WO2014123178A1 - チュービングポンプ - Google Patents

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真弘 小山
誠 柏木
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並木精密宝石株式会社
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Definitions

  • the present invention is mainly used as a medical infusion pump, and relates to a tubing pump in which liquid in a tube that is detachably mounted is transferred by a pump mechanism.
  • This shuttle-type infusion pump is, for example, disclosed in Patent Document 1 in which a tube is arranged between a V groove formed by an upper jaw (220) and a lower jaw (222) and a V groove of a shuttle (200), It is disclosed that the shuttle (200) is reciprocated so that the tube is repeatedly pressed.
  • an upstream valve (412) is disposed on the upstream side of the shuttle (200), and a downstream valve (414) is disposed on the downstream side.
  • the upstream valve (412) and the downstream valve (414) are interlocked with the reciprocating motion of the shuttle (200) and the infusion tube is closed or released from the closed state at an appropriate timing, the liquid in the infusion tube is transferred. Is done.
  • the operating ranges of the shuttle (200), upstream valve (412), and downstream valve (414) are individually cam shapes for defining the operations of the shuttle (200), upstream valve (412), and downstream valve (414). Is defined by one cam (100) part.
  • a tube is disposed between the V-groove of the V-groove-shaped fixing component (22) and the V-groove of the V-groove-shaped driving component (12A).
  • the thing by the method of pressing a tube repeatedly is disclosed by reciprocating the groove-shaped drive component (12A).
  • the shuttle-type infusion pump as shown in the cited document 1 and the cited document 2 is a peristaltic-type infusion that presses the infusion tube by a plurality of peristaltic movements as shown in Patent Document 3, for example. Compared to pumps, it achieves excellent flow accuracy.
  • a first aspect for solving the above-described problem is a tubing pump for transferring liquid in a detachably mounted tube by a pump mechanism, wherein the pump mechanism is a valve for closing and opening the mounted tube. And a tube pressing mechanism that repeatedly presses the tube.
  • the tube pressing mechanism includes a pump block that is movably held by at least two guide shafts, and the pump block continuously reciprocates. By operating, the tube is repeatedly pressed.
  • the play of the drive unit can be prevented, so that the liquid in the infusion tube can be transferred with a more stable flow rate accuracy.
  • the second aspect is the first aspect, wherein the tube pressing mechanism is disposed at a position facing the pump block, and an opposing part that does not operate when the liquid in the tube is transferred is disposed.
  • a substantially V-shaped first groove is formed, and the opposing part is formed with a substantially V-shaped second groove, and when the pump block continuously reciprocates, the first The tube is repeatedly pressed between the second groove portion and the second groove portion.
  • the deformed state of the tube due to pressing can be restored before being pressed again, so that the liquid in the infusion tube can be transferred with more stable flow accuracy. can do.
  • a third aspect is the first aspect or the second aspect, wherein the valve mechanism is arranged on the upstream side and the downstream side, and the tube pressing mechanism includes the upstream side valve mechanism and the downstream side valve mechanism.
  • the operation range of the pump block disposed in the tube pressing mechanism is determined by a pump cam, and the operation range of the upstream valve of the upstream valve mechanism is the first
  • the operation range of the downstream valve of the downstream valve mechanism is determined by the second valve cam, and the pump cam, the first valve cam, and the second valve cam are Each is a separate cam part.
  • valve opening / closing timing can be set more appropriately, so that the liquid in the infusion tube can be transferred with a more stable flow rate accuracy.
  • FIG. 1 is an external perspective view of a tubing pump according to the present invention. It is an external appearance perspective view which shows the state which opened the front door of the tubing pump which concerns on this invention. It is a disassembled perspective view which shows the structure of the tubing pump which concerns on this invention.
  • the tubing pump which concerns on this invention it is a figure which shows the positional relationship of a pump cam and a pump block. It is a figure which shows the cam shape of a pump cam in the tubing pump which concerns on this invention.
  • the tubing pump concerning the present invention it is a chart figure showing operation timing of a pump block and a valve.
  • FIGS. 1 to 8 correspond to this embodiment.
  • the number of the reference drawing is described in parentheses when there is a drawing particularly suitable for reference with respect to the explanation portion.
  • FIG. 1 and FIG. 2 are devices for forcing a liquid (for example, medicinal solution, nutrients, etc.) through a tube to inject it into a patient's body by applying a pump mechanism according to the present invention.
  • the appearance of the tubing pump 1 is shown.
  • the tubing pump 1 includes a door 20 that opens and closes the front portion of the pump body 10.
  • FIG. 1 shows a state where the door 20 is closed
  • FIG. 2 shows a state where the door 20 is opened.
  • the pump body 10 is formed in a substantially rectangular box shape, and has an upright base 11 that is opened and closed by a door 20 on the front side, and a tube 30 clamped by a clamp device 40 on the base 11. Is inserted sideways (see FIG. 2). The clamp state of the tube 30 by the clamp device 40 is released when the door 20 is closed.
  • the base 11 is a thick, substantially plate-like part, and includes a pump mechanism 50 for forcibly transferring the liquid in the attached tube 30.
  • the pump mechanism 50 allows the liquid in the tube 30 to flow upstream by appropriately combining a pressing / releasing operation with respect to the attached tube 30, an opening / closing operation of the valve 51 on the upstream side, an opening / closing operation of the valve 52 on the downstream side, and the like. It is forcibly transferred in the direction d from the side to the downstream side (see FIG. 2).
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing components of the pump mechanism 50.
  • the pump mechanism 50 includes components such as an upstream valve 51, an upstream valve cam 51C, a downstream valve 52, a downstream valve cam 52C, a pump block 53, a pump block cam 53C, a guide shaft 53S, a shaft 54, and a pump block case 55. Has been.
  • the tube pressing mechanism portion is formed with the pump block 53, the pump block cam 53C, and the guide shaft 53S as main components.
  • the upstream side valve mechanism portion is formed in the pump mechanism 50 with the upstream side valve 51 and the upstream side valve cam 51C as main components. Further, the downstream side valve mechanism part is formed in the pump mechanism 50 with the downstream side valve 52 and the downstream side valve cam 52C as main components.
  • the upstream valve cam 51C, the downstream valve cam 52C, and the pump block cam 53C are fixed to the shaft 54.
  • the shaft 54 continuously rotates using an electric motor (not shown) as a power source.
  • the upstream valve cam 51C, the downstream valve cam 52C, and the pump block cam 53C are within a certain range determined by the respective cam shapes on the upstream valve 51, the downstream valve 52, and the pump block 53, respectively. , Reciprocate.
  • the tube pressing mechanism portion and the upstream and downstream valve mechanism portions work together to repeatedly press the tube 30 at an appropriate timing, and the tube 30 is closed or closed on the upstream and downstream sides. By releasing this, the liquid in the infusion tube is transferred.
  • the tube pressing mechanism portion includes the pump block 53, the pump block cam 53C, and the guide shaft 53S.
  • the position of the pump block 53 that reciprocates up and down is determined by the position of the pump block cam 53C that rotates about the shaft 54 as a rotation axis.
  • FIG. 4 shows the cam shape of the pump block cam 53C.
  • the cam surface of the pump block cam 53C having the cam shape shown in FIG. 4 contacts the upper bearing portion 53u or the lower bearing portion 53d of the pump block 53.
  • the position of the pump block 53 is determined by the position.
  • FIG. 5A shows a positional relationship with the pump block cam 53C in a state where the pump block 53 is at the highest position.
  • FIG. 5B shows the positional relationship with the pump block cam 53C in a state where the pump block 53 is in the intermediate position.
  • FIG. 5C shows a positional relationship with the pump block cam 53C in a state where the pump block 53 is at the lowest position.
  • the pump block 53 is held so as to be movable only in the vertical direction by being arranged through the guide shaft 53S in the ball bush portions 35b provided on the upstream side and the downstream side.
  • the pump block 53 is formed with a V-groove 53v that is a substantially V-shaped recess, and the tube 30 is disposed along the V-groove 53v.
  • the pump block facing component 21 having a substantially V-shaped concave portion is fixedly disposed at a position facing the pump block 53 when the door 20 is closed.
  • the tube is arranged in a diamond-shaped space formed by the V groove 21v, which is a substantially V-shaped recess formed in the pump block facing part 21, facing the V groove 53v of the pump block 53. (See FIG. 6 (a) and FIG. 6 (c))
  • the shape of the tube 30 is the elastic force of the material of the tube 30 and the tube Due to the pressure of the liquid flowing in 30, it tries to return to the state before being pressed.
  • the infusion tube 30 is pushed from both sides by the inclined surface of the V-groove 53v and the inclined surface of the V-groove 21v, thereby restoring the shape of the tube.
  • Cheap in addition to the elastic force of the material of the tube 30 and the pressure of the liquid, the infusion tube 30 is pushed from both sides by the inclined surface of the V-groove 53v and the inclined surface of the V-groove 21v, thereby restoring the shape of the tube.
  • the valve mechanism section includes an upstream valve 51 and an upstream valve cam 51C on the upstream side, and includes a downstream valve 52 and a downstream valve cam 52C on the downstream side.
  • the position of the valve 51 (52) that performs the operation of closing or releasing the tube 30 is determined by the position of the valve cam 51C (52C) that rotates around the shaft 54 as a rotation axis.
  • FIG. 7A shows a positional relationship with the valve cam 51C (52C) in a state in which the valve 51 (52) is in a position where the tube 30 is not blocked.
  • FIG. 7B shows a positional relationship with the valve cam 51C (52C) in a state where the valve 51 (52) is in a position where the tube 30 is closed.
  • the upstream side valve 51 and the downstream side valve 52 are separate parts, a large movable part can be set and an ideal valve angle can be set, so that the flow rate accuracy as an infusion pump can be improved.
  • FIG. 8 is a chart showing the operation timing of the pump block 53, the upstream valve 51, and the downstream valve 52 when the shaft 54 makes one rotation in the tubing pump 1 of this embodiment.
  • the pump block 53 When the shaft 54 makes one rotation, the pump block 53 performs a reciprocating operation up and down. Further, when the shaft 54 makes one rotation, the upstream side valve 51 performs the operation of opening and closing the valve twice. At this time, the downstream valve 52 performs the operation of opening and closing the valve twice with a different timing from the upstream valve 51.
  • FIG. 8 shows the relationship between these operations.
  • 8 represents the movement displacement amount of the pump block 53, the upstream side valve 51, and the downstream side valve 52.
  • the amount of movement when the valve opens to the maximum is set to 1, and the maximum amount of displacement that the pump block 53 moves upward or downward from the intermediate point is set to 3. .
  • the pump block cam 53C operates the pump block 53 in the range of 44 ° indicated as F in FIG.
  • the upstream valve 51 opens the infusion tube 30, and the downstream valve 52 closes the infusion tube 30.
  • the pump block 53 moves toward the intermediate position, the liquid is sucked (Fill).
  • the pump block cam 53C operates the pump block 53 within the range of 70 ° indicated as P in FIG.
  • the upstream valve 51 closes the infusion tube 30, and the downstream valve 52 opens the infusion tube 30.
  • the inclined surface of the V-groove 53v of the pump block 53 pushes the infusion tube 30 to discharge the liquid.
  • the cams that change the operation directions of the pump block 53, the upstream valve 51, and the downstream valve 52 are used as separate cams, respectively, and as a result, the allowable range in design is expanded.
  • the range could be set to 70 °.
  • the cam angle range for discharge is set to 70 ° and the cam angle range for suction (Fill) is set to 44 °.
  • Other angle ranges may be set according to the setting.
  • one shaft 54 is used as a common rotation shaft for the pump block cam 53C, the upstream valve cam 51C, and the downstream valve cam 52C. May be.
  • Tube 40 Clamp device 50: Pump mechanism 51: Upstream valve 51C: Upstream valve cam 52: Downstream valve 52C: Downstream valve cam 53: Pump block 53b: Ball bushing 53d: Lower bearing 53u: Upper bearing 53v: V groove 53S (guide pump) 53S: Guide shaft 54: Shaft

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Abstract

【課題】 特に医療用途の輸液ポンプにおいて望まれる流量精度の向上を図れるチュービングポンプの構造を実現する。 【解決手段】 着脱可能に装着されるチューブ内の液体を移送するチュービングポンプにおいて、装着された前記チューブを閉塞及び開放するバルブ機構と、チューブを繰り返し押圧するチューブ押圧機構とでポンプ機構を構成し、チューブ押圧機構は、少なくとも2本のガイドシャフトによって、移動可能に保持されるポンプブロックを備える構造とする。

Description

チュービングポンプ
 本発明は、主に医療用の輸液ポンプとして使用されるものであって、着脱可能に装着されるチューブ内の液体をポンプ機構により移送するようにしたチュービングポンプに関するものである。
 従来、医療用の輸液ポンプの方式として、2つのV溝の間に配置されたチューブを、どちらか一方のV溝が往復運動をしながら繰り返し押圧するシャトル方式の輸液ポンプがある。
 このシャトル方式の輸液ポンプは、例えば特許文献1に、上部顎(220)と下部顎(222)とで形成されるV溝と、シャトル(200)のV溝との間にチューブを配置し、シャトル(200)が往復運動することで、チューブを繰り返し押圧する方法によるものが開示されている。
 特許文献1の輸液ポンプでは、シャトル(200)の上流側には上流バルブ(412)が配置され、下流側には下流バルブ(414)が配置されている。
 上流バルブ(412)及び下流バルブ(414)が、シャトル(200)の往復運動と連動して、適切なタイミングで輸液チューブを閉塞又は閉塞状態の解除を行うことによって、輸液チューブ内の液体が移送される。
 シャトル(200)、上流バルブ(412)、下流バルブ(414)の動作範囲は、シャトル(200)、上流バルブ(412)、下流バルブ(414)の各々の動作を規定する為のカム形状が個別に形成されている、1つのカム(100)部品により規定されている。
 シャトル方式の輸液ポンプの他例としては、特許文献2に、V溝形状固定部品(22)のV溝と、V溝形状駆動部品(12A)のV溝との間にチューブを配置し、V溝形状駆動部品(12A)が往復運動することで、チューブを繰り返し押圧する方法によるものが開示されている。
 引用文献1及び引用文献2に示されるようなシャトル式の輸液ポンプは、例えば特許文献3に示されている、複数のフィンガーが全体として蠕動運動することによって輸液チューブを押圧するペリスタルティック方式の輸液ポンプと比較して、優れた流量精度を実現している。
特表平11-508017号公報 WO2009/133705号公報 特開平5-277183号公報
 しかしながら、特に医療用途の輸液ポンプにおいて望まれる流量精度の向上に対する要求に応える為には、更なる工夫を必要としていた。
 上記課題を解決するための第1態様は、着脱可能に装着されるチューブ内の液体をポンプ機構により移送するチュービングポンプであって、前記ポンプ機構は、装着された前記チューブを閉塞及び開放するバルブ機構と、前記チューブを繰り返し押圧するチューブ押圧機構とで構成され、前記チューブ押圧機構は、少なくとも2本のガイドシャフトによって、移動可能に保持されるポンプブロックを備え、前記ポンプブロックが連続して往復動作することで、前記チューブを繰り返し押圧することを特徴としている。
 上記構成によれば、駆動部のガタつきを防止できるので、より安定した流量精度で、輸液チューブ内の液体を移送することができる。
 また、第2態様は、第1態様において、前記チューブ押圧機構は、前記ポンプブロックに対向する位置に、前記チューブ内の液体を移送する時に動作しない対向部品が配置されており、前記ポンプブロックは、略V形状の第一の溝部が形成されており、前記対向部品は、略V形状の第二の溝部が形成されており、前記ポンプブロックが連続して往復動作するときに、前記第一の溝部と、前記第二の溝部との間で、前記チューブが繰り返し押圧されることを特徴としている。
 上記構成によれば、チューブ繰り返し押圧する過程において、押圧によるチューブの変形状態を、次に再び押圧される前に復元することができるので、更に安定した流量精度で、輸液チューブ内の液体を移送することができる。
 また、第3の態様は、第1態様又は第2態様において、前記バルブ機構は、上流側と下流側に配置されており、前記チューブ押圧機構は、上流側のバルブ機構と下流側のバルブ機構との間に配置されており、前記チューブ押圧機構に配置される前記ポンプブロックの動作範囲は、ポンプカムで決められており、前記上流側のバルブ機構の上流側バルブの動作範囲は、第一のバルブカムで決められており、前記下流側のバルブ機構の下流側バルブの動作範囲は、第二のバルブカムで決められており、前記ポンプカムと、前記第一のバルブカムと、前記第二のバルブカムとは、各々別体のカム部品であることを特徴としている。
 上記構成によれば、バルブの開閉のタイミングをより適切に設定できるので、更に安定した流量精度で、輸液チューブ内の液体を移送することができる。
 本発明によれば、より流量精度の向上を図ることができるチュービングポンプを構成することができるという効果が得られる。
本発明に係るチュービングポンプの外観斜視図である。 本発明に係るチュービングポンプの前扉を開いた状態を示す外観斜視図である。 本発明に係るチュービングポンプの構造を示す分解斜視図である。 本発明に係るチュービングポンプにおいて、ポンプカムとポンプブロックの位置関係を示す図である。 本発明に係るチュービングポンプにおいてポンプカムのカム形状を示す図である。 本発明に係るチュービングポンプにおいてチューブの変形・復元の状態を示す模式図である。 本発明に係るチュービングポンプにおいて、バルブカムとバルブの位置関係を示す図である。 本発明に係るチュービングポンプにおいて、ポンプブロックとバルブの動作タイミングを示すチャート図である。
 次に、上記形態を具体化した好ましい実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例には図1~図8の図面が対応している。下記説明の中で、説明部位に対して、特に、参照するのに適した図面がある場合には、括弧書きで参照図面の番号を記載している。
 図1及び図2は、チューブ内を液体(例えば、薬液、栄養剤等)をポンプによって強制的に流動させて患者の体内に注入する装置であって、本発明に係るポンプ機構を適用しているチュービングポンプ1の外観を示している。このチュービングポンプ1は、ポンプ本体10の正面部を開閉するドア20を具備しており、図1はドア20を閉じた状態を示し、図2はドア20を開いた状態を示している。
 ポンプ本体10は、略矩形箱状に形成され、その正面側に、ドア20によって開閉される直立状の基台11を有し、この基台11には、クランプ装置40によってクランプされたチューブ30が横向き状態で挿通される(図2参照)。クランプ装置40によるチューブ30のクランプ状態は、ドア20を閉じると解除される。
 基台11は、厚肉な略板状の部位であり、装着されたチューブ30内の液体を強制移送するポンプ機構50を具備している。ポンプ機構50は、装着されたチューブ30に対する押圧・開放動作、その上流側におけるバルブ51の開閉動作、下流側におけるバルブ52の開閉動作等を、適宜に組み合わせることによって、チューブ30内の液体を上流側から下流側の方向dに強制的に移送するものである(図2参照)。
<ポンプ機構の構成>
 図3は、ポンプ機構50の構成部品を示す分解斜視図である。ポンプ機構50は、上流側バルブ51、上流側バルブカム51C、下流側バルブ52、下流側バルブカム52C、ポンプブロック53、ポンプブロックカム53C、ガイドシャフト53S、シャフト54、ポンプブロックケース55などの部品により構成されている。
 これらの構成部品の内、ポンプブロック53とポンプブロックカム53Cとガイドシャフト53Sとを主な構成部品として、チューブ押圧機構部を形成している。
 そして、上流側バルブ51と上流側バルブカム51Cとを主な構成部品として、ポンプ機構50の中で上流側バルブ機構部を形成している。また、下流側バルブ52と下流側バルブカム52Cとを主な構成部品として、ポンプ機構50の中で下流側バルブ機構部を形成している。
 シャフト54には、上流側バルブカム51Cと下流側バルブカム52Cとポンプブロックカム53Cとが、固定されている。シャフト54は電気モータ(図示しない)を動力源として連続的に回転する。
 シャフト54が連続して回転するとき、上流側バルブカム51C、下流側バルブカム52C、ポンプブロックカム53Cが、各々上流側バルブ51、下流側バルブ52、ポンプブロック53に各カム形状により定まる一定の範囲で、往復動作をさせる。
 このとき、チューブ押圧機構部と上流側と下流側のバルブ機構部とが連動して、適切なタイミングでチューブ30の押圧を繰り返すと共に、上流側及び下流側でのチューブの30の閉塞又は閉塞状態の解除を行うことによって、輸液チューブ内の液体が移送されることになる。
<チューブ押圧機構部>
 上述したように、チューブ押圧機構部は、ポンプブロック53とポンプブロックカム53Cとガイドシャフト53Sとを備えている。
 上下に往復運動をするポンプブロック53の位置は、シャフト54を回転軸として回動するポンプブロックカム53Cの位置によって定まる。
 図4は、ポンプブロックカム53Cのカム形状を示している。ポンプブロック53が中間位置にある状態から、上下に移動するとき、図4に示すカム形状を有するポンプブロックカム53Cのカム面がポンプブロック53の上側ベアリング部53u又は下側ベアリング部53dに接触する位置によって、ポンプブロック53の位置が定まる。
 図5(a)は、ポンプブロック53が最上位の位置にある状態でのポンプブロックカム53Cとの位置関係を示している。
 図5(b)は、ポンプブロック53が中間位置にある状態でのポンプブロックカム53Cとの位置関係を示している。
 図5(c)は、ポンプブロック53が最下位の位置にある状態でのポンプブロックカム53Cとの位置関係を示している。
 また、ポンプブロック53は、上流側と下流側に備えるボールブッシュ部35bにガイドシャフト53Sを通して配置することにより、上下方向にのみ移動可能に保持されている。
 このガイドシャフト53Sによって保持されていることで、ポンプブロック53が上下に往復運動する際に、他の方向にガタつくことを防ぐことができる。
 また、ガタつきを防止できることで、ポンプ動作時の振動や騒音を抑えることができるとともに、輸液ポンプとしての流量精度に向上にも資することになる。
 ポンプブロック53には、略V形状の凹部であるV溝53vが形成されており、このV溝53vに沿ってチューブ30を配置する。
 一方、ドア20にも、ドア20を閉じたときには、ポンプブロック53に対向する位置に、略V形状の凹部を有しているポンプブロック対向部品21が固定配置されてる。
 このポンプブロック対向部品21に形成されている略V形状の凹部であるV溝21vが、ポンプブロック53のV溝53vと向かい合うことで出来る菱形の空間に、チューブが配置される。(図6(a)、図6(c)参照)
 この状態から、ポンプブロック53が上下に往復運動をするとき、チューブ30が繰り返し押圧される。(図4(b)、図4(d)参照)
 ポンプブロック53の動作の過程でチューブ30が押圧された状態(図6(b))から菱形の空間が形成されて解除されるとき、チューブ30の形状は、チューブ30の材質の弾性力とチューブ30内を流れる液体の圧力によって、押圧される前の状態に戻ろうとする。
 このとき、チューブ30の材質の弾性力と、液体の圧力に加えて、V溝53vの斜面とV溝21vの斜面とによって輸液チューブ30が両側から押されることによって、よりチューブの形状が復元されやすい。
 これにより、チューブ30が、押圧されて変形している状態から、次に押圧されるまでの間に、チューブの形状が、より確実に復元されるので、チューブ30を押圧する毎の液体の移送量が安定して、流量精度が向上する。
<バルブ機構部>
 バルブ機構部は、上流側では、上流側バルブ51と上流側バルブカム51Cとを備えており、下流側では下流側バルブ52と下流側バルブカム52Cとを備えている。
 チューブ30を閉塞又は解除する動作を行うバルブ51(52)の位置は、シャフト54を回転軸として回動するバルブカム51C(52C)の位置によって定まる。
 図7(a)は、バルブ51(52)がチューブ30の閉塞を解除している位置にある状態でのバルブカム51C(52C)との位置関係を示している。
 図7(b)は、バルブ51(52)がチューブ30を閉塞している位置にある状態でのバルブカム51C(52C)との位置関係を示している。
 上流側のバルブ51と下流側のバルブ52とは、別体の部品であるため、可動部を大きくとり理想的なバルブ角度が設定できるので、輸液ポンプとしての流量精度の向上が図れる。
<ポンプブロックとバルブとの動作関係>
 図8は、本実施例のチュービングポンプ1において、シャフト54が1回転するときのポンプブロック53、上流側バルブ51、下流側バルブ52バルブの動作タイミングを示すチャート図である。
 シャフト54が1回転するとき、ポンプブロック53は上下に1往復する動作を行う。
 また、上流側バルブ51は、シャフト54が1回転するとき、バルブを開閉する動作を2回行う。
 このとき、下流側バルブ52は、上流側バルブ51とは、タイミングをずらして、バルブを開閉する動作を2回行う。図8ではこれらの動作の関係を示している。
 図8の横軸は、シャフト54を回転軸として、回転する3つの別体のカム、すなわちポンプブロックカム53C、上流側バルブカム51C、下流側バルブカム52Cの回転角度である。
 図8の縦軸は、ポンプブロック53、上流側バルブ51、下流側バルブ52バルブの移動変位量を表している。
 図8からわかるように、本実施例では、バルブが最大に開くときの移動量を1として、ポンプブロック53が中間地点から上方向または下方向に移動する最大変位量を3として設定している。
 チューブ30内の液体を吸引(Fill)するとき、ポンプブロックカム53Cは図4でFとして指示している44°の範囲で、ポンプブロック53を動作させている。このとき、上流側バルブ51は輸液チューブ30を開放し、下流側バルブ52は、輸液チューブ30を閉塞している。そしてポンプブロック53がより中間位置に向かって移動するにしたがい液体を吸引(Fill)する。
 チューブ30内の液体を吐出(Pump)するとき、ポンプブロックカム53Cは図4でPとして指示している70°の範囲で、ポンプブロック53を動作させている。このとき、上流側バルブ51は輸液チューブ30を閉塞し、下流側バルブ52は、輸液チューブ30を開放している。そしてポンプブロック53のV溝53vの斜面が輸液チューブ30を押していくことによって、液体を吐出(Pump)させる。
 輸液ポンプとしての流量精度を上げるための要素の1つとして、バルブ開閉のタイミングやチューブの弾性力等の諸条件を考慮した上で、できるだけ吐出時間の割合を多くすることが望ましい。
 ポンプブロックカム53Cの吐出(Pump)の為のカム角度範囲を広く設定する必要がある。従来、チューブを押圧する駆動部品と上下流のバルブ1つのカムで動作させる形態では、カム角度範囲を60°程度よりも更に大きくすることが困難であった。
 しかし本実施例では、ポンプブロック53、上流側バルブ51、下流側バルブ52の動作方向を変えるカムを各々別体のカムを使用することで、設計上の許容範囲が広がった結果、少なくともカム角度範囲を70°に設定できた。
 なお、上記実施例によれば、吐出(Pump)の為のカム角度範囲を70°とし、吸引(Fill)の為のカム角度範囲を44°に設定したが、上下流側のバルブの開閉タイミングの設定に合わせて、他の角度範囲を設定してもよい。
 また、上記実施例によれば、1本のシャフト54をポンプブロックカム53C、上流側バルブカム51C、下流側バルブカム52Cの共通の回転軸としたが、全部又は一部について、各々異なる回転軸を設定してもよい。
 1:チュービングポンプ
 10:ポンプ本体
 11:基台
 20:ドア
 21:ポンプブロック対向部品
 21v:(ポンプブロック対向部品の)V溝部
 30:チューブ
 40:クランプ装置
 50:ポンプ機構
 51:上流側バルブ
 51C:上流側バルブカム
 52:下流側バルブ
 52C:下流側バルブカム
 53:ポンプブロック
 53b:ボールブッシュ部
 53d:下側ベアリング
 53u:上側ベアリング
 53v:(ポンプブロックの)V溝部
 53S:ガイドシャフト
 54:シャフト

Claims (3)

  1.  着脱可能に装着されるチューブ内の液体をポンプ機構により移送するチュービングポンプであって、
     前記ポンプ機構は、装着された前記チューブを閉塞及び開放するバルブ機構部と、前記チューブを繰り返し押圧するチューブ押圧機構部とで構成され、
     前記チューブ押圧機構部は、少なくとも2本のガイドシャフトによって、移動可能に保持されるポンプブロックを備え、
     前記ポンプブロックが連続して往復動作することで、前記チューブを繰り返し押圧することを特徴とするチュービングポンプ。
  2.  前記チューブ押圧機構部は、前記ポンプブロックに対向する位置に、前記チューブ内の液体を移送する時に動作しない対向部品が配置されており、
     前記ポンプブロックは、略V形状の第一の溝部が形成されており、
     前記対向部品は、略V形状の第二の溝部が形成されており、
     前記ポンプブロックが連続して往復動作するときに、前記第一の溝部と、前記第二の溝部との間で、前記チューブが繰り返し押圧されることを特徴とする
     請求項1記載のチュービングポンプ。
  3.  前記バルブ機構部は、上流側と下流側に配置されており、
     前記チューブ押圧機構部は、上流側のバルブ機構と下流側のバルブ機構との間に配置されており、
     前記チューブ押圧機構部に配置される前記ポンプブロックの動作範囲は、ポンプカムで決められており、
     前記上流側のバルブ機構部の上流側バルブの動作範囲は、第一のバルブカムで決められており、
     前記下流側のバルブ機構部の下流側バルブの動作範囲は、第二のバルブカムで決められており、
     前記ポンプカムと、前記第一のバルブカムと、前記第二のバルブカムとは、各々別体のカム部品であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のチュービングポンプ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10167861B2 (en) 2016-05-26 2019-01-01 Namiki Precision Singapore Pte. Ltd. Infusion pump

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6307437B2 (ja) * 2012-11-14 2018-04-04 アダマンド並木精密宝石株式会社 チュービングポンプ
US20180140770A1 (en) * 2015-06-01 2018-05-24 Smiths Medical Asd, Inc. Infusate tubing clamp systems for infusion pumps
US10366788B2 (en) * 2016-08-22 2019-07-30 Curlin Medical Inc. Administration set detection and authentication using cam profiles
JP2022547428A (ja) * 2019-08-28 2022-11-14 スミスズ メディカル エーエスディー,インコーポレイティド 閉塞後のボーラス低減システム及び方法
US11202859B2 (en) * 2019-11-20 2021-12-21 B Braun Medical Inc. Cassette with free flow prevention for infusion pump
CN114129814B (zh) * 2021-12-14 2023-06-23 北京信息科技大学 一种泵用输液器对输液精度的控制方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5874881A (ja) * 1981-10-28 1983-05-06 Shimadzu Corp 液体分注器
US5151019A (en) * 1988-11-04 1992-09-29 Danby Medical Engineering Ltd. Pumping device having inlet and outlet valves adjacent opposed sides of a tube deforming device
JPH05277183A (ja) 1992-04-03 1993-10-26 Sharp Corp 輸液装置
JPH11508017A (ja) 1996-04-10 1999-07-13 バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド 容量注入ポンプ
US20030181865A1 (en) * 2002-03-21 2003-09-25 Kent Abrahamson Pump and tube set thereof
WO2009133705A1 (ja) 2008-04-30 2009-11-05 並木精密宝石株式会社 輸液ポンプ
WO2011082135A2 (en) * 2009-12-31 2011-07-07 Baxter International Inc. Shuttle pump with controlled geometry
JP2013060813A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Satoshi Konishi ポンプ装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2412397A (en) * 1943-12-31 1946-12-10 Lyndus E Harper Flexible tube pump
US2689530A (en) * 1950-06-26 1954-09-21 Leo M Harvey Machine for dispensing liquids
US3471079A (en) * 1967-09-21 1969-10-07 Elman B Myers Reciprocating vacuum pump
US3606596A (en) * 1970-04-14 1971-09-20 Miles Lowell Edwards Drug dispensing pump
SE380445B (sv) * 1973-11-23 1975-11-10 Bjoerklund K B Forfarande for intermittent dosering av sma volymer samt anordning for genomforande av forfarandet
DE2746090A1 (de) * 1977-10-13 1979-04-19 Boehringer Mannheim Gmbh Schlauchpumpe
US4936760A (en) * 1989-06-12 1990-06-26 Williams David R Volumetric infusion pump
JP2547502Y2 (ja) * 1989-09-13 1997-09-10 三和産業株式会社 圧送装置
GB2238083A (en) * 1989-11-02 1991-05-22 Danby Medical Ltd Peristaltic pump
US20030017066A1 (en) * 2001-07-19 2003-01-23 Baxter International Inc. Apparatus, flexible bag and method for dispensing
ITBO20050203A1 (it) * 2005-03-30 2006-09-30 Medical Service S R L Modulo monouso,pompa peristaltica,apparecchiatura per il trattamento del sangue e sistema costituito dall'associazione del modulo monouso e dell'apparecchiatura
WO2010091313A2 (en) * 2009-02-06 2010-08-12 Zevex, Inc. Automatic safety occluder

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5874881A (ja) * 1981-10-28 1983-05-06 Shimadzu Corp 液体分注器
US5151019A (en) * 1988-11-04 1992-09-29 Danby Medical Engineering Ltd. Pumping device having inlet and outlet valves adjacent opposed sides of a tube deforming device
JPH05277183A (ja) 1992-04-03 1993-10-26 Sharp Corp 輸液装置
JPH11508017A (ja) 1996-04-10 1999-07-13 バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド 容量注入ポンプ
US20030181865A1 (en) * 2002-03-21 2003-09-25 Kent Abrahamson Pump and tube set thereof
WO2009133705A1 (ja) 2008-04-30 2009-11-05 並木精密宝石株式会社 輸液ポンプ
WO2011082135A2 (en) * 2009-12-31 2011-07-07 Baxter International Inc. Shuttle pump with controlled geometry
JP2013060813A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Satoshi Konishi ポンプ装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2955376A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10167861B2 (en) 2016-05-26 2019-01-01 Namiki Precision Singapore Pte. Ltd. Infusion pump

Also Published As

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CA2900336A1 (en) 2014-08-14
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