(57)【要約】【課題】【解決手段】磁気ディテント（２００）は、関連されたノブが回転されるのに従って、可聴音を発生する。この磁気ディテントは、ベース（２００）と、磁石（２０４）と、移動可能なスチール製のボール（２０６）とを有している。
2005525492.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータと、
このステータ内に配設され、ロータハブと、このロータハブ内に摺動可能に配設された第１のローラスライダー並びに第２のローラスライダーとを有し、各ローラスライダーがローラを支持している、ロータ機構と、
前記第１並びに第２のローラスライダーの径方向の位置を調節するための閉塞調節ノブと、
この閉塞調節ノブが回転されるのに従って、可聴音の指示を与える磁気ディテント機構とを具備するローラポンプ。
【請求項２】
ディテントリングを更に具備し、前記磁気ディテント機構は、このディテントリングの近くに配設されている請求項１のローラポンプ。
【請求項３】
前記磁気ディテント機構は、２つのシールされる囲い体を備えたベース部材を有し、これら囲い体の各々は、磁気により吸引され得る部材と磁石とを含んでいる請求項１のローラポンプ。
【請求項４】
前記磁気により吸引され得る部材は、球体である請求項３のローラポンプ。
【請求項５】
前記球体は、スチール製のボールである請求項４のローラポンプ。
【請求項６】
前記ベース部材は、前記磁石を受けるための凹所を有する請求項３のローラポンプ。
【請求項７】
前記凹所は、中に凹部を有し、この凹部は、前記磁気により吸引され得る部材を受けるようなディメンションを有している請求項６のローラポンプ。
【請求項８】
前記磁気ディテント機構は、中心領域と、この中心領域の各端部から延出した脚部とを有して、ほぼＵ字形状をしている請求項１のローラポンプ。
【請求項９】
下面と上面とを有し、回転可能なノブと、
この回転可能なノブと共に回転可能であり、ノブの前記下面の近くに配設され、ノッチが形成されたプレートと、
このノッチが形成されたプレートの近くに、実質的に静止するようにして配設された磁気ディテント機構とを具備し、
前記磁気ディテント機構に対する前記回転可能なノブとノッチが形成されたプレートとの回転により、使用者に回転の可聴音の指示を与える、ノブ機構。
【請求項１０】
前記磁気ディテント機構は、少なくとも１つのシールされる囲い体を備えたベース部材を有し、少なくとも１つの囲い体は、磁気により吸引され得る部材と磁石とを含んでいる請求項９のノブ機構。
【請求項１１】
前記磁気により吸引され得る部材は、球体である請求項１０のノブ機構。
【請求項１２】
前記球体は、スチール製のボールである請求項１１のノブ機構。
【請求項１３】
前記ベース部材は、前記磁石を受けるための凹所を有する請求項１０のノブ機構。
【請求項１４】
前記凹所は、中に凹部を有し、この凹部は、前記磁気により吸引され得る部材を受けるようなディメンションを有している請求項１３のノブ機構。
【請求項１５】
前記磁気ディテント機構は、中心領域と、この中心領域の各端部から延出した脚部とを有して、ほぼＵ字形状をしている請求項９のノブ機構。
【請求項１６】
下面と上面とを有するベース部材と、
このベース部材の凹部内に配置された少なくとも１つの磁気により吸引され得る部材と、
前記ベース部材内に配設された少なくとも１つの磁石とを具備し、
前記少なくとも１つの磁気により吸引され得る部材は、前記ベース部材の上面と前記少なくとも１つの磁石との間で、前記凹部内に移動可能に配置されている、磁気ディテント機構。
【請求項１７】
前記凹部は、前記ベース部材の磁石受け凹所の底面に形成されている請求項１６の磁気ディテント機構。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの磁気により吸引され得る部材は、球体である請求項１６の磁気ディテント機構。
【請求項１９】
前記少なくとも１つの磁気により吸引され得る部材は、スチールにより形成され、また、前記ベース部材は、プラスチック材により形成されている請求項１６の磁気ディテント機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転可能なノブのためのディテント機構（留め機構）に関し、特に、せん動ポンプの閉塞調整ノブの回転の間に、可聴音のフイードバックを与える磁気ディテント機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
せん動ポンプは、医療分野で一般的に利用されている。例えば、このようなポンプは、患者と心臓／肺マシンとの間の血液の循環を促進させる心臓血管外科手術のときに、度々使用されている。他の一般的な医療分野での使用は、患者と腎臓透析機との間の血液の輸送と、ＩＶ液の制脈内の輸送とのためである。一般的に、せん動ポンプは、簡単な構造で、一定の流れを発生させ、液体の輸送のための部品として使い捨て可能なチューブを使用している。
【０００３】
せん動ポンプは、構成が比較的簡単であり、ローラを備えたハウジングを有している。これらローラは、湾曲面、即ち、レースウエイに対して離間した間隔で可撓性のチューブを押圧して、このチューブの一部の断面面積を減少させるか、平坦にする。この結果、可撓性のチューブ内に導かれた液体は、湾曲面、即ち、レースウエイ上で可撓性のチューブに沿ってロールが進むのに従って、ローラにより、可撓性チューブを介して連続的に押される。
【０００４】
従来のローラポンプ１０は、図１に示されるように、駆動シャフト１２を備えた駆動機構１４と、この駆動シャフト１２の回転に従って回転する回転シャフト１６と、前記駆動機構１４が装着されたハウジング１８に固定された中空のポンプヘッド２０とを有している。このポンプヘッド２０は、ベアリングブロック２４を一体的に備えている。このベアリングブロック２４内に、前記回転シャフト１６が挿入され、１対のベアリング２２により回転可能に支持されている。ステータ２６が、前記ベアリングブロック２４の上に配設されている。このステータ２６の上面には、凹所２８が形成され、この凹所の中に、前記回転シャフト１６の上端部が突出されている。この凹所２８は、回転シャフト１６の外周面から所定距離だけ径方向外方離間されながら、これの内周面２８ａが、回転シャフト１６と同軸になっている。
【０００５】
ロータ（機構）３０が、前記回転シャフト１６の上部に、前記ステータ２６の凹所内に位置され、この凹所の内周面２８ａと同軸となるように、取着されている。このロータ３０は、ボルト３２により回転シャフト１６に固定され、この回転シャフト１６と共に一体的に回転するように、構成されている。また、このロータ３０の外周面には、少なくとも１つのローラ３４が、自身の軸を中心として回転するように、配設されている。血液もしくは他の流体材料が充填されるチューブ３６が、前記ロータ３０とステータ２６との間に配置されている。このチューブ３６は、ロータ３０に装着された前記ローラ３４と、ステータ２６の前記内周面２８ａとの間で挟持されている。この結果、このチューブ３６は、挟持されている所で閉塞されている。
【０００６】
かくして、この公知のローラポンプ１０では、ロータ３０が、駆動機構１４により駆動される回転シャフト１６の回転動により回転され、チューブ３６の挟持されている部分は、ローラ３４の回転に従って、回転シャフト１６の周りを移動する。この結果、チューブ３６内の流体は、ローラ３４の公転に従って移送される。前記回転シャフト１６の、かくしてローラ３４の回転速度は、チューブ３６内の流体の吐出量が調節され得るように、一般的には調節可能となっている。これは、せん動ポンプ機構においては、ローラの軸間の距離、かくして、ローラの外周面とステータ２６の内周面２８ａとの間の距離を調節するための調節機構を設けることによりなされ得る。せん動ポンプをこのように調節可能にする他の重要な理由は、圧縮性と、サイズと、他の品質の可撓性チューブとの変更とが考えられ得る。
【０００７】
調節可能な閉塞能力を有するロータ機構３０‘は、図２に示されるように、ロータハブ４０と、各々が外周面に少なくとも１つのローラ３４を支持している互いに対向した複数のローラスライダー４２とを有する。これらローラスライダー４２は、前記ローラハブの上面上のノブ４４を回動させることにより、ハブ４０から伸ばされるか引っ込められる。かくして、これらローラスライダーの伸縮は、せん動ポンプ内の可撓性チューブの閉塞度を変更する。前記ノブ４４は、一般的には、留め機構（ディテント機構）か、ノブが回動されるのに従って可聴音のフイードバックもしくは信号を発する他の形式の機構を備えている。
【０００８】
閉塞調節用のノブ４４に設けられている代表的な留め機構は、一連のスロットもしくは中空孔を備えたプレートもしくはディスク上に乗っており、ばねにより付勢されている（ばね付勢）ボールもしくはブランジャーを有している。この形式の留め機構は、前記プレートが、ばねにより付勢されているボールもしくはプランジャーに対して移動するのに従って、触覚的なフイードバックと可聴音のフイードバックとの両方を与える。しかし、これら触覚的なフイードバックと可聴音のフイードバックとの両方は、プレートもしくはディスクの移動に対してかなりの抵抗がある場合には、ほとんど検出され得ない程度までへとかなり減じられる可能性がある。例えば、可撓性のチューブの圧縮度を増すことにより生じるような、調節ノブの回転に対するかなりの抵抗がある場合には、例えば、ばね付勢ディテントの感触と音とは、ほとんど感じられなくなる。
【０００９】
更に、プレートとばね付勢ボールもしくはプランジャーとの間の金属相互（金属対金属）の接触により、これらに磨耗が生じ、このような磨耗は、プレートのスロットもしくは浅い孔内のばね付勢ボールに必要な正確な位置付けに悪影響を与える。特に、ばね付勢ディテントプレートもしくはディスクのノッチもしくは孔が丸くなって、接触のもとでのプレートの磨耗に従ってディテントの感触と音とが変化する。商業的に入手可能なばね付勢ボールプランジャーは、０．０２５インチ以下の移動範囲を、度々有している。ばね付勢ディテントの音と感触とは、ボールに加えられるばねの力に非常に影響される。このような影響と制限された移動範囲とのために、ばね付勢ボールの使用は、ボールが移動するプレートもしくはディスクに適当にそして一致して乗るのを確実にするためには、厳しい機械的組み立て精度が要求されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、移動に対する抵抗があるときにでも妥協せず、従来技術の精度の良い位置決めを必要としない、ノブの回動の可聴音の指示を与えるための信頼性のある留め機構が、この分野では要求されている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態は、ステータと、このステータ内に配設され、ロータハブ、並びにこのロータハブ内に摺動可能に配設された第１のローラスライダー並びに第２のローラスライダーを有し、各ローラスライダーがローラを支持している、ロータ機構とを具備するローラポンプを提供することにより、従来技術の前記欠点を克服している。閉塞調節ノブが、前記第１並びに第２のローラスライダーの径方向の位置を調節するように設けられており、また、磁気ディテント機構が、この閉塞調節ノブが回転されるのに従って、可聴音の指示を与えるように設けられている。ローラポンプの更に好ましい実施の形態は、ディテントリングを具備し、前記磁気ディテント機構は、このディテントリングの近くに配設されている。好ましい実施の形態において、前記磁気ディテント機構は、２つのシールされる囲い体を備えたベース部材を有し、これら囲い体の各々は、磁気により吸引され得る部材と磁石とを含んでいる。好ましくは、前記磁気により吸引され得る部材は、スチール製のボールのような球体である。
【００１２】
本発明の更に好ましい実施の形態は、下面と上面とを有し、使用者により掴まれる回転可能なノブと、この回転可能なノブと共に回転可能であり、ノブの前記下面の近くに配設され、ノッチが形成されたプレートと、このノッチが形成されたプレートの近くに、実質的に静止するようにして配設された磁気ディテント機構とを具備するノブ機構に向けられている。前記磁気ディテント機構に対する前記回転可能なノブとノッチが形成されたプレートとの回転により、使用者に回転の可聴音の指示を与える。
【００１３】
本発明の更に好ましい実施の形態は、下面と上面とを有するベース部材と、このベース部材の凹部内に配置された少なくとも１つの磁気により吸引され得る部材と、前記ベース部材内に配設された少なくとも１つの磁石とを具備する磁気ディテント機構を提供している。前記少なくとも１つの磁気により吸引され得る部材は、前記ベース部材の上面と前記少なくとも１つの磁石との間で、前記凹部内に移動可能に収容されている。
【００１４】
本発明のこれら並びに他の目的と、態様と、効果とは、添付図面を参照した以下の詳細な説明を読むことにより、この分野の者にとってより容易に理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係わるせん動ポンプのロータ機構が、図３の分解図で参照符号１００により全体的に示されている。このロータ機構１００は、ポンプ、即ち、ロータハブ１０２と、少なくとも１つ、好ましくは２つの互いに対向したローラスライダー１０４ａ，１０４ｂと、これらスライダーの各々内に配置されたローラ１０６ａ，１０６ｂと、ポンプ内の可撓性チューブの閉塞を調節するための調節ノブ１０８とを有している。ロータ機構１００は、図１に示されており、この分野で知られているようなステータ内で回転可能に支持されている。このステータの内周面は、本発明のローラ１０６ａ，１０６ｂのためのレースウエイを形成している。ロータ機構１００内で延びた主シャフト１１０が、例えば、図１に示されているような従来の駆動機構により回転される駆動シャフトの回転に従って回転する。
【００１６】
前記ローラスライダー１０４ａ，１０４ｂの各々は、引っ張りばね１２０を中に受けるための複数の凹所もしくはチャンネル１１８を有している。これらチャンネル１１８の各々は、好ましくは、これの外端部に、ばねの対向端部が取着されるペグを有している。このようにして、互いに対向したローラスライダー１０４ａ，１０４ｂ相互は、複数のばね１２０により接続されている。前記ローラ１０６ａ，１０６ｂは、ローラシャフト１２４により、夫々ローラスライダー１０４ａ，１０４ｂ内の適当な位置にしっかりと支持されている。種々のベアリング１２６とワッシャー１２８とが、ローラスライダー１０４ａ，１０４ｂ内にローラ１０６ａ，１０６ｂを夫々装着するために使用され得る。
【００１７】
図示されている実施の形態に示されているように、ロータ機構１００は、ばね１４２によりばね付勢されているカムブロック１３８を更に有している。このカムブロック１３８の上面に、ガイドカラー１４４が係合している。このガイドカラーは、調節ノブ１０８並びにねじ調節部材１４６の回動によって、カムブロック１３８の垂直方向の位置を調節する。このねじ調節部材１４６は、下方に移動し、かくして、ガイドカラー１４４を対応して下方に移動させる。前記カムブロック１３８は、各ローラスライダー１０４ａ，１０４ｂの内面で、対応したダウエルピン１９と係合する、互いに対向したウエッジ形状の突出部１４９を備えている。かくして、例えば、調節ノブ１０８が、時計方向に回転され、これに対応して、ねじ調節部材１４６が、ガイドカラー１４４を下方に動かすように下方に移動するのに従って、カムブロック１３８は、カムブロック１３８に形成された前記ウエッジ形状の突出部１４８が、引っ張りばね１２０の力に抗してローラスライダー１０４ａ，１０４ｂを径方向が外方に押すように下方に移動される。
【００１８】
また、前記調節ノブ１０８は、このノブ１０８の回転量の可聴音の指示を与えるための、閉塞指示リング１５０とディテントリング（プレート）１５２とを有している。図示されているように、このディテントリング１５２は、間にほぼＵ字形状の切欠部１５５を有する複数の歯１５３を形成しているギザギザの外周面を有している。また、複数の留めリング１５４とベアリング１５６とが、設けられ得る。
【００１９】
ディテントリング１５２の切欠部１５５と相互作用するばね付勢ボールもしくはプランジャーを備えた従来技術とは異なり、本発明は、図４の分解図で参照符号２００により示されているような磁気ディテント機構を有している。この磁気ディテント機構２００は、ノッチが形成されたプレート、即ち、ディテントリング１５２が、せん動ポンプの調節ノブ１０８と関連付けられて、ディテント機構２００全体に渡って通過するのに従って、クリック音を発生する。このノッチが形成されたプレート１５２は、永久磁石に吸引される材料で形成されなければならない。このディテント機構２００は、ベース２０２と、少なくとも１つの永久磁石２０４と、スチールもしくは他の磁気吸引材料により形成された少なくとも１つのボール２０６とを有している。
【００２０】
また、図５、並びに図６Ａないし６Ｃには、磁気ディテント機構２００の好ましい実施の形態が、より明確に示されている。前記ベース２０２は、中心部と、夫々凹所２０８ａ，２０８ｂが形成された２つの延出脚部とにより規定されたほぼＵ字形状をしている。これら凹所２０８ａ，２０８ｂの各々の底面には、ボール受け凹部２１６が形成されている。これら凹所２０８ａ，２０８ｂ内の凹部２１６の各々内には、前記ボール２０６が配置され、前記永久磁石２０４がボールを覆うように配設されている。そして、蓋２１０が、各永久磁石を覆うように配置されて、ベース２０２の各凹所内に前記永久磁石とボールとをシールしている。例えば、超音波溶接が、前記蓋をベースにシールするために使用され得る。好ましい実施の形態において、前記ボール受け凹部２１６は、約０．２インチの長手方向の長さｌを有し、この中に約０．３ｍｍの直径を有するスチール製のボールが配置されている。かくして、ボールは、以下に詳しく説明されるように、ノッチが形成されたプレートが、ボールの上を通るのに従って、凹部の一側から他側へと動くであろう。前記ボール受け凹部は、＋／−．００２の誤差で約０．１２２インチの深さを有している。また、ディテント機構の全長Ｌは、約１．１８１６インチであり、これの全幅Ｗは、約０．６４１インチであり、ディテント機構の高さＨは、約０．４１０インチである。この分野の者にとって明らかであろうように、これらの特別なデイメンションは、単なる例示であり、勿論、他のサイズ並びに形状が、所望の可聴音の指示信号を得るために、本発明の範囲内で使用され得る。
【００２１】
前記蓋２１０は、ベース２０２に形成されたポスト２１４を中に受けるためのノッチ２１２を有している。このポスト２１４は、超音波溶接の使用の間に溶融されて、蓋をベースに保持させる。
【００２２】
上記ディテント機構２００の動作が、図７Ａないし７Ｃの概略図を参照して以下に説明される。ノブ１０８が、回転されて、これと共にノッチが形成されたプレートが回転されるのに従って、スチール製のボール２０６は、ノッチが形成されたプレート１５２の最近接の歯１５３（即ち、歯Ａ）の方向に引かれる。スチールのような材料の透磁率は、空気の透磁率よりもかなり大きいので、永久磁石の磁束は、ノッチが形成されたプレートの最近接の歯を主に通り、この磁界により発生される力は、磁石２０４と歯１５３との間にスチール製のボール２０６を吸引するようになる。ノッチが形成されたプレート１５２が、実質的に静止しているディテント機構２００上で、回転可能なノブ１０８の回転によって、左方向に動くのに従って、所定のポイントにおいて、より多くの磁束が、次の歯１５３（即ち、歯Ｂ）を通って右側に流れ、スチール製のボール２０６は、ベース２０２内の凹部２１６の右側に引かれるであろう。このボール２０６は、凹部２１６の反対側へと急に引かれることにより、凹部２１６の側壁にボールが当ったときにクリックノイズが発生されるであろう。そして、ノッチが形成されたプレートが左方向に移動されるのに従って、ボールは、ベース２０２内の凹部２１６の右側から左側へと歯に従う。上記動作のシーケンスが、繰り替えされて、ボールは、これが歯Ｂから歯Ｃへと移動するのに従って他のクリックノイズを発生させる。プレートの移動方向が、反転されて右方向に移動されると、ディテント機構の動作は、上述した動作とは、逆になる。この場合には、ボールは、凹部の右側ではなく左側に当ったときに、クリックノイズを発生させるであろう。
【００２３】
本発明の磁気ディテント機構の効果として、磁気ディテントにより発生されるクリックは、ばね付勢ディテントよりも、ノッチが形成されたプレートの移動に対する抵抗が非常に小さいことである。ばね付勢ディテントの感触と音とは、調節ノブの回転に対する抵抗が大きい場合には、ほとんど検知することが不可能であるが、本発明の磁気ディテントの音は、ノブの回転に対する抵抗のレベルに関係無く、ほぼ同じである。更に、磁石とボールとは、ベース内にシールされ得るので、ばね付勢ディテントよりも埃や腐食にさらされることが少ない。同様に、ノッチが形成されたプレートがディテント機構全体に渡って移動しても、金属相互の点接触が無いので、磨耗が最小となる（多分、磨耗は生じない）。
【００２４】
磁気ディテント機構２００は、せん動ポンプの回転機構の調節ノブ１０８の回転に関連付けられるように組み合わされる。調節ノブ１０８が、回転されるのに従ってローラのスパンが調節され、この結果、ポンプ内のチューブの閉塞状態が変更される。この磁気ディテント機構２００は、ポンプの舌部（ｔｏｎｇｕｅ）上で垂直方向に浮く（フロート）ようにデザインされる。また、このディテント機構は、調節ノブ１０８の底面に磁気的に保持され、ノッチが形成されたプレート１５２は、ディテント機構の直ぐ上方で移動する。このために、ベースは、ノッチが形成されたプレートに磁気的に乗っているので、磁気ディテントの機能と音とは、ディテント機構のベースとノッチが形成されたプレートとが装着される種々の部品間の誤差に対してあまり影響されない。更に、ディテントの音は、チューブの閉塞度や調節ノブの回転に対する抵抗とは無関係に、一定である。この磁気ディテント機構は、好ましくは、２つのディテントを、即ち、ポンプの舌部の各即部に配置された凹所２０８ａ，２０８ｂの各々の底の凹部２１６内の第１並びに第２のスチールボール２０６を有している。このような２つのディテントは、ディテントの解決（ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ）を助長するために使用され、かくして、ノブの回転毎のクリック数が２倍だけ多くなる。更に、デザイン上、付加のディテントを設けることにより回転毎のクリック数を多くすることが可能である。
【００２５】
上述された磁気ディテント機構は、好ましい実施の形態を参照して、せん動ポンプのための閉塞調節ノブ内での使用について説明されたけれども、このディテント機構の適用は、本発明の範囲内で、他の装置並びに状況へと拡張することができることは、当業者にとって自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来技術で知られているようなせん動ポンプの断面図である。
【図２】この分野で知られているようなせん動ポンプのための異なるローラ機構の斜視図である。
【図３】本発明に係わる、せん動ポンプのためのローラ機構の分解図である。
【図４】本発明に係わる、磁気ディテント機構の分解図である。
【図５】磁気ディテント機構のベースの下側からの斜視図である。
【図６Ａ】前記ベースの底面図である。
【図６Ｂ】図６ＡのＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。
【図６Ｃ】前記ベースの上面図である。
【図７Ａ】本発明の磁気ディテント機構の動作を説明するための図である。
【図７Ｂ】本発明の磁気ディテント機構の動作を説明するための図である。
【図７Ｃ】本発明の磁気ディテント機構の動作を説明するための図である。
【図１】
2005525492.tif 000003
【図２】
2005525492.tif 000004
【図３】
2005525492.tif 000005
【図４】
2005525492.tif 000006
【図５】
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【図６Ａ】
2005525492.tif 000008
【図６Ｂ】
2005525492.tif 000009
【図６Ｃ】
2005525492.tif 000010
【図７Ａ】
2005525492.tif 000011
【図７Ｂ】
2005525492.tif 000012
【図７Ｃ】
2005525492.tif 000013
【国際調査報告】
2005525492.tif 000014