(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分析装置の液体定量用シリンジポンプであって、
軸を中心に回転可能に支持されたスクリューシャフトと、
スクリューシャフトを回転させる駆動源と、
スクリューシャフトに螺合するナット部材と、
ナット部材に固定され、スクリューシャフトの回転により直線移動するアーム部材と、
スクリューシャフトに平行に設けられ、耐摩耗性と潤滑性を有する摺動部材と、
摺動部材を保持する摺動板と、
アーム部材の一部と摺動部材とを一箇所で接触させ、かつ、アーム部材の直線移動時に接触状態を維持させる磁石部材と、
一端側がアーム部材に固定され、アーム部材の直線移動に伴って直線移動するピストンロッドと、
ピストンロッドの他端側が挿入されるシリンダ部と、を備え、
磁石部材が、アーム部材および摺動板の何れか一方に設けられ、アーム部材および摺動板の他方が、磁石部材に吸引される磁性体を備え、磁石部材と磁性体とが空間を介して対向するように設けられている、分析装置の液体定量用シリンジポンプ。
【請求項２】
磁石部材がアーム部材に設けられ、摺動板が磁性体を備える請求項１記載の分析装置の液体定量用シリンジポンプ。
【請求項３】
アーム部材が磁性体を備え、摺動板が磁石部材を備える請求項１記載の分析装置の液体定量用シリンジポンプ。
【請求項４】
アーム部材が、スクリューシャフトおよびピストンロッドが固定される水平部と、水平部に対して垂直に設けられ、磁力によって摺動部材と接触する垂直部と、を備えた請求項１〜３の何れか１項に記載の分析装置の液体定量用シリンジポンプ。
【請求項５】
摺動部材がスクリューシャフトに対してピストンロッドと反対側に設けられた請求項１〜４の何れか１項に記載の分析装置の液体定量用シリンジポンプ。
【請求項６】
摺動部材は、耐摩耗性と潤滑性を有する樹脂からなる請求項１〜５の何れか１項に記載の分析装置の液体定量用シリンジポンプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は直線運動機構とそれを用いたシリンジポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この発明に関連する従来技術としては、次のようなものが知られている。
【０００３】
第１の回転駆動源に連動連結した回転ねじ軸と、このねじ軸に螺合した移動体と、前記ねじ軸に平行な姿勢で前記移動体に連設したピストンロッドを有する定量移送用シリンダと、前記移動体に上方に向かう力を付与するようにこの移動体に一部を連結した可撓性線状体と、この可撓性線状体を巻回する輪体と、この輪体に連動連結した第２の回転駆動源とを備えた定量移送装置。
【０００４】
駆動源と、この駆動源の回動軸に連結されネジ部が設けられたドライブシャフトと、このドライブシャフトに螺合する円柱状のナットと、このナットを摺動可能に保持する移動部と、この移動部を貫通するガイド用のシャフトと、移動部に取り付けられた複数のピストンと、これらのピストンが内部を移動する複数のシリンダとを包含し、前記円柱状のナットのネジ部は円柱の軸方向と直向した孔の内部に設けられ、前記移動部に円柱状のナットが摺動可能に挿入される孔が設けられたことを特徴とする流体定量装置。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に血液分析装置のような分析装置においては、液体試料を採取するピペットの昇降装置や液体試料を定量するシリンジポンプの駆動装置に直線運動機構が用いられている。ところで、従来の直線運動機構は、移動対象が比較的軽負荷であるにもかかわらず、大形で、かつ、構成の複雑なものが多く、小形で、かつ、構成の単純なものが望まれていた。
【０００６】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ピペットや、ピペットを洗浄するためのピペット洗浄部材（ピペット洗浄部材としては、例えばＵＳＰ５５９２９５９参照）の直線移動やシリンジポンプの直線駆動などに適した小形で構成の単純な直線運動機構を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、分析装置の液体定量用シリンジポンプであって、軸を中心に回転可能に支持されたスクリューシャフトと、スクリューシャフトを回転させる駆動源と、スクリューシャフトに螺合するナット部材と、ナット部材に固定され、スクリューシャフトの回転により直線移動するアーム部材と、スクリューシャフトに平行に設けられ、耐摩耗性と潤滑性を有する摺動部材と、摺動部材を保持する摺動板と、アーム部材の一部と摺動部材とを一箇所で接触させ、かつ、アーム部材の直線移動時に接触状態を維持させる磁石部材と、一端側がアーム部材に固定され、アーム部材の直線移動に伴って直線移動するピストンロッドと、ピストンロッドの他端側が挿入されるシリンダ部と、を備え、磁石部材が、アーム部材および摺動板の何れか一方に設けられ、アーム部材および摺動板の他方が、磁石部材に吸引される磁性体を備え、磁石部材と磁性体とが空間を介して対向するように設けられている、分析装置の液体定量用シリンジポンプを提供するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
磁石部材は、永久磁石又は電磁石で構成できる。駆動源には、各種モータ、例えばステッピングモータを用いることができる。摺動部材は、アーチ部材との接触部を耐摩耗性と潤滑性を有する部材（ナイロン，ポリアセタールなどの樹脂，グリスを塗布した金属など）で形成してもよい。
【０００９】
磁石部材がアーム部材に設けられ、摺動部材が磁石部材に間隔をおいて対向するように設けられ磁石部材に吸引される磁性体を備えてもよい。この場合、摺動部材が磁性体から構成されてもよい。
アーム部材が磁石部材に吸引される磁性体を備え、摺動部材が磁性体に間隔をおいて対向するように設けられた磁石部材を備えてもよい。この場合、アーム部材が磁性体から構成されてもよい。磁性体は強磁性体であることが好ましい。強磁性体とは、磁界の中に入れると強く磁化され、磁界を取り去ってもその磁化された性質がそのままのこる物質であり、例えば、鉄，ニッケル，コバルト，マグネタイト（Ｆｅ3Ｏ4）などである。
【００１０】
磁石部材が第１および第２磁石部材からなり、第１磁石部材がアーム部材に設けられ、第２磁石部材が第１磁石部材に間隔をおいて対向するように設けられ、第１磁石部材と第２磁石部材が対向面に互いに反発し合う磁極を有するようにしてもよい。
さらに、この発明は上記直線運動機構を用いたシリンジポンプを提供するものである。
【００１１】
実施例
以下、図面に示す実施例を用いてこの発明を詳述する。これによって、この発明が限定されるものではない。
図１は、この発明の直線運動機構を用いたシリンジポンプの正面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１２】
これらの図において、フレーム１は、天板２、左右側板３，４、底板５から構成される。天板２には駆動源としてのステッピングモータ６が出力軸７を下向きにして設置される。
【００１３】
スクリューシャフト８は、その上端が軸継手９を介して出力軸７に固定され、下端が底板５に設置された軸受け（ベアリング）１０に支持されている。つまり、スクリューシャフト８は軸を中心に回転可能に垂直に支持され、モータ６によって回転駆動されるようになっている。
【００１４】
ナット部材１１はスクリューシャフト８に螺合するように設けられる。アーム部材１２はＬ字形の板からなり、垂直部１２ａと水平部１２ｂを有する。アーム部材１２の水平部１２ｂがナット部材１１に固定されている。
【００１５】
一方、シリンジポンプ１３はピストンロッド１４がスクリューシャフト８と平行になるように天板２に固定され、ピストンロッド１４の先端がアーム部材１２の水平部１２ｂに固定されている。シリンジポンプ１３は、シリンダ部１５とシール部１６とニップル１７とを備え、ピストンロッド１４はシール部１６を介してシリンダ部１５に挿入されている。
【００１６】
そして、ピストンロッド１４がシリンダ部１５から引出されるときに、ニップル１７を介してシリンダ部１５へ液体が吸引され、ピストンロッド１４がシリンダ部１５へ押し込まれるときにシリンダ部１５の液体がニップル１７を介して吐出される。
【００１７】
また、アーム部材１２の垂直部１２ａには、細長い板状の永久磁石１８が２本のビス１９によって固定されている。磁石１８に対向する位置に底板５から天板２に至る磁性体の摺動板（ここでは軟鋼板）２０が、垂直方向に設置されている。図２に示すように摺動板２０の縁部は垂直部１２ａに直交する方向に屈曲し、その縁端部には、耐摩耗性と潤滑性を有する断面Ｕ字形の樹脂（例えば、ナイロン樹脂）製の接触片２１が底板５から天板２にわたって垂直方向に固定されている。
【００１８】
磁石１８は摺動板２０を吸引し、それによって垂直部１２ａは接触片２１に接触する。そして、摺動板２０と磁石１８とのギャップＧは約１ｍｍに保持される。従って、垂直部１２ａは磁石１８の磁力により接触片２１に対して常に接触状態が維持される。なお、磁石１８には例えば、プレートキャッチ（マグナ（株）製ＮＣ−５０Ｌ型）を用いることができる。
【００１９】
そこで、ステッピングモータ６が駆動して、スクリューシャフト８が回転し、アーム部材１２が上昇すると、ピストンロッド１４がシリンダ部１５へ挿入され、シリンジポンプ１３は吐出動作を行う。また、ステッピングモータが逆方向に駆動して、アーム部材１２が下降すると、ピストンロッド１４がシリンダ部１５から引き出され、シリンジポンプ１３は吸引動作を行う。
【００２０】
この動作期間において、アーム部材１２の垂直部１２ａは磁石１８の吸引作用により、接触片２１から離れることなく接触片２１上を安定に摺動する。
従って、アーム部材１２はピストンロッド１４のシリンダ部１５に対する同軸性を維持しながら、ピストンロッド１４を円滑に駆動することができる。
【００２１】
図３は図１に示す実施例の変形例を示す図２対応図である。図３においては、磁石１８が摺動板２０に固定される。この場合、磁石１８は垂直方向の長さがアーム部材１２の所要の移動距離（ピストンロッド１４のストローク）に対応して決定される。また、アーム部材１２の垂直部１２ａを磁性体で構成する必要があるが、摺動板２０は磁性体でなくてもよい。その他の構成は図１に示す実施例と同等である。この変形例においても、直線運動機構は先の実施例と同様に作動してシリンジポンプ１３を円滑に駆動することができる。
図２，図３の例では、磁石１８をアーム部材１２または、摺動板２０に設けているがアーチ部材１２および摺動板２０の両方に両者が吸引する方向に磁石を設けてもよい。この場合、アーム板１２および摺動板２０は磁性体である必要はなく、種々の材料が使用できる。
【００２２】
また、図４は図１に示す実施例の他の変形例を示す図２対応図である。
図４に示すように、磁石１８が図２に対して垂直部１２ａの逆の面に固定され、その対向位置に磁石１８の磁極に反発する磁極を有する磁石１８ａがブラケット２２により設置される。この場合、磁石１８の磁石１８ａに対する反発力により、垂直部１２ａが接触片２１に接触する。磁石１８ａは垂直方向の長さがアーム部材１２の所要移動距離に対応して決定される。また、摺動板２０は磁性体である必要はない。その他の構成は図１の実施例と同等である。この変形例においても、直線運動機構は先の実施例と同様に作動してシリンジポンプ１３を円滑に駆動することができる。
【００２３】
【発明の効果】
この発明によれば、アーム部材の一部を磁力によって摺動部材に接触させ、かつ、接触状態を維持させるので、小形で構成が簡単な直線運動機構を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の直線運動機構を用いたシリンジポンプの正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】この発明の変形例を示す図２対応図である。
【図４】この発明の他の変形例を示す図２対応図である。
【符号の説明】
１  フレーム
２  天板
３  左側板
４  右側板
５  底板
６  ステッピングモータ
７  出力軸
８  スクリューシャフト
９  軸継手
１０  軸受け
１１  ナット部材
１２  アーム部材
１３  シリンジポンプ
１４  ピストンロッド
１５  シリンダ部
１６  シール部
１７  ニップル
１８  永久磁石
１９  ビス
２０  摺動板
２１  接触片
【図１】
0004108330.tif 000002
【図２】
0004108330.tif 000003
【図３】
0004108330.tif 000004
【図４】
0004108330.tif 000005