JP5860098B2 - 分析試験テープ機器 - Google Patents

Description

本発明は、体液が付与されうる複数の試験要素を備えた試験テープを有し、好ましくはテープカセット形状で交換可能な試験テープユニットと、試験要素が付与箇所で連続的に利用可能となるように、試験テープに巻くために試験テープユニットに連結可能なテープドライブとを有する、特に、血糖検査用の携帯機器のような分析試験テープ機器に関する。

こうした試験テープシステムは、市販の試験テープシステムと比較して使用者にとってさらなる利点を得るために、本願出願人から多くの特許出願の中ですでに提案されてきた。信頼性のある試験要素の位置決めに加えて、実用的な目的のために、現場で使用する際に、過度なノイズの発生によって正常に機能しないことがないように保証することも必要である。

欧州特許出願公開第１７６０４６９号明細書

これに基づき、本発明の目的は、従来技術の中で提案されているシステムをさらに改良すること、及び、コンパクトな組立体内に妨害ノイズがほとんどない信頼性のある試験要素の位置決めを達成することである。

この目的を達成するために、特許請求の範囲の請求項１に記載された特徴の組み合わせが提案される。本発明の有利な実施形態及びさらに発展した形態は、特許請求の範囲の従属項から得られる。

本発明は、コンパクトな高速モータを使用するという考えに基づいている。従って、本発明によれば、テープドライブが直流モータと直流モータ及び試験テープユニット間に配置された減速ギアとを有することが提案される。直流モータは、その小さい設置スペース及び低いエネルギー必要量に起因して携帯機器に容易に組み込むことができ、且つ、低ノイズで低振動の動作を可能にする一方で、減速ギアユニットは、信頼性のあるテープの位置決めのために、適切な回転速度及びトルクを保証する。費用効率の高い製造方法と併用される簡略化された製造プロセスは、別の利点である。

直流モータは、トルク変動がほとんどない均一なノイズ挙動を達成するために、機械的に整流された断面の薄いロータの形状であることが好ましい。また、こうしたモータは、少ない部品から簡単に組み立てることができ、特に、電池運転にとって適している。また、電気的に整流された直流モータを使用することも考えられる。

妨害ノイズ及び汚染に関する別の改良が、環境から隔離されるように減速ギアユニットをギアハウジング内に、好ましくは直流モータと共に封入することによって達成される。

特にコンパクト且つ正確な組立は、直流モータがギアハウジングのハウジング壁によって形成されるモータのハウジング部分を有する点で達成されるので好ましい。

別の有利な実施形態は、直流モータのロータがギアハウジング内に配置されたベアリングを有することを提供する。これは下流のギアユニットと接続する公差のあるチェーンのさらなる短縮を可能にする。これに関する別の改良は、直流モータがモータハウジング部材内に配置されたロータ用のベアリングを有し且つモータハウジング部材がギアハウジング内に把持されていることから生じる。また、直流モータに直接連結された減速ギアユニットの歯車部材が直流モータのハウジング部分に取り付けられている場合には、有利である。

本体に対する音響ブリッジを回避するために、試験テープユニットが機器の筐体上に配置可能な場合において、ギアハウジングが空隙を維持しつつ所定の箇所で機器の筐体にのみ接続されるので有利である。

駆動力を確実に伝達することを可能にするために、減速ギアユニットが、歯車ギアユニットの形状、特に、例えば横方向にオフセットした入力及び出力を備えた多段階の平歯車ユニットの形状である場合には、有利である。これに関してまた、歯車ギアユニットの歯車が、プラスチック、特にポリオキシメチレン（ＰＯＭ）で作られた射出成型部品からなるので有利である。

スプールの径に関係なく可能な限り均一に試験テープを移送するために、テープドライブが、供給されている試験テープの試験要素の数に応じて直流モータの回転速度を制御する速度コントローラを有する場合には、有利である。別の有利な実施形態は、直流モータのモータ回転速度が１００〜２００回転／秒の範囲内であり、且つ、減速ギアユニットから出力された回転速度が０．２〜０．５回転／秒であることを提供する。

直流モータは、ブラシを介して電池式のエネルギー供給源に接続され、ブラシホルダが、ブラシの振動を緩和するためにギアハウジング内に組み込まれていることが好ましい。

モータの振動は、直流モータが公差を補償するベアリングボア内に挿入可能なように長手方向に穴のある端部を備えたモータシャフトを有することによって、さらに最小化され得る。

低減されたベアリングの摩擦及び運動の変速機の角度の正確性に関し、直流モータのモータシャフトが、プラスチック、特にポリオキシメチレン（ＰＯＭ）で作られた駆動ピニオンと一体の単一部品として好ましくは構成されている場合には、有利である。

本発明によるテープドライブの主な利点は、ノイズの低減は別として、コンパクトなデザインにもある。従って、テープドライブを包装し且つ試験テープユニットを収容するハウジングは、１５０ｃｍ³未満、好ましくは約１３５ｃｍ³未満の構成空間を囲むことが可能である。

テープドライブは、試験要素を備えた試験テープを巻き取るためのテープカセットの巻取りスプールを回転させるように構成されていることが好ましい。それによって、使用済みの試験要素を簡単に廃棄することができる。

本発明は、図面に示された実施形態の例示に基づいて以下にさらに説明されている。

交換可能なテープカセットを備えた分析試験テープ機器の斜視図である。 分析試験テープ機器のテープドライブの図１の一部における拡大図である。 複数の歯車の回転軸を通って交わる線に沿ったテープドライブの断面図である。 テープドライブのモータの軸方向断面図である。 端部に穴のあるモータシャフトの図４の部分的な拡大斜視図である。

図１に示された分析試験テープ機器は、特に滑らかに運転するように設計されたテープドライブ１２を備えた機器ユニット１０と、テープドライブと連結可能で交換可能なテープカセット１４とを有する。明瞭性のために、機器ユニット１０の筐体は、収容するハウジング１５の一部とのみ示されている。分析試験テープ機器は、使用者自身によって現場で実行可能な血糖測定用の携帯機器として使用可能である。これに関する詳細は、例えば、これに関してここで参照される特許文献１から導かれ得る。

回転された斜視図で下方より図１に示されたテープカセット１４は、付与箇所として偏向した先端の領域において血液又は体液が付与されうる前側に向かう試験領域１８が設けられた試験テープ１６の部分を含む。それと同時に、試験領域１８は、測定ユニット１９を用いて後側からこの箇所で測定可能である。このために、互いに離間した試験領域１８が、連続的な試験用の付与箇所で連続的に使用が開始されるように、試験テープ１６は、巻き送りスプール２０から巻き取りスプール２２上に巻かれる。これに関し、巻き取りスプール２２のみが、固定手段の形状で係合する駆動ピン２４によって駆動される。

図２にも示されているように、テープドライブ１２は、直流モータ２６の形状の電気モータと、下流の減速ギアユニット２８とを有する。減速ギアユニット２８は、環境から隔離されるようにギアハウジング３０内に直流モータ２６と共に封入及び遮蔽がなされる。構造的に生じるノイズを抑制するために、ギアハウジング３０は、空隙を自由な状態に維持しつつ少数の取り付け場所で下部の筐体１０にのみ接続されている。

ギアハウジングは、ＬＣＰ（液晶高分子）、すなわち狭い公差を可能にする高融点材料から形成されることが好ましい。必要に応じて、筐体１０上に他の上部構造は、対応する線膨脹率を保証するために、この材料で構成される。

減速ギアユニット２８は、互いに平行で、従って多段階の平歯車ユニットのように横方向にオフセットした入力及び出力を備えた回転軸を有するいくつかの歯車３４、３６、３８、４０から構成される。筐体１０の底面に別の歯車４２が、駆動ピン２４に対して同軸上に接続されている。射出成形部品としての歯車は、ＰＯＭ（ポリオキシメチレン）からなることが好ましい。さらなるノイズ低減に関し、ロータと係合する第１歯車３４の歯の深さが、歯が若干長く構成されるように増大していると好ましい。その結果、歯の剛性が小さくなり、従って振動が緩和される。

予期せぬ変速機の音をさらに制限するために、直流モータ２６が振動クッション性のブラシ４４を介してエネルギーが供給されることが好ましい。このために、十分な剛性のブラシホルダ４５が、高周波数振動を回避するためにギアハウジング３０内に組み込まれている。さらにまた、ブラシ４４の部品は、特に高周波数振動を緩和するために、下部ケース４８の領域内に潤滑油を備えている。

図３に示されているように、ギアハウジング３０は、上部ケース４６及び下部ケース４８を有し、これらの間には歯車３６、３８及び４０が取り付けられている。一方、直流モータ２６に直接連結された第１歯車３４の下方に突出した軸は、位置決め交差がそこで略最小化されるように、モータハウジング５２のハウジング部材５０内に取り付けられている。モータのロータ５６用の上部ベアリングを形成するさらなるドーム型のモータハウジング部材５４が、この位置での正確なセンタリングと安定化とを確実にするために、上部ケース４６の開口内にしっかりと把持される。

モータハウジング５２は、全ての面で閉じているのではなく、むしろその端面が、最もコンパクトとなる可能性のある配置を形成するために、底部に対して開放している。開口は、下部ケース４８によって覆われていることから、モータハウジング５２を完成させ且つロータ５６用のベアリング５８を形成している。

上部ケース４６は、点接続部６０を介して、象徴的にのみ示され且つ直流モータ２６用の回転速度コントローラ６４を有する制御回路基板６２に接続される。このようにして、直流モータの回転速度は、約１５ｍｍ／秒の一定のテープ移送速度が達成される方法で、使用される試験の数に依存するスプール径に応じて制御される。これに関し、モータ速度は、約１００〜２００回転／秒の範囲内であり、それによってまた、必要なトルクは、減速に起因して、約０．２〜０．４回転／秒の駆動ピン２４の出力速度で利用可能である。

図４に最も示されているように、モータシャフト６６及びピニオン６８は、プラスチック、特にポリオキシメチレン（ＰＯＭ）で作られ、ピニオンが第１歯車３４と噛合するように一体に形成されている。鉄が含まれていないロータは、高ダイナミクスに加え、小休止の運動量を含まない動作を生じさせる。機械的に整流された断面の薄いロータ７０は、小さい全体の長さに加え、電池運転用の携帯機器において特に有利な低エネルギー消費を備えた低始動電圧を有する。

ロータ５６の下方のベアリング５８は、下部ケース４８内のボアによって形成される。図５の詳細な図において示されるように、モータシャフト６６は、長手方向に細長い穴が設けられ、且つ、特に完全に運転することを保証するために、公差を補償して径方向に広がることによってベアリングのボア内に挿入可能な端面７０を有してもよい。なお、これに関し、モータシャフトのこの領域での振動は、高ノイズの発生を引き起こすのに対し、モータシャフトの上側部分において、歯車の力が、ベアリングの好適な幾何学的配置をもたらす。

特に、高速で回転する第１歯車３４は、好適な幾何学的配置において噛み合いに起因する径方向の力を受ける。これに関するベアリングの配置を改善するために、ギアシャフト用の角柱ガイドを備えたハブが、円筒形のベアリングボアの内側に設けられてもよい。

使用者にとって主な利点は、コンパクトなテープドライブ１２によって、機器のハウジング１５を非常に小さくすることもできるということである。封入された機器の体積は約１３５ｃｍ³であるのに対し、付加的に連結された槍形の補助器具（任意。図示せず）が、約２０ｃｍ³の構造上の体積を有し、その結果全部で約１５５〜１６０ｃｍ³の体積となる。

Claims (5)

1. 体液が付与されうる複数の試験要素（１８）を備えた試験テープ（１６）を有し、テープカセット形状で交換可能な試験テープユニット（１４）と、前記試験要素（１８）が付与箇所で連続的に利用可能となるように、前記試験テープ（１６）に巻くために前記試験テープユニット（１４）に連結可能なテープドライブ（１２）とを有し、前記テープドライブ（１２）が、直流モータ（２６）と、該直流モータ（２６）と前記試験テープユニット（１４）との間に配置された減速ギアユニット（２８）とを有する、血糖検査用の携帯機器の分析試験テープ機器において、
   前記減速ギアユニット（２８）が、前記直流モータ（２６）と共に、環境から隔離されるようにギアハウジング（３０）内に封入され、
   前記試験テープユニット（１４）が機器の筐体（１０）上に配置されること、及び、前記ギアハウジング（３０）が空隙を維持しつつ所定の箇所で前記機器の筐体（１０）にのみ接続されることを特徴とする分析試験テープ機器。
2. 前記直流モータ（２６）が、前記ギアハウジング（３０）のハウジング壁（４８）によって形成されるモータのハウジング（５２）部分を有することを特徴とする請求項１に記載の分析試験テープ機器。
3. 前記直流モータ（２６）のロータ（５６）が前記ギアハウジング（３０）内に配置されたベアリング（５８）を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の分析試験テープ機器。
4. 前記直流モータ（２６）がモータハウジング部材（５４）内に配置されたそのロータ（５６）用のベアリングを有すること、及び、前記モータハウジング部材（５４）が前記ギアハウジング（３０）内に把持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の分析試験テープ機器。
5. 前記直流モータ（２６）がブラシ（４４）を介して電池式のエネルギー供給源に接続されること、及び、ブラシホルダ（４５）がブラシの振動を緩和するために前記ギアハウジング（３０）内に組み込まれていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の分析試験テープ機器。

Images