JP4083515B2 - 万能な管の締具アッセンブリー - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性管のための管締具アッセンブリー、特に、蠕動ポンプ内で使用される、種々のサイズの可撓性管を保持するための管締具アッセンブリーに関する。
【0002】
【従来の技術】
蠕動ポンプは、比較的低い流速での一定したもしくは拍動性の流体の計量が望まれる医療及び調査の用途で、幅広く使用されてきた。蠕動ポンプは、可撓性管を、間隙を介してこの管に接する回転部材によって流体を管に沿って進ませるように、次第に圧縮する容積測定用ポンプである。特に、従来の蠕動ポンプは、可撓性管の圧縮とこの結果として流体の排気とを果たすように、1以上の可撓性管に対して遊星歯車式の動きに駆動されるローラの円形アレイを提供する。このようなポンプは、一般に、心血管の手術において患者と心肺マシンとの間の血液を循環させるために使用されている。このようなポンプの他の一般的な使用としては、患者と腎臓透析器との間の血液の搬送、及び薬剤の静脈輸液(intravenous infusion of medication)である。
【0003】
蠕動管もしくは蠕動管のアレイを使用するポンプにおいて、管が所望の率で流体を配送するのを確実にするように、特別な配慮が成されなくてはならない。配送の率は、ローラが管に沿って動く率だけでなく、管の内径と外径と、圧縮特性と、ローラが管を圧縮する際の力と、及びポンプ内の管の張力との関数である。これらの変数の全てが、複数の配送管間もしくはこれらの中の一貫して均一のもしくは拍動性の流体の計量の率を確実にするように、注意深くかつ正確に制御されなくてはならない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
蠕動ポンプにおいて最も容易に変えられる変数の1つが、流体がポンピングされる際に通る可撓性管の直径である。代表的な管は、外径が0.213”から0.6875”のものまで夫々異なるが、これより小さいか大きい直径を有する管もまた公知である。管締具は、蠕動ポンプ内で幅広い範囲のサイズの管を収容するために使用される。締具は、代表的には、所望の管のサイズに対応した締具挿入部を受けるように構成されている。これは、全ての可能なサイズの管のために一組の締具挿入部が維持される必要を生じ、蠕動ポンプに関連したコストを増加させるだけでなく、締具挿入部の取替えによって手術室の準備のために必要な時間と労働とが増える。
【0005】
また、制限範囲内のサイズの管を保持するように調節され得る締具が、存在するが、これら締具は、管のサイズ調節を果たすためにレンチのような付加的な道具を必要とし、そして、手術室の準備のために必要とされる時間と労働とを大きく増やす。
従って、付加的な準備時間もしくは、締具挿入部の、労働の激しい操作もしくは調節を必要することなく、種々のサイズの可撓性管を保持できる管締具に対する、大きな必要性が存在する。
【0006】
この欠点を克服するために、本発明の第1の態様に係れば、
ハウジングと、
このハウジング内に配置され横方向に移動可能な上側のスライダーと、
このハウジング内で、前記上側のスライダーの下側に配置され、横方向に移動可能な下側のスライダーと、
前記上側のスライダーの横方向の両側端面の各々とハウジングとの間に規定された少なくとも1つの上側の開口部と、
前記下側のスライダーの横方向の両側端面の各々とハウジングとの間に規定され、前記上側の開口部とは異なるサイズの少なくとも1つの下側の開口部と、
回転されたときに、前記上側のスライダーと下側のスライダーとを横方向に移動させるように、これらスライダーに組合された、回転可能な制御部材とを具備し、 制御部材の回転により、前記上側のスライダーと下側のスライダーとは夫々横方向に移動され、これらスライダーの前記側端面とハウジング゛との間の距離が変更されることにより、前記上側の開口部と下側の開口部とのサイズが変更されて、異なる径の可撓性管が開口部中に支持される、可撓性管のための締具アッセンブリーが提供される。
【0007】
本発明の好ましい実施形態では、制御部材は、制御ノブを有し、制御部材の内面は、カム面を有する。各移動可能なスライダーはまた、制御部材のこのカム面と係合しているカム部材を有する。かくして、制御ノブの回転により、カム面と、これと係合されているカム部材とが動かされ、よって、移動可能なスライダーは動かされる。
【0008】
前記上側のスライダーと下側のスライダーとの少なくとも一方は、横方向に対向する2つの側方のスライド部材を有し、これら側方のスライド部材の各々は、1つの前記カム部材を有し、また、前記カム面は、2つの弓形カム面を有し、前記カム部材の各々は、弓形カム面の各々と係合していることが好ましい。
【0009】
前記上側のスライダーと下側のスライダーとのとの少なくとも一方は、横方向に対向する2つの側方のスライド部材と、これら側方のスライド部材間に配置された1つのばねとを有することが好ましい。また、前記上側のスライダーと下側のスライダーとの少なくとも一方を、変位された位置に保持するためのロック機構を更に具備することが好ましい。
【0010】
この発明の他の態様に係れば、
ハウジングと、このハウジング内に配置された横方向に移動可能な上側のスライダーと、このハウジング内に配置された、前記上側のスライダーの垂直方向下側に位置され、横方向に移動可能な下側のスライダーと、前記上側のスライダーの互いに対向した両側端面の各々とハウジングとの間に規定された少なくとも1つの第1の開口部と、前記下側のスライダーの互いに対向した両側端面の各々とハウジングとの間に規定され、前記第1の開口部とは異なるサイズの少なくとも1つの第2の開口部と、前記スライダーを横方向に移動させて前記第1並びに第2の開口部のサイズを変更させて、異なる径の可撓性管を支持するように回転される回転可能な制御部材とを具備する、可撓性管のための締具アッセンブリーを与える工程と、
前記制御部材を、締具アッセンブリーの第1の開口部と第2の開口部とを開くように、中立位置から第1の方向へ回転させて前記両スライダーを横方向での一方向に移動させる工程と、
可撓性管を、開かれた開口部に挿入する工程と、
制御部材を、中立位置に戻すように、第1の方向とは逆の第2の方向に回転させて、前記両スライダーを横方向での逆方向に移動させて、前記開口部を、可撓性管と係合するように閉じさせる工程とを具備する、複数の可撓性管を締付けるための方法が提供される。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1を参照すると、本発明に係わる万能な管の締具アッセンブリーの好ましい実施形態が、全文を通して参照符号10で示されている。管締具アッセンブリー10は、基部ユニット12と、これに取着されたカバー板14とを有する。この基部ユニット12とカバー板14との間には、制御ノブ16と、上側のスライダー18と、下側のスライダー20とが配置されている。かくして、制御部材16の回転により、上側並びに下側のスライダーは、以下に示されるように、制御ノブ16の回転方向に応じて締具アッセンブリーの右側もしくは左側のどちらかに収縮される。
【0012】
基部ユニット12は、後側のほぼ垂直な部材22aと、上側のほぼ水平な部材22bとを備えた上方支持部22を有する。これら上方支持部22と下方支持部24とは、前記上側並びに下側のスライダー18、20を受けるための基部チャンバ32を規定している。基部ユニット12は、2つの側方支持部26を更に有し、これらの各々は、第1の凹部の半径を規定する第1の凹部28と、第2の凹部の半径を規定する第2の凹部30とを夫々有する。以下に詳しく示されるように、第1、第2の凹部28、30は、種々の外径を有する可撓性管を受けられるように構成されている。従って、好ましい実施形態では、第1の凹部28の半径は、比較的幅広い範囲の直径を有する管を収容できるように、第2の凹部30の半径より大きく、もしくは小さくされている。
【0013】
カバー板14は、回転可能な制御ノブ16を受けるための開口部36を備えた中央パネル部34を有する。また、カバー板は、互いに対向した2つの側パネル38を有し、これらの各々は、第1の凹部40と、第2の凹部42とを有する。組み立てられた状態では、カバー板のこれら側パネル38は、基部ユニット12の側方支持部26と整列されている。従って、カバー板14内の第1の凹部40の凹部は、第1の凹部28の凹部に対応し、カバー板14の第2の凹部42は、第2の凹部30の凹部に対応している。
【0014】
上側活動部18は、左スライド部材18aと、右スライド部材18bと、これら側方のスライド部材間に配置された1つのばね46とを有する。各スライド部材18a、18bは、第1の凹部28に対応した凹部の半径を有する所定の凹部44を有する。左、右スライド部材18a、18bの各々は、カム部材48を更に有する。この目的は、以下に示されている。同様に、下側のスライダー20は、左スライド部材20aと、右スライド部材20bと、これら側方のスライド部材間に配置された1つのばね52とを有する。各下側方のスライド部材20a、20bは、側方支持部26の第2の凹部30に対応した凹部の半径を有する凹部50を有する。また、各下側方のスライド部材20a、20bは、以下に更に説明されるように、カム部材54を有する。
【0015】
制御ノブ16は、これの前面即ち外側の面58から延びたハンドル部56を有する。このハンドル部56は、回転させるために使用者がハンドル部56を容易に握ることができるように、カバー板14の開口部36を通って延びている。更に、制御ノブ16は、図6に最も明らかに示されているように、後ろの即ち内側の表面64上に、上側のカム面60と、下側のカム面62とを有する。上側のカム面60は、中央面60cによって中央で互いに接合された、左弓形面60aと右弓形面60bとを有する。同様に、下側のカム面62は、左弓形面62aと右弓形面62bとを有する。図2に示されるように組み立てられているときは、図7に概略的に示されるように、上側のスライダー18のカム部材48は、解放され、下側のスライダー20のカム部材54は、上側のカム面60によって係合されている。更に、図8を参照すると、制御ノブ16が時計回りの方向に回転されると、スライド部材20aに結合されたカム部材54は、上側のカム面60aに沿って動き、スライド部材18aに結合されたカム部材48は、下側のカム面62aによって係合されている。同様に、図9に示されるように、制御ノブ16が反時計回りの方向に回転されると、スライド部材20bに結合されたカム部材54は、上側のカム面60bに沿って動き、上側方のスライド部材18bに結合されたカム部材48は、下側のカム面62bによって係合されている。
【0016】
図2を参照すると、制御ノブ16が、中立位置、即ち完全に垂直な位置にあるときには、上側並びに下側のスライダーは、可撓性管を締具アッセンブリー10内に装着し得るように、伸ばされた状態にされている。制御ノブ16が、反時計回りの方向に回転されると、管締具アッセンブリー10の右、上側並びに下側のスライダー18、20は、図3に示されるように、収縮位置に動かされ、かくして、可撓性管は、締具の右側へ位置されるかこれから取り出され得る。同様に、制御ノブ16が時計回りの方向に回転されると、締具アッセンブリー10の左、上側並びに下側のスライダー18、20は、収縮され、かくして、管は、締具の左側に装填されるかこれから取り出し可能にされる。当業者には明らかなように、上側並びに下側のスライダー18、20は、互いに独立して変位するようにデザインされている。図10に示されるように、上側のスライダー18は、0.213インチの外径の管を保持するための名目位置にあり、下側のスライダー20は、0.5625インチの外径の管を保持するための名目位置にある。
【0017】
図4を参照すると、締具アッセンブリー10は、0.213インチの外径の管を上側のスライダー18に、0.375インチの外径の管を下側のスライダー20に保持するように配置された上側並びに下側のスライダー18、20を有するように示されている。同様に、図5は、0.375インチの外径の管を上側のスライダー18に、0.5625インチの外径の管を下側のスライダー20に保持するためのスライダー18、20のおおよその位置を示す。当業者には明らかであるように、本発明の万能な管の締具アッセンブリー10はまた、他の範囲の直径の管をスライダーに保持するようにデザインされている。例えば、締具は、0.213インチから0.375インチまでの範囲内の外径を有するサイズの管を上側のスライダー18に保持するように、また、0.375インチから0.6875インチまでの範囲内の外径を有するサイズの管を下側のスライダー20に保持するようにデザインされ得る。スライダーの凹部と、基部ユニット12と、カバー板14との特別な構成は、管中を通る流体フローに対する制限を最小にしながら、広い範囲のサイズの管が上側並びに下側のスライダー18、20によってしっかりと保持されるようにデザインされている。本発明の好ましい実施形態では、締具アッセンブリー10は、蠕動ローラポンプで使用される代表的な管のセット(例えば、1:1、2:1、4:1)だけでなく、代表的な範囲のサイズの独立した管をも保持することができる。
【0018】
本発明の管締具アッセンブリー10で使用されるばね46は、好ましくは、約2.4lb/インチのばね比率を有し、圧縮されていないときの長さが約4.43inである。同様に、ばね52は、好ましくは約2.1lb/インチのばね比率を有し、圧縮されていないときの長さが約5.12inである。管締具アッセンブリー内で使用されるばねのばね比率と圧縮されていないときの長さとは、必要に応じて、管のための保持力と、締具を開くためにノブを回転させるのに必要な対応した力とを増加させるか減少させるために変えられ得る。また、好ましい実施形態では、夫々異なった剛性を有する2つのばねを、これらが比較的大きな管を所定の位置に比較的強く維持できることから、使用しているが、同じ剛性を有するばね46とばね52とを提供することも、本発明の範囲内である。
【0019】
本発明の更なる実施形態に係われば、管締具アッセンブリー10’は、図11乃至13に示されるように、制御ノブ16’とスライダー18’、20’とを、管が締具中へ挿入されるかこれから取り出される間、締具の両側で開いた状態に保持するためのロック機構66を有する。このロック機構66は、好ましくは、引っ込められるばね装填プランジャーのような、カバー板14’に装着されたばね装填ピン68を有する。図13を参照すると、制御ノブ16’は、これの前面に2つの凹部70を有する。制御ノブ16’が時計回りか反時計回りの方向に十分に開くように回転されると、ばね装填ピン68は、ノブの凹部70の一方の中に係合され、かくして、制御ノブ16’は所定の位置にロックされる。制御ノブ16’を解放するために、ピン68の上部72が、上方へ引っ張られる。ピンへの末端の力(end force)は、ピンが0.12lbs乃至3.0lbsオーダで引っ張られるにつれて、変化し得る。本発明の更なる実施形態では、ピン68はまた、開位置でロックされ得る。ピン68が開位置でロックされると、制御ノブは、十分に開かれているときにロックされず、また、ピン68が開位置でロックされないと、制御ノブは、十分に開かれているときにロックされるので、かくして、エンド・ユーザーのための更なる多様性が提供される。
【0020】
本発明は好ましい実施形態に関連して説明されているが、当業者には明らかであるように、変更及び変形が可能であることが理解されるだろう。このような変更及び変形は、添付の請求項の範囲内で考えられ得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の万能な管の締具アッセンブリーの分解図である。
【図2】図2は、組み立てられた状態の、万能な管の締具アッセンブリーの斜視図である。
【図3】図3は、反時計回りに回転された制御ノブと、管を締具から挿入するか取り外すために収縮された右スライド部材とを示した正面図である。
【図4】図4は、第1のサイズの管を保持するためのスライダーのおおよその位置を示す正面図である。
【図5】図5は、第2の直径の管を保持するためのスライダーのおおよその位置を示す正面図である。
【図6】図6は、制御ノブの後方斜視図を示す。
【図7】図7は、制御ノブが中立位置にあるときの、カム部材とカム表面との係合を概略的に示す。
【図8】図8は、制御ノブが反時計回りの方向に回転された状態の概略図を示す。
【図9】図9は、制御ノブが反時計回りの方向に回転された状態の概略図を示す。
【図10】図10は、異なったサイズの管を保持するためのスライダーのおおよその位置を示す、万能な管の締具アッセンブリーの正面図を示す。
【図11】図11は、本発明の更なる実施形態に係わる万能な管の締具アッセンブリーの正面図を示す。
【図12】図12は、図11の管締具アッセンブリーの更なる正面図を示す。
【図13】図13は、図11に示された制御ノブの斜視図を示す。
【符号の説明】
10…締具アッセンブリー、12…基部ユニット、14…カバー板、16…制御ノブ、18…上側のスライダー、20…下側のスライダー。
Claims (18)
- ハウジングと、
このハウジング内に配置され横方向に移動可能な上側のスライダーと、
このハウジング内で、前記上側のスライダーの下側に配置され、横方向に移動可能な下側のスライダーと、
前記上側のスライダーの横方向の両側端面の各々とハウジングとの間に規定された少なくとも1つの上側の開口部と、
前記下側のスライダーの横方向の両側端面の各々とハウジングとの間に規定され、前記上側の開口部とは異なるサイズの少なくとも1つの下側の開口部と、
回転されたときに、前記上側のスライダーと下側のスライダーとを横方向に移動させるように、これらスライダーに組合された、回転可能な制御部材とを具備し、 制御部材の回転により、前記上側のスライダーと下側のスライダーとは夫々横方向に移動され、これらスライダーの前記側端面とハウジング゛との間の距離が変更されることにより、前記上側の開口部と下側の開口部とのサイズが変更されて、異なる径の可撓性管が開口部中に支持される、可撓性管のための締具アッセンブリー。 - 前記上側のスライダーと下側のスライダーとの少なくとも一方は、横方向に並べられた2つの側方のスライド部材を有し、これら側方のスライド部材の各々の外側端面は、前記スライダーの側端面であり、前記開口部の一部を規定するスライド凹部を有する請求項1の締具アッセンブリー。
- 前記ハウジングは、上方支持部と、下方支持部と、対向する2つの側方支持部とを有し、これら側方支持部は、内側端面に前記開口部を前記スライド凹部と共に規定する支持凹部を有する請求項2の締具アッセンブリー。
- 前記スライド凹部と支持凹部とは、円弧状の内周面を有し、これら内周面間に前記開口部は規定されている請求項3の締具アッセンブリー。
- 前記制御部材は、制御ノブを有し、制御部材の内面は、カム面を有する請求項1の締具アッセンブリー。
- 前記上側のスライダーと下側のスライダーとの少なくとも一方は、少なくとも1つのカム部材を有し、この少なくとも1つのカム部材は、前記制御部材のカム面と係合するように、スライダーと制御部材とは組み合わされている請求項5の締具アッセンブリー。
- 前記上側のスライダーと下側のスライダーとの少なくとも一方は、横方向に並べられた2つの側方のスライド部材を有し、これら側方のスライド部材の各々は、1つの前記カム部材を有し、また、前記カム面は、2つの弓形カム面を有し、前記カム部材の各々は、弓形カム面の各々と係合している請求項6の締具アッセンブリー。
- 前記上側のスライダーと下側のスライダーとのとの少なくとも一方は、横方向に並べられた2つの側方のスライド部材と、これら側方のスライド部材間に配置され、スライド部材を横方向に付勢するばねとを有する請求項1の締具アッセンブリー。
- 前記上側のスライダーと下側のスライダーとの少なくとも一方を、横方向に移動された位置に保持するためのロック機構を更に具備する請求項1の締具アッセンブリー。
- 前記上側のスライダーと下側のスライダーとの各々は、横方向に並べられた2つの側方のスライド部材を有し、これら側方のスライド部材の各々は、前記スライダーの前記側端面となる外側端面を有し、スライド凹部を各外側端面に有する請求項1の締具アッセンブリー。
- 前記ハウジングは、対向する2つの側方支持部を有し、これら側方支持部の各々は、上側のスライダーとほぼ整列された上側凹部と、下側のスライダーとほぼ整列された下側凹部とを有し、これら上側並びに下側凹部の各々と、前記スライド凹部の各々との間には、前記開口部が規定されている請求項11の締具アッセンブリー。
- 前記制御部材は、上側のカム面と、下側のカム面とを有する請求項10の締具アッセンブリー。
- 前記上側並びに下側のカム面は、弓形カム面を有する請求項12の締具アッセンブリー。
- 前記上側のスライダーと下側のスライダーとの各々は、2つのカム部材を夫々有し、各カム部材は、前記制御部材の各カム面と係合するように、両スライダーと制御部材とは組み合わされている請求項13の締具アッセンブリー。
- 前記両スライダーを、横方向に移動された位置に保持するロック機構を更に具備する請求項10の締具アッセンブリー。
- ハウジングと、このハウジング内に配置された横方向に移動可能な上側のスライダーと、このハウジング内に配置された、前記上側のスライダーの垂直方向下側に位置され、横方向に移動可能な下側のスライダーと、前記上側のスライダーの互いに対向した両側端面の各々とハウジングとの間に規定された少なくとも1つの第1の開口部と、前記下側のスライダーの互いに対向した両側端面の各々とハウジングとの間に規定され、前記第1の開口部とは異なるサイズの少なくとも1つの第2の開口部と、前記スライダーを横方向に移動させて前記第1並びに第2の開口部のサイズを変更させて、異なる径の可撓性管を支持するように回転される回転可能な制御部材とを具備する、可撓性管のための締具アッセンブリーを与える工程と、
前記制御部材を、締具アッセンブリーの第1の開口部と第2の開口部とを開くように、中立位置から第1の方向へ回転させて前記両スライダーを横方向での一方向に移動させる工程と、
可撓性管を、開かれた開口部に挿入する工程と、
制御部材を、中立位置に戻すように、第1の方向とは逆の第2の方向に回転させて、前記両スライダーを横方向での逆方向に移動させて、前記開口部を、可撓性管と係合するように閉じさせる工程とを具備する、複数の可撓性管を締付けるための方法。 - 前記制御部材を中立位置へ戻した後、この制御部材を、締具アッセンブリーの他方の開口部を開かせるように、中立位置から第2の方向へ更に回転させる工程と、
第2の可撓性管を、他方の開口部に挿入する工程と、
前記制御部材を、中立位置へ戻すように第1の方向へ回転させ、かくして、他方の開口部を、第2の可撓性管と係合するように閉じる工程とを更に具備する請求項16の方法。 - 前記制御部材を第1の方向へ回転させた後、制御部材を開位置でロックする工程と、
制御部材を第2の方向に回転させる前に、この制御部材を解放する工程とを更に具備する請求項16の方法。
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