JP6089757B2

JP6089757B2 - チューブクランプ装置

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Publication number: JP6089757B2
Application number: JP2013029092A
Authority: JP
Inventors: 純也藤井
Original assignee: JMS Co Ltd
Current assignee: JMS Co Ltd
Priority date: 2013-02-18
Filing date: 2013-02-18
Publication date: 2017-03-08
Anticipated expiration: 2033-02-18
Also published as: JP2014155658A

Description

本発明は、例えば薬液等が流通するチューブを所定時に閉塞するチューブクランプ装置に関するものである。

従来から、例えば、特許文献１〜３に開示されているように、腹膜透析や輸液治療の際には、薬液等が流通するチューブが用いられている。チューブは柔軟性のある素材から構成されているので、薬液等を流したくない場合にはチューブを径方向に押しつぶして閉塞し、一方、薬液等を流す場合にはチューブを開放するように動作するチューブクランプ装置を用いて薬剤等が不要時に流れないようにしている。

特許文献１のチューブクランプ装置は、チューブに当接する当接部材を有するカムをモーターで回動させ、当接部材をチューブに当接させて押し付けることによってチューブを閉塞する。チューブを開放する際には、当接部材がチューブから離れるまでカムを回動させる。

特許文献２のチューブクランプ装置は、永久磁石、可動鉄心、２つのコイル等で構成された電磁ソレノイドからなる直動アクチュエータを用いている。一方のコイルへ通電すると、チューブを閉塞する可動クランプ部がチューブを押しつぶす方向に移動して、チューブを閉塞する。他方のコイルへ通電すると、可動クランプ部がチューブから離れる方向に移動してチューブを開放する。特許文献２のものでは、可動クランプ部が閉塞位置にあるときに停電した場合には、ソレノイドの可動鉄心を指で押すことによって可動クランプ部を開放位置に切り替えることができるようになっている。

特許文献３は、エアシリンダからなるアクチュエータを用いている。エアシリンダに圧縮空気を給排することにより、チューブを閉塞する可動アームを動かすようにしている。特許文献３のものでは、停電時には専用治具を用いて可動アームを手動で開放方向に動かすことができるようになっている。

特許第２８７４７２４号公報特開平７−８００６３号公報特開２００５−３４５１５号公報

上記特許文献１のチューブクランプ装置では、カムを回動させるモーターが停電や故障等で動かなくなった場合に、カムを動かす手段がないので、閉塞状態にあるチューブを開放したり、開放状態にあるチューブを閉塞することをすぐに行うのは困難である。

そこで、停電時等に、特許文献２のようにソレノイドの可動鉄心を指で押して可動クランプ部を手動操作することや、特許文献３のように専用治具を用いて可動アームを手動操作することが考えられる。ところが、特許文献２では、通常、可動鉄心を指で動かすことは行っていないので、現場の医療従事者がどのように可動鉄心を動かせばよいか、直ちに理解するのは難しく、不便であるとともに、誤動作の心配もある。また、特許文献３の専用治具を用いる場合も、現場の医療従事者にとっては不便であるとともに、誤動作の心配もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チューブを自動で閉塞及び開放するように構成されたチューブクランプ装置において、停電や動力源の故障等によって自動で動かなくなった場合に、簡単に、かつ、誤動作を起こすことなく、チューブのクランプ部を手動操作できるようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、通常時には電動モーターで、停電時等には医療従事者が手で操作ハンドルを操作することによってクランプ部を駆動するようにし、電動モーターの回転力は操作ハンドルに伝達しないようにするとともに、操作ハンドルの操作力は電動モーターに伝達しないようにした。

第１の発明は、流体が流通するチューブを潰して閉塞するクランプ部と、
上記クランプ部を駆動するクランプ駆動装置とを備え、
上記クランプ駆動装置により、上記クランプ部を、上記チューブを潰して閉塞した状態と、上記チューブを開放した状態とに切り替えるように構成されたチューブクランプ装置において、
上記クランプ駆動装置は、上記クランプ部を駆動するための電動モーターと、上記クランプ部を手で駆動するための操作ハンドルと、上記電動モーターの回転力を上記クランプ部に伝達し、かつ、上記操作ハンドルには伝達しない一方、上記操作ハンドルの操作力を上記クランプ部に伝達し、かつ、上記電動モーターには伝達しないクラッチ機構を備えていることを特徴とするものである。

この構成によれば、通常時には、電動モーターによってクランプ部を駆動することで、チューブを潰して閉塞した状態と、チューブを開放した状態とに切り替えることができる。このとき、電動モーターの回転力は操作ハンドルに伝達されないので、操作ハンドルがクランプ部の動きを阻害することはなく、チューブの閉塞と開放とが確実に行える。

一方、例えば停電時や電動モーターが故障した場合には、操作ハンドルを操作することでクランプ部を駆動することができるので、チューブの閉塞と開放との切り替えが行えるようになる。

このとき、操作ハンドルの操作力が電動モーターに伝達されないので、誤動作を誘発することがなく、操作も簡単に行える。

第２の発明は、第１の発明において、
上記クランプ駆動装置は、上記電動モーターの回転及び上記操作ハンドルの操作によって回動するカムを備えており、該カムによって上記クランプ部を駆動するように構成され、
上記操作ハンドルは、回動可能に装置本体に設けられ、
上記クランプ駆動装置には、上記操作ハンドルの回動操作による上記カムの回動角度が上記チューブを開放する角度となったときに該カムを停止させるストッパが設けられていることを特徴とするものである。

この構成によれば、操作ハンドルを回動操作すると、カムが回動してクランプ部を操作することが可能になる。操作ハンドルの回動角度がチューブを開放する角度となったときに、ストッパによってカムが停止するので、操作ハンドルによってカムが回動し過ぎるのを防止してチューブを開放状態で維持することが可能になる。

第３の発明は、第１または２の発明において、
上記クランプ部が上記チューブを閉塞した状態と、上記チューブを開放した状態との少なくとも一方の状態にあるときに、その一方の状態を保持するように上記クランプ部の動作をロックするロック装置が設けられ、
上記ロック装置は、電気信号によって作動してロック状態を解除する自動ロック解除部と、手動操作によってロック状態を解除する手動ロック解除部とを備えていることを特徴とするものである。

この構成によれば、チューブを閉塞した状態のクランプ部をロック装置でロックするようにした場合には、クランプ部が不意に開放状態になるのを確実に防止することが可能になる。また、チューブを開放した状態のクランプ部をロック装置でロックするようにした場合には、クランプ部が不意に閉塞状態になるのを確実に防止することが可能になる。

通常時には、ロック装置を自動ロック解除部によって自動で解除することで、医療従事者の操作は必要なくなり、利便性が向上する。一方、停電時や自動ロック解除部が故障した場合には、医療従事者が手動ロック解除部を操作することで、ロック状態を確実に解除することが可能である。

第４の発明は、第３の発明において、
上記ロック装置は、上記自動ロック解除部及び上記手動ロック解除部によって操作される単一のロック部材を有し、
上記手動ロック解除部は、上記自動ロック解除部によって上記ロック部材が操作されたときの該ロック部材の動きを許容して該手動ロック解除部を不動状態にする不感帯部を有していることを特徴とするものである。

この構成によれば、通常時、自動ロック解除部によってロック部材を操作する際、そのロック部材の動きが手動ロック解除部材の不感帯部で吸収されるので、手動ロック解除部材が動くことはない。

第１の発明によれば、クランプ部を駆動する電動モーターと操作ハンドルとを設け、電動モーターの回転力を操作ハンドルには伝達しないようにするとともに、操作ハンドルの操作力を電動モーターには伝達しないようにしている。これにより、電動モーターが動かなくなった場合に、簡単に、かつ、誤動作を起こすことなく、クランプ部を操作してチューブの閉塞と開放とを切り替えることができる。

第２の発明によれば、操作ハンドルの回動操作によるカムの回動角度がチューブを開放する角度となったときにストッパによってカムを停止させるようにしたので、カムが回動し過ぎるをの防止することができる。

第３の発明によれば、クランプ部をロックするロック装置が、自動ロック解除部と手動ロック解除部とを備えているので、クランプ部をチューブの閉塞状態と開放状態との少なくとも一方で確実にロックして誤作動を防止できるようにしながら、停電等の際には、ロックを手動で容易に解除できるようにして利便性を向上させることができる。

第４の発明によれば、自動ロック解除部及び手動ロック解除部によって単一のロック部材を操作する場合に、自動ロック解除部の操作によってロック部材が操作されたときの動きを許容して手動ロック解除部を不動状態にすることができる。よって、手動ロック解除部が不必要に動くことはなく、信頼性を高めることができる。

本発明の実施形態に係るチューブクランプ装置を正面側から見た斜視図である。チューブ開放状態にあるチューブクランプ装置の正面図である。チューブクランプ装置の右側面図である。チューブクランプ装置を背面側から見た斜視図である。チューブ開放状態にあるチューブクランプ装置の背面図である。図５のVI−VI線断面図である。チューブクランプ装置の分解斜視図である。チューブ閉塞状態にある図２相当図である。ソレノイドによってロック解除した瞬間の図２相当図である。図５のX−X線断面図である。手動操作部材によってロック解除した瞬間の図２相当図である。カムの正面図である。ストッパの正面図である。ストッパの平面図である。ストッパの側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係るチューブクランプ装置１を示す斜視図である。このチューブクランプ装置１は、例えば人工心肺装置と共に用いることができるものであり、人工心肺装置から延びるチューブ１００（仮想線で示す）を開放した状態（図２に示す）と閉塞した状態（図８に示す）とに切り替えるためのものである。チューブクランプ装置１は、人工心肺装置のチューブ１００以外にも、例えば腹膜透析の透析液が流れるチューブ、輸液装置から延びるチューブ、ＣＨＤＦ（持続的血液濾過透析）装置から延びるチューブを閉塞、開放する場合等に使用することができる。また、チューブ１００に気体が流れる場合に、該チューブ１００を閉塞、開放する場合等に使用することができる。尚、一般に、チューブ１００は上下方向に延びている。

図１〜図６に示すように、チューブクランプ装置１は、装置本体１０と、チューブ１００を閉塞するクランプ部２０と、クランプ部２０を駆動するクランプ駆動装置４０と、クランプ部２０の動作をロックするロック装置６０と、クランプ駆動装置４０及びロック装置６０を制御する制御装置７０（図４にのみ示す）とを備えている。

装置本体１０は、例えば鋼板等を折り曲げてなるものであり、例えば人工心肺装置等に取り付けることができる。装置本体１０は、上下方向に延びる正面板部１１と、正面板部１１の左縁部に沿って上下方向に延びる左側板部１２と、正面板部１１の右縁部に沿って上下方向に延びる右側板部１３とを備えている。尚、チューブクランプ装置１の左とは、正面板部１１に向かって左となる側をいい、チューブクランプ装置１の右とは、正面板部１１に向かって右となる側をいうものとする。

クランプ部２０は、装置本体１０の左側に配置される左側可動アーム２１と、装置本体１０の右側に配置される右側可動アーム２２と、左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２を連結する第１〜第３リンク２３〜２５とを備えている。左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２は、正面板部１１の表側に配置されており、チューブ１００を径方向に挟んで潰すことによって閉塞するためのものである。

図５に示すように、第１〜第３リンク２３〜２５は、正面板部１１の背面側に配置されている。第１リンク２３は最も左側に位置し、第２リンク２４は左右方向の略中央に位置し、第３リンク２５は最も右側に位置している。

第１リンク２３は、略上下方向に延びており、下部が右側に位置し、上部が左側に位置するように傾斜している。第１リンク２３の上端部には爪部２３ａが形成されている。第１リンク２３の上下方向中間部には、支軸２３ｂが形成されている。支軸２３ｂは、装置本体１０の正面板部１１の上側に形成された軸受孔１１ａ（図７参照）に回動可能に挿入されており、第１リンク２３は、軸受孔１１ａに支持された状態で支軸２３ｂ周りに揺動可能となっている。図１に示すように、この支軸２３ｂに左側可動アーム２１の上部が固定されている。

図５に示すように、第２リンク２４も略上下方向に延びており、下部が左側に位置し、上部が右側に位置するように傾斜している。第２リンク２４の下部は、第１リンク２３の下部に回動可能に連結されている。

第３リンク２５も略上下方向に延びており、下部が右側に位置し、上部が左側に位置するように傾斜している。第３リンク２５の上部は、第２リンク２４の上部に回動可能に連結されている。第３リンク２５の上下方向中間部には、支軸２５ｂが形成されている。支軸２５ｂは、装置本体１０の正面板部１１の上側に形成された軸受孔１１ｂ（図７参照）に回動可能に挿入されており、第３リンク２５は、軸受孔１１ｂに支持された状態で支軸２５ｂ周りに揺動可能となっている。図１に示すように、この支軸２５ｂに右側可動アーム２２の上部が固定されている。図５や図７に示すように、第３リンク２５の下部には、下方へ向かって先細に形成された先細部２５ｃが設けられている。また、第３リンク２５の支軸２５ｂと先細部２５ｃとの間には、バネ係合突起２５ｄが形成されている。

クランプ駆動装置４０は、引っ張りバネ４１と、電動モーター４２と、操作ハンドル４３と、動力伝達軸４４と、電動モーター側クラッチ機構４５と、操作ハンドル側クラッチ機構４６と、クランプ部２０に駆動力を伝達するカム４７と、ストッパ４８とを備えており、これらは装置本体１０の正面板部１１の裏側に配置されている。また、クランプ駆動装置４０は、電動モーター４２の回転力及び操作ハンドル４３の回転力をクランプ部２０に伝達するためのねじ歯車（ウォーム）５０とはす歯歯車（ウォームホイール）５１も備えている。

引っ張りバネ４１は、左右方向に延びるように配置されている。引っ張りバネ４１の左端部は、装置本体１０の正面板部１１の左側に固定されている。引っ張りバネ４１の右端部は、第３リンク２５のバネ係合突起２５ｄに係合した状態で固定されている。引っ張りバネ４１は、第３リンク２５の下側を左側へ常時付勢するように付勢力を作用させる。第３リンク２５の下側が左側へ付勢されると、第３リンク２５は支軸２５ｂ周りに回動して上側が右側へ移動し、この第３リンク２５に連結されている第２リンク２４は、右側へ移動する。第２リンク２４の右側への移動により、第１リンク２３は支軸２３ｂ周りに回動して下側が右側に回動する。第１リンク２３及び第３リンク２５の回動により、左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２は、それらの下部が互いに接近する方向、即ち、チューブ１００を閉塞する方向に回動する。引っ張りバネ４１の付勢力は、左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２によってチューブ１００を潰して完全に閉塞できる力以上に設定されている。このチューブクランプ装置１は、引っ張りバネ４１以外の外力（電動モーター４２の回転力や操作ハンドル４３の回転力）が伝達されない場合にはチューブ１００を閉塞するように構成された、いわゆるノーマルクローズタイプの装置である。

電動モーター４２は、制御装置７０により制御される。制御装置７０は例えば人工心肺装置からの信号を受信し、必要に応じて電動モーター４２を回転させるように構成されている。電動モーター４２は、装置本体１０の正面板部１１の下部において、その出力軸が左側へ延びる姿勢で固定されている。電動モーター４２の出力軸には、ワンウェイクラッチ４２ｂを介して駆動ギヤ４２ａが取り付けられている。ワンウェイクラッチ４２ｂは、電動モーター４２の回転力を駆動ギヤ４２ａに伝達するが、駆動ギヤ４２ａが電動モーター４２以外の外力によって回転した場合、その駆動ギヤ４２ａの回転力は電動モーター４２の出力軸には伝達させないように構成されている。

操作ハンドル４３は、装置本体１０の右側板部１３の下部に左右方向に延びる軸周りに回転可能に支持されたベース部４３ａと、ベース部４３ａの回転中心線に対し直交する方向に延びるピン４３ｂを介して該ベース部４３ａに支持された棒状のハンドル本体４３ｃと、ハンドル本体４３ｃの先端部に設けられたつまみ４３ｄとを備えている。ハンドル本体４３ｃは、ピン４３ｂ周りに回動して図５に実線にて示す格納状態と、図５に仮想線にて示す使用状態とに切り替えられるようになっている。図１に示すように、格納状態では、つまみ４３ｄが装置本体１０の右側板部１３の上部に形成された収容孔１３ａに収容されるようになっている。ハンドル本体４３ｃを使用状態にしてつまみ４３ｄを手で持つことで操作ハンドル４３をベース部４３ａの回転軸周りに容易に回転させることができるようになっている。

図５に示すように、動力伝達軸４４は、電動モーター４２の出力軸よりも上方で、かつ、第１〜第３リンク２３〜２５よりも下方において左右方向に延びている。動力伝達軸４４の左端部は、装置本体１０の正面板部１１に回転可能に支持されている。動力伝達軸４４の左端部には、電動モーター４２の回転力が入力されるようになっている。動力伝達軸４４の右端部は、装置本体１０の右側板部１３に回転可能に支持されている。動力伝達軸４４の右端部には、操作ハンドル４３の回転力が入力されるようになっている。

動力伝達軸４４は、軸方向に３分割されており、左側軸部４４ａ、中央軸部４４ｂ及び右側軸部４４ｃで構成されている。左側軸部４４ａの左端部には、従動ギヤ４４ｄが上記電動モーター４２の駆動ギヤ４２ａと噛み合うように固定されている。左側軸部４４ａの右端部と中央軸部４４ｂの左端部とは、電動モーター側クラッチ機構４５を介して連結されている。電動モーター側クラッチ機構４５は、ワンウェイクラッチであり、電動モーター４２の回転力を中央軸部４４ｂには伝達するが、中央軸部４４ｂの回転力は電動モーター４２に伝達しないように構成されている。

動力伝達軸４４の中央軸部４４ｂには、ねじ歯車５０が固定されている。中央軸部４４ｂの右端部と右側軸部４４ｃの左端部とは、操作ハンドル側クラッチ機構４６を介して連結されている。操作ハンドル側クラッチ機構４６は、ワンウェイクラッチであり、操作ハンドル４３の回転力を中央軸部４４ｂには伝達するが、中央軸部４４ｂの回転力は操作ハンドル４３に伝達しないように構成されている。操作ハンドル側クラッチ機構４６の中央軸部４４ｂ側の部分（中央軸部４４ｂに固定された側）には、突起４６ａが左側へ突出するように形成されている。突起４６ａの形成部位は、中央軸部４４ｂから径方向に離れている。突起４６ａは中央軸部４４ｂと回転一体である。この突起４６ａには、後述するストッパ４８が係合するようになっている。また、動力伝達軸４４の右側軸部４４ｃの右端部に、上記操作ハンドル４３のベース部４３ａが固定されている。

上記はす歯歯車５１は、装置本体１０の正面板部１１の裏面に突設された支軸１１ｃ（図７に示す）に回転一体に、かつ、上記ねじ歯車５０に噛み合うように固定されている。この支軸１１ｃの基端部は、正面板部１１に対して表裏方向に延びる回転中心線周りに回転可能に支持されている。図６に示すように、はす歯歯車５１と装置本体１０の正面板部１１との間には、上記カム４７とストッパ４８とを配設するためのスペースが設けられている。

図７や図１２に示すように、カム４７は、板状に形成されており、その中心部から偏位した部位に貫通孔４７ａが形成されている。この貫通孔４７ａには、上記装置本体１０の正面板部１１の支軸１１ｃが挿通するようになっている。カム４７が支軸１１ｃに固定されて回転一体となっている。カム４７の外周縁部４７ｂは、上記第３リンク２５の先細部２５ｃに摺接するようになっており、この外周縁部４７ｂの形状によって第３リンク２５を所定のタイミングで、所定量回動させることができる。外周縁部４７ｂは、カム４７の回転中心線に最も近い最接近部４７ｃと、回転中心線から最も離れた離間部４７ｄと、最接近部４７ｃ及び離間部４７ｄを繋ぐように滑らかに延びる中間部４７ｅとで構成されている。

カム４７の回動により、最接近部４７ｃが第３リンク２５の先細部２５ｃに対応する位置にくると、先細部２５ｃと最接近部４７ｃとは離れ、カム４７は先細部２５ｃに押圧力を作用させない状態になる。一方、カム４７が図５の反時計周りに回動すると、中間部４７ｅが第３リンク２５の先細部２５ｃに摺接し、この中間部４７ｅは、離間部４７ｄに近づくにつれて回転中心線から離れているので、カム４７は先細部２５ｃを右側へ押圧し、カム４７の反時計周りへの回動角度が大きくなるほど、先細部２５ｃの押圧量が大きくなる。これにより、第１及び第２リンク２３、２４も動き、チューブ１００の閉塞状態にある左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２が開放方向に回動していく。

図１３〜図１５に示すように、ストッパ４８は、ベース板部４８ａと、ベース板部４８ａから厚み方向に膨出する膨出部４８ｂと、ベース板部４８ａに突設された縦板部４８ｃとを有している。図６に示すように、ベース板部４８ａは、カム４７と装置本体１０の正面板部１１の裏面との間において板厚方向に移動可能に配置されている。図１３に示すように、ベース板部４８ａは、上下方向に長い形状である。ベース板部４８ａの上側には、円弧状の切欠部４８ｄが形成されている。この切欠部４８ｄに、装置本体１０の支軸１１ｃの一部が入るようになる。図６に示すように、ベース板部４８ａと装置本体１０の正面板部１１の裏面との間には、クランプ駆動装置４０の一部を構成する部材としてコイルバネ５３が配設されている。コイルバネ５３は、ストッパ４８を正面板部１１から離れる方向に常時付勢している。ベース板部４８ａと装置本体１０の正面板部１１との間には、ベース板部４８ａが板厚方向に所定量（少なくとも膨出部４８ｂの膨出量以上）、移動可能な隙間が形成されている。

また、膨出部４８ｂは、ベース板部４８ａの上側に位置しており、カム４７側に膨出している。膨出部４８ｂは、左右方向に長い形状であり、右側へ行くほど膨出量が小さくなっている。また、図５に示すように、膨出部４８ｂは、カム４７の最接近部４７ｃと離間部４７ｄとの間の窪んだ部分に嵌るようになっている。すなわち、ストッパ４８がコイルバネ５３による付勢力を受けているので、カム４７が回動して最接近部４７ｃと離間部４７ｄとの間の窪んだ部分が膨出部４８ｂと一致すると、ストッパ４８全体が正面板部１１から離れる方向に移動して膨出部４８ｂが最接近部４７ｃと離間部４７ｄとの間の窪んだ部分に嵌る。

膨出部４８ｂは、第３リンク２５が回動して先細部２５ｃが左側へ移動したときに先細部２５ｃに摺接するように配置されている。第３リンク２５の先細部２５ｃは、左側へ移動することによって膨出部４８ｂを正面板部１１側へ押すように形成されている。図１０に示すように、先細部２５ｃが膨出部４８ｂを正面板部１１側へ押すと、ストッパ４８全体がコイルバネ５３の付勢力に抗して正面板部１１に接近する方向に移動して膨出部４８ｂが最接近部４７ｃと離間部４７ｄとの間の窪んだ部分から出る。

図１５に示すように、縦板部４８ｃは、側面視で略Ｙ字状をなすように形成されており、幅方向中央部には、上記操作ハンドル側クラッチ機構４６の突起４６ａが嵌る凹部４８ｆが形成されている。膨出部４８ｂが最接近部４７ｃと離間部４７ｄとの間の窪んだ部分に嵌ってストッパ４８全体が正面板部１１から離れた状態にあるときに（図６に示す）、凹部４８ｆに突起４６ａが嵌り、一方、膨出部４８ｂが最接近部４７ｃと離間部４７ｄとの間の窪んだ部分から出てストッパ４８全体が正面板部１１に接近する方向に移動した状態にあるときに（図１０に示す）、突起４６ａが凹部４８ｆから抜け出るようになっている。凹部４８ｆに突起４６ａが嵌ると、操作ハンドル側クラッチ機構４６の中央軸部４４ｂ側の回動が阻止される。また、突起４６ａが凹部４８ｆから抜け出ると、操作ハンドル側クラッチ機構４６の中央軸部４４ｂ側の回動が許容される。

ロック装置６０は、クランプ部２０がチューブ１００を開放状態にあるときに、その開放状態を保持して不意に閉塞状態にならないようにロック状態を作り出すためのものであり、ロック状態を解除する方法として、自動で解除する方法と、手動で解除する方法との両方に対応している。図６に示すように、ロック装置６０は、制御装置７０から出力される電気信号によって作動してロック状態を解除するソレノイド（自動ロック解除部）６１と、手動操作によってロック状態を解除する手動操作部材（手動ロック解除部）６２と、ソレノイド６１及び手動操作部材６２によって操作される単一のロック部材６３と、ロック部材付勢バネ６４とを有しており、これらは、装置本体１０の正面板部１１の裏側に配置されている。

ロック部材６３は、第１リンク２３の上方に設けられ、左右方向に延びている。ロック部材６３の左右方向中間部は、正面板部１１から裏側へ突出する支軸１１ｄに回動可能に支持されている。ロック部材６３の左端部には、第１リンク２３の爪部２３ａに引っ掛かって係合するように形成された係合凸部６３ａが設けられている。ロック部材６３の左側には、ソレノイド６１の出力軸が当接する当接板６３ｂが設けられている。一方、ロック部材６３の右側は上方へ延びており、図１に示すような切欠部６３ｃを有している。手動操作部材６２の左側が切欠部６３ｃの周縁部に係合するようになっている。

ソレノイド６１は、装置本体１０の左側板部１２に固定されており、例えば周知の電磁ソレノイド等で構成することができる。ソレノイド６１の出力軸は、上方へ突出するように設けられている。ソレノイド６１は、制御装置７０が開状態にあるクランプ部２０を閉塞状態にする場合に作動するようになっている。図９に示すように、ソレノイド６１の出力軸が進出するとロック部材６３は、支軸１１ｄ周りに係合凸部６３ａが上に変位する方向に回動する。尚、図９ではソレノイド６１の出力軸が進出状態で停止しているように示しているが、出力軸は進出後、直ちに後退するようになっている。

手動操作部材６２は、左右方向に長い棒状をなしている。手動操作部材６２の右側は装置本体１０の右側板部１３を貫通して装置本体１０の内外方向に延びている。この状態で、手動操作部材６２を左右方向に移動させることができるようになっている。手動操作部材６２の右端部には、ノブ６２ａが設けられており、このノブ６２ａが右側板部１３に当接してストッパとして機能することにより手動操作部材６２全体が装置本体１０内に入らないようになっている。

手動操作部材６２における装置本体１０内に位置する部位には、ロック部材付勢バネ６４が設けられている。ロック部材付勢バネ６４は、ロック部材６３に対しロック方向（支軸１１ｄ周りに係合凸部６３ａが下へ変位する方向）に付勢力を与えている。

手動操作部材６２の左側には、ロック部材６３がソレノイド６１によって操作されたときに、該ロック部材６３の動きを許容して該手動操作部材６２を不動状態にする不感帯部６２ｃが設けられている。不感帯部６２ｃは、手動操作部材６２の一部を小径にしてロック部材６３の切欠部６３ｃの周縁部に係合しないようにした部分である。

次に、上記のように構成されたチューブクランプ装置１の動作について説明する。通常時には、チューブクランプ装置１は、人工心肺装置等から出力される信号に基づいてチューブ１００を閉塞状態にしたり、開放状態にする。すなわち、チューブ１００を開放状態にする場合には、制御装置７０が電動モーター４２に駆動信号を所定時間だけ出力し、電動モーター４２を回転させる。電動モーター４２の回転力は、駆動ギヤ４２ａを介して従動ギヤ４４ｄを回転させ、動力伝達軸４４の左側軸部４４ａに入力されて電動モーター側クラッチ機構４５を介して中央軸部４４ｂを回転させる。このときの電動モーター４２の回転方向は、中央軸部４４ｂを図５中の矢印方向に回転させる方向である。中央軸部４４ｂの回転によってねじ歯車５０が回転し、ねじ歯車５０に噛み合っているはす歯歯車５１が回転する。はす歯歯車５１の回転により、支軸１１ｃに固定されたカム４７が矢印方向に回転し、カム４７の外周縁部４７ｂが第３リンク２５の先細部２５ｃを右側へ押圧して第１及び第３リンク２３，２４が動き、これにより、左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２が開放方向に回動する。左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２が開放状態になったときに電動モーター４２を回転を停止させる（図２及び図５に示す状態）。

動力伝達軸４４に電動モーター側クラッチ機構４５及び操作ハンドル側クラッチ機構４６を設けているので、電動モーター４２の回転力は上述のようにクランプ部２０には伝達するが、操作ハンドル４３には伝達しない。よって、操作ハンドル４３が回転してしまうことはない。

開放状態にするとき、ロック部材６３の係合凸部６３ａがロック部材付勢バネ６４によって下方へ付勢されているので、係合凸部６３ａが、開放状態になった第１リンク２３の爪部２３ａに引っ掛かり、これにより、第１リンク２３が閉塞方向に回動しないようにロックされる。

また、開放状態になったときには、図５に示すように、ストッパ４８の膨出部４８ｂが、カム４７の外周縁部４７ｂの最接近部４７ｃと離間部４７ｄとの間の窪んだ部分に嵌るので、図６に示すようにストッパ４８全体がコイルバネ５３の付勢力によって装置本体１０の正面板部１１から離れる方向に移動する。これにより、ストッパ４８の凹部４８ｆに、操作ハンドル側クラッチ機構４６の突起４６ａが嵌る。

開放状態にある左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２を閉塞状態にする場合には、制御装置７０がソレノイド６１に動作信号を出力し、図９に示すようにソレノイド６１が出力軸を進出させる。ソレノイド６１の出力軸は、ロック部材６３の当接板６３ｂに下方から当接して当接板６３ｂを上方へ押圧する。このソレノイド６１による押圧力を受けたロック部材６３は、係合凸部６３ａが上方へ変位するように支軸１１ｄ周りに回動する。すると、係合凸部６３ａが第１リンク２３の爪部２３ａから離脱し、第１〜第３リンク２３〜２５は、引っ張りバネ４１の付勢力によって閉塞状態となるまで動き、これにより、左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２が閉塞状態になる。

ソレノイド６１によってロック部材６３を動かした場合には、手動操作部材６２に不感帯部６２ｃが設けられているので、ロック部材６３の動きによって手動操作部材６２が動くことはない。

第３リンク２５が閉塞状態になると、第３リンク２５の先細部２５ｃがストッパ４８の膨出部４８ｂを正面板部１１に接近する方向に押圧するので、ストッパ４８全体が正面板部１１に接近する方向に移動して、図１０に示すように、操作ハンドル側クラッチ機構４６の突起４６ａがストッパ４８の凹部４８ｆから出て中央軸部４４ｂが回転可能になる。

以上が通常時における動作であるが、例えば、停電時のように電源の供給が無い時や、電動モーター４２やソレノイド６１が故障した場合には、手動でチューブクランプ装置１を操作することができる。

チューブ１００を開放状態にする場合には、まず、操作ハンドル４３のハンドル本体４３ｃをピン４３ｂ周りに回動させて図５に仮想線で示すように使用状態に切り替える。その後、操作ハンドル４３のつまみ４３ｄを持って手で操作ハンドル４３を矢印方向に回す。このとき、操作ハンドル側クラッチ機構４６の突起４６ａがストッパ４８の凹部４８ｆから出て中央軸部４４ｂが回動可能になっているので、操作ハンドル４３の回転を阻止することはない。

操作ハンドル４３の回転力は、動力伝達軸４４の右側軸部４４ｃに入力されて操作ハンドル側クラッチ機構４６を介して中央軸部４４ｂを回転させる。中央軸部４４ｂの回転によってねじ歯車５０及びはす歯歯車５１が回転し、支軸１１ｃに固定されたカム４７が矢印方向に回転する。これにより、左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２が開放方向に回動する。左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２が開放状態になったときに、ストッパ４８の膨出部４８ｂが、カム４７の外周縁部４７ｂの最接近部４７ｃと離間部４７ｄとの間の窪んだ部分に嵌る。これにより、ストッパ４８の膨出部４８ｂがカム４７の回動を阻止するので、開放状態となった後に操作ハンドル４３を更に回転させることはできなくなり、カム４７を停止させることができる。

動力伝達軸４４に電動モーター側クラッチ機構４５及び操作ハンドル側クラッチ機構４６を設けているので、操作ハンドル４３の回転力は上述のようにクランプ部２０には伝達するが、電動モーター４２には伝達しない。よって、操作ハンドル４３の操作力は軽く、操作性が良好である。

また、ストッパ４８の膨出部４８ｂが、図５に示すようにカム４７の外周縁部４７ｂの最接近部４７ｃと離間部４７ｄとの間の窪んだ部分に嵌ると、図６に示すようにストッパ４８全体がコイルバネ５３の付勢力によって装置本体１０の正面板部１１から離れる方向に移動する。これにより、ストッパ４８の凹部４８ｆに、操作ハンドル側クラッチ機構４６の突起４６ａが嵌るので、カム４７を停止させることができる。

左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２を開放状態にするとき、ロック部材６３の係合凸部６３ａがロック部材付勢バネ６４によって下方へ付勢されているので、係合凸部６３ａが、開放状態になった第１リンク２３の爪部２３ａに引っ掛かり、これにより、第１リンク２３が閉塞方向に回動しないようにロックされる。

開放状態にある左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２を閉塞状態にする場合には、図１１に示すように手動操作部材６２を右側へ引っ張る。すると、手動操作部材６２の左側がロック部材６３の切欠部６３ｃの周縁部に係合し、ロック部材６３は、係合凸部６３ａが上方へ変位するように支軸１１ｄ周りに回動する。これにより、係合凸部６３ａが第１リンク２３の爪部２３ａから離脱し、第１〜第３リンク２３〜２５は、引っ張りバネ４１の付勢力によって閉塞状態となるまで動き、これにより、左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２が閉塞状態になる。

第３リンク２５が閉塞状態になると、第３リンク２５の先細部２５ｃがストッパ４８の膨出部４８ｂを正面板部１１に接近する方向に押圧するので、ストッパ４８全体が正面板部１１に接近する方向に移動して、操作ハンドル側クラッチ機構４６の突起４６ａがストッパ４８の凹部４８ｆから出て中央軸部４４ｂが回転可能になる。

以上説明したように、この実施形態に係るチューブクランプ装置１によれば、クランプ部２０を駆動する電動モーター４２と操作ハンドル４３とを設け、電動モーター４２の回転力を操作ハンドル４３には伝達しないようにするとともに、操作ハンドル４３の操作力を電動モーター４２には伝達しないようにしている。これにより、停電時等に、簡単に、かつ、誤動作を起こすことなく、クランプ部２０を操作してチューブ１００の閉塞と開放とを切り替えることができる。

また、操作ハンドル４３を操作してカム４７を回動させる際、カム４７の回動角度がチューブ１００を開放する角度となったときにストッパ４８によってカム４７を停止させるようにしたので、カム４７が回動し過ぎるをの防止することができる。

また、クランプ部２０をロックするロック装置６０を設けたので、クランプ部２０をチューブ１００の開放状態で確実にロックして誤作動を防止できる。そして、ロック装置６０が、自動でロックを解除するためのソレノイド６１と、手動でロックを解除する手動操作部材６２とを備えているので、停電等の際には、ロックを手動で容易に解除できるようにして利便性を向上させることができる。

また、ソレノイド６１及び手動操作部材６２によって単一のロック部材６３を操作する場合に、手動操作部材６２に不感帯部６２ｃを設けてソレノイド６１の操作によってロック部材６３が操作されたときの動きを許容して手動操作部材６２を不動状態にすることができる。よって、手動操作部材６２が不必要に動くことはなく、信頼性を高めることができる。

尚、上記実施形態では、チューブ１００の開放状態でクランプ部２０をロック装置６０によってロックするようにしているが、これに限らず、チューブ１００の閉塞状態でロックするようにしてもよい。

また、上記実施形態では、左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２を第１〜第３リンク２３〜２５で連結して連動させるようにしているが、これに限らず、左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２を歯車等で連動させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、左側可動アーム２１及び右側可動アーム２２を共に動かして開放状態と閉塞状態とに切り替えるようにしているが、これに限らず、一方のアームを固定しておき、他方のアームのみ動かすようにしてもよい。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係るチューブクランプ装置１は、例えば、人工心肺装置等のチューブを閉塞する場合に用いることができる。

１チューブクランプ装置
１０装置本体
２０クランプ部
２１左側可動アーム
２２右側可動アーム
４０クランプ駆動装置
４２電動モーター
４３操作ハンドル
４５電動モーター側クラッチ機構
４６操作ハンドル側クラッチ機構
４７カム
４８ストッパ
６０ロック装置
６１ソレノイド（自動ロック解除部）
６２手動操作部材（手動ロック解除部）
６３ロック部材
６３ｃ不感帯部
７０制御装置

Claims

流体が流通するチューブを潰して閉塞するクランプ部と、
上記クランプ部を駆動するクランプ駆動装置とを備え、
上記クランプ駆動装置により、上記クランプ部を、上記チューブを潰して閉塞した状態と、上記チューブを開放した状態とに切り替えるように構成されたチューブクランプ装置において、
上記クランプ駆動装置は、上記クランプ部を駆動するための電動モーターと、上記クランプ部を手で駆動するための操作ハンドルと、上記電動モーターの回転力を上記クランプ部に伝達し、かつ、上記操作ハンドルには伝達しない一方、上記操作ハンドルの操作力を上記クランプ部に伝達し、かつ、上記電動モーターには伝達しないクラッチ機構を備えていることを特徴とするチューブクランプ装置。
請求項１に記載のチューブクランプ装置において、
上記クランプ駆動装置は、上記電動モーターの回転及び上記操作ハンドルの操作によって回動するカムを備えており、該カムによって上記クランプ部を駆動するように構成され、
上記操作ハンドルは、回動可能に装置本体に設けられ、
上記クランプ駆動装置には、上記操作ハンドルの回動操作による上記カムの回動角度が上記チューブを開放する角度となったときに該カムを停止させるストッパが設けられていることを特徴とするチューブクランプ装置。
請求項１または２に記載のチューブクランプ装置において、
上記クランプ部が上記チューブを閉塞した状態と、上記チューブを開放した状態との少なくとも一方の状態にあるときに、その一方の状態を保持するように上記クランプ部の動作をロックするロック装置が設けられ、
上記ロック装置は、電気信号によって作動してロック状態を解除する自動ロック解除部と、手動操作によってロック状態を解除する手動ロック解除部とを備えていることを特徴とするチューブクランプ装置。
請求項３に記載のチューブクランプ装置において、
上記ロック装置は、上記自動ロック解除部及び上記手動ロック解除部によって操作される単一のロック部材を有し、
上記手動ロック解除部は、上記自動ロック解除部によって上記ロック部材が操作されたときの該ロック部材の動きを許容して該手動ロック解除部を不動状態にする不感帯部を有していることを特徴とするチューブクランプ装置。