flat groove cam 20, a plurality of fingers (figure 3 illustrates the fingers 44) swung by the flat groove cam 20, and a tube 50 pressed by the plurality of fingers includes a tube guide frame. 15 and the second guide frame 16 are held by a guide frame 14.

平面溝カム20を含むカム軸76は、軸上方をカム保持枠65、軸下方を機枠17によ
って軸支されている。カム保持枠65は、機枠17に固定されている。カム軸76は、不
図示のモータを含む駆動機構70によって後述する方向(上部からみて反時計回り)に回
転させられる。
The cam shaft 76 including the flat groove cam 20 is pivotally supported by the cam holding frame 65 on the upper side of the shaft and the machine frame 17 on the lower side of the shaft. The cam holding frame 65 is fixed to the machine frame 17. The cam shaft 76 is rotated in a direction to be described later (counterclockwise as viewed from above) by a drive mechanism 70 including a motor (not shown).

チューブ50は、チューブ案内枠15と第2案内枠16とで設けられるチューブ案内溝
51内に保持される。チューブ案内溝51には、フィンガーの揺動方向のチューブ50の
位置を規制するチューブ案内壁52が設けられている。チューブ案内壁52には、チュー
ブ50が接触する部分が接着される。
The tube 50 is held in a tube guide groove 51 provided by the tube guide frame 15 and the second guide frame 16. The tube guide groove 51 is provided with a tube guide wall 52 that regulates the position of the tube 50 in the swinging direction of the fingers. A portion of the tube guide wall 52 that is in contact with the tube 50 is bonded.

チューブ50と複数のフィンガーとが、それぞれチューブ案内枠15と第2案内枠16
に形成されたチューブ案内溝51、フィンガー案内溝56の内部に装着された状態で、チ
ューブ案内枠15と第2案内枠16とを溶着または固定螺子によって固定しチューブユニ
ット11として一体化される。
The tube 50 and the plurality of fingers are respectively connected to the tube guide frame 15 and the second guide frame 16.
The tube guide frame 15 and the second guide frame 16 are fixed to each other by welding or fixing screws in the state where they are mounted inside the tube guide groove 51 and the finger guide groove 56 formed on the tube unit 11.

平面溝カム20には、カム溝21が形成されている。図2には、仮想内円25aと仮想
外円25bが示されている。これらの円の軸は平面溝カム20の回転軸と一致している。
仮想内円25aは、カム溝21の平面溝カム20の中心に最も近い部分が接する円である
。仮想外円25bは、カム溝21の平面溝カム20の中心に最も遠い部分が接する円であ
る。本説明において、平面溝カム20の中心に近いときに「低い」と表現し、平面溝カム
20の中心に遠いときに「高い」と表現することがある。例えば、仮想外円25bは、仮
想内円25aに対して高いということになる。
A cam groove 21 is formed in the flat groove cam 20. FIG. 2 shows a virtual inner circle 25a and a virtual outer circle 25b. The axes of these circles coincide with the rotation axis of the planar groove cam 20.
The virtual inner circle 25a is a circle that is in contact with the portion of the cam groove 21 that is closest to the center of the planar groove cam 20. The virtual outer circle 25b is a circle that is in contact with the center of the flat groove cam 20 of the cam groove 21 that is farthest from the center. In this description, it may be expressed as “low” when close to the center of the flat groove cam 20, and “high” when far from the center of the flat groove cam 20. For example, the virtual outer circle 25b is higher than the virtual inner circle 25a.

カム溝21の形状は、時計回りに見ると、低い仮想内円25aに接する高さから始まり
、徐々に仮想外円25bに向かうように高さが高くなっていく。そして、仮想外円25b
に接すると、その高さは、急激に仮想内円25aに接する位置にまで低くされる。このよ
うに、仮想内円25aの高さから仮想外円25bの高さにまで徐々に高くなり、その後、
急に低くなるという構成が4回繰り返すように、カム溝21は平面溝カム20に形成され
ている。
When viewed clockwise, the shape of the cam groove 21 starts from a height that is in contact with the lower virtual inner circle 25a and gradually increases toward the virtual outer circle 25b. And the virtual outer circle 25b
The height is lowered to a position where it abruptly contacts the virtual inner circle 25a. In this way, the height gradually increases from the height of the virtual inner circle 25a to the height of the virtual outer circle 25b.
The cam groove 21 is formed in the flat groove cam 20 so that the structure of sudden lowering is repeated four times.

尚、カム溝21には、後述する突起部34aが掛かるためのせり出し部22が設けられ
ている。このようにすることによって、フィンガー44は、カム溝21から外れにくい構
造となっている。
The cam groove 21 is provided with a protruding portion 22 for a projection 34a to be described later. In this way, the finger 44 has a structure that is difficult to come off from the cam groove 21.

次に、フィンガーについて説明する。本実施形態のチューブユニット11は、複数のフ
ィンガー41〜48を含む。これらのフィンガー41〜48において、フィンガー44を
除くフィンガーは全て湾曲するように形成されている。フィンガー41〜43は、直線状
のフィンガー44に向かう方向に曲げられるように湾曲する。また、フィンガー45〜4
8も、直線状のフィンガー44に向かうように湾曲する。これらのフィンガー41〜48
は、本体部41a〜48aと、この本体部41a〜48aの先端であってチューブ50と
接着される先端部41b〜48bを有する。
Next, the finger will be described. The tube unit 11 of the present embodiment includes a plurality of fingers 41 to 48. In these fingers 41 to 48, all the fingers except the finger 44 are formed to be curved. The fingers 41 to 43 are curved so as to be bent in a direction toward the straight fingers 44. Also, fingers 45-4
8 also curves toward the straight fingers 44. These fingers 41-48
Has main body portions 41 a to 48 a and front end portions 41 b to 48 b which are the front ends of the main body portions 41 a to 48 a and are bonded to the tube 50.

湾曲するようにして形成されるフィンガー41〜48の曲率半径は、先端部41b〜4
8bがチューブ50に対してほぼ垂直に接触するような曲率半径とされている。このよう
にすることによって、後述するようにチューブ50にかかる負担を軽減することができる
ようになっている。
The radii of curvature of the fingers 41 to 48 formed so as to be curved are the tip portions 41b to 4b.
The radius of curvature is such that 8b contacts the tube 50 substantially perpendicularly. By doing in this way, the burden concerning the tube 50 can be reduced so that it may mention later.

フィンガー41〜48には、ガイドピン31〜38が一体的に形成される。ガイドピン
31〜38は、平面溝カム20の面に関して垂直方向を軸として回転可能なピンである。
そして、ガイドピン34には、カム溝21から外れないようにするための突起部34aが
設けられている。
Guide pins 31 to 38 are formed integrally with the fingers 41 to 48. The guide pins 31 to 38 are pins that can rotate around the vertical direction with respect to the surface of the planar groove cam 20.
The guide pin 34 is provided with a protrusion 34 a for preventing the guide pin 34 from coming off the cam groove 21.

また、図4に示されるように、フィンガー44の断面形状は矩形形状となっている。ま
た、チューブ案内枠15と第2案内枠16のフィンガー案内壁57によって構成されるフ
ィンガー案内溝56の断面形状も同様に矩形形状となっている。このような構造となって
いるので、フィンガー44は、その軸心回りに回転しない。このため、ガイドピン34は
、カム溝21から外れないようになっている。
Moreover, as shown in FIG. 4, the cross-sectional shape of the finger 44 is a rectangular shape. The cross-sectional shape of the finger guide groove 56 formed by the finger guide walls 57 of the tube guide frame 15 and the second guide frame 16 is also rectangular. Since it has such a structure, the finger 44 does not rotate around its axis. For this reason, the guide pin 34 is prevented from being detached from the cam groove 21.

フィンガー41〜48は、それぞれ対応するフィンガー案内溝56内を摺動して進退可
能である。これらのフィンガー案内溝56は、それぞれ湾曲したフィンガーの曲率半径と
同じ曲率半径を有する形状を有している。
The fingers 41 to 48 can slide and advance in the corresponding finger guide grooves 56. Each of the finger guide grooves 56 has a shape having the same radius of curvature as that of the curved fingers.

このような構造となっているので、平面溝カム20が回転すると、フィンガー44は、
カム溝21の形状に合わせて揺動する。また、先端部44bがチューブ50の接触部にお
いて接着されている。よって、仮に、チューブ50が弾性力を有さないチューブであった
としても、揺動するフィンガー44にあわせてチューブ50は、押しつぶされたり、拡げ
られたりする。すなわち、元の形状に戻りにくいチューブ50(弾性力に欠けるチューブ
)を用いた場合であっても、適切にチューブ50内の液体を輸送することができる。
Since it has such a structure, when the flat groove cam 20 rotates, the fingers 44 are
It swings according to the shape of the cam groove 21. Further, the distal end portion 44 b is bonded at the contact portion of the tube 50. Therefore, even if the tube 50 is a tube that does not have elastic force, the tube 50 is crushed or expanded in accordance with the swinging finger 44. That is, even when the tube 50 (tube lacking elastic force) that does not easily return to its original shape is used, the liquid in the tube 50 can be transported appropriately.

図5は、平面溝カム20の回転後におけるチューブユニット11の平面図である。ここ
では、図5と前述の図2を参照しつつ、上述のチューブユニット11を用いた液体の輸送
について説明する。
FIG. 5 is a plan view of the tube unit 11 after the planar groove cam 20 is rotated. Here, transportation of the liquid using the above-described tube unit 11 will be described with reference to FIG. 5 and FIG. 2 described above.

図2において、平面溝カム20は、モータを含む駆動機構70を介して回転される(図
示、矢印L方向)。回転する平面溝カム20のカム溝21に沿ってフィンガー44が移動
する。そうすると、フィンガー44は、フィンガー案内溝56に沿って摺動する。
In FIG. 2, the planar groove cam 20 is rotated via a drive mechanism 70 including a motor (shown in the direction of arrow L). The finger 44 moves along the cam groove 21 of the rotating planar groove cam 20. Then, the finger 44 slides along the finger guide groove 56.

フィンガー41からフィンガー47のガイドピン31〜37の位置は、平面溝カム20
において時計回りに徐々に高い位置となっている。また、図には、フィンガー41〜47
の先端部41b〜48bの位置も平面溝カム20の中心から徐々に高い位置となっている
ことが示されている。つまり、フィンガー41からフィンガー47につれて、チューブ5
0をより押しつぶしている。具体的には、フィンガー46、47は、チューブ50をほぼ
完全に押しつぶし、閉塞させている。一方、フィンガー41は、まだチューブ50を押し
つぶし始めたところであり、閉塞を開始させたばかりである。
The positions of the guide pins 31 to 37 from the finger 41 to the finger 47 are determined by the planar groove cam 20.
The position is gradually higher in the clockwise direction. In the figure, fingers 41 to 47 are also shown.
It is shown that the positions of the front end portions 41b to 48b are gradually higher from the center of the flat groove cam 20. That is, the tube 5 moves from the finger 41 to the finger 47.
0 is crushed more. Specifically, the fingers 46 and 47 squeeze and close the tube 50 almost completely. On the other hand, the finger 41 has just started to crush the tube 50 and has just started to close.

一方、フィンガー48のガイドピン38は、カム溝21において最も低い位置にある。
フィンガー48の先端部48bも、チューブ50に接着されているので、フィンガー48
のガイドピン38がカム溝21の最も低い位置に落ち込んだ場合には、チューブ50を拡
げるように作用する。よって、フィンガー48の先端部48bにおいて、チューブ50は
その断面が最も拡大された状態となる。
On the other hand, the guide pin 38 of the finger 48 is at the lowest position in the cam groove 21.
Since the tip 48b of the finger 48 is also bonded to the tube 50, the finger 48
When the guide pin 38 falls into the lowest position of the cam groove 21, the tube 50 is expanded. Therefore, the tube 50 is in a state in which the cross section of the tube 50 is most expanded at the tip 48b of the finger 48.

この位置から、さらに平面溝カム20を矢印L方向に回転すると(図5)、カム溝21
によって、各フィンガーの位置の高さが変化させられる。これにより、フィンガー44、
45は、チューブ50を押しつぶし、閉塞するようになる。一方、図2においてチューブ
50を閉塞していたフィンガー46、47は、チューブ50の流路を拡大するようになる
。そして、流路が拡大された位置には、液体が流入することになる。
When the planar groove cam 20 is further rotated in the direction of the arrow L from this position (FIG. 5), the cam groove 21
Thus, the height of the position of each finger is changed. Thereby, finger 44,
45 squeezes and closes the tube 50. On the other hand, the fingers 46 and 47 closing the tube 50 in FIG. 2 expand the flow path of the tube 50. Then, the liquid flows into the position where the flow path is enlarged.

このように、フィンガー41からフィンガー48は、フィンガー41、42、43、4
4の順に順次押動していき、チューブ50を閉塞したフィンガーから順番にチューブ50
の流路を拡大していく。そして、閉塞を完了したフィンガーから順番にその閉塞を解除す
る。このとき、いずれかのフィンガーが必ずチューブ50を閉塞する構造とすることによ
り、液体の輸送において逆流を防止することができる。
Thus, the finger 41 to the finger 48 are connected to the fingers 41, 42, 43, 4
The tubes 50 are sequentially pushed in the order of 4, and the tubes 50 are sequentially formed from the fingers that block the tubes 50.
Expand the flow path. And the obstruction | occlusion is cancelled | released in an order from the finger which completed obstruction | occlusion. At this time, by using a structure in which any of the fingers always closes the tube 50, backflow can be prevented in transporting the liquid.

また、本実施形態のような構成にすることにより、カム20の中心とチューブが延在さ
れる円弧の中心とがずれた位置に存在することを許容する。すなわち、本実施形態では、
チューブ50の配置に自由度を持たせることができる。
Further, by adopting the configuration as in the present embodiment, the center of the cam 20 and the center of the arc extending from the tube are allowed to be shifted from each other. That is, in this embodiment,
A degree of freedom can be given to the arrangement of the tubes 50.

図6は、参考例におけるフィンガーの動きを説明する図である。図には、参考例のフィ
ンガーとして2本のフィンガー144、145が模式的に示されている。参考例における
フィンガー144、145は湾曲しておらず直線状のフィンガーとなっている。そして、
2本のフィンガー144、145は、それぞれ直線状のフィンガー位置規制壁157によ
ってガイドされるようになっている。
FIG. 6 is a diagram for explaining the movement of the finger in the reference example. In the drawing, two fingers 144 and 145 are schematically shown as fingers of the reference example. The fingers 144 and 145 in the reference example are not curved but are linear fingers. And
The two fingers 144 and 145 are guided by linear finger position regulating walls 157, respectively.

このような参考例の構成において、仮にフィンガーが低い位置に移動したときには、こ
れら2本のフィンガーの先端部144b、145b間の距離はW1となる。一方、仮に、
フィンガー144、145が高い位置に移動したときには、これら2本のフィンガーの先
端部144b、145b間の距離はW2となる。フィンガーの先端部144b、145b
にはチューブが接触することになるが、このようにフィンガーの位置によって先端部間の
距離が変わることとなると、チューブの長手方向にフィンガー先端が移動しようとする力
が働く。フィンガーの先端部144b、145bがチューブに対して滑らないと仮定した
とすれば、チューブはその長手方向に変形させられることになる。一方、フィンガーの先
端部144b、145bがチューブに対して滑りを生ずると仮定したとすれば、チューブ
にはその長手方向に摩擦力を生じさせられる。すなわち、いずれの状況においても、チュ
ーブには、フィンガー144、145により負担を生じさせられることになる。
In such a configuration of the reference example, if the finger is moved to a low position, the distance between the tip portions 144b and 145b of these two fingers is W1. On the other hand,
When the fingers 144 and 145 move to a high position, the distance between the tip portions 144b and 145b of these two fingers is W2. Finger tips 144b, 145b
However, when the distance between the tip portions changes depending on the position of the finger, a force for moving the finger tip in the longitudinal direction of the tube is applied. If it is assumed that the finger tips 144b, 145b do not slip relative to the tube, the tube will be deformed in its longitudinal direction. On the other hand, if it is assumed that the finger tips 144b and 145b slide on the tube, the tube is caused to generate a frictional force in its longitudinal direction. That is, in any situation, the tube is burdened by the fingers 144 and 145.

これに対し、上述の実施形態によれば、フィンガー41〜48は、それぞれチューブ5
0の面に対してほぼ垂直に接する。このようにすることにより、参考例に示したようなチ
ューブに対する負担を減らすことができる。
On the other hand, according to the above-described embodiment, the fingers 41 to 48 are respectively connected to the tube 5.
Nearly perpendicular to the 0 plane. By doing in this way, the burden with respect to the tube as shown in the reference example can be reduced.

===第2実施形態===
図7は、第2実施形態におけるチューブユニット11の概略斜視図である。図には、カ
ム220と、チューブ250と、フィンガー241〜247と、フィンガー位置規制部材
257−1〜257−7が示されている
フィンガー241〜247は、例えば、変形可能な弾性体によって形成されている。フ
ィンガー241〜247には、それぞれチューブ250に接触する先端部241b〜24
7bが設けられている。また、フィンガー241〜247には、それぞれカム220と接
触する後端部241c〜247cが設けられている。
=== Second Embodiment ===
FIG. 7 is a schematic perspective view of the tube unit 11 in the second embodiment. In the figure, the cam 220, the tube 250, the fingers 241 to 247, and the finger position regulating members 257-1 to 257-7 are shown. The fingers 241 to 247 are formed of a deformable elastic body, for example. ing. The fingers 241 to 247 have tip portions 241b to 24 that contact the tube 250, respectively.
7b is provided. The fingers 241 to 247 are provided with rear end portions 241c to 247c that come into contact with the cam 220, respectively.

フィンガー位置規制部材257−1〜257−7は、連通する管状の部材である。それ
ぞれのフィンガー位置規制部材は湾曲した形状として形成されている。フィンガー位置規
制部材257−1〜257−7は、それぞれチューブユニット11において所定の位置に
固定される。フィンガー位置規制部材257−1〜257−7の内部は、対応する各フィ
ンガーが通る。フィンガー241〜247は弾性体であるため、フィンガー位置規制部材
は、それぞれ各フィンガーを所定方向にガイドする。
The finger position regulating members 257-1 to 257-7 are tubular members that communicate with each other. Each finger position regulating member is formed in a curved shape. The finger position regulating members 257-1 to 257-7 are fixed at predetermined positions in the tube unit 11, respectively. The corresponding fingers pass through the inside of the finger position regulating members 257-1 to 257-7. Since the fingers 241 to 247 are elastic bodies, the finger position regulating members guide each finger in a predetermined direction.

前述の第1実施形態では、チューブ50は、カム20の面と平行な位置に配置されたの
に対し、第2実施形態では、チューブ250は、カム220の面と交差する位置に配置さ
れる。すなわち、第2実施形態におけるチューブユニット11は、チューブ250とカム
軸276の方向が一致している。このように、カム220の面と交差する方向がチューブ
の長手方向となるように配置できるように、フィンガー位置規制部材257−1〜257
〜7は湾曲させられている。
In the first embodiment described above, the tube 50 is disposed at a position parallel to the surface of the cam 20, whereas in the second embodiment, the tube 250 is disposed at a position intersecting the surface of the cam 220. . That is, in the tube unit 11 in the second embodiment, the directions of the tube 250 and the cam shaft 276 are the same. In this way, the finger position regulating members 257-1 to 257 can be arranged so that the direction intersecting the surface of the cam 220 is the longitudinal direction of the tube.
˜7 is curved.

次に、カム220の形状について説明する。図には、仮想内円225aと仮想外円22
5bが示されている。これらの円の軸はカム軸276と一致している。仮想内円225a
は、カム220の最も低い部分が接する円である。仮想外円225bは、カム220の最
も高い部分が接する円である。
Next, the shape of the cam 220 will be described. The figure shows a virtual inner circle 225a and a virtual outer circle 22
5b is shown. The axes of these circles coincide with the cam shaft 276. Virtual circle 225a
Is a circle in contact with the lowest part of the cam 220. The virtual outer circle 225b is a circle that is in contact with the highest portion of the cam 220.

フィンガーの後端部241c〜247cが当接する面の形状は、カム220の回転方向
とは反対方向に見ると、仮想内円225aの高さから始まり、徐々に仮想外円225bに
向かうように高さが高くなっていく。そして、仮想外円225bに接すると、その高さは
、急激に仮想内円225aに接する位置にまで低くされる。このように、仮想内円225
aの高さから仮想外円225bの高さにまで徐々に高くなり、その後、急に低くなると言
う構成が6回繰り返すように、カム220の外形は形成されている。
The shape of the surface with which the rear end portions 241c to 247c of the fingers abut starts from the height of the virtual inner circle 225a and gradually increases toward the virtual outer circle 225b when viewed in the direction opposite to the rotation direction of the cam 220. The height is getting higher. Then, when it comes into contact with the virtual outer circle 225b, its height is rapidly lowered to a position where it comes into contact with the virtual inner circle 225a. Thus, the virtual inner circle 225
The outer shape of the cam 220 is formed so that the structure of gradually increasing from the height of a to the height of the virtual outer circle 225b and then suddenly lowering is repeated six times.

このような構成において、カム220が図の矢印の方向に回転させられると、フィンガ
ー241からフィンガー247にかけて徐々にチューブ250を閉塞する。このように、
フィンガーが湾曲する構成となっているので、チューブ250の配置に自由度を持たせる
ことができる。また、フィンガーの先端部をチューブ250に垂直に接触させることがで
きるので、チューブ250にかかる負担を軽減できるという利点も有する。
In such a configuration, when the cam 220 is rotated in the direction of the arrow in the figure, the tube 250 is gradually closed from the finger 241 to the finger 247. in this way,
Since the finger is configured to be bent, the arrangement of the tube 250 can be given a degree of freedom. Moreover, since the front-end | tip part of a finger can be made to contact perpendicularly to the tube 250, it also has the advantage that the burden concerning the tube 250 can be reduced.

上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解
釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得
ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
The above-described embodiments are for facilitating the understanding of the present invention, and are not intended to limit the present invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and it is needless to say that the present invention includes equivalents thereof.

10 マイクロポンプ、
11 チューブユニット、12 制御ユニット、
13 結合部材、14 案内枠、
15 チューブ案内枠、16 第2案内枠、17 機枠、
21 カム溝、25a 仮想内円、25b 仮想外円、
31〜38 ガイドピン、41〜48 フィンガー、
51 チューブ案内溝、52 チューブ案内壁、
56 フィンガー案内溝、57 フィンガー案内壁、
65 カム保持枠、76 カム軸
10 micropump,
11 Tube unit, 12 Control unit,
13 coupling member, 14 guide frame,
15 tube guide frame, 16 second guide frame, 17 machine frame,
21 Cam groove, 25a Virtual inner circle, 25b Virtual outer circle,
31-38 guide pins, 41-48 fingers,
51 Tube guide groove, 52 Tube guide wall,
56 finger guide groove, 57 finger guide wall,
65 Cam holding frame, 76 Cam shaft

Claims (8)

液体を流動させるチューブと、
回転するカムと、
前記チューブと前記カムとの間で摺動可能に保持される複数のフィンガーであって、湾
曲したフィンガーを少なくとも1つ含む複数のフィンガーと、
前記複数のフィンガーが接触する側と対向する側から前記チューブを保持するチューブ
案内枠と、
を備え、
前記カムが回転することにより、前記複数のフィンガーが、前記チューブを、前記液体
の流入口部から吐出口部に向かって順次閉塞し、前記チューブ内の液体を流動させる、マ
イクロポンプ。
A tube for flowing liquid;
A rotating cam,
A plurality of fingers slidably held between the tube and the cam, the plurality of fingers including at least one curved finger;
A tube guide frame for holding the tube from a side facing the side on which the plurality of fingers contact;
With
The micro pump in which the plurality of fingers sequentially closes the tube from the liquid inflow port portion toward the discharge port portion and causes the liquid in the tube to flow by rotating the cam.
前記複数のフィンガーは、複数並ぶフィンガーの中央のフィンガーに向かう方向にそれ
ぞれ湾曲する、請求項1に記載のマイクロポンプ。
The micropump according to claim 1, wherein the plurality of fingers are each curved in a direction toward a central finger of the plurality of fingers arranged side by side.
前記複数のフィンガーのうち少なくとも1つのフィンガーは直線状のフィンガーであり
、該直線状のフィンガー以外のフィンガーは、前記直線状のフィンガーに向かう方向にそ
れぞれ湾曲する、請求項1又は2に記載のマイクロポンプ。
3. The micro of claim 1, wherein at least one of the plurality of fingers is a linear finger, and fingers other than the linear finger are each curved in a direction toward the linear finger. pump.
前記カムは、回転する回転板の平面にカム溝が形成された平面溝カムであり、
前記カム溝に摺動可能に配置される複数のガイドピンを備え、
前記複数のガイドピンに前記複数のフィンガーが取り付けられている、請求項1〜3の
いずれかに記載のマイクロポンプ。
The cam is a flat groove cam in which a cam groove is formed in the plane of a rotating rotating plate,
A plurality of guide pins slidably disposed in the cam groove;
The micropump according to claim 1, wherein the plurality of fingers are attached to the plurality of guide pins.
前記フィンガーの先端が前記チューブとの接触面で接着され、
前記チューブと前記チューブの案内枠は前記複数のフィンガーが接触する側と対向する
側において接着される、請求項1〜4のいずれかに記載のマイクロポンプ。
The tip of the finger is bonded at the contact surface with the tube,
The micropump according to any one of claims 1 to 4, wherein the tube and the guide frame of the tube are bonded on a side opposite to a side where the plurality of fingers contact.
前記フィンガーは、弾性体である、請求項1〜5のいずれかに記載のマイクロポンプ。   The micro pump according to claim 1, wherein the finger is an elastic body. 前記チューブは、該チューブの中心軸を含む面が前記カムを構成する板の面と平行とな
る位置に配置される、請求項6に記載のマイクロポンプ。
The micropump according to claim 6, wherein the tube is disposed at a position where a surface including a central axis of the tube is parallel to a surface of a plate constituting the cam.
前記チューブは、該チューブの中心軸を含む面が前記カムを構成する回転板の面と交差
する位置に配置される、請求項6に記載のマイクロポンプ。
The micropump according to claim 6, wherein the tube is disposed at a position where a surface including a central axis of the tube intersects a surface of a rotating plate constituting the cam.
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