JPWO2010119949A1 - 薬剤フィーダ及び薬剤払出装置 - Google Patents

Abstract

(課題)薬剤フィーダにおいて、その駆動装置に改良を加えることにより、錠剤の詰まりを検知した場合にモータを逆転させることなく、モータは正転を維持しつつロータを逆転させることによって錠剤の詰まりを解消できるようにすることである。(解決手段)薬剤フィーダの駆動装置１７は、駆動モータ、歯車伝達装置、出力軸３１及び切替装置を備え、前記歯車伝達装置は、駆動モータのモータ軸４１と前記出力軸３１との間に設けられた正転伝達経路４５と逆転伝達経路４６によって構成され、前記駆動モータの駆動力を前記切替装置によって前記伝達経路４５、４６のいずれか一方に切り替えて出力するようにした。【選択図】図７

Description

この発明は、錠剤、カプセル剤その他の固形薬剤を種類ごとに収容し、処方情報に基づいて所定数量の薬剤を一錠ずつ払い出す薬剤フィーダ及びその複数の薬剤フィーダを搭載した薬剤払出装置に関するものである。

固形薬剤（以下、単に「錠剤」という。）の払出装置においては、錠剤を一錠ずつ払い出すための所要数のカセット式の薬剤フィーダが搭載される。その薬剤フィーダは、薬剤収納部の底部に設けたロータの外周面に多数のポケットが設けられ、そのロータの回転にともない薬剤収納部内の錠剤が１錠ずつ排出口から外部に払い出される（特許文献１）。

前記薬剤払出装置における払い出し過程において、錠剤の形状やロータの外周に設けられたポケットへの進入時の姿勢等に起因する何らかのトラブルによって錠剤の詰まりが生じ、これによってロータが拘束されその回転が阻止されることがある。

錠剤の詰まりの発生を検知した場合にその詰まり状態を解除する方法として、ロータを駆動する直流モータの電流が一定以上の過電流となったことを検知すると、これを錠剤の詰まりによってモータがロックしたと判断し、ロータを一時的に逆転させる方法が知られている（特許文献２）。

また、その他の方法として、錠剤の排出数量をカウントし、一定時間内のカウント数が所定の数量より少なくなった場合に詰まりが発生したと判断してロータを一時的に逆転させる方法も知られている（特許文献３）。

前記のいずれの場合もロータを逆転させる方法として、モータ電流の極性を反転させることによりモータを逆転させる方法がとられていた。

特開２００５−２８９５０６号公報 特開２０００−１０３４０４号公報 特許第３８９５９８９号公報

しかし、ロータを逆転させるために、モータ電流の極性を反転してモータを逆転させる前記従来の方法は、逆転時にモータに大きなトルクが作用するため、このような正逆転を繰り返すとモータに加わる負担が増大し、モータの寿命に影響する問題がある。

そこで、この発明の課題は、薬剤フィーダ及びこれを搭載した薬剤払出装置において、払出カセットのロータを駆動する駆動装置に改良を加えることにより、錠剤の詰まりを検知した場合にモータを逆転させることなく、モータは正転のままロータのみを逆転させることによって錠剤の詰まりを解消できるようにすることである。

前記の課題を解決するために、薬剤フィーダに係る発明は、薬剤の払出カセットと駆動装置の組み合わせからなり、前記払出カセットは、薬剤を収納する薬剤収納部及びその薬剤収納部の底部に設けられたロータを備え、前記駆動装置は、駆動モータ、歯車伝達装置、出力軸及び切替装置を備え、前記歯車伝達装置は、前記駆動モータのモータ軸と前記出力軸との間に設けられた歯車列によって構成された正転伝達経路と逆転伝達経路を有し、前記駆動モータの駆動力を前記切替装置によって前記伝達経路のいずれか一方に切り替えて前記払出カセットに出力するようにしたものである。

上記の薬剤フィーダにおいては、駆動装置によって払出カセットが駆動されると、駆動力が正転伝達経路を経て伝達されることによりロータが正転され、錠剤の払い出しが行われる。また、錠剤の詰まり等のトラブルの発生が検知された場合は、切替装置の作用によって駆動力の伝達経路を逆転伝達経路に切り替えることにより、モータは正転のままロータを逆転させ、錠剤の詰まりの解消を試みる。

また、前記の課題を解決するために、薬剤払出装置に係る発明は、所要数の薬剤フィーダ、制御回路及び表示部を備えた薬剤払出装置において、前記薬剤フィーダは、薬剤の払出カセットと駆動装置の組み合わせからなり、前記払出カセットは、薬剤を収納する薬剤収納部及びその薬剤収納部の底部に設けられたロータを備え、前記駆動装置は、駆動モータ、歯車伝達装置、出力軸、切替装置、錠剤計数センサ、ロータ回転検知センサを備え、前記歯車伝達装置は、前記駆動モータのモータ軸と前記出力軸との間に設けられた正転伝達経路と逆転伝達経路によって構成され、前記駆動モータの駆動力は前記切替装置によって前記伝達経路のいずれか一方に切り替えて前記払出カセットに出力され、前記制御回路において、前記ロータ回転検知センサの信号に基づきロータの停止が検知された場合に前記ロータを一定時間逆転させたのち正転に戻すように前記駆動装置を制御するようにしたものである。

以上のように、この発明の薬剤フィーダ及び薬剤払出装置においては、錠剤の詰まりが発生した場合に、駆動モータを逆転することなく駆動力の伝達経路を切り替えることによりロータを逆転させ、錠剤の詰まりの解除を試みることができる。よって、この発明によれば、モータを逆転させることがないのでモータに加わる負担が軽減され、長期の寿命を維持できる効果がある。

第一実施形態の薬剤払出装置の斜視図である。 薬剤フィーダの断面図である。 薬剤フィーダのロータ部分の縦断斜視図である。 図２のＸ１−Ｘ１線における概略横断平面図である。 駆動装置の斜視図である。 図５のＸ２−Ｘ２線における断面図である。 図６のＸ３−Ｘ３における断面図である。 正転伝達時の歯車列を示す概略図である。 図８の縦断側面図である。 逆転伝達時の歯車列を示す説明図である。 図１０の縦断側面図である。 ロータ回転検知センサの正面図である。 第一実施形態の薬剤払出装置の制御ブロック図である。 同上のフローチャートである。 同上のロータ正転方向駆動のフローチャートである。 同上のロータ逆転方向駆動のフローチャートである。 第２実施形態の駆動装置の断面図である。 図１７のＸ４−Ｘ４線における断面図である。 正転伝達時の歯車列を示す説明図である。 図１９の縦断側面図である。 逆転伝達時の歯車列を示す説明図である。 図２０の縦断側面図である。 第３実施形態の概略断面図である。 （ａ）図２３のクラッチ部分の拡大断面図、（ｂ）図２３の雄スプライン部分の一部拡大平面図である。 第４実施形態の概略断面図である。

以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

[第１実施形態]
第１実施形態の薬剤払出装置１１は、図１に示したように、正面の扉１２の内部に多数の薬剤フィーダ１３（図２参照）が収納される。また、前記扉１２の右隣には操作表示パネル１４が設けられる。

前記の薬剤フィーダ１３は、図２に示したように、払出カセット１６と駆動装置１７の組み合わせによって構成される。払出カセット１６は、従来公知のもの（特許文献１参照）であり、錠剤を収納する薬剤収納部１８、その薬剤収納部１８の底部に設けられたロータ１９及び前記薬剤収納部１８の底面に設けられた歯車伝達部２１等からなる。

駆動装置１７の駆動力は前記の歯車伝達部２１を経てロータ１９に伝達され、その回転に伴って薬剤収納部１８内の錠剤Ｔ（図３参照）は、ロータ１９の外周面に設けられた多数の縦リブ２０間のポケット２２に分配される。排出口２３の近傍において、矢印ａで示したように、スリット２４ａからポケット２２を横断するように、櫛状の弾性剛毛を有する仕切り部材２４が差し込まれており、ポケット２２内の錠剤Ｔは、その仕切り部材２４の下方に１錠のみが存在するように仕切られる。仕切られた１個の錠剤Ｔが排出口２３に合致した際に、外部の容器等に払い出される。排出口２３には、発光素子と受光素子からなる光学式の錠剤計数センサ２５が設けられる。

歯車伝達部２１は、入力軸２６に取付けられたウォーム歯車２７、これに噛み合ったウォーム輪２８及びそのウォーム輪２８に噛み合ったロータ歯車２９とからなる。図示の場合、ウォーム歯車２７の螺旋は右ねじである（図４参照）。前記の入力軸２６は駆動装置１７の出力軸３１（図４参照）とカップリング３２、３３を介して着脱自在に連結される。

図４は図２のＸ１−Ｘ１線から見た場合の各歯車２７、２８、２９の回転方向を示している。図において矢印Ａは時計回り方向の回転、即ち正転を示し、矢印Ｂは反時計回り方向の回転、即ち逆転を示す。図はロータ歯車２９が正転し、ロータ軸３０と一体のロータ１９が正転する払出状態を示している。

この場合、入力軸２６が逆転すると、前記のようにウォーム歯車２７が右ネジであるので、ウォーム輪２８が逆転し、ロータ歯車２９及びロータ軸３０が正転することになる。入力軸２６の回転が逆転であるというのは、白抜き矢印Ｅで示したように負荷側から駆動源側を見た場合の入力軸２６の回転方向が矢印Ｂで示したように反時計回りである場合をいう。

このように、本明細書においては、すべての回転体の回転方向は、負荷側から駆動源側を見た場合の時計回り方向の回転を正転と称してＡで示し、反時計回り方向の回転を逆転と称してＢで示す。

払出カセット１６の歯車伝達部２１は以上のようなものであり、ロータ１９を正転させ錠剤の払い出しを行う場合は、入力軸２６に逆転入力を加え、反対に、ロータ１９を逆転させる場合は、入力軸２６に正転入力を加える必要がある。

前記の駆動装置１７は、図５に示したように、蓋ケース３５に軸受スリーブ３７が突き出して設けられ、その軸受スリーブ３７に出力軸３１の先端部が挿通される。その出力軸３１の先端にカップリング３２が取付けられる。駆動装置１７は、蓋ケース３５の側縁に設けられた４か所の取付け部３５ａを装置１１の適宜部分にビス止めされ、前記出力軸３１が前方を向くように装置１１に固定される。

前記の駆動装置１７と組み合わされる払出カセット１６を装置１１の前方から水平方向に押し込むと（図４の矢印ａ参照）、駆動装置１７の出力軸３１と、払出カセット１６の入力軸２６とが、カップリング３２、３３を介して連結される。

前記の駆動装置１７は、図５に示したように、一端開放の本体ケース３４、その開放端面を閉鎖する蓋ケース３５及び本体ケース３４の閉塞端面を覆うカバーケース３６を有する。その蓋ケース３５に軸受スリーブ３７が突き出して設けられ、その軸受スリーブ３７に前記のように出力軸３１の先端部が挿通される。蓋ケース３５に内部の電気部品のリード線挿通穴４０が設けられる。

前記駆動装置１７は、図６に示したように、駆動モータ３８と切替モータ３９の２種類の直流モータを有する。これらのモータ３８、３９は、それぞれ各モータ軸４１、４２（図７参照）が直交方向となる向きに配置される。前記の駆動モータ３８は、正転するか停止するかのいずれかであり、逆転するように制御されることはない。切替モータ３９は、正逆両方向に回転するよう制御される。

駆動モータ３８は、本体ケース３４の背面に取付けられ、前記のカバーケース３６によってカバーされる。駆動モータ３８のモータ軸４１は本体ケース３４の内部に突き出し、その突き出した部分に駆動歯車４３が取付けられる。また、前記の出力軸３１に出力歯車４４が取付けられる。出力軸３１の後端部は、本体ケース３４の閉塞端面を貫通してカバーケース３６の内部に達する。

図６に示したように、モータ軸４１と出力軸３１の間には、前記の駆動歯車４３と出力歯車４４を含んだ歯車伝達装置６０が設けられる。この歯車伝達装置６０は、複数の歯車によって正転伝達経路４５（図７、図８参照）と逆転伝達経路４６（図７、図１０参照）の２系統の伝達経路を有する。

前記の駆動歯車４３、出力歯車４４及び切替歯車４７を両伝達経路４５、４６に共通の部材とすることにより、伝達経路の簡素化を図っている。切替歯車４７は、常に駆動歯車４３に噛み合い、後述のように、切替モータ３９を含む切替装置の作用によって、正転伝達経路４５に属したり、逆転伝達経路４６に属したりするように切り替えられる。

図６及び図７は、前記の切替歯車４７が正転伝達経路４５に属している場合を示している。また、図8及び図９は、正転伝達経路４５をわかり易く示すため、逆転伝達経路４６を省略した状態を図示している。

正転伝達経路４５は、相互に噛み合った駆動歯車４３、切替歯車４７、中間歯車４８、出力歯車４４によって構成される。図８に示したように、中間歯車４８は２段歯車であり、その大径部４８ａと切替歯車４７が噛み合い、小径部４８ｂと出力歯車４４が噛み合う。歯車の数が偶数個（４個）であるので、駆動モータ３８が正転した場合、出力歯車４４は逆転し、出力軸３１が逆転する。

前記のように、出力軸３１に連結された払出カセット１６側においては、入力軸２６が逆転することによりロータ１９が正転されるので（図４参照）、駆動装置１７において駆動モータ３８が正転することにより、正転伝達経路４５を経てロータ１９に正転の駆動力が伝達され、錠剤の払い出しが行われる。

また、後述のように切替モータ３９の作動によって切替歯車４７が逆転伝達経路４６側に切り替えられた場合、その逆転伝達経路４６は、図１０に示したように、相互に噛み合った駆動歯車３４、切替歯車４７、第１中間歯車４９、第２中間歯車５０、出力歯車４４の歯車列によって構成される。第１中間歯車４９と、第２中間歯車５０はそれぞれ２段歯車であり、前者の大径部４９ａが切替歯車４７と噛み合い、小径部４９ｂが第２中間歯車５０の大径部５０ａと噛み合う。第２中間歯車５０の小径部５０ｂが出力歯車４４と噛み合う。

この場合は、歯車の数が奇数個（５個）であるので、駆動モータ３８が正転した場合、出力歯車４４も正転する。その結果、出力軸３１と連結された払出カセット１６側においては、入力軸２６が正転することによりロータ１９が逆転される。即ち、駆動モータ３８の正転駆動力が逆転伝達経路４６を経て伝達されることによりロータ１９が逆転され、錠剤の詰まり解消等の作用が行われる。

次に、前記の正転伝達経路４５及び逆転伝達経路４６の歯車の軸方向の配置について説明する。説明の便宜上、図６に示したように、歯車の存在する軸方向の位置を３層に分け、駆動モータ３８側から順にａ層、ｂ層、ｃ層と称する。

まず、図８及び図９に基づいて正転伝達経路４５について説明する。駆動歯車４３はｂ層に存在し（図９参照）、その駆動歯車４３と常に噛み合う切替歯車４７も同じｂ層に存在する。切替歯車４７と噛み合った中間歯車４８は前記のように２段歯車であり、その大径部４８ａがｂ層にあって切替歯車４７と噛み合う。小径部４８ｂはｃ層にある。その小径部４８ｂは同じｃ層にある出力歯車４４と噛み合う。

また、逆転伝達経路４６についてみると、図６及び図１１からわかるように、駆動歯車４３と切替歯車４７がｂ層にあることは前記と同様である。第１中間歯車４９の大径部４９ａがｂ層にあって切替歯車４７と噛み合い、小径部４９ｂはａ層にある。第２中間歯車５０の大径部５０ａがａ層にあって第１中間歯車４９の小径部４９ｂと噛み合う。小径部５０ｂはｃ層まで延び、ｃ層にある出力歯車４４に噛み合う。第２中間歯車５０の小径部５０ｂは所要の減速比が得られるよう出力歯車４４に比べ小径に形成される。

前記の正転伝達経路４５と逆転伝達経路４６を比較すると、前者の中間歯車４８は後者の第１中間歯車４９と実質的に同じ大きさの歯車であるから、両方の歯車列４８、４９の歯車の数の差は１個、即ち第２中間歯車５０の有無にある。

逆転伝達時においては、図１０に示したように、第２中間歯車５０の大径部５０ａを前段の第１中間歯車４９に噛み合わせ、その小径部５０ｂを後段の出力歯車４４に噛み合わせていることにより、図８に示した正転伝達時に比べ、小径部５０ｂとこれより大径の出力歯車４４との噛み合いによる減速部が１段多くなる。このため、正転伝達時に比べ逆転伝達時の方が大きな減速比が得られ、同時に相対的に大きな逆転トルクが得られる。

なお、払出カセット１６の歯車伝達部２１（図４参照）が、前記の場合より歯車の数が１個だけ多いか又は少ない場合は、前記とは逆に、入力軸２６に正転を入力した場合にロータ１９が正転することになる。従って、その場合は駆動装置１７の前記正転伝達経路４５は逆転伝達を行う歯車列、即ち逆転伝達経路となる。また逆転伝達経路４６は正転伝達を行う歯車列、即ち正転伝達経路となる。

いずれの場合も、駆動装置１７においては、払出カセット１６の歯車伝達部２１の構成にかかわらず、ロータ１９に正転を伝達する正転伝達経路と、逆転を伝達する逆転伝達経路とが設けられ、いずれか一方の歯車列を選択するように切り替えを行い、出力軸３１を正転又は逆転させる。どちらの歯車列に切り替えるかは払出カセット１６の歯車伝達部２１の構成によって定められる。

次に、切替装置について説明する。切替装置は、図６及び図７に示したように、正逆両方向に回転するように制御される切替モータ３９、そのモータ軸４２に取付けられたウォーム歯車５１及びウォーム輪５２によって構成される。ウォーム輪５２の回転軸５３は、前記駆動モータ３８の駆動軸４１とは分離されているが同軸状態に設けられる。ウォーム輪５２の軸方向の位置は、図６に示したように、前記のｃ層にある。

前記のウォーム輪５２には、その中心角で見て９０度の範囲にわたる切り欠き部５４が設けられる（図７参照）。その切り欠き部５４より小さい中心角をもった扇形のストッパ５５が蓋ケース３５の内面に形成され、そのストッパ５５が切り欠き部５４内に突き出している。切り欠き部５４とストッパ５５の中心角の角度差θ（図６参照）の範囲内でウォーム輪５２の回転角度が規制される。ウォーム輪５２は、前記角度差θの範囲内で回転範囲が規制された回転部材としての機能を有する。

前記の切替モータ３９は、ウォーム輪５２が前記の角度差θに所要の余裕角を加えた角度範囲を回転するように制御される。これにより、ウォーム輪５２は確実にストッパ５５に当たって停止する。これにより、切替歯車４７の左右２か所の停止位置を正確に設定することができる。

切替モータ３９をステッピングモータによって構成すれば、その回転角度を精度よく制御できるので、ストッパ５５を省略することができる。

前記のウォーム輪５２の駆動モータ３８側の端面に軸５６によって前記の切替歯車４７が回転自在に支持される。この切替歯車４７の位置は、図８及び図９に示したように、周方向には駆動歯車４３と噛み合う回転半径をもった位置である。また、周方向には、ウォーム輪５２が右回転（図９の矢印Ｃ参照）してストッパ５５に当って停止状態にある場合において、中間歯車４８と噛み合う位置である。

また、前記の角度差θは、切替モータ３９が逆転してウォーム歯車５１及びウォーム輪５２がそれぞれ逆転した場合（図１０の矢印Ｄ参照）に、ウォーム輪５２がストッパ５５の反対面に当たって停止した状態において、切替歯車４７が正転伝達経路４５の中間歯車４８から外れ、逆転伝達経路４６の第１中間歯車４９と噛み合う大きさに設定される。

なお、前記扇形のストッパ５５に代えて、その両側面の位置に規制ピンを立てたものであってもよい。

図６に示したように、前記出力軸３１のカバーケース３６側に貫通した端部にロータ回転検知センサ５８が設けられる。ロータ回転検知センサ５８は、図１２に示したように、多数のスリット６９が設けられた回転板５７と、そのスリット６９を通過する光を感知する２つの光学式センサ５９ａ、５９ｂによって構成される２相パルス出力型のロータリエンコーダを用いるものである。各センサ５９ａ、５９ｂの配置は、図示の場合、回転板５７の径方向に対向した位置に定めているが、この配置に限られず、所定の位相差が得られる任意の配置を選ぶことができる。

前記センサ５９ａ、５９ｂから位相のずれた２相のパルス信号が後述の制御回路６１（図１３参照）に出力され、その制御回路６１において、回転板５７の正転と逆転、即ち、ロータ１９の正転と逆転が検知される。また、いずれか一方のセンサ５９ａ、５９ｂの信号により、ロータ１９の回転の有無が検知される。

次に、以上延べた薬剤払出装置１１の制御ブロック図を図１３に基づいて説明する。制御回路６１はマイクロコンピュータによって構成され、ＲＡＭ及びＲＯＭを備えたメモリ回路６５が付設される。そのメモリ回路６５に格納されたプログラムにより、以下の各種の制御が行われる。

即ち、制御回路６１から駆動回路６２を経て前記薬剤フィーダ１３の駆動モータ３８の制御が行われ、また駆動回路６３を経て切替モータ３９の制御が行われる。また、前記薬剤フィーダ１３に設けた錠剤計数センサ２５及びロータ回転検知センサ５８の検知信号が制御回路６１に入力される。

詰まりエラー、欠品エラー等の表示部６４が装置１１に設けられ、制御回路６１からの信号により表示される。また、パーソナルコンピュータ等によって構成された入力装置６６及びタイマ６７が制御回路６１に付設され、入力装置６６から入力された処方情報等が前記のメモリ回路６５に格納される。

次に、前記制御回路６１の制御動作を図１４から図１６に示したフローチャートに基づいて説明する。

錠剤払出動作を開始すると、ステップ（以下、単にＳと表示）１において、駆動モータ３８、ロータ回転検知センサ５８、錠剤計数センサ２５、タイマ６７がそれぞれ起動される。Ｓ２において、ロータ１９が正転方向に回転している場合（YES）は、Ｓ３においてロータ１９が回転しているか否かを判断し、回転している場合（YES）は、Ｓ４において前記の錠剤計数センサ２５から得られる信号に基づき、錠剤が落下しているか否かを判断する。

錠剤が落下している場合（YES）は、Ｓ５において錠剤の計数を継続し、Ｓ６において予め処方情報として設定されている錠剤数を払い出すまで計数する。設定数に達している場合（YES）は、Ｓ７において錠剤払出動作を停止し、錠剤払出動作終了の表示を表示部６４で行い錠剤払出動作を完了する。

前記Ｓ４において、錠剤が落下していない場合（NO）は、Ｓ１０においてタイマ計測を開始し、Ｓ１１においてｎ秒間経過しない間（NO）はＳ４に戻る。ｎ秒間経過した場合（YES）は、Ｓ１２において動作を停止し、Ｓ１３において錠剤欠品に関するエラー表示を行い、動作を終了する。

前記Ｓ２において錠剤が落下していない場合（NO）は、Ｓ１４に移行しロータ１９が回転しているか否か見る。回転している場合（YES）はロータ１９が逆転している場合であるから、Ｓ１５のサブルーティン（後述の図１５参照）においてロータ１９の正転方向の駆動を行い、Ｓ３にリターンする。

また、前記Ｓ１４においてロータ１９が回転していない場合（NO）は、起動当初から錠剤の詰まりその他のトラブルでロータ１９が回転しない場合であるから、Ｓ１６においてタイマ計測を開始し、Ｓ１７においてｎ秒間経過しない間（NO）はＳ１４に戻り、経過した場合（YES）は、Ｓ１８のサブルーティン（後述の図１６参照）においてロータ１９の逆転方向駆動を行い、錠剤の詰まりの解消を試みる。

前記Ｓ１８のサブルーティンにおいて逆転方向駆動を試みた後、Ｓ１９のサブルーティンにおいてロータ１９の正転方向駆動を行う。Ｓ２０においてロータ１９が正転方向に回転している場合（YES）ならば、錠剤の詰まりが解消したものとしてＳ４に戻る。回転していない場合（NO）は、Ｓ２１において動作を停止し、Ｓ２１において錠剤の詰まりに関するエラー表示を行い、動作を終了する。

前記Ｓ３において、ロータ１９が回転していない場合（NO）は、ロータ１９が正転して払い出しを行っている途中に錠剤の詰まり等によってロータ１９が停止した場合であるから、前記のＳ１６に移行し、前述のＳ１７からＳ１９までの動作によってロータ１９の逆転、正転を行い、錠剤の詰まりの解消を試みる。Ｓ２０においてロータ１９が正転方向に回転している場合（YES）、していない場合（NO）以降の動作は前述の場合と同様である。

図１５に示したロータ正転方向駆動のサブルーティンは、Ｓ１０１において駆動モータ３８が停止している場合（YES）は、Ｓ１０２において切替モータ３９を駆動する。駆動モータ３８が停止していない場合（NO）は、Ｓ１０３において駆動モータ３８を停止させる。

切替モータ３９の駆動によりＳ１０４においてロータ１９を正転方向に切替え、Ｓ１０５において切替モータ３９を停止させ、Ｓ１０６において駆動モータ３８を駆動し、Ｓ１０７においてロータ１９を正転方向に駆動したのちリターンする。

図１６に示したロータ１９の逆転方向駆動のサブルーティンは、Ｓ２０１において駆動モータ３８が停止している場合（YES）は、Ｓ２０２において切替モータ３９を駆動する。駆動モータ３８が停止していない場合（NO）は、Ｓ２０３において駆動モータ３８を停止させる。

切替モータ３９の駆動により、Ｓ２０４においてロータ１９を逆転方向駆動に切り替え、Ｓ２０５において切替モータ３９を停止し、Ｓ２０６において駆動モータ３８を駆動する。その駆動モータ３８の駆動により、Ｓ２０７においてロータ１９の逆転方向駆動を行い、Ｓ２０８おいてタイマ計測を開始する。Ｓ２０９においてｎ秒間の経過を見て、NOの場合はＳ２０６に戻る。YESの場合は、Ｓ２１０において駆動モータ３８を駆動してリターンする。

第一実施形態の薬剤払出装置１１は以上のようなものであり、その薬剤フィーダ１３においては、薬剤の詰まりを解除するべくロータ１９を逆転させる場合に、駆動モータ３８を一旦停止させ、切替モータ３９の駆動によって、駆動力の伝達経路を逆転伝達経路４６に切り替える。その後駆動モータ３８を正転させることにより、駆動力が逆転伝達経路４６を経てロータ１９に伝達され、ロータ１９を逆転させる。このように、駆動モータ３８を逆転させることなく、正転させることによってロータ１９を逆転させることができる。このため、駆動モータ３８に掛る負担を軽減させることができる。

また、前記のように、制御回路６１において、ロータ回転検知センサ５８から得られる信号に基づきロータ１９の回転が行われているか否かを判断する手段（図１４のＳ３）、錠剤計数センサ２５の信号に基づき錠剤の払い出しが行われているか否かを判断する手段（同Ｓ４）を備え、これらの判断手段によってロータが回転しており、かつ錠剤の払い出しが一定時間行われていない場合（同Ｓ１１）に、錠剤の欠品に関するエラー表示（同Ｓ１３）を行う。これによって、錠剤の払い出しが行われない場合に、これを錠剤の詰まりと区別して、錠剤の欠品であることを確実に検知することができる。

さらに、前記正転伝達経路４５に比べ逆転伝達経路４６による駆動力伝達の場合における減速比が大になるように設定しているので、ロータ１９の逆転時に相対的に大きいトルクを加えることができる。これにより、錠剤の詰まりを円滑に解消することができる。

なお、駆動モータ３８の過電流を検知した場合や、錠剤計数センサ２５によって錠剤の払い出しが行われないことを検知した場合に、錠剤の詰まりが発生したと判断して、前記の切り替えによりロータ１９を逆転させるようにしてもよい。

これらの作用効果は、後述の第二実施形態においても同様に奏することができる。

[第二実施形態]
図１７から図２２に示した第二実施形態の薬剤払出装置１１の基本的な構成は前記第一実施形態の場合（図１参照）と同様である。また、薬剤フィーダ１３を構成する払出カセット１６の構成も前記の場合（図２から図４参照）と同一であるが、駆動装置１７の内部構造において相違がある。

即ち、図１７及び図１８に示したように、第二実施形態における駆動装置１７においては、駆動モータ３８と切替駆動部としての切替ソレノイド７１（以下、単にソレノイド７１という。）が設けられる。駆動モータ３８のモータ軸４１と、ソレノイド７１のプランジャ７２の軸は平行であり、かつこれらは出力軸３１と直交する向きに配置される。

前記のモータ軸４１にウォーム歯車７３が取付けられ、そのウォーム歯車７３に噛み合ったウォーム輪７４がケース７５に回転自在に取付けられる。ウォーム輪７４は２段歯車であり、その小径部７４ｂがウォーム歯車７３に噛み合う。また、大径部７４ａが切替歯車４７に噛み合う。前記のウォーム歯車７３は左ネジであり、駆動モータ３８が正転すると、そのモータ軸４１に連結されたウォーム歯車７３が正転し、これに噛み合ったウォーム輪７４は正転する（図１９参照）。

前記ウォーム輪７４の支持軸７６がケース７５に支持され（図１８参照）、そのウォーム輪７４を挟んで前記支持軸７６に２本の揺動アーム７７、７７の上端部が揺動可能に取付けられる。その揺動アーム７７、７７の中間部に切替歯車４７の支持軸７８の両端部が回転自在に取付けられる。また、一方の揺動アーム７７の下端部にこれと直交する１本の中間リンク７９の先端部がピン８０によって屈曲自在に連結される（図１７参照）。

前記中間リンク７９の後端部は、前記ソレノイド７１のプランジャ７２にピン８１によって屈曲自在に連結される。ソレノイド７１が作動されプランジャ７２が水平方向に進退すると、前記２か所のピン８０、８１において屈曲しながら揺動アーム７７、７７を揺動させ、切替歯車４７を正転伝達経路４５に属させたり、逆転伝達経路４６に属させたりする切替え作用を行う。

この場合の正転伝達経路４５は、図１９及び図２０に示したように、駆動歯車としてのウォーム輪７４、切替歯車４７、中間歯車４８及び出力歯車４４からなる４つ（偶数）の歯車によって構成される。出力歯車４４が出力軸３１に取付けられることは、第一実施形態の場合と同様である。切替歯車４７は２段歯車であり、その小径部４７ｂが前記ウォーム輪７４の大径部７４ａと噛み合う。また、切替歯車４７の大径部４７ａが中間歯車４８と噛み合う。

また、逆転伝達経路４６は、図２１及び図２２に示したように、駆動歯車としてのウォーム輪７４、切替歯車４７、第１中間歯車４９、第２中間歯車５０及び出力歯車４４からなる５つ（奇数）の歯車によって構成される。第１中間歯車４９、及び第２中間歯車５０はそれぞれ２段歯車であり、前者の大径部４９ａが切替歯車４７の大径部４７ａと噛み合い、その小径部４９ｂが第２中間歯車５０の大径部５０ａと噛み合う。また、第中間歯車５０の小径部５０ｂが出力歯車４４と噛み合う。

以上の各歯車の軸方向の位置関係は、図１８に示したように、２段歯車によって構成されるウォーム輪７４は、その大径部７４ａがa層に存在し、小径部７４ｂがｂ層とｃ層にわたり存在する。

正転伝達経路４５についてみると、図２０に示したように、切替歯車４７の大径部４７ａがｂ層にあり、小径部４７ｂがa層にある。その小径部４７ｂが前記のウォーム輪７４の大径部７４ａに噛み合う。中間歯車４８はｂ層にあって前記切替歯車４７の大径部４７ａと噛み合う。出力歯車４４はｂ層にあって中間歯車４８と噛み合う。

逆転伝達経路４６についてみると、図２２示したように、第１中間歯車４９の大径部４９ａはｂ層にあり（図中、切替歯車４７の大径部４７ａの背後にある。）、小径部４９ｂはｃ層にある。その大径部４９ａは、ｂ層にある前記の切替歯車４７の大径部４７ａと噛み合う。第二中間歯車５０の大径部５０ａがｃ層にあり、小径部５０ｂがｂ層にある。前記大径部５０ａが第一中間歯車４９の小径部４９ｂと噛み合い、小径部５０ｂはｂ層にある出力歯車４４と噛み合う。第二中間歯車５０の小径部５０ｂは出力歯車４４に比べ所要の減速比が得られるような小径に形成される。

前記の正転伝達経路４５と逆転伝達経路４６を比較すると、切替歯車４７以降の歯車列は、正転伝達経路４５の場合は中間歯車４８と出力歯車４４との１か所の噛み合いだけであり（図１７参照）減速比も相対的に小さい。これに対し、逆転伝達経路４６の場合は、第一中間歯車４９の小径部４９ｂと第二中間歯車５０の大径部５０ａとの噛み合い、第二中間歯車５０の小径部５０ｂと出力歯車４４との噛み合いにより、２か所の減速部分が存在するので、相対的に大きな減速比が得られる。

第二実施形態の薬剤払出装置は以上のような構成であって、図１９に示したように、切替歯車４７を正転伝達経路４５側に切り替え、駆動モータ３８を正転させウォーム歯車７３を介してウォーム輪７４を正転させると正転伝達経路４５を経て出力軸３１が逆転する。これによって、図３に示したように、払出カセット１６側においてはロータ１９が正転され、錠剤の払い出しが行われる。

また、図２１に示したように、ソレノイド７１を作動させ、そのプランジャ７２、中間リンク７９及び揺動アーム７７を介して切替歯車４７を逆転伝達経路４６側に切り替える。駆動モータ３８を正転させウォーム輪７４を正転させると、逆転伝達経路４６を経て出力軸３１が正転する。これによって、払出カセット１６側においてはロータ１９が逆転され、錠剤の詰まりの解除が試みられる。

前記の逆転伝達経路４６を経た逆転伝達時においては、前述のように、正転伝達経路４５を経た正転伝達時に比べ大きな減速比が得られ、同時に相対的に大きな逆転トルクが得られる。

その他、出力軸３１にロータ回転検知センサ５８（図１８参照）を設ける点は第一実施形態の場合と同様である。また、制御ブロック図及びフローチャートは、前記の図１３から図１６に示したものにおいて「切替モータ」とあるのを「切替ソレノイド」と置き換えたものである。

[第三実施形態]
図２３に示した第三実施形態の薬剤フィーダにおける駆動装置１７は、駆動モータ３８と切替モータ３９を備える。これらのモータ軸４１、４２の方向は直交方向であり、モータ軸４１と平行のスライド軸８３が設けられる。スライド軸８３はダンパ８４を介して出力軸３１と一体に回転可能に設けられる。出力軸３１の先端にカップリング３２が取り付けられる。

前記駆動モータ３８のモータ軸４１と、出力軸３１の間には正転伝達経路４５と逆転伝達経路４６が設けられる。正転伝達経路４５は、モータ軸４１に取り付けられた駆動歯車８５とこれと噛み合った出力歯車８６によって構成される。出力歯車８６はスライド軸８３と同軸状態に配置される。出力歯車８６のボス部の内径面にクラッチ８７の被係合部である雌スプライン８８（図２４（ａ）参照）が形成され、スライド軸８３に設けられた雄スプライン８９と係合し得るようになっている。

また、逆転伝達経路４６は、前記の駆動歯車８５、中間歯車９０及び出力歯車９１によって構成され、出力歯車９１はスライド軸８３と同軸状態に配置される。出力歯車９１のボス部にクラッチ８７の被係合部である雌スプライン８８（図２４（ａ）参照）が設けられ、スライド軸８３に設けられた前記の雄スプライン８９と係合し得るようになっている。第一中間歯車９０に比べ出力歯車９１は十分な大径に形成されているので、この部分において正転伝達経路４５に比べて大きな減速比が得られるようになっている。

なお、スライド軸８３の一定ストロークＬの往復移動の際に、雄スプライン８９が円滑に雌スプライン８８に係合し得るようにするため、図２４（ｂ）に示したように、雄スプライン８９の両端部を先鋭に形成しておくことが望ましい。

前記のダンパ８４は、出力軸３１の後端部に設けられ、内部にバネ９２が収納される。前記スライド軸８３の後端部をダンパ８４に挿入し、前記バネ９２を押し当てている。スライド軸８３のダンパ８４への挿入部分にはＤカットが施され、スライド軸８３と出力軸３１が相対的なスライドを許容しつつ一体回転できるようになっている。

前記のスライド軸８３の先端部には、切替モータ３９によって駆動される揺動アーム９３が押し当てられ、その揺動アーム９３が図の実線状態から一定角度揺動すると、スライド軸８３を軸方向に一定ストロークＬだけ移動させ、出力歯車８６の雌スプライン８８と係合状態にあった雄スプライン８９をその雌スプライン８８から脱出させ、出力歯車９１の雌スプライン８８と係合させる。

なお、図示を省略しているが、出力軸３１には、前記第一実施形態の場合と同様のロータ回転検知センサ５８が設けられる。

第三実施形態は以上のようなものであり、切替モータ３９が停止状態にある場合は、揺動アーム９３が図２３の実線状態に後退しスライド軸８３の雄スプライン８９は出力歯車８６の雌スプライン８８と係合している。

前記の状態で駆動モータ３８が正転すると、正転伝達経路４５を構成する駆動歯車８５及びこれに噛み合った出力歯車８６、雌雄スプライン８８、８９によって構成されたクラッチ８７を経てスライド軸８３及び出力軸３１を逆転させる。カップリング３２を介して連結された払出カセット１６（図３参照）においては、逆転トルクが入力されることにより、ロータ１９が正転する。

なお、前記の場合において中間歯車９０及び出力歯車９１が連動するが、その雌スプライン８８は雄スプライン８９と係合していないので、スライド軸８３に対し駆動力は伝達されない。

切替モータ３９が作動され、揺動アーム９３によってスライド軸８３が一定ストロークＬだけスライドすると、その雄スプライン８９は出力歯車８６の雌スプライン８８との係合を脱し、第２中間歯車９１の雌スプライン８８と係合する。このとき、スライド軸８３の移動はダンパ８４において吸収されるので、出力軸３１の軸方向の位置は不変である。

前記の切り替えによって、駆動モータ３８の正転の駆動力は逆転伝達経路４６を経てスライド軸８３及び出力軸３１を正転させる。その正転がカップリング３２を介して払出カセット１６に伝達されロータ１９を逆転させる。

この逆転伝達経路４６を経て駆動力の伝達が行われている場合は、正転伝達経路４５を通じて伝達される場合に比べて大きな減速比が得られるので、ロータ１９に伝達される逆転トルクも相対的に大きくなる。

以上述べた第三実施形態の駆動装置は、前記第一及び第二実施形態の場合と同様に、払出カセット１６と組み合わされて前記の薬剤フィーダ１３を構成し、薬剤払出装置１１に搭載される。この場合の制御ブロック図、そのフローチャートは図１３から図１６に示したものと同様である。

［第四実施形態］
図２５に示した第四実施形態の駆動装置１７の基本的構成は前記第三実施形態の場合と共通するが、切替装置において相違点がある。即ち、この場合の切替装置は、切替モータ３９のモータ軸４２に偏芯カム９４が取り付けられる。また、正転伝達経路４５の出力歯車８６と逆転伝達経路４６の出力歯車９１の間においてスライド軸８３にクラッチ板９５が取り付けられる。

切替モータ３９が停止している場合は、図示のように、偏芯カム９４がスライド軸８３に作用せず、クラッチ板９５は出力歯車８６の係合突起９６に係合することにより、スライド軸８３を経て出力軸３１を逆転させる。

切替モータ３９が駆動されると、偏芯カム９４がスライド軸８３を一定ストロークＬだけスライドさせる。これによってクラッチ板９５は出力歯車８６との係合が外れ、出力歯車９１側に移動し、その係合突起９６と係合することによりスライド軸８３を経て出力軸３１を正転させる。

なお、この第四実施形態の駆動装置も出力軸３１のロータ回転検知センサが設けられ、前記第三実施形態の場合と同様に、払出カセット１６と組み合わせて前記の薬剤フィーダ１３を構成し、薬剤払出装置１１に搭載される。この場合の制御ブロック図、そのフローチャートは図１３から図１６示したものと同様である。

１１ 薬剤払出装置
１３ 薬剤フィーダ
１６ 払出カセット
１７ 駆動装置
１８ 薬剤収納部
１９ ロータ
２５ 錠剤計数センサ
２６ 入力軸
３１ 出力軸
３８ 駆動モータ
３９ 切替モータ
４１ モータ軸
４３ 駆動歯車
４４ 出力歯車
４５ 正転伝達経路
４６ 逆転伝達経路
４７ 切替歯車
５７ 回転板
５８ ロータ回転検知センサ
６１ 制御回路
６２ 駆動回路
６３ 駆動回路
７１ ソレノイド

Claims (8)

1. 薬剤の払出カセットと駆動装置の組み合わせからなる薬剤フィーダにおいて、
   前記払出カセットは、薬剤を収納する薬剤収納部及びその薬剤収納部の底部に設けられたロータを備え、
   前記駆動装置は、駆動モータ、歯車伝達装置、出力軸及び切替装置を備え、
   前記歯車伝達装置は、前記駆動モータのモータ軸と前記出力軸との間に設けられた所要数の歯車によって構成された正転伝達経路と逆転伝達経路を有し、
   前記駆動モータの駆動力を前記切替装置によって前記伝達経路のいずれか一方に切り替えて前記払出カセットに出力することを特徴とする薬剤フィーダ。
2. 前記逆転伝達経路は、正転伝達経路に比べ減速比が大であることを特徴とする請求項１に記載の薬剤フィーダ。
3. 前記正転伝達経路を構成する歯車数と、逆転伝達経路を構成する歯車数との差が奇数となることを特徴とする請求項１又は２に記載の薬剤フィーダ。
4. 前記歯車伝達装置の出力軸に取り付けられた多数のスリットを有する回転板、その回転板に付設された一対の光学式センサよりなるロータリエンコーダによりロータ回転検知センサを構成したことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の薬剤フィーダ。
5. 前記切替装置は、切替駆動部と、回転範囲が規制された回転部材とからなり、前記回転部材に前記切替歯車が回転自在に支持され、
   前記切替駆動部の駆動により前記回転部材を一定角度回転することにより、該切替歯車を常に駆動歯車に噛み合わせつつ、その切替歯車を前記いずれか一方の伝達経路に組み入れることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の薬剤フィーダ。
6. 前記切替駆動部が、切替モータとそのモータ軸に連結されたウォーム歯車によって構成され、前記回転部材が前記ウォーム歯車に噛み合わされたウォーム輪によって構成され、前記ウォーム輪を前記駆動歯車と同軸状態に支持したことを特徴とする請求項５に記載の薬剤フィーダ。
7. 薬剤フィーダ、制御回路及び表示部を備えた薬剤払出装置において、
   前記薬剤フィーダは、薬剤の払出カセットと駆動装置の組み合わせからなり、前記払出カセットは、薬剤を収納する薬剤収納部及びその薬剤収納部の底部に設けられたロータを備え、
   前記駆動装置は、駆動モータ、歯車伝達装置、出力軸、切替装置、錠剤計数センサ、ロータ回転検知センサを備え、前記歯車伝達装置は、前記駆動モータのモータ軸と前記出力軸との間に設けられた正転伝達経路と逆転伝達経路によって構成され、前記駆動モータの駆動力は前記切替装置によって前記伝達経路のいずれか一方に切り替えて前記払出カセットに出力され、
   前記制御回路は、前記ロータ回転検知センサの信号に基づきロータの停止が検知された場合に前記ロータを一定時間逆転させたのち正転に戻すように前記駆動装置を制御することを特徴とする薬剤払出装置。
8. 前記制御回路は、前記ロータ回転検知センサの信号に基づきロータの回転が行われていることを検知し、かつ、前記錠剤計数センサの信号に基づき一定時間錠剤の払出が行われていないことが検知された場合に、前記表示部に対し錠剤の欠品に関するエラー表示信号を出力することを特徴とする請求項７に記載の薬剤払出装置。

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