(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンジの外筒を支えるＶ字形受けと、
ガイド板を有し、Ｖ字形受けにより方向決定されるシリンジのシリンジ軸方向に往復動するスライダと、
シリンジの押子フランジ部を支えるＶ字形受けと、押子フランジ部を支えるＶ字形受けの上方に配設されて操作レバーにより開閉されるクランプレバーと、スライダのガイド板が摺動する摺動溝と、この摺動溝の一端を閉塞するガイド板のストッパと、摺動溝の他端側からガイド板の抜け止めをする係止手段と、を有し、操作レバーが操作されてクランプレバーが閉じるにつれて、シリンジの外筒を支えるＶ字形受けに外筒が支えられた状態のシリンジの押子フランジ部に対し、クランプレバーの１点や押子フランジ部を支えるＶ字形受けの２点が接触してそのときに受ける抗力によりスライダのガイド板に対して摺動溝で滑って上下方向に移動し、これら３点で挟圧・保持した高さでクランプする押子クランプ機構本体と、
を備えることを特徴とするシリンジポンプの押子クランプ機構。
【請求項２】
請求項１記載のシリンジポンプの押子クランプ機構において、
操作レバーの基端部をスライダ側に軸支するとともに操作レバー先端に押子クランプ機構本体のハウジング側方向にハンドルを突設し、このハンドルと前記ハウジングとにより係止手段を構成し、案内機構が作動して摺動溝の他端側へ押子クランプ機構本体が移動した場合に、スライダ側に支持されているハンドルがハウジングに当接するようにしたことを特徴とするシリンジポンプの押子クランプ機構。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載のシリンジポンプの押子クランプ機構において、
Ｖ字形受けおよびクランプレバーの側面に押子フランジ部の軸方向外面が当接される押当て面を形成するとともに、クランプレバー内側の押当て面側が半径方向外方に後退した傾斜面を形成し、クランプ時に傾斜面が押子フランジ部を押当て面側に押圧するようにしたことを特徴とするシリンジポンプの押子クランプ機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、医療用薬液注入等に用いられるシリンジポンプの押子クランプ機構に関し、特に、径の異なる各種シリンジに対して、常に外筒と押子のセンタを一致させてシリンジポンプにセットすることを可能にしたシリンジポンプの押子クランプ機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的なシリンジポンプの駆動機構は、図８のように構成されている。すなわち、モータ１の回転が減速ギヤ１２を介して、送りネジ２に伝達される。送りネジ２が回転すると、送りナット３が送りネジ２の軸方向に往復駆動される。送りナット３は、ベアリング４を介してスライダ５に接続されており、このスライダ５がガイドレール６に滑動自在に支持されていることにより、スライダ５も送りネジ２の軸方向に往復動する。なお、図中の７は、送りナット３に接続されたラチェットである。これらの駆動機構は、ハウジング１１内に配設されており、このハウジング１１の外部に、シリンジ外筒９が、その軸方向を送りネジ２と平行にして取り付けられる。
【０００３】
また、このスライダ５には、ハウジング１１の外側に位置するように、押子クランプ機構８が取り付けられており、押子１０がこのクランプ機構８により保持される。この状態で、モータ１を駆動して押子１０を外筒９の方向へ前進させることにより、外筒９の薬液が送り出される。ここで、外筒９は、ハウジング１１上に形成されるＶ字形受けに押圧されることにより保持される。そのため、外筒９の外径が変化しても、外筒９の中心はＶ字形受けの中心に一致している。
【０００４】
また、押子を保持する押子クランプ機構８は、図９、図１０のように構成されている。図９（ｂ）は、押子クランプ機構８を、取り付けられる押子１０の軸方向から見た図であり、図９（ａ）は図９（ｂ）の左側面図であり、図１０は図９（ｂ）の背面図である。これらの図において、５はスライダであり、スライダ５の一部にＶ字形受け６１が形成されている。このＶ字形受け６１に、押子１０のフランジ部１０ａ（図示せず）を置き、上方からクランプレバー６２により押圧することで、フランジ部１０ａの外周部が３点でクランプされる。
【０００５】
なお、クランプ状態のクランプレバー６２は、裏面側に配設されたリンク機構６４と引っ張りバネ６３とにより下方へ付勢されているため、フランジ部１０ａの外径が変化しても、フランジ部１０ａの中心はＶ字形受け６１の中心に一致している。このように、シリンジ外筒９と押子１０のフランジ部１０ａはともに、Ｖ字形受けにより支持されているため、その軸心が、Ｖ字形受けの幅方向に対しては常に中心に保たれるものの、高さ方向（Ｖ字形受けからの離間方向）に対しては径によって変化する。
【０００６】
図１１は、同一のシリンジであっても、互いに径の異なるシリンジ外筒９と押子１０のフランジ部１０ａのセンタの相対位置の関係を示す図である。図において、シリンジ外筒９の半径をＲ、フランジ部１０ａの半径をｒ、シリンジ外筒９を支えるＶ字形受け１１ａの片開き角をα、フランジ部１０ａを支えるＶ字形受け６１の片開き角をβとすると、Ｖ字形受け１１ａの中心内角部の点Ｐの高さとＶ字形受け６１の中心内角部の点Ｑの高さの差すなわち相対高さｈは 、次式により求められる。
【０００７】
【数１】
ｈ＝Ｒ／sinα−ｒ／sinβ
【０００８】
このことから、シリンジ外筒９の外径および押子１０のフランジ部１０ａの外径が既知の場合は、上式により相対高さｈを求めて、互いの点Ｐ，Ｑの相対高さが求めたｈの値となるように、予め、Ｖ字形受け１１ａとＶ字形受け６１の高さを調整しておくことで、シリンジ外筒９と押子１０のセンタを一致させることができる。
また、種類の異なるシリンジがセットされるために、シリンジ外筒９と押子１０の外径が変化するような場合は、シリンジ外筒９はＶ字形受け１１ａによりクランプしておき、押子１０側は、図１２に示すように、径方向がフリーとなる状態でフランジ部１０ａを保持するようにしている。
【０００９】
すなわち、押子１０が当接されるスライダ５の部分に、フランジ部１０ａが径方向から遊嵌可能であって、遊嵌されている状態で、フランジ部１０ａを軸方向に拘束する溝６５を形成するとともに、溝６５が形成されたスライダ５の部分に、押子１０の外周部に放射状に形成されているリブ１０ｂを係合するための溝６６を形成する。この溝６５にフランジ部１０ａを遊嵌させ、同時に溝６６にリブ１０ｂを係合させた状態で、シリンジポンプを起動すると、シリンジ外筒９に嵌合された押子１０の剛性により、フランジ部１０ａは溝６５，６６内を移動して外筒９と同一のセンタ位置に保持される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９、図１０に示した押子クランプ機構８を用いた場合、予め設定した径の押子１０と外筒９からなるシリンジしか用いることができず、無理に径の異なるシリンジを用いると、押子１０と外筒９の芯ズレを起こしてしまい、押子１０を前進駆動する際の負荷が増大して、バッテリー駆動の場合は作動時間が短くなる。また、シリンジの閉塞圧を押子の駆動負荷により検出している場合は、正確な閉塞圧の検出ができなくなる。
【００１１】
これに対して、図１２に示した押子１０の保持方法では、径の異なる複数種類のシリンジに対応することができるものの、溝６５の幅は、フランジ部１０ａの最も厚いものに合わせる必要があり、その場合、フランジ部１０ａの薄いシリンジを用いると、溝６５とフランジ部１０ａの間に隙間が生じ、押子１０の送り方向の遊びとなる。通常は、押子１０の送り量を薬液の注入量として管理するため、送り方向に遊びがあると、その分、薬液の注入量に誤差を生じることになる。また、フランジ部１０ａは半径方向に拘束されていないため、シリンジをシリンジポンプにセットした状態でシリンジポンプを持ち運ぶ場合に、シリンジの安定が悪く、シリンジポンプから外れてしまうことがあった。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで上記課題を解決するために、請求項１の発明は、シリンジの外筒を支えるＶ字形受けと、ガイド板を有し、Ｖ字形受けにより方向決定されるシリンジのシリンジ軸方向に往復動するスライダと、シリンジの押子フランジ部を支えるＶ字形受けと、押子フランジ部を支えるＶ字形受けの上方に配設されて操作レバーにより開閉されるクランプレバーと、スライダのガイド板が摺動する摺動溝と、この摺動溝の一端を閉塞するガイド板のストッパと、摺動溝の他端側からガイド板の抜け止めをする係止手段と、を有し、操作レバーが操作されてクランプレバーが閉じるにつれて、シリンジの外筒を支えるＶ字形受けに外筒が支えられた状態のシリンジの押子フランジ部に対し、クランプレバーの１点や押子フランジ部を支えるＶ字形受けの２点が接触してそのときに受ける抗力によりスライダのガイド板に対して摺動溝で滑って上下方向に移動し、これら３点で挟圧・保持した高さでクランプする押子クランプ機構本体と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１記載のシリンジポンプの押子クランプ機構において、操作レバーの基端部をスライダ側に軸支するとともに操作レバー先端に押子クランプ機構本体のハウジング側方向にハンドルを突設し、このハンドルと前記ハウジングとにより係止手段を構成し、案内機構が作動して摺動溝の他端側へ押子クランプ機構本体が移動した場合に、スライダ側に支持されているハンドルがハウジングに当接するようにしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１または請求項２記載のシリンジポンプの押子クランプ機構において、Ｖ字形受けおよびクランプレバーの側面に押子フランジ部の軸方向外面が当接される押当て面を形成するとともに、クランプレバー内側の押当て面側が半径方向外方に後退した傾斜面を形成し、クランプ時に傾斜面が押子フランジ部を押当て面側に押圧するようにしたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図に沿って本発明の実施形態を説明する。
図１および図２は、本発明にかかるシリンジポンプの押子クランプ機構の第１の実施形態を示す横断面図である。この押子クランプ機構が設置されるシリンジポンプの駆動部分の構成は、従来例として示した図８と共通であるため、説明を省略する。この実施形態では、駆動機構を、シリンジポンプのハウジング内に収納している。それは、シリンジからこぼれた薬液が、駆動部分に付着・固化して、動作障害を起こさないようにするためである。
【００１７】
また、押子クランプ機構は、シリンジの取り付け取り外しのために、シリンジポンプのハウジングの外に設置する必要がある。そこで、この実施形態では、図に示したように、シリンジポンプのハウジングに収納されているスライダ５からアーム５１を延長して引き出し、さらにその先端部を直角方向（図の上方向）に延長して形成し、ガイド板５２を形成する。
【００１８】
一方、押子クランプ機構８の構成部品は主にハウジング８１に支持されており、そのハウジング８１の片面に摺動溝８２が形成されている。この摺動溝８２に、ガイド板５２が挿入されることにより、ハウジング８１に形成された押子クランプ機構８の本体部は、ガイド板５２に沿って、上下方向にスライド可能となり、スライダ５と押子クランプ機構８との間に案内機構が設けられる。
【００１９】
なお、図中の２はスライダ５を駆動する送りネジであり、５３はアーム５１に突設された支軸であり、この支軸５３に、ハンドル５６，ピン５５を備えた操作レバー５４の基端が軸支される。また、図１はガイド板５２に沿って、押子クランプ機構８を上昇させた場合を示し、ハウジング８１の左側の外縁部がハンドル５６に当接することで、それ以上、押子クランプ機構８が上昇して、ガイド板５２から抜けてしまうことが阻止される。
【００２０】
同じく、図２はガイド板５２に沿って、押子クランプ機構８が下降した場合を示し、摺動溝８２の上端を閉じているハウジング８１の部分に、ガイド板５２の上端部が当接することで、押子クランプ機構８がさらに下降することが阻止される。このように、押子クランプ機構８がスライダ５から抜け出ないように、上下に係止手段を備えたことで、シリンジをセットした状態でシリンジポンプを持ち運ぶ場合に、押子クランプ機構８が外れることがなくなる。
【００２１】
特に、この第１の実施形態では、押子フランジを支えるＶ字形受けの角度および外筒を支えるＶ字形受けの角度を、例えばともに１１０度にし、押子クランプ機構８の垂直方向のスライド量を３ｍｍまで許容するものとすると、現在市場に出回っている全てのシリンジに対して、シリンジをセットした状態での芯ズレの発生を防止することが可能となる。
【００２２】
図３〜図５は、押子クランプ機構８の具体的な構成と動作を示す横断面図であって、図３はクランプレバー８７の閉の状態を、図４はクランプレバー８７の開の状態を、図５はクランプレバー８７が押子をクランプしている状態をそれぞれ示す。ハウジング８１の下端部には、図５に示されるように、押子のフランジ部１０ａを支持するＶ字形受け８３が形成されている。このＶ字形受け８３は、シリンジポンプのハウジング上にも同様に形成された外筒支持用のＶ字形受け（図示せず）と、互いの中心線が同一平面上に位置するように配置されている。
【００２３】
また、先端にハンドル５６が形成された操作レバー５４は、基端がスライダ５側に設けられた支軸５３に軸支されているとともに、基端寄りのやや下部位置にピン５５が突設されている。このピン５５の上面側には揺動ギヤ８４が当接されており、操作レバー５４の回動によりピン５５が上昇すると、揺動ギヤ８４を上方に押し上げる。揺動ギヤ８４は扇形のギヤからなり、その回転軸８８がハウジング８１の左下部分に支持されるとともに、歯面８４ａは、ハウジング８１の右上部分に軸支されているギヤ８６に噛合されている。
【００２４】
この揺動ギヤ８４は、ハウジング８１の下端部との間に引っ張りバネ８５が張設されていることにより、常時、下方すなわち時計方向へ付勢されている。さらに、ギヤ８６は、Ｖ字形受け８３の上方に位置しているクランプレバー８７と一体的に固定されており、そのクランプレバー８７の先端側面には、押子のフランジ部１０ａと当接するためのピン８９が突設されている。
【００２５】
この押子クランプ機構８を作動させるには、先ず、図３の状態から、ハンドル５６を押し上げながら操作レバー５４を時計方向へ回動する。すると、図４に示されるように、ピン５５が上昇して揺動ギヤ８４を押し上げる。揺動ギヤ８４は、引っ張りバネ８５を引き伸ばしながら、反時計方向へ回動して、ギヤ８６を時計方向に回動させる。ギヤ８６の時計方向に回動にともない、クランプレバー８７も時計方向に回動することにより、Ｖ字形受け８３の近くに位置していたクランプレバー８７の先端が上方へ移動し、クランプ機構８が開状態となる。なお、この図４の開状態では、ハンドル５６がハウジング８１の上端の突起部分９０に当接されるため、それ以上、回動操作することができない。
【００２６】
次に、図４に示されるようにクランプレバー８７が開いた状態で、Ｖ字形受け８３にシリンジの押子のフランジ部１０ａを置き、ハンドル５６を上方に押し上げていた力を抜くと、バネ８５の復元力により揺動ギヤ８４が下方へ引き戻され、同時にギヤ８６も反時計方向に回動されてクランプレバー８７の先端が下降し、図５に示されるように、ピン８９がフランジ部１０ａに当接される。この状態で、フランジ部１０ａは、Ｖ字形受け８３の２点とピン８９とで、３点支持され、この３点でのクランプ力は、フランジ部１０ａの外径に応じたバネ８５のバネ力によるものである。また、操作レバー５４は、ピン５５が揺動ギヤ８４から離間するとそれ以後、反時計方向への回動がフリーとなる。
【００２７】
図６は、第２の実施形態を示す縦断面図である。この第２の実施形態は、図３〜図５に示した第１の実施形態のクランプレバー８７を他の形状にしたものであり、他の部分は第１の実施形態と共通であるので、共通部分は同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。図示されるように、クランプ機構８の押子１０の取り付け側の側面に、押子１０のフランジ部１０ａを押圧するための押当て面９１が形成され、その表面上部すなわちＶ字形受け８３の上方の位置に近接して、クランプレバー８７が開閉自在に支持されている。
【００２８】
このクランプレバー８７は、フランジ部１０ａを押圧する下側であって押当て面９１側に、傾斜面９２が形成されている。この傾斜面９２が形成されたことで、クランプレバー８７が閉じられてフランジ部１０ａを下方へ押圧する際に、フランジ部１０ａを押当て面９１側へ押圧する分力が発生する。それにより、フランジ部１０ａは、下方のＶ字形受け８３に押圧されるとともに、押当て面９１へも押圧されて固定される。その結果、押子１０の軸方向の位置決めが正確になり、薬液の注入量の管理が高精度になる。
【００２９】
特に、この第２の実施形態では、クランプレバー８７に形成される傾斜面９２を、押子フランジが当接される押当て面９１から１ｍｍ以上３．５ｍｍ以下の範囲にすると、現在市場に出回っている全てのシリンジに対して、フランジ部１０ａを半径方向と軸方向の両方向からクランプすることが可能となる。
【００３０】
図７は、上述した両実施形態を用いて構成されたシリンジポンプの外観斜視図である。図中の２１はケース、２２はベース、２３はカバー、２４はＬＥＤカバー、２５はクランプカバー、２６は操作レバー、２７はメンブレンシートである。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように請求項１の発明によれば、押子クランプ機構本体をスライダに対し往復動自在に支持する案内機構を設けたことで、外筒および押子の外径が異なる各種シリンジを用いる場合に、押子のセンタが外筒のセンタに自動的に一致し、シリンジポンプの汎用性が増し、また使い勝手も向上するとともに、案内機構に抜け止めのための係止手段を設けたことで、押子クランプ機構本体がスライダから外れることが防止され、シリンジポンプの持ち運びも可能になる。
【００３３】
請求項２の発明によれば、係止手段として、操作レバーのハンドルと押子クランプ機構本体のハウジングを用いたことで、構造が簡単になる。
【００３４】
請求項３の発明によれば、クランプレバーに形成した傾斜面で押子フランジ部を押当て面に押圧することで、押子が確実に保持されるとともに、押子の軸方向の位置決めが正確になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の動作状態を示す横断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の動作状態を示す横断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の押子クランプ機構の閉状態を示す横断面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の押子クランプ機構の開状態を示す横断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の押子クランプ機構のクランプ状態を示す横断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態を示す縦断面図である。
【図７】本発明の実施形態を用いて構成されたシリンジポンプの外観斜視図である。
【図８】従来のシリンジポンプの駆動機構の一例を示す図である。
【図９】従来の押子クランプ機構を示す図である。
【図１０】従来の押子クランプ機構を示す図である。
【図１１】従来の押子クランプ機構のＶ字形受けの位置関係を示す説明図である。
【図１２】従来の押子クランプ機構を示す図である。
【符号の説明】
５  スライダ
８  押子クランプ機構
１０  押子
１０ａ  フランジ部
５１  アーム
５２  ガイド板
５３  支軸
５４  操作レバー
５５  ピン
５６  ハンドル
８１  ハウジング
８２  摺動溝
８３  Ｖ字形受け
８４  揺動ギヤ
８４ａ  歯面
８５  引っ張りバネ
８６  ギヤ
８７  クランプレバー
８８  回転軸
８９  ピン
９０  突起部分
９１  押当て面
９２  傾斜面
【図１】
0003864523.tif 000002
【図２】
0003864523.tif 000003
【図３】
0003864523.tif 000004
【図４】
0003864523.tif 000005
【図５】
0003864523.tif 000006
【図６】
0003864523.tif 000007
【図７】
0003864523.tif 000008
【図８】
0003864523.tif 000009
【図９】
0003864523.tif 000010
【図１０】
0003864523.tif 000011
【図１１】
0003864523.tif 000012
【図１２】
0003864523.tif 000013