JP4934597B2 - 導管クランプ - Google Patents

Description

本発明は、弾性管内の通路を選択的に開閉する導管クランプに関する。

プラスチックまたはゴム製の可撓性管は、医学、薬学、生物薬剤、食品飲料および他の製造所環境下で幅広く使用されている。多くの場合、可撓性管による流体輸送の間、管を通る流体の流れを閉塞しかつ停止することが望まれる。従来技術の導管クランプは、望ましくない特徴を含んでいた。従来技術の導管クランプは、鋭い縁部がある外側本体特徴部を有し、それらはかぎ裂き、引っかきまたは穿刺の可能性を有する。これによって、プラスチック製のバイオバッグ（ｂｉｏ−ｂａｇ）が損傷を受けることがある。とがった角は、輸送中、バッグを切るまたはそれに損傷を与える恐れがある。従来技術のクランプの多くは、クランプが管の両端だけに取付けられ、管の端部からその所望位置に通される必要がある。この方法は、管が溶液容器に取付けられる前および管が所定位置に完全に取付けられるとき以外のときだけに行われることができる。さらに、従来技術のクランプは、適切な操作がなされなかった場合、または使用中に損傷を受けた場合、管を取付け具から取り外してクランプを交換しなければならない。他の望ましくない特徴は、クランプを閉位置に係止することの難しさおよびクランプを再びこじ開けることの難しさを含む。従来技術のクランプは、不時または望まない解放の傾向があるラチェット式クロージャ（ｒａｔｃｈｅｔ ｔｙｐｅ ｃｌｏｓｕｒｅ）も含む。したがって、可撓性管上にいつでも取付けられることができ、望まない開放なくして押しボタンの指圧だけで簡単に開閉されることができる導管クランプの提供が望まれる。

本発明の目的は、上述の問題に取り組むことである。本発明は、可撓性管内の流路を選択的に制限または閉塞する導管クランプである。導管クランプは、上側部材および下側部材を有するツーピース構造である。上側部材および下側部材は、上側部材を開位置と閉位置との間で動かすためのピボット点で互いに枢動連結される。上側および下側部材は、導管クランプを管上に取付けかつ取り外すように、ピボット点で分離連結可能である。下側部材は、管の一部を受けるための貫通したトラフ（ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｒｏｕｇｈ）を形成する。上側部材は、閉位置に枢動的に動かされるとき管の流路を閉塞するための中央突起を有する。

本発明の他の態様において、上側部材および下側部材は、上側部材を閉位置に係止する手段を有する。
本発明の他の態様において、上側部材を開位置または閉位置に係止する手段は、下側部材の側壁内に一体に形成されるロッカアームを含む。ロッカアームは、その外周の大部分に沿ったギャップ、および上側部材が開位置または閉位置に係止されるときギャップの一部内に配置される上側部材の外面上の隆起部によって囲繞される。ロッカアームはまた、隆起部をギャップから解放するように一方の端部を手で押し込まれて他方の端部を屈曲させることができるという点で、上側部材を閉係止位置から解放する手段をもたらす。
本明細書における説明は、添付の図面について言及する。いくつかの図を通して同じ参照番号は同じ部品を示す。

図１乃至図１０を参照すると、導管クランプ１０は、マニホルドシステム内の管１００を通ってバイオバッグまたは患者に出入りするいかなる流体も流れないようにするために、可撓性管の流路を締め付け／または閉塞する。本発明の導管クランプは様々な環境下で使用可能であるが、導管クランプ１０は、医学または薬学分野において患者に出入りする流体の流れを選択的に制御するのに最も役に立つ。本発明の導管クランプ１０は、非金属材料製であり、好ましくは、ＦＤＡ（食品医薬品局）承認のＰＶＤＦ、ポリプロピレン、ポリスルホン、シリコン、ＴＰＥ、ＴＰＲなどから作製される。導管クランプ１０は、鋭い縁部がない完全な外側本体を特徴としている。これにより、かぎ裂き、引っかきまたは穿刺の可能性がなくなる。ユニークな係止機構は、不時のまたは望まない解放をしないように完全に内部に封じ込められる。導管クランプは、安全な片手操作および取付けを可能にする、押し込み係止システムおよび側部解放機構を有する。このハイテク設計は、完全な流れ停止を可能にし、通常の手順で管の上に取付けられる、または管がすでに組み立てられた後に取付けられることができる。

図１、図２Ａ、図２Ｂ、図９Ａ及び図９Ｂには、組み立て済みの導管クランプが示されている。本発明の導管クランプ１０は、分離可能な上側部材１２および下側部材１４を有している。これら上側部材１２および下側部材１４は、管１００のその環境における取付け前または後に管１００まわりに選択的に配置され、次いで、互いに連結されることができる。上側部材１２および下側部材１４は、クランプ１０が開閉するときその顎様運動を可能にするように一方の端部で互いに枢動連結される。

上側部材１２は、実質的に、上面１６および２つの側壁２０があるＵ字形構造を有する。上側部材１２の露出する上面１６は、導管クランプ１０を閉じるとき指または親指を置くための空間を画成する浅いくぼみ１８を有する。上側部材１２は、円筒形形成物があるピボット端部２２を有する。ピボット端部２２は、上側および下側部材１２、１４それぞれの連結点である。円筒形ピボット端部２２は、上側部材１２に強度を与える一体型の波形部２５によって、上面１６に一体に連結される。波形部２５は、より太い管１００がクランプされかつ閉塞されるとき、上側部材１２が前方に移動することを可能にする。管１００の壁部が厚い場合でも、波形部２５は、上側部材１２の自己調整を可能にし流路が完全に閉塞される。

円筒形ピボット端部２２の各外端２４は、側壁２０に隣接する。円筒形ピボット端部２２の各端部上には、円錐形または円筒形の突出部２４が形成される。突出部２４は、以下で述べるように、側壁２０を越えて横方向に延びて下側部材１４に連結する。
突出部２４は、下側部材１４に対する上側部材１２についての許される枢動回転範囲を定めるための切り欠き２７を有する。以下で述べるように、下側部材１４は、突出部２４を係止的に受容するように寸法設定された対応する開口６３を有する。開口６３は、その中を延びる小さい突起６５を有することが好ましい。突起６５は、下側部材１４に対する上側部材１２の枢動回転を制限するように、突出部２４の切り欠き２７の境界内で動く。下側部材１４は、クランプ１０が開位置（図２Ａ）および閉位置（図２Ｂ）にあるときの上側部材と管１００の関係を示すため、図２Ａ、図２Ｂでは想像線で示されている。

図３を参照すると、側壁２０は、上面１６に隣接しており、上面１６と連続的に形成される。各側壁２０は、互いに鏡像となっており、したがって一方の側壁２０だけを説明することにする。上側部材１２の側壁２０は、その内部に形成され互いに間隔を置いて配置される一対の窓２６ａ、２６ｂによって画成される開放構造を有する。第１の窓２６ａは、製造過程の間金型の鋼部分を取り除くためのアクセスを提供する。第２の窓２６ｂは、下側部材１４のロッカアーム７０を押し込むための切り欠きを提供する。窓２６ｂは、クランプ１０が閉位置にあるとき、ロッカアーム７０に隣接するように壁部２０内に配置される。各側壁２０の外面の下縁近くには、そこから横方向に延びる隆起部３０がある。隆起部３０は、ピボット点２２から間隔を置いて配置される。側壁２０のそれぞれにある隆起部３０は、以下に説明するように、下側部材１４内に形成されるロッカアーム７０に対して摺動し、かつロッカアーム７０の下に形成される開口７２ｂ内の所定位置に係止されるように配置形成される。

図４を参照すると、２つの側壁２０の間には、リブ４２が横方向に延びる。リブ４２は、側壁２０に強度を与え、それによって、導管クランプ１０を閉じる際上側部材１２が手で押し下げられるとき、側壁２０が外側または内側に屈曲しないようになる。２つの側壁２０の間のリブ４２は、図９Ａに示されるように、管１００に対して間隙をもたらすように弓形構造を有する。
中央突起４４は、側壁２０の後ろにピボット端部２２から一体に延びる。突起４４は、ピボット端部２２と同じ幅を有することが好ましい。突起４４は、クランプ１０が閉係止位置にあるとき管１００内の通路を完全に閉塞するために（図２Ｂ参照）、各側壁２０の少なくとも下面４６の範囲まで部分的に延びる。突起４４は、鋭い縁部が管１００に切り込むのを防止するように、突起４４の自由端で終端しそこに横方向に延びる円筒形部４８を形成する。突起４４の円筒形部４８は、導管クランプ１０が閉位置にあるとき閉塞係止される管１００を締め付ける。突起４４およびその円筒形端部４８は、側壁２０に連結されず、したがってクランプが閉じられるとき、突起４４およびその関連の円筒形部４８が２つの側壁２０に対して垂直方向に若干曲がることができるようになっている。

材料の曲線部として画成されるＣ字形ばね５０は、側壁２０の後縁に隣接する後壁５２に連結される１つの端部を有する。Ｃ字形ばね５０は、導管クランプ１０を閉じて係止するように上側部材１２の上面１６により大きい荷重が加えられるときの屈曲を可能にする。壁が厚い管では、クランプ１０を閉じるのに上側部材１２の上面１６により大きな荷重が加えられる必要がある。Ｃ字状ばね５０は、上側部材１２が管１００の通路を閉じるよう調整しなければならないとき、特に厚い壁を有する管の通路を閉じるよう調整しなければならないとき、波形部２５を伸長すなわち長くすることを可能にする。Ｃ字形ばね５０はまた、図２Ｂに示されるように、突起４４上の上に延びる付加物５１がＣ字形ばね５０と接触するとき突起４４に弾力性を与える。付加物５１およびＣ字形ばね５０は、上側部材１２がクランプ１０を閉じる方に向かって枢動するとき互いに接触する。

図５及び図６には、導管クランプ１０の下側部材１４が示されている。下側部材１４は、一対の側壁６０が底面６２と交わる、貫通したトラフまたはＵ字形構造を有する。下側部材１４の底面６２は、中央突起４４の円筒形部４８と協働して管１００内の流体流れを閉塞する、２つの側壁６０の間に横方向に延びて上方に突き出ている少なくとも１つのバンプ６４を含む。多数のバンプ６４がつまみとして設けられてもよい。好ましい実施形態において、バンプの１つは、下側部材１４の内側底面６２を横切る、盛り上がった棒状部６４ａとして形成されてよい。盛り上がった棒状部６４ａは、クランプ１０が閉位置にあるとき、管材料に空間をもたらすように、上側部材１２の円筒形部４８を若干オフセットするように配置される。

各側壁６０は、他方の側壁６０の鏡像になっており、したがって一方の側壁６０だけを説明することにする。側壁６０の前端６６近くには、ロッカアーム７０がその内部に形成される。ロッカアーム７０は、その中間部を側壁６０の材料に連結する連結フランジ７４を除いてロッカアーム７０まわりにギャップ／開口７２を残して、各側壁６０に直接切り込まれる。ロッカアーム７０は、連結フランジ７４まわりに枢動する。ロッカアーム７０のどちらか一方の端部上における指圧によって、他方の端部が側壁６０に対して外側に曲げられる。ギャップ／開口７２は、上側端部７２ａおよび下側端部７２ｂにおいて、上側部材１２の隆起部３０を収容するように寸法設定される。

ロッカアーム７０は、クランプを閉じるように上側部材１２に下方圧力が加えられるとき、またはクランプが開けられるとき、下側部材１４に対する隆起部３０の道筋を画成する。まず図７を参照すると、ロッカアーム７０の形は、上側部材１２が下側部材１４に対して枢動するときにおける隆起部３０の運動の弓状の道筋と一致する、下方に弓状に曲がった道筋を有する。
導管クランプ１０が開位置にあるとき、隆起部３０は、図８Ｃに示されるように、上側ギャップ７２ａ内またはその上方に保持される。上側部材１２に下方圧力が加えられると、隆起部３０はロッカアーム７０の内面７５に沿って摺動する。ロッカアーム７０の内面は、図６及び図９Ａに示すように、ロッカアーム７０の底縁を内側に延びるリップ７６を含むことができる。リップ７６は、上側部材１２にさらなる指圧がかけられるまで、クランプを非係止位置に保持する。さらに、上側部材１２上の圧力によって隆起部３０がリップ７６を越えて動き、それによって隆起部３０が下側ギャップ７２ｂにスナップ止めされて導管クランプ１０が閉位置に係止される。

導管クランプ１０を閉位置から開けるため、操作者は、ロッカアーム７０の上側部７０ａを手で押し込む。ロッカアーム７０の上側部７０ａは、上側ロッカアーム７０の十分な押し込みを可能にするように、導管クランプ１０が閉じられかつ係止されるとき、窓２６ｂに隣接して配置される。下側部材１４の外面は、ロッカアーム７０の上側部７０ａの指圧を容易にするように、ロッカアーム７０の上側部７０ａを囲繞するくぼみ７８を有する。

図８Ａ及び図８Ｂには、クランプ１０が閉係止位置から開位置に動くときの、下側部材１４の壁部６０に対する上側部材１２の壁部２０の相対運動が示されている。図８Ａでは、導管クランプ１０は閉係止位置にあり、開口７２ｂに係止された隆起部３０が示されている。リップ７６は、図８Ｂに示されるように、ロッカアーム７０が手で枢動されるまで、隆起部３０を開口７２ｂ内に固定する。ロッカアーム７０が枢動されるとき、その上側部は窓２６ｂの一部内へと枢動される（図８Ｂ）。次いで、隆起部３０は、窓７２ｂから解放され、図８Ｃに示されるようにリップ７６を通り越して摺動して上側部材１６が上方に動き導管クランプ１０が開けられることができる。

上側部材１２は、導管クランプ１０が管１００の上に通される前に下側部材１４に連結されることができ、または上側部材１２が下側部材１４に連結される前に管１００が下側部材１４の側壁６０の間のトラフ内に配置されることができる。どちらの場合も、上側部材１２は、ピボット端部を形成するように上側部材１２の突出部２４を下側部材の開口６３にスナップ止めすることによって、下側部材１４に連結される。上側部材１２は、クランプ１０を開け、突出部２４を開口６３から取り出すように下側部材１４の側壁６０を曲げることによって、下側部材１４から分離されることができる。

クランプ１０は、完全な流体停止を可能にし、操作を簡単にするように片手での取付けで管もしくは完成済みのアッセンブリ上またはそれを覆うように取付けられることができる。ユニークな上部係止機構は側部解放機構とともに望まない開放を防止する。クランプ１０はまた、流体流れを計測して供給する内部つめ車機構をもたらし、様々なデュロメータの管を収容するように高いてこ比を有する。クランプ１０には鋭い縁部すなわち角がなく、それによって管１０の穿刺および破裂が防止される。

本発明のクランプ１０は、完全にオートクレーブ可能でありかつ滅菌可能であり、ＵＳＰ Ｃｌａｓｓ ＶＩ基準を満たしている。本発明の管クランプは、最も厳しい応用例に適合するように物理的に試験されてきた。本導管クランプの典型的な応用例は、生物薬剤製造、製薬プロセス、ぜん動ポンプセット、薬物送達および発見、医療システム、実験用機能、ならびに他のアッセンブリおよび管セットを含む。
本発明を、最も現実的であり好ましい実施形態であると現時点で考えられるものに関連して述べてきたが、本発明は、開示される実施形態に限定されるものではなく、それどころか、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内に包含される様々な修正形態および均等構造を包含するものであると理解されよう。その範囲には、法の下で許されるように、すべてのそうした修正形態および均等構造を包含するために、最も広い解釈が与えられる。

上側および下側部材が閉位置において互いに連結されている、本発明の導管クランプの斜視図である。 管から離れるように枢動されている上側部材の一部を示す、開位置にある導管クランプの側面図である。 下にクランプされ管内の通路をシールする上側部材を示す、閉位置にある導管クランプの側面図である。 上側部材の側壁および頂部を示す斜視図である。 上側部材の底部を示す斜視図である。 下側部材の斜視図である。 いくつかの内側特徴部を示す下側部材の他の斜視図である。 いくつかの外側特徴部を示す下側部材の側面図である。 導管クランプが閉位置から開けられるときの、導管クランプ部分の様々な動きを示す概略図である。 導管クランプが閉位置から開けられるときの、導管クランプ部分の様々な動きを示す概略図である。 導管クランプが閉位置から開けられるときの、導管クランプ部分の様々な動きを示す概略図である。 管が内部にある状態の、開位置にある導管クランプの斜視図である。 管が内部にある状態の、開位置にある導管クランプの斜視図である。 閉位置にある導管クランプの側面図である。

Claims (20)

1. 中空管内の流路を選択的に制限または閉塞する導管クランプであって、
   上側部材を開位置と閉位置の間で動かすためのピボット点で互いに枢動可能に連結された前記上側部材および下側部材を有するツーピース構造であり、前記上側部材および下側部材が、前記管上における取り付けおよび取り外しのための前記ピボット点で分離可能であり、前記ピボット点が、前記下側部材に対する前記上側部材の枢動運動を制限する手段を有し、前記下側部材が、前記管の一部を収納するための貫通したトラフを形成し、前記上側部材が、前記閉位置に枢動可能に動かされるとき、前記管の流路を制限または閉塞するための中央突起部を有することを特徴とする導管クランプ。
2. 前記中央突起部が、前記導管が閉位置にあるとき、前記中央突起部の鋭い縁部が前記導管に食い込むことを防ぐ円筒形部をその自由端に有することを特徴とする請求項１に記載の導管クランプ。
3. 前記上側部材が、上面付きで連続的に形成される一対の側壁を有し、前記一対の側壁が、前記上側部材が前記閉位置にあるとき前記下側部材の前記トラフ内に配置されるように構成され、前記一対の側壁が所定位置に前記一対の側壁の外面から延びる隆起部をそれぞれ有することを特徴とする請求項１記載の導管クランプ。
4. 前記下側部材の前記トラフが、一対の側壁によって形成され、前記上側部材の側壁が、前記上側部材が前記閉位置にあるとき前記下側部材の側壁に隣接し、前記下側部材の前記一対の側壁が、前記上側部材が前記閉位置にあるとき前記隆起部の一部を受ける手段を有することを特徴とする請求項３記載の導管クランプ。
5. 前記下側部材の前記一対の側壁のそれぞれが、内部に一体に形成されるロッカアームを有し、前記ロッカアームが、前記上側部材が前記開位置と前記閉位置との間を動くとき前記隆起部の道筋を画成することを特徴とする請求項４記載の導管クランプ。
6. ロッカアームが、前記ロッカアームの中間部に位置しかつ前記ロッカアームの残りの部分まわりにギャップを有する、前記ロッカアームの前記下側部材の前記側壁に対する屈曲を可能にするための連結フランジによって、前記下側部材の前記各側壁に一体に連結されることを特徴とする請求項５記載の導管クランプ。
7. 前記ギャップが、前記隆起部を受けるように配置される、上側ギャップ部および下側ギャップ部を有することを特徴とする請求項６記載の導管クランプ。
8. 前記ロッカアームは、内面および底縁を有すると共に、前記内面の前記底縁に形成される前記上側部材を閉係止位置で維持するためのリップを有することを特徴とする請求項５記載の導管クランプ。
9. 前記上側部材の前記側壁が、前記上側部材が前記閉位置にあるとき前記ロッカアームに隣接して配置される、前記上側部材が前記閉係止位置にあるときの前記ロッカアームの十分な撓みを可能にするための窓を内部に有することを特徴とする請求項８記載の導管クランプ。
10. 前記上側部材の前記ピボット点と前記側壁との間に配置される、前記上面に荷重が加えられる間の屈曲のための、前記上側部材上の波形部をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の導管クランプ。
11. 前記上側部材の前記隆起部の一部を受ける前記手段が、前記下側部材の前記各側壁内に下側ギャップを含むことを特徴とする請求項４記載の導管クランプ。
12. 前記下側部材の前記トラフが、前記下側部材の前記一対の側壁の間に一体に形成される内側底面を有し、前記内側底面が、前記内側底面を横切りかつ前記中央突起部と一致するように配置される盛り上がった棒状部を有することを特徴とする請求項４記載の導管クランプ。
13. 前記盛り上がった棒状部が、前記クランプが閉位置にあるとき、前記管材料に空間をもたらすように、前記中央突起部をオフセットさせることを特徴とする請求項１２記載の導管クランプ。
14. 前記上側部材の前記ピボット点および前記一対の側壁が、前記管の前記流路を閉塞するとき前記上側部材の自己調整を可能にするための波形部によって分離されることを特徴とする請求項３記載の導管クランプ。
15. 前記上側部材上に一体に形成される、前記上側部材が自己調整するとき前記波形部の伸長を可能にするためのＣ字形ばねをさらに備えることを特徴とする請求項１４記載の導管クランプ。
16. 前記管の前記通路を閉塞するとき、前記上側部材の働きを調整する手段をされに備えることを特徴とする請求項１記載の導管クランプ。
17. 前記調整手段が、前記上側部材の前記ピボット点と反対端部との間に配置される波形部を含むことを特徴とする請求項１６記載の導管クランプ。
18. 前記調整手段が、前記上側部材上に一体に形成されるＣ字形ばねをさらに含むことを特徴とする請求項１７記載の導管クランプ。
19. 前記クランプを非係止位置に保持するリップと隆起部とで構成される上部係止機構およびロッカアームで構成される側部解放機構を有することを特徴とする請求項１記載の導管クランプ。
20. 前記上部係止機構が、前記下側部材の下側ギャップにスナップ止めされることを特徴とする請求項１９記載の導管クランプ。

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