JP2024102708A - Feed device and fluid supply device - Google Patents
Feed device and fluid supply device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024102708A JP2024102708A JP2023006780A JP2023006780A JP2024102708A JP 2024102708 A JP2024102708 A JP 2024102708A JP 2023006780 A JP2023006780 A JP 2023006780A JP 2023006780 A JP2023006780 A JP 2023006780A JP 2024102708 A JP2024102708 A JP 2024102708A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation
- stopper member
- memory alloy
- shape memory
- alloy wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 44
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 190
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 55
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 claims description 97
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 33
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 30
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 25
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 23
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 53
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 34
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 29
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 16
- 230000006870 function Effects 0.000 description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 13
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical group N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 3
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 3
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 2
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008844 regulatory mechanism Effects 0.000 description 2
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- 239000003708 ampul Substances 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 244000144972 livestock Species 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000014593 oils and fats Nutrition 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Gear Transmission (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
Abstract
【課題】対象物の速度制御を行うことができると共に、部品点数の削減及び構造の単純化を図ること。【解決手段】送り装置3は、対象物21を送り方向に向けて移動させる可動体30と、帯状の弾性体が渦巻き状に巻回された巻回部48、及び弾性体のうち巻回部48から引き伸ばされた引出部49を有し、引出部49が可動体30に連結された渦巻きばね31と、巻回部48と一体回転する歯車51を有する輪列機構33と、輪列機構33の回転速度を調整する調速機構34と、輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換える切換機構35と、を備える。渦巻きばね31は、引出部49が引き伸ばされた状態から巻回する状態に弾性復元変形するときの弾性復元力を利用して、送り方向に向けて可動体30に推力を付与する。【選択図】図1[Problem] To control the speed of an object, while reducing the number of parts and simplifying the structure. [Solution] A feed device 3 includes a movable body 30 that moves an object 21 in a feed direction, a spiral spring 31 having a winding section 48 in which a strip-shaped elastic body is wound in a spiral shape, and an outgoing section 49 of the elastic body stretched from the winding section 48, the outgoing section 49 being connected to the movable body 30, a gear train mechanism 33 having a gear 51 that rotates integrally with the winding section 48, a speed-adjusting mechanism 34 that adjusts the rotation speed of the gear train mechanism 33, and a switching mechanism 35 that switches between stopping and starting the rotation of the gear train mechanism 33. The spiral spring 31 applies a thrust to the movable body 30 in the feed direction by utilizing an elastic restoring force when the outgoing section 49 elastically restores and deforms from a stretched state to a wound state. [Selected Figure] Figure 1
Description
本発明は、送り装置及び流体供給装置に関する。 The present invention relates to a feed device and a fluid supply device.
従来から、各種の分野において薬液を送り出す薬液ポンプが使用されている。例えば、理化学分野、医療分野において薬液を注入する場合や、水処理分野において酸、アルカリ等の薬液を注入する場合や、畜産分野において栄養剤等の薬液を注入する場合等に薬液ポンプが使用されている。 Chemical fluid pumps that pump out chemical fluids have been used in various fields for a long time. For example, chemical fluid pumps are used in the physical and chemical fields and medical fields to inject chemical fluids, in the water treatment field to inject chemical fluids such as acids and alkalis, and in the livestock industry to inject chemical fluids such as nutrients.
この種の薬液ポンプとして、例えば下記特許文献1に示されるように、バレル及びプランジャを有する薬剤容器と、駆動ラックを有するピストンと、駆動ハウジングと、駆動ラックに噛み合う駆動ピニオンと、駆動ピニオンと直接的又は間接的に結合され、駆動ピニオンを介して駆動ラックを直線移動させる直線状ぜんまいと、駆動ピニオンの回転速度の調整を行う調整機構と、を具備する薬液ポンプが知られている。
As an example of this type of liquid medicine pump, as shown in
同様の薬液ポンプとして、例えば下記特許文献2に示されるように、薬液が充填されたシリンジの外筒を保持する保持体と、シリンジのプランジャを押圧する押圧部材と、押圧部材を付勢する渦巻きばねと、を具備する薬液ポンプが知られている。
渦巻きばねは、帯状の弾性体が渦巻き状に巻回されることで構成されている。渦巻きばねは、弾性体の外端部が保持体に固定されると共に、外端部から引き伸ばされた状態で弾性体の内端部を含む巻回部分が押圧部材に収納されている。
A similar liquid medicine pump is known, for example as shown in
A spiral spring is formed by winding a strip-shaped elastic body in a spiral shape. The outer end of the elastic body is fixed to a holder, and the wound portion including the inner end of the elastic body is housed in a pressing member in a stretched state from the outer end.
この薬液ポンプによれば、渦巻きばねが自身の弾性復元力によって、引き伸ばされた部分を巻き取るように弾性復元変形する。これにより、押圧部材を移動させてプランジャを押圧することができ、シリンジ内に向けてプランジャを送り込むことができる。その結果、シリンジ内から薬液を排出することができ、薬液を外部に供給することができる。 With this liquid medicine pump, the spiral spring elastically recovers and deforms by using its own elastic restoring force to wind up the stretched portion. This allows the pressing member to be moved to press the plunger, and the plunger to be sent into the syringe. As a result, the liquid medicine can be discharged from the syringe and supplied to the outside.
同様の薬液ポンプとして、例えば下記特許文献3に示される薬液ポンプが知られている。この薬液ポンプは、薬液が充填されたシリンジと、シリンジのプランジャ(押し子)と、プランジャに固定されたナット部材に螺着された送りねじと、複数の歯車を介して送りねじに動力を伝達する駆動モータと、を備えている。
この薬液ポンプによれば、駆動モータからの動力を利用して送りねじを回転させることで、ナット部材を介してプランジャを移動させることができ、プランジャを押圧することができる。これにより、シリンジ内に向けてプランジャを送り込むことができる。その結果、シリンジ内から薬液を排出することができ、薬液を外部に供給することができる。
A similar liquid medicine pump is known, for example, as disclosed in
According to this liquid medicine pump, the plunger can be moved via the nut member by rotating the feed screw using the power from the drive motor, and the plunger can be pressed. This allows the plunger to be sent into the syringe. As a result, the liquid medicine can be discharged from the syringe and supplied to the outside.
さらに同様の薬液ポンプとして、例えば下記特許文献4に示される薬液ポンプが知られている。
この薬液ポンプは、プランジャの移動に伴って薬液が吐出されるシリンジを保持する保持部材と、所定の駆動力でプランジャを押圧して、プランジャをシリンジ内に向かう第1方向に移動させる駆動部と、プランジャの移動を調整する調整機構と、を備えている。調整機構は、シリンジ内でのプランジャの移動に起因して生じる抵抗力と駆動力との差分に応じて、プランジャに対して第1方向と同じ方向に補助力を付与、或いはプランジャに対して第1方向とは反対の第2方向に反力を付与する。
この薬液ポンプによれば、調整機構がシリンジ内でのプランジャの移動に起因して生じる抵抗力と駆動力との差分に応じて、補助力或いは反力をプランジャに付与するので、一定の移動量でプランジャを移動させることができる。これにより、シリンジ内に向けてプランジャを送り込むことができる。その結果、シリンジ内から薬液を一定の吐出量で吐出することが可能となる。
Further, as a similar chemical liquid pump, for example, the chemical liquid pump disclosed in
This liquid medicine pump includes a holding member that holds a syringe from which liquid medicine is discharged as the plunger moves, a drive unit that presses the plunger with a predetermined drive force to move the plunger in a first direction toward the inside of the syringe, and an adjustment mechanism that adjusts the movement of the plunger. The adjustment mechanism applies an auxiliary force to the plunger in the same direction as the first direction, or applies a reaction force to the plunger in a second direction opposite to the first direction, depending on the difference between the resistance force caused by the movement of the plunger inside the syringe and the drive force.
According to this liquid medicine pump, the adjustment mechanism applies an auxiliary force or a reaction force to the plunger in accordance with the difference between the resistance force and the driving force caused by the movement of the plunger inside the syringe, so that the plunger can be moved at a constant movement amount. This allows the plunger to be fed into the syringe. As a result, it becomes possible to discharge the liquid medicine from the syringe at a constant discharge amount.
上記特許文献1に記載の薬液ポンプでは、直線状ぜんまいを利用して駆動ラックを有するピストンを押圧すると共に、直線状ぜんまいによる軸方向の押圧力をトーション運動に変換し、駆動ピニオンを介して調整機構に伝えている。そのため、駆動ラック及び駆動ピニオンが必要となるので、部品点数が多くなるという課題がある。
In the chemical liquid pump described in
上記特許文献2に記載の薬液ポンプでは、渦巻きばねによる動力(渦巻きばねの弾性復元力)を利用してプランジャを押圧している。そのため、プランジャを押圧するための推力が渦巻きばねの巻取りに伴って変動する可能性がある。従って、プランジャの速度制御が不十分となり、該プランジャを所望の速度で安定に送り移動させることが難しい。従って、安定した薬液供給に繋げることが難しい。
In the liquid medicine pump described in
上記特許文献3に記載の薬液ポンプでは、駆動モータからの動力を利用して送りねじを回転させることで、ナット部材を介してプランジャを送り移動させている。そのため、送りねじ及びナット部材が必要となるので、部品点数が多くなるという課題がある。
In the chemical liquid pump described in
さらに上記特許文献4に記載の発明では、シリンジ内でのプランジャの移動に起因して生じる抵抗力と駆動力との差分に応じて、補助力或いは反力をプランジャに付与している。しかしながら、ぜんまいの巻き解けによる動力を利用して、調整機構が送りねじを回転させてナット部材を介してプランジャに補助力を付与している。そのため、送りねじやナット部材、調整機構などの複雑な機構が必要となる。
Furthermore, in the invention described in
本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、対象物の速度制御を行うことができると共に、部品点数の削減及び構造の単純化を図ることができる送り装置及び流体供給装置を提供することである。 The present invention was made in consideration of these circumstances, and its purpose is to provide a feed device and a fluid supply device that can control the speed of an object, while also reducing the number of parts and simplifying the structure.
(1)本発明に係る送り装置は、対象物を送り方向に向けて移動させる可動体と、帯状の弾性体が渦巻き状に巻回された巻回部、及び前記弾性体のうち前記巻回部から引き伸ばされた引出部を有し、前記引出部が前記可動体に連結された渦巻きばねと、前記巻回部と一体回転する歯車を有する輪列機構と、前記輪列機構の回転速度を調整する調速機構と、前記輪列機構の回転の停止と開始とを切り換える切換機構と、を備え、前記渦巻きばねは、前記引出部が引き伸ばされた状態から巻回する状態に弾性復元変形するときの弾性復元力を利用して、前記送り方向に向けて前記可動体に推力を付与する。 (1) The feed device of the present invention includes a movable body that moves an object in a feed direction, a spiral spring having a winding section in which a strip-shaped elastic body is wound in a spiral shape, and a pull-out section of the elastic body that is stretched from the winding section, the pull-out section being connected to the movable body, a gear train mechanism having a gear that rotates integrally with the winding section, a speed-regulating mechanism that adjusts the rotation speed of the gear train mechanism, and a switching mechanism that switches between stopping and starting the rotation of the gear train mechanism, and the spiral spring applies a thrust to the movable body in the feed direction by utilizing an elastic restoring force when the pull-out section elastically restores and deforms from a stretched state to a wound state.
本発明に係る送り装置によれば、渦巻きばねによる弾性復元力を利用して可動体に推力を付与できるので、可動体を送り方向に向けて押圧することができる。この際、可動体には渦巻きばねの引出部が連結されているので、引出部の巻き取りを利用して可動体の移動速度を制御することができる。
具体的には、渦巻きばねによる推力によって可動体が送り方向に移動すると同時に、引出部を巻き取るように巻回部が輪列機構の歯車と共に回転する。そのため、巻回部の回転に伴って輪列機構を回転させることができる。この際、調速機構によって輪列機構を調速できるので、輪列機構及び渦巻きばねの巻回部を所定の回転速度で回転させることができる。これにより、渦巻きばねの引出部を所定の速度で巻き取り、可動体を一定速度で送り方向に移動させることができる。従って、渦巻きばねの弾性復元力の変化等に影響され難く、対象物を一定速度で送り方向に向けて移動(送り移動)させることができる。
しかも、渦巻きばねは、例えばコイルばね等に比べて、伸びた状態から巻回によって元の状態に復元する間の弾性復元力がほぼ一定となる特性を有する、いわゆる定荷重ばねとして利用できる。従って、予め決められた一定の推力で可動体を押圧することができると共に、調速機構による調速を精度良く行うことができる。
According to the feeding device of the present invention, a thrust can be applied to the movable body by utilizing the elastic restoring force of the spiral spring, so that the movable body can be pressed in the feeding direction. At this time, since the drawn-out portion of the spiral spring is connected to the movable body, the moving speed of the movable body can be controlled by utilizing the winding of the drawn-out portion.
Specifically, the movable body moves in the feed direction due to the thrust of the spiral spring, and at the same time, the winding part rotates together with the gears of the gear train mechanism to wind up the pull-out part. Therefore, the gear train mechanism can be rotated in conjunction with the rotation of the winding part. At this time, the speed of the gear train mechanism can be regulated by the speed regulating mechanism, so that the gear train mechanism and the winding part of the spiral spring can be rotated at a predetermined rotational speed. This allows the pull-out part of the spiral spring to be wound up at a predetermined speed, and the movable body to be moved in the feed direction at a constant speed. Therefore, the object can be moved in the feed direction at a constant speed (feed movement) without being easily affected by changes in the elastic restoring force of the spiral spring.
Moreover, compared to, for example, coil springs, the spiral spring has a characteristic that the elastic restoring force during the period when the spiral spring returns to its original state from an extended state by winding is almost constant, and it can be used as a so-called constant force spring. Therefore, it is possible to press the movable body with a predetermined constant thrust, and the speed can be precisely regulated by the speed regulating mechanism.
さらに切換機構によって輪列機構の回転の停止と開始とを切り換えることができるので、輪列機構及び渦巻きばねの巻回部を介して可動体の移動停止と移動開始とを制御することができる。そのため、対象物の移動のタイミングや移動時間等を任意に調整することもできる。 In addition, the switching mechanism can switch between stopping and starting the rotation of the gear train mechanism, so it is possible to control the stopping and starting of the movement of the movable body via the gear train mechanism and the winding part of the spiral spring. This makes it possible to freely adjust the timing and movement time of the target object.
さらに渦巻きばねによる弾性復元力を主な推力として可動体を移動させている。そのため、簡便な構成で可動体に推力を付与できるので、部品点数の削減及び構造の単純化を図り易い。さらには電池等の電力が不要であるので、低コスト化を図り易いうえ、安全性を向上できる。 In addition, the elastic restoring force of the spiral spring is used as the main thrust to move the movable body. Therefore, thrust can be applied to the movable body with a simple configuration, making it easy to reduce the number of parts and simplify the structure. Furthermore, since no power from batteries or the like is required, costs can be easily reduced and safety can be improved.
さらに渦巻きばねにおける巻回部の位置を変化させることなく、弾性復元変形によって引出部を引っ張って巻回することが可能となる。従って、巻回部を移動させることなく、可動体を移動させることができるので、巻回部の移動スペースが不要となり、その分、省スペース化を図ることができる。特に巻回部は、引出部を巻回するにつれてサイズが大きくなるため、有効に省スペース化を図ることができる。そのため、送り装置全体の小型化、薄型化に繋げることができる。 Furthermore, it is possible to pull and wind the pull-out portion by elastic restoration deformation without changing the position of the winding portion in the spiral spring. Therefore, since the movable body can be moved without moving the winding portion, no space is required for the winding portion to move, and space can be saved accordingly. In particular, since the winding portion increases in size as the pull-out portion is wound, space can be effectively saved. This can lead to the entire feed device being made smaller and thinner.
(2)(1)に記載の送り装置において、前記調速機構は、前記輪列機構に噛み合うと共に、前記輪列機構の回転速度に応じた抵抗を発生させる羽根車を備えても良い。 (2) In the feed device described in (1), the speed regulating mechanism may include an impeller that meshes with the gear train mechanism and generates resistance according to the rotational speed of the gear train mechanism.
この場合には、羽根車による抵抗を利用して輪列機構を調速できるので、例えば機械式時計におけるてんぷを利用した調速機構等と異なり、音を発生させ難く、静音性を維持しながら調速を行うことが可能である。 In this case, the resistance of the impeller can be used to regulate the speed of the gear train mechanism, so unlike, for example, a speed regulation mechanism that uses a balance in a mechanical watch, it is less likely to generate noise and it is possible to regulate the speed while maintaining quietness.
(3)(2)に記載の送り装置において、前記切換機構は、ストッパ部材と、前記羽根車に対して前記ストッパ部材を接触させて前記羽根車の回転を停止させる回転停止位置と、前記羽根車から前記ストッパ部材を離間させて前記羽根車の回転を許容する回転許容位置との間で、前記ストッパ部材を移動させるアクチュエータと、を備えても良い。 (3) In the feed device described in (2), the switching mechanism may include a stopper member and an actuator that moves the stopper member between a rotation stop position where the stopper member contacts the impeller to stop the rotation of the impeller, and a rotation allow position where the stopper member is separated from the impeller to allow the impeller to rotate.
この場合には、アクチュエータを利用してストッパ部材を回転停止位置に位置させることで、羽根車に対してストッパ部材を接触させて回転を停止させることができる。これにより、羽根車を介して輪列機構の回転を停止することができる。その反対に、アクチュエータを利用してストッパ部材を回転許容位置に位置させることで、羽根車からストッパ部材を離間させることができ、羽根車の回転を許容することができる。これにより、輪列機構の回転を開始することができる。
このように、アクチュエータを利用してストッパ部材を回転停止位置と回転許容位置との間を移動させるだけの簡便な操作で、輪列機構の回転の停止と開始とを切り換えることができる。そのため、可動体の移動のタイミングや移動時間等を任意に調整することができる。さらに、アクチュエータを、可動体に推力を付与するために利用するのではなく、切換機構の一部として利用しているため、例えば動力の小さいアクチュエータを利用することができる。従って、省電力化及び低コスト化に繋げることができる。
In this case, by using the actuator to position the stopper member at a rotation stop position, the stopper member can come into contact with the impeller to stop its rotation. This makes it possible to stop the rotation of the gear train mechanism via the impeller. Conversely, by using the actuator to position the stopper member at a rotation permitting position, the stopper member can be separated from the impeller to permit the rotation of the impeller. This makes it possible to start the rotation of the gear train mechanism.
In this way, the rotation of the gear train mechanism can be switched between stopping and starting by a simple operation of simply moving the stopper member between a rotation stop position and a rotation allowable position using the actuator. Therefore, the timing and movement time of the movable body can be adjusted as desired. Furthermore, since the actuator is not used to apply thrust to the movable body but is used as part of the switching mechanism, it is possible to use, for example, an actuator with low power. This can lead to power saving and cost reduction.
(4)(1)に記載の送り装置において、前記調速機構は、ひげぜんまいを動力源として、所定の振り角で回転軸線回りに往復回転するてんぷを有する調速機と、前記輪列機構の回転に伴って回転するがんぎ車と、前記てんぷの往復回転に基づいて揺動すると共に、前記がんぎ車のがんぎ歯に対して交互に係脱することで前記がんぎ車の回転を制御するアンクルと、を有する脱進機と、を備えても良い。 (4) In the feed device described in (1), the regulating mechanism may include a governor having a balance that uses a hairspring as a power source and rotates back and forth around the axis of rotation at a predetermined oscillation angle, an escapement that rotates with the rotation of the train mechanism, and an anchor that oscillates based on the back and forth rotation of the balance and controls the rotation of the escape wheel by alternately engaging and disengaging with the escape teeth of the escape wheel.
この場合には、例えば機械式時計に一般的に用いられる調速機構と同様に輪列機構を調速することができる。具体的には、ひげぜんまいを動力源として、所定の振り角(定常振幅)でてんぷを回転軸線回りに往復回転させることができ、てんぷの回転に基づいてアンクルを規則正しく揺動させることができる。これにより、輪列機構の回転に伴って回転するがんぎ車のがんぎ歯に対してアンクルを交互に係脱させることができ、がんぎ車及び輪列機構を調速することができる。
特に、ひげぜんまいを動力源として往復回転するてんぷを利用しているので、輪列機構を精度良く調速することができる。さらに、がんぎ車に伝わった動力を、アンクルを介しててんぷに伝えることができるので、てんぷに回転エネルギーを補充することが可能である。従って、長時間に亘って安定した調速を行うことができる。
In this case, the speed of the train wheel mechanism can be regulated in the same way as a regulating mechanism generally used in mechanical watches. Specifically, the balance can be rotated back and forth around the axis of rotation with a predetermined oscillation angle (steady amplitude) using the hairspring as the power source, and the pallet can be oscillated regularly based on the rotation of the balance. This allows the pallet to be alternately engaged and disengaged with respect to the escape teeth of the escape wheel that rotates in conjunction with the rotation of the train wheel mechanism, and the speed of the escape wheel and the train wheel mechanism can be regulated.
In particular, since the balance uses a hairspring as its power source to rotate back and forth, the gear train mechanism can be regulated with high precision. Furthermore, since the power transmitted to the escape wheel can be transmitted to the balance via the anchor, it is possible to replenish the balance with rotational energy. Therefore, stable regulation can be performed for a long period of time.
(5)(4)に記載の送り装置において、前記切換機構は、ストッパ部材と、前記てんぷに対して前記ストッパ部材を接触させて前記てんぷの回転を停止させる回転停止位置と、前記てんぷから前記ストッパ部材を離間させて前記てんぷの回転を許容する回転許容位置との間で、前記ストッパ部材を移動させるアクチュエータと、を備えても良い。 (5) In the feed device described in (4), the switching mechanism may include a stopper member and an actuator that moves the stopper member between a rotation stop position where the stopper member contacts the balance to stop the rotation of the balance, and a rotation allowance position where the stopper member is separated from the balance to allow the rotation of the balance.
この場合には、アクチュエータを利用してストッパ部材を回転停止位置に位置させることで、てんぷに対してストッパ部材を接触させて回転を停止させることができる。これにより、てんぷを介して輪列機構の回転を停止することができる。その反対に、アクチュエータを利用してストッパ部材を回転許容位置に位置させることで、てんぷからストッパ部材を離間させることができ、てんぷの回転を許容することができる。これにより、輪列機構の回転を開始することができる。
このように、アクチュエータを利用してストッパ部材を回転停止位置と回転許容位置との間を移動させるだけの簡便な操作で、輪列機構の回転の停止と開始とを切り換えることができる。そのため、可動体の移動のタイミングや移動時間等を任意に調整することができる。さらに、アクチュエータを、可動体に推力を付与するために利用するのではなく、切換機構の一部として利用しているため、例えば動力の小さいアクチュエータを利用することができる。従って、省電力化及び低コスト化に繋げることができる。
In this case, by using the actuator to position the stopper member at the rotation stop position, the stopper member can be brought into contact with the balance to stop the rotation. This makes it possible to stop the rotation of the gear train mechanism via the balance. Conversely, by using the actuator to position the stopper member at the rotation permitting position, the stopper member can be separated from the balance, allowing the balance to rotate. This makes it possible to start the rotation of the gear train mechanism.
In this way, the rotation of the gear train mechanism can be switched between stopping and starting by a simple operation of simply moving the stopper member between the rotation stop position and the rotation permitted position using the actuator. Therefore, the timing and movement time of the movable body can be adjusted as desired. Furthermore, since the actuator is not used to apply thrust to the movable body but is used as part of the switching mechanism, it is possible to use, for example, an actuator with low power. This can lead to power saving and cost reduction.
(6)(3)又は(5)に記載の送り装置において、前記アクチュエータは、通電及び非通電によって直線的に往復移動する可動軸を有するソレノイドと、前記ソレノイドへの通電を制御する制御部と、を備えても良い。前記ストッパ部材は、前記可動軸の往復移動に伴って、前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する。 (6) In the feed device described in (3) or (5), the actuator may include a solenoid having a movable shaft that moves linearly back and forth when energized and de-energized, and a control unit that controls the energization of the solenoid. The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation allowable position in accordance with the reciprocating movement of the movable shaft.
この場合には、ソレノイドの可動軸を直線的に往復移動させるだけの簡便な方法で、ストッパ部材を回転停止位置と回転許容位置との間で移動させることができ、輪列機構の回転の停止と開始とを容易且つ適切に切り換えることができる。 In this case, the stopper member can be moved between the rotation stop position and the rotation allowable position simply by moving the movable shaft of the solenoid back and forth in a straight line, making it easy and appropriate to switch between stopping and starting the rotation of the gear train mechanism.
(7)(6)に記載の送り装置において、前記可動軸に連結されると共に、前記可動軸から前記ストッパ部材に向けて延びる押圧軸と、前記押圧軸に一体的に取り付けられた可動突起と、前記可動突起を相対移動可能に収納する収納通路が形成されたスイッチ部材と、を備えても良い。前記収納通路内には、前記可動突起を位置決めする第1ストッパ位置及び第2ストッパ位置が設けられている。前記可動突起は、前記可動軸が往復移動するたびに、前記収納通路内を移動しながら前記第1ストッパ位置と前記第2ストッパ位置とに交互に位置決めされる。前記押圧軸は、前記可動突起が前記第1ストッパ位置に位置しているときに、前記ストッパ部材を押圧して前記ストッパ部材を前記回転停止位置に位置させ、前記可動突起が前記第2ストッパ位置に位置しているときに、前記ストッパ部材から離間する。前記ストッパ部材は、前記回転許容位置に向けて付勢されている。 (7) The feed device described in (6) may further include a pressing shaft connected to the movable shaft and extending from the movable shaft toward the stopper member, a movable protrusion integrally attached to the pressing shaft, and a switch member having a storage passage formed therein for storing the movable protrusion in a relatively movable manner. A first stopper position and a second stopper position for positioning the movable protrusion are provided in the storage passage. The movable protrusion is alternately positioned at the first stopper position and the second stopper position while moving in the storage passage each time the movable shaft moves back and forth. When the movable protrusion is located at the first stopper position, the pressing shaft presses the stopper member to position the stopper member at the rotation stop position, and when the movable protrusion is located at the second stopper position, the pressing shaft moves away from the stopper member. The stopper member is biased toward the rotation allowable position.
この場合には、ソレノイドの可動軸を往復移動させるたびに、押圧軸に取り付けられた可動突起を収納通路内に沿って移動させながら、第1ストッパ位置及び第2ストッパ位置に交互に位置決めすることができる。可動突起を第1ストッパ位置に位置決めすることで、押圧軸を利用してストッパ部材を押圧して回転停止位置に位置させることができる。これに対して、可動突起を第2ストッパ位置に位置決めすることで、押圧軸をストッパ部材から離間させることができる。これにより、ストッパ部材を、付勢によって回転停止位置から回転許容位置に位置させることができる。 In this case, each time the movable shaft of the solenoid is reciprocated, the movable protrusion attached to the pressing shaft can be moved along the storage passage and alternately positioned at the first stopper position and the second stopper position. By positioning the movable protrusion at the first stopper position, the pressing shaft can be used to press the stopper member to position it in the rotation stop position. In contrast, by positioning the movable protrusion at the second stopper position, the pressing shaft can be moved away from the stopper member. This allows the stopper member to be positioned from the rotation stop position to the rotation allowing position by biasing it.
従って、ストッパ部材を回転停止位置と回転許容位置との間で移動させることができる。特に、可動突起を第1ストッパ位置及び第2ストッパ位置に交互に位置決めすることができるので、例えばソレノイドを非通電(無通電)にした場合であっても、ストッパ部材を回転停止位置又は回転許容位置に位置決めすることができる。従って、省電力で輪列機構の回転の停止と開始とを切り換えることができる。 The stopper member can therefore be moved between a rotation stop position and a rotation allowable position. In particular, since the movable protrusion can be alternately positioned at the first stopper position and the second stopper position, the stopper member can be positioned at the rotation stop position or the rotation allowable position even when the solenoid is de-energized (unpowered), for example. Therefore, it is possible to switch between stopping and starting the rotation of the gear train mechanism with reduced power consumption.
(8)(3)又は(5)に記載の送り装置において、前記アクチュエータは、第1電磁石及び第2電磁石と、前記第1電磁石及び前記第2電磁石が磁力を発生するように、前記第1電磁石及び前記第2電磁石への通電を制御する制御部と、を備えても良い。前記ストッパ部材は、前記第1電磁石による磁力、及び前記第2電磁石による磁力で吸着されることで、前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する。 (8) In the feed device described in (3) or (5), the actuator may include a first electromagnet and a second electromagnet, and a control unit that controls the supply of current to the first electromagnet and the second electromagnet so that the first electromagnet and the second electromagnet generate a magnetic force. The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation allowable position by being attracted by the magnetic force of the first electromagnet and the magnetic force of the second electromagnet.
この場合には、第1電磁石及び第2電磁石に磁力を発生させるだけの簡便な方法で、ストッパ部材を回転停止位置と回転許容位置との間で移動させることができ、輪列機構の回転の停止と開始とを容易且つ適切に切り換えることができる。 In this case, the stopper member can be moved between the rotation stop position and the rotation allowable position by the simple method of simply generating magnetic force in the first electromagnet and the second electromagnet, and rotation of the gear train mechanism can be easily and appropriately switched between stopping and starting.
(9)(3)又は(5)に記載の送り装置において、前記アクチュエータは、前記ストッパ部材に連結された第1形状記憶合金ワイヤ及び第2形状記憶合金ワイヤと、前記第1形状記憶合金ワイヤ及び前記第2形状記憶合金ワイヤに対して通電を行うように、前記第1形状記憶合金ワイヤ及び前記第2形状記憶合金ワイヤへの通電を制御する制御部と、を備えても良い。前記第1形状記憶合金ワイヤ及び前記第2形状記憶合金ワイヤは、通電加熱に伴って長さが収縮すると共に放熱に伴って長さが伸長する。前記ストッパ部材は、前記第1形状記憶合金ワイヤの伸縮、及び前記第2形状記憶合金ワイヤの伸縮によって、前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する。 (9) In the feeding device described in (3) or (5), the actuator may include a first shape memory alloy wire and a second shape memory alloy wire connected to the stopper member, and a control unit that controls the flow of electricity to the first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire so as to pass electricity through the first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire. The first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire contract in length as they are heated by electrical current and expand in length as they dissipate heat. The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation allowable position by the expansion and contraction of the first shape memory alloy wire and the expansion and contraction of the second shape memory alloy wire.
この場合には、第1形状記憶合金ワイヤ及び第2形状記憶合金ワイヤに通電を行って、それぞれのワイヤの長さを瞬間的に収縮させるだけの簡便な方法で、ストッパ部材を回転停止位置と回転許容位置との間で移動させることができ、輪列機構の回転の停止と開始とを容易且つ適切に切り換えることができる。 In this case, the stopper member can be moved between the rotation stop position and the rotation allow position by the simple method of passing electricity through the first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire to instantly shorten the length of each wire, and rotation of the gear train mechanism can be easily and appropriately switched between stopping and starting.
(10)(3)又は(5)に記載の送り装置において、前記アクチュエータは、通電及び非通電によって180°未満の角度範囲内で揺動回転する可動軸を有するガルバノモータと、前記ガルバノモータへの通電を制御する制御部と、を備えても良い。前記ストッパ部材は、前記可動軸の揺動回転に伴って前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する。 (10) In the feed device described in (3) or (5), the actuator may include a galvanometer motor having a movable shaft that oscillates and rotates within an angle range of less than 180° by energizing and de-energizing, and a control unit that controls the energization of the galvanometer motor. The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation allowable position in accordance with the oscillating rotation of the movable shaft.
この場合には、ガルバノモータの可動軸を180°未満の角度範囲内で揺動回転させるだけの簡便な方法で、ストッパ部材を回転停止位置と回転許容位置との間で移動させることができ、輪列機構の回転の停止と開始とを容易且つ適切に切り換えることができる。 In this case, the stopper member can be moved between the rotation stop position and the rotation allowable position by simply rotating the movable shaft of the galvanometer motor in an angular range of less than 180°, and the rotation of the gear train mechanism can be easily and appropriately switched between stopping and starting.
(11)(1)に記載の送り装置において、前記巻回部の回転に伴って回転する従動歯車と、第1レバー及び第2レバーを有し、ストッパ軸線回りに回転可能に配置された回転規制部材と、を備えても良い。前記回転規制部材は、前記第1レバーが前記従動歯車の従動歯に対して接触し、且つ前記第2レバーが前記従動歯に対して非接触状態となるように、前記ストッパ軸線回りに付勢される。前記従動歯車は、予め決められた所定の回転速度で回転しているときに、前記従動歯が前記第1レバーを順次押込むように回転し、且つ前記所定の回転速度を超えて回転したときに、前記従動歯に対して前記第1レバーが非接触となるように前記回転規制部材を回転させる。前記回転規制部材は、前記従動歯車が前記所定の回転速度を超えて回転したときに、前記第2レバーを前記従動歯に係止させて、前記従動歯車の回転を規制する。 (11) The feed device described in (1) may include a driven gear that rotates with the rotation of the winding part, and a rotation regulating member having a first lever and a second lever and arranged to be rotatable around a stopper axis. The rotation regulating member is biased around the stopper axis so that the first lever contacts the driven teeth of the driven gear and the second lever is in a non-contact state with the driven teeth. When the driven gear rotates at a predetermined rotation speed, the driven teeth rotate so that the driven teeth sequentially push the first lever, and when the driven gear rotates beyond the predetermined rotation speed, the rotation regulating member is rotated so that the first lever is in a non-contact state with the driven teeth. When the driven gear rotates beyond the predetermined rotation speed, the rotation regulating member engages the second lever with the driven teeth to regulate the rotation of the driven gear.
この場合には、渦巻きばねによる推力によって可動体が送り方向に移動すると共に渦巻きばねの巻回部が回転すると、巻回部の回転に伴って従動歯車が回転する。この際、従動歯車は、予め決められた所定の回転速度で回転している場合には、従動歯がストッパ部材の第1レバーを順次押込みながら回転する。
そして、送り装置の作動中において、例えば輪列機構の輪列噛み合い等が外れた場合には、従動歯車及び渦巻きばねの巻回部が過度の速度で回転して引出部を巻き取ろうとするおそれがある。しかしながら、従動歯車が所定の回転速度を超える速度で回転した場合には、従動歯に対して第1レバーが非接触となるように回転規制部材を回転させる。これにより、回転規制部材は、第2レバーを従動歯に係止させて従動歯車の回転を機械的に規制することができる。そのため、巻回部及び従動歯車の回転を強制的に停止させることができる。従って、可動体が送り方向に向けて例えば勢い良く移動してしまうことを防止することができる。
In this case, when the movable body moves in the feed direction due to the thrust of the spiral spring and the wound part of the spiral spring rotates, the driven gear rotates in accordance with the rotation of the wound part. At this time, when the driven gear rotates at a predetermined rotation speed, the driven gear rotates while the driven teeth sequentially press the first lever of the stopper member.
During operation of the feed device, for example, if the gear train meshing of the gear train mechanism is disengaged, the driven gear and the winding part of the spiral spring may rotate at an excessive speed and attempt to wind up the pull-out part. However, if the driven gear rotates at a speed exceeding a predetermined rotation speed, the rotation restricting member is rotated so that the first lever is not in contact with the driven teeth. This allows the rotation restricting member to mechanically restrict the rotation of the driven gear by engaging the second lever with the driven teeth. This makes it possible to forcibly stop the rotation of the winding part and the driven gear. This makes it possible to prevent the movable body from moving forcefully in the feed direction.
(12)本発明に係る流体供給装置は、(1)に記載の送り装置と、内部に流体が充填される収容筒と、前記収容筒内に摺動移動可能に配置され、前記送り方向に向けた移動によって前記流体を外部に供給するプランジャと、を有する流体収容器と、を備える。前記可動体は、前記プランジャを前記収容筒内に押し込むように、前記プランジャに連結されている。 (12) The fluid supply device according to the present invention includes the feed device described in (1), a fluid container having a storage tube filled with a fluid, and a plunger slidably disposed within the storage tube and supplying the fluid to the outside by moving in the feed direction. The movable body is connected to the plunger so as to push the plunger into the storage tube.
本発明に係る流体供給装置によれば、可動体を送り方向に向けて移動させることで、収容筒内にプランジャを押し込むことができる。これにより、収容筒内に充填された流体を押し出すことができ、流体を外部に供給することができる。
特に上述した送り装置を具備しているので、可動体及びプランジャを速度制御しながら移動させることができるので、流体を精度良く外部に供給することができる。さらに、流体の連続的な供給や、決まった単位量の供給等も行うことができる。その結果、流体を所望の供給態様で外部に供給することができる。従って、流体供給装置を、患者の体内に薬液を投入する薬液供給装置等として好適に利用することが可能である。
According to the fluid supply device of the present invention, the plunger can be pushed into the accommodating cylinder by moving the movable body in the feed direction, thereby pushing out the fluid filled in the accommodating cylinder and supplying the fluid to the outside.
In particular, since the above-mentioned feeding device is provided, the movable body and the plunger can be moved while controlling the speed, so that the fluid can be supplied to the outside with high precision. Furthermore, the fluid can be supplied continuously or in a fixed unit amount. As a result, the fluid can be supplied to the outside in a desired supply mode. Therefore, the fluid supplying device can be suitably used as a medicinal liquid supplying device for injecting medicinal liquid into the patient's body.
本発明によれば、対象物の速度制御を行うことができると共に、部品点数の削減及び構造の単純化を図ることができる。 The present invention makes it possible to control the speed of an object while reducing the number of parts and simplifying the structure.
(第1実施形態)
以下、本発明に係る送り装置及び流体供給装置の第1実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態では、流体供給装置を、薬液を使用者の体内に投与する薬液投与装置に適用した場合を例に挙げて説明する。
First Embodiment
Hereinafter, a first embodiment of a feeding device and a fluid supplying device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, the fluid supplying device will be described as an example of a drug solution administration device that administers a drug solution into the body of a user.
(薬液投与装置)
図1に示すように、本実施形態の薬液投与装置(本発明に係る流体供給装置)1は、薬液W(本発明に係る流体)が充填されたシリンジ(本発明に係る流体収容器)2と、シリンジ2のプランジャ21を移動(送り移動)させる送り装置3と、シリンジ2及び送り装置3を収容する本体ケース4と、を備えている。なお、図1以外の各図面では、本体ケース4の図示を省略している。
なお、薬液Wとしては特に限定されるものではないが、例えばインスリンが挙げられる。この場合、薬液投与装置1はインスリン投与装置として機能する。
(Medicine administration device)
1, a medicinal liquid administration device (fluid supply device according to the present invention) 1 of this embodiment includes a syringe (fluid container according to the present invention) 2 filled with medicinal liquid W (fluid according to the present invention), a
Although there is no particular limitation on the medicinal liquid W, an example of the medicinal liquid W is insulin. In this case, the medicinal
(本体ケース)
本体ケース4は、例えばケース本体及び蓋部材が組み合わされた構成とされ、ユーザの予め決められた体表面Sの装着箇所(例えば腹部周辺)に装着することが可能とされている。本実施形態では、図示を簡略化するために、本体ケース4を箱型の直方体状に形成しているが、本体ケース4の形状はこの場合に限定されるものではない。例えば、本体ケース4を平面視円形状、楕円状、多角形状等に形成しても構わない。
(Main body case)
The
本体ケース4をユーザの体表面Sに装着する装着方法については、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用して構わない。例えば、粘着テープ等を利用して本体ケース4を体表面Sに貼着しても構わないし、クリップや装着ベルト等の図示しない装着部材を本体ケース4に組み合わせ、装着部材を介して本体ケース4を体表面Sに装着しても構わない。
The method of attaching the
なお、本体ケース4内には、薬液投与装置1を構成する各種の図示しない構成品が収容されている。本実施形態では、本体ケース4の厚さ方向を上下方向といい、ユーザの体表面Sから本体ケース4に向かう方向を上方、その反対方向を下方という。さらに上下方向に直交する一方向を前後方向L1といい、上下方向及び前後方向L1に直交する方向を左右方向L2という。さらに前後方向L1のうちの一方側を前方FWといい、その反対方向を後方BKという。さらに左右方向L2のうちの一方側を右側RHといい、その反対方向を左側LHという。
In addition, various components (not shown) that make up the drug
(注入セット)
本実施形態の薬液投与装置1は、シリンジ2に接続される注入セット10を備えている。
注入セット10は、使用者の体表面Sに例えば貼着等によって取り付け可能とされた注入パッチ11と、シリンジ2と注入パッチ11との間に接続された中継チューブ12と、を備えている。
(Infusion set)
The drug
The infusion set 10 includes an
注入パッチ11は、図示しない内針と共に体内に穿刺可能とされ、内針の引き抜きによって体表面Sに留置されるプラスチック製のカニューレ型の留置針13を備えている。これにより、シリンジ2内から供給された薬液Wを、中継チューブ12及び留置針13を通じて使用者の体内に投与することが可能とされている。なお、留置針13は、本体ケース4を体表面Sに装着している間、使用者に穿刺された状態で体表面Sに留置可能とされている。
The
なお、注入セット10は必須なものではなく、具備しなくても構わない。例えば、本体ケース4に、押し込み操作可能な図示しない操作部材によって、体内側に向けて飛び出し可能な留置針を直接取り付けても構わない。この場合、例えば可撓性を有するチューブ等を通じて、留置針とシリンジ2とを接続すれば良い。
The infusion set 10 is not essential and does not have to be provided. For example, an indwelling needle that can be pushed inward toward the inside of the body can be directly attached to the
(シリンジ)
薬液投与装置1にセットされるシリンジ2について説明する。
図1~図3に示すように、シリンジ2は、例えばリザーババレル等と称される薬液容器であって、内部に薬液Wが充填されるシリンジ本体(本発明に係る収容筒)20と、シリンジ本体20の内部に摺動移動可能に配置され、送り方向である前方FWに向けた移動によって薬液Wを外部に供給するプランジャ21と、を備えている。
(Syringe)
The
As shown in Figures 1 to 3, the
シリンジ本体20は、前後方向L1に沿って延びる円筒状に形成されている。具体的には、シリンジ本体20は、前端部側が閉塞し、且つ後端部側が開口した有頂筒状に形成されている。なお、シリンジ本体20の形状は、特に限定されるものではなく、例えば楕円状に形成しても構わない。
なお、例えば予め薬液Wが充填された図示しないバイアル(またはアンプルともいう)から薬液Wを移し替えて或いは吸い上げることで、シリンジ本体20内に薬液Wを充填することが可能とされている。
The
It is possible to fill the
シリンジ本体20の前端部には、図示しない流体供給口が形成されている。そして図1に示す中継チューブ12が流体供給口に接続される。これにより、シリンジ本体20内の薬液Wを、流体供給口を通じて中継チューブ12内に供給することが可能とされている。
A fluid supply port (not shown) is formed at the front end of the
プランジャ21は、後方BKからシリンジ本体20内に挿入され、前後方向L1に沿って摺動移動可能とされている。プランジャ21は、前後方向L1に沿って延びる第1プランジャ軸22及び第2プランジャ軸23と、第1プランジャ軸22及び第2プランジャ軸23の前端部に一体に形成された円柱状のガスケット部24と、を備えている。
ガスケット部24は、前後方向L1に沿ってシリンジ本体20内を前後摺動可能とされている。ガスケット部24の外周面には、Oリング等の図示しないシール部材が固定されている。これにより、ガスケット部24とシリンジ本体20との間は、密(液密、気密)にシールされている。
The
The
第1プランジャ軸22及び第2プランジャ軸23は、シリンジ本体20の中心軸線を挟んで左右方向L2に向かい合うように配置されている。第1プランジャ軸22及び第2プランジャ軸23は、前端部がガスケット部24に連結され、後端部が後述するスライダ30に一体的に連結されている。
The
上述のように構成されたシリンジ2は、図示しない保持台によって保持されることで、前後方向L1及び左右方向L2に位置決めされた状態で本体ケース4に取り外し可能に組み合わされている。
なお、プランジャ21を後方BKから前方FWに向けて移動させることで、シリンジ本体20内にプランジャ21を押込むことができる。従って、本実施形態では、前方FWがプランジャ21の押込み方向となる。
The
By moving the
(送り装置)
図1及び図2に示すように、送り装置3は、後述する駆動歯車(本発明に係る歯車)51の回転を制御しながらプランジャ21を前方FWに向けて押し込み、シリンジ2内から外部に向けて薬液Wを供給する役割を果たしている。
送り装置3は、ベース部材25と、シリンジ2のプランジャ21(本発明に係る対象物)を送り方向である前方FWに向けて移動させるスライダ(本発明に係る可動体)30と、弾性復元力を利用して、前方FWに向けてスライダ30に推力を付与する渦巻きばね31と、渦巻きばね31の弾性復元変形に伴って回転する少なくとも1つの歯車を有する輪列機構33と、輪列機構33の回転速度を調整する調速機構34と、輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換える切換機構35と、を備えている。
(Feeding device)
As shown in Figures 1 and 2, the
The
(ベース部材)
ベース部材25は、本体ケース4の底壁に固定されている。ベース部材25は、平面視で前後方向L1に長尺な矩形状に形成されている。ベース部材25は、シリンジ本体20を下方から支持している。ベース部材25は、上方から見てシリンジ本体20から前方FW及び後方BKに延出するように形成されている。ベース部材25の上面には、前後方向L1に延びる溝26が形成されている。溝26は、左右方向L2に一定の幅を持つ。ベース部材25は、シリンジ本体20の前方FWで上方に突設した規制部27を有する。規制部27は、前後方向L1に厚みを有するように形成されている。規制部27は、溝26の底面に対して隙間を有した状態で固定されている。
(Base member)
The
(スライダ)
スライダ30は、前後方向L1に移動可能に配置されると共に、プランジャ21を押圧して、該プランジャ21を押込み方向である前方FWに向けて移動させる役割を果たしている。スライダ30は、ベース部材25の溝26に配置され、ベース部材25に対して前後方向L1に沿ってがたつき少なく直線的に移動可能とされている。
(Slider)
The
スライダ30は、前後方向L1に所定の厚みを有すると共に、前後方向L1から見て外形が四角形状となるように形成されている。ただし、スライダ30の形状は特に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。
なお、スライダ30には、第1プランジャ軸22及び第2プランジャ軸23の後端部が一体的に組み合わされている。
The
The
(渦巻きばね)
渦巻きばね31は、スライダ30を前方FWに向けて押圧する役割を果たしている。渦巻きばね31は、本体ケース4内に配置されている。渦巻きばね31は、厚みが薄く、且つ所定の幅を有する長尺な帯状の弾性体47を渦巻き状に巻回することで構成されている。なお、弾性体47の材質としては、特に限定されるものではないが、例えばステンレス等の金属製としても構わないし、合成樹脂製であっても構わない。渦巻きばね31は、ベース部材25の上方に配置されている。
(Spiral spring)
The
渦巻きばね31は、弾性体47が渦巻き状に巻回された巻回部48と、弾性体47のうち巻回部48から引き伸ばされた部分である引出部49と、を備えている。渦巻きばね31には、引出部49を巻き取って、元の状態に復元するような弾性復元力が作用している。
The
巻回部48は、シリンジ本体20よりも押込み方向側(前方FW側)に配置されている。巻回部48は、その巻回中心線が左右方向L2に平行となる姿勢で配置されている。巻回部48は、ベース部材25の規制部27に前方FWから当接することで、ベース部材25に対する後方BKへの移動を規制されている。
The winding
引出部49は、巻回部48から後方BKに向かって引き伸ばされている。引出部49は、ベース部材25の規制部27及びシリンジ本体20の下方を通り、ベース部材25の溝26の底面に沿って延びている。引出部49の端部は、スライダ30に連結されている。
The pull-out
このように構成された渦巻きばね31は、引出部49が引き伸ばされた状態から巻回する状態に弾性復元変形するときの弾性復元力を利用して、スライダ30を前方FWに押圧するように、スライダ30に推力を付与している。これにより、スライダ30を前方FWに向けて移動させることができ、渦巻きばね31の弾性復元力に起因する推力によって、プランジャ21を押込み方向(前方FW)に向けて移動させることができる。そのため、プランジャ21をシリンジ本体20内に押し込むことが可能とされている。
The
なお、渦巻きばね31は、いわゆる定荷重ばねとされ、例えばコイルばね等に比べて、伸びた状態から巻回によって元の状態に復元する間の弾性復元力がほぼ一定となる特性を有している。従って、予め決められた一定の推力でプランジャ21を押圧可能とされている。
(輪列機構)
図1~図3に示すように、輪列機構33は、互いに噛み合い可能に配置された駆動歯車51、第1中間歯車52、及び第2中間歯車53を具備している。
ただし、輪列機構33を構成する歯車の数は、この場合に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。
The
(Gear train mechanism)
As shown in FIGS. 1 to 3, the
However, the number of gears constituting the
駆動歯車51は、渦巻きばね31の巻回部48の右方RHに配置されている。駆動歯車51は、巻回部48と同軸に配置され、巻回部48と一体回転可能である。例えば、駆動歯車51は、巻回部48の内端部に図示しない軸部材を介して連結されている。これにより、駆動歯車51は、引出部49の巻き取りに伴って巻回部48と同一の回転数で回転する。
The
第1中間歯車52は、駆動歯車51に噛み合った状態で、本体ケース4内に軸支されている。これにより、第1中間歯車52は、駆動歯車51の回転に伴って回転する。
The first
第2中間歯車53は、第1中間歯車52に噛み合った状態で、本体ケース4内に軸支されている。これにより、第2中間歯車53は、第1中間歯車52の回転に伴って回転する。
The second
(調速機構)
図1、図3及び図4に示すように、調速機構34は、輪列機構33に噛み合うと共に、輪列機構33の回転速度に応じて抵抗を発生させる羽根車60を備えている。
本実施形態の羽根車60は、輪列機構33を構成する第2中間歯車53に噛み合うウォーム軸61に設けられている。ウォーム軸61は、上下方向に延びるように形成され、第2中間歯車53より右側RHに位置するように配置されている。ウォーム軸61は、本体ケース4内に回転軸線O2回りに回転可能に支持されている。ウォーム軸61の外周面には、第2中間歯車53が噛み合う螺旋状のウォーム溝が形成されている。
このように構成されたウォーム軸61は、駆動歯車51、第1中間歯車52及び第2中間歯車53を介して伝達された渦巻きばね31の巻回部48の回転力によって回転する。
(Speed control mechanism)
As shown in FIGS. 1, 3 and 4, the
The
The
羽根車60は、ウォーム軸61の上端部に一体に組み合わされ、ウォーム軸61と共に回転する。なお、回転軸線O2方向から見て、回転軸線O2に対して交差する方向を径方向といい、回転軸線O2回りを周回する方向を周方向という。
羽根車60は、ウォーム軸61に固定された円柱状の軸体62と、回転速度に応じた回転抵抗(空気抵抗)を発生させると共に、回転に伴う遠心力によって上方に向けて変位する複数の羽根部63と、複数の羽根部63と軸体62との間にそれぞれ配置され、複数の羽根部63を弾性変位可能に支持する弾性支持部64と、を備えている。
The
The
羽根車60の材質は、特に限定されるものではないが、例えば合成ゴム製とされている。ただし、羽根車60の全体が合成ゴムで形成されている必要はなく、少なくとも弾性支持部64が合成ゴムで形成されることで弾性変位可能とされていれば構わない。
The material of the
本実施形態では、羽根車60は、周方向に等間隔に配置された2つの羽根部63を具備している。ただし、羽根部63の数は、この場合に限定されるものではなく、例えば1つでも構わないし、3つ以上の複数であっても構わない。2つの羽根部63は、ウォーム軸61の回転に伴って空気抵抗を受けながら回転する。これにより、羽根車60は、ウォーム軸61の回転速度に応じた回転抵抗を付与することが可能とされている。
さらに2つの羽根部63は、回転に伴う遠心力によって径方向の外側に引っ張られながら、上方に向けて浮き上がるような応力を受けるように設計されている。これにより、2つの羽根部63は、弾性支持部64を弾性変位(弾性変形)させながら、上方に向けて変位可能とされている。
In this embodiment, the
Furthermore, the two
このように構成された羽根車60は、回転速度に応じた抵抗(回転抵抗)を発生させることで、輪列機構33の全体を調速する。なお、輪列機構33は、渦巻きばね31の巻回部48の回転を増速する噛み合いでウォーム軸61に繋がっている。
The
(切換機構)
図1及び図3~図5に示すように、切換機構35は、ストッパ部材70と、該ストッパ部材70を移動させるアクチュエータ80と、を備え、羽根車60を介して輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換える。従って、切換機構35は、送り装置3のスタート・ストップ機能を付加する機構である。
なお、切換機構35としては、輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができれば良く、羽根車60を介して行う必要はない。
(Switching mechanism)
1 and 3 to 5, the
It should be noted that the
ストッパ部材70は、羽根車60よりも後方BKに配置されている。ストッパ部材70は、例えば上下方向に沿って延びるプレート状に形成され、左右方向L2に延びる揺動軸線O3を中心として、前後方向L1(径方向)に揺動可能とされている。なお、揺動軸線O3は、ストッパ部材70の下端部を左右方向L2に貫くように配置されている。
ストッパ部材70は、揺動軸線O3を中心として、羽根車60に対して接近して羽根車60の回転を停止させる回転停止位置P1と、羽根車60から離間して羽根車60の回転を許容する回転許容位置P2と、の間を移動可能とされている。
The
The
ストッパ部材70の上端部には、羽根車60に向けて突出する停止突起71が形成されている。停止突起71は、ストッパ部材70が回転停止位置P1に位置したときに、羽根車60の回転軌跡内に径方向の外側から進入する。これにより、回転する羽根車60に対して停止突起71を接触させることができ、羽根車60の回転を停止させることが可能とされている。これにより、輪列機構33の全体の回転を停止させることができる。
なお、ストッパ部材70は、図示しないコイルばね等の付勢部材によって、回転許容位置P2に向けて付勢されている。これにより、ストッパ部材70は、外力を受けない限り、回転許容位置P2に位置決めされている。
A
The
アクチュエータ80は、ストッパ部材70を回転停止位置P1と回転許容位置P2との間で移動させる制御を行う。アクチュエータ80は、出没可能な可動軸91を具備するソレノイド90と、ソレノイド90への通電を制御する制御部100(図4及び図5参照)と、を備えている。
The
ソレノイド90は、ストッパ部材70よりもさらに後方BKに配置されている。なお、ソレノイド90は、図示しない支持部によって本体ケース4内に取り付けられている。さらにソレノイド90は、可動軸91を前方FWに向けて配置されている。
The
ソレノイド90は、内部に固定鉄心やコイル等を有し、通電及び非通電によって、可動軸91を前後方向L1に直線的に往復移動させることが可能とされている。具体的には、ソレノイド90は、通電による電圧印加によって磁界を生じさせ、可動鉄心として機能する可動軸91を固定鉄心側に吸引する。これにより、可動軸91を内部に引き込むように後方BKに向けて移動させることができる。その反対に、ソレノイド90が非通電とされた場合には、吸引力を解消することができる。これにより、コイルばねによる付勢によって可動軸91を前方FWに向けて伸ばすように移動させることができる。
このように、通電及び非通電の切換えによって、可動軸91を前後方向L1に直線的に往復移動させることが可能とされている。
The
In this manner, by switching between energized and de-energized states, it is possible to cause the
可動軸91は、ソレノイド90の通電によって内部に引き込まれているときに、回転許容位置P2に位置するストッパ部材70に対して後方BKから接触している(図4参照)。そして可動軸91は、ソレノイド90の非通電時によって前方FWに向けて伸長したときに、ストッパ部材70を前方FWから押圧して、回転停止位置P1に移動させる(図5参照)。
これにより、ソレノイド90の通電、非通電によって、ストッパ部材70を回転停止位置P1と回転許容位置P2との間で移動させることが可能となる。
When the
This makes it possible to move the
制御部100は、図示しない総合制御部からの指示に基づいて、ソレノイド90に対して制御電流を供給する。これにより、ソレノイド90は、通電、非通電が制御されている。なお、制御部100及び総合制御部は、本体ケース4に取り付けられた図示しない制御基板に実装されている。総合制御部は、例えば薬液投与装置1全体を総合的に制御するCPU等で構成されている。
さらに制御基板には、フラッシュメモリ等の各種記憶部等を含む、複数の電子部品が実装されていると共に、各種の構成品に電力を供給する電源部等が実装されている。なお電源部は、例えばボタン電池、乾電池等の交換可能な一次電池、或いは充放電可能な二次電池等、適宜採用して構わない。
The
Furthermore, the control board is mounted with a plurality of electronic components including various storage units such as flash memory, as well as a power supply unit for supplying power to the various components. The power supply unit may be, for example, a replaceable primary battery such as a button battery or a dry cell, or a rechargeable secondary battery, as appropriate.
(薬液投与装置の作用)
次に、上述のように構成された薬液投与装置1を使用して、使用者の体内に薬液Wを投与する場合について説明する。
(Function of drug solution administration device)
Next, a case where the medicinal liquid W is administered into the body of a user using the medicinal
なお、この場合の初期状態として、図1に示すように薬液投与装置1が使用者の体表面Sに装着され、留置針13が体内に穿刺された状態で体表面Sに留置されているものとする。さらに、薬液Wが充填されたシリンジ2が本体ケース4内にセットされているものとする。さらに、スライダ30がプランジャ21よりも後方BKに位置して、プランジャ21が押し込み開始位置にセットされているものとする。
In this case, the initial state is that the drug
上述の初期状態のもと、薬液投与装置1によれば、渦巻きばね31による弾性復元力を利用してスライダ30に推力を付与できるので、スライダ30を送り方向である前方FWに向けて押圧することができる。
具体的には、図1に示す渦巻きばね31が、引き伸ばされた引出部49を巻回部48に巻回するように弾性復元変形する。これにより、渦巻きばね31による弾性復元力を利用して、引出部49を巻回部48側に引っ張ることができる。そのため、引出部49に連結されたスライダ30を前方FWに向けて押圧することができる。
その結果、スライダ30を介してプランジャ21を押込み方向に向けて、一定の推力で押圧することができる。
In the initial state described above, according to the medicinal
1 elastically restores its original shape so as to wind the extended drawn-out
As a result, the
この際、スライダ30には、渦巻きばね31の引出部49が連結されているので、引出部49の巻き取りを利用してスライダ30の移動速度を制御することができる。
具体的には、渦巻きばね31による推力によってスライダ30が前方FWに向けて移動すると同時に、引出部49を巻き取るように巻回部48が輪列機構33の駆動歯車51と共に回転する。そのため、巻回部48の回転に伴って、輪列機構33(駆動歯車51、第1中間歯車52、第2中間歯車53)を回転させることができると共に、ウォーム軸61及び羽根車60を回転させることができる。
At this time, since the drawn-out
Specifically, the
そのため、羽根車60を利用して、輪列機構33の回転速度に応じた空気抵抗等の回転抵抗を発生させることができる。従って、羽根車60によって発生した回転抵抗を利用して、例えばウォーム軸61を所定の回転速度(例えば2000~3000rpm等)で回転させることができる。
このように、羽根車60を有する調速機構34によって、輪列機構33を調速できるので、輪列機構33及び渦巻きばね31の巻回部48を所定の回転速度で回転させることができる。これにより、渦巻きばね31の弾性復元力の変化等に影響され難く、スライダ30を一定速度で前方FWに向けて移動(送り移動)させることができる。
Therefore, the
In this way, the speed of the
従って、渦巻きばね31による弾性復元力によって一定の推力で押圧されたプランジャ21を、速度制御しながら押込み方向である前方FWに向けて移動させることができる。その結果、シリンジ本体20内に充填された薬液Wをプランジャ21で押し出すことができ、留置針13に向けて供給することができる。これにより、供給された薬液Wを、留置針13を通じて使用者に投与することができる。この際、プランジャ21を速度制御しながら移動させることができるので、薬液Wを精度良く供給することができる。
The
さらに切換機構35によって輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができるので、輪列機構33及び渦巻きばね31の巻回部48を介してスライダ30の移動停止と移動開始とを制御することができる。そのため、スライダ30及びプランジャ21の移動のタイミングや、移動時間等を任意に調整することもできる。従って、薬液Wの連続的投与だけでなく、決まった単位量の間欠的投与等を行うことができる。
Furthermore, since the
切換機構35による切換え動作について説明する。
薬液投与装置1の作動時、図4に示すように、制御部100がソレノイド90に対して制御電流を供給して通電させることで、可動軸91を内部に引き込んでおく。これにより、ストッパ部材70を回転許容位置P2に位置決めさせることができるので、羽根車60を回転させ続けることができる。これにより、輪列機構33を回転させることができ、薬液投与を行える。
The switching operation by the
4, when the medicinal
輪列機構33の回転を停止する場合には、制御部100によってソレノイド90への通電を停止する。これにより、図5に示すように、コイルばねによる付勢によって可動軸91を伸長させることができ、ストッパ部材70を押圧して回転停止位置P1に移動させることができる。これにより、停止突起71を羽根車60の回転軌跡内に進入させて、羽根車60の回転を停止させることができる。
When the rotation of the
このように、ソレノイド90を含むアクチュエータ80を利用して、ストッパ部材70を回転停止位置P1と回転許容位置P2との間を移動させるだけの簡便な操作で、輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができる。さらに、ソレノイド90を、スライダ30に推力を付与するために利用するのではなく、切換機構35の一部として利用しているため、例えば動力の小さいソレノイドを利用することができる。従って、省電力化及び低コスト化に繋げることができる。
In this way, by using the
さらに本実施形態の薬液投与装置1では、図1に示すように、渦巻きばね31による弾性復元力を主な推力としてスライダ30を移動させている。そのため、簡便な構成でスライダ30に推力を付与できるので、部品点数の削減及び構造の単純化を図り易い。さらには、電池等の電力が不要であるので、低コスト化を図り易いうえ、安全性を向上できる。
Furthermore, in the drug
さらに、渦巻きばね31が、引き伸ばされた引出部49を巻回部48に巻回するように弾性復元変形するので、渦巻きばね31による弾性復元力を利用して引出部49を巻回部48側に引っ張ることができ、引出部49に連結されたスライダ30を前方FWに向けて押圧することができる。特に、定荷重ばねとして機能する渦巻きばね31を利用するので、予め決められた一定の推力でスライダ30を押圧することができると共に、調速機構34による調速を精度良く行うことができる。
Furthermore, the
さらに、渦巻きばね31の巻回部48は、ベース部材25の規制部27によってシリンジ2側への変位を規制されている。これにより、巻回部48の位置を変化させることなく、弾性復元変形によって引出部49を引っ張って巻回することができる。従って、巻回部48を移動させることなく、スライダ30を移動させることができるので、巻回部48の移動スペースが不要となり、その分、省スペース化を図ることができる。特に、巻回部48は、引出部49を巻回するにつれてサイズが大きくなるため、有効に省スペース化を図ることができる。そのため、薬液投与装置1全体の小型化、薄型化に繋げることができる。
Furthermore, the
以上説明したように、本実施形態の送り装置3によれば、スライダ30の速度制御を行うことができると共に、部品点数の削減及び構造の単純化を図ることができる。
さらに薬液投与装置1によれば、送り装置3を備えているので、薬液Wを安定且つ精度良く供給することができると共に、プランジャ21の移動制御を行うことができるので、薬液Wを所望の供給態様で供給することができる。
これらのことから、使用者に対する安定的な薬液Wの投与を行うことができると共に、携帯し易い信頼性の高いインスリン投与装置等として好適に使用することができる。さらに使用者に合わせた最適な投与量、投与速度で薬液Wを投与することもでき、使い易く、利便性に優れたインスリン投与装置等として好適に使用することができる。
As described above, according to the
Furthermore, since the drug
For these reasons, the device can be used suitably as an insulin administration device that is easy to carry and highly reliable, while allowing stable administration of the medicinal liquid W to the user. Furthermore, the device can administer the medicinal liquid W at an optimal dosage and administration speed for the user, making it easy to use and convenient.
(第2実施形態)
次に、本発明に係る送り装置の第2実施形態について図面を参照して説明する。なお、第2実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the feeding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
図6及び図7に示すように、本実施形態の送り装置3は、ソレノイド90と羽根車60との間に、可動軸91の出没を機械的に制御するスイッチ部材130を備えている。
さらに本実施形態のソレノイド90の可動軸91には、該可動軸91からストッパ部材70に向けて延びる押圧軸140が連結されている。押圧軸140は、前後方向L1に沿って延びるように形成され、前端部が可動軸91に連結されている。押圧軸140の後端部は、ストッパ部材70に対して前方FWから向かい合うように配置されている。押圧軸140は、後述する可動突起141の位置に応じて、後端部がストッパ部材70を押圧して回転停止位置P1に位置させる状態と、後端部がストッパ部材70から離間した状態とに切り換わる。
なお、図6及び図7では、押圧軸140がストッパ部材70を押圧して、回転停止位置P1に位置させている状態を図示している。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
Furthermore, a
6 and 7 show a state in which the
図6~図8に示すように、押圧軸140には、該押圧軸140の右側RHに向けて突出するように可動突起141が一体的に取り付けられている。図示の例では、可動突起141は押圧軸140に一体的に形成され、球状に膨らむように形成されている。ただし、可動突起141は、押圧軸140とは別体に形成したうえで、押圧軸140に一体的に組み合わせても構わない。
なお、可動突起141は、押圧軸140の右側RHに突出している必要はなく、例えば左側LH、上方、下方に向けて突出するように形成しても構わない。
6 to 8, a
The
スイッチ部材130は、押圧軸140に対して隣接するように押圧軸140の右側RHに配置され、図示しない支持部等によって本体ケース4内に保持されている。なお、スイッチ部材130の位置は、押圧軸140に形成された可動突起141の位置に対応している。従って、可動突起141の位置に対応して、スイッチ部材130を例えば押圧軸140の左側LH、上方、下方等に配置されても構わない。
The
スイッチ部材130は、左右方向L2に厚みが薄く、且つ上下方向よりも前後方向L1に長い直方体状に形成されている。スイッチ部材130のうち押圧軸140に面した側面には、可動突起141を相対移動可能に収納する収納通路131が形成されている。
図8~図10に示すように、収納通路131は、複数の傾斜通路及び複数の直線通路が繋がったループ状に形成されている。そして可動突起141は、押圧軸140の移動に伴って収納通路131内を一周するように移動する。
The
8 to 10, the
なお、押圧軸140は、後端部が自由端とされた片持ち状とされ、例えば前端部側を基点として上下方向に変位するように一定の柔軟性を有している。そのため、押圧軸140の柔軟性を利用して、収納通路131内に沿って可動突起141を移動させることが可能とされている。
The
収納通路131内には、可動突起141を位置決めする第1ストッパ位置132及び第2ストッパ位置133が設けられている。第1ストッパ位置132は、収納通路131のうち最も前方FW側に位置し、且つ前方FWに向けて窪んだ部分とされている。第2ストッパ位置133は、収納通路131のうち第1ストッパ位置132よりも後方BKに位置し、且つ前方FWに向けて窪んだ部分とされている。
図8~図10では、第1ストッパ位置132に可動突起141が位置している状態を示している。
A
8 to 10 show a state in which the
可動突起141は、可動軸91が往復移動するたびに、収納通路131内を移動しながら第1ストッパ位置132と第2ストッパ位置133とに交互に位置決めされる。そして押圧軸140は、可動突起141が第1ストッパ位置132に位置しているときに、ストッパ部材70を押圧して回転停止位置P1に位置させ、可動突起141が第2ストッパ位置133に位置しているときにストッパ部材70から離間する。このとき、ストッパ部材70は、図示しないコイルばね115による付勢によって、回転許容位置P2に位置決めされる。
なお。ストッパ部材70には、図8~図10に示すように、収納通路131内から可動突起141が抜け出ることを防止するフランジ部134が収納通路131に沿って形成されている。
Each time the
8 to 10, the
(送り装置の作用)
本実施形態の送り装置3の場合であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
それに加えて本実施形態の場合には、ソレノイド90の可動軸91を往復移動させるたびに、可動突起141を収納通路131内に沿って移動させながら、第1ストッパ位置132及び第2ストッパ位置133に交互に位置決めすることができる。そして、図6及び図7に示すように、可動突起141を第1ストッパ位置132に位置決めすることで、押圧軸140を利用してストッパ部材70を押圧することができ、回転停止位置P1に位置させることができる。これにより、羽根車60の回転を停止させることができ、輪列機構33及び渦巻きばね31の巻回部48の回転を停止させて、薬液投与を停止することができる。
(Function of the Feeding Device)
The
In addition, in the case of this embodiment, each time the
これに対して、可動突起141を第2ストッパ位置133に位置決めすることで、押圧軸140をストッパ部材70から離間させることができる。これにより、ストッパ部材70を、コイルばね115による付勢によって、回転停止位置P1から回転許容位置P2に位置させることができる。従って、羽根車60の回転を開始させることができ、輪列機構33及び渦巻きばね31の巻回部48の回転を開始させて、薬液投与を再開することができる。
In response to this, the
特に、可動突起141を第1ストッパ位置132及び第2ストッパ位置133に交互に位置決めすることができるので、例えばソレノイド90を非通電(無通電)にした場合であっても、ストッパ部材70を回転停止位置P1又は回転許容位置P2に位置決めすることができる。従って、省電力で輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができる。
In particular, since the
(第3実施形態)
次に、本発明に係る送り装置の第3実施形態について図面を参照して説明する。なお、第3実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
図11及び図12に示すように、送り装置3は、渦巻きばね31の巻回部48が過度の回転速度で回転することを防止する回転規制部材110及び従動歯車120をさらに備えている。
従動歯車120は、駆動歯車51に連結されている。従動歯車120は、駆動歯車51と同軸に配置されている。これにより、従動歯車120は、渦巻きばね31の巻回部48の回転に伴って回転する。従って、従動歯車120は、スライダ30が前方FWに向けて移動することに伴って図11に示す矢印の如く時計方向に回転する。ただし従動歯車120としては、渦巻きばね31の巻回部48の回転に伴って回転すれば良く、例えば輪列機構33の途中に設けても構わない。
従動歯車120は、全周に亘って間隔をあけて配置された複数の従動歯121を有している。
Third Embodiment
Next, a third embodiment of the feeding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
As shown in FIGS. 11 and 12, the
The driven
The driven
回転規制部材110は、従動歯車120の径方向外側に配置されている。回転規制部材110は、第1レバー111及び第2レバー112を有し、ストッパ軸線O4回りに回転可能に配置されている。
The
回転規制部材110は、第1レバー111が従動歯121に対して接触し、且つ第2レバー112が従動歯121に対して非接触状態となるように、ストッパ軸線O4回りに付勢されている。
詳細に説明する。
回転規制部材110には、第1係合ピン113が形成されている。さらに本体ケース4内には、図示しない支持部等によって第2係合ピン114が保持されている。そして、第1係合ピン113と第2係合ピン114との間には、コイルばね115が取り付けられている。コイルばね115は、自然長よりも伸びた状態で取り付けられており、弾性復元力によって第1係合ピン113を第2係合ピン114側に向けて付勢している。これにより、回転規制部材110の全体は、コイルばね115による弾性復元力によって、図11に示す矢印の如く従動歯車120と同じ回転方向(時計方向)に回転するように付勢されている。
The
Explain in detail.
A
第1レバー111は、回転規制部材110の時計方向への付勢によって、従動歯121に対して従動歯車120の回転方向の下流側から接触している。そして第2レバー112は、第1レバー111が接触している従動歯121よりも従動歯車120の径方向外側に配置され、従動歯121に対して非接触とされている。さらに本体ケース4内には、図示しない支持部等によってストッパピン116が保持されている。ストッパピン116は、ストッパ軸線O4を中心として第1レバー111よりも反時計方向に離間して配置されている。
The
従動歯車120は、駆動歯車51の回転に伴って予め決められた所定の回転速度で回転している場合には、従動歯121が第1レバー111を下方に押下げるように回転する。これにより、回転規制部材110は、従動歯車120の回転によって反時計方向に一旦回転した後、コイルばね115による付勢によって時計方向に回転して、第1レバー111が次の従動歯121に対して下方から接触することを繰り返す。従って、従動歯車120は、回転規制部材110による回転規制を受けることなく、時計方向に回転し続ける。
When the driven
これに対して従動歯車120が所定の回転速度を超えた速度で回転した場合には、従動歯121が第1レバー111を下方に向けて強く押し込む。そのため、図12に示すように、回転規制部材110は、第1レバー111がストッパピン116に接触するまで、図12に示す矢印の如く反時計方向に勢い良く回転する。従って、第1レバー111は、従動歯121に対して非接触状態となる。これと同時に、第2レバー112が従動歯車120に接近するように移動して、従動歯121の回転軌跡内に進入する。これにより、第2レバー112を従動歯121に対して下方から接触させることができる。
In contrast, when the driven
特に、回転規制部材110は、ストッパピン116に対して第1レバー111が接触しているため、反時計方向への回転が規制されている。そのため、従動歯121に対して第2レバー112を係止させることができる。これにより、従動歯車120の回転を規制することが可能とされている。
In particular, the
(送り装置の作用)
本実施形態の送り装置3の場合であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
さらに、例えば輪列機構33の輪列噛み合い等が外れた場合には、渦巻きばね31の巻回部48が過度の速度で回転して引出部49を巻き取ろうとするおそれがある。この場合であっても、従動歯車120及び回転規制部材110を備えているので、渦巻きばね31の巻回部48と共に従動歯車120が所定の回転速度を超えた速度で回転したときに、図12に示すように、従動歯121に対して第2レバー112を係止させることができる。これにより、従動歯車120の回転を機械的に規制することができる。従って、渦巻きばね31の巻回部48及び従動歯車120の回転を強制的に停止させることができる。従って、スライダ30が前方FWに向けて例えば勢い良く移動してしまうことを防止することができる。
(Function of the Feeding Device)
The
Furthermore, for example, when the gear train meshing of the
(第4実施形態)
次に、本発明に係る送り装置の第4実施形態について図面を参照して説明する。なお、第4実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
Fourth Embodiment
Next, a fourth embodiment of the feeding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図13に示すように、本実施形態の送り装置3は、アクチュエータ150が第1電磁石151及び第2電磁石152と、第1電磁石151及び第2電磁石152への通電を制御する制御部160と、を備えている。
As shown in FIG. 13, the
本実施形態のストッパ部材70は、羽根車60よりも後方BKに配置されていると共に、左右方向L2に長いプレート状に形成されている。そしてストッパ部材70は、上下方向に延びる揺動軸線O5を中心として、図13に示す矢印に示す如く左右方向L2に往復回転可能とされている。ストッパ部材70のうち左右方向L2の両側に位置する端部には、羽根車60に向かって突出した停止突起71がそれぞれ形成されている。
さらにストッパ部材70のうち左右方向L2の両側に位置する端部には、永久磁石等の磁性体153がそれぞれ取り付けられている。磁性体153は、後方BKに向けて取り付けられている。
The
Furthermore,
第1電磁石151及び第2電磁石152は、ストッパ部材70に取り付けられた磁性体153の後方BKに位置するように配置されている。さらに第1電磁石151及び第2電磁石152は、間隔をあけて左右方向L2に並ぶように配置されている。図示の例では、第1電磁石151が揺動軸線O5よりも左側LHに配置され、第2電磁石152が揺動軸線O5よりも右側RHに配置されている。
The
第1電磁石151は、磁性材料で形成された鉄心等の第1磁性軸151aと、第1磁性軸151aに巻回された図示しないコイルを内部に収容する第1ケース151bと、を備えている。第1電磁石151は、第1磁性軸151aの端面を磁性体153に対して後方BKから接触させた状態で、磁性体153の後方BKに配置されている。
第2電磁石152は、磁性材料で形成された鉄心等の第2磁性軸152aと、第2磁性軸152aに巻回された図示しないコイルを内部に収容する第2ケース152bと、を備えている。第2電磁石152は、第2磁性軸152aの端面を磁性体153に対して間隔をあけて対向するように、磁性体153の後方BKに配置されている。
The
The
制御部160は、図示しない総合制御部からの指示に基づいて、第1電磁石151及び第2電磁石152のコイルに通電を行っている。これにより、制御部160は、第1磁性軸151a及び第2磁性軸152aが磁力を発生するように、第1電磁石151及び第2電磁石152への通電の制御を行っている。
The
ストッパ部材70は、第1電磁石151による磁力によって磁性体153が吸着されたときに、図13に示すように停止突起71が羽根車60の回転軌跡の外側に位置した状態で位置決めされる。従って、ストッパ部材70は、回転許容位置P2に位置決めされる。
これに対してストッパ部材70は、第2電磁石152による磁力によって磁性体153が吸着されたときに、回転許容位置P2から揺動軸線O5回りを回転する。これにより、停止突起71が羽根車60の回転軌跡内に進入して、羽根車60に接触する。従って、ストッパ部材70は、回転停止位置に位置決めされ、羽根車60の回転を停止させる。
When the
In response to this, when the
(送り装置の作用)
本実施形態の送り装置3の場合であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
具体的には、制御部160によって第1電磁石151及び第2電磁石152のコイルに交互に通電を行うことで、第1磁性軸151a及び第2磁性軸152aに交互に磁力を発生させる。これにより、第1磁性軸151a及び第2磁性軸152aに対してストッパ部材70の磁性体153を交互に吸着させることができるので、ストッパ部材70を回転停止位置と回転許容位置P2との間で移動させることができる。従って、羽根車60を介して、輪列機構33の回転の停止と開始とを容易且つ適切に切り替えることができる。
(Function of the Feeding Device)
The
Specifically, the
特に、第1電磁石151及び第2電磁石152への通電の制御を行うだけの簡便な方法によって、羽根車60を介して輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができる。従って、薬液Wの投与を任意のタイミングで停止させることや、間欠的な投与等を容易に行い易い。
In particular, the rotation of the
(第5実施形態)
次に、本発明に係る送り装置の第5実施形態について図面を参照して説明する。なお、第5実施形態においては、第4実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
Fifth Embodiment
Next, a fifth embodiment of the feeding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the fifth embodiment, the same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図14に示すように、本実施形態の送り装置3は、アクチュエータ170が第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172と、第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172の通電を制御する制御部180と、を備えている。
本実施形態のストッパ部材70には、第4実施形態における磁性体153が取り付けられていない。
As shown in Figure 14, the
The
第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172は、温度に応じて長さが変化する形状記憶合金ワイヤ(Shape Memory Alloys)であって、例えばニッケル-チタン合金製とされている。ただし、形状記憶合金ワイヤの材質としては、ニッケル-チタン合金に限定されるものではなく、適宜変更して構わない。
The first shape
第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172は、間隔をあけて左右方向L2に並ぶように配置されている。図示の例では、第1形状記憶合金ワイヤ171が揺動軸線O5よりも左側LHに配置され、第2形状記憶合金ワイヤ172が揺動軸線O5よりも右側RHに配置されている。
The first shape
第1形状記憶合金ワイヤ171は、一端部がストッパ部材70に連結され、他端部が第1通電部173に連結されている。第1通電部173は、図示しない支持部によって本体ケース4内に固定されている。図示の例では、第1形状記憶合金ワイヤ171は、中間部分が本体ケース4内に固定されたサポート軸175に支持されている。
One end of the first shape
第2形状記憶合金ワイヤ172は、一端部がストッパ部材70に連結され、他端部が第2通電部174に連結されている。第2通電部174は、図示しない支持部によって本体ケース4内に固定されている。図示の例では、第2形状記憶合金ワイヤ172は、中間部分が本体ケース4内に固定されたサポート軸175に支持されている。
The second shape
なお、本実施形態のストッパ部材70は、例えば第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172の熱伝導率よりも熱伝導率が低い材料で形成され、第1形状記憶合金ワイヤ171の熱を、第2形状記憶合金ワイヤ172側に伝え難く、且つ第2形状記憶合金ワイヤ172の熱を、第1形状記憶合金ワイヤ171側に伝え難い構成とされている。
The
制御部180は、図示しない総合制御部からの指示に基づいて、第1通電部173及び第2通電部174を制御している。これにより、制御部180は、第1通電部173及び第2通電部174を介して、第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172に通電を行っている。
第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172は、通電によって加熱されることで長さが瞬間的に収縮すると共に、放熱に伴って長さが伸長する特性を有する。なお、第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172は、通電が終了したときの放熱によって、速やかに伸長して元の長さに復帰する。
The
The first shape
ストッパ部材70は、第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172への通電が行われていない場合には、図14に示すように停止突起71が羽根車60の回転軌跡の外側に位置した状態で位置決めされる。従って、ストッパ部材70は、回転許容位置P2に位置決めされる。
これに対してストッパ部材70は、第1形状記憶合金ワイヤ171又は第2形状記憶合金ワイヤ172への通電が行われて、第1形状記憶合金ワイヤ171又は第2形状記憶合金ワイヤ172が収縮することで、回転許容位置P2から揺動軸線O5回りを回転する。これにより、停止突起71が羽根車60の回転軌跡内に進入して、羽根車60に接触する。従って、ストッパ部材70は、回転停止位置に位置決めされ、羽根車60の回転を停止させる。
When no current is applied to the first shape
In response to this, when electricity is applied to the first shape
(送り装置の作用)
本実施形態の送り装置3の場合であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
具体的には、制御部180によって、例えば第1通電部173を介して第1形状記憶合金ワイヤ171に通電を行うことで、第1形状記憶合金ワイヤ171を瞬間的に収縮させることができる。これにより、ストッパ部材70を揺動軸線O5回りに回転させることができ、回転停止位置に位置させることができる。従って、停止突起71を利用して羽根車60を介して輪列機構33の回転を停止させることができる。
(Function of the Feeding Device)
The
Specifically, the
さらに、第2通電部174を介して第2形状記憶合金ワイヤ172に通電を行うことで、第2形状記憶合金ワイヤ172を瞬間的に収縮させることができる。これにより、ストッパ部材70を揺動軸線O5回りに逆回転させることができ、回転停止位置から回転許容位置P2に復帰させることができる。従って、羽根車60及び輪列機構33の回転を開始させることができる。
Furthermore, by passing electricity through the second shape
なお、第2形状記憶合金ワイヤ172に通電を行うことで、ストッパ部材70を回転停止位置に位置させ、第1形状記憶合金ワイヤ171に通電を行うことで、ストッパ部材70を回転許容位置P2に位置させても構わない。
In addition, the
このように、第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172に通電を行って、それぞれのワイヤの長さを瞬間的に収縮させるだけの簡便な方法によって、羽根車60を介して輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができる。従って、薬液Wの投与を任意のタイミングで停止させることや、間欠的な投与等を容易に行い易い。
In this way, the rotation of the
なお、本実施形態において、第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172の放熱性を高めても良い。例えば第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172の熱伝導率よりも熱伝導率が高い材料で形成された放熱体を、第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172に接触するように配置させても構わない。なお、サポート軸175を放熱体として機能させても構わない。
In this embodiment, the heat dissipation properties of the first shape
(第6実施形態)
次に、本発明に係る送り装置の第6実施形態について図面を参照して説明する。なお、第6実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
Sixth Embodiment
Next, a sixth embodiment of the feeding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the sixth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図15及び図16に示すように、本実施形態の送り装置3は、アクチュエータ190が通電及び非通電によって揺動回転する可動軸192を有するガルバノモータ191と、ガルバノモータ191への通電を制御する制御部200と、を備えている。
As shown in Figures 15 and 16, the
本実施形態のストッパ部材70は、羽根車60よりも後方BKに配置されていると共に、上下方向に延びる揺動軸線O6を中心として回転可能とされている。ストッパ部材70は、複数のストッパ片195を有している。図示の例では、複数のストッパ片195は、揺動軸線O6を中心として放射状に並ぶように4つ設けられている。ただし、ストッパ片195の数は、4つに限定されるものではなく、例えば1つでも構わないし、4つ以外の複数であっても構わない。
The
ガルバノモータ191は、図示しない支持部によって本体ケース4内に固定されている。可動軸192は、揺動軸線O7を中心として、図16に示す矢印に示す如く180°未満の角度範囲内で揺動回転する。そして、ストッパ部材70は、可動軸192の揺動軸線O7に対して、揺動軸線O6が同軸上に位置するように可動軸192に取り付けられている。これにより、ストッパ部材70は、可動軸192の揺動回転によって揺動軸線O7回りを回転する。
The
制御部200は、図示しない総合制御部からの指示に基づいて、ガルバノモータ191に対して制御電流を供給する。これにより、ガルバノモータ191は、通電、非通電が制御されている。
ストッパ部材70は、ガルバノモータ191への通電が行われていない場合、図15及び図16に示すようにストッパ片195が羽根車60の回転軌跡の外側に位置した状態で位置決めされる。従って、ストッパ部材70は、回転許容位置P2に位置決めされる。
これに対してストッパ部材70は、ガルバノモータ191への通電が行われて、可動軸192が揺動することで、ストッパ片195が羽根車60の回転軌跡内に進入して、羽根車60に接触する。従って、ストッパ部材70は、回転停止位置に位置決めされ、羽根車60の回転を停止させる。
The
When the
In response to this, when electricity is applied to the
(送り装置の作用)
本実施形態の送り装置3の場合であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
具体的には、制御部200によってガルバノモータ191の作動を制御することで、可動軸192を180°未満の角度範囲内で揺動回転させることができる。これにより、揺動軸線O7回りにストッパ部材70を回転させることができ、ストッパ部材70を回転許容位置P2から回転停止位置に位置させることができる。従って、ストッパ片195を利用して、羽根車60を介して輪列機構33の回転を停止させることができる。
(Function of the Feeding Device)
The
Specifically, by controlling the operation of the
このように、ガルバノモータ191に通電を行って、可動軸192を揺動回転させるだけの簡便な方法によって、ストッパ部材70を回転停止位置と回転許容位置P2との間で移動させることができ、輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができる。従って、薬液Wの投与を任意のタイミングで停止させることや、間欠的な投与等を容易に行い易い。
In this way, by simply passing electricity through the
(第7実施形態)
次に、本発明に係る送り装置の第7実施形態について図面を参照して説明する。なお、第7実施形態においては、第1実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
Seventh Embodiment
Next, a seventh embodiment of the feeding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the seventh embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図17に示すように、本実施形態の送り装置3は、調速機構34がてんぷ212を有する調速機210と、がんぎ車221及びアンクル222を有する脱進機220と、を備えている。
As shown in FIG. 17, the
本実施形態の輪列機構33は、渦巻きばね31の巻回部48と同期回転する歯車231を有する。歯車231は、駆動歯車51であってもよい。歯車231は、駆動歯車51の回転を伝達する中間歯車であってもよい。
The
調速機構34は、輪列機構33の回転を制御する脱進機220と、脱進機220を調速する調速機210と、を備えている。なお、脱進機220及び調速機210は、機械式時計に一般的に用いられるものと同等の構成とされている。そのため、脱進機220及び調速機210についての詳細な説明は省略する。
The speed-regulating
脱進機220は、輪列機構33を構成する歯車231の回転に伴って回転するがんぎ車221と、がんぎ車221を脱進させて規則正しく回転させるアンクル222と、を備え、後述するてんぷ212からの規則正しい振動で輪列機構33を制御する。
The
がんぎ車221は、左右方向L2に延びる揺動軸線回りに回転可能とされ、歯車231に噛み合っている。がんぎ車221は、複数のがんぎ歯221aを有している。
The
アンクル222は、がんぎ車221よりも後方BKに配置され、てんぷ212の往復回転に基づいて左右方向L2に延びる軸線回りを回動(揺動)可能とされている。アンクル222は、がんぎ歯221aに対して係脱可能な入爪222a及び出爪222bを有している。入爪222a及び出爪222bは、アンクル222の回動に伴ってがんぎ歯221aに対して交互に係脱可能とされている。
従って、アンクル222の回動に伴って入爪222a及び出爪222bががんぎ歯221aに対して交互に係脱することで、がんぎ車221の回転を制御することが可能とされると共に、がんぎ車221に伝わった動力を、アンクル222及び振り石214を介しててんぷ212に伝えて、てんぷ212に回転エネルギーを補充することが可能とされている。
The
Therefore, as the
調速機210は、ひげぜんまい211と、アンクル222よりも後方BKに配置されたてんぷ212と、を備えている。てんぷ212は、てん輪213を有しており、ひげぜんまい211を動力源として、左右方向L2に延びるてんぷ軸線O8を中心として定常振幅(振り角)で往復回転(正逆回転)する。
ひげぜんまい211は、てんぷ軸線(本発明に係る揺動軸線)O8を中心として渦巻き状に形成され、拡縮するように弾性変形可能とされている。ひげぜんまい211の内端部は、図示しない振り座を介しててんぷ212に係止されている。これにより、てんぷ212は、ひげぜんまい211を動力源として、てんぷ軸線O8回りを往復回転可能とされている。なお、てん輪213には、振り石214が取り付けられている。
The
The
さらに本実施形態の切換機構35は、ソレノイド90の可動軸91を利用して、てんぷ212の回転の停止と開始とを切り換えている。これにより、切換機構35は、てんぷ212を含む調速機構34を介して輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えている。
Furthermore, the
ソレノイド90は、可動軸91をてん輪213に向けた状態で、てんぷ212よりも後方BKに配置されている。従って、ソレノイド90は、通電及び非通電の切換えによって、可動軸91をてん輪213に対して接近及び離間するように前後方向L1に直線的に往復移動させることが可能とされている。
可動軸91は、ソレノイド90の通電によって内部に引き込まれているときに、てん輪213から離間する。そして可動軸91は、ソレノイド90の非通電時に前方FWに向けて伸長したときに、てん輪213の周面を直接的に押圧して、てんぷ212の回転を停止させる。これにより、ソレノイド90の通電、非通電によって、てんぷ212の回転の停止と開始とを切り換えることができる。
なお、図17では、可動軸91がてん輪213の周面を押圧して、てんぷ212の回転を停止させている状態を図示している。
The
When the
FIG. 17 shows a state in which the
(送り装置の作用)
本実施形態の送り装置3の場合であっても、第1実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
具体的には、渦巻きばね31による推力によってスライダ30が前方FWに向けて移動すると同時に、引出部49を巻き取るように巻回部48が輪列機構33の駆動歯車51と共に回転すると共に、巻回部48の回転に伴って輪列機構33(歯車231)を回転させることができる。さらに、歯車231の回転に伴ってがんぎ車221を回転させることができる。この際、脱進機220及び調速機210を有する調速機構34を具備しているので、輪列機構33を調速することができる。
(Function of the Feeding Device)
The
Specifically, when the
詳細には、ひげぜんまい211を動力源として、てんぷ212をてんぷ軸線O8回りに往復回転させることができ、てんぷ212の回転に基づいてアンクル222を規則正しく揺動させることができる。これにより、がんぎ車221のがんぎ歯221aに対してアンクル222の入爪222a及び出爪222bを交互に係脱することができ、がんぎ車221及び輪列機構33を調速することができる。
これにより、渦巻きばね31の弾性復元力の変化等に影響され難く、スライダ30を一定速度で前方FWに向けて移動(送り移動)させることができる。従って、プランジャ21を速度制御しながら移動させることができ、薬液Wを精度良く供給することができる。
In detail, the
This allows the
さらに切換機構35を有しているので、輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができる。詳細には、薬液投与装置1の作動時、制御部100がソレノイド90に対して制御電流を供給して通電させることで、可動軸91を内部に引き込んでおく。これにより、てんぷ212を回転させ続けることができ、薬液投与を行える。
輪列機構33の回転を停止する場合には、制御部100によってソレノイド90への通電を停止する。これにより、コイルばねによる付勢によって可動軸91を伸長させることができ、てん輪213の周面を押圧しててんぷ212の回転を停止させることができる。
Furthermore, since the
When the rotation of the
このように、ソレノイド90を利用して、輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができる。従って、輪列機構33及び渦巻きばね31の巻回部48を介してスライダ30の移動停止と移動開始とを制御することができる。そのため、スライダ30及びプランジャ21の移動のタイミングや、移動時間等を任意に調整することもできる。従って、薬液Wの連続的投与だけでなく、決まった単位量の間欠的投与等を行うことができる。
In this way, the
(第8実施形態)
次に、本発明に係る送り装置の第8実施形態について図面を参照して説明する。なお、第8実施形態においては、第7実施形態及び第4実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
Eighth embodiment
Next, an eighth embodiment of the feeding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the eighth embodiment, the same components as those in the seventh and fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図18に示すように、本実施形態の送り装置3は、切換機構35が、ストッパ部材70と、ストッパ部材70を移動させるアクチュエータ150と、を備えている。アクチュエータ150は、第1電磁石151及び第2電磁石152と、第1電磁石151及び第2電磁石152への通電を制御する制御部160と、を備えている。
As shown in FIG. 18, in the
ストッパ部材70は、てん輪213よりも右側RHに配置されている。ストッパ部材70は、例えば上下方向に沿って延びるプレート状に形成され、左右方向L2に延びる揺動軸線O3を中心として、前後方向L1に揺動可能とされている。なお、揺動軸線O3は、ストッパ部材70を左右方向L2に貫くように配置されている。
ストッパ部材70は、揺動軸線O3を中心として、てんぷ212に対して接近しててんぷ212の回転を停止させる回転停止位置P1と、てんぷ212から離間しててんぷ212の回転を許容する回転許容位置と、の間を移動可能とされている。
The
The
ストッパ部材70の上端部には、てんぷ212に向けて突出する停止突起71が形成されている。停止突起71は、ストッパ部材70が回転停止位置P1に位置したときに、てん輪213に形成されたロックピン215に対して接触し、てんぷ212の回転を停止させることが可能とされている。これにより、調速機構34を介して輪列機構33の全体の回転を停止させることが可能となる。
なお、ストッパ部材70の下端部には、永久磁石等の磁性体153が取り付けられている。
A
A
第1電磁石151は、第1磁性軸151aの端面を磁性体153に対して間隔をあけて対向するように磁性体153の前方FWに配置されている。第2電磁石152は、第2磁性軸152aの端面を後方BKから接触させた状態で、磁性体153の後方BKに配置されている。
The
制御部160は、図示しない総合制御部からの指示に基づいて、第1電磁石151及び第2電磁石152のコイルに通電を行っている。これにより、制御部160は、第1磁性軸151a及び第2磁性軸152aが磁力を発生するように、第1電磁石151及び第2電磁石152への通電の制御を行っている。
The
ストッパ部材70は、第2電磁石152による磁力によって磁性体153が吸着されたときに、図18に示すように停止突起71がロックピン215に対して接触した状態で位置決めされる。従って、ストッパ部材70は、回転停止位置P1に位置決めされ、てんぷ212の回転を停止させる。
これに対してストッパ部材70は、第1電磁石151による磁力によって磁性体153が吸着されたときに、回転停止位置P1から揺動軸線O3回りを回転して回転許容位置に移動する。これにより、停止突起71がロックピン215から離間して、てんぷ212の回転を許容する。なお図18に示す状態では、てんぷ212が停止突起71に対してロックピン215を反時計方向に接触させて停止可能とされているが、停止突起71に対してロックピン215を時計方向に接触させる場合も停止可能である。
When the
In response to this, when the
(送り装置の作用)
本実施形態の送り装置3の場合であっても、第7実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
具体的には、制御部160によって第1電磁石151及び第2電磁石152のコイルに交互に通電を行うことで、第1磁性軸151a及び第2磁性軸152aに交互に磁力を発生させる。これにより、第1磁性軸151a及び第2磁性軸152aに対してストッパ部材70の磁性体153を交互に吸着させることができるので、ストッパ部材70を回転停止位置P1と回転許容位置との間で移動させることができる。従って、てんぷ212を介して、輪列機構33の回転の停止と開始とを容易且つ適切に切り替えることができる。
(Function of the Feeding Device)
The
Specifically, the
特に、第1電磁石151及び第2電磁石152への通電の制御を行うだけの簡便な方法によって、てんぷ212を介して輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができる。従って、薬液Wの投与を任意のタイミングで停止させることや、間欠的な投与等を容易に行い易い。
In particular, the rotation of the
(第9実施形態)
次に、本発明に係る送り装置の第9実施形態について図面を参照して説明する。なお、第9実施形態においては、第8実施形態及び第5実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
Ninth embodiment
Next, a ninth embodiment of the feeding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the ninth embodiment, the same components as those in the eighth and fifth embodiments are denoted by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
図19に示すように、本実施形態の送り装置3は、アクチュエータ170が第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172と、第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172の通電を制御する制御部180と、を備えている。
本実施形態のストッパ部材70には、第8実施形態における磁性体153が取り付けられていない。
As shown in Figure 19, the
The
第1形状記憶合金ワイヤ171は、一端部がストッパ部材70に連結され、他端部が第1通電部173に連結されている。第2形状記憶合金ワイヤ172は、一端部がストッパ部材70に連結され、他端部が第2通電部174に連結されている。
The first shape
制御部180は、図示しない総合制御部からの指示に基づいて、第1通電部173及び第2通電部174を制御している。これにより、制御部180は、第1通電部173及び第2通電部174を介して、第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172に通電を行っている。
The
ストッパ部材70は、第1形状記憶合金ワイヤ171への通電が行われて、第1形状記憶合金ワイヤ171が収縮することで、図19に示すように、停止突起71がロックピン215に接触した状態で位置決めされる。これにより、ストッパ部材70は、回転停止位置P1に位置決めされ、てんぷ212の回転を停止させる。
これに対して、ストッパ部材70は、第2形状記憶合金ワイヤ172への通電が行われたときに、回転停止位置P1から揺動軸線O3回りを回転して回転許容位置に移動する。これにより、停止突起71がロックピン215から離間して、てんぷ212の回転を許容する。なお図19に示す状態では、てんぷ212が停止突起71に対してロックピン215を反時計方向に接触させて停止可能とされているが、停止突起71に対してロックピン215を時計方向に接触させる場合も停止可能である。
When electricity is applied to the first shape
In response to this, when the second shape
(送り装置の作用)
本実施形態の送り装置3の場合であっても、第7実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
具体的には、制御部180によって、第1通電部173及び第2通電部174を介して第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172に通電を行うことで、ストッパ部材70を回転停止位置P1と回転許容位置との間で移動させることができる。従って、てんぷ212を介して、輪列機構33の回転の停止と開始とを容易且つ適切に切り替えることができる。
(Function of the Feeding Device)
The
Specifically, the
特に、第1形状記憶合金ワイヤ171及び第2形状記憶合金ワイヤ172への通電の制御を行うだけの簡便な方法によって、てんぷ212を介して輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができる。従って、薬液Wの投与を任意のタイミングで停止させることや、間欠的な投与等を容易に行い易い。
In particular, the rotation of the
(第10実施形態)
次に、本発明に係る送り装置の第10実施形態について図面を参照して説明する。なお、第10実施形態においては、第8実施形態及び第6実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
Tenth embodiment
Next, a tenth embodiment of the feeding device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the tenth embodiment, the same components as those in the eighth and sixth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図20に示すように、本実施形態の送り装置3は、アクチュエータ190が通電及び非通電によって揺動回転する可動軸192を有するガルバノモータ191と、ガルバノモータ191への通電を制御する制御部200と、を備えている。
As shown in FIG. 20, the
ガルバノモータ191は、可動軸192は、揺動軸線O7を中心として、図20に示す矢印に示す如く180°未満の角度範囲内で揺動回転する。ストッパ部材70は、可動軸192の揺動回転によって揺動軸線O7回りを揺動する。
制御部200は、図示しない総合制御部からの指示に基づいて、ガルバノモータ191に対して制御電流を供給する。これにより、ガルバノモータ191は、通電、非通電が制御されている。
The
The
(送り装置の作用)
本実施形態の送り装置3の場合であっても、第7実施形態と同様の作用効果を奏功することができる。
具体的には、制御部200によってガルバノモータ191の作動を制御することで、可動軸192を180°未満の角度範囲内で揺動回転させることができる。これにより、揺動軸線O3回りにストッパ部材70を揺動させることができる。従って、ストッパ部材70を回転停止位置P1と回転許容位置との間で移動させることができ、てんぷ212を介して、輪列機構33の回転の停止と開始とを容易且つ適切に切り替えることができる。
(Function of the Feeding Device)
The
Specifically, by controlling the operation of the
特に、ガルバノモータ191への通電の制御を行うだけの簡便な方法によって、てんぷ212を介して輪列機構33の回転の停止と開始とを切り換えることができる。従って、薬液Wの投与を任意のタイミングで停止させることや、間欠的な投与等を容易に行い易い。
In particular, the rotation of the
以上、本発明の実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。実施形態は、その他様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例には、例えば当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものなどが含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described above, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. The embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. Examples of the embodiments and their variations include those that can be easily imagined by a person skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are within the scope of equivalents.
例えば、上記各実施形態では、流体として薬液Wを例に挙げて説明したが、この場合に限定されるものではない。例えば流体としては、その他の液体や、ガス等の気体であっても構わない。使用される用途や目的等に応じて、内容物を適宜変更して構わない。例えば、流体としては、塗料、飲料、香料、油脂類(グリス、オイル等)等、様々なものを選択して構わない。 For example, in each of the above embodiments, the fluid is described as being a chemical liquid W, but this is not limited to this case. For example, the fluid may be other liquids or gases such as gas. The contents may be changed as appropriate depending on the application or purpose of use. For example, the fluid may be selected from a variety of fluids, such as paints, beverages, fragrances, oils and fats (grease, oil, etc.).
さらに上記各実施形態では、調速機構34の一例として、羽根車60を利用した場合や、調速機210及び脱進機220を利用した場合を例に挙げて説明したが、輪列機構33の調速を行うことができれば、他の構成を採用しても構わない。
例えば、てんぷ212に代えて、電磁石による磁力を利用してアンクル222を規則正しく揺動させることで、輪列機構33の調速を行っても構わない。
Furthermore, in each of the above embodiments, examples of the
For example, instead of using the
なお、本発明は以下の態様を含む。
<1>
対象物を送り方向に向けて移動させる可動体と、
帯状の弾性体が渦巻き状に巻回された巻回部、及び前記弾性体のうち前記巻回部から引き伸ばされた引出部を有し、前記引出部が前記可動体に連結された渦巻きばねと、
前記巻回部と一体回転する歯車を有する輪列機構と、
前記輪列機構の回転速度を調整する調速機構と、
前記輪列機構の回転の停止と開始とを切り換える切換機構と、を備え、
前記渦巻きばねは、前記引出部が引き伸ばされた状態から巻回する状態に弾性復元変形するときの弾性復元力を利用して、前記送り方向に向けて前記可動体に推力を付与することを特徴とする送り装置。
<2>
<1>に記載の送り装置において、
前記調速機構は、前記輪列機構に噛み合うと共に、前記輪列機構の回転速度に応じた抵抗を発生させる羽根車を備えている、送り装置。
<3>
<2>に記載の送り装置において、
前記切換機構は、
ストッパ部材と、
前記羽根車に対して前記ストッパ部材を接触させて前記羽根車の回転を停止させる回転停止位置と、前記羽根車から前記ストッパ部材を離間させて前記羽根車の回転を許容する回転許容位置との間で、前記ストッパ部材を移動させるアクチュエータと、を備えている、送り装置。
<4>
<1>に記載の送り装置において、
前記調速機構は、
ひげぜんまいを動力源として、所定の振り角で回転軸線回りに往復回転するてんぷを有する調速機と、
前記輪列機構の回転に伴って回転するがんぎ車と、前記てんぷの往復回転に基づいて揺動すると共に、前記がんぎ車のがんぎ歯に対して交互に係脱することで前記がんぎ車の回転を制御するアンクルと、を有する脱進機と、を備えている、送り装置。
<5>
<4>に記載の送り装置において、
前記切換機構は、
ストッパ部材と、
前記てんぷに対して前記ストッパ部材を接触させて前記てんぷの回転を停止させる回転停止位置と、前記てんぷから前記ストッパ部材を離間させて前記てんぷの回転を許容する回転許容位置との間で、前記ストッパ部材を移動させるアクチュエータと、を備えている、送り装置。
<6>
<3>又は<5>に記載の送り装置において、
前記アクチュエータは、
通電及び非通電によって直線的に往復移動する可動軸を有するソレノイドと、
前記ソレノイドへの通電を制御する制御部と、を備え、
前記ストッパ部材は、前記可動軸の往復移動に伴って、前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する、送り装置。
<7>
<6>に記載の送り装置において、
前記可動軸に連結されると共に、前記可動軸から前記ストッパ部材に向けて延びる押圧軸と、
前記押圧軸に一体的に取り付けられた可動突起と、
前記可動突起を相対移動可能に収納する収納通路が形成されたスイッチ部材と、を備え、
前記収納通路内には、前記可動突起を位置決めする第1ストッパ位置及び第2ストッパ位置が設けられ、
前記可動突起は、前記可動軸が往復移動するたびに、前記収納通路内を移動しながら前記第1ストッパ位置と前記第2ストッパ位置とに交互に位置決めされ、
前記押圧軸は、前記可動突起が前記第1ストッパ位置に位置しているときに、前記ストッパ部材を押圧して前記ストッパ部材を前記回転停止位置に位置させ、前記可動突起が前記第2ストッパ位置に位置しているときに、前記ストッパ部材から離間し、
前記ストッパ部材は、前記回転許容位置に向けて付勢されている、送り装置。
<8>
<3>又は<5>に記載の送り装置において、
前記アクチュエータは、
第1電磁石及び第2電磁石と、
前記第1電磁石及び前記第2電磁石が磁力を発生するように、前記第1電磁石及び前記第2電磁石への通電を制御する制御部と、を備え、
前記ストッパ部材は、前記第1電磁石による磁力、及び前記第2電磁石による磁力で吸着されることで、前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する、送り装置。
<9>
<3>又は<5>に記載の送り装置において、
前記アクチュエータは、
前記ストッパ部材に連結された第1形状記憶合金ワイヤ及び第2形状記憶合金ワイヤと、
前記第1形状記憶合金ワイヤ及び前記第2形状記憶合金ワイヤに対して通電を行うように、前記第1形状記憶合金ワイヤ及び前記第2形状記憶合金ワイヤへの通電を制御する制御部と、を備え、
前記第1形状記憶合金ワイヤ及び前記第2形状記憶合金ワイヤは、通電加熱に伴って長さが収縮すると共に放熱に伴って長さが伸長し、
前記ストッパ部材は、前記第1形状記憶合金ワイヤの伸縮、及び前記第2形状記憶合金ワイヤの伸縮によって、前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する、送り装置。
<10>
<3>又は<5>に記載の送り装置において、
前記アクチュエータは、
通電及び非通電によって180°未満の角度範囲内で揺動回転する可動軸を有するガルバノモータと、
前記ガルバノモータへの通電を制御する制御部と、を備え、
前記ストッパ部材は、前記可動軸の揺動回転に伴って前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する、送り装置。
<11>
<1>から<10>のいずれか1つに記載の送り装置において、
前記巻回部の回転に伴って回転する従動歯車と、
第1レバー及び第2レバーを有し、ストッパ軸線回りに回転可能に配置された回転規制部材と、を備え、
前記回転規制部材は、前記第1レバーが前記従動歯車の従動歯に対して接触し、且つ前記第2レバーが前記従動歯に対して非接触状態となるように、前記ストッパ軸線回りに付勢され、
前記従動歯車は、予め決められた所定の回転速度で回転しているときに、前記従動歯が前記第1レバーを順次押込むように回転し、且つ前記所定の回転速度を超えて回転したときに、前記従動歯に対して前記第1レバーが非接触となるように前記回転規制部材を回転させ、
前記回転規制部材は、前記従動歯車が前記所定の回転速度を超えて回転したときに、前記第2レバーを前記従動歯に係止させて、前記従動歯車の回転を規制する、送り装置。
<12>
<1>から<11>のいずれか1つに記載の送り装置と、
内部に流体が充填される収容筒と、前記収容筒内に摺動移動可能に配置され、前記送り方向に向けた移動によって前記流体を外部に供給するプランジャと、を有する流体収容器と、を備え、
前記可動体は、前記プランジャを前記収容筒内に押し込むように、前記プランジャに連結されていることを特徴とする流体供給装置。
The present invention includes the following aspects.
<1>
A movable body that moves the object in a feed direction;
a spiral spring including a winding portion in which a strip-shaped elastic body is wound in a spiral shape and an extension portion of the elastic body that is extended from the winding portion, the extension portion being connected to the movable body;
a gear train mechanism having a gear that rotates integrally with the winding unit;
a speed regulator mechanism for adjusting a rotation speed of the gear train mechanism;
a switching mechanism for switching between stopping and starting the rotation of the gear train mechanism,
The spiral spring is characterized in that it applies a thrust to the movable body in the feed direction by utilizing an elastic restoring force when the pull-out portion elastically deforms from a stretched state to a wound state.
<2>
In the feeding device according to <1>,
The speed regulating mechanism includes an impeller that meshes with the gear train mechanism and generates resistance according to the rotational speed of the gear train mechanism.
<3>
In the feeding device according to <2>,
The switching mechanism includes:
A stopper member;
a feed device comprising: an actuator that moves the stopper member between a rotation stop position where the stopper member contacts the impeller to stop rotation of the impeller, and a rotation allowing position where the stopper member is separated from the impeller to allow rotation of the impeller.
<4>
In the feeding device according to <1>,
The speed regulating mechanism includes:
A governor having a balance that uses a hairspring as a power source and reciprocates around a rotation axis at a predetermined oscillation angle;
and an escapement having an escape wheel that rotates with the rotation of the train wheel mechanism, and an anchor that oscillates based on the reciprocating rotation of the balance and controls the rotation of the escape wheel by alternately engaging and disengaging with an escape tooth of the escape wheel.
<5>
In the feeding device according to <4>,
The switching mechanism includes:
A stopper member;
and an actuator that moves the stopper member between a rotation stop position where the stopper member comes into contact with the balance to stop the rotation of the balance, and a rotation allowable position where the stopper member is separated from the balance to allow the rotation of the balance.
<6>
In the feeding device according to <3> or <5>,
The actuator comprises:
a solenoid having a movable shaft that moves linearly back and forth when energized and de-energized;
A control unit that controls the supply of current to the solenoid,
The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation permitted position in accordance with the reciprocating movement of the movable shaft.
<7>
In the feeding device according to <6>,
a pressing shaft connected to the movable shaft and extending from the movable shaft toward the stopper member;
A movable protrusion integrally attached to the pressing shaft;
a switch member having a storage passage formed therein for storing the movable protrusion so as to be capable of moving relative to the switch member;
A first stop position and a second stop position for positioning the movable protrusion are provided in the storage passage,
the movable protrusion is alternately positioned at the first stop position and the second stop position while moving within the storage passage every time the movable shaft reciprocates,
the pressing shaft presses the stopper member to position the stopper member at the rotation stop position when the movable protrusion is located at the first stopper position, and moves away from the stopper member when the movable protrusion is located at the second stopper position,
The stopper member is biased toward the rotation allowing position.
<8>
In the feeding device according to <3> or <5>,
The actuator comprises:
A first electromagnet and a second electromagnet;
a control unit that controls energization of the first electromagnet and the second electromagnet so that the first electromagnet and the second electromagnet generate a magnetic force,
The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation permitted position by being attracted by the magnetic force of the first electromagnet and the magnetic force of the second electromagnet.
<9>
In the feeding device according to <3> or <5>,
The actuator comprises:
a first shape memory alloy wire and a second shape memory alloy wire connected to the stopper member;
a control unit that controls the supply of electricity to the first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire so as to supply electricity to the first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire,
The first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire are contracted in length by electrical heating and are expanded in length by heat dissipation,
The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation allowable position by expansion and contraction of the first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire.
<10>
In the feeding device according to <3> or <5>,
The actuator comprises:
a galvanometer motor having a movable shaft that oscillates and rotates within an angle range of less than 180° when energized and de-energized;
A control unit that controls the supply of current to the galvanometer motor,
The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation permitted position in accordance with the swinging rotation of the movable shaft.
<11>
In the feeding device according to any one of <1> to <10>,
A driven gear that rotates in association with the rotation of the winding portion;
a rotation restricting member having a first lever and a second lever and arranged to be rotatable around a stopper axis,
the rotation restricting member is biased about the stopper axis such that the first lever is in contact with the driven teeth of the driven gear and the second lever is in a non-contact state with the driven teeth,
When the driven gear rotates at a predetermined rotation speed, the driven teeth rotate so as to sequentially push the first lever, and when the driven gear rotates at a rotation speed exceeding the predetermined rotation speed, the rotation restricting member is rotated so that the first lever is not in contact with the driven teeth,
The rotation restricting member, when the driven gear rotates at a speed exceeding the predetermined rotational speed, engages the second lever with the driven tooth to restrict rotation of the driven gear.
<12>
A feeding device according to any one of <1> to <11>,
a fluid container including a housing cylinder filled with a fluid, and a plunger slidably disposed within the housing cylinder and configured to supply the fluid to the outside by moving in the feed direction;
13. A fluid supplying device, comprising: a movable body connected to the plunger so as to push the plunger into the housing cylinder.
FW…前方(送り方向)
O4…ストッパ軸線
O8…てんぷ軸線(揺動軸線)
P1…回転停止位置
P2…回転許容位置
W…薬液(流体)
1…薬液投与装置(流体供給装置)
2…シリンジ(流体収容器)
3…送り装置
20…シリンジ本体(収容筒)
21…プランジャ(対象物)
30…スライダ(可動体)
31…渦巻きばね
33…輪列機構
34…調速機構
35…切換機構
47…弾性体
48…巻回部
49…引出部
51…駆動歯車(歯車)
60…羽根車
70…ストッパ部材
80、150、170、190…アクチュエータ
90…ソレノイド
91…ソレノイドの可動軸
100、160、180、200…制御部
110…回転規制部材
111…第1レバー
112…第2レバー
120…従動歯車
121…従動歯車の従動歯
130…スイッチ部材
132…第1ストッパ位置
133…第2ストッパ位置
131…収納通路
140…押圧軸
141…可動突起
151…第1電磁石
152…第2電磁石
171…第1形状記憶合金ワイヤ
172…第2形状記憶合金ワイヤ
191…ガルバノモータ
192…ガルバノモータの可動軸
210…調速機
211…ひげぜんまい
212…てんぷ
220…脱進機
221…がんぎ車
221a…がんぎ歯
FW: Forward (feed direction)
O4... Stopper axis O8... Balance axis (oscillating axis)
P1: Rotation stop position P2: Rotation permitted position W: Chemical solution (fluid)
1...Medicinal solution administration device (fluid supply device)
2... Syringe (fluid container)
3: Feeding device 20: Syringe body (container tube)
21... Plunger (object)
30...Slider (movable body)
31...
DESCRIPTION OF
Claims (12)
帯状の弾性体が渦巻き状に巻回された巻回部、及び前記弾性体のうち前記巻回部から引き伸ばされた引出部を有し、前記引出部が前記可動体に連結された渦巻きばねと、
前記巻回部と一体回転する歯車を有する輪列機構と、
前記輪列機構の回転速度を調整する調速機構と、
前記輪列機構の回転の停止と開始とを切り換える切換機構と、を備え、
前記渦巻きばねは、前記引出部が引き伸ばされた状態から巻回する状態に弾性復元変形するときの弾性復元力を利用して、前記送り方向に向けて前記可動体に推力を付与することを特徴とする送り装置。 A movable body that moves the object in a feed direction;
a spiral spring including a winding portion in which a strip-shaped elastic body is wound in a spiral shape and an extension portion of the elastic body that is extended from the winding portion, the extension portion being connected to the movable body;
a gear train mechanism having a gear that rotates integrally with the winding unit;
a speed regulator mechanism for adjusting a rotation speed of the gear train mechanism;
a switching mechanism for switching between stopping and starting the rotation of the gear train mechanism,
The spiral spring is characterized in that it applies a thrust to the movable body in the feed direction by utilizing an elastic restoring force when the pull-out portion elastically deforms from a stretched state to a wound state.
前記調速機構は、前記輪列機構に噛み合うと共に、前記輪列機構の回転速度に応じた抵抗を発生させる羽根車を備えている、送り装置。 2. The feeding device according to claim 1,
The speed regulating mechanism includes an impeller that meshes with the gear train mechanism and generates resistance according to the rotational speed of the gear train mechanism.
前記切換機構は、
ストッパ部材と、
前記羽根車に対して前記ストッパ部材を接触させて前記羽根車の回転を停止させる回転停止位置と、前記羽根車から前記ストッパ部材を離間させて前記羽根車の回転を許容する回転許容位置との間で、前記ストッパ部材を移動させるアクチュエータと、を備えている、送り装置。 3. The feeding device according to claim 2,
The switching mechanism includes:
A stopper member;
a feed device comprising: an actuator that moves the stopper member between a rotation stop position where the stopper member contacts the impeller to stop rotation of the impeller, and a rotation allowing position where the stopper member is separated from the impeller to allow rotation of the impeller.
前記調速機構は、
ひげぜんまいを動力源として、所定の振り角で回転軸線回りに往復回転するてんぷを有する調速機と、
前記輪列機構の回転に伴って回転するがんぎ車と、前記てんぷの往復回転に基づいて揺動すると共に、前記がんぎ車のがんぎ歯に対して交互に係脱することで前記がんぎ車の回転を制御するアンクルと、を有する脱進機と、を備えている、送り装置。 2. The feeding device according to claim 1,
The speed regulating mechanism includes:
A governor having a balance that uses a hairspring as a power source and reciprocates around a rotation axis at a predetermined oscillation angle;
and an escapement having an escape wheel that rotates with the rotation of the train wheel mechanism, and an anchor that oscillates based on the reciprocating rotation of the balance and controls the rotation of the escape wheel by alternately engaging and disengaging with an escape tooth of the escape wheel.
前記切換機構は、
ストッパ部材と、
前記てんぷに対して前記ストッパ部材を接触させて前記てんぷの回転を停止させる回転停止位置と、前記てんぷから前記ストッパ部材を離間させて前記てんぷの回転を許容する回転許容位置との間で、前記ストッパ部材を移動させるアクチュエータと、を備えている、送り装置。 5. The feeding device according to claim 4,
The switching mechanism includes:
A stopper member;
and an actuator that moves the stopper member between a rotation stop position where the stopper member comes into contact with the balance to stop the rotation of the balance, and a rotation allowable position where the stopper member is separated from the balance to allow the rotation of the balance.
前記アクチュエータは、
通電及び非通電によって直線的に往復移動する可動軸を有するソレノイドと、
前記ソレノイドへの通電を制御する制御部と、を備え、
前記ストッパ部材は、前記可動軸の往復移動に伴って、前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する、送り装置。 6. The feeding device according to claim 3 or 5,
The actuator comprises:
a solenoid having a movable shaft that moves linearly back and forth when energized and de-energized;
A control unit that controls the supply of current to the solenoid,
The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation permitted position in accordance with the reciprocating movement of the movable shaft.
前記可動軸に連結されると共に、前記可動軸から前記ストッパ部材に向けて延びる押圧軸と、
前記押圧軸に一体的に取り付けられた可動突起と、
前記可動突起を相対移動可能に収納する収納通路が形成されたスイッチ部材と、を備え、
前記収納通路内には、前記可動突起を位置決めする第1ストッパ位置及び第2ストッパ位置が設けられ、
前記可動突起は、前記可動軸が往復移動するたびに、前記収納通路内を移動しながら前記第1ストッパ位置と前記第2ストッパ位置とに交互に位置決めされ、
前記押圧軸は、前記可動突起が前記第1ストッパ位置に位置しているときに、前記ストッパ部材を押圧して前記ストッパ部材を前記回転停止位置に位置させ、前記可動突起が前記第2ストッパ位置に位置しているときに、前記ストッパ部材から離間し、
前記ストッパ部材は、前記回転許容位置に向けて付勢されている、送り装置。 7. The feeding device according to claim 6,
a pressing shaft connected to the movable shaft and extending from the movable shaft toward the stopper member;
A movable protrusion integrally attached to the pressing shaft;
a switch member having a storage passage formed therein for storing the movable protrusion so as to be capable of moving relative to the switch member;
A first stop position and a second stop position for positioning the movable protrusion are provided in the storage passage,
the movable protrusion is alternately positioned at the first stop position and the second stop position while moving within the storage passage every time the movable shaft reciprocates,
the pressing shaft presses the stopper member to position the stopper member at the rotation stop position when the movable protrusion is located at the first stopper position, and moves away from the stopper member when the movable protrusion is located at the second stopper position,
The stopper member is biased toward the rotation allowing position.
前記アクチュエータは、
第1電磁石及び第2電磁石と、
前記第1電磁石及び前記第2電磁石が磁力を発生するように、前記第1電磁石及び前記第2電磁石への通電を制御する制御部と、を備え、
前記ストッパ部材は、前記第1電磁石による磁力、及び前記第2電磁石による磁力で吸着されることで、前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する、送り装置。 6. The feeding device according to claim 3 or 5,
The actuator comprises:
A first electromagnet and a second electromagnet;
a control unit that controls energization of the first electromagnet and the second electromagnet so that the first electromagnet and the second electromagnet generate a magnetic force,
The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation permitted position by being attracted by the magnetic force of the first electromagnet and the magnetic force of the second electromagnet.
前記アクチュエータは、
前記ストッパ部材に連結された第1形状記憶合金ワイヤ及び第2形状記憶合金ワイヤと、
前記第1形状記憶合金ワイヤ及び前記第2形状記憶合金ワイヤに対して通電を行うように、前記第1形状記憶合金ワイヤ及び前記第2形状記憶合金ワイヤへの通電を制御する制御部と、を備え、
前記第1形状記憶合金ワイヤ及び前記第2形状記憶合金ワイヤは、通電加熱に伴って長さが収縮すると共に放熱に伴って長さが伸長し、
前記ストッパ部材は、前記第1形状記憶合金ワイヤの伸縮、及び前記第2形状記憶合金ワイヤの伸縮によって、前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する、送り装置。 6. The feeding device according to claim 3 or 5,
The actuator comprises:
a first shape memory alloy wire and a second shape memory alloy wire connected to the stopper member;
a control unit that controls the supply of electricity to the first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire so as to supply electricity to the first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire,
The first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire are contracted in length by electrical heating and are expanded in length by heat dissipation,
The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation allowable position by expansion and contraction of the first shape memory alloy wire and the second shape memory alloy wire.
前記アクチュエータは、
通電及び非通電によって180°未満の角度範囲内で揺動回転する可動軸を有するガルバノモータと、
前記ガルバノモータへの通電を制御する制御部と、を備え、
前記ストッパ部材は、前記可動軸の揺動回転に伴って前記回転停止位置と前記回転許容位置との間を移動する、送り装置。 6. The feeding device according to claim 3 or 5,
The actuator comprises:
a galvanometer motor having a movable shaft that oscillates and rotates within an angle range of less than 180° when energized and de-energized;
A control unit that controls the supply of current to the galvanometer motor,
The stopper member moves between the rotation stop position and the rotation permitted position in accordance with the swinging rotation of the movable shaft.
前記巻回部の回転に伴って回転する従動歯車と、
第1レバー及び第2レバーを有し、ストッパ軸線回りに回転可能に配置された回転規制部材と、を備え、
前記回転規制部材は、前記第1レバーが前記従動歯車の従動歯に対して接触し、且つ前記第2レバーが前記従動歯に対して非接触状態となるように、前記ストッパ軸線回りに付勢され、
前記従動歯車は、予め決められた所定の回転速度で回転しているときに、前記従動歯が前記第1レバーを順次押込むように回転し、且つ前記所定の回転速度を超えて回転したときに、前記従動歯に対して前記第1レバーが非接触となるように前記回転規制部材を回転させ、
前記回転規制部材は、前記従動歯車が前記所定の回転速度を超えて回転したときに、前記第2レバーを前記従動歯に係止させて、前記従動歯車の回転を規制する、送り装置。 2. The feeding device according to claim 1,
A driven gear that rotates in association with the rotation of the winding portion;
a rotation restricting member having a first lever and a second lever and arranged to be rotatable around a stopper axis,
the rotation restricting member is biased about the stopper axis such that the first lever is in contact with the driven teeth of the driven gear and the second lever is in a non-contact state with the driven teeth,
When the driven gear rotates at a predetermined rotation speed, the driven teeth rotate so as to sequentially push the first lever, and when the driven gear rotates at a rotation speed exceeding the predetermined rotation speed, the rotation restricting member is rotated so that the first lever is not in contact with the driven teeth,
The rotation restricting member, when the driven gear rotates at a speed exceeding the predetermined rotational speed, engages the second lever with the driven tooth to restrict rotation of the driven gear.
内部に流体が充填される収容筒と、前記収容筒内に摺動移動可能に配置され、前記送り方向に向けた移動によって前記流体を外部に供給するプランジャと、を有する流体収容器と、を備え、
前記可動体は、前記プランジャを前記収容筒内に押し込むように、前記プランジャに連結されていることを特徴とする流体供給装置。 A feed device according to claim 1 ;
a fluid container including a housing cylinder filled with a fluid, and a plunger slidably disposed within the housing cylinder and configured to supply the fluid to the outside by moving in the feed direction;
13. A fluid supplying device, comprising: a movable body connected to the plunger so as to push the plunger into the housing cylinder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023006780A JP2024102708A (en) | 2023-01-19 | 2023-01-19 | Feed device and fluid supply device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023006780A JP2024102708A (en) | 2023-01-19 | 2023-01-19 | Feed device and fluid supply device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024102708A true JP2024102708A (en) | 2024-07-31 |
Family
ID=91968809
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023006780A Pending JP2024102708A (en) | 2023-01-19 | 2023-01-19 | Feed device and fluid supply device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2024102708A (en) |
-
2023
- 2023-01-19 JP JP2023006780A patent/JP2024102708A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6937396B2 (en) | Metering feed mechanism and discharge device | |
US7226278B2 (en) | Shape memory alloy wire driven positive displacement micropump with pulsatile output | |
JP4911897B2 (en) | Reusable spring-driven auto-injector with shape memory alloy drive spring | |
US8390244B2 (en) | Rechargeable battery backup apparatus and method for insulin pump | |
US8172811B2 (en) | Drug delivery pump drive using a shaped memory alloy wire | |
US8939930B2 (en) | Accurate flow control in drug pump devices | |
EP2383470A1 (en) | Plunger pump actuated by a shape memory element | |
JPH0663133A (en) | Portable automatic infusion injector | |
JP6924186B2 (en) | Needleless percutaneous injection device | |
WO2017118540A1 (en) | Fluid delivery system | |
JP2024102708A (en) | Feed device and fluid supply device | |
JP4496081B2 (en) | Fluid dispenser device | |
JP2024102707A (en) | Feed device and fluid supply device | |
CA2813470A1 (en) | Medicine delivery device | |
JP2024102706A (en) | Feed device and fluid supply device | |
US20210236720A1 (en) | Chemical solution pump and chemical solution administration device | |
WO2015148833A1 (en) | Voice coil activated pump | |
JP3575427B2 (en) | Timing device | |
JP2024129884A (en) | Latch mechanism, switching mechanism, feed device and fluid supply device | |
JP2004162546A (en) | Liquid discharge device, and apparatus having liquid discharge device | |
JP2013192850A (en) | Drug solution administration device | |
JP5554558B2 (en) | FUEL CELL SYSTEM HAVING FUEL CIRCUIT STRUCTURE, ITS DRIVE METHOD, AND ELECTRONIC DEVICE PROVIDED WITH FUEL CELL SYSTEM | |
JP2024130043A (en) | Self-locking mechanism, feeder and fluid supply device | |
JP2023127341A (en) | fluid supply device | |
US20190015580A1 (en) | Fluid delivery system |