(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動装置がねじ係合している送りねじを有し、前記駆動装置は前記送りねじの回転に応答して前記送りねじに沿って移動し、注射器の液体内容物を押し出すために注射器ピストンを注射器外筒の中に押し込むようになっている駆動ヘッドを有する注射器ポンプであって、前記注射器ポンプは、
第１の端部が枠に装着され、第２の端部が外方に末広がりの軸受面を有する軸受台を有する送りねじと、
前記送りねじの上に配置され、前記送りねじに沿って移動する前記駆動装置の動きを前記駆動ヘッドに伝達するように前記駆動装置と前記駆動ヘッドとの間に連結された連結管である、内表面を備える中空部分を有する連結管と
を備え、
前記送りねじの前記第２の端部は、前記連結管の前記中空部分の内部に配置されるが該連結管に非装着状態とされ、
さらに、前記送りねじの第２の端部に設けられた軸受を備え、該軸受は、当該軸受上を動く前記連結管の方向に応じて前記末広がりの軸受面の一方あるいは他方に接触するとともに、前記連結管の前記中空部分の前記内表面に接触するようになっており、これにより該軸受は、前記連結管内部で前記送りねじの前記第２の端部の案内付きカンチレバー取付けを創出する、注射器ポンプ。
【請求項２】
前記軸受台の前記外向きに末広の取付け表面は、前記軸受面の中心位置から軸方向に末広がりになり、前記軸受は、前記連結管が前記軸受の上を移動する前記方向に応じて前記末広取付け表面の一方又は他方に係合する、請求項１に記載の注射器ポンプ。
【請求項３】
前記軸受台は概ね砂時計の形状を有する、請求項１に記載の注射器ポンプ。
【請求項４】
前記軸受は、前記軸受台の前記末広軸受面に係合するための内部テーパ付き表面を有する、請求項１に記載の注射器ポンプ。
【請求項５】
前記軸受は、前記連結管の前記内表面に絶えず接触するように外向きに偏倚されている、請求項１に記載の注射器ポンプ。
【請求項６】
前記軸受は、前記末広軸受面に対してほぼ相補形に成形されている内表面を有し、
それによって前記軸受は、前記送りねじの前記第２の端部を前記連結管のほぼ中心に配置する、請求項５に記載の注射器ポンプ。
【請求項７】
前記軸受は、該軸受が挿入される前記連結管の前記中空部分の内径よりも大きな外径を有し、前記軸受は、前記軸受を圧縮可能とし、前記連結管の内部に取り付けられるようにする不連続部を有する、請求項１に記載の注射器ポンプ。
【請求項８】
前記軸受は、望ましい箇所で前記軸受が曲がるように外表面の中に形成された切欠きを有する、請求項７に記載の注射器ポンプ。
【請求項９】
前記軸受は、前記軸受面と前記連結管の前記内表面との両方に対してより均一な力を与えて前記送りねじの前記第２の端部を前記連結管の内部により正確に配置するために、望ましい箇所で前記軸受が曲がるように前記軸受の前記外表面の中に形成された複数の切欠きを有する、請求項７に記載の注射器ポンプ。
【請求項１０】
前記軸受と前記軸受台の軸受面とは、前記軸受が前記軸受面に沿って容易に滑動するように選択された材料から作製され、
前記軸受が一方又は他方の前記軸受面にずり上がり、前記連結管の中で前記送りねじの前記第２の端部をより正確に中心に配置するために前記連結管の前記内表面と前記それぞれの軸受面との間の接触を維持する、請求項２に記載の注射器ポンプ。
【請求項１１】
前記軸受台は概ね砂時計の形状を有する、請求項１０に記載の注射器ポンプ。
【請求項１２】
前記軸受は、前記軸受台の前記末広がりの軸受面に係合するための内部テーパ付き表面を有する、請求項１０に記載の注射器ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許仮出願第１０／４２５５７６号の優先権を主張するものである。
【０００２】
本発明は、一般に医療用注入ポンプのための送りねじ駆動機構に関し、さらに詳細には、注射器ポンプ中の送りねじを取り付けるための軸受システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
人体への非経口液などの液体の注入は、多くの場合には、送りねじと、この送りねじの回転運動を直線運動に変換する機構を備えるねじ駆動装置とを有する注射器ポンプによって実現される。ねじ駆動装置は、一般的には注射器のピストン突縁を把持し、制御された割合で注射器を空にするように、ねじ駆動装置の直線運動を注射器ピストンに与える注射器ピストン駆動部ヘッドに装着される。
【０００４】
注射器は様々な長さからなり、しかも様々な量の注入液が充填されるので、注射器筒から繰り出す注射器ピストン部分は注射器毎に異なり得る。したがって、多くのねじ駆動装置は、送りねじ駆動装置を送りねじのねじ山から切り離すために操作者が使用する解除機構を含む。解除機構制御部は、典型的にはピストン駆動部ヘッドに配置され、１個又は複数のレバーの形態を取り得る。一旦解除されると、操作者は、ピストン駆動部ヘッドを、したがって、ねじ駆動装置を新たに装着された注射器ピストン突縁の位置まで移動させることができる。次いで、注射器駆動部ヘッドは注射器ピストン突縁に係合可能であり、一旦係合すると、解除制御部は、ピストン駆動部ヘッドが注射器突縁を把持し、送りねじ駆動装置が新たな位置で送りねじのねじ山と噛み合う時点で釈放可能である。この解除機構及びこのピストン駆動部ヘッドは、操作者のポンプの使用を容易にするために使い勝手の良いことが望ましい。
【０００５】
このような送りねじ駆動装置は、それに一体化された解除制御部及びそれに連結されたピストン駆動部ヘッドを有し、必要なことであるが、送りねじの殆どいずれの部分にも実質的な力を伝達することができる。ねじ駆動装置は、使用するために装着された注射器の長さに応じて、且つ注射器の中に残留する医薬液の水準に応じて、送りねじに沿って任意の位置に配置され得る。さらには、いくつかの医薬液は、それらの粘性又は他の理由によって注入がより難しく、送りねじに対してより大きいな負荷を掛ける。これらの理由のために、回転運動を引き出し、この回転運動を直線運動に変換し、且つこの直線運動を注射器ピストン・ヘッドに伝達する際に効率が維持されるように、送りねじに実質的な取付け安定性を与えることが望ましい。
【０００６】
流量均一性の高いポンプを製造することも注射器ポンプ製造業者の目標である。即ち、製造業者は、注入全体にわたって厳密に選択された流量で注入が行われ、注射器が空になるまで又は操作者によって流量が変更されるまで、その選択された流量から変化しないポンプを製造しようと努力する。しかし、注射器ポンプ部品の機械的公差、注射器との相互作用、又は他の理由によって、注射器ポンプの流量が選択された流量から変化する恐れがある。処方され且つ選択された流量からの変動は、特に大幅であれば、患者が必要なときに望ましい輸液水準を受けられない点で容認できないことである。製造業者は、このような流量の変動を可能な限り少なくしようと絶えずそのポンプの設計を改良している。
【０００７】
１つの送りねじ配置では、送りねじの一端、即ち、第１の端部が伝達板を介して取り付けられ、且つその端部にプーリが取り付けられる。この伝達板は、注射器ポンプの内部枠の一部を構成し、結果的に送りねじ用の安定性及び剛性のある取付け箇所となる。送りねじプーリは、駆動ベルトを介してモータの駆動プーリに直接係合する。摩擦効果を軽減するように、軸受が伝達板を介して配置された送りねじ部分を包囲し得る。別の配置では、送りねじの第１の端部とモータの駆動軸とが共に歯車を有することが可能であり、それらは１個又は複数の中間歯車を介して相互に連結可能であるが、このような配置は効率の低下を招く恐れがある。１つの設計では、送りねじの第２の端部も、軸受を有する剛性の板に取付け可能であり、したがって送りねじの両端が堅固に取り付けられる。しかし、送りねじの第２の端部を剛性の取付け板に取り付けることは、特に、ねじ駆動装置とピストン駆動部ヘッドとの間に延長管を使用しなければならないときには、必ずしも利用可能な選択肢であるとは限らない。
【０００８】
解除機構は、一般に駆動装置の一部として形成され、注射器の様々な長さに対応するために駆動装置が送りねじの上に選択的に位置決め可能であるように、駆動装置が送りねじと選択的に係合し且つ解除が行われ得るようにする。典型的な解除機構は、送りねじのねじ山と接触するようにバネ押しされる半割りナットを含む。これらの半割りナットは、一連のレバー及びカムを介して、駆動装置が送りねじに沿って望ましい位置まで滑動するように、送りねじのねじ山との噛合いから解除されて外向きに移動可能である。送りねじの長さ及び解除機構は、最小の注射器及び最大の注射器が、それらのために設計されたポンプに使用可能であるように、送りねじの実質的な一部に沿って駆動装置を容易に移動させるように設計されている。
【０００９】
１つの特定の設計では、送りねじの第２の端部が、ねじ駆動装置をピストン駆動部ヘッドと連結する中空の連結管の内部に配置される。送りねじの第２の端部は、固着されるのではなく、この連結管の内部で「浮動」する。送りねじの長さは、様々なサイズの注射器に対応できるように注射器筒内部の注射器ピストンの行程を超えるように選択される。注射器筒が満杯であるとき、注射器ピストンは筒の近位端にあり、ピストン軸はその殆ど全長が注射器筒の外部に繰り出されている。このような構成では、注射器全体がその筒の長さの殆ど２倍に達することになる。いくつかの注射器は相対的に長いので、その送りねじは、ポンプ筐体の一端（例えば、遠位端）に位置し、連結管は、送りねじから筐体の他端（例えば、その近位端）近くの箇所に達して注射器ピストン軸の突縁に係合する。しかし、送りねじの第２の端部は、注射器ピストンの駆動部ヘッドがどこに位置しようとも常に連結管の内部に位置することになる。
【００１０】
送りねじの第２の端部が中空の連結管内部に位置し、且つその管の内部で「浮動」し得る上述の方策では、その第２の端部を固着することは不可能である。送りねじの第２の端部の外径と連結管の中空内部の内径との間には寸法差が存在するので、連結管内部の送りねじの角度が変化し得る。これらの２つの間にたとえ僅かであっても角度の変化が生じると、ポンプの流量均一性が低下することが判明している。第２の送りねじ端部は、送りねじに掛かる力に応じて連結管の内部で変位する嫌いがあり、よって送りねじの回転運動がねじ駆動装置の直線運動に変換にされる際に非効率性が加わる。送りねじのねじ山は、ねじ駆動装置のねじ山とのそれらの噛合い角を変化させる恐れがあり、これらの２つの間に摩擦の増減を招き、結果的にポンプの流量均一性又は流量精度の低下を招く。
【００１１】
送りねじの第２の端部が浮動していることの他の有害な効果は、それが連結管の内部と相互作用して管を囓り又は剔り、それによって摩耗を助長し、且つ送りねじと連結管との間の寸法差を広げ、それによって将来的には送りねじの第２の端部の変位をさらに増大させ得る。
【００１２】
浮動する送りねじの変位によって生じる望ましくない効果を低減しようとする努力の中で、送りねじの浮動する第２の端部の重さを削減するために、それを中空にすることが行われてきた。これは、第２の端部が連結管に与える損傷を軽減することが判明しており、さらには第２の端部の変位量を減少させて高い流量均一性をもたらし得る。しかし、送りねじを中空にする製造工程は、ねじのコストを増大させるばかりでなく、中空にする工程時に発生する誤差によって送りねじの廃棄率も上昇する。このような無駄も製造費を増大させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
よって、動作時に送りねじの第２の端部が連結管及び駆動装置に対して軸心合せ状態に保持されるように、その端部に使用すべき安定化機構に対する要望が熟練の当業者に認識されている。さらには、送りねじの製造費の削減に対する要望も熟練の当業者に認識されている。本発明はこれら及び他の要望を満足させるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、送りねじの第２の端部を連結管の内部に取り付けるシステム及び方法に関し、連結管が送りねじの上を移動する間の全範囲にわたって、送りねじの安定化及び連結管との心合せが維持されるようになっている。本発明はまた、技量不足のために以前には不良品と判断されたような送りねじが今や使用可能になるように、送りねじの第２の端部を変更することを提案する。さらには、本発明は、中実構造が可能な送りねじを提供し、したがってねじを中空にする製造工程を不要にし、したがって送りねじのコストを削減する。
【００１５】
一態様では、本発明は、駆動装置がねじ係合している送りねじを有し、この駆動装置は送りねじの回転に応答して送りねじに沿って移動し、注射器の液体内容物を押し出すために注射器ピストンを注射器外筒の中に駆動するようになっている駆動ヘッドを有する注射器ポンプに関し、この注射器ポンプは、第１の端部及び第２の端部を有し、第１の端部は枠に取り付けられている送りねじを備え、送りねじの上に配置され、送りねじに沿って移動する駆動装置の動きを駆動ヘッドに伝達するように駆動装置と駆動ヘッドとの間に連結された連結管を備え、この連結管は内表面を備える中空部分を有し、送りねじの第２の端部は、連結管の中空部分の内部に配置されるが別様であれば取り付けられることがなく、連結管の中空部分の内表面と接触するように送りねじの第２の端部に配置され、それによって連結管内部で送りねじの第２の端部の案内付きカンチレバー取付けを創出する軸受を備える。
【００１６】
さらに詳細な態様では、送りねじの第２の端部は、外向きに末広の軸受面を有する軸受台を備え、この軸受台に軸受が配置され、この軸受は、連結管が軸受の上を特定の方向に移動するのに応答して末広軸受面の一方又は他方に係合する。他の態様では、軸受台の外向きに末広の取付け表面が、軸受面中心位置から軸方向に末広がりになり、軸受は、連結管が軸受の上を移動する方向に応じて末広取付け表面の一方又は他方に係合する。さらには、軸受台は概ね砂時計の形状を有する。
【００１７】
さらに他の態様では、軸受は、軸受台の末広軸受面に係合するための内部テーパ付き表面を有し、軸受は、連結管の内表面に絶えず接触するように外向きに偏倚されている。さらに軸受は、末広軸受面に対してほぼ相補形に成形されている内表面を有し、それによって軸受は、送りねじの第２の端部を連結管のほぼ中心に配置する。
【００１８】
他の詳細な態様が、軸受が内部に取り付けられる連結管の中空部分の内径よりも大きな外径を有する軸受を具備し、軸受は、この軸受を圧縮可能にし、それによって連結管の内部に取り付けられるようにする不連続部を有する。さらに、軸受は、望ましい箇所で軸受が曲がるように外表面の中に形成された切欠きを有する。さらに詳細には、軸受は、軸受面と連結管の内表面との両方に対してより均一な力を与えて送りねじの第２の端部を連結管の内部により正確に配置するために、望ましい箇所で軸受が曲がるように軸受の外表面の中に形成された複数の切欠きを有する。
【００１９】
さらに他の詳細な態様では、軸受と軸受台の軸受面とは、軸受が軸受面に沿って容易に滑動するように選択された材料から作製され、それによって軸受が一方又は他方の軸受面にずり上がり、連結管の中で送りねじの第２の端部をより正確に中心に配置するために連結管の内表面とそれぞれの軸受面との間の接触を維持する。
【００２０】
本発明の他の態様及び利点は、以下の詳細な説明及び本発明の特徴を例示する添付図面から明白になろう。
【実施例】
【００２１】
ここで、いくつかの図の中で同様の参照符号が同様の又は対応する要素を指す図面をさらに詳細に参照すると、図１には、本発明の原理に係るピストン駆動部システムを有する注射器ポンプ１０の図が示されている。このポンプの中に注射器１２が装着された状態を示すが、例示を明瞭にするためにいくつかの装着及び感知に関する細部を割愛する。この注射器ポンプは注射器受け台１４を具備し、その中に注射器外筒１６が位置することになる。注射器筒の突縁１８は、注射器ピストン２２が注射器外筒の内部で移動する間に外筒が長手方向に移動しないように固定するために、ポンプ１０の中の外筒突縁溝２０の中に配置されることになる。
【００２２】
図１では外筒突縁溝の細部を示さないが、このような構造は熟練の当業者にはよく知られているので、ここではそれらの説明も省く。さらには、注射器外筒が長手方向に移動しないように保持する際の溝の機能は、図示したものとは異なる構造によっても備わり得る。さらに、注射器外筒を注射器ポンプ中のその位置に保持するために筒固定具も一般に使用されるが、他の構造を明瞭にしておくために本図には示さない。
【００２３】
内面２６を有する注射器ピストン突縁２４は、注射器ピストン軸２８によって注射器ピストン２２と相互連結される。ピストン突縁２４は、注射器ポンプ１０の中に適切に装着されるとき、１対の枢支されたピストン保持腕３２（その一方を図１に閉じ位置で示す）によってピストン駆動ヘッド３０に保持される。第２の枢支腕は、明瞭にする目的のために割愛してある。解除レバー３４を使用して、ピストン駆動ヘッド３０を送りねじ（図示せず）のねじ山から解除すると共に、注射器ピストン突縁２４を挿抜可能にするために保持腕３２の位置を制御する。操作者は、ピストン駆動ヘッド３０を送りねじのねじ山から解除すると、注射器１２のピストン突縁を捕捉するのに適切な位置までピストン駆動ヘッド３０を送りねじに沿って移動させることができる。よく知られているように、また「背景技術」の部分で説明されているように、様々な量の液体を収容する注射器１２が、注射器ポンプ１０で使用するために配置可能であり、そのピストン２２は、外筒１６に対して様々な位置に配置可能である。さらには、様々なサイズの注射器が注射器ポンプ１０の中で自在に使用可能であるが、そのために注射器のサイズ及びその充填水準に応じて、ピストン突縁２４も様々な位置にある。駆動ヘッド３０を手で移動できることによって、様々なピストン始動位置を有する様々なサイズの注射器に対応可能になる。
【００２４】
以上のことから、図示し且つ説明した本ピストン駆動部システムは、様々なサイズの注射器を受け入れるための汎用システムとなり、さらにはより簡単なポンプ操作ばかりでなくサイフォン作用の防止にも繋がることが理解されよう。解除レバー及び突縁把持腕を備える駆動ヘッドに関するこれ以上の詳細には、参照により本明細書に組み込まれる、２００２年８月６日に交付されたフィールダ（Ｆｉｅｌｄｅｒ）への米国特許第６４２８５０９号を参照されたい。
【００２５】
図１に戻ると、注射器１２は、１本のチューブ４０を備える注液セット３８を介して患者３６に連結される。このチューブ４０は、患者３６の血管に導入された鋭いカニューレ４２に取り付けられる。駆動ヘッド３０が遠位方向に移動すると、注射器筒中に存在する液体が注液セット３８のチューブ４０の中に押し出され、カニューレ４２を介して患者の血管中に流入することになる。この注液セット３８は、圧力センサ・ディスク、流量制御器、ポート、又はそのセットに装着されるか若しくはその一部を構成する他の装置などの追加的な構造を有し得ることに留意すべきである。このような装置は、基本的な注液セットの例示を明瞭に保つために本図には示されていない。
【００２６】
図２は注射器ポンプ駆動組立体５０のさらなる詳細を提示し、伝達板５４に取り付けられたねじ山付き送りねじ５２を示す。この伝達板は注射器ポンプの内部枠の一部を構成し、それは本質的に固定されているので、送りねじの第１の端部のための剛性のある取付け箇所となる。伝達板５４の１つの角が、送りねじの第１の端部５８に取り付けられた駆動プーリ５６がより明瞭に見られるように切り取ってある。この第１の端部５８は、伝達板５４と低摩擦で取付け配置するために第１の軸受６０の内部に取り付けられる。この場合には、恒久的な取付けを実現するために第１の軸受は伝達板に溶接される。駆動モータ６２も伝達板５４に搭載され、それは伝達板の他方の面上にモータ・プーリ（図示せず）を具備する。駆動ベルト６４が、モータ・プーリを駆動プーリ５６に相互連結し、モータによって発生した回転運動を駆動プーリ５６に伝達し、それによって送りねじ５２に伝達する。直接駆動配置又は歯車列を含めて、モータの回転運動を送りねじに結合する様々な配置が使用可能である。効率は選択された特定の駆動配置に応じて異なり得る。
【００２７】
ねじ駆動装置６６が送りねじ５２に取り付けられており、図示しないが、注射器ポンプ中のその取付け配置のために回転が防止される。このような取付け配置は熟練の当業者によく知られており、本明細書ではこれ以上詳述しない。したがって、それは送りねじの回転を直線運動に変換することになる。送りねじは注射器ポンプの中に堅固に固定されており、したがって回転のみが可能なので、駆動装置は送りねじに沿って移動することになる。光学読取り装置７２と共に１組の複数の標識７０を含む光学式位置算定システム６８が示されている。光学式位置算定システムは、様々な検出標識間の時間に基づいて駆動装置６６の移動速度の算定能力を備え得る。このような位置算定及び移動速度システムは熟練の当業者に知られており、本明細書ではこれ以上詳述しない。１９９３年８月１７日に交付されたマクダニエル（ＭｃＤａｎｉｅｌ）への米国特許第５２３６４１６号がこのようなシステムを説明するが、それは参照により本明細書に組み込まれる。他の設計及び機構を使用しても同じ結果が実現可能である。
【００２８】
ねじ駆動装置６６は、図１に示したピストン駆動ヘッド３０に連結されており、中空の連結管７４を備える。この連結管は、ねじ駆動装置６６及び駆動ヘッド３０に固着される。したがって、送りねじ装置が送りねじに沿って直線移動すると、それに対応して駆動ヘッドを移動させる。このようなシステムは熟練の当業者に知られており、本明細書ではこれ以上詳述しない。１９９０年５月９日に公開された、ウェルメド・リミテッド社（Ｗｅｌｍｅｄ  Ｌｉｍｉｔｅｄ）、発明者ビー・リム（Ｂ．Ｌｉｍ）への英国特許第２２２４４４４号が、このような駆動配置を説明し且つ図示するが、それを参照により本明細書に組み込む。
【００２９】
図２を参照することによって、送りねじ５２は、一部が連結管７４の内部に位置し、且つ連結管の内部に完全に配置された第２の端部７６を有することに留意されよう。先程の説明によれば、駆動装置６６は、送りねじが回転すると送りねじに沿って移動する。さらには、駆動ヘッド３０が、装着された注射器のピストン突縁（図１に見られる）に係合できるように、駆動装置は、送りねじ沿いの任意の位置に手動で配置可能である。例えば、大きな注射器が注射器ポンプに装着され、しかもその注射器が満杯であるとき、駆動ヘッド３０は、図中の右側（近位方向）までずっと遠くに移動される必要が生じ得るが、その場合には、連結管内部に位置する送りねじ部分が少なくなる。送りねじがモータ６２によって回転され、注射器を空にするように駆動ヘッド３０を図中の左側（遠位方向）まで移動させると、連結管内部に位置する送りねじ部分が多くなる。すべての場合に、送りねじの第２の端部７６は常に連結管内部に位置することになる。
【００３０】
先に検討した従来の注射器ポンプ駆動装置が直面する問題のいくつかを克服するために、図示の実施例中の送りねじ５２の第２の端部７６は、本発明の態様に係る連結管軸受７８を具備する。この軸受は、送りねじの第２の端部７６が連結管７４内部でより適切に中心位置を維持するように、連結管の内表面と接触するように構成されている。この軸受以外では、送りねじの第２の端部は取り付けられない。したがって、この送りねじは概ねカンチレバー配置の状態にある。しかし、この送りねじと連結管の内表面との両方に接触する軸受を追加することによって、送りねじの第２の端部の「案内付きカンチレバー取付け」がもたらされる。この「案内付き」取付けによって送りねじが常に連結管と同心になり、それは注射器ポンプの流量均一性を大幅に向上させることが判明した。
【００３１】
図３を参照すると、送りねじ５２の側面図が示されている。伝達板５４、送りねじプーリ５６、及び第１の軸受６０が示してある。上述のように、１つの好ましい実施例では第１の軸受６０は伝達板に溶接されるが、それは圧着嵌めされるか又は他の手段によって定位置に保持されてもよい。プーリ５６は、よく知られた様々な方法で送りねじに取付け可能である。この場合には、プーリは、送りねじ５２の回転と一緒にプーリを確実に回転させる駆動ピン８０と、プーリを送りねじの第１の端部５８に固定する保持ナット８２とを有する。軸受及びプーリのための他の取付け技法も可能である。
【００３２】
軸受台８４又は軸受レースが、送りねじ５２の第２の端部、即ち、近位端７６に形成される。ねじ山逃げ溝８６が、ねじ山８５に隣接する箇所に且つねじ山と軸受台との間に形成される。軸受台は、外側食付き部９０を有する端部のそれぞれにランド８８を有する。これらの外側食付き部は軸受台を連結管の中に滑入しやすくする。軸受台は、軸受台逃げ溝９４によって分離された２つの外向きに末広の軸受面９２も備える。軸受台８４は、概ね砂時計型の外観を有する。軸受台逃げ溝９４は、送りねじの第２の端部７６を連結管７４の中に滑入する過程時に、軸受を圧縮できる適宜な箇所となる製造上の特徴である。下で図示し且つ説明するように、軸受の頂部が少なくとも最初は逃げ溝９４の中に配置されることになり、この逃げ溝の深さのために、様々なサイズの軸受が軸受台８４の中で適切に機能し得る。これによって軸受がより緩やかな公差で製造可能になり、それは製造費を削減する。
【００３３】
本発明の態様に係る適切な送りねじ軸受１００が図４及び５に示されている。この軸受は、外部軸受面１０２、内部軸受頂部１０４、２つのテーパ付き表面１０６、及び外部軸受面の両側の食付き部１０８を備える。この軸受は、軸受台８４の上に軸受がより簡単に取り付けできるように、図４に示す割り１１０が設けられている。軸受の曲げ箇所を制御するために、３つの細溝１１２も外部軸受面の中に形成される。これらの細溝は、割り１１０を含めて相互に９０度離間されているので、この軸受は連結管に対してより均一な外向きの圧力を加えるが、それは連結管内部で送りねじのより適切な心出し作用をもたらす。これらの３つの切込み１１２及び割り１１０は、制御されたより大きなバネ効果を有する４個の円弧部分を作り出すばかりでなく、軸受を連結管７４の中に挿入するときに軸受をより圧縮されやすくする効果を有する。３つの切込みが本実施例の中に示されているが、望ましければ、より多くの又はより少ない切込みを使用してもよい。
【００３４】
図６では、送りねじ５２の軸受台８４に取り付けられた軸受１００が示されている。軸受の頂部１０４は、軸受のための適切な初期位置となる軸受台の軸受台逃げ溝９４の内部に配置される。この図から、軸受台上で心合せされるとき、軸受の内径は軸受台８４の対応する箇所の外径よりも大きく、軸受の外径は送りねじ５２のねじ山の外径よりも大きいことに留意されよう。これは軸受の外表面が連結管７４（図２）の内表面１１４に常に接触するようになっている。連結管は一般に射出成形によって作製されており、その製法のために連結管を貫通する内部通路１１４には一端から他端にかけてテーパが付いている。したがって、送りねじ軸受７８は連結管のテーパが付いた内径に対応できねばならない。よって、送りねじ軸受の外径は、それが連結管の最大内径に接触することになるように設定される。図４に示した軸受７８の食付き部１０８は、送りねじの第２の端部７６を連結管７４の内部に取り付ける際の助けになる。送りねじの第２の端部が連結管の中へ前向きに押し込まれても、又は連結管の中へ後向きに引き込まれても、連結管の中に挿入しやすくするように、外側食付き部は、軸受と、軸受を圧縮しようとする連結管端部との間に接触角を設ける。しかもこれらの食付き部は、別様であれば一旦軸受が連結管の内部に取り付けられると連結管の内表面とのより大きな摩擦をもたらす恐れのある鋭い縁部をいずれも除去する。
【００３５】
さらには、軸受７８のテーパ付き表面１０６は軸受台８４の末広表面９２に対して相補形である。軸受１００は低摩擦物質から作製されているので、それは、送りねじの第２の端部７８が連結管７４内部で中心位置を維持するように、必要に応じて軸受台の末広表面９２に沿って容易に滑動することになる。軸受台の末広表面９２は、その台に概ね砂時計の外観を与える。軸受台８４は軸受台逃げ溝９４回りに対称であり、この形状は、図７及び８で証明されるように、独特の利点を与えることにも注目され得る。
【００３６】
ここで図７を参照すると、軸受１００と、送りねじ５２の第２端部７６に配置された軸受台８４とが、連結管７４（一部を図示する）の内部に取り付けられた状態で示されている。軸受は連結管の内表面１１４に接触している。連結管は近位方向に引っ張られているので、即ち、恐らくは駆動ヘッド３０が新たな注射器（図１）に装着されているので、軸受外表面１０２と連結管の内表面１１４との間の摩擦によって、軸受が「楔」作用で軸受台の近位の末広表面１１６に引っ張られてずり上がる。テーパ付き軸受面１０６は軸受台８４の末広軸受面９２と同じ角度を有するので、傾斜面型の配置をもたらす。このような楔作用は、送りねじが連結管内部で中心位置を維持するように、それに対してさらに一層大きな安定化力を与える効果を有する。
【００３７】
図８は、連結管７４が、今度は遠位方向に送りねじ５２の第２端部７６の上を移動している別の状態を示す。これは、恐らくは注射器ポンプ１０が注射器１２の内容物を注液セット３８（図１）の中に押し出すように操作されていることによる。したがって、駆動ヘッド３０及び連結管７４は、注射器筒１６に向かって遠位方向に移動している。連結管は遠位方向に引っ張られているので、軸受外表面１０２と連結管の内表面１１４との間の摩擦によって、軸受が上述の楔作用で軸受台の最も遠位の末広表面１１８に引っ張られてずり上がる。上でも述べたように、このような楔作用は、送りねじが連結管内部で中心位置を維持するように、それに対してさらに一層大きな安定化力を与える効果を有するが、このように医薬液が患者に注入されている場合では、この心合せ作用は注射器ポンプからのより適切な流量均一性が得られることが判明した。
【００３８】
軸受１００が連結管７４の内径よりも大きく、その結果として連結管の内部に対して絶え間なく力を及ぼすので、さらに、連結管の内表面１１４と軸受の外表面１０２との間の摩擦によって、このような楔作用をもたらす。しかも、軸受台８４の末広表面９２及びその相補形の軸受１００のテーパ付き表面１０６は、軸受の移動が楔作用をもたらすのを促進する。
【００３９】
送りねじは、無電解ニッケルめっきを施したステンレス鋼から作製可能である。軸受は、デルリン（Ｄｅｌｒｉｎ）（商標）材料、即ち、イーアイ・デュポン・ド・ヌムール・アンド・カンパニー社（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ  ｄｅ  Ｎｅｍｏｕｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能なアセタール樹脂から作製可能である。連結管は、ガラス繊維入りナイロンから作製可能である。これらの構成要素には他の材料も同様に使用可能である。
【００４０】
本実施例では、軸受台が送りねじのねじ山部分と同じ一体物の材料から切削加工されるが、他の方策も可能である。例えば、中空の送りねじが存在する場合には、軸受台を別個に作製して接着剤又は溶接などによって送りねじの近位端に付着可能であり、それによって送りねじを廃物利用するか、又はより低コストの送りねじを提供することもできる。
【００４１】
本発明の特定の実施例を説明し且つ例示してきたが、本発明は、熟練の当業者の能力の範囲内において、また発明力を行使することなく、数多くの変形及び実施例が可能であることは明白である。したがって、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本発明の形態、細部、及び応用例には様々な変更がなされ得ることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】注射器ポンプを示す斜視図であり、医薬液注入セットによってその内容物を患者に注入する際に使用するために、ポンプ上に装着された注射器と、患者の血管系に連結する注液セットの中に注射器の内容物を押し出すように、注射器ピストンを注射器外筒の中に押し込むためのピストン突縁に接触する駆動ヘッドとを示す。
【図２】図１の注射器ポンプの駆動装置を簡略化して示す斜視図であり、その装置では、送りねじが、その第１の端部で伝達板に貫着され、さらにモータと駆動連結するためのプーリを有し、この送りねじは、送りねじのねじ山に係合された駆動装置を図１に示す駆動ヘッドと連結する連結管の内部に配置された浮動する第２の端部を有する。
【図３】本発明の態様に係る、図１及び２に使用される送りねじの一実施例を示す側面図であり、駆動ピンを備える軸受によって伝達板（断面図で示す）に貫着された第１の端部を示し、駆動プーリ（断面図で示す）が取付けナットによって送りねじの第１の端部に取り付けられているのを示し、さらに軸受を取り付けるための「砂時計」形の軸受台、即ち、軸受レースを有する送りねじの第２の端部を示す。
【図４】図２の連結管内部で送りねじの第２の端部を安定させるために、図３の送りねじの第２の端部に配置された軸受台に使用可能な本発明の態様に係る軸受を示す側面図であり、軸受の割り、軸受の外表面中の複数の細溝、及び軸受台と係合するための内部軸受テーパ面を示す。
【図５】線５−５に沿った図４の軸受の破断部分を示す斜視図であり、送りねじの第２の端部に配置された軸受台（レース）の砂時計形状と係合する内部輪郭と、連結管の内表面と係合する外部軸受面とを示す。
【図６】本発明の態様に係る、図３の送りねじの第２の端部に組み付けられた軸受を示す図であり、図４及び５の軸受が軸受台上の定位置にあり、軸受を断面図で示す。
【図７】連結管の内表面に接触している軸受を示す図であり、軸受は、連結管が近位方向に移動することにより軸受台の近位の末広表面にも接触している。
【図８】連結管の内表面に接触している軸受を再び示す図であり、この場合では、軸受は、連結管が遠位方向に移動することにより軸受台の遠位の末広表面に接触している。
【図１】
0004602327.tif 000002
【図２】
0004602327.tif 000003
【図３】
0004602327.tif 000004
【図４】
0004602327.tif 000005
【図５】
0004602327.tif 000006
【図６】
0004602327.tif 000007
【図７】
0004602327.tif 000008
【図８】
0004602327.tif 000009