JP5025900B2 - コネクタ - Google Patents

Description

本発明は、気体送出ホースのためのコネクタに関し、特に、送出ホースが別の送出ホースに対して回転することを可能にするコネクタに関する。

釣り糸から高圧油圧配管までを含む多くの用途のために、今日では様々な回転継手が利用可能である。流体の搬送に使用することができる回転継手の多くは、気体の搬送のために使用することも可能である。これらの回転継手の多くは、一般的に、「Ｏ」リング又はガスケットによって密封され、ネジ部分、ピニオン機構、又は半円形ワッシャで捕捉することにより互いに固定される。

詳細には、米国特許第６２６，９３２号は、カラーによって接合されたパイプの２つの部分について説明している。一方のパイプ上の肩部（雌の拡張部分）及び他方のパイプ上のピニオン（雄の縮小部分）が、嵌合を可能にするために利用されている。雌パイプは、カラーによって捕捉され、次に、他方のパイプ上のピニオンは、カラー内の「Ｔ」字形の溝の中に固定され、雌パイプの回転を可能にする。２本のパイプ間には２枚のワッシャが捕捉される。この発明は、配管工事に使用されるネジ継手の代替としての剛性パイプを意図したものである。
米国特許第４，９１３，４７１号は、上述の回転継手に非常に似通っているが、この回転継手は、２つのピニオンと２つの溝を利用しており、ワッシャの配置も異なっている。この継手は、乳業における搾乳管の捩れを除去するための使用を意図したものである。

米国特許第６，４９１，０３４号は、患者に気体を送出するために使用されるエルボ形回転継手を開示している。この継手は構成要素を有し、それらは、互いに対して回転し、全てが半円形ワッシャ又は同様な装置を用いて嵌合して１つの部分を別の部分内に捕捉する。この回転継手は、気密でなくてもよく、回転継ぎ手の構成要素間の接続を解除するには、半円形ワッシャを除去する必要がある。これは、部品の取付け及び取外しを複雑にする。

本発明の目的は、従来技術の上述の欠点を克服する何らかの方法を用いるか又は少なくとも業界に有用な選択肢を準備することになるコネクタの提供を試みることである。
従って、第１の態様によれば、
使用中にユーザに気体を供給する装置の一部として使用するためのコネクタであって、 使用中に互いに対して回転するようになった第１管状端部及び第２管状端部と、
管状カラーであって、使用中に、前記第１管状端部の少なくとも一部及び第２管状端部の少なくとも一部を取り囲み、前記第１管状端部及び第２管状端部を連結し、前記第１管状端部及び第２管状端部の各々に対して使用中に回転可能であり、くび紐を受け入れることができる孔を有する管状カラーと、を備えている、
ことを特徴とするコネクタが提供される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記管状カラーは、内面に形成された少なくとも１つの干渉突出部を有し、前記干渉突出部は前記管状カラー内に前記第１管状端部及び第２管状端部の少なくとも１つを保持するように構成されている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記第１管状端部及び第２管状端部の少なくとも１つは、前記少なくとも１つの干渉突出部と使用中に係合する干渉うね部を有する。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記第１管状端部は雄コネクタであり、前記第２管状端部は雌コネクタであり、前記雄および雌コネクタは、使用中に雄/雌連結で嵌まる。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記雄コネクタは、雄部分及びスリーブを有し、該スリーブは、該スリーブが前記雄部分を中心に回転できるように前記雄部分上に嵌め込まれ且つ前記雄部分に取り付けられている。

本発明の他の好ましい態様によれば、前記スリーブは、前記スリーブの前記外面に沿って軸線方向に延びる複数の案内うね部を有する。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記雌コネクタは、前記雌コネクタの面に複数の案内スロットを有する。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記複数の案内うね部は、前記雄コネクタと前記雌コネクタが連結しているとき、前記複数の案内うね部が前記雌コネクタの前記複数の案内スロットに摺動自在に嵌まるように、前記案内スロットに対応する。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記複数の案内スロットは、一端において、残りの部分における幅よりも広くなるような形状に作られている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記複数の案内スロットの各々は、矩形の断面形状を有する。

本発明の他の態様によれば、
使用中にユーザに気体を供給する装置の一部として使用するためのコネクタであって、 管状雄コネクタ部であって、雄部分とスリーブ部を有し、該スリーブは、該スリーブが前記雄部分を中心に回転できるように前記雄部分に嵌められ且つ前記雄部分に取り付けられる、管状雄コネクタ部と、
使用中に、前記管状雄コネクタ部と雄/雌連結で嵌まる管状雌コネクタ部と、
くび紐を受け入れることができる孔を有し、使用中に、前記雄コネクタ部と前記雌コネクタ部のいずれかと連結するように構成され、前記雄コネクタ部と前記雌コネクタ部に対して回転するように構成されているカラーと、を備えている、
ことを特徴とするコネクタが提供される。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記スリーブは、前記スリーブの外面に沿って軸線方向に延びる複数の案内うね部を有する。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記雌コネクタは、前記雌コネクタの面に複数の案内スロットを有し、前記複数の案内うね部は、前記雄コネクタ及び前記雌コネクタの連結時に該複数の案内うね部が該雌コネクタ上の前記複数の案内スロットと摺動自在に嵌合するように、該雌コネクタ上の該案内スロットに対応する。
本発明の他の好ましい態様によれば、 前記カラーは、前記雄コネクタ部と前記雌コネクタ部の間の連結部材を囲む。
次に、本発明の好ましい形態を、添付図面を参照しながら以下に説明する。

本発明を異なる形の実施形態で実施することは容易であろうが、本明細書の開示は本発明の原理の例証であると見なすべきであり、本明細書に示して説明する実施形態に本発明を限定することは意図しないということを理解した上で、図面には特定の実施形態を示し、本明細書では以下においてそれらを詳細に説明する。

図１を参照すると、本発明のコネクタ１と共に使用し得る通気及び加湿回路が示されている。患者１３は、加湿気体の搬送通路又は吸気導管３に接続した鼻カニューレ１２を通じて加湿及び加圧気体を受け取り、この吸気導管は、それ自体、送風機１５又は他の適切な気体供給手段から気体を供給される加湿器８（加湿チャンバ５を含む）に接続される。本発明の他の形態においては、気体は、鼻又は全面マスクのような他の患者側インタフェースにより患者に供給することができる。

吸気導管３は、一定量の水６を収容する加湿チャンバ５の出口４に接続される。加湿チャンバ５は、好ましくは、プラスチック材料で形成され、加湿器８の発熱プレート７と直接に接触する高熱の伝導性基部（例えば、アルミニウム基部）を有することができる。加湿器８は、制御手段すなわち電子コントローラ９を備えており、このコントローラ９は、これに付随するメモリに記憶されたコンピュータソフトウエア命令を実行するマイクロプロセッサベースコントローラを含むことができる。吸気導管３を流れる気体は、鼻カニューレ１２に取り付けられた患者側導管１４に吸気導管３を接続するコネクタ１を通じて患者へ送られる。

コントローラ９は、装置のユーザがそれを通じて例えば患者１３に供給される気体の湿度又は温度の所定要求値（事前設定値）を設定することができるユーザ入力手段すなわちダイヤル１０のようなソースから入力を受け取る。ダイヤル１０と、気体流量又は気体温度を感知する内部センサのような他の可能な入力装置とを通じてユーザによって設定された湿度又は温度値入力に応答して、又は、コントローラ内で計算されたパラメータにより、コントローラ９は、加湿チャンバ５内の水６を加熱するために発熱プレート７にいつ（又は、どのレベルまで）給電するかを判断する。加湿チャンバ５内の水６が加熱されると、水蒸気は、加湿チャンバの水面上方の空間を満たし始め、入口１６を通じて加湿チャンバ５に入る気体供給手段すなわち送風機１５から供給された気体（例えば、空気）の流れと共に、出口４を通じて加湿チャンバ５から送り出される。加湿チャンバ５内の気体の湿度と発熱プレート７の温度との間の関係を知ることができることに注目すべきである。従って、気体の湿度を判断するために、アルゴリズム又はルックアップテーブルにおいて発熱プレート温度を利用することができる。送風機１５には、送風機入口１７を通じて空気又は他の気体を吸い込む可変速度ポンプ又はファン２を設けることができる。可変速度ポンプ又はファン２の速度は、更に別の制御手段すなわち電子コントローラ１８によって制御可能であり、このコントローラ１８は、コントローラ９からの入力又はユーザによるダイヤル１９を通じて設定される圧力又はファン速度の所定の要求値（事前設定値）に応答する。代替的に、このコントローラ１８の機能は、他のコントローラ９と組み合わせることができる。

吸気導管３内には、その内部の加湿気体の凝結防止を助けるために加熱要素１１を設けることができる。そのような凝結は、導管壁の温度が、通常は導管内の加湿気体の温度よりも低い周囲温度（導管を取り囲む大気の温度）に近いことによって起こる。加熱要素は、導管内を移動中に熱伝導及び対流によって気体から失われるエネルギを実質的に回復する。このように導管加熱要素は、最適温度及び湿度で気体が送出されることを保証する。

回転コネクタ
次に、図１、図２、及び図３を参照しながら、本発明のコネクタの好ましい実施形態について説明する。
図１に示すように、コネクタ１は、回転自在コネクタであり、好ましくは、患者１３の首部の周りに懸ける紐２０により患者１３に取り付けられる。コネクタ１は、他の手段によっても患者に取り付けることができるが、この構成は、システムを患者の衣服又は寝具に留める必要性を省く。コネクタ１は、好ましくは、３つの主要構成要素、すなわち、カラー２１、加湿器側部分２３、及び患者側部分２２を備えている。これらの構成要素は、全て管状である。紐２０は、例えば、カラー２１内に形成されたループ又は孔２４によりカラー２１を介して回転コネクタ１に接続されるので、導管の重量を支えること又は患者の動きから生じ得るいかなる機械的荷重も、カラー２１によって支えられる。その結果、導管１４又は患者側インタフェース（この場合は、鼻カニューレ１２）に対して、ほとんど又は全く荷重はかからない。吸気導管３及び患者側導管１４は、加湿器側部分２３及び患者側部分２２の自由端に密封可能に嵌め込まれている。

本発明のコネクタ１は、患者接続システム内の構成要素を互いに容易に接続するか又は切り離すことを可能にし、この結果、患者又はシステムに対する影響を最小にしながら、患者側インタフェース１２と気体供給装置との容易な切断及び再接続を可能にする。
図２及び図３に示すようなコネクタ１の好ましい実施形態では、加湿器側コネクタ２３と患者側コネクタ２２とは、雄／雌接続部によって嵌め込まれる。本発明のコネクタの好ましい形態においては、加湿器側部分２３は雌コネクタであり、患者側部分２２は雄コネクタである。コネクタ１を組み立てるために、患者側コネクタ２２の雄接続部分２５をカラー２１の中央開口部に貫通させ、加湿器側部分２３の雌孔２６内に嵌め込む。本発明のコネクタ１の他の形態においては、加湿器側部分２３は、雄取付け部を有し、患者側部分２２は、雌取付け部を有する。

図３及び図４を参照すると、患者側コネクタ２２、加湿器側コネクタ２３、及びカラー２１は、それらが組み立てられた時に互いに他に対して自由に回転する。カラー２１及び加湿器側部分２３の表面間、及びカラー２１及び患者側部分２２の表面間の間隙距離２７は、半径方向に測った場合、一般的に０．１ｍｍである。これら３つの構成要素間には自由な動きがあるから、これらの構成要素が捩れる危険性が減少し、気体送出システムから患者側インタフェース１２までの空気供給ホース（吸気導管３、１４）が捩れる、もつれる、又は潰れる危険性も減少する。これは、システム内の導管が押し潰されて閉塞されることにより気体流が偶発的に遮断されることがないことを保証するという利点があり、これら３つの構成要素のうちのいずれかが過度の捩れ応力により破損する傾向も減少する。

図４を参照すると、患者側部分２２及び加湿器側部分２３は、カラー２１の内面に形成された一対の干渉突出部２８、２９によって互いに保持される。干渉突出部２８、２９は、それぞれ、患者側部分２２及び加湿器側部分２３上に形成された円形の干渉うね部３０、３１の積極的捕捉を可能にする。コネクタ１の組立てに際して、又は、患者側インタフェース１２及び／又は吸気導管３の切断及び再接続に際して、患者側部分２２及び加湿器側部分２３は、干渉うね部３０が突出部２８に対して係合又は離脱し、干渉うね部３１が突出部２９に対して係合又は離脱するように、（組立て又は接続時には）カラー２１内に押し込まれ、（切断時には）そこから引き抜かれる。干渉半径３２は、一般的０．２ｍｍである。

好ましい実施形態では、加湿器側部分２３上の干渉うね部３１は、カラー２１に対する加湿器側部分２３の正確なアラインメントをもたらす拡大された円形肩部であり、患者側部分２２が除去される時にカラー２１と加湿器側部分２３との間の捕捉が失われるのを防止する。

カラー２１は、加湿器側部分２３又は患者側部分２２との完全な密封を形成しないので、コネクタ１は、小さい漏れ量を有する。従って、コネクタ１は、低圧力システムに対して理想的である。
図５は、吸気導管３及び患者側導管１４に使用されているコネクタ１を示す。患者側部分２２は、患者側導管１４の端部内に（圧入、螺合、又は他の適切な締着機構により）嵌め込まれている。加湿器側コネクタ２３も、同様に吸気導管３に嵌め込まれている。

コネクタの代替実施形態
本発明のコネクタは、図６から図１０に示すような代替実施形態でも提供することができる。この実施形態は、ユーザの安全のための独特な嵌合いを提供する。いくつかのシステムでは、不適切な装置が取り付けられた場合にユーザに対して危険になる場合がある。従って、正しい幾何学的形状を有する部分のみが互いに装着されるような独特な嵌合法を有する接続部分に対する必要性が存在する。

図６を参照すると、ここには代替コネクタ３３が示されている。上述の実施形態と同様に、このコネクタは、加湿器側部分３６、（孔５２を有する）カラー３５、及び患者側部分３４を有する。図７には、患者側部分３４を分解図で一層詳細に示す。図示のように、患者側部分３４は、２つの部分、すなわち、雄部分３７（第１の実施形態の雄側コネクタと同様）及びうね付き管状スリーブ３８を備えている。管状スリーブ３８は、患者側部分３４の雄部分３７上に嵌め込まれ、スリーブ３８の端部３９は、雄部分３７に形成されたリップ部４０とのスナップ締まり嵌めを形成する。このスリーブ３８とリップ部４０との間の接続により、雄部分３７とスリーブ３８とが互いに対して自由に回転することを可能になる。いったん接続されると、この接続は恒久的である（つまり、通常作業操作中、患者側インタフェースと気体供給装置とが切断されて、再接続される時、この接続がはずれることは意図されていない）。

図６から図８を参照すると、上述のものと同様な方法で、雄部分３７とスリーブ３８とで構成された患者側部分３４は、加湿器側部分３６に嵌め込まれる。この代替実施形態では、スリーブ３８は、そこに形成されたいくつかのうね部４１、４２を備えている。図６には２つのうね部しか示されていないが、スリーブ３８は、好ましくは、その周縁上に等間隔に配置された３つのうね部を有する。これらのうね部４１、４２は、スリーブ３８の軸線と長手方向に整列させてある。うね部４１、４２は、加湿器側部分３６の表面内に成形された案内スロット４３、４４に対応する。これらの案内スロット４３、４４は、加湿器側部分３６の端部４５で開いており、それによって、患者側部分３４が加湿器側部分と共に組み立てられた時に、うね部がスロット４３、４４内に位置決めされ、部分３４、３６は相互に摺動する。従って、部分３４、３６は、互いに回転しない方法で嵌合する。この嵌合い構成は、図９に断面で示されている。２つの部分３４、３６間のアラインメント及び嵌合いを容易にするために、図６及び図８に示すように、案内スロット４３、４４は、端部４５において広くすることができる。

この隆起及びスロット構成は、装置の危険な作動をもたらす恐れのある不整合コネクタの挿入を防止するためのものである。従って、うね部及びスロットの断面形状又は整合するうね部及びスロットの数を変えることができ、ユーザは、異なる用途に応じて異なる断面形状を選択することができる。図１０は、１つの可能な形状を断面で示している。この場合、うね部４６及びスロット４７の断面形状は三角形であり、図９に示すような台形ではない。

代替実施形態では、患者側部分３４と加湿器側部分３６との間の接続部は、図４と関連して上述したものと同様であり、すなわち、カラー３５と部分３４、３６との間の締まり嵌めを用いる。

代替的に、スリーブ３８と加湿器側部分３６とは、互いに直接留めることができる。この場合、カラー３５はまだ存在しており、紐２０の取付けを可能にし、上述のようにカラー３５への機械的荷重の伝達を可能にする。
この場合もまた、カラー３５は、コネクタ３４、３６に対して自由に回転可能である。このように、コネクタ３３のこの代替実施形態は、気体流が偶発的に遮断されることのないように保証し、構成要素破損の傾向も減少させるという利点を保持している。

更に、加湿器側部分３６又は患者側部分３４に対する不適切なコネクタの嵌込みを防止するために、これらの部分は、万一それらに対して無関係の部品が接続された場合は、それらが漏れるように成形される。例えば、図６において加湿器側部分３６の端部４５は、周縁が真円形ではなく、端部４５の周縁の周りに少なくとも１つの平坦側面を有するように成形される（例えば、図６の平坦側面４８を参照することができる）。同様に、患者側部分３４上には、少なくとも１つの切欠き４９を設けることができる。従って、外部の円形コネクタが加湿器側部分３６又は患者側部分３４に取り付けられた場合は、平坦側面４８又は切欠き４９は、その外部のコネクタと部分３４、３６との間に漏れを引き起こすことになる。

同様に、加湿器側部分３６及び／又は患者側部分３４の内部の非嵌合表面上に、軸線方向うね部を設けることができる。例えば、図１１には、加湿器側部分３６が内部軸線方向うね部５０、５１を有するように示されている。不適切なコネクタが加湿器側部分３６又は患者側部分３４内に無理に押し込まれた場合、このようなうね部は、漏れ経路を形成し、劣った嵌合い生じることになる。

本発明のコネクタと共に使用し得る通気及び加湿回路のブロック図である。 本発明のコネクタの分解斜視図である。 図２のコネクタの斜視図である。 本発明の患者側コネクタ、カラー、及び加湿器側コネクタの間の干渉接続を示す図２のコネクタの部分断面図である。 コネクタが加湿器側導管と患者側導管とに取り付けられた図２のコネクタの分解組立図である。 本発明のコネクタの代替実施形態の分解斜視図である。 本発明のコネクタの代替実施形態に使用される患者側コネクタアセンブリを形成するように組み合わされる雄部分及びスリーブを示す図である。 組み立てた状態の本発明のコネクタの代替実施形態の斜視図である。 代替実施形態の嵌合した構成を断面で示す図である。 代替実施形態の更に別の嵌合した構成の断面図である。 図６の加湿器側部分及び患者側部分の代替の分解斜視図である。

符号の説明

１ コネクタ
２１ カラー
２２ 患者側コネクタ
２３ 加湿器側コネクタ

Claims (5)

1. 使用中にユーザに気体を供給する装置の一部として使用するためのコネクタであって、 使用中に互いに対して回転するようになった第１管状端部及び第２管状端部と、
   管状カラーであって、使用中に、前記第１管状端部の少なくとも一部及び第２管状端部の少なくとも一部を取り囲み、前記第１管状端部及び第２管状端部を連結し、前記第１管状端部及び第２管状端部の各々に対して使用中に回転可能であり、くび紐を受け入れることができる孔を有する管状カラーと、を備えており、
   前記第１管状端部は雄コネクタであり、前記第２管状端部は雌コネクタであり、前記雄および雌コネクタは、使用中に雄/雌連結で嵌まり、
   前記雄コネクタは、雄部分及びスリーブを有し、該スリーブは、該スリーブが前記雄部分を中心に回転できるように前記雄部分上に嵌め込まれ且つ前記雄部分に取り付けられており、
   前記スリーブは、前記スリーブの前記外面に沿って軸線方向に延びる複数の案内うね部を有し、
   前記雌コネクタは、前記雌コネクタの面に複数の案内スロットを有し、
   前記複数の案内うね部は、前記雄コネクタと前記雌コネクタが連結しているとき、前記複数の案内うね部が前記雌コネクタの前記複数の案内スロットに摺動自在に嵌まるように、前記案内スロットに対応するようになっている、
   ことを特徴とするコネクタ。
2. 前記管状カラーは、内面に形成された少なくとも１つの干渉突出部を有し、前記干渉突出部は前記管状カラー内に前記第１管状端部及び第２管状端部の少なくとも１つを保持するように構成されている、
   請求項１に記載のコネクタ。
3. 前記第１管状端部及び第２管状端部の少なくとも１つは、前記少なくとも１つの干渉突出部と使用中に係合する干渉うね部を有する、
   請求項２に記載のコネクタ。
4. 前記複数の案内スロットは、一端において、残りの部分における幅よりも広くなるような形状に作られている、
   請求項１乃至３の何れか１項に記載のコネクタ。
5. 前記複数の案内スロットの各々は、矩形の断面形状を有する、
   請求項１乃至４の何れか１項に記載のコネクタ。

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