JPS6122599Y2

JPS6122599Y2 -

Info

Publication number: JPS6122599Y2
Application number: JP15408680U
Authority: JP
Priority date: 1980-10-30
Filing date: 1980-10-30
Publication date: 1986-07-07
Also published as: JPS5776637U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は安全で取扱いが便利な微量注入ポンプ
に関するものである。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a microinjection pump that is safe and convenient to handle.

従来より、患者が携帯し、モータ駆動によりシ
リンジから注入液を長時間にわたつて一定量持続
して体内に注入するようにした微量注入ポンプは
知られている。このような微量注入ポンプにおい
ては、注入液が途中でつまつたりした場合、シリ
ンジ内の圧力が異常に高くなり、注入液を送るチ
ユーブがはずれたり破壊したりする事故が発生す
る。このため、従来の微量注入ポンプでは、シリ
ンジの負荷が重くなるとモータからの駆動力がス
リツプするような安全機構が備えつけられてい
る。しかし、これでは、事故は防げるが、患者は
スリツプ状態を知り得ないので、液の注入が停止
されていることに気づかないことになる。 2. Description of the Related Art Microinjection pumps have been known that are carried by a patient and are driven by a motor to continuously inject a fixed amount of infusion solution into the body from a syringe over a long period of time. In such a microinjection pump, if the injection liquid becomes clogged on the way, the pressure inside the syringe will become abnormally high, causing an accident in which the tube for feeding the injection liquid becomes detached or destroyed. For this reason, conventional microinjection pumps are equipped with a safety mechanism that prevents the driving force from the motor from slipping when the load on the syringe becomes heavy. However, although this can prevent accidents, the patient is unaware of the slip condition and is therefore unaware that the fluid injection has been stopped.

また、従来の微量注入ポンプでは、注入が終る
とその位置検出をしてブザーを鳴らせるものがあ
る。しかし、これによつて患者は注入が終つたこ
とは確認できるが、スイツチを切る操作を忘れる
と、そのままモータが回転を続け電流が無駄に消
費されてしまう。 Further, some conventional microinjection pumps detect the position and sound a buzzer when injection is completed. However, although this allows the patient to confirm that the injection has finished, if the patient forgets to turn off the switch, the motor continues to rotate, wasting current.

本考案はこのような従来の各欠点を解消するた
めになされたもので、その目的とするところは、
簡単な機構によつてシリンジの過負荷状態を検出
し、警報を発するとともにモータを自動的に停止
するようにした微量注入ポンプを提供することに
ある。 This invention was made to eliminate each of these conventional drawbacks, and its purpose is to:
An object of the present invention is to provide a microinjection pump which detects an overload state of a syringe by a simple mechanism, issues an alarm, and automatically stops a motor.

以下、本考案を図面にもとずいて詳細に説明す
る。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail based on the drawings.

第１図は本考案に係る微量注入ポンプの一実施
例の構成図である。図において、空心形の小形直
流モータ１は、第１図には図示しない乾電池電源
によつて回転駆動され、この回転は減速歯車機構
２を経て回転軸３に伝達され、さらにこの回転軸
３の回転は減速歯車機構４を経て歯車５に伝達さ
れる。この歯車５の回転は、回動地板６および歯
車７，８，９からなる差動歯車機構を経て、歯車
５と同軸状に回転自在に支持された歯車１０に伝
達される。なお、１１は回動地板６に植設された
ピン、１２はピン１１に引掛けられ回動地板６を
付勢するスプリングである。歯車１０の回転は、
一方向伝達機構としてのスプリング１３を介し
て、軸受１４，１５に軸支された駆動軸１６に伝
達される。この駆動軸１６にはねじ部１６ａが形
成されており、このねじ部１６ａに駆動体１７が
ねじ込まれてねじ結合している。そして、この駆
動体１７に形成された結合部１７ａにはシリンジ
８が結合されており、駆動体１７の矢印Ａ方向へ
の移動でシリンジ１８が押し駆動されるようにな
つている。なお、１９はシリンジ１８の注出口に
はめ込まれたチユーブキヤツプ、２０はシリンジ
１８を手動で押し駆動するとき駆動軸１６を回転
させるための調整歯車である。 FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of a microinjection pump according to the present invention. In the figure, a small air-core DC motor 1 is rotationally driven by a dry battery power source (not shown in FIG. 1), and this rotation is transmitted to a rotating shaft 3 via a reduction gear mechanism 2. The rotation is transmitted to the gear 5 via the reduction gear mechanism 4. The rotation of the gear 5 is transmitted via a differential gear mechanism consisting of a rotary base plate 6 and gears 7, 8, and 9 to a gear 10 that is rotatably supported coaxially with the gear 5. Note that 11 is a pin implanted in the rotating base plate 6, and 12 is a spring that is hooked on the pin 11 and biases the rotating base plate 6. The rotation of the gear 10 is
The signal is transmitted to a drive shaft 16 supported by bearings 14 and 15 via a spring 13 serving as a one-way transmission mechanism. A threaded portion 16a is formed on this drive shaft 16, and a driver 17 is screwed into this threaded portion 16a to be screwed together. A syringe 8 is coupled to a coupling portion 17a formed on the drive body 17, and the syringe 18 is pushed and driven by movement of the drive body 17 in the direction of arrow A. Note that 19 is a tube cap fitted into the spout of the syringe 18, and 20 is an adjustment gear for rotating the drive shaft 16 when the syringe 18 is manually pushed and driven.

一方、前記回転軸３には半円形の磁性材からな
るスイツチ動作手段としてのシヤツタ２１が固定
されており、このシヤツタ２１は磁石２２とこれ
に対向して配置されたリードスイツチ２３との間
に出入り自在に回転するようになつている。 On the other hand, a shutter 21 as a switch operation means made of a semicircular magnetic material is fixed to the rotating shaft 3, and this shutter 21 is arranged between a magnet 22 and a reed switch 23 disposed opposite thereto. It is designed to rotate freely in and out.

第２図はシヤツタ２１の正面図である。シヤツ
タ２１が図のように磁石２２とリードスイツチ２
３の間から出ているときは、磁石２２の磁力が作
用してリードスイツチはオンしているが、シヤツ
タ２１が矢印Ｂ方向に回転して図で点線で示した
位置にくると、この磁力を遮へいするためにリー
ドスイツチ２３はオフする。この実施例では、シ
ヤツタ２１は半円形に形成されているため、その
１回転中の半分の期間はリードスイツチ２３がオ
ンし半分の期間はオフするようになつている。リ
ードスイツチ２３は、後記するように直流モータ
１と直列に接続されているために、直流モータ１
の停止時には点線で示した位置にある。 FIG. 2 is a front view of the shutter 21. Shutter 21 connects magnet 22 and reed switch 2 as shown in the figure.
3, the reed switch is turned on due to the magnetic force of the magnet 22. However, when the shutter 21 rotates in the direction of arrow B and comes to the position shown by the dotted line in the figure, this magnetic force The reed switch 23 is turned off in order to shield the air. In this embodiment, since the shutter 21 is formed in a semicircular shape, the reed switch 23 is turned on for half the period during one rotation and turned off for the half period. Since the reed switch 23 is connected in series with the DC motor 1 as described later, the reed switch 23 is connected in series with the DC motor 1.
When the machine is stopped, it is in the position shown by the dotted line.

第３図は第１図の−断面図、第４図は第１
図の−断面図である。第３図において、２４
はスプリング１２によつて矢印Ｃに付勢される回
動地板６を図の位置に保持するためのストツパ、
２５は回動地板６がスプリング１２に抗して矢印
Ｄ方向に回動したときこれによつて押される接点
ばね、２６は接点ばね２５によつて動作される常
時オンのスイツチ、２７は同じく常時オフのスイ
ツチ、２８は歯車１０のスリーブである。なお、
第４図において、２９はスペーサである。駆動軸
１６には、第４図に示すように、歯車５、回動地
板６、歯車１０がそれぞれ回転自在に軸支されて
いる。そして、回動地板６には、第１図に示した
歯車７と一体に形成された歯車８が回転自在に軸
支され、また歯車８とかみ合う歯車９も同じく回
動地板６に回転自在に軸支されている。したがつ
て、歯車５の回転は歯車７および８、歯車９を経
て歯車１０に伝達される。この際、歯車８，９，
１０はそれぞれ第３図に示す矢印Ｅ，Ｆ，Ｇ方向
に回転する。ここで、歯車１０の負荷がスプリン
グ１２の張力より大きくなると、歯車９は駆動軸
１６を中心に公転するので回動地板６は矢印Ｄ方
向に回動する。 Figure 3 is a cross-sectional view of Figure 1, and Figure 4 is a cross-sectional view of Figure 1.
FIG. In Figure 3, 24
is a stopper for holding the rotating base plate 6, which is urged in the direction of arrow C by the spring 12, in the position shown in the figure;
25 is a contact spring that is pressed by the rotating base plate 6 when it rotates in the direction of arrow D against the spring 12; 26 is a always-on switch operated by the contact spring 25; and 27 is a switch that is also always on. The off switch 28 is the sleeve of the gear 10. In addition,
In FIG. 4, 29 is a spacer. As shown in FIG. 4, a gear 5, a rotating base plate 6, and a gear 10 are each rotatably supported on the drive shaft 16. A gear 8 integrally formed with the gear 7 shown in FIG. It is pivoted. Therefore, the rotation of gear 5 is transmitted to gear 10 via gears 7 and 8 and gear 9. At this time, gears 8, 9,
10 rotate in the directions of arrows E, F, and G shown in FIG. 3, respectively. Here, when the load on the gear 10 becomes greater than the tension of the spring 12, the gear 9 revolves around the drive shaft 16, so the rotating base plate 6 rotates in the direction of arrow D.

また、第４図に示すように、スプリング１３は
駆動軸１６と歯車１０のスリーブ２８の外周上に
接触して巻き付けられている。そして、歯車１０
が矢印Ｇ方向に回転すると、この回転によつてス
プリング１３はスリーブ２８および駆動軸１６の
外周にしめ付けられて強く接触し、これにより、
駆動軸１６は歯車１０と一体に回転する。しか
し、歯車１０が矢印Ｇ方向と反対の方向に回転す
ると、この回転によつてスプリング１３のしめ付
けはゆるむため、スリーブ２８とスプリング１３
はスリツプし歯車１０の回転は駆動軸１６に伝達
されない。これによつて歯車１０から駆動軸１６
へは一方向の回転のみが伝達される。また、同様
に駆動軸１６をこれと逆方向（Ｇ方向）にまわし
たときは、駆動軸１６に対してスプリング１３の
しめ付けはゆるむため、この間はスリツプし歯車
１０は回転せず駆動軸１６のみが回転する。これ
により調整歯車２０による手動操作が可能にな
る。 Further, as shown in FIG. 4, the spring 13 is wound around the drive shaft 16 and the outer periphery of the sleeve 28 of the gear 10 so as to be in contact therewith. And gear 10
When rotates in the direction of arrow G, this rotation causes the spring 13 to tighten and come into strong contact with the sleeve 28 and the outer periphery of the drive shaft 16.
The drive shaft 16 rotates together with the gear 10. However, when the gear 10 rotates in the direction opposite to the direction of arrow G, this rotation loosens the fastening of the spring 13, so that the sleeve 28 and the spring 13
slips, and the rotation of gear 10 is not transmitted to drive shaft 16. This allows the gear 10 to drive the drive shaft 16.
Rotation in only one direction is transmitted to. Similarly, when the drive shaft 16 is rotated in the opposite direction (G direction), the spring 13 becomes loosely fastened to the drive shaft 16, so the gear 10 slips during this time and the drive shaft 16 does not rotate. only rotates. This allows manual operation using the adjustment gear 20.

このような構成において、直流モータ１の回転
は各歯車によつて減速された後、歯車１０からス
プリング１３を介して駆動軸１６に伝達され、さ
らに駆動軸１６の回転によりねじ結合された駆動
体１７は第１図に示す矢印Ａ方向にゆつくり移動
する。これによつて、シリンジ１８からは微量の
注入液が持続して注出される。 In such a configuration, the rotation of the DC motor 1 is decelerated by each gear, and then transmitted from the gear 10 to the drive shaft 16 via the spring 13, and further, the rotation of the drive shaft 16 causes a screw-coupled drive body. 17 moves slowly in the direction of arrow A shown in FIG. As a result, a small amount of injection liquid is continuously poured out from the syringe 18.

第５図はモータ制御回路および警報回路の回路
図である。図において、３０は単３形乾電池を２
個直列にした3Vの直流電源、３１は水晶発振器
の出力を分周してモータ駆動用のパルス信号の出
力を出力端子Ｐから発信するパルス発生回路、３
２はパルス発生回路３１から出力されるパルス信
号の波形を各種選択する速度調節スイツチ、３３
は過負荷時に警報を発するブザーである。直流モ
ータ１の停止時においてリードスイツチ２３はオ
フしており、また正常動作時においてはスイツチ
２６はオンしスイツチ２７はオフしている。 FIG. 5 is a circuit diagram of the motor control circuit and alarm circuit. In the figure, 30 indicates 2 AA batteries.
3V DC power supply connected in series; 31 is a pulse generation circuit that divides the output of the crystal oscillator and outputs a pulse signal for driving the motor from output terminal P; 3
2 is a speed adjustment switch 33 for selecting various waveforms of the pulse signal output from the pulse generation circuit 31;
is a buzzer that sounds an alarm when there is an overload. When the DC motor 1 is stopped, the reed switch 23 is off, and during normal operation, the switch 26 is on and the switch 27 is off.

このような状態で、パルス発生回路３１から、
第６図に示すようなパルス信号が出力されると直
流モータ１は回転を開始する。t₀の時点でパルス
出力が立上ると同時に直流モータ１は回転し、こ
れにより、第２図に示すようにシヤツタ２１は点
線の位置から矢印Ｂ方向に回転する。そして、t₁
の時点でシヤツタ２１は磁石２２からはなれリー
ドスイツチ２３はオンする。次に、t₂の時点で時
間幅T₂のパルス出力はなくなるが、このときリ
ードスイツチ２３がすでにオンされているので直
流モータ１は回転を続ける。次にt₃の時点でシヤ
ツタ２１は１回転してリードスイツチ２３はオフ
し直流モータ１は停止する。そして、t₄の時点で
周期T₁のパルス信号のパルス出力が再び立上り
直流モータ１は回転する。このように直流モータ
１は回転、停止を繰返し、パルス信号に制御され
て一定の平均速度で各歯車を駆動する。 In this state, from the pulse generation circuit 31,
When a pulse signal as shown in FIG. 6 is output, the DC motor 1 starts rotating. At the time _t0 , the DC motor 1 rotates at the same time as the pulse output rises, and as a result, the shutter 21 rotates in the direction of arrow B from the position indicated by the dotted line as shown in FIG. and t ₁
At this point, the shutter 21 is separated from the magnet 22 and the reed switch 23 is turned on. Next, at time _t2 , the pulse output with the time width _T2 disappears, but since the reed switch 23 is already turned on at this time, the DC motor 1 continues to rotate. Next, at time _t3 , the shutter 21 makes one revolution, the reed switch 23 is turned off, and the DC motor 1 is stopped. Then, at time _t4 , the pulse output of the pulse signal with period _T1 rises again, and the DC motor 1 rotates. In this way, the DC motor 1 repeatedly rotates and stops, and is controlled by pulse signals to drive each gear at a constant average speed.

ここで、第１図のシリンジ１８から体内に注入
されている注入液が途中でつまつたり、また駆動
体１７がシリンジ１８を押しつくして注入が完了
した場合、歯車１０および駆動軸１６の負荷は所
定値より大きくなり、第３図で説明したように回
動地板６がスプリング１２に抗して矢印Ｄ方向に
回動し、接点ばね２５を下方に押す。ここで、こ
の接点ばね２５が押されると、先づスイツチ２７
がオンし、さらに押されるとスイツチ２６がオフ
するように構成されているため、前記のように過
負荷状態になると先づスイツチ２７のオンにより
ブザー３３が鳴つて使用者に過負荷状態を知ら
せ、次いでスイツチ２６のオフにより直流モータ
１の駆動回路がしや断される。このようにスイツ
チ２７をオンした後スイツチ２６をオフするの
は、スイツチ２６を先にオフすると直流モータ１
が停止して回転駆動力がなくなるため、回動地板
６はスプリング１２の力で元の位置に戻つてしま
いブザー３３の駆動ができなくなつてしまうから
である。 Here, if the injection liquid injected into the body from the syringe 18 in FIG. becomes larger than a predetermined value, and as explained in FIG. 3, the rotating base plate 6 rotates in the direction of arrow D against the spring 12, pushing the contact spring 25 downward. Here, when this contact spring 25 is pressed, the switch 27
The switch 26 is configured to turn on and turn off when pressed further, so if an overload condition occurs as described above, the buzzer 33 will sound when the switch 27 is turned on to notify the user of the overload condition. Then, by turning off the switch 26, the drive circuit for the DC motor 1 is cut off. The reason why the switch 26 is turned off after the switch 27 is turned on is that if the switch 26 is turned off first, the DC motor 1
This is because the rotary base plate 6 will return to its original position by the force of the spring 12 and the buzzer 33 will no longer be able to be driven because the rotary base plate 6 will stop and lose its rotational driving force.

このようにして、１つの差動歯車機構とスプリ
ングによつて、注入が完了したときの状態および
注入途中で注入液がつまつたときの異常状態を確
実に検出することができるので、構造が簡単にな
つて部品が減り、しかもこの検出で警報を発する
とともにモータを自動的に停止させるので、患者
の操作は簡単になりまた電源の電流消費量も節約
できる。 In this way, with one differential gear mechanism and spring, it is possible to reliably detect the state when the injection is completed and the abnormal state when the injection liquid becomes clogged during the injection, so the structure is It is simple and has fewer parts, and since this detection generates an alarm and automatically stops the motor, it simplifies patient operation and saves power consumption.

本考案に係る微量注入ポンプによると、簡単な
機構によつてシリンジの過負荷状態を検出し、警
報を発するとともにモータを自動的に停止できる
ため、小形で低価格にでき、かつ取扱い操作が簡
単になり、しかも電源に乾電池を用いた場合にそ
の寿命をのばすことができるという優れた効果が
ある。 According to the microinjection pump of the present invention, the overload condition of the syringe can be detected using a simple mechanism, and an alarm can be issued and the motor can be automatically stopped. Therefore, the microinjection pump can be made small and inexpensive, and is easy to handle and operate. Moreover, when a dry cell battery is used as a power source, it has the excellent effect of extending its life.

[Brief explanation of the drawing]

第１図は本考案に係る微量注入ポンプの一実施
例の構成図、第２図はシヤツタの正面図、第３図
は第１図の−断面図、第４図は第１図の−
断面図、第５図はモータ制御回路および警報回
路の回路図、第６図はパルス信号の波形図であ
る。１……直流モータ、５，７，８，９，１０……
歯車、６……回動地板、１１……ピン、１２……
スプリング、１６……駆動軸、１７……駆動体、
１８……シリンジ、２４……ストツパ、２５……
接点ばね、２６，２７……スイツチ、３３……ブ
ザー。 Fig. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the microinjection pump according to the present invention, Fig. 2 is a front view of the shutter, Fig. 3 is a sectional view of Fig. 1, and Fig. 4 is a - of Fig. 1.
5 is a circuit diagram of a motor control circuit and an alarm circuit, and FIG. 6 is a waveform diagram of a pulse signal. 1...DC motor, 5, 7, 8, 9, 10...
Gear, 6... Rotating base plate, 11... Pin, 12...
Spring, 16... Drive shaft, 17... Drive body,
18...Syringe, 24...Stoppa, 25...
Contact spring, 26, 27... switch, 33... buzzer.

Claims

[Scope of utility model registration request]

In a microinjection pump comprising a DC power supply, a DC motor driven by the DC power supply, a deceleration mechanism that decelerates the rotation of the DC motor, and a syringe driven by the output of the deceleration mechanism, the deceleration mechanism includes: A differential gear mechanism consisting of a rotating base plate and a gear rotatably supported on the rotating base plate is provided, and the rotating base plate is normally held at a fixed position by a spring, and the load of the syringe is When the rotational base plate reaches a predetermined value or more, the rotating base plate is rotated about the rotation center against the spring, and this rotation is detected and an alarm is issued, after which the DC motor is stopped. Microinfusion pump.