(57)【要約】【課題】チューブを装着したり取外したりする際の取扱い操作を安全かつ容易に行うポンプの構造体とし、ロータの正転と逆転とを可能にすると共にロータをポンプ本体から取り外してポンプ内部の清掃を容易に行うようにした。【解決手段】ロータ５の円筒穴２６の案内突部２７ａが駆動軸４の螺旋状の案内溝４ａに倣うことによってロータ５が回動しながら固定壁９内に収納される構成により、モータ３の正転駆動によってロータ５を正転可能とする一方、駆動軸４の上端溝２８と円筒部２５の上端溝２９とが一致してなる連結溝に用手抓み７内の横軸３３を係止した状態にしてモータ３の逆転駆動によりロータ５を逆転可能にし、また用手抓み７を上方にずらすことによってモータ３の逆転駆動によりロータ５をモータ３の駆動軸４から上方に取り外し可能とした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ本体に設けられたモータの駆動軸に着脱自在に挿着して回転するロータの周囲に複数個のローラが配設されると共に、各ローラの周軌道の外周に軟質チューブを狭圧する固定壁が設けられ、前記ロータの回転駆動によって少なくとも１個のローラがチューブを圧迫しつつ回動することにより前記チューブ内の液を移送するチューブポンプにおいて、
前記ロータにはその外周に前記軟質チューブを係止する案内周溝が形成されると共に該ロータの中心上部に突設された円筒部内の軸方向に円筒穴が貫通状に形成され、該円筒穴の内周に突設された案内突部が前記駆動軸の外周に形成された螺旋状の案内溝に倣うことによって前記ロータが正転方向に回動しながら前記固定壁内に収納される一方、前記駆動軸の上端溝と前記円筒部の上端溝とが一致してなる連結溝に用手抓み内に固設された横溝を係止した状態にして前記モータを逆転駆動することにより前記ロータを逆転可能にし、また前記用手抓みを上方に引上げることによって該用手抓みの横軸を前記連結溝から離脱した状態で前記モータを逆転駆動することにより前記ロータを前記モータの駆動軸から上方に取り外し可能としたことを特徴とするチューブポンプ。
【請求項２】
前記用手抓みを前記円筒部に嵌合する構造において、該円筒部の外周の上下に離間して形成された外周溝と前記用手抓みの内周に形成された内周溝との間に弾性リングを装着し、前記用手抓みの引上げ又は押下げ動作に伴って前記弾性リングが前記円筒部の上方の外周溝と下方の外周溝とを移動していずれかに嵌着されることによって前記用手抓みの位置決めを行うようにしたことを特徴とする請求項１記載のチューブポンプ。
【請求項３】
前記円筒部の外周に前記ロータを覆うカバーが設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載のチューブカバー。
【請求項４】
前記ロータに軸支された各ローラは該ロータの半径方向に移動する余地を有し、各ローラ軸に係止された弾性部材によって外方へ不勢されていることを特徴とする請求項１、２又は３記載のチューブポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、人工透析装置又は血液処理装置等の体液又は補充液等を装置回路の系統内に流通する際、外周に複数のローラを設けたロータを回転することによっていずれかのローラで軟質チューブを圧迫することにより、チューブ内の液を輸送するようにしたチューブポンプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
人工透析装置、血液処理装置等の体液又は補充液を装置回路の系統内に流通する際に使用するチューブポンプの構成例としては、周状の固定壁と、その中心に設けられたモータの駆動軸に連結して回転するロータと、ロータに配設された数個のローラとを有し、回路中のチューブを固定壁とローラとの隙間に挿入し、該ローラでチューブに対する圧閉部所を作りながら固定壁に沿って移動させることにより、チューブ内の液を輸送するものである。
【０００３】
ところで、上記のようなチューブポンプの構造においては、固定壁とローラとの間にチューブを挿着するための隙間が設けられているが、この隙間に挟まれた手の指を回転中のローラで傷つけたり、装置に構成された別回路の余裕寸法を有する回路チューブがこの隙間に巻き込まれて切断してしまうという問題があった。
【０００４】
このため、従来のチューブポンプは固定壁内周とローラとの隙間の上方をスライド式又は揺動式の上部カバーで覆うことによってその隙間に対する外方からの侵入を防止するようにしている。
【０００５】
ところが、チューブの挿入または取り外しを行なう際に上部カバーを開くと、開いた上部カバーが装置の前方に突出したり、横方向に移動したりするため、医療作業の邪魔になり、あるいは作業者に接触して上部カバーが破損することがあった。
【０００６】
このような問題を解消するには、チューブポンプのロータに設けられたスライド式又は揺動式の上部カバーを廃止した構造体が望まれる。そのためにはチューブの取扱い操作を安全かつ容易に行う構造が確保されていなければならない。
【０００７】
一方、医療処置装置においては、装置の構造体に付着したり、培養されたりする汚染物質、或は構造体内に蓄積される塵や埃等の温床を衛生的に取り除く必要があるため、掃除のための手入れと清掃消毒を行うことによって衛生的処置を実行し、装置の取扱いによる細菌の接触感染を防止するようにした構造が望まれる。
【０００８】
さらに、体液又は補充液を装置回路の一方向へ輸送するだけではなく、返血処置の遂行においてはチューブ内の液を反対方向へ輸送する必要があり、このためロータの逆回転を可能とする構造が必要となる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、チューブポンプのロータに設けられたスライド式又は揺動式の上部カバーを廃止する一方、チューブを装着したり取外したりする際の取扱い操作を安全かつ容易に行うポンプの構造体とし、さらにロータの正転と逆転とを可能にすると共にロータをポンプ本体から取り外してポンプ内部の清掃を容易に行うようにして衛生管理面での利便性を確保するようにしたチューブポンプを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明における請求項１のチューブポンプは、ポンプ本体に設けられたモータの駆動軸に着脱自在に挿着して回転するロータの周囲に複数個のローラが配設されると共に、各ローラの周軌道の外周に軟質チューブを狭圧する固定壁が設けられ、前記ロータの回転駆動によって少なくとも１個のローラがチューブを圧迫しつつ回動することにより前記チューブ内の液を移送するチューブポンプにおいて、前記ロータにはその外周に前記軟質チューブを係止する案内周溝が形成されると共に該ロータの中心上部に突設された円筒部内の軸方向に円筒穴が貫通状に形成され、該円筒穴の内周に突設された案内突部が前記駆動軸の外周に形成された螺旋状の案内溝に倣うことによって前記ロータが正転方向に回動しながら前記固定壁内に収納される一方、前記駆動軸の上端溝と前記円筒部の上端溝とが一致してなる連結溝に用手抓み内に固設された横溝を係止した状態にして前記モータを逆転駆動により前記ロータを逆転可能にし、また前記用手抓みを上方に引上げることによって該用手抓みの横軸を前記連結溝から離脱した状態で前記モータを逆転駆動することにより前記ロータを前記モータの駆動軸から上方に取り外し可能としたことを特徴とするチューブポンプ。
【００１１】
また、本発明の請求項２のチューブポンプは、請求項１において、前記用手抓みを前記円筒部に嵌合する構造において、該円筒部の外周の上下に離間して形成された外周溝と前記用手抓みの内周に形成された内周溝との間に弾性リングを装着し、前記用手抓みの引上げ又は押下げ動作に伴って前記弾性リングが前記円筒部の上方の外周溝と下方の外周溝とを移動していずれかに嵌着されることによって前記用手抓みの位置決めを行うようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項３のチューブポンプは、請求項１又は２において、前記円筒部の外周に前記ロータを覆うカバーが設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項４のチューブポンプは、請求項１、２又は３において、前記ロータに軸支された各ローラは該ロータの半径方向に移動する余地を有し、各ローラ軸に係止された弾性部材によって外方へ不勢されていることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
本発明によるチューブポンプの基本構造としては、図１に示すように、ポンプ本体２に設けられたモータ３の駆動軸４に連結して回転するロータ５の周部に複数個（本実施例においては２個）のローラ６、６が配設されると共に、各ローラ６の周軌道の外周に軟質チューブ８を狭圧する固定壁９が設けられ、ロータ５の回転駆動によって少なくとも１個のローラ６がチューブ８を圧迫しつつ回動することによってチューブ内の液を移送するようにしたものである。
【００１６】
このような構造について詳細に述べると、図１に示すように、ロータ５はポンプ本体２とは別体に構成され、ポンプ本体２の駆動軸４から取り外し可能とされている。即ち、図２に示すように、ポンプ本体２は、その底板１０の下部にモータ３を固定してあり、底板１０の円筒穴１０ａから上方に突出されたモータ軸３ａに駆動軸４が固定され、該駆動軸４の外周には螺旋状の案内溝４ａが形成されている。
【００１７】
また、ポンプ本体２には、駆動軸４から所定距離をあけた外周に沿って所定高さの固定壁９が形成されている。この固定壁９の上端内周には傾斜状の当たり面１１が形成されている。
【００１８】
また、図１に示すように、ポンプ本体２には周状の固定壁９から外方へ互いに平行に案内通路１２、１２が形成され、両側の案内通路１２、１２内には凹部１３、１３（図５、６参照）が形成されている。
【００１９】
ところで、軟質チューブ８は、押圧力による変形（例えば、図６において、ローラ６の押圧による狭圧変形部８ａ）を弾性的に復帰し得る塩化ビニル等の合成樹脂製チューブから成り、図６に示すように、回路チューブ１４よりも大径であってポンプ本体２の固定壁９の内周に沿って両側の案内通路１２、１２に至る長さを有し、その両端を回路チューブ１４に連結部１５によって結合してある。そして、夫々の連結部１５、１５に形成されたツバ１６を各案内通路１２に形成した出口側に大径を有する凹部１３に係止することにより、ロータ５が正逆両方向へ回転する際に軟質チューブ８が固定壁９の方向へ引き込まれるのを防止する。
【００２０】
ロータ５はアルミニウム等の金属製本体から成り、ロータ５の周部の互いに反対側には上下箇所にフランジ１９、１９が形成されると共に、上下のフランジ１９、１９の略中心にはローラ軸１７、１７の上下端を軸支する軸穴１８、１８が形成され、さらにロータ５の周部を成すフランジ１９、１９間に形成された円弧部２０、２０には軟質チューブ８を係止して案内する周方向の案内溝２１、２１が形成されている。
【００２１】
ところで、上記の２ヶ所の上下フランジ１９、１９の夫々にてローラ軸１７を軸支する軸穴１８、１８はロータ５の半径方向に長円を成すことによってローラ軸１７を半径方向に移動する余地を有している。このため、弾性金属線材を湾曲状に屈曲してなる弾性部材２２の一端を折曲してローラ軸１７の上下各端部の穴部１７ａに挿入すると共に、該弾性部材２２の他端折曲部をロータ５の反対側面上に形成した穴部５ａに挿入係止することによってローラ軸１７をロータ５の半径方向の外方へ付勢することができ、軟質チューブ８の押圧時にこの押圧力を緩衝する構成とすることができる。
【００２２】
なお、図７に示すように、上記とは別の弾性部材２３を用いて構成することも可能である。即ち、図７に示す弾性部材２３は、上記のようにローラ軸１７の夫々に１個ずつ設けてあるのではなく、湾曲形成した１個の弾性部材２３の両端の折曲部を各ローラ軸１７、１７の夫々の穴部１７ａ、１７ａに挿着した構成としたものである。いずれにしても、ローラ６はロータ５の半径方向の外方へ弾性的に付勢された状態となり、後述するように軟質チューブ８を各ローラ６で押圧したときの反発力を緩衝することが可能となる。
【００２３】
また、図１に示すように、ロータ５の中心上部には円筒部２５が突設され、該円筒部２５内の軸方向に円筒穴２６が貫通状に形成されている。この円筒穴２６は上記のモータ３の駆動軸４に挿着されるもので、図２に示すように、ロータ５の下部には外側から内方へネジ２７で螺入された案内突部２７ａの先端が円筒穴２６の内周から突設され、この案内突部２７ａが駆動軸４の外周２形成された螺旋状の案内溝４ａに倣うことによってロータ５が回動しながら上下方向に移動し、する。
【００２４】
一方、図１に示すように、駆動軸４の上端に形成された上端溝２８と、この駆動軸４の外周に挿着されたロータ５の円筒部２５の上端に形成された上端溝２９とが高さ及び方向を一致して連続した連結溝を成形する。
【００２５】
また、図２に示すように、円筒部２５を上方から嵌合する用手抓み７が設けられ、この用手抓み７の上部に形成された両側の横穴７ａ、７ａには横軸３０が挿着され、該横軸３０は用手抓み７の内部天井側に露呈された状態にしている。
【００２６】
なお、この横軸３０は長方形の弾性金属板を円筒形に形成した合わせ部に隙間を残すことによって絞り込み方向へ変形可能とし、用手抓み７の両側横穴７ａ、７ａに横軸３０の両端を絞込状に挿着して該両端に弾性復帰力を発揮させることにより該横軸３０の抜出しを防止するようにしている。
【００２７】
このような構成により、用手抓み７を下方に押し下げることにより横軸３０を駆動軸４の上端溝２８とロータ５の円筒部２５の上端溝２９との一致した連続溝に嵌合すると、駆動軸４とロータ５とが結合状態になり、この状態でモータ３を逆転駆動することによってロータ５は逆転する。また、用手抓み７を上方に引上げることによって該用手抓み７の横軸３０を上記の連結溝（双方の上端溝２８、２９）から離脱した状態にしてモータ３を逆転駆動することによりロータ５をモータ３の駆動軸４から上方に取り外し可能としている。
【００２８】
また、用手抓み７を円筒部２５の上部から嵌合する構造において、該円筒部２５の外周の上下に離間して形成された外周溝３１ａ、３１ｂと用手抓み７の内周に形成された内周溝３２との間に弾性リング３３を装着してある。この用手抓み７の引上げ又は押下げ動作に伴って弾性リング３３が円筒部２５の上方の外周溝３１ａと下方の外周溝３１ｂとを移動する。このとき、用手抓み７の内周溝３２は、弾性リング３３が円筒部２５の上下に移動する際に膨れる形状を収容すると共に、弾性リング３３がいずれかの外周溝３１ａ、３１ｂに嵌着されることによって用手抓み７の位置決めを行うようにしている。
【００２９】
なお、弾性リング３３は鋼製線材を細径のコイル状に形成したものをリング形状としたものであり、用手抓み７の夫々の外周溝３１ａ、３１ｂのいずれかを弾性的に締め付けた状態にしている。
【００３０】
また、図１に示すように、ロータ５の円筒部２５の外周にはドーナツ形のカバー３５が設けられている。このカバー３５は透明プラスチックにより形成され、図２に示すように、上記の固定壁９の当たり面１１に相当する外径を有する円板形の中心に大径の中心穴３５ａが形成されている。このカバーの中心穴３５ａの内周には滑動用オイルが塗布されたＯリング３６が嵌合され、カバー３５の外周には上端縁にツバ３５ｂを形成してその下端にゴムリング３７を嵌合している。
【００３１】
このような構成により、ゴムリング３７が固定壁９の当たり面１１に当接したときにブレーキ作用を成すことによってロータ５の回動中にカバー３５は円筒部２５の外周を摺動回転する。このようなカバー３５によって固定壁９とローラ６、６間の隙間が閉塞され、この隙間に指先や他の回路チューブ等が入らない安全構造となる。
【００３２】
次に、上記のように構成されているチューブポンプの使用方法及び動作について説明する。図２に示すように、用手抓み７を上方に移動して円筒部２５の上方外周溝３１ａと用手抓み７の内周溝３２とが弾性リング３３で結合された状態にし、ロータ５の円筒穴２６を駆動軸４に挿入してモータ３を正転駆動すると、ロータ５の内周に突設された案内突部２７ａが駆動軸４の案内溝４ａに倣うことによりロータ５を正転させながら下降し、案内突部２７ａが駆動軸４の案内溝４ａの終端まで下降することによって定位置の高さで回転することとなる。
【００３３】
このとき、軟質チューブ８をロータ５の周りに掛けて案内周溝２１に係止する一方、該軟質チューブ８をローラ６と当たり面１１との間に押し込むと、軟質チューブ８は、ロータ５の回転に伴ってローラ６と固定壁９との間に挟み込まれる。さらに、図３に示すように、ロータ５の下降に伴って、軟質チューブ８はローラ６と固定壁９との間に潰された状態で挟み込まれ、ロータ５が定位置まで下降すると、該ロータ５の高さと駆動軸４の高さとが一致する。
【００３４】
この状態でロータ５を回転し続けると、夫々のローラ６で軟質チューブ８に対する圧閉部所を作りながら固定壁９に沿って移動することにより、軟質チューブ８内の液を輸送することができる。また、モータ３の回転速度を変えることによって軟質チューブ８内の移送量を調整することができる。
【００３５】
ついで、図４に示すように、用手抓み７を下方に押し込むと、円筒部２５の下方外周溝３１ｂと用手抓み７の内周溝３２とが弾性リング３３で結合された状態となり、このとき駆動軸４の上端溝２８とロータ５の円筒部２５の上端溝２９とが一致した形状の連続溝に用手抓み７内の横軸３０が嵌合することによって駆動軸４とロータ５とを結合する。この状態でモータ３を逆転駆動すると、駆動軸４を介してロータ３も逆転し、夫々のローラ６の周りの軟質チューブ８に対する圧閉部所を逆転方向に移動することによって、軟質チューブ８内の液を逆送することができる。
【００３６】
さらに、用手抓み７を上方にずらして、図３に示すように、円筒部２５の上方外周溝３１ａと用手抓み７の内周溝３２とが弾性リング３３で結合された状態にすると、駆動軸４の上端溝２８と円筒部２５の上端溝２９とから用手抓み７内の横軸３０が離脱することによって、駆動軸４とロータ５との結合が解かれる。
【００３７】
この状態でモータ３を逆転駆動すると、ロータ５の円筒内２５の案内突起２７ａが駆動軸４の案内溝４ａに倣って移動することにより、ロータ５が回転しつつ上昇して（図２に示す状態）、ロータ５を駆動軸４から取り外し可能となる。
【００３８】
この状態でチューブ８を取り外し、ロータ５を駆動軸４から用手で引き出して取り外すことができ、ポンプ本体２の内部やロータ５を目視下で清掃したり、消毒材の塗布処理等を行うことができるようになる。また、消耗品の管理や交換等のメンテナンスも容易に行うことができ、近年において要求されている治療装置の徹底した衛生管理に適するものとなる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のチューブポンプによれば、用手抓みの上下動によって用手抓み内の横軸が駆動軸の上端溝と円筒部の上端溝とに嵌合するか離脱するかを調整することによってロータを正転又は逆転可能にし、ローラと固定壁との間に狭圧された軟質チューブの圧閉部所を固定壁に沿って移動することにより、軟質チューブ内の液を輸送したり逆送したりすることができ、また、モータの回転速度を変えることによって軟質チューブ内の移送量を調整することができる。
【００４０】
また、本発明において、用手抓みを上方に引上げることによって該用手抓みの横軸を連結溝から離脱した状態にすることができ、この状態でモータを逆転駆動すると、ロータが逆回転することによって上昇し、該ロータをモータの駆動軸から取り外すことが可能となる。この状態で、ポンプ内部の清掃が容易になり、消毒材の塗布処理等を行ったり、消耗品の管理や交換等のメンテナンスも容易に行うことができ、近年要求されている治療装置の衛生管理面での利便性を確保することが可能となる。
【００４１】
上記のように用手抓みを上下動する操作はワンタッチで行われ、円筒部の外周の上下に離間して形成された外周溝と用手抓みの内周に形成された内周溝との間に弾性リングを装着し、用手抓みの引上げ又は押下げ動作に伴って弾性リングが円筒部の上方の外周溝と下方の外周溝とを移動していずれかに嵌着されることによって用手抓みの位置決めを行うことが容易にでき、駆動軸とロータとを結合状態にしたり、この結合状態を解除したりすることができる。
【００４２】
また、円筒部の外周にロータを覆うカバーが設けられていることによって、固定壁とローラ間に指を突っ込んだり、他のチューブを絡ませたりすることがなく、操作上の安全性を確保すると共に、軟質チューブを装着したり取外したりする作業を容易且つ確実に遂行することができ、装置の臨床使用にすばやく対応することができる。
【００４３】
また、上記の本発明によるチューブポンプは、ロータに横スライドしたり開閉したりするカバーが設けられていないため、従来のようにカバーが開いて装置から突出したり、カバーが破損したりすることがない。また、カバー開放時の占有空間を不要とするため、チューブポンプの合理的配置と操作上の容易さとを達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるチューブポンプの分解斜視図である。
【図２】本発明によるチューブポンプの縦断面図であり、ロータを上方に移動した状態を示す。
【図３】本発明によるチューブポンプの縦断面図であり、ロータを固定壁内に収容した状態であって用手抓みを上方に引上げた状態を示す。
【図４】本発明によるチューブポンプの縦断面図であり、ロータを固定壁内に収容した状態であって用手抓みを下方に押下げた状態を示す。
【図５】本発明によるチューブポンプの側面図である。
【図６】本発明によるチューブポンプにおいて用手抓みを取り除いた平面図である。
【図７】本発明によるチューブポンプにおいて用手抓みを取り除いた平面図であり、図６に示す弾性部材とは異なる部材で構成した例を示す。
【符号の説明】
２…ポンプ本体
３…モータ
３ａ…モータ軸
４…駆動軸
４ａ…案内溝
５…ロータ
５ａ…穴部
６…ローラ
７…用手抓み
７ａ…横穴
８…軟質チューブ
９…固定壁
１０…底板
１０ａ…連通穴
１１…当たり面
１２…案内通路
１３…凹部
１４…回路チューブ
１５…連結部
１６…ツバ
１７…ローラ軸
１７ａ…穴部
１８…軸穴
１９…フランジ
２０…円弧部
２１…案内周溝
２２、２３…弾性部材
２５…円筒部
２６…円筒穴
２７…案内突部
２８…上端溝
２９…上端溝
３０…横軸
３１ａ…上方の外周溝
３１ｂ…下方の外周溝
３２…上方の内周溝
３３…弾性リング
３５…カバー
３５ａ…中心穴
３５ｂ…ツバ
３６…Ｏリング
３７…ゴムリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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