(57)【要約】      （修正有）【課題】チャック内部の保護を確実に向上させながら、分離ボウルのチャックへの取り付け／チャックからの取り外しを容易にするメカニズムを提供する。【解決手段】回転軸（ＸＡ）の回りで、チャックに取り付けられる遠心分離ボウル２を回転させるチャック１は、バット形状本体部１１を含む。該チャックは、複数のクラッチシステムを含み、分離ボウルをチャックに固定する場合、分離ボウルの側面と協動する。クラッチシステムは、チャック本体部に形成されたチャネル３０を含む。該チャネルに配置される直動体１６、１７、１８、１９、２０のチェーンは、チェーンの近位直動体１６および遠位直動体２０を含み、それによって、近位体に作用する、回転軸（ＸＡ）から外向きの力１５、１６、２１は、直動体のチェーンを介して、遠位直動体に伝えられて、遠位直動体を回転軸（ＸＡ）に向かって内向きに促し、分離ボウルの外周面２３を把持し、分離ボウルを固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心分離ボウル（２）を、回転軸（ＸＡ）の回りで回転させるためのチャック（１）であって、該チャックはバット形状本体部（１１）を含み、バット形状本体部は、分離ボウル（２）の外周面（２３）を包囲するチャック（１）の周縁部（２８）によってバット状本体部に固定される該分離ボウル（２）の下側端部（２２）を受容し、該チャックは、分離ボウル（２）をチャック（１）に取り付ける場合、分離ボウル（２）の該側面と協動する少なくとも１つのクラッチシステムを含み、該クラッチシステムは、
−チャック本体部（１１）に形成されたチャネル（３０）であって、該周縁部（２８）に弓状パスを有するチャネル、
−該チャネル（３０）に配置される直動体（１６、１７、１８、１９、２０）のチェーンであって、直動体の該チェーンは、チェーンの近位直動体（１６）およびチェーンの遠位直動体（２０）を含み、それによって、該近位体（１６）に作用する、該回転軸（ＸＡ）から外向きの力（１５、１６、２１）を、直動体の該チェーンを介して、チェーンの遠位直動体（２０）に伝えて、該遠位直動体（１６）を該回転軸（ＸＡ）に向かって内向きに促し、分離ボウル（２）の該外周面（２３）を把持し、それによって分離ボウル（２）を回転チャック（１）に固定する直動体のチェーン、
を含むことを特徴とするチャック。
【請求項２】
該回転軸（ＸＡ）から外側に向く該力の少なくとも一部を、該近位体（１６）に及ぼす弾性要素（２１）を含む、請求項１に記載のチャック。
【請求項３】
該回転軸（ＸＡ）の回りで回転する間、該回転軸（ＸＡ）から外側に向く該力の少なくとも一部を該近位体（１６）に及ぼす遠心重錘（１５）を含む、請求項１に記載のチャック。
【請求項４】
チャックは、遠心重錘（１５）および該遠心重錘（１５）を付勢する弾性要素（２１）の双方を含み、該遠心重錘（１５）および該弾性要素（２１）は、該回転軸（ＸＡ）から外側に向く該力の各成分を該近位体（１６）に及ぼす、請求項１に記載のチャック。
【請求項５】
該遠心重錘（１５）は、該近位体（１６）とは別の部材である、請求項３または４のいずれかに記載のチャック。
【請求項６】
該遠心重錘（１５）は、該チャックの半径方向孔にスライド可能に配置されるロッドである、請求項５に記載のチャック。
【請求項７】
チャック本体部（１１）に形成され、弓状パスを有する該チャネル（３０）は、
−該近位直動体（１６）を受容するために、該軸（ＸＡ）から半径方向に延在する近位部（３１）；
−チェーンの該近位直動体（１６）と該遠位直動体（２０）との間に位置する該チェーンの直動体（１７、１８、１９）を受容するための中間部（３２）であって、該チャネル（３０）の該中間部（３２）は、該軸（ＸＡ）方向で延在する中間部；および
−該チェーンの該遠位直動体（２０）を受容するために、該軸（ＸＡ）から半径方向に延在する遠位部（３３）；
を含む、請求項１〜６のいずれかに記載のチャック。
【請求項８】
該回転軸（ＸＡ）の回りで回転する間、該チャネル（３０）の該近位部（３１）および該遠位部（３３）は、遠心力に晒される部材（１５、１６、２０）を受容し、該チャネル（３０）の該近位部（３１）に配置されて遠心力に晒される部材（１５、１６）の合計質量は、該チャネルの該遠位部（３３）に配置されて遠心力に晒される部材（２０）の合計質量よりも大きい、請求項７に記載のチャック。
【請求項９】
チャックは、該回転軸（ＸＡ）の回りで角度的に等しく隔てられて配置された複数の該クラッチシステムを含む、請求項１〜８のいずれかに記載のチャック。
【請求項１０】
６つの該クラッチシステムを含む、請求項１〜９のいずれかに記載のチャック。
【請求項１１】
チャック（１）の該周縁部（２８）は連続的である、請求項１〜１０のいずれかに記載のチャック。
【請求項１２】
該直動体（１６〜２０）はボールの形態である、請求項１〜１１のいずれかに記載のチャック。
【請求項１３】
分離ボウル（２）の該外周面（２３）は、該チャック（１）に向けて開く凸状円錐形状を有し、それによって、直動体の該チェーンを介して該遠位直動体（２０）に伝えられ、該遠位直動体（２０）を該回転軸（ＸＡ）に向けて内向きに促し、該外周面（２３）を把持させる該力は、該分離ボウル（２）を該回転チャック（１）に押し付ける力を生じさせる、請求項１〜１２のいずれかに記載のチャックおよび該遠心分離ボウル（２）の組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野
本明細書は、血液および類似の液体の成分を分離するための遠心分離機に関する。
【０００２】
１つの態様において、本明細書は、分離ボウルをメカニカルチャックに取り付けるためのメカニズム（機構）に関する。
【背景技術】
【０００３】
関連技術の説明
従来の血液処理デバイスは、大きな遠心力を用いて、分離および収集することができる種々の血液成分の種々の密度に基づき、全血の種々の成分を分離する。
【０００４】
これらの血液処理デバイスは、全血を供給するボウル、ボウルを固定するチャックおよびチャックに接続可能な遠心分離モーターを有してよい。遠心分離モーターは、チャックおよびそこに固定するボウルを非常に高速で駆動させ、それによって、血液の種々の相の分離を可能にする。
【０００５】
これらのデバイスの設計における要素は、運転中のボウルのチャックからの望ましくない離脱、そして、その結果としてのボウル、チャックの損傷および血液製剤の損失を避けるために、分離ボウルのチャックへの確実な接続である。
【０００６】
分離ボウルをメカニカルチャックに固定するための種々のメカニズムが、ボウルをチャックから簡単に装着および離脱できるようにすると同時に、運転中、分離ボウルをチャックに堅固に固定するために、何年にもわたって開発されてきた。
【０００７】
例えば、米国特許第５ ６５８ ２３１号は、チャックの周囲に沿って等間隔に並んだ複数のスロットを設けたチャックハウジングを有して成る遠心分離チャックを開示し、ハウジング内では把持フィンガーが収容されている。ピンによってチャックハウジングの外周に枢動可能に把持フィンガーを取り付け、把持フィンガーは遠心分離機の回転軸に略平行な軸方向で延在する。各把持フィンガーは先端部を含み、分離ボウルの基底部を受容するように構成され、それによって、ボウルをチャックに固定する。
【０００８】
分離ボウルをチャックに固定するためのメカニズムのもう１つの例は、本出願人が開発したデバイスによって代表され、現在、出願人の会社からＥｌｅｃｔａ（商品名）で入手することができる。そのようなアレンジメントでは、ボウルは円筒形の中空体と永久的に組み合わせられる；ボウルをチャックに一旦装着すると、（中空体の内径よりもわずかに小さい外径を有する）チャックと組み合わせられるように、円筒形の中空体が構成されている。分離ボウルをチャックに固定するためのロック機構は、スプリングピン（即ち、小さなボールまたは球体を半径方向に押すスプリング）を含み、該スプリングピンは、チャック上にボウル底部を堅固に取り付ける中空体の内側面に設けたスロットと協動する。チャックは、中空体に形成された各穴に係合する各スプリングによって半径方向に外向きに促される３つのロックから構成される、更なるセーフティロックシステムを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的および要約
分離ボウルをチャックに安全に接続することを可能とするメカニズムの存在にかかわらず、ある先行技術のクラッチシステムには重要な問題点が存在することに、発明者は気付いた：例えば、既に引用した米国特許第５ ６５８ ２３１号のアレンジメントでは、血液および埃が簡単にチャックに入り、それを塞ぐ可能性があり、その後、高速で回転する際、ボウルがチャックから離脱するかもしれない危険性を伴う。
【００１０】
従って、チャックの内部の保護を確実に向上させながら、より簡単に製造することができ、分離ボウルのチャックへの取り付け／チャックからの取り外しを容易にするメカニズムに対するニーズが、依然存在する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、下記の請求項に記載するチャックによって、その目的を達成する。請求項は、本明細書で説明する本発明の開示の欠かせない部分である。
【００１２】
１つの態様において、本発明は、分離ボウルをメカニカルチャックに固定するためのメカニズムを対象とし、該メカニズムは、チャックの周囲に間隔を開けて配置された複数の直動体クラッチシステムを含む。
【００１３】
添付図を参照して、単なる例のみによって本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、分離ボウルをメカニカルチャックに取り付けるためのメカニズムの例示的な態様の軸方向断面図である。
【図２】図２は、図１のアレンジメントの例示的な態様の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施態様の詳細な説明
下記の記載において、実施態様の完全な理解のために、多数の具体的な詳細を説明する。１つまたはそれより多くの具体的な詳細情報なしに、または他の方法、要素、材料などを用いて、態様を実施することができる。他の場合において、態様の要旨が不明瞭になることを避けるために、周知の構造、材料または操作を詳細に図示または説明しない。
【００１６】
本明細書を通じて“１つの（実施）態様”または“（実施）態様”を参照する場合、その態様と関連して説明する特定の特徴、構造または特性を少なくとも１つの態様が含むことを意味する。従って、本明細書を通じて種々の箇所で“１つの態様において”または“態様において”なる記載の出現は、必ずしもすべて同じ態様を参照しているとは限らない。更に、１つまたはそれより多くの態様において、任意の適する方法で、特定の特徴、構造または特性を組み合わせることができる。
【００１７】
本明細書で用いる見出しは、便宜上のものでしかなく、実施態様の範囲または意味を説明しない。
【００１８】
図示する態様において、全血の種々の成分を分離するための遠心分離機１０は、閉コーン形状（ベル形状）分離ボウル２を取り付けるためのモーター駆動チャック１を含み、それによって、チャック１およびそれに取り付けられる分離ボウル２は、主（遠心）軸ＸＡの周囲で回転できる。処理すべき全血のための１つまたはそれより多くの入口、および分離した血液成分を取り出す１つまたはそれより多くの出口が、ボウル２に設けられている。
【００１９】
図示する態様において、ボウル２には、外側コーン形側面２３によって包囲され、チャック１に組み合わせるように構成された凸状（例えばコーン形状）下側端部２２が設けられている。
【００２０】
図示する例示的な態様において、チャック１は、バット（ｖａｔ）形状本体部として構成されるチャック本体部１１を有して成り、チャック本体部１１は、内部底面１２および遠心分離モーターに面する外部下側面１３を有する。このようにして、この態様の運転状況では、内部底面１２および外部下側面１３は、それぞれボウル２の下側端部２２および遠心分離モーターに面する。
【００２１】
従って、図示する例示的な態様において、チャック本体部１１は、分離ボウル２の外周面２３を包囲するチャックの周縁部２８によって、そこに分離ボウル２の下側端部２２を受容することができる。
【００２２】
先に説明した部材のアレンジメントは、当該技術分野において自体常套的であり、本明細書で更に詳しく説明する必要はない。
【００２３】
１つの態様において、周縁部２８は連続構造体を有する（例えば、完全なリング形状体またはドーナツ形状体から構成される）。１つの態様において、周縁部２８は不連続構造体を有する（例えば、分離ボウルを保持する手の指として協動するように意図された、間隔を隔てた複数の弓形部分を含む）。
【００２４】
ある態様において、ボウル２をチャック１に固定する複数のクラッチシステム（または保持システム、ｃｌｕｔｃｈｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍ）がチャック本体部１１に設けられる。これらのクラッチシステムを、チャックの周囲で角度的に６０°で等しく隔てて並べることができ、軸ＸＡの周囲でボウル２をチャック１に取り付ける。１つの態様において、クラッチシステムは好ましくは６つ存在する。
【００２５】
本明細書で説明するアレンジメントの１つの態様は、複数のクラッチシステムを提供し、それらは、それぞれ、
−チャック本体部１１に形成されるチャネル３０であって、該チャネルは周縁部２８に弓状パス（ｐａｔｈ）を有してよいチャネル、
−チャネル３０内に配置される直動体の、例えば球体ボールのチェーンであって、直動体のチェーンは、１つまたはそれより多くの中間直動体１７、１８、１９を有するチェーンの近位直動体１６および遠位直動体２０を含んでよい直動体のチェーン、ならびに
−付勢スプリング２１の作用下および／または軸ＸＡの周囲でチャック１が回転する間の遠心作用によって（下記で更に説明する）、近位直動体１６に軸（ＸＡ）の外向きに力を及ぼすことができる遠心重錘１５
を含んで提供される。
【００２６】
チェーンの１つまたは複数の中間直動体１７、１８、１９を介して、近位体１６に外向きに作用する半径方向の力を遠位直動体２０に伝えることができ、それによって、遠位直動体２０を回転軸ＸＡに向かって促して、分離ボウル２の外周面２３を把持し、ボウルを回転チャック１に固定する。
【００２７】
１つの態様において、分離ボウルの外側底部側面は、チャック１に向かって開口する円錐状凸形状を有する。このようにして、遠位直動体２０が及ぼす半径内向きの力は、ボウル２をチャック１に堅固に取り付けた状態を維持する“垂直”成分（即ち、軸ＸＡに平行な方向における成分）をもたらす。
【００２８】
図示する例示的な態様において、チャック本体部１１に形成されるチャネル３０は、Ｃ形パス（即ち、より一般的には、弧形または弓形通路）を有し；
−近位直動体１６を含む１つまたはそれより多くの直動体を受容するために、軸ＸＡから半径方向に延在し；図示する態様では、遠心重錘１５をも受容する近位部３１；
−チェーンの近位直動体１６と遠位直動体２０との間の３つの直動体１７、１８、１９のような、複数の中間直動体を受容するための中間部３２であって、チャネルの中間部３２は軸ＸＡの方向で延在するチャネルの中間部；および
−チェーンの遠位直動体２０を含む、１つまたはそれより多くの直動体を受容するための遠位部３３であって、この遠位部は軸ＸＡから半径方向に延在する遠位部
を含む。
【００２９】
本明細書で用いる場合、チャネル３０および回転体１６から２０（および重錘体１５）をそこに（即ち、ハウジング）“受容する”チャネルの部分３１、３２、３３は、近位体１６から（即ち、遠心重錘１５／スプリング２１から）遠位体２０への（即ち、ボウル２の側面２３への）推進（即ち、力）伝達効果を起こすために、チャネルに沿って少なくとも僅かに動くことができる状態で、直動体をチャネル内に閉じこめることを意味する。
【００３０】
図示する態様において、直動体は鋼ボールのようなボールであるが、例えばローラーのような低い摩擦で、動きおよび力を適切に伝えることができる他の直動体を用いることができる。
【００３１】
１つの態様において、近位チャネル部３１に収納される部材（即ち、図示する例示的な態様において、近位直動体１６およびそれに作用する遠心重錘１５）の合計質量は、遠位チャネル部３３に収納される部材（即ち、図示する例示的な態様において、遠位直動体２０）の合計質量よりも大きい。そのような質量の違いは、関連する個々の部材の質量および／または数に基づき、達成することができる。例えば、チャネル３０の近位部３１における直動体の数は、チャネル３０の遠位部３３における直動体の数よりも多くてよい。また、好ましくは、近位直動体１６が遠心重錘１５の役割を含んでよく、このようにすると、別の要素として遠心重錘１５を供給することが不要になる。
【００３２】
チャックの小さい回転速度における、遠心分離機１０の運転中、水平チャネル３１の近位直動体１６に作用する重錘１５によって生み出される遠心力は、無視できる。これらの状況において、弾性部材（例えばスプリング）２１は、近位直動体１６に外向きの弾性力を及ぼし、（この弾性力は、中間直動体１７、１８、１９を介して遠位直動体２０に伝えられる）ボウル２をチャック１に堅固に取り付けたままにするために十分な力で、ボウルのコーン形状下側側面２３に対して、遠位直動体２０を確実に押圧する。
【００３３】
チャックの回転速度が増すにつれて、弾性部材２１が近位直動体１６に及ぼすスプリング力は、大きい回転速度では支配的となる、重錘１５が及ぼす遠心力によって徐々に補われる。
【００３４】
チャネル３０の近位部３１内の部材の質量によって発生する遠心力は、チャネル３０の遠位部３３内の部材の質量によって発生する遠心力に勝り、チャックの回転速度が増すにつれて増加する力で、遠位直動体２０をボウル２の外周面２３に対してしっかりと押しやり、チャックにボウル２を固定する。
【００３５】
ボウル２の下側端部２２における側面２３の凸状円錐傾斜形状は、遠位直動体２０が及ぼす内向きの力を、強い下向き成分（即ち、ボウル２をチャック１に堅固に取り付けた状態で維持する、チャック１に向かう軸ＸＡ方向の強い力）に変換する。
【００３６】
このようにして、どのようなチャックの回転速度であっても、ボウル２を所定のように堅固に固定して、チャック１に取り付けたままに維持する。
【００３７】
ボウル２を（動かない）チャック１に繋ぐことは、まず固定メカニズムの遠位体２０を、スプリング２１によって生じる適度な反力に抗してまず広がらせ、次に再びスプリング２１によって生じた弾性力のもと、側方２３にスナップ係合させることにより、ボウル２の下側部をチャックのバット状空洞に単に滑り込ませることを含む。スプリング２１の作用下で、直動体２０によって側方２３に作用する弾性反力から、ボウルを解放させようとする補足的な動作によって、ボウル２をチャック１から簡単に解放することを可能にする。
【００３８】
レバーまたはヒンジを用いないため、本明細書のチャック構造体はより簡単に製造および組立作業をすることを可能にする。更に、本明細書のチャック構造体は、悪環境に対するより高い保護性を提供し、血液および埃による汚染を防ぐ。実際に、ボウル２をチャック１から離脱する場合、遠位直動体２０はチャネル３０を密閉して塞ぎ、チャックの内側部分を外部環境から封止する。
【００３９】
本発明の基本原理を損なうことなく、例のみによって説明したことを参照して詳細および態様を変更することができ、そのような変更が相当なものであっても、添付の請求項によって規定される本発明の範囲から逸脱するものではない。
【図１】
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【図２】
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【外国語明細書】
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