JP7463830B2

JP7463830B2 - シリンジポンプ

Info

Publication number: JP7463830B2
Application number: JP2020082113A
Authority: JP
Inventors: 拓矢小林; 元晴羽畑
Original assignee: Nipro Corp
Current assignee: Nipro Corp
Priority date: 2020-05-07
Filing date: 2020-05-07
Publication date: 2024-04-09
Anticipated expiration: 2040-05-07
Also published as: JP2021176390A

Description

本発明は、シリンジポンプに関する。

シリンジポンプの構成を開示した先行文献として、国際公開第２０１４／０４９６４７号（特許文献１）がある。特許文献１に記載されたシリンジポンプは、フロントカバーおよびリアカバーからなる筐体と、シリンジ押子駆動部とを含む。フロントカバーは、本体収容部と本体収容部から側方に延長して形成された延長部を有している。延長部は、上側面部と、下側面部と、右側面部とを有している。シリンジ押子駆動部は、延長部の上側面部と下側面部と右側面部とに囲まれた空間内に収容されている。

国際公開第２０１４／０４９６４７号

特許文献１に記載されたシリンジポンプにおいては、シリンジ押子駆動部が収容されている、正面以外が囲まれた空間が、フロントカバーに形成されている。そのため、当該空間内において清掃などのメンテナンスをすることが難しい。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、シリンジから薬液を安定して送液するとともに、清掃などのメンテナンスを容易にすることができる、シリンジポンプを提供する。

本発明に基づくシリンジポンプは、バレルおよびバレルの内側に嵌入されるプランジャロッドを含むシリンジに適用される。シリンジポンプは、保持部と、スライド軸と、駆動軸と、ハーフナットと、カバーとを備える。保持部は、バレルに向かってプランジャロッドを移動可能に保持する。スライド軸は、プランジャロッドの移動方向と平行な軸方向に延在し、上記軸方向の一方に位置して保持部が接続された第１端および上記軸方向の他方に位置する第２端を有し、上記軸方向の第１端と第２端との間の支持位置にて上記軸方向の軸周りに回動可能かつ上記軸方向に移動可能に軸支されている。駆動軸は、スライド軸と平行に位置し、外周にねじが形成されており、軸周りに回転駆動される。ハーフナットは、第２端に対して固定され、スライド軸の軸周りの回動によりねじと接離可能に螺合する。カバーは、駆動軸を収容し、スライド軸に沿って延在して保持部と隙間をあけて対向する対向面を有する。スライド軸は、ハーフナットがねじから離間する方向に第２端が支持位置を中心に回動可能に軸支されている。カバーは、対向面から突出した突起部をさらに有する。突起部は、スライド軸の支持位置を中心とした回動によってハーフナットとねじとの噛み合いが不十分になる前に保持部と接する位置に設けられ、かつ、スライド軸が上記軸方向の上記他方に最も移動した状態において、上記軸方向における位置が保持部と重なっていない。

本発明の一形態においては、突起部は、上記軸方向に沿って延在し、保持部と面する側面を有し、突起部の側面における上記軸方向の上記他方の端は、上記軸方向の上記他方に向かうにしたがって保持部から離れるように位置する案内面と接続されている。

本発明の一形態においては、突起部の側面は、保持部の外形形状に沿って湾曲している。

本発明によれば、シリンジから薬液を安定して送液できるとともに、清掃などのメンテナンスを容易にすることができる。

本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプの外観を示す斜視図である。図１のシリンジポンプを矢印ＩＩ方向から見た斜視図である。本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプから保持部およびスライド軸を取り外した状態を示す斜視図である。本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプが備えるスライド軸、駆動軸およびハーフナットの接続構造を示す断面斜視図である。本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプが備える保持部がスライド軸の軸方向の他方に最も移動した状態を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプについて図面を参照して説明する。以下の実施の形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

図１は、本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプの外観を示す斜視図である。図２は、図１のシリンジポンプを矢印ＩＩ方向から見た斜視図である。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプ１００は、シリンジ１０に適用されるシリンジポンプである。シリンジ１０は、バレル２０およびプランジャロッド３０を含む。

バレル２０は、略円筒形状の外形を有している。バレル２０の先端に注液口が設けられている。バレル２０は、後端に第１フランジ２１を有する。バレル２０は、ポリプロピレンなどの透明または半透明の樹脂にて構成されている。バレル２０の内周面に、シリコーンオイルなどの潤滑油が塗布されていてもよい。バレル２０の内側には、薬液が充填される。

プランジャロッド３０は、バレル２０の内側に嵌入され、後端に第２フランジ３１を有する。プランジャロッド３０の先端側には、バレル２０の内周面と摺接する図示しないガスケット部が設けられている。ガスケット部は、加硫ゴムまたは熱可塑性エラストマなどの弾性体で構成されている。プランジャロッド３０におけるガスケット部以外の部分は、ポリプロピレンなどの樹脂にて構成されている。

図１および図２に示すように、本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプ１００は、保持部１２０と、スライド軸１４０と、カバー１６０とを備える。

保持部１２０は、バレル２０に向かってプランジャロッド３０を移動可能に保持する。保持部１２０によって、プランジャロッド３０がバレル２０に向かって移動させられることにより、バレル２０内の薬液が注液口からチューブ内に注入される。

具体的には、保持部１２０は、第２フランジ３１を押圧する押圧面１２１、および、第２フランジ３１を押圧面１２１と挟持して保持する可動爪部１２２を有している。可動爪部１２２は、ばねなどの付勢機構により押圧面１２１に接近する方向に付勢されている。

保持部１２０は、プランジャロッド３０を着脱する際に、プランジャロッド３０の延在方向における、保持部１２０自体の位置および可動爪部１２２の位置を、手動で調整するためのクラッチレバー１２３をさらに有している。クラッチレバー１２３を一方向に回動させることにより、保持部１２０は手動で移動することが規制されるロック状態になるとともに、可動爪部１２２は押圧面１２１側に付勢された状態で維持される。クラッチレバー１２３を他方向に回動させることにより、保持部１２０はアンロック状態になるとともに、可動爪部１２２は付勢力に抗して押圧面１２１から離間するように移動させられる。

スライド軸１４０は、プランジャロッド３０の移動方向と平行な軸方向に延在する。スライド軸１４０は、スライド軸１４０の軸方向の一方に位置して保持部１２０が接続された第１端１４１、および、スライド軸１４０の軸方向の他方に位置する第２端を有する。

図１および図２に示すように、本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプ１００は、バレル受け部１６１と、バレル押え部１６２と、板状部１６３とをさらに備える。バレル受け部１６１には、バレル２０が載置される。バレル受け部１６１は、バレル２０の外周面の下側部分と接する凹面部を有している。バレル受け部１６１の保持部１２０側に位置する後端は、プランジャロッド３０の移動方向に対して略垂直に曲折している。

バレル押え部１６２は、バレル受け部１６１に載置されているバレル２０を保持する。具体的には、バレル押え部１６２は、図示しないばねなどの付勢機構によりバレル受け部１６１に向かって付勢されており、バレル受け部１６１との間においてバレル２０を保持する。

図２に示すように、板状部１６３は、プランジャロッド３０の移動方向に対して直交するように、バレル受け部１６１の保持部１２０側に位置する後端に隙間をあけて設けられている。板状部１６３は、図示しない付勢機構により、バレル受け部１６１の後端に向かって付勢されている。バレル受け部１６１の後端と板状部１６３との間の隙間に、バレル受け部１６１に載置されているバレル２０の第１フランジ２１が挿入されて保持される。

図３は、本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプから保持部およびスライド軸を取り外した状態を示す斜視図である。図４は、本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプが備えるスライド軸、駆動軸およびハーフナットの接続構造を示す断面斜視図である。

図３および図４に示すように、本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプ１００は、駆動軸１８０と、ハーフナット１８１とをさらに備える。図４に示すように、スライド軸１４０は、カバー１６０の内部に収容された、スライド軸１４０の軸方向の他方に位置する第２端１４２を有する。図２に示すように、スライド軸１４０は、スライド軸１４０の軸方向の第１端１４１と第２端１４２との間の支持位置１４３にてスライド軸１４０の軸方向の軸周りに回動可能かつスライド軸１４０の軸方向に移動可能に軸支されている。具体的には、スライド軸１４０は、支持位置１４３にて、スライド軸１４０に挿通された環状のすべり軸受の内周面と接している。

図４に示すように、駆動軸１８０は、スライド軸１４０と平行に位置している。駆動軸１８０の外周に、ねじ１８０ｓが形成されている。駆動軸１８０は、駆動軸１８０の軸方向の一端において、カバー１６０に収容される図示しない駆動モータと接続されており、軸周りに回転駆動される。

図４に示すように、ハーフナット１８１は、スライド軸１４０の第２端１４２に取り付けられた連結部１８２と接続されている。これにより、ハーフナット１８１は、スライド軸１４０の第２端１４２に対して固定されている。

ハーフナット１８１は、スライド軸１４０の軸周りの回動により駆動軸１８０のねじ１８０ｓと接離可能に螺合する。具体的には、保持部１２０がアンロック状態になる方向にクラッチレバー１２３を回動させることにより、スライド軸１４０は、ハーフナット１８１がねじ１８０ｓから離間する方向に回動する。ハーフナット１８１とねじ１８０ｓとが互いに離間した状態においては、スライド軸１４０をスライド軸１４０の軸方向に手動操作で移動させることができる。

保持部１２０がロック状態になる方向にクラッチレバー１２３を回動させることにより、スライド軸１４０は、ハーフナット１８１がねじ１８０ｓと当接する方向に回動する。ハーフナット１８１とねじ１８０ｓとが当接して螺合している状態においては、駆動軸１８０の回転駆動によって、スライド軸１４０および保持部１２０をスライド軸１４０の軸方向に移動させることができる。

スライド軸１４０は、ハーフナット１８１がねじ１８０ｓから離間する方向に第２端１４２が支持位置１４３を中心に回動可能に軸支されている。具体的には、スライド軸１４０の第１端１４１にスライド軸１４０の軸方向と直交する一方の向きに負荷がかかった場合、スライド軸１４０は支持位置１４３を中心に回動することにより、スライド軸１４０の第２端１４２がスライド軸１４０の軸方向と直交する他方の向きに移動する。その結果、ハーフナット１８１がねじ１８０ｓから離間する方向に移動する。

図４に示すように、カバー１６０は、駆動軸１８０を収容している。図２および図３に示すように、カバー１６０は、スライド軸１４０に沿って延在して保持部１２０と隙間をあけて対向する対向面１６４を有する。対向面１６４は、カバー１６０の正面に位置しつつスライド軸１４０の軸方向に平行に延在している平坦面を含んでいる。対向面１６４の平坦面は、バレル受け部１６１の延在方向と略平行に延在している。

図３に示すように、カバー１６０は、対向面１６４の平坦面から突出した突起部１７０を有する。本実施の形態においては、突起部１７０は、樹脂などで構成されており、対向面１６４とともに一体成形されて形成されている。なお、突起部１７０は、ボルト締結などの公知の固定方法により対向面１６４に対して着脱可能に設けられてもよい。

突起部１７０は、スライド軸１４０の支持位置１４３を中心とした回動によってハーフナット１８１とねじ１８０ｓとの噛み合いが不十分になる前に保持部１２０と接する位置に設けられている。すなわち、突起部１７０は、保持部１２０がスライド軸１４０の軸方向と直交する上記他方の向きに移動した際に、保持部１２０と接する位置に設けられている。

突起部１７０は、スライド軸１４０の軸方向に沿って延在し、保持部１２０と面する側面１７１を有している。側面１７１は、保持部１２０の外形形状に沿って湾曲している。

突起部１７０の側面１７１におけるスライド軸１４０の軸方向の他方の端は、スライド軸１４０の軸方向の他方に向かうにしたがって保持部１２０から離れるように位置する案内面１７２と接続されている。案内面１７２は、側面１７１と連続して湾曲している。

対向面１６４の平坦面からの突起部１７０の突出高さは、スライド軸１４０が支持位置１４３を中心として回動した際に、保持部１２０が突起部１７０に接することができる高さであればよい。

図３に示すように、側面１７１と対向面１６４の平坦面との境界に位置する第１境界部１７３、および、案内面１７２と対向面１６４の平坦面との境界に位置する第２境界部１７４の各々は、傾斜面または湾曲した凹面で構成されており、対向面１６４の平坦面と滑らかに接続されている。

図５は、本発明の一実施の形態に係るシリンジポンプが備える保持部がスライド軸の軸方向の他方に最も移動した状態を示す斜視図である。図５に示すように、突起部１７０は、スライド軸１４０がスライド軸１４０の軸方向の他方に最も移動した状態において、スライド軸１４０の軸方向における位置が保持部１２０と重なっていない。すなわち、スライド軸１４０がスライド軸１４０の軸方向の他方に最も移動した状態において、スライド軸１４０の軸方向において、保持部１２０と突起部１７０とは互いに離間している。

シリンジポンプ１００においては、シリンジ１０が正しい位置にセットされていない場合、または、バレル２０の注液口に取り付けられたチューブから力を受けた場合に、スライド軸１４０の第１端１４１にスライド軸１４０の軸方向と直交する上記一方の向きに負荷がかかることがある。

本実施の形態に係るシリンジポンプ１００においては、突起部１７０が、スライド軸１４０の支持位置１４３を中心とした回動によってハーフナット１８１とねじ１８０ｓとの噛み合いが不十分になる前に保持部１２０と接する位置に設けられている。

これにより、スライド軸１４０の第１端１４１にスライド軸１４０の軸方向と直交する上記一方の向きに負荷がかかってスライド軸１４０が支持位置１４３を中心に回動してハーフナット１８１がねじ１８０ｓから離間する方向に移動した場合に、ハーフナット１８１とねじ１８０ｓとの噛み合いが不十分になる前に、突起部１７０が保持部１２０と接してスライド軸１４０がさらに回動することを防止することができる。その結果、ハーフナット１８１とねじ１８０ｓとの噛み合いを維持することができるため、駆動軸１８０の回転駆動によって確実にスライド軸１４０および保持部１２０を確実に移動させて、シリンジ１０から薬液を安定して送液することができる。

仮に、ハーフナット１８１とねじ１８０ｓとの噛み合いが不十分になった場合、ハーフナット１８１とねじ１８０ｓとにおいて歯飛びが発生してシリンジ１０から送液される薬液の流量を制御できなくなる可能性がある。

スライド軸１４０の支持位置１４３から第１端１４１までの距離が短くなるにしたがって、スライド軸１４０の第１端１４１にスライド軸１４０の軸方向と直交する上記一方の向きに負荷がかかった際のスライド軸１４０の回動範囲は小さくなる。そのため、スライド軸１４０が支持位置１４３を中心に回動した際の保持部１２０の変位は、支持位置１４３から保持部１２０までの距離が短いほど相対的に小さくなる。保持部１２０の変位が小さく、スライド軸１４０の回動範囲が小さい場合、ハーフナット１８１とねじ１８０ｓとの噛み合いが不十分になることはない。

そこで、本実施の形態に係るシリンジポンプ１００においては、スライド軸１４０がスライド軸１４０の軸方向の上記他方に最も移動した状態において、スライド軸１４０の軸方向における位置が保持部１２０と重なっていない。すなわち、保持部１２０の変位が小さく、スライド軸１４０の回動範囲が小さい状態においては、ハーフナット１８１とねじ１８０ｓとの噛み合いが不十分になることがないため、スライド軸１４０の軸方向において保持部１２０と突起部１７０とを互いに離間させている。

これにより、保持部１２０と突起部１７０との間の隙間から清掃などのメンテナンスをすることが可能となるため、清掃などのメンテナンスを容易にすることができる。

本実施の形態に係るシリンジポンプ１００においては、突起部１７０は、スライド軸１４０の軸方向に沿って延在し、保持部１２０と面する側面１７１を有し、突起部１７０の側面１７１におけるスライド軸１４０の軸方向の他方の端は、スライド軸１４０の軸方向の他方に向かうにしたがって保持部１２０から離れるように位置する案内面１７２と接続されている。

これにより、保持部１２０をスライド軸１４０の軸方向の一方に移動させる際に、スライド軸１４０の第１端１４１側がスライド軸１４０の軸方向と直交する上記一方側に位置するようにスライド軸１４０が傾いていた場合でも、保持部１２０を突起部１７０の案内面１７２に摺接させつつ、保持部１２０と突起部１７０の側面１７１とが面した状態にすることができる。

本実施の形態に係るシリンジポンプ１００においては、側面１７１は、保持部１２０の外形形状に沿って湾曲している。これにより、保持部１２０と突起部１７０の側面１７１とが広い面積で互いに接触することができるため、摺動抵抗を小さくすることができる。

本実施の形態に係るシリンジポンプ１００においては、側面１７１と対向面１６４の平坦面との境界に位置する第１境界部１７３、および、案内面１７２と対向面１６４の平坦面との境界に位置する第２境界部１７４の各々は、傾斜面または湾曲した凹面で構成されており、対向面１６４の平坦面と滑らかに接続されている。これにより、第１境界部１７３および第２境界部１７４に付着した汚れを容易に除去することができる。

なお、今回開示した上記実施の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、上記した実施の形態のみによって解釈されるものではない。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。上述した実施の形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。

１０シリンジ、２０バレル、２１第１フランジ、３０プランジャロッド、３１第２フランジ、１００シリンジポンプ、１２０保持部、１２１押圧面、１２２可動爪部、１２３クラッチレバー、１４０スライド軸、１４１第１端、１４２第２端、１４３支持位置、１６０カバー、１６１バレル受け部、１６２バレル押え部、１６３板状部、１６４対向面、１７０突起部、１７１側面、１７２案内面、１７３側面境界部、１７４案内面境界部、１８０駆動軸、１８０ｓねじ、１８１ハーフナット、１８２連結部。

Claims

バレルおよび該バレルの内側に嵌入されるプランジャロッドを含むシリンジに適用されるシリンジポンプであって、
前記バレルに向かって前記プランジャロッドを移動可能に保持する保持部と、
前記プランジャロッドの移動方向と平行な軸方向に延在し、該軸方向の一方に位置して前記保持部が接続された第１端および前記軸方向の他方に位置する第２端を有し、前記軸方向の前記第１端と前記第２端との間の支持位置にて前記軸方向の軸周りに回動可能かつ前記軸方向に移動可能に軸支されたスライド軸と、
前記スライド軸と平行に位置し、外周にねじが形成されており、軸周りに回転駆動される駆動軸と、
前記第２端に対して固定され、前記スライド軸の軸周りの回動により前記ねじと接離可能に螺合するハーフナットと、
前記駆動軸を収容し、前記スライド軸に沿って延在して前記保持部と隙間をあけて対向する対向面を有するカバーとを備え、
前記スライド軸は、前記ハーフナットが前記ねじから離間する方向に前記第２端が前記支持位置を中心に回動可能に軸支されており、
前記カバーは、前記対向面から突出した突起部をさらに有し、
前記突起部は、前記スライド軸の前記支持位置を中心とした回動によって前記ハーフナットと前記ねじとの噛み合いが不十分になる前に前記保持部と接する位置に設けられ、かつ、前記スライド軸が前記軸方向の前記他方に最も移動した状態において、前記軸方向における位置が前記保持部と重なっていない、シリンジポンプ。
前記突起部は、前記軸方向に沿って延在し、前記保持部と面する側面を有し、
前記突起部の前記側面における前記軸方向の前記他方の端は、前記軸方向の前記他方に向かうにしたがって前記保持部から離れるように位置する案内面と接続されている、請求項１に記載のシリンジポンプ。
前記突起部の前記側面は、前記保持部の外形形状に沿って湾曲している、請求項２に記載のシリンジポンプ。