(57)【要約】【課題】  本発明は、液体をチューブで送る輸液ポンプ用のカセット等に関し、チューブを押し潰す位置を回転により循回させる偏芯部材の回転軸の揺れを防止しつつ、チューブが過度に押し潰されようとしたときのチューブの過度の押潰し圧力を緩和させる構造を備える。【解決手段】  筒体２４が、偏芯部材４０が環状部３０でチュー２を押し潰したときのチューブ２の過度の押潰し圧力を緩和するように移動もしくは弾性変形するものであり、本体２０のうちの筐体（胴部２１、蓋部２２、底部２３）に回転軸４１の軸受を担わせている。これにより、偏芯部材４０の回転軸４１の揺れが防止され、かつチューブ２の過度の押潰し圧力が緩和される。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦に延びる中心線を取り巻く内壁面を有し、外部から延びるチューブを該内壁面により区画された内部空間に受け入れ該内壁面に沿わせて周回させて外部に延出させる筒体、
前記内部空間の、前記内壁面との間に前記チューブを挟む位置に装入され、横方向への移動が自在な環状部材、
前記環状部材を貫通して縦に延び、外部のモータからの回転駆動力を受ける駆動力受け部を有する回転軸と、該回転軸に対し偏芯し、該環状部材を環の内側から横向き一方向に押すことにより前記チューブを該環状部材で前記内壁面に押し当てて該チューブを押し潰し、該回転軸の回転に伴って回転することにより該チューブの押潰しの位置を循回させる偏芯部とを有する偏芯部材、および
前記筒体との間に隙間を空けて該筒体を収容する胴部と、前記胴部上端に固定され前記筒体および前記環状部材を上から覆うように広がって前記回転軸の軸受を形成する蓋部と、前記胴部下端に固定され前記筒体および前記環状部材を下から覆うように広がって前記回転軸の軸受を形成する底部とを有する筐体を備え、
前記筒体が、前記偏芯部材が前記環状部材で前記チューブを押し潰したときの該チューブの過度の押潰し圧力を緩和するように移動もしくは弾性変形するものであることを特徴とする輸液ポンプ用カセット。
【請求項２】
前記筒体の上端もしくは下端の一方が前記筐体に固定され、
前記筒体が、前記チューブの過度の押潰し圧力を、該筒体の弾性変形により緩和させるものであることを特徴とする請求項１記載の輸液ポンプ用カセット。
【請求項３】
前記筒体が前記筐体とは別体であり、
前記筒体と前記筐体の前記胴部との間に介在して該筒体の移動に抗う弾性部材を備え、
前記筒体が、前記弾性部材を変形させながら移動することにより、前記チューブの過度の押潰し圧力を緩和するものであることを特徴とする請求項１記載の輸液ポンプ用カセット。
【請求項４】
前記筐体の前記内壁面が、前記中心線から等距離に並んだ複数の稜線と該中心線から該稜線よりも離れる向きに窪んだ複数の窪み部とが該中心線を周回する向きに交互に配列された凹凸面を含む内壁面であることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の輸液ポンプ用カセット。
【請求項５】
前記偏芯部材が、縦方向に異なる輸液位置と解放位置とに移動自在であって、前記輸液位置にあるときに前記偏芯部で前記環状部材を介して前記チューブを押し潰し、前記解放位置にあるときに、前記環状部材の押圧を緩めもしくは該環状部材を押圧から解放することにより、該チューブの押潰しを緩めもしくは該チューブを押潰しから解放するものであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の輸液ポンプ用カセット。
【請求項６】
請求項１から５のうちいずれか１項記載の輸液ポンプ用カセット、および
モータと、前記輸液ポンプ用カセットの取付けを受けて前記回転軸の前記駆動力受け部と連結し該モータからの回転駆動力を該回転軸に伝達する駆動力伝達部とを有するポンプ本体を備えたことを特徴とする輸液ポンプ。
【請求項７】
前記駆動力受け部が、多角柱であって該多角柱の角と角の間に縦割りのスリットが形成された形状を有し、
前記駆動力伝達部が、前記駆動力受け部を受け入れる穴であって、該穴を一周する間に前記多角柱の角と角との間に接する凸部と該多角柱の角を受け入れるように抉られた凹部とが交互に、該多角柱の角数と同数繰り返された形状の壁面で区画された穴を有することを特徴とする請求項６記載の輸液ポンプ。
【請求項８】
前記ポンプ本体が、前記チューブの、外部から前記内部空間への受入れ側近傍の部分もしくは該内部空間から外部への延出側近傍の部分の少なくとも一方に近接して配置され、該チューブ内を流れる液に混入する気泡を検出する気泡検出センサを備えたことを特徴とする請求項６又は７記載の輸液ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体をチューブで送る輸液ポンプ用のカセット、およびそのカセットを用いた輸液ポンプ、特にはロータリ式の輸液ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
ロータリ式の輸液ポンプを使ってチューブで輸液する技術が様々な分野で利用されている。例えば胃瘻患者の胃にチューブで直接に水分や栄養分を注入する際にも、ロータリ式の輸液ポンプが好適に利用されている。
【０００３】
ロータリ式の輸液ポンプは、チューブの一部を押し潰しその押潰し位置を輸液方向に移動することによってチューブ内の液体を送り出す構造を有する。
【０００４】
例えば特許文献１には、本体部材の略円筒形の内壁面とリング部材とでチューブを挟み、そのリング部材を内側から偏芯部材で押すことによりチューブを潰し、その偏芯部材を回転させることでチューブの押潰し位置を循回させ、これによりチューブ内の液体を送り出す構造の輸液ポンプが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１２１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
輸液ポンプに使われるチューブの太さや硬さにはばらつきがあり、また輸液ポンプの構成部品にも寸法誤差が存在する。このため、例えば上掲の特許文献１の構造の輸液ポンプにおいて、太めあるいは硬めのチューブが強く押し潰されると上記の偏芯部材を回転させるモータのトルクが足りずにモータが正常に回転しなくなってしまい、輸液が停止してしまうおそれがある。
【０００７】
これを防止するため、駆動力が大きな大型のモータを使うことが考えられる。しかしながらその場合、輸液ポンプが大型化して重くなり、小型化、軽量化の要請に反することになる。
【０００８】
また別の対策として、本体部材がスリット等を形成してチューブが強く押し潰されようとしたときに本体部材を弾性変形させる。この弾性変形によりチューブの過度の押潰しを緩和させて必要なトルクの上昇を抑え、これによりモータの回転を維持することが考えられる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１の構造の場合、本体部材が偏芯部材の軸受としての役割を担っており、本体部材が弾性変形すると偏芯部材の回転軸が横に揺れてしまい、モータから偏芯部材への駆動力伝達や偏芯部材の正常な回転に支障を来たすおそれがある。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑み、チューブを押し潰す位置を回転により循回させる偏芯部材の回転軸の揺れを防止しつつチューブが過度に押し潰されようとしたときのチューブの過度の押潰し圧力を緩和させる構造を備えた輸液ポンプ用カセット、およびその輸液ポンプ用カセットを備えた輸液ポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成する本発明の輸液ポンプ用カセットは、
縦に延びる中心線を取り巻く内壁面を有し、外部から延びるチューブをその内壁面により区画された内部空間に受け入れ内壁面に沿わせて周回させて外部に延出させる筒体、
上記内部空間の、上記内壁面との間に前記チューブを挟む位置に装入され、横方向への移動が自在な環状部材、
上記環状部材を貫通して縦に延び、外部のモータからの回転駆動力を受ける駆動力受け部を有する回転軸と、その回転軸に対し偏芯し、環状部材を環の内側から横向き一方向に押すことによりチューブを環状部材で内壁面に押し当てて該チューブを押し潰し、回転軸の回転に伴って回転することによりチューブの押潰しの位置を循回させる偏芯部とを有する偏芯部材、および
上記筒体との間に隙間を空けて筒体を収容する胴部と、胴部上端に固定され筒体および環状部材を上から覆うように広がって上記回転軸の軸受を形成する蓋部と、胴部下端に固定され筒体および環状部材を下から覆うように広がって上記回転軸の軸受を形成する底部とを有する筐体を備え、
上記筒体が、偏芯部材が環状部材でチューブを押し潰したときのチューブの過度の押潰し圧力を緩和するように移動もしくは弾性変形するものであることを特徴とする。
【００１２】
本発明の輸液ポンプ用カセットは、筐体に回転軸の軸受を担わせ、筒体にチューブの過度の押潰し圧力の緩和を担わせている。これにより、偏芯部材の回転軸の揺れが防止され、かつチューブの過度の押潰し圧力が緩和される。
【００１３】
ここで、本発明の輸液ポンプ用カセットにおいて、上記筒体の上端もしくは下端の一方が筐体に固定され、筒体が、チューブの過度の押潰し圧力を、その筒体の弾性変形により緩和させるものであることが好ましい。
【００１４】
この場合、筒体を筐体と一体に成形することができ、部品点数の削減、コスト削減に寄与する。
【００１５】
あるいは、本発明の輸液ポンプ用カセットにおいて、上記筒体が筐体とは別体であり、筐体の胴部と筒体との間に介在して筒体の移動に抗う弾性部材を備え、上記筒体が、弾性部材を変形させながら移動することにより、チューブの過度の押潰し圧力を緩和するものであってもよい。
【００１６】
この場合、筒体を筐体と一体成形する場合と比べ、チューブの過度の押潰し圧力の緩和の程度をより精密に調整することができる。
【００１７】
また、本発明の輸液ポンプ用カセットにおいて、上記筐体の内壁面が、中心線を取り巻く向きに中心線から等距離に並んだ複数の稜線と中心線から稜線よりも離れる向きに窪んだ複数の窪み部とが中心線を周回する向きに交互に配列された凹凸面を含む内壁面であることが好ましい。
【００１８】
この好ましい形態の輸液ポンプ用カセットは、内壁面に稜線と窪み部が交互に配列された凹凸面を有し、チューブをその凹凸面の稜線に押し当ててチューブを潰し、押潰し位置を稜線から稜線へと移動させて輸液する構造のカセットである。
【００１９】
ここで、この分野で用いられるロータリ式の輸液ポンプではほとんど例外なくシリコンチューブが採用されている。その理由として、シリコンチューブは柔軟性があって軽い力で押し潰すことができ、押潰しから解放すると元の形に容易に復元すること、また、肉厚等の寸法や硬さ等の物性が安定したチューブが製造可能であることなどが挙げられる。しかしながら、このシリコンチューブは高価であるという問題がある。通常、この種の輸液ポンプで一度使ったチューブは廃棄処分となり、輸液ポンプを使うたびに新たなチューブが使用される。したがってこのシリコンチューブがこの輸液ポンプのランニングコストを大幅に高める結果となっている。
【００２０】
安価なチューブとしてポリ塩化ビニル製のチューブ（以下、「塩ビチューブ」と称する）が存在するが、この塩ビチューブはシリコンチューブと比べて柔軟性が劣り、またチューブの肉厚寸法等のばらつきが大きい。このため塩ビチューブを使って輸液ポンプを構成しようとすると、シリコンチューブを使った場合と比べ、大きな駆動力を持った大型のモータが必要となり、輸液ポンプの小型化、軽量化の要請に反する結果となる。
【００２１】
上記の好ましい形態の輸液ポンプ用カセットを採用すると、押し潰すときの力が稜線に集中するため、例えば従来のシリコンチューブを使う輸液ポンプで用いられている駆動力と同程度の駆動力で塩ビチューブを十分に押し潰すことができる。すなわち、この好ましい形態の輸液ポンプ用カセットによれば、小型化、軽量化を犠牲にすることなく、塩ビチューブを使うことで低コスト化を図ることができる。あるいは、シリコンチューブを使い、従来よりも駆動力のさらに小さな、小型のモータを使って、輸液ポンプのさらなる小型化、軽量化を図ることができる。
【００２２】
さらに、本発明の輸液ポンプ用カセットにおいて、上記偏芯部材が、縦方向に異なる輸液位置と解放位置とに移動自在であって、輸液位置にあるときに偏芯部で環状部材を介してチューブを押し潰し、解放位置にあるときに、環状部材の押圧を緩めもしくは環状部材を押圧から解放することにより、チューブの押潰しを緩めもしくはチューブを押潰しから解放するものであることも好ましい形態である。
【００２３】
輸液ポンプの場合、液を一定流速で送り出す輸液状態のほか、チューブ内の液が自由に流れるフリーフロー状態とチューブ内の液が流れ出るのを阻止するロック状態とを有することが好ましい場合がある。例えば、胃瘻患者の胃に液を送り込むにあたっては、輸液バッグにチューブが取り付けられたままの未使用の状態では、液が流れ出ないようにロック状態になっていなければならず、使用開始にあたっては、患者の胃に液を送り込む前にチューブ先端にまで液を送ってチューブ内の空気を抜く必要がある。このチューブ先端にまで液を送るにあたっては、チューブをフリーフロー状態とし液を自然落下させることが好ましい。さらに液がチューブ先端に達したらロック状態に戻すことによって液の流れを一旦停止してからカセットをポンプに取り付る必要がある。
【００２４】
本発明の輸液ポンプ用カセットは、偏芯部材がモータからの回転駆動力を受けて環状部材を押しながら回転することによりチューブ内の液を送り出す構造であり、したがって偏芯部材は輸液に不可欠な部材である。
【００２５】
上記の、偏芯部材を縦方向に異なる輸液位置と解放位置とに移動自在とした好ましい形態によれば、この輸液に不可欠な部材である偏芯部材を輸液位置と解放位置とに移動させることで、簡易な構造でロック状態とフリーフロー状態との切り替えが実現する。
【００２６】
また、上記目的を達成する本発明の輸液ポンプは、本発明のいずれかの形態の輸液ポンプ用カセット、および、モータと、輸液ポンプ用カセットの取付けを受けて上記回転軸の駆動力受け部と連結しモータからの回転駆動力をその回転軸に伝達する駆動力伝達部とを有するポンプ本体を備えたことを特徴とする。
【００２７】
ここで、本発明の輸液ポンプにおいて、上記駆動力受け部が、多角柱であってその多角柱の角と角の間に縦割りのスリットが形成された形状を有し、上記駆動力伝達部が、駆動力受け部を受け入れる穴であって、その穴を一周する間に上記の多角柱の角と角との間に接する凸部とその多角柱の角を受け入れるように抉られた凹部とが交互に、その多角柱の角数と同数繰り返された形状の壁面で区画された穴を有することが好ましい。
【００２８】
この駆動力受け部および駆動力伝達部の構造によれば、それらの結合が円滑に行なわれる。
【００２９】
また、本発明の輸液ポンプにおいて、上記ポンプ本体が、チューブの、外部から上記内部空間への受入れ側近傍の部分もしくはその内部空間から外部への延出側近傍の部分の少なくとも一方に近接して配置され、チューブ内を流れる液に混入する気泡を検出する気泡検出センサを備えることが好ましい。
【００３０】
輸液ポンプを例えば血管に薬液等を注入する用途に使用する場合、チューブ内を流れる薬液等に気泡が含まれていると血液が凝固するなどの事故が発生するおそれがある。
【００３１】
上記の、気泡検出センサを備えた態様の輸液ポンプの場合、気泡が検出された場合に輸液を直ちに停止するなどの措置を講じることができ、安全性が高められる。
【発明の効果】
【００３２】
以上の本発明によれば、チューブを押し潰す位置を回転により循回させる偏芯部材の回転軸の揺れを防止しつつチューブが過度に押し潰されようとしたときのチューブの押潰しの圧力が緩和される。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態としての輸液ポンプ用カセットの分解斜視図である。
【図２】組立後の輸液ポンプ用カセットの斜視図である。
【図３】輸液ポンプ用カセットの組立状態における図２に示す矢印Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図４】本発明の一実施形態としての輸液ポンプを示した斜視図である。
【図５】筐体の内部構造を示した図である。
【図６】本実施形態の輸液ポンプ用カセットの、図１に示す矢印Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【図７】輸液位置と解放位置におけるキャップと偏芯部材との関係を示した図である。
【図８】本実施形態の輸液ポンプ用カセットの、図１に示す矢印Ｂ−Ｂに示す断面と、ポンプ本体の駆動力伝達部の断面を示した図である。
【図９】偏芯部材の駆動力受け部（Ａ）とポンプ本体の駆動力伝達部材（Ｂ）の斜視図である。
【図１０】偏芯部材の駆動力受け部がポンプ本体の駆動力伝達部材の嵌合穴に嵌合する過程（嵌合開始の段階）を示した図である。
【図１１】偏芯部材の駆動力受け部がポンプ本体の駆動力伝達部材の嵌合穴に嵌合する過程（途中まで嵌合した段階）を示した図である。
【図１２】偏芯部材の駆動力受け部がポンプ本体の駆動力伝達部材の嵌合穴に嵌合する過程（完全に嵌合した段階）を示した図である。
【図１３】輸液ポンプ用カセットの第１変形例を示した図である。
【図１４】輸液ポンプ用カセットの第２変形例を示した図である。
【図１５】輸液ポンプ用カセットとポンプ本体とからなる輸液ポンプの変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００３５】
図１は、本発明の一実施形態としての輸液ポンプ用カセットの分解斜視図である。
【００３６】
また図２は、組立後の輸液ポンプ用カセットの斜視図である。
【００３７】
さらに、図３は、輸液ポンプ用カセットの組立状態における図２に示す矢印Ａ−Ａに沿う断面図である。
【００３８】
これらの図１〜図３には、輸液ポンプ用カセット１に加え、その輸液ポンプ用カセット１を通過するチューブ２についても示してある。チューブ２は、本来はもっと長尺であるが、図１，図２では輸液ポンプ用カセット１の近傍の部分のみ示されている。
【００３９】
図１には、この輸液ポンプ用カセット１の、縦に延びる中心線Ｃが示されている。この輸液ポンプ用カセット１は、図１に示すように、キャップ１０、本体２０、環状部材３０、偏芯部材４０、およびチューブ押え部材５０を有する。またここには、本体２０に収容されるチューブ２がその本体２０に収容されたときの形状に示されている。
【００４０】
ここで、本体２０は、図１の上部に示す胴部２１および蓋部２２と、図１の下部に示す底部２３とを有する。ここに示す例では、本体２０の胴部２１と蓋部２２は一体に成形され、底部２３は胴部２１や蓋部２２とは別体に成形される。そしてこの図に示す内容物（偏芯部材３０、環状部材４０、およびチューブ２を胴部２１内に収容した後、胴部２１の下縁と底部２３が接着により固定される。接着以外にもネジ止めや嵌め合せ等によって固定してもよい。この底部２３には、後述する図４に示すポンプ本体３に装着されたときに、その本体３に備えられているそのフック部８２の係止を受ける切欠き２３２が形成されている。
【００４１】
また、この本体２０の胴部２１の内部には、図３に示すように、胴部２１との間に間隔を空けて筒体２４が収容されている。この筒体２４は、図１に示す中心線Ｃを取り巻く内壁面２４１を有し、本体２０内にはその内壁面２４１によって区画された内部空間２０ａが形成されている。この筒体２４は、本実施形態では、本体２０の胴部２１や上蓋２２とともに一体に成形されていて、図３に示すように筒体２４の上端が蓋部２２に固定されている。
【００４２】
本実施形態では、この本体２０が、本発明にいう筐体と筒体との双方の一例に相当する。すなわち、この本体２０のうちの筒体２４が本発明にいう筒体の一例に相当し、本体２０のうちの胴部２１、蓋部２２、および底部２３が本発明にいう筐体の一例に相当する。
【００４３】
本体２０の胴部２１には、チューブ通過口２１１（図１参照）が形成されている。チューブ２は、そのチューブ通過口２１１からチューブ本体２０内に入り、その本体２０内の筒体２４の内壁面２４１（図３参照）に沿って周回して、再びチューブ通過口２１１か外部に延出している。
【００４４】
また、環状部材３０は本体２０内の内部空間２０ａの、筒体２４の内壁面２４１との間にチューブ２を挟む位置に装入されている。そしてその環状部材３０は、その上下端が本体２０の蓋部２２と底部２３とに挟まれて横方向に移動自在となっている。
【００４５】
また、偏芯部材４０は、回転軸４１と偏芯部４２とを有する。回転軸４１は、環状部材３０を貫通して縦に延びていて、本体２０の蓋部２２の中央に設けられた軸受穴２２１と、本体２０の底部２３の中央に設けられた軸受穴２３１とに軸支され、回転自在となっている。すなわち、本体２０の蓋部２２は、本体２０の胴部２１の上端に固定され、筒体２４および環状部材３０を上から覆うように広がってその中央に回転軸４１の軸受を形成している。また、これと同様に、本体の底部２３は、本体２０の胴部２１の下端に固定され、筒体２４および環状部材３０を下から覆うように広がってその中央に回転軸４１の軸受を形成している。
【００４６】
また偏芯部材４０の回転軸４１の上部にはキャップ１０と係合する係合部４３が設けられており、回転軸４１の下部には、後述するポンプ本体３（図４参照）に備えられているモータ（不図示）からの回転駆動力を受ける駆動力受け部４４が設けられている。詳細は後述する。
【００４７】
また、この偏芯部材４０の偏芯部４２は、回転軸４１に対し偏芯し、環状部材３０を環の内側から横向き一方向に押す役割りを担っている。偏芯部４２が環状部材３０を横向き一方向に押すと、環状部材３０と筒体２４とに挟まれているチューブ２が押し潰される。そして偏芯部材４０の回転軸４１がポンプ本体３（図４参照）内のモータから回転駆動力を受けて回転すると偏芯部４２も一体に回転し、チューブ２の押潰しの位置が循回する。これによりチューブ２内の液体が押し出される。
【００４８】
筒体２４は、その筒体２４の縦に延びるスリット２４１ｃ（後述する図５参照）等によりその剛性が調整されていて、チューブ２を介して過度に押されると外向きに弾性変形する構造となっている。
【００４９】
ここで、チューブ２の硬さや太さにはばらつきがあり、また、この輸液ポンプ用カセット１の構成部品にも寸法誤差が存在する。このため、筒体２４が完全に近い剛体であったとすると、硬めのチューブが過度に押し潰されたとき、偏芯部材４０を回転させるモータの回転駆動力が不足してその状態のまま回転が停止し、輸液が正常に行なわれない事態が生じるおそれがある。そこで、本実施形態では、スリット２４１ｃを形成することにより筒体２４の剛性が調整されていて、偏芯部材４０が環状部材３０でチューブ２を過度に押し潰したときに外向きに弾性変形し、過度の押潰しの圧力を緩和する構造となっている。これにより、モータの回転、偏芯部材４０の回転が維持され、輸液が円滑に継続される。
【００５０】
ここで、偏芯部材４０の回転軸４１の軸受を形成している本体２０の蓋部２２と底部２３は、その本体２０の胴部２１に固定されている。このため、筒体２４が弾性変形してもそれら蓋部２２および底部２３の軸受は一定位置にとどまり、偏芯部材４０の回転にぶれは発生せず、偏芯部材４０の円滑な回転が維持される。
【００５１】
また、チューブ押え部材５０は、チューブ２のチューブ通過口２１１の外側近傍の部分を両側から挟んで、その部分のチューブの姿勢を固定するものである。
【００５２】
図４は、本発明の一実施形態としての輸液ポンプを示した斜視図である。
【００５３】
この輸液ポンプ５は、ポンプ本体３と、そのポンプ本体３に着脱される、図１〜図３を参照して説明してきた輸液ポンプ用カセット１とで構成されている。この図４には、開閉蓋を開けた状態のポンプ本体３が示されている。
【００５４】
このポンプ本体３には、その上面左側に表示パネル６１や複数の操作ボタン６２を有するユーザインタフェース６０が備えられている。また、このポンプ本体３の右側には開閉蓋７０が備えられている。この開閉蓋７０はヒンジ７１を中心として矢印Ｈ−Ｈ方向に開閉される。この開閉蓋７０にはチューブが通過する切欠き７２が形成されている。またこの開閉蓋７０の内側には、このポンプ本体３に装着された輸液ポンプ用カセット１を上から押えるリング状の押え部７３が形成されている。
【００５５】
また、このポンプ本体の、開閉蓋７０で覆われる部分には、輸液ポンプ用カセット１の装着を受ける装着部８０が設けられている。この装着部８０には、輸液ポンプ用カセット１の下部を支えるリング状の突起８１と装着された輸液用カセット１の切欠き２３２に入り込んで輸液ポンプ用カセット１を係止するフック部８２が設けられている。
【００５６】
また、この装着部８０の中央には、駆動力伝達部材８３が備えられている。この駆動力伝達部材８３にはその中央に嵌合穴８３１が設けられていて、輸液ポンプ用カセット３を構成する偏芯部材４０の回転軸４１に設けられている駆動力受け部４４（図３参照）は、その嵌合穴８３１に嵌め込まれることにより駆動力伝達部材８３と連結する。そして、ポンプ本体３には、不図示のモータが内蔵されていて、この駆動力伝達部材８３は、モータからの回転駆動力を偏芯部材４０の回転軸４１に伝達する。この駆動力伝達材８３についてはさらに後述する。
【００５７】
また、このポンプ本体３には、気泡センサ４が設置されている。この気泡センサ４は、輸液ポンプ用カセット１が装着されたときのチューブ２の、チューブ押え部材５０により姿勢が固定された部分を挟むように位置する。そしてこの気泡センサ４は、チューブ２に向けて超音波を発信しチューブ２を通過した超音波を受信して、その受信信号に基づいて、チューブ２内を流れる液体中に気泡が混入していた場合にその気泡の存在を検出するセンサである。また、この気泡センサ４には、チューブ２の表面に当てがわれる歪ゲージを備えていてもよく、この場合チューブ２表面のゆがみを検出することで、流路の閉塞を検知することができる。この気泡センサ４により気泡や歪みが検出されると、モータの回転すなわち輸液が直ちに停止され、表示画面６１上への表示と警告音でユーザに通知される。また、ナースステーション等の離れた場所と通信して異常があったことを通知する機能を備えてもよい。
【００５８】
なお、この実施形態では、気泡センサ４は、２本のチューブ２、すなわち、チューブ２の外部から内部空間２０ａ（図３参照）への受け入れ側近傍の部分と、内部空間２０ａから外部への延出側近傍の部分との双方について気泡を検出している。ただしこの検出は、受け入れ側近傍の部分と延出側近傍の部分とのうちいずれか一方のみで行なってもよい。
【００５９】
次に、輸液ポンプ用カセット１の各部の詳細を説明する。
【００６０】
図５は、筐体の内部構造を示した図である。ここで図５（Ａ）は、筐体２０（図１参照）の、底部２３を除く胴部２１と蓋部２２を、底部側から見た底面図である。また、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に示す矢印Ｄ−Ｄに沿う、筐体２０の胴部２１と基部２２の断面図である。
【００６１】
この筐体２０は、上述の通り、胴部２１とその胴部２１に取り巻かれた筒体２４との、いわば２重筒となっている（図３を合わせて参照）。そして内側の筒体２４の内壁面２４１には、中心線Ｃ（図１参照）中心線Ｃから等距離に並んだ複数の稜線２４１ａと、その中心線Ｃから稜線２４１ａよりも離れる向きに窪んだ複数の窪み部２４１ｂとが、中心線Ｃを周回する向きに交互に配列された凹凸面が形成されている。このため、環状部材３０を介して偏芯部材４０がチューブ２をこの筒体２４の内壁面２４１に押し当てると、その押当て力が稜線２４１ａに押し当てられた部分に集中し、この凹凸面が形成されていない構造におけるシリコンチューブを押し潰すのと同程度の力でその塩ビチューブを押し潰すことができる。また、本実施形態の構造によればチューブ２の変形しづらい、内向きにわん曲した内周面ではなく、比較的変形のしやすい、チューブ２の外周面が、稜線２４１ａに押し当てられて押し潰されるため、より小さい力でチューブ２を押し潰すことができる。
【００６２】
本実施形態では、チューブ２は、凹凸面の、隣接する複数の稜線２４１ａに押し当てられて押し潰され、偏芯部材４０の回転に伴って、チューブ２の押し潰しに寄与する稜線２４１ａが図１に示す中心線を取り巻く向きに隣接する次の稜線２４１ａに順次に受け継がれる。これによりチューブ２内の液が送り出される。
【００６３】
また、この筒体２４には、その筒体２４の内側と外側とに通じる複数のスリット２４１ｃが設けられている。このスリット２４１ｃは、筒体２４が内壁面２４１側から押されたときの筒体２４の剛性を調整するために設けられたものである。チューブ２には硬さや太さにばらつきがあり、また輸液ポンプ用カセット１を構成する各部品にも寸法誤差が存在する。このため、筒体２４の剛性が強すぎると、チューブ２や各部品の組合せによっては偏芯部材４０を回転させるモータのトルクが足りずにモータが正常に回転しなくなってしまい、輸液が停止してしまうおそれがある。これを防止するため、本実施形態では、スリット２４１ｃにより、その筒体２４の剛性が適度に調整されている。これにより、チューブ２が筒体２４に過度に押し当てられると筒体２４が外向きに弾性変形する。筒体２４が弾性変形するとチューブ２の過度の押し潰し圧力が緩和され、モータのトルク不足の発生が抑えられ、円滑な輸液が行なわれる。
【００６４】
ここで、筒体２４は、上記のように弾性変形するように調整されているが、偏芯部材４０の軸受を形成している本体２０の蓋部２１と底部２２は、その本体２０の胴体２１に固定されているため、筒体２４が弾性変形しても偏芯部材４０の回転軸がぶれることはなく、偏芯部材４０は円滑に回転し続ける。
【００６５】
尚、本実施形態では、筒体２４にスリット２４１ｃを設けることで筒体２４の剛性が調整されているが、筒体２４が適度な剛性に調整されていればよく、必ずしもスリット２４１ｃを設ける必要はない。例えば筒体２４の材料の選択や肉厚の調整により筒体２４が適度な剛性を備えたものであってもよい。あるいは、それらとスリットとを併用してもよい。
【００６６】
図６は、本実施形態の輸液ポンプ用カセットの、図１に示す矢印Ｂ−Ｂに沿う断面図である。
【００６７】
図６（Ａ）には、偏芯部材４０が輸液位置にある状態が示されている。また、図６（Ｂ）に偏芯部材４０が解放位置にある状態が示されている。
【００６８】
偏芯部材４０は、図６（Ａ）に示す輸液位置と図６（Ｂ）に示す解放位置との間で縦方向に移動自在である。偏芯部材４０が図６（Ａ）に示す輸液位置にあるときには、これまで説明してきた通り、偏芯部材４０により環状部材３０を介してチューブ２が筒体２４に押し当てられ、偏芯部材４０の回転により輸液が行なわれる。
【００６９】
ここで、環状部材３０には、その内壁面下部がテーパ状に広がった拡径部３１が形成されている。また、偏芯部材４０の偏芯部４２には、上側ほどテーパ状に窄まった肩部４２１が設けられている。
【００７０】
偏芯部材４０が図６（Ｂ）に示す解放位置に移動すると、偏芯部材４０の偏芯部４２の肩部４２１が環状部材３０の拡径部３１と対面し、環状部材３０は偏芯部材４０からの干渉から解放される。するとチューブ２は、そのチューブ２自身の弾性力により潰れから解放されてフリーフロー状態となる。尚、本実施形態では、偏芯部材４０が図６（Ｂ）に示す解放位置にあるときには、環状部材３０を押圧からほぼ完全に解放しているが、チューブ２が十分にフリーフロー状態となることができればよく、レイアウト上の制約等があるときは、解除位置においても、偏芯部材４０が環状部材３０を、フリーフロー状態を確保する程度に押したままであってもよい。すなわち、この偏芯部材４０は、解放位置にあるときに、環状部材３０の押圧を緩めることにより、チューブ２の押し潰しを緩めるものであってもよい。
【００７１】
図７は、輸液位置と解放位置におけるキャップと偏芯部材との関係を示した図である。ここで、図７（Ａ），（Ｂ）には、偏芯部材４０がそれぞれ輸液位置にあるとき、解放位置にあるときの偏芯部材４０とキャップ１０との関係が示されている。
偏芯部材４０の係合部４３には、一周に渡って突出した、２本のリング状の突起４３１，４３２が設けらている。一方、キャップ１０には、偏芯部材４０の係合部４３の、突起４３１，４３２の外径よりも小さい内径の軸押え面１１が形成され、その軸押え面１１の上下はその軸押え面１１よりも広がった径に形成されている。この軸押え面１１は、偏芯部材４０が図７（Ａ）に示す輸液位置にあるときは、偏芯部材４０の、その偏芯部材４０に設けられている２本のリング状の突起４３１，４３２のうちの下側の突起４３２よりも下側の部分を押えている。このときは下側の突起４３２とキャップ１０との干渉により、偏芯部材４０が図７（Ａ）に示す輸液位置にロックされている。
図７（Ａ）に示す輸液位置にある偏芯部材４０を上から強く押し込むと、この偏芯部材４０は、図７（Ｂ）に示す解放位置に移動する。このとき、リング状の下側の突起４３２がキャップの軸押え面１1を無理に通過することになり、したがって偏芯部材４０は、クリック感を伴って解放位置に移動する。
【００７２】
図７（Ｂ）に示す解放位置においては、リング状の上側の突起４３１がキャップ１０に干渉し、偏芯部材４０の解放位置における位置決めがなされている。
【００７３】
図７（Ｂ）に示す解放位置にある偏芯部材４０を図７（Ａ）に示す輸液位置に移動させる際は、キャップ１０を上に引き上げる。すると、そのキャップ１０とともに偏芯部材４０も上に引き上げられる。こうして上に引き上げておいて、今度は偏芯部材４０を下から、すなわち駆動力受け部４４側から支えながらキャップ１０のみを押し下げる。すると、クリック感を持ってキャップ１０が図６（Ａ）に示す位置に下がり、偏芯部材４０が輸液位置にロックされる。この偏芯部材４０の駆動力受け部４４を図４に示すポンプ本体３の嵌合穴８３１に嵌め込むことによって、その駆動力伝達部材８３に偏芯部材４０の駆動力受け部４４を支えさせてもよい。
【００７４】
図８は、本実施形態の輸液ポンプ用カセットの、図１に示す矢印Ｂ−Ｂに示す断面と、ポンプ本体の駆動力伝達部の断面を示した図である。
【００７５】
この図８において、偏芯部材４０は輸液位置にあり、その偏芯部材４０の駆動力受け部４４に、図４に示すポンプ本体３の駆動力伝達部材８３が連結している。
【００７６】
また、図９は、偏芯部材の駆動力受け部（Ａ）とポンプ本体の駆動力伝達部材（Ｂ）の斜視図である。
【００７７】
ポンプ本体３に内蔵されている不図示のモータが回転すると駆動力伝達部材８３が回転し、その回転が、駆動力伝達部材８３に連結されている、偏芯部材４０の駆動力受け部４４に伝達される。そして、偏芯部材４０が回転し、チューブ２内の液体が送り出される。
【００７８】
偏芯部材４０の駆動力受け部４４は、図９（Ａ）に示すように、６角柱形状の嵌合部４４１を有し、さらにその先端側には略円錐台形状に面取りされた導入部４４２を有する。さらに、この駆動力受け部４４には、その６角柱形状の角と角との間に、縦割りのスリット４４３が形成されている。
【００７９】
一方、ポンプ本体３に備えられている駆動力伝達部材８３には、偏芯部材４０の駆動力受け部４４を受け入れる嵌合穴８３１が設けられている。この嵌合部８３１は、その嵌合穴８３１を一周する間に、駆動力受け部４４の６角柱の角と角との間の面に接する凸部８３１ａと、その６角形の角を受け入れるように抉られた凹部８３１ｂとが交互に、その６角形の角の数と同数繰り返された形状の壁面で区画された穴である。
【００８０】
図１０〜図１２は、偏芯部材の駆動力受け部がポンプ本体の駆動力伝達部材の嵌合穴に嵌合する過程を示した図である。ここで、図１０、図１１、図１２には、それぞれ、駆動力受け部４４の嵌合穴８３１への嵌合開始の段階、途中まで嵌合した段階、完全に嵌合した段階を示している。図１０〜図１２のいずれにおいても、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は底から眺めた図である。
【００８１】
図１０には、駆動力伝達部材８３の嵌合穴８３１に、偏芯部材４０の駆動力伝達部４４の導入部４４３のみが入り込んだ状態が示されている。ここでは、図１０（Ｃ）から分かるように、駆動力受け部８３の６角柱形状の嵌合部４４１の角が、駆動力伝達部材８３の嵌合穴８３１を形成している壁面のうちの凸部８３１ａと一致した向きにある。
【００８２】
以下では、図９に示す形状の駆動力受け部４４および駆動力伝達部材８３によれば、嵌合部４４１が嵌合穴８３１に、このように角と凸部が対面する向きに嵌入されてきても、円滑に嵌合されることを説明する。
【００８３】
図１１には、図１０よりも嵌合が進み、嵌合部４４１の６角柱の角が凸部８３１ａに干渉した状態を示している。偏芯部材４０の駆動力受け部４４には、６角形の角と角の間に縦割りのスリット４４３が形成されている。このため、嵌合部４４１の６角形の角と凸部８３１ａとが干渉すると、そのスリット４４３が押し潰されるようにして駆動力受け部４４が弾性的に窄まる。
図１１において、駆動力伝達部材８３が回転すると、嵌合部４４１の６角形の角と凸部８３１ａは点接触しているだけであるため、偏芯部材４０は点接触部分からわずかに摩擦力を受けるがほとんど回転しない。これにより角と凸部との干渉が解除され、駆動力受け部４４の変形が元に戻り、嵌合部４４１が嵌合穴８３１に嵌入する。
【００８４】
このように、本実施形態の偏芯部材４０の駆動力受け部４４とポンプ本体３の駆動力伝達部材８３との組み合わせによれば、角と凸部とが干渉する場合を含め、駆動力受け部４４と駆動力伝達部材８３とが常に円滑に連結する。したがって、輸液ポンプ用カセット１をポンプ本体３に装着する際に引っ掛って装着しづらいということがなく、円滑な作業が行われる。
【００８５】
なお、ここでは、駆動力受け部４４の嵌合部４４１が６角柱であるとして説明したが、この嵌合部４４１は、６角柱以外の多角柱の形状であってもよい。ただしその場合、嵌合穴８３１の壁面形状も、その多角柱の角の数に合わせて変更される。
【００８６】
以上で本実施形態の説明を終了し、次に、各種の変形例を説明する。
【００８７】
以下に説明する各図において、これまで説明してきた実施形態における構成要素に対応する構成要素には、これまでの各図に付した符号と同一の符号を付して示し、相違点のみ説明する。
【００８８】
図１３は、輸液ポンプ用カセットの第１変形例を示した図である。この図１３は、上述の実施形態における図３と同じ断面を示している。
【００８９】
前述の実施形態の輸液ポンプ用カセット１の場合、筒体２４は、図３に示すように、本体２０を構成する胴部２１および蓋部２２と一体に成形され、蓋部２２から連続している。これに対し、この図１３に示す第１変形例の輸液ポンプ用カセット１Ａの場合、筒体２４は、本体２０の底部２３と一体成形され、その底部２３から連続している。この場合も、筒体２４の弾性変形によりチューブ２の過度の押潰し圧力が緩和される。
【００９０】
このように、筒体２４は、蓋部２２と繋がっていてもよく、底部２３と繋がっていてもよい。
【００９１】
図１４は、輸液ポンプ用カセットの第２変形例を示した図である。この図１４も、図３，図１３と同じ断面を示している。
【００９２】
上述の実施形態の輸液ポンプ用カセット１（図３参照）および上記の第１変形例の輸液ポンプ用カセット１Ａ（図１３参照）は、筒部２４が本体２０の蓋部２２あるいは底部２３に繋がっていて、その筒部２４の弾性変形を利用してチューブ２の過度の押潰しの圧力を緩和する構造となっている。これに対し、この図１４に示す第２変形例の輸液ポンプ用カセット１Ｂの場合、筒体２４は、本体２０の蓋部２２とも底部２３とも繋がっておらず、独立した部品となっている。さらにこの第２変形例では、その独立した部品である筒体２４と本体２０の胴部２１との間に円筒形状の弾性部材２５が介在している。この弾性部材２５は、筒体２４の横方向への移動に抗う役割を担っている。この第２変形例の場合、チューブ２の過度の押潰し圧力は、筒体２４が弾性部材２５から反力を受けながら移動することにより緩和される。ここで、この弾性部材２５は、ばね部材であってもよく、あるいは、ある程度の弾性をもった硬質ゴムで形成された部材であってもよく、その材質を問うものではない。
【００９３】
チューブ２は、チューブ通過口２１１（図１参照）で２本縦に並んでいるため、内部空間２０ａ内で一周する間に上下方向に位置を変えている。このため、前述の実施形態（図３参照）あるいは第１変形例（図１３参照）のように、筒体２４が蓋部２２あるいは底部２３に繋がっていると、チューブ２の上下方向の位置、すなわちチューブ２が一周する間の周回方向の位置によって、チューブ２が過度の押潰し圧力を受けたときの筒体２４の変形量が変化し、過度の押潰し圧力の緩和の程度が変化することになる。前述の実施形態（図３参照）あるいは第１変形例（図１３参照）の場合は、その筒体２４による過度の押潰し圧力の緩和の程度がチューブ２の上下方向に位置によって変化しても許容範囲内での変化に留まるように調整する必要がある。
【００９４】
これに対し、図１４に示す第２変形例の場合、筒体２４は本体２０からは独立した部品として構成されているため、チューブ２が上下方向に位置を変えても、同じ押潰し圧力のときは筒体２４はほぼ同じ移動量だけ移動する。したがって、チューブ２の上下方向の位置によらず、過度の押潰し圧力の緩和の程度はほぼ一定に保たれる。つまり、この第２変形例によれば、過度の押潰し圧力の緩和の程度をより精密に調整することが可能である。
【００９５】
図１５は、輸液ポンプ用カセットとポンプ本体とからなる輸液ポンプの変形例を示した図である。この図１５は、前述の実施形態における図４に相当する図である。
【００９６】
この図１５に示す輸液ポンプ５Ｃを構成している輸液ポンプ用カセット１Ｃは、図１に示すチューブ通過口２１１に相当する不図示のチューブ通過口で、チューブが２本横に並んでいる。これに伴い、チューブ押え部材５０は、チューブ２を２本横に並べた姿勢に固定する形状となっている。またポンプ本体３Ｃの開閉蓋７０の切欠き７２も、横並びの２本のチューブ２が通過する形状となっている。
【００９７】
さらに、ポンプ本体３Ｃに備えられている気泡センサ４は、ボディ側の超音波発信部４ａと開閉蓋側の超音波受信部４ｂとに分かれている。開閉蓋側が超音波発信部４ａ、ボディ側が超音波受信部４ｂであってもよい。
【００９８】
この変形例の場合、開閉蓋７０を開ければ気泡センサ４もボディ側と開閉蓋側とに分かれるため、気泡センサ４が配置されていても輸液ポンプ用カセット１Ｃおよびチューブ２の着脱に支障は生じない。
【００９９】
またこの変形例では、開閉蓋７０側に超音波発信部４ａまたは超音波受信部４ｂが配置さているが、超音波発信部と超音波受信部との双方を、ボディ側に、チューブ２に向けて配置し、開閉蓋７０の対向する部分に超音波反射部を設け、ボディ側から超音波を発信し超音波反射部で反射させてボディ側で受信する構成としてもよい。この場合、開閉蓋７０側には、電源線や信号線などの配線が不要となるため、構成をより簡略化することができる。
以上説明した実施形態および各種変形例によれば、偏芯部材４の回転軸４１の揺れを防止しつつ、チューブ２の押潰し圧力が緩和される。
なお、気泡センサ４として、チューブ２の表面に当てがわれる歪ゲージを備えているもについて説明したが、この歪ゲージを気泡センサ４とは独立した圧力センサとして構成することも可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１    輸液ポンプ用カセット
２    チューブ
３    ポンプ本体
４    気泡センサ
１０    キャップ
２０    本体
２０ａ    内部空間
２１    胴部
２２    蓋部
２３    底部
２４    筒体
２５    弾性部材
３０    環状部材
４０    偏芯部材
４１    回転軸
４２    偏芯部
４３    係合部
４４    駆動力受け部
５０    チューブ押え部材
６０    インタフェース
６１    表示パネル
６２    操作ボタン
７１    ヒンジ
７２    切欠き
７３    押え部
８０    装着部
８２    フック部
８３    駆動力伝達部材
２１１    チューブ通過口
２３１    軸受穴
２４１    内壁面
２４１ｃ    スリット
４２１    肩部
４３１，４３２    突起
４４１    嵌合部
４４３    スリット
８３１    嵌合穴
８３１ａ    凸部
８３１ｂ    凹部
【図１】
2015188645.tif 000003
【図２】
2015188645.tif 000004
【図３】
2015188645.tif 000005
【図４】
2015188645.tif 000006
【図５】
2015188645.tif 000007
【図６】
2015188645.tif 000008
【図７】
2015188645.tif 000009
【図８】
2015188645.tif 000010
【図９】
2015188645.tif 000011
【図１０】
2015188645.tif 000012
【図１１】
2015188645.tif 000013
【図１２】
2015188645.tif 000014
【図１３】
2015188645.tif 000015
【図１４】
2015188645.tif 000016
【図１５】
2015188645.tif 000017