(57)【要約】【課題】  軽く駆動可能であるとともに、外部への液漏れを防止できる液体吐出装置を提供することにある。【解決手段】  液体吐出装置３は、ピストン41の押し込み動作で、吸入部25を通って吸入されポンプ室Ｐ内に充満されている液体を吐出弁31に通して吐出す。ピストン41をシリンダ21に摺動可能に支持させる。このピストン41の押し込み動作に伴いシリンダ21とピストン41との嵌め合い隙間を通して漏液が僅かに可能となるように構成する。ピストン41の往復移動に追従して容積が変化するとともに嵌め合い隙間から漏れた液を受けるタンク室53を内側に有したポンピング部材51をシリンダ21に連結する。【選択図】    図４
2005098280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダに対するピストンの押し込み動作で、吸入部を通って吸入されポンプ室内に充満されている液体を、吐出弁を通して吐出す液体吐出装置であって、
前記シリンダと前記ピストンとの嵌め合い隙間より漏液するようにし、この嵌め合い隙間より漏れる液体を受けるタンク室を内側に有して前記ピストンの往復移動に追従して変形されるポンピング部材を前記シリンダに連結した液体吐出装置。
【請求項２】
シリンダに対するピストンの押し込み動作で、吸入部を通って吸入されポンプ室内に充満されている液体を、吐出弁を通して吐出す液体吐出装置であって、
前記シリンダが、ヘッド摺動穴を有するシリンダ本体と、前記ヘッド摺動穴に連通するピストン通孔を有して前記シリンダ本体に連結されたシリンダカバーとを備え、
前記ピストンが、前記ヘッド摺動穴内を前記吐出弁に連通する前記ポンプ室及び前記吸入部に連通する吸入室に仕切って前記ヘッド摺動穴を摺動可能なヘッドと、このヘッドに連続し前記ピストン通孔に摺動可能に貫通された軸部とを備え、
前記ヘッド摺動穴と前記ヘッドとの嵌め合い隙間、及び前記ピストン通孔と前記軸部の嵌め合い隙間の内で、少なくとも後者の嵌め合い隙間から前記ピストンの押し込み動作に伴い漏液するようにし、
前記後者の嵌め合い隙間より漏れる液体を受けるタンク室を内側に有して前記ピストンの往復移動に追従して変形されるポンピング部材を前記シリンダに連結した液体吐出装置。
【請求項３】
シリンダに対するピストンの押し込み動作で、吸入部を通って吸入されポンプ室内に充満されている液体を、吐出弁を通して吐出す液体吐出装置であって、
前記シリンダがピストン通孔を有し、
このピストン通孔に前記ピストンの軸部を摺動可能に支持させるとともに、このピストンの押し込み動作に伴い前記ピストン通孔と前記ピストンの嵌め合い隙間より漏液するようにし、
この嵌め合い隙間より漏れる液体を受けるリザーバ室を形成するリザーバを前記シリンダに連結し、
前記リザーバ室に連通するタンク室を内側に有するとともに前記ピストンの往復移動に追従して変形されるポンピング部材を前記リザーバに連結した液体吐出装置。
【請求項４】
前記嵌め合い隙間が、前記ピストン通孔と、このピストン通孔より細く形成された断面円形の前記軸部との間に形成されている請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記ピストンの軸方向に沿って延びる液通し溝を前記ピストン通孔が有し、この液通し溝によって前記ピストンを支持する孔内面が複数の領域に分けられている請求項２から４の内のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
シリンダに対するピストンの押し込み動作で、吸入部を通って吸入されポンプ室内に充満されている液体を、吐出弁を通して吐出す液体吐出装置であって、
前記シリンダのヘッド摺動穴と前記ピストンのヘッドとの嵌め合い隙間より漏液するようにし、
この嵌め合い隙間より漏れる液体を受けるタンク室を内側に有するとともに前記ピストンの往復移動に追従して変形されるポンピング部材を前記シリンダに連結し、
前記吸入部を前記ポンプ室に連通して設け、
この吸入部に前記ポンプ室が低圧になる時に開き高圧になるときに閉じる逆止め弁を設けた液体吐出装置。
【請求項７】
前記ポンピング部材がベローズである請求項１から６の内のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記ベローズをその軸方向に延びる方向に付勢する付勢体を備えている請求項７に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記タンク室に連通するリザーバタンクを備えている請求項１から８の内のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
シリンダに対するピストンの押し込み動作で、吸入部を通って吸入されポンプ室内に充満されている液体を、吐出弁を通して吐出す液体吐出装置であって、
前記シリンダのピストン通孔に前記ピストンを摺動可能に支持させるとともに、このピストンの押し込み動作に伴い前記ピストン通孔と前記ピストンの嵌め合い隙間より漏液するようにし、
この液を受けるリザーバ室と、
このリザーバ室と液戻し部を通じて連通されているとともに、前記ピストンの往復移動に追従して容積が変化され、この容積変化により前記ポンプ室に供給される液体を前記吸入部から吸入して溜めるタンク室と、
を備えた液体吐出装置。
【請求項１１】
シリンダに対するピストンの押し込み動作で、吸入部を通って吸入されポンプ室内に充満されている液体を、吐出弁を通して吐出す液体吐出装置であって、
第１ガイド孔部及びこの第１ガイド孔部より断面が大きく前記吐出弁が配置された排出流路に連通する第２ガイド孔部を有したピストン通孔が貫通して設けられているとともに、リザーバ室を形成するシリンダカバーを有した前記シリンダと、
前記第１ガイド孔部にガイドされる第１軸部、及びこの第１軸部より断面が大きく前記第２ガイド孔部に挿脱され挿入状態では前記第２ガイド孔部にガイドされる第２軸部を有して、前記ピストン通孔に往復動可能に貫通された前記ピストンと、
前記吸入部を通って吸入される液体を溜めるタンク室を内側に有するとともに、前記ピストンの往復移動に追従して変形されこの変形により前記タンク室の容積を変化させるポンピング部材と、
前記第２軸部が前記第２ガイド孔部から引出された位置に前記ピストンが配置された時に、前記タンク室と前記第２ガイド孔部とを連通させる液導入手段と、
前記第１ガイド孔部及び第１軸部間の嵌め合い隙間に連通する前記リザーバ室と前記タンク室とを連通する液戻し部と、
を具備した液体吐出装置。
【請求項１２】
前記液戻し部が前記シリンダを貫通する連通孔を含んでいる請求項１０又は１１に記載の液体吐出装置。
【請求項１３】
前記シリンダと前記ピストンとが、同じ硬さの材料で作られている請求項１０から１２の内のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１４】
前記液導入手段が、前記ピストンの第１軸部と第２軸部との間の周部に軸線方向に延びて設けられた溝であって、この溝は、前記ピストンの周面に開放されているとともに前記第１軸部に向いて開放されている請求項１１から１３の内のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１５】
前記第１ガイド孔部の断面及び前記第１軸部の断面が夫々円形で、前記第２ガイド孔部の断面が前記第１ガイド孔部の断面より大きい円形であるとともに、前記第２軸部の断面が前記第１軸部の断面より大きい円形であって、前記ピストンの押し込み動作の際に前記第２軸部で閉じられる前記ポンプ室が、前記第２ガイド孔部と前記第１軸部との間に形成される請求項１１から１４の内のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１６】
前記ポンピング部材がベローズである請求項１１から１５の内のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１７】
前記排出流路が、円錐状弁座部、及びこの弁座部の下流側に連続する円形孔部を有し、前記吐出弁が、前記円錐状弁座部に接離される円錐状端部を有した弁本体、及びこの弁本体の周面から突設されて前記円形孔部に摺接する複数のリブを有した弁体を備えている請求項１１から１４の内のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定量吐出し型の液体吐出装置に係り、例えば生体内に薬液を定量ずつ注入したり、或いは発熱電子部品を有する各種機器に内蔵されて、前記発熱部品を冷却するための液体を定量ずつ送り出すため等に好適に使用可能な液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定量の液体を吐出すためにプランジャーポンプを用いた液体吐出装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
この特許文献１に記載の液体吐出装置は、シリンダの一端が閉じたシリンダ穴にプランジャー型のピストンを摺動可能に嵌挿し、シリンダに吸入弁と吐出弁とを取付けている。吸入弁は、ピストンの引き出し動作の際に、ピストンとシリンダとによって形成されたポンプ室の圧力低下に伴って、このポンプ室に液体が吸い込まれるように開く逆止め弁である。吐出弁は、ピストンの押し込み動作の際に、ポンプ室の圧力上昇によりこのポンプ室から液体が吐出されるように開く逆止め弁である。ピストンの先端部と中央部には、シリンダ穴内面との密接性を向上させるシールリングが装着されている。このシールリングには、通常エラストマ等の弾性変形が可能なＯリングが使用される。
【特許文献１】特開２００１−３１５７１３号公報（段落０００８−００１１、図１−図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、携帯式の小形ポンプにより糖尿病患者に薬液を注入する治療は、ＣＳＩＩ（Continuous subcutaneous Insulin Infusion）、つまり、持続皮下インスリン注入治療として知られている。この治療での薬液注入速度はきわめて速く、注入される薬液の量も数μｃｃと微量である。この微量で高速の薬液注入を小形ポンプの吐出し動作で保証しなければならない。
【０００５】
特許文献１に記載のプランジャーポンプは、シールリングでシリンダとピストンとの間の嵌め合い隙間を仕切って液漏れがないようにして、ポンプ室内に充満された薬液全体をピストンの押し込みに伴って加圧することにより、吐出弁からの薬液の吐出しを行なわせている。
【０００６】
シリンダ穴内面に弾性的に密接されているシールリングは、ピストンが往復移動される度に、シリンダ穴内面を強く擦る。この摺動摩擦により、プランジャーポンプの使用期間が長くなるほど、シリンダに比較して柔らかいシールリングの摩耗が進行して、シール性能が低下することは避けられない。なお、シリンダ穴内面へのシールリングの密接力が強いほど、前記摺動摩擦が増えて、シールリングの摩耗は進行し易くなる。
【０００７】
このように特許文献１に記載のプランジャーポンプは、ピストンが往復移動される度に、シリンダ穴内面に弾性的に密接されているシールリングがシリンダ穴内面を強く擦るので、摩擦抵抗が大きい。このため、ポンプを駆動する駆動部に大きな駆動エネルギーを発生するものを必要とする。
【０００８】
しかも、前記特許文献１に記載のプランジャーポンプは、使用開始当初は正確な量を吐出し可能であるにも拘らず、使用の長期化によるシールリングの摩耗による劣化に伴って、外部への液漏れを発生する。
【０００９】
その上、このシールリングの摩耗が進行するにつれて液漏れ量は次第に増える。これにより、特許文献１に記載のプランジャーポンプを、ＣＳＩＩ用のポンプとして適用した場合には、前記液漏れにより吐出し特性が変化する恐れが考えられるので、長期間にわたり継続使用可能とするには、更なる工夫が必要とされる。特に、ＣＳＩＩ用のポンプを生体内に埋め込まれている使用形態とする場合には、その埋め込み使用期間が数年以上に想定されている。このため、埋め込み期間にわたって正確な薬液吐出を保証する上では、特許文献１に記載のプランジャーポンプは適していない。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、軽く駆動可能であるとともに、外部への液漏れを防止できる液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本発明の液体吐出装置は、シリンダに対するピストンの押し込み動作で、ポンプ室内に充満されている液体を吐出す液体吐出装置であって、前記ピストンの押し込み動作に伴い、前記シリンダと前記ピストンとの嵌め合い隙間を通して、液漏れするようにし、この漏れた液を受けるタンク室を形成するポンピング部材をシリンダに連結している。
【００１２】
この発明では、ピストンの往復移動に伴い、シリンダとピストンとの嵌め合い隙間を流路として、ポンピング部材がその内側に形成するタンク室にシリンダから液漏れすることを可能にしているが、それ以上外部への液漏れは、ポンピング部材によって防止している。前記嵌め合い隙間を通過する流量、つまり、漏れ量は、ピストン及びピストンの寸法精度等によって規定できるので、吐出弁を押し開く充分な液圧を得つつ、前記漏れ量を一定に管理可能である。タンク室に漏れた液体は、ピストンの往復移動に伴って前記嵌め合い隙間を出入りするので、やがてはポンプ室に吸込まれて、このポンプ室から吐出される。このように、この発明の液体吐出装置は、シリンダに弾性的に強く密接して擦られるシールリングをシリンダが有していないので、ピストンの駆動力が小さくて済む。
【００１３】
又、前記課題を解決するために本発明は、前記シリンダが、ヘッド摺動穴を有するシリンダ本体と、前記ヘッド摺動穴に連通するピストン通孔を有して前記シリンダ本体に連結されたシリンダカバーとを備え、前記ピストンが、前記ヘッド摺動穴内を前記吐出弁に連通する前記ポンプ室及び前記吸入部に連通する吸入室に仕切って前記ヘッド摺動穴を摺動可能なヘッドと、このヘッドに連続し前記ピストン通孔に摺動可能に貫通された軸部とを備え、前記ヘッド摺動穴と前記ヘッドとの嵌め合い隙間、及び前記ピストン通孔と前記軸部の嵌め合い隙間の内で、少なくとも後者の嵌め合い隙間から前記ピストンの押し込み動作に伴い漏液するようにし、前記後者の嵌め合い隙間より漏れる液体を受けるタンク室を内側に有して前記ピストンの往復移動に追従して変形されるポンピング部材を前記シリンダに連結している。
【００１４】
この発明では、ピストンの往復移動に伴い、ピストン通孔とピストンの軸部との嵌め合い隙間を流路として、ポンピング部材の内側のタンク室に液漏れすることを可能にしているが、それ以上外部への液漏れは、ポンピング部材によって防止している。タンク室に漏れた液体は、ピストンの往復移動に伴って前記嵌め合い隙間を出入りするので、やがてはポンプ室に吸込まれて、このポンプ室から吐出される。このように、この発明の液体吐出装置は、シリンダに弾性的に強く密接して擦られるシールリングをピストンが有していないので、ピストンの駆動力が小さくて済む。
【００１５】
又、前記課題を解決するために本発明は、シリンダに対するピストンの押し込み動作で、吸入部を通って吸入されポンプ室内に充満されている液体を、吐出弁を通して吐出す液体吐出装置であって、前記シリンダがピストン通孔を有し、このピストン通孔に前記ピストンの軸部を摺動可能に支持させるとともに、このピストンの押し込み動作に伴い前記ピストン通孔と前記ピストンの嵌め合い隙間より漏液するようにし、この嵌め合い隙間より漏れる液体を受けるリザーバ室を形成するリザーバを前記シリンダに連結し、前記リザーバ室に連通するタンク室を内側に有するとともに前記ピストンの往復移動に追従して変形されるポンピング部材を前記リザーバに連結している。
【００１６】
この発明では、ピストンの往復移動に伴い、ピストン通孔とピストンの軸部との嵌め合い隙間を流路として、リザーバの内側のリザーバ室に液漏れすることを可能にしているが、それ以上外部への液漏れは、リザーバ室に連通したタンク室を有したポンピング部材によって防止している。リザーバ室に漏れた液体は、ピストンの往復移動に伴って前記嵌め合い隙間を出入りするので、やがてはポンプ室に吸込まれて、このポンプ室から吐出される。このように、この発明の液体吐出装置は、シリンダに弾性的に強く密接して擦られるシールリングをピストンが有していないので、ピストンの駆動力が小さくて済む。
【００１７】
又、本発明の好ましい形態では、前記嵌め合い隙間が、前記ピストン通孔と、このピストン通孔より細く形成された断面円形の前記軸部との間に形成されている。
【００１８】
又、本発明の好ましい形態では、前記ピストンの軸方向に沿って延びる液通し溝を前記ピストン通孔が有し、この液通し溝によって前記ピストン通孔の内面が複数の領域に分けられている。
【００１９】
又、前記課題を解決するために本発明は、シリンダに対するピストンの押し込み動作で、吸入部を通って吸入されポンプ室内に充満されている液体を、吐出弁を通して吐出す液体吐出装置であって、前記シリンダのヘッド摺動穴と前記ピストンのヘッドとの嵌め合い隙間より漏液するようにし、この嵌め合い隙間より漏れる液体を受けるタンク室を内側に有するとともに前記ピストンの往復移動に追従して変形されるポンピング部材を前記シリンダに連結し、前記吸入部を前記ポンプ室に連通して設け、この吸入部に前記ポンプ室が低圧になる時に開き高圧になるときに閉じる逆止め弁を設けている。
【００２０】
この発明では、ピストンの往復移動に伴い、シリンダのヘッド摺動穴とピストンのヘッドとの嵌め合い隙間を流路として、ポンピング部材がその内側に形成するタンク室にシリンダから液漏れすることを可能にしているが、それ以上外部への液漏れは、ポンピング部材によって防止している。タンク室に漏れた液体は、ピストンの往復移動に伴って前記嵌め合い隙間を出入りするので、やがてはポンプ室に吸込まれて、このポンプ室から吐出される。このように、この発明の液体吐出装置は、シリンダのヘッド摺動穴に弾性的に強く密接して擦られるシールリングを、シリンダがそのヘッドに有していないので、ピストンの駆動力が小さくて済む。
【００２１】
又、本発明の好ましい形態では、前記ポンピング部材がベローズである。
【００２２】
又、本発明の好ましい形態では、前記ベローズをその軸方向に延びる方向に付勢する付勢体を備えている。
【００２３】
又、本発明の好ましい形態では、前記タンク室に連通するリザーバタンクを備えている。
【００２４】
又、前記課題を解決するために、本発明の液体吐出装置は、シリンダに対するピストンの押し込み動作で、吸入部を通って吸入されポンプ室内に充満されている液体を、吐出弁を通して吐出す液体吐出装置であって、前記シリンダのピストン通孔に前記ピストンを摺動可能に支持させるとともに、このピストンの押し込み動作に伴い前記ピストン通孔と前記ピストンの嵌め合い隙間より漏液するようにし、この液を受けるリザーバ室と、このリザーバ室と液戻し部を通じて連通されているとともに、前記ピストンの往復移動に追従して容積が変化され、この容積変化により前記ポンプ室に供給される液体を前記吸入部から吸入して溜めるタンク室と、を備えている。
【００２５】
この発明では、ポンプ室を完全密閉とせずに、ピストンの押し込み動作時に、ポンプ室に充満された液体を、ピストン通孔とピストンの嵌め合い隙間を流路として、リザーバ室及びタンク室に漏れることを可能にしている。前記嵌め合い隙間を通過する流量、つまり、漏れ量は、ピストン通孔及びピストンの寸法精度等によって規定できるので、吐出弁を押し開く充分な液圧を得つつ、前記漏れ量を一定に管理可能である。これにより、シリンダに弾性的に強く密接されるシールリングをピストンが有することなく、ピストンの押し込み動作の度に定量の液体をポンプ室から吐出弁を通して吐出すことができる。リザーバ室に漏れた液体は、このリザーバ室に溜められ続けることはなく、ピストンの引出し動作時に容積が拡大されるタンク室に液戻し部を通じて戻される。これにより、リザーバ室に漏れた液体は、繰返される押し込み動作に伴い、やがてタンク室からポンプ室に供給されて、既述のようにポンプ室から吐出弁を通って吐出されるので、前記嵌め合い隙間から漏れた液が外部に漏れることがない。そして、既述のようにピストンがシールリングを有していないので、ピストンの駆動力も小さくて済む。
【００２６】
この発明において、リザーバ室は、ピストンの押し込み動作時に、このピストンの押出される端部を収容する収容部と兼ねて設けることができるが、この収容部とは別に収容部と連通して設けることも可能である。この発明において、リザーバ室は、液戻し部の一部で兼ねることも可能である。この発明において、液戻し部は、シリンダを貫通して設けることが好ましいが、シリンダを迂回する配管などによって構成することも可能である。この発明において、吸入部に吸入弁を設けることは妨げない。この発明は、微量の薬液を生体内に注入するのに好適であるが、比較的小量の液体の定量吐出しをする用途もに適用できる。
【００２７】
又、本発明の好ましい形態では、シリンダに対するピストンの押し込み動作で、吸入部を通って吸入されポンプ室内に充満されている液体を、吐出弁を通して吐出す液体吐出装置であって、第１ガイド孔部及びこの第１ガイド孔部より断面が大きく前記吐出弁が配置された排出流路に連通する第２ガイド孔部を有したピストン通孔が貫通して設けられたているとともに、リザーバ室を形成するシリンダカバーを有した前記シリンダと、前記第１ガイド孔部にガイドされる第１軸部、及びこの第１軸部より断面が大きく前記第２ガイド孔部に挿脱され挿入状態では前記第２ガイド孔部にガイドされる第２軸部を有して、前記ピストン通孔を往復動可能に貫通した前記ピストンと、前記吸入部を通って吸入される液体を溜めるタンク室を内側に有するとともに、前記ピストンの往復移動に追従して変形されこの変形により前記タンク室の容積を変化させるポンピング部材と、前記第２軸部が前記第２ガイド孔部から引出された位置に前記ピストンが配置された時に、前記タンク室と前記第２ガイド孔部とを連通させる液導入手段と、前記第１ガイド孔部及び第１軸部間の嵌め合い隙間に連通する前記リザーバ室と前記タンク室とを連通する液戻し部と、を具備している。
【００２８】
又、本発明の好ましい形態では、前記液戻し部が前記シリンダを貫通する連通孔を含んでいる。
【００２９】
又、本発明の好ましい形態では、前記シリンダと前記ピストンとが、同じ硬さの材料で作られている。
【００３０】
又、本発明の好ましい形態では、前記液導入手段が、前記ピストンの第１軸部と第２軸部との間の周部に軸線方向に延びて設けられた溝であって、この溝は、前記ピストンの周面に開放されているとともに前記第１軸部に向いて開放されている。
【００３１】
又、本発明の好ましい形態では、前記第１ガイド孔部の断面及び前記第１軸部の断面が夫々円形で、前記第２ガイド孔部の断面が前記第１ガイド孔部の断面より大きい円形であるとともに、前記第２軸部の断面が前記第１軸部の断面より大きい円形であって、前記ピストンの押し込み動作の際に前記第２軸部で閉じられる前記ポンプ室が、前記第２ガイド孔部と前記第１軸部との間に形成されるようになっている。
【００３２】
又、本発明の好ましい形態では、前記ポンピング部材がベローズである。
【００３３】
又、本発明の好ましい形態では、前記排出流路が、円錐状弁座部、及びこの弁座部の下流側に連続する円形孔部を有し、前記吐出弁が、前記円錐状弁座部に接離される円錐状端部を有した弁本体、及びこの弁本体の周面から突設されて前記円形孔部に摺接する複数のリブを有した弁体を備えている。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、シリンダに弾性的に密接して擦られるシールリングを用いないので、軽く駆動することが可能であるとともに、シリンダとピストンとの間から漏れる液を、ポンピング部材のタンク室、又はリザーバのリザーバ室、或いはリザーバタンク、若しくはシリンダとシリンダカバーとの間のリザーバ室等で受けるので、外部への液漏れを防止することが可能な液体吐出装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（第１実施形態）
以下、図１〜図６を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
【００３６】
図１中符号１は液体注入ユニットとして例えばＣＳＩＩ治療に供される薬液注入ユニットを示している。この薬液注入ユニット１は、例えば人体（生体）に埋め込んで好適に使用できるが、ベルト等の装着具を用いて生体の体表面に装着して使用することもできる。
【００３７】
薬液注入ユニット１は、密閉ケース２に、液体吐出装置として例えば薬液吐出装置３、駆動機構４、貯液タンク５、制御装置６、及び電源７等を内蔵して形成されている。
【００３８】
薬液吐出装置３には、吸入パイプ１１の一端部が接続され、この吸入パイプ１１の他端部は貯液タンク５に接続されている。薬液吐出装置３には、カテーテルとして機能する吐出しパイプ１２が接続され、この吐出しパイプ１２の先端部１２ｃは、例えば針状をなしていて薬液吐出装置３から吐出される薬液（液体）を注入すべき生体内の血管等の適当個所に接続される。薬液吐出装置３を動作させることにより、この薬液吐出装置３の吐出し動作時には、吐出される定量の薬液が吐出しパイプ１２を通って生体内に注入され、薬液吐出装置３の吸入動作時には、前記注入された液量に見合った量の薬液が吸入パイプ１１を通じて貯液タンク５から薬液吐出装置３に補給される。
【００３９】
所定量の薬液を貯える貯液タンク５は、その内部の薬液の圧力が実質的に一定に保たれるようにタンク容積を可変にできるベローズを有していることが好ましいとともに、薬液を所定圧力に予圧することも好ましい。しかし、薬液の圧力は大気圧であってもよい。この貯液タンク５には補給パイプ１３が接続されている。補給パイプ１３の先端部には取外し可能な補給キャップ１３ａが取付けられている。薬液注入ユニット１が体内に埋め込まれている場合、補給キャップ１３ａは体表面に配置される。補給キャップ１３ａを適時開くことにより、補給パイプ１３を通して貯液タンク５に薬液を補給できる。
【００４０】
駆動機構４は、駆動モータ１５、送りねじ１６、可動ナット１７、及び連結部材１８を備えている。駆動モータ１５には、位置制御ができる正逆回転が可能な電気モータ、例えばステッピングモータを好適に使用できる。送りねじ１６は駆動モータ１５の回転軸に連結されている。可動ナット１７は送りねじ１６に螺合されていて、連結部材１８に固定されている。連結部材１８は、駆動モータ１５のモータフレームに固定されたガイド部材１９に摺動自在に嵌合して回り止めされている。このため、駆動モータ１５の正逆回転に伴って可動ナット１７及び連結部材１８が、送りねじ１６の軸方向に高速で往復移動される。
【００４１】
駆動機構４と薬液吐出装置３とは、夫々の中心軸線の延長線上に位置するように互いに並設されている。連結部材１８の先端部は薬液吐出装置３の継手３ａに接続されている。したがって、駆動機構４の動力で薬液吐出装置３を動作させることができる。
【００４２】
制御装置６はマクロプロセッサやメモリ６ａなどを含んでいる。メモリ６ａには駆動プロファイルデータが予め記憶されている。駆動プロファイルデータは、複数種類の液体吐出しパターンデータである薬液注入パターンデータ、例えば、１日当たりの総注入量、１日のうちの時間帯ごとの注入量、食事の前後などでの注入量の上限や下限等のデータを含んでいる。この駆動プロファイルデータは使用者に応じて予め選択される。制御装置６には位置センサ８、９の検出信号が入力される。位置センサ８は例えば連結部材１８の前進位置（ピストン押し込み位置）を検出し、位置センサ９は連結部材１８の後退位置（ピストン引出し位置）を検出する。制御装置６は、位置センサ８、９の検出信号や、予めメモリ６ａに記憶されている駆動プロファイルデータ等に基づいて、制御装置６が有するドライバー回路６ｂを介して駆動モータ１５の駆動を制御する。
【００４３】
電源７には、電池例えば数年以上にわたり連続使用が可能な一次電池を使用することが好ましい。しかし、薬液注入ユニット１が生体内に埋め込まれない場合には、二次電池を使用することも可能である。この電源７の電力は、制御装置６及び駆動機構４の駆動モータ１５に供給される。
【００４４】
図２〜図６を参照して薬液吐出装置３を説明する。薬液吐出装置３は、シリンダカバー６１を有するシリンダ２１と、吐出弁３１と、ピストン４１と、ポンピング部材５１と、液導入手段として機能する溝７１と、液戻し部として例えば連通孔８１とを備えている。
【００４５】
シリンダ２１は、防錆及び耐摩耗性並びに耐薬品性に優れた材料、例えば金属、より好適にはＳＵＳ３０４等のステンレス鋼で作られている。このシリンダ２１を正面から見た形状は例えば四隅が面取りされた四角形状をなし、その一辺の大きさは例えば１０ｍｍである。
【００４６】
シリンダ２１の中央部には、シリンダ孔として機能するピストン通孔２２が例えばシリンダ２１の厚み方向に貫通して設けられている。図３〜図６に示すようにピストン通孔２２は、第１ガイド孔部２２ａ及びこの孔部２２ａの一端に連続した第２ガイド孔部２２ｂを有している。第１ガイド孔部２２ａの断面より第２ガイド孔部２２ｂの断面の方が大きい。この関係を丸孔穿孔加工で簡単な得られるようにするために、両ガイド孔部２２ａ、２２ｂの断面を例えば相似形状にしてある。具体的には、両孔部２２ａ、２２ｂがともに中心軸線を共有する円形の孔で作られているとともに、第１ガイド孔部２２ａの孔径より第２ガイド孔部２２ｂの孔径を大きくしてある。
【００４７】
第１、第２のガイド孔部２２ａ、２２ｂは、円形の孔に限らず、角孔で作ることもできる。両ガイド孔部２２ａ、２２ｂ相互の前記断面の関係を得るのに、シリンダ２１に円形孔又は角孔の貫通孔を開けるとともに、この貫通孔の一端から長手方向中間位置まで貫通孔の内面に中心軸線方向に延びる１以上の溝を設けて、この溝がある孔領域を第２ガイド孔部２２ｂとし、溝無しの孔領域を第１ガイド孔部２２ａとすることもできる。この場合、第２ガイド孔部２２ｂの断面は、溝の断面分だけ第１ガイド孔部２２ａより大きい。
【００４８】
第２ガイド孔部２２ｂの孔径は例えば１ｍｍである。シリンダ２１にはその正面２１ａに開放する凹部２３が設けられている。この凹部２３の中央部に第１ガイド孔部２２ａが開口されている。なお、凹部２３は省略することも可能である。第２ガイド孔部２２ｂはシリンダ２１の背面２１ｂに開口されている。
【００４９】
シリンダ２１には吸入部２５が設けられている。吸入部２５は、シリンダ２１の周面からピストン通孔２２に向くように設けられた穴で作られている。この吸入部２５には吸入パイプ１１が有するコネクタ１１ａがねじ込まれている。コネクタ１１ａ内は吸入部２５と連通しているので、このコネクタ１１ａを通って薬液が吸入部２５に導入される。図２〜図４中符号１１ｂはコネクタ１１ａをねじ込む際に使用される角ナット部を示し、又、符号２６はコネクタ１１ａのねじ込み部回りを液密にするためのシールリングを示している。
【００５０】
シリンダ２１には排出流路２７が設けられている。排出流路２７は、例えばピストン通孔２２を境に吸入部２５とは反対側に位置してシリンダ２１の周面からピストン通孔２２に向くように設けられた孔で作られていて、第２ガイド孔部２２ｂに開口されている。この排出流路２７には吐出しパイプ１２が有するコネクタ１２ａがねじ込まれている。コネクタ１２ａ内は排出流路２７を介して第２ガイド孔部２２ｂと連通しているので、このコネクタ１２ａを通って薬液が導出される。図２〜図４中符号１２ｂはコネクタ１２ａをねじ込む際に使用される角ナット部を示し、又、符号２８はコネクタ１２ａのねじ込み部回りを液密にするためのシールリングを示している。
【００５１】
図２及び図６に示すように排出流路２７は、第２ガイド孔部２２ｂに連通した小径な入口部２７ａと、この入口部２７ａの下流側（薬剤の流出側）に連続した円錐状弁座部２７ｂと、この弁座部２７ｂの下流側に連続した大径な円形孔部２７ｃとを有している。
【００５２】
この排出流路２７の円形孔部２７ｃには吐出弁３１が取付けられている。吐出弁３１は、いずれも金属製の弁体３２とコイルばね３３とを備えている。弁体３２は、円柱状の弁本体３２ａ及び複数例えば３枚以上のリブ３２ｂを有している。
【００５３】
図２及び図６に示すように弁本体３２ａは、円柱状であって、その一端部に円錐状弁座部２７ｂに接離される円錐状端部３２ａｈを有している。この端部３２ａｈの最大径は、円錐状弁座部２７ｂの最小径である入口部２７ａの径より大きく、円錐状弁座部２７ｂの最大径である円形孔部２７ｃの径より小さい。したがって、弁本体３２ａの最大径は円形孔部２７ｃの径より小さい。各リブ３２ｂは弁本体３２ａの周面から、この弁本体３２ａの軸方向に延びて一体に突設されている。これらのリブ３２ｂは円形孔部２７ｃの内面に摺接可能である。
【００５４】
コイルばね３３は、弁本体３２ａとコネクタ１２ａとの間に圧縮状態となって挟み込まれている。このコイルばね３３の弾性力によって、円錐状端部３２ａｈが円錐状弁座部２７ｂに押付けられている。このため、吐出弁３１は、第２ガイド孔部２２ｂ内の液圧がコイルばね３３の弾性力より大きくなるまで閉弁状態を維持し、前記液圧がコイルばね３３の弾性力より大きくなっている間だけ開弁状態となる。
【００５５】
ピストン４１は、その軸方向に往復移動可能にピストン通孔２２を貫通して、この通孔２２に摺動可能に支持されている。図３〜図６に示すようにピストン４１は第１軸部４２及び第２軸部４３を有している。
【００５６】
第１軸部４２は、第１ガイド孔部２２ａにガイドされる軸部分を含んでおり、第１ガイド孔部２２ａの断面に応じた断面を有している。この第１軸部４２と第１ガイド孔部２２ａとの間には嵌め合い隙間（図示しない）が設けられていて、この隙間を通して僅かな量の漏液を可能としている。
【００５７】
第２軸部４３の断面は、第２ガイド孔部２２ｂの断面に応じた断面を有していて、第１軸部４２の断面より大きい。第２軸部４３は、ピストン４１の軸方向移動に従い第２ガイド孔部２２ｂに前記背面２１ｂ側から挿脱されるとともに、挿入状態では第２ガイド孔部２２ｂにガイドされる軸部分である。
【００５８】
この第２軸部４３が第２ガイド孔部２２ｂに挿入された状態、つまり、ピストン通孔２２に対するピストン４１の押し込み状態では、第２ガイド孔部２２ｂの前記背面２１ｂへの開口が閉じられる。こうして第２ガイド孔部２２ｂが閉じられることによって、第２ガイド孔部２２ｂと第１軸部４２との間には、ポンプ室Ｐ（図４参照）が形成される。
【００５９】
ピストン４１の押し込み方向に位置するポンプ室Ｐの一端は、第１、第２のガイド孔部２２ａ、２２ｂとの境に形成された段部で閉じられている。ピストン４１の引出し方向に位置するポンプ室Ｐの他端側部分は、前記のように第２軸部４３で閉じられる。ポンプ室Ｐは、第２ガイド孔部２２ｂ及び第１軸部４２の断面がいずれも円形であることにより、これらの径差に応じた円筒状の容積可変空間として形成される。
【００６０】
第２軸部４３と第２ガイド孔部２２ｂとの間にも嵌め合い隙間（図示しない）が設けられていて、この隙間を通して微量の液漏れを可能としている。この部位と、前記第１軸部４２と第１ガイド孔部２２ａとの間での液漏れ量は任意に設定可能であるが、薬液の濃度やピストン４１の移動速度を考慮して、最大でも吐出し液量の２０％以下に設定することが望ましい。
【００６１】
ピストン通孔２２の内面及びピストン４１の第１、第２の軸部４２、４３の周面は、研摩加工が施された所定表面精度の研摩加工面で作られていて、必要に応じて金属メッキ層を被着することは妨げない。シリンダ２１及びピストン４１は、互いの摩耗を極力抑制するために同じ硬さの材料、好適には同種金属材料で作るとよい。しかし、これに制約されず、ピストン４１をシリンダ２１と同じ硬さの硬質合成樹脂とすることも可能である。又、全体を同じ硬さの材料とすることなく、ピストン通孔２２の内面とピストン４１の周面との内の一方に、他方と同じ固さの金属メッキ層を設けるようにしてもよい。
【００６２】
ピストン４１には、このピストン４１が図３、図５、図６に示す引出し位置にある時に、前記背面２１ｂに開放されている状態の第２ガイド孔部２２ｂに薬液を導く液導入手段が設けられている。この液導入手段は、第１軸部４２と第２軸部４３との間の周部に、ピストン４１の軸方向に延びて設けられた１以上例えば複数の溝７１からなる。この構成は、ピストン４１の周部に溝７１を精密加工により加工するだけで、液導入手段を作るために格別な部品を要することがなく、溝加工により容易かつ低コストで液導入手段を設ける点で優れている。
【００６３】
これらの溝７１は、図６に詳しく示されるようにピストン４１の周面に開放されているとともに、第１軸部４２に向いて開放されている。この溝７１を仕切る例えばリブ状部４５（図６参照）の少なくとも第１軸部４２寄りの部分は、第２ガイド孔部２２ｂにガイドされる状態に常に挿入されている。このため、溝７１の第２軸部４３側の溝端７１ａが前記背面２１ｂから突出されている状態では、溝７１を通して薬液が後述するタンク室から導入可能である。この薬液導入は、溝７１が完全に第２ガイド孔部２２ｂに没するようになった時、言い換えれば、第２軸部４３が第２ガイド孔部２２ｂに挿入された時に停止される。
【００６４】
ピストン４１の一端をなす第１軸部４２の先端部には、止め輪４６が取付けられている。この止め輪４６が前記凹部２３の底に当たることにより、それ以上のピストン４１の引出しが制限される。
【００６５】
ピストン４１の他端部をなす第２軸部４３の先端部には、部材押さえ４７がねじ４８を介して取付けられているとともに、この部材押さえ４７にねじ止めされた保持板４９を介してねじ５０が回転可能に取付けられている。このねじ５０に前記継手３ａが螺合して取付けられている。したがって、前記駆動機構４により進退させられる継手３ａを介してピストン４１がその軸方向にシリンダ２１に対して高速で往復移動されるようになっている。
【００６６】
図３〜図５中符号５１で示すポンピング部材は、例えば両端が開口された円筒状のベローズ製である。ポンピング部材５１は耐薬液性及び可撓性を有している。このポンピング部材５１の大径部側の端５１ａは、シリンダ２１の背面２１ｂに設けられた環状溝２１ｃに嵌入されて、背面２１ｂにねじ止めされた環状の押え板５２でシリンダ２１に液密に固定されている。ポンピング部材５１の小径部側の端５１ｂは、ピストン４１の他端部と部材押さえ４７とで挟まれて、ピストン４１の他端部に液密に固定されている。
【００６７】
これにより、ポンピング部材５１は、シリンダ２１との間にタンク室５３を形成して設けられているとともに、ピストン４１の往復移動に追従して変形されるようにこのピストン４１に連結されている。タンク室５３の容積はポンピング部材５１の可撓変形に伴って変化される。このタンク室５３は、ピストン４１のシリンダ２１からの突出部分を覆い隠している。
【００６８】
なお、ポンピング部材５１としては、ベローズに代えて伸縮が可能な可撓性の蛇腹を使用することも可能であるとともに、可撓変形が容易であるので、駆動負荷が小さい点で好ましい。しかし、ベローズを用いることは、その構造が簡単である。しかも、容積が小さくなるように変形された際における液圧の上昇が局部的に集中することがなく、ベローズ全体で受けることができるので、その耐久性に優れる。したがって、薬液吐出装置３の耐久性を得る点で好ましい。
【００６９】
前記シリンダ２１はその正面２１ａにねじ止めされたシリンダカバー６１を有している。このカバー６１は耐薬液性の金属又は合成樹脂製であって、シリンダ２１内にリザーバ室６２を形成している。このリザーバ室６２は、第１ガイド孔部２２ａと第１軸部４２との嵌め合い隙間（図示しない）を通して漏れる薬液を受け入れる。シリンダカバー６１の中央部には、ピストン４１が押し込み動作された際に、第１軸部４２の先端部を収容する凹状の収容部６３が設けられている。この収容部６３の壁面６２ａは、何らかの事情でピストン４１が所定ストローク（例えば３ｍｍ）以上押し込まれる状態となった場合に、止め輪４６が当接して、それ以上のピストン４１の押し込みを妨げるストッパ面として機能するようになっている。なお、図３〜図６中符号６４はシリンダ２１の正面２１ａに設けられた環状溝２１ｄに嵌入されて、シリンダカバー６１で押えられるシールリングを示しており、これにより、リザーバ室６２の液密が保持されている。
【００７０】
リザーバ室６２とタンク室５３とは１以上の連通孔８１を通じて連通されている。すなわち、連通孔８１はピストン通孔２２の周囲に位置してシリンダ２１をその厚み方向に貫通して複数形成されている。したがって、各連通孔８１の一端はリザーバ室６２に開口し、他端はタンク室５３に開口されている。連通孔８１の内の一つは、前記吸入部２５と交差して設けられている。これにより、吸入部２５は、それに交差した連通孔８１を介してリザーバ室６２及びタンク室５３に夫々連通されている。
【００７１】
なお、吸入部２５とタンク室５３とを連通する通路と連通孔８１とは別々に設けてもよい。シリンダ２１に開けた連通孔８１で液戻し部を作る構成は、格別に液戻し部用の部材を要することがないとともに、取付けなどの手間を要しない。このため、構成が簡単で、かつ、大形化や故障の因子となることがなく、しかも、低コストで実現できる点で優れている。
【００７２】
以上の構成を備えた薬液吐出装置３は、そのタンク室５３及びリザーバ室６２をはじめとする薬液が通る部分に薬液が充満された状態を維持して以下のように使用される。
【００７３】
図３及び図５は薬液吐出装置３の非動作状態を示し、図４は薬液吐出装置３の動作状態を示している。
【００７４】
非動作状態では、駆動機構４が待機状態にあって、ピストン４１は引出されており、その第２軸部４３がピストン通孔２２の外に配置されている。このため、溝７１の第２軸部４３側がタンク室５３内に突出していて、この溝７１を通じてタンク室５３と第２ガイド孔部２２ｂとが連通されている。また、ポンピング部材５１は延びた状態に保持されているとともに、吐出弁３１は閉じた状態に保持されている。更に、位置センサ９が連結部材１８を検出してピストン引出し位置にあることが制御装置６により判定されている。
【００７５】
駆動機構４が動作されると、ピストン通孔２２に嵌合されているピストン４１が押し込まれる。このピストン４１の移動に伴い、ポンピング部材５１が外側に膨れつつ長さを短くするように可撓変形されて、タンク室５３の内圧が高められる。しかし、この時の液圧では吐出弁３１は開かない。
【００７６】
この状態下で、ピストン４１の第２軸部４３がピストン通孔２２の第２ガイド孔部２２ｂに挿入された時点で、第２ガイド孔部２２ｂが閉じられて薬液が充満されたポンプ室Ｐが形成される。ポンプ室Ｐは、第２ガイド孔部２２ｂの内面とこれに対向する第１軸部４２の周面との間に円筒状をなして形成され、その一端は両ガイド孔部２２ａ、２２ｂの境をなす段部で閉じられ、他端は既述のように第２軸部４３で閉じられている。
【００７７】
この時点から更に進行するピストン４１の押し込み動作に伴い、ポンプ室Ｐ内に既に充満されている薬液が第２軸部４３により加圧されて、その液圧が吐出弁３１のコイルばね３３により与えられている閉弁力に勝るようになる。これにより、吐出弁３１が開かれてポンプ室Ｐ内の薬液が吐出しパイプ１２を通って生体の血管などに注入される。ピストン４１の押し込み動作は、位置センサ８が連結部材１８を検出してピストン押し込み位置にあることが制御装置６により判定されるまで継続される。
【００７８】
ポンプ室Ｐから吐出弁３１を通って吐出される薬液の量は、ポンピング部材５１の可撓変形に伴うポンプ室Ｐの容積変化にかかわらず、ピストン４１の押し込みストロークに基づく。この場合、第１ガイド孔部２２ａとここに嵌合している第１軸部４２との嵌め合い隙間（図示しない）を通して微少量の薬液がリザーバ室６２に漏らされるとともに、第２ガイド孔部２２ｂとここに嵌合している第２軸部４３との嵌め合い隙間（図示しない）を通して微少量の薬液がタンク室５３にも漏らされる。これらの漏れ量は、ピストン通孔２２の各部及びピストン４１の各部の寸法精度及びピストン４１の押し込み速度等によって規定できるので、吐出弁３１を押し開く充分な液圧を得つつ、前記漏れ量を一定に管理可能である。このため、微量の薬液を正確に吐出して注入可能である。
【００７９】
しかも、ポンプ室Ｐには第１軸部４２が通されていて、その結果、ポンプ室Ｐが円筒状をなして形成されているので、ポンプ室Ｐの容積は小さく、しかも、ポンプ室Ｐの長さが長い。この小容積のポンプ室Ｐに第２軸部４３を所定ストロークで押し込んで吐出し動作を行なわせるので、第２軸部４３の押し込みストロークを長く確保することが可能である。これにより、ピストン４１の移動量のばらつきの影響が抑制されて、より正確な量の薬液を吐出すことが可能である。
【００８０】
以上の薬液吐出し動作時に、吐出弁３１は、その複数のリブ３２ｂを流出通路２７の円形孔部２７ｃの内面に摺動させて開かれるので、この開弁動作に伴って流出通路２７内で弁体３２が傾くことがない。これにより、弁体３２が円形孔部２７ｃの内面にかじるような不良を生じる恐れがなくなり、吐出弁３１の開閉動作を正常かつ確実に行なわせて薬液を吐出すことが可能である。
【００８１】
開弁時に、薬液は、円形孔部２７ｃの内面と弁本体３２ａの周面との間に作られる隙間を通って流出する。更に、閉弁時には、弁本体３２ａの円錐状端部３２ａｈが円錐状弁座部２７ｂに着座するので、その着座状態を安定させることができる。なお、円錐状弁座部２７ｂを省略して入口部２７ａに円錐状端部３２ａｈを挿入させて、この入口部２７ａを閉じるようにしてもよい。
【００８２】
薬液の吐出しに伴いポンプ室Ｐ内の液圧が閉弁力より下がるようになると、この閉弁力で吐出弁３１が閉じられるので、薬液の吐出しが終了する。この後、駆動機構４の駆動モータ１５が逆転動作されて、ピストン４１が引出し位置まで戻される。これにより、１回の薬液注入が完了し、こうした動作が、制御装置６により例えば所定時間ごとに繰返される。
【００８３】
ピストン４１が引出し位置に引き戻されるに伴って、ポンピング部材５１は引き延ばされるように可撓変形して、その内側のタンク室５３の液圧が低下する。このため、リザーバ室６２内に充満している薬液の一部が、各連通孔８１を通してタンク室５３に戻されるとともに、前記注入量に見合った量の薬液が、吸入パイプ１１及び吸入部２５を通じて貯液タンク５からタンク室５３に補給される。
【００８４】
この場合、ピストン４１の引出しに伴ってポンプ室Ｐ内の液圧が次第に低下する段階を経て、第２軸部４３が第２ガイド孔部２２ｂから突出し、溝７１の溝端７１ａ側がタンク室５３に突出される。このため、溝７１を通じてタンク室５３と第２ガイド孔部２２ｂとが連通するので、タンク室５３内の液体が第２ガイド孔部２２ｂ内に吸い込まれるように流入して充満され、次の定量吐出し動作に備える。
【００８５】
以上のようにピストン通孔２２とピストン４１との間での液漏れを考慮して定量吐出しをする薬液吐出装置３は、そのピストン通孔２２の内面に弾性的に強く密接されるシールリングを用いることなく、定量の薬液をポンプ室Ｐから吐出弁３１を通して排出できる。これにより、ピストン通孔２２の内面に弾性的に強く密接して擦られるシールリングを用いた構成のように、シールリングの摩耗を原因とする吐出し量の変化がもたらされることがない。その上、ピストン通孔２２に対するピストン４１の摺動に伴う摩耗は、これら両者の間から漏れ出ようとする薬液によって抑制できる。
【００８６】
したがって、数年以上に及ぶ長期間の使用での摩耗に基づく吐出し量の変化が抑制されて、長期間にわたり安定した薬液の定量吐出し性能を持続可能である。これとともに、ピストン４１の駆動力も小さくて済むものであり、駆動モータ１５に、よりトルクが小さく、それ故に小形にできるモータを使用可能である。なお、既述のようにピストン４１がピストン通孔２２の内面に弾性的に強く密接して擦られるシールリングを有していないので、摩耗に伴うシールリングの摩耗粉が薬液に混入するおそれがない。
【００８７】
リザーバ室６２に漏れた薬液は、既述のようにピストン４１の引出し動作時に容積が拡大されるタンク５３室に連通孔８１を通じて戻される。このため、繰返されるピストン４１の押し込み動作に伴い、リザーバ室６２に薬液が増え続けることがない。すなわち、リザーバ室６２の容積は、薬液吐出装置３の全期間に渡って漏れる薬液を溜めるに足る容積を必要とするものではなく、それより遥かに小さくてよい。したがって、リザーバ室６２を設けることは、さほど薬液吐出装置３を大きくする因子とはならない。これにより、薬液吐出装置３の小形化に適している。
【００８８】
又、既述のように前記嵌め合い隙間からリザーバ室６２に漏れた液、及び前記嵌め合い隙間から漏れてタンク室５３で受けられた液は、繰返される押し込み動作に伴い、やがてタンク室５３からポンプ室Ｐに供給されて、吐出弁３１を通って吐出されるので、前記嵌め合い隙間から漏れた液が外部に漏れることはない。
【００８９】
薬液吐出装置３の既述の動作において、ピストン４１は、その第１軸部４２を第１ガイド孔部２２ａで常に支持されているだけではなく、ピストン引出し状態では溝７１を仕切るリブ状部４５が第２ガイド孔部２２ｂで支持され、かつ、ピストン押し込み状態では第２軸部４３が第２ガイド孔部２２ｂで支持される。このようにピストン４１は、第２ガイド孔部２２ｂに対する排出流路２７の連通部を境にその両側部分でピストン通孔２２に支持されている。これにより、ピストン４１が片持ち支持されている場合のようにぐらつく恐れがなく、軸方向に沿う往復移動を安定して行なわせることが可能であり、定量吐出し動作が円滑である。
【００９０】
又、既述のようにピストン４１の押し込み動作によって、その第２軸部４３が第２ガイド孔部２２ｂを閉じてポンプ室Ｐが形成されるので、ポンプ室Ｐを密閉するための吸入弁を特に要することがない。このため、薬液吐出装置３としては弁が一つのみで済むので、構造が簡単であり、部品点数及び組立て工数を削減できコストダウンを図ることが可能である。
【００９１】
本発明の第２、第３の実施形態を説明する。これらの実施形態は基本的には第１実施形態と同じであるので、同じ部分には第１実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【００９２】
（第２実施形態）
図７〜図９は本発明の第２実施形態を示している。この第２実施形態は、液導入手段をピストン４１側ではなくシリンダ２１側に設けており、この点で第１実施形態とは異なっている。
【００９３】
すなわち、タンク室５３に臨んだシリンダ２１の背面２１ｂ側部分は、第２ガイド孔部２２ｂと同心的にこれより大径の段付き穴からなる取付け凹部９１が設けられ、この凹部９１には液導入手段として機能するブッシュ９２が嵌め込み固定されている。ブッシュ９２の先端面９２ａと取付け凹部９１の奥面９１ａとの間には、加工精度のばらつきを吸収するための隙間Ｓが設けられているが、この隙間Ｓは省略することも可能である。ブッシュ９２の内径Ｄは第２ガイド孔部２２ｂの孔径と同じである。ブッシュ９２にはその内面に開放する複数の溝９３が例えば９０°間隔で設けられている。これらの溝９３はブッシュ９２の軸方向に貫通して両端が開口されており、一端開口は隙間Ｓを介して第２ガイド孔部２２ｂに連通し、他端開口はタンク室５３に臨んでいる。
【００９４】
ピストン４１の第２軸部４３の第１軸部４２寄りの端部は、ピストン４１が引出し位置にある場合、ブッシュ９２によって支持されるように配置され、ピストン４１の押し込みに伴って例えば図８中２点鎖線で示す位置まで第２軸部４３に押し込まれるようになっている。第２軸部４３がブッシュ９２で支持されている状態では、溝９３を介して第２ガイド孔部２２ｂとタンク室５３とが連通されているので、タンク室５３内の薬液を第２軸部４３内に導入可能である。第２軸部４３が隙間Ｓを通過して第２ガイド孔部２２ｂ内に挿入された時に、ポンプ室Ｐが形成される。以上説明した点以外の構成は、図７〜図９に示されない構成を含めて第１実施形態と同じである。
【００９５】
したがって、この第２実施形態の構成においても、第１実施形態と同様な作用を得て本発明が解決しようとする課題を解決できる。なお、この第２実施形態において、ブッシュ９２を省略する代わりに、タンク室５３に臨んだシリンダ２１の背面２１ｂ側部分に複数の溝に相当する溝を設けて実施することも可能である。
【００９６】
（第３実施形態）
図１０は本発明の第３実施形態を示している。この実施形態では、前記凹部２３を、ピストン４１の移動ストロークに見合って深く形成して、収容部及びリザーバ室として機能させている。更に、シリンダ２１の正面２１ａに凹部２３と各連通孔８１とを個別に連通する複数の切込み溝８５（一つのみ図示）を設けている。連通孔８１と切込み溝８５とは液戻し部をなしている。又、シリンダカバー６１には平板状のものを使用している。以上説明した点以外の構成は、図１０に示されない構成を含めて第１実施形態と同じである。
【００９７】
したがって、この第３実施形態の構成においても、第１実施形態と同様な作用を得て本発明が解決しようとする課題を解決できる。しかも、第３実施形態では、シリンダカバー６１の構成を簡単にできる。
【００９８】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態を説明する。この実施形態に係る液体吐出装置は、例えば電子機器に組み込まれ、この電子機器内の発熱する電子部品を液冷する冷却液を循環させるために使用される。なお、以下の説明において、第１実施形態と構成ないしは機能が同じである部品には、第１実施形態と同じ符号を付して説明する。
【００９９】
図１１（Ａ）（Ｂ）及び図１２に示す液体吐出装置としての冷却液吐出装置３００は、シリンダ２１と、吐出弁３１、ピストン４１、外付けの吸入部２５、及びポンピング部材５１等を備えている。
【０１００】
防錆及び耐摩耗性に優れた材料、例えば金属、好適にはＳＵＳ３０４等のステンレス鋼で作られるシリンダ２１は、シリンダ本体１２１と、これにねじ止めされたシリンダカバー１６１とを有している。なお、符号６４はシリンダ本体１２１とシリンダカバー１６１との合い面間に挟まれたシールリングを示している。
【０１０１】
シリンダ本体１２１は、その軸線と直交する方向の断面が円形のヘッド摺動穴１２１ａを有している。このヘッド摺動穴１２１ａの開口はシリンダカバー１６１で閉じられている。シリンダカバー１６１にはこれを厚み方向に貫通してヘッド摺動穴１２１ａに連通するピストン通孔２２が設けられている。ピストン通孔２２はヘッド摺動穴１２１ａより小径の丸孔であり、これらの軸線は一致している。ヘッド摺動穴１２１ａとピストン通孔２２とは、シリンダ２１のシリンダ孔を形成している。
【０１０２】
ピストン４１は、ヘッド１４１と、このヘッド１４１が一端に一体に形成された軸部４２とを有している。ヘッド１４１及び軸部４２の周面は、研摩加工が施された所定表面制度の研摩加工面で作られていて、必要に応じて金属メッキ層を被着することは妨げない。このピストン４１及びシリンダ２１は、互いの摩耗を極力抑制するために同じ硬さの材料、好適には同種金属材料で作るとよいが、これに制約されず、ピストン４１をシリンダ２１と同じ硬さの硬質合成樹脂とすることも可能である。又、全体を同じ硬さの材料とすることなく、ピストン通孔２２の内面と軸部４２の周面との内の一方に、他方と同じ固さの金属メッキ層を設けるようにしてもよい。
【０１０３】
ヘッド１４１は、円形状をなし、その外周がヘッド摺動穴１２１ａの内周に摺動自在に嵌合される大きさである。ヘッド摺動穴１２１ａに収容されたヘッド１４１によって、ヘッド摺動穴１２１ａはポンプ室Ｐと吸入室１２１ｂとに仕切られている。
【０１０４】
ヘッド１４１より小径な軸部４２は、その軸方向に直交する方向の断面が円形の軸部であって、ピストン通孔２２を貫通して、この通孔２２に支持されている。図１１（Ｂ）に示すように軸部４２は、ピストン通孔２２より僅かに細い。これにより、両者間には液漏れを可能とするための円環状の嵌め合い隙間Ｇが形成されている。嵌め合い隙間Ｇは吸入室１２１ｂに連通されている。
【０１０５】
ピストン４１には、吸入室１２１ｂとポンプ室Ｐとの連通及びこの連通を断つことを担う逆止め弁として例えばボール逆止め弁１４２が設けられている。この逆止め弁１４２は、円錐形状の弁座面１４３ａを有して吸入室１２１ｂとポンプ室Ｐとにわたって設けられた連通路１４３と、この連通路１４３に移動可能に収容されて弁座面１４３ａに接離することによって連通路１４３を開閉する弁体をなすボール１４４と、このボール１４４の抜け出しを防止しつつ液体の通過を許す弁体受け１４５とを有している。
【０１０６】
ピストン４１の他端部をなす軸部４２の先端部には、部材押さえ４７がねじ４８を介して取付けられているとともに、この部材押さえ４７にねじ止めされた保持板４９を介してねじ５０が回転可能に取付けられている。このねじ５０に図示しない駆動機構により進退させられる継手３ａが螺合して取付けられている。したがって、前記駆動機構を介してピストン４１がその軸方向にシリンダ２１に対して往復移動されるようになっている。
【０１０７】
吐出弁３１は、ポンプ室Ｐとシリンダ２１の外部との連通及びこの連通を断つことを担う逆止め弁であって、シリンダ本体１２１の端壁に形成した螺孔にねじ込んで取付けられている。ポンプ室Ｐと連通する吐出弁３１は、円錐形状の弁座面１３１ａを有してポンプ室Ｐとシリンダ２１の外部とを連通する連通路１３１と、この連通路１３１に移動可能に収容されて弁座面１３１ａに接離することによって連通路１３１を開閉する弁体をなすボール１３２と、このボール１３２の抜け出しを防止しつつ液体の通過を許す弁体受け１３３とを有している。
【０１０８】
この吐出弁３１には図示しない吐出配管が接続されて、この配管を通して吐出された液体が外部に導出される。なお、前記逆止め弁１４２及び吐出弁３１において、夫々の弁体をなすボールはコイルばねにより弁座に向けて付勢されていても良い。
【０１０９】
吸入部２５は、吸入室１２１ｂと連通して、シリンダ本体１２１の周壁に形成した螺孔にねじ込んで取付けられている。この吸入部２５には図示しない戻り配管が接続されて、この配管を通して電子部品（図示しない）の冷却に供された液体が吸入室１２１ｂに導入される。
【０１１０】
吸入部２５はシリンダカバー１６１に寄せて設けられて吐出弁３１から遠ざかっている。これにより、ピストン４１のヘッド１４１で仕切られているポンプ室Ｐと吸入室１２１ｂとが、ピストン４１が最大に押し込まれた状態でも連通することがないとともに、同最大押し込み状態でのヘッド１４１とヘッド摺動穴１２１ａの奥端面との間の寸法Ｌ１を、吸入部２５に制約されることなく小さくできる。言い換えれば、サイドポートである吸入部２５が取付けられたシリンダ２１の軸方向長さを短くでき、それに応じた液体吐出装置３の小形化を図ることが可能である。
【０１１１】
しかも、ポンプ室Ｐの液体が圧縮される場合の液体の逆流止めをなす逆止め弁１４２は、ピストン４１に組み込まれており、吸入部２５には組み込まれていない。これにより、吸入部２５をそれに逆止め弁１４２を組み込むに足りる大径にする必要がなく、吸入部２５が小径で済むので、この吸入部２５をシリンダ２１に取付けるための寸法も短くできる。この点でも、サイドポートである吸入部２５が取付けられたシリンダ２１の軸方向長さを短くでき、それに応じた液体吐出装置３の小形化を図ることが可能である。
【０１１２】
ポンピング部材５１は、例えば両端が開口された円筒状のベローズ製である。ポンピング部材５１は耐液性及び可撓性を有している。このポンピング部材５１の大径部側の端５１ａは、シリンダカバー１６１に設けられた環状溝２１ｃに嵌入されて、シリンダカバー１６１にねじ止めされた環状の押え板５２でシリンダ２１に液密に固定されている。ポンピング部材５１の小径部側の端５１ｂは、ピストン４１の他端部と部材押さえ４７とで挟まれて、ピストン４１の他端部に液密に固定されている。
【０１１３】
これにより、ポンピング部材５１は、シリンダ２１のシリンダカバー１６１との間にタンク室５３を形成して設けられているとともに、ピストン４１の往復移動に追従して変形できるようにこのピストン４１に連結されている。タンク室５３は前記嵌め合い隙間Ｇに連通されている。ポンピング部材５１がその内側に有したタンク室５３の容積はポンピング部材５１の可撓変形に伴って変化される。このタンク室５３は、ピストン４１のシリンダ２１からの突出部分を覆い隠している。
【０１１４】
前記構成を備えた冷却液吐出装置３００は、タンク室５３及び液体が通る部分に液体が充満された状態を維持して以下のように使用される。図１１（Ａ）の状態は液体吐出装置３の非動作状態を示し、図１２は冷却液吐出装置３００の動作状態を示している。
【０１１５】
非動作状態では、図示しない駆動機構が待機状態にあって、ポンピング部材５１は延びた状態に保持されている。駆動機構が動作されると、ピストン４１がシリンダ２１に嵌合されているピストン４１が押し込まれるので、ポンピング部材５１が外側に膨れつつ長さを短くするように可撓変形される。これにより、タンク室５３の内圧が高められると同時に、ピストン４１のヘッド１４１が吐出弁３１に近づけられて、ポンプ室Ｐが縮められてその内圧が高められる一方で、吸入室１２１ｂの容積が拡大してその内圧が下がる。
【０１１６】
こうしたピストン４１の押込みが進行するに従い、ピストン４１の逆止め弁１４２が閉じ状態となってポンプ室Ｐの内圧が更に高められるので、ポンプ室Ｐ内に充満されている液体が吐出弁３１を押し開いて、この弁３１から外部に吐出される。この一方で、圧力が低下する吸入室１２１ｂには、吸入部２５に還流された液体が吸入部２５を通って吸込まれるとともに、ポンピング部材５１で加圧されたタンク室５３内で液体の一部が嵌め合い隙間Ｇを通って吸込まれる。こうして嵌め合い隙間Ｇを通って戻される液体を受ける吸入室１２１ｂはリザーバ室として機能する。嵌め合い隙間Ｇを通ってタンク室５３から吸入室１２１ｂに戻される液体の量は、吸入部２５から還流する液体の量に比較して僅かである。
【０１１７】
液体の吐出しはピストン４１が所定ストローク押し込まれた段階で終了する。この後、前記図示しない駆動機構が有する正逆回転可能な電動モータが逆転動作されるので、ピストン４１が図１１（Ａ）に示す引出し位置まで引き戻される。こうした動作が、冷却を必要とする適当な時期に図示しない制御装置により所定時間毎に繰り返される。
【０１１８】
図１２に示す状態からピストン４１が引出し位置に引き戻されるに従って、そのヘッド１４１がシリンダカバー１６１に近付けられ、ポンプ室Ｐの容積が拡大しその内圧が低下する一方で、吸入室１２１ｂの容積が減ってその内圧が上昇するので、逆止め弁１４２が開いてポンプ室Ｐと吸入室１２１ｂとが連通する。このため、吸入室１２１ｂ内の液体が連通路１４３を通ってポンプ室Ｐに補給される。
【０１１９】
同時に、ピストン４１が引出し位置に引き戻されるに従って、ポンピング部材５１は引き延ばされるように可撓変形されるので、タンク室５３の内圧が低下する。このため、圧力が高い吸入室１２１ｂ内の液体の一部は、前記嵌め合い隙間Ｇを通ってタンク室５３内に流入して、このタンク室５３に溜められる。したがって、ピストン４１の往復移動に伴って嵌め合い隙間Ｇから漏れる液体が、冷却液吐出装置３００の外部に漏れることがない。
【０１２０】
以上のようにピストン通孔２２とピストン４１の軸部４２との間での液漏れを考慮して吐出しをする冷却液吐出装置３００は、そのピストン通孔２２の内面に弾性的に強く密接されるシールリングを用いることなく、所定量となるように制御された微量の液体をポンプ室Ｐから吐出弁３１を通して排出できる。これにより、ピストン通孔２２の内面に弾性的に強く密接して擦られるシールリングを用いた構成のように、シールリングの摩耗を原因とする吐出し量の変化がもたらされることがない。その上、ピストン通孔２２に対するピストン４１の摺動に伴う摩耗は、これら両者間の嵌め合い隙間Ｇから漏れ出る液体によって抑制できる。したがって、長期間の使用での摩耗に基づく吐出し量の変化が抑制されて、長期間にわたり安定した定量吐出し性能を持続可能である。
【０１２１】
これとともに、ピストン通孔２２の内面に弾性的に強く密接して擦られるシールリングを用いた構成に比較して、ピストン通孔２２とピストン４１との間での摩擦損失がない。このため、ピストン４１の駆動力が小さくて済むものであり、駆動機構の電動モータに、よりトルクが小さく、それ故に小形にできる電動モータを使用可能である。
【０１２２】
既述の動作において、ピストン４１は、その軸方向一端部をヘッド摺動穴１２１ａに支持されているとともに、軸方向中間部の軸部４２をピストン通孔２２に支持されている。これにより、ピストン４１がぐらつく恐れがなく、軸方向に沿う往復移動を安定して行なわせることが可能であるので、定量吐出し動作が円滑である。
【０１２３】
（第５実施形態）
図１３（Ａ）（Ｂ）に示す本発明の第５実施形態を説明する。この実施形態に係る冷却液吐出装置３００は、基本的には第４実施形態と同じであるため、同じ部分には第４実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【０１２４】
この第５実施形態では、ピストン通孔２２は非円形に作られており、これを貫通した断面円形の軸部４２との関係により、これらピストン通孔２２との軸部４２と間に、液漏れをさせるための嵌め合い隙間Ｇを形成している。具体的には、ピストン通孔２２が、ピストン４１の軸方向に沿って延びる複数の液通し溝１２２を有している。図１３（Ｂ）に示すように液通し溝１２２はピストン通孔２２の孔内面を複数の領域に分けている。以上説明した点以外の構成は第４実施形態と同じである。
【０１２５】
したがって、この第５実施形態の構成においても、第４実施形態と同様な作用を得て本発明の課題を解決できる。しかも、液通し溝１２２を設けたことによって、ピストン４１の往復移動に伴って容積が拡大・縮小するリザーバ室として機能する吸入室１２１ｂと、ポンピング部材５１の内側のタンク室５３との間にわたる、嵌め合い間Ｇを通しての液体の流通をより円滑できる。このため、ポンピング部材５１の伸縮動作が円滑となり、ピストン４１の駆動力をより小さくすることが可能となる点で優れている。
【０１２６】
（第６実施形態）
図１４に示す本発明の第６実施形態を説明する。この実施形態に係る冷却液吐出装置３００は、基本的には第４実施形態と同じであるため、同じ部分には第４実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【０１２７】
この第６実施形態では、タンク室５３に連通するリザーバタンク１１１が設けられているとともに、この連通のためにリザーバ経路が設けられている。
【０１２８】
すなわち、シリンダカバー１６１に通路１１２が設けられている。この通路１１２の一端はタンク室５３に開口し、他端にはシリンダカバー１６１の外部に突出するパイプ継手１１３が連結されている。更に、シリンダ２１に対してその外部に離れて設置されるリザーバタンク１１１にパイプ継手１１４が連結されていて、両パイプ継手１１３、１１４にわたってパイプ１１５が接続されている。パイプ継手１１３、１１４の内の一方例えばパイプ継手１１３は流路を狭める絞りを兼ねている。この絞りでの流路抵抗は、嵌め合い隙間Ｇでの流路抵抗より小さくすることが望ましい。以上説明した点以外の構成は第４実施形態と同じである。
【０１２９】
したがって、この第６実施形態の構成においても、第４実施形態と同様な作用を得て本発明の課題を解決できる。しかも、リザーバタンク１１１を備えたことにより、ピストン４１が押し込まれてタンク室５３内の液体が圧縮された場合、所定圧力以上になった時点でタンク室５３からリザーバ経路を通してリザーバタンク１１１へ液体の流出とともに圧力を逃がすことができるので、ピストン４１の押し込み力に要する駆動力を小さくできる点で優れている。
【０１３０】
（第７実施形態）
図１５及び図１６に示す本発明の第７実施形態を説明する。この実施形態に係る冷却液吐出装置３００は、基本的には第４実施形態と同じであるため、同じ部分には第４実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【０１３１】
この第７実施形態では、シリンダ２１のシリンダカバー１６１にリザーバ２０１が液密に連結されている。リザーバ２０１はその内側にリザーバ室Ｒを形成しており、このリザーバ室Ｒは、嵌め合い隙間Ｇを介して吸入室１２１ｂに連通している。第７実施形態で既述したようにピストン４１には吸入室１２１ｂとポンプ室Ｐとの連通及びこの連通を断つ逆止め弁１４２が設けられている。
【０１３２】
リザーバ２０１は通孔２０２を有している。この通孔２０２にはピストン４１の軸部４２が通されている。軸部４２は通孔２０２より僅かに細く、これら両者間には液の流通を許す円環状の嵌め合い隙間ｇが形成されている。
【０１３３】
リザーバ２０１には、これにねじ止めされた押え板５２により、漏液を最終的に封じ込めるポンピング部材５１の端５１ａが固定されている。ポンピング部材５１は、例えば耐薬品性材料により蛇腹状に形成されていて、可撓性及び伸縮性を有し、かつ、その両端は例えば同径である。このポンピング部材５１の端５１ｂは、保持板４９にねじ止めされた部材押さえ４７によって、これらの間に挟まれた受け板４７ａに固定されている。ポンピング部材５１の内側５３ａは嵌め合い隙間ｇを通ってリザーバ室Ｒに連通している。したがって、この第６実施形態では、リザーバ室Ｒ及びポンピング部材５１の内側５３ａが、漏液を受けるタンク室として機能するが、漏液を主として受けるリザーバ室Ｒはポンピング部材５１によらずにリザーバ２０１で区画されているので、実質的なタンク室とポンピング部材５１とが別に設けられた構成となっている。なお、ねじ４８は受け板４７ａを通って軸部４２に連結されている。以上説明した点以外の構成は第４実施形態と同じである。
【０１３４】
したがって、この第７実施形態の構成においても、第４実施形態と同様な作用を得て本発明の課題を解決できる。この場合、リザーバ２０１の通孔２０２とこれを貫通するピストン４１の軸部４２との間にもシールリングを用いないで、これら通孔２０２と軸部４２との嵌め合い隙間ｇを通して微少量の液漏れさせているので、第４実施形態と同様にピストン４１の往復動に要する駆動力を小さくできることに変わりがない。
【０１３５】
（第８実施形態）
図１７及び図１８に示す本発明の第８実施形態を説明する。この実施形態に係る冷却液吐出装置３００は、基本的には第４実施形態と同じであるため、同じ部分には第４実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【０１３６】
この第８実施形態では、シリンダ１２１のヘッド摺動穴１２１ａとピストン４１のヘッド１４１との間に、ポンプ室Ｐと吸入室１２１ｂとにわたる漏液を許す嵌め合い隙間Ｇ１を設けている。この嵌め合い隙間Ｇ１は、シリンダカバー１６１のピストン通孔２２とピストン４１の軸部４２との間に形成されて吸入室１２１ｂとタンク室５３とにわたる漏液を許す嵌め合い隙間Ｇと同じ幅であるが、嵌め合い隙間Ｇより狭くすることも可能である。嵌め合い隙間Ｇ１を嵌め合い隙間Ｇより狭くした場合には、ピストン４１が押し込まれる際に所定の圧力で液体の吐出しを得やすい点で好ましい。以上説明した点以外の構成は第４実施形態と同じである。
【０１３７】
したがって、この第８実施形態の構成においても、第４実施形態と同様な作用を得て本発明の課題を解決できる。
【０１３８】
しかも、シリンダ通孔２２とこれを摺動可能に貫通した軸部４２との間の摺動面積に比較して、ヘッド摺動穴１２１ａとこれに摺動可能に挿入されたヘッド１４１との間の摺動面積が大きいにも拘らず、この後者の摺動部での摺動抵抗を嵌め合い隙間Ｇ１により小さくできる。このため、シリンダ１２１に対するピストン４１が容易に摺動できるに伴い、冷却液吐出装置３００の駆動力をより軽減することができる点で好ましい。
【０１３９】
（第９実施形態）
図１９及び図２０に示す本発明の第９実施形態を説明する。この実施形態に係る冷却液吐出装置３００は、基本的には第８実施形態と同じであるため、同じ部分には第８実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【０１４０】
この第９実施形態では、吸入部２５が、吐出弁３１に寄せてポンプ室Ｐに臨んで設けられて、シリンダカバー１６１から遠ざかっている。そして、ポンプ室Ｐに連通する吸入部２５には逆止め弁１４２が組み込まれ、これに対応してピストン４１には連通路及び逆止め弁は設けられていない。逆止め弁１４２は、ポンプ室Ｐが低圧になる時に開き高圧になるときに閉じる動作を行う。ピストン４１が引出し方向に移動されてポンプ室Ｐが低圧になると、吸入部２５から直接液体が吸込まれる。このため、ポンプ室Ｐは吸入室を兼ねている。以上説明した点以外の構成は第８実施形態と同じである。
【０１４１】
したがって、この第９実施形態の構成においても、第８実施形態と同様な作用を得て本発明の課題を解決できる。
【０１４２】
しかも、逆止め弁１４２を吸入部２５に設けてピストン４１には設けていないので、ピストン４１の加工及び構成が単純となり、コストダウンを図れるとともに、ピストン４１及びシリンダ２１を細径化する場合に、逆止め弁１４２が制約となることがないので有利である。
【０１４３】
（第１０実施形態）
図２１及び図２２に示す本発明の第１０実施形態を説明する。この実施形態に係る冷却液吐出装置３００は、基本的には第９実施形態と同じであるため、同じ部分には第９実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【０１４４】
この第１０実施形態では、シリンダ２１がシリンダカバーを備えていない。したがって、ピストン４１のヘッド１４１とヘッド摺動穴１２１ａとの間に、ポンピングに伴って漏液を許す嵌め合い隙間Ｇ１が設けられているだけで、軸部４２の回りに嵌め合い隙間は設けられていない。ポンピング部材５１の大径部側の端５１ａは、シリンダ２１の背面２１ｂに設けられた環状溝２１ｃに嵌入されて、背面２１ｂにねじ止めされた環状の押え板５２でシリンダ２１に液密に固定されている。したがって、シリンダ２１のヘッド摺動穴１２１ａに摺動可能に挿入されたピストン４１のヘッド１４１の背面とポンピング部材５１の内面とは互いに対向している。以上説明した点以外の構成は第９実施形態と同じである。
【０１４５】
したがって、この第１０実施形態の構成においても、第９実施形態と同様な作用を得て本発明の課題を解決できる。
【０１４６】
しかも、シリンダ２１がシリンダカバーを備えていないので、シリンダカバーの厚み相当分だけ冷却液吐出装置３００の軸方向長さが短くなって、冷却液吐出装置３００を小形化できるとともに、部品点数の削減により構成の単純化とコストダウンが可能である。又、この第１０実施形態に係る冷却液吐出装置３００は、軽吐出圧で所定の吐出し流量を確保するものとして好適に使用できる。
【０１４７】
（第１１実施形態）
図２３に示す本発明の第１１実施形態を説明する。この実施形態に係る冷却液吐出装置３００は、基本的には第４実施形態と同じであるため、同じ部分には第４実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【０１４８】
この第１１実施形態の液体吐出装置３は、吐出し工程時にピストン４１を押し戻す方向に付勢する付勢体として例えばコイルばね３０１を備えている。コイルばね３０１には例えば圧縮コイルばねが用いられている。このコイルばね３０１は、液体吐出装置３に内蔵され、例えばピストン４１のヘッド１４１とこの背面に対向するシリンダカバー１６１との間に挟設されている。このコイルばね３０１は、ベローズ製のポンピング部材５１を圧縮変形させながらピストン４１がシリンダ１２１に押し込まれるに伴って、ばね力が減少して、ピストン４１に押し戻し力を与えるものである。以上説明した点以外の構成は第４実施形態と同じである。
【０１４９】
したがって、この第１１実施形態の構成においても、第４実施形態と同様な作用を得て本発明の課題を解決できる。
【０１５０】
しかも、コイルばね３０１を有することによって以下の点で好ましい。すなわち、吐出し工程では、ベローズ製のポンピング部材５１が圧縮変形するので、このポンピング部材５１が元の状態に戻ろうとする復元力が次第に増加する。この復元力は液体吐出装置３の駆動力に対する負荷となる。しかし、既述のようにピストン４１がシリンダ１２１に押し込まれるに伴って減少するコイルばね３０１のばね力が、駆動部によるピストン４１の引出し方向と同方向の押し戻し力としてピストン４１に与えられるから、この押し戻し力で前記負荷を軽減できる。これにより、液体吐出装置３の駆動力をより軽減できる。
【０１５１】
なお、コイルばね３０１に圧縮コイルばねを用いることは組立て性が良い利点があるが、これに代えて引張りコイルばねを例えばピストン４１のヘッド１４１とこの背面に対向するシリンダカバー１６１との間に挟設することも可能である。この場合、ベローズ製のポンピング部材５１を圧縮変形させながらピストン４１がシリンダ１２１に押し込まれるに伴って、引張りのコイルばね３０１がばね力を増大するので、ピストン４１に対して押し戻し力を効果的に与え得る点で優れている。
【０１５２】
（第１２実施形態）
図２４に示す本発明の第１２実施形態を説明する。この実施形態に係る冷却液吐出装置３００は、基本的には第１１実施形態と同じであるため、同じ部分には第１１実施形態と同じ符号を付して、その構成および作用の説明を省略し、以下異なる部分について説明する。
【０１５３】
この第１２実施形態の冷却液吐出装置３００では、吐出し工程時にピストン４１を押し戻す方向に付勢する付勢体としての例えばコイルばね３０１が、冷却液吐出装置３００に外付けされ、例えば継手３ａとこれに対向する固定部材３０２との間に挟設されている。コイルばね３０１には圧縮コイルばね又は引張りコイルばねのいずれかを用いることができる。以上説明した点以外の構成は第１１実施形態と同じである。
【０１５４】
したがって、この第１２実施形態の構成においても、第１１実施形態と同様な作用を得て本発明の課題を解決できる。
【０１５５】
なお、本発明の液体吐出装置は、既述の薬液注入用又は冷却液循環用以外の用途に適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１５６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る薬液吐出装置を備えた薬液注入ユニットの構成を示す図。
【図２】第１実施形態に係る薬液吐出装置を示す断面図。
【図３】図２中Ｚ−Ｚ線に沿ってピストン引出し状態の薬液吐出装置を示す断面図。
【図４】図２中Ｚ−Ｚ線に沿ってピストン押し込み状態の薬液吐出装置を示す断面図。
【図５】ピストン引出し状態の薬液吐出装置を図２中Ｙ−Ｙ線に沿って一部を断面して示す側面図。
【図６】図２の薬液吐出装置の一部を断面して示す斜視図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る薬液吐出装置をピストン引出し状態で示す断面図。
【図８】図７の薬液吐出装置の一部を示す断面図。
【図９】図８中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る薬液吐出装置をピストン引出し状態で示す断面図。
【図１１】（Ａ）は本発明の第４実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン引出し状態で示す断面図。（Ｂ）は図１１（Ａ）中Ｗ−Ｗ線に沿う断面図。
【図１２】図１１（Ａ）の冷却液吐出装置をピストン押し込み状態で示す断面図。
【図１３】（Ａ）は本発明の第５実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン引出し状態で示す断面図。（Ｂ）は図１３（Ａ）中Ｖ−Ｖ線に沿う断面図。
【図１４】本発明の第６実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン引出し状態で示す断面図。
【図１５】本発明の第７実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン引出し状態で示す断面図。
【図１６】第７実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン押込み状態で示す断面図。
【図１７】（Ａ）は本発明の第８実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン引出し状態で示す断面図。（Ｂ）は図１７（Ａ）中Ｔ−Ｔ線に沿う断面図。（Ｃ）は図１７（Ａ）中Ｓ−Ｓ線に沿う断面図。
【図１８】本発明の第８実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン押し込み状態で示す断面図。
【図１９】（Ａ）は本発明の第９実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン引出し状態で示す断面図。（Ｂ）は図１９（Ａ）中Ｒ−Ｒ線に沿う断面図。（Ｃ）は図１９（Ａ）中Ｑ−Ｑ線に沿う断面図。
【図２０】本発明の第９実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン押し込み状態で示す断面図。
【図２１】（Ａ）は本発明の第１０実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン引出し状態で示す断面図。（Ｂ）は図２０（Ａ）中Ｐ−Ｐ線に沿う断面図。
【図２２】本発明の第１０実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン押し込み状態で示す断面図。
【図２３】本発明の第１１実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン引出し状態で示す断面図。
【図２４】本発明の第１２実施形態に係る冷却液吐出装置をピストン引出し状態で示す断面図。
【符号の説明】
【０１５７】
３…薬液吐出装置（液体吐出装置）
２１…シリンダ
２２…ピストン通孔
２２ａ…第１ガイド孔部
２２ｂ…第２ガイド孔部
２３…凹部（液戻し部）
２５…吸入部
２７…排出流路
２７ａ…入口部
２７ｂ…円錐状弁座部
２７ｃ…円形孔部
３１…吐出弁
３２…弁体
３２ａ…弁本体
３２ａｈ…円錐状端部
３２ｂ…リブ
３３…コイルばね
４１…ピストン
４２…第１軸部
４３…第２軸部
Ｐ…ポンプ室
５１…ポンピング部材
５３…タンク室
６１…シリンダカバー
６２…リザーバ室
６３…逃げ凹部
７１…溝（液導入手段）
８１…連通孔（液戻し部）
８５…切り込み溝（液戻し部）
９２…ブッシュ（液導入手段）
９３…ブッシュの溝（液導入手段）
１１１…リザーバタンク
１２１…シリンダ本体
１２１ａ…ヘッド摺動穴
１２１ｂ…吸入室
１４１…ヘッド
１６１…シリンダカバー
Ｇ…嵌め合い隙間
Ｇ１…嵌め合い隙間
２０１…リザーバ
Ｒ…リザーバ室
ｇ…嵌め合い隙間
３００…冷却液吐出装置（液体吐出装置）
３０１…コイルばね（付勢体）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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