(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有するチューブと、前記チューブを押圧するカムと、前記カムに軸止されるカム軸と、を含むポンプモジュールと、
モータからの駆動力を前記カム軸に伝達する駆動力伝達機構を含む駆動モジュールと、
前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとを着脱可能に結合する結合部材と、
を備え、
前記チューブを押圧して流体を輸送するマイクロポンプであって、
前記駆動モジュールが、前記カム軸と脱着可能なカム駆動車を有する前記駆動力伝達機構と、前記モータと、を備え、
前記連結機構が、前記カム軸または前記カム駆動車に設けられる断面形状非円形の嵌着穴と前記カム駆動車または前記カム軸に設けられる断面形状非円形のカム駆動軸部と、前記カム軸または前記カム駆動車のいずれか一方を前記嵌着穴と前記カム駆動軸部とを連結する方向に付勢する第１弾性部材と、を備えていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとが結合される際、
前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相がずれているときには、前記カム駆動軸部の端部と前記嵌着穴の周端部とが当接し、
前記カム駆動車が回転して前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相が一致したときに、前記第１弾性部材が前記カム駆動車または前記カム軸を互いに近づける方向に移動させ、前記カム駆動軸部と前記嵌着穴とが嵌着し連結されることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項３】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ポンプモジュールが、モータ駆動軸を有する前記モータを含み、
前記駆動モジュールが、カム駆動車とモータ伝え車を含む前記駆動力伝達機構と、を備え、
前記連結機構が、前記カム軸または前記カム駆動車に設けられる断面形状非円形の嵌着穴と前記カム駆動車または前記カム軸に設けられる断面形状非円形のカム駆動軸部と、前記カム軸または前記カム駆動車のいずれか一方を前記嵌着穴と前記カム駆動軸部とを連結する方向に付勢する第１弾性部材と、断面形状非円形の前記モータ駆動軸と前記モータ伝え車に設けられる断面形状非円形のモータ軸嵌着穴と、前記モータ伝え車を前記モータ駆動軸と前記モータ軸嵌着穴とを連結する方向に付勢する第２弾性部材と、を備えていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項４】
請求項３に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとが結合される際、
前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相がずれているときには、前記カム駆動軸部の端部と前記嵌着穴の周端部とが当接し、
前記カム駆動車が回転して前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相が一致したときに、前記第１弾性部材が前記カム駆動車または前記カム軸を互いに近づける方向に移動させ、前記カム駆動軸部と前記嵌着穴とが嵌着し連結されると共に、前記モータ駆動軸と前記モータ軸嵌着穴との回転方向の位相がずれているときには、前記モータ駆動軸の端部と前記モータ軸嵌着穴の周端部とが当接し、
前記モータ駆動軸が回転して、前記モータ駆動軸と前記モータ軸嵌着穴との回転方向の位相が一致したときに、前記第２弾性部材が前記モータ伝え車を前記モータ駆動軸の軸方向に近づけるように移動させ、前記モータ駆動軸と前記モータ軸嵌着穴とが嵌着し連結されることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項５】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ポンプモジュールが、前記チューブと、前記カムと、前記カム軸と、モータ伝え車が軸止された前記モータと、を含み、
前記駆動モジュールが、前記カム軸に前記モータの駆動力を伝達するカム駆動車と第１伝達車とを含む前記駆動力伝達機構を備え、
前記連結機構が、前記カム軸または前記カム駆動車に設けられる断面形状非円形の嵌着穴と前記カム駆動車または前記カム軸に設けられる断面形状非円形のカム駆動軸部と、前記カム軸または前記カム駆動車のいずれか一方を前記嵌着穴と前記カム駆動軸部とを連結する方向に付勢する第１弾性部材と、前記第１伝達車を前記モータ伝え車に噛合させるように軸方向に付勢する第３弾性部材と、を備えていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項６】
請求項５に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとが結合される際、
前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相がずれているときには、前記カム駆動軸部の端部と前記嵌着穴の周端部とが当接し、
前記カム駆動車が回転して前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相が一致したときに、前記第１弾性部材が前記カム駆動車または前記カム軸を互いに近づける方向に移動させ、前記カム駆動軸部と前記嵌着穴とが嵌着し連結されると共に、
前記モータ伝え車の歯車部と前記第１伝達車の伝達歯車との回転方向の位相がずれているときには、前記歯車部と前記伝達歯車とが重なり合い、
前記モータ伝え車が回転して、前記歯車部と前記伝達歯車との回転方向の位相が一致したときに、前記第３弾性部材が前記第１伝達車を軸方向に移動させ、前記第１伝達車と前記モータ伝え車とが噛合し連結されることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項７】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記連結機構が、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとの間で互いに対向する一方の端部に少なくとも二つの凸部を、他方の端部に少なくとも二つの凹部を有し、
前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとを結合する際、前記凸部と前記凹部とが係合して前記モータと前記カム軸との間に前記駆動力伝達機構を連結することを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項８】
請求項７に記載のマイクロポンプにおいて、
前記凸部と前記凹部とが、互いに冠歯車で形成されていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項９】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記結合部材が、前記駆動モジュールの外周に設けられる鍔部を押圧する鍔部と、前記ポンプモジュールの外周に設けられる螺子に螺合する螺子と、を有し、
前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとが前記結合部材により螺合結合されることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項１０】
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のマイクロポンプにおいて、
前記駆動モジュールが外周に設けられる結合部材押え部を有し、
前記ポンプモジュールが外周に周方向に設けられる結合部材固定溝と、前記結合部材固定溝に略垂直に連通する結合部材挿入溝と、を有し、
前記結合部材が前記結合部材押え部を押圧する駆動モジュール固定鍔と、内側方向に突設されたポンプモジュール固定鍔と、を備え、
前記ポンプモジュール固定鍔を前記結合部材挿入溝に挿入した後、前記結合部材固定溝に沿って回転し、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとを結合することを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項１１】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとが互いに所定の位置に結合されていることを検出する検出装置がさらに備えられていることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記検出装置が、前記ポンプモジュールまたは前記駆動モジュールのいずれか一方に設けられる第１検出端子と、他方に設けられ弾性を有する第２検出端子と、を有し、
前記第１検出端子と前記第２検出端子との接続を検出したときにモータの駆動を継続することを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項１３】
請求項１２に記載のマイクロポンプにおいて、
前記第２検出端子が、前記連結機構に備えられる第１弾性部材または第２弾性部材または第３弾性部材であることを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項１４】
請求項１または請求項１１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記モータを駆動後、前記カム駆動車が少なくとも１回転しても前記検出装置が、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとの結合を検出しないときには、前記モータの駆動を停止することを特徴とするマイクロポンプ。
【請求項１５】
請求項１に記載のマイクロポンプにおいて、
前記連結機構によって前記モータと前記カム軸との間に前記駆動力伝達機構を連結する前に、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとの平面方向の位置を一致させる位置決め部材が、前記ポンプモジュールまたは前記駆動モジュールに備えられていることを特徴とするマイクロポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポンプモジュールと駆動モジュールとを着脱可能に結合し構成されるマイクロポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、チューブとチューブを押圧するロータとを備えるポンプモジュールと、ステップモータと出力ギヤ機構を有するモータモジュールとが積み重ねて組立てられ、ロータの回転軸には連結要素としてのギヤが設けられ、出力ギヤ機構には動力取り出し機構としてのピニオンが設けられ、ポンプモジュールとモータモジュールとを積み重ねて結合すると、ピニオンとギヤとが連結（噛合）して、ステップモータの駆動力がロータに伝達される小型蠕動ポンプ装置というものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３１７７７４２号公報（第３頁、図１，３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような特許文献１では、ポンプモジュールとモータモジュールとの駆動力の連結は、ポンプモジュール側のピニオンとモータモジュール側のギヤとを噛合させることにより行われる。しかし、ポンプモジュールとモータモジュールとを積み重ねて組立てる際、ピニオンとギヤとの互いの歯部の位相がずれている場合には、ピニオン及びギヤとが互いに重なり合ってピニオンまたはギヤが破壊されてしまうことが考えられる。また、破壊されない場合においても過負荷によりステップモータが駆動できないというような課題がある。
【０００５】
また、ステップモータはモータモジュールに含まれている。特許文献１では、ウオッチ用のステップモータを採用した構造を例示しているが、このようなステップモータは、構成要素の寸法が非常に小さく、ポンプモジュールを駆動する際の負荷により耐久性が確保できないことが予測される。この小型ぜん動ポンプ装置は、人体に直接装着し薬液を注入することを主たる用途としており、ステップモータの駆動の信頼性、耐久性が重要である。
【０００６】
このような用途の場合には、直接薬液に接触しないモータモジュールは繰り返し使用し、薬液を流動するポンプモジュールは使い捨てにすることが望ましい。そして上記理由からステップモータも、所定期間駆動した後に交換することが望ましい。しかしながら、ステップモータは、モータモジュール、つまりウオッチムーブメントに組み込まれていることから、ステップモータを取り出すことは、特殊技能が必要となり容易にはできない。
【０００７】
さらに、ポンプモジュールとモータモジュールとが適切に組立てられていないと、上述したように、ピニオン及びギヤとを破壊されてしまう、また、ステップモータが駆動できないことがあるというような課題があり、駆動前に、適切に組立てられていることを検出する検出装置が要求される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００９】
［適用例１］本適用例のマイクロポンプは、弾性を有するチューブを押圧して流体を輸送する蠕動駆動方式のマイクロポンプであって、前記チューブと、前記チューブを押圧するカムと、前記カムに軸止されるカム軸と、を含むポンプモジュールと、モータからの駆動力を前記カム軸に伝達する駆動力伝達機構を含む駆動モジュールと、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとを着脱可能に結合する結合部材と、前記モータと前記カム軸との間に設けられ、駆動力を連結する連結機構と、が備えられていることを特徴とする。
【００１０】
本適用例によれば、ポンプモジュールと駆動モジュールとが着脱可能な構成であり、ポンプモジュールまたは駆動モジュールのどちらか一方を繰り返し使用、他方を都度更新使用とすることができる。薬液等を流動する場合には、薬液に直接接触することや耐久性が他の機構に比べ低いチューブを含むポンプモジュールを都度更新使用とすれば信頼性を高めることができる。また、ポンプモジュールよりもモータを含む駆動モジュールの方が耐久性が低い場合には、駆動モジュールを都度更新使用してもよい。
【００１１】
また、モータとカム軸との間に駆動力を連結する連結機構を設けていることから、これらの部品や機構を壊すことなくポンプモジュールと駆動モジュールとの着脱を行うことができる。
【００１２】
さらに、ポンプモジュールと駆動モジュールとを着脱可能に結合する結合部材を備えていることから、容易にポンプモジュールと駆動モジュールの着脱を行うことができる。
【００１３】
［適用例２］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記駆動モジュールが、前記カム軸と脱着可能なカム駆動車を有する前記駆動力伝達機構と、前記モータと、を備え、前記連結機構が、前記カム軸または前記カム駆動車に設けられる断面形状非円形の嵌着穴と前記カム駆動車または前記カム軸に設けられる断面形状非円形のカム駆動軸部と、前記カム軸または前記カム駆動車のいずれか一方を前記嵌着穴と前記カム駆動軸部とを連結する方向に付勢する第１弾性部材と、を備えていることが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、ポンプモジュールがモータを含む駆動モジュールよりも簡素な構成となり、ポンプモジュールを都度更新使用とすればランニングコストの低減が図れるという効果がある。
【００１５】
また、ポンプモジュールと駆動モジュールとを積み重ねて結合し構成される。この際、ポンプモジュールのカム軸とカム駆動車とが、嵌着穴とカム駆動軸との間で嵌着結合（嵌着連結）される。従って、従来のピニオンとギヤの噛合による結合（連結）構造よりも剛性が高い結合構造とすることができる。
【００１６】
さらに、カム駆動車またはカム軸とを連結する方向に付勢する第１弾性部材を板ばねとすれば、安定した付勢力を与えることができ、厚さ方向の寸法も増加せず実現できる。
【００１７】
［適用例３］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとが結合される際、前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相がずれているときには、前記カム駆動軸部の端部と前記嵌着穴の周端部とが当接し、前記カム駆動車が回転して前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相が一致したときに、前記第１弾性部材が前記カム駆動車または前記カム軸を互いに近づける方向に移動させ、前記カム駆動軸部と前記嵌着穴とが嵌着し連結されることが好ましい。
【００１８】
このような構成によれば、カム駆動軸部と嵌着穴とは、モータを回転すれば人為的に行わなくても嵌着し連結させることができ、モータの駆動をカムにまで伝達することができるという効果がある。
【００１９】
また、カム駆動軸部の端部と嵌着穴の周縁部の位相がずれて嵌着せずに当接するときには、カム軸またはカム駆動車には第１弾性部材の付勢力が軸方向に加えられるだけのため破壊されることがない。
【００２０】
［適用例４］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記ポンプモジュールが、モータ駆動軸を有する前記モータを含み、前記駆動モジュールが、カム駆動車とモータ伝え車を含む前記駆動力伝達機構と、を備え、前記連結機構が、前記カム軸または前記カム駆動車に設けられる断面形状非円形の嵌着穴と前記カム駆動車または前記カム軸に設けられる断面形状非円形のカム駆動軸部と、前記カム軸または前記カム駆動車のいずれか一方を前記嵌着穴と前記カム駆動軸部とを連結する方向に付勢する第１弾性部材と、断面形状非円形の前記モータ駆動軸と前記モータ伝え車に設けられる断面形状非円形のモータ軸嵌着穴と、前記モータ伝え車を前記モータ駆動軸と前記モータ軸嵌着穴とを連結する方向に付勢する第２弾性部材と、を備えていることが好ましい。
【００２１】
マイクロポンプを生体に装着する場合、モータも超小型のものが用いられる。当然、モータの構成要素の寸法が非常に小さく、ポンプモジュールを駆動する際の負荷により耐久性が確保できないことが予測される。このような場合、ポンプモジュール交換のタイミングで、モータを含んで交換することができることが好ましい。従って、モータをポンプモジュールに配設することにより、モータ単独でポンプモジュールから取り外す必要がなく、ポンプモジュール交換と共にモータの交換を行うことができる。
【００２２】
また、ポンプモジュールと駆動モジュールとを結合させる際、カム軸とカム駆動車とが連結されると共に、ポンプモジュール側に備えられるモータ駆動軸と駆動モジュール側に備えられるモータ伝え車とを嵌着させることにより連結し、モータの駆動力をカムに伝達させることができる。
【００２３】
［適用例５］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとが結合される際、前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相がずれているときには、前記カム駆動軸部の端部と前記嵌着穴の周端部とが当接し、前記カム駆動車が回転して前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相が一致したときに、前記第１弾性部材が前記カム駆動車または前記カム軸を互いに近づける方向に移動させ、前記カム駆動軸部と前記嵌着穴とが嵌着し連結されると共に、前記モータ駆動軸と前記モータ軸嵌着穴との回転方向の位相がずれているときには、前記モータ駆動軸の端部と前記モータ軸嵌着穴の周端部とが当接し、前記モータ駆動軸が回転して、前記モータ駆動軸と前記モータ軸嵌着穴との回転方向の位相が一致したときに、前記第２弾性部材が前記モータ伝え車を前記モータ駆動軸の軸方向に近づけるように移動させ、前記モータ駆動軸と前記モータ軸嵌着穴とが嵌着し連結されることが好ましい。
【００２４】
このような構成にすれば、ポンプモジュールと駆動モジュールとを連結する際、モータ駆動軸の端部と嵌着穴の周端部の位相がずれて嵌着せずに当接するときには、モータ及びモータ伝え車には第２弾性部材の付勢力が軸方向に加えられるだけのため破壊されることがない。
【００２５】
また、モータ駆動軸が回転して、モータ駆動軸と嵌着穴の回転方向の位相が一致したとき、モータ伝え車が第２弾性部材により付勢されてモータと嵌着し連結されることから、モータとモータ伝え車との連結を人為的に行わなくてもよい。
【００２６】
［適用例６］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記ポンプモジュールが、前記チューブと、前記カムと、前記カム軸と、モータ伝え車が軸止された前記モータと、を含み、前記駆動モジュールが、前記カム軸に前記モータの駆動力を伝達するカム駆動車と第１伝達車とを含む前記駆動力伝達機構を備え、前記連結機構が、前記カム軸または前記カム駆動車に設けられる断面形状非円形の嵌着穴と前記カム駆動車または前記カム軸に設けられる断面形状非円形のカム駆動軸部と、前記カム軸または前記カム駆動車のいずれか一方を前記嵌着穴と前記カム駆動軸部とを連結する方向に付勢する第１弾性部材と、前記第１伝達車を前記モータ伝え車に噛合させるように軸方向に付勢する第３弾性部材と、を備えていることが好ましい。
【００２７】
このような構成によれば、ポンプモジュール交換のタイミングでモータを含んで交換することができる。また、ポンプモジュールと駆動モジュールとを結合させる際、カム軸とカム駆動車とが連結されると共に、ポンプモジュール側に備えられるモータに軸止されたモータ伝え車と、駆動モジュール側に備えられる第１伝達車とを噛合させることにより連結し、モータの駆動力をカムに伝達させることができる。
【００２８】
［適用例７］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとが結合される際、前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相がずれているときには、前記カム駆動軸部の端部と前記嵌着穴の周端部とが当接し、前記カム駆動車が回転して前記カム駆動軸部と前記嵌着穴との回転方向の位相が一致したときに、前記第１弾性部材が前記カム駆動車または前記カム軸を互いに近づける方向に移動させ、前記カム駆動軸部と前記嵌着穴とが嵌着し連結されると共に、前記モータ伝え車の歯車部と前記第１伝達車の伝達歯車との回転方向の位相がずれているときには、前記歯車部と前記伝達歯車とが重なり合い、前記モータ伝え車が回転して、前記歯車部と前記伝達歯車との回転方向の位相が一致したときに、前記第３弾性部材が前記第１伝達車を軸方向に移動させ、前記第１伝達車と前記モータ伝え車とが噛合し連結されることが好ましい。
【００２９】
このような構成にすれば、ポンプモジュール交換のタイミングで、モータを含んでポンプモジュールを交換することができる。また、ポンプモジュールと駆動モジュールとを連結する際、モータ伝え車と第１伝達車の伝達歯車との歯部の回転方向の位相がずれているときには、モータ伝え車の歯車部と第１伝達車の伝達歯車とが重なり合うが、モータ伝え車及び第１伝達車には第３弾性部材の付勢力が軸方向に加えられるだけのため破壊されることがない。
【００３０】
また、モータ伝え車がモータの駆動力により回転して、モータ伝え車の歯車部と第１伝達車の伝達歯車との回転方向の位相が一致したとき、第１伝達車が第２弾性部材により付勢されて他方に近づく方向に移動して噛合結合し、モータからの駆動力をカム軸に伝達し、カムを駆動することができる。
従って、従来技術では、ピニオンとギヤの位相を合わせて組立てる必要があるが、本適用例では、モータ伝え車の歯車部と第１伝達車の伝達歯車とを互いの位相を合わせて組立てる必要性がなく、モータを駆動することにより相互に噛合結合させることから組立て性を向上させることができる。
【００３１】
なお、ポンプモジュールに含まれるカム軸と、駆動モジュールに含まれるカム駆動車との結合は、前述した適用例２と同様に行うことができ、同様な効果を有する。
【００３２】
［適用例８］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記連結機構が、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとの間で互いに対向する一方の端部に少なくとも二つの凸部を、他方の端部に少なくとも二つの凹部を有し、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとを結合する際、前記凸部と前記凹部とが係合して前記モータと前記カム軸との間に前記駆動力伝達機構を連結することが好ましい。
【００３３】
このような構成によれば、対向する凹部及び凸部によりポンプモジュールと駆動モジュールとの間の駆動の連結を行うことができ、構造を簡素化することができる。
【００３４】
［適用例９］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記凸部と前記凹部とが、互いに冠歯車で形成されていることが好ましい。
【００３５】
このような構成によれば、冠歯車の歯数をｎとしたとき、互いに噛合わせるときには、１／ｎ回転すればよいので、素早く噛合連結させることができる。
【００３６】
［適用例１０］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記結合部材が、前記駆動モジュールの外周に設けられる鍔部を押圧する鍔部と、前記ポンプモジュールの外周に設けられる螺子に螺合する螺子と、を有し、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとが前記結合部材により螺合結合されることが好ましい。
【００３７】
このような結合構造は、ポンプモジュールがボルト、結合部材がナットと見立てることができる。つまり、ボルトとナットによる結合構造であって、結合部材を締め付けることにより、容易にポンプモジュールと駆動モジュールとを結合することが可能で、取り外しも容易である。
【００３８】
［適用例１１］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記駆動モジュールが外周に設けられる結合部材押え部を有し、前記ポンプモジュールが外周に周方向に設けられる結合部材固定溝と、前記結合部材固定溝に略垂直に連通する結合部材挿入溝と、を有し、前記結合部材が前記結合部材押え部を押圧する駆動モジュール固定鍔と、内側方向に突設されたポンプモジュール固定鍔と、を備え、前記ポンプモジュール固定鍔を前記結合部材挿入溝に挿入した後、前記結合部材固定溝に沿って回転し、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとを結合することが好ましい。
【００３９】
このような構成では、結合部材のポンプモジュール固定鍔をポンプモジュールの結合部材挿入溝から挿入し、結合部材固定溝に沿って回転させることで容易にポンプモジュールと駆動モジュールとの結合を行うことができる。
また、結合部材を結合部材固定溝に沿って逆方向に結合部材挿入溝の位置まで回転すれば、容易に取り外すことができる。
【００４０】
［適用例１２］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとが互いに所定の位置に結合されていることを検出する検出装置がさらに備えられていることが望ましい。
なお、検出方法としては、例えば、接触式検出、光検出等を採用できる。
【００４１】
このような検出装置を備えることで、ポンプモジュールと駆動モジュールとの結合状態を検出することができ、所定の状態に結合された状態を検出してモータの駆動を継続することによりマイクロポンプを安心して使用することができる。
【００４２】
［適用例１３］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記検出装置が、前記ポンプモジュールまたは前記駆動モジュールのいずれか一方に設けられる第１検出端子と、他方に設けられ弾性を有する第２検出端子と、を有し、前記第１検出端子と前記第２検出端子との接続を検出したときにモータの駆動を継続することが好ましい。
【００４３】
このような構成は接触式検出手段であって、第１検出端子と第２検出端子との接続を電気的にＯＮの状態において、ポンプモジュールと駆動モジュールとが所定の状態に結合されていると判定してマイクロポンプの駆動を安心して継続することができる。
【００４４】
［適用例１４］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記第２検出端子が、前記連結機構に備えられる第１弾性部材または第２弾性部材または第３弾性部材であることが望ましい。
【００４５】
このような構成によれば、第２検出端子を第１弾性部材または第２弾性部材または第３弾性部材とすることにより検出専用の検出端子を設ける必要がないので、構造を簡素化することができる。
【００４６】
［適用例１５］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記モータを駆動後、前記カム駆動車が少なくとも１回転しても前記検出装置が、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとの結合を検出しないときには、前記モータの駆動を停止することが好ましい。
【００４７】
このように、ポンプモジュールと駆動モジュールとが所定の状態に結合されていないときにはモータの駆動を停止する。従って、正常な流体の輸送が行われない状態でマイクロポンプの駆動を継続することがなくなるという効果がある。
【００４８】
［適用例１６］上記適用例に係るマイクロポンプにおいて、前記連結機構によって前記モータと前記カム軸との間に前記駆動力伝達機構を連結する前に、前記ポンプモジュールと前記駆動モジュールとの平面方向の位置を一致させる位置決め部材が、前記ポンプモジュールまたは前記駆動モジュールに備えられていることが望ましい。
【００４９】
このような構成によれば、ポンプモジュールと駆動モジュールとの平面方向位置が位置決め部材によって位置規制される。このことにより連結機構の正確な位置も規制されるためポンプモジュールと駆動モジュールとの結合を確実に行うことができる。
【００５０】
［適用例１７］本適用例のポンプモジュールは、モータからの駆動力をカムに伝達する駆動力伝達機構を備える駆動モジュールと着脱可能なポンプモジュールであって、弾性を有するチューブと、前記チューブを押圧して流体を輸送する前記カムと、前記カムに軸止されるカム軸と、を備えていることを特徴とする。
【００５１】
本適用例によれば、ポンプモジュールと駆動モジュールとが着脱可能な構成であり、ポンプモジュールまたは駆動モジュールのどちらか一方を繰り返し使用、他方を都度更新使用とすることができる。薬液等を流動する場合には、薬液に直接接触することや耐久性が他の機構に比べ低いチューブを含むポンプモジュールを都度更新使用とすれば信頼性を高めることができる。
【００５２】
［適用例１８］上記適用例に係るポンプモジュールは、前記チューブと、前記カムと、前記カム軸と、からなることが好ましい。
【００５３】
このような構成のポンプモジュールは、構成要素が少ない簡素な構成を実現でき、ポンプモジュールを都度更新使用対象とすればランニングコストを低減することができる。
【００５４】
［適用例１９］上記適用例に係るポンプモジュールは、前記チューブと、前記カムと、前記カム軸と、前記モータと、からなることが好ましい。
【００５５】
このような構成によれば、モータをポンプモジュールに配設することにより、モータ単独でポンプモジュールから取り外す必要がなく、ポンプモジュール交換と共にモータの交換を行うことができる。
【００５６】
［適用例２０］上記適用例に係るポンプモジュールは、前記チューブと、前記カムと、前記カム軸と、前記モータと、前記モータに軸止されると共に前記モータと連結される第１伝達車と歯合するモータ伝え車と、を備えていることが好ましい。
【００５７】
このような構成においても、モータをポンプモジュールに配設することにより、モータ単独でポンプモジュールから取り外す必要がなく、ポンプモジュール交換と共にモータの交換を行うことができる。
【００５８】
［適用例２１］本適用例の駆動モジュールは、弾性を有するチューブと、前記チューブを押圧するカムと、前記カムに軸止されるカム軸と、を備えるポンプモジュールと着脱可能な駆動モジュールであって、モータからの駆動力を前記カムに伝達するカム駆動車を含む駆動力伝達機構を備えることを特徴とする。
【００５９】
本適用例によれば、ポンプモジュールと駆動モジュールとが着脱可能な構成であり、ポンプモジュールまたは駆動モジュールのどちらか一方を繰り返し使用、他方を都度更新使用とすることができる。
【００６０】
［適用例２２］上記適用例に係る駆動モジュールは、前記モータと、前記駆動力伝達機構と、からなることが好ましい。
【００６１】
このような構成の駆動モジュールは、モータと駆動力伝達機構とを備えており、ポンプモジュールよりも高コストになることが予測される。従って、駆動モジュールを繰り返し使用対象とすれば、ランニングコストを低減することができる。
【００６２】
［適用例２３］上記適用例に係る駆動モジュールは、前記モータと連結するモータ伝え車を含む前記駆動力伝達機構を備えることが好ましい。
【００６３】
このような構成によれば、モータをポンプモジュールに配設することにより、モータ単独でポンプモジュールから取り外す必要がなく、ポンプモジュール交換と共にモータの交換を行うことができる。
【００６４】
［適用例２４］上記適用例に係る駆動モジュールは、前記モータと連結される第１伝達車を含む前記駆動力伝達機構を備えることが好ましい。
【００６５】
このような構成においても、モータをポンプモジュールに配設することにより、モータ単独でポンプモジュールから取り外す必要がなく、ポンプモジュール交換と共にモータの交換を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図７は実施形態１に係るマイクロポンプを示し、図８，９は実施形態２、図１０は実施形態３、図１１は実施形態４、図１２は実施形態５、図１３，１４は実施形態６に係るマイクロポンプを示している。
なお、以下の説明で参照する図は、図示の便宜上、部材ないし部分の縦横の縮尺は実際のものとは異なる模式図である。
（実施形態１）
【００６７】
図１は、実施形態１に係るマイクロポンプの１形態の概略構成を示す斜視図である。図１において、マイクロポンプ１０は、弾性を有するチューブ５０を押圧するカムとこのカムに駆動力を伝達するカム軸とを含むポンプモジュール１１と、駆動源としてのモータと、カム軸に駆動力を伝達する駆動力伝達機構を含む駆動モジュール１２と、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを着脱可能に結合する結合部材１３とから構成されている。
【００６８】
ポンプモジュール１１に含まれるチューブ５０は、液体を収容するリザーバ（図示せず）から液体を流入する流入口部５２と、吐出する流出口部５３とがポンプモジュール１１から突設されている。なお、リザーバをポンプモジュール１１の内部に設ける構造としてもよい。
ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とは、積み重ねられて結合部材１３によって密接固定される。
【００６９】
図２は、マイクロポンプを構成するポンプモジュール１１と駆動モジュール１２の組立分解図である。（ａ）はポンプモジュール１１、（ｂ）は駆動モジュール１２、（ｃ）は結合部材１３を表す斜視図である。図２において、ポンプモジュール１１の下部（駆動モジュール１２側）には、カム軸７６が覗くように設けられている。カム軸７６には、連結機構の一方としての断面形状非円形のカム駆動車嵌着穴７６ａが設けられている。
【００７０】
一方、駆動モジュール１２の上部（ポンプモジュール１１側）には、連結機構の他方としてのカム駆動車７４が覗くように設けられている。カム駆動車７４の先端部には、断面形状非円形のカム駆動軸部７４ｃが形成されている。
【００７１】
なお、断面形状非円形とは、断面形状が多角形や楕円形の場合やローレット形状等を意味し、カム駆動車嵌着穴７６ａとカム駆動軸部７４ｃとが嵌着結合されたときに、カム駆動車７４からカム軸７６に駆動力の伝達が可能であれば形状は限定されない。以降、本実施形態では、断面形状が正方形の場合を例示して説明する。
【００７２】
ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とは積み重ねられる、この際、カム駆動車嵌着穴７６ａとカム駆動軸部７４ｃとが嵌着結合される。ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とは結合部材１３によって結合される。結合部材１３は、筒状部材であり、一方の端部には内側方向に鍔部１３１が突設され、筒部の内側には雌螺子１３２が形成されている。また、ポンプモジュール１１の鍔部１４１の外周には雄螺子１４２が形成されている。また、駆動モジュール１２には外周に突設される鍔部１９２が設けられている。
【００７３】
ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを積み重ねた状態で、結合部材１３を駆動モジュール１２側から挿入する。そして、結合部材１３の雌螺子１３２とポンプモジュール１１の雄螺子１４２とを螺合させる。その際、結合部材１３の鍔部１３１により駆動モジュール１２の鍔部１９２をポンプモジュール１１側に押圧することで、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とが一体化される。
【００７４】
次に、本実施形態によるマイクロポンプ１０の内部構造について説明する。
図３は、本実施形態に係るマイクロポンプの構造を示す部分断面図である。図３において、駆動モジュール１２は、駆動源としてのモータ７０を備え、モータ７０の駆動（回転）をモータ伝え車７１、第１伝達車７２、第２伝達車７３、カム駆動車７４まで伝達する。本実施形態において、モータ伝え車７１、第１伝達車７２、第２伝達車７３、カム駆動車７４で構成される輪列が駆動力伝達機構である。
【００７５】
第１伝達車７２は伝達歯車７２ａとピニオン７２ｂとから構成され、第２伝達車７３は伝達歯車７３ａとピニオン７３ｂとから構成され、カム駆動車７４は伝達歯車７４ａと駆動軸７４ｂとから構成されている。また、駆動軸７４ｂの一方の先端部には支持軸部７４ｄ、他方の先端部にはカム駆動軸部７４ｃが設けられ、支持軸部７４ｄは第４機枠１８に挿入されており、カム駆動軸部７４ｃはポンプモジュール１１側のカム軸７６に穿設されるカム駆動車嵌着穴７６ａに挿入されている。
【００７６】
カム駆動軸部７４ｃ及びカム駆動車嵌着穴７６ａとは、断面形状が正方形であり、挿入するときには遊嵌の関係にあり、嵌着された状態で相互に回転力を伝達可能な寸法設定としている。詳しくは、図４を参照して後述する。
【００７７】
カム駆動車７４は、支持軸部７４ｄの先端部を第１弾性部材としてのカム駆動車ばね２００によりカム軸７６の方向に付勢されている。カム駆動車ばね２００は板ばねであって、尾部を固定螺子２２０により第４機枠１８に固定され、先端部２００ａが第４機枠１８の表面に当接され、カム駆動車７４とカム軸７６とが嵌着された状態において、軸方向の負荷を減じている。従って、カム駆動車７４の支持軸部７４ｄの先端形状は、滑らかに仕上げておくことがより好ましい。
【００７８】
モータ７０は、小型ステップモータを採用している。このモータ７０は、図示は省略するが、内部に４極ロータを有し、ロータに対向して一対のステータ及びコイルを有している。モータ７０は、植立されたモータ案内軸７０ｂ（２本存在する）をモータ保持枠７８に挿着した状態で、第３機枠１７に植立されたモータ固定軸２１３に挿着して第３機枠１７に取り付けられている。モータ固定軸２１３は複数設けられている。モータ７０は、一対のコイルを有していることから、４個（２対）の接続端子８０に接続される。また、接続端子８０は、図示しない回路ブロックに接続される。
【００７９】
回路ブロックは、駆動モジュール１２内部に配設され、モータ７０の駆動制御を行う制御回路、メモリ、電源制御回路、検出回路を含む回路群が回路基板上に装着されている。
【００８０】
また、駆動モジュール１２は裏蓋１９によって封止されている。裏蓋１９は容器状の形状を有し、縁端部の固定部１９１を第３機枠１７の外周部に圧入することで、上述した機能要素を第３機枠１７との間で内包している。
【００８１】
次に、ポンプモジュール１１の構造について図３を参照して説明する。ポンプモジュール１１は、略中央部に第１カム２０と第２カム３０とからなるカムと、第１カム２０と第２カム３０とによって押動されるフィンガー群（フィンガーは複数設けられるが、図３ではフィンガー４４を例示している）と、フィンガー群によって押圧されるチューブ５０と、これらを保持するための第１機枠１４と、第２機枠１５と、チューブ枠１６とから構成されている。
【００８２】
第１カム２０はカム軸７６に軸止される。また、第２カム３０は、カム軸７６に回動可能に軸支され、第１カム２０とカム軸７６の鍔部によって軸方向の位置が規制されている。第１カム２０と第２カム３０とはそれぞれが外周部にフィンガー押圧部を有している（図３では、第２カム３０のフィンガー押圧部３２を例示している）。
【００８３】
第１カム２０と第２カム３０とは、カム軸７６に軸止または軸支された状態で、第１機枠１４と第２機枠１５によって回転可能に軸支されている。具体的には、カム軸７６の一方の先端軸部は第１機枠１４の軸孔に挿入され、他方の先端軸部は、第２機枠１５に植立された伝達車軸受７５に挿入されている。
【００８４】
第１機枠１４とチューブ枠１６と第２機枠１５とは積層されて、第１機枠１４に植立された固定軸２１２を用いて固定螺子２２０によって、互いに密接固定されている。
【００８５】
フィンガー４４は、カムに当接する端部４４ｂが丸められており、チューブ５０を押圧する部分には鍔部４４ｃが形成されている。そして、フィンガー４４は、チューブ枠１６に設けられたチューブ案内溝１２１に挿着されている。
【００８６】
カム軸７６にモータ７０からの駆動力（回転力）が伝達されると第１カム２０と第２カム３０とが一方方向に回転し、フィンガー押圧部３２にてチューブ５０を第１機枠１４に設けられたチューブ案内壁１２２に押圧して圧搾する。さらに回転すると、チューブ５０を押圧しない領域である円弧部３６に達し、フィンガー４４はチューブ５０の弾性力によって内側方向に戻され、チューブ５０は、押圧されない管状（図中、二点鎖線で表される）に復帰する。この動作が繰り返されるが、詳しくは、図５を参照して説明する。
【００８７】
次に、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２との結合構造について図３を参照して説明する。図１，２も参照する。第１機枠１４の外周には、駆動モジュール１２側に突設された鍔部１４１を有し、鍔部１４１の外周部には雄螺子１４２が形成されている。また、裏蓋１９の外周部には外側に突設された鍔部１９２が設けられている。
【００８８】
ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを積み重ねながら、結合部材１３を裏蓋１９側から挿入し、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを結合部材１３によって螺合結合する。ポンプモジュール１１または駆動モジュール１２には、特にカム軸７６とカム駆動車７４との平面方向の相対位置を正確に規制するための位置決め部が設けられる（図５を参照して後述する）。
【００８９】
結合部材１３には、内側方向に突設された鍔部１３１と筒部内側に形成された雌螺子１３２が設けられており、結合部材１３とポンプモジュール１１とを螺合結合する際、第１機枠１４の鍔部１４１の周縁端部と裏蓋１９の鍔部１９２とが密接され、マイクロポンプ１０内部の防水性が確保される。
【００９０】
なお、密接される鍔部１４１の周縁端部と鍔部１９２との接合部にシール部材を設けるか、シール剤を塗布することにより密着性を高めれば、さらに防水性を高めることができる。また、結合部材１３の外周部には断面方向に螺子の締め付けをしやすくするためローレット１３３または凹凸が形成されている。
【００９１】
次に、カム軸７６とカム駆動車７４との嵌着構造について図面を参照して説明する。
図４は、カム軸とカム駆動車との嵌着構造を示し、（ａ）は、位相がずれているときを表す説明図、（ｂ）は位相がずれているときのカム軸とカム駆動車の関係を表す部分断面図、（ｃ）は位相が一致したときを表す説明図である。図４（ａ）において、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを結合する際、カム軸７６に穿設されるカム駆動車嵌着穴７６ａとカム駆動車７４に形成されるカム駆動軸部７４ｃとが回転方向において位相がずれていることがある。このような場合、カム駆動軸部７４ｃの４隅の端部とカム駆動車嵌着穴７６ａの周端部とが当接しており、嵌着は不可能である。この状態におけるカム軸７６とカム駆動車７４との断面関係を図４（ｂ）を参照して説明する。
【００９２】
なお、カム駆動軸部７４ｃは丸棒の外周を４面カットすることで形成でき、カム駆動車嵌着穴７６ａは下穴７６ｂを形成した後、スタンピング加工で形成することができる。
【００９３】
図４（ｂ）において、図４（ａ）に示したようなカム駆動軸部７４ｃの４隅の端部とカム駆動車嵌着穴７６ａの周端部とが当接している状態では、カム駆動車７４は第４機枠１８側に押し下げられる。カム駆動車７４は、支持軸部７４ｄの先端部にてカム駆動車ばね２００を撓める。この際、カム駆動車７４の伝達歯車７４ａは、図中二点鎖線で表す位置から移動するが第２伝達車７３のピニオン７３ｂとの噛合は外れない。従って、このような状態で、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを結合させてもカム軸７６とカム駆動車７４は破壊されない。
なお、カム駆動車７４がカム軸７６によって押し下げられても、伝達歯車７４ａと第２伝達車７３の伝達歯車７３ａとは、隙間があるように寸法設定されている。
【００９４】
そして、カム駆動軸部７４ｃの４隅の端部とカム駆動車嵌着穴７６ａの周縁端部とが当接している状態でモータ７０を駆動しカム駆動車７４を回転し、カム駆動軸部７４ｃとカム駆動車嵌着穴７６ａとの回転方向の位相が一致したときに（図４（ｃ）に表す状態）、カム駆動車７４がカム駆動車ばね２００によってカム軸７６の方向に移動され、カム駆動軸部７４ｃとカム駆動車嵌着穴７６ａとが嵌着される。
なお、この際、カム駆動車７４の伝達歯車７４ａは、第２伝達車７３のピニオン７３ｂと噛合した状態で移動する。
【００９５】
カム駆動軸部７４ｃとカム駆動車嵌着穴７６ａとが嵌着結合されることにより、モータ７０からの駆動力が駆動力伝達機構を介してカム駆動車７４からカム軸７６に伝達され、第１カム２０及び第２カム３０がフィンガー群を介してチューブ５０を押圧していく。
【００９６】
図５は、ポンプモジュールと駆動モジュールとの平面方向の位置決め構造の１例を示す断面図である。図５において、駆動モジュール１２のポンプモジュール１１側の第３機枠１７には、２本の案内軸９０，９１が植立されている。この案内軸９０，９１はカム軸７６に対して略１８０度離間して配設される。
【００９７】
一方、ポンプモジュール１１の駆動モジュール１２側の第２機枠１５には、案内軸９０，９１に対向して案内穴９２，９３が開設されている。案内軸９０，９１と案内穴９２，９３によって位置決め部材が構成され、この案内穴９２，９３に案内軸９０，９１を挿入することによりポンプモジュール１１と駆動モジュール１２の平面方向の位置を一致させる。この際、カム軸７６に設けられるカム駆動車嵌着穴７６ａとカム駆動車７４に設けられるカム駆動軸部７４ｃの平面方向の位置が正確に規制される。
【００９８】
案内穴９２，９３と案内軸９０，９１とは、カム駆動車嵌着穴７６ａとカム駆動軸部７４ｃとが互いに嵌着し始めるより先に係合開始するように設定されることがより好ましい。
なお、案内穴９２，９３を第３機枠１７に、案内軸９０，９１を第２機枠１５に設ける構造としてもよい。
【００９９】
続いて、本実施形態のポンプモジュール１１の平面構造及び作用について図面を参照して説明する。
図６は、本実施形態に係るポンプモジュールの概略構造を示す平面図である。なお、図６は、マイクロポンプ１０を定常駆動している状態を示している。なお、第１機枠１４、チューブ枠１６を透視して表している。図６において、本実施形態のポンプモジュール１１は、中心部のカム軸７６に軸止または軸支された第１カム２０と第２カム３０と、流体を流動するチューブ５０と、チューブ５０と第１カム２０及び第２カム３０との間に、カム軸７６の回転中心Ｐから放射状に介設された７本のフィンガー４０〜４６とから構成されている。フィンガー４０〜４６は、それぞれが等間隔に放射状に配設されている。
【０１００】
第１カム２０は、中心部がカム軸７６の軸部に軸止され、外周部に３箇所の突出部を備え、最外周部にフィンガー押圧部２１ａ〜２１ｃが形成されている。フィンガー押圧部２１ａ〜２１ｃは、回転中心Ｐから等距離の同心円上に形成される。フィンガー押圧部２１ａとフィンガー押圧部２１ｂ、及びフィンガー押圧部２１ｂとフィンガー押圧部２１ｃとの周方向ピッチと外形形状は等しく形成されている。また、フィンガー押圧部２１ａとフィンガー押圧部２１ｃとの間は、フィンガー押圧部２１ａ，２１ｂ、またはフィンガー押圧部２１ｂ，２１ｃの周方向ピッチの２倍の間隔を有している。
【０１０１】
フィンガー押圧部２１ａの基部には、カム軸７６の回転中心Ｐ（第１カム２０及び第２カム３０の回転中心と一致）と同心円上に形成される凹部が設けられ、この凹部の底面は、後述する第２カム３０のバネ部３３が乗り上げる第２カム載り面２５である。上述したフィンガー押圧部２１ａ〜２１ｃは、それぞれ、フィンガー押圧斜面２２と回転中心Ｐとを中心とする同心円上の円弧部２３とが連続して形成されている。この円弧部２３は、フィンガー４０〜４６を押圧しない位置に設けられる。
また、フィンガー押圧部２１ａ，２１ｂ，２１ｃの一方の端部と円弧部２３とは、回転中心Ｐから延長した直線部２４で結ばれている。
【０１０２】
第２カム３０は、上述した第１カム２０のフィンガー押圧部２１ａ，２１ｂ，２１ｃそれぞれと同形状のフィンガー押圧部３２と、フィンガー押圧斜面２２と同形状のフィンガー押圧斜面３１と、を備えている。また、第２カム３０には、半島状に突出したバネ部３３が形成されている。このバネ部３３は回転中心Ｐに対して同心円上に設けられ、前述した第１カム２０に形成されている第２カム載り面２５内に収まることができる形状を有している。バネ部３３の先端裏側には円柱状の摩擦係合部３４が突出されている。
【０１０３】
第２カム３０には、バネ部３３とは平面方向反対側に、第１カム２０に設けられる円弧部２３と同じ径の円弧部３６と、円弧部３６とフィンガー押圧部３２とを接続する回転中心Ｐを結ぶ直線部３５とが設けられている。
【０１０４】
次に、第１カム２０と第２カム３０との関係について説明する。第１カム２０は、カム軸７６の軸部に軸止されているため、カム軸７６の回転と共に矢印Ｒ方向に回転する。第２カム３０は、カム駆動車７４の軸部とは遊嵌の関係にあるため第１カム２０に駆動初期では追従して回転しないが、第２カム３０の端部の第１カム係合部３８が、第１カム２０のフィンガー押圧部２１ｃの端部の第２カム係合部２６と係合した状態で、第１カム２０の回転力が第２カム係合部２６から第１カム係合部３８に伝達され、第１カム２０と共に回転し、フィンガー４０〜４６を押圧可能な状態となる。このような状態を第２の状態と呼称する。
【０１０５】
このような第２の状態では、第２カム３０のバネ部３３と第１カム２０の第２カム載り面２５との係合が解除されており、第１カム２０と第２カム３０とは、あたかも４箇所にフィンガー押圧部２１ａ〜２１ｃ，３２を備える１個のカムを構成した状態となる。
なお、図示は省略しているが、フィンガー押圧部２１ａ〜２１ｃ，３２とは、回転中心Ｐに対して同心円上に形成され、この同心円で形成されるフィンガー押圧領域に、隣接する２本のフィンガーが当接可能な寸法になるように設定されている。
【０１０６】
これら第１カム２０と第２カム３０とは離間した位置に流体を流動するチューブ５０が配設されている。チューブ５０は弾性を有し、本実施形態ではシリコン系ゴムによって形成されている。チューブ５０は、第２機枠１５及びチューブ枠１６（図３、参照）に形成されたチューブ案内溝１２１内に装着され、一方の端部は、流体が外部に吐出される流出口部５３であり、マイクロポンプ１０の外部に突出している。他方の端部は流体が流入する流入口部５２であり、接続管５５に接続され、接続管５５の端部が流体を収容するリザーバ（図示は省略する）に連通している。なお、接続管５５とリザーバとの間をチューブで連通する構造としてもよい。
【０１０７】
チューブ５０は、フィンガー４０〜４６によって押圧される範囲が、回転中心Ｐに対して同心円となるように形成されたチューブ案内溝１２１内に装着されている。チューブ５０と第１カム２０及び第２カム３０との間には、フィンガー４０〜４６が、回転中心Ｐから放射状に配設される。
【０１０８】
フィンガー４０〜４６は、それぞれ同じ形状で形成されているので、フィンガー４４を例示して説明する。図３も参照する。フィンガー４４は、円柱状の軸部４４ａと、軸部４４ａの一方の端部に設けられる鍔部４４ｃと、他方の端部が半球状に丸められた端部４４ｂと、によって構成されている。鍔部４４ｃがチューブ５０を押圧する押圧部であり、端部４４ｂが第１カム２０または第２カム３０によって押圧される押圧部である。
【０１０９】
フィンガー４０〜４６は、フィンガー案内溝１２６に沿って往復移動が可能であり、第１カム２０及び第２カム３０によって外側方向に押圧され、チューブ案内溝１２１のチューブ案内壁１２２との間でチューブ５０を押圧して流体流動部５１を閉塞する（図３も参照）。フィンガー４０〜４６の断面方向の中心位置は、チューブ５０の中心とほぼ一致している。
【０１１０】
続いて、本実施形態による流体の輸送に係る作用について図６を参照して説明する。図６に図示した状態は、第２の状態のうちの一状態を表しており、第２カム３０のフィンガー押圧部３２でフィンガー４４を押圧し、フィンガー４５はフィンガー押圧部３２とフィンガー押圧斜面３１との接合部に当接しており、チューブ５０を閉塞している。また、フィンガー４６はフィンガー押圧斜面３１上でチューブ５０を押圧しているが、フィンガー４６はフィンガー４４の押圧量より小さく、チューブ５０を完全には閉塞していない。
【０１１１】
フィンガー４１〜４３は、第２カム３０の円弧部３６の範囲にあり、押圧しない初期位置にある。また、フィンガー４０は第１カム２０のフィンガー押圧斜面２２に当接しているが、この位置では、まだチューブ５０を閉塞していない。
【０１１２】
この位置から、さらに第１カム２０と第２カム３０とを矢印Ｒ方向に回転すると、第２カム３０のフィンガー押圧部３２によって、フィンガー４５，４６の順で押圧してチューブ５０を閉塞していく。フィンガー４４は、フィンガー押圧部３２から解除されチューブ５０は開放される。チューブ５０のフィンガーから閉塞が開放される位置またはまだ閉塞されていない位置には、流体流動部５１に流体が流入している。
【０１１３】
第１カム２０をさらに回転すると、フィンガー押圧斜面２２が、フィンガー４０，４１，４２，４３の順に順次押圧していき、フィンガー押圧部２１ｃに達したときにチューブ５０を閉塞する。
このような動作を繰り返すことにより、流体を流入口部５２側から流出口部５３側に向けて流動し、流出口部５３から吐出する。
【０１１４】
この際、第１カム２０及び第２カム３０のそれぞれのフィンガー押圧部には、フィンガーのうちの２本が当接し、次のフィンガーを押圧する位置に移動するときには、フィンガーのうちの１本を押圧する。このように、フィンガーを２本押圧する状態と、一本を押圧する状態と、を繰り返すことにより、少なくとも１本のフィンガーがチューブ５０を常時閉塞している状態を形成する。このことにより、第１カム２０及び第２カム３０がフィンガーを順次押圧していくとき、フィンガーの押圧切換時においても、必ず１本のフィンガーを押圧してチューブ５０を閉塞し、流体の逆流を防止すると共に、流体を連続流動することを可能にする。このような運動によるマイクロポンプの構造は蠕動駆動方式と呼ばれる。
【０１１５】
次に、本実施形態のポンプモジュール１１の駆動開始直前の第１の状態と、定常駆動状態の第２の状態への移行方法について説明する。図示は省略する。第１の状態は、マイクロポンプ１０を組立てた直後の状態でもある。第１カム２０と第２カム３０とは、第２カム３０のバネ部３３が、第１カム２０の第２カム載り面２５に配設されるよう組立てられている。
【０１１６】
第２カム３０のバネ部３３は、第２カム載り面２５に載り上げ、バネ部３３の先端に突出された摩擦係合部３４が、バネ部３３の上下方向（厚さ方向）の弾性力によって第２カム載り面２５に付勢されている。この弾性力で、第２カム３０は第１カム２０に持着され、ポンプモジュール１１を駆動するまでこの状態が維持される。この摩擦係合部３４は、第１の状態においては、その状態を維持すると共に、第２の状態に移行する際には、摩擦抵抗を減ずるために設けられている。
【０１１７】
第１の状態における第１カム２０と第２カム３０との平面位置は、第１カム２０のフィンガー押圧部２１ｃと第２カム３０のフィンガー押圧部３２との間にフィンガー４０〜４６が配設される。従って、フィンガー４０はフィンガー押圧斜面２２の一部に当接するが、この位置ではフィンガー４０はチューブ５０を押圧しない。
【０１１８】
また、フィンガー４１，４２，４３は、第１カム２０と第２カム３０が共に存在していない位置、フィンガー４４，４５，４６は、第２カム３０の円弧部３６の範囲となり、これらもチューブ５０を押圧しない。従って、このような第１の状態でポンプモジュール１１を組立て、第１の状態に保持しておけば、チューブ５０の流体流動部５１は開放された状態を維持するため、変形してしまうことはない。
【０１１９】
次に、上述した第１の状態から第２の状態への移行について説明する。第１カム２０と第２カム３０とは、第１の状態のまま矢印Ｒ方向に回転する。この際、第１カム２０のフィンガー押圧部２１ｃ，２１ｂ，２１ａは、フィンガー４０〜４６を順次押圧し、流体を流動する。
【０１２０】
そして、第２カム３０のフィンガー押圧斜面３１がフィンガー４０に当接する位置に達したときに第２の状態への移行が始まる。フィンガー４０にフィンガー押圧斜面３１が達し、さらに第１カム２０が矢印Ｒ方向に回転すると、フィンガー押圧斜面３１がフィンガー４０を徐々に押圧し、フィンガー４０は、チューブ５０を押圧し始める。すると、フィンガー押圧部３２とフィンガー４０との摩擦抵抗が増加する。
【０１２１】
第２カム３０は、カム軸７６とは遊嵌の関係であり、バネ部３３と第２カム載り面２５との間の摩擦抵抗のみで第１カム２０との相互位置関係が保持されているため、フィンガー押圧斜面３１とフィンガー４０との摩擦抵抗がバネ部３３と第２カム載り面２５との間の摩擦抵抗よりも大きくなった時点で、第２カム３０が第１カム２０に対して相対的に逆方向に回動を始める。そして、図６に示すような第２の状態に移行する。
【０１２２】
また、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２との間には、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とが所定の状態に結合されていることを検出する検出装置が、備えられている。なお、検出装置としては、例えば、接触式検出、光検出等を採用できるが、本実施形態では接触式検出を例示して説明する。
【０１２３】
図７は、検出装置の１例を示し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は検出装置の第２検出端子を示す平面図である。図７（ａ），（ｂ）において、検出装置は、第１検出端子としての検出軸２４０と第２検出端子２５０とから構成される。なお、図７（ａ）はポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とが適切に結合された状態（ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とが、互いの接合面で密接されている状態）を表している。検出軸２４０は導電性を有する軸部材からなり、第１機枠１４に植立され、チューブ枠１６と第２機枠１５を貫通する。検出軸２４０の一方の先端部２４０ａは、第１機枠１４の上面から突出されている。また、他方の先端部２４０ｂは、駆動モジュール１２の第３機枠１７から一部が突出されている。
【０１２４】
検出軸２４０の先端部２４０ｂは、第３機枠１７に設けられた第２検出端子２５０の端子部２５０ｂを付勢して接触している。検出軸２４０による端子部２５０ｂの付勢量（撓み量）は、ポンプモジュール１１（第２機枠１５）と駆動モジュール１２（第３機枠１７）とが接触したときに先端部２４０ｂと端子部２５０ｂとの接触圧が確保できる範囲とする。
【０１２５】
第２検出端子２５０は導電性を有する材料からなり、図７（ｂ）に示すようにリング状の保持部２５０ａと内側に突設される端子部２５０ｂとから構成されている。端子部２５０ｂは弾性を有し、検出軸２４０を所定の接触圧で付勢している。なお、第２検出端子２５０は、保持部２５０ａにおいて、第３機枠１７に設けられた２段の凹部１７ａの上段に導電性接着剤等を用いて固着される（図７（ａ）、参照）。従って、端子部２５０ｂは自由端である。
【０１２６】
ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２と適切な範囲に結合されているときには、検出軸２４０と第２検出端子２５０とが接触し電気的に導通する。この導通状態を図示しないテスター等の検出器で検出する。
【０１２７】
ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とが適切な範囲内に結合されていないときには、検出軸２４０と第２検出端子２５０とが離間し電気的に導通しない。この状態を検出器にて検出すればよい。
【０１２８】
以上説明した実施形態１によれば、マイクロポンプ１０はポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを積み重ねて結合部材１３によって着脱可能に結合し構成される。従って、薬液等の流体に直接接触するチューブ５０を含み、且つ、チューブ５０の耐久性を考慮してポンプモジュール１１を駆動モジュール１２から取り外して使い捨てとし、薬液に接触しない駆動モジュールは繰り返し使用することが可能となる。ポンプモジュール１１は、チューブ５０、カム（第１カム２０と第２カム３０）とカム軸７６とから構成される最少構成のため、ランニングコストを低減することができる。
【０１２９】
また、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを結合する際、カム軸７６のカム駆動車嵌着穴７６ａとカム駆動車７４のカム駆動軸部７４ｃとの位相がずれているときには、カム駆動車ばね２００を撓めてカム駆動車７４を遠ざかる方向に移動するためカム軸７６とカム駆動車７４に付勢される負荷はカム駆動車ばね２００の弾性力のみのため破壊されることがない。
【０１３０】
また、カム駆動車７４がモータ７０により回転され、カム駆動車嵌着穴７６ａとカム駆動車７４のカム駆動軸部７４ｃとの回転方向の位相が一致したとき、カム駆動車７４がカム駆動車ばね２００の付勢力によりカム軸７６に近づく方向に移動して嵌着結合し、モータ７０からの駆動力をカム軸７６に伝達することができる。つまり、カムを回転し、流体の輸送を行うことができる。従来技術では、ピニオンとギヤの位相を合わせて組立てる必要があるが、本実施形態では、カム軸７６とカム駆動車７４とを互いの位相を合わせて組立てる必要性がなく、組立て性を向上させることができる。また、組立て時（結合時）においてカム軸７６とカム駆動車７４を破壊することがないという効果がある。
【０１３１】
また、本実施形態では、駆動源としてのモータ７０を駆動モジュール１２に備えることで、モータ７０とカム駆動車７４間の連結（噛合連結）が一般の歯車列と同様に行うことができる。
【０１３２】
また、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とが所定の状態に結合されていることを検出する検出装置を備えることで、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２との適切な結合状態を検出することができ、マイクロポンプ１０を安心して使用することができる。
【０１３３】
また、カム駆動車７４を付勢するカム駆動車ばね２００は、カム駆動車嵌着穴７６ａとカム駆動軸部７４ｃとが適切に嵌着された状態で、先端部２００ａが第４機枠１８に当接している。従って、駆動時においてカム駆動車７４とカム軸７６との間に軸方向の接触負荷を適切な範囲に抑えることができ、駆動の安定性及び信頼性を高める。
【０１３４】
また、本実施形態では、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２との平面方向の位置を一致させる位置決め部材が備えられている。この位置決め部材は、連結機構が嵌着開始する前にポンプモジュールと駆動モジュールとの平面方向位置を位置規制する。このことにより連結機構のカム駆動車嵌着穴７６ａとカム駆動軸部７４ｃとの正確な位置も規制されるためポンプモジュールと駆動モジュールとの結合を確実に行うことができる。
【０１３５】
なお、上述した実施形態１では、カム駆動車７４を軸方向に移動可能な構造を例示したが、カム軸７６を移動する構造としてもよい。具体的には、カム軸７６の上部側に弾性部材を配設し、カム軸７６が第１カム２０及び第２カム３０を装着した状態で軸方向に移動可能とし、カム駆動車７４は軸方向の移動を規制する構造とすることで実現できる。
（実施形態２）
【０１３６】
続いて、実施形態２に係るマイクロポンプについて図面を参照して説明する。実施形態２は、前述した実施形態１がモータ７０を駆動モジュール１２に設けていることに対し、モータ７０をポンプモジュール１１に設けていることに特徴を有している。従って実施形態１と異なる個所を中心に説明する。なお、本実施形態においても、カム軸７６とカム駆動車７４との嵌着結合構造が用いられているが、前述した実施形態１と同じ構造のため図示と説明を省略する。
図８，９は、実施形態２に係るマイクロポンプを示す部分断面図である。図８は、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とが結合され駆動可能な状態を示している。図８において、駆動源としてのモータ７０はポンプモジュール１１の第２機枠１５に設けられる凹部１５ａ内に装着されている。
【０１３７】
モータ７０は、モータ案内軸７０ｂ（複数設けられる）を第２機枠１５に圧入し、モータ伝え車７１とモータ駆動軸７０ａ、及びカム軸７６とカム駆動車７４（図３、参照）との平面方向の正確な相対的位置を正確に規制して固定されている。モータ駆動軸７０ａは断面形状が正方形となるよう形成され、モータ伝え車７１に穿設される断面形状が正方形のモータ軸嵌着穴７１ｃに挿入され、嵌着されている。
【０１３８】
モータ伝え車７１は、歯車部７１ａと支持軸７１ｂとから構成されており、先端部７１ｄが第２弾性部材としてのモータ伝え車ばね２１０によりモータ７０の方向に付勢されている。この状態でモータ伝え車７１の歯車部７１ａと第１伝達車７２の伝達歯車７２ａとが噛合結合されている。従って、モータ７０の駆動力が第１伝達車７２を介してポンプモジュール１１に伝達される。
【０１３９】
モータ７０は、モータ基板２３０に４個の接続端子８０によって接続されている。モータ基板２３０は、ポンプモジュール１１側に配設されていることから、駆動モジュール１２側に配設される制御回路、メモリ、電源制御回路を含む回路基板とは、コンタクトピン等（図示せず）を用いて接続される。
【０１４０】
図９は、モータ駆動軸７０ａとモータ軸嵌着穴７１ｃとの互いの回転方向の位相がずれているときのモータ７０とモータ伝え車７１との関係を示す部分断面図である。図８の状態では、モータ駆動軸７０ａの４隅の端部とモータ軸嵌着穴７１ｃの周縁端部とが当接されている。この際、モータ伝え車７１は第４機枠１８側に押し下げられる。そして、モータ伝え車７１は、先端部７１ｄにてモータ伝え車ばね２１０を撓める。なお、モータ伝え車７１の歯車部７１ａは、第１伝達車７２の伝達歯車７２ａとの噛合が外れない。従って、このような状態で、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを結合させてもモータ駆動軸７０ａとモータ伝え車７１は破壊されることがない。
【０１４１】
そして、図９に示す状態で、モータ７０を駆動すると、モータ駆動軸７０ａとモータ軸嵌着穴７１ｃとの回転方向の位相が一致したときに、モータ伝え車７１がモータ伝え車ばね２１０によってモータ７０の方向に移動され、モータ駆動軸７０ａとモータ軸嵌着穴７１ｃとが嵌着結合される。なお、この際、モータ伝え車７１の歯車部７１ａは、第１伝達車７２の伝達歯車７２ａと噛合した状態で移動し、図８に示す駆動力が伝達可能な状態となる。
【０１４２】
なお、第１機枠１４にモータ伝え車７１を組立てる際、モータ伝え車７１の周囲を第４機枠１８または他のガイド部材によりガイドすることにより、ポンプモジュール１１を結合させるまでのモータ伝え車７１の姿勢を安定保持することができる。
【０１４３】
マイクロポンプ１０を生体または生体内に装着する場合、モータも超小型のものが用いられ、従来技術ではウオッチ用のステップモータを使用している。従って、モータ７０の構成要素の寸法が非常に小さく、ポンプモジュール１１を駆動する際の負荷により耐久性が確保できないことが予測される。この際、ポンプモジュール１１の交換のタイミングで、モータ７０を含んで交換することができる。
従って、ポンプモジュール１１の交換の際、ポンプモジュール１１からモータ７０を取り外す必要がなく作業性が向上するという効果もある。
（実施形態３）
【０１４４】
続いて、実施形態３について図面を参照して説明する。実施形態３は、連結機構の他の実施例であって、連結機構が、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２との間で互いに対向する一方の端部に凸部を、他方の端部にの凹部を有し、凸部と凹部とが係合してモータとカム軸との間に駆動力伝達機構を連結することを特徴としている。従って、連結機構を中心に説明する。
図１０は、実施形態３に係る連結機構を示し、（ａ）はカム軸とカム駆動車との連結を示す部分断面図、（ｂ）はモータ駆動軸とモータ伝え車との連結を示す部分断面図である。
【０１４５】
また、図１０（ａ）は実施形態１（図４、参照）の他の実施例であって、カム軸７６の端面には冠歯車７６ｃが設けられ、冠歯車７６ｃに対向するカム駆動車７４の端面には冠歯車７４ｅが設けられている。冠歯車７６ｃ，７４ｅは互いにピッチが同じ歯型をしている。図１０（ａ）は、カム軸７６とカム駆動車７４との回転方向の位相がずれている状態を図示しており、冠歯車７６ｃの歯先と、冠歯車７４ｅの歯先とが当接している。この状態からカム駆動車７４を回転すると、冠歯車７６ｃと冠歯車７４ｅの位相が一致し噛合して、カム駆動車７４とカム軸７６とが連結し、モータからの駆動力をカムまで伝達することができる。
【０１４６】
図１０（ｂ）は、実施形態２（図８，９、参照）の他の実施例であって、モータ駆動軸７０ａの端面には冠歯車７０ｃが設けられ、冠歯車７０ｃに対向するモータ伝え車７１の端面には冠歯車７１ｅが設けられている。冠歯車７０ｃ，７１ｅは互いにピッチが同じ歯型をしている。図１０（ｂ）は、モータ駆動軸７０ａとモータ伝え車７１との回転方向の位相がずれている状態を図示しており、冠歯車７０ｃの歯先と、冠歯車７１ｅの歯先とが当接している。この状態からモータ駆動軸７０ａを回転すると、冠歯車７０ｃと冠歯車７１ｅの位相が一致し噛合して、モータ駆動軸７０ａとモータ伝え車７１とが連結し、モータ７０からの駆動力をカムまで伝達することができる。
【０１４７】
図１０（ｃ）は、さらなる他の実施例を示す部分断面図である。カム軸とカム駆動車との結合を例示して説明する。カム軸７６の端部外周には凹部としての溝７６ｄ，７６ｅが設けられている。一方、カム駆動車７４のカム軸７６と対向する端面には凸部としての案内軸７４ｆ，７４ｇが突設されている。図１０（ｃ）は、カム軸７６とカム駆動車７４の回転方向の位相がずれている状態を図示しており、カム駆動車７４のカム軸７６と対向する互いの端面が当接している。この状態からカム駆動車７４を回転すると、溝７６ｄ，７６ｅと案内軸７４ｆ，７４ｇの位相が一致し嵌着（係合）して、カム駆動車７４のカム軸７６が連結し、モータからの駆動力をカムまで伝達することができる。
【０１４８】
上述した他の実施例によれば、冠歯車７６ｃ，７４ｅ（または冠歯車７０ｃ，７１ｅ）の歯数をｎとしたとき、互いに噛合させるには、１／ｎ回転すればよいので、素早く噛合連結させることができる。
【０１４９】
また、連結機構を溝７６ｄ，７６ｅと案内軸７４ｆ，７４ｇで構成する場合には、構造を簡素化できると共に、歯型成形機のような特殊な加工機械を用いることなく製造できるという効果もある。
なお、このような連結機構としては、溝及び案内軸の数は限定されず、３対以上設ける構造としてもよく、溝の代わりに複数の穴を設ける構造としてもよい。
（実施形態４）
【０１５０】
続いて、実施形態４に係るマイクロポンプについて図面を参照して説明する。前述した実施形態２がモータ駆動軸７０ａとモータ伝え車７１と嵌着結合する構造に対して、実施形態４は、モータ伝え車７１と第１伝達車７２との噛合結合構造を採用していることに特徴を有する。従って、他の構造は前述した実施形態１と同じであるため、図示と説明を省略する。
図１１は、実施形態４に係るマイクロポンプを示す部分断面図である。図１１において、駆動源としてのモータ７０はポンプモジュール１１の第２機枠１５に設けられる凹部１５ａ内に装着されている。また、モータ７０のモータ駆動軸７０ａにはモータ伝え車７１が軸止されている。
【０１５１】
モータ７０は、モータ案内軸７０ｂ（複数設けられる）を第２機枠１５に圧入し、駆動力伝達機構との平面方向の正確な相対的位置を正確に規制して固定されている。
【０１５２】
第１伝達車７２は伝達歯車７２ａとピニオン７２ｂとから構成され、第３機枠１７と第４機枠１８の間で軸方向に移動可能に軸支されている。そして、支持軸７２ｃの先端部が第３弾性部材としての第１伝達車ばね２１５によって第３機枠１７側に付勢されている。図１１では、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とが適切に結合され、モータ伝え車７１と第１伝達車７２の伝達歯車７２ａ、第１伝達車７２のピニオン７２ｂと第２伝達車７３の伝達歯車７３ａとが、互いに噛合しあい、カム軸７６にモータ７０からの駆動力が伝達される状態を示している。
【０１５３】
次に、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを結合する際のモータ伝え車７１と第１伝達車７２との関係について説明する。ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを結合するとき、モータ伝え車７１と第１伝達車７２の伝達歯車７２ａとの回転方向の位相がずれていることがある。このような状態では、モータ伝え車７１の先端部７１ｄと伝達歯車７２ａの上面７２ｄとが歯部において重なり合い、第１伝達車７２が第１伝達車ばね２１５を撓め、軸方向に、且つ、モータ伝え車７１（つまり、モータ７０）から遠ざかる方向に移動される（図中、二点鎖線で表す）。
【０１５４】
その状態で、モータ７０を駆動してモータ伝え車７１が回転し、モータ伝え車７１と伝達歯車７２ａの歯部の位相が一致したときに、第１伝達車ばね２１５によって第１伝達車７２が付勢されていることから第１伝達車７２が押し上げられて、モータ伝え車７１と伝達歯車７２ａとが噛合結合される。
【０１５５】
なお、第１伝達車７２は上述した軸方向の移動の範囲において、第３機枠１７と第４機枠１８との嵌合が外れないように支持軸の寸法が設定される。また、第１伝達車７２の伝達歯車７２ａと第２伝達車７３の伝達歯車７３ａとの断面方向の噛合が外れないように伝達歯車７２ａの寸法が設定されている。
【０１５６】
従って、実施形態４によれば、前述した実施形態２と同様にポンプモジュール１１交換のタイミングで、モータ７０を含んでポンプモジュール１１を交換することができることができる。
また、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを結合する際、モータ伝え車７１と第１伝達車７２の伝達歯車７２ａとの歯部の回転方向の位相がずれているときには、モータ伝え車７１と伝達歯車７２ａとが重なり合うが、モータ伝え車７１及び第１伝達車７２には第１伝達車ばね２１５の付勢力が軸方向に加えられるだけのため破壊されることがない。
【０１５７】
また、モータ伝え車７１がモータ７０の駆動力により回転して、モータ伝え車７１と第１伝達車７２の伝達歯車７２ａとの歯部の回転方向の位相が一致したとき、第１伝達車７２が第１伝達車ばね２１５により付勢されてモータ伝え車７１に近づく方向に移動して噛合結合し、モータ７０からの駆動力をカム軸７６に伝達し、第１カム２０及び第２カム３０を駆動することができる。
【０１５８】
従って、従来技術では、ピニオンとギヤの位相を合わせて組立てる必要があるが、本適用例では、モータ伝え車７１と第１伝達車７２の伝達歯車７２ａの歯部とを互いの位相を合わせて組立てる必要性がなく、モータ７０を駆動することにより相互に噛合結合させることから組立て性を向上させることができる。
【０１５９】
なお、ポンプモジュール１１に含まれるカム軸７６と、駆動モジュール１２に含まれるカム駆動車７４との結合は、前述した実施形態１と同様に行うことができ、同様な効果を有する。
（実施形態５）
【０１６０】
続いて、実施形態５について図面を参照して説明する。実施形態５は、検出装置の他の実施例であって、第２検出端子を実施形態１（図３、参照）に記載のカム駆動車ばね２００、または実施形態２（図８、参照）に記載のモータ伝え車ばね２１０、または実施形態４（図１１、参照）に記載の第１伝達車ばね２１５と兼用していることに特徴を有している。
図１２は、実施形態５に係る検出装置を示す部分断面図である。図１２はカム駆動車ばね２００を第２検出端子とした場合を例示している。第４機枠１８の表面には、電極パターン９５，９６が設けられている。電極パターン９５，９６それぞれは電気的に独立している。そして、電極パターン９５，９６のうちの一方が図示しない検出回路に、他方がＧＮＤに接続されている。
【０１６１】
カム駆動車ばね２００の形状及び取付けに関する構造は実施形態１（図３、参照）と同じであり、尾部は電極パターン９６上に固定螺子２２０によって接続固定されている。一方、先端部２００ａは、カム軸７６とカム駆動車７４との回転方向の位相がずれているときは電極パターン９５と離れている（実線で図示）。カム軸７６とカム駆動車７４との回転方向の位相が一致したとき、つまり、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とが所定の結合状態となったときには、先端部２００ａが検出軸２４０（図７（ａ）、参照）に相当する電極パターン９５に接続される。従って、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とが所定の結合状態となったことを検出することができる。
【０１６２】
実施形態２のモータ伝え車ばね２１０、実施形態４の第１伝達車ばね２１５も同様な構造で第２検出端子とすることができる。この際、実施形態２の構成ではカム駆動車ばね２００とモータ伝え車ばね２１０のどちらか一方または両方を第２検出端子とすることができる。また、実施形態４の構成ではカム駆動車ばね２００と第１伝達車ばね２１５のどちらか一方または両方を第２検出端子とすることができる。
【０１６３】
このような構成によれば、第２検出端子をカム駆動車ばね２００またはモータ伝え車ばね２１０または第１伝達車ばね２１５とすることにより検出専用の検出端子を設ける必要がないので構造を簡素化することができる。また、検出装置を配設するスペースも不要となり小型化に寄与する。
（実施形態６）
【０１６４】
続いて、実施形態６に係るマイクロポンプについて図面を参照して説明する。実施形態６は、前述した実施形態１の結合部材１３が、ナット状の結合部材による螺合結合であることに対してバヨネット構造にしたことに特徴を有している。従って、結合構造について説明する。
図１３は、実施形態６に係る結合構造を示す部分断面図、図１４は結合方法を示す説明図である。図１３において、駆動モジュール１２側の第３機枠１７の外周部にはリング形状の固定リング１５０の第３機枠固定部１５０ａが圧入され、第３機枠１７と固定リング１５０とが一体化されている。また、ポンプモジュール１１側の第１機枠１４の外周部には、駆動モジュール１２側にリング状に突出される固定部１４ａが設けられている。
【０１６５】
固定部１４ａには、外周方向に突設される鍔状の結合部材支持部１４３が設けられ、その下部に結合部材固定溝１４４が形成されている。
【０１６６】
結合部材１３は、概ねリング形状をなし、上部端部にはパッキン装着溝１３４、下部端部にはパッキン装着溝１３５が設けられ、それぞれにシール部材及び弾性部材としてのパッキン１６０，１６１が装着されている。また、結合部材１３の最下部外周部には、裏蓋固定部１３８が突設されている。
【０１６７】
そして、結合部材１３には、内側に突設されたポンプモジュール固定鍔１３６と、駆動モジュール固定鍔１３７とが設けられ、駆動モジュール固定鍔１３７にて固定リング１５０の設けられる段状の結合部材押え部１５０ｂをポンプモジュール１１側に押し上げ、ポンプモジュール固定鍔１３６は結合部材固定溝１４４内に装着されている。
【０１６８】
ポンプモジュール固定鍔１３６は、パッキン１６０の弾性力で結合部材固定鍔１４５の鍔上面１４５ａを押圧する。この際、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とは、結合部材固定鍔１４５と駆動モジュール固定鍔１３７によって圧接される方向に押圧され、互いの接合面で密接結合される。
【０１６９】
また、結合部材１３の最下部に設けられる裏蓋固定部１３８には裏蓋１９が図示しない固定螺子によって固定されている。結合部材１３と裏蓋１９の間にはパッキン１６１が設けられており、結合部材１３と第１機枠１４との間に設けられるパッキン１６０と共に、マイクロポンプ１０内に流体の浸入を防止している。
【０１７０】
なお、裏蓋１９は、結合部材１３に固定した後、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２との結合を行っても、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２との結合の後に、結合部材１３に取り付けてもよい。
【０１７１】
図１４を参照して、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２との結合方法について説明する。（ａ）はポンプモジュールを示す斜視図、（ｂ）は結合部材の一部を示す斜視図である。第１機枠１４の固定部１４ａには、外周方向に沿って設けられる結合部材固定溝１４４と、固定部１４ａ端部から結合部材固定溝１４４に略垂直に連通する結合部材挿入溝１４６と、が形成されている。
【０１７２】
結合部材１３の内側に突設されるポンプモジュール固定鍔１３６を結合部材挿入溝１４６から挿入し、結合部材固定溝１４４に沿って回転させることで、図９に示すように、ポンプモジュール１１と駆動モジュール１２とを結合することができる。
【０１７３】
なお、第１機枠１４に設けられる結合部材固定溝１４４と結合部材挿入溝１４６とは、固定部１４ａの互いに対向する位置に一対設けられており、結合部材１３のポンプモジュール固定鍔１３６も対向する位置に一対設けられ、結合における圧接力のバランスがとれている。従って、これら結合に係る鍔、溝等は一対に限らず２対としてもよく、また、周方向に等間隔で３個設ける構造としてもよい。このような結合構造をバヨネット構造と称する。
【０１７４】
従って、上述した実施形態４によれば、結合部材１３のポンプモジュール固定鍔１３６を第１機枠１４の結合部材挿入溝１４６から挿入し、結合部材固定溝１４４に沿って回転させることで容易にポンプモジュール１１と駆動モジュール１２との結合を行うことができる。
【０１７５】
また、ポンプモジュール１１を駆動モジュール１２から取り外す場合には、取付け操作とは逆の操作を行えばよい。具体的には、結合部材１３を結合部材固定溝１４４に沿って逆方向に結合部材挿入溝１４６の位置まで回転すれば、容易に取り外すことができる。
【０１７６】
なお、前述した実施形態２におけるモータ７０をポンプモジュール１１側に設ける構造でも、同様なバヨネット構造による結合構造を採用できる。
【０１７７】
また、結合部材１３を、ポンプモジュール１１側から駆動モジュール１２側に装着する構造とすることも可能である。この場合、結合後に裏蓋１９を結合部材１３に固定する構造とすればよい。
【０１７８】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１７９】
前述した実施形態１〜実施形態６によるマイクロポンプ１０は、小型化が可能で、微量流量を安定して連続的に流動することができるため、生体内に装着し、新薬の開発などの医療用に好適であるが、様々な機械装置において、装置内、または装置外に搭載し、水や食塩水、薬液、油類、芳香液、インク、気体等の流体の輸送に利用することができる。また、マイクロポンプ単独で、前記流体の流動、供給に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】実施形態１に係るマイクロポンプの概略構成を示す斜視図。
【図２】実施形態１に係るマイクロポンプを構成するポンプモジュールと駆動モジュールの組立分解図であり、（ａ）はポンプモジュール、（ｂ）は駆動モジュール、（ｃ）は結合部材を表す斜視図。
【図３】実施形態１に係るマイクロポンプの構造を示す部分断面図。
【図４】実施形態１に係るカム軸とカム駆動車との嵌着構造を示し、（ａ）は位相がずれているときを表す説明図、（ｂ）は位相がずれているときのカム軸とカム駆動車の関係を表す部分断面図、（ｃ）は位相が一致したときを表す説明図。
【図５】ポンプモジュールと駆動モジュールとの平面方向の位置決め構造の１例を示す断面図。
【図６】実施形態１に係るポンプモジュールの概略構造を示す平面図。
【図７】実施形態１に係る検出装置の１例を示し、（ａ）は部分断面図、（ｂ）は接触式検出装置の第２検出端子を示す平面図。
【図８】実施形態２に係るマイクロポンプを示す部分断面図（結合状態）。
【図９】実施形態２に係るマイクロポンプを示す部分断面図（結合前の状態）。
【図１０】実施形態３に係る連結機構を示し、（ａ）はカム軸とカム駆動車との連結を示す部分断面図、（ｂ）はモータ駆動軸とモータ伝え車との連結を示す部分断面図、（ｃ）は他の実施例を示す部分断面図。
【図１１】実施形態４に係るマイクロポンプを示す部分断面図。
【図１２】実施形態５に係る検出装置を示す部分断面図。
【図１３】実施形態６に係る結合構造を示す部分断面図。
【図１４】実施形態６に係る結合方法を示す説明図であり、（ａ）はポンプモジュールを示す斜視図、（ｂ）は結合部材の一部を示す斜視図。
【符号の説明】
【０１８１】
１０…マイクロポンプ、１１…ポンプモジュール、１２…駆動モジュール、１３…結合部材、２０…第１カム、３０…第２カム、５０…チューブ、７０…モータ、７４…カム駆動車、７４ｃ…カム駆動軸部、７６…カム軸、７６ａ…カム駆動車嵌着穴、２００…カム駆動車ばね。
【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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