JPH08510814A - 蠕動ポンプカセット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 使用中、駆動軸（３０）を介して駆動ユニット（２２）に相互に作用する嬬動ポンプカセット（１）であって、このカセットは管掛合面（１２）を有するケーシング（４０）と、圧縮可能な管（１１）と、駆動軸（３０）によって摩擦駆動される回転ローラ（１４）とを有する。この圧縮可能な管（１１）を管掛合面（１２）に配置し、回転ローラ（１４）によってこの管（１１）を圧縮して管の内部の流体を移送する。最初に使用する前には、ローラ（１４）は管（１１）を閉じていない半径方向位置にある。最初にカセットを使用する時、駆動軸（３０）を挿入することによってローラ（１４）を半径方向にシフトさせ、これにより管を閉じる。使用後は、管（１１）を閉じる半径方向位置にローラ（１４）を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】 蠕動ポンプカセット 本発明は最初に駆動スピンドルを挿入すれば、管を恒久的に閉じる蠕動ポンプ カセットに関するものである。 蠕動ポンプは均一な制御し得る流れを供給する。蠕動ポンプは例えば注射を制 御するような医療の目的に特に使用されることが多い。 蠕動ポンプは摩擦によって移動可能構成部材を駆動するモータのスピンドルに 協働するように設計されたカセットを設けることが多い。 この形式のカセットはケーシングと、変形可能な管と、回転するローラとを有 する。 この変形可能な管は回転ローラによってケーシングの支持面に加えられて、平 面内のループを形成している。 これ等の回転するローラはモータのスピンドルによって駆動されて回転し、管 を変形させ、必要な蠕動作用を発生する。 ポンプ、及び蠕動ポンプカセットについて記載された多くの刊行物がある。 例えば、フランス特許出願2595765号には平行に設置した少なくとも２個の弾 性管と、これ等弾性管に作用する数個の圧力ローラとを具える蠕動ポンプを記載 し、図示している。このポンプの目的は均一な流れを送出することである。 フランス特許出願2644212号は変形可能な管を有する蠕動ポンプ用のカセット と、この形式のカセットに嵌着するポンプとを取り扱っている。このカセットは ケーシングを有し、このケーシングの各端部の近くに円筒状の転動軌道を設け、 これ等軌道に衛星運動を行う物体を加えて転動させ、これ等２個の軌道間にある 変形可能な管を圧縮させる。このフランス特許出願2595765号に説明し図示して いるカセットは造るのが容易で堅牢である。 フランス特許出願2644522号は変形可能な管を有する蠕動ポンプに関するもの で、ケーシングの内側に独立した変形可能な管のアーク状の部分を具え、流れの 変動を瞬時に減少させている。このポンプはコンパクトである。 病院の環境において蠕動ポンプカセットを使用することにより健康管理の安全 性を向上させることができる。モータユニットから分離することができる使い捨 てのカセットはこの点に関して顕著な改良を達成している。 或るカセット用に設計されていないモータユニットを間違えてこのカセットに 利用してしまうことを防止するため、偏向部を設けて区別することは信頼性を向 上させる他の重要なステップである。 しかし、カセットをモータユニットから分離した時、カセットはそれを貫通す る管内に液体の流れを溜めていることがあり、これは或るケースでは危険である ことがわかった。 例えば、処方箋に特定されていない潅流液を制御されていない状態で注射する ことが起こり得る。 この困難を解決するため、ポンプを据え付けた時、変形可能な管を圧縮し押し 潰すようにした蠕動ポンプカセットを使用することが計画された。しかし、ポン プを取り付けた後、ポンプを使用するまで連続して所定時までこのように管を圧 縮しておくと、管が永久変形を起こす可能性があり、将来、このポンプを使用す ることが有害なことがある。 従って、本発明の目的は、モータユニットに関するその後の形態、及び位置に 関せず、カセットを最初に使用した後は、管を恒久的に閉じ、即ち押し潰した状 態に保持する蠕動ポンプカセットを得るにある。 本発明の他の目的は第１回目の使用後、管を損傷することなく、保管すること ができるこの形式の自己閉止カセットを得るにある。 更に本発明の他の目的は製造コストは適当な程度のままで、比較的容易に製造 し得る自己閉止蠕動ポンプカセットを得るにある。 従って、本発明は、使用中、駆動スピンドルを介してモータユニットに協働す うようにした蠕動ポンプカセットであって、 管支持面を有するケーシングと、 変形可能な管と、 前記駆動スピンドルによって摩擦により駆動され、回転するローラとを具え、 前記変形可能な管の内部に含まれる液体を駆動する力を発生するため回転する 前記ローラによって変形するよう前記管支持面に前記管を加えた蠕動ポンプカセ ットに関するものである。 本発明によれば、最初の使用前は、管を閉じないように前記ローラの半径方向 位置を定め、最初の使用中は、前記駆動スピンドルを挿入した時、前記ローラが 半径方向に動いて前記管を閉じ、使用後は、前記管を閉じる半径方向位置に前記 ローラを保持することを特徴とする。 それぞれ特定の利点を有する種々の実施例に応じて、別個に、又は技術的に可 能な全ての組み合わせによって次のような特性を達成することができる。 駆動スピンドルを最初に挿入した後、この駆動スピンドルの少なくとも一部が 抜け出すのを防止するブロック手段をケーシングに設ける。 ケーシングにリンクされた弾性装置を設け、駆動スピンドルの挿入によって弾 性装置を釈放し、管をブロックする半径方向の位置にローラの少なくとも１個を 弾性装置によって保持する。 ローラは自由な状態であり、各ローラは少なくとも１個のベースによって限界 を定められた回転駆動面と、ベースの１個に少なくとも１個の円筒部とを有し、 ケーシングはローラに密接して駆動スピンドルにほぼ垂直なディスクを具え、駆 動スピンドルの最初の挿入前に１個のローラの円筒部に圧着する弾性ピンをディ スクに嵌着して設け、駆動スピンドルを挿入して円筒部の回転駆動面に圧着した 時、弾性ピンを釈放し、この弾性ピンによって管に密接する半径方向位置に少な くとも１個のローラを保持する。 ディスクをプラスチック材料によって製造し、このディスクに弾性ピンを形成 する。 弾性ピンによって駆動スピンドルに同心の衝合部を支持し、ローラの円筒部に 衝合部を協働させる。 １２０°を越える角度にわたり衝合部を延在させる。 約１３２°の角度にわたり衝合部を延在させる。 駆動スピンドルをカセットに挿入した時、弾性ピンがローラに接触しないよう に構成する。 ローラにボスを設け、これ等ボスによってローラを固着できる分離部材を設け 、駆動スピンドルを最初に挿入する前にボスを位置させる第１ハウジングと、こ の第１ハウジングよりも一層偏心していて弾性衝合部によって第１ハウジングか ら分離している第２ハウジングとを分離部材に設け、駆動スピンドルをカセット に最初に挿入することによって第１ハウジングから第２ハウジング内にボスを非 可逆的に移動させるよう構成する。 添付図面を参照して本発明を詳細に説明する。 図１はモータユニット上に使用位置にある蠕動ポンプカセットの一般的外観を 示す斜視図である。 図２は図１の蠕動ポンプカセットの上から見た平面図である。 図３は使用する前に前部カバーを取り外した本発明カセットの上から見た平面 図である。 図４は図３のカセットのＡ−Ａ線上の断面図である。 図５、及び図６はカセットが駆動スピンドルによって作用している状態の図３ 、及び図４に対応する図面である。 図７、及び図８は使用後、カセットを駆動スピンドルから分離した状態の図３ 、及び図４に対応する図面である。 図９は最初の使用前の分離部材を含むカセットでの本発明の作動を示す。 図１０は駆動スピンドルが存在している状態、又は使用後の図９と同一の組立 体を示す。 使用に当たり、カセット１をモータユニット２上に設置する。この目的のため 、モータユニットにハウジングが形成されている。 制御装置３、４とディスプレイパネル５を使用して、使用者はモータユニット ２の作動を制御する。 ボタン６、７はモータユニット２からカセット１を分離し、同時に、このボタ ン６、７はこの操作に必要な安全性を確保する役割をも果たしている。 管８、９はそれぞれポンプ導入口管、ポンプ送出口管である。例えば管８を潅 流タンクに連結すると共に、管９を注射針に連結することができる。 この目的のため蠕動ポンプカセットのケーシング１３に設けた支持面１２に管 １１の外面を圧着してほぼ平面内のループを変形可能な管１１が形成している。 図面には３個示したが、その個数が変更し得るローラ１４は軸線２１の周りに 回転し、変形可能な管１１によって形成されたループの内側に位置する。 ローラが周りに回転する軸線２１に平行な駆動スピンドル１５をローラ１４の 間に挿入した時、ローラを分離して支持面１２に変形可能な管１１を強制的に押 しつけるから、摩擦によりローラを駆動することができる。 全てのローラは同一形状であり、特に図６を参照してローラを説明する。 各ローラは回転軸線２１を有し、各ローラの２個の円筒面２２、２３はスピン ドル３０に接触し、このスピンドル３０によってローラ１４を駆動するのに使用 される。 スピンドル２１に接するローラの圧着面２４は酒樽状、言い換えれば外方に凸 状であるのが好適であり、変形可能な管１１を圧縮するように設計されている。 中心素子２５はローラ１４の製作プロセス中に造るが、この中心素子はこの装置 、及びここに説明するこの装置の作動には直接関与しな。 ローラ１４はその両端に１個づつの円筒部２６、２７を有する。これ等円筒部 ２６、２７の軸線２１の直径は円筒面２２、２３の直径より小さい。 ローラのスピンドル２１はもちろん駆動スピンドル３０に平行である。軸線２ １からのこれ等ローラの中心の半径方向の距離は種々の図面でｒ₁、ｒ₂、ｒ₃ のように示される距離ｒに等しい。 この蠕動ポンプカセットはベース４１で形成したケーシング４０とカバーとを 有する。 簡明のため、カバーを図示しない。一般に、このカバーは爪でベース４１に嵌 着する構造であり、ケーシング４０内に収容される素子を所定位置に保持する役 割を果たす。 このポンプを組み立てている時、おす形部材４３、４４によって変形可能な管 １１を案内管４２に固着して連結する。 このようにして、変形可能な管１１がほぼ平面のループを形成し、このループ はケーシング４０の内側に位置し、支持面１２を圧着している。 次にローラ１４をこの閉じたループの内側に挿入する。ローラの直径はローラ が互いに接触し、管１１を僅かに変形させるような直径である。弾性により、管 １１はローラを内方に押圧し、ローラを相互に接触させる。 もし駆動スピンドルが無いと、図４に断面にて示すように管１１は部分的に変 形するに過ぎない。即ち、駆動スピンドルを挿入する前は、管１１が完全に閉じ ることはなく、即ち管１１が完全に潰れることがないようにケーシングの寸法と 、ローラの寸法とを定める。 この状態では、変形可能な管１１がこの状態に保持される保管期間に関せず、 この管１１の僅かな変形がこの管２のその後の使用を危うくする。しかし、この 変形は潰れているわけではなく、僅かな変形に過ぎないから、その一端からの加 圧された流体の通過を受動的に許容する。 図５、図６に示すように駆動スピンドル３０を挿入すると、ローラを中心から 分離し、ケーシングの支持面１２とローラ圧着面２４との間に管１１を圧縮する 。 この圧縮によって管１１を閉じ、即ち、管１１を完全に押し潰す。 更に、この圧縮はローラ１４に、特にその円筒面２２、２３に加わる弾性力を 駆動スピンドル３０に作用させる。 従って、この駆動スピンドル３０が回転する時、ローラ１４は摩擦によって回 転駆動される。 これ等ローラはそれぞれの軸線の周りに回転すると共に、駆動スピンドル３０ の周りにも回転する。 従来既知のカセットを使用するとすれば、駆動スピンドル３０からカセットを 分離するとカセットの種々の構成素子は管１１の弾性によって図３、及び図４に 示すような最初の状態に復帰する。管１１はその原形状に復帰してローラを互い に接触するように押圧する。 即ち、従来のカセットであれば、管１１はも早押し潰されていないから、例え ば導入管８と送出管９との間に圧力差があれば、管内に収容する液体を循環させ る結果になる。 これに反し、本発明の第１実施例では、カセットのケーシング４０は弾性構成 部材（図示せず）を具え、この弾性構成部材を回転スピンドル３０に協働させ、 回転スピンドルを一旦カセット内の所定位置に挿入し終われば、回転スピンドル をも早引き出すことができない。このようにするため、例えば、ケーシングの底 部に弾性ピンを固着し、駆動スピンドル３０に形成した溝にこの弾性ピンを協働 させる。 従って、それ自身恒久的である回転スピンドル３０を挿入した時、弾性管１１ は恒久的に押し潰された状態に維持される。 この場合、カセットを交換する度に、駆動スピンドル３０を取り換える必要が ある。次に、モータユニット２に剛固に取り付けられたモータスピンドル３２に 継手装置３１を設け、駆動スピンドル３０との連結部を形成する。 好適な第２実施例では、ケーシング４０にディスク５０を設け、このディスク ５０の所定位置に切欠５１、５２を形成する。またディスク５０の衝合部５４に 嵌着した弾性ピン５３を設け、ローラの円筒部２７に協働させ得るようにする。 ディスク５０に設けたリング５５によってディスク５０をケーシング４０に対 し位置決めすることができる。 衝合部５４は駆動スピンドル３０と同心である。 この衝合部５４の半径方向の位置はスピンドル３０から距離ｒ₄によって次の ように限定される。即ち、上述したように管１１が僅かに変形している組立位置 にローラ１４がある時、ローラ１４のうちの少なくとも１個のローラの少なくと も１個のベースにこの円筒止めが圧着するようにして限定する。従って、これ等 のローラ１４は自由な状態にあり、管１１によって生ずる弾性復帰力の作用と、 ローラの寸法とによってのみ、ローラ１４は位置決めされる。 駆動スピンドル３０を挿入した時、上述したようにローラ１４はカセットの外 側に向け押圧され、図６に示すように止め５４をローラ１４の円筒部２７に掛合 させる。 従って、図７、及び図８に示すように、駆動スピンドル３０を取り外した時、 変形可能な管１１によって加わる弾性力の作用を受けて、最初に設置された位置 にローラ１４は復帰しようとするが、衝合部５４によってこの復帰は妨げられる 。従って、駆動スピンドル３０が無くとも、管１１は閉じたままに留まり、即ち 押し潰された状態に留まる。 ポンプを使用している時に、衝合部５４がローラ１４の運動を乱す恐れがある のを防止するため、駆動スピンドル３０が所定位置にある時には、衝合部５４が 円筒部２７に接触しない位置に保持されるように衝合部５４の寸法を定める。 図３〜図８に示し、ここまで説明した本発明カセットは、ローラ１４の一方の ベースに密接して設置された単一ディスクを具えている。 しかし、この形式のディスクはローラの上下の各ベース上に設けることができ る。 衝合部５４の角度的な寸法は、カセットの内側のローラの位置に関せず、この 止めの上に少なくとも１個のローラを支持し、最も安全に管１１を押し潰すこと ができるように定める。この結果は衝合部５４を少なくとも１２０°の角度、好 ましくは約１３２°に等しい角度に延在させることによって得られる。 組み立て中、ローラを駆動スピンドル３０から距離ｒ₁に位置させる。駆動ス ピンドル３０を挿入した時、ローラ１４の半径方向位置はｒ₂になり、駆動スピ ンドルを除去した時、ローラ１４の半径方向位置はｒ₃になる。ｒ₂はｒ₁より大 きく、ローラが移動しているこのｒ₂の位置では変形可能な管１１を完全に押し 潰している。ｒ₃もｒ₁より大きく、ローラ１４がこのｒ₃に相当する位置を占め る時も、完全に管１１は押し潰されている。しかし、このカセットの操作中に、 ディスク５０によって生ずる摩擦力を限定する目的で、ｒ₃はｒ₂より僅かに小さ い。 本発明の他の実施例ではローラにそれぞれボス６０を設け、分離部材６１によ って、これ等ボスを所定位置に保持する。 この実施例を図９、及び図１０に線図で示す。これ等の図面には分離部材、及 びローラのみを示すが、この他の構成部材は上述のものと同様である。 この場合、分離部材６１はローラの第１半径方向位置ｒ₅に相当する各ローラ １４のための第１ハウジング６２と、ローラの第２半径方向位置ｒ₆に相当する 第２ハウジング６３とを有する。 ボス６０の直径より小さい寸法のスペースを形成している衝合部６４、６５に よってこれ等第１ハウジング６２、及び第２ハウジング６３を分離する。これ等 第１ハウジング、及び第２ハウジングは、ボス６０に圧力が作用した時に変形す る素子を分離部材６１の各アーム６６の端部に形成している。この変形によりボ ス６０を第１ハウジング６２から第２ハウジング６３に動かすことができる。 第２ハウジング６３の半径方向距離ｒ₆は第１ハウジング６２の半径方向距離 ｒ₅より大きい。 このカセットを設置した時、ボス６０とローラ１４とは第１ハウジングの所定 位置にある。 駆動スピンドル３０をローラ間に挿入した時、駆動スピンドルはボス６０に圧 力を作用させ、弾性変形によってアーム６６の端部から第２ハウジング６３に向 け強制的にローラを動かす。 駆動スピンドル３０を取り外した時、変形可能な管１１によって作用する弾性 復帰力はボスを第１ハウジング６２内に復帰させるには不十分である。 従って、ボスは第２ハウジング６３内の所定位置に留まり、管１１を押し潰し 続ける。 以上の説明では、ポンプをモータユニットから分離し、従って駆動スピンドル が物理的に存在しない時でも、ローラが回転する軸線をあたかも物理的な素子で あるかのように駆動スピンドル３０として記載し、その理論的位置を明らかにし た。 請求の範囲内に使用した符号は単に理解を容易にするためであって発明の範囲 を限定するものでない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ)，ＡＭ，ＡＵ， ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＺ，ＦＩ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．使用中、駆動スピンドル（３０）を介してモータユニット（２２）に協働す うようにした蠕動ポンプカセット（１）であって、 管支持面（１２）を有するケーシング（４０）と、 変形可能な管（１１）と、 前記駆動スピンドル（３０）によって摩擦により駆動され、回転するローラ （１４）とを具え、 前記変形可能な管（１１）の内部に含まれる液体を駆動する力を発生するた め回転する前記ローラ（１４）によって変形するよう前記管支持面（１２）に前 記管（１１）を加えた蠕動ポンプカセットにおいて、 最初の使用前は、管（１１）を閉じないように前記ローラ（１４）の半径方 向位置を定め、 最初の使用中は、前記駆動スピンドル（３０）を挿入した時、前記ローラが 半径方向に動いて前記管（１１）を閉じ、 使用後は、前記管を閉じる半径方向位置に前記ローラ（１４）を保持するこ とを特徴とする蠕動ポンプカセット。 ２．前記駆動スピンドル（３０）を最初に挿入した後、この駆動スピンドル（３ ０）の少なくとも一部が抜け出すのを防止するブロック手段を前記ケーシング（ ４０）に設けた請求項１に記載のカセット。 ３．前記ケーシング（４０）にリンクされた弾性装置を設け、前記駆動スピンド ル（３０）の挿入によって前記弾性装置を釈放し、前記管（１１）をブロックす る半径方向の位置に前記ローラ（１４）の少なくとも１個を前記弾性装置によっ て保持する請求項１に記載のカセット。 ４．前記ローラ（１４）は自由な状態であり、各前記ローラ（１４）は少なくと も１個のベースによって限界を定められた回転駆動面（２４）と、前記ベース の１個に少なくとも１個の円筒部とを有し、前記ケーシングは前記ローラ（１４ ）に密接して前記駆動スピンドル（３０）にほぼ垂直なディスク（５０）を具え 、前記駆動スピンドルの最初の挿入前に１個の前記ローラの前記円筒部（２７） に圧着する弾性ピンを前記ディスクに嵌着して設け、前記駆動スピンドルを挿入 して前記円筒部（２７）の回転駆動面に圧着した時、前記弾性ピンを釈放し、こ の弾性ピンによって前記管に密接する半径方向位置に少なくとも１個のローラを 保持することを特徴とする請求項３に記載のカセット。 ５．前記ディスク（５０）をプラスチック材料によって製造し、このディスク（ ５０）に弾性ピン（５３）を形成したことを特徴とする請求項４に記載のカセッ ト。 ６．前記弾性ピンによって前記駆動スピンドルに同心の衝合部（５４）を支持し 、前記ローラ（１４）の円筒部（２７）に前記衝合部を協働させることを特徴と する請求項４、及び５のいずれか１項に記載のカセット。 ７．１２０℃を越える角度にわたり前記衝合部（５４）を延在させたことを特徴 とする請求項６に記載のカセット ８．前記駆動スピンドル（３０）を前記カセットに挿入した時、前記弾性ピン（ ５３）が前記ローラ（１４）に接触しないように構成したことを特徴とする請求 項４〜７のいずれか１項に記載のカセット。 ９．前記ローラ（１４）にボス（６０）を設け、これ等ボス（６０）によって前 記ローラ（１４）を固着できる分離部材（６６）を設け、前記駆動スピンドル（ ３０）を最初に挿入する前に前記ボス（６０）を位置させる第１ハウジング（６ ２）と、この第１ハウジング（６２）よりも一層偏心していて弾性衝合部（６４ 、６５）によって前記第１ハウジングから分離している第２ハウジング（６３） とを前記分離部材（６６）に設け、前記駆動スピンドル（３０）を前 記カセットに最初に挿入することによって前記第１ハウジング（６２）から前記 第２ハウジング（６３）内に前記ボスを非可逆的に移動させるよう構成したこと を特徴とする請求項３に記載のカセット。