JP6916987B2 - スライドクランプ - Google Patents

Description

本発明は、可撓性を有するチューブの流路を開閉するために使用されるスライドクランプ（「板クランプ」と呼ばれることもある）に関する。

輸液、輸血、採尿、透析等において液体や気体（以下、これらを総称して「流体」という）を流す回路を構成するために可撓性を有するチューブが使用される。チューブの流路を開閉してチューブを流れる流体の流量を制御するために、チューブにクランプが装着されることがある。

クランプとしては、チューブを収容する長孔状の収容部（開口）を有する薄板状のスライドクランプが知られている（例えば特許文献１参照）。クランプは、チューブが収容部を貫通した状態でチューブに装着される。収容部は、その長手方向に直交する方向の開口幅が異なる拡幅部と狭幅部とからなる。チューブが拡幅部に位置しているとき、チューブの流路は閉塞されず、流体はチューブを流れることができる。チューブが狭幅部に位置しているとき、チューブの流路が閉塞され、流体はチューブを流れることができない。チューブに対してクランプを収容部の長手方向に並進移動（スライド）させることにより、チューブの位置を拡幅部と狭幅部との間で切り替えることができる。

実公平３−０２４１８９号公報 特開平３−０４１２９３号公報

上記の従来のクランプでは、チューブに対してクランプを並進移動させることによって、チューブの流路の開閉を切り替える。流路が開状態及び閉状態のいずれであるかは、チューブがクランプの拡幅部及び狭幅部のいずれに位置しているかを目視することにより判断できる。しかしながら、クランプは小さいので、クランプがわずかに離れた位置にある場合には、クランプに接近しない限り上記の判断をすることが困難である。

本発明は、比較的離れた位置からでもチューブの流路の開閉状態を容易に識別することが可能なスライドクランプを提供することを目的とする。

本発明のスライドクランプは、可撓性を有するチューブをその流路が閉塞されることなく収容する拡幅部と、前記チューブをその流路が閉塞されるように圧迫して収容する狭幅部とが連続した収容部を備える。前記スライドクランプは、第１方向に垂直な面に平行な平板である第１板及び第２板を含む。前記第１板と前記第２板との間に前記拡幅部及び前記狭幅部が形成されている。前記スライドクランプは、前記チューブが前記収容部を貫通した状態で前記スライドクランプを前記チューブに対して一軸方向に移動させるとともに、前記スライドクランプを前記チューブに対して前記一軸の回りに回転させることにより、前記チューブの位置を前記拡幅部と前記狭幅部との間での切り替えることができるように構成されている。

本発明によれば、チューブの流路が開状態のときと閉状態とでは、チューブに対するスライドクランプの向きが変化する。このため、遠目でもチューブの流路の開閉状態を容易に識別することができる。

図１は、本発明の実施形態１にかかるスライドクランプの斜視図である。 図２Ａは、本発明の実施形態１にかかるスライドクランプの正面図である。図２Ｂは、本発明の実施形態１にかかるスライドクランプの側面図である。図２Ｃは、本発明の実施形態１にかかるスライドクランプの背面図である。 図３は、図２Ａの３−３線を含む面での、本発明の実施形態１にかかるスライドクランプの矢視断面図である。 図４は、本発明の実施形態１にかかるスライドクランプの拡幅部にチューブを挿通した状態を示した斜視図である。 図５は、本発明の実施形態１にかかるスライドクランプの狭幅部がチューブを閉塞させた状態を示した斜視図である。 図６は、本発明の実施形態２にかかるスライドクランプの正面図である。

上記の本発明のスライドクランプにおいて、前記チューブの位置を前記拡幅部と前記狭幅部との間での切り替えるために必要な前記スライドクランプの回転角度が６０度以上であってもよい。かかる構成は、チューブに対するスライドクランプの向きの変化量が大きくなるので、チューブの流路の開閉状態を正確に識別するのに有利である。

上記の本発明のスライドクランプは、前記拡幅部に収容された前記チューブの長手方向に沿って見たとき、前記狭幅部を介して前記スライドクランプの背後を見通すことができないように構成されていてもよい。かかる構成は、チューブの流路を開閉するために必要なスライドクランプの回転角度が大きくなるので、チューブの流路の開閉状態を正確に識別するのに有利である。

上記の本発明のスライドクランプは、前記狭幅部に収容された前記チューブを局所的に圧迫することができるように、前記一軸方向に沿って延びたリブを更に備えていてもよい。かかる構成は、狭幅部がチューブの流路を高いシール性で閉塞するのに有利である。

第１板と第２板との間に前記拡幅部及び前記狭幅部が形成されていてもよい。この場合、前記拡幅部と前記狭幅部とでは、前記第１板と前記第２板とが対向する方向が異なっていてもよい。かかる構成によれば、スライドクランプをチューブに対して回転させることによってチューブの位置を拡幅部と狭幅部とで切り替える本発明のスライドクランプを、簡単な構成で実現することができる。

上記の本発明のスライドクランプにおいて、前記スライドクランプの外周端縁と前記収容部とを連通させる切り欠きが設けられていてもよい。かかる構成は、本発明のスライドクランプをチューブに対して着脱する作業を容易にするのに有利である。

以下に、本発明を好適な実施形態を示しながら詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。以下の説明において参照する各図は、本発明の実施形態を簡略化して示したものである。従って、本発明の範囲内において、以下の各図に示された各部を変更もしくは省略してもよく、また、任意の部材もしくは構成を追加してもよい。各実施形態の説明において引用する図面において、先行する実施形態で引用した図面に示された部材に対応する部材には、当該先行する実施形態の図面と同じ符号が付してある。そのような部材については、重複する説明が省略されており、先行する実施形態の説明を適宜参酌すべきである。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１にかかるスライドクランプ（以下、単に「クランプ」という）１の斜視図である。図２Ａはクランプ１の正面図、図２Ｂはクランプ１の側面図、図２Ｃはクランプ１の背面図である。図３は、図２Ａの３−３線を含む面でのクランプ１の矢視断面図である。これらの図に示されているように、クランプ１は、全体として正面視形状が略長方形の薄板状物である。以下の説明の便宜のため、図示したようにクランプ１に対してＸＹＺ直交座標系を設定する。Ｚ軸は、クランプ１の主面（面積が最大である面）に垂直である。Ｙ軸は、クランプ１の長手方向に平行である。Ｚ軸方向に沿った寸法を「厚さ」という。

図１に示されているように、クランプ１は、クランプ１を貫通する貫通孔（または開口）である収容部１０を備える。後述するように、収容部１０にチューブ３０が挿入される（後述する図４及び図５参照）。クランプ１は、更に、収容部１０に対してＹ軸方向の一方の側に第１端部１５ａを、他方の側に第２端部１５ｂを備える。

収容部１０の開口幅は、クランプ１の長手方向（Ｙ軸方向）において一定ではない。収容部１０は、開口幅が相対的に広い拡幅部１２と、開口幅が相対的に狭い狭幅部１３とを有し、拡幅部１２と狭幅部１３とがＹ軸方向に連続（または連通）している。なお、本発明において、収容部１０（または拡幅部１２もしくは狭幅部１３）の「開口幅」とは、ＸＺ面に平行な断面における収容部１０の最小の内寸法を意味する。開口幅は、収容部１０に収容されるチューブ３０に対するその直径方向の圧縮の程度に関連する。

第１板１１ａ及び第２板１１ｂが、第１端部１５ａと第２端部１５ｂとをつなぐ。第１及び第２板１１ａ，１１ｂは、ＸＹ面に対して平行に延びる平板であるが、第１及び第２端部１５ａ，１５ｂに比べて薄い。第１板１１ａと第２板１１ｂとは、そのＺ軸方向の位置が互いに異なる。第１板１１ａと第２板１１ｂとの間に、拡幅部１２及び狭幅部１３を含む収容部１０が形成される。但し、拡幅部１２と狭幅部１３とでは、第１板１１ａと第２板１１ｂとが対向する方向が以下のように異なる。

図１、図２Ａ及び図２Ｃに示されているように、拡幅部１２では、第１板１１ａと第２板１１ｂとが、ほぼＸ軸方向に対向する。拡幅部１２の開口幅は、第１板１１ａ上の凹状に窪んだ第１端縁１２ａと第２板１１ｂ上の凹状に窪んだ第２端縁１２ｂとによって規定される。拡幅部１２は、第１端縁１２ａと第２端縁１２ｂとが対向する方向に垂直に、即ち、略Ｚ軸方向に向かって開口する。

図１、図２Ｂ及び図３に示されているように、狭幅部１３では、第１板１１ａの一部と第２板１１ｂの一部とがＺ軸方向に対向する。第１板１１ａ及び第２板１１ｂの互いに相手方に対向する面から、リブ１３ａ及びリブ１３ｂが相手方に向かって突出している（図３参照）。リブ１３ａ，１３ｂは、Ｙ軸方向に沿って延びた突起である。リブ１３ａとリブ１３ｂとはＺ軸方向にわずかに離間して対向する。リブ１３ａの先端とリブ１３ｂの先端とが、狭幅部１３の開口幅を規定する。狭幅部１３の開口幅（リブ１３ａとリブ１３ｂとの間隔）は、Ｙ軸方向において一定である。狭幅部１３は、第１板１１ａと第２板１１ｂとが対向する方向に垂直に、即ち、Ｘ軸方向に向かって開口する。

第１板１１ａと第２板１１ｂとは、拡幅部１２ではＺ軸方向に対向せず、狭幅部１３ではそれらの一部がＺ軸方向に対向する。このため、図２Ａ及び図２Ｃに示されているように、Ｚ軸方向に沿ってクランプ１を見たとき、拡幅部１２を通してクランプ１の背後を見通すことができるが、狭幅部１３を通してクランプ１の背後を見通すことはできない。

第１板１１ａと第２板１１ｂとは、そのＺ軸方向の位置が異なる。このため、図２Ｂに示されているように、Ｘ軸方向に沿ってクランプ１を見たとき、拡幅部１２及び狭幅部１３を通してクランプ１の背後を見通すことができる。

クランプ１は、Ｙ軸に平行な中心軸（図示せず）に対して２回回転対称（１８０度回転させると回転前の状態と重なる）である。

クランプ１は、硬質の材料からなることが好ましい。具体的には、ポリプロピレン、ポリアセタール、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアミド、硬質ポリ塩化ビニル等の樹脂材料を用いることができる。クランプ１は、このような樹脂材料を用いて射出成形法等により一部品として一体的に製造することができる。

クランプ１の使用方法を説明する。

最初に、図４に示すように、クランプ１の拡幅部１２にチューブ３０を挿通する。チューブ３０は、中空の円筒形状を有し、その中の流路を流体（液体又は気体）が流れる。チューブ３０は可撓性を有し、任意に変形可能である。チューブ３０の材料は、制限はないが、柔軟性を有する材料が好ましく、例えば軟質塩化ビニル、ポリブタジエン、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン系熱可塑性エラストマー等を用いることができる。図４では、長尺のチューブ３０の一部のみが示されている。チューブ３０は、クランプ１の拡幅部１２の開口方向に沿って、即ち、Ｚ軸と略平行に拡幅部１２を貫通する。Ｚ軸方向から見た拡幅部１２（図２Ａ及び図２Ｃ参照）の内径（拡幅部１２の内接円の直径）は、好ましくはチューブ３０の無負荷時の外径と同じかこれより大きい。このため、チューブ３０は、その流路が閉塞されることなく拡幅部１２に収容される。流体は、チューブ３０の流路を流れることができる。

チューブ３０の流路を閉塞するためには、チューブ３０をクランプ１の狭幅部１３に移動させる。即ち、図４において、クランプ１をチューブ３０に対してＹ軸方向に移動させるとともに、クランプ１をチューブ３０に対してＹ軸回りに約９０度回転させる。

図５に、チューブ３０を狭幅部１３に収容したクランプ１を示す。チューブ３０はクランプ１のＸ軸方向と略平行である。図示を省略するが、第１板１１ａのリブ１３ａと第２板１１ｂのリブ１３ｂ（図３参照）とがチューブ３０をその直径方向に圧迫する。リブ１３ａ，１３ｂがチューブ３０を直径方向に局所的に圧縮変形させるので、チューブ３０の流路が閉塞される。流体は、チューブ３０の流路を流れることができない。

チューブ３０の流路を開通させるためには、チューブ３０をクランプ１の拡幅部１２に移動させればよい。即ち、図５において、クランプ１をチューブ３０に対してＹ軸方向に上記とは逆向きに移動させるとともに、クランプ１をチューブ３０に対してＹ軸回りに上記とは逆向きに約９０度回転させる。クランプ１はチューブ３０に対して図４の状態に戻り、チューブ３０は拡幅部１２に収容される。流体を、チューブ３０の流路に流すことが可能になる。

以上のように、本実施形態１のクランプ１は、拡幅部１２と狭幅部１３とがＹ軸方向に連続（連通）した収容部１０を備える。チューブ３０が拡幅部１２にあるときチューブ３０の流路は開通され、チューブ３０が狭幅部１３にあるときチューブ３０の流路は閉塞される。チューブ３０を拡幅部１２と狭幅部１３との間で移動させることにより、チューブ３０の流路の開閉を切り替えることができる。Ｙ軸方向に沿って見たとき、拡幅部１２と狭幅部１３とでは、その開口方向が異なる。このため、チューブ３０の位置を拡幅部１２と狭幅部１３との間で切り替えるためには、クランプ１をチューブ３０に対してＹ軸方向に移動させるとともに、クランプ１をチューブ３０に対してＹ軸回りに回転させる。図４と図５を比較すれば分かるように、チューブ３０が拡幅部１２に位置するときと狭幅部１３に位置するときとでは、チューブ３０に対するクランプ１の向き（例えばクランプ１の主面の向き）が約９０度異なる。従って、作業者は、クランプ１がわずかに離れた位置にあるためにチューブ３０が拡幅部１２及び狭幅部１３のいずれに位置するかを視認することが困難であっても、チューブ３０に対するクランプ１の向きからチューブ３０の流路の開閉状態を容易に識別することができる。

特許文献２には、スライドクランプをチューブに対して、第１軸に沿って並進移動させ且つ第１軸に直交する第２軸回りに回転させることにより、チューブの流路の開閉を切り替えることができるスライドクランプが記載されている。このスライドクランプでは、回転軸は並進移動の方向と直交する。このため、チューブの流路の開閉を切り替えるためにクランプを移動させる操作が煩雑である。これに対して、本実施形態１では、チューブ３０に対してクランプ１をＹ軸方向に移動させながら、Ｙ軸回りに回転させる。このため、チューブ３０の流路の開閉を切り替えるためにクランプ１をチューブ３０に対して移動させる操作を容易且つ迅速に行うことができる。

第１及び第２板１１ａ，１１ｂに設けられたリブ１３ａ，１３ｂは、チューブ３０を局所的に圧迫するので、チューブ３０の流路を高いシール性で閉塞させるのに有利である。また、リブ１３ａ，１３ｂは、第１及び第２板１１ａ，１１ｂの曲げ剛性を向上させるので、この点からもチューブ３０の流路を高いシール性で閉塞させるのに有利である。

第１端部１５ａ及び第２端部１５ｂは同一厚さを有し、これらのＸＹ面に平行な２面が第１板１１ａ及び第２板１１ｂの外面と連続して、クランプ１の表裏の主面を構成する。当該両主面は、ＸＹ面に平行で、突起物を有しない平坦面である。このため、多数のクランプ１を厚さ方向に重ね合わせても、かさばることがない。クランプ１は収容性に優れる。

（実施形態２）
図６は、本発明の実施形態２にかかるクランプ２の正面図である。クランプ２は、第２板１１ｂと第１端部１５ａとの間に切り欠き１７が形成されている点で、実施形態１のクランプ１と異なる。切り欠き１７は、Ｚ軸方向に沿って見たときのクランプ２の外周端縁と、拡幅部１２とを連通させる。

実施形態１では、クランプ１をチューブ３０に着脱するためには、チューブ３０の一端を収容部１０（特にその拡幅部１２）に挿抜する必要がある。チュ−ブ３０の一端に例えばコネクタが装着されている場合には、コネクタをチューブ３０から取り外す必要がある。

これに対して、本実施形態２では、チューブ３０を切り欠き１７を通過させて収容部１０（特にその拡幅部１２）に挿抜することができる。このため、チューブ３０の両端に他の部材が装着されていても、当該部材をチューブ３０から取り外すことなく、チューブ３０にクランプ２を着脱することができる。例えば、チューブ３０を用いて流体の回路を構成した状態で、チューブ３０にクランプ２を着脱することが可能である。このように、切り欠き１７は、クランプ２をチューブ３０に対して着脱する作業を容易にするのに有利である。

チューブ３０が容易に切り欠き１７を通過できると、クランプ２が意図せずにチューブ３０から脱落する可能性が高まる。このため、切り欠き１７の幅は、チューブ３０の無負荷時の外径より小さく設定されることが好ましい。但し、切り欠き１７の幅が狭すぎると、切り欠き１７にチューブ３０を通過させることが困難になる。このため、切り欠き１７の幅は、狭幅部１３の開口幅より大きいことが好ましい。

切り欠き１７は、収容部１０に連通すればよいが、本実施形態２では拡幅部１２に連通している。本実施形態２と異なり、狭幅部１３に連通するように切り欠き１７を設けることも可能である。但し、この場合、狭幅部１３を構成する第１板１１ａ又は第２板１１ｂの剛性が低下し、狭幅部１３がチューブ３０の流路を十分に閉塞することができない事態が起こりうる。本実施形態２のように、切り欠き１７を拡幅部１２に連通させることは、狭幅部１３がチューブ３０の流路を高いシール性で閉塞するのに有利である。

本実施形態２は、上記を除いて実施形態１と同じである。実施形態１の説明が、本実施形態２にも同様に適用される。

上記の実施形態１，２は例示にすぎない。本発明は、上記の実施形態１，２に限定されず、適宜変更することができる。

上記の実施形態１，２では、相対的に薄肉の第１板１１ａと第２板１１ｂとの間に、拡幅部１２及び狭幅部１３が形成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１端部１５ａの第２端部１５ｂ側端に略Ｕ字状の切り欠きを形成し、これを拡幅部１２としてもよい。拡幅部１２を挟む第１端部１５ａの２つの先端と第２端部１５ｂとを相対的に薄肉の第１板１１ａ及び第２板１１ｂでつなぎ、実施形態１，２と同様に第１板１１ａと第２板１１ｂとの間に狭幅部１３を形成する。この場合、拡幅部１２は、実施形態１，２とは異なり、第１端部１５ａと同じ一定の厚さを有する領域に形成される。拡幅部１２の開口幅は、正確にＸ軸方向に対向する端縁間の間隔によって規定され、拡幅部１２に収容されたチューブ３０の長手方向は、正確にＺ軸方向に平行となる。

第１板１１ａ及び第２板１１ｂは、ＸＹ面に平行な平板である必要はない。例えば、第１板１１ａ及び第２板１１ｂは、少なくとも狭幅部１３の領域において、ＹＺ面に平行に延びていてもよい。これは、第１及び第２板１１ａ，１１ｂのＹＺ面内での曲げ剛性を向上させるので、チューブ３０の流路を高いシール性で閉塞させるのに有利である。

上記の実施形態１，２では、チューブ３０を拡幅部１２と狭幅部１３との間で移動させるために、クランプ１，２をチューブ３０に対して約９０度回転させる必要があった。チューブ３０を移動させるのに必要なクランプの回転角度は、これに限定されず、適宜変更することができる。例えば、狭幅部１３を形成する第１板１１ａと第２板１１ｂとが対向する方向（図３参照）をＺ軸に対して傾斜させれば、上記の回転角度を９０度より小さくすることができる。回転角度が小さいことは、チューブ３０を拡幅部１２と狭幅部１３との間で移動させる操作を容易にするが、遠目でチューブ３０の流路の開閉状態を正確に識別することを困難にする。一般には、クランプの回転角度の下限値は、６０度以上、更には７５度以上が好ましい。また、クランプの回転角度の上限値は、９５度以下、更には９０度以下が好ましい。

拡幅部１２の開口の形状は、任意であり、略円形、任意の方向（例えばＹ軸方向）に長軸を有する楕円形、略矩形などであってもよい。ＸＺ面に平行な断面における拡幅部１２の開口幅が大きいと、チューブ３０を拡幅部１２に収容した状態（図４参照）で、クランプ１，２のチューブ３０に対するＹ軸回りの回転可能範囲が拡大する。これは、チューブ３０に対するクランプ１の向きからチューブ３０の流路の開閉状態を識別することを困難にする可能性がある。従って、ＸＺ面に平行な断面における拡幅部１２の開口幅は、チューブ３０の無負荷時の外径の１．２倍以下、更には１．１倍以下、特に１．０５倍以下であることが好ましい。

狭幅部１３は、チューブ３０をその直径方向に圧迫することができれば、その構成は任意である。狭幅部１３の開口幅を規定するリブ１３ａ，１３ｂは、図３のような三角形の断面形状を有するものに限定されない。例えばリブ１３ａ，１３ｂが、ＹＺ面に平行な板状物であってもよい。これは、第１及び第２板１１ａ，１１ｂのＹＺ面内での曲げ剛性を向上させるのに有利である。あるいは、リブ１３ａ，１３ｂを省略してもよい。この場合、例えば、第１板１１ａと第２板１１ｂとがＺ軸方向に重なり合う領域のＸ軸方向の幅を狭くすることにより、チューブ３０を局所的に圧迫することができる。第１板１１ａと第２板１１ｂとはＺ軸方向に重なり合わなくてもよい。例えば、第１板１１ａの端縁と第２板１１ｂの端縁とをＺ軸に対して傾斜した方向に対向するように配置し、両端縁にてチューブ３０をその直径方向に圧迫してもよい。

本発明のクランプが装着されるチューブ３０が使用される分野は任意である。例えば、チューブ３０は、輸液、輸血、採尿、透析など、医療分野で使用されるチューブであってもよい。あるいは、医療以外の分野、例えば、食品、化学、機械の分野で使用されるチューブであってもよい。チューブ３０を流れる流体は、水、血液、薬液、尿、各種溶液などの流体（粘性流体を含む）であってもよく、空気、酸素、窒素などの気体であってもよい。

本発明は、チューブの流路を開閉するためのスライドクランプとして広範囲に利用することができる。特に、医療用のスライドクランプとして好ましく利用することができる。

１，２ スライドクランプ
１０ 収容部
１１ａ 第１板
１１ｂ 第２板
１２ 拡幅部
１３ 狭幅部
１３ａ，１３ｂ リブ
１７ 切り欠き
３０ チューブ

Claims (6)

1. 可撓性を有するチューブをその流路が閉塞されることなく収容する拡幅部と、前記チューブをその流路が閉塞されるように圧迫して収容する狭幅部とが連続した収容部を備えるスライドクランプであって、
   前記スライドクランプは、第１方向に垂直な面に平行な平板である第１板及び第２板を含み、前記第１板と前記第２板との間に前記拡幅部及び前記狭幅部が形成されており、
   前記チューブが前記収容部を貫通した状態で前記スライドクランプを前記チューブに対して一軸方向に移動させるとともに、前記スライドクランプを前記チューブに対して前記一軸の回りに回転させることにより、前記チューブの位置を前記拡幅部と前記狭幅部との間での切り替えることができるように構成されたことを特徴とするスライドクランプ。
2. 前記チューブの位置を前記拡幅部と前記狭幅部との間での切り替えるために必要な前記スライドクランプの回転角度が６０度以上である請求項１に記載のスライドクランプ。
3. 前記拡幅部に収容された前記チューブの長手方向に沿って見たとき、前記狭幅部を介して前記スライドクランプの背後を見通すことができない請求項１又は２に記載のスライドクランプ。
4. 前記狭幅部に収容された前記チューブを局所的に圧迫することができるように、前記一軸方向に沿って延びたリブを更に備える請求項１〜３のいずれか一項に記載のスライドクランプ。
5. 前記第１板と前記第２板とは、前記拡幅部では前記第１方向に対向せず、前記狭幅部ではそれらの一部が前記第１方向に対向する請求項１〜４のいずれか一項に記載のスライドクランプ。
6. 前記スライドクランプの外周端縁と前記収容部とを連通させる切り欠きが設けられている請求項１〜５のいずれか一項に記載のスライドクランプ。

Images