JPH04500760A - 注入ポンプとその駆動システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ゛　ボン　の　シス１人 「発明の分野」 本発明は、薬剤や他の流体を計量された量だけ供給するポンプの改良に関する。

「発明の背景」 相互参照によってここで内容が開示されている当方の同時係属特許出１！１ＡＵ −Ａ４２０１９／８５　（クランクシラー等の米国特許第４．７４１゜７３２号 ）において、歯付き駆動ベルトによって係合された駆動ヘッドに駆動力を伝達す る駆動ホイール上の弾性駆動リングに係合するように直流歯車モータの出力軸上 の駆動ホイールを付勢した駆動システムを備えた薬剤注入ポンプについて、当方 は記載した。

記載された駆動システムは、上記出願で述べられた薬剤注入制御システムの作動 を実現するために設計された実験ポンプに使用できるものであるが、その後その 駆動システムを検討すると、市販に供するには不適当とする成る欠点が在ること が判明した。

特に、注入器の変形や、支持構造体の撓みや、駆動ベルトの弾性や、駆動システ ムの弛み等によって引き起される反動によって駆動モータを逆転させる傾向がこ の駆動システムに在ることが判った。たとえ、そのような反動をコントローラで うまく監視して注入器のプランジャの実際の位置を調整できたとしても、ポンプ 速度やプランジャ位置を直接算出する方が最も良いことには変りない、更に、反 動無しにより低い駆動速度や広い速度範囲を達成することは、上述した駆動シス テムを使用しては実質的に不可能であることが判った。

注入器から薬剤を供給するのに確動的な駆動システムが提案されているが、例え ば米国特許第４，４０７，６５９号を例にとると、このシステムは、注入器アク チュエータを素早く正確に位置付けできるようにするために都合良く駆動手段を 分離できないとか、高い供給速度と組合せては低い供給速度を達成できないと云 った幾つかの不都合の在るものである。上記参照した同時係属特許出願で説明さ れたように、薬剤注入制御システムは、注入の後期に於ける非常に遅い速度と共 にＭ御供給時の初期に於いて非常に早い供給速度をしばしば必要とする。これら 従来技術の駆動システムはそのような供給方式を達成させてはくれそうにもない 。

注入器から薬剤を供給する上で制御を受ける広範囲な注入ポンプが現在利用可能 であり、医療分野で幾つかの目的のために広く使用されている。これらポンプの 幾つかは、一つ又は複数の標準的な注入器寸法（＾ｔｏｗ　２３５やＴｅｒｕｆ ｕｓｉｏｎ　５ＴＣ−５２１）を「受は入れるＪと云った限定された能力を有す るだけである。他のポンプには、成る範囲の異ったｍｓ注入器（ＦＩｅｄｆｕｓ ｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｗｒｓ−型式１式％） を受け入れる高度にプログラム制御可能なものがある。しかし、非標準的な注入 器がそのポンプに取付られたり、非標準的な注入器からの流体の供給がそれに基 づいて正確に制御されるようにするその注入器に関するデータをオペレータが入 力できても、現在利用可能ないずれのプログラム制御可能な注入ポンプもそれら を受入れることができない、そのような事ができないと、非標準的な注入器が使 用される場合に不正確な供給を行う危険性がある。

プログラム制御される標準的な注入器の一つが実際に挿入されていたと仮定して 非標準的な注入器が挿入されると上記ポンプのうち少なくても幾つかのものは一 応作動するでしょう、この種の作動に伴う危険性については、明白である。

「発明の要約と目的」 本発明の第１目的は、上記欠点を少なくても部分的に克服する薬剤注入ポンプ用 の改良された駆動システムを提供するにある。

本発明の第２目的は、非標準的な注入器の使用に関連した難点を減少させるよう にした注入器からの流体供給に使用され、供給が制御されるポンプを提供するに ある。

第１目的に関連して、本発明は、駆動モータと、該モータの出力軸に取付られた ウオーム歯車と、該ウオーム歯車と噛合し且つ出力減速歯車を駆動するように構 成されたウオームホイールと、上記出力歯車に関連した駆動部材に対して駆動力 を分離するために上記出力歯車に関連したクラッチ手段とから構成され、上記駆 動部材が注入ポンプを作動させるようにした注入ポンプ用駆動システムを提供す るものである。

好適な実施例において、上記ウオームホイールには、上記出力減速歯車が噛合す るスプラインハブ又はビニオンが好適に設けられており、上記クラッチ手段は上 記出力歯車と上記駆動部材との間に介設されており、またクラッチ作動手段が上 記フレームとクラッチ手段との間に配置されると共に該クラッチが分離されると 上記スプラインハブに沿って下方向に上記出力歯車を移動させるように構成され ている。

クラッチ手段は、好ましくは上記出力歯車に加えられる力が所定値を越すと自動 的に分離するようになっているスプリング付勢された輪止め（ｓｐｒａｇ）クラ ッチとなっている。

本発明の特に好適な形では、駆動モータとウオームホイールとは、調節や修理や 取替を容易に行うために１ユニツトとして上記フレームから容易に取外される別 のフレーム部材によって支持されている。

減速を伴ったまた駆動分離クラッチを備えた駆動方式が、依然許容可能な寸法を 維持しつつも広範囲な駆動速度を提供する能力を有した特にコンパクトな構成で 達成されることが上記より容易に察知されるであろう。

第２目的に関連して、本発明は、注入器本体を収容し且つ配置する手段と、該収 容配置手段によって保持された注入器のプランジャに係合する注入器アクチュエ ータ手段と、該注入器アクチュエータ手段の位置を表わす電気信号を発生する手 段と、流体を供給するように注入器内にプランジ中を移動するべく上記アクチュ エータ手段に連結されたもので且つこの駆動手段と上記アクチュエータ手段の位 置に関する上記電気信号を発生する上記手段との間に永久的に維持された連結手 段を有した駆動手段と、上記収容配置手段によって保持された場合に注入器本体 に接触する可動アームと、注入器の直径を表わす信号を提供するために上記注入 器本体と該アームが係合するように移動中に電気信号を発生する手段と、一つ又 は複数の注入器に関する直径データを保持するプログラム可能な手段と、直径に 関する電気信号の値がプログラムされた値かどうかを決定し且つその決定に対応 した信号を創り出す論理手段と、必要な容積の満杯の注入器のプランジャとアク チュエータ手段が係合するに先立って、必要な容積の完全に消費された注入器の プランジャと係合するようにアクチュエータ手段が移動することによって上記ポ ンプ制御手段にデータの入力を許容するべく負の決定を表わす上記信号に応答す る手段と、所望の注入器のその情報と公知の容積とから、注入器内に収容された 流体の供給を所定の供給速度で制御する制御手段によって使用中の記憶手段に記 憶される吐出供給率を算出する手段とから成るもので本体及びプランジャを備え た注入器から制御された量の流体を供給するポンプを提供するものである。

たとえ作動が進行中でもいかなる注入器に対しても流体の供給を制御するための 素早（ポンプの較正をオペレータが行うことができることが上記より容易に察知 されるであろう、このことは、成る薬剤は非常に短時間で、例えば２分で患者が 意識を取り戻せるようにする故に麻酔薬の注入の場合には重要である。

「図面の簡単な説明」 本発明の好適な一実施例を添付図面を参照にして説明する。

第１図は、本発明を具体化したポンプの斜視図；第２図は、該ポンプの制御シス テムの概略ブロック線図；第３図は、第１図における公称線３−３に沿った第１ 図のポンプの破断図解縦断面図； 第４図は、第３図における＆１１４−４に沿った破断平面図；第５図は、第４図 における線５−５に沿った縦断端面図である。

「好適な実施例の説明」 まず図面のうち第１図を参照にすると、本発明を具体化する注入ポンプは、本発 明を具体化した駆動システムを内部に配置したケーシング１から構成されている ことがわかるであろう、このケーシング１は、注入器Ｓ（第３図）の本体を配置 する溝３を中央に設は且つ注入器のフランジを収容して配置する切欠４とを有し た注入器受は台２を備えている。注入器Ｓは、受は台２から上方に伸びたハウジ ング６内に旋回可能に設けられたスプリング付勢された注入器クランプアーム５ によって溝３の所定位置に保持されることになる。注入器のアクチェエータ７は 、ケーシングｌによって支持された一対の真白ロッド８に沿って摺動移動するよ うに搭載されており、又ケーシング１内に配置された駆動機構によって駆動され るようになっている。この駆動機構については、ポンプの中央制御システム（第 ２図）によって制御された状態で注入器内の流体を投与されるようにする注入器 Ｓのプランジ中への保合等については、より詳細に下に述べる。アクチュエータ ７は、近接マイクロスイッチ９とクラッチ解放ボタンｌＯとを担持している。こ の近接スイッチ９は、ポンプのコントローラにプランジ中との接触が行われたこ とを感知させるために、注入器のプランジ中にアクチェエータ７が最初に係合す るのを検出するものである。クラッチ解放ボタン１０は、アクチュエータが更に 下記する目的のためにその作動限界位置の間を自由に移動されるようにするため に駆動モータを駆動システムから分離する働きをする。

注入ポンプケーシング１は、通常の配列の数字キーと、登録キーと、クリアキー と、停止キーとを含むキーバンド１１を備えている。更に他の数個のキー１２も 正面パネル上に設けられている。

即ち： バッテリーテスト−バッテリーの充電状態を確認されるようにするもので、関連 したＬＥＤ　（発行ダイオード）がもし充電中であればそれを表示する。

アラーム−アラームがキャンセルされるようにするもので、関連したＬＥＤはア ラームがトリップ状態にある時に点滅するようになっている。

運転−ポンプの運転が開始されるようにするもので、関連したしＥＤは運転ボタ ンが押されると点灯するようになっている。

全量投与−制御プログラムをオーバーライドしながら手動注入にほぼ等しい速度 で注入しながら全量投与注入を行うもので、全量投与キーが押されると再度ＬＥ Ｄが点灯するようになっている。

停止−ポンプを停止させる。

補助−相互作用の補助プログラムを作動させる。

イエス−人力に対して正の応答を行う。

ノー−人力に対して負の応答を行う。

下記の状態でオペレータへの情報をアルファベントと数字のメツセージで表示で きる液晶ダイオード（Ｌ　ＣＤ）の表示パネル１３も設けられている。

図面のうち第２図を参照にすると、ポンプコントローラ回路のブロック線図が示 されている。中央マイクロプロセッサ２０は、代表的なものとしてＺ８０型が使 われており、イーピーロム２１（ＥＦＲＯＭ）と、ラム（ＲＡＭ）　２２と、イ ーイーピーロム（ＥＦＲＯＭ）　２３と、キーバッド１１と、クランプアーム電 位差計２４及び注入器アクチュエータ位置電位差計２５とによって多重チャンネ ル２６及びアナログ−デジタル変換器２７を経て制御されるようになっている。

この制御マイクロプロセッサ２０は、次に駆動ステップモータ２８の運転をステ ップ駆動回路２９を介して制復し、又液晶ダイオード表示器１３やアラームブザ ー３０を制御し、次いでプリンター（不図示）をニーアート（υＡＲＴ）３１を 経て制御するようになっている。ステップ駆動回路２９は、充電可能なバッテリ ーからステップ駆動器に対して調整された５ｖのレールと８ｖのレールを提供す る電力供給源３２によって電気が供給される。

イーピーロム２１は、ポンプコントローラが作動する可変のプログラム化された 情報、即ち、注入される各種の薬剤に関する一連の薬剤注入形態を含んだ情報を 収容している。これに関連して薬剤の注入形態及びその派生方法が充分に述べら れている、上で参照した同時継続特許出願を参照する。更に本出願は注入ポンプ の駆動システムと基本的な制御システムに第１義的に関連しているので、その形 態についての説明は行わない、ラム２２は、イーピーロム２３が固定されたプロ グラムデータを有している量制御マイクロプロセッサ２０の作動メモリーを形成 しており、所定の容積の注入器Ｓが受け台２に装荷されるとクランプアーム５の 位置に関したデータを記憶できるようになっている。

制御マイクロプロセッサ２０は、更にクラッチの手動分離やマイクロスイッチ９ と注入器Ｓのプランジ中との間の接触や注入を妨害する閉塞の発生によって引起 こされるクラッチの不意の分離を検出する各種マイクロスイッチから、電気信号 を受信するようになっている。

さて添付図面のうち第３図から第５図を参照にすると注入器クランプアーム５は 、このクランプアーム５がポンプの制御システムを作動させるためにその休止又 は最下位置から移動されるとオン／オフ型マイクロスイッチ４２を作動させるよ うに配置されたノツチ付カム４１を支持した回転可能に搭載された軸４０により 担持された支持体３９から伸びている。この支持体は、受は台２によって担持さ れた注入器と係合してクランプアーム５を保持する付勢力を提供するスプリング 付勢のレバー（図示されていない）に当止しているカムの形をしている。このカ ム支持体３９は、クランプアーム５が最も高い位置に持上げられると中心越る位 置になるように配列されている。このことにより、注入器を受け台２に装荷でき るようにするためにクランプアーム５をその最も高い点にオペレータが位置決め できるようになっている。

軸４０は、更に電位差計２４の軸４５によって担持されたビニオン４４と噛合し た歯車ホイ・−ル４３を担持している。このように、クランプアーム５の約３５ 度に及ぶ全角度運動は、通常約４＝１又は５：１の歯車４３とビニオン４４の歯 車比によって増幅される。かくして、クランプアーム５の位置の非常に小さな変 動は、多重チャンネル２６に送られる電圧信号の変化を生じさせる電位差計２４ の抵抗の容易に識別できる変化を生じさせる。

軸４５は、更に一端をケーシング６に止着し且つ他端を該軸４５に止着したヘア スプリング又は時計スプリング４６を担持している。このスプリングは、電位差 計２４に伝達される両歯車４３．４４間の背隙の影響を防ぐために所望の方向に ビニオン４４を付勢している。

クランプアーム５の形状は、注入器受は台２上の１０〜５０ｇ／の範囲の大部分 の注入器において、注入器の直径と電位差計２４の抵抗との間にほぼ直線関係が 存在するように選択されている。

このように、クランプアーム５の位置は、注入器の直径についての表示を制御コ ンピュータ２０に提供する電圧信号を発生することができるようになっている。

本実施例において、１０．２０．３０及び５０−のような４個の選択された注入 器寸法に対応したクランプアーム電位差計の電圧又は「直径ｊの情報が、販売前 、販売中又は販売後のいずれにおいてもイーイービーロム２３に記憶される。か くして、選択された注入器が受け台２に装荷されまたクランプアーム５が注入器 本体と係合するように下げられると、直径電圧信号が電位差計２４によって発生 され且つ多重チャンネル２６及びアナログ−デジタル変換器２７を介して中央制 御ｎマイクロプロセッサ２０に伝達される。この直径の信号は、通常ルックアッ プの形を成すイーイーピーロム２３に含まれたプログラム化された直径情報と比 較される。もしこの直径信号が±２．５％のような妥当な許容値内の標準直径の 一つに対応していれば、コントローラ２０は、表示された容積が挿入されている 注入器の正しい容積であれば、オペＩ／−夕がイエスボタンを押すことによって 確認できるようにその注入器の対応容積が液晶ダイオード表示器１３上に表示さ れるようにする。一度確認がオペレータによって登録されると、ポンプは、上で 参照した同時係属出願で述べられている一般的な状態で選択された注入速度形態 に応じて作動する準備が完了する。

事前にポンプが較正されていない（以下、「非標準的なｊとする）注入器が注入 器受は台２に挿入された場合、電位差計２４によって発生された直径信号はプロ グラムに組込まれた直径のいずれにも対応したいし、コントローラはこの非標準 的な注入器を使用した運転ができるようにするために手操作でプログラムが組込 まれ又は較正されなければならない。非標準的な注入器を受け入れるためにコン トローラにプログラムを与える方式を述べる以前に、図面中の第３図〜第５図を 参照にして本発明を具体化する駆動システムについて更に述べるのが適当であろ う。

本駆動システムはカバー１を支持するフレーム５２に取付られた水平部分５１を 有した垂直な支持板５０上に水平に搭載されたステップモータ２８から構成され ている。本実施例において、ステップモータ２８は、本目的に対して特に適して おり又他のステップモータより運転で優れているとされているニスカップ（ＥＳ ＣＡＰ）ステップモータＰ３１０となっている。駆動システムを高精度で急速に 位置決めができ、従って注入ポンプの高精度で早い運転が出来るため、ステップ モ〜・・夕、特に上記ステップモータの使用が特に好ましいのであるが、許容可 能な結果を得るために他の形のモータも使用されることは容易に察知されるはず である。

ウオーム歯車５３は、ステップモータ２８の出力軸に固定され又プレート部分５ １に取付られた支承板５４によって支持されている。ウオーム歯車５３は、スプ ラインハブ又はビニオン５６を有したウオームホイール５５と噛合しており、こ れらウオームホイール５５とビニオン５６はフレーム５２に搭載された軸受５７ と、板５０に取付られ上に横たわった支持体５９に搭載された軸受５８に支持さ れている。

支持板５０とフレーム部分５２は、好適な実施例に於いて、モータ５０、ウオー ム歯車５３及びウオームホイール５５が１ユニツトとして分離されるようにして 容易に調節や修理や取替ができるようにするために取久し可能なユニットとして 形成されている。

出力減速歯車６０は、スプラインハブ５６と噛合しており又輸止めクラッチ６２ を介して駆動ヘッド６１に駆動するように取付られている。この輪止めクラッチ ６２は、公知の構造となっており、正常時圧縮スプリング６５によって相互に係 合した状態に保持された係合歯付き部材６３．６４を有している。圧縮スプリン グ６５によって加えられる付勢力は、バンキングワッシャ６６によって調節可能 にな、っており、望ましくない過剰圧力が注入器Ｓの注入ラインに生ずるとクラ ッチ６２が自動的に分離する負荷を変られるようになっている。

駆動ヘッド６１は、フレーム５２によって又該駆動へラド６Ｉの最上端を支持す る軸受６８を担持した号ドルフレーム６７によって支持されている。

輸止めクラッチ６２は、フレーム５２とクラフチ部材６３．６４を取り囲んだ駆 動スリーブ７０との間に配置されたレバーアーム６５によってスプリング６５の 作用に対抗して最下位置の歯付き部材６４を移動させることによって手によって も解放できるようになっている。レバー６９は、注入器アクチュエータフによっ て担持されたクラッチ解放ボタンエ０の作動によって旋回される枢支された棒７ ２にリンク７１を介して連結されている。クラッチの解放を行う機構は、ただ１ つの管がクラフチ解放運動を伝えるために使われているだけとはいえ、上で参照 にした同時継続出願で基本的に述べられているようなものである。

ボタン１０は、案内ロフト８を取囲んだチューブ８９の１つに連結された半径方 向のアーム９０に係合するように配置されている。その同時継続出願において、 より詳細に述べられているように、チューブ８９はアクチュエータフの内部で（ 及びスライダー８の内部で）回転できるようになうなおり、チューブ８９が手で ボタン１０を押すことによって引き起こされるアーム９０の運動に応答して回転 すると枢支された棒７０に係合するように配置された駆動解放カム９０を担持し ている。

マイクロスイッチ７３は、輸止めクラッチ６２が部分的に又は完全に分離される といつでも電気信号を発生させるようにフレーム５２と出力歯車６０の最上面と の間に配置されている。マイクロスイッチ７３は、本実施例においては出力歯車 ６０に搭載されているが、それを輪止めクラッチ６２の内部により都合良く配置 することができる。更にクラッチ解放ボタンｌＯの操作によって引き起こされた クラッチ分離と閉塞が生じた場合に起こり得るクラッチの過負荷について引き起 こされるクラッチ分離とを識別するためにクラッチの解放が生ずる前にクラッチ 解放機構の作動を検出するように枢支された棒７２に隣接して更に別なマイクロ スイッチ７３ａが配置されている。マイクロプロセッサ２０へのこれら異った入 力は、「手動オーバーライドＪと「閉塞センサーｊとラベル付けされる。「ヘッ ド係合ｊとラベル付けされた入力は、マイクロスイッチ４９によって発生された 信号を入力する。

駆動ヘッド６１は、フレーム５２の対向端に回転するように搭載され且つ駆動ヘ ンドロ１に１！領した更に別な駆動ヘッド８４に係合した歯付き駆動ベルト８３ によって駆動係合された中央歯付き部分８２を有している。駆動ヘッド８４の軸 は、いつも駆動ベルト８３の位置を正確に監視する電位差計８５に連結されてい る。

駆動ベルト８３は、一対のチューブ８９によって注入器アクチェニータフに連結 されたスライダー８８に順次取付けられた連結板８７を有したベルトクランプ８ ６によって注入器アクチュエータ７に永久的に連結されている。これらの組立体 は、ケーシングｌと注入耳受は台２によって担持された案内ロフト８に摺動可能 に搭載されている。このように永久的な駆動連結が駆動ベルト８３と注入器アク チュエータ７との間で行われている。この駆動連結は、クラッチ解放ボタン１０ による輪止めクラフチ６２の解放に無関係に維持されている。かくして電位差計 ２５によって発生された電圧信号が多重チャンネル２６及びアナログ−デジタル 変換器２７を介してマイクロプロセッサ２０に送られるので、注入器アクチュエ ータフの位置は、中央制御コンピュータ２０によって常に知ることができる。こ れによって注入器アクチュエータフの位置と成る特定の時間中にそれが移動した 距離とはマイクロプロセッサ２０によって決定される。

永久的な駆動連結が駆動ベルト８３と注入器アクチェエータ７との間において維 持されているので駆動クラッチ６２がボタンＩＯを押すことによって分離され、 且つ注入器アクチュエータ７がその案内ロフト８９に沿って自由に移動されて非 標準的な注入器と作動するように手動注入を行ったり、コントローラにプログラ ムを与えたりする場合でも電位差計２５は常に注入器アクチュエータフの位置を 正確に検出することができる。

上で述べた如く、コントローラは、注入耳受は台２に非標準的な注入器が存在し ているので検出して、注入が行われる以前にプログラムが必要である旨液晶ダイ オード表示器１３を介してオペレータに注告する。非Ｗ準的な注入器に対してプ ログラムを組むために必要な容積の空の注入器が、先ず注入耳受は台２に装荷さ れそしてクランプアーム５が降ろされる。注入器アクチェエータ７は、ボタン１ ０によるクラッチの解放後にその案内ロフト８９に沿って摺動される。コントロ ーラは、注入器プランジャとの接触が生じたことを表示するマイクロスイッチ９ の閉鎖が行われるまで注入器アクチュエータ７を移動させる。このようにして所 望の注入器を空にするように要求された注入器アクチュエータフの位置は、電位 差計２５によって表示され、コントローラ２０は、次いで多重チャンネル２６及 びアナログ−デジタル変換器２７を介してこのデータを受信する。空の注入器は 、次いで取り除かれて、注入器アクチェエータ７はその休止位置に戻される。次 に満杯の注入器が受け台２に装荷され、クランプアーム５が降される。

注入器アクチュエータ７は、次いでマイクロスイッチ９が注入器プランジャに接 触するまで手動で又はコントローラの作用の下で進められる。注入が行われる前 の注入器アクチュエータフの始動位置が電位差計２５からコントローラ２０に入 力される。この手順が完了した後に、コントローラは液晶ダイオード表示器１３ で、オペレータが非標準注入器の容積を入力するように要望する。その際、必要 な供給率が、上述した注入器アクチュエータフの各位置に関したデータから導か れた距離計測値によってその容積を割ることによって算出される。コントローラ は、次いで直前にプログラムが組まれた非標準的な注入器を使用して所望の形態 の注入を実施する準備が完了する０本実施例では、ただ４つの較正がルックアッ プテーブルに記憶されるようになっているが、もし更に非標準的な注入器が使用 されることになれば、Ｙの注入器に関連したデータは事前に入力されている「直 径」の一つと代替する。

勿論、現在のところ４つで充分であると７巴われでいても必要ならば注入器の「 直径」を記憶する能力を拡張することもできる。

さて、成る範囲の運転モードに対して液晶ダイオード表示器１３上に表示された 代表的な一連のオペレータへの助言について、上述の実施例をより完全に理解す る補助のために説明する。

注入器クランプアーム５がその休止位置から最初に持上げられると、マイクロス イッチ４２は、コントローラに電力が供給されるようにし、また液晶ダイオード 表示器１３がメツセージ：ｒ充填された注入器を装荷してクランプを降ろしなさ いｊを表示する。

もし注入器が「標準的なＪ注大器、即ち、事前に較正されており且つイーイーピ ーロム２３内に収容されたルックアンプテーブルに在るｒ直径Ｊ値を有するもの で、流体を５０−含んだ６０ｄ注入器と仮定すると、表示器はメツセージ：ｒ推 定された容積−ｓｏ、ｏｏ　これで正しいですか？　イエス／ノーＪと表示する 。

もしオペレータがその推定された容積に満足し、イエスボタンを押すと、表示器 １３は：「容積−５０，ＯＯＪを登録して、「これは、新しい注入器ですか？　 イエス／ノーｊを表示する。

もし新しい注入が必要であれば、オペレータはイエスボタンを押し、表示器１３ は：「確定されたものか又はプログラムされるものか？Ｊを示す。

もしオペレータが確定を選択すると、表示器１３はキーバッド１１を使用して必 要な速度が入力されるように要請する。もしオペレータがプログラムを選択する と、表示器１３は、上で参照した同時係属出願で述べられているものと同じ態様 で所望の薬剤や患者のデータを入力するようにオペレータに要請する。

上で参照された推定容積値が正しくない場合、次の表示が現れる：「推定された 容積Ｍ１５０．　ＯＯ正しい容積を登録しますか？又は注入器を再較正するため に°クリヤー”を押しなさいｊ。

もしオペレータが正しい容積を登録してそれが５０−の±２．５％以内であれば 、本システムは注入を進行させるでしょう、もし、登録された容積が上２゜５％ を外れていると、またもし、“クリヤー”ボタンが押されると、次の表示が現わ れる：ｒ較較正 −空の注入器を装荷しなさい −駆動ヘッドをかけなさい −登録を押しなさい　−再開始のため“クリヤー”しなさい、Ｊコントローラは 、マイクロスイッチ９が閉じるまで注入器アクチュエータ７をプランジャに向っ て移動させる。電位差計２４からの電圧値は、それに一番近い直径値でルックア ップテーブルのイーイービーロム２３に登録される。ｉｔ位差計２５からの電圧 は、ルックアップテーブルに登録され、表示器１３は次に：「較正：　容積Ｍ１ ００．００ −充填された注入器を装荷せよ 一注大器内の流体の容積を登録せよ 再開始のために“クリア”せよＪ を示す。

コントローラは、電位差計２５からの電圧がイーイービーロム２３に登録される 時にスイッチ９が閉じるまで注入器アクチュエータ７を一杯の注入器のプランジ ャと係合するように移動する。

上で参照された容積と位置のデータから結果ができる「供給率Ｊが算出され、表 示器１３は；「　容積−５０，ＯＯこれは新しい注入器か？ イエス／ノー　− を示す。

オペレータは、次ぎに上述したように手続を進める。

本発明を具体化した注入ポンプは、上述した機能に加えて、更に上で参照にした 同時係属特許出願でより詳細に述べられた機能の各々を実行することもできるこ とも察知されよう、かくして、本発明を具体化した注入ポンプを完全に理解する ために、それら出願に添付の明細書の記述と図面を参照しなければならないや駆 動システムの好適な実施例は、工学的見地から特にコンパクトで簡単な方式で１ ０００　：　１の全体的な減縮比を得るように設計されている。説明した構成で 、注入ポンプは何んら反動又は駆動の確実性の問題無しに０．１ｄ／時から１５ ００−７時の範囲内で流体を供給できるようにしている。比較では、市販可能な 注入ポンプは、同時係属出願でより詳細に述べられている薬剤注入制御システム にとって不充分な０．１ｍ／時から１５０ｍ／時のオーダの供給速度範囲を有し ている。かくして、所定の注入器寸法に対して、本駆動システムは、在来の装置 で達成される速度の１０倍に及ぶ速度で注入器を作動させることができる０本実 施例で使用のために選択された特に好適なステップモータは、３０００　ｒｐｍ に及ぶ速度範囲で適当なトルクが維持されるようにしており、それで上で参照に した高い供給速度を容易に得ることができる。

更に、上でより詳細に述べたウオーム駆動システムは、次のような特定の長所を 提供することが察知される。

１、（上でより詳細に説明したように）負荷を受けて駆動モータが逆転するのを 防ぐと共に、本システムが効果的に自己ロックできるようにする。

２、　ステップ間でステップモータの電源遮断ができるようにし、ステップ間で 該モータを保持する必要を無くして、これにより電力流失を減じる。

３、特にコンパクトな形態で、最少の構成部品で高い減速比を得る。

４、歯付き歯車の連続係合によって静粛な運転を行う。

５、軸でエンコードを行う必要無しに低速度でステップモータの利用ができるよ うにする。

本発明の好適な形では、負荷を多数の歯に分散して摩耗を最少に抑えるので輪止 めクラッチはクラッチ手段として望ましい０輪止めクラッチのスプリング付勢に より、分離力の調節が各種の要請に適合できるようになっている。同様に、スプ ラインハブ又はビニオンの使用によって、輸止めクラッチが適切に配置され且つ 負荷でクラッチの分離ができるようになっている。

好適な実施例を、薬剤注入ポンプとの関連で述べて来たが、注入ポンプと駆動シ ステムは、いずれの方向にも同等にうまく作動し、従ってポンプは、流体を９大 したり吐出したりするために使用されることが容易に察知されよう９例えば、成 る種の血液分析において分析される血液の成る量を速く投入する必要があり、ま た上記実施例に係る駆動システムは、そのような速い吸入が実現されるようにす るものである。更に、このポンプは、薬剤以外の他の流体を圧送するためにも使 用されるものである。

国際調査報告 ＾ＮＮＥＸ　Ｔｏ　ＴＨＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰ ＯＲＴ　０ＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰＰＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、　 ３　ｐＡＵ　４２０１９／８５　ＥＰ　１６４９０４　ＪＰ　６１０２９３６４ 　ＬＩＳ　４７４１７３２ｕｓ　４１９１１８７　ＤＥ　２８０９９９０　ＧＢ 　１５９５９７２　ＩＴ　１０９３８２０

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．駆動モータと、該モータの出力軸に取付られたウォーム歯車と、該ウォーム 歯車と噛合し且つ出力減速歯車を駆動するように構成されたウォームホイールと 、上記出力歯車に関連した駆動部材に対して駆動力を分離するように該出力歯車 に関連したクラッチ手段とから構成され、上記駆動部材が注入ボソプを作動させ るようにしたことを特徴とする注入ポンプ用駆動システム。
2. ２．上記ウォームホイールには、上記出力減速歯車が噛合するスプラインハブ又 はピニオンが設けられており、上記クラッチ手段は上記出力歯車と上記出力部材 との間に介設されており、またクラッチ分離手段は上記フレームと上記クラッチ 手段との間に配置されると共にクラッチが分離されると上記スプラインハブに沿 って下方向に上記出力歯車を移動させるようになっている請求項１記載の駆動シ ステム。
3. ３．上記クラッチ手段は、上記出力歯車にかかった力が所定値を越すと自動的に 分離するようになっているスプリング付勢の輪止めクラッチである請求項２記載 の駆動システム。
4. ４．上記駆動モータとウォームホイールは、調節や修理や取替が都合良く行われ るように別のユニットとして上記フレームに取り外し可能に固定された別のフレ ーム部材によって支持されたものである上記請求項のずれかに記載の駆動システ ム。
5. ５．注入器の本体を収受し且つ配置する手段と、上記収受し且つ配置する手段に よって保持された注入器のプランジャに係合する注入器アクチュエータ手段と、 該注入器アクチュエータ手段の位置を表わす電気信号を発生する手段と、流体を 供給するために上記注入器内にプランジャを移動させるように上記アクチュエー タ手段に連結され且つ駆動手段と上記アクチュエータ手段の位置に関した上記電 気信号を発生させる手段との間に永久的に維持された連結手段を有した駆動手段 と、該駆動手段を制御する手段と、上記収受配置手段によって保持されると注入 器の本体に接触する可動アームと、注入器の直径を表わす信号を提供するために 上記注入器本体と係合するようにアームが移動すると電気信号を発生する手段と 、一つ又は複数の注入器に関する直径のデータを保持するプログラム可能な手段 と、直径に関する電気信号の値がプログラムされた値であるか否かを決定し且つ その決定に応答する信号を発生させる論理手段と、必要な容積の満杯の注入器の プランジャとアクチュエータ手段が係合するに先立って、必要な容積の完全に消 費された注入器のプランジャと上記アクチュエータ手段が係合するように動くこ とによって上記ポンプ制御手段に較正データを入力出来るようにするために負の 決定を表す上記信号に応答する手段と、その情報及び所望の注入器の公知の容器 から、所定の供給速度で注入器内に収容された流体の供給を制御するために制御 手段によって使用される供給率を算出する手段とから構成されたことを特徴とす る本体及びプランジャを有した注入器から制御された量の流体を供給するポンプ 。
6. ６．上記可動アームの動きが、注入器の直径を表わす上記電気信号を発生させる ように入力軸の対応運動を電位差計に起させ、また歯車手段が、上記アームの動 きによって起される上記入力軸の回転数を増大させるために該アームと上記電位 差計との間に介設されたものである請求項５記載のポンプ。
7. ７．更に、歯車の背隙によって引起される上記入力軸の運動を減じる方向に上記 歯車手段を付勢する手段から構成されたものである請求項５記載のポンプ。
8. ８．上記プログラム可能な手段は、事前にプログラムが組まれた直径のルックア ップテーブルを有しており、上記較正データの入力が、入力されるデータに最も 近い容積値を有した事前にプログラムされたデータに置換されるものである請求 項５記載のポンプ。
9. ９．投与される薬剤を含んだ流体を収容した注入器を収受する手段と、注入器ア クチュエータ手段と、注入器のプランジャを移動させてそこから流体を供給する ために該アクチュエータ手段を駆動する手段とから成る注入ポンプにおいて、上 記駆動手段が、上記アクチュエータ手段の位置を常時監視している位置検出装置 と上記駆動手段との間に永久的に維持された連結手段を有したことを特徴とする 注入ポンプ。
10. １０．上記駆動手段は、モータと、該モータによって駆動される駆動列とから構 成されており、該駆動列が上記永久的に維持された連結手段と、該永久連結手段 を維持している間に上記アクチュエータ手段が自由に移動されるようにするため にモータと該駆動列との間の駆動力を切る手段とを有しており、アクチュエータ 手段の位置が監視されるようにした請求項９記載のポンプ。
11. １１．上記モータと上記駆動列との間の駆動力を切る上記手段は、上記アクチュ エータ手段上の手動で作動できる手段から構成されたものである請求項１０記載 のポンプ。
12. １２．上記アクチュエータ手段上の手段は、上記モータを上記駆動列から分離す る別のレバーを作動させる少なくとも一つの押圧可能なレバーから構成されたも のである請求項１１記載のポンプ。