特許 7403236 容器の把持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-14

(45)【発行日】2023-12-22

(54)【発明の名称】容器の把持装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/04 20060101AFI20231215BHJP

【ＦＩ】

G01N35/04 G

【請求項の数】 7

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019087762

(22)【出願日】2019-05-07

(65)【公開番号】P2019197050

(43)【公開日】2019-11-14

【審査請求日】2022-04-26

(31)【優先権主張番号】1853922

(32)【優先日】2018-05-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(73)【特許権者】

【識別番号】508328800

【氏名又は名称】ディアグノスチカ・スタゴ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】ファブリス・ルジェ

【審査官】草川 貴史

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５３７１４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０６３４８２６０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００１５００７（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ３５／００－３７／００

Ｇ０１Ｎ １／００－ １／４４

Ｇ０１Ｎ ３３／４８－３３／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

生物学的分析用に意図された容器のための把持装置（１）であって、Ｘ軸の環状部（２）と、前記環状部（２）から半径方向内向きに延在する弾性的に変形可能な把持フィン（８）と、を備え、容器（１７）が前記環状部（２）に導入されると、前記把持フィン（８）は変形可能であり、前記把持フィン（８）は、円周にわたって均等に分配され、
各把持フィン（８）は、いわゆる上面（１４）および対向するいわゆる下面（１５）を有し、前記下面（１５）または逆の前記上面（１４）は、前記容器（１７）と接触するよう意図され、前記下面（１５）、または逆の前記上面（１４）は、二楕円形状の凹状領域（１６）を備えている把持装置（１）において、
前記把持フィン（８）は、半径方向内側に２０°～４０°の傾斜角度で傾斜しており、且つ、隣接する前記把持フィン（８）の間に画定されたスロット（１２）の半径方向外側端部は、前記スロット（１２）の幅よりも大きい直径を有する丸み領域（１３）を有していることを特徴とする把持装置（１）。

【請求項2】

前記環状部（２）が回転駆動手段（２２）と協同するための外周ギア歯（５）を有することを特徴とする、請求項１に記載の把持装置（１）。

【請求項3】

前記把持フィン（８）は、応力を受けていない休止位置と、前記容器（１７）を定位置に保持する変形位置との間で弾性的に変形可能であり、前記把持フィン（８）は、前記休止位置において半径方向平面に対して傾斜していることを特徴とする、請求項１または２に記載の把持装置（１）。

【請求項4】

突起またはスタッド（６）が前記環状部（２）から軸方向に延在し、前記突起またはスタッド（６）は、これらの間に円周方向に延在する空間（７）を画定することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の把持装置（１）。

【請求項5】

各把持フィン（８）が前記環状部（２）に接続された半径方向の外側端部（９）と、半径方向の内側自由端部（１０）と、前記外側端部（９）および内側自由端部（１０）を接続する横方向縁部（１１）とを有し、前記横方向縁部（１１）は、互いに対して半径方向内向きに集まっていることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の把持装置（１）。

【請求項6】

コンベヤトラック（２１）と、前記コンベヤトラック（２１）の攪拌ゾーンに配置された少なくとも１つの回転駆動可能な歯付きホイール（２２）とを備えるコンベヤシステム（２０）を備えるアセンブリであって、前記アセンブリは、請求項２に記載の少なくとも１つの把持装置（１）を備え、前記歯付きホイール（２２）は、前記把持装置（１）の前記外周ギア歯（５）に係合するよう構成され、前記把持装置を回転駆動する、アセンブリ。

【請求項7】

請求項６に記載の少なくとも１つのアセンブリおよび／または請求項１～５のいずれか一項に記載の少なくとも１つの把持装置（１）を備える生物学的分析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、分析装置内に生物学的分析用の試薬またはサンプルを収容するためのバイアルまたは試験管などの生物学的分析用の容器のための把持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

分析装置では、一般に、容器は自動化システムを使用して分析装置の異なるゾーンまたはステーション間で取り扱われそして移動される。現在、さまざまなサイズの容器があり、それぞれの寸法は、使用する試薬やサンプルの種類によって異なっている。容器は一般的に保管および／または把持装置内に配置され、後者は分析装置の異なるステーションまたはゾーン間での容器の保管、取り扱いおよび／または輸送を可能にする。

【0003】

多種多様な容器サイズに対応するために広く使用されている解決策は、使用される保管および／または把持装置の寸法に容器サイズを適合させるためにアダプタを使用することである。このようなアダプタの使用は面倒であり、分析速度を遅くする。

【0004】

特許文献１は、環状部と、管を囲む一連の弾性タブを含む弾性部材とを有する分析管ホルダを開示している。キャップは、環状部の下部に取り付けられて、管の下端を支持している。弾性タブが管を中心に維持することを可能にし、キャップが管を所定位置に軸方向に保持することを可能にする。

【0005】

そのような支持体は、異なる管間の直径の重要な違いに適応することができない。さらに、そのような支持体では、例えば伝導によってその温度を維持するために、サンプルまたは試薬を含む管の下部へ直接アクセスすることができない。最後に、このような支持体では、管を効果的に攪拌することができない。

【0006】

特に攪拌および効果的な温度制御を可能にしながら、異なる直径の容器の取り扱いおよび輸送を可能にすることが現在必要とされている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】米国特許第５，８９７，０９０号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、単純で信頼性がありかつ安価な方法でこれらの様々な制約を改善することを目的としている。

【0009】

この目的のために、本発明は、生物学的分析用の容器の把持装置に関し、Ｘ軸の環状部と、環状部から半径方向内向きに延在する弾性変形可能な把持フィンとを備え、容器が環状部に導入されると、フィンは変形可能であり、フィンは円周にわたって均等に分配され、各フィンは、いわゆる上面および反対側のいわゆる下面を有し、下面は容器と接触するように意図され、下面は、凹状領域を有するか、またはその逆であることを特徴とする。

【0010】

使用時には、バイアルまたは試験管などの容器をタブの自由端の間で把持装置の環状部に挿入することができる。容器を挿入すると、タブが変形し、タブの弾力性と容器の外面に発生する摩擦により、容器が確実にタブの間に固定される。タブの大きさは、容器の直径を大きく変えることができるような大きさにすることができ、例えば、直径は１～３倍の幅で変えることができる。容器が把持装置の内側に配置されると、容器の下部は外側からアクセス可能となり、特に容器内部の試薬またはサンプルの攪拌および／または対流または伝導による温度の維持が可能となる。実際、容器の下端部は、例えばペルチェ型素子を使用して、温度制御された表面に直接置くことができる。

【0011】

各タブに凹状領域が存在することにより、応力をタブ内に分散させることができ、最大許容応力に関して材料の機械的仕様を超えることなくタブを大きく変形させることが可能になる。換言すると、そのような凹状領域は、容器の直径の大きな変化を許容するのに十分な変形を可能としながら、容器を確実に保持するのに十分な力を容器に維持することを可能にする。

【0012】

容器の外面と各タブの底面との間の接触領域は、線領域または１つ以上のスポット領域であり得る。

【0013】

各タブと容器の外面との接触領域は、例えば、凹状領域の半径方向内端部および半径方向外端部それぞれの２つのスポットまたはほぼスポットの領域によって形成されている。凹状領域の形状はそれに応じて調整される。そのような接触領域は、タブ間の容器の保持を改善することができる。

【0014】

そのような場合、凹状領域の中心領域または中央領域は、容器の外面と接触することを意図していない。

【0015】

代替として、タブと容器の外面との間の接触領域は、凹状領域の周縁によって形成され得る。

【0016】

凹状領域の外側では、下面および上面は平坦であり得る。

【0017】

前記凹状領域は、半径方向に楕円形部分の形状を有することができる。

【0018】

前記凹状領域は、半径方向に垂直な方向において楕円形部分の形状を有することができる。

【0019】

環状部は、回転駆動手段と協働するように意図された外周ギア歯を有することができる。

【0020】

このようにして、周縁ギア歯は、把持装置および容器を回転駆動することを可能にし、それによって容器を攪拌することができる。

【0021】

環状部はまた、歯がなくてもよく、１つ以上の円筒ゾーンのみを有する外周面を有してもよい。このような把持装置は、攪拌する必要がある容器を維持することを意図していない。

【0022】

タブは、応力を受けていない休止位置と、容器を定位置に保持する変形位置との間で弾性的に変形可能であり、タブは、休止位置において半径方向平面に対して傾斜している。

【0023】

特に、フィンは、底部から頂部に向かって半径方向内側に傾斜することができる。フィンの傾斜角度は、例えば２０°～４０°、好ましくは約２０°である。

【0024】

突起またはスタッドは、環状部から軸方向に延在することができ、前記突起またはスタッドは、それらの間に円周方向に延びる空間を画定する。

【0025】

これらの空間は、例えば適切な読み取り手段によって、例えば容器に付けられたバーコードの読み取りを可能にする。突起またはスタッドの数は、例えば２～４の間の数に制限される。

【0026】

把持装置は、単一の部品で作ることができる。

【0027】

あるいは、把持装置は、少なくとも１つの部分、すなわち、環状部から延在するタブを有する第１の部分と、例えば突起および／または周縁ギア歯を有する少なくとも１つの第２の環状部とからなってもよい。

【0028】

把持装置は、例えば射出成形によって合成材料で作られる。

【0029】

各タブは、環状部に接続された第１の半径方向外側端部と、第２の半径方向内側自由端部と、前記第１端部と第２端部とを接続する横方向縁部とを有し、横方向縁部は、互いに対して半径方向内側に集まる。

【0030】

そのような形状により、タブの高度の変形性を確保しながら、多数のタブを円周上に配置することができる。

【0031】

本発明はまた、コンベヤトラックと、回転駆動されかつコンベヤトラックの攪拌ゾーン内に配置され得る少なくとも１つの歯付きホイールとを備えるコンベヤシステムを備えるアセンブリに関し、アセンブリは、前述のタイプの少なくとも１つの把持装置を含み、歯付きホイールは、把持装置の外周ギア歯と係合することができ、それを回転駆動する。

【0032】

本発明はまた、前述のタイプの少なくとも１つのアセンブリおよび／または前述のタイプの少なくとも１つの把持装置を備える生物学的分析装置に関する。

【0033】

添付の図面を参照しながら非限定的な例として与えられる以下の説明を読むことにより、本発明はよりよく理解され、本発明の他の詳細、特徴および利点が明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の一実施形態による把持装置の斜視図である。

【図2】把持装置の上面図である。

【図3】把持装置の側面図である。

【図4】把持装置内の小径バイアルの位置を概略的に示す斜視図である。

【図5】把持装置内の大口径バイアルの位置を概略的に示す斜視図である。

【図6】別の実施形態による把持装置の軸方向断面図であり、タブは変形位置で表されている。

【図7】図６の細部Ｄの図である。

【図8】図６のＢ-Ｂ断面図である。

【図9】本発明によるいくつかの把持装置が配置されているコンベヤシステムの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

図１～図８は、本発明の一実施形態による把持装置１を示す。

【0036】

把持装置は、Ｘ軸の環状部２を有する。本明細書では、用語「軸方向」と「半径方向」はＸ軸に対して定義される。環状部２は、図に示される位置に関して下部３と呼ばれる第１の直径を有する円筒形部３と、第１の直径よりも小さい第２の直径を有する円筒形中間部４と、ギア歯を有する上部５とを備える。

【0037】

ここでは、３つのスタッドまたは突起６が、環状部２の下端から軸方向に延在している。スタッド６は、円周上に均等に分散され、それらの間に円周方向に空間７を画定する。

【0038】

弾性変形可能なフィン８は、環状部２の下部から半径方向内側に延在する。フィン８は、環状部２の他の部分と一体に製造することができる。あるいは、フィン８および下部の一部を一体に形成し、例えばオーバーモールドによって環状部２の他の部分と組み立てることができる。このような実施形態は、それ自体知られているように、異なる材料を使用することを可能にする。

【0039】

各フィン８は、上から見た場合に略台形形状を有し、環状部２に接続された半径方向外側端部９と、半径方向内側自由端部１０と、半径方向内側端部１０と外側端部９とを接続する２つの横方向縁部１１とを有する。

【0040】

半径方向内側端部１０および外側端部９は、弓形の形状を有する。

【0041】

フィン８は、円周にわたって均等に分配され、２つの隣接するフィン８の横方向縁部１１は、スロット１２を画定する。スロット１２の半径方向外側端部は、スロット１２の幅より大きい直径を有する丸み領域１３を有し、機械的応力分配ゾーンを形成し、半径方向外側端部９におけるフィン８の損傷を防止する。

【0042】

フィン８の半径方向内側端部１０は、例えば７ｍｍ～１５ｍｍの間の直径Ｄ１を有する中央開口部を画定する。Ｄ２で示される環状部２の内径は、例えば２０ｍｍ～５０ｍｍの間である。一般的に、Ｄ２／Ｄ１の比率は、例えば２～３である。

【0043】

スロット１２の幅は、例えば０．８ｍｍ～１ｍｍである。フィン８の数は、例えば８～１６である。

【0044】

フィン８は、図１および図２に示す休止位置と、図６および図７に示す変形位置との間で弾性的に変形可能である。

【0045】

休止位置では、フィン８は、半径方向平面内に延在することができ、あるいは逆に前記半径方向平面と角度を成すことができる。この場合、対応する角度は、例えば２０°～４０°である。この場合も、フィン８は、内側および軸方向に下から上に向かって半径方向に傾斜することができる。換言すれば、フィン８が傾斜している場合、フィン８の半径方向内側端部は、環状部２の外側ギア歯５の方に向くことができる。

【0046】

各フィン８は、いわゆる上面１４といわゆる下面１５とを有する。上面１４は平らである。下面１５は、二楕円形の凹部１６を有する。換言すれば、半径方向に配向された断面平面において、凹面１６は、楕円形部分の形状を有し（図７のフィン８の断面図に示されるように）、そして半径方向に対して垂直に配向された断面平面においても（図６の断面Ｂ－Ｂ）、凹部１６は、楕円形部分の形状を有する（図８に示すように）。

【0047】

二楕円形状は、フィン８の変形時に各フィン８内の機械的応力を分散させ、最大許容値を超過せず、したがってフィン８の早期劣化を回避することができるように定義される。

【0048】

使用中、バイアル１７は、把持装置１の下端部から、フィン８の半径方向内側端部１０の間に挿入することができる。この導入中、フィン８は上方に変形し、フィン８の下面は、バイアル１７の外面に当接する。図４は小径バイアル１７を導入した場合を示し、図５は大径バイアル１７を導入した場合を示す。

【0049】

このような把持装置１は、大きく異なるサイズのバイアル１７の使用を可能にすることが理解され得る。バイアル１７の直径は、例えば３の比率で変化してもよい。

【0050】

バイアル１７の導入後、各フィン８の下面１５とバイアル１７との間の接触領域は、凹面１６の半径方向内側端部領域および外側端部領域１８、または例えば、凹面１６の周辺部１９に限定されてもよい（図７）。

【0051】

一方では、フィン８とバイアル１７との間の接触、および他方ではフィン８によって加えられる弾性の戻り力によって、バイアル１７を把持装置１内の所定の位置に保持することが可能になる。換言すれば、バイアル１７は、軸方向に把持装置１の中心に保持される。

【0052】

当然のことながら、管のような他の種類の容器も使用することができる。

【0053】

このような把持装置１は、図９に示されるコンベヤシステム２０での使用を意図している。コンベヤシステム２０は、コンベヤトラック２１と、コンベヤトラック２１の攪拌ゾーンに配置された少なくとも１つの回転駆動可能な歯付きホイール２２とを備え、各歯付きホイール２２は、把持装置１の外周ギア歯５と係合することができ、把持装置を回転させる。

【0054】

把持装置１およびそれが支持するバイアル１７の回転駆動により、その内容物、例えば分析されるべき試薬または生物学的サンプルを攪拌することができる。

【0055】

さらに、バイアル１７は、空間または円周方向開口部７の反対側に配置された１つまたは複数のバーコードを有することができ、前記バーコードは、例えば分析装置におけるバイアル１７の内容物の識別を可能にする。

【0056】

バイアル１７が把持装置１の内側に配置されると、バイアル１７の下部に外部からアクセス可能になり、例えば伝導によってバイアル１７の内部の試薬または試料の温度を維持することが可能になることにも留意されたい。実際には、バイアル１７の下端部を表面に直接置くことができ、その表面の温度は、例えばペルチェ型素子によって制御される。

【符号の説明】

【0057】

１ 把持装置
２ 環状部
３ 円筒形部
４ 円筒形中間部
５ 外周ギア歯
６ スタッドまたは突起
７ 空間
８ フィン
９ 半径方向外側端部
１０ 半径方向内側自由端部
１１ 横方向縁部
１２ スロット
１３ 領域
１４ 上面
１５ 下面
１６ 凹状領域
１７ 容器
１８ 外側端部領域
１９ 周辺部
２０ コンベヤシステム
２１ コンベヤトラック
２２ 回転駆動手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】