JP4108330B2 - 分析装置の液体定量用シリンジポンプ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は直線運動機構とそれを用いたシリンジポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
この発明に関連する従来技術としては、次のようなものが知られている。
【0003】
第1の回転駆動源に連動連結した回転ねじ軸と、このねじ軸に螺合した移動体と、前記ねじ軸に平行な姿勢で前記移動体に連設したピストンロッドを有する定量移送用シリンダと、前記移動体に上方に向かう力を付与するようにこの移動体に一部を連結した可撓性線状体と、この可撓性線状体を巻回する輪体と、この輪体に連動連結した第2の回転駆動源とを備えた定量移送装置。
【0004】
駆動源と、この駆動源の回動軸に連結されネジ部が設けられたドライブシャフトと、このドライブシャフトに螺合する円柱状のナットと、このナットを摺動可能に保持する移動部と、この移動部を貫通するガイド用のシャフトと、移動部に取り付けられた複数のピストンと、これらのピストンが内部を移動する複数のシリンダとを包含し、前記円柱状のナットのネジ部は円柱の軸方向と直向した孔の内部に設けられ、前記移動部に円柱状のナットが摺動可能に挿入される孔が設けられたことを特徴とする流体定量装置。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一般に血液分析装置のような分析装置においては、液体試料を採取するピペットの昇降装置や液体試料を定量するシリンジポンプの駆動装置に直線運動機構が用いられている。ところで、従来の直線運動機構は、移動対象が比較的軽負荷であるにもかかわらず、大形で、かつ、構成の複雑なものが多く、小形で、かつ、構成の単純なものが望まれていた。
【0006】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ピペットや、ピペットを洗浄するためのピペット洗浄部材(ピペット洗浄部材としては、例えばUSP5592959参照)の直線移動やシリンジポンプの直線駆動などに適した小形で構成の単純な直線運動機構を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明は、分析装置の液体定量用シリンジポンプであって、軸を中心に回転可能に支持されたスクリューシャフトと、スクリューシャフトを回転させる駆動源と、スクリューシャフトに螺合するナット部材と、ナット部材に固定され、スクリューシャフトの回転により直線移動するアーム部材と、スクリューシャフトに平行に設けられ、耐摩耗性と潤滑性を有する摺動部材と、摺動部材を保持する摺動板と、アーム部材の一部と摺動部材とを一箇所で接触させ、かつ、アーム部材の直線移動時に接触状態を維持させる磁石部材と、一端側がアーム部材に固定され、アーム部材の直線移動に伴って直線移動するピストンロッドと、ピストンロッドの他端側が挿入されるシリンダ部と、を備え、磁石部材が、アーム部材および摺動板の何れか一方に設けられ、アーム部材および摺動板の他方が、磁石部材に吸引される磁性体を備え、磁石部材と磁性体とが空間を介して対向するように設けられている、分析装置の液体定量用シリンジポンプを提供するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
磁石部材は、永久磁石又は電磁石で構成できる。駆動源には、各種モータ、例えばステッピングモータを用いることができる。摺動部材は、アーチ部材との接触部を耐摩耗性と潤滑性を有する部材(ナイロン,ポリアセタールなどの樹脂,グリスを塗布した金属など)で形成してもよい。
【0009】
磁石部材がアーム部材に設けられ、摺動部材が磁石部材に間隔をおいて対向するように設けられ磁石部材に吸引される磁性体を備えてもよい。この場合、摺動部材が磁性体から構成されてもよい。
アーム部材が磁石部材に吸引される磁性体を備え、摺動部材が磁性体に間隔をおいて対向するように設けられた磁石部材を備えてもよい。この場合、アーム部材が磁性体から構成されてもよい。磁性体は強磁性体であることが好ましい。強磁性体とは、磁界の中に入れると強く磁化され、磁界を取り去ってもその磁化された性質がそのままのこる物質であり、例えば、鉄,ニッケル,コバルト,マグネタイト(Fe3O4)などである。
【0010】
磁石部材が第1および第2磁石部材からなり、第1磁石部材がアーム部材に設けられ、第2磁石部材が第1磁石部材に間隔をおいて対向するように設けられ、第1磁石部材と第2磁石部材が対向面に互いに反発し合う磁極を有するようにしてもよい。
さらに、この発明は上記直線運動機構を用いたシリンジポンプを提供するものである。
【0011】
実施例
以下、図面に示す実施例を用いてこの発明を詳述する。これによって、この発明が限定されるものではない。
図1は、この発明の直線運動機構を用いたシリンジポンプの正面図、図2は図1のA−A矢視断面図である。
【0012】
これらの図において、フレーム1は、天板2、左右側板3,4、底板5から構成される。天板2には駆動源としてのステッピングモータ6が出力軸7を下向きにして設置される。
【0013】
スクリューシャフト8は、その上端が軸継手9を介して出力軸7に固定され、下端が底板5に設置された軸受け(ベアリング)10に支持されている。つまり、スクリューシャフト8は軸を中心に回転可能に垂直に支持され、モータ6によって回転駆動されるようになっている。
【0014】
ナット部材11はスクリューシャフト8に螺合するように設けられる。アーム部材12はL字形の板からなり、垂直部12aと水平部12bを有する。アーム部材12の水平部12bがナット部材11に固定されている。
【0015】
一方、シリンジポンプ13はピストンロッド14がスクリューシャフト8と平行になるように天板2に固定され、ピストンロッド14の先端がアーム部材12の水平部12bに固定されている。シリンジポンプ13は、シリンダ部15とシール部16とニップル17とを備え、ピストンロッド14はシール部16を介してシリンダ部15に挿入されている。
【0016】
そして、ピストンロッド14がシリンダ部15から引出されるときに、ニップル17を介してシリンダ部15へ液体が吸引され、ピストンロッド14がシリンダ部15へ押し込まれるときにシリンダ部15の液体がニップル17を介して吐出される。
【0017】
また、アーム部材12の垂直部12aには、細長い板状の永久磁石18が2本のビス19によって固定されている。磁石18に対向する位置に底板5から天板2に至る磁性体の摺動板(ここでは軟鋼板)20が、垂直方向に設置されている。図2に示すように摺動板20の縁部は垂直部12aに直交する方向に屈曲し、その縁端部には、耐摩耗性と潤滑性を有する断面U字形の樹脂(例えば、ナイロン樹脂)製の接触片21が底板5から天板2にわたって垂直方向に固定されている。
【0018】
磁石18は摺動板20を吸引し、それによって垂直部12aは接触片21に接触する。そして、摺動板20と磁石18とのギャップGは約1mmに保持される。従って、垂直部12aは磁石18の磁力により接触片21に対して常に接触状態が維持される。なお、磁石18には例えば、プレートキャッチ(マグナ(株)製NC−50L型)を用いることができる。
【0019】
そこで、ステッピングモータ6が駆動して、スクリューシャフト8が回転し、アーム部材12が上昇すると、ピストンロッド14がシリンダ部15へ挿入され、シリンジポンプ13は吐出動作を行う。また、ステッピングモータが逆方向に駆動して、アーム部材12が下降すると、ピストンロッド14がシリンダ部15から引き出され、シリンジポンプ13は吸引動作を行う。
【0020】
この動作期間において、アーム部材12の垂直部12aは磁石18の吸引作用により、接触片21から離れることなく接触片21上を安定に摺動する。
従って、アーム部材12はピストンロッド14のシリンダ部15に対する同軸性を維持しながら、ピストンロッド14を円滑に駆動することができる。
【0021】
図3は図1に示す実施例の変形例を示す図2対応図である。図3においては、磁石18が摺動板20に固定される。この場合、磁石18は垂直方向の長さがアーム部材12の所要の移動距離(ピストンロッド14のストローク)に対応して決定される。また、アーム部材12の垂直部12aを磁性体で構成する必要があるが、摺動板20は磁性体でなくてもよい。その他の構成は図1に示す実施例と同等である。この変形例においても、直線運動機構は先の実施例と同様に作動してシリンジポンプ13を円滑に駆動することができる。
図2,図3の例では、磁石18をアーム部材12または、摺動板20に設けているがアーチ部材12および摺動板20の両方に両者が吸引する方向に磁石を設けてもよい。この場合、アーム板12および摺動板20は磁性体である必要はなく、種々の材料が使用できる。
【0022】
また、図4は図1に示す実施例の他の変形例を示す図2対応図である。
図4に示すように、磁石18が図2に対して垂直部12aの逆の面に固定され、その対向位置に磁石18の磁極に反発する磁極を有する磁石18aがブラケット22により設置される。この場合、磁石18の磁石18aに対する反発力により、垂直部12aが接触片21に接触する。磁石18aは垂直方向の長さがアーム部材12の所要移動距離に対応して決定される。また、摺動板20は磁性体である必要はない。その他の構成は図1の実施例と同等である。この変形例においても、直線運動機構は先の実施例と同様に作動してシリンジポンプ13を円滑に駆動することができる。
【0023】
【発明の効果】
この発明によれば、アーム部材の一部を磁力によって摺動部材に接触させ、かつ、接触状態を維持させるので、小形で構成が簡単な直線運動機構を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の直線運動機構を用いたシリンジポンプの正面図である。
【図2】図1のA−A矢視断面図である。
【図3】この発明の変形例を示す図2対応図である。
【図4】この発明の他の変形例を示す図2対応図である。
【符号の説明】
1 フレーム
2 天板
3 左側板
4 右側板
5 底板
6 ステッピングモータ
7 出力軸
8 スクリューシャフト
9 軸継手
10 軸受け
11 ナット部材
12 アーム部材
13 シリンジポンプ
14 ピストンロッド
15 シリンダ部
16 シール部
17 ニップル
18 永久磁石
19 ビス
20 摺動板
21 接触片
Claims (6)
- 分析装置の液体定量用シリンジポンプであって、
軸を中心に回転可能に支持されたスクリューシャフトと、
スクリューシャフトを回転させる駆動源と、
スクリューシャフトに螺合するナット部材と、
ナット部材に固定され、スクリューシャフトの回転により直線移動するアーム部材と、
スクリューシャフトに平行に設けられ、耐摩耗性と潤滑性を有する摺動部材と、
摺動部材を保持する摺動板と、
アーム部材の一部と摺動部材とを一箇所で接触させ、かつ、アーム部材の直線移動時に接触状態を維持させる磁石部材と、
一端側がアーム部材に固定され、アーム部材の直線移動に伴って直線移動するピストンロッドと、
ピストンロッドの他端側が挿入されるシリンダ部と、を備え、
磁石部材が、アーム部材および摺動板の何れか一方に設けられ、アーム部材および摺動板の他方が、磁石部材に吸引される磁性体を備え、磁石部材と磁性体とが空間を介して対向するように設けられている、分析装置の液体定量用シリンジポンプ。 - 磁石部材がアーム部材に設けられ、摺動板が磁性体を備える請求項1記載の分析装置の液体定量用シリンジポンプ。
- アーム部材が磁性体を備え、摺動板が磁石部材を備える請求項1記載の分析装置の液体定量用シリンジポンプ。
- アーム部材が、スクリューシャフトおよびピストンロッドが固定される水平部と、水平部に対して垂直に設けられ、磁力によって摺動部材と接触する垂直部と、を備えた請求項1〜3の何れか1項に記載の分析装置の液体定量用シリンジポンプ。
- 摺動部材がスクリューシャフトに対してピストンロッドと反対側に設けられた請求項1〜4の何れか1項に記載の分析装置の液体定量用シリンジポンプ。
- 摺動部材は、耐摩耗性と潤滑性を有する樹脂からなる請求項1〜5の何れか1項に記載の分析装置の液体定量用シリンジポンプ。
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