特開 2024-25565 ノズル構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024025565

(43)【公開日】2024-02-26

(54)【発明の名称】ノズル構造

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/10 20060101AFI20240216BHJP

   G01N 1/00 20060101ALI20240216BHJP

【ＦＩ】

G01N35/10 C

G01N1/00 101K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022129092

(22)【出願日】2022-08-12

(71)【出願人】

【識別番号】000141897

【氏名又は名称】アークレイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】南 蒼一郎

【テーマコード（参考）】

2G052

2G058

【Ｆターム（参考）】

2G052AA30

2G052AA32

2G052AD06

2G052BA14

2G052CA02

2G052CA18

2G052CA22

2G058CA02

2G058EA08

2G058ED10

2G058ED38

(57)【要約】

【課題】ノズルを検体吸引装置に容易に装着可能にすると共に、ノズルの動作時の姿勢を調整、安定させる。
【解決手段】ノズル構造１０は、被押圧部３２Ａを有するノズル１４と、調整部４６を有すると共にノズル１４を支持するホルダ１６と、を備え、被押圧部３２Ａは、ノズル１４と軸心を同一とした環状に形成され、調整部４６は、ノズル１４がホルダ１６に支持された状態で、被押圧部３２Ａに対し被押圧部３２Ａの斜め上方に離間して対向し、被押圧部３２Ａが調整部４６に当接したときの反力によりノズル１４を中心軸側に戻す。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被押圧部を有するノズルと、
調整部を有すると共に前記ノズルを支持するホルダと、を備え、
前記被押圧部は、前記ノズルと軸心を同一とした環状に形成され、
前記調整部は、前記ノズルが前記ホルダに支持された状態で、前記被押圧部に対し前記被押圧部の斜め上方に離間して対向し、
前記被押圧部が前記調整部に当接したときの反力により前記ノズルを前記調整部の中心軸側に戻す、ノズル構造。

【請求項2】

前記ホルダは、上下に貫通し側方から前記ノズルの出し入れをするための開口部を有する、請求項１のノズル構造。

【請求項3】

前記ホルダに出し入れされる差込み子を更に有し、
前記ノズルは、前記差込み子に取り付けられたままで前記ホルダに出し入れされる請求項１に記載のノズル構造。

【請求項4】

前記ノズルの径方向において、前記ノズルと前記差込み子の間には、前記ノズルの傾きを許容すると共に、前記ノズルの最大傾き量を制限するための隙間が設けられている請求項３に記載のノズル構造。

【請求項5】

前記調整部と前記被押圧部は、それぞれ軸対称に構成され、
前記調整部は、円錐内面であり、
前記被押圧部は、前記円錐内面に対向する断面弧状面又はテーパ面である請求項１に記載のノズル構造。

【請求項6】

２（Ｌ－Ｒ）ｔａｎψ＞（Ｄ－２Ｒ）の関係を満たす請求項４に記載のノズル構造。
ここで、
Ｌ：前記ホルダより下方に設けられ前記ホルダとは別に前記ノズルを支える支点から前記被押圧部の上端までの高さ
Ｄ：前記ノズルにおける前記被押圧部の径方向外側端の直径
Ｒ：被押圧部の断面形状の曲率半径
ψ：水平方向と調整部とがなす角度

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ノズル構造に、特に生体検体を分析するための検体分析装置におけるノズル構造に関する。

【背景技術】

【0002】

検体分析装置において、ノズルホルダから側方に上下一対の突出片が突設され、上方側突設片にサンプリングノズルの上端部が固定される構造が開示されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－１５１１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来、採血管等の検体容器から検体を吸引するサンプリングノズルは、上記した特許文献１のように、針状のサンプリングノズルを鉛直方向に上下動させ、密封検体容器における密閉用のゴム栓を突き刺して検体の吸引を行う。このためサンプリングノズルはゴム栓の穿刺時に反力を受け、ノズルホルダから外れる恐れがあるので、安定性が要求されている。またサンプリングノズルは細長い中空針状に形成されており、ゴム栓をはじめとする容器の蓋を上から正しく穿刺するためにサンプリングノズルに高い位置・姿勢精度が求められる。

【0005】

安定性及び精度を確保するために、特許文献１のように、ノズルをねじ等でノズルホルダに強固に固定し、一体的に動かせる機構が採用されている。これにより、ノズル機構は安定的かつ精度よく容器の蓋の上で動作することができる。

【0006】

一方、洗浄や部品交換等でノズルをホルダから取り外し、再び装置に装着する時には、取付け精度を保つために装着作業を慎重に行うことが不可欠である。上記した従来例のように、サンプリングノズルがねじ止めにより完全に固定されていると、ノズルの脱着や、ノズルが挿通されるＯリング等の部材の交換の際に、工具が必要となり、簡便な脱着が困難である。

【0007】

本発明は、ノズルを検体分析装置に容易に装着可能にすると共に、ノズルの動作時の姿勢を精度よく鉛直方向に調整、安定させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

第１態様に係るノズル構造は、被押圧部を有するノズルと、調整部を有すると共に前記ノズルを支持するホルダと、を備え、前記被押圧部は、前記ノズルと軸心を同一とした環状に形成され、前記調整部は、前記ノズルが前記ホルダに支持された状態で、前記被押圧部に対し前記被押圧部の斜め上方に離間して対向し、前記被押圧部が前記調整部に当接したときの反力により前記ノズルを前記調整部の中心軸側に戻す。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ノズルを検体分析装置に容易に装着可能にすると共に、ノズルの動作時の姿勢を精度よく鉛直方向に調整、安定させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】第１実施形態に係るノズル構造を示す斜視図である。

【図2】ホルダからノズルを取り外した状態を示す斜視図である。

【図3】ノズルの先端と検体容器を示す断面図である。

【図4】第１実施形態に係るノズル構造の要部を示す断面図である。

【図5】ホルダの調整部を示す斜視図である。

【図6】ホルダの調整部を示す斜視図である。

【図7】被押圧部と調整部を幾何学的に模した図である。

【図8】図７における被押圧部の点Ａの部分が調整部に当接した状態を示す拡大図である。

【図9】図７における被押圧部の点Ｂの部分が調整部に当接した状態を示す拡大図である。

【図10】第２実施形態に係るノズル構造を示す斜視図である。

【図11】第２実施形態に係るホルダから差込み子を引き出し、ノズルを差込み子から取り外した状態を示す斜視図である。

【図12】第２実施形態に係るノズル本体が検体容器から抵抗反力を受け、被押圧部と調整部とが当接する様子を示す断面図である。

【図13】第２実施形態に係るノズル構造の要部を示す断面図である。

【図14】第３実施形態に係るノズル構造の要部を示す断面図である。

【図15】第４実施形態に係るノズル構造の要部を示す断面図である。

【図16】第５実施形態に係るノズル構造の要部を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき説明する。各図面において同一の符号を用いて示される構成要素は、同一又は同様の構成要素であることを意味する。なお、以下に説明する実施形態において重複する説明及び符号については、省略する場合がある。また、以下の説明において用いられる図面は、いずれも模式的なものであり、図面に示される、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。また、複数の図面の相互間においても、各要素の寸法の関係、各要素の比率等は必ずしも一致していない。

【0012】

なお、各図に示す矢印Ｚは、鉛直方向であって、検体分析装置の上方向を示している。また、Ｚ方向と直交する水平方向のうち、幅方向をＸ方向とし、Ｚ方向とＸ方向とも直交する方向（奥行方向）を、Ｙ方向とする。また、図１に示す中心軸Ｚ１は、鉛直方向にあり、座標系のＺ方向と平行している。また、中心軸Ｚ１に直交する面において、中心軸Ｚ１を通る方向を径方向という。径方向において、中心軸Ｚ１に向かう方向を内側、中心軸Ｚ１から離れる方向を外側という。

【0013】

［第１実施形態］
（構成）
図１から図９において、本実施形態に係るノズル構造１０は、例えば、血液や尿等液体の生体検体などを吸引や吐出するための検体移送構造である。また、ノズル構造１０は、例えば、全血等の検体中のヘモグロビン（ＨｂＡ１ｃ）の濃度を自動で測定する液体クロマトグラフィー装置等の検体分析装置に利用される。ノズル構造１０は、ノズル支持機構１２に支持され、ノズル支持機構１２と共に検体容器と分析装置との間に検体を移送するように移動する。ノズル構造１０は、ノズル支持機構１２に対して上下に移動できる。ノズル支持機構１２は、ベルトやレール等の移送手段により、検体と分析装置との間に移動できる。なお、ノズル構造１０は、検体を移送する機構として分析装置とは別体に設けられてもよく、分析装置内の一つの機能ユニットとして配置されてもよい。本実施形態においては、ノズル構造１０がノズル支持機構１２を介して分析装置に設けられている。なお、ノズル構造１０は、ノズル１４と、ホルダ１６とを有している。

【0014】

（ノズル１４）
図１及び図３に示すように、ノズル１４は、内部が中空とされ、先端が鋭利な細長い針状部材であり、検体容器２４を密封している蓋２２を穿刺して検体容器２４の内部に収容される検体（図示せず）を吸引可能な構造とされている。この検体容器２４には、例えば採血管が挙げられる。ノズル１４は、ノズル本体１４１と継手部３４とを有する。

【0015】

ノズル本体１４１は、内部が全長に亘って、ノズル１４の中心軸Ｚ１に沿って延び、ノズル本体１４１の先端から継手部３４に連通しているノズル貫通路とされている。すなわち、ノズル貫通路は、移送対象となる検体の流路である。また、図３に示すように、ノズル本体１４１の先端には、ノズル本体１４１の内部のノズル貫通路と連通するノズル穴２６が形成されている。

【0016】

なお、以後の説明において、ノズル穴２６が形成されている、ノズル本体１４１の先端が向く方向を下側と言い、先端が向く方向の反対側を上側と言う場合がある。

【0017】

また、分析装置は、ノズル本体１４１の先端が検体容器２４の蓋２２を穿刺し、検体容器２４の内部に先端を挿入した状態で、ノズル穴２６を通して検体の吸引又は吐出を行う。

【0018】

なお、図１に示されるように、検体吸引装置における検体容器２４の設置位置の上側には、例えば押え板２８が配置されている。押え板２８には、ノズル１４が通る貫通孔２８Ａが形成されている。押え板２８は、後述するように、蓋２２に穿刺したノズル１４を、蓋２２から引き抜く際に、摩擦力により検体容器２４ごと上昇することを抑制するための部材である。

【0019】

図１、図２に示すように、ノズル１４の上側には、ノズル本体１４１と、検体や試薬液等を移送する用のチューブ（図示せず）とを接続する継手部３４が設けられている。言い換えれば、継手部３４は、検体容器２４を穿刺するノズル本体１４１の先端と反対側の端部に設けられている。継手部３４は、チューブを接続するチューブ接合部３４１、ノズル本体１４１を接続するためのノズル接合部３４２、及びチューブ接合部３４１とノズル接合部３４２との間に形成されている張出部３２を有する。また、チューブ接合部３４１、張出部３２及びノズル接合部３４２は、いずれも中心軸Ｚ１を同心とした中空の円筒状に形成されている。また、ノズル接合部３４２とノズル本体１４１とは、図４に示すように、分体で形成され、接続されて互いに固定されている。なお、ノズル接合部３４２とノズル本体１４１とは一体に形成されていてもよい。

【0020】

チューブ接合部３４１は、中空とされ、内側にねじ穴３４Ａが形成された部品である。ノズル接合部３４２には、ノズル本体１４１が嵌入されるノズル取付け穴３４Ｂが形成されている。ねじ穴３４Ａ及びノズル取付け穴３４Ｂは、連通穴３４Ｃによりノズル本体１４１と連通している。すなわち、連通穴３４Ｃは、ノズル取付け穴３４Ｂにノズル本体１４１が取付けられている状態において、ノズル貫通路の一部ともいえる。ねじ穴３４Ａには、チューブ継手部３６（図１）が螺合可能となっている。このチューブ継手部３６は、検体や試薬液を移送するためのチューブ（図示せず）をノズル１４に接続するための部材である。

【0021】

張出部３２は、継手部３４の両端にあるチューブ接合部３４１とノズル接合部３４２よりノズル１４の径方向の外側に張り出すように形成されている。ここで、張出部３２の外径は、チューブ接合部３４１の外径、及びノズル接合部３４２の外径より大きい。

【0022】

張出部３２には、上側の肩部（上表面と側面との境界となる部分）に断面が弧状になるように面取りされた（Ｒ面取りされた）被押圧部３２Ａが形成されている。被押圧部３２Ａは、例えば断面弧状面であり、球面の一部をなす形状であってもよい。また、被押圧部３２Ａの中心は、ノズル１４の中心軸Ｚ１と重なる。すなわち、平面視において、被押圧部３２Ａは、ノズル１４と軸心を同一とした環状に形成されている。なお、被押圧部３２Ａは、断面円弧状を変えて、断面が直線状に傾斜するテーパ面とされていてもよい。

【0023】

（ホルダ１６）
ホルダ１６は、ノズル１４を支持する部品であり、ホルダ１６の予め定められた所定位置である取付け部１６１にノズル１４が取付けられる。ホルダ１６は、ノズル１４と共に検体に対して相対運動することが可能である。なお、各実施形態において、ホルダ１６におけるノズル１４を支える機能を有する部分を支持部３８と総称する。また、後述する他の実施形態では、ノズル１４を支える機能を有する部品は異なる場合があるが、ノズル１４がホルダ１６に対して取付けられる位置は、変わらないものとする。

【0024】

本実施形態では、ホルダ１６は、その側面から径方向に開口する開口部Ｋが形成されている。また、開口部Ｋは、上下貫通するように形成されている。この開口部Ｋにより、ノズル１４はホルダ１６に対し、ホルダ１６の側面からノズル１４の径方向に着脱される。ホルダ１６の側方に開口する開口部Ｋは、ノズル１４の出入り口ともいう。ノズル１４の着脱方法の詳細は、後述する。

【0025】

続いて、本実施形態におけるホルダ１６の構成を具体的に説明する。図２に示すようにホルダ１６は、下部体４４と、下部体４４の上に重ねて固定された上部体４２とを有する。

【0026】

図２及び図４に示すように、ホルダ１６の上部体４２には、上下に貫通すると共に側方に開口するスリット部４８が形成されている。ホルダ１６の下部体４４には、上下に貫通すると共に側方に開口するスリット部４９が形成されている。スリット部４８は出入り口からノズルの取付け部１６１まで延伸する。言い換えれば、上部体４２と下部体４４は、重ねられた状態で、スリット部４８とスリット部４９により開口部Ｋを構成する。また言い換えれば、スリット部４８は、上部体４２に形成された第一案内溝部Ｔ１と、第一案内溝部Ｔ１よりも下方に形成された第二案内溝部Ｔ２とを有する。第二案内溝部Ｔ２は、Ｘ方向の幅が第一案内溝部Ｔ１及び、スリット部４９よりも大きい。なお、ノズル１４を出し入れする際に、ノズル１４が通過するＹ方向の中心線Ｃから見ると、第一案内溝部Ｔ１、第二案内溝部Ｔ２、すなわちスリット部４８は、いずれも中心線Ｃに対して軸対称とされている。また、第二案内溝部Ｔ２の下にあるスリット部４９の幅は、張出部３２の直径より小さい。

【0027】

なお、Ｘ方向における、ノズル１４と開口部Ｋの各側壁との間には、隙間５８が設けられている。隙間５８は、後述するノズル１４が中心線Ｃに沿って出し入れがし易くなるようノズル１４の進行スペースを確保するとともに、後述するノズル１４の姿勢調整にも寄与する。

【0028】

図５及び図６に示されるように、ホルダ１６の上部体４２には、第一案内溝部Ｔ１と第二案内溝部Ｔ２との間に境界線４８１がある。境界線４８１に沿って一部が削り取られることで、調整部４６が形成されている。

【0029】

調整部４６は、Ｚ方向から見てノズル１４の中心軸Ｚ１と重なる中心軸Ｚ２を有し、後述するノズル１４が取付けられた状態で径方向の内側が径方向の外側より高くなるように中心軸Ｚ２を中心に形成された傾斜面である。また調整部４６は、中心線Ｃに対して軸対称に形成される。

【0030】

なお、調整部４６は、第一案内溝部Ｔ１と第二案内溝部Ｔ２との境界線４８１に沿ってノズル１４の張出部３２の周辺を囲むように形成されているが、図２及び図６に示されるように、開口部Ｋまでは延伸していない。言い換えれば、調整部４６は、Ｙ方向の奥側である取付け部１６１から、出入り口両端の境界端部までは若干回り込んだ円錐面と、境界端部に近づくほど幅が縮小する傾斜面とを有する部分である。開口部Ｋ側では、境界線の部分を削り込んだ量が減少するので、境界端部は調整部４６よりスリット部４８のＸ方向の中央に突出している。このスリット部４８の出入り口の両端は、境界線４８１と繋がっており、境界線４８１は、境界端部ともいう。また言い換えれば、調整部４６は、境界端部において、円錐面の調整部４６よりＸ方向の中央に突出している部分として渡り部Ｗを有しているともいえる。なお、中心軸Ｚ２は円錐面の中心軸となっている。

【0031】

スリット部４８において、ノズル１４の出入り口の両端部には、ノズル１４の継手部３４（図５及び図６参照）の差込みを容易にする、例えばスリット部４８の開口を上方及び幅方向に広がるように形成されたガイド部５２を有している。なお、ガイド部５２の形状は、どのように形成されていてもよいが、一例として傾斜面や弧形面が考えられる。

【0032】

ここで、図１及び図２に示すように、取付け部１６１は、開口部ＫにおけるＹ方向の奥側にあり、Ｚ方向において、ホルダ１６を貫通している穴とされている。また、貫通穴としての取付け部１６１はＺ方向において、中心軸がある。調整部４６の中心軸Ｚ２は、取付け部１６１の中心軸と重なっている。Ｚ方向に継手部３４とノズル本体１４１とを有するノズル１４は、出入り口からＹ方向に沿ってスライドして出し入れ可能とされている。言い換えれば、ノズル１４の出し入れ方向は、開口部ＫのＸ方向における中心線Ｃの延長する方向でもある。また言い換えれば、Ｙ方向とは、ノズル１４の出し入れ方向でもある。これによりホルダ１６は、後述するように張出部３２を介してノズル１４を吊り下げて保持する。

【0033】

また、図４に示すように、張出部３２を下部体４４に載せている場合、張出部３２は、下部体４４に上部体４２の第二案内溝部Ｔ２の高さの範囲内に位置する。言い換えれば、張出部３２の高さＨ１は、第二案内溝部Ｔ２の高さＨ２より低く、張出部３２の上表面と第二案内溝部Ｔ２との間にある隙間Ｓが確保される。また言い換えれば調整部４６は、ノズル１４がホルダ１６に支持された状態で、被押圧部３２Ａに対し被押圧部３２Ａの斜め上方に離間して対向している。更に言い換えれば、調整部４６は、被押圧部３２Ａの上斜方にあり、所定距離である隙間Ｓをもって被押圧部３２Ａと対向する。

【0034】

検体吸引装置が有するノズル構造１０の基本構造を上記のように説明した。次に、各構成の作用を説明する。

【0035】

（作用及び効果）
本実施形態に係るノズル構造１０では、ノズル１４は、図１及び図２に示されるように、開口部Ｋを経由することで、チューブ接合部３４１がスリット部４８の第一案内溝部Ｔ１に沿い、張出部３２がスリット部４８の第二案内溝部Ｔ２に沿い、ノズル接合部３４２がスリット部４９に沿って、ホルダ１６に押し付けられて装着される。

【0036】

より具体的には、第二案内溝部Ｔ２の下にあるスリット部４９の幅は、張出部３２の直径より小さい。すなわち、張出部３２が第二案内溝部Ｔ２に入り込み、第二案内溝部Ｔ２に沿ってホルダ１６にある取付け部１６１まで押し付けられる際に、下部体４４における第二案内溝部Ｔ２の側面より内部に突出した部分（突出部）が張出部３２を支持し、張出部３２が下部体４４に掛けられる（図４参照）。これにより、ノズル１４は、開口部Ｋの内側面と距離を取りながら、下部体４４の上表面をスライドすることで、全体の重力により下部体４４の上表面に接触する。また、この状態では、下部体４４がノズル１４を支える。このようにノズル１４がホルダ１６の取付け部１６１まで差込まれることで、ノズル１４の分析装置への取付けが完了する。

【0037】

ここで、ノズル構造１０は、分析装置の駆動に伴い、Ｚ方向において、先端が検体容器２４に向かって下降する。下降中に、ノズル１４が検体容器２４の蓋２２と接触し、穿刺しようとする状態で、ノズル１４は、検体容器２４の蓋２２から抵抗反力を受ける。なお、このノズル１４と蓋２２とが接触したところは、本開示に係るノズル１４の支点に相当する。このように、支点からの抵抗反力がノズル１４をＺ方向の上方に向かって働くことで、ノズル１４の張出部３２は、下部体４４の上表面から離れ、被押圧部３２Ａが調整部４６に向かって相対移動する。これにより、被押圧部３２Ａは、ホルダ１６に対して上方へ移動し、調整部４６、すなわち中心軸Ｚ２を中心に形成され、径方向の内側に向かって上方に傾斜する傾斜面に当たる。

【0038】

ここで、被押圧部３２Ａ及び調整部４６は、中心軸Ｚ１及び中心軸Ｚ２に対して対称に形成されているため、被押圧部３２Ａが調整部４６から受ける抵抗反力は、いずれの水平方向から等しく受けやすい。言い換えれば、被押圧部３２Ａが調整部４６から受ける抵抗反力がつり合うことにより、ノズル１４は、鉛直方向に延びた姿勢になりやすい。そして、ノズル１４は、鉛直方向に延びた姿勢を保たれた状態で、検体容器２４に対して吸引と吐出を行う。

【0039】

ここで、ノズル１４の先端から抵抗反力の方向が、必ず鉛直方向ではなく、鉛直方向からずれて作用し、いずれかの水平方向に偏る場合がある。この場合、ノズル１４が鉛直方向からずれてしまい、ノズル１４が傾斜してしまう。換言すれば、ノズル１４は、ノズル１４と接触する蓋２２を支点として傾く。ノズル１４が傾いた状態で検体を吸引又は吐出した場合には、検査の正確性を確保できないため、ノズル１４を傾いた姿勢から鉛直方向に延びた姿勢に戻す必要がある。

【0040】

ここで、本実施形態では、図４に示されるように、ノズル１４の径方向において、ノズル１４と開口部Ｋの内側面との間の隙間５８は、ノズル１４のある程度の傾きを許容すると共に、ノズル１４の最大傾き量を制限する。すなわち、図７の模式図に示すように、ノズル１４が傾斜しながら、被押圧部３２Ａの片方である点Ｂは、傾斜方向から調整部４６に当接する。そして、調整部４６は、被押圧部３２Ａが当接したときの抵抗反力によりノズル１４を調整部４６の中心軸Ｚ２側に戻そうと案内する。調整部４６の案内により、ノズル１４は、中心軸Ｚ２側に戻し、全体として鉛直姿勢に戻る。これにより、ノズル１４の水平位置の精度を高め、蓋２２の中心に対する同軸性が確保される。このように、本実施形態によれば、ノズル１４を簡単にホルダ１６に押し込むことで容易に装着可能とすると共に、検体分析装置の駆動時において、安定的にノズル１４の鉛直姿勢を保つことができる。

【0041】

また、図７から図９に基づき、ノズルの姿勢を調整可能となる条件を整理する。上述のように、調整部４６が傾いたノズル１４の中心軸Ｚ１を鉛直方向に戻すことができるノズルの姿勢の条件を、調整可能条件と定義すると、調整可能条件は、図７から図９より、下記の式（１）となる。

【0042】

Ｙａ’＞Ｙｂ’

Ｙａ＋Ｙｒａ－Ｙｒａ’－Ｙθ＋Ｙｂ＞Ｙｒｂ＋Ｙｒｂ’

Ｙａ＋Ｙｂ＋Ｙｒａ－Ｙｒｂ－Ｙｒａ’－Ｙｒｂ’－Ｙθ＞０

（Ｘａ＋Ｘｂ）ｔａｎψ＋Ｒ（ｃｏｓθ＋ｓｉｎθ－ｃｏｓψ）－Ｒ（ｃｏｓθ－ｓｉｎθ－ｃｏｓψ）－Ｒ（ｓｉｎθ＋ｓｉｎψ－ｃｏｓθ）ｔａｎψ－Ｒ（ｃｏｓθ＋ｓｉｎθ－ｓｉｎψ）ｔａｎψ－Ｄｓｉｎθ＞０

（２Ｌｓｉｎθ）ｔａｎψ＋２Ｒｓｉｎθ－Ｒ（２ｓｉｎθ）ｔａｎψ－Ｄｓｉｎθ＞０

（２Ｌ－２Ｒ）ｓｉｎθ・ｔａｎψ＋（２Ｒ－Ｄ）ｓｉｎθ＞０

（２Ｌ－２Ｒ）ｓｉｎθ・ｔａｎψ＞（Ｄ－２Ｒ）ｓｉｎθ

２（Ｌ－Ｒ）ｔａｎψ＞（Ｄ－２Ｒ）・・・（１）

【0043】

ここで、
Ｌ：ノズル先端（支点）の位置から被押圧部３２Ａの上端までの高さ
Ｄ：ノズル１４における継手部３４の張出部（被押圧部３２Ａの径方向外側端）の直径
Ｒ：被押圧部３２ＡのＲ面取部の曲率半径
ψ：水平方向と調整部４６とがなす角度
θ：ノズル１４の傾き角度
である。

【0044】

上記式（１）に示される条件が満たされた場合、調整部４６は、被押圧部３２Ａが当接したときの抵抗反力によりノズル１４を中心線Ｃ、すなわちＺ方向に戻す。言い換えれば、本実施形態ではノズル本体１４１が検体容器２４から検体を吸引又は吐出する際のノズル１４の姿勢変化を抑制することができる。またこれにより、ノズル１４の水平位置の精度が高まり、蓋２２の中心に対する同軸性を担保することができる。このように、本実施形態によれば、ノズル１４を検体分析装置に装着する際に、水平位置の精度を確保することができると共に、ノズル１４の動作時の姿勢が安定するため、ノズル１４の先端を正確に蓋２２に刺すことができる。

【0045】

［第２実施形態］
図１０から図１３を以て第２実施形態を説明する。第１実施形態と同じ構造については、同じ番号を使用し、詳細説明を省略する。

【0046】

（構成）
第２実施形態に係るノズル構造２０は、上部体４２及び下部体４４とは別体の差込み子１８を有している。また、本実施形態では、ホルダ１６より下方にノズル本体案内部５４を更に有している。

【0047】

（ノズル本体案内部５４）
ノズル本体案内部５４には、ノズル本体１４１が貫通するＯリング５６が設けられている。このノズル本体案内部５４とＯリング５６とを設置することで、ノズル１４の先端を正確に検体容器２４へ案内すること、検体容器２４から抜き出すこと、及び先端を清掃することができる。

【0048】

ノズル本体案内部５４とＯリング５６はノズル支持機構１２に固定されている。Ｏリング５６は、柔軟性のある材質で形成されている。ノズル本体１４１がＯリング５６を貫通している状態で上下移動する際に、ノズル本体１４１がＯリング５６に対して相対運動することが可能である。ただし、ノズル本体１４１とＯリング５６との間に生じる静摩擦力は、ノズル１４に働く重力より大きく、ノズル１４を支えることが可能とされている。

【0049】

（ホルダ１６）
図１３に示されるように、本実施形態では、ホルダ１６の下部体４４の上表面において、上表面が下に凹んだ差込み案内溝部４４Ａが形成されている。言い換えれば、上部体４２と下部体４４とが重ねられて固定された状態では、上部体４２の下表面と下部体４４上表面との間に空隙が形成される。また、差込み案内溝部４４Ａは、開口部ＫからＹ方向に延び、取付け部１６１まで延伸する。

【0050】

（差込み子１８）
図１０、図１１、図１３に示すように、差込み子１８は、後述するようにノズル１４が取付けられた状態でホルダ１６に出し入れされる、例えば板状の部材である。この実施形態に係る差込み子１８は、例えば水平部１８Ａと下方への折曲げ部１８Ｂとを有している。水平部１８Ａには、差込み子１８の差込み方向（図１１におけるＹ方向）とは異なる方向（図１１におけるＸ方向）に開口するスリット１８Ｃが形成されている。スリット１８ＣのＹ方向の幅は、ノズル本体１４１の外径より若干大きく、また、張出部３２より小さく設定されている。スリット１８Ｃの延伸方向は、ノズル１４の差込み方向と平行してもよいが、ノズル１４の不意脱出を防止するため、ノズル１４の差込み方向と違う方向に延伸することが好ましい。本実施形態において、スリット１８Ｃは、Ｘ方向に向かって延伸する。折曲げ部１８Ｂは、作業者が差込み子１８を操作する際の把持部である。なお、折曲げ部１８Ｂの代わりに他の把持部が設けられていてもよい。

【0051】

また、スリット１８Ｃの一部には、例えば内径がノズル本体１４１の外径も大きく、また、張出部３２の外径より小さい、ノズル取付け穴１８Ｄが中心線Ｃ上に形成されている。

【0052】

ここで、第２実施形態において、ノズル１４は、スリット１８Ｃを通じて差込み子１８の所定のノズル取付け穴１８Ｄに取付けられる。換言すれば、差込み子１８の上表面において、ノズル取付け穴１８Ｄの周辺がノズル１４に対する支持部３８となる。ノズル取付け穴１８Ｄは、張出部３２より直径が小さい円形貫通穴であり、ノズル接合部３４２の周囲を囲う。

【0053】

また、本実施形態では、図１０、図１２、図１３に示されるように、ノズル１４の張出部３２が差込み子１８に支持され、差込み子１８が下部体４４の差込み案内溝部４４Ａに支持される。本実施形態では、差込み子１８は、ノズル１４を支持する支持部３８に相当する。

【0054】

（作用及び効果）
ノズル１４を装着する際に、まず、ノズル本体１４１の下部先端を、ノズル本体案内部５４のＯリング５６に貫通させた状態で、ノズル１４を差込み子１８に取付ける。次に、差込み子１８の折曲げ部１８Ｂを把持しながら、差込み子１８をホルダ１６の差込み案内溝部４４Ａに差込む。これにより、ノズル１４は、ノズル支持機構１２へ取付けられる。言い換えれば、差込み子１８は、差込み案内溝部４４Ａに掛けられる一方で、ノズル１４は、差込み子１８のノズル取付け穴１８Ｄに掛けられる。なお、ノズル１４が取付けられた状態では、ホルダ１６の取付け部１６１、差込み子１８の取付け穴１８Ｄ、及びノズル本体案内部のＯリング５６は、Ｚ方向において、中心が一致していることが好ましい、言い換えれば、中心軸Ｚ２とＯリングの中心軸が一致していることが好ましい。なお、装着する際に、ノズル１４を取付け位置と姿勢に精密に合致させているかを考慮せず、中心軸Ｚ１と、中心軸Ｚ２とが一致しない状態でノズル１４を装着しても、後述のように、ノズル１４の移動中に中心を一致させることができる。またこの場合においても、Ｏリング５６の摩耗も減少できる。

【0055】

例えば、図１０に示すように、ノズル構造２０はノズル本体案内部５４と同期に検体容器２４の真上に移動させ、ノズル本体１４１を検体容器２４に向かって下ろし、ノズル１４を検体容器２４の蓋２２に穿刺させる。この状態では、ノズル本体１４１に対してＯリング５６により上向きの摩擦力が発生する。上述の通り、Ｏリング５６とノズル１４との間に発生する静摩擦力がノズル１４に働く重力よりも大きいため、Ｏリング５６は、ノズル１４を差込み子１８の上表面から持ち上げることになる。そして、Ｏリング５６がノズル１４を支え、張出部３２は差込み子１８の上表面から離れ、第１実施形態と同じように、被押圧部３２Ａが調整部４６に近づく。

【0056】

図１２に、ノズル本体１４１がＯリング５６から受ける摩擦力により被押圧部３２Ａと調整部４６とが当接する状態を示す。なお、図１２ではノズル本体案内部５４を透過してＯリング５６のみ図示している。図１２に示すように、ノズル１４の被押圧部３２Ａが調整部４６に当接した状態において、ノズル１４は支持部３８から離れ、Ｏリング５６で支えられる。換言すれば、ノズル１４は、Ｏリング５６を支点として傾動可能となっている。そして、第１実施形態と同様に、調整部４６と被押圧部３２Ａとの相互作用により、ノズル１４の中心軸Ｚ１を、取付け部１６１の中心軸Ｚ２に一致させることができる。

【0057】

また、本実施形態において、式（１）におけるＬの長さは、ノズル１４とＯリング５６とが接触する位置から被押圧部３２Ａの上端までの高さに相当する。

【0058】

本実施形態では、上記の構造により、ノズル１４を容易にホルダ１６に装着することが可能となる。また本実施形態においても、検体分析装置の動作時に、Ｏリング５６から受ける摩擦力によりノズル１４を鉛直姿勢に戻せることもできるし、蓋２２からの抵抗反力によりノズル１４を鉛直姿勢に保つこともできる。

【0059】

［第３実施形態］
図１４において、本実施形態に係るノズル構造３０では、第１実施形態において、ホルダ１６の支持部３８が下部体４４に設けられた円錐内面とされている。ノズル１４の継手部３４の下部外周面は、円錐内面である支持部３８にフィットする円錐外面３４Ｅとされている。本実施形態では、ノズル１４とホルダ１６とが円錐面同士で当接するので、ノズル１４を押し込みやすくなる。

【0060】

他の部分については、第１実施形態又は第２実施形態と同様であるので、説明を省略する。

【0061】

［第４実施形態］
図１５において、本実施形態に係るノズル構造４０では、第１実施形態における下部体４４が省略され、差込み子１８がホルダ１６の上部体４２の上に取付けられる構成となっている。ノズル１４の継手部３４には、差込み子１８の厚さよりも若干上下方向に長い小径部３４Ｆが設けられている。継手部３４における小径部３４Ｆの上側に位置する端面３４Ｇが、差込み子１８の上面に当接することで、ノズル１４が支持されている。つまり、差込み子１８の上面が支持部３８に相当する。本実施形態では、第１実施形態と比較して部品点数が削減されているので、コスト減が可能である。

【0062】

［第５実施形態］
図１６において、本実施形態に係るノズル構造５０では、第４実施形態における差込み子１８が省略され、ノズル１４がホルダ１６の上部体４２に直接支持される構成となっている。具体的には、継手部３４における小径部３４Ｆの上側に位置する端面３４Ｇが上部体４２の上面に直接掛けられることで、ノズル１４が支持されている。つまり、上部体４２の上面が支持部３８に相当する。本実施形態では、第４実施形態と比較して部品点数が削減されているので、コスト減が可能である。

【0063】

他の部分については、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

【0064】

［他の実施形態］
上述の説明では調整部４６と被押圧部３２Ａがそれぞれ中心軸Ｚ１及び中心軸Ｚ２に対して対称に構成され、調整部４６が円錐内面であり、被押圧部３２Ａが該円錐内面に対向する断面弧状面又はテーパ面であるものとしたが、調整部４６及び被押圧部３２Ａは、このような形状に限られない。調整部４６は、被押圧部３２Ａが当接したときの抵抗反力によりノズル１４の姿勢を調整できればよい。

【0065】

以上、本発明の実施形態の一例について説明したが、本発明の実施形態は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

【符号の説明】

【0066】

１０ ノズル構造
１４ ノズル
１６ ホルダ
１８ 差込み子
２０ ノズル構造
２２ 蓋
２４ 検体容器
３０ ノズル構造
３２ 張出部
３２Ａ 被押圧部
３８ 支持部
４０ ノズル構造
４６ 調整部
５０ ノズル構造
５４ ノズル本体案内部
５６ Ｏリング（支点の一例）
５８ 隙間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】