容量注入ポンプ
【課題】ポンプアセンブリの長手方向に沿って延在するＶ形溝を含み、固定および可動の顎と、Ｖ形溝またはシャトルのいずれか一方の端に位置する複数のバルブとに関連したポンプ本体を有する注入ポンプを提供すること。
【解決手段】本発明は、チューブセグメント８を介して流体をポンプ送出するための注入ポンプ１０を提供し、この注入ポンプ１０は、該流体をポンプ送出するための手段と、該チューブセグメント８を該ポンプ１０に自動的に装填するための手段とを備える。
【解決手段】本発明は、チューブセグメント８を介して流体をポンプ送出するための注入ポンプ１０を提供し、この注入ポンプ１０は、該流体をポンプ送出するための手段と、該チューブセグメント８を該ポンプ１０に自動的に装填するための手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療環境において流体を非経口送達するための容量注入ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の医療用注入ポンプは、流体を患者に注入するための様々な方法を含む。これらの方法のうち、最も一般的なものは蠕動ポンプである。蠕動ポンプでは、複数のアクチュエータまたはフィンガーが実質的に線形に進行する非経口流体送達チューブを供給するよう機能する。蠕動ポンプ技術の主な問題は、チューブが繰り返し同じように変形することで、時間が経つとチューブの弾性回復特性が損なわれ、チューブは圧縮された状態のままになる。このようなチューブの弾性回復特性が損なわれることで、ポンプの容量出力が時間の経過と共に大幅に変化する。医療用流体の容量送達に利用されているもう１つの一般的なタイプのポンプは、一般にカセットポンプとして知られている。カセットポンプでは、蠕動ポンプの場合のようにかなり短期間で顕著な性能の劣化が起こるわけではないが、かなり手のこんだポンプカセットをＩＶチューブに一体化する必要がある。このため、オペレータが患者に送達する薬剤を交換したいと思うたびにＩＶセットと一緒にカセットを交換するための余分な費用がかかり、患者の治療に必要なコストが大幅に増す。さらに、蠕動ポンプおよびカセットポンプの他、市場に存在するその他の注入装置はいずれも、ＩＶセットを適切な状態で確実に装備するためには特定のポンプ装置に対するかなり複雑な知識を必要とするが、医療用注入ポンプは一般に、病院環境において純粋に看護婦または医療スタッフが管理している。
【０００３】
セットをＩＶポンプに手作業で装備する必要性は当該分野において広く知られていることである。一般に、標準的なＩＶセットを利用する場合、上述したように短期間のうちに精度が落ちることに加えて、当該分野において存在しているポンプにこのセットを正しく装備する際に多大なる困難さが伴う。装備技術は医療用注入ポンプと関連しているため、これに関する技術の状況はＩＶチューブをポンプ装置とドアまたはカバーとの間に封入し、より複雑なセンサやアラームを順に追加してチューブがポンプに正しく装備されたことを確認する状況までにしか進歩していない。たとえ、ここまで進歩しても、ここまでしても、重大な誤差を最小限にするために病院スタッフ側に大きな労力を要求する装備誤差が規則的に発生する。
【０００４】
注入ポンプの従来技術についての状況は、ＩＶセットを設置したりポンプから除去したりしている時に薬剤が自由に流れることのできる状態が発生しないような要求を含む。病院のスタッフは多大なケアの訓練を行い、自由な流れの状態が発生しないようにするために努力するが、自由な流れの状態を防止することを目的としたさらなる予防策に対する需要はヘルスケアワーカーの間で常にある関心事である。
【０００５】
Ｄａｎｂｙに付与された米国特許第５，１９９，８５２号は、柔軟なチューブをまず一方向に局所的に変形させてその容量を減らし、もとの断面を回復しやすい他の方向にスクイーズ装置のいずれかの側でチューブを遮断することにより動作する入口バルブおよび出口バルブを変形させるためのスクイーズ装置を含むポンプアレンジメントを開示している。バルブの制御は、マイクロプロセッサで制御された複数のモータによって行われている。
【０００６】
Ｄａｎｂｙらに付与された米国特許第５，１５１，０９１号には、チューブ部分を交互に圧縮回復するポンプ装置が開示されている。
【０００７】
Ｎａｔｗｉｃｋらに付与された米国特許第５，０５５，００１号には、特定の予め定められた圧力で開くよう設計されたバネ制御バルブを有する注入ポンプが開示されている。
【０００８】
Ｇｅｍｅｉｎｈａｒｄｔに付与された米国特許第３，４８９，０９７号には、入口バルブおよび出口バルブとして機能するよう動作するユニタリ固定具と、これらの間に配置されて偏心駆動されるポンプ本体とを備える柔軟性チューブポンプが開示されている。
【０００９】
Ｓｃｈｕｌｔｚに付与された米国特許第２，９２２，３７９号には、入口バルブ機構および出口バルブ機構と、その間に配置されたポンプ本体とを備え、入口バルブ機構および出口バルブ機構はいずれも単一のカムによって駆動されるマルチラインポンプが開示されている。
【００１０】
Ｌａｔｈａｍに付与された米国特許第３，３５９，９１０号には、単一のカムによって駆動される入口バルブおよび出口バルブと、単一のカムと一緒に回転する偏心によって駆動されるポンプ本体とを有するカム駆動式ポンプが開示されている。
【００１１】
Ｈｅｉｎに付与された米国特許第４，２３９，４６４号には、バルブとして機能する入口プランジャおよび出口プランジャと、これらの間に配置された変位プランジャとを有する血液ポンプが開示されている。
【００１２】
Ｏｌｓｏｎに付与された米国特許第５，３６４，２４２号には、少なくとも１つの回転可能なカムと、カムに係合された往復装填従動部とをチューブ内に有し、カムの回転時にチューブが従動部によって圧縮される薬剤ポンプが記載されている。開示の実施例には、３つのカムが示されている。
【００１３】
Ｂｒｏｗｎらに付与された米国特許第５，１３１，８１６号には、複数の線形蠕動ポンプを含む注入ポンプが開示されている。この注入ポンプは、ポンプモータシャフトに取り付けられた位置エンコーダを含み、シャフトがポンプサイクルにおいていつ停止位置に達したかを決定する。
【００１４】
Ｂｒｏｗｎらに付与された米国特許第４，９５０，２４５号には、ポンプ内のプログラム可能な制御装置によって個別に制御されるマルチポンプが開示されている。
【００１５】
Ｊａｓｓａｗａｌｌａに付与された米国特許第４，２７３，１２１号には、カセットおよび変形可能なダイアフラムと、カセット内に収容された流体の送り出しを遮断できる入口窓および出口窓とを含む医療用注入システムが開示されている。
【００１６】
Ｗｉｌｌｉａｍｓに付与された米国特許第４，９３６，７６０号には、特別なチューブを利用するよう適合された注入ポンプが開示されている。このチューブは、直径方向に対向してチューブ上で長手方向に延在しているハンドルを有し、ハンドルは、これを押し引きすることでチューブが横方向に変形するようポンプアクチュエータによって把持されるように適合される。
【００１７】
Ｍｅｉｊｅｒに付与された米国特許第５，０９２，７４９号には、一端が駆動部材に対して枢軸的に取り付けられ、他端がポンプのベースの固定点に取り付けられた結合アームと、ベースに取り付けられ、アームに対して押圧すると共に駆動部材を往復運動させる回転カムアクチュエータとを有する蠕動ポンプのフィンガを作動するための駆動機構が開示されている。
【００１８】
Ｎａｓｏｎらに付与された米国特許第４，８５０，８１７号には、カセットポンプを備
える薬剤注入システム用の機械的駆動システムが開示されている。カセット内では、単一のカムが入口バルブおよび出口バルブとポンプ機構とを駆動する。
【００１９】
Ｒａｉｎｅｓに付与された米国特許第５，２５２，０４４号には、カセットポンプが開示されている。
【００２０】
Ｅｄｗａｒｄｓに付与された米国特許第３，６０６，５９６号には、薬剤分配ポンプが開示されている。
【００２１】
Ａｎｄｅｒｓｏｎに付与された米国特許第３，５１８，０３３号には、体外心臓が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、ポンプアセンブリの長手方向に沿って延在するＶ形溝を含み、固定および可動の顎と、Ｖ形溝またはシャトルのいずれか一方の端に位置する複数のバルブとに関連したポンプ本体を有する注入ポンプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、チューブセグメントを介して流体をポンプ送出するための注入ポンプを提供し、この注入ポンプは、該流体をポンプ送出するための手段と、該チューブセグメントを該ポンプに自動的に装填するための手段とを備える。
【００２４】
１つの実施形態においては、前記チューブセグメントを前記ポンプに自動的に装填するための手段は、該チューブセグメントを該ポンプから取り除くようさらに動作する。
【００２５】
１つの実施形態においては、前記チューブセグメントを前記ポンプに自動的に装填するための手段は、該チューブセグメントを捕捉し、該チューブセグメントを該ポンプに引き込むための手段をさらに含む。
【００２６】
１つの実施形態においては、前記チューブセグメントを捕捉し、該チューブセグメントを前記ポンプに引き込むための手段は、該ポンプにおいて該チューブを圧縮保持するための手段をさらに含む。
【００２７】
１つの実施形態においては、前記チューブセグメントを前記ポンプに自動的に装填するための手段は、前記チューブが正しく装填されていない場合に、該チューブの該ポンプにおける誤装填を検出するための手段をさらに含む。
【００２８】
１つの実施形態においては、前記チューブの前記ポンプにおける誤装填を検出するための手段は、該チューブの誤装填を示すアラームを発するための手段をさらに含む。
【００２９】
１つの実施形態においては、前記チューブの前記ポンプにおける誤装填を検出するための手段は、該チューブを絞る圧縮手段をさらに備え、前記チューブを前記ポンプに自動的に装填するための手段は、該チューブを該ポンプに自動的に装填するための手段の移動範囲を決定するエンコーダ手段と組み合わせて、移動範囲が定められている。
【００３０】
別の局面において、本発明は、注入ポンプおよび該ポンプにおいて使用されるチューブに関連した自動装填装置を提供し、この自動装填装置は、該チューブを解放可能に把持して保持する爪と、該爪を作動するよう作用するカムとを備える。
【００３１】
１つの実施形態においては、前記爪は爪先端部を備える。
【００３２】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は、内側および外側を有する。
【００３３】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は、実質的に水平なチューブ係合面を備え、該実質的に水平なチューブ係合面は前記チューブと圧縮的に係合するよう作用する。
【００３４】
１つの実施形態においては、前記実質的に水平なチューブ係合面は、前記爪先端部の前記内側に配置される。
【００３５】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は、該爪先端部の内側に配置される傾斜面をさらに有し、該傾斜面は前記チューブと変形して係合するよう作用する。
【００３６】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は、前記カムによって作動されると前記爪の作用下で前記チューブを捕捉するよう作用し、かつ該チューブを前記ポンプに引き込むよう動作する実質的に垂直なチューブ捕捉面をさらに備える。
【００３７】
１つの実施形態においては、前記チューブを絞る前記圧縮手段は爪をさらに備え、該爪は先端部を有し、該先端部はその上に実質的に水平な誤装填作動面を規定する。
【００３８】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は、前記自動装填装置に関連した前記ポンプから前記チューブを押し出すよう作用するチューブ排除面を備える。
【００３９】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は外側および内側を有し、前記チューブ排除面は該爪先端部の前記外側に配置される。
【００４０】
別の局面において、本発明は、流体輸送チューブを注入ポンプに装填するための自動装填装置を提供し、この自動装填装置は、該装置に関連したプラテンと先端部を有する装填爪とを有し、該爪を備え、該爪はその上に、チューブ排除面と、誤装填作動面と、チューブ捕捉面と、傾斜係合面と、水平係合面と外周とを規定し；該排除面、誤装填作動面、チューブ捕捉面、傾斜係合面および水平係合面は該外周のまわりに配置されている。
【００４１】
１つの実施形態においては、前記プラテンは、前記爪先端部を収容するよう適合されたスロットを有する。
【００４２】
１つの実施形態においては、前記プラテンは、その上に規定されたチューブ止をさらに備える。
【００４３】
１つの実施形態においては、前記チューブ止は、前記水平チューブ係合面および前記傾斜係合面と協動し、前記ポンプにおける前記チューブを係止保持するよう作用する。
【００４４】
１つの実施形態においては、前記スロットは、前記チューブ捕捉面と協動し、前記チューブを前記ポンプに引き込む。
【００４５】
１つの実施形態においては、前記プラテンは、前記スロットを超えて延在している。
【００４６】
１つの実施形態においては、前記誤装填作動面は、前記チューブを前記スロットの外にある前記プラテンに圧縮係合するよう作用する。
【００４７】
１つの実施形態においては、前記爪は、コレットと、該コレットを円周で係合するレイ
シャフトを備え、該レイシャフトは該爪を作動させるよう作用する。
【００４８】
１つの実施形態においては、ポンプ顎キャリアが前記レイシャフトに関連する。
【００４９】
１つの実施形態においては、前記ポンプ顎キャリアは前記レイシャフトに固定されている。
【００５０】
１つの実施形態においては、前記ポンプ顎キャリアは、カム従動子アームとカム従動子とをさらに備え、該カム従動子は該カム従動子アームから弾性的に延在し、該弾性延在を提供するよう作用するバネをさらに備える。
【００５１】
１つの実施形態においては、前記カム従動子と摺動係合し、位置を有するカムと、該カムの位置を決定するよう作用するエンコーダと、前記顎キャリアが位置を有するときに該顎キャリアの位置を決定するよう作用するセンサとをさらに備える。
【００５２】
１つの実施形態においては、前記エンコーダによって前記カム位置を求めることと、前記レイシャフトとの同時作用によって前記顎キャリアから前記カム従動子を前記弾性的に延在させることとの組み合わせ、前記爪先端部が位置をさらに有する場合に該爪先端部の位置が、前記チューブの誤装填を検出するよう作用する。
【００５３】
本発明の別の局面において、関連する自動チューブ装填装置を有する注入ポンプにおいて、該自動チューブ装填装置は、レイシャフトから延在する爪と、該レイシャフトに関連し、これと同時に回転する顎キャリアであって、カム従動子アームおよび該カム従動子アーム上に設けられた位置センサを有する顎キャリアと、該カム従動子アームに関連したバネ装填カム従動子と、該カム従動子およびカムの位置情報を提供するよう作用するエンコーダと摺動接触するカムとを備え、該爪はチューブ圧縮先端部分および該チューブ圧縮先端部分と協動してチューブをその間で圧縮するプラテンとを有し、該チューブの該ポンプへの誤装填を検出するための方法は、
１． 前記チューブが、前記チューブ圧縮先端部分と前記プラテンとの間に位置する場合に、該チューブを圧縮する工程と、
２． 前記バネ装填カム従動子および前記カム従動子アームがその間に間隔を規定する場合に、前記間隔を閉じるよう前記カムを回転させる工程と、
３． 前記エンコーダが前記カムの位置を示す出力を有し、該カムが複数の位置を有する場合に、前記間隔が閉じた時に該カムの位置変化を決定する工程と、
４． 前記センサが変化可能な出力を有し、該変化が前記顎キャリアの位置を示し、該顎キャリアが複数の位置を有する場合に、前記間隔が閉じたときに該顎キャリアの位置の変化がないことを示す工程と、
５． 前記エンコーダの出力と前記センサの出力とを比較し、前記爪が前記チューブと係合しているために移動できない時に前記間隔が閉じていることを決定する工程と、
６． 前記出力がアラームと関連する場合に、該アラームを作動させる工程と、
７． 前記カムが逆転可能な動作を有する場合に、該カムの動作を逆転させる工程と、
８． 前記カム、カム従動子、顎キャリア、レイシャフト、爪およびチューブ圧縮先端部分の相互作用によって、前記カムの前記逆転によって前記チューブを該先端部分の下側から解放する工程とを含む装置が提供される。
【００５４】
別の局面において、本発明は、チューブを注入ポンプに装填するための方法を提供し、この方法は、
１． 前記ポンプが、関連する装填スロットを有する場合に、該チューブを該装
填スロットに配置する工程と、
２． 前記ポンプが前記チューブを前記ポンプに引き込む手段を有する場合に、該手段を作動させる工程と、
３． 前記ポンプを作動させる工程とを含む。
【００５５】
１つの実施形態においては、１． 前記チューブを前記ポンプに引き込む前記手段が、該チューブを該ポンプに引き込むよう作用する複数の爪を含む場合に、該爪を作動させる工程と、
２． 該ポンプが、顎と、前記チューブと協動して流体を移動させる移動シャトルとを有する場合に、該顎内にて該移動シャトルに対して前記チューブを配置する工程と、
３． 前記顎が閉じることができる場合に、該顎を閉じる工程と、
４． 前記チューブが対向して座するよう前記移動シャトルを循環させる工程と、
５． 前記チューブを介して前記流体のポンプ送出を開始する工程とをさらに含む。
【００５６】
１つの実施形態においては、前記カムは複合表面をさらに有する。
【００５７】
１つの実施形態においては、前記カム従動子アームは、これに関連しかつ前記複合面と協動し、前記カム従動子アームを非弾性的に係止する係止アームをさらに含み、前記カム従動子アームはポンプ動作位置を有する場合に、該ポンプ位置において係止する。
【００５８】
別の局面において、本発明は、自動チューブ装填アセンブリ用の駆動装置を提供し、この駆動装置において、該自動チューブ装填アセンブリは、チューブを注入ポンプ内に配置するよう動作し、該駆動装置は、モータと、該モータによって駆動される複数のギアと、該チューブを該ポンプに装填するための手段を作動するよう作用する該複数のギアによって駆動されるカムシャフトとを備える。
【００５９】
１つの実施形態においては、前記複数のギアおよび前記カムシャフトおよびこれと協動するクラッチであって、該クラッチは該カムシャフトを中心にして回転可能なチューブ装填カムシャフトギアを備え、該カムシャフトギアは該カムシャフトギアに形成されたクラッチスロットをさらに規定し、該クラッチスロットは該カムシャフトに関連したクラッチピンと協動して該カムシャフトギアを該カムシャフトに回転係止し、該クラッチピンは該カムシャフトに沿って長手方向に摺動可能であり、アクチュエータピンは該クラッチピンを横断し、該カムシャフトに沿った該クラッチピンの摺動運動を誘導するよう動作する。
【００６０】
１つの実施形態においては、前記クラッチは、枢軸クラッチタブとハンドホイールとをさらに備え、該枢軸クラッチタブは、該ハンドホイールおよびクラッチカムと内側で関連し、該クラッチカムは前記アクチュエータピンと実質的に全面係合し、該アクチュエータピンを前記カムシャフトに沿って摺動移動させるよう作用する。
【００６１】
１つの実施形態においては、前記クラッチおよびハンドホイールは、前記自動チューブ装填アセンブリの手動動作を実施するよう作用する。
【００６２】
１つの実施形態においては、前記自動チューブ装填アセンブリを手動で作動させるためのクラッチ手段を備える。
【００６３】
１つの実施形態においては、前記チューブセグメントを係合するための手段を有する顎を備える。
【００６４】
１つの実施形態においては、前記チューブを係合するための手段は、前記チューブセグメントを捕捉して該チューブセグメントを前記ポンプに引き込むための手段をさらに備える。
【００６５】
１つの実施形態においては、前記チューブを係合するための手段は、複数のチューブ係合先端部を有し、該先端部は、該チューブを係合するための複数の配向面を規定する。
【００６６】
別の局面において、本発明は、チューブセグメントを介して流体をポンプ送出するよう作用する注入ポンプを提供し、この注入ポンプは、、該チューブを周期的に圧縮するよう作用する移動シャトルと、該チューブセグメントを該ポンプ内に自動的に装填するための手段とを備える。
【００６７】
１つの実施形態においては、前記スロットは、前記チューブ捕捉面と協動して前記チューブを前記プラテン上で摺動させ、前記チューブ止と接触させる。
【００６８】
別の局面において、本発明は、チューブを介して流体をポンプ送出するよう作用する注入ポンプを提供し、、この注入ポンプは、該チューブを自動的に装填するための手段を有し、該チューブはこれと関連するスライドクランプを有し、該チューブを自動的に装填するための手段は、該スライドクランプを解放可能に保持するための手段を有し、該スライドクランプが開位置および閉位置を有し、該スライドクランプを選択的に開閉するよう作用する。
【００６９】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプを解放可能に保持するための手段は、該クランプを前記ポンプに引き込むためのクラム手段と、該クラム手段を作動させるためのクランク手段とを備える。
【００７０】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプを解放可能に保持するための手段は、該スライドクランプの向きを該スライドクランプが好ましい向きを有する向きに優先的に固定するための位置決め手段をさらに。
【００７１】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプは、前記好ましい向きがその上で規定されるような非対称である。
【００７２】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプを解放可能に保持するための手段は、前記ポンプから該スライドクランプが外れるのを防止するためのバイザー手段をさらに備える。
【００７３】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプを解放可能に保持するための手段に関連したプラテンは、チューブ止をさらに備える。
【００７４】
１つの実施形態においては、前記チューブを前記チューブ止に対して保持するよう作用する爪を有する。
【００７５】
１つの実施形態においては、前記爪およびチューブ止は、前記スライドクランプが前記チューブに対して運動を実行できるよう該チューブを保持するよう作用する。
【００７６】
１つの実施形態においては、前記クラム手段は、前記スライドクランプを前記チューブに対して移動させ、該スライドクランプを選択的に開閉して流体をその中に流すよう作用する。
【００７７】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプの位置を検知するための手段を備え、該スライドクランプは複数の位置を有する。
【００７８】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプの位置を検知するための手段は、該スライドクランプの有無を検知するようさらに作用する。
【００７９】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプの位置を検知するための手段は、第１の光学センサおよび第２の光学センサを備える。
【００８０】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプは溝に配置され、前記第１の光学センサおよび前記第２の光学センサは該溝に沿って存在している。
【００８１】
１つの実施形態においては、前記第１の光学センサと前記第２の光学センサは各々、光源と、該光源と光通信する光送信パイプと、該光送信パイプと光通信し、関連した光電セルに光を断続的に送信する光受信パイプとを備える。
【００８２】
１つの実施形態においては、前記光送信パイプおよび前記光受信パイプは各々、それぞれの内部反射面を含む。
【００８３】
１つの実施形態においては、スライドクランプを収容するよう適合された溝を備え、該溝は、第１の側面と第２の側面とを有し、前記光送信パイプは前記第１の側面上に存在し、前記光受信パイプは前記第２の側面上に存在している。
【００８４】
別の局面において、本発明は、注入ポンプを提供し、この注入ポンプは、該注入ポンプに関連したチューブと、該チューブに関連したスライドクランプとを備え、該スライドクランプは複数の位置を有し、該スライドクランプの位置を定めるための方法が、
１． 前記チューブが位置を有する場合、前記位置を固定する工程と、
２． 前記注入ポンプが、スライドクランプをこれと関連させて収容するよう適合された複数のセンサを有する場合、該スライドクランプを該センサ内に配置する工程と、
３． 前記センサが、前記スライドクランプがない高い状態と、前記スライドクランプがある低い状態とを有する場合、該複数のセンサの状態を示す工程と、
４． 前記複数のセンサが特定の位置に配置される場合、該複数のセンサの位置を示す工程と、
５． 前記センサの状態とその位置とを比較する工程と、
６． 前記状態情報と前記位置情報とを相関させて前記スライドクランプの前記位置の基準にする工程とを含む。
【００８５】
別の局面において、本発明は、ポンプを形成するよう組み立てられた複数の要素を有する注入ポンプを製造するための方法を提供し、この方法は、
１． 前記要素のうちの１つを少なくとも１つの精密面で形成する工程と、
２． 残りの要素が相対位置を有する場合、前記精密面からの残りの要素の位置を求める工程とを含む。
【００８６】
１つの実施形態においては、１． 前記残りの要素が依存する少なくとも１つの精密シャフトに前記精密面を関連させる工程と、
２． 前記精密軸からの前記残りの要素の位置を測定する工程と、をさらに含む。
【００８７】
別の局面において、本発明は、チューブ経路を有する注入ポンプを提供し、この注入ポンプは、チューブを介して流体をポンプ送出するよう作用し、該流体に関する情報を発見するよう作用する複数のセンサを有し、該流体および該センサが該チューブと接触するポンプにおいて、チューブとセンサとを接触させて配置するための方法が、
１． 前記チューブを前記チューブ経路に配置する工程と、
２． 前記センサを前記チューブと接触させて前記チューブ経路に配置し、該センサは該チューブに対して垂直関係にある工程と、
３． 前記チューブが横方向の応力勾配を有する場合、該勾配が最小になるように該チューブを前記センサに押しつける工程と、を含む。
【００８８】
別の局面において、本発明は、チューブに接触させてセンサを配置するための方法を提供し、該チューブおよびセンサは注入ポンプと関連し、該方法は、
１． 前記センサを前記チューブに対して配置する工程と、
２． 前記センサを前記チューブ上で回転させ、一方で該チューブを該センサに押しつける工程と、
３． 該チューブがこれに関する横方向容量勾配を有する場合、該容量勾配が最小になるように前記センサを配置する工程と、を含む。
【００８９】
別の局面において、本発明は、関連するチューブと、該チューブに関連するセンサとを備える注入ポンプを提供し、 該チューブについての応力勾配が規定可能であり、該センサを該チューブに接触させて配置するための方法が、
１． 前記センサを前記チューブに対して配置する工程と、
２． 前記チューブの応力勾配が最小限になるよう該センサを配置する工程と、を含む。
【００９０】
別の局面において、本発明は、関連するチューブと、該チューブに関連するセンサと、該チューブ状に規定され得る応力勾配を有する注入ポンプを提供し、該センサを該チューブに接触させて配置するための方法が、
１． 前記センサを前記チューブに対して配置する工程と、
２． 前記チューブの応力勾配が最小限になるよう該センサを配置する工程と、を含む。
【００９１】
本発明の別の局面においては、関連したチューブを有する注入ポンプにおいて、該ポンプは該チューブを介して流体をポンプ送出するよう作用し、該ポンプは、該チューブと接触したセンサと、該センサを位置保持するよう作用するハウジングとを有し、該ハウジングはハウジング本体を有し、該ハウジング本体はこれによって規定されるサスペンションスロットと、ピンとを有し、該サスペンションスロットは該ピンに対して移動可能な注入ポンプ芽提供される。
【００９２】
１つの実施形態においては、枢軸スロットと、該枢軸スロットに存在し前記ハウジングに固定されたリフトピンとを備え、該リフトピンと該枢軸スロットと該ピンと該サスペンションスロットとの共同作用によって、前記センサが前記チューブと実質的に垂直に接触できる。
【００９３】
１つの実施形態においては、前記センサの前記チューブとの実質的に垂直な接触は、該チューブ上を回転する前記センサハウジングによって達成される。
【００９４】
別の局面において、本発明は、関連した複数のセンサと、該センサに関連したチューブと、該センサを該チューブに対して配置する手段と、を有する注入ポンプを提供し、該配置手段は、該チューブにより作動される該センサを収容するための傾斜可能な手段を含む
。
【００９５】
１つの実施形態においては、第１の軸と第２の軸とを備え、前記センサを収容するための傾斜可能な手段は、該第１の軸に沿って該センサを収容するための手段の移動を可能にするスロット手段と、該第２の軸に沿って該センサを収容するための手段の独立した移動を可能にする枢軸手段と、をさらに備え、該第２の軸は該第１の軸に対して実質的に垂直である。
【００９６】
１つの実施形態においては、前記チューブは上部を有し、前記枢軸手段は、該チューブの上部と協動するスロット手段と組み合わされて、前記センサを収容するための傾斜可能な手段が該チューブの上部で回転する。
【００９７】
別の局面において、本発明は、ハウジング内に存在した複数のセンサと、該ハウジングを支持および移動させるよう作用するアームと、上流プラテンと下流プラテンとを有する注入ポンプを提供し、該上流プラテンおよび該下流プラテンはこれによって規定される垂直スロットを有し、複合ロッカーアセンブリは、該アームに関連して、該ハウジングに関連したハンドルに規定された実質的に楕円形のスロットによって捕捉されるよう作用する第１のサスペンションピンを有し、該ハウジングはさらに、第２のピンを支持するよう作用するポートを規定し、該第２のピンは該実質的に楕円形のスロットの後方の該垂直スロットに存在し、該実質的に楕円形のスロットおよび垂直スロットは該第１のサスペンションピンを有し、該第２のピンは該ハウジングが複合ロック運動を実施できるよう作用する。
【００９８】
１つの実施形態においては、前記サスペンションスロットが楕円形のアスペクトを有する。
【００９９】
１つの実施形態においては、前記ハウジング本体に関連するハンドルを備え、前記サスペンションスロットがその中に規定されている。
【０１００】
別の局面において、本発明は、流体をポンプ送出するよう作用する注入ポンプと、該流体をその中で輸送するためのチューブを提供し、該ポンプは、上流側と下流側とを有するシャトルであって、該チューブを周期的に変形および回復させるシャトルと、該シャトルに関連した第１のバルブおよび第２のバルブと、第１の面および第２の面を有するカムとを備え、該第１のバルブは該シャトルの上流側と関連し、該第２のバルブは該シャトルの下流側と接続され、該第１の面は該シャトルを作動するよう作用し、該第２の面は該第１のバルブおよび該第２のバルブを作動するよう作用する。
【０１０１】
１つの実施形態においては、前記第１のバルブおよび前記第２のバルブは、該第１のバルブおよび該第２のバルブが個々に作動されるよう前記カムによって作動される。
【０１０２】
１つの実施形態においては、前記第１のバルブは開位置および閉位置を有し、前記第２のバルブは開位置および閉位置を有し、該開位置において前記チューブは遮断されず、該閉位置において該チューブは遮断され、前記カムは、前記流体がポンプ押しだしされる間に該チューブは常に遮断される組み合わせで該バルブを作動させるよう作用する。
【０１０３】
本発明の別の局面においては、流体をポンプ送出するよう作用する注入ポンプと、該流体をその中で輸送するためのチューブと、移動シャトルと顎とであって、動作時、該チューブはその間に存在し、該移動シャトルは該顎と協動して該チューブを周期的に変形および回復させるよう機能し、該チューブは、周期的なその変形に対して非線形依存を有する該流体の出力を有し、シャトル作動カムは、該チューブの周期的な変形に対する該出力の
非線形な依存性を線形化するための手段を備えるポンプが提供される。
【０１０４】
１つの実施形態においては、前記出力の非線形依存性を線形化するための手段は、第１のカムランドをさらに備え、該ランドはプロファイルを有し、該プロファイルは該非線形依存性を実質的に線形化するよう機能する。
【０１０５】
１つの実施形態においては、前記出力の非線形依存性を線形化するための手段は、前記変形がそれに関連した量を有するときに、該変形量を決定するよう作用するエンコーダと、前記周期的な変形が速度を有するときに、該周期的な変形の速度を変化させる速度制御装置をさらに備える。
【０１０６】
１つの実施形態においては、前記エンコーダおよび前記速度制御装置は協動して、前記変形の量に依存する前記周期的な変形の速度を選択的に変化させる。
【０１０７】
１つの実施形態においては、前記速度制御装置および前記エンコーダは、前記カムプロファイルとさらに協動して前記非線形依存性をさらに線形化する。
【０１０８】
１つの実施形態においては、前記カムは、前記第１のカムランドと、協動して前記チューブの前記周期的な変形を制御する第２のカムランドとをさらに備える。
【０１０９】
別の局面において、本発明は、バルブを有する注入ポンプを提供し、該バルブはチューブを遮断するよう作用し、該チューブは弾性的に変形および回復が可能であり、該バルブは、バルブブレードと、該バルブブレードに関連した頂点とを有し、該頂点は丸められてそれについて規定された半径を有する。
【０１１０】
１つの実施形態においては、前記頂点の半径は０．５ｍｍである。
【０１１１】
１つの実施形態においては、前記バルブブレードは、第１のブレード側面と第２のブレード側面とを有し、前記頂点はその間にあり、該第１のブレード側面と該頂点と該第２のブレード側面は、その間に角度を規定し、該角度は約９０度である。
【０１１２】
１つの実施形態においては、チューブを周期的に潰したり膨張させたりする移動シャトルを備え、前記バルブと該移動シャトルとは協動して断続的に部分真空を該チューブ内に形成し、該シャトルの外側の該チューブ内には流体が存在し、該流体と該部分真空とが共同作用して該バルブの下にある前記チューブの弾性回復を助けるよう作用する。
【０１１３】
別の局面において、本発明は、関連するチューブを有する注入ポンプを提供し、該チューブは流体を輸送するよう作用し、該ポンプは、内部に規定されるチューブ経路と、該チューブと係合するよう作用するブレードを有する第１のセンサアームを有するチューブ感知センサと、該第１のセンサアームが枢軸する軸と、該第１のセンサアームに関連し、チューブが前記センサアームブレードと係合している時に光学スイッチを作動させるよう作用するセンサフラッグとを有する注入ポンプ。
【０１１４】
１つの実施形態においては、前記チューブ経路は、上流側と下流側と、該チューブ経路の該上流側に位置する第２のセンサアームと、該チューブ経路の該下流側に位置する前記第１のセンサアームとを備える。
【０１１５】
別の局面において、本発明は、移動シャトルと、固定顎と、可動顎とを備える注入ポンプを提供し、該移動シャトル、該固定顎および該可動顎は、チューブ経路を内部に規定し、該移動シャトルの該チューブ経路に対する変位量を求めるよう作用する位置センサを備
え、該位置センサは、第１の磁極を呈する第１の磁石と、第２の対向する磁極を呈する第２の磁石と、該第１の磁石と該第２の磁石との間に位置するホール効果センサとを備え、該第１および第２の磁石が互いに移動できるようにする。
【０１１６】
１つの実施形態においては、前記位置センサと協動して前記移動シャトルの前記チューブ経路に対する位置を決定するクロックエンコーダを備える。
【０１１７】
１つの実施形態においては、前記位置センサおよび前記クロックエンコーダおよび駆動モータは協動し、前記チューブ経路に対して前記シャトルを循環させ、該チューブ経路およびシャトルとチューブとのコンホーメーションを促進する。
【０１１８】
本発明の別の局面においては、上流プラテンと、下流プラテンと、その間に設けられたシャーシと、を備え、該上流プラテンと、該シャーシと、該下流プラテンは協動し、該上流プラテン、シャーシおよび下流プラテンの後方において流体バリアを提供する注入ポンプが提供される。
【０１１９】
１つの実施形態においては、前記上流プラテンと、前記下流プラテンと、前記シャーシに関連するシャトルとの組み合わせによって、その上にチューブ経路を部分的に規定し、流体は該チューブ経路に存在可能であり、該上流プラテン、シャーシおよび下流プラテンの後方に存在する複数の電気的構成要素を備え、前記流体バリアは該電気的構成要素から流体を排除するよう作用する。
【０１２０】
別の局面において、本発明は、注入ポンプを提供し、この注入ポンプは、シャトルと、該ポンプを制御するよう作用する制御機構とを備え、該ポンプは、シャトル作動機構と自動装填機構とを備え、該シャトル、シャトル作動機構および自動装填機構は、１つの制御機構によって制御される複数の該ポンプに適合する。
【０１２１】
別の局面において、本発明は、入口側と出口側と、ＩＶセットを内部に収容可能なように適合されかつ端部間に配置されたチューブ装填スロットとを有する注入ポンプ用のハウジングを提供し、該チューブ装填スロットは、第１の端部と第２の端部とを備え、該第１の端部は下方向に向けられ、該第２の端は下方向に向けられている。
【０１２２】
１つの実施形態においては、前記第１の端部は前記入口側にあり、前記第２の端部は前記出口側にある。
【０１２３】
１つの実施形態においては、前記第１の端部および前記第２の端部は各々前記ＩＶチューブの下方向への湾曲を強化するよう作用する。
【０１２４】
１つの実施形態においては、前記下方向への湾曲は、前記入口側および前記出口側の外で前記ＩＶチューブにドリップループを形成するよう作用する。
【０１２５】
動作時、看護婦や患者などの操作者は、標準的なＩＶセットチューブをポンプの前面に位置したチューブ装填オリフィスに挿入することによって、薬剤の注入を開始する。さらに、操作者はチューブと関連したスライドクランプを、チューブ装填オリフィスの上流側すなわち流体源に近い側に位置する適切なスライドクランプオリフィスに同時に挿入する。次に、操作者はチューブ装填シーケンスを行い、ここで、一組の爪および移動可能な上側顎がチューブを潰してこれをチューブ経路に引き込むよう作用し、このうち一部がＶ形溝およびバルブから構成される。装填サイクルが進行すると、顎および爪はチューブに近づいて、チューブをチューブ経路に捕捉する。次に、バルブが閉じてチューブを遮断すると、スライドクランプがチューブを遮断できない位置までこのスライドクランプを移動さ
せる。ポンプ速度、空気の許容量、温度および圧力を決定する関連電子部品から適切な信号を受信すると、ポンプは作動され、流体は流体源から引き出されて一定かつ計量された量ずつポンプから流出する。
【０１２６】
チューブがチューブ経路またはチューブ装填オリフィスに正しく装填されていないと、適切なセンサがこのような状態にあることを検出し、これを示すアラームを動作させる。
【０１２７】
注入終了時、操作者が作動することでスライドクランプが自動的に閉じられ、チューブはポンプから解放される。
【０１２８】
ポンプは、ポンプを流れる流体の状態に関する情報を提供する上述したセンサに加え、薬剤注入の安全性を改善するための様々なセンサを含む。このポンプは、ポンプ自体の内部にある様々な機械的サブアセンブリの状態に関する情報を提供するよう動作する様々なセンサを含む。センサの中には、上述したシャトルまたはＶ字形スロットの位置、バルブの動作、スライドクランプの位置、装填ミスの検出およびチューブ装填アセンブリの手動操作を提供するための装置がある。
【０１２９】
ポンプを通過する流体の状態に関するセンサは、それ自体が精度に関して改善されている。これは、センサとチューブとをチューブに対して垂直に接触させ、チューブを様々なセンサと接触させてチューブ内で容量や応力の勾配が出ないようにする方法を開発することで達成されている。
【０１３０】
したがって、本発明の第１の目的は標準的な注入セットを利用して薬剤を正確な容量で送達することができる注入ポンプを提供することにある。
【０１３１】
本発明の他の目的は、ポンプシャトルおよびこれに関連したバルブを有し、ポンプシャトルおよびバルブが機械的に同期している注入ポンプを提供することにある。
【０１３２】
本発明のさらに他の目的は、精度を大幅に改善することで、ポンプ部材の出力がポンプサイクル全体にわたって線形になるような注入ポンプを提供することにある。
【０１３３】
本発明の他の目的は、バルブをチューブから解放したときにチューブの弾性回復を助長するように適合された形状であると同時に注入セットチューブを遮断するよう適合された、注入ポンプ用の複数のバルブを提供することにある。
【０１３４】
本発明のさらに他の目的は、注入セットに関連して自動的に装填されるスライドクランプを提供することによって薬剤誤差に対する耐性が増した注入ポンプを提供することにある。
【０１３５】
本発明のさらに他の目的は、上述した薬剤誤差に対する耐性が増した注入ポンプにおいて、上述したスライドクランプが開いているか閉じているかを検知するよう動作するスライドクランプセンサを提供することにある。
【０１３６】
本発明の他の目的は、薬剤の自由な流れが可能であるときには常に同期した自動スライドクランプクロージャを提供することにある。
【０１３７】
本発明のさらなる主要な目的は、標準的なＩＶセットを内部に自動的に装填可能な注入ポンプを提供することにある。
【０１３８】
本発明のさらに他の目的は、正しく装填されていないＩＶセットを検知することができ
るとともに、セットを通る薬剤の自由な流れを防止するよう動作する状態では、このセットをポンプから解放することができる注入ポンプを提供することにある。
【０１３９】
本発明のさらに他の目的は、標準的なＩＶセットを関連した注入ポンプから自動的に装填および解放するよう作用する自動チューブ装填アセンブリを提供することにある。
【０１４０】
本発明のさらに他の目的は、スライドクランプ状態とバルブ状態とを、いずれかのバルブが開いた状態にあるときには第２のバルブが閉じた状態になり、両方のバルブが開いた状態にあるときにはスライドクランプが閉じた状態になるように同期させることにある。
【０１４１】
本発明の他の目的は、チューブが上述したポンプ部材に正しく収まるように、チューブ装填サイクル直後にポンプ部材の部分的なサイクルを提供することにある。
【０１４２】
本発明の他の目的は、ポンプの出力を線形化するよう動作する、ポンプ部材に関連したカムを提供することにある。
【０１４３】
本発明のさらに他の目的は、ポンプサイクル全体にわたってポンプ速度を様々に変化させることにある。
【０１４４】
本発明の他の目的は、ポンプ部材の速度を変えることによってポンプ出力をさらに線形化することにある。
【０１４５】
本発明の他の目的は、ポンプ部材の速度を変えることによって、注入時全体にわたってポンプ出力を変化させることにある。
【０１４６】
本発明のさらに他の目的は、ポンプサイクル全体の間、チューブの弾性回復を助ける流体力学を提供することにある。
【０１４７】
本発明の他の目的は、他のポンプ本体と組み立てられて、制御装置が１つのマルチチャネルポンプになるように適合されたアスペクトを有するポンプ本体を提供することにある。
【０１４８】
本発明の他の目的は、ポンプ内でＩＶチューブを捕捉して保持するように適合された爪を有するチューブ装填アセンブリを提供することにある。
【０１４９】
本発明の更なる主要な目的は、センサハウジングと、ハウジングに関連し、センサをチューブと実質的に垂直接触させる作動アセンブリを提供することにある。
【０１５０】
本発明の他の目的は、センサの下にあるチューブを横切る方向の容量勾配が実質的にゼロであるようにセンサをチューブと接触して配置させるよう動作するセンサハウジングおよび作動アセンブリを提供することにある。
【０１５１】
本発明の他の目的は、センサの下にあるチューブの応力勾配が実質的にゼロであるようにセンサをチューブと接触して配置させるよう動作するセンサハウジングおよび作動アセンブリを提供することにある。
【０１５２】
本発明の他の目的は、ポンプ内の様々な要素の相対位置を固定するよう動作する単一の基準本体を提供することにある。
【０１５３】
本発明のさらに他の目的は、単一の基準本体に関連し、これと協動してポンプの様々な
要素の相対位置を固定する複数のシャフトを提供することにある。
【０１５４】
本発明の他の目的は、薬剤をポンプ送りするためのコンパクトな手段を提供することにある。
【０１５５】
本発明のさらに他の目的は、ポンプの様々な電気構成要素への流体の進入を防止するよう動作する流体シールバリアを提供することにある。
【０１５６】
本発明の他の目的は、ポンプの外側領域でチューブを強制的に下向きにするよう作用する幾何学的形状を有するケースを提供することにある。
【０１５７】
本発明の他の目的は、自動チューブ装填特徴を作動させるための手動手段を提供することにある。
【発明の効果】
【０１５８】
本発明により、ポンプアセンブリの長手方向に沿って延在するＶ形溝を含み、固定および可動の顎と、Ｖ形溝またはシャトルのいずれか一方の端に位置する複数のバルブとに関連したポンプ本体を有する注入ポンプが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１５９】
本発明の上述した目的および他の目的は、好ましい実施態様の詳細な説明、請求の範囲、添付の図面において明らかになるであろう。
【０１６０】
本発明の好ましい実施態様においては、ポンプアセンブリ１０は、ポンプサブアセンブリ１２と協動して様々な関連機能を実施する図１に示すような複数のサブアセンブからなる。
【０１６１】
ポンプサブアセンブリ
図２に示すように、ポンプサブアセンブリは、さまざまの関連要素が固定されるハウジング１４を有する。ハウジングあるいはシャーシ１４は、組み立て及び製作を速めるために、成形プラスチックで作製されることが望ましい。シャーシ１４は、シャーシ１４と一体成形された後部プレート１６をさらに有する。ここで、後部プレート１６には複数の開孔部が形成されている。
【０１６２】
モータシャフトの開孔部１８は、後部プレート１６の実質的に中心に位置し、ポンプモータシャフト２０が通過できるように構成されている。後部プレート１６は、ポンプモータシャフトの開孔部１８から外側に向かって放射線上に間隔を空けて配置された、ポンプモータ取り付け孔２２を備える。これらの孔はモータベアリングボスと共に、シャーシ１４に対してポンプモータ２４の位置を正確に決める機能を持つ。シャーシ後部プレート１６の後方には、複数の取り付けウイング２６があり、これらは、シャーシ１４の下流側にある下流プラテン５００に、およびシャーシ１４の上流側にある上流プラテンに、確実にシャーシを固定する役目をはたす。ここで、上流はアセンブリ１０の液体の入口近くに位置する側を示し、下流はアセンブリ１０の流体の出口近くに位置する側を示す。
【０１６３】
図２及び３に示されているように、シャーシ１４は、ポンプモータシャフト２０と同軸として備えられるポンプモータ軸３２を実質的に横切る複数の開孔部をさらに備える。
【０１６４】
上流液体防壁タブ２７Ａと下流液体防壁タブ２７Ｂはウイング２６の前に位置し、これらは液体源（ＩＶチューブあるいはセット）と、前述の３つの要素から構成されている、組み合わせ液体停止アセンブリの後ろに位置する、関連電子装置との間に液体遮蔽を提供
するために、スライドクランプアクチュエータサポート及び下流プラテン後方プレート５８０と協動する。
【０１６５】
これらの横方向ポートまたは開孔部は、下記に詳述されるように、シャーシの内部の種々のメカニズムへのアクセスを可能にする。また、これらの開孔部に関連した種々の部品に依存した、さまざまなサブアセンブリの相対的位置を固定する単一の基準点を提供する。この製造形式は、装置が正しく作動するために調整が必要な測定点を減らす役割を果たす一方、ポンプアセンブリ１０を組み立てる正確で強固な手段を提供する。これらの孔はシャーシ１４の上流側壁３２と下流側壁３４の両方に同様に作製される。
【０１６６】
第１の孔セットはバルブピボットシャフトのポート３６、３８で、これらはバルブピボットシャフト４１０を支え、シャーシ１４に相対する位置を決める役割を果たす。
【０１６７】
第２の孔セットはチューブ装填カムシャフト５１０を支え、チューブ装填カムシャフトポート４０、４２として図示されている。
【０１６８】
第３の孔は、チューブ装填レイシャフト５１２を支え、シャーシ１４に相対して位置を決める役割を果たし、チューブ装填レイシャフト孔４４、４８として図示されている。
【０１６９】
第４の孔セットは、ポンプバルブカムアクチュエータ４２２を、シャーシ１４の内部にアクセスさせる役割を果たし、バルブアクチュエータポート４６、５０として図示されている。
【０１７０】
シャーシは、図２に表示されているポンプ駆動のサブアセンブリを収納するキャビティ５２を備える。
【０１７１】
ポンプモータ２４はこのサブアセンブリの最も後方の要素である。好ましい実施態様では、このモータは６４対１までモータ速度を減速できる、内部減速ギアボックス５４を備えた可変速度直流モータであることが望ましい。
【０１７２】
ポンプモータギアボックス５４からの出力はポンプシャフト２０である。ポンプシャフト２０は、前述のように、ポンプシャフト孔１８を通過して軸方向に延びキャビティ５２まで達する。
【０１７３】
駆動コレット５６が、キャビティ５２の内部にあり、そしてポンプシャフト２０と周囲で係合する。駆動コレット５６は、複数のコレットフラット５８の組み合わせを使用してポンプシャフト２０とさらに機械的な係合を有する。コレットフラット５８は、シャフト２０に押し付けられ、ネジ山のついたグラブネジ穴６２を介して、コレット５６を通過するグラブネジ６０と係合する多角形表面を提供する。この穴６２は駆動コレット５６を通って、シャフト軸３２に放射状におよび横方向に配置される。駆動コレット５６は、ポンプシャフト軸３２に対して長手方向に平行に、かつポンプシャフト軸３２から半径方向外方向にある駆動ピン穴６１をさらに備え、コレット５６とモータシャフト２０の移動と共に固定ピン６３を支え、駆動する機能を持つ。
【０１７４】
図４に示されるようなポンプインデックスホイール６４は、駆動コレット５６の上部にあり、同軸を持つ。
【０１７５】
インデックスホイール６４は、ポンプの要素の位置を決定するために、関連センサーと共に作用する。インデックスホイールには、インデックスホイール６４の周囲にある第一の放射状スロット６６と第二の放射状スロット６８が形成されている。これら２つのスロ
ットはお互いに１８０度離れて位置している。
【０１７６】
インデックスホイール６４はホイールディスク部７０とハブ部７２とから成り、ハブ７２はディスク部に対して半径方向に内側に位置し、ホイールディスク部７０の前方に位置する。インデックスホイール６４のハブ部７２は、ハブ７２からディスク７０に延びる複数のウェブ７４により、ホイールディスク７０に連結されている。ハブ部は円筒形で縦方向に延びる円筒部７６と横方向の環状部８０をさらに有する。円筒部７６はディスク板７０の前方に延び、環状部８０は円筒部７６からモータシャフト２０に向かって、内部に放射状に延びる。
【０１７７】
環状部８０は、モータシャフト２０と同様に延びるモータシャフトポート８２と、モータシャフト２０の外側でかつモータシャフトに平行に位置する固定ピンポート８４とをさらに備える。モータシャフトポート８２は、モータシャフト２０がインデックスホイール６４を通過できるようにし、一方で、固定ピンポート８４が、固定ピン６３を貫通させた場合に、モータシャフト２０とインデックスホイール６４の同時回転をさせる。
【０１７８】
ハブ部７２は、コレットグラブネジ６０がアクセス可能な２つのアクセスポート８６、８８を有する。これらのハブアクセスポート８６、８８は止めねじアクセスポート９０を介して、シャーシ１４の外部からアクセス可能である。
【０１７９】
インデックスホイール６４の上であり環状部分８０の前方には、図５及び６にあるような、ポンプ駆動カム１００がある。ポンプカム１００は正前領域１０２と後面領域１０４からなる。
【０１８０】
正面領域１０２は外部カムランド１０６と内部カムランド１０８をさらに有する。外部及び内部のカムランド１０６、１０８は、ポンプカム従動部１１０に正作業を提供するため、協動的に形成される。１０６、１０８の２つのランドの形状とアスペクトは、ポンプシャフト軸３２からランド１０６、１０８のさまざまな部分までの距離変化に関しては、非線形である。
【０１８１】
カム１００により実現されるように、回転から直線運動への変換は、図７に示すように、時間に対するポンプの容積出力（シャフトエンコーダ計測で計測したもの）に非線形のエラーを引き起こす。内部ランド１０８と外部ランド１０６のアスペクトは、容積に関してポンプの出力が直線になるように、このエラーを一次補正するため協動して機能する。これは前述のように、ポンプの精密度における角度エラーの影響を最小限にするために、モータシャフト軸３２に関して、カムランド１０６、１０８の半径方向の変位の変化を替えることで達成される。
【０１８２】
特に、最初の近似により、シャフト軸３２からランド１０６、１０８までの半径方向の距離により決定されたものとして、カムは逆正弦関数を示す。
【０１８３】
図７に見られるように、相対運動を実施する２つのＶ溝間にあるチューブの特徴的な容積出力は、溝の変位の非線形関数である。このシャトル２００の構造は、前述のように、英国特許第２，２２５，０６５号に対応するＤａｎｂｙらの米国特許第５，１５０，０１９号に記載されている。
【０１８４】
図５に図示するように、ここに詳述するカムプロフィールの改変は、ストローク中にシャトルの速度を上げ（カム角度３０度から６０度の間）、ストロークの開始時と終了時にシャトル２００の速度を落とすことで、顕著な線形出力を提供する。
【０１８５】
図９に図示するように、この変化する線速度は、３０度と７０度の間のカム角度で出力が実質的に線形である、より線形化された容積出力を提供する。この上昇および下降のストローク間における変化は、カム内での単純な円弧使用によるものである。
【０１８６】
図５はカムランド１０６、１０８を描写している。断面を正面から見て、さまざまなカム位置をはっきりと図示している。図に示されるように、シャトル２００の上下の動きに対応する、２つの重要なポンプ部１１０、１１２がある。また入口バルブと出口バルブを作動させるドウェル部１１４、１１６が見られる。これに関しては後に詳しく述べる。
【０１８７】
出力のさらなる線形化は、後で述べるように、位置依存速度制御を使用して電気的に制御される。
【０１８８】
図６ではカム１００の反対側１１８が示されている。図示するように、同心のバルブカムランド１２０、１２２の２つがある。この実施態様では、内側のバルブカムランド１２０は上流（入口）バルブを、外側のカムランド１２２は下流（出口）バルブを駆動させる。図から見られるように、入口と出口のバルブが同時に作動することはないので、投与薬品が制約無く流動することを妨ぐことになる。バルブカムランド１２０、１２２の持続時間とドウェルは、内部バルブカムレース１２０と外部バルブカムレース１２２が、ポンプシャフト軸３２から異なる半径であっても、バルブが適切に同期化するように調整されている。
【０１８９】
駆動カム１００の後方ハブ１１８もまた、ポート１２４でカムを固定する。この１２４は駆動カム１００の相対的位置を、固定ピン６３を利用して、駆動コレット５６にロックする機能を持つ。従って、モータシャフト２０にロックされることになる。
【０１９０】
モータシャフト２０は、カム１００のすぐ前に位置するノーズベアリング１２６に覆われている。モータシャフト２０は、カム１００の中央にあるカムモータシャフトポート１２７を介して、カム１００を通過する。カムモータシャフトポート１２７の周囲には、前方カム環１２８がある。これはコレット５６とノーズベアリング１２６の間でモータシャフト２０沿いに浮くカム１００の揺れを調整する。
【０１９１】
本発明の好ましい実施態様では、ノーズベアリング１２６はローラー型のベアリングである。ノーズベアリング１２６は、シャトルプラテン１３０の後側で、ノーズベアリングレース１３２にしっかりと挿入される。
【０１９２】
シャトルプラテン１３０は、複数の止め具によって前方シャーシ面５３に固定される。この止め具は、シャトルプラテン１３０内にある複数の止め具ポート１３４と、シャーシ１４の前面５３にある複数の二次止め具ポート１３６を介して、シャトルプラテン１３０を前方シャーシ面５３に接続する。シャーシ１４に対するシャトルプラテン１３０の相対的位置は、前方シャーシ面５３内にあるシャトルプラテン位置合わせピン１３８によって決められる。位置合わせピンに対応するシャトルプラテン位置合わせポート１４０が、シャトルプラテン１３０の背面内にある。
【０１９３】
シャトルプラテン１３０はさらに、シャトル駆動カム従動部スルーポート１４２を有する。これは、シャトル作動カム従動部１４４が、シャトル駆動カム１００にアクセスできる役目をはたす。シャトルプラテンの前面１４６は、シャトル２００がはまる複数のチャネル１４８を有する。これらのシャトルプラテンチャネル１４８は、通過するシャトル２００が自由な動きをできるように、低摩擦表面加工されている。シャトルプラテン前面１４６は、さらにサイドレール１５０、１５２を有する。これらは、シャトル２００の作動時に、シャトル２００のねじれ運動を制限する働きをする。
【０１９４】
スルーポート１４２は、前述したように、このスルーポートをカム従動部１４４が通過できるようにする働きをする。カム従動部１４４は、ポンプ駆動カムランド１０６、１０８間での運動を可能にする寸法の、環状ローラーベアリングである。シャトル駆動カム従動部１４４は、シャトル２００の前面２０１と面を揃えるため、シャトル駆動ピン溝１５６にある、シャトル駆動ピン１５４に載置される。駆動ピン１５４はさらに、ヘッド１５８を有し、これは、運転力がシャトル２００に均等にゆきわたる働きをし、さらにはシャトル２００に効果的に押しつけて適合させるに十分な周辺領域を提供する。
【０１９５】
シャトル駆動ピン１５４のシャフト部１６０は、駆動ピンポート２０２を経由してシャトル２００全体に延びている。これはシャトルプラテン１３０を通過するに十分な長さであり、またシャトル駆動カム従動部１４４に係合する。
【０１９６】
シャトルプラテン１３０は、シャーシ１４及び関連部品からポンプ１０全体の位置の測定に基づき、基準点あるいは位置合わせ点のセットを完成させる。
【０１９７】
シャトルプラテン側面レール１５０と１５２には、複数の基準面１６８と１７０が配置された、前方表面１６２と１６４がある。これらのデータムパッド１６８と１７０は、シャトル２００から、ポンプアセンブリ上部顎部２２０（図１６）の距離を固定する働きをする。この距離は、０．２ｍｍに保つ必要があることが、実験から発見されている。この距離は、図１０で見られるように、ポンプによって引き起こされるチューブ部分の初期変形が、原形は円形であるチューブ横断面の、等角四角形の横断面への変形を提供するような、稼動シャトルインデント２０４と固定された（不動の）インデント２０６との間の横方向距離に依存するポンプの幾何学的な見地から、非常に重要である。ポンプサイクルのストロークスローが駆動カムランド１０６と１０８の上昇により決定されるので、この初期変形は、ポンプがそのストロークを通してサイクルする際の、ポンプチューブ内腔６の閉鎖量に関係する。ポンプチューブ内腔の変形量は、ストロークまたはサイクルあたりのポンプの容積出力を決定する。
【０１９８】
側面レール１５０と１５２の下部は、シャトル２００を越えて横に延びている。下部横延伸部１７２と１７４の前方表面には、これらに関連した第２のデータムパッド１７６と１７８のセットがある。このパッドはシャトル２００から下部固定顎２２２までの距離を固定する働きをする。これらの下部顎部データムパッド１７６、１７８の機能は、前述した上部顎部データムパッド１６８、１７０の機能と類似する。
【０１９９】
図１１に図示するように、シャトル２００はその後側２０７を有する。シャトル後側２０７は、複数のスライドレール２０６を有する。スライドレール２０６は、シャトル２００とシャトルプラテン１３０間の摩擦を最小にする働きをする。スライドレール２０６は、シャトルプラテン１３０の溝１４６Ａと全面係合し、シャトル２００とシャトルプラテン１３０との間の縦横揺れを両方固定する働きをする。
【０２００】
シャトル２００の前面２０１は、ポンプ溝開孔部２０４を備える。この開孔部、またはインデント２０４の横断面は実質的にＶ字形であり、丸い内部角２１１を持つ。これにより、この開口部へのチューブ５の装填時にチューブ５と溝開孔部２０４のコンホーメーションを提供する。
【０２０１】
シャトル２００の後面２０７は、ほぼ垂直アレイ状に配列した複数のポケット２０３をさらに含む。これらのポケット２０３は、シャトル２００の線上位置を感知する磁気センサー３２２と共に作動する複数の磁石を有するように適合されている。
【０２０２】
ポンプサブアセンブリに関連したセンサー
既に前述したように、ポンプサブアセンブリは、種々の要素の機能と位置に関する情報を提供する、複数の関連センサーを備える。
【０２０３】
図１２に図示するように、センサーの最後部には駆動モータシャフトエンコーダ３００がある。このセンサーは、モータ２４の電機子シャフト３０３に取付けられるエンコーダフラッグホイール３０２を含む。本発明の好ましい実施態様では、ポンプモータフラッグホイール３０２は、ハブ３０６から外側に放射状に延びる１２のフラッグ３０４を有する。
【０２０４】
フラッグ３０４は、２機の光学スイッチ３０８と３１０と提携して作動し、ポンプ駆動モータ２４の電機子シャフト３０３の位置を固定する。図１２に示すように、スイッチ３０８と３１０は、さらに発光ダイオードと光電セルを含む。光学スイッチ３０８と３１０の配置により、第一のスイッチ３０８はフラッグ３０４の縁部３１１Ｅを感知でき、第二のスイッチ３１０は、後続するフラッグ３０４の中央部３１１Ｍを感知できる。この配置は、エンコーダ３００で読み込まれるモータシャフトの位置と方向のより優れた感度を可能にする。
【０２０５】
この好ましい実施態様では、モータシャフト２０の回転に対するエンコーダ３００の感度は１／３０７２である。エンコーダアセンブリ３００は、ポンプモータエンコーダ支持カラー３１２内に位置する。これはモータのハウジング２４に滑りはめて、ピンチクランプ３１３で取付けられる。
【０２０６】
モータエンコーダ３００は電機子シャフト３０３の回転を直接感知する。但し、電機子シャフト３０３とシャトル２００間にはメカニズムが存在するため、付加的なセンサーの装備が望ましい。
【０２０７】
モータシャフト軸３２に沿って前方に移動すると、インデックスホイール６４に戻る。前述したように、インデックスホイール６４は、同一周上に放射状に配置された複数のスロット６６と６８を持つ。図４に図示するように、これらのスロットと関連するのはインデックスホイールの光学センサー３１４である。このセンサーは発光ダイオード３１５ならびに光学センサーまたはスイッチ３１６を含む。
【０２０８】
インデックスホイールセンサー３１４は、インデックスホイール６４ならびにスロット６６と６８と提携してポンプモータシャフト２０の回転位置の位置情報を提供する。
【０２０９】
作動時には、インデックスホイールセンサー３１４がポンプエンコーダ３００と共に作動し、モータシャフト２０の方向ならびに位置に関連する情報を提供する。インデックスホイールセンサーは、スロット６６と６８がインデックスホイールスイッチ３１４を通過した際の、個々の通過を計測する。２つのスロット６６と６８は、異なる幅を持ち、シャトル２００の上昇運動または下降運動の開始時に関する情報を提供する。第１の幅が上昇運動を示した場合、第２の幅は下降運動を示す。
【０２１０】
図１１に図示する線形全体位置センサー３２０はシャトル２００自体と関連する。このセンサーは、線形位置ホール効果センサー３２２と複数の磁石３２４と３２６を有する。シャトル位置感知磁石３２４と３２６はシャトルホールスイッチ３２２と対面するポールに存在する。これにより、シャトル２００の線形位置を明確にする働きをする、場の勾配を与える。
【０２１１】
前述したエンコーダ３００（図１２）と他の関連センサーを組み合わせることで、１つ
を超えるポンプを操作する可能性がある装置の制御メカニズムの入力事項を提供する。従って変動速度モータの速度を正確に制御できる。このような速度制御により生まれる基本的な特徴には、ポンプ１０の出力に一時的な可変性を与えることがある。さらにこの速度制御では、個々のストロークあたりのポンプ出力を電子的に制御する線形化と同時に、ポンプ１０の時間積分の改良を可能にする。好ましい実施態様では、ストロークあたりの出力の線形化は、前述したように駆動カム１００との組み合わせで達成される。ポンプの時間積分出力は、時間に対して計測される出力プロフィールに断続性を生じる時点でポンプ速度を著しく増加することで、さらに正確にすることが可能である。これにより、このような断続性による出力への影響を最小にする。
【０２１２】
製造側の立場を考慮して、シャトル線型位置センサー３２０とインデックスホイールセンサー３１４は、ポンプセンサー回路ストリップとして示される共有印刷回路ストリップにより、どちらも関連信号処理電子機器に電気的に接続される。
【０２１３】
バルブサブアセンブリ
図１３ならびに１４では、関連ポンプサブアセンブリから取り外して、バルブサブアセンブリを図示している。バルブサブアセンブリは、図３に図示するピボットシャフトポート３６と３８でシャーシ１４に支持されるバルブピボットシャフト４１０を含む。
【０２１４】
バルブ４１２と４１４はこのシャフト４１０の周りを旋回し、ピボットシャフト４１０上ならびにバルブ４１２と４１４内に隙間にはめこまれるバルブピボットベアリング４１６と４１８とによってピボットシャフト上で支持される。
【０２１５】
２つのバルブ４１２と４１４はそれぞれ上流バルブ４１２および下流バルブ４１４とされる。図１４に図示するように、上流バルブ４１２は、上流バルブピボットベアリング４１６を適切に受けるように適合されたピボットベアリング孔４２０を含む。これで上流バルブは、バルブピボットシャフト４１０を中心に旋回する。上流バルブ４１２はさらに、ピボットシャフト４１０に対して軸方向に平行で、かつそこから実質的に垂直に変位した位置にある上流バルブシャフト孔４２２を含む。上流バルブシャフト孔４２２は、上流バルブシャフト４２４が滑り込めるように適合されている。上流バルブシャフト４２４は、上流バルブ４１２から横方向に延び、上流バルブシャフト孔を介してシャーシ１４に入るよう配置されている。上流バルブアクチュエータシャフト４２４は実質的に円筒形であり、外部カムレースカットアウト４２６を有する。外部カムレースカットアウト４２６は、上流バルブアクチュエータ４２４がカム１００上で形成される外部または下流バルブレース１２２をクリアできるようにする働きがある。上流バルブアクチュエータ４２４は、上流バルブローラーカム従動部４３０を支えるよう適合されたカム従動突出部４２８で終わる。好ましい実施態様では、上流カム従動部４３０は、ローラーベアリングであり、バルブカムランド部１２０と上流バルブアクチュエータ４２４の間に転がり接触を提供する。
【０２１６】
ここでバルブ４１２または４１４に戻ると、図１５Ｂに示すように、バルブはさらにバルブブレード４３２を含む。これは、実質的にＶ字形の断面を有し、バルブブレードの第一の側４３４とバルブブレードの第二の側４３６の間の角度はほぼ９０度である。また２つのブレードが形成する頂点４３８には０．５ｍｍの丸みがある。内角と丸みを有する頂点４３８との組み合わせで、チューブ５がポンプサイクルの適切な時点で密封され、かつ、バルブブレード４３２がチューブ５から持ち上げられた時に、チューブがほぼその原形に再変形することを確実にするという、競合する必要事項間での最適な配置を提供する。
【０２１７】
バルブブレード４３４の角の丸い頂点４３８は、０．５ｍｍの湾曲として形成される。この湾曲は、バルブブレード４３４とバルブアンビル５７０（図８、詳細は後述）間の０．７ｍｍの距離との組み合わせで、確実に密封する一方で、ポンプサイクルの適切な部分
の間にチューブの弾性回復を提供するという、２つの必要事項を最適化する。
【０２１８】
これに加えて、上下顎部２２０と２２２とシャトル２００の組み合わせによるチューブ５の変形のため、シャトル２００に隣接して位置するチューブ内腔６の変形部分内に部分的な真空ができる。シャトル２００の位置確認をして、入口バルブ４１２を開くと導通状態が生まれ、入り口バルブ４１２の下に存在するチューブの一部に流体力学的に弾性回復を助けることになる。
【０２１９】
図１５Ａに図示するように、上流バルブ本体４１２は、さらにバルブ持ち上げタング４４０を含む。これは、バルブ装填カムと協動して、チューブ装填操作を行っている間バルブを上昇させる。バルブ本体４１２は、バルブブレードアーム４３５の遠位端４４４から上向きに延びているバルブスプリングシートタング４４２を含む。バルブスプリングタング４４２は、バルブスプリングリテーナーポート４４６を備える。これは、図１６に図示するように、バルブスプリングリテーナー４５０の遠位端４４８を支える働きをする。バルブスプリングリテーナー４５０は、バルブスプリングタング４４２と共に作動し、バルブスプリング４５２をそれらの間で完全に捕らえる働きをする。バルブスプリングリテーナー４５０は、チューブ装填レイシャフト５１２（これについての詳細は後述する）が滑り込む、実質的にＣ型のベース４５４を含む。バルブスプリングリテーナーベース４５４は、前述したチューブ装填レイシャフトに対するリテーナー４５０の振動を許容するように設計され、バルブ４１２と４１４の移動を調整する。
【０２２０】
下流バルブ４１４はバルブピボットシャフト４１０上で、シャトル２００に隣接している。実質的には、下流バルブ４１４は、ピボットシャフト４１０を横切る平面に関して上流バルブ４１２と鏡像関係であり、図１４に示すように、下流バルブは、上流バルブ４１２のすべての関連要素が反対の向きに示されている。下流バルブアクチュエータアーム４５６は、下流バルブカム従動部４５８が外部のバルブカムランド１２２と並ぶように短縮されている。
【０２２１】
２つのバルブ４１２と４１４の作動に関しては、ポンプサイクル中に両バルブは同時に開くことはない。さらに両方のバルブ４１２と４１４ならびにシャトル２００は、単一のモータ２４と駆動カム本体１００のスイッチ開放により駆動するので、バルブ４１２と４１４ならびにポンプシャトル２００の正確な同期化が、完全に機械的な手段により良好に達成される。
【０２２２】
バルブサブアセンブリに関連するセンサー
図１４に図示するように、バルブ動作センサー３２８と３３０が、バルブ４１２と４１４にそれぞれ関連する。個々のバルブ動作センサー３２８と３３０は、バルブブレードタング４３５のバルブ外部終端４４４（図１５Ａ）のバルブセンサー磁石ポート３３２Ａと３３４Ａに挿入される磁石３３２と３３４により作動する。バルブ作動センサーホールスイッチ３２８と３３０はその下に、関連したバルブアンビル内でそこから外部に向かって位置する。これらは、関連したソフトウェアと共に、バルブセンサースイッチ３２８と３３０からの出力とその駆動モータエンコーダ３００（図１２）の出力に接続される。これにより、バルブ４１２と４１４が正しく作動していないときは、ポンプ１０を停止したり、警報を発生したりする。実質的に、このことは、適切なバルブセンサー３２８と３３０からの予想される出力と、特定のモータ２４ならびに駆動カム位置での予想される信号を比較することで達成される。
【０２２３】
バルブ４１２と４１４のそれぞれ外側にあり、それらからバルブピボットシャフト４１０上でチューブ検出アームスペーサー４６０で分離されているのは、チューブ検出センサーアーム３４０である。上流チューブ検出センサーは下流チューブ検出センサーと共に、
実際にＩＶチューブがポンプ１０に存在するか否かを決定する働きをする。チューブ検出センサー３３２と３３４の各々は、バルブピボットシャフト４１０の周りを覆って配置された環状のベアリングまたはチューブセンサーピボット３３６を含む。チューブセンサーアームウェブ３３８は、チューブ感知ピボット３３６から外側に延び、チューブセンサーアームウェブ３３８から前方に延びているチューブ感知ブレード３４０と、センサーアームウェブ３３８から実質的に後方に延びているチューブセンサーフラッグ３４２とを支える役目をする。センサーブレード３４０は下方延長を含み、取り付けられた時に、センサーブレード先端３４４は、適切なバルブアンビルに位置することになる。従って、図１７に図示するように、ブレード先端３４４とバルブアンビルの間にチューブ５を挿入すると、アンビル５７０からブレード３４０が上昇され、センサーアームがバルブピボットシャフト４１０の周りを旋回することになる。これにより、後方に延びているバルブセンサーフラッグ３４２が下降することになる。従って図１７に示すように、チューブ検出センサー光学スイッチ３４６の隙間３４８に入っていくフラッグ３４２によって、チューブ検出センサーの光学スイッチ３４６とそれを横断している光ビームを遮断する。戻りスプリング３５０は、チューブ５が存在していない場合は、チューブセンサーブレード先端３４４が関連バルブアンビル上に置かれる位置に、センサーアームを傾けることになる。
【０２２４】
チューブ装填サブアセンブリ
図１８と１９に図示するように、チューブ装填サブアセンブリは、シャーシ１４に関連する２つのシャフトを利用する。これらの２つのシャフトはチューブ装填カムシャフト５１０とチューブ装填レイシャフト５１２である。これら２つのシャフト５１０、５１２は、バルブピボットシャフト４１０と共に、ポンプ全体のさまざまなアセンブリと関連要素の相対的位置についての基準点を与える。これら３つのシャフトの位置を図３に示す。ポンプのすべてのポイントを、これらのシャフトと関係付け、これによってシャーシ１４に関係付けると、多種多様な機械部品が精密でなくとも、全体アセンブリに必要な正確性を維持しながら、ポンプの構造を表すことができる。
【０２２５】
チューブ装填レイシャフト５１２は、バルブとスライドクランプを除いた、カムシャフト５１０の回転により駆動されるすべての部品の軸となる。レイシャフト５１２に沿って上流側に移動すると、関連要素の最も外側にあるのが下流チューブ装填機爪５１４である。個々の下流チューブ装填機爪は、環状体５１６から成る。これは、チューブ装填レイシャフト５１２の周りを旋回するように適合されており、関連螺旋ピン５１８によって固定される。螺旋ピンは、爪環体５１６とレイシャフト５１２を通って、環体の反対側まで延びている。従って、関連爪５１４はレイシャフト５１２にしっかりと固定される。爪環体またはコレット５１６の前方には、爪アーム５１８がある。爪アームは、実質的直線部５２０と弧状部５２２を有し、爪コレット５１６から外側および下方向に延びている。
【０２２６】
爪５１４の弧状部５２２の形状は、爪５１４が完全に下降すると、図１８Ａに図示するように、チューブ５をしっかりと下流プラテン５００に打ち止めることによって、チューブ５を爪５１４とプラテン５００の間に挟む。
【０２２７】
図１８Ｂも参照してさらに詳述すると、爪先端部５２４の内部斜傾面５２６は、水平線に対して約４５度の角度でチューブ５と交差し、それによってチューブ５を、下流プラテン５００にあるチューブ移動止め５０１（図８）に対して下方内側に動かす。
【０２２８】
図１８Ｂに図示するように、爪先端部５２４は複数の領域を備える。先端部の内側は、水平チューブ係合面５２５、傾斜チューブ係合面５２６、垂直チューブ捕獲面５２８、水平チューブ誤装填作動面５３０を備え、その外側には外向チューブ排除面５３２を持ち、上記のこれらの面は爪先端部の周囲に配置されている。これらの面は下流プラテン５００と共に作動する。
【０２２９】
チューブ装填爪先端部５２４に含まれるデザインは上部ポンプ顎部２２０（図１６）の下端でも採用されており、ここに説明したのと同じ機能を果たすものである。
【０２３０】
操作者がチューブをポンプ１０（図１）に装填し、適切な作動器、制御ボタンまたはスイッチによってチューブ装填サイクルを開始すると、チューブ装填爪先端部５２４はチューブ経路８の上に下降し、これが、上部顎部２２０の下降動作と組み合わされて、チューブ経路８の外側の縦スロットまたは開口を完全に閉塞するよう機能する。チューブが部分的にポンプ１０に挿入されても、全体としてチューブ経路８の外側に留まっている場合は、チューブ排除面５３２がネスティングスロット５８２（図８）（これらのネスティングスロットは下部顎部２２２の上にも存在する）と共に動作し、ポンプからチューブ５を排出する。チューブ５がチューブ経路内に部分的に装填され、一部がその外側にある場合は、誤装填作動面５３０が機能して、誤装填作動面５３０と下流プラテン５００または上流プラテン８００または下部顎部２２０のいずれかの関係部分との間のチューブ５を挟み、それによって誤装填検出をここに示すように起動する。爪先端部５２４のデザインで考慮されているもう１つの可能性は、チューブ５がチューブ経路８に挿入されるが、完全には引き込まれていないためにチューブストップ５７６に接触していない場合である。この場合、チューブ捕獲面５２８がチューブ５を後方へ引っ張ってチューブストップ５７６に接触させ、それによりチューブが正しく装填されることになる。チューブ排除面５３２、誤装填作動面５３０、およびチューブ捕獲面５２８の組み合わせにより、上記の装填状況のさまざまな可能性の間に明確な区別が与えられる。
【０２３１】
さらに、垂直チューブ捕獲面５２８は、傾斜チューブ係合面５２６および水平チューブ係合面５２５と組み合わされて、チューブ５をチューブストップ５７６にしっかりと保持し、傾斜面５２６、水平面５２５、およびチューブストップ５７６の共同動作によりチューブ５を変形し、縦チューブ経路孔が閉じられたときにチューブ５をチューブ経路８にしっかりと固定し、かつチューブ５を関係センサーに実質的に全面的に接触させる。
【０２３２】
下流プラテン５００または対応する上流プラテン８００は、ガラス充填ポリフェニレンスルフィドのような成形プラスチックで製作するのが望ましい。下流プラテン５００はさまざまな機能を果たす。
【０２３３】
チューブ装填ベアリングキャップ５０２は、チューブ装填パワートレインのためのマウント領域を提供している。
【０２３４】
ギアボックス側壁５０３Ａは、図１９Ａに図示する２つの斜歯歯車５６２、５６４を含むチューブ装填ギアセット５６０を垂直配置で収納する役目を果たしており、これにより前方および後方に取り付けられたチューブ装填モータ５５０（図２０）からの回転を、横方向のチューブ装填カムシャフト５１０に伝えることができる。下流プラテン５００のギアボックスのハウジングにはさらにカムシャフトブッシングレース５６６が含まれており、このブッシングレースは下流カムシャフトブッシング５６８を支持し、その中でカムシャフトが動くようになっている。下流プラテン５００の前方部分は、下流バルブアンビル５７０と、温度センサーポート５７２、および下部空気センサートランスデューサーハウジング５７４とを有する。これらの領域の後ろには複数のチューブストップ５７６があり、チューブ５を後方で支持する役を果たしており、これにより、装填状態においてチューブ５の制御されたコンホーメーションを提供する。
【０２３５】
チューブサポート５７６の後ろで、下流プラテン５００はさらに下流センサーピボットスロット５７８を提供し、これが、関連機器と協動して、これから説明されているように下流センサーアレイを正しく配置する役目を果たしている。後部障壁５８０は、シャーシ
１４と協動して、チューブ５と後部障壁５８０の後ろの電子部品との間の流体障壁として機能する。後部障壁５８０はファスナによってシャーシ１４に固定され、下流チューブ検出センサースイッチ３４６のための固定点としても機能している。
【０２３６】
下流プラテン５００の前方端方向に戻ると、複数のチューブ装填爪ネスティングスロット５８２が見られる。これらの爪スロット５８２は、チューブ装填爪５１４および下流プラテン５００の食付き部前方端５８４と組み合わされて、爪５１４がチューブを持ち上げそれを後方のチューブストップ５７６へ押すことにより、チューブ５がポンプ１０に正しく装填されるようにしている。爪ネスティングスロット５８２の最外部の外側にあるチューブ保持移動止め５８４は、チューブ装填アセンブリがチューブ５を装填できる状態にあるときに上昇された爪５１４と下流プラテン５００に備えられるチューブ経路８内でのチューブ５の初期配置動作中に爪５１４によって捕獲されるように適合された位置に、チューブ５を保持するよう機能する。
【０２３７】
図１９Ａに関して前述したように、図２０に図示するチューブ装填モータ５５０は、複数のギアにより、チューブ装填カムシャフト５１０（図１９）を駆動する。チューブ装填モータ５５０は直流モータである。チューブ装填モータ５５０は減速ギアセット５３４をさらに備え、これは、カムシャフト５１０に接触してレイシャフト５１２に存在する構成部品により与えられる抗力に抵抗して、カムシャフト５１０を回転させるのに十分なトルクを与えるものである。
【０２３８】
チューブ装填モータシャフト５３６はチューブ装填モータ５５０から前方に延びており、チューブ装填モータマウント５３８の中の中央孔５４０を通る。
【０２３９】
チューブ装填モータシャフト５３６は平坦部５４２を持ち、これはチューブ装填駆動ギア止めねじ５４４の設置部となる。止めねじ５４４は、チューブ装填駆動ギア５６２内のねじ切り止めねじ孔５４６を通して挿入され、チューブ装填駆動ギア５６２の回転をチューブ装填モータシャフト５３６のそれに固定する。
【０２４０】
図１９Ａに図示するように、チューブ装填駆動ギア５６２は螺旋状にカットされたギアで、その歯はほぼその円周部にある。これらの歯は、チューブ装填カムシャフトギア５６４のフェース上の対応歯とかみ合い、縦方向に取り付けられたチューブ装填モータ５５０による横方向に取り付けられたカムシャフト５１０の垂直作動を可能にする。
【０２４１】
図１９に図示するように、チューブ装填カムシャフトギア５６２は、スライド可能な係合ピン５８８によってカムシャフト５１０に、解放可能状態で係合される。
【０２４２】
カムシャフトクラッチピン５８８は、カムシャフトギア５６４の後方または内側に向いている面上のクラッチスロット５９０と協動する。クラッチピン５８８は、カムシャフト５１０に備えられる長手方向のクラッチピンスロット５９２内に、カムシャフト５１０に横方向に対して横方向に配置される。カムシャフト５１０内に同軸的に配置されクラッチピン５８８と端が接触する長手方向の作動ピン５９４は、選択的に挿入し、かつカムシャフトギア５６４上のクラッチスロット５９０との係合からクラッチピン５８８を引き離すことができるようになっている。カムシャフト５１０内の、長手方向作動ピン５９４と反対の位置に、バイアススプリング５９６が配置されている。作動ピン５９４の外側端５９８は丸められており、関係部品とのスライド接触ができるようになっている。
【０２４３】
ハンドホイール６００はピボットクラッチタブ６０２のためのハウジングを提供しており、このクラッチタブ６０２はその内側にクラッチカム６０４を含み、これが作動ピン５９４の外側端５９８とスライド係合する。クラッチタブ６０２はハンドホイール６００の
中にあり、クラッチタブピボットピン６０６によってハンドホイールと蝶番になっている。動作中、クラッチタブピボットピン６０６の周囲で傾けることでクラッチタブ６０２を作動させると、クラッチカム６０４は作動ピン５９４の外側端５９８に突き当たりそれを押し下げ、これにより作動ピン５９４は、クラッチバイアススプリング５９６に対して内側に動き、そしてクラッチピン５８８は、内側に動いてカムシャフトギア５６４内のクラッチスロット５９０との接触が解除され、それによりカムシャフト５１０は、カムシャフトギア５６４を回転させることなく、ハンドホイール６００によって手動で自由に回転できるようになる。
【０２４４】
カムシャフト５１０は、ポンプ１０内の３つの主要基準シャフトの１つである。カムシャフトは下流カム６１０および上流カム６２０として示される２つの複合カムを支える。
【０２４５】
下流および上流カム６１０と６２０は、シャーシから外側に移動していくと、次のような構成部品を有する：カムシャフトデッドストップ６１２と６２２、チューブ装填爪カム６１４と６２４（これはこれ自身が複合カムである）、バルブ装填カム６１８と６２８。
【０２４６】
カムシャフトデッドストップ６１２と６２２は、図３に示すシャーシ回転子ストップ２８および３０と協動して作動し、カムシャフト回転に対して積極的な停止を与える。関連電子機器がチューブ装填モータ５５０の失速状態を検出し、チューブ装填アセンブリの初期インデックスサイクル中にシャーシ回転子ストップ２８と３０にカムシャフトデッドストップ６１２と６２２が接触するとチューブ装填モータ５５０への電源が切られる。その後は、チューブ装填５５０（図２０）は、チューブ装填エンコーダ７０２、７０４、７０５と協動して、回転子ストップ２８と３０から逆カウントし、関連ソフトウェアの制御により、デッドストップ６１２と６２２がシャーシ回転子ストップ２８および３０と接触する前に、チューブ装填モータ５５０への電源を切る。
【０２４７】
カムシャフトデッドストップ６１２と６２２から外側に移動すると、チューブ装填爪カム６１４と６２４は、チューブ装填爪５１４を作動させる。さらに、チューブ装填爪カム６１４と６２４のそれぞれはロッキング面６１６と６２６をもっており、これらの面はチューブ装填レイシャフト５１２に関連する第２の強固に固定されたリフティング従動部を作動させ、レイシャフト５１２がその移動端に達したときに関連要素を積極的に固定するようになっている。
【０２４８】
爪カム６１４と６２４の外側には、バルブ装填カム６１８と６２８がある。これらのカムは、装填動作中にバルブ４１２と４１４をチューブ経路８から持ち上げる働きをする。バルブ装填カムは、前述したようにバルブ装填タング４４０（図１４、１５Ａ）と協動してこの上昇を遂行する。
【０２４９】
カムシャフト５１０の最も外側には、センサーアームカム６３０と６３２がある。下流センサーアームカム６３０は単一表面を含み、下流センサーアームを昇降させるよう動作する。
【０２５０】
しかし、上流センサーアームカム６３２は複合カムで、センサーアーム作動面６３４をもち、その外側にスライドクランプ装填クランク６５０がありこれと一体化している。
【０２５１】
カムシャフト５１０と関連しているすべてのカムは、螺旋ピンによってカムシャフトに固定され、これらのピンは各種カムのハブと、カムシャフト５１０を通して横方向に駆動される。
【０２５２】
チューブ装填レイシャフト５１２は、チューブ経路８内でのチューブ５の配置に関係す
るすべての装填部品を支持している。さらに、このレイシャフトは、チューブ装填爪５１４とは異なる速度で駆動されるその他のエレメントを枢軸的に支持している。レイシャフト５１２の最も内側（最も内側は、シャーシ１４に近い領域を形成する）に、上部顎爪６５２と６５４がある。
【０２５３】
図１８に図示するように、上部顎爪は、あらかじめ負荷がかかった螺旋状スプリング６５６により、上方位置にバイアスされている。これらのスプリングはレイシャフト５１２の回りに巻かれ、そこに引っかけられており、一端が、図３に示すチューブ装填レイシャフト孔４４と４６に関連するトーションスプリングストップ４５と４７に引っかけられている。あらかじめ負荷がかかったスプリング６５６の他端は、それぞれの上部顎キャリア６５２と６５４に引っかけられている。上部顎キャリア６５２と６５４のそれぞれはさらに、前方に延びるアーム部６５８をもち、これが下方向に向いた末端６６０をもっている。上部顎タイロッド６６２と協力して、前方に延びるアーム部６５８が上部ポンプ顎２２０を支持するように適合されている。
【０２５４】
上部顎キャリア６５２、６５４の下方に延びる末端６００はさらに、チューブ装填爪５１４の説明で述べたように、特徴的なチューブ装填先端部形状を形成する。
【０２５５】
前方に延びるアーム部６５８の後方にあるスプリングスロット６６４は上部顎キャリア６５２、６５４内に形成されており、その中に関連トーションスプリング６５６を保持するようになっている。上部顎キャリア６５２、６５４はさらに二股中央部６６７を持ち、これが、関連上部顎キャリア６５２、６５４の二股中央部６６７の割れ目に、上部顎キャリアロッキングタング６６８を保持するように適合される。
【０２５６】
図１６に図示するように、中央部６６７の後方に延びている上部顎キャリアカム従動部アーム６７０は、そのなかに上部顎カム従動部ポート６７２を備え、このポートは上部顎キャリアアームカム従動部６７４を受容するように適合されている。これらの上部顎カム従動部６７４は、上部顎カム従動部ポート６７２の中にスライドして保持され、あらかじめ負荷がかかったスプリング６７５により、チューブ装填爪カム６１４、６２４に対してバイアスされている。この目的は次のようなものである。もし、チューブ５が上部顎２２０または爪５１４の下に誤装填された場合は、上部顎キャリアカム従動子アーム６７０と上部顎カム従動子６７４の放射状に延びた座部６７６との間の隙間が閉ざされるので、上部顎２２０の位置に関連するセンサーは、チューブ装填モータ電機子シャフト７０１と関連しているチューブ装填エンコーダ７０２、７０４、７０５と組み合わされて、上部顎２２０とレイシャフト５１４がその運動をやめ、その一方でチューブ装填モータが回転を続けていることを検出する。電子検出回路は、この差動運動を記録し、チューブ装填モータ５５０を逆回転させて、上部顎２２０およびチューブ装填爪５１４を開け、それによってチューブ５を排除する。
【０２５７】
レイシャフト５１４によって駆動された上部顎２２０とその他のアセンブリの最終的な固定位置合わせを確実にするために、ロッキング従動部６６８は、図１９に示すチューブ装填爪カムまたはレイシャフト駆動カム６１４、６２４のロッキング面６１６、６２６の上に載り、図１８に図示されるように、調節ねじ６８０により上部顎キャリアアーム６５２、６５４に相対的に調整固定される。上部顎キャリアは、螺旋ピンによりレイシャフト５１２に固定され、その同時回転が起こるようになる。
【０２５８】
図１６に示すように、上部顎キャリアアームの外側には、バルブスプリング保持子４５０がある。バルブスプリング保持子４５０の外側には、前述したように、チューブ装填爪５１４の最内部がある。
【０２５９】
レイシャフト５１２に関連し、その枢軸上に、上流および下流センサーキャリアアーム６９０がある。チューブ５は、関連センサーが適用される前にチューブ経路８内に完全に装填される必要があるので、センサーキャリアアーム６９０は、レイシャフト５１２に固定されたコンポーネントの残りの動作に関して、別の遅延したカムによって作動されるようになっている。各センサーキャリアアーム６９０には下方向に延びるセンサーアームカム従動部６９２が関連し、これには下方向にバイアスされたスプリング６９４が付いている。センサーキャリアアーム６９０の中央部に固定され、センサーアームカム６３０、６３２と実質的に反対側に接するように、センサーアーム開口スプリング６９６がある。これは板バネが望ましい。このような配置により、上流または下流のセンサーキャリアアーム６９０に関連したセンサーアレイの開閉が、それぞれ１つのカムだけで実現できる。
【０２６０】
図１６に示すように、センサーアーム６９０はさらに、前方の鉗子状端６９８をもち、これを横切って挿入されたセンサーハンドルピン７９９と共同して動作し、関連するセンサーサブアセンブリを支持している。
【０２６１】
チューブ装填サブアセンブリに関連するセンサー
前述のように、チューブ装填サブアセンブリのセンサーアーム６９０に関連した複数のセンサーがある。これらのセンサーのうちで最も下流にあるのが、図２２に示す超音波空気検出器またはトランスデューサー７２８である。この超音波トランスデューサー７２８は、前述のように、下流プラテン５００内に位置する第２トランスデューサーエレメントと協動して機能する。超音波トランスデューサー７２８は複合的に枢軸的なハウジング７２０に納められている。このセンサーハウジング７２０は、トランスデューサーキャビティ７２４を含む垂直分割のハウジング部を含む。ハウジング７２０はさらに実質的に水平に軸方向に延びたサスペンションスロット７２２を持ち、これ自身が楕円形の結合リング７２５を持ち、このリングは実質的に楕円形の縦方向に延びたセンサーアームピン保持子７２３によって形成される。サスペンションスロット７２２は、センサーハンドルピン７９９を捕獲するよう機能し、一方で、センサーアセンブリ７２０がそれに対して前後に動けるようにしている。センサーアセンブリ７２０はさらに、センサーハウジングリフトピン７２１と組み合わせて垂直に置かれたセンサーアームピボットスロット５７８（図７）によって制限されている。センサーハウジングリフトピン７２１は、リフトピンポート７２６と７４６の中に保持され、その中で垂直軸運動ができるようになっており、センサーアームカム６３０がセンサーアーム６９０の前方鉗子状端の実質的に下方向の運動を作動させたときに、センサー７２０がチューブ５の上部に対して揺れるかまたは傾斜できるようになっている。このように、チューブ５の上で回転し得るか、またはチューブ５に関して逆ロッキング運動できるので、センサーハウジング７２０は、チューブ５と実質的に垂直な圧縮接触の状態になることができる。これにより、チューブは、関連センサーの表面を横切って均等に延伸または伸張でき、それにより関連センサーの下のチューブ５内の容積または応力の勾配をなくすことができ、その結果としてハウジング７２０に関連したまたは接続したセンサーの応答精度が向上する。本質的に、センサーアーム６９０に関連したまたはそれによって作動されるすべてのセンサーは、上記の運動を実行して上記の結果を達成するものである。
【０２６２】
超音波空気検出トランスデューサー７２０の内側にある次のセンサーは下流圧力センサーであり、これはハウジング７３４に納められている。このセンサー自身は偏向ビーム７４０上に標準的なフルブリッジのアレイを含む。偏向ビーム７４０は、実質的に半球状の先端７３８を有するセンサー脚部７３０により作動される。半球状の先端７３８は、ハウジング７３４の円錐状伸長部によって囲まれる。偏向ビーム７４０の偏向度は、シートピン７４２と補強材７４４およびセンサー脚部ファスナ７４３によって制御される。半球状の先端７３８は、その円錐周辺エンクロージャと組み合わせて、最大精度を得るために、次のことを必要としている。すなわち、脚部の先端７３８と円錐エンクロージャの組み合
わせは、前述のように図２１に示したトランスデューサーハウジング７２０に関連した複合ロッカー配置の使用によって達成される、実質的に法線方向でチューブ５上に配置される必要がある。このセンサー内では、超音波検出器７２０と連続して、複合ロッキング運動がトランスデューサーハウジング７２０のリフトピン７２１と楕円ロッカースロット７２２によって作動されるようになっている。
【０２６３】
ハウジング７５０、７６０内に置かれている対応上流圧力センサーは、基本的には同じレイアウトを与えるものだが、ただし次の点が異なる。すなわち、ロッカーアセンブリはハウジングハーフ７５０、７６０と一体化しており、これに関連するロッカースロットは、上流ロッカーハンドル７５６内に形成される上流スロット７５８として表記されており、このハンドルは楕円形のインサート７５４を含み、さらに上流プラテン８００内の関連垂直スロット８１０（図２５）内に乗り入れている個別のリフトピン７５２を含む。また、前述のようにチューブ装填モータエンコーダがチューブ装填アセンブリに関連している。このエンコーダはエンコーダフラッグホイール７０２を有し、これは、チューブ装填エンコーダフラッグホイールハブ７０２Ａと複数のフラッグ７０２Ｆを含むことが望ましく、これらの後方にチューブ装填エンコーダ支持カラー７０３が置かれる。この支持カラーはチューブ装填エンコーダの光学スイッチ７０４、７０５を支持し、ピンチクランプ７０６によってモータ５５０に固定され、さらに光学スイッチプリント基板７０７を支持する。
【０２６４】
図２９に図示するように、下流プラテン５００は、複数の温度センサーを支持する役目も果たしている。温度センサーはサーミスタ７５４Ｔと７５５Ｔとからなり、これらのサーミスタはガスケット７６０Ｔによって下流プラテン５００にガスケット接続され、その下部からサーミスタサポート７６２Ｔにより支持される。
【０２６５】
スライドクランプ装填サブアセンブリ
図２５および２６に図示するように、スライドクランプ装填サブアセンブリとその関連センサーは一般的に上流プラテン８００に関連する。上流プラテン８００は後方に向いた流体障壁８０１を含み、この障壁はシャーシ１４（図３）にファスナによって接続される。流体障壁８０１は、シャーシの後壁と下流プラテン５００の後壁と共に、電子アセンブリを液体の侵入から効果的にシールする役目を果たしている。下流プラテン５００と同じように、上流プラテン８００はさらにその上にチューブスイープ食付き部８１２を備える。下流プラテン５００の内側に向いているシャトルに配された本質的に同一の食付き部により、上流チューブスイープ食付き部８１２が、チューブの前方シフトを許している。上流プラテン８００の前方を向いた端はさらに、複数のチューブ装填爪ネスティングスロット８０３を備える。これらのスロットはチューブ装填爪ネスティングスロット５８２と機能的に同じである。さらに、上流プラテンはその中に、下流プラテン食付き部５８４と同じような前方を向いた食付き部を備える。
【０２６６】
上流プラテンはさらにその上に上流バルブアンビル８０５と複数のチューブストップ８０９を備える。これらのストップは、下流プラテン５００に関連するチューブストップ５７６と同じ機能である。上流プラテンはさらに、キャリア８０７に置かれているバルブピボットシャフト４１０（図３、１３）の上流端から支持を受けている。上流プラテン８００の最上流端はさらに、その外周辺端に上流チューブ保持移動止８４２を備える。この移動止は対応下流チューブ保持移動止５８４と同じ機能を果たし、これと協動して機能する。上流プラテン８００の底部はさらに、その上にスライドクランプ装填溝８５６を備える。この溝は、スライドクランプキャリア８１４内に置かれた上部スライドクランプチャネル８２４と組み合わされて、スライドクランプ895を捕獲する役目を果たし、この中をチ
ューブ5が通過する。さらに、スライドクランプチャネル８２４の中には、複数のスライ
ドクランプ装填ピン８２４Ａ、８２４Ｂがあり、これらは、非対称のスライドクランプ８
９５（図２７）と組み合わされて、スライドクランプ８９５の望ましい向きを与える役目を果たし、それによってスライドクランプ８９５はすでにチューブ５の上に置かれているので、ポンプ１０内へのチューブ５の望ましい装填方向が実現される。
【０２６７】
スライドクランプ装填アセンブリはカムシャフト５１０（図１３、１９）によって駆動され、スライドクランプ装填クランク６５０によって作動される。スライドクランプ装填クランク６５０はその中にスライドクランプ装填クランクピン８０４が挿入され、その上にはスライドクランプアクチュエータブッシング８０２が置かれる。このクランクの回転は、スライドクランプアクチュエータブッシング８０２とスライドクランプトラベラブッシングレース８１３の運動によるスライドクランプアクチュエータブッシング８０２とスライドクランプトラベラ８１５の共同運動によって、実質的に直線的な運動に変換される。スライドクランプトラベラ８１５は、スライドクランプクラムピン８２６と共に、スライドクランプクラム８２０、８３０の実質的な前後運動を与え、これらのクラムはスライドクランプ８９５を掴んで解放可能に保持する。これらのスライドクランプクラム８２０、８３０は、互いに実質的にハサミのように配置されており、スライドクランプクラムシェル８３２の中に納めされている。このシェル内でスライドクランプクラム８２０、８３０が前後運動できるようになっている。チューブ装填爪はさらに、スライドクランプシールド８１１を持ち上げる役目を果たす。これによりスライドクランプ８９５がポンプ１０から誤って外されることはなくなる。これはスライドクランプトラベラ８１５の位置が次のようなことを規定するからである。すなわち、シールドまたはバイザー８１１はポンプ１０が動作中は下がった状態になり、それによりスライドクランプ溝８５６からスライドクランプが外れることができないようになる。
【０２６８】
前述のように、スライドクランプ８９５は、スライドクランプクラム８２０、８３０によって掴まれるようになっている。これは、スライドクランプ８９５（その中に移動止または把握可能なエレメントが押しつけられている）とスライドクランプ装填クラムチップ８２０、８２２の間の協動により達成される。スライドクランプ装填クラムチップ８２０、８２２は、実質的にかえし状になっており、クラムが係合したときにスライドクランプ８９５が保持されるようになっている。
【０２６９】
動作中は、スライドクランプ装填器は、チューブ装填アセンブリと協力して、チューブ５およびその関連スライドクランプ８９５が正しく装填されるように機能する。チューブ装填爪５１４がチューブ５の回りを囲んだ後に、スライドクランプ装填アセンブリ、とくにスライドクランプクラム８２０、８３０は、チューブ５の周囲にありスライドクランプ溝８５６内にあるスライドクランプを掴む。爪５１４が閉じ、上部顎２２０がその動作位置に下がり、さらにバルブ４１２、４１４が下がってチューブ５を閉じた後に、クラム８２０、８３０がスライドクランプ８９５をスライドクランプ溝８５６に引き込み、それによりスライドクランプが開き、上部チューブストップ８４４によって保持されているチューブ５を過ぎてスライドする。
【０２７０】
バルブ装填カムレース１２０、１２２とチューブ装填カムとの間のカム配置により、次のことを実現している。すなわち、スライドクランプはチューブ５に対してスライドクランプ８９５の前述の運動の逆運動により閉じられ、チューブ５がチューブ経路８から外せる状態になる。
【０２７１】
スライドクランプ装填器に関連したセンサー
スライドクランプ装填器は関連する２つの主要なセンサーを有する。これらのセンサーのうちの第１のものは、スライドクランプ溝８５６の回りの上流プラテン８００の中に置かれている。このセンサーは、スライドクランプポジショニングセンサーと呼ばれる。図２８に示すように、スライドクランプポジショニングセンサーはセンサーベース８８０の
上に位置している。センサーベース８８０の上には、２つの発光ダイオード８７２、８７６があり、これらはスライドクランプ溝８５６の第一の側に前後して配置されている。スライドクランプ溝８５６の発光ダイオード８７２、８７６と反対側には、クランプ溝の側部を横切って、これらに対応するフォトセル８７０、８７４の対がある。フォトセル８７０、８７４はダイオード８７２、８７６と整列して前後に配置されている。ダイオード８７２、８７６は光送信パイプ８６４、８６８の中に光を照射する。これらのパイプは、スライドクランプ溝８５６の一側部の上流プラテン８００の上に延びている。光パイプ８６４、８６８は４５度内面反射面８６３内で終わり、これらの面によりダイオード８７２、８７６の出力が水平ビームへと曲げられる。水平ビームは、スライドクランプ溝８５６内にあるスライドクランプ８９５によるビームの遮断に適した高さで、スライドクランプ溝８５６を横切っている。光送信パイプ８６４、８６８の反対側に、それに対応した光受信パイプ８６０、８６２があり、ダイオード８７２、８７６によって発せられた光ビームを受信し、それを受信フォトセル８７０、８７４へ転送し、こうすることで光源とセンサーが光通信できるようになっている。光受信パイプ８６０、８６２もまた４５度内面反射面８６３を持ち、これは光送信パイプ８６４、８６８の４５度内面反射面と逆関係になっている。
【０２７２】
動作中に、スライドクランプセンサーは、スライドクランプ装填サブアセンブリ内におけるスライドクランプ８９５の位置と存在を検出する。外側フォトセル８７４と内側フォトセル８７０に対応する２つのセンサーセットは、協動して、装填サブアセンブリ内におけるスライドクランプ８９５の位置を正確に表示する。とくに、２つのセンサー８７４と８７０は、下記の真理値表に従ってスライドクランプ８９５の位置を決定する。この表で、「高」とはスライドクランプ溝８５６を横切って送信されたビームを意味し、「低」とは特定のビームが受信されなかった状態を意味している。
【０２７３】
外側ビーム 内側ビーム
スライドクランプなし 高 高
クランプあり、開 低 低
クランプあり、閉 高 低
クランプの不完全復帰 低 高
この表から分かるように、２つのセンサーアレイにより、スライドクランプ８９５の有無の検出だけでなく、そのスライドクランプ溝８５６内における位置の検出も可能となり、したがって、チューブ５がチューブ経路８内の固定位置にあるときに、スライドクランプ８９５の開閉状態の表示も与えることができる。
【０２７４】
スライドクランプ装填サブアセンブリにはマイクロスイッチ８８２もあり、アクチュエータ８８２Ａと組み合わされている。このアクチュエータは、クランクピン８０４によって操作され、ハンドホイール６００によるチューブ装填カムシャフト５１０の操作を検出するようになっており、ハンドホイール６００が回転されると関連電子機器によりアラームが発せられる。
【０２７５】
ポンプハウジング
ポンプ１０に関連している主要なサブアセンブリのうちで最後のものがポンプハウジング９００である。一般的な局面では、このハウジング９００は、ポンプアセンブリ１０と共に、垂直にスタックできるように適合されており、別の実施態様では、１つの関連制御モジュールから複数のポンプ１０を駆動できるようになっている。
【０２７６】
図３０に示すように、ポンプハウジング９００は、モータマウントストラップ９５５のための取付固定ポイントを提供している。モータマウントストラップ９５５はポンプモー
タ２４とチューブ装填モータ５５０を支持する役目を果たしている。これらのモータは弾性グロメット９６０、９６５内で支持される。このグロメットには回転抑制インデント９７０、９７２があり、２つのモータ２４、５５０をしっかりと保持し、インデント９７０、９７２と対応インデント係合キー９７２Ａ、９７２Ｂの共同作動により捻転振動を防いでいる。
【０２７７】
ケース９００はさらにチューブ経路アクセススロット９０４を含む。このスロットには上流端９０２と下流端９０１があり、そこにおいて上流端９０２と下流端９０１が幾何学的にチューブ５内のドリップループを形成するように適合されている。このループは、チューブ経路アクセススロット端９０１、９０２のそれぞれの、下方向に曲がった配向によって実現されている。このようなチューブ経路アクセススロット端９０１、９０２の幾何学的な適合により、チューブ５が均斉をとって配列されるようになり、これによりポンプ１０の外側の液体搬送コンポーネントに関連するポンプ１０からの液体のもれが防止できるようになる。ハウジング９００はさらにその中に、チューブ装填カムシャフトハンドホイール６００を受け止めるように適合されたアクセスポート９０６を備え、操作者がそれにアクセスできるようになっている。
【０２７８】
結論
本発明の好ましい実施態様の説明は、現在好ましい実施態様を示すものであって、本発明の範囲を、添付の請求の範囲より限定的であるといかなるようにも考えるべきものではなく、本発明のその他の同等の実施態様も、本発明の請求の範囲の要素に明白に含まれるものと考える。
【産業上の利用可能性】
【０２７９】
本発明により、ポンプアセンブリの長手方向に沿って延在するＶ形溝を含み、固定および可動の顎と、Ｖ形溝またはシャトルのいずれか一方の端に位置する複数のバルブとに関連したポンプ本体を有する注入ポンプが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０２８０】
【図１】図１は、ポンプアセンブリ全体の等角投影図である。
【図２】図２は、ポンプサブアセンブリの分解図である。
【図２Ａ】図２Ａは、モータ装填部およびポンプ駆動モータの分解図である。
【図３】図３は、シャーシまたは基準本体とこれに関連した基準シャフトとを示す等角投影図である。
【図４】図４は、インデックスホイールおよび関連センサを示す等角投影図である。
【図５】図５は、ポンプ駆動カムの正面平面図である。
【図６】図６は、主要駆動カムのバルブカムランドを示す等角投影図である。
【図７】図７は、流体出力に線形性が全くない場合のシャトルの線形変位とチューブの体積変位との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、下流プラテンを示す等角投影図である。
【図９】図９は、カムがポンプ変位と線形相関している時のチューブの変位容量対カム角度の関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実質的に図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１１】図１１は、シャトルプラテンおよびシャトルの後部を示す等角投影図である。
【図１２】図１２は、ポンプモータエンコーダの分解図である。
【図１３】図１３は、バルブサブアセンブリの等角投影図である。
【図１４】図１４は、図１３に示すバルブサブアセンブリの分解図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、複数のバルブのうち、１つのバルブの実質的に後部および側面を示す分解図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、複数のバルブのうち、１つのバルブの底面またはチューブと面している側を示す等角投影図である。
【図１６】図１６は、チューブ装填サブアセンブリの分解図である。
【図１７】図１７は、チューブ検知センサがチューブに接触した状態を示す上流プラテンの等角投影図である。
【図１８】図１８は、チューブ装填サブアセンブリを組み立てた状態の図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、爪がチューブと係合した状態を示す下流プラテンの平面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、チューブ装填爪の平面図である。
【図１９】図１９は、チューブ装填カムシャフトの分解図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、チューブ装填カムシャフトおよびチューブ装填モータを組み立てた状態を示す図である。
【図２０】図２０は、チューブ装填モータおよびエンコーダを示す分解図である。
【図２１】図２１は、センサハウジングの平面図であって、このハウジングの開位置および閉位置を影図で示したものである。
【図２２】図２２は、下流センサハウジングの分解図である。
【図２３】図２３は、上流圧力センサハウジングの分解図である。
【図２４】図２４は、圧力センサハウジングに接続された空気検出器ハウジングの等角投影図である。
【図２５】図２５は、スライドクランプ装填サブアセンブリの等角投影図である。
【図２６】図２６は、スライドクランプ装填サブアセンブリの分解図である。
【図２７】図２７は、スライドクランプの等角投影図である。
【図２８】図２８は、スライドクランプセンサおよび関連上流プラテンの等角投影図である。
【図２９】図２９は、下流プラテンの等角投影図であり、その下側に温度センサの分解図を示す。
【図３０】図３０は、ポンプハウジングの等角投影図である。
【符号の説明】
【０２８１】
１０ ポンプアセンブリ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療環境において流体を非経口送達するための容量注入ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の医療用注入ポンプは、流体を患者に注入するための様々な方法を含む。これらの方法のうち、最も一般的なものは蠕動ポンプである。蠕動ポンプでは、複数のアクチュエータまたはフィンガーが実質的に線形に進行する非経口流体送達チューブを供給するよう機能する。蠕動ポンプ技術の主な問題は、チューブが繰り返し同じように変形することで、時間が経つとチューブの弾性回復特性が損なわれ、チューブは圧縮された状態のままになる。このようなチューブの弾性回復特性が損なわれることで、ポンプの容量出力が時間の経過と共に大幅に変化する。医療用流体の容量送達に利用されているもう１つの一般的なタイプのポンプは、一般にカセットポンプとして知られている。カセットポンプでは、蠕動ポンプの場合のようにかなり短期間で顕著な性能の劣化が起こるわけではないが、かなり手のこんだポンプカセットをＩＶチューブに一体化する必要がある。このため、オペレータが患者に送達する薬剤を交換したいと思うたびにＩＶセットと一緒にカセットを交換するための余分な費用がかかり、患者の治療に必要なコストが大幅に増す。さらに、蠕動ポンプおよびカセットポンプの他、市場に存在するその他の注入装置はいずれも、ＩＶセットを適切な状態で確実に装備するためには特定のポンプ装置に対するかなり複雑な知識を必要とするが、医療用注入ポンプは一般に、病院環境において純粋に看護婦または医療スタッフが管理している。
【０００３】
セットをＩＶポンプに手作業で装備する必要性は当該分野において広く知られていることである。一般に、標準的なＩＶセットを利用する場合、上述したように短期間のうちに精度が落ちることに加えて、当該分野において存在しているポンプにこのセットを正しく装備する際に多大なる困難さが伴う。装備技術は医療用注入ポンプと関連しているため、これに関する技術の状況はＩＶチューブをポンプ装置とドアまたはカバーとの間に封入し、より複雑なセンサやアラームを順に追加してチューブがポンプに正しく装備されたことを確認する状況までにしか進歩していない。たとえ、ここまで進歩しても、ここまでしても、重大な誤差を最小限にするために病院スタッフ側に大きな労力を要求する装備誤差が規則的に発生する。
【０００４】
注入ポンプの従来技術についての状況は、ＩＶセットを設置したりポンプから除去したりしている時に薬剤が自由に流れることのできる状態が発生しないような要求を含む。病院のスタッフは多大なケアの訓練を行い、自由な流れの状態が発生しないようにするために努力するが、自由な流れの状態を防止することを目的としたさらなる予防策に対する需要はヘルスケアワーカーの間で常にある関心事である。
【０００５】
Ｄａｎｂｙに付与された米国特許第５，１９９，８５２号は、柔軟なチューブをまず一方向に局所的に変形させてその容量を減らし、もとの断面を回復しやすい他の方向にスクイーズ装置のいずれかの側でチューブを遮断することにより動作する入口バルブおよび出口バルブを変形させるためのスクイーズ装置を含むポンプアレンジメントを開示している。バルブの制御は、マイクロプロセッサで制御された複数のモータによって行われている。
【０００６】
Ｄａｎｂｙらに付与された米国特許第５，１５１，０９１号には、チューブ部分を交互に圧縮回復するポンプ装置が開示されている。
【０００７】
Ｎａｔｗｉｃｋらに付与された米国特許第５，０５５，００１号には、特定の予め定められた圧力で開くよう設計されたバネ制御バルブを有する注入ポンプが開示されている。
【０００８】
Ｇｅｍｅｉｎｈａｒｄｔに付与された米国特許第３，４８９，０９７号には、入口バルブおよび出口バルブとして機能するよう動作するユニタリ固定具と、これらの間に配置されて偏心駆動されるポンプ本体とを備える柔軟性チューブポンプが開示されている。
【０００９】
Ｓｃｈｕｌｔｚに付与された米国特許第２，９２２，３７９号には、入口バルブ機構および出口バルブ機構と、その間に配置されたポンプ本体とを備え、入口バルブ機構および出口バルブ機構はいずれも単一のカムによって駆動されるマルチラインポンプが開示されている。
【００１０】
Ｌａｔｈａｍに付与された米国特許第３，３５９，９１０号には、単一のカムによって駆動される入口バルブおよび出口バルブと、単一のカムと一緒に回転する偏心によって駆動されるポンプ本体とを有するカム駆動式ポンプが開示されている。
【００１１】
Ｈｅｉｎに付与された米国特許第４，２３９，４６４号には、バルブとして機能する入口プランジャおよび出口プランジャと、これらの間に配置された変位プランジャとを有する血液ポンプが開示されている。
【００１２】
Ｏｌｓｏｎに付与された米国特許第５，３６４，２４２号には、少なくとも１つの回転可能なカムと、カムに係合された往復装填従動部とをチューブ内に有し、カムの回転時にチューブが従動部によって圧縮される薬剤ポンプが記載されている。開示の実施例には、３つのカムが示されている。
【００１３】
Ｂｒｏｗｎらに付与された米国特許第５，１３１，８１６号には、複数の線形蠕動ポンプを含む注入ポンプが開示されている。この注入ポンプは、ポンプモータシャフトに取り付けられた位置エンコーダを含み、シャフトがポンプサイクルにおいていつ停止位置に達したかを決定する。
【００１４】
Ｂｒｏｗｎらに付与された米国特許第４，９５０，２４５号には、ポンプ内のプログラム可能な制御装置によって個別に制御されるマルチポンプが開示されている。
【００１５】
Ｊａｓｓａｗａｌｌａに付与された米国特許第４，２７３，１２１号には、カセットおよび変形可能なダイアフラムと、カセット内に収容された流体の送り出しを遮断できる入口窓および出口窓とを含む医療用注入システムが開示されている。
【００１６】
Ｗｉｌｌｉａｍｓに付与された米国特許第４，９３６，７６０号には、特別なチューブを利用するよう適合された注入ポンプが開示されている。このチューブは、直径方向に対向してチューブ上で長手方向に延在しているハンドルを有し、ハンドルは、これを押し引きすることでチューブが横方向に変形するようポンプアクチュエータによって把持されるように適合される。
【００１７】
Ｍｅｉｊｅｒに付与された米国特許第５，０９２，７４９号には、一端が駆動部材に対して枢軸的に取り付けられ、他端がポンプのベースの固定点に取り付けられた結合アームと、ベースに取り付けられ、アームに対して押圧すると共に駆動部材を往復運動させる回転カムアクチュエータとを有する蠕動ポンプのフィンガを作動するための駆動機構が開示されている。
【００１８】
Ｎａｓｏｎらに付与された米国特許第４，８５０，８１７号には、カセットポンプを備
える薬剤注入システム用の機械的駆動システムが開示されている。カセット内では、単一のカムが入口バルブおよび出口バルブとポンプ機構とを駆動する。
【００１９】
Ｒａｉｎｅｓに付与された米国特許第５，２５２，０４４号には、カセットポンプが開示されている。
【００２０】
Ｅｄｗａｒｄｓに付与された米国特許第３，６０６，５９６号には、薬剤分配ポンプが開示されている。
【００２１】
Ａｎｄｅｒｓｏｎに付与された米国特許第３，５１８，０３３号には、体外心臓が開示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
本発明は、ポンプアセンブリの長手方向に沿って延在するＶ形溝を含み、固定および可動の顎と、Ｖ形溝またはシャトルのいずれか一方の端に位置する複数のバルブとに関連したポンプ本体を有する注入ポンプを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明は、チューブセグメントを介して流体をポンプ送出するための注入ポンプを提供し、この注入ポンプは、該流体をポンプ送出するための手段と、該チューブセグメントを該ポンプに自動的に装填するための手段とを備える。
【００２４】
１つの実施形態においては、前記チューブセグメントを前記ポンプに自動的に装填するための手段は、該チューブセグメントを該ポンプから取り除くようさらに動作する。
【００２５】
１つの実施形態においては、前記チューブセグメントを前記ポンプに自動的に装填するための手段は、該チューブセグメントを捕捉し、該チューブセグメントを該ポンプに引き込むための手段をさらに含む。
【００２６】
１つの実施形態においては、前記チューブセグメントを捕捉し、該チューブセグメントを前記ポンプに引き込むための手段は、該ポンプにおいて該チューブを圧縮保持するための手段をさらに含む。
【００２７】
１つの実施形態においては、前記チューブセグメントを前記ポンプに自動的に装填するための手段は、前記チューブが正しく装填されていない場合に、該チューブの該ポンプにおける誤装填を検出するための手段をさらに含む。
【００２８】
１つの実施形態においては、前記チューブの前記ポンプにおける誤装填を検出するための手段は、該チューブの誤装填を示すアラームを発するための手段をさらに含む。
【００２９】
１つの実施形態においては、前記チューブの前記ポンプにおける誤装填を検出するための手段は、該チューブを絞る圧縮手段をさらに備え、前記チューブを前記ポンプに自動的に装填するための手段は、該チューブを該ポンプに自動的に装填するための手段の移動範囲を決定するエンコーダ手段と組み合わせて、移動範囲が定められている。
【００３０】
別の局面において、本発明は、注入ポンプおよび該ポンプにおいて使用されるチューブに関連した自動装填装置を提供し、この自動装填装置は、該チューブを解放可能に把持して保持する爪と、該爪を作動するよう作用するカムとを備える。
【００３１】
１つの実施形態においては、前記爪は爪先端部を備える。
【００３２】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は、内側および外側を有する。
【００３３】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は、実質的に水平なチューブ係合面を備え、該実質的に水平なチューブ係合面は前記チューブと圧縮的に係合するよう作用する。
【００３４】
１つの実施形態においては、前記実質的に水平なチューブ係合面は、前記爪先端部の前記内側に配置される。
【００３５】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は、該爪先端部の内側に配置される傾斜面をさらに有し、該傾斜面は前記チューブと変形して係合するよう作用する。
【００３６】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は、前記カムによって作動されると前記爪の作用下で前記チューブを捕捉するよう作用し、かつ該チューブを前記ポンプに引き込むよう動作する実質的に垂直なチューブ捕捉面をさらに備える。
【００３７】
１つの実施形態においては、前記チューブを絞る前記圧縮手段は爪をさらに備え、該爪は先端部を有し、該先端部はその上に実質的に水平な誤装填作動面を規定する。
【００３８】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は、前記自動装填装置に関連した前記ポンプから前記チューブを押し出すよう作用するチューブ排除面を備える。
【００３９】
１つの実施形態においては、前記爪先端部は外側および内側を有し、前記チューブ排除面は該爪先端部の前記外側に配置される。
【００４０】
別の局面において、本発明は、流体輸送チューブを注入ポンプに装填するための自動装填装置を提供し、この自動装填装置は、該装置に関連したプラテンと先端部を有する装填爪とを有し、該爪を備え、該爪はその上に、チューブ排除面と、誤装填作動面と、チューブ捕捉面と、傾斜係合面と、水平係合面と外周とを規定し；該排除面、誤装填作動面、チューブ捕捉面、傾斜係合面および水平係合面は該外周のまわりに配置されている。
【００４１】
１つの実施形態においては、前記プラテンは、前記爪先端部を収容するよう適合されたスロットを有する。
【００４２】
１つの実施形態においては、前記プラテンは、その上に規定されたチューブ止をさらに備える。
【００４３】
１つの実施形態においては、前記チューブ止は、前記水平チューブ係合面および前記傾斜係合面と協動し、前記ポンプにおける前記チューブを係止保持するよう作用する。
【００４４】
１つの実施形態においては、前記スロットは、前記チューブ捕捉面と協動し、前記チューブを前記ポンプに引き込む。
【００４５】
１つの実施形態においては、前記プラテンは、前記スロットを超えて延在している。
【００４６】
１つの実施形態においては、前記誤装填作動面は、前記チューブを前記スロットの外にある前記プラテンに圧縮係合するよう作用する。
【００４７】
１つの実施形態においては、前記爪は、コレットと、該コレットを円周で係合するレイ
シャフトを備え、該レイシャフトは該爪を作動させるよう作用する。
【００４８】
１つの実施形態においては、ポンプ顎キャリアが前記レイシャフトに関連する。
【００４９】
１つの実施形態においては、前記ポンプ顎キャリアは前記レイシャフトに固定されている。
【００５０】
１つの実施形態においては、前記ポンプ顎キャリアは、カム従動子アームとカム従動子とをさらに備え、該カム従動子は該カム従動子アームから弾性的に延在し、該弾性延在を提供するよう作用するバネをさらに備える。
【００５１】
１つの実施形態においては、前記カム従動子と摺動係合し、位置を有するカムと、該カムの位置を決定するよう作用するエンコーダと、前記顎キャリアが位置を有するときに該顎キャリアの位置を決定するよう作用するセンサとをさらに備える。
【００５２】
１つの実施形態においては、前記エンコーダによって前記カム位置を求めることと、前記レイシャフトとの同時作用によって前記顎キャリアから前記カム従動子を前記弾性的に延在させることとの組み合わせ、前記爪先端部が位置をさらに有する場合に該爪先端部の位置が、前記チューブの誤装填を検出するよう作用する。
【００５３】
本発明の別の局面において、関連する自動チューブ装填装置を有する注入ポンプにおいて、該自動チューブ装填装置は、レイシャフトから延在する爪と、該レイシャフトに関連し、これと同時に回転する顎キャリアであって、カム従動子アームおよび該カム従動子アーム上に設けられた位置センサを有する顎キャリアと、該カム従動子アームに関連したバネ装填カム従動子と、該カム従動子およびカムの位置情報を提供するよう作用するエンコーダと摺動接触するカムとを備え、該爪はチューブ圧縮先端部分および該チューブ圧縮先端部分と協動してチューブをその間で圧縮するプラテンとを有し、該チューブの該ポンプへの誤装填を検出するための方法は、
１． 前記チューブが、前記チューブ圧縮先端部分と前記プラテンとの間に位置する場合に、該チューブを圧縮する工程と、
２． 前記バネ装填カム従動子および前記カム従動子アームがその間に間隔を規定する場合に、前記間隔を閉じるよう前記カムを回転させる工程と、
３． 前記エンコーダが前記カムの位置を示す出力を有し、該カムが複数の位置を有する場合に、前記間隔が閉じた時に該カムの位置変化を決定する工程と、
４． 前記センサが変化可能な出力を有し、該変化が前記顎キャリアの位置を示し、該顎キャリアが複数の位置を有する場合に、前記間隔が閉じたときに該顎キャリアの位置の変化がないことを示す工程と、
５． 前記エンコーダの出力と前記センサの出力とを比較し、前記爪が前記チューブと係合しているために移動できない時に前記間隔が閉じていることを決定する工程と、
６． 前記出力がアラームと関連する場合に、該アラームを作動させる工程と、
７． 前記カムが逆転可能な動作を有する場合に、該カムの動作を逆転させる工程と、
８． 前記カム、カム従動子、顎キャリア、レイシャフト、爪およびチューブ圧縮先端部分の相互作用によって、前記カムの前記逆転によって前記チューブを該先端部分の下側から解放する工程とを含む装置が提供される。
【００５４】
別の局面において、本発明は、チューブを注入ポンプに装填するための方法を提供し、この方法は、
１． 前記ポンプが、関連する装填スロットを有する場合に、該チューブを該装
填スロットに配置する工程と、
２． 前記ポンプが前記チューブを前記ポンプに引き込む手段を有する場合に、該手段を作動させる工程と、
３． 前記ポンプを作動させる工程とを含む。
【００５５】
１つの実施形態においては、１． 前記チューブを前記ポンプに引き込む前記手段が、該チューブを該ポンプに引き込むよう作用する複数の爪を含む場合に、該爪を作動させる工程と、
２． 該ポンプが、顎と、前記チューブと協動して流体を移動させる移動シャトルとを有する場合に、該顎内にて該移動シャトルに対して前記チューブを配置する工程と、
３． 前記顎が閉じることができる場合に、該顎を閉じる工程と、
４． 前記チューブが対向して座するよう前記移動シャトルを循環させる工程と、
５． 前記チューブを介して前記流体のポンプ送出を開始する工程とをさらに含む。
【００５６】
１つの実施形態においては、前記カムは複合表面をさらに有する。
【００５７】
１つの実施形態においては、前記カム従動子アームは、これに関連しかつ前記複合面と協動し、前記カム従動子アームを非弾性的に係止する係止アームをさらに含み、前記カム従動子アームはポンプ動作位置を有する場合に、該ポンプ位置において係止する。
【００５８】
別の局面において、本発明は、自動チューブ装填アセンブリ用の駆動装置を提供し、この駆動装置において、該自動チューブ装填アセンブリは、チューブを注入ポンプ内に配置するよう動作し、該駆動装置は、モータと、該モータによって駆動される複数のギアと、該チューブを該ポンプに装填するための手段を作動するよう作用する該複数のギアによって駆動されるカムシャフトとを備える。
【００５９】
１つの実施形態においては、前記複数のギアおよび前記カムシャフトおよびこれと協動するクラッチであって、該クラッチは該カムシャフトを中心にして回転可能なチューブ装填カムシャフトギアを備え、該カムシャフトギアは該カムシャフトギアに形成されたクラッチスロットをさらに規定し、該クラッチスロットは該カムシャフトに関連したクラッチピンと協動して該カムシャフトギアを該カムシャフトに回転係止し、該クラッチピンは該カムシャフトに沿って長手方向に摺動可能であり、アクチュエータピンは該クラッチピンを横断し、該カムシャフトに沿った該クラッチピンの摺動運動を誘導するよう動作する。
【００６０】
１つの実施形態においては、前記クラッチは、枢軸クラッチタブとハンドホイールとをさらに備え、該枢軸クラッチタブは、該ハンドホイールおよびクラッチカムと内側で関連し、該クラッチカムは前記アクチュエータピンと実質的に全面係合し、該アクチュエータピンを前記カムシャフトに沿って摺動移動させるよう作用する。
【００６１】
１つの実施形態においては、前記クラッチおよびハンドホイールは、前記自動チューブ装填アセンブリの手動動作を実施するよう作用する。
【００６２】
１つの実施形態においては、前記自動チューブ装填アセンブリを手動で作動させるためのクラッチ手段を備える。
【００６３】
１つの実施形態においては、前記チューブセグメントを係合するための手段を有する顎を備える。
【００６４】
１つの実施形態においては、前記チューブを係合するための手段は、前記チューブセグメントを捕捉して該チューブセグメントを前記ポンプに引き込むための手段をさらに備える。
【００６５】
１つの実施形態においては、前記チューブを係合するための手段は、複数のチューブ係合先端部を有し、該先端部は、該チューブを係合するための複数の配向面を規定する。
【００６６】
別の局面において、本発明は、チューブセグメントを介して流体をポンプ送出するよう作用する注入ポンプを提供し、この注入ポンプは、、該チューブを周期的に圧縮するよう作用する移動シャトルと、該チューブセグメントを該ポンプ内に自動的に装填するための手段とを備える。
【００６７】
１つの実施形態においては、前記スロットは、前記チューブ捕捉面と協動して前記チューブを前記プラテン上で摺動させ、前記チューブ止と接触させる。
【００６８】
別の局面において、本発明は、チューブを介して流体をポンプ送出するよう作用する注入ポンプを提供し、、この注入ポンプは、該チューブを自動的に装填するための手段を有し、該チューブはこれと関連するスライドクランプを有し、該チューブを自動的に装填するための手段は、該スライドクランプを解放可能に保持するための手段を有し、該スライドクランプが開位置および閉位置を有し、該スライドクランプを選択的に開閉するよう作用する。
【００６９】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプを解放可能に保持するための手段は、該クランプを前記ポンプに引き込むためのクラム手段と、該クラム手段を作動させるためのクランク手段とを備える。
【００７０】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプを解放可能に保持するための手段は、該スライドクランプの向きを該スライドクランプが好ましい向きを有する向きに優先的に固定するための位置決め手段をさらに。
【００７１】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプは、前記好ましい向きがその上で規定されるような非対称である。
【００７２】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプを解放可能に保持するための手段は、前記ポンプから該スライドクランプが外れるのを防止するためのバイザー手段をさらに備える。
【００７３】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプを解放可能に保持するための手段に関連したプラテンは、チューブ止をさらに備える。
【００７４】
１つの実施形態においては、前記チューブを前記チューブ止に対して保持するよう作用する爪を有する。
【００７５】
１つの実施形態においては、前記爪およびチューブ止は、前記スライドクランプが前記チューブに対して運動を実行できるよう該チューブを保持するよう作用する。
【００７６】
１つの実施形態においては、前記クラム手段は、前記スライドクランプを前記チューブに対して移動させ、該スライドクランプを選択的に開閉して流体をその中に流すよう作用する。
【００７７】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプの位置を検知するための手段を備え、該スライドクランプは複数の位置を有する。
【００７８】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプの位置を検知するための手段は、該スライドクランプの有無を検知するようさらに作用する。
【００７９】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプの位置を検知するための手段は、第１の光学センサおよび第２の光学センサを備える。
【００８０】
１つの実施形態においては、前記スライドクランプは溝に配置され、前記第１の光学センサおよび前記第２の光学センサは該溝に沿って存在している。
【００８１】
１つの実施形態においては、前記第１の光学センサと前記第２の光学センサは各々、光源と、該光源と光通信する光送信パイプと、該光送信パイプと光通信し、関連した光電セルに光を断続的に送信する光受信パイプとを備える。
【００８２】
１つの実施形態においては、前記光送信パイプおよび前記光受信パイプは各々、それぞれの内部反射面を含む。
【００８３】
１つの実施形態においては、スライドクランプを収容するよう適合された溝を備え、該溝は、第１の側面と第２の側面とを有し、前記光送信パイプは前記第１の側面上に存在し、前記光受信パイプは前記第２の側面上に存在している。
【００８４】
別の局面において、本発明は、注入ポンプを提供し、この注入ポンプは、該注入ポンプに関連したチューブと、該チューブに関連したスライドクランプとを備え、該スライドクランプは複数の位置を有し、該スライドクランプの位置を定めるための方法が、
１． 前記チューブが位置を有する場合、前記位置を固定する工程と、
２． 前記注入ポンプが、スライドクランプをこれと関連させて収容するよう適合された複数のセンサを有する場合、該スライドクランプを該センサ内に配置する工程と、
３． 前記センサが、前記スライドクランプがない高い状態と、前記スライドクランプがある低い状態とを有する場合、該複数のセンサの状態を示す工程と、
４． 前記複数のセンサが特定の位置に配置される場合、該複数のセンサの位置を示す工程と、
５． 前記センサの状態とその位置とを比較する工程と、
６． 前記状態情報と前記位置情報とを相関させて前記スライドクランプの前記位置の基準にする工程とを含む。
【００８５】
別の局面において、本発明は、ポンプを形成するよう組み立てられた複数の要素を有する注入ポンプを製造するための方法を提供し、この方法は、
１． 前記要素のうちの１つを少なくとも１つの精密面で形成する工程と、
２． 残りの要素が相対位置を有する場合、前記精密面からの残りの要素の位置を求める工程とを含む。
【００８６】
１つの実施形態においては、１． 前記残りの要素が依存する少なくとも１つの精密シャフトに前記精密面を関連させる工程と、
２． 前記精密軸からの前記残りの要素の位置を測定する工程と、をさらに含む。
【００８７】
別の局面において、本発明は、チューブ経路を有する注入ポンプを提供し、この注入ポンプは、チューブを介して流体をポンプ送出するよう作用し、該流体に関する情報を発見するよう作用する複数のセンサを有し、該流体および該センサが該チューブと接触するポンプにおいて、チューブとセンサとを接触させて配置するための方法が、
１． 前記チューブを前記チューブ経路に配置する工程と、
２． 前記センサを前記チューブと接触させて前記チューブ経路に配置し、該センサは該チューブに対して垂直関係にある工程と、
３． 前記チューブが横方向の応力勾配を有する場合、該勾配が最小になるように該チューブを前記センサに押しつける工程と、を含む。
【００８８】
別の局面において、本発明は、チューブに接触させてセンサを配置するための方法を提供し、該チューブおよびセンサは注入ポンプと関連し、該方法は、
１． 前記センサを前記チューブに対して配置する工程と、
２． 前記センサを前記チューブ上で回転させ、一方で該チューブを該センサに押しつける工程と、
３． 該チューブがこれに関する横方向容量勾配を有する場合、該容量勾配が最小になるように前記センサを配置する工程と、を含む。
【００８９】
別の局面において、本発明は、関連するチューブと、該チューブに関連するセンサとを備える注入ポンプを提供し、 該チューブについての応力勾配が規定可能であり、該センサを該チューブに接触させて配置するための方法が、
１． 前記センサを前記チューブに対して配置する工程と、
２． 前記チューブの応力勾配が最小限になるよう該センサを配置する工程と、を含む。
【００９０】
別の局面において、本発明は、関連するチューブと、該チューブに関連するセンサと、該チューブ状に規定され得る応力勾配を有する注入ポンプを提供し、該センサを該チューブに接触させて配置するための方法が、
１． 前記センサを前記チューブに対して配置する工程と、
２． 前記チューブの応力勾配が最小限になるよう該センサを配置する工程と、を含む。
【００９１】
本発明の別の局面においては、関連したチューブを有する注入ポンプにおいて、該ポンプは該チューブを介して流体をポンプ送出するよう作用し、該ポンプは、該チューブと接触したセンサと、該センサを位置保持するよう作用するハウジングとを有し、該ハウジングはハウジング本体を有し、該ハウジング本体はこれによって規定されるサスペンションスロットと、ピンとを有し、該サスペンションスロットは該ピンに対して移動可能な注入ポンプ芽提供される。
【００９２】
１つの実施形態においては、枢軸スロットと、該枢軸スロットに存在し前記ハウジングに固定されたリフトピンとを備え、該リフトピンと該枢軸スロットと該ピンと該サスペンションスロットとの共同作用によって、前記センサが前記チューブと実質的に垂直に接触できる。
【００９３】
１つの実施形態においては、前記センサの前記チューブとの実質的に垂直な接触は、該チューブ上を回転する前記センサハウジングによって達成される。
【００９４】
別の局面において、本発明は、関連した複数のセンサと、該センサに関連したチューブと、該センサを該チューブに対して配置する手段と、を有する注入ポンプを提供し、該配置手段は、該チューブにより作動される該センサを収容するための傾斜可能な手段を含む
。
【００９５】
１つの実施形態においては、第１の軸と第２の軸とを備え、前記センサを収容するための傾斜可能な手段は、該第１の軸に沿って該センサを収容するための手段の移動を可能にするスロット手段と、該第２の軸に沿って該センサを収容するための手段の独立した移動を可能にする枢軸手段と、をさらに備え、該第２の軸は該第１の軸に対して実質的に垂直である。
【００９６】
１つの実施形態においては、前記チューブは上部を有し、前記枢軸手段は、該チューブの上部と協動するスロット手段と組み合わされて、前記センサを収容するための傾斜可能な手段が該チューブの上部で回転する。
【００９７】
別の局面において、本発明は、ハウジング内に存在した複数のセンサと、該ハウジングを支持および移動させるよう作用するアームと、上流プラテンと下流プラテンとを有する注入ポンプを提供し、該上流プラテンおよび該下流プラテンはこれによって規定される垂直スロットを有し、複合ロッカーアセンブリは、該アームに関連して、該ハウジングに関連したハンドルに規定された実質的に楕円形のスロットによって捕捉されるよう作用する第１のサスペンションピンを有し、該ハウジングはさらに、第２のピンを支持するよう作用するポートを規定し、該第２のピンは該実質的に楕円形のスロットの後方の該垂直スロットに存在し、該実質的に楕円形のスロットおよび垂直スロットは該第１のサスペンションピンを有し、該第２のピンは該ハウジングが複合ロック運動を実施できるよう作用する。
【００９８】
１つの実施形態においては、前記サスペンションスロットが楕円形のアスペクトを有する。
【００９９】
１つの実施形態においては、前記ハウジング本体に関連するハンドルを備え、前記サスペンションスロットがその中に規定されている。
【０１００】
別の局面において、本発明は、流体をポンプ送出するよう作用する注入ポンプと、該流体をその中で輸送するためのチューブを提供し、該ポンプは、上流側と下流側とを有するシャトルであって、該チューブを周期的に変形および回復させるシャトルと、該シャトルに関連した第１のバルブおよび第２のバルブと、第１の面および第２の面を有するカムとを備え、該第１のバルブは該シャトルの上流側と関連し、該第２のバルブは該シャトルの下流側と接続され、該第１の面は該シャトルを作動するよう作用し、該第２の面は該第１のバルブおよび該第２のバルブを作動するよう作用する。
【０１０１】
１つの実施形態においては、前記第１のバルブおよび前記第２のバルブは、該第１のバルブおよび該第２のバルブが個々に作動されるよう前記カムによって作動される。
【０１０２】
１つの実施形態においては、前記第１のバルブは開位置および閉位置を有し、前記第２のバルブは開位置および閉位置を有し、該開位置において前記チューブは遮断されず、該閉位置において該チューブは遮断され、前記カムは、前記流体がポンプ押しだしされる間に該チューブは常に遮断される組み合わせで該バルブを作動させるよう作用する。
【０１０３】
本発明の別の局面においては、流体をポンプ送出するよう作用する注入ポンプと、該流体をその中で輸送するためのチューブと、移動シャトルと顎とであって、動作時、該チューブはその間に存在し、該移動シャトルは該顎と協動して該チューブを周期的に変形および回復させるよう機能し、該チューブは、周期的なその変形に対して非線形依存を有する該流体の出力を有し、シャトル作動カムは、該チューブの周期的な変形に対する該出力の
非線形な依存性を線形化するための手段を備えるポンプが提供される。
【０１０４】
１つの実施形態においては、前記出力の非線形依存性を線形化するための手段は、第１のカムランドをさらに備え、該ランドはプロファイルを有し、該プロファイルは該非線形依存性を実質的に線形化するよう機能する。
【０１０５】
１つの実施形態においては、前記出力の非線形依存性を線形化するための手段は、前記変形がそれに関連した量を有するときに、該変形量を決定するよう作用するエンコーダと、前記周期的な変形が速度を有するときに、該周期的な変形の速度を変化させる速度制御装置をさらに備える。
【０１０６】
１つの実施形態においては、前記エンコーダおよび前記速度制御装置は協動して、前記変形の量に依存する前記周期的な変形の速度を選択的に変化させる。
【０１０７】
１つの実施形態においては、前記速度制御装置および前記エンコーダは、前記カムプロファイルとさらに協動して前記非線形依存性をさらに線形化する。
【０１０８】
１つの実施形態においては、前記カムは、前記第１のカムランドと、協動して前記チューブの前記周期的な変形を制御する第２のカムランドとをさらに備える。
【０１０９】
別の局面において、本発明は、バルブを有する注入ポンプを提供し、該バルブはチューブを遮断するよう作用し、該チューブは弾性的に変形および回復が可能であり、該バルブは、バルブブレードと、該バルブブレードに関連した頂点とを有し、該頂点は丸められてそれについて規定された半径を有する。
【０１１０】
１つの実施形態においては、前記頂点の半径は０．５ｍｍである。
【０１１１】
１つの実施形態においては、前記バルブブレードは、第１のブレード側面と第２のブレード側面とを有し、前記頂点はその間にあり、該第１のブレード側面と該頂点と該第２のブレード側面は、その間に角度を規定し、該角度は約９０度である。
【０１１２】
１つの実施形態においては、チューブを周期的に潰したり膨張させたりする移動シャトルを備え、前記バルブと該移動シャトルとは協動して断続的に部分真空を該チューブ内に形成し、該シャトルの外側の該チューブ内には流体が存在し、該流体と該部分真空とが共同作用して該バルブの下にある前記チューブの弾性回復を助けるよう作用する。
【０１１３】
別の局面において、本発明は、関連するチューブを有する注入ポンプを提供し、該チューブは流体を輸送するよう作用し、該ポンプは、内部に規定されるチューブ経路と、該チューブと係合するよう作用するブレードを有する第１のセンサアームを有するチューブ感知センサと、該第１のセンサアームが枢軸する軸と、該第１のセンサアームに関連し、チューブが前記センサアームブレードと係合している時に光学スイッチを作動させるよう作用するセンサフラッグとを有する注入ポンプ。
【０１１４】
１つの実施形態においては、前記チューブ経路は、上流側と下流側と、該チューブ経路の該上流側に位置する第２のセンサアームと、該チューブ経路の該下流側に位置する前記第１のセンサアームとを備える。
【０１１５】
別の局面において、本発明は、移動シャトルと、固定顎と、可動顎とを備える注入ポンプを提供し、該移動シャトル、該固定顎および該可動顎は、チューブ経路を内部に規定し、該移動シャトルの該チューブ経路に対する変位量を求めるよう作用する位置センサを備
え、該位置センサは、第１の磁極を呈する第１の磁石と、第２の対向する磁極を呈する第２の磁石と、該第１の磁石と該第２の磁石との間に位置するホール効果センサとを備え、該第１および第２の磁石が互いに移動できるようにする。
【０１１６】
１つの実施形態においては、前記位置センサと協動して前記移動シャトルの前記チューブ経路に対する位置を決定するクロックエンコーダを備える。
【０１１７】
１つの実施形態においては、前記位置センサおよび前記クロックエンコーダおよび駆動モータは協動し、前記チューブ経路に対して前記シャトルを循環させ、該チューブ経路およびシャトルとチューブとのコンホーメーションを促進する。
【０１１８】
本発明の別の局面においては、上流プラテンと、下流プラテンと、その間に設けられたシャーシと、を備え、該上流プラテンと、該シャーシと、該下流プラテンは協動し、該上流プラテン、シャーシおよび下流プラテンの後方において流体バリアを提供する注入ポンプが提供される。
【０１１９】
１つの実施形態においては、前記上流プラテンと、前記下流プラテンと、前記シャーシに関連するシャトルとの組み合わせによって、その上にチューブ経路を部分的に規定し、流体は該チューブ経路に存在可能であり、該上流プラテン、シャーシおよび下流プラテンの後方に存在する複数の電気的構成要素を備え、前記流体バリアは該電気的構成要素から流体を排除するよう作用する。
【０１２０】
別の局面において、本発明は、注入ポンプを提供し、この注入ポンプは、シャトルと、該ポンプを制御するよう作用する制御機構とを備え、該ポンプは、シャトル作動機構と自動装填機構とを備え、該シャトル、シャトル作動機構および自動装填機構は、１つの制御機構によって制御される複数の該ポンプに適合する。
【０１２１】
別の局面において、本発明は、入口側と出口側と、ＩＶセットを内部に収容可能なように適合されかつ端部間に配置されたチューブ装填スロットとを有する注入ポンプ用のハウジングを提供し、該チューブ装填スロットは、第１の端部と第２の端部とを備え、該第１の端部は下方向に向けられ、該第２の端は下方向に向けられている。
【０１２２】
１つの実施形態においては、前記第１の端部は前記入口側にあり、前記第２の端部は前記出口側にある。
【０１２３】
１つの実施形態においては、前記第１の端部および前記第２の端部は各々前記ＩＶチューブの下方向への湾曲を強化するよう作用する。
【０１２４】
１つの実施形態においては、前記下方向への湾曲は、前記入口側および前記出口側の外で前記ＩＶチューブにドリップループを形成するよう作用する。
【０１２５】
動作時、看護婦や患者などの操作者は、標準的なＩＶセットチューブをポンプの前面に位置したチューブ装填オリフィスに挿入することによって、薬剤の注入を開始する。さらに、操作者はチューブと関連したスライドクランプを、チューブ装填オリフィスの上流側すなわち流体源に近い側に位置する適切なスライドクランプオリフィスに同時に挿入する。次に、操作者はチューブ装填シーケンスを行い、ここで、一組の爪および移動可能な上側顎がチューブを潰してこれをチューブ経路に引き込むよう作用し、このうち一部がＶ形溝およびバルブから構成される。装填サイクルが進行すると、顎および爪はチューブに近づいて、チューブをチューブ経路に捕捉する。次に、バルブが閉じてチューブを遮断すると、スライドクランプがチューブを遮断できない位置までこのスライドクランプを移動さ
せる。ポンプ速度、空気の許容量、温度および圧力を決定する関連電子部品から適切な信号を受信すると、ポンプは作動され、流体は流体源から引き出されて一定かつ計量された量ずつポンプから流出する。
【０１２６】
チューブがチューブ経路またはチューブ装填オリフィスに正しく装填されていないと、適切なセンサがこのような状態にあることを検出し、これを示すアラームを動作させる。
【０１２７】
注入終了時、操作者が作動することでスライドクランプが自動的に閉じられ、チューブはポンプから解放される。
【０１２８】
ポンプは、ポンプを流れる流体の状態に関する情報を提供する上述したセンサに加え、薬剤注入の安全性を改善するための様々なセンサを含む。このポンプは、ポンプ自体の内部にある様々な機械的サブアセンブリの状態に関する情報を提供するよう動作する様々なセンサを含む。センサの中には、上述したシャトルまたはＶ字形スロットの位置、バルブの動作、スライドクランプの位置、装填ミスの検出およびチューブ装填アセンブリの手動操作を提供するための装置がある。
【０１２９】
ポンプを通過する流体の状態に関するセンサは、それ自体が精度に関して改善されている。これは、センサとチューブとをチューブに対して垂直に接触させ、チューブを様々なセンサと接触させてチューブ内で容量や応力の勾配が出ないようにする方法を開発することで達成されている。
【０１３０】
したがって、本発明の第１の目的は標準的な注入セットを利用して薬剤を正確な容量で送達することができる注入ポンプを提供することにある。
【０１３１】
本発明の他の目的は、ポンプシャトルおよびこれに関連したバルブを有し、ポンプシャトルおよびバルブが機械的に同期している注入ポンプを提供することにある。
【０１３２】
本発明のさらに他の目的は、精度を大幅に改善することで、ポンプ部材の出力がポンプサイクル全体にわたって線形になるような注入ポンプを提供することにある。
【０１３３】
本発明の他の目的は、バルブをチューブから解放したときにチューブの弾性回復を助長するように適合された形状であると同時に注入セットチューブを遮断するよう適合された、注入ポンプ用の複数のバルブを提供することにある。
【０１３４】
本発明のさらに他の目的は、注入セットに関連して自動的に装填されるスライドクランプを提供することによって薬剤誤差に対する耐性が増した注入ポンプを提供することにある。
【０１３５】
本発明のさらに他の目的は、上述した薬剤誤差に対する耐性が増した注入ポンプにおいて、上述したスライドクランプが開いているか閉じているかを検知するよう動作するスライドクランプセンサを提供することにある。
【０１３６】
本発明の他の目的は、薬剤の自由な流れが可能であるときには常に同期した自動スライドクランプクロージャを提供することにある。
【０１３７】
本発明のさらなる主要な目的は、標準的なＩＶセットを内部に自動的に装填可能な注入ポンプを提供することにある。
【０１３８】
本発明のさらに他の目的は、正しく装填されていないＩＶセットを検知することができ
るとともに、セットを通る薬剤の自由な流れを防止するよう動作する状態では、このセットをポンプから解放することができる注入ポンプを提供することにある。
【０１３９】
本発明のさらに他の目的は、標準的なＩＶセットを関連した注入ポンプから自動的に装填および解放するよう作用する自動チューブ装填アセンブリを提供することにある。
【０１４０】
本発明のさらに他の目的は、スライドクランプ状態とバルブ状態とを、いずれかのバルブが開いた状態にあるときには第２のバルブが閉じた状態になり、両方のバルブが開いた状態にあるときにはスライドクランプが閉じた状態になるように同期させることにある。
【０１４１】
本発明の他の目的は、チューブが上述したポンプ部材に正しく収まるように、チューブ装填サイクル直後にポンプ部材の部分的なサイクルを提供することにある。
【０１４２】
本発明の他の目的は、ポンプの出力を線形化するよう動作する、ポンプ部材に関連したカムを提供することにある。
【０１４３】
本発明のさらに他の目的は、ポンプサイクル全体にわたってポンプ速度を様々に変化させることにある。
【０１４４】
本発明の他の目的は、ポンプ部材の速度を変えることによってポンプ出力をさらに線形化することにある。
【０１４５】
本発明の他の目的は、ポンプ部材の速度を変えることによって、注入時全体にわたってポンプ出力を変化させることにある。
【０１４６】
本発明のさらに他の目的は、ポンプサイクル全体の間、チューブの弾性回復を助ける流体力学を提供することにある。
【０１４７】
本発明の他の目的は、他のポンプ本体と組み立てられて、制御装置が１つのマルチチャネルポンプになるように適合されたアスペクトを有するポンプ本体を提供することにある。
【０１４８】
本発明の他の目的は、ポンプ内でＩＶチューブを捕捉して保持するように適合された爪を有するチューブ装填アセンブリを提供することにある。
【０１４９】
本発明の更なる主要な目的は、センサハウジングと、ハウジングに関連し、センサをチューブと実質的に垂直接触させる作動アセンブリを提供することにある。
【０１５０】
本発明の他の目的は、センサの下にあるチューブを横切る方向の容量勾配が実質的にゼロであるようにセンサをチューブと接触して配置させるよう動作するセンサハウジングおよび作動アセンブリを提供することにある。
【０１５１】
本発明の他の目的は、センサの下にあるチューブの応力勾配が実質的にゼロであるようにセンサをチューブと接触して配置させるよう動作するセンサハウジングおよび作動アセンブリを提供することにある。
【０１５２】
本発明の他の目的は、ポンプ内の様々な要素の相対位置を固定するよう動作する単一の基準本体を提供することにある。
【０１５３】
本発明のさらに他の目的は、単一の基準本体に関連し、これと協動してポンプの様々な
要素の相対位置を固定する複数のシャフトを提供することにある。
【０１５４】
本発明の他の目的は、薬剤をポンプ送りするためのコンパクトな手段を提供することにある。
【０１５５】
本発明のさらに他の目的は、ポンプの様々な電気構成要素への流体の進入を防止するよう動作する流体シールバリアを提供することにある。
【０１５６】
本発明の他の目的は、ポンプの外側領域でチューブを強制的に下向きにするよう作用する幾何学的形状を有するケースを提供することにある。
【０１５７】
本発明の他の目的は、自動チューブ装填特徴を作動させるための手動手段を提供することにある。
【発明の効果】
【０１５８】
本発明により、ポンプアセンブリの長手方向に沿って延在するＶ形溝を含み、固定および可動の顎と、Ｖ形溝またはシャトルのいずれか一方の端に位置する複数のバルブとに関連したポンプ本体を有する注入ポンプが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１５９】
本発明の上述した目的および他の目的は、好ましい実施態様の詳細な説明、請求の範囲、添付の図面において明らかになるであろう。
【０１６０】
本発明の好ましい実施態様においては、ポンプアセンブリ１０は、ポンプサブアセンブリ１２と協動して様々な関連機能を実施する図１に示すような複数のサブアセンブからなる。
【０１６１】
ポンプサブアセンブリ
図２に示すように、ポンプサブアセンブリは、さまざまの関連要素が固定されるハウジング１４を有する。ハウジングあるいはシャーシ１４は、組み立て及び製作を速めるために、成形プラスチックで作製されることが望ましい。シャーシ１４は、シャーシ１４と一体成形された後部プレート１６をさらに有する。ここで、後部プレート１６には複数の開孔部が形成されている。
【０１６２】
モータシャフトの開孔部１８は、後部プレート１６の実質的に中心に位置し、ポンプモータシャフト２０が通過できるように構成されている。後部プレート１６は、ポンプモータシャフトの開孔部１８から外側に向かって放射線上に間隔を空けて配置された、ポンプモータ取り付け孔２２を備える。これらの孔はモータベアリングボスと共に、シャーシ１４に対してポンプモータ２４の位置を正確に決める機能を持つ。シャーシ後部プレート１６の後方には、複数の取り付けウイング２６があり、これらは、シャーシ１４の下流側にある下流プラテン５００に、およびシャーシ１４の上流側にある上流プラテンに、確実にシャーシを固定する役目をはたす。ここで、上流はアセンブリ１０の液体の入口近くに位置する側を示し、下流はアセンブリ１０の流体の出口近くに位置する側を示す。
【０１６３】
図２及び３に示されているように、シャーシ１４は、ポンプモータシャフト２０と同軸として備えられるポンプモータ軸３２を実質的に横切る複数の開孔部をさらに備える。
【０１６４】
上流液体防壁タブ２７Ａと下流液体防壁タブ２７Ｂはウイング２６の前に位置し、これらは液体源（ＩＶチューブあるいはセット）と、前述の３つの要素から構成されている、組み合わせ液体停止アセンブリの後ろに位置する、関連電子装置との間に液体遮蔽を提供
するために、スライドクランプアクチュエータサポート及び下流プラテン後方プレート５８０と協動する。
【０１６５】
これらの横方向ポートまたは開孔部は、下記に詳述されるように、シャーシの内部の種々のメカニズムへのアクセスを可能にする。また、これらの開孔部に関連した種々の部品に依存した、さまざまなサブアセンブリの相対的位置を固定する単一の基準点を提供する。この製造形式は、装置が正しく作動するために調整が必要な測定点を減らす役割を果たす一方、ポンプアセンブリ１０を組み立てる正確で強固な手段を提供する。これらの孔はシャーシ１４の上流側壁３２と下流側壁３４の両方に同様に作製される。
【０１６６】
第１の孔セットはバルブピボットシャフトのポート３６、３８で、これらはバルブピボットシャフト４１０を支え、シャーシ１４に相対する位置を決める役割を果たす。
【０１６７】
第２の孔セットはチューブ装填カムシャフト５１０を支え、チューブ装填カムシャフトポート４０、４２として図示されている。
【０１６８】
第３の孔は、チューブ装填レイシャフト５１２を支え、シャーシ１４に相対して位置を決める役割を果たし、チューブ装填レイシャフト孔４４、４８として図示されている。
【０１６９】
第４の孔セットは、ポンプバルブカムアクチュエータ４２２を、シャーシ１４の内部にアクセスさせる役割を果たし、バルブアクチュエータポート４６、５０として図示されている。
【０１７０】
シャーシは、図２に表示されているポンプ駆動のサブアセンブリを収納するキャビティ５２を備える。
【０１７１】
ポンプモータ２４はこのサブアセンブリの最も後方の要素である。好ましい実施態様では、このモータは６４対１までモータ速度を減速できる、内部減速ギアボックス５４を備えた可変速度直流モータであることが望ましい。
【０１７２】
ポンプモータギアボックス５４からの出力はポンプシャフト２０である。ポンプシャフト２０は、前述のように、ポンプシャフト孔１８を通過して軸方向に延びキャビティ５２まで達する。
【０１７３】
駆動コレット５６が、キャビティ５２の内部にあり、そしてポンプシャフト２０と周囲で係合する。駆動コレット５６は、複数のコレットフラット５８の組み合わせを使用してポンプシャフト２０とさらに機械的な係合を有する。コレットフラット５８は、シャフト２０に押し付けられ、ネジ山のついたグラブネジ穴６２を介して、コレット５６を通過するグラブネジ６０と係合する多角形表面を提供する。この穴６２は駆動コレット５６を通って、シャフト軸３２に放射状におよび横方向に配置される。駆動コレット５６は、ポンプシャフト軸３２に対して長手方向に平行に、かつポンプシャフト軸３２から半径方向外方向にある駆動ピン穴６１をさらに備え、コレット５６とモータシャフト２０の移動と共に固定ピン６３を支え、駆動する機能を持つ。
【０１７４】
図４に示されるようなポンプインデックスホイール６４は、駆動コレット５６の上部にあり、同軸を持つ。
【０１７５】
インデックスホイール６４は、ポンプの要素の位置を決定するために、関連センサーと共に作用する。インデックスホイールには、インデックスホイール６４の周囲にある第一の放射状スロット６６と第二の放射状スロット６８が形成されている。これら２つのスロ
ットはお互いに１８０度離れて位置している。
【０１７６】
インデックスホイール６４はホイールディスク部７０とハブ部７２とから成り、ハブ７２はディスク部に対して半径方向に内側に位置し、ホイールディスク部７０の前方に位置する。インデックスホイール６４のハブ部７２は、ハブ７２からディスク７０に延びる複数のウェブ７４により、ホイールディスク７０に連結されている。ハブ部は円筒形で縦方向に延びる円筒部７６と横方向の環状部８０をさらに有する。円筒部７６はディスク板７０の前方に延び、環状部８０は円筒部７６からモータシャフト２０に向かって、内部に放射状に延びる。
【０１７７】
環状部８０は、モータシャフト２０と同様に延びるモータシャフトポート８２と、モータシャフト２０の外側でかつモータシャフトに平行に位置する固定ピンポート８４とをさらに備える。モータシャフトポート８２は、モータシャフト２０がインデックスホイール６４を通過できるようにし、一方で、固定ピンポート８４が、固定ピン６３を貫通させた場合に、モータシャフト２０とインデックスホイール６４の同時回転をさせる。
【０１７８】
ハブ部７２は、コレットグラブネジ６０がアクセス可能な２つのアクセスポート８６、８８を有する。これらのハブアクセスポート８６、８８は止めねじアクセスポート９０を介して、シャーシ１４の外部からアクセス可能である。
【０１７９】
インデックスホイール６４の上であり環状部分８０の前方には、図５及び６にあるような、ポンプ駆動カム１００がある。ポンプカム１００は正前領域１０２と後面領域１０４からなる。
【０１８０】
正面領域１０２は外部カムランド１０６と内部カムランド１０８をさらに有する。外部及び内部のカムランド１０６、１０８は、ポンプカム従動部１１０に正作業を提供するため、協動的に形成される。１０６、１０８の２つのランドの形状とアスペクトは、ポンプシャフト軸３２からランド１０６、１０８のさまざまな部分までの距離変化に関しては、非線形である。
【０１８１】
カム１００により実現されるように、回転から直線運動への変換は、図７に示すように、時間に対するポンプの容積出力（シャフトエンコーダ計測で計測したもの）に非線形のエラーを引き起こす。内部ランド１０８と外部ランド１０６のアスペクトは、容積に関してポンプの出力が直線になるように、このエラーを一次補正するため協動して機能する。これは前述のように、ポンプの精密度における角度エラーの影響を最小限にするために、モータシャフト軸３２に関して、カムランド１０６、１０８の半径方向の変位の変化を替えることで達成される。
【０１８２】
特に、最初の近似により、シャフト軸３２からランド１０６、１０８までの半径方向の距離により決定されたものとして、カムは逆正弦関数を示す。
【０１８３】
図７に見られるように、相対運動を実施する２つのＶ溝間にあるチューブの特徴的な容積出力は、溝の変位の非線形関数である。このシャトル２００の構造は、前述のように、英国特許第２，２２５，０６５号に対応するＤａｎｂｙらの米国特許第５，１５０，０１９号に記載されている。
【０１８４】
図５に図示するように、ここに詳述するカムプロフィールの改変は、ストローク中にシャトルの速度を上げ（カム角度３０度から６０度の間）、ストロークの開始時と終了時にシャトル２００の速度を落とすことで、顕著な線形出力を提供する。
【０１８５】
図９に図示するように、この変化する線速度は、３０度と７０度の間のカム角度で出力が実質的に線形である、より線形化された容積出力を提供する。この上昇および下降のストローク間における変化は、カム内での単純な円弧使用によるものである。
【０１８６】
図５はカムランド１０６、１０８を描写している。断面を正面から見て、さまざまなカム位置をはっきりと図示している。図に示されるように、シャトル２００の上下の動きに対応する、２つの重要なポンプ部１１０、１１２がある。また入口バルブと出口バルブを作動させるドウェル部１１４、１１６が見られる。これに関しては後に詳しく述べる。
【０１８７】
出力のさらなる線形化は、後で述べるように、位置依存速度制御を使用して電気的に制御される。
【０１８８】
図６ではカム１００の反対側１１８が示されている。図示するように、同心のバルブカムランド１２０、１２２の２つがある。この実施態様では、内側のバルブカムランド１２０は上流（入口）バルブを、外側のカムランド１２２は下流（出口）バルブを駆動させる。図から見られるように、入口と出口のバルブが同時に作動することはないので、投与薬品が制約無く流動することを妨ぐことになる。バルブカムランド１２０、１２２の持続時間とドウェルは、内部バルブカムレース１２０と外部バルブカムレース１２２が、ポンプシャフト軸３２から異なる半径であっても、バルブが適切に同期化するように調整されている。
【０１８９】
駆動カム１００の後方ハブ１１８もまた、ポート１２４でカムを固定する。この１２４は駆動カム１００の相対的位置を、固定ピン６３を利用して、駆動コレット５６にロックする機能を持つ。従って、モータシャフト２０にロックされることになる。
【０１９０】
モータシャフト２０は、カム１００のすぐ前に位置するノーズベアリング１２６に覆われている。モータシャフト２０は、カム１００の中央にあるカムモータシャフトポート１２７を介して、カム１００を通過する。カムモータシャフトポート１２７の周囲には、前方カム環１２８がある。これはコレット５６とノーズベアリング１２６の間でモータシャフト２０沿いに浮くカム１００の揺れを調整する。
【０１９１】
本発明の好ましい実施態様では、ノーズベアリング１２６はローラー型のベアリングである。ノーズベアリング１２６は、シャトルプラテン１３０の後側で、ノーズベアリングレース１３２にしっかりと挿入される。
【０１９２】
シャトルプラテン１３０は、複数の止め具によって前方シャーシ面５３に固定される。この止め具は、シャトルプラテン１３０内にある複数の止め具ポート１３４と、シャーシ１４の前面５３にある複数の二次止め具ポート１３６を介して、シャトルプラテン１３０を前方シャーシ面５３に接続する。シャーシ１４に対するシャトルプラテン１３０の相対的位置は、前方シャーシ面５３内にあるシャトルプラテン位置合わせピン１３８によって決められる。位置合わせピンに対応するシャトルプラテン位置合わせポート１４０が、シャトルプラテン１３０の背面内にある。
【０１９３】
シャトルプラテン１３０はさらに、シャトル駆動カム従動部スルーポート１４２を有する。これは、シャトル作動カム従動部１４４が、シャトル駆動カム１００にアクセスできる役目をはたす。シャトルプラテンの前面１４６は、シャトル２００がはまる複数のチャネル１４８を有する。これらのシャトルプラテンチャネル１４８は、通過するシャトル２００が自由な動きをできるように、低摩擦表面加工されている。シャトルプラテン前面１４６は、さらにサイドレール１５０、１５２を有する。これらは、シャトル２００の作動時に、シャトル２００のねじれ運動を制限する働きをする。
【０１９４】
スルーポート１４２は、前述したように、このスルーポートをカム従動部１４４が通過できるようにする働きをする。カム従動部１４４は、ポンプ駆動カムランド１０６、１０８間での運動を可能にする寸法の、環状ローラーベアリングである。シャトル駆動カム従動部１４４は、シャトル２００の前面２０１と面を揃えるため、シャトル駆動ピン溝１５６にある、シャトル駆動ピン１５４に載置される。駆動ピン１５４はさらに、ヘッド１５８を有し、これは、運転力がシャトル２００に均等にゆきわたる働きをし、さらにはシャトル２００に効果的に押しつけて適合させるに十分な周辺領域を提供する。
【０１９５】
シャトル駆動ピン１５４のシャフト部１６０は、駆動ピンポート２０２を経由してシャトル２００全体に延びている。これはシャトルプラテン１３０を通過するに十分な長さであり、またシャトル駆動カム従動部１４４に係合する。
【０１９６】
シャトルプラテン１３０は、シャーシ１４及び関連部品からポンプ１０全体の位置の測定に基づき、基準点あるいは位置合わせ点のセットを完成させる。
【０１９７】
シャトルプラテン側面レール１５０と１５２には、複数の基準面１６８と１７０が配置された、前方表面１６２と１６４がある。これらのデータムパッド１６８と１７０は、シャトル２００から、ポンプアセンブリ上部顎部２２０（図１６）の距離を固定する働きをする。この距離は、０．２ｍｍに保つ必要があることが、実験から発見されている。この距離は、図１０で見られるように、ポンプによって引き起こされるチューブ部分の初期変形が、原形は円形であるチューブ横断面の、等角四角形の横断面への変形を提供するような、稼動シャトルインデント２０４と固定された（不動の）インデント２０６との間の横方向距離に依存するポンプの幾何学的な見地から、非常に重要である。ポンプサイクルのストロークスローが駆動カムランド１０６と１０８の上昇により決定されるので、この初期変形は、ポンプがそのストロークを通してサイクルする際の、ポンプチューブ内腔６の閉鎖量に関係する。ポンプチューブ内腔の変形量は、ストロークまたはサイクルあたりのポンプの容積出力を決定する。
【０１９８】
側面レール１５０と１５２の下部は、シャトル２００を越えて横に延びている。下部横延伸部１７２と１７４の前方表面には、これらに関連した第２のデータムパッド１７６と１７８のセットがある。このパッドはシャトル２００から下部固定顎２２２までの距離を固定する働きをする。これらの下部顎部データムパッド１７６、１７８の機能は、前述した上部顎部データムパッド１６８、１７０の機能と類似する。
【０１９９】
図１１に図示するように、シャトル２００はその後側２０７を有する。シャトル後側２０７は、複数のスライドレール２０６を有する。スライドレール２０６は、シャトル２００とシャトルプラテン１３０間の摩擦を最小にする働きをする。スライドレール２０６は、シャトルプラテン１３０の溝１４６Ａと全面係合し、シャトル２００とシャトルプラテン１３０との間の縦横揺れを両方固定する働きをする。
【０２００】
シャトル２００の前面２０１は、ポンプ溝開孔部２０４を備える。この開孔部、またはインデント２０４の横断面は実質的にＶ字形であり、丸い内部角２１１を持つ。これにより、この開口部へのチューブ５の装填時にチューブ５と溝開孔部２０４のコンホーメーションを提供する。
【０２０１】
シャトル２００の後面２０７は、ほぼ垂直アレイ状に配列した複数のポケット２０３をさらに含む。これらのポケット２０３は、シャトル２００の線上位置を感知する磁気センサー３２２と共に作動する複数の磁石を有するように適合されている。
【０２０２】
ポンプサブアセンブリに関連したセンサー
既に前述したように、ポンプサブアセンブリは、種々の要素の機能と位置に関する情報を提供する、複数の関連センサーを備える。
【０２０３】
図１２に図示するように、センサーの最後部には駆動モータシャフトエンコーダ３００がある。このセンサーは、モータ２４の電機子シャフト３０３に取付けられるエンコーダフラッグホイール３０２を含む。本発明の好ましい実施態様では、ポンプモータフラッグホイール３０２は、ハブ３０６から外側に放射状に延びる１２のフラッグ３０４を有する。
【０２０４】
フラッグ３０４は、２機の光学スイッチ３０８と３１０と提携して作動し、ポンプ駆動モータ２４の電機子シャフト３０３の位置を固定する。図１２に示すように、スイッチ３０８と３１０は、さらに発光ダイオードと光電セルを含む。光学スイッチ３０８と３１０の配置により、第一のスイッチ３０８はフラッグ３０４の縁部３１１Ｅを感知でき、第二のスイッチ３１０は、後続するフラッグ３０４の中央部３１１Ｍを感知できる。この配置は、エンコーダ３００で読み込まれるモータシャフトの位置と方向のより優れた感度を可能にする。
【０２０５】
この好ましい実施態様では、モータシャフト２０の回転に対するエンコーダ３００の感度は１／３０７２である。エンコーダアセンブリ３００は、ポンプモータエンコーダ支持カラー３１２内に位置する。これはモータのハウジング２４に滑りはめて、ピンチクランプ３１３で取付けられる。
【０２０６】
モータエンコーダ３００は電機子シャフト３０３の回転を直接感知する。但し、電機子シャフト３０３とシャトル２００間にはメカニズムが存在するため、付加的なセンサーの装備が望ましい。
【０２０７】
モータシャフト軸３２に沿って前方に移動すると、インデックスホイール６４に戻る。前述したように、インデックスホイール６４は、同一周上に放射状に配置された複数のスロット６６と６８を持つ。図４に図示するように、これらのスロットと関連するのはインデックスホイールの光学センサー３１４である。このセンサーは発光ダイオード３１５ならびに光学センサーまたはスイッチ３１６を含む。
【０２０８】
インデックスホイールセンサー３１４は、インデックスホイール６４ならびにスロット６６と６８と提携してポンプモータシャフト２０の回転位置の位置情報を提供する。
【０２０９】
作動時には、インデックスホイールセンサー３１４がポンプエンコーダ３００と共に作動し、モータシャフト２０の方向ならびに位置に関連する情報を提供する。インデックスホイールセンサーは、スロット６６と６８がインデックスホイールスイッチ３１４を通過した際の、個々の通過を計測する。２つのスロット６６と６８は、異なる幅を持ち、シャトル２００の上昇運動または下降運動の開始時に関する情報を提供する。第１の幅が上昇運動を示した場合、第２の幅は下降運動を示す。
【０２１０】
図１１に図示する線形全体位置センサー３２０はシャトル２００自体と関連する。このセンサーは、線形位置ホール効果センサー３２２と複数の磁石３２４と３２６を有する。シャトル位置感知磁石３２４と３２６はシャトルホールスイッチ３２２と対面するポールに存在する。これにより、シャトル２００の線形位置を明確にする働きをする、場の勾配を与える。
【０２１１】
前述したエンコーダ３００（図１２）と他の関連センサーを組み合わせることで、１つ
を超えるポンプを操作する可能性がある装置の制御メカニズムの入力事項を提供する。従って変動速度モータの速度を正確に制御できる。このような速度制御により生まれる基本的な特徴には、ポンプ１０の出力に一時的な可変性を与えることがある。さらにこの速度制御では、個々のストロークあたりのポンプ出力を電子的に制御する線形化と同時に、ポンプ１０の時間積分の改良を可能にする。好ましい実施態様では、ストロークあたりの出力の線形化は、前述したように駆動カム１００との組み合わせで達成される。ポンプの時間積分出力は、時間に対して計測される出力プロフィールに断続性を生じる時点でポンプ速度を著しく増加することで、さらに正確にすることが可能である。これにより、このような断続性による出力への影響を最小にする。
【０２１２】
製造側の立場を考慮して、シャトル線型位置センサー３２０とインデックスホイールセンサー３１４は、ポンプセンサー回路ストリップとして示される共有印刷回路ストリップにより、どちらも関連信号処理電子機器に電気的に接続される。
【０２１３】
バルブサブアセンブリ
図１３ならびに１４では、関連ポンプサブアセンブリから取り外して、バルブサブアセンブリを図示している。バルブサブアセンブリは、図３に図示するピボットシャフトポート３６と３８でシャーシ１４に支持されるバルブピボットシャフト４１０を含む。
【０２１４】
バルブ４１２と４１４はこのシャフト４１０の周りを旋回し、ピボットシャフト４１０上ならびにバルブ４１２と４１４内に隙間にはめこまれるバルブピボットベアリング４１６と４１８とによってピボットシャフト上で支持される。
【０２１５】
２つのバルブ４１２と４１４はそれぞれ上流バルブ４１２および下流バルブ４１４とされる。図１４に図示するように、上流バルブ４１２は、上流バルブピボットベアリング４１６を適切に受けるように適合されたピボットベアリング孔４２０を含む。これで上流バルブは、バルブピボットシャフト４１０を中心に旋回する。上流バルブ４１２はさらに、ピボットシャフト４１０に対して軸方向に平行で、かつそこから実質的に垂直に変位した位置にある上流バルブシャフト孔４２２を含む。上流バルブシャフト孔４２２は、上流バルブシャフト４２４が滑り込めるように適合されている。上流バルブシャフト４２４は、上流バルブ４１２から横方向に延び、上流バルブシャフト孔を介してシャーシ１４に入るよう配置されている。上流バルブアクチュエータシャフト４２４は実質的に円筒形であり、外部カムレースカットアウト４２６を有する。外部カムレースカットアウト４２６は、上流バルブアクチュエータ４２４がカム１００上で形成される外部または下流バルブレース１２２をクリアできるようにする働きがある。上流バルブアクチュエータ４２４は、上流バルブローラーカム従動部４３０を支えるよう適合されたカム従動突出部４２８で終わる。好ましい実施態様では、上流カム従動部４３０は、ローラーベアリングであり、バルブカムランド部１２０と上流バルブアクチュエータ４２４の間に転がり接触を提供する。
【０２１６】
ここでバルブ４１２または４１４に戻ると、図１５Ｂに示すように、バルブはさらにバルブブレード４３２を含む。これは、実質的にＶ字形の断面を有し、バルブブレードの第一の側４３４とバルブブレードの第二の側４３６の間の角度はほぼ９０度である。また２つのブレードが形成する頂点４３８には０．５ｍｍの丸みがある。内角と丸みを有する頂点４３８との組み合わせで、チューブ５がポンプサイクルの適切な時点で密封され、かつ、バルブブレード４３２がチューブ５から持ち上げられた時に、チューブがほぼその原形に再変形することを確実にするという、競合する必要事項間での最適な配置を提供する。
【０２１７】
バルブブレード４３４の角の丸い頂点４３８は、０．５ｍｍの湾曲として形成される。この湾曲は、バルブブレード４３４とバルブアンビル５７０（図８、詳細は後述）間の０．７ｍｍの距離との組み合わせで、確実に密封する一方で、ポンプサイクルの適切な部分
の間にチューブの弾性回復を提供するという、２つの必要事項を最適化する。
【０２１８】
これに加えて、上下顎部２２０と２２２とシャトル２００の組み合わせによるチューブ５の変形のため、シャトル２００に隣接して位置するチューブ内腔６の変形部分内に部分的な真空ができる。シャトル２００の位置確認をして、入口バルブ４１２を開くと導通状態が生まれ、入り口バルブ４１２の下に存在するチューブの一部に流体力学的に弾性回復を助けることになる。
【０２１９】
図１５Ａに図示するように、上流バルブ本体４１２は、さらにバルブ持ち上げタング４４０を含む。これは、バルブ装填カムと協動して、チューブ装填操作を行っている間バルブを上昇させる。バルブ本体４１２は、バルブブレードアーム４３５の遠位端４４４から上向きに延びているバルブスプリングシートタング４４２を含む。バルブスプリングタング４４２は、バルブスプリングリテーナーポート４４６を備える。これは、図１６に図示するように、バルブスプリングリテーナー４５０の遠位端４４８を支える働きをする。バルブスプリングリテーナー４５０は、バルブスプリングタング４４２と共に作動し、バルブスプリング４５２をそれらの間で完全に捕らえる働きをする。バルブスプリングリテーナー４５０は、チューブ装填レイシャフト５１２（これについての詳細は後述する）が滑り込む、実質的にＣ型のベース４５４を含む。バルブスプリングリテーナーベース４５４は、前述したチューブ装填レイシャフトに対するリテーナー４５０の振動を許容するように設計され、バルブ４１２と４１４の移動を調整する。
【０２２０】
下流バルブ４１４はバルブピボットシャフト４１０上で、シャトル２００に隣接している。実質的には、下流バルブ４１４は、ピボットシャフト４１０を横切る平面に関して上流バルブ４１２と鏡像関係であり、図１４に示すように、下流バルブは、上流バルブ４１２のすべての関連要素が反対の向きに示されている。下流バルブアクチュエータアーム４５６は、下流バルブカム従動部４５８が外部のバルブカムランド１２２と並ぶように短縮されている。
【０２２１】
２つのバルブ４１２と４１４の作動に関しては、ポンプサイクル中に両バルブは同時に開くことはない。さらに両方のバルブ４１２と４１４ならびにシャトル２００は、単一のモータ２４と駆動カム本体１００のスイッチ開放により駆動するので、バルブ４１２と４１４ならびにポンプシャトル２００の正確な同期化が、完全に機械的な手段により良好に達成される。
【０２２２】
バルブサブアセンブリに関連するセンサー
図１４に図示するように、バルブ動作センサー３２８と３３０が、バルブ４１２と４１４にそれぞれ関連する。個々のバルブ動作センサー３２８と３３０は、バルブブレードタング４３５のバルブ外部終端４４４（図１５Ａ）のバルブセンサー磁石ポート３３２Ａと３３４Ａに挿入される磁石３３２と３３４により作動する。バルブ作動センサーホールスイッチ３２８と３３０はその下に、関連したバルブアンビル内でそこから外部に向かって位置する。これらは、関連したソフトウェアと共に、バルブセンサースイッチ３２８と３３０からの出力とその駆動モータエンコーダ３００（図１２）の出力に接続される。これにより、バルブ４１２と４１４が正しく作動していないときは、ポンプ１０を停止したり、警報を発生したりする。実質的に、このことは、適切なバルブセンサー３２８と３３０からの予想される出力と、特定のモータ２４ならびに駆動カム位置での予想される信号を比較することで達成される。
【０２２３】
バルブ４１２と４１４のそれぞれ外側にあり、それらからバルブピボットシャフト４１０上でチューブ検出アームスペーサー４６０で分離されているのは、チューブ検出センサーアーム３４０である。上流チューブ検出センサーは下流チューブ検出センサーと共に、
実際にＩＶチューブがポンプ１０に存在するか否かを決定する働きをする。チューブ検出センサー３３２と３３４の各々は、バルブピボットシャフト４１０の周りを覆って配置された環状のベアリングまたはチューブセンサーピボット３３６を含む。チューブセンサーアームウェブ３３８は、チューブ感知ピボット３３６から外側に延び、チューブセンサーアームウェブ３３８から前方に延びているチューブ感知ブレード３４０と、センサーアームウェブ３３８から実質的に後方に延びているチューブセンサーフラッグ３４２とを支える役目をする。センサーブレード３４０は下方延長を含み、取り付けられた時に、センサーブレード先端３４４は、適切なバルブアンビルに位置することになる。従って、図１７に図示するように、ブレード先端３４４とバルブアンビルの間にチューブ５を挿入すると、アンビル５７０からブレード３４０が上昇され、センサーアームがバルブピボットシャフト４１０の周りを旋回することになる。これにより、後方に延びているバルブセンサーフラッグ３４２が下降することになる。従って図１７に示すように、チューブ検出センサー光学スイッチ３４６の隙間３４８に入っていくフラッグ３４２によって、チューブ検出センサーの光学スイッチ３４６とそれを横断している光ビームを遮断する。戻りスプリング３５０は、チューブ５が存在していない場合は、チューブセンサーブレード先端３４４が関連バルブアンビル上に置かれる位置に、センサーアームを傾けることになる。
【０２２４】
チューブ装填サブアセンブリ
図１８と１９に図示するように、チューブ装填サブアセンブリは、シャーシ１４に関連する２つのシャフトを利用する。これらの２つのシャフトはチューブ装填カムシャフト５１０とチューブ装填レイシャフト５１２である。これら２つのシャフト５１０、５１２は、バルブピボットシャフト４１０と共に、ポンプ全体のさまざまなアセンブリと関連要素の相対的位置についての基準点を与える。これら３つのシャフトの位置を図３に示す。ポンプのすべてのポイントを、これらのシャフトと関係付け、これによってシャーシ１４に関係付けると、多種多様な機械部品が精密でなくとも、全体アセンブリに必要な正確性を維持しながら、ポンプの構造を表すことができる。
【０２２５】
チューブ装填レイシャフト５１２は、バルブとスライドクランプを除いた、カムシャフト５１０の回転により駆動されるすべての部品の軸となる。レイシャフト５１２に沿って上流側に移動すると、関連要素の最も外側にあるのが下流チューブ装填機爪５１４である。個々の下流チューブ装填機爪は、環状体５１６から成る。これは、チューブ装填レイシャフト５１２の周りを旋回するように適合されており、関連螺旋ピン５１８によって固定される。螺旋ピンは、爪環体５１６とレイシャフト５１２を通って、環体の反対側まで延びている。従って、関連爪５１４はレイシャフト５１２にしっかりと固定される。爪環体またはコレット５１６の前方には、爪アーム５１８がある。爪アームは、実質的直線部５２０と弧状部５２２を有し、爪コレット５１６から外側および下方向に延びている。
【０２２６】
爪５１４の弧状部５２２の形状は、爪５１４が完全に下降すると、図１８Ａに図示するように、チューブ５をしっかりと下流プラテン５００に打ち止めることによって、チューブ５を爪５１４とプラテン５００の間に挟む。
【０２２７】
図１８Ｂも参照してさらに詳述すると、爪先端部５２４の内部斜傾面５２６は、水平線に対して約４５度の角度でチューブ５と交差し、それによってチューブ５を、下流プラテン５００にあるチューブ移動止め５０１（図８）に対して下方内側に動かす。
【０２２８】
図１８Ｂに図示するように、爪先端部５２４は複数の領域を備える。先端部の内側は、水平チューブ係合面５２５、傾斜チューブ係合面５２６、垂直チューブ捕獲面５２８、水平チューブ誤装填作動面５３０を備え、その外側には外向チューブ排除面５３２を持ち、上記のこれらの面は爪先端部の周囲に配置されている。これらの面は下流プラテン５００と共に作動する。
【０２２９】
チューブ装填爪先端部５２４に含まれるデザインは上部ポンプ顎部２２０（図１６）の下端でも採用されており、ここに説明したのと同じ機能を果たすものである。
【０２３０】
操作者がチューブをポンプ１０（図１）に装填し、適切な作動器、制御ボタンまたはスイッチによってチューブ装填サイクルを開始すると、チューブ装填爪先端部５２４はチューブ経路８の上に下降し、これが、上部顎部２２０の下降動作と組み合わされて、チューブ経路８の外側の縦スロットまたは開口を完全に閉塞するよう機能する。チューブが部分的にポンプ１０に挿入されても、全体としてチューブ経路８の外側に留まっている場合は、チューブ排除面５３２がネスティングスロット５８２（図８）（これらのネスティングスロットは下部顎部２２２の上にも存在する）と共に動作し、ポンプからチューブ５を排出する。チューブ５がチューブ経路内に部分的に装填され、一部がその外側にある場合は、誤装填作動面５３０が機能して、誤装填作動面５３０と下流プラテン５００または上流プラテン８００または下部顎部２２０のいずれかの関係部分との間のチューブ５を挟み、それによって誤装填検出をここに示すように起動する。爪先端部５２４のデザインで考慮されているもう１つの可能性は、チューブ５がチューブ経路８に挿入されるが、完全には引き込まれていないためにチューブストップ５７６に接触していない場合である。この場合、チューブ捕獲面５２８がチューブ５を後方へ引っ張ってチューブストップ５７６に接触させ、それによりチューブが正しく装填されることになる。チューブ排除面５３２、誤装填作動面５３０、およびチューブ捕獲面５２８の組み合わせにより、上記の装填状況のさまざまな可能性の間に明確な区別が与えられる。
【０２３１】
さらに、垂直チューブ捕獲面５２８は、傾斜チューブ係合面５２６および水平チューブ係合面５２５と組み合わされて、チューブ５をチューブストップ５７６にしっかりと保持し、傾斜面５２６、水平面５２５、およびチューブストップ５７６の共同動作によりチューブ５を変形し、縦チューブ経路孔が閉じられたときにチューブ５をチューブ経路８にしっかりと固定し、かつチューブ５を関係センサーに実質的に全面的に接触させる。
【０２３２】
下流プラテン５００または対応する上流プラテン８００は、ガラス充填ポリフェニレンスルフィドのような成形プラスチックで製作するのが望ましい。下流プラテン５００はさまざまな機能を果たす。
【０２３３】
チューブ装填ベアリングキャップ５０２は、チューブ装填パワートレインのためのマウント領域を提供している。
【０２３４】
ギアボックス側壁５０３Ａは、図１９Ａに図示する２つの斜歯歯車５６２、５６４を含むチューブ装填ギアセット５６０を垂直配置で収納する役目を果たしており、これにより前方および後方に取り付けられたチューブ装填モータ５５０（図２０）からの回転を、横方向のチューブ装填カムシャフト５１０に伝えることができる。下流プラテン５００のギアボックスのハウジングにはさらにカムシャフトブッシングレース５６６が含まれており、このブッシングレースは下流カムシャフトブッシング５６８を支持し、その中でカムシャフトが動くようになっている。下流プラテン５００の前方部分は、下流バルブアンビル５７０と、温度センサーポート５７２、および下部空気センサートランスデューサーハウジング５７４とを有する。これらの領域の後ろには複数のチューブストップ５７６があり、チューブ５を後方で支持する役を果たしており、これにより、装填状態においてチューブ５の制御されたコンホーメーションを提供する。
【０２３５】
チューブサポート５７６の後ろで、下流プラテン５００はさらに下流センサーピボットスロット５７８を提供し、これが、関連機器と協動して、これから説明されているように下流センサーアレイを正しく配置する役目を果たしている。後部障壁５８０は、シャーシ
１４と協動して、チューブ５と後部障壁５８０の後ろの電子部品との間の流体障壁として機能する。後部障壁５８０はファスナによってシャーシ１４に固定され、下流チューブ検出センサースイッチ３４６のための固定点としても機能している。
【０２３６】
下流プラテン５００の前方端方向に戻ると、複数のチューブ装填爪ネスティングスロット５８２が見られる。これらの爪スロット５８２は、チューブ装填爪５１４および下流プラテン５００の食付き部前方端５８４と組み合わされて、爪５１４がチューブを持ち上げそれを後方のチューブストップ５７６へ押すことにより、チューブ５がポンプ１０に正しく装填されるようにしている。爪ネスティングスロット５８２の最外部の外側にあるチューブ保持移動止め５８４は、チューブ装填アセンブリがチューブ５を装填できる状態にあるときに上昇された爪５１４と下流プラテン５００に備えられるチューブ経路８内でのチューブ５の初期配置動作中に爪５１４によって捕獲されるように適合された位置に、チューブ５を保持するよう機能する。
【０２３７】
図１９Ａに関して前述したように、図２０に図示するチューブ装填モータ５５０は、複数のギアにより、チューブ装填カムシャフト５１０（図１９）を駆動する。チューブ装填モータ５５０は直流モータである。チューブ装填モータ５５０は減速ギアセット５３４をさらに備え、これは、カムシャフト５１０に接触してレイシャフト５１２に存在する構成部品により与えられる抗力に抵抗して、カムシャフト５１０を回転させるのに十分なトルクを与えるものである。
【０２３８】
チューブ装填モータシャフト５３６はチューブ装填モータ５５０から前方に延びており、チューブ装填モータマウント５３８の中の中央孔５４０を通る。
【０２３９】
チューブ装填モータシャフト５３６は平坦部５４２を持ち、これはチューブ装填駆動ギア止めねじ５４４の設置部となる。止めねじ５４４は、チューブ装填駆動ギア５６２内のねじ切り止めねじ孔５４６を通して挿入され、チューブ装填駆動ギア５６２の回転をチューブ装填モータシャフト５３６のそれに固定する。
【０２４０】
図１９Ａに図示するように、チューブ装填駆動ギア５６２は螺旋状にカットされたギアで、その歯はほぼその円周部にある。これらの歯は、チューブ装填カムシャフトギア５６４のフェース上の対応歯とかみ合い、縦方向に取り付けられたチューブ装填モータ５５０による横方向に取り付けられたカムシャフト５１０の垂直作動を可能にする。
【０２４１】
図１９に図示するように、チューブ装填カムシャフトギア５６２は、スライド可能な係合ピン５８８によってカムシャフト５１０に、解放可能状態で係合される。
【０２４２】
カムシャフトクラッチピン５８８は、カムシャフトギア５６４の後方または内側に向いている面上のクラッチスロット５９０と協動する。クラッチピン５８８は、カムシャフト５１０に備えられる長手方向のクラッチピンスロット５９２内に、カムシャフト５１０に横方向に対して横方向に配置される。カムシャフト５１０内に同軸的に配置されクラッチピン５８８と端が接触する長手方向の作動ピン５９４は、選択的に挿入し、かつカムシャフトギア５６４上のクラッチスロット５９０との係合からクラッチピン５８８を引き離すことができるようになっている。カムシャフト５１０内の、長手方向作動ピン５９４と反対の位置に、バイアススプリング５９６が配置されている。作動ピン５９４の外側端５９８は丸められており、関係部品とのスライド接触ができるようになっている。
【０２４３】
ハンドホイール６００はピボットクラッチタブ６０２のためのハウジングを提供しており、このクラッチタブ６０２はその内側にクラッチカム６０４を含み、これが作動ピン５９４の外側端５９８とスライド係合する。クラッチタブ６０２はハンドホイール６００の
中にあり、クラッチタブピボットピン６０６によってハンドホイールと蝶番になっている。動作中、クラッチタブピボットピン６０６の周囲で傾けることでクラッチタブ６０２を作動させると、クラッチカム６０４は作動ピン５９４の外側端５９８に突き当たりそれを押し下げ、これにより作動ピン５９４は、クラッチバイアススプリング５９６に対して内側に動き、そしてクラッチピン５８８は、内側に動いてカムシャフトギア５６４内のクラッチスロット５９０との接触が解除され、それによりカムシャフト５１０は、カムシャフトギア５６４を回転させることなく、ハンドホイール６００によって手動で自由に回転できるようになる。
【０２４４】
カムシャフト５１０は、ポンプ１０内の３つの主要基準シャフトの１つである。カムシャフトは下流カム６１０および上流カム６２０として示される２つの複合カムを支える。
【０２４５】
下流および上流カム６１０と６２０は、シャーシから外側に移動していくと、次のような構成部品を有する：カムシャフトデッドストップ６１２と６２２、チューブ装填爪カム６１４と６２４（これはこれ自身が複合カムである）、バルブ装填カム６１８と６２８。
【０２４６】
カムシャフトデッドストップ６１２と６２２は、図３に示すシャーシ回転子ストップ２８および３０と協動して作動し、カムシャフト回転に対して積極的な停止を与える。関連電子機器がチューブ装填モータ５５０の失速状態を検出し、チューブ装填アセンブリの初期インデックスサイクル中にシャーシ回転子ストップ２８と３０にカムシャフトデッドストップ６１２と６２２が接触するとチューブ装填モータ５５０への電源が切られる。その後は、チューブ装填５５０（図２０）は、チューブ装填エンコーダ７０２、７０４、７０５と協動して、回転子ストップ２８と３０から逆カウントし、関連ソフトウェアの制御により、デッドストップ６１２と６２２がシャーシ回転子ストップ２８および３０と接触する前に、チューブ装填モータ５５０への電源を切る。
【０２４７】
カムシャフトデッドストップ６１２と６２２から外側に移動すると、チューブ装填爪カム６１４と６２４は、チューブ装填爪５１４を作動させる。さらに、チューブ装填爪カム６１４と６２４のそれぞれはロッキング面６１６と６２６をもっており、これらの面はチューブ装填レイシャフト５１２に関連する第２の強固に固定されたリフティング従動部を作動させ、レイシャフト５１２がその移動端に達したときに関連要素を積極的に固定するようになっている。
【０２４８】
爪カム６１４と６２４の外側には、バルブ装填カム６１８と６２８がある。これらのカムは、装填動作中にバルブ４１２と４１４をチューブ経路８から持ち上げる働きをする。バルブ装填カムは、前述したようにバルブ装填タング４４０（図１４、１５Ａ）と協動してこの上昇を遂行する。
【０２４９】
カムシャフト５１０の最も外側には、センサーアームカム６３０と６３２がある。下流センサーアームカム６３０は単一表面を含み、下流センサーアームを昇降させるよう動作する。
【０２５０】
しかし、上流センサーアームカム６３２は複合カムで、センサーアーム作動面６３４をもち、その外側にスライドクランプ装填クランク６５０がありこれと一体化している。
【０２５１】
カムシャフト５１０と関連しているすべてのカムは、螺旋ピンによってカムシャフトに固定され、これらのピンは各種カムのハブと、カムシャフト５１０を通して横方向に駆動される。
【０２５２】
チューブ装填レイシャフト５１２は、チューブ経路８内でのチューブ５の配置に関係す
るすべての装填部品を支持している。さらに、このレイシャフトは、チューブ装填爪５１４とは異なる速度で駆動されるその他のエレメントを枢軸的に支持している。レイシャフト５１２の最も内側（最も内側は、シャーシ１４に近い領域を形成する）に、上部顎爪６５２と６５４がある。
【０２５３】
図１８に図示するように、上部顎爪は、あらかじめ負荷がかかった螺旋状スプリング６５６により、上方位置にバイアスされている。これらのスプリングはレイシャフト５１２の回りに巻かれ、そこに引っかけられており、一端が、図３に示すチューブ装填レイシャフト孔４４と４６に関連するトーションスプリングストップ４５と４７に引っかけられている。あらかじめ負荷がかかったスプリング６５６の他端は、それぞれの上部顎キャリア６５２と６５４に引っかけられている。上部顎キャリア６５２と６５４のそれぞれはさらに、前方に延びるアーム部６５８をもち、これが下方向に向いた末端６６０をもっている。上部顎タイロッド６６２と協力して、前方に延びるアーム部６５８が上部ポンプ顎２２０を支持するように適合されている。
【０２５４】
上部顎キャリア６５２、６５４の下方に延びる末端６００はさらに、チューブ装填爪５１４の説明で述べたように、特徴的なチューブ装填先端部形状を形成する。
【０２５５】
前方に延びるアーム部６５８の後方にあるスプリングスロット６６４は上部顎キャリア６５２、６５４内に形成されており、その中に関連トーションスプリング６５６を保持するようになっている。上部顎キャリア６５２、６５４はさらに二股中央部６６７を持ち、これが、関連上部顎キャリア６５２、６５４の二股中央部６６７の割れ目に、上部顎キャリアロッキングタング６６８を保持するように適合される。
【０２５６】
図１６に図示するように、中央部６６７の後方に延びている上部顎キャリアカム従動部アーム６７０は、そのなかに上部顎カム従動部ポート６７２を備え、このポートは上部顎キャリアアームカム従動部６７４を受容するように適合されている。これらの上部顎カム従動部６７４は、上部顎カム従動部ポート６７２の中にスライドして保持され、あらかじめ負荷がかかったスプリング６７５により、チューブ装填爪カム６１４、６２４に対してバイアスされている。この目的は次のようなものである。もし、チューブ５が上部顎２２０または爪５１４の下に誤装填された場合は、上部顎キャリアカム従動子アーム６７０と上部顎カム従動子６７４の放射状に延びた座部６７６との間の隙間が閉ざされるので、上部顎２２０の位置に関連するセンサーは、チューブ装填モータ電機子シャフト７０１と関連しているチューブ装填エンコーダ７０２、７０４、７０５と組み合わされて、上部顎２２０とレイシャフト５１４がその運動をやめ、その一方でチューブ装填モータが回転を続けていることを検出する。電子検出回路は、この差動運動を記録し、チューブ装填モータ５５０を逆回転させて、上部顎２２０およびチューブ装填爪５１４を開け、それによってチューブ５を排除する。
【０２５７】
レイシャフト５１４によって駆動された上部顎２２０とその他のアセンブリの最終的な固定位置合わせを確実にするために、ロッキング従動部６６８は、図１９に示すチューブ装填爪カムまたはレイシャフト駆動カム６１４、６２４のロッキング面６１６、６２６の上に載り、図１８に図示されるように、調節ねじ６８０により上部顎キャリアアーム６５２、６５４に相対的に調整固定される。上部顎キャリアは、螺旋ピンによりレイシャフト５１２に固定され、その同時回転が起こるようになる。
【０２５８】
図１６に示すように、上部顎キャリアアームの外側には、バルブスプリング保持子４５０がある。バルブスプリング保持子４５０の外側には、前述したように、チューブ装填爪５１４の最内部がある。
【０２５９】
レイシャフト５１２に関連し、その枢軸上に、上流および下流センサーキャリアアーム６９０がある。チューブ５は、関連センサーが適用される前にチューブ経路８内に完全に装填される必要があるので、センサーキャリアアーム６９０は、レイシャフト５１２に固定されたコンポーネントの残りの動作に関して、別の遅延したカムによって作動されるようになっている。各センサーキャリアアーム６９０には下方向に延びるセンサーアームカム従動部６９２が関連し、これには下方向にバイアスされたスプリング６９４が付いている。センサーキャリアアーム６９０の中央部に固定され、センサーアームカム６３０、６３２と実質的に反対側に接するように、センサーアーム開口スプリング６９６がある。これは板バネが望ましい。このような配置により、上流または下流のセンサーキャリアアーム６９０に関連したセンサーアレイの開閉が、それぞれ１つのカムだけで実現できる。
【０２６０】
図１６に示すように、センサーアーム６９０はさらに、前方の鉗子状端６９８をもち、これを横切って挿入されたセンサーハンドルピン７９９と共同して動作し、関連するセンサーサブアセンブリを支持している。
【０２６１】
チューブ装填サブアセンブリに関連するセンサー
前述のように、チューブ装填サブアセンブリのセンサーアーム６９０に関連した複数のセンサーがある。これらのセンサーのうちで最も下流にあるのが、図２２に示す超音波空気検出器またはトランスデューサー７２８である。この超音波トランスデューサー７２８は、前述のように、下流プラテン５００内に位置する第２トランスデューサーエレメントと協動して機能する。超音波トランスデューサー７２８は複合的に枢軸的なハウジング７２０に納められている。このセンサーハウジング７２０は、トランスデューサーキャビティ７２４を含む垂直分割のハウジング部を含む。ハウジング７２０はさらに実質的に水平に軸方向に延びたサスペンションスロット７２２を持ち、これ自身が楕円形の結合リング７２５を持ち、このリングは実質的に楕円形の縦方向に延びたセンサーアームピン保持子７２３によって形成される。サスペンションスロット７２２は、センサーハンドルピン７９９を捕獲するよう機能し、一方で、センサーアセンブリ７２０がそれに対して前後に動けるようにしている。センサーアセンブリ７２０はさらに、センサーハウジングリフトピン７２１と組み合わせて垂直に置かれたセンサーアームピボットスロット５７８（図７）によって制限されている。センサーハウジングリフトピン７２１は、リフトピンポート７２６と７４６の中に保持され、その中で垂直軸運動ができるようになっており、センサーアームカム６３０がセンサーアーム６９０の前方鉗子状端の実質的に下方向の運動を作動させたときに、センサー７２０がチューブ５の上部に対して揺れるかまたは傾斜できるようになっている。このように、チューブ５の上で回転し得るか、またはチューブ５に関して逆ロッキング運動できるので、センサーハウジング７２０は、チューブ５と実質的に垂直な圧縮接触の状態になることができる。これにより、チューブは、関連センサーの表面を横切って均等に延伸または伸張でき、それにより関連センサーの下のチューブ５内の容積または応力の勾配をなくすことができ、その結果としてハウジング７２０に関連したまたは接続したセンサーの応答精度が向上する。本質的に、センサーアーム６９０に関連したまたはそれによって作動されるすべてのセンサーは、上記の運動を実行して上記の結果を達成するものである。
【０２６２】
超音波空気検出トランスデューサー７２０の内側にある次のセンサーは下流圧力センサーであり、これはハウジング７３４に納められている。このセンサー自身は偏向ビーム７４０上に標準的なフルブリッジのアレイを含む。偏向ビーム７４０は、実質的に半球状の先端７３８を有するセンサー脚部７３０により作動される。半球状の先端７３８は、ハウジング７３４の円錐状伸長部によって囲まれる。偏向ビーム７４０の偏向度は、シートピン７４２と補強材７４４およびセンサー脚部ファスナ７４３によって制御される。半球状の先端７３８は、その円錐周辺エンクロージャと組み合わせて、最大精度を得るために、次のことを必要としている。すなわち、脚部の先端７３８と円錐エンクロージャの組み合
わせは、前述のように図２１に示したトランスデューサーハウジング７２０に関連した複合ロッカー配置の使用によって達成される、実質的に法線方向でチューブ５上に配置される必要がある。このセンサー内では、超音波検出器７２０と連続して、複合ロッキング運動がトランスデューサーハウジング７２０のリフトピン７２１と楕円ロッカースロット７２２によって作動されるようになっている。
【０２６３】
ハウジング７５０、７６０内に置かれている対応上流圧力センサーは、基本的には同じレイアウトを与えるものだが、ただし次の点が異なる。すなわち、ロッカーアセンブリはハウジングハーフ７５０、７６０と一体化しており、これに関連するロッカースロットは、上流ロッカーハンドル７５６内に形成される上流スロット７５８として表記されており、このハンドルは楕円形のインサート７５４を含み、さらに上流プラテン８００内の関連垂直スロット８１０（図２５）内に乗り入れている個別のリフトピン７５２を含む。また、前述のようにチューブ装填モータエンコーダがチューブ装填アセンブリに関連している。このエンコーダはエンコーダフラッグホイール７０２を有し、これは、チューブ装填エンコーダフラッグホイールハブ７０２Ａと複数のフラッグ７０２Ｆを含むことが望ましく、これらの後方にチューブ装填エンコーダ支持カラー７０３が置かれる。この支持カラーはチューブ装填エンコーダの光学スイッチ７０４、７０５を支持し、ピンチクランプ７０６によってモータ５５０に固定され、さらに光学スイッチプリント基板７０７を支持する。
【０２６４】
図２９に図示するように、下流プラテン５００は、複数の温度センサーを支持する役目も果たしている。温度センサーはサーミスタ７５４Ｔと７５５Ｔとからなり、これらのサーミスタはガスケット７６０Ｔによって下流プラテン５００にガスケット接続され、その下部からサーミスタサポート７６２Ｔにより支持される。
【０２６５】
スライドクランプ装填サブアセンブリ
図２５および２６に図示するように、スライドクランプ装填サブアセンブリとその関連センサーは一般的に上流プラテン８００に関連する。上流プラテン８００は後方に向いた流体障壁８０１を含み、この障壁はシャーシ１４（図３）にファスナによって接続される。流体障壁８０１は、シャーシの後壁と下流プラテン５００の後壁と共に、電子アセンブリを液体の侵入から効果的にシールする役目を果たしている。下流プラテン５００と同じように、上流プラテン８００はさらにその上にチューブスイープ食付き部８１２を備える。下流プラテン５００の内側に向いているシャトルに配された本質的に同一の食付き部により、上流チューブスイープ食付き部８１２が、チューブの前方シフトを許している。上流プラテン８００の前方を向いた端はさらに、複数のチューブ装填爪ネスティングスロット８０３を備える。これらのスロットはチューブ装填爪ネスティングスロット５８２と機能的に同じである。さらに、上流プラテンはその中に、下流プラテン食付き部５８４と同じような前方を向いた食付き部を備える。
【０２６６】
上流プラテンはさらにその上に上流バルブアンビル８０５と複数のチューブストップ８０９を備える。これらのストップは、下流プラテン５００に関連するチューブストップ５７６と同じ機能である。上流プラテンはさらに、キャリア８０７に置かれているバルブピボットシャフト４１０（図３、１３）の上流端から支持を受けている。上流プラテン８００の最上流端はさらに、その外周辺端に上流チューブ保持移動止８４２を備える。この移動止は対応下流チューブ保持移動止５８４と同じ機能を果たし、これと協動して機能する。上流プラテン８００の底部はさらに、その上にスライドクランプ装填溝８５６を備える。この溝は、スライドクランプキャリア８１４内に置かれた上部スライドクランプチャネル８２４と組み合わされて、スライドクランプ895を捕獲する役目を果たし、この中をチ
ューブ5が通過する。さらに、スライドクランプチャネル８２４の中には、複数のスライ
ドクランプ装填ピン８２４Ａ、８２４Ｂがあり、これらは、非対称のスライドクランプ８
９５（図２７）と組み合わされて、スライドクランプ８９５の望ましい向きを与える役目を果たし、それによってスライドクランプ８９５はすでにチューブ５の上に置かれているので、ポンプ１０内へのチューブ５の望ましい装填方向が実現される。
【０２６７】
スライドクランプ装填アセンブリはカムシャフト５１０（図１３、１９）によって駆動され、スライドクランプ装填クランク６５０によって作動される。スライドクランプ装填クランク６５０はその中にスライドクランプ装填クランクピン８０４が挿入され、その上にはスライドクランプアクチュエータブッシング８０２が置かれる。このクランクの回転は、スライドクランプアクチュエータブッシング８０２とスライドクランプトラベラブッシングレース８１３の運動によるスライドクランプアクチュエータブッシング８０２とスライドクランプトラベラ８１５の共同運動によって、実質的に直線的な運動に変換される。スライドクランプトラベラ８１５は、スライドクランプクラムピン８２６と共に、スライドクランプクラム８２０、８３０の実質的な前後運動を与え、これらのクラムはスライドクランプ８９５を掴んで解放可能に保持する。これらのスライドクランプクラム８２０、８３０は、互いに実質的にハサミのように配置されており、スライドクランプクラムシェル８３２の中に納めされている。このシェル内でスライドクランプクラム８２０、８３０が前後運動できるようになっている。チューブ装填爪はさらに、スライドクランプシールド８１１を持ち上げる役目を果たす。これによりスライドクランプ８９５がポンプ１０から誤って外されることはなくなる。これはスライドクランプトラベラ８１５の位置が次のようなことを規定するからである。すなわち、シールドまたはバイザー８１１はポンプ１０が動作中は下がった状態になり、それによりスライドクランプ溝８５６からスライドクランプが外れることができないようになる。
【０２６８】
前述のように、スライドクランプ８９５は、スライドクランプクラム８２０、８３０によって掴まれるようになっている。これは、スライドクランプ８９５（その中に移動止または把握可能なエレメントが押しつけられている）とスライドクランプ装填クラムチップ８２０、８２２の間の協動により達成される。スライドクランプ装填クラムチップ８２０、８２２は、実質的にかえし状になっており、クラムが係合したときにスライドクランプ８９５が保持されるようになっている。
【０２６９】
動作中は、スライドクランプ装填器は、チューブ装填アセンブリと協力して、チューブ５およびその関連スライドクランプ８９５が正しく装填されるように機能する。チューブ装填爪５１４がチューブ５の回りを囲んだ後に、スライドクランプ装填アセンブリ、とくにスライドクランプクラム８２０、８３０は、チューブ５の周囲にありスライドクランプ溝８５６内にあるスライドクランプを掴む。爪５１４が閉じ、上部顎２２０がその動作位置に下がり、さらにバルブ４１２、４１４が下がってチューブ５を閉じた後に、クラム８２０、８３０がスライドクランプ８９５をスライドクランプ溝８５６に引き込み、それによりスライドクランプが開き、上部チューブストップ８４４によって保持されているチューブ５を過ぎてスライドする。
【０２７０】
バルブ装填カムレース１２０、１２２とチューブ装填カムとの間のカム配置により、次のことを実現している。すなわち、スライドクランプはチューブ５に対してスライドクランプ８９５の前述の運動の逆運動により閉じられ、チューブ５がチューブ経路８から外せる状態になる。
【０２７１】
スライドクランプ装填器に関連したセンサー
スライドクランプ装填器は関連する２つの主要なセンサーを有する。これらのセンサーのうちの第１のものは、スライドクランプ溝８５６の回りの上流プラテン８００の中に置かれている。このセンサーは、スライドクランプポジショニングセンサーと呼ばれる。図２８に示すように、スライドクランプポジショニングセンサーはセンサーベース８８０の
上に位置している。センサーベース８８０の上には、２つの発光ダイオード８７２、８７６があり、これらはスライドクランプ溝８５６の第一の側に前後して配置されている。スライドクランプ溝８５６の発光ダイオード８７２、８７６と反対側には、クランプ溝の側部を横切って、これらに対応するフォトセル８７０、８７４の対がある。フォトセル８７０、８７４はダイオード８７２、８７６と整列して前後に配置されている。ダイオード８７２、８７６は光送信パイプ８６４、８６８の中に光を照射する。これらのパイプは、スライドクランプ溝８５６の一側部の上流プラテン８００の上に延びている。光パイプ８６４、８６８は４５度内面反射面８６３内で終わり、これらの面によりダイオード８７２、８７６の出力が水平ビームへと曲げられる。水平ビームは、スライドクランプ溝８５６内にあるスライドクランプ８９５によるビームの遮断に適した高さで、スライドクランプ溝８５６を横切っている。光送信パイプ８６４、８６８の反対側に、それに対応した光受信パイプ８６０、８６２があり、ダイオード８７２、８７６によって発せられた光ビームを受信し、それを受信フォトセル８７０、８７４へ転送し、こうすることで光源とセンサーが光通信できるようになっている。光受信パイプ８６０、８６２もまた４５度内面反射面８６３を持ち、これは光送信パイプ８６４、８６８の４５度内面反射面と逆関係になっている。
【０２７２】
動作中に、スライドクランプセンサーは、スライドクランプ装填サブアセンブリ内におけるスライドクランプ８９５の位置と存在を検出する。外側フォトセル８７４と内側フォトセル８７０に対応する２つのセンサーセットは、協動して、装填サブアセンブリ内におけるスライドクランプ８９５の位置を正確に表示する。とくに、２つのセンサー８７４と８７０は、下記の真理値表に従ってスライドクランプ８９５の位置を決定する。この表で、「高」とはスライドクランプ溝８５６を横切って送信されたビームを意味し、「低」とは特定のビームが受信されなかった状態を意味している。
【０２７３】
外側ビーム 内側ビーム
スライドクランプなし 高 高
クランプあり、開 低 低
クランプあり、閉 高 低
クランプの不完全復帰 低 高
この表から分かるように、２つのセンサーアレイにより、スライドクランプ８９５の有無の検出だけでなく、そのスライドクランプ溝８５６内における位置の検出も可能となり、したがって、チューブ５がチューブ経路８内の固定位置にあるときに、スライドクランプ８９５の開閉状態の表示も与えることができる。
【０２７４】
スライドクランプ装填サブアセンブリにはマイクロスイッチ８８２もあり、アクチュエータ８８２Ａと組み合わされている。このアクチュエータは、クランクピン８０４によって操作され、ハンドホイール６００によるチューブ装填カムシャフト５１０の操作を検出するようになっており、ハンドホイール６００が回転されると関連電子機器によりアラームが発せられる。
【０２７５】
ポンプハウジング
ポンプ１０に関連している主要なサブアセンブリのうちで最後のものがポンプハウジング９００である。一般的な局面では、このハウジング９００は、ポンプアセンブリ１０と共に、垂直にスタックできるように適合されており、別の実施態様では、１つの関連制御モジュールから複数のポンプ１０を駆動できるようになっている。
【０２７６】
図３０に示すように、ポンプハウジング９００は、モータマウントストラップ９５５のための取付固定ポイントを提供している。モータマウントストラップ９５５はポンプモー
タ２４とチューブ装填モータ５５０を支持する役目を果たしている。これらのモータは弾性グロメット９６０、９６５内で支持される。このグロメットには回転抑制インデント９７０、９７２があり、２つのモータ２４、５５０をしっかりと保持し、インデント９７０、９７２と対応インデント係合キー９７２Ａ、９７２Ｂの共同作動により捻転振動を防いでいる。
【０２７７】
ケース９００はさらにチューブ経路アクセススロット９０４を含む。このスロットには上流端９０２と下流端９０１があり、そこにおいて上流端９０２と下流端９０１が幾何学的にチューブ５内のドリップループを形成するように適合されている。このループは、チューブ経路アクセススロット端９０１、９０２のそれぞれの、下方向に曲がった配向によって実現されている。このようなチューブ経路アクセススロット端９０１、９０２の幾何学的な適合により、チューブ５が均斉をとって配列されるようになり、これによりポンプ１０の外側の液体搬送コンポーネントに関連するポンプ１０からの液体のもれが防止できるようになる。ハウジング９００はさらにその中に、チューブ装填カムシャフトハンドホイール６００を受け止めるように適合されたアクセスポート９０６を備え、操作者がそれにアクセスできるようになっている。
【０２７８】
結論
本発明の好ましい実施態様の説明は、現在好ましい実施態様を示すものであって、本発明の範囲を、添付の請求の範囲より限定的であるといかなるようにも考えるべきものではなく、本発明のその他の同等の実施態様も、本発明の請求の範囲の要素に明白に含まれるものと考える。
【産業上の利用可能性】
【０２７９】
本発明により、ポンプアセンブリの長手方向に沿って延在するＶ形溝を含み、固定および可動の顎と、Ｖ形溝またはシャトルのいずれか一方の端に位置する複数のバルブとに関連したポンプ本体を有する注入ポンプが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０２８０】
【図１】図１は、ポンプアセンブリ全体の等角投影図である。
【図２】図２は、ポンプサブアセンブリの分解図である。
【図２Ａ】図２Ａは、モータ装填部およびポンプ駆動モータの分解図である。
【図３】図３は、シャーシまたは基準本体とこれに関連した基準シャフトとを示す等角投影図である。
【図４】図４は、インデックスホイールおよび関連センサを示す等角投影図である。
【図５】図５は、ポンプ駆動カムの正面平面図である。
【図６】図６は、主要駆動カムのバルブカムランドを示す等角投影図である。
【図７】図７は、流体出力に線形性が全くない場合のシャトルの線形変位とチューブの体積変位との関係を示すグラフである。
【図８】図８は、下流プラテンを示す等角投影図である。
【図９】図９は、カムがポンプ変位と線形相関している時のチューブの変位容量対カム角度の関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、実質的に図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図１１】図１１は、シャトルプラテンおよびシャトルの後部を示す等角投影図である。
【図１２】図１２は、ポンプモータエンコーダの分解図である。
【図１３】図１３は、バルブサブアセンブリの等角投影図である。
【図１４】図１４は、図１３に示すバルブサブアセンブリの分解図である。
【図１５Ａ】図１５Ａは、複数のバルブのうち、１つのバルブの実質的に後部および側面を示す分解図である。
【図１５Ｂ】図１５Ｂは、複数のバルブのうち、１つのバルブの底面またはチューブと面している側を示す等角投影図である。
【図１６】図１６は、チューブ装填サブアセンブリの分解図である。
【図１７】図１７は、チューブ検知センサがチューブに接触した状態を示す上流プラテンの等角投影図である。
【図１８】図１８は、チューブ装填サブアセンブリを組み立てた状態の図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、爪がチューブと係合した状態を示す下流プラテンの平面図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、チューブ装填爪の平面図である。
【図１９】図１９は、チューブ装填カムシャフトの分解図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、チューブ装填カムシャフトおよびチューブ装填モータを組み立てた状態を示す図である。
【図２０】図２０は、チューブ装填モータおよびエンコーダを示す分解図である。
【図２１】図２１は、センサハウジングの平面図であって、このハウジングの開位置および閉位置を影図で示したものである。
【図２２】図２２は、下流センサハウジングの分解図である。
【図２３】図２３は、上流圧力センサハウジングの分解図である。
【図２４】図２４は、圧力センサハウジングに接続された空気検出器ハウジングの等角投影図である。
【図２５】図２５は、スライドクランプ装填サブアセンブリの等角投影図である。
【図２６】図２６は、スライドクランプ装填サブアセンブリの分解図である。
【図２７】図２７は、スライドクランプの等角投影図である。
【図２８】図２８は、スライドクランプセンサおよび関連上流プラテンの等角投影図である。
【図２９】図２９は、下流プラテンの等角投影図であり、その下側に温度センサの分解図を示す。
【図３０】図３０は、ポンプハウジングの等角投影図である。
【符号の説明】
【０２８１】
１０ ポンプアセンブリ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
図１〜３０のいずれかに記載の発明。
【請求項１】
図１〜３０のいずれかに記載の発明。
【図１】
【図２】
【図２Ａ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【図１９Ａ】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図２】
【図２Ａ】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５Ａ】
【図１５Ｂ】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１８Ａ】
【図１８Ｂ】
【図１９】
【図１９Ａ】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【公開番号】特開２００６−２９３４０（Ｐ２００６−２９３４０Ａ）
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１９７００（Ｐ２００５−２１９７００）
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【分割の表示】特願２００５−５２０８７（Ｐ２００５−５２０８７）の分割
【原出願日】平成９年３月２１日（１９９７．３．２１）
【出願人】（５９１０１３２２９）バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド (448)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＸＴＥＲ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＣＯＲＰ０ＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月２日（２００６．２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【分割の表示】特願２００５−５２０８７（Ｐ２００５−５２０８７）の分割
【原出願日】平成９年３月２１日（１９９７．３．２１）
【出願人】（５９１０１３２２９）バクスター・インターナショナル・インコーポレイテッド (448)
【氏名又は名称原語表記】ＢＡＸＴＥＲ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ ＩＮＣＯＲＰ０ＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]