CN111033269A - 自动分析装置 - Google Patents

Abstract

作为注射泵各部位劣化的主要原因，举出不均匀磨损。注射泵由较多的部件构成，各部位的公差、松动等与驱动时的偏置相关联，成为不均匀磨损的原因。尤其，由软材料构成的密封件容易发生不均匀磨损所致的损伤。为解决上述课题，本发明提供一种自动分析装置，具备抽吸、吐出液体的分注单元和针对分注单元输送、抽吸液体的注射泵，其特征在于，注射泵具备能够保管液体的注射器管、沿注射器管的长度方向能够上下移动的柱塞、与柱塞接触的柱塞上部按压部件、将动力经由柱塞上部按压部件传递至柱塞的动力传递部、以及与动力传递部接触的柱塞下部按压部件，柱塞上部按压部件与动力传递部、以及动力传递部与柱塞下部按压部件进行点接触。

Description

自动分析装置

技术领域

本发明涉及一种进行血液、尿等生物体试料的定量、定性分析的自动分析装置，尤其涉及具备注射泵的自动分析装置。

背景技术

在自动分析装置中，为了进行血清、尿等生物体试料(以下称为试料)的成分分析，使试料与试剂反应，并由分光光度计等测光单元来光学地测定由此产生的色调、浑浊度的变化。

为了使试料与试剂反应，需要进行从分别收纳有试料和试剂的容器向反应容器的分注。因此，在自动分析装置中，具备从分别收纳有试料或试剂(以下统称为液体)的容器向应容器自动地抽吸、吐出试料或试剂的分注装置。

在由注射泵抽吸、吐出试料的液体分注单元中，分注性能以及各部分的寿命受到构成注射泵的各种要素部件的影响。尤其在注射泵中，作为终身产品之一，有柱塞等各部分的密封部件。

密封部件一般由树脂等软材料构成，在柱塞动作时，一边受到滑动的阻力一边进行注射器内的液体的密封。若针对密封部件产生不均匀磨损所致的损伤，则会成为发生来自注射器的漏液、发生伴随泄压的分注液量的变化从而无法提供正确的分析结果的要因。专利文献1中提供一种柱塞泵，其柱塞相对于凸轮的抵接面可变并相对于凸轮滑动，由此防止凸轮的边缘抵接，防止部件彼此的过早磨损。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-351136

发明内容

发明所要解决的课题

目前，自动分析装置的处理能力大幅提高，由此实现动作部的高速化。除此之外，近年来，也存在大型医院、检查中心等实施使自动分析装置24小时连续地运转的运用的施设，装置的运转时间变长。作为上述的结果，各部分的劣化速度变快，与繁琐的维护作业相关联。相对于此，为了延长自动分析装置的维护周期，各部分的构成部件的长寿命化成为较大的课题。尤其，在近年来的自动分析装置搭载有用于各种液体的送液的多个注射泵，为了确保性能，针对注射泵一般需要几个月一次进行密封件更换的维护作业。

作为构成注射泵的各部位的劣化的主要原因，可以举出进行注射泵内的液体的密封的密封件的不均匀磨损。注射泵由较多的部件构成，各部位的公差、松动等与驱动时的偏置相关，其是注射泵内的部件的不均匀磨损的原因之一。尤其，由软材料构成的密封件容易发生不均匀磨损所致的损伤。即，通过防止不均匀磨损的产生，能够大幅度地延长更换密封件的周期。

用于解决课题的方案

为了解决上述的课题，本发明提供一种自动分析装置，具备抽吸、吐出液体的分注单元和针对分注单元输送、抽吸液体的注射泵，上述自动分析装置的特征在于，注射泵具备：注射器管，其能够保管液体；柱塞，其沿注射器管的长度方向能够上下移动；柱塞上部按压部件，其与柱塞接触；动力传递部，其将动力经由柱塞上部按压部件传递至柱塞；以及柱塞下部按压部件，其与动力传递部接触，柱塞上部按压部件与动力传递部、以及动力传递部与柱塞下部按压部件进行点接触。

发明的效果

能够提供一种自动分析装置，其通过大幅度地减少注射泵在柱塞动作时的力矩，来减少针对注射泵内的密封件的偏置载荷，从而抑制不均匀磨损，延长维护周期。

附图说明

图1是示出本实施例的自动分析装置的一例的简要结构图。

图2是示出应用了本实施例1的注射泵的一例的外观图。

图3是图1所示的注射泵在柱塞的中心轴处的剖视图。

图4是本实施例1中的动力传递板的主视立体图。

图5是本实施例1中的注射泵的柱塞的中心轴处的剖视图。

图6是示出本实施例1中的柱塞形状的一例的外观图。

图7是本实施例1中的注射泵的柱塞的中心轴处的剖视图。

图8是本实施例1中的注射泵在柱塞的中心轴处的剖视图。

图9是示出与本实施例不同的注射泵的一例的外观图。

图10是图9所示的注射泵的柱塞的中心轴处的剖视图。

图11是本实施例2中的注射泵的柱塞的中心轴处的剖视图。

图12是本实施例2中的注射泵的柱塞的中心轴处的剖视图。

图13是本实施例2中的注射泵的柱塞的中心轴处的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，在用于说明本实施方式的所有图中具有同一功能的部件原则上被标注同一符号。

实施例1

图1是应用本实施例的自动分析装置的简要结构图的一例。图1中，自动分析装置100具备：能够搭载多个保持试料的采血管(试料容器)101的样本盘(试料盘)102；能够搭载多个保持试剂的试剂容器103的第一试剂盘104及第二试剂盘105；以及在周向上配置有多个反应容器106的反应盘107。

并且，自动分析装置具备：将从采血管101抽吸到的试料分注至反应容器106的探针(试料探针)108；将从第一试剂盘104内的试剂容器103抽吸到的试剂分注至反应容器106的第一试剂探针109；以及将从第二试剂盘105内的试剂容器103抽吸到的试剂分注至反应容器106的第二试剂探针110。

另外，自动分析装置具备：搅拌反应容器106内的液体的搅拌装置111；清洗反应容器106的容器清洗机构112；设置于反应盘107的内周附近的光源113；分光检测器114；与分光检测器113连接的计算机115；以及控制自动分析装置整体的动作并与外部进行数据交换的控制器116。

试料探针108经由分注流路而与各自所对应的注射泵117连接。在自动分析装置100通过流路连接有与试料探针108、第一试剂探针109、以及第二试剂探针110各自的探针对应的注射泵，但对此在图1中未示出。

图2示出本实施例的注射泵的外观图，图3中示出柱塞的中心轴处的轴剖视图。自动分析装置中的注射泵117具备：能够将液体保管在内部的注射器管9；能够沿注射器管9的长度方向上下移动的柱塞8；与柱塞8接触的柱塞上部按压部件5；经由柱塞上部按压部件将动力传递至柱塞8的动力传递部4；以及与动力传递部4接触的柱塞下部按压部件6。通过使柱塞8在注射器管9内上下动，来使注射器管9内部的内容积产生变化，从而抽吸、吐出液体。图中的箭头示出注射器管9内部的液体的流动方向。注射泵117具备马达2，马达2的旋转力由经由减速机而能够与马达2连接的旋转传递部3传递至动力传递板4。另外，传递至动力传递板4的马达2的旋转力经由使柱塞上下移动的柱塞的上部按压部件5和下侧按压部件6而传递至柱塞8。由此，能够实施注射器的抽吸、吐出动作。此处，图4示出动力传递板4的形状。如图4所记载，动力传递板4的前端部位4a成为相对于柱塞的方向变薄的倾斜构造。通过具备该倾斜构造，能够容易进行更换注射器管9时的作业。

如图3所示，传递来自马达2的旋转力的动力传递板4和在柱塞8向上部移动时传递力的柱塞8的上部按压部件5如图3所示地在接触部位5a的一点处点接触。并且，动力传递板4和在柱塞8向下部移动时传递力的柱塞8的下部按压部件6也如图3所示地在接触部位6a的一点处点接触。另外，该接触部位5a和接触部位6a配备在柱塞8的移动轴上。柱塞8的上部按压部件5和柱塞8的下侧按压部件6经由连接部件7而固定。连接部件7具备供柱塞的上部按压部件5从上侧插入并固定的上侧的孔、和供下部按压部件6从下侧插入并固定的下侧的孔，上述上侧的孔和下侧的孔配置在柱塞8的移动轴上。此外，为了使上侧的孔和下侧的孔以位于同一轴线上的方式配置于连接部件7，期望以连续作业加工上述孔。此外，图中的上侧的孔和下侧的孔为简单的圆筒的孔，但若能够固定按压柱塞的上部部件和下部部件，则其形状没有限制，双方的孔设置在柱塞8的移动轴上即可。因此，即使孔的形态例如为多边形，也没有任何问题。

在柱塞8上下移动时，动力传递板4与柱塞的上下的按压部位分别接触，传递力的点为接触部位5a、接触部位6a，并且接触部位在柱塞的移动轴上。由此，在柱塞移动时，不会相对于柱塞产生移动中的力矩。在柱塞8与注射器管9之间安装有密封件10，以便在注射泵117内部的液体不会因柱塞8的动作而漏出。在柱塞8进行动作时，一边与密封件10滑动一边进行动作。密封件10一般由树脂等软材料构成，通过将密封件10的内径设定为比柱塞8的外径小，成为即使柱塞8上下进行动作，注射器管9内的内容物也不会漏出的构造。通过实现本实施例的形态，不会发生因柱塞8的力矩而对密封件10的偏置负载。其结果，能够显著延迟密封件10的不均匀磨损。另外，能够延迟因密封件10的不均匀磨损而更换密封件的时机。

并且，在本实施例中，柱塞的上下的按压部位的与动力传递板4接触的接触部位5a、接触部位6a分别呈球形状，能够实现与动力传递板4点接触，若柱塞8和上下按压部位的接触部5a、6a在柱塞8的移动轴上，则也可以是任意形状，例如前端部位也可以呈圆锥或者多棱锥状。另一方面，举例的话，也可以如图5所示，动力传递板4呈球形，并且柱塞的动力传递部呈平面。若动力传递板4及柱塞8、柱塞的按压部件5、6不是容易变形的软材料构成，则分别由任意材料构成都没有问题。作为材料，例如可以举出金属、陶瓷等。

并且，在本实施例中，柱塞的上部按压部件5和柱塞8为不同的部件，但也可以作为相同部件并作为一个部件。在该情况下，例如如图6所示，通过将柱塞8的一端加工成能够以半球上等的点接触来与其它部件接触的形状，来形成柱塞按压的部位8a。图7示出将图6的柱塞8的一端加工成能够以半球上等的点接触来与其它部件接触的形状的情况下的、注射泵117的柱塞8的轴向处的剖视图。

并且，在本实施例中，举出柱塞8和马达的旋转轴2a不在同一轴上的例子，但在实现本实施例时，也可以如图8所示，将马达的旋转轴2a和柱塞8的移动轴放置在同一轴上。

为了与本实施例进行比较，图9及图10示出与本实施例不同的注射器的例子。图9是与本实施例不同的注射泵的外观图，图10是贯通构成图9的注射泵的柱塞的中心轴并从箭头方向观察的剖视图。柱塞的末端形状具有夹持动力传递板4那样的形状，在构造上，动力传递板4因每个部件的公差等而相对于水平面不完全平行。若柱塞进行动作，则如图10所示，因部件的倾斜而产生以柱塞8与动力传递板4的接触点为基点的力矩51。由柱塞的动作产生的力矩51传递至配备于注射器管9的内部的密封件10，对密封件10施加偏置负载。由于载荷相对于密封件10集中在恒定部位，所以产生不均匀磨损，会导致密封件10的损伤。

实施例2

对在与实施方式1相同的结构中还能够减少对动力传递板和柱塞按压部件施加的冲击载荷的影响的注射泵的例子进行说明。

有时在柱塞的上部按压部件5、下部按压部件6与动力传递板4之间分别具有用于确保组装性的微小间隙。在这样的情况下，动力传递板4通过该间隙而移动，在动力传递板4与柱塞的上部按压部件5及下部按压部件6接触时，对彼此的部件施加接触引起的冲击载荷。该冲击载荷成为动力传递板4、柱塞上部按压部本5、下部按压部件6、以及柱塞8和密封件10磨损、损伤的原因。

因此，作为防止因这样的微小间隙而产生的冲击载荷的方法，例如考虑图11所示的实施例。在图11的注射泵且在按压固定部件7内置有弹簧等弹性体11。由该弹性体11，能够将柱塞的下部按压部分6按压至动力传递板4。由此能够最大限度地消除微小间隙，能够防止冲击载荷。

此外，上述弹性体11由最下部按压部件12压缩，弹性体11设计为具有比柱塞和密封件所能产生的最大滑动阻力大的压缩力。因此，即使在柱塞进行动作时，也不会在柱塞的上部按压部件5、下部按压部件6与动力传递板4之间产生间隙。并且，在定期维护时，在从注射泵117取出注射器管9时，通过除去最下部按压部件12作用的压缩力，来去掉弹性体11的压缩力。

若去掉弹性体11的压缩力，则在柱塞上部按压部件5、下部按压部件6与动力传递板4之间产生间隙，成为能够容易安装、拆下注射器管9的构造。图12示出去掉弹性体11后的示意图。

通过采用上述形态，能够实现在柱塞进行动作时不会对各部位产生冲击载荷的注射泵117。作为其效果，能够防止冲击载荷对注射泵各部位的磨损、损伤。此外，在本实施例中，通过使用弹性体，来消除柱塞的按压部件5、6与动力传递板4之间的间隙，但若由比最大滑动阻力大的力来按压按压部件，则当然也可以不使用弹性体。举例的话，有使用磁性体13的例子。图13示出使用磁性体来实现本实施例的示意图。通过将两个磁性体13在发生排斥力的方向进行配置，来将按压部件6按压至动力传递板4，从而消除按压部件5、6与动力传递板4之间的间隙。

符号的说明

2—马达，2a—马达的旋转轴，3—旋转传递部，4—动力传递部，4a—动力传递部前端，5—柱塞的上部按压部件，5a—柱塞的上部按压部件与动力传递部的接触点，6—柱塞的下部按压部件，6a—柱塞的下部按压部件与动力传递部的接触点，7—柱塞按压部件的连接部件，8—柱塞，8a—柱塞与动力传递部的接触点，9—注射器管，10—密封件，11—弹性体，12—最下部按压部件，13—磁性体，100—自动分析装置，101—采血管(试料容器)，102—样本盘(试料盘)，103—试剂容器，104—第一试剂盘，105—第二试剂盘，106—反应容器，107—反应盘，108—分注探针(试料探针)，109—第一试剂探针，110—第二试剂探针，111—搅拌装置，112—容器清洗机构，113—光源，114—分光检测器，115—计算机，116—控制器，117—注射泵。

Claims (9)

1.一种自动分析装置，具备抽吸、吐出液体的分注单元和针对上述分注单元输送、抽吸液体的注射泵，上述自动分析装置的特征在于，

上述注射泵具备：

注射器管，其能够保管液体；

柱塞，其沿上述注射器管的长度方向能够上下移动；

柱塞上部按压部件，其与上述柱塞接触；

动力传递部，其将动力经由上述柱塞上部按压部件传递至上述柱塞；以及

柱塞下部按压部件，其与上述动力传递部接触，

上述柱塞上部按压部件与上述动力传递部、以及上述动力传递部与上述柱塞下部按压部件进行点接触。

2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于，

上述柱塞上部按压部件具有与上述动力传递部进行点接触的第一接触部位，上述柱塞下部按压部件具有与上述动力传递部进行点接触的第二接触部位，

上述第一接触部位和上述第二接触部位位于上述柱塞的移动轴上。

3.根据权利要求2所述的自动分析装置，其特征在于，

上述第一接触部位和上述第二接触部位呈球状。

4.根据权利要求2所述的自动分析装置，其特征在于，

上述动力传递部呈球状。

5.一种自动分析装置，具备抽吸、吐出液体的分注单元和针对上述分注单元输送、抽吸液体的注射泵，上述自动分析装置的特征在于，

上述注射泵具备：

注射器管，其能够保管液体；

柱塞，其沿上述注射器管的长度方向能够上下移动；

动力传递部，其将动力传递至上述柱塞；以及

柱塞下部按压部件，其与上述动力传递部接触，

上述柱塞与上述动力传递部、以及上述动力传递部与上述柱塞下部按压部件进行点接触。

6.根据权利要求5所述的自动分析装置，其特征在于，

上述柱塞及上述柱塞下部按压部件的与上述动力传递部接触的部分呈球状。

7.根据权利要求5所述的自动分析装置，其特征在于，

上述柱塞下部按压部件与马达连接，

上述马达的旋转轴和上述柱塞的移动轴位于同轴上。

8.根据权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于，

上述注射泵还具备与上述柱塞下部按压部件接触的弹性体。

9.根据权利要求3所述的自动分析装置，其特征在于，

上述注射泵还具备与上述柱塞下部按压部件接触的磁性体。

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