JPH0365505B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はオートダイリユータに関する。

オートダイリユータは所定量の試薬（サンプル
液）などと所定量の希釈液などとをそれぞれの容
器から吸い上げてこれを別の１つの容器に排出す
ることによつて所定の割合で希釈された液の所定
量を得る、通例ダイリユータと名付けられる装置
の自動化を図ることによつて同一動作を反覆的に
行い得るようにした装置である。

種々の形式のオートダイリユータが知られてお
り、一般に希釈液などを吸入し排出するための大
径のデイスペンス用シリンダと、試薬などを吸入
し排出するための小径のサンプル用シリンダとを
具え、両シリンダ内をそれぞれピストン（プラン
ジヤ）がほゞ同時に吸入工程を行い、吸入工程完
了後に引きつゞいて排出工程を行うようになされ
ている。従来提案されているものは、円板形偏心
カムが垂直面に沿う方向に配置されて水平方向回
転軸のまわりに回転し得、上記一対のシリンダ用
の各プランジヤと夫々連結された各ローラが夫々
偏心カムの外周カム部に圧接することにより、偏
心カムが回転するに連れて各プランジヤが夫々上
下動する構成であつた。しかるに、これによれ
ば、プランジヤは偏心カムの最大半径及び最小半
径の差分しか上下動しないので、必要なプランジ
ヤストロークを提供するのに、現実にはそのスト
ロークの約２倍の直径の偏心カムを必要とし、装
置が大型化するという欠点があり、又希釈液吸入
側及びサンプル液吸入側間の切換を行う切換弁を
切換るための切換弁操作カム、更にはカム円筒を
反転させるための反転操作用部材が夫々上記プラ
ンジヤ駆動用偏心カムとは別個に設けられて構成
及び動作系統が複雑であり調整個所が多く、作動
信頼性に乏しいという欠点があつた。

本発明は、上記従来装置の欠点を除去すること
を目的をしており、本発明によれば、 一のカム従動子１８に連結された大径プランジ
ヤ４を挿入され、切換弁８を介して、希釈液を吸
入するための吸入管９とサンプル液を吸入しかつ
希釈された該サンプル液を排出するためのプロー
ブ１０とに択一的に切換連通される大径のデイス
ペンス用シリンダ２と、 他のカム従動子１９に連結された小径プランジ
ヤ５を挿入され、前記プローブ１０に連通された
小径のサンプル用シリンダ３と、 両シリンダ２，３の軸線とほぼ平行な軸線のま
わりに回転自在に配設され、前記各カム従動子１
８，１９に夫々対応する端面カム面１７と、半径
方向に突出する切換弁操作カム２５と、同じく半
径方向に突出する駆動手段反転操作用部材４０と
を有するカム円筒１６と、 該カム円筒１６を反転可能に回転駆動せしめる
駆動手段１５と、 前記各プランジヤ４，５を夫々その吸入作動方
向に付勢して前記各従動子１８，１９を夫々前記
カム面１７に圧接せしめる引張ばね２４と、 前記切換弁操作カム２５により当接されて移動
するカム従動部材２６，２７と、 該カム従動部材の動きを切換弁８に伝達させて
弁切換操作を行わせる伝達手段３０，３１，３
２，３３，３４，３６と、 前記カム円筒１６の周囲に配設され、該反転操
作用部材４０の一方向回転限界位置と他方向回転
限界位置とを夫々検出することにより前記駆動手
段を逐次反転せしめるための信号を出力する２つ
の検出手段４１，４２と、 前記駆動手段１５及び検出手段４１，４２を電
気的に制御する電気制御回路と、を少なくとも具
備してなり、 前記大径シリンダ２が切換弁８を介して吸入管
９に連通した切換位置において、カム円筒１６の
一方向回転により各従動子１８，１９即ち各プラ
ンジヤ４，５が夫々吸入方向へ移動することによ
り、吸入管９及びプローブ１０に夫々希釈液及び
サンプル液を吸入せしめ、 次にカム円筒１６が前記一方向回転の限界位置
に至つたとき、前記切換弁操作カム２５及び前記
連結手段による弁切換操作により前記大径シリン
ダ２が切換弁８を介してプローブ１０に連通する
と共に、駆動手段反転操作用部材４０及び検出手
段４１，４２によりカム円筒１６が反対方向へ回
転することにより、各従動子１８，１９即ち各プ
ランジヤ４，５が夫々排出方向へ移動して、プロ
ーブ１０から希釈されたサンプル液を排出せしめ
る、ことを特徴とするオートダイリユータであ
る。

これによれば、端面カムを使用するカム円筒
は、その高さが少なくともプランジヤのストロー
ク分あれば良いため、装置高さを低減して装置を
小型化し得、又上記カム円筒には、希釈液吸入側
及びサンプル液吸入側間の切換を行う切換弁操作
カム、更にはカム円筒を反転させるための反転操
作用部材もまとめて設けることが出来るので、構
成及び動作系統が極めて簡単となり、調整個所が
少なく、作動信頼性が向上する。

なお円筒カムによる積極的作動ストロークを各
プランジヤの排出ストロークとし、吸入ストロー
クは引張ばねによつて行わせる。吸入排出量を制
限することは所定長さのスペーサを配置して引張
ばねによる力を受止めて吸入ストロークを中途で
制限すればよい。円筒カムは回転を続けるがカム
従動子は所定の位置で停止する。つぎに円筒カム
が逆方向に回転してカム従動子に再び接触してプ
ランジヤの排出ストロークが開始される。スペー
サの長さをそれぞれのプランジヤについて変える
ことによつて吸入排出量を任意に調節することが
できる。

第１図は本発明によるオートダイリユータの正
面外観図、第２図、第３図は吸入、排出系統を示
す概略配置図、第４図、第５図は駆動機構の要部
を示す概略図である。

図において、１はほゞ箱状のケーシングで、そ
の前面に希釈液などの吸入排出のための大径のデ
イスペンサ用シリンダ２と、試薬（サンプル液）
などの吸入排出のための小径サンプル用シリンダ
３とがそれぞれ開放端を下として互に平行に且つ
隣接して配置されている。シリンダ２，３内でプ
ランジヤ４，５が往復運動し、そのロツド６，７
がそれぞれのシリンダの下端から突出している。
シリンダ２の上端の吸入排出口は切換弁８を介し
て吸入管９と、試薬などの吸入排出管と希釈液な
どの排出管とを兼ねる管（プローブ）ズル１１を
具えたプローブ１０とに選択的に連通する。シリ
ンダ３の上端の吸入排出口はプローブノズルに常
に連通している。プランジヤ４，５の下降ストロ
ーク時には切換弁８は第２図に示す位置にあつて
吸入管９は例えば希釈液容器１２に挿入されて希
釈液がシリンダ２内に吸引される。プローブノズ
ルの先端は試薬瓶などに挿入され、プランジヤ５
の下降ストロークによりプローブノズル内に試薬
が吸引される。通常プランジヤ５による吸引量は
小であつて、プローブノズル１１内に吸引された
試薬（サンプル液）はシリンダ３内までは到達し
ない。尚本装置においては、シリンダ２，３内、
及び管９，１１内の全ての個所には、予じめ空気
の存在を除くために希釈液が満たされている。排
出ストロークにおいて切換弁８は第３図に示す位
置に切換えられ、プローブノズルから始めに試薬
が、つぎに希釈液が排出される。

プランジヤ４，５の往復作動のため、往復的に
回転する可変速電気モータ１５がカム円筒１６を
直立軸線のまわりに回転駆動する。カム円筒１６
はその上端面にカム面１７が第６図の展開図とし
て示す如く設けられており、プランジヤ４，５の
ためのカム従動子として作用するローラ１８，１
９が円筒１６の回転に伴つてカム面１７に沿つて
上下動する。すなわち各ローラはカムのストロー
ク上端位置において第６図実線位置を、ストロー
ク下端位置で数字１８′，１９′として示す破線位
置をとる。なお第６図に示す如く本発明によれば
カムのストロークの上端に隣接してカム面１７に
突起１７Ａが設けられている。これはカム円筒１
６が第６図中右方向へ回転した排出工程終了時
に、デイスペンス用ローラ１８がサンプル用ロー
ラ１９より以前に突起１７Ａに乗り上げ（このと
きプランジヤ４は最上方位置を取る）その後に突
起１７Ａから離れて平坦面となることによつて第
８図に示す如くプローブノズル１１の先端から小
量の空気を吸込み、この空気が希釈液５８とサン
プル液５７とを分離する空気層５６として作用す
ることを可能とするものである。尚、カム円筒１
６が第６図中、上記とは逆の左方向へ回転した吸
入工程の初期において、デイスペンス用ローラ１
８は再び突起１７Ａに乗り上げるが、このときは
切換弁８は第２図の如く吸入管９側に切換えられ
ているからプローブノズル１１の先端部に吸入さ
れた空気が押出されることはない。第８図はプロ
ーブのノズル１１の拡大図を示し５６は空気層、
５７はサンプル液、５８は希釈液を示す。

カム面１７に沿うローラ１８，１９の運動を正
しくそれぞれのプランジヤに伝達するため、ロー
ラ１８，１９はそれぞれ直立する案内シヤフト２
１，２２に沿つて上下動するブロツク２０に固着
された板２３に回転可能に取付けられている。板
２３の下端部には前方に（第４図右方に）延びる
腕すなわちプランジヤ作動部２３Ａがあつて、ケ
ーシングの前面スリツトを貫通し、これに各プラ
ンジヤのロツド６，７の下端が連結される。板２
３を下方に引張つてローラ１８，１９をカム面１
７に接触せしめるため、それぞれ引張ばね２４が
設けられる。図示実施例においてブロツク２０は
六角柱形状をなし、ステンレス鋼の板２３が図示
しないねじによつて固定される。尚プランジヤ４
に関連するブロツク２０を案内するシヤフト２１
はケーシングに対して固定されているが、プラン
ジヤ５に関連するシヤフト２２は後述するように
回転可能である。

切換弁８をカム１６の作動の両端位置すなわち
第６図のカム面１７の上下両端位置で切換える機
構が設けられている。これは円筒１６の外側面か
ら半径方向に突出して円周方向に延びる切換弁操
作カム２５と、カム２５に接触する従動ローラ２
６，２７を具え垂直軸２８のまわりに揺動するレ
バー３０と、シヤフト２２の下端に近い位置に固
着されてレバー３０の揺動運動をシヤフト２２の
軸線まわりの往復的回転運動に伝達するフオーク
３１と、シヤフト２２の上端に近い位置に固着さ
れてシヤフト２２の軸線のまわりに往復的に揺動
する揺動板３２と、ケーシング１の前面パネル１
Ａに沿つて水平方向に往復的に滑動可能に支持さ
れ揺動板３２に駆動的に連結される駆動板３３
と、駆動板３３に固着されたラツク３４と、切換
弁８の軸３５に取付けられてラツク３４に噛み合
うギア３６とを含んでいる。（第５図参照） モータ１５の回転方向を切換る機構は、カム円
筒１６の側面に取付けられた反転操作用板４０
と、ケーシングに取付けられた二組の光電検出器
とからなり、各組の光電検出器は上下に対向する
上方発光部４１及び下方受光部４２（又は上方を
受光部かつ下方を発光部としてもよい）からな
る。尚、切換弁操作カム２５と反転操作用板４０
とは第４図に示す如く、互いに高さ位置がずれて
いる。

次にその動作につき説明する。

まず、切換弁８が第２図の吸入用に切換つてい
るとすると、カム円筒１６は、第５図に示す状態
から反時計方向へ回動して同方向回転限界に至
り、反転操作用板４０の同図中右端部が同図中上
方の発光部４１及び受光部４２間に割り込み、該
発光部４１及び受光部４２間の光の受け渡し光路
を遮断する。これにより、受光部４２からの信号
により制御電子回路が作動してモータ１５の回転
方向が反転せしめられ、カム円筒１６も反転す
る。尚、このカム円筒１６の上記反時計方向回動
の間に、上述の如くプランジヤ４，５は下動され
上記希釈液及び試薬の吸入工程が行われる。

更に上記反時計方向回転限界において、切換弁
操作カム２５の第５図中下端部が従動ローラ２７
に当接して、レバー３０を反時計方向へ回動せし
め、これによりフオーク３１、シヤフト２２、揺
動板３２を時計方向へ回動せしめる。これによ
り、駆動板３３、ラツク３４を介してギヤ３６及
びその軸３５が点線方向へ回動して切換弁８を第
２図の吸入用から第３図の排出用に切換える。

次に、カム円筒１６が時計方向へそれから230
度回転して同方向回転限界に至ると、反転操作用
板４０の第５図中左端部が今度は同図中下方の発
光部４１及び受光部４２間に割り込みその光路を
遮断する。これにより、同様にして再びモータ１
５及びカム円筒１６は反転される。尚、カム円筒
１６の時計方向回動の間にプランジヤ４，５は上
動して上記排出工程が行われる。

更にこの時計方向回転限界において、切換弁操
作カム２５の第５図中上端部が今度は従動ローラ
２６に当接して、レバー３０を時計方向へ回動せ
しめる。これにより上記と同様の経路をを介して
最後にギヤ３６及びその軸３５が今度は実線方向
へ回動して切換弁８を再び第２図の吸入用に切換
え復帰させる。

前面パネル１Ａにはスイツチ５０、制御つまみ
５１，５２、表示灯５３が設けられ、プローブ１
０の上端にも押釦スイツチ５４が設けられる。図
示実施例においてスイツチ５０は断、手動、自
動、連続の３モード切換スイツチであり、制御つ
まみ５１はモータ１５の停止時間、すなわち１サ
イクルにおける吸入ストロークと排出ストローク
との間の時間間隔、および連続モードにおける各
サイクル間の時間間隔を制御し、制御つまみ５２
はモータ１５の回転速度を制御する。

このための制御電子回路は通常の電気、電子技
術によつて容易に構成可能であるから詳述しな
い。

各プランジヤの吸入、排出量を制御するため前
面パネルにブロツク６０が取付けられ、ブロツク
６０には案内ピン６１，６２が植立している。そ
れぞれ所定の長さを有し且つ案内ピン６１，６２
に適合する内径孔を有するスペーサ６３，６４等
をブロツク６０上に配置し、これが腕２３Ａの下
降運動を制限する。従つて、各腕２３Ａに該当す
るローラ１８，１９はカム面１７に沿う下降運動
の中途で第６図中例えば符号１８″で示す如くカ
ム面１７から離れるが、円筒１６は所定の回転角
だけ回転し、切換弁８の切換運動、モータ１５の
反転動作などは正常の時期で行われる。スペーサ
６３，６４の長さを変更することによつてプラン
ジヤ４，５のストローク、即ち吸入及び排出量を
所望程度に可変し得る。

シリンダ２，３は前面パネル１Ａに取付けられ
たブロツク６５にロツクねじ６６によつて取付け
られており、容易に取外可能となつており、破損
時の交換、内部の清掃、消毒などが容易である。

上述の如く、本発明になるオートダイリユータ
によれば、端面カムを使用するカム円筒は、その
高さが少なくともプランジヤのストローク分あれ
ば良いため、装置高さを低減して装置を小型化し
得、又上記カム円筒には、希釈液吸入側及びサン
プル液吸入側間の切換を行う切換弁操作カム、更
にはカム円筒を反転させるための反転操作用部材
もまとめて設けることが出来るので、構成及び動
作系統が極めて簡単となり、調整個所が少なく、
作動信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるオートダイリユータの実
施例を示す正面図。第２図は液の吸入排出系統を
示す説明図。第３図は第２図における切換弁の切
換位置を示す説明図。第４図はプランジヤ駆動機
構の要部を示す部分断面側面図。第５図は第４図
の部分断面上面図。第６図は円筒カムの展開図。
第７図は電気系統を示す概略図。第８図はプロー
ブ先端部の気泡吸込状態を示す説明図。 １：ケーシング、２：デイスペンス用シリン
ダ、３：サンプル用シリンダ、４：デイスペンス
用プランジヤ、５：サンプル用プランジヤ、８：
切換弁、９：吸入管、１０：プローブ、１５：電
気モータ、１６：カム円筒、１７：カム、１８，
１９：カム従動子（ローラ）、２４：引張ばね、
２５：切換弁操作カム、４０：反転操作板、４
１：発光部、４２：受光部、６３：スペーサ、２
３：板、２３Ａ：プランジヤ作動部、１７Ａ：小
突起、５６：気泡、５７：サンプル液、５８：希
釈液。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一のカム従動子１８に連結された大径プラン
   ジヤ４を挿入され、切換弁８を介して、希釈液を
   吸入するための吸入管９とサンプル液を吸入しか
   つ希釈された該サンプル液を排出するためのプロ
   ーブ１０とに択一的に切換連通される大径のデイ
   スペンス用シリンダ２と、 他のカム従動子１９に連結された小径プランジ
   ヤ５を挿入され、前記プローブ１０に連通された
   小径のサンプル用シリンダ３と、 両シリンダ２，３の軸線とほぼ平行な軸線のま
   わりに回転自在に配設され、前記各カム従動子１
   ８，１９に夫々対応する端面カム面１７と、半径
   方向に突出する切換弁操作カム２５と、同じく半
   径方向に突出する駆動手段反転操作用部材４０と
   を有するカム円筒１６と、 該カム円筒１６を反転可能に回転駆動せしめる
   駆動手段１５と、 前記各プランジヤ４，５を夫々その吸入作動方
   向に付勢して前記各従動子１８，１９を夫々前記
   カム面１７に圧接せしめる引張ばね２４と、 前記切換弁操作カム２５により当接されて移動
   するカム従動部材２６，２７と、 該カム従動部材の動きを切換弁８に伝達させて
   弁切換操作を行わせる伝達手段３０，３１，３
   ２，３３，３４，３６と、 前記カム円筒１６の周囲に配設され、該反転操
   作用部材４０の一方向回転限界位置と他方向回転
   限界位置とを夫々検出することにより前記駆動手
   段を逐次反転せしめるための信号を出力する２つ
   の検出手段４１，４２と、 前記駆動手段１５及び検出手段４１，４２を電
   気的に制御する電気制御回路と、を少なくとも具
   備してなり、 前記大径シリンダ２が切換弁８を介して吸入管
   ９に連通した切換位置において、カム円筒１６の
   一方向回転により各従動子１８，１９即ち各プラ
   ンジヤ４，５が夫々吸入方向へ移動することによ
   り、吸入管９及びプローブ１０に夫々希釈液及び
   サンプル液を吸入せしめ、 次にカム円筒１６が前記一方向回転の限界位置
   に至つたとき、前記切換弁操作カム２５及び前記
   連結手段による弁切換操作により前記大径シリン
   ダ２が切換弁８を介してプローブ１０に連通する
   と共に、駆動手段反転操作用部材４０及び検出手
   段４１，４２によりカム円筒１６が反対方向へ回
   転することにより、各従動子１８，１９即ち各プ
   ランジヤ４，５が夫々排出方向へ移動して、プロ
   ーブ１０から希釈されたサンプル液を排出せしめ
   る、 ことを特徴とするオートダイリユータ。 ２ 前記各プランジヤ４，５は更に夫々プランジ
   ヤ作動部２３Ａを有し、 該各プランジヤ４，５が前記吸入方向へ移動す
   る際に、前記各プランジヤ作動部２３Ａに当接し
   て該移動行程を制限するスペーサ６３，６４が設
   けられ、 しかも該スペーサの長さを変更することにより
   吸入排出量を調整可能としたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のオートダイリユータ。 ３ 前記カム面１７の排出行程終端位置に隣接し
   て小突起１７Ａが設けられ、 前記大径プランジヤ４がその排出行程完了時に
   該小突起１７Ａによつて吸入方向に小量だけ運動
   し、これによつて前記プローブ１０内に前記希釈
   液とサンプル液とを区画する気泡５６を生成せし
   めることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のオートダイリユータ。