JP2022068717A - 挿通部材の固定構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】挿通部材に設けられ、挿通部材の外径に比べて十分大きな外径を有する部材を容易に貫通可能であり、且つ挿通部材に対して十分な密着性を確保することができるシール部材を有した、コンパクトな挿通部材の固定構造を提供する。【解決手段】固定構造１は、皮膚Ｓに挿通されるドライブライン２と、皮膚Ｓに固定されドライブライン２を挿通する固定部材３と、ドライブライン２を保持する保持機構４とを備える。保持機構４は、ドライブライン２を挟持するチャック部材５１と、シール部材５３と、チャック部材５１及びシール部材５３を押圧するネジ部材５２とを備える。シール部材５３は、ドライブライン２に挿通される本体部９１と、本体部９１の端部から突出し、且つ突出方向に向かって断面形状が徐々に縮径する環状突起部９２とを有する。環状突起部９２は、チャック部材５１の端面と当接することで、シール部材５３の径方向の内側に屈曲変形する。【選択図】図１

Description

本発明は、挿通部材の固定構造に関する。
従来、対象物に挿通される挿通部材を保持し、当該対象物に固定する固定構造が知られている。
例えばその一例として、特許文献１には、貫通路（挿通孔）を有する経皮端子（固定部材）と、貫通路に挿嵌されるカテーテル（挿通部材）と、経皮端子の頭部にねじ嵌合するように形成され、カテーテルの固定部位の周囲に配設された環状ゴム弾性体（シール部材）を押圧して、カテーテルを止着するキャップ（ネジ部材）とを有する、経皮カテーテル留置セットが開示されている。
特開平３－２５４７５８号公報
ところで、Ｏリング等の一般的な環状のシール部材においては、気密性や液密性といった密着性を高めるために、シール機能を施す対象部材の外径に比べて、内径が僅かに小さくなるように予め設定しておき、当該対象部材の周囲（径方向の外側）に装着される必要がある。
ここで、例えば人工心臓に使用される皮膚ボタンなどのような、医療用チューブを挿通部材とする固定構造においては、挿通部材の外径に比べて十分大きな外径を有するコネクタ部が、当該挿通部材における体外に露出した側の先端に設けられることから、上記のような一般的なシール部材では、コネクタ部を貫通させることが難しく、固定構造の所定箇所にシール部材を配置することが非常に困難である。
一方、このような問題の解決策として、例えば、コネクタ部の外径と比べて十分大きな内径を有する長尺円筒状にシール部材を構成し、固定構造の所定箇所に配置された後、軸方向に圧縮して内周面を径方向内側へ弾性変形させる等の構造が考えられるが、固定構造全体としての構造が複雑となり、また外観形状も過大となるため、現実性に乏しい。
本発明の目的は、挿通部材に設けられ、当該挿通部材の外径に比べて十分大きな外径を有する部材（例えば、コネクタ部）を容易に貫通可能であり、且つ挿通部材に対して十分な密着性を確保することができるシール部材を有した、コンパクトな挿通部材の固定構造を提供することにある。
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
即ち、本発明に係る挿通部材の固定構造は、対象物に挿通される挿通部材と、前記対象物に固定され、前記挿通部材を挿通する挿通孔を有する固定部材と、前記固定部材に対して前記挿通部材を保持する保持機構とを備える、挿通部材の固定構造であって、前記固定部材は、前記挿通孔の軸方向の一端に雌ネジ部を有し、且つ当該軸方向の中途部において一端側から他端側に向かって断面形状が徐々に縮径する固定部材側被嵌合部を有し、前記保持機構は、前記固定部材側被嵌合部に則した形状からなる第一チャック部材側嵌合部を有し、前記挿通部材の外周面と、前記挿通孔の内周面との間において、前記第一チャック部材側嵌合部を前記固定部材側被嵌合部に嵌合させて前記挿通部材を挟持するチャック部材と、円筒形状の弾性部材からなり、前記チャック部材に対して前記軸方向の一端側に配置されるシール部材と、前記シール部材に対して前記軸方向の一端側に配置され、前記雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部を有し、前記雄ネジ部が前記雌ネジ部に螺合することによって前記チャック部材及び前記シール部材を前記軸方向の他端側に向かって押圧するネジ部材とを備え、前記シール部材は、前記挿通部材に挿通される本体部と、前記本体部の他端側の端部から前記軸方向の他端側に突出し、且つ突出方向に向かって断面形状が徐々に縮径する環状突起部を有し、前記環状突起部は、前記チャック部材における前記軸方向の一端側の端面と当接することで、前記シール部材の径方向の内側に屈曲変形することを特徴とする。
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明に係る挿通部材の固定構造によれば、挿通部材に設けられ、当該挿通部材の外径に比べて十分大きな外径を有する部材（例えば、コネクタ部）を容易に貫通可能であり、且つ挿通部材に対して十分な密着性を確保することができるシール部材を有した、コンパクトな挿通部材の固定構造を実現することができる。
一実施形態に係る固定構造の側面一部断面図である。 図１に記載の固定構造の要部分解斜視図である。 図１に記載の保持機構の断面一部拡大図である。 図１に記載の固定構造の組立方法を説明する図である。 図１に記載の固定構造の組立方法を説明する図である。 図１に記載の固定構造の組立方法を説明する図である。 変形例に係る固定構造の側面一部断面図である。 図７に記載の固定構造の要部分解斜視図である。
次に、発明の実施の形態を説明する。まず、本発明の一実施形態にかかる挿通部材の固定構造１について説明する。本実施形態において、軸方向の一端側とは挿通部材の軸方向に沿った体外側を指し、軸方向の他端側とは挿通部材の軸方向に沿った体内側を指すものとする。
本実施形態に係る固定構造１とは、対象物に挿通される挿通部材を固定するための構造である。ここで、挿通とは、長さを持つ部材である挿通部材が、少なくとも固定構造１の内部と外部とに亘って存在する状態とすることを意味する。挿通部材は、対象物に挿通された部分が保持されていれば、対象物を貫通してもよいし、貫通しなくてもよい。対象物は、挿通部材を挿通するための孔を有しており、当該孔を通して挿通部材を挿通させる。
本実施形態においては、挿通部材の一例であり医療用チューブの一種であるドライブライン２は、対象物である皮膚Ｓから体内の目的部位へと到達するように案内される。なお、挿通部材は、ドライブライン２に限定されず、例えば、カテーテルや、その他の医療用チューブ、または中実の医療用ケーブルであってもよく、長さを有する他の部材であってもよい。また、挿通部材が挿通される対象物は、経皮的に導入される体腔であってもよいが、皮膚に限定されるものではなく、臓器や骨等の生物を構成する要素など、細菌等の侵入を抑制する必要がある対象物、例えば生体であることが好ましい。
＜固定構造の構成＞
次に、本実施形態に係る固定構造１の全体構成について図１及び図２を用いて説明する。
本実施形態に係る固定構造１は、挿通部材であるドライブライン２と、対象物である皮膚Ｓに固定され、ドライブライン２を挿通する挿通孔３３を有する固定部材３と、固定部材３に対してドライブライン２を保持する保持機構４とを備えている。ここで、固定部材３が皮膚Ｓに固定されるとは、皮膚Ｓの一部が固定部材３の表面にアンカリングする（定着する）ことにより固定部材３が皮膚Ｓに固定されることを意味する。
ドライブライン２は、人体の内部へ挿通する筒状の部材であり、医療用チューブの一種である。ドライブライン２の外周面（外表面）は、人体の内部へ挿入された部分は繊維によって被覆されている。ドライブライン２の体内側端部は体内に配置された図示しない医療用機器に連結されており、ドライブライン２の体外側端部は、体外に配置された図示しない機器に連結されている。ドライブライン２の体外側端部には、図示しない機器に連結するためのコネクタ部１０（図４参照）が取り付けられている。一般的にコネクタ部１０の外径は、ドライブライン２の外径よりも大きい。
本実施形態においては、体内に配置された医療用機器は、補助人工心臓である。補助人工心臓は、体内の血液を循環させるポンプを有する部材である。また、体外に配置された機器は、前記ポンプを冷却するための冷却水を送り出す圧送ポンプと、ポンプへ電力を送る電源とを含む。ドライブライン２は、内部に前記圧送ポンプと前記補助人工心臓との間で冷却水を循環させる冷却水循環路１１と、前記電源と前記ポンプとを連結する電源ケーブル１２とを有する。なお、ドライブライン２の構成はこれに限定されるものではなく、公知の構成を採用できる。例えば、ドライブライン２は、電源ケーブル１２のみを有する構成としてもよいし、冷却水循環路１１のみを有する構成としてもよいし、他の機能を有する部材などを有する構成としてもよい。
固定部材３は、皮膚Ｓに固定される固定部２１と、ドライブライン２が挿通される挿通部２２とを有する。詳細は後述するが、ここでは、固定部材３の少なくとも一部には、皮膚Ｓの一部のアンカリングを促進するために表面処理が施されている。また、固定部材の材料は、対象に固定できる剛性などを有すれば特に限定されないが、本実施形態のように生体組織である皮膚Ｓに固定される部材である場合には、生体適合性の高い材料で形成されていることが好ましい。生体適合性の高い材料としては、例えば、ポリエステル、ポリエーテルエーテルケトン、シリコン、チタン、チタン合金等である。なお、固定部２１には、メッシュ状のチタン繊維などの細胞の侵入が可能な多孔性材料で表面が形成されて、固定部２１と皮膚Ｓとの密着性が向上されて、細菌の生体内への侵入の防止が図られている。
固定部２１は、対象である皮膚Ｓに固定される部分であり、詳細には、皮膚Ｓに設けられた孔周辺の皮膚Ｓに固定される部分である。固定部２１は、挿通部２２の外周に設けられており、固定部２１と挿通部２２とは一体的に構成されている。なお、本実施形態においては、固定部２１と挿通部２２とは一体的に構成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、挿通部２２の外周に別体として設けた固定部２１を溶接等により固定する構成としてもよい。
挿通部２２は、ドライブライン２が挿通される部分であり、略円筒状に構成されている。挿通部２２は、軸方向の一端側の第一開口部３１と、軸方向の他端側の第二開口部３２と、第一開口部３１と第二開口部３２とを連通する挿通孔３３と、挿通孔３３の内面における軸方向の中途部において第一開口部３１から第二開口部３２に向かって断面形状が徐々に縮径するように設けられた固定部材側被嵌合部３４と、挿通孔３３の軸方向の一端である第一開口部３１に設けられた雌ネジ部３５とを有する。なお、各図面においては、雌ネジ部３５のネジ溝等の図示は省略している。
第一開口部３１は、挿通部２２の体外側に設けられた開口部であり、第二開口部３２は、体内側に設けられた開口部である。第一開口部３１は、開口面が挿通部２２の軸方向に対して直交するように形成されている。第二開口部３２は、開口面が挿通部２２の軸方向に対して非直交となるように形成されている。第一開口部３１の断面は円形状に形成されており、断面直径は、後述するネジ部材５２の外径と略同じ長さとなるように形成されている。第二開口部３２の断面は楕円形状に形成されており、第二開口部３２の断面積は、ドライブライン２を第二開口部３２と平行な方向に切断した時の断面積よりも大きくなるように形成されている。
挿通孔３３は、ドライブライン２を挿通する孔であり、断面視円形状に形成されている。挿通孔３３は、中心軸が一つの直線となるように構成されている。なお、挿通孔３３は、中心軸が一つの直線となるように形成されているがこれに限定されるものではなく、例えば、中途部において屈曲または屈折するように形成されていてもよい。また、本実施形態においては、挿通孔３３が固定部２１に対して傾斜するように構成されているが、傾斜角度は特に限定されない。また、挿通孔３３は、対象物に対して直交するように形成してもよい。
固定部材側被嵌合部３４は、挿通孔３３の内面に設けられた部分であり、第一開口部３１から第二開口部３２に向かって内径が縮径するように設けられる。固定部材側被嵌合部３４は、傾斜角度が一定となるように設けられている。すなわち、固定部材側被嵌合部３４は、図１に示す断面が直線状となるように構成されている。なお、固定部材側被嵌合部３４は、傾斜角度が一定となるように形成されているが、本実施形態に限定されるものでなく、例えば、第二開口部３２に向かって傾斜角度が大きくなるように形成することもできる。この場合、固定部材側被嵌合部は、図１に示す断面が曲線状となるように構成される。
雌ネジ部３５は、第一開口部３１の内周面に設けられた部分である。雌ネジ部３５は、後述する雄ネジ部７２と螺合する。
また、挿通孔３３の内周には、角リング７８が配置される。角リング７８は、挿通孔３３の内周面とネジ部材５２の外周面との間に設けられており、挿通部２２とネジ部材５２との間の液密を補助する役割を有する部材である。なお、角リング７８はネジ部材５２の外周に取り付けられてもよい。
本実施形態の保持機構４は、固定部材３に対してドライブライン２を保持する機構であり、体内側を液密に保つための機構を有している。保持機構４は、チャック部材５１と、ネジ部材５２と、シール部材５３とを備える。
チャック部材５１は、ドライブライン２のような挿通部材を締め付けて挟持するための部材である。チャック部材５１は、軸方向の他端側の外周面に設けられ、固定部材側被嵌合部３４に則した形状からなる第一チャック部材側嵌合部６１を有する。チャック部材５１は、軸方向の一端側の外周面に設けられ、シール部材５３及びネジ部材５２と嵌合する第二チャック部材側嵌合部６２を有する。チャック部材５１は、内側に設けられ、ドライブライン２の外周に対して密着して挟持する挟持部６３を有する。チャック部材５１は、シール部材５３と当接する軸方向の一端側の端面６４を有する。
チャック部材５１は、挿通孔３３の内周面とドライブライン２の外周面との間に配置される部材であり、保持機構４において、ドライブライン２を締め付けることにより挟持する役割と、液密を達成する役割とを有する部材である。チャック部材５１の材料は、特に限定されるものではないが、ドライブライン２を保持する役割と液密を達成する役割とを達成できる材料として、ドライブライン２を締め付けることができる程度の微小な変形が可能な材料を用いることができる。本実施形態におけるチャック部材５１は、耐食性の高い金属であって固定部材３を形成する金属と同等の硬度を持つまたは固定部材３を形成する金属より低い硬度を持つ金属で形成されている。耐食性の高い金属とは、例えば、チタンやチタン合金等である。
第一チャック部材側嵌合部６１は、チャック部材５１が挿通孔３３に配置された状態において、固定部材側被嵌合部３４と嵌合する部分である。第一チャック部材側嵌合部６１は、固定部材側被嵌合部３４と嵌合して、チャック部材５１が縮径する方向の力（ドライブライン２側への向きの力）が固定部材側被嵌合部３４からチャック部材５１に対して与えられるように構成されている。本実施形態では、第一チャック部材側嵌合部６１は、固定部材側被嵌合部３４と傾斜角度が同一の傾斜面で構成されている。言い換えれば、第一チャック部材側嵌合部６１が、固定部材側被嵌合部３４との面接触によって、固定部材側被嵌合部３４と嵌合するように構成されている。すなわち、第一チャック部材側嵌合部６１には、固定部材側被嵌合部３４と傾斜角度が同一の傾斜面が少なくとも一部分に形成されていることが好ましい。
なお、第一チャック部材側嵌合部６１は、傾斜面で構成されるが、これに限定されるものではなく、少なくとも固定部材側被嵌合部３４からチャック部材５１を第一開口部３１側へ押す方向の力を受けることができる形状であればよい。
第二チャック部材側嵌合部６２は、チャック部材５１が挿通孔３３に配置された状態において、シール部材５３及びネジ部材５２と嵌合する部分である。第二チャック部材側嵌合部６２は、チャック部材５１の第一開口部３１側に形成された傾斜面として構成されている。第二チャック部材側嵌合部６２は、ネジ部材５２の後述する先端嵌合部７４と嵌合して、チャック部材５１が縮径する方向の力（ドライブライン２側への向きの力）が先端嵌合部７４からチャック部材５１に対して与えられるように構成されている。
また、ネジ部材５２の先端嵌合部７４も、ネジ部材５２の径方向外側へ向かう力を第二チャック部材側嵌合部６２から受けることとなる。本実施形態では、第二チャック部材側嵌合部６２は、傾斜面である先端嵌合部７４と傾斜角度が同一の傾斜面で構成されている。言い換えれば、第二チャック部材側嵌合部６２が、先端嵌合部７４との面接触によって、先端嵌合部７４と嵌合するように構成されている。すなわち、第二チャック部材側嵌合部６２には、先端嵌合部７４と傾斜角度が同一の傾斜面が少なくとも一部分に形成されていることが好ましい。
なお、第二チャック部材側嵌合部６２は、傾斜面で構成されるが、これに限定されるものではなく、少なくともネジ部材５２からチャック部材５１を第二開口部３２側へ押す方向の力を受けることができる形状であればよい。
挟持部６３は、ドライブライン２の外周に対して嵌合する部分であり、本実施形態ではチャック部材５１の内周面全体である。チャック部材５１は、第一開口部３１側となる開口部と第二開口部３２側となる開口部とを連通する連通孔を有し、ドライブライン２がこれらの開口部から延出するように、ドライブライン２を挟持する。挟持部６３は、図１に示すように、断面円形状に設けられており、断面の直径が均一となるように形成されている。なお、挟持部６３は、断面の直径が均一となるように形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば中央部において、断面の直径が拡大されるように形成された段部を有してもよい。
端面６４は、チャック部材５１が挿通孔３３に配置された状態において、シール部材５３の後述する環状突起部９２と当接する部分である。端面６４は、挿通部２２の径方向に平行な面で構成されており、第二チャック部材側嵌合部６２と連続して形成されている。なお、端面６４は、挿通部２２の径方向に平行な面で構成されるが、これに限定されるものではなく、シール部材５３の環状突起部９２からチャック部材５１を第二開口部３２側へ押す方向の力を受けることができる形状であればよい。
本実施形態におけるチャック部材５１は、図２に示すように、径方向に分割され、一体的に合わせられることで略筒状体となる第一チャック部材６５と第二チャック部材６６とから構成される。第一チャック部材６５の接合面６７と第二チャック部材６６の接合面６８とが接合することによりチャック部材５１が形成される。また、チャック部材５１の外周面には、凹部６９が設けられている。凹部６９は、チャック部材５１を固定部材側被嵌合部３４及び先端嵌合部７４に嵌合させる際の滑り止めのために設けられた部分である。なお、チャック部材５１の構造は、径方向に分割される構造に限られず、軸方向に分割される構造や、分割されない構造としてもよい。
ネジ部材５２は、シール部材５３に対して軸方向の一端側に配置され、雌ネジ部３５に螺合可能な雄ネジ部７２を有し、雄ネジ部７２が雌ネジ部３５に螺合することによってチャック部材５１及びシール部材５３を軸方向の他端側に向かって押圧する部材である。ネジ部材５２は、ドライブライン２が挿通されるネジ部材挿通路７１と、外周面に設けられた雄ネジ部７２と、挿通部２２に挿入される先端部７３とを有する。ネジ部材５２は、先端部７３の内側に設けられ第二チャック部材側嵌合部６２と嵌合する先端嵌合部７４と、シール部材５３と嵌合するネジ部材嵌合部７５とを有する。
ネジ部材５２は、挿通孔３３の内周面と、シール部材５３の外周面及びチャック部材５１の外周面との間に配置される部材であり、保持機構４において、第一開口部３１を遮蔽する役割と、チャック部材５１及びシール部材５３を押圧する役割とを有する。ネジ部材５２の材料は、第一開口部３１を遮蔽する役割と、チャック部材５１及びシール部材５３を押圧する役割とを達成できる材料であれば特に限定されない。本実施形態において、ネジ部材５２は、耐食性の高い金属であって固定部材３を形成する金属と同等の硬度を持つ、又は、固定部材３を形成する金属より低い硬度を持つ金属で形成されている。耐食性の高い金属とは、例えば、チタンやチタン合金である。
ネジ部材挿通路７１は、ネジ部材５２の内部に設けられるドライブライン２を挿通するための通路である。ネジ部材挿通路７１は、軸方向の一端側の端部から中途部まで設けられており、コネクタ部１０の外径より大きな直径を有している。
雄ネジ部７２は、ネジ部材５２の外周面に設けられ、雌ネジ部３５と螺合する部分である。先端部７３は、固定部材３の挿通孔３３に挿入される部分であり、その外周面に雄ネジ部７２が設けられる。なお、各図面においては、雄ネジ部７２のネジ山等の図示は省略している。
先端嵌合部７４は、先端部７３の内周面に設けられ、第二チャック部材側嵌合部６２と嵌合する部分である。先端嵌合部７４は、第二チャック部材側嵌合部６２の傾斜面の傾斜角度と同一の傾斜角度を有する傾斜面で構成されている。なお、先端嵌合部７４は、第二チャック部材側嵌合部６２の傾斜面の傾斜角度と同一の傾斜角度を有する傾斜面で構成されるが、これに限定されるものではない。先端嵌合部７４の形状は、先端嵌合部７４の少なくとも一部が第二チャック部材側嵌合部６２と嵌合することで、ネジ部材５２からチャック部材５１を第二開口部３２側へ押す方向の力を伝えることができる形状であればよい。
ネジ部材嵌合部７５は、シール部材５３と嵌合する部分である。ネジ部材嵌合部７５は、図３に示すように、第一開口部３１側に径方向と平行な押圧面８１と、シール部材５３の外周面と平行な当接面８２と、第一開口部３１側から第二開口部３２側へ向かうにつれて内径が縮径するように設けられた当接面８３とを有する。なお、ネジ部材嵌合部７５の構成は、シール部材５３と嵌合し、かつ、押圧面８１を有する構成であればよく、その構成は、本実施形態に示される構成に限定されない。
シール部材５３は、ネジ部材５２の内周面とドライブライン２の外周面との間に配置される部材であり、ドライブライン２を締め付けることにより保持する役割と、保持機構４において液密を達成する役割を有する。シール部材５３は、円筒形状の弾性部材からなり、チャック部材５１に対して軸方向の一端側に配置される部材である。シール部材５３の材料には、ドライブライン２を締め付けることにより保持する役割と、液密を達成する役割とを有することが可能な弾性部材を用いることができる。弾性部材としては、弾性を有する樹脂材料であることが好ましく、弾性を有するシリコン樹脂などの単独組成の合成樹脂や、合成樹脂と無機化合物との混合物などが挙げられる。
シール部材５３は、本体部９１と、環状突起部９２と、シール部材側被嵌合部９３とを有する。本体部９１は、ドライブライン２に挿通される円筒形状の部分である。本体部９１の内径は、図４に示すように、ドライブライン２の外径よりも大きく、コネクタ部１０の外径と同じかやや小さく構成される。これにより、シール部材５３を可能な限り小さくできるとともに、シール部材５３を弾性変形させながらコネクタ部１０を通すことができる。本体部９１の外周面は、ネジ部材嵌合部７５に則した形状を有し、図３に示すように、ネジ部材５２の押圧面８１に押圧される被押圧面９４と、ネジ部材５２の当接面８２に当接する被当接面９５とを有する。これにより、本体部９１は、ネジ部材５２に嵌合される。その結果、本体部９１の外周面において液密が達成される。
環状突起部９２は、図５に示すように、本体部９１の他端側の端部から軸方向の他端側に突出し、且つ突出方向に向かって断面形状が徐々に縮径する部分である。本実施形態において環状突起部９２は、断面三角形状に構成されている。環状突起部９２は、組み立て時に、図６に示すようにチャック部材５１における軸方向の一端側の端面６４と当接し、図１及び図３に示すようにシール部材５３の径方向の内側に屈曲変形する。これにより、環状突起部９２の内径が本体部９１の内径より小さくなり、チャック部材５１の端面６４及びドライブライン２の外周面に密着する。よって、環状突起部９２は、ドライブライン２を締め付けることにより保持し、本体部９１の内周面において液密を達成する。
なお、環状突起部９２の形状は、シール部材５３の径方向の内側に屈曲変形可能な形状であれば特に限定はなく、例えば、径方向の内側に湾曲するような断面略三角形状であってもよい。
シール部材側被嵌合部９３は、図３及び図５に示すように、環状突起部９２の径方向の外側に設けられ、少なくとも第二チャック部材側嵌合部６２に則した形状からなる環状の部分である。本実施形態においてシール部材側被嵌合部９３は、第二チャック部材側嵌合部６２及びネジ部材５２の当接面８３に則した断面三角形状に構成されている。これにより、シール部材側被嵌合部９３は、第二チャック部材側嵌合部６２及び当接面８３に密着した状態で嵌合される。よって、シール部材５３のチャック部材５１及びネジ部材５２に対する密着性をより高めることができる。
なお、シール部材５３の構成は、本体部９１及び環状突起部９２を有する構成であればシール部材側被嵌合部９３を有していなくてもよく、その構成は、本実施形態に示される構成に限定されない。
＜固定構造の組立＞
次に、固定構造１の組立方法について、図１から図６を用いて説明する。
図４に示すように、ドライブライン２は、固定部材３の挿通孔３３に挿通される。例えば、皮膚Ｓに設けられた孔から体外側へ延出したドライブライン２に対して、固定部材３を第二開口部３２から挿通することができる。
次に、チャック部材５１を構成する第一チャック部材６５の挟持部６３とドライブライン２の外周とを当接させつつ、第二チャック部材６６の挟持部６３をドライブライン２の外周と当接させる。第一チャック部材６５の接合面６７と第二チャック部材６６の接合面６８とを対向させることにより、チャック部材５１をドライブライン２の外周に配置する。
次に、図５に示すように、チャック部材５１を第一開口部３１側から挿通孔３３に挿入する。ここでは、挿通孔３３に挿入されたチャック部材５１の第一チャック部材側嵌合部６１は、固定部材３の固定部材側被嵌合部３４に当接するが、この時点では、必ずしも当接していなくてもよい。次に、図４に示すように、シール部材５３を、コネクタ部１０を貫通させてドライブライン２の外周におけるチャック部材５１の上側（第１開口部３１側）に嵌める。その後、角リング７８が嵌められたネジ部材５２を、コネクタ部１０を貫通させてドライブライン２の外周にあるシール部材５３に嵌める。
次に、図６に示すように、シール部材５３が嵌められたネジ部材５２をドライブライン２に沿って移動させ、ネジ部材５２の雄ネジ部７２を固定部材３の雌ネジ部３５に螺合させる。これにより、ネジ部材５２は固定部材３の軸方向の他端側へ移動する。そして、ネジ部材５２の先端嵌合部７４がチャック部材５１の第二チャック部材側嵌合部６２を押圧する。同時に、シール部材５３の環状突起部９２がチャック部材５１の端面６４に当接する。このとき、チャック部材５１の第一チャック部材側嵌合部６１が固定部材３の固定部材側被嵌合部３４に当接していない場合には、チャック部材５１が軸方向の他端側へ移動し、第一チャック部材側嵌合部６１が固定部材側被嵌合部３４に当接する。
さらに、雌ネジ部３５に対する雄ネジ部７２の螺合を進めていくと、図１に示すように、シール部材５３の環状突起部９２が、チャック部材５１の端面６４によって径方向の内側に屈曲変形し、チャック部材５１の端面６４及びドライブライン２の外周面に密着する。そして、チャック部材５１の移動が規制されることで、固定部材３へのネジ部材５２及びシール部材５３の組み付けが完了し、固定構造１の組み立てが完了する。なお、上記の組立手順は一例であり、固定部材３の雌ネジ部３５に対してネジ部材５２の雄ネジ部７２を螺合させるまでの組立手順は特に限定されない。
＜効果＞
以上のように、本実施形態の固定構造１は、皮膚Ｓに挿通されるドライブライン２と、皮膚Ｓに固定され、ドライブライン２を挿通する挿通孔３３を有する固定部材３と、固定部材３に対してドライブライン２を保持する保持機構４とを備える。固定部材３は、挿通孔３３の軸方向の一端に雌ネジ部３５を有し、且つ当該軸方向の中途部において一端側から他端側に向かって断面形状が徐々に縮径する固定部材側被嵌合部３４を有する。保持機構４は、固定部材側被嵌合部３４に則した形状からなる第一チャック部材側嵌合部６１を有し、ドライブライン２の外周面と、挿通孔３３の内周面との間において、第一チャック部材側嵌合部６１を固定部材側被嵌合部３４に嵌合させてドライブライン２を挟持するチャック部材５１と、円筒形状の弾性部材からなり、チャック部材５１に対して軸方向の一端側に配置されるシール部材５３と、シール部材５３に対して軸方向の一端側に配置され、雌ネジ部３５に螺合可能な雄ネジ部７２を有し、雄ネジ部７２が雌ネジ部３５に螺合することによってチャック部材５１及びシール部材５３を軸方向の他端側に向かって押圧するネジ部材５２とを備える。シール部材５３は、ドライブライン２に挿通される本体部９１と、本体部９１の他端側の端部から軸方向の他端側に突出し、且つ突出方向に向かって断面形状が徐々に縮径する環状突起部９２とを有する。そして、環状突起部９２は、チャック部材５１における軸方向の一端側の端面と当接することで、シール部材５３の径方向の内側に屈曲変形する。
このような構成によれば、例えば、ドライブライン２の外径に比べて十分大きな外径を有するコネクタ部１０がドライブライン２に設けられている場合、シール部材５３の内径を、コネクタ部１０を貫通させることができる十分な大きさに設定する必要がある。そして、固定構造１の所定位置にシール部材５３が装着された際には、環状突起部９２がシール部材５３の径方向の内側に屈曲変形し、ドライブライン２の外周面と密着される。
よって、ドライブライン２に設けられ、ドライブライン２の外径に比べて十分大きな外径を有するコネクタ部１０を容易に貫通可能であり、且つドライブライン２に対して十分な密着性を確保することができるシール部材５３を有したドライブライン２の固定構造を、複雑且つ大掛かりな構造を別途設けることなく、コンパクトに実現することができる。
また、本実施形態の固定構造１において、チャック部材５１は、シール部材５３側の端部において、軸方向の他端側から一端側に向って断面形状が徐々に縮径する第二チャック部材側嵌合部６２を有する。シール部材５３は、環状突起部９２の径方向の外側に設けられ、第二チャック部材側嵌合部６２に則した形状からなる環状のシール部材側被嵌合部９３を有する。
このような構成によれば、チャック部材５１の第二チャック部材側嵌合部６２と、シール部材５３のシール部材側被嵌合部９３とが密着した状態で互いに嵌合される。よって、シール部材５３のチャック部材５１に対する密着性を、より高めることができる。
また、本実施形態の固定構造１において、ドライブライン２を用いているように、挿通部材は医療用チューブである。
このような構成によれば、挿通部材が医療用チューブである場合であっても、医療用チューブに設けられ、医療用チューブの外径に比べて十分大きな外径を有するコネクタ部１０を容易に貫通可能であり、且つ医療用チューブに対して十分な密着性を確保することができるシール部材５３を有した医療用チューブの固定構造１を、複雑且つ大掛かりな構造を別途設けることなく、コンパクトに実現することができる。
＜変形例＞
本発明の固定構造の変形例について図７及び図８を用いて説明する。変形例の固定構造１００と上記の固定構造１との主たる相違点は、ドライブライン２の屈曲や径方向の捩れを防止する部材であるキンクガード１０１をネジ部材５２の体外側端部に設けた点である。その他の点は、上記の実施形態に係る固定構造１と同様であるので、説明を省略し、以下、キンクガード１０１について説明する。
キンクガード１０１は、ネジ部材５２に固定される固定部１１１と、ドライブライン２が挿通される挿通部１１２とを有する。本変形例の実施形態において固定部１１１はシリコンで構成されているが、その材料には特に限定はなく、例えば硬質の合成樹脂で構成されていてもよい。また本変形例の実施形態においては、キンクガード１０１は、カバー部材１１６によりキンクガード１０１の外周面の一部が覆われている。
固定部１１１は、ネジ部材５２に固定される部材であり、ネジ部材５２に嵌合される嵌合部１１３と、ネジ部材５２における軸方向の一端側の端部と略同径のフランジ部１１４とを有する。ネジ部材５２における軸方向の一端側の端部には、キングガード１０１の嵌合部１１３を嵌合させるための嵌合孔７９が設けられている。嵌合部１１３の外周面には径方向に突出した爪部１１５が設けられている。嵌合孔７９に設けられた凹部に爪部１１５を係合させることにより、キンクガード１０１はネジ部材５２に固定される。本変形例では、爪部１１５がシール部材５３の端面を覆うように嵌合孔７９に入り込んでいるので、シール部材５３を外部から保護することができる。
挿通部１１２は、ドライブライン２が挿通される部材であり、略円筒状に構成されている。挿通部１１２は、第一開口部１３１と、第二開口部１３２と、第一開口部１３１と第二開口部１３２とを連通する挿通孔１３３とを有する。第一開口部１３１は第二開口部１３２よりも小さく構成されており、第一開口部１３１の孔径は、ドライブライン２の外径と略同一に構成されている。また、挿通孔１３３は、第一開口部１３１側から第二開口部１３２側へ向かって内径が拡径するように設けられている。キンクガード１０１に挿通されたドライブライン２は、第一開口部１３１によって挟持され、ドライブライン２の径方向の捩れや屈曲が発生し難くなる。
挿通部１１２の側面には第一開口部１３１側端部から第二開口部１３２側端部まで切り込みが設けられてもよい。この場合、キンクガード１０１を広げながらドライブライン２の径方向から取り付けることができる。また、カバー部材１１６によりキンクガード１０１の外周面の一部または全部を覆うことで、キンクガード１０１の切り込みが開くことを防止することができる。このため、皮膚Ｓに固定構造１を形成した後でも、体外側からキンクガード１０１の取り換え作業などができ、メンテナンス性に優れる。
以上説明したように、本変形例では、長尺部材であるドライブライン２の径方向の捩れや屈曲を防止することが可能となる。なお、キンクガード１０１の構成は上記の構成に限られず、公知の構成を適用できる。また、挿通部材が医療用チューブである場合に限られず、キンクガード１０１を有する構成は、可撓性を有する挿通部材を有する固定構造に適用できる。
本発明の挿通部材の固定構造は、上記の実施形態に限らず、例えば、基体に対して挿通部材を挿通して固定する構造において適用できる。例えば、挿通部材の他の例としては、電線やコントロールケーブルなどの可撓性を有する部材や、配管などの剛性を有する部材が挙げられる。また、基体としても特に限定されず、例えば、車体や壁などが挙げられる。要は、本発明の挿通部材の固定構造は、挿通部材を液密または気密に固定するために用いることができる。
１ 固定構造
２ ドライブライン（挿通部材）
３ 固定部材
４ 保持機構
３３ 挿通孔
３４ 固定部材側被嵌合部
３５ 雌ネジ部
５１ チャック部材
５２ ネジ部材
５３ シール部材
６１ 第一チャック部材側嵌合部
６２ 第二チャック部材側嵌合部
７２ 雄ネジ部
９１ 本体部
９２ 環状突起部
９３ シール部材側被嵌合部
Ｓ 皮膚（対象物）

Claims (3)

  1. 対象物に挿通される挿通部材と、
    前記対象物に固定され、前記挿通部材を挿通する挿通孔を有する固定部材と、
    前記固定部材に対して前記挿通部材を保持する保持機構とを備える、挿通部材の固定構造であって、
    前記固定部材は、
    前記挿通孔の軸方向の一端に雌ネジ部を有し、且つ当該軸方向の中途部において一端側から他端側に向かって断面形状が徐々に縮径する固定部材側被嵌合部を有し、
    前記保持機構は、
    前記固定部材側被嵌合部に則した形状からなる第一チャック部材側嵌合部を有し、前記挿通部材の外周面と、前記挿通孔の内周面との間において、前記第一チャック部材側嵌合部を前記固定部材側被嵌合部に嵌合させて前記挿通部材を挟持するチャック部材と、
    円筒形状の弾性部材からなり、前記チャック部材に対して前記軸方向の一端側に配置されるシール部材と、
    前記シール部材に対して前記軸方向の一端側に配置され、前記雌ネジ部に螺合可能な雄ネジ部を有し、前記雄ネジ部が前記雌ネジ部に螺合することによって前記チャック部材及び前記シール部材を前記軸方向の他端側に向かって押圧するネジ部材とを備え、
    前記シール部材は、
    前記挿通部材に挿通される本体部と、
    前記本体部の他端側の端部から前記軸方向の他端側に突出し、且つ突出方向に向かって断面形状が徐々に縮径する環状突起部とを有し、
    前記環状突起部は、
    前記チャック部材における前記軸方向の一端側の端面と当接することで、前記シール部材の径方向の内側に屈曲変形する、
    挿通部材の固定構造。
  2. 前記チャック部材は、
    前記シール部材側の端部において、
    前記軸方向の他端側から一端側に向って断面形状が徐々に縮径する第二チャック部材側嵌合部を有し、
    前記シール部材は、
    前記環状突起部の径方向の外側に設けられ、前記第二チャック部材側嵌合部に則した形状からなる環状のシール部材側被嵌合部を有する、
    請求項１に記載の挿通部材の固定構造。
  3. 前記挿通部材は、医療用チューブである、
    請求項１または請求項２に記載の挿通部材の固定構造。
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