JP2004060590A - ローラポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】弾性チューブをローラ回転装置により押圧閉塞してポンプ動作を行なうローラポンプで、安全確保のため逆転防止機構が組み込まれるが、メンテナンスや方向設定の変更の時は、ポンプを装置から取り外してからでないと行うことができなかった。又、組み立て性の向上を阻害していた。これらの欠点を排除する事が課題である。
【解決手段】本発明においては、ローラポンプの逆転防止機構をローラポンプとは別体として設けることにより、ローラポンプから分離可能として、さらに逆転防止機構を弾性チューブ装着面側に配置することにより、逆転防止機構を容易に取り付け、取り外し可能とし、ローラポンプを透析装置等の装置に組み込んだ状態あるいはローラポンプ単体でも逆転防止機構のメンテナンスや逆転防止方向の設定が可能で、さらにポンプ製造時の組立性も改善して目的を達成する。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、弾性チューブをローラにより押圧閉塞してポンプ動作を行なうローラポンプに関し、特に医療用の送液装置に適したローラポンプの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
弾性チューブをローラにより押圧閉塞してポンプ動作を行なうローラポンプは医療分野や理化学分野等の液体を送液させる装置に多く用いられており、例えば医療分野では透析装置に組み込まれて血液を体外循環させる血液ポンプにローラポンプが用いられている。一般的にこの血液ポンプはモータなどの駆動源により駆動されているが、誤って本来の回転方向とは逆方向に駆動された場合、血液が逆流してしまい、人命に関わる大事故の懸念がある。そのため、血液ポンプに逆転防止機構を組み込み、所望の一方向にしか駆動できない構造にすることがある。
図４と図５は逆転防止機構を組み込んだ従来技術に成るローラポンプの例で、ローラポンプ２は、ローラポンプヘッド５、減速機構４、モータ３より成り、逆転防止機構６はモータ３に組み込まれていて、ワンウェイクラッチ６−１とワンウェイクラッチハウジング６−２で構成されている。ワンウェイクラッチ６−１はワンウェイクラッチハウジング６−２に固定されていて、ワンウェイクラッチハウジング６−２はモータカバー３−１にねじで固定されている。ワンウェイクラッチ６−１はモータ軸３−２と噛み合っていて、モータ３が正規の方向に回転するときはフリーであるが、正規の方向と逆方向に回転する場合はロックするようになっている。モータ３により発生した回転は減速機構４で減速される。減速機構４の出力軸４−１とロータ５−２は固着されているため、減速機構４で減速された回転がロータ５−２に伝わる。ロータ５−２の周囲には弾性チューブを押圧閉塞するローラ５−３が出力軸４−１に対して対称の位置に２個配置されていて、ローラ５−３は、コの字形のローラ支持板５−４に固定されたローラ軸５−３１に軸受で回転可能に軸支されている。ローラ支持板５−４の一端にはローラ支持板軸５−４１が固定されていて、このローラ支持板軸５−４１はロータ５−２に設けられた孔に回転可能に拘束されている。ローラ支持板５−４の他端には、ローラ支持板５−４をロータ５−２の外側へ押し出すようにバネ５−５の一端が接触していて、このバネ５−５の他端はロータ５−２の側面に設けられた穴に入っている。ロータ５−２は、弾性チューブの入口溝と出口溝を有し円弧状の内壁を持ったローラポンプハウジング５−１に収まっていて、弾性チューブはバネ５−５による適切な押圧でローラ５−２とローラポンプハウジング５−１の内壁との間に挟まれている。以上のような構造のため、モータ３が駆動すると減速機構を介してロータ５−２がローラポンプハウジング５−１内部で回転し、ローラ５−３がロータ５−２と一緒に回転するので、ローラ５−３が弾性チューブをローラポンプハウジング５−１の内壁に押し付け、ローラ５−３により弾性チューブを扱きながら弾性チューブ内の液体を送液することができる。もし、モータ３が正規の方向とは逆に回転しようとしたときは、ワンウェイクラッチ６−１によりロックされて回転できないため、逆方向に送液されることはない。
このような血液ポンプは、透析装置１に組み込まれるためモータ３と減速機構４は透析装置１の中に隠れてしまう。そのためローラポンプ２を透析装置１に組み込んだ状態では、逆転防止機構６の取り付け、取り外しをすることができない。また、他の従来例として、逆転防止機構が予め減速機構４の内部に組み込まれ、何らかの理由で逆転防止機構の取り付け、取り外しが必要な場合は、減速機構４とモータ３を分離解体する必要が生じる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来の構成は、ローラポンプを透析装置等の装置に組み込んだ状態では、逆転防止機構の取り付け、取り外しをすることができないため、逆転防止機構のメンテナンスや逆転方向設定の変更がある場合は、ローラポンプを透析装置等の装置から取り外して行う必要があり、逆転防止機構が減速機構内に組み込まれたローラポンプ単体では，減速機構とモータを分離解体する必要を生じて、取扱に不便なローラポンプとなっていた。また、このように逆転防止方向の設定に柔軟性を欠いた構造は、ローラポンプ製造時にも組み立て性の向上を阻害する要因にもなっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、ローラポンプの逆転防止機構をローラポンプとは別体として設けることにより、ローラポンプと分離可能として、さらに逆転防止機構を弾性チューブ装着面側に配置することにより、逆転防止機構を容易に取り付け、取り外し可能とし、ローラポンプを透析装置等の装置に組み込んだ状態あるいはローラポンプ単体でも、逆転防止機構のメンテナンスや逆転防止方向の設定が可能で、さらにローラポンプ製造時の組立性も向上する。
【０００５】
【実施例】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。図１は本発明に成るローラポンプの要部断面図、図２は上面図、図３は部分透視側面図である。
【０００６】
ローラ５−３により弾性チューブを押圧閉塞してポンプ動作を行なうローラポンプ２は、図２のように、ローラポンプヘッド５、減速機構４、モータ３で構成されている。更にローラポンプヘッド５は弾性チューブを保持するローラポンプハウジング５−１と弾性チューブを押圧閉塞するローラ５−３を備えたロータ５−２により構成されている。以下、ローラポンプ２のそれぞれの構成要素について詳述する。
【０００７】
図１、図３によりローラポンプ５を詳述する。ロータ５−２はほぼ直方体の形状をしており、中心部に出力軸４−１を挿入・固着される孔が形成されている。弾性チューブを押圧閉塞する円筒状のローラ５−３は、出力軸４−１の半径方向対称の位置に２つ配置されており、コの字形のローラ支持板５−４に固定されたローラ軸５−３１により、軸受で回転可能に軸支されている。このローラ支持板５−４の一端にはローラ支持板軸５−４１が固定されていて、ローラ支持板５−４の他端はバネ５−５によりローラ支持板５−４をロータ５−２より外側に押し出され、その結果ローラ５−３がロータ５−２より外方向に押し出されるようになっている。その結果、ローラ支持板５−４に設けられ、出力軸４−１に軸支されたローラ５−３が、バネ５−５の復元力により、弾性チューブをローラ５−３とローラポンプハウジング５−１の内壁面との間に挟み押圧閉塞するようになっている。
【０００８】
次にロータ５−２と出力軸４−１の固着方法を詳述すると、ロータ５−２の上部と出力軸４−１にはほぼ同じ幅とほぼ同じ深さを持った軸方向の溝４−１２があり、この溝４−１２はロータ５−２と出力軸４−１との位置関係により一直線になるように形成されている。ロータ５−２と出力軸４−１の軸方向の溝４−１２には、この溝４−１２より若干幅の狭い長方形状のプレート５−７が収まり、出力軸４−１からの回転力をロータ５−２に伝えて、ロータ５−２が回転するようになっている。このプレート５−７には一箇所孔があり、この孔にはロータ５−２に固定されたプレート軸５−７１が貫通していて、このプレート軸５−７１を支点にプレート５−７が動くようになっていて、プレート５−７を溝４−１２に収めたときには出力軸４−１の回転力をロータ５−２に伝え、プレート５−７を持ち上げたときには出力軸４−１の回転力をロータ５−２に伝えないようになっている。更に、このプレート５−７はマグネット５−６に吸着する金属でできており、プレート５−７の下部のロータ５−２にマグネット５−６が埋め込まれていて、プレート５−７を溝４−１２に収めるとマグネット５−６が吸引してプレート５−７が固定される。
【０００９】
また、出力軸４−１の端部には周方向の溝４−１１があり、ロータ５−２の中心にある出力軸４−１を挿入する孔には、この周方向の溝４−１１に収まる小さい抜け止めピン５−８が横から突き出ており、この抜け止めピン５−８が周方向の溝４−１１に収まっているときにはロータ５−２が出力軸４−１より抜けないようになっている。
【００１０】
以上のような構造になっているので、ロータ５−２を出力軸４−１より抜く時は、プレート５−７を持ち上げて回転方向の出力軸４−１との拘束を解除し、ロータ５−２を出力軸４−１に対して約９０°回転させて抜け止めピン５−８を出力軸４−１の軸方向の溝４−１２の位置に移動させることで、ロータ５−２と出力軸４−１の抜け方向の拘束を解除しロータ５−２を引き抜くことができ、工具等を使用せずにロータ５−２を出力軸４−１より容易に取り外し可能としている。
【００１１】
減速機構４を詳述すると、出力軸４−１は２つの軸受４−４で回転自由に支えられ、この２つの軸受４−４の間に大歯車４−３が出力軸４−１に固定されている。この大歯車４−３と噛み合う小歯車４−３が形成された歯車支軸４−２があり、この両端には２つの軸受４−４で回転自由に支えられている。この歯車支軸４−２には別の大歯車４−が固定されていて、減速機構４の下部にはモータ３が固着され、このモータ軸３−２に形成された小歯車４−３が前記別の大歯車４−３と噛合されている。
【００１２】
前記歯車支軸４−２の、ローラポンプハウジング５−１側の軸端は軸受４−４よりもワンウェイクラッチ６−１が噛み合うのに必要な長さだけ突き出ている。ワンウェイクラッチ６−１はワンウェイクラッチハウジング６−２に嵌め込まれていて、ワンウェイクラッチハウジング６−２には孔が４箇所開いていて、ローラポンプハウジング５−１にはこの孔位置と一致する位置に雌ねじが形成されており、ワンウェイクラッチ６−１をローラポンプハウジング５−１にねじ６−３で取り付けられるようになっている。
【００１３】
ワンウェイクラッチ６−１を交換する場合は、ロータ５−２を前述した方法で取り外し、ワンウェイクラッチ６−１を固定しているねじ６−３を取り外し、ワンウェイクラッチハウジング６−２とともにワンウェイクラッチ６−１を引き抜くことにより容易に取り外しができる。ワンウェイクラッチ６−１を取り付けるときは前述の取り外し方法の逆手順により容易に行なうことができる。また、これまでの説明で明らかなように，ロータ５−２を取り外さない限り、ワンウェイクラッチハウジング６−２の取り外しが不可能であり、ロータ回転中に誤ってワンウェイクラッチ６−１の着脱を行うような不正な操作も防止できる。
【００１４】
また、本発明の実施例においては歯車支軸４−２にワンウェイクラッチ６−１を取り付けているが、出力軸４−１等にワンウェイクラッチ６−１を取り付けてもよく、また、ワンウェイクラッチ６−１は、ワンウェイクラッチハウジング６−２を介さずにローラポンプハウジング５−１に嵌着・保持されることも可能であることは言うまでも無い。なお、本願発明に係るローラポンプ２には、送液の逆流を防止するために逆転防止機構６が設けられることは上述の通りで、該逆転防止手段６−１としては、ワンウェイクラッチが使用されることが多いので、逆転防止機構６に付いてはワンウェイクラッチを使用した例で示しているが、これに限定されるものではない。
【００１５】
【発明の効果】
本発明に成るローラポンプは、ローラポンプの逆転防止機構をローラポンプとは別体で製作することによりローラポンプと分離可能として、さらに逆転防止機構を弾性チューブ装着面側から取り付けることにより、逆転防止機構を容易に取り付け及び取り外し可能とすることで、ローラポンプを透析装置等に組み込んだ状態あるいはローラポンプ単体でも、逆転防止機構のメンテナンスや逆転防止方向の設定が可能で、さらにローラポンプ製造時の組立性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に成るローラポンプを備える透析装置の要部断面図である。
【図２】図１の例の上面図である。
【図３】図１の例の部分透視側面図である。
【図４】従来技術に成る透析装置の例の要部断面図である。
【図５】図４の例の上面図である。
【符号の説明】
１　　　　透析装置
２　　　　ローラポンプ
３　　　　モータ
３−１　　モータカバー
３−２　　モータ軸
４　　　　減速機構
４−１　　出力軸
４−１１　端部周方向の溝
４−１２　端部軸方向の溝
４−２　　歯車支軸
４−２１　歯車支軸の端部
４−３　　歯車
４−４　　軸受
５　　　　ローラポンプヘッド
５−１　　ローラポンプハウジング
５−２　　ロータ
５−３　　ローラ
５−３１　ローラ軸
５−４　　ローラ支持板
５−４１　ローラ支持板軸
５−５　　バネ
５−６　　マグネット
５−７　　プレート
５−７１　プレート軸
５−８　　抜け止めピン
５−９　　軸受
６　　　　逆転防止機構
６−１　　逆転防止手段（ワンウェイクラッチ）
６−２　　保持部材（ワンウェイクラッチハウジング）
６−３　　ねじ

Claims (4)

1. 駆動源と該駆動源に連係し所定の減速比で駆動される出力軸を有する減速機構と、円弧状の内壁を持ち且つ該内壁に略垂直なベース面を持つローラポンプハウジングと、該ローラポンプハウジングに内装され前記出力軸に締結保持されるロータと、該ロータに連係し転動・回転自在に保持されたローラを有するローラポンプにおいて、前記減速機構がローラポンプハウジングのベース面に連通する歯車支軸を有すると共に、該歯車支軸に対して該ベース面側から配設・保持が可能な逆転防止手段を備えていることを特徴とするローラポンプ。
2. 前記逆転防止手段が、該逆転防止手段を嵌着する保持部材を介してローラポンプハウジングに保持されていることを特徴とする請求項１に記載のローラポンプ。
3. 前記逆転防止手段を嵌着する保持部材が、ロータの取り外しで露出し、前記逆転防止手段の取り外し・取り付けが可能なように構成されていることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のローラポンプ。
4. 前記逆転防止手段が、ワンウェイクラッチであることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のローラポンプ。

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