JP2537512B2 - 嬬動ポンプ - Google Patents

嬬動ポンプ

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JP2537512B2
JP2537512B2 JP62101733A JP10173387A JP2537512B2 JP 2537512 B2 JP2537512 B2 JP 2537512B2 JP 62101733 A JP62101733 A JP 62101733A JP 10173387 A JP10173387 A JP 10173387A JP 2537512 B2 JP2537512 B2 JP 2537512B2
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rotor
tube
roller
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ジョージ・ジャージェン・イーラーズ・ジュニアー
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B43/00—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members
    • F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
    • F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は蠕動ポンプに関する。
蠕動ポンプにおいて、可撓管は、ロータに担持され且
つ円形軌道に沿って転動するころと、該ころの軌道に近
接し且つ該ころの表面と同心状の表面を有するレースと
の間にて圧縮される。可撓管の閉塞部が前進すると、そ
の前方の流体は強制的に可撓管内に流動してゆく。
（従来の技術） 従来の蠕動ポンプにおいては、ころの周面は全体的に
円柱表面であるため、可撓管を駆動領域（可撓管が圧縮
され、ロータの回転によりポンプ作動が行われるところ
のころとレース表面との間の領域）に適正に位置付ける
のは困難であった。適正な位置付けを短時間に行うため
には熟練を要していた。
また、逆に可撓管を取り外す場合、それを行うための
特別の手段は開発されていなかった。したがって、短時
間での可撓管の取り外しにも、やはり熟練を要してい
た。
さらに、可撓管を適正位置に位置決めしたのち、その
状態を維持するためには、ロータに設けられ且つ可撓管
に対して移動可能なガイド装置を使用していた。しかし
ながら、かかるガイド装置は、可撓管と常時接触するた
め、摩擦により可撓管の寿命を著しく短くしていた。
（発明が解決しようとする課題） そこで本発明の目的は、可撓管の適正な位置決めおよ
び取り外しの少なくともいずれか一方が短時間で簡単か
つ自動的に行えるようにして、蠕動ポンプを使用する際
の補助的作業の労力を軽減することにある。
（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本願発明によれば、 円形軌道内を転動するロータ・ころを担持し、ロータ
軸線を中心として回転可能なように取付けられたロータ
と、 前記円形軌道との間の管駆動領域内にて可撓管を支持
する内面を有するレースにして、該内面が前記ロータ軸
線に対して垂直の面内にて前記ロータ軸線から等半径の
箇所を備えている前記レースと、 前記可撓管を管挿入開口部から前記管駆動領域の軸方
向外側に隣接する管取付け領域まで挿入できるよう前記
レースから十分に間隔をおかれた装填位置と、前記管挿
入開口部が閉じられる運転位置との間を、前記ロータ軸
線に対し平行な方向に動くよう前記レースに取付けたカ
バーと、 前記カバーが前記運転位置から前記装填位置まで動く
際に、前記ロータ軸線に対し平行で且つ前記ロータ・こ
ろから離反する方向に向けて前記可撓管を動かすように
なされたリフターと、 を備えている蠕動ポンプが提供される。
前記内面が、前記ロータ軸線に対し平行な方向に向け
て前記ロータ・ころを外方に越えて伸長して前記管取付
け領域の一部を画成し、前記カバーが、前記装填位置で
は前記管取付け領域の上方に伸長し且つ前記運転位置で
は前記管取付け領域内に位置決めされるリップ体を備
え、前記カバーが前記運転位置にあるとき、前記可撓管
が前記管駆動領域から前記管取付け領域へと動くのを前
記リップ体によって防止し得るようにしてもよい。
前記リフターが、前記カバーに取付けたリフターころ
であり、前記リフターころが、前記カバーが前記運転位
置にあるときは前記ロータ・ころの下方に位置し、前記
カバーが前記運転位置から前記装填位置まで動くとき
は、前記ロータ軸線に対し平行な軸線に沿って前記ロー
タ・ころの領域を通過して動くようにしてもよい。
前記装填位置と前記運転位置との間で前記ロータ軸線
に対し平行な方向に前記カバーを動かす手段を設けても
よい。
前記カバーを動かす前記手段が、前記カバーに接続さ
れた直線方向に変位可能な駆動軸を駆動するステッピン
グモータを備えており、前記カバーが、ガイド軸を介し
て前記レースに摺動可能に取付けられるようにしてもよ
い。
前記カバーが、前記カバーの動く方向に伸長し且つ前
記運転位置にあるときに前記レースの一部に掛かる表面
を有するようにしてもよい。
前記カバーが、前記ロータおよび前記管駆動領域の上
側の位置になるように枢動可能に取付けた錠止可能な面
板を備えるようにしてもよい。
前記可撓管を受入れる２つの貫通スロットを有する、
前記ロータに近接して取付けられた壁が設けられ、前記
スロットの開口部は、前記カバーが前記運転位置にある
ときは前記カバーで覆われ、前記カバーが前記装填位置
にあるときは開放されるようにしてもよい。
（実施例） 第１図を参照すると、透析液調製機械の正面（正面板
12のみ図示）に取り付けた蠕動ポンプ10が示してある。
この蠕動ポンプ10に隣接する正面板12には、ジョー18に
よって使い捨て可能な流体室カセット15が取り付けてあ
り、ポンプ10は、この流体室カセット15の可撓管を受け
入れ得る位置に配設されている。蠕動ポンプ10は、半円
およびこの半円に達する真っすぐな正接部分22、24を画
成する内面16を有するレース14を備えている。ポンプロ
ータ26は、一端にて回転可能なように取り付けれられ、
他端にてばね荷重によって半径方向外方に偏倚されたこ
ろ28をころ支持体29上に担持している。略Ｕ字形の管ガ
イド32およびその上に摺動可能に取り付けられてロック
可能な透明のプラスチック製カバー34を有する可動カバ
ー30がレース14およびロータ26を覆っている。
次に、第１図、第２図、第６図および第７図を参照す
ると、カバー34の管ガイド32は、ガイド軸36に摺動可能
なように取り付けられ、支持体42に取り付けたステッピ
ングモータ40によって縦軸に沿って変位可能なねじ軸38
に接続されている。
第３図を参照すると、ころ28（TFE含有率20％のアセ
タール、デルリンAF）は、直径24.257mm（0.955イン
チ）の円柱形をした中央の大径部46と、該大径部46の両
側において該大径部46に対して10゜の角度にて配設され
た円錐形の小径部48とを備えている。小径部48は直径2
2.5806mm（0.889インチ）の外端面を有している。
大径部46は一定の径を備え且つ可撓管13の幅全体を乗
せるのに十分な長さを備えている。また、大径部46に隣
接する円錐形の小径部48は、先細になったテーパ表面を
備えている。側壁50の内面16は、ころ28の大径部46と整
合するように対面する同様の大径部52と、ころ28の円錐
形の小径部48と整合するように対面する斜め小径部54と
を備えている。可撓管13は、ころ28の大径部46と内面16
の大径部52との間に画成された管駆動領域56内で閉塞
（圧縮）されている。管駆動領域56の軸方向外側には、
ころ28の小径部48と内面16の斜め小径部54との間に画成
された管取付け領域58が位置している。第３図に示すよ
うな運転位置にあるときには、管取付け領域58は、管ガ
イド32のリップ体60によって塞がれている。
第４図を参照すると、管ガイド32は、管ガイド32によ
って担持されたアーム64で支持したローラの形態をとる
リフター62を備えている。
次に作用について説明する。
新たな患者に使用せんとする場合、まず、可動カバー
30を第６図に示す装填位置（可撓管を装填するときにと
る位置）に動かす。プラスチック製カバー34が閉じら
れ、これは通常の運転中には開放しない。ジョー18の前
面にカセット15を動かし、ジョー18と係合する位置にす
る。これと同時に、ループ状可撓管13を管挿入開口部66
を通して動かし、管取付け領域58内に位置決めする。
ステッピングモータ40を作動させ、ねじ軸38を内方に
駆動することによって、ロータ26の反時計方向の回転と
同時に管ガイド32がレース14の方向に動かされ、ループ
状可撓管13の自動装填が開始される。ころ28は、管取付
け領域58に対面する部分に小径部48を有し、また、該小
径部48に軸方向に隣接した中央部に大径部46を有してい
るため、かかる径の差異（すなわち周速度の差異）に基
づき、管取付け領域58における管13は管駆動領域56内に
押し出されることになる。すなわち、円錐形の小径部48
上の可撓管13は、徐々に大径部46の方向へと自動的に移
動し、該大径部46上に位置決めされるのである。
ころ28の大径部46に対向するレース14の内面16の大径
部52は、ロータ軸線に対して垂直の面内にてロータ軸線
から等半径の箇所からなっているので、かかる内面16の
大径部52と、一定の径を有するころ28の大径部46とは互
いに平行となって可撓管13を挟持するため、ポンプの圧
送運転作動は安定して行われる。また、一定の径を有す
る大径部46は、可撓管13の幅全体を乗せるのに十分な長
さを備えているので、可撓管13は、いずれの幅方向位置
においても同じ周速度を受けることになる。したがって
可撓管13は、異なる周速度を受けることから生ずる摩擦
の心配がなく、長い寿命を保つことができる。
なお、管ガイド32がレース14に向かうにつれ、リップ
体60が管取付け領域58の一部を占拠してこれを閉塞し、
可撓管13がこの領域58に戻るのを防止する。運転位置
（第７図）にて、カバー34は、ロータ26の周囲の領域を
完全に覆っている。
圧送運転中、可撓管13は大径部46にて、適正な整合状
態を維持する。これは、ころ表面の線速度が、小径の端
部から大径の中央にかけて大きくなっているため、可撓
管13が小径部48の方へ動きがちになると、大径部46側へ
と押し戻されるからである。レース14の内面16は、小径
の円錐形部である斜め小径部54を備えているため、可撓
管13が一時的に大径部46より離脱した場合でも、該可撓
管13は非閉塞（非圧縮）状態とはならず、流体は圧送流
動されることができる。
カセット15と可撓管13とを取り外そうとする場合、ス
テッピングモータ40を作動させて管ガイド32を外方に動
かす。それと同時に、管ガイド32に接続されたリフター
62は、第５図の位置から第４図の位置まで動く。ころ28
が反時計方向に回転し続ける間に、リフター62は、可撓
管13の下縁に係合し、該可撓管13をころ28の外方に持ち
上げるようにして、管取付け領域58へと強制的かつ自動
的に移動させる。管ガイド32が第６図に示す位置にある
とき、オペレータがカセットを機械から取り外せば、可
撓管13は、挿入開口部66を経て外方に自由に取り外すこ
とができる。
装填位置において、ロータ周囲の管取付け領域には極
く小さい開口部しかないため、可撓管13の装填中にオペ
レータが誤って指を可動部品の領域内に入れるおそれを
軽減することができる。
（発明の効果） 本願発明によれば、リフターによって可撓管を短時間
で簡単かつ自動的に取り外すことができる。
したがって、本願発明は、蠕動ポンプを使用する際の
補助的作業の労力を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ポンプに使用するＵ字形可撓管を担持する使
い捨て可能な流体室カセットとともに示す蠕動ポンプの
平面図。 第２図は、第１図のポンプの駆動機構を示す底面図。 第３図は、第１図のポンプのころとそれに対向するレー
ス並びに関連部品を示す、第１図の線３−３に沿った断
面図。 第４図は、第１図のポンプのカバーが別の位置にある状
態を示す、第１図の線５−５に沿った断面図。 第５図は、第４図と同様の断面図であるが、カバーが第
４図とは別の位置にある。 第６図は、第１図のポンプのカバーが別の位置にある状
態を示す、第１図の線７−７に沿ってみた図。 第７図は、第６図と同様の図であるが、カバーが第６図
とは別の位置にある。 （符号の説明） 10:蠕動ポンプ、12:正面板、13:可撓管、14:レース、1
4:流体室カセット、16:内面、17:壁、18:ジョー、19:ス
ロット、26:ロータ、28:ロータ・ころ、30:可動カバ
ー、32:管ガイド、34:プラスチック製カバー、36:ガイ
ド軸、38:ねじ軸、40:ステッピングモータ、42:支持
板、46:大径部、48:小径部、50:側壁、56:管駆動領域、
58:管取付け領域、60:リップ体、62:リフター、64:アー
ム、66:管挿入開口部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョージ・ジャージェン・イーラーズ・ ジュニアー アメリカ合衆国コロラド州80439，エバ ーグリーン，ブロードムーア・ドライブ 31537 (56)参考文献 特開 昭58−158388（ＪＰ，Ａ) 実公 昭57−59673（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】円形軌道内を転動するロータ・ころを担持
    し、ロータ軸線を中心として回転可能なように取付けら
    れたロータと、 前記円形軌道との間の管駆動領域内にて可撓管を支持す
    る内面を有するレースにして、該内面が前記ロータ軸線
    に対して垂直の面内にて前記ロータ軸線から等半径の箇
    所を備えている前記レースと、 前記可撓管を管挿入開口部から前記管駆動領域の軸方向
    外側に隣接する管取付け領域まで挿入できるよう前記レ
    ースから十分に間隔をおかれた装填位置と、前記管挿入
    開口部が閉じられる運転位置との間を、前記ロータ軸線
    に対し平行な方向に動くよう前記レースに取付けたカバ
    ーと、 前記カバーが前記運転位置から前記装填位置まで動く際
    に、前記ロータ軸線に対し平行で且つ前記ロータ・ころ
    から離反する方向に向けて前記可撓管を動かすようにな
    されたリフターと、 を備えている蠕動ポンプ。
  2. 【請求項２】前記内面が、前記ロータ軸線に対し平行な
    方向に向けて前記ロータ・ころを外方に越えて伸長して
    前記管取付け領域の一部を画成し、前記カバーが、前記
    装填位置では前記管取付け領域の上方に伸長し且つ前記
    運転位置では前記管取付け領域内に位置決めされるリッ
    プ体を備え、前記カバーが前記運転位置にあるとき、前
    記可撓管が前記管駆動領域から前記管取付け領域へと動
    くのを前記リップ体によって防止し得るようにしたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した蠕動ポン
    プ。
  3. 【請求項３】前記リフターが、前記カバーに取付けたリ
    フターころであり、前記リフターころが、前記カバーが
    前記運転位置にあるときは前記ロータ・ころの下方に位
    置し、前記カバーが前記運転位置から前記装填位置まで
    動くときは、前記ロータ軸線に対し平行な軸線に沿って
    前記ロータ・ころの領域を通過して動くようになされて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載した
    蠕動ポンプ。
  4. 【請求項４】前記装填位置と前記運転位置との間で前記
    ロータ軸線に対し平行な方向に前記カバーを動かす手段
    が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１
    項に記載した蠕動ポンプ。
  5. 【請求項５】前記カバーを動かす前記手段が、前記カバ
    ーに接続された直線方向に変位可能な駆動軸を駆動する
    ステッピングモータを備えており、前記カバーが、ガイ
    ド軸を介して前記レースに摺動可能に取付けられている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載した前記
    ポンプ。
  6. 【請求項６】前記カバーが、前記カバーの動く方向に伸
    長し且つ前記運転位置にあるときに前記レースの一部に
    掛かる表面を有することを特徴とする特許請求の範囲第
    ２項に記載した蠕動ポンプ。
  7. 【請求項７】前記カバーが、前記ロータおよび前記管駆
    動領域の上側の位置になるように枢動可能に取付けた錠
    止可能な面板を備えることを特徴とする特許請求の範囲
    第６項に記載した蠕動ポンプ。
  8. 【請求項８】前記可撓管を受入れる２つの貫通スロット
    を有する、前記ロータに近接して取付けられた壁が設け
    られ、前記スロットの開口部は、前記カバーが前記運転
    位置にあるときは前記カバーで覆われ、前記カバーが前
    記装填位置にあるときは開放されるようになされている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第６項に記載した蠕動
    ポンプ。
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