JP3177742B2 - 小型ぜん動ポンプ装置 - Google Patents
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- A61M5/14—Infusion devices, e.g. infusing by gravity; Blood infusion; Accessories therefor
- A61M5/142—Pressure infusion, e.g. using pumps
- A61M5/14212—Pumping with an aspiration and an expulsion action
- A61M5/14232—Roller pumps
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
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- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特に水性薬剤の低速かつ連続的注入のため
に人体に装着されるようにした小形ぜん動ポンプであつ
て、軸上にローターを取り付けたポンプが設けてあり、
上記軸の周囲に複数のローラーが均等に分散した状態で
配置され、上記ローラーが少なくとも１個の柔軟なチユ
ーブに沿つて転動しながら回転運動を行い、それによ
り、上記チユーブを少なくとも１個のパツキング（裏当
て部）に対して押し付け、上記パツキングが所定長さの
円弧範囲にわたつて上記チユーブを囲んでおり、それに
より、上記薬剤の吸い込み及び放出を行うことができ、
上記軸に連結要素が設けてあり、その端部に動力取り出
し部を設けた出力ギヤ機構を駆動するステツプモーター
と、周波数デバイダーを併設した時間ベースからの作動
パルスをモーターに与える制御回路と電池とが設けてあ
る小形ぜん動ポンプに関する。
に人体に装着されるようにした小形ぜん動ポンプであつ
て、軸上にローターを取り付けたポンプが設けてあり、
上記軸の周囲に複数のローラーが均等に分散した状態で
配置され、上記ローラーが少なくとも１個の柔軟なチユ
ーブに沿つて転動しながら回転運動を行い、それによ
り、上記チユーブを少なくとも１個のパツキング（裏当
て部）に対して押し付け、上記パツキングが所定長さの
円弧範囲にわたつて上記チユーブを囲んでおり、それに
より、上記薬剤の吸い込み及び放出を行うことができ、
上記軸に連結要素が設けてあり、その端部に動力取り出
し部を設けた出力ギヤ機構を駆動するステツプモーター
と、周波数デバイダーを併設した時間ベースからの作動
パルスをモーターに与える制御回路と電池とが設けてあ
る小形ぜん動ポンプに関する。
例えば患者に灌流の形態で正確な量の液体を投与でき
るぜん動ポンプを治療に使用することは、少なくとも研
究の分野において公知である。特許文献US−Ａ−4 715
786及びWO 88/10 372にはぜん動ポンプが記載されてお
り、その原理は公知であり、一般に、弾性変形可能なチ
ユーブを採用し、複数の回転ローラーを備えたローター
により液溜めに対してチユーブを局部的に押しつぶし、
それにより、吸い込みを行つた後、リザーバーからチユ
ーブに入つた液体を排出するようになつている。ロータ
ーの回転速度を変えることにより、ポンプ吐出量を変更
することができる。そのような吐出動作はある時間周期
にわたつてプログラムすることもでき、そのようなプロ
グラムは、治療対象の病気や、実施しようとする処置に
より決定される必要条件に応じて設定される。
るぜん動ポンプを治療に使用することは、少なくとも研
究の分野において公知である。特許文献US−Ａ−4 715
786及びWO 88/10 372にはぜん動ポンプが記載されてお
り、その原理は公知であり、一般に、弾性変形可能なチ
ユーブを採用し、複数の回転ローラーを備えたローター
により液溜めに対してチユーブを局部的に押しつぶし、
それにより、吸い込みを行つた後、リザーバーからチユ
ーブに入つた液体を排出するようになつている。ロータ
ーの回転速度を変えることにより、ポンプ吐出量を変更
することができる。そのような吐出動作はある時間周期
にわたつてプログラムすることもでき、そのようなプロ
グラムは、治療対象の病気や、実施しようとする処置に
より決定される必要条件に応じて設定される。
単一のチユーブ又は柔軟なパイプを装備したぜん動ポ
ンプでは、液体の輸送が正弦波曲線状になり、従つて吐
出が不規則になるという欠点がある。この問題を解決す
るために、２個の柔軟なパイプを並列に配置して２個の
ポンプを連結状態で同時に使用することが提案されてお
り、その場合、２個のパイプには、ローラーを備えた２
個のローターがそれぞれ作用する。このような特性のポ
ンプの一例が、特許文献WO 82/04 291に記載されてお
り、それによると、１つのローター上のローラーが、隣
接するローターのローラーに対して角度的にずれてい
る。そのようなポンプの別の例は特許文献GB 1 598 901
に記載されており、それによると、２個のローターのロ
ーラーが２個ずつ同軸上に並んでおり、２個の柔軟なパ
イプが互いにずれて、第１ローターのローラーが第１パ
イプをその長手方向の中央部で押しつぶす時、第２パイ
プが、第２ローターの２個のローラーにより、その長手
方向の始端部及び終端部において同時に押しつぶされる
ようになつている。以上から明らかなように、いずれの
解決策を選択しても、２個のポンプにより独立して行わ
れる正弦波状の吐出が時間的にずれており、互いに補償
し合つて概ね一定の吐出を行えるので、規則性の高い吐
出を行える。
ンプでは、液体の輸送が正弦波曲線状になり、従つて吐
出が不規則になるという欠点がある。この問題を解決す
るために、２個の柔軟なパイプを並列に配置して２個の
ポンプを連結状態で同時に使用することが提案されてお
り、その場合、２個のパイプには、ローラーを備えた２
個のローターがそれぞれ作用する。このような特性のポ
ンプの一例が、特許文献WO 82/04 291に記載されてお
り、それによると、１つのローター上のローラーが、隣
接するローターのローラーに対して角度的にずれてい
る。そのようなポンプの別の例は特許文献GB 1 598 901
に記載されており、それによると、２個のローターのロ
ーラーが２個ずつ同軸上に並んでおり、２個の柔軟なパ
イプが互いにずれて、第１ローターのローラーが第１パ
イプをその長手方向の中央部で押しつぶす時、第２パイ
プが、第２ローターの２個のローラーにより、その長手
方向の始端部及び終端部において同時に押しつぶされる
ようになつている。以上から明らかなように、いずれの
解決策を選択しても、２個のポンプにより独立して行わ
れる正弦波状の吐出が時間的にずれており、互いに補償
し合つて概ね一定の吐出を行えるので、規則性の高い吐
出を行える。
文献「Life Support Systems」（1983,1,23−28）に
は、人体に埋め込むことができるぜん動ポンプが記載さ
れている。このポンプは特殊であるので、ポンプの全て
の構成要素が、チタニウムのケースに密封状態で封入さ
れている。ポンプリザーバーには注射器により皮膚を通
して薬剤が注入される。ポンプの駆動モーターはステツ
プ型である。ポンプは、周波数デバイダーと電池とを併
設した時間ベースで作動させられる。ポンプは、それに
対して磁気誘導部で連結した制御装置により、外部から
プログラム可能である。
は、人体に埋め込むことができるぜん動ポンプが記載さ
れている。このポンプは特殊であるので、ポンプの全て
の構成要素が、チタニウムのケースに密封状態で封入さ
れている。ポンプリザーバーには注射器により皮膚を通
して薬剤が注入される。ポンプの駆動モーターはステツ
プ型である。ポンプは、周波数デバイダーと電池とを併
設した時間ベースで作動させられる。ポンプは、それに
対して磁気誘導部で連結した制御装置により、外部から
プログラム可能である。
特許文献FR−Ａ−2 479 692（＝US−Ａ−4 692 147）
にも、人体埋め込み式のぜん動ポンプが記載されてお
り、その一般的な特徴は、前段に記載したものとあらゆ
る点において対応している。
にも、人体埋め込み式のぜん動ポンプが記載されてお
り、その一般的な特徴は、前段に記載したものとあらゆ
る点において対応している。
上述の文献から公知のぜん動ポンプの構造原理は、全
体として、本件明細書の詳細な説明の欄の第１段に記載
した限定要件と非常に関連性が高く、又は、本発明によ
るポンプに部分的に採用されている。一方、上述のポン
プ、ならびに、実際に現時点で一般に知られているその
他のポンプのいずれも携帯することができず、例えば、
人体に装着して薬剤を低速かつ連続的に注入できるよう
にはなつていない。従来技術のポンプは重くてかさが高
く、灌流のために使用する場合、通常はベツドに横たわ
つている患者の近傍のテーブル上に配置される。
体として、本件明細書の詳細な説明の欄の第１段に記載
した限定要件と非常に関連性が高く、又は、本発明によ
るポンプに部分的に採用されている。一方、上述のポン
プ、ならびに、実際に現時点で一般に知られているその
他のポンプのいずれも携帯することができず、例えば、
人体に装着して薬剤を低速かつ連続的に注入できるよう
にはなつていない。従来技術のポンプは重くてかさが高
く、灌流のために使用する場合、通常はベツドに横たわ
つている患者の近傍のテーブル上に配置される。
これに対し、本発明によるポンプは人体に接近させて
携帯でき、これにより、患者が動き回れるとともに、日
常の仕事などを行うこともできる。この目的を達成する
ために、本発明のポンプは占有スペースの非常に小さい
小形ポンプとなつている。本発明によるポンプの別の目
的は、安価であり、従つて使い捨てにし、汚染の危険性
を確実に排除できるようにすることにある。更に本発明
によるポンプの別の目的は、２個のモジユール、すなわ
ち、ポンプモジユールとモーターモジユールとを有し、
両者が医師又は看護婦などの作業者自身で分離でき、そ
れにより、ポンプモジユールの殺菌を可能にするととも
に、治療対象の病気に合わせてポンプモジユールを選択
できるようにすることにある。
携帯でき、これにより、患者が動き回れるとともに、日
常の仕事などを行うこともできる。この目的を達成する
ために、本発明のポンプは占有スペースの非常に小さい
小形ポンプとなつている。本発明によるポンプの別の目
的は、安価であり、従つて使い捨てにし、汚染の危険性
を確実に排除できるようにすることにある。更に本発明
によるポンプの別の目的は、２個のモジユール、すなわ
ち、ポンプモジユールとモーターモジユールとを有し、
両者が医師又は看護婦などの作業者自身で分離でき、そ
れにより、ポンプモジユールの殺菌を可能にするととも
に、治療対象の病気に合わせてポンプモジユールを選択
できるようにすることにある。
上記目的及び効果を達成するために、本発明の携帯型
小形ぜん動ポンプは、第１のモジユールであるポンプモ
ジユールと第２のモジユールであるモーターモジユール
とを含んでおり、上記両モジユールが互いに連結及び切
り離しを行えるようになつており、ポンプモジユール
が、それ自体に連結要素を設けたポンプを備え、モータ
ーモジユールが、上記ステツプモーターと、動力取り出
し部を併設した出力ギヤ機構と、時間ベースと、制御回
路と、周波数デバイダーと、電池とを備え、上記連結要
素が、両モジユールを組み立てた時に上記動力取り出し
部と係合することを特徴としている。
小形ぜん動ポンプは、第１のモジユールであるポンプモ
ジユールと第２のモジユールであるモーターモジユール
とを含んでおり、上記両モジユールが互いに連結及び切
り離しを行えるようになつており、ポンプモジユール
が、それ自体に連結要素を設けたポンプを備え、モータ
ーモジユールが、上記ステツプモーターと、動力取り出
し部を併設した出力ギヤ機構と、時間ベースと、制御回
路と、周波数デバイダーと、電池とを備え、上記連結要
素が、両モジユールを組み立てた時に上記動力取り出し
部と係合することを特徴としている。
次に本発明を、その実際の実施例を示す図面に基づい
て更に詳細に説明する。
て更に詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例によるぜん動ポンプ１を示し
ている。ポンプはポンプモジユール２とモーターモジユ
ール３とを含んでいる。図面から明らかなように、モジ
ユール２、３は互いに連結でき、又、切り離すことがで
きる。そのために、ポンプモジユールには位置決めスタ
ツド４（突起部）が設けてあり、両モジユールを組み立
てた状態では、モーターモジユールに設けた位置決め孔
５にスタツド４が挿入される。ポンプモジユールには複
数のねじ孔６が設けてあり、そこにねじ７を取り付ける
ことにより、両モジユールを互いに固定できる。更に第
１図の如く、ポンプモジユール２はポンプボデイ８とカ
バー９とを備えた２個の部品で形成されている。ポンプ
のボデイとカバーは複数のねじ10により互いに固定され
ている。ポンプモジユール２には連結要素（実施例では
ギヤ11）が設けてあり、それによりポンプが駆動され
る。モーターモジユール３は動力取り出し部（実施例で
はピニオン12）を含んでおり、両モジユールを組み立て
た状態では、ピニオン12が連結要素11を駆動するように
なつている。更にポンプモジユール２は、水性薬剤のた
めの入口13及び出口14を含んでいる。
ている。ポンプはポンプモジユール２とモーターモジユ
ール３とを含んでいる。図面から明らかなように、モジ
ユール２、３は互いに連結でき、又、切り離すことがで
きる。そのために、ポンプモジユールには位置決めスタ
ツド４（突起部）が設けてあり、両モジユールを組み立
てた状態では、モーターモジユールに設けた位置決め孔
５にスタツド４が挿入される。ポンプモジユールには複
数のねじ孔６が設けてあり、そこにねじ７を取り付ける
ことにより、両モジユールを互いに固定できる。更に第
１図の如く、ポンプモジユール２はポンプボデイ８とカ
バー９とを備えた２個の部品で形成されている。ポンプ
のボデイとカバーは複数のねじ10により互いに固定され
ている。ポンプモジユール２には連結要素（実施例では
ギヤ11）が設けてあり、それによりポンプが駆動され
る。モーターモジユール３は動力取り出し部（実施例で
はピニオン12）を含んでおり、両モジユールを組み立て
た状態では、ピニオン12が連結要素11を駆動するように
なつている。更にポンプモジユール２は、水性薬剤のた
めの入口13及び出口14を含んでいる。
次にポンプモジユールの実施例を第２図及び第３図を
参照して説明する。このモジユールにはローター80が軸
14上に取り付けた状態で装備されている。ローター80は
第１組の複数のローラー15を備え、それらは第１の柔軟
なパイプ16に沿つて回転して、それを第１のバツキング
17に対して局部的に押し付ける。この第１バツキングは
第１の所定長さの円弧ACに沿つて第１パイプを囲んでい
る。同様に、ローター80は第２組の複数のローラー18も
含んでおり、それらは、第２の柔軟なパイプ19に沿つて
回転して、それを第２のパツキング20に対して局部的に
押し付ける。この第２バツキングは所定長さの第２円弧
DEにわたつて第２パイプを囲んでいる。第２図及び第３
図に示す如く、ローラー15、18は２個ずつ同軸上に配置
されており、円弧AC、DEは概ね同じ長さとなつている。
同様に、第３図から明かな如く、パイプ16、19の出口
は、Ｙ形継手21を介して、ローターが矢印Ｆ方向に回転
するとした場合の共通出口14に並列に接続している。共
通入口13についても同様の構造となつている。但し、第
３図には並列接続構造が示されていない。更に第２図の
如く、第１及び第２のバツキング17、20は角度的にずれ
ており、具体的には、それらが限定する角度α、βの二
等分線b1、b2が両者間に形成する角度をγとすると、角
度γが、隣接する２個のローラー15の中心軸22、23のそ
れぞれとローラーの軸14とを結ぶ２本の直線d1、d2で形
成される角度（例えば角度α）の半分となつている。
参照して説明する。このモジユールにはローター80が軸
14上に取り付けた状態で装備されている。ローター80は
第１組の複数のローラー15を備え、それらは第１の柔軟
なパイプ16に沿つて回転して、それを第１のバツキング
17に対して局部的に押し付ける。この第１バツキングは
第１の所定長さの円弧ACに沿つて第１パイプを囲んでい
る。同様に、ローター80は第２組の複数のローラー18も
含んでおり、それらは、第２の柔軟なパイプ19に沿つて
回転して、それを第２のパツキング20に対して局部的に
押し付ける。この第２バツキングは所定長さの第２円弧
DEにわたつて第２パイプを囲んでいる。第２図及び第３
図に示す如く、ローラー15、18は２個ずつ同軸上に配置
されており、円弧AC、DEは概ね同じ長さとなつている。
同様に、第３図から明かな如く、パイプ16、19の出口
は、Ｙ形継手21を介して、ローターが矢印Ｆ方向に回転
するとした場合の共通出口14に並列に接続している。共
通入口13についても同様の構造となつている。但し、第
３図には並列接続構造が示されていない。更に第２図の
如く、第１及び第２のバツキング17、20は角度的にずれ
ており、具体的には、それらが限定する角度α、βの二
等分線b1、b2が両者間に形成する角度をγとすると、角
度γが、隣接する２個のローラー15の中心軸22、23のそ
れぞれとローラーの軸14とを結ぶ２本の直線d1、d2で形
成される角度（例えば角度α）の半分となつている。
この構造によると、文献GB 1 595 901に関して先に説
明したようにポンプ吐出量を調節することができる。こ
れに関し、ローラーの各組が、それぞれ、３個のローラ
ー15、18をローター80の軸40の回りに均等に分散させた
状態で含んでいる場合、バツキング17、20は、特に第２
図に示す場合のように、概ね60度の角度だけずれること
になる。
明したようにポンプ吐出量を調節することができる。こ
れに関し、ローラーの各組が、それぞれ、３個のローラ
ー15、18をローター80の軸40の回りに均等に分散させた
状態で含んでいる場合、バツキング17、20は、特に第２
図に示す場合のように、概ね60度の角度だけずれること
になる。
パイプをローターに対して支持するバツキングは様々
な方法で形成できる。第２図の実施例では、バツキング
17、20のそれぞれが、その一端部において、例えばピン
24、25の周囲に旋回自在に連結されるフツクの形態とな
つている。フツク17、20はパイプ16、19に対してそれぞ
ればね26、27で押し付けられ、又、ばね26、27自体は、
ポンプ８のボデイ内に取り付けたねじ28、29により所定
位置に保持されている。
な方法で形成できる。第２図の実施例では、バツキング
17、20のそれぞれが、その一端部において、例えばピン
24、25の周囲に旋回自在に連結されるフツクの形態とな
つている。フツク17、20はパイプ16、19に対してそれぞ
ればね26、27で押し付けられ、又、ばね26、27自体は、
ポンプ８のボデイ内に取り付けたねじ28、29により所定
位置に保持されている。
第３図から明らかなように、ローターは２個の端部板
30、31で形成されており、それらの間にローラー15、18
が軸32の周囲で回転するように保持されている。この図
から明らかなように、ローラー15はローラー18とは独立
しており、そのために、互いに異なる速度で回転でき
る。軸32の端部を利用してギヤ11がローター80に固定さ
れている。更に第３図の如く、第１及び第２のバツキン
グ17、20は板36により分離されており、その板36は、ロ
ーター80を囲むとともに、軸14に対して直角に配置され
ている。この板はバツキングに対するブレース（受け部
材）として作用し、従つて、バツキンを動き易くしてい
る。この板は各パイプ16、19を、ローラー15、18と同じ
レベルに保持するガイドとしても作用している。第２図
には、図面を明瞭にするために、この板は図示されてい
ない。但し、板36を支持するハウジング33は第２図に示
されている。更に第３図の如く、第２板34がギヤ11の下
側に位置しており、柔軟なパイプ16のための上側ガイド
として作用している。第２図にはこの第２の板は示され
ていないが、板34のための複数の支持点を形成するハウ
ジング35は示されている。
30、31で形成されており、それらの間にローラー15、18
が軸32の周囲で回転するように保持されている。この図
から明らかなように、ローラー15はローラー18とは独立
しており、そのために、互いに異なる速度で回転でき
る。軸32の端部を利用してギヤ11がローター80に固定さ
れている。更に第３図の如く、第１及び第２のバツキン
グ17、20は板36により分離されており、その板36は、ロ
ーター80を囲むとともに、軸14に対して直角に配置され
ている。この板はバツキングに対するブレース（受け部
材）として作用し、従つて、バツキンを動き易くしてい
る。この板は各パイプ16、19を、ローラー15、18と同じ
レベルに保持するガイドとしても作用している。第２図
には、図面を明瞭にするために、この板は図示されてい
ない。但し、板36を支持するハウジング33は第２図に示
されている。更に第３図の如く、第２板34がギヤ11の下
側に位置しており、柔軟なパイプ16のための上側ガイド
として作用している。第２図にはこの第２の板は示され
ていないが、板34のための複数の支持点を形成するハウ
ジング35は示されている。
上述のポンプモジユールの説明は、２個の柔軟なパイ
プを並列に配置した場合に基づいて行つており、その理
由は前述の通りである。但し、本発明は２本のパイプを
備えたポンプに限定されるものではなく、１本又は３本
以上の場合にも採用できる。
プを並列に配置した場合に基づいて行つており、その理
由は前述の通りである。但し、本発明は２本のパイプを
備えたポンプに限定されるものではなく、１本又は３本
以上の場合にも採用できる。
次に第１図、第３図、第４図を参照してモーターモジ
ユールの実施例を説明する。本発明によると、モーター
モジユールはステツプモーターを含み、第１図のピニオ
ン12で示す動力取り出し部を端部に設けた出力ギヤ機構
をそのモーターで駆動する。既に説明したように、ピニ
オン12は、２個のモジユールが組み立てられた状態で、
ポンプモジユールのギヤ11を駆動するようになつてい
る。本発明によると、ステツプモーターは制御回路から
のエネルギーパルスにより作動させられ、その回路自体
は、時間ベースからの信号を受け取る周波数デバイダー
により制御され、又、これらの要素は、電池で形成され
る直流電源からエネルギーが供給される。第１図におい
て、モーターモジユールは、電池を収容するハウジング
40と、ギヤ機構及びモーター、制御回路、周波数デバイ
ダー、時間ベースを収容するハウジング41とを備えてい
る。システムを作動させたり、その回路を停止させるた
めのスイツチを収容するための開口42が設けてある。第
３図には、完全に組み立てられたポンプの断面が示して
あり、又、ハウジング40、41が示され、更に、モーター
モジユールの動力取り出し部（ピニオン12）がポンプモ
ジユールの連結要素（ギヤ11）と係合した状態が示され
ている。
ユールの実施例を説明する。本発明によると、モーター
モジユールはステツプモーターを含み、第１図のピニオ
ン12で示す動力取り出し部を端部に設けた出力ギヤ機構
をそのモーターで駆動する。既に説明したように、ピニ
オン12は、２個のモジユールが組み立てられた状態で、
ポンプモジユールのギヤ11を駆動するようになつてい
る。本発明によると、ステツプモーターは制御回路から
のエネルギーパルスにより作動させられ、その回路自体
は、時間ベースからの信号を受け取る周波数デバイダー
により制御され、又、これらの要素は、電池で形成され
る直流電源からエネルギーが供給される。第１図におい
て、モーターモジユールは、電池を収容するハウジング
40と、ギヤ機構及びモーター、制御回路、周波数デバイ
ダー、時間ベースを収容するハウジング41とを備えてい
る。システムを作動させたり、その回路を停止させるた
めのスイツチを収容するための開口42が設けてある。第
３図には、完全に組み立てられたポンプの断面が示して
あり、又、ハウジング40、41が示され、更に、モーター
モジユールの動力取り出し部（ピニオン12）がポンプモ
ジユールの連結要素（ギヤ11）と係合した状態が示され
ている。
第４図はポンプのモーターモジユールの部分図であ
り、この図には、板45に固定したムーブメント44を含む
駆動機構43が詳細に示されている。上記板45はポンプモ
ジユール３に固定されている。これらの要素の全ては、
第１図に概略的に示したハウジング41内に位置してい
る。ムーブメント44はステツプモーター46を含んでい
る。モーター46は腕時計などに使用される形式であり、
その原理は、例えば米国特許US−Ａ−2 909 685に記載
されたものであることが好ましい。第４図に示す如く、
モーター46は巻線47とコア48とステータ49とを含み、ス
テータ49が円形開口50で分離された２個の極を形成し、
その開口50内で、直径方向に磁化されたローター51が移
動する。ローター軸上にはギヤ機構を駆動するピニオン
52が設けてある。そのギヤ機構は、互いに連結する複数
のギヤ要素を含んでおり、それらの要素は、配列順に符
号53、54、55、56、57で示してある。ギヤ要素57の軸上
には、前述の動力取り出し部（ピニオン12）が設けられ
る。モーター及びギヤ機構を含むムーブメント全体は、
例えば腕時計などに採用されるような時計ムーブメント
であることが好ましい。この場合、ホイール54は秒ホイ
ールとして公知のものであり、ホイール57は時間ホイー
ルとして公知のものである。特殊な用途では、出力ピニ
オン12が時針と置換される。
り、この図には、板45に固定したムーブメント44を含む
駆動機構43が詳細に示されている。上記板45はポンプモ
ジユール３に固定されている。これらの要素の全ては、
第１図に概略的に示したハウジング41内に位置してい
る。ムーブメント44はステツプモーター46を含んでい
る。モーター46は腕時計などに使用される形式であり、
その原理は、例えば米国特許US−Ａ−2 909 685に記載
されたものであることが好ましい。第４図に示す如く、
モーター46は巻線47とコア48とステータ49とを含み、ス
テータ49が円形開口50で分離された２個の極を形成し、
その開口50内で、直径方向に磁化されたローター51が移
動する。ローター軸上にはギヤ機構を駆動するピニオン
52が設けてある。そのギヤ機構は、互いに連結する複数
のギヤ要素を含んでおり、それらの要素は、配列順に符
号53、54、55、56、57で示してある。ギヤ要素57の軸上
には、前述の動力取り出し部（ピニオン12）が設けられ
る。モーター及びギヤ機構を含むムーブメント全体は、
例えば腕時計などに採用されるような時計ムーブメント
であることが好ましい。この場合、ホイール54は秒ホイ
ールとして公知のものであり、ホイール57は時間ホイー
ルとして公知のものである。特殊な用途では、出力ピニ
オン12が時針と置換される。
更に第４図に示す如く、モーター46は制御回路を備え
たブロツクICで作動させられる。その回路自体は、時間
ベースＱにより供給される信号を受ける周波数デバイダ
ーにより命令される。時間ベースは、その安定性に優れ
ていることで知られているクオーツ発信器であることが
好ましく、それにより、ポンプの吐出量を一定にでき
る。ブロツクICは、一般に、単一ブロツク集積回路で形
成される。必要なエネルギーは、スイツチＩによりシス
テムに接続する電池Ｂから供給される。モーターの動作
についての制御システムも、腕時計において長期間にわ
たつて採用されている技術から公知のものである。例え
ばその一例が米国特許US−Ａ−3 742 697に記載されて
いる。
たブロツクICで作動させられる。その回路自体は、時間
ベースＱにより供給される信号を受ける周波数デバイダ
ーにより命令される。時間ベースは、その安定性に優れ
ていることで知られているクオーツ発信器であることが
好ましく、それにより、ポンプの吐出量を一定にでき
る。ブロツクICは、一般に、単一ブロツク集積回路で形
成される。必要なエネルギーは、スイツチＩによりシス
テムに接続する電池Ｂから供給される。モーターの動作
についての制御システムも、腕時計において長期間にわ
たつて採用されている技術から公知のものである。例え
ばその一例が米国特許US−Ａ−3 742 697に記載されて
いる。
更に第４図に示す如く、ムーブメント44からは、通常
は符号60、61、62で示す場所に設けられる電池やクオー
ツ、集積回路が取り除かれている。一例である実施例で
は、それらの要素をムーブメントの外側に配置すること
が好ましい。
は符号60、61、62で示す場所に設けられる電池やクオー
ツ、集積回路が取り除かれている。一例である実施例で
は、それらの要素をムーブメントの外側に配置すること
が好ましい。
次に本発明の実際の実施例を説明する。ステツプモー
ターは、約105Hzの周波数で正確に作動するものを選択
する。32,768Hzに調節された標準的な時計クオーツを基
にして、６個の２分割回路により周波数を分割して512H
zの周波数にし、それを更に５分割回路で１回分割する
ことにより、102.4Hzのモーター作動周波数が得られ
る。選択したモーターは２極単相モーターであるので、
その軸は１回転毎に２ステツプ作動し、１秒当り51.2回
転の速度で回転することになる。ピニオン52を設けたモ
ーターの軸とギヤ11を設けたポンプの軸との間には1:12
9,600の減速部が設けてあり、これにより、ギヤ11の回
転速度を42分11秒で１回転にできる。この回転速度で
は、同じ時間間隔において、70mm3の平均吐出量が測定
されている。無論、図面では実施例の一例が記載されて
いるだけであり、吐出量は、クオーツ周波数やデバイダ
ーステージの数、ギヤ機構の減速比、ならびに、使用す
るモーターの形式によつて変更することができる。
ターは、約105Hzの周波数で正確に作動するものを選択
する。32,768Hzに調節された標準的な時計クオーツを基
にして、６個の２分割回路により周波数を分割して512H
zの周波数にし、それを更に５分割回路で１回分割する
ことにより、102.4Hzのモーター作動周波数が得られ
る。選択したモーターは２極単相モーターであるので、
その軸は１回転毎に２ステツプ作動し、１秒当り51.2回
転の速度で回転することになる。ピニオン52を設けたモ
ーターの軸とギヤ11を設けたポンプの軸との間には1:12
9,600の減速部が設けてあり、これにより、ギヤ11の回
転速度を42分11秒で１回転にできる。この回転速度で
は、同じ時間間隔において、70mm3の平均吐出量が測定
されている。無論、図面では実施例の一例が記載されて
いるだけであり、吐出量は、クオーツ周波数やデバイダ
ーステージの数、ギヤ機構の減速比、ならびに、使用す
るモーターの形式によつて変更することができる。
本発明によるぜん動ポンプは、寸法が非常に小さいと
いうことが主な特徴となつており、そのために、第５図
に示すように人体に直接装着することができる。図示の
例では、ポンプ１は人体の腹部上に置かれており、接着
剤63でそこに取り付けてある。ポンプの出口14はチユー
ブ65により皮下注射針64に接続されている。ポンプの入
口13は、チユーブ66により、薬剤を入れたリザーバー67
に接続されている。リザーバーは腋の下に置かれてお
り、別の接着剤68で人体に取り付けてある。
いうことが主な特徴となつており、そのために、第５図
に示すように人体に直接装着することができる。図示の
例では、ポンプ１は人体の腹部上に置かれており、接着
剤63でそこに取り付けてある。ポンプの出口14はチユー
ブ65により皮下注射針64に接続されている。ポンプの入
口13は、チユーブ66により、薬剤を入れたリザーバー67
に接続されている。リザーバーは腋の下に置かれてお
り、別の接着剤68で人体に取り付けてある。
以上から明らかなように、本発明によるポンプは少量
の液体を吐出し、このことは、小形化を図るための条件
である。従つて、１日に何回かにわたつて強力な吐出を
必要とする糖尿病の治療には使用されず、それ以外の病
気を治療するために使用される。基本的には、時間経過
に応じて吐出量を変えるようにはなつていないが、必要
な場合、組み込み形のスイツチを利用して、ある期間に
わたつて吐出を中断させることもできる。ポンプの性能
が制限される場合でも、その小ささ及び自律性について
価値が認められる様々な用途に採用できる。又、安価な
構成要素だけで構成されており、特にモーターモジユー
ルで形成される部分については大量生産が可能であるの
で、価格が非常に安いということも利点となる。従つ
て、ポンプは使い捨てにできる。
の液体を吐出し、このことは、小形化を図るための条件
である。従つて、１日に何回かにわたつて強力な吐出を
必要とする糖尿病の治療には使用されず、それ以外の病
気を治療するために使用される。基本的には、時間経過
に応じて吐出量を変えるようにはなつていないが、必要
な場合、組み込み形のスイツチを利用して、ある期間に
わたつて吐出を中断させることもできる。ポンプの性能
が制限される場合でも、その小ささ及び自律性について
価値が認められる様々な用途に採用できる。又、安価な
構成要素だけで構成されており、特にモーターモジユー
ルで形成される部分については大量生産が可能であるの
で、価格が非常に安いということも利点となる。従つ
て、ポンプは使い捨てにできる。
更に、ポンプが２個の分離可能なモジユールで形成さ
れることも重要である。実際には、使用前にポンプを殺
菌することが必要であり、そのような殺菌は、ガンマー
光線で行えることが知られている。ポンプモジユールは
電子要素を全く備えておらず、ほぼ大部分がプラスチツ
ク材料で形成されているので、そのような形式の殺菌処
理に充分に適している。一方、モーターモジユール（モ
ーターや集積回路など）はそのような処理に耐えること
ができない。更に、モジユールが分離可能であれば、単
一のポンプモジユールについて複数の異なるモーターモ
ジユールを使用でき、特に、注入する液体量に対応させ
て動力取り出し部の回転速度を変えた複数のモーターモ
ジユールを採用することができる。
れることも重要である。実際には、使用前にポンプを殺
菌することが必要であり、そのような殺菌は、ガンマー
光線で行えることが知られている。ポンプモジユールは
電子要素を全く備えておらず、ほぼ大部分がプラスチツ
ク材料で形成されているので、そのような形式の殺菌処
理に充分に適している。一方、モーターモジユール（モ
ーターや集積回路など）はそのような処理に耐えること
ができない。更に、モジユールが分離可能であれば、単
一のポンプモジユールについて複数の異なるモーターモ
ジユールを使用でき、特に、注入する液体量に対応させ
て動力取り出し部の回転速度を変えた複数のモーターモ
ジユールを採用することができる。
先に説明したように、本発明のポンプは一般に吐出量
が非常に小さく、又、ギヤ11の回転速度が低いので、ポ
ンプのプライミングが不可能である。その動作を可能に
するために、ギヤ11は複数の孔70（第１図及び第３図参
照）を含んでおり、モーターモジユールをポンプモジユ
ールに連結する前に、作業員がそれらの孔70を操作でき
るようになつている。例えばボールペンなどの尖端を利
用して、作業員はポンプのプライミングを行えるだけの
速度でギヤ11を回転させることができる。
が非常に小さく、又、ギヤ11の回転速度が低いので、ポ
ンプのプライミングが不可能である。その動作を可能に
するために、ギヤ11は複数の孔70（第１図及び第３図参
照）を含んでおり、モーターモジユールをポンプモジユ
ールに連結する前に、作業員がそれらの孔70を操作でき
るようになつている。例えばボールペンなどの尖端を利
用して、作業員はポンプのプライミングを行えるだけの
速度でギヤ11を回転させることができる。
更に、ポンプ全体を包む被覆手段を利用することによ
り、ほこりや人体の自然の分泌物及び水に対してポンプ
を密封できる。但し、被覆する代わりに、適当な構造及
びシールを利用して、カバー９に対するポンプボデイ８
の密封化、及び、モーターモジユール３に対するポンプ
モジユール２の密封化を確実に行える。この場合、入口
13及び出口14や、スイツチＩを設ける領域42、ならび
に、全ての貫通孔（ねじ孔など）等の全ての開口を同様
に密封できる。
り、ほこりや人体の自然の分泌物及び水に対してポンプ
を密封できる。但し、被覆する代わりに、適当な構造及
びシールを利用して、カバー９に対するポンプボデイ８
の密封化、及び、モーターモジユール３に対するポンプ
モジユール２の密封化を確実に行える。この場合、入口
13及び出口14や、スイツチＩを設ける領域42、ならび
に、全ての貫通孔（ねじ孔など）等の全ての開口を同様
に密封できる。
先に説明したように、少なくともポンプモジユールは
プラスチツク材料で形成する。一般には、両方のモジユ
ールについて、人体の自然の分泌物に晒されても影響を
受けないような材料を選択する。
プラスチツク材料で形成する。一般には、両方のモジユ
ールについて、人体の自然の分泌物に晒されても影響を
受けないような材料を選択する。
第１図は本発明によるポンプの斜視図であつて、ポンプ
モジユールを図面の底部に示し、それに対して分離され
たモーターモジユールを上部に示す図、第２図はポンプ
モジユールの平面図であつて、カバーとその他のいくつ
かの部品を図面を分かりやすくするために取り除いた状
態で示す図、第３図は本発明によるポンプの断面図であ
つて、ポンプモジユールを第２図のIII−III断面で示す
図、第４図はポンプのモーターモジユールの平面部分
図、第５図は本発明による小形ぜん動ポンプを人体に装
着した状態を示す図である。 １……ぜん動ポンプ、２……ポンプモジユール、３……
モーターモジユール、11……ギヤ、12……ピニオン、13
……入口、14……出口、14……軸、15……ローラー、16
……第１の柔軟なパイプ、17……第１のバツキング、18
……ローラー、19……第２の柔軟なパイプ、20……第２
のバツキング、43……駆動機構、44……ムーブメント、
46……ステツプモーター、80……ローター。
モジユールを図面の底部に示し、それに対して分離され
たモーターモジユールを上部に示す図、第２図はポンプ
モジユールの平面図であつて、カバーとその他のいくつ
かの部品を図面を分かりやすくするために取り除いた状
態で示す図、第３図は本発明によるポンプの断面図であ
つて、ポンプモジユールを第２図のIII−III断面で示す
図、第４図はポンプのモーターモジユールの平面部分
図、第５図は本発明による小形ぜん動ポンプを人体に装
着した状態を示す図である。 １……ぜん動ポンプ、２……ポンプモジユール、３……
モーターモジユール、11……ギヤ、12……ピニオン、13
……入口、14……出口、14……軸、15……ローラー、16
……第１の柔軟なパイプ、17……第１のバツキング、18
……ローラー、19……第２の柔軟なパイプ、20……第２
のバツキング、43……駆動機構、44……ムーブメント、
46……ステツプモーター、80……ローター。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−234874（ＪＰ，Ａ) 特表 昭61−500471（ＪＰ，Ａ) 特表 昭59−501449（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61M 5/142 F04C 5/00 341
Claims (1)
- 【請求項１】水性薬剤などの低速かつ連続的注入用に人
体への装着に適する小型ぜん動ポンプ装置であって、 ポンプを備え、このポンプのローターは軸に取り付けら
れており、上記ローターには上記軸の周囲に均等に分散
された状態で複数のローラーが配置され、上記ローラー
が少なくとも１個の柔軟なチューブに沿って転動しなが
ら回転運動を行い、それにより、上記チューブを所定長
さの円弧範囲にわたって囲んでいる少なくとも１個のバ
ッキングに対して、上記チューブは押し付けられて、上
記薬剤の吸い込みおよび放出を行うことができ、上記軸
には連結要素が設けてあり、 動力取りだし部を設けた出力ギヤ機構と、この出力ギヤ
機構を駆動するステップモータと、周波数デバイダーを
併設した時間ベースからの作動パルスをモータに与える
制御回路と、電池とを備えており、 上記連結要素が設けられている上記ポンプはポンプモジ
ュールとして、上記ステップモータと，上記動力取りだ
し部を設けた出力ギヤ機構と，上記制御回路と，上記電
池とはモータモジュールとして、それぞれ構成され、且
つ、上記ポンプモジュールと上記モータモジュールとは
互いに組み立ておよび分解を行えるようになっており、 上記連結要素はギアであり、上記動力取り出し部はピニ
オンであって、ていることを特徴とする小型ぜん動ポン
プ装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR898904044A FR2644853B1 (fr) | 1989-03-24 | 1989-03-24 | Pompe peristaltique miniature |
| FR8904044 | 1989-03-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02280763A JPH02280763A (ja) | 1990-11-16 |
| JP3177742B2 true JP3177742B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=9380135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06989790A Expired - Fee Related JP3177742B2 (ja) | 1989-03-24 | 1990-03-22 | 小型ぜん動ポンプ装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5083908A (ja) |
| EP (1) | EP0388787B1 (ja) |
| JP (1) | JP3177742B2 (ja) |
| CA (1) | CA2012894C (ja) |
| DE (1) | DE69000471T2 (ja) |
| FR (1) | FR2644853B1 (ja) |
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| US8491286B2 (en) | 2008-12-05 | 2013-07-23 | Seiko Epson Corporation | Tube unit, control unit, and micropump |
| US8491283B2 (en) | 2008-08-20 | 2013-07-23 | Seiko Epson Corporation | Micropump |
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| JPH0531188A (ja) * | 1991-07-31 | 1993-02-09 | Atom Kk | 医療用液体ポンプ |
| CH689443A5 (fr) * | 1992-09-16 | 1999-04-30 | Debiotech Sa | Ensemble constituant une pompe à usage médical. |
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