JP2016059817A

JP2016059817A - 医用ペリスタポンプ

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Publication number: JP2016059817A
Application number: JP2015185498A
Authority: JP
Inventors: フージューユエ; Yuefu Zhu; ラマドスモハンラール; Ramadoss Mohanlal
Original assignee: Johnson Electric SA
Current assignee: Johnson Electric SA
Priority date: 2014-09-19
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2016-04-25
Anticipated expiration: 2035-09-18
Also published as: JP6616139B2; CN105422427A; US20160082168A1; DE102015115779A1; CN105422427B; US9999712B2

Abstract

【課題】構造が簡素化され且つ安全性が向上した、又は少なくとも公知のものに有益な選択を提供する医用ペリスタポンプを提供する。
【解決手段】ペリスタポンプは、駆動部と、ポンプ本体と、ホースと、ロータと、連結部材とを備える。前記駆動部は支持軸を備える。前記ポンプ本体は、前記ロータを収容するチャンバを備える。前記ホースは、前記チャンバの壁の内側に組み付けられる。前記連結部材は、前記駆動部と前記ロータとを連結し、前記チャンバに受け入れられる。前記ロータは、前記ホースを順次絞って前記ホース内の媒質を流すように構成される。前記連結部材及び前記ロータは、前記支持軸を中心として回転し、前記支持軸によって支持される。この医用ペリスタポンプは、簡単な構造を有し、操作し易い。
【選択図】図１

Description

本発明は、医療機器に関し、特に、血液ポンプなどの医用ペリスタポンプに関する。

ホースポンプとしても知られるペリスタポンプは、産業用ポンプの一種であり、医療、食品、化学産業において広く用いられ、敏感性、粘性、強腐食性の媒質、粉砕効果のある媒質、高純度を要する媒質、又は一定量の粒状物質を含む媒質を輸送する。

ホースは、液体を受け入れるためのペリスタポンプの唯一の不可欠な部材であり、ローラ又は押圧ブロックは、ホースを絞って、ホース内の液体を流す。ホースは、独立した装置なので、ポンプ本体を密封する必要が無くなる。したがって、ペリスタポンプは、漏れが無く、非常に衛生的である。更に、ローラを回転させる度に、一定量の液体が出力されるので、ペリスタポンプは、供給量を定量化する用途において、優れた性能を発揮することができる。

しかしながら、ペリスタポンプの構造は複雑であり、駆動部の歯車は、ローラを固定したロータを回転させるように配置され、ポンプチャンバ内に露出しているので、作業者は、ホースの交換時に、怪我をする可能性がある。

構造が簡素化され且つ安全性が向上した、又は少なくとも公知のものに有益な選択を提供する医用ペリスタポンプが望まれる。

したがって、本発明は、その一態様において、支持軸を備える駆動部と、チャンバを備えるポンプ本体と、前記チャンバ内に受け入れられるロータと、前記チャンバの壁の内側に組み付けられるホースと、前記駆動部と前記ロータとを連結し、前記チャンバに受け入れられる連結部材とを備える医用ペリスタポンプを提供するものであり、ここで、前記ロータは、前記ホースを順次絞って前記ホース内の媒質を流すように構成され、前記支持軸は、前記連結部材及び前記ロータを支持し、前記連結部材及び前記ロータは、前記支持軸を中心として回転するように配置される。

前記ロータは、前記連結部材に着脱可能に取り付けられることが好ましい。

前記連結部材は複数のラッチつめを備え、前記ロータは複数のロック部材を備え、各ラッチつめには、突刺／ラッチ切欠きが設けられ、各ロック部材には、ラッチ切欠き／突刺が設けられて、対応する前記突刺／ラッチ切欠きとラッチ係合するようになっていることが好ましい。

前記ロータは本体を備え、前記本体は、前記ラッチつめの受入溝を形成し、前記本体は案内溝を形成し、前記ロック部材は、前記案内溝内で摺動可能であり、前記ロック部材と前記本体との間に、弾性部材が設けられ、前記弾性部材は、前記ロック部材を押して、前記ロック部材の前記ラッチ切欠き／突刺が前記対応する突刺／ラッチ切欠きとラッチ係合することができる位置に、前記ロック部材を維持するようになっていることが好ましい。

前記連結部材には、少なくとも１つの段部が設けられて、前記ロータを、前記チャンバに対して軸方向に位置決めするようになっていることが好ましい。

前記ロータは、本体と、前記本体に対して相対的に摺動可能な摺動ブロックと、前記ブロックの末端部に組み付けられるローラと、前記摺動ブロックを半径方向外方に移動させて、前記ローラを前記ホースと接触させるように配置されるばねとを備えることが好ましい。

前記本体は、少なくとも１つの位置決め面を備え、前記摺動ブロックは、少なくとも１つの当接面を形成し、前記摺動ブロックの前記当接面は、前記本体の対応する前記位置決め面と係合することによって、前記摺動ブロックを位置決めすることが好ましい。

前記ポンプ本体は、更に、前記チャンバを覆うように構成されるカバーを備え、前記カバーは、ヒンジによって、前記チャンバに連結されることが好ましい。

前記ポンプ本体は、更に、前記チャンバを覆うためのカバーを備え、前記カバーと前記チャンバとの間に、電磁ロック機構が設けられることが好ましい。

前記カバー及び前記チャンバの一方は永久磁石を備え、他方はセンサを備え、前記センサは、前記磁石と相互に作用して、前記カバーの開閉状態を検知するようになっていることが好ましい。

前記駆動部は電気モータ及び減速機構を備え、前記減速機構は出力歯車を備え、前記出力歯車は、前記チャンバの外側に設けられ、前記連結部材に固定連結されることが好ましい。

前記ロータはカバープレートを備え、前記カバープレートは、前記ロータを手動回転させるためのハンドルを有することが好ましい。

本発明の一実施形態による医用ペリスタポンプを示す図である。カバーを開けた状態の、図１の医用ペリスタポンプの部分分解図である。図１の医用ペリスタポンプのロータ及び連結部材の分解図である。図３のロータのロック部材を示す図である。ロータの内部構造を示すようにロータカバーを取り外した状態の、図１の医用ペリスタポンプのロータを示す図である。図５のロータの断面図である。

ここで、添付図面の図を参照して、単なる例示として本発明の好ましい実施形態を説明する。図において、複数の図に現れる同一の構造体、要素又は部品は、一般に、それらが現れる全ての図において同じ符号で表記される。図内に示される構成部品及び構造部の寸法は、一般に、便宜のため及び提示の明確さのために選択されたものであり、必ずしも縮尺通りではない。

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態による医用ペリスタポンプは、駆動部１０と、ポンプ本体３０と、ホース６０とを含む。

駆動部１０は、電気モータ１２と、電気モータ１２によって駆動される減速機構１４とを含む。

ポンプ本体３０は、チャンバ３２と、チャンバ３２内に受け入れられるロータ４０とを含む。ロータ４０は、ホース６０を絞って、ホース６０内の血液などの（液体）媒質を流すように構成される。チャンバ３２は円弧壁３４を含み、ホース６０の一部は、円弧壁３４の内面に密着する。円弧壁３４の内面は、円筒面の一部である。この内面の中心は、ロータ４０の中心と一致する。

減速機構１４は、支持軸１６及び出力歯車１８（図３参照）を含む。出力歯車１８には、連結部材７０が固定連結される。支持軸１６が、出力歯車１８及び連結部材７０を貫通して延在することによって、出力歯車１８及び連結部材７０は、支持軸１６を中心として回転することができる。連結部材７０がチャンバ３２に受け入れられ、ロータ４０が連結部材７０に着脱可能に連結されることによって、連結部材７０を介して出力歯車１８と共に回転するように、ロータ４０を固定することができる。出力歯車１８は、チャンバ３２の底板３３の、ロータ４０から離れた側で遮蔽され、すなわち、出力歯車１８は、チャンバ３２の外側に設けられ、これにより、出力歯車１８が保護され、ユーザが出力歯車１８で怪我をするのを防ぐようになっている。

図３及び図４を参照すると、連結部材７０は、ロータ４０とラッチ係合する複数のラッチつめ７２を含む。各ラッチつめ７２には、その末端部に、突刺７４が設けられている。ロータ４０は、複数のロック部材４２を含み、各ロック部材４２は、突刺７４とラッチ係合するためのラッチ切欠き４４を形成する。ロータ４０は、更に、本体４６を含む。本体４６は、本体４６の軸方向に延在する、ラッチつめ７２を挿入するための溝４６２（図６）を形成する。本体４６は、ロック部材４２に対応する部分に、案内溝４８を形成する。ロック部材４２は、案内溝４８内で摺動可能である。ロック部材４２と本体４６との間に、ばね４９などの弾性部材が弾性圧縮状態で設けられる。ばね４９は、連結部材７０の突刺７４がロック部材４２のラッチ切欠き４４とラッチ係合することができる位置に、ロック部材４２を留まらせる。

具体的には、ロック部材４２は、２つのラッチ切欠き４４を形成し、ばね４９に隣接する各ラッチ切欠き４４の端部の底部には、ラッチ切欠き４４の側壁からラッチ切欠き４４に向かって延在するブロックプレート４５が設けられる。外力を印加すると、ロック部材４２が、ばね４９の力に抗して移動し、本体４６に対して内方に摺動することにより、ラッチ切欠き４４内のブロックプレート４５が突刺７４から遠ざかるように移動することができるので、ラッチつめがラッチ切欠き４４に入ることができる。一旦突刺７４がブロックプレート４５から離れると、ばねは、ラッチ部材をロック位置に戻し、ここで、ラッチつめはブロックプレートと突刺との間で接触する。ばね４９の付勢状態では、ロック部材４２が元の位置に戻り、連結部材７０の突刺７４がラッチ切欠き４４のブロックプレート４５に抗することによって、連結部材７０がロータ４０に固定されて、ロータ４０は連結部材７０と一緒に回転することができる。図示の実施形態では、ばね４９は、本体４６の中央部とロック部材４２の内端部との間に位置する。ばね４９は、ロック部材４２を外方に押す。連結部材７０の突刺７４はラッチ切欠き４４の内側壁に抗し、すなわち、突刺７４は本体４６の中心に最も近い側壁に接触し、ばね４９の付勢状態のロック部材４２が過度に外方に摺動し、ロータ本体から外れるのを防ぐ。ばねの付勢に抗してラッチ部材を押し下げると、ラッチつめが解除され、ロータと連結部材との連結を解除することができる。

好ましくは、連結部材７０は２つのラッチつめ７２を含み、各ラッチつめ７２には、その端部に、１対の突刺７４は設けられる。各ロック部材４２は、１対のラッチ切欠き４４を形成し、突刺７４の各対は、対応するラッチ切欠き４４内に位置する。このような配置によって、連結部材７０とロータ４０との連結を強化することができる。

連結部材７０は、更に、連結部７６を含む。好ましくは、連結部７６の形状は環状であり、その中心に貫通穴が形成されている。駆動部１０の出力歯車１８は、ラッチつめ７２から離れた連結部７６の端部に固定して組み付けられる。支持軸１６は、出力歯車１８及び連結部７６を貫通して延在することによって、出力歯車１８及び連結部材７０を回転可能に支持する。

連結部材７０には、少なくとも１つの段部が設けられて、チャンバ３２内のロータ４０の軸部を位置決めする。本実施形態では、ラッチつめ７２に隣接する連結部材７０の連結部７６の端部には、その中心に、突出段部７８が設けられる。ラッチつめ７２にも、突刺７４に隣接する位置に、段部７８が設けられ、段部７８は、ロータ４０の本体４６に当接する（図６参照）。突刺７４と段部７８との係合によって、連結部材７０に対するロータ４０の軸方向の位置を規定することができる。

図５を参照すると、ロータ４０は、更に、本体４６に対して相対的に摺動可能な複数の摺動ブロック５０と、摺動ブロック５０の末端部に組み付けられ、摺動ブロック５０に対して相対的に回転可能な複数のロールポスト又はローラ５２と、本体４６の中央部と摺動ブロック５０の内端部との間に位置するばね５４とを含む。ばね５４が摺動ブロック５０を外方に押圧することにより、ローラ５２はホース６０を絞ることができる。具体的には、本体４６は、摺動ブロック５０を受け入れる受入空間を形成し、摺動ブロック５０は、この受入空間内で摺動することができる。摺動ブロック５０には肩部５６が設けられ、本体４６は、摺動ブロック５０の肩部５６に対応する円弧位置決め面４６４を形成する。肩部５６は、位置決め面４６４に接触するように構成される当接面５６４を形成し、当接面５６４は、本体４６の位置決め面４６４の形状に対応する形状を有する。位置決め面４６４は、摺動ブロック５０の肩部５６と係合して、摺動ブロック５０の最大移動距離を制限することによって、ローラ５２の最遠位置を制御する。好ましくは、本体４６の複数の円弧位置決め面４６４は、ロータの軸上に中心を有する同軸円上に位置する。同軸円の中心は、支持軸１６の軸、すなわち、ロータ４０の中心上にある。これにより、複数の摺動ブロック５０の同心性を保つこと、すなわち、複数の摺動ブロック５０のローラ５２の最遠端縁とロータ４０の中心との間の距離を均一に保つことが容易になり、これによって、ホースに対するそれぞれ異なる摺動ブロック５０のローラ５２の絞り力を等しく維持し、一定の媒質の流れが得られる。

図２を参照すると、ホース６０は、実質的にＵ字状に配置され、チャンバ３２の側部の内側に組み付けられる。作動時、駆動部１０の出力歯車１８は、連結部材７０を介して回転するようにロータ４０を駆動し、ロータ４０のローラ５２は、ホース６０の延在方向に沿ってホース６０を絞ることによって、ホース６０内の媒質を押して、ホースに沿ってロータ４０の回転方向に移動させる。

ロータ４０は、更に、カバープレート４７を含む。カバープレート４７は、ねじなどの固定部材を介して、本体４６に固定される。カバープレート４７の本体４６から離れた側には、ハンドル４７２が設けられ、駆動部１０が作動を停止すると、ユーザは、ハンドル４７２を用いて、ロータ４０を回すことができる。

ポンプ本体３０は、更に、チャンバ３２を覆うように構成されるカバー３６を含む。カバー３６は、ヒンジ連結によって、チャンバ３２に連結される。

好ましくは、カバー３６とチャンバ３２との間に、電磁ロックが設けられる。カバー３６及びチャンバ３２の一方に永久磁石３６２が固定され、他方にホールセンサなどのセンサ３２２が組み付けられる。カバー３６が閉状態のとき、センサ３２２は、カバー３６の閉状態を示す信号を発生する。カバー３６が開状態のとき、センサ３２２は、カバー３６の開状態を示す別の信号を発生する。

本発明の医用ペリスタポンプは、特に、血液ポンプとして用いるのに適している。血液ポンプとして働く場合、出力歯車１８の回転速度は、好ましくは、８０〜１２０回転／分（ＲＰＭ）である。

本出願の説明及び請求項において、動詞「備える（comprise）」、「含む（include）」、「含む（contain）」及び「有する（have）」、並びにその変形形態は、説明する要素又は特徴の存在を規定するために包括的な意味で使用され、追加の要素又は特徴の存在を排除するものではない。

明確にするために別個の実施形態に関連して説明されている本発明の特定の特徴は、１つの実施形態において組み合わせて提供してもよいものと理解される。逆に、簡潔にするために１つの実施形態に関連して説明されている本発明の種々の特徴を、個別に又はそれらを適当に組み合わせて提供してもよい。

上記の実施形態は単なる例示であり、請求項に定義する本発明の範囲から逸脱することなく、他の様々な修正が可能であることは、当業者にとって明らかである。

例えば、ロック部材及び連結部材は、異なる着脱可能な連結方法で連結することができる。ラッチフックとラッチ切欠きとの係合を採用する場合、ラッチフック及びラッチ切欠きの位置は、特に上記で説明したいずれの位置にも限定されるものではない。ラッチフックは、ロック部材及び連結部材の一方に位置することができ、ラッチ切欠きは、他方に位置することができる。ラッチフックとラッチクリップとの係合を採用することもできる。これらは全て、本発明の範囲内である。したがって、本発明の範囲は、以下の請求項を参照して特定されるものである。

１０駆動部
１２電気モータ
１４減速機構
１６支持軸
１８出力歯車
３０ポンプ本体
３２チャンバ
３３底板
３４円弧壁
３６カバー
４０ロータ
４２ロック部材
４４ラッチ切欠き
４５ブロックプレート
４６本体
４７カバープレート
４８案内溝
４９ばね
５０摺動ブロック
５２ローラ
５４ばね
５６肩部
６０ホース
７０連結部材
７２ラッチつめ
７４突刺
７６連結部
７８段部
３２２センサ
３６２永久磁石
４６２溝
４６４位置決め面
４７２ハンドル
５６４当接面

Claims

支持軸を備える駆動部と、
チャンバを備えるポンプ本体と、
前記チャンバ内に受け入れられるロータと、
前記チャンバの壁の内側に組み付けられるホースと、
前記駆動部と前記ロータとを連結し、前記チャンバに受け入れられる連結部材と、を備える医用ペリスタポンプであって、
前記ロータは、前記ホースを順次絞って前記ホース内の媒質を流すように構成され、前記支持軸は、前記連結部材及び前記ロータを支持し、前記連結部材及び前記ロータは、前記支持軸を中心として回転するように配置されることを特徴とする医用ペリスタポンプ。
前記ロータは、前記連結部材に着脱可能に取り付けられることを特徴とする、請求項１に記載のポンプ。
前記連結部材は複数のラッチつめを備え、前記ロータは複数のロック部材を備え、各ラッチつめには、突刺／ラッチ切欠きが設けられ、各ロック部材には、ラッチ切欠き／突刺が設けられて、対応する前記突刺／ラッチ切欠きとラッチ係合するようになっていることを特徴とする、請求項２に記載のポンプ。
前記ロータは本体を備え、前記本体は、前記ラッチつめの受入溝を形成し、前記本体は案内溝を形成し、前記ロック部材は、前記案内溝内で摺動可能であり、前記ロック部材と前記本体との間に、弾性部材が設けられ、前記弾性部材は、前記ロック部材を押して、前記ロック部材の前記ラッチ切欠き／突刺が前記対応する突刺／ラッチ切欠きとラッチ係合することができる位置に、前記ロック部材を維持するようになっていることを特徴とする、請求項３に記載のポンプ。
前記連結部材には、少なくとも１つの段部が設けられて、前記ロータを、前記チャンバに対して軸方向に位置決めするようになっていることを特徴とする、請求項４に記載のポンプ。
前記ロータは、本体と、前記本体に対して相対的に摺動可能な摺動ブロックと、前記ブロックの末端部に組み付けられるローラと、前記摺動ブロックを半径方向外方に移動させて、前記ローラを前記ホースと接触させるように配置されるばねとを備えることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のポンプ。
前記本体は、少なくとも１つの位置決め面を備え、前記摺動ブロックは、少なくとも１つの当接面を形成し、前記摺動ブロックの前記当接面は、前記本体の対応する前記位置決め面と係合することによって、前記摺動ブロックを位置決めすることを特徴とする、請求項６に記載のポンプ。
前記ポンプ本体は、更に、前記チャンバを覆うように構成されるカバーを備え、前記カバーは、ヒンジによって、前記チャンバに連結されることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のポンプ。
前記ポンプ本体は、更に、前記チャンバを覆うためのカバーを備え、前記カバーと前記チャンバとの間に、電磁ロック機構が設けられることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のポンプ。
前記カバー及び前記チャンバの一方は永久磁石を備え、他方はセンサを備え、前記センサは、前記磁石と相互に作用して、前記カバーの開閉状態を検知するようになっていることを特徴とする、請求項９に記載のポンプ。
前記駆動部は電気モータ及び減速機構を備え、前記減速機構は出力歯車を備え、前記出力歯車は、前記チャンバの外側に設けられ、前記連結部材に固定連結されることを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のポンプ。
前記ロータはカバープレートを備え、前記カバープレートは、前記ロータを手動回転させるためのハンドルを有することを特徴とする、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のポンプ。