CN102345588A - 流体输送装置及流体输送装置的驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供能准确控制液体的累积排出量的流体输送装置的驱动方法。流体输送装置(1)具有有弹性的软管(50)；凸轮(20)；从凸轮的旋转中心(P1)方向起放射状配置的指状件；向凸轮施加旋转力的驱动转子；检测凸轮的旋转角度的第1检测部；检测驱动转子的旋转角度的第2检测部；表示凸轮旋转角度与累积排出量之间的关系的数据表格，驱动方法含有以下步骤：在由第1检测部检测出凸轮旋转角度的时刻停止旋转，将累积排出量和驱动转子的旋转角度初始化，开始排出液体流体并将由第2检测部把握的凸轮的旋转角度与数据表格对照，在达到与指定累积排出量相当的旋转角度之前旋转凸轮，在达到与规定累积排出量相当的旋转角度时停止排出流体。

Description

流体输送装置及流体输送装置的驱动方法

技术领域

本发明涉及一种将微量流体低速排出的流体输送装置以及该流体输送装置的驱动方法。

背景技术

作为将液体低速输送的装置有蠕动驱动方式的泵。作为蠕动驱动方式的泵，存在对作为流体输送流道的具有弹性的软管利用凸轮机构将多个指状件从上流侧向下流侧顺次进行推压动作，通过多个指状件压闭软管将液体推出那样进行排出的机构(例如，参照专利文献1)。

【专利文献1】日本特表2001-515557号公报

如专利文献1的用多个指状件压闭软管将流体排出的泵，凸轮机构的旋转角度和排出量的关系是非线性的，仅通过旋转角度控制排出量时，存在排出量会产生误差而无法进行高精度的排出量管理的课题。特别是在将药液给活体的情况下，需要准确地管理排出量。

另外，在启动注入(药液的初期注入)时，若凸轮机构从任意的旋转位置启动，则有无法得到准确的药液排出量的课题。

并且，存在以下课题，即，具有弹性的软管的内径(流体流动部的直径)在制造上有偏差，因此即使在相同驱动条件下驱动，由于软管的内径的变化也会导致排出量的变化。

发明内容

本发明是为了解决上述课题的至少一部分而研发的，作为以下的方式或者应用例是能够实现的

【应用例1】

本应用例涉及的流体输送装置的特征在于，具有：收容流体的贮存器；与上述贮存器连通的有弹性的软管；将上述软管保持为圆弧状的软管导向壁；配置于上述软管的内侧且在外周部有n个突起部的旋转推压板；以及多个推压轴，上述多个推压轴在上述软管和上述旋转推压板之间，从上述旋转推压板的旋转中心方向放射状地配置，该流体输送装置通过上述突起部在流体的流动方向顺次推动上述多个推压轴，并反复对上述软管进行压闭和释放来使流体流动，上述流体输送装置还具有：向上述旋转推压板施加旋转力的驱动转子；连结上述驱动转子和上述旋转推压板的减速传动机构；检测上述旋转推压板的旋转角度的第1检测部；检测上述驱动转子和上述减速传动机构的任意一个的旋转角度的第2检测部；表示上述旋转推压板的旋转角度与累积排出量之间的关系的数据表格；以及控制部，该控制部将通过上述第1检测部以及上述第2检测部得到的上述旋转推压板的旋转角度与上述数据表格进行对照，并控制驱动上述驱动转子旋转到与规定累积排出量相当的旋转角度。

在这样的流体输送装置中，通过旋转推压板的旋转，突起部推动多个推压轴，通过使多个推压轴蠕动运动而压闭软管从而排出流体。因此，突起部和推压轴的卡合被解除而软管回复原来形状的时候，虽然少但是流体会逆流，在从突起部开始推动推压轴到卡合解除的1循环之间，相对于旋转推压板的旋转角度的流体排出量是非线性的。因此仅靠检测旋转推压板的旋转量不能准确地控制排出量。

因此，在本应用例中，具有表示预先实测的旋转推压板的旋转角度和累积排出量之间关系的数据表格，与通过第1检测部以及第2检测部检测的旋转推压板的旋转角度对照，通过使旋转推压板旋转到与规定累积排出量(希望的排出量)相当的旋转位置，能够准确地控制累积排出量。

另外，驱动转子和旋转推压板通过减速传动机构连结。例如若减速比为1/40，则在用第2检测部检测驱动转子的旋转角度的情况下，相对于驱动转子的旋转角度的旋转推压板的旋转检测分辨率为40倍。因此能够对应旋转推压板的微小的角度变化来控制排出量变化，从而能够实现更高精度的排出量。

【应用例2】上述应用例涉及的流体输送装置优选为以利用上述第1检测部的检测时机与利用上述第2检测部的检测时机一致的位置为旋转基准位置，来把握从旋转基准位置开始的旋转推压板的旋转角度。

要使利用第1检测部的检测时机和利用第2检测部的检测时机一致，只需将第2检测部旋转检测分辨率为第1检测部的旋转检测分辨率的整数倍即可。通过这样，由第1检测部检测出的位置为旋转基准位置，从这个位置开始，若由第2检测部检测驱动转子的旋转角度，则能够以高分辨率控制相应于旋转推压板的旋转角度的累积排出量。

【应用例3】上述应用例涉及的流体输送装置，在圆周方向上有与上述突起部相同数量的上述旋转基准位置，上述数据表格优选为以从上述旋转位置中的一个所对应的位置开始在360/n度的范围内制成的。

例如，突起部的数量为4个的情况下，为360/n＝(90度)。因此，数据表格表示的范围只要表示旋转推压板的旋转角度0度～90度范围的累积排出量即可，能够使数据表格简单化。而且，旋转角度在90度以上的情况下，只要用90度的倍数+检测出的旋转角度即可。360度(旋转1圈)以上的情况也只要向90的整数倍加上检测出的旋转角度即可。

【应用例4】上述应用例涉及的流体输送装置，优选上述数据表格使用根据上述软管的基准内径和实测内径之间的差对累积排出量进行修正而得的值。

蠕动驱动式的流体输送装置单位时间的流体排出量依存软管的内径(截面积)和旋转推压板的旋转速度。公知软管内径有制造上的偏差。因此，通过将根据基准内径(设计值)和实测的测定内径之间的差将实际排出量修正了的值用于数据表格，能够抑制伴随软管内径的变动的排出量的变动。

【应用例5】上述应用例涉及的流体输送装置，优选为将包含上述旋转推压板、上述驱动转子、上述减速传动机构、上述第1检测部、上述第2检测部在内的各部件一体化而形成驱动控制单元，将包含上述软管、上述多个推压轴、上述贮存器在内的各部件一体化而形成软管单元，将上述驱动控制单元和上述软管单元以能够装卸的方式层叠安装。

若为这样的构成，因为驱动控制单元和软管单元是能够装卸的，流体排出完了之后重新将收容流体的软管单元安装到驱动控制单元，能够在短时间内再开始排出流体。

另外，通过将构成部件多、成本高的驱动控制单元反复使用，将构成部件少、比驱动控制单元成本低的软管单元一次性使用，能够降低运营成本。

而且，在流体是治疗用的药液的情况下，因为考虑到软管接触血液等，故将软管单元一次性使用，从而能够提高安全性。

【应用例6】本应用例涉及的流体输送装置的驱动方法，该流体输送装置具有：有弹性的软管；将上述软管保持为圆弧状的软管导向壁；配置于上述软管的内侧且在外周部有n个突起部的旋转推压板，其中n为大于1的整数；多个推压轴，该多个推压轴在上述软管和上述旋转推压板之间，从上述旋转推压板的旋转中心方向放射状地配置；向上述旋转推压板施加旋转力的驱动转子；连结上述驱动转子和上述旋转推压板的减速传动机构；检测上述旋转推压板的旋转基准位置的第1检测部；检测上述驱动转子和上述减速传动机构的任意一个的旋转角度的第2检测部；表示上述旋转推压板的旋转角度与累积排出量之间关系的数据表格，该驱动方法包含：旋转上述旋转推压板，在由第1检测部检测出上述旋转推压板的旋转角度的时刻停止旋转，将上述累积排出量和上述驱动转子的旋转角度初始化的步骤；使上述旋转推压板旋转并开始排出流体的步骤；通过第2检测部把握上述旋转推压板的旋转角度，并与上述数据表格对照的步骤；使上述旋转推压板旋转到与规定累积排出量相当的旋转角度，在达到与规定累积排出量相当的旋转角度的时候停止流体排出的步骤。

根据本应用例涉及的驱动方法，有表示预先实测的旋转推压板的旋转角度和累积排出量之间关系的数据表格，对照由第1检测部以及第2检测部检测的旋转推压板的旋转角度，通过使旋转推压板旋转到与规定累积排出量相当的旋转位置，能够准确地控制累积排出量。

另外，在使用上述应用例的流体输送装置注入药液的情况下，在启动注入(药液的初期注入)的时候，若旋转推压板(突起部)从任意旋转位置开始启动，则因为不能判断旋转推压板的位置，而无法得到准确的排出量。因此，在启动时，通过使其从预先设定的旋转基准位置(旋转角度0度，累积排出量0μl)开始启动，从而得到准确的排出量。

另外，在初期启动时，使旋转推压板旋转到旋转基准位置停止，从旋转基准位置开始排出，从而具有能够从数据表格的最初开始读取旋转位置和累积排出量的相关的优点。

另外，驱动转子和旋转推压板通过减速传动机构连结。所以，相对于驱动转子的旋转角度的旋转推压板的旋转检测分辨率能够控制只为减速比量的微小角度的旋转角度。因此，能够控制对应旋转推压板的微小角度变化的排出量变化，从而能够实现更高精度的排出量。

【应用例7】上述应用例涉及的流体输送装置的驱动方法，其特征在于，该流体输送装置具有：有弹性的软管；将上述软管保持为圆弧状的软管导向壁；配置于上述软管的内侧且在外周部有n个突起部的旋转推压板，其中n为大于1的整数；多个推压轴，上述多个推压轴在上述软管和上述旋转推压板之间，从上述旋转推压板的旋转中心方向放射状地配置；向上述旋转推压板施加旋转力的驱动转子；连结上述驱动转子和上述旋转推压板的减速传动机构；检测上述旋转推压板的旋转基准位置的第1检测部；检测上述驱动转子和上述减速传动机构的任意一个的旋转角度的第2检测部；表示上述旋转推压板的旋转角度与累积排出量之间的关系的数据表格，该驱动方法含有：在流体排出的中途，输入停止排出指令排出而停止排出的步骤；存储排出停止时的从上述旋转基准位置开始的上述驱动转子的旋转位置的步骤。

有想在达到规定的累积排出量之前在中途停止排出流体的情况。这种情况通过存储排出停止时的驱动转子的旋转位置，若将排出再开始之后的驱动转子的旋转角度和数据表格对照，就能准确地把握、管理排出再开始后的累积排出量。

【应用例8】上述应用例涉及的流体输送装置的驱动方法，更优选为还含有在上述停止排出步骤之际，将上述数据表格与上述驱动转子的旋转角度对照并存储累积排出量的步骤。

这样做的话，因为从排出开始到排出停止的累积排出量被识别，如上述，因为停止时的驱动转子的旋转位置也被识别，算出相对于驱动开始初期设定的累积排出量的不足的排出量，能够进行不足部分的排出。另外，在排出停止之后，重新设定追加排出量，能够准确地排出追加部分的排出量。

附图说明

图1是表示实施方式1涉及的流体输送装置的大致构成的俯视图。

图2是表示图1的A-A剖面的部分剖面图。

图3是表示控制部以及第1检测部、第2检测部的一例的构成说明图。

图4是表示显示凸轮的旋转基准位置的检测标记的俯视图。

图5是表示显示驱动转子的旋转角度的检测标记的俯视图。

图6是表示凸轮的旋转角度和累积排出量的关系的图表。

图7是表示实施方式1涉及的流体输送装置的驱动方法的主要步骤的说明图。

图8是表示存在中途停止时驱动方法的一部分的说明图

图9是表示实施方式2涉及的流体输送装置的主要部分的剖面图。

附图标记的说明：

1...流体输送装置；2...减速传动机构；20...凸轮；40～46...指状件；50...软管；120...驱动转子；140...控制部；151...第1检测传感器；152...第2检测传感器

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。本发明能够广泛适用于将微量的流体低速排出的用途，但是，以下的实施方式是举例说明用于将药液注入活体内的流体输送装置，以及该流体输送装置的驱动方法的一个例子。因此，这里用的流体是药液等液体。

而且，为了图示方便，以下在说明中参照的附图是部件乃至部分的纵横的比例和实物不同的示意图。

(实施方式1)

(流体输送装置)

图1是表示实施方式1所涉及的流体输送装置的大致构成的俯视图，图2是表示图1的A-A剖面的部分剖面图。在图1、图2中，流体输送装置1由收容液体的贮存器14、与贮存器14连通且有弹性的软管50、作为压闭软管50的多个推压轴的指状件40～46、作为将指状件40～46朝向软管50推动的旋转推压板的凸轮20、作为凸轮20的驱动源的驱动转子120、连接凸轮20和驱动转子120的减速传动机构2、以及保持这些的第1机架15和第2机架16构成。

软管50由于第1机架15上形成的圆弧形状的软管导向壁15c而局部地形成为圆弧形状，一侧端部与贮存器14连通，另一侧端部延伸到外部。软管导向壁15c的圆弧中心和凸轮20的旋转中心P1一致，软管50和凸轮20之间配置有指状件40～46。指状件40～46从凸轮20的旋转中心P 1方向等角度地呈放射状配置。

指状件40～46为相同形状，以指状件43为例参照图2对形状进行说明。指状件43由棒状轴部43a、在轴部43a的一侧端部上形成为凸缘状的凸缘部43b、在另一侧端部上形成为半球状的凸轮抵接部43c构成，且在本例中指状件43由金属材料或刚性高的树脂材料构成。另外，指状件43在与轴方向垂直的断面形状为圆形或者方形。

凸轮20如图2所示，由凸轮轴26、轴固定于凸轮轴26的凸轮齿轮28以及凸轮体21构成，并由第1机架15以及第2机架16轴支承。凸轮体21如图1所示，外圆周部有4处突起部22、23、24、25。突起部22、23、24、25的圆周方向的间距、各自的形状都相同。突起部22～25是从上流侧到下流侧顺次推压指状件44～46并移动的推动部。因此以下记载为指状件推动部。另外，靠近贮存器14的一侧为上流侧，远的一侧为下流侧。

另外，在凸轮体21上，从释放指状件40～46(也就是释放软管50)的区域开始，指状件推动部22、23、24、25分别形成缓缓地连续的斜面部22a、23a、24a、25a。

接下来，参照图1、图2对减速传动机构2的构成进行说明。减速传动机构2是由凸轮齿轮28、传动轮110以及轴固定于转子轴121的转子小齿轮122构成。传动轮110由形成有小齿轮113的传动轮轴111和传动齿轮112构成。驱动转子120具有转子轴121和转子小齿轮122以及轴固定于转子轴121的检测板123。传动轮110和驱动转子120与凸轮20一起由第1机架15及第2机架16轴支承。此处，驱动转子120的旋转通过上述的减速传动机构2以规定的减速比传输到凸轮20。在本例中，以减速比为40进行说明。也就是，驱动转子120旋转1圈相当于凸轮20旋转1/40圈。另外，驱动转子120的旋转中心为P2.

使驱动转子120旋转的驱动源是振动体130。振动体130由压电元件131、腕部132以及抵接于转子轴121的侧面的凸部133构成。振动体130由腕部132使用螺丝被螺旋固定于第1机架15上竖立的固定轴135。另外，因为振动体130的构成以及驱动方法能够适用于日本特开2003-35281号公报(参照图3、图4)中记载的振动体所以省略其说明。振动体130的驱动由包含在控制部140(参照图1)内的驱动器141控制。

接下来，参照图2、图3对控制部140以及第1检测部、第2检测部的构成进行说明。

图3是表示控制部以及第1检测部、第2检测部的1例的构成说明图。第1检测部由检测凸轮20的旋转位置的第1检测传感器151和第1检测电路142构成。第1检测传感器151是由发光元件和受光元件(均省略图示)组成的光学式传感器。另外，在与第1检测传感器151对置的凸轮齿轮28的表面上设置有表示旋转位置的检测标记30，从发光元件射出的光被检测标记30反射，该反射光由受光元件检测。

第2检测部由检测驱动转子120的旋转角度的第2检测传感器152和第2检测电路143构成。第2检测传感器152是由发光元件和受光元件(均省略图示)组成的光学式传感器。另外，在与第2检测传感器152对置的检测板123的表面上设置有表示驱动转子120的旋转角度的检测标记35，从发光元件射出的光被检测标记35反射，该反射光由受光元件检测。

另外，关于检测标记30以及检测标记35，参照图4、图5在后面进行说明。另外，第1检测传感器151以及第2检测传感器152，虽然例示了反射型的传感器，但是也可以是透过型的传感器，也可以采用磁力传感器、超声波传感器等非接触式传感器、接触式传感器。

控制部140具有：存储部144，该存储部144存贮上述的第1检测电路142、第2检测电路143检测出的数据和数据表格；运算部145，该运算部145对照数据表格和检测数据，计算出为了使凸轮20旋转到与规定累积排出量(希望累积排出量)相当的旋转位置的驱动转子120的旋转角度；和驱动器141，该驱动器141以规定的频率以及算出的时间来驱动振动体130。

其次，参照图4、图5对检测标记30以及检测标记35的1例进行说明。

图4是表示显示凸轮的旋转基准位置的检测标记的俯视图。另外，图4表示与第1检测传感器151对置的面。检测标记30在凸轮齿轮28的表面从旋转中心P1等距离、等角度间隔地呈放射状形成。在本例中，举例了在圆周方向上4等分的情况，由检测标记30来表示在凸轮体21上4处的作为指状件推动部的突起部22～25的位置。因此，突起部的数量和检测标记30的数量(分割数)一致，检测标记间的角度为90度。

另外，凸轮体21的突起部22～25的顶点部形成为以旋转中心P1为中心的同心圆，D区域是压闭软管50的范围，在这个领域中为维持软管压闭的状态所以不送液体。另外，E领域是指状件和突起部22～25的卡合解除的范围。也就是释放软管50的区域。另外，检测标记30的位置如果是4等分的位置的话，则并不限于图4所示的位置。

图5是表示显示驱动转子的旋转角度的检测标记的俯视图。检测标记35在检测板123的表面从旋转中心P2等距离、等角度间隔地呈放射状形成。另外，在本例中检测标记35例示了在圆周方向上12等分的情况。因此，相邻的检测标记间的角度为30度。

在这里，若从驱动转子120到凸轮轴20减速的减速比为1/40，则驱动转子120旋转1圈凸轮20旋转1/40圈(旋转9度)。因为检测标记35是12等分，所以驱动转子120的旋转分辨率为30度，凸轮20的旋转分辨率为30/40＝0.75度。

另外，检测标记35的分割数不限于12分割，可根据凸轮20的角度分辨率的要求、或根据减速比、或第2检测传感器152的角度检测分辨率适当地设定。检测标记30的分割可以为对应突起部的数量的分割数或者为1个。1个的情况下，凸轮20旋转1圈检测1次。另外，检测标记35的数量(分割数)是检测标记30的数量的整数倍。

另外，设置第2检测部的位置并不限定于驱动转子120，可以设置于减速传动机构2中任意一个。例如，也可以在传动轮110的传动齿轮112位置上形成检测标记，在与这个检测标记对置的位置配置第2检测传感器152。在这种情况下，因为减速比变化了，所以适当地设定凸轮20的旋转速度、减速比及检测标记的分割数。

另外，检测标记30、35为反射光或吸收光的材料。或者也可以是设置有在凸轮齿轮28、检测板123上贯通孔的构造。

(液体排出作用)

接下来，参照图1对液体排出作用进行说明。若从驱动器141向压电元件131输入驱动信号，则振动体130的凸部133就椭圆振动，使驱动转子120顺时针旋转。驱动转子120的旋转力，通过减速传动机构2以1/40的减速比使凸轮20顺时针旋转。图1所示的状态是表示突起部23推动指状件44，从而压闭软管50的状态。指状件45、46因为处于凸轮体21的斜面部23a上而没有完全压闭软管50。

另外，指状件41、42、43因为没有达到凸轮体21的斜面部22a所以软管50被释放。指状件40处于与斜面部22a开始接触的状态，软管50还是释放的状态。流体会流入软管50没有被压闭的区域。

通过进一步使凸轮20顺时针旋转，将指状件40～46在凸轮20的旋转方向上从上流侧向下流测推压移动，从而反复进行软管50的压闭～释放～压闭，通过这些指状件的蠕动运动将液体向凸轮20的旋转方向输送并排出。另外，多个指状件中的至少一个优选为两个，始终压闭软管50。

接下来，对凸轮20的旋转角度和累积排出量的关系进行说明。

图6是表示凸轮的旋转角度和累积排出量的关系的图表。横轴表示凸轮20的旋转角度，纵轴表示累积排出量(μl：微升)。另外，图表是在凸轮旋转速度为一定的情况，且凸轮旋转角度与累积排出量表示实测值，软管内径为基准内径(设计值)的情况。这个图表是后述数据表格做成的基础。

若凸轮20从旋转基准位置(检测标记30被检测的位置：0度)开始旋转，则累积排出量渐渐增加，而且，旋转了65度的时候的累积排出量是1.67μl，之后到85度的位置的D区域中累积排出量不增减而大致一定。此时为指状件46处于骑在凸轮20的突起部23上的状态，是压闭软管50状态继续的范围(图4的D区域)。

而且，凸轮20旋转而从超过旋转85度的旋转位置达到90度的旋转位置为止累积排出量减少至1.5μl。这种状态表示排出的液体逆流了0.17μl。这种现象是因为若最下流侧的指状件46和凸轮20的突起部的卡合被解除从而软管50被释放，则被指状件46压闭的软管50的容积部分变成负压从而发生液体的逆流。若凸轮20再旋转，则为与从旋转基准位置开始旋转到65度的时候相同梯度的累积排出量。

因此，为了得到1.5μl的累积排出量，有必要使凸轮20从旋转基准位置开始旋转90度，为了排出图中峰值的1.67μl需要从旋转基准位置旋转到96度。根据这样的想法，通过旋转基准位置被第1检测传感器151计数的数量和从小于90度的凸轮旋转角度读取的排出量，能够计算出累积排出量。例如，旋转基准位置的计数的数量为N，凸轮20从旋转基准位置到旋转17度的位置的累积排出量V为V＝1.5N+0.4(μl)。

实际上，为相对规定累积排出量(希望排出量)使凸轮20旋转多少的管理。而且凸轮旋转角度通过驱动转子120的旋转数(旋转角度)来规定。因此，从图6读取累积排出量对应的凸轮旋转角度，算出使旋转到该凸轮旋转角度所必要的驱动转子的旋转角度，作成数据表格。接下来对表1中表示的数据表格进行说明。

(数据表格)

表1表示数据表格的1例。如前所述，能够将凸轮旋转角度从旋转基准位置(0度)到90度作为1个循环来表示累积排出量。

表1

累积排出量(μl)	凸轮旋转角度(DEG.)	驱动转子的旋转角度(DEG.)
			0.1	5.0	210
0.2	9.0	360
			0.3	13.0	510
0.4	17.0	690
			0.5	20.0	810
0.6	23.3	930
			0.7	25.8	1032
0.8	30.0	1200
			0.9	33.3	1320
1.0	36.0	1440
			1.1	37.5	1500
1.2	43.3	1740
			1.3	46.7	1860
1.4	50.0	2010
			1.5	90.0	3600

数据表格在本例中将累积排出量以每0.1μl表示各累积排出量必要的凸轮旋转角度和为了使凸轮旋转该凸轮旋转角度的驱动转子的旋转角度。例如，排出0.1μl的情况下从旋转基准位置开始的凸轮旋转角度是5度。而且，为了使凸轮20旋转5度，若减速比为1/40则需要使驱动转子120旋转200度。可是，驱动转子120的检测标记35以30度为单位附加，不能检测200度，能够检测的旋转角度为180度和210度。因此，选择相对200度最接近的210度，使驱动转子120旋转210度。这种情况，虽然比算出的旋转角度多旋转了10度，但是因为减速比为1/40，换算成凸轮旋转角度就变成0.25度，排出量为1/100μl以下可以忽视。

因此，数据表格中的转子旋转角度是30度的整数倍，而且表示为与根据凸轮旋转角度和减速比算出的旋转角度最接近的角度。

另外，压闭软管的蠕动驱动式的流体输送装置的单位时间的液体排出量依存于软管的内径(截面积)和旋转推压板的旋转速度。而且公知软管内径存在制造上的偏差。表1所表示的数据表格是软管内径为基准内径(设计值)的情况。

基准内径为d1mm、实测值为d2mm的情况下，排出量多出(d2/d1)²。因此，将数据表格中累积排出量修正(d2/d1)²的量，在数据表格中改写该修正值对应的凸轮旋转角度、该凸轮回转角度需要的驱动转子旋转角度。这是从外部输入装置(未图示)将软管内径的实测值输入运算部145，在对照数据表格和规定累积排出量的时候，通过修正驱动转子的旋转角度能够实现的。另外，也可以从外部输入装置向运算部输入软管内径的实测值，加入修正值来改写数据表格。另外，也可以向存储部144输入软管内径的实测值或修正值，而改写数据表格。

(流体输送装置的驱动方法)

下面参照附图对本实施方式涉及的流体输送装置的驱动方法进行说明。图7是表示实施方式1涉及的流体输送装置的驱动方法的主要步骤的说明图。而且也参照图1～图6。首先，向控制部140输入规定累积排出量，使驱动转子120旋转(S10)。而且，在通过第1检测传感器151检测出凸轮20的检测标记30中的一个的位置停止驱动转子120(S20)。将这时的凸轮20的位置作为旋转基准位置(0度)，运算部145将累积排出量初始化为0μl、凸轮旋转位置初始化为0度(S30)。另外，规定累积排出量的输入在步骤S30(S30)之后进行也可以。

在这种状态下将流体输送装置1安装于被注入对象物(活体等)，启动驱动转子120开始排出液体(S40)。从开始排出液体的时刻起(旋转基准位置)把握凸轮20的旋转角度(S50)。通过第2检测传感器152检测附在驱动转子120上的检测标记35，计数检测数并进行角度换算，并乘以减速比来算出凸轮20的旋转角度。

一边继续排出液体一边将凸轮20的旋转角度和数据表格对照(S60)。例如，规定累积排出量为1μl的情况下，若检测凸轮20的旋转角度为17度(相当于驱动转子120的旋转角度为690度＝旋转1圈又330度)，就能够从数据表格中读取到当前时刻的累积排出量为0.4μl。

对照数据表格和凸轮的旋转角度，判定是否达到与规定累积排出量相当的凸轮旋转角度(S70)。在本例中，判定为与规定累积排出量1.0μl相当的凸轮旋转角度36度还差旋转19度(累积排出量还差0.6μl)。这个情况下就那样继续排出流体，反复进行S50、S60、S70的步骤。具体的，根据相当于凸轮旋转角度36度的驱动转子120的旋转角度是1440度，算出不足的部分是750度(旋转2圈又30度)，驱动转子120再旋转750度即可。

另外，规定累积排出量为1.5μl以上的情况下也能使用数据表格算出必要的凸轮旋转角度。例如，规定累积排出量为1.9μl的情况下，因为凸轮旋转角度为90度的累积排出量为1.5μl所以还差0.4μl。所以，从数据表格读取与0.4μl相当的凸轮旋转角度为17度，驱动转子120只需旋转到这时的驱动转子120的旋转角度690度加上3600度共4290度(旋转11圈又330度)即可。即使规定累积排出量为数百μl的情况下，以凸轮旋转角度从旋转基准位置(0度)到90度为1个循环，余数部分的旋转角度从数据表格读取，加上该旋转角度即可。也就是，数据表格只要做1个循环的部分即可。

判定凸轮旋转角度达到了与规定累积排出量相当的数据表格上的凸轮旋转角度的时候，停止驱动转子120的驱动，停止排出液体(S80)，从而液体排出完了。

另外，有想在达到规定的累积排出量之前停止排出流体的情况。参照附图对这种情况下的驱动方法进行说明。

图8是表示中途停止的情况下的驱动方法涉及的步骤的一部分的说明图。首先，启动流体输送装置1继续排出液体(S110，相当于图7中的步骤S40)。液体持续排出过程中从外部输入停止指令而停止液体排出(S120)。识别从这时的旋转基准位置起的驱动转子120的旋转位置并存储(S130)。也就是存储以凸轮20的旋转基准位置为基点的驱动转子120的旋转角度。

然后，从外部输入排出指令而再开始液体排出(S140)。这个步骤(S140)以后，是从图7的步骤S40到步骤S80，也就是继续进行达到规定累积排出量的排出动作。

而且，将停止排出液体时的凸轮20的旋转角度以及驱动转子120的旋转角度，与数据表格对照并存储到排出停止为止的累积排出量。具体的参照表1，根据凸轮20的检测标记30的计数×1.5μl、以及从旋转基准位置开始到停止时的驱动转子120的旋转角度并基于数据表格读取累积排出量，求其和即可。

因此，根据上述构成的流体输送装置及其驱动方法，通过凸轮20的旋转，突起部22～25推动多个指状件，使指状件蠕动运动而压闭软管50从而排出液体。因此，突起部和指状件的卡合被解除、软管50恢复到原来的形状的时候，虽然有一点但是液体会回流，因此在突起部开始推动指状件到卡合解除的1个循环之间，相对于凸轮20的旋转角度的流体排出量是非线性的。因此，只靠检测凸轮20的旋转量不能准确地控制排出量。

因此，在本例中，准备了表示预先实测的凸轮的旋转角度和累积排出量之间的关系的数据表格，对照通过第1检测部以及第2检测部检测的凸轮20的旋转角度，通过使凸轮20旋转到与规定累积排出量(希望的排出量)相当的旋转位置，能够准确地控制累积排出量。

另外，驱动转子120和凸轮20通过减速传动机构2连结。例如若减速比为1/40，则用第2检测传感器152检测驱动转子120的旋转角度的情况下，相对于驱动转子120的旋转角度的凸轮20的旋转检测分辨率为40倍。因此，能够控制对应凸轮20的微小角度变化的排出量变化，从而能够实现更高精度的排出量。

另外，通过把握从旋转基准位置开始的凸轮20的旋转角度，以第1检测传感器151检测的位置为旋转基准位置，从这个位置开始，若通过第2检测传感器152检测驱动转子120的旋转角度，则能够以高分辨率控制相对于凸轮20的旋转角度的累积排出量。

另外，突起部的数量为4个的情况下，360/n＝(90度)。因此，数据表格表示的范围只要表示凸轮20的0度至90度范围的旋转角度的的累积排出量即可，能够简单化数据表格。

另外，优选使用根据软管50的基准内径和实测内径的差而修正累积排出量而得的值的数据表格。这样的话能够抑制伴随软管内径变化的排出量的变动。

另外，在流体输送装置1启动时，使凸轮20旋转到旋转基准位置停止，由于从旋转基准位置开始排出，有从数据表格的最初读取凸轮旋转角度和累积排出量之间相关的优点。

另外，存储以中途停止排出液体时的旋转基准位置为基点的驱动转子120的旋转角度，若对照再开始排出后的驱动转子120的旋转角度和数据表格，则能够准确地把握和管理再开始排出后的累积排出量。

而且，暂时停止排出液体并再排出的情况下，因为停止时的凸轮旋转角度(检测标记30的计数)和从旋转基准位置开始的驱动转子120的旋转角度被存储，从数据表格读取累积排出量，算出和规定累积排出量的差，只要继续排出直至达到规定累积排出量即可。

更进一步，再追加排出量的情况下，可以根据只管理追加排出量的情况下存储了停止时的累积排出量的情况，算出追加排出总量和已经排出部分的差，从数据表格读取与相差的排出量相当的凸轮旋转角度的部分，旋转驱动转子120。

这样，停止排出液体的步骤(S120)的时候，通过存储以凸轮20的旋转检测位置为基准的驱动转子120的旋转位置，能够不进行排出再开始时的特别操作而开始排出，对照凸轮旋转角度和累积排出量与数据表格，能够控制排出再开始后的准确的累积排出量。

(实施方式2)

接下来，参照附图对实施方式2进行说明。相对上述实施方式1将构成要素大致并列配置于第1机架15上方的构成，实施方式2的特征在于，将流体输送装置1单元化为驱动控制单元和软管单元两部分并由这些单元层叠构成。

图9是表示实施方式2涉及的流体输送装置主要部分的剖面图。流体输送装置1将软管单元300层叠在驱动控制单元200上方而构成。驱动控制单元200和软管单元300是能够装卸的。

驱动控制单元200由第1机架15与第2机架16保持凸轮20、驱动转子120、振动体130和减速传动机构2而构成。而且，凸轮20、驱动转子120、振动体130、减速传动机构2是和上述实施方式1(参照图2)相同的构造。

软管单元300由第3机架17、第4机架18和第5机架19保持软管50、指状件40～46(举例为指状件43)和贮存器14而构成。软管50以及指状件40～46的构成是和上述实施方式1相同的构成。

如图9所示，软管50以及指状件40～46并列设置于凸轮20的外周方向上，并且贮存器14的大部分配设于驱动控制单元200的上部。

构成凸轮20的作为旋转推压板的凸轮体21的外周上面形成有在组装时将指状件40～46滑动导向的导向斜面部21a。图9所示的状态是通过凸轮体21的突起部23(相当于指状件推动部)将指状件43向软管50推动的状态，软管50在软管导向壁17a和指状件43之间被压闭。

第1机架15上竖立有导向轴160。导向轴160在第1机架15的外周方向间隔设置有2根或3根，并贯通第2机架16、第4机架18、第5机架19。也就是具有相对于驱动控制单元200准确地限制软管单元300的平面位置的功能。

在第2机架16的外周面上形成有多个钩卡合部16a。另外，在第5机架19的外周面上，在与钩卡合部16a对应的位置形成有钩19a。

下面，参照图9对驱动控制单元200和软管单元300的安装方法进行说明。从驱动控制单元200的上方将软管单元300插装于导向轴160。在软管单元300为单独配置时，如图中双点划线所示，指状件40～46被软管50的弹性向凸轮20侧推动(指状件43’的图示位置)。因此，在软管单元300安装的途中，指状件40～46的前端部和凸轮体21的导向斜面部21a抵接。而且，若将软管单元300朝向驱动控制单元200压下，则指状件40～46就会沿着导向斜面部21a滑动，直至突起部23(指状件推动部)。这时，软管单元300相对于驱动控制单元200处于规定的位置。

而且，在安装软管单元300时，指状件43的凸缘部43b在与第3机架17的壁部17b抵接之前(图示指状件43’的所示位置)可动，导向斜面部21a比指状件的可动范围更大。

将软管单元300安装到驱动控制单元200时，在软管单元300上设置的钩19a，卡止于驱动控制单元200上形成的钩卡合部16a，从而软管单元300和驱动控制单元200一体化，作为流体输送装置1处于驱动可能的状态。

在将软管单元300从驱动控制单元200卸下的情况下，用夹具等将钩19a和钩卡合部16a的卡合解除即可。

因此，根据上述实施方式2的构成，因为驱动控制单元200和软管单元300能够装卸，在液体排出完了之后能够重新将收容液体的软管单元300安装到驱动控制单元200，而能够在短时间内再次开始排出液体。

另外，通过将构成部件多、成本高的驱动控制单元200反复使用，将构成部件少、比驱动控制单元200成本低的软管单元300一次性使用，能够降低运营成本。

而且，在液体是治疗用的药液的情况下，因为考虑到软管50接触血液等，将软管单元300一次性使用，能够提高安全性。

Claims (8)

1.一种流体输送装置，其特征在于，具有：

收容流体的贮存器；与上述贮存器连通的有弹性的软管；将上述软管保持为圆弧状的软管导向壁；配置于上述软管的内侧且在外周部有n个突起部的旋转推压板；以及多个推压轴，上述多个推压轴在上述软管和上述旋转推压板之间，从上述旋转推压板的旋转中心方向放射状地配置，

上述流体输送装置通过上述突起部在流体的流动方向顺次推动上述多个推压轴，反复对上述软管进行压闭和释放来使流体流动，

上述流体输送装置还具有：

向上述旋转推压板施加旋转力的驱动转子；

连结上述驱动转子和上述旋转推压板的减速传动机构；

检测上述旋转推压板的旋转角度的第1检测部；

检测上述驱动转子和上述减速传动机构的任意一个的旋转角度的第2检测部；

数据表格，其表示上述旋转推压板的旋转角度与累积排出量之间的关系；以及

控制部，该控制部将通过上述第1检测部以及上述第2检测部得到的上述旋转推压板的旋转角度与上述数据表格进行对照，控制驱动上述驱动转子旋转到与规定累积排出量相当的旋转角度。

2.根据权利要求1所述的流体输送装置，其特征在于，

以利用上述第1检测部的检测时机与利用上述第2检测部的检测时机一致的位置为旋转基准位置，来把握从上述旋转基准位置开始的上述旋转推压板的旋转角度。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的流体输送装置，其特征在于，在圆周方向上有与上述突起部相同数量的上述旋转基准位置，

上述数据表格为从上述旋转基准位置中的一个所对应的位置开始在360/n度的范围内制成的。

4.根据权利要求1所述的流体输送装置，其特征在于，

上述数据表格使用根据上述软管的基准内径和实测内径之间的差对累积排出量进行修正而得的值。

5.根据权利要求1所述的流体输送装置，其特征在于，

将包含上述旋转推压板、上述驱动转子、上述减速传动机构、上述第1检测部、上述第2检测部在内的各部件一体化而形成驱动控制单元，

将包含上述软管、上述多个推压轴、上述贮存器在内的各部件一体化而形成软管单元，

将上述驱动控制单元和上述软管单元以能够装卸的方式层叠安装。

6.一种流体输送装置的驱动方法，其特征在于，

该流体输送装置具有：有弹性的软管；将上述软管保持为圆弧状的软管导向壁；配置于上述软管的内侧且在外周部有n个突起部的旋转推压板，其中n为大于1的整数；多个推压轴，上述多个推压轴在上述软管和上述旋转推压板之间，从上述旋转推压板的旋转中心方向放射状地配置；向上述旋转推压板施加旋转力的驱动转子；连结上述驱动转子和上述旋转推压板的减速传动机构；检测上述旋转推压板的旋转基准位置的第1检测部；检测上述驱动转子和上述减速传动机构的任意一个的旋转角度的第2检测部；表示上述旋转推压板的旋转角度与累积排出量之间的关系的数据表格，

该驱动方法包含：

旋转上述旋转推压板，在由第1检测部检测出上述旋转推压板的旋转角度的时刻停止旋转，将上述累积排出量和上述驱动转子的旋转角度初始化的步骤；

使上述旋转推压板旋转并开始排出流体的步骤；

通过第2检测部把握上述旋转推压板的旋转角度，并与上述数据表格对照的步骤；

使上述旋转推压板旋转到与规定累积排出量相当的旋转角度，在达到与规定累积排出量相当的旋转角度时停止流体排出的步骤。

7.一种流体输送装置的驱动方法，其特征在于，

该流体输送装置具有：有弹性的软管；将上述软管保持为圆弧状的软管导向壁；配置于上述软管的内侧且在外周部有n个突起部的旋转推压板，其中n为大于1的整数；多个推压轴，上述多个推压轴在上述软管和上述旋转推压板之间，从上述旋转推压板的旋转中心方向放射状地配置；向上述旋转推压板施加旋转力的驱动转子；连结上述驱动转子和上述旋转推压板的减速传动机构；检测上述旋转推压板的旋转基准位置的第1检测部；检测上述驱动转子和上述减速传动机构的任意一个的旋转角度的第2检测部；表示上述旋转推压板的旋转角度与累积排出量之间的关系的数据表格，

该驱动方法含有：

在流体排出的中途，输入停止排出指令而停止排出的步骤；

存储排出停止时从上述旋转基准位置开始的上述驱动转子的旋转位置的步骤。

8.根据权利要求7所述的流体输送装置的驱动方法，其特征在于，

还含有在上述停止排出步骤之际，将上述数据表格与上述驱动转子的旋转角度对照并存储累积排出量的步骤。

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