(57)【要約】【課題】チューブユニットと制御ユニットが着脱可能なマイクロポンプを提供する。【解決手段】マイクロポンプ１は、弾性を有するチューブ５０と、フィンガー４０〜４６と、チューブ５０とフィンガー４０〜４６とを保持するチューブ案内枠１７と第３機枠１６とからなるチューブユニット２とカム２０とカム２０に回転力を伝達するロータ７０と、圧電素子８２，８３とを有し長手方向端部に突起部８１ａを有する振動体８０と、制御回路部６０と、電池６１と、カム２０とロータ７０と振動体８０と制御回路部６０と電池６１とを保持する第１機枠１４と第２機枠１５と、からなる制御ユニット３と、が備えられ、チューブユニット２と制御ユニット３とが着脱可能であって、圧電素子８２，８３に交流電圧を印加することにより振動体８０が振動し、突起部８１ａからロータ７０に回転力を加え、カム２０がフィンガー４０〜４６を順次押圧して液体を輸送する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブと、前記チューブの円弧形状の中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有するチューブユニットと、
前記チューブの円弧形状の中心と回転軸が略一致するカムと、前記カムに回転力を伝達するロータと、圧電素子を有し、長手方向端部に前記ロータと当接する突起部を有する振動体と、電源部から電力を供給され前記圧電素子に交流電圧を印加する制御回路部と、前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部とを保持する機枠と、を有する制御ユニットと、
が備えられ、
前記チューブユニットと前記制御ユニットとが重ねて装着されると共に、着脱可能であって、
前記圧電素子に交流電圧を印加することにより前記振動体が振動し、前記突起部から前記ロータに回転力を繰り返し加え、前記カムが前記複数のフィンガーを流体の流入側から流出側へ順次押圧して、前記チューブの圧閉と開放を繰り返して流体を輸送することを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記カムと前記ロータと前記振動体とが、前記案内枠と前記機枠によって構成される空間に配設され、
前記制御回路部と前記電源部の少なくとも一方が、前記空間に対して前記機枠の反対側に配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とが、前記案内枠と前記機枠によって構成される空間に配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項４】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータが円盤形状をなし、
前記突起部が、前記ロータの外周側面に当接するよう配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項５】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータがリング形状をなし、
前記突起部が、前記ロータのリング形状内周側面に当接するよう配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項６】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータが、前記カムの一方の平面に穿設された凹部の内部に形成され、
前記突起部が、前記凹部の内周側面に当接するよう配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータの回転軸が、前記カムの回転軸と一致していることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータの前記突起部との当接面に回転方向に沿った溝が設けられ、
前記突起部が、前記溝の内側側面に当接するよう配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載のマイクロポンプにおいて、
前記振動体と前記制御回路部と前記電源部のそれぞれが、前記チューブ及び前記カム及び前記複数のフィンガーと平面的に重ならない位置に分散配設されていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項１０】
請求項２に記載のマイクロポンプにおいて、
前記電源部が、前記チューブユニットと前記制御ユニットとが装着された状態で単独で着脱可能であることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項１１】
請求項３に記載のマイクロポンプにおいて、
前記電源部が、前記制御ユニットの状態で単独で着脱可能であることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項１２】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ロータと前記カムとの間に減速機構または増速機構が設けられていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項１３】
一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブの円弧形状の中心と回転軸が略一致するカムと、前記カムに回転力を伝達するロータと、圧電素子を有し、長手方向端部に前記ロータに当接する突起部を有する振動体と、前記圧電素子に交流電圧を印加する制御回路部と、電源部と、前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とを保持する機枠と、からなる制御ユニットと着脱可能であって、
前記チューブと、前記チューブの円弧形状の中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーを保持する案内枠と、からなることを特徴とするチューブユニット。
【請求項１４】
一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブと、前記チューブの円弧形状の中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有するチューブユニットと着脱可能であって、
前記チューブの円弧形状の中心と回転軸が略一致するカムと、前記カムに回転力を伝達するロータと、圧電素子を有し、長手方向端部に前記ロータに当接する突起部を有する振動体と、前記圧電素子に交流電圧を印加する制御回路部と、電源部と、前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とを保持する機枠と、を有することを特徴とする制御ユニット。
【請求項１５】
請求項１４に記載の制御ユニットにおいて、
前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とが、前記機枠の前記チューブユニット側に配設されていることを特徴とする制御ユニット。
【請求項１６】
請求項１４に記載の制御ユニットにおいて、
前記カムと前記ロータと前記振動体とが、前記機枠の前記チューブユニット側に配設され、
前記制御回路部と前記電源部の少なくとも一方が、前記チューブユニットに対して前記機枠の反対側に配設されていることを特徴とする制御ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チューブユニット、制御ユニット、及びこれらを着脱可能に結合して構成されるマイクロポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
液体を低速で輸送する装置として蠕動駆動方式のポンプがある。蠕動駆動方式のポンプとしては、ステップモータを駆動源とし、複数のローラを備えたロータを回転させ、ロータが複数のローラを転動させながら柔軟なチューブに沿って回転して液体の吸い込み及び吐出をする構造が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、このようなポンプは、チューブとチューブを圧閉するロータとを備えるポンプモジュールと、ステップモータと出力ギヤ機構を有するモータモジュールとが積み重ねて組立てられ、ロータの回転軸には連結要素としてのギヤが設けられ、出力ギヤ機構には動力取り出し機構としてのピニオンが設けられ、ポンプモジュールとモータモジュールとを積み重ねて結合すると、ピニオンとギヤとが連結（噛合）して、ステップモータの回転駆動力がロータに伝達される構成である。
【０００４】
【特許文献１】特許第３１７７７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のような構成によれば、ポンプモジュールを製造（組立て）してから使用開始までの期間、チューブがローラで長時間圧閉されているため、チューブの復元力が低下し、吐出精度が低下するという課題を有する。
【０００６】
また、一般にチューブの直径は、ばらつきが大きく、このばらつきがチューブ圧閉量のばらつきとなり、吐出精度が得られない。また、駆動源としての小型モータの過負荷にもつながり、所望の駆動性能が得られないことや、最悪の場合駆動できないというようなことも考えられる。
【０００７】
また、駆動源としてステップモータを採用しており、ステップモータと出力ギヤ機構と制御回路を含むモータモジュールと、チューブとローラを含むロータと連結要素を含むポンプモジュールとを重ねて装着しているため、薄型化が困難である。
【０００８】
また、ステップモータを小型化すると駆動トルクが小さくなるため、減速比が大きい減速機構（減速ギヤ機構）を用いてロータの回転トルクを大きくする必要性がある。従って、多段の減速ギヤ機構を用いることになりサイズが大きくなる他、減速に伴う損失が大きくなるという課題を有する。
【０００９】
さらに、ステップモータは電磁ノイズを発生することが知られており、周囲の機器に悪影響を与えることが考えられる他、ステップモータ自身が周囲の機器の電磁ノイズの影響を受けることも考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【００１１】
［適用例１］本適用例に係るマイクロポンプは、一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブと、前記チューブの円弧形状の中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有するチューブユニットと、前記チューブの円弧形状の中心と回転軸が略一致するカムと、前記カムに回転力を伝達するロータと、圧電素子を有し、長手方向端部に前記ロータに当接する突起部を有する振動体と、電源部から電力を供給され前記圧電素子に交流電圧を印加する制御回路部と、前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部とを保持する機枠と、を有する制御ユニットと、が備えられ、前記チューブユニットと前記制御ユニットとが重ねて装着されると共に、着脱可能であって、前記圧電素子に交流電圧を印加することにより前記振動体が振動し、前記突起部から前記ロータに回転力を繰り返し加え、前記カムが前記複数のフィンガーを流体の流入側から流出側へ順次押圧して、前記チューブの圧閉と開放を繰り返して流体を輸送することを特徴とする。
【００１２】
チューブは圧閉状態を長期間継続すると、チューブの復元力が劣化して吐出精度が低下することが考えられる。しかし、本適用例によれば、チューブと複数のフィンガーとをユニット化してカムと分離していることから、チューブユニットの状態ではチューブは開放された状態が維持されるため、チューブの圧閉に伴う復元力の劣化に伴う吐出精度の低下を防止することができる。
【００１３】
また、チューブの圧閉と開放を長時間繰り返すことも、チューブの復元力が劣化することが考えられるが、チューブをチューブユニットとして容易に交換することができる。
【００１４】
しかも、チューブの直径のばらつきに対してフィンガーの長さをチューブユニット毎に組み合わせて調整することにより、チューブ圧閉量を調整することができることから、吐出精度の保証がしやすいという効果がある。
【００１５】
また、カム、ロータ、振動体、制御回路部、電源部とを含む制御ユニットに対し、チューブユニットは複数のフィンガーとチューブにより構成されているためコストも安い。従って、制御ユニットを繰り返し使用とし、チューブユニットを使用する液体（薬液）毎、使用対象毎（例えば、個人ごと）に使い捨て使用とすれば、ランニングコストを低減することができる。
【００１６】
また、本適用例は、カムの回転駆動源として振動体の振動を利用してロータ（カム）を回転する構造である。詳しくは実施の形態で説明するが、振動体で駆動されるロータは回転トルクが大きいことから、従来技術のように減速ギヤ機構を必要としない。また、モータモジュールとポンプモジュールとの連結機構も不要となり構造が簡単になると共に、駆動源が振動体であるために小型、且つ薄型のマイクロポンプを実現できる。
【００１７】
また、振動体は圧電素子に交流電圧を印加することで振動しロータを回転させることから、電磁ノイズが発生せず、周囲の機器に悪影響を与えることがなく、周囲の機器が発生する電磁ノイズの影響も受けない。従って、特に医療現場における電磁ノイズのリスクを回避することができる。
【００１８】
［適用例２］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記カムと前記ロータと前記振動体とが、前記案内枠と前記機枠によって構成される空間に配設され、前記制御回路部と前記電源部の少なくとも一方が、前記空間に対して前記機枠の反対側に配設されていることが好ましい。
【００１９】
このような構成によれば、機械的に駆動する部材を上記空間に配設するため、互いの連結に連結部材を用いなくてもよく、構造を簡素化することができる。
【００２０】
［適用例３］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とが、前記案内枠と前記機枠によって構成される空間に配設されていることが好ましい。
【００２１】
このような構成によれば、マイクロポンプ駆動に関わる部材を上記空間内に配設していることから、薄型化を実現することができるという効果がある。
【００２２】
［適用例４］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記ロータが円盤形状をなし、前記突起部が、前記ロータの外周側面に当接するよう配設されていることが好ましい。
【００２３】
詳しくは実施の形態で説明するが、本適用例のマイクロポンプは、振動体を用いてロータを回転し、カムを回転する構造であり、突起部とロータの間の摩擦力（押圧力）によってロータを駆動することから、従来技術のステップモータのように磁力で駆動する場合と異なり、駆動力が高い。しかも振動体の突起部を直径が大きいロータの外周面に当接することにより、同じ振動体を同じ条件で振動させたときにロータの回転トルクを大きくすることができるので安定駆動を継続できる。
【００２４】
［適用例５］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記ロータがリング形状をなし、前記突起部が、前記ロータのリング形状内周側面に当接するよう配設されていることが好ましい。
【００２５】
このようにすれば、振動体をロータの外径よりも内側に配設することから、より小型化を実現できる。
【００２６】
［適用例６］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記ロータが、前記カムの一方の平面に穿設された凹部の内部に形成され、前記突起部が、前記凹部の内周側面に当接するよう配設されていることが望ましい。
【００２７】
このような構成では、ロータをカムの内部にカムと一体形成することができる。従って、構造をより簡単にすることができ、また、小型化することができる。
【００２８】
［適用例７］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記ロータの回転軸が、前記カムの回転軸と一致していることが好ましい。
【００２９】
このような構成では、ロータとカムとを同軸上に設けているために、前述した従来技術のような連結機構が不要となり、マイクロポンプをより小型化することができる。
【００３０】
［適用例８］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記ロータの前記突起部との当接面に回転方向に沿った溝が設けられ、前記突起部が、前記溝の内側側面に当接するよう配設されていることが望ましい。
【００３１】
このようにロータに溝を設けることにより、薄板状の振動体が外部からの振動、衝撃等により当接面から外れてしまうことを防止することができる。また、突起部と当接面との断面方向の当接位置がほぼ一定となることから、振動体からロータへの駆動力が安定するという効果がある。
【００３２】
［適用例９］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記振動体と前記制御回路部と前記電源部のそれぞれが、前記チューブ及び前記カム及び前記複数のフィンガーと平面的に重ならない位置に分散配設されていることが望ましい。
【００３３】
このようにすれば、制御回路部と電源部と振動体とを、チューブ及びカム及びフィンガーと平面的に重ならないように配設しているため、マイクロポンプをより薄型化することができる。また。小サイズの振動体を複数のフィンガー及びチューブと分散配設することから組立性を向上させることができる。
【００３４】
［適用例１０］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記電源部が、前記チューブユニットと前記制御ユニットとが装着された状態で単独で着脱可能であることが好ましい。
【００３５】
駆動源として圧電素子を含む振動体を用いる場合は、駆動による劣化がほとんどなく、耐久性に優れ長時間にわたって使用することを可能にする。しかしその際、電源部として小型電池を用いる場合に、使用期間途中で電池容量が不足することが予想される。そこで、電源部を単独で容易に交換できる構成とすれば長時間にわたってマイクロポンプを継続使用することができる。
【００３６】
また、前述したカムとロータと振動体とが、案内枠と機枠によって構成される空間に配設され、電源部が、空間に対して機枠の反対側に配設されている構成では、マイクロポンプとしての完成状態で電源部の交換ができることから、分解して電源部を取り出す煩わしさを排除すると共に、交換時に機械的駆動部材に傷をつけてしまうというような問題を排除できる。
【００３７】
［適用例１１］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記電源部が、前記制御ユニットの状態で単独で着脱可能であることが好ましい。
【００３８】
カムとロータと振動体と制御回路部と電源部とが、案内枠と機枠によって構成される空間に配設されている構成では、チューブユニットの交換時期に合わせて制御ユニットの状態で電源部を単独で交換することができ、電源部を取り出す煩わしさを排除すると共に、交換時に機械的駆動部材に傷をつけてしまうというような問題を排除できる。
【００３９】
［適用例１２］上記適用例に係るマイクロポンプは、前記ロータと前記カムとの間に減速機構または増速機構が設けられていることが好ましい。
【００４０】
このように、減速機構または増速機構を設けることにより、カムの回転速度を変えることができる。つまり、流体の流動量を適宜調整することができる。なお、上記構成では、減速機構または増速機構は、制御ユニットに配設される。
【００４１】
［適用例１３］本適用例に係るチューブユニットは、一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブの円弧形状の中心と回転軸が略一致するカムと、前記カムに回転力を伝達するロータと、圧電素子を有し、長手方向端部に前記ロータに当接する突起部を有する振動体と、前記圧電素子に交流電圧を印加する制御回路部と、電源部と、前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とを保持する機枠と、からなる制御ユニットと着脱可能であって、前記チューブと、前記チューブの円弧形状の中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーを保持する案内枠と、からなることを特徴とする。
【００４２】
本適用例によれば、チューブと複数のフィンガーとをユニット化してカムと分離していることから、チューブユニットの状態ではチューブは開放された状態が維持されるため、チューブの圧閉に伴う復元力の劣化に伴う吐出精度の低下を防止することができる。
【００４３】
また、チューブユニットと制御ユニットとが着脱可能な構成であり、薬液等を流動する場合には、薬液に直接接触することや耐久性が低いチューブを含むチューブユニットを都度更新使用とすれば信頼性を高めることができる。また、チューブユニットは、構成要素が少なく低コスト化が可能であるため、ランニングコストを低減することができる。
【００４４】
［適用例１４］本適用例に係る制御ユニットは、一部が円弧形状に配設され弾性を有するチューブと、前記チューブの円弧形状の中心方向から放射状に配設される複数のフィンガーと、前記チューブと前記複数のフィンガーとを保持する案内枠と、を有するチューブユニットと着脱可能であって、前記チューブの円弧形状の中心と回転軸が略一致するカムと、前記カムに回転力を伝達するロータと、圧電素子を有し、長手方向端部に前記ロータに当接する突起部を有する振動体と、前記圧電素子に交流電圧を印加する制御回路部と、電源部と、前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とを保持する機枠と、を有することを特徴とする。
【００４５】
本適用例によれば、チューブユニットと制御ユニットとが着脱可能な構成であり、チューブユニットを都度更新使用とし、チューブユニットに対して構成要素が多くコスト高の制御ユニットを繰り返し使用することができる。
【００４６】
また、制御ユニットが、駆動源としての振動体とロータ及びカムを含んでいるため、振動体からカムまでを分離することがなく、振動体からカムまでの駆動系を安定した係合状態を有する構成とすることができる。
【００４７】
［適用例１５］上記適用例に係る制御ユニットは、前記カムと前記ロータと前記振動体と前記制御回路部と前記電源部とが、前記機枠の前記チューブユニット側に配設されていることが好ましい。
【００４８】
このような構成によれば、カムとロータと振動体と制御回路部と電源部とを機枠の一面側に配設することで、組立性を向上させる他、薄型化を図ることができる。
【００４９】
［適用例１６］上記適用例に係る制御ユニットは、前記カムと前記ロータと前記振動体とが、前記機枠の前記チューブユニット側に配設され、前記制御回路部と前記電源部の少なくとも一方が、前記チューブユニットに対して前記機枠の反対側に配設されていることが好ましい。
【００５０】
このような構成によれば、カムとロータと振動体と、制御回路部または電源部とを、機枠に対して表裏両面に配設することにより、平面レイアウト設計が容易になる。また、平面的に小型化しやすい構造を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図６は実施形態１に係るマイクロポンプを示し、図７，８は実施形態２、図９は実施形態３、図１０は実施形態４、図１１は実施形態５を示している。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（実施形態１）
【００５２】
まず、本発明のマイクロポンプの全体構成について説明する。
図１は、実施形態１に係るマイクロポンプを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。図１において、マイクロポンプ１は、駆動部１０と液体を収容するリザーバ１１とから構成されている。
【００５３】
駆動部１０は、チューブユニット２と制御ユニット３とが重ねて装着されている。チューブユニット２は、チューブ５０と複数のフィンガー（図示せず）を保持する案内枠としてのチューブ案内枠１７と第３機枠１６とを備えている。また、制御ユニット３は、カムとロータと振動体と制御回路部と電源部と（共に図示せず）を保持する機枠としての第１機枠１４と第２機枠１５とを備えている。
【００５４】
チューブユニット２と制御ユニット３とは、厚さ方向に重ねて装着されて駆動部１０を構成するが、着脱可能な構成である。なお、チューブユニット２と制御ユニット３との装着は、図１（ａ）に示すように、本実施形態では３本の固定螺子９１によって固定される構造を例示している。チューブユニット２と制御ユニット３とが固定螺子９１によって周縁部が密着固定された状態で、内部には密閉された空間が構成され、その空間は防水性が確保されている。
【００５５】
リザーバ１１は、第１機枠１４の上面側に設けられる凹部内に載置され、チューブ５０によって駆動部１０と接続されている。なお、リザーバ１１は柔軟性を有する材料から構成されており、内部の液体が流出する際に外部の大気圧により変形し、リザーバ１１の内部圧力が一定に保たれる。
【００５６】
リザーバ１１に収容されている液体は、駆動部１０の蠕動運動によりチューブ５０を圧閉と開放を繰り返すことにより流出口部５３から吐出される。
【００５７】
続いて、駆動部１０の構成について図面を参照して説明する。
図２は駆動部の構成を示す平面図、図３は、図２のＡ−Ｐ−Ｂ切断面を示す断面図である。なお、図２は、第３機枠１６の図示を省略して表している。
【００５８】
まず、図２を参照して平面構成について説明する。駆動部１０は、一部が平面視して円弧形状に配設され弾性を有するチューブ５０と、チューブ５０の円弧形状の中心と回転軸Ｐが略一致するカム２０と、チューブ５０の円弧形状部分とカム２０の間に介設されると共に、回転軸Ｐから放射状にそれぞれ等間隔に配設される複数のフィンガー４０〜４６と、カム２０に回転力を伝達する円盤形状のロータ７０と、ロータ７０の外周部に突起部８１ａが当接するよう配設される振動体８０と、制御回路部６０と、電源部としての電池６１とから構成されている。本実施形態では、電池６１は小型化のために、小型ボタン型電池を使用することが好ましい。
【００５９】
カム２０とロータ７０とはカム軸７５に軸止されている。従って、カム２０とロータ７０は回転軸Ｐを同一として一体で回転するよう構成されている。
【００６０】
なお、制御回路部６０と電池６１と振動体８０のそれぞれは、チューブ５０及びカム２０及びフィンガー４０〜４６と平面的に重ならない位置に分散配設されている。
【００６１】
カム２０は、外周方向に凹凸を有し、最外周部にフィンガー押圧面２１ａ〜２１ｄが形成されている。フィンガー押圧面２１ａ〜２１ｄは、回転軸Ｐから等距離の同心円上に形成される。
【００６２】
また、フィンガー押圧面２１ａとフィンガー押圧面２１ｂ、フィンガー押圧面２１ｂとフィンガー押圧面２１ｃ、フィンガー押圧面２１ｃとフィンガー押圧面２１ｄ、及びフィンガー押圧面２１ｄとフィンガー押圧面２１ａ、の周方向ピッチと外形形状は等しく形成されている。
【００６３】
フィンガー押圧面２１ａ〜２１ｄそれぞれは、フィンガー押圧斜面２２と回転軸Ｐを中心とする同心円上の円弧部２３とが連続して形成されている。この円弧部２３は、フィンガー４０〜４６を押圧しない位置に設けられる。
また、フィンガー押圧面２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄそれぞれの一方の端部と円弧部２３とは、回転軸Ｐから延長した直線部２４で結ばれている。
【００６４】
チューブ５０は、チューブ案内枠１７に形成されたチューブ案内溝１７ｂ内に挿着され、一方の端部は、液体を外部に吐出する流出口部５３であり、マイクロポンプ１の外部方向に突出している。他方の端部は液体を流入する流入口部５２であり、液体を収容するリザーバ１１に接続され、液体流動部５１がリザーバ１１内に連通されている。
【００６５】
チューブ５０は、フィンガー４０〜４６によって押圧される範囲が、回転軸Ｐに対して同心円となるように形成されたチューブ案内溝１７ｂ内に装着されている。なお、フィンガー４０〜４６は、それぞれ同じ形状で形成されているのでフィンガー４４を例示して説明する。フィンガー４４は、円柱状の軸部４４ａと、軸部４４ａの一方の端部に設けられる鍔形状のチューブ押圧部４４ｃと、他方の端部が半球状に丸められたカム当接部４４ｂと、から構成されている。
【００６６】
フィンガー４０〜４６は、フィンガー案内溝１７ａに沿って進退可能であり、カム２０によって外側方向に押圧され、チューブ５０を圧閉して液体流動部５１を閉塞する。なお、フィンガー４０〜４６の断面方向の中心位置は、チューブ５０の中心とほぼ一致している。
【００６７】
次に、図３を参照して駆動部１０の断面構成について説明する。
チューブユニット２は、チューブ案内枠１７の周縁部に形成される断面形状がＵ字形状の７本のフィンガー案内溝１７ａに挿着されたフィンガー４０〜４６（フィンガー４４を例示）と、断面形状がＵ字形状のチューブ案内溝１７ｂに挿着されたチューブ５０と、図示上方からフィンガー４０〜４６及びチューブ５０を保持する第３機枠１６とから構成される。
【００６８】
フィンガー案内溝１７ａとチューブ案内溝１７ｂそれぞれに、フィンガー４０〜４６とチューブ５０を挿着した後、それらの上面（各溝の開放側）を第３機枠１６で覆い、チューブ案内枠１７と第３機枠１６との互いの当接面を密着固定することでチューブユニット２が構成される。なお、チューブ案内溝１７ｂの外側方向にはチューブ案内壁１７ｃが設けられ、フィンガー４０〜４６によるチューブ圧閉の際にチューブ５０の移動を規制する。
【００６９】
なお、チューブユニット状態では、フィンガー４０〜４６はフィンガー案内溝１７ａに沿って進退自在であって、チューブ５０の弾性力によって、チューブ５０を圧閉しない位置に存在している。
【００７０】
制御ユニット３は、カム２０とロータ７０と振動体８０とが第２機枠１５の図示上面側に配設され、制御回路部６０と電池６１とが第２機枠１５の図示下面側に配設されて構成されている。
【００７１】
カム２０とロータ７０とは、カム軸７５に重ねて軸止されている。従って、カム２０とロータ７０とはカム軸７５を回転軸として一体で回転可能である。また、カム軸７５は両端部に軸部７５ａ，７５ｂを有している。
【００７２】
軸部７５ａは、第４機枠１８に設けられる軸受９２に挿入され、軸部７５ｂは第２機枠１５に設けられる軸受９３に挿入されて、軸受９２，９３によって軸支されている。
【００７３】
第４機枠１８は、カム２０（ロータ７０）及び振動体８０が配置される位置以外の周縁部において、第２機枠１５に植立された第４機枠案内軸１０６により位置規制されると共に、固定螺子１０７によって第２機枠１５に固定される（図２も参照する）。
【００７４】
カム２０には、チューブユニット２を上方から制御ユニット３に装着する際に、フィンガー４０〜４６それぞれのカム当接部（カム当接部４４ｂを例示）が凹凸を有する外周面（フィンガー押圧面２１ｄ及び円弧部２３を例示）に当接する位置まで案内するためのフィンガー案内面２８が設けられている。
【００７５】
また、ロータ７０の外周部には回転方向に沿って溝７１が形成されており、溝７１の内部側面が、振動体８０との当接面７２である。
【００７６】
振動体８０は、ロータ７０の溝７１の断面方向のほぼ中央に配設されると共に、腕部８１ｃが、固定螺子９８によって第２機枠１５に植立された振動体固定軸９０に固定されている。なお、振動体８０については、図４〜図６を参照して説明する。
【００７７】
第２機枠１５の空間３０とは反対側の裏面側（図示下面）に回路基板６３が設けられており、電池６１の下面から振動体８０の下方まで延在され、その表面には接続パターンが形成されている。回路基板６３の上面には制御回路部６０と電池６１とが載置または接続されている。
【００７８】
制御回路部６０には、電源回路や発振回路等（共に図示せず）が含まれる。電源回路は電池６１の電極と接続され、発振回路は振動体８０の複数の電極と接続されている。
【００７９】
電池６１は、回路基板６３に接する面がマイナス電極であり、側面がプラス電極であって、マイナス電極が接続パターンと直接に接触接続される。また、プラス電極は電池端子６２（図２、参照）を介して対応する接続パターンに接続される。
【００８０】
第２機枠１５の裏面側には、第１機枠１４が制御回路部６０と電池６１とを覆うように配設される。第１機枠１４と第２機枠１５とは、互いの当接面で密着固定される。
【００８１】
電池６１は、第１機枠１４に形成された凹内に平面方向位置を規制され保持されている。一方、電池６１の一方の端面方向には電池蓋１９が設けられている。電池蓋１９の外周突起部には螺子部１９ｂが形成されており、第１機枠１４に形成される雌螺子に螺着される。
【００８２】
電池蓋１９には開閉溝１９ａが形成されており、この開閉溝１９ａにドライバやコイン等を挿入して回転することで電池蓋１９を開閉することが可能である。つまり、電池蓋１９を外して電池６１を取り出し、電池６１を装着して電池蓋１９を締め付けることにより、電池６１を回路基板６３に圧設する。この際、電池蓋１９と第２機枠１５との間は密着される。
【００８３】
なお、電池蓋１９の開閉構造としては、螺着固定の他にバヨネット構造、圧入構造、固定螺子構造等から選択することが可能である。
【００８４】
上述したように、カム２０とロータ７０と振動体８０及び第４機枠１８は、案内枠（チューブ案内枠１７と第３機枠１６）と機枠（第２機枠１５）によって構成される空間３０の内部配設されると共に、密閉されている。
【００８５】
また、駆動部１０は、制御ユニット３にチューブユニット２を重ねて装着されるが、チューブユニット２が単体状態では、フィンガー４０〜４６はチューブ５０の弾性力によりカム２０に近づく方向に移動（仮想線で示すフィンガー４４’を例示）している。その際、カム当接部４４ｂがカム２０のフィンガー案内面２８に乗り上げる位置関係にある。
【００８６】
ここで、チューブユニット２を制御ユニット３側に押し下げると、カム当接部４４ｂがフィンガー案内面２８に倣って摺動し、フィンガー案内面２８の斜面効果により、フィンガー４４はチューブ５０側に移動する。そして、フィンガー４４がカム２０の外周面であるフィンガー押圧面２１ｄ（または２１ｃ）に達したときに、チューブユニット２は制御ユニット３に対して所定の位置に装着された状態となる。
【００８７】
続いて、振動体８０について図面を参照して説明する。
図４は振動体の構成を示す斜視図である。振動体８０は、図４に示すように、ほぼ長方形の薄板形状をしている。振動体８０は、補強板８１の表面に板状の圧電素子８２、圧電素子８２の表面に電極８４を積層形成し、裏面に板状の圧電素子８３、圧電素子８３の表面に電極８５が積層形成されている。
【００８８】
圧電素子８２，８３はそれぞれ長方形をなし、交流電圧を印加することにより、長手方向に伸張・収縮する。圧電素子８２，８３の材料としては特に限定されず、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、水晶、ニオブ酸リチウム、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、メタニオブ酸鉛、ポリ弗化ビニリデン、亜鉛ニオブ酸鉛、スカンジウムニオブ酸鉛等を用いることができる。
【００８９】
補強板８１は、振動体８０の全体を補強する機能を有しており、振動体８０が過振幅または外力等によって損傷することを防止する。補強板８１の材料としては特に限定されないが、例えば、ステンレス鋼、アルミニウムまたはアルミニウム合金、チタンまたはチタン合金、銅または銅系合金等の金属材料であることが望ましい。
【００９０】
圧電素子８２，８３は、補強板８１よりも厚さが薄いものであることが好ましい。これにより、振動体８０をより高い効率で振動させることができる。
【００９１】
補強板８１は、圧電素子８２，８３に対する共通の電極としての機能をも有している。すなわち、圧電素子８２には電極８４と補強板８１とによって交流電圧が印加され、圧電素子８３には電極８５と補強板８１とによって交流電圧が印加される。
【００９２】
圧電素子８２，８３は、交流電圧が印加されると長手方向に繰り返し伸縮し、これに伴って、補強板８１も長手方向に繰り返し伸縮する。すなわち、圧電素子８２，８３に交流電圧を印加すると、振動体８０は図４の矢印で示すように長手方向に微小な振幅で振動する。
【００９３】
補強板８１の両端部には、それぞれ突起部８１ａ，８１ｂが一体的に形成されている。図２及び図３に示すように、振動体８０は突起部８１ａがロータ７０の外周側面（当接面７２）に当接するように配設されている。
【００９４】
次に、振動体８０の作用について図面を参照して説明する。
図５は振動体の作用を模式的に示す部分平面図、図６は突起部の動きを模式的に示す説明図である。図５において、突起部８１ａは、補強板８１の中央部（中心線Ｇ）からずれた位置（図示の構成では角部）に設けられている。
【００９５】
また、図示の構成では、反対側の角部に突起部８１ａとは対称的に同様な突起部８１ｂが設けられているが、本実施形態で使用されていない。
【００９６】
また、補強板８１の長手方向のほぼ中央からは、腕部８１ｃが突設されている。この腕部８１ｃの先端部には固定用孔８１ｄが開設されており、この固定用孔８１ｄに固定螺子９８（図３、参照）が挿通される。
【００９７】
図３に示すように、振動体８０は、腕部８１ｃにおいて第２機枠１５に植立される振動体固定軸９０に固定螺子９８により固定される。つまり、振動体８０は、腕部８１ｃによって支持されている。これにより、振動体８０は自由に振動することができ、比較的大きい振幅で振動する。
【００９８】
なお、振動体８０は腕部８１ｃの弾性によって、突起部８１ａがロータ７０の外周側面の当接面７２に圧接された状態で配設されている。
【００９９】
また、振動体８０は、ロータ７０と断面方向においてほぼ平行な姿勢で配設されると共に、ロータ７０の厚さよりも薄い。また、振動体８０の厚さは、ロータ７０の外周面に形成される溝７１の断面方向の幅よりも薄くすることがより好ましい。
【０１００】
上述したように、圧電素子８２，８３に交流電圧を印加すると振動体８０が伸縮し、突起部８１ａは、図６の矢印ｒに示すような楕円運動を繰り返す。
【０１０１】
そこで、突起部８１ａがロータ７０の当接面７２に当接された状態で、圧電素子８２，８３に交流電圧を印加して振動体８０を振動させると、振動体８０が伸張するときに、ロータ７０は突起部８１ａから摩擦力（押圧力）を受け、この押圧力の繰り返しでロータ７０が時計周り方向（矢印Ｒ）方向に回転する。
【０１０２】
圧電素子８２，８３に印加する周波数は特に限定されないが、振動体８０の振動（縦振動）の共振周波数とほぼ同程度であることが好ましい。これにより、振動体８０の振幅が大きくなり、高い効率でロータ７０を回転駆動することができる。
【０１０３】
なお、振動体８０は、主に長手方向に縦振動するが、縦振動と屈曲振動とを共振させ、突起部８１ａを楕円振動させることがより好ましい。これにより、より高い効率でロータ７０を回転駆動させることができる。以下、この点について説明する。
【０１０４】
図５に示すように、振動体８０がロータ７０を回転駆動するとき、突起部８１ａは、ロータ７０から図５中の矢印で表す反力ｆを受ける。本実施形態では、突起部８１ａが振動体８０の中心線Ｇからずれた位置に設けられている。従って、振動体８０は、この反力ｆによって図５に示すように面内方向に屈曲するように変形、振動する。なお、図５では、振動体８０の変形を誇張して表している。
【０１０５】
印加電圧の周波数、振動体８０の形状・大きさ・突起部８１ａの位置等を適宜選択することで、この屈曲振動の周波数と縦振動の周波数とが共振し、振幅が大きくなると共に、突起部８１ａは、図６中の矢印ｒに表すように、ほぼ楕円に沿って変位（楕円振動）する。
【０１０６】
これにより、振動体８０の１回の振幅において、突起部８１ａがロータ７０を回転方向に送るときには、突起部８１ａがロータ７０により強い力で圧接され、突起部８１ａが戻るときには、ロータ７０との摩擦力を低減または消滅させることができるため、振動体８０の振動をロータ７０の回転より高い効率で変換することができる。
【０１０７】
続いて、本実施形態による液体の輸送に係る作用について図２を参照して説明する。カム２０は、振動体８０からの駆動力によりロータ７０を介して回転され（図示、矢印Ｒ方向）、カム２０のフィンガー押圧面２１ｄでフィンガー４４を押圧する。
【０１０８】
フィンガー４５はフィンガー押圧面２１ｄとフィンガー押圧斜面２２との接合部に当接しており、チューブ５０を圧閉している。また、フィンガー４６はフィンガー押圧斜面２２上でチューブ５０を押圧しているが、フィンガー４６はフィンガー４４の押圧量より小さく、チューブ５０を完全には圧閉していない。
【０１０９】
フィンガー４１〜４３は、カム２０の円弧部２３の範囲にあり、押圧しない初期位置にある。また、フィンガー４０はカム２０のフィンガー押圧斜面２２に当接しているが、この位置では、まだチューブ５０を圧閉していない。
【０１１０】
この位置から、さらにカム２０を矢印Ｒ方向に回転すると、カム２０のフィンガー押圧面２１ｄによって、フィンガー４５，４６の順で押圧してチューブ５０を圧閉していく。フィンガー４４はフィンガー押圧面２１ｄから解除されチューブ５０は開放される。チューブ５０の液体流動部５１には、フィンガーから圧閉が開放される位置または、まだ圧閉されていない位置に液体が流入している。
【０１１１】
カム２０を振動体８０によりさらに回転すると、フィンガー押圧斜面２２が、フィンガー４０，４１，４２，４３の順に液体の流入側から流出側に順次押圧していき、フィンガー押圧面２１ｃに達したときにチューブ５０を圧閉する。
このような動作を繰り返すことにより、液体を流入口部５２側から流出口部５３側に向けて流動し、流出口部５３から吐出する。
【０１１２】
この際、カム２０のフィンガー押圧面には、複数のフィンガーのうちの２本が当接し、次のフィンガーを押圧する位置に移動するときには、フィンガーのうちの１本を押圧する。このように、フィンガーを２本押圧する状態と、一本を押圧する状態と、を繰り返すことにより、少なくとも１本のフィンガーがチューブ５０を常時圧閉している状態を形成する。このような複数のフィンガーの運動によるマイクロポンプの構造は蠕動駆動方式と呼ばれる。
【０１１３】
上述した本実施形態によれば、チューブ５０とフィンガー４０〜４６とをユニット化してカム２０と分離していることから、チューブユニット２の状態ではチューブ５０は開放された状態が維持されるため、チューブ５０を長時間圧閉し続けることに伴う復元力の劣化に伴う吐出精度の低下を防止することができる。
【０１１４】
また、チューブ５０の圧閉と開放を長時間繰り返すことも、チューブ５０の復元力が劣化する。チューブ５０をチューブユニット２として容易に交換することができる。
【０１１５】
しかも、チューブ５０の直径のばらつきに対してフィンガー４０〜４６の長さをチューブユニット毎に調整することにより、チューブ圧閉量を調整することができ、吐出精度の保証がしやすいという効果がある。
【０１１６】
また、カム２０、ロータ７０、振動体８０、制御回路部６０、電池６１とを含む制御ユニット３に対し、チューブユニット２はフィンガー４０〜４６とチューブ５０により構成されているためコストも安い。従って、制御ユニット３を繰り返し使用とし、チューブユニット２を使用する液体（薬液）毎、使用対象毎（例えば、個人ごと）に使い捨て使用とすれば、ランニングコストを低減することができる。
【０１１７】
本実施形態のマイクロポンプ１は、平板状の振動体８０を用いてロータ７０を回転し、カム２０の回転する構造であり、摩擦力（押圧力）によってロータ７０を駆動することから、従来技術のステップモータのように磁力で駆動する場合と異なり、駆動力が高い。従って、従来技術のように減速ギヤ機構を必要とせず、また、モータモジュールとポンプモジュールとの連結機構も不要となり構造が簡単になると共に、小型、且つ薄型のマイクロポンプを実現できる。
【０１１８】
また、構造を前述した従来技術に比べて極めて簡単にすることができ、製造コストを低減することができる。
【０１１９】
また、振動体８０の面内振動をロータ７０の回転に直接変換すること、ロータ７０の回転軸に対して垂直方向に回転力を加えること、により、エネルギーロスが小さく、ロータ７０を高い効率で回転駆動することができる。
【０１２０】
また、ロータ７０とカム２０の回転軸が一致していることから前述した従来技術のような連結機構が不要となり、より一層小型のマイクロポンプを実現できる。
【０１２１】
また、ロータ７０には、回転方向に沿った溝７１が設けられ、振動体８０の突起部８１ａが、溝７１の内側側面（当接面７２）に当接するよう配設することにより、薄板状の振動体８０が外部からの振動、衝撃等により当接面７２から外れてしまうことを防止することができる。
【０１２２】
また、制御回路部６０と電池６１及び振動体８０のそれぞれを、チューブ５０及びカム２０及びフィンガー４０〜４６と平面的に重ならない位置に分散配設することにより、マイクロポンプをより薄型化することができ、さらに組立性が向上する。
【０１２３】
制御ユニット３は、カム２０とロータ７０（カム２０を含む）と振動体８０と、制御回路部６０及び電池６１とを、第２機枠１５に対して表裏両面に配設することにより、平面レイアウト設計が容易になる。また、平面的に小型化しやすい構造を実現できる。
【０１２４】
さらに、本実施形態では、駆動源として圧電素子８２，８３を含む振動体８０を用いている。圧電素子８２，８３は駆動による劣化がほとんどないことにより、耐久性に優れ長時間にわたって使用することを可能にする。しかしその際、小型ボタン型電池を用いる場合に使用期間途中で電池容量が不足することが予想される。そこで、電池６１を単独で容易に交換できる構成とすれば長時間にわたってマイクロポンプ１を継続使用することができる。
【０１２５】
また、マイクロポンプ１を分解して電池６１を交換する煩わしさを排除すると共に、交換時に電池周辺の他の部材に傷をつけてしまうというような問題を排除できる。
（実施形態２）
【０１２６】
続いて、実施形態２に係るマイクロポンプについて図面を参照して説明する。実施形態２は、ロータ７０をリング形状とし、振動体８０の突起部８１ａがロータ７０のリング形状内周側面に当接するよう配設されていることに特徴を有している。従って、実施形態１との相違個所を中心に説明する。
【０１２７】
図７は、実施形態２に係る駆動部を示す部分断面図、図８はロータを示す平面図である。図７及び図８において、ロータ１７０は、図示下面方向から凹部を形成してリング形状をなしている。そして、この凹部内に振動体８０が配設されている。
【０１２８】
ロータ１７０のリング形状内周側面には、ロータ１７０の回転方向に沿って溝１７１が形成されている。この溝１７１の内周側面は、振動体８０に設けられる突起部８１ａが当接する当接面１７２である。
【０１２９】
ロータ１７０は、実施形態１と同様にカム２０と共にカム軸７５に重ねて軸止され一体で回転するよう構成される。
【０１３０】
また、振動体８０は、腕部８１ｃ（図４、参照）の先端部において、第２機枠１５に植立された振動体固定軸９０に固定螺子９８により固定されている。
【０１３１】
なお、振動体８０の構成及び駆動作用は実施形態１（図４〜図６、参照）と同じであるが、突起部８１ａはロータ１７０のリング形状内周側面の当接面１７２に当接し、ロータ１７０を時計回り方向（図中、矢印Ｒ方向）に回転させる。
【０１３２】
このような構成によれば、ロータ１７０をリング形状とし、振動体８０の突起部８１ａをロータ１７０のリング形状内周側面の当接面１７２に当接するよう配設している。従って、振動体８０をロータ１７０の外径よりも内側に配設することから、より小型化を実現でき、制御回路部６０及び電池６１（図３、参照）のレイアウト設計が容易になるという効果がある。
（実施形態３）
【０１３３】
続いて、実施形態３に係るマイクロポンプについて図面を参照して説明する。実施形態３は、前述した実施形態２の構造をさらに簡素化するもので、ロータが、カム２０の一方の平面に穿設された凹部の内部に形成され、振動体８０に設けられる突起部８１ａが、凹部の内周側面に当接するよう配設されていることに特徴を有している。従って、実施形態２との相違個所を中心に説明する。
【０１３４】
図９は、実施形態３に係る駆動部を示す部分断面図である。図９において、カム２０の下面（第２機枠１５方向の面）には凹部が穿設され、この凹部内に振動体８０が配設されている。
【０１３５】
内周側面には溝１７１が形成され、この溝１７１の内側側面には、振動体８０に設けられる突起部８１ａが当接する当接面１７２が形成される。つまり、ロータ機能がカム２０と一体で形成されている。
【０１３６】
また、振動体８０は、腕部８１ｃの先端部（図４、参照）において、第２機枠１５に植立された振動体固定軸９０に固定螺子９８により固定されている（図８も参照）。
【０１３７】
なお、振動体８０の構成及び駆動作用は実施形態１（図４〜図６、参照）と同じであるが、実施形態２（図８、参照）と同様に、突起部８１ａはロータ１７０のリング形状内周側面の当接面１７２に当接し、ロータ１７０を時計回り方向に回転させる。
【０１３８】
従って、上述した構成によれば、ロータをカム２０の内部にカムと一体形成していることになるので、構造をより簡単にすることができ、また、小型化することができる。
（実施形態４）
【０１３９】
続いて、実施形態４に係るマイクロポンプについて図面を参照して説明する。実施形態４は、前述した実施形態１の構成に対して、カム２０とロータ７０と振動体８０と制御回路部６０と電池６１とが、案内枠と機枠によって構成される空間３０に配設され構成されていることを特徴とする。
【０１４０】
上記構成部品の個々の構成は実施形態１と同じであり、また、チューブユニット２の構成も同じであるため説明を省略する。従って、実施形態１との相違個所を中心に、同じ符号を附し説明する。
図１０は実施形態４に係る駆動部を示す断面図である。なお、図１０は、図２に示すＡ−Ｐ−Ｂ切断面に相当する。
【０１４１】
カム２０とロータ７０とはカム軸７５に軸止された状態で、第２機枠１５に設けられた軸受９３と、第４機枠１８に設けられた軸受９２と、の間で軸支されている。ここで、軸受９３の軸穴は貫通させないことから空間３０の密閉性が確保されている。
【０１４２】
振動体８０は、第２機枠１５に植立された振動体固定軸９０に腕部８１ｃを固定螺子９８により固定され、突起部８１ａがロータ７０の外周側面に形成された溝７１内の当接面７２に当接されている。
【０１４３】
第２機枠１５の表面には回路基板６３が設けられており、その上面には制御回路部６０が接続固定されている。また、回路基板６３の上面には電池６１が配設されている。そして、電池６１は、電池蓋１９により保持される。
【０１４４】
電池６１のマイナス電極が、電池蓋１９により回路基板６３側に押圧され、図示しない接続パターンと接続される。一方、電池６１の側面はプラス電極であって、電池端子６２によって図示しない接続パターンと接続される。
【０１４５】
電池蓋１９には螺子部１９ｂが形成されており、電池蓋１９と第４機枠１８とは螺着固定される。従って、制御ユニット３の状態において、電池蓋１９に形成される開閉溝１９ａを用いてコインやドライバにより電池蓋１９を回転して外し内部から電池を取り出したり、装着することが可能である。
【０１４６】
次に、本実施形態の構成における各構成要素の平面構成について図２を参照して説明する。振動体８０、制御回路部６０及び電池６１は、チューブ５０及びフィンガー４０〜４６を避けた位置に互いに重ならないように分散配設されている。
【０１４７】
ここで、第４機枠１８は、制御回路部６０及び電池６１を覆うように延在され（図示は省略）、制御回路部６０と電池６１を避けた位置で固定螺子１０７により、第２機枠１５に固定される。
【０１４８】
このようにして、制御ユニット３が構成され、チューブユニット２を上方から制御ユニット３に装着し、図２に示すように固定螺子９１にて固定され駆動部１０が構成される。
【０１４９】
このような構成によれば、カム２０、振動体８０、制御回路部６０、電池６１を、案内枠（チューブ案内枠１７と第３機枠１６で構成される）と機枠（第２機枠１５）により構成される空間３０内に配設している。従って、実施形態１（図３、参照）に用いている第１機枠１４が不要になる。
【０１５０】
また、振動体８０、制御回路部６０及び電池６１それぞれを、チューブ５０及びフィンガー４０〜４６とは、平面的に重ならない位置に分散配設している。
これらのことから、より一層薄型化を図ることができる。
【０１５１】
また、カム２０と振動体８０と制御回路部６０と電池６１とを第２機枠１５の一面側に配設することで、一方向からの組立てが可能となり、組立性を向上させる。
【０１５２】
さらに、このような構成では、制御ユニット３単体の状態で，電池６１を交換することが可能である。つまり、チューブユニット２の交換時期に合わせて制御ユニット３の状態で電池６１を単独で交換することができ、電池６１を取り出す煩わしさを排除すると共に、交換時に他の周辺部材に傷をつけてしまうというような問題を排除できる。
【０１５３】
なお、本実施形態では、ロータ７０の外周側面の当接面７２に振動体８０の突起部８１ａを当接する構造を例示して説明したが、前述した実施形態２（図７，８、参照）、実施形態３（図９、参照）に示すロータ１７０の内周側面の当接面１７２に突起部８１ａを当接する構成にも適合可能である。
（実施形態５）
【０１５４】
続いて、実施形態５について図面を参照して説明する。実施形態５は、チューブユニットにおいて、ロータとカムとの間に減速機構または増速機構が設けられていることを特徴する。なお、ここでは減速機構の１例を示して説明する。
【０１５５】
図１１は、実施形態５に係る駆動部を示す断面図である。図１１において、本実施形態の減速機構は、カム２０に設けられるカム歯車１０１と、ロータ７０に設けられるロータ歯車１０５と、カム歯車１０１とロータ歯車１０５とに歯合する中間車１０２とから構成されている。
【０１５６】
カム歯車１０１は、カム２０と共にカム軸７５に軸止され、軸受９２，９３により軸支されている。また、中間車１０２は中間歯車１０３を有し、第２機枠１５に設けられる軸受９５と、中間車受１１０に設けられる軸受９４によって軸支されている。なお、中間車受１１０は、第２機枠１５に固定螺子等で固定されている。
【０１５７】
一方、ロータ歯車１０５は、ロータ７０を軸止するロータ軸１０４に形成され、第２機枠１５に設けられる軸受９７と、第４機枠１８に設けられる軸受９６とによって軸支される。
【０１５８】
また、振動体８０は、腕部８１ｃの先端部（図４、参照）において、第２機枠１５に植立された振動体固定軸９０に固定螺子９８により固定されている。
【０１５９】
ロータ７０の外周部には回転方向に沿って溝７１が形成されており、溝７１の内部側面が振動体８０との当接面７２である。
【０１６０】
振動体８０は、ロータ７０の溝７１の断面方向のほぼ中央に配設されると共に、振動体固定軸９０に固定螺子９８によって固定されている。
【０１６１】
なお、振動体８０の構成及び作用は実施形態１（図４〜図６、参照）と同じであり、振動体８０とロータ７０との関係も実施形態１と同様なため、説明を省略する。
【０１６２】
振動体８０の振動によってロータ７０が回転され、このロータ７０の回転は、ロータ歯車１０５、中間歯車１０３、カム歯車１０１を介してカム２０に伝達される。中間車１０２を設けることにより、カム２０は、実施形態１（図２、参照）と同じ方向に回転する。
【０１６３】
ここで、ロータ歯車１０５とカム歯車１０１との歯数比は減速比であって、減速比はロータ歯車１０５とカム歯車１０１との歯数比により適宜変更することができる。また、中間車１０２を大歯車と小歯車の構成にすれば減速比をさらに調整可能となる。なお、増速する場合は、各歯車の歯数比を増速ギヤ機構とすればよい。
【０１６４】
このように、カム２０とロータ７０との間に、減速機構または増速機構を設けることにより、カム２０の回転速度を変えることができる。つまり、液体の流動量を適宜調整することができる。
【０１６５】
なお、本実施形態では、ロータ７０の外周側面の当接面７２に振動体８０の突起部８１ａを当接する構造を例示して説明したが、前述した実施形態２（図７，８、参照）に示すロータ１７０の内周側面の当接面１７２に突起部８１ａを当接する構成にも適合可能である。
【０１６６】
以上前述した実施形態１〜実施形態５によるマイクロポンプ１は、小型化、薄型化が可能で、微量流量を安定して連続的に流動することができるため、生体内または生体表面に装着し、新薬の開発やドラッグデリバリなどの医療用に好適である。また、様々な機械装置において、装置内、または装置外に搭載し、水や食塩水、薬液、油類、芳香液、インク、気体等の流体の輸送に利用することができる。さらに、マイクロポンプ単独で、流体の流動、供給に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１６７】
【図１】実施形態１に係るマイクロポンプを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図。
【図２】実施形態１に係る駆動部の構成を示す平面図。
【図３】図２のＡ−Ｐ−Ｂ切断面を示す断面図。
【図４】実施形態１に係る振動体の構成を示す斜視図。
【図５】実施形態１に係る振動体の作用を模式的に示す部分平面図。
【図６】突起部の動きを模式的に示す説明図。
【図７】実施形態２に係る駆動部を示す部分断面図。
【図８】実施形態２に係るロータを示す平面図。
【図９】実施形態３に係る駆動部を示す部分断面図。
【図１０】実施形態４に係る駆動部を示す断面図。
【図１１】実施形態５に係る駆動部を示す断面図。
【符号の説明】
【０１６８】
１…マイクロポンプ、２…チューブユニット、３…制御ユニット、１４…第１機枠、１５…第２機枠、１６…第３機枠、１７…チューブ案内枠、２０…カム、４０〜４６…フィンガー、５０…チューブ、６０…制御回路部、６１…電池、７０…ロータ、８０…振動体、８１ａ…突起部、８２，８３…圧電素子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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