(57)【要約】【課題】流体の吸入流量または吐出流量を精密に制御することが可能であり、且つ不所望な流体の吸入または吐出を抑止することが可能なシリンジを提供する。【解決手段】シリンジ４は、軸方向他端部に支持部４５が形成されたシリンダ本体４２と、シリンダ本体４２内で軸方向に往復運動するプランジャ４３と、プランジャ４３が挿通されてプランジャ４３の軸回りに回転可能な操作部４４とを備える。プランジャ４３は、雄ネジ部４３１とプランジャ溝部４３２とが外周面に形成される。操作部４４は、雄ネジ部４３１と螺合可能な雌ネジ部４４１が内周面に形成され、操作溝部４４３Ａが操作挿入部４４３の外周面に形成される。シリンダ本体４２の支持部４５は、操作溝部４４３Ａに挿入されて操作部４４の移動を規制する操作部移動規制部４５１と、プランジャ溝部４３２に挿入されてプランジャ４３の回転を規制するプランジャ回転規制部４５２とが形成される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を収容可能な内部空間が形成されたシリンダ本体と、前記シリンダ本体の軸方向一端部に接続され、前記内部空間に連通する流体流過流路が形成された流体流過流路部とを含むシリンダと、
前記シリンダ本体内で軸方向に往復運動するプランジャと、
前記プランジャが挿通される筒状に形成され、前記シリンダ本体の前記軸方向一端部とは反対の軸方向他端部に、前記シリンダ本体に対して前記プランジャの軸回りに回転可能に支持される操作部と、
前記操作部の回転力を前記プランジャの軸方向への往復運動の力に変換するとともに、前記プランジャに対する軸方向の力による前記プランジャの軸方向の移動を規制する変換部と、を備えることを特徴とする、シリンジ。
【請求項２】
前記変換部は、
前記操作部の回転力を前記プランジャに伝達するための伝達機構と、
回転された前記操作部の、前記プランジャの軸方向に沿った移動を規制する操作部移動規制機構と、を含む、請求項１に記載のシリンジ。
【請求項３】
前記変換部は、前記伝達機構により前記操作部の回転力が伝達された前記プランジャの軸回りの回転を規制するプランジャ回転規制機構を更に含む、請求項２に記載のシリンジ。
【請求項４】
前記プランジャは、雄ネジ部と軸方向に延びる第１溝部とが外周面に形成され、
前記操作部は、前記雄ネジ部と螺合可能な雌ネジ部が内周面に形成されるとともに、周方向に延びる第２溝部が外周面の全周にわたって形成され、
前記シリンダ本体の前記軸方向他端部は、前記第１溝部に挿入される第１挿入部と、前記第２溝部に挿入される第２挿入部とが形成され、
前記雄ネジ部と前記雌ネジ部とによって前記伝達機構が構成され、前記第１溝部と前記第１挿入部とによって前記プランジャ回転規制機構が構成され、前記第２溝部と前記第２挿入部とによって前記操作部移動規制機構が構成されている、請求項３に記載のシリンジ。
【請求項５】
前記操作部は、該操作部を回転させるための駆動力が伝達されるギア部が外周面に形成されている、請求項４に記載のシリンジ。
【請求項６】
請求項５に記載のシリンジと、
前記シリンジにおける前記操作部を回転させるための駆動力を発する駆動源と、
前記駆動源が発する駆動力を前記操作部の前記ギア部に伝達する駆動力伝達部と、
前記シリンジ、前記駆動源及び前記駆動力伝達部を保持する保持部材と、を備えることを特徴とする、シリンジポンプ装置。
【請求項７】
前記駆動源は、駆動力を発する駆動本体と、前記駆動本体と同一軸心上に配置される出力軸と、を含み、
前記駆動力伝達部は、前記出力軸と同一軸心上に連結される駆動軸と、前記駆動軸に固定され、前記操作部の前記ギア部と噛合される駆動ギアと、を含み、
前記シリンジ、前記駆動源及び前記駆動力伝達部が前記保持部材によって保持されて、前記ギア部と前記駆動ギアとが噛合された状態において、
前記プランジャと前記出力軸とは、軸方向に垂直な幅方向に間隔をあけて互いに平行であり、
前記プランジャは、前記駆動本体の幅範囲内の位置であり、且つ、前記シリンダ本体から最も突出した状態において前記駆動本体から軸方向に所定の距離だけ離間した位置に配置される、請求項６に記載のシリンジポンプ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体を吸入または吐出するシリンジ及びこれを備えたシリンジポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野等において、流体を精密に吸入または吐出するための装置として、例えば特許文献１にシリンジポンプ装置が開示されている。特許文献１に開示されるシリンジポンプ装置は、流体が収容されたシリンジを着脱自在に保持する装置本体と、スライダ送り機構とを備える。シリンジポンプ装置において用いられるシリンジは、医療分野等で一般的に用いられるシリンジであって、流体を収容するシリンダと、該シリンダ内を軸方向に往復運動するプランジャ（押子）とを含んで構成される。このように構成されるシリンジが装置本体に装着された状態において、シリンジポンプ装置では、スライダ送り機構によりシリンジのプランジャが軸方向に押されることで、シリンダ内の流体が吐出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１２２２３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されるシリンジポンプ装置では、医療分野等で一般的に用いられるシリンジによって流体を吸入または吐出させているので、その流体の吸入流量または吐出流量を精密に制御することには限界がある。また、シリンジポンプ装置を操作する操作者の意図しない軸方向に沿った力がシリンジのプランジャに加わった場合、プランジャが軸方向に移動しやすく、シリンダ内への不所望な流体の吸入や、シリンダからの不所望な流体の吐出が発生してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、流体を吸入または吐出するシリンジであって、流体の吸入流量または吐出流量を精密に制御することが可能であり、且つ不所望な流体の吸入または吐出を抑止することが可能なシリンジ、及びこれを備えたシリンジポンプ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の局面に係るシリンジは、流体を収容可能な内部空間が形成されたシリンダ本体と、前記シリンダ本体の軸方向一端部に接続され、前記内部空間に連通する流体流過流路が形成された流体流過流路部とを含むシリンダと、前記シリンダ本体内で軸方向に往復運動するプランジャと、前記プランジャが挿通される筒状に形成され、前記シリンダ本体の前記軸方向一端部とは反対の軸方向他端部に、前記シリンダ本体に対して前記プランジャの軸回りに回転可能に支持される操作部と、前記操作部の回転力を前記プランジャの軸方向への往復運動の力に変換するとともに、前記プランジャに対する軸方向の力による前記プランジャの軸方向の移動を規制する変換部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このシリンジによれば、シリンダ本体内への流体の吸入時またはシリンダ本体からの流体の吐出時に、操作部の軸回りの回転力が変換部によってプランジャの往復運動の力に変換される。このような構成によって、シリンジによる流体の吸入流量または吐出流量を精密に制御することが可能となる。また、変換部は、プランジャに対する軸方向の力によるプランジャの軸方向の移動を規制するので、軸方向に沿った不所望な力がプランジャに加わったとしても、操作部が回転されない限り、プランジャが軸方向へ移動せず、不所望な流体の吸入または吐出を抑止することが可能となる。
【０００８】
上記のシリンジにおいて、前記変換部は、前記操作部の回転力を前記プランジャに伝達するための伝達機構と、回転された前記操作部の、前記プランジャの軸方向に沿った移動を規制する操作部移動規制機構と、を含むことが望ましい。
【０００９】
このシリンジによれば、操作部の回転力が伝達機構によってプランジャに伝達されてプランジャの往復運動の力に変換される。このとき、操作部の軸方向に沿った移動が操作部移動規制機構によって規制されるので、操作部の回転力のプランジャへの伝達効率が高い状態で維持される。
【００１０】
上記のシリンジにおいて、前記変換部は、前記伝達機構により前記操作部の回転力が伝達された前記プランジャの軸回りの回転を規制するプランジャ回転規制機構を更に含むことが望ましい。
【００１１】
このシリンジによれば、操作部の回転力が伝達機構によってプランジャに伝達されたとき、プランジャの軸回りの回転がプランジャ回転規制機構によって規制されるので、軸回りに回転させようとする不所望な力がプランジャに加わったとしても、プランジャが軸方向へ移動することがなく、不所望な流体の吸入または吐出を抑止することが可能となる。また、このプランジャ回転規制機構によって、シリンダ本体に対するプランジャのシール性の向上が図られる。
【００１２】
上記のシリンジにおいて、前記プランジャは、雄ネジ部と軸方向に延びる第１溝部とが外周面に形成され、前記操作部は、前記雄ネジ部と螺合可能な雌ネジ部が内周面に形成されるとともに、周方向に延びる第２溝部が外周面の全周にわたって形成され、前記シリンダ本体の前記軸方向他端部は、前記第１溝部に挿入される第１挿入部と、前記第２溝部に挿入される第２挿入部とが形成され、前記雄ネジ部と前記雌ネジ部とによって前記伝達機構が構成され、前記第１溝部と前記第１挿入部とによって前記プランジャ回転規制機構が構成され、前記第２溝部と前記第２挿入部とによって前記操作部移動規制機構が構成されていることが望ましい。
【００１３】
このシリンジによれば、プランジャの雄ネジ部と操作部の雌ネジ部とによって伝達機構を簡単に構成することができ、プランジャの第１溝部とシリンダ本体の軸方向他端部の第１挿入部とによってプランジャ回転規制機構を簡単に構成することができ、操作部の第２溝部とシリンダ本体の軸方向他端部の第２挿入部とによって操作部移動規制機構を簡単に構成することができる。
【００１４】
上記のシリンジにおいて、前記操作部は、該操作部を回転させるための駆動力が伝達されるギア部が外周面に形成されていることが望ましい。
【００１５】
このシリンジによれば、操作部を回転させるための駆動力をギア部を介して伝達可能な構成とすることができる。
【００１６】
本発明の他の局面に係るシリンジポンプ装置は、上記のシリンジと、前記シリンジにおける前記操作部を回転させるための駆動力を発する駆動源と、前記駆動源が発する駆動力を前記操作部の前記ギア部に伝達する駆動力伝達部と、前記シリンジ、前記駆動源及び前記駆動力伝達部を保持する保持部材と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
このシリンジポンプ装置によれば、流体の吸入流量または吐出流量の精密な制御が可能であり、且つ、不所望な流体の吸入または吐出が抑止された装置を実現することができる。
【００１８】
上記のシリンジポンプ装置において、前記駆動源は、駆動力を発する駆動本体と、前記駆動本体と同一軸心上に配置される出力軸と、を含み、前記駆動力伝達部は、前記出力軸と同一軸心上に連結される駆動軸と、前記駆動軸に固定され、前記操作部の前記ギア部と噛合される駆動ギアと、を含み、前記シリンジ、前記駆動源及び前記駆動力伝達部が前記保持部材によって保持されて、前記ギア部と前記駆動ギアとが噛合された状態において、前記プランジャと前記出力軸とは、軸方向に垂直な幅方向に間隔をあけて互いに平行であり、前記プランジャは、前記駆動本体の幅範囲内の位置であり、且つ、前記シリンダ本体から最も突出した状態において前記駆動本体から軸方向に所定の距離だけ離間した位置に配置されることが望ましい。
【００１９】
このシリンジポンプ装置によれば、軸方向及び幅方向の長さが最小限度に規制された小型化された構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、流体を吸入または吐出するシリンジにおいて、流体の吸入流量または吐出流量を精密に制御することが可能であり、且つ不所望な流体の吸入または吐出を抑止することが可能なシリンジ、及びこれを備えたシリンジポンプ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態に係るシリンジポンプ装置の全体構成を概略的に示す斜視図である。
【図２】図１に示すシリンジポンプ装置を矢符Ｘ１方向に見た断面図である。
【図３】図１に示すシリンジポンプ装置を矢符Ｘ２方向に見た断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るシリンジの構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示すシリンジの平面図及び側面図である。
【図６】図５に示すシリンジを切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。
【図７】図５に示すシリンジを切断面線Ｂ−Ｂから見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態に係るシリンジ及びシリンジポンプ装置について図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るシリンジポンプ装置１の全体構成を概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示すシリンジポンプ装置１を矢符Ｘ１方向に見た断面図である。図３は、図１に示すシリンジポンプ装置１を矢符Ｘ２方向に見た断面図である。
【００２３】
本実施形態に係るシリンジポンプ装置１は、医療分野等で用いられる、流体を吸入または吐出するための装置である。具体的には、シリンジポンプ装置１は、例えば、遺伝子検査において流体としての薬液を吸入または吐出するときに用いられる。遺伝子検査とは、核酸や染色体等を分析して、遺伝性疾患に関連する変異や核型等の有無を臨床目的で検査することである。遺伝子検査の一例としては、生体から採取した検体中に、結核等の感染症の原因菌としての感染症起炎菌に由来する核酸（標的核酸）が存在するかどうかを判定する検査が挙げられる。その遺伝子検査では、検体を前処理するための処理液として、ＮＡＬＣ（N-acetyl-L-cysteine）−ＮａＯＨ（水酸化ナトリウム）混合液、ＴＢ−Ｂｅａｄｓ（登録商標）溶液（日本ビーシージー製造株式会社製）、ＴＢ−Ｂｅａｄｓ（登録商標）溶出緩衝液（日本ビーシージー製造株式会社製）等が用いられる。また、遺伝子検査では、標的核酸の核酸増幅反応を行うための反応試薬として、標的核酸に結合可能なプライマーと、核酸増幅反応の触媒作用を有する酵素とを含む反応試薬が用いられる。シリンジポンプ装置１は、上述の処理液や反応試薬等の流体を吸入または吐出するときに用いられる。また、シリンジポンプ装置１は、栄養補給や輸血、化学療法剤、麻酔剤等の薬液注入時に用いられる。
【００２４】
本実施形態に係るシリンジポンプ装置１は、装置本体２と、蓋体３と、シリンジ４と、駆動モータ２１（駆動本体）と、出力軸２１１と、カップリング２２と、駆動軸２３と、駆動ギア２４と、エンコーダ２５と、電源２６と、制御部２７とを備える。本実施形態では、駆動モータ２１と出力軸２１１とによって駆動源が構成され、カップリング２２と駆動軸２３と駆動ギア２４とによって駆動力伝達部が構成される。また、装置本体２と蓋体３とによって、シリンジ４、前記駆動源及び前記駆動力伝達部を保持する保持部材が構成される。
【００２５】
装置本体２は、シリンジポンプ装置１を構成する各部品が配置される構造体である。装置本体２の形状については、特に限定されるものではないが、本実施形態では、長手方向の長さ及び幅方向の長さに比して高さ方向の長さが小さい直方体形状である。装置本体２の一主面２Ａには、シリンジ４が配置される領域となる第１シリンジ配置凹部４Ａ、駆動モータ２１が配置される領域となる第１本体凹部２１Ａ、カップリング２２が配置される領域となる第２本体凹部２２Ａ、駆動軸２３が配置される領域となる第３本体凹部２３Ａ、駆動ギア２４が配置される領域となる第４本体凹部２４Ａ、及び、エンコーダ２５が配置される領域となる第５本体凹部２５Ａが、形成されている。
【００２６】
蓋体３は、外周縁端に設けられた開閉接続部３０を介して装置本体２に対して開閉自在に接続され、閉状態のときに装置本体２を上方から覆う。蓋体３が装置本体２を上方から覆う閉状態のときに、シリンジポンプ装置１を構成する各部品となる、シリンジ４、前記駆動源及び前記駆動力伝達部が装置本体２と蓋体３との間に挟持されて保持される。蓋体３は、装置本体２の形状に合わせて、長手方向の長さ及び幅方向の長さに比して高さ方向の長さが小さい直方体形状に形成される。蓋体３は、装置本体２を覆う閉状態において、装置本体２の一主面２Ａと対向する対向面３Ａを有する。蓋体３の対向面３Ａには、第１シリンジ配置凹部４Ａに対向する第２シリンジ配置凹部４Ｂが形成され、第１本体凹部２１Ａに対向する第１蓋体凹部３１Ａが形成され、第２本体凹部２２Ａに対向する第２蓋体凹部３２Ａが形成され、第３本体凹部２３Ａに対向する第３蓋体凹部３３Ａが形成され、第４本体凹部２４Ａに対向する第４蓋体凹部３４Ａが形成され、第５本体凹部２５Ａに対向する第５蓋体凹部３５Ａが形成されている。
【００２７】
駆動モータ２１は、装置本体２の第１本体凹部２１Ａと蓋体３の第１蓋体凹部３１Ａとの間に配置され、後述のシリンジ４における操作部４４を回転させるための駆動力を発する駆動本体である。出力軸２１１は、駆動モータ２１と同一軸心上に配置される。電源２６から駆動モータ２１に電力が供給されることで、出力軸２１１が回転駆動される。この出力軸２１１の回転駆動力が、シリンジ４における操作部４４を回転させるための駆動力となる。なお、電源２６としては、例えば、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池等の二次電池を用いることができる。
【００２８】
エンコーダ２５は、駆動モータ２１の出力軸２１１を取り囲むように、装置本体２の第５本体凹部２５Ａと蓋体３の第５蓋体凹部３５Ａとの間に配置される。エンコーダ２５は、出力軸２１１の回転数に応じた信号を制御部２７に向けて出力する。制御部２７は、エンコーダ２５から出力された信号に基づいて、出力軸２１１の回転数が所定の回転数となるように、駆動モータ２１の駆動制御を行う。
【００２９】
駆動軸２３は、装置本体２の第３本体凹部２３Ａと蓋体３の第３蓋体凹部３３Ａとの間に、出力軸２１１と同一軸心上に配置される。駆動軸２３は、カップリング２２を介して出力軸２１１に連結され、出力軸２１１の回転に応じて回転する。カップリング２２は、装置本体２の第２本体凹部２２Ａと蓋体３の第２蓋体凹部３２Ａとの間に配置され、出力軸２１１の回転駆動力を駆動軸２３に伝達する軸継手である。
【００３０】
駆動ギア２４は、装置本体２の第４本体凹部２４Ａと蓋体３の第４蓋体凹部３４Ａとの間において、駆動軸２３に固定されて配置される。駆動ギア２４は、後述のシリンジ４における操作部４４の外周面に形成されるギア部４４２と噛合され、出力軸２１１の回転に応じて回転する駆動軸２３の回転駆動力を操作部４４に伝達する。
【００３１】
本実施形態に係るシリンジポンプ装置１においては、カップリング２２と駆動軸２３と駆動ギア２４とによって、駆動モータ２１が発する駆動力をシリンジ４の操作部４４に伝達する駆動力伝達部が構成される。
【００３２】
シリンジ４は、装置本体２の第１シリンジ配置凹部４Ａと蓋体３の第２シリンジ配置凹部４Ｂとの間に配置される。シリンジ４は、シリンジポンプ装置１において、流体の吸入または吐出を行う部材として機能する。このシリンジ４の構成について、図４乃至図７を参照して説明する。図４は、本発明の一実施形態に係るシリンジ４の構成を示す斜視図である。図５は、図４に示すシリンジ４の平面図及び側面図である。図５（Ａ）は、図４の矢符Ｙ１方向にシリンジ４を見た平面図であり、図５（Ｂ）は、図４の矢符Ｙ２方向にシリンジ４を見た側面図である。図６は、図５に示すシリンジ４を切断面線ＶＡ−ＶＡから見た断面図である。図７は、図５に示すシリンジ４を切断面線ＶＢ−ＶＢから見た断面図である。
【００３３】
シリンジ４は、流体流過流路部本体４１と、ハブ４２１と、シリンダ本体４２と、プランジャ４３と、操作部４４と、支持部４５と、ガスケット４６とを備える。本実施形態では、流体流過流路部本体４１とハブ４２１とによって流体流過流路部が構成され、支持部４５はシリンダ本体４２の一部を構成し、流体流過流路部本体４１とハブ４２１とシリンダ本体４２とによってシリンダが構成される。
【００３４】
シリンダ本体４２は、流体を収容可能な内部空間が形成された円筒状に構成され、軸方向一端に縮径されたハブ４２１が接続されている。流体流過流路部本体４１は、シリンダ本体４２の軸方向一端部に接続されたハブ４２１に連結され、前記内部空間に連通する流体流過流路が形成されている。流体流過流路部本体４１は、シリンダ本体４２の軸方向一端部に接続されたハブ４２１から軸方向外方に直線状に延びるシリンジ針に相当する。装置本体２の第１シリンジ配置凹部４Ａと蓋体３の第２シリンジ配置凹部４Ｂとの間にシリンジ４が配置された状態において、流体流過流路部本体４１の、ハブ４２１に連結される側とは反対の先端部分が、装置本体２及び蓋体３の外周縁端から外方に突出している。
【００３５】
プランジャ４３は、円柱状に形成され、シリンダ４２内で軸方向に往復運動する。プランジャ４３の軸方向一端には、ガスケット４６が取り付けられている。ガスケット４６は、シリンダ４２内にプランジャ４３が差し込まれた状態において、シリンダ４２内を気密及び液密封止する機能を有する。本実施形態では、シリンジ４において、プランジャ４３の外周面には、螺旋状の雄ネジ部４３１と、軸方向に直線状に延びるプランジャ溝部４３２（第１溝部）とが形成されている。
【００３６】
操作部４４は、プランジャ４３が挿通される筒状に形成され、シリンダ本体４２に対してプランジャ４３の軸回りに回転可能である。この操作部４４は、プランジャ４３の雄ネジ部４３１と螺合可能な螺旋状の雌ネジ部４４１が内周面に形成され、プランジャ４３の軸回りに回転するための駆動力が伝達されるギア部４４２が外周面に形成されている。この操作部４４のギア部４４２に、前述の駆動軸２３に固定された駆動ギア２４が噛合され、駆動モータ２１の出力軸２１１の回転に応じて回転する駆動軸２３の回転駆動力が操作部４４に伝達される。このように駆動軸２３の回転駆動力がギア部４４２を介して操作部４４に伝達されると、操作部４４は、シリンダ本体４２に対してプランジャ４３の軸回りに回転する。また、プランジャ４３の雄ネジ部４３１と操作部４４の雌ネジ部４４１とによって、操作部４４の回転力をプランジャ４３に伝達するための伝達機構が構成され、雄ネジ部４３１及び雌ネジ部４４１を介して操作部４４の回転力がプランジャ４３に伝達される。
【００３７】
また、操作部４４は、シリンダ本体４２の軸方向他端部に形成される後述の支持部４５の内部に挿入される操作挿入部４４３を含む。この操作挿入部４４３によって操作部４４が、シリンダ本体４２の軸方向他端部に形成される支持部４５に支持される。操作部４４において操作挿入部４４３の外周面には、全周にわたって周方向に延びる操作溝部４４３Ａ（第２溝部）が形成されている。
【００３８】
支持部４５は、シリンダ本体４２のハブ４２１が接続される側とは反対の軸方向他端部に筒状に形成され、操作部４４を回転自在に支持する。なお、支持部４５は、シリンダ本体４２の軸方向他端部において一体的に形成されていてもよいし、シリンダ本体４２とは別体であってもよい。支持部４５がシリンダ本体４２とは別体である場合には、支持部４５は、筒状に形成され、シリンダ４２の軸方向他端部に固定されて、操作部４４を回転自在に支持する。シリンダ本体４２の軸方向他端部における支持部４５は、図６（Ｂ）に示される、操作部４４の操作溝部４４３Ａに挿入されて操作部４４の軸方向への移動を規制する操作部移動規制部４５１（第２挿入部）と、図７（Ｂ）に示される、プランジャ４３のプランジャ溝部４３２に挿入されてプランジャ４３の軸回りの回転を規制するプランジャ回転規制部４５２（第１挿入部）とが形成されている。
【００３９】
操作部４４の操作溝部４４３Ａと支持部４５の操作部移動規制部４５１とによって、回転された操作部４４の、プランジャ４３の軸方向に沿った移動を規制する操作部移動規制機構が構成される。操作部４４は、操作溝部４４３Ａに支持部４５の操作部移動規制部４５１が挿入された状態において、軸方向への移動が規制され、プランジャ４３の軸回りに回転可能である。また、プランジャ４３のプランジャ溝部４３２と支持部４５のプランジャ回転規制部４５２とによって、雄ネジ部４３１及び雌ネジ部４４１を介して操作部４４の回転力が伝達されたプランジャ４３の軸回りの回転を規制するプランジャ回転規制機構が構成される。プランジャ４３は、プランジャ溝部４３２に支持部４５のプランジャ回転規制部４５２が挿入された状態において、軸回りの回転が規制され、軸方向への往復運動が可能である。
【００４０】
本実施形態に係るシリンジポンプ装置１においては、プランジャ４３の雄ネジ部４３１と操作部４４の雌ネジ部４４１とによって構成された伝達機構と、操作部４４の操作溝部４４３Ａと支持部４５の操作部移動規制部４５１とによって構成された操作部移動規制機構と、プランジャ４３のプランジャ溝部４３２と支持部４５のプランジャ回転規制部４５２とによって構成されたプランジャ回転規制機構と、を含んで変換部が構成される。この変換部によって、操作部４４の回転力がプランジャ４３の軸方向への往復運動の力に変換されるとともに、プランジャ４３に対する軸方向の力によるプランジャ４３の軸方向の移動が規制される。
【００４１】
上記のように構成されるシリンジ４では、操作溝部４４３Ａに操作部移動規制部４５１が挿入されて操作部４４の軸方向への移動が規制された状態において、ギア部４４２を介して駆動力が伝達されて、操作部４４が所定の第１回転方向（例えば、反時計回りの方向）に回転されると、雌ネジ部４４１に噛合された雄ネジ部４３１によってプランジャ４３が、プランジャ回転規制部４５２によって回転が規制された状態で、シリンダ４２内から突出する方向に移動される。これによって、流体流過流路部本体４１から流体を、シリンダ本体４２内に吸入させることができる。このようにして、シリンダ本体４２内に流体が充填されたシリンジ４において、ギア部４４２を介して駆動力が伝達されて、操作部４４が前記第１回転方向とは反対の第２回転方向（例えば、時計回りの方向）に回転されると、雌ネジ部４４１に噛合された雄ネジ部４３１によってプランジャ４３が、プランジャ回転規制部４５２によって回転が規制された状態で、シリンダ本体４２内に収納される方向に移動される。これによって、流体流過流路部本体４１から流体を吐出させることができる。
【００４２】
本実施形態のシリンジ４によれば、シリンダ本体４２内への流体の吸入時またはシリンダ本体４２からの流体の吐出時に、支持部４５により支持された操作部４４の軸回りの回転力が前記変換部によってプランジャ４３の往復運動の力に変換される。このような構成によって、シリンジ４による流体の吸入流量または吐出流量を精密に制御することが可能となる。また、プランジャ４３に対する軸方向の力によるプランジャ４３の軸方向の移動が前記変換部によって規制されているので、軸方向に沿った不所望な力がプランジャ４３に加わったとしても、操作部４４が回転されない限り、プランジャ４３が軸方向へ移動せず、不所望な流体の吸入または吐出を抑止することが可能となる。
【００４３】
更に、本実施形態のシリンジ４において、前記変換部は、プランジャ４３の雄ネジ部４３１と操作部４４の雌ネジ部４４１とによって構成された伝達機構と、操作部４４の操作溝部４４３Ａと支持部４５の操作部移動規制部４５１とによって構成された操作部移動規制機構と、を含む。このような構成のシリンジ４によれば、操作部４４の回転力が雄ネジ部４３１及び雌ネジ部４４１を介してプランジャ４３に伝達されてプランジャ４３の往復運動の力に変換される。このとき、操作部４４の軸方向に沿った移動が、操作溝部４４３Ａと操作部移動規制部４５１とで構成された操作部移動規制機構によって規制されるので、操作部４４の回転力のプランジャ４３への伝達効率が高い状態で維持される。
【００４４】
更に、本実施形態のシリンジ４において、前記変換部は、プランジャ４３のプランジャ溝部４３２と支持部４５のプランジャ回転規制部４５２とによって構成されたプランジャ回転規制機構を含む。このような構成のシリンジ４によれば、操作部４４の回転力が雄ネジ部４３１及び雌ネジ部４４１を介してプランジャ４３に伝達されたとき、プランジャ４３の軸回りの回転が、プランジャ溝部４３２とプランジャ回転規制部４５２とで構成されたプランジャ回転規制機構によって規制されるので、軸回りに回転させようとする不所望な力がプランジャ４３に加わったとしても、プランジャ４３が軸方向へ移動することがなく、不所望な流体の吸入または吐出を抑止することが可能となる。また、このプランジャ回転規制機構によって、シリンダ本体４２に対するプランジャ４３のシール性の向上が図られる。
【００４５】
また、本実施形態のシリンジポンプ装置１は、上述の如くのシリンジ４を備えているので、流体の吸入流量または吐出流量の精密な制御が可能であり、且つ、不所望な流体の吸入または吐出が抑止された装置を実現することができる。
【００４６】
また、図２に示すように、シリンジポンプ装置１を構成する各部品となる、シリンジ４、駆動モータ２１、出力軸２１１、カップリング２２、駆動軸２３、駆動ギア２４、及びエンコーダ２５が、装置本体２と蓋体３との間に挟持されて保持され、シリンジ４の操作部４４におけるギア部４４２と駆動ギア２４とが噛合された状態において、プランジャ４３と出力軸２１１とは、軸方向に垂直な幅方向に間隔をあけて互いに平行である。また、プランジャ４３は、駆動モータ２１の幅範囲内の位置であり、且つ、シリンダ本体４２から最も突出した状態において駆動モータ２１から軸方向に所定の距離だけ離間した位置に、配置されている。これによって、軸方向及び幅方向の長さが最小限度に規制された小型化されたシリンジポンプ装置１とすることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  シリンジポンプ装置
２  装置本体（保持部材）
２１  駆動モータ（駆動本体）
２１１  出力軸
２２  カップリング（駆動力伝達部）
２３  駆動軸（駆動力伝達部）
２４  駆動ギア（駆動力伝達部）
３  蓋体（保持部材）
４  シリンジ
４１  流体流過流路部本体（流体流過流路部、シリンダ）
４２  シリンダ本体（シリンダ）
４２１  ハブ（流体流過流路部、シリンダ）
４３  プランジャ
４３１  雄ネジ部（変換部、伝達機構）
４３２  プランジャ溝部（第１溝部、変換部、プランジャ回転規制機構）
４４  操作部
４４１  雌ネジ部（変換部、伝達機構）
４４２  ギア部
４４３  操作挿入部
４４３Ａ  操作溝部（第２溝部、変換部、操作部移動規制機構）
４５  支持部（シリンダ）
４５１  操作部移動規制部（第２挿入部、変換部、操作部移動規制機構）
４５２  プランジャ回転規制部（第１挿入部、変換部、プランジャ回転規制機構）
４６  ガスケット
【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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