JP2022542402A - 固定容積型ポンプの内部の流れを電子的に調整するための機構 - Google Patents

Abstract

本発明は、ポンプ及びモータのための角度調整機構であって、ベース及びリニアアクチュエータを備えている角度調整機構に関する。ベースは、モータに取り付けられている上側部分と、ポンプに取り付けられている下側部分と、上側ベース部分を下側ベース部分に対して回動可能に移動させるためのヒンジとを有している。リニアアクチュエータは、モータを上側ベース部分に取り付けている取付板に取り付けられている。リニアアクチュエータは、ヒンジを中心として回動するように、且つ、上側ベース部分としたが和ベース部分とが成す角度を変化させるように、可撓性部材を駆動するか、又は歯車若しくはウォームネジに接続されている。

Description

本願は、２０１９年７月３１日に出願された米国仮特許出願第６２／８８１，０８６号明細書に基づく優先権を主張する。

本発明は、少量の流体を正確な流量で吐出するために利用されるポンプに関する。特に、本発明は、低流量でポンプから流体を吐出することを電子的に調整するための機構に関する。

駆動モータとポンプヘッドの間に挿置されている、一般にベースと呼称される特有の取付手段を中心に有している一連の無弁ポンプが、本発明の技術分野において知られている。これらベースは、典型的には射出成形されたプラスチック材料から成り、上側ベース部分を下側ベース部分から分離するための一体型ヒンジを備えている。上側ベース部分は、一体型ヒンジの撓みによって下側ベース部分に対して傾斜させることができる。上側ベース部分と下側ベース部分との相対的な角度が、１回転当たりのポンプ出力量を決定する。この機構全体は、本出願の出願人が出願人である特許文献１、特許文献２、及び特許文献３に従前に記載されている。これら特許文献はそれぞれ、その全体が本明細書に組み込まれている。

従来、角度を調整及び設定するための方法は、ベースの中心軸の反対側に位置決めされた当該ベースの２つの部分において回動ピンと係合している調整ネジによって実現されている。また、特定の用途では、１回転当たりの目標出力が同一である複数のポンプが必要とされる。このことは、調整ネジ及び回動ピンの代替として固定リンク手段を採用することによって実現される。固定リンクは、プラスチック樹脂から射出成形され、当該固定リンクを成形するためのツールによって様々な長さとすることができるので、様々な目標揚水量が安定して実現される。調整ネジ及び固定リンクの利点の組み合わせを提供する偏心ブッシュが、特許文献３に開示されている。

上側ベース部分と下側ベース部分とが成す角度を調整することによって１回転当たりの出力量を変化させるための従来からの方法はいずれも、手動調整を要する。このために、従来技術に基づくポンプは、一般に、１回転当たりの吐出量が１つに固定されている利用においてのみ有用であった。

しかしながら、１回転当たりの出力量を電子的に調整可能であることが有益な用途も存在する。これにより、電子システムは、人手を介さず、これらポンプを調整可能となる。特許文献４は、ベースの角度を電子的に調整するための方法を開示している。しかしながら、当該特許文献開示される装置は、直線運動を角度運動に変換するために高剛性部材を利用する。これにより、直線運動に対する角度運動が変化するので、ベースの２つの部分が成す角度を調整するために必要な直線運動を定義する場合に複雑な関係となる。

さらに、ピストンをモータシャフトに連結する機構の性質上、出力量は、モータを一定速度で回転させた場合であっても一定ではない。

むしろ、ポンプヘッドを通過する流量は正弦曲線を描き、出口ポートへの吐出が正弦波の正の部分に対応し、入口ポートからの吸引が当該正弦波の負の部分に対応する。

しかしながら、吐出の正弦波的な性質を許容することはできず、流量が一定であることが望まれる用途も存在する。このような場合には、従来からのシリンジポンプが、容易に一定流量の供給を実現することができるので、一般に好まれる。

また、ポンプが少量の吐出のために利用される用途も存在する。このことは、流体源からポンプ及び吐出先端部（dispense tip）に至る配管に呼び水を入れるのに相当の時間を要することを時に意味する。

特定の場合には、ポンプは、液体をプローブの先端部に液体を取り込み、取り込んだ液体の一部を他の容器に吐出するために利用される。固定容積型ポンプは、吸引のためにモータを逆回転させることによって、このような場合に利用可能となる。しかしながら、固定容積型ポンプの設計上、吸引量は、校正された吐出量と同一でない場合がある。

従来からのシリンジポンプの他の欠点としては、リニアアクチュエータが、プランジャーを移動させることによって液体をバレルに引き込んだり、バレルから押し出したりするために利用されることが挙げられる。シリンジポンプの精度は、一般にシリンジバレルの大きさに関連する。シリンジバレルが大きい程、シリンジバレルの精度や精密さが低くなる。少量の吐出や吸引において高い精度を得るためには、より小さいバレルを利用する必要がある。このことは、シリンジポンプ内で移動する直線距離の信頼し得る最小の増分が、移動する液体の容積に関連することに起因する。シリンジが大きくなるに従って、直線距離の増分は、より大きい液体の容積に関連する。

従来からのポンプのさらなる欠点としては、当該ポンプに呼び水を入れることの必要性に関連する。呼び水を入れるための時間を短縮し、シリンジポンプの利用を可能な限り制限するために、システムは、シリンジポンプと共にプライミングポンプを含んでいる場合がある。プライミングポンプは、シリンジポンプと比較して迅速に配管を充填し、シリンジポンプの必要な点検の間隔を伸ばすために、シリンジポンプの利用を制限する。

従って、固定容積型ポンプの１回転当たりの出力量を遠隔調整するための手段を提供することが望ましい。さらに、固定容積型ポンプの正弦波出力の制約を克服し、１回転当たりの出力量を変化させることができる機構を提供することがさらに望ましい。また、固定容積型ポンプの吐出量に対して変動する吸引量という問題を克服すること、及び、呼び水を注入する機能（priming capabilities）を備えつつ、シリンジポンプのバレルの大きさに関する精度の制約を克服することが望ましい。

米国特許第５０２０９８０号明細書 米国特許第４９４１８０９号明細書 米国特許出願公開第２０１６／０２４５２７５号明細書 米国特許第７７０８５３５号明細書

本発明の第１の実施例は、ポンプ及びモータのための電子角度調整機構を提供する。電子角度調整機構は、一般に、ベースとリニアアクチュエータと可撓性部材とを含んでいる。ベースは、モータを取り付けるためのモータフランジと、ポンプを取り付けるためのポンプフランジであって、モータフランジの反対側に位置するポンプフランジと、モータフランジとポンプフランジとの間に配置されたヒンジ又はヒンジ組立体とを有している。ポンプフランジは、ポンプハウジングに取り付けられたカラーの一部分として一体的に形成されているか、又はポンプハウジングの一部分として形成されている。リニアアクチュエータは、ベースのモータフランジ及びポンプフランジのうち一方に取り付けられており、可撓性部材は、リニアアクチュエータに取り付けられた近位端と、近位端の反対側の遠位端であって、ベースのモータフランジ及びポンプフランジのうち他方に接続された遠位端とを有している。リニアアクチュエータは、作動した場合に、湾曲した経路において可撓性部材を駆動するので、モータフランジとポンプフランジがヒンジを中心として互いに対して回動し、これによりモータフランジとポンプフランジとが成す角度が変化する。

電子角度調整機構は、モータフランジ及びポンプフランジのうち一方に取り付けられたカムブロックを含んでおり、カムブロックは、湾曲経路において可撓性部材を案内するための湾曲した支持面を有している。取付板が、モータフランジとモータとの間に取り付けられている。取付板は、モータフランジの面に対して平行にモータから外方に延在しており、電子調整機構の取付部を収容する大きさとされる。好ましくは、取付板は、モータフランジの一部分として一体的に形成されている。湾曲した支持面は、ベースヒンジの回動点を中心とする曲率半径を有しており、当該曲率半径は、当該回動点から可撓性部材とモータフランジ及びポンプフランジのうち他方との接続点に至るまでの距離によって定義されている。

第１の実施例では、角度調整機構は、好ましくは、カムブロックに隣り合っているころ軸受を含んでいる。ころ軸受は、可撓性部材をカムブロックの曲面に対して押圧する。

可撓性部材は、バネ鋼材料から成るので、可撓性部材は、リニアアクチュエータの直線運動をモータフランジ及びポンプフランジの互いに対する回動運動に変換するように湾曲可能とされる。

本発明の第１の実施例の別の実施態様は、モータ及びポンプから成る組立体を提供する。モータ及びポンプから成る組立体は、一般に、ベースと、モータと、ポンプと、リニアアクチュエータと、可撓性部材とを含んでいる。ベースは、モータフランジと、モータフランジの反対側に位置するポンプフランジと、モータフランジとポンプフランジとの間に配置されたヒンジとを含んでいる。モータは、ベースのモータフランジに取り付けられており、回転軸を中心として回転可能とされるシャフトを有している。ポンプは、ベースのポンプフランジに取り付けられており、回転軸を中心として回転可能とされると共に当該回転軸に沿って直線的に並進可能とされるピストンを有しており、ポンプピストンは、モータシャフトに結合されている。リニアアクチュエータは、ベースのモータフランジ及びポンプフランジのうち一方に取り付けられており、可撓性部材は、リニアアクチュエータに取り付けられた近位端と、近位端の反対側に位置する遠位端であって、ベースのモータフランジ及びポンプフランジのうち他方に接続された遠位端とを有している。リニアアクチュエータは、作動した場合に、湾曲した経路において可撓性部材を駆動し、これによりモータフランジとポンプフランジとが、ヒンジを中心として互いに対して回動するので、モータシャフトの回転軸とポンプピストンの回転軸とが成すヒンジを中心とする角度が変化する。

本発明の一の実施態様では、リニアアクチュエータは、直線軸に沿って移動可能とされる駆動ロッドと、駆動ロッドの遠位端に取り付けられた駆動ロッド結合部とを含んでおり、可撓性部材は、駆動ロッド結合部に取り付けられている。当該実施態様では、好ましくは、リニアアクチュエータは、モータフランジに取り付けられており、駆動ロッドは、モータシャフトの回転軸と平行に延在している。リニアアクチュエータは、ＤＣモータ、ＡＣモータ、又はブラシレスＤＣモータとされ、より好ましくはステッピングモータとされる。

本発明の別の実施態様は、モータのモータシャフトとポンプのポンプピストンとの間における角度方向（angular orientation）を調整するための方法を提供する。当該方法は、一般に、モータとポンプとの間にベースを設けるステップであって、ベースは、モータを取り付けるためのモータフランジと、モータフランジの反対側に位置するポンプフランジであって、ポンプを取り付けるためのポンプフランジと、モータフランジとポンプフランジとの間に配置されたヒンジ組立体とを含んでいるステップと、リニアアクチュエータがモータフランジ及びポンプフランジのうち他方に取り付けられた状態で、湾曲した経路においてモータフランジ及びポンプフランジのうち一方に抗して可撓性部材を駆動するステップと、を含んでおり、これによりモータシャフトとポンプピストンとが成すヒンジ組立体を中心とする角度が変化される。

電子調整機構の第２の実施例では、ポンプ及びモータは、上述の第１実施例と同一である。ベースは、ヒンジ又はヒンジ組立体を介して回動可能に接続されている上側ベース部分及び下側ベース部分によって形成されているが、異なる電子調整機構が利用される。第２の実施例では、取付板は、モータから外方に延在しており、側壁は、下方に延在している。電気モータ、好ましくはＤＣモータ、ＡＣモータ、又はブラシレスＤＣモータ、より好ましくはステッピングモータが側壁の外面に取り付けられており、モータシャフトが、側壁を貫通している。複数の歯を具備する歯車が、モータシャフトの遠位端に取り付けられている。カラーが、下側ベース部分に取り付けられている。カラーは、下側ベース部分の外面を囲むように嵌合されており、クランプ、ネジ、ボルト、接着剤、又は他の既知の締結装置によって取り付けられている。また、カラーは、下側ベース部分又はポンプハウジングの一部分として一体的に形成されており、外面の少なくとも一部から外方に延在しているフランジを有している。カラーの一方の側において、下側ベース部分は、ヒンジを介して上側ベース部分に取り付けられている。ヒンジの反対側において、ブラケットが、２つの平行部材を有しており、カラーから外方に延在しており、２つの平行部材の間には、スロットが配設されている。２つの平行部材の遠位端において、弧状部材が、２つの平行部材の間に取り付けられている。弧状部材は、カラーに向かって内方に湾曲しており、複数の歯を具備する凹状面を有している。歯車の複数の歯は、弧状部材の複数の歯と係合しており、モータは、下側ベース部分に対する上側ベース部分の回動運動を制御する。

電子調整機構の第３の実施例では、ポンプ及びモータは、上述の第１の実施例と同一である。ベースは、ヒンジ又はヒンジ組立体を介して回動可能に接続されている上側ベース部分及び下側ベース部分によって形成されているが、異なる電子調整機構が利用される。第３の実施例では、取付板は、モータから外方に延在しており、側壁は、下方に延在している。電気モータ、好ましくはＤＣモータ、ＡＣモータ、又はブラシレスＤＣモータ、より好ましくはステッピングモータが部材の外面に取り付けられており、モータシャフトが側壁を貫通している。複数の歯を具備する歯車が、モータシャフトの遠位端に取り付けられる。上述のように、カラーが、下側ベース部分に取り付けられている。カラーの一方の側が、ヒンジを介して上側ベース部分に取り付けられている。ヒンジの反対側において、ブラケットが、２つの平行部材を有しており、カラーから外方に延在しており、２つの平行部材の間には、スロットが配設されている。２つの平行部材の遠位端において、弧状部材が、２つの平行部材の間に取り付けられている。弧状部材は、カラーから離隔するように外方に湾曲しており、複数の歯を具備する凸状面を有している。歯車の複数の歯は、弧状部材の複数の歯と係合しており、モータは、下側ベース部分に対する上側ベース部分の回動運動を制御する。

電子調整機構の第４の実施例では、ポンプ及びモータは、上述の第１実施例と同一である。ベースは、ヒンジ又はヒンジ組立体を介して回動可能に接続されている上側ベース部分及び下側ベース部分によって形成されているが、異なる電子調整機構が利用される。第４の実施例では、取付板は、モータから外方に延在している。モータ、好ましくはＤＣモータ、ＡＣモータ、又はブラシレスＤＣモータ、より好ましくはステッピングモータが、モータシャフトが取付板を貫通してポンプに向かって下方に延在している状態で、取付板に取り付けられている。ウォームネジが、モータシャフトの遠位端に取り付けられている。上述のように、カラーが、下側ベース部分に取り付けられている。カラーの一方の側が、ヒンジ組立体を介して上側ベース部分に取り付けられている。ヒンジ組立体の反対側において、ブラケットが、２つの平行部材を有しており、カラーから外方に延在しており、２つの平行部材の間には、スロットが配設されている。２つの平行部材の遠位端において、弧状部材が、２つの平行部材の間に取り付けられている。弧状部材は、カラーから離隔するように外方に湾曲しており、複数の歯を具備する凸状面を有している。ウォームネジの複数の歯は、弧状部材の複数の歯と係合しており、モータは、下側ベース部分に対する上側ベース部分の回動運動を制御する。

従って、本発明では、リニアアクチュエータを利用することによって、ポンプピストンとモータシャフトが成す角度を電子的に調整することができる。リニアアクチュエータは、上側ベース部分に取り付けられており、下側ベース部分に調整可能に接続されている。本発明によって、角度は、手動ではなく電子的に調整可能となる。

リニアアクチュエータによってピストンフラットをポートに対面させ、角度を変化させることによって、ポンプは、液体を“吸排（syringe）”することができるので、略一定の流量で吐出又は吸引可能となる。リニアアクチュエータを伸張した場合に、これによりベースの部分間の角度が大きくなり、ポンプはアクティブポートを通じて吸引する。リニアアクチュエータが引っ込んだ場合には、これによりベースの部分間の角度が小さくなり、ポンプはアクティブポートから吐出する。

角度を電子的に調整する機能によって、幾つかの１回転当たりの出力量のうち一の出力量で動作吸えるように、角度を手動又は自動で調整することができる。例えば、液体回路に呼び水を入れるか、又は液体回路をフラッシングするために、１回転当たりの出力量が大きくなるような大きい角度が利用される。従って、少量の臨界吐出（critical dispenses）のための１回転当たりの低い出力量とするために、角度は、小さい角度に電子的に調整される。液体を“給排”する能力によって、予測通りの正確な吸引量及び吐出量が実現される。

ピストンフラットとアクティブポートの角度を変えることで、様々なバレルの大きさを実現することができます。つまり、１台のポンプで、バレルの大きさが大きいポンプと小さいポンプに相当する速度で流体を吐出することができる。

さらなる別の実施態様では、本発明は、流体回路を給排した後にシリンジポンプのように動作させるために、従来からのポンプのように利用される。これにより、２つの別々のポンプを用意し、シリンジポンプをプライミングポンプと組み合わせる必要性が解消される。

本発明の特徴は、添付図面と関連して考慮される発明の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、図面は、例示のみを目的としており、本発明の技術的範囲を定義するものではないことに留意すべきである。

従来技術における調整可能な流れ角度の金属部品を利用した従来からのモータ／ポンプ接続の斜視図である。 従来技術における固定リンクを利用した従来からのモータ／ポンプ接続の斜視図である。 従来技術における液体ポンプの断面図である。 本発明の第１の実施例における、電子的な角度調整機構を利用するモータ／ポンプ接続の斜視図である。 図４に表わす電子的な調整機構を利用するモータ／ポンプ接続の正面図である。 図５に表わす断面６－６に沿った、電子的な調節機構を利用するモータ／ポンプ接続の断面図である。 本発明の第２の実施例における、内歯車及び電子的な角度調整機構を利用するモータ／ポンプ接続部の斜視図である。 本発明の第３の実施例における、外歯車及び電子的な角度調整機構を利用するモータ／ポンプ接続部の斜視図である。 本発明の第４の実施例における、ウォームネジ及び電子的な角度調整機構を利用したモータ／ポンプ接続部の斜視図である。

図１は、ベース１４を介してポンプ１２に接続されている従来技術に基づくモータ１０を表わす。モータ１０は、回転軸を中心として回転するシャフトを有しており、ポンプは、回転軸を中心として回転し、回転軸の方向に並進するピストンを有している。モータのシャフトは、モータシャフトの回転によってポンプピストンが回転されるように、ポンプのピストンに結合されている。また、モータシャフトの回転軸に対してポンプピストンの回転軸を傾けることによって、モータシャフトの回転が、以下に詳述する態様で、ポンプピストンの直線並進も発生させる。このようなタイプのポンプ及びモータの支持装置は、事実上参照によってその全体が本明細書に組み込まれている特許文献２及び特許文献１に図解及び説明されている。

図１は、調節可能なベース１４についての一の先行技術に基づく実施例を表わす。ベース１４は、モータ１０に取り付けられているフランジと、ポンプ１２に取り付けられている対向するすなわち相手側のフランジとを含んでいる。２つのフランジの間には、可撓性を有している一体型ヒンジ（living hinge）が配設されており、これにより、当該フランジをヒンジに対して角度的に回動させることができる。ヒンジの反対側には、２つのボスが配設されており、２つのボスの間には、調節可能な流れ角度の金属部品（hardware）が配設されている。図１に表わす実施例では、調節可能な流れ角度の金属部品は、ベースのボスそれぞれに挿入された回動ピン同士の間に接続されているネジ及びナットから成る装置の形態とされる。ナットをネジに対して回転させることによって、ボスの回動ピン同士の間における長さを選択的に伸ばしたり縮めたりして、これによりポンプフランジに対するモータフランジの角度を調節することができる。

図２は、図１に表わすベースに類似するベースを利用する先行技術のモータ／ポンプ接続部の代替的な実施例を表わすが、対向するボス同士の間に設けられた固定リンクを利用している。具体的には、図２に表わすベース１４は、再び、可撓性を有しているアービングヒンジ（Irving hinge）の両側に、モータ取付フランジとポンプ取付フランジとを含んでいる。対向するボスが、ヒンジの反対側に配置されており、対向するボス同士の間には、ポンプとモータとの間の角度を設定するための固定リンクが設けられている。固定リンクの長さは、ポンプによって精製される所望の体積流量に基づいて選択される。用途によっては、異なる長さを有する様々な固定リンクが、ポンプの容積を所定の範囲に調整するために設けられている。

図３を参照すると、当該従来技術に基づくポンプ及びモータから成る装置は、以下のように動作する。ポンプ１２は、一般に、ポンプハウジング１０１とピストン１１８とを含んでいる。ポンプハウジング１０１は、入口ポート１０４及び出口ポート１０６を有しているプラスチック製のポンプケーシング１０２を含んでいる。ポンプケーシング１０２は、開端部１１０を有している円筒状のチャンバ１０８を形成している。セラミック製のピストンライナ１１２が、中央長手方向ボア１１４と、長手方向ボア１１４と連通している横方向ボア１１６とを有しており、円筒状のチャンバ１０８の内部に受容されている。横方向ボア１１６は、後述の如く液体が入口ポート１１６ａからピストンライナを通じて出口ポート１１６ｂに圧送されるように、ポンプケーシング１０２の入口ポート１０４と流通しているライナ入口ポート１１６ａと、当該ポンプケーシングの出口ポート１０６と流通しているライナ出口ポート１１６ｂを含んでいる。

ポンプピストン１１８は、ピストンライナ１１２の中央ボア１１４の内部において回転可能に軸方向に滑動可能とされる。ピストン１１８の一方の端部は、ポンプケーシング１０２の開端部１１０から延在しており、モータ１０のシャフトと係合するための継手１２０を含んでいる。当該ピストンの反対側の端部では、ピストン１１８は、ポンプライナの横方向ボア１１６に隣り合って配置されている窪んだ部分すなわち“切欠”部分１２２を具備して形成されている。以下に説明するように、窪んだ部分１２２は、流体をポンプ１２に出入りさせるように構成されている。

シール組立体１２４は、ピストン１１８及びポンプチャンバ１０８を密封するように、ポンプケーシング１０２の開端部１１０に設けられている。シール組立体１２４は、ピストン１１８を受容するための中央開口部１２８を具備する押さえナット１２６を介して、ポンプケーシング１０２の開端部１１０に保持されている。押さえナット１２６は、ネジ接続部１３０によってポンプケーシング１０２に取り付けられている。

動作の際に、モータ１０は、ピストンライナ１１２の中央ボア１１４の内部において軸方向に並進するように且つ回転するように、ピストン１１８を駆動する。液体を入口ポート１０４から横方向ボア１１６内に引き込むために、ピストン１１８は、窪んだ部分１２２をライナ入口ポート１１６ａと位置合わせするように回転される。その後に、ピストン１１８は、所望の容量の液体をポンプライナ１１２の中央ボア１１４に取り込むように引き戻される。ピストン１１８を引き込むことによって、横方向ボア１１６のライナ入口ポート１１６ａに負圧が発生するので、ケーシング入口ポート１０４から液体を取り込むことができる。次いで、ピストン１１８を回転させることによって、窪んだ部分１２２がライナ出口ポート１１６ｂと位置合わせされる。最後に、ピストン１１８は、液体を横方向ボア１１６の出口ポート１１６ｂに強制的に送り込むために必要な距離だけ前方に駆動されるので、所望の吐出流を生成することができる。

従って、モータシャフトの回転それぞれが、ポンプのピストンを回転させる。ポンプとモータとの間における角度配向に起因して、モータシャフトの回転それぞれが、さらにポンプピストンを軸方向に往復運動させるので、液体の吸入及び押出が交互に繰り返され、ポンプの入口と出口との間において液体が移送される。ピストンストロークの大きさが、ポンプの吸入口と吐出口との間で送達される流体の量を決定する。モータに対するポンプの角度を変えることによって、ピストンのストロークが調整され、吸入口と吐出口との間で送達される流体の量が調整される。

このような従来技術に基づくポンプ及びモータから成る配置では、モータシャフトの回転それぞれに対してポンプの所望の体積流量を提供するために、モータ１０に対するポンプ１２の角度がベース１４を介して調節可能とされる。従って、ベース１４がポンプの軸とモータシャフトとの間の角度を調整するために構成されていることが望ましい。

本明細書で用いられる“ステッパモータ（stepper motor）”は、ステップモータ又はステッピングモータとしても知られるが、連続して切り替えられるＤＣ電源から駆動される場合に一周の軸回転を略同一の大きさの複数のステップに分割する電気モータである。

本明細書で用いられる“ウォーム駆動（worm drive）”との用語は、ウォーム又はウォームネジが、複数の歯を具備する弧状（すなわち湾曲した）部材と噛み合う歯車装置を意味する。ウォームネジと湾曲部材は、長手方向の軸に沿って並列配置されており、ウォームネジのネジ部が、弧状部材の歯に係合する。ウォームネジを時計方向に回転させることによって、弧状部材が第１の方向に移動され、ウォームネジを反時計方向に回転させることによって、弧状部材が反対方向に移動される。

本明細書で用いられる“ヒンジ（hinge）”、“ヒンジ組立体（hinge assembly）”、及び“一体型ヒンジ（living hinge）”との用語は、上側ベース部分の長手方向軸線と下側ベース部分の長手方向軸線との角度関係を変化させるように上側ベース部分と下側ベース部分とを接続する、１つ以上の構成部品を有している可動継手又は可動機構を意味する。

本明細書で用いられる“一体型ヒンジ（living hinge）”との用語は、母材の延長部（通常はプラスチック材料）から作られている一種のヒンジを意味する。一体型ヒンジ“ブリッジ（bridge）”は、２つの大きなプラスチック片、すなわち上側ベース部分と下側ベース部分との間の接続部として機能する薄肉のプラスチック片である。好ましくは、上側ベース部分及び下側ベース部分と一体型ヒンジ“ブリッジ”とは一の連続的なプラスチック片から作られている。当該プラスチック片は非常に薄肉であり、一般に軟質プラスチックから作られているので、一体型ヒンジは、一の軸線を中心として１８０°以上回転可能とされる。

図４～図６は、本発明の第１の実施例における、角度調整アクチュエータ６０を具備する調整可能なポンプ及びモータから成る組立体２０を表わす。調整可能なポンプ及びモータから成る組立体２０は、回動可能に接続されている上側ベース部分４６及び下側ベース部分４８を具備するベース２６を介して、（図３を参照して上述した）固定容積型ポンプ２４に接続されている従来技術に基づくモータ２２を含んでいる。モータ２２は、スピンドル継手３２に接続されているシャフト２８を有しており、シャフト２８は、スピンドル継手３２を回転軸の周りに回転させる。ポンプ２４は、回転軸を中心として回転すると共に当該回転軸の方向において並進するピストン３０を有している。ピストン３０の一方の端部は、スピンドル継手３２に接続されている。

モータ２２のシャフト２８は、スピンドル継手３２を介して、ポンプ２４のピストン３０に結合されているので、モータシャフト２８の回転によって、ポンプピストン３０が回転される。また、ポンプピストン３０の回転軸をモータシャフト２８の回転軸に対して傾斜させることによって、モータシャフト２８の回転によって、ポンプピストン３０が直線的に並進運動し、ピストン３０の遠位端におけるチャンバ３５の容積を増減させることができる。

モータシャフト２８の近傍のポンプピストン３０の端部は、ポンプピストン３０と直交すると共に球面軸受３６に接続されているピン３４に取り付けられている。球面軸受３６は、スピンドル継手３２の中空部分に保持又は捕捉されている。スピンドル継手３２がモータシャフト２８によって回転される場合には、球面軸受３６及びピン３４から成る組立体が、スピンドル継手３２の回転運動をポンプピストン３０に変換する。スピンドル継手３２を回転させることによって、ポンプピストン３０は、ポンプ２４のシリンダ３８の内側において回転され、ポンプピストン３０の軸に沿った直線方向で往復運動される。ポンプピストン３０が直線的に移動すると、球面軸受３６がスピンドル継手３２の中空部分において回転する。１８０°の円弧に亘るポンプピストン３０の往復回転は、第１のポート４０に面する第１の位置と第２のポート４２に面する第２の位置との間においてピストンフラット４４を切り換える。第１の位置では、ピストンフラット４４は、流体を第１のポート４０からチャンバ３５に流入させることができる。ポンプピストン３０が１８０°回転すると、第１のポート４０が閉じて、ピストンフラット４４は、第２の位置に移動し、第２のポート４２を介してチャンバ３５から流体を吐出する。ポンプピストン３０がシリンダ３８の内部において対向する第１のポート４０と第２のポート４２との間で往復回転すると、ピストンフラット４４は、一度に一のポート４０，４２のみに対して開く。

ピストンフラット４４に対して開いているポート４０，４２は、アクティブポートとみなされる。往復運動は、当該アクティブポートから流体を引き込み、当該アクティブポートから流体を押し出す。往復運動及び回転運動は、一方のポートから流体を引き込み、反対側のポートから流体を押し出すようにタイミングを合わせる。好ましくは、ピストンフラット４４は、ポート４０，４２の間において約１８０°回転することによって往復運動する。ポンプピストン３０がモータシャフト２８に対して保持される角度を変更することによって、１回転当たりの出力容積が所望の出力容積に調節されるように、ポンプピストン３０の底部においてチャンバ３５の容積が調整される。

また、上述のように、ポンプピストン３０の軸とモータシャフト２８との間における角度は、ヒンジ５０を介して互いに回動可能に接続されている上側ベース部分４６及び下側ベース部分４８を有しているベース２６によって決定される。上側ベース部分４６は、モータ２２に取り付けられているフランジ５２を有しており、下側ベース部分４８は、ピストン３０及びシリンダ３８を収容しているポンプヘッド２４を保持しているフランジ５４を有している。ヒンジ５０は、図４に表わす矢印４７によって示される方向において、上側ベース部分４６を下側ベース部分４８に対して傾斜させることができる。典型的には、上側ベース部分４６及び下側ベース部分４８を含むベース２６は、一体型ヒンジ５０と共に射出成形されている。しかしながら、その代わりに、これら部分がピンで固定されたヒンジ（pinned hinge）とは別々に成形されていても、本発明の技術的範囲内である。

ピストン３０は、シリンダ３８の内部に延在しており、ピストン３０の遠位端とシリンダ３８の底部との間にチャンバ３５を形成している。シリンダ３８の内部におけるピストン３０の上下動によって、チャンバ３５の容積が変化する。ポンプピストン３０の軸とモータシャフト２８との間における角度を調整することによって、ピストン３０の移動量が調整され、チャンバ３５の最大容積と流量とが決定される。

モータシャフト２８とポンプピストン３０との間における角度の調整は、図４～図６に表わす本発明の第１の実施例における電子調整機構５９によって実施される。電子調整機構５９は、ベース２６のフランジのうち一のフランジに取り付けられているリニアアクチュエータ６０を含んでいる。図４～図６は、リニアアクチュエータ６０が上側ベース部分４６のモータフランジ５２に取り付けられている、本発明の第１の実施例に関する。しかしながら、アクチュエータ６０が反対側のポンプフランジ５４に取り付けられており、本明細書で説明する残りの関連部品の配置が逆転している場合もある。

リニアアクチュエータ６０は、好ましくは、モータシャフト２８の回転軸に対して平行に延在している直線軸６４に沿って正確な増分でリニアアクチュエータ駆動ロッド６２を並進させることができる電子デバイスである。本発明での利用に適したリニアアクチュエータのうち一のタイプは、キャプティブナットリニアアクチュエータ（captive nut linear actuator）として当該技術分野で知られている。

好ましくは、上側ベース部分４６のモータフランジ５２は、取付板６６によって、モータ２２に取り付けられている。取付板６６は、モータ２２から外方に延在しており、電子角度調整機構５９のリニアアクチュエータ６０を取付板６６の上面６８に取り付けることができる大きさ及び形状とされる。取付板６６の上面６８に対するリニアアクチュエータ６０及びモータ２２の取り付けと、取付板６６の下面７０に対するモータフランジ５２の取り付けとは、例えば部品それぞれとネジ接続するボルトのような従来からの固定具によって実現される。好ましくは、取付板６６は、モータ２２から外方に延在しており、単一の金属シートから形成されており、電子角度調整機構５９を収容可能な形状とされる。

駆動ロッド結合部７２が、リニアアクチュエータ６０のリニアアクチュエータ駆動ロッド６２の遠位端に取り付けられている。駆動ロッド結合部７２は、長手方向軸線６４に沿って軸方向にリニアアクチュエータ６０から外方に延在している。さらに、駆動ロッド結合部７２は、上面と下面との間において取付板６６に配設された開口部を介して、軸方向に延在している。可撓性部材７４が、リニアアクチュエータ駆動ロッド６２の反対側において、駆動ロッド結合部７２の遠位端に取り付けられている。

可撓性部材７４は、好ましくは、リニアアクチュエータ駆動ロッド６２が作用させる長手方向軸線６４に沿った直線力を伝達させることができる強度を有しているが、さらに後述するように幾らかの曲げが可能となる十分な可撓性を有している材料から作られている。可撓性部材として適切な材料としては、例えばバネ鋼が挙げられる。

可撓性部材７４は、駆動ロッド結合部の遠位端に取り付けられている第１の端部と、第１の端部の反対側に位置し、ベース２６の下側フランジ５４に接続されている第２の端部とを有している。従って、リニアアクチュエータ駆動ロッド６２の直線運動によって、可撓性部材７４が同一方向に直線運動される。リニアアクチュエータ６０が上側ベース部分４６に接続されており、且つ、可撓性部材７４が下側ベース部分４８に接続されているので、可撓性部材７４の直線運動によって、下側ベース部分４８がヒンジ５０を中心として上側ベース部分２６に対して回動される。

可撓性部材７４は、当初、リニアアクチュエータ駆動ロッド６２の直線軸６４に沿った方向において、駆動ロッド結合部７２から延在している。しかしながら、可撓性部材７４は、駆動ロッド結合部７２を越えた長手方向軸線６４に沿った地点で曲がり始めることが許容される。このような可撓性部材７４の屈曲は、ベースヒンジ５０の反対側の下側フランジ５４の端部の弧状の移動経路を補償するために望ましい。

可撓性部材７４の屈曲は、カムブロック組立体７６及びころ軸受組立体７８によって促進される。カムブロック組立体７６は、ベースヒンジ５０の反対側のベース２６の下側フランジ５４に取り付けられているブラケット８０を含んでいる。任意の取付手段が利用可能とされる。例えば、下側フランジ５４のネジ穴に係合される従来からのネジ固定具であれば十分である。

カムブロック組立体７６は、ブラケット８０によって支持されているカムブロック８２をさらに含んでいる。カムブロック８２は、可撓性部材７４に面している湾曲した支持面８４を有している。カムブロック８２の湾曲した支持面８４は、ベースヒンジ５０のピボット点を中心とする曲率半径を有しており、当該曲率半径は、ピボット点から可撓性部材７４とベース２６の下側フランジ５４との交点に至る距離によって定義される。可撓性部材７４がカムブロック８２の湾曲した支持面８４を支持している状態で、可撓性部材７４は、ベースヒンジ５０を中心とする下側フランジ５４の遠位端の経路と一致する湾曲した経路を縦走する。

ころ軸受組立体７８は、取付板６６に取り付けられているブラケット８６を含んでいる。ブラケット８６は、カムブロック８２のカム面８４に対向して位置決めされているころ軸受８８を回転可能に支持している。この点において、ころ軸受８８は、ころ軸受組立体ブラケット８６に固定されているピンに回転可能に取り付けられている。当該実施例では、ころ軸受８８は、可撓性部材７４を湾曲した支持面８４に対して拘束するのを補助するために利用される。また、１つ以上のバネ（図示しない）が、可撓性部材７４をカムブロック８２に対して押圧するようにころ軸受８８を持続的に付勢するために、ころ軸受組立体７８に設けられている。ころ軸受８８が設けられていない場合には、可撓性部材７４は、リニアアクチュエータ駆動ロッド６２によってのみ拘束されるので、外方に湾曲する恐れがある。

上述の説明から理解可能なように、本発明の少なくとも幾つかの実施例は、電気配線９０，９２それぞれを介してモータ２２及びリニアアクチュエータ６０に結合されている制御装置を含んでいる。このような制御装置としては、リニアアクチュエータ６０を動的に制御可能であると共に、電子調整機構５９を正確に且つ繰り返し調整するコンピュータ装置が挙げられる。このように、吐出される流体の流量は、極めて正確であり、繰り返し可能であり、且つ動的に変更可能である。当業者であれば理解可能であるように、本発明は、１つ以上のコンピュータ装置によって、ネットワーク構成を含む様々なシステム構成で実施可能である。

図７は、本発明における電子調整機構２５９の第２の実施例を表わす。取付板２６６は、モータ２２２とモータフランジ２５２との間において上側ベース部分２４６に取り付けられており、モータ２２２の一の側面から外方に延在している。上側ベース部分２４６と、ポンプ２２４に接続されている下側ベース部分２４８とは、ヒンジ２５０を介して回動可能に接続されている。取付板２６６の一の側面である側壁２６８は、モータ２２２からポンプ２２４に向かって下方に延在している。電気モータ２６０が側壁２６８の外面に取り付けられており、モータシャフト２６２が側壁２６８を貫通している。複数の歯２７６を具備する歯車２７４が、モータシャフト２６２の遠位端に取り付けられている。

カラー２５４が下側ベース部分２４８に取り付けられており、カラー２５４の一辺はヒンジ２５０を介して上側ベース部分２４６に取り付けられている。２つの平行部材２８０、２８２を具備するブラケット２７８が、ヒンジ２５０の反対側において、カラー２５４から外方に延在している。弧状部材２８４が、２つの平行部材２８０，２８２の遠位端において、２つの平行部材２８０，２８２の間に取り付けられている。弧状部材２８４は、カラー２５４に向かって内方に湾曲しており、凹状の内面に複数の歯２８６を有している。歯車２７４の複数の歯２７６は、弧状部材２８４の複数の歯２８６と係合しており、モータ２６０は、下側ベース部分２４８に対する上側ベース部分２４６の回動運動を制御する。

図８は、本発明における電子調整機構３５９の第３の実施例を表わす。取付板３６６は、モータ３２２とモータフランジ３５２との間において上側ベース部分３４６に取り付けられており、モータ３２２の一の側面から外方に延在している。上側ベース部分３４６と、ポンプ３２４に接続されている下側ベース部分３４８とは、ヒンジ３５０を介して回動可能に接続されている。取付板３６６の一側面である側壁３６８は、モータ３２２からポンプ３２４に向かって下方に延在している。電気モータ３６０は、側壁３６８の外面に取り付けられており、モータシャフト３６２が側壁３６８を貫通している。複数の歯３７６を具備する歯車３７４が、モータシャフト３６２の遠位端に取り付けられている。

カラー３５４が下側ベース部分３４８に取り付けられており、カラー３５４の一辺がヒンジ３５０を介して上側ベース部分３４６に取り付けられている。２つの平行部材３８０，３８２を具備するブラケット３７８が、ヒンジ３５０の反対側において、カラー３５４から外方に延在している。弧状部材３８４が、２２つの平行部材３８０，３８２の遠位端において、２つの平行部材３８０，３８２の間に取り付けられている。弧状部材３８４は、カラー３５４から離隔するように外方に湾曲しており、凸状の外面に複数の歯３８６を有している。歯車３７４の複数の歯３７６は、弧状部材３８４の複数の歯３８６と係合しており、モータ３６０は、下側ベース部分３４８に対する上側ベース部分３４６の回動運動を制御する。

本発明の電子調整機構４５９の第４の実施例を図９に示す。取付板４６６は、上側ベース部分４４６のモータ４２２とモータフランジ４５２との間に取り付けられ、モータ４２２の一側で外側に延びている。上側ベース部分４４６と下側ベース部分４４８とは、ヒンジ４５０によって回動可能に接続されている。モータ４６０は、モータシャフト４６２がプレート４６６を貫通してポンプ４２４に向かって下方に延びている状態で、取付板４６６に取り付けられている。連続した螺旋ネジ４７６を有するウォームネジ４７４が、モータシャフト４６２の遠位端に取り付けられる。

カラー４５４が下側ベース部分４４８に取り付けられており、カラー４５４の一辺がヒンジ４５０を介して上側ベース部分４４６に取り付けられている。２つの平行部材４８０，４８２を具備するブラケット４７８が、ヒンジ４５０の反対側において、カラー４５４から外方に延在している。弧状部材４８４が、２つの平行部材４８０，４８２の遠位端において、２つの平行部材４８０，４８２の間に取り付けられている。弧状部材４８４は、カラー４５４から離隔するように外方に延在しており、凸状の外面に複数の歯４８６を有している。ウォームネジ４７４の連続した螺旋ネジ４７６は、弧状部材４８４の複数の歯４８６に係合しており、モータ４６０は、下側ベース部分４４８に対する上側ベース部分４４６の回動運動を制御する。

本発明の実施例は、１つ以上のコンピュータ可読媒体を含んでいる。当該コンピュータ可読媒体はそれぞれ、データ又は当該データを操作するためのコンピュータ実行可能命令を含むように構成されているか、又は含んでいる。コンピュータ実行可能命令は、データ構造、オブジェクト、プログラム、ルーチン、又は例えば様々な異なる機能を実行可能な汎用コンピュータに関連するプログラムモジュール、又は限られた数の機能を実行可能な専用コンピュータに関連するプログラムモジュールのような、処理システムによってアクセスされる他のプログラムモジュールを含んでいる。コンピュータ実行可能命令は、処理システムに特定の機能又は機能群を実行させるものであり、本明細書に開示される方法のためのステップを実施するためのプログラムコード手段の一例である。さらに、実行可能命令の特定のシーケンスは、当該ステップを実行するために利用可能な対応する活動（act）の一例を提供する。コンピュータ可読媒体としては、例えばランダムアクセスメモリ（“ＲＡＭ”）、読み取り専用メモリ（“ＲＯＭ”）、プログラマブル読み取り専用メモリ（“ＰＲＯＭ”）、消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（“ＥＰＲＯＭ”）、電気的消去可能プログラマブル読み取り専用メモリ（“ＥＥＰＲＯＭ”）、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（“ＣＤ－ＲＯＭ”）、又は処理システムによってアクセス可能とされるデータ若しくは実行可能命令を提供することができる他の装置若しくはコンポーネントが挙げられる。

例えば、コンピュータ装置は、パーソナルコンピュータ、ノートブックコンピュータ、パーソナルデジタルアシスタント（“ＰＤＡ”）、又は携帯端末、ワークステーション、ミニコンピュータ、メインフレーム、スーパーコンピュータ、マルチプロセッサシステム、ネットワークコンピュータ、制御装置、プロセッサベースの家電製品等である。

結果として、本発明は、固定容積型ポンプの１回転当たりの出力量を遠隔調整するための機構を提供する。リニアアクチュエータを伸長させることによって、ポンプの角度及び１回転当たりの出力量を増加させることができる。リニアアクチュエータを縮めることによって、ポンプの角度と１回転当たりの出力量を減少させることができる。

さらに、リニアアクチュエータと上側ベース部分との接続に対して、高剛性部材ではなく可撓性部材を利用することによって、リニアアクチュエータの直線運動と下側ベース部分に対する上側ベース部分の角度運動との間に比例関係が成立する。また、流量の電子的な調整機能によって、固定容積型ポンプは、１回転当たりの大きな出力量を利用することができるので、配管に呼び水を入れた後に（prime）、必要な少量の吐出のための１回転当たりの小さな出力量に人手を介さずに切替可能となる。

さらに、本発明は、固定容積型ポンプにおいて吐出量に対する吸引量が変化するという課題を克服することができる。従来、このようなポンプはメインモータの回転によって流体を移動させるためにのみ利用されていた。ベースの角度が電子的に調整可能となったので、シリンジ動作（syringing motion）で液体を移動させるという新規の方法が可能になった。ピストンフラットが一方のポートに対して開いている状態で、リニアアクチュエータを伸ばすことによって、ベースの角度が大きくなると共に、液体がポンプヘッドに吸い込まれる。対照的に、リニアアクチュエータを縮めることによって、ベースの角度が小さくなると共に、流体がポンプヘッドから吐出される。さらに、可撓性部材に起因して、直線運動は角度運動と比例関係を有しているので、出力量と比例関係を有している。このような伸縮によって、アクティブポートからの吸引量及び吐出量が予測通りに付与される。

さらに、無弁ポンプのシリンジ機能（syringing function）のための角度の電子的調整機能を導入することによって、アクティブポートに対するピストンフラットの角度を変化させることによって、バレルの大きさを調整することができる。

また、従来のシリンジポンプと従来の固定容積型ポンプとの両方として機能することができるので、可変容量ポンプは、従来の固定容積型ポンプのように動作させることによって配管に呼び水を注入することできる一方、従来のシリンジポンプのように動作させることによって一定の流量を吐出することができる。

２０ ポンプ及びモータから成る組立体
２２ モータ
２４ 固定容積型ポンプ（ポンプヘッド）
２６ ベース
２８ シャフト
３０ ピストン
３２ スピンドル継手
３５ チャンバ
３６ 球面軸受
３８ シリンダ
４０ 第１のポート
４２ 第２のポート
４４ ピストンフラット
４６ 上側ベース部分
４８ 下側ベース部分
５０ ヒンジ
５２ フランジ
５４ ポンプフランジ（下側フランジ）
５９ 電子角度調整機構
６０ 角度調整アクチュエータ（リニアアクチュエータ）
６２ リニアアクチュエータ駆動ロッド
６４ 直線軸（長手方向軸線）
６６ 取付板
６８ （取付板６６の）上面
７０ （取付板６６の）下面
７２ 駆動ロッド結合部
７４ 可撓性部材
７８ ころ軸受組立体
８０ ブラケット
８２ カムブロック
８４ （カムブロック８２の）カム面
８６ ブラケット
８８ ころ軸受
９０ 電気配線
９２ 電気配線
２２２ モータ
２２４ ポンプ
２４６ 上側ベース部分
２４８ 下側ベース部分
２５０ ヒンジ
２５２ モータフランジ
２５４ カラー
２５９ 電子調整機構
２６０ 電気モータ
２６２ モータシャフト
２６６ 取付板
２６８ （取付板２６６の）側壁
２７４ 歯車
２７６ （歯車２７４の）歯
２７８ ブラケット
２８０ 平行部材
２８２ 平行部材
２８４ 弧状部材
２８６ （弧状部材２８４の）歯

Claims (31)

1. ポンプ及びモータのための角度調整機構であって、
   前記モータを取り付けるための第１の端部及び第２の端部を有している上側ベース部分と、ポンプを第１の端部及び第２の端部に取り付けるための下側ベース部分と、前記上側ベース部分の前記第２の端部と前記下側ベース部分の前記第２の端部とを回動可能に接続するためのヒンジと、を含んでいるベース、
   取り付けられているリニアアクチュエータ、並びに
   前記モータを前記上側ベース部分の前記第１の端部に取り付けるための取付板であって、前記リニアアクチュエータを取り付けるために前記モータから外方に延在している前記取付板、
   を備えている前記角度調整機構において、
   前記リニアアクチュエータの作動が、前記下側ベース部分及び前記上側ベース部分が前記ヒンジを中心として互いに対して回動するように湾曲した経路で、可撓性部材を駆動し、これにより前記下側ベース部分と前記上側ベース部分とが成す角度を変化させることを特徴とする角度調整機構。
2. 前記リニアアクチュエータが、前記リニアアクチュエータに取り付けられている近位端と、前記下側ベース部分に取り付けられたカラーに接続されている遠位端と、を有している可撓性部材を備えていることを特徴とする請求項１に記載の角度調整機構。
3. 前記角度調整機構が、前記カラーに取り付けられているカムブロックを備えており、
   前記カムブロックが、前記湾曲した経路に沿って前記可撓性部材を案内するための湾曲した支持面を有していることを特徴とする請求項２に記載の角度調整機構。
4. 前記角度調整機構が、前記カムブロックに隣り合っているころ軸受を備えており、
   前記ころ軸受が、前記カムブロックの前記湾曲した支持面に対して前記可撓性部材を押圧していることを特徴とする請求項３に記載の角度調整機構。
5. 前記リニアアクチュエータが、直線軸に沿って移動可能とされる駆動ロッドと、前記駆動ロッドの遠位端に取り付けられている駆動ロッド結合部とを備えており、
   前記可撓性部材が、前記駆動ロッド結合部に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の角度調整機構。
6. 前記可撓性部材が、バネ鋼材料から成り、又は、
   前記可撓性部材が、前記リニアアクチュエータの直線運動を前記上側ベース部分及び前記下側ベース部分の互いに対する回動運動に変換するように湾曲可能とされることを特徴とする請求項２に記載の角度調整機構。
7. 前記上側ベース部分が、フランジを備えており、
   前記フランジが、前記上側ベース部分を前記取付板に取り付けることを特徴とする請求項２に記載の角度調整機構。
8. 前記取付板が、前記モータから外方に延在しており、前記ポンプに向かって下方に延在している側壁を有しており、
   前記リニアアクチュエータが、シャフトが前記取付板に対して平行に且つ前記側壁を貫通して前記シャフトの遠位端の歯車に至るまで延在している状態で、前記側壁に取り付けられている作動モータとされ、
   ブラケットが、カラーに取り付けられており、前記ヒンジの反対側において前記カラーから外方に延在しており、
   前記ブラケットが、２つの平行部材と、凹状面の複数の歯が前記ポンプに面している状態で２つの前記平行部材の遠位端同士の間に固定されている弧状部材とを有しており、
   前記歯車が、前記弧状部材の複数の歯に係合しており、前記作動モータの動作が、前記上側ベース部分と前記下側ベース部分とが成す角度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の角度調整機構。
9. 前記上側ベース部分が、フランジを備えており、
   前記フランジが、前記上側ベース部分を前記取付板に取り付けていることを特徴とする請求項８に記載の角度調整機構。
10. 前記作動モータが、ステッピングモータであることを特徴とする請求項８に記載の角度調整機構。
11. 前記取付板が、前記モータから外方に延在しており、前記ポンプに向かって下方に延在している側壁を有しており、
    前記リニアアクチュエータが、シャフトが前記取付板に対して平行に且つ前記側壁を貫通して前記シャフトの遠位端の歯車に至るまで延在している状態で、前記側壁に取り付けられている作動モータとされ、
    ブラケットが、カラーに取り付けられており、前記ヒンジの反対側において前記カラーから外方に延在しており、
    前記ブラケットが、２つの平行部材と、凸状面の複数の歯が前記ポンプの反対側に面している状態で２つの前記平行部材の遠位端同士の間に固定されている弧状部材とを有しており、
    前記歯車が、前記弧状部材の複数の歯に係合しており、前記作動モータの動作が、前記上側ベース部分と前記下側ベース部分とが成す角度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の角度調整機構。
12. 前記上側ベース部分が、フランジを備えており、
    前記フランジが、前記上側ベース部分を前記取付板に取り付けていることを特徴とする請求項１１に記載の角度調整機構。
13. 前記作動モータが、ステッピングモータであることを特徴とする請求項１１に記載の角度調整機構。
14. 前記取付板が、前記モータから外方に延在しており、
    シャフトが前記側壁を貫通して延在していると共に前記シャフトの遠位端においてウォームネジに接続されている状態で前記取付板の上面に取り付けられている作動モータとされ、
    ブラケットが、カラーに取り付けられており、前記ヒンジの反対側において前記カラーから外方に延在しており、
    前記ブラケットが、２つの平行部材と、凸状面の複数の歯が前記ポンプの反対側に面している状態で２つの前記平行部材の遠位端同士の間に固定されている弧状部材とを有しており、
    前記ウォームネジが、前記弧状部材の複数の歯に係合しており、前記作動モータの動作が、前記上側ベース部分と前記下側ベース部分とが成す角度を変化させることを特徴とする請求項１に記載の角度調整機構。
15. 前記上側ベース部分が、フランジを備えており、
    前記フランジが、前記上側ベース部分を前記取付板に取り付けていることを特徴とする請求項１４に記載の角度調整機構。
16. 前記作動モータが、ステッピングモータであることを特徴とする請求項１４に記載の角度調整機構。
17. モータ及びポンプを備えている組立体であって、
    第１の端部及び第２の端部を有している上側ベース部分と、第１の端部及び第２の端部を有している下側ベース部分と、前記上側ベース部分と前記下側ベース部分とを回動可能に接続しているヒンジと、を含んでいるベース、
    前記上側ベース部分の前記第１の端部に取り付けられている取付板を有しているモータであって、回転軸を中心として回転可能とされるシャフトを有している前記モータ、
    前記下側ベース部分の前記第１の端部に取り付けられているポンプであって、前記ポンプが、回転軸を中心として回転可能とされると共に前記回転軸に沿って直線的に並進可能とされるピストンを有しており、前記ポンプの前記ピストンが、前記モータの前記シャフトに結合されている、前記ポンプ、並びに
    前記取付板に取り付けられているリニアアクチュエータ、
    を備えている前記組立体において、
    前記リニアアクチュエータの動作が、前記ヒンジを中心として前記下側ベース部分に対して前記上側ベース部分を回動させ、これにより前記モータの前記シャフトの前記回転軸と前記ポンプの前記ピストンの前記回転軸とが成す角度を変化させることを特徴とする組立体。
18. 近位端を有している可撓性部材が、前記リニアアクチュエータに取り付けられており、
    前記近位端の反対側に位置する遠位端が、前記下側ベース部分に取り付けられているカラーに接続されており、
    前記リニアアクチュエータが、湾曲経路において前記可撓性部材を駆動することを特徴とする請求項１７に記載の組立体。
19. 前記組立体が、前記カラーに取り付けられているカムブロックを備えており、
    前記カムブロックが、前記湾曲経路において前記可撓性部材を案内するための湾曲した支持面を有していることを特徴とする請求項１８に記載の組立体。
20. 前記組立体が、前記カムブロックに隣り合っているころ軸受を備えており、
    前記ころ軸受が、前記カムブロックの前記湾曲した支持面に対して前記可撓性部材を押圧していることを特徴とする請求項１９に記載の組立体。
21. 前記リニアアクチュエータが、直線軸に沿って移動可能とされる駆動ロッドと、前記駆動ロッドの遠位端に取り付けられている駆動ロッド結合部と、を備えており、前記可撓性部材が、前記駆動ロッド結合部に取り付けられており、
    前記駆動ロッドが、前記モータの前記シャフトの前記回転軸に対して平行に延在していることを特徴とする請求項１８に記載の組立体。
22. 前記上側ベース部分が、フランジを備えており、
    前記フランジが、前記上側ベース部分を前記取付板に取り付けていることを特徴とする請求項１７に記載の組立体。
23. 前記取付板が、前記モータから外方に延在しており、前記ポンプに向かって下方に延在している側壁を有しており、
    前記リニアアクチュエータが、シャフトが前記取付板に対して平行に且つ前記側壁を貫通して前記シャフトの遠位端の歯車に至るまで延在している状態で前記側壁に取り付けられている作動モータとされ、
    ブラケットが、カラーに取り付けられており、ヒンジの反対側において前記カラーから外方に延在しており、
    前記ブラケットが、２つの平行部材と、凹状面の複数の歯が前記ポンプに面している状態で２つの前記平行部材の遠位端同士の間に固定されている弧状部材とを有しており、
    前記歯車が、弧状部材の複数の歯に係合しており、前記作動モータの動作が、前記上側ベース部分と前記下側ベース部分とが成す角度を変更することを特徴とする請求項１７に記載の組立体。
24. 前記上側ベース部分が、フランジを備えており、
    前記フランジが、前記上側ベース部分を前記取付板に取り付けていることを特徴とする請求項２３に記載の組立体。
25. 前記作動モータが、ステッピングモータであることを特徴とする請求項２３に記載の組立体。
26. 取付板が、前記モータから外方に延在しており、前記ポンプに向かって下方に延在している側壁を有しており、
    前記リニアアクチュエータが、シャフトが前記取付板に対して平行に且つ前記側壁を貫通して前記シャフトの遠位端の歯車に至るまで延在している状態で前記側壁に取り付けられている作動モータとされ、
    ブラケットが、カラーに取り付けられており、ヒンジの反対側において前記カラーから外方に延在しており、
    前記ブラケットが、２つの平行部材と、凸状面の複数の歯が前記ポンプの反対側に面している状態で２つの前記平行部材の遠位端同士の間に固定されている弧状部材とを有しており、
    前記歯車が、前記弧状部材の複数の歯に係合しており、前記作動モータの動作が、前記上側ベース部分と前記下側ベース部分とが成す角度を変更することを特徴とする請求項１７に記載の組立体。
27. 前記上側ベース部分が、フランジを備えており、
    前記フランジが、前記上側ベース部分を前記取付板に取り付けていることを特徴とする請求項２６に記載の組立体。
28. 前記作動モータが、ステッピングモータであることを特徴とする請求項２６に記載の組立体。
29. 前記取付板が、前記モータから外方に延在しており、
    前記リニアアクチュエータが、シャフトが側壁を貫通して延在していると共に前記シャフトの遠位端のウォームネジに接続されている状態で前記取付板の上面に取り付けられている作動モータとされ、
    ブラケットが、カラーに取り付けられており、ヒンジの反対側において前記カラーから外方に延在しており、
    前記ブラケットが、２つの平行部材と、凸状面の複数の歯が前記ポンプの反対側に面している状態で２つの前記平行部材の遠位端同士の間に固定されている弧状部材とを有しており、
    前記ウォームネジが、前記弧状部材の複数の歯に係合しており、前記作動モータの動作が、前記上側ベース部分と前記下側ベース部分とが成す角度を変更することを特徴とする請求項１７に記載の組立体。
30. 前記上側ベース部分が、フランジを備えており、
    前記フランジが、前記上側ベース部分を前記取付板に取り付けていることを特徴とする請求項２９に記載の組立体。
31. 前記作動モータが、ステッピングモータであることを特徴とする請求項２９に定義された組立体。

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