JPH0716058Y2 - 輸液ポンプ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、弾性チューブを押圧筒にスパイラル状に巻回
した輸液のチューブ筒を、該チューブ筒まわりを回動す
る押圧ローラにより押圧することにより輸液を圧送する
輸液ポンプに関する。

従来技術 弾性チューブを用いた輸液ポンプは、レシプロポンプの
ように被送流体が機械的な摺動面に挟圧摺動されること
がないため、高分子の溶質を変質させたり、生物細胞を
破壊することがない等の特徴をもっているため、コロイ
ドや高分子量の溶質、血液等の輸液用として用いられ、
また、人工透析等医療分野に多用されている。特に、最
近では医療技術が進歩し、医療業務の自動化が進むに従
って輸液の面でも効率化が望まれている。従来、輸液に
は、輸液瓶点滴、クランプ等からなる輸液セットにより
医師が人為的に患者に輸液しているが、この輸液効率化
を計るためには、自動輸液装置により行なうことが望ま
れる。本出願人は、先にこの手段として患者が携帯でき
る弾性チューブポンプを提案した。この弾性チューブポ
ンプである輸液ポンプは給液源に連通する弾性チューブ
を押圧する押圧方法を改良したもので、従来は、弾性チ
ューブに対して押圧ローラ軸を直交する方向に配置して
いたのに対し、斜めに配置することにより、押圧面積を
大きくし、封止効果を増し、吐出圧力を一定とした場合
には、弾性チューブに作用する圧縮応力を小さくするこ
とが可能となることに着目し、疲労強度を増すものとし
て弾性チューブを円筒体にスパイラル状に巻回した着脱
自在のチューブ筒を新設し、該チューブとチューブ筒を
該チューブ筒の外周面を押圧する複数の押圧ローラ間に
挿着し、該押圧ローラを遊星駆動させる駆動手段により
小形で可搬な輸液ポンプとしたものである。

従来技術の問題点 しかし、上述した従来技術においては、チューブ筒はチ
ューブ筒外周を遊星駆動により押圧輸液する複数の同心
円上に配置された押圧ローラの軸心に挿着するのでチュ
ーブ筒を押圧ローラ群軸心内に挿着するには少なくとも
一つの押圧ローラを取外して、チューブ筒を挿入し、挿
着後、再び押圧ローラを復元しなければならないが、従
来技術においては、一つの押圧ローラを完全に取外す方
式であるため、再装着に手間がかかり、また不注意によ
り床に落下させる等の不衛生を生む問題点があった。ま
た、チューブ筒は一端を固定ピンに挿入して固定する方
法がとられ、押圧ローラ間に挿通して押圧されるので多
小の心ずれがあっても押圧トルクが過大となり円滑な回
転は得られなかった。更にまた、チューブ筒の外周に巻
回された弾性チューブは、押圧の軸方向分力により軸方
向に移動するという問題があった。

問題点解決のための手段 本考案は、叙上の問題点を解決するためになされたもの
で、その要旨とするものは、給液源に連通する弾性チュ
ーブを押圧筒外周に巻回し調心可能に固定されたチュー
ブ筒と、該チューブ筒外周に軸平行して遊星回転する複
数の押圧ローラと、該複数の押圧ローラ軸の一端を円周
上に等配固定しチューブ筒を挿通する透孔を有する固定
リングと、押圧ローラ軸の他端を円周上に等配固定し、
チューブ筒を挿通する透孔を有し、駆動手段に接合する
ローラ軸保持リングとからなり、前記押圧ローラにより
前記弾性チューブを少なくとも２点で押圧し押圧点の移
動により輸液する注液ポンプにおいて、前記ローラ軸保
持リングに一つの押圧ローラの他方の固定軸を、該押圧
ローラが保持リング面まわりに回動可能に軸承する軸支
手段を配設し、前記固定リングに、該押圧ローラの一方
の固定軸を固定リングに着脱自在な係止手段およびチュ
ーブ筒を挿通可能にする半径方向の挿通溝を穿設し、上
方に回動した押圧ローラ位置からチューブ筒を着脱可能
とした輸液ポンプであり、更には、チューブ筒を押圧ロ
ーラ間に調心可能にするため、チューブ筒に環状の鍔を
配設し押圧ローラによりチューブ筒の移動を防止するよ
うにしたことを特徴とするものである。

実施例 第１図に、本考案の輸液ポンプの概要構造を示すもの
で、（Ａ）図は矢視X-X側断面図、（Ｂ）図は（Ａ）図
の矢視Y-Y断面である。図において、１は基台、２は該
基台に固着され、本輸液ポンプの回転駆動源であるモー
タ３を固設する取付板である。４は該モータ３の軸に挿
着される駆動歯車で4aはその止めビスである。５は該駆
動歯車４と噛合し後述の押圧ローラ７、７および８を遊
星回転する受動歯車であり、同軸中空の支持筒5aと一体
にできている。該受動歯車５は支持筒5a外周においてベ
アリング1a、1aによって基台１に回動可能に軸承され
る。1bは該ベアリング1a、1aのインナレースを固定する
ストップリング、1cはアウタレースを固定する押えリン
グである。６はローラ軸保持リングで受動歯車５にリン
グ内面が略々支持筒5a内面と等しく受動歯車５と同軸に
固着されている。

第２図（Ａ）は、可動押圧ローラ８の斜視図、第２図
（Ｂ）は、ローラ軸保持リング６の立体斜視図を示すも
ので、該ローラ軸保持リング６は正面Ω形をなしてお
り、該Ωのローラ軸保持リング６の溝6bと該溝6bの下方
溝6b′を通る直径の対象位置に軸穴6f、6fが穿孔され該
6f、6fには固定押圧ローラ７、７のローラ軸7a、7aの一
端が嵌挿される。溝6bには該溝6bと直交して嵌着された
固定軸6aに軸承される軸穴6bを有する保持金具6cが緩挿
される。更に、軸穴6dに直交して可動押圧ローラ８の一
方のローラ軸8aが嵌挿され、該可動押圧ローラ８は固定
軸6aまわりにローラ軸保持リング６の面に直交する面上
に回動する。押圧ローラ７、７および可動押圧ローラ８
は同形等寸であり、各々は、ローラ軸7a、7aおよび8aま
わりに回動可能に固定される。7b、8bはそのベアリング
である。ローラ軸7a、7aの他端は、固定リング10にカラ
ー7cを介し、ビス7dにより固着され押圧ローラ７、７が
受動歯車５と同軸な円軌道上を軸平行に回動する。固定
リング10のローラ軸7a、7aと等配の可動ローラ軸8aの軸
穴10fの位置では外周に向けて溝10cを設けており、軸穴
10fの外周には係止溝10cが穿設されている。該軸穴10f
には固定軸6aまわりに回動する可動ローラ８のローラ軸
8aの他端8cが嵌挿される。９は軸穴10fに嵌挿されたロ
ーラ軸8aを固定リング10に固着するセット金具で軸端部
8dで軸方向に移動可能に滑動される。凹部9b内にはスプ
リング9cが挿入され、該スプリング9cのばね力は、ビス
9dとの間でセット金具９を常に固定軸6a方向に伸張す
る。セット金具９の端部は円筒状の挿着部9aとなってお
り、該挿着部9aは、固定リング10のセット溝10bに接合
される。20は輸液の流通路でありチューブ筒で押圧ロー
ラ７、７と可動押圧ローラ８とにより押圧挟持される。

第３図は、チューブ筒20の詳細を示すもので、22は側筒
22c、22c間に同軸で一体成形される押圧筒で外周スパイ
ラル溝22aが穿設される。21は輸液チューブで側筒22cを
挿通し押圧筒22で外部に貫通してスパイラル溝22aに巻
回され再び他の側筒22c内を通り外部に延びる。21aは弾
性チューブ21を側筒22c端面に固定するチューブ固定鍔
部である。押圧筒22の端部には鍔22b、側筒22cの端面に
は欠円部22dが穿設されている。以上に述べた輸液ポン
プにおいて、チューブ筒20の挿着の方法を述べる。ま
ず、可動ローラ８をＰの位置まで固定軸６まわりに矢標
Ｍに沿って回転してＰ点で保持する。この場合、固定リ
ング10の挿通口10dを上方に向けてある。次にチューブ
筒20をチューブ筒20の鍔22bが押圧ローラ７、７の端部
に当接するように載置し、欠円部22dを端面1dに係止す
る。その後、可動押圧ローラ８をＰ点からＱの位置に回
転し、セット金具９をスプリング9cのばね力に抗して引
出し挿着部9aをセット溝10bに接合しチューブ筒20を押
圧し、押圧ローラ８をばね力で係止する。

次に、本考案の輸液ポンプの操作を述べる。まず、使用
においてはチューブ筒20の挿入を容易にするため挿通口
10dが上方に開口する位置にあることが必要であるが、
本考案においては、回転中のモータ３の電源をOFFにし
てもモータ３は直ちに停止させずOFF信号を単マルチ回
路を介してOFF信号を図示しないフリップフロップ回路
に記憶し、該記憶信号と、押圧ローラ７近傍の固定リン
グ10に磁石12を固着し、該磁石12に感応する磁気センサ
11を挿通口10dが上方になる位置となるように基台１に
固着した前記磁気センサ11の信号とをアンド回路（図示
せず）の各々の入力とし、該アンド回路の出力によりモ
ータ３の電源をOFFすることにより挿通口16dが上方に開
口してモータ３が停止するようにしている。チューブ筒
20を押圧ローラ７、７に鍔22bが係止するように載置し
て可動押圧ローラ８をＱ位置に設定することにより準備
が完了する。モータ３の駆動電源（図示せず）を投入す
ることにより、回転力は駆動歯車４から受動歯車５に回
転力が伝達し、押圧ローラ７、７および可動押圧ローラ
８は、矢標Ｒ方向に輸液チューブ21を押圧し乍ら遊星回
転する。輸液チューブ21の押圧点P₁、P₂は連続して右方
に押圧封止されるから輸液は右方矢標Ｖの方向に流出す
る。この際、チューブ筒20は押圧ローラ７、７および可
動押圧ローラ８との摩擦力を受け軸方向の分力Ｆを生ず
る。この結果、チューブ筒20は鍔22b部で係止されるが
欠円部22dと端面1dとの間には隙があるので、その分上
下左右に調心しながら押圧され、均一した輸液を圧送で
きる。

第４図（Ａ）は、輸液チューブ21が円形チューブである
場合、押圧を受けると図示21aの如く変形し摩擦力Ｆを
受けるが、同時にスパイラル溝22d（幅Ｗ、深さｈ）の
底面22bにおいても摩擦力が生じ、輸液チューブは溝Ｗ
に対象的に位置することができず右方に移動し、左方の
エッジE₁では空隙が生ずるが右方のエッジE₂では21bの
ように押圧筒面にせり上り、ここから破断するという問
題があるが、本出願人は第４図（Ｂ）に示す断面の輸液
チューブ23を提案する。輸液チューブ23は底辺23aを平
面として底辺部長さを溝幅Ｗよりも小さくとり、底辺23
aの両端部23b、23bを凸部とし、該両凸部23b、23bを結
び、底辺23aと対向する辺23cを連続して湾曲する頂部23
cとして該頂部23c内部に両凸部23b、23bに拡がる中空部
23dを設け、該中空部23dを通液路とするもので、押圧時
は23fに示したように両凸部23b、23bが溝側面に当接す
るが頂部23cは溝ｈより僅かに高くしておけば押圧によ
る頂部23cの変形は両凸部23b、23bの上部に移動し23fの
ように略々溝22a内に納まり、第４図（Ａ）に示した21b
のはみ出しはなくなり、この切断もなく耐久性の優れた
輸液チューブが得られる。

効果 上述の説明から明らかなように、本考案の輸液ポンプに
よると、可動押圧ローラ８をセット金具９を引出し回転
するだけの操作でチューブ筒20を挿入することができ、
しかもチューブ筒20の挿入口10dは常に上方に位置して
いるので、特別に挿入口10dを探し好適な位置に手動で
回転することを要しない。また、チューブ筒20には鍔22
cと欠円部22dを設けてあるので、押圧ローラ７、７及び
８間に挿入され回転押圧する際、多小偏心しても自動調
心することにより回転むらもなく駆動に無理がかからな
い。また、輸液チューブの断面形状を本考案のものにす
ることにより寿命を延ばし信頼性を向上させることがで
きる等、使用において特別の熟練を要せず、誰でも信頼
性をもって扱うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の輸液ポンプの構造を示す断面図、
（Ａ）図は（Ｂ）図の矢視X-X断面図、（Ｂ）は矢視Y-Y
断面図、第２図（Ａ）は、可動押圧ローラ８の斜視図、
第２図（Ｂ）は、ローラ軸保持リング６の斜視図、第３
図は、チューブ筒20の構造詳細図、第４図は、従来の輸
液チューブ（（Ａ）図）と、本考案の輸液チューブ
（（Ｂ）図）の押圧時の状態形状を示す。 １……基台、３……モータ、４……駆動歯車、５……受
動歯車、６……ローラ軸保持リング、７……押圧ロー
ラ、８……可動押圧ローラ、20……チューブ筒。

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】給液源に連通する弾性チューブを押圧筒外
   周に巻回し調心可能に固定されたチューブ筒と、該チュ
   ーブ筒外周に軸平行して遊星回転する複数の押圧ローラ
   と、該複数の押圧ローラ軸の一端を円周上に等配固定し
   チューブ筒を挿通する透孔を有する固定リングと、押圧
   ローラ軸の他端を円周上に等配固定し、チューブ筒を挿
   通する透孔を有し、駆動手段に接合するローラ軸保持リ
   ングとからなり、前記押圧ローラにより前記弾性チュー
   ブを少なくとも２点で押圧し押圧点の移動により輸液す
   る注液ポンプにおいて、前記ローラ軸保持リングに一つ
   の押圧ローラの他方の固定軸を、該押圧ローラが保持リ
   ング面まわりに回動可能に軸承する軸支手段を配設し、
   前記固定リングに、該押圧ローラの一方の固定軸を固定
   リングに着脱自在な係止手段およびチューブ筒を挿通可
   能にする半径方向の挿通溝を穿設し、上方に回動した押
   圧ローラ位置からチューブ筒を着脱可能にしたことを特
   徴とする輸液ポンプ。
2. 【請求項２】駆動手段を停止する停止信号を記憶する記
   憶手段と、固定リングの挿通溝がチューブ等を着脱可能
   とする位置を検出する検出手段とを有し、記憶手段と検
   出手段との信号が同時発生したとき駆動手段を停止する
   ことを特徴とする請求項第１項に記載の輸液ポンプ。
3. 【請求項３】外周にスパイラル溝を穿設した中空の押圧
   筒と、該押圧筒の一端面より外部スパイラル溝に巻回さ
   れ再び他端に到り、輸液を流入流出する弾性チューブと
   からなるチューブ筒において押圧筒の流入端外周の一部
   に係止面、押圧筒スパイラル溝終端部に環状鍔を配設し
   たことを特徴とする請求項第１項に記載の輸液ポンプに
   おけるチューブ筒。
4. 【請求項４】チューブ筒に巻回する弾性チューブの断面
   形状を底辺と、該底辺の両端部を形成する凸部と該両凸
   部を結び、底辺と対向する辺を連続して湾曲する頂部と
   し該頂部内部に両凸部に拡がる楕円状中空部としたこと
   を特徴とする請求項第１項又は第３項に記載の弾性チュ
   ーブ。