JPH07100206A

JPH07100206A - 定圧薬液注入ポンプ

Info

Publication number: JPH07100206A
Application number: JP5276208A
Authority: JP
Inventors: Jun Futagawa; 準二川; Akifumi Aramata; 章文荒俣; Kenji Himeshima; 憲次姫島; Akimori Kawashima; 昭守河島; Toyoo Itagaki; 豊男板垣; Yoshizumi Fukuda; 好純福田
Original assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd; Nissho Corp
Current assignee: Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd; Nissho Corp
Priority date: 1993-10-06
Filing date: 1993-10-06
Publication date: 1995-04-18

Abstract

(57)【要約】【目的】価格が低く、構造が簡単で、使い捨てに適
し、薬液を長時間、安定して定量的に吐出できる薬液注
入ポンプを提供する。【構成】可撓性の薬液バッグ31を押圧する押え板26を
押す駆動装置と、バッグ収納部30を内蔵するハウジング
１を有し、駆動装置は、ハウジング１に回転自在に支持
された巻取ドラム10と、巻取ドラム10に平行な位置にお
いてハウジング１に回転自在に支持された巻取リール20
と、一端がバネ巻取ドラム10に止着され他端がバネ巻取
リール20に止着されており、いずれか一方に巻付き付勢
された定荷重バネ21と、定荷重バネ21の巻戻し特性によ
り駆動されるバネ巻取ドラム10の回転をボルト25とナッ
ト部16からなる螺進機構で押え板26を押し下げバッグ収
納部30内の薬液バッグ31を圧迫して薬液を定量吐出す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は定圧薬液注入ポンプに関
する。さらに詳しくは、各種の薬液を一定の圧力で持続
的に人体に注入するための医療用薬液ポンプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の定圧薬液注入ポンプに関しては、
シリンジポンプ型（特開昭59−11867号公報、特開平２
−121672号公報、特開平５−42209 号公報等参照）、バ
ルーン圧利用型（特開昭64−70069 号公報、特開平１−
135360号公報、特開平２−11160 号公報参照）、ガス発
生型（特表平２−501125号公報参照）などがある。

【０００３】上記の３種類の薬液注入ポンプのうち、シ
リンジポンプ型は、電動モータの回転を歯車等で減速し
てシリンジに挿入したプランジャーを低速直線移動させ
るものであり、流量制御が極めて正確に行え、かつ用時
充填が可能であるという利点を有するが、電源や電気回
路が必要なので構造が複雑になり、したがって高価なも
のであるためポンプ全体を使い捨てにすることができな
いという欠点がある。さらに、薬液がガスケットのゴム
や潤滑油（シリコンオイルなど）に触れると溶出物や微
粒子が発生し安全性を阻害するという問題がある。これ
に対し、バルーン圧利用型やガス発生型は構造が簡単で
廉価で、使い捨てが可能であるが、次のような欠点があ
る。すなわち、バルーン圧利用型は図７の線ｂが示すよ
うに、有効ストロークの最初と終りで内圧の変動が大き
いため流量制御性に劣るという欠点があり、また、バル
ーン材質からの溶出物やバルーンの破裂などの問題があ
る。そして、ガス発生型は出力（発生圧力）が小さいこ
とから、摺動抵抗や外圧による流量変動が大きいという
欠点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑み、上記いずれのタイプの薬液注入ポンプも達成し
えなかった諸条件、すなわち価格が低く、構造が簡単
で、使い捨てに適し、安全であり、薬液を長時間にわた
り安定して定量的に吐出できる薬液注入ポンプを提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の定圧薬液注入ポ
ンプは、可撓性の薬液バッグを押圧する押え板を直線移
動させる駆動装置と、該駆動装置を内蔵し前記薬液バッ
グを収納するバッグ収納部が画成されたハウジングとか
らなり、前記駆動装置は、前記ハウジング内で回転自在
に支持されたバネ巻取ドラムと、該バネ巻取ドラムに平
行な位置において前記ハウジング内で回転自在に支持さ
れたバネ巻取リールと、一端が前記バネ巻取ドラムに止
着され他端が前記バネ巻取リールに止着されており外力
を加えない状態で前記バネ巻取リール側またはバネ巻取
ドラム側に自然に巻付くように付勢された定荷重バネ
と、該定荷重バネの巻戻し特性により駆動されるバネ巻
取ドラムの回転により前記押え板をバッグ収納部内の薬
液バッグを押圧する方向に直線移動させる螺進機構とか
らなることを特徴とする。

【０００６】本発明において、前記螺進機構はボルトと
ナットで構成されるが、巻取ドラム側にナットを結合し
た構成でもよく、これと反対にボルトを結合した構成で
あってもよい。また、本発明でいう定荷重バネとは、図
７の線ａに示すように、回転数に関係なく有効回転数の
全領域においてトルクが一定なバネをいう。線ｃはゼン
マイのトルクを示しているが、これと比較すると明らか
なように、一定トルクが長時間継続するという性質があ
るバネである。

【０００７】

【作用】本発明では、巻上げ手段により定荷重バネをバ
ネ巻取ドラムまたはバネ巻取リールに巻付け、その後解
放すると、バネが巻取リールまたはバネ巻取ドラムに巻
付けられバネ巻取ドラムが回転させられる。このバネ巻
取ドラムの回転が螺進機構によって押え板の直線運動に
変換され、押え板がバッグ収納部内の薬液バッグを押圧
して薬液を押し出す。このときバネ巻取ドラムおよび螺
進機構の回転トルクは定荷重バネを用いているため一定
であり、しかも、螺進機構により直線方向押出力が増大
しており、薬液バッグには摺動抵抗も生じないので、薬
液の吐出量は変化が極めて少なく安定した定量吐出が可
能となる。この結果、流量調整器との組合せにより長時
間微量注入が行えるようになる。また、本発明では、シ
リンジを使用した場合と異なり、薬液がゴムに触れるこ
とがないので溶出物や微粒子が少なく安全性に優れてい
る。さらに、薬液バッグのみを使い捨てにすることで、
ハウジングや駆動装置を繰返し使用できるので使用コス
トが安く、しかも本発明の駆動装置はモータや電池など
の電源を使わず、定荷重バネを駆動源とする構造簡単な
ものであるため、低コストで製造することができる。

【０００８】

【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面に基づき説明
する。図１は本発明の一実施例に係る薬液注入ポンプＡ
の斜視図、図２は図１のII線断面図、図３は図２のIII
線断面図である。図１において、１は箱型のハウジング
であり、上部ハウジング２と下部ハウジング３からな
る。上部ハウジング２の上面には特許請求の範囲にいう
巻上げ手段に相当する巻上げダイヤル15が現われてい
る。また下部ハウジング３の側壁の孔４からは薬液バッ
グ31のコネクター33が突出している。上部ハウジング２
と下部ハウジング３は着脱自在に構成され、例えば図２
に示すように、嵌合凸部５と嵌合凹部６からなる嵌合溝
や、ヒンジで開閉自在に連結しラッチで掛止する構造な
ど、着脱自在であれば任意の構成をとることができる。

【０００９】図２〜３に基づき駆動装置の詳細を説明す
る。10はバネ巻取ドラム（以下、巻取ドラム10という）
で、中空状の支軸12に支持され、軸方向に沿って形成さ
れた凹部13と凸部14の係合により、一体に回転するよう
になっている。支軸12は上部ハウジング２に形成された
孔７に通されて回転自在となっている。またこの支軸12
の上部には前記巻上げダイヤル15が固着され、下端には
ナット部16が形成されている。一方、上部ハウジング２
の図中右側には前記巻取りドラム10の支軸12と平行に支
軸17が形成されており、この支軸17にバネ巻取リール20
( 以下、巻取リール20という）が回転自在に支持されて
いる。

【００１０】前記巻取ドラム10には定荷重バネ21の一端
が止着され、巻取リール20にはその他端が止着されてい
る。この定荷重バネ21は薄板状のバネ材を巻付けた渦巻
バネであって、外力を加えない状態では巻取リール20側
に自然に巻付くように付勢されたものである。また、そ
の巻付き力（換言すれば巻戻し時に発生する巻取ドラム
15の回転トルク）は図７の線ａに示すように、有効回転
数の全域で一定である特性を有している。

【００１１】前記巻上げダイヤル15の外周には図１〜２
に示すように数個のリブ18が形成されている。また係止
片22が上部ハウジング２の表面に形成されたブラケット
23に回転自在に軸支されている。この係止片22とリブ18
とで回り止めストッパが構成されている。

【００１２】前記ナット部16にはボルト25が螺合されて
おり、このボルト25の下端には押え板26が固定されてい
る。このナット部16が回転するとボルト25は軸方向に上
昇したり下降する。すなわち、このナット部16とボルト
25で特許請求の範囲にいう螺進機構が構成されている。
前記押え板56はほぼ四角形の板で上部ハウジング２の内
寸法と相似形であって、やや小さい寸法である。このた
め、押え板26の押下げ動作時に押え板26がハウジング１
内壁に当ってボルト25の回転を防止する。したがって、
押え板26は特許請求の範囲にいう回り止め手段を兼ねて
いる。なお、この回り止め手段は上記に限らず、ボルト
25の回転を防止できればどのような手段を用いてもよ
い。

【００１３】前記押え板26と下部ハウジング３で囲まれ
た空間は薬液バッグ31のバッグ収納部30である。薬液バ
ッグ31は公知の可撓性材料である軟質ポリ塩化ビニル、
ポリエチレン、ポリプロピレンなどで製作された軟質の
バッグである。そしてバッグ31の本体には連結チューブ
32を接続し、その先端にはコネクター33が形成されてい
る。このコネクター33には後述する輸液チューブが接続
される。

【００１４】図２〜３は使用前の状態、すなわち巻取ド
ラム10に定荷重バネ21を巻き取った状態を示している。
この状態では巻取リール20に巻かれている定荷重バネ21
は少なくなっており数巻き分である。そして、係止片22
が巻上げダイヤル15のリブ18に引掛けられ回転を止めて
いるので巻取ドラム10は回転しない。ここで、係止片22
を反対側に倒すと、定荷重バネ21の巻戻し特性により定
荷重バネ21が巻取リール20に巻取られ、巻取ドラム10を
回転させる。すると、図４に示すようにナット部16は同
方向に回転し、ボルト25が押し下げられ、これにより、
押え板26が薬液バッグ31を圧迫して薬液バッグ31内の薬
液が排出されることになる。

【００１５】なお、上記実施例において、各部の材料は
次のものが好適である。巻取ドラム10、巻取リール20、
ボルト25、支軸12、ナット部16、押え板26等は金属
（鉄、真ちゅう）、ＡＢＳ樹脂、ナイロン、ポリアセタ
ール、ポリエチレン、ポリカーボネートなど、ハウジン
グ１はＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンな
ど。そして、上記の構成で次の仕様の薬液注入ポンプＡ
では、内圧600mmHg をコンスタントに発生することがで
きた。押え板26のサイズは50mm×70mm、薬液バッグ31の
容量は35cc、定荷重バネ21は厚み0.20mm、幅17mm、長さ
1200mmでトルク値2.2kg ・cm、ボルト22は８回転でスト
ローク12mmである。

【００１６】上記実施例の薬液ポンプＡを使用する場合
は薬液バッグ31のコネクター33に輸液チューブを接続
し、その途中に流量制御器を介装し、先端に穿刺針を取
付け、人体に穿刺するか、あるいは輸液チューブの代り
にカテーテルを接続して人体に挿入する。この場合、薬
液バッグ31から押し出される薬液は流量制御器で流量を
コントロールされ、微量持続注入が効果的に行われる。

【００１７】つぎに、本発明の他の実施例を図５に基づ
き説明する。この実施例における定荷重バネ21は、先の
実施例と異なり巻取ドラム10側に自然に巻付くように付
勢されたものである。したがって、巻上げダイヤル15は
巻取リール20側、具体的には支軸17に取付けられてい
る。そして、巻取ドラム10とナット部16は一体に結合さ
れており、このナット部16にボルト25が螺合している。

【００１８】この実施例では巻上げダイヤル15を手で回
転させて定荷重バネ21を巻取リール20側に巻取ってお
き、適宜のストッパ（先の実施例における係止片22な
ど）を解除すると、定荷重バネ21が巻取ドラム10側に巻
取られ、巻取ドラム10を回転させる。そして、巻取ドラ
ム10が回転すると同時にナット部16も回転するので、ボ
ルト25が螺進して押え板26を下方に移動させ、薬液バッ
グ31を圧迫する。このようにして定荷重バネ21の動力に
よって薬液バッグ31内部の薬液を排出するので、この実
施例においても、先の実施例と同様に薬液の安定定量吐
出が可能である。

【００１９】つぎに、本発明のさらに他の実施例を図６
に基づき説明する。先に説明した二実施例はいずれも巻
取ドラム10側にナット部16を設けボルト25を螺進させる
構成であったが、これを逆にして、巻取ドラム10側にボ
ルト25を設け、ナット部16を押え板26に結合するように
してもよい。このような構成の一例を図６に示す、巻上
げダイヤル15の中心から下方に延びるようにボルト25を
形成し、このボルト25に螺合するナット部16を中空ロッ
ド27の基端部内周に形成する。そして、中空ロッド27の
下端に押え板26を結合する。もちろんナット部16は巻上
げドラム10の内周とは縁が切れていなければならない。

【００２０】上記の構造によっても、定荷重バネ21の巻
付力で巻取りドラム10を回転させるとボルト25が回転
し、これに螺合しているナット部16および中空ロッド27
が下方に螺進するので、押え板26で薬液バッグ31を押圧
することができる。したがって、この実施例において
も、薬液の安定定量吐出が可能である。さらに、この実
施例においても定荷重バネ21を巻取ドラム10側に巻付け
付勢されたものを用い、巻上げダイヤル15を巻取りドラ
ム10側に取付ける代りに、巻取リール20側に取付けるよ
うにしてもよい。

【００２１】なお、上記各実施例のいずれにおいても、
巻取ドラム10の回転を拘束するストッパは任意のものを
用いることができ、前記係止片22の他に、巻取ドラム10
と巻取リール20の間に挿入抜去自在なクサビを用いたス
トッパや、一度押すと押棒が嵌り回転を阻止する状態と
なり、もう一度押すと押棒が戻り回転を許容するものな
ど、種々のストッパを用いることができる。

【００２２】本発明の各実施例の利点はつぎのとおりで
ある。定荷重バネ21による一定トルクで薬液を押出すの
で、流量の変動が少なく、かつ吐出圧を任意に高くする
ことができるので正確な量の薬液投与が可能である。ま
た、流量制御器と組合わせることにより、長時間の微量
持続注入が可能となる。各実施例において、薬液バッグ31のみを使用後に捨
てる使い捨てが可能であり、駆動装置やハウジングを再
利用できるので、経済的である。駆動装置は主として定荷重バネ21と巻取ドラム10、
巻取リール20、ボルト25、ナット部16等の機構部品で構
成され、電源や電気回路は不要であるから構造が簡単で
あり、低コストで製造できる。薬液がゴムや潤滑油に触れることがないので、溶出
物や微粒子が発生せず安全である。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、価格が低く、構造が簡
単で、使い捨てに適し、安全であり、流量制御性能が好
く長時間安定して一定量の薬液を吐出しうる薬液注入ポ
ンプを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例に係る薬液注入ポンプＡの斜
視図である。

【図２】図１のII−II線断面図である。

【図３】図２のIII −III 線断面図である。

【図４】薬液注入ポンプＡの吐出動作時の断面図であ
る。

【図５】本発明の他の実施例に係わる薬液注入ポンプＢ
の断面図である。

【図６】本発明のさらに他の実施例に係わる薬液注入ポ
ンプＣの断面図である。

【図７】定荷重バネ等のトルク（出力）特性図である。

【符号の説明】

１ハウジング２上部ハウジング３
下部ハウジング 10 バネ巻取ドラム 15 巻上げダイヤル 16
ナット部 20 バネ巻取リール 21 定荷重バネ 22
係止片 25 ボルト 26 押え板 30
バッグ収納部 31 薬液バッグ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者姫島憲次大阪府大阪市北区本庄西３丁目９番３号株式会社ニッショー内 (72)発明者河島昭守東京都千代田区大手町二丁目６番２号三菱製鋼株式会社内 (72)発明者板垣豊男東京都千代田区大手町二丁目６番２号三菱製鋼株式会社内 (72)発明者福田好純東京都千代田区大手町二丁目６番２号三菱製鋼株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可撓性の薬液バッグを押圧する押え板を直
線移動させる駆動装置と、該駆動装置を内蔵し前記薬液
バッグを収納するバッグ収納部が画成されたハウジング
とからなり、前記駆動装置は、前記ハウジング内で回転
自在に支持されたバネ巻取ドラムと、該バネ巻取ドラム
に平行な位置において前記ハウジング内で回転自在に支
持されたバネ巻取リールと、一端が前記バネ巻取ドラム
に止着され他端が前記バネ巻取リールに止着されており
外力を加えない状態で前記バネ巻取リール側またはバネ
巻取ドラム側に自然に巻付くように付勢された定荷重バ
ネと、該定荷重バネの巻戻し特性により駆動されるバネ
巻取ドラムの回転により前記押え板をバッグ収納部内の
薬液バッグを押圧する方向に直線移動させる螺進機構と
からなることを特徴とする定圧薬液注入ポンプ。
【請求項２】前記螺進機構が、前記バネ巻取ドラムと一
体に回転するナット部と、該ナット部に螺合し、かつ先
端に前記押え板を結合したボルトと、該ボルトの回り止
め手段とからなることを特徴とする請求項１記載の定圧
薬液注入ポンプ。
【請求項３】前記螺進機構が、前記バネ巻取ドラムと一
体に回転するボルトと、該ボルトに螺合するナット部を
基端部内周に備え先端部に前記押え板を結合した中空ロ
ッドと、該中空ロッドの回り止め手段とからなることを
特徴とする請求項１記載の定圧薬液注入ポンプ。
【請求項４】前記バネ巻取ドラムまたはバネ巻取リール
に定荷重バネを巻取るための巻上げ手段を結合したこと
を特徴とする請求項１記載の定圧薬液注入ポンプ。