JPH0576596A - 輸液用ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品間の寸法差のばらつきに関係無く流量精
度の高い輸液用ポンプを得る。 【構成】 シャフト１３を回転自在に保持するシャフト
保持板２２に斜辺２２c,２２dを設ける。また、シャフ
ト保持板２２の斜辺２２cに摺接する斜辺２３dを有する
調整板２３を設ける。同様に、シャフト保持板２２の斜
辺２２dに摺接する斜辺を有する調整板２４を設ける。
調整ねじ３１,３２を回転して、この調整ねじ３１,３２
に螺合された調整板２３,２４を互いに逆方向に移動す
る。その結果、調整板２３あるいは調整板２４の斜辺に
よってシャフト保持板２２の斜辺が押されて、シャフト
保持板２２に保持されたシャフト１３の移動に伴ってフ
ィンガ１５が押さえ板１６側あるいは反押さえ板１６側
に移動される。こうして、輸液チューブとフィンガ１５
との間隔が最適に調整されて、部品間の寸法差のばらつ
きに関係無く高い流量精度が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、輸液用ポンプの改良
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、輸液用ポンプとして図５および図
６に示すようなものがある。図５(b)は平面図、図５(a)
は部分側面図、図６は図５(b)におけるＣ−Ｃ矢視断面
図である。図５および図６において、１はハウジング,
２はベアリング,３はシャフト,４はカム,５はフィンガ,
６は押さえ板,７は輸液チューブである。上記輸液用ポ
ンプは、次のように動作して輸液チューブ７を介して輸
液を行なう。すなわち、モータ(図示せず)によって上記
シャフト３が回転されると、このシャフト３に取り付け
られた複数のカム４,４,…が回転する。各カム４は円形
を成しており、そのシャフト穴は最大半径がa₁で最小半
径がa₂であるように偏心して設けられている。本例にお
いては、上述のようなカム４が８枚重ね合わせられてシ
ャフト３に取り付けられている。その場合、各カム４の
シャフト３に対する取り付け角度が順次４５度(３６０
度/８)ずつずらして取り付けられている。その結果、押
さえ板６の方向へ計ったカム４の半径が、例えば最大値
a₁から最小値a₂へ向かって更に最小値a₂から最大値a₁へ
向かって順次変化するように、各カム４,４,…が配列さ
れるのである。したがって、シャフト３を回転すると各
カム４,４,…も回転し、各カム４,４,…の外周は波のよ
うにうねるのである。

【０００３】上記フィンガ５には上記カム４が回転自在
に嵌合されており、シャフト３を回転してカム４を回転
すると、フィンガ５の先端５aがカム４の半径の一方向
への変動に同調してシャフト３に対して垂直方向へスラ
イドするようになっている。したがって、上記８枚のカ
ム４,４,…が夫々嵌合された８枚のフィンガ５,５,…の
先端５a,５a,…の方向を押さえ板６に垂直に向かう方向
に揃えておけば、各カム４,４,…の回転に伴って各フィ
ンガ５,５,…の先端５a,５a,…も波のようにうねるので
ある。換言すれば、フィンガ５,５,…の先端５a,５a,…
はシャフト３の回転に伴って蠕動するのである。ここ
で、上記フィンガ５,５,…の先端５a,５a,…と押さえ板
６との間には輸液チューブ７が配置されている。そし
て、各フィンガ５,５,…の先端５a,５a,…が最も輸液チ
ューブ７側に位置する(以下、最も先端に位置すると言
う)場合には、フィンガ５の先端５aは輸液チューブ７を
押圧するようになっている。そこで、シャフト３を回転
させて各フィンガ５,５,…の先端５a,５a,…が蠕動する
ことによって、各フィンガ５,５,…の先端５a,５a,…が
順次上から下に向かって輸液チューブ７を閉塞してい
き、輸液チューブ７内の薬液を下側に向かって押し出し
て輸液を実施するのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、輸液用
ポンプによる輸液は、シャフト３の回転によってフィン
ガ列５,５,…の先端５a,５a,…を蠕動させて、順次上か
ら下へ向かって輸液チューブ７を閉塞することによって
実施する。ところで、上述の各部品を作成する際に生ず
る寸法のばらつきによって、最も先端に位置するフィン
ガ５の先端５aと押さえ板６との間隔に、各輸液用ポン
プ間による差が生じてしまう。つまり、個々の輸液用ポ
ンプにおいてフィンガ５が輸液チューブ７を押す量が異
なり、薬液等の流量に輸液ポンプ間差が生ずるのであ
る。このことは、例えば、医師や看護婦が指定した輸液
量と実際の輸液量との間に差が生じたり、複数個の輸液
用ポンプを使用する際に各輸液ポンプ間における流量の
バランスが医師や看護婦が指定したバランスと異なる場
合が生じたりするという問題がある。

【０００５】そこで、この発明の目的は、部品間の寸法
のばらつきに関係無く流量精度の高い輸液用ポンプを提
供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、最大半径の位相を順次ずらして軸に取
り付けられて上記軸に垂直な一方向への半径の長さが周
期的に変動する複数のカムから成るカム列と、このカム
列を構成する各カムの上記一方向への半径の長さの変動
に同調して上記一方向への先端位置が周期的に変動する
複数のフィンガから成るフィンガ列と、上記フィンガ列
を構成する各フィンガの先端に対向して配置された押さ
え板を有して、上記フィンガ列を構成する各フィンガの
先端と上記押さえ板との間に配置された輸液チューブを
上記フィンガ列のうち上記一方向へ最も前進したフィン
ガの先端によって順次押圧することによって上記輸液チ
ューブ内の薬液を輸液する輸液ポンプにおいて、上記軸
を回転自在に保持すると共にハウジングに上記一方向へ
摺動自在に嵌合された軸保持部材と、上記軸保持部材を
上記一方向へ移動させる移動部材を備えたことを特徴と
している。

【０００７】

【作用】輸液ポンプの流量を増加する際には、移動部材
によって軸保持部材を押さえ板を通る一方向における上
記押さえ板側に移動させる。そうすると、上記軸保持部
材の移動に伴って軸が上記押さえ板側に移動される。そ
して、上記軸に最大半径の位相を順次ずらして取り付け
られた複数のカムの上記一方向への半径の長さの変動に
同調して上記一方向への先端位置が周期的に変動するフ
ィンガ列も上記押さえ板側に移動される。その結果、上
記フィンガ列のうち上記一方向へ最も前進したフィンガ
の先端と上記押さえ板間の間隔が狭くなり、上記輸液チ
ューブがフィンガの先端によって押圧される量が多くな
る。つまり、上記輸液ポンプの流量が増加するのであ
る。一方、輸液ポンプの流量を減少する際には、移動部
材によって軸保持部材を上記一方向における反押さえ板
側に移動させる。そうすると、上記軸保持部材の移動に
伴って軸が上記反押さえ板側に移動される。そして、上
記フィンガ列も上記反押さえ板側に移動される。その結
果、上記フィンガ列のうち上記一方向へ最も前進したフ
ィンガの先端と上記押さえ板間の間隔が広くなり、上記
輸液チューブがフィンガの先端によって押圧される量が
少なくなる。つまり、上記輸液ポンプの流量が減少する
のである。こうして、上記輸液ポンプの流量を適宜に変
えることによって、各輸液ポンプを構成する部品の寸法
にばらつきがあっても同じ流量の輸液ポンプが得られる
のである。

【０００８】

【実施例】以下、この発明を図示の実施例により詳細に
説明する。図１および図２はこの発明の輸液用ポンプで
あり、図１(b)は平面図、図１(a)は図１(b)におけるＡ
−Ａ矢視断面図、図２は図１(b)におけるＢ−Ｂ矢視断
面図である。図１および図２において、１１はハウジン
グ,１２はベアリング,１３はシャフト,１４はカム,１５
はフィンガ,１６は押さえ板,１７は輸液チューブであ
り、図５および図６に示す輸液用ポンプにおけるハウジ
ング１,ベアリング２,シャフト３,カム４,フィンガ５,
押さえ板６,輸液チューブ７と同じ構造を有して同じよ
うに動作する。この発明は、上記シャフト１３を押さえ
板１６の面に垂直な方向に移動させることによって、フ
ィンガ１５の先端１５aと押さえ板１６との距離を調節
し、流量を調節可能にするものである。以下、シャフト
１３の移動方法について詳細に述べる。

【０００９】図１および図２において、上記ハウジング
１１におけるシャフト１３が貫通する箇所に矩形の穴２
１を設ける。その際に、穴２１の長辺２１a,２１bの方
向がシャフト１３を移動させる方向(すなわち、押さえ
板１６に垂直な方向)になるようにする。そして、この
穴２１の中央には、台形のシャフト保持板２２をその平
行な２辺２２a,２２bが上記穴２１の長辺２１a,２１bに
沿って摺動するように嵌合する。シャフト保持板２２の
中央にはシャフト１３を取り付けるためのベアリング１
２を嵌合する。また、シャフト保持板２２における対向
して略Ｖ字型を成す２つの斜辺２２c,２２dには辺に沿
って凸部２５,２６を設ける。上記穴２１に摺動自在に
嵌合されたシャフト保持板２２の斜辺２２c,２２dと穴
２１の短辺２１c,２１dとの間に存在する空間には、調
整板２３,２４を嵌合する。この調整板２３の形状は次
のようになっている。すなわち、調整板２３は一辺のみ
が傾斜した四角形を成し、斜辺２３dに対向する辺２３c
を穴２１の短辺２１cに摺接させたときに他方の斜辺２
３dはシャフト保持板２２の斜辺２２cに摺接するように
なっている。つまり、シャフト保持板２２の斜辺２２c
と調整板２３の斜辺２３dとは同じ傾斜角度を有してい
るのである。ここで、上記調整板２３の斜辺２３dに
は、上記シャフト保持板２２の斜辺２２cに設けた凸部
２５が嵌合する溝を設ける。また、調整板２３の対向す
る平行な２辺２３a,２３b間の距離ｌ'は、穴２１の対向
する２辺２１a,２１b間の距離ｌよりも小さくしてい
る。こうすることによって、調整板２３がシャフト保持
板２２から外れることなく、穴２１内を摺動可能にして
いる。

【００１０】上記調整板２４は上述の調整板２３と同じ
構造を有しているから、調整板２４の形状および動作の
説明は省略する。但し、上記シャフト保持板２２,調整
板２３および調整板２４がどのような位置関係にあって
も、シャフト１３の中心を通るような矩形の穴２１の長
辺２１a(２１b)に平行な線に沿ったシャフト保持板２
２,調整板２３および調整板２４の長さの合計は、穴２
１の長辺２１a (２１b)の長さと同じになることが重要
である。そうでないと、シャフト保持板２２,調整板２
３および調整板２４の位置関係によっては、シャフト保
持板２２,調整板２３および調整板２４の間にがたが生
じて、シャフト１３が振動するのである。

【００１１】上記穴２１が設けられたハウジング１１の
シャフト保持板２２の摺動方向に垂直な方向における上
記調整板２３,２４を通過する位置には、穴２１の短辺
２１c,２１dに平行な調整ねじ３１,３２を貫通させるた
めの孔２７,２８,２９,３０を設ける。さらに、上記調
整板２３,２４にも辺２３c,２４dに平行な孔３３,３４
を設けて、この孔３３,３４に調整ねじ３１,３２が螺合
する雌ねじを切る。そして、ハウジング１１側の孔２８
を貫通した調整ねじ３１は、調整板２３側の孔３３に螺
合された後、さらにハウジング１１側の孔２７に挿入さ
れる。同様に、ハウジング１１側の孔３０を貫通した調
整ねじ３２は、調整板２４側の孔３４に螺合された後、
さらにハウジング１１側の孔２９に挿入される。こうす
ることによって、調整ねじ３１あるいは調整ねじ３２の
回転によって、調整板２３あるいは調整板２４を調整ね
じ３１あるいは調整ねじ３２の回転方向に応じた方向に
穴２１内を移動可能にするのである。こうして、調整板
２３あるいは調整板２４の最適な位置が決まればナット
３５あるいはナット３６を締めて、調整板２３あるいは
調整板２４の位置を固定する。

【００１２】上記構成の輸液用ポンプは、次のようにし
てシャフト１３の位置を移動して、輸液チューブ１７を
介する流量を変更する。まず、輸液チューブ１７を介す
る流量を増加する場合について、図１,図２および図３
に従って説明する。図１および図２ではシャフト保持板
２２は穴２１の中央部にあって、シャフト１３は穴２１
の中央の位置にあるとする。この状態において、調整ね
じ３１を所定の方向に回して調整板２３を矢印(イ)側に
摺動させると同時に、調整ねじ３２を所定の方向に回し
て調整板２４を矢印(ロ)側(すなわち、反矢印(イ)側)に
摺動させる。この場合、シャフト保持板２２における対
向する斜辺２２c,２２dの傾斜はＶ字状になっている。
したがって、上述のように調整板２３を矢印(イ)側に摺
動させると同時に、調整板２４を矢印(ロ)側に摺動させ
ることによって、シャフト保持板２２を押さえ板１６側
に向かって移動できる。その結果、シャフト１３の位置
が押さえ板１６側にずれ、それに伴ってシャフト１３に
取り付けられたカム１４,１４,…、このカム１４,１４,
…を嵌合しているフィンガ１５,１５,…も押さえ板１６
側にずれる。つまり、最も先端に位置したフィンガ１５
の先端１５aと押さえ板１６との隙間が小さくなり、フ
ィンガ１５,１５,…が輸液チューブ１７を押圧する量が
増加して流量が増加するのである。

【００１３】一方、輸液チューブ１７を介する流量を減
少する場合は、図１,図２および図４に示すように、調
整ねじ３１によって調整板２３を矢印(ロ)側に摺動させ
ると同時に、調整ねじ３２によって調整板２４を矢印
(イ)側に摺動させる。こうすることによって、シャフト
保持板２２を反押さえ板１６側に向かって移動できる。
その結果、フィンガ１５,１５,…も反押さえ板１６側に
ずれる。つまり、最も先端に位置したフィンガ１５の先
端１５aと押さえ板１６との隙間が大きくなり、フィン
ガ１５,１５,…が輸液チューブ１７を押圧する量が減少
して流量が減少するのである。この場合における流量の
増加量あるいは流量の減少量は、シャフト１３の中心位
置の変化量Ｌ(つまり、調整板２３あるいは調整板２４
の摺動量)できまる。また、流量の増加割合あるいは流
量の減少割合はシャフト保持板２２の斜辺２２c,２２d
の傾斜角度できまる。

【００１４】このように、シャフト保持板２２を押さえ
板１６側に向かって移動して最も先端に位置したフィン
ガ１５の先端１５aと押さえ板１６との隙間を小さくす
ることによって、フィンガ１５,１５,…が輸液チューブ
１７を押圧する量を増加して流量を増加する。一方、シ
ャフト保持板２２を反押さえ板１６側に向かって移動し
て上記隙間を大きくすることによって、フィンガ１５,
１５,…が輸液チューブ１７を押圧する量を減少して流
量を減少するのである。ところが、最も先端に位置した
フィンガ１５の先端１５aと押さえ板１６との隙間の範
囲には、上記隙間を減少することが却って輸液チューブ
１７を介する流れの度合いを減少させるように作用する
範囲がある。逆に、上記隙間を増加することが却って輸
液チューブ１７を介する流れの度合いを増加させるよう
に作用する範囲がある。上記間隔が狭くなる場合の最も
極端な場合には、輸液チューブ１７が各フィンガ１５,
１５,…の各先端１５a,１５a,…によって完全に閉鎖さ
れてしまい。輸液チューブ１７を介する流れは生じなく
なるのである。また、上記間隔が広くなる場合の最も極
端な場合には、フィンガ１５の先端１５aが輸液チュー
ブ１７に接触しないようになる。その際には、輸液チュ
ーブ１７の太さはフィンガ１５,１５,…によって束縛さ
れないので、輸液チューブ１７内の流れは輸液チューブ
１７内に薬液を供給する薬液源の高さと輸液チューブ１
７の直径等によって流量が決まる自由流れとなるのであ
る。このような動作を示す上記間隔の範囲は、シャフト
１３の回転数（すなわち、フィンガ１５,１５,…の蠕動
運動の速さ)や上記薬液源の位置や輸液チューブ１７の
太さ等によって決まる。したがって、医者や看護婦が患
者に対する輸液量を設定する際には、この点についても
考慮して設定する必要がある。

【００１５】このように、本実施例においては、略Ｖ字
型の斜辺２２c,２２dを有する台形のシャフト保持板２
２でシャフト１３を回転自在に保持し、このシャフト保
持板２２をハウジング１１に設けた矩形の穴２１の長辺
２１a,２１bに摺接するように穴２１内に嵌合する。そ
して、ハウジング１１に設けた穴２１におけるシャフト
保持板２２の斜辺２２c側の空間には、シャフト保持板
２２の斜辺２２cの傾斜と同じ傾斜の斜辺２３dを有する
調整板２３を、斜辺２３dを斜辺２２cに摺接して上記シ
ャフト保持板２２の摺動方向と垂直方向に穴２１内を摺
動するように嵌合する。一方、シャフト保持板２２の斜
辺２２d側の空間には、同様に調整板２４を嵌合する。
そして、図３に示すように、上記調整板２３を調整ねじ
３１で矢印(イ)方向に摺動する一方、調整板２４を調整
ねじ３２で矢印(ロ)側に摺動して、シャフト保持板２２
を押さえ板１６側に移動する。そうすることによって、
最も前進したフィンガ１５の先端１５aと押さえ板１６
との隙間が狭くなり、フィンガ１５,１５,…が輸液チュ
ーブ１７を押圧する量が増加して流量が増加する。一
方、図４に示すように、上記調整板２３を調整ねじ３１
で矢印(ロ)方向に摺動する一方、調整板２４を調整ねじ
３２で矢印(イ)側に摺動して、シャフト保持板２２を反
押さえ板１６側に移動する。そうすることによって、最
も前進したフィンガ１５の先端１５aと押さえ板１６と
の隙間が広くなり、フィンガ１５,１５,…が輸液チュー
ブ１７を押圧する量が減少して流量が減少する。

【００１６】このように、本実施例によれば、調整ねじ
３１,３２の回転によって簡単に輸液ポンプの流量を調
整でき、各輸液ポンプを構成する部品間の寸法にばらつ
きがあっても各輸液ポンプ間の流量を同じにでき、流量
精度の高い輸液ポンプを得ることができる。したがっ
て、本実施例の輸液ポンプを用いて、上述のようにシャ
フト１３の回転数や薬液源の位置や輸液チューブ１７の
太さ等を考慮して輸液量を設定すれば、医師や看護婦が
指定した輸液量と実際の輸液量が異なったり、複数個の
輸液ポンプ間の流量バランスが設定した通りにならない
ということが生じないのである。上記実施例において
は、上記シャフト保持板２２の斜辺２２c,２２dの傾斜
角度は同じようになっている。しかしながら、上記両傾
斜角度は異なっても何等差し支えない。但し、調整板２
３および調整板２４の移動量には限度があるため、シャ
フト１３の移動量は傾斜角度の小さい調整板の移動量に
よって制限されてしまう。したがって、両傾斜角度に差
は無いほうが好ましい。上記実施例においては、調整板
２３あるいは調整板２４に設けられた斜辺でシャフト保
持板２２の斜辺を押すことによって、このシャフト保持
板２２に回転自在に保持されたシャフト１３の位置を移
動するようにしている。しかしながら、この発明はこれ
に限定されるものではない。要は、シャフトを回転自在
に保持してハウジング１１に摺動自在に嵌合されるシャ
フト保持部材と、このシャフト保持部材を一方向に移動
させる移動部材とから構成されるものであればよいので
ある。

【００１７】

【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の輸
液ポンプは、軸を回転自在に保持する軸保持部材を、移
動部材によって押さえ板を通る一方向に移動可能にした
ので、上記移動部材によって上記軸保持部材を上記一方
向における上記押さえ板側に移動した場合には、上記軸
に取り付けられたフィンガが最も前進した場合の上記フ
ィンガの先端と上記押さえ板間の間隔が狭くなって上記
輸液ポンプの流量が増加する。一方、上記軸保持部材を
上記一方向における反押さえ板側に移動した場合には、
上記軸に取り付けられたフィンガが最も前進した場合の
上記フィンガの先端と上記押さえ板間の間隔が広くなっ
て上記輸液ポンプの流量が減少する。したがって、上記
輸液ポンプの流量を調節して輸液ポンプ間の流量差を無
くすことができ、各輸液ポンプを構成する部品間の寸法
のばらつきに関係無く流量精度の高い輸液ポンプを得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の輸液ポンプにおける一実施例の平面
図および部分断面図である。

【図２】図１(b)における図１(a)とは異なる部分断面図
である。

【図３】図１に示す輸液ポンプによって流量を増加する
場合の説明図である。

【図４】図１に示す輸液ポンプによって流量を減少する
場合の説明図である。

【図５】従来の輸液ポンプにおける平面図および部分断
面図である。

【図６】図５(b)における図５(a)とは異なる部分断面図
である。

【符号の説明】

１１…ハウジング、 １３…シャフト、 １４…カム、 １５…フィンガ、 １６…押さえ板、 １７…輸液チュー
ブ、 ２１…穴、 ２２…シャフト保
持板、 ２３,２４…調整板、 ３１,３２…調整
ねじ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五井 信明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ヤープ株式会社内 (72)発明者 チヤールズ・ツエング アメリカ合衆国60044イリノイ州レイク・ ブラツフ、ロツクランド・アベニユー501 番 (72)発明者 ロベルタ・スコラ アメリカ合衆国60172イリノイ州ローゼル、 レツド・メイプル・レイン760番 (72)発明者 エリツク・マイレン アメリカ合衆国60010イリノイ州バーリン トン、クレストビユー・カウンテイ177番 (72)発明者 ダン・ハミルトン アメリカ合衆国60194イリノイ州ホフマ ン・エステイツ、レベツカ・ドライブ1375 番、アパートメント417

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 最大半径の位相を順次ずらして軸に取り
   付けられて上記軸に垂直な一方向への半径の長さが周期
   的に変動する複数のカムから成るカム列と、このカム列
   を構成する各カムの上記一方向への半径の長さの変動に
   同調して上記一方向への先端位置が周期的に変動する複
   数のフィンガから成るフィンガ列と、上記フィンガ列を
   構成する各フィンガの先端に対向して配置された押さえ
   板を有して、上記フィンガ列を構成する各フィンガの先
   端と上記押さえ板との間に配置された輸液チューブを上
   記フィンガ列のうち上記一方向へ最も前進したフィンガ
   の先端によって順次押圧することによって上記輸液チュ
   ーブ内の薬液を輸液する輸液ポンプにおいて、 上記軸を回転自在に保持すると共に、ハウジングに上記
   一方向へ摺動自在に嵌合された軸保持部材と、 上記軸保持部材を上記一方向へ移動させる移動部材を備
   えたことを特徴とする輸液ポンプ。