JP2005312669A - シリンジポンプ - Google Patents

Abstract

【課題】 破損しにくい装着検出手段１３を備えたシリンジポンプ１を提供する。
【解決手段】 ピストン７のフランジ部７Ａがプッシャ８の係合溝１２Ｂに正しく差し込まれると、ボタン１５がガイド孔１４Ａに押し込まれてコイルスプリング１７の付勢力がスイッチ手段１８の付勢部材２３の付勢力よりも大きくなる。それに伴い、接触子２１がハウジング２２内へ退没して端子２５が通電されて、フランジ部７Ａが係合溝１２Ｂに正しく装着されたことが検出される。
上記ピストン７のフランジ部７Ａの厚さにばらつきがあっても、コイルスプリング１７が圧縮されることにより、円柱部材１６からハウジング２２に対して必要以上の押圧力が作用しないので、スイッチ手段１８の破損を防止できる。
【選択図】 図４

Description

本発明はシリンジポンプに関し、より詳しくは、シリンジのピストンがプッシャの係合溝に正しく装着されたか否かを検出できる装着検出手段を備えたシリンジポンプに関する。

従来、人工透析の際に用いるシリンジポンプとして、シリンジのシリンジ本体をロックレバーで固定し、ピストン後端のフランジ部をプッシャの溝部に差し込んで、シリンジを保持するようにしたものは公知である（例えば、特許文献１、特許文献２）。
このような従来のシリンジポンプにおいて、ピストンのフランジ部がプッシャの溝部に正しく装着されていない場合には、プッシャでピストンを押すことができないばかりでなく、シリンジ本体に接続されているチューブ内が陰圧である場合には、ピストンがシリンジ本体側へ吸い込まれて薬液が必要以上に注入されてしまい、逆にチューブ内が陽圧である場合にはピストンが押し戻されて血液がシリンジ内に流入するという問題が生じる。
そこで、従来、ピストンのフランジ部がプッシャの溝部に装着されたか否かを検出するために、プッシャに接触式センサからなる装着検出手段を備えたシリンジポンプが提案されている（例えば、特許文献３）。この特許文献３に開示された発明によれば、簡単な構成で安価な装着検出手段を備えたシリンジポンプを提供することができる。
特公平５−６７３０７号公報 特公平６−３４８２５号公報 特許掲載公報第３４８３１３１号

ところで、ピストンのフランジ部の厚さはシリンジを製造するメーカーによって多少のばらつきがあるので、上記特許文献３に開示された装置においては、異なる厚さのフランジ部であっても、それらに対応できるような接触式センサを用いる必要があった。
しかしながら、−般に市販される接触式センサの場合には、センサの作動端の最大押し込み量は０．５ｍｍ程度であり、押し込み量の許容範囲はごく少量である。そのため、厚いフランジ部が溝部に差し込まれると、センサに対して過剰に負荷がかかってセンサが破損するおそれがあった。

上述した事情に鑑み、本発明は、シリンジ本体を固定する固定手段と、この固定手段により固定されたシリンジ本体に対してピストンを押し込むプッシャとを備えるとともに、上記プッシャは、上記ピストンの後端部に形成したフランジ部を差し込むための係合溝と、フランジ部の後端面を押す押圧面とを備え、さらに、上記プッシャの係合溝に上記ピストンのフランジ部が正しく差し込まれたことを検出する装着検出手段を備えたシリンジポンプにおいて、
上記装着検出手段を上記プッシャに設け、上記装着検出手段は、上記プッシャの押圧面に開口させたガイド孔から先端部を突出するように配置され、上記ピストンのフランジ部が係合溝に差し込まれると上記ガイド孔に押し込まれるボタンと、接触子が押圧されると作動するスイッチ手段と、上記ボタンと接触子との間に配置されて、上記ボタンの先端部が上記ピストンのフランジ部によりガイド孔に押し込まれると圧縮される第１付勢部材とを備えるシリンジポンプを提供するものである。

このような構成によれば、上記装着検出手段を簡単な構成で安価に設けることができる。また、上記ボタンと接触子との間には第１付勢部材を配置してあるので、フランジ部の厚さの違いによるボタンに対する押圧力の違いを第１付勢部材により吸収することができる。そのため、フランジ部の厚さの違いによってスイッチ手段が破損することを防止することができ、ひいては破損しにくい装着検出手段を提供することができる。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１はシリンジポンプであり、人工透析を行う際に透析装置に対してシリンジ２内の薬液を注入する場合に用いられるものである。
シリンジポンプ１は、支持フレーム３上に水平に設けた基台４と、この基台４にシリンジ２のシリンジ本体５を水平に固定する固定手段６とを備えるとともに、この固定手段６によって固定したシリンジ本体５に対してシリンジ２のピストン７を前進させて押し込むプッシャ８とを備えている。固定手段６によってシリンジ本体５を固定した状態において、プッシャ８が図示しない駆動機構によって矢印方向に前進されてシリンジ本体５内へ押し込まれることにより、シリンジ本体５内の薬液が吐出口５Ａから吐出されるようになっている。
上記固定手段６は、基台４に突設されてシリンジ本体５の外周部を下方側から支持する一対の支持部４Ａ，４Ｂと、中央側の支持部４Ｂに鉛直方向に形成されてシリンジ本体５の後端部に形成したフランジ部５Ｂが差し込まれる係合溝４Ｃと、上記両支持部４Ａ，４Ｂによって支持されたシリンジ本体５の外周部を上方側から抑えて固定するロックレバー１１とによって構成されている。

他方、プッシャ８は、図示しない駆動機構に連動して上記基台４に形成した長手方向のガイド孔４Ｄに沿って進退移動されるようになっている。プッシャ８は、そのケーシング１２における移動方向の前方側に、基台４の長手方向と直交する鉛直方向の押圧面１２Ａを備えるとともに、その押圧面１２Ａから連続するケーシング１２における隣接前方位置に、上記ピストン７の後端部に形成したフランジ部７Ａが差し込まれる係合溝１２Ｂを備えている。
シリンジ２をシリンジポンプ１に装着する場合には、上記ロックレバー１１を水平面において図２に示す状態から反時計方向に約９０度回転させて後退させておき、その状態においてシリンジ本体５を上方側から両支持部４Ａ、４Ｂ上に載置するとともに、フランジ部５Ｂを支持部４Ｂの係合溝４Ｃに係合させるようになっている。それと同時にピストン７のフランジ部７Ａをプッシャ８の係合溝１２Ｂに上方側から差し込んで係合させ、その後に上記ロックレバー１１を９０度時計方向に回転させてシリンジ本体５の外周部に係合させる（図１、図２に示す状態）。このようにして、シリンジ本体５を基台４上に水平に固定するようになっている。

ところで、上述したようにシリンジ２をシリンジポンプ１の基台４上に装着した際に、ピストン７のフランジ部７Ａがプッシャ８の係合溝１２Ｂに正しく装着されたか否かを検出する必要がある。
そこで、本実施例においては、上記ピストン７のフランジ部７Ａがプッシャ８の係合溝１２Ｂに正しく装着されたか否かを検出する装着検出手段１３を上記プッシャ８に設けている。
図３ないし図４に示すように、本実施例の装着検出手段１３は、ケーシング１２の押圧面１２Ａにおける所定高さ位置に押圧面１２Ａと直交させて取付けた円筒ガイド１４と、この円筒ガイド１４に後方側から（図３の右方側から）摺動自在に嵌合した概略円柱状のボタン１５と、このボタン１５の後端面に形成した有底孔１５Ａに摺動自在に嵌合した円柱部材１６と、円柱部材１６における前方側の段部端面と有底孔１５Ａの底部とにわたって配置したコイルスプリング１７（第１付勢部材）と、さらにこの円柱部材１６の進退動に連動して接触子２１が押圧されると作動するスイッチ手段１８とを備えている。

円筒ガイド１４の内周面は、ボタン１５が進退動する際のガイド孔１４Ａとなっており、円筒ガイド１４の前方側の開口部は上記押圧面１２Ａに開口している。これにより、ボタン１５は、円筒ガイド１４のガイド孔１４Ａにガイドされてプッシャ８の移動方向に進退移動できるようになっている。ボタン１５の先端部１５Ｂは円錐状に形成してあり、他方、ボタン１５の後端部の外周部にフランジ状のストッパ部１５Ｃを形成している。ボタン１５の先端部１５Ｂにおける中心１５Ｂ’の高さは、ピストン７のフランジ部７Ａが正しく係合溝１２Ｂに差し込まれた場合のフランジ部７Ａの中心と一致するように調整されている。なお、上記ボタン１５の先端部の形状は円錐状に限られるものではなく、フランジ部７Ａが係合溝１２Ｂに差し込まれた際にガイド孔に押し込まれるような形状（例えば球状や先細りのテーパ状）であれば良い。

スイッチ手段１８は、ブラケット２４を介してケーシング１２に固定したハウジング２２と、このハウジング２２の前面２２Ａに対して出没自在となるようにハウジング２２に設けられて円柱部材１６の後端面１６Ａと常時当接する接触子２１と、ハウジング２２に配置されて上記接触子２１を円柱部材１６に向けて付勢し、通常ではハウジング２２の前面よりも接触子２１の受圧面２１Ａが突出した図３に示す突出位置に接触子２１を保持する付勢部材２３（第２付勢部材）と、上記ハウジング２２に設けられて、上記付勢部材２３が圧縮されることにより上記接触子２１がハウジング２２内へ退没されると通電される端子２５とを備えている。
なお、図３ないし図４に示した付勢部材２３の形状は、あくまでもイメージとして表現したものであり、実際の形状とは異なるものである。
上記スイッチ手段１８に設けた付勢部材２３の付勢力Ｆ１は、上記ボタン１５と円柱部材１６との間に設けたコイルスプリング１７の付勢力Ｆ２よりも大きなものを用いている。

そのため、図３に示したフランジ部７Ａが係合溝１２Ｂに装着されていない非装着状態においては、上記付勢部材２３の付勢力Ｆ１によって接触子２１がハウジング２２の前面２２Ａから最大突出量だけ突出した突出位置に保持されている。また、その接触子２１の受圧面２１Ａが当接した円柱部材１６とコイルスプリング１７とを介してボタン１５はガイド孔１４Ａから突出する方向に付勢されている。そのため、図３に示した非装着状態においては、ボタン１５は、そのストッパ部１５Ｃが円筒ガイド１４の後方端面に当接して停止しており、この状態では、ボタン１５の先端部が押圧面１２Ａから所定量だけ突出して係合溝１２Ｂ内に位置している。この状態では、コイルスプリング１７は少し圧縮されているか、あるいは全く圧縮されていない状態となっている。
本実施例では、図３に示す非装着状態においては、スイッチ手段１８における接触子２１が前面２２Ａから突出する最大突出量、つまり、接触子２１の受圧面２１Ａがハウジング２２の前面２２Ａに対して退没する最大量は０．５ｍｍに設定されている。
また、通常用いられるピストン７のフランジ部７Ａの厚さは２．５ｍｍとして製造されたものを前提としている。そして、本実施例では、プッシャ８の係合溝１２Ｂの幅Ｄ１は２．８ｍｍに設定してあり、非装着状態における押圧面１２Ａから係合溝１２Ｂへ突出するボタン１５の先端部１５Ｂの突出量は、係合溝Ｄ１の幅と同じ２．８ｍｍに設定している。

そこで、ピストン７のフランジ部７Ａが係合溝１２Ｂに正しく差し込まれると、フランジ部７Ａの端面がボタン１５の先端部と当接して、該ボタン１５はコイルスプリング１７を圧縮させつつガイド孔１４Ａ内に２．５ｍｍだけ押し込まれるようになっている（図４参照）。そして、本実施例では、このようにボタン１５がガイド孔４Ａ内に押し込まれことに伴ってコイルスプリング１７が圧縮されると、このコイルスプリング１７の付勢力Ｆ２がスイッチ手段１８側の付勢部材２３の付勢力Ｆ１よりも大きくなるようになっている。
そのため、コイルスプリング１７によって接触子２１側へ押圧される円柱部材
１６に連動して接触子２１がハウジング２２内へ押し込まれて、その前面２２Ａ内に完全に退没し、円柱部材１６の後端面１６Ａが前面２２Ａに当接する。このように接触子２１がハウジング２２内へ完全に退没すると端子２５が通電されて、スイッチ手段１８が作動されるようになっている。
一般にシリンジポンプで用いられるシリンジは、ピストン７のフランジ部７Ａの厚さが２．５ｍｍで製造されているが、メーカーによっては希に２．８ｍｍ近い厚さの場合もある。そこで、本実施例においては、上述のように係合溝１２Ｂの幅Ｄ１を２．８ｍｍに設定して、フランジ部７Ａが厚い場合にも対応できるようにしている。これにより、フランジ部７Ａの厚さが２．５ｍｍの場合と、２．８ｍｍ近い厚さの場合ではボタン１５の押し込み量が異なり、また、２．５ｍｍの場合であってもプッシャ８が前進して押圧面１２Ａがフランジ部７Ａに当接する過程においてボタン１５をさらに押し込むことになるが、コイルスプリング１７が圧縮されることでこれを吸収するようになっているので、スイッチ手段１８に破損させるような押圧力が作用することが防止される。

以上のように構成した本実施例においては、ピストン７のフランジ部７Ａが係合溝１２Ｂに正しく装着されない場合には、ボタン１５が円筒ガイド１４内に押し戻されず、コイルスプリング１７が圧縮されることは無いので、コイルスプリング１７の付勢力Ｆ２が付勢部材２３の付勢力Ｆ１よりも大きくならない。そのため、接触子２１は最大突出量である０．５ｍｍだけハウジング２２の前面２２Ａから突出した突出位置に保持され、スイッチ手段１８の端子２５に通電されることはない。このように、スイッチ手段１８の端子２５に通電されないので、ピストン７のフランジ部７Ａが係合溝１２Ｂに正確に装着されていないことを検出することができる。
他方、ピストン７のフランジ部７Ａが係合溝１２Ｂに正しく差し込まれると、ボタン１５がガイド孔４Ａ内に押し込まれて、コイルスプリング１７の付勢力Ｆ２がスイッチ手段１８側の付勢部材２３の付勢力Ｆ１よりも大きくなり、接触子２１が退没されて端子２５が通電されるようになっている。これにより、フランジ部７Ａが係合溝１２Ｂに正確に装着されたことを検出することができる。
また、この状態からフランジ部７Ａが係合溝１２Ｂから抜け出すことがあれば、端子２５が通電されなくなり、これを検出することができる。
そして、フランジ部７Ａを係合溝１２Ｂに差し込む際に、個々のピストン７のフランジ部７Ａの厚さにばらつきがあって、ボタン１５がガイド孔１４Ａに押し込まれる際の移動量に差が生じても、コイルスプリング１７が圧縮されることにより、円柱部材１６の後端面１６Ａからハウジング２２の前面２２Ａに対して必要以上の押圧力が作用しないようになっている。

したがって、個々のピストン７のフランジ部７Ａに厚さの違いがあったとしても、上記円柱部材１６によってスイッチ手段１８側の接触子２１およびハウジング２２に対して過重に負荷が掛かることがない。そのため、フランジ部の厚さの違いによってスイッチ手段が破損することを防止して、ひいては破損しにくく、寿命が長い装着検出手段を提供することができる。
また、上述した本実施例によれば、構成が簡単で安価な装着検出手段１３を提供することができる。

本発明の一実施例を示す正面図。 図１の平面図。 図１のＩＩＩ―ＩＩＩに沿う、一部をイメージで表現した装着検出手段１３の拡大断面図。 図３に示した装着検出手段１３の異なる状態を示す断面図。

符号の説明

１…シリンジポンプ ２…シリンジ
５…シリンジ本体 ６…固定手段
７…ピストン ７Ａ…フランジ部
８…プッシャ １２Ａ…押圧面
１２Ｂ…係合溝 １３…装着検出手段
１４…円筒ガイド １４Ａ…ガイド孔
１７…コイルスプリング（第１付勢部材） ２１…接触子
２３…付勢部材（第２付勢部材）

Claims (2)

1. シリンジ本体を固定する固定手段と、この固定手段により固定されたシリンジ本体に対してピストンを押し込むプッシャとを備えるとともに、上記プッシャは、上記ピストンの後端部に形成したフランジ部を差し込むための係合溝と、フランジ部の後端面を押す押圧面とを備え、さらに、上記プッシャの係合溝に上記ピストンのフランジ部が正しく差し込まれたことを検出する装着検出手段を備えたシリンジポンプにおいて、
   上記装着検出手段を上記プッシャに設け、上記装着検出手段は、上記プッシャの押圧面に開口させたガイド孔から先端部を突出するように配置され、上記ピストンのフランジ部が係合溝に差し込まれると上記ガイド孔に押し込まれるボタンと、接触子が押圧されると作動するスイッチ手段と、上記ボタンと接触子との間に配置されて、上記ボタンの先端部が上記ピストンのフランジ部によりガイド孔に押し込まれると圧縮される第１付勢部材とを備えることを特徴とするシリンジポンプ。
2. 上記スイッチ手段は上記接触子を付勢する第２付勢部材を備え、上記第１付勢部材は、上記ボタンが押圧面から突出した状態で上記第２付勢部材より付勢力が小さく、上記ボタンが押し込まれて圧縮されることで、上記第２付勢部材より付勢力が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載のシリンジポンプ。
   

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