JPH11348127A - チューブ接続装置 - Google Patents

チューブ接続装置

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JPH11348127A
JPH11348127A JP10155658A JP15565898A JPH11348127A JP H11348127 A JPH11348127 A JP H11348127A JP 10155658 A JP10155658 A JP 10155658A JP 15565898 A JP15565898 A JP 15565898A JP H11348127 A JPH11348127 A JP H11348127A
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JP
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tube
rotation
holder
tube holder
clamp
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JP10155658A
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Yoshiyuki Yamada
芳幸 山田
Hiroaki Sano
弘明 佐野
Masahiro Shimizu
正浩 清水
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Terumo Corp
CKD Corp
Original Assignee
Terumo Corp
CKD Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 切断板がチューブに接する時間を短くしたチ
ューブ接続装置を提供すること。 【解決手段】 本発明チューブ接続装置は、可撓性のチ
ューブを第１チューブ保持具及び第２チューブ保持具と
によって保持し、当該チューブを第１チューブ保持具と
第２チューブ保持具との間にて発熱用抵抗体を有する切
断板によって加熱溶融して切断した後、チューブを反転
させて当該チューブ切断面同士を溶着して接続するもの
であって、第１チューブ保持具及び第２チューブ保持具
の一方又は双方にて保持したチューブを反転させるため
の回転手段５と、回転手段に回転を伝達する回転伝達手
段５５，５６，５７，５８と、回転伝達手段に揺動運動
によって回転を与える回転発生手段５１，５３とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、可撓性を有するチ
ューブを溶融して切断し、その切断面同士を溶着して接
続するチューブ接続装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】チューブ接続装置は、例えば腹膜透析患
者の腹腔内に透析液を提供するため、腹腔に接続された
トランスファーチューブと透析バックに接続されたチュ
ーブとの接続に利用されるものである。そこで、チュー
ブ接続装置の接続動作の一例を簡単に説明する。例えば
２本のチューブ１，２が、図９に示すように第１チュー
ブ保持具１０１及び第２チューブ保持具１０２の固定ク
ランプ１１１，１１３と、これに対し当接・離間する可
動クランプ１１２，１１４とによって２箇所でクランプ
される。このとき、チューブ１，２はクランプされて扁
平形状となって管内が圧閉される。そして、加熱した切
断板（以下、「ウェハ」という）６が、第１チューブ保
持具１と第２チューブ保持具２との間を上昇し、直交す
るチューブ１，２を溶融して切断する。
【０００３】その後、第１チューブ保持具１０１では、
半円形状の一対のローター片１０３，１０４が重なって
クランプローター１０５を形成し、そのクランプロータ
ー１０５の回転によって、図１０に示すように切断した
一方の切断チューブ１ａ，２ａがウェハ６を滑るように
して反転する。そして、互いに異なるチューブ（１ａと
２ｂ，２ａと１ｂ）の切断面が同軸上に位置したところ
で、ウェハ６を後退させて両チューブの切断面同士を押
し付けるようにして溶着し、図１１に示すように互い違
いに接合したチューブ９，１０を形成する。
【０００４】ところで、このチューブ接続装置では、前
述したように一対のローター片１０３，１０４からなる
クランプローター１０５によってチューブの反転を行う
よう構成されている。図１２は、第１チューブ保持具１
０１に装填されたクランプローター１０５を示した図で
ある。クランプローター１０５は、一対の半円形状のロ
ーター片１０３，１０４から構成されたものであり、そ
の円周上には歯形が形成され、両ローター片１０３，１
０４が互いに重ねられた場合に１個の歯車をなすよう構
成されている。また、クランプローター１０５の中心、
即ち、ローター片１０３，１０４同士の当接面中央に
は、それぞれ１本のチューブが入る深さのＵ字溝１３
１，１３２と、チューブを潰して挟持する浅溝の挟持部
１３３，１３４が形成されている。
【０００５】このようなローター片１０３，１０４は、
固定クランプ１１１及び可動クランプ１１２を形成する
ブロック１２１，１２２に形成されたローター装填部１
２３，１２４内にそれぞれ装填されている。一方、ロー
ター装填部１２３に連設されたギヤ装填部１２５には、
ローター片１０３（１０４）と噛合するドライブギヤ１
０６が回転可能に装填され、図示しない駆動モータのモ
ータ軸に連結されている。そして、例えば図９に示すよ
うにチューブ１，２がクランプされて切断されると、所
定のタイミングで図示しない駆動モータが駆動してドラ
イブギヤ１０６に回転が与えられる。それによってクラ
ンプローター１０５が第１チューブ保持具１０１内を回
転し、それぞれのローター片１０３，１０４の位置が入
れ替わって切断チューブが互い違いに配置される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
チューブ接続装置では、チューブを切断してから接合さ
せるまでに時間がかかりすぎていたため、ウェハ６の熱
でチューブ１，２の切断部分が過度に溶融してしまい、
接合強度が低くなったり、バリが大きくなって接続チュ
ーブの流路面積を小さくして接合部の流路不足を引き起
こす等の問題があった。
【０００７】ところで、このような不具合を生じさせる
ウェハ６のチューブに対する接触時間の超過は、従来ド
ライブギヤ１０６を介し駆動モータによって直接クラン
プローター１０５などの回転手段を回転させていたこと
に原因があった。即ち、チューブ接続装置に対する小型
化の要求から、その装置内に納められる駆動モータは制
限され、その出力が小さくクランプローター１０５の回
転を遅らせざるを得なかった。加えて、クランプロータ
ー１０５とドライブギヤ１０６のギヤ比が大きいため、
回転伝達効率も悪かった。また、クランプローター１０
５の回転をシーケンス制御によって駆動モータによる単
独駆動としていたため、シーケンス制御による他の機構
とのタイミングをとるために反転開始に時間的余裕とっ
ていたことにも原因があった。
【０００８】一方、ステッピングモータは、それ自体が
大きいため装置の小型化の要求に反することとなり、さ
らに高価であることから装置のコストアップにつながる
ことにもなる。ところが、駆動モータに安価のものを使
用すれば、クランプローターを正確に半回転させるた
め、即ちロータ片１０３，１０４を固定クランプ１１１
と可動クランプ１１２にそれぞれ正確に収めるためにブ
レーキ回路若しくは別の位置決装置が必要となり、この
点でも装置のコストアップになる。
【０００９】そこで本発明は、かかる問題点を解消すべ
く、切断板がチューブに接する時間を短くしたチューブ
接続装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明チューブ接続装置
は、可撓性のチューブを第１チューブ保持具及び第２チ
ューブ保持具とによって保持し、当該チューブを第１チ
ューブ保持具と第２チューブ保持具との間にて発熱用抵
抗体を有する切断板によって加熱溶融して切断した後、
チューブを反転させて当該チューブ切断面同士を溶着し
て接続するものであって、前記第１チューブ保持具及び
第２チューブ保持具の一方又は双方にて保持したチュー
ブを反転させるための回転手段と、前記回転手段に回転
を伝達する回転伝達手段と、前記回転伝達手段に揺動運
動によって回転を与える回転発生手段とを有することを
特徴とする。よって、揺動する回転発生手段は、回転手
段の回転半径に比べて、回転伝達手段に係合した揺動部
分を支点から長い距離にとれるので、回転発生手段は少
ない揺動運動によってチューブを反転させるだけの回転
量を回転手段に与えることができる。そのため、回転発
生手段の短時間の動作によってチューブを反転させるこ
とが可能であり、反転時間の短縮により切断板がチュー
ブに接する時間を短くすることができる。
【００１１】また、本発明のチューブ接続装置は、前記
回転伝達手段が、前記回転部材に噛合されたギヤであっ
て、前記回転発生手段が、カム部材によって揺動する前
記ギヤに噛合するセクターギヤの形成された揺動レバー
であることを特徴とする。よって、回転手段の回転半径
に比べて、ギヤに噛合した揺動レバーのセクターギヤを
支点から長い距離とった位置に形成することで、揺動レ
バーを揺動させるカム部材の回転をギヤを介して前記回
転手段に増幅して伝達することができ、カム部材の少な
い動作によってチューブを反転させることが可能であ
り、反転時間の短縮により切断板がチューブに接する時
間を短くすることができる。
【００１２】また、本発明のチューブ接続装置は、前記
回転手段が一方向にのみ回転を与える回転伝達手段を有
することを特徴とする。よって、前記回転部材の回転を
一方向とし、前記回転手段による動作が単一動作の繰り
返しとなり、回転角度の誤差を生じさせない。また、本
発明のチューブ接続装置は、前記回転部材が、前記第１
チューブ保持具及び第２チューブ保持具の一方又は双方
に装填され、回転対称形状に分割されたクランプロータ
ーであることを特徴とする。よって、チューブを反転さ
せる構成をコンパクトにすることができ、回転伝達量を
少なくすることで、回転発生手段の少ない揺動運動によ
ってチューブを反転させることが可能であり、反転時間
の短縮により切断板がチューブに接する時間を短くする
ことができる。
【００１３】また、本発明のチューブ接続装置は、可撓
性のチューブを第１チューブ保持具及び第２チューブ保
持具とによって保持し、当該チューブを第１チューブ保
持具と第２チューブ保持具との間にて発熱用抵抗体を有
する切断板によって加熱溶融して切断した後、チューブ
を反転させて当該チューブ切断面同士を溶着して接続す
るものであって、前記第１チューブ保持具及び第２チュ
ーブ保持具にチューブをクランプさせるクランプ機構
と、前記切断板によってチューブを切断させる切断機構
と、前記第１チューブ保持具及び第２チューブ保持具一
方又は双方で保持したチューブを反転させる反転機構
と、切断したチューブを押し付けて接合させる接合機構
とを有し、前記クランプ機構、切断機構、反転機構及び
接合機構が、同一の回転軸に設けられたカム部材によっ
て動作するものであることを特徴とする。
【００１４】よって、チューブのクランプから切断及び
接合に至るまで、回転軸に設けられた各カム部材によっ
て制御するため、各機構の動作に遅れが生じることがな
く、各機構を最短時間で連続運転させることが可能とな
る。そのため、切断したチューブの反転のタイミングを
早めることができ、切断板がチューブに接する時間を短
縮させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかるチューブ接
続装置の一実施の形態について図面を参照して説明す
る。図１はチューブ接続装置の主要構成を示す平面図で
ある。また、図２は、チューブ接続装置のクランプ機構
を示した斜視図である。そこで、先ず図２を中心にチュ
ーブ接続装置のチューブ保持部とそのチューブ保持部を
可動させるクランプ機構について簡単に説明する。チュ
ーブ保持部は、切断から接続するまで塩化ビニル等のよ
うな軟質樹脂で構成され可撓性（柔軟性）を有する２本
のチューブ１，２をクランプして保持し、また切断後の
チューブ１，２を反転して配置転換させるものであり、
固定クランプ１１と可動クランプ１２とからなる第１チ
ューブ保持具３と、固定クランプ１３と可動クランプ１
４とからなる第２チューブ保持具４によって構成されて
いる。
【００１６】切断後のチューブの反転は第１チューブ保
持具３で行われるが、そのために固定クランプ１１及び
可動クランプ１２内にそれぞれ半円形状の一対のロータ
ー片１５，１６（図１２で示したローター片１０３，１
０４と同様の構成）が装填されている。そして、固定ク
ランプ１１と可動クランプ１２とが図示するように重な
った時に、一対のローター片１５，１６がクランプロー
ター５として、その固定クランプ１１及び可動クランプ
１２内を回転できるように構成されている。
【００１７】第１チューブ保持具３及び第２チューブ保
持具４を構成するそれぞれの固定クランプ１１，１３と
可動クランプ１２，１４とは、それぞれ２本づつのガイ
ドシャフト１７によって貫通支持され、固定クランプ１
１，１３は固定され、可動クランプ１２，１４は摺動自
在に取り付けられている。そして、この可動クランプ１
２，１４を移動させるクランプ機構は、第１チューブ保
持具３側及び第２チューブ保持具４側とも同様に形成さ
れている。そこで、可動クランプ１２側のみを示して説
明する。
【００１８】可動クランプ１２を移動させる動力源とな
るクランプバネ２１が、固定クランプ１１と伝達ロッド
２３との間にはめ込まれ、伝達ロッド２３がガイドシャ
フト１７と平行に付勢されている。そして、伝達ロッド
２３は、その端部がクランク２４に軸支されている。ク
ランク２４は、支軸２５によって軸支されたものであ
り、円柱形状の支点部材２６と、伝達ロッド２３が軸支
されたレバー２７と、可動クランプ１２へ連結された板
カム２８とが、図示するように支点部材２６を中心に一
体に固定して形成されている。板カム２８の途中にはカ
ムフォロア２９が軸支され、そのカムフォロア２９にク
ランプ用カム３０が当接されている。更に、板カム２８
には可動クランプ１２に立設されたカムピン３１を誘導
するリードカム溝３２が形成されている。このリードカ
ム溝３２は、チューブ１，２を押し潰すために要する荷
重の変化を示すクランプ力特性に基づいた曲線をなし、
クランプバネ２１の付勢力が最終クランプ時にクランプ
力として最大になるように形成されたものである。
【００１９】次いで、図３は、チューブ１，２を切断す
る切断機構を示した側面図である。この切断機構は、図
１に示すように第１チューブ保持具３と第２チューブ保
持具４との間に設けられている。ウェハ６は、自己発熱
型の加熱切断板であり、その詳細は図示しないが、例え
ば銅板のような金属板を２つ折りにし、その内面に絶縁
層を介して所望パターンの発熱用の抵抗体が形成され、
その抵抗体の端子６ｐ，６ｐがそれぞれ金属板の一端部
に形成された開口より露出して形成されたものである。
【００２０】このウェハ６はホルダ３３内に挿入され、
そこで図１に示すように端子６ｐ，６ｐには電極３４
ｐ，３４ｐ、ウェハ６の金属板には熱伝導率の高い金属
などによる蓄熱体３５が当接・離間するよう構成されて
いる。図３に戻って、ホルダ３３はアーム４１の揺動端
に固設される。アーム４１は、その支持端が支軸４２に
て軸支され、ホルダ３３の固設された揺動端側が引張バ
ネ４３によって下方へ引っ張られている。そしてアーム
４１は、下方に突設した案内部４１ａを備え、その側面
がアームガイド４４に摺接されている。一方、レバー４
６は、揺動端に切り欠かれたＵ字形状部がアーム４１に
立てられたピン４５にはめ込まれ、支持端が支軸２５に
て軸支されている。更に、レバー４６の中間位置に軸支
されたカムフォロア４８には、切断用カム４９が当接さ
れている。
【００２１】次に、本実施の形態のチューブ接続装置
は、従来のような駆動モータによらないクランプロータ
ーの反転機構が設けられている。ここで図４は、反転機
構を示した概念図であり、図５は、反転機構を示した装
置の一部断面図である。この反転機構は、クランプロー
ター５を構成するローター片１５，１６にギヤを組み合
わせ、そのギヤに回転を与えるレバー５１及び反転用カ
ム５３とから構成されている。
【００２２】反転機構は、レバー５１がクランプ機構の
板カム２８と平行に配置され（図１参照）、支軸２５に
よって揺動自在に軸支されている。そして、その中間位
置にはカムフォロア５２が軸支され、反転用カム５３に
当接されている。レバー５１は、図４に示すよに略Ｌ字
形をなし、その揺動端が引張バネ５４によって常に下方
に引っ張られている。また、レバー５１は、その揺動側
がギヤに噛み合うように、Ｌ字形の短辺部分（揺動端）
は支軸２５を曲率中心とする曲線部をなし、そこにセク
ターギヤ５１Ａが形成されている。そして、このレバー
５１の歯に噛み合うワンウェイクラッチ５５、アクセス
ギヤ５６，５７及びピニオンギヤ５８を介して、クラン
プローター５に回転が伝達されるよう構成されている。
なお、図１にはアクセスギヤ５６，５７が省略されてい
る。
【００２３】ワンウェイクラッチ５５は、図５に示すよ
うに固定クランプ１１側面に突設され、レバー５１のセ
クターギヤ５１Ａと噛み合っている。ここで、図６は、
ワンウェイクラッチ５５を構成する部品の展開図であ
る。ワンウェイクラッチ５５は、図５に示すように固定
クランプ１１と固定壁８８とに架設されたシャフト６１
に設けられている。そのシャフト６１には、止め部６１
ａが突設され、そこから固定クランプ１１側へリターン
バネ６２、第１クラッチギヤ６３、第２クラッチギヤ６
４及びスラストメタル６５が順に組み付けられている。
ワンウェイクラッチ５５は、その第１クラッチギヤにレ
バー５１のセクターギヤ５１Ａが噛み合い、その第１ク
ラッチギヤ６３の回転が第２クラッチギヤ６４の一方向
の回転として伝達される。
【００２４】ワンウェイクラッチ５５は、小径の第１ク
ラッチギヤ６３と大径の第２クラッチギヤ６４とを備
え、その第１クラッチギヤ６３と第２クラッチギヤ６４
との間に一対のクラッチツメ６６を介在させている。ク
ラッチツメ６６は、第１クラッチギヤ６３の片側に嵌合
された円盤６７に突設されている。一方、第２クラッチ
ギヤ６４には、その第１クラッチギヤ６３側の端面であ
って、クラッチツメ６６の回転円周上に一対のクラッチ
溝６８が形成されている。クラッチ溝６８は、第２クラ
ッチギヤ６４が回転を伝達する方向にかけて深くなるよ
うに一方向にのみ傾斜して形成されている。
【００２５】そして、第２クラッチギヤ６４には、固定
クランプ１１の側部に配置されたアクセスギヤ５６，５
７が図４に示すような配置で順に噛み合っている。被動
側のアクセスギヤ５７は、図５に示すように固定クラン
プ１１内でベアリングによって回転支持されたシャフト
７１に固定され、その固定クランプ１１内のシャフト７
１には、ピニオンギヤ５８が固定されている。ピニオン
ギヤ５８は、クランプローター５のローター片１５（１
６）に噛み合っている。更に、クランプローター５の正
確な回転を検出すべく、シャフト７１の先端にドグ７２
が固定され、原点検出用のリミットスイッチ７３が図４
に示す位置に配設されている。
【００２６】また、クランプローター５には、その回転
を一方向にのみに制限するためのロック手段として、図
４に示すように一対のローター片１５，１６に対してそ
れぞれ同様に板バネ７４，７５が設けられている。板バ
ネ７５（７４）は、図７に示すようにクランプローター
５の回転方向に沿って跳ね上がり、それがローター片１
６（１５）の歯先に弾性によって付勢されている。
【００２７】次に、本実施の形態のチューブ接続装置
は、第２チューブ保持具４が第１チューブ保持具３へ接
近することによって切断チューブを押し付けて接合させ
る接合機構が設けられている。接合機構には、図１に示
すように固定板８２に支持端が軸支され、その図面上を
水平に揺動自在なアーム８１が使用される。そのアーム
８１の揺動端には支軸２５に対してリターンバネ８３が
はめ込まれ、アーム８１に反時計方向の付勢力がかかっ
ている。そして、このようなアーム８１の揺動端側に第
２チューブ保持具４が一体に設けられている。即ち、固
定クランプ１３は、アーム８１に対して固設され、可動
クランプ１４は、アーム８１の内側に張り出してた支持
板８４にガイドシャフト１７が固定され、それに摺動自
在に取り付けられている。
【００２８】そして、接合用カム８５と第２チューブ保
持具４との間には、セーブ機構が設けられている。セー
ブ機構は、Ｌ字形のレバー９１が固定クランプ１３の下
端（図５参照）に揺動自在に軸支され、可動クランプ１
４の下端には図１に示すようにレバー９１を挟むように
支持板９２とストッパ９３が垂設されている。レバー９
１は、形成された穴９１ａと支持板９２との間に装填さ
れたバネ９４によってストッパ９３に当てられている。
そして、レバー９１の先端外側にはカムフォロア９５が
軸支され、接合用カム８５のカム面に当接されている。
アーム８１は、その固定クランプ１３及び可動クランプ
１４が第１チューブ保持具３の固定クランプ１１及び可
動クランプ１２と平行になるように位置決めされる。具
体的には、支持端を中心に揺動自在なアーム８１は、リ
ターンバネ８３によって離れる方向に付勢されている
が、それをセーブ機構のカムフォロア９５を介して当接
した接合用カム８５が制限して平行な状態に保ってい
る。
【００２９】よって接合機構では、接合用カム８５のカ
ム面から受ける反力は、このレバー９１やカムフォロア
９５などから構成されるセーブ機構を介してアーム８１
に伝達されて、第２チューブ保持具４が第１チューブ保
持具３側へ移動するように構成されている。また、アー
ム８１には貫通孔８１ａが穿設され、固定壁８９側に固
定されたガイド８６によって貫通支持されている（図５
参照）。貫通孔８１ａ及びガイド８６は、共に図示しな
いクランプしたチューブの軸方向と平行に設けられてい
る。
【００３０】ところで、本実施の形態のチューブ接続装
置では、可動クランプ１２，１４を移動させるためのク
ランプ用カム３０、ウェハ６を上下させるための切断用
カム４９、クランプローター５を回転させるための反転
用カム５３、そして第２チューブ保持具４を移動させる
ための接合用カム８５が、回転軸１０によって一体に設
けられ、この回転軸１０の回転にともなって各カム３
０，４９，５３，８５が作用するように構成されてい
る。以上のような、チューブ接続装置の各構成は、図３
に示すボディ９６内に納められ、チューブの接続の際に
はボディ９６上面の開口部に取り付けられた安全カバー
９７を開閉するように形成されている。
【００３１】次に、このような構成のチューブ接続装置
におけるチューブ接続動作について順に説明する。先
ず、２本のチューブ１，２が、クランプ機構によって第
１チューブ保持具３及び第２チューブ保持具４の２箇所
で保持される。クランプ動作については第１チューブ保
持具３側のクランプ機構に基づいて説明する（図２参
照）。使用者が装置にチューブ１，２を挿入する時点で
は、クランプ用カム３０によって板カム２８が持ち上げ
られ、そのリードカム溝３２に案内されたカムピン３１
によって可動クランプ１２が後退して、固定クランプ１
１と可動クランプ１２とが開いた状態にある。そこで、
使用者は、その固定クランプ１１及び可動クランプ１２
間に２本のチューブ１，２の水平に並べて配置させる。
【００３２】そして、チューブ１，２の配置が終了した
後に、図３に示す安全カバー９７を閉じて図示しないス
タートスイッチが押されると、回転軸１０の回転によっ
てクランプ用カム３０に従い板カム２８が下方へ揺動
し、それに伴って可動クランプ１２が押し出されてチュ
ーブ１，２がクランプされる。即ち、クランプ用カム３
０の凸部が外れたクランク２４は、クランプバネ２１に
付勢されて反時計方向に揺動する。そのため、板カム２
８が下方へ揺動し、カムピン３１がリードカム溝３２を
相対的に上昇し、そのリードカム溝３２に案内されたカ
ムピン３１を介して可動クランプ１２が固定クランプ１
１へ押し付けられる。よって、可動クランプ１２及び固
定クランプ１１間の２本のチューブ１，２が重ねられて
扁平形状に押し潰される。
【００３３】次いで、このクランプされたチューブ１，
２が、加熱されたウェハ６によって切断される。ウェハ
６は、図１に示すように、ウェハカセット９８に収納さ
れたもののうち外に押し出された１枚が、Ｘ方向に移動
する送りコマ９９に引っかけられてホルダ３３内へ送り
込まれる。ホルダ３３内には既に使用済みのウェハ６が
そのまま残されており、送りコマ９９によって送られた
新たなウェハ６が、その使用済みウェハ６を押し出すよ
うにして装填される。ホルダ３３内に挿入された新しい
ウェハ６は、電極３４ｐ，３４ｐが端子６ｐ，６ｐに接
触し、通電された抵抗体が発熱して昇温（約３００℃）
され、更に蓄熱体３５もウェハ６表面に当接して切断時
の急激な温度低下に備えられている。
【００３４】そして、チューブ１，２の切断は、回転す
る回転軸１０に設けられた切断用カム４９が、所定のタ
イミングでレバー４６を揺動することによって行われる
（図３参照）。切断用カム４９によって上方に揺動する
レバー４６は、その揺動端に嵌合したピン４５を介して
アーム４１の揺動端を持ち上げ、そのアーム４１の揺動
端に固定されたホルダ３３を上昇させる。このようにし
てホルダ３３が上昇することにより、そこに装填された
ウェハ６がチューブ１，２を直交することによって、チ
ューブ１，２は溶融して切断される。この切断されたチ
ューブ１，２は、第１チューブ保持具３側と第２チュー
ブ保持具４側とで切り離されることとなる。
【００３５】続いて、第１チューブ保持具３に設けられ
たクランプローター５の回転によって、図１０で示すよ
うに切断チューブ１ａ，２ａがウェハ６の表面を滑るよ
うにして位置が反転される。切断チューブ１ａ，２ａの
反転は（図４参照）、回転する回転軸１０に設けられた
反転用カム５３が、所定のタイミングでレバー５１を揺
動させることによって行われる。反転用カム５３によっ
てカムフォロア５２が押し上げられると、それによって
レバー５１が引張バネ５４の弾性力に抗して上方へ押し
上げられる。レバー５１は支軸２５を支点に上方に揺動
し、そのことによって先端部に形成されたセクターギヤ
５１Ａと噛み合ったワンウェイクラッチ５５の第１クラ
ッチギヤ６３に回転が与えられる。
【００３６】このとき、ワンウェイクラッチ５５は、第
１クラッチギア６３のクラッチツメ６６が、図８（ａ）
に示すように第２クラッチギヤ６４のクラッチ溝６８の
最深部にはまり込んで回転方向で溝端面に当たっている
ので、第１クラッチギア６３の回転が直接第２クラッチ
ギヤ６４に伝達される状態にある。そのため、第１クラ
ッチギア６３の回転が第２クラッチギヤ６４に伝達さ
れ、更にアクセスギヤ５６，５７を介して、そのアクセ
スギヤ５７とシャフト７１で連結されたピニオンギヤ５
８に回転が伝えられる。このようにレバー５１に形成さ
れたセクターギヤ５１Ａの上昇によりピニオンギヤ５８
に与えられた回転は、固定クランプ１１及び可動クラン
プ１２内のローター片１５，１６がそれぞれ入れ替わる
ように、クランプローター５に１８０°の回転を与え
る。
【００３７】固定クランプ１１及び可動クランプ１２内
を回転するローター片１５，１６は、その歯に板バネ７
４，７５が押し当てられているため（図７参照）、その
滑り抵抗による軽いブレーキがかかった状態で回転す
る。一方、上限まで揺動したレバー５１は、反転用カム
５３の凸部が外れて引張バネ５４によって引っ張られて
下方に揺動するため、セクターギヤ５１Ａに噛み合った
第１クラッチギヤ６３に逆回転が与えられる。このと
き、クラッチツメ６６は、クラッチ溝６８の傾斜面を登
るように摺動し、さらにはクラッチ溝６８から出て第２
クラッチギヤ６４端面を摺動する。
【００３８】そのため、ツメ６６は図８（ｂ）に示すよ
うに第１クラッチギヤ６３が第２クラッチギヤ６４から
離れ、第２クラッチギヤ６４の端面を摺動した第１クラ
ッチギヤ６３のクラッチツメ６６は、リターンバネ６２
に付勢されて反対のクラッチ溝６８に落ちて次の反転に
備えられる。このように逆回転する第１クラッチギヤ６
３の回転は、直接第２クラッチギヤ６４に伝えられず、
また摺動抵抗によって逆回転方向に力が加わるが、ロー
ター片１５，１６は、クランプ１１，１２内に取り付け
られた板バネ７４，７５に引っかけられて逆回転が防止
されている。従って、この反転機構では、レバー５１に
形成されたセクターギヤ５１Ａの往復運動が、ワンウェ
イクラッチ５５を介してクランプローター５へ一方向の
回転として伝えられる。
【００３９】そして、切断チューブの反転に続き、ウェ
ハ６が切断位置から後退するとともに、第２チューブ保
持具４が第１チューブ保持具３へ所定距離近づくこと
で、チューブ切断面が押し付けられて接合する。
【００４０】ウェハ６は（図３参照）、切断用カム４９
の凸部が外れてレバー４６の支えが外れるため、引張バ
ネ４３によって引っ張られたアーム４１が下方に揺動し
てホルダ３３が下降する。そのため、ウェハ６が切断位
置から後退して、図１０に示す切断チューブ（１ａと２
ｂ，２ａと１ｂ）の間から外される。また、切断チュー
ブ（１ａと２ｂ，２ａと１ｂ）の接合は、ウェハ６の後
退に合わせて、回転する回転軸１０に設けられた接合用
カム８５が、所定にタイミングでアーム８１を揺動させ
ることによって行われる（図１参照）。即ち、接合用カ
ム８５にはカムフォロア９５が当接され、所定のタイミ
ングでカムフォロア９５が接合用カム８５の凹面から凸
面に乗り上げ、そのとき受ける反力によってアーム８１
が揺動する。そのアーム８１の揺動によって第２チュー
ブ保持具４が第１チューブ保持具３へ接近し、切断チュ
ーブ（１ａと２ｂ，２ａと１ｂ）の溶融した切断面同士
が押し付けられて溶着する。
【００４１】このような一連の動作では、チューブ１，
２をクランプするための板カム２８、ウェハ６をチュー
ブに対して直交させるためのレバー４６、そしてクラン
プローター５を回動させるためのレバー５１、更に切断
チューブを接合させるためのアーム８１に対して、同一
の回転軸１０の回転に設けられたクランプ用カム３０、
切断用カム４９、反転用カム５３及び接合用カム８５が
各々所定のタイミングで作用する。そのため、各動作の
タイミングは、回転軸１０に取り付けられたクランプ用
カム３０、切断用カム４９、反転用カム５３及び接合用
カム８５の関係によって一義的に決められる。
【００４２】以上のような本実施の形態のチューブ接続
装置では、クランプローター５をレバー５１の揺動運動
に連動して回転させるようにしたため、従来の独立した
駆動モータによって回転させる場合に比べて、ウェハ６
が切断したチューブ１，２に接する時間を短縮させるこ
とができた。
【００４３】即ち、本実施の形態のチューブ接続装置
は、クランプローター５の半径に比べて支点からの距離
が長いレバー５１の揺動によって回転が与えられるた
め、反転用カム５３の回転が、レバー５１の揺動運動を
介して増幅して回転伝達手段であるワンウェイクラッチ
５５等のギヤに伝えられる。よって、クランプローター
５の回転速度を上げることができ、切断チューブ１ａ，
２ａの反転時間を短縮させることができた。またチュー
ブ接続装置は、チューブ１，２のクランプから切断及び
接合まで、回転軸１０に設けられた各カム３０，４９，
５３，８５によって制御するため、各機構の動作に遅れ
が生じることがない。そのため、各機構を最短時間で連
続運転させることが可能となり、切断チューブ１ａ，２
ａの反転、即ちローター５の回転のタイミングを早める
ことができ、ウェハ６が切断したチューブ１，２に接す
る時間を短縮させることができた。
【００４４】従って、ウェハ６がチューブ１，２に接す
る時間を短縮できたことによって、チューブ切断面の過
度な溶融が回避され、その溶融量を安定させることによ
って接合力が確保され、またバリの発生も最小限に抑え
ることができた。即ち、切断チューブ同士（１ａと２
ｂ，２ａと１ｂ）の押し付け位置は（ほぼ融点での溶融
位置）、第２チューブ保持具４の移動距離によって決め
られているが、その押し付け位置の溶融状態が安定する
ことで、常に接続チューブ９，１０（図１１参照）の接
合強度を高い値で実現できる。また、チューブ切断面の
過剰加熱によって高い温度で溶融してしまう部分の拡大
を防ぎ、切断チューブを押し付けられた際の余分な流動
をなくすことによって、バリを最小限に抑えることがで
きた。そのため、チューブ内側では流量不足を無くし、
チューブ外側では不快感を抑えることができた。
【００４５】また、クランプローター５は、固定クラン
プ１１と可動クランプ１２との中を正確に１８０°回転
して入れ替わることが要求されている。その点、単一動
作の繰り返し機構である接合用カム５３によるレバー５
１の揺動によってクランプローター５を反転させるた
め、レバー５１の動作に誤差が生ずることがなく、また
ワンウェイクラッチ５５及びアクセスギヤ５６，５７等
の機械的な伝達系ギヤにも誤差は生じない。そのため、
ローター片１５，１６が少しでも固定クランプ１１と可
動クランプ１２とに掛かってしまって、その後の動作不
良を引き起こしてしまうようなことはない。また、クラ
ンプローター５の正確な回転により、チューブ切断面の
位置がズレることなく一致し、接続チューブの仕上がり
が良く、それに伴って接合強度が高く、バリの発生を抑
えることにもなった。更に、以上のような効果を奏する
反転機構をレバー５１や反転用カム５３など安価な構成
部品によって提供することができた。
【００４６】なお、ワンウェイクラッチ５５によって、
クランプローター５の回転を一方向としたことも、誤差
を生じさせない要因の一つとなり、また時間短縮にもそ
の効果を発揮している。また、本実施の形態のチューブ
接続装置は、クランプロータ５の反転動作の他にクラン
プ動作、切断動作、そして接合動作などを回転軸１０の
回転によって実行するよう構成したので、それぞれの動
作を行う駆動源を一つの駆動モータとすることが可能と
なり、装置の小型化や制御を簡単にすることなできるな
ど効果を奏する。
【００４７】以上、本発明のチューブ接続装置は、前記
実施の形態のものに限定されるわけではなく、その趣旨
を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、
前記実施の形態では、第１チューブ保持具３内に設けら
れたクランプローター５の回転によって切断チューブを
反転させる構成のものを示して説明したが、チューブ接
続装置としてはチューブ保持具自体を回転させるクラン
プロータを用いない構造のものもあるので、そのような
装置への応用も可能である。
【００４８】
【発明の効果】本発明は、チューブを第１チューブ保持
具と第２チューブ保持具とで保持しチューブを、発熱用
抵抗体を有する切断板によって加熱溶融して切断した
後、チューブを反転させて切断面同士を溶着して接続す
るものであって、第１チューブ保持具及び第２チューブ
保持具の一方又は双方にて保持したチューブを反転させ
るための回転手段と、回転手段に回転を伝達する回転伝
達手段と、回転伝達手段に揺動運動によって回転を与え
る回転発生手段とを有する構成としたので、反転時間の
短縮により切断板がチューブに接する時間を短くするこ
とができるチューブ接続装置を提供することが可能とな
った。
【００４９】また、本発明は、第１チューブ保持具及び
第２チューブ保持具とによって保持したチューブを、発
熱用抵抗体を有する切断板によって加熱溶融して切断し
た後、チューブを反転させて当該チューブ切断面同士を
溶着して接続するものであって、第１チューブ保持具及
び第２チューブ保持具にチューブをクランプさせるクラ
ンプ機構と、切断板によってチューブを切断させる切断
機構と、第１チューブ保持具及び第２チューブ保持具一
方又は双方で保持したチューブを反転させる反転機構
と、切断したチューブを押し付けて接合させる接合機構
とを有し、クランプ機構、切断機構、反転機構及び接合
機構が、同一の回転軸に設けられたカム部材によって動
作するよう構成したので、切断したチューブの反転のタ
イミングを早めることで、切断板がチューブに接する時
間を短縮させることができるチューブ接続装置を提供す
ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】チューブ接続装置の一実施の形態における主要
構成を示す平面図である。
【図２】チューブ接続装置のクランプ機構の構成を示し
た斜視図である。
【図３】チューブ接続装置の切断機構を示した側面図で
ある。
【図４】チューブ接続装置の反転機構を示した概念図で
ある。
【図５】チューブ接続装置の反転機構を示した装置の一
部断面図である。
【図６】反転機構を構成するワンウェイクラッチ５５の
部品展開図である。
【図７】第１チューブ保持具３の一部断面を示した図で
ある。
【図８】ワンウェイクラッチ５５の動作説明図である。
【図９】チューブ接続装置のチューブクランプ部を示し
た斜視図である。
【図１０】チューブの切断・反転時の状態を示した図で
ある。
【図１１】接続チューブを示した図である。
【図１２】従来のチューブ接続装置における反転機構の
一部を示した図である。
【符号の説明】
１，２ チューブ ３ 第１チューブ保持具 ４ 第２チューブ保持具 ５ クランプローター ６ ウェハ １０ 回転軸 １５，１６ ローター片 ５１ レバー ５１Ａ セクターギヤ ５２ カムフォロア ５３ 反転用カム ５４ 引張バネ ５５ ワンウェイクラッチ ５６，５７ アクセスギヤ ５８ ピニオンギヤ ６３ 第１クラッチギヤ ６４ 第２クラッチギヤ ７４，７５ 板バネ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ２９Ｌ 23:00 (72)発明者 清水 正浩 山梨県中巨摩郡昭和町築地新居1727番地の １ テルモ株式会社内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可撓性のチューブを第１チューブ保持具
    及び第２チューブ保持具とによって保持し、当該チュー
    ブを第１チューブ保持具と第２チューブ保持具との間に
    て発熱用抵抗体を有する切断板によって加熱溶融して切
    断した後、チューブを反転させて当該チューブ切断面同
    士を溶着して接続するチューブ接続装置において、 前記第１チューブ保持具及び第２チューブ保持具の一方
    又は双方にて保持したチューブを反転させるための回転
    手段と、 前記回転手段に回転を伝達する回転伝達手段と、 前記回転伝達手段に揺動運動によって回転を与える回転
    発生手段とを有することを特徴とするチューブ接続装
    置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のチューブ接続装置にお
    いて、 前記回転伝達手段が、前記回転部材に噛合されたギヤで
    あって、 前記回転発生手段が、カム部材によって揺動する前記ギ
    ヤに噛合するセクターギヤの形成された揺動レバーであ
    ることを特徴とするチューブ接続装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載のチューブ
    接続装置において、 前記回転手段は、一方向にのみ回転を与える回転伝達手
    段を有することを特徴とするチューブ接続装置。
  4. 【請求項４】 請求項１又は請求項２に記載のチューブ
    接続装置において、 前記回転部材が、前記第１チューブ保持具及び第２チュ
    ーブ保持具の一方又は双方に装填され、回転対称形状に
    分割されたクランプローターであることを特徴とするチ
    ューブ接続装置。
  5. 【請求項５】 可撓性のチューブを第１チューブ保持具
    及び第２チューブ保持具とによって保持し、当該チュー
    ブを第１チューブ保持具と第２チューブ保持具との間に
    て発熱用抵抗体を有する切断板によって加熱溶融して切
    断した後、チューブを反転させて当該チューブ切断面同
    士を溶着して接続するチューブ接続装置において、 前記第１チューブ保持具及び第２チューブ保持具にチュ
    ーブをクランプさせるクランプ機構と、 前記切断板によってチューブを切断させる切断機構と、 前記第１チューブ保持具及び第２チューブ保持具一方又
    は双方で保持したチューブを反転させる反転機構と、 切断したチューブを押し付けて接合させる接合機構とを
    有し、 前記クランプ機構、切断機構、反転機構及び接合機構
    が、同一の回転軸に設けられたカム部材によって動作す
    るものであることを特徴とするチューブ接続装置。
JP10155658A 1998-06-04 1998-06-04 チューブ接続装置 Pending JPH11348127A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100889376B1 (ko) 2007-08-28 2009-03-19 주식회사 모베이스 사출물 자동 결합 시스템
CN116906423A (zh) * 2023-07-31 2023-10-20 东莞市鼎力自动化科技有限公司 一种晶拖和塑胶板的粘合装置

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