(57)【要約】  本発明は、シリンジポンプのドライブヘッドであって、シリンジの外筒に対しピストンを移動させるべくシリンジのピストンに当接するように構成された当接部３と、ピストンが当接部３から離れるサイフォン運動を防止するべくシリンジピストンのフランジを保持する少なくとも１つの保持部材４１、４２と、ドライブヘッド１の圧力センサー支持体７に配置された、シリンジの内部圧力を求めるための圧力センサー６と、圧力センサー６及び圧力センサー支持体７がその内側に配置されるハウジング２と、を備える、ドライブヘッドに関する。本発明によれば、保持部材４１、４２は圧力センサー支持体７を介して取り付けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンジポンプのドライブヘッドであって、
前記シリンジの外筒に対し前記ピストンを移動させるべくシリンジのピストンに当接するように構成された当接部（３）と、
前記ピストンが前記当接部（３）から離れるサイフォン運動を防止するべく前記シリンジピストンのフランジを保持する少なくとも１つの保持部材（４１、４２）と、
該ドライブヘッド（１）の圧力センサー支持体（７）に配置された、前記シリンジの内部圧力を求めるための圧力センサー（６）と、
前記圧力センサー（６）及び前記圧力センサー支持体（７）がその内側に配置されるハウジング（２）と、
を備え、
前記保持部材（４１、４２）は前記圧力センサー支持体（７）を介して取り付けられることを特徴とする、ドライブヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載のドライブヘッドであって、前記圧力センサー支持体（７）は、前記当接部（３）の、該ドライブヘッド（１）が動作しているときに前記シリンジに面しない側に配置されることを特徴とする、請求項１に記載のドライブヘッド。
【請求項３】
前記圧力センサー支持体（７）は、前記シリンジピストンにより前記当接部（３）上に印加される力が前記圧力センサー支持体（７）を通って前記圧力センサー（６）に伝達されるような方法で配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のドライブヘッド。
【請求項４】
前記圧力センサー（６）は、前記圧力センサー支持体（７）の、前記当接部（３）に面しない側面（７１１）に配置された少なくとも１つの歪みゲージを含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のドライブヘッド。
【請求項５】
前記圧力センサー支持体（７）の前側面（７１２）及び後側面（７１１）と、
前記前側面（７１２）及び前記後側面（７１１）に平行に延びる貫通開口（７１３）と、を特徴とするとともに、
前記前側面（７１２）の、該ドライブヘッドの運動方向に対して垂直な方向に見たときに、前記貫通開口（７１３）の側方に配置された部分に前記当接部分（３）が力を負荷して、前記圧力センサー支持体が前記貫通開口（７１３）の領域において、変形するが、前記前側面（７１２）及び前記後側面（７１１）の、前記貫通開口（７１３）の側方に配置された部分が、前記負荷される力の方向のみに沿って変位し、それにより、前記力を負荷する前にそれに沿って延びていた平面に対し依然として平行に延びるように、前記貫通開口（７１３）が構成されかつ配置されていることを特徴とする、請求項４に記載のドライブヘッド。
【請求項６】
前記当接部（３）は前記ハウジング（２）の一部に配置されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のドライブヘッド。
【請求項７】
請求項６に記載のドライブヘッドであって、前記当接部（３）は、該ドライブヘッド（１）が動作するときに前記シリンジピストンが当接部材（３１）に当接するような方法で配置された該当接部材（３１）を有し、前記当接部材（３１）は可撓性部材（３２）を介して前記ハウジング（２）に取り付けられることを特徴とする、請求項６に記載のドライブヘッド。
【請求項８】
前記ハウジング（２）は開口（２１１、２１２）を有し、前記保持部材（４１、４２）は、前記開口（２１１、２１２）の内側縁部に対し或る距離で該開口（２１１、２１２）を通って延びることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のドライブヘッド。
【請求項９】
前記保持部材（４１、４２）は、前記圧力センサー支持体（７）に回転可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のドライブヘッド。
【請求項１０】
前記保持部材（４１、４２）は、少なくとも部分的に前記圧力センサー支持体（７）を通って延びるシャフト（４１２、４２２）を有していることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のドライブヘッド。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載のドライブヘッドであって、前記シリンジを該ドライブヘッドに配置するために使用可能な開放位置から、前記シリンジが該ドライブヘッドに配置された場合に前記保持部材（４１、４２）が前記シリンジピストンの前記フランジを保持する閉鎖位置へと、前記保持部材（４１、４２）を移動させるべく、前記保持部材（４１、４２）の回転方向及び／又は軸線方向の運動を生じさせる手段（８）を特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のドライブヘッド。
【請求項１２】
前記手段（８）は前記保持部材（４１、４２）を移動させるための作動装置（８５０）を有し、前記作動装置（８５０）は前記ハウジング（２）の外側から手動で操作されるように構成され、前記保持部材（４１、４２）は前記作動装置（８５０）を開始位置から開放位置へと動かすことによって前記閉鎖位置から前記開放位置に動くことができ、かつ前記作動装置（８５０）は前記開始位置において前記保持部材（４１、４２）から分離されるように構成されていることを特徴とする、請求項１１に記載のドライブヘッド。
【請求項１３】
前記手段（８）は、前記作動装置（８５０）を前記開始位置に保持するのに役立つ弾性手段（８９）を有していることを特徴とする、請求項１２に記載のドライブヘッド。
【請求項１４】
前記手段（８）は前記作動装置（８５０）に連結された第１の相互作用部材（８３０）及び前記保持部材（４１、４２）に連結された第２の相互作用部材（８２０）を有し、前記作動装置（８５０）を動作させることにより前記第１の相互作用部材（８３０）を前記第２の相互作用部材（８２０）に押しつけることができ、それによって、前記保持部材（４１、４２）を前記開放位置に向けて移動させるようになっていることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のドライブヘッド。
【請求項１５】
前記圧力センサー支持体（７）は第１の部分（７１）及び第２の部分（７２）を有し、前記第２の部分（７２）は連結手段（７４）を介して前記第１の部分（７１）に連結され、前記圧力センサー（６）は前記第１の部分（７１）に配置されるとともに前記保持部材（４１、４２）は前記第２の部分（７２）を介して取り付けられることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載のドライブヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに記載のシリンジポンプのドライブヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
シリンジを空にするためのシリンジポンプが従来技術から既知である。例えば、シリンジポンプは、シリンジに収容されている液体を人体に注射するために医療分野において使用される。既知のシリンジポンプは通常、ドライブヘッドを備えており、このドライブヘッドは、シリンジのピストンがドライブヘッドによってシリンジ外筒の内側に移動するように、ドライブヘッドの直線的な動きを生じさせるように構成されている駆動機構に連結されている。シリンジポンプが動作している間のシリンジの内部圧力を測定できるようにするために、ドライブヘッドに圧力センサーを配置することもまた既知である。そのようなドライブヘッドを備えるシリンジポンプは、例えば、欧州特許第０９１６３５３号に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、シリンジ内の内部圧力をできる限り正確に測定できるシリンジポンプ用ドライブヘッドを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題は、請求項１に記載のドライブヘッドにより解決される。本発明の実施形態は従属クレームにおいて規定されている。
【０００５】
本発明によると、シリンジポンプのドライブヘッドであって、
前記シリンジの外筒に対し前記ピストンを移動させるべくシリンジのピストンに当接(bears against)するように構成された当接部と、
前記ピストンが前記当接部から離れるサイフォン運動を防止するべく前記シリンジピストンのフランジを保持する少なくとも１つの保持部材と、
前記ドライブヘッドの圧力センサー支持体に配置された、前記シリンジの内部圧力を求めるための圧力センサーと、
−前記圧力センサー支持体及び前記圧力センサーがその内側に配置されるハウジングと、
を備え、
前記保持部材は前記圧力センサー支持体を介して取り付けられる、ドライブヘッドが提供される。
【０００６】
圧力センサーは、シリンジピストンによりドライブヘッドの当接部に印加される力を求めることによって、シリンジ内部の圧力を求めることができるようにする。この力Ｆは、シリンジの内部圧力ｐ及びピストンの断面積Ｓによって、Ｆ＝ｐ・Ｓに従って求められるので、Ｆが知られている場合には内部圧力を求めることができる。
【０００７】
したがって、シリンジの内部圧力をできる限り正確に求めるためには、シリンジピストンによって、当接部に負荷される力Ｆの正確な測定を実行できる必要がある。ドライブヘッドが動作しているときに(which in operation of)、シリンジピストンに当接するドライブヘッドの当接部に保持部材を介して寄生的な力が印加されることを回避するために、保持部材は、例えばドライブヘッドのハウジングを介してではなく、圧力センサー支持体を介して取り付けられる。以下に更に説明するように、保持部材はアンチサイフォンアーム（anti-siphon arm）とすることができる。
【０００８】
圧力センサー支持体を介した保持部材の取付けにより、保持部材を介して当接部に、したがって圧力センサーに伝達される寄生的な力が減少するか又は回避される。また、当接部分(bearing section)に印加される実際の力から、保持部材を介して誘発される寄生的な力の分配を切り離すことが可能である。例えば、圧力センサーにより生じた電気信号は解析することができ、保持部材を介して誘発される力の寄与分を特定(identify)することができる。
【０００９】
ドライブヘッドのハウジングは開口を有することができ、保持部材は、その開口の内側縁部に対し或る距離をあけて、すなわち保持部材が浮動する状態で取り付けられていると考えることができるように、その開口の縁部に留まることなく(without resting)その開口を通って延びる。この浮動状態(floatingly)で取付けられる保持部材は、圧力センサー信号の変形が可能な限り回避されるように、例えば、ドライブヘッドハウジングの変形が保持部材及び当接部を介して圧力センサーに伝達されることを防止する。
【００１０】
さらに、圧力センサー支持体は、ドライブヘッドが動作しているときにシリンジに面しない(faces away from)当接部側に配置することができる。例えば、圧力センサー支持体は、当接部から或る距離をあけて配置される。すなわち、圧力センサー支持体は当接部と直接的に接触しない。例えば、圧力センサー支持体は金属又はプラスチックにより形成されたブロックであり、このブロックはドライブヘッドのハウジング内に配置される。
【００１１】
当接部に対して或る距離をあけて配置されるにもかかわらず、シリンジピストンにより当接部に印加される力が圧力センサー支持体を介して圧力センサーに伝達されるように、圧力センサー支持体を静止(still)して配置することができる。例えば、圧力センサーは、圧力センサー支持体の、当接部に面しない表面に配置された歪みゲージを有する(comprise)。その例において、シリンジピストンにより当接部に印加される力は（直接的に又は間接的に）圧力センサー支持体に、そして圧力センサー支持体を介して歪みゲージに伝達される。
【００１２】
例えば、圧力センサー支持体は、圧力センサーを担持する第１の部分及びそれを介して保持部材が取り付けられる第２の部分を有する。第２の部分は、保持部材の一部（例えば以下に述べるようなシャフト）が少なくとも部分的にそれを通って延びる開口を有することができる。第１の部分及び第２の部分は、互いに一体につながっていることができる。しかしながら、本発明の別の例において、第２の部分は、（例えば、閉鎖した状態又は力により閉鎖した状態で(in a form-closed of force-closed manner）連結手段を介して第１の部分に連結される。
【００１３】
本発明の別の実施形態によると、圧力センサー装置の第１の部分は当接部を向く(facing towards)前側面と当接部分(bearing section)に面しない(facing away from)後側面とを有し、圧力センサーは後側面に連結される。例えば、前側面は後側面に対して平行に延びる(runs)。
【００１４】
圧力センサー支持体は、（当接部を介して）前側面に印加される力の影響下で前側面が変形する場合に、後側面が同様に変形し、前側面及び後側面が変形する前にそれに沿って延びていた平面に対し前側面及び後側面の部分が平行なままとなるように設計することができる。これにより、ドライブヘッドが動作している間、シリンジフランジが当接部を押圧するときにセンサー支持体の第２の部分の傾斜を回避することができるように、圧力センサー支持体の前側面及び後側面は平行なままとなる。したがって、支持部分を介して圧力センサー支持体に力が印加される場合に、第２の部分を介して取り付けられる保持部材がシリンジピストンに対して傾斜することが回避される。
【００１５】
例えば、圧力センサー支持体の設計は、圧力センサー支持体の後側面と本質的に平行に延びる貫通開口を提供することができる。一実施例によると、この貫通開口は、圧力センサー支持体の前側面及び後側面に対して平行に延びる想像線上にその中心が位置決めされた部分的に重なり合う２つの円により形成される断面を有する。これにより、圧力センサー支持体は、貫通開口の外側ではなく貫通開口の領域、すなわち（ドライブヘッドの運動方向に対し垂直な方向に見たときに）貫通開口の側方に湾曲する傾向がある。別の実施形態によると、圧力センサーは、貫通開口の領域において、圧力センサー支持体の後側面に、すなわち（ドライブヘッドの運動方向に対して平行な方向に見たときに）貫通開口の後方に配置される。
【００１６】
さらに、ドライブヘッドは担持体に配置された圧力伝達部材を備えることができ、シリンジピストンが当接部上に力を印加する場合、担持体したがって圧力伝達部材が圧力センサー支持体に押しつけられるように、当接部の側面が担持体に向けて押圧される。例えば、圧力伝達部材は、例えば金属又はプラスチックにより形成された円筒、円錐、又は球面の部材である。
【００１７】
本発明の別の実施形態によると、当接部はハウジングの一部に配置される。例えば、当接部はハウジングの一つの部分（例えばハウジングの側壁）であり、すなわちハウジングと一体に形成される。
【００１８】
別の例において、当接部は当接部材を有し、この当接部材は、シリンジポンプのドライブヘッドが動作しているときにシリンジのピストンが当接部により押圧されるように、すなわち当接部材がシリンジピストンによって負荷される力を受けるとともにその力を圧力センサー支持体に向けて（直接的に又は間接的に）伝達するように配置される。特に、当接部は（弾性材料により形成される）可撓性部材、例えば薄膜を介してドライブヘッドハウジングに取り付けられる。
【００１９】
例えば、当接部材はドライブヘッドハウジングの外側からシリンジピストンに向けて突出し、すなわち、シリンジピストンによって、印加されるピストン力を受けるとともにその力を圧力センサー支持体に伝達する「フィンガー(finger)」として形成される。例えば、当接部材は、上述したように圧力伝達部材を有する支持体に押圧される。
【００２０】
突出している当接部材は、第１の部分を介して（例えば接着連結(bond connection)を介して）当接部材に連結されるとともに（また例えば接着(bonding)を介して）ハウジングに連結された第２の部分を有する薄膜の形態の可撓性部材によって、囲むことができる。
【００２１】
さらに、保持部材は、圧力センサー支持体に回転可能に取り付けることができる。例えば、保持部材は、圧力センサー支持体がシャフト、したがって保持部材の回転運動を可能にするように、少なくとも部分的に圧力センサー支持体を通って延びるシャフトを有する。上述したように、保持部材は、シリンジピストンのフランジを保持する（例えば係合する）ための把持部材と、ドライブヘッドハウジングの開口を通って（例えば上述したように開口の縁部に当接することなしに）延びるとともに圧力センサー支持体を通って少なくとも部分的にも延びるシャフトとを有する、アンチサイフォンアームとすることができる。
【００２２】
ドライブヘッドはまた、シリンジをドライブヘッドに配置するために使用可能な開放位置から（シリンジをドライブヘッドに配置した後に）保持部材がシリンジピストンのフランジを保持する閉鎖位置へと保持部材を移動させるべく、保持部材の（ドライブヘッドによって生じるシリンジピストンの運動方向に平行な軸線回りの）回転方向の運動及び／又は（ドライブヘッドに生じるシリンジピストンの運動方向に沿った）軸線方向の運動を生じさせるための手段を備えることができる。
【００２３】
例えば、この手段は、保持部材を移動させるための作動装置を有し、この作動装置はハウジングの外側から手動で操作されるように構成され、作動装置を開始位置から開放位置へと移動させることによって、保持部材を閉鎖位置から開放位置に移動させることができ、かつ作動装置は開始位置において、保持部材から分離されるように構成される。
【００２４】
さらに、回転方向及び／又は軸線方向の運動を生じさせる手段は作動装置を開始位置に保持するのに役立つ弾性手段を有することができ、作動装置の開始位置は保持部材の閉鎖した後側位置に対応する。例えば、作動装置は、弾性手段によって予め張力が負荷されたレバーを有する。作動装置が開始位置において、保持部材から分離されるので、ドライブヘッドハウジング及び作動装置を介した寄生的な力の保持部材への伝達が回避される。
【００２５】
特に、保持部材の回転方向及び／又は軸線方向の運動を生じさせる手段は、作動装置に連結された第１の相互作用部材と（直接的に又は間接的に）保持部材に（例えば保持部材のシャフトに）連結された第２の相互作用部材とを有し、作動装置を操作することによって、第１の相互作用部材が第２の相互作用部材に押しつけられ、それによって、保持部材を開放位置に向けて枢動させるようになっている。さらに、回転方向及び／又は軸線方向の運動を生じさせるための手段は、作動装置に連結された（又は作動装置により形成された）第３の相互作用部材と、保持部材に連結された第４の相互作用部材とを有することができ、作動装置を操作することにより、保持部材が直線的に移動するように第３の相互作用部材が第４の相互作用部材に押圧される。これにより、作動手段を操作することによって、保持部材を第１の位置（閉鎖した後側位置）から第２の位置（開放した前側位置）に向けて移動させることができる。
【００２６】
また、回転方向及び／又は軸線方向の運動を生じさせるための手段は、保持部材を閉鎖した後側位置に保持するのに役立つ弾性手段を有することができる。
【００２７】
本発明の別の実施形態によると、ドライブヘッドは、保持部材を開放した前側位置に固定するラッチ係合機構を有する。保持部材がその位置に固定されたときに、作動装置は解放することができ、作動装置は弾性手段の復元力によって、その開始位置に戻る。シリンジピストンがドライブヘッドの当接部に押しつけられると、保持部材は解放されるとともに（上述した弾性手段による予張力によって）その閉鎖した後側位置に移動する。作動手段に復元力を印加する弾性手段は、保持部材が作動装置から分離されるように保持部材がその閉鎖した後側位置へとスナップバックする場合であっても、（作動装置に連結された）第１の相互作用部材及び第３の相互作用部材が（保持部材に連結された）第２の相互作用部材及び第４の相互作用部材から或る距離をあけて配置された位置に作動手段を移動させる。
【００２８】
ここで留意されることは、保持部材の予張力により、ドライブヘッドハウジングの当接部に、したがって圧力センサー上に、寄生的な力が発生することである。しかしながら、この寄生的な力の値は求めかつ考慮することができる。
【００２９】
特に、ドライブヘッドは、シリンジピストンを２つの保持部材の間でセンタリングすることができるように２つの回転可能な保持部材を有する。例えば、これらの保持部材の一方が回転した場合にその回転運動が他方の保持部材に伝達されて、これらの保持部材が追従する関係の回転を実行するように、これらの保持部材は互いに回転可能に連結される。例えば、この回転運動は、第１の保持部材及び第２の保持部材に配置されたギヤホイール部分を介して伝達される。しかしながら、保持部材のこの種類の継手は従来技術から原理的には既知であり、より詳細には説明されない。
【００３０】
しかしながら、ここで留意されることはドライブヘッドが２つの回転可能な保持部材を備えることは必ずしも必要ではないことである。むしろ、ドライブヘッドは１つのみの回転可能な保持部材を有することができ、シリンジピストンは回転可能な保持部材と回転不能な保持部材（すなわち、ハウジングに対して回転することができない保持部材）との間に配置することができる。
【００３１】
本発明はまた、上述したようにドライブヘッドを備えるシリンジポンプに関する。
【００３２】
本発明の実施形態を、図面を参照して以下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態によるシリンジポンプドライブヘッドの断面図である。
【図２】図１によるドライブヘッドの別の視点からの断面図である。
【図３】図１のドライブヘッドの構成部品の分解図である。
【図４】図３の構成部品の別の図である。
【図５】図１のドライブヘッドの別の分解図である。
【図６】図１〜図５によるドライブヘッドの内部の斜視図である。
【図７】ドライブヘッドの更なる図である。
【図８】ドライブヘッドの更なる図である。
【図９Ａ】ドライブヘッドの更なる図である。
【図９Ｂ】ドライブヘッドの更なる図である。
【図１０】ドライブヘッドの更なる図である。
【図１１】ドライブヘッドの更なる図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１に示されている本発明によるシリンジポンプドライブヘッド１は、ドライブヘッドが動作しているときに少なくとも部分的にシリンジ（図示せず）に面する前側部分２１と後側部分２２とからなるハウジング２を備えている。
【００３５】
前側ハウジング部分２１の前側側壁に配置されているものはドライブヘッドの当接部３である。この当接部３は、シリンジピストンのフランジに押しつけられるとともに、シリンジから液体を放出するべくシリンジの外筒に対しピストンを移動させるように構成されている。シリンジポンプが動作する間、ドライブヘッドは、そのスクリュー駆動機構の軸線５１に沿った当接部３の直線的な移動を生じさせるスクリュー駆動機構を備える移動機構５により移動される。
【００３６】
ドライブヘッド１は、回転可能なアンチサイフォンアーム４１、４２の形態の２つの保持部材を更に備えているが、図１はそれらのアームのうちの一方の一部のみを示している。両方のアームは、例えば図４に示されている。
【００３７】
アーム４１、４２は、ピストンのサイフォン運動、すなわち当接部３から離れる運動を防止するべく、シリンジピストンのフランジと係合するように構成されている。このため、アーム４１、４２は、把持部材４１１、４２１と、これらの把持部材４１１、４２１に連結されたシャフト４１２、４２２とをそれぞれ有し、アーム（すなわち把持部材）がシリンジピストンのフランジに係合しない開放位置と、アームがフランジに係合して、例えばピストンフランジとドライブヘッドの当接部３との接触を保持する閉鎖位置との間で、把持部材４１１、４２１が軸４１２、４２２によって、回転できるようになっている。
【００３８】
ドライブヘッド１は、シリンジ内部の圧力を求める歪みゲージ６（図１においては見えない）の形態の圧力センサーを更に備えている。この歪みゲージ６は、ハウジング２の内部に配置された圧力センサー支持体７に取り付けられている。圧力センサー支持体７は、次には、シリンジピストンによって当接部３上に負荷される力が、圧力センサー支持体７を介して歪みゲージ６に伝達されるような方法で、配置されかつ構成されている。すなわち、当接部分３に作用する力、したがってシリンジの内部圧力は、歪みゲージ６が発生させる電気信号を用いて測定することができる。本実施形態においては歪みゲージが圧力センサーとして使用されているが、他の適切な圧力センサーを使用することもできる。
【００３９】
アンチサイフォンアーム４１、４２の軸４１２、４２２は、圧力センサー支持体７によって、取り付けられている。特に、圧力センサー支持体７は、歪みゲージ６が取り付けられている第１の部分７１と、軸４１２、４２２が取り付けられているアームマウント７２の形態の第２の部分とを有している。第１の部分７１は、ネジ７５によって、アームマウント７２に連結されている。
【００４０】
シャフト４１２、４２２は、前側ハウジング部分２１の貫通開口２１１、２１２及びアームマウント７２により形成されている貫通開口７２１、７２２を通って延びている。さらに、シャフト４１２、４２２は、以下により詳細に説明するようなアーム４１、４２の回転運動を生じさせる手段に連結されている。
【００４１】
さらに、シャフト４１２、４２２は、アームマウント７２のみを介して取り付けられている。すなわち、シャフト４１２、４２２は前側ハウジング部分２１の貫通開口２１１、２１２を通って延びているが、シャフト４１２、４２２はドライブヘッドが動作する間に開口２１１、２１２の内側縁部には当接しない（「浮動取り付け」アーム）。したがって、ドライブヘッドが動作する間に、アーム４１、４２の動きが歪みゲージ６に向かって当接部に伝達されることが回避され、それにより、そのようなアームの動きに起因する圧力センサー信号の変動が減少するか又は完全に回避される。
【００４２】
図２及び図３に最も良く示されているように、当接部３は、ドライブヘッドが動作しているときにシリンジピストンフランジの端面が当接する当接部材３１を有している。この当接部材３１は、（図３に示されるような）楕円形の基礎部分と、この基礎部分から（したがって、前側ハウジング部分２１から）突出してピストンフランジの端面と機械的に接触する長手方向の突出部３１１とを有している。
【００４３】
この当接部材３１は、環状の薄膜３２の形態の可撓性の（かつ弾性的な）部材を介してハウジング２の前側部分２１に取り付けられている。この薄膜３２は、一方では当接部材３１に、他方では前側ハウジング部分２１に連結され（例えば接着剤で接合され）、このとき薄膜３２の当接部材３１及びハウジング部分２１に対する連結は密封連結とすることができる。また、薄膜の材料及びその厚みは、当接部３１の動きが圧力センサー支持体７に向けて、したがって歪みゲージ６に向けてできる限り正確に伝達されるように選択することができる。
【００４４】
図２にも示されているように、圧力センサー支持体７は、単一の連結箇所のみを介してハウジング２（すなわち前側ハウジング部分２１）に連結されており、ここで連結箇所はネジ７３により実現されている。ここで留意されることは、ネジに代えて、単一の連結箇所を実現するための他の手段、例えばラッチ係合連結又は接着接合を想定することができることである。単一の連結箇所のみを設けることにより、ハウジングの変形が圧力センサーに伝達されることを回避するべく、ハウジングと圧力センサーとはできる限り分離される。
【００４５】
さらに、ドライブヘッド１は、担持プレート９１に配置された、球面部材９の形態の圧力伝達部材を備えている。この担持プレート９１したがって球面部材９は、シリンジピストンが当接部３を押圧するときに移動し、それにより、球面部材９の一部はセンサー支持体７の第１の部分７１に押しつけられる。したがって、当接部３に作用する力は、プレート９１、球面部材９及び支持体の部分７１を介し、歪みゲージ６に向けて伝達される。担持部分３が動いた（歪んだ）場合に担持プレート９１が圧力センサー支持体７に向かって枢軸運動を行い、それによって、球面部材９を圧力センサー支持体７に押しつけるように、担持プレート９１をハウジング２に枢動可能に取り付けることができる。
【００４６】
図３は、図１及び図２のドライブヘッド１の構成部品のうちのいくつかを分解斜視図で示している。アーム４１、４２は図３においては前側ハウジング部分２１の内側に示されているが、ドライブヘッドを組み立てた状態においては、把持部材４１１、４２１が前側ハウジング部分２１の外側に置かれるとともにシャフト４１２、４２１がハウジング部分２１の開口２１１、２１２を通って延びることは明らかである。
【００４７】
アーム４１、４２のシャフト４１２、４２２は、圧力センサー支持体７のアームマウント７２の開口７２１、７２２に取り付けられる。開口７２１、７２２の一部分はアームマウント７２の基礎部分から突出する中空円筒部品により形成され、シャフト４１２、４２２は、アーム４１、４２の回転方向及び軸線方向の動きを生じさせるための手段８に向けて中空円筒部品を通って延びている。この手段８は、シャフト４１２、４２２に連結されるとともにアームマウント７２を通って部分的に延びることもできる軸８１、８２を有している。
【００４８】
さらに、軸８１、８２は、回転可能な連結が軸８１、８２の間に形成されるように、ギヤホイール部分８３、８４に連結されている。さらに、連結アーム８５、８６が軸８１、８２から延びており、そこにおいて、アンチサイフォンアーム４１、４２がそれらの閉鎖位置にとどまるのに役立つ連結アーム８５、８６を付勢するばね８７に連結アーム８５、８６の自由端が連結されている。手段８の原理は、図４〜図６を参照してより詳細に説明される。
【００４９】
図４は、図３に示されている構成部品を別の斜視図で示しており、センサー支持体７の第１の部分７１の後面７１１に歪みゲージ６が連結されているのを見ることができる。更に示されているものは、例えば電源及び／又はセンサー信号を評価する手段（図示せず）に歪みゲージ６を連結するケーブル６１である。後面７１１は、第１の支持体部分７１の前面７１２と平行に延びている。後面７１１及び前面７１２はそれぞれ、センサー支持体７をハウジング２に連結するとともにアームマウント７２を第１のセンサー支持部分７１に連結するべく、それを通ってネジ７３及び７４が延びる連結部を提供するための切欠き７１１１、７１２１を有している。
【００５０】
さらに、第１の支持体部分７１は、後面７１１及び前面７１２に本質的に平行に延びる貫通開口７１３を有している。この貫通開口７１３は（後面７１１及び前面７１２に対し垂直に延びる平面に沿った）２つの重なり合う円から構成される断面を有しており、それらの円の中心は後面７１１及び前面７１２と平行に延びる線に沿って位置決めされている。貫通開口７１３のこの設計により、前面７１２が当接部分３を介して作用する負荷の下で変形すると、後面７１１が同様に変形し、それにより、支持部分７１が変形しても後面７１１及び前面７１２は依然として互いに平行に延びる。
【００５１】
特に、貫通開口７１３のアームマウント７２に面する側及びアームマウント７２から離れる方に面する側にそれぞれ配置された後面７１１及び前面７１２の部分は、前面７１１に力が作用しても、依然として互いに平行にかつ（支持部分７１が変形する前に）後面７１１及び前面７１２が最初に延びていた平面に対して平行に延びる。このことは、支持部分７１の、貫通開口７１３の側方に配置された部分に連結されているアームマウント７２が、センサー支持部分７１が変形しても傾かないという効果を有する。むしろ、センサー支持部分７１はドライブヘッドの動き方向に沿って変位することができるのみであり、それにより、アーム４１、４２はシリンジの軸線に沿って移動することができるのみであってシリンジピストンフランジに対して傾かない（又は少なくとも僅かにのみ傾く）。
【００５２】
そのうえ、回転方向及び軸線方向の動きを生じさせるための手段８は、シリンジがドライブヘッド上に配置されたときに、前側ハウジング部分２１から離れるように或る特定の距離だけアームを移動させることができるようになるべく、アーム４１、４２の回転運動を生じさせるのみでなく直線運動も生じさせる。図４に示されているように、アームマウント７２と下側連結アーム８５との間に別のばね８８が設けられているが、このばね８８はアームを後側位置に保持するのに役立っている。したがって、ばね８８は下側連結アーム８５に（このアームが上側連結アーム８６に連結されているときには上側連結アームにも）復元力を作用させ、アンチサイフォンアーム４１、４２がシリンジピストンの当接部３との接触を保持する後側位置に向かって戻るのに役立つようにする。
【００５３】
図５及び図６は、アンチサイフォンアーム４１、４２の回転方向及び軸線方向の動きを生じさせる手段８の構成部品をより詳細に示している。
【００５４】
この手段８は、ハウジング２の外側に配置されたレバー８００を含む作動装置８５０を有している。レバー８００は、ハウジング２の内部に配置された伝達部品８１０にハウジングの側壁を通って連結されている。これにより、レバー８００の回転は伝達部品８１０の回転も生じさせる（すなわち、伝達部品８１０はレバーの回転に追従する）。
【００５５】
さらに、手段８は、伝達部品８１０の突起部８３０の形態の第１の相互作用部材（すなわち、突起部８３０は作動装置８５０に一体的につながっている）及び下側連結アーム８５に連結された円筒状の突出部８２０の形態の第２の相互作用部材を有している（したがって、突出部８２０はアンチサイフォンアーム４１、４２に連結アーム８５、８６とアーム４１、４２との間の連結を介して間接的に連結されている）。
【００５６】
レバー８００が開始位置から反時計方向に回転すると、突起部８３０は突出部８２０に押しつけられ、それにより、下側連結アーム８５及び上側連結アーム８６はばね８７の付勢力に抗して回転する。連結アームの回転によりアンチサイフォンアーム４１、４２もまた回転するので、アーム４１、４２は、レバー８００を反時計方向に回転させることにより、アーム間の距離が閉鎖位置における距離より大きい開放位置へと、閉鎖位置から回転することができる。
【００５７】
駆動装置８５０は、下側軸８１のテーパー端８４０の形態の更なる（第３の）相互作用部材を更に有している。テーパー端８４０に割り当てられているものは、伝達部品８１０の相互作用部分８４５の形態の第４の相互作用部材であり、この相互作用部分８４５は、レバーが反時計方向に枢動した場合にテーパー端８４０を押しやり、それにより下側軸８１及び連結された上側軸８２は（ドライブヘッドの動き方向に沿って）後側位置から前側位置に向かって軸線方向に移動する。
【００５８】
軸８１、８２の直線的な動きに続いてアンチサイフォンアーム４１、４２もまた軸線方向に、すなわち当接部３から離れて前側位置へと移動する。これにより、レバー８００を回転させることにより、アンチサイフォンアーム４１、４２は、第１の位置（閉鎖したアーム、当接部３に対して後側位置）から第２の位置（開放したアーム、当接部３に対して前側位置）へと、半径方向及び軸線方向に移動させることができる。アームの「前側位置」は、それらの当接部３から（すなわちハウジング２から）の距離が「後側位置」より大きいことを意味する。
【００５９】
ドライブヘッド１は、レバー８００を回転させることによって、アーム４１、４２が開放した前側位置に移動した後にアーム４１、４２を係止するラッチ係合機構を更に備える。このラッチ係合機構は係合部材９２を有し、レバー８００が開放した前側位置に回転した後、係合部材９２の突起部９２１は上側アーム４２のシャフト４２２に設けられている溝４２２１（図３）に係合し、アーム４１、４２が開放した前側位置に係止されるようにする。また、レバー８００は、ばね８９により付勢されているので、アーム４１、４２が開放位置に係止されると開始位置に戻る。レバー８００の開始位置においては、アーム４１、４２が伝達部品８１０及びレバー８００から分離するように、突起部８３０及び相互作用部分８４５はそれぞれもはや突出部８２０及びテーパー状端部８４０に接触しない。
【００６０】
係合部材９２はプレート担持体９１の部分９３に保持され、シリンジピストンが当接部材３１を押しやると、担持プレートはハウジング２から離れるように移動する。これにより、係合部材も移動してその係止位置から解放され、アーム４１、４２はもはや係止されないようになる。シリンジがドライブヘッドから取り除かれると、当接部材は、周囲の薄膜３２の弾性によって、再びその外側位置へと戻る。薄膜の代わりに又はそれに加えて、ばねを使用することができる。
【００６１】
しかしながら、説明したラッチ係合機構が、ただ単にオプションであることに留意されたい。アーム４１、４２を手動で、すなわちシリンジをドライブヘッドに配置する間にレバー８００をその「開放」位置に保持することによって、開放位置に保持することも可能である。シリンジを配置した後、アーム４１、４２が閉鎖した後側位置にスナップバックするようにレバー８００が解放される。
【００６２】
図７及び図８はドライブヘッド１の更なる図を示しており、シリンジ５００はドライブヘッドに配置されて示され、シリンジ５００はピストン５０１を有している。図７に示されている典型的なシリンジピストンは、メイン部分５０１１と、このメイン部分の端部に配置されたフランジ５０２とを有しており、このフランジはメイン部分から突出している、すなわちフランジ５０２はピストンのメイン部分５０１１より大きな直径を有している。
【００６３】
シリンジは、シリンジピストン５０１のフランジ５０２の端面がドライブヘッドの当接部３に当接し、それにより、当接部３が移動するときにピストン５０１がシリンジ５００の外筒５０３の内部に移動して液体がシリンジから放出されるように、ドライブヘッドに配置される。
【００６４】
上述したように、ドライブヘッドは、開放した前側位置（「第２の位置」、図７）から閉鎖した後側位置（「第１の位置」、図８）へとアームを動かすべく、アンチサイフォンアーム４１、４２の回転方向及び軸線方向の運動を生じさせるための手段８を備えている。ドライブヘッドにシリンジを配置した後、把持部材４１１、４２１がフランジ５０２の周辺縁部５０２１に当接するように、アーム４１、４２は第１の位置、すなわち閉鎖した後側位置にスナップバックする。
【００６５】
さらに、把持部材４１１、４２１はそれぞれ、第１の部分４００ａ、４００ｂと、これらの第１の部分を越えて突出する第２の部分４０１ａ、４０１ｂとを有しており、アーム４１、４２が閉鎖した後側位置にあるとき、把持部材４１１、４２１の第１の部分４００ａ、４００ｂのみがフランジ５０２の周辺縁部５０２１に当接し、第２の部分４０１ａ、４０１ｂは周辺縁部５０２１に当接せずにフランジ５０２の、当接部３から離れる側に面する前面（前側面）５０２２に当接する。
【００６６】
しかしながら、ここで留意されることは、第２の部分４０１ａ、４０１ｂは、アーム４１、４２の閉鎖した後側位置において、フランジの前面５０２２に当接しないことも可能であることである。その場合、第２の部分４０１ａ、４０１ｂは、前面５０２２から或る距離に位置決めされるが、依然としてアーム４１、４２のサイフォン運動を妨げることができる、すなわちピストンフランジに依然として「係合する」ように位置決めされる。
【００６７】
図９Ａ及び図９Ｂはドライブヘッド１の断面を示しているが、図９Ａによると、アーム４１、４２は、それらの閉鎖位置にあるものの、最も後側の位置にはまだ達していない。アーム４１、４２が（図９Ａに示すように）フランジ５０２の周辺縁部５０２１に当接するまで手段８によって（すなわち、ばね８７〜８９の復元力によって）回転した後、図９Ｂに示すようにアーム４１、４２がフランジ５０２の内面５０２２に当接するまで、（同様にばね８７〜８９の復元力によって、）アームの後側への運動が始まるか又は継続する。
【００６８】
この例においては、回転運動及び軸線方向の運動が少なくとも部分的に連続して実行される。この連続した運動を生じさせるために、（閉鎖した位置に向けたアームの回転運動を生じさせる）ばね８７及び（後側位置に向けたアームの直線的運動を生じさせる）ばね８８は、そのように適合される。例えば、ばね８７はばね８８より高いばね定数を有する。
【００６９】
しかしながら、ここで留意されることは、（第２の位置から第１の位置への）アームの回転方向及び軸線方向の運動が同時に（又は少なくとも本質的に同時に）も実行可能であることである。
【００７０】
ここで更に留意されることは、アームが後側位置に移動する前に閉鎖した位置へと回転する場合であっても、アームがフランジ５０２を通過することが回避されるように、前側位置においてはアーム４１、４２の当接部３からの距離がピストンフランジ５０２の厚みより小さいことである。これにより、閉鎖した位置のアームがフランジ５０２の周辺縁部５０２１に当接することが確実となる。
【００７１】
「フィンガー」４０１１ａ、４０１１ｂが第１の部分４００ａ、４００ｂの内面４００１ａ、４００１ｂを超えて突出するように、把持部材４１１、４２１の第２の部分４０１ａ、４０１ｂは第１の部分４００ａ、４００ｂを越えて延びている。把持部材の第１の部分４００ａ、４００ｂの内面４００１ａ、４００１ｂはフランジ５０２の周辺縁部の表面５０２１に当接するが、その一方で第２の部分４０１ａ、４０１ｂがピストンのメイン部分５０１１に接触しないように、フィンガー４０１１ａ、４０１１ｂの長さはピストンフランジ５０２の高さより短い。
【００７２】
フィンガー４０１１ａ、４０１１ｂが第１の部分４００ａ、４００ｂの内面４００１ａ、４００１ｂに対して垂直に配置されているので、第１の部分及び第２の部分の間に縁部が形成される。このとき、この縁部は、ピストンの軸線に対して垂直方向に見たときに、基本的に把持部材４１１、４２１の全長に沿って延びている。さらに、フィンガー４０１１ａ、４０１１ｂはピストン５０１に向けて僅かにテーパー状であり、このテーパーはフィンガー４０１１ａ、４０１１ｂの前側部分を曲げることにより実現されている。
【００７３】
図１０（アーム４１、４２の開放した位置に関連する）及び図１１（閉鎖した位置）は、それぞれ図７及び図８に対応する斜視図を提供しているが、図１１によると、アームは閉鎖した位置にはあるものの未だ最も後側の位置にはない。ここでわかることは、フィンガー３１に作用する力が支持プレート９１に回転を生じさせ、それにより球面部材９が支持プレート９１の回転方向の運動によって圧力センサーデバイス６に押しやられるように、当接部分３のフィンガー３１と圧力センサー６との間に配置された担持プレート９１をハウジングのヒンジ部分に取り付け得ることである。
【００７４】
ここで留意されることは、（第１の位置において、フランジの周辺縁部に当接するようにアームを移動させる）図７〜図９に関連して説明した手段８の原理を、任意の種類のシリンジポンプドライブヘッドに使用することができることである。特に、アーム４１、４２をフランジの周辺縁部に当接させる原理は、図１〜図６に関して説明したアーム４１、４２を浮動取付けするという構想から独立して使用することができ、すなわち、アーム４１、４２をフランジの周辺縁部に当接させる原理は、例えばドライブヘッドハウジングを介して従来通りに取り付けられる部材を保持することに関連して使用することもできる。
【符号の説明】
【００７５】
１  ドライブヘッド
２  ハウジング
３  当接部
５  移動機構
６  歪みゲージ
７  圧力センサー支持体
８  回転方向及び軸線方向の動きを生じさせるための手段
９  球面部材
２１  前側部分
２２  後側部分
３１  当接部
３２  薄膜
４１  第１のアーム
４２  第２のアーム
５１  軸線
６１  ケーブル
７１  第１の部分
７２  アームマウント
７３、７４  ネジ
８１、８２  軸
８３、８４  ギヤホイール部分
８５、８６  アーム
８７、８８、８９  ばね
９１  担持プレート
９２  係合部材
９３  ラッチ構造部
２１１、２１２  貫通開口
３１１  突出部
４００ａ、４００ｂ  第１の部分
４０１ａ、４０１ｂ  第２の部分
４１１、４２１  把持部材
４１２、４２２  シャフト
５００  シリンジ
５０１  ピストン
５０２  フランジ
５０３  外筒
７１１  後面
７１２  前面
７１３  貫通開口
７２１、７２２  開口
８００  レバー
８１０  伝達部品
８２０  突出部
８３０  突起部
８４０  テーパー端
８４５  相互作用部分
８５０  駆動装置
４００１ａ、４００１ｂ  内面
４０１１ａ、４０１１ｂ  フィンガー
４２２１  溝
５０１１  メイン部分
５０２１  周辺縁部
５０２２  前面
７１１１、７１２１  切欠き
【図１】
2014513590.tif 000003
【図２】
2014513590.tif 000004
【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９Ａ】
2014513590.tif 000011
【図９Ｂ】
2014513590.tif 000012
【図１０】
2014513590.tif 000013
【図１１】
2014513590.tif 000014
【国際調査報告】
2014513590.tif 000015
2014513590.tif 000016
2014513590.tif 000017