多方活栓切換装置
【課題】
手動操作用の多方活栓の流路を正確に切換可能にする。
【解決手段】
複数方向に突出する管３，５等と、流体の流路を切り換えるための回動可能な回動部材６とを備える多方活栓２に取り付けられ、当該多方活栓２を固定して回動部材６を回動させる多方活栓切換装置１であって、回動部材６に対して回動駆動力を与えるための駆動源１２０と、当該駆動源１２０の回動動作を制御する制御部６０，７０と、駆動源１２０の回転軸１３０に接続され、回動部材６を把持する１以上の把持柱状部９０，９１等を備えるクランプ５０と、回動部材６以外の多方活栓２の活栓本体７を把持し、その活栓本体７を回動部材６の回動に従動しないように固定する１以上の固定脚部３０，３１，３２，３３を備え、固定脚部３０，３１，３２，３３によって活栓本体７を固定させた状態で、クランプ５０は駆動源１２０の回動動作に基づき制御部６０，７０による制御の下で回動部材６を回動させる。
手動操作用の多方活栓の流路を正確に切換可能にする。
【解決手段】
複数方向に突出する管３，５等と、流体の流路を切り換えるための回動可能な回動部材６とを備える多方活栓２に取り付けられ、当該多方活栓２を固定して回動部材６を回動させる多方活栓切換装置１であって、回動部材６に対して回動駆動力を与えるための駆動源１２０と、当該駆動源１２０の回動動作を制御する制御部６０，７０と、駆動源１２０の回転軸１３０に接続され、回動部材６を把持する１以上の把持柱状部９０，９１等を備えるクランプ５０と、回動部材６以外の多方活栓２の活栓本体７を把持し、その活栓本体７を回動部材６の回動に従動しないように固定する１以上の固定脚部３０，３１，３２，３３を備え、固定脚部３０，３１，３２，３３によって活栓本体７を固定させた状態で、クランプ５０は駆動源１２０の回動動作に基づき制御部６０，７０による制御の下で回動部材６を回動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多方活栓の流路を切り換えるための多方活栓切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療現場では、患者に薬剤、造影剤あるいは血液等を注入する流路に、三方活栓等に代表される多方活栓が多用されている。多方活栓は、その内部への液溜りが少ないため、異種流体をできるだけ混ぜないように切り換えることができる流路切換器具である。かかる多方活栓の外観および構造の一例は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
多方活栓の多くは手動にて流路を切り換えるものである。このため、切換操作性が良いこと、多方活栓に接続されたチューブから容易に外れないこと等が要求される。このような要求に応えるために開発された多方活栓用のグリップは、例えば、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１５３５６２
【特許文献２】特開２００６−２４７２６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の多方活栓用のグリップは、手動によって流路を切り換えやすくし、かつ多方活栓がチューブから外れにくくするのに有効な器具であるが、次のような使用に対して必ずしも対応できるものではない。切り換えるべき流体の中には、極めて正確な時間で所定量の流体を患者に注入する必要のあるものもある。多方活栓が多数存在する場合には、手動では正確な時間に切り換えることは難しい。また、人の手による操作では、完全に流路を切り換えたつもりでも、切り換えが不完全であり所望の流体を一定量注入できない事態、あるいは複数の流体が混合して注入される事態が生じる可能性もある。
【０００５】
このような問題を解決するために、例えば、エアーバルブ、電磁バルブ等を用いて流路の切り換えを瞬時かつ正確に行う方法も考えられる。しかし、医療現場で使用される多方活栓は、使用後に別の患者に使用されないように廃棄処分されることが多い。このため、エアーバルブあるいは電磁バルブのような高価なバルブを使用することは、経済的ではない。さらに、多方活栓を、流体の種類に応じて自動切り換えと手動切り換えができるようにすることが要求されている。すなわち、量的あるいは時間的に正確な注入を必要とする流体を流す場合には自動により瞬時に切り換える一方で、比較的正確性を必要としない流体を流す場合には手動により切り換えたいという要求がある。
【０００６】
本発明は、上記の要求に応えるためになされたものであり、手動操作用の多方活栓の流路を正確に切換可能にする多方活栓切換装置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】
【０００７】
かかる目的を達成するため、本発明の多方活栓切換装置は、複数方向に突出する管と、流体の流路を切り換えるための回動可能な回動部材とを備える多方活栓に取り付けられることにより、当該多方活栓を固定して上記回動部材を回動させる装置であって、回動部材に対して回動駆動力を与えるための駆動源と、当該駆動源の回動動作を制御する制御部と、駆動源の回転軸に接続され、上記回動部材を把持する１以上の把持柱状部を備えるクランプと、回動部材以外の多方活栓の活栓本体を把持し、その活栓本体が回動部材の回動に従動しないようにその活栓本体を固定する１以上の固定脚部を備え、固定脚部によって活栓本体を固定させた状態で、クランプは駆動源の回動動作に基づき制御部による制御の下で回動部材を回動させることを特徴とするものである。ここで、「多方活栓」は、２以上の方向に流体を同時あるいは別々のタイミングで流すことができる複数分岐部材を意味する。また、「駆動源」は、電動であるか非電動であるかを問わず、回転動力を与えることができる機器を意味するように広義に解釈される。さらに、クランプが駆動源の回転軸に接続される形態は、当該回転軸に直接的に接続される形態の他、ギア等の他の回転部材を介して間接的に接続される形態も含む。
【０００８】
本発明の多方活栓切換装置は、さらに、制御部に１以上のスイッチを含むようにし、クランプがその一部に押圧部材を連接して備え、当該押圧部材が駆動源の回動動作に従動して回動してスイッチに接触すると、駆動源の回転を開始または停止させる構成としてもよい。
【０００９】
本発明の多方活栓切換装置は、さらに、スイッチを２個備え、押圧部材がそれぞれのスイッチに接触すると駆動源の回転が停止し、回動部材は、押圧部材の回動範囲で回動する構成としてもよい。
【００１０】
本発明の多方活栓切換装置は、さらに、多方活栓が３本の管を備えた三方活栓であり、クランプは４本の把持柱状部により回動部材を把持し、固定脚部は、４本の固定脚部により活栓本体を固定する構成としてもよい。
【００１１】
本発明の多方活栓切換装置は、さらに、把持柱状部および／または固定脚部が芯材と、その芯材より低硬度でその芯材の少なくとも側面を覆うチューブとを備える構成としてもよい。ここで、「チューブ」は、両端が開口するもののみならず、一端のみが開口するものも含むように広義に解釈される。
【００１２】
本発明の多方活栓切換装置は、さらに、クランプにおける２以上の把持柱状部の間に第一領域を有し、２以上の固定脚部の間に第二領域を有し、クランプおよび固定脚部が、第一領域と第二領域により活栓本体を回動部材の回動軸の長さ方向に挟んで固定する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、手動操作用の多方活栓の流路を正確に切り換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の多方活栓切換装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る多方活栓切換装置１の正面から見た状態を一部透過して示す透過正面図である。図１は、パルスモータ１２０の正面にある角筒を除去して示している。図２は、多方活栓切換装置１の上方から見た状態を一部透過して示す透過平面図である。また、図３、図４および図５は、それぞれ、多方活栓切換装置１の正面図、平面図および左側面図である。図６は、多方活栓切換装置１の高さ方向のより低い位置を仕切る第一仕切板の平面図である。図７は、多方活栓切換装置１の高さ方向のより高い位置を仕切る第二仕切板の平面図である。
【００１６】
（全体の概略構造）
図１〜図５に示すように、多方活栓切換装置１は、略直方体の外形を有しており、３階建ての構造を備える。図１および図２に示すように、多方活栓切換装置１の１階に相当する空間には、１個のパルスモータ（駆動源の一例）１２０が格納されている。パルスモータ１２０は、２階の天井に相当する部分に固定されて、宙吊りの状態で多方活栓切換装置１の１階に相当する空間に格納されている。多方活栓切換装置１の２階に相当する空間には、パルスモータ１２０の回動動作を制御する２個のスイッチ６０，７０（制御部の一部を構成）と、パルスモータ１２０の回転軸１３０に接続され、三方活栓（多方活栓の一例）２の回動部材６を把持する４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３（図１２参照、図１〜図５には把持柱状部９０，９１のみ示されている。）を備えるクランプ５０がそれぞれ格納されている。スイッチ６０，７０は、２階の床（あるいは１階の天井）に相当する第一仕切板１００に固定されている。クランプ５０は、第一仕切板１００を１階から２階の方向に貫通突出する回転軸１３０の回転に従動して回転できるように、その回転軸１３０に固定された状態にて第一仕切板１００上に配置されている。
【００１７】
多方活栓切換装置１の３階に相当する空間には、多方活栓切換装置１を構成せず多方活栓切換装置１から着脱自在な三方活栓２が配置されている。三方活栓２は、互いに略９０度間隔で平面上にて放射状に突出する３つの管３，４，５と、当該３つの管３，４，５の交差部分にある活栓本体７の一端にあって流体の流路を切り換えるために回転軸８を中心に回動可能な回動部材６とを備える。回動部材６は、四方に突起を有する。三方活栓２は、多方活栓切換装置１の２階に相当する空間と３階に相当する空間とを仕切る第二仕切板８０の方向に回動部材６が向き、多方活栓切換装置１の天板１０の方向に活栓本体７の他端が向くように、逆さの状態で固定される。この結果、図１に示すように、管３は図１の正面から見て右側に、管４は図１の正面から見て背面側に、管５は図１の正面から見て左側に向く。
【００１８】
第二仕切板８０は、クランプ５０の上方に略円形の貫通穴８１を有する。クランプ５０上の４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３は、多方活栓切換装置１の２階に相当する空間から３階に相当する空間の方向に向かって貫通穴８１を貫通して突出し、三方活栓２の回動部材６を把持する。具体的には、把持柱状部９０，９１，９２，９３は、回動部材６の４つの突起の各付け根部分（へこんだ部分）に配置され、回動部材６をグリップする。各把持柱状部９０,９１，９２，９３同士の間隔および各把持柱状部９０,９１，９２，９３の長さは、回動部材６の各突起の付け根部分において回動部材６をグリップできるように設計されている。
【００１９】
一方、天板１０には、回動部材６と反対側から活栓本体７を把持し、その活栓本体７が回動部材６の回動に従動しないように活栓本体７を固定するための４本の固定脚部３０，３１，３２，３３が固定されている。各固定脚部３０,３１，３２，３３同士の間隔および各固定脚部３０,３１，３２，３３の長さは、活栓本体７と各管３，４，５の各付け根部分において活栓本体７を固定できるように設計されている。このように、多方活栓切換装置１は、固定脚部３０，３１，３２，３３によって活栓本体７を固定させた状態で、クランプ５０はパルスモータ１２０の回動動作に基づき、スイッチ６０，７０による制御の下で回動部材６を回動させることができる。
【００２０】
（天板の形状）
天板１０は、図２および図４に示すように、略正方形の広い面を有する薄い板であり、三方活栓２の三方に突出する各管３，４，５の方向において、それぞれ、内方にＵ字形状に窪む凹部１１，１２，１３を有する。凹部１１，１２，１３は、管３，４，５にチューブ等を接続しあるいは取り外す作業を行いやすくするために設けられている。三方活栓２は、図２において少し下方（すなわち、多方活栓切換装置１の正面側）および少し左方に寄った位置に配置される。このため、凹部１１，１２の形状を、凹部１３の形状に比べて深く切り込むようにし、管３，４にチューブ等を着脱容易にしている。
【００２１】
（天板、第二仕切板、第一仕切板の結合構造）
天板１０は、正面側左角および背面側右角の２箇所に、天板１０を第二仕切板８０にボルト止めするために設けられた各１個のボルト貫通穴１０ａ，１０ｂ（図１０参照）を有する。また、天板１０における正面側左角のボルト貫通穴１０ａの右隣、背面側右角のボルト貫通穴１０ｂの左隣、正面側右角および背面側左角の合計４箇所に、天板１０を第二仕切板８０および第一仕切板１００にねじ止めにて固定するための各１個のねじ貫通穴１０ｆ，１０ｄ，１０ｃ，１０ｅ（図１０参照）が設けられている。ボルト貫通穴１０ａ，１０ｂの内径の方がねじ貫通穴１０ｆ，１０ｄ，１０ｃ，１０ｅの内径よりも大きい。また、天板１０の裏側であって当該天板１０の正面側左角および背面側右角には、五角柱形状の柱部材２４および柱部材２５が配置される。図２において、２本の柱部材２４，２５の天面部分を点線で示している。柱部材２４には、その各天面から各裏面に向けて貫通するボルト貫通穴３５およびねじ穴３６が形成されている。ボルト貫通穴３５は、天板１０のボルト貫通穴１０ａと略同じ内径のボルト貫通穴であり、ねじ穴３６は、天板１０のねじ貫通穴１０ｆと略同じ内径のねじ穴である。柱部材２５にも、ボルト貫通穴３５およびねじ穴３６とそれぞれ同様のボルト貫通穴３４およびねじ穴３８が形成されている。ボルト貫通穴３４は、天板１０のボルト貫通穴１０ｂと略同じ内径のボルト貫通穴であり、ねじ穴３８は、天板１０のねじ貫通穴１０ｄと略同じ内径のねじ穴である。柱部材２４，２５のボルト貫通穴３５，３４およびねじ穴３６，３８は、柱部材２４，２５を天板１０の正面側左角および背面側右角にそれぞれ配置した状態において天板１０のボルト貫通穴１０ａ，１０ｂおよびねじ貫通穴１０ｆ，１０ｄの各位置にそれぞれ一致するように、柱部材２４，２５に形成されている。
【００２２】
（第一仕切板の構造）
第一仕切板１００は、図６に示すように、正面側の左角と正面側中央との間および背面側の右角と背面側中央との間に、それぞれ１個のねじ穴１０６およびねじ穴１０８を有する。また、第一仕切板１００の正面側右角および背面側左角には、それぞれ１個のねじ穴１０７およびねじ穴１０９を有する。第一仕切板１００のねじ穴１０６，１０７，１０８，１０９は、天板１０のねじ貫通穴１０ｆ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅと垂直方向ほぼ一直線になる位置に形成されている。第一仕切板１００の右側面および左側面には、第一仕切板１００の内方に向かって各２個のねじ穴１１０，１１１およびねじ穴１１２，１１３が形成されている。ねじ穴１１０，１１１，１１２，１１３は、第一仕切板１００を角筒４１にねじ止めするための穴である。
【００２３】
第一仕切板１００の平面上の中心からわずかに正面方向および左側面方向に寄った位置には、パルスモータ１２０の回転軸１３０が貫通する貫通穴１０２が形成されている。また、貫通穴１０２の周囲であって第一仕切板１００の裏面側には、貫通穴１０２より大径の円柱状の溝１０１が形成されている。溝１０１は、パルスモータ１２０の回転軸１３０の周囲の部分をはめ込むためのものである。第一仕切板１００の平面上の中心から右に少し寄った位置を対角線の中心とする仮想正方形の４つの角には、ねじ穴１２１，１２２，１２３，１２４が形成されている。ねじ穴１２１，１２２，１２３，１２４は、パルスモータ１２０を第一仕切板１００に固定するために使用される。また、貫通穴１０２の左右両外側であって少し正面側に寄った位置には、左右一直線に並ぶねじ穴１１４，１１５，１１６，１１７が形成されている。ねじ穴１１４，１１５は、貫通穴１０２の正面から見て左側に形成され、ねじ穴１１６，１１７は、貫通穴１０２の正面から見て右側に形成されている。ねじ穴１１４，１１５およびねじ穴１１６，１１７は、それぞれ、スイッチ７０およびスイッチ６０を第一仕切板１００上にねじ止めにて固定するための穴である。
【００２４】
（第二仕切板の構造）
第二仕切板８０は、図７に示すように、正面側の左角と背面側の右角に、それぞれ１個のボルト用ねじ穴８５およびボルト用ねじ穴８４を有する。ボルト用ねじ穴８５の右側、第二仕切板８０の正面に向かって右角、ボルト用ねじ穴８４の左側および第二仕切板８０の背面側左角には、それぞれ、ねじ穴８６，８７，８８，８９が形成されている。ボルト用ねじ穴８５，８４およびねじ穴８６，８７，８８，８９は、第二仕切板８０において、天板１０のボルト貫通穴１０ａ，１０ｂおよびねじ貫通穴１０ｆ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅと垂直方向一直線になる位置に形成されている。ボルト貫通穴１０ａ，１０ｂの内径は、ねじ貫通穴１０ｆ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの内径に比べて大きい。第二仕切板８０の右側面および左側面には、第二仕切板８０の内方に向かって各２個のねじ穴８０ａ，８０ｂおよびねじ穴８０ｃ，８０ｄが形成されている。ねじ穴８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄは、第二仕切板８０を角筒４１にねじ止めするための穴である。第二仕切板８０の平面上の中心からわずかに正面方向および左側面方向に寄った位置には、第一仕切板１００に形成された貫通穴１０２と同心円になるように、円形の貫通穴８１が形成されている。貫通穴８１は、クランプ５０上の４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３が貫通でき、クランプ５０の回転に支障のない大きさで形成されている。
【００２５】
ボルト１５は、その先端のみにねじ山部分を有する。ボルト１５は、天板１０および柱部材２４に形成された各２箇所のボルト貫通穴１０ａ，３５を順に貫通し、第二仕切板８０の各ボルト用ねじ穴８５にねじ止めされる。ボルト１４もボルト１５と同じ形態を有し、天板１０および柱部材２５に形成された各２箇所のボルト貫通穴１０ｂ，３４を順に貫通し、第二仕切板８０の各ボルト用ねじ穴８４にねじ止めされる。
【００２６】
ねじ１６は、天板１０のねじ貫通穴１０ｆを貫通し、柱部材２４のねじ穴３６にねじ込まれて貫通し、第二仕切板８０に形成されたねじ穴８６にねじ込まれて貫通し、第一仕切板１００に形成されたねじ穴１０６にてねじ止めされる。ねじ１８は、天板１０のねじ貫通穴１０ｄを貫通し、柱部材２５のねじ穴３８にねじ込まれて貫通し、第二仕切板８０に形成されたねじ穴８８にねじ込まれて貫通し、第一仕切板１００に形成されたねじ穴１０８にてねじ止めされる。ねじ１７は、その直下が空間であるため、天板１０の正面側右角に形成された１本のねじ貫通穴１０ｃのみを貫通し、第二仕切板８０に形成されたねじ穴８７にねじ込まれて貫通し、第一仕切板１００に形成されたねじ穴１０７にてねじ止めされる。ねじ１９は、その直下が空間であるため、天板１０の背面側左角に形成された１本のねじ貫通穴１０ｅのみを貫通し、第二仕切板８０に形成されたねじ穴８９にねじ込まれて貫通し、第一仕切板１００に形成されたねじ穴１０９にてねじ止めされる。
【００２７】
このように、天板１０と第二仕切板８０とは、その両角において柱部材２４，２５を挟んだ状態でボルト１５，１４およびねじ１６，１８にて固定されるため、天板１０と第二仕切板８０は強固に結合される。さらに、天板１０、第二仕切板８０および第一仕切板１００は、ねじ１６，１７，１８，１９によってねじ止めされるので、これら１０，８０，１００が一体的に強固に結合される。
【００２８】
（角筒の構成）
図５に示すように、多方活栓切換装置１の１階および２階の領域の周囲は、正方形の開口部を有する角筒４１にて覆われている。また、角筒４１の底部（すなわち、多方活栓切換装置１の１階の床に相当する部分）は、図１に示すように、角筒４１と溶接される底板４５にて覆われている。第一仕切板１００および第二仕切板８０は、角筒４１の開口内部と同じか若しくはわずかに小さい大きさの板である。第一仕切板１００は、角筒４１の左右側面からねじ２８，２９（図５に示す側のみ符号を付す）にて角筒４１と固定されている。同様に、第二仕切板８０は、角筒４１の左右側面からねじ２６，２７（図５に示す側のみ符号を付す）にて角筒４１と固定されている。
【００２９】
（固定脚部の構成）
天板１０の平面中央から正面および左側面に少し寄った位置には、４本のねじ（芯材の一形態）２０，２１，２２，２３をねじ込み可能な４個のねじ穴１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ，１０ｊ（図１０参照）が貫通して形成されている。ねじ穴１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ，１０ｊは、略正方形の角の位置になるように配置されている。ねじ２０，２１，２２，２３は、天板１０の厚さより長い。このため、ねじ２０，２１，２２，２３を、それぞれねじ穴１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ，１０ｊに最大限ねじ込んだ状態では、ねじ２０，２１，２２，２３の各先端から一部の長さが突き抜けている。ねじ２０，２１，２２，２３の突き抜けた部分は、筒体（チューブ）によって着脱自在に覆われている。このように、固定脚部３０，３１，３２，３３は、当該筒体とねじ２０，２１，２２，２３を主要部としている。三方活栓２の活栓本体７を固定脚部３０，３１，３２，３３によりしっかりと固定するために、筒体の材料および肉厚を選択することができる。活栓本体７と固定脚部３０，３１，３２，３３との隙間を低減し、かつ活栓本体７と固定脚部３０，３１，３２，３３との間で滑らないようにするためには、ゴムのように柔軟性に富みかつ摩擦係数の高い材料で、ねじ２０，２１，２２，２３の外周と活栓本体７との隙間を十分に埋めることができる厚さを有する筒体を選択するのが好ましい。また、ゴムよりも硬度の高い樹脂（例えば、フッ素樹脂）から成る筒の外表面にゴムをコートした多層構造の筒体を選択することもできる。
【００３０】
（制御部の構成）
図１および図２に示すように、多方活栓切換装置１の２階に相当する空間には、２個のスイッチ６０，７０が配置されている。スイッチ６０，７０は、パルスモータ１２０の回転に従動するクランプ５０の外側の領域において上方から見て左右ほぼ一直線になる位置にて、第一仕切板１００上に固定されている。スイッチ６０，７０は、第一仕切板１００の裏面からねじ穴１１４，１１５，１１６，１１７に向けてねじをねじ込み、スイッチ６０，７０自体あるいはスイッチ６０，７０を固定する他の部材にねじをねじ込む等の方法により、第一仕切板１００上に固定される。スイッチ６０，７０の固定位置は、クランプ５０の回動動作の妨げにならない位置である。
【００３１】
スイッチ６０は、略直方体の形状を有しており、その長さ方向に並ぶ接続端子６１，６２，６３を備えている。接続端子６１，６２，６３と反対側の面において、接続端子６２の真後には、スイッチ６０の内方に押し込み可能であって、突出する向きに復元可能に付勢される凸部６４（図８参照）が存在する。スイッチ７０は、スイッチ６０と同様に略直方体の形状を有しており、その長さ方向に並ぶ接続端子７１，７２，７３を備えている。接続端子７１，７２，７３と反対側の面において、接続端子７２の真後には、スイッチ７０の内方に押し込み可能であって、突出する向きに復元可能に付勢される凸部７４が存在する。スイッチ６０の各接続端子６１，６２，６３およびスイッチ７０の各接続端子７１，７２，７３は、パルスモータ１２０を駆動する回路（不図示）に接続されている。
【００３２】
スイッチ６０は、多方活栓切換装置１の正面側に接続端子６１，６２，６３が突出する向きで固定される。スイッチ７０も同様に、多方活栓切換装置１の正面側に接続端子７１，７２，７３が突出する向きで固定される。図１および図２に示すように、クランプ５０は、その中心からクランプ５０の径方向外側に向かって伸びる一本の押圧部材５１を備える。押圧部材５１の長さは、スイッチ６０，７０の凸部６４，７４に届く長さである。押圧部材５１は、クランプ５０と一体的に回動する。平面上右方向を角度ゼロとした場合において、押圧部材５１の先端が角度ゼロの方向を向いているときには、押圧部材５１がスイッチ６０の凸部６４をスイッチ６０の内方に向けて押し込んでいる。この際、パルスモータ１２０は停止状態である。
【００３３】
図８は、多方活栓切換装置１のクランプ５０が図２の状態から１８０度回転した状態を一部透過的に示す透過平面図である。
【００３４】
パルスモータ１２０が回転してクランプ５０が１８０度回転すると、押圧部材５１は、図２の状態から平面上時計の針の回転方向と逆方向に回転する（図２の矢印Ｘ方向に回転する）。その後、図２の状態から図８の状態の直前状態になると、押圧部材５１は、スイッチ７０の凸部７４をその内方に押し込む。これにより、パルスモータ１２０は停止する。逆に、押圧部材５１が図８の状態から平面上時計の針の回転方向と同一方向に回転して（図８の矢印Ｙ方向に回転して）、図８の状態から図２の状態直前になると、押圧部材５１は、スイッチ６０の凸部６４をその内方に押し込む。これにより、パルスモータ１２０は停止する。このように、パルスモータ１２０の停止は、押圧部材５１による凸部６４または凸部７４の押し込みをトリガとして実行される。
【００３５】
図９は、スイッチ６０，７０の電気回路を模式的に示す図である。
【００３６】
凸部６４，７４が押し込まれていない状態では、スイッチ６０，７０の内部回路は、図９に示すように、ライン７６とライン７７の間にスイッチライン７８が接続された状態にある（Ｎ／Ｃ）。このとき、ライン７９は開状態にある（Ｎ／Ｏ）。この状態において、凸部６４，７４が押し込まれると、スイッチライン７８がライン７９に接続され、ライン７９が閉状態となり、ライン７７は開状態になる。このように、スイッチライン７８のＺ方向（図９参照）の動作に従って、ライン７７，７９の交互開閉動作を実行することができる。ライン７９に電流が流れるとパルスモータ１２０の回転を停止させ、ライン７７に電流が流れるとパルスモータ１２０が回転する設計にしておくことにより、パルスモータ１２０の回転及び停止の制御を行うことができる。
【００３７】
（多方活栓切換装置の組立方法）
図１０は、多方活栓切換装置１の組み立てを説明するための分解正面図である。図１０は、パルスモータ１２０の正面にある角筒４１を除去して示している。以下、組み立ての一例を説明する。ただし、組み立て方法は、以下の方法に限定されない。
【００３８】
第一仕切板１００の裏面から貫通穴１０２にパルスモータ１２０の回転軸１３０を挿入してパルスモータ１２０を第一仕切板１００にねじ止めする。次に、第一仕切板１００の表面に、スイッチ６０，７０をねじ止めするとともに、パルスモータ１２０の回転軸１３０をクランプ５０の中心にある穴５２に挿入する。次に、第一仕切板１００を、底板４５を溶接した角筒４１の内部に入れて、角筒４１の外側から第一仕切板１００をねじ止めして固定する。次に、第二仕切板８０を角筒４１の内部に入れて、後述する組み立て済みのクランプ５０を第二仕切板８０の貫通穴８１に貫通させた状態にて、角筒４１の外側から第二仕切板８０をねじ止めして固定する。
【００３９】
次に、天板１０のねじ穴１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ，１０ｊにそれぞれねじ２０，２１，２２，２３をねじ込む。天板１０の裏面に突出した各ねじ２０，２１，２２，２３に筒体をかぶせて固定脚部３０,３１，３２，３３を作製する。次に、天板１０の裏面の両角に柱部材２４，２５の各天面を合わせて、天板１０の表面側から、ねじ１６，１７，１８，１９をねじ込む。これにより、天板１０と柱部材２４，２５が固定される。
【００４０】
次に、三方活栓２の回動部材６を下にして、その回動部材６の４つの突起の付け根にクランプ５０上の４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３を合わせて、把持柱状部９０，９１，９２，９３により回動部材６をグリップする。次に、三方活栓２の活栓本体７の端部（回動部材６側とは反対側の端部）と管３，４，５の間に固定脚部３０，３１，３２，３３を挿入するともに、ねじ１６，１７，１８，１９をそれぞれねじ穴８６，８７，８８，８９に合わせて挿入してねじ込む。次に、ボルト１５，１４を天板１０から柱部材２４，２５を貫通させて、第二仕切板８０にねじ止めする。
【００４１】
クランプ５０は、把持柱状部９０，９１，９２，９３に囲まれた第一領域９６（図１１参照）に把持柱状部９０，９１，９２，９３よりも短い柱状部９４を有する。三方活栓３を多方活栓切換装置１に取り付けた状態において、柱状部９４の先端に形成された凸部９５は、回動部材６の外面に接する。一方、固定脚部３０，３１，３２，３３に囲まれた第二領域４２の底部（この実施の形態では、天板１０の裏面に相当する）は、活栓本体７の端部に接する。すなわち、三方活栓２は、第一領域９６と第二領域４２により回動部材６の回動軸８の長さ方向に挟まれて固定される。
【００４２】
（クランプの構成）
図１１は、クランプ５０の分解斜視図である。図１２は、クランプ５０の斜視図である。
【００４３】
クランプ５０は、柱状部９４を有する円板５０ａ、把持柱状部９０，９１，９２，９３、把持柱状部９０，９１，９２，９３の芯材となるねじ１４０，１４１，１４２，１４３および押圧部材５１とを備える。円板５０ａの内部には、円板５０ａの天面に平行に形成され、円板５０ａの側面に開口する互いに直角に交差する同径のねじ穴５７，５８が形成されている。また、円板５０ａは、柱状部９４を中心とする円周上において互いに略９０度間隔で配置され、円板５０ａの裏面から天面に向かって垂直に貫通する４本のねじ穴５３，５４，５５，５６を有する。ねじ１４０，１４１，１４２，１４３は、ねじ穴５３，５４，５５，５６の長さよりも長い。ねじ１４０，１４１，１４２，１４３は、それぞれ、円板５０ａの裏面からねじ穴５３，５４，５５，５６にねじ込まれ、その突出部分に把持柱状部９０，９１，９２，９３を被覆する。把持柱状部９０，９１，９２，９３は、その長さ方向の一方を開口し、他方を開口しないねじ穴９０ａ，９１ａ，９２ａ，９３ａを有する。ねじ１４０，１４１，１４２，１４３の突出部分は、それぞれ、把持柱状部９０，９１，９２，９３の各ねじ穴９０ａ，９１ａ，９２ａ，９３ａにねじ込まれる。
【００４４】
押圧部材５１は、その長さ方向の一端に、ねじ穴５７，５８にねじ込み可能なねじ部５１ａを備える。ねじ部５１ａをねじ穴５７またはねじ穴５８にねじ込むことにより、押圧部材５１を円板５０ａの側面に固定することができる。
【００４５】
（クランプの回転操作）
図１３、図１４および図１５は、それぞれ、パルスモータ１２０の回転に従動してクランプ５０が回動した際の回動角度と三方活栓２の流路との関係の一例を示す図であり、図１３は角度ゼロの際の、図１４は角度９０度の際の、図１５は角度１８０の際の各状態を示す。図１３、図１４および図１５の各左側の図は、多方活栓切換装置１の上方から、三方活栓２の回動部材６とクランプ５０を見た模式図であり、各右側の図は、活栓本体７内部で回転する回転芯体中の流路の模式図的である。
【００４６】
三方活栓２の回転芯体は、平面上で互いに直角である３方向に開となるＴ字状の流路を有する。図１３に示すように、クランプ５０の回動角度がゼロの場合には、管４の方向、管５の方向および管４の反対側の方向が開状態となる。管４の反対側には管が存在しないので、三方活栓２の流体は、管４および管５の間でのみ流れ得る。図１３に示す状態からクランプ５０が時計の針と反対方向に９０度回転すると、図１４に示す状態になる。この場合、管３の方向、管５の方向および管４の反対側の方向が開状態となる。管４の反対側には管が存在しないので、三方活栓２の流体は、管３および管５の間でのみ流れ得る。さらに図１４に示す状態からクランプ５０が時計の針と反対方向に９０度回転すると、図１５に示す状態になる。この場合、管３の方向、管４の方向および管４の反対側の方向が開状態となる。管４の反対側には管が存在しないので、三方活栓２の流体は、管３および管４の間でのみ流れ得る。
【００４７】
パルスモータ１２０は、予め決めたパルス数に相当する角度だけ回転させることが可能である。例えば、管３と管４をつなぐ流路を正確に開の状態とする必要がある場合には、クランプ５０を正確に９０度回転させるためのパルス数だけパルスモータ１２０を回転させなければならない。このため、角度ゼロの状態であるかどうか不確定であるクランプ５０を数〜数十パルス分だけ時計の針と反対方向に回転させ、その位置から押圧部材５１がスイッチ６０の凸部６４を押し込むまで、クランプ５０を時計の針と同方向に回転させる。凸部６４が押し込まれてパルスモータ１２０が停止したときのクランプ５０の位置は、確実に角度ゼロの位置である。この状態から角度９０度に相当するパルス数だけクランプ５０を回転させる。この結果、図１４に示すクランプ５０の状態は、角度ゼロの状態から正確に９０度回転した状態となり、管３と管５とを結ぶ流路は完全に開の状態となる。なお、流量の正確さを必要としない場合には、上述の方法を採用しなくてもよい。
【００４８】
（固定脚部および把持柱状部による三方活栓の固定状態）
図１６は、三方活栓２の回動部材６および活栓本体７と、回動部材６をグリップする把持柱状部９０，９１，９２，９３および活栓本体７を固定する固定脚部３０，３１，３２，３３とを抜き出して示す斜視図である。図１６において、回動部材６および活栓本体７を一点鎖線で示している。
【００４９】
把持柱状部９０，９１，９２，９３は、それぞれ、略クロス形状の回動部材６の隣接する突起同士の間の凹部に接触した状態で回動部材６をグリップする。各把持柱状部９０，９１，９２，９３に囲まれた第一領域９６に存在する柱状部９４の先端にある凸部９５は、回動部材６の下面に接触、あるいは下面の凹部にはまり込んでいる。一方、固定脚部３０，３１，３２，３３は、第二領域４２に活栓本体７を挿入した状態で活栓本体７の側面を強くグリップする。このため、クランプ５０の回動に従動して回動部材６が回動しても、活栓本体７は回動しない。なお、活栓本体７の上端部は、天板１０に接触している。活栓本体７の上端部に内方に窪む凹部（多角形の底面を有する凹部が好ましい）が存在する場合には、天板１０の裏面に当該凹部にきつく挿入可能な凸部を備えるのが好ましい。活栓本体７の回動をさらに抑制できるからである。
【００５０】
（実施の形態における作用）
多方活栓切換装置1は、パルスモータ１２０の回転軸１３０に接続され、三方活栓２の回動部材６を把持する４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３を備えるクランプ５０と、回動部材６の反対側から活栓本体７を把持し、その活栓本体７が回動部材６の回動に従動しないように活栓本体７を固定する４本の固定脚部３０，３１，３２，３３とを備えているので、本来手動にて使用する三方活栓２に対して電動にて流路の開閉を切り換えることができる。
【００５１】
また、多方活栓切換装置１は、クランプ５０が回動する平面上（すなわち、第一仕切板１００上）に２つのスイッチ６０，７０と、クランプ５０にその中心から径方向に伸びる押圧部材５１を備え、押圧部材５１がパルスモータ１２０の回動動作に従動して回動して、スイッチ６０，７０のいずれか一方に接触すると、パルスモータ１２０の回転を停止させる構造を備えている。このため、あらかじめ決めたパルス数に相当する角度でパルスモータ１２０の回転および停止を実現する以外に、押圧部材５１の回動範囲（１８０度）の始点および終点においてパルスモータの停止を実現できる。
【００５２】
また、把持柱状部９０，９１，９２，９３は、芯材としてねじ１４０，１４１，１４２，１４３を内部に備える。さらに、固定脚部３０，３１，３２，３３は、芯材としてねじ２０，２１，２２，２３を内部に備える。芯材を金属製にし、把持柱状部９０，９１，９２，９３および固定脚部３０，３１，３２，３３を芯材より硬度の低い材料（たとえば、樹脂）で構成することにより、把持柱状部９０，９１，９２，９３および固定脚部３０，３１，３２，３３は、それぞれ、回動部材６および活栓本体７を強くグリップでき、かつ回動部材６および活栓本体７の表面において滑りにくくなる。さらに、上記芯材に対して把持柱状部９０，９１，９２，９３あるいは固定脚部３０，３１，３２，３３を着脱自在な形態としているので、三方活栓２の回動部材６または活栓本体７の大きさ若しくは形状等に応じて把持柱状部９０，９１，９２，９３または固定脚部３０，３１，３２，３３の大きさ、長さ等を変えることができる。したがって、三方活栓２の形態を問わず多方活栓切換装置１を適用できる。
【００５３】
また、クランプ５０は、４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３の間に第一領域９６を有し、固定脚部３０，３１，３２，３３は、それらの間に第二領域４２を有し、クランプ５０および固定脚部３０，３１，３２，３３は、第一領域９６と第二領域４２により活栓本体７を回動部材６の回動軸８の長さ方向に挟んで固定する。このため、三方活栓２は上下方向にしっかりと固定される。したがって、回動部材６の回動動作によって三方活栓２が微動するのを、より低減することができる。
【００５４】
（その他の実施の形態）
図１７は、上述の多方活栓切換装置１の変形例を一部透過的に示す透過平面図である。図１８は、パルスモータを回転させて、図１７に示す状態の回動部材を時計の針と同方向に９０度回転させた状態を示す透過平面図である。図１７および図１８において、図１〜図１６までに示す多方活栓切換装置１と共通する部分については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
この変形例が上述の多方活栓切換装置１と異なる点は、スイッチ７０の位置から時計の針と反対方向に９０度回転した位置にスイッチ６０を固定している点である。この変形例では、三方活栓２の回動部材６は、押圧部材５１が両スイッチ６０，７０間を往復回動する範囲内でのみ回動する。すなわち、クランプ５０が図１７に示す状態から時計の針と同方向（Ｐ方向）に回転すると、押圧部材５１がスイッチ７０の凸部７４を押し込み、クランプ５０が図１８に示す状態で停止する。逆に、クランプ５０が図１８に示す状態から時計の針と反対方向（Ｑ方向）に回転すると、押圧部材５１がスイッチ６０の凸部６４を押し込み、クランプ５０が図１７に示す状態で停止する。このように、スイッチ６０，７０の固定場所を変更することによって、三方活栓２の回動部材６の回動角度の範囲、およびそれを含めた回動パターンを変更することができる。
【００５６】
また、本発明は、上述までの実施の形態に限定されず、種々変形を施して実施することができる。
【００５７】
例えば、本発明の多方活栓切換装置は、三方活栓２以外に、二方向あるいは四方向以上に流路を有する多方活栓の流路を切り換える装置であっても良い。また、多方活栓から突出する複数の管は、１つの平面上において放射状に突出する管に限定されず、立体的（三次元的に）放射する管であっても良い。また、パルスモータ１２０は、駆動源の一例にすぎず、パルスモータ１２０に代替してステッピングモータ、直流モータ等を採用してもよい。さらに、モータ以外の回転動力源として、風力、水力、その他メカニカルな動力のみで回転するものを用いても良い。また、スイッチ６０，７０は、制御部の主要部材の一例にすぎず、赤外線スイッチなどの他の種類のスイッチを用いてもよい。さらに、把持柱状部９０，９１，９２，９３に代替して、多方活栓の回動部材の形状等に応じて、１個、２個、３個あるいは５個以上の把持柱状部をクランプ５０に備えるようにしてもよい。たとえば、１個の把持柱状部をクランプ５０に備える場合には、その先端の形状を、多方活栓の回動部材をグリップできる形状にするのが好ましい。また、固定脚部３０，３１，３２，３３に代替して、多方活栓の活栓本体の形状等に応じて、１個、２個、３個あるいは５個以上の固定脚部を備えるようにしてもよい。たとえば、１個の固定脚部を天板１０に備える場合には、固定脚部における活栓本体側の先端の形状が固定脚部をグリップできる形状であるのが好ましい。把持柱状部および固定脚部は、多方活栓の活栓本体の長さ方向から回動部材および活栓本体をそれぞれグリップするものでなくとも良い。例えば、多方活栓切換装置の左右少なくともいずれか一方から回動部材６あるいは活栓本体７をグリップしても良い。
【００５８】
また、スイッチ６０，７０に代替して、ただ１つのスイッチあるいは３個以上のスイッチを多方活栓切換装置に備えても良い。３個以上のスイッチを備える場合には、２以上の押圧部材をクランプに備え、１つの押圧部材が２個のスイッチのオンまたはオフを行い、他方の押圧部材が残りのスイッチのオンまたはオフを行うようにすると良い。さらに、複数のスイッチを、クランプ５０の回転する２以上の平面上に固定してもよい。例えば、２個のスイッチをクランプ５０が回動する平面の一つである第一仕切板１００に固定し、別の１個のスイッチを、第一仕切板１００の上方に略平行配置される別の板上に固定し、２個の押圧部材をそれぞれ第一仕切板１００上と上記別の板上にて回動するように構成してもよい。また、押圧部材がスイッチに接触することをトリガとして駆動源の回転を停止させるのみならず、回転を開始させるようにしても良い。
【００５９】
また、第一領域９６に柱状部９４を備えず、空間のみであっても良い。その場合、把持柱状部９０，９１，９２，９３の根元にあるクランプ５０の天面が三方活栓２の回動部材６に接触するように、把持柱状部９０，９１，９２，９３の長さを設計するのが好ましい。また、第二領域４２に柱状部９４に相当する柱状部を備え、その柱状部が活栓本体７の端部に接触するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、多方活栓を製造または使用する産業において広く利用可能であって、例えば、医療現場において多方活栓を使用する際に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る多方活栓切換装置の正面から見た状態を一部透過して示す透過正面図である。
【図２】図２は、図１に示す多方活栓切換装置の上方から見た状態を一部透過して示す透過平面図である。
【図３】図３は、図１に示す多方活栓切換装置の正面図である。
【図４】図４は、図１に示す多方活栓切換装置の平面図である。
【図５】図５は、図１に示す多方活栓切換装置の左側面図である。
【図６】図６は、図１に示す多方活栓切換装置の高さ方向のより低い位置を仕切る第一仕切板の平面図である。
【図７】図７は、図１に示す多方活栓切換装置の高さ方向のより高い位置を仕切る第二仕切板の平面図である。
【図８】図８は、図１に示す多方活栓切換装置のクランプが図２の状態から１８０度回転した状態を一部透過的に示す透過平面図である。
【図９】図９は、図８に示すスイッチの電気回路を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、図１に示す多方活栓切換装置の組み立てを説明するための分解正面図である。
【図１１】図１１は、図１に示すクランプの分解斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１に示すクランプの構成部材を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、パルスモータの回転に従動してクランプが回動した際の回動角度と三方活栓の流路との関係の一例を示す図であり、角度ゼロの際の状態を示す。
【図１４】図１４は、図１３の状態からクランプが時計の針と反対方向に９０度回転した際の回動部材と三方活栓の流路とを示す図である。
【図１５】図１５は、図１４の状態からクランプが時計の針と反対方向にさらに９０度回転した際の回動部材と三方活栓の流路とを示す図である。
【図１６】図１６は、図１に示す三方活栓の回動部材および活栓本体と、回動部材をグリップする把持柱状部および活栓本体を固定する固定脚部とを抜き出して示す斜視図である。
【図１７】図１７は、図１に示す多方活栓切換装置の変形例を一部透過的に示す透過平面図である。
【図１８】図１８は、図１７に示す状態の回動部材を時計の針と同方向に９０度回転させた状態の多方活栓切換装置を示す透過平面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 多方活栓切換装置
２ 三方活栓（多方活栓）
３ 管
４ 管
５ 管
６ 回動部材
７ 活栓本体
８ 回転軸
２０ ねじ（芯材）
２１ ねじ（芯材）
２２ ねじ（芯材）
２３ ねじ（芯材）
３０ 固定脚部（チューブ）
３１ 固定脚部（チューブ）
３２ 固定脚部（チューブ）
３３ 固定脚部（チューブ）
４２ 第二領域
５０ クランプ
５１ 押圧部材
６０ スイッチ（制御部の一部）
７０ スイッチ（制御部の一部）
９０ 把持柱状部（チューブ）
９１ 把持柱状部（チューブ）
９２ 把持柱状部（チューブ）
９３ 把持柱状部（チューブ）
９６ 第一領域
１２０ パルスモータ（駆動源）
１３０ 回転軸
１４０ ねじ（芯材）
１４１ ねじ（芯材）
１４２ ねじ（芯材）
１４３ ねじ（芯材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多方活栓の流路を切り換えるための多方活栓切換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、医療現場では、患者に薬剤、造影剤あるいは血液等を注入する流路に、三方活栓等に代表される多方活栓が多用されている。多方活栓は、その内部への液溜りが少ないため、異種流体をできるだけ混ぜないように切り換えることができる流路切換器具である。かかる多方活栓の外観および構造の一例は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
多方活栓の多くは手動にて流路を切り換えるものである。このため、切換操作性が良いこと、多方活栓に接続されたチューブから容易に外れないこと等が要求される。このような要求に応えるために開発された多方活栓用のグリップは、例えば、特許文献２に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１５３５６２
【特許文献２】特開２００６−２４７２６０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の多方活栓用のグリップは、手動によって流路を切り換えやすくし、かつ多方活栓がチューブから外れにくくするのに有効な器具であるが、次のような使用に対して必ずしも対応できるものではない。切り換えるべき流体の中には、極めて正確な時間で所定量の流体を患者に注入する必要のあるものもある。多方活栓が多数存在する場合には、手動では正確な時間に切り換えることは難しい。また、人の手による操作では、完全に流路を切り換えたつもりでも、切り換えが不完全であり所望の流体を一定量注入できない事態、あるいは複数の流体が混合して注入される事態が生じる可能性もある。
【０００５】
このような問題を解決するために、例えば、エアーバルブ、電磁バルブ等を用いて流路の切り換えを瞬時かつ正確に行う方法も考えられる。しかし、医療現場で使用される多方活栓は、使用後に別の患者に使用されないように廃棄処分されることが多い。このため、エアーバルブあるいは電磁バルブのような高価なバルブを使用することは、経済的ではない。さらに、多方活栓を、流体の種類に応じて自動切り換えと手動切り換えができるようにすることが要求されている。すなわち、量的あるいは時間的に正確な注入を必要とする流体を流す場合には自動により瞬時に切り換える一方で、比較的正確性を必要としない流体を流す場合には手動により切り換えたいという要求がある。
【０００６】
本発明は、上記の要求に応えるためになされたものであり、手動操作用の多方活栓の流路を正確に切換可能にする多方活栓切換装置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】
【０００７】
かかる目的を達成するため、本発明の多方活栓切換装置は、複数方向に突出する管と、流体の流路を切り換えるための回動可能な回動部材とを備える多方活栓に取り付けられることにより、当該多方活栓を固定して上記回動部材を回動させる装置であって、回動部材に対して回動駆動力を与えるための駆動源と、当該駆動源の回動動作を制御する制御部と、駆動源の回転軸に接続され、上記回動部材を把持する１以上の把持柱状部を備えるクランプと、回動部材以外の多方活栓の活栓本体を把持し、その活栓本体が回動部材の回動に従動しないようにその活栓本体を固定する１以上の固定脚部を備え、固定脚部によって活栓本体を固定させた状態で、クランプは駆動源の回動動作に基づき制御部による制御の下で回動部材を回動させることを特徴とするものである。ここで、「多方活栓」は、２以上の方向に流体を同時あるいは別々のタイミングで流すことができる複数分岐部材を意味する。また、「駆動源」は、電動であるか非電動であるかを問わず、回転動力を与えることができる機器を意味するように広義に解釈される。さらに、クランプが駆動源の回転軸に接続される形態は、当該回転軸に直接的に接続される形態の他、ギア等の他の回転部材を介して間接的に接続される形態も含む。
【０００８】
本発明の多方活栓切換装置は、さらに、制御部に１以上のスイッチを含むようにし、クランプがその一部に押圧部材を連接して備え、当該押圧部材が駆動源の回動動作に従動して回動してスイッチに接触すると、駆動源の回転を開始または停止させる構成としてもよい。
【０００９】
本発明の多方活栓切換装置は、さらに、スイッチを２個備え、押圧部材がそれぞれのスイッチに接触すると駆動源の回転が停止し、回動部材は、押圧部材の回動範囲で回動する構成としてもよい。
【００１０】
本発明の多方活栓切換装置は、さらに、多方活栓が３本の管を備えた三方活栓であり、クランプは４本の把持柱状部により回動部材を把持し、固定脚部は、４本の固定脚部により活栓本体を固定する構成としてもよい。
【００１１】
本発明の多方活栓切換装置は、さらに、把持柱状部および／または固定脚部が芯材と、その芯材より低硬度でその芯材の少なくとも側面を覆うチューブとを備える構成としてもよい。ここで、「チューブ」は、両端が開口するもののみならず、一端のみが開口するものも含むように広義に解釈される。
【００１２】
本発明の多方活栓切換装置は、さらに、クランプにおける２以上の把持柱状部の間に第一領域を有し、２以上の固定脚部の間に第二領域を有し、クランプおよび固定脚部が、第一領域と第二領域により活栓本体を回動部材の回動軸の長さ方向に挟んで固定する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、手動操作用の多方活栓の流路を正確に切り換えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明の多方活栓切換装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本発明の実施の形態に係る多方活栓切換装置１の正面から見た状態を一部透過して示す透過正面図である。図１は、パルスモータ１２０の正面にある角筒を除去して示している。図２は、多方活栓切換装置１の上方から見た状態を一部透過して示す透過平面図である。また、図３、図４および図５は、それぞれ、多方活栓切換装置１の正面図、平面図および左側面図である。図６は、多方活栓切換装置１の高さ方向のより低い位置を仕切る第一仕切板の平面図である。図７は、多方活栓切換装置１の高さ方向のより高い位置を仕切る第二仕切板の平面図である。
【００１６】
（全体の概略構造）
図１〜図５に示すように、多方活栓切換装置１は、略直方体の外形を有しており、３階建ての構造を備える。図１および図２に示すように、多方活栓切換装置１の１階に相当する空間には、１個のパルスモータ（駆動源の一例）１２０が格納されている。パルスモータ１２０は、２階の天井に相当する部分に固定されて、宙吊りの状態で多方活栓切換装置１の１階に相当する空間に格納されている。多方活栓切換装置１の２階に相当する空間には、パルスモータ１２０の回動動作を制御する２個のスイッチ６０，７０（制御部の一部を構成）と、パルスモータ１２０の回転軸１３０に接続され、三方活栓（多方活栓の一例）２の回動部材６を把持する４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３（図１２参照、図１〜図５には把持柱状部９０，９１のみ示されている。）を備えるクランプ５０がそれぞれ格納されている。スイッチ６０，７０は、２階の床（あるいは１階の天井）に相当する第一仕切板１００に固定されている。クランプ５０は、第一仕切板１００を１階から２階の方向に貫通突出する回転軸１３０の回転に従動して回転できるように、その回転軸１３０に固定された状態にて第一仕切板１００上に配置されている。
【００１７】
多方活栓切換装置１の３階に相当する空間には、多方活栓切換装置１を構成せず多方活栓切換装置１から着脱自在な三方活栓２が配置されている。三方活栓２は、互いに略９０度間隔で平面上にて放射状に突出する３つの管３，４，５と、当該３つの管３，４，５の交差部分にある活栓本体７の一端にあって流体の流路を切り換えるために回転軸８を中心に回動可能な回動部材６とを備える。回動部材６は、四方に突起を有する。三方活栓２は、多方活栓切換装置１の２階に相当する空間と３階に相当する空間とを仕切る第二仕切板８０の方向に回動部材６が向き、多方活栓切換装置１の天板１０の方向に活栓本体７の他端が向くように、逆さの状態で固定される。この結果、図１に示すように、管３は図１の正面から見て右側に、管４は図１の正面から見て背面側に、管５は図１の正面から見て左側に向く。
【００１８】
第二仕切板８０は、クランプ５０の上方に略円形の貫通穴８１を有する。クランプ５０上の４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３は、多方活栓切換装置１の２階に相当する空間から３階に相当する空間の方向に向かって貫通穴８１を貫通して突出し、三方活栓２の回動部材６を把持する。具体的には、把持柱状部９０，９１，９２，９３は、回動部材６の４つの突起の各付け根部分（へこんだ部分）に配置され、回動部材６をグリップする。各把持柱状部９０,９１，９２，９３同士の間隔および各把持柱状部９０,９１，９２，９３の長さは、回動部材６の各突起の付け根部分において回動部材６をグリップできるように設計されている。
【００１９】
一方、天板１０には、回動部材６と反対側から活栓本体７を把持し、その活栓本体７が回動部材６の回動に従動しないように活栓本体７を固定するための４本の固定脚部３０，３１，３２，３３が固定されている。各固定脚部３０,３１，３２，３３同士の間隔および各固定脚部３０,３１，３２，３３の長さは、活栓本体７と各管３，４，５の各付け根部分において活栓本体７を固定できるように設計されている。このように、多方活栓切換装置１は、固定脚部３０，３１，３２，３３によって活栓本体７を固定させた状態で、クランプ５０はパルスモータ１２０の回動動作に基づき、スイッチ６０，７０による制御の下で回動部材６を回動させることができる。
【００２０】
（天板の形状）
天板１０は、図２および図４に示すように、略正方形の広い面を有する薄い板であり、三方活栓２の三方に突出する各管３，４，５の方向において、それぞれ、内方にＵ字形状に窪む凹部１１，１２，１３を有する。凹部１１，１２，１３は、管３，４，５にチューブ等を接続しあるいは取り外す作業を行いやすくするために設けられている。三方活栓２は、図２において少し下方（すなわち、多方活栓切換装置１の正面側）および少し左方に寄った位置に配置される。このため、凹部１１，１２の形状を、凹部１３の形状に比べて深く切り込むようにし、管３，４にチューブ等を着脱容易にしている。
【００２１】
（天板、第二仕切板、第一仕切板の結合構造）
天板１０は、正面側左角および背面側右角の２箇所に、天板１０を第二仕切板８０にボルト止めするために設けられた各１個のボルト貫通穴１０ａ，１０ｂ（図１０参照）を有する。また、天板１０における正面側左角のボルト貫通穴１０ａの右隣、背面側右角のボルト貫通穴１０ｂの左隣、正面側右角および背面側左角の合計４箇所に、天板１０を第二仕切板８０および第一仕切板１００にねじ止めにて固定するための各１個のねじ貫通穴１０ｆ，１０ｄ，１０ｃ，１０ｅ（図１０参照）が設けられている。ボルト貫通穴１０ａ，１０ｂの内径の方がねじ貫通穴１０ｆ，１０ｄ，１０ｃ，１０ｅの内径よりも大きい。また、天板１０の裏側であって当該天板１０の正面側左角および背面側右角には、五角柱形状の柱部材２４および柱部材２５が配置される。図２において、２本の柱部材２４，２５の天面部分を点線で示している。柱部材２４には、その各天面から各裏面に向けて貫通するボルト貫通穴３５およびねじ穴３６が形成されている。ボルト貫通穴３５は、天板１０のボルト貫通穴１０ａと略同じ内径のボルト貫通穴であり、ねじ穴３６は、天板１０のねじ貫通穴１０ｆと略同じ内径のねじ穴である。柱部材２５にも、ボルト貫通穴３５およびねじ穴３６とそれぞれ同様のボルト貫通穴３４およびねじ穴３８が形成されている。ボルト貫通穴３４は、天板１０のボルト貫通穴１０ｂと略同じ内径のボルト貫通穴であり、ねじ穴３８は、天板１０のねじ貫通穴１０ｄと略同じ内径のねじ穴である。柱部材２４，２５のボルト貫通穴３５，３４およびねじ穴３６，３８は、柱部材２４，２５を天板１０の正面側左角および背面側右角にそれぞれ配置した状態において天板１０のボルト貫通穴１０ａ，１０ｂおよびねじ貫通穴１０ｆ，１０ｄの各位置にそれぞれ一致するように、柱部材２４，２５に形成されている。
【００２２】
（第一仕切板の構造）
第一仕切板１００は、図６に示すように、正面側の左角と正面側中央との間および背面側の右角と背面側中央との間に、それぞれ１個のねじ穴１０６およびねじ穴１０８を有する。また、第一仕切板１００の正面側右角および背面側左角には、それぞれ１個のねじ穴１０７およびねじ穴１０９を有する。第一仕切板１００のねじ穴１０６，１０７，１０８，１０９は、天板１０のねじ貫通穴１０ｆ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅと垂直方向ほぼ一直線になる位置に形成されている。第一仕切板１００の右側面および左側面には、第一仕切板１００の内方に向かって各２個のねじ穴１１０，１１１およびねじ穴１１２，１１３が形成されている。ねじ穴１１０，１１１，１１２，１１３は、第一仕切板１００を角筒４１にねじ止めするための穴である。
【００２３】
第一仕切板１００の平面上の中心からわずかに正面方向および左側面方向に寄った位置には、パルスモータ１２０の回転軸１３０が貫通する貫通穴１０２が形成されている。また、貫通穴１０２の周囲であって第一仕切板１００の裏面側には、貫通穴１０２より大径の円柱状の溝１０１が形成されている。溝１０１は、パルスモータ１２０の回転軸１３０の周囲の部分をはめ込むためのものである。第一仕切板１００の平面上の中心から右に少し寄った位置を対角線の中心とする仮想正方形の４つの角には、ねじ穴１２１，１２２，１２３，１２４が形成されている。ねじ穴１２１，１２２，１２３，１２４は、パルスモータ１２０を第一仕切板１００に固定するために使用される。また、貫通穴１０２の左右両外側であって少し正面側に寄った位置には、左右一直線に並ぶねじ穴１１４，１１５，１１６，１１７が形成されている。ねじ穴１１４，１１５は、貫通穴１０２の正面から見て左側に形成され、ねじ穴１１６，１１７は、貫通穴１０２の正面から見て右側に形成されている。ねじ穴１１４，１１５およびねじ穴１１６，１１７は、それぞれ、スイッチ７０およびスイッチ６０を第一仕切板１００上にねじ止めにて固定するための穴である。
【００２４】
（第二仕切板の構造）
第二仕切板８０は、図７に示すように、正面側の左角と背面側の右角に、それぞれ１個のボルト用ねじ穴８５およびボルト用ねじ穴８４を有する。ボルト用ねじ穴８５の右側、第二仕切板８０の正面に向かって右角、ボルト用ねじ穴８４の左側および第二仕切板８０の背面側左角には、それぞれ、ねじ穴８６，８７，８８，８９が形成されている。ボルト用ねじ穴８５，８４およびねじ穴８６，８７，８８，８９は、第二仕切板８０において、天板１０のボルト貫通穴１０ａ，１０ｂおよびねじ貫通穴１０ｆ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅと垂直方向一直線になる位置に形成されている。ボルト貫通穴１０ａ，１０ｂの内径は、ねじ貫通穴１０ｆ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの内径に比べて大きい。第二仕切板８０の右側面および左側面には、第二仕切板８０の内方に向かって各２個のねじ穴８０ａ，８０ｂおよびねじ穴８０ｃ，８０ｄが形成されている。ねじ穴８０ａ，８０ｂ，８０ｃ，８０ｄは、第二仕切板８０を角筒４１にねじ止めするための穴である。第二仕切板８０の平面上の中心からわずかに正面方向および左側面方向に寄った位置には、第一仕切板１００に形成された貫通穴１０２と同心円になるように、円形の貫通穴８１が形成されている。貫通穴８１は、クランプ５０上の４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３が貫通でき、クランプ５０の回転に支障のない大きさで形成されている。
【００２５】
ボルト１５は、その先端のみにねじ山部分を有する。ボルト１５は、天板１０および柱部材２４に形成された各２箇所のボルト貫通穴１０ａ，３５を順に貫通し、第二仕切板８０の各ボルト用ねじ穴８５にねじ止めされる。ボルト１４もボルト１５と同じ形態を有し、天板１０および柱部材２５に形成された各２箇所のボルト貫通穴１０ｂ，３４を順に貫通し、第二仕切板８０の各ボルト用ねじ穴８４にねじ止めされる。
【００２６】
ねじ１６は、天板１０のねじ貫通穴１０ｆを貫通し、柱部材２４のねじ穴３６にねじ込まれて貫通し、第二仕切板８０に形成されたねじ穴８６にねじ込まれて貫通し、第一仕切板１００に形成されたねじ穴１０６にてねじ止めされる。ねじ１８は、天板１０のねじ貫通穴１０ｄを貫通し、柱部材２５のねじ穴３８にねじ込まれて貫通し、第二仕切板８０に形成されたねじ穴８８にねじ込まれて貫通し、第一仕切板１００に形成されたねじ穴１０８にてねじ止めされる。ねじ１７は、その直下が空間であるため、天板１０の正面側右角に形成された１本のねじ貫通穴１０ｃのみを貫通し、第二仕切板８０に形成されたねじ穴８７にねじ込まれて貫通し、第一仕切板１００に形成されたねじ穴１０７にてねじ止めされる。ねじ１９は、その直下が空間であるため、天板１０の背面側左角に形成された１本のねじ貫通穴１０ｅのみを貫通し、第二仕切板８０に形成されたねじ穴８９にねじ込まれて貫通し、第一仕切板１００に形成されたねじ穴１０９にてねじ止めされる。
【００２７】
このように、天板１０と第二仕切板８０とは、その両角において柱部材２４，２５を挟んだ状態でボルト１５，１４およびねじ１６，１８にて固定されるため、天板１０と第二仕切板８０は強固に結合される。さらに、天板１０、第二仕切板８０および第一仕切板１００は、ねじ１６，１７，１８，１９によってねじ止めされるので、これら１０，８０，１００が一体的に強固に結合される。
【００２８】
（角筒の構成）
図５に示すように、多方活栓切換装置１の１階および２階の領域の周囲は、正方形の開口部を有する角筒４１にて覆われている。また、角筒４１の底部（すなわち、多方活栓切換装置１の１階の床に相当する部分）は、図１に示すように、角筒４１と溶接される底板４５にて覆われている。第一仕切板１００および第二仕切板８０は、角筒４１の開口内部と同じか若しくはわずかに小さい大きさの板である。第一仕切板１００は、角筒４１の左右側面からねじ２８，２９（図５に示す側のみ符号を付す）にて角筒４１と固定されている。同様に、第二仕切板８０は、角筒４１の左右側面からねじ２６，２７（図５に示す側のみ符号を付す）にて角筒４１と固定されている。
【００２９】
（固定脚部の構成）
天板１０の平面中央から正面および左側面に少し寄った位置には、４本のねじ（芯材の一形態）２０，２１，２２，２３をねじ込み可能な４個のねじ穴１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ，１０ｊ（図１０参照）が貫通して形成されている。ねじ穴１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ，１０ｊは、略正方形の角の位置になるように配置されている。ねじ２０，２１，２２，２３は、天板１０の厚さより長い。このため、ねじ２０，２１，２２，２３を、それぞれねじ穴１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ，１０ｊに最大限ねじ込んだ状態では、ねじ２０，２１，２２，２３の各先端から一部の長さが突き抜けている。ねじ２０，２１，２２，２３の突き抜けた部分は、筒体（チューブ）によって着脱自在に覆われている。このように、固定脚部３０，３１，３２，３３は、当該筒体とねじ２０，２１，２２，２３を主要部としている。三方活栓２の活栓本体７を固定脚部３０，３１，３２，３３によりしっかりと固定するために、筒体の材料および肉厚を選択することができる。活栓本体７と固定脚部３０，３１，３２，３３との隙間を低減し、かつ活栓本体７と固定脚部３０，３１，３２，３３との間で滑らないようにするためには、ゴムのように柔軟性に富みかつ摩擦係数の高い材料で、ねじ２０，２１，２２，２３の外周と活栓本体７との隙間を十分に埋めることができる厚さを有する筒体を選択するのが好ましい。また、ゴムよりも硬度の高い樹脂（例えば、フッ素樹脂）から成る筒の外表面にゴムをコートした多層構造の筒体を選択することもできる。
【００３０】
（制御部の構成）
図１および図２に示すように、多方活栓切換装置１の２階に相当する空間には、２個のスイッチ６０，７０が配置されている。スイッチ６０，７０は、パルスモータ１２０の回転に従動するクランプ５０の外側の領域において上方から見て左右ほぼ一直線になる位置にて、第一仕切板１００上に固定されている。スイッチ６０，７０は、第一仕切板１００の裏面からねじ穴１１４，１１５，１１６，１１７に向けてねじをねじ込み、スイッチ６０，７０自体あるいはスイッチ６０，７０を固定する他の部材にねじをねじ込む等の方法により、第一仕切板１００上に固定される。スイッチ６０，７０の固定位置は、クランプ５０の回動動作の妨げにならない位置である。
【００３１】
スイッチ６０は、略直方体の形状を有しており、その長さ方向に並ぶ接続端子６１，６２，６３を備えている。接続端子６１，６２，６３と反対側の面において、接続端子６２の真後には、スイッチ６０の内方に押し込み可能であって、突出する向きに復元可能に付勢される凸部６４（図８参照）が存在する。スイッチ７０は、スイッチ６０と同様に略直方体の形状を有しており、その長さ方向に並ぶ接続端子７１，７２，７３を備えている。接続端子７１，７２，７３と反対側の面において、接続端子７２の真後には、スイッチ７０の内方に押し込み可能であって、突出する向きに復元可能に付勢される凸部７４が存在する。スイッチ６０の各接続端子６１，６２，６３およびスイッチ７０の各接続端子７１，７２，７３は、パルスモータ１２０を駆動する回路（不図示）に接続されている。
【００３２】
スイッチ６０は、多方活栓切換装置１の正面側に接続端子６１，６２，６３が突出する向きで固定される。スイッチ７０も同様に、多方活栓切換装置１の正面側に接続端子７１，７２，７３が突出する向きで固定される。図１および図２に示すように、クランプ５０は、その中心からクランプ５０の径方向外側に向かって伸びる一本の押圧部材５１を備える。押圧部材５１の長さは、スイッチ６０，７０の凸部６４，７４に届く長さである。押圧部材５１は、クランプ５０と一体的に回動する。平面上右方向を角度ゼロとした場合において、押圧部材５１の先端が角度ゼロの方向を向いているときには、押圧部材５１がスイッチ６０の凸部６４をスイッチ６０の内方に向けて押し込んでいる。この際、パルスモータ１２０は停止状態である。
【００３３】
図８は、多方活栓切換装置１のクランプ５０が図２の状態から１８０度回転した状態を一部透過的に示す透過平面図である。
【００３４】
パルスモータ１２０が回転してクランプ５０が１８０度回転すると、押圧部材５１は、図２の状態から平面上時計の針の回転方向と逆方向に回転する（図２の矢印Ｘ方向に回転する）。その後、図２の状態から図８の状態の直前状態になると、押圧部材５１は、スイッチ７０の凸部７４をその内方に押し込む。これにより、パルスモータ１２０は停止する。逆に、押圧部材５１が図８の状態から平面上時計の針の回転方向と同一方向に回転して（図８の矢印Ｙ方向に回転して）、図８の状態から図２の状態直前になると、押圧部材５１は、スイッチ６０の凸部６４をその内方に押し込む。これにより、パルスモータ１２０は停止する。このように、パルスモータ１２０の停止は、押圧部材５１による凸部６４または凸部７４の押し込みをトリガとして実行される。
【００３５】
図９は、スイッチ６０，７０の電気回路を模式的に示す図である。
【００３６】
凸部６４，７４が押し込まれていない状態では、スイッチ６０，７０の内部回路は、図９に示すように、ライン７６とライン７７の間にスイッチライン７８が接続された状態にある（Ｎ／Ｃ）。このとき、ライン７９は開状態にある（Ｎ／Ｏ）。この状態において、凸部６４，７４が押し込まれると、スイッチライン７８がライン７９に接続され、ライン７９が閉状態となり、ライン７７は開状態になる。このように、スイッチライン７８のＺ方向（図９参照）の動作に従って、ライン７７，７９の交互開閉動作を実行することができる。ライン７９に電流が流れるとパルスモータ１２０の回転を停止させ、ライン７７に電流が流れるとパルスモータ１２０が回転する設計にしておくことにより、パルスモータ１２０の回転及び停止の制御を行うことができる。
【００３７】
（多方活栓切換装置の組立方法）
図１０は、多方活栓切換装置１の組み立てを説明するための分解正面図である。図１０は、パルスモータ１２０の正面にある角筒４１を除去して示している。以下、組み立ての一例を説明する。ただし、組み立て方法は、以下の方法に限定されない。
【００３８】
第一仕切板１００の裏面から貫通穴１０２にパルスモータ１２０の回転軸１３０を挿入してパルスモータ１２０を第一仕切板１００にねじ止めする。次に、第一仕切板１００の表面に、スイッチ６０，７０をねじ止めするとともに、パルスモータ１２０の回転軸１３０をクランプ５０の中心にある穴５２に挿入する。次に、第一仕切板１００を、底板４５を溶接した角筒４１の内部に入れて、角筒４１の外側から第一仕切板１００をねじ止めして固定する。次に、第二仕切板８０を角筒４１の内部に入れて、後述する組み立て済みのクランプ５０を第二仕切板８０の貫通穴８１に貫通させた状態にて、角筒４１の外側から第二仕切板８０をねじ止めして固定する。
【００３９】
次に、天板１０のねじ穴１０ｇ，１０ｈ，１０ｉ，１０ｊにそれぞれねじ２０，２１，２２，２３をねじ込む。天板１０の裏面に突出した各ねじ２０，２１，２２，２３に筒体をかぶせて固定脚部３０,３１，３２，３３を作製する。次に、天板１０の裏面の両角に柱部材２４，２５の各天面を合わせて、天板１０の表面側から、ねじ１６，１７，１８，１９をねじ込む。これにより、天板１０と柱部材２４，２５が固定される。
【００４０】
次に、三方活栓２の回動部材６を下にして、その回動部材６の４つの突起の付け根にクランプ５０上の４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３を合わせて、把持柱状部９０，９１，９２，９３により回動部材６をグリップする。次に、三方活栓２の活栓本体７の端部（回動部材６側とは反対側の端部）と管３，４，５の間に固定脚部３０，３１，３２，３３を挿入するともに、ねじ１６，１７，１８，１９をそれぞれねじ穴８６，８７，８８，８９に合わせて挿入してねじ込む。次に、ボルト１５，１４を天板１０から柱部材２４，２５を貫通させて、第二仕切板８０にねじ止めする。
【００４１】
クランプ５０は、把持柱状部９０，９１，９２，９３に囲まれた第一領域９６（図１１参照）に把持柱状部９０，９１，９２，９３よりも短い柱状部９４を有する。三方活栓３を多方活栓切換装置１に取り付けた状態において、柱状部９４の先端に形成された凸部９５は、回動部材６の外面に接する。一方、固定脚部３０，３１，３２，３３に囲まれた第二領域４２の底部（この実施の形態では、天板１０の裏面に相当する）は、活栓本体７の端部に接する。すなわち、三方活栓２は、第一領域９６と第二領域４２により回動部材６の回動軸８の長さ方向に挟まれて固定される。
【００４２】
（クランプの構成）
図１１は、クランプ５０の分解斜視図である。図１２は、クランプ５０の斜視図である。
【００４３】
クランプ５０は、柱状部９４を有する円板５０ａ、把持柱状部９０，９１，９２，９３、把持柱状部９０，９１，９２，９３の芯材となるねじ１４０，１４１，１４２，１４３および押圧部材５１とを備える。円板５０ａの内部には、円板５０ａの天面に平行に形成され、円板５０ａの側面に開口する互いに直角に交差する同径のねじ穴５７，５８が形成されている。また、円板５０ａは、柱状部９４を中心とする円周上において互いに略９０度間隔で配置され、円板５０ａの裏面から天面に向かって垂直に貫通する４本のねじ穴５３，５４，５５，５６を有する。ねじ１４０，１４１，１４２，１４３は、ねじ穴５３，５４，５５，５６の長さよりも長い。ねじ１４０，１４１，１４２，１４３は、それぞれ、円板５０ａの裏面からねじ穴５３，５４，５５，５６にねじ込まれ、その突出部分に把持柱状部９０，９１，９２，９３を被覆する。把持柱状部９０，９１，９２，９３は、その長さ方向の一方を開口し、他方を開口しないねじ穴９０ａ，９１ａ，９２ａ，９３ａを有する。ねじ１４０，１４１，１４２，１４３の突出部分は、それぞれ、把持柱状部９０，９１，９２，９３の各ねじ穴９０ａ，９１ａ，９２ａ，９３ａにねじ込まれる。
【００４４】
押圧部材５１は、その長さ方向の一端に、ねじ穴５７，５８にねじ込み可能なねじ部５１ａを備える。ねじ部５１ａをねじ穴５７またはねじ穴５８にねじ込むことにより、押圧部材５１を円板５０ａの側面に固定することができる。
【００４５】
（クランプの回転操作）
図１３、図１４および図１５は、それぞれ、パルスモータ１２０の回転に従動してクランプ５０が回動した際の回動角度と三方活栓２の流路との関係の一例を示す図であり、図１３は角度ゼロの際の、図１４は角度９０度の際の、図１５は角度１８０の際の各状態を示す。図１３、図１４および図１５の各左側の図は、多方活栓切換装置１の上方から、三方活栓２の回動部材６とクランプ５０を見た模式図であり、各右側の図は、活栓本体７内部で回転する回転芯体中の流路の模式図的である。
【００４６】
三方活栓２の回転芯体は、平面上で互いに直角である３方向に開となるＴ字状の流路を有する。図１３に示すように、クランプ５０の回動角度がゼロの場合には、管４の方向、管５の方向および管４の反対側の方向が開状態となる。管４の反対側には管が存在しないので、三方活栓２の流体は、管４および管５の間でのみ流れ得る。図１３に示す状態からクランプ５０が時計の針と反対方向に９０度回転すると、図１４に示す状態になる。この場合、管３の方向、管５の方向および管４の反対側の方向が開状態となる。管４の反対側には管が存在しないので、三方活栓２の流体は、管３および管５の間でのみ流れ得る。さらに図１４に示す状態からクランプ５０が時計の針と反対方向に９０度回転すると、図１５に示す状態になる。この場合、管３の方向、管４の方向および管４の反対側の方向が開状態となる。管４の反対側には管が存在しないので、三方活栓２の流体は、管３および管４の間でのみ流れ得る。
【００４７】
パルスモータ１２０は、予め決めたパルス数に相当する角度だけ回転させることが可能である。例えば、管３と管４をつなぐ流路を正確に開の状態とする必要がある場合には、クランプ５０を正確に９０度回転させるためのパルス数だけパルスモータ１２０を回転させなければならない。このため、角度ゼロの状態であるかどうか不確定であるクランプ５０を数〜数十パルス分だけ時計の針と反対方向に回転させ、その位置から押圧部材５１がスイッチ６０の凸部６４を押し込むまで、クランプ５０を時計の針と同方向に回転させる。凸部６４が押し込まれてパルスモータ１２０が停止したときのクランプ５０の位置は、確実に角度ゼロの位置である。この状態から角度９０度に相当するパルス数だけクランプ５０を回転させる。この結果、図１４に示すクランプ５０の状態は、角度ゼロの状態から正確に９０度回転した状態となり、管３と管５とを結ぶ流路は完全に開の状態となる。なお、流量の正確さを必要としない場合には、上述の方法を採用しなくてもよい。
【００４８】
（固定脚部および把持柱状部による三方活栓の固定状態）
図１６は、三方活栓２の回動部材６および活栓本体７と、回動部材６をグリップする把持柱状部９０，９１，９２，９３および活栓本体７を固定する固定脚部３０，３１，３２，３３とを抜き出して示す斜視図である。図１６において、回動部材６および活栓本体７を一点鎖線で示している。
【００４９】
把持柱状部９０，９１，９２，９３は、それぞれ、略クロス形状の回動部材６の隣接する突起同士の間の凹部に接触した状態で回動部材６をグリップする。各把持柱状部９０，９１，９２，９３に囲まれた第一領域９６に存在する柱状部９４の先端にある凸部９５は、回動部材６の下面に接触、あるいは下面の凹部にはまり込んでいる。一方、固定脚部３０，３１，３２，３３は、第二領域４２に活栓本体７を挿入した状態で活栓本体７の側面を強くグリップする。このため、クランプ５０の回動に従動して回動部材６が回動しても、活栓本体７は回動しない。なお、活栓本体７の上端部は、天板１０に接触している。活栓本体７の上端部に内方に窪む凹部（多角形の底面を有する凹部が好ましい）が存在する場合には、天板１０の裏面に当該凹部にきつく挿入可能な凸部を備えるのが好ましい。活栓本体７の回動をさらに抑制できるからである。
【００５０】
（実施の形態における作用）
多方活栓切換装置1は、パルスモータ１２０の回転軸１３０に接続され、三方活栓２の回動部材６を把持する４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３を備えるクランプ５０と、回動部材６の反対側から活栓本体７を把持し、その活栓本体７が回動部材６の回動に従動しないように活栓本体７を固定する４本の固定脚部３０，３１，３２，３３とを備えているので、本来手動にて使用する三方活栓２に対して電動にて流路の開閉を切り換えることができる。
【００５１】
また、多方活栓切換装置１は、クランプ５０が回動する平面上（すなわち、第一仕切板１００上）に２つのスイッチ６０，７０と、クランプ５０にその中心から径方向に伸びる押圧部材５１を備え、押圧部材５１がパルスモータ１２０の回動動作に従動して回動して、スイッチ６０，７０のいずれか一方に接触すると、パルスモータ１２０の回転を停止させる構造を備えている。このため、あらかじめ決めたパルス数に相当する角度でパルスモータ１２０の回転および停止を実現する以外に、押圧部材５１の回動範囲（１８０度）の始点および終点においてパルスモータの停止を実現できる。
【００５２】
また、把持柱状部９０，９１，９２，９３は、芯材としてねじ１４０，１４１，１４２，１４３を内部に備える。さらに、固定脚部３０，３１，３２，３３は、芯材としてねじ２０，２１，２２，２３を内部に備える。芯材を金属製にし、把持柱状部９０，９１，９２，９３および固定脚部３０，３１，３２，３３を芯材より硬度の低い材料（たとえば、樹脂）で構成することにより、把持柱状部９０，９１，９２，９３および固定脚部３０，３１，３２，３３は、それぞれ、回動部材６および活栓本体７を強くグリップでき、かつ回動部材６および活栓本体７の表面において滑りにくくなる。さらに、上記芯材に対して把持柱状部９０，９１，９２，９３あるいは固定脚部３０，３１，３２，３３を着脱自在な形態としているので、三方活栓２の回動部材６または活栓本体７の大きさ若しくは形状等に応じて把持柱状部９０，９１，９２，９３または固定脚部３０，３１，３２，３３の大きさ、長さ等を変えることができる。したがって、三方活栓２の形態を問わず多方活栓切換装置１を適用できる。
【００５３】
また、クランプ５０は、４本の把持柱状部９０，９１，９２，９３の間に第一領域９６を有し、固定脚部３０，３１，３２，３３は、それらの間に第二領域４２を有し、クランプ５０および固定脚部３０，３１，３２，３３は、第一領域９６と第二領域４２により活栓本体７を回動部材６の回動軸８の長さ方向に挟んで固定する。このため、三方活栓２は上下方向にしっかりと固定される。したがって、回動部材６の回動動作によって三方活栓２が微動するのを、より低減することができる。
【００５４】
（その他の実施の形態）
図１７は、上述の多方活栓切換装置１の変形例を一部透過的に示す透過平面図である。図１８は、パルスモータを回転させて、図１７に示す状態の回動部材を時計の針と同方向に９０度回転させた状態を示す透過平面図である。図１７および図１８において、図１〜図１６までに示す多方活栓切換装置１と共通する部分については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００５５】
この変形例が上述の多方活栓切換装置１と異なる点は、スイッチ７０の位置から時計の針と反対方向に９０度回転した位置にスイッチ６０を固定している点である。この変形例では、三方活栓２の回動部材６は、押圧部材５１が両スイッチ６０，７０間を往復回動する範囲内でのみ回動する。すなわち、クランプ５０が図１７に示す状態から時計の針と同方向（Ｐ方向）に回転すると、押圧部材５１がスイッチ７０の凸部７４を押し込み、クランプ５０が図１８に示す状態で停止する。逆に、クランプ５０が図１８に示す状態から時計の針と反対方向（Ｑ方向）に回転すると、押圧部材５１がスイッチ６０の凸部６４を押し込み、クランプ５０が図１７に示す状態で停止する。このように、スイッチ６０，７０の固定場所を変更することによって、三方活栓２の回動部材６の回動角度の範囲、およびそれを含めた回動パターンを変更することができる。
【００５６】
また、本発明は、上述までの実施の形態に限定されず、種々変形を施して実施することができる。
【００５７】
例えば、本発明の多方活栓切換装置は、三方活栓２以外に、二方向あるいは四方向以上に流路を有する多方活栓の流路を切り換える装置であっても良い。また、多方活栓から突出する複数の管は、１つの平面上において放射状に突出する管に限定されず、立体的（三次元的に）放射する管であっても良い。また、パルスモータ１２０は、駆動源の一例にすぎず、パルスモータ１２０に代替してステッピングモータ、直流モータ等を採用してもよい。さらに、モータ以外の回転動力源として、風力、水力、その他メカニカルな動力のみで回転するものを用いても良い。また、スイッチ６０，７０は、制御部の主要部材の一例にすぎず、赤外線スイッチなどの他の種類のスイッチを用いてもよい。さらに、把持柱状部９０，９１，９２，９３に代替して、多方活栓の回動部材の形状等に応じて、１個、２個、３個あるいは５個以上の把持柱状部をクランプ５０に備えるようにしてもよい。たとえば、１個の把持柱状部をクランプ５０に備える場合には、その先端の形状を、多方活栓の回動部材をグリップできる形状にするのが好ましい。また、固定脚部３０，３１，３２，３３に代替して、多方活栓の活栓本体の形状等に応じて、１個、２個、３個あるいは５個以上の固定脚部を備えるようにしてもよい。たとえば、１個の固定脚部を天板１０に備える場合には、固定脚部における活栓本体側の先端の形状が固定脚部をグリップできる形状であるのが好ましい。把持柱状部および固定脚部は、多方活栓の活栓本体の長さ方向から回動部材および活栓本体をそれぞれグリップするものでなくとも良い。例えば、多方活栓切換装置の左右少なくともいずれか一方から回動部材６あるいは活栓本体７をグリップしても良い。
【００５８】
また、スイッチ６０，７０に代替して、ただ１つのスイッチあるいは３個以上のスイッチを多方活栓切換装置に備えても良い。３個以上のスイッチを備える場合には、２以上の押圧部材をクランプに備え、１つの押圧部材が２個のスイッチのオンまたはオフを行い、他方の押圧部材が残りのスイッチのオンまたはオフを行うようにすると良い。さらに、複数のスイッチを、クランプ５０の回転する２以上の平面上に固定してもよい。例えば、２個のスイッチをクランプ５０が回動する平面の一つである第一仕切板１００に固定し、別の１個のスイッチを、第一仕切板１００の上方に略平行配置される別の板上に固定し、２個の押圧部材をそれぞれ第一仕切板１００上と上記別の板上にて回動するように構成してもよい。また、押圧部材がスイッチに接触することをトリガとして駆動源の回転を停止させるのみならず、回転を開始させるようにしても良い。
【００５９】
また、第一領域９６に柱状部９４を備えず、空間のみであっても良い。その場合、把持柱状部９０，９１，９２，９３の根元にあるクランプ５０の天面が三方活栓２の回動部材６に接触するように、把持柱状部９０，９１，９２，９３の長さを設計するのが好ましい。また、第二領域４２に柱状部９４に相当する柱状部を備え、その柱状部が活栓本体７の端部に接触するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、多方活栓を製造または使用する産業において広く利用可能であって、例えば、医療現場において多方活栓を使用する際に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る多方活栓切換装置の正面から見た状態を一部透過して示す透過正面図である。
【図２】図２は、図１に示す多方活栓切換装置の上方から見た状態を一部透過して示す透過平面図である。
【図３】図３は、図１に示す多方活栓切換装置の正面図である。
【図４】図４は、図１に示す多方活栓切換装置の平面図である。
【図５】図５は、図１に示す多方活栓切換装置の左側面図である。
【図６】図６は、図１に示す多方活栓切換装置の高さ方向のより低い位置を仕切る第一仕切板の平面図である。
【図７】図７は、図１に示す多方活栓切換装置の高さ方向のより高い位置を仕切る第二仕切板の平面図である。
【図８】図８は、図１に示す多方活栓切換装置のクランプが図２の状態から１８０度回転した状態を一部透過的に示す透過平面図である。
【図９】図９は、図８に示すスイッチの電気回路を模式的に示す図である。
【図１０】図１０は、図１に示す多方活栓切換装置の組み立てを説明するための分解正面図である。
【図１１】図１１は、図１に示すクランプの分解斜視図である。
【図１２】図１２は、図１１に示すクランプの構成部材を組み立てた状態を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、パルスモータの回転に従動してクランプが回動した際の回動角度と三方活栓の流路との関係の一例を示す図であり、角度ゼロの際の状態を示す。
【図１４】図１４は、図１３の状態からクランプが時計の針と反対方向に９０度回転した際の回動部材と三方活栓の流路とを示す図である。
【図１５】図１５は、図１４の状態からクランプが時計の針と反対方向にさらに９０度回転した際の回動部材と三方活栓の流路とを示す図である。
【図１６】図１６は、図１に示す三方活栓の回動部材および活栓本体と、回動部材をグリップする把持柱状部および活栓本体を固定する固定脚部とを抜き出して示す斜視図である。
【図１７】図１７は、図１に示す多方活栓切換装置の変形例を一部透過的に示す透過平面図である。
【図１８】図１８は、図１７に示す状態の回動部材を時計の針と同方向に９０度回転させた状態の多方活栓切換装置を示す透過平面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ 多方活栓切換装置
２ 三方活栓（多方活栓）
３ 管
４ 管
５ 管
６ 回動部材
７ 活栓本体
８ 回転軸
２０ ねじ（芯材）
２１ ねじ（芯材）
２２ ねじ（芯材）
２３ ねじ（芯材）
３０ 固定脚部（チューブ）
３１ 固定脚部（チューブ）
３２ 固定脚部（チューブ）
３３ 固定脚部（チューブ）
４２ 第二領域
５０ クランプ
５１ 押圧部材
６０ スイッチ（制御部の一部）
７０ スイッチ（制御部の一部）
９０ 把持柱状部（チューブ）
９１ 把持柱状部（チューブ）
９２ 把持柱状部（チューブ）
９３ 把持柱状部（チューブ）
９６ 第一領域
１２０ パルスモータ（駆動源）
１３０ 回転軸
１４０ ねじ（芯材）
１４１ ねじ（芯材）
１４２ ねじ（芯材）
１４３ ねじ（芯材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数方向に突出する管と、流体の流路を切り換えるための回動可能な回動部材とを備える多方活栓に取り付けられることにより、当該多方活栓を固定して上記回動部材を回動させる多方活栓切換装置であって、
上記回動部材に対して回動駆動力を与えるための駆動源と、
当該駆動源の回動動作を制御する制御部と、
上記駆動源の回転軸に接続され、上記回動部材を把持する１以上の把持柱状部を備えるクランプと、
上記回動部材以外の上記多方活栓の活栓本体を把持し、上記活栓本体が上記回動部材の回動に従動しないように上記活栓本体を固定する１以上の固定脚部と、
を備え、
上記固定脚部によって上記活栓本体を固定させた状態で、上記クランプは、上記駆動源の回動動作に基づき、上記制御部による制御の下で上記回動部材を回動させることを特徴とする多方活栓切換装置。
【請求項２】
前記制御部は、１以上のスイッチを含み、
前記クランプは、その一部に押圧部材を連接して備え、
当該押圧部材が前記駆動源の回動動作に従って回動して、上記スイッチに接触すると、前記駆動源の回転を開始または停止させることを特徴とする請求項１に記載の多方活栓切換装置。
【請求項３】
前記スイッチを２個備え、
前記押圧部材がそれぞれのスイッチに接触すると、前記駆動源の回転が停止し、前記回動部材は、前記押圧部材の回動範囲で回動することを特徴とする請求項２に記載の多方活栓切換装置。
【請求項４】
前記多方活栓は３本の前記管を備えた三方活栓であり、
前記クランプは４本の前記把持柱状部により前記回動部材を把持し、
前記固定脚部は、４本の前記固定脚部により前記活栓本体を固定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の多方活栓切換装置。
【請求項５】
前記把持柱状部および／または前記固定脚部は、芯材と、その芯材より低硬度でその芯材の少なくとも側面を覆うチューブとを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の多方活栓切換装置。
【請求項６】
前記クランプは、２以上の前記把持柱状部の間に第一領域を有し、
２以上の前記固定脚部は、その間に第二領域を有し、
前記クランプおよび前記固定脚部は、上記第一領域と上記第二領域により前記活栓本体を前記回動部材の回動軸の長さ方向に挟んで固定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の多方活栓切換装置。
【請求項１】
複数方向に突出する管と、流体の流路を切り換えるための回動可能な回動部材とを備える多方活栓に取り付けられることにより、当該多方活栓を固定して上記回動部材を回動させる多方活栓切換装置であって、
上記回動部材に対して回動駆動力を与えるための駆動源と、
当該駆動源の回動動作を制御する制御部と、
上記駆動源の回転軸に接続され、上記回動部材を把持する１以上の把持柱状部を備えるクランプと、
上記回動部材以外の上記多方活栓の活栓本体を把持し、上記活栓本体が上記回動部材の回動に従動しないように上記活栓本体を固定する１以上の固定脚部と、
を備え、
上記固定脚部によって上記活栓本体を固定させた状態で、上記クランプは、上記駆動源の回動動作に基づき、上記制御部による制御の下で上記回動部材を回動させることを特徴とする多方活栓切換装置。
【請求項２】
前記制御部は、１以上のスイッチを含み、
前記クランプは、その一部に押圧部材を連接して備え、
当該押圧部材が前記駆動源の回動動作に従って回動して、上記スイッチに接触すると、前記駆動源の回転を開始または停止させることを特徴とする請求項１に記載の多方活栓切換装置。
【請求項３】
前記スイッチを２個備え、
前記押圧部材がそれぞれのスイッチに接触すると、前記駆動源の回転が停止し、前記回動部材は、前記押圧部材の回動範囲で回動することを特徴とする請求項２に記載の多方活栓切換装置。
【請求項４】
前記多方活栓は３本の前記管を備えた三方活栓であり、
前記クランプは４本の前記把持柱状部により前記回動部材を把持し、
前記固定脚部は、４本の前記固定脚部により前記活栓本体を固定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の多方活栓切換装置。
【請求項５】
前記把持柱状部および／または前記固定脚部は、芯材と、その芯材より低硬度でその芯材の少なくとも側面を覆うチューブとを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の多方活栓切換装置。
【請求項６】
前記クランプは、２以上の前記把持柱状部の間に第一領域を有し、
２以上の前記固定脚部は、その間に第二領域を有し、
前記クランプおよび前記固定脚部は、上記第一領域と上記第二領域により前記活栓本体を前記回動部材の回動軸の長さ方向に挟んで固定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の多方活栓切換装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２０１０−１７２６３（Ｐ２０１０−１７２６３Ａ）
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１７８５１０（Ｐ２００８−１７８５１０）
【出願日】平成２０年７月８日（２００８．７．８）
【出願人】（５０８２０６６９０）バイオ・サーチ・メディカル・テクノロジー横浜株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月８日（２００８．７．８）
【出願人】（５０８２０６６９０）バイオ・サーチ・メディカル・テクノロジー横浜株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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