JPS5881046A - 割合を変えて準連続的に流体を注入するためのステツプモ−タ制御方法 - Google Patents

割合を変えて準連続的に流体を注入するためのステツプモ−タ制御方法

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JPS5881046A
JPS5881046A JP57185917A JP18591782A JPS5881046A JP S5881046 A JPS5881046 A JP S5881046A JP 57185917 A JP57185917 A JP 57185917A JP 18591782 A JP18591782 A JP 18591782A JP S5881046 A JPS5881046 A JP S5881046A
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エドワ−ド・ジエラルド・ソロモン
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Oximetrix Inc
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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】 本発明は患者の静脈内又は動脈内に流体を送り込む方法
に係り、%F、、入念に計量された流体部分′を一準連
続的に患者に投与するように注入ポンプステップモータ
の作動を制御する制御方法に係る。
近年、患者の静脈内や動脈内に流体を投与する技術に相
当の関心が集まっている。流体の投与が不適当であると
、患者の回復が遅れることになり、極端な場合には、更
に別の障害や死を招くこともあるので、このような非経
口投与を行なう割合を正確に制御することが非常に重要
である。初期の非経口投与装置は重力を利用して流体容
器即ち貯溜器から患者へ流体を送り込んでいる。然し乍
ら、この重力による流れを正確に調整することは困難で
あることが分っている。なぜならば、投与中に貯溜器内
の流体レベルが下がるにつれて、貯溜器と患者との間の
流体に作用する圧力が低下するからである。従って、重
力による流れを用いた装置では、投与率が、許容できな
い程変化する。
最近の非経口投与装置は流体投与率の精度を高めゐ九め
に/ンデ毫−夕を吊りでいる。これらOポンプモータは
しばしばステップモータより成り、これは適当なステッ
プモータ制御手順に従ってlう/ジャ又はピスト/式の
流体ポンプを駆動する。
これらの制御手順は、必要な精度を発揮すると共に信頼
性の高い効率的なマイクロ!ロセツサ!ログラミング技
術によって実施できるので、゛非経口投与の高精度制御
要件にうまく適合する。1977年7月26日付のGe
orgi氏の米国特許第u、037゜59g号:/97
1.年、l/、月30日付のにnut@氏の米国特許第
3 、994’ 、コ917号;/?7A年io月12
日付のJenkins氏等の米国特許第、? 、91;
!f; 、/、33号;並びに7973年6月S日付の
G@org1氏の米13i1特許第3,736.930
号には、カム機構及びIン!構造体と共にステップモー
タを用いて高精度の投与率制御を行なう静脈内投与装置
が開示されている。これらのb釦装置は一応の効果は発
揮するが、これらの既存の投与装置の流体投与特性には
着干の改良の余地が残されている。例えば、上記特許の
ステップモータに関連し九ステップモータ制御手順の中
で、カム機構とステップモータとIング構造体との間の
相互作用によって流体投与率に介入される非直線性成分
を補償するものは皆無である。又、各ポンピングサイク
ルにおけるポンプ構造体再充填部分中に流体投与が中断
することによって生じる流体流の)4ルス的中断を最少
限にするような努力もなされていない。従って、公知技
術では、正確な量の流体を直線的な割合いで本質的に連
続的に圧送できる非経口投与装置が提供されていない。
そこで、本発明の目的は、非経口流体投与装置のポンプ
モータの作動を制御する制御方法を提供することである
本発明の別の目的は、非経口流体投与用の?ンプモータ
及びカム機構に用いるモータ制御方法であって、モータ
の回転運動をポンプの直線運動に変換する際には本来非
直線性があるにも拘らず本質的に直線的な流体投与率を
得るようなモータ制御方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、非経口流体投与用のポンプモ
ータ及びカム機構に用いる一ングモータ制御方法であっ
て、モータの回転運動をIンゾの直線運動に変換する際
に生じる非直線性を補償するようにカム機構の角度位置
に基いてモータの速度を変えるようなポンノモータ制御
方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、非経口投与流体計量装置から
の流体投与を本質的に連続的に行なうようKこの計量装
置のポンプモータを制御する制御方法を提供すること°
でア゛名。
本発明の更に別の目的は、各4ンピングサイクルの再充
填・段階中に流体が再充填されるポンプ室を有する非経
口投与流体計量装置のポンプモータを作動する制御方法
であって、再充填プロセスにより生じ九流体流の中断の
影響を最小限にするように1再充填段階後に短時間流体
投与率を比較的高くするとz5補充段階を、fe y 
dングサイクルに確立する制御方法を提供することであ
る。
又、本発明の目的は、非経口投与流体計量装置に組合わ
されたポンプモータを作動する制御方法であって、上記
のポンプモータは増分ステップで回転するステップモー
タより成り、各々の増分ステップの初めには比較的多量
の電流をステップモータに流せるようにする一方、増分
ステップ間のインターバル中には比較的少量の電流をス
テップモータに流せるようにする制御方法を提供するこ
とである。
本発明のこれら及び他の目的は添付図面をβ照した以下
の詳細な説明より理解されよう。
流体量を制御しつつ患者に投与するためのl型式の非経
口投与流体計量装置が第1図及び第2図に概略的に示さ
れている。この流体計量装置の基本的な実施例及びその
改良された実施例が、19110年g月7日及び79g
/年6月30日に各々出願された米国特許出願筒1qt
i 、666号及び第278,959号に開示されてい
る。これらの両特許出願は本発明の譲受人に譲渡された
もので、参考としてここに取上げる。便宜上、上記特許
出麿第、)、7g 、9!;’I号の改良された流体計
量装置について詳細に述べるが1本発明の制御方法は上
記特許出願fit/711t、l、bb号の流体計量装
置に用いるように適当に変更できることを理解されたい
、さて第1図を説明すれば、流体計量装置2は計量11
11置制御ユニツト4内に配置されて示されている。流
体計量装置2の流体導入コンジット6は一般の管10に
より流体容器8に接続されている。流体計量装置2の流
体放出コンジット14から延びている管12は、制御ユ
ニット4VC収容されたステップモータ及びカム機構(
IE/図には図示せず)の作動に応゛答して、正確な量
の流体を治療中の患者へ送る。
第2図には、流体計量装置2並びにステップモータ及び
カム機構の構造が詳細に示されている。
流体計量装置2は、ポンプ室18が配置された中空のカ
セット構造体16を備えている。ポンプ室18の上部に
は弾力性ダイヤフラム20カニ固定されている。ガス阻
止コンジット26に形成された流路24のlthにある
導入/−)22によって。
流体はガス保留室z8からポンプ室18へ通ることがで
きる。ガス保留室S8は中間流@aOを経[E導入コン
クツトロと流体連通してイル。カム及びシャフト機構8
6.88を経て弁ステップモータ341C作動的に接続
された弁アクチユエータ8g#′i、導入ボート82の
上に配置された弾力性〆イヤフラム20の1部分40を
変位させることによりポンプ室18への流体の導入をf
制御する。
電力制御装置42によって弁ステップモータ84へ電流
が供給され、電力制御装置4zは交流電源44又はバッ
テリ電源46のいずれかへ接続される。弁ステップモー
タ84はモータ制御装!t48から受けた指令に応じて
一連の増分ステップで駆動され、この際に弁アクチユエ
ータ82は、第二図に実線で示された開位置と、第2図
に仮想線で示されたように導入/−) 22の周囲に形
成された弁座50にシール係合する位置との間でダイヤ
フラムの部分40を動かすように往復運動する。
制御ユニツ)4&C形成された中空デス54に安住され
たバネ5zのようなノ9ネ付勢手段は、弁アクチユエー
タ82をカム86のカム面56と確実に接触させるに要
する力を与え、る。
ポンプ室18において導入ポート22とは反対のところ
に放出ポート58が形成されている。この放出ポート5
8は中間流路60を経て放出コンジット14に連通して
いる。放出ポート58と中間算路60との間にはゾール
型逆止弁6zが取り付けられている。バネ64のような
バネ付勢手段は、放出ポート58の周囲に形成された弁
座66にゴール型逆止弁をシール係合させる。メール型
逆止弁62に対向して弾力性ダイヤフラム20に形成さ
れた突起68は、ポンププライミング作動中にゴール型
逆止弁を弁座66から変位させる。
手動ラッチ弁−7’(It、突起68を動かしてメール
型逆上弁と接触させるのに用いられる。
流体計量装置2のカセット16を経て流体を圧送するた
めの動力は、カム及びシャフト機構76.78を経て主
ステツプ、モータ74へ作動的に連結されたプランシャ
724Cよって供給される。主ステツプモータ74もモ
ータ制御装置48の指令を受けて電力制御装置42から
電流を受は取る。プランジャ72のl端80は弾力性ダ
イヤフラム20に接触し、その他端82は制御ユニット
4の中空メス88に安住されたバネ86のようなバネ付
勢手段によりカム76のカム面84に確実に接触される
。主ステツプモータ74ひいてはカム76の増分回転即
ちステップ回転により、シランジャ72は第2図に実線
で示された完全に引っ込んだ位置と、第2図に仮想線9
0で示された完全に延びた位置との間で往復運動するよ
うに駆動される。弾力性ダイヤフラム20はシランジャ
72の往復運動に応じて撓んで、ポンプ室18の容積を
周期的に変化させ、これにより、計量された量の流体を
ポンプ室から流体放出コンジツ)14へ送るに必要なポ
ンピング作動を与える。
弁ステップモータ84及び主ステツプモータ74の作動
を制御するモータ制御装置48が第3図に示されている
。モータ制御装置48はマイクロプロセッサ92を備え
1、これはデータリンク94によってリードオンリメモ
リ(ROM)96に接続されている。弁ステップモータ
34及び主ステツプモータ74の適当な制御手順はこの
リードオンリメモリ96に記憶されていて、要求に応じ
てマイクロプロセッサ92へ送うれる。マイクロプロセ
ッサは、リードオンリメモリに記憶された制御手順に基
いて弁ステップモータ及び主ステツプモータ、をそれら
の増分ステップで各々駆動するように/対のざ進ラッチ
98.100.に指示を与える。
感知手段102及び104は弁ステツブモータ及び主ス
テツプモータがとったステップ数のカウントを発生し、
マイクロプロセッサ92が各々の増分ステップ位置を決
定できるようにする。Iンゾモータ暴走防止回路106
は感知手段102に接続されていて、′i考としてここ
に取り上げる米国特許出mに詳しく述べられたように、
主ステツプモータ74の速度を監視し、潜在的に危険な
流体過剰又は過少投与状態の発生を防止する。更に、マ
ルチプレクサ1osh、前記の米国特許出H第2’1g
 、151号に開示されたプランジャ圧カドランスジュ
ーサ(図示せず)のような種々のデータセンサに接続さ
れている。^/Dコンバータ110はマルチプレクサ1
08からの信号を、マイクロプロセッサ92で使用でき
る形態に変換し、このように変換された信号をデータリ
ンク111を経てマイクログロセッサヘ供給スる。
第3図のマイクロプロセッサ92の指示を受けるg進う
ッチ100はリードt1〜t8を経て高及び低電流駆動
回路11g、11Bへ接続されている。高電流駆動回路
112U、主ステツプモータ?4のモータ巻線W1、W
2、W3及びW、各々直列接続された7組のトランジス
タ駆動装置114.116.118及び120を備えて
いる。低電流駆動回路113は7組の抵抗180,18
2.184及び186を経て巻線W、〜W4に各々直列
接続された同様の7組のトランジスタ駆動装置182.
124.126及び128を備えている。
主ステツプモータ74がとる各々の増分ステップに対し
、g進うッチ100はリードt1、t2、t、及びt4
に沿って7組の制御信号を発生し、高電流駆動装置11
4〜120をオンにさせる。その後、比較的大きな電流
が電力制御装置42から主ステツプモータの巻線W、〜
W4に流され、駆動装置114〜120が駆動されて、
主ステツプモータを成る増分ステップ位置から次の位置
へ回転させるに充分なエネルギが与えられる。主ステツ
プモータ74がグランジャ72(IE、7図には図示せ
ず)の下降ストロークを行なうのに要するエネルギは主
ステツプモータの各々の増分ステ、ツブ全体を通して一
定ではなく、弾力性ダイアフラム20(これも第3図1
cは図示せず)の弾力特性の関数として変化すること8
に、注意されたい。即ち、各増分ステン!間のインター
バル中には、弾力性ダイヤフラムがその元の位置即ち変
形しない位置へ戻ろうとし、この際にプランジャ7zを
その引っ込んだ位置へ戻そうとする力をグランツヤ72
ニ与える0次の増分ステップの始めには、プランジャ7
2がその下降運動を続けられるまでダイヤフラムにより
与えられる力に打ち勝つように比較的多量のエネルギを
費さねばなら々い。増分ステラfがいったん完了すると
、主ステツプモータ74は再び保持モード即ち1静止”
モードに入り、シランジャ及びダイヤフラムをその増分
ステップに関与した変位位置に保持するのに要するエネ
ル4fFiわずかである。
第3図の回路は、1組の抵抗130.112.184及
び186を紅て主ステツプモータの巻線W、〜W4に直
列接続された1組の低電流駆動装置122.124.1
16及び128を用いて、ステップとステップとの間に
主ステツプモータに流れる電流を調整することにより、
主ステツプモータの保持モードと主ステツプモータのス
テップモードとに対する異なったエネルギ要求を補償す
る。
高電流駆動装置114〜120がオンになるのに応答し
て主ステツプモータがその次の増分ステップ位置へ回転
した短時間後に、g進うンチ100は高電流駆動装置を
オフにするのと同時にリード15、t6、t、及びt、
に沿って1組の制御信号を供給し、低電流駆動装置12
2〜128をオンにする。その後、電力制御装置42か
ら巻線W、〜W4  へ電流が流され、抵抗180〜1
86を経て低電流駆動装置へ連続的に流される。もちろ
ん、抵抗180〜186があるので、電力制御装置4B
から流される電流量は主ステツプモータ74の保持モー
ド中の主ステツプモータ74の電力要求を満たすに充分
なレベルまで減少される。従って主ステツプモータ74
の作動中に費される実効エネルギ量が節減される。増分
ステップの割合が高くされる場合、例えば高い、流体投
与率が選択された場合には、増分ステップ間のインター
バルを、主ステツプモータのステップモードと保持モー
ドとの間の予めプログラムされた切換インターバルより
短くすることができる。この後者の場合−1g進ラッチ
100は低電流駆動装置をオンに切換える機会ヲ本つこ
とがなく、主ステツプモータにはその増分ステップと増
分ステップとの間に低い保持電流が流れない。
高電流駆動装置及び低電流駆動装置の同様の構成体が第
3図に188及び140で一般的に示されており、これ
らは弾力性ダイヤフラム20の1部分40に対して弁ス
テップモータ84及び弁アクチユエータ82を付勢する
ようにざ進ラッチ98によって制御される。弁ステップ
モータ84は主ステツプモータ74に比べて小型である
ので、弁ステップモータのステップモード及び保持モー
ドの両方の全電流レベルを下げることができる。
流体計量装置2のポンピング作動について以下に説明す
る。第2図をみれば、管lOによって流体導入コンジッ
ト6へ送られる流体はガス保留室z8へ入れられ、流体
中にもしガスが存在すれば、これらのガスはガス阻止コ
ンジット26によりIンゾ室18へ到達しないようにさ
れることが明かであろう。ガス気泡のない液体が次いで
ガス保留室28から流路24を経て導入ポート22へ送
られる。各ポンビンダサイクルにおける再充填段階中に
、弁ステップモータ84は弁アクチユエータ82を上方
に動かすように作動し、ガス気泡のない流体が導入ポー
トを経てポンプ室18に入れるようにされる。その短時
間後に、プランジャ?2が主ステツプモータ746Cよ
って上方に動かされ、ポンプ室18内の容積を増加する
と共にその圧力を下げ、流体が導入ポートを経て入りや
すくする。
弁l1166に安住されたバネ付勢されたが−ル型逆止
弁68は弁アクチユエータ82が開位置にあゐ間放出y
j!−)58を効果的に遮閉する。従って、ポンピング
サイクルの再充填段階中には流体放出コンジット14へ
流体が漏れることはなく、4ンプ室18から一ンプ圧送
さるべき流体の量に対して正確な制御が維持される。弁
アクチユエータ82け短時間開位置に置かれた後閉位置
へ動かされる。次いでプランジャ72は前記したように
下方に動かされ、Iンノ室18内の容積を減少させる。
−ンプ室内の容積が減少するにつれてIンゾ室内の圧力
が高まって、バネ64がゾール型逆止弁62に及ぼすバ
ネ付勢力に打ち勝ち、正確な量の計量された流体がポン
プ室18がら放出コンジツ、ト14及び管12を経て患
者へと圧送される。
が−ル型逆止弁62を開くに必要な流体圧力は主として
バネ64の弾力によって決まる。
第ダ図には、弁アクチユエータ82とシランジャ72と
の往復運動の相互関係がグラフで示されテイル。ポンピ
ングサイクルは時間t。に[1れ、この時シランジャ7
2は完全に延びた位置即ちそのストロークの下端にある
。弁ステップモータ84は、弁アクチユエータ82を引
っ込めて導入/−)22を開くような一連の位置を介し
て歩道を開始する。グランジャ72も時間t、において
弁アクチュエータ引っ込みシーケンスの途中で引っ込み
を開始するように、主ステツプモータ74の付勢作動が
モータ制御装置48にプログラムされている。時間t、
の短時間後の時間t2  に、弁アクチユエータ82は
全開位置即ち完全に引っ込んだ位置に達して、流体導入
コンジット6から一ング室18へ流体を流すことができ
るようにし、−tして弁ステップモータ84はモータ制
御装置48からの信号によって消勢される。この間に、
主ステツプモータ74はプランジャ7zを引っ込めるよ
うに一連の位置を介して歩進を続ける。時間ts  に
おいて、プランジャ72は完全に引つ込んだ位置即ちそ
のストロークの上端に達し、主ステツプモータ74はモ
ータ制御装置48からの第コ信号によって消勢される。
弁アクチユエータ82は更に時間t4  までの時間中
完全に引っ込められたままである。この時間は、弾力性
ダイヤフラム20がプランジャ72の引っ込みに続いて
比較的弛緩した状態即ち変形のない状態に復帰できるよ
うにする。従って、時間t4とt3 との差は、弾力性
ダイヤフラム20の製造に用いられる特定材料に関連し
た弛緩−間°より長くなければならない。
時間t4・において、弁ステツブモータ84はモータ制
御装置48からの制御信号によって再付勢され、種々の
増分ステップを介して時間t、まで歩進する0時間t5
  において弁アクチユエータ82は完全に延びた1位
置に達し、導入ポート22をシールする。弁アクチユエ
ータがその完全に延びた位置に達すると、弁ステップモ
ータ84は再び消勢され、次のポンピングサイクルの開
始まで初期する。時間t5  に導入/−)21gがシ
ールされるのと同時に、主ステツプモータ74が再付勢
され、多数の増分ステップを介してグランジャ?2を下
方に駆動し、メール型逆止弁62に対するバネ付勢力に
打ち勝つに要する圧力を与える。
時間t6  において、ゾール型逆止弁はその弁座から
離れ、放出ポート58を開(。その後、流体はポンプ室
18から放出ポートを経て時間t7  まで放出され、
時間t7  にはプランツヤ72がその完全に延びた位
置即ちグランツヤストロークの下端に達し、ポンピング
サイクルの終りとなる。t。
からt6  までの時間はポンピングサイクルの再充填
段階とされ、即ち患者へ流体を投与する準備としてIン
グ室18に流体を再充填するのに割り当てられたポンピ
ングサイクルの7部分とされ、一方時間t6とt7  
との間の時間はポンピングサイクルの投与段階とされる
。ポンピングサイクルの再充填段階はポンプ室18を加
圧するための時間t5から時間t6  までのインター
バルを含んでいるが、このインターバルはポンピングサ
イクルの加圧段階と称される。
何らかの修正を施さない限り、ポンピングサイクルの再
充填段階中に生じる流体の流れ中断圧よって、流体計量
装置2の放出コ゛ンジッ)14及び管12には流体・母
ルスが形成されることになる。
特に流体がほぼ瞬間的に、C者に対して生理学的に作用
し得る速効性薬物である場合にはこのような・母ルスは
望ましくない。然己乍ら、流体投与段階を行なうに要す
る時間に対して再充填段階を行なうに要する時間をでき
るだけ短くすることにより4・臂ルス的な流体投与を著
しく減少できると共に、計量装置2と患者との間に本質
的に連続的に流体の流れを、確立することができる。I
ンデ室18に実際に流体を再充填するのに使われるt 
からt5までの時間はポンプ室の幾何学形状によって実
質上固定されてしまうので、再充填段階自体を短縮する
余地はほとんどない。従って時間t、とt6との間に主
ステツプモータ74を高い速度で駆動することにより再
充填段階の加圧部分を短縮するしかない1本発明の制御
方法の大きな効果は、特定のインターバル内圧所望の流
体投与率に合致するに充分な流体を圧送するという必要
性によって成る程度の制約は課せ°られるが、グランジ
ャ72の下降ストロ〜りをできるだけ長く引き延ばすよ
うに投与段階中に主ステツプモータの作動を調整するこ
とにある。グランジャの下降ストロークのこの引き延ば
しは、例えば、成る定数を所望め流体投与率で除算した
ものに等しくなるようにt、をセットすることによって
達成される。即ち、t、 =  k/RATE 但し、kはボング室の幾何学形状に基いて選択された定
数であジ、そしてRATεは所望の流体投与率を表わす
値である。このようにして、再充填段階に関連した流体
投与中断の・fルス的作用がポンピングサイクル全体に
対して最小にされる。
第S図は流体計量装置2からの流体投与率を時間の関数
として示したグラフである。各ポンピングサイクルCの
再充填段階P、の大部分に対して弁アクチユエータ82
は開位筐にあり、流体は導入/−)22を経てポンプ室
18へ流れ込む、プランジャ72は引っ込められつつあ
るか或いは完全に引っ込められており、ポール型逆止弁
62は閉じていて流体がポンプ室18から流出するのを
防止している。更に、ポンプ室18からの流体の流出は
、再充填段階P、  の終り付近にグラ/ツヤ72がそ
の下降ストロークを開始してポンプ室’l 8内の圧力
かポール型逆止弁62を開くに充分な値になるまでの短
いインターバル中阻止され続ける。このインターバルは
加圧段階P、である。
もちろん、この加圧段階Pp  を含む全再充填段階P
、  中の投与率は第5図に・1’42で示されたよう
にゼロである。ポンピングサイクルの残りの段階即ち投
与段階P 中には、プランツヤ72がその、 、 d 完全に延びた位置に向って動いて弾力性ダイヤフラム2
0を押し、今や開いているポール型逆止弁6zを経てI
ンプ室18から流体を圧送する1本発明によれば、主ス
テツプモータ?4は、プランジャ72が投与段階P、の
大部分に対して一定の速度で下降ストロークをたどるよ
うに制御される。
従って、第3図に144で示されたように、投4段階P
、中の流体投与率は主として一定である。
然し乍ら、再充填段階P、中Iンゾ室18から全く流体
が投与されないことを補償するためには、投与段階P、
の開始後の成る短い時間中に、第S図に146で示され
たように流体投与率を高くすることが必要である。この
瞬間的な高い投与率146は投与段階P、の開始直後の
補充段階P0中に生じ、この高い投与率146の真の作
用はポンピングサイクル全体の平均投与率を時間に対し
て直線的な即ち一定の投与率144にできるだけ近ずけ
ることである。この補充段階P0  を実行することは
1本質的に連続的な即ち時間に対して直線的な流体の流
れを流体計量装置2と患者との間に与えるという所望の
目標に向って更に寄与する。
ポンピングサイクルの補充段階中に適当な高い投与率を
得る1つの方法が第6図にフローチャートの形態で示さ
れてhる。第6図の方法は、基本的に、ポンピングサイ
クル全体にわたり本質的に時間に対して直線的な平均投
与率を維持するためにポンプ室18から投与すべき流体
量に継続勘定値を保つような計数法である。再充填段階
の終りにこの継続勘定値を使用して、再充填段階により
生じた流体投与の実際の不足分を補なうまで主ステツプ
モータ74が高い速度で駆動される。不足分が補なわれ
ると、主ステツプモータは通常の速度で駆動され、第S
図に144で示された本質的に一定の流体投与率が与え
られる。
マイクロプロセッサ92のVOLUME 0VIIIN
G  V シスタはポンピングサイクル中に所定の間隔
で投与率表示信号RATEを累算するように最初に指示
される0本発明の好ましい実施例においては、とのRA
TE信号は所望の流体投与率に正比例する。
縞6図のプ・ロダラムブロック148で示されたように
、モータ制御装置48で実行される制御シーケンスはn
秒ごとに割り込まれる。但し、nFi再充填段階の長さ
より相当に短い時間間隔を表わす分数値である。このよ
うな各々の割り込みに時において、第6図の!ログラム
ブロック150で示されたように、RATE信号カVO
LUME 0WINGレジスタに加えられ、次いでポン
ピングサイクルが再充填段階にあるか投与段階にあるか
の判断がなされる。プログラムブロック152に示され
たこの判断は主ステツプモータ74の音知された増分ス
テップ位置に基いて行なうことができる。即ち、主ステ
ツプモータ74が、−ンーングサイクルCの投与段階P
、に関連した増分ステツブ位置以外の増分ステップ位置
にある場合には、ポンピングサイクルが再充填段階にあ
ることになる。
ポンピングサイクルが再充填段階にあれば、ノログラム
ブロック152の判断が再充填段階となり、次いでプロ
グラムブロック154で示されたように弁ステップモー
タ34はその増分ステップを介して作動され続ける。次
いで、第6図のモータ制御ノロセスはプログラムブロッ
ク148のノロセス開始点に復帰し、制御シーケンスの
次の割り込みを時期する。このようにして、0秒ごとに
RATE信号がVOLUME 0WING L/ジスタ
に加えられ、VOLUME 0WINGレジスタの内容
は再充填サイクルにわたって次第に増加即ち累算される
然し乍ら、プログラムブロック152において、再充填
段階が′終了して流体投与段階が始まったと判断された
時には、プログラムブロック156において、VOLL
IME 0WINGレゾスタの累算量と所定の値5TE
P VOLUME  とが比較される。この5TEP 
VOLUMEは、4ン♂ンダサイクルの投与段階中に主
ステツプモータ74がとる各々の増分ステップに対しポ
ンプ室18から放出される平均流体量を表わしている。
VOLUME 0WINGレジスタの量が5TEP V
OLUMEの値以上である場合には、プログラムブロッ
ク158で示されたように主ステツプモータ74がンス
テップ進められ、そしてプログラムブロック160で示
されたようにVOLUME −0WING vジスタの
量が5TEP VOLUMEの値だけ減少される。プロ
グラムブロック15!3での比較はn秒間隔で繰り返さ
れ、主ステツプモータ?4はこれも又n秒の間隔で一連
の増分ステップを介して進めうれ、第5図に示された高
い投与率146でIング室18から流体が放出される。
この高い投与率は、このように放出される全流体量が再
充填段階中の流体流中断を、補償するまで、即ち、VO
LUME 0WING Vジスタの量が、1.z、fツ
ブモータの7つのステップでポンプ室18から放出され
る流体の量を表わし工いる値5TEPVOLLIMEよ
り小さな値になるまで、続く。このようになると、プロ
グラムブロック158の主ステツプモータの作動がパイ
/やスされ、VOLUMEOWINGレジスタの量の累
算が開始され、やがてこの量が5TEP  VOLUM
E  の値を越えると、プログラムステップ158にお
いて再びモータが増分ステップを介して進められる。ポ
ンプ室18から放出される流体の量がVOLUME 0
WINGレジスタに累算される量と歩調を合わせるとい
うこの後者の状!ハ、第S図の本質的に一定の流体投与
率144で示された投与段階中に生じる。
時間に対して直線的な平均投与率を維持する際に含まれ
る更に別のファクタは、カム76とシランジャ?2との
間の機械的な相関関係から形成される。第7図はカム面
84を含むカム76と、このカムクロを主ステツプモー
タ74に連結するシャフト78とを示す拡大図である。
主ステツプモータ74はモータ制御装置48から受は取
る制御信号に応答して一連のステップを介して回転する
各ステップは互いにその次のステップから同じ量だけ角
度変位されている。従って、主ステツプモータ74が成
るステップから次のステップへと動くと、シャクドア8
及びカム76も一連の同じ角度変位を受ける。本発明の
好ましい実施例では、主ステツプモータ74が半回転当
たり2II個のス。
テップを有しており、この、24Z個のステップはグラ
ンジャ72をその完全に引っ込んだ位置25菖ら下降ス
ト・−りを介してそ;完全に延びた位置まで駆動させる
ものである。次いでモータは逆転され、同じ、ztie
aめステップを逆方向に駆動され、プランジャ72をそ
の完全に延びた位置から上昇ストロークを経てその完全
に引っ込んだ位置まで案内する。簡略化のため、第7図
に11代表的な角度変位φ8、φ、及びφ工、しか示さ
れていない。前舊己したように、これらの角度変位は全
て同じものである。然し乍ら、シャフト78と、カム面
84と、プランジャ?−2との間の相関関係により、カ
ム76の角度変゛位は同じであっても、これにより生じ
るグランシャの直線運動量は同じではない。ステップモ
ータの初めの数ステップ中にカム面84の下部162が
シランジャ72に接触する時に生じる角度変位φXは、
ステップモータの中間のステップ中にカム面84の中間
の部分164がプランジャに接触する時に生じる角度変
位φ、よりも短い直線運動をグラ/ジャに与える。同様
に、ステップモータの各回転の中間点付近でグランジャ
の下降ストロークの終りにカム面84の上部166がプ
ランジャ72に接触する時に角度変位φ2 を生じさせ
るモータステップは、モータステップ当たりのプランジ
ャの直線運動を比較的小さなものにする。
第8図のカム作用曲線168Uシランジヤの下降ストロ
ーク中のステップモータのステップとプランジャの直線
変位との関係をグラフで表わしたものである。本発明の
好ましい実施例では、主ステツプモータ74が半回転当
たり2’1個のステップを有している。カム作用曲線1
68から明らかなように、3個の明確に異なったカム作
用段階がある。第1の段階は各ポンピングサイクルの始
めに主ステツプモータ74がその初めのステップを介し
て点aまで回転する時に生じる。この第1段階中[はプ
ランジャ?2の直線変位が最低であることが思い出され
よう。点aとbとの間の第コのカム作用段階は、主ステ
ツプ2モータ74がその中間のステップを介して回転す
る時に生じ、下降ストローク中のプランジャ72の運動
ははソ比例的であり、即ちシラ/ジャ72はカム74の
各々の角度変位に対し同じ量だけ変位される。点すから
点C(第2q番目のモーメステップにおいてプランジャ
の艷゛全に延びた位置を示i)までは、ステップ当たり
のグラ/ジャ72の直線運動量が再び比例的ではなくな
り、シランシャがその完全に延□びた位置に達するまで
変位は徐々に減少する。
プランジャ72の直線変位が各モータステップに対して
はソ等しく増加する第コのカム作用段階中には、各モー
タステップごとにIンデ室18から放出される流体量も
はソ等しい。一方、第1及び第3のカム作用段階中には
、モータステップ当たりにポンプ室から放出される流体
量はモータステップごとに実質的に変化する。それ故、
ポンピングサイクル全体にわたり単位時間当たりのポン
プ室18かもの流体放出値を一定に維持すべき場合には
、主ステツプモータ?4の歩進速度をカム作用段階ごと
に変えねばならないことが明らかであろう。これは、本
発明の好ましい実施例では、主ステツプモータ74が第
1及び第3のカム作置段階中に前方にその増分ステップ
を介して駆動されるところの速度を高めるようにモータ
制御装置48を!ログラムすることにより達成される。
主ステツプモータ?4が半回転当たり2tI個のステッ
プを有する場合には、第1のカム作用段階がほぼ最初の
6個のモータステップに対して生じ、゛そして最後のダ
つのモータステップが第36“カム作用段階を構成する
。従ってモータ制御装置48は主ステツプモータが順方
向にステップ/ないし乙にあるか又は20−1いしユダ
にある時に主ステツプモータ74を高い速度で駆動する
ように設計される。第・コ図の流体計量゛装−装置に関
しては、主ステツブモータ?4の最初の6個のステップ
が@S図に示されたポンピングサイクルCの加圧段階P
に一致することに注意されたい。従って、モータステッ
プ/ないし乙の間に主ステツプモータを高い速度で駆動
すると、第1のカム作用段階の影醤が補償されると同時
に、前記したようにポンピングサイクルの再充填段階P
、  が短縮される。第1のカム作用段階に関連した高
速制御シーケンスモードが終わると、モータ制御装置4
8は第S図のポンピングサイクルの補充段階P0  に
関連した高速制御シーケンスモードに直接入り、そして
第3図の第コカム作用段階に関連した通常の低速制御シ
ーケンスモードに入る。
本発明のステップモータ制御手順全体は適当なソフトウ
ェアルーチンを用いた専用のハードウェア又はプログラ
ム可能なハードウェアによって実行される。第3図ない
し第3図について述べたステップモータ制御手順を実行
するソフトウェアルーチンの1つを以下に示す。
0θspo  θθ71.!;A  ノ3/E  5A
                     DECX
oosso oθ7A乙A  /3/F uA  EF
    /310       BPL    NEX
TO100S400071.’7          
        壷005g000’71−9    
           壷vOLoWE < ’720
00の・テ。
00!;9000’l’)OA  /32/  BA 
、、?7      A       LDA    
VOLOWEooI、oo  ooqり/A  /32
3 A/  tls        A       
  CMP     #?!0041000V72A 
 I3.25250S    /32CBLORTRN
/400620 00773A /3)、り AA  
/9         A          LDA
     IFVILQOWF00A3000V711
A/32q CO/700     A、      
 JSRFAILθθ65θθθ7?AA  /32C
g/           RTRN/弘RN/状のデ
ジットを選択する まだ最上位デジットでなければ次のデジット対を加算す
る作動へ戻る スト VOLOWEの1000位デジットを 7.2と比較する それ以上であればFAILLIRE L NUMBERをセットする oiia、2o  00g5.?A  /379  g
/                       R
TSO/4.3000g5tlA /、3qA 3A 
、30      A CON/31.DECO/’l
’lOθOg!3A /39CコアD9    /、)
’)7       BEOO/’I!;000g昼A
 /39E g/         PtT、RNコ/
 RTSPLLINGRプランツヤ減少 C0N130 0でなければ 復帰 PAGE  007  MECH、SA:/  PIl
oo   PI100PROGRAMO79gθooq
oq                  秦OコOθ
0009/lA /3DF3C30′    ACON
/qS ING02010009/2A /、?E/ 
 843θ     A       LDAOJυO
θθ9/3A /3E3 A/ 03      A 
      CMPOコOJO009/IIA /3E
324014    /3EB       BNE0
2θ110009/!;A /3E7 /B 20  
    A       BCLR02030009/
AA /、3E9  /D 20      、A・ 
     BSEToaoqθ009/gA /、3E
F3 0920 //  /、3FF  VLVCL 
 BRCLROコ0ざ0009/9         
   ※弁を閉じるル0コ100009コ/     
     ※位置qにおいθ2/100092コA /
3EE Fil、 3.3    A     LDA
θコ120θθ923A /3FOA/ Oil   
 A     CMP02/30009コIIA /3
Fコ2ろ03   /、3F7     BNEO,2
/11000q2SA /JFII CD /1I72
   A     JSRo@2i6o  ooqコフ
A  /、3F’)  3A  、33       
  A  CON/l1g  DECOコ/70009
2gA /JF9コ1,041  /3FF     
BNEOコ/g000929A /3FF3 /? 2
0    A     BCLROコ/9000930
A /3FL) /A 2OA     BSETFO
R6go5 VLVCL FLUNGRグランジャを/ステップ進めるF LUN
GR1ノラ/ジヤの位置を φ5   5と比較する  1 VLVCL   もし一致すれば FR5RZ$、CYCFLG ツレ以上17)加圧ヲセ
メルDELIV$、CYCFLG投与を可能にするVL
VCL$、CYCFLG、RLX −チン て弁フラグが開であるかどうかをテストするVALVE
   弁位置を ≠4Z     ’4と比較する CON/’4’ど  もし一致すれは VFLGOP  弁フラグが開であるかどうかをテスト
するVALVE   弁を/ステソゲ閉じるRLX  
  弁が位置0(閉)にあるかどうかをテストするVL
VCL$、CYCFLGそれ以上弁を閉じるのをやめる
PR5RZ$、CYCFLGカセットの加圧を不能にす
る0コ415θ00931.A  /17/E  B乙
 30       A02’lAOθQq3’)A 
/llコOA/  00      ALDA  、P
LUNGRシランツヤ位置をCMP   ≠/3   
/3と比較するPAGE  00q MECH、SA:
/  Pt100   P2O3PROGRM029’
10010θ!;        /Q69    A
 、PFLGCV EQUOコ93θ01001.  
           ※サブルーチン029乙θ01
007A 1tI69 (B 2g O!; /ll’
)/       BR3ET029’700100g
A /IJACAA /7      A      
 LDA029ざθ 0100qA  /116E  
CD’/7c7D      A         J
SR0299001010A /lI’7/ g/  
        RTRN/A RTSl FORly
gO3 ※ ”FLACCVはプランジャフラグがカバーされたかと
うかをテストするPFLAG$、PFLAG、RTRN
/6fランジャフラグが開であれば、ナFLNGFL 
 FAILURE NUMBERをセットするAIL 033000/Ill/A /lIgF B73(l 
     A       STA    VALVE
033100/θ112A /ダ9/ AD 4CI’
IDF       BSRMTR5LP033200
10il(iA /lt9.3  g/       
         RTS弁位@t−1l &c上セツ
トる スリラグフラグをセットし、スリノグカウノタを増加す
るPAGE  O/コ MECH、SA:/  pti
oo   pIloo  PROGRAMQ33110
010II3         /lI9’l    
 A VOPEN  EQLI033300104I!
b           余サブルーチンOJ、31,
0010il’)           ※かどうかを
チo3no oioti−g           ◆
分(47ステノ033g0010ダ9        
   ※スリノゾフラOJ、)90010S;0   
        ※位置をg(そ031100010!
;/           ※チノを動かせ03’11
0010!f;2           ※/がλ回目
に031720010!;、3           
 条グをクリヤすθ3’130010311     
       余する。
onso oiθ5ろA  /4940g 、2g O
g  /4デF       l:1R5ET0311
1.0010S’7A /49? 0954 Off 
 /4ZAコ l      BRCLI(03tt’
yo O10!;gA iダ9AA4/4      
 A       LL)A03’1g0010S9A
  /’19CCD  I’700     A   
     JSRoatlqo olot、oA /l
nF /q sb       A CON/728C
LR033000106/A /IIA7  g/  
               RTS033コ001
0/、3              ※スリツノ0し
た弁033300101、IIA /1IA2 /3 
コD      A CON/’73 BCLRo3s
4to oioろ5A /4/A4Z /コーD   
  A     BSET  。
033300101sbA  /16 A4 0g  
     A        LDAFORl、gO3 ※ 〜’0PENは弁が開である(弁フラグがカバーされた
)コーツクする。弁が開でなければ、弁モータが成る区
ン0)たけイリノグしたことが仮定される。
グをセットし、スリップカラ/タラ増加させる。弁の仮
矩した位置1にセントする。再ひガを―くルー、1ラン
ツヤの引つ込めを保菌にする。このルーチ呼ひ田された
時に、弁が開であれは、スリノノフラる。弁がまた開で
なけれは、故障メノセーノを形成VFLAG$ 、VF
LAG 、CON/7.2 M 75/’ カIA ノ
壱8.5LIP$、5LIP CON/75スリップフ
ラグがセントされた場合+VALVFL FAIL   FAILURNUMBERをセントする
5LIP$、5LIPスリツプフラグをクリヤする復帰 モータ区分を補うルーチ/ RTRCT$、CYCFLGそれ以上のプランツヤの引
っ込めを不−とVCするVLVOP$、CYCFLG升
開きルーチンを働かせる轄 03S1,00/(M’)A /QAg 8733  
   A     STA   VALVE03S’7
0010ろgA /1IAA ALI 、33   /
IIDF      8SRMTR5LP03見001
01,9A /1IACg/            
 RTS弁位置をgにセットする スリップフラグをセットし、スリップカウンタを増加す
る03gコ001093A 、/’IC/ 87 Jθ
    A     STA   PLuNGR03g
30010ソi /IK、3 AD /A   /4(
DF      BSRMTR5LP03g’100/
θqSA /lic!; g/           
   RTSグランツヤ位置をダにセットする スリソゾフラグをセントし、スリップカウンタを増加さ
せる0’1O8OLl、’//9A  /ダじA  B
7  :)OA         STA     P
LUNGRO’10900//2OA /QDCAD 
O/    /1tDF       BSRMTR5
LPottioo o/iコ/A  /1tDE g/
                 RTSノラ/ツヤ
の位置を20にセットする スリソノフラグをセットし、スリノノカウ/りを増加さ
せる0ダt1700//5gA l50B B? 2/
      A CON2005TAotnqo oi
ibo           ※弁位置を所01150
00//ろ/A I!;00 BA 33      
A       LDA0115700//7)2A 
l5OF B/ 311      A       
CMPO’13200//ろ3A /3// 2’70
’l    1517       BEQO’133
00//ろIIA /!;/33F 3SACLRoy
sダ00//乙5A ’/!;/3 B73り    
 A       5TA0113!;00//bl、
A I!;/7 ’73          CON2
00 COMAOl131,00.//b’7A 13
1g ASθOA       ADDθ’43700
//ろgA I!;/A AD /4    l332
       BSRθq5gθ0//A9A /!;
/C3C33A       lNC0’1S90 0
//りOA  /SEE  AE  03      
  A         LLIXottbooθ//
’7/A I!;20 B333      A   
    CPXolll、10 0//り2A  l5
22 .22 0B     15コF       
   BHIO’Ab200//’73A l3241
8F 35     A       5TXOq乙3
00//’711A /6;21. lIg     
           LSLA09乙qOθ//7!
;A 15.2’7 ’l−g           
      LSLA011/、So 0//’/bA
 152g ’tg                
 LSLAOIIAbo  0//り’7A  l32
9  ’Ig                   
LSLAopuo  oi/りgA  I!;2A  
30 33        A         TS
Tolll、、go 0//’79A /32C’2A
 O/    /js2F       BNEO11
6900//ざOA /!;、2E 4F      
           CLRA011’1000//
g/A  /!;2F  B? 22       A
 CON2005TAO’l’7100//g2A /
33/  g/                RT
SPPHASE  計算されたプランツヤモータ位相を
記憶する要モータ位相に変換するルーチン VALVE   レノスタに弁位置をロードjるしVA
LVE  最後の弁位置と比較するCON/9乙 これ
らが一致しなけれはVPTMR非電力タイマをクリヤす
る しVALVE  最後の弁位置を更新するモータの方向
を逆転する 讐り    モータの位相を変える B lN5TP  位置をステツブモータコードに変換
するV P TMR非電力タイマを増加する≠3   
 非電力タイマを VPTMR3と比較する CON2003以上の場合は VPTMR非電力タイマを3にリセットするモータステ
ップ駆動装置から モータ保持駆動装置へステツブ モータコードをシフトする VALVE   弁が位置0にあるかど”うかのテスト
CON200  もしあれは 全ての弁モータ駆動装置をオフにする vPHASE  #FBされた弁モータ位相を記憶する
PAGE  O/り MECH、SA:/   P4θ
Q   PIIQθ PROGRAMO’1730 0
//ざll           l332     
 A  BINSTP  EQUotntIo゛oii
訂          ※サプル−チ/θ1Iqso 
oi/gt>           余変換する011
7’700//ggA l332 All 03   
  A     ANDO’17g00//g9A 1
53’l 9’7            TAXo=
no onqoA/335 ot、 B39    A
     LDAollgoo 0//9/A 753
g g/           RTSCm200//
93A I!;39  0A     A 5TPTB
L FCBoqg3o o/iqダA/S3A   0
9     A     FCBotigダOθ//9
SA /33BO5A     FCBO’1g500
//9bA /S3CO乙    A     FCB
l FORAgO3 豪 ・BINSTPはコ進数をこれに等価なステソゲモータ
コート°にす1000000// 5TRIP 、1個
の最下位ビット以外の全ての位置を8己憶する5TPT
BL 、 Xスフフッ表においてモータ位相を調べる%
1010 %100/ 係、り10/ チク/10 前記したように、本発明のステップモータ制御手順は、
これを適当に変更すれば、前記米国特許出願第1’Il
l、乙乙号に開示された流体計量装置の作動に用いるこ
とができる。実際[は、M−図に示された流体計量装置
と前記特許出願第1qtt、b66号の流体計量装置と
の主な相違は、ポンプ室の流体導入ポートを開閉するの
にこの後者の装置では圧力作動式の弁機構が使用されて
いるのに対して、第2図に示した装置ではカム及びステ
ップモータ作動式の弁機構が使用されているという点で
ある。従って、本発明のステップモータ制御手順を前記
特許出願第17q、乙乙乙号の流体計量装置に適合させ
るに必要な実質的な変更は、弁ステップモータ作動シー
ケンスに関連したステップモータ制御手順の7部分を除
外することだけである。
又、第9図ないし第3図に示されたステップモータ制御
手順に対し本発明の精神及び範囲から逸脱せずに当業者
によって更に別の変更がなされ得ることも理解されたい
。もちろん、このような変更や修正は全て特許請求の一
一柄に包含されるものとする。
【図面の簡単な説明】
第1図に本発明の非経口投与装置を示す斜視図。 第2図は第1図の非経口投与装置に用いられるポンビン
ダカセット、弁ステップモータ及び王ステップモータを
示す断面図、 第3図は、第2図の弁ステップモータ及び主ステツプモ
ータの両方に流れる電流量を高い値と低い値との間で切
換えてエネルギを節約するようにこれらモータの作動を
制御するモータ制御器を示す図、 第グ図は弁ステップモータと主ステツプモータとの相関
作動シーケンスを示すグラフ、第S図は第1図、第2図
及び第3図の流体投与装置において不発−〇制御方法を
実施した時に1つのポンピングサイクルにわたって生じ
る流体投与率の変化を示したグラフ、 第4図は第S図のグラフに示された流体投与率を得る1
つの方法を示したフローチャート、第7図は主ステツプ
モータに連結されたカムと、このカムの回転に応じて直
線的なポンゾ圧送力を与えるように往復運動するシラン
ツヤとの間の機械的な結合を示す斜視図、そして 第3図は第7図のカムに関連したカム作用曲線のグラフ
である。 2・・流体計量装置、4・・・制御ユニット、6・・・
流体導入コンジット、8・・・流体容器、lO1■2・
・・管、■4・・・流体放出コノジット、16・・・中
空カセット構造体、18・・・ポンプ室、20・・・ダ
イヤフラム、22・・・導入ポート、24・・・流路、
26・・・ガス阻止コンノット、、28・・・ガス保留
室、32・・・弁アクチユエータ、34・・・弁ステッ
プモータ、36.88・・・カム及びシャフト機構、4
2・・・電力制御装置、44・・・交流電源、46・・
・バッテリ電源、48・・・モータ制御装置、50・・
・弁座、52・・・バネ、54・・・ボス、56・・・
カム面、58・・・放出ポート、62・・・ボール型逆
止弁、64・・・バネ、66・・・弁座、68・・・突
起、70・・・手動ラッチ弁、72・・・プランツヤ、
74・・・主ステツプモータ、76.78・・・カム及
びシャフト機構、84・・・カム面。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 口】 計量装置から所定の割合で流体を正確、に計量す
    る方法において、 第1の時間中に計量装置に所定量の流体を充填し、 第2の時間中に上記所定の割合より大きな第7の割合で
    計量装置から上記所定量の流体の1部を圧送゛し、 第3の時間中に計量装置から上記所定量の流体の他部分
    を上記所定の割合に実賞的に等しい第一の割合で圧送し
    、上記第71第2及び第3の時間にわたっ・て計量装置
    から圧送される流体の平均割合を上記所定の割合罠等し
    くすることを特徴とする方法。 (2)  第7及び第一の個々の値を計算し、第7の個
    個の値の大きさは上記所定め割合の大きさに比例するも
    のであり、 上記第7の時間全体にわたり個々の間隔で累算的に上記
    第7の個々の値を加えて、上記#!lの時間の終りに累
    算合計を出し、 上記第一の時間全体にわたり個々の間隔で上記累算合計
    から上記第二の個々の値を減算し、上記累算合計の大き
    さがゼロに戻った時に上記所定量の流体の上記他部分を
    上記第一の割合で圧送し始めるという段階を更に備えた
    特許請求の範囲第111項に記載の方法。 (3]  計量装置から流体を圧送するように往復運動
    を与えるポンプ手段と、回転運動源として働(モータ手
    段と、このモータ手段と共に回転すること、によってモ
    ータ手段の回転運動をポンプ手段の往復運動に変換して
    、モータ手段の角度変位の関数として大小の直線変位に
    わたってポンプ手段を動かすよりなカム手段とを備えた
    計量装置から流体を正確に計量する方法において、カム
    手段が小さな直線変位にわたって471手段を動かす時
    間中は比較的速い回転速度でモ−タ手段を作動し、そし
    て カム手段が大きい直線変位にわたってピストン手段を動
    かす時間中は比較的遅い回、転速度でモータ手段を作動
    することを特徴とする方法。 (4)  上記モータ手段は同じ角度変位にわたってカ
    ム手段を回転させるように増分ステップで作動するステ
    ップモータを備え、カム手段め各角度変位によりモータ
    手段の全角度変位の関数としてポンプ手段に大きい直線
    変位又は小さい直線変位が与えられ、上記め比較的速い
    回転速度でモータ手段を作動するという段階は、カム手
    段の角度・変位によってポンプ手段に小さい直線変位が
    与えられる時間中は比較的短い間隔で増分ステップを介
    してステップモータを作動させる更に別の段階を含み、
    そして上記の比較的遅い回転速度でモータ手段を作動す
    るという段階は、カム手段の角度変位によって471手
    段に大きい直線変位が与えられる時間中は比較的長い間
    隔で増分ステップを介してステップモータを作動させる
    更に別の段階を含む特許請求の範囲第+31項に記載の
    方法。 (6)  計量装置から所望の割合で比較的連続的な非
    ノ4ルス的形態で流体を投与する方法において、第1の
    時間中に計量装置に流体を充填し、第二の時間中に計量
    装置から流体を圧送し、そして 上記第1の時間が上記第二の時間より実質的に短くなる
    ように上記第1及び第二の時間を調整することを%黴と
    する方法。 (61上記第二の時間が所望の投与率に逆比例するよう
    に上記第2の時間を調整する段階を更に備えた特許請求
    の範囲第(5)項に記載の方法。 (7:  上記第二の時間が成る所定値を所望の投与率
    で除算したものに等しくなるように上記第二の時間を調
    整する段階を更に備えた請求の範囲第(6)項に記載の
    方法。 18+  一連の増分ステップを介して駆動されるステ
    ップモータの作動中にエネルギを節減する方法において
    、 第1の一連の時間間隔で第1の一連の制御信号を発生し
    、 第2の一連の時間間隔で第2の一連の制御信号を発生し
    、 上記第・lの一連の制御信号の中の各々の制御信号に応
    答して第7の電流レベルでステップモータを付勢し、そ
    して 上記第2の一連の制御信号の中の各々の制御信号に応答
    して、上記第1の電流レベルより小さい第:lの電流レ
    ベルでステップモータを付勢することを特徴とする方法
    。 (9)  上記第1及び第二の一連の制御信号が互いに
    交互に゛な゛るように上記第1及び第2の一連の時間間
    隔を選択する特許請求の範囲第(8)項に記載の方法。 +0  上記第7の一連の制御信号の中の各々の制御信
    号が増分モータステップの初めに現われ、一方上記第コ
    の一連の制御信号の中の各々の制御信号が増分モータス
    テップ間の時間中に現われるように上記第7の一連の時
    間間隔を選択する特許請求の範囲第(9)項に記載の方
    法。 H電源から電流が送られた後に一連の増分ステップを介
    して駆動されるステップモータのエネルギを節減する装
    置において、 #!l及び第二の制御信号を発生する制御手段と、 この制御手段とステップモータとの間に接続されていて
    、上記第1制御信号に応答して電源カラステッ7’モー
    タを介して比較的大レベルノミ流を通流させる第1導通
    手段と、 上記制御手段とステップモータとの間に接続されていて
    、上記第二制御信号に応じて電源からステップモータを
    介して比較的小レベルの電流を通流させる第二導通手段
    とを具備したことを特徴とする装置。 a2  上記第二導通手段は抵抗手段を含んでおり、こ
    の抵抗手段を経て電源からステップモータへ電流が流さ
    れ、上記第2制御信号に応答してステップモータに流さ
    れる電流のレベルが、上記第1制御信号に応答してステ
    ップモータに流される電流のレベルより小さくなるよう
    にされる特許請求の範囲第(111項に記載の装置。 峙 上記第1導通手段は第1組のトランジスタ駆動装置
    を備え、上記第コ導通手段は第2組のトランジスタ駆動
    装置を備えて□いる特許請求の範囲第0υ項に記載の装
    置。 a4  上記第1制御信号は各増1分モータステップの
    初めに発生され、上記第コ制御信号は増分モータステッ
    プ間の時間中に発生される特許請求の範囲第09項に記
    載の装置。 a!9  上記制御手段はg進うッチを含む特許請求の
    範囲第00項に記載の装置。 a日  上記制御手段はマイクロブ0セツサを含む特許
    請求の範囲第00項に記載の装置。
JP57185917A 1981-10-22 1982-10-22 割合を変えて準連続的に流体を注入するためのステツプモ−タ制御方法 Pending JPS5881046A (ja)

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US314038 1981-10-22

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DE (1) DE3239190A1 (ja)
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GB (1) GB2107800B (ja)
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