JP6729129B2 - 輸液装置 - Google Patents

Description

本発明は、医療用の薬液を体内に注入する場合などに用いる輸液装置に関する。

輸液装置としては、フィンガ式（ペリスタルティック式）の輸液ポンプがある（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。

フィンガ式の輸液ポンプは、例えば、複数のフィンガ及び受け板などを有するポンプ機構を備え、複数のフィンガと受け板との間に、輸液バッグに接続された輸液チューブを配置した状態で、フィンガを輸液チューブに対して進退駆動させ、フィンガにて輸液チューブを押圧することにより輸液を送り出す方式の輸液ポンプである。

このような輸液ポンプによる輸液の注入の際に用いられる輸液セットは、一般に、輸液バッグに接続される輸液チューブ、その輸液チューブの途中に設けられた点滴筒、ローラクランプ、及び輸液チューブの先端に接続された注射針（静脈針）などを備えている。

輸液セットの輸液チューブを輸液ポンプに取り付ける場合、まずは、ローラクランプにて輸液チューブを閉塞しておく。次に、輸液ポンプの扉を開いた状態で輸液チューブをポンプ本体に装着し、その後に輸液ポンプの扉を閉じる。そして、このような輸液チューブのセットが完了した後に、ローラクランプを開放し、次いでポンプ機構を駆動して所定の輸液を行っている。

特開２００７−１６７３１６号公報 特開２００６−１１５９１５号公報

上記した輸液ポンプでは、輸液チューブを輸液ポンプに取り付ける際、及び輸液ポンプから輸液チューブを取り外す際には、ローラクランプにて輸液チューブを閉塞することによってフリーフローを防止している。

しかしながら、このような輸液ポンプでは、輸液の送液はポンプ機構で行い、輸液セットのローラクランプにてフリーフローを防止する方式であるので、輸液チューブのセットが完了した後に、ローラクランプの開放を忘れてポンプ機構を駆動した場合、輸液不良となるおそれがある。また、輸液が終了した際に、ローラクランプにて輸液チューブを閉塞する操作を行う前に誤って扉を開いてしまうと、フリーフローが発生する場合がある。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、輸液セットのローラクランプを用いて輸液の流量調整が可能であり、しかも、フリーフローを確実に防止することが可能な輸液装置を実現することを目的とする。

本発明は、装置本体と、前記装置本体の前面側を開閉自在に覆う扉と、ロックレバーの回動操作により前記扉を閉鎖状態にロックするロック状態またはそのロックを解除する非ロック状態にする扉ロック機構とを備えた輸液装置を前提としている。このような輸液装置において、前記装置本体の前面側に、輸液セットのローラクランプを保持するための保持部が設けられているとともに、前記保持部に保持されたローラクランプのローラを移動するローラ移動装置を備えている。

そして、前記ローラ移動装置は、前記ローラクランプのローラを移動する移動機構と、その移動機構を駆動するアクチュエータと、前記ロックレバーの操作に連動して前記移動機構と前記アクチュエータとを連結状態または非連結状態にする断接機構とを備え、前記移動機構は、前記保持部に保持された前記ローラクランプのローラが入り込むことが可能な受け口を有するアームと、前記アームを回動させるドリブンギヤとを備えており、前記アクチュエータとしてのモータの回転軸には、前記ドリブンギヤに噛み合うことが可能なドライブギヤが設けられており、前記断接機構は解除機構を備え、その解除機構は、前記モータをその回転軸と直交する方向に移動するためのカムを有し、前記扉ロック機構のロックレバーがロック位置にあるときに、前記ドリブンギヤと前記ドライブギヤとが噛み合い、前記移動機構と前記モータとを連結状態にし、この連結状態で前記モータを駆動することにより、前記アームが前記ローラクランプのローラを開放側に移動するとともに、そのローラのチューブ閉塞位置に対する移動量を制御するように構成されており、前記扉ロック機構のロックレバーが非ロック位置に操作されたときに、そのロックレバーの操作に連動して前記カムが変位して、前記ドライブギヤが前記ドリブンギヤから外れることにより、前記移動機構と前記モータとを非連結状態にして前記ローラクランプのローラをチューブ閉塞位置に配置させる構成となっていることを特徴としている。
また、他の構成として、前記ローラ移動装置は、前記ローラクランプのローラを移動する移動機構と、その移動機構を駆動するアクチュエータと、前記ロックレバーの操作に連動して前記移動機構と前記アクチュエータとを連結状態または非連結状態にする断接機構とを備えており、前記アクチュエータとしてのモータの回転軸には、送りねじが一体回転可能に連結されており、前記移動機構は、前記ロックレバーの回動操作に連動して回動することにより前記送りねじに噛み合う状態または噛み合わない状態のいずれか一方に切り替え可能なクラッチナットと、前記クラッチナットに設けられ、前記保持部に保持された前記ローラクランプのローラが入り込むことが可能な受け口を有するアームとを備えており、前記断接機構は解除機構を備え、その解除機構は、前記クラッチナットを前記送りねじに噛み合わない状態にする解除部材を有し、前記扉ロック機構のロックレバーがロック位置に操作されたときに、前記クラッチナットが前記送りねじに近付く方向に回動して前記送りねじに前記クラッチナットが噛み合い、前記移動機構と前記モータとを連結状態にし、この連結状態で前記モータを駆動することにより、前記アームが前記ローラクランプのローラを開放側に移動するとともに、そのローラのチューブ閉塞位置に対する移動量を制御するように構成されており、前記扉ロック機構のロックレバーが非ロック位置に操作されたときに、そのロックレバーの操作に連動して前記解除部材が動いて、前記クラッチナットが前記送りねじから離れる方向に回動して前記クラッチナットが前記送りねじに噛み合わない状態となることにより、前記移動機構と前記モータとを非連結状態にして前記ローラクランプのローラをチューブ閉塞位置に配置させる構成を挙げることができる。

本発明にあっては、装置本体にローラクランプを保持する構造とし、その装置本体に保持したローラクランプのローラを移動するローラ移動装置を設け、扉ロック機構のロックレバーがロック位置にあるときに、ローラ移動装置のアクチュエータを駆動してローラクランプのローラを開放側に移動し、そのローラのチューブ閉塞位置に対する移動量を制御することにより、輸液チューブを流れる輸液の流量を制御している。このように、本発明では、輸液セットのローラクランプを用いて輸液チューブを流れる輸液の流量を調整することができる。これにより、フィンガ式の輸液ポンプと比較して、装置の小型化及び低コスト化を達成することができる。

しかも、扉ロック機構のロックレバーが非ロック位置に操作されたときに、ローラ移動装置の移動機構とアクチュエータとを非連結状態にしてローラクランプのローラをチューブ閉塞位置に配置するようにしているので、扉ロックを解除して扉を開くときには、必ず、ローラクランプによって輸液チューブが閉塞される。これにより、フリーフローを確実に防止することができる。

本発明によれば、輸液セットのローラクランプを用いて輸液の流量調整が可能であり、しかも、フリーフローを確実に防止することが可能な輸液装置を実現することができる。

本発明を適用する輸液装置の一例を示す概略構成図である。この図１では輸液装置の扉を開いた状態を示している。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。 輸液装置の制御系の構成を示すブロック図である。 ローラ移動装置の一例を示す斜視図である。 ローラ移動装置の一例を示す斜視図である。 図４に示すローラ移動装置の平面図である。 図４に示すローラ移動装置の側面図である。 図４に示すローラ移動装置の動作説明図である。 図４に示すローラ移動装置の動作説明図である。 本発明を適用する輸液装置の他の例を示す概略構成図である。この図１０では輸液装置の扉を開いた状態を示している。 輸液装置の制御系の構成を示すブロック図である。 ローラ移動装置の他の例を示す斜視図である。 図１２に示すローラ移動装置の側面図である。 図１２に示すローラ移動装置の側面図である。 図１２に示すローラ移動装置の分解斜視図である。 図１２に示すローラ移動装置のクラッチナットの分解斜視図である。 図１２に示すローラ移動装置の動作説明図である。 図１２に示すローラ移動装置の動作説明図である。 輸液セットの構成を模式的に示す図である。 ローラクランプの斜視図である。 ローラクランプの側面図（Ａ）及び平面図（Ｂ）を併記して示す図である。 ローラクランプの断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

−輸液セット−
輸液装置について説明する前に、輸液に用いる輸液セットについて図１９を参照して説明する。

図１９に示す輸液セットＳは、薬液を収容する輸液バッグＢ、この輸液バッグＢのポートＢｐに差し込まれる連結針Ｓ１、点滴筒Ｓ２、これら連結針Ｓ１と点滴筒Ｓ２とを繋ぐ上流側の輸液チューブＴ、点滴筒Ｓ２に接続される下流側の輸液チューブＴ、この下流側の輸液チューブＴの途中に設けられたローラクランプ７、及び、輸液チューブＴの先端部に接続される注射針（静脈針）Ｓ３などによって構成されている。

ローラクランプ７は、図２０〜図２２に示すように、クランプ本体７１とローラ７２とを備えている。クランプ本体７１は、所定の間隔を隔てて対向する一対の側壁７１ａ，７１ｂと底板７１ｃとが一体形成された樹脂成形品である。その各側壁７１ａ，７１ｂの内面には、ローラ７２の回転軸７２ａ，７２ｂを支持しつつガイドするガイド溝７１１ａ，７１１ｂが設けられている。クランプ本体７１の底面７１ｄ（底板７１ｃの上面）にはＶ溝７１ｅが形成されている。また、クランプ本体７１の底面７１ｄはガイド溝７１１ａ，７１１ｂに対して傾斜しており、クランプ本体７１の一端側（フランジ７１ｆ側）から他端側に向かうにしたがって、ガイド溝７１１ａ，７１１ｂと底面７１ｄとの間の距離が小さくなるように構成されている。

ローラ７２は、ガイド溝７１１ａ，７１１ｂに沿って、クランプ本体７１の一端部（フランジ７１ｆ側の端部）と、他端部（フランジ７１ｆとは反対側の端部）との間において回転移動可能であり、フランジ７１ｆ側の移動端（開放側移動端）にローラ７２が位置したときに、ローラ７２の外周面とクランプ本体７１の底面７１ｄとの間の間隔が最大となり、フランジ７１ｆとは反対側の移動端（閉塞側移動端）にローラ７２が位置したときに、ローラ７２の外周面とクランプ本体７１の底面７１ｄとの間の間隔が最小となる。

以上の構造のローラクランプ７において、輸液チューブＴをクランプ本体７１の底面７１ｄとローラ７２の外周面との間に挿入した状態で、ローラ７２を回転操作して、ローラ７２をクランプ本体７１の閉塞側移動端に配置すると、輸液チューブＴが完全に閉塞される状態となる。この状態からローラ７２をクランプ本体７１のフランジ７１ｆ側に向けて回転移動させていくと、そのローラ７２の回転移動に伴って輸液チューブＴへの押圧量（扁平量）が小さくなり、輸液チューブＴ内を流れることが可能な輸液の量が多くなっていく。そして、ローラ７２を開放側移動端（チューブ閉塞位置）に配置した状態で、輸液チューブＴはローラ７２にて押圧されない状態（完全開放状態）となる。

［実施形態１］
−輸液装置−
本発明の輸液装置の一例について図１〜図９を参照して説明する。

この例の輸液装置１は、装置本体１１と、この装置本体１１の前面側を開閉自在に閉鎖する扉１２とを備えている。扉１２はヒンジ１３，１３を介して装置本体１１に揺動自在（回動自在）に支持されており、装置本体１１の前面側を完全に閉鎖する位置から、完全開放位置（例えば、１８０°開く位置）までの間において揺動可能となっている。

装置本体１１及び扉１２には、扉１２を閉めたときに、その閉塞状態を保持するための扉ロック機構２が設けられている。扉ロック機構２は、扉１２側に配置のロックレバー２１、及び装置本体１１側に配置のフック２４などによって構成されている。ロックレバー２１は、レバー軸２３を中心として縦方向（上下方向）に回動可能に設けられており、ロック開放位置（非ロック位置）から、扉１２をロックするロック位置までの間において回動可能である。なお、レバー軸２３は、扉１２に設けられた支持部材（図示せず）に回転自在に支持されている。

ロックレバー２１にはロック片２２が一体形成されており、扉１２を閉鎖した状態で、ロックレバー２１を回動操作してロック位置に配置したときに、ロック片２２が装置本体１１のフック２４に係合することにより扉１２が完全閉鎖状態に保持される。また、この完全閉鎖状態から、ロックレバー２１をロック時とは逆向きに回動操作して非ロック位置に配置することにより、ロック片２２がフック２４から外れて扉１２のロックが解除される。

以上の扉ロック機構２において、ロックレバー２１とレバー軸２３とは一体形成されており、ロックレバー２１の回動操作によりレバー軸２３が回転する。レバー軸２３には、後述するローラ移動装置３のアーム３１及びカム３６１が配置されている。

装置本体１１の前面には、チューブ装着ガイド部１１１が設けられており、そのチューブ装着ガイド部１１１の途中にクランプ保持部１１２が設けられている。

クランプ保持部１１２は、図２０〜図２２に示すローラクランプ７のクランプ本体７１を、その底板７１ｃ側から嵌め込むことが可能な保持凹部１１２ａを備えており、この保持凹部１１２ａにローラクランプ７（クランプ本体７１）を嵌め込んだ状態で、輸液チューブＴが輸液装置１の上下方向に沿って配置され、ローラ７２の上下方向への移動により輸液チューブＴの閉塞と開閉とを行うことができる。また、ローラ７２のチューブ閉塞位置（完全閉塞位置）からの移動量を制御することにより、輸液チューブＴを流れる輸液の流量を制御（調整）することができる。輸液流量の制御については後述する。

扉１２の内壁１２０には、幅方向の端部（ヒンジ１３とは反対側の端部）に、上下方向に延びる矩形の開口部１２０ａが開口されており、その開口部１２０ａを通じてロックレバー２１のロック片２２が臨んでいる。また、扉１２の内壁１２０には、クランプ保持部１１２に対応する位置に、上下方向に延びるスリット状の開口部１２０ｂが開口されており、その開口部１２０ｂを通じてローラ移動装置３のアーム３１が臨んでいる。ローラ移動装置３は扉１２の内部に配置されている。なお、ローラ移動装置３の構成については後述する。

さらに、本実施形態の輸液装置１は、図１に示すように、点滴筒Ｓ２内を滴下する液滴を検出する液滴検出装置４を備えている。液滴検出装置４は、点滴筒Ｓ２の側方に配置された発光部（例えば、ＬＥＤ）４１と、その発光部４１に対し点滴筒Ｓ２を挟んで対向する位置に配置されたイメージセンサ（例えば、ＣＣＤ）４２とを備えている。イメージセンサ４２の出力信号（二次元画像データ）は後述する制御部６に入力される。なお、発光部４１及びイメージセンサ４２はクランプ（図示せず）等によって点滴筒Ｓ２に着脱自在に装着される。

−ローラ移動装置−
次に、ローラ移動装置３について図４〜図９を参照して説明する。

ローラ移動装置３は、上記した装置本体１１のクランプ保持部１１２に保持されたローラクランプ７のローラ７２を移動させる装置であって、移動機構３０、アクチュエータとしてのモータ（例えば、ブレーキ付きステッピングモータ）３５、及び断接機構３６などを備えている。なお、ローラ移動装置３には制御部６も含まれる。

モータ３５の駆動は制御部６によって制御される。これらモータ３５及び制御部６等には、輸液装置１に内蔵の電池または商用電源からの電力が供給されるようになっている。

移動機構３０は、アーム３１、後述するドライブギヤ３２に噛み合い可能なドリブンギヤ３３を備えている。

アーム３１は、扇形状の部材であって、端部にローラクランプ７のローラ７２が入り込むことが可能な受け口３１ａが設けられている。アーム３１は、扉ロック機構２のロックレバー２１のレバー軸２３に回転自在に支持されている。

アーム３１は、引張コイルばね３４によって、ロックレバー２１をロック位置に回転する方向とは逆向きの方向に付勢されており、後述するドリブンギヤ３３がドライブギヤ３２に噛み合っていない状態では、アーム３１の受け口３１ａが最下端の位置に配置される。その最下端の位置は、クランプ保持部１１２に保持されているローラクランプ７のローラ７２がチューブ閉塞位置（図９（Ａ）参照）にある場合のローラ７２の位置に対応する位置である。なお、受け口３１ａの最下端位置は、アーム３１に当接するストッパ３７によって規制される。

アーム３１は、装置本体１１のクランプ保持部１１２の保持凹部１１２ａに対応する位置に配置されており、扉１２を閉じた際に、アーム３１の先端部がクランプ保持部１１２の保持凹部１１２ａの中央部に入り込むようになっている。

ドリブンギヤ３３はアーム３１に一体回転可能に設けられており、このドリブンギヤ３３もロックレバー２１のレバー軸２３に対し回転自在となっている。ドリブンギヤ３３の回転中心とアーム３１の回動中心とは一致している。ドライブギヤ３２はモータ３５の回転軸３５ａに一体回転可能に連結されている。このモータ３５のドライブギヤ３２はアーム３１のドリブンギヤ３３に噛み合うことが可能である。

モータ３５は、回転軸３５ａがロックレバー２１のレバー軸２３と並行となるように配置されている。モータ３５は、スライドベース（図示せず）上に配置されており、当該モータ３５の回転軸３５ａと直交する方向であって、ドライブギヤ３２がアーム３１のドリブンギヤ３３に対し接近離反する方向にスライド移動（図６、図７のＸ方向へのスライド移動）が可能となっている。

断接機構３６は、カム面がモータ３５のケーシング側面に当接するカム３６１と、モータ３５を図６、図７のＸ１方向（ドライブギヤ３２がドリブンギヤ３３に噛み合う方向）に向けて押圧する圧縮コイルばね３６２とを備えている。カム３６１は、ロックレバー２１のレバー軸２３に一体回転可能に設けられており、ロックレバー２１がロック位置に操作されたときには、カム３６１の偏心量が最小となり、圧縮コイルばね３６２の弾性力によってモータ３５がＸ１方向に移動して、モータ３５のドライブギヤ３２がアーム３１のドリブンギヤ３３に噛み合う（図７等参照）。そして、ドライブギヤ３２がドリブンギヤ３３に噛み合っている状態で、モータ３５が回転（図８（Ａ）中、時計回りに回転）すると、アーム３１がレバー軸２３を中心として上方に向けて回動し、受け口３１ａが上方に向かって移動する。

一方、ロックレバー２１が非ロック位置に操作されたときには、カム３６１の偏心量が最大となり、これによりモータ３５がＸ２方向に圧縮コイルばね３６２の弾性力に抗してＸ２方向に移動され、モータ３５のドライブギヤ３２がアーム３１のドリブンギヤ３３から離れる（図８（Ｂ）参照）。

そして、以上の構造のローラ移動装置３において、ロックレバー２１が非ロック位置にあり、アーム３１の受け口３１ａが最下端にある状態で、扉１２を閉じると、アーム３１の先端部が、装置本体１１のクランプ保持部１１２の保持凹部１１２ａ内に入り込む。このとき、クランプ保持部１１２に保持されているローラクランプ７のローラ７２がチューブ閉塞位置（閉塞側移動端：フランジ７２ｆとは反対側の端部）にある場合は、アーム３１の受け口３１ａにローラ７２が入り込む。これに対し、ローラクランプ７のローラ７２がチューブ開放側（フランジ７２ｆ側）にある場合（輸液チューブＴが閉塞されていない場合）は、アーム３１がローラ７２と干渉して扉１２を閉じることができない。

−制御部−
次に、制御部６について説明する。

制御部６は、マイクロコンピュータ等を主体として構成されており、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、不揮発性ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインターフェース、及び、これらの機能部を互いに接続するバスラインなどを備えている。制御部６には、図３に示すように、ローラ移動装置３のモータ３５、液滴検出装置４の発光部４１及びイメージセンサ４２、操作部５１、並びに液晶表示部５２などが接続されている。

そして、制御部６は、操作部５１のスイッチ類の操作にて設定された輸液の流量の設定値（設定流量）に応じて、ローラ移動装置３のモータ３５の回転速度を制御することにより、輸液チューブＴを流れる輸液の流量を制御する。その流量制御については後述する。

−動作説明−
次に、輸液装置１への輸液チューブＴのセッティング、及びローラ移動装置３の動作について図１、図４〜図９を参照して説明する。

（１）まず、図１９に示す輸液セットＳのローラクランプ７のローラ７２を操作して輸液チューブＴを閉塞しておく。次に、扉ロック機構２のロックレバー２１を非ロック位置にして輸液装置１の扉１２を開く。このようにして扉１２を開いた状態では、ローラ移動装置３のドライブギヤ３２とドリブンギヤ３３とは噛み合っておらず、アーム３１の受け口３１ａが最下端の位置にある（図８（Ｂ）参照）。

（２）ローラクランプ７を装置本体１１の前面側に持っていき、そのローラクランプ７のクランプ本体７１を、フランジ７１ｆを上側にした姿勢で、装置本体１１のクランプ保持部１１２に嵌め込むとともに、輸液チューブＴをチューブ装着ガイド部１１１に装着する。このようなチューブ装着が終了した後に扉１２を閉める。扉１２を閉めると、ローラ移動装置３のアーム３１の先端部がクランプ本体７１の一対の側壁７１ａ，７１ｂ間の隙間に入り込み、アーム３１の受け口３１ａにローラクランプ７のローラ７２が入り込む（図７参照）。

なお、上述したように、ローラクランプ７にて輸液チューブＴが閉塞されていない場合は、ローラ７２とアーム３１とが干渉するので、扉１２を閉めることはできない。これによって、輸液装置１への輸液チューブＴの装着前のチューブ閉塞忘れを防止することがきる。

（３）扉１２を閉じた状態で、扉ロック機構２のロックレバー２１をロック位置に向けて回動操作する。このロックレバー２１の回動操作により、ロック片２２が装置本体１１のフック２４に引っ掛かって扉１２が閉鎖状態に保持（扉ロック）される。また、ロックレバー２１の操作によりレバー軸２３が回動すると、これに連動して断接機構３６のカム３６１が、偏心量が最小となる側に回動してモータ３５のドライブギヤ３２がアーム３１のドリブンギヤ３３に噛み合う。

この状態でモータ３５を回転（図８（Ａ）中、時計回りに回転）させる。モータ３５が回転するとアーム３１が回動し、そのアーム３１の受け口３１ａつまりローラクランプ７のローラ７２が上方（開放側（フランジ７２ｆ側））に移動する（図９（Ｂ）参照）。このローラ７２の移動量（チューブ閉塞位置（図９（Ａ）参照）に対する移動量）を制御することにより、輸液チューブＴに流れる輸液の流量を制御（調整）する。この輸液の流量制御については後述する。

そして、閉鎖状態の扉１２を開くときには、ローラクランプ７のローラ７２はチューブ閉塞位置に配置される。具体的には、扉１２を開く際に、扉ロック機構２のロックレバー２１を非ロック位置に向けて回動操作すると、このロックレバー２１の回動（レバー軸２３の回転）により、カム３６１が、偏心量が最大となる側に回動して、モータ３５がＸ２方向（図６、図７参照）に移動して当該モータ３５のドライブギヤ３２がアーム３１のドリブンギヤ３３から外れる（図８（Ｂ）参照）。これによりアーム３１（ドリブンギヤ３３）が回動自由な状態となり、引張コイルばね３４の弾性力によってアーム３１が下方に向けて回動し、アーム３１の受け口３１ａが最下端の位置に配置される。これによってローラクランプ７のローラ７２がチューブ閉塞位置に配置される（図９（Ａ）参照）。

このように、扉１２を開くときには、必ず、ローラクランプ７によって輸液チューブＴが閉塞されるので、フリーフローを確実に防止することができる。

−輸液の流量制御−
次に、制御部６が実行する輸液の流量制御について説明する。

＜流量制御（１）＞
まず、輸液の流量制御の一例について説明する。この例では、点滴筒Ｓ２内を滴下する液滴の液滴サイズと輸液流量との関係を予め調べておき、その結果に基づいて、目標輸液流量（操作部５１の操作にて設定される輸液流量）から目標液滴サイズを求めるためのテーブルＴ１を作成しておく。このテーブルは制御部６に記憶しておく。

そして、制御部６は、液滴検出装置４のイメージセンサ４２の出力信号（二次元画像データ）に基づいて、公知の方法（例えば、特開２０１１−６２３７１号公報等に記載の方法）により、点滴筒Ｓ２（図１参照）内を滴下する液滴の液滴サイズを求め、その実際の液滴サイズが、上記テーブルＴ１から得られる目標液滴サイズ（目標輸液流量に対応する液滴サイズ）になるように、ローラクランプ７のローラ７２のチューブ閉塞位置に対する移動量（距離）つまりローラ移動装置３のモータ３５の回転量をフィードバック制御することにより、輸液チューブＴを流れる輸液の流量を制御する。

＜流量制御（２）＞
次に、輸液の流量制御の他の例について説明する。この例では、ローラクランプ７のローラ７２のチューブ閉塞位置に対する移動量（輸液チューブＴの開放量）と、輸液チューブＴを流れる輸液の流量との関係（直線比例関係）を予め調べておき、その関係を表すテーブルＴ２を作成して制御部６に記憶しておく。

そして、制御部６は、操作部５１の操作にて設定される目標輸液流量に基づいて上記テーブルＴ２を参照して、ローラクランプ７のローラ７２のチューブ閉塞位置に対する移動量を求め、その求めた移動量となるようにモータ３５の回転量を制御することにより、輸液チューブＴを流れる輸液の流量を制御する。
＜効果＞
以上のように、本実施形態によれば、輸液セットＳのローラクランプ７を用いて輸液チューブＴを流れる輸液の流量を調整することができる。これにより、フィンガ式の輸液ポンプと比較して小型でかつ低コストの輸液装置１を実現することができる。しかも、扉１２を開くときには、必ず、ローラクランプ７によって輸液チューブＴが閉塞されるので、フリーフローを確実に防止することができる。

［実施形態２］
−輸液装置−
本発明の輸液装置の他の例について図１０〜図１８を参照して説明する。

この例の輸液装置５０１は、上記した［実施形態１］と同様に、装置本体１１と、この装置本体１１の前面側を開閉自在に閉鎖する扉１２とを備えている。扉１２はヒンジ１３，１３を介して装置本体１１に揺動自在（回動自在）に支持されており、装置本体１１の前面側を完全に閉鎖する位置から、完全開放位置（例えば、１８０°開く位置）までの間において揺動可能となっている。

また、輸液装置５０１は、輸液セットＳの点滴筒Ｓ２内を滴下する液滴を検出する液滴検出装置４を備えている。なお、液滴検出装置４の構成は、上記した［実施形態１］と同じであるので、その詳細な説明は省略する。

この実施形態の輸液装置５０１において、以下に説明する構成以外については、上記した［実施形態１］と同様な構成であるので、その具体的な説明は省略する、
装置本体１１及び扉１２には、扉１２を閉めたときに、その閉塞状態を保持するための扉ロック機構５０２が設けられている。扉ロック機構５０２は、扉１２側に配置のロックレバー５２１、及び装置本体１１側に配置のフック５２４などによって構成されている。ロックレバー５２１は、円筒形状の支点部５２３の中心軸（円筒軸）を中心として横方向に回動可能に設けられており、ロック開放位置（非ロック位置）から、扉１２をロックするロック位置までの間において回動可能である。なお、ロックレバー５２１の支点部５２３は、扉１２に設けられた支持部材（図示せず）に回転自在に支持されている。

ロックレバー５２１にはロック片５２２が一体形成されており、扉１２を閉鎖した状態で、ロックレバー５２１を回動操作してロック位置に配置したときに、ロック片５２２が装置本体１１のフック５２４に係合することにより扉１２が完全閉鎖状態に保持される。また、この完全閉鎖状態から、ロックレバー５２１をロック時とは逆向きに回動操作して非ロック位置に配置することにより、ロック片５２２がフック５２４から外れて扉１２のロックが解除される。

装置本体１１の前面には、チューブ装着ガイド部１１１が設けられており、そのチューブ装着ガイド部１１１の途中にクランプ保持部１１２が設けられている。なお、クランプ保持部１１２の構成は、上記した［実施形態１］と同じであるので、その詳細な説明は省略する。

扉１２の内壁５２０の下部には、横方向に延びる矩形の開口部５２０ａが開口されており、その開口部５２０ａを通じてロックレバー５２１のロック片５２２が臨んでいる。また、扉１２の内壁５２０には、クランプ保持部１１２に対応する位置に、上下方向に延びるスリット状の開口部５２０ｂが開口されており、その開口部５２０ｂを通じてローラ移動装置５０３のアーム５３１が臨んでいる。ローラ移動装置５０３は扉１２の内部に配置されている。

−ローラ移動装置−
次に、ローラ移動装置５０３について図１２〜図１８を参照して説明する。

ローラ移動装置５０３は、装置本体１１のクランプ保持部１１２に保持されたローラクランプ７のローラ７２を移動させる装置であって、移動機構５３０、モータ（例えば、ステッピングモータ）５６０、及び、本発明でいう断接機構及び解除機構を構成する解除部材５７０などを備えている。なお、ローラ移動装置５０３には制御部６（図１１参照）も含まれる。

モータ５６０の駆動は制御部６によって制御される。これらモータ５６０及び制御部６等には、輸液装置５０１に内蔵の電池または商用電源からの電力が供給されるようになっている。

モータ５６０は、回転軸５６１が輸液装置５０１の上下方向に沿った状態で、かつ回転軸５６１が下方に向く姿勢で配置されている。モータ５６０は、扉１２に設けられた支持部材（図示せず）によって支持されている。

移動機構５３０は、アーム５３１、後述する送りねじ５３２に噛み合い可能なクラッチナット５４０、及び圧縮コイルばね５５０などを備えている。

送りねじ５３２は、輸液装置５０１の上下方向に沿って配置されており、モータ５６０の回転軸５６１に一体回転可能に連結されている。

クラッチナット５４０は、一対のナット本体５４１，５４１、上部保持部材５４２、下部保持部材５４３、２本の支軸５４４，５４４、２つの圧縮コイルばね５４５，５４５を備えている。

上部保持部材５４２及び下部保持部材５４３はそれぞれ円環形状の部材であって、これら上部保持部材５４２と下部保持部材５４３とは、上下方向に所定の間隔（一対のナット本体５４１，５４１の高さに相当する間隔）を隔てて対向するように配置されており、２本の支軸５４４，５４４によって互いに連結されている。２本の支軸５４４，５４４は、上部保持部材５４２の中心と下部保持部材５４３の中心とを通る直線に対して１８０°回転対称に配置されている。なお、上部保持部材５４２及び下部保持部材５４３には、それぞれ、後述する解除部材５７０の解除板５７３，５７３との干渉を避けるための切欠き５４２ｂ，５４３ｂが設けられている。

各ナット本体５４１は、中空円筒を２分割した半円筒体形状の部材であって、その円筒内面に、送りねじ５３２に噛み合うことが可能な雌ねじ５４１ａが形成されている。これらナット本体５４１，５４１は、その各端部がそれぞれ支軸５４４に回動自在に支持されている。各ナット本体５４１は、それぞれ圧縮コイルばね５４５の弾性力によって内向き（送りねじ５３２側）に付勢されている。各圧縮コイルばね５４５は、上部保持部材５４２に一体形成されたばね座５４２ａと、ナット本体５４１に一体形成された押圧片５４１ｂとの間に挟み込まれている。

一対のナット本体５４１，５４１のうち、一方のナット本体５４１の側部にアーム５３１が取り付けられている。アーム５３１は板状の部材であって、輸液装置５０１の上下方向（送りねじ５３２の軸方向）に沿って配置されている。アーム５３１の先端部には、ローラクランプ７のローラ７２が入り込むことが可能な受け口５３１ａが設けられている。アーム５３１は、装置本体１１のクランプ保持部１１２の保持凹部１１２ａに対応する位置に配置されており、扉１２を閉じた際に、アーム５３１の先端部がクランプ保持部１１２の保持凹部１１２ａの中央部に入り込むようになっている。

以上のクラッチナット５４０は、送りねじ５３２に通されており、一対のナット本体５４１，５４１の雌ねじ５４１ａ，５４１ａが送りねじ５３２に噛み合っていない状態のときには、送りねじ５３２の軸方向（上下方向）に移動可能である。クラッチナット５４０の上側には圧縮コイルばね５５０が配置されており、その圧縮コイルばね５５０の弾性力によってクラッチナット５４０が下方に向けて付勢されている。

そして、一対のナット本体５４１の雌ねじ５４１ａ，５４１ａが送りねじ５３２に噛み合っていない状態のときには、一方のナット本体５４１に取り付けられたアーム５３１が最下端の位置に配置される。その最下端の位置は、クランプ保持部１１２に保持されているローラクランプ７のローラ７２がチューブ閉塞位置（図１８（Ａ）参照）にある場合のローラ位置に対応する位置である。なお、受け口５３１ａの最下端位置は、クラッチナット５４０の下端に当接するストッパ５８０によって規制される。

解除部材５７０は、上部円筒体５７１、下部円筒体５７２、及び、上下方向に延びる２つの解除板５７３，５７３を備えており、その各解除板５７３の上端部及び下端部がそれぞれ上部円筒体５７１及び下部円筒体５７２に連結されている。解除部材５７０の２つの解除板５７３，５７３は、上部円筒体５７１の中心と下部円筒体５７２の中心とを通る直線に対して１８０°回転対称に配置されている。

解除部材５７０の下部円筒体５７２はロックレバー５２１の支点部５２３に一体回転可能に連結されており、ロックレバー５２１の操作により支点部５２３が回転すると、これに連動して２つの解除板５７３，５７３が支点部５２３の中心軸を中心として回転する。支点部５２３の中心軸と送りねじ５３２の中心軸とは一致している。

解除部材５７０は送りねじ５３２に通されており、各解除板５７３が、それぞれ２つのナット本体５４１，５４１の円周方向における端面間に挟み込まれている（図１７等参照）。

そして、以上の移動機構５３０において、ロックレバー５２１がロック位置にあるときには、クラッチナット５４０の一対のナット本体５４１，５４１がそれぞれ圧縮コイルばね５４５，５４５の弾性力によって内側に向けて押圧され、一対のナット本体５４１，５４１の雌ねじ５４１ａ，５４１ａが送りねじ５３２に噛み合う（図１７（Ａ）等参照）。そして、一対のナット本体５４１，５４１と送りねじ５３２とが噛み合った状態で、モータ５６０が回転すると、アーム５３１（受け口５３１ａ）が上昇移動する。

一方、ロックレバー５２１が非ロック位置に操作されたときには、このロックレバー５２１の操作に連動して解除部材５７０が回転し、解除部材５７０の各解除板５７３がそれぞれクラッチナット５４０の一対のナット本体５４１，５４１を開く方向に押圧する。これにより、各ナット本体５４１が支軸５４４を中心として開く方向（外側）に回動して、一対のナット本体５４１，５４１の雌ねじ５４１ａ，５４１ａが送りねじ５３２から外れる（図１７（Ｂ）参照）。そして、圧縮コイルばね５５０の弾性力によりクラッチナット５４０が最下端位置まで下降する。なお、図１７（Ｂ）では、説明を判りやすくするために、各ナット本体５４１の開き量を大きくした図としているが、実際には、送りねじ５３２（雌ねじ５４１ａ）のねじ山の高さよりも少しだけ大きな開き量でよい。

なお、この実施形態の輸液装置５０１においても、上記した［実施形態１］と同様に、制御部６を備えている。制御部６には、図１１に示すように、ローラ移動装置５０３のモータ５６０、液滴検出装置４の発光部４１及びイメージセンサ４２、操作部５１、並びに液晶表示部５２などが接続されている。そして、制御部６は、上記した［実施形態１］と同様に、輸液チューブＴを流れる輸液の流量を制御する。

−動作説明−
次に、輸液装置５０１への輸液チューブＴのセッティング、及び、ローラ移動装置５０３の動作について図１２〜図１８を参照して説明する。

（１）まず、図１９に示す輸液セットＳのローラクランプ７のローラ７２を操作して輸液チューブＴを閉塞しておく。次に、扉ロック機構５０２のロックレバー５２１を非ロック位置にして輸液装置５０１の扉１２を開く。このようにして扉１２を開いた状態では、ローラ移動装置５０３の送りねじ５３２とクラッチナット５４０とは噛み合っておらず（図１７（Ｂ）参照）、アーム５３１の受け口５３１ａが最下端の位置にある（図１８（Ａ）参照）。

（２）ローラクランプ７を装置本体１１の前面側に持っていき、そのローラクランプ７のクランプ本体７１を、フランジ７１ｆを上側にした姿勢で装置本体１１のクランプ保持部１１２に嵌め込むとともに、輸液チューブＴをチューブ装着ガイド部１１１に装着する。このようなチューブ装着が終了した後に扉１２を閉める。扉１２を閉めると、ローラ移動装置５０３のアーム５３１の先端部がクランプ本体７１の一対の側壁７１ａ，７１ｂ間の隙間に入り込み、アーム５３１の受け口５３１ａにローラクランプ７のローラ７２が入り込む（図１８（Ａ）参照）。

なお、上述したように、ローラクランプ７にて輸液チューブＴが閉塞されていない場合は、ローラ７２とアーム５３１とが干渉するので、扉１２を閉めることはできない。これによって輸液装置５０１への輸液チューブＴの装着前のチューブ閉塞忘れを防止することがきる。

（３）扉１２を閉じた状態で、扉ロック機構５０２のロックレバー５２１をロック位置に向けて回動操作する。このロックレバー５２１の回動操作により、ロック片５２２が装置本体１１のフック５２４に引っ掛かって扉１２が閉鎖状態に保持（扉ロック）される。また、ロックレバー５２１の操作により支点部５２３が回動すると、これに連動して解除部材５７０が、クラッチナット５４０の一対のナット本体５４１，５４１を押圧しない方向（各ナット本体５４１を閉じる側）に回動し、その一対のナット本体５４１，５４１の雌ねじ５４１ａ，５４１ａがそれぞれ圧縮コイルばね５４５の弾性力によって送りねじ５３２に噛み合う（図１７（Ａ）等参照）。

この状態でモータ５６０を回転させる。モータ５６０が回転すると送りねじ５３２が回動して一対のナット本体５４１が上昇し、これに伴ってアーム５３１が上昇し、そのアーム５３１の受け口５３１ａつまりローラクランプ７のローラ７２が上方（開放側（フランジ７２ｆ側）に移動する（図１８（Ｂ）参照）。このローラ７２の移動量（チューブ閉塞位置（図１８（Ａ）参照）に対する移動量）を制御することにより、輸液チューブＴに流れる輸液の流量を制御（調整）する。この輸液の流量制御は、上記した［実施形態１］の＜流量制御（１）＞または＜流量制御（２）＞と同様な方法で行う。

そして、閉鎖状態の扉１２を開くときには、ローラクランプ７のローラ７２はチューブ閉塞位置に配置される。具体的には、扉１２を開く際に、扉ロック機構５０２のロックレバー５２１を非ロック位置に向けて回動操作すると、このロックレバー５２１の回動に連動して解除部材５７０が回転し、その解除部材５７０の各解除板５７３が、クラッチナット５４０の各ナット本体５４１を外側（開く側）に向けて押圧する（図１７（Ｂ）参照）。これにより、ナット本体５４１，５４１の雌ねじ５４１ａ，５４１ａが送りねじ５３２から外れて、クラッチナット５４０（アーム５３１）が自由な状態となる。そして、圧縮コイルばね５５０の弾性力によりクラッチナット５４０が下方に移動してアーム５３１の受け口５３１ａが最下端の位置に配置される。これによってローラクランプ７のローラ７２がチューブ閉塞位置に配置される（図１８（Ａ）参照）。

このように、扉１２を開くときには、必ず、ローラクランプ７によって輸液チューブＴが閉塞されるので、フリーフローを確実に防止することができる。
＜効果＞
以上のように、この実施形態においても、輸液セットＳのローラクランプ７を用いて輸液チューブＴを流れる輸液の流量を調整することができる。これにより、フィンガ式の輸液ポンプと比較して小型でかつ低コストの輸液装置５０１を実現することができる。しかも、扉１２を開くときには、必ず、ローラクランプ７によって輸液チューブＴが閉塞されるので、フリーフローを確実に防止することができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、以上の各実施形態では、輸液セットＳの点滴筒Ｓ２及び液滴検出装置４を輸液装置１，５０１の外部に配置しているが、本発明はこれに限られることなく、点滴筒Ｓ２及び液滴検出装置４を輸液装置の内部に配置してもよい。

本発明は、医療用の薬液を体内に注入する場合などに用いる輸液装置に利用することができる。

１ 輸液装置
１１ 装置本体
１１２ クランプ保持部
１１２ａ 保持凹部
１２ 扉
２，５０２ 扉ロック機構
２１，５２１ ロックレバー
２２，５２２ ロック片
２３ レバー軸
５２３ 支点部
３ ローラ移動装置
３０ 移動機構
３１ アーム
３１ａ 受け口
３２ ドライブギヤ
３３ ドリブンギヤ
３４ 引張コイルばね
３５ モータ（アクチュエータ）
３６ 断接機構
３６１ カム
３６２ 圧縮コイルばね
５０３ ローラ移動装置
５３０ 移動機構
５３１ アーム
５３１ａ 受け口
５３２ 送りねじ
５４０ クラッチナット
５４１ ナット本体
５４１ａ 雌ねじ
５４４ 支軸
５４５，５５０ 圧縮コイルばね
５６０ モータ（アクチュエータ）
５７０ 解除部材
５７３ 解除板
４ 液滴検出装置
６ 制御部
７ ローラクランプ
７２ ローラ
Ｓ 輸液セット
Ｓ２ 点滴筒
Ｂ 輸液バッグ
Ｔ 輸液チューブ

Claims (2)

1. 装置本体と、前記装置本体の前面側を開閉自在に覆う扉と、ロックレバーの回動操作により前記扉を閉鎖状態にロックするロック状態またはそのロックを解除する非ロック状態にする扉ロック機構とを備えた輸液装置において、
   前記装置本体の前面側に、輸液セットのローラクランプを保持するための保持部が設けられているとともに、前記保持部に保持されたローラクランプのローラを移動するローラ移動装置を備え、
   前記ローラ移動装置は、前記ローラクランプのローラを移動する移動機構と、その移動機構を駆動するアクチュエータと、前記ロックレバーの操作に連動して前記移動機構と前記アクチュエータとを連結状態または非連結状態にする断接機構とを備えており、
   前記移動機構は、前記保持部に保持された前記ローラクランプのローラが入り込むことが可能な受け口を有するアームと、前記アームを回動させるドリブンギヤとを備えており、
   前記アクチュエータとしてのモータの回転軸には、前記ドリブンギヤに噛み合うことが可能なドライブギヤが設けられており、
   前記断接機構は解除機構を備え、その解除機構は、前記モータをその回転軸と直交する方向に移動するためのカムを有し、
   前記扉ロック機構のロックレバーがロック位置にあるときに、前記ドリブンギヤと前記ドライブギヤとが噛み合い、前記移動機構と前記モータとを連結状態にし、この連結状態で前記モータを駆動することにより、前記アームが前記ローラクランプのローラを開放側に移動するとともに、そのローラのチューブ閉塞位置に対する移動量を制御するように構成されており、
   前記扉ロック機構のロックレバーが非ロック位置に操作されたときに、そのロックレバーの操作に連動して前記カムが変位して、前記ドライブギヤが前記ドリブンギヤから外れることにより、前記移動機構と前記モータとを非連結状態にして前記ローラクランプのローラをチューブ閉塞位置に配置させる構成となっていることを特徴とする輸液装置。
2. 装置本体と、前記装置本体の前面側を開閉自在に覆う扉と、ロックレバーの回動操作により前記扉を閉鎖状態にロックするロック状態またはそのロックを解除する非ロック状態にする扉ロック機構とを備えた輸液装置において、
   前記装置本体の前面側に、輸液セットのローラクランプを保持するための保持部が設けられているとともに、前記保持部に保持されたローラクランプのローラを移動するローラ移動装置を備え、
   前記ローラ移動装置は、前記ローラクランプのローラを移動する移動機構と、その移動機構を駆動するアクチュエータと、前記ロックレバーの操作に連動して前記移動機構と前記アクチュエータとを連結状態または非連結状態にする断接機構とを備えており、
   前記アクチュエータとしてのモータの回転軸には、送りねじが一体回転可能に連結されており、
   前記移動機構は、前記ロックレバーの回動操作に連動して回動することにより前記送りねじに噛み合う状態または噛み合わない状態のいずれか一方に切り替え可能なクラッチナットと、前記クラッチナットに設けられ、前記保持部に保持された前記ローラクランプのローラが入り込むことが可能な受け口を有するアームとを備えており、
   前記断接機構は解除機構を備え、その解除機構は、前記クラッチナットを前記送りねじに噛み合わない状態にする解除部材を有し、
   前記扉ロック機構のロックレバーがロック位置に操作されたときに、前記クラッチナットが前記送りねじに近付く方向に回動して前記送りねじに前記クラッチナットが噛み合い、前記移動機構と前記モータとを連結状態にし、この連結状態で前記モータを駆動することにより、前記アームが前記ローラクランプのローラを開放側に移動するとともに、そのローラのチューブ閉塞位置に対する移動量を制御するように構成されており、
   前記扉ロック機構のロックレバーが非ロック位置に操作されたときに、そのロックレバーの操作に連動して前記解除部材が動いて、前記クラッチナットが前記送りねじから離れる方向に回動して前記クラッチナットが前記送りねじに噛み合わない状態となることにより、前記移動機構と前記モータとを非連結状態にして前記ローラクランプのローラをチューブ閉塞位置に配置させる構成となっていることを特徴とする輸液装置。

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