JP2022542893A - rotary metering pump for insulin patch - Google Patents
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Abstract
流体計量システム用の回転ポンプ(4000)が提供される。回転ポンプは、往復運動し、ポンプシステムの回転スリーブ(4500)上のアクチュエータアーム(4508)によって偏らせられたリミットスイッチ(4506)からの信号によって逆回転させられる。回転ポンプ(4000)は、2ショット成形プロセスから形成されたプランジャ(5210)と随意のストッパ(5206)を含み、プランジャ(5210)のヘッド(5212)と随意のストッパ(5206)のヘッド(5208)上にオーバーモールドされたシール(5214)を含む。A rotary pump (4000) for a fluid metering system is provided. The rotary pump reciprocates and is reversed by a signal from a limit switch (4506) biased by an actuator arm (4508) on the rotary sleeve (4500) of the pump system. Rotary pump (4000) includes plunger (5210) and optional stopper (5206) formed from a two-shot molding process, head (5212) of plunger (5210) and head (5208) of optional stopper (5206). It includes a seal (5214) overmolded thereon.
Description
本開示に係る発明は、一般的な、装着可能な薬物注入パッチに使用するための計量システムに関する。 The presently disclosed invention relates generally to metering systems for use with wearable drug infusion patches.
糖尿病は、インスリン産生、インスリン作用、又はこれらの両方の欠陥により血糖値が高くなることを特色とする疾患群である。糖尿病は深刻な健康上の合併症及び早死にを引き起こす可能性があるが、この病気を制御して合併症のリスクを下げるのを助けるための、糖尿病患者が入手可能なよく知られた製品が存在している。 Diabetes is a group of diseases characterized by high blood sugar levels due to defects in insulin production, insulin action, or both. Diabetes can lead to serious health complications and premature death, but there are well-known products available to people with diabetes to help control the disease and reduce the risk of complications. Existing.
糖尿病患者のための治療オプションには、特別な食事、経口薬、及び/又はインスリン療法が含まれる。糖尿病治療の主な目標は、合併症のない生活の機会を増加させるために、患者の血糖値を制御することである。しかしながら、他の生活上の、要求及び事情のバランスを取りながら、良好な糖尿病管理を達成することは、必ずしも簡単なことではない。 Treatment options for diabetics include special diets, oral medications, and/or insulin therapy. A major goal of diabetes treatment is to control a patient's blood glucose levels in order to increase their chances of a complication-free life. However, achieving good diabetes management while balancing other life demands and circumstances is not always easy.
現在、1型糖尿病の治療のための毎日のインスリン療法には、2つの主要なモードがある。第1のモードは、注射器及びインスリンペンを含み、第1のモードは、概して、1日あたり3回乃至4回、各注射時に穿刺を必要とする。これらの装置は使い方が単純で、費用が相対的に安い。もう一つの、広く適用され、効果的な、糖尿病を管理するための治療の方法は、インスリンポンプの使用である。インスリンポンプは、膵臓の挙動をより忠実に再現するため、様々な割合でインスリンの持続的な注入を提供することによって、ユーザが個々の必要性に基づいて、個々の血糖値を目標範囲内に保つのを助けることができる。インスリンポンプを使用することにより、ユーザは、どのようにインスリン注射がそれらのために働くかに個々のライフスタイルを合わせるのではなく、個々のインスリン療法を個々のライフスタイルに合わせることが可能になる。 Currently, there are two main modes of daily insulin therapy for the treatment of type 1 diabetes. The first mode includes syringes and insulin pens, and the first mode generally requires puncturing with each injection, three to four times per day. These devices are simple to use and relatively inexpensive. Another widely applicable and effective method of treatment for managing diabetes is the use of insulin pumps. Because insulin pumps more closely mimic the behavior of the pancreas, insulin pumps provide a continuous infusion of insulin at varying rates, allowing users to keep their individual blood glucose levels within target ranges based on their individual needs. can help keep. Using an insulin pump allows users to tailor their individual insulin regimens to their individual lifestyles, rather than individual lifestyles to how insulin injections work for them. .
しかしながら、従来のインスリンポンプは、いくつかの欠点に悩まされている。例えば、一般的なインスリンポンプに使用されるリードスクリュー及びピストンタイプの計量システムは、大きな高さ及び大きな設置面積が必要であり、ユーザにとって扱いにくいことが多い。 However, conventional insulin pumps suffer from several drawbacks. For example, the lead screw and piston type metering systems used in typical insulin pumps require a large height and a large footprint and are often cumbersome for users.
また、従来のインスリンポンプは、一般的に、多数の構成要素及び可動部品を必要とし、それによって、機械的な故障のリスクも増加する。 Conventional insulin pumps also typically require a large number of components and moving parts, which also increases the risk of mechanical failure.
また、従来のインスリンポンプは、一般的に、確認が困難なことがあるあまりにも多くの要因に依存して、投与量精度にとって長すぎる許容ループ(a tolerance loop)を有する。これは、投与量精度において喪失をもたらす結果となる可能性がある。 Also, conventional insulin pumps generally have a tolerance loop that is too long for dose accuracy, relying on too many factors that can be difficult to ascertain. This can result in a loss in dose precision.
また、従来のインスリンポンプは、一般的に、複雑すぎる流体経路を有する。これは、複雑な又は不十分な、呼び水及び空気除去をもたらす結果となる可能性がある。 Also, conventional insulin pumps typically have fluid paths that are too complicated. This can result in complex or inadequate priming and air removal.
また、従来のインスリンポンプは、一般的に、高精度なアクチュエータを必要とし、それによって、従来のパッチポンプの費用は増加している。 Also, conventional insulin pumps typically require highly accurate actuators, which increases the cost of conventional patch pumps.
また、いくつかのインスリンポンプは、リザーバとインスリンパッチ内のカニューレとの間に、直接の流体経路を作るリスクもある。これは、ユーザに過剰投与をもたらす結果となる可能性がある。 Some insulin pumps also risk creating a direct fluid path between the reservoir and the cannula within the insulin patch. This can result in overdosing the user.
また、従来のインスリンポンプは、一般的に、複雑な検知方式を必要とする。これは、費用の増加と、精度及び信頼性の低減と、をもたらす結果となる可能性がある。 Also, conventional insulin pumps typically require complex sensing schemes. This can result in increased costs and reduced accuracy and reliability.
また、従来のインスリンポンプは、一般的に、上昇したシステム逆圧では漏れやすいバルブを有する。これは、精度及び信頼性を低減させる結果となる可能性がある。 Also, conventional insulin pumps typically have valves that are leaky at elevated system backpressures. This can result in reduced accuracy and reliability.
また、従来のインスリンポンプは、一般的に、大きな作業容積と、潜在的に高い逆圧にさらされる大きなシステム容積とを必要とする。これは、精度及び信頼性を低減させる結果となる可能性がある。 Also, conventional insulin pumps generally require large working volumes and large system volumes that are subject to potentially high back pressures. This can result in reduced accuracy and reliability.
また、従来のインスリンパッチは、一般的に、大きな電池を必要とする低効率のモータを有しており、それによって、インスリンパッチのサイズが増加している。 Also, conventional insulin patches typically have low efficiency motors that require large batteries, thereby increasing the size of the insulin patch.
従って、ユーザにとっての快適性を増加させるため、従来のリードスクリュー及びピストン型の計量システムと比べて、高さ及び設置面積が低減された計量システムに対する必要性がある。 Accordingly, there is a need for a metering system that has a reduced height and footprint compared to conventional lead screw and piston type metering systems to increase comfort for the user.
また、インスリンパッチの機械的安全性を増加するため、従来のインスリンポンプと比較して、構成要素や可動部品の数を低減した計量システムに対する必要性がある。 There is also a need for a metering system that has a reduced number of components and moving parts compared to conventional insulin pumps to increase the mechanical safety of insulin patches.
また、従来の計量ポンプと比較して、依存する投与量精度のための短い許容ループを有する計量システムに対する必要性があり、それによって、投与量精度を増加している。 There is also a need for a metering system that has a shorter tolerance loop for dependent dose accuracy compared to conventional metering pumps, thereby increasing dose accuracy.
また、従来の計量システムと比較して、流体経路が単純な計量システムに対する必要性があり、それによって、呼び水及び空気除去を単純化している。 There is also a need for a metering system that has a simpler fluid path as compared to conventional metering systems, thereby simplifying priming and air removal.
また、従来の計量システムと比較して、低精度なアクチュエータを利用する計量システムに対する必要性があり、それによって、インスリンパッチの費用を低減している。 There is also a need for metering systems that utilize less accurate actuators compared to conventional metering systems, thereby reducing the cost of insulin patches.
また、従来の計量システムと比較して、リザーバとカニューレとの間に直接的な流体経路がない計量システムに対する必要性があり、それによって過剰投与からユーザをより安全に保護している。 There is also a need for a metering system that does not have a direct fluid path between the reservoir and the cannula as compared to conventional metering systems, thereby better protecting the user from overdosing.
また、従来の計量システムと比較して、単純な検知方式を有する計量システムに対する必要性があり、それによって、費用を低減し、精度及びインスリンパッチの信頼性を増加させている。 There is also a need for a metering system that has a simple sensing scheme compared to conventional metering systems, thereby reducing cost and increasing accuracy and reliability of insulin patches.
また、従来の計量システムと比較して、上昇したシステム逆圧での漏れに関して堅牢なバルブを有する計量システムに対する必要性があり、それによって精度及びインスリンパッチの信頼性を増加させている。 There is also a need for a metering system that has valves that are robust with respect to leakage at elevated system backpressures, as compared to conventional metering systems, thereby increasing the accuracy and reliability of insulin patches.
また、従来の計量システムと比較して、小さな作業容積及び潜在的に高い逆圧にさらされる低いシステム容積を有する計量システムに対する必要性があり、それによって精度及びインスリンパッチの信頼性を増加している。 There is also a need for a metering system that has a small working volume and a low system volume subject to potentially high back pressure, compared to conventional metering systems, thereby increasing the accuracy and reliability of insulin patches. there is
また、従来の計量システムと比較して、小さな電池を有する高効率のモータを必要とする計量システムに対する必要性があり、それによってインスリンパッチのサイズを低減している。 There is also a need for a metering system that requires a highly efficient motor with a small battery compared to conventional metering systems, thereby reducing the size of insulin patches.
本開示に係る発明の例示的な実施形態の一態様は、上記及び他の懸念に実質的に対処し、小さな、かつ、信頼できる計量システムを提供することである。 It is an aspect of exemplary embodiments of the presently disclosed invention to substantially address the above and other concerns and to provide a compact and reliable weighing system.
本開示に係る発明の例示的な実施形態の一態様は、従来のリードスクリュー及びピストンタイプの計量システムと比較して、高さ及び設置面積を低減した計量システムを提供し、ユーザにとっての快適性を増加させることである。 An aspect of the exemplary embodiments of the presently disclosed invention provides a metering system with a reduced height and footprint compared to conventional lead screw and piston type metering systems, resulting in increased comfort for the user. is to increase
本開示に係る発明の例示的な実施形態の別の態様は、インスリンパッチの機械的安全性を増加するために、従来のインスリンポンプと比較して、構成要素及び可動部品の数が低減した計量システムを提供することである。 Another aspect of the exemplary embodiments of the presently disclosed invention is a metering device with a reduced number of components and moving parts compared to conventional insulin pumps to increase the mechanical safety of the insulin patch. It is to provide a system.
本開示に係る発明の例示的な実施形態の別の態様は、従来の計量ポンプと比較して、少ない要因に依存した投与量精度の短い許容ループを有する計量システムを提供し、それによって投与量精度を増加させることである。例えば、本開示に係る発明の例示的な実施形態では、投与量精度の許容ループは短く、2つの容易に測定可能な寸法、即ちポンプの直径及び螺旋スロットの軸方向寸法のみに依存する。 Another aspect of the exemplary embodiments of the presently disclosed invention provides a metering system having a short tolerance loop with less factor dependent dose accuracy compared to conventional metering pumps, thereby It is to increase accuracy. For example, in exemplary embodiments of the disclosed invention, the dose accuracy tolerance loop is short and depends only on two easily measurable dimensions: the diameter of the pump and the axial dimension of the helical slot.
本開示に係る発明の例示的な実施形態の別の態様は、従来の計量システムと比較して、単純な流体経路を有する計量システムを提供し、それによって呼び水及び空気除去を単純化することである。 Another aspect of the exemplary embodiments of the presently disclosed invention is to provide a metering system with simple fluid paths, thereby simplifying priming and air removal, as compared to conventional metering systems. be.
本開示に係る発明の例示的な実施形態の別の態様は、従来の計量システムと比較して、低精度のアクチュエータを利用する計量システムを提供し、それによってインスリンパッチの費用を低減させることである。例えば、本開示に係る発明の例示的な実施形態では、機構は、ストロークの両端で過回転し、それでも投与量精度を維持することができる。 Another aspect of the exemplary embodiments of the presently disclosed invention is to provide a metering system that utilizes less accurate actuators, thereby reducing the cost of insulin patches compared to conventional metering systems. be. For example, in exemplary embodiments of the presently disclosed invention, the mechanism can over-rotate at both ends of the stroke and still maintain dose accuracy.
本開示に係る発明の例示的な実施形態の別の態様は、従来の計量システムと比較して、リザーバとカニューレとの間に直接的な流体経路がない計量システムを提供し、それによってユーザを過剰投与に対してより安全に保護することである。 Another aspect of the exemplary embodiments of the presently disclosed invention provides a metering system that does not have a direct fluid path between the reservoir and the cannula, as compared to conventional metering systems, thereby allowing the user to It is to provide safer protection against overdose.
本開示に係る発明の例示的な実施形態の別の態様は、従来の計量システムと比較して、単純な検知方式を有する計量システムを提供し、それによって費用を低減し、インスリンパッチの精度及び信頼性を増加させることである。例えば、本開示に係る発明の例示的な実施形態では、検知方式は、接触スイッチに基づくものである。 Another aspect of the exemplary embodiments of the presently disclosed invention is to provide a metering system with a simple sensing scheme, thereby reducing cost, accuracy and accuracy of insulin patches as compared to conventional metering systems. It is to increase reliability. For example, in exemplary embodiments of the disclosed invention, the sensing scheme is based on contact switches.
本開示に係る発明の例示的な実施形態の別の態様は、ポンプの機械的ストロークがカニューレ挿入機構の簡単な起動となることを許容する計量システムを提供することである。 Another aspect of the exemplary embodiments of the presently disclosed invention is to provide a metering system that allows the mechanical stroke of the pump to be a simple actuation of the cannulation mechanism.
本開示に係る発明の例示的な実施形態の別の態様は、従来の計量システムと比較して、上昇したシステム逆圧での漏れに関して堅牢であり、それによってインスリンパッチの精度及び信頼性を増加させるバルブを有する計量システムを提供することである。例えば、本開示に係る発明の例示的な実施形態では、バルブは、状態が遷移するときに容積変化を有さない。 Another aspect of the exemplary embodiments of the presently disclosed invention is that they are robust with respect to leakage at elevated system back pressures compared to conventional metering systems, thereby increasing insulin patch accuracy and reliability. Another object of the present invention is to provide a metering system having a valve that allows For example, in exemplary embodiments of the presently disclosed invention, valves do not have volume changes when transitioning between states.
本開示に係る発明の例示的な実施形態の別の態様は、従来の計量システムと比較して、小さな作業容積積及び潜在的に高い逆圧にさらされる低いシステム容積を有する計量システムを提供し、それによってインスリンパッチの精度及び信頼性を増加させることである。 Another aspect of the exemplary embodiments of the presently disclosed invention provides a metering system that has a small working volume and a low system volume that is subject to potentially high back pressure as compared to conventional metering systems. , thereby increasing the accuracy and reliability of insulin patches.
本開示に係る発明の例示的な実施形態の別の態様は、従来の計量システムと比較して、小さな電池を有する高効率モータを使用する計量システムを提供し、それによってインスリンパッチのサイズを低減することである。 Another aspect of the exemplary embodiments of the presently disclosed invention provides a metering system that uses a high efficiency motor with a small battery, thereby reducing the size of the insulin patch compared to conventional metering systems. It is to be.
本開示に係る発明の前記の及び/又は他の態様は、装着型のインスリン注入パッチにおいて使用するための計量システムを提供することによって達成される。例えば、本開示に係る発明の例示的な実施形態では、計量システムは、インスリンを貯蔵するための可撓性リザーバと、インスリンを皮下組織に送達するためのカニューレアセンブリとを含む、より大きな流体工学サブシステムの一部である。計量システムは、小量の流体をリザーバから引き抜いた後、それをカニューレラインに押し下げ患者内へ入れる。流体用量はリザーバ容積に対して小さく、リザーバを完全に空にするには多くのポンプストロークが必要であるようになっている。 These and/or other aspects of the disclosed invention are accomplished by providing a metering system for use in a wearable insulin infusion patch. For example, in an exemplary embodiment of the presently disclosed invention, the metering system includes a larger fluidics system that includes a flexible reservoir for storing insulin and a cannula assembly for delivering insulin to subcutaneous tissue. Part of a subsystem. The metering system withdraws a small amount of fluid from the reservoir and then pushes it down the cannula line and into the patient. The fluid dose is small relative to the reservoir volume such that many pump strokes are required to completely empty the reservoir.
本開示に係る発明の追加的及び/又は他の態様及び利点は、以下の説明で述べられるか、又は説明から明らかになるか、又は本発明の実施によって知ることができるであろう。本開示に係る発明は、上記の態様の1つ以上、及び/又は機構及びその組み合わせの1つ以上を有する方法又は器具又はシステムから備えていてもよい。本開示に係る発明は、例えば添付の特許請求の範囲に記載されているような、上記の態様の機構及び/又は組み合わせのうちの1つ又は複数を含んで備えていてもよい。 Additional and/or other aspects and advantages of the disclosed invention will be set forth in the following description, or may be apparent from the description, or may be learned by practice of the invention. Inventions according to the present disclosure may comprise methods or devices or systems having one or more of the above aspects and/or features and combinations thereof. Inventions according to the present disclosure may comprise and comprise one or more of the features and/or combinations of the above aspects, for example as set forth in the appended claims.
以下の詳細な説明を添付図面と組み合わせて読むことにより、本発明の例示的な実施形態の様々な目的、利点、及び新規な機構がより容易に理解されるであろう。
図面を通して、同様の参照番号は、同様の要素、機構及び構造物を指すと理解されるべきである。 Like reference numbers should be understood to refer to like elements, features and structures throughout the drawings.
当業者により理解される様に、本明細書に開示された本開示に係る発明の実施形態に従った計量システムの例、改良、及び配置を実施する多くの方法が存在する。図面及び以下の説明に示す例示的な実施形態を参照するが、本明細書に開示される実施形態は、開示された発明により包含される様々な代替設計及び実施形態を網羅するものではなく、当業者は、本発明から逸脱することなく様々な変更を行うことができ、様々な組み合わせを行うことができることを容易に理解するだろう。 As will be appreciated by those of ordinary skill in the art, there are many ways to implement examples, modifications and arrangements of metering systems according to the embodiments of the present disclosure disclosed herein. Reference will be made to the exemplary embodiments illustrated in the drawings and the following description, but the embodiments disclosed herein are not exhaustive of the various alternative designs and embodiments encompassed by the disclosed invention; Those skilled in the art will readily appreciate that various modifications can be made and various combinations can be made without departing from the invention.
限定されないが、患者又は健康管理の専門家を含む様々な人が、本開示に係る発明の例示的な実施形態を操作又は使用することができるが、簡潔さのために、以下、作業者又は使用者を「ユーザ」と呼ぶ。 Although various persons, including but not limited to patients or health care professionals, can operate or use the exemplary embodiments of the presently disclosed invention, for the sake of brevity, the following will be referred to as an operator or A user is called a "user".
本開示に係る発明の例示的な実施形態では、様々な流体を用いることができるが、簡潔さのために、以下、注射装置内の液体を「流体」と呼ぶ。 Although a variety of fluids may be used in exemplary embodiments of the disclosed invention, for the sake of brevity, the liquid within the injection device will hereinafter be referred to as the "fluid."
本開示に係る発明による例示的な実施形態は、図1~図30に描かれている。本開示に係る発明による例示的な実施形態では、装着型のインスリン注入パッチで使用するための計量システムが提供される。例えば、本開示に係る発明の例示的な実施形態では、計量システムは、インスリンを貯蔵するための可撓性リザーバと、インスリンを皮下組織へ送達するためのカニューレアセンブリとを含む、より大きな流体工学サブシステムの一部である。計量システムは、小量の流体をリザーバから引き抜いた後、それをカニューレラインに押し下げ患者内へ入れる。流体用量はリザーバ容積に対して小さく、リザーバを完全に空にするには多くのポンプストロークが必要であるようになっている。 Exemplary embodiments in accordance with the presently disclosed invention are depicted in FIGS. 1-30. In an exemplary embodiment according to the presently disclosed invention, a metering system is provided for use with a wearable insulin infusion patch. For example, in an exemplary embodiment of the presently disclosed invention, the metering system includes a larger fluidics system that includes a flexible reservoir for storing insulin and a cannula assembly for delivering insulin to subcutaneous tissue. Part of a subsystem. The metering system withdraws a small amount of fluid from the reservoir and then pushes it down the cannula line and into the patient. The fluid dose is small relative to the reservoir volume such that many pump strokes are required to completely empty the reservoir.
図1は、本開示に係る発明の例示的な実施形態に係るパッチポンプ100の構造を示す。パッチポンプ100は、流体工学サブシステム120と、電子機器サブシステム140と、電力貯蔵サブシステム160とを含む。
FIG. 1 shows the construction of a
流体工学サブシステム120は、リザーバ124と流体連通している充填ポート122を含む。リザーバ124は、充填ポートを通して、シリンジから流体を受け取る様に適合されている。
流体工学サブシステム120は、リザーバ124に機械的に結合された容積センサ126を更に含む。容積センサ126は、リザーバの流体容積を検出又は決定する様に適合されている。
流体工学サブシステム120は、計量サブシステム130を更に含み、これは、ポンプ及びバルブアクチュエータ134に機械的に結合された統合ポンプ及びバルブシステム132を含む。統合ポンプ及びバルブシステム132は、流体工学サブシステム120のリザーバ124と流体連通しており、ポンプ及びバルブアクチュエータ134によって作動される。
流体工学サブシステム120は、カニューレ129に機械的に結合された展開アクチュエータ128を有するカニューレ機構を更に含む。展開アクチュエータ128は、カニューレ129をユーザの中に挿入する様に適合されている。カニューレ129は、計量サブシステム130の統合ポンプ及びバルブシステム132と流体連通している。
流体工学サブシステム120は、カニューレ129と統合ポンプ及びバルブシステム132との間の流体経路に機械的に結合された閉塞センサ136を更に含む。閉塞センサ136は、カニューレ129と、統合ポンプ及びバルブシステム132と、の間の経路における閉塞を検出又は決定する様に適合される。
電子機器サブシステム140は、流体工学サブシステム120の容積センサ126に電気的に結合された容積検知電子機器142、計量サブシステム130のポンプ及びバルブアクチュエータ134に電気的に結合されたポンプ及びバルブコントローラ144、流体工学サブシステム120の閉塞センサ136に電気的に結合された閉塞検知電子機器146、及び流体工学サブシステムのカニューレ129に電気的に結合された随意の展開電子機器148を含んでいる。電子機器サブシステム140は、容積検知電子機器142、ポンプ及びバルブコントローラ144、閉塞検知電子機器146、及び展開電子機器148に電気的に結合されたマイクロコントローラ149を更に含む。
電力貯蔵サブシステム160は、電池162又は当技術分野で知られている他の任意の電力源を含む。電池162は、パッチポンプ100の任意の構成要素又は電子部品に電力を供給する様に適合させることができる。
図2は、本開示に係る発明の例示的な実施形態によるパッチポンプ200の流体及び計量システム構成要素のレイアウトを示す。パッチポンプ200は、計量サブシステム230、制御電子機器240、電池260、リザーバ222、充填ポート224、及びカニューレ機構226を含む。パッチポンプ200の要素は、同様の参照番号で参照される例示的なパッチポンプ100の要素と実質的に類似しており、実質的に同様に相互作用する。
FIG. 2 illustrates the layout of the fluid and metering system components of
図3は、本開示に係る発明の例示的な実施形態によるパッチポンプの計量サブシステム300の分解斜視図である。計量サブシステム300は、ポンプケーシング306内に配置されたポンプピストン304に機械的に結合されたDCギアモータ302を含む。ポンプピストン304は、結合ピン310によってポンプハウジング308に機械的に結合されている。計量サブシステム300は、ポンプピストン304とポンプハウジング308との間にポンプシール312を更に含む。計量サブシステム300は、バルブハウジング318内に配置されたシールキャリッジ316上のポートシール314を更に含む。
FIG. 3 is an exploded perspective view of a patch
本開示に係る発明の例示的な実施形態において、DCギアモータの出力シャフト320は、いずれかの方向に360度回転することができる。ポンプピストン304は、いずれかの方向に360度回転することができ、約0.050インチだけ並進することができる。ポンプハウジング308は、いずれかの方向に180度回転することができる。ポンプケーシング306、ポートシール314、シールキャリッジ316、及びバルブハウジング318は、好ましくは、静止している。
In exemplary embodiments of the disclosed invention, the DC gear
計量サブシステム300は、統合された流量制御バルブ及び機械的アクチュエータ及び駆動システムを有する容積式ポンプを含む。ポンプは、ピストン304及び回転作動される選択バルブを含む。計量システムは、可撓性リザーバから正確な容積のインスリンを、ピストン304とポンプハウジング308(図5参照)との間に形成されたポンプ容積320に引き込み、次に、このインスリン量を、カニューレを通して患者の皮下組織に排出し、少量の、個別の用量でインスリンを投与する。ポンプストロークは、流体経路内に正及び負の圧力勾配を作り、流れを誘起する。ポンプ容積のストロークと内径が投与量精度と公称サイズとを決定する。流体制御バルブは、ポンプストロークの両端でリザーバとカニューレの流体ポート間を能動的に往復し、ポートを交互に閉鎖及び開放して流体の流れを一方向性(リザーバから患者へ)にし、リザーバと患者と間に自由な流れが生じる可能性がないことを確実にする。
図4は、本開示に係る発明の例示的な実施形態による計量サブシステム300の組立図である。また、モータとピストンとの結合部322、ピストンとポンプハウジングとの結合部324、リザーバポート326及びカニューレポート328が図示されている。
FIG. 4 is an assembled view of weighing
図5は、本開示に係る発明の例示的な実施形態の計量サブシステム300の断面図である。図示されている様に、ポンプ容積320は、ピストンとポンプハウジング308との間に形成されている。ポンプハウジングは、以下でより詳細に説明される様に、モータ302がポンプを往復運動させる際に、リザーバポート326とカニューレポート328との間で配向が交互になるサイドポート330を含む。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a
操作中に、本開示に係る発明による計量システムの例示的なサイクルは、180度ポンプ吸入(反時計回り)(ポンプからモータに向かって見たとき)、180度バルブ状態変化(反時計回り)、180度ポンプ排出(時計回り)、及び180度バルブ状態変化(時計回り)の4ステップを含んでいる。完全なサイクルは、各方向に完全な回転(360度)を必要とする。 In operation, an exemplary cycle of a metering system according to the presently disclosed invention is 180 degree pump intake (counterclockwise) (when looking from pump to motor), 180 degree valve state change (counterclockwise). , 180 degree pumping (clockwise), and 180 degree valve state change (clockwise). A complete cycle requires a complete rotation (360 degrees) in each direction.
図6Aは等角図であり、図6Bは、開始位置における計量サブシステム300の断面図である。開始位置では、ポンプピストン302は完全に差し出され、ポンプハウジングは、カニューレポート328でカニューレポート流路を閉鎖し、リザーバポート326は、ポンプハウジング308のサイドポート330に開放し、回転リミットセンサ332は係合される。ポンプハウジング308は、結合ピン310を受ける螺旋溝334を含む。ピストン304は、ピストン304が(モータ302の回転力によって)ポンプハウジング308内で回転すると、結合ピン310が螺旋溝334に沿って摺動してピストン304を、ポンプハウジング308を基準にして軸方向に並進させる様にポンプハウジング308と摺動係合している。この実施形態では、螺旋溝334は、ポンプハウジング308に形成され、結合ピン310のために180度の回転を提供する。
FIG. 6A is an isometric view and FIG. 6B is a cross-sectional view of weighing
図7Aは等角図であり、図7Bは吸入ストローク中の計量サブシステム300の断面図である。DCモータ302は、結合ピン310を介してポンプハウジング308の螺旋溝334に沿って駆動(回転及び並進)されるポンプピストン304を回転させる。ポンプピストン304は、DCモータ302に向かって並進し、増加するポンプ容積320に流体を引き込む。吸入ストローク中、シールとポンプハウジング308の外径との間の摩擦は、ポンプハウジング308が回転しない様に十分に高くすることが好ましい。ポンプハウジング308は静止しており、一方、ポンプ容積320は広がっている。カニューレポート328は、閉鎖されているが、リザーバポート326は、広がっているポンプ容積320に流入する流体に対して開放されている。モータ302とポンプピストン304との間には、摺動係合が存在する。
7A is an isometric view and FIG. 7B is a cross-sectional view of
図8Aは組立図、図8Bは詳細図、図8Cは吸入ストローク後のバルブ状態変化中のパッチポンプの断面図である。トルクは、モータ302の駆動軸からポンプピストン304へ、そして結合ピン310を介してポンプハウジング308へ伝達される。結合ピン310が螺旋溝334の端部まで回転すると、モータ302の更なる回転により、結合ピン310はポンプハウジング308とポンプピストン304を相対的に軸方向並進させずに一体として回転させる。ポンプハウジング308上のサイドポート330は、リザーバポート326とカニューレポート328の間で回転する。ポンプハウジング308のサイドポート330の表面張力は、ポンプ容積320内に流体を保持する。ポンプハウジングサイドポート330は、モータ302の次の180度の回転に亘って、リザーバポート326との位置合わせから外れて、カニューレポート328との位置合わせに遷移する。その間に、カニューレポート328とリザーバポート326の両方が閉鎖される。結合ピン310は、螺旋溝334の端部にあり、ポンプハウジング308にトルクを伝達する。結合ピン310は、ポンプピストン304とポンプハウジング308を一緒にロックして、2つの構成要素の間の相対的な軸方向運動を抑制する。それ故に、ポンプピストン304とポンプハウジング308は、一体として回転し、互いに相対的に並進することはない。ポンプハウジング308は回転し、ポンプ容積320は固定され、ポンプピストン304は回転する。シール314、シールキャリッジ、及びバルブハウジング318は、好ましくは、静止している。
8A is an assembly view, FIG. 8B is a detailed view, and FIG. 8C is a cross-sectional view of the patch pump during a valve state change after the intake stroke. Torque is transmitted from the drive shaft of
図9Aは組立図であり、図9Bは、注入する準備が整った吸気移行停止位置における計量サブシステムの断面図である。図示されている様に、ポンプハウジング308のサイドポート330は、カニューレポート328と位置合わせされ、ポンプ容積320は広げられ、リザーバポート326は閉鎖される。回転リミットセンサ332は、回転ポンプハウジング308上の機構によって係合される。モータ302、ポンプピストン304、及びポンプハウジング308は、静止している。
9A is an assembly view and FIG. 9B is a cross-sectional view of the metering subsystem in the inspiratory transition stop position ready to inject. As shown,
図10Aは組立図であり、図10Bは排出ストローク中の計量サブシステム300の断面図である。吸入ストロークの終わりに、ポンプハウジング308はリミットスイッチ332に係合し、これによりDCモータ302の方向が切り替わる。従って、モータ302は、ピストン304を回転させ、結合ピン310をポンプハウジング308の螺旋溝334の下に駆動して、ピストン304を軸方向に並進させる。ポンプピストン304は、DCモータ302から離れる様に軸方向に並進し、ポンプ容積320からカニューレポート328からカニューレに流体を押し出す。排出ストローク中、シール314とポンプハウジング308の外径との間の摩擦は、好ましくは、ポンプハウジング308が回転しないことを保証するのに十分な高さである。カニューレポート328は、潰れたポンプ容積320から流出する流体に対して開放されている。リザーバポート326は、閉鎖されている。ポンプハウジング308は、ポンプ容積320が潰れている間、静止しており、ポンプピストン304は、螺旋運動で回転し、並進している。モータは、ピストン304に摺動可能に接続され、ピストンが螺旋溝334内で回転する際のピストンの並進運動に対応する。
10A is an assembly view and FIG. 10B is a cross-sectional view of weighing
図11Aは組立図、図11Bは詳細図、図11Cは排出ストローク後のバルブ状態変化中の計量サブシステム300の断面図である。トルクは、モータ302の駆動軸からポンプピストン304に伝達され、その後、結合ピン310を介してポンプハウジング308に伝達される。ポンプハウジング308とポンプピストン304は、相対的な軸方向運動がない状態で一体として回転する。ポンプハウジング308上のサイドポート330は、リザーバポート326とカニューレポート328の間で回転し、その両方が回転中に閉鎖される。ポンプハウジング308のサイドポート330の表面張力は、ポンプ容積320内に流体を保持する。結合ピン310は、ポンプピストン304とポンプハウジング308を一緒にロックして、2つの構成要素の間の相対的な軸方向運動を抑制する。それ故に、ポンプピストン304とポンプハウジング308は一体として回転し、相対的に並進することはない。ポンプハウジング308が回転する一方で、ポンプ容積320は固定されている。シール314、シールキャリッジ、及びバルブハウジング318は、好ましくは静止している。
11A is an assembly view, FIG. 11B is a detailed view, and FIG. 11C is a cross-sectional view of
図12Aは組立図であり、図12Bはポンプサイクルが完了した後の計量サブシステム300の断面図である。ポンプ機構(ピストン304)は、完全に差し出され、ポンプサイクルを完了する。回転リミットセンサ332は、モータ302を逆回転させ、ポンプサイクルを再び開始させるために係合される。カニューレポート328は閉鎖され、一方、リザーバポート326はリザーバからの流路に開放されている。
12A is an assembly view and FIG. 12B is a cross-sectional view of
前述の例示的な実施形態では、ポンプピストンは回転及び並進の両方を行い、ポンプハウジングは回転し、バルブハウジングは静止している。しかしながら、他の実施形態において、システムは、ポンプピストンが回転し、ポンプハウジングが回転及び並進の両方を行い、バルブハウジングが並進し、又はポンプ容積を増加及び減少させる運動の任意の他の組み合わせ、並びにポンプ容積と連通するポートがリザーバポートとの位置合わせからカニューレポートとの位置合わせに遷移する様に構成され得ることを理解されたい。 In the exemplary embodiment described above, the pump piston both rotates and translates, the pump housing rotates, and the valve housing remains stationary. However, in other embodiments, the system may be configured such that the pump piston rotates, the pump housing both rotates and translates, the valve housing translates, or any other combination of movements that increase and decrease pump volume; It should also be appreciated that the port communicating with the pump volume may be configured to transition from alignment with the reservoir port to alignment with the cannula report.
前述の例示的な実施形態では、ポンプストロークとバルブ状態変化は、モータからの180度回転作動で構成される。しかしながら、ポンプサイクルのセグメントに対して、任意の適切な角度が選択され得ることを理解されたい。 In the exemplary embodiment described above, the pump stroke and valve state changes consist of 180 degree rotary actuation from the motor. However, it should be appreciated that any suitable angle may be selected for the segments of the pump cycle.
前述の例示的な実施形態では、バルブ状態変化中、カニューレポートとリザーバポートの間に大気遮断がある。しかしながら、他の実施形態では、状態変化中に大気遮断を排除し、ポンプ及びバルブシステムを密閉するために、シールが構成されてもよいし、追加のシールが追加されてもよいことを理解されたい。 In the exemplary embodiment described above, there is an atmospheric blockage between the cannula report and the reservoir port during valve state changes. However, it is understood that in other embodiments, seals may be configured or additional seals may be added to eliminate atmospheric blockage and seal the pump and valve system during state changes. sea bream.
前述の例示的な実施形態では、ポンプとバルブを駆動するためにDCギアモータが使用される。しかしながら、他の実施形態では、任意の適切な駆動機構が、ポンプ及びバルブを駆動するために提供されてもよい。例えば、ソレノイド、ニチノール線、ボイスコイルアクチュエータ、ピエゾモータ、ワックスモータ、及び/又は当技術分野で知られている任意の他のタイプのモータを、ポンプを駆動するために使用することができる。 In the exemplary embodiment described above, DC gear motors are used to drive the pumps and valves. However, in other embodiments any suitable drive mechanism may be provided to drive the pumps and valves. For example, solenoids, nitinol wires, voice coil actuators, piezo motors, wax motors, and/or any other type of motor known in the art can be used to drive the pump.
前述の例示的な実施形態では、ポンプは、完全な排出ストロークを使用する。しかしながら、他の実施形態では、より微細な投与量を投与するために、ますます増加する排出ストロークを有するシステムが使用されてもよいことを理解されたい。 In the exemplary embodiment described above, the pump uses a full exhaust stroke. However, it should be appreciated that in other embodiments, systems having increasingly increasing ejection strokes may be used to administer finer doses.
前述の例示的な実施形態では、ポンプは、回転移行のリミットでシステムの状態を決定するために、オン/オフリミットスイッチを使用する。しかしながら、他の実施形態では、検知方式の解像度を改良させるために、エンコーダホイールや光学センサ等の中間状態を決定する能力を有する他のセンサが使用されてもよいことを理解されたい。 In the exemplary embodiment described above, the pump uses an on/off limit switch to determine the state of the system at the limits of rotational travel. However, it should be appreciated that other sensors capable of determining intermediate states, such as encoder wheels or optical sensors, may be used in other embodiments to improve the resolution of the sensing scheme.
ポンプの内径は、1サイクルあたりの公称出力を変化させるように、調節されてもよいことを理解されたい。 It should be appreciated that the inner diameter of the pump may be adjusted to change the nominal power output per cycle.
前述の例示的な実施形態において、ポンプは、エラストマーOリングシールを使用する。しかしながら、他の配置も使用され得ることを理解されたい。例えば、流体シールは、シールキャリッジ上に直接成型されてもよく、クワッドリング等の他のエラストマーシールが使用され得、又はテフロンもしくはポリエチレンリップシール等の他のシール材料が使用され得る。 In the exemplary embodiment described above, the pump uses elastomeric O-ring seals. However, it should be understood that other arrangements may also be used. For example, fluid seals may be molded directly onto the seal carriage, other elastomeric seals such as quad rings may be used, or other sealing materials such as Teflon or polyethylene lip seals may be used.
本発明の代替の実施形態では、ポンプの運動は、カニューレの展開を始動又は起動するために使用され得る。 In alternate embodiments of the present invention, movement of the pump may be used to initiate or trigger deployment of the cannula.
前述の例示的なものでは、システムは、有利には、双方向の作動を使用する。モータの回転は、吸入ストロークと排出ストロークとを交互に行うために逆回転される。これは、万一、モータが機能不全となった場合には、暴走を抑制する安全機構を提供する。ポンプがリザーバから薬物を供給し続けるためには、モータは順番通りに往復運動しなければならない。しかしながら、他の実施形態では、計量システムは、一方向性のアクチュエータを使用する様に設計されていることを理解されたい。 In the example above, the system advantageously uses bi-directional actuation. The rotation of the motor is reversed to alternate intake and exhaust strokes. This provides a safety mechanism that prevents runaway should the motor malfunction. In order for the pump to continue to deliver drug from the reservoir, the motor must reciprocate in sequence. However, it should be understood that in other embodiments the metering system is designed to use a unidirectional actuator.
前述の例示的な実施形態では、システムは、2つの可撓性壁を有するパウチリザーバを使用する。しかしながら、他の実施形態では、リザーバは、1つの硬質壁及び1つの可撓性壁を有することを含む、任意の適切な方法で形成することができる。 In the exemplary embodiment described above, the system uses a pouch reservoir with two flexible walls. However, in other embodiments, the reservoir can be formed in any suitable manner, including having one rigid wall and one flexible wall.
図13は、本開示に係る発明の別の例示的な実施形態によるパッチポンプのための計量サブシステム1300の分解斜視図である。計量サブシステム1300は、モータ及びギアボックスアセンブリ1302と、ポンプアセンブリ1304とを含む。
FIG. 13 is an exploded perspective view of a
図14は、ポンプアセンブリ1304の分解斜視図である。ポンプアセンブリ1304は、ポンプマニホールド1312内で、結合ピン1310を介してスリーブ1308に機械的に結合されたピストン1306を含む。ポンプアセンブリ1304は、ポートシール1314、プラグ1316、スリーブ回転リミットスイッチ1318、及び出力ギア回転リミットスイッチ1320を更に含む。
14 is an exploded perspective view of
ピストン1306は、いずれかの方向に合計196度回転し、約0.038インチだけ並進することができる。スリーブ1308及びプラグ1316は、一緒に(対として)いずれかの方向に56度回転する。ポンプマニホールド1312とポートシール1314は、静止している。
図15は、モータ及びギアボックスアセンブリ1302の分解斜視図である。モータ及びギアボックスアセンブリ1302は、ギアボックスカバー1322、複合ギア1324、出力ギア1326、軸部1328、ギアボックスベース1330、モータピニオンギア1332、及びDCモータ1334を含む。
15 is an exploded perspective view of the motor and
図16A~図16Dは、ピストン1306、スリーブ1308及び結合ピン1310の組み立て及び操作を図示している。図16Aは、結合ピン1310を受ける圧入孔1338、及びスリーブ1308内にピストンを液密に封止するピストンシール1340を含むピストン1306を図示している。スリーブ1308は、螺旋溝1342を含む。ピストン1306はスリーブ1308に軸方向に圧入され、次に結合ピン1310は螺旋溝1342を通して孔1338に圧入される。この提供は、上述した実施形態と同様の操作が得られ、ピストン1306の回転は、結合ピン1310と螺旋溝1342との相互作用により、スリーブ1308に対するピストン1306の軸方向並進を引き起こす。図16Bは、組み立てられたピストン1306、スリーブ1308及び結合ピン1310を図示し、一緒に、結合ピン1310が、螺旋溝1342の下端部に示される。図16Cは、螺旋溝1342の結果として、スリーブ1308に対するピストン1306の軸方向ストローク長1344を図示している。図16Dは、溝1342内で結合ピン1310を中心化するために、好ましくは螺旋溝1342の端部に提供されるテーパ面1346を図示している。
16A-16D illustrate the assembly and operation of
図17Aは、プラグ1316とスリーブ1308との組み立てを図示している。示される様に、プラグ1316は、キー1346、及びシール1348を含む。シール1348は、スリーブ1308内でプラグのための締まり嵌めを提供する。スリーブ1308は、キー1346を受ける様に適合された凹部1350を提供される。キー1346は、プラグ1316をスリーブ1308との回転係合でロックする。プラグ1316は、ポンプチャンバ内の空気を最小限にするために、組み立て中に(前進した)ピストン1306の端面に対して押圧される。シール1348とスリーブ1308の内面との間の摩擦は、プラグ1316を軸方向に保持する。シール直径、スクイズ、及び材料の適切な選択により、プラグ1316は、閉塞又は過圧センサとしても機能することができる。閾値より大きいポンプ圧力は、プラグ1616を軸方向に遷移させ、スリーブ回転リミットスイッチ1318との係合を解除させる。摩擦は、所望の閾値より低い圧力に対してプラグ1316を定位置に保持する。図17B及び17Cは、スリーブ1308内のピストン1306の軸方向動作を図示している。図17Bは、ピストン1306とプラグ1316との間のポンプ容積が最小又はポンプ容積が無い状態である第1の状態におけるピストン1306を図示している。示される様に、結合ピン1310は、螺旋溝1342の最下端部に対して当接される。図17Cは、ピストン1306とプラグ1316との間の最大ポンプ容積1352を有する第2の状態にあるピストン1306を図示している。示される様に、結合ピン1310は、螺旋溝1342の最上端部に対して当接される。
17A illustrates the assembly of
図18A~18Dは、マニホールド1312へのスリーブ1308の組立てを図示している。図18Aに図示される様に、マニホールド1312は、リザーバポート1354及びカニューレポート1356をそれぞれ封止するために、ポートシール1314を含む。スリーブ上の小さな側孔1358(図17B参照)は、56度離れている2つのポートの間を回転往復する。図18Bに示す様に、スリーブ1308は、タブ1360を含み、マニホールド1312は、スリーブ1308がマニホールド1312に組み立てられることを許可するために、対応するスロット1362を含む。図18Cは、マニホールドに提供されたマニホールド窓1364を図示している。タブ1360は、スリーブ1308がマニホールド1312に組み立てられるとき、窓1364内に受け取られ、移行する。タブ1360及び窓1364は、マニホールド1312に対するスリーブ1308の軸方向並進を抑制しながら、スリーブ1308が2つの位置の間で回転することを許可するために相互作用する。スリーブ1308は、側孔1358がリザーバポート1354と位置合わせされる第1の位置と、側孔1358がカニューレポート1356と位置合わせされる第2の位置との間で回転させる。図18Dは、タブ1360がマニホールド窓1364内に配置された、マニホールド1312に組み立てられたスリーブ1308を図示している。
18A-18D illustrate the assembly of
図19は、組み立てられた計量システムの断面図である。図示されている様に、ポートシール1314は、スリーブ1308のOD(外径)とマニホールド1312の凹んだポケットの間で圧縮される面シールである。また、図示されている様に、タブ1360はマニホールド窓1364内に位置し、側孔1358はリザーバポート1354とカニューレポート1356との間に遷移して示されている。出力ギア1326は、ピストン1306及びスリーブ1308のいずれかの方向への回転動作の終了を知らせるために回転リミットスイッチ1320に係合するカム機構1366を含む。
FIG. 19 is a cross-sectional view of the assembled metering system. As shown,
図20A~図20Eは、側孔をリザーバポート1354との位置合わせからカニューレポート1356との位置合わせに遷移させるためのマニホールド1312内のスリーブ1308の回転を例示する断面図である。図20Aは、リザーバポート1354と位置合わせされた側孔1358を図示している。この位置にある間、ピストン1306は、プラグ1316から離れる様に遷移して、リザーバからの流体で容積1352を充填する。図20Bは、カニューレポート1356に向かって回転し始めた際のスリーブ1308を図示している。この位置において、側孔1358は、リザーバポート1354上のシール1314によって密封される。この理由のために、シール1314及び側孔1358の直径は、好ましくは、シール1314が側孔1358の開口を覆う様に選択される。図20Cは、リザーバポート1354のシール1314とカニューレポート1356のシール1314との間のスリーブ1308の側孔1358を図示している。この位置では、どちらのシール1314も側孔1358を閉鎖しないが、液体の表面張力がポンプチャンバ内に液体を保持する。図20Dは、カニューレポート1356のシール1314が側孔1358の開口を覆う位置まで更に回転させた側孔1358を図示している。最後に、図20Eは、カニューレポート1356と位置合わせする様に回転させられた側孔1358を図示している。この位置にある間、ピストン1306は、軸方向に並進して容積1352を低減させ、流体をカニューレポート1356からカニューレに強制的に排出させる。
20A-20E are cross-sectional views illustrating rotation of
図21A~図21Cは、リミットスイッチの操作を図示している。図21Aに示される様に、プラグ1316は、リミットスイッチ1318と相互作用するカム機構1368を含む。スリーブ1308及びプラグ1316が回転する際、カム機構1368は、プラグ1316が次の位置まで完全に回転するまで、リミットスイッチ1318の金属屈曲部を互いに接触させる。プラグ1316がプラグ回転のいずれかの端点にあるとき、屈曲部の1つの隆起部1370は、図21Cに図示される様に、カム機構1368の中に置かれる。回転サイクルごとに開閉するリミットスイッチ1318は、プラグ1316がリミットスイッチ1318と適切に位置合わせしたままであることを信号で伝える。過圧状態又は閉塞状態では、圧力の増加により、プラグ1316がスリーブ1308から滑り出て、リミットスイッチ1318との位置合わせから外れる。この様にして、過圧状態が検出される。リミットスイッチ1320は、回転サイクルの各終端において、出力ギア1326のカム機構1366によって係合される。これは、モータ1334を逆回転させる信号を送る。図示されている様に、2つの金属屈曲部を使用すると、どの回転サイクルが完了したかをリミットスイッチから決定することはできない。しかしながら、理解される様に、第3の屈曲部は、係合の方向を決定することを許可する。
Figures 21A-21C illustrate the operation of the limit switches. As shown in FIG. 21A,
図22A~図22Cは、モータ及びギアボックス1302とポンプアセンブリ1304との組み立てを図示している。図22A及び図22Bに図示される様に、モータ及びギアボックス1302は、回転リミットスイッチ1320を受け入れるための開口1372を含む。この様にして、ギアボックスハウジングの内部にある出力ギア1326は、リミットスイッチ1320の屈曲部にアクセスし、係合することができる。また、モータ及びギアボックス1302は、ポンプアセンブリ1304がモータ及びギアボックス1302にスナップフィットされ得る様に、軸方向保持スナップ1374を含む。モータ及びギアボックス1302は、ポンプアセンブリ1304を受け取り、モータ及びギアボックス1302に対するポンプアセンブリ1304の回転を抑制するために、ポンプ受けソケット1378内に回転キー1376を含む。出力ギア1326は、ピストン1306に提供されたタブ1382(図22C)を受容する様に適合されたスロット1380(図22B)を含む。組み立てられるとき、タブ1382は、出力ギア1326がピストン1306にトルクを伝達できる様に、スロット1380に受け取られる。出力ギア1326が回転すると、ポンプピストンタブ1382は、スロット内で回転し、かつ軸方向に摺動する。モータ接続部及びリミットスイッチの金属ばね屈曲部は、最終組立中に回路基板上のパッドと電気的に接触させるために使用される。
22A-22C illustrate the assembly of motor and
操作中に、上述した実施形態のポンプサイクルは、5つのステップを含む。まず、約120度のポンプ排出(ポンプからギアボックスに向かって見たときに反時計回り)、56度のバルブ状態変化(反時計回り)、140度のポンプ吸入(時計回り)、56度のバルブ状態変化(時計回り)、及びリミットスイッチをクリアするための約20度の軽い揺れ(反時計回り)である。ポンプサイクル全体では、各方向に196度の出力ギア回転が必要である。 In operation, the pump cycle of the embodiment described above includes five steps. First, about 120 degrees of pump exhaust (counterclockwise when looking from the pump toward the gearbox), 56 degrees of valve state change (counterclockwise), 140 degrees of pump intake (clockwise), 56 degrees of A valve state change (clockwise), and a slight swing of about 20 degrees (counterclockwise) to clear the limit switch. A complete pump cycle requires 196 degrees of output gear rotation in each direction.
図23A~図30Cは、ポンプサイクルを図示している。明確にするために、ギアボックスアセンブリ1302の出力ギア1326のみが図に示されている。
Figures 23A-30C illustrate the pump cycle. For clarity, only
図23Aは、開始位置を図示している。示される様に、出力ギア1326のカム1366は、屈曲部が互いに接触していない様に、回転リミットスイッチスイッチ1320と接触していない。ポンプピストン1306は、図22Cの螺旋溝1342内の結合ピン1310の位置によって示される様に、後退している。この位置では、スリーブ1308は、リザーバ流路を閉鎖し、カニューレポート1356は、スリーブ1308の側孔1358に対して開放されており、回転リミットセンサ1320及びスリーブセンサ1318(図23B参照)は共に開放されている。
Figure 23A illustrates the starting position. As shown, the
図24A及び図24Bは、排出ストローク中の計量サブシステムを図示している。出力ギア1326は、ポンプピストン1306を第1の回転方向(図24Bの矢印参照)に回転させ、これは、結合ピン1310(図24A参照)を介してスリーブ1308内の螺旋溝1342の螺旋経路に沿って駆動される。ポンプピストン1306は、回転しながらギアボックスから離れる様に並進し、ポンプチャンバ1352及びカニューレポート1356の外から流体を排出する。排出ストローク中、ポートシール1314とスリーブ1308の外径との間の摩擦は、サイクルのこの部分中、スリーブ1308が確実に回転しないように十分な高さとすべきである。
Figures 24A and 24B illustrate the metering subsystem during the ejection stroke.
図25A~図25Cは、排出ストローク後のバルブ状態変化中の計量サブシステムを図示している。図25Aに示す様に、結合ピン1310が螺旋溝1342の遠位端に到達した後、トルクは、出力ギア1326から、ポンプピストン1306へ、及び結合ピン1310を介してスリーブ1308へ伝達され続ける。スリーブ1308とポンプピストン1306は、相対的な軸方向運動がなく、一体として回転する。スリーブ1308上の側孔1358(図25A~図25Cには、示されていない)は、リザーバポート1354とカニューレポート1356との間で遷移する。タブ1360は、マニホールド1312の窓1364内を矢印で示す方向に遷移する。図25Bに示される様に、スリーブリミットスイッチ1318は、プラグ1316のカム面によって閉じられる。
Figures 25A-25C illustrate the metering subsystem during a valve state change after the exhaust stroke. After coupling
図26A及び図26Bは、排出回転停止位置にある計量サブシステムを示す。スリーブの側孔1358(図26A又は26Bには、示されていない)は、リザーバポート1354と位置合わせされ、ポンプ容積1352は潰され、カニューレポート1356は閉鎖された状態である。プラグ1316は停止位置にあり、スリーブリミットスイッチ1318は開放されている。出力ギアカム1366は、出力ギア1326が逆回転を止める様に、回転の終わりを知らせるために回転リミットスイッチ1320に接触する。
Figures 26A and 26B show the weighing subsystem in the eject spin stop position. Sleeve side hole 1358 (not shown in FIGS. 26A or 26B) is aligned with
図27A及び図27Bは、吸入ストローク中の計量サブシステムを示す。出力ギア1326は、ポンプピストン1306を図27Bの矢印によって示される方向に回転させる。ピストン1306は、螺旋溝1364内の結合ピン1310の相互作用により、スリーブ1308に対して軸方向に並進される。ポンプピストン1306は、ギアボックスに向かって並進し、リザーバからポンプチャンバ1352に流体を引き込む。吸入ストローク中、シールとスリーブ1308の外径との間の摩擦は、スリーブ1308がマニホールド1312に対して回転しないことを確実にするために十分に高いことが望ましい。
Figures 27A and 27B show the metering subsystem during the intake stroke.
図28A~図28Cは、吸入ストローク後のバルブ状態変化中の計量サブシステムを示す。結合ピン1310は螺旋溝1342の上端部に到達し、モータ1302はトルクを供給し続け、スリーブ1308及びピストン1306を一緒に回転させる。スリーブ1308上のタブ1360は、マニホールド1312の窓1364内で図28Aの矢印に示す方向に遷移する。プラグ1316のカム面1368は、プラグ1316がスリーブ1308と一緒に回転すると、スリーブリミットスイッチ1318を閉じる。スリーブ1308及びポンプピストン1306は、相対的な軸方向運動がない状態で一体として回転する。この回転中、スリーブ1308の側孔1358は、リザーバポート1354とカニューレポート1356との間で遷移する。
Figures 28A-28C show the metering subsystem during a valve state change after the intake stroke.
図29A及び図29Bは、吸気回転停止位置にある計量サブシステムを示す。この位置では、スリーブ1308の側孔1358は、カニューレポート1356と位置合わせし、ポンプ容積1352は広げられ、リザーバポート1354は閉鎖される。出力ギア1326のカム1366は、回転リミットスイッチ1320と係合し、回転が完了したことを信号で伝える。モータ1302は、逆回転を止める。スリーブリミットスイッチ1318は開放されている。
Figures 29A and 29B show the metering subsystem in the intake rotation stop position. In this position,
図30A~図30Cは、ポンプサイクルが完了した後の計量サブシステムを示す。出力ギアカム1366は、回転スイッチ1320から軽く揺れて離れ、別のサイクルを開始する準備が整った状態である。
Figures 30A-30C show the metering subsystem after the pump cycle is complete. The
図31A~図31Cは、本開示に係る発明の例示的な実施形態による別の計量システム3100aを図示している。図31Aは、モータ及びギアボックスアセンブリ3101と、改造されたポンプアセンブリ3100とを示す。モータ及びギアボックスアセンブリ3101は、図13~図30Cに関連して上記に図示及び説明されたモータ及びギアボックスアセンブリと実質的に類似している。
31A-31C illustrate another weighing
図32は、ポンプアセンブリ3100の分解斜視図である。ポンプアセンブリ3100は、ポンプマニホールド3102、ポートシール3104、シールリテーナ3106、±196度回転し軸方向に±.038インチ並進するピストン3108、結合ピン3110、導電パッドを有するスリーブ3112、及び屈曲アーム3128を有するスリーブ回転リミットスイッチ3114を含んでいる。導電性パッドを有するスリーブ3112は、図示されている様に±56度回転する。
32 is an exploded perspective view of
ポンプアセンブリ3100は、回転移行リミットスイッチ3114として操作する3つの屈曲アーム3128を含む。回転移行リミットスイッチ3114は、以下で更に詳細に説明される。回転移行リミットスイッチ3114は、出力ギアの位置を検知するのではなく、スリーブ3112の位置を直接検知する。これにより、マニホールド3102及びカニューレポートに対するスリーブ3112のより正確な角度の位置合わせが可能になる。
図33A~図33Bは、スリーブ3112へのピストン3108の組立てを図示している。この実施形態では、スリーブ3112内の内壁3113が、ポンプチャンバの端面を形成する。ピストンスリーブ上の機構は、ピストン3108の端面とスリーブの内壁3113の面との間の隙間を最小化することを許容する様に設計されている。
33A-33B illustrate assembly of the
図34A~図34Eは、マニホールド3102へのスリーブ3108の組み立てを図示している。図示される様に、ポートシール3104、シールリテーナ3106、及びスリーブ3112は、マニホールド3102に挿入される。スリーブ3112上の小さな側孔3115(図34E参照)は、好ましくは56度離れているリザーバポートとカニューレポートとの間で回転往復する。スリーブ3112は、マニホールド3102内の保持タブ3116(図34D参照)を越えて挿入され、次に、軸方向移行を抑制するために所定の位置に回転される。この実施形態は、プラグの軸方向動作を抑制又は最小化するので、プラグの軸方向動作による閉塞検知は、概して提供されない。
34A-34E illustrate assembly of
図35は、ポートシール3104を通り、マニホールド3102に対するサイドポートの軸を通って取った、スリーブ3112及びマニホールド3102アセンブリの断面を図示している。マニホールド3102に対するサイドポートは、カニューレポート3118及びリザーバポート3120を含む。ポートシール3104は、面シールであり、スリーブ3112の外径とマニホールド3102の凹んだポケットとの間で圧縮される。
FIG. 35 illustrates a cross-section of the
図36A~図36Cは、バルブ状態変化を図示するための、スリーブ3112がリザーバポート3120からカニューレポート3118まで回転する際の、サイドポートの軸を通る断面図である。図36Aに示される初期位置では、スリーブ側孔3115は、リザーバポート3120に対して開放されている。この位置では、カニューレポート3118は、閉鎖される。図36Bに示される中間位置では、スリーブ側孔3115は、遷移中、ポートシール3104によって閉鎖される。図36Cに示される最終位置において、スリーブ側孔3115は、カニューレポート3118に対して開放されている。この位置において、リザーバポート3120は閉鎖される。
36A-36C are cross-sectional views through the axis of the side port as the
図37A~図37Dは、スリーブ回転リミットスイッチ3114のための操作を図示している。3点接触スイッチ設計により、パッチシステムは、ソフトウェアを介してスリーブの角度の配向を追跡するのではなく、スイッチ入力信号を介して2つの回転リミットを区別することができる。マニホールド3102は、好ましくは、マニホールド取り付けポスト3122を含む。スイッチ接点3114は、接着剤、超音波溶接、熱杭、又は他の任意の適切な接合方法を用いてポスト3122に接合される。スリーブ3112は、スリーブ3112の端部に導電性パッド3124を含む。これらは、印刷又はオーバーモールドされた金属インサートであってもよく、又は、任意の他の適切な手段によって提供されてもよい。スリーブ回転リミットスイッチ3114は、屈曲部のための間隔及び取り付け機構のためのプラスチックオーバーモールド3126を含む。また、スリーブ回転リミットスイッチ3114は、3つの金属屈曲部3128を含む。マニホールド3102は、屈曲部3128を受ける位置合わせスロット3130を提供される。図37Bに示される第1の位置において、スリーブ3112上の側孔3115は、カニューレポート3118に位置合わせされる。この位置において、スリーブ3112上の導電性パッド3124は、中央及び右の接点3128a、3128bを架橋している。図37Cに示される中間位置では、スリーブ3112上の側孔3115は、ポート3118と3120との間の中間にある。この位置では、スイッチ3114の両側が開放されている。図37Dに示される最終位置では、スリーブ3112上の側孔3115は、リザーバポート3120に位置合わせされる。この位置では、スリーブ3112上の導電性パッド3124は、中央と左の接点3128b、3128cを架橋している。
37A-37D illustrate the operation for the sleeve
上述したポンプは、改造された操作シーケンスを有する。操作シーケンスは、20度の後方への軽い揺れが、もはや必要でないことを除いて、上述したものと実質的に同じである。後方への軽い揺れは、上述の3点接触スイッチ設計では必要なく、完全なポンプサイクルは、以下の4つのセグメントで構成される。まず、約140度のポンプ排出があり、ポンプからギアボックスに向かって見るとき、反時計回りになっている。次に、56度のバルブ状態変化があり、これも反時計回りである。第三に、140度のポンプ吸入があり、これは時計回りである。第四に、時計回りに56度のバルブ状態変化がある。このポンプサイクルの総計は、各方向へ196度の出力ギア回転を必要とする。 The pump described above has a modified operating sequence. The operating sequence is substantially the same as described above, except that the 20 degree rearward yaw is no longer required. A rearward jog is not necessary with the 3-point contact switch design described above, and a complete pump cycle consists of the following four segments. First, there is about 140 degrees of pump discharge, counter-clockwise when looking from the pump towards the gearbox. Then there is a 56 degree valve state change, also counterclockwise. Third, there is a 140 degree pump intake, which is clockwise. Fourth, there is a valve state change of 56 degrees clockwise. The sum of this pump cycle requires 196 degrees of output gear rotation in each direction.
図38A及び図38Bは、エラストマーポート及びピストンシールがマニホールド及びポンプピストンにそれぞれオーバーモールドされたポンプアセンブリの別のバージョンの分解図を図示している。このバージョンのポンプは、上述したものと実質的に同一の方法で機能するが、より少ない個別の構成要素を有し、組み立てがより容易である。マニホールドとピストンにシールを直接オーバーモールドすることで、シール圧縮に寄与する寸法を低減し、封止性能のばらつきを抑え、より厳密に制御することが可能になる。 Figures 38A and 38B illustrate an exploded view of another version of the pump assembly with elastomeric port and piston seals overmolded on the manifold and pump piston, respectively. This version of the pump functions in substantially the same manner as the one described above, but has fewer individual components and is easier to assemble. Overmolding the seal directly onto the manifold and piston reduces the dimensions that contribute to seal compression, allowing for less variability and tighter control of seal performance.
図39Aは、代替的な回転リミットスイッチ設計を有するポンプアセンブリ3900の分解図を図示している。ポンプアセンブリのこのバージョンは、スリーブ回転リミットスイッチのための2点の接触設計を含む。この設計では、ポンプは、接触スイッチ3902が置かれた状態で開放される様に、ポンプサイクルの終わりに適切に後方へ軽く揺れることになる。図39Bに図示される様に、第1の位置において、スリーブ上の側孔3115は、カニューレポートに位置合わせされる。この位置において、スリーブ上の第1のリブ3904は、契約を強制的に閉じる。図39Cに示される中間位置では、スリーブ上の側孔3115は、ポート間の中間にあり、どちらのリブ3904、3906も接触スイッチ3902に触れないので、開放されている。図39Dに示される第3の位置では、スリーブ上の側孔3115は、リザーバポートに位置合わせされる。この位置では、スリーブ上の第2のリブ3906が再び接触スイッチ3902を閉じる様に強制する。
FIG. 39A illustrates an exploded view of
図40は、計量アセンブリ4000の別の例示的な実施形態の分解斜視図である。この実施形態は、上述の実施形態と実質的に類似しているので、以下の説明では、相違点に焦点を当てる。計量アセンブリ4000は、螺旋溝4004を有するスリーブ4002、プラグ4006、シール4008、プランジャ4010、結合ピン4012、マニホールド4014、ポートシール4016、及び可撓性インターロック4018を含む。図41は、荷姿における計量アセンブリを図示している。シール4008は、好ましくは、エラストマー材料で形成され、構成において一体型である。一方のシール4008は、プラグ4006に取り付けられ、他方のシール4008は、プランジャ4010に取り付けられる。プラグ4006は、好ましくは、接着、ヒートシール、又は他の任意の適切な手段によってスリーブ4002に固定される。プラグの端面はポンプ容積の一面を形成する。プランジャ4010はスリーブ4002に挿入され、結合ピン4012はプランジャ4010に圧入され、モータ(図示せず)によって回転される際にプランジャ4010の軸方向並進を提供するために螺旋溝4004内に差し出す。プランジャ4010の端面は、ポンプ容積の対向面を形成する。ポートシール4016は、好ましくは、エラストマー材料の単一成形品である。本実施形態では、部品点数を低減し、製造性を改良させた。図42は、組み立てられた計量アセンブリの断面図である。
40 is an exploded perspective view of another exemplary embodiment of
図43A~図43Cは、インターロック4018とスリーブ4002との相互作用を図示している。図41に示す様に、インターロック4018は、インターロック4018のいずれかの端部でマニホールド4014に取り付けられる。図43Aに示される様に、スリーブ4002の端面は、計量アセンブリが第1の位置(リザーバポンプと位置合わせした側孔)にあるときにインターロック4018の隆起部4022に隣接する戻り止め4020を含んでいる。逆圧等の特定の条件下では、ピストン4010とスリーブ4008との間の摩擦が、プランジャ4010及び結合ピン4012が螺旋溝4004のいずれかの端部に到達する前にスリーブを回転させるのに十分であることがあり得る。その結果、1ストロークあたりに送り出される液体の容積が不完全になる結果となる可能性があった。この状況を抑制するために、インターロック4018は、トルクが予め定められた閾値を通り過ぎるまでスリーブ4002が回転するのを抑制する。これにより、結合ピン4012が螺旋溝4004の端部に到達するまで、ピストン4010がスリーブ4008内で完全に回転することが保証される。結合ピンが螺旋溝4004の端部に当たると、モータによる更なる動作がスリーブ上のトルクを、閾値を超えて増加させ、インターロックを撓ませて、戻り止め4020が隆起部4022によって通り過ぎることを許可する。これは、図43Bに図示されている。側孔がカニューレポートと共に向けられるようなスリーブ4008の回転の完了時に、戻り止め4020は、インターロック4018中の隆起部4022を越えて遷移する。これは、図43Cに図示されている。
43A-43C illustrate the interaction of
図44は、計量システム4400の別の例示的な実施形態の断面が図示している。計量システム4400は、ポンプ容積の一面を形成する面4404を有する改造されたスリーブ4402を含む。この実施形態は、前の実施形態におけるようなプラグの必要性を排除し、製造を単純化する。
FIG. 44 illustrates a cross section of another exemplary embodiment of weighing
図45は、改造されたスリーブ4500及びスイッチング機構4502を有する別の例示的な実施形態を図示している。図46は、インターロック(図示せず)と相互作用するために上述したスリーブと同様の戻り止め4504を含む、改造されたスリーブ4500の透視図である。スイッチ機構4502は、その中立位置から離れるいずれかの方向に回転する様に適合されたリミットスイッチアーム4506を含む。スリーブ4500は、スリーブ4500が回転する際にリミットスイッチ4506と相互作用する様に適合されたスイッチングレバー(アクチュエータアーム)4508を含んでいる。図47は、リミットスイッチ4506が軸を中心に回転する様子を図示している。スイッチ機構4502は、リミットスイッチ4506の位置を示すために電気信号を提供する。図48は、リミットスイッチ4506が中立位置からその最大角度(α)まで回転した配向まで回転したスリーブ4500を例示する上面図である。スリーブの更なる回転は、リミットスイッチ4506がアクチュエータアーム4508から自由になり、その中立位置に戻ることを引き起こす。このスイッチアームの配向の変化は、スリーブ4500の一方向への回転の終了を示し、回転計量ポンプを逆回転させる。図49は、スリーブ面に向けられた側面図であり、リミットスイッチ4506とアクチュエータアーム4508との間の同じ相互作用を図示している。図50は、パッチポンプに組み込まれたスリーブ4500及びスイッチング機構4502をインターロックカラー4510と共に示す、側面図である。
FIG. 45 illustrates another exemplary embodiment having a modified
図51Aは、リミットスイッチ4506とアクチュエータアーム4508の相対的な角度位置を図示している。αは、リミットスイッチ4506の角度である。βは、回転スリーブ及びアクチュエーティングアームの角度である。図51Bは、相対的な変化d(α)/d(β)対βを図示している。逆回転は、好ましくは、β=33度で起動される。図示される様に、アクチュエーティングアーム4608が回転すると、リミットスイッチ4506を中立位置(α=0度)から押し離す。アクチュエーティングアーム角度βが約30βに到達するとき、アクチュエーティングアーム4508はリミットスイッチ4506をクリアし、リミットスイッチ4506は中立(α=0度)に戻り、それによって、回転ポンプの逆回転が開始される。スリーブ4508が他方向に回転すると、同じ手順が逆に発生する。従って、スリーブは前後に往復運動する。
51A illustrates the relative angular positions of
改善されたプランジャ及びポンププラグ部品が、次に図52~図67に関連して説明される。これから説明する様に、改良されたプランジャ5210及びポンプ底部5206は、これらの部品の製造及び組み立てをより容易にし、かつ、以前の設計から流体漏れの潜在的な原因を排除することによって、ポンプを改良する。プランジャ5210は、図52~図58に複数の図で図示されている。プランジャ5210は、後述するシールがプランジャ5210のヘッド5212上にオーバーモールドされるので、Oリング4008が必要ないことを除いて、図40に図示されたプランジャ4010と実質的に同様である。
An improved plunger and pump plug component will now be described in connection with FIGS. 52-67. As will now be described, the
シール5214は、図59~図62に、複数の図で、図示されている。シール5214は、有利には、プランジャ5210のヘッド5212上にオーバーモールドされる。従って、シール付きプランジャは、有利には、2ショット成形プロセスで製造される。プランジャ5210は、硬質プラスチック材料で成形され、その後、シール5214は、第2ショットとしてプランジャ5210上に粘弾性エラストマーから成形される。プランジャ5210とシール5214の組み合わせは、ポンプ全体への組み立てがより容易であり、Oリング設計で与えられた漏れの機会を低減することができる。
The
ポンプストッパ又はプラグ5206が、図63~図67に図示されている。ストッパ5206は、シール5214(プランジャ5210及びストッパ5206の両方に同じ又は実質的に同様のシール部品を使用してもよい)が、Oリングの代わりにストッパ5206のヘッド5208上にオーバーモールドされることを除いて、図40のプラグ4006に実質的に対応する。上述したプランジャ5210と同様に、ストッパ5206及びシール5214は、好ましくは2ショット成形プロセスで製造される。ストッパ5206は硬質プラスチック材料から成形され、シール5214は粘弾性エラストマーから2ショット目としてストッパ5206上に成形される。
A pump stopper or plug 5206 is illustrated in FIGS. 63-67.
図68は、計量アセンブリ4000の分解図を図示しているが、改良されたプランジャ5210、ストッパ5206、及びシール5214を有する。プラグ4006が先行設計において随意であり、図44に図示されるような壁4404と置換可能であった様に、ストッパ5206も随意であり、同様の壁と置換可能であることは、当業者には理解されよう。
FIG. 68 illustrates an exploded view of
次に、上述したオーバーモールド部品を利用する本発明の例示的な実施形態によるポンプを製造し組み立てる方法6900を、図69に関連して説明する。まず、ステップ6902で、プランジャが硬質プラスチックから成形される。次に、ステップ6904で、プランジャのヘッドの上にシールをオーバーモールドする。シールは粘弾性エラストマーから成形され、ポンプチャンバ内に適して封止するような寸法にされる。随意に、ステップ6906でポンプストッパが硬質プラスチックから成形され、ステップ6908でシールがポンプストッパのヘッドにオーバーモールドされる。プランジャとポンプストッパとは、ステップ6910でポンプのポンプチャンバに挿入される。プランジャの穴にピンを挿入し、ポンプモータがポンプチャンバを回転させる際にプランジャを軸方向に並進させることができる様にする(ステップ6912)。
A
以上、本開示に係る発明のいくつかの例示的な実施形態のみを詳細に説明したが、当業者は、この発明の新規な教示及び利点から実質的に逸脱することなく、例示的な実施形態において多くの変更が可能であり、例示的な実施形態の様々な組み合わせが可能であることを容易に理解するであろう。従って、そのようなすべての変更は、この発明の範囲内に含まれることが意図される。 Although only a few exemplary embodiments of the presently disclosed invention have been described above in detail, it will be appreciated by those skilled in the art that the exemplary embodiments may be modified without departing substantially from the novel teachings and advantages of this invention. It will be readily understood that many modifications are possible in and that various combinations of the exemplary embodiments are possible. Accordingly, all such modifications are intended to be included within the scope of this invention.
Claims (13)
側孔を有するスリーブであって、前記マニホールド内で、当該側孔が前記リザーバポートと位置合わせされた第1の配向と、当該側孔が前記カニューレポートと位置合わせされた第2の配向と、の間を軸方向に回転するために適合されており、更に、第1の端部と第2の端部とを有する螺旋溝を有する、スリーブと、
プランジャーヘッドを越えて成型されたオーバーモールドシールを有し、前記スリーブ内における、回転と、軸方向への並進と、に適合されたプランジャであって、前記スリーブ内における前記プランジャの軸方向並進は、ポンプ容積を変化させ、前記ポンプ容積は、前記スリーブの前記側孔と流体連通し、前記プランジャは、前記螺旋溝内で前記螺旋溝の第1の端部と第2の端部と、の間を遷移する様に適合され、前記プランジャが回転される際、前記スリーブ内で前記プランジャを軸方向に並進させる結合部材を更に有する、プランジャと、
前記第1の配向では前記プランジャを回転するために適合され、前記スリーブが前記第1の配向にあるときに、ポンプ容積を増加させ、前記結合部材が前記螺旋溝の前記第1の端部に到達したときに、前記スリーブと、前記プランジャと、を一緒に回転させて、前記スリーブが前記第2の配向に遷移する、モータと、
前記スリーブが前記側孔を前記カニューレポートに合わせて方向づけるために回転した後、前記モータを逆回転させる、回転リミットスイッチと、を備え、
前記スリーブは、前記スリーブに固定されたアクチュエータアームを有し、前記アクチュエータアームは、前記スリーブがいずれかの方向に回転する際にリミットスイッチを動かし、前記リミットスイッチは、前記アクチュエータアームが前記リミットスイッチ通り越したとき中央位置に戻るために偏向されている、
ことを特徴とする回転計量ポンプ。 a manifold having a reservoir port in fluid communication with the fluid reservoir and a cannula report in fluid communication with the cannula;
a sleeve having a side hole in the manifold in a first orientation with the side hole aligned with the reservoir port and in a second orientation with the side hole aligned with the cannula report; a sleeve adapted for axial rotation between and further having a helical groove having a first end and a second end;
A plunger having an overmolded seal molded over the plunger head and adapted for rotation and axial translation within said sleeve, said plunger axial translation within said sleeve. changes a pump volume, said pump volume being in fluid communication with said side bore of said sleeve, said plunger being positioned within said spiral groove at first and second ends of said spiral groove; a plunger further comprising a coupling member adapted to transition between and axially translate the plunger within the sleeve when the plunger is rotated;
adapted to rotate the plunger in the first orientation to increase pumping volume when the sleeve is in the first orientation, the coupling member being positioned at the first end of the helical groove; a motor that, when reached, rotates the sleeve and the plunger together so that the sleeve transitions to the second orientation;
a rotation limit switch for reversing the motor after the sleeve has been rotated to orient the side hole with the cannula report;
The sleeve has an actuator arm fixed to the sleeve, the actuator arm moving a limit switch as the sleeve rotates in either direction, the limit switch moving the actuator arm to the limit switch. deflected to return to a central position when passed,
A rotary metering pump characterized by:
前記プランジャのヘッドの上に、粘弾性エラストマーを備える、シールをオーバーモールドすること、
ポンプチャンバ内に前記プランジャ及び前記シールを挿入すること、及び、
前記ポンプチャンバを備えるスリーブ内のスロットを通って前記プランジャ内の孔の中にピンを挿入すること、
を備える、回転計量ポンプを製造する方法。 molding the plunger from a hard material;
overmolding a seal comprising a viscoelastic elastomer onto the head of the plunger;
inserting the plunger and the seal into a pump chamber; and
inserting a pin through a slot in a sleeve containing the pump chamber and into a hole in the plunger;
A method of manufacturing a rotary metering pump, comprising:
前記ポンプストッパのヘッドの上に、粘弾性エラストマーを備える、シールをオーバーモールドすること、及び、
前記ポンプストッパを前記ポンプチャンバの中に挿入すること、
を更に備える、請求項12の回転計量ポンプを製造する方法。 molding the pump stopper from a rigid material;
overmolding a seal comprising a viscoelastic elastomer onto the head of the pump stopper; and
inserting the pump stopper into the pump chamber;
13. The method of manufacturing a rotary metering pump of claim 12, further comprising:
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