JP4507233B2

JP4507233B2 - 蠕動式輸液装置

Info

Publication number: JP4507233B2
Application number: JP2003181212A
Authority: JP
Inventors: 勝中西
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: JP2005013412A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蠕動式輸液装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
輸液装置として、輸液チューブを複数のフィンガにより順次押圧して輸液を行うように構成された蠕動式輸液装置は、輸液チューブをフィンガにより順次押圧して輸液を行うように構成されている。この蠕動式輸液装置によれば、ドアを開き、輸液チューブの途中部位を、本体側の定位置となる溝部内に一時的に保持した後に、ドアを閉じて、ドアを本体に対する係止状態に固定してから、輸液チューブの外周面を個別駆動される複数のフィンガと、ドアの押圧板との間の挟持状態にすることで、輸液チューブを不動状態に保持し、カム駆動機構の駆動にともなう蠕動運動により送液を行うように構成されている。
【０００３】
そして、例えばフィンガによる圧閉点の吸入側への復帰工程における流量の低下を避けるための構成について提案されている（特許文献１）。
【０００４】
一方、蠕動式輸液装置は患者への所定薬液の輸液の終了後に別の患者への輸液をするために頻繁に移動される。この移動を容易にするために一般にはハンドルが設けられており、看護師はこのハンドルを把持して移動する。このように移動されることから小型軽量化への要請が高い。
【０００５】
この要請に応えるためには、複数のフィンガを個別に駆動し蠕動運動を行わせるためのカム駆動手段の駆動モータの定格を１ランク以上下げることが有効となる。このように駆動モータの定格を下げることは、例えば駆動モータをバッテリ駆動する場合には、バッテリ容量も小さくできるので小型化に大きく寄与できることとなる。
【０００６】
また、輸液チューブの外周面を順次押圧する蠕動運動によりその内容物を蠕動運動方向に送り出すためには、複数の圧縮部材により蠕動運動方向に沿う方向に揺動自在にドアに保持される押圧板と複数のフィンガとの間で輸液チューブを所定の挟持力によりで挟持状態にする必要がある。この挟持力は、押圧板が蠕動運動方向に沿う方向に揺動自在になるようにドアにおいて保持される場合には、送り出しの最上流側のフィンガと最下流側のフィンガとの間で最小になることが知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特許第２７８９３９８号
【発明が解決しようとする課題】
上記のように押圧板が蠕動運動方向に沿う方向に揺動自在になるようにドアに保持される場合において、送り出しの最上流側のフィンガと最下流側のフィンガとの間での挟持力が最小になったときに輸液チューブの挟持状態を維持できないと所定の輸液を行うことができない。そこで、この対策として押圧板を複数のフィンガに対する押圧状態にするための複数の圧縮部材のバネ力を高めることが必要となる。
【０００８】
しかしながら、押圧板の複数の圧縮部材のバネ力を高めると、複数のフィンガが押圧板の押圧力に負けてしまい、複数のフィンガを個別に駆動し蠕動運動を行わせるためのカム駆動手段の駆動力源となる駆動モータの定格を下げることができなくなる。この結果、小型軽量化が実現できなくなる。
【０００９】
したがって、本発明の上記の問題点に鑑みてなされたものであり、押圧板と、送り出しの最上流側のフィンガと最下流側のフィンガとによる輸液チューブの挟持力を、他のフィンガの挟持力と略同じにして、カム駆動手段の駆動力を下げることで小型軽量化を実現可能にした蠕動式輸液装置の提供を目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、本体のカム駆動手段により個別に駆動される複数のフィンガと、前記本体において開閉自在に軸支され閉位置で係止する係止手段を有したドアと、前記複数のフィンガに向けて移動付勢されるように前記ドアに支持される押圧板とを備え、輸液チューブを前記複数のフィンガと前記押圧板との間で挟持し、前記輸液チューブの外周面を順次潰す蠕動運動により前記輸液チューブ内の内容物を蠕動運動方向に送り出す蠕動式輸液装置であって、前記押圧板を一つのみ備え、併設される４個の圧縮コイルバネにより前記蠕動運動方向に沿う第１の方向に揺動自在、かつ前記第１の方向に直交する第２の方向に傾斜可能に前記ドアにおいて支持し、前記複数のフィンガの内で、少なくとも送り出しの最上流側のフィンガと最下流側のフィンガは、前記蠕動運動方向に沿う縦幅寸法（Ｔ１）が他のフィンガの縦幅寸法（Ｔ２）より小さく、Ｔ１／Ｔ２＝０．４５〜０．５５となるように形成され、前記押圧板は、前記フィンガガイド部材の前記左右内壁部に潜入する押圧形状部を形成し、該押圧形状部の幅寸法と前記フィンガの幅寸法とを略等しくすることで、前記押圧板と前記最上流側のフィンガと前記最下流側のフィンガとの間で前記輸液チューブを挟持するための挟持力を、他のフィンガと同様または他のフィンガに近づけたことを特徴とする。また、複数のフィンガは、最上流側のフィンガと最下流側のフィンガそれぞれ１個を含めて８個である（００４６に開示）ことを特徴とする。また、複数のフィンガは、最上流側のフィンガと最下流側のフィンガで、完全に前記輸液チューブを圧閉し、他の該複数のフィンガでは前記輸液チューブを完全に潰さないようにすることを特徴とする。
【００１５】
この状態から後述する例えばシリコンチューブ製の可撓性の輸液チューブ２（図２、図３を参照）をセットし、ドア４を閉じた状態で使用される。この使用状態において上方に設けられたハンドル５と左右の突起部３ａ（図１では右側のみ図示）を除いた装置本体の外形寸法は、横幅寸法が約９ｃｍ、高さ寸法が約１６ｃｍ、奥行き寸法が約１６ｃｍである。この外形寸法は、本願出願人により現在製造販売されている小型機種との体積比較において約２／３以下であり、同様に重量も大幅に削減されている。このためにハンドル５を把持または底面を抱えた状態での装置１の可搬性が大幅に改善されている。
【００１６】
この装置１は、図示のように輸液用ポール９０に対して固定するための固定用ノブ９２を螺合した固定金具９１を背面に固定しており、装置１を輸液用ポール９０の任意の高さに随時固定して使用できるようにしている。さらに、この装置１を輸液用ポール９０から取り外した後に、患者ベッド傍の机上に置いた状態でも使用できるようにするために底面の４隅にはゴム足９３が固定されている。
【００１７】
このようにして、例えば輸液チューブ２（図２、図３を参照）をセット（装填）するときの使い勝手を向上（改善）させるために、使用者が親指で各スイッチを押すとともに残りの指先を左右の突起部３ａの裏側に引っかけるようにして各種スイッチの押圧を行なえるように配慮されている。これらの左右の突起部３ａ（但し、図１では右の突起部３ａのみ図示）は、強化プラスチック製またはアルミダイキャスト製の頑丈な本体ベース３から同じ素材で一体形成されており、図示のように上下方向に十分な長さを有している。これらの左右の突起部（凸状部）３ａによれば、装置１の本体化粧カバー１２の幅がドア４の幅よりも大きくなるように形成されているので装置１が不注意に床面上に落下されたときに、装置１の重心の関係からドア４よりも先に床面に衝突するようにして装置１とドア４を落下時の衝撃力から保護する役割も果たしている。
【００１８】
この本体ベース３には図示のように略中央部において輸液チューブ２を左右から挟持する溝部３ｍが上下に２ヶ所一体形成されており、ユーザはこれらの溝部３ｍ内に輸液チューブ２を上下方向にセットするように構成されている。
【００１９】
また、これらの溝部３ｍの略中間には合計で４個のネジ１１０を工具を用いて着脱可能に構成されたポンプ機構１００であって本体ベース３に内蔵されたカム駆動手段により個別に駆動される１０個のフィンガ１０−ｎを設けた機構が設けられている。このポンプ機構１００が薬液などの浸透により汚染されて、フィンガ１０−ｎの動きが悪くなったときに、ポンプ機構１００を本体ベース３から取り出し、所定洗剤で洗浄することで、薬液等を洗い流し、動きが正常に復帰できるように設計されている。このためにポンプ機構１００に設けられる各フィンガ１０−ｎは、耐薬液、薬品性に優れた、例えばポリアセタール樹脂材料等の熱可塑性樹脂から射出成形されている。
【００２０】
また、本体ベース３の下方部位には紙面前方に突出する顎部３ｋが溝部３ｍを取り囲むように一体形成されており、後述するドア化粧カバーを設けたドア４を閉じたときに、これらの顎部３ｋ上にドア化粧カバーの下方側面が位置することで、何らかの衝撃的な外力が加わったときに、これらの顎部３ｋで外力を受け止めるようにして、ドア化粧カバーとドア４に対しては外力が加わらないようにして破損防止を図っている。
【００２１】
また、本体ベース３の略中間の右側部位にはフック５９が固定されており、ドア４において回動自在に設けられたドアロックレバー７の係止部がこのフック５９に対して係止されることで、ドア４を本体ベース３に対する固定状態に維持できるようにしている。
【００２２】
また、溝部３ｍの最上流側に対向する部位となるドア４にはエラストマーから形成されるドアシールゴム６６が配設されており、ドア４を閉じたときに本体ベース３は、図示の形状部３ｊとの間で接合シール面を形成するようにドアシールゴム６６が変形するようにして、装置１の内部に薬液等が進入することを防止している。
【００２３】
ポンプ機構１００の下方には閉塞センサ６２が配設されており、これに対向するようにドア４に配設された閉塞押え板６９とともに、輸液チューブ２を前後方向に挟持する。この閉塞センサ６２は永久磁石とこの永久磁石の移動位置をアナログ的に検出するためのピックアップとから構成されており、輸液チューブ２の閉塞状態にともなう内圧変化に応じて移動される永久磁石の位置を検出するように構成されている。このために、閉塞押え板６９は輸液チューブ２のあらゆる方向の内圧変化を規制しないようにする必要があるので、図示の円盤はバネ板（弾性部材）の端部において自由に可動できるように保持される。
【００２４】
上方の溝部３ｍとポンプ機構１００との間には、超音波を送受信して輸液チューブ２内に混入した気泡の有無を検出する気泡センサの一方となる基部側センサ３０が、図示のように本体ベース３に形成された部屋部３ｈ内に固定されている。また、超音波式の気泡センサの他方となるドア側センサ３１については図示のようにドア４に固定されている。この構成により、ドア４を閉じた状態ではドア側センサ３１が本体ベース３の部屋部３ｈ内に潜入できるようにすることで、輸液チューブ２を、前後方向から各センサで挟むことで不動状態に維持できるようにしている。
【００２５】
一方、ポンプ機構１００と本体ベース３はフィンガを含み概ねグレー系統の着色が施されているが、ポンプ機構１００の上下部分には目立つ色である赤色乃至オレンジ色系統に着色された溝部品９４、９５が固定されており、使用者が輸液チューブ２をセットするときに各溝部品に形成された溝部内にセットすることで、輸液チューブ２がポンプ機構１００の所定位置に間違いなく保持できるようにしている。
【００２６】
また、図１ではドア４は、本体ベース３の左側面に対して略面一となるまで開かれた状態が示されている。このドア４は本体ベース３の表面に対して最大角度の略１０５度まで開かれ、この位置で停止する一方で、ドア４の開閉動作の途中位置ではガタツキを防止するようにヒンジ６５により回動軸支されている。このためにヒンジ６５には不図示のバネが内蔵されている。
【００２７】
装置１は、所定材質の樹脂材料からヒケや樹脂流れ痕などがないように特殊射出成形された本体化粧カバー１２を、本体ベース３の四隅を覆うように着脱自在に設けている。したがって、この本体化粧カバー１２を取り外すことで装置１の内部の全ての点検箇所などに簡単に近づけるようにして、組み立て作業のみならず保守作業の容易化を考慮した設計となっている。
【００２８】
このドア４の背面には、押圧板７０が後述するように付勢された状態で設けられている。また、ヒンジ６５、６５の間には電力および信号伝達のためのフレキシブルケーブル６３が図示のように一部が露出する状態で設けられており、操作パネルに加えて上述したドア側センサ３１への電源供給および信号伝達他を行えるようにしている。
【００２９】
この装置１の背面には、内蔵の各基板上に実装された不図示の外部通信接続コネクタとヒューズホルダと交流電源コネクタ（レセプタクル）とが設けられている。さらに不図示のメイン実装基板上にはヒストリースイッチと音声ガイドの変更を適宜設定するためのディップスイッチと直流コネクタ他が実装されており、装置１に対して着脱自在に設けられたラバーキャップを取り外すことで、ディップスイッチの変更を可能にしている。
【００３０】
次に、図２は輸液チューブ２をセットしドア４を閉じた後の様子を示し、装置１の前面側に設けられる操作スイッチパネルを図示した正面図である。
【００３１】
本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、所定の薬液を貯蔵した輸液バッグ３００が輸液用ポールに吊るされており、輸液チューブ２の最上流側がこの輸液バッグ３００に接続されている。
この輸液チューブ２の途中部位は図示のように装置１にセットされる一方で、輸液チューブ２のさらに下流側にはローラクレンメ３０３を介して静脈刺針３０４が接続されており、この静脈刺針３０４を患者の静脈に刺針することで、薬液の注入を行なうようにしている。このローラクレンメ３０３は装置１側のクランプ機構５００（図１を参照）と程同じを果たすものであるが、しばしばこローラのクレンメ３０３の装填が忘れられる場合があるので、音声ガイドとともにローラクレンメ３０３の操作を促すようにしている。以上のように輸液バッグ３００が不図示の輸液用ポールに吊るされて、ベッド上に横たわる患者に対する精度の高い輸液を可能にしている。
【００３２】
輸液チューブ２の途中部位を図示のように一時的にセットした後に、ドア４を閉じて、ドアロックレバー７の操作により輸液が開始できることになる一方で、表示部は所謂７セグメント数字表示部が全て「８」となる表示となっているが、これは数値及びエラー、「−」などが表示されることを示している。ドア４には操作スイッチと表示部が見やすくレイアウトされている。操作スイッチ類を配置したキーパネルと、表示部は透明樹脂フィルムの裏面上に所定項目が印刷されるとともに、エンボス加工により前方に円形に突起するように加工された樹脂フィルムにより、不図示の内蔵される各スイッチキーを覆うように接着されて設けられており、薬液などが内部に進入することを防止している。
【００３３】
また、上記の各スイッチキーは共通の基板上に実装され、また表示部のＬＥＤは、自己発光して表示が夜間でも見え易いようにしている。各スイッチキーと表示装置及びランプ類は、後述する制御部に対してフレキシブルケーブル６３を介して接続されており、このケーブルから電力供給及び駆動信号等を伝達するようにして、ドア化粧カバーを設けたドア４の開閉動作にともなう電力供給及び信号伝達が支障なく行えるようにしている。また、このドア４に設けられる基板は所謂ＴＴＬレベルの電気信号のみを扱う。
【００３４】
次に、各スイッチの機能について述べる。図示の左下隅に配設される電源スイッチ１５は、メイン電源の入／切に使用されるものであり、所定秒（およそ２秒以上）押し続けることで、電源オンとなり、再度所定秒（約３秒以上）押しつづけることで電源オフとなるように制御されており、不用意に電源オン、オフができないように配慮されている。
【００３５】
この電源スイッチ１５の右隣りのバッテリランプ１６は図示のように３段階に表示する緑色発光ダイオードを設けており、電源のオン、オフに関係なく交流または専用の直流電源を接続しているときに点灯して、充電中であることを知らせるようにしており、さらに充電中は充電量をまた内蔵バッテリーの使用中には残量を３段階レベルでＬＥＤ表示するようにしている。
【００３６】
また、このバッテリーランプ１６の左側には、商用電源か直流電源を使用しているときであって、電源がオンの時のみ常時点灯する交流直流ランプ１７が設けられている。
【００３７】
この交流直流ランプ１７の上には輸液中に押すことで内蔵のブザーが鳴り、輸液を強制停止するための停止消音スイッチ１８が設けられている。この停止消音スイッチ１８は警報音が鳴っているときに押すことで消音させることができ、また輸液の準備が整い開始可能な状態から所定秒（約２秒以上）押圧しつづけると「スタンバイモード」となり、開始忘れを注意するアラーム状態が解除される状態になる。このことから、例えば手術室内において患者への刺針が完了した状態で待機するときに、輸液開始までの時間中にアラーム発生を行わないようにできるようにしている。この停止消音スイッチ１８の左隣上りには停止中に橙色で発光するダイオードが点滅するようにした停止表示ランプ２１が停止消音スイッチ１８と同じ枠で囲むようにして関連付けされて設けられている。
【００３８】
この停止消音スイッチ１８の右隣りには開始スイッチ１９が設けられており、この開始スイッチ１９を押すことで内蔵のブザーが鳴り、輸液動作を開始し、開始表示ランプ２０の緑色発光ダイオードが点滅して動作状態であることを表示するようにしている。また、上記の停止消音スイッチ１８の左隣りには早送りスイッチ３６が設けられており、これを押圧することで押圧している間は、設定された速度（ｍＬ／ｈ）よりも早い送液を行なえるようにしている。
【００３９】
これらの各スイッチの上方には、表示部８で囲まれた下方に位置する流量設定／表示部３２の３桁の表示部に対応する位置になるようにアップダウンスイッチ２２が図示のように合計で６個配設されている。これらのアップダウンスイッチ２２の各桁数に対応した上下ボタンを停止状態で夫々押すことで流量と予定量の設定を設定できるようにしている。このときアップダウンスイッチ２２を押すことで０．１ｍＬ／ｈ、又は１ｍＬ／ｈ単位で表示が変化し、流量設定範囲が最小の１．０〜最大の５００ｍＬ／ｈに設定可能となるようにしている。この流量設定／表示部３２の左隣には流量設定を行うために押圧されることで設定モードに入る流量設定スイッチ１１が設けられている。
【００４０】
この流量設定/表示部３２の上方には流量設定/表示部３２とは別枠印刷で囲まれた予定量設定/積算量・予定量表示部２３が配設されている。また、予定量設定範囲は同じくアップダウンスイッチ２２の各桁数に対応した上下ボタンを押すことで、１〜９９９ｍＬの範囲で設定可能であり、１ｍＬ単位で設定するかまたはフリーに設定できるようにプログラムされており、その設定値を記憶するように構成されている。この予定量設定/積算量・予定量表示部２３の左隣には予定量の設定後に押圧されることで確認を行うための予定量設定スイッチ９が設けられている。また、輸液された積算量を、積算量表示範囲が０．０〜９９９ｍＬの範囲となるように０．１ｍＬ、又は１ｍＬ単位で表示するようにプログラムされている。これらの表示部にはＬＥＤ素子が使用されており、夜間乃至暗い部屋でも照明なしで見ることができるようにしている。
【００４１】
また、予定量設定/積算量・予定量表示部２３の上方には点滴筒を使用して輸液を行うときに点滴数を設定し、設定後に確認する点滴設定スイッチ８が設けられている。この右隣には、「完了」の文字を点滅で表示する完了表示部２４が設けられている。この完了表示部２４の下方にはドライバーの絵文字（キャラクター）等を裏面側から照明したり、ＬＥＤ表示により定期点検時期が近づいているとき、または定期点検時期である旨を知らせる点検時期表示部１３が設けられている。この表示部１３をＬＥＤ等で表示する場合、定期点検時期（期日）の所定の、例えば期間前の数日前から橙色で表示し、定期点検期日以降は赤色表示するように表示色を変化させてもよい。
【００４２】
そして、輸液チューブ２の閉塞異常が検出されて正常な輸液ができないときに「閉塞」の文字が点滅するようにして処置を促す閉塞異常表示部２６と、ドア４が本体ベース３に対して完全に閉じていないときにその状態がドアスイッチで検出されたときに、「ドア」の文字を点滅させるドア開き表示部２７と、輸液チューブ２中に所定長（１０ｍｍ）以上の長さの気泡が混入したときに「気泡」の印刷文字を点滅表示するようにした気泡異常表示部２８と、内蔵バッテリーの電圧が低下したときに「バッテリ」を点滅表示するようにしたバッテリ異常表示部２９と流量異常を表示する流量異常表示部２５と図示のように同じ印刷枠で囲まれたアラーム表示部として設けられている。
【００４３】
また、図中の左下において破線で一部示したドアベース４ａはアルミダイキャスト製または剛性のある樹脂製であり、デザイン上のポイントとなる曲面を側面と前面の間に形成している。
【００４４】
一方、ドア４の上方において凸状に突出形成された動作インジケータ６を設けている。この動作インジケータ６の内部には赤色と緑色に発光する発光ダイオードが内蔵されており、装置１の動作状態に応じて点灯するようにしている。すなわち、送液中と早送り中は点滅し、スタンバイ機能が働いている時は、赤色と緑色が交互に点滅して、輸液を即座に開始できる状態を使用者に知らせるようにしている。
【００４５】
次に、図３は装置１に輸液チューブ２をセットした後にドア４を閉じた様子を示すために輸液チューブ２を通過する破断面で破断して示した断面図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛するとともに、図３ではフィンガが８個設けられている様子が示されているが、これに限定されず、フィンガは最低で４個あれば蠕動運動による輸液を行うことができるし、またフィンガは８個以上でも良いことは言うまでもない。
【００４６】
本図において、ドア４を閉じたときに輸液チューブ２は気泡センサ３０、３１の間で挟持され、ポンプ機構１００を上下方向に通過するように挟持され、閉塞センサ６２により軽い挟持状態に維持される。ポンプ機構１００は、合計で８個のフィンガ１０−ｎがドア４に設けられる押圧板７０に対向するように設けられており、これらのフィンガの内で最上流側のフィンガと最下流側のフィンガの蠕動運動に沿う縦幅方向の寸法は、図示のように他のフィンガの縦幅方向の寸法よりも小さく設定されている。このようにして、輸液チューブ２を最上流側と最下流側のフィンガと押圧板７０との間で挟持するための挟持力を、他のフィンガと同様にするかまたは他のフィンガに近づけるようにしている。
【００４７】
押圧板７０は、ドア４に固定される支持部材４１、４１により支持されるとともに、蠕動運動方向に沿うように直列に併設される４個の圧縮部材である圧縮コイルバネ４０をドア４との間に図示のように内蔵しており、フィンガの蠕動運動を後述する自由度で受け止めることで輸液を確実に行えるようにしている。これらの圧縮コイルバネ４０の数は少なくとも３個あればよく、４個以上であってもよい。また、図示されるような圧縮コイルバネに限定されずトーションバネ、ラバーなどでも良いことは言うまでもない。
【００４８】
複数のフィンガ１０−ｎは、カム駆動手段の８個の偏心カム４３に個別に追動して回転するカムフォロアローラ３５を夫々において軸支するとともに、コイルバネ３６を個別に内蔵している。各偏心カム４３は、カムシャフト４２に対して等間隔の偏心角度で不図示のキーにより固定されている。カムシャフト４２は本体ベース３に固定あるいは一体形成された部材３’に設けられた軸受４４、４４により両支持されることで回転自在に設けられており、その上方には歯付きプーリ４５を固定している。部材３’にはカム駆動手段の駆動モータであるステッピンングモータ４８が固定されている。このステッピングモータ４８の出力軸には歯付きプーリ４７が固定されている。そして、上記の歯付きプーリ４５と歯付きプーリ４７との間にはタイミングベルト４６が張設されており、ステッピンングモータ４８への所定通電に伴い８個の偏心カム４３が同時に一定速度で回転駆動され、これらに従動するフィンガ１０−ｎの蠕動運動を行うように構成されている。一方、上記のようにポンプ機構１００は、本体ベース３から着脱可能のサブアッセイとして構成されている。
【００４９】
図４は、８個のフィンガ１０−ｎを、着脱自在のサブアッセイ単位としたポンプ機構１００の立体分解図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、フィンガ１０−ｎはエンプラを用いて射出成型され、上記のコイルバネ３６の一方の支持を行う第１の支持部１０ｄを形成した開口孔部１０ｃを図示のように一体成型している。また、フィンガ１０−ｎには、対向する摺動部１０ｂ、１０ｂがこの開口孔部１０ｃを取り囲むように側面側に形成されており、これらの摺動部１０ｂ、１０ｂをフィンガガイド部材３３に一体成型された案内溝部３３ｋにおいて図示の上下方向に案内するように組み付けるようにしている。
【００５０】
上記のカムフォロアローラ３５としては、ラジアル玉軸受が使用されており回転時の負荷を最小にするとともに、この軸受のインナレースに対して圧入される軸体３７をフィンガ１０−ｎの二股に分かれた軸支部１０ｆ（図３を参照）の孔部に挿入するようにして組み付けるようにしている。
【００５１】
また、各開口孔部１０ｃには同じくエンプラ製のフィンガ支持部材３４が挿入される。このフィンガ支持部材３４には付勢部材であるコイルバネ３６の他方の支持を行うために有底穴部を形成した８つの第２の支持部３４ｈと、両端において一対の係止孔部３４ａが一体成型されている。また、フィンガガイド部材３３には上記の４個のネジ１１０により本体ベース３に取り付けられる固定部３３ｆと、輸液チューブ２を蠕動運動方向に直交する横方向に移動規制するための左右内壁部３３ｇと、フィンガ支持部材３４の一対の係止孔部３４ａに対して係止する一対の係止爪部３３ａ(図３では手前側のみ図示）が一体成型されている。
【００５２】
一方、これらのフィンガ１０−ｎの内で、最上流側のフィンガと最下流側のフィンガの蠕動運動に沿う縦幅方向の寸法（厚み）Ｔ１は、図示のように他のフィンガの縦幅方向の寸法（厚み）Ｔ２よりも小さく（Ｔ１/Ｔ２＝０．３〜０．６、好ましくは０．４５〜０．５５）設定されており、先端が円弧となる爪部１０ａを夫々形成している。また各フィンガは、蠕動運動方向に直交する横方向に幅広の横幅寸法Ｗを有している。
【００５３】
以上のように準備された各部品を組み立てる手順は、フィンガ支持部材３４にコイルバネ３６がセットされ、続いてフィンガの開口孔部１０ｃにフィンガ支持部材３４が挿入されてコイルバネ３６を圧縮状態で保持する。以上で合計で８個のフィンガ１０−１〜１０−８をフィンガ支持部材３４にセットする。この次に、各フィンガの摺動部１０ｂ、１０ｂをフィンガガイド部材３３の各案内溝部３３ｋにセットし、フィンガ支持部材３４の一対の係止孔部３４ａに対して係止爪部３３ａを挿入すると係止爪３３ａが弾性変形して、図３に示す係止状態となり完成させることができる。
【００５４】
次に、図５(ａ)は、押圧板７０と各フィンガとの相対位置関係を示した外観斜視図、図５(ｂ)は図５(ａ)のＸ−Ｘ線矢視断面図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、押圧板７０には上記のフィンガガイド部材３３の左右内壁部３３ｇ内に潜入する押圧形状部７０ｋが一体形成されている。
【００５５】
この押圧形状部７０ｋの幅寸法は、図５(ａ)のＸ−Ｘ線矢視断面図である図５(ｂ)に示すようにフィンガ１０−ｎの幅寸法Ｗに略等しい。このために輸液チューブ２を図５(ｂ)に示すようにフィンガの左右方向の任意の位置にセットする自由度が確保されるとともに、輸液チューブ２をポンプ機構１００の左右内壁部３３ｇ内における規制状態に維持できることとなる。
【００５６】
一方、押圧板７０は、ドア４にネジで固定される支持部材４１、４１に支持される孔部７０ａ、７０ａが穿設されており、図示のように各フィンガの蠕動運動方向である第１の方向Ｄ１、Ｄ１に揺動自在にされている。さらに、押圧板７０は、各フィンガの蠕動運動方向に直交する第２の方向Ｄ２、Ｄ２に揺動自在となる自由度をさらに有している。
【００５７】
以上のようにドア４で押圧板７０を保持することで、輸液チューブ２の複数のフィンガ上への装着位置（図５(ｂ)を参照）に無関係に追動する自由度を有している。すなわち、各フィンガは順次送液方向に押圧板７０に向けて駆動されるので、例えば輸液チューブ２がフィンガ上において図５(ｂ)に示す左側に位置してセットされた場合には、押圧板７０が第２の方向Ｄ２方向に無理なく傾くことで輸液チューブ２をフィンガとの間で正常に挟持できるようになる。
【００５８】
さらに、押圧板７０は上記のように第１の方向Ｄ１、Ｄ１に揺動する自由度を有していることから各フィンガの個別の動きに追動することができ円滑な蠕動運動を可能にしている。一方、押圧板７０は４個の圧縮コイルバネ４０を用いて押圧状態になるように保持されていることから、押圧板７０の中央部では４個の圧縮コイルバネ４０による押圧力が作用することになるが、蠕動運動方向に沿う上流側と下流側では一部の圧縮コイルバネ４０による押圧力が作用する。
【００５９】
また、この押圧板７０を上記のように各フィンガ１０−ｎに対向するように設けることで、フィンガによる押圧作用の受け面を形成するものであるが、何らかの過剰負荷が発生したときにドア４側に後退するようにして輸液チューブ２の損傷を防止する機能をも兼ね備えている。
【００６０】
図６(ａ)は、図５(ａ)で示した上流側のフィンガ１０−１、から順番に各フィンガ１０−ｎに作用する押圧板７０の圧縮コイルバネによる反力（Ｎ）と安全率とを計算して得た図表である。また、図６(ｂ)は、図６(ａ)の安全率を縦軸にプロットして各フィンガとの関係を示した図表である。
【００６１】
図６(ｂ)に示したように、押圧板７０による反力から求まる安全率は中央部で最大となるが、最上流側のフィンガ１０−１と最下流側のフィンガ１０−８で最小となる。しかし、最上流側のフィンガ１０−１と最下流側のフィンガ１０−８の蠕動運動に沿う縦幅方向の寸法は、図３に示したように他のフィンガの縦幅方向の寸法よりも小さく設定されていることから、単位面積当たりの輸液チューブの挟持力を他のフィンガと同じにできるようになる。あるいは、安全率を他のフィンガに近似できることなる。この結果、各フィンガによる輸液チューブ２の挟持力は全フィンガで略同じにできるようになるとともに、各フィンガをカム駆動するためのカム駆動機構の動力源となるステッピングモータの出力を下げることが可能となり、その定格を１ランク以上下げることが可能になる。
【００６２】
ポンプ機構１００の動作原理は、図３に示すように装着された輸液チューブ２をフィンガ１０−１、１０−２、１０−３、１０−４、１０−ｎで押圧して、設定された時間あたりの流量で持続的に輸液するが、この制御はマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）に記憶した情報によりステッピングモータの回転信号を生成し、この回転信号によってステッピングモータを回転させ、輸液の流量を調節するものである。
【００６３】
また、フインガ１０−１、１０−２、１０−３、１０−４、１０−ｎは輸液チューブ２を最後まで潰すことで輸液を行うものであるが、この他に本願出願人が特開平０９−１５１８５６号公報において提案したペリスタリックフィンガ方式であってフィンガ１０−１とフィンガ１０−８とで完全に圧閉し、他のフィンガで途中部位を完全に潰さないようにすることで、輸液チューブの肉厚の影響をなくした高い精度の送液をするようにしても良い。
【００６４】
図７(ａ)は、図１を参照して述べた気泡センサの基部側センサ３０とドア側センサ３１について比較のために図示した外観斜視図であり、図７(ｂ)はドア４を閉じることで輸液チューブ２を挟持状態にした様子を示した断面図である。
【００６５】
本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、基部側センサ３０とドア側センサ３１の表面を図示のように夫々平面にすると、輸液チューブ２は図７(ｂ)に図示のように「８」字形状に近い形で変形して挟持されることになる。この結果、ハッチングＫ、Ｋで図示した空間部分が発生してしまうことから、超音波の送受信による気泡混入の検出が正常にできなくなる。
【００６６】
図８(ａ)は、図１を参照して述べた気泡センサの基部側センサ３０とドア側センサ３１の外観斜視図であり、図８(ｂ)はドア４を閉じることで輸液チューブ２を挟持状態にした様子を示した断面図である。
【００６７】
図８(ａ)において、基部側センサ３０とドア側センサ３１の表面部３０ａ、３１ａとを図示のように夫々凸円弧状に形成している。また、ドア４を閉じた状態ではドア側センサ３１が本体ベース３の部屋部３ｈ内に潜入する形状となっている。このために輸液チューブ２を前後方向から各センサで挟んだ不動状態に維持できるとともに、輸液チューブ２は図８(ｂ)に図示のように長円形状に変形して挟持される。この結果、図７(ｂ)で図示したような空間部分が発生せず、超音波の送受信による気泡混入の検出を正常に行うことができる。
【００６８】
以上説明した実施形態によれば、押圧板を複数のフィンガに対する押圧状態にするための複数の圧縮部材のバネ力を高めることなく、送り出しの最上流側のフィンガと最下流側のフィンガとの間での輸液チューブの挟持力を他のフィンガとの間での挟持力と略同じに維持できるようにして、カム駆動手段の駆動力源となるステッピングモータの定格を１ランクを下げることができるので小型軽量化を実現できコンパクトな装置１を提供でき、また、省エネ化によりバッテリ駆動時間を延長できることにもなる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、押圧板と、送り出しの最上流側のフィンガと最下流側のフィンガとによる輸液チューブの挟持力を、他のフィンガの挟持力と略同じにして、カム駆動手段の駆動力を下げることで小型軽量化を実現可能にした蠕動式輸液装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】蠕動式輸液装置１を輸液用ポール９０に固定し、ドア４を開いた様子を示した外観斜視図である。
【図２】輸液チューブ２をセットしドア４を閉じ、装置１の前面側に設けられる操作スイッチパネルを図示した正面図である。
【図３】装置１に輸液チューブ２をセットした後にドア４を閉じた様子を示すために輸液チューブ２を通過する破断面で破断して示した断面図である。
【図４】８個のフィンガ１０−ｎを、着脱自在のサブアッセイ単位としたポンプ機構１００の立体分解図である。
【図５】 (ａ)は、押圧板７０と各フィンガとの相対位置関係を示した外観斜視図、(ｂ)は、(ａ)のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図６】 (ａ)は、図５(ａ)で示した上流側のフィンガ１０−１、から順番に各フィンガ１０−ｎに作用する押圧板７０の圧縮コイルバネによる反力（Ｎ）と安全率とを計算して得た図表である。また、(ｂ)は、(ａ)の安全率を縦軸にプロットして各フィンガとの関係を示した図表である。
【図７】 (ａ)は、気泡センサの基部側センサ３０とドア側センサ３１について比較のために図示した外観斜視図、(ｂ)は、ドア４を閉じることで輸液チューブ２を挟持状態にした様子を示した断面図である。
【図８】 (ａ)は、気泡センサの基部側センサ３０とドア側センサ３１の外観斜視図、(ｂ)は、ドア４を閉じることで輸液チューブ２を挟持状態にした様子を示した断面図である。
【符号の説明】
１輸液装置
２輸液チューブ
３本体ベース
４ドア
７ドアロックレバー
１０−ｎフィンガ
１２本体化粧カバー
３０、３１気泡センサ
４０圧縮コイルバネ
４１支持部材
４３カム部材
４８ステッピングモータ
７０押圧板
１００ポンプ機構

Claims

本体のカム駆動手段により個別に駆動される複数のフィンガと、前記本体において開閉自在に軸支され閉位置で係止する係止手段を有したドアと、前記複数のフィンガに向けて移動付勢されるように前記ドアに支持される押圧板とを備え、輸液チューブを前記複数のフィンガと前記押圧板との間で挟持し、前記輸液チューブの外周面を順次潰す蠕動運動により前記輸液チューブ内の内容物を蠕動運動方向に送り出す蠕動式輸液装置であって、
前記押圧板を一つのみ備え、併設される４個の圧縮コイルバネにより前記蠕動運動方向に沿う第１の方向に揺動自在、かつ前記第１の方向に直交する第２の方向に傾斜可能に前記ドアにおいて支持し、
前記複数のフィンガの内で、少なくとも送り出しの最上流側のフィンガと最下流側のフィンガは、前記蠕動運動方向に沿う縦幅寸法（Ｔ１）が他のフィンガの縦幅寸法（Ｔ２）より小さく、Ｔ１／Ｔ２＝０．４５〜０．５５となるように形成され（００５２に開示）、
前記押圧板は、前記フィンガガイド部材の前記左右内壁部に潜入する押圧形状部を形成し、該押圧形状部の幅寸法と前記フィンガの幅寸法とを略等しくすることで、前記押圧板と前記最上流側のフィンガと前記最下流側のフィンガとの間で前記輸液チューブを挟持するための挟持力を、他のフィンガと同様または他のフィンガに近づけたことを特徴とする蠕動式輸液装置。
前記複数のフィンガは、最上流側のフィンガと最下流側のフィンガそれぞれ１個を含めて８個であることを特徴とする請求項１に記載の蠕動式輸液装置。
前記複数のフィンガは、前記最上流側のフィンガと前記最下流側のフィンガで、完全に前記輸液チューブを圧閉し、前記他の該複数のフィンガでは前記輸液チューブを完全に潰さないようにすることを特徴とする請求項１に記載の蠕動式輸液装置。