專利名稱：攪拌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于攪拌容器內(nèi)液體的攪拌裝置，更詳細(xì)地說，是涉及為將例如自動(dòng)分析裝置中容納在容器內(nèi)的液體試料和液體試劑良好混合而使用的攪拌裝置。
過去，在測定血液凝固能的血液凝固測定裝置等自動(dòng)分析裝置中，將被檢測用的液體試料(血漿)和液體試劑加入容器內(nèi)，進(jìn)行混合攪拌。
而作用將容器內(nèi)的液體混合、攪拌的裝置，公知的有將液體噴出到容器內(nèi)，靠其噴出壓進(jìn)行混合攪拌(裝置A)；將棒狀部件伸入到容納液體的容器內(nèi)，由棒狀部件進(jìn)行混合攪拌(裝置B)；如實(shí)公平5-9069號(hào)公報(bào)所揭示的那樣，使容納液體的容器作偏心運(yùn)動(dòng)、進(jìn)行混合攪拌(裝置C)。
使用裝置A時(shí)，靠液體的噴出壓容易產(chǎn)生攪拌不均。使用裝置B時(shí)，每當(dāng)攪拌時(shí)必須洗滌棒狀部件，洗滌不充分時(shí)有發(fā)生液體相互污染的危險(xiǎn)。使用裝置C則有裝置大型化、機(jī)構(gòu)也復(fù)雜的問題。另外在攪拌后，為將容器置于規(guī)定位置，還有必須使馬達(dá)在預(yù)定位置停止的控制上的問題。
本發(fā)明就是鑒于上述情況，其目的在于，提供一種可防止發(fā)生攪拌不均勻和污染危險(xiǎn)的、具備小型簡易機(jī)構(gòu)的、成本也有利的攪拌裝置。
本發(fā)明提供了一種攪拌裝置，其特征是裝備有用于夾持容納有要攪拌的液體的容器的夾持部件，用于支持該夾持部件的支持部件，在規(guī)定范圍內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)部件，在支持部件上設(shè)置的振動(dòng)馬達(dá)，以及按該振動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)支持部件可相對(duì)于移動(dòng)部件作圓錐形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式連結(jié)支持部件和移動(dòng)部件的連結(jié)部件。
作為容納應(yīng)攪拌液體的容器，可適宜選擇由不同尺寸、形狀和材質(zhì)構(gòu)成的容器供使用。作為其中一例，有容納試料和試劑等被測定液體50-300微升的稱為比色杯的容器。
夾持部件按必要對(duì)配置在機(jī)架或轉(zhuǎn)盤等規(guī)定位置的容器的上部或中間部進(jìn)行夾持或解除夾持。作為該夾持部件，例如使用以下這種具有左右一對(duì)板狀部件和焊接在這些板狀部件基端部的螺旋彈簧，利用螺旋彈簧靠緊的力，可使一對(duì)板狀部件于各基端部水平旋轉(zhuǎn)。利用夾持部件的夾持和解除夾持，例如基于支持部件和通過連結(jié)部件連結(jié)的移動(dòng)部件的水平前后移動(dòng)，由夾持部件的前進(jìn)后退動(dòng)作進(jìn)行。
支持部件支持夾持部件。作為支持部件的一個(gè)例子，在夾持部件具備上述板狀部件和螺旋彈簧的場合，具有以可旋轉(zhuǎn)的方式支持各板狀部件基端部的垂直的板狀部件。
移動(dòng)部件，通過連結(jié)部件與支持部件連結(jié)，并在規(guī)定的范圍內(nèi)移動(dòng)。此處所謂規(guī)定范圍指的是，在線狀范圍(一維范圍)、平面狀范圍(二維范圍)、立體狀范圍(三維范圍)中所確定的可動(dòng)范圍。
振動(dòng)馬達(dá)設(shè)置在支持部件上，產(chǎn)生偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。作為振動(dòng)馬達(dá)，例如使用小型的直流無鐵芯馬達(dá)。振動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)數(shù)，例如優(yōu)選為5000-10000rpm，更佳例如為7000-8000rpm。
連結(jié)部件以半固定狀態(tài)連結(jié)支持部件和移動(dòng)部件。這種連結(jié)是在振動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)，使支持部件可相對(duì)于移動(dòng)部件作圓錐狀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式。所謂圓錐狀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，指的是支持部件以某1個(gè)點(diǎn)作為支點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，該支持部件的軌跡以上述支點(diǎn)作頂點(diǎn)、底面為圓形的圓錐狀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。通過支持部件作這樣的運(yùn)動(dòng)，夾持部件所夾持的容器偏心旋轉(zhuǎn)，容器內(nèi)的液體在容器內(nèi)旋轉(zhuǎn)而使之?dāng)嚢?。另外，這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)半徑和旋轉(zhuǎn)速度由振動(dòng)馬達(dá)的偏心度和轉(zhuǎn)數(shù)、上述支點(diǎn)的位置等決定。
由重視制造具有小型簡易機(jī)構(gòu)的、成本也有利的攪拌裝置的立場出發(fā)，優(yōu)選將夾持部件設(shè)置在支持部件的一側(cè)，而將振動(dòng)馬達(dá)設(shè)置在該支持部件的另一側(cè)。在此場合，支持部件將其與移動(dòng)部件的連結(jié)部份作為支點(diǎn)進(jìn)行上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
為以簡單的結(jié)構(gòu)良好地產(chǎn)生上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，連結(jié)部件具有彈性部件，并優(yōu)選通過該彈性部件將支持部件與移動(dòng)部件連結(jié)。也就是說，彈性部件傳遞，放大振動(dòng)馬達(dá)的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將其轉(zhuǎn)變成支持部件的圓錐狀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在此，作為彈性部件，優(yōu)選使用聚氨酯系橡膠和發(fā)泡系海綿或螺旋彈簧等。聚氨酯系橡膠的肖氏硬度(JIS)，在攪拌50-300微升液體的場合，以20-50度為佳，30-40度更佳。
由更加有效且平穩(wěn)地產(chǎn)生上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā)，振動(dòng)馬達(dá)具備馬達(dá)本體和以偏心狀設(shè)置在該馬達(dá)本體的馬達(dá)軸上的、橫斷面形狀大致為半圓狀的重物則更佳。
實(shí)施例以下，通過


本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施例。但并不由此限定本發(fā)明。
圖1-圖4是與本發(fā)明1個(gè)實(shí)施例有關(guān)的攪拌裝置D的圖。圖1是攪拌裝置D的側(cè)面圖，圖2是攪拌裝置D的平面圖，圖3是攪拌裝置D中一部份(連結(jié)部件周邊)的側(cè)斷面放大圖。圖4是為說明攪拌裝置D中的攪拌動(dòng)作的說明圖。
在圖1和圖2中，10是用于容納、保持被檢測液體試料和液體試劑、并通過試料與試劑的混合發(fā)生規(guī)定反應(yīng)的容器。在測定混合液光學(xué)特性(散射光強(qiáng)度)的變化的場合，容器10是透明的。
容器10由夾持部件12從左右兩側(cè)夾持。夾持部件12具備水平配置的左右一對(duì)板狀部件和在該板狀部件的基端部焊接的1個(gè)螺旋彈簧14。夾持部件12，在垂直配置的長方形板狀的支持部件16的下端部，通過螺旋彈簧14的靠緊的力，可使這一對(duì)板狀部件在各基端部水平轉(zhuǎn)動(dòng)。
20是振動(dòng)馬達(dá)，通過上下兩塊板狀安裝部件18、22在支持部件16的上端部與支持部件16安裝成一體。振動(dòng)馬達(dá)20由直流無鐵芯馬達(dá)本體21和在其馬達(dá)軸23上偏心安裝的偏心重物24構(gòu)成，馬達(dá)本體21因重物24的旋轉(zhuǎn)而呈圓錐狀旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。重物24，為了加大其圓錐狀旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的振幅，所以相對(duì)于馬達(dá)軸23具有較大的力矩為佳。由此觀點(diǎn)出發(fā)，在馬達(dá)軸23上的重物24呈現(xiàn)為將圓柱縱向切成兩半的形狀-橫斷面形狀的半圓狀。
26是利用圖中未示出的機(jī)構(gòu)、在規(guī)定范圍內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)部件。該移動(dòng)部件26可作三維(向X、Y、Z軸方向)移動(dòng)。為達(dá)到此目的的機(jī)構(gòu)可按公知的技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
移動(dòng)部件26和支持部件16，通過連結(jié)部件28連結(jié)，但二者不是完全固定，而是以半固定狀態(tài)連結(jié)。此處所謂的半固定狀態(tài)連結(jié)，指的是支持部件16相對(duì)于移動(dòng)部件26具有若干三維自由度的連結(jié)。
參照圖3說明連結(jié)部件28的周邊(連結(jié)部分)。移動(dòng)部件26和支持部件16，通過將連結(jié)部件28和螺母30、32構(gòu)成螺旋夾而連結(jié)。44是保護(hù)套。連結(jié)部件28配備有彈性部件42，移動(dòng)部件26和支持部件16通過該彈性部件42連結(jié)。若更具體地說明就是，連結(jié)部件28以下述方式構(gòu)成具有法蘭38的金屬制的第1部件34和具有法蘭40的金屬制的第2部件36，通過彈性部件42互相連接結(jié)合。
也就是說，移動(dòng)部件26與一個(gè)法蘭38對(duì)接，而支持部件16與一個(gè)法蘭40對(duì)接，并以移動(dòng)部件26和支持部件16之間產(chǎn)生間隙的方式連結(jié)。
此處彈性部件42為圓盤狀，直徑7mm，厚度為1mm，具體使用肖氏(○○標(biāo)度)硬度30-50的醚類聚氨基甲酸乙酯(三進(jìn)興產(chǎn)(株)，商品名為ソルボセイン)。
連接部件28只要以按照支持部件16可相對(duì)移動(dòng)部件26以連結(jié)部分作為支點(diǎn)作圓錐狀旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)即可，設(shè)置螺栓和○形密封圈，通過○形密封圈用螺母連結(jié)26、16也產(chǎn)生同樣的效果。
支持部件16相對(duì)于移動(dòng)部件26作寬松連結(jié)即可，為產(chǎn)生圓錐狀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也可將連結(jié)部件做成具有螺紋的1根棒狀部件和貫通該棒狀部件的彈性部件(例如○形圈和螺旋彈簧)，移動(dòng)部件26和支持部件16分別與彈性部件連接，并且以移動(dòng)部件26和支持部件16之間生成間隙那樣連結(jié)二者而構(gòu)成。另外，連結(jié)部件也可通過將球形部件夾在第1部件和第2部件之間而構(gòu)成。
通過這樣連結(jié)移動(dòng)部件26和支持部件16，在使振動(dòng)馬達(dá)20旋轉(zhuǎn)時(shí)，支持部件16照圖4所示那樣，以連結(jié)部份作支點(diǎn)46進(jìn)行圓錐狀旋轉(zhuǎn)。從而容器10內(nèi)的液體(試料+試劑)也作圓錐狀旋轉(zhuǎn)，形成適當(dāng)?shù)幕旌蠑嚢琛?br> 在圖4中，由構(gòu)成容易等觀點(diǎn)出發(fā)，采用以下構(gòu)成將振動(dòng)馬達(dá)20設(shè)置在支持部件16的一側(cè)，而將夾持部件12設(shè)置在另一側(cè)，在它們之間設(shè)置連結(jié)部件28(支點(diǎn)46)，但也可將振動(dòng)馬達(dá)20設(shè)置在夾持部件12一側(cè)。
以下對(duì)該攪拌裝置D的整體動(dòng)作作簡單的說明。首先，通過移動(dòng)部件26的前進(jìn)移動(dòng)，夾持部件12向空容器10的方向前進(jìn)移動(dòng)，在預(yù)定位置經(jīng)壓入而夾持空容器10。
接著，夾持部件12上升，移動(dòng)到另一位置，向容器10內(nèi)分別注入50-100微升的試料。再將夾持部件移動(dòng)到別的位置，分別注入50-200微升的試劑。
試劑注入完畢時(shí)，通過振動(dòng)馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)，立即攪拌一定時(shí)間(例如0.6秒鐘)。用于進(jìn)行攪拌的振動(dòng)馬達(dá)20的轉(zhuǎn)數(shù)可任意決定，例如為7500±500rpm。攪拌終了時(shí)，夾持部件12移動(dòng)到測定位置并放開容器，測定容器10內(nèi)混合液的光學(xué)特性。測定完畢后廢棄容器10。
在該攪拌裝置D中，振動(dòng)馬達(dá)20設(shè)置在支持部件16的一側(cè)，而夾持部件12設(shè)置在另一側(cè)，它們之間設(shè)置連結(jié)部件28(支點(diǎn)46)，通過振動(dòng)馬達(dá)20的驅(qū)動(dòng)，支持部件16以連結(jié)部份作為支點(diǎn)46，按圓錐狀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。而且振動(dòng)馬達(dá)20配備有偏心重物24，連結(jié)部件28配備有彈性部件42。從而使容器10內(nèi)的液體(試料+試劑)也作圓錐狀旋轉(zhuǎn)，按適當(dāng)方式進(jìn)行混合攪拌。另外，在振動(dòng)馬達(dá)20的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)停止時(shí)，不管馬達(dá)軸的停止位置于何處，支持部件16停止在原來的位置。
本發(fā)明的攪拌裝置，由于采用上述那樣的結(jié)構(gòu)，取得了如下的顯著效果。
即，在權(quán)利要求1記載的攪拌裝置中，具備以下部件用于夾持容納有要攪拌的液體的容器的夾持部件；用于支持該夾持部件的支持部件；在規(guī)定范圍內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)部件；設(shè)置在支持部件上的振動(dòng)馬達(dá)；以及按照在該振動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)支持部件能夠相對(duì)于移動(dòng)部件作圓錐狀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)那樣的方式連結(jié)支持部件和移動(dòng)部件的連結(jié)部件。從而，通過連結(jié)部件使設(shè)置在支持部件上的振動(dòng)馬達(dá)的偏心回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成圓錐狀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，夾持部件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。籍此，在夾持部件上夾持的容器內(nèi)的液體沿容器內(nèi)表面旋轉(zhuǎn)而被適宜地混合攪拌，因此可以防止攪拌不均和產(chǎn)生污染的危險(xiǎn)，而所具備的機(jī)構(gòu)卻小型簡易，在成本方面也是有利的。另外也不特別必要為決定容器的位置而進(jìn)行控制。
在權(quán)利要求2所述的攪拌裝置中，夾持部件設(shè)置在支持部件的一側(cè)，而振動(dòng)馬達(dá)設(shè)置在支持部件的另一側(cè)，籍此采用了使支持部件以與移動(dòng)部件的連結(jié)部份作為支點(diǎn)進(jìn)行上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)那樣的構(gòu)成，因此支持部件以與移動(dòng)部件的連結(jié)部份作為支點(diǎn)進(jìn)行上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從而通過具備小型簡易機(jī)構(gòu)的且對(duì)成本也有利的攪拌裝置，就可以簡單并且確實(shí)地達(dá)到權(quán)利要求1所述的攪拌裝置所達(dá)到的上述效果。
在權(quán)利要求3所述的攪拌裝置中，連結(jié)部件配備有彈性部件，通過該彈性部件將支持部件與移動(dòng)部件連結(jié)，因此用簡單的構(gòu)成可使支持部件良好地作圓錐狀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。從而可以更加確實(shí)地達(dá)到權(quán)利要求1或2所述的攪拌裝置所達(dá)到的上述效果。
在權(quán)利要求4所述的攪拌裝置中，振動(dòng)馬達(dá)具備馬達(dá)本體以及以偏心狀設(shè)置在該馬達(dá)本體的馬達(dá)軸上的、橫斷面形狀為大致半圓形的重物。從而可以更有效而且平穩(wěn)地產(chǎn)生權(quán)利要求1、2或3所述的攪拌裝置達(dá)到的上述效果。
圖1是本發(fā)明的1個(gè)實(shí)施例的攪拌裝置的側(cè)面圖。
圖2是圖1攪拌裝置的平面圖。
圖3是圖1攪拌裝置中的一部份(連結(jié)部件周邊)的側(cè)斷面放大圖。
圖4是用來說明圖1攪拌裝置的攪拌動(dòng)作的說明圖。
符號(hào)說明10容器，12夾持部件，14螺旋彈簧，16支持部件，18安裝部件，20振動(dòng)馬達(dá)，21馬達(dá)本體，22安裝部件，23馬達(dá)軸，24重物，26移動(dòng)部件，28連結(jié)部件，42彈性部件，46支點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種攪拌裝置，其特征在于，該攪拌裝置配備有用于夾持容納要攪拌的液體的容器的夾持部件；用于支持該夾持部件的支持部件；在規(guī)定范圍內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)部件；設(shè)置在支持部件上的振動(dòng)馬達(dá)；以及按照該振動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)時(shí)支持部件可以相對(duì)于移動(dòng)部件作圓錐狀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)那樣的方式連結(jié)支持部件和移動(dòng)部件的連結(jié)部件。
2.權(quán)利要求1所述的攪拌裝置，其特征在于，夾持部件設(shè)置在支持部件的一側(cè)，振動(dòng)馬達(dá)設(shè)置在支持部件的另一側(cè)，籍此使支持部件以與移動(dòng)部件的連結(jié)部份作為支點(diǎn)進(jìn)行上述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
3.權(quán)利要求1或2所述的攪拌裝置，其特征在于，連結(jié)部件配備有彈性部件，支持部件通過該彈性部件與移動(dòng)部件連結(jié)。
4.權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的攪拌裝置，其特征在于，振動(dòng)馬達(dá)具備有馬達(dá)本體以及以偏心狀設(shè)置在該馬達(dá)本體的馬達(dá)軸上的、橫斷面形狀大致為半圓形的重物。
全文摘要
提供了一種可防止發(fā)生攪拌不均和污染危險(xiǎn)的、具備小型簡易機(jī)構(gòu)的、成本上也是有利的攪拌裝置。容器10由夾持部件12從左右兩側(cè)夾持。在支持部件16的下端部，夾持部件12藉助螺旋彈簧的靠緊力可進(jìn)行水平旋轉(zhuǎn)。振動(dòng)馬達(dá)20由直流無鐵芯馬達(dá)本體21和偏心安裝在該馬達(dá)軸23上的偏心重物24構(gòu)成，馬達(dá)本體21因重物24的旋轉(zhuǎn)而作偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使支持部件16作圓錐狀的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)。重物24在馬達(dá)軸23上呈現(xiàn)為將圓柱縱向切成兩半的形狀—橫斷面形狀為半圓狀。
文檔編號(hào)B01F11/00GK1154266SQ9611002
公開日1997年7月16日 申請日期1996年5月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月9日
發(fā)明者中川雅之, 井上久明 申請人:東亞醫(yī)用電子株式會(huì)社