JP7841337B2 - ローラポンプ - Google Patents

Description

本開示は、ローラポンプに関する。

特開平６－２１８０４２号公報（特許文献１）に開示されたチューブポンプは、ほぼ円弧状の内周面を有するケーシング本体に配設された弾性チューブをローラによって円弧状内周面に押しつけるようにしてロータ部を回動させることにより、弾性チューブ内の液体を送液する。ロータ部は、駆動軸に係合するロータ本体を備える。特開２００４－１２４８１１号公報（特許文献２）に開示されたチューブ式ポンプ装置は、ケースと、ケースの上面に形成されている略円形の収納穴に回転可能に収納された回転体とを有する。ケースにおいて、収納穴の中央には円形凹部が形成され、この円形凹部の中央に支軸が直立している。

特開平６－２１８０４２号公報 特開２００４－１２４８１１号公報

従来のローラポンプは、特許文献１，２に開示されるような回動軸を備えるとともに、当該回動軸が挿通される貫通孔が形成される。ここで、液体を取り扱う環境で用いられるローラポンプ（たとえば、医療装置に組み込まれたローラポンプ）では、液体がローラポンプなどに垂れ落ちたときに、当該貫通孔に液体が侵入することが問題となる。そこで、軸部と貫通孔との間にグリースを設けることが考えられる。しかしながら、グリースは取り扱いが容易でなく、上記のようにグリースを設けるとローラポンプのメンテナンス性が低下する。

本開示は上記の課題に鑑みてなされたものであり、メンテナンス性の低下を抑制しつつ、軸部が挿通される貫通孔に液体が侵入することを抑制できるローラポンプを提供することを目的とする。

本開示に基づくローラポンプは、可撓性のチューブを取り付けることにより、チューブ内の液体を輸送可能である。ローラポンプは、底部と、軸部と、ローラ支持部と、複数の押圧ローラと、シール部材とを備えている。軸部は、底部に形成された貫通孔に挿通されつつ回動可能である。ローラ支持部は、軸部に取り付けられて、底部と離隔しつつ軸部の軸方向において底部と対向している。複数の押圧ローラは、ローラ支持部に取り付けられて、軸方向から見て軸部の周方向に並んで配置されている。シール部材は、リング状であり、ローラ支持部と底部との間に位置しつつこれらと接するように軸部に挿通され、貫通孔と軸部との間の隙間を閉止可能である。底部は、シール部材の少なくとも一部を収容しつつ、軸方向のうちローラ支持部に向かう方向に近づくにしたがって、内周面が拡径する拡径部を有している。

上記のようなシール部材を用いることで、グリースを使用した場合と比較してローラポンプのメンテナンス性が向上する。さらに、底部上に液体が垂れ落ちた場合においても、上記の拡径部により、液体がシール部材から離れる方向に流れやすくなる。よって、シール部材と拡径部とにより、軸部が挿通される貫通孔に液体が浸入することを抑制できる。

本開示の一実施形態に係るローラポンプを備える医療装置を示す正面図である。 本開示の一実施形態に係るローラポンプを備える医療装置を示す側面図である。 図１のローラポンプをＩＩＩ－ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 図２のローラポンプをＩＶ－ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。

以下、本開示の一実施形態に係るローラポンプの構成について図面を参照して説明する。以下の実施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、本開示の一実施形態に係るローラポンプを備える医療装置を示す正面図である。図２は、本開示の一実施形態に係るローラポンプを備える医療装置を示す側面図である。図１および図２に示すように、本開示の一実施形態に係るローラポンプ１は、たとえば、医療装置１００に用いられる。医療装置１００において、ローラポンプ１は人の血液などの体液または薬液などの、液体を輸送する。

医療装置１００は、具体的には血液浄化装置である。ローラポンプ１が血液浄化装置に取り付けられる場合、ローラポンプ１は、たとえば、患者の血液を血液浄化器に輸送するための血液ポンプとして用いられる。上記血液浄化装置は、たとえば、持続緩徐式血液浄化療法(Continuous Renal Replacement Therapy：ＣＲＲＴ)、持続的血液濾過透析法(continuous hemodiafiltration：ＣＨＤＦ)、持続的血液ろ過法(continuous hemofiltration：ＣＨＦ)、持続的血液透析法(continuous hemodialysis：ＣＨＤ)、および、持続緩徐式限外濾過（Slow Continuous UltraFiltration：ＳＣＵＦ）のいずれかに用いられる。

図３は、図１のローラポンプをＩＩＩ－ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図４は、図２のローラポンプをＩＶ－ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。図３および図４に示すように、ローラポンプ１は、可撓性のチューブ２を取り付けることにより、チューブ２内の液体を輸送可能である。ローラポンプ１が医療装置１００に取り付けられる場合、当該液体は、上述したように人の血液などの体液または薬液などであり、より具体的には血液である。なお、図４においてのみ、ローラポンプ１に取り付けられたチューブ２を２点鎖線で模式的に示している。

ローラポンプ１は、底部１０と、軸部２０と、ローラ支持部３０と、複数の押圧ローラ４０と、シール部材５０とを備えている。

軸部２０は、底部１０に形成された貫通孔１１に挿通されつつ回動可能である。軸部２０は、底部１０から見てローラ支持部３０とは反対側に位置する駆動装置（不図示）などにより回動する。駆動装置はたとえばモータである。

軸方向Ａは、鉛直方向Ｙに対して傾斜している。これにより、ローラポンプ１にチューブ２を容易に取り付けることができる。軸方向Ａと鉛直方向Ｙとのなす角は、チューブ２の取付容易性の観点から、４５度以下であることが好ましい。

ローラ支持部３０は、軸部２０に取り付けられて、底部１０と離隔しつつ軸部２０の軸方向Ａにおいて底部１０と対向している。また、ローラ支持部３０は、軸部２０から取り外し可能に構成される。これにより、ローラポンプ１のメンテンナンス性が向上する。

ローラポンプ１が血液などの体液もしくは薬液など所定の液体を輸送する場合には、ローラポンプ１の清掃が重要となる。当該清掃により、ローラポンプ１に付着した細菌のコロニーを除去し、ローラポンプ１の使用による交差感染を防止する必要があるからである。そして、ローラポンプ１の清掃としては、ローラポンプ１のメンテンナンスを主たる業務とする者ではなく、ローラポンプ１（医療装置１００）の操作者による清掃が行われることが考えられる。このため、ローラポンプ１が血液などの体液を輸送する場合には、ローラポンプ１のメンテンナンス性が特に重要である。

ローラ支持部３０は、ローラ支持部材３１と、取付部材３２とを有している。ローラ支持部材３１は、軸部２０を軸方向Ａを底部１０とは反対側から覆うように位置している。ローラ支持部材３１には貫通孔３１１が形成されている。貫通孔３１１は、軸方向Ａに沿って延びている。貫通孔３１１は、軸方向Ａから見て、軸部２０の中心と重なるように位置している。貫通孔３１１は、軸方向Ａにおいてローラ支持部３０を軸部２０とは反対側から見たときに、外部から視認可能に位置している。

取付部材３２は、貫通孔３１１に挿通されている。取付部材３２は、ローラ支持部材３１と、軸部２０との相対的な位置を固定するとともに、ローラ支持部材３１および軸部２０から取り外し可能に構成される。これにより、ローラポンプ１のメンテナンス時においては、ローラ支持部材３１は、軸部２０から容易に取り外しできる。また、メンテナンスの容易性の観点から、ローラ支持部材３１および軸部２０は、取付部材３２によってのみ互いに固定されている。

取付部材３２は、メンテナンスの容易性の観点から、螺子であることが好ましく、軸部２０の回動および振動による緩みの発生が抑制された螺子であることがより好ましい。取付部材３２としては、たとえば、「モーションタイト（登録商標）」（アートスクリュー社製）、または、「スプリングボルト（登録商標）」（イデア社製）などが挙げられる。

複数の押圧ローラ４０は、ローラ支持部３０に取り付けられて、軸方向Ａから見て軸部２０の周方向に並んで配置されている。具体的には、複数の押圧ローラ４０は、ローラ支持部材３１に取り付けられている。なお、図３において押圧ローラ４０は図示していない。

ローラポンプ１は、略Ｕ字状の外形を有するステータ４５をさらに備えている。ステータ４５は、軸方向Ａから見て、軸部２０の回動により変位する複数の押圧ローラ４０の軌道より、軸部２０を中心とする径方向外側に位置している。ローラポンプ１において、チューブ２は、複数の押圧ローラ４０とステータ４５との間に取り付けられる。チューブ２は、押圧ローラ４０によってステータ４５に押し付けられる。さらに、押圧ローラ４０が、チューブ２をステータ４５に押し付けつつ変位する。これにより、チューブ２内の液体が輸送される。

シール部材５０は、リング状であり、ローラ支持部３０と底部１０との間に位置しつつこれらと接するように軸部２０に挿通され、貫通孔１１と軸部２０との間の隙間を閉止可能である。

シール部材５０は、いわゆるＶリングである。シール部材５０は、本体部５１と、ヒンジ部５２と、リップ部５３と、を有している。

本体部５１は、軸部２０の周方向に沿って軸部２０上に取り付けられている。本体部５１は、軸方向Ａから見て円環状の外形を有している。本体部５１は、当接面部５１１を有している。当接面部５１１は、軸部２０を中心として径方向に延びており、軸方向Ａから見て円環状の外形を有している。当接面部５１１は、少なくともその一部がローラ支持部３０と当接している。これにより、シール部材５０は、軸方向Ａのうちローラ支持部３０に向かう方向への移動が規制される。本実施形態において、当接面部５１１は、軸方向Ａに平行に延びており、当接面部５１１の全体がローラ支持部３０と当接している。これにより、上記の規制がより確実となる。

ヒンジ部５２は、軸部２０の周方向に沿って軸部２０上に取り付けられている。ヒンジ部５２は、本体部５１の当接面部５１１とは反対側にて本体部５１と接続されている。軸方向Ａから見て、ヒンジ部５２の外周円の直径は、本体部５１の外周円の直径より小さい。

リップ部５３は、スカート状の外形を有している。リップ部５３は、ヒンジ部５２から軸部２０の径方向外側に延出している。リップ部５３は、本体部５１から離れるように延出している。具体的には、リップ部５３は、軸方向Ａに対して斜めに延出している。リップ部５３の先端５３１は、リップ部５３のうち本体部５１およびヒンジ部５２から最も離れて位置している。リップ部５３の先端５３１は、底部１０と当接している。

シール部材５０は、たとえばゴムなどの弾性変形可能な材料からなる。シール部材５０は、ローラ支持部３０および底部１０のそれぞれに当接することで、リップ部５３の軸方向Ａ寸法が小さくなるように弾性変形した状態で、配置されている。

底部１０は、シール部材５０の少なくとも一部を収容しつつ、軸方向Ａのうちローラ支持部３０に向かう方向に近づくにしたがって、内周面１５１が拡径する拡径部１５を有している。

上記のように配置されたシール部材５０を用いることで、グリースを使用した場合と比較してローラポンプ１のメンテナンス性が向上する。さらに、底部１０上に液体が垂れ落ちた場合においても、上記の拡径部１５により、液体がシール部材５０から離れる方向に流れやすくなる。よって、シール部材５０と拡径部１５とにより、軸部２０が挿通される貫通孔１１に液体が浸入することを抑制できる。

拡径部１５は、シール部材５０と離隔して位置している。底部１０は、軸方向Ａから見て拡径部１５より貫通孔１１側に位置する平滑な平面部１６をさらに有している。そして、平面部１６は、軸部２０の回動に伴って回動したシール部材５０と摺接するように位置している。これにより、回動するシール部材５０と底部１０との間とで隙間が生じることが抑制され、シール部材５０による貫通孔１１のシール性がより向上する。なお、本実施形態において、平面部１６は、リップ部５３の先端５３１と摺接するように位置している。平面部１６は、軸方向Ａに直交する方向に拡がっている。貫通孔１１は平面部１６から形成されている。

また、平面部１６については、ローラポンプ１の稼働に異常を発生させることなく、軸部２０の回動に伴って回動したシール部材５０のリップ部５３の先端５３１と摺接可能な程度に、平面部１６の表面粗さが十分小さいことが好ましい。これにより、シール部材５０による貫通孔１１のシール性がさらに向上する。上記表面粗さは、従来公知の方法で実現される。たとえば、底部１０が、金属からなる場合は、底部１０をダイキャストではなく機械加工により成形することで、上記表面粗さを実現できる。底部１０が樹脂からなる場合は、底部１０を射出成形などの所定の樹脂成形方法により、上記表面粗さを実現できる。

拡径部１５の内周面１５１のうち最も下側に位置する部分１５１Ｕは、ローラ支持部３０に向かうにしたがって下方に位置するように傾いている。これにより、拡径部１５内に入り込んだ液体がその自重により排出されるため、貫通孔１１に液体が浸入することをより抑制できる。

［付記］
以上のように、本開示の実施形態は以下のような開示を含む。

（構成１）
可撓性のチューブ（２）を取り付けることにより、前記チューブ（２）内の液体を輸送可能なローラポンプ（１）であって、
底部（１０）と、
前記底部（１０）に形成された貫通孔（１１）に挿通されつつ回動可能な軸部（２０）と、
前記軸部（２０）に取り付けられて、前記底部（１０）と離隔しつつ前記軸部（２０）の軸方向（Ａ）において前記底部（１０）と対向するローラ支持部（３０）と、
前記ローラ支持部（３０）に取り付けられて、前記軸方向（Ａ）から見て前記軸部（２０）の周方向に並んで配置された複数の押圧ローラ（４０）と、
前記ローラ支持部（３０）と前記底部（１０）との間に位置しつつこれらと接するように前記軸部（２０）に挿通され、前記貫通孔（１１）と前記軸部（２０）との間の隙間を閉止可能なリング状のシール部材（５０）とを備え、
前記底部（１０）は、
前記シール部材（５０）の少なくとも一部を収容しつつ、前記軸方向（Ａ）のうち前記ローラ支持部（３０）に向かう方向に近づくにしたがって、内周面（１５１）が拡径する拡径部（１５）を有する、ローラポンプ（１）。

（構成２）
前記底部（１０）は、
前記軸方向（Ａ）から見て前記拡径部（１５）より前記貫通孔（１１）側に位置する平滑な平面部（１６）をさらに有し、
前記拡径部（１５）は、前記シール部材（５０）と離隔して位置し、
前記平面部（１６）は、前記軸部（２０）の回動に伴って回動した前記シール部材（５０）と摺接するように位置している、構成１に記載のローラポンプ（１）。

（構成３）
前記軸方向（Ａ）が鉛直方向（Ｙ）に対して傾斜しており、
前記拡径部（１５）の前記内周面（１５１）のうち最も下側に位置する部分（１５１Ｕ）は、前記ローラ支持部（３０）に向かうにしたがって下方に位置するように傾いている、構成１または構成２に記載のローラポンプ（１）。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許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ことが意図される。

１ ローラポンプ、２ チューブ、１０ 底部、１１ 貫通孔、１５ 拡径部、１５１ 内周面、１５１Ｕ 部分、１６ 平面部、２０ 軸部、３０ ローラ支持部、３１ ローラ支持部材、３１１ 貫通孔、３２ 取付部材、４０ 押圧ローラ、４５ ステータ、５０ シール部材、５１ 本体部、５１１ 当接面部、５２ ヒンジ部、５３ リップ部、５３１ 先端、１００ 医療装置。

Claims (2)

1. 可撓性のチューブを取り付けることにより、前記チューブ内の液体を輸送可能なローラポンプであって、
   底部と、
   前記底部に形成された貫通孔に挿通されつつ回動可能な軸部と、
   前記軸部に取り付けられて、前記底部と離隔しつつ前記軸部の軸方向において前記底部と対向するローラ支持部と、
   前記ローラ支持部に取り付けられて、前記軸方向から見て前記軸部の周方向に並んで配置された複数の押圧ローラと、
   前記ローラ支持部と前記底部との間に位置しつつこれらと接するように前記軸部に挿通され、前記貫通孔と前記軸部との間の隙間を閉止可能なリング状のシール部材とを備え、
   前記底部は、
   前記シール部材の少なくとも一部を収容しつつ、前記軸方向のうち前記ローラ支持部に向かう方向に近づくにしたがって、内周面が拡径する拡径部を有し、
   前記軸方向が鉛直方向に対して傾斜しており、
   前記拡径部の前記内周面のうち最も下側に位置する部分は、前記ローラ支持部に向かうにしたがって下方に位置するように傾いている、ローラポンプ。
2. 前記底部は、
   前記軸方向から見て前記拡径部より前記貫通孔側に位置する平滑な平面部をさらに有し、
   前記拡径部は、前記シール部材と離隔して位置し、
   前記平面部は、前記軸部の回動に伴って回動した前記シール部材と摺接するように位置している、請求項１に記載のローラポンプ。