JP2688800B2 - ランセット駆動装置 - Google Patents

ランセット駆動装置

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ライダー インターナショナル コーポレーション
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、外科医や技師若しく
は患者によって使用される血液サンプル採取用のランセ
ット装置に関し、特に、患者の不快感及び痛みを最小限
とするために、初期の穿刺及び皮膚への穿刺に続くラン
セット針の引き込みを円滑な直線運動によって行う機構
に関する。
【０００２】
【従来の技術】採血作業中の患者の外傷を小さくするた
めに、例えばアメリカ特許第４，５５３，５４１号及び
第４，５７７，６３０号に開示されているような皮膚へ
の穿刺及びランセット針またはランセット刃自体の双方
を患者から見えないようにした自動フィンガによって操
作されるランセット装置が開発されている。アメリカ特
許第４，８９２，０９７号では、ランセット針が、針を
突出させ、引き込むためのバネ駆動式の機構を構成する
小さな装置内に収容される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】こうした装置は、患者
の視界を妨げるが、すべてのランセット針の横方向の動
きが防止されていない場合、患者は大きな不快感を覚え
ることとなっていた。この発明は、前記の不都合を改善
して、初期のランセット針による穿刺と引き抜きが、円
滑迅速な連動動作により横方向への変位がほとんど若し
くは全く生じることがないので、患者の快適性を増進す
ることが出来る。本発明は、本明細書の開示の一部とし
て援用するアメリカ特許第５，１９６，０２５号に開示
されたランセット駆動装置の改良である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明によるランセッ
ト駆動装置は、カムからの推進力をカムフォロワを介し
てランセットホルダーに伝えることによりランセット針
を前進後退させるランセット駆動装置において、カムと
カムフォロワとの間をリンク結合とせず離間可能な押圧
接触とし、カムのカムフォロワへの押圧接触時に伝えら
れるべき推進力を、あらかじめ蓄積されその解放によっ
てランセットホルダーに前進を与える第１のバネで得る
一方、第１のバネによってランセットホルダーに前進を
与える力の部分がランセットホルダーの後退を推進する
解放可能な潜在付勢力に変換して蓄積され、カムフォロ
ワに対するカムの非接触時にその付勢力が解放され、そ
の推進力によってランセット針と一体のランセットホル
ダーに後退を与える第２のバネを有せしめることによっ
て、上記の目的を達成した。
【０００５】
【作用】この発明の作用は、 （Ａ）第１のバネ（２２、１２２）と第２のバネ（３
０、１３０）とを互いに反対方向に付勢可能にする緊張
関係を設定し、かつ、 （Ｂ）その緊張関係を利用して、カム（１６、１１６）
とカムフォロア（１４、１１４）とを互いに離間可能に
押圧接触するように対設することによって、 （Ｃ）第１のバネ（２２、１２２）に前進を与える付勢
力によってランセット針の穿刺動作を可能ならしめると
同時に、その付勢力の一部分が第２のバネ（３０、１３
０）の後退付勢力に変換蓄積され、 （Ｄ）第１のバネ（２２、１２２）の付勢力が前進動作
によって解放され、それに伴なって、カムとカムフォロ
アとの間に働く押圧関係が減少して両者間が非接触状態
になったときに、瞬発的に、第２のバネ（３０、１３
０）の付勢による後退が生じ、その後退動作に伴なっ
て、ランセット針の引抜動作が生起される、つまり、時
間的に前後して互いに反対方向の反発動作が順次生起さ
れる。 （Ｅ）このようにして、ランセット針の穿刺と引抜が横
揺れのない直線往復運動によって一挙に、かつ、円滑に
処理される。
【０００６】
【実施例】まず最初に図４及び図６において、本発明に
よるランセット駆動装置１０は、従来から使用されてい
る使い捨てのランセット針と支持部材とのユニットＡの
使用が可能であり、そのユニットＡは、プラスチック製
の成形体Ｂと、それに付けられた金属製針１１とで構成
され、以下に詳述するように、血液サンプル採取作業中
に、患者の皮膚に穿刺される前に、駆動装置１０内のラ
ンセットホルダまたはキャリッジ手段１２内に挿入さ
れ、その後には、ホルダまたはキャリッジ手段から取り
外され、廃棄される。図示の実施例の駆動装置１０にお
いて、分割ハウジング１３（半分のみを図示する）は、
一端に挿入孔１３ａが形成され、この挿入孔１３ａに対
して使い捨て型のランセットユニットＡが脱着される。
【０００７】駆動装置１０には、血液採取中に挿入孔１
３ａ及び挿入孔に挿入されたランセットユニットＡを被
覆するキャップ１５がスナップ嵌合によって取り付けら
れる。従って、キャップ１５は血液サンプルに接触する
ため、使用されたランセットユニットＡとともに廃棄さ
れる。キャップ１５には、通孔１５ａが形成され、この
通孔１５ａを通ってランセットユニットＡの針１１が突
出する。キャップ１５の突出量に応じて針の突出量が決
定され、従って、キャップ１５がドナーの皮膚に当接さ
れている場合の針による穿刺深さが決定される。
【０００８】図４は、駆動装置を動作させる準備とし
て、駆動機構を針の発射準備状態とする前に、ランセッ
トユニットＡを挿入する状態を示し、また、この状態
は、採血作業完了後のランセットユニットＡの取り外し
時にも生じる状態であることが容易に理解されるであろ
う。これにより、ランセットユニットは、キャリッジ手
段またはホルダ１２内に配置され、キャップ１５が装着
位置にスナップ嵌合によって取り付けられる。この状態
で、駆動装置が発射準備状態にセットされて、以下によ
り詳細に説明する図１の状態となり、動作準備状態とな
る。
【０００９】駆動装置１０の動作において、ランセット
ホルダ１２は、ランセットユニットＡを図１に示す引き
込み位置から図２の前進位置まで移動させて、ランセッ
ト針１１を通孔１５ａから突出させて皮膚を穿刺し、即
座にランセットユニットＡを図３の位置に引き込む。図
４は、キャップ１５を取り外し、ランセットユニットＡ
をホルダ１２から取り外した状態を示し、図１、３、４
は、ホルダ１２が同一の引き込み位置に位置した状態
を示している。ランセットユニットＡの前進及び引き込
みは、直線的に行われるのみでなく、迅速でスムーズな
動作が得られ、患者の不快感を最小限とすることが出来
る。
【００１０】図示の実施例において、ランセットホルダ
またはキャリッジ手段１２は、一体に成形されるととも
に、ランセットユニットＡ及び針１１を前進させるため
にホルダ１２に推進力を伝達するカムフォロア機構１４
に連結されている。回動可能な駆動カム機構１６は、カ
ムアーム１７を有し、このカムアーム１７は、ワイパ状
のカム動作をするカムフォロア機構１４と係合して、針
による穿刺動作のためにカムフォロア機構及びホルダ１
２を直線的に駆動する。このカムフォロア機構１４は、
推進カム面１８を有し、駆動カム機構１６及びアーム１
７の時計回り方向の回動によって（図６）、図１の位置
と図２の位置との間における変位に変換される。前記カ
ムフォロア機構１４は、発射用カム面２０を有してお
り、カムフォロア機構１４及びホルダ１２が非常に直線
的な通路を取って逆向きに移動して引き込まれ、ランセ
ット針１１が皮膚の穿刺位置より引き込まれる時に、図
２の位置から図３に位置に連続して時計回りに回動中
に、この発射用カム面２０はカムアーム１７と係合す
る。図２のホルダの前進動作及び針の侵入の終端位置に
おいて、アーム１７は、円曲面２１の頂部と係合する。
この円曲面２１は推進及び発射用カム面１８、２０とつ
ながっている。
【００１１】駆動カム機構１６とカムアーム１７はねじ
りバネ２２によって時計回りに回動され、このねじりバ
ネ２２は、駆動カム機構１６のハブ部２４に巻き回さ
れ、ハブ部２４は、図１乃至４で示すように、ハウジン
グの半分の部分１３から内向きに突出する固定回動軸受
ピン２６に軸受されている。前記カムアーム１７は、ね
じりバネ２２の可動端部２８を収容するスロット１９を
有し、そのスロットに端部２８が当接しているからねじ
りバネ２２が拡開することによって、カムアーム１７が
時計回りに回転駆動させられるとともに、針１１が前進
させられる。さらに、カムフォロア機構１４とホルダ１
２の前進ストロークによって、ホルダ１２の前側部を包
囲するコイルバネ３０が圧縮される。このコイルバネ３
０は、図１及び図２に最も良く示されているように、コ
イルバネ３０の固定端部３１がハウジング１３の半分の
部分に形成された環状ショルダ３２（図２参照）に着座
し、その可動端部３３はホルダ１２の外周中央部に形成
された環状ショルダ３４（図２参照）に固定される。カ
ムアーム１７はねじりバネ２２による時計方向の回動動
作を継続するので、駆動カムアーム１７は円曲面２１
（中央部で面１８、２０に接合した）の頂部を通って摺
動して発射用カム面２０上を摺動し始めるから、それに
よって、ホルダ１２の前進によって生じるバネ３０の圧
縮が開放され、このコイルバネ３０が伸張し、ホルダ１
２の引き込みストロークの推進力が発生する。その結
果、バネ３０の伸張によって、ホルダ１２は、前進した
直後に連続的にかつスムーズに引き込まれ、ランセット
針１１の穿刺推進力は、瞬時に同一の非常に直線的な通
路上で反転される。
【００１２】ホルダ１２を図３の位置まで引き込んでラ
ンセットによる穿刺動作が完了すると、手動操作によっ
て発射準備機構３６を図３に示す中立位置から図４に示
す前進位置まで、図示左側に摺動、前進させて、排出ア
ーム３８をホルダ１２の後端に形成したスロット４０を
通って挿通させると、それによって、使用済のランセッ
トユニットＡが排出される。排出アーム３８は、ランセ
ットユニットＡの成形体Ｂに当接して、これを変位さ
せ、ホルダ１２の入口から排出する。その後、発射準備
機構３６は、手動操作により図３の中立位置まで引き込
まれ、排出アーム３８はスロット４０から抜き出され
る。この排出操作の後に、新しいランセットユニットＡ
がホルダ１２に挿入可能となる。排出アーム３８は、カ
ム面１８、１９に対して横方向に変位し、前後方向に整
列して配置され、その間に空隙を形成可能とする。
【００１３】新しいランセットユニットＡの挿入及び次
の採血のための準備の後に、駆動装置１０は図３の状態
に保持され、次のランセット動作の準備のために図１の
発射準備状態とされる。この点に関して、ランセットは
装置が発射準備状態とされる前後のいずれにおいてもセ
ットすることが出来る。発射準備において、発射準備機
構３６は、図３に示す位置から後退した位置に摺動して
変位され、発射アーム４２はカムアーム１７の下側の駆
動カム機構１６から横断方向に延びる発射準備ピン４４
に係合される。発射準備機構３６をさらに手動で移動さ
せることにより、発射準備機構３６が発射準備ピン４４
と係合して、駆動カム機構１６を反時計回りに回動させ
て、カムアーム１７を図３の位置から図１の位置へ下向
きに回動させる。その結果、ねじりバネの端部２８がカ
ムアーム１７とともに回動してねじりバネを巻き込んで
バネ力を蓄積させる。反時計回りの発射準備のための駆
動カム機構１６の回動により図１の状態となると、回動
ラッチ機構４６が下降して駆動カム機構１６から放射方
向に突出したラッチ脚４８の背面と係合し、このラッチ
脚４８とラッチ機構４６の係合により、巻き込まれたね
じりバネのバネ力が保持される。しかる後、発射準備機
構３６の後退により圧縮された戻りバネ５０が伸張し
て、手動操作力を解除された発射準備機構３６を再び図
３の中立位置に戻す。
【００１４】図７に示す発射準備中の反時計回り方向の
カム面１７の回転により、カム面１７は発射用カム面２
０と係合して、カムフォロア機構１４とホルダ１２の全
体が、前述のランセットの前進動作と同様に、直線的に
前進される。しかしながら、発射面２０は、垂直方向に
対して約４５°と推進用カム面１８の約３０°の角度よ
りも大きい角度となっているので、手動操作によるねじ
りバネ２２の巻き込みに要する初期の撓み量を最小とし
て、ねじりバネ２２の巻き込みのための戻りコイルバネ
の圧縮を増加させる手動操作による発射準備操作におけ
る負荷の均一化を促進する。さらに、特定のカム面１８
のカム面は自由に形成することが出来るので、ホルダ１
２の前進及び針の推進速度を均一化することが可能とな
る。
【００１５】第１図に示すように、発射準備が完了する
と、カムアーム１７は推進用カム面１８より僅かに離間
して、一体のカムフォロア機構１４、ホルダ１２及び針
１１が伸張されたバネ３０により完全に引き込まれた状
態に確実に保持されるようにする。ランセット動作を開
始させ、ホルダを前進させるための推進力を解放するた
めに、図２で示すように、トリガ機構５２が手動操作に
よって内側に押し込まれ、ラッチ機構４６の端部を回動
させて、これを駆動カム機構１６のラッチ脚４８より釈
放して、ねじりバネ２２の拡開による力により駆動カム
機構１６を時計回りに回動させて、上述したように推進
用カム面１８と係合させる。キャップ１５の面が、ドナ
ーの皮膚に当接された時に、カム駆動によるホルダ１２
の前進によってランセット針１１が推進され、キャップ
１５の通孔１５ａを通って皮膚を穿刺し、図２に示す最
大穿刺深さに対応した最大前進位置となる。前進時の移
動経路が正確に直線となり、ホルダ及びランセットユニ
ットＡの引き込みをスムーズにするために、ホルダ１２
とこれと一体のカムフォロア機構１４には、横方向に突
出し、前後方向に延びるガイドフランジ５４、５６が設
けられ、これらのガイドフランジ５４、５６はハウジン
グ１３の半分部に形成された対応するスロット５５、５
７（またはガイドフランジ）を通って摺動変位可能とな
っている。ガイドフランジ５４、５６及びスロット５
５、５７は、カムアーム１７のカムフォロア機構１４の
カム面１８、２０に対するワイパ状の回動動作によって
生起される可能性のある小さな横方向のトルク成分に対
してホルダ１２の直線通路を安定させる。従って、静定
され、案内されたホルダ１２には横方向の変位が生じる
ことはなく、ランセット針１１は、外傷を拡大すること
を抑制し、かつドナーの不快感を減少してスムーズで、
かつ連続的に皮膚に対して抜き刺しすることができる。
【００１６】図８乃至１２図は、本発明の駆動装置の第
二実施例を示し、この第二実施例の駆動装置は全体を参
照符号１００で示され、この第二実施例による駆動装置
の他の参照符号は、第一実施例の駆動装置１０の各要素
を示す参照符号と実質的に対応する。
【００１７】駆動装置１００において、戻りバネ１３０
は、カムフォロア機構１１４に巻着され、これと共に変
位するねじりバネで構成されている。ねじりバネ１３０
の巻着部は、カムフォロア機構１１４から横方向に突出
したリテーナアーム１７０間に挿入されている。ねじり
バネ１３０の二つの直線的に突出する端部１３１は、図
９及び図１０に最も良く示されているように、ハウジン
グ１１３の半分部より内向きに突出した上側及び下側当
接ピン１３２にそれぞれ当接されている。このねじりバ
ネ１３０の動作は、図１１及び図１２に最も良く示され
ているように、ねじりバネ１３０の直線的に突出する端
部１３１は、図１１に示すようにホルダ１１２の前進動
作が開始された時のカムアーム１１７がカムフォロア機
構１１４の推進用カム面１１８と係合し始めたときに、
ほぼ垂直方向に延び、カムフォロア機構１１４及びホル
ダ１１２がさらに前進すると、カムフォロア機構１１４
上のねじりバネ１３０の巻着部もこれに応じて前方に変
位する。しかしながら、カムアーム１１７がホルダ１１
２の前進及び針１１１の侵入の終端位置においてカム面
１２１の中央部に当接するときに、ハウジング１１３上
に固定された当接ピン１３３が、図１２に示すようにバ
ネの直線状の端部１３１を回動させて、Ｃ字状に変形さ
せる。その後、カムアーム１１７がさらに回動して発射
用カム面１２０から離脱すると、バネ端部１３１に作用
していた力が解除され、バネ端部の復元力によりホルダ
１２０が引き込まれる。この引き込み動作の終端におい
て、バネ端部１３１は、初期の垂直に延びた形状とな
る。発射準備動作中におけるカムアーム１１７の逆方向
の回動は、上記の第一実施例の駆動装置に関して説明し
た動作に対応し、前述と同様にバネ端部１３１に曲げ力
が作用する。ホルダ１２０に形成されたショルダ１７２
は、ハウジング１１３に当接して、ホルダ１１２の前進
方向の移動を制限するストッパとして機能する。
【００１８】カムフォロア機構１１４にバネ１３０をコ
ンパクトに装着することによって、ホルダ１１２にはホ
ルダ１１２の前端部近傍より横方向に突出するガイドフ
ランジ１５４を、挿入孔１１３ａの近傍のハウジング１
１３の半分の部分の前側部分に設けるスロット１５５に
摺動変位可能に設けることが可能となる。ガイドフラン
ジ１５４は、ホルダ１１２の直線運動、特に前進から引
き込みへの遷移状態における直線運動を確実にするとと
もに、付加的及び二次的に対称的な均衡を達成する。横
方向のガイドフランジ１５６は、ハウジングの半分の部
分の対応するスロット１５７内を摺動し、ガイドフラン
ジ１５６から起立したガイドリブ１５８は、対応するハ
ウジング１１３の半分の部分のスロットの上側周壁に乗
り上げて、軸線方向の運動における横方向の変位を付加
的に静定して、患者の不快感を減少させる。
【００１９】なお、上記においては本発明の好適実施例
に関して説明したが、本発明の要旨を逸脱することなく
種々の変形、変更が可能であることは、当業者において
自明である。従って、本発明は、上記に説明した実施例
に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によ
ってのみ規定されるものである。
【００２０】
【発明の効果】上述したように、この発明によれば、第
１のバネ（２２、１２２）と第２のバネ（３０、１３
０）とを互いに反対方向に付勢可能にする緊張関係を設
定し、かつ、その緊張関係を利用して、カム（１６、１
１６）とカムフォロア（１４、１１４）とを互いに離間
可能に押圧接触するように対設することによって、第１
のバネ（２２、１２２）に前進を与える付勢力によって
ランセット針の穿刺動作を可能ならしめると同時に、そ
の付勢力の一部分が第２のバネ（３０、１３０）の後退
付勢力に変換蓄積され、第１のバネ（２２、１２２）の
付勢力が前進動作によって解放され、それに伴なって、
カムとカムフォロアとの間に働く押圧関係が減少して両
者間が非接触状態になったときに、瞬発的に、第２のバ
ネ（３０、１３０）の付勢による後退が生じ、その後退
動作に伴なって、ランセット針の引抜動作が生起され
る。つまり、時間的に前後して互いに反対方向の反発動
作が順次生起される。このようにして、ランセット針の
穿刺と引抜が横揺れのない直線往復運動によって一挙
に、かつ、円滑に処理される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるランセット駆動装置の第１実施例
の横断面図、
【図２】前記装置の駆動機構の動作状態を示す図１と同
様の横断面図、
【図３】前記装置の駆動機構の動作状態を示す、図１と
同様の横断面図、
【図４】前記装置からランセットユニットを取り外した
状態を示す図１乃至図３と同様の横断面図、
【図５】図１乃至図４の装置における駆動機構の分解斜
視図、
【図６】図１乃至図５の駆動機構内の回動カム機構の反
転動作を示す拡大概略図、
【図７】図１乃至図５の駆動機構内の回動カム機構の反
転動作を示す拡大概略図、
【図８】本発明による駆動機構の第２実施例を示す分解
斜視図、
【図９】図８の駆動機構の組立状態を一部切り欠いて示
す部分断面図、
【図１０】図８及び図９に示す駆動機構の縦断面図、
【図１１】図８乃至図１０の駆動機構の動作状態を示す
図１０と同様の縦断面図、
【図１２】図８乃至図１０の駆動機構の動作状態を示す
図１０と同様の縦断面図、
【符号の説明】
１０ 駆動装置 １１ ランセット針 １２ ランセットホルダ（キャリッジ手段） １３ ハウジング １４ カムフォロア機構（カムフォロア手段） １５ キャップ １６ カム機構（駆動カム機構） １７ カムアーム １８、２０ カム面 １８ （第一の推進面） ２０ （第二の面） ２１ 円曲面（第三の面） ２２ ねじりバネ（バネ手段） ３０ コイルバネ（別体の逆方向の駆動手段） ３６ 発射準備手段 Ａ ランセットユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 591186073 ベーリンガー マンハイム コーポレー ション ＢＯＥＨＲＩＮＧＥＲ ＭＡＮＮＨＥＩ Ｍ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ アメリカ合衆国 46250−0457 インデ ィアナ州 インディアナポリス ピーオ ーボックス 50457 ハーグ ロード 9115 (72)発明者 リチャード ラベナウ アメリカ合衆国 53016 アラバマ州 アラブ パイン レイク ドライブ 24 (72)発明者 ローランド ウイリアム カナー アメリカ合衆国 35976 アラバマ州グ ンタースヴィル ワイエス ドライブ 3600 (56)参考文献 実開 昭64−42010（ＪＰ，Ｕ) 特公 平４−65687（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】カム（１６、１１６）からの推進力をカム
    フォロワ（１４、１１４）を介してランセットホルダー
    （１２、１１２）に伝えることによりランセット針（１
    １、１１１）を前進後退させるランセット駆動装置にお
    いて、 カム（１６、１１６）とカムフォロワ（１４、１１４）
    との間をリンク結合とせず離間可能な押圧接触とし、 カム（１６、１１６）のカムフォロワへの押圧接触時に
    伝えられるべき推進力を、あらかじめ蓄積されその解放
    によってランセットホルダー（１２、１１２）に前進を
    与える第１のバネ（２２、１２２）で得る一方、 第１のバネ（２２、１２２）によってランセットホルダ
    ー（１２、１１２）に前進を与える力の部分がランセッ
    トホルダーの後退を推進する解放可能な潜在付勢力に変
    換して蓄積され、カムフォロワ（１４、１１４）に対す
    るカム（１６、１１６）の非接触時にその付勢力が解放
    され、その推進力によってランセット針と一体のランセ
    ットホルダー（１２、１１２）に後退を与える第２のバ
    ネ（３０、１３０）を有せしめた、 ことを特徴とするランセット駆動装置。
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