JPH0531176A

JPH0531176A - 医療用液体ポンプ

Info

Publication number: JPH0531176A
Application number: JP3214138A
Authority: JP
Inventors: Naoki Suzuki; 直樹鈴木; Tatsuhiko Seki; 辰彦関; Eiji Koike; 英二小池; Kazuo Matsubara; 一雄松原
Original assignee: Atom Corp; Atom Medical Corp
Current assignee: Atom Corp; Atom Medical Corp
Priority date: 1991-08-01
Filing date: 1991-08-01
Publication date: 1993-02-09
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH084623B2

Abstract

(57)【要約】【目的】特殊な形状のフィンガおよびカム板を用いる
ことなく、脈動を小さくすることにある。【構成】カム機構は、駆動手段により回転されるカム
軸と、前記フィンガに個々に対応された複数の円形カム
板であって前記フィンガを所定の位相差で変位させるべ
く所定の位相差をおいて前記カム軸の軸線方向に順次配
置された複数の円形カム板とを備え、最下流のフィンガ
に対応されたカム板と該最下流から２番目のフィンガに
対応されたカム板との位相差は、少なくとも１つの他の
隣り合うカム板間の位相差より大である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人体への薬液の投与等
に用いる医療用液体ポンプに関し、特に複数のフィンガ
を蠕動させる医療用液体ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】医療用液体ポンプの１つとして、薬液輸
送用のチューブを複数のフィンガと押えとに挾持させ、
フィンガをカム機構によって押えに対して蠕動させるこ
とにより、薬液を送るものがある。カム機構は、フィン
ガに個々に対応された複数のカム板を備える。カム板
は、フィンガがチューブを所定の位相差で順次押すよう
に、カム軸の軸線方向に順次配置されている。しかし、
従来のこの種のポンプでは、隣り合うカム板の位相差が
同じであるため、チューブ内の液体の流れの方向におけ
る最下流に配置されたフィンガがチューブから離れると
き（最下流のフィンガが押えへのチューブの押圧を解除
するとき）に、液体の送り出し（液体の流れ）が中断し
てしまう。この中断は、液体の流れに脈動を生じさせ
る。

【０００３】脈動の発生を防止するポンプの１つとし
て、補正用フィンガを最下流のフィンガよりさらに下流
の側に配置し、最下流のフィンガがチューブから離れる
ときチューブを最下流のフィンガの下流の側において補
正用フィンガで少し押し、それにより脈動を小さくした
ポンプが提案されている（特公平１−１４４３２号公
報）。しかし、このポンプでは、補正用フィンガの形状
または該補正用フィンガを変位させる補正用カム板の形
状を他のフィンガまたは他のカム板と異なる特殊な形状
にしなければならない。脈動の発生を防止するポンプの
他の１つとして、最上流のフィンガのチューブへの押圧
面積を最下流のフィンガのそれより大きくし、それによ
り脈動を小さくしたポンプが提案されている（実開昭６
０−１６３９３８号公報）。しかし、このポンプも、最
上流のフィンガの形状または該最上流のフィンガを変位
させるカム板の形状を他のフィンガまたは他のカム板と
異なる特殊な形状にしなければならない。

【０００４】

【解決しようとする課題】本発明は、特殊な形状のフィ
ンガおよびカム板を用いることなく、脈動を小さくする
ことを目的とする。

【０００５】

【解決手段、作用、効果】本発明の医療用液体ポンプ
は、カム機構が前記フィンガを所定の位相差で変位させ
るべく所定の位相差をおいて配置された複数の円形カム
板を備え、最下流のフィンガに対応されたカム板と該最
下流から２番目のフィンガに対応されたカム板との位相
差を、少なくとも１つの他の隣り合うカム板間の位相差
より大にしたことを特徴とする。

【０００６】使用時、チューブをフィンガと押えとに挾
持させた状態で、フィンガがカム機構により駆動され
る。これにより、フィンガは、チューブを順次押しかつ
チューブから順次離れるように、押えに対し蠕動運動を
し、チューブ内の液体を送る。最下流のフィンガがチュ
ーブから離れるとき、チューブ内の容積が増大しようと
する。この容積の増大は、最下流のカム板と最下流から
２番目のカム板との位相差より小さい位相差のカム板に
よって変位されるフィンガがチューブを早目に押すこと
により、補正され、その結果脈動が防止される。このた
め、本発明によれば、特殊な形状のフィンガおよびカム
板を用いることなく、脈動を小さくすることができる。

【０００７】位相差が小さいカム板は、最下流のフィン
ガに対応されたカム板から１８０〜３６０度移相された
カム板とすることができる。また、最下流のフィンガに
対応されたカム板と該最下流から２番目のフィンガに対
応されたカム板との位相差を、最下流から２番目のフィ
ンガに対応されたカム板と最下流から３番目のフィンガ
に対応されたカム板との位相差より大としてもよい。

【０００８】

【実施例】図１を参照するに、ポンプ１０は、箱状のハ
ウジング１２を含む。ハウジング１２は、その開口部が
正面となるように用いられている。ハウジング１２に
は、図示しない箱状のドアが蝶番１４等により開閉可能
に連結されている。ハウジング１２の開口部は、パネル
１６により閉鎖されている。

【０００９】パネル１６の取付面には、チューブ１８を
挾持する２組のクランプ２０，２２および２４，２６が
形成されている。クランプ２０，２２は、パネル１６の
上部側方に形成されており、また、チューブ１８をほぼ
水平に挾持すべく上下方向へ隔てられている。これに対
し、クランプ２４，２６は、パネル１６の下部に形成さ
れており、またチューブ１８をほぼ垂直に挾持すべく水
平方向へ隔てられている。チューブ１８は、液体が上方
から下方へ流れるように、すなわち上流の側が上方とな
り、下流の側が下方となるように、クランプ２０，２
２、ポンプ・ユニット２８、気泡センサ３０、圧力セン
サ３２、およびクランプ２４，２６に通される。チュー
ブ１８は、クランプ２０，２２より上流の側において湾
曲された後、クランプ２０，２２にほぼ水平に挾持され
る。

【００１０】ポンプ・ユニット２８は、複数のビス３４
によりパネル１６に取外し可能に取り付けられている。
ポンプ・ユニット２８は、チューブ１８を互いに共同し
て挾持しかつチューブ１８内の液体を送るための作動機
構３６よび押え機構３８のほかに、両機構３６，３８を
収容しかつ保持するホルダ４０を備える。

【００１１】図２〜図４に示すように、ホルダ４０は、
第１のホルダ部に作動機構３６をまた第２のホルダ部に
押え機構３８をそれぞれ支持しており、また一対のフラ
ンジ部４２においてビス３４によりパネル１６の前面に
取り外し可能に取り付けられている。ホルダ４０は、樹
脂により一体成形されている。第１および第２のホルダ
部は互いに隔てられており、両ホルダ部間の空間４４は
チューブ１８を作動機構３６と押え機構３８との間に出
し入れする空間として利用される。

【００１２】作動機構３６は、ホルダ４０に並列的に収
容された複数のフィンガ４６を備える。各フィンガ４６
は、押え機構３８に接近しかつ離れる方向（図示の例で
は、パネル１６の取付面と平行な方向）へ滑動可能に配
置されており、またホルダ４０に取り付けられたピン４
８によりホルダ４０からの離脱を防止されている。ピン
４８は、フィンガ４６に形成された長穴５０に通されて
いる。

【００１３】押え機構３８は、ホルダ４０に枢軸的に連
結されたコ字状のアーム５２と、該アームに枢軸的に連
結されたレバー５４と、該レバーに枢軸的に連結された
コ字状のブラケット５６と、該ブラケットに複数のビス
により取り付けられた細長い押え５８と、該押えがフィ
ンガ４６に対し後退することを解除可能に防止するスト
ッパ６０とを備える。

【００１４】図２に実線で示すように、レバー５４がホ
ルダ４０の正面の平板部と平行に（図示の例では、パネ
ル１６の取付面と平行に）押し込まれると、アーム５
２、レバー５４およびブラケット５６を連結したレバー
機構が伸長されるから、押え５８はチューブ１８をフィ
ンガ４６に押圧する位置に前進される。これに対し、レ
バー５４が図２に破線で示すように引き起されると、前
記レバー機構が収縮されるから、押え５８はフィンガ４
６へのチューブ１８の押圧を解除する位置に後退され
る。したがって、押え５８を前記レバー機構により、チ
ューブ１８をフィンガ４６に押圧する位置とフィンガ４
６へのチューブ１８の押圧を解除する位置とに選択的に
変位させることができる。レバー５４が図２に実線で示
すように押し込まれていると、アーム５２とレバー５４
との連結点は、ホルダ４０へのアーム５２の枢支点と、
レバー５４とブラケット５６との連結点とを結ぶ線より
前記平板部と反対の側に位置に変位されている。これに
より、前記レバー機構の収縮が阻止され、押え５８はチ
ューブ１８をフィンガ４６に押圧する位置に維持され
る。これに対し、レバー５４が図２に破線で示すように
引き起されていると、アーム５２とレバー５４との連結
点は、ホルダ４０へのアーム５２の枢支点と、レバー５
４とブラケット５６との連結点とを結ぶ線より前記平板
部の側に変位する。これにより、前記レバー機構が収縮
され、押え５８はフィンガ４６へのチューブ１８の押圧
を解除する位置に変位される。

【００１５】ストッパ６０は、レバー５４に一体的に形
成されており、また、レバー５４がホルダ４０の前記平
板部と平行に押し込まれたことにより、アーム５２に解
除可能に係合し、それによりレバ−５４が自然に引き起
されることを阻止する。アーム５２へのストッパ６０の
係合は、レバー５４を引き起すことにより解除される。

【００１６】ポンプ・ユニット２８は、フィンガ４６の
移動方向がパネル１６の取付面と平行となるように、パ
ネル１６に取外し可能に取り付けられる。このため、ホ
ルダ４０をパネル１６から取り外し、作動機構３６、押
え機構３８およびホルダ４０を洗浄することができる。

【００１７】図２および図３に示すように、フィンガ４
６を押え機構３８に対し蠕動させる駆動機構６２は、モ
ータを用いた回転源６４と、該回転源により回転駆動さ
れるカム機構６６と、該カム機構の運動をフィンガ４６
に伝える伝動機構６８とを備えており、またパネル１６
の裏側に取り付けられたブラケット７０に支持されてい
る。

【００１８】カム機構６６は、フィンガ４６に個々に対
応された複数の円形カム板７２を、ブラケット７０に回
転可能に支持されたカム軸７４に、フィンガ４６の配列
ピッチと同じピッチで取り付けている。回転源６４の回
転は、回転源６４の出力軸に取り付けられたタイミング
プーリ７６、カム軸７４に取り付けられたタイミングプ
ーリ７８および両プーリに掛けられたタイミングベルト
８０により、カム機構６６に伝達される。

【００１９】伝動機構６８はフィンガ４６およびカム板
７２に個々に対応された複数の押し板８２を備えてお
り、押し板８２はブラケット７０に固定されたピン８４
にフィンガ４６の配列ピッチと同じピッチでかつ枢軸運
動可能に取り付けられている。各押し板８２は、対応す
るカム板７２が配置された穴８６と、対応するフィンガ
４６と係合する係合部８８とを有する。係合部８８は、
パネル１６の穴９０を介してパネル１６の前方へ突出し
ており、また対応するフィンガ４６とこれに形成された
凹所９２において係合する。伝動機構６８は、各押し板
８２が対応するカム板７２の回転にともなってピン８４
の周りに枢軸運動（揺動運動）をすることにより、各係
合部８８で対応するフィンガ４６を往復運動させる。こ
れにより、フィンガ４６は、押え機構３６に対し蠕動運
動をする。

【００２０】図５に示すように、カム機構は、NO.1〜N
O.13 のカム板を備えている。各カム板７２は、円板部
９６と、カム軸を受け入れるべく円板部９６に形成され
た穴９８と、円板部９６に形成された複数の穴１００と
を有する。また、NO.2〜NO.13の各カム板は、円板部９
６に形成されたピン１０２を有する。穴９８および１０
０は、円板部３６を貫通している。穴１００およびピン
１０２は、穴９８ひいてはカム軸の軸線を中心とする仮
想的な円上に間隔をおいて形成されている。カム板７２
は、ピン１０２を上流の側のカム板の任意な１つの穴１
００に取り外し可能に嵌合させることにより、フィンガ
を所定の位相差で変位させるべく所定の位相差をおいて
結合されている。カム機構は、NO.1のカム板が最上流の
フィンガに対応し、NO.13のカム板が最下流のフィンガ
に対応するように、図２に示すブラケット７０に配置さ
れる。最下流のフィンガに対応されたNO.13 のカム板と
該最下流から２番目のフィンガに対応されたNO.12 のカ
ム板との位相差は、少なくとも１つの他の隣り合うカム
板間の位相差より大である。

【００２１】再び図２および図３を参照するに、カム機
構６６は、チューブ１８がフィンガ４６と押え５８とに
挾持された状態で、駆動される。これにより、フィンガ
４６は、チューブ１８を順次押しかつチューブ１８から
順次離れるように、押え５８に対し蠕動運動をし、チュ
ーブ１８内の液体を送る。押え５８がチューブ１８をフ
ィンガ４６に押圧する位置に変位されている間、チュー
ブ１８は、少なくとも１つのフィンガ４６と押え５８と
により挾持されている。

【００２２】最下流のフィンガがチューブから離れると
き、チューブ内の容積が増大しようとする。この容積の
増大は、NO.13 のカム板とNO.12 のカム板との位相差よ
り小さい位相差のカム板によって変位されるフィンガが
チューブ１８を両位相差の差に応じて早めに押すことに
より、補正され、その結果脈動が防止される。

【００２３】ポンプ・ユニット２８により送り出された
液体をセンサで測定した結果を図６に示し、そのときの
カム板間の移相角度を図７に示す。図６において、経線
の間隔が均一であるほど、送り出される液体量が均一で
あること、すなわち脈動が小さいことを意味する。図６
（Ａ）は、図７（Ａ）に示すように、カム板間の位相差
を３７度と同じにした場合である。この場合は、送り出
される液体量が不均一であり、脈動が大きい。図６
（Ｂ）は、図７（Ｂ）に示すように、NO.1とNO.2のカム
板の位相差、NO.2とNO.3のカム板、NO.3とNO.4のカム板
の位相差を１８度とし、他を３７度とした場合である。
この場合は、送り出される液体量がほぼ均一となり、脈
動が小さかった。図６（Ｃ）は、図７（Ｃ）に示すよう
に、NO.12 とNO.13 のカム板の位相差を６７度とし、他
を３７度とした場合である。この場合は、送り出される
液体量がより均一となり、脈動がほとんどなかった。図
６（Ｄ）および（Ｅ）は、それぞれ、図７（Ｄ）および
（Ｅ）に示すように、NO.12 とNO.13 のカム板の位相差
を６７度とし、他を図７（Ｄ）および（Ｅ）に示す角度
とした場合である。いずれの場合も、送り出される液体
量がより均一となり、脈動がほとんどなかった。図６お
よび図７から明らかなように、NO.12 とNO.13 のカム板
の位相差のカム板をNO.13 のカム板から１８０〜３６０
位相させることが好ましく、またNO.12とNO.13 のカム
板の位相差、を他のカム板の位相差より大きくすること
が好ましい。

【００２４】なお、図１に示すように、パネル１６に
は、また、ハウジング１２とドア（図示せず）との隙間
から、ドアとパネル１６とにより形成される空間に流入
する液体を受ける樋９４をパネル１６に形成してもよ
い。樋９４は、受けた液体をハウジング１２の側方へ案
内するように傾斜されている。また、作動機構３６およ
び駆動機構６２は、図８に示すように、カム機構６６の
運動をフィンガ４６に直接伝達する構造のものであって
もよい。さらに、本発明は、フィンガをパネルと平行な
方向へ移動させるポンプのみならず、フィンガをパネル
と直交する方向へ移動させる公知のポンプにも適用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポンプの一実施例を示す図であってポ
ンプ・ユニットを装着した状態を示すパネルの正面図で
ある。

【図２】ポンプ・ユニットおよび駆動機構の一実施例を
示す断面図である。

【図３】図２における３−３線に沿って得た断面図であ
る。

【図４】図２における４−４線に沿って得た断面図であ
る。

【図５】カム板の結合状態を説明するための斜視図であ
る。

【図６】送り出される液体の流れの測定結果を示す図で
ある。

【図７】図６に実験に用いたカム板相互間の移相角を示
す図である。

【図８】他のポンプ・ユニットおよび駆動機構の実施例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ポンプ１８チューブ２８ポンプ・ユニット４６フィンガ５８押え６６カム機構７２カム板

フロントページの続き (72)発明者松原一雄東京都文京区本郷３丁目18番15号アトム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のフィンガを該フィンガに個々に対
応された複数の円形カム板を備えるカム機構により液体
用のチューブのための押えに対し蠕動させる医療用液体
ポンプにおいて、前記カム機構は、前記フィンガを所定
の位相差で変位させるべく所定の位相差をおいて配置さ
れた複数の円形カム板を備え、最下流のフィンガに対応
されたカム板と該最下流から２番目のフィンガに対応さ
れたカム板との位相差は、少なくとも１つの他の隣り合
うカム板間の位相差より大である、医療用液体ポンプ。
【請求項２】位相差が小さいカム板は、最下流のフィ
ンガに対応されたカム板から１８０〜３６０度移相され
ている、請求項１に記載のポンプ。
【請求項３】最下流のフィンガに対応されたカム板と
該最下流から２番目のフィンガに対応されたカム板との
位相差は、最下流から２番目のフィンガに対応されたカ
ム板と最下流から３番目のフィンガに対応されたカム板
との位相差より大である、請求項１に記載のポンプ。