開放機能付き一方弁
【課題】弁の機能を一時的に解除できる医療用の一方弁であって、しかも高い耐圧性能を備えた開放機能付き一方弁を提供する。
【解決手段】この一方弁１は、液体の入口および出口を有する弁室１０を構成するケーシング５０と、弁室内の入口を閉塞するように配置されるとともに該入口を開放するために弾性変形可能に設けられた弁体２５と、ケーシング５０に移動可能に保持された可動部材６０であって、移動することによって弁体を弾性変形させる可動部材６０と、可動部材６０を覆うようにケーシングに取り付けられるキャップ７０とを備える。一方弁１は、可動部材６０の一部とキャップ７０の一部とが当接することで可動部材６０が７０キャップから抜けないように構成されている。
【解決手段】この一方弁１は、液体の入口および出口を有する弁室１０を構成するケーシング５０と、弁室内の入口を閉塞するように配置されるとともに該入口を開放するために弾性変形可能に設けられた弁体２５と、ケーシング５０に移動可能に保持された可動部材６０であって、移動することによって弁体を弾性変形させる可動部材６０と、可動部材６０を覆うようにケーシングに取り付けられるキャップ７０とを備える。一方弁１は、可動部材６０の一部とキャップ７０の一部とが当接することで可動部材６０が７０キャップから抜けないように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用の流体回路に使用される一方弁に関し、特には、一方弁としての機能を一時的に解除でき、しかも高い耐圧性能を備えた開放機能付き一方弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用の画像診断装置としては、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナ、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、アンギオ装置、およびＭＲＡ（ＭＲ Ａｎｇｉｏ）装置などがある。これらの装置を使用して患者の画像を撮像する際は、患者に造影剤や生理食塩水などの薬液を注入することが多い。
【０００３】
従来、患者への薬液の注入は、薬液注入装置を用いて自動的に行なうのが一般的である。薬液注入装置は、一例として、シリンジが着脱自在に装着される注入ヘッドと、注入ヘッドの動作を制御する制御ユニットとを有している。注入ヘッドとしては、１本のシリンジが搭載される一筒式のものと、２本のシリンジが搭載される二筒式のものとが知られている。注入ヘッドにセットされたシリンジにはチューブが接続され、シリンジ内の薬液はこのチューブを介して患者に向けて注入される。
【０００４】
シリンジから患者に薬液を送るための流体回路としては様々なものが知られているが、例えば特許文献１には、造影剤を収容した薬液タンクと、空のシリンジと、それらを接続する流体回路とを備え、薬液タンク内の造影剤をシリンジ内に吸引し、次いで、そのシリンジ内の造影剤を患者へと注入するシステムが開示されている。その流体回路に限定されるものではないが、一般にこの種の流体回路上には、流路を切り替えたり、流れ方向をコントロールするための一方弁が配置される。特許文献２には、医療用の一方弁として、ボタンを押すことで一時的に一方弁の機能を解除することができる弁が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６５７３７
【特許文献２】ＷＯ２０１１／０５５７９０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、例えば心臓カテーテル検査など、カテーテルと呼ばれる細い管を血管内に挿入しそのカテーテルを通じて造影剤を注入する検査においては、注入される薬液が非常に高圧となることがある。そのため、この種の検査に用いられる一方弁は高い耐圧性能を有している必要がある。このような点に鑑み、特許文献２のような、一方弁としての機能を一時的に解除できる弁（以下、「開放機能付き一方弁」とも言う）であって、しかも高い耐圧性能を備えた弁の開発が従来より望まれていた。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、一方弁としての機能を一時的に解除でき、しかも高い耐圧性能を備える開放機能付き一方弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の一形態の一方弁は、下記の通りである。
１．液体の入口および出口を有する弁室を構成するケーシングと、
前記弁室内において前記入口を閉塞するように配置されるとともに、該入口を開放するために弾性変形可能または変位可能に構成された弁体と、
前記ケーシングに移動可能に保持された可動部材であって、移動することによって前記弁体を弾性変形または変位させる可動部材と、
前記可動部材を覆うように前記ケーシングに取り付けられるキャップと、
を備え、
可動部材の一部とキャップの一部とが当接することで、前記可動部材が前記キャップから抜けないように構成されている、開放機能付き一方弁。
【０００９】
なお、「可動部材の一部とキャップの一部とが当接する」とは、両部材が直接当接する形態に限らず、他の部材を介して間接的に当接する形態をも含む。
【００１０】
２．前記キャップは、機械的固定手段によって前記ケーシングに固定される、上記１に記載の一方弁。
【００１１】
３．前記キャップは、上面部と、その周縁部に一体に形成された周壁部とを有するもの（すなわち有底筒状）であって、
前記上面部には、前記可動部材の一部が通される開口部が形成されている、上記１または２に記載の一方弁。
【００１２】
４． 前記可動部材は、
先端側が前記弁体に当接する作用部として形成された軸部を有し、
前記作用部は、前記弁体と前記弁室の壁面との間に入り込むくさび形状に形成されている、上記１〜３のいずれか１つに記載の一方弁。
【００１３】
５．前記ケーシングは、
前記可動部材を保持する内筒部と、
その外側に形成され、前記キャップが取り付けられる外筒部と、
を有する、上記１〜４のいずれか１つに記載の一方弁。
【００１４】
６． 前記キャップが前記外筒部に取り付けられた状態で、前記内筒部の先端が前記キャップの内面に形成された係止溝に嵌るように構成されている、上記５に記載の一方弁。
【００１５】
７．前記可動部材が、さらに、
前記軸部に形成されたフランジ部を有する、上記４に記載の一方弁。
【００１６】
８．さらに、
前記可動部材を、前記弁体から離れる方向に付勢する付勢部材を備える、上記１〜７のいずれか１つに記載の一方弁。
【００１７】
９． 前記弁室の入口部分に、
前記弁室の壁面を窪ませるように形成された凹部であって前記弁体によって覆われる凹部が設けられており、液体を供給するための流路が該凹部内に連通している、上記１〜８のいずれか１つに記載の一方弁。
【００１８】
１０．さらに、
前記凹部に、前記弁体の一方の面を支持する突起が形成されている、上記９に記載の一方弁。
【００１９】
１１．前記ケーシングとして、
前記入口が形成されるケーシング本体と、
前記出口が形成され、前記ケーシング本体に取り付けられるクロージャー部材と、
を有し、
さらに、
前記ケーシング内に配置された支持部材であって、前記弁体の一方の面を押さえる弁体押えを有する支持部材を備える、上記１に記載の一方弁。
【００２０】
１２．前記支持部材の外周部が、
前記ケーシング本体と前記クロージャー部材との間に保持されるように構成されている、上記１１に記載の一方弁。
【００２１】
１３．前記可動部材の作用部が、前記弁室の上面に対して同一面となるかまたは突出するように形成されている、上記４に記載の一方弁。
【００２２】
１４．前記弁室の形状が、前記出口側に向かって断面積が狭まるテーパ状に形成されている、上記１〜１３のいずれか１つに記載の一方弁。
【００２３】
１５．さらに、
前記可動部材と前記ケーシングとの間をシールするためのリング状シール部材を備える、上記１に記載の一方弁。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、一方弁としての機能を一時的に解除でき、しかも高い耐圧性能を備えた開放機能付き一方弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一形態の開放機能付き一方弁の斜視図である（分解状態）。
【図２】図１の一方弁の垂直方向の断面図であり、可動ピンが突出した状態を示している。
【図３】図１の一方弁の垂直方向の断面図であり、可動ピンが押された状態を示している。
【図４】図３の一部を拡大して示す拡大図である。
【図５】ケーシング本体に支持部材および可動ピンなどが配置された状態を示す斜視図である。
【図６】ケーシング本体の内部構造を示す斜視図である。
【図７】可動ピンの斜視図である。
【図８】支持部材の斜視図である。
【図９】キャップを下方から見た斜視図である。
【図１０】本発明の一形態の開放機能付き一方弁の外観を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）が斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の一形態に係る一方弁について説明する。なお、以下の説明では、上、下、右、左などの方向を示す用語を用いるが、これは本発明を何ら限定するものではない。
【００２７】
図１に示す本実施形態の一方弁１は、主に医療用の流体回路に利用されるものである。特には、この一方弁１は高い耐圧性能を有し、例えば心臓カテーテル検査に使用可能なものである。一方弁１は、図１、図２に示すように、弁室１０を構成するケーシング５０と、その弁室１０内に配置される円板状の弁体２５と、ケーシング５０の一部に移動可能に保持された可動ピン６０と、その可動ピン６０を覆うようにケーシング５０に取り付けられるキャップ７０と、を備えている。
【００２８】
この一方弁１には、供給チューブＰ１および排出チューブＰ２が接続される。一方弁１は、基本的には、供給チューブＰ１から排出チューブＰ２へと向かう流れのみを許容し、可動ピン６０が押されている間のみ双方向の流れを許容する。なお、薬液の流れる方向はチューブＰ１、Ｐ２内の薬液の圧力に依存するものであるため、所定の圧力条件の下では、上記以外の流れ方向も可能である。一例として、Ｐ２側の液圧がＰ１側より高いような条件下では、可動ピン６０が押されていない状態では薬液は流れず、押されている間のみＰ２側からＰ１側に向かって薬液が流れることとなる。
【００２９】
限定されるものではないが、ケーシング５０、可動ピン６０、キャップ７０、および後述する支持部材２１の各部品は一例として樹脂成形品であってもよい。
【００３０】
ケーシング５０は、図１、図２に示すように、供給チューブＰ１が接続されるケーシング本体４０と、排出チューブＰ２が接続される略円筒形状のクロージャー部材３０とを有している。クロージャー部材３０がケーシング本体４０に取り付けられると、両部材間に弁室１０が形成される。弁室１０の上流側には、薬液を弁室内に供給するための入口部１１が形成され（図２）、下流側には、薬液を外部へと送り出すための出口部１３が形成されている。
【００３１】
弁室１０は概ね横向き円柱状のような形状であって、その下流側は、出口部１３側に向かって断面積が徐々に小さくなるようなテーパ状となっている。弁室１０内には、入口部１１を開閉するための弁体２５（詳細下記）や、その弁体２５を押さえる支持部材２１（詳細下記）が配置される。
【００３２】
図５を参照してケーシング本体４０の形状を詳細に説明する。ケーシング本体４０は、図５に示すように、弁室１０を構成する円筒状（一例）の本体部４１と、その上流側に設けられた本体部４１よりも細い円筒状部分であって供給パイプＰ１が連結されるチューブ保持部４８とを有している。ケーシング本体４０の材質は、限定されるものではないが、弁内部が見えるように透過性を有するものであってもよいし、または、非透過性のものでもよい。
【００３３】
チューブ保持部４８の内部には供給チューブＰ１の端部が差し込まれる。液圧が上昇してもチューブが外れないように、供給チューブＰ１は従来公知の方法によって十分な強度でチューブ保持部４８内に接続される。供給チューブＰ１の接続を作業性良く行うことができるように、チューブ保持部４８に１つまたは複数のリブが形成されていてもよい。この例では、円筒部４９の上部および下部に、径方向に張り出したリブ４９ｆ、４９ｆが１つずつ形成されている。
【００３４】
本体部４１は、図５、図６に示すように、円筒を横向きにしたような形状であり、その内部に弁体２５（図１参照）およびそれを押さえる支持部材２１が配置される（これらの部材については詳細下記）。図６に示すように、本体部内の壁面４１ｈの一部には、薬液を供給するための入口部１１が形成されている。
【００３５】
この例では、入口部１１には、壁面４１ｈを部分的に窪ませるように形成した凹部１１ａ（図４、図６参照）が設けられており、この凹部１１ａに流路１１ｃが連通している。図４に示すように、凹部１１ａと流路１１ｃの境界部分にはチャンファー面１１ｂが形成されている。また、図６に示すように凹部１１ａの輪郭形状は円形であり、凹部１１ａ内には、一例として３つのリブ４３Ｒａが形成されている。これらのリブ４３Ｒａは、放射状に、互いに等間隔に形成されている。リブ４３Ｒａは、弁体２５の前面を支持する役割を果たす（詳細下記）。
【００３６】
図６に示すように、入口部１１の周囲には、弁体２５の外周部を支持するための複数の支持リブ４３Ｒｂが形成されている。一例として、６つの支持リブ４３Ｒｂが、互いに等間隔で放射状に配置されている。
【００３７】
弁体２５は、図１に示すように、一例として円板状であり可撓性を有している（可撓性を有していない弁体については後で再度説明する）。弁体の厚みは均一であってもよい。弁体の材質は、例えばシリコーンゴムであってもよく、その硬度は一例で５°以上９０°以下の範囲、好ましくは４０°以上８０°以下の範囲、さらに好ましくは６０°以上８０°以下の範囲であってもよい。弁体２５は、入口部１１を閉塞できる程度の直径を有している。
【００３８】
弁体２５を押さえるための支持部材２１は、図８に示すように、リング状のフレーム２７と、その中心部に配置された略コーン形状（円錐形状）の押さえ部２３と、押さえ部２３とフレーム２７とを繋いで押さえ部２３を支持する４本（一例）の支持アーム２６を有している。押さえ部２３は弁体２５の方向に向かって突出しており、その先端部で、弁体２５の背面の中心部付近を押さえる。
【００３９】
支持部材２１によるこのような支持方法によれば、弁体２５の外周部付近が拘束されていないため、自由に弾性変形可能となる。弁体２５は、基本的には、図２に示すように入口部１１を塞ぎ、弁室１０から供給パイプＰ１側に向かう流れを阻止する。一方、供給パイプＰ１から薬液が供給される場合には、その液圧によって弁体２５の外周部が弾性変形し、これにより薬液の弁室１０内への薬液の流入を許容する。
【００４０】
再び支持部材２１の説明に戻る。図８に示すように、支持部材２１は、仮に弁室内に気泡が混入した場合であってもその気泡を弁室外に良好に排出できるように、各部の形状がＲ状またはテーパ状に設けられている。具体的には、各支持アーム２６の流れ方向上流側にはなだらかなＲ形状が形成されている。また、フレーム２７に関しても、流れ方向上流側ほどフレームの板厚が薄くなるようなテーパ形状となっている。このような構成よれば、支持アーム２６やフレーム２７の断面形状が単純な矩形の場合と比較して、気泡が下流側に流れ易いという利点がある。
【００４１】
なお、気泡を取り除く作業としては、限定されるものではないが、例えば一方弁１全体を排出チューブＰ２側が上となるように起こして、ユーザーが手または所定の道具を用いて軽く弁を叩くことによって気泡を下流側に逃がすものであってもよい。ケーシング４０の材質が透明の場合、ケーシング内に気泡が残っているか否かを良好に視認することができる。さらに、本実施形態のように弁室１０の下流側が出口部１３に向かって断面積が徐々に小さくなるテーパ状に形成されている場合、気泡を良好に外に逃がすことができる。
【００４２】
上記構成の変形例しては、各支持アーム２６のＲ形状に代えて、その断面形状を、流れ方向上流側ほど板厚が薄くなるようなテーパ状としてもよい。また、フレーム２７にＲ形状が設けられていてもよい。
【００４３】
再び図２を参照する。支持部材２１は、その外周部がケーシング本体４０とクロージャー部材３０との間に挟まれて支持される構成となっている。このような構成によれば、支持部材２１を固定するための専用の部品または構造を設ける必要がない。また、支持部材２１が弁室１０内で回転するのを防止するために、図５、図８に示すように、フレーム２７の外周部に突起２７ａが形成され、この突起２７ａがケーシング本体内の長手方向溝４３ｇに係合するようになっていてもよい。
【００４４】
なお、弁室１０内に気泡を滞留させないために、本実施形態では可動ピン６０の先端形状も所定の形状を有しているが、これについては後述する。
【００４５】
次いで、可動ピン６０およびそれが配置される構造部について説明する。図２に示すように、可動ピン６０が配置される収容スペース１５は、ケーシング本体４０の外筒部４５（詳細下記）とそれに取り付けられるキャップ７０とによって形成されている。
【００４６】
キャップ７０は、図２、図９に示すように全体として略有底筒状であって、この例では、平坦な上面部７１と、その周辺部から下向に延び出した円筒状の周壁部７３とを有している。上面部７１には１つの開口部が設けられており、ここを通って可動ピン６０の一部が外部へと突出している。図９に示すように、周壁部７３の内面には凸部７６（一例として断面形状が矩形）が形成されている。この例では、凸部７６は周壁部７３の両側に１つずつ設けられている。
【００４７】
本実施形態では、使用時に薬液に高い圧力が加わったとしてもキャップ７０および可動ピン６０が外れないように、キャップ７０は十分な強度でケーシング本体４０に取り付けられる。キャップ７０を固定するための手段としては、例えば、接着剤にまたは溶着などを利用してもよいが、機械的な固定手段がより好ましい。機械的な固定手段としては、例えば、一方の部材の凸部が他方の部材の凹部に嵌合するもの、ネジ部どうしが螺合するもの、または、ネジもしくは固定ピンといった追加の固定具を利用して両部材を固定するものであってもよい。
【００４８】
本実施形態では、一例として、キャップ７０の内側の凸部７６（図９参照）が、ケーシングの外筒部４５の外周に形成されたＬ字の溝４５ｇ（図４参照）に係合する構成となっている。このような固定方式によれば、キャップ７０を十分な強度で、しかも位置精度よく固定することができる。なお、必要であれば、キャップ７０を外筒部４５に取り付けられた後、接着剤等でさらなる固定を行ってもよい。
【００４９】
次いで、可動ピン６０について説明する。可動ピン６０は図７に示すように、一例として円形の断面形状の軸部６１と、その一部に形成されたフランジ部６７を有している。軸部６１の先端側（下端側）には、弁体２５に当接する作用部６３が形成されている。
【００５０】
作用部６３は、図４に示すように、弁体２５の外周部を壁面４１ｈから浮き上がらせることができるようにくさび形状に形成されている。具体的には、作用部６３は、弁体２５と壁面４１ｈとの間に入り込む突出部６３ａと、その突出部６３ａの下流側に形成された平坦部６３ｂとを有している。この平坦部６３は、図４の破線で示すように可動ピン６３が上方に位置している状態で、弁室１０の上面と同一面またはそれより突出するように構成されていることが好ましい。仮に、この平坦面６３が弁室の上面よりも窪んだ位置となる場合、この部分に気泡が滞留してしまうおそれがあるが、上記構成とすれば、気泡を良好に下流側に流すことができる。
【００５１】
再び図７を参照すると、軸部６１にはＯリングＲ１（詳細下記）を嵌めるための環状溝６１ｃが形成されている。フランジ部６７はその環状溝６１ｃより上方に形成されており、フランジ部６７に円弧形状のガイド孔６７ａが４つ形成されている。軸部６１の上端は、ユーザーによって、または、所定の機構によって押される部分であり、上端外周のコーナー部はＲ形状とされている。
【００５２】
図５に示すように、可動ピン６０は、ケーシング本体４１の外筒部４５内に配置される。外筒４５の内側には内筒部４６が形成されており、この内筒部４６は断面形状が円弧形状の４つの壁片４６ａで構成されている。可動ピン６０を外筒部４５内にセットすると、各壁片４６ａが可動ピンの各ガイド孔６７ａに通された状態となる。各壁片４６ａは、可動ピン６０の上下方向の動きをガイドする部材として機能するとともに、可動ピン６０が中心軸周りに回転するのを防止する役割を果たす。
【００５３】
上記のように構成された可動ピン６０は、図２、図３に示すように、上下動できるように構成されている。まず、可動ピン６０が第１の位置（上方位置）にある図２の状態について説明する。
【００５４】
この状態では、可動ピン６０のフランジ部６７の下方に配置されたコイルばね６８の付勢力によって可動ピン６０が上方に持ち上げられ、フランジ部６７の上面がキャップ７０の内面に押し付けられている。フランジ部６７はキャップ７０の開口部よりも大径に形成されているので、可動ピン６０がキャップ外へと抜けることはない。本実施形態では、フランジ部６７の上面およびキャップ７０の内面がいずれも平坦面であって両部材が面で接触するようになっているので、キャップ７０は、フランジ部６７からの力を均一に受けることができる。
【００５５】
可動ピン６０がこの第１の位置にあるとき、可動ピン６０の作用部６３は弁体２５から離れ、弁体２５は入口部１１を閉塞する。この状態では、一方弁１は、供給チューブＰ１側から排出チューブＰ２側への流れのみを許容する一方弁として機能する。なお、上述したように、薬液の流れる方向はチューブＰ１、Ｐ２内の薬液の圧力に依存するものであり、例えば、Ｐ２側の液圧がＰ１側より高いような流体回路で弁１を使用する場合には、可動ピン６０が押されていない状態では薬液は流れず、押されている間のみＰ２側からＰ１側に向かって薬液が流れることとなる。本実施形態の一方弁１はこのように薬液の流れが特定方向に限定されるものではない。
【００５６】
一方、図３では、可動ピン６０が下方に押され、第２の位置（下方位置）に移動している。可動ピン６０は、コイルばね６８の付勢力に抗しながら押し下げられ、図３の位置まで移動した状態では、可動ピン６０の作用部６３が弁体２５と壁面４１ｈとの間に入り込み（図４）、弁体２５の外周部が弾性変形し、これにより入口部１１が開放される。その結果、薬液が双方向に流れることができるようになる（いずれの方向に流れるかはＰ１、Ｐ２内の液圧に依存する）。図３の状態で可動ピン６０を押すのをやめると、コイルばね６８の付勢力によって可動ピン６０が再び第１の位置に戻り、弁体２５が元の形状に戻って入口部１１が閉塞され、弁１が一方弁として機能する状態となる。
【００５７】
上述のとおり、本実施形態の一方弁１では、可動ピン６０を押すことにより、弁の一方弁として機能を一時的に解除することができる。可動ピン１を押す手段は特に限定されるものではなく、例えば、ユーザーが手でまたは所定の道具を用いて可動ピン６０を押してもよいし、所定の機構が可動ピン６０を押すものであってもよい。
【００５８】
図２、図３を参照しつつ、弁の組立状態について説明を追加すると、可動ピン６０にはＯリングＲ１が嵌められ、これにより、可動ピン６０と内筒部４６との間のシール性が確保されている。このような構成の場合、ＯリングＲ１からの力を受けて、内筒部４６に径方向外向き力が加わることになるが、本実施形態では、図３に示すように、内筒部４６を構成する各壁片４６ａの先端がキャップ７０の上面部７１の内面に形成された係止溝７１ｇに嵌るように構成されている。したがって、内筒部４６の先端側が拡がることが防止され、その結果、使用時においてもＯリングＲ１によるシール性が良好に保たれる。
【００５９】
一方弁１を構成する各部品の具体的な材質は特に限定されるものではないが、一例として、可動ピン６０は摺動性の良いポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）であってもよい。ケーシング５０を構成する部品は、一例としてポリカーボネート樹脂（ＰＣ）であってもよい。また、必要に応じて、弁体２５の外周面（特には、壁面４１ｈに対向する面）に微細な凸凹形状が施されていてもよい。
【００６０】
以上説明したように本実施形態の一方弁１は、可動ピン６０を動かすことで一方弁としての機能を一時的に解除することが可能である。そして、この可動ピン６０は収容スペース１５内に配置されており、可動ピン６０はキャップ７０から抜けないように構成されている。したがって、仮に、使用時に薬液の圧力が上昇し可動ピン６０に対して同ピンを押し出すような向きの大きな力が加わったとしても、その力はフランジ部６７を介してキャップ７０によって受け止められるので可動ピン６０が外れることはない。よって、本実施形態の一方弁１は、薬液の高圧注入に良好に対応することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、キャップ７０が機械的固定手段（４５ｇ、７６）を用いてケーシング５０に固定されている。そのため、例えば接着剤のみを用いてキャップ７０を固定するものと比較して、十分な強度で、しかも位置精度よくキャップ７０の固定を行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態では、弁室１０の入口部１１に図６に示すような凹部１１ａが形成されているため、弁体２５を僅かに変形させるだけで確実に入口部１１を開放させることができる。すなわち、もしこのような凹部１１ａが形成されていない場合、入口部１１を開放するためには中央の流路１１ｃが開放される程度にまで弁体２５を変形させる必要がある。これに対して本実施形態の構成によれば、図６に示すように、弁体２５の外周部が変形した時点で凹部１１ａが開放されそれに連通する流路１１ｃも開放された状態となるので、弁体２５の僅かな変形で入口部１１の開閉を行うことが可能となる。
【００６３】
一方、このように凹部１１ａを設けた場合、弁の使用時に弁体２５の背面に加わる液圧が問題となる。すなわち、弁１をどのような流体回路内で使用するかによっても異なるが、仮に使用時に弁室１０内の液圧が非常に高くなるような場合、その液圧によって弁体２５が凹部１１ａ側へと押し付けられることが想定される。この場合、もし凹部１１ａ内に支持リブ４３Ｒａが設けられていないと、弁体２５が凹部１１ａに張り付いたような状態となりうる。この状態では、可動ピン６０の作用部６３を弁体２５と壁面４１ｈとの間に押し込んだとしても、入口部１１が十分に開放されない可能性がある。これに対して本実施形態のように、凹部１１ａ内に支持リブ４３Ｒａが形成されていれば、弁体２５が凹部１１ａに張り付いたような状態となることが防止され、可動ピン６０の操作によって良好に入口部１１を開閉できるようになる。なお、支持リブ４３Ｒａは必ずしも図６に示したような形状に限定されものではなく、凹部１１ａの底部から突出する任意の形状の突起が形成されていてもよい。
【００６４】
以上、図面を参照して本発明の一形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、種々変更可能である。
例えば、上記では、弁体２５が可撓性を有するものであってその外周部が弾性変形する例を説明したが、弁体２５は可撓性を有していなくても良い。例えば、弁体は、可撓性のないプレート状の部材であって、（ａ）入口部１１を閉塞する位置と、（ｂ）入口部１１を開放する位置との間で変位可能に構成されていてもよい。可動ピン６０を押した場合に、この弁体は（ｂ）の位置へと変位し、これにより入口部１１が開放される。この場合、支持部材２１は、少なくともその押さえ部２３が弾性を有し、その押さえ部が弾性的に縮むことで上記弁体の変位を許容する構成としてもよい。
【００６５】
支持部材の押さえ部の形状は、円錐型に限定されるものではなく、例えば円錐台型であってもよく、このような形状とすることでより広い面積で弁体が押さえられることとなる。
【００６６】
キャップ７０は、一方弁１の使用時に可動ピン６０が抜けないように十分な強度でケーシング５０に固定されるものであれば、その形状は特に限定されるものではなく、有底筒状以外の形状としてもよい。
【００６７】
可動ピン６０としては、外部からの力を受けて移動しそれにより弁体２５を動かすものであれば、その形状は限定されるものではなく、ピン形状以外の形状を有していてもよい。本実施形態のようにピン形状とする場合、その断面形状は、円形に限らず、矩形および多角形等であってもよい。また、可動ピン６０の抜けを防止するための構造として、上記実施形態では可動ピン６０のフランジ部６７がキャップ７０の上面に当接するものを例示したが、抜け防止のための構造はフランジに限らず、可動ピン外周に設けられた単なる突起などであってもよい。また、可動ピン６０をユーザーが手で押しやすくするために、可動ピン６０の突出部に追加のキャップ（不図示）が取り付けられてもよい。
【００６８】
上記例では、ケーシング５０がケーシング本体およびクロージャー部材３０で構成されていたが、ケーシングは弁室１０を形成するものであれば、その部品点数や形状は限定されるものではない。
【００６９】
弁体２５は、円形の輪郭形状のものに限らず、楕円形、矩形、多角形等の輪郭形状を有していてもよい。また、上記では弁体２５の厚みが一定のものを想定したが、弁体２５の厚みが部位によって異なっていてもよい。
【００７０】
なお、図１０は、本実施形態の医療用の一方弁１の外観を示す図であって、（Ａ）は一方弁の平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）が斜視図である。左側面図は、（Ｃ）の右側面図と対称形に表れる。底面図は、キャップ部分を除き、（Ａ）の平面図と対称形に表れる。（Ｄ）の斜視図は、可動ピンが押された状態を示している。
【００７１】
（弁の他の機能）
さらに、本発明の他の形態に係る一方弁は次のようなものであってもよい。
【００７２】
液体の入口および出口を有する弁室を構成するケーシングと、
前記弁室内において前記入口を閉塞するように配置されるとともに、該入口を開放するために弾性変形可能または変位可能に構成された弁体と、
前記ケーシングに移動可能に保持された可動部材であって、移動することによって前記弁体に当接してその弁体を弾性変形または変位させる可動部材と、
を備え、
前記可動部材を押すと、その移動量に対応する量の薬液が、前記出口を通じて弁室外に押し出される、開放機能付き一方弁。
【００７３】
図３を参照してこの弁について説明する。この弁は、可動ピン６０を押した際に、その移動量に対応した少量の薬液が弁室１０内から押し出されるように構成されている。一方、可動ピン６０を押すのをやめると、コイルばね６８によって可動ピン６８が元の位置に戻るとともに、弁体２５が一時的に変形して弁室１０内に再度薬液が補充される。このように、可動ピン６０の操作で少量の薬液を押し出せる機能は、特に、例えば心臓カテーテル検査で造影剤を注入する場合に有効である。すなわち、この種の検査では、患者の血管内にカテーテルが挿入されることとなるが、一方弁が上記のような機能を有している場合、カテーテルの先端から少量の造影剤を出すこと可能となり、その結果、例えば、カテーテル先端が現在患者体内のどの部位にあるかの確認を良好に実施できる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 一方弁
１０ 弁室
１１ 入口部
１１ａ 凹部
１３ 出口部
１５ 収容スペース
２１ 支持部材
２３ 押さえ部
２５ 弁体
２６ 支持アーム
２７ フレーム
２７ａ 突起
３０ クロージャー部材
４０ ケーシング本体
４１ 本体部
４１ｈ 壁面
４３Ｒａ リブ
４３Ｒｂ リブ
４５ 外筒部
４５ｇ Ｌ字溝
４６ 内筒部
４６ａ 壁片
４８ チューブ保持部
５０ ケーシング
６０ 可動ピン
６１ 軸部
６７ フランジ部
６８ コイルバネ
７０ キャップ
７１ 上面部
７３ 周壁部
７６ 突起
Ｐ１ 供給チューブ
Ｐ２ 排出チューブ
Ｒ１ Ｏリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用の流体回路に使用される一方弁に関し、特には、一方弁としての機能を一時的に解除でき、しかも高い耐圧性能を備えた開放機能付き一方弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療用の画像診断装置としては、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）スキャナ、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、アンギオ装置、およびＭＲＡ（ＭＲ Ａｎｇｉｏ）装置などがある。これらの装置を使用して患者の画像を撮像する際は、患者に造影剤や生理食塩水などの薬液を注入することが多い。
【０００３】
従来、患者への薬液の注入は、薬液注入装置を用いて自動的に行なうのが一般的である。薬液注入装置は、一例として、シリンジが着脱自在に装着される注入ヘッドと、注入ヘッドの動作を制御する制御ユニットとを有している。注入ヘッドとしては、１本のシリンジが搭載される一筒式のものと、２本のシリンジが搭載される二筒式のものとが知られている。注入ヘッドにセットされたシリンジにはチューブが接続され、シリンジ内の薬液はこのチューブを介して患者に向けて注入される。
【０００４】
シリンジから患者に薬液を送るための流体回路としては様々なものが知られているが、例えば特許文献１には、造影剤を収容した薬液タンクと、空のシリンジと、それらを接続する流体回路とを備え、薬液タンク内の造影剤をシリンジ内に吸引し、次いで、そのシリンジ内の造影剤を患者へと注入するシステムが開示されている。その流体回路に限定されるものではないが、一般にこの種の流体回路上には、流路を切り替えたり、流れ方向をコントロールするための一方弁が配置される。特許文献２には、医療用の一方弁として、ボタンを押すことで一時的に一方弁の機能を解除することができる弁が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−６５７３７
【特許文献２】ＷＯ２０１１／０５５７９０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、例えば心臓カテーテル検査など、カテーテルと呼ばれる細い管を血管内に挿入しそのカテーテルを通じて造影剤を注入する検査においては、注入される薬液が非常に高圧となることがある。そのため、この種の検査に用いられる一方弁は高い耐圧性能を有している必要がある。このような点に鑑み、特許文献２のような、一方弁としての機能を一時的に解除できる弁（以下、「開放機能付き一方弁」とも言う）であって、しかも高い耐圧性能を備えた弁の開発が従来より望まれていた。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、一方弁としての機能を一時的に解除でき、しかも高い耐圧性能を備える開放機能付き一方弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の一形態の一方弁は、下記の通りである。
１．液体の入口および出口を有する弁室を構成するケーシングと、
前記弁室内において前記入口を閉塞するように配置されるとともに、該入口を開放するために弾性変形可能または変位可能に構成された弁体と、
前記ケーシングに移動可能に保持された可動部材であって、移動することによって前記弁体を弾性変形または変位させる可動部材と、
前記可動部材を覆うように前記ケーシングに取り付けられるキャップと、
を備え、
可動部材の一部とキャップの一部とが当接することで、前記可動部材が前記キャップから抜けないように構成されている、開放機能付き一方弁。
【０００９】
なお、「可動部材の一部とキャップの一部とが当接する」とは、両部材が直接当接する形態に限らず、他の部材を介して間接的に当接する形態をも含む。
【００１０】
２．前記キャップは、機械的固定手段によって前記ケーシングに固定される、上記１に記載の一方弁。
【００１１】
３．前記キャップは、上面部と、その周縁部に一体に形成された周壁部とを有するもの（すなわち有底筒状）であって、
前記上面部には、前記可動部材の一部が通される開口部が形成されている、上記１または２に記載の一方弁。
【００１２】
４． 前記可動部材は、
先端側が前記弁体に当接する作用部として形成された軸部を有し、
前記作用部は、前記弁体と前記弁室の壁面との間に入り込むくさび形状に形成されている、上記１〜３のいずれか１つに記載の一方弁。
【００１３】
５．前記ケーシングは、
前記可動部材を保持する内筒部と、
その外側に形成され、前記キャップが取り付けられる外筒部と、
を有する、上記１〜４のいずれか１つに記載の一方弁。
【００１４】
６． 前記キャップが前記外筒部に取り付けられた状態で、前記内筒部の先端が前記キャップの内面に形成された係止溝に嵌るように構成されている、上記５に記載の一方弁。
【００１５】
７．前記可動部材が、さらに、
前記軸部に形成されたフランジ部を有する、上記４に記載の一方弁。
【００１６】
８．さらに、
前記可動部材を、前記弁体から離れる方向に付勢する付勢部材を備える、上記１〜７のいずれか１つに記載の一方弁。
【００１７】
９． 前記弁室の入口部分に、
前記弁室の壁面を窪ませるように形成された凹部であって前記弁体によって覆われる凹部が設けられており、液体を供給するための流路が該凹部内に連通している、上記１〜８のいずれか１つに記載の一方弁。
【００１８】
１０．さらに、
前記凹部に、前記弁体の一方の面を支持する突起が形成されている、上記９に記載の一方弁。
【００１９】
１１．前記ケーシングとして、
前記入口が形成されるケーシング本体と、
前記出口が形成され、前記ケーシング本体に取り付けられるクロージャー部材と、
を有し、
さらに、
前記ケーシング内に配置された支持部材であって、前記弁体の一方の面を押さえる弁体押えを有する支持部材を備える、上記１に記載の一方弁。
【００２０】
１２．前記支持部材の外周部が、
前記ケーシング本体と前記クロージャー部材との間に保持されるように構成されている、上記１１に記載の一方弁。
【００２１】
１３．前記可動部材の作用部が、前記弁室の上面に対して同一面となるかまたは突出するように形成されている、上記４に記載の一方弁。
【００２２】
１４．前記弁室の形状が、前記出口側に向かって断面積が狭まるテーパ状に形成されている、上記１〜１３のいずれか１つに記載の一方弁。
【００２３】
１５．さらに、
前記可動部材と前記ケーシングとの間をシールするためのリング状シール部材を備える、上記１に記載の一方弁。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、一方弁としての機能を一時的に解除でき、しかも高い耐圧性能を備えた開放機能付き一方弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一形態の開放機能付き一方弁の斜視図である（分解状態）。
【図２】図１の一方弁の垂直方向の断面図であり、可動ピンが突出した状態を示している。
【図３】図１の一方弁の垂直方向の断面図であり、可動ピンが押された状態を示している。
【図４】図３の一部を拡大して示す拡大図である。
【図５】ケーシング本体に支持部材および可動ピンなどが配置された状態を示す斜視図である。
【図６】ケーシング本体の内部構造を示す斜視図である。
【図７】可動ピンの斜視図である。
【図８】支持部材の斜視図である。
【図９】キャップを下方から見た斜視図である。
【図１０】本発明の一形態の開放機能付き一方弁の外観を示す図であって、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）が斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の一形態に係る一方弁について説明する。なお、以下の説明では、上、下、右、左などの方向を示す用語を用いるが、これは本発明を何ら限定するものではない。
【００２７】
図１に示す本実施形態の一方弁１は、主に医療用の流体回路に利用されるものである。特には、この一方弁１は高い耐圧性能を有し、例えば心臓カテーテル検査に使用可能なものである。一方弁１は、図１、図２に示すように、弁室１０を構成するケーシング５０と、その弁室１０内に配置される円板状の弁体２５と、ケーシング５０の一部に移動可能に保持された可動ピン６０と、その可動ピン６０を覆うようにケーシング５０に取り付けられるキャップ７０と、を備えている。
【００２８】
この一方弁１には、供給チューブＰ１および排出チューブＰ２が接続される。一方弁１は、基本的には、供給チューブＰ１から排出チューブＰ２へと向かう流れのみを許容し、可動ピン６０が押されている間のみ双方向の流れを許容する。なお、薬液の流れる方向はチューブＰ１、Ｐ２内の薬液の圧力に依存するものであるため、所定の圧力条件の下では、上記以外の流れ方向も可能である。一例として、Ｐ２側の液圧がＰ１側より高いような条件下では、可動ピン６０が押されていない状態では薬液は流れず、押されている間のみＰ２側からＰ１側に向かって薬液が流れることとなる。
【００２９】
限定されるものではないが、ケーシング５０、可動ピン６０、キャップ７０、および後述する支持部材２１の各部品は一例として樹脂成形品であってもよい。
【００３０】
ケーシング５０は、図１、図２に示すように、供給チューブＰ１が接続されるケーシング本体４０と、排出チューブＰ２が接続される略円筒形状のクロージャー部材３０とを有している。クロージャー部材３０がケーシング本体４０に取り付けられると、両部材間に弁室１０が形成される。弁室１０の上流側には、薬液を弁室内に供給するための入口部１１が形成され（図２）、下流側には、薬液を外部へと送り出すための出口部１３が形成されている。
【００３１】
弁室１０は概ね横向き円柱状のような形状であって、その下流側は、出口部１３側に向かって断面積が徐々に小さくなるようなテーパ状となっている。弁室１０内には、入口部１１を開閉するための弁体２５（詳細下記）や、その弁体２５を押さえる支持部材２１（詳細下記）が配置される。
【００３２】
図５を参照してケーシング本体４０の形状を詳細に説明する。ケーシング本体４０は、図５に示すように、弁室１０を構成する円筒状（一例）の本体部４１と、その上流側に設けられた本体部４１よりも細い円筒状部分であって供給パイプＰ１が連結されるチューブ保持部４８とを有している。ケーシング本体４０の材質は、限定されるものではないが、弁内部が見えるように透過性を有するものであってもよいし、または、非透過性のものでもよい。
【００３３】
チューブ保持部４８の内部には供給チューブＰ１の端部が差し込まれる。液圧が上昇してもチューブが外れないように、供給チューブＰ１は従来公知の方法によって十分な強度でチューブ保持部４８内に接続される。供給チューブＰ１の接続を作業性良く行うことができるように、チューブ保持部４８に１つまたは複数のリブが形成されていてもよい。この例では、円筒部４９の上部および下部に、径方向に張り出したリブ４９ｆ、４９ｆが１つずつ形成されている。
【００３４】
本体部４１は、図５、図６に示すように、円筒を横向きにしたような形状であり、その内部に弁体２５（図１参照）およびそれを押さえる支持部材２１が配置される（これらの部材については詳細下記）。図６に示すように、本体部内の壁面４１ｈの一部には、薬液を供給するための入口部１１が形成されている。
【００３５】
この例では、入口部１１には、壁面４１ｈを部分的に窪ませるように形成した凹部１１ａ（図４、図６参照）が設けられており、この凹部１１ａに流路１１ｃが連通している。図４に示すように、凹部１１ａと流路１１ｃの境界部分にはチャンファー面１１ｂが形成されている。また、図６に示すように凹部１１ａの輪郭形状は円形であり、凹部１１ａ内には、一例として３つのリブ４３Ｒａが形成されている。これらのリブ４３Ｒａは、放射状に、互いに等間隔に形成されている。リブ４３Ｒａは、弁体２５の前面を支持する役割を果たす（詳細下記）。
【００３６】
図６に示すように、入口部１１の周囲には、弁体２５の外周部を支持するための複数の支持リブ４３Ｒｂが形成されている。一例として、６つの支持リブ４３Ｒｂが、互いに等間隔で放射状に配置されている。
【００３７】
弁体２５は、図１に示すように、一例として円板状であり可撓性を有している（可撓性を有していない弁体については後で再度説明する）。弁体の厚みは均一であってもよい。弁体の材質は、例えばシリコーンゴムであってもよく、その硬度は一例で５°以上９０°以下の範囲、好ましくは４０°以上８０°以下の範囲、さらに好ましくは６０°以上８０°以下の範囲であってもよい。弁体２５は、入口部１１を閉塞できる程度の直径を有している。
【００３８】
弁体２５を押さえるための支持部材２１は、図８に示すように、リング状のフレーム２７と、その中心部に配置された略コーン形状（円錐形状）の押さえ部２３と、押さえ部２３とフレーム２７とを繋いで押さえ部２３を支持する４本（一例）の支持アーム２６を有している。押さえ部２３は弁体２５の方向に向かって突出しており、その先端部で、弁体２５の背面の中心部付近を押さえる。
【００３９】
支持部材２１によるこのような支持方法によれば、弁体２５の外周部付近が拘束されていないため、自由に弾性変形可能となる。弁体２５は、基本的には、図２に示すように入口部１１を塞ぎ、弁室１０から供給パイプＰ１側に向かう流れを阻止する。一方、供給パイプＰ１から薬液が供給される場合には、その液圧によって弁体２５の外周部が弾性変形し、これにより薬液の弁室１０内への薬液の流入を許容する。
【００４０】
再び支持部材２１の説明に戻る。図８に示すように、支持部材２１は、仮に弁室内に気泡が混入した場合であってもその気泡を弁室外に良好に排出できるように、各部の形状がＲ状またはテーパ状に設けられている。具体的には、各支持アーム２６の流れ方向上流側にはなだらかなＲ形状が形成されている。また、フレーム２７に関しても、流れ方向上流側ほどフレームの板厚が薄くなるようなテーパ形状となっている。このような構成よれば、支持アーム２６やフレーム２７の断面形状が単純な矩形の場合と比較して、気泡が下流側に流れ易いという利点がある。
【００４１】
なお、気泡を取り除く作業としては、限定されるものではないが、例えば一方弁１全体を排出チューブＰ２側が上となるように起こして、ユーザーが手または所定の道具を用いて軽く弁を叩くことによって気泡を下流側に逃がすものであってもよい。ケーシング４０の材質が透明の場合、ケーシング内に気泡が残っているか否かを良好に視認することができる。さらに、本実施形態のように弁室１０の下流側が出口部１３に向かって断面積が徐々に小さくなるテーパ状に形成されている場合、気泡を良好に外に逃がすことができる。
【００４２】
上記構成の変形例しては、各支持アーム２６のＲ形状に代えて、その断面形状を、流れ方向上流側ほど板厚が薄くなるようなテーパ状としてもよい。また、フレーム２７にＲ形状が設けられていてもよい。
【００４３】
再び図２を参照する。支持部材２１は、その外周部がケーシング本体４０とクロージャー部材３０との間に挟まれて支持される構成となっている。このような構成によれば、支持部材２１を固定するための専用の部品または構造を設ける必要がない。また、支持部材２１が弁室１０内で回転するのを防止するために、図５、図８に示すように、フレーム２７の外周部に突起２７ａが形成され、この突起２７ａがケーシング本体内の長手方向溝４３ｇに係合するようになっていてもよい。
【００４４】
なお、弁室１０内に気泡を滞留させないために、本実施形態では可動ピン６０の先端形状も所定の形状を有しているが、これについては後述する。
【００４５】
次いで、可動ピン６０およびそれが配置される構造部について説明する。図２に示すように、可動ピン６０が配置される収容スペース１５は、ケーシング本体４０の外筒部４５（詳細下記）とそれに取り付けられるキャップ７０とによって形成されている。
【００４６】
キャップ７０は、図２、図９に示すように全体として略有底筒状であって、この例では、平坦な上面部７１と、その周辺部から下向に延び出した円筒状の周壁部７３とを有している。上面部７１には１つの開口部が設けられており、ここを通って可動ピン６０の一部が外部へと突出している。図９に示すように、周壁部７３の内面には凸部７６（一例として断面形状が矩形）が形成されている。この例では、凸部７６は周壁部７３の両側に１つずつ設けられている。
【００４７】
本実施形態では、使用時に薬液に高い圧力が加わったとしてもキャップ７０および可動ピン６０が外れないように、キャップ７０は十分な強度でケーシング本体４０に取り付けられる。キャップ７０を固定するための手段としては、例えば、接着剤にまたは溶着などを利用してもよいが、機械的な固定手段がより好ましい。機械的な固定手段としては、例えば、一方の部材の凸部が他方の部材の凹部に嵌合するもの、ネジ部どうしが螺合するもの、または、ネジもしくは固定ピンといった追加の固定具を利用して両部材を固定するものであってもよい。
【００４８】
本実施形態では、一例として、キャップ７０の内側の凸部７６（図９参照）が、ケーシングの外筒部４５の外周に形成されたＬ字の溝４５ｇ（図４参照）に係合する構成となっている。このような固定方式によれば、キャップ７０を十分な強度で、しかも位置精度よく固定することができる。なお、必要であれば、キャップ７０を外筒部４５に取り付けられた後、接着剤等でさらなる固定を行ってもよい。
【００４９】
次いで、可動ピン６０について説明する。可動ピン６０は図７に示すように、一例として円形の断面形状の軸部６１と、その一部に形成されたフランジ部６７を有している。軸部６１の先端側（下端側）には、弁体２５に当接する作用部６３が形成されている。
【００５０】
作用部６３は、図４に示すように、弁体２５の外周部を壁面４１ｈから浮き上がらせることができるようにくさび形状に形成されている。具体的には、作用部６３は、弁体２５と壁面４１ｈとの間に入り込む突出部６３ａと、その突出部６３ａの下流側に形成された平坦部６３ｂとを有している。この平坦部６３は、図４の破線で示すように可動ピン６３が上方に位置している状態で、弁室１０の上面と同一面またはそれより突出するように構成されていることが好ましい。仮に、この平坦面６３が弁室の上面よりも窪んだ位置となる場合、この部分に気泡が滞留してしまうおそれがあるが、上記構成とすれば、気泡を良好に下流側に流すことができる。
【００５１】
再び図７を参照すると、軸部６１にはＯリングＲ１（詳細下記）を嵌めるための環状溝６１ｃが形成されている。フランジ部６７はその環状溝６１ｃより上方に形成されており、フランジ部６７に円弧形状のガイド孔６７ａが４つ形成されている。軸部６１の上端は、ユーザーによって、または、所定の機構によって押される部分であり、上端外周のコーナー部はＲ形状とされている。
【００５２】
図５に示すように、可動ピン６０は、ケーシング本体４１の外筒部４５内に配置される。外筒４５の内側には内筒部４６が形成されており、この内筒部４６は断面形状が円弧形状の４つの壁片４６ａで構成されている。可動ピン６０を外筒部４５内にセットすると、各壁片４６ａが可動ピンの各ガイド孔６７ａに通された状態となる。各壁片４６ａは、可動ピン６０の上下方向の動きをガイドする部材として機能するとともに、可動ピン６０が中心軸周りに回転するのを防止する役割を果たす。
【００５３】
上記のように構成された可動ピン６０は、図２、図３に示すように、上下動できるように構成されている。まず、可動ピン６０が第１の位置（上方位置）にある図２の状態について説明する。
【００５４】
この状態では、可動ピン６０のフランジ部６７の下方に配置されたコイルばね６８の付勢力によって可動ピン６０が上方に持ち上げられ、フランジ部６７の上面がキャップ７０の内面に押し付けられている。フランジ部６７はキャップ７０の開口部よりも大径に形成されているので、可動ピン６０がキャップ外へと抜けることはない。本実施形態では、フランジ部６７の上面およびキャップ７０の内面がいずれも平坦面であって両部材が面で接触するようになっているので、キャップ７０は、フランジ部６７からの力を均一に受けることができる。
【００５５】
可動ピン６０がこの第１の位置にあるとき、可動ピン６０の作用部６３は弁体２５から離れ、弁体２５は入口部１１を閉塞する。この状態では、一方弁１は、供給チューブＰ１側から排出チューブＰ２側への流れのみを許容する一方弁として機能する。なお、上述したように、薬液の流れる方向はチューブＰ１、Ｐ２内の薬液の圧力に依存するものであり、例えば、Ｐ２側の液圧がＰ１側より高いような流体回路で弁１を使用する場合には、可動ピン６０が押されていない状態では薬液は流れず、押されている間のみＰ２側からＰ１側に向かって薬液が流れることとなる。本実施形態の一方弁１はこのように薬液の流れが特定方向に限定されるものではない。
【００５６】
一方、図３では、可動ピン６０が下方に押され、第２の位置（下方位置）に移動している。可動ピン６０は、コイルばね６８の付勢力に抗しながら押し下げられ、図３の位置まで移動した状態では、可動ピン６０の作用部６３が弁体２５と壁面４１ｈとの間に入り込み（図４）、弁体２５の外周部が弾性変形し、これにより入口部１１が開放される。その結果、薬液が双方向に流れることができるようになる（いずれの方向に流れるかはＰ１、Ｐ２内の液圧に依存する）。図３の状態で可動ピン６０を押すのをやめると、コイルばね６８の付勢力によって可動ピン６０が再び第１の位置に戻り、弁体２５が元の形状に戻って入口部１１が閉塞され、弁１が一方弁として機能する状態となる。
【００５７】
上述のとおり、本実施形態の一方弁１では、可動ピン６０を押すことにより、弁の一方弁として機能を一時的に解除することができる。可動ピン１を押す手段は特に限定されるものではなく、例えば、ユーザーが手でまたは所定の道具を用いて可動ピン６０を押してもよいし、所定の機構が可動ピン６０を押すものであってもよい。
【００５８】
図２、図３を参照しつつ、弁の組立状態について説明を追加すると、可動ピン６０にはＯリングＲ１が嵌められ、これにより、可動ピン６０と内筒部４６との間のシール性が確保されている。このような構成の場合、ＯリングＲ１からの力を受けて、内筒部４６に径方向外向き力が加わることになるが、本実施形態では、図３に示すように、内筒部４６を構成する各壁片４６ａの先端がキャップ７０の上面部７１の内面に形成された係止溝７１ｇに嵌るように構成されている。したがって、内筒部４６の先端側が拡がることが防止され、その結果、使用時においてもＯリングＲ１によるシール性が良好に保たれる。
【００５９】
一方弁１を構成する各部品の具体的な材質は特に限定されるものではないが、一例として、可動ピン６０は摺動性の良いポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）であってもよい。ケーシング５０を構成する部品は、一例としてポリカーボネート樹脂（ＰＣ）であってもよい。また、必要に応じて、弁体２５の外周面（特には、壁面４１ｈに対向する面）に微細な凸凹形状が施されていてもよい。
【００６０】
以上説明したように本実施形態の一方弁１は、可動ピン６０を動かすことで一方弁としての機能を一時的に解除することが可能である。そして、この可動ピン６０は収容スペース１５内に配置されており、可動ピン６０はキャップ７０から抜けないように構成されている。したがって、仮に、使用時に薬液の圧力が上昇し可動ピン６０に対して同ピンを押し出すような向きの大きな力が加わったとしても、その力はフランジ部６７を介してキャップ７０によって受け止められるので可動ピン６０が外れることはない。よって、本実施形態の一方弁１は、薬液の高圧注入に良好に対応することができる。
【００６１】
また、本実施形態では、キャップ７０が機械的固定手段（４５ｇ、７６）を用いてケーシング５０に固定されている。そのため、例えば接着剤のみを用いてキャップ７０を固定するものと比較して、十分な強度で、しかも位置精度よくキャップ７０の固定を行うことができる。
【００６２】
また、本実施形態では、弁室１０の入口部１１に図６に示すような凹部１１ａが形成されているため、弁体２５を僅かに変形させるだけで確実に入口部１１を開放させることができる。すなわち、もしこのような凹部１１ａが形成されていない場合、入口部１１を開放するためには中央の流路１１ｃが開放される程度にまで弁体２５を変形させる必要がある。これに対して本実施形態の構成によれば、図６に示すように、弁体２５の外周部が変形した時点で凹部１１ａが開放されそれに連通する流路１１ｃも開放された状態となるので、弁体２５の僅かな変形で入口部１１の開閉を行うことが可能となる。
【００６３】
一方、このように凹部１１ａを設けた場合、弁の使用時に弁体２５の背面に加わる液圧が問題となる。すなわち、弁１をどのような流体回路内で使用するかによっても異なるが、仮に使用時に弁室１０内の液圧が非常に高くなるような場合、その液圧によって弁体２５が凹部１１ａ側へと押し付けられることが想定される。この場合、もし凹部１１ａ内に支持リブ４３Ｒａが設けられていないと、弁体２５が凹部１１ａに張り付いたような状態となりうる。この状態では、可動ピン６０の作用部６３を弁体２５と壁面４１ｈとの間に押し込んだとしても、入口部１１が十分に開放されない可能性がある。これに対して本実施形態のように、凹部１１ａ内に支持リブ４３Ｒａが形成されていれば、弁体２５が凹部１１ａに張り付いたような状態となることが防止され、可動ピン６０の操作によって良好に入口部１１を開閉できるようになる。なお、支持リブ４３Ｒａは必ずしも図６に示したような形状に限定されものではなく、凹部１１ａの底部から突出する任意の形状の突起が形成されていてもよい。
【００６４】
以上、図面を参照して本発明の一形態について説明したが、本発明は上記に限定されるものではなく、種々変更可能である。
例えば、上記では、弁体２５が可撓性を有するものであってその外周部が弾性変形する例を説明したが、弁体２５は可撓性を有していなくても良い。例えば、弁体は、可撓性のないプレート状の部材であって、（ａ）入口部１１を閉塞する位置と、（ｂ）入口部１１を開放する位置との間で変位可能に構成されていてもよい。可動ピン６０を押した場合に、この弁体は（ｂ）の位置へと変位し、これにより入口部１１が開放される。この場合、支持部材２１は、少なくともその押さえ部２３が弾性を有し、その押さえ部が弾性的に縮むことで上記弁体の変位を許容する構成としてもよい。
【００６５】
支持部材の押さえ部の形状は、円錐型に限定されるものではなく、例えば円錐台型であってもよく、このような形状とすることでより広い面積で弁体が押さえられることとなる。
【００６６】
キャップ７０は、一方弁１の使用時に可動ピン６０が抜けないように十分な強度でケーシング５０に固定されるものであれば、その形状は特に限定されるものではなく、有底筒状以外の形状としてもよい。
【００６７】
可動ピン６０としては、外部からの力を受けて移動しそれにより弁体２５を動かすものであれば、その形状は限定されるものではなく、ピン形状以外の形状を有していてもよい。本実施形態のようにピン形状とする場合、その断面形状は、円形に限らず、矩形および多角形等であってもよい。また、可動ピン６０の抜けを防止するための構造として、上記実施形態では可動ピン６０のフランジ部６７がキャップ７０の上面に当接するものを例示したが、抜け防止のための構造はフランジに限らず、可動ピン外周に設けられた単なる突起などであってもよい。また、可動ピン６０をユーザーが手で押しやすくするために、可動ピン６０の突出部に追加のキャップ（不図示）が取り付けられてもよい。
【００６８】
上記例では、ケーシング５０がケーシング本体およびクロージャー部材３０で構成されていたが、ケーシングは弁室１０を形成するものであれば、その部品点数や形状は限定されるものではない。
【００６９】
弁体２５は、円形の輪郭形状のものに限らず、楕円形、矩形、多角形等の輪郭形状を有していてもよい。また、上記では弁体２５の厚みが一定のものを想定したが、弁体２５の厚みが部位によって異なっていてもよい。
【００７０】
なお、図１０は、本実施形態の医療用の一方弁１の外観を示す図であって、（Ａ）は一方弁の平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は右側面図、（Ｄ）が斜視図である。左側面図は、（Ｃ）の右側面図と対称形に表れる。底面図は、キャップ部分を除き、（Ａ）の平面図と対称形に表れる。（Ｄ）の斜視図は、可動ピンが押された状態を示している。
【００７１】
（弁の他の機能）
さらに、本発明の他の形態に係る一方弁は次のようなものであってもよい。
【００７２】
液体の入口および出口を有する弁室を構成するケーシングと、
前記弁室内において前記入口を閉塞するように配置されるとともに、該入口を開放するために弾性変形可能または変位可能に構成された弁体と、
前記ケーシングに移動可能に保持された可動部材であって、移動することによって前記弁体に当接してその弁体を弾性変形または変位させる可動部材と、
を備え、
前記可動部材を押すと、その移動量に対応する量の薬液が、前記出口を通じて弁室外に押し出される、開放機能付き一方弁。
【００７３】
図３を参照してこの弁について説明する。この弁は、可動ピン６０を押した際に、その移動量に対応した少量の薬液が弁室１０内から押し出されるように構成されている。一方、可動ピン６０を押すのをやめると、コイルばね６８によって可動ピン６８が元の位置に戻るとともに、弁体２５が一時的に変形して弁室１０内に再度薬液が補充される。このように、可動ピン６０の操作で少量の薬液を押し出せる機能は、特に、例えば心臓カテーテル検査で造影剤を注入する場合に有効である。すなわち、この種の検査では、患者の血管内にカテーテルが挿入されることとなるが、一方弁が上記のような機能を有している場合、カテーテルの先端から少量の造影剤を出すこと可能となり、その結果、例えば、カテーテル先端が現在患者体内のどの部位にあるかの確認を良好に実施できる。
【符号の説明】
【００７４】
１ 一方弁
１０ 弁室
１１ 入口部
１１ａ 凹部
１３ 出口部
１５ 収容スペース
２１ 支持部材
２３ 押さえ部
２５ 弁体
２６ 支持アーム
２７ フレーム
２７ａ 突起
３０ クロージャー部材
４０ ケーシング本体
４１ 本体部
４１ｈ 壁面
４３Ｒａ リブ
４３Ｒｂ リブ
４５ 外筒部
４５ｇ Ｌ字溝
４６ 内筒部
４６ａ 壁片
４８ チューブ保持部
５０ ケーシング
６０ 可動ピン
６１ 軸部
６７ フランジ部
６８ コイルバネ
７０ キャップ
７１ 上面部
７３ 周壁部
７６ 突起
Ｐ１ 供給チューブ
Ｐ２ 排出チューブ
Ｒ１ Ｏリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の入口および出口を有する弁室を構成するケーシングと、
前記弁室内において前記入口を閉塞するように配置されるとともに、該入口を開放するために弾性変形可能または変位可能に構成された弁体と、
前記ケーシングに移動可能に保持された可動部材であって、移動することによって前記弁体を弾性変形または変位させる可動部材と、
前記可動部材を覆うように前記ケーシングに取り付けられるキャップと、
を備え、
前記可動部材の一部と前記キャップの一部とが当接することで、前記可動部材が前記キャップから抜けないように構成されている、開放機能付き一方弁。
【請求項２】
前記キャップは、機械的固定手段によって前記ケーシングに固定される、請求項１に記載の一方弁。
【請求項３】
前記キャップは、上面部と、その周縁部に一体に形成された周壁部とを有するものであって、
前記上面部には、前記可動部材の一部が通される開口部が形成されている、請求項１または２に記載の一方弁。
【請求項４】
前記可動部材は、
先端側が前記弁体に当接する作用部として形成された軸部を有し、
前記作用部は、前記弁体と前記弁室の壁面との間に入り込むくさび形状に形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の一方弁。
【請求項５】
前記ケーシングは、
前記可動部材を保持する内筒部と、
その外側に形成され、前記キャップが取り付けられる外筒部と、
を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の一方弁。
【請求項６】
前記キャップが前記外筒部に取り付けられた状態で、前記内筒部の先端が前記キャップの内面に形成された係止溝に嵌るように構成されている、請求項５に記載の一方弁。
【請求項７】
前記可動部材が、さらに、
前記軸部に形成されたフランジ部を有する、請求項４に記載の一方弁。
【請求項８】
さらに、
前記可動部材を、前記弁体から離れる方向に付勢する付勢部材を備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の一方弁。
【請求項９】
前記弁室の入口部分に、
前記弁室の壁面を窪ませるように形成された凹部であって前記弁体によって覆われる凹部が設けられており、液体を供給するための流路が該凹部内に連通している、請求項１〜８のいずれか１項に記載の一方弁。
【請求項１０】
さらに、
前記凹部に、前記弁体の一方の面を支持する突起が形成されている、請求項９に記載の一方弁。
【請求項１１】
前記ケーシングとして、
前記入口が形成されるケーシング本体と、
前記出口が形成され、前記ケーシング本体に取り付けられるクロージャー部材と、
を有し、
さらに、
前記ケーシング内に配置された支持部材であって、前記弁体の一方の面を押さえる弁体押えを有する支持部材を備える、請求項１に記載の一方弁。
【請求項１２】
前記支持部材の外周部が、
前記ケーシング本体と前記クロージャー部材との間に保持されるように構成されている、請求項１１に記載の一方弁。
【請求項１３】
前記可動部材の作用部が、前記弁室の上面に対して同一面となるかまたは突出するように形成されている、請求項４に記載の一方弁。
【請求項１４】
前記弁室の形状が、前記出口側に向かって断面積が狭まるテーパ状に形成されている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の一方弁。
【請求項１５】
さらに、
前記可動部材と前記ケーシングとの間をシールするためのリング状シール部材を備える、請求項１に記載の一方弁。
【請求項１】
液体の入口および出口を有する弁室を構成するケーシングと、
前記弁室内において前記入口を閉塞するように配置されるとともに、該入口を開放するために弾性変形可能または変位可能に構成された弁体と、
前記ケーシングに移動可能に保持された可動部材であって、移動することによって前記弁体を弾性変形または変位させる可動部材と、
前記可動部材を覆うように前記ケーシングに取り付けられるキャップと、
を備え、
前記可動部材の一部と前記キャップの一部とが当接することで、前記可動部材が前記キャップから抜けないように構成されている、開放機能付き一方弁。
【請求項２】
前記キャップは、機械的固定手段によって前記ケーシングに固定される、請求項１に記載の一方弁。
【請求項３】
前記キャップは、上面部と、その周縁部に一体に形成された周壁部とを有するものであって、
前記上面部には、前記可動部材の一部が通される開口部が形成されている、請求項１または２に記載の一方弁。
【請求項４】
前記可動部材は、
先端側が前記弁体に当接する作用部として形成された軸部を有し、
前記作用部は、前記弁体と前記弁室の壁面との間に入り込むくさび形状に形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の一方弁。
【請求項５】
前記ケーシングは、
前記可動部材を保持する内筒部と、
その外側に形成され、前記キャップが取り付けられる外筒部と、
を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の一方弁。
【請求項６】
前記キャップが前記外筒部に取り付けられた状態で、前記内筒部の先端が前記キャップの内面に形成された係止溝に嵌るように構成されている、請求項５に記載の一方弁。
【請求項７】
前記可動部材が、さらに、
前記軸部に形成されたフランジ部を有する、請求項４に記載の一方弁。
【請求項８】
さらに、
前記可動部材を、前記弁体から離れる方向に付勢する付勢部材を備える、請求項１〜７のいずれか１項に記載の一方弁。
【請求項９】
前記弁室の入口部分に、
前記弁室の壁面を窪ませるように形成された凹部であって前記弁体によって覆われる凹部が設けられており、液体を供給するための流路が該凹部内に連通している、請求項１〜８のいずれか１項に記載の一方弁。
【請求項１０】
さらに、
前記凹部に、前記弁体の一方の面を支持する突起が形成されている、請求項９に記載の一方弁。
【請求項１１】
前記ケーシングとして、
前記入口が形成されるケーシング本体と、
前記出口が形成され、前記ケーシング本体に取り付けられるクロージャー部材と、
を有し、
さらに、
前記ケーシング内に配置された支持部材であって、前記弁体の一方の面を押さえる弁体押えを有する支持部材を備える、請求項１に記載の一方弁。
【請求項１２】
前記支持部材の外周部が、
前記ケーシング本体と前記クロージャー部材との間に保持されるように構成されている、請求項１１に記載の一方弁。
【請求項１３】
前記可動部材の作用部が、前記弁室の上面に対して同一面となるかまたは突出するように形成されている、請求項４に記載の一方弁。
【請求項１４】
前記弁室の形状が、前記出口側に向かって断面積が狭まるテーパ状に形成されている、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の一方弁。
【請求項１５】
さらに、
前記可動部材と前記ケーシングとの間をシールするためのリング状シール部材を備える、請求項１に記載の一方弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−３０５（Ｐ２０１３−３０５Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３３７３７（Ｐ２０１１−１３３７３７）
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（３９１０３９３１３）株式会社根本杏林堂 (80)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１５日（２０１１．６．１５）
【出願人】（３９１０３９３１３）株式会社根本杏林堂 (80)
【Ｆターム（参考）】
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