チュービングポンプ構造
【課題】 チューブのへたりを抑え、且つ、部品点数の少ないチュービングポンプ構造を提供する。
【解決手段】 チュービングガイド１０ａ、１０ｂと、段部５’を設けたバックプレート５と、単一部材からなるシャトル７と、から構成される吐出機構を有するチュービングポンプ駆動部１により、チューブ押圧時には完全密閉せず、チューブ開放時にはチュービングガイド１０ａ、１０ｂでチューブの外形を復元し、チューブのへたりを抑え、且つ、シャトル７を単一部材で構成することにより、部品点数の少ないチュービングポンプの提供が可能となる。
【解決手段】 チュービングガイド１０ａ、１０ｂと、段部５’を設けたバックプレート５と、単一部材からなるシャトル７と、から構成される吐出機構を有するチュービングポンプ駆動部１により、チューブ押圧時には完全密閉せず、チューブ開放時にはチュービングガイド１０ａ、１０ｂでチューブの外形を復元し、チューブのへたりを抑え、且つ、シャトル７を単一部材で構成することにより、部品点数の少ないチュービングポンプの提供が可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブを押圧し、輸液を行うチュービングポンプ駆動部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、輸液を行うチュービングポンプにおいて、その吐出方式の一例として、蠕動（ペリスタルティックフィンガー）方式が用いられてきた。この蠕動方式とは、チューブの長手方向に沿って個別駆動されるフィンガーを複数備え、前記フィンガーで前記チューブを順次押圧して輸液を行うものである。
【０００３】
図５は、チューブにおける流路の上流部と下流部にバルブを設け、その上流部バルブと下流部バルブとの間に、複数の谷形状を有するスライド部材を設け、前記スライド部材と同形状のバックプレートを反転配置し、噛み合わせ、スライド運動させることにより、チューブを押圧し、輸液を行う方式を示すものである（特許文献１）。また、図６では蠕動方式のチュービングポンプにおいて、第１フィンガーと第ｎフィンガーを完全圧閉可能とし、第２〜第（ｎ−１）フィンガーを順次中間圧閉させることにより、輸液を行う方式を示すものである（特許文献２）。さらに、図７は、同様に蠕動方式のチュービングポンプではあるが、複数あるフィンガーに各々クランプを設け、チューブを押圧しないときは前記クランプによりチューブの形状を復元させるチュービングポンプ構造が提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】ＥＰ４２６２７３Ｂ１
【特許文献２】特開平０９−１５１８５６
【特許文献３】実登３０６０１９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献３のような従来の蠕動（ペリスタルティックフィンガー）方式のチュービングポンプでは、複数のフィンガーを備えなくてはならず、その複数のフィンガーを順次完全圧閉していくことにより、チューブのへたりも大きい。また、特許文献１、２のような複数のフィンガーや複数の谷形状を有するスライド部材を用いてチューブを押圧する場合、各々の部材の加工精度のばらつきにより、そのストローク量にもばらつきが生じてしまい、安定した吐出を行えなくなってしまう。
【０００５】
したがって、本発明は、上記の問題点を解決し、チューブのへたりを抑制し、部品点数の低減を可能としたチュービングポンプ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、流路の上流部と下流部でチューブを完全密閉するバルブと、チューブの形状を復元するチュービングガイドと、断面略Ｔ字状の段部を設けたバックプレートと、往復運動することによりチューブを押圧する単一部材からなるシャトルと、前記バルブと前記チューブガイドと前記シャトルとが連動するように接続されたカムシャフトと、から構成され、前記チュービングガイドは、前記シャトルが上死点まで上昇し、チューブを押圧するときは左右に開き、前記バックプレートに形成された前記段部に収まり、前記シャトルが下死点まで下降するときは、チューブ形状を復元する方向へ前記チューブを押圧することを特徴とするチュービングポンプ駆動部である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、流路の上流部と下流部にバルブを備えることにより、シャトルが押圧するチューブを完全密閉する必要が無くなる。また、チュービングガイドと、段部を設けたバックプレートを備えることにより、シャトル下降時には、シャトルはチューブを開放し、チュービングガイドがチューブ形状を復元し、チューブのへたりを低減することが可能となり、シャトル上昇時には、シャトルはチューブを押圧するが、チュービングガイドはバックプレートの段部に収められる。且つ、チューブを押圧するシャトルを単一部材で形成することにより、部品点数の低減を可能にし、部品加工精度に影響を受けない流量精度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態として、ポンプ駆動部１においてドア３を閉じた状態の外観斜視図を図１（ａ）に示す。また、ポンプ駆動部１においてドア３を開いた状態の外観斜視図を図１（ｂ）に示す。ここで、本発明のポンプ駆動部１は、ボックス２、ドア３、ベース４、バックプレート５、上流バルブ６ａ、シャトル７、上流バルブ用カム８ａ、カムシャフト９、チュービングガイド１０ａ、１０ｂ、および後述される下流バルブ６ｂ、下流バルブ用カム８ｂ、とから構成される。
【０００９】
このとき、前記ドア３はヒンジ部を介し、前記ボックス２に開閉自在に係止されており、前記ベース４には、チューブをセットする溝部１１ａ、１１ｂが形成され、また、前記バックプレート５は前記ドア３に組込まれ、段部５’が設けられる。
【００１０】
また、図１における前記ポンプ駆動部１の上面図を図２（ａ）、そのＰ−Ｐ断面を図２（ｂ）、前記ポンプ駆動部１の側面図を図３（ａ）、そのＱ−Ｑ断面を図３（ｂ）にそれぞれ示す。
【００１１】
この図２（ｂ）で示す通り、前記ボックス２内には前記シャトル７と、前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂと、前記カムシャフト９に連動したシャトル用カム８ｃと、前記シャトル７の往復運動を規制するシャトルガイド１２が備えられている。
【００１２】
このとき、前記ベース４には切欠部４’が形成され、前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂには、突起部１０ａ’、１０ｂ’が形成される。前記シャトル７に組みつけられた前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂは、前記シャトルの上下運動により、前記突起部１０ａ’、１０ｂ’が前記ベース４と干渉し、その切欠部４’をガイドとし、開閉運動を行うことが可能である。
【００１３】
また、図３（ｂ）で示す通り前記ボックス２の両側には上流バルブ６ａ、下流バルブ６ｂが備えられ、それぞれ上流バルブ用カム８ａ、下流バルブ用カム８ｂを備え、前記ボックス２内を貫通する前記カムシャフト９を介して、前記シャトル用カム８ｃとともに連動する。
【００１４】
以上の構成により、本発明のポンプ駆動部１では、前記ドア３を開け、前記ベース４に形成された溝部１１ａ、１１ｂおよび、前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂにより構成された溝にチューブをセットし、前記カムシャフト９と、前記上流バルブ用カム８ａ、前記下流バルブ用カム８ｂ、前記シャトル用カム８ｃで連動する、前記上流バルブ６ａ、前記下流バルブ６ｂ、前記シャトル７で、チューブを押圧することによって、チューブ内の液体を輸液する。
【００１５】
このとき、前記上流バルブ６ａ、前記下流バルブ６ｂ、前記シャトル７は以下のように連動する。まず、前記シャトル７が下死点に下降すると、前記下流バルブ６ｂが閉塞され、次に前記上流バルブ６ａが閉塞される。次に、前記下流バルブ６ｂを開放して、前記シャトル７が上死点まで上昇し、チューブを押圧する。そして再度前記下流バルブ６ｂを閉塞し、前記上流バルブ６ａを開放し、前記シャトル７は下死点まで下降する。この行程を繰り返すことにより、輸液を行う。
【００１６】
また、図４に、チュービングガイドによるチューブ形状の復元を行う行程を示す。まず、図４（ａ）では、シャトル７が下死点にあり、同図（ａ）〜（ｃ）のように前記シャトル７が上昇し、チューブを矢印R方向に押圧する。このとき前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂはシャフト１３を支点とし、バックプレート５によるチューブの押圧を妨げないように左右に開く。そして、図４（ｃ）において、シャトル７が上死点に達すると、前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂは、前記バックプレート５に形成された段部５’に収められる。次に、同図（ｃ）〜（ａ）のように前記シャトル７が下降すると、前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂが閉じ始め、チューブ形状を復元する方向へチューブを押圧する。すなわち、チューブを圧閉する方向と垂直になる方向へチューブを押圧し、チューブ形状の復元を図ることができる。
【００１７】
以上より、チューブの復元と部品点数の低減を同時に図り、安定した吐出を行うポンプ駆動部を製作することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、チューブを復元するチュービングガイドを備え、且つ、チューブを押圧するシャトルが単一部材で形成されることにより、チューブのへたりを抑え、部品点数の少ないチュービングポンプを提供することができるため、高精度、長寿命化、更には、コスト削減といった効果を要求される医療用ポンプ等に利用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）本発明のポンプ駆動部においてドアを閉じた状態の外観斜視図である。 （ｂ）本発明のポンプ駆動部においてドアを開いた状態の外観斜視図である。
【図２】（ａ）本発明のポンプ駆動部における図１の上面図である。 （ｂ）図２（ａ）におけるＰ−Ｐ断面図である。
【図３】（ａ）本発明のポンプ駆動部における図１の側面図である。 （ｂ）図３（ａ）におけるＱ−Ｑ断面図である。
【図４】本発明のポンプ駆動部におけるチューブの押圧工程の説明図である。
【図５】特許文献１における、従来のチュービングポンプ構造の説明図である。
【図６】特許文献２における、従来のチュービングポンプ構造の説明図である。
【図７】特許文献３における、従来のチュービングポンプ構造の説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ ポンプ駆動部
２ ボックス
３ ドア
４ ベース
４’ 切欠部
５ バックプレート
５’ 段部
６ａ 上流バルブ
６ｂ 下流バルブ
７ シャトル
８ａ 上流バルブ用カム
８ｂ 下流バルブ用カム
８ｃ シャトル用カム
９ カムシャフト
１０ａ，１０ｂ チュービングガイド
１０ａ’，１０ｂ’ 突起部
１１ａ，１１ｂ 溝部
１２ シャトルガイド
１３ シャフト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブを押圧し、輸液を行うチュービングポンプ駆動部に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、輸液を行うチュービングポンプにおいて、その吐出方式の一例として、蠕動（ペリスタルティックフィンガー）方式が用いられてきた。この蠕動方式とは、チューブの長手方向に沿って個別駆動されるフィンガーを複数備え、前記フィンガーで前記チューブを順次押圧して輸液を行うものである。
【０００３】
図５は、チューブにおける流路の上流部と下流部にバルブを設け、その上流部バルブと下流部バルブとの間に、複数の谷形状を有するスライド部材を設け、前記スライド部材と同形状のバックプレートを反転配置し、噛み合わせ、スライド運動させることにより、チューブを押圧し、輸液を行う方式を示すものである（特許文献１）。また、図６では蠕動方式のチュービングポンプにおいて、第１フィンガーと第ｎフィンガーを完全圧閉可能とし、第２〜第（ｎ−１）フィンガーを順次中間圧閉させることにより、輸液を行う方式を示すものである（特許文献２）。さらに、図７は、同様に蠕動方式のチュービングポンプではあるが、複数あるフィンガーに各々クランプを設け、チューブを押圧しないときは前記クランプによりチューブの形状を復元させるチュービングポンプ構造が提案されている（特許文献３）。
【特許文献１】ＥＰ４２６２７３Ｂ１
【特許文献２】特開平０９−１５１８５６
【特許文献３】実登３０６０１９２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献３のような従来の蠕動（ペリスタルティックフィンガー）方式のチュービングポンプでは、複数のフィンガーを備えなくてはならず、その複数のフィンガーを順次完全圧閉していくことにより、チューブのへたりも大きい。また、特許文献１、２のような複数のフィンガーや複数の谷形状を有するスライド部材を用いてチューブを押圧する場合、各々の部材の加工精度のばらつきにより、そのストローク量にもばらつきが生じてしまい、安定した吐出を行えなくなってしまう。
【０００５】
したがって、本発明は、上記の問題点を解決し、チューブのへたりを抑制し、部品点数の低減を可能としたチュービングポンプ構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、流路の上流部と下流部でチューブを完全密閉するバルブと、チューブの形状を復元するチュービングガイドと、断面略Ｔ字状の段部を設けたバックプレートと、往復運動することによりチューブを押圧する単一部材からなるシャトルと、前記バルブと前記チューブガイドと前記シャトルとが連動するように接続されたカムシャフトと、から構成され、前記チュービングガイドは、前記シャトルが上死点まで上昇し、チューブを押圧するときは左右に開き、前記バックプレートに形成された前記段部に収まり、前記シャトルが下死点まで下降するときは、チューブ形状を復元する方向へ前記チューブを押圧することを特徴とするチュービングポンプ駆動部である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、流路の上流部と下流部にバルブを備えることにより、シャトルが押圧するチューブを完全密閉する必要が無くなる。また、チュービングガイドと、段部を設けたバックプレートを備えることにより、シャトル下降時には、シャトルはチューブを開放し、チュービングガイドがチューブ形状を復元し、チューブのへたりを低減することが可能となり、シャトル上昇時には、シャトルはチューブを押圧するが、チュービングガイドはバックプレートの段部に収められる。且つ、チューブを押圧するシャトルを単一部材で形成することにより、部品点数の低減を可能にし、部品加工精度に影響を受けない流量精度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の実施の形態として、ポンプ駆動部１においてドア３を閉じた状態の外観斜視図を図１（ａ）に示す。また、ポンプ駆動部１においてドア３を開いた状態の外観斜視図を図１（ｂ）に示す。ここで、本発明のポンプ駆動部１は、ボックス２、ドア３、ベース４、バックプレート５、上流バルブ６ａ、シャトル７、上流バルブ用カム８ａ、カムシャフト９、チュービングガイド１０ａ、１０ｂ、および後述される下流バルブ６ｂ、下流バルブ用カム８ｂ、とから構成される。
【０００９】
このとき、前記ドア３はヒンジ部を介し、前記ボックス２に開閉自在に係止されており、前記ベース４には、チューブをセットする溝部１１ａ、１１ｂが形成され、また、前記バックプレート５は前記ドア３に組込まれ、段部５’が設けられる。
【００１０】
また、図１における前記ポンプ駆動部１の上面図を図２（ａ）、そのＰ−Ｐ断面を図２（ｂ）、前記ポンプ駆動部１の側面図を図３（ａ）、そのＱ−Ｑ断面を図３（ｂ）にそれぞれ示す。
【００１１】
この図２（ｂ）で示す通り、前記ボックス２内には前記シャトル７と、前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂと、前記カムシャフト９に連動したシャトル用カム８ｃと、前記シャトル７の往復運動を規制するシャトルガイド１２が備えられている。
【００１２】
このとき、前記ベース４には切欠部４’が形成され、前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂには、突起部１０ａ’、１０ｂ’が形成される。前記シャトル７に組みつけられた前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂは、前記シャトルの上下運動により、前記突起部１０ａ’、１０ｂ’が前記ベース４と干渉し、その切欠部４’をガイドとし、開閉運動を行うことが可能である。
【００１３】
また、図３（ｂ）で示す通り前記ボックス２の両側には上流バルブ６ａ、下流バルブ６ｂが備えられ、それぞれ上流バルブ用カム８ａ、下流バルブ用カム８ｂを備え、前記ボックス２内を貫通する前記カムシャフト９を介して、前記シャトル用カム８ｃとともに連動する。
【００１４】
以上の構成により、本発明のポンプ駆動部１では、前記ドア３を開け、前記ベース４に形成された溝部１１ａ、１１ｂおよび、前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂにより構成された溝にチューブをセットし、前記カムシャフト９と、前記上流バルブ用カム８ａ、前記下流バルブ用カム８ｂ、前記シャトル用カム８ｃで連動する、前記上流バルブ６ａ、前記下流バルブ６ｂ、前記シャトル７で、チューブを押圧することによって、チューブ内の液体を輸液する。
【００１５】
このとき、前記上流バルブ６ａ、前記下流バルブ６ｂ、前記シャトル７は以下のように連動する。まず、前記シャトル７が下死点に下降すると、前記下流バルブ６ｂが閉塞され、次に前記上流バルブ６ａが閉塞される。次に、前記下流バルブ６ｂを開放して、前記シャトル７が上死点まで上昇し、チューブを押圧する。そして再度前記下流バルブ６ｂを閉塞し、前記上流バルブ６ａを開放し、前記シャトル７は下死点まで下降する。この行程を繰り返すことにより、輸液を行う。
【００１６】
また、図４に、チュービングガイドによるチューブ形状の復元を行う行程を示す。まず、図４（ａ）では、シャトル７が下死点にあり、同図（ａ）〜（ｃ）のように前記シャトル７が上昇し、チューブを矢印R方向に押圧する。このとき前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂはシャフト１３を支点とし、バックプレート５によるチューブの押圧を妨げないように左右に開く。そして、図４（ｃ）において、シャトル７が上死点に達すると、前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂは、前記バックプレート５に形成された段部５’に収められる。次に、同図（ｃ）〜（ａ）のように前記シャトル７が下降すると、前記チュービングガイド１０ａ、１０ｂが閉じ始め、チューブ形状を復元する方向へチューブを押圧する。すなわち、チューブを圧閉する方向と垂直になる方向へチューブを押圧し、チューブ形状の復元を図ることができる。
【００１７】
以上より、チューブの復元と部品点数の低減を同時に図り、安定した吐出を行うポンプ駆動部を製作することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は、チューブを復元するチュービングガイドを備え、且つ、チューブを押圧するシャトルが単一部材で形成されることにより、チューブのへたりを抑え、部品点数の少ないチュービングポンプを提供することができるため、高精度、長寿命化、更には、コスト削減といった効果を要求される医療用ポンプ等に利用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】（ａ）本発明のポンプ駆動部においてドアを閉じた状態の外観斜視図である。 （ｂ）本発明のポンプ駆動部においてドアを開いた状態の外観斜視図である。
【図２】（ａ）本発明のポンプ駆動部における図１の上面図である。 （ｂ）図２（ａ）におけるＰ−Ｐ断面図である。
【図３】（ａ）本発明のポンプ駆動部における図１の側面図である。 （ｂ）図３（ａ）におけるＱ−Ｑ断面図である。
【図４】本発明のポンプ駆動部におけるチューブの押圧工程の説明図である。
【図５】特許文献１における、従来のチュービングポンプ構造の説明図である。
【図６】特許文献２における、従来のチュービングポンプ構造の説明図である。
【図７】特許文献３における、従来のチュービングポンプ構造の説明図である。
【符号の説明】
【００２０】
１ ポンプ駆動部
２ ボックス
３ ドア
４ ベース
４’ 切欠部
５ バックプレート
５’ 段部
６ａ 上流バルブ
６ｂ 下流バルブ
７ シャトル
８ａ 上流バルブ用カム
８ｂ 下流バルブ用カム
８ｃ シャトル用カム
９ カムシャフト
１０ａ，１０ｂ チュービングガイド
１０ａ’，１０ｂ’ 突起部
１１ａ，１１ｂ 溝部
１２ シャトルガイド
１３ シャフト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路の上流部と下流部でチューブを完全密閉するバルブと、
チューブの形状を復元するチュービングガイドと、
断面略Ｔ字状の段部を設けたバックプレートと、
往復運動することによりチューブを押圧する単一部材からなるシャトルと、
前記バルブと前記チューブガイドと前記シャトルとが連動するように接続されたカムシャフトと、から構成され、
前記チュービングガイドは、前記シャトルが上死点まで上昇し、チューブを押圧するときは左右に開き、前記バックプレートに形成された前記段部に収まり、前記シャトルが下死点まで下降するときは、チューブ形状を復元する方向へ前記チューブを押圧することを特徴とするチュービングポンプ駆動部。
【請求項１】
流路の上流部と下流部でチューブを完全密閉するバルブと、
チューブの形状を復元するチュービングガイドと、
断面略Ｔ字状の段部を設けたバックプレートと、
往復運動することによりチューブを押圧する単一部材からなるシャトルと、
前記バルブと前記チューブガイドと前記シャトルとが連動するように接続されたカムシャフトと、から構成され、
前記チュービングガイドは、前記シャトルが上死点まで上昇し、チューブを押圧するときは左右に開き、前記バックプレートに形成された前記段部に収まり、前記シャトルが下死点まで下降するときは、チューブ形状を復元する方向へ前記チューブを押圧することを特徴とするチュービングポンプ駆動部。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−２３８０３（Ｐ２００７−２３８０３Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０３２６８（Ｐ２００５−２０３２６８）
【出願日】平成１７年７月１２日（２００５．７．１２）
【出願人】（０００２４０４７７）並木精密宝石株式会社 (210)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１２日（２００５．７．１２）
【出願人】（０００２４０４７７）並木精密宝石株式会社 (210)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]