JPH05280470A - 容積型ポンプ装置とそれを用いた流量変動防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 流体吐出し量と吐出し速度とがポンプ装置に
供給される流体の供給量と供給速度の変動に影響されな
い容積型ポンプ装置を提供する。 【構成】 可撓性チューブ３４、入口部３４ａ、ポンプ
部３４ｂ、出口部３４ｃをカム駆動式プランジャー４８
の前後進に応動して変形させることにより、流体を給送
する。容積型ポンプ装置３０にはシャーシが備わってい
て、そのシャーシには入口部に近接して入口側弁４６
が、また、出口部に近接して出口側弁５２が設けられて
いる。この入口側弁は可撓性部材の入口部に作用して流
入路における流体の流れを制御し、ポンプ動作サイクル
中に可撓性部材の入口部に対して第１及び第２シール力
を作用させるようになっている。第１シール力は、ポン
プ室内の流体が所定レベルを越えるまで始めて加圧され
ると、ポンプ室から流入路へと流体を流すのに使われて
いる。第２シール力は流入路への流体の流れを阻止し
て、流出路へ流す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は容積型ポンプ装置(posit
ive displacement volumetric pump)に関し、特に、ポ
ンプ室から流体を吐き出すのにプランジャーが可撓性部
材に作用するようにした容積型ポンプ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】患者の静脈への医薬液の注射方式として
は、滴下注射システムが従来より広く採用されている。
他方では、ポンプ装置を使えば、患者の静脈への注射液
の注入量を一層正確に制御できることも広く知られてい
るところである。この場合に利用されるポンプ装置とし
ては、構造が簡単で使いやすいことから、蠕動式ポンプ
装置がよく使われている。滴下注射システムを蠕動式ポ
ンプ装置を用いた注射システムに変更するには、注射液
容器に接続している薬液供給管ないし静脈注射管(IV Li
ne)を蠕動式ポンプ装置に接続するだけでよい。そうす
れば、蠕動式ポンプ装置が患者への薬液の注入量を制御
してくれる。

【０００３】蠕動式ポンプ装置では、薬液供給管を構成
する可撓性チューブの一部分を繰り返し圧搾すること
で、薬液を吐き出している。この場合での薬液供給管
は、薬液容器から患者の静脈までポンプ装置内の流体回
路を介して連通している。ある型式の蠕動式ポンプ装置
では、流体回路は中心軸を中心として湾曲しているとと
もに、その端部にローラが設けられている放射状アーム
が前記中心軸を中心として回転しながら前記ローラを放
射状に伸縮さて流体回路の可撓性チューブを順次圧搾す
ることで、薬液を吐き出すように構成されている。

【０００４】また、薬液供給管と接続された流体回路が
直線状に延在していることから、直線型ないし波動型蠕
動式ポンプ装置と呼ばれているものもある。この直線型
蠕動式ポンプ装置では、一列に配設された指形のプラン
ジャーが用いられていて、これらのプランジャーを駆動
シャフトに装架したカムで順次駆動することで前後進さ
せて薬液の吐出し作用を行っている。この様な直線型蠕
動式ポンプ装置の一例としては、米国特許第4,479,797
号に開示されたものがある。

【０００５】更に別の型式の蠕動式ポンプ装置として
は、入口側弁と出口側弁とがあって、一本の流体吐出し
用プランジャーを利用したものが知られている。このポ
ンプ装置においては、出口側弁を閉成し、入口側弁を開
成するところからポンプ動作サイクルが始まり、この状
態で流体源からの液体が入口側弁と出口側弁との間に臨
む可撓性チューブの部分に流入する。その後、入口側弁
を閉成し、出口側弁を開成するとともに、プランジャー
で可撓性チューブの前記部分を圧搾することで、液体の
吐出し作用を行っている。この型式の蠕動式ポンプ装置
の一例としては、米国特許第4,559,033号に開示されて
いる。

【０００６】医薬液の注射量を制御するのに、カセット
式ポンプ装置もよく使われており、このカセット式ポン
プ装置の方が蠕動式ポンプ装置よりも注射量を一層正確
に制御できる。カセット式ポンプ装置では、ポンプ室と
入口側弁と出口我が弁とを備えたプラスチック製ハウジ
ングからなるカセットが使われており、薬液供給源をな
す薬液容器とは使捨て式可撓性チューブで接続する。こ
のカセットは、当該カセットを駆動し、かつ、カセット
を介しての流体の流れを制御するように構成されている
適当なポンプ駆動装置に差し込んで利用するようになっ
ている。ポンプ駆動装置には入口側弁作動機素と、出口
画弁作動機素と、吐出し用プランジャーとが設けられて
いる。他方、カセットの内部には、入口側弁とポンプ室
とを接続する上流路と、ポンプ室と出口側弁とを接続す
る下流路と、プラスチック製ハウジングを構成する二部
品間に挟持されて、入口側弁作動機素と出口側弁作動機
素とにより変形させられると、液体の流れを醸し出す可
撓性ダイヤフラムとが設けられている。そこで、入口側
弁が閉成し、出口側弁が開成しているときにプランジャ
ーがポンプ室を覆う可撓性ダイヤフラムの部分を押圧す
ると、ポンプ室内の液体がカセットから吐き出される。
このカセット式ポンプ装置は、本願出願人による米国特
許第4,818,186号に開示されている。

【０００７】前述の様々の容積型ポンプ装置が醸し出す
液体吐出し流量は、ポンプ機構の稼働速度、例えば回転
式アームを用いた蠕動式ポンプ装置にあってはアームの
回転速度により定まるのが通常である。また、前述の各
容積型ポンプ装置が所定容量の流体の流れを達成し得る
精度は、ポンプの吸入口における流体圧と吐出し口にお
ける背圧に影響される。ところが、蠕動式ポンプ装置で
は可撓性チューブが、また、カセット式ポンプ装置では
可撓性ダイヤフラムがポンプ室を構成していることか
ら、そのポンプ室を充満するに要する液体の量は、薬液
供給源としての容器から供給される薬液に作用する水頭
圧の影響を受ける。同様に、ポンプからの吐出し液量
も、ポンプ吐出し口の下流における液体の背圧の影響を
受ける。常時正確な流量を得ようとすれば入口側弁と出
口側弁との間にあるポンプ室の容量とこのポンプ室を充
満させる液量とが一定でなければならない一方で、入口
側弁と出口側弁とを用いているカセット式ポンプ装置と
単一プランジャーを用いている蠕動式ポンプ装置とは特
に、水頭圧と背圧の影響を受けやすいなどの問題点があ
る。

【０００８】また、容積型ポンプ装置の種類の依って
は、この他のパラメータで吐出し精度が影響を受けるこ
とがある。例えば、蠕動式ポンプ装置において可撓性チ
ューブに作用させていた圧縮力を開放すれば、その圧縮
力により圧搾されていた可撓性チューブの部分は直ちに
元の内径に原状回復して、同一量の流体がポンプ室に充
填されるようにしなければ、各ポンプ動作サイクルに亙
って一定の吐出し流量を得ることはできない。ポンプ室
を形成している可撓性チューブの部分の体積が、例えば
弾力性の減衰とともに経時変化するのであれば、ポンプ
装置の吐出し流量も変化することになる。一般に静脈注
射用としての使捨て式管としては低廉なポリ塩化ビニー
ル製チューブがよく使われているが、この様なチューブ
は、それを繰り返し圧搾していると弾力性が経時変化し
て、圧縮力を作用させていない時の原状回復性が損なわ
れ易い。

【０００９】更に、単一プランジャーを用いた蠕動式ポ
ンプ装置では、プランジャーは可撓性チューブの部分を
圧搾するの当たって、各ポンプ動作サイクル毎常時均一
に圧搾しなければ、ポンプ装置から一定の吐出し流量を
得ることができない。それに、プランジャー支持装置と
しても、圧縮行程時での容量変動を防ぐために、往復動
軸に沿ってプランジャーが自由に前後進でき、しかも、
捻り変位や横方への変位を阻止できるようでなければな
らない。プランジャーは回転カムにより駆動されるのが
通常であるから、プランジャー支持装置としても、プラ
ンジャーが常時カム面を接触状態を保つように付勢力を
醸し出せるようにする必要がある。それも、プランジャ
ーとカム面との間での摺動摩擦を招くことなく、また、
螺旋バネを用いないで付勢力が醸し出せるのが望まし
い。ところが、従来公知のこの型式のポンプ装置におい
ては、この点について対策を講じているのは皆無であ
る。

【００１０】また、患者に薬液を注射するに当たってポ
ンプ装置を用いる場合では安全性においても注意が必要
であるが、流体回路に気泡などのガス体が混入した場合
にそれを検出してポンプ装置の稼働を停止するようにす
るために気泡検出器を併用する必要がある。また、薬液
供給源としての容器が空になったり、当該容器とポンプ
装置との間の流体回路が塞がったことを検出できるよう
にする必要もある。要するに、ポンプ装置への薬液の供
給が途絶えた場合に、ポンプ装置の稼働を直ちに停止さ
せる一方、医療従事者がその様な状態を感知できるよう
に警報を発するなりにする必要がある。この様な安全機
能がポンプ装置に組み込まれておれば、それに越したこ
とはないし、従来の医療関係装置でそれを現に実現して
いるものがある。しかし、従来の蠕動式ポンプ装置でそ
の様な安全機能を備えたものは見当たらないようであ
る。

【００１１】

【発明の目的と構成】本発明は、前述のように従来のポ
ンプ装置に付随する諸問題点を鑑みてなされたものであ
って、ポンプ装置からの流体吐出し量と吐出し速度とが
ポンプ装置に供給される流体の供給量と供給速度の変動
に影響されることのない容積型ポンプ装置を提供するの
を目的としたものである。

【００１２】また、ポンプ装置からの流体吐出し量と吐
出し速度とが、ポンプ装置の下流側での圧力変動に影響
されることのない容積型ポンプ装置を提供するのも、本
発明の別の目的である。

【００１３】ポンプ装置の吐出し口まで所定の圧力で流
体をくみ出すことのできる容積型ポンプ装置を提供する
ことも、本発明の更に別の目的である。

【００１４】更に、本発明は、摺動摩擦を伴わないで、
しかも、往復動軸に沿う方向以外への変位を起こさない
で、専ら往復動軸に沿ってプランジャーを自由に前後進
させることのできるバネ付勢式プランジャー支持体を提
供することも目的の一つである。

【００１５】前述の目的を達成すべく工夫された本発明
の容積型ポンプ装置は、所定のポンプ動作サイクル中に
可撓性部材の異なった部分を変形させることにより、流
体を給送するようにしている。可撓性部材の異なった部
分とは、ポンプ室を形成する部分と、流入路を形成する
部分と、流出路を形成する部分であって、ポンプ室を形
成する可撓性部材の前記部分を変形させると、当該ポン
プ室の容積が減少して流体が吐き出されるようになって
いる。容積型ポンプ装置にはシャーシが備わっていて、
そのシャーシには流入路に近接して入口側弁が設けられ
ている。この入口側弁は、可撓性部材の入口部に作用し
て流入路における流体の流れを制御するとともに、ポン
プ動作サイクル中に可撓性部材の入口部に対して第１及
び第２シール力を作用させるようになっている。第１シ
ール力は第２シール力よりもほぼ小さく、ポンプ室内の
流体が所定レベルを越えるまで始めて加圧されると、ポ
ンプ室から流入路へと流体を流すのに使われている。他
方、第２シール力は、ポンプ室から流入路への流体の流
れを阻止して、ポンプ室で加圧された流体を流出路へ流
すのに使われている。

【００１６】ポンプ室に近接するシャーシの部分にはプ
ランジャーが設けられていて、ポンプ室内の流体を吐き
出す時にこのプランジャーで可撓性部材のポンプ部を変
形させるようにしている。シャーシ上であって、流出路
の近接する部分には出口側弁が設けられているので、こ
の出口側弁が可撓性部材の出口部に作用して流出路での
流体の流れを制御するようになっている。この出口側弁
は、ポンプ動作サイクル中に可撓性部材の出口部に対し
て順流シール力と逆流シール力とを作用させる。順流シ
ール力は逆流シール力よりも小さく、ポンプ室からの流
体が流出路を流れるようにしている。それに対して、逆
流シール力は、出口側弁での流体の流れを完全に遮断す
るように作用する。言うまでもないことではあるが、本
発明の容積型ポンプ装置には、ポンプ動作サイクル時に
入口側弁と出口側弁、可撓性部材の異なった部分を変形
させるプランジャーなどを作動させる手段も設けられて
いるので、所定の流速で所定量の流体を流出路から吐き
出すようにすることができる。

【００１７】尚、入口側及び出口側弁とプランジャーな
どを作動させる手段は、それぞれ入口側弁用カム、出口
側弁用カム、ポンプ用カムとで構成している。殊にポン
プ用カムのカム形状は、各ポンプ動作サイクル中に吸入
行程と逆戻し・加圧行程と吐出し行程とを順次醸し出す
ように定めている。ポンプ室に流体が充満すると、入口
側弁から第１シール力が発生する一方、出口側弁がポン
プ室から流出路への流体の流れを阻止するので、ポンプ
室で加圧された流体が流入路へと強制的に流れるように
なる。そこへ駆動モーターによりポンプ用カムをスター
ト位置から回転させると、このポンプ用カムによりプラ
ンジャーが作動させられてポンプ室内の流体が所定レベ
ルまで加圧され、かくて、ポンプ用カムがポンプ動作サ
イクルのスタートに対応する位置へと回転するまでの
間、ポンプ室内の余分の流体が流入路へと逆戻しされ
る。吐出し行程時には、プランジャーによりポンプ室内
の流体が吐き出され、かくて入口側弁用カムにより第２
シール力で入口側弁が閉成させられると、流出路に流入
する一方、流入路への逆流を防ぐようになっている。こ
の吐出し行程の後には入口側弁が入口側弁用カムにより
全開するので、流体源から流入路へと流体が流れるとと
もに、ポンプ室がその流体で再び充満される。

【００１８】容積型ポンプ装置がポンプ動作を行ってい
なくとも、入口側弁と出口側弁の内の少なくともいずれ
かが常時、流入路と流出路での流体の流れを阻止してい
る。駆動モーターが入口弁用カムと出口弁用カムとポン
プ用カムとを回転させる速度で、流出路から吐き出され
る流量を少なくとも部分的にも制御している。吐出し流
量を更に減少するには、吐出し行程中に少なくとも一度
所定期間だけ駆動モーターがポンプ用カムを停止させる
ようにすればよい。

【００１９】本発明の容積型ポンプ装置の一実施例で
は、可撓性部材を可撓性チューブで構成するとともに、
ポンプ室をこの可撓性チューブの部分であって、しか
も、入口側弁と出口側弁との間に臨む部分で構成してい
る。そして、ポンプ用カムがスタート位置にあってポン
プ室に流体が充満すると、可撓性チューブのこの部分を
プランジャーで部分的に圧搾することで流体の流れを醸
し出している。この実施例の容積型ポンプ装置には、プ
ランジャーにより圧搾された可撓性チューブの部分の原
状回復を促進させるために、チューブ整形器を設けてい
る。

【００２０】本発明の容積型ポンプ装置の別の実施例で
は、可撓性部材をほぼ平坦な弾性ダイヤフラムで構成し
て、ハウジングに設けている。この場合での入口側弁と
出口側弁とは、ハウジング内で流路を流れる流体を制御
するに当たってダイヤフラムに作用するバネ付勢式部材
で構成している。

【００２１】尚、本発明の容積型ポンプ装置には、可撓
性ダイヤフラムがプランジャーにより圧搾されると出口
側弁を介して流体が流れているかどうかを検出する手段
を設けてもよい。また、入口側弁の上流と出口弁の下流
のいずれか一方、叉は、両方での流体圧を検出する手段
をも設けてもよい。ガス体は圧縮性を有する媒体である
から、ポンプ室にこの様なガス体が充満すると、ポンプ
動作サイクル中にポンプ室で発生する圧力はガス体を流
出路へと流し込むには不十分なものとなる。

【００２２】尚、本発明は、入口側弁と出口側弁とを備
え、可撓性部材により形成されるポンプ室から流体を給
送するポンプ装置の流体吐出し量に対する、流体供給圧
の変動の影響を防ぐ方法にも係わるものである。この方
法は、前述のように容積型ポンプ装置の構成機素が実行
する機能とほぼ一致したものである。

【００２３】更に、本発明は、容積型ポンプ装置におい
てプランジャーを支持する装置にも係わるものである。
この支持装置は、プランジャーの両側に配設した一対の
部材を備えたフレームと、該フレームと前記一対の部材
との間を延在し、長手軸を有する複数対の弾性体とから
なり、各対における弾性体は他の対の弾性体とほぼ平行
になっており、而して、前記プランジャーは前記複数対
の弾性体により、各対の弾性体の長手軸とほぼ直交する
往復動軸に沿って往復動自在ではあるが、前記往復動軸
に対して直交する方向には変位しないように前記複数対
の弾性体により拘束された構成をしている。

【００２４】前記各弾性体は前記部材と前記プランジャ
ーに取り付けられて、前記往復動軸に沿う方向に作用す
る付勢力を前記プランジャーに作用させている。複数対
の弾性体の内の第１対の弾性体は前記往復動軸に沿う第
１レベルにおいてプランジャーに取り付けられ、また、
第２対の弾性体は前記往復動軸に沿う第２レベルにおい
てプランジャーに取り付けられている。また、複数対の
弾性体の内の第２対の弾性体は第１距離だけ互いに隔離
されている一方、第２対の弾性体は前記第１距離とはほ
ぼ異なった第２距離だけ隔離されている。この弾性体
は、前記往復動軸に沿ってプランジャーを変位させる駆
動力に抗して前記プランジャーを付勢している。往復動
軸と直交する回転軸を中心としてプランジャーが回転す
るのを防ぐために、前記複数対の弾性体の内の一対の弾
性体が他の対の弾性体から隔離されているのが望まし
い。それに、各弾性体としては、金属製板バネで構成す
るのが望ましい。。

【００２５】また更には、本発明は、プランジャーが往
復動軸から捻り変位したり、横方へ変位するのを防ぎ、
前記往復動軸のみに沿って移動するように拘束する方法
にも係わるもので、この方法は、プランジャー支持装置
の構成機素が実行する機能にほぼ一致したものである。

【００２６】それに、本発明は、可撓性チューブを圧縮
して整形する装置であって、可撓性チューブに設けた内
路から流体を吐き出すべく可撓性チューブを周期的に、
かつ、交互に圧縮して、その後可撓性チューブが少なく
とも部分的な非圧縮状態へ膨張するのを許容する、前記
往復動軸に沿って両方向に移動自在に支持されたプラン
ジャー手段と、前記往復動軸に沿って移動するように前
記プランジャー手段を周期的に駆動する駆動手段と、プ
ランジャー手段の動きに応動して、前記内路が最大所望
容積に達するまで可撓性チューブを膨張させる整形力を
可撓性チューブに作用させるチューブ整形手段とで構成
したチューブ整形装置にも係わるものである。

【００２７】このチューブ整形装置においては、チュー
ブ整形手段を、プランジャー手段の両側に配設した一対
の枢動アームと、プランジャー手段により圧縮される可
撓性チューブの部分の両側に配設したジョーと、プラン
ジャー手段の両側に配設され、プランジャー手段が可撓
性チューブを最大圧縮している位置から後退するにつれ
て、前記内路がジョーにより同期して膨張するように、
プランジャー手段から枢動アームへと整形力を伝達する
１対のローラとで構成するのが望ましい。

【００２８】

【実施例】本発明では容積型ポンプを用いているが、容
積型ポンプはその作動ストローク時に、常時、しかも、
繰り返して所定圧力で所定量の液体を吐き出すことがで
きるので、所望の流量が確実に得られることから、その
様な特定の型式のポンプを利用することが本発明にとっ
て重要事項の一つである。

【００２９】図１に、本発明による容積型ポンプ装置30
における流体回路をブロック図にて示す。この容積型ポ
ンプ装置30の構成部品は、その吸込み口から吐出し口に
かけての流体回路の沿ってほぼ直列に配置されている。
ポンプ装置30によりくみ出される液体31は、容器32から
可撓性チューブ34へと吸い込まれ、その後可撓性チュー
ブのポンプ入口部34aへと流れ、ポンプ部34bを経てポン
プ出口部34cから吐き出される。可撓性チューブのポン
プ出口部34cは、患者の静脈に液体31を注射する注射針
もしくはカテテール36に接続されている。言うまでもな
いことではあるが、本発明の容積型ポンプ装置30は他の
用途のも利用できるものであり、その場合でもポンプ装
置の下流側に他の流体装置を設けて可撓性チューブのポ
ンプ出口部34cをその流体装置に接続する。

【００３０】尚、本発明の説明の便宜上、可撓性チュー
ブのポンプ入口部34a、ポンプ部34b、ポンプ出口部34c
などは可撓性チューブ34の一部分として説明している。
この可撓性チューブ34は、医学分野で広く使われている
静脈注射用接続管としての、内径0.100インチ、外径0.1
37インチの使捨て式塩化ビニール製チューブが望まし
い。

【００３１】この様に容積型ポンプ装置を利用する場
合、液体31が容器32から患者へと自由に流れるのを防ぐ
のが望ましい。そのため、容積型ポンプ装置30には、水
頭圧の作用で容器31から患者へと液体31が自由落下する
のをせき止めるべく可撓性チューブの入口部34aをクラ
ンプする流体ラッチ38が設けられている。この流体ラッ
チ38は、容積型ポンプ装置30の通常作動時には液体31の
流れをせき止めるようなことはしないが、容積型ポンプ
装置30へのアクセス扉78（図２と図３に示す）が開扉さ
せられると、可撓性チューブの入口部34aが自動的にク
ランプされるようになっている。他方、閉扉したままの
場合では、後述の場合に限って容積型ポンプ装置30によ
り液体31の自由流が阻止されるようになっている。アク
セス扉78の位置、即ち、アクセス扉78が開扉したか、閉
扉したかどうかは、扉検出器62により検出されるように
なっている。この扉検出器62は、アクセス扉78が開扉す
ると開扉信号を発して容積型ポンプ装置30の動作を停止
させるようになっている。同様に、流体ラッチ38にチュ
ーブ検出器40を接続して、流体ラッチ38ないに可撓性チ
ューブ34が接続されているかどうかを検出するようにな
っており、可撓性チューブ34が接続されていない場合に
は無接続信号を発して容積型ポンプ装置30の動作を停止
させるようになっている。可撓性チューブ34が接続され
ている場合には、このチューブ検出器40は接続信号を出
力するが、この接続信号が出力されている限り、容積型
ポンプ装置30の動作は許容される。

【００３２】可撓性チューブ34の入口部34aに平衡ブロ
ック42が設けられていて、可撓性チューブ34の弾力性の
変動を補償するようになっている。この平衡ブロック42
の詳細な機能と動作については後述する。

【００３３】平衡ブロック42の次段には入口側圧力検出
器44が設けられていて、可撓性チューブの入口部34aに
おける液圧を検出するようになっている。この入口側圧
力検出器44の出力である圧力信号は、ポンプ装置の動作
をモニターすると共に、可撓性チューブの入口部34aが
閉塞したかどうかを検出するのに用いられる。

【００３４】本発明の容積型ポンプ装置30における重要
な構成部品は入口側クラッキング弁46であって、入口側
圧力検出器44の下流側に設けられている。この入口側ク
ラッキング弁46は、その下流側に順次設けられているプ
ランジャー48と出口側クラッキング弁52と協働して、容
積型ポンプ装置30による可撓性チューブのポンプ部34b
からの所定量の液体吐き出しを行なわせると共に、例え
ば容器32内の水位の上昇とか、可撓性チューブの出口部
34cの背圧の変動とかによる入口部および出口部での液
圧の変動による影響が容積型ポンプ装置30に及ばないよ
うにしている。出口側クラッキング弁52には流れ検出器
54が接続されており、この流れ検出器54から、容積型ポ
ンプ装置30による出口部34cへの液体吐き出しが首尾よ
く行われたかどうかを示す出力信号が出されるようにな
っている。プランジャー48の両側に設けてあるものはチ
ューブ整形器50a、50bで、ポンプの各動作サイクル時に
可撓性チューブのポンプ部34bに液体が充填されるにつ
れて当該ポンプ部34bを迅速に形を整えるなりにして、
各ポンプ動作サイクル毎所定量の液体が充填されるよう
に作用する。

【００３５】出口側圧力検出器56は、可撓性チューブの
出口部34cにおける液圧、即ち、容積型ポンプ装置30の
液体吐出し圧に対応する出力信号を発するようになって
いる。出口側圧力検出器56により検出される吐出し圧
は、容積型ポンプ装置30の動作をモニターしたり、可撓
性チューブ34での閉塞の有無を検出したりするのに利用
される。

【００３６】この出口側圧力検出器56の下流側にも平衡
ブロック58が設けられていて、前述の入口側クラッキン
グ弁46と協働する前述の平衡ブロック42と同様に、出口
側クラッキング弁52と協働して、可撓性チューブ34の剛
さないし弾力性の変動を補償するようになっている。

【００３７】前述の流体回路の最終段には、気泡検出器
60が設けられている。この気泡検出器60は、容積型ポン
プ装置から吐き出される所定量の液体よりも大きい気泡
を検出するものであって、液体におけるこの気泡の存在
が検出されると、気泡検出信号を出力してポンプ装置30
の動作を停止させると共に、警報を発することにより、
気泡混入液体の注入による患者での塞栓発生を防ぐよう
にしている。この気泡検出器60は、従来公知の圧電型超
音波発信器と超音波受信器とで構成されており、超音波
発信器からの出力である超音波信号が可撓性チューブを
横切って受信器に受信されるように、両者は可撓性チュ
ーブの出口部34cを挟んで両側に配置されている。従っ
て、可撓性チューブの出口部34cを正常に流れている
と、発信された超音波は効率よく受信器に受信される
が、流れている液体に気泡が存在すると超音波の伝送パ
ターンが乱れるので、液体における気泡の混入を検出す
ることができる。即ち、液体に気泡が混入されている
と、受信器が受信する超音波の振幅が変動するが、それ
により可撓性チューブの出口部34cを流れる液体におけ
る気泡の存在を検出することができるのである。この気
泡検出器60の詳細な構成については、当業者にはよく知
られているところであるので、ここでは説明しない。

【００３８】図２と図３とに容積型ポンプ装置30を斜視
図にて示す。図示のように容積型ポンプ装置30は、その
上面に持ち運びの都合を考えて形成したハンドル72を備
えた成形プラスチック製ハウジング70と、操作パネル74
と、表示パネル76とで構成されている。操作パネル74と
表示パネル76とは容積型ポンプ装置30の前面の右側に設
けられていて、取扱い者がポンプ装置を操作したり、表
示されたデータを視認、モニターするようになってい
る。

【００３９】ハウジング70の背面にはクランプ88が形成
されているので、例えば患者が横臥するベッドのフレー
ムとかなどの柱86に容積型ポンプ装置30を取外し自在に
装設できるようになっている。このクランプ88は、垂直
支持柱に装設する従来公知の医療機器によく使われてい
るものと同一であってもよいので、ここではその詳細な
説明は行わない。

【００４０】図２において、アクセス扉78は閉扉されて
いるものとして図示してある。それに対し、図３ではア
クセス扉78は開扉されている。アクセス扉78に設けられ
ているハンドル80は掛け金式ハンドルで、それを上方に
引いて枢動させるとアクセス扉78がヒンジ96を中心とし
て開扉するようになっている。この様に開扉している
と、可撓性チューブ34が辿る流体回路が形成された内カ
バー92にアクセスできるようになる。前述のように、容
積型ポンプ装置30が可撓性チューブ34を介して容器32と
接続されている状態でアクセス扉78を開扉すると、流体
ラッチ38が可撓性チューブの入口部34aを自動的にクラ
ンプするので、容器32からの液体が容積型ポンプ装置30
へと深く流入するのが阻止される。アクセス扉78の開閉
に応動して流体ラッチ38を作動させる機構については、
本発明の要旨に特に必要なものではないので、ここでは
説明しない。

【００４１】アクセス扉78の側壁には上スロット82と下
スロット84とが形成されている。可撓性チューブの入口
部34aはハウジング70の内部を上方へと延在した後下方
へと折曲されてこの上スロット82を介して外部へ延在し
ているので、換言すれば、ハウジング70の内部上方でル
ープを形成しているので、容器32から漏れた液体31は、
このループに滞留して容積型ポンプ装置30へと流入しな
いようになっている。アクセス扉78を開扉すれば、内カ
バー92の長手方向中心軸に沿って形成されている流路90
に直に接続できる。可撓性チューブ34の出口部34cは、
下スロット84を介して外部へと延在している。また、ア
クセス扉78の内面には圧板94が配設されていて、アクセ
ス扉78が閉扉され、しかも、ハンドル80を元に戻してラ
ッチを掛けると、この圧板94が流路90の長手方向に沿う
可撓性チューブ34と接触するようになる。

【００４２】図４から図６までには、容積型ポンプ装置
30の内部構成が詳細に図示されている。前記した圧板94
は、可撓性チューブ34を圧搾する容積型ポンプ装置30の
各構成部品に対して基準面を定めるものであって、複数
の螺旋バネ212によりアクセス扉78に対して浮上した状
態で取り付けられていると共に、そのバネ212の作用で
アクセス扉78の内面から隔離する方向に付勢されてい
る。従って、アクセス扉78を閉扉すると、圧板94は、複
数箇所にて内カバー92と接触して比較的剛い螺旋バネ21
2を幾らか圧縮する。この様に螺旋バネ212が圧縮するこ
とにより、閉扉時のアクセス扉78のガタつき及びその他
の構成部品のガタを吸収することができる。もし、この
様にガタつきを吸収できないのであれば、圧板94により
定められる基準面の位置が狂うことになる。

【００４３】容積型ポンプ装置30の大部分の構成部品
は、ハウジング70内のフレーム100に装架されている。
例えば、フレーム100は入口側クラッキング弁46と出口
側クラッキング弁52とがそれぞれ枢動する枢支マウント
102、104を備えている。

【００４４】入口側クラッキング弁46は、弁面106aに沿
う可撓性チューブの入口部34aと接触する。同様に、出
口側クラッキング弁52も、弁面106bに沿う可撓性チュー
ブの出口部34cと接触する。そこで、入口側クラッキン
グ弁46と出口側クラッキング弁52とが枢動すると、それ
ぞれの弁面106a、106bと可撓性チューブとの接触圧が変
化して、この可撓性チューブを圧板94に押しつけること
により当該弁での液体の流れを制御するようになってい
る。プランジャー48は、圧板94に対して可撓性チューブ
のポンプ部34bを圧搾して、入口側クラッキング弁46と
出口側クラッキング弁52との間に形成されているポンプ
室内の液体を吐き出すようになっている。この様に容積
型ポンプ装置30には入口側クラッキング弁46と出口側ク
ラッキング弁52とが設けられていることから、後述の説
明から一層明らかになるように本発明による容積型ポン
プ装置は従来の蠕動プランジャー型ポンプ装置とは異な
った態様で作用する。

【００４５】入口側クラッキング弁46の弁面106aから上
方に延在しているのは弁アーム108である。入口側クラ
ッキング弁用枢支マウント102のほぼ上方には平坦金属
製弾性屈曲体(flat metal spring flexures)、即ち、金
属製板バネ110があって、前記した平衡ブロック42がこ
の板バネ110を介して、弁アーム108の背面に形成された
スロット134に連結されている。板バネ110はスロット13
4内に差し込まれて、屈曲することにより圧板94から弁
面106aを離間させるべく弁アーム108を枢動させるよう
になっている。この時の弁アーム108の枢動角は、平衡
ブロック42による可撓性チューブ34の圧搾にともなう当
該チューブ内での液体の流れを遮断しない限りできるだ
け大きく採られている。入口側クラッキング弁用枢支マ
ウント102は、入口側クラッキング弁46から可撓性チュ
ーブ34の両側へと下方に延在する枢動アーム136と枢動
自在に連結されていると共に、平衡ブロック42と弁面10
6aとの間に調心されている。そこで、可撓性チューブ34
の剛性が平衡ブロック42と板バネ110とに作用するが、
その際作用した剛性（もしくは、弾力製の疎失）に比例
して発生する平衡力により弁面106aが圧板94の方へと枢
動するので、可撓性チューブを圧搾すべく入口側クラッ
キング弁46のその部分で発生する力が増大する。また、
可撓性チューブ34の剛性はある程度弁面106aによる圧搾
力に抵抗する。従って、弁面106aが可撓性チューブを圧
搾するのに要する力に影響を及ぼす当該可撓性チューブ
の弾力性の変動が、平衡ブロック42により自動的に補償
されるのである。

【００４６】前述の入口側クラッキング弁46は３つの動
作モードを有し、また、可撓性チューブ34を圧搾すべく
弁面106aに印加される力も各動作モードごと異なってい
る。弁アーム108には、二つの異なったバネ付勢力が作
用するようになっている。また、弁アーム108には、こ
の弁アーム108の一端に配置されて、ノブ114に作用して
いる平坦金属製クラッキング用弾性部材、即ち、クラッ
キング用板バネ112から流れ制御力が作用するようにな
っている。それに、入口側クラッキング弁46を通る液体
の流れを完全に遮断し得る程度可撓性チューブ34を圧搾
するのに必要な力が平坦金属製遮断用弾性部材、即ち、
遮断用板バネ120から生ずるようになっている。この遮
断用板バネ120は、弁アーム108の片側に配置した側アー
ム116に作用しているから、この遮断用板バネ120とクラ
ッキング用板バネ112とから生ずる合成力により（それ
に平衡ブロック42が醸し出す平衡力も相俟って）、枢支
マウント102を通る枢支軸を中心として入口側クラッキ
ング弁46を枢動させられ、それにより可撓性チューブ34
での液体の流れを完全に遮断することができる。

【００４７】板バネ112、120から弁アーム108に力を作
用させるべきかどうか、換言すれば、入口側クラッキン
グ弁42の動作モードを選択的に定めるのに、入口側弁用
カム追従子122が用いられている。このカム追従子122
は、追従子用弾性部材、即ち、追従子用板バネ128を介
して複数のブロック130に取り付けたフード126に回転自
在に装架したローラ124で構成されている。ブロック130
は、クラック用板バネ112と遮断用板バネ120とを、フレ
ーム100の一部分を構成するブラケット135に取り付ける
ためにも使われており、両者間には適当な間隙が設けら
れている。

【００４８】前記したローラ124は、回転カムアセンブ
リ142に設けた入口側弁用カム軌道140に沿って転動する
ようになっている。回転カムアセンブリ142は、ベアリ
ング220（図５と図６を参照）を介してフレーム100にそ
の両端を支承させたカムシャフト144上で回転する。図
５と図６に示すように、駆動モーター146からは駆動シ
ャフト148が下方に延在しており、この駆動シャフト148
の下端に螺旋ギャ224が装着されているが、この螺旋ギ
ャ224がカムアセンブリ142の一端に形成もしくは装着さ
せたギャ222と係合しているので、モーター146の駆動時
にはカムアセンブリ142が図４から見て時計方向に回転
する。ローラ124がカム軌道140のカム面と接触する位置
とカムシャフト144との間の距離は、カムアセンブリ142
の回転に伴って変わるが、その時カムアセンブリ142
は、弁アーム108に作用する力を制御するべくカム追従
子122を前後動させる。つまり、フード126が遮断用板バ
ネ120に抗して半径方向後方へ移動させられると、遮断
用板バネ128が即アーム116から離れる方向へ持ち上げら
れて、遮断用板バネ128から側アーム116に通常作用して
いた力が除去され、従って、弁面106aから可撓性チュー
ブ34に作用している全ての力が減少する。この状態にあ
っては、入口側クラッキング弁46は「クラッキングモー
ド」になっている。

【００４９】また、フード126が半径方向外側に更に移
動させられると、遮断用板バネ120が弁アーム108の片側
に形成されているV-字形側アーム118と接触するので、
側アーム108の作用により圧板94から遠方へと弁面106a
を枢動する。この状態にあっては、入口側クラッキング
弁46は「開モード」にあって、容器32内の液体31が可撓
性チューブの入口部34aを介してポンプ部34bへと自由に
流入する。同時に、弁面106aが圧板94から離間すると板
バネ110が屈曲するので、平衡ブロック42は可撓性チュ
ーブの入口端34aを流れる液体を遮断するようなことは
ない。

【００５０】更に、両方の板バネ120、112が弁アーム10
8に作用するようになると、可撓性チューブ34が弁面106
aにより圧板94との間で圧搾されるので、可撓性チュー
ブ内での液体の流れが完全に遮断される。この状態で
は、入口側クラッキング弁46は「閉モード」にある。

【００５１】入口側弁用カム軌道140とプランジャー用
カム軌道152との間に出口側弁用カム軌道150が介装され
ている。プランジャー用カム軌道152のカム面は、可撓
性チューブのポンプ部34bを圧板94に対して押圧するた
めにカムシャフト144から半径方向への距離が外周に沿
って変わるように形成されている。即ち、プランジャー
48のベース156にローラ154が回転自在に装架されてお
り、そのローラ154がカム軌道152のカム面上を転動する
ようになっている。また、ローラ154の両側におけるベ
ース156の部分にはチューブ整形用ローラ160が装架され
ているが、詳細な配置関係は図５と図６とに示してあ
る。この整形ローラ160による可撓性チューブ34の成形
作用についてはこれらの図面を参照しながら後述する。

【００５２】図４において仮想線で示すように、カムア
センブリ142の背後には、トルク補償軌道170が配置され
ている。このトルク補償軌道170には円錐形のトルク補
償ローラ172が転動してカムアセンブリ142に回転トルク
を作用させるようになっている。これにより、入口側弁
用カム軌道140、出口側弁用カム軌道150、プランジャー
用カム軌道152の形状の急速変化に伴う対抗トルクを補
償するようになっている。このトルク補償ローラ172
は、カムアセンブリ142に付勢力を作用させるトルク補
償用平坦金属製弾性部材、即ち、トルク補償用板バネ17
4に装架されている。

【００５３】出口側クラッキング弁52は、入口側クラッ
キング弁46と同様にY-字形の構造を呈していて、出口側
弁用弁面106bと平衡ブロック58とに連結した出口側弁用
アーム180を備えている。出口側クラッキング弁52の枢
動アーム136は下方に延在して可撓性チューブ34を跨っ
ていると共に、フレーム100に支持された枢支マウント1
04に装架されている。平衡ブロック58はこの可撓性チュ
ーブ34の出口部34cと当接して、可撓性チューブ34の剛
性（もしくは弾力性の疎失）に対応した力を作用させて
いる。これにより、出口側弁面106bが可撓性チューブ34
に印加する圧縮力が増大するようになっているので、可
撓性チューブ34の剛性により生ずる圧縮作用に対する抵
抗を補償もしくは平衡させるようになっている。前述し
た平衡ブロック42が入口側クラッキング弁46における可
撓性チューブの弾力性の変動を補償するようになってい
たのと同様に、この平衡ブロック58も出口側クラッキン
グ弁52における可撓性チューブの弾力性の変動を補償す
るようになっている。しかし、出口側クラッキング弁52
は入口側クラッキング弁46と同様に開モードへ枢動する
ようなことはないので、この平衡ブロック58は出口側弁
アーム180に取り付けられて一体化されている。また、
出口側クラッキング弁52の枢動範囲が入口側クラッキン
グ弁46の枢動範囲よりも一層限られていることから、板
バネ110は不必要である。兎も角、容積型ポンプ装置30
が液体を吐き出していない時には、入口側クラッキング
弁46と出口側クラッキング弁52のいずれか一方が閉モー
ドにあって、液体31の可撓性チューブ34での自由流を阻
止している。

【００５４】図４では、出口側クラッキング弁52は閉モ
ードにあるものとして示してある。この状態では、可撓
性チューブ34は圧板94に押圧されていて、可撓性チュー
ブでの液体の流れを遮断している。この時、平坦金属製
クラッキング用弾性部材、即ち、クラッキング用板バネ
182から、出口側弁アーム180の頂部にあるノブ194に付
勢力が作用している。また、平坦金属製遮断用弾性部
材、即ち、遮断用板バネ188からも付勢力が、出口側弁
アーム180の片側から外側に延在する側アーム186に作用
している。

【００５５】出口側弁用カム追従子190はカム軌道150上
を転動するローラ192を備えている。このローラ192は、
平坦金属製追従子用弾性体、即ち、追従子用板バネ196
に連結したフード194に回転自在に装架されている。こ
の板バネ196はローラ192を付勢してカム軌道150に接触
させている。これらの板バネ196、182、188のそれぞれ
の下端は、入口側クラッキング弁46における対応板バネ
と同様にボルト132によりブロック130を介してブラケッ
ト135に連結されている。従って、カム追従子190がカム
軌道150に沿って転動すると、フード194が遮断用板バネ
188と周期的に接触して、板バネ188を側アーム186から
離間する方向へ変位させるので、平衡ブロック58とクラ
ッキング用板バネ182の付勢力からなる合成制御力が弁
面106bに伝達されて可撓性チューブ34を圧板94に対して
押圧するようになる。この状態では、出口側クラッキン
グ弁52はクラッキングモードにある。

【００５６】そこでプランジャー48が圧板94に対して可
撓性チューブのポンプ部34bを押圧すると、閉栓してい
る入口側クラッキング弁46と出口側クラッキング弁52と
の間に捕捉された液体による圧力が平衡ブロック58とク
ラッキング用板バネ182の付勢力からなる合成制御力に
対抗して弁面106bに作用する。ところが、この捕捉され
た液体の圧力が、出口側クラッキング弁52を僅かだけ開
方向に枢動させるのに充分なレベルに達すると、可撓性
チューブのポンプ部34bにおける液体が出口側クラッキ
ング弁52から吐き出される。この様にして容積型ポンプ
装置30から所定量の液体31が吐き出されるのである。

【００５７】クラッキング用板バネ182には歪計198が装
着されている。この歪計198からは板バネ182に生じた歪
に対応した出力信号が発せられるので、出口側クラッキ
ング弁52での液体の貫流を伴う出口側弁アーム180の動
き、即ち、枢動角が判断できる。この歪計198は、プラ
ンジャー48の変位に伴って可撓性チューブの出口部34c
から液体が吐き出されているかどうかを検出する流れ検
出器54で構成されている。可撓性チューブのポンプ部34
bに比較的大量の気泡やその他の圧縮性ガス状流体が含
まれていると、プランジャー48は、クラッキング用板バ
ネ182と平衡ブロック58とにより発生されたクラッキン
グ力より大きな液圧を醸し出すことができない。その場
合、歪計198は出口側弁アーム180の動きを検出すること
ができなくなるので、プランジャー48の吐き出し行程時
に出口側クラッキング弁52からの液体の流れがなかった
ことが判断できる。従って、歪計198からの信号は、容
器32が空になったかどうか、また、容積型ポンプ装置30
への液体31のが流れが途切れたかどうかを検出するのに
利用できる。尚、歪計198からの出力信号は、出口側弁
アーム180の移動に正確に対応した信号とは違って、単
に二値信号(ON/OFF)である。つまり、所期の液体の流れ
が得られない場合に、この二値信号で、容積型ポンプ装
置30を停止させたり、警報を発するようにする。こうす
ることにより、医療従事者に対して矯正措置を取るよう
に報知することができる。

【００５８】言うまでもないことではあるが、出口側弁
アーム180の動きを検出する、もしくは、その手がかり
が得られる情報を検出できるものであれば、歪計198の
代わりに他の検出器を利用することも可能である。例え
ば、直線可変式変位量変換器(LVDT)を出口側弁アーム18
0に連結してもよい。この変換器は二つの電磁コイルを
用いていて、被検体、即ち、出口側アーム180の動きに
伴うの両者間での磁気結合度の相対変動に対応する信号
を出力するようになっているか、または、出口側弁アー
ム180の枢動に伴って容量か変化する可変コンデンサで
構成されていてもよい。同様に、ホール効果を利用した
検出器や光学検出器を利用して、出口側弁アーム180の
枢動運動を検出するようにしてもよい。

【００５９】入口側圧力検出器44は、入口側クラッキン
グ弁46と平衡ブロック42との間に介装され、可撓性チュ
ーブの入口部34aと当接するようにバネで付勢されたブ
ロック204で構成されている。このブロック204を付勢す
るバネは、プランジャー48の両側に配置され、かつ、長
手方向に延在する二対の板バネ204である。これらの板
バネ202は、そのほぼ中間点を以て取付け部材106により
フレーム100上の支持板266に連結されている。ブロック
204を支持板266に連結している板バネ202には、可撓性
チューブの入口部34a内での液圧に対応して板バネ202に
生ずる応力に応答する歪計200が設けられている。従っ
て、可撓性チューブの入口部34aでの液圧が装架する
と、ブロック204と連結した板バネ202の応力も増加する
ので、歪計200の出力もそれに応じて変動する。

【００６０】出口側圧力検出器56も入口側圧力検出器44
と同様に、板バネ202の他端に連結したブロック210で構
成されている。４本の板バネの内の中間板バネ210とい
ずれかの支持板266とに歪計208が設けられている。この
歪計208も、可撓性チューブの出口部34cでの液圧に応じ
て板バネ202に生ずる応力に基づいて、前記出口部34cで
の液圧に応じた出力信号を発する。この出口側圧力検出
器56は、例えば患者が可撓性チューブを踏んだり、その
上を寝転んだりしたがために可撓性チューブの出口部34
cが捻れて、液体の流れが遮断したかどうかを判断する
のに用いる。この様な状態で可撓性チューブの出口部34
cが捻れると当該出口部34cでの液圧が異常増大するか
ら、出口側圧力検出器56によりそれを検出して、警報を
発するようにすると共に、容積型ポンプ装置30を停止さ
せるようにしている。

【００６１】図５から図７までにチューブ整形器50a、5
0bの詳細な構成を示す。容積型ポンプ装置30を利用する
に当たっては比較的低廉な塩化ビニール製チューブを用
いるのが望ましい。この様な塩化ビニール製チューブを
可撓性チューブ34として用いた場合、容積型ポンプ装置
30を稼働させている限り、可撓性チューブのポンプ部34
bでの作用が一貫し、しかも、吐出し流量も一定となる
のを確実にするために、チューブ整形器50a、50bを用い
る次第である。つまり、吐出し流量が比較的大きいと、
吐き出しに伴って一旦圧縮されたチューブは、それが塩
化ビニール製であれば、元の状態（最大断面積）に原状
回復するのに時間がかかる。そうなれば、各吐出し行程
で吐き出される流量が、所望値よりも少なくなる。この
様な問題を避けるためにチューブ整形器50a、50bを用い
て所定流量の液体が可撓性チューブのポンプ部34cを貫
流するように、当該ポンプ部34bの原状回復を促進して
いる。

【００６２】各整形器50a、50bは、長手方向に延在する
ジョー236を一端に備えた「く」字形アーム234で構成さ
れている。それぞれのアーム234は、整形ローラ160がア
ーム234の内面232に沿って転動すると枢支マウント230
を中心として枢動するように、その枢支マウント230に
装架されている。従って、プランジャー48が往復動する
軸に沿って上下動すると、その動きがロック状態にある
(in lock-step)整形ローラ160に伝達されて適時にジョ
ー236が可撓性チューブのポンプ部34bを挟持するので、
プランジャー48が圧板94から離間する方向へ上昇すると
可撓性チューブ34は所定吐出し量を呈する、即ち、最大
断面積を呈する形状に整形させられるようになる。

【００６３】図５では、プランジャー48は可撓性チュー
ブ34を圧板94に対して押圧してポンプ部34bから液体を
吐き出す状態にあるので、整形器50a、50bは互いに反対
方向に離間して可撓性チューブのポンプ部34bを離れて
いる。それに対して、図６では、プランジャー48は圧板
94から離間すべく上昇しているので、プランジャー48の
上昇が整形ローラ160を介してアーム234に伝達され、そ
れに伴ってアーム234が枢支マウント230を中心として互
いに近接する方向に枢動しつつ、ジョー236を以て可撓
性チューブのポンプ部34bを元の形状に強制的に整形し
ている。

【００６４】プランジャー用カム軌道152の形状と寸法
は、可撓性チューブのポンプ部34bにおいて常時所定流
量が得られるように、たとえプランジャー34bがその移
動ストロークの最降下位置にきても可撓性チューブのポ
ンプ部34bを完全に圧搾しない程度に、また、最上昇位
置にあれば可撓性チューブのポンプ部34bと接触を保つ
ように選定されている。換言すれば、プランジャー48の
押圧作用による可撓性チューブ34の内側への圧縮率は、
プランジャー48が上昇位置にあれば元の形状に対して約
15%で、反対に下降位置にあれば元の形状に対して約85%
とするのが望ましい。この様に可撓性チューブはその最
大断面積を呈する状態に完全に復帰する必要はないの
で、繰返し圧搾により可撓性チューブ34の弾力性が変動
しても、可撓性チューブ34のポンプ部34bでの流量が悪
影響を受けるようなことは殆どない。

【００６５】尚、チューブ整形器50a、50bの移動範囲は
前述のように圧搾された可撓性チューブのポンプ部34b
を元の形状の約85%となるまで復帰させるのに充分な範
囲に調節されているが、この調節は、アーム234に外側
上部に設けた楔受けスロット240に楔部材238を差し込ん
で、仮想線242で示したようにアーム234の内側上部の内
面232を対応する整形ローラ160に対して前屈み状態にす
ることにより達成できる。実線で示した内面232と仮想
線242との間の調節角度は、整形器50a、50bを製造して
いる際、叉は、容積型ポンプ装置30のこの様な構成部品
を組み立てているときに適当な矯正治具を用いて定める
ことができる。

【００６６】入口側クラッキング弁46と出口側クラッキ
ング弁52のそれぞれの詳細な構成を図８と図９とに示
す。これらの図面から明らかなように、枢動アーム136
は、可撓性チューブ34を跨っていると共に、入口側及び
出口側圧力検出器44、56のそれぞれのブロック204、210
とが両者間で嵌合する程度、互いに隔離されている。図
８では、入口側弁アーム108の頂部にある側アーム116と
V-字形側アーム118とが明確に図示されている。図９で
は、カム追従子190と遮断用板バネ188、クラッキング用
板バネ182とに対する側アーム186の具体的な配置関係が
明確に示いる。

【００６７】弁アーム108を付勢するのに平坦金属製弾
性体、即ち、クラッキング用板バネ112と遮断用板バネ1
20とを用いれば、他の付勢手段を用いるよりも迅速に付
勢力を制御できる利点がある。例えば、この板バネの形
状をトリミングしたり、或いは、厚みを変えたりするこ
とにより、その板バネから得られる付勢力（換言すれ
ば、バネ定数K）を特定状況ないし使用条件に合うよう
に変えたり、適当に制御することができる。このことは
容積型ポンプ装置30で用いる他の板バネ、即ち、追従子
用板バネ128、平衡ブロック用板バネ110などについても
言えることである。従って、容積型ポンプ装置30のクラ
ッキング圧とその他の特性を正確に定めることができ
る。

【００６８】本発明による容積型ポンプ装置30から常時
一定量の流体吐出しが得られるのは、他の弾性部品によ
りプランじゃー48が浮動懸架されているからである。図
17に示すように、プランジャー48は横方に延在する二対
の平坦金属製弾性体、即ち、板バネ158により支えられ
ている。これらの板バネ158の自由端は支柱264（但し、
図17では片側の支柱のみ図示）を介してフレーム100に
連結されている。各対のいたバネ158は互いに平行に延
在していると共に、互いに隔離した二点においてプラン
ジャー48に固着されているので、プランジャー48は可撓
性チューブ34の長手方向とは直交する方向に沿う往復動
軸に沿って自由に移動できるが、捻れや横揺れに対して
は板バネ158の弾性で抗することができる。

【００６９】プランジャー48のベース156は、可撓性チ
ューブ34の長手方向に沿う方向にローラ154の両側から
延在している二本の長アーム260と、整形ローラ160を中
心として長アーム260とは反対側を平行に延在する短ア
ーム262とで構成されている。前述の板バネ158の一対は
長アーム260に、また他方の対は短アーム262に連結して
ある。この様にプランジャー48をその往復動軸に沿って
上下の二段構え配置にある二対の板バネ158に装架する
と共に、短アーム262に取り付けた板バネ158間の間隔に
比べて長アーム260に取り付けた板バネ158間の間隔を大
きく採ることにより、プランジャー48が上下動方向以外
の方向に動くのを確実に防ぐことができる。何故らな、
各板バネ158は、その長手方向と直交する軸を中心とし
て容易に撓むが、その表面に対して法線をなす直交軸を
中心とする折曲げ力に対しては充分な抵抗を有してい
る。板バネにはこの様な特性があること、それにプラン
ジャー48を前述のように懸架すべく板バネを配置したこ
とも相俟って、プランジャー48をしてその往復動軸に沿
って上下動する以外、勝手に動くようなことはない。言
うまでもないことではあるが、板バネ158は、ローラ154
がプランジャー用カム軌道152と常時接触するのに必要
な付勢力も醸し出している。

【００７０】カムアセンブリ142の背面に配置したトル
ク補償軌道170の詳細な構成を図16に示す。このトルク
補償軌道170のプロファイルは、カムシャフト144とほぼ
平行な方向に波打った形状になっていて、カムアセンブ
リ142における他の三つのカム軌道140、150、152を転動
するそれぞれのカム追従子が険しく変化する半径方向の
ピッチの沿って移動するにつれて前記三つのカム軌道に
発生するトルクを補償するようになっている。即ち、こ
の三つのカム軌道のプロファイルが半径方向に険しく変
化していることから、カムアセンブリ142を回転させよ
うとする回転トルクが発生し、それがために駆動モータ
ー146が所望の回転速度から逸れてしまうことになる。
これを補償すると共に、駆動モーター146の回転速度の
変動を防ぐために、トルク補償軌道170を設けているの
ではあるが、このトルク補償軌道170は、カムアセンブ
リ142に対して作用する対抗トルクを発生するようにそ
の形状が選定されている。トルク補償軌道170にはトル
ク補償ローラ172が転動するようになっているが、この
トルク補償ローラ172は円錐形で、このローラの円錐角
に対応する角度Aをなしてトルク補償弾性体、即ち、板
バネ174に装架されている。従って、トルク補償カム軌
道170の凹凸面に沿うトルク補償ローラ172の転動するに
伴うローラ172の振れが板バネ174により吸収される。
尚、円錐形ローラ172の代わりに円形ないし球形ローラ
を用いることも考えられるが、摩耗を伴い易い。

【００７１】図16に示すように、回転するカムアセンブ
リ142のホーム位置を検出するのにホール効果を利用し
た位置検出器176を用いている。カムアセンブリ142のホ
ーム位置は、当該カムアセンブリ142に設けてそれと一
体回転する磁石250が検出器176の直前を通過することに
より検出できる。図13から図15までに、カムアセンブリ
142がホーム位置にあるときの入口側弁用カム軌道140、
出口側弁用カム軌道150、プランジャー用カム軌道152の
形状をそれぞれ示す。各図においてそれぞれのカム軌道
の直下がホーム位置で、その時の回転角度はゼロ度とし
て示してある。このホーム位置からのカムアセンブリ14
2の320度回転は、容積型ポンプ装置30の一サイクルの動
作に対応する。

【００７２】本発明による容積型ポンプ装置30の動作態
様は図10から図12までに示してある。尚、図10から図12
までに示した容積型ポンプ装置30の断面図は、動作の説
明上必要な構成部品しか図示しておらず、また、図４に
示した断面図とは丁度反対側から見たものであるの、可
撓性チューブ34を貫流する液体は左側から右側へ流れる
ことになるし、可撓性チューブ34の入口部34aと出口部3
4cとはそれぞれ図面の左側と右側に望むことになる。図
４とは反対側から容積型ポンプ装置30を見るのであれ
ば、クラッキング用板バネ112、182、遮断用板バネ12
0、188、カム追従子122、199のそれぞれの相対位置関係
が弁アーム108、180と対比して眺めることができる。

【００７３】先ず図10において、容積型ポンプ装置30の
入口側クラッキング弁46は開モードに設定されている。
この開モードにあっては、弁面106aは圧板94から離間し
て容器32内の液体が可撓性チューブの入口部34aへ流入
させていて、ポンプ装置としては吸入行程になってい
る。この状態を得るには、ローラ124がカムシャフト144
から最大距離にある入口側カム軌道140の部分と接触す
るようになるまで、カムアセンブリ142を回転させる。
すると、入口側弁用カム追従子122が半径方向外側（図
面上の左側）へ変位するから、フード126は遮断用板バ
ネ120と接触して後者を側アーム116から離間させると共
に、V-字形側アーム118に当接せしめて枢支マウント102
の回りの反時計方向にクラッキング弁46を回動させるこ
とになる。同時に、プランジャー用ローラ154はカムシ
ャフト144から最短距離にあるプランジャー用カム追従
子152の部分と接触しているので、プランジャー48は上
昇位置、即ち、圧板94から離間した位置にあり、その時
の可撓性チューブのポンプ部34bは15%程度圧縮された状
態にある。他方、出口側弁用カム追従子190はカムシャ
フト144から最短距離にあるカム軌道150の部分と接触し
て、遮断用板バネ188が側アーム186に作用している。遮
断用板バネ188の付勢力とクラッキング用板バネ182の付
勢力とは出口側弁アーム180に作用して後者を枢支マウ
ント104の反時計方向に枢動させているので、出口側弁
面106bは可撓性チューブ34での液体の流れを完全に遮断
すべく、当該チューブを圧搾している。

【００７４】図11においては、逆戻し・加圧行程(pumpba
ck-pressurization)に入るべくカムアセンブリ142が回
転したところをしてしている。この逆戻し・吐出し前段
加圧行程では、出口側クラッキング弁46は図10に示した
ように完全に閉位置のままではあるが、入口側クラッキ
ング弁46はクラッキングモードにある。入口側クラッキ
ング弁46がクラッキングモードにあれば、ローラ124
は、カムシャフト144からの最大距離と最短距離とのほ
ぼ中間距離に相当する入口側弁用カム軌道140の部分と
接触している。この時入口側弁用カム追従子122のフー
ド126は遮断用板バネ120を側アーム116から離間させて
いるので、クラッキング用板バネ112のみが入口側弁ア
ーム108に付勢力を作用させて所望のクラッキング力の
大部分を生じている。前述したように、このクラッキン
グ力の残部は、平衡ブロック42により発生させられる。
この平衡ブロック42が生ずる平衡力は、クラッキング力
を変動させかねない可撓性チューブの剛性ないし弾力性
の変動を補償するようになっている。

【００７５】また、逆戻し・加圧行程にあっては、プラ
ンジャー48は図10に示した上昇位置から下降（圧板94へ
接近）している。このプランジャー48の下降に伴って可
撓性チューブのポンプ部34bが40%程度圧搾される。この
様にプランジャー48が上昇位置から下降位置へと移動す
ると、可撓性チューブのポンプ部34b内の液圧は、クラ
ッキング圧に達するまで増大する。クラッキング圧に達
すると、弁面106aに作用している液圧が生ずる力はクラ
ッキング力よりも大きくなるので、入口側クラッキング
弁48は開位置になり、可撓性チューブのポンプ部から容
器32の方への液体逆戻しができるようになる。即ち、こ
の逆戻し・加圧行程では、可撓性チューブのポンプ部34b
にある余分の液体を可撓性チューブの入口部34aへ押し
戻すようになっている。かくて後述の吐出し行程が始ま
ると、所定量の液体だけが可撓性チューブのポンプ部34
bを充填している。

【００７６】吐出し行程におけるポンプ装置30の状態を
図12に示す。カムアセンブリ142は図示のように、カム
シャフト144から最短距離におけるカム軌道140の部分に
ローラ124が接触する位置まで回転させられている。こ
の時入口側クラッキング弁用カム追従子122は遮断用板
バネ120と最早接触していない。この状態であれば、ク
ラッキング用板バネ112と遮断用板バネ120の付勢力は入
口側弁アーム108に作用して、弁面106aをして可撓性チ
ューブ34を圧板94に押圧せしめて、ポンプ部34b内の液
体がいずれの方向にも流れないように遮断している。

【００７７】ところで、カム追従子190のフード194が遮
断用板バネ188を即アーム186から離間させて弁アーム18
0にその板バネの付勢力が作用しないようになると、出
口側クラッキング弁52はクラッキングモードに切り替わ
る。この状態では、クラッキング用板バネ182から所定
のクラッキング力の大部分が発生して、弁面106bと圧板
94との間で可撓性チューブ34が圧搾されるようになる。
残りのクラッキング力は平衡ブロック58から生じ、これ
により可撓性チューブ34の剛性もしくは弾力性の変動が
補償されるので、所望の所定クラッキング力が前述の変
動の影響を受けるようなことはない。プランジャー48は
依然と下降状態で、可撓性チューブのポンプ部34bを漸
次圧搾している。ポンプ部34b内の液圧は逆戻し・加圧行
程の時から既に所望のクラッキング圧になっているの
で、このクラッキング圧が弁面106bに作用して、出口側
クラッキング弁52のクラッキング力よりも大きい力を直
ちに醸し出すようになる。この液体31のクラッキング圧
により、出口側クラッキング弁52が枢支マウント104を
中心として時計方向に回動し、かくて可撓性チューブの
出口部34cに液体が流れ込むようになる。プランジャー4
8はこの時も下降しているが、可撓性チューブのポンプ
部34bがやがてプランジャー48と圧板94との間で85%程度
圧搾されるに至る。この時点で、例えば100マイクロリ
ットル程度の所定クラッキング圧の液体が可撓性チュー
ブの出口部34cに吐き出されるのである。

【００７８】この様に、容積型ポンプ装置30の各動作サ
イクルが、吸入行程、逆戻し・加圧行程、吐出し行程の
三つの行程からなるのは明かである。殊に、吸入行程で
は、入口側クラッキング弁46と出口側クラッキング弁52
との間に形成されるポンプ室、即ち、可撓性チューブの
ポンプ部34bに液体が充填される。逆戻し・加圧行程で
は、可撓性チューブのポンプ部34bにおける余分の液体
が、そのポンプ部34b内の液体が加圧によりクラッキン
グ圧に達するにつれて、可撓性チューブの入口部34aへ
と、そして容器32の方へと押し戻される。他方、吐出し
行程では、クラッキング圧に達したポンプ部34bにおけ
る液体が可撓性チューブの出口部34cへと押し込まれ、
やがてポンプ装置30から吐き出される。この様に三つの
行程ははっきりと区画されており、互いに隣接する行程
間には短い停滞時間が設けられている。本発明の好まし
い容積型ポンプ装置30では、各動作サイクルはカムアセ
ンブリ142の一回転に相当し、その間駆動モーターの駆
動シャフト148は24回転する。逆に言えば、駆動シャフ
ト148の一回転は、カムアセンブリ142の15度回転角に相
当する。下記の表１は、各行程ごとの駆動シャフト148
の回転数とカムアセンブリ142の回転角度を示してい
る。

【００７９】

【表１】 行 程 回転角度 回転数 吐出し 135 ９ 停滞時間 25 ２ 吸 水 110 ７ 停滞時間 20 １ 逆戻し・加圧 45 ３ 停 滞 25 ２

【００８０】尚、表１において、カムアセンブリ142の
特定の回転角度に対応する駆動シャフト148の特定の回
転数は、概算であって、少数点以下を切り捨ててある。

【００８１】駆動モーター146には、駆動シャフト148の
回転位置をモニターするのに用いたホール効果検出器
（図示せず）が設けられている。また、好ましい実施例
では、回転分解度が100増分の光学式エンコーダー（図
示せず）が設けられており、この分解度の１増分は駆動
シャフト144のホーム位置に対応する。しかし、カムア
センブリ142の一回転は駆動シャフト148の24回転に相当
するから、カムアセンブリ142の背面に設けた磁石250の
通過を検出するホール効果検出器176は、ホーム位置を
大ざっぱに定めるのに用いられている。但し、もっと正
確なホーム位置は駆動モーター146にホール効果検出器
か光学式エンコーダーを設けることにより定めることが
できる。実施例で用いたホール効果検出器176は、実際
のホーム位置（このホーム位置を実ホーム位置と呼称す
る）はモーター146の内部で定まるのであるから、±7.5
度の誤差で定まるにすぎない。

【００８２】実施例における容積型ポンプ装置30は、１
時間当たり１〜999ミリリットルの範囲で液体を吐き出
すことができる。特に、１時間当たり177〜999ミリリッ
トルの吐出し流量は、駆動モーター146の回転数を調節
することで達成できる。実施例で用いた駆動モーター14
6としては、１分間4000回転以上の回転数が得られる直
流ブラシレスモーターを用いているが、他の型式のモー
ターを用いることも可能である。１時間当たり１〜174
ミリリットルの吐出し流量を得るには、図24において27
0、272、274、276を以て示したように、４つのレンジの
いずれかで駆動モーター146を稼働させればよい。この
各レンジでは、駆動モーター146は吐出し行程時に複数
の間隔に亙って、しかも、間隔毎異なった時間に亙って
停止させられている。例えば、レンジ270において示し
た１時間当たり174ミリリットルの吐出し流量を得るに
は、吐出し行程時には１分間当たり722回転の速度でモ
ーター146を駆動し、しかも、３つある２回転域の互い
に隣接する回転域の間の停止時間を0.46秒とすればよ
い。他方、同一レンジ270において１時間当たり75ミリ
リットルの吐出し流量を得るには、モーター146の回転
速度は前述と同様にそのままにするが、吐出し行程の２
回転域の互いに隣接する回転域の間の停止時間を0.76秒
をすればよい。いずれのの低吐出し流量レンジ270〜276
では、ポンプ動作サイクルの残りの行程は１分間当たり
1,011回転の回転速度で済んでしまう。この時、ホーム
位置を２回通過することになり、次のサイクルの吐出し
行程が行われる。図24の右側に実ホーム位置を破線で示
してあるが、これが前述のように駆動モーター146とカ
ムアセンブリ142の実際のホーム位置である。

【００８３】図25に本発明の容積型ポンプ装置30の制御
装置280のブロック回路図を示す。制御装置280は、容積
型ポンプ装置30を制御するアルゴリズムがオペレーター
によるキーボード286の操作により入力された制御デー
タに応じて実行される、マイクロプロセッサCPUと記憶
装置とを備えたコンピュータ回路部282でその心臓部が
構成されている。例えば、オペレーターがキーボード28
6を介して、ポンプ装置30により所定量の薬液を所定流
速で患者の静脈に注射すべき時間を入力する。するとキ
ーボード286から入力された制御データは、後述のよう
にコンピュータ回路部286に入力されるばかりではなく
て、表示装置76にも表示される。

【００８４】制御データが前述のように入力されると、
コンピュータ回路部286は所定時間に駆動モーターを作
動させ、所定流速で所定量の薬液を投与できるように駆
動モーターを制御し、ブロック290に包括して示したよ
うにモーター146に組み込んだホール効果検出器や光学
式エンコーダーからのフィードバック信号に基づいてポ
ンプ装置の動作サイクルの進展状況をモニターする。ま
た、入口側圧力検出器44、出口側圧力検出器56、流れ検
出器54、チューブ検出器40、扉検出器62、気泡検出器60
などの、ブロック288に包括して示した検出器類からの
それぞれの出力信号もコンピュータ回路部282に入力さ
れるようになっているので、コンピュータ回路部280は
これらの出力信号に応じて容積型ポンプ装置30の状態の
みならず、患者に対して望ましくない状態が発生したか
どうかを判断する。この制御装置280への電力供給は、
従来公知の電源供給装置294から行われる。患者にとっ
て望ましくない状態、例えば投与する薬液に気泡が混入
しているとか、薬液がポンプ装置30を所定通り流れてい
ないとかの状態が、ブロック288に包括して示した検出
器類のいずれかからの出力信号に基づいて判断される
と、コンピュータ回路部282から報知器192に出力が出さ
れて、警報や表示がなされる。従って、この様な状態が
発生すると、医療従事者はその時の報知器192からの視
聴覚情報に応じて臨機応変の措置を速やかにとることが
できる。

【００８５】コンピュータ回路部282には、患者の病歴
や措置後の経過などのデータが入力されるようにするの
が望ましい場合がある。また、他のコントローラーとも
データのやり取りができるようにするのも望ましい場合
がある。その様な場合に備えて、データ出力部296をコ
ンピュータ回路部282と接続しておく。但し、これは本
発明からして必須要件ではない。

【００８６】尚、本発明の容積型ポンプ装置は、図22と
図23とに示した様に変形して実施することもできる。40
0を以て図示したこの別実施例による容積型ポンプ装置
は、図18から図21に示したカセット300を併用する構成
になっている。先ず図18から図21において、カセット30
0は、前パネル304に気密状態に取り付けた、好ましくは
硬質プラスチック材製のハウジング302からなる。この
ハウジング302の底壁には、可撓性チューブ310を介して
容器32と接続する流入ポート306と、可撓性チューブ312
を介して注射針やカテテールもしくは他の装置と接続す
る流出ポート308とが形成されている。314と316とは、
それぞれ可撓性チューブ310と312に設けた気泡検出器で
あって、いずれも所定大きさを越える気泡の存在を検出
するようになっている。前パネル304には、入口側弁ポ
ート320、入口側圧力検出用ポート324、プランジャー用
ポート330、出口側弁ポート334、出口側圧力検出用ポー
ト338などの複数のポートが形成されている。ハウジン
グ302と前パネル304との間には可撓性ダイヤフラム340
が介装されているので、このダイヤフラム340が前述の
各ポートを覆っているとともに、後述のようにハウジン
グ内に臨む液路や液室をも覆っている。

【００８７】カセット300は、それを使捨て式としても
よく、後述のように容積型ポンプ装置400とともに利用
するようになっている。容積型ポンプ装置400に設けら
れている入口側弁作動棒318は、入口側弁ポート320に臨
む可撓性ダイヤフラム340を押圧するようになっている
が、この弁作動棒318が醸し出す押圧力は可変である。
入口側圧力検出用ポート324では、可撓性ダイヤフラム3
40の内側で生ずる圧力が入口側圧力検出棒322に作用す
るので、入口側液圧が検出できる。

【００８８】プランジャー用ポート330は他のポート類
よりも径の大きなもので、容積型ポンプ装置400から延
在するプランジャー作動棒328に取り付けたプランジャ
ー326が入り込むようになっている。このプランジャー3
26がプランジャー用ポート330に入り込んで前記ポート3
30に臨む可撓性ダイヤフラム340を押圧すると、当該可
撓性ダイヤフラム340の内側にある液体が後述のように
吐き出される。容積型ポンプ装置400に設けられている
出口側弁作動棒332は、出口側弁ポート334に臨む可撓性
ダイヤフラム340を押圧して、当該可撓性ダイヤフラム3
40の内側における液体の流れを制御するようになってお
り、また、出口側圧力検出用ポート338に臨む可撓性ダ
イヤフラム340の内側に発生する出口側液圧は、出口側
圧力検出器336により検出されるようになっている。

【００８９】図19に可撓性ダイヤフラム340の内側に臨
む、カセット300内の流体回路を示す。入口ポート306に
流入した液体は入口側液路342を介して、入口側圧力室3
46の中心底部にある流入口344へと流れる。この入口側
圧力室346は、入口側圧力検出用ポート324に臨む可撓性
ダイヤフラム340の内側においてシール用周壁348により
形成されている。このシール用周壁348は、その内側に
は入口側圧力室346を定めているが、同時に、カセット3
00内の他の室の周壁を形成しているのみならず、液路の
外壁をも構成している。前記した可撓性ダイヤフラム34
0は、シール用周壁348の頂部と前パネル304の背面との
間に挟持されていると共に、両者間から液漏れが起こら
ないようにシールの役目もなしている。

【００９０】入口側圧力室346から、その横隣に形成さ
れている外路352へと連通路350が延在している。この外
路352は内壁354を隔てて中心部にあるクラッキング室35
6を取り囲んでいる。外路352とクラッキング室356とは
共に入口側弁ポート320の内側に形成されている。図20
と図21とに示したように、内壁354は、入口側圧力室346
を囲繞するシール用周壁348よりも幾らか低く、その頂
面に突条378が形成されている。シール用周壁348は内壁
354に連なっていると共に、プランジャー用ポート330の
内側に形成してポンプ室360に連なる連通路358の開口に
おいて内壁354の底部へと傾斜している。

【００９１】ポンプ室360から、出口側弁ポート334の中
心に臨むクラッキング室364へと連通路362が形成されて
いる。このクラッキング室364はシール用周壁348よりも
低い内壁366に囲繞されているが、この内壁366にも前記
した内壁354と同様に突条378がその頂面に形成されてい
る。内壁366は、出口側圧力検出用ポート338に臨む出口
側圧力室372と連通する外路368の内側に形成されてい
る。この出口側圧力室372は流出口374を介して、ハウジ
ング302に沿って延在し、かつ、流入ポート308に連なる
液路376と連通している。

【００９２】図21には、入口側弁棒318が可撓性ダイヤ
フラム340を押し込んで、突条378を越す液体の流れを阻
止して中央のクラッキング室356と外路352との連通を遮
断している状態が示されている。図示のように、入口側
弁棒318による押圧力がクラッキング室356において発生
する液圧による力よりも大きければ、突条378を越して
外路352からクラッキング室356に液体が流れるようなこ
とはない。この状態においては、入口側弁棒318は液体
の流れを遮断していることになる。しかし、入口側弁棒
318から所定のクラッキング力が発生して可撓性ダイヤ
フラム340が突条378に押しつけられると、クラッキング
室356内の液圧はクラッキング圧に達するまで増大し
て、やがて入口側弁棒318に抗し得る程度の力を生ずる
ようになる。この力が発生すると、入口側弁棒318は後
退方向に押しやられて、外路352へと突条378を越して液
体が流れるようになる。出口側弁ポート340に臨む可撓
性ダイヤフラム340に対する出口側弁棒332とその作用に
ついても、入口側弁棒318について前述のように説明し
たことが当てはまる。また、入口側弁棒318が可撓性ダ
イヤフラム340から後退すると、外路352からクラッキン
グ室356へと突条378を越して液体が自由に流れるように
なる。

【００９３】そこで、カセット300におけるポンプ動作
サイクルの吸入行程の時には、ポンプ室360に液体が自
由に流入する。ところが、逆戻し・加圧行程において
は、入口側弁棒318が所定のクラッキング力で可撓性ダ
イヤフラム340を押し込み、プランジャー326もポンプ室
360に臨む可撓性ダイヤフラム340を押し込むので、ポン
プ室360内の余分の液体が突条378を越えて流入ポート30
6へと逆戻りする。この時、出口側弁棒332は出口側ポー
ト334における突条378に対して可撓性ダイヤフラム340
を押しつけているので、出口側ポート334は閉鎖されて
いる。

【００９４】逆戻し・加圧行程に続く吐出し行程の時に
は、入口側弁棒318からシール力が作用するので入口側
弁ポート320における突条378での液体の流れが遮断され
ると共に、出口側ポート334に臨む可撓性ダイヤフラム3
40に出口側弁棒332から所定のクラッキング力が作用し
ているので、ポンプ室360から吐き出された液体は内壁3
66を流れて流出ポート308へと流れる。

【００９５】容積型ポンプ装置400は、カセット300の流
入ポート306や流出ポート308における液圧の影響を受け
るようなことは殆どなく、正確な流量を所望のクラッキ
ング圧で各動作サイクル毎に吐き出す。また、ポンプ室
360に捕捉された空気や気泡などのガス体はクラッキン
グ圧を醸し出すほど圧縮されるようなことはないから、
ポンプ室360内の液体の相当量が空気やその他の圧縮性
ガスで充たされていたとしても、容積型ポンプ装置400
が流出ポート308まで液体を吐き出すようなことはな
い。

【００９６】図22と図23とにカセット300に用いる容積
型ポンプ装置400を示す。この容積型ポンプ装置400は前
述した実施例における容積型ポンプ装置30と大部分の点
において類似している。図示の容積型ポンプ装置400
は、フレーム402（一部分のみ図示）を備えている。フ
レーム402には、カセット300が取り付けられるようにな
っていると共に、所定の動作サイクルに従って往復動す
るプランジャー作動棒328から入口側弁棒318と出口側弁
棒332とを介して適当なクラッキング力と遮断力が伝達
されるようになっている。尚、本実施例の容積型ポンプ
装置400の説明を簡単にするために、図22と図23におい
ては、入口側圧力検出棒322と出口側圧力検出棒336との
それぞれ連係する入口側圧力検出器と出口側圧力検出器
とは図示していない。しかし、当業者にはこれらの検出
棒322、336を、例えば歪計からなる入口側及び出口側圧
力検出器に連係ないし連結することは容易に考えられる
ものである。

【００９７】容積型ポンプ装置400のフレーム402には駆
動モーター404が装着されている。このモーター404の駆
動シャフト406の自由端には螺旋ギャ410が設けられ、ベ
アリング472に両端が支承されたカムシャフト414を中心
に回転するカムアセンブリ408の一端に形成したギャ412
に駆動力が伝達されるように噛合している。

【００９８】入口側弁用カム追従子416は、フード422に
装着させたローラ420で構成されている。このローラ420
は、カムアセンブリ408の入口側カム軌道417に沿って転
動する。入口側弁用カム追従子416は、前記ローラ420を
カム軌道417と常時接触させるのに必要な付勢力を醸し
出す追従子用弾性体、即ち、板バネ418に装架されてい
る。入口側弁作動棒318は枢動ピン428を介して、フレー
ム部材425に枢支マウント426を介して回転自在に連結し
た入口側弁アーム424に連結されている。入口側弁アー
ム424には遮断用板バネ430とクラッキング用板バネ432
との付勢力が作用しているが、前記板バネ430、432は、
カセット300における入口側クラッキング室356に対する
液体の流入、流出を完全に遮断するのに必要な力を醸し
出すようにしている。入口側弁アーム424の片側にはV-
字形アーム440が設けられている。尚、遮断用板バネ43
0、クラッキング用板バネ432、入口側追従子用板バネ41
8は全てボルト436を用いてブロック434上のフレーム402
に連結している。

【００９９】カムアセンブリ408は出口側カム軌道446と
プランジャー用カム軌道442をも備えている。プランジ
ャー326とは反対側のプランジャー作動棒328の一端には
ローラ444が回転自在に装架されており、このローラ444
がプランジャー用カム軌道442上を転動して、プランジ
ャー326を往復動させるようになっているから、ポンプ
室360内の液体がプランジャーの移動に応じて吐き出さ
れる。プランジャー326を担持するプランジャー作動棒3
28は、長アーム482と短アーム486とを有するベース480
に装着されている。長アーム482と短アーム486は、これ
らのアームに対して直交する方向に延在し、かつ、その
両端がフレーム402に連結されたそれぞれの対の板バネ4
84のほぼ中間部に装架されている。従って、前記した実
施例における容積型ポンプ装置30でのプランジャー48を
支持する板バネ158と同様に、本実施例でもプランジャ
ー作動棒328はベース480を介していたバネ484に支持さ
れている。板バネ484は、プランジャー用カム軌道442に
ローラ444を常時接触させるのに必要な付勢力を醸し出
している。

【０１００】出口側弁用カム追従子448も、出口側カム
軌道446上を転動するローラ450を回転自在に支持するフ
ード454を備えている。このローラ450は、出口側追従子
用板バネ452により出口側カム軌道446へと付勢されてい
る。出口側弁アーム464は枢支マウント466を中心として
枢動するようになっていると共に、枢動ピン468を介し
て出口側弁作動棒332に枢動自在に連結されている。出
口側弁アーム464の片側に形成した側アーム458には遮断
用板バネ456が係止しており、この遮断用板バネ456がク
ラッキング用板バネ460の醸し出す付勢力と共に、出口
側クラッキング室364と外路368との連通を遮断するのに
必要な力を生じている。出口側弁用カム追従子448は出
口側カム軌道446により作動させられると、フード454を
して遮断用板バネ456を側アーム458から離間させる。こ
の状態にあっては、クラッキング用板バネ460のみから
クラッキング力が出口側弁作動棒332を介して可撓性ダ
イヤフラム340に印加させられる。従って、出口側クラ
ッキング室364内の圧力が、出口側弁作動棒の所定クラ
ッキング力よりも大きい力を生じて可撓性ダイヤフラム
340に作用させると、内壁366を介して液体が流れるよう
になる。出口側追従子用板バネ452と、遮断用板バネ45
6、クラッキング用板バネ460とはボルト436を用いてブ
ロック435を介してフレーム402に取り付けられている。
また、クラッキング用板バネ460には出口側弁アーム464
の動きを検出する歪計470が取り付けられているので、
カセット300での液体の流れを検出することができる。
言うまでもないことではあるが、弁アーム464の動きを
検出するのに、容積型ポンプ装置30における出口側弁ア
ーム180の動きの検出について説明したのと同様にその
他の形式の検出器を用いることもできる。

【０１０１】前述の構成において、カムアセンブリ408
が回転すると容積型ポンプ装置400がポンプ動作サイク
ルを行うが、その際入口側弁アーム424を開モードに設
定する。この開モードでは、プランジャー326が可撓性
ダイヤフラム340から後退してポンプ室360に液体が充満
されるようにする。その後、容積型ポンプ装置30につい
て説明したのと同様な態様で逆戻し・加圧行程と吐出し
行程とが順次行われる。図25に示した制御装置280が、
容積型ポンプ装置400の運転制御に用いられるのは言う
までもない。但し、本実施例の容積型ポンプ装置400で
は、容積型ポンプ装置30に比べて検出器の数を減少させ
ることができる。

【０１０２】尚、好ましい実施例について本発明を詳述
したが、本発明は当業者には種々の変形ないし改変が考
えられる。そのような変形や改変は本発明の真髄から逸
脱しない限り、本発明の範囲に含まれるものと解すべき
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１実施例による容積型ポンプ装置
の流体回路を示す概略ブロック図を示している。

【図２】 アクセス扉が閉扉された状態での容積型ポン
プ装置の外観斜視図を示している。

【図３】 アクセス扉が開扉された状態での容積型ポン
プ装置の外観斜視図を示している。

【図４】 図２と図３に示した容積型ポンプ装置の縦断
面図である。

【図５】 液体を吐き出すべく可撓性チューブが圧搾さ
れた状態での容積型ポンプ装置の概略側断面図である。

【図６】 圧搾された可撓性チューブが整形されている
ところを示す容積型ポンプ装置の概略側断面図である。

【図７】 可撓性チューブを整形するの当たって用いら
れる整形器を示す側面図である。

【図８】 容積型ポンプ装置に用いた入口側クラッキン
グ弁の斜視図を示している。

【図９】 容積型ポンプ装置に用いた出口側クラッキン
グ装置の斜視図である。

【図１０】 吸入行程にあるときの動作を説明するため
の容積型ポンプ装置の概略断面図である。

【図１１】 逆戻し・加圧行程にあるときの動作を説明
するための容積型ポンプ装置の概略断面図である。

【図１２】 吐出し行程にあるときの動作を説明するた
めの容積型ポンプ装置の概略断面図である。

【図１３】 入口側クラッキング弁用カム軌道の形状を
示す平面図である。

【図１４】 出口側クラッキング弁用カム軌道の形状を
示す平面図である。

【図１５】 プランジャー用カム軌道を示す平面図であ
る。

【図１６】 カムアセンブリを構成するトルク補償軌道
と、トルク補償用追従子とローラ、並びに位置検出器と
を示す拡大斜視図である。

【図１７】 容積型ポンプ装置に用いられているチュー
ブ整形器、プランジャー支持用板バネ、圧力検出器を示
す分解拡大斜視図である。

【図１８】 本発明の第２実施例によるカセットの斜視
図である。

【図１９】 カセット内における流体回路を示すために
前パネルと可撓性ダイヤフラムとを省いた状態でのカセ
ットの平面図である。

【図２０】 図19における線18-18に沿う横断面図であ
る。

【図２１】 図19における線19-19に沿う横断面図であ
る。

【図２２】 カセットに用いる容積型ポンプ駆動機構の
概略縦断面図を示している。

【図２３】 図22に示した駆動機構の概略平面図であ
る。

【図２４】 容積型ポンプ装置での液体の流れを制御す
るための駆動シャフトの回転数と回転速度を示すタイミ
ングチャートである。

【図２５】 容積型ポンプ装置を制御する制御装置のブ
ロック回路図を示している。

【符号の説明】

30・・・・容積型ポンプ装置 34・・・・可撓性チューブ 38・・・・流体ラッチ 42・・・・平行ブロック 44・・・・入口側圧力検出器 46・・・・入口側クラッキング弁 48・・・・プランジャー 50a・・・・チューブ整形器 50b・・・・チューブ整形器 52・・・・出口側クラッキング弁 56・・・・出口側圧力検出器 58・・・・平行ブロック 60・・・・気泡検出器 90・・・・流路 94・・・・圧板 142・・・・回転カムアセンブリ 160・・・・整形ローラ 300・・・・カセット 326・・・・プランジャー 340・・・・可撓性ダイヤフラム 400・・・・容積型ポンプ装置 408・・・・カムアセンブリ

Claims (53)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性部材の異なった部分であって、ポ
   ンプ室、入口側流路、出口側流路を形成する部分を弾性
   的に屈曲させることにより、当該可撓性部材で形成され
   た流路を介して流体を給送するものであって、前記ポン
   プ室を形成する可撓性部材の部分を屈曲させると当該ポ
   ンプ室の容積が減少すると共に、ポンプ室内の流体を吐
   き出すようになっている容積型ポンプ装置であって、 a) シャーシと、 b) 入口側流路での流体の流れを制御すべく可撓性部材
   の入口部に作用するように前記入口側流路に近接して前
   記シャーシに配設してあって、ポンプ室内の流体が所定
   レベル以上に始めて加圧されると前記入口部を介してポ
   ンプ室から流体が流れるのを許容する第１シール力と、
   該第１シール力よりもほぼ大きい力にして、ポンプ室か
   ら入口側流路を介して流体が流れるのを遮断して、ポン
   プ室内で加圧された流体が出口側流路へ吐き出されるの
   を許容する第２シール力とをポンプ動作サイクル時に可
   撓性部材の前記入口部に作用させる入口側弁と、 c) ポンプ室に近接して前記シャーシに配設してあっ
   て、ポンプ室内の液体を吐き出すべく可撓性部材のポン
   プ部を変形させるプランジャーと、 d) 出口側流路での流体の流れを制御すべく可撓性部材
   の出口部に作用するように前記出口側流路に近接して前
   記シャーシに配設してあって、前記出口側流路を介して
   ポンプ室から流体が流れるのを許容する順流シール力
   と、該順流シール力よりもほぼ大きい力にして、出口側
   弁での流体の流れを完全に遮断する逆流シール力とをポ
   ンプ動作サイクル時に可撓性部材の前記出口部に作用さ
   せる出口側弁と、 e) 所定流量にて出口側流路を介して流体が吐き出され
   るようにポンプ動作サイクル時に可撓性部材の前記部分
   を変形させるべく、入口側弁と出口側弁とプランジャー
   とを作動させる作動手段とからなることを特徴とする容
   積型ポンプ装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のものであって、前記作
   動手段が駆動モーター、入口側弁用カム、出口側弁用カ
   ム、ポンプ用カムとで構成されていることを特徴とする
   容積型ポンプ装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のものであって、前記出
   口側弁がポンプ室からの流体の流れを遮断し、前記入口
   側弁が前記第１シール力を発生して、ポンプ室内で加圧
   された流体が入口側流路を介して流れるようにしたこと
   を特徴とする容積型ポンプ装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載のものであって、前記ポ
   ンプ用カムの形状が、ポンプ動作サイクル時に吸入行程
   と逆戻し・加圧行程と吐出し行程とを形成するように定
   められていることを特徴とする容積型ポンプ装置。
5. 【請求項５】 請求項２に記載のものであって、ポンプ
   室に流体が充填されるスタート位置からポンプ用カムが
   駆動モーターにより回転されると、ポンプ用カムが、所
   定レベルに達するまでポンプ室内の流体を加圧させて、
   当該ポンプ用カムがプランジャーによりポンプ室から液
   体が吐き出されて出口側流路へと流入する吐出し行程の
   開始に相当するスタート位置に達するまで、入口側流路
   を介して余分の流体を逆戻しすべくプランジャーを作動
   させることを特徴とする容積型ポンプ装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載のものであって、ポンプ
   室が流体で充填された後に入口側弁用カムが駆動モータ
   ーにより回転されると、入口側弁用カムは、前記第１シ
   ール力で入口側弁を閉成してプランジャーにより吐き出
   された流体が入口側流路を逆流させる一方、前記第２シ
   ール力で入口側弁を閉成して入口側流路に流体が流れる
   のを阻止するようにしていることを特徴とする容積型ポ
   ンプ装置。
7. 【請求項７】 請求項７に記載のものであって、ポンプ
   動作サイクルが終わると、入口側弁用カムは入口側弁を
   開成して、入口側流路を介して流体源からポンプ室へと
   流体が流れるのを許容するようになっていることを特徴
   とする容積型ポンプ装置。
8. 【請求項８】 請求項５に記載のものであって、前記入
   口側弁と前記出口側弁の少なくとも一方が、容積型ポン
   プ装置が動作していなくとも、入口側流路と出口側流路
   とを介する流体の流れを常時遮断していることを特徴と
   する容積型ポンプ装置。
9. 【請求項９】 請求項５に記載のものであって、ポンプ
   動作サイクル時に駆動モーターが入口側弁用カムと、出
   口側弁用カムとポンプ用カムとを複数の位置を介して回
   転させるようになっており、出口側流路からの吐出し流
   体速度が少なくとも駆動モーターが前記カムを回転させ
   る時の速度により定まることを特徴とする容積型ポンプ
   装置。
10. 【請求項１０】 請求項５に記載のものであって、駆動
    モーターは、出口側流路を介して吐き出される流体の流
    量を減少すべく、吐出し行程の間に少なくとも１回だけ
    所定時間に亙ってポンプ用カムを暫時停止させるように
    なっていることを特徴とする容積型ポンプ装置。
11. 【請求項１１】 請求項５に記載のものであって、前記
    可撓性部材が可撓性チューブからなり、前記ポンプ室が
    入口側弁と出口側弁との間に臨む可撓性チューブの部分
    で構成されており、ポンプ用カムがスタート位置へ回転
    するに当たり、前記プランジャーが流体で充填されてい
    るポンプ室を部分的に圧縮するようになっていることを
    特徴とする容積型ポンプ装置。
12. 【請求項１２】 請求項11に記載のものであって、プラ
    ンジャーが可撓性チューブを押圧する箇所に、より一層
    完全に液体が可撓性チューブに充たされるように可撓性
    チューブを付勢するチューブ整形手段を設けたことを特
    徴とする容積型ポンプ装置。
13. 【請求項１３】 請求項５に記載のものであって、前記
    可撓性部材がハウジングに設けたほぼ平坦な弾性膜部材
    からなり、前記入口側弁と前記出口側弁とが、ハウジン
    グに形成された流路を介しての流体の流れを制御すべく
    前記弾性膜部材に作用するバネ付勢式部材からなること
    を特徴とする容積型ポンプ装置。
14. 【請求項１４】 請求項１に記載のものであって、プラ
    ンジャーが可撓性部材を圧縮するに従って流体が出口側
    弁を介して流れているかどうかを判断する手段を設けた
    ことを特徴とする容積型ポンプ装置。
15. 【請求項１５】 請求項１に記載のものであって、出口
    側弁の下流での流体圧を検出する手段を設けたことを特
    徴とする容積型ポンプ装置。
16. 【請求項１６】 請求項１に記載のものであって、入口
    側弁の上流での流体圧を検出する手段を設けたことを特
    徴とする容積型ポンプ装置。
17. 【請求項１７】 請求項１に記載のものであって、ポン
    プ室がガス体で充たされた場合、ポンプ動作サイクル時
    にポンプ室で生ずる圧力は出口側弁から出口側流路へと
    そのガス体が流すにしては不十分であり、しかも、ガス
    体の圧縮性からして前記所定レベルよりも小さいことを
    特徴とする容積型ポンプ装置。
18. 【請求項１８】 可撓性部材により形成された流路を介
    して流体源からの流体をくみ出す容積型ポンプ装置であ
    って、 1) ポンプ動作サイクル時の異なった時期に、(a)入口
    側弁手段に作用する流体圧が第１所定限度を越えるま
    で、流体源への流体の逆流に抗する第１シール力を以て
    可撓性部材の入口部を圧縮し、(b)前記逆流を遮断すべ
    く前記第１シール力よりもほぼ大きい第２シール力を以
    て可撓性部材の前記入口部を圧縮するとともに、(c)流
    体源から前記入口部を介しての流体の順流をほぼ無制限
    に許容するべく開成する入口側弁手段と、 2) 該入口側弁手段の下流側に設けられていて、可撓性
    部材のポンプ部により形成されている流路の部分におけ
    る流体を吐き出すべく、前記ポンプ部を圧縮するポンプ
    手段と、 3) 該ポンプ手段の下流側に設けられていて、ポンプ動
    作サイクルの異なった時期に、(a)可撓性部材のポンプ
    部により形成される流路の部分での流体圧が第２所定限
    度を越えるまで、流路の前記部分からの流体の流れに抗
    するクラッキングシール力を以て可撓性部材の出口部を
    圧縮し、(b)流路の前記部分からの流体の流れを遮断す
    べく、前記順流シール力よりもほぼ大きい逆流シール力
    を以て可撓性部材の出口部を圧縮する出口側弁手段と、 4) ポンプ動作サイクル時に前記入口側弁手段と前記出
    口側弁手段と前記ポンプ手段とを作動させる作動手段と
    で構成されたことを特徴とする容積型ポンプ装置。
19. 【請求項１９】 請求項18に記載のものであって、前記
    ポンプ動作サイクルが、 1) 可撓性部材のポンプ部により形成される流路の前記
    部分に開成している入口側弁手段を介して流体源から流
    入した流体が充填され、かつ、前記出口側弁手段は閉成
    して可撓性部材の出口部での流体の流れを遮断している
    吸入行程と、 2) (a)入口側弁手段が第１シール力で可撓性部材の入
    口部を圧縮し、(b)出口側弁手段が逆流シール力で可撓
    性部材の出口部を圧縮し、(c)可撓性部材のポンプ部で
    形成される流路の前記部分での流体を前記第１所定限度
    まで加圧して入口側弁手段を介して流体源へと流体を逆
    流させる逆戻し行程と、 3) (a)入口側弁手段が第２シール力で可撓性部材の出
    口部を圧縮して出口側弁手段での流体の流れを遮断し、
    (b)出口側弁手段がクラッキングシール力で可撓性部材
    の出口部を圧縮し、(c)ポンプ手段が可撓性部材のポン
    プ部で形成された流路の前記部分から流体を吐き出させ
    て、流体圧が前記第２所定限度を越えると出口側弁手段
    と前記出口部とを順次流れるようにする吐出し行程とか
    らなることを特徴とする容積型ポンプ装置。
20. 【請求項２０】 請求項19に記載のものであって、前記
    ポンプ手段と前記作動手段とは前記入口側弁手段と前記
    出口側弁手段と協働して、吸入行程、逆戻し行程、吐出
    し行程を各ポンプ動作サイクル時に順次行うようになっ
    ていて、それにより所望の流量で流体源からの流体がポ
    ンプ装置を介して吐き出されるようになっていることを
    特徴とする容積型ポンプ装置。
21. 【請求項２１】 請求項18に記載のものであって、前記
    ポンプ手段と前記作動手段とは前記出口側弁手段と協働
    して、吐出し行程の一部の期間に可撓性部材のポンプ部
    により形成される流路の部分から出口部を介して流れる
    流体の流れを阻止し、残りの期間には、流体圧が第２所
    定圧で、入口側弁手段が可撓性部材の入口部での流体の
    流れを遮断しているときに、可撓性部材のポンプ部によ
    り形成される流路の部分から流体が前記出口部を介して
    流れるようにしていることを特徴とする容積型ポンプ装
    置。
22. 【請求項２２】 請求項18に記載のものであって、前記
    第１所定限度が前記第２所定限度とほぼ同一であること
    を特徴とする容積型ポンプ装置。
23. 【請求項２３】 請求項18に記載のものであって、前記
    作動手段が駆動モーターと、ポンプ動作サイクル時にポ
    ンプ手段に対する入口側弁手段と出口側弁手段のシーケ
    ンスを制御するカム手段とで構成されていることを特徴
    とする容積型ポンプ装置。
24. 【請求項２４】 請求項18に記載のものであって、前記
    ポンプ手段が、可撓性部材が既に部分的に圧縮されてい
    る静止位置から可撓性部材のポンプ部を押し込むことに
    より出口側弁手段を介して流体を吐き出すプランジャー
    で構成されていることを特徴とする容積型ポンプ装置。
25. 【請求項２５】 請求項18に記載のものであって、前記
    ポンプ部が可撓性部材のポンプ部を可変速度で圧縮し
    て、出口側流路からの流量を制御するようになっている
    ことを特徴とする容積型ポンプ装置。
26. 【請求項２６】 請求項18に記載のものであって、前記
    ポンプ手段は、出口側流路を介して吐き出される流体の
    流量を制御すべく、ポンプ動作サイクルの間に少なくと
    も１回だけ所定時間に亙ってポンプ用カムを暫時停止さ
    せるようになっていることを特徴とする容積型ポンプ装
    置。
27. 【請求項２７】 請求項18に記載のものであって、容積
    型ポンプ装置から吐き出される流量が所定の最小値より
    も少ないときに警報を発する手段が出口側弁手段に設け
    られていることを特徴とする容積型ポンプ装置。
28. 【請求項２８】 請求項18に記載のものであって、前記
    入口側弁と前記出口側弁の少なくとも一方が、容積型ポ
    ンプ装置が動作していなくとも、入口側流路と出口側流
    路とを介する流体の流れを常時遮断していることを特徴
    とする容積型ポンプ装置。
29. 【請求項２９】 請求項18に記載のものであって、前記
    可撓性部材が可撓性チューブで構成され、また、入口側
    弁手段が開成しているときに、流体が充填されるように
    可撓性チューブのポンプ部を付勢するチューブ整形手段
    を設けたことを特徴とする容積型ポンプ装置。
30. 【請求項３０】 請求項29に記載のものであって、前記
    ポンプ手段が可撓性チューブを圧搾するプランジャーで
    構成されており、前記チューブ整形手段が、互いに対向
    するその表面が可撓性チューブの半径方向の両側に臨む
    ように位置決めされている一対の枢支されたアームで構
    成され、而して、可撓性チューブがプランジャーにより
    圧搾される場合、プランジャーの最大圧搾位置からの後
    退に応動して前記アームが互いに近接する方向に枢動
    し、前記表面を以て可撓性チューブを挟持することで可
    撓性チューブの整形を行うようにしたことを特徴とする
    容積型ポンプ装置。
31. 【請求項３１】 請求項30に記載のものであって、前記
    一対のアームは、チューブを整形すべくプランジャーの
    後退に応動して作動させられることを特徴とする容積型
    ポンプ装置。
32. 【請求項３２】 入口側弁と出口側弁とを備え、可撓性
    部材により形成されるポンプ室から流体を給送するポン
    プ装置の流体吐出し量に対する、流体供給圧の変動の影
    響を防ぐ方法であって、 a) 入口側弁を開成して流体源からの流体をポンプ室に
    充填し b) 入口側弁を第１力で閉成するように付勢しつつ、出
    口側弁を経てポンプ装置から流体が流れるのを阻止し、 c) 入口側弁と出口側弁とが前記(a)の状態である逆戻
    し状態にあるときに、ポンプ室内の流体圧が前記第１力
    に抗して入口側弁を開成するのに必要な流体圧よりも大
    きくなると、入口側弁を介してポンプ室から流体源へと
    流体を流し、 d) 第３力で出口側弁を閉成するように付勢しつつ、第
    １力よりもほぼ大きい第２力で入口側弁を閉成し、 e) 入口側弁と出口側弁とが前記(d)の状態である吐出
    し状態にあるときに、ポンプ室内の流体圧が前記第３力
    に抗して出口側弁を開成するのに必要な流体圧よりも大
    きくなると、出口側弁を介してポンプ室から流体を吐き
    出すことにより、出口側弁を介してポンプ室から吐き出
    される流体の流体圧を供給圧の変動にほぼ影響されない
    ようにしたことを特徴とする吐出し圧変動防止方法。
33. 【請求項３３】 請求項32に記載のものであって、前記
    第１及び第３力が互いにほぼ等しいことを特徴とする吐
    出し圧変動防止方法。
34. 【請求項３４】 請求項33に記載のものであって、出口
    側弁からの流体の流れがほぼ妨げられていない限り、ポ
    ンプ装置から得られる吐出し流量が流体供給圧の変動の
    影響をほぼ受けないことを特徴とする吐出し圧変動防止
    方法。
35. 【請求項３５】 請求項32に記載のものであって、ポン
    プ室から流体を吐き出す前記(e)のステップが、プラン
    ジャーで可撓性部材を圧縮することからなるのを特徴と
    する吐出し圧変動防止方法。
36. 【請求項３６】 請求項32に記載のものであって、可撓
    性部材が可撓性チューブからなり、而して、ポンプ室か
    ら流体を吐き出す前記(e)のステップがプランジャーで
    可撓性チューブの一部分を圧縮することからなるのを特
    徴とする吐出し圧変動防止方法。
37. 【請求項３７】 請求項36に記載のものであって、可撓
    性チューブの弾性の変動に応じてポンプの吐出し流体の
    流体圧を補償するステップを更に設けたことを特徴とす
    る吐出し圧変動防止方法。
38. 【請求項３８】 請求項37に記載のものであって、前記
    補償するステップが、第１及び第３力の少なくともいず
    れかに抗する流体力に対して、入口側及び出口側弁の少
    なくともいずれかを介して発生する可撓性チューブの弾
    力性に応じた力を平衡させるステップからなることを特
    徴とする吐出し圧変動防止方法。
39. 【請求項３９】 容積型ポンプ装置における往復動式プ
    ランジャーを支承する装置であって、 a) プランジャーの両側に配設した一対の部材を備えた
    フレームと、 b) 該フレームと前記一対の部材との間を延在し、長手
    軸を有する複数対の弾性体とからなり、各対における弾
    性体は他の対の弾性体とほぼ平行になっており、而し
    て、前記プランジャーは前記複数対の弾性体により、各
    対の弾性体の長手軸とほぼ直交する往復動軸に沿って往
    復動自在ではあるが、前記往復動軸に対して直交する方
    向には変位しないように前記複数対の弾性体により拘束
    されていることを特徴とする支持装置。
40. 【請求項４０】 請求項39に記載のものであって、前記
    各弾性体は前記部材と前記プランジャーに取り付けられ
    て、前記往復動軸に沿う方向に作用する付勢力を前記プ
    ランジャーに作用させていることを特徴とする支持装
    置。
41. 【請求項４１】 請求項40に記載のものであって、前記
    複数対の弾性体の内の第１対の弾性体は前記往復動軸に
    沿う第１レベルにおいてプランジャーに取り付けられ、
    また、第２対の弾性体は前記往復動軸に沿う第２レベル
    においてプランジャーに取り付けられていることを特徴
    とする支持装置。
42. 【請求項４２】 請求項40に記載のものであって、前記
    複数対の弾性体の内の第２対の弾性体は第１距離だけ互
    いに隔離されており、また、第２対の弾性体は前記第１
    距離とはほぼ異なった第２距離だけ隔離されていること
    を特徴とする支持装置。
43. 【請求項４３】 請求項39に記載のものであって、前記
    弾性体は、前記往復動軸に沿ってプランジャーを変位さ
    せる駆動力に抗して前記プランジャーを付勢しているこ
    とを特徴とする支持装置。
44. 【請求項４４】 請求項39に記載のものであって、前記
    往復動軸と直交する回転軸を中心としてプランジャーが
    回転するのを防ぐために、前記複数対の弾性体の内の一
    対の弾性体が他の対の弾性体から隔離されていることを
    特徴とする支持装置。
45. 【請求項４５】 請求項39に記載のものであって、各弾
    性体が金属製板バネで構成されていることを特徴とする
    支持装置。
46. 【請求項４６】 プランジャーが往復動軸から捻り変位
    したり、横方へ変位するのを防ぎ、前記往復動軸のみに
    沿って移動するように拘束する方法であって 、 a) 前記往復動軸とほぼ直交して延在する、互いに
    平行な第１対の可撓性部材でプランジャーを支持せし
    め、 b) 前記往復動軸とほぼ直交して延在する、互いに平行
    な第２対の可撓性部材でプランジャーを支持せしめるこ
    とよりなり、 前記第２対の可撓性部材は、往復動軸上の互いに隔離し
    た支持点でプランジャーを支持するように、前記第１対
    の可撓性部材とは隔離されていることを特徴とするプラ
    ンジャー拘束方法。
47. 【請求項４７】 請求項46に記載のものであって、プラ
    ンジャーの捻り変位を一層効果的に防止するために、前
    記第１対の可撓性部材を、前記第２対の可撓性部材の隔
    離距離とは異なった隔離距離だけ隔離させていることを
    特徴とするプランジャー拘束方法。
48. 【請求項４８】 請求項46に記載のものであって、プラ
    ンジャーに両側に臨む互いに対向したフレーム部材に可
    撓性部材を連結して、往復動軸に沿う付勢力を可撓性部
    材からプランジャーに作用させたことを特徴とするプラ
    ンジャー拘束方法。
49. 【請求項４９】 可撓性チューブを圧縮して整形する装
    置であって、 a) 可撓性チューブに設けた内路から流体を吐き出すべ
    く可撓性チューブを周期的に、かつ、交互に圧縮して、
    その後可撓性チューブが少なくとも部分的な非圧縮状態
    へ膨張するのを許容する、前記往復動軸に沿って両方向
    に移動自在に支持されたプランジャー手段と、 b) 前記往復動軸に沿って移動するように前記プランジ
    ャー手段を周期的に駆動する駆動手段と、 c) プランジャー手段の動きに応動して、前記内路が最
    大所望容積に達するまで可撓性チューブを膨張させる整
    形力を可撓性チューブに作用させるチューブ整形手段と
    からなることを特徴とするチューブ整形装置。
50. 【請求項５０】 請求項49に記載のものであって、前記
    チューブ整形手段が、 a) プランジャー手段の両側に
    配設した一対の枢動アームと、 b) プランジャー手段により圧縮される可撓性チューブ
    の部分の両側に配設したジョーと、 c) プランジャー手段の両側に配設され、プランジャー
    手段が可撓性チューブを最大圧縮している位置から後退
    するにつれて、前記内路がジョーにより同期して膨張す
    るように、プランジャー手段から枢動アームへと整形力
    を伝達する１対のローラとで構成されたことを特徴とす
    るチューブ整形装置。
51. 【請求項５１】 請求項50に記載のものであって、前記
    １対のローラはプランジャー手段に装架されて、前記１
    対のアームの対向表面に沿って転動することを特徴とす
    るチューブ整形装置。
52. 【請求項５２】 請求項49に記載のものであって、前記
    駆動手段が、駆動モーターにより駆動されるカムからな
    ることを特徴とするチューブ整形装置。
53. 【請求項５３】 請求項52に記載のものであって、前記
    プランジャー手段が、カムと接触するように弾性的に付
    勢され、可撓性チューブの前記部分と接触するし、か
    つ、圧縮する長手表面を有するプランジャーからなるこ
    とを特徴とするチューブ整形装置。