JP2010530497A - 進行性キャビティ伝搬ポンプ - Google Patents

Abstract

少なくとも部分的に弾性素材からなる本体(52)と導入ポート(62)と排出ポート(64)とを備えるポンプ(50)が提供され、各ポート(62,64)は本体(52)に対して接続される。ポンプ(50)はさらに、本体(52)内に形成されると共に導入ポート(62)と排出ポート(64)との間で延在する流路(66)を備え、流路(66)の少なくとも一部は常時閉塞されており、かつ、ポンプ(50)が自由状態コンディションにあるときに導入ポート(62)は排出ポート(64)と流体的に接続されない。作動デバイス(76)が本体(52)に対して連結されると共に、流路(66)の常時閉塞部分内にキャビティ(88a)を形成するために本体(52)を連続的に変形させることができ、キャビティ(66)は導入ポート(62)と流体連通状態になり、これによって導入ポート(62)からキャビティ内へ流体の塊(90a)が取り込まれ、そしてキャビティおよびその中に収容された流体の塊が排出ポート(64)に向って伝搬させられる。

Description

本発明は、概して、ポンプに、特に進行性キャビティ伝搬ポンプに関する。

蠕動ポンプはよく知られており、患者に対して静脈内に医薬流体を投与するためのシステムにおいて使用されている。蠕動ポンプは、常時開放流体流路(通常はチューブの中空セクションによって形成される)と、このチューブを順次変形させる複数の離間した「フィンガー」とを備える。チューブが順次変形することによって流動キャビティ内の流体には圧力が加えられ、そしてポンプの導入ポートと排出ポートとの間を波状の動作で流体が伝搬させられる。

蠕動ポンプは医療分野で使用されているが、さまざまな欠点を抱えている。たとえば、流体流動キャビティは常時開放されているので、流体が患者に対して誤って供給されることがある。これは、ＩＶバッグなどの流体源からポンプの導入ポートへとつながるチューブがクランプされていない場合に生じ得る。さらに、常時開放流動流路を形成するチューブの連続的な圧縮によって、チューブの疲労が生じ得るが、これによってシステムの運用コストを増加させるチューブの交換が必要になる。

蠕動ポンプは、ポンプ上の流体源のポンプに起因する水頭高に影響されるが、これは、ポンプからの流量に関するさらなる不正確さを生じる。さらに、蠕動ポンプは、必要な部品数に起因して、通常、非常に複雑であるが、これはポンプのコストに直接結びつく。

それゆえ、蠕動ポンプに関連する欠点を克服する、患者に対して静脈内に医薬流体を投与するためのポンプを提供することが望まれている。

こうした要請に鑑みて、進行性キャビティ伝搬ポンプが提供されるが、当該ポンプは、少なくとも部分的に弾性素材から構成された本体と、導入ポートおよび排出ポートであって、それぞれ本体に接続された導入ポートおよび排出ポートと、本体内に形成されかつ導入ポートと排出ポートとの間で延在する流路とを具備してなる。この流路の少なくとも一部は常時閉塞されている。ポンプが自由状態コンディションにあるときには導入ポートは排出ポートと流体的に接続されない。当該ポンプはさらに、本体に結合された作動デバイスを備えるが、この作動デバイスは、上記流路の常時閉塞部分内にキャビティを形成するために本体を連続的(順次的)に変形させることができ、キャビティは導入ポートと流体連通状態となっており、これによって、キャビティ内に導入ポートから流体の塊(小胞)が引き込まれ、そしてその中に収容された流体の塊が前記排出ポートに向って伝搬させられる。

流路は、常時閉塞され、かつ、導入ポートから排出ポートへと延在していてもよい。常時閉塞流路は導入ポートと排出ポートとの間の実質的に直線状経路に沿って延在していてもよく、しかも本体の第１および第２の長手方向に延在する弾性部分の間で横方向に配置されていてもよく、本体の第１および第２の部分は、流路が閉塞されたときに互いに当接関係で配置され、かつ、キャビティを形成すると共にキャビティおよびその中の流体を排出ポートへと伝搬させるためにポンプの動作中は局所的に互いに分離可能である。

本体の第１の部分は、この本体の第１の部分の移動に抗するために静止構造体に対して取り付けられるよう構成されたフランジを備えていてもよい。本体の第２の部分は、複数の長手方向に離間したタブを備えていてもよい。作動デバイスは複数のリニアアクチュエータを備えていてもよく、このアクチュエータのぞれぞれは上記タブの一つに連結される。リニアアクチュエータは、キャビティおよびその中の流体の塊を排出ポートへと伝搬させるためにタブを押し引きするようプログラム可能である。リニアアクチュエータのそれぞれは、ステップモーター、電気活性ポリマーからなるブロックあるいはカムを含んでいてもよい。作動デバイスはさらに複数の作動部材を含んでいてもよく、作動部材のそれぞれは、本体に対して、その一端において連結され、かつ、リニアアクチュエータの一方に対して、その他端において連結される。

他の実施形態では、ポンプの本体は、熱可塑性素材からなるフレームと、このフレーム上にオーバーモールドされた弾性部材とを含んでいてもよい。常時閉塞流路は、フレームと弾性部材との間で横向きに配置されていてもよい。作動デバイスは、フレームおよび弾性部材に対して連結されていてもよく、しかも複数の長手方向に離間した位置でフレームから離れるように弾性部材を連続的に引っ張ることができ、これによってキャビティが形成され、かつ、キャビティおよびその中の流体の塊は排出ポートまで伝搬させられる。

上記流路は常時閉塞されていてもよく、しかも導入ポートと排出ポートとの間の円形経路に沿って延在していてもよい。本体は静止(固定)構造体に対して取り付けられるよう構成されていてもよく、しかも本体は、それ自身に形成された中央配置孔を備えていてもよい。作動デバイスは、孔内に配置された被駆動軸を備えていてもよく、しかも被駆動軸は、ポンプの動作中、孔に対してオフセットした円運動で回転してもよく、これによってキャビティが形成され、かつ、その中に収容された流体の塊と共に、排出ポートへと伝搬させられる。

上記被駆動軸は第１の長手方向中心軸線を含んでいてもよく、しかも上記作動デバイスはさらに、第２の長手方向中心軸線を中心として回転可能な出力シャフトを有するモーターを含んでいてもよい。上記出力シャフトは被駆動軸に連結されてもよく、しかも第２の長手方向中心軸線は第１の長手方向中心軸線に対してオフセットしていてもよく、ここで、被駆動軸はポンプの動作中に第２の長手方向中心軸線の周りを旋回し、これによってキャビティを形成すると共に、キャビティとその中の流体の塊を排出ポートへと伝搬させる。

他の実施形態では、流路は、第１の常時閉塞流路を備えていてもよく、しかもポンプはさらに第２の常時閉塞流路を備える。ポンプはさらに第１および第２の開放管路を含んでいてもよく、それぞれが本体内に配置されると共に、それぞれが近位および遠位端部を有する。第１の流路の近位端部は、遠位端部が第１の開放管路の近位端部近傍に配置された状態で、導入ポート近傍に配置できる。第１の開放管路の遠位端部は、排出ポートの近傍に配置されてもよい。

第２の開放管路の近位端部は導入ポートの近傍に配置されてもよく、遠位端部は第２の常時閉塞流路の近位端部の近傍に配置される。第２の常時閉塞流路の遠位端部は排出ポートの近傍に配置されてもよい。

この実施形態では、本体は静止構造体に対して取り付けられるよう構成されてもよく、しかも、それ自身に形成された中央配置孔を備えていてもよい。作動デバイスは、孔内に配置された被駆動軸を備えていてもよい。被駆動軸は、ポンプの動作中、孔に対してオフセットした円運動で回転し、ここで、被駆動軸の回転の第１の部分の間、キャビティ(これは第１のキャビティからなる)が形成され、かつ、その中に収容された流体の塊と共に、排出ポートへと伝搬させられる。被駆動軸の回転の第２の部分の間、第２のキャビティが第２の常時閉塞流路内に形成され、第２のキャビティ内に流体の第２の塊を引き込み、そして第２のキャビティおよび流体の第２の塊は排出ポートへと伝搬される。この実施形態では、第１および第２の流路は弧状経路に沿って延在する。

他の実施形態では、本体は、第１の熱可塑性素材および弾性部材からなる外部フレームを具備していてもよく、弾性部材は外部フレーム上にオーバーモールドされる。本体はさらに、第２の熱可塑性素材からなる内部フレームを具備していてもよく、内部フレームは弾性部材と係合する。流路は常時閉塞されており、弾性部材と外部フレームとの間に配置されており、かつ、導入ポートと排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在している。弧状経路は円形経路であってもよい。弾性部材は、この弾性部材を経て延在する中央配置孔を備える内側ハブを備えていてもよい。

この実施形態では、弾性部材は、リムと、ハブとリムとの間で延在する複数の円周方向に離間したスポークとを備えていてもよい。ハブ、スポークおよびリムは、第１の形状を有する複数の周方向に離間したキャビティを形成する。内部フレームは、キャビティの第１の形状と相補的な第２の形状を有する複数の周方向に離間した係合部材を備えていてもよい。係合部材のそれぞれはキャビティの一つの中に配置される。内部フレームの係合部材は、第１の直径を有する不連続な円筒面を形成していてもよく、しかもリムは、第２の直径を有する不連続な内面を備えていてもよく、第１の直径は第２の直径よりも大きなものである。

この実施形態では、常時閉塞流路は、弾性部材と外部フレームとの間に配置され、かつ、導入ポートと排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在している。内部フレームは、それ自身に形成された中央配置孔を備え、かつ、作動デバイスは、上記孔内に配置された被駆動軸を含んでいてもよい。被駆動軸はポンプの動作中に孔に対してオフセットした円運動で回転し、かつ、ポンプの動作中には被駆動軸は内部フレームの孔と接触係合状態となり、これによって、弾性部材は導入ポート近傍のポジションで外部フレームから離間するように引っ張られ、キャビティが形成されると共にキャビティ内に導入ポートから流体の塊が引き込まれ、かつ、キャビティおよびその中に収容された流体の塊は排出ポートへと円形経路に沿って伝搬させられる。

他の実施形態では、本体は、第１の熱可塑性素材からなる外部フレームと、第２の熱可塑性素材からなる内部フレームとを具備し、外部フレームは内部フレームと包囲関係で配置される。本体はさらに、外部フレームおよび内部フレーム上にオーバーモールドされた弾性部材を備えていてもよい。流路は常時閉塞されており、かつ、弾性部材と外部フレームとの間の配置されており、かつ、導入ポートと排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在している。内部フレームは、それ自身に形成された中央配置孔を備えていてもよく、しかも作動デバイスは、内部フレームの孔内に配置された被駆動軸を含んでいてもよい。ポンプの動作中、被駆動軸はフレームの孔に対してオフセットした円運動で回転し、被駆動軸は内部フレームと接触係合状態となり、ここで、弾性部材は導入ポート近傍のポジションで外部フレームから離間するように引っ張られ、キャビティが形成されると共にキャビティ内に導入ポートから流体の塊が引き込まれ、かつ、キャビティおよびその中に収容された流体の塊は排出ポートへと円形経路に沿って伝搬させられる。

他の実施形態では、ポンプの本体は、熱可塑性素材からなる内部フレームと、内部フレーム上にオーバーモールドされた第１の弾性部材とを有する第１のサブアセンブリを含む。本体はさらに、それ自身に形成されかつそれを貫通して延在する中央配置孔を有する外部フレームを具備してなる第２のサブアセンブリを含む。第２のサブアセンブリはさらに、第１のサブアセンブリを包含してなり、第１のサブアセンブリは外部フレームに形成された孔内に配置されており、かつ、外部フレームと接触係合状態となっている。流路は常時閉塞されており、かつ、第１の弾性部材と外部フレームとの間で導入ポートと排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在している。

本体はさらに、第２のサブアセンブリ上にオーバーモールドされた第２の弾性部材を備える。第２の弾性部材は、ポンプの本体の外部に常時閉塞流路から流体が漏れるのを阻止するようになっている。外部フレームは、中央配置孔の外側に配置された複数の相対的に小さな孔を含んでいてもよく、しかも第２の弾性部材は、複数の相対的に小さな孔内へと延在していてもよい。

この実施形態では、内部フレームは、それを貫通して延在する中央配置孔を備えていてもよく、しかも作動デバイスは内部フレームの孔内に配置された被駆動軸を備えていてもよい。被駆動軸は内部フレームの孔に対してオフセットした円運動で回転でき、ポンプの動作中には被駆動軸は内部フレームと接触係合状態となり、ここで、弾性部材は導入ポート近傍のポジションで外部フレームから離間するように引っ張られ、キャビティが形成されると共にキャビティ内に導入ポートから流体の塊が引き込まれ、かつ、キャビティおよびその中に収容された流体の塊は排出ポートへと円形経路に沿って伝搬させられる。

他の実施形態では、本体は、第１の熱可塑性素材からなる外部フレームを備え、この外部フレームはそれ自身に形成されたチャネルを有し、かつ、導入ポートおよび排出ポートはチャネルと流体連通状態となっている。チャネルは導入ポートと排出ポートとの間の円形経路に沿って延在している。本体はさらに、第２の熱可塑性素材からなる内部フレームを備え、この内部フレームは、ベース部材と、このベース部材と一体であってかつベース部材から離れるよう長手方向に延在するタワーと、ベース部材と一体であってかつベース部材から離れるように延在する突出部とを含む。突出部はフレームのチャネル内に配置されている。本体はさらに内側および外部フレーム上にオーバーモールドされた弾性部材を備えるが、この弾性部材は内部フレームの突出部と外部フレームのチャネルとの間に配置されている。常時閉塞された流路は、弾性部材と外部フレームのチャネルとの間に配置されており、かつ、導入ポートと排出ポートとの間の円形経路に沿って延在している。

この実施形態では、タワーは中空であって、かつ、内面を含む。作動デバイスは、タワー内に延在すると共にタワーの内面と係合する被駆動軸を含む。ポンプの動作中の被駆動軸のタワーの内面との係合によって、突出部は外部フレームのチャネル内で揺り動かされ、かつ、突出部とチャネルとの間に配置された弾性部材がチャネルから離れるように引っ張られ、これによって、キャビティが形成されると共に、キャビティおよびその中に収容された流体の塊は排出ポートへと伝搬させられる。

本発明の第２の態様によれば、流体を送り込むための方法が提供されるが、当該方法は、流路の少なくとも一部が常時閉塞されている状態でポンプ本体内に流路を付与することを備える。本方法はさらに、ポンプ本体に流体導入ポートと排出ポートとを接続することと、流路の常時閉塞流路内にキャビティを形成するためにポンプ本体を連続的に変形させ、キャビティ内に導入ポートから流体を引き込み、かつ、キャビティおよびその中に収容された流体を排出ポートに向かって伝搬させることとを具備する。

上記方法はさらに、キャビティを形成し、かつ、排出ポートに向かって、キャビティおよびその中に収容された流体を伝搬させるために、本体の第２の弾性部分から本体の第１の弾性部分を連続的に分離させることを具備する。

これに代えて、上記方法はさらに、キャビティを形成し、かつ、排出ポートに向かって、キャビティおよびその中に収容された流体を伝搬させるために、本体の熱可塑性部分から本体の弾性部分を連続的に分離させることを具備する。

流路は常時閉塞され、かつ、実質的に直線状経路に沿って延在するものであってもよく、そして上記方法はさらに、導入ポートから排出ポートまで実質的に直線状経路に沿って、常時閉塞流路を経て、キャビティおよびその中に収容された流体を伝搬させることを具備する。あるいは、流路は常時閉塞され、かつ、弧状経路に沿って延在するものであってもよく、そして上記方法は、導入ポートから排出ポートまで弧状経路に沿って、常時閉塞流路を経て、キャビティおよびその中に収容された流体を伝搬させることをさらに具備する。

上記方法はさらに、導入ポートに対して流体源を流体的に接続し、患者に対して接続された管システムに対して排出ポートを流体的に接続し、そして患者に対して流体を送り込むことを具備していてもよい。

本発明の上記およびその他の特徴、態様および利点は、以下の詳細な説明、特許請求の範囲の記載および図面から、より明らかとなるであろう。

患者に対して静脈内へ流体を投与するための医療用投与システムの概略図であり、当該システムは、本発明の原理に基づく進行性キャビティ伝搬ポンプを具備してなる。 本発明の原理に基づくポンプの一実施形態の平面図であり、包含される作動デバイスは概略的に示している。 図２に示すポンプの本体の斜視図である。 図３の４Ａ‐４Ａ線に沿って取った、図２および図３に示すポンプの断面図であり、包含されるポンプの流路は閉ポジションにて示している。 図４Ａと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果として、導入ポートに近い位置において流路内にキャビティを形成するためにポンプ本体は変形状態となっており、キャビティ内に流体が取り込まれている。 図４Ａおよび図４Ｂと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果として、図４Ｂに示すキャビティおよびその中の流体は排出ポートに向って伝搬させられている。 図４Ａ〜図４Ｃと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果として、図４Ｂおよび図４Ｃに示すキャビティおよびその中の流体は排出ポートに向ってさらに伝搬させられている。 図４Ａ〜図４Ｄと同様の断面図であるが、ポンプ本体にアクチュエータによって加えられた力の結果として、当初図４Ｂに示したキャビティおよびその中の流体は排出ポートへと伝搬させられ、当初図４Ｃに示したキャビティおよびその中の流体は導入ポートと排出ポートとの中間のポジションへと伝搬させられ、そして導入ポート近傍に第３のキャビティが形成され、このキャビティ内に流体が取り込まれている。 本発明の原理に基づくポンプの他の実施形態を示す平面図である。 図５に示すポンプ本体の斜視図である。 図６の７Ａ‐７Ａ線に沿って取った、図５および図６に示すポンプの横断面図であり、包含されるポンプの流路は閉ポジションにて示している。 図７Ａと同様の断面図であるが、包含されるポンプの流路は開ポジションにて示している。 図６の８Ａ‐８Ａ線に沿って取った長手方向断面図であり、包含されるポンプの流路は閉塞状態である。 図８Ａと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果として、導入ポートに近い位置において流路内にキャビティを形成するためにポンプ本体は変形状態となっており、キャビティ内に流体が取り込まれている。 図８Ａおよび図８Ｂと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果として、図８Ｂに示すキャビティおよびその中の流体は導入管ポートと排出ポートとの間のポジションに向って伝搬させられている。 図８Ａ〜図８Ｃと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、図８Ｂおよび図８Ｃに示したキャビティおよびその中の流体は排出ポートへと伝搬させられ、そして導入ポート近傍に第２のキャビティが形成され、このキャビティ内に流体が取り込まれている。 本発明の原理に基づくポンプの他の実施形態の斜視図である。 図９に示すポンプ本体の斜視図である。 図１０の１１Ａ‐１１Ａ線に沿って取った断面図であり、包含されるポンプの流路は閉ポジションにて示している。 図１１Ａと同様の図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、導入ポート近傍の位置で流路内にキャビティを形成するためにポンプ本体は変形させられており、キャビティ内に流体が取り込まれている。 図１１Ａおよび図１１Ｂと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、図１１Ｂに示すキャビティおよびその中の流体は排出ポートに向って伝搬させられている。 図１１Ａ〜図１１Ｃと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、図１１Ｂおよび図１１Ｃに示すキャビティおよびその中の流体は排出ポートに向って伝搬させられている。 図９に示すポンプの側面図である。 図９および図１２に示すポンプの分解斜視図である。 図９、図１２および図１３に示すポンプの端面図である。 本発明の原理に基づくポンプの他の実施形態の斜視図である。 図１５に示すポンプ本体の斜視図である。 図１６の１７‐１７線に沿って取った断面図である。 図１６の１８Ａ‐１８Ａ線に沿って取った断面図であり、包含されるポンプの流路はいずれも閉ポジションにて示している。 図１８Ａと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、導入ポートに近い位置において流路の一つ内にキャビティを形成するためにポンプ本体は変形状態となっており、キャビティ内に流体が取り込まれている。 図１８Ａおよび図１８Ｂと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、図１８Ｂに示すキャビティおよびその中の流体は排出ポートと流体連通状態にある第１の開放管路の近位端部に向って伝搬させられている。 図１８Ａ〜図１８Ｃと同様の断面図であるが、排出ポートを経て第１の管路から流体が放出されている。 図１８Ａ〜図１８Ｄと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、導入ポートと流体連通状態にある第２の開放管路の遠位端部近傍の他の流路内にキャビティを形成するためにポンプ本体は変形状態となっており、キャビティ内に流体が取り込まれている。 図１８Ａ〜図１８Ｅと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、図１８Ｅに示すキャビティおよびその中の流体は排出ポートに向って伝搬させられている。 本発明の原理に基づくポンプの他の実施形態の斜視図である。 図１９に示すポンプの分解斜視図である。 図１９および図２０に示すポンプの分解斜視図である。 図２０の２２‐２２線に沿って取った断面図である。 図２０の２３Ａ‐２３Ａ線に沿って取った断面図であり、包含されるポンプの流路はいずれも閉ポジションにて示している。 図２３Ａと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、導入ポート近傍の流路内にキャビティを形成するためにポンプ本体は変形状態となっており、キャビティ内に流体が取り込まれている。 図２３Ａおよび図２３Ｂと同様の断面図であるが、図２３Ｂに示すキャビティおよびその中の流体は導入ポートと排出ポートとの間のポジションに向って伝搬させられている。 図２３Ａ〜図２３Ｃと同様の断面図であるが、図２３Ｂおよび図２３Ｃに示すキャビティおよびその中の流体は排出ポート近傍のポジションへと伝搬させられており、かつ、内部の流体は排出ポートと流体連通状態となっている。 本発明の原理に基づくポンプの他の実施形態の斜視図である。 図２４に示すポンプ本体の斜視図である。 図２４および図２５に示すポンプ本体の分解斜視図である。 図２５の２７Ａ‐２７Ａ線に沿って取った断面図であり、包含されるポンプの流路は閉ポジションにて示している。 図２７Ａと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、導入ポート近傍の流路内にキャビティを形成するためにポンプ本体は変形状態となっており、キャビティ内に流体が取り込まれている。 図２７Ａおよび図２７Ｂと同様の断面図であるが、図２７Ｃに示すキャビティおよびその中の流体は導入管ポートと排出ポートとの間のポジションに向って伝搬させられている。 図２７Ａ〜図２７Ｃと同様の断面図であるが、図２７Ｂおよび図２７Ｃに示すキャビティおよびその中の流体は排出ポート近傍のポジションへと伝搬させられており、かつ、内部の流体は排出ポートと流体連通状態となっている。 本発明の原理に基づくポンプの他の実施形態の斜視図である。 図２８に示すポンプ本体の斜視図である。 図２８および図２９に示すポンプ本体の分解斜視図である。 図２９の３１Ａ‐３１Ａ線に沿って取った断面図であり、包含されるポンプの流路は閉ポジションにて示している。 図３１Ａと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、導入ポート近傍の流路内にキャビティを形成するためにポンプ本体は変形状態となっており、キャビティ内に流体が取り込まれている。 図３１Ａおよび図３１Ｂと同様の断面図であるが、図３１Ｂに示すキャビティおよびその中の流体は導入管ポートと排出ポートとの間のポジションに向って伝搬させられている。 図３１Ａ〜図３１Ｃと同様の断面図であるが、図３１Ｂおよび図３１Ｃに示すキャビティおよびその中の流体は排出ポート近傍のポジションへと伝搬させられており、かつ、内部の流体は排出ポートと流体連通状態となっている。 本発明の原理に基づくポンプの他の実施形態の斜視図である。 図３２に示すポンプ本体の斜視図である。 図３２および図３３に示すポンプ本体の分解斜視図である。 図３３の３５Ａ‐３５Ａ線に沿って取った断面図であり、包含されるポンプの流路は閉ポジションにて示している。 図３５Ａと同様の断面図であるが、ポンプ本体に作動デバイスによって加えられた力の結果、導入ポート近傍の流路内にキャビティを形成するためにポンプ本体は変形状態となっており、キャビティ内に流体が取り込まれている。 図３５Ａおよび図３５Ｂと同様の断面図であるが、図３５Ｂに示すキャビティおよびその中の流体は排出ポート近傍のポジションへと伝搬させられており、かつ、内部の流体は排出ポートと流体連通状態となっている。

図面を参照すると、図１は患者に対して静脈内に医薬流体を投与するためのシステム１０を示しており、このシステム１０は、本発明の原理に基づく進行性キャビティ伝搬ポンプ(概して１２で指し示す)を含んでいる。本発明の原理に基づく、いかなる進行性キャビティ伝搬ポンプ(以下で説明図示するものを含んでいる)であっても、システム１０に組み込むことができる。ポンプ１２は筐体(概して１４で指し示す)内に配置でき、そして、やはり筐体１４内に配置されかつポンプ１２の動作を制御するコントローラー１６に対して電気的に接続可能である。

ポンプ１２の流体導入口(図示せず)は、供出される流体の源に対して流体的に接続されるが、これは、その中に流体２２を収容するバッグ２０(通常はＩＶバッグと呼ばれる)からなっていてもよい。流体２２はさまざまな薬剤からなっていてもよく、しかも、従来公知であるように、他の流体、たとえば食塩水を含んでいてもよい。システム１０はさらに、管の単一部品あるいは相互連結された管の複数の部品からなっていてもよい管２４の第１のセクションを含む。管２４は、筐体１４の管導入口１８を貫通し、そして一つ以上の管および流体コネクター(図示せず)によってポンプ１２の流体導入口(図１では図示せず)に対して流体的に接続することができる。管２４の逆側端部は、ＩＶバッグ２２のポート２８を貫通するよう構成されたスパイク２６となっていてもよい。

システム１０はまた管３０の第２のセクションを含むが、これは、管の単一部品あるいは相互連結された管の複数の部品からなっていてもよい。管３０は、筐体１４の管排出口３２を貫通し、そして一つ以上の管および流体コネクター(図示せず)によってポンプ１２の流体排出口(図１では図示せず)に対して流体的に接続することができる。管３０の逆側端部は、患者の腕３６の静脈内に挿入されたカテーテル３４となっていてもよい。

図２および図３は、本発明の原理に基づく、進行性キャビティ伝搬ポンプ５０を示している。ポンプ５０は、第１および第２の長手方向に延在する部分５４および５６を有する本体５２を備えるが、これらの部分は弾性素材(たとえばシリコーンであってもよい)からなる。本体５２はさらに上面５８および下面６０を含む。ポンプ５０はまた、導入ポート６２および排出ポート６４を含むが、ポート６２および６４は本体５２に対して接続されている。ポート６２および６４は本体５２と一体に形成されてもよい。だが、図示する実施形態では、導入ポート６２および排出ポート６４は、それぞれ、本体５２内に挿入されたチューブ６３および６５の一端である。常時閉塞流路６６(図４Ａでは閉塞状態で示す)が本体５２内に形成されており、かつ、実質的に直線状の経路に沿って、導入ポート６２と排出ポート６４との間で延在している。ポンプ５０が自由状態コンディションにあるとき、すなわちポンプ５０が作動させられておらず、かつ、本体５２が以下で説明する作動デバイスによって変形させられていないときには、導入ポート６２と排出ポート６４とは流体的に接続されない。

図４Ａ〜図４Ｅに示すように、流路６６は、本体５２の第１の部分５４と第２の部分５６との間で横方向に配置されている。図４Ａに示すように、ポンプ５０が作動させられておらずかつ流路６６が完全に閉じているとき、本体５２の第１の部分５４と第２の部分５６は互いに当接状態となっている。ポンプ５０の稼働中、本体５２の部分５４および５６は、以下で説明するように、局所的に互いに分離可能である。動作中にポンプ５０から流体が漏れるのを阻止するために、流路６６は本体５２の上面５８と下面６０を経て延在していない。

ポンプ５０の本体５２は、図１に示す筐体１４のような静止構造体に対して取り付けられるよう構成される。図示する実施形態では、本体５２の部分５６はフランジ６８を含んでいる。フランジ６８は静止構造体に対して取り付けられるよう構成される。さらに詳しく言うと、フランジ６８は、それ自身に形成された複数の長手方向に離間した孔７０を備える。フランジ６８は、孔７０(これは円形孔であってもよい)を貫通して延在するボルトのような複数のファスナー(図示せず)と、適所でボルトを保持しかつ静止構造体に対してフランジ６８を固定するためのナットのような第２の複数のファスナー(図示せず)とを用いて、筐体１４などの静止構造体に対して取り付けることができる。

本体５２の部分５４は複数のタブ７２を含んでいてもよい。タブ７２のそれぞれは、それ自身に形成された孔７４を含んでいてもよい。ポンプ５０はさらに作動デバイス(概して７６で示す)を含むが、これは、図３に示すように、本体５２の部分５４に対して連結される。作動デバイス７６は複数のリニアアクチュエータ７８を含むが、これはそれぞれ本体５２の部分５４に対して連結される。図示する実施形態では、作動デバイス７６は複数の作動部材８０を含む。リニアアクチュエータ７８は、部材８０およびタブ７２によって本体５２の部分５４に連結される。作動部材８０のそれぞれは、一端８２においてリニアアクチュエータ７８の一つに連結され、かつ、逆端８４においてタブ７２の一つに連結される。

リニアアクチュエータ７８のそれぞれはステップモーター、たとえば電気作動式のステップモーターであってもよい。あるいは、リニアアクチュエータは、カムまたは電気活性ポリマーのブロックであってもよい。電気活性ポリマーのブロックに電流を加えることで、対応する作動部材８０の動作を引き起こすことができる。リニアアクチュエータ７８はまた、作動部材８０によってタブ７２に押し引き力を加える、その他の好適ないかなる形式のアクチュエータであってもよい。アクチュエータ７８のそれぞれは、アクチュエータ７８の動作を制御する、図１に大まかに示すコントローラー１６のようなコントローラーに対して電気的に接続できる。

ポンプ５０の動作は、図４Ａ〜図４Ｅ(ここでタブ７２はタブ７２ａ〜７２ｅとして示している)から、さらによく理解できる。図４Ａ〜図４Ｅは、動作の複数の連続的な段階においてポンプ５０を示している(すなわち、たとえば、図４Ｃに示すポンプ５０の状態は、図４Ｂに示すものの後に生じる)。五つのタブ７２を有するポンプ５０を示しているが、本発明の範囲内で、それ以外の数のタブ７２を使用することもできる。リニアアクチュエータ７８および関連する作動部材８０は図４Ａ〜図４Ｅには示していない。

図４Ａは閉状態の流路６６を示しているが、これはポンプ５０が稼働していない場合の自由状態コンディションである。稼働中、コントローラー１６のようなコントローラーは、図４Ｂに矢印８６で示すようにタブ７２ａに引っ張り力を加えるために、タブ７２ａに接続されたリニアアクチュエータ７８に信号を送る。これによって本体５２の部分５４は局所的に変形させられ、この結果、それは本体５２の部分５６から離れるように引っ張られ、導入ポート６２と流体連通状態となったキャビティ８８ａを形成し、これによって流路６６を局所的に開放する。これによって真空が生じ、そして流体の塊９０ａが導入ポート６２からキャビティ８８ａ内に引き込まれる(すなわち吸い込まれる)。この初期動作の間、引っ張り力がタブ７２ａに加えられるとき、タブ７２ｂ〜７２ｅと整列した流路６６の部分が閉塞状態を維持するように、押圧力(矢印９２で示す)がタブ７２ｂ〜７２ｅに加えられる。

続いて、作動デバイス７６は本体５２の部分５４を連続的に変形させ、この結果、部分５４は、局所的に本体５２の部分５６から離れるように連続的に引っ張られ、これによってキャビティ８８ａおよびその中の流体の塊９０ａは排出ポート６４へと伝搬させられる。さらに、このプロセス中に、さらなるキャビティ８８が形成されると共に伝搬させられる。これは図４Ａ〜図４Ｅに示されている。

図４Ｃは、(矢印８６によって示すように)引っ張り力がタブ７２ｂに加えられ、かつ、(矢印９２によって示すように)押圧力がタブ７２ａおよび７２Ｃ〜７２Ｅに加えられた状態でポンプ５０を示している。この結果、キャビティ８８ａおよびその中に収容された流体の塊９０ａは排出ポート６４に向かって伝搬させられる。

図４Ｄは、矢印８６によって示すように引っ張り力がタブ７２ａおよび７２ｃに加えられ、かつ、矢印９２によって示すように押圧力がタブ７２ｂ,７２ｄおよび７２ｅに加えられた状態でポンプ５０を示している。ポンプ５０がこの動作段階にある状態では、キャビティ８８ａは、タブ７２ｃと概ね整列したポジションへと、排出ポート６４に向かって、流路６６に沿って、さらに先へと伝搬させられている。さらに、(キャビティ８８ｂとして特定される)他のキャビティが導入ポート６２近傍に形成され、導入ポート６２と連通し、導入ポート６２からキャビティ８８ｂ内に流体の塊９０ｂが引き込まれる。

図４Ｅは、(矢印８６によって示すように)引っ張り力がタブ７２ａ,７２ｃおよび７２ｅに加えられ、かつ、(矢印９２によって示すように)押圧力がタブ７２ｂおよび７２ｄに加えられた状態でポンプ５０を示している。ポンプ５０のこの動作段階では、キャビティ８８ａおよびその中に収容された流体の塊９０ａは排出ポート６４まで伝搬させられており、キャビティ８８ｂはタブ７２ｃと概ね整列した長手方向ポジションへと伝搬させられており、そして(キャビティ８８ｃとして特定される)第３のキャビティが他のキャビティが導入ポート６２近傍に形成され、導入ポート６２と連通し、キャビティ８８ｃ内に流体の塊９０ｃが引き込まれる。ポンプ５０の動作の中間段階(この段階ではキャビティ８８ａおよび流体の塊９０ａはタブ７２ｄと概ね整列する)は示していない。ポンプ５０の排出ポート６４から吐出した後、流体は図１に示す管３０のような配管システムを経て、患者の静脈内に流入できる。

図５〜図８Ｄは、本発明の他の実施形態に基づく進行性キャビティ伝搬ポンプ１００を示している。ポンプ１００は、本体１０２と、図５に示すと共にポンプ５０に関して先に説明した作動デバイス７６を備える。本体１０２は、弾性部材１０３と、熱可塑性素材からなるフレーム１０４とを含む。弾性部材１０３のために好適な弾性素材の例はシリコーンであり、そしてフレーム１０４のために好適な熱可塑性素材の例はポリカーボネート素材である。

ポンプ１００はまた、本体１０２に流体的に接続された導入ポート１０６と、やはり本体１０２に流体的に接続された排出ポート１０８とを備える。常時閉塞されかつ実質的に直線状の流路１１０が導入ポート１０６と排出ポート１０８との間で延在している。ポンプ１００が自由状態コンディションにあるとき、すなわちポンプ１００が作動させられておらず、かつ、ポンプ本体１０２が先に説明しかつ図５に示した作動デバイス７６によって変形させられていないときには、導入ポート１０６と排出ポート１０８とは流体的に接続されない。図７Ｂおよび図８Ａ〜図８Ｄに最もよく示すように、流路１１０は本体１０２の弾性部材１０３とフレーム１０４との間に横方向に配置されている。

図７Ａおよび図７Ｂに最もよく示すように、フレーム１０４は第１および第１の横方向に離間したフランジ１１２,１１４と、これらフランジ１１２,１１４を相互連結する連結部材１１６とを含む。フランジ１１２,１１４と連結部材１１６とは互いに一体に形成できる。連結部材１１６はキャビティ１１８を有する。

フランジ１１２は、図８Ａ〜図８Ｄにおいて、タブ１２０ａ,１２０ｂおよび１２０ｃとして特定された、複数の長手方向に離間したタブを備える。弾性部材１０３は、第１および第２の横方向に離間したフランジ１２４,１２６と、これらフランジ１２４,１２６と一体でかつそれらの間に横方向に配置された中央部１２８とを含む。中央部１２８は、フランジ１２４,１２６から離れるように、かつ、フレーム１０４のキャビティ１１８内へと延在している。弾性部材１０３のフランジ１２４はフレーム１０４のフランジ１１２と包囲関係で配置されており、かつ、フランジ１２６はフレーム１０４のフランジ１１４と包囲関係で配置されている。

弾性部材１０３のフランジ１２４は、タブ１３０ａ,１３０ｂおよび１３０ｃとして特定された、複数の長手方向に離間したタブを備えるが、タブ１３０のそれぞれは、フレーム１０４のタブ１２０の対応する一つと包囲関係で配置されている。ポンプ１００は複数の孔１３２(これは円形孔であってもよい)を備えるが、これは、弾性部材１０３のフランジ１２６とフレーム１０４のフランジ１１４とを貫通して延在している。孔１３２は、図１に示す筐体１４のような静止構造体に対してポンプ１００を取り付けるために、従来型のファスナー(図示せず)と共に使用できる。

ポンプ１００はまた、複数の孔１３４(これは円形孔であってもよい)を備えるが、これは、弾性部材１０３のフランジ１２４とフレーム１０４のフランジ１１２とを貫通して延在している。リニアアクチュエータ７８のそれぞれは、作動部材８０(これは孔１３４と従来型ファスナー(図示せず)とを用いてタブ１０２に対して固定できる)の一つを用いて、フレーム１０４のタブ１２０の一つと、そして弾性部材１０３のタブ１３０の対応する一つと機械的に連結できる。したがって、作動デバイス７６は、図８Ａ〜図８Ｄに関連して以下で説明するように、弾性部材１０３およびフレーム１０４を連続的に(順次的に)変形させるのに使用できる。

ポンプ１００が作動していないとき、流路１１０は図８Ａに示すように閉塞されている。初期動作中、リニアアクチュエータ７８の一つおよび関係する作動部材８０は、図８Ｂに矢印１３６で示すように、フレーム１０４のタブ１２０ａおよび本体１０２の弾性部材１０３のタブ１３０ａに引っ張り力を加える。これによって本体１０２は局所的に変形させられ、この結果、タブ１２０ａおよび１３０と概ね整列するポジションで、本体１０２の中央部１２８は、フレーム１０４の連結部材１１６から離れるように局所的に引っ張られる。弾性部材１０３のこの変形によって、導入ポート１０６と流体連通状態であってかつタブ１２０ａおよび１３０ａと概ね整列したキャビティ１３８ａが形成される。この結果、真空が生じ、そして流体の塊１４０ａがキャビティ１３８ａ内に取り込まれる。ポンプ１００のこの動作段階中、矢印１４２で示すように、押圧力がタブ１２０ｂ,１３０ｂおよび１２０ｃ、１３０ｃに加えられる。したがって、タブ１２０ｂ,１３０ｂおよび１２０ｃ,１３０ｃと概ね整列した長手方向ポジションでは流路１１０は閉塞状態のままである。

図８Ｃは、矢印１３６で示すように、作動デバイス７６によってタブ１２０ｂおよび１３０ｂに引っ張り力が加えられた状態でポンプ１００を示している。押圧力は、作動デバイス７６によって、矢印１４２で示すように、タブ１２０ａ,１３０ａおよび１２０ｃ,１３０ｃに加えられる。この結果、キャビティ１３８ａおよびこのキャビティ１３８ａ内に収容された流体の塊１４０ａは、タブ１２０ｂ,１３０ｂと概ね整列したポジションへと排出口１０８に向って伝搬させられる。

図８Ｄは、矢印１３６で示すようにタブ１２０ａおよび１３０ａに引っ張り力が加えられ、かつ、矢印１４２で示すように、押圧力がタブ１２０ｂ,１３０ｂに加えられた状態でポンプ１００を示している。この結果、キャビティ１３８ａおよびこのキャビティ１３８ａ内に収容された流体の塊１４０ａは排出口１０８へと伝搬させられ、そして第２のキャビティ１３８ｂが導入ポート１０６近傍でかつ導入ポート１０６と流体連通状態となった位置に形成される。真空がキャビティ１３８ｂ内に生じ、これによって流体の塊１４０ｂが導入ポート１０６からキャビティ１３８ｂ内に取り込まれる。ポンプ５０から吐出した後、流体は、図１の管３０のような、管の適当なセクションを通って、患者に挿入された図１のカテーテル３４のようなカテーテルへと流動できる。

図９〜図１４は、本発明の他の実施形態に基づく進行性キャビティ伝搬ポンプ１５０を示している。ポンプ１５０はポンプ５０および１００に類似している。なぜなら、(図１１Ａ〜図１１Ｄに示す)ポンプ１５０の包含された流路１５２は常時閉塞されているからである。だが、ポンプ１５０はポンプ５０および１００とは異なっている。なぜなら、流路１５２は円弧状経路に沿って延在しているが、ポンプ５０および１００の流路６６および１１０はそれぞれ実質的に直線状の経路に沿って延在しているからである。

ポンプ１５０の本体１５４は、シリコーンなどの弾性素材からなり、しかも対向する外面１５６および１５８と、本体１５４の外周を取り囲むように面１５６と面１５８との間で延在する縁面１６０とを含む。常時閉塞流路１５２は対向面１５６,１５８間であってかつ縁面１６０の内側において本体１５４内に配置されている。図示する実施形態では縁面１６０は円筒状であるが、それは、本発明の範囲内で他の形状を有することができる。本体１５４は内部円筒面１６２を有するが、これは、それ自身に形成されると共に本体１５４を貫通して延在する中央配置孔１６３を画定している。本体１５４はまた、内側部分１６４および外側部分１６６を備え、かつ、流路１５２が部分１６４,１６６間に配置されている。

ポンプ１５０は、本体１５４に対して接続された導入ポート１６７および排出ポート１６８を備える。ポート１６７,１６８は本体１５４と一体に形成可能である。図１１Ａ〜図１１Ｄに示すように、ポート１６７,１６８は常時閉塞流路１５２まで内部で延在している。内側部分１６４と外側部分１６６とは、流路１５２が図１１Ａに示すように閉塞されているとき、流路１５２に沿って互いに当接した状態で配置されている。したがって、導入ポート１６７と排出ポート１６６とは流路１５２が閉塞されているときには流体的に接続されない。内側部分１６４および外側部分１６６とは、図示しかつ図１１Ｂ〜図１１Ｄに関連して以下で説明するような流路１５２内でのキャビティの形成および導入ポート１６７から排出ポート１６８へのキャビティ内に収容された流体の塊の伝搬を可能とするために、流路１５２に沿って互いに分離可能である。

ポンプ１５０は図９および図１２〜図１４に示す作動デバイス１７０を備える。図９は、ポンプ１５０の本体１５４と、静止構造体１７２に取り付けられた作動デバイス１７０とを示している。作動デバイス１７０は、以下で説明するように本体１５４に対して連結されており、しかも、ポンプ１５０の動作中、常時閉塞流路１５２内にキャビティを形成し、これによって導入ポート１６７からキャビティ内に流体の塊を引き込み、そしてキャビティおよびその中に収容された流体の塊を排出ポート１６８へと伝搬するために本体１５４を連続的に変形させることができる。これについて、以下、図１１Ａ〜図１１Ｄに関連して説明する。

図９および図１２に示すように、取り付け構造体１７２は、第１および第２の取り付けフランジ１７４,１７６と、この取り付けフランジ１７４,１７６間で延在する複数の連結部材１７８とを備える。フランジ１７４,１７６と、連結部材１７８とは、図９に示すボルト１８０のような複数の従来型ファスナーによって互いに固定可能である。

作動デバイス１７０はモーター１８２を含むが、これは電気モーターであってもよい。モーター１８２は長手方向中心軸線１８６を中心として回転可能な出力シャフト１８４を備える。モーター１８２はまた、複数の従来型ファスナー(図示せず)によって、図９および図１２に示すように、取り付け構造体１７２に取り付けられた静止ハウジング１８８を備える。

作動デバイス１７０はまた、シャフト１８４と共に回転するために出力シャフト１８４に連結された連結部材１９０を備える。被駆動軸(これは円柱状であってもよい)は長手方向中心軸線１９４を有し、かつ、連結部材１９０に取り付けられている。被駆動軸１９２は、本体１５４内に形成された孔１６３内へと延在し、そしてそれを貫通して突出できる。被駆動軸１９２の長手方向中心軸線１９４は、図１３に示す距離１９６だけ、モーター１８２の出力シャフト１８４の長手方向中心軸線１８６からオフセットしている。被駆動軸１９２は連結部材１９０に対して静止しており、しかも長手方向中心軸線１９４を中心として回転しない。被駆動軸１９２は、オフセット１９６に起因して、しかもこれらの部品が組み立てられたとき出力シャフト１８４の長手方向中心軸線１８６はまた連結部材１９０の長手方向中心軸線であるので、長手方向中心軸線１８６を中心として回転する。

本体１５４は、それ自身に形成されると共にそれを貫通して延在する複数の離間した孔２００を有し、かつ、ボルト２０２(図９に最もよく示されている)のような、それぞれ孔２００の一つを通って取り付けフランジ１７６に形成されたネジ付き孔(図示せず)内へと延在する複数の従来型のファスナーを用いて、静止取り付け構造体１７２に対して取り付けることができる。これに代えて、ボルト２０２はフランジ１７６を貫通して延在でき、かつ、従来型のナット(図示せず)を用いて固定できる。

モーター１８２の出力シャフト１８４の長手方向中心軸線１８６は、孔１６３の中心と実質的に一致する位置において本体１５４に形成された孔１６３を通過する。したがって、軸１８６と軸１９４との間のオフセット１９６に起因して、図１１Ａ〜図１１Ｄおよび図１４に示すように、被駆動軸１９２は円筒面１６２および孔１６３に対してオフセットしている。被駆動軸１９２は、図１４に示す直径２０４を有する。直径２０４の大きさは、本発明に基づく進行性キャビティ伝搬ポンプのさまざまな実施形態に関して変更可能である。軸１９２がモーター１８２の出力シャフト１８４の長手方向中心軸線１８６を中心として回転するとき、被駆動軸１９２が本体１５４の内側円筒面１６２に当接し、本体１５４の内側部分１６４に力を加え、これによって内側部分１６４を変形させるように、オフセット１９６の大きさは直径２０４の大きさに関連して選択可能である。これによって、流路１５２内でのキャビティの形成および伝搬と、キャビティ内に取り込まれた流体の塊の伝搬とが生じる。オフセット１９６の大きさと出力シャフト１８４の回転速度とが、流路１５２を通過する体積流量に影響を与える。

図１１Ａは自由状態、すなわち非稼動状況にあるポンプ１５０を示している。流路１５２は閉塞されており、かつ、導入ポート１６７と排出ポート１６８との間で円形経路に沿って延在している。ポンプ１５０の稼動中、被駆動軸１９２は、それが中心軸線１８６を中心として回転するとき、内側部分１６４を外側に押しやる。所与の時間において、内側部分１６４のこの外向きの押圧は、図１１Ｂ〜図１１Ｄに示すように、内側部分１６４の外向き撓みの中心から概ね１８０°の位置において、本体１５４の外側部分１６６から離れるように内側部分１６４を引っ張る。説明のために、本体１５４の内側円筒面１６２の定常状態ポジションを図１１Ｂ〜１１Ｄにおいては破線で示しており、一方、作動ポジションは実線で示している。やはり説明のために、面１６２は図１１Ｂ〜図１１Ｄでは円筒状のものとして示しているが、被駆動軸１９２の作用によって面１６２の形状は変形し得ることは明らかである。

図１１Ｂは、被駆動軸１９２が、流路１５２を局所的に開放し、かつ、導入ポート１６７と流体連通状態にあるキャビティ１６２を形成するポジションにある状態で、ポンプ１５０を示している。これによって、導入ポート１６７から流路１５２内のキャビティ２０６内に流体の塊２０８を引き込む真空が生じる。図１１Ｃは、被駆動軸１９２が、キャビティ２０６およびこのキャビティ２０６内の流体の塊２０８が導入ポート１６７と排出ポート１６８との概ね中間のポジションまで伝搬させられたポジションにある状態で、ポンプ１５０を示している。図１１Ｄは、被駆動軸１９２が、キャビティ２０６およびその中の流体の塊２０８が排出ポート１６８へと伝搬させられ、排出ポート１６８と流体連通状態となるポジションにある状態で、ポンプ１５０を示している。

図１５〜図１８Ｆは、本発明の他の実施形態に基づく進行性キャビティ伝搬ポンプ２５０を示している。図１５に示すように、ポンプ２５０は本体２５２と、先に説明した作動デバイス１７０とを備えており、本体２５２と作動デバイス１７０とは静止構造体１７２に取り付けられている。本体２５４は、それ自身に形成されると共にそれを貫通して延在する複数の離間した孔２５４を有する。本体２５２は、ボルト２０２のような、それぞれ孔２５４の一つを通って取り付けフランジ１７６のネジ付き孔内へと延在する複数の従来型のファスナーを用いて、図１５に示す静止取り付け構造体１７２に対して取り付けることができる。これに代えて、ボルト２０２はフランジ１７６の孔を貫通して延在でき、かつ、従来型のナット(図示せず)を用いて固定できる。

本体２５２は、シリコーンなどの弾性素材からなり、しかも対向する外面２５６および２５８と、本体２５２の外周を取り囲むように面２５６と面２５８との間で延在する縁面２６０とを含む。ポンプ２５０はさらに、対向面２５６,２５８間であってかつ縁面１６０の内側において本体２５２内に配置されている第１および第２の常時閉塞流路２７０,２７２を有する。流路２７０,２７２は円弧状経路に沿って延在している。図示する実施形態では、流路２７０,２７２は、それぞれ円の一部を描く経路に沿って延在している。第１および第２の開放管路２７４,２７６がまた、対向面２５６,２５８間であってかつ縁面２６０の内側において本体２５２内に配置されている。ポンプ２５０は、それぞれ本体２５２に接続された導入ポート２７８および排出ポート２８０を備える。

常時閉塞流路２７０は、導入ポート２７８の近傍に配置された近位端部２８２と、開放管路２７６の近位端部２８６近傍に配置された遠位端部２８４とを有する。近位端部２８２は導入ポート２７８の直近に配置でき、かつ、流路２７０の遠位端部２８４は管路２７６の近位端部２８６の直近に配置できる。常時閉塞流路２７２は、排出ポート２８０に近接して配置された近位端部２９０および遠位端部２９２を有する。開放管路２７４は導入ポート２７８近傍に配置された近位端部２９６と、常時閉塞流路２７２の近位端部２９０近傍に配置された遠位端部２９８とを有する。管路２７４の近位端部２９６は導入ポート２７８の直近に配置でき、かつ、管路２７４の遠位端部２９８は流路２７２の近位端部２９０の直近に配置できる。流路２７２の遠位端部２９２は排出ポート２８０の直近に配置できる。

ポンプ２５０の本体２５２は内部円筒面３００を有するが、これは、それ自身に形成されると共にそれを貫通して延在する中央配置孔３０１を画定している。作動デバイス１７０の被駆動軸１９２は、図１５および図１８Ａ〜図１８Ｆに示すように孔３０１内へと延在しており、そして孔３０１を貫通して突出できる。本体２５２は、孔３０１と流路２７０,２７２との間に存在する内側部分３０２を備える。本体２５２はまた、流路２７０,２７２と本体２５２の縁面２６０との間に存在する外側部分３０４を備える。内側部分３０２と外側部分３０４とは、流路２７０の近位端部２８２と流路２７２の遠位端部２９２との間で互いに一体である。

ポンプ２５０の動作は、図１８Ａ〜図１８Ｆから明らかである。図１８Ａは自由状態、すなわち流路２７０および２７２が閉塞された非稼動状況にあるポンプ２５０を示している。被駆動軸１９２は円筒面３００および孔３０１に対してオフセットしている。すなわち、それは、面３００および孔３０１に関して同心状に配置されていない。被駆動軸１９２は、図１３に示す作動デバイス１７０のモーター１８２の出力シャフト１８４の長手方向中心軸線１８６を中心として回転するとき、ポンプ２５０の稼働中、本体２５２の内側部分３０２に外向き押圧力を加える。所与の時間において、内側部分３０２のこの外向きの押圧は、図１８Ｂ〜図１８Ｆに示すように、通路２７０,２７２がいずれも存在しない周方向の位置を除いて、内側部分３０２の外向きの撓みの中心から概ね１８０°の位置において、外側部分３０４から離れるように内側部分３０２を引っ張る。これによって常時閉塞流路２７０,２７２の一つが開放され、その中にキャビティが形成され、一方、他の流路２７０,２７２は閉塞状態が維持される。説明のために、内側円筒面３００の定常状態ポジションを図１８Ｂ〜１８Ｆにおいては破線で示しており、一方、被駆動軸１９２によって生じた作動ポジションは実線で示している。被駆動軸１９２は、それが、図１８Ｂ〜図１８Ｆに示すように出力シャフト１８４の中心軸線１８６の周りを回転する際の複数のポジションで示されている。

図１８Ｂは、流路２７０が局所的に開かれかつ導入ポート２７８と流体連通状態となった流路２７０内のキャビティ３６０を形成するポジションで、被駆動軸１９２を示している。これによって真空が生じるが、これは流路２７０内のキャビティ３０６内に流体の塊３０８を引き込む。図１８Ｂに示すように、流路２７２はポンプ２５０のこの動作段階では閉塞されている。図１８Ｃは、被駆動軸１９２が、キャビティ３０６およびその中の流体の塊３０８が流路２７０の遠位端部２８４まで伝搬させられ、開放管路２７６と流体連通状態となるポジションにある状態で、ポンプ２５０を示している。流体は続いて、図１８Ｄに示すように、排出ポート２８０へと管路２７６を経て送り出される。

図１８Ｅは、流路２７２が局所的に開かれかつ開放管路２７４の遠位端部２９８と流体連通状態となったキャビティ３１０を形成するポジションで、被駆動軸１９２を示している。管路２７４は導入ポート２７８と流体連通状態であるので、管路２７４は、導入ポート２７８に供給される流体(破線で示す管路２７４のポジションによって図１８Ｅでは図示していない)によって満たされた状態が維持される。流路２７２内にキャビティ３１０が形成されることによって真空が生じるが、これは流体の塊３１２をキャビティ３１０内に引き込む。図１８Ｅに示すように、流路２７０は、ポンプ２５０のこの動作段階では閉塞されている。

図１８Ｆは、被駆動軸１９２が、キャビティ３１０およびその中の流体の塊３１２を、流体２７４の遠位端部２９２へと排出ポート２８０を通って伝搬させるポジションにある状態で、ポンプ２５０を示している。

図１８Ｂ〜図１８Ｆから分かるように、中心軸線１８６を中心とする被駆動軸１９２の回転の第１の部分の間、キャビティ３０６が形成され、キャビティ３０６とその中の流体の塊３０８とは排出ポート２８０へと伝搬させられる。軸線１８６を中心とする被駆動軸１９２の回転の第２の部分の間、キャビティ３１０が形成され、キャビティ３１０とその中の流体の塊３１２とは排出ポート２８０へと伝搬させられる。したがって、軸線１８６を中心とする被駆動軸１９２の１回の完全な回転の間、流体の二つの塊が排出ポートへと伝搬させられる。この結果、ポンプ２５０は、ポンプがその他の点で同一である、すなわちモーター１８２の出力シャフト１８４の回転速度および他のパラメーターが同一である場合、先に説明したポンプ１５０として構成されたポンプの２倍の出力を有する。

図１９〜図２３Ｄは、本発明の他の実施形態に基づく進行性キャビティ伝搬ポンプ３５０を示している。ポンプ３５０は本体３５２と、先に説明した作動デバイス１７０とを備えており、それぞれ、図１９に示す構造体１７２のような静止構造体に取り付けられている。本体３５２は、それ自身に形成されると共に、取り付けフランジ１７６の係合孔(図示せず)内へと孔３５４を貫通する、ボルト２０２のような複数の従来型のファスナーを用いて、図１９に示す静止取り付け構造体１７２に対して取り付けることができる。

本体３５２は、熱可塑性素材からなる外部フレーム３５６と、弾性素材からなる弾性部材３５８とを備えるが、これは、シリコーンであってもよく、図２２から最もよく分かるように、そして図２０および図２１からさらによく理解されるように、外部フレーム３５６上にオーバーモールドされてもよい。本体３５２はさらに、弾性部材３５８と係合する熱可塑性素材からなる内部フレーム３６０を備える。外部フレーム３５６および内部フレーム３６０は同じ、あるいは異なる熱可塑性素材から形成できる。フレーム３５６および３６０のために好適な熱可塑性素材の例は、ポリカーボネート素材である。

外部フレーム３５６は、環状外部フランジ３６２と、この外部フランジ３６２に対して連結された内側ハブ(図２２および図２３Ａ〜図２３Ｄに示す)とを備える。フランジ３６２とハブ３６４とが複数の周方向に離間したストラット３６６によって連結された箇所を除いて、環状の間隙がフランジ３６２とハブ３６４との間に存在する。ハブ３６４は内側円筒面３６８を備える。ポンプ３５０はさらに導入ポート３７０および排出ポート３７２を備える。ポンプ３７０,３７２はポンプ３５０の本体３５２に対して接続されており、かつ、外部フレーム３５６のハブ３６４の内側円筒面３６８を通って延在している。

図２１から最もよく分かるように、弾性部材３５８は、この弾性部材３５８を貫通して延在する中央配置孔２７６を画定する内部ハブ３７４を備える。弾性部材３５８はさらに、リム３８０へとハブ３７４から半径方向外側に延在する複数の周方向に離間したスポーク３７８を備える。ハブ３７４、スポーク３７８リム３８０は、複数の周方向に離間したキャビティ３８２を形成する。弾性部材３５８はさらに、リム３８０と一体の外側部分３８４を備える。リム３８０は、図２２に示すような直径３８８を有する内側円筒面３８６を備える。

図２１に示すキャビティ３８２の形状と図２３Ａ〜２３Ｄに示す係合部材３９０の形状との比較から明らかであるように、内部フレーム３６０は複数の周方向に離間した係合部材３９０を備えるが、これは、弾性部材３５８の周方向に離間したキャビティ３８２の形状と相補的な形状を有する。内部フレーム３６０の係合部材３９０は、図２１に示すように、直径３９４を有する不連続な円筒面３９２を有する。内部フレーム３６０の直径３９４は、弾性部材３５８のリム３８０の直径３８８(図２２に示す)よりも大きなものである。したがって、内部フレーム３６０は、嵌合状態で、弾性部材３５８の内側円筒面３８６と係合する。内部フレーム３６０はさらに内側円筒面３９６を備えるが、これは中央配置孔３９７を画定しており、孔３９７は内部フレーム３６０を貫通して延在し、そして作動デバイス１７０の被駆動軸１９２を受けるために役立つ。

ポンプ３５０はさらに(図２３Ａ〜図２３Ｄから分かるように)常時閉塞流路４００を備えるが、これは、外部フレーム３５６の内側円筒面３６８と弾性部材３５８との間に配置されており、かつ、導入ポート３７０と排出ポート３７２との間の弧状経路に沿って延在している。図示する実施形態では、弧状経路は円形経路である。導入ポート３７０と排出ポート３７２とは外部フレーム３５６の内側円筒面３６８を経て延在している。

ポンプ３５０の動作は、図２３Ａ〜図２３Ｄから、さらによく理解し得る。図２３Ａは、流路４００が閉塞された自由状態、すなわち非動作状況でポンプ３５０を示している。被駆動軸１９２は内部フレーム３６０に形成された円筒面３９６および孔３９７に対してオフセットしている。すなわち、それは、面３９６および孔３９７に関して同心状に配置されていない。被駆動軸１９２は、図１３に示す作動デバイス１７０のモーター１８２の出力シャフト１８４の長手方向中心軸線１８６を中心として回転するとき、ポンプ３５０の稼働中、内部フレーム３６０に外向き押圧力を加える。所与の時間において、内部フレーム３６０に作用するこの外向きの力は、弾性部材３５８を局所的に押し潰すように弾性部材３５８を外向きに押しやる。これによって、弾性部材３５８は、弾性部材３５８の外向き撓みの中心から概ね１８０度の位置において、外部フレーム３５６の内側円筒面３６８から離れるように引っ張られる。これによって流路４００が局所的に開かれ、その中にキャビティが形成される。

図２３Ｂは、流路４００を局所的に開き、そして導入ポート３７０と流体連通状態となったキャビティ４０２が形成されるポジションで、被駆動軸１９２を示している。これによって真空が生じるが、これは、流体の塊４０４を流路４００内のキャビティ４０２内に引き込む。図２３Ｂ〜図２３Ｄにおいては、内部フレーム３６０の内側円筒面３９６の定常状態ポジションを一点鎖線にて示しており、一方、(被駆動軸１９２によってもたらされた)作動ポジションは実線にて示している。図２３Ｃは、被駆動軸１９２が、キャビティ４０２およびその中の流体の塊４０４が導入ポート３７０と排出ポート３７２との間の概ね中間のポジションまで伝搬させられるポジションにある状態で、ポンプ３５０を示している。図２３Ｄは、被駆動軸１９２が、キャビティ４０２およびその中の流体の塊４０４が排出ポート３７２へと伝搬させられ、キャビティ４０２および流体の塊４０４が排出ポート３７２と流体連通状態となるポジションにある状態で、ポンプ３５０を示している。

図２４〜図２７Ｄは、本発明の他の実施形態に基づく進行性キャビティ伝搬ポンプ４５０を示している。ポンプ４５０は、本体４５２と、先に説明した作動デバイス１７０とを備えており、それぞれ静止構造体(たとえば図２４に示す構造体１７２)に取り付けられている。ポンプ４５０の本体４５２は、それ自身に形成された複数の離間した孔４５４を有し、かつ、ボルト２０２のような、孔４５４を通って構造体１７２の取り付けフランジ１７６の係合孔(図示せず)内へと延在する複数の従来型のファスナーを用いて、静止取り付け構造体１７２に対して取り付けることができる。

本体４５２は、外部フレーム４５６と内部フレーム４５８とを備える。フレーム４５６および４５８は熱可塑性素材から形成され、そして好適な熱可塑性素材の例は、ポリカーボネート素材である。本体４５２はさらに、外部フレーム４５６および内部フレーム４５８上にオーバーモールドされた弾性部材４６０を備える。弾性部材４６０のために好適な素材の例はシリコーンである。

外部フレーム４５６は環状フランジ４６２を備えるが、これは、図２４に示す構造体１７２のような静止構造体に対して取り付けられるよう構成される。図２６に示すように、本体４５２の孔４５４は外部フレーム４５６の環状フランジ４６２に形成されている。外部フレーム４５６はさらに、外側フランジ４６２に対して連結された内側ハブ４６４を備える。内側ハブ４６４は内側円筒面４６６を備える。

内部フレーム４５８は、環状フランジ４６８と、内部フレーム４５８に形成された中央配置孔４７４を画定する内側円筒面４７２を有するハブ４７０を備える。孔４７４は作動デバイス１７０の被駆動軸１９２を受ける。内部フレーム４５８のフランジ４６８は、孔４７４よりも実質的に小さな直径を有する、それ自身に形成された複数の周方向に離間した孔４７６を備える。

オーバーモールド処理の間、弾性部材４６０の一部は孔４７６内へ延在するが、これは、内部フレーム４５８に対して弾性部材４６０を固定するのに役立つ。弾性部材４６０はまた、円筒面４８０によって画定された、それ自身に形成された中央配置孔４７８を備える。

弾性部材４６０は内部フレーム４５８と外部フレーム４５６との間に放射状に配置されている。さらに詳しく言うと、弾性部材４６０は、内部フレーム４５８の環状フランジ４６８と、外部フレーム４５６の内側ハブ４６４の内側円筒面４６６との間に放射状に配置されている。

ポンプ４５０は、図２７Ａ〜図２７Ｄに示す常時閉塞流路４９０を備えるが、これは、弾性部材４６０と、外部フレーム４５６の内側ハブ４６４の内側円筒面４６６との間に配置されている。ポンプ４５０はさらに導入ポート４９２および排出ポート４９４を備えるが、ポート４９２,４９４のそれぞれはポンプ４５０の本体４５２に対して接続されている。図２７Ａ〜図２７Ｄに示すように、常時閉塞流路４９０は、導入ポート４９２と排出ポート４９４との間で、弧状経路(図示する実施形態では円形路である)に沿って延在する。

ポンプ４５０の動作は、図２７Ａ〜図２７Ｄから、さらによく理解し得る。図２７Ａは、流路４９０が閉塞された自由状態、すなわち非動作状況でポンプ４５０を示している。被駆動軸１９２は内部フレーム４５８の円筒面４７２および内部フレーム４５８に形成された孔４７４に対してオフセットしている。すなわち、それは、図２４に示すように、面４７２および孔４７４に関して同心状に配置されていない。被駆動軸１９２は、図１３に示す作動デバイス１７０のモーター１８２の出力シャフト１８４の長手方向中心軸線１８６を中心として回転するとき、ポンプ３５０の稼働中、内部フレーム４５８に外向き押圧力を加える。所与の時間において、内部フレーム４５８に作用するこの外向きの力は、弾性部材４６０を局所的に押し潰すように弾性部材４６０を外向きに押しやる。これによって、弾性部材４６０は、この弾性部材４６０の半径方向外向き撓みの中心から概ね１８０度の位置において、外部フレーム４５６の内側円筒面４６６から局所的に離れるように引っ張られる。これによって流路４９０が局所的に開かれ、その中にキャビティが形成される。

図２７Ｂは、流路４９０を局所的に開き、そして導入ポート４９２と流体連通状態となったキャビティ５００が形成されるポジションで、被駆動軸１９２を示している。これによって真空が生じるが、これは、流体の塊５０２を流路４９０内のキャビティ５００内に引き込む。図２７Ｂ〜２７Ｄにおいては、内部フレーム４５８の内側円筒面４７２の定常状態ポジションを破線にて示しており、一方、(被駆動軸１９２によってもたらされた)作動ポジションは実線にて示している。図２７Ｃは、被駆動軸１９２が、キャビティ５００およびその中の流体塊５０２が導入ポート４９２と排出ポート４９４との間の概ね中間のポジションまで伝搬させられるポジションにある状態で、ポンプ４５０を示している。図２７Ｄは、被駆動軸１９２が、キャビティ５００およびその中の流体の塊５０２が排出ポート４９４へと伝搬させられ、キャビティ５００および流体の塊５０２が排出ポート４９４と流体連通状態となるポジションにある状態で、ポンプ４５０を示している。

図２８〜図３１Ｄは、本発明の他の実施形態に基づく進行性キャビティ伝搬ポンプ５５０を示している。ポンプ５５０は、本体５５２と、先に説明した作動デバイス１７０とを備えており、それぞれ静止構造体(たとえば図２８に示す構造体１７２)に取り付けられている。本体５５２は、それ自身に形成された複数の離間した孔５５４を有し、かつ、ボルト２０２のような、孔５５４を通って構造体１７２の取り付けフランジ１７６の係合孔(図示せず)内へと延在する複数の従来型のファスナーを用いて、静止取り付け構造体１７２に対して取り付けることができる。

本体５５２は、概して５５６で示す第１のサブアセンブリ(図３０に示す)を備えるが、これは、熱可塑性素材から形成された内部フレーム５５８と、図３０および図３１Ａ〜図３１Ｄから明らかであるように内部フレーム５５８上にオーバーモールドされた第１の弾性部材５６０とを備える。内部フレーム５５８のために好適な熱可塑性素材の例は、ポリカーボネート素材である。第１の弾性部材５６０のために好適な素材の例はシリコーンである。内部フレーム５５８は、フレーム５５８を貫通して延在する中央配置孔５６５を画定する内側円筒面５６４を有するハブ５６２を備える。内部フレーム５５８はまた、ハブ５６２と一体であってかつその半径方向外側の環状フランジ５６６を備える。フランジ５６６は、それ自身に形成された複数の周方向に離間した孔５６８を備える。オーバーモールド処理の間、弾性部材５６０の一部は孔５６８内へ延在するが、これは、内部フレーム５５８に対して弾性部材５６０を固定するのに役立つ。図３０から明らかであるように、孔５６８の直径は、フレーム５５８を貫通して延在する中央配置孔５６５の直径よりも著しく小さなものである。

ポンプ５５０の本体５５２はさらに、概して５７０で示す第２のサブアセンブリを備えるが、これは、それ自身に形成されかつそれを貫通して延在する中央配置孔５７４を有し、そしてさらに先に説明した第１のアセンブリ５５６を包含する外部フレーム５７２を備える。第１のサブアセンブリ５５６は、この第１のサブアセンブリ５５６が外部フレーム５７２と接触係合状態で配置されるよう孔５７４内に配置されている。さらに詳しく言うと、図示する実施形態では、第１の弾性部材５６０の外側縁面５７６は、ポンプ５５０が自由状態すなわち非稼働状態にあるとき、外部フレーム５７２の内側円筒面５７８と接触係合状態で配置される。ポンプ５５０は常時閉塞流路５８０(図３１Ａ〜図３１Ｄに示す)を備えるが、これは、弾性部材５６０の縁面５７６と外部フレーム５７２の内側円筒面５７８との間に配置されている。

ポンプ５５０はさらに導入ポート５８２および排出ポート５８４を備えるが、ポート５８２,５８４のそれぞれはポンプ５５０の本体５５２に対して接続されている。図３１Ａ〜図３１Ｄに示すように、常時閉塞流路５８０は、導入ポート５８２と排出ポート５８４との間で、弧状経路(図示する実施形態では円形路である)に沿って延在する。

ポンプ５５０の本体５５２はさらに、図２８、図２９および図３１Ａ〜図３１Ｄから明らかであるように、第２のサブアセンブリ５７０上にオーバーモールドされた第２の弾性部材５７０を備える。第２の弾性部材５７０のために好適な素材の例はシリコーンである。第２の弾性部材５９０は、ポンプ５５０の本体５５２の外部に常時閉塞流路５８０から漏れるのを阻止する。図３０から最もよく分かるように、外部フレーム５７２は複数の周方向に離間した孔５９２を備えるが、これは孔５７４の外側に半径方向に配置されており、孔５７４よりも格段に小さな直径を有する。オーバーモールド処理の間、弾性部材５９０の一部は外部フレーム５７２の孔５９２内へとそれを通って延在する。第２の弾性部材５９０のこれらの部分は円柱ポスト５９４として形成されている。説明のために、これらは、図３０の分解斜視図においては、外部フレーム５７２とは別個に、弾性部材５９０上に示されている。だが、言うまでもなく、これらのポスト５９４は、部材５９０が外部フレーム５７２上にオーバーモールドされ、そしてそれらが孔５９２を経て突出するまでは存在しない。外部フレーム５７２の孔５９２内に弾性部材５９０のポスト５９４を存在させることは、外部フレーム５７２に対して第２の弾性部材５９０を固定するのに役立つ。

ポンプ５５０の動作は、図３１Ａ〜図３１Ｄから、さらによく理解し得る。図３１Ａは、流路５８０が閉塞された自由状態、すなわち非動作状況でポンプ５５０を示している。被駆動軸１９２は内部フレーム５５８に形成された円筒面５６４および孔５６５に対してオフセットしている。すなわち、それは、図２８に示すように、面５６４および孔５６５に関して同心状に配置されていない。被駆動軸１９２は、図１３に示す作動デバイス１７０のモーター１８２の出力シャフト１８４の長手方向中心軸線１８６を中心として回転するとき、ポンプ５５０の稼働中、内部フレーム５５８の内側円筒面５６４に外向き押圧力を加える。所与の時間において、内部フレーム５５８に作用するこの外向きの力は、弾性部材５６０を局所的に押し潰すように弾性部材５６０を外向きに押しやる。これによって、第１の弾性部材５６０の外向き撓みの中心から概ね１８０度の位置において、外部フレーム５７２の内側円筒面５７８から離れるように第１の弾性部材５６０の縁面５７６が局所的に引っ張られる。これによって流路５８０が局所的に開かれ、その中にキャビティが形成される。

図３１Ｂは、流路５８０が局所的に開かれ、そして導入ポート５８２と流体連通状態となったキャビティ５９６が形成されるポジションで、被駆動軸１９２を示している。これによって真空が生じるが、これは、流体の塊５９８を流路５９０内のキャビティ５９６内に引き込む。図３１Ｂ〜図３１Ｄにおいては、内部フレーム５５８に形成された内側円筒面５６４の定常状態ポジションを破線にて示しており、一方、(被駆動軸１９２によってもたらされた)作動ポジションは実線にて示している。図３１Ｃは、被駆動軸１９２が、キャビティ５９６およびその中の流体の塊５９８が導入ポート５８２と排出ポート５８４との間の概ね中間のポジションまで伝搬させられるポジションにある状態で、ポンプ５５０を示している。図３１Ｄは、被駆動軸１９２が、キャビティ５９６およびその中の流体の塊５９８が排出ポート５８４へと伝搬させられ、キャビティ５９６および流体の塊５９８が排出ポート５８４と流体連通状態となるポジションにある状態で、ポンプ５５０を示している。

図３２〜図３５Ｃは、本発明の他の実施形態に基づく進行性キャビティ伝搬ポンプ６５０を示している。ポンプ６５０は、本体６５２と、先に説明した作動デバイス１７０とを備えており、それぞれ静止構造体(たとえば図３２に示す構造体１７２)に取り付けられている。本体６５２は、それ自身に形成されたチャネル６５８を有する弾性素材からなる外部フレーム６５６に、離間した孔６５４を備える。ポンプ６５０はさらに導入ポート６６０および排出ポート６５２を備えるが、ポート６６０,６６２は本体６５２に対して接続されている。導入ポート６６０および排出ポート６５２はチャネル６５８と流体連通状態であり、そしてチャネル６５８は、導入ポート６６と排出ポート６６２との間で、弧状経路(図示する実施形態では円形路である)に沿って延在している。

本体６５２は、熱可塑性素材から形成された内部フレーム６７０を備える。内部フレーム６７０のために好適な熱可塑性素材の例は、ポリカーボネート素材である。内部フレーム６７０は、図３５Ａに示すように、第１の面６７４と、第２の対向する面６７６とを有するベース部材６７２を備える。内部フレーム６７０はさらに、ベース部材６７２と一体となった突出部６７８を備える。突出部６７８はベース部材６７２の面６７６から離れるように延在し、かつ、外部フレーム６５６のチャネル６５８内に配置されている。内部フレームはさらに、ベース部材６７２と一体であってかつベース部材６７２の面６７４から離れるように延在するタワー６８０を備える。タワー６８０は中空であり、かつ、図３５Ａ〜図３５Ｃに示すように、第１のテーパー部６８４と第２の円筒部６８６とを備える内面６８２を備える。円筒部６８６は被駆動軸１９２を収容する。図３２に示すように、そして図３４に関連して、図示する実施形態では、被駆動軸１９２は、軸１９２がタワー６８０の内面６８２の円筒部６８６と係合するよう、外部フレーム６５６に形成された中央配置孔６８８を通過するかあるいはそれを経て突出し、タワー６８０の中空内部内へと至るか、それを経て突出する。だが、他の実施形態(図示せず)では、ポンプ６５０の本体６５２は、構造体１７２のような静止構造体に対して取り付けることができ、しかも、モーター１８２は第２の静止構造体に対して取り付けることができ、この結果、被駆動軸１９２が遠位端部からタワー６８０に侵入するが、ここに内側内面６８２の円筒部分６８６が存在し、そしてタワー６８０の残部を貫通していても、していなくてもよい。

ポンプ６５０の本体６５２はさらに、内部フレーム６７０および外部フレーム６５６上にオーバーモールドされた弾性部材６９０を備える。弾性部材６９０は、図３４に示すように、中央穴６９２を有する環状部材であってもよい。内部フレーム６７０は、ベース部材６７２に形成された相対的に小さな直径の複数の第１の孔６９４と、やはりベース部材料６７２に形成された相対的に大きな直径の複数の孔６９６とを備える。オーバーモールド処理の間、弾性部材６９０の一部は孔６９５および６９６内へ延在するが、これは、内部フレーム６７０に対して弾性部材６９０を固定するのに役立つ。さらに、図３５Ａ〜図３５Ｃに示すように、孔６９６は、弾性部材６９０が突出部６７８と外部フレーム６５６に形成されたチャネル６５８との間に配置されるように、内部フレーム６７０の突出部６９０を貫通している。

ポンプ６５０は、弾性部材６９０と外部フレーム６５６のチャネル６５８との間に配置されると共に導入ポート６６０と排出ポート６８２との間で弧状経路(図示する実施形態では円形経路である)に沿って延在する常時閉塞流路７００を備える。以下で説明するように、作動デバイスの作用によって、導入ポート６６０近傍の流路７００内にキャビティが形成されるように、弾性部材６７０と突出部６７８とを、外部フレーム６５６のチャネル６５８から局所的に離れるように引っ張ることができる。これによって真空が生じるが、これによってキャビティ内に流体が引き込まれる。オーバーモールド処理の間、弾性部材６９０の一部はまた、図３５Ａ〜図３５Ｃに示すように、チャネル６５８の外側で外部フレーム６５６に形成された複数の孔７０１に入り込み、それを経て突出する。これは、外部フレーム６５６に対して弾性部材６９０を固定するのに役立ち、しかも流体がポンプ６５０の外部に漏れないように流路７００をシールする。

ポンプ６５０の動作は、図３５Ａ〜図３５Ｄから、さらによく理解し得る。図３５Ａは、流路７００が閉塞された自由状態、すなわち非動作状況でポンプ６５０を示している。被駆動軸１９２は、図３２および図３５Ａ〜図３５Ｃに示すように、タワー６８０の内面６８２の円筒部６８６に対してオフセットしている。被駆動軸１９２は、図１３に示す作動デバイス１７０のモーター１８２の出力シャフト１８４の長手方向中心軸線１８６を中心として回転するとき、ポンプ５５０の稼働中、内部フレーム５５８の内側円筒面５６４に外向き押圧力を加える。タワー６８０はベース部材６７２から片持ち支持されている。したがって、円筒面６８６に被駆動軸１９２によって加えられる力は、ベース部材６７２および少なくとも部分的に突出部６７８を取り囲む弾性部材６９０の対応する部分を、外部フレーム６５６に形成されたチャネル６５８から局所的に引っ張るモーメントを発生させる。これによって流路７００が局所的に開かれ、その中にキャビティが形成される。ポンプ６５０の動作中、突出部６７８と弾性部材６９０の対応する部分は、流路７００内に形成されたキャビティおよびその中の流体が、排出ポート６６２へと導入ポート６６０から伝搬されるように、チャネル６５８内で揺れ動く。

図３５Ｂは、流路７００を局所的に開放し、導入ポート６７２と流体連通状態にあるキャビティ７０２が形成されるポジションにおいて被駆動軸１９２を示している。これによって真空が生じるが、これによって流体の塊７０４が流路７００のキャビティ７０２内に引き込まれる。説明のために、図３５Ｂおよび図３５Ｃでは、被駆動軸１９２は一点鎖線にて示している。図３５Ｃは、被駆動軸１９２が、キャビティ７０２およびその中の流体の塊７０４が排出ポート６６２へと伝搬させられ、キャビティ７０２および流体の塊７０４が排出ポート６６２と流体連通状態となるポジションにある状態で、ポンプ６５０を示している。

本発明のさまざまな実施形態について詳しく説明してきたが、特許請求の範囲の記載によって特定される本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな変更、置き換えおよび改変をなし得ることを理解されたい。それゆえ本発明は、上述した特定の実施形態によって限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって特定されるように限定されるのみである。

１０ 医薬流体投与システム
１２ 進行性キャビティ伝搬ポンプ
１４ 筐体
１６ コントローラー
１８ 管導入口
２０ バッグ
２２ 流体
２４ 管
２６ スパイク
２８ ポート
３０ 管
３２ 管排出口
３４ カテーテル
３６ 腕
５０ 進行性キャビティ伝搬ポンプ
５２ 本体
５４ 第１の部分
５６ 第２の部分
５８ 上面
６０ 下面
６２ 導入ポート
６３,６５ チューブ
６４ 排出ポート
６６ 常時閉塞流路
６８ フランジ
７０ 孔
７２ タブ
７４ 孔
７６ 作動デバイス
７８ リニアアクチュエータ
８０ 作動部材
８８ａ キャビティ
９０ａ 流体の塊

Claims (88)

1. 進行性キャビティ伝搬ポンプであって、
   少なくとも部分的に弾性素材から構成された本体と、
   導入ポートおよび排出ポートであって、それぞれ前記本体に接続された導入ポートおよび排出ポートと、
   前記本体内に形成されかつ前記導入ポートと前記排出ポートとの間で延在する流路であって、この流路の少なくとも一部は常時閉塞されており、前記ポンプが自由状態コンディションにあるときには前記導入ポートは前記排出ポートと流体的に接続されない流路と、
   前記本体に結合された作動デバイスであって、この作動デバイスは、前記流路の前記常時閉塞部分内にキャビティを形成するために前記本体を連続的に変形させることができ、前記キャビティは前記導入ポートと流体連通状態となり、これによって、前記キャビティ内に前記導入ポートから流体の塊を引き込み、そして前記キャビティおよびその中に収容された前記流体の塊を前記排出ポートに向かって伝搬させる作動デバイスと、
   を具備してなることを特徴とする進行性キャビティ伝搬ポンプ。
2. 前記流路は、常時閉塞されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の実質的に直線状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項１に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
3. 前記流路の常時閉塞部分は弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項１に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
4. 前記流路は常時閉塞されており、前記導入ポートから前記排出ポートへと延在し、かつ、前記本体の第１および第２の長手方向に延在する弾性部分の間で横方向に配置されており、前記本体の前記第１および第２の部分は、前記流路が閉塞されたときに互いに当接関係で配置され、かつ、前記キャビティを形成すると共に前記キャビティおよびその中の前記流体を前記排出ポートへと伝搬させるために前記ポンプの動作中は局所的に互いに分離可能であることを特徴とする請求項１に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
5. 前記常時閉塞流路は実質的に直線状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項４に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
6. 前記第１および第２の本体部分の一方は、静止構造体に対して取り付けられるよう構成されており、
   前記作動デバイスは、前記本体の前記第１および第２の部分の他方に対して連結されていることを特徴とする請求項４に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
7. 前記作動デバイスは複数のリニアアクチュエータを具備してなり、前記リニアアクチュエータのそれぞれは、前記本体の前記第１および第２の部分の一方に対して連結されており、
   前記本体の前記第１および第２の部分のうちの他方は、静止構造体に対して取り付けられるよう構成されていることを特徴とする請求項４に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
8. 前記リニアアクチュエータのそれぞれはステップモーターを具備してなることを特徴とする請求項７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
9. 前記リニアアクチュエータのそれぞれはカムを具備してなることを特徴とする請求項７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
10. 前記リニアアクチュエータのそれぞれは、電気活性ポリマーからなるブロックを具備してなることを特徴とする請求項７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
11. 前記作動デバイスはさらに、複数の作動部材を具備してなり、
    前記作動部材のそれぞれは、前記本体の前記第１および第２の部分の一方に対して、その一端において連結されており、かつ、前記リニアアクチュエータの一方に対して、その他端において連結されていることを特徴とする請求項７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
12. 前記本体の前記第１の部分は、前記本体の前記第１の部分の移動に抗するために静止構造体に対して取り付けられるよう構成されたフランジを備え、
    前記本体の前記第２の部分は、複数の長手方向に離間したタブを備え、
    前記作動デバイスは複数のリニアアクチュエータを備え、このアクチュエータのぞれぞれは前記タブの一つに連結されており、前記リニアアクチュエータは、前記キャビティおよびその中の前記流体の塊を前記排出ポートへと伝搬させるために前記タブを押し引きするようプログラム可能であることを特徴とする請求項４に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
13. 前記本体は、
    熱可塑性素材からなるフレームと、
    前記フレーム上にオーバーモールドされた弾性部材と、を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
14. 前記流路は常時閉塞されており、前記フレームと前記弾性部材との間で横向きに配置されており、かつ、前記導入ポートから前記排出ポートへと実質的に直線状の経路に沿って延在しており、
    前記作動デバイスは前記フレームおよび前記弾性部材に対して連結されてなると共に、複数の長手方向に離間した位置で前記フレームから離れるように前記弾性部材を連続的に引っ張ることが可能であり、これによって、前記キャビティが形成され、かつ、前記キャビティおよびその中の前記流体の塊が前記排出ポートまで伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項１３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
15. 前記フレームは、第１および第２の横方向に離間したフランジと、この第１および第２のフランジを相互接続すると共にキャビティを形成する連結部材と、を備えることを特徴とする請求項１３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
16. 前記弾性部材は、第１および第２の横方向に離間したフランジと、前記弾性部材の前記第１および第２のフランジ間に横向きに配置されかつ前記弾性部材の前記第１および第２のフランジから離れるように延在する中央部分と、を備え、この中央部分は、前記弾性部材の前記第１および第２の部分と一体であり、
    前記弾性部材の前記第１のフランジは、前記フレームの前記第１のフランジと包囲関係で配置されており、前記弾性部材の前記第２のフランジは前記フレームの前記第２のフランジと包囲関係で配置されており、かつ、前記弾性部材の前記中央部分は、前記フレームの前記連結部材によって形成された前記キャビティ内へ突出していることを特徴とする請求項１５に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
17. 前記フレームの前記第１のフランジは複数の長手方向に離間したタブを具備してなり、
    前記弾性部材の前記第１のフランジは複数の長手方向に離間したタブを具備してなり、前記弾性部材の前記タブのそれぞれは、前記フレームの前記タブの一つと包囲関係で配置されており、
    前記作動デバイスは複数のリニアアクチュエータを具備してなり、それぞれが、前記フレームの前記タブの一つおよび前記本体の前記タブの対応する一つと連結されており、前記リニアアクチュエータは、前記流路が局所的に開くよう前記弾性部材を局所的に変形させることができるようになっていることを特徴とする請求項１５に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
18. 前記流路は常時閉塞されており、前記本体内に配置されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の円形経路に沿って延在していることを特徴とする請求項１に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
19. 前記本体は静止構造体に対して取り付けられるよう構成されており、前記本体は、それ自身に形成された中央配置孔を備え、
    前記作動デバイスは、前記孔内に配置された被駆動軸を備え、
    前記被駆動軸は、前記ポンプの動作中、前記孔に対してオフセットした円運動で回転し、これによって前記キャビティが形成され、かつ、その中に収容された前記流体の塊と共に、前記排出ポートへと伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項１８に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
20. 前記被駆動軸は第１の長手方向中心軸線を含み、
    前記作動デバイスはさらに、第２の長手方向中心軸線を中心として回転可能な出力シャフトを有するモーターを含み、
    前記出力シャフトは前記被駆動軸に連結されてなると共に前記第２の長手方向中心軸線は前記第１の長手方向中心軸線に対してオフセットしており、前記被駆動軸は前記ポンプの動作中に前記第２の長手方向中心軸線の周りを回転し、これによってキャビティを形成すると共に、前記キャビティとその中の前記流体の塊を前記排出ポートへと伝搬させるようになっていることを特徴とする請求項１９に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
21. 前記作動デバイスはさらに、それと共に回転するための前記出力シャフトに連結された連結部材を具備してなり、かつ、
    前記被駆動軸は前記連結部材に配設されており、かつ、前記連結部材に対して静止状態であることを特徴とする請求項２０に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
22. 前記本体内に配置された第１の開放管路をさらに具備してなり、前記第１の開放管路は近位および遠位端部を有しており、
    前記流路は、前記導入ポートの近傍に配置された近位端部と、前記第１の開放管路の近位端部の近傍に配置された遠位端部と、を有する第１の常時閉塞流路を具備してなり、
    前記第１の開放管路の前記遠位端部は、前記排出ポートの近傍に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
23. 近位端部および遠位端部を有する第２の常時閉塞流路であって、前記遠位端部は前記排出ポートの近傍に配置されている第２の常時閉塞流路と、
    前記本体内に配置されると共に近位端部および遠位端部を有する第２の開放管路であって、前記第２の開放管路の前記近位端部は前記導入ポートの近傍に配置されており、かつ、前記遠位端部は前記第２の常時閉塞流路の前記近位端部の近傍に配置されている第２の開放管路と、をさらに具備してなることを特徴とする請求項２２に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
24. 前記本体は静止構造体に配設されるよう構成されており、前記本体はそれ自体に形成された中央配置孔を備え、
    前記作動デバイスは、前記孔内に配置された被駆動軸を含み、
    前記キャビティは、前記第１の常時閉塞流路内に配置された第１のキャビティを具備してなり、
    前記被駆動軸は前記ポンプの動作中に前記孔に対してオフセットした円運動で回転し、前記被駆動軸の回転の第１の部分の間は前記第１のキャビティが形成されると共に、その中に収容された前記流体の塊と共に前記排出ポートへと伝搬させられ、かつ、前記被駆動軸の回転の第２の部分の間は第２のキャビティが前記第２の常時閉塞流路内に形成され、前記第２のキャビティ内に流体の第２の塊を引き込み、そして前記第２のキャビティおよびその中に収容された流体の前記第２の塊は前記排出ポートへと伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項２３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
25. 前記第１および第２の常時閉塞流路は弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項２３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
26. 前記第１および第２の常時閉塞流路はそれぞれ、円の一部を描く経路に沿って延在していることを特徴とする請求項２３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
27. 前記本体は、第１の熱可塑性素材および弾性部材からなる外部フレームを具備してなり、前記弾性部材は前記外部フレーム上にオーバーモールドされており、
    前記本体はさらに、第２の熱可塑性素材からなる内部フレームを具備してなり、前記内部フレームは前記弾性部材と係合していることを特徴とする請求項１に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
28. 前記流路は常時閉塞されており、前記弾性部材と外部フレームとの間に配置されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項２７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
29. 前記弧状経路は円形経路であることを特徴とする請求項２８に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
30. 前記外部フレームは、静止構造体に対して取り付けられるよう構成された外側フランジと、前記外側フランジに対して連結された内側ハブと、を備え、前記内側ハブは内側円筒面を備えており、
    前記流路は常時閉塞されており、かつ、前記外部フレームの前記内側ハブの前記内側円筒形面と、前記弾性部材との間で、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項２７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
31. 前記導入ポートおよび前記排出ポートは、前記外部フレームに対して接続されており、かつ、前記外部フレームの前記内側ハブの前記内側円筒面を経て延在していることを特徴とする請求項２７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
32. 前記弾性部材は、この弾性部材を経て延在する中央配置孔を備える内側ハブを備え、
    前記弾性部材はさらに、リムと、前記ハブと前記リムとの間で延在する複数の円周方向に離間したスポークと、を備え、
    前記ハブ、スポークおよびリムは、第１の形状を有する複数の周方向に離間したキャビティを形成し、
    前記内部フレームは、前記キャビティの前記第１の形状と相補的な第２の形状を有する複数の周方向に離間した係合部材を備え、前記係合部材のそれぞれは前記キャビティの一つの中に配置されていることを特徴とする請求項２８に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
33. 前記内部フレームの前記係合部材は、第１の直径を有する不連続な円筒面を形成し、
    前記リムは、第２の直径を有する不連続な内面を備え、
    前記第１の直径は前記第２の直径よりも大きなものであることを特徴とする請求項３２に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
34. 前記流路は常時閉塞されており、かつ、前記弾性部材と前記外部フレームとの間の配置されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在しており、
    前記内部フレームは、それ自身に形成された中央配置孔を備え、
    前記作動デバイスは、前記内部フレームの前記孔内に配置された被駆動軸を含み、
    前記被駆動軸は前記内部フレームの前記孔に対してオフセットした円運動で回転し、かつ、前記ポンプの動作中には前記被駆動軸は前記内部フレームと接触係合状態となり、これによって、前記弾性部材は前記導入ポート近傍のポジションで前記外部フレームから離間するように引っ張られ、前記キャビティが形成されると共に前記キャビティ内に前記導入ポートから前記流体の塊が引き込まれ、かつ、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体の塊は前記排出ポートへと円形経路に沿って伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項２７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
35. 前記本体は、第１の熱可塑性素材からなる外部フレームと、第２の熱可塑性素材からなる内部フレームとを具備してなり、前記外部フレームは前記内部フレームと包囲関係で配置されており、
    前記本体はさらに、前記外部フレームおよび前記内部フレーム上にオーバーモールドされた弾性部材を具備してなることを特徴とする請求項１に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
36. 前記弾性部材は前記内部フレームと前記外部フレームとの間に配置されており、
    前記流路は常時閉塞されており、かつ、前記弾性部材と前記外部フレームとの間の配置されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項３５に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
37. 前記外部フレームは、静止構造体に対して取り付けられるよう構成された環状外側フランジと、前記環状外側フランジに対して連結された内側ハブと、を備え、前記内側ハブは内側円筒面を備えており、
    前記流路は常時閉塞されており、かつ、前記弾性部材と前記外部フレームの前記ハブの前記内側円筒形面との間で前記導入ポートと前記排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項３５に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
38. 前記流路は常時閉塞されており、かつ、前記弾性部材と前記外部フレームとの間に配置されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在しており、
    前記内部フレームは、それ自身に形成された中央配置孔を備え、
    前記作動デバイスは、前記内部フレームの前記孔内に配置された被駆動軸を含み、
    前記被駆動軸は前記内部フレームの前記孔に対してオフセットした円運動で回転し、かつ、前記ポンプの動作中には前記被駆動軸は前記内部フレームと接触係合状態となり、これによって、前記弾性部材は前記導入ポート近傍のポジションで前記外部フレームから離間するように引っ張られ、前記キャビティが形成されると共に前記キャビティ内に前記導入ポートから前記流体の塊が引き込まれ、かつ、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体の塊は前記排出ポートへと円形経路に沿って伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項３５に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
39. 前記外部フレームは静止構造体に対して取り付けられるよう構成された環状フランジと、前記環状フランジに対して連結された内側ハブと、を備え、前記内側ハブは内側円筒面を備えており、
    前記内部フレームは環状フランジを備え、
    前記弾性部材は、前記内部フレームの前記環状フランジと前記外部フレームの前記内側ハブの前記内側円筒面との間に配置されており、
    前記流路は常時閉塞されており、かつ、前記弾性部材と前記外部フレームの前記内側ハブの前記内側円筒面との間で前記導入ポートと前記排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項３５に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
40. 前記内部フレームの前記環状フランジは、それ自身に形成されかつそれを貫通して延在する複数の孔を備え、
    前記弾性部材は、前記内部フレームの前記環状フランジの複数の孔の少なくともいくつかの中へ延在していることを特徴とする請求項３９に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
41. 前記本体は、熱可塑性素材からなる内部フレームと、前記内部フレーム上にオーバーモールドされた第１の弾性部材とを具備してなる第１のサブアセンブリを含むことを特徴とする請求項１に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
42. 前記本体は、それ自身に形成されかつそれを貫通して延在する中央配置孔を有する外部フレームを具備してなる第２のサブアセンブリを含み、前記第２のサブアセンブリはさらに、前記第１のサブアセンブリを具備してなり、前記第１のサブアセンブリは前記外部フレームに形成された前記孔内に配置されており、かつ、前記外部フレームと接触係合状態となっており、
    前記流路は常時閉塞されており、かつ、前記第１の弾性部材と前記外部フレームとの間で前記導入ポートと前記排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項４１に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
43. 前記本体はさらに、前記第２のサブアセンブリ上にオーバーモールドされた第２の弾性部材を備え、
    前記第２の弾性部材が、前記ポンプの前記本体の外部に前記常時閉塞流路から流体が漏れるのを阻止するようになっていることを特徴とする請求項４２に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
44. 前記外部フレームは、前記中央配置孔の外側に配置された複数の相対的に小さな孔を含み、
    前記第２の弾性部材は、前記複数の相対的に小さな孔内へと延在していることを特徴とする請求項４３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
45. 前記内部フレームは、それを貫通して延在する中央配置孔を備え、
    前記作動デバイスは前記内部フレームの前記孔内に配置された被駆動軸を備え、
    前記被駆動軸は前記内部フレームの前記孔に対してオフセットした円運動で回転し、かつ、前記ポンプの動作中には前記被駆動軸は前記内部フレームと接触係合状態となり、これによって、前記第１の弾性部材は前記導入ポート近傍のポジションで前記外部フレームから離間するように引っ張られ、前記キャビティが形成されると共に前記キャビティ内に前記導入ポートから前記流体の塊が引き込まれ、かつ、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体の塊は前記排出ポートへと円形経路に沿って伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項４２に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
46. 前記本体は、
    第１の熱可塑性素材からなる外部フレームであって、この外部フレームはそれ自身に形成されたチャネルを有し、前記導入ポートおよび前記排出ポートは前記チャネルと流体連通状態となっており、前記チャネルは前記導入ポートと前記排出ポートとの間の円形経路に沿って延在している外部フレームと、
    第２の熱可塑性素材からなる内部フレームであって、この内部フレームは、ベース部材と、このベース部材と一体であってかつ前記ベース部材から離れるように延在するタワーと、前記ベース部材と一体であってかつ前記ベース部材から離れるように延在する突出部と、を含み、前記突出部は前記チャネル内に配置されている内部フレームと、
    前記内側および外部フレーム上にオーバーモールドされた弾性部材であって、この弾性部材は前記内部フレームの前記突出部と前記外部フレームの前記チャネルとの間に配置されている弾性部材と、
    を具備してなり、
    前記流路は、常時閉塞されており、前記弾性部材と前記外部フレームの前記チャネルとの間に配置されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の円形経路に沿って延在していることを特徴とする請求項１に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
47. 前記タワーは中空であって、かつ、内面を含み、
    前記作動デバイスは、前記タワー内に延在すると共に前記タワーの前記内面と係合する被駆動軸を含み、
    前記ポンプの動作中の前記被駆動軸の前記タワーの前記内面との係合によって、前記突出部は前記外部フレームの前記チャネル内で揺り動かされ、かつ、前記突出部と前記チャネルとの間に配置された前記弾性部材が前記チャネルから離れるように引っ張られ、これによって、前記キャビティが形成されると共に、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体の塊は前記排出ポートへと伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項４６に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
48. 前記タワーの前記内面は、前記被駆動軸を収容する円筒部分を備えることを特徴とする請求項４７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
49. 前記タワーの前記内面はさらに、前記円筒部分から離れるように延在するテーパー状部分を備えることを特徴とする請求項４８に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
50. 前記ベース部材は第１および第２の表面を備え、前記タワーは前記第１の表面から離れるように延在すると共に前記突出部は前記第２の表面から離れるように延在することを特徴とする請求項４６に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
51. 前記内部フレームの前記ベース部は、それ自身に形成された複数の孔を備え、
    前記弾性部材は、前記孔の少なくとも一部内へと延在していることを特徴とする請求項４６に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
52. 前記弾性部材は中央孔を有する環状部材であり、
    前記被駆動軸は、前記弾性部材の前記中央穴を貫通し、前記内部フレームの前記タワー内へと延在していることを特徴とする請求項４７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
53. 進行性キャビティ伝搬ポンプであって、
    少なくとも部分的に弾性素材から構成された本体と、
    導入ポートおよび排出ポートであって、それぞれ前記本体に接続された導入ポートおよび排出ポートと、
    前記本体内に形成されかつ前記導入ポートと前記排出ポートとの間で延在する流路であって、この流路の少なくとも一部は常時閉塞されており、前記ポンプが自由状態コンディションにあるときには前記導入ポートは前記排出ポートと流体的に切り離される流路と、
    前記流路の前記常時閉塞部分内にキャビティを形成するために前記本体を連続的に変形させるための手段であって、前記キャビティは前記導入ポートと流体連通状態となり、これによって、前記キャビティ内に前記導入ポートから流体の塊を引き込み、そして前記キャビティおよびその中に収容された前記流体塊を前記排出ポートに向かって伝搬させる手段と、
    を具備してなることを特徴とする進行性キャビティ伝搬ポンプ。
54. 前記流路は、常時閉塞されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の実質的に直線状の経路に沿って延在していることを特徴とする請求項５３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
55. 前記流路の常時閉塞部分は弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項５３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
56. 前記流路は常時閉塞されており、前記導入ポートから前記排出ポートへと延在し、かつ、前記本体の第１および第２の長手方向に延在する弾性部分の間で横方向に配置されており、前記本体の前記第１および第２の部分は、前記流路が閉塞されたときに互いに当接関係で配置され、かつ、前記キャビティを形成すると共に前記キャビティおよびその中の前記流体を前記排出ポートへと伝搬させるために前記ポンプの動作中は局所的に互いに分離可能であることを特徴とする請求項５３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
57. 前記常時閉塞流路は実質的に直線状の経路に沿って延在していることを特徴とする請求項５６に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
58. 前記第１および第２の本体部分の一方は、静止構造体に対して取り付けられるよう構成されており、
    前記本体を連続的に変形させるための前記手段は、前記本体の前記第１および第２の部分の他方に対して接続されていることを特徴とする請求項５６に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
59. 前記本体を連続的に変形させるための前記手段は複数のリニアアクチュエータを具備してなり、前記リニアアクチュエータのそれぞれは、前記本体の前記第１および第２の部分の一方に対して連結されており、
    前記本体の前記第１および第２の部分のうちの他方は、静止構造体に対して取り付けられるよう構成されていることを特徴とする請求項５６に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
60. 前記本体は、
    熱可塑性素材からなるフレームと、
    前記フレーム上にオーバーモールドされた弾性部材と、を具備してなることを特徴とする請求項５３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
61. 前記流路は常時閉塞されており、前記フレームと前記弾性部材との間で横方向に配置されており、かつ、前記導入ポートから前記排出ポートへと実質的に直線状の経路に沿って延在しており、
    前記本体を連続的に変形させるための前記手段は前記フレームおよび前記弾性部材に対して連結されてなると共に、複数の長手方向に離間した位置で前記フレームから離れるように前記弾性部材を連続的に引っ張ることが可能であり、これによって、前記キャビティが形成され、かつ、前記キャビティおよびその中の前記流体の塊が前記排出ポートまで伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項６０に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
62. 前記流路は常時閉塞されており、前記本体内に配置されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の円形経路に沿って延在していることを特徴とする請求項５３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
63. 前記本体は静止構造体に配設されるよう構成されており、前記本体はそれ自体に形成された中央配置孔を備え、
    前記本体を連続的に変形させるための前記手段は、前記孔内に配置された被駆動軸を含み、
    前記被駆動軸は、前記ポンプの動作中、前記孔に対してオフセットした円運動で回転し、これによって前記キャビティが形成され、かつ、その中に収容された前記流体の塊と共に、前記排出ポートへと伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項６２に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
64. 前記被駆動軸は第１の長手方向中心軸線を含み、
    前記本体を連続的に変形させるための前記手段はさらに、第２の長手方向中心軸線を中心として回転可能な出力シャフトを有するモーターを含み、
    前記出力シャフトは前記被駆動軸に連結されてなると共に前記第２の長手方向中心軸線は前記第１の長手方向中心軸線に対してオフセットしており、前記被駆動軸は前記ポンプの動作中に前記第２の長手方向中心軸線の周りを回転し、これによって前記キャビティを形成し、かつ、前記キャビティと、その中の前記流体の塊とを前記排出ポートへと伝搬させるようになっていることを特徴とする請求項６３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
65. 前記本体内に配置された第１の開放管路をさらに具備してなり、前記第１の開放管路は近位および遠位端部を有しており、
    前記流路は、前記導入ポートの近傍に配置された近位端部と、前記第１の開放管路の近位端部の近傍に配置された遠位端部と、を有する第１の常時閉塞流路を具備してなり、
    前記第１の開放管路の前記遠位端部は、前記排出ポートの近傍に配置されていることを特徴とする請求項５３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
66. 近位端部および遠位端部を有する第２の常時閉塞流路であって、前記遠位端部は前記排出ポートの近傍に配置されている第２の常時閉塞流路と、
    前記本体内に配置されると共に近位端部および遠位端部を有する第２の開放管路であって、前記第２の開放管路の前記近位端部は前記導入ポートの近傍に配置されており、かつ、前記遠位端部は前記第２の常時閉塞流路の前記近位端部の近傍に配置されている第２の開放管路と、をさらに具備してなることを特徴とする請求項６５に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
67. 前記本体は静止構造体に配設されるよう構成されており、前記本体はそれ自体に形成された中央配置孔を備え、
    前記本体を連続的に変形させるための手段は、前記孔内に配置された被駆動軸を含み、
    前記キャビティは、前記第１の常時閉塞流路内に配置された第１のキャビティを具備してなり、
    前記被駆動軸は前記ポンプの動作中に前記孔に対してオフセットした円運動で回転し、前記被駆動軸の回転の第１の部分の間は前記第１のキャビティが形成されると共に、その中に収容された前記流体の塊と共に前記排出ポートへと伝搬させられ、かつ、前記被駆動軸の回転の第２の部分の間は第２のキャビティが前記第２の常時閉塞流路内に形成され、前記第２のキャビティ内に流体の第２の塊を引き込み、そして前記第２のキャビティおよびその中に収容された流体の前記第２の塊は前記排出ポートへと伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項６６に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
68. 前記第１および第２の常時閉塞流路は弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項６６に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
69. 前記本体は、第１の熱可塑性素材および弾性部材からなる外部フレームを具備してなり、前記弾性部材は前記外部フレーム上にオーバーモールドされており、
    前記本体はさらに、第２の熱可塑性素材からなる内部フレームを具備してなり、前記内部フレームは前記弾性部材と係合していることを特徴とする請求項５３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
70. 前記流路は常時閉塞されており、前記弾性部材と外部フレームとの間に配置されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項６９に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
71. 前記弧状経路は円形経路であることを特徴とする請求項７０に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
72. 前記弾性部材は、この弾性部材を経て延在する中央配置孔を備える内側ハブを備え、
    前記弾性部材はさらに、リムと、前記ハブと前記リムとの間で延在する複数の周方向に離間したスポークと、を備え、
    前記ハブ、スポークおよびリムは、第１の形状を有する複数の周方向に離間したキャビティを形成し、
    前記内部フレームは、前記キャビティの前記第１の形状と相補的な第２の形状を有する複数の周方向に離間した係合部材を備え、前記係合部材のそれぞれは前記キャビティの一つの中に配置されていることを特徴とする請求項７０に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
73. 前記内部フレームの前記係合部材は、第１の直径を有する不連続な円筒面を形成し、
    前記リムは、第２の直径を有する不連続な内面を備え、
    前記第１の直径は前記第２の直径よりも大きなものであることを特徴とする請求項７２に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
74. 前記本体は、第１の熱可塑性素材からなる外部フレームと、第２の熱可塑性素材からなる内部フレームとを具備してなり、前記外部フレームは前記内部フレームと包囲関係で配置されており、
    前記本体はさらに、前記外部フレームおよび前記内部フレーム上にオーバーモールドされた弾性部材を具備してなることを特徴とする請求項５３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
75. 前記流路は常時閉塞されており、かつ、前記弾性部材と前記外部フレームとの間の配置されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在しており、
    前記内部フレームは、それ自身に形成された中央配置孔を備え、
    前記本体を連続的に変形させるための前記手段は、前記内部フレームの前記孔内に配置された被駆動軸を含み、
    前記被駆動軸は前記内部フレームの前記孔に対してオフセットした円運動で回転し、かつ、前記ポンプの動作中には前記被駆動軸は前記内部フレームと接触係合状態となり、これによって、前記弾性部材は前記導入ポート近傍のポジションで前記外部フレームから離間するように引っ張られ、前記キャビティが形成されると共に前記キャビティ内に前記導入ポートから前記流体の塊が引き込まれ、かつ、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体の塊は前記排出ポートへと円形経路に沿って伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項７４に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
76. 前記本体は、熱可塑性素材からなる内部フレームと、前記内部フレーム上にオーバーモールドされた第１の弾性部材とを具備してなる第１のサブアセンブリを含むことを特徴とする請求項５３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
77. 前記本体は、それ自身に形成されかつそれを貫通して延在する中央配置孔を有する外部フレームを具備してなる第２のサブアセンブリを含み、前記第２のサブアセンブリはさらに、前記第１のサブアセンブリを具備してなり、前記第１のサブアセンブリは前記外部フレームに形成された前記孔内に配置されており、かつ、前記外部フレームと接触係合状態となっており、
    前記流路は常時閉塞されており、かつ、前記第１の弾性部材と前記外部フレームとの間で前記導入ポートと前記排出ポートとの間の弧状経路に沿って延在していることを特徴とする請求項７６に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
78. 前記本体はさらに、前記第２のサブアセンブリ上にオーバーモールドされた第２の弾性部材を備え、
    前記第２の弾性部材が、前記ポンプの前記本体の外部に前記常時閉塞流路から流体が漏れるのを阻止するようになっていることを特徴とする請求項７７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
79. 前記内部フレームは、それを貫通して延在する中央配置孔を備え、
    前記本体を連続的に変形させるための前記手段は前記内部フレームの前記孔内に配置された被駆動軸を備え、
    前記被駆動軸は前記内部フレームの前記孔に対してオフセットした円運動で回転し、かつ、前記ポンプの動作中には前記被駆動軸は前記内部フレームと接触係合状態となり、これによって、前記弾性部材は前記導入ポート近傍のポジションで前記外部フレームから離間するように引っ張られ、前記キャビティが形成されると共に前記キャビティ内に前記導入ポートから前記流体の塊が引き込まれ、かつ、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体の塊は前記排出ポートへと円形経路に沿って伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項７７に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
80. 前記本体は、
    第１の熱可塑性素材からなる外部フレームであって、この外部フレームはそれ自身に形成されたチャネルを有し、前記導入ポートおよび前記排出ポートは前記チャネルと流体連通状態となっており、前記チャネルは前記導入ポートと前記排出ポートとの間の円形経路に沿って延在している外部フレームと、
    第２の熱可塑性素材からなる内部フレームであって、この内部フレームは、ベース部材と、このベース部材と一体であってかつ前記ベース部材から離れるよう長手方向に延在するタワーと、前記ベース部材と一体であってかつ前記ベース部材から離れるように延在する突出部と、を含み、前記突出部は前記チャネル内に配置されている内部フレームと、
    前記内側および外部フレーム上にオーバーモールドされた弾性部材であって、この弾性部材は前記内部フレームの前記突出部と前記外部フレームの前記チャネルとの間に配置されている弾性部材と、
    を具備してなり、
    前記流路は、常時閉塞されており、前記弾性部材と前記外部フレームの前記チャネルとの間に配置されており、かつ、前記導入ポートと前記排出ポートとの間の円形経路に沿って延在していることを特徴とする請求項５３に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
81. 前記タワーは中空であって、かつ、内面を含み、
    前記本体を連続的に変形させるための前記手段は、前記タワー内に延在すると共に前記タワーの前記内面と係合する被駆動軸を含み、
    前記ポンプの動作中の前記被駆動軸の前記タワーの前記内面との係合によって、前記突出部は前記外部フレームの前記チャネル内で揺り動かされ、かつ、前記突出部と前記チャネルとの間に配置された前記弾性部材が前記チャネルから離れるように引っ張られ、これによって、前記キャビティが形成されると共に、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体の塊は前記排出ポートへと伝搬させられるようになっていることを特徴とする請求項８０に記載の進行性キャビティ伝搬ポンプ。
82. 進行性キャビティ伝搬ポンプであって、
    少なくとも部分的に弾性素材から構成された本体と、
    導入ポートおよび排出ポートであって、それぞれ前記本体に接続された導入ポートおよび排出ポートと、
    前記本体内に形成されかつ前記導入ポートと前記排出ポートとの間で延在する流路であって、この流路の少なくとも一部は常時閉塞されており、前記ポンプが自由状態コンディションにあるときには前記導入ポートは前記排出ポートと流体的に切り離される流路と、
    を具備してなり、
    前記本体は、前記導入ポートと流体連通状態にある前記流路の前記常時閉塞部分内にキャビティを形成するために連続的に変形させられ、これによって前記キャビティ内に前記導入ポートから流体を引き込み、かつ、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体の塊を前記排出ポートに向かって伝搬させるようになっていることを特徴とする進行性キャビティ伝搬ポンプ。
83. 流体を送り込むための方法であって、
    流路の少なくとも一部が常時閉塞されている状態でポンプ本体内に流路を付与するステップと、
    前記ポンプ本体に流体導入ポートと排出ポートとを接続するステップと、
    前記流路の前記常時閉塞流路内にキャビティを形成するために前記ポンプ本体を連続的に変形させ、前記キャビティ内に前記導入ポートから流体を引き込み、かつ、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体を前記排出ポートに向かって伝搬させるステップと、
    を具備することを特徴とする方法。
84. 前記キャビティを形成し、かつ、前記排出ポートに向かって、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体を伝搬させるために、前記本体の第２の弾性部分から前記本体の第１の弾性部分を連続的に分離させることをさらに具備することを特徴とする請求項８３に記載の方法。
85. 前記キャビティを形成し、かつ、前記排出ポートに向かって、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体を伝搬させるために、前記本体の熱可塑性部分から前記本体の弾性部分を連続的に分離させることをさらに具備することを特徴とする請求項８３に記載の方法。
86. 前記流路は常時閉塞され、かつ、実質的に直線状経路に沿って延在するものであり、
    前記導入ポートから前記排出ポートまで前記実質的に直線状経路に沿って、前記常時閉塞流路を経て、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体を伝搬させることをさらに具備することを特徴とする請求項８３に記載の方法。
87. 前記流路は常時閉塞され、かつ、弧状経路に沿って延在するものであり、
    前記導入ポートから前記排出ポートまで前記弧状経路に沿って、前記常時閉塞流路を経て、前記キャビティおよびその中に収容された前記流体を伝搬させることをさらに具備することを特徴とする請求項８３に記載の方法。
88. 前記導入ポートに対して流体源を流体的に接続することと、
    患者に対して接続された配管システムに対して前記排出ポートを流体的に接続することと、
    前記患者に対して前記流体を送り込むことと、
    をさらに具備することを特徴とする請求項８３に記載の方法。

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