(57)【要約】【課題】試験管ホルダーにおいて、外径の異なる試験管を適度な保持力で挟持する。【解決手段】  有底２１ａの嵌挿穴２１が所定ピッチＰに開口したラック２と、嵌挿穴２１に着脱自在に嵌挿されるスリーブ３とから試験管ホルダー１を構成する。スリーブ３の側面に、嵌挿方向に延出する２本の対向する板ばね３１を形成し、先端３１ａ近傍に、中心方向に突出する第１の突起３１ｂと、より先端３１ａに近く、且つより突出する第２の突起３１ｃとを形成する。挿入された各試験管Ｔのうち、所定外径および所定長を有する第１の試験管Ｔ１を対向する第１の突起３１ｂにより押圧して挟持する。また、第１の試験管Ｔ１よりも外径が細く、且つ長い第２の試験管Ｔ２を対向する第２の突起３１ｃで押圧して挟持する。第２の試験管Ｔ２よりも外径が細く、且つ長い第３の試験管Ｔ３を挿通させて嵌挿穴２１の底２１ａで保持する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径の異なる複数の試験管を保持する試験管ホルダーであって、
有底の嵌挿穴が所定ピッチに開口したラックと、
前記嵌挿穴に着脱自在に嵌挿されるスリーブとからなり、
該スリーブの側面に前記嵌挿方向に延出する２本の対向する板ばねが形成され、
該板ばねは、該板ばねの先端近傍に、前記スリーブの中心方向に突出する第１の突起と該第１の突起よりも前記先端に近く、且つより突出する第２の突起を有し、
前記スリーブ内に挿入された前記試験管のうち、
所定外径および所定長を有する第１の試験管が、前記板ばねに押圧されて前記対向する第１の突起で挟持され、
前記第１の試験管よりも外径が細く、且つ長い第２の試験管が前記板ばねに押圧されて前記対向する第２の突起で挟持され、
前記第２の試験管よりも外径が細く、且つ長い第３の試験管が前記スリーブを挿通して前記嵌挿穴の底で保持されることを特徴とする試験管ホルダー。
【請求項２】
前記ラックが隣接する前記嵌挿穴間に貫通孔を有し、前記押圧により撓んだ前記板ばねが前記貫通孔内に向けて撓むことを特徴とする請求項１に記載の試験管ホルダー。
【請求項３】
前記嵌挿穴の前記所定ピッチが１７．５ｍｍ以上、且つ２０ｍｍ未満であり、前記嵌挿穴の径が１６ｍｍ以上、且つ１８ｍｍ未満であり、前記板ばねの前記撓み量が０．７５ｍｍ以上、１ｍｍ未満であることを特徴とする請求項２に記載の試験管ホルダー。
【請求項４】
前記ラックが、前記ピッチ方向に対して垂直な方向の前記嵌挿穴の壁面に開口する係合穴を有し、
前記スリーブが側面に係合爪を有し、
前記嵌挿時に前記係合爪が前記係合穴に係合することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の試験管ホルダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、血液等のサンプルを分析する自動分析装置に使用される試験管が装填される試験管ホルダーに関するものである。より詳しくは、外径の異なる試験管を装填できる試験管ホルダーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、化学、バイオ技術等の分野において、微細加工技術を応用して基板上にマイクロサイズの回路（いわゆるマイクロ流路）が形成されたマイクロチップを使用する自動分析装置が開発されている。
【０００３】
マイクロチップには、サンプルおよび試薬がプローブによりマイクロ流路内に注入され、その後に高電圧が印加される。高電圧の印加により流路内のサンプルの各組成分が電気泳動され、その泳動度の差によりサンプル内の測定対象物質が分離される。この分離された測定対象物質が試薬により識別されて検出される。このように、マイクロチップ上には、サンプルからの分析対象成分の抽出（抽出工程）、化学・生化学反応を用いる分析対象成分の分析（分析工程）、分離（分離工程）および検出（検出工程）等の一連の分析工程が集積化されている。
【０００４】
上記サンプルは、試験管や採血管に収容され、この試験管等は試験管ホルダーに装填されて自動分析装置に供給される。試験管等の形状は、規格化されたものではなく、製造元によりその形状は様々である。また、試験管等に収容されるサンプルは、少量化の傾向にあり、具体的なサンプルの量は、例えば、試験管で２０ｍｌ程度、採血管で２０〜２００μｌである。そのため、外径の太い試験管は短く、外径の細い試験管は長いものとなる。
【０００５】
従来は、試験管ホルダーとして試験管の外径に合わせて設計された、試験管を収容保持する挿入穴を有するラックと称されるものが存在し、異なる試験管ごとにこのラックを用意していた。
【０００６】
特許文献１には、外径の異なる試験管に適合するために、円筒形の中空部を有するホルダー本体と中空部に装着される試験管アダプターとから構成される試験管ホルダーが提案されている。この試験管アダプターは、全体として漏斗状に形成される複数の板ばねを有しており、各板ばねには接触部が形成され、試験管が挿入されると、この接触部が試験管の外周に当接することで試験管を挟持するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に提案されている技術では、外径の異なる試験管を共通の接触部を用いて板ばねの撓み量に応じて挟持するため、外径の細い試験管に基づいて保持力を決定すると、試験管の外径が太い場合には、試験管の保持力が強くなりすぎる。一方で、外径の太い試験管に基づいて保持力を決定すると、外径の細い試験管を十分な保持力を有して挟持できない虞がある。また、前述のとおり、特許文献１に提案されている技術では、接触部が共通であり、この接触部を外径の細い試験管に対応させるため、接触部の形状が小さいものとなり、特に、外径の太い試験管を挟持する際に、装填が困難になるという問題も存在する。
【０００８】
本発明の目的は、上記事情に鑑み、外径の異なる試験管であっても適度な保持力で挟持できる試験管ホルダーを提供する。
【特許文献１】特開２００３−２１１００６号公報
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本発明の試験管ホルダーは、外径の異なる複数の試験管を保持する試験管ホルダーであって、有底の嵌挿穴が所定ピッチに開口したラックと、嵌挿穴に着脱自在に嵌挿されるスリーブとからなり、このスリーブの側面に嵌挿方向に延出する２本の対向する板ばねが形成され、この板ばねは、板ばねの先端近傍に、スリーブの中心方向に突出する第１の突起とこの第１の突起よりも先端に近く、且つより突出する第２の突起を有し、スリーブ内に挿入された試験管のうち、所定外径および所定長を有する第１の試験管が、板ばねに押圧されて対向する第１の突起で挟持され、第１の試験管よりも外径が細く、且つ長い第２の試験管が板ばねに押圧されて対向する第２の突起で挟持され、第２の試験管よりも外径が細く、且つ長い第３の試験管がスリーブを挿通して嵌挿穴の底で保持されることを特徴とする。
【００１０】
ここで「試験管」とは、血液等のサンプルを収容する容器を広く意味するものであり、採血管等をも含むものである。上記「スリーブの中心」とは、嵌挿方向に対して垂直な断面におけるスリーブの中心を意味する。
【００１１】
また、ラックが隣接する嵌挿穴間に貫通孔を有し、押圧により撓んだ板ばねが貫通孔内に向けて撓むものであってもよい。
【００１２】
ここで、「貫通孔内に向けて撓む」とは、板ばねの先端が貫通孔内へ斜倒するように撓むことを意味する。
【００１３】
また、本発明の試験管ホルダーは、嵌挿穴の所定ピッチが１７．５ｍｍ以上、且つ２０ｍｍ未満であり、嵌挿穴の径が１６ｍｍ以上、且つ１８ｍｍ未満であり、板ばねの撓み量が０．７５ｍｍ以上、１ｍｍ未満であってもよい。
【００１４】
また、本発明の試験管ホルダーは、ラックが、ピッチ方向に対して垂直な方向の嵌挿穴の壁面に開口する係合穴を有し、スリーブが側面に係合爪を有し、嵌挿時に係合爪が係合穴に係合するものであってもよい。
【００１５】
ここで、「係合穴」は、係合爪が係合する穴であればよく、壁面を貫通するもの、または非貫通のものであってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
上記のように構成された本発明の試験管ホルダーは、スリーブ内に挿入される試験管のうち、最も外径が太く、且つ短い第１の試験管を板ばねの基端に近くで突出量の小さい第１の突起で挟持するため、板ばねの先端の撓み量が抑えられ、第１の試験管を適度な保持力で挟持できる。
【００１７】
また、本発明の試験管ホルダーは、第１の試験管よりも外径が細く、且つ長い第２の試験管を先端に近くで突出量の大きい第２の突起で挟持するため、板ばねの撓み量が増えて第２の試験管を適度な保持力で適度な保持力で挟持できる。
【００１８】
さらに、本発明の試験管ホルダーは、第２の試験管よりも外径が細く、且つ長い第３の試験管をスリーブに挿通させてラックの底で保持できる。
【００１９】
これにより、本発明の試験管ホルダーは、外径の異なる試験管であっても適度な保持力で保持可能となる。
【００２０】
なお、ラックが隣接する嵌挿穴間に貫通孔を有し、押圧により撓んだ板ばねが貫通孔内に向けて撓むようにすることで、試験管ホルダーの小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の試験管ホルダーの実施形態について図面を用いて説明する。図１は、試験管ホルダーの実施形態の一部を示す斜視図、図２は、試験管ホルダーの実施形態の一部を示す断面図である。
【００２２】
試験管ホルダー１は、同図の示すとおり、ラック２とスリーブ３とから主に構成される。スリーブ３をラック２に嵌挿し、その後に試験管Ｔを嵌挿されたスリーブ３に挿入することにより、試験管Ｔが試験管ホルダー１に装填される。また、試験管Ｔには、収容されるサンプルを識別するために、バーコードＩＤが貼付されている。以下、ラック２、スリーブ３および試験管Ｔについて説明する。
【００２３】
ラック２の形状について図面を用いて説明する。図３は、ラック２の斜視図、図４は、図３に示すＸ−Ｘ断面から見たラック２の断面図である。
【００２４】
ラック２は、同図の示すとおり、略直方体であり、上面２ａには、長手方向に所定ピッチＰで１０個の円形の嵌挿穴２１と、上面２ａから一段下がるようにして段部２２が形成されている。また、ラック２には、隣接する嵌挿穴２１の壁面２１ｄを長手方向に直交するように貫通する貫通孔２３が形成されている。
【００２５】
各嵌挿穴２１は、底２１ａと、その一部が上面２ａから嵌挿穴２１の嵌挿方向に切り欠いている切欠部２１ｂと、この切欠部２１ｂと対向する位置で開口する係合穴２１ｃとを有している。
【００２６】
スリーブ３の形状について図面を用いて説明する。図５は、スリーブ３の斜視図、図６は、スリーブ３の斜視断面図、図７は、スリーブ３の断面図である。図６は、図５に示す中心線ＣＬに直交するＸ−Ｘ断面から見た斜視断面図、図７は、スリーブ３の中心線ＣＬに直交するＹ−Ｙ断面から見た断面図を示す。また、図５〜図７において矢印Ａは、嵌挿方向を示すものである。
【００２７】
スリーブ３は、同図に示すとおり略円筒形状であり、その側面には嵌挿方向に延出し、対向するように配置された２本の板ばね３１を有している。この板ばね３１の先端３１ａ近傍には、スリーブ３の内周面３ａより中心方向に突出する第１の突起３１ｂと、この第１の突起３１ｂよりも先端３１ａに近く、より中心方向に突出する第２の突起３１ｃとが形成されている。
【００２８】
また、スリーブ３は、外周面３ｂ上に対向する位置で外方向に突出するフランジ３２と、側面に広く開口する開口３３とを有している。さらに、スリーブ３は、その側面に板ばね状の係合部３４を有し、この係合部３４の先端には係合爪３４ａが形成されている。
【００２９】
再び、図１および図２を参照し、スリーブ３のラック２への組み付けについて説明する。スリーブ３は、前述のとおり、ラック２の嵌挿穴２１に嵌挿される。嵌挿する際には、嵌挿穴２１の切欠部２１ｂがスリーブ３の開口３３と連通するようするとともに、スリーブ３のフランジ３２がラック２の段部２２で保持されるようにスリーブ３を嵌挿穴２１に嵌挿する。これにより、スリーブ３は、ラック２の所定位置まで嵌挿される。また、嵌挿時には、スリーブ３の係合部３４が撓み、スリーブ３がラック２に所定量嵌挿された位置で係合爪３４ａが嵌挿穴２１の係合穴２１ｃと係合し、スリーブ３のラック２からの抜けが防止される。
【００３０】
また、嵌挿後には、ラック２の上面２ａとスリーブ３の上面３ｃとは、同一平面となる。なお、前述のとおり、嵌挿後には、切欠部２１ｂが開口３３と連通するため、図１に示すとおり、試験管Ｔに貼付されたバーコードＩＤは、装填状態においても読み取りが可能となる。
【００３１】
試験管ホルダー１に装填される試験管Ｔについて説明する。図９は、試験管Ｔの断面図を示すものである。血液等のサンプルの容量は、前述のとおり、少量化の傾向にあり一例として２０ｍｌ程度である。また、試験管の形状については規格化されておらず、製造元によりその形状は様々である。
【００３２】
図８には、最も太い外径Ｄ１および最短の長さＬ１を有する第１の試験管Ｔ１（最左図）、第１の試験管Ｔ１よりも細い外径Ｄ２および第１の試験管Ｔ１より長い長さＬ２を有する第２の試験管Ｔ２（中央２図）および最も細い外径Ｄ３および最長の長さＬ３の第３の試験管Ｔ３（最右図）が示されている。
【００３３】
第１の試験管Ｔ１および第２の試験管Ｔ２は、フランジＦ１、Ｆ２を有しおり、試験管ホルダー１への装填時には、フランジＦ１、Ｆ２がラック２の上面２ａと当接して所定の嵌挿位置まで嵌挿される。また、第３の試験管Ｔ３は、フランジを有しておらず、サンプルの量を調整するアダプターＴ３ａが装着されているものとして説明する。
【００３４】
試験管ホルダー１の作用について説明する。第１の試験管Ｔ１をスリーブ３に挿入すると、第１の試験管Ｔ１のフランジＦ１がラック２の上面２ａと当接して所定の嵌挿位置で保持される。この嵌挿位置において、第１の試験管Ｔ１は、第１の突起３１ｂによってのみ板ばね３１により押圧されて挟持される。
【００３５】
第２の試験管Ｔ２をスリーブ３に挿入すると、第１の試験管Ｔ１と同様にフランジＦ２が上面２ａと当接して所定の嵌挿位置に保持される。この嵌挿位置において、第２の試験管Ｔ２は、第２の突起３１ｃによってのみ板ばね３１により押圧されて挟持される。
【００３６】
第３の試験管Ｔ３は、スリーブ３を挿通してラック２の嵌挿穴２１の底２１ａで保持される。また、第１の試験管Ｔ１、第２の試験管Ｔ２および第３の試験管Ｔ３を挿入することにより、各板ばね３１は、その先端３１ａが貫通孔２３に向かって撓むものである。
【００３７】
次に、試験管Ｔの外径Ｄおよび長さＬに対応するラック２およびスリーブ３の主な寸法について説明する。
【００３８】
本実施形態では、各試験管Ｔが以下の寸法範囲内であるとする。第１の試験管Ｔ１の寸法範囲は、外径Ｄ１が１３．５ｍｍ以上、且つ長さＬ１が２０．８ｍｍ以下とする。同様に、第２の試験管Ｔ１の寸法範囲は、外径Ｄ２が１１．４ｍｍ以上、１３．５ｍｍ未満、且つ長さＬ２が２０．８ｍｍを超え、２８．４ｍｍ以下とする。同様に、第３の試験管Ｔ３の寸法範囲は、外径Ｄ３が１１．４ｍｍ未満、且つ長さＬ３が２８ｍｍを超えるものとする。また、フランジＦ１およびフランジＦ２は、第１の試験管Ｔ１のフランジＦ１からの深さ方向の長さが、第２の試験管Ｔ２のフランジＦ２からの深さ方向よりも短くなるように、位置するものである。具体的に、各フランジは、各試験管の開口から深さ方向に５ｍｍ程度の位置にあり、第１の試験管Ｔ１のフランジＦ１からの深さ方向の長さは、１５．８ｍｍ以下となり、第２の試験管Ｔ２のフランジＦ２からの深さ方向の長さは、１５．８ｍｍを超え、２３．４ｍｍ以下である。なお、上記寸法範囲は、一例であり、特に限定されるものではない。
【００３９】
この上記寸法範囲に基づいて、一例として第１の試験管Ｔ１として、外径Ｄ１が１３．５ｍｍ、長さＬ１が２０．８ｍｍである製品名０．５ｍｌカップ、型番４３−０００００５、第２の試験管Ｔ２として、外径Ｄ２が１２ｍｍ、長さＬ２が２８ｍｍである製品名：日立微量カップ（型番２５−７２９１０２）、または、外径Ｄ２が１１．４ｍｍ、長さＬ２が２８．４ｍｍである製品名：日立サンプルカップ（型番４３−０００２３０）、第３の試験管Ｔ３は、外形Ｄ３が１１ｍｍ、長さＬ３が７５ｍｍのものとして説明する。なお、上記各試験管は、一例であり、特に限定されるものではない。
【００４０】
各試験管に対応するスリーブ３の主な寸法を説明する。スリーブ３の内径は、前述の各試験管Ｔが挿入可能であればよく、特に限定されるものではない。また、スリーブ３の外径は、後述するとおり、板ばね３１が各試験管Ｔを適度な保持力をできる厚みを有していればよく、特に限定されるものではない。本実施形態においてスリーブ３は、一例として内径が１４ｍｍ程度、外径が１６ｍｍ程度である。また、
【００４１】
また、スリーブ３の第１の突起３１ｂおよび第２の突起３１ｃの位置および突出量は、第１の試験管Ｔ１、第２の試験管Ｔ２および第３の試験管をスリーブ３に挿入した場合、板ばね３１により各試験管が適度な保持力で挟持されるとともに、第１の試験管Ｔ１は、第１の突起３１ｂによってのみ挟持され、第２の試験管Ｔ２は、第２の突起３１ｃによってのみ挟持されるように決定する。
【００４２】
また、各試験管Ｔの装填時の板ばね３１の先端３１ａにおける外方向の撓み量は、板ばね３１の強度等を考慮して外周面３ｂから１ｍｍ未満となるように設計する。一例として第１の突起３１ｂを上面３ｃより嵌挿方向に１８．３ｍｍ〜２１．７ｍｍ程度の範囲で内周面３ａから０．５ｍｍ程度突出するように形成し、第２の突起３１ｃを上面３ｃより２２．６ｍｍ〜２４．７ｍｍ程度の範囲で内周面３ａから１．５ｍｍ程度突出するように形成する。この場合、各試験管Ｔの装填時における板ばね３１の先端３１ａの撓み量は、外周面３ｂから０．７５ｍｍ以下となる。なお、スリーブ３の上記寸法は、一例に過ぎず特に限定されるものではない。
【００４３】
ラック２の主な寸法を説明する。ここで、試験管Ｔは、２０ｍｍピッチで試験管ホルダーに装填されるのが一般的である。
【００４４】
嵌挿穴２１の外径は、スリーブ３の外径に基づいて設計されるものであり、特に限定されるものではない。すなわち、前述の板ばね３１の先端３１ａの撓み量を考慮してスリーブ３の外径を１８ｍｍ未満とすることが可能である。また、試験管ホルダー１は、前述のとおり、第１の試験管Ｔ１は、第１の突起３１ｂにより挟持され、第２の試験管Ｔ２は、第２の突起３１ｃにより挟持されるため、試験管Ｔの外径に応じて板ばね３１の撓み量が調整され、その先端３１ａが貫通孔２３に向かって撓むため、壁面２１ｄの嵌挿穴２１が隣接する部分の厚みをこの撓み量の２倍以上とすればよい。これにより、嵌挿穴２１の所定ピッチＰを２０ｍｍ未満にでき、試験管ホルダー１の小型化が可能となる。具体的に、本実施形態においては、嵌挿穴２１の外径を１６ｍｍとして所定ピッチＰを１７．５ｍｍまで縮減できる。また、各フランジ３２は、一例として外周面３ｂより０．５ｍｍ程度突出しているものとする。また、ラック２は、図１および図２に示すとおり、スリーブ３を嵌挿せずに、外径の太い試験管Ｔを保持することも可能である。なお、ラック２の上記寸法は、一例に過ぎず特に限定されるものでない。
【００４５】
したがって、試験管ホルダー１は、第１の試験管Ｔ１を板ばね３１の基端に近い第１の突起３１ｂにより挟持し、第２の試験管Ｔ２を第１の突起３１ｂより先端３１ａに近く、より突出している第２の突起３１ｃで挟持し、第３の試験管Ｔ３をスリーブ３に挿通させて底２１ａで保持する。これにより、試験管ホルダー１は、試験管Ｔの外径に応じて板ばね３１の試験管Ｔを挟持する部分が異なり、位置、突出量を調整することで外径に応じて板ばね３１の撓み量を調整するため、外径の異なる各試験管Ｔを適当な保持力で装填できる。
【００４６】
また、各板ばね３１は、先端３１ａが隣接する各嵌挿穴２１を貫通する貫通孔２１内に向けて撓むため、所定ピッチを設計する際に、隣接する嵌挿穴２１の壁面２１ｄの厚みを撓み量の２倍以上とすればよく、所定ピッチＰが小さくなり試験管ホルダー１の小型化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】試験管ホルダーの実施形態の一部を示す斜視図
【図２】試験管ホルダーの実施形態の一部を示す断面図
【図３】ラックの斜視図
【図４】ラックの断面図
【図５】スリーブの斜視図
【図６】スリーブの斜視断面図
【図７】スリーブの断面図
【図８】各試験管の断面図
【符号の説明】
【００４８】
Ｄ１    第１の試験管の外径
Ｄ２    第２の試験管の外径
Ｄ３    第３の試験管の外径
Ｐ      ピッチ
Ｔ      試験管
Ｔ１    第１の試験管
Ｔ２    第２の試験管
Ｔ３    第３の試験管
１      試験管ホルダー
２      ラック
３      スリーブ
２１    嵌挿穴
２１ａ  底
２１ｃ    係合穴
２１ｄ    壁面
２３    貫通孔
３１    板ばね
３１ａ  先端
３１ｂ  第１の突起
３１ｃ  第２の突起
３４ａ  係合爪
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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