JP4970018B2 - ローラクランプ - Google Patents

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Description

本発明は、血液回路などに用いられる可撓性の流体供給チューブを挟み潰して、流体供給チューブ内の流体の流量を調整したり、流体の流れを止めたりするローラクランプに関する。
ローラクランプは、流体供給チューブ(例えば、血液を患者の体外で循環させる血液回路に用いられる可撓性チューブ)を挟み潰して流体供給チューブ内の流体(たとえば、血液)の流量を調整するためのものである。具体的には、流体供給チューブを挿通可能なハウジングと、該ハウジング内に設けられた挟持部と、ハウジング内に移動可能な状態で収容されたローラとを備え、ローラの外周面と挟持部とで流体供給チューブを挟み潰すように構成されている。
そして、このような構成を備えたローラクランプに関して、ハウジングの内側にローラの回転軸を遊嵌する軸受溝部を形成し、該軸受溝部に、流体供給チューブを挟んで挟持部とは反対方向へ凹ませた係止溝を形成したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このローラクランプでは、係止溝にローラの回転軸を係止すると、ローラが流体供給チューブを挟持部との間で十分に挟み潰して流体供給チューブ内の流路を閉塞し、この閉塞状態を維持することができる。
さらに、ローラクランプを内部に収容するカバー体であって、該カバー体の内側には、ローラへ係止可能な係止部を設け、該係止部にローラを係止すると、ローラが所定の位置、具体的には挟持部との間で流体供給チューブを十分に挟み潰して流体供給チューブ内の流路を閉塞する位置(流路閉塞位置)に維持可能としたものが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
特許第3518119号公報 実開平6−48676号公報
ところが、上記した各特許文献に記載のものは、ローラを流路閉塞位置に維持する部分が1ヶ所だけなので、流体供給チューブ内の流体の流れを止めるだけであり、流体の流量を所望の流量に設定し、この設定状態でローラを維持することができない。また、ローラを流路閉塞位置に維持しているにも拘らず、長時間の挟み潰し状態により流体供給チューブが伸びて流体の流れが止まらなくなった場合(言い換えると、流量が増えてしまった場合)には、流体供給チューブを増し締めすることができない。詳しくは、ローラを移動して流体供給チューブをさらに挟み潰し、この状態でローラを維持することができない。したがって、流体の流量を元の設定状態(すなわち流量が0の設定状態)へ復帰させ難く、また、この復帰状態を維持することができない。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体供給チューブ内の流体の流量が設定流量から不用意に変化してしまう不具合を抑制することができ、また、長時間の挟み潰し状態により流体供給チューブが伸びて流量が増加した場合であっても、流体の流量を元の設定流量へ簡単に復帰させることができ、しかもこの復帰状態を維持することができるローラクランプを提供しようとするものである。
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1に記載のものは、流体供給チューブを挿通可能なハウジングと、該ハウジング内の流体供給チューブの長手方向に沿って延設された挟持部と、ハウジング内に移動可能な状態で収容され、流体供給チューブを挟んで挟持部とは反対側に配置されたローラと、を備え、ローラの外周面と挟持部とで流体供給チューブを挟み潰して流体供給チューブ内の流体の流量を調整可能なローラクランプであって、
前記ハウジングは、ローラの回転軸を遊嵌する軸受溝部を流体供給チューブの長手方向に沿って延設し、該軸受溝部のうち挟持部と反対側の側縁部を回転軸が当接可能な軸当接部とし、該軸当接部と挟持部との離間距離を流体供給チューブの長手方向の一端から他端へ向かうにつれて次第に狭くなる状態に設定し、
前記軸受溝部のうち、軸当接部と挟持部との離間距離がローラの半径Rと回転軸の半径rと流体供給チューブの肉厚tの2倍との和(R+r+2t)よりも短くなる寸法に設定されている箇所には、ローラの回転軸が係合可能な軸係合部を流体供給チューブの長手方向に沿って複数設けたことを特徴とするローラクランプである。
請求項2に記載のものは、前記軸受溝部のうち少なくとも軸当接部を、挟持部に対して進退する方向に蛇行した状態に設定し、挟持部とは反対側へ凹んだ蛇行部分を軸係合部としたことを特徴とする請求項1に記載のローラクランプである。
請求項3に記載のものは、前記軸係合部を挟持部とは反対側へ凹んだ凹み部で形成したことを特徴とする請求項1に記載のローラクランプである。
請求項4に記載のものは、前記ローラは、回転軸の外周面に軸係合部へ係合可能な係合突起を突設したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のローラクランプである。
請求項5に記載のものは、前記軸係合部は、軸受溝部のうち挟持部側の側縁部にラックを設けて構成され、
前記係合突起は、ローラの回転軸に設けられたピニオンの歯で構成されたことを特徴とする請求項4に記載のローラクランプである。
本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
請求項1に記載の発明によれば、流体供給チューブを挿通可能なハウジングと、該ハウジング内の流体供給チューブの長手方向に沿って延設された挟持部と、ハウジング内に移動可能な状態で収容され、流体供給チューブを挟んで挟持部とは反対側に配置されたローラとを備え、ローラの外周面と挟持部とで流体供給チューブを挟み潰して流体供給チューブ内の流体の流量を調整可能なローラクランプであって、ハウジングは、ローラの回転軸を遊嵌する軸受溝部を流体供給チューブの長手方向に沿って延設し、該軸受溝部のうち挟持部と反対側の側縁部を回転軸が当接可能な軸当接部とし、該軸当接部と挟持部との離間距離を流体供給チューブの長手方向の一端から他端へ向かうにつれて次第に狭くなる状態に設定し、軸受溝部のうち、軸当接部と挟持部との離間距離がローラの半径Rと回転軸の半径rと流体供給チューブの肉厚tの2倍との和(R+r+2t)よりも短くなる寸法に設定されている箇所には、ローラの回転軸が係合可能な軸係合部を流体供給チューブの長手方向に沿って複数設けたので、挟持部との間で流体供給チューブを十分に挟み潰して閉塞させた状態のローラずれることを防ぐことができる。したがって、挟持部とローラとの挟み潰しが緩み難くなり、流体供給チューブ内の流体の流れが止まった状態から不用意に変化してしまう不具合を抑制することができる。また、長時間の挟み潰し状態により流体供給チューブが伸びて流路面積が広がり、流体の流れが止まらなくなった場合であっても、ローラを移動して回転軸を流体供給チューブの閉塞設定時に係合した軸係合部とは異なる軸係合部、具体的には流体供給チューブの長手方向の他端寄りの軸係合部に係合すれば、流体供給チューブを増し締めして再び閉塞し、しかもこの閉塞状態を維持することができる。
請求項2に記載の発明によれば、軸受溝部のうち少なくとも軸当接部を、挟持部に対して進退する方向に蛇行した状態に設定し、挟持部とは反対側へ凹んだ蛇行部分を軸係合部としたので、ローラの移動調整時に回転軸が軸係合部の間を移動し易くなり、流体供給チューブ内の流体の流量調整をスムーズに行うことができる。
請求項3に記載の発明によれば、軸係合部を挟持部とは反対側へ凹んだ凹み部で形成したので、ローラの回転軸が軸係合部に係合し易くなり、しかも、この係合状態から外れ難くなる。したがって、ローラが設定状態からずれる不具合、ひいては、流体供給チューブ内の流体の流量が変化する不具合を一層確実に抑えることができる。
請求項4に記載の発明によれば、ローラの回転軸の外周面に軸係合部へ係合可能な係合突起を突設したので、係合突起を介して回転軸を軸係合部へ十分に係合することができ、ローラが設定状態からずれる不具合、ひいては、流体供給チューブ内の流体の流量が変化する不具合をさらに確実に抑えることができる。
請求項5に記載の発明によれば、軸係合部は、軸受溝部のうち挟持部側の側縁部にラックを設けて構成され、係合突起は、ローラの回転軸に設けられたピニオンの歯で構成されたので、ローラを僅かに移動して流量調整を行う場合であっても、回転軸を軸係合部へ十分に係合しながらローラを移動することができる。したがって、微調整を行って流体供給チューブ内の流体の流量を所望する状態に設定し易くすることができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明におけるローラクランプの第1実施形態の概略図である。
ローラクランプ1は、図1(a)に示すように、ハウジング2と、該ハウジング2の下部に設けられた平板状の挟持部3と、ハウジング2内に移動可能な状態で収容されたローラ4とから構成されている。
ハウジング2は、上面開放の有底箱状部材であり、短冊状の底部6を備え、該底部6の周縁から側壁部7を立設して底部6を囲繞し、この底部6および側壁部7により、ハウジング2の内部に横長な収容空間部8を上方へ開放した状態で形成している。また、側壁部7のうち底部6の長手方向の両端部(図1(a)中、左右両端部)に位置する幅狭な第1側壁部7aには、収容空間部8に連通する挿通口10を底部6寄りにそれぞれ開設し、該挿通口10を介して可撓性を有する流体供給チューブ12(例えば、血液回路において血液流路を形成する血流チューブ)を収容空間部8へ挿通できるように構成されている。さらに、ハウジング2の底部6の上面を挟持部3とし、該挟持部3を収容空間部8内(すなわちハウジング2内)に挿通された流体供給チューブ12の長手方向に沿って延設された短冊形状に設定している。そして、底部6(すなわち挟持部3)の長手方向に沿って立設された側壁部7を第2側壁部7bとし、該第2側壁部7bには、ローラ4の回転軸4aを遊嵌する軸受溝部14を凹ませて形成している(図1(b)参照)。なお、軸受溝部14については、後で詳細に説明する。
ローラ4は、収容空間部8のうち挟持部3の上方、言い換えるとハウジング2内に挿通された流体供給チューブ12を挟んで挟持部3とは反対側に配置された厚肉円板状の部材であり、円板の中心軸を流体供給チューブ12の延設方向、および挟持部3の延設方向と略直交する横向き姿勢に設定した状態で収容空間部8に収容されている。また、円板の中心軸上にローラ4の回転軸4aを外方へ突出した状態で配置し、該回転軸4aを後述する軸受溝部14に遊嵌している。そして、ローラ4の上部をハウジング2の上部開放口から突出し、この突出部分を指で操作して回転移動できるように構成されている。さらに、ローラ4の外周面を、流体供給チューブ12を挟持部3側へ押圧する押圧面16とし、該押圧面16には複数の滑り止め溝17を流体供給チューブ12の長手方向と略直交する状態で形成している。
そして、ハウジング2の軸受溝部14は、収容空間部8内のローラ4を回転自在な状態で流体供給チューブ12の長手方向に沿って案内できるように構成されている。具体的に説明すると、軸受溝部14は、第2側壁部7bの内側面(すなわち第2側壁部7bのうち収容空間部8に臨ませた内側面)に、流体供給チューブ12の長手方向に沿って横長に延設されている。また、流体供給チューブ12の長手方向の一端寄り(図1(a)中、右寄り)に形成された第1溝部21と、他端寄り(図1(a)中、左寄り)に第1溝部21よりも長く形成された第2溝部22と、第1溝部21と第2溝部22とを斜めに屈曲した状態で接続する接続溝部23とから構成されている。そして、第1溝部21、第2溝部22および接続溝部23をいずれもローラ4の回転軸4aの太さよりも僅かに広い溝幅に形成し、回転軸4aの端部が軸受溝部14内を円滑に移動できるようにしている。
第1溝部21は、ローラ4を流体供給チューブ12から離した状態で支持するための溝部であり、当該第1溝部21のうちの挟持部3側(図1(c)中、下側)の側縁部を軸支持部24とし、該軸支持部24と挟持部3との離間距離L1を、ローラ4の半径Rと流体供給チューブ12の外径Dとの和から回転軸4aの半径rを差し引いた寸法(R+D−r)よりも十分に長く設定している。
第2溝部22は、ローラ4で流体供給チューブ12を押し潰した状態にするための溝部であり、当該第2溝部22のうち挟持部3と反対側(図1(c)中、上側)の側縁部を回転軸4aが当接可能な軸当接部25とし、該軸当接部25と挟持部3との離間距離L2を、流体供給チューブ12の長手方向の一端から他端へ(図1(c)中、右側から左側へ)向かうにつれて次第に狭くなる状態に設定している。また、第2溝部22のうち接続溝部23との接続部(図1(c)中、右端部)においては、離間距離L2をローラ4の半径R、回転軸4aの半径r、および流体供給チューブ12の外径Dの和(R+r+D)よりも僅かに短くなる寸法に設定している。さらに、第2溝部22の途中に位置する閉塞設定位置CP(図1(a)および(c)参照)から流体供給チューブ12の長手方向の他側寄り(図1(c)中、左寄り)の部分においては、離間距離L2をローラ4の半径Rと回転軸4aの半径rと流体供給チューブ12の肉厚tの2倍との和(R+r+2t)よりも短くなる寸法に設定している。
接続溝部23は、第1溝部21と、該第1溝部21よりも挟持部3寄りに形成された第2溝部22とを接続するための溝部である。また、第1溝部21のうちの挟持部3側(図1(c)中、下側)の側縁部を接続軸支持部26とし、該接続軸支持部26と挟持部3との離間距離L3を、ローラ4の半径と流体供給チューブ12の外径との和から回転軸4aの半径を差し引いた寸法よりも十分に長く設定するとともに、流体供給チューブ12の長手方向の一端から他端へ(図1(c)中、右側から左側へ)向かうにつれて次第に狭くなる状態に設定している。
そして、軸受溝部14、詳しくは第2溝部22の軸当接部25には、ローラ4の回転軸4aが係合可能な軸係合部28を流体供給チューブ12の長手方向(すなわち軸当接部25の延設方向)に沿って複数設けている。具体的には、第2溝部22を上下へ緩やかに蛇行した状態に形成して、軸当接部25を挟持部3に対して進退する方向、すなわち上下方向に蛇行した状態に設定し、挟持部3とは反対側へ凹んだ複数の蛇行部分(図1(c)中、上方へ凹んだ蛇行部分)を軸係合部28としている。
このように構成されたローラクランプ1において、挿通口10を介してハウジング2内に流体供給チューブ12を挿通し、この挿通状態でローラ4を移動して回転軸4aを第1溝部21内あるいは接続溝部23内に遊嵌すると、回転軸4aが軸支持部24あるいは接続軸支持部26に支持されてローラ4が流体供給チューブ12から離れた状態となる。したがって、流体供給チューブ12内の流体は、流量が絞り込まれることなく流れることができる。
また、流体供給チューブ12内の流体の流量を調整するには、まず、ローラ4を移動して、回転軸4aを第1溝部21あるいは接続溝部23から第2溝部22と接続溝部23との接続部分へ移動する。すると、ローラ4の押圧面16と流体供給チューブ12の外周面とが当接する。ローラ4と流体供給チューブ12とが当接したならば、この当接状態でローラ4のうちハウジング2から上方へ突出した部分を第2溝部22の閉塞設定位置CPへ向かう方向(図1(a)中、左方向)へ回転操作する。すると、ローラ4が流体供給チューブ12上を閉塞設定位置CP側(図1(a)中、左側)へ転動しながら第2溝部22、詳しくは軸当接部25に案内されて、押圧面16と挟持部3との距離を次第に狭める。この結果、ローラ4の外周面と挟持部3とで流体供給チューブ12を挟み潰して流路面積を小さくすることができ、流体供給チューブ12内の流体の流量を調整することができる。
このとき、ローラ4は、挟み潰された流体供給チューブ12が元に戻ろうとする復元力を受け、この復元力により回転軸4aを軸当接部25側へ押圧する。この押圧状態で回転軸4aが何れかの軸係合部28に回転軸4aを係合すれば、回転軸4aが軸係合部28から外れ難くなる。したがって、挟持部3との間で流体供給チューブ12を挟み潰した状態のローラ4が所望の位置からずれることを防ぐことができる。これにより、挟持部3とローラ4との挟み潰しが緩み難くなり、流体供給チューブ12内の流体の流量が所望の流量に設定された状態(設定流量)から不用意に変化してしまう不具合を抑制することができる。
また、長時間の挟み潰し状態により流体供給チューブ12が伸びて流路面積が広がり、流量が増えてしまった場合には、ローラ4を移動して回転軸4aを設定時に係合した軸係合部28とは異なる軸係合部28、具体的には流体供給チューブ12の長手方向の他端寄り、言い換えると閉塞設定位置CP寄り(図1(a)中、左寄り)の軸係合部28に係合して増し締めすれば、流体の流量を元の設定状態へ簡単に復帰させることができ、しかもこの復帰状態を維持することができる。
そして、回転軸4aを閉塞設定位置CPに設けられた軸係合部28に係合すれば、ローラ4と挟持部3との間で流体供給チューブ12を十分に挟み潰して流体供給チューブ12を閉塞することができる。また、この閉塞状態を長時間維持したことにより、流体供給チューブ12が伸びて流路面積が広がり、流体の流れが止まらなくなった場合であっても、ローラ4を移動して回転軸4aを閉塞設定位置CPよりも流体供給チューブ12の長手方向の他端寄り(図1(a)中、左寄り)の軸係合部28に係合すれば、ローラ4の押圧面16と挟持部3との距離をさらに狭めることができる。したがって、流体供給チューブ12を増し締めして再び閉塞し、しかもこの閉塞状態を維持することができる。
さらに、蛇行した軸当接部25のうち、挟持部3とは反対側へ凹んだ蛇行部分を軸係合部28としたので、ローラ4の移動調整時に回転軸4aが軸係合部28の間を移動し易くなり、流体供給チューブ12内の流体の流量調整をスムーズに行うことができる。なお、上記実施形態では、第2溝部22を上下へ緩やかに蛇行した状態に形成して、軸当接部25とともに第2溝部22の挟持部3側(下側)の側縁部も蛇行した状態に設定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第2溝部22の挟持部3側の側縁部を蛇行状態に設定せず、直線状に形成してもよい。
また、上記実施形態では、軸当接部25を蛇行した状態に設定し、挟持部3とは反対側へ凹んだ蛇行部分を軸係合部28としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、図2に示す第2実施形態に示すように、第2溝部22を直線状に形成し、軸当接部25に軸係合部30を挟持部3とは反対側へ凹んだ矩形状の凹み部で形成してもよい。このような凹み形状の軸係合部30を備えれば、ローラ4の回転軸4aが軸係合部30に係合し易くなり、しかも、この係合状態から外れ難くなる。したがって、ローラ4が設定状態からずれる不具合、ひいては、流体供給チューブ12内の流体の流量が変化する不具合を一層確実に抑えることができて好適である。
ところで、上記実施形態では、ローラ4の回転軸4aを円柱状に形成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図3に示す第3実施形態では、ローラ4は、回転軸4aの外周面に軸係合部へ係合可能な係合突起を突設している。具体的に説明すると、回転軸4aにピニオン33を備え、このピニオン33の歯で係合突起34を構成している。また、軸受溝部14(第1溝部21、第2溝部22、接続溝部23)のうち挟持部3側の側縁部には、ピニオン33に噛合可能なラック35を軸受溝部14に沿って設け、該ラックの歯の間の溝部で軸係合部36を構成している。このように設けられたピニオン33とラック35とでローラ4の位置決め機構を構成し、ローラ4のうちハウジング2から上方へ突出した部分を回転操作して、回転軸4aを第2溝部22内に移動させれば、係合突起34を介して回転軸4aを軸係合部36へ十分に係合することができ、ローラ4が設定状態からずれる不具合、ひいては、流体供給チューブ12内の流体の流量が変化する不具合をさらに確実に抑えることができる。さらに、ローラ4を僅かに移動して流量調整を行う場合であっても、回転軸4aを軸係合部36へ十分に係合しながらローラ4を流体供給チューブ12上に転動させて移動することができる。したがって、微調整を行って流体供給チューブ12内の流体の流量を所望する状態に設定し易くすることができる。
なお、係合突起は、ラック35に噛合可能なピニオン33の歯で構成されることに限定されない。例えば、第1実施形態および第2実施形態における回転軸4aに係合突起を突設する場合には、軸係合部に係合(嵌合)可能な断面略三角形状や断面矩形状の係合突起を突設してもよい。
また、上記実施形態では、ハウジング2の底部6を挟持部3としたが、本発明はこれに限定されず、収容空間部8内に底部6とは別個の挟持部を設けてもよい。さらに、軸受溝部14を第1溝部21、第2溝部22および接続溝部23により屈曲した状態で形成したが、本発明はこれに限定されない。要は、軸受溝部14と挟持部3との離間距離が流体供給チューブ12の長手方向の一端から他端へ向かうにつれて次第に狭くなる状態に設定されていれば、直線状に形成してもよいし、あるいは曲線状に形成してもよい。
(a)は第1実施形態におけるローラクランプの概略図、(b)はローラを閉塞設定位置に配置した状態の断面図、(c)は軸受溝部の説明図である。 第2実施形態におけるローラクランプの概略図である。 第3実施形態におけるローラクランプの概略図である。
符号の説明
1 ローラクランプ
2 ハウジング
3 挟持部
4 ローラ
4a 回転軸
6 底部
7 側壁部
7a 第1側壁部
7b 第2側壁部
8 収容空間部
10 挿通口
12 流体供給チューブ
14 軸受溝部
16 押圧面
17 滑り止め溝
21 第1溝部
22 第2溝部
23 接続溝部
24 軸支持部
25 軸当接部
26 接続軸支持部
28 軸係合部
30 軸係合部
33 ピニオン
34 係合突起
35 ラック
36 軸係合部

Claims (5)

  1. 流体供給チューブを挿通可能なハウジングと、該ハウジング内の流体供給チューブの長手方向に沿って延設された挟持部と、ハウジング内に移動可能な状態で収容され、流体供給チューブを挟んで挟持部とは反対側に配置されたローラと、を備え、ローラの外周面と挟持部とで流体供給チューブを挟み潰して流体供給チューブ内の流体の流量を調整可能なローラクランプであって、
    前記ハウジングは、ローラの回転軸を遊嵌する軸受溝部を流体供給チューブの長手方向に沿って延設し、該軸受溝部のうち挟持部と反対側の側縁部を回転軸が当接可能な軸当接部とし、該軸当接部と挟持部との離間距離を流体供給チューブの長手方向の一端から他端へ向かうにつれて次第に狭くなる状態に設定し、
    前記軸受溝部のうち、軸当接部と挟持部との離間距離がローラの半径Rと回転軸の半径rと流体供給チューブの肉厚tの2倍との和(R+r+2t)よりも短くなる寸法に設定されている箇所には、ローラの回転軸が係合可能な軸係合部を流体供給チューブの長手方向に沿って複数設けたことを特徴とするローラクランプ。
  2. 前記軸受溝部のうち少なくとも軸当接部を、挟持部に対して進退する方向に蛇行した状態に設定し、挟持部とは反対側へ凹んだ蛇行部分を軸係合部としたことを特徴とする請求項1に記載のローラクランプ。
  3. 前記軸係合部を挟持部とは反対側へ凹んだ凹み部で形成したことを特徴とする請求項1に記載のローラクランプ。
  4. 前記ローラは、回転軸の外周面に軸係合部へ係合可能な係合突起を突設したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のローラクランプ。
  5. 前記軸係合部は、軸受溝部のうち挟持部側の側縁部にラックを設けて構成され、
    前記係合突起は、ローラの回転軸に設けられたピニオンの歯で構成されたことを特徴とする請求項4に記載のローラクランプ。
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