JPWO2014050866A1 - シリンジポンプ用のシリンジ固定機構 - Google Patents
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Abstract
Description
ところで、前記従来のシリンジポンプでは、シリンジ(S)の着脱を容易にするために、フランジ(SF)と凹部(123)の間には適度な隙間が確保される。このため、例えば、指定のものとは異なるシリンジが装着され、該シリンジのフランジの厚みが指定のものよりも薄かった場合には、シリンジ(S)が前後へガタつき、ピストン(SP)のストロークが変化してしまうおそれがある。
そこで、例えば、特許文献2に記載されるシリンジポンプでは、操作摘み(23)を引き上げる操作によりフランジ装着部(6)を開放し、該フランジ装着部(6)によってフランジ部(53)を厚み方向に挟持するようにしている。
この構成によれば、クランプを一方へ回してシリンジを挟持可能なクランプ位置にすれば、そのクランプの回転に回転カムが連動し、この回転カムに係合されて挟持部材が載置台に接近し該載置台との間にシリンジを挟む。また、クランプを他方へ回してシリンジを挟持不能な非クランプ位置にすれば、そのクランプの回転に回転カムが連動し、この回転カムに係合されて挟持部材が載置台から離隔し該載置台との間に挟持されていたシリンジを解放する。
よって、シリンジのフランジを載置台と挟持部材との間に挟む構造により、シリンジが前後方向へガタつくのを防ぐことができる。また、クランプを回す操作により挟持部材が開閉するため、従来技術のように装着状態の操作時の上下振動によってシリンジが不意に外れてしまうようなことを防ぐことができる。
この構成によれば、載置台にシリンジを載置して該シリンジのフランジ部を挟持部材により挟持した際、シリンジの周方向位置が正規位置と異なる場合には、シリンジのフランジ部における他の部分よりも径外方向に長い長尺状部分に、挟持部材の突起が乗り上がるため、この状態を、センサで検出したり目視確認したりして認識することができる。
そして、このシリンジ固定機構1は、図7に示すように、シリンジポンプAのシリンジ装着部位に組み込まれる。
フランジ部fは、平面視(図5の右側から視ると)略横長楕円状に形成され、載置台10と挟持部材50とによって挟持される鍔状の被挟持部f1と、該被挟持部f1よりも径外方向へ長い鍔状の長尺状部分f2とを有し、正規位置では、被挟持部f1が載置台10の端部と挟持部材60との間に挟まれるようになっている。
この支持軸12は、載置台10から上方へ突出する略円筒状に形成され、その外周部には、受け面11に対する接近離隔方向(換言すれば上下方向)へ連続する溝状のガイド部12aが設けられる。また、支持軸12外周部の上端側には、周方向へ所定長さだけ略C字状に連続する環状凹部12bが形成される。この環状凹部12bは、凹溝状の前記ガイド部12aの上端部に連通しおり、クランプ20を周方向へ案内し回転させる。
このクランプ20は、操作部22の内部が支持軸12に支持されることで、支持軸12に対し上下移動可能であって、且つ、上方側へ移動した際に、前記環状凹部12bに嵌り合って回動することで、前記クランプ位置(図1(a)参照)と前記非クランプ位置(図1(c)参照)との間で約90度回転する。
嵌合穴22aは、支持軸12を下方から挿入する有底穴状であって、支持軸12の外径よりも若干大きい内径に形成される。
被ガイド部22bは、上記クランプ位置では支持軸12外周のガイド部12aに対し嵌り合って上下方向へ移動し、支持軸12上端側では環状凹部12bに嵌り合って周方向へ所定量回動するように形成される。
この回転軸30は、支持軸12の内周面に対し、オーリングや軸受部材等を介して、上下方向へスライド可能であって且つ周方向へ回転可能に嵌合している。
また、この回転軸30における載置台10よりも下側には、歯車41が環状に固定され、この歯車41よりも更に下側には、付勢部材31が装着され、この付勢部材31よりも更に下側には、付勢部材31の下端を受けるようにして受け部材32が固定されている。
より詳細に説明すれば、歯車42は歯車41に対し噛み合い、歯車43は歯車42に対し噛み合っている。
これら歯車41,42,43は、後述する回転カム44を受け面11の略真下に配置するためのものであり、1対1のギヤ比で噛み合っている。なお、他例としては、前記ギヤ比を変えることも可能である。
この回転カム44は、略円板状に形成されるとともに、その外周部に、略凹状のカム面44aを有する。このカム面44aは、周方向寸法を遠心方向へ向かって徐々に拡大する略扇形の凹状に形成される。この形状によれば、このカム面44aにおける周方向の両端側には、傾斜面が形成され、この傾斜面が、回転カム44の回転に伴って挟持部材50の係合突起51aに摺接して、挟持部材50を進退させる。
この突起53aは、シリンジSにおけるフランジ部fの長尺状部分f2が、当挟持片部53と載置台10との間に差し込まれた場合に、該長尺状部分f2の端部に摺接され押し上げられるように、傾斜面53a1を有する。この傾斜面53a1は、図5及び図6に示すように、下方へ向かって載置台10に近づくように傾斜している。
この非感知部51bは、挟持部材50がシリンジSのフランジ部fを挟持した正規の挟持状態(図5(b)に示す状態)になった際に、位置センサ60により感知されるように構成される。より具体的に説明すれば、この非感知部51bは、一方のロッド部52の端部から反挟持片部53側へ突出する突片状に形成されるとともに、その突片状の部分に、挟持部材50の進退方向に対し交差する方向へ貫通するスリット51b1を有する。
本実施例のシリンジ固定機構1では、挟持部材50がフランジ部fの被挟持部f1を挟持した正規の挟持状態(図5(b)に示す位置)にて、位置センサ60の光路が非感知部51bのスリット51b1を通過した際に、位置センサ60から感知信号が出力され、その他の位置では、前記光路が非感知部51bのスリット51b1以外の部分によって遮られて前記感知信号の出力が停止するように構成される。なお、他例としては、前記光路が遮られた際に感知信号を出力し、前記光路がスリット51b1を通過した場合に前記感知信号の出力を停止するようにしてもよい。
図1(a)に示す状態は、当該シリンジ固定機構1がシリンジSを挟持しない初期位置にあるものとする。
初期位置のシリンジ固定機構1に対しシリンジSを挟持させる場合、先ず、クランプ20を、載置台10に相対し上方へ引き上げ、図1(b)に示す状態にする。この引き上げ操作の際、クランプ20は、その内周部の被ガイド部22bが支持軸12外周のガイド部12aに案内されることで、回転することなく上方へスライドする(図1及び図2参照)。
この状態において、クランプ20に回転操作が加えられると、該クランプ20は、内部の被ガイド部22bを環状凹部12bに嵌め合うことで引き上げ状態を維持したまま、周方向の一方へ所定量(図示例によれば90度)回転し、非クランプ位置(図1に示す位置)となる。
したがって、回転する回転カム44のカム面44a(詳細には該カム面44a両側の傾斜面)によって、挟持部材50の係合突起51aが押し上げられ、挟持部材50の挟持片部53が載置台10の端部から離れ、挟持片部53と載置台10との間に隙間Wが形成される(図1(c)及び図4(b)参照)。
そして、この状態で、クランプ20が逆方向(図1によれば時計方向)へ回転操作されと、クランプ本体部21が受け面11に対向するクランプ位置になり、クランプ20全体が付勢部材31の付勢力によって下方へ若干下がり、クランプ本体部21と受け面11との間にシリンダ部s1が挟まれ、略同時に、挟持部材50の係合突起51aが回転カム44に嵌り合いながら、挟持片部53が、付勢部材54の付勢力によって載置台10の端部に接近し該端部との間にフランジ部fの被挟持部f1を挟持する。この正規の挟持状態は、位置センサ60の感知信号に基づき、外部から認識できる。
次の操作として、若干上方へ引き上げた操作部22を逆方向(図1によれば反時計方向)へ回転させれば、クランプ本体部21が被クランプ位置となり、略同時に挟持部材50が挟持状態を解除するため、シリンジSを上方へ外すことが可能となる。
また、クランプ20を回す操作により挟持部材50が開閉する構造であるため、挟持部材50を開閉する操作を直感的に把握し易い上、挟持部材50の開閉に伴う上下振動が比較的小さく、ひいては、例えば、装着状態のシリンジSを外す際に、操作時の上下振動によってシリンジSが不意に外れてしまうようなことを防ぐことができる。
また、シリンジSに対する正規の挟持状態(図5(b)参照)、あるいはそうでない状態を、位置センサ60の感知に基づく信号によって容易に把握することができる。
また、載置台10の端部と挟持片部53の間の隙間Wの下方に、位置センサ60や、歯車41,42,43、回転カム44等を配置しない構造であるため、万が一シリンジSから液体が漏れた場合でも、その液体により当該シリンジ固定機構1が支障をきたすようなことを防ぐことができる。
同様に、回転カム44と被係合部51についても、その凹凸関係を逆にすることが可能である。
11:受け面 12:支持軸
12a:ガイド部 20:クランプ
22b:被ガイド部 30:回転軸
31:付勢部材 41,42,43:歯車
44:回転カム 50:挟持部材
53:挟持片部 53a:突起
54:付勢部材 S:シリンジ
s1:シリンダ部 f:フランジ部
f1:被挟持部 f2:長尺状部分
Claims (6)
- シリンジの外周部を受ける受け面を有する載置台と、
前記受け面に沿う回転運動により、前記受け面に対向してシリンジの外周部を挟持可能なクランプ位置と、同シリンジの外周部を挟持不能な非クランプ位置との間で移動するクランプと、
前記クランプと連動して双方向へ回転するように設けられた回転カムと、
前記回転カムに係合されることで前記載置台に接近離隔する挟持部材とを備え、
前記挟持部材は、前記クランプの前記クランプ位置側への回転に連動する前記回転カムに係合されることで、前記載置台に接近して該載置台との間に前記シリンジのフランジ部を厚み方向へ挟み、前記クランプの前記非クランプ位置側への回転に連動する前記回転カムに係合されることで、前記載置台から離隔して前記フランジ部を解放することを特徴とするシリンジポンプ用のシリンジ固定機構。 - 前記クランプを支持する支持軸を備え、前記クランプと前記支持軸とのうちの一方に被ガイド部を設けるとともにその他方には該被ガイド部を前記受け面に対する接近離間方向へ案内するガイド部を設け、前記クランプが前記受け面から所定量離れると前記被ガイド部が前記ガイド部から外れて、前記クランプが前記非クランプ位置側へ回転するようにしたことを特徴とする請求項1記載のシリンジポンプ用のシリンジ固定機構。
- 前記挟持部材を挟持方向へ付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項2記載のシリンジポンプ用のシリンジ固定機構。
- 一端側に前記クランプを固定するとともに他端側を前記支持軸に対し回転可能に貫通させた回転軸と、該回転軸の前記他端側に設けられた歯車とを備え、前記クランプの回転が、前記回転軸及び前記歯車を介して前記回転カムに伝達されるようにしたことを特徴とする請求項3記載のシリンジポンプ用のシリンジ固定機構。
- 前記挟持部材における挟持面に突起を設け、前記シリンジのフランジ部における他の部分よりも径外方向に長い長尺状部分が、前記突起と前記載置台との間に差し込まれた場合に、前記突起が前記長尺状部分に乗り上がるようにしたことを特徴とする請求項4記載のシリンジポンプ用のシリンジ固定機構。
- 前記挟持部材の位置を検出する位置センサを設けたことを特徴とする請求項5記載のシリンジポンプ用のシリンジ固定機構。
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