JP3170043B2 - 蠕動ポンプ - Google Patents

蠕動ポンプ

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JP3170043B2 JP14909492A JP14909492A JP3170043B2 JP 3170043 B2 JP3170043 B2 JP 3170043B2 JP 14909492 A JP14909492 A JP 14909492A JP 14909492 A JP14909492 A JP 14909492A JP 3170043 B2 JP3170043 B2 JP 3170043B2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B43/1253—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action by using two or more rollers as squeezing elements, the rollers moving on an arc of a circle during squeezing
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    • F04B43/12—Machines, pumps, or pumping installations having flexible working members having peristaltic action
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  • External Artificial Organs (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蠕動ポンプに関し、蠕動
ポンプは、そのポンプ作用とシール作用の質を改善する
ための手段と、利用の適応性を高めるための手段とを備
えており、しかも高水準の安全性を保っている。蠕動ポ
ンプは公知であり、近年特に医学分野において利用され
てきている。このようなポンプにより、少量の薬物の投
薬が可能となりまた静脈流から患者に連続して投薬する
ことができる。
【０００２】
【従来の技術】患者が、ベッドだけでなくまた永続的な
医学管理から逃れて自由に動き回れるように、このよう
なポンプは一般に小型化されまた持ち運びできるので、
該ポンプが、非常に信頼できかつ安全な装置を備えてい
ることは不可欠である。
【０００３】このようなポンプの原理は以下の通りであ
る。ポンプは、変形可能なプラスチック材料の管を利用
して成り、管は、ロータによって固定ケーシングに対し
部分的に押し潰され、ロータは、モータによって従動回
転しかつ圧縮ローラを備えている。ローラによって管に
連続して生じる圧力のため、貯蔵器にある液体を吸い上
げることができ、また管を介して液体をポンプの出口に
向かって吐き出すことができる。このように連続する２
つのローラの間に含まれる少量の液体を、管を介して移
動させることができる。
【０００４】各圧縮ローラと、管が押し潰されるケーシ
ングとの間の距離は、管が正確に押し潰されるように精
密に調節されなければならないことが、すぐに理解され
るであろう。実際、もし圧縮ローラがケーシングに近す
ぎると、圧縮ローラは管を強度に押し潰し、その結果管
が変形され細長くされる恐れが生じる。逆に、管が正確
に押し潰されないと、ポンプは適量の薬物を提供しな
い。
【０００５】結果として、ポンプは信頼できなくなり、
患者にとって危険なものとなる。
【０００６】このような問題は、２つのモジュールで形
成される従来技術のポンプにおいて特に生じ、従来型の
ポンプは使用と同時に組み合わせられる。実際医学分野
においては、２つのモジュールのポンプが提供され続
け、これらのモジュールのうちの１つは、滅菌されなけ
ればならない要素を含み、他は、滅菌に耐えることがで
きない要素を含む。例えば、ロータとモータとを含む１
つのモジュールと、貯蔵器と管とケーシングとを含むも
う１つのモジュールがある。該２つのモジュールが手で
組み合わされるとき、ロータのローラとケーシングとの
間の距離は精密でなく、また前記記載の問題が生じる。
製造誤差によるポンプ要素の大きさの違いも、問題とし
て取り上げる必要がある。
【０００７】添付された図１から図３は、この型の２つ
のモジュールの従来技術のポンプにおいて生じる問題
を、それぞれ略示している。
【０００８】該ポンプは、モータモジュール１と貯蔵器
モジュール２とを具備する。モータモジュール１は、把
持頭３と圧縮ローラ５が設けられたロータ４とを具備す
る。該モジュール１は、モジュール１を（矢印ＳＩの向
きに）挿入するために設けられた貯蔵器モジュール２の
内部の穴６に挿入できるように、構成される。貯蔵器モ
ジュール２は、管８によって針９と連結された液体貯蔵
器７を具備し、針９はポンプの出口に配設される。針９
は、患者の循環系１０に差し込まれる。管８の一部は穴
６の底部の前に配置され、穴６の底部は支持区域１１を
形成する。
【０００９】モジュール１は貯蔵器モジュール２の内部
に挿入され、このとき圧縮ローラ５が支持区域１１（区
域Ａ）に対し管８を押し潰すようにし、一方把持頭３が
穴６の入口の外周面と接触するようにし、この結果ポン
プの不浸透性が確実になるようにする。しかしながら、
それぞれのモジュールの要素の製造誤差を考慮しても、
これら２つの状態は、実際同時には得られない。図１か
ら図３はこのような接触問題を略示しており、説明を容
易にするため、該それぞれの要素の間の距離が、誇大表
現されている。
【００１０】図１に示されるような場合、圧縮ローラ５
と支持区域１１との間の距離は大きすぎており、管８は
押し潰されない。この状態では液体はポンプられず、管
８の内部に静止したままである。極端な場合、患者の血
液がポンプ内に逆流する恐れさえある（矢印Ｆ）。
【００１１】図２に示されるような場合、圧縮ローラ５
と支持区域１１との間の距離は小さすぎて、管８は強度
に圧縮される。その結果液体は管８を流れず、ロータ４
を動かすモータには、このような障害を克服するために
より大きな偶力が必要とされ、また管８は変形する。最
終的には、ポンプが止められる恐れが生じる。管８はま
た、製造誤差による管８の大きさの変化によっても強度
に圧縮される。実際、管８の一部分の直径が、支持区域
１１とローラ５との間の距離の計算された平均直径より
大きいと、管８は完璧に押し潰される。
【００１２】図３は、第３の型の問題を示している。管
８は正確に押し潰される（区域Ａ）が、把持頭３と穴６
の外周面との間の接触（区域Ｂ）は完全ではない。この
結果、ポンプは不浸透でなくなる。したがって、例えば
使用者が体を洗うとき、ポンプの内部に水が浸透してポ
ンプが損傷する恐れがあり、特にロータの駆動機構が損
傷するあるいはモータを励勢するバッテリの短絡を引き
起こす恐れがある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、これ
らの困難を克服し、蠕動ポンプの利用の適応性を高め、
しかも高水準の安全性を保証することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この結果本発明は、液体
物質が浸透しない少なくとも３つのモジュールを有する
蠕動ポンプに関し、蠕動ポンプは、少なくとも１つの圧
縮ローラを有する少なくとも１つの段を備えたロータを
具備し、該ローラは、前記液体物質を貯めておく貯蔵器
とポンプ出口とを連結している少なくとも１つの管を部
分的に圧縮し、この圧縮は少なくとも１つの支持部材に
対してなされるようになっているポンプ手段と、前記ポ
ンプ手段を作動させるモータ手段とを含んでいる。
【００１５】本発明の特徴によれば、前記ポンプ手段は
第１のモジュール内に収容され、また前記支持部材は第
２のモジュールの一部を形成しており、第１および第２
のモジュールには、他のモジュールに対して互いに位置
決めするための第１の手段が設けられ、第１の組み合わ
せ手段は、２つ一組のモジュールを形成するようにかつ
各圧縮ローラと支持部材との最適な距離を決定するよう
になっており、さらに前記２つ一組のモジュールと第３
のモジュールとには第２の組み合わせ手段が設けられ、
第２の組み合わせ手段は、前記２つ一組のモジュールと
前記第３のモジュールとを組合わせることができる。
【００１６】したがって第１の位置決め手段によって、
圧縮ローラと支持部材との間の距離を精密に決定するこ
とができかつポンプ作用の問題を克服することができ、
また全く別の方法で、第２の位置決め手段によって、該
２つのモジュールを第３のモジュール内に配置すること
ができ、かつ密封問題を解決することができる。
【００１７】好ましい方法において、第３のモジュール
は外側に向かう開放穴を備えたケーシングを具備し、ま
た第２のモジュールは該穴に収容され、さらに第１のモ
ジュールは、挿入軸線を画成する直線通路に沿って該穴
の中に前記第１の組合わせ手段によって第２のモジュー
ルと組み合わされる位置まで挿入され、このため第１の
中間挿入位置において２つ一組のモジュールを形成する
ように構成される。その後該一組のモジュールは、前記
挿入軸線に沿って、第１の位置から第２および最終挿入
位置まで移動できるように構成され、最終挿入位置にお
いて、一組のモジュールと第３のモジュールとが、第２
の組み合わせ手段によって組み合わされるようにする。
【００１８】これらの特徴のため、先の２つのモジュー
ルが、第１の段階において、精密に組み合わされること
ができ、正確なポンプ手段の組合わせ体が得られ、した
がって第２の段階において、２つのモジュールと第３の
モジュールとを組み合わせて、ポンプの不浸透性を得る
ことができる。
【００１９】本発明の別の特徴によれば、支持部材は、
実質的にＶ字形に開放しているブロックであり、ブロッ
クは、その厚さ内にＶ字開口の底部と平行に切り込ま
れ、圧縮ローラの作用下において変形可能である少なく
とも１つの弾性壁を画成するようにする。その内部を液
体が流れる管は、このような弾性壁に対して部分的に圧
縮される。
【００２０】この特徴により、本発明によるポンプのポ
ンプ作用の質をさらに改善することができる。実際、管
に製造誤差による直径の変化があれば、支持部材の弾性
壁は、該変化を補うように変形できる。結果として、管
は常に正確に押し潰され、該管を押し潰すために、モー
タは余分な偶力を供給する必要がない。
【００２１】したがって、ポンプは、より小さい偶力を
備えしたがって低エネルギーしか消費しないモータを利
用して作ることができ、また低電圧のバッテリを使用で
き、このためより軽量、低容積になる。総じて、ポンプ
はこのため、従来技術のポンプより低容積、軽量であ
り、また高価でない。
【００２２】最後に、本発明のさらに別の特徴によれ
ば、第１および第２のモジュールが組み合わされたと
き、第１のモジュールは、貯蔵器の充填オリフィスを覆
うように把持頭を具備し、したがって例えば注射針がオ
リフィスに近づかないようにする。この特徴から、いっ
たん第１および第２のモジュールが組み合わされると、
貯蔵器の内容物を変更することができなくなる。したが
って、貯蔵器の内容物を限定しまた蠕動ポンプを中間挿
入位置に配置することが可能であり、この位置におい
て、ポンプが始動していなくても、貯蔵器の内容物を変
更することはできない。したがってポンプの利用の適応
性は高められ、しかも医学分野で必要とされる高水準の
安全性を保っている。
【００２３】
【実施例】本発明は、実例を示し添付図面を参照した以
下の記載によって、さらによく理解されるであろう。
【００２４】図４は、本発明の好ましい実施態様による
蠕動ポンプを示している。
【００２５】該ポンプは、液体物質を投薬することがで
きまた標準的に、前記液体物質のためのポンプ手段２０
と、ポンプ手段２０を作動させるためのモータ手段２１
（図５では１つだけ示される）とを具備している。
【００２６】ポンプ手段２０は、少なくとも１つの段を
備えたロータ２２を具備し、該段は少なくとも１つの圧
縮ローラを有する。図示された実施態様において、本体
２４で形成されるロータには２つの段が備えられ、第１
段２４ａは３つの圧縮ローラ２６ａを含み、第２段２４
ｂは同様に３つのローラを具備し（図４では見えない）
第１段のローラ２６ａに対し６０゜ずらして配置されて
いる。下段２４ｂのローラは、一方図５に２６ｂで示さ
れている。
【００２７】蠕動ポンプの標準的な原理によれば、該ロ
ーラは、少なくとも１つの管２８を部分的に圧縮するよ
うに構成され、管２８は、前記液体物質の貯蔵器３０と
ポンプの出口３２とを連結している。この圧縮は支持部
材３４に対して行われる。
【００２８】本発明の好ましい特徴によれば、ポンプ
は、モータ手段を有する第１のモジュール３６と、支持
部材３４を有する第２のモジュール３８と、貯蔵器３０
を有する第３のモジュール４０とを具備する。
【００２９】ポンプが機能するために、該３つのモジュ
ールが組み合わされなければならない。
【００３０】その結果、第１のモジュール３６と第２の
モジュール３８とには、他のモジュールに対して位置決
めするための第１の手段と、２つ一組のモジュールの画
成を可能にする第１の組み合わせ手段とが設けられ、こ
の位置における各圧縮ローラ２６ａ、２６ｂと支持部材
３４との間の距離によって、管２８を必要かつ十分に押
し潰すことができ、前記液体物質を効率良くポンプるよ
うにする。該第１の位置決め手段と第１の組み合わせ手
段とについては、後述される。
【００３１】該２つ一組のモジュール３６、３８と該第
３のモジュール４０とには、また第２の位置決め手段と
第２の組み合わせ手段とが設けられ、これらは後述され
るが、いったん３つのモジュール３６、３８、４０が組
み合わされると、ポンプの密封性が得られる。図１０で
は、２つ一組のモジュール３６、３８が、少なくとも部
分的に第３のモジュール４０の内部に収容されている。
【００３２】これら３つのモジュールを組合わせるため
に、第３のモジュール４０は一般的な型の中空ケーシン
グを備え、ケーシングは外側に向かう開放穴４２を画成
し、また穴４２の内部に第２のモジュール３８が収容さ
れる。第１のモジュール３６は実質的に引き出し状であ
り、挿入軸線Ｘ−Ｘを画成する直線通路に沿って前記外
側に向かう開放穴４２の内部に挿入され、前記第１の組
み合わせ手段によって（図１０参照）第２のモジュール
と組み合わされる点まで挿入される。
【００３３】液体物質のための貯蔵器３０は、第３のモ
ジュール４０の外側に向かう開放穴４２の内部に配置さ
れ、主に第３のモジュールの底部および側面に沿って、
また（挿入方向ＳＩに関して）第２のモジュール３８の
奥に配置される。ポンプの出口３２は、例えば患者の体
に差し込まれた皮下注射針あるいは静脈注射針に連結さ
れる。最終的にこの貯蔵器３０は、隔膜型の充填オリフ
ィスによって充填される。
【００３４】本発明によるポンプが、以下にさらに詳細
に記載される。図４に示すように、第１のモジュール３
６は細長形状であり、その狭い前方部分にはロータ２２
を、また大きな後方部分にはモータ手段２１と制御手段
４６（図４では見えないが図５に示される）とを具備す
る。
【００３５】ロータ２２のより詳細な断面図が、図５に
示される。前記記載の通り、このロータは円筒形状の本
体２４を具備し、図中軸線Ｙ−Ｙはロータの回転軸線を
示している。この本体の上方および下方部分は、半径方
向中央平面のいずれかの側に２つの段２４ａ、２４ｂを
画成し、この段には歯付冠４８が設けられ、前記ロータ
が確実に回転運動するようにする。この冠４８は、円筒
形本体２４の殻状部分を越えて延びており、したがって
この位置において最大の直径になっている。
【００３６】各段２４ａ、２４ｂには、３つの回転軸５
０ａ、５０ｂがそれぞれ設けられ、前記記載のように圧
縮ローラを受け入れるようにし、該回転軸は軸線Ｙ−Ｙ
に平行な軸線Ｚ−Ｚで示される。各段の３つの回転軸
は、それぞれ互いに１２０゜離して配置され、上段２４
ａの回転軸５０ａは、下段２４ｂの回転軸５０ｂに対し
て６０゜ずらされている。
【００３７】各回転軸５０ａ、５０ｂは、その自由端に
おいて、環状フランジ５２が肩部５４を形成して示され
る。各段における３つの圧縮ローラ２６ａ、２６ｂは、
それぞれの回転軸５０ａ、５０ｂと係合し、肩部５４に
対し係止することにより所定位置に保持される。この結
果実質的に円筒形である各ローラは、同軸の開放オリフ
ィス５６を有し、前記回転軸を収容するようにする。さ
らに各回転軸５０ａ、５０ｂは、より小さい直径のそれ
ぞれの柄５８ａ、５８ｂまで延ばされる。加えて、各段
において本体２４には、その横面に向かって開放してい
る３つの溝６０ａ、６０ｂが示され、３つの溝６０ａ、
６０ｂは、その断面において、丸められた先端を有し実
質的にＶ字形を呈している。
【００３８】各溝６０ａ、６０ｂは、ロータの同じ段の
隣接する２つのローラの間に配設される。
【００３９】回転軸５０ａ、５０ｂの各柄５８ａ、５８
ｂは、ロータ２２の本体２４の全体の高さを越えて延
び、オリフィス６１を介して歯付冠４８の一側から他側
まで横断している。
【００４０】軸線Ｙ−Ｙ上において、本体２４はまた２
つの盲穴６４を含み、２つの盲穴６４は、ブロック６８
の一部を形成する枢軸６６とそれぞれ係合し、ブロック
６８は、モータ手段２１を担持する構造体を形成する。
【００４１】ブロック６８は、本体７０と、好ましくは
透明プラスチック材料から作られるおおい板７２とを具
備する。本体７０とおおい板７２とにはそれぞれ、突出
部７４、７６が設けられ、該２つの部分は枠を構成し、
ロータ２２の組合わせ体が回転できるようにする。枢軸
６６は、それぞれ突出部７４、７６に含まれる。
【００４２】さらに本体７０は、モータ手段２１と制御
手段４６とを収容するための穴７８を備えている。該モ
ータ手段は原動モータを具備し、原動モータの出力シャ
フト８０は小歯車８２と係合し、小歯車８２は中間車輪
８４と係合しており、さらに中間車輪８４は、この穴の
内部に設けられた植込みボルト８６上に回転するよう取
り付けられる。最終的に中間車輪８４は、ロータ２２の
歯付冠４８と係合する。
【００４３】該モータ手段２１と該制御手段４６とは、
標準的な時計の可動部を利用して構成され、その時計の
針の軸が出力シャフト８０を構成する。該時計の可動部
はボタン電池によって励勢される（図５では示さな
い）。
【００４４】さらにまた図４に示すように、管２８は、
実際（ロータが２つの圧縮ローラ段を有する特別な場
合）各ローラ段に１つずつ２つの管２８ａ、２８ｂを具
備する。該管２８ａ、２８ｂは、支持部材３４に取り付
けられたとき、ロータの外周部分の周りを通過する。該
管は、合致する端部において、Ｙ字連結材８８、９０に
よって一体とされ、連結材８８は貯蔵器３０（ポンプの
吸い上げ側）に連結され、一方連結材９０は出口３２
（ポンプの放出側）とつながっている。該管２８ａ、２
８ｂは、支持部材３４に対してローラ２２のロータによ
って押し潰され、支持部材３４は第２のモジュール３８
を構成し、以下に記載される。
【００４５】図６および図７には、該支持部材がさらに
詳細に示される。支持部材３４は、丸められた先端を有
し実質的にＶ字形９２に開放しているブロックである。
該支持部材は、その厚さ内にＶ字開口の底部と平行に切
り込まれ、くぼみ９４を形成するようにし、ロータ２２
の２つの段２４ａ、２４ｂに対応する２つの弾性壁９６
ａ、９６ｂを画成するようにする。前記２つの管２８
ａ、２８ｂは、ロータ２２が該支持部材３４と組み合わ
されると、弾性壁９６ａ、９６ｂに対してそれぞれ押し
潰される。各壁９６ａ、９６ｂは、その２つの端部が溝
９７ａ、９７ｂまで延ばされ、溝９７ａ、９７ｂは、２
つの管２８ａ、２８ｂを収容するようにし、Ｙ字連結材
８８、９０までの管２８ａ、２８ｂを支持するようにす
る（図４参照）。この支持部材３４は、第１のモジュー
ル３６が挿入軸線Ｘ−Ｘに沿ってＶ字開口９２の内部に
入り込めるように、構成される。該支持部材３４は、ま
た該軸線Ｘ−Ｘに対して対称である。
【００４６】好ましくは、該支持部材は、１つの部材と
して形成され、また、例えばホスタフォームの登録商標
であるポリオキシメチレン（ＰＯＭ）などの弾性圧縮性
材料から射出成形される。しかしながら該支持部材３４
は、異種材料の数個の部材から形成することができる。
例えば支持部材は、ゴム性あるいは金属性の２つの柔軟
帯が取り付けられたフレーム形状とすることができる。
【００４７】図６からよくわかるように、変形可能な弾
性壁９６ａ（９６ｂも）は、その中央部９８が２つの端
部９９より厚くなっており、圧縮ローラによって生じる
圧力に耐えられるようにかつ破損しないようになってい
る。
【００４８】弾性壁９６ａ、９６ｂの特別な、実際には
弾性変形材料から作られる形状のため、弾性壁９６ａ、
９６ｂは圧縮ローラの作用に対して変形することがで
き、また常に該ローラからの必要な距離を保つことがで
き、管２８の正確な押し潰しが得られるようになる。該
壁９６ａ、９６ｂの弾性のため、管２８の寸法の製造誤
差によるわずかな違いを補うことができる。
【００４９】さらに安全性の理由のため、また特にポン
プが静脈あるいは動脈の循環系に取り付けられるとき、
弾性壁９６ａ、９６ｂは、血液の逆圧に耐えられるよう
に構成される。したがって、モータ手段２１が、ロータ
２２の停止によって作動が停止しても、また管２８ａ、
２８ｂが、前記壁９６ａ、９６ｂと圧縮ローラ２６ａ、
２６ｂとの間の１つあるいは２つの精密な点において圧
縮されても、管２８ａ、２８ｂ内部の血流（ポンプの出
口側）による圧力は、該壁９６ａ、９６ｂを変形するの
に十分でなく、また血液が貯蔵器３０に逆流するのにも
十分でない。
【００５０】医療の安全基準に対応するため、壁９６
ａ、９６ｂは、少なくとも動脈の逆圧である０．３ bar
（０．３ｘ１０5 Pa）に耐えられるように構成される。
好ましくは、壁９６ａ、９６ｂは１．５ bar（１．５ｘ
１０5 Pa）の圧力まで耐えることができる。
【００５１】ロータ２２と該支持部材３４とが組み合わ
される間、第１のモジュール３６は、第２のモジュール
３８に対して案内される必要がある。この結果、支持部
材３４の（図７で見て）上面１００と下面１０２とに
は、肩部１０６を構成するくぼみ１０４が対称軸Ｘ−Ｘ
の各側に設けられ、肩部１０６は、第１のモジュール３
６の本体７０の底部とおおい板７２のためのガイドレー
ルを形成している（図５参照）。各ガイドレール１０４
の端部は、対向当接表面１０８の端部に向けられ、該対
向当接表面１０８は、Ｖ字の角まで延びている。該対向
当接表面１０８は、挿入軸線Ｘ─Ｘに実質的に垂直に面
している。さらにかつ図４に示すように、本体とおおい
板との突出部７４、７６の端部には、挿入軸線Ｘ─Ｘの
両側に２つの切込み１１０が設けられ、該切込み１１０
には、軸線Ｘ─Ｘに垂直に面しかつ前記対向当接表面１
０８と係合する当接表面１１２が設けられる。これらの
当接および対向当接表面によって、いったん第１のモジ
ュール３６が支持部材３４の内部に挿入されると、第１
のモジュール３６の進路を制限できる。これは図１０に
よりよく示される。当接表面１１２と対向当接表面１０
８とは、第１のモジュール３６の第２のモジュール３８
に対する第１の位置決め手段１１４を構成する。簡略化
された態様の場合、第１の位置決め手段１１４は、１つ
の対向当接表面１０８と１つの切込み１１０とで構成す
ることができる。
【００５２】さらに図７に示されるように、Ｖ字形の支
持部材の各枝には、該Ｖ字形部材の内部に向かっている
２つの止め金１２２が、各枝の端部１１６の上方部１１
８と下方部１２０とに設けられる。さらに、図４、８に
示すように、第１のモジュール３６は幅広部を備え、そ
の横面１２４には２つの切込み１２６が設けられ、前記
止め金１２２と係合するようにする。該止め金１２２と
切込み１２６とは、第１および第２のモジュールの第１
の組み合わせ手段１２８を構成する（図１０参照）。単
一の止め金１２２と単一の切込み１２６とでもよく、切
込み１２６は、前記記載の面とは違う面に設けることが
できる。第１のモジュール３６の幅の狭い部分と広い部
分との間には、軸線Ｘ─Ｘの両側に斜めの横面１２９が
設けられる。
【００５３】第３のモジュールが、図４と図８から図１
１までとを特に参照して、以下により詳細に記載され
る。図８から１１までにおいて、貯蔵器３０と管２８
ａ、２８ｂとは、図面が複雑にならないように省略して
ある。
【００５４】第３のモジュール４０は、先端が切り落と
されたシリンダ状である。外側に向かう開放穴４２は、
厚さを有して設けられかつ第３のモジュール４０と実質
的に相似であり、また該穴の開口１３０は、第３のモジ
ュールの切断表面１３２に配置される（図４参照）。投
薬される液体のための貯蔵器３０は、開口１３０に対し
て穴４２の実質的に底部に配置され、三日月状とするこ
とができる。貯蔵器３０は第２のモジュール３８の周り
に配置される。図５によく示されるように、この第３の
モジュール４０は、実際２つの殻１３４、１３６から形
成することができ、これら２つの殻１３４、１３６は超
音波溶接される。
【００５５】貯蔵器３０は柔軟性プラスチック材料の袋
からなり、例えば不浸透性コーティングで被われたＰＶ
Ｃ（ポリ塩化ビニル）や、ＥＶＡ（エチレン／アクリル
酸ビニル共重合体）の袋からなる。袋の好ましい容積
は、１０cm3 程度である。この容積はしかしながら、療
法によってのみ決まる。
【００５６】さらに第３のモジュール４０には、実質的
に長方形の開口１３０と同じ高さに、厚さＥの２つの横
面１３８、１４０があり、その後実際の穴４２に続いて
いる。該横面１３８、１４０は、２つの肩部１４２を画
成する（図９参照）。さらに、モータ手段２１と係合す
る構造体を形成しているブロック６８は、その幅広部
が、射出成形された把持頭１４４まで延ばされる（図４
参照）。該把持頭のため、第１のモジュール３６の取扱
いが容易になり、加えて、いったん第３のモジュール４
０に挿入されると、外側に向かう開放穴４２を完全に塞
ぎ、同時に充填オリフィス４４への接近を防止する。第
１のモジュール３６には、把持頭１４４と一体にして形
成される少なくとも１つの（好ましくは２つの）弾性止
め金１４６が設けられ、（好ましくは両方の）肩部１４
２と組み合うようにする。該肩部１４２と弾性止め金１
４６とは、第１のモジュール３６（より正確には２つ一
組のモジュール）と第３のモジュール４０との第２の組
み合わせ手段１４８を構成する（図１１参照）。
【００５７】さらに、各止め金１４６の点１４９と把持
頭１４４との間の距離Ｄが、射出成形される際正確に計
算され、外側に向かう開放穴４２の壁１３８、１４０の
厚さＥと一致するようにされるので、該止め金１４６と
該壁１３８、１４０とは、また第１のモジュール３６と
第３のモジュール４０との第２の位置決め手段１５０を
構成する。
【００５８】図５に示すように、支持部材３４は、上面
１００および下面１０２の中央が丸くされている部分と
同じ高さに突起部１５２を備えている。第３のモジュー
ル４０の上方および下方の各内面１５４、１５６には、
２つの盲オリフィス１５８、１５９が設けられ、突起部
１５２と係合するようにする。この突起部と第１の盲オ
リフィス１５８とは、第１の挿入位置において、第２の
モジュール３８に対する第１のモジュール３６の対向支
持手段１６０を構成する（図８参照）。
【００５９】図７に示すように、支持部材４２には、２
つの枝の各端部に一体にして形成されたピン１６２が設
けられる。各ピン１６２は、前記支持部材４２の上面お
よび下面１００、１０２からそれぞれ突出している。
【００６０】一方、外側に向かう開放穴４２の上方およ
び下方の各内面１５４、１５６には、２つの受け穴１６
６が設けられ、前記ピン１６２と係合するようにする
（図８参照）。これらの受け穴は実質的に長円形であ
り、軸線Ｘ─Ｘに沿って横方向の動きを減少させる。つ
まり、これらの受け穴は、外側に向かう開放穴４２の開
放側では広く、前記穴の底部に向かって狭くなってい
く。各受け穴１６６には斜面１６４が設けられる。ピン
１６２と受け穴１６６とは案内手段１６８を構成し、後
に詳細に記載される。
【００６１】本発明による蠕動ポンプの作用が以下に記
載される。
【００６２】ポンプが販売されるとき、第２のモジュー
ル３８を含んでいる第３のモジュール４０は、第１のモ
ジュール３６と分離されている。図８に示す状態であ
る。看護婦は注射器を用いて、隔膜４４から貯蔵器３０
を充填することができる（図４参照）。第２のモジュー
ル３８は、２つの突起部１５２によって、外側に向かう
開放穴４２の内部に位置決めされ、各突起部１５２は、
穴４２の２つの盲オリフィス１５８と（挿入方向ＳＩに
対して）係合している。
【００６３】このとき看護婦は、第１のモジュール３６
を第３のモジュール４０に、より正確には第２のモジュ
ール３８のＵ字形の開口９２の内部に挿入する。斜面１
２９が三角止め金１２２と接触するようになると、第２
のモジュール３８の２つの枝は、外側に向かって広げら
れるが、これは製造上選択されたＰＯＭの弾性のためで
ある。ピン１６２は、受け穴１６６の部分１６７に移動
する。この状態が図９に示される。
【００６４】看護婦は第１のモジュール３６をさらに挿
入して、当接表面１１２と対向当接表面１０８とが接触
するようにし、同時に止め金１２２が切込み１２６と係
合するようにする（図１０の状態）。ピン１６２が受け
穴１６６の斜面１６４に当接し、これによって支持部材
３４の２つの枝が元の位置に戻るようにするため、止め
金１２２が切込み１２６と係合するという作用は容易に
なる。
【００６５】２つ一組のモジュールは、中間挿入位置に
ある（図１０参照）。ピン１６２は、受け穴１６６の実
質的に中間にあり、突起部１５２は、盲オリフィス１５
８からはずれ始める。加えて、充填オリフィス４４は、
注射針によって液体が添加あるいは除去されないよう
に、十分に覆われる。この中間挿入位置は不可逆であ
り、つまりいったん蠕動ポンプが中間挿入位置に配置さ
れると、第３のモジュールから第１のモジュールを分離
することはできない。
【００６６】この後、看護婦はさらに第１のモジュール
を、より正確には２つ一組のモジュール３６、３８を挿
入方向ＳＩに移動させ、弾性止め金１４６と肩部１４２
とが係合するようにし、また把持頭１４４が切断表面１
３２と接触するようにし、したがってポンプの不浸透性
を確実にする（第２の最終挿入位置が図１１に示され
る）。
【００６７】この不浸透性は、実際シール１７０によっ
て補強され、シール１７０は、第３のモジュール４０の
開口１３０の切断表面１３２に接着される（図４）。
【００６８】同時に、２つ一組のモジュール３６、３８
は、さらに第３のモジュール４０の内部に移動させられ
る。２つの突起部１５２はすでに第１の盲オリフィス１
５８から離れ、次の２つのオリフィス１５９に向かって
いる。
【００６９】ピン１６２はまた、受け穴１６６の狭い部
分（底部）に向かって移動する（図１１）。
【００７０】これらの特性により、本発明は、従来技術
のポンプにおける二重接触点の問題を解決する（図１か
ら図３の区域ＡおよびＢ）。実際、第１のモジュール３
６を第２のモジュール３８の内部に挿入し、当接および
対向当接表面１１２、１０８の間のみに接触点を設ける
とき、切込み１２６を止め金１２２よりわずかに大きく
し、したがって第１および第２のモジュールの間の第２
の接触点で固定されなくなる。
【００７１】同様に、２つ一組のモジュールを第３のモ
ジュールの内部に移動させるとき、把持頭１４４が切断
表面１３２に接触するとすぐに、移動は止まる。
【００７２】さらに、オリフィス１５９は突起部１５２
より大きいので、接触区域は１つだけとなる。突起部１
５２はしたがって、２つ一組のモジュール３６、３８の
最終的な当接部とはならない。
【００７３】この配置の他の本質的な利点は、中間挿入
位置において、貯蔵器３０の充填オリフィス４４が覆わ
れ、どんな注射器によっても該貯蔵器の内容物の変更が
できないことである。したがって、この中間挿入位置が
不可逆で、またこの位置において蠕動ポンプのモータが
始動していないとき、医学分野で必要とされる安全性を
有するように、有資格者が、貯蔵器を充填しかつ第１の
モジュール３６を第３のモジュール４０に挿入し、モジ
ュールを中間挿入位置に配置することができる。この瞬
間から、蠕動ポンプを無資格者が取り扱うことができ、
また最終的に患者に取り付けることができ、いったん患
者に取り付けられると、完全な密封によって組合わせ体
の不浸透性が確実にされ、ポンプを作動させるモータが
始動される。
【００７４】最後に、本発明と同様な、ポンプ作用とシ
ール作用とに関する利点を得るために、本発明の第２の
実施態様が提供され、以下に概要が記載される。
【００７５】図１２および１３に示される第２の実施態
様によれば、第１のモジュール１７２はロータ２２とモ
ータ手段とを具備し、第２のモジュール１７４は、外側
に向かう開放穴４２の内部にケーシング４０を具備し、
支持部材３４は分離できないように堅持される。第１の
モジュール１７２は把持頭１４４を含まず、把持頭１４
４は、第３の独立モジュール１７６を構成する。
【００７６】これら３つのモジュールを組み合わせると
き、第１段階では、第１の位置決め手段１１４と組み合
わせ手段１２８とにより、第１のモジュール１７２と第
２のモジュール１７４とが組み合わされ、したがってポ
ンプ作用の問題を解決する。第２段階では、第２の組み
合わせ手段１４８によって、第３のモジュール１７６と
第２のモジュール１７４とを組み合わせ、該第３のモジ
ュールは単に、おおいの役割を果たしまた外側に向かう
開放穴４２を塞いでいる。したがって、密封上の問題を
解決する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術のポンプにおける、ポンプ作用の問題
を示す略図である。
【図２】従来技術のポンプにおける、ポンプ作用の問題
を示す図１と同様な図である。
【図３】従来技術のポンプにおける、密封上の問題を示
す略図である。
【図４】３つのモジュールが組み合わされていないとこ
ろを示す、本発明による蠕動ポンプの斜視図である。
【図５】図１１の線Ｖ−Ｖに沿った、蠕動ポンプの部分
断面図である。
【図６】第２のモジュールの上面図である。
【図７】第２のモジュールの斜視図である。
【図８】貯蔵器と管とを省いて簡単化してある、図４の
蠕動ポンプの上面図である。
【図９】第１のモジュールと第２のモジュールとがほと
んど組み合わされている、図８と同様な蠕動ポンプの上
面図である。
【図１０】第１のモジュールと第２のモジュールとが組
み合わされている、図８と同様な蠕動ポンプの上面図で
ある。
【図１１】３つのモジュールが組み合わされている、図
８と同様な蠕動ポンプの上面図である。
【図１２】３つのモジュールが組み合わされていない、
第２の実施態様による蠕動ポンプの上面図である。
【図１３】３つのモジュールが組み合わされている、図
１２と同様な上面図である。
【符号の説明】
２０…ポンプ手段 ２１…モータ手段 ２２…ロータ ２４…本体 ２４ａ、２４ｂ…段 ２６ａ、２６ｂ…圧縮ローラ ２８ａ、２８ｂ…管 ３０…貯蔵器 ３２…ポンプの出口 ３４…支持部材 ３６；１７２…第１のモジュール ３８；１７４…第２のモジュール ４０；１７６…第３のモジュール ４２…外側に向かう開放穴 ４４…充填オリフィス ６８…ブロック ７４、７６…突出部 ９２…Ｖ字開口 ９６ａ、９６ｂ…弾性壁 １０８…対向当接表面 １１２…当接表面 １１４…第１の位置決め手段 １２２…止め金 １２６…切込み １２８…第１の組合わせ手段 １４２…肩部 １４４…把持頭 １４６…弾性止め金 １４８…第２の組合わせ手段 １５０…第２の位置決め手段 １５２…突起部 １５４、１５６…開放穴の内面 １５８、１５９…盲オリフィス １６２…ピン １６６…受け穴 １６８…案内手段 Ｘ─Ｘ…挿入軸線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−103290（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−221574（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−56449（ＪＰ，Ｕ) 特表 昭58−500792（ＪＰ，Ａ) 米国特許4735558（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61M 5/142 F04B 43/12

Claims (20)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 液体物質を投薬でき、少なくとも３つの
    モジュールから形成される蠕動ポンプであって、 少なくとも１つの圧縮ローラを有する少なくとも１つの
    段を備えたロータを具備し、前記ローラが少なくとも１
    つの管を部分的に圧縮し、前記管は、前記液体物質を貯
    めておく貯蔵器とポンプの出口とを連結し、さらにこの
    圧縮が、少なくとも１つの支持部材に対してなされるポ
    ンプ手段と、 前記ポンプ手段を作動させるモータ手段とを含む蠕動ポ
    ンプにおいて、 前記ポンプ手段が第１のモジュールに収容され、また前
    記支持部材は第２のモジュールの一部を形成し、前記第
    １および第２のモジュールには、他のモジュールに対し
    て互いに位置決めする第１の手段と、２つ一組のモジュ
    ールを構成しかつ各圧縮ローラと支持部材との間の最適
    な距離を決定する作用をする第１の組合わせ手段とが設
    けられ、さらに前記２つ一組のモジュールと第３のモジ
    ュールとには第２の組合わせ手段が設けられ、前記２つ
    一組のモジュールと第３のモジュールとが組み合わせら
    れるようにしている蠕動ポンプ。
  2. 【請求項２】 第１のモジュールと第２のモジュールと
    が、少なくとも部分的には第３のモジュール内部に収容
    され、前記第２の組合わせ手段が、ポンプ手段とモータ
    手段との不浸透性を確実にするよう配置されている、請
    求項１に記載の蠕動ポンプ。
  3. 【請求項３】 第３のモジュールが、外側に向かう開放
    穴を備えたケーシングを具備し、第２のモジュールが前
    記穴に収容され、第１のモジュールが、挿入軸線を画成
    する直線通路に沿って前記穴の中に、前記第１の組合わ
    せ手段によって第２のモジュールと組み合わされる位置
    まで挿入され、そのため第１の中間挿入位置において２
    つ一組のモジュールを形成するようにし、さらに前記２
    つ一組のモジュールが前記挿入軸線に沿って、前記第１
    の中間挿入位置から第２の最終挿入位置まで移動できる
    ように構成され、前記最終挿入位置では第２の組合わせ
    手段によって、２つ一組のモジュールと第３のモジュー
    ルとが組み合わされるようになっている、請求項２に記
    載の蠕動ポンプ。
  4. 【請求項４】 支持部材が、実質的にＶ字形に開放して
    いるブロックであり、またブロックは、その厚さ内に前
    記Ｖ字開口の底部に平行に切り込まれ少なくとも１つの
    弾性壁を画成するようにし、前記弾性壁が前記圧縮ロー
    ラの作動に対して変形でき、また管が弾性壁に対して圧
    縮されるようになっている、請求項１に記載の蠕動ポン
    プ。
  5. 【請求項５】 前記支持部材が、ポリオキシメチレンか
    ら形成される請求項４に記載の蠕動ポンプ。
  6. 【請求項６】 変形可能な弾性壁が、その２つの端部よ
    り中央部において厚くなっている請求項４に記載の蠕動
    ポンプ。
  7. 【請求項７】 第１のモジュールのロータが、枠を形成
    する突出部の間に保持され、また第２のモジュールに対
    して第１のモジュールを位置決めする第１の手段が、少
    なくとも１つの前記突出部と支持部材の少なくとも１つ
    の面とから成る、請求項１に記載の蠕動ポンプ。
  8. 【請求項８】 前記第１の位置決め手段が、少なくとも
    １つの当接表面を具備し、当接表面は、挿入軸線に実質
    的に垂直に面しかつ枠を形成する少なくとも１つの突出
    部に設けられ、さらに前記表面は対向当接表面と係合
    し、対向当接表面が、支持部材の少なくとも１つの面に
    設けられかつ同様に挿入軸線に実質的に垂直に面してい
    る、請求項７に記載の蠕動ポンプ。
  9. 【請求項９】 第１の組合わせ手段が、第１のモジュー
    ルの少なくとも１つの表面と、支持部材の少なくとも１
    つの表面とから成る、請求項１に記載の蠕動ポンプ。
  10. 【請求項１０】 第１の組合わせ手段が、少なくとも１
    つの止め金を具備し、止め金は、Ｖ字形の支持部材の枝
    の端部に設けられかつ第１のモジュールに設けられた切
    込みと係合し、前記支持部材が、前記止め金がある程度
    の弾性を有するような材料から形成される、請求項９に
    記載の蠕動ポンプ。
  11. 【請求項１１】 ２つ一組のモジュールと第３のモジュ
    ールとのための第２の組合わせ手段が、少なくとも１つ
    の弾性止め金を具備し、前記弾性止め金は、第１のモジ
    ュールに設けられかつ少なくとも１つの肩部と係合し、
    肩部が第３のモジュールの外側に向かう開放穴の内壁に
    設けられる、請求項１に記載の蠕動ポンプ。
  12. 【請求項１２】 第１および第２のモジュールが組み合
    わされる間、第２のモジュールが、閉塞手段によって第
    １の中間挿入位置に保持され、前記閉塞手段が、第３の
    モジュールの外側に向かう開放穴の１つの内面と、支持
    部材の１つの面とから成る、請求項３に記載の蠕動ポン
    プ。
  13. 【請求項１３】 前記閉塞手段が、支持部材の１つの面
    に少なくとも１つの突起部を具備し、また突起部が少な
    くとも１つの盲オリフィスと係合し、盲オリフィスが、
    外側に向かう開放穴の１つの内面に設けられる、請求項
    １２に記載の蠕動ポンプ。
  14. 【請求項１４】 第３のモジュールの外側に向かう開放
    穴の少なくとも１つの内面と、支持部材の１つの面と
    が、案内手段を具備し、前記案内手段は２つ一組のモジ
    ュールを、前記外側に向かう開放穴の内部に容易に移動
    できるようにし、さらに第１の中間挿入位置から第２の
    最終挿入位置まで容易に移動できるようにする、請求項
    ３に記載の蠕動ポンプ。
  15. 【請求項１５】 第３のモジュールの外側に向かう開放
    穴の少なくとも１つの内面が、挿入軸線に沿って減少す
    る横方向のすきまを形成している受け穴を備え、支持部
    材の１つの外面が案内手段を具備し、第１のモジュール
    の前記Ｖ字形部分の内部への移動によって、前記Ｖ字形
    の支持部材の２つの枝が外側に向かっている間、前記案
    内手段が支持部材を案内するようにする、請求項３に記
    載の蠕動ポンプ。
  16. 【請求項１６】 前記案内手段が、受け穴と係合する少
    なくとも１つのピンを具備する、請求項１４あるいは請
    求項１５に記載の蠕動ポンプ。
  17. 【請求項１７】 第３のモジュールが、前記液体物質の
    ための貯蔵器を具備している、請求項１に記載の蠕動ポ
    ンプ。
  18. 【請求項１８】 第１のモジュールがモータ手段を具備
    している、請求項１に記載の蠕動ポンプ。
  19. 【請求項１９】 前記第１のモジュールが把持頭を具備
    し、前記蠕動ポンプが第１の中間挿入位置にあるとき、
    把持頭が、前記貯蔵器を充填するための充填オリフィス
    を覆うように構成される、請求項３に記載の蠕動ポン
    プ。
  20. 【請求項２０】 前記第１の中間挿入位置まで挿入する
    前記一組のモジュールの前記組み合わせが、不可逆であ
    る、請求項１９に記載の蠕動ポンプ。
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