JPH08506880A - 流体流れチェックバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 流れ通路を通る流体の流れを制御するためのバルブであって、該流れ通路を画定しておりかつその流れ通路の周りに２つの凹み部分３を有しているハウジング４と、内端部が座８を画定するような該凹み部分の各々内に載置されているポペットであって該協働するポペットヘッドが前記座へ保持されるとき流体密なシールを提供するポペット２と、該各ポペットを前記各座へ保持するように各ポペットと協働するばね手段７と、各ポペットと協働しその座へ対して協働するポペットの方向性を変更しこれにより前記ポペット周囲の流れ通路を閉じ又は開放する剛性の可動部材９と、各可動部材を移動する起動手段１０と、を有し、膨張器が少なくともーつのバルブを有しているバルブ。

Description

【発明の詳細な説明】 流体流れチェックバルブ 本発明は流体流れ通路を流れる流体の流れを制御するためのバルブ即ち弁に関 し、より詳細には膨張可能なカテーテルのような医療装置に使用するチエックバ ルブ即ち逆止弁に関する。更に詳細には本発明はバルーンカテーテル用の膨張器 （ｉｎｆｌａｔｏｒ）又は移植可能な膨張自在な補綴体用のポンプ等の医療器具 における液体流を制御する４方向のチェックバルブに関する。 米国特許第３７０１４７８号は手動式のピストンタイプのポンプがら成り圧力 付与により解放するチェックバルブを含んでいるハンドスプレーヤを開示してい る。 米国特許第４９４０４５９号及び第５０１５２３３号は引金作動のプランジャ を有しバルーンカテーテルを膨張させる膨張装置について開示している。 膨張装置、特にバルーン拡張（ｄｉｌａｔｉｏｎ）カテーテル用の膨張装置及 び膨張可能なペニス補綴体用のポンプは改良され、もしこの装置が後述のような ユニークなバルブ即ち弁を有するならば、例えば片手で操作をすることが可能と なり、また過圧状態を阻止出来る等、使用者により便利なものとなることが分が っている。 本発明によれば、流れ通路を介する流体の流れを制御するバルブ要素が設けら れている。この要素は、流れ通路を画定しがつその流れ通路の周りに凹み部分を 有しているハウジングと、該凹み部分内に載置されているポペットが前記座へ保 持されるとき流体密なシールを提供する座を該凹み部分の内端部が画定するよう に該凹み部分内に載置されているポペットと、該ポペットを前記座へ保持するば ね手段と、ポペットと共働し前記座へ対するポペットの方向性を変更しこれによ り流れ通路を閉し又は開放する剛性の可動部材と、該可動部材を移動する起動手 段と、を有する。 好ましくは可動部材に近接しがつ該可動部材によって起動される壁の対向側に ある凹み部分の壁即ち末端壁は添付図面に示す実施例に示されるような段付き形 状を有しており、ポペットが可動部材によって移動されたとき該ポペットがその 周りに枢動出来る段部を提供している。この枢動作動はバルブ要素の開放を容易 にしている。 ここで使用される用語“バルブ”は、流れが防止されるように通路を封止（以 下“阻止”位置という）することにより、又は所定の方向に流れを可能（以下“ 通過”位置という）とすることにより流れ通路内の流体の流れを制御する装置を 意味するものとする。 用語“バルブの要素”又は“バルブ要素”はより詳細に後述するような“阻止 ”及び“通過”（一方向だけに作用する）機能をもたらすのに十分な部材を有し ているバルブの部分を意味する。この発明における“バルブ”は少なくとも２つ の“要素”を有している。 用語“ポペット”は好ましくは一般に平坦な前方“ヘッド”を備えたコップ形 状体を有しがつこのコップ内に位置付けられたばね手段によりシールを形成しこ れにより流れがポペットの前後方向にて阻止（以下“阻止”位置という）される ようにするため“座”へ保持されるようになっているばね付加部材を意味する。 前後方向における流れは流体圧力がばね手段の圧力に打ち勝つのに十分であるな らば可能となろう。ポペットが着座位置がら変位されるとき流れは“通過”位置 として画定されている流れ通路に沿っていずれの方向にも可能となる。 用語“押し具”は後述する本発明の好ましい実施例に使用されている特定の型 式の剛性可動部材を意味している。 “座に対するポペットの方向”の表現は協働する座に対するポペットヘッドの 種々の方向性又は姿勢を意味し、これらの方向性又は姿勢は可動部材即ち押し具 の運動に依存している。しがして“方向性”は（ｉ）押し具が作動せずポペット が着座状態にありがつ流れ通路がシール即ち封止されている状態、（ii）押し具 が押されポペットに隣接したハウジングの壁が内方に偏倚しポペットが座に対し て動がされ流れ通路が封止されていない状態、及び（iii）押し具が座の側又は 縁部へ動がされ座の周辺の流れ通路及びポペットのヘッドが変形しポペットを実 際に移動することなくポペットの周辺がらの流れを可能とする状態を含む。 用語“段”は凹み部分の末端壁にある段付き形状の部分を意味し、この部分周 りにポペットが枢動出来、“通過”位置への偏倚を容易にしている。 本発明によるバルブは上述のようにポペットヘッドが対向する方向に面して一 列に並置した２つの要素がら構成されている。可動部材が上述の状態（ii）を達 成するようにポペットを移動するよう配置されるとき、ポペットはヘッドが（ヘ ッド部とヘッド部とを）互いに対面するように又は（端部と端部とを）互いに離 すよう位置するように載置される。好ましい実施例においてはポペットはヘッド 部とヘッド部とが突き合わせて載置されている。可動部材が状態（iii）を達成 するように配置されるときには端部と端部とを突き合わせて載置することが好ま しい。なぜならポペットヘッド部の一つの周りの流れ通路の変形は、（余分な大 きい分離部のような）特別の予防措置が取られることなしで他方のポペットヘッ ドの周りに（所望のときに）完全なシールを保持することは困難であるがらであ る。 しかして、本発明によれば流れ通路を介する流体流を制御するためのバルブを 提供するものであり、このバルブは、流れ通路を画定しがつその通路の周りに２ つの凹み部分を有しているハウジングと、該凹み部分の内端部が座を画定するよ うな該凹み部分の各々内に載置されているポペットであってその協働するポペッ トヘッドが前記座へ保持されるとき流体密なシールを提供するポペットと、各ポ ペットを前記各座へ保持するため各ポペットと協働するばね手段と、各ポペット と協働し前記座へ対する協働するポペットの方向性を変更しこれにより該ポペッ ト周りの流れ通路を閉じ又は開放する剛性の可動部材と、該可動部材を移動する 起動手段と、を有する。 好ましくは可動部材が起動手段により起動されたとき座に対してポペットを移 動するようになっておりかつポペットが一列にヘッド部とヘッド部とを並置した 状態で載置されている。 このような好ましい実施例においては、望ましくは各凹み部分の末端壁は段部 を有しており、可動部材によって起動されたときこの段部の周りにおいてポペッ トが枢動することが出来る。 さらにこの発明は上述のように互いに列をなしている２つのバルブから成るバ ルブ装置を提供するものである。 この発明はまた上述のように互いに並行に載置された２つのバルブから成るバ ルブ装置を提供するものである。 上述の別の実施例において、バルブが互いに一列状態に並んでいる場合には可 動部材又は押し具がハウジングの一側に位置されていることが好ましく、また、 バルブが互いに並行状態に並んでいる場合には各バルブ即ち対をなす要素と協働 する可動部材はハウジングの反対側に載置されていることが好ましい。これらの 実施例は以下においてより詳細に記載する。 上述の各実施例において、起動手段は好ましくは滑動溝を有する剛性のスライ ダであり、これらの各滑動溝は可動部材を非作動即ち“上方”位置にもたらし又 は該可動部材をハウジングの（“下方”）位置の壁へ押し付ける。 本発明の好ましい実施例の装置は上述のようなバルブ又はバルブシステムと協 働するものであり、この装置は、液体用リザーバと、該バルブ又はバルブシステ ムを介してかつ液体を膨張されるべき装置まで搬送するコネクタを介してリザー バからかつリザーバヘ液体を搬送する導管と、膨張可能装置へ及び膨張可能装置 まで液体を搬送する手段と、液体による過圧状態を防止するためのプランジャを 含む圧力表示器と、を有している。 本装置の好ましい実施例においては、液体を搬送する手段が、引き金作動のピ ストンポンプ、圧縮可能な球状ポンプ又はシリンジである。好ましくは各ポンプ 又はシリンジ手段は片手で操作出来るようになっている。 本発明の好ましい実施例が以下の添付の図面に示してある。図において： 図１はポペットのヘッド部とヘッド部とを突き合わせて一列に載置した本発明 の２つの要素を有するバルブの断面図である。 図２は図１と同様のバルブであるがポペットが異なる方向を有しているバルブ を示している。 図３はポペットの端部と端部と突き合わせて一列に載置した２つのポペットと ポペットのヘッド部周りの流れ通路を変形するように配置されている可動部材と を有しているバルブの断面図である。 図４は図３の線４−４にて見た部分断面図である。 図５は図３の線５−５にて見た部分断面図である。 図６及び図７は一列に並んでいる２つのバルブ装置がら成る実施例でポペット の方向が異なるものを示している図である。 図８及び図９は並行に並んでいる２つのバルブ装置から成る実施例でポペット の方向が異なるものを示している図である。 図１０は本発明によるバルブと協働する装置の側立面図である。 図１１は図１０の装置の線１１−１１にて見たバルブを含む部分の断面図であ る。 図１２は取り外し可能な引き金を備えた膨張器の側方立面図である。 図１３は図１２の膨張器の端部立面図である。 図１４は本発明による別の実施例の断面図である。 図１５は図９の実施例のバルブを含む部分の断面図である。 図１６は血管形成術用（ａｎｇｉｏｐｌａｓｔｙ）バルーンカテーテルのため の高圧シリンジの部分断面を示す側立面図である。 図１７は図１６の線１７−１７にて見た断面図である。 図１８は図１６の線１８−１８にて見た垂直断面図である。 図１９は図１６の実施例のスライダ及び押し具機構の断面図である。 本発明について添付の図面に示された好ましい実施例に関連してより詳細に述 べる。 図１は一列に並んだ２つの要素から成るバルブ１の断面を示している。各要素 は、流体の流れ通路５を画定しているハウジング４の凹み部分３内に載置された ポペット２を有している。このハウジングは、適切な力がその外表面に付与され たときに該ハウジングの壁面が所望のように内方に変形しかつ該力を取り除いた ときに該壁面がもとの形状に戻るような記憶性を備えた弾性材料にて形成されて いる。適当な弾性材料の例としては、ゴム、シリコンゴム又はその他の合成ゴム のようなエラストマー材料がある。 各ポペット２は平坦な前面ヘッド部６を有する実質的にコップ形状を有してい る。このコップの内側にはばね７が受け入れられており、このばね７はポペット ２のヘッド部６を座８へ対して押圧しており、該座８はポペットを保持している ハウジングの凹み部分の内端部に画定されている。このばねは好ましくはステン レス鋼等のような耐腐食性の金属により形成されている。 このコップ状のポペット即ちポペットコップ２は、好ましくは、例えばデルリ ン（Ｄｅｌｒｉｎ）の商標名で入手可能なようなアセタル（ａｃｅｔａｌ）樹脂 のようなプラスチック、又は例えばステンレス鋼のような金属等の耐腐食性の剛 性物質により形成されている。ハウジング４の壁を変形する力は、剛性の可動部 材９（以下において“押し具”という）により付与される。各押し具９は剛性を 有するライダー１０の形状の起動手段によって上下に移動される。このスライダ ー１０は、それぞれ押し具が上方位置即ち弛緩位置に位置するように又は押し具 を下方位置へ押す位置に位置するように深い又は浅い案内溝１１、１２を有して いる。スライダー１０の深い案内溝１１が押し具の上端に接すると、押し具の下 端に接触しているハウジング壁の弾性が押し具９ｂを上方位置に維持し、ハウジ ング４の壁は変形しないであろう。そしてポペット２は着座した状態を維持し、 流れ通路は前後方向においてシールされる。一方、浅い溝１２が押し具の上端に 接するようにスライダー１０が動かされると、押し具９ａが下方へ押され、その 下端部がハウジングの壁を変形し、こうして図１の右側ポペット及び図２の左側 ポペットに示すようにポペット２を非着座状態とする。流れ通路の非着座状態を 容易化するため凹み部分３の末端の壁は段部１３を有しており、押し具９ａによ り押されたときにポペット２がこの段部１３の周りで枢動出来るようになってい る。 こうして、もし、溝形状（深い溝１１）が両方の押し具を上方位置に維持出来 るならば、ポペット９ｂは着座位置を保持し、バルブは両方向への流体の流れを 止める。もし、溝形状（浅い溝１２）が両方の押し具９ａを下方位置に押し込む ならば、ポペットは非着座位置を取り、バルブは両方向への流体の流れを可能と する。もし図１において右側の押し具９ａが下降し左側の押し具９ｂが上方にあ るようにスライダー１０が動かされると、右側のポペット２が非着座位置を取り 高圧流体が右から左へは流れ得るが左から右への流れは阻止される。 図２に示すような別のスライダー１０の位置においては、左側の押し具９ａが 下方位置にあり右側の押し具９ｂは上方位置にあり、そのため左側のポペット２ は非着座位置にあり、流体の流れ及び阻止の方向は図１に示す実施例に適用され る場合とは反対となる。 図１及び図２は、共に、バルブが頭部と頭部とを突き合わせて載置されたポペ ッ ト２を備えた直列に並んだ２つの要素を備え、流体の通過位置を得るためのポペ ット２の位置状態の変更が座８に対するポペットヘッド部６の変位によって達成 される実施例について示している。 図３は別の実施例について示している。ここでも要素は直列に配置されている が、ポペットは端部と端部とが突き合わせて載置されており、流体の通過位置は ポペットの頭部周りの流れ通路の変形によって達成されている。 図３に示す実施例においては、下方に押された押し具９ａの下方にある流れ通 路５ａの部分が平坦化し、これにより変形していない時には実質的に円形断面を 有している流れ通路５（図４参照）が図５に示すように平坦化した楕円形状５ａ になり、ポペットヘッドの垂直面の側方がら流体が流れることが出来るようにな る。この実施例においてはポペット自体は物理的に変位しないので、凹み部分の 末端壁にある段部は枢動運動のために必要とはしない。しかしながら、もし望ま れるならばそのような段部はポペットヘッドを流れ通路の中央部に配置された状 態を維持するために残されることが出来る。 ２つのバルブを、図６及び図７に示すように直列に又は図８及び図９に示すよ うに並列に組み付けることも出来る。 本発明によるこれらのバルブ又はバルブ組立体は多くの異なった用途を有して いる。 １つの用途は図１０〜１３に示すようなバルーン拡張器用の膨張器、図１４及 び図１５に示すような膨張可能なペニス補綴体用のポンプ、又は図１６〜１９に 示すような血管形成術用の高圧シリンジ等の装置における流体流の方向を制御す ることである。 これらの各装置ではバルブが並行に配置されている。 図１０に示す膨張器においては、スライダ１０が図示の位置にあるときには後 方の押し具９ａは押し込まれこれに協働するポペットが非着座状態になっている 。この位置でピストンポンプ１４が作動されると、リザーバ即ち溜め１５からの 液体は、図示していない拡張バルーンを備えたカテーテルヘ流れ込み次いで該バ ルーンを膨張させる。このカテーテルは２つのルアロック（ｌｕｅｒ ｌｏｃｋ ｓ）１６、１７を介して膨張器へ接続されている。スライダ１０が、ポンプ作動 によ り、図示の位置がら反対の位置へ動がされると、膨張器が液体をバルーンがら可 撓性の高圧管１８、１９を介してリザーバ１５へ移送することによりバルーンを 収縮する。スライダ１０と２つの前方押し具及びポペットの関連する位置が図１ １に示してある。 除去可能なリザーバ１５は再使用可能リザーバ又は使い捨てリザーバであり、 ねじ取り付けにより膨張器ハウジング２０へ装着されている。このリザーバは、 デルリン（Ｄｅｌｒｉｎ），ウルテム（Ｕｌｔｅｍ），ポリカーボネート又はポ リスルフォネートのような殺菌消毒可能な剛性プラスチックによって構成されて いる。 膨張器の作動モードはバルーンの膨張及び収縮の作動モードと同じである。即 ち、引き金２１を引いたり離したりすることによりスリーブ２３によって画定さ れているポンプ室内にてピストン２２の往復運動が達成される。このポンプピス トンは圧縮コイル２４の力に抗して作動し、ピストン２２とスリーブ２３との間 のＯリングシール２５の助けによりポンプ室内に圧力が形成される。このシール は天然ゴム又は合成ゴム又はその他の適当な弾性材料により作られている。好ま しい実施例においては、組付け及び取替えのための分解等の容易のためにこのシ ールは断面がＵ字形を有している。プランジャタイプの圧力表示器が拡張バルー ン内の圧力を計測し、バルーンが過剰に膨張しないようにしている。この圧力表 示器はハウジング２８内にある目盛り付き圧縮ばね２７が付加されたプランジャ ２６を有している。プランジャとハウジングとの間のシール２９は液体の漏れを 防止している。ばねの圧縮力はねじ式のキャップ３０により調整出来る。 引き金２１の引張り又は解放作業を繰り返すことにより、バルーンの圧力を所 定の圧力まで上げることが出来る。この圧力表示器はバルーン圧力を示している 。もし所定圧力が得られた後も引き金２１を引張り続けると、プランジャがスロ ットヘ達したときに液体はスロット３１を通り流れ出し、これによりバルーンの 過圧が防上される。 図１２は取り外し可能な引き金２１を備えた実施例の側面図である。引き金の 上端部は二股のフォーク状態を形成しており、このフォークの各構成部３２はフ ック部３３にて終わっており、このフック部３３は膨張器の本体３５の両側にあ る 図１３に破線で示すような突出した円形フランジにより形成されている支柱３４ 周りを枢動する。 引き金２１はピストン１４の端部へ保持されている突出部材３６を有している 。引き金を取り外す場合には、ばね２４の力に抗して手でピストンを押し付け、 フック部３３を支柱３４に沿って滑らす。引き金は殺菌消毒等のために容易に又 はシール２５（図１０参照）又はその他の部品例えばピストン、ばね又は引き金 自体等の取り替え等のため保全の目的で容易に取り外される。引き金は好ましく はウルテン等の高強度の剛性プラスチックにより形成される。 図１４及び図１５は図８〜１０に示す装置に類似した並行配置したバルブ組立 体を有する、膨張可能なペニス補綴体用の球状ポンプを示している。このポンプ は図示していないリザーバからの液体でペニス補綴体の単数又は複数のシリンダ を膨張するよう球体３６を圧縮しかつ解放することにより作動する。ポペット２ がリザーバからシリンダへの通過位置にあるとき、高圧液体はポンプによってバ ルブ組立体を介してリザーバから管３７に沿って、次いで管３８を介してシリン ダまで動かされる。スライダ１０がオペレータにより反対位置に移動されると、 ポンプの作動はバルブ組立体及びポンプ球体３６を介して単数又は複数のシリン ダからリザーバまで高圧液体を移動することによりシリンダの収縮をもたらす。 所望の弛緩性を得るためには、オペレータは単数又は複数のシリンダからリザ ーバヘ実質的に全ての液体を汲み出す。このバルブ組立体はまたシリンダの無意 識的な膨張を防止している、リザーバ内の高圧下での完全なロックアウト効果を 備えている。図示のポンプ及びバルブ組立体は加圧可能なリザーバが使用される ことを可能とし、これにより適当なシリンダ膨張のために必要な多くのポンプ球 体の圧縮を減じている。 図１６〜１９は血管形成術用バルーンカテーテルのためのシリンジタイプの膨 張器を示している。この実施例は図１０の実施例よりも大変高い例えば３００ｐ ｓｉ又は約２０気圧（ちなみに図１０の膨張器においては下方変位容積と協同し て約６０ｐｓｉ又は４気圧）の液体圧力を提供するために使用される。 バルブ操作は上に述べた膨張器の場合と実質的に同じである。しかしながらこ の実施例では、シリンジタイプのリザーバから液体を移動する圧力は片方の手の ２本の指（３９）と親指（４０）とで操作されるハンドル３９、４０により起動 されるプランジャ１４により提供されている。リザーバ１５ａ内の液体容積はプ ラグ４１の運動により調整される。 ここに図示した実施例は例えば片手操作の、自動安全特性の及び再使用可能な 適切な装置の容易かつ迅速な作動を提供している。しかしてこれらは必要に応じ 殺菌消毒又は消毒可能である。

【手続補正書】 【提出日】１９９５年３月１５日 【補正内容】 （１）明細書第９頁第１２行及び第１６行目の「球体３６」を『球体３６Ａ』 と訂正する。 （２）図面第１頁下段の図面番号（Ｆｉｇ.３）を『Ｆｉｇ.６』と訂正する。 （３）Ｆｉｇ.１４及びＦｉｇ.１５において、符号「３６」を『３６Ａ』と訂 正する。 【図６】 【図１４】 【図１５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ Ｆ１６Ｋ 25/00 7512−3Ｋ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．流れ通路５を通る流体の流れを制御するためのバルブ要素１であって、該流 れ通路を画定しがつその通路の周りに凹み部分３を有しているハウジング４と、 該内端部が座８を画定するような該凹み部分内に載置されているポペットであっ て該凹み部分内に載置されているポペットが前記座へ保持されるとき流体密なシ ールを提供するポペット２と、該ポペットを前記座へ保持するばね手段７と、ポ ペットと協働し前記座へ対するポペットの方向性を変更しこれにより流れ通路を 閉じ又は開放する剛性の可動部材９と、該可動部材を移動する起動手段１０と、 を有するバルブ要素。 ２．ポペットに隣接したハウジングの壁を内方に偏倚しこれにより該座に対する ポペットを移動するように剛性の可動部材を移動することによって座８に対する ポペット２の方向性が変更され、がつ凹み部分３の末端壁が段部１３を有し、ポ ペットが可動部材９により動がされたとき該ポペットが該段部の周りで枢動出来 る請求項１のバルブ要素。 ３．流れ通路を通る流体の流れを制御するためのバルブであって、該流れ通路５ を画定しがつその流れ通路の周りに２つの凹み部分３を有しているハウジング４ と、該内端部が座８を画定するような該凹み部分の各々内に載置されているポペ ットであって該協働するポペットヘッドが前記座へ保持されるとき流体密なシー ルを提供するポペット２と、該各ポペットを前記各座へ保持するように各ポペッ トと協働するばね手段７と、各ポペットと協働しその座へ対して協働するポペッ トの方向性を変更しこれにより前記ポペット周囲の流れ通路を閉じ又は開放する 剛性の可動部材９と、各可動部材を移動する起動手段１０と、を有するハルフ。 ４．可動部材９が起動手段１０によって移動されたとき該可動手段が座に対して ポペット２を移動するようになっておりがつポペットがヘッド部とヘッド部とを 並置して載置されており、各凹み部分３の末端壁が段部１３を有し、ポペットが 可動部材により動がされたとき該ポペットが該段部の周りで枢動出来る請求項３ のバルブ。 ５．２つのバルブが互いに一列に載置されている請求項３のバルブ装置。 ６．２つのバルブが互いに並行に載置されている請求項３のバルブ装置。 ７．膨張可能な装置へ又は該装置がら流体を搬送する搬送装置であって、流体用 のリザーバ１５と、該リザーバがら導管手段１９、１８により画定されがつ該搬 送装置を膨張可能な装置へ接続する接続手段にて終わっている流れ通路と、該流 れ通路を介して流体をポンプ送りするポンプ手段２２、２３と、流体流れを制御 するバルブ手段であって請求項３に記載の少なくとも一つのバルブを有している バルブ手段と、を有している流体搬送装置。 ８．ポンプ手段が引き金作動のピストンポンプ２２、２３がらなり、引き金２１ が取り外し可能となっており、がつ流体搬送装置がバルーン拡張器用の膨張器で ある請求項７の流体搬送装置。 ９．ポンプ手段が球体ポンプ３６であり流体搬送装置が膨張可能なペニス補綴体 用の膨張器である請求項７の流体搬送装置。 １０．ポンプ手段が高圧シリンジであり流体搬送装置が血管形成術用のバルーン カテーテルのための膨張器である請求項７の流体搬送装置。