(57)【要約】【課題】活栓を用いた流路の切り替えにおけるカムの回転方向の選択が可能であり、確実に９０度毎に回転・停止を行う。【解決手段】三方活栓２０１が接続されるカム２０６の溝２１２に沿って直進運動するピン２１４と、回転運動を行うカム２０６と、ピン２１４をカム２０６の延在方向に沿って直進運動させ、かつカム２０６をその回転の中心軸２１１に対して回転させることで三方活栓２０１の流路を切り替える制御部とを有し、溝２１２を形成する第１、第２、第３および第４の溝は繋がった形状であり、第１の傾斜角度と第３の傾斜角度は傾斜の向きが中心軸２１１に対して逆であり、かつ第２の傾斜角度と第４の傾斜角度は傾斜の向きが中心軸２１１に対して逆であるアクチュエータ。【選択図】図３
2015052383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直進運動を回転運動に変換する運動方向変換機構であって、
円筒面に溝が形成されたカムの前記溝に配置されて相対的に前記溝に沿って移動するカムフォロアを備え、前記カムフォロアが前記直進運動を行う直進機構部と、
前記カムが前記回転運動を行う回転機構部と、
を有し、
前記直進機構部の直進軸と前記回転機構部の回転中心軸とは平行または同一直線上にあり、
前記円筒面を展開した平面視において、
前記溝は、
前記回転機構部の前記回転中心軸に対して第１の傾斜角度を有する第１の溝と、
前記回転中心軸に対して第２の傾斜角度を有する第２の溝と、
前記回転中心軸に対して第３の傾斜角度を有する第３の溝と、
前記回転中心軸に対して第４の傾斜角度を有する第４の溝と、
を備え、
前記第１、第２、第３および第４の溝は繋がった形状であり、
前記第１の溝と前記第３の溝はそれぞれの傾斜の向きが前記回転中心軸に対して逆であり、
前記第２の溝と前記第４の溝はそれぞれの傾斜の向きが前記回転中心軸に対して逆である、運動方向変換機構。
【請求項２】
請求項１に記載の運動方向変換機構において、
前記第１、第２、第３および第４の傾斜角度のそれぞれは、４５度以下であり、
前記第２の傾斜角度と前記第４の傾斜角度のそれぞれを、前記第１の傾斜角度と前記第３の傾斜角度のそれぞれより大きくすることで、前記回転運動の回転方向を所定方向に決定し、
前記第２の傾斜角度と前記第４の傾斜角度のそれぞれを、前記第１の傾斜角度と前記第３の傾斜角度のそれぞれより小さくすることで、前記回転運動の回転方向を前記所定方向と反対の方向に決定する、運動方向変換機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載の運動方向変換機構において、
前記第１の溝と前記第３の溝または前記第２の溝と前記第４の溝のうち、前記傾斜角度の小さい方の溝の前記回転中心軸に対する前記傾斜角度は０度であり、前記傾斜角度の小さい方の溝の前記傾斜角度の大きい方の溝の傾斜部との接続位置を越えて前記回転中心軸の軸方向に延びる一端が円筒の端部に到達するように延びている、運動方向変換機構。
【請求項４】
請求項１または２に記載の運動方向変換機構において、
前記第１の溝、前記第２の溝、前記第３の溝および前記第４の溝からなる溝が、前記円筒面の円周方向に４組設けられ、前記４組の溝が円周方向に繋がって形成されている、運動方向変換機構。
【請求項５】
請求項１または２に記載の運動方向変換機構において、
前記直進機構部の前記カムフォロアが、前記第４の溝と前記第１の溝との接続位置をスタート基準位置として、前記回転中心軸を基準にした軸方向の一方の方向に前記第２の溝と前記第３の溝との接続位置に至るまで１往復の直進運動をすることによって、前記回転機構部が１／４回の回転運動を行う、運動方向変換機構。
【請求項６】
請求項１または２に記載の運動方向変換機構において、
前記円筒面を展開した平面視において、
前記第１の溝から前記第４の溝の溝同士の接続によりなる溝の角部および前記第４の溝と前記第１の溝同士の接続によりなる溝の角部のうち、
前記第２の溝と前記第３の溝の接続によりなる溝の内側角部および前記第４の溝と前記第１の溝の接続によりなる溝の内側角部のそれぞれを、前記第１の溝と前記第３の溝の間隔の１／２以上の大きさの半径からなる円弧で形成した、運動方向変換機構。
【請求項７】
請求項１に記載の運動方向変換機構において、
前記第１、第２、第３および第４の溝からなる第１の溝列と、前記第１の溝列と同様の形状をした第２の溝列とを前記平面視における任意の１点を基準にした点対象の位置に配置し、かつ展開する前の前記回転中心軸を基準にした前記第１の溝列に対する回転と、前記回転中心軸を基準にした軸方向への移動とにより、前記第１の溝列と前記第２の溝列とを移した位置に配置し、さらにそれぞれの前記第１の溝列と前記第２の溝列との接続位置同士を第５の溝で前記回転中心軸の軸方向に接続した、運動方向変換機構。
【請求項８】
請求項７に記載の運動方向変換機構において、
前記第１の溝列および前記第２の溝列における前記第１の溝と前記第３の溝、もしくは、前記第２の溝と前記第４の溝のうち、どちらか一方の溝の前記回転中心軸に対する前記傾斜角度が０度であり、前記第２の溝と前記第３の溝との接続位置を越えて前記一方の溝が前記回転中心軸の軸方向に延び、
前記第２の溝列における前記第１の溝と前記第３の溝、もしくは前記第２の溝と前記第４の溝のうち、どちらか一方の溝の前記回転中心軸に対する前記傾斜角度が０度であり、かつ前記第２の溝と前記第３の溝との接続位置を越えて前記一方の溝が前記回転中心軸の軸方向に延び、前記第１の溝列と前記第２の溝列の何れかの溝が円筒の端部に到達するように延びている、運動方向変換機構。
【請求項９】
請求項７または８に記載の運動方向変換機構において、
前記第１の溝列および前記第２の溝列は、第１の傾斜部、第２の傾斜部、第３の傾斜部および第４の傾斜部からなり、前記第１の溝列および前記第２の溝列が、円筒面の円周方向に４組設けられ、円周方向に繋がって接続されている、運動方向変換機構。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の運動方向変換機構において、
前記直進機構部の前記カムフォロアが、前記第５の溝をスタート基準位置として、前記回転中心軸を基準にした軸方向の前記第１の溝列方向である一方の方向に前記第１の溝列の前記第２の溝と前記第３の溝との接続位置に至るまで１往復の直進運動をすることによって、前記回転機構部が１／４回の回転運動を行い、前記カムフォロアが、前記スタート基準位置から、前記回転中心軸を基準にした軸方向の前記第２の溝列方向である他端の方向に前記第２の溝列の第１の傾斜部と第４の傾斜部との接続位置に至るまで１往復の直進運動をすることによって、前記一方の方向に１往復の直進運動を行った場合とは反対の方向に前記回転機構部が１／４回の回転運動を行う、運動方向変換機構。
【請求項１１】
請求項７または８に記載の運動方向変換機構において、
前記カムフォロアは前記回転運動の前記回転中心軸に対して交差する中心軸を持つ円柱形状であり、その直径が前記溝より小さい、運動方向変換機構。
【請求項１２】
請求項７または８に記載の運動方向変換機構において、
前記円筒面を展開した平面視において、
前記第１の溝から前記第４の溝の溝同士の接続によりなる溝の角部および前記第４の溝と前記第１の溝同士の接続によりなる溝の角部のうち、
前記第２の溝と前記第３の溝の接続によりなる溝の内側角部および前記第４の溝と前記第１の溝の接続によりなる溝の内側角部のそれぞれを、前記第１の溝と前記第３の溝の間隔の１／２以上の大きさの半径からなる円弧で形成した、運動方向変換機構。
【請求項１３】
請求項７または８に記載の運動方向変換機構において、
前記溝が前記円筒面の外周に形成され、かつ溝の深さが一定である、運動方向変換機構。
【請求項１４】
直進運動を回転運動に変換する運動方向変換機構を有するアクチュエータであって、
円筒面に溝が形成されかつ三方活栓が接続されるカムの前記溝に配置されて相対的に前記溝に沿って移動するカムフォロアであるピンを備え、前記ピンが前記直進運動を行う直進機構部と、
前記カムが前記回転運動を行う回転機構部と、
前記ピンを前記カムの延在方向に沿って直進運動させて、前記カムを前記回転機構部の中心軸に対して回転させるピン駆動部と、
を有し、
前記直進機構部の直進軸と前記回転機構部の回転中心軸とは平行または同一直線上にあり、
前記円筒面を展開した平面視において、
前記溝は、
前記回転機構部の前記回転中心軸に対して第１の傾斜角度を有する第１の溝と、
前記回転中心軸に対して第２の傾斜角度を有する第２の溝と、
前記回転中心軸に対して第３の傾斜角度を有する第３の溝と、
前記回転中心軸に対して第４の傾斜角度を有する第４の溝と、
を備え、
前記第１、第２、第３および第４の溝は繋がった形状であり、
前記第１の溝と前記第３の溝はそれぞれの傾斜の向きが前記回転中心軸に対して逆であり、
前記第２の溝と前記第４の溝はそれぞれの傾斜の向きが前記回転中心軸に対して逆である、アクチュエータ。
【請求項１５】
直進運動を回転運動に変換する運動方向変換機構を有するアクチュエータを備えた薬剤製造装置であって、
円筒面に溝が形成されかつ三方活栓が接続されるカムの前記溝に配置されて相対的に前記溝に沿って移動するカムフォロアであるピンを備え、前記ピンが前記直進運動を行う直進機構部を有するアクチュエータと、
前記カムが前記回転運動を行う回転機構部と、
複数の前記三方活栓が接続された配管と、
前記ピンを前記カムの延在方向に沿って直進運動させて、前記カムを前記回転機構部の中心軸に対して回転させることで前記三方活栓の流路を切り替える制御部と、
を有し、
前記直進機構部の直進軸と前記回転機構部の回転中心軸とは平行または同一直線上にあり、
前記円筒面を展開した平面視において、
前記溝は、
前記回転機構部の前記回転中心軸に対して第１の傾斜角度を有する第１の溝と、
前記回転中心軸に対して第２の傾斜角度を有する第２の溝と、
前記回転中心軸に対して第３の傾斜角度を有する第３の溝と、
前記回転中心軸に対して第４の傾斜角度を有する第４の溝と、
を備え、
前記第１、第２、第３および第４の溝は繋がった形状であり、
前記第１の溝と前記第３の溝はそれぞれの傾斜の向きが前記回転中心軸に対して逆であり、
前記第２の溝と前記第４の溝はそれぞれの傾斜の向きが前記回転中心軸に対して逆であり、
前記制御部によって前記三方活栓の流路を切り替えるタイミングの制御を行う、薬剤製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運動方向変換機構およびアクチュエータ、薬剤製造装置に関し、特に液体の流路を切り替える活栓のコックを回転させる運動方向変換機構、アクチュエータおよび薬剤製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野では、薬液の流路を切り替えるために三方活栓を用いる場合が多い。
【０００３】
三方活栓は、Ｔの字型に９０度離れた位置にある３か所の接続口間の流路を内部で仕切る、同じくＴの字型に流路が切られた弁に接続された外部のコックを回転することで３か所の接続口間の接続を選択する部品である。コックを回転し停止する位置は０度、９０度、１８０度、および２７０度であり、９０度毎に４ヶ所の位置の内いずれか任意の位置で停止することが必要である。また、コックを回転する方向は回転角度が２７０度以内で往復する場合と、右回転もしくは左回転のうち、どちらかに限られる場合がある。
【０００４】
三方活栓は感染症防止のために使い捨てを想定し、滅菌された状態で比較的安価に入手が可能である。そのため、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）用の薬剤製造システムの薬剤の合成や分注を行う流路内にも、限られた回数での使い捨て方式で用いられている。
【０００５】
三方活栓を使用する場合、一般的に医療分野では手でコックを回転させて流路を切り替えるが、ＰＥＴ用の薬剤製造システムにおいては、強い放射線を放つ薬剤を用いるため、手動に代わってコックを回転するアクチュエータがその役割を果たす。また、そのアクチュエータに関しても放射線による絶縁材の劣化や半導体の誤動作等の恐れがあるため、電気的なモータではなく空気圧を用いたアクチュエータを用いることが必要である。
【０００６】
空気圧を用いたアクチュエータの駆動源としてとしては直進タイプのエアシリンダや揺動タイプ等のエアロータリーアクチュエータが一般的である。そして、駆動源にエアロータリーアクチュエータを用いる場合は、エアロータリーアクチュエータの出力軸に三方活栓のコックを接続して回転できるようにすればよい。しかしながら、駆動源に直進タイプのエアシリンダを用いる場合は、直進運動を何らかの方式で回転運動に変換して三方活栓のコックを回転できるようにすることが必要である。
【０００７】
どちらの場合も、駆動源はフルストロークで往復する動きになるため、先に述べたコックの回転方向の位置４ヶ所に対応するためには、ストローク途中で止める機構を付加する方法や、複数の駆動源を組み合わせる等での対応が必要という問題がある。
【０００８】
なお、駆動源に直進タイプのエアシリンダを用いたバルブの開閉装置の１件目の例として特許文献１がある。特許文献１では、直進運動を回転運動に変換するためにカムを用いている。特許文献１では、平板に溝を加工したカムを往復で直進移動するため、変換された回転運動も往復での回転運動のみとなり、往復での直進移動により回転軸に取り付けられたバルブの弁が往復で開閉動作する。特許文献１では、上述のように往復での回転運動のみであること、また、９０度毎に任意の角度で停止できないと言う問題がある。
【０００９】
２件目の例として、駆動源に直進タイプのエアシリンダを用いた、直進運動を回転運動に変換するアクチュエータとして特許文献２がある。特許文献２でも、直進運動を回転運動に変換するためにカムを用いている。特許文献２では、ピストンに形成されたリード溝（カムに相当）側が、連結されたスプラインに沿った往復直進運動と、係合するボール（カムフォロアに相当）を基準とする回転により、出力軸となるスプラインを回転する。つまり、カムが往復運動と回転運動の両方の動きを行って、直進運動を回転運動に変換する方式である。そのため、構造的に組立てが難しくなると言う問題がある。また、特許文献２では、直線部分は溝が深く、リード溝の折れ曲がった部分から他端側に向けて徐々に溝が浅くなるとあるように、リード溝の深さを徐々に変化するように加工することが必要であり、加工が難しいと言う問題がある。
【００１０】
上記２件の公知技術以外に三方活栓のコックを回転するアクチュエータとして直進運動を回転運動に変換する機構を考える上で、回転運動を直進運動に変換する機構の入出力を逆に使用することが考えられる。回転運動を直進運動に変換する機構として特許文献３がある。
【００１１】
特許文献３は、円筒カムを連続的に回転することによって接触子（カムフォロアに相当）が円筒カムの軸方向に連続して往復移動する構造である。この構造を逆に使用し、直進運動を回転運動に変換することが考えられる。特許文献３の接触子を直進タイプのエアシリンダ等で円筒カムの軸方向に移動すれば、円筒カムは回転する。しかし、特許文献３の構造で直進運動を回転運動に変換しようとした場合、接触子を一方の方向に移動させ、接触子がカム溝の折れ曲がり部で頂点に達する。その後、接触子を逆方向に移動しようとした時に、接触子がカム溝の第１直線部に進むか、それとも第２直線部に進むかが、正確に選択できないと言う問題がある。
【００１２】
往復運動を連続して行えば円筒カムの慣性力で連続回転に変換することは可能かもしれないが、三方活栓のコックを連続して回転することが目的ではなく任意の位置で停止することが目的である。したがって、接触子が次に進む方向を選択できなければ、特許文献３の構造を逆に使用することで目的を達することは出来ない。なお、特許文献３ではカム溝の第１直線部と第２直線部の角度が異なるように見受けられる。その結果、頂点に達した後、接触子を逆方向に移動しようとした時に、接触子がカム溝の第１直線部に進むか、それとも第２直線部に進むかを選択できる可能性がある。
【００１３】
しかしながら、カム溝の第１直線部と第２直線部の角度の違いに明確な差をつけなければ誤動作が発生すると言う問題がある。それは、カム溝と接触子の摩擦力や、部品の寸法公差による隙間から発生する移動誤差等で発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１０−８４８４７号公報
【特許文献２】特許第３３３１５５３号公報
【特許文献３】特開２０１０−１５１２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
医療分野において、特にＰＥＴ用薬剤の製造システムにおいては、三方活栓のコックを回転し薬液の流路を切り替えるために用いるアクチュエータに関し、コックを９０度毎に４ヶ所の位置のうち、いずれか任意の位置に回転して停止することが必要である。回転する方向は回転角度が２７０度以内で往復する場合と、右回転もしくは左回転のうちどちらかに限られる場合とに対応可能で、しかも、放射線による悪影響が少ない空気圧による駆動源を用いなければならないと言う条件を満たすためには次のような課題がある。
【００１６】
通常フルストロークで往復運動する空気圧による駆動源でコックの回転方向の位置４ヶ所に対応するためには、ストローク途中で止める機構を付加する方法や、複数の駆動源を組み合わせる等での対応が必要という課題がある。さらに、平板に溝を加工したカムの往復運動を回転運動に変換する場合は往復回転だけでなく任意の回転方向に回転可能なように変換しなければならないと言う課題や、任意の角度で途中停止しなければならないと言う課題がある。
【００１７】
また、ギアを用いた機構では駆動源以外からの回転力が加わっても空転しないようにしなければならないと言う課題、カムが往復運動と回転運動の両方の動きを行う機構の場合はアクチュエータの組み立てを容易にしなければならないと言う課題もある。さらに、リード溝の深さを徐々に変化するように加工することが必要な場合は、加工が容易な構造にしなければならないと言う課題、および回転運動を直進運動に変換する機構を逆に用いる場合は誤動作せずに回転方向を正確に選択可能にしなければならない等の課題がある。
【００１８】
本発明の目的は、活栓を用いた流路の切り替えにおけるカムの回転方向の選択が可能であり、アクチュエータの加工・組立てを容易にする技術を提供することにある。
【００１９】
本発明の上記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００２１】
本発明に係る運動方向変換機構は、カムの円筒面の溝に沿って移動するカムフォロアを備え、かつ上記カムフォロアが上記直進運動を行う直進機構部と、前記カムが前記回転運動を行う回転機構部と、を有するものである。さらに、運動方向変換機構の上記溝は、第１の傾斜角度を有する第１の溝と、第２の傾斜角度を有する第２の溝と、第３の傾斜角度を有する第３の溝と、第４の傾斜角度を有する第４の溝と、を備え、上記第１、第２、第３および第４の溝は繋がった形状である。また、運動方向変換機構は、上記第１の溝と上記第３の溝はそれぞれの傾斜の向きが回転中心軸に対して逆であり、上記第２の溝と上記第４の溝はそれぞれの傾斜の向きが上記回転中心軸に対して逆である。
【００２２】
本発明に係るアクチュエータは、三方活栓が接続されるカムの円筒面の溝に沿って移動するピンを備えた直進機構部と、上記カムが上記回転運動を行う回転機構部と、上記ピンを上記カムの延在方向に沿って直進運動させるピン駆動部と、を有するものである。さらに、アクチュエータのカムの上記溝は、第１の傾斜角度を有する第１の溝と、第２の傾斜角度を有する第２の溝と、第３の傾斜角度を有する第３の溝と、第４の傾斜角度を有する第４の溝と、を備え、上記第１、第２、第３および第４の溝は繋がった形状である。また、アクチュエータのカムの上記溝は、上記第１の溝と上記第３の溝はそれぞれの傾斜の向きが上記回転中心軸に対して逆であり、上記第２の溝と上記第４の溝はそれぞれの傾斜の向きが上記回転中心軸に対して逆である。
【００２３】
本発明に係る薬剤製造装置は、三方活栓が接続されるカムの円筒面の溝に沿って移動するピンを備え、かつ上記ピンが上記直進運動を行う直進機構部を備えるアクチュエータを有するものである。さらに、薬剤製造装置は、上記カムが回転運動を行う回転機構部と、複数の上記三方活栓が接続された配管と、上記ピンを上記カムの延在方向に沿って直進運動させて上記カムを回転させることで上記三方活栓の流路を切り替える制御部と、を有している。また、薬剤製造装置は、上記溝が、第１の傾斜角度を有する第１の溝と、第２の傾斜角度を有する第２の溝と、第３の傾斜角度を有する第３の溝と、第４の傾斜角度を有する第４の溝と、を備え、上記第１、第２、第３および第４の溝は繋がった形状である。さらに、薬剤製造装置は、上記第１と上記第３の溝はそれぞれの傾斜の向きが回転中心軸に対して逆であり、上記第２と上記第４の溝はそれぞれの傾斜の向きが回転中心軸に対して逆であり、上記制御部によって上記三方活栓の流路を切り替えるタイミングの制御を行う。
【発明の効果】
【００２４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００２５】
活栓を用いた流路の切り替えにおけるカムの回転方向の選択が可能であり、確実に９０度毎に回転・停止を行うことができる。また、アクチュエータの加工・組立てを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１の薬剤製造システムにおける配管系統の一例を示す部分構成図である。
【図２】（ａ),（ｂ),（ｃ）は図１に示す薬剤製造システムの一部を拡大して示す部分構成図である。
【図３】本発明の実施の形態１の三方活栓切り替え用アクチュエータの構成を一部破断して示す側面図である。
【図４】（ａ),（ｂ),（ｃ）は図３に示すアクチュエータの構造を示す断面図であり、（ａ）はリミット（回転位置検出）スイッチの位置、（ｂ）はピンの位置、（ｃ）は回転防止ピンの位置である。
【図５】図３のアクチュエータのカムの構造を一部破断して示す側面図である。
【図６】図５に示すカムの外周を展開した展開図である。
【図７】図５に示すカムが回転する原理を説明する構成図である。
【図８】（ａ),（ｂ),（ｃ）は図７に示す第２の溝と第３の溝の接続部の一例を示す部分平面図である。
【図９】本発明の実施の形態１の変形例のカムの構造を一部破断して示す側面図である。
【図１０】図９に示すカムの外周を展開した展開図である。
【図１１】図９に示すカムが回転する原理を説明する構成図である。
【図１２】本発明の実施の形態２の三方活栓切り替え用アクチュエータの構成を一部破断して示す側面図である。
【図１３】図１２のアクチュエータのシリンダの構成を示す部分断面図である。
【図１４】図１３のアクチュエータのカムの構造を一部破断して示す側面図である。
【図１５】図１４に示すカムの外周を展開した展開図である。
【図１６】図１４に示すカムが回転する原理を説明する構成図である。
【図１７】本発明の実施の形態２の変形例のカムの構造を一部破断して示す側面図である。
【図１８】図１７に示すカムの外周を展開した展開図である。
【図１９】図１７に示すカムが回転する原理を説明する構成図である。
【図２０】図１２に示すアクチュエータにおけるエアシリンダ、配管、制御用の電磁弁、および空気圧源の接続状態の一例を示す構成図である。
【図２１】本発明の実施の形態の薬剤製造装置の一例を示す構成図である。
【図２２】図２１に示すＡ部を一部破断して示す拡大部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下の実施の形態では特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００２８】
さらに、以下の実施の形態では便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。
【００２９】
また、以下の実施の形態において、要素の数など（個数、数値、量、範囲などを含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良いものとする。
【００３０】
また、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【００３１】
また、以下の実施の形態において、構成要素等について、「Ａからなる」、「Ａよりなる」、「Ａを有する」、「Ａを含む」と言うときは、特にその要素のみである旨明示した場合等を除き、それ以外の要素を排除するものでないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲等についても同様である。
【００３２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の薬剤製造システムにおける配管系統の一例を示す部分構成図、図２（ａ),（ｂ),（ｃ）は図１に示す薬剤製造システムの一部を拡大して示す部分構成図である。
【００３４】
最初に、図１および図２を用い、ＰＥＴ用の薬剤製造システムの動作について説明する。薬剤の合成や分注を行う薬剤製造システムでは、強い放射線を放つ薬剤の原液を希釈液と合成して濃度調整を行い、個別容器に分注する。図１は、個別容器に分注する前の段階までの配管系統１００を示している。配管系統１００には、原液を取り込む原液取り込み口１０１、配管内のパージ用の窒素ガスを取り込む窒素ガス取り込み口１０２、濃度調整後の薬剤を次の工程である個別分注用配管に送り出すための出口１０３が設けられている。
【００３５】
さらに、配管系統１００には、原液の回収用である原液回収容器１０４、希釈液を収容する希釈液容器１０５、希釈液の回収用である希釈液回収容器１０６が設けられている。また、配管系統１００には、回収した原液や希釈液を配管内で吸引・吐出する２種類のシリンジポンプ１０７、廃液回収容器１０８、合成容器１０９、その他の廃液回収容器１１０があり、それぞれが三方活栓１１１を介して複数の配管１１２で接続されている。
【００３６】
それぞれの三方活栓１１１は、図中、円の中に３つの三角形を向かい合わせて示しており、円の中で回転し、配管１１２に対応した方向のみを内部で流通するように示している。なお、図１に示す三方活栓１１１は、ＢＶ−０からＢＶ−２、およびＳＶ−０からＳＶ−８の１２個であり、図１に記載していない次の工程である個別分注用配管にも複数用いられている。そして、システムの小型化のためには三方活栓１１１のコックを回転するアクチュエータを小型化、特に、図１の紙面に投影される方向の大きさを小型化することが重要になる。
【００３７】
また、図１の配管系統１００に示すほとんどの部品、および、次の工程である個別分注用配管系統に使用するほとんどの部品は、感染症防止のために滅菌された状態で供給される。さらに、１回から数回の使い捨てで使用し、動作開始前にＰＥＴ用薬剤製造システムに取り付けられる。図示していないが、配管の複数個所に無菌性を担保するフィルタが取り付けられており、かつ希釈液容器１０５を除く全ての容器にはベントフィルタが取り付けられている。
【００３８】
次にＰＥＴ用の薬剤製造システムでの図１に示す部分における動作を説明する。なお、三方活栓１１１はその都度回転して切り替わるものとする。
【００３９】
動作を開始すると、原液取り込み口１０１から原液が配管１１２内に入り、三方活栓１１１のうち、ＢＶ−０、ＳＶ−０、ＳＶ−１を経由して原液回収容器１０４に回収される。この時、原液回収容器１０４に回収された原液の重量や内部の原液の放射線強度が測定器（図示せず）によって測定される。
【００４０】
次に、前記工程で配管１１２内に残っている原液をパージするため、窒素ガス取り込み口１０２から窒素ガスを配管内に導入し、ＢＶ−１、ＢＶ−０、ＳＶ−０を経由して廃液回収容器１０８に回収される。
【００４１】
三方活栓１１１はその都度回転して切り替わるものとすると上述したが、三方活栓１１１のコックを右回転で切り替えるか、左回転で切り替えるかは重要である。この時の原液回収時を含め、この後の幾つかの工程で三方活栓１１１を切り替える時の回転方向に制限が入るため、この工程を例にここで説明する。
【００４２】
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１からＢＶ−０、ＢＶ−１、ＳＶ−０の部分のみを抜き出した図である。図２（ａ），（ｂ），（ｃ）では、実際の三方活栓１１１の向きを示すと共に、圧力が掛っている部分の配管１１２を太い線にして説明する。
【００４３】
図１および図２（ａ）において、原液はある圧力を持って原液取り込み口１０１に入るが、最初の図１における三方活栓１１１のＢＶ−０のコック位置では原液は配管１１２内に入り込まず、三方活栓１１１のＢＶ−０でせき止められている。
【００４４】
次に、三方活栓１１１のＢＶ−０を紙面上で９０度右回転、三方活栓１１１のＳＶ−０を紙面上で９０度左回転させる。そして、図２（ｂ）に示すようにすると、原液取り込み口１０１から原液が配管１１２内に入り、三方活栓１１１のＢＶ−０、ＳＶ−０を経由して上述のように原液回収容器１０４に回収される。
【００４５】
この時、三方活栓１１１のＢＶ−０を紙面上で２７０度左回転、三方活栓１１１のＳＶ−０を紙面上で２７０度右回転して図２（ｂ）に示すようにすると、その途中で三方活栓１１１は図２（ｃ）の様な向きを経由することになる。すると、図２（ｃ）に示すように、配管１１２が太い線で示される範囲に原液が流れ込むことになり、問題となってしまう。この問題を避けるためには、三方活栓１１１の回転方向に留意することが必要であり、当然ながらそれを駆動するアクチュエータは任意の回転方向を選択できることが必要である。
【００４６】
引き続き、ＰＥＴ用の薬剤製造システムでの図１に示す部分における動作を説明する。原液回収容器１０４に原液を回収した後、もしくは並列処理で希釈液容器１０５に窒素ガス取り込み口１０２から窒素ガスを三方活栓１１１のＢＶ−１、ＢＶ−２経由で導入する。そして、その圧力で希釈液容器１０５内の希釈液を三方活栓１１１のＳＶ−３経由で希釈液回収容器１０６に移し替える。
【００４７】
次に、原液回収容器１０４内の所定量の原液を三方活栓１１１のＳＶ−１、ＳＶ−２、ＳＶ−４、ＳＶ−５を経由し、シリンジポンプ１０７内に吸引する。続いてシリンジポンプ１０７内に吸引した原液の全量を三方活栓１１１のＳＶ−５、ＳＶ−６、ＳＶ−７を経由し、合成容器１０９に吐出する。そして、所定量の原液を合成容器１０９に吐出、回収した後、窒素ガス取り込み口１０２から窒素ガスを配管内に導入し、ＢＶ−１、ＢＶ−２、ＳＶ−８、ＳＶ−７、ＳＶ−６、ＳＶ−５、ＳＶ−４、ＳＶ−２を経由して廃液回収容器１１０に流す。さらに、配管１１２内に残っている原液をパージして廃液回収容器１１０に回収する。この時、合成容器１０９に回収された原液の重量や内部の原液の放射線強度が測定器（図示せず）によって測定される。
【００４８】
次に、希釈液回収容器１０６内の所定量の希釈液を三方活栓１１１のＳＶ−４、ＳＶ−５を経由し、シリンジポンプ１０７内に吸引する。続いてシリンジポンプ１０７内に吸引した希釈液を三方活栓１１１のＳＶ−５、ＳＶ−６、ＳＶ−７を経由し、合成容器１０９に所定量吐出し、先に合成容器１０９に回収してあった原液と混合し合成する。この時、合成容器１０９内で混合された原液と希釈液の重量や内部の原液の放射線強度が測定器によって測定され、重量と放射線強度が所定の基準値に達するまでシリンジポンプ１０７内の希釈液を合成容器１０９内に吐出する。
【００４９】
そして、合成容器１０９内の重量と放射線強度が所定の基準値に達したら、シリンジポンプ１０７内に残っている希釈液を三方活栓１１１のＳＶ−５、ＳＶ−４、ＳＶ−２を経由して廃液回収容器１１０に廃棄する。さらに、窒素ガス取り込み口１０２から窒素ガスを配管内に導入し、ＢＶ−１、ＢＶ−２、ＳＶ−８、ＳＶ−７、ＳＶ−６、ＳＶ−５、ＳＶ−４、ＳＶ−２を経由して廃液回収容器１１０に流す。その後、配管１１２内に残っている残液をパージして廃液回収容器１１０に回収して合成動作を終了する。
【００５０】
図１に示す部分での合成動作の概略は以上の通りであり、この後の動作は、次の工程である個別分注に移るが、ここでは省略する。
【００５１】
次に、図３から図１１を用い、本発明による直進運動を回転運動に変換する運動方向変換機構を用いた三方活栓切り替え用アクチュエータについて説明する。図３は三方活栓切り替え用アクチュエータの構成を示す側面図であり、アクチュエータの回転軸を基準に上半分を垂直に、下半分を斜め約４５度で切断した断面を示している。図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、図３の回転軸と直角方向に断面し、図３の右方向から見た断面図であり、各図の断面位置は、図４（ａ）がリミット（回転位置検出）スイッチ２２４の位置、図４（ｂ）がピン２１４の位置、図４（ｃ）が回転防止ピン２１５の位置である。
【００５２】
図３に示す三方活栓切り替え用アクチュエータ２００は、三方活栓２０１、取り付けパネル２０２、および、固定ボルト２０３を除いた部分である。三方活栓２０１は、その本体部分がホルダ２０４に保持され、コック２０１ａの部分が回転出力軸２０５によって保持されている。回転出力軸２０５のコック保持部には４ヶ所の切りこみがあり（図示せず）、そのうち１ヶ所の切りこみの形状が異なっている。そして、三方活栓２０１の本体に対するコック２０１ａの回転方向の位置が、後述する回転位置検出機構により確認できる回転方向の位置と一義的に決まるようになっている。
【００５３】
回転出力軸２０５はカム２０６との間にラジアルベアリング２０７のインナーレースを挟み込み、位置決めピン２０８によって回転方向の位置が決められ、ボルト２０９によって固定されている。ハウジング２１０はラジアルベアリング２０７のアウターレースを挟み込み、ホルダ２０４と固定ボルト２０３によって固定されている。カム２０６と一体になった回転出力軸２０５は、ホルダ２０４とハウジング２１０の内部でラジアルベアリング２０７を介して中心軸２１１を中心に回転可能になっている。
【００５４】
カム２０６の溝２１２には、スライダ２１３に固定されたカムフォロアである２本のピン２１４が噛み合っている（図３、図４（ｂ）参照）。ピン２１４は、中心軸２１１に対して直角な（交差する）中心軸を持つ円柱状をしており、その直径は溝２１２より僅かに小さい。スライダ２１３は、ハウジング２１０の内径に沿って、中心軸２１１を中心にした回転と中心軸２１１の軸方向への摺動とが可能である。しかしながら、スライダ２１３に固定された回転防止ピン２１５が、ハウジング２１０に中心軸２１１に平行に加工された回転防止溝２１６に沿った動きに制限される。その結果、スライダ２１３は回転せず、中心軸２１１の軸方向への移動のみが可能になっている（図４（ｃ）参照）。
【００５５】
また、図３に示すように、エアシリンダ（ピン駆動部）２１９はフランジ２１７にボルト２１８で固定され、フランジ２１７を介し、ハウジング２１０の右側にボルト（図示せず）で固定されている。
【００５６】
さらに、スライダ２１３にはエアシリンダ２１９のピストンロッド２２０の先端のネジ部がねじ込まれ、かつ緩み防止用のナット２２１で固定されている。これらの構成の結果、エアシリンダ２１９の押し側の吸排気ポート２２２と引き側の吸排気ポート２２３に空気圧を供給することにより、スライダ２１３が中心軸２１１の軸方向へ移動する。さらに、スライダ２１３に固定されたピン２１４がカム２０６に形成された溝２１２の壁面を押すことで回転出力軸２０５を回転し、三方活栓２０１のコック２０１ａを回転する。
【００５７】
この動作を滑らかに行うために、ピン（直進機構部）２１４の直進運動の直進軸とカム（回転機構部）２０６の回転の中心軸２１１とは平行もしくは同一直線上にある。
【００５８】
詳細は後述するが、カム２０６の円筒面の外周に形成された溝２１２は、その深さが一定である。さらに、溝２１２は、図４（ｂ）に示すようにカム２０６の円周方向に４組形成されており、１組の溝２１２はエアシリンダ２１９の１往復でカム２０６を９０度回転する形状となっている。なお、本実施の形態１の三方活栓切り替え用アクチュエータ２００においては、エアシリンダ２１９のピストンロッド２２０の引き側（図３は押側にある状態）が基準位置になっている。
【００５９】
三方活栓２０１の本体に対するコック２０１ａの位置を検出するために、図３および図４（ａ）に示すように、ハウジング２１０にはリミットスイッチ２２４がボルト２２５で取り付けられている。リミットスイッチ２２４は図４（ａ）で示すように上下の点対称位置に、それぞれ図３で示すように２個ずつ、合計４個取り付けられている。そして、図３で示すリミットスイッチ２２４と対応する位置に、カム２０６の外周に２本の溝２２６が形成されており、さらにそれぞれの溝２２６には１ヶ所ずつリミットスイッチ２２４のレバーを押し上げるための突起２２７が形成されている。
【００６０】
それぞれの溝２２６に形成されている突起２２７同士は中心軸２１１の回転方向に９０度位相差が付いており、かつ、カム２０６に形成された溝２１２と回転方向の位置が対応している。そのため、４個のリミットスイッチ２２４は、０度、９０度、１８０度、２７０度に対応し、エアシリンダ２１９のピストンロッド２２０が上記基準位置である引き側にある時は、４個のうちの何れか１個のリミットスイッチ２２４のみがＯＮ状態になっている。このことによって三方活栓２０１の本体に対するコック２０１ａの回転方向の位置を知ることが出来る。
【００６１】
本実施の形態１の三方活栓切り替え用アクチュエータ２００においては、図３に示すように、また、後述するように、カム２０６に形成された溝２１２の一部がカム２０６の図中右端面に抜けている。さらに、ハウジング２１０に形成された回転防止溝２１６もハウジング２１０の右端面まで抜けている。したがって、ハウジング２１０にカム２０６等の部品を図３の左側から組み立てた後、スライダ２１３を取り付けたエアシリンダ２１９を図３の右側から挿入することにより、三方活栓切り替え用アクチュエータ２００を容易に組み立てることができる。
【００６２】
次に、本実施の形態１における１例目のカム２０６とカム２０６に形成された溝２１２についてと、カム２０６がピン２１４の直進運動により回転する原理とを説明する。図５の側面図に、図３からカム２０６のみを取り出した、１例目のカム２０６の構造を示す。図６には、図５で示すカム２０６の溝２１２をカム２０６の外周を展開して示す。図７には、溝２１２とピン２１４の位置関係を示す。
【００６３】
図５に示すように、カム２０６の右側の外周には溝２１２が全周に形成されている。
【００６４】
図５では、溝２１２の壁面２２８が見えているが、図６は展開図であるため、壁面２２８は線で示される。したがって、図６中に太い実線で示す部分（溝の壁）は全て壁面２２８とも言える。図６には、図５に示す中心軸２１１を９０度毎に示している。
【００６５】
図６において、溝２１２は、図中２７０度の位置に示す第１の溝２２９を起点に、第２の溝２３０、第３の溝２３１、第４の溝２３２からなる溝列が９０度ピッチで周方向に対して４ヶ所形成され、カム２０６の外周を一回りして接続されている。すなわち、第１の溝２２９、第２の溝２３０、第３の溝２３１および第４の溝２３２は繋がった形状（ループ状）であり、かつ第１の溝２２９、第２の溝２３０、第３の溝２３１および第４の溝２３２からなる溝２１２が、カム２０６の円筒面の円周方向に４組設けられている。また、４組の溝２１２が円周方向に繋がって形成されている。
【００６６】
なお、第３の溝２３１には、第２の溝２３０との接続部から中心軸２１１の軸方向の左側にわずかに伸びる、ピン２１４の逃げ部２３３が形成されている。
【００６７】
また、第１の溝２２９には、第４の溝２３２との接続部から中心軸２１１の軸方向の右側に伸び、かつカム２０６の右側の終端に達する切り欠き部２３４が形成されている。逃げ部２３３と切り欠き部２３４は、エアシリンダ２１９のストロークが仮に所定の値を越えたとしても、その越えた分を吸収してくれる役目を備えている。したがって、エアシリンダ２１９のストロークを少し長めに形成すれば、低いストローク精度で形成することを可能にできると言う効果が得られる。
【００６８】
また、第１の溝２２９と第３の溝２３１または第２の溝２３０と第４の溝２３２のうち、傾斜角度の小さい方の溝２１２の中心軸２１１に対する傾斜角度は０度（平行）である。さらに、傾斜角度の小さい方の溝２１２の上記傾斜角度の大きい方の溝２１２の傾斜部との接続位置を越えて中心軸２１１の軸方向に延びる切り欠き部（一端）２３４が円筒（カム２０６）の端部に到達するように延びている（形成されている）。
【００６９】
これにより、スライダ２１３が取り付けられたエアシリンダ２１９をカム２０６の上記端部側（図３の右側）から挿入することができ、三方活栓切り替え用アクチュエータ２００の組み立てを容易に行うことができる。
【００７０】
次に、図７を用い、本実施の形態１におけるカム２０６がピン２１４の直進運動により回転する原理を説明する。本実施の形態１において実際は、カム２０６は回転のみ、ピン２１４は中心軸２１１の軸方向への直進往復運動のみを行う。しかしながら、図７では、カム２０６を固定し、ピン２１４を中心軸２１１の軸方向に沿った直進往復運動と、カム２０６の回転方向に相当する紙面上での上下方向との動きを合わせ、２次元平面での動きにして説明する。
【００７１】
また、図７では、図が煩雑になるため省略してピン２１４を１本分の動きのみを記入しているが、図４（ｂ）に示すように、本実施の形態１ではピン２１４は２本使用されており、もう１本は図７で示す位置に対し、回転方向で１８０度反対側に存在する。参考までに、図４（ｃ）に示すように回転防止ピン２１５も同様に２本使用している。
【００７２】
図７において、ピン２１４は、基準位置であり本説明時のスタート位置（スタート基準位置）でもあるＡで示す位置から図３で説明したようにエアシリンダ２１９により中心軸２１１の軸方向の左側に往復移動する。これにより、図７に示すように、ピン２１４は、第１の溝２２９、第２の溝２３０、第３の溝２３１、第４の溝２３２の中を小さな矢印Ｐで示す方向にＢ、Ｃ、Ｄで示す位置を経て進みＥの位置に至る。ピン２１４がＡの位置からＥの位置に、図７に示す２７０度の位置から１８０度の位置に移動すると、実際は、カム２０６は２７０度の位置から１８０度の位置まで、その差分である９０度、図７の大きな矢印Ｑの方向に回転する。
【００７３】
言い換えると、直進機構部であるピン２１４が、第４の溝２３２と第１の溝２２９との接続位置を上記スタート基準位置として、中心軸２１１を基準にした軸方向の一方の方向に向かって第２の溝２３０と第３の溝２３１との接続位置に至るまで１往復の直進運動を行うことで、回転機構部であるカム２０６が１／４回（９０度）の回転運動を行う。この回転方向は図３を右側から見たときに右回転であり、その時の三方活栓切り替え用アクチュエータ２００は右回転のアクチュエータとなる。
【００７４】
本実施の形態１では、各溝の中心軸２１１に対する傾斜の向きが、第２の溝２３０と第４の溝２３２は傾斜の向きが逆であり、かつ傾斜角度は中心軸２１１に対しておよそ３０度である。また、第１の溝２２９と第３の溝２３１は中心軸２１１に平行（傾斜角度０度）である。なお、各溝の中心軸２１１に対する傾斜の向きを、第１の溝２２９と第３の溝２３１が傾斜の向きが逆で、かつ傾斜角度をおよそ３０度とし、第２の溝２３０と第４の溝２３２を中心軸２１１に平行（傾斜角度０度）にする。この場合、三方活栓切り替え用アクチュエータ２００は左回転のアクチュエータとなる。
【００７５】
別の言い方をすると、第１、第２、第３および第４の傾斜角度のそれぞれは、例えば４５度以下であり、４５度以下において、上記第２の傾斜角度と上記第４の傾斜角度のそれぞれを、前記第１の傾斜角度と前記第３の傾斜角度のそれぞれより大きくする。これにより、三方活栓切り替え用アクチュエータ２００のカム２０６の回転方向が所定方向、例えば右回転に決定する。
【００７６】
また、例えば４５度以下において、上記第２の傾斜角度と上記第４の傾斜角度のそれぞれを、上記第１の傾斜角度と上記第３の傾斜角度のそれぞれより小さくすることで、上記回転方向が上記所定方向と反対の方向、例えば左回転に決定する。
【００７７】
また、図６、図７において、第１の溝２２９と第３の溝２３１は中心軸２１１に平行であるが、これは第２の溝２３０と第４の溝２３２の傾斜角度に対して十分小さな傾斜角度であれば、平行でなくとも良い。その場合、第１の溝２２９と第３の溝２３１の傾斜角度は第２の溝２３０と第４の溝２３２の傾斜角度と逆の方が良い。もし、第１の溝２２９と第３の溝２３１の傾斜角度が第２の溝２３０と第４の溝２３２の傾斜角度と同じであっても、第１の溝２２９と第３の溝２３１の傾斜角度が第２の溝２３０と第４の溝２３２の傾斜角度に対して十分小さければ問題なく回転する。しかしながら、ピン２１４が往復する間にカム２０６は本来の回転方向に対し、回転途中で一旦戻る方向に回転してしまうため、効率が悪くなる。
【００７８】
なお、第２の溝２３０と第４の溝２３２の傾斜角度に対して、第１の溝２２９と第３の溝２３１の傾斜角度が十分小さければ良いと言うのは次のような理由による。
【００７９】
以下、第２の溝２３０と第３の溝２３１側を用いて説明するが、これは、第１の溝２２９と第４の溝２３２側でも同様である。すなわち、中心軸２１１の軸方向にのみ往復移動するピン２１４がエアシリンダ２１９で押されて、図７に示すＡの位置からＢの位置を経由してＣの位置に移動した後、エアシリンダ２１９の移動の方向が反転する。そして、ピン２１４がエアシリンダ２１９で引かれた時に、経由してきたＢの位置方向に進むか、次の経由位置であるＤの位置に進むかは、エアシリンダ２１９で引かれたピン２１４が次に溝２１２のどの壁面２２８に当たるかにより決まる。この場合、第２の溝２３０よりも第３の溝２３１の中心軸２１１に対する角度が小さいためエアシリンダ２１９で引かれたピン２１４は第３の溝２３１側に進む。
【００８０】
図８（ａ），（ｂ），（ｃ）に、第２の溝２３０と第３の溝２３１の接続部の一例を示す。図８（ａ）においては、第２の溝２３０と中心軸２１１に対する角度θ１と、第３の溝２３１と中心軸２１１に対する角度θ２とでは、θ１の方が大きい。そして、ピン２１４の中心軸のうち、中心軸２１１に対して平行な中心軸２３５に対し、第２の溝２３０と第３の溝２３１の接続部の内側の壁面２２８同士の接続による角２３６が、図８（ａ）において上の位置にある。したがって、この位置からピン２１４がエアシリンダ２１９で図８の右方向に引かれれば、ピン２１４は第３の溝２３１側に進む。これが、θ２の方が大きい場合は、ピン２１４は第２の溝２３０側に進み、三方活栓切り替え用アクチュエータ２００は図３を右側から見たときに左回転のアクチュエータとなる。しかし、図８（ｂ）のように、θ１とθ２の角度の差が小さいと、ピン２１４が進む方向が定まらなくなり、どちらに回転するかわからない不安定な状態になってしまう。
【００８１】
また、図８（ｃ）のように、溝２１２同士の接続部の外側の壁面２２８を形成する際に大きなラウンドを付けると、ピン２１４と壁面２２８との摩擦やアクチュエータを構成する部品のガタつき等が大きくなる。これにより、ピン２１４がラウンドの図中で一番左側まで進まない可能性が生じる。その場合もピン２１４が進む方向が定まらなくなるため、どちらに回転するかわからない不安定な状態になる可能性がある。
【００８２】
ピン２１４が安定して所望の方向に進むようにするためには、図８（ａ）に示すように、ピン２１４の中心軸のうち、中心軸２１１に対して平行な中心軸２３５と、第２の溝２３０と第３の溝２３１の接続部の内側の壁面２２８同士の接続による角２３６を通る中心軸２１１との距離（図８（ａ）に示す距離ｄ）が十分離れるようにすることが必要である。すなわち、θ１とθ２の角度に差を付けることが必要である。より具体的には、距離ｄは、図８に示すピン２１４の半径Ｒの２分の１以上、よりスムーズに動作するためには、３分の２以上であることが望ましい。
【００８３】
次に、本実施の形態１における２例目のカム２０６とカム２０６に形成された溝２１２について説明する。カム２０６がピン２１４の直進運動により回転する原理等は、１例目のカム２０６を用いた時と同じであるため、ここでは省略する。
【００８４】
図９に、図３からカム２０６のみを取り出した、２例目（変形例）のカム２０６を示す。図１０には、図９で示すカム２０６の溝２１２をカム２０６の外周を展開して示す。図１１には、溝２１２とピン２１４の位置関係を示す。
【００８５】
図９に示すように、カム２０６の右側の外周には１例目と同様に溝２１２が全周に形成されており、溝２１２は、図１０の２７０度の位置に示す第１の溝２２９を起点に、第２の溝２３０、第３の溝２３１、第４の溝２３２からなる溝列が９０度ピッチで４ヶ所に加工され、カム２０６の外周を一回りして接続されていることも１例目と同様である。また、図１０は展開図であるため、図９の壁面２２８は線で示され、図１０中に太い実線で示す部分（溝の壁）は全て壁面２２８とも言えることも１例目と同様である。ここで示す２例目の溝２１２が１例目の溝２１２と異なるのは、第１の溝２２９から第４の溝２３２の溝同士の接続によりなる溝２１２の角部および第４の溝２３２と第１の溝２２９の溝同士の接続によりなる溝２１２の角部のうち、それぞれ内側の角部を形成する壁面２２８を削除し、それぞれ新たにラウンド壁面２８０を形成したことである。
【００８６】
すなわち、第２の溝２３０と第３の溝２３１の接続によりなる溝の角部および第４の溝２３２と第１の溝２２９の接続によりなる溝の角部で、かつ溝２１２の両側にある壁面２２８のうち、内側の壁面２２８同士からなる角部を形成する壁面２２８を削除し、新たにラウンド壁面２８０にしたことである。上記削除した壁面２２８は、図１０に細い一点鎖線で示す８ヶ所の鳥の嘴状（尖った角部）の削除部分２３７である。
【００８７】
削除部分２３７は、図１０に示す長さＢの部分である。第１の溝２２９の図中下側の壁面と第３の溝２３１の図中上側の面との幅、および第３の溝２３１の図中下側の壁面と第１の溝２２９の図中上側の面との幅を持っている。そこで、ラウンド壁面２８０のラウンド（Ｒ）の大きさは、図１０に示す半径Ｒが、長さＢの２分の１以下で、第２の溝２３０と第４の溝２３２にはみ出さないようにしている。
【００８８】
図１１に溝２１２とピン２１４の位置関係を示す。本２例目においても、図７の本実施の形態１における１例目のカム２０６に形成された溝２１２とピン２１４の関係と同じであるため説明は省略する。そして、図１１、図７どちらの例においても、エアシリンダ２１９が押し側にある時にはピン２１４はＣの位置、エアシリンダ２１９が引き側にある時にはピン２１４はＡ（Ｅ）の位置にある。すなわち、ピン２１４は、逃げ部２３３、もしくは切り欠き部２３４にはまっているため、回転出力軸２０５に外部から回転方向の力が加わっても回転出力軸２０５が回転することは無い。
【００８９】
本実施の形態１の運動方向変換機構および三方活栓切り替え用アクチュエータ２００によれば、カム２０６の円筒面を展開した時に、回転の中心軸２１１に対する溝列を構成する溝２１２それぞれの角度に違いを持たせることで、右回転・左回転の回転方向を正確に選択することができる。また、上記溝列をカム２０６の円筒面の回転方向に対して４組設けることでエアシリンダ１往復の直進移動で１／４回転（９０度）するようにできる。
【００９０】
さらに、三方活栓切り替え用アクチュエータ２００は、カム２０６は回転のみ、ピン２１４は往復のみの動きをする構造であるため、各部品を中心軸２１１の軸方向に容易に分解可能である。したがって、三方活栓切り替え用アクチュエータ２００の組み立ても容易に行うことができる。
【００９１】
また、カム２０６の円筒面に形成された溝２１２は、カム２０６の円筒の半径方向に対して全て略同じ深さで成り立つ構造であるため、カム２０６の加工を容易にすることができる。
【００９２】
すなわち、特にＰＥＴ用薬剤の製造装置等の強い放射線を放つ薬剤の流路を切り替える三方活栓切り替え用アクチュエータ２００において、加工、組み立てが容易で、かつカム２０６の回転方向の選択が可能なアクチュエータを実現することができる。さらに、確実に９０度毎に回転・停止を行うことが可能なアクチュエータを実現することができる。
【００９３】
（実施の形態２）
次に、図１２から図１６を用いて、本発明による直進運動を回転運動に変換する運動方向変換機構を用いた三方活栓切り替え用アクチュエータ３００について説明する。
【００９４】
なお、実施の形態１で説明した三方活栓切り替え用アクチュエータが右回転用または左回転用であるのに対して、本実施の形態２で説明する三方活栓切り替え用アクチュエータは、右回転と左回転の両方を自在に行うことが可能なアクチュエータである。
【００９５】
そして、両方向の回転を実現するために、実施の形態１の構造と異なる構造にした部品は、カム２０６に対するカム３０６、ハウジング２１０に対するハウジング３１０である。さらに、スライダ２１３に対するスライダ３１３、エアシリンダ２１９に対するエアシリンダ（ピン駆動部）３１９であり、合計４つの部材を異なる構造とし、他の部材は全く同じものとした。
【００９６】
そのため、本実施の形態２では、実施の形態１と同じ部分の説明は省略し、上記４つの部材の違いを解説することで、右回転と左回転の両方を自在に行うことが可能なアクチュエータについて説明する。
【００９７】
図１２、図１３は三方活栓切り替え用アクチュエータの構成を示す側面図および部分断面図であり、実施の形態１と同様に、アクチュエータの回転軸を基準にして上半分を垂直に、下半分を斜め約４５度で切断した断面を示している。
【００９８】
図１２の中心軸２１１と直角方向に切断した断面図も実施の形態１と同じであり、図１２の右方向から眺めた図であり、リミット（回転位置検出）スイッチ２２４の位置で断面した図は図４（ａ）と同じである。また、ピン２１４の位置で断面した図は図４（ｂ）と同じであり、回転防止ピン２１５の位置で断面した図は図４（ｃ）と同じである。
【００９９】
本実施の形態２による三方活栓切り替え用アクチュエータ３００は、実施の形態１のアクチュエータと対比する目的で、同じスケールで描くために、長さが長くなった分を図１２と図１３に分割して示している。
【０１００】
本実施の形態２における１例目のカム３０６とカム３０６に形成された図１４の溝３１２について、およびカム３０６がピン２１４の直進運動により回転する原理について説明する。図１４の側面図に、図１２からカム３０６のみを取り出した、１例目のカム３０６を示す。図１５には、図１４で示すカム３０６の溝３１２をカム３０６の外周を展開して示す。図１６には、溝３１２とピン２１４の位置関係を示す。
【０１０１】
図１４に示すように、カム３０６の右側から長手方向およそ３分の２の外周には溝３１２が全周に形成されている。
【０１０２】
図１４では、溝３１２の壁面２２８が見えているが、図１５は展開図であるため、壁面２２８は線で示される。図１５中に太い実線で示す部分（溝の壁）は全て壁面２２８とも言える。図１５には、図１４に示す中心軸２１１を９０度毎に示している。
【０１０３】
図１５において、溝３１２は、図中２７０度の位置に示す第１の溝２２９を起点に、第２の溝２３０、第３の溝２３１、第４の溝２３２からなる溝列が９０度ピッチで周方向４ヶ所に形成され、カム３０６の外周を一回りして接続されている。また、第３の溝２３１は、第２の溝２３０との接続部から中心軸２１１の軸方向左側にわずかに伸び、ピン２１４の逃げ部２３３を形成しており、第１の溝２２９は、第４の溝２３２との接続部から中心軸２１１の軸方向右側に伸びている。
【０１０４】
ここまでは実施の形態１の溝２１２と略同じであるが、本実施の形態２では、上記９０度ピッチで周方向４ヶ所に形成され、カム３０６の外周を一回りして接続されている溝列を第１の溝列２３８とする。そして、この第１の溝列２３８を図１５に示す分割線２３９と中心軸２１１のうちの回転方向を示す角度で１８０度の位置にある中心軸３１１との交点２４０を基準に点対称に複写して配置して第２の溝列２４１として配置する。さらに、第１の溝列２３８と第２の溝列２４１それぞれの第１の溝２２９同士を第５の溝２４２で接続した。また、第２の溝列２４１の第３の溝２３１は、第２の溝列２４１の第２の溝２３０との接続部から中心軸２１１の軸方向の右側に伸び、カム３０６の右端部に達する切り欠き部３３４を形成している。
【０１０５】
言い換えると、図１５の溝形状では、まず、第１の溝２２９、第２の溝２３０、第３の溝２３１および第４の溝２３２からなる第１の溝列２３８と、第１の溝列２３８と同様の形状をした第２の溝列２４１とを平面視における任意の１点を基準にした点対象の位置に配置する。そして、展開する前の中心軸２１１を基準にした第１の溝列２３８に対する回転と、中心軸２１１を基準にした軸方向への移動とにより、第１の溝列２３８と第２の溝列２４１とを移した位置に配置する。さらに、それぞれの第１の溝列２３８と第２の溝列２４１との接続位置同士を第５の溝２４２で中心軸２１１の軸方向に接続した溝形状である。
【０１０６】
また、第１の溝列２３８および第２の溝列２４１における第１の溝２２９と第３の溝２３１、もしくは第２の溝２３０と第４の溝２３２のうち、どちらか一方の溝の中心軸２１１に対する傾斜角度が０度である（ここでは、第１の溝２２９と第３の溝２３１の傾斜角度が０度）。そして、第２の溝２３０と第３の溝２３１との接続位置を越えて一方の溝が中心軸２１１の軸方向に延びている。さらに、第２の溝列２４１における第１の溝２２９と第３の溝２３１、もしくは第２の溝２３０と第４の溝２３２のうち、どちらか一方の溝の中心軸２１１に対する傾斜角度が０度である（ここでは、第１の溝２２９と第３の溝２３１の傾斜角度が０度）。そして、第２の溝２３０と第３の溝２３１との接続位置を越えて一方の溝が中心軸２１１の軸方向に延び、かつ第１の溝列２３８と第２の溝列２４１の何れかの溝が円筒（カム３０６）の端部に到達するように延びている。
【０１０７】
図１６を用い、本実施の形態２におけるカム３０６がピン２１４の直進運動により回転する原理を説明する。実施の形態１と同様、本実施の形態２においても、実際にはカム３０６は回転のみを行い、ピン２１４は中心軸２１１の軸方向への直進往復運動のみを行う。そして、図１６では、カム３０６を固定し、ピン２１４を中心軸２１１の軸方向への直進往復運動とカム３０６の回転方向に相当する紙面上での上下方向との動きを合わせ、２次元平面での動きにして説明する。また、図１６では、図が煩雑になるため省略してピン２１４を１本分のみ記入しているが、本実施の形態２でもピン２１４は２本使用されており、もう１本は図１６で示す位置に対し、回転方向で１８０度反対側に存在する。
【０１０８】
図１６において、ピン２１４は、まず、基準位置であり本説明時の第１のスタート位置（スタート基準位置）でもあるＡで示す位置から図１２のエアシリンダ３１９により中心軸２１１の軸方向の左側に往復移動する。そして、図１５の第１の溝２２９、第２の溝２３０、第３の溝２３１、第４の溝２３２の中を白抜きの小さな矢印Ｐで示す方向にＢ、Ｃ、Ｄで示す位置を経て進みＥの位置に至る。ピン２１４がＡの位置からＥの位置に、図１６に示す２７０度の位置から１８０度の位置に移動すると、相対的に、カム３０６は２７０度の位置から１８０度の位置までその差分である９０度、図１６の左側に示す白抜きの大きな矢印Ｑの方向に回転する。この回転方向は図１６を右側から見たときに右回転であり、つまり、本実施の形態２による三方活栓切り替え用アクチュエータ３００は右回転する。
【０１０９】
言い換えると、直進機構部であるピン２１４が、図１５の第５の溝２４２をスタート基準位置として、中心軸２１１を基準にした軸方向の第１の溝列２３８方向である一方の方向に第１の溝列２３８の第２の溝２３０と第３の溝２３１との接続位置に至るまで１往復の直進運動をすることによって、カム３０６が１／４回の回転運動を行う。また、ピン２１４が、スタート基準位置から、中心軸２１１を基準にした軸方向の第２の溝列２４１方向である他端の方向に第２の溝列２４１の第１の傾斜部と第４の傾斜部との接続位置に至るまで１往復の直進運動をする。これにより、上記一方の方向に１往復の直進運動を行った場合とは反対の方向に、カム３０６が１／４回の回転運動を行う。
【０１１０】
次に、図１６において、ピン２１４は、基準位置であり本説明時の第２のスタート位置（スタート基準位置）でもあるＥで示す位置から図１２のエアシリンダ３１９により中心軸２１１の軸方向の右側に往復移動する。これにより、第１の溝２２９、第２の溝２３０、第３の溝２３１、第４の溝２３２の中をハッチングされた小さな矢印Ｒで示す方向にＦ、Ｇ、Ｈで示す位置を経て進み、Ａの位置に至る。そして、ピン２１４がＥの位置からＡの位置に、図１６に示す１８０度の位置から２７０度の位置に移動すると、相対的に、カム３０６は１８０度の位置から２７０度の位置まで、その差分である９０度、図１６の右側に示すハッチングされた大きな矢印の方向Ｓに回転する。この回転方向は図１６を右側から見たときに左回転であり、つまり、本実施の形態２による三方活栓切り替え用アクチュエータ３００は左回転する。
【０１１１】
本実施の形態２でも、実施の形態１と同様に各溝の中心軸２１１に対する傾斜の向きが、第２の溝２３０と第４の溝２３２は傾斜の向きが逆であり、傾斜角度はおよそ３０度、第１の溝２２９と第３の溝２３１は中心軸２１１に平行である。各溝の中心軸２１１に対する傾斜の向きを、第１の溝２２９と第３の溝２３１が傾斜の向きが逆で、かつ傾斜角度をおよそ３０度、そして第２の溝２３０と第４の溝２３２を中心軸２１１に平行にして、エアシリンダ３１９を左側に往復移動するとアクチュエータは左回転する。一方、エアシリンダ３１９を右側に往復移動するとアクチュエータは右回転するが、本実施の形態２による三方活栓切り替え用アクチュエータ３００は両方向への回転が可能であるため、どちらでもよい。
【０１１２】
なお、実施の形態１と同様に、第１の溝列２３８または第２の溝列２４１において、第１、第２、第３および第４の傾斜角度のそれぞれは、例えば４５度以下であり、４５度以下において、上記第２の傾斜角度と上記第４の傾斜角度のそれぞれを、前記第１の傾斜角度と前記第３の傾斜角度のそれぞれより大きくする。これにより、三方活栓切り替え用アクチュエータ３００のカム３０６の回転方向が所定方向、例えば右回転に決定する。
【０１１３】
また、例えば４５度以下において、上記第２の傾斜角度と上記第４の傾斜角度のそれぞれを、上記第１の傾斜角度と上記第３の傾斜角度のそれぞれより小さくすることで、上記回転方向が上記所定方向と反対の方向、例えば左回転に決定する。
【０１１４】
ここで、本実施の形態２において、実施の形態１の構造と異なる残りの部品は、ハウジング２１０に対するハウジング３１０、スライダ２１３に対するスライダ３１３、エアシリンダ２１９に対するエアシリンダ３１９である。ハウジング３１０とスライダ３１３は、ピン２１４の移動範囲が大きくなったことにより長さが長くなっていることである。エアシリンダ３１９については、実施の形態１のエアシリンダ２１９が往復するだけの一般的なエアシリンダであるのに対し、エアシリンダ３１９はストロークの異なる２個のエアシリンダを直列につないだものであり、その構造と使用方法に関しては後で述べる。
【０１１５】
次に、本実施の形態２における２例目のカム３０６とカム３０６に加工された溝３１２である第１の溝列２３８と第２の溝列２４１について説明する。カム３０６がピン２１４の直進運動により両回転方向自在に回転する原理等は、本実施の形態２における１例目のカム３０６を用いた時と同じであるため、ここでは省略する。
【０１１６】
図１７に、図１２からカム３０６のみを取り出した、本実施の形態２の２例目（変形例）のカム３０６を示す。図１８には、図１７に示すカム３０６の第１の溝列２３８と第２の溝列２４１等の外周を展開して示す。図１９には、溝３１２とピン２１４の位置関係を示す。
【０１１７】
図１７に示すように、カム３０６の右側から長手方向およそ３分の２の外周には溝３１２である第１の溝列２３８と第２の溝列２４１が全周に形成されている。第１の溝列２３８と第２の溝列２４１は、図１８の２７０度の位置に示す第１の溝２２９を起点に、第２の溝２３０、第３の溝２３１、第４の溝２３２からなる溝列が９０度ピッチで４ヶ所に形成され、カム３０６の外周を一回りして接続されている。さらに、交点２４０を基準に点対称に複写して配置して第２の溝列２４１として配置し、第１の溝列２３８と第２の溝列２４１それぞれの第１の溝２２９同士を第５の溝２４２で接続したことは、本実施の形態２の２例目と同じである。また、第２の溝列２４１の第３の溝２３１は、第２の溝列２４１の第２の溝２３０との接続部から中心軸２１１の軸方向の右側に伸び、カム３０６の右端部に達する切り欠き部３３４を形成していることも本実施の形態２の２例目と同じである。
【０１１８】
ここで示す本実施の形態２の２例目の第１の溝列２３８と第２の溝列２４１が１例目の第１の溝列２３８と第２の溝列２４１と異なるのは、第１の溝列２３８と第２の溝列２４１それぞれの溝列の第１の溝２２９から第４の溝２３２の溝同士の接続によりなる溝２１２の角部である。さらに、第４の溝２３２と第１の溝２２９の溝同士の接続によりなる溝２１２の角部のうち、第２の溝２３０と第３の溝２３１の接続によりなる溝の角部および第４の溝２３２と第１の溝２２９の接続によりなる溝の角部である。これら角部に対して、溝２１２の両側にある壁面２２８のうち、内側の壁面２２８同士が成す角部を形成する壁面２２８を削除し、新たにラウンド壁面２８０、ラウンド壁面３８０を形成したことである。上述の削除した壁面２２８は、図１８に細い一点鎖線で示す８ヶ所の鳥の嘴状（尖った角部）の削除部分２３７、削除部分３３７である。
【０１１９】
言い換えると、図１８に示す溝形状は、第１の溝列２３８および第２の溝列２４１のそれぞれにおいて、第１の溝２２９から第４の溝２３２の溝同士の接続によりなる溝の角部を、第１の溝２２９と第３の溝２３１の間隔Ｂの１／２以上の大きさの半径Ｒからなる円弧で形成したものである。さらに、第４の溝２３２と第１の溝２２９の溝同士の接続によりなる溝の角部のうち、第２の溝２３０と第３の溝２３１の接続によりなる溝の内側角部、および第４の溝２３２と第１の溝２２９の接続によりなる溝の内側角部のそれぞれを、第１の溝２２９と第３の溝２３１の間隔Ｂの１／２以上の大きさの半径Ｒからなる円弧で形成したものである。
【０１２０】
なお、上述の削除部分２３７、削除部分３３７の詳細については、上記実施の形態１の２例目の溝２１２の説明部分の例と同じであるため、ここでは省略する。
【０１２１】
図１９に、図１８の第１の溝列２３８および第２の溝列２４１とピン２１４の位置関係を示す。本実施の形態２の２例目においても、図１６の本実施の形態２における１例目のカム３０６に形成された第１の溝列２３８および第２の溝列２４１と、ピン２１４の関係と同じであるため説明は省略する。ただし、図１６、図１９どちらの例においても、エアシリンダ３１９が押し側にある時にはピン２１４はＣの位置、エアシリンダ３１９が中間停止している時は、Ａ（Ｅ）の位置、エアシリンダ３１９が引き側にある時にはピン２１４はＧの位置にある。したがって、ピン２１４は、逃げ部２３３、もしくは切り欠き部２３４もしくは第５の溝２４２にはまっているため、回転出力軸２０５に外部から回転方向の力が加わっても回転出力軸２０５が回転することは無い。
【０１２２】
次に、本実施の形態２で使用しているエアシリンダ３１９について説明する。図２０は本実施の形態２で使用している図１３に示すエアシリンダ３１９の構造を略して示した図に、配管、制御用の電磁弁、および空気圧源を書き加えて示している。
【０１２３】
エアシリンダ２１９が往復するだけの一般的なエアシリンダであるのに対し、エアシリンダ３１９はストロークの異なる２個のエアシリンダを直列につないだ構造であり、一般的に多位置型と呼ばれるエアシリンダである。すなわち、エアシリンダ３１９は主に、第１のシリンダ２４３、第１のヘッドカバー２４４、第１のピストン２４５、第１のピストンロッド２４６、第１のロッドカバー２４７、第２のシリンダ２４８、第２のヘッドカバー２４９、第２のピストン２５０、ピストンロッド２２０および第２のロッドカバー２５１から構成されている。そして、中心軸２１１と略同軸上に配置されている。
【０１２４】
また、エアシリンダ３１９には３ヶ所の吸排気ポートがあり、それぞれ吸排気ポート２５２、吸排気ポート２５３、および吸排気ポート２５４で示す。これらからなるエアシリンダ３１９の各吸排気ポートは、電磁弁２５５、電磁弁２５６、電磁弁２５７、および空気圧源２５８と図２０に示すように配管２５９で配管接続されている。図１２に示すようにピストンロッド２２０の先端、図中左側にはネジが形成されているが、ここでは省略する。また、第１のピストン２４５と第１のピストンロッド２４６は一体で移動し、第２のピストン２５０とピストンロッド２２０も一体で移動し、第１のロッドカバー２４７と第２のヘッドカバー２４９は共通である。
【０１２５】
図２０において、電磁弁２５５、電磁弁２５６、電磁弁２５７は通電されていないＯＦＦの状態である。この状態では、空気圧源２５８から供給される空気圧は電磁弁２５５と電磁弁２５７を経由し、吸排気ポート２５２と吸排気ポート２５４に供給され、第１のピストンロッド２４６は押された状態にあり、第２のピストン２５０を引いて中間地点で停止している。
【０１２６】
次に電磁弁２５６をＯＮにし、ピストンロッド２２０が完全に押し出された後、電磁弁２５６をＯＦＦにすると、ピストンロッド２２０は完全に押し出された状態と中間地点とを往復運動した後、図２０に示す中間地点に戻る。次に、電磁弁２５５をＯＮにし、ピストンロッド２２０が完全に引き込まれた後、電磁弁２５７をＯＮにし、電磁弁２５５をＯＦＦにした後、最後に電磁弁２５７をＯＦＦにする。電磁弁２５７をＯＦＦにすると、ピストンロッド２２０は完全に引き込まれた状態と中間地点とを往復運動した後、図２０に示す中間地点に戻る。ピストンロッド２２０は最終的にピン２１４を中心軸２１１の軸方向に移動するため、電磁弁２５６を操作することで三方活栓切り替え用アクチュエータ３００は右に９０度回転する。一方、電磁弁２５５と電磁弁２５７を操作することで三方活栓切り替え用アクチュエータ３００は左に９０度回転することができる。
【０１２７】
本実施の形態２の三方活栓切り替え用アクチュエータ３００によれば、カム３０６の円筒面を展開した時に、回転の中心軸２１１に対する溝列をカム３０６の円筒面の回転方向に対して４組設け、この４組の上記溝列を中心軸２１１上で向かい合う形に配置した第２の溝列２４１を配置して第１の溝列２３８と接続し、第１の溝列２３８と第２の溝列２４１間をピン２１４が行き来できるようにすることで、カム３０６の正回転と逆回転の選択を可能にすることができる。
【０１２８】
すなわち、三方活栓２０１におけるコック２０１ａの回転を正回転と逆回転のどちらでも行えるようにすることができる。
【０１２９】
なお、本実施の形態２の三方活栓切り替え用アクチュエータ３００によって得られるその他の効果については、実施の形態１の三方活栓切り替え用アクチュエータ２００によって得られる効果と同じであるため、その重複説明は省略する。
【０１３０】
（実施の形態３）
次に、図２１と図２２を用い、実施の形態１および実施の形態２の三方活栓切り替え用アクチュエータを用いたＰＥＴ用の薬剤製造システム（薬剤製造装置）の動作について説明する。
【０１３１】
図２１はＰＥＴ用の薬剤製造システム（薬剤製造装置）の一例を示す構成図である。ＰＥＴ用の薬剤製造システム（薬剤製造装置）は、混合部４００、分注部４０１およびそれらを制御する制御部４０５から構成されている。図では省略するが、これらは放射線を防御するチャンバ（図示せず）内に収められている。このうち、混合部４００に関しては実施の形態１で個別容器に分注する前の段階までの配管系統１００として機能を説明しているため、その重複説明は省略し、ここでは、合成容器１０９内で重量と放射線強度が所定の基準値に達したところから説明する。
【０１３２】
分注部４０１の内部には、万が一細菌や不純物が含まれている場合にそれらを取り除くためのフィルタ４０２、重量と放射線強度が所定の基準値に達して所定の濃度に調整されたＰＥＴ用薬剤を回収する回収容器４０３（ここでは６個）が設けられている。さらに、ＰＥＴ用薬剤を回収する時に各回収容器４０３に流路を切り替える三方活栓４０４（ここでは６個）が図のように配管されている。
【０１３３】
合成容器１０９内に調整されたＰＥＴ用薬剤をそれぞれの回収容器４０３に分注するために、回収容器４０３内の調整されたＰＥＴ用薬剤をシリンジポンプ１０７で所定量吸引し、それを回収容器４０３に吐出する。その際、吸引、吐出に合わせ、シリンジポンプ１０７と各回収容器４０３を結ぶ配管４０６の途中にある三方活栓４０４を切り替えて流路を決定する。この時、各三方活栓４０４を切り替えるのが実施の形態１で説明した三方活栓切り替え用アクチュエータ２００（もしくは３００）である。
【０１３４】
図２２は、図２１のＡ部を拡大し、取り付けパネル２０２を一部破断して示す拡大部分斜視図である。三方活栓切り替え用アクチュエータ２００は、取り付けパネル２０２の背面に、各三方活栓４０４の対応位置に設置されており、各三方活栓４０４とそれらを接続する配管４０６や容器は、取り付けパネル２０２の前面から取り付けられている。その形態は、混合部４００、分注部４０１ともに取られており、各アクチュエータやシリンジポンプ１０７は制御部４０５によって制御されている。すなわち、制御部４０５は、ピン２１４をカム２０６の延在方向に沿って直進運動させて、カム２０６を回転の中心軸２１１に対して回転させることで三方活栓４０４の流路を切り替える制御を行っており、さらに三方活栓４０４の流路を切り替えるタイミングの制御等も行っている。
【０１３５】
三方活栓切り替え用アクチュエータ２００は、実施の形態１で説明したように、各三方活栓４０４の回転方向の制限等により異なる最適な回転方式にあわせて配置されるものである。つまり、実施の形態１の右回転の三方活栓切り替え用アクチュエータ２００、同じく実施の形態１の左回転の三方活栓切り替え用アクチュエータ２００、および実施の形態２の両方向に回転可能な三方活栓切り替え用アクチュエータ３００から選択され、配置される。もちろん、全てのアクチュエータを実施の形態２の両方向に回転可能な三方活栓切り替え用アクチュエータ３００にすることも可能である。
【０１３６】
本実施の形態３の薬剤製造装置（薬剤製造システム）によれば、実施の形態１または２の三方活栓切り替え用アクチュエータ２００，３００を用いることで、強い放射線を放つ薬剤を用いる場合においても、空気圧を用いたアクチュエータによって自動でコックを９０度毎に回転・停止させることができる。
【０１３７】
これにより、強い放射線の薬剤を用いた場合であっても確実に混合または分注することができる。
【０１３８】
以上、本発明者によってなされた発明を発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１３９】
なお、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【０１４０】
また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。なお、図面に記載した各部材や相対的なサイズは、本発明を分かりやすく説明するため簡素化・理想化しており、実装上はより複雑な形状となる。
【０１４１】
また、上記実施の形態では、三方活栓を想定しているが、二方活栓あるいは多方活栓であっても適用可能である。したがって、本発明の実施の形態は、三方活栓に限らず、ほかの流路切り替えバルブあるいは回転切り替え装置にも適用可能である。
【０１４２】
また、上記実施の形態では、薬剤製造装置がミキシング装置（混合部）と分注装置（分注部）の両者を含んだ製造装置の場合を説明したが、前記薬剤製造装置は、ミキシング装置もしくは分注装置それぞれ単体の製造装置であってもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
１００…配管系統、１０１…原液取り込み口、１０２…窒素ガス取り込み口、１０３…出口、１０４…原液回収容器、１０５…希釈液容器、１０６…希釈液回収容器、１０７…シリンジポンプ、１０８…廃液回収容器、１０９…合成容器、１１０…廃液回収容器、１１１…三方活栓、１１２…配管、２００…三方活栓切り替え用アクチュエータ、２０１…三方活栓、２０１ａ…コック、２０２…取り付けパネル、２０３…固定ボルト、２０４…ホルダ、２０５…回転出力軸、２０６…カム（回転機構部）、２０７…ラジアルベアリング、２０８…位置決めピン、２０９…ボルト、２１０…ハウジング、２１１…中心軸、２１２…溝、２１３…スライダ、２１４…ピン（カムフォロア、直進機構部）、２１５…回転防止ピン、２１６…回転防止溝、２１７…フランジ、２１８…ボルト、２１９…エアシリンダ（ピン駆動部）、２２０…ピストンロッド、２２１…ナット、２２２…吸排気ポート、２２３…吸排気ポート、２２４…リミットスイッチ、２２５…ボルト、２２６…溝、２２７…突起、２２８…壁面、２２９…第１の溝、２３０…第２の溝、２３１…第３の溝、２３２…第４の溝、２３３…逃げ部、２３４…切り欠き部（一端）、２３５…中心軸、２３６…角、２３７…削除部分、２３８…第１の溝列、２３９…分割線、２４０…交点、２４１…第２の溝列、２４２…第５の溝、２４３…第１のシリンダ、２４４…第１のヘッドカバー、２４５…第１のピストン、２４６…第１のピストンロッド、２４７…第１のロッドカバー、２４８…第２のシリンダ、２４９…第２のヘッドカバー、２５０…第２のピストン、２５１…第２のロッドカバー、２５２…吸排気ポート、２５３…吸排気ポート、２５４…吸排気ポート、２５５…電磁弁、２５６…電磁弁、２５７…電磁弁、２５８…空気圧源、２５９…配管、２８０…ラウンド壁面、２８８…壁面、３００…三方活栓切り替え用アクチュエータ、３０６…カム、３１０…ハウジング、３１１…中心軸、３１２…溝、３１３…スライダ、３１９…エアシリンダ（ピン駆動部）、３３４…切り欠き部（一端）、３３７…削除部分、３８０…ラウンド壁面、４００…混合部、４０１…分注部、４０２…フィルタ、４０３…回収容器、４０４…三方活栓、４０５…制御部、４０６…配管
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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