JPS646833Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、簡単な装置により、薬液の長時間の
自動注入と過負荷時の自動停止が可能な装置を医
療業界に提供するものである。

（従来技術） 治療方法の進歩にともない、人体に薬液を長時
間かけて注入する必要が生じ、注入の自動化と注
入速度の安定化を目的とした薬液自動注入装置が
急速に普及しつつある。

従来、この種の薬液自動注入装置におけるクラ
ツチ機構としては電磁クラツチあるいは送りねじ
と割りナツトのかみ合わせを利用する方式等が用
いられている。これらのクラツチ機構は、スイツ
チ、レバー等の手動操作により作動するもので、
薬液導管が詰まつたり折れ曲がるなどして、注入
圧が異常に高まつた場合の自動停止機構は不備で
あつた。このためにスプリングを利用した感圧機
構を別途に組み込み一定圧になると電動機を停止
する方法が試みられているが、この方法は構造が
複雑で応答性が悪かつた。

また、歯車のかみ合わせを強制的に外す形式の
クラツチ機構も提案されているが、感度が鈍く、
非常時に間に合わないという危険性がある。この
ように従来のクラツチ機構はどの方式のものにお
いても、過負荷時に注入動作を確実に自動停止さ
せることができず、装置を破壊したり、患者の安
全性を損ずるという重大な欠陥があつた。

（考案が解決しようとする問題点） 従来、過負荷時の自動停止は、手動操作による
か、構造が複雑な上感度が鈍いクラツチ機構によ
つていたので、不確実であつた。本考案はこの点
を解決し、構造が簡単で正確に長時間円滑に作動
し、安全性が確保された薬液自動注入装置の実現
を図るものである。

（問題点を解決するための手段） 上述の問題点を解決するために、本考案は、電
動機と注射器のプランジヤ駆動用のラツク・ピニ
オン機構の間に差動歯車装置とこの差動歯車装置
のキヤリヤに固定されたつめ歯車とこのつめ歯車
の回転を制御するつめとを有する伝達トルク制御
機構を具備させたものである。

（作用・実施例） 本考案は上述の不具合に鑑み、注射器のプラン
ジヤを押すラツク・ピニオン機構と駆動用電動機
との間に、差動歯車を組み込んだ伝達トルク制御
機構を介在させることによつて、過負荷時のプラ
ンジヤの自動停止を確実にしたもので、実施例に
基づいて以下に説明する。

第１図は本考案の薬液自動注入装置９の斜視図
で、１０は差動歯車装置２４を備えた伝達トルク
制御機構で、電動機６とピニオン歯車４との間に
介在させてある。注射器のプランジヤ３を押すラ
ツク・ピニオン機構１２はピニオン歯車４とラツ
ク５の組合せで構成される。１３は本体ケース１
１の上面に設けた長孔１４内を移動可能にした押
板、１５はダンパ１６を介して前記押板１３の前
面に取付けられた当板である。１７は注射器のフ
ランジ２を有する注射器筒、１８はホルダ１に設
けた挿孔で、この挿孔１８に注射器のプランジヤ
３を差込み、頭部１９を当板１５とホルダ１との
間に挟む。これでプランジヤ３は当板１５と共に
移動自在になる。注射器筒１７を本体ケース１１
の上面に、クランプ２０により着脱自在に取付け
る。２１は注射器筒１７の射出口２２に嵌めた薬
液導管で、先端に注射針２３が装着されている。

第２図は差動歯車を利用した本考案の伝達トル
ク制御機構の原理説明図である。２５は駆動軸
で、電動機６に連結され、２６は負荷軸で、ピニ
オン歯車４に連なる。２７，２８，２９，３０は
傘歯車、３１，３２は傘歯車２８，３０を支持す
る軸受、３３は差動歯車３４のキヤリヤ、３５は
キヤリヤ３３に固定されているつめ歯車、３６は
つめ歯車３５の回転を制御するつめ、３７は差動
歯車３４の軸受である。

第３図は薬液自動注入装置９の駆動部３９全体
の概略斜視図である。４０，４１は電動機６と伝
達トルク制御機構１０とを連結する平歯車、４３
はプランジヤ４４を介してつめ３６を駆動するソ
レノイドで、ソレノイドが作動しない通常時はつ
め３６はスプリング４２によつて常につめ歯車３
５を押圧するようになつている。

はじめに、本考案の主要部である伝達トルク制
御機構の作用を、第２図により説明する。つめ歯
車３５を固定すると、駆動軸２５に加えられる駆
動トルクはそのまま負荷軸２６に伝達される。す
なわち、つめ歯車３５の固定によりつめ歯車３５
が取り付けられている差動歯車３４のキヤリヤ３
３が固定され、傘歯車２８，３０の軸受３１，３
２も固定される。したがつて駆動トルクは、傘歯
車２９→同２８，３０→同２７と伝わり、図示の
通り回転方向だけ変えられて負荷軸２６に伝達さ
れる。

他方つめ歯車３５とキヤリヤ３３を回転自在に
すると、駆動トルクがキヤリヤ３３の空転に必要
な微小なトルクで頭打ちとなるので、負荷軸２６
に伝わるトルクもその大きさにとどまり、負荷軸
２６を回転させるには至らない。

これは、ピニオン歯車４を介して負荷（プラン
ジヤ３）に直結されている負荷軸２６と傘歯車２
７とを回転させるのに必要な負荷側回転所要トル
クより、回転自在にされたキヤリヤ３３の回転
（空転）に必要なキヤリヤ回転所要トルクの方が
小さいためである。すなわち駆動軸２５から傘歯
車２９→同２８，３０→軸受３１，３２→キヤリ
ヤ３３と伝えられる駆動トルクによつて、回転自
在とされて回転所要トルクの小さいキヤリヤ３３
が先に回転してしまう。すると、駆動トルクが負
荷側回転所要トルクより小さなそのキヤリヤ３３
の空転時のトルクと平衡してしまい、それ以上の
トルクは加わらなくなるためである。

このように、つめ歯車３５の回転を制止するか
自由にするかによつて駆動軸２５から負荷軸２６
へ伝達するトルクを大巾に制御することができ
る。

以上は、つめ歯車３５の回転を制止する場合と
自由にする場合の両極端について述べたが、実は
この考案では、第３図〜第５図に示すように、つ
め歯車３５はつめ３６によつて固定状態と、それ
からその固定と自由の間の中間状態との２つの状
態を遷移する構成とされている。すなわち、つめ
歯車３５は常時固定されているのではなく、スプ
リング４２によつてつめ歯車３５に押圧されるつ
め３６とつめ歯車３５間の摩擦力と、その摩擦力
の作用点とつめ歯車３５の回転中心間の距離とに
よつて決まるキヤリヤ回転所要トルク（これは前
記自由状態の場合のキヤリヤ回転所要トルクより
大きい。）以下の伝達トルクでは前記固定状態に
されるが、伝達トルクがそれを越えると、前記の
キヤリヤ回転所要トルクを負荷軸２６に伝達しつ
つキヤリヤ33が回転（空転ではない。）を始める
構成となつている。したがつて、負荷トルクすな
わち駆動トルクがこのキヤリヤ回転所要トルクの
最大値を越えない範囲では、キヤリヤ３３が回転
しないので、前記の固定状態と同様、負荷トルク
に見合つたトルクが駆動軸２５からそのまま負荷
軸２６に伝達される。

しかし負荷トルクが増大し、伝達トルクが前記
のキヤリヤ回転所要トルクの最大値をわずかでも
越えるとつめ歯車３５は回転し出す（このときつ
め３６は、つめ歯車３５の歯先部を押圧しながら
歯先部の形に倣いながら第４図と第５図に示す２
つの状態間で往復動する。）ので、前記の空転時
と同様、駆動トルクはこのときのキヤリヤ回転所
要トルク（但し空転時より大きく、第４図と第５
図に示す両状態間で大きさが変動する。）と平衡
して、それ以上のトルクは加わらなくなる。つま
り伝達トルクはその値に抑制されてしまう。した
がつて、薬液導管が詰まるとか折れ曲がるとかし
て過負荷になると、それに抗してなおプランジヤ
３を押し出す程のトルクはもはや伝達されず、プ
ランジヤ３は停止する。

なおソレノイド４３に通電すると、つめ３６の
つめ歯車３５への押圧が解除され、キヤリヤ３３
が回転自在となるので、電動機６の動作と無関係
にラツク５を自由に移動することができるように
なる。

したがつてソレノイド４３への通電により注射
器を取り付ける場合、任意の位置にセツトするこ
とが可能になる。

（考案の効果） 本考案は、過負荷時のプランジヤの自動停止機
能を発揮する伝達トルク制御機構を、薬液自動注
入装置に組み込むことによつて、操作の簡易性、
高い信頼性、高性能を達成したもので、本考案に
よれば的確かつ安全な薬液の長時間にわたる連続
注入が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の斜視図、第２図は差
動歯車装置の断面図、第３図は駆動部の概略図、
第４図および第５図は伝達トルク制御動作の説明
図である。 主要部分の符号の説明、３……プランジヤ（注
射器の）、５……ラツク、６…電動機、９……薬
液自動注入装置、１０……伝達トルク制御機構、
１２……ラツク・ピニオン機構、２４……差動歯
車装置、３３……キヤリヤ、３４……差動歯車、
３５……つめ歯車、３６……つめ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電動力により注射器のプランジヤ３を押し、薬
   液を静脈内に注入する装置において、電動機６の
   動力を注射器のプランジヤ駆動用のラツク・ピニ
   オン機構１２に伝達する経路の途中に、差動歯車
   装置２４と該差動歯車装置２４のキヤリヤ３３に
   固定されたつめ歯車３５及び該つめ歯車３５の回
   転を制御するつめ３６からなる伝達トルク制御機
   構１０を取付けることによつて、過負荷時にプラ
   ンジヤ３の動きを自動的に停止するようにしたこ
   とを特徴とした薬液自動注入装置。