JPH0634682Y2 - 電極取付け構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は電極取付け構造に関し、さらに詳細にいえ
ば、所定位置に開口を形成してケーシングに対して、正
確な位置関係を保持させた状態で電極を取付ける電極取
付け構造に関する。

〈従来の技術、および発明が解決しようとする問題点〉 従来からグルコースセンサの如く、電気化学反応の結果
生成され、或は消失された物質の量に対応する電気信号
に基いて測定対象物質の有無、或は濃度の測定を行なう
測定装置が提供されている。

このような測定装置としては、比較的大型の構成のもの
が多く、しかも取扱いにかなりの熟練を必要とするの
で、一般的には普及していない。

このような点に着目して、本件考案者らは、小型で、し
かも取扱いが簡単なグルコースセンサの研究を行なって
いるのであるが、小形化するためには、電極自体を小形
化することが必要になり、また、取扱いを簡単にするた
めには、消耗部品の交換作業性の向上、電極近傍におけ
る液密性の向上を達成することが必要になる。

したがって、小形化した電極を、ケーシングの比較的小
さい空間内に高精度の位置決めを行なった状態で固定し
なければならず、電極の固定が非常に手間であるのみな
らず、固定位置精度を余り高めることができないという
問題がある。

さらに詳細に説明すると、ケーシングに対する電極の取
付け作業性を重視する場合には、ケーシングに形成され
る電極取付け空間を大きくしておいて、ねじ止め等によ
り電極を固定すればいのであるが、電極取付け空間が大
きい関係上、空間を基準とする位置決め精度を余り向上
させることができず、しかも、余剰空間が大きい関係
上、液密性を確保するためのシール部材が大型化し、必
然的に誤差寸法も増大するのであるから、電極の全周に
わたる均一な液密性の確保が困難になってしまうのであ
る。

逆に、電極取付け空間に対する電極取付け精度を重視す
る場合には、電極の近傍に形成される余剰空間が小さく
なってしまい、ねじ止め等を行なうことが非常に困難に
なってしまうか、或は不可能になってしまうことにな
る。したがって、電極取付け空間に、予め正確に位置決
めされた係合部を形成しておいて、電極基部に形成され
た係合部と係合させることが考えられるのであるが、実
際には、各係合部の寸法精度、位置精度を余り向上させ
ることができない関係上、電極取付け精度を余り向上さ
せることができないのみならず、全体として製造コスト
が嵩んでしまうという問題がある。特に、ケーシングを
上部材と下部材とに区画しておいて、電極を下部材に固
定し、その後、上部材を下部材に取付けるようにした場
合には、下部材に対する電極の取付け精度を向上させる
ことができるのであるが、最終的に上部材に対する電極
の取付け精度を十分に高く保持できる保証がなく、この
結果、上部材に形成した開口と電極との相対位置関係が
かなり大きくばらついてしまうという問題がある。

また、上記の問題は、グルコースセンサの電極のみなら
ず、尿素センサ、コレステロールセンサ等の電極の取付
け構造においても同様に出現する。

〈考案の目的〉 この考案は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
構成を複雑化させることなく、電極取付け空間に対する
電極取付け精度を向上させることができる電極取付け構
造を提供することを目的としている。

〈問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するための、この考案の電極取付け構
造は、電極を取付ける基台が上部材と下部材とから成
り、上部材の所定位置に電極挿通用の開口が形成されて
あるとともに、下部材の所定位置に係合部が設けられて
あり、電極が、下部材の係合部と、電極本体よりも大径
の電極基部に設けられた係合部とを緩く係合させた状態
で支持されてあり、電極本体部のうち、開口よりも上方
に突出する突出部に対して、外径が開口の内径よりも大
きい筒状体を螺合し、筒状体と電極基部とで上部材の、
開口に近接する所定位置を挟持してある。

但し、上記電極を取付ける基台の下部材に設けた係合部
がボスであるとともに、電極基部に設けた係合部が孔で
あることが好ましい。そして、この場合において、上記
電極としては、基部に大径のフランジを有しているとも
に、フランジの所定位置に、ボスと係合する孔を有して
いることが好ましい。

また、上記電極としては、基部寄りに環状パッキングを
有していることが好ましい。

〈作用〉 以上の電極取付け構造であれば、電極を取付ける基台の
上部材の所定位置に形成された開口を通して電極の上部
がケーシングの外部に突出させられた状態で電極を取付
ける場合に、電極を取付ける基台の下部材に設けた係合
部と電極基部に設けた係合部とを互に緩く係合させてお
き、この状態で、外径が開口の内径よりも大きい筒状体
を電極の突出部に螺合することにより、電極をケーシン
グに対して固定することができる。そして、この場合に
おいて、開口と電極の外周との間の相対位置関係につい
ては、筒状体を完全にねじ込む前に、両係合部により許
容される移動範囲内において電極を移動させることによ
り正確に設定することでき、次いで筒状体を完全にねじ
込めばよいので、高精度の位置決めが行なわれた状態で
の電極取付けを達成することができる。また、上記開口
が、電極の外径と一致するように形成されていれば、電
極の移動を行なわせることなく、単に筒状体をねじ込む
だけで、高精度の位置決めが行なわれた状態での電極取
付けを達成することができる。

そして、上記電極を取付ける基台の下部材に設けた係合
部がボスであるとともに、電極基部に設けた係合部が孔
である場合には、ボスが外部に突出していないことにな
るので、ボスの破損を確実に防止することができ、しか
も、ボスの位置の確認を簡単に行なって、電極基部の孔
との係合を簡単、かつ確実に達成することができる。

また、上記電極が、基部に大径のフランジを有している
ともに、フランジの所定位置に、ボスと係合する孔を有
している場合には、リード線、信号取出し端子等が設け
られた電極本体に対して何ら影響を及ぼすことなくボス
と係合する孔を形成することができるとともに、開口の
周縁部を筒状体とフランジとの間に挟圧することにより
電極を取付ける基台に対する電極の固定を行なうことが
できる。

さらに、上記電極が、基部寄りに環状パッキングを有し
ている場合には、電極に対して筒状体をねじ込むことに
より環状パッキングが圧縮されて変形し、環状パッキン
グの変形膨出部が電極を取付ける基台の所定箇所に強圧
接されるので、液密性を高めることができるとともに、
筒状体と開口周縁部との係合と相俟って電極を電極を取
付ける基台に対して確実に固定することができる。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第４図はこの考案をグルコースセンサに適用した状態を
示す平面図、第５図は縦断面図であり、ヒンジ部（13）
を介して互に開閉可能に連結された基台（11）（12）か
らなるケーシング（１）に対して酵素電極（２）、スポ
ンジ（３）、および保存液収容部（４）を取付けてい
る。

第１図は酵素電極取付け部の構成を示す拡大縦断面図、
第２図は分解斜視図であり、上記基台（11）が上部材
（11u）、および下部材（11d）で構成されているととも
に筒状体（５）によって、先端部が上部材（11u）から
突出する状態で酵素電極（２）が取付けられている。そ
して、上部材（11u）の所定位置に、酵素電極（２）の
外径と等しい内径を有する電極挿通用の開口（14）が形
成されているとともに、下部材（11d）の所定位置に１
対の仮止め用のボス（15）が形成されている。

さらに詳細に説明すると、上部酵素電極（２）は、Ptか
らなる作用電極（21）、およびAgからなる対向電極（2
2）を有する電極本体（23）の基部に大径のフランジ（2
4）が形成されているとともに、フランジ（24）の所定
位置に、上記ボス（15）を緩く挿入し得る孔（25）が形
成されている。そして、グルコースオキシダーゼ（以
下、GODと略称する）が固定された固定化GOD膜（28）
が、上記両電極（21）（22）を蔽うように積層されてい
る。

上記上部材（11u）は、開口（14）を中心とする所定範
囲が押入部とされたものであり、押入部の下面所定位置
に上記ボス（15）と正対する垂下部（16）が形成されて
いるとともに、開口縁部にも垂下部（17）が形成されて
いる。そして、上記両垂下部（16）（17）の間に環状パ
ッキング収容空間（18）が形成されている。さらに、上
記押入部の上面所定位置にシールパッキング取付け用の
突条（19）が形成されている。尚、上記押入部を挾んで
互に対向する所定位置に、拡散制限膜保持板（８）の一
方の端部と係合する係合部（81）、および拡散制限膜保
持板（８）の他方の端部寄り所定位置と係合する係合部
（82）設けており、上記両係合部（81）（82）により拡
散制限膜保持板（８）のを位置決めした状態で、拡散制
限膜保持板（８）に形成された測定対象溶液滴下孔（8
3）が上記開口（14）の中心と正対するようにしてい
る。そして、上記測定対象溶液滴下孔（83）を蔽うよう
に拡散制限膜（84）が取付けられている。

上記筒状対（５）は、外径が上記開口（14）よりも大き
く形成されているとともに、内面に、電極本体（23）の
外周に形成した雄ねじ（26）と螺合する雌ねじ（51）が
形成されており、しかも、外周所定位置に、図示しない
着脱用治具と係合する突部（52）が形成されている。そ
して、上記筒状体（５）の上部外周に形成した凹部にキ
ャップ（27）が取付けられており、筒状体（５）の上端
面とキャップ（27）との間に固定化GOD膜（28）の周縁
部を挟持して、筒状体（５）を電極本体（23）に対して
ねじ込むことにより固定化GOD膜（28）を電極（21）（2
2）の表面に密着させるようにしている。

また、シールパッキング（６）は、基部が上記突条（1
9）と係合する環状溝（61）を有しているとともに、上
部に、外向きに傾斜させられた舌片（62）を有してお
り、しかも、基部の弾性強度と比較して舌片（62）の弾
性強度を小さく設定している。

上記の構成のケーシング（１）に対して酵素電極（２）
を取付ける場合の動作は次のとおりである。

先ず、下部材（11d）のボス（15）に対してフランジ（2
4）の孔（25）を係合させ、次いで、開口（14）に電極
本体（23）が緩く挿入されるように上部材（11u）を下
部材（11d）に対して固定する。尚、上部材（11u）を下
部材（11d）に対して固定した状態において、環状パッ
キング収容空間（18）には環状パッキングとしてのＯリ
ング（７）が収容されており、しかもＯリング（７）の
下端面が上記フランジ（24）と当接している。

この状態においては、電極本体（23）の先端部が開口
（14）を通して上方に突出された状態であるから、電極
本体（23）の突出端部側から筒状体（５）をねじ込むこ
とにより、電極本体（23）を基台（11）に対して固定す
ることができる。さらに詳細に説明すると、筒状体
（５）をねじ込めば、筒状体（５）の下端面とフランジ
（24）との間隔が小さくなり、最終的に筒状体（５）と
フランジ（24）とで垂下部（17）を挟圧するとともに、
環状パッキング収容空間（18）に収容されたＯリング
（７）を圧縮変形させることにより、電極本体（23）を
上部材（11u）に対して提供するすることができるので
ある。そして、このように固定された電極本体（23）
は、開口（14）に対して正確に位置決めされた状態にな
っており、この結果、両係合部（81）（82）に対しても
正確に位置決めされた状態になっている。

以上のように酵素電極（２）が取付けられたグルコース
センサを使用して測定対象溶液中のグルコース濃度の測
定を行なう場合には、拡散制限膜保持板（８）の一方の
端部を係合部（81）と係合させた状態（第６図Ａ参照）
で、拡散制限膜保持板（８）を回動させることにより、
他方の端部寄り所定位置を係合部（82）と係合させれ
ば、拡散制限膜保持板（８）に取付けられた拡散制限膜
（84）が酵素電極（２）の表面に接触するとともに、拡
散制限膜保持板（８）に形成された測定対象溶液滴下孔
（83）が酵素電極（２）の中心と正対する状態になる
（第６図Ｂ参照）。

したがって、この状態において、拡散制限膜保持板
（８）の上面に測定対象溶液を滴下させればよく、拡散
制限膜（84）によりグルコースの拡散が制限された測定
対象溶液が固定化GOD膜（28）に導かれるので、 の反応が行なわれて、作用電極（21）と対向電極（22）
との間に、生成されたH₂O₂の量に対応する電流信号が生
成される。

したがって、この電流信号に基いてグルコース濃度を検
出することができる。

また、グルコース濃度の測定が終了した場合には、拡散
制限膜保持板（８）を上記の順序と逆に操作することに
より取外し、その後、ヒンジ部（13）を中心として基台
（11）（12）を当接させれば、スポンジ（３）が酵素電
極（２）の表面に接触し、固定化GOD膜（28）を湿潤状
態に保持するので、固定化GOD膜（28）の活性を低下さ
せることなく、長期間にわたる酵素電極の保存を行なう
ことができる。尚、この状態において、酵素電極（２）
の周囲にはシールパッキング（６）が取付けられている
のであるから、保存状態における保存溶液の漏出を確実
に防止することができる。

尚、この考案は上記の実施例に限定されるものではな
く、例えば第３図に示すように、電極本体（23）の所定
位置にボスを設け、下部材（11d）の所定位置に孔を設
けることが可能である他、開口（14）を電極本体（23）
よりもやや大径としておいて、電極本体（23）の位置を
調節した状態で筒状体（５）をねじ込むことにより電極
本体（23）を固定することが可能であり、さらに、筒状
体（５）として開口（14）と等しい外径の主体部、およ
び開口（14）より大きい外径のフランジ部を有する構成
を採用し、主体部により電極本体（23）の位置決めを行
ない、フランジ部により垂下部（17）を挟圧して電極本
体（23）を固定することが可能である他、グルコースセ
ンサ以外の電極を取付ける場合に適用することが可能で
あり、その他、この考案の要旨を変更しない範囲内にお
いて種々の設計変更を施すことが可能である。

〈考案の効果〉 以上のようにこの考案は、電極本体を仮止めしておき、
その後、筒状体を電極にねじ込むだけで、電極本体を高
精度に取付けることができ、ひいては測定条件の均一化
を達成できるので、測定データのばらつきを大巾に抑制
することができるという特有の実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は酵素電極取付け部の構成を示す拡大縦断面図、 第２図は分解斜視図、 第３図は他の実施例を示す要部縦断面図、 第４図はこの考案をグルコースセンサに適用した状態を
示す平面図、 第５図は縦断面図、 第６図はグルコース濃度を測定するための動作を説明す
る図。 （１）……ケーシング、（２）……酵素電極、 （５）……筒状体、（７）……Ｏリング、 （14）……開口、（15）……ボス、 （24）……フランジ、（26）……雄ねじ、 （51）……雌ねじ

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電極を取付ける基台が上部材と下部材とか
   ら成り、上部材の所定位置に電極挿通用の開口が形成さ
   れてあるとともに、下部材の所定位置に係合部が設けら
   れてあり、電極が、下部材の係合部と、電極本体よりも
   大径の電極基部に設けられた係合部とを緩く係合させた
   状態で支持されてあり、電極本体部のうち、開口よりも
   上方に突出する突出部に対して、外径が開口の内径より
   も大きい筒状体を螺合し、筒状体と電極基部とで上部材
   の、開口に近接する所定位置を挟持してあることを特徴
   とする電極取付け構造。
2. 【請求項２】下部材の係合部がボスであるとともに、電
   極基部に設けた係合部が孔である上記実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の電極取付け構造。
3. 【請求項３】電極が、基部に大径のフランジを有してい
   るとともに、フランジの所定位置に、ボスと係合する孔
   を有している上記実用新案登録請求の範囲第２項記載の
   電極取付け構造。
4. 【請求項４】電極が、基部寄りに環状パッキングを有し
   ている上記実用新案登録請求の範囲第２項、または第３
   項に記載の電極取付け構造。