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JP2010216588A - Phase angle applying rotary device - Google Patents

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JP2010216588A
JP2010216588A JP2009065005A JP2009065005A JP2010216588A JP 2010216588 A JP2010216588 A JP 2010216588A JP 2009065005 A JP2009065005 A JP 2009065005A JP 2009065005 A JP2009065005 A JP 2009065005A JP 2010216588 A JP2010216588 A JP 2010216588A
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JP
Japan
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gear
phase
rotation
angle
rotating plate
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Withdrawn
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JP2009065005A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Kuroki
信幸 黒木
Yoshiyuki Kitamura
義之 北村
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase angle applying rotary device capable of finely and highly accurately applying a phase angle, by always successively limitlessly applying the phase angle in one direction, to a workpiece held by tables on a rotary plate, even in high speed rotation of the rotary plate. <P>SOLUTION: This phase angle applying rotary device 10 has the rotary plate 20 for rotatably supporting a plurality of tables 23 and a phase gear 35 for rotating the respective tables 23 around a central shaft, and has a rotational driving transmitting means for transmitting rotational driving force from a main rotational driving source 22 so as to rotate the rotary plate 20 and the phase gear 35 in the same direction at the same angular velocity, and a rotation angle transmitting means for transmitting a predetermined rotation angle only by rotation to one of the rotary plate 20 or the phase gear 35 from a phase rotating source 36. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、位相角付与回転装置に関し、より詳細には、複数のテーブルを自身の軸心回りに回転可能に支持する回転板と、テーブルのそれぞれに連結された歯車と噛合し、テーブルのそれぞれを中心軸回りに自転させる位相歯車とを備え、回転板と位相歯車との間に回転位相差を生じさせることでテーブルのそれぞれを任意な角度に自転させて、テーブルに保持されたワークに位相角を付与する位相角付与回転装置に関するものである。   More specifically, the present invention relates to a rotating device that supports a plurality of tables so as to be rotatable about its own axis, and a gear connected to each of the tables. And a phase gear that rotates around the central axis, and a rotational phase difference is generated between the rotating plate and the phase gear so that each of the tables rotates at an arbitrary angle and is phased on the work held on the table. The present invention relates to a phase angle imparting rotation device that imparts an angle.

従来、例えば石英板や高分子樹脂板等の基板に超小型の溝流路が作成されて構成された検査チップがある。採取した血液や、試薬及び洗浄液等が内部に入れられた検査チップに遠心力を与えて血液を血球と血漿成分とに分離させ、その後遠心力が与えられた状態で検査チップを所定角度だけ自転させることにより、血漿成分等を遠心力で溝流路に沿って移送させる位相角付与回転装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is an inspection chip configured by forming ultra-small groove channels on a substrate such as a quartz plate or a polymer resin plate. Centrifugal force is applied to the collected blood or a test chip containing reagents, washing liquid, etc. to separate the blood into blood cells and plasma components, and then the test chip is rotated by a predetermined angle in the state where the centrifugal force is applied. Thus, there is known a phase angle applying and rotating device for transferring a plasma component or the like along a groove flow path by centrifugal force (for example, see Patent Document 1).

この位相角付与回転装置は、回転板と位相歯車とを備えて構成されている。回転板は、自身の回転中心軸上で回転駆動源の回転出力軸とカップリングにより連結されており、また、回転中心軸の回りに複数のテーブルを自転するように回転可能に支持する。これら複数のテーブルは位相歯車と噛合する歯車を有するとともに検査チップを保持する。回転板の回転中心にはスプラインが形成され、これにシャフトの一端が係合しているため、シャフトは軸方向(上下方向)に沿っての移動は自由だが、回転方向に沿っての移動は拘束されている。シャフトの他端には螺子が形成されており、位相歯車にその回転中心と同軸となるように固定されたナットと旋合している。   This phase angle imparting rotation device includes a rotating plate and a phase gear. The rotating plate is coupled to the rotation output shaft of the rotation drive source on its own rotation center axis by a coupling, and supports the plurality of tables so as to rotate around the rotation center axis. The plurality of tables have gears meshing with the phase gears and hold inspection chips. A spline is formed at the center of rotation of the rotating plate, and one end of the shaft is engaged with this, so the shaft is free to move along the axial direction (vertical direction), but the movement along the rotational direction is not It is restrained. A screw is formed at the other end of the shaft, and is rotated with a nut fixed to the phase gear so as to be coaxial with the rotation center thereof.

この構成により、直動アクチュエータで軸方向に沿ってシャフトを直動させると、シャフトの螺子とナットとの直動/回転変換作用により、ナットが固定された位相歯車は回転板の回転中心軸回りに相対的に回転することになり、回転板と位相歯車との間に回転位相差が生じる。   With this configuration, when the shaft is moved linearly along the axial direction by the linear actuator, the phase gear to which the nut is fixed is rotated around the rotation center axis of the rotating plate by the linear / rotational conversion action of the screw and nut of the shaft. And a rotational phase difference is generated between the rotating plate and the phase gear.

この位相歯車の回転は、噛合する歯車を介してテーブルのそれぞれに伝えられるので、複数のテーブルのそれぞれを中心軸回りに回転板上で自転させることができる。そして、このようにテーブルを所定角度自転させることで、テーブル上に保持された検査チップに位相角を付与することができていた。   Since the rotation of the phase gear is transmitted to each of the tables via the meshing gears, each of the plurality of tables can be rotated on the rotating plate around the central axis. Then, by rotating the table at a predetermined angle in this way, a phase angle could be given to the inspection chip held on the table.

特開2005−241617公報JP-A-2005-241617

ところが、上述したような従来の位相角付与回転装置では、シャフトをその軸方向に沿って直動させ、シャフトの螺子とナットとの直動/回転変換作用で位相歯車を回転板に対して相対的に回転させることによりテーブルを所定角度自転させて、検査チップに位相角を付与していた。そのために、検査チップ内の溝流路の関係で、途中から逆方向には位相角は付与できず、一方向のみに位相角を次々と付与せねばならない時には、シャフトの螺子と位相歯車に固定されたナットとの旋合範囲、すなわち螺子形成部のシャフト軸方向の長さが付与可能な位相角の範囲を定めることとなり、付与できる位相角の範囲に制限があった。   However, in the conventional phase angle imparting rotation device as described above, the shaft is linearly moved along the axial direction thereof, and the phase gear is made relative to the rotating plate by the linear / rotational conversion action of the screw and nut of the shaft. The table is rotated by a predetermined angle to rotate it at a predetermined angle to give a phase angle to the inspection chip. For this reason, the phase angle cannot be given in the reverse direction from the middle due to the relationship between the groove flow paths in the inspection chip, and when the phase angle must be given in only one direction, it is fixed to the shaft screw and the phase gear. The range of rotation with the nut, that is, the range of the phase angle that can be given is determined by the length of the screw forming portion in the shaft axis direction, and the range of the phase angle that can be given is limited.

この場合、付与可能な位相角の範囲を大きくするには、シャフトの螺子形成部の長さを大きくする必要があるが、それでは装置の大型化を招来してしまうし、常に一方向のみに位相角を付与する装置は実現できないことになる。   In this case, in order to increase the range of the phase angle that can be applied, it is necessary to increase the length of the screw forming portion of the shaft, but this leads to an increase in the size of the device, and the phase is always in only one direction. An apparatus for providing a corner cannot be realized.

また上述したような位相角付与回転装置を、微細で高精度な位相角が求められる検査チップに適用しようとすると、螺子がシャフト回りに1周するストローク、すなわちリード角を大きくして旋合部での直動/回転変換率を大きくし、大きなシャフトの直動移動量で小さな位相歯車の回転角度がえられるようにする必要がある。   In addition, when the above-described phase angle imparting rotation device is applied to an inspection chip that requires a fine and highly accurate phase angle, the stroke in which the screw makes one round around the shaft, that is, the lead angle is increased to increase the rotation portion. It is necessary to increase the linear / rotational conversion ratio in order to obtain a small rotation angle of the phase gear with a large amount of linear movement of the shaft.

しかしながらリード角を大きくしていくと、必要な位相角を得るためには直動移動量が大きくする必要があり、大きさの限られた装置には限界がある。すなわち、従来の位相角付与回転装置では、直動/回転変換で位相歯車を回転させることで検査チップに位相角を付与しているので、付与する位相角の微細度や高精度化に制限があった。   However, if the lead angle is increased, the amount of linear motion needs to be increased in order to obtain a necessary phase angle, and there is a limit to a device with a limited size. In other words, in the conventional phase angle imparting rotation device, the phase angle is imparted to the inspection chip by rotating the phase gear by linear motion / rotational conversion, so there is a limit to the fineness and high accuracy of the phase angle to be imparted. there were.

以上、従来の位相角付与回転装置は、常に一方向にのみ位相角を次々と付与することが求められる検査チップや、微細で高精度な位相角の付与が必須の検査チップには適用できず、ひいては検査チップの最適溝流路設計の障害となって、高性能な検査チップの実現を阻んでいるという欠点があった。   As described above, the conventional phase angle applying rotation device cannot be applied to an inspection chip that is always required to successively apply phase angles in only one direction, or an inspection chip that is required to provide a fine and highly accurate phase angle. As a result, there has been a drawback that it has become an obstacle to the optimum groove flow path design of the inspection chip, which has prevented the realization of a high-performance inspection chip.

本発明は、上記実情に鑑みて、回転板上のテーブルに保持されたワークに対して、回転板の高速回転中であっても、常に一方向に位相角を次々と制限なく付与することや、微細かつ高精度に位相角を付与することが可能な位相角付与回転装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention can always give a phase angle in one direction to the workpiece held on the table on the rotating plate without any limitation even in the high speed rotation of the rotating plate. An object of the present invention is to provide a phase angle applying and rotating device capable of providing a phase angle finely and with high accuracy.

上記目的を達成するために、本発明の請求項1に係る位相角付与回転装置は、複数のテーブルを自身の軸心回りに回転可能に支持する回転板と、前記テーブルのそれぞれに連結された歯車と噛合し、前記テーブルのそれぞれを中心軸回りに自転させる位相歯車とを備え、前記回転板と前記位相歯車との間に回転位相差を生じさせることで、前記テーブルのそれぞれを任意な角度に自転させて該テーブルに保持されたワークに位相角を付与する位相角付与回転装置であって、前記回転板及び前記位相歯車を同一の角速度で同方向に回転させるように主回転駆動源からの回転駆動力を伝達する回転駆動伝達手段と、前記回転駆動伝達手段による回転駆動力の伝達経路外に独立して設けられた位相回転源と、前記回転板と前記位相歯車との間に回転位相差を生じるように、前記位相回転源から付与する所定の回転角度を、前記回転板又は前記位相歯車に回転のみで伝達する回転角度伝達手段とを備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a phase angle imparting rotation device according to claim 1 of the present invention is connected to a rotary plate that supports a plurality of tables so as to be rotatable about its own axis, and to each of the tables. A phase gear that meshes with a gear and rotates each of the tables around a central axis, and generates a rotational phase difference between the rotating plate and the phase gear, thereby allowing each of the tables to be rotated at an arbitrary angle. A rotating device that rotates the rotating plate and the phase gear to rotate the rotating plate and the phase gear in the same direction so as to rotate in the same direction. Rotation drive transmission means for transmitting the rotation drive force of the rotation, a phase rotation source provided independently outside the rotation drive force transmission path by the rotation drive transmission means, and rotation between the rotation plate and the phase gear To produce a phase difference, a predetermined angle of rotation applied from the phase rotation source, characterized in that a rotation angle transmitting means for transmitting only the rotation to the rotary plate or the phase gear.

また、本発明の請求項2に係る発明は、上述した請求項1において、前記回転駆動伝達手段及び前記回転角度伝達手段は、共通の差動歯車ユニットを備え、前記差動歯車ユニットは、複数のかさ歯車の噛み合いにより構成されたものであることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect described above, the rotation drive transmission unit and the rotation angle transmission unit include a common differential gear unit, and the differential gear unit includes a plurality of differential gear units. It is constituted by meshing of bevel gears.

また、本発明の請求項3に係る発明は、上述した請求項2において、前記差動歯車ユニットは、太陽歯車、遊星歯車及び内歯歯車の噛み合いにより構成されたものであることを特徴とする。   The invention according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in claim 2 described above, the differential gear unit is configured by meshing of a sun gear, a planetary gear, and an internal gear. .

また、本発明の請求項4に係る発明は、上述した請求項2において、前記差動歯車ユニットは、歯数の異なる内歯歯車と外歯歯車とから成る歯車列の噛み合いにより構成されたものであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect described above, the differential gear unit is configured by meshing of a gear train composed of an internal gear and an external gear having different numbers of teeth. It is characterized by being.

本発明によれば、回転板及び位相歯車を同一の角速度で同方向に回転させるよう、主回転駆動源から回転駆動力を伝達する回転駆動伝達手段と、位相回転源から付与する所定の回転角度を回転板又は位相歯車に回転のみで伝達して、回転板と位相歯車との間に回転位相差を生じさせる回転角度伝達手段とを設けたので、回転板の高速回転中であっても、回転板上の複数のテーブルに保持されたワークのそれぞれに対して、常に一方向に位相角を次々と制限なく付与することができる。また微細かつ高精度に回転角度を伝達する構成を有しているので、微細かつ高精度な位相角の付与が、回転板の高速回転中であっても可能であるという効果も奏する。   According to the present invention, the rotational drive transmission means for transmitting the rotational driving force from the main rotational driving source so as to rotate the rotating plate and the phase gear in the same direction at the same angular velocity, and the predetermined rotational angle applied from the phase rotational source. Is transmitted to the rotating plate or the phase gear only by rotation, and a rotation angle transmitting means for generating a rotational phase difference between the rotating plate and the phase gear is provided, so even during high-speed rotation of the rotating plate, It is possible to always give a phase angle in one direction to each of the workpieces held on the plurality of tables on the rotating plate without limitation. In addition, since the rotation angle is transmitted with high accuracy, the phase angle can be applied with high accuracy even during high-speed rotation of the rotating plate.

本発明の位相角付与回転装置は上記のような優れた効果を奏するので、いかなる検査チップを用いた検査に適用できるとともに、検査チップの溝流路設計の最適化を可能として、高性能な検査チップの実現化を促進する。   Since the phase angle imparting rotation device of the present invention has the excellent effects as described above, it can be applied to an inspection using any inspection chip, and can optimize the groove flow path design of the inspection chip, thereby performing a high-performance inspection. Promote the realization of chips.

図1は、本発明の実施の形態1である位相角付与回転装置を示す縦断面図であり、上方から見た場合に回転板の中心を通る平面で切断して示す中央縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a phase angle imparting rotation device according to a first embodiment of the present invention, and is a central longitudinal sectional view cut along a plane passing through the center of a rotating plate when viewed from above. . 図2は、図1に示した検査チップを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the inspection chip shown in FIG. 図3は、図1に示した位相角付与回転装置において、主回転駆動源から回転駆動力が与えられた場合の動作について説明する説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining the operation in the case where a rotational driving force is applied from the main rotational driving source in the phase angle imparting rotating device shown in FIG. 図4は、図1に示した回転板及びテーブルの回転の様子を模式的に示す平面図である。FIG. 4 is a plan view schematically showing how the rotating plate and the table shown in FIG. 1 rotate. 図5は、図1に示した回転板及びテーブルの回転の様子を模式的に示す平面図である。FIG. 5 is a plan view schematically showing how the rotating plate and the table shown in FIG. 1 rotate. 図6は、図1に示した回転板及びテーブルの回転の様子を模式的に示す平面図である。FIG. 6 is a plan view schematically showing how the rotating plate and the table shown in FIG. 1 rotate. 図7は、図1に示した回転板の平面図である。FIG. 7 is a plan view of the rotating plate shown in FIG. 図8は、図1に示した検査チップを示す説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing the inspection chip shown in FIG. 図9は、図1に示した位相角付与回転装置において、位相回転源から位相回転駆動力が与えられた場合の動作について説明する説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation in the case where the phase rotation driving force is applied from the phase rotation source in the phase angle imparting rotation device shown in FIG. 図10は、図1に示した回転板の平面図である。FIG. 10 is a plan view of the rotating plate shown in FIG. 図11は、図1に示した検査チップを示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the inspection chip shown in FIG. 図12は、図1に示した回転板の平面図である。12 is a plan view of the rotating plate shown in FIG. 図13は、図1に示した検査チップを示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the inspection chip shown in FIG. 図14は、本発明の実施の形態2である位相角付与回転装置を示す縦断面図であり、上方から見た場合に回転板の中心を通る平面で切断して示す中央縦断面図である。FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a phase angle imparting rotation device according to a second embodiment of the present invention, and is a central longitudinal sectional view showing a phase passing through the center of the rotating plate when viewed from above. . 図15は、図14に示した位相角付与回転装置において、主回転駆動源から回転駆動力が与えられた場合の動作について説明する説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the operation in the case where the rotational driving force is applied from the main rotational driving source in the phase angle imparting rotating device shown in FIG. 図16は、図14に示した位相角付与回転装置において、位相回転源から位相回転駆動力が与えられた場合の動作について説明する説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the operation when the phase rotation driving force is applied from the phase rotation source in the phase angle imparting rotation device shown in FIG. 図17は、本発明の実施の形態3である位相角付与回転装置を示す縦断面図であり、上方から見た場合に回転板の中心を通る平面で切断して示す中央縦断面図である。FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing a phase angle imparting rotation device according to the third embodiment of the present invention, and is a central longitudinal sectional view showing a section passing through the center of the rotating plate when viewed from above. . 図18は、図17に示した波動歯車の構成を示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram showing the configuration of the wave gear shown in FIG. 図19は、図17に示した位相角付与回転装置において、主回転駆動源から回転駆動力が与えられた場合の動作について説明する説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining the operation in the case where the rotational driving force is applied from the main rotational driving source in the phase angle imparting rotating device shown in FIG. 図20は、図17に示した位相角付与回転装置において、位相回転源から位相回転駆動力が与えられた場合の動作について説明する説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining the operation in the case where the phase rotation driving force is applied from the phase rotation source in the phase angle imparting rotation device shown in FIG.

以下に添付図面を参照して、本発明に係る位相角付与回転装置の好適な実施の形態について詳細に説明する。   Exemplary embodiments of a phase angle imparting rotation device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1である位相角付与回転装置を示す縦断面図であり、上方から見た場合に回転板の中心を通る平面で切断して示す中央縦断面図である。ここで例示する位相角付与回転装置10は、回転板20、差動歯車ユニット30等を備えて構成してある。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a phase angle imparting rotation device according to a first embodiment of the present invention, and is a central longitudinal sectional view cut along a plane passing through the center of a rotating plate when viewed from above. . The phase angle imparting rotation device 10 exemplified here includes a rotating plate 20, a differential gear unit 30, and the like.

回転板20は、円形の板状体であり、軸部材21を介して例えばモータ等の主回転駆動源22に連結してある。ここで軸部材21は、上下方向に沿って延在する長尺状のものであり、主回転駆動源22から与えられる回転駆動力を回転板20の中心部に伝達する。これにより、回転板20は、自身の中心部、すなわち軸部材21の中心軸を軸心として、その軸心回りに回転可能となる。   The rotary plate 20 is a circular plate-like body, and is connected to a main rotation drive source 22 such as a motor via a shaft member 21. Here, the shaft member 21 is a long member extending in the vertical direction, and transmits the rotational driving force applied from the main rotational driving source 22 to the central portion of the rotating plate 20. As a result, the rotating plate 20 can rotate about its own axis, that is, the central axis of the shaft member 21 as its axis.

この回転板20は、複数のテーブル23を支持する。より詳細に説明すると、回転板20には、周方向に沿って複数の支持孔20aが形成してある。これら支持孔20aのそれぞれにはベアリング等の軸受部材23bが固定されている。この軸受部材23bに、上端がテーブル23と連結されたロッド状の連結部材23aが、その軸心回りに回転自在、かつ上下方向に沿っての移動が拘束された態様で支持されている。テーブル23は、回転板20よりも遙かに小径な円形の板状体であり、その上面に載置された検査チップ(ワーク)100を保持するためのものである。上記の軸受部材23bを貫通している連結部材23aの下端には、テーブル歯車24が連結されている。このように回転板20は、複数のテーブル23を自身の軸心回りに回転可能に支持している。以上の連結されているテーブル23、連結部材23a、テーブル歯車24は、一体となって連結部材23aの中心軸回りに、回転板20上で自在に回転する。   The rotating plate 20 supports a plurality of tables 23. More specifically, the rotating plate 20 has a plurality of support holes 20a formed in the circumferential direction. A bearing member 23b such as a bearing is fixed to each of the support holes 20a. A rod-like connecting member 23a whose upper end is connected to the table 23 is supported on the bearing member 23b in a manner that it can rotate around its axis and is restricted from moving in the vertical direction. The table 23 is a circular plate-like body having a diameter much smaller than that of the rotary plate 20, and is for holding the inspection chip (work) 100 placed on the upper surface thereof. A table gear 24 is connected to the lower end of the connecting member 23a penetrating the bearing member 23b. Thus, the rotating plate 20 supports the plurality of tables 23 so as to be rotatable around its own axis. The table 23, the connecting member 23a, and the table gear 24 that are connected to each other are freely rotated on the rotating plate 20 around the central axis of the connecting member 23a.

テーブル23上に保持される検査チップ100は、図2に示すように、例えば石英板や高分子樹脂板等の基板に超小型の溝流路や検査部101が作成されて構成されたものである。この検査チップ100の内部には、採取した血液110、試薬111〜115及び洗浄液116が予め内装されている。このような検査チップ100は、従来公知なものであり、その詳細な説明は割愛する。   As shown in FIG. 2, the inspection chip 100 held on the table 23 is configured by forming an ultra-small groove channel and an inspection unit 101 on a substrate such as a quartz plate or a polymer resin plate. is there. Inside the test chip 100, collected blood 110, reagents 111 to 115, and a cleaning liquid 116 are preliminarily embedded. Such a test chip 100 is conventionally known and will not be described in detail.

再び図1を見ると、差動歯車ユニット30は複数の歯車列により構成されており、構成要素として入力側かさ歯車31、ピニオンギア34、出力側かさ歯車32及びリンクギア33を備えている。   Referring again to FIG. 1, the differential gear unit 30 includes a plurality of gear trains, and includes an input side bevel gear 31, a pinion gear 34, an output side bevel gear 32, and a link gear 33.

入力側かさ歯車31はその下部で、挿通している軸部材21に軸受を介して回転自在、かつ上下方向に沿っての移動が拘束された態様で保持されており、軸部材21の中心軸を軸心としてその軸心回りに軸部材21とは独立して回転可能となるものである。この入力側かさ歯車31の下部には逆転機構40を構成する中間歯車43が一体的に設けられており、この中間歯車43と噛合可能な位置に逆転歯車41が設けてある。逆転機構40は、上記した中間歯車43と、逆転歯車41と、逆転歯車41に軸材を介して一体的に連結されている従プーリ45と、従プーリ45の外周面に一定ピッチで備えた歯に係合する伝達ベルト42と、伝達ベルト42に係合して軸部材21の回転駆動力を伝達する主プーリ44とを備えて構成したものである。主プーリ44は、軸部材21に挿通する態様で連結固定されており、その外周面に一定ピッチで歯を設けてある。逆転歯車41は、図示しない保持装置により、各々の中心軸回りに回転自在、かつ上下方向に沿っての移動が拘束された態様で保持されている。以上の構成によって逆転機構40は、軸部材21の回転力、すなわち主回転駆動源22による回転駆動力を、主プーリ44、伝達ベルト42、従プーリ45、逆転歯車41、中間歯車43を経て、入力側かさ歯車31に伝達して、入力かさ歯車31を軸部材21の回転方向と逆方向に回転させる。   The input-side bevel gear 31 is held at a lower portion thereof in a manner that the shaft member 21 that is inserted is rotatable through a bearing and is constrained from moving along the vertical direction. The shaft member 21 can be rotated independently of the shaft member 21 around the shaft center. An intermediate gear 43 constituting the reverse rotation mechanism 40 is integrally provided below the input side bevel gear 31, and the reverse rotation gear 41 is provided at a position where the intermediate gear 43 can be meshed. The reverse rotation mechanism 40 includes the intermediate gear 43, the reverse rotation gear 41, the secondary pulley 45 integrally connected to the reverse rotation gear 41 via a shaft member, and the outer peripheral surface of the secondary pulley 45 at a constant pitch. A transmission belt 42 that engages with the teeth and a main pulley 44 that engages with the transmission belt 42 and transmits the rotational driving force of the shaft member 21 are provided. The main pulley 44 is connected and fixed in such a manner as to be inserted into the shaft member 21, and teeth are provided at a constant pitch on the outer peripheral surface thereof. The reverse gear 41 is held by a holding device (not shown) so as to be rotatable around each central axis and restricted in movement in the vertical direction. With the above configuration, the reverse rotation mechanism 40 transmits the rotational force of the shaft member 21, that is, the rotational drive force of the main rotational drive source 22 through the main pulley 44, the transmission belt 42, the sub pulley 45, the reverse gear 41, and the intermediate gear 43. This is transmitted to the input side bevel gear 31 to rotate the input bevel gear 31 in the direction opposite to the rotation direction of the shaft member 21.

出力側かさ歯車32は、入力側かさ歯車31の上方側であって回転板20の下方側となる領域に、軸部材21が挿通された態様で配設してある。出力側かさ歯車32はその上部で、軸部材21に軸受を介して回転自在、かつ上下方向に沿っての移動が拘束された態様で保持されているので、軸部材21の中心軸を軸心としてその軸心回りに軸部材21とは独立して回転可能となる。   The output-side bevel gear 32 is arranged in a mode in which the shaft member 21 is inserted in a region above the input-side bevel gear 31 and below the rotating plate 20. The output-side bevel gear 32 is held at the upper part thereof in such a manner that the shaft member 21 is freely rotatable via a bearing and the movement along the vertical direction is constrained. As a result, the shaft member 21 can rotate independently of the shaft member 21.

この出力側かさ歯車32は、軸部材21に対して対称に配置された一対のピニオンギア34を介して入力側かさ歯車31に連係している。より詳細には、出力側かさ歯車32は、入力側かさ歯車31と噛合可能に配設された2個のピニオンギア34のそれぞれと噛合可能に設けてある。   The output side bevel gear 32 is linked to the input side bevel gear 31 via a pair of pinion gears 34 arranged symmetrically with respect to the shaft member 21. More specifically, the output side bevel gear 32 is provided so as to be able to mesh with each of the two pinion gears 34 arranged so as to be meshed with the input side bevel gear 31.

また、出力側かさ歯車32の上部には、軸部材21と軸心が一致するように位相歯車35が一体的に設けてある。位相歯車35は、テーブル歯車24のそれぞれと噛合可能な位置に配設してある。このような位相歯車35は、自身の軸心、すなわち軸部材21の中心軸回りに一体的に設けられているかさ歯車32と同時に、軸部材21とは独立して回転する。   Further, a phase gear 35 is integrally provided on the output side bevel gear 32 so that the shaft member 21 and the shaft center coincide with each other. The phase gear 35 is disposed at a position where it can mesh with each of the table gears 24. Such a phase gear 35 rotates independently of the shaft member 21 at the same time as the bevel gear 32 provided integrally around its own axis, that is, the central axis of the shaft member 21.

この位相歯車35の回転により、位相歯車35と噛合しているテーブル歯車24のそれぞれが、軸部材21と連結している回転板20とは無関係に軸心回りに回転し、テーブル23のそれぞれが自転する。その一方、位相歯車35は自身が回転せずに静止固定された状態であっても、回転板20が軸心回りに回転することにより、テーブル歯車24のそれぞれを軸心回りに回転させて、テーブル23のそれぞれを自転させることもできる。つまり、位相歯車35は、テーブル23のそれぞれに連結された歯車と噛合し、テーブル23のそれぞれを中心軸回りに自転させるものである。   Due to the rotation of the phase gear 35, each of the table gears 24 meshed with the phase gear 35 is rotated around the axis center regardless of the rotary plate 20 connected to the shaft member 21, and each of the tables 23 is rotated. Rotate. On the other hand, even if the phase gear 35 is stationary and fixed without rotating itself, the rotating plate 20 rotates around the axis, thereby rotating each of the table gears 24 around the axis, Each of the tables 23 can also be rotated. That is, the phase gear 35 meshes with a gear connected to each of the tables 23 and rotates each of the tables 23 around the central axis.

リンクギア33は、出力側かさ歯車32と位相歯車35を一体的にした部材に挿通された状態で、軸受を介して回転自在、かつ上下方向に沿っての移動が拘束された態様で配設されており、上記軸部材21の中心軸を軸心としてその軸心回りに回転可能となるものである。このリンクギア33は、上述した一対のピニオンギア34を回転自在に軸支持している。   The link gear 33 is disposed in such a manner that the link gear 33 is rotatable through a bearing and is restricted from moving in the vertical direction while being inserted through a member in which the output bevel gear 32 and the phase gear 35 are integrated. Thus, the shaft member 21 can be rotated about its central axis as a central axis. The link gear 33 rotatably supports the pair of pinion gears 34 described above.

またリンクギア33に噛合可能となる位置に、位相回転源36に位相シャフト36aを介して連結された位相かさ歯車37が設けてある。位相回転源36は、例えばモータ等の回転軸を有して、それを任意の回転角度だけ随意に回転することができるものであり、制御指令によって任意のタイミングで、連結している位相シャフト36aを介して位相かさ歯車37に、その中心軸回りに任意の回転角度を付与する。更に位相回転源36はその構成上、一方向に回転角度を次々と制限なく付与することができ、エンコーダ等を具備して、微細かつ高精度に回転角度を付与することもできる。また位相回転源36は、所定の回転角度を付与する以外の時は、機械的に静止固定しているので、これに連結している位相シャフト36a、位相かさ歯車37も静止固定している。   A phase bevel gear 37 connected to the phase rotation source 36 via a phase shaft 36 a is provided at a position where the link gear 33 can be engaged. The phase rotation source 36 has a rotation shaft such as a motor, and can rotate it arbitrarily by an arbitrary rotation angle. The phase rotation source 36 is connected to the phase shaft 36a at an arbitrary timing according to a control command. An arbitrary rotation angle is given to the phase bevel gear 37 around its central axis via Furthermore, the phase rotation source 36 can provide rotation angles in one direction one after another without limitation due to its configuration, and can be provided with an encoder or the like so that the rotation angle can be given with a fine and high accuracy. Since the phase rotation source 36 is mechanically fixed at a time other than giving a predetermined rotation angle, the phase shaft 36a and the phase bevel gear 37 connected thereto are also fixed stationary.

図3は、上述した構成を有する位相角付与回転装置10において、主回転駆動源22から駆動力が与えられた場合の動作について説明する説明図である。尚、この図3においては、主回転駆動源22により回転駆動力が与えられて動作する部材にハッチングを施している。この図3を用いて位相角付与回転装置10の動作について説明する。   FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an operation when a driving force is applied from the main rotation driving source 22 in the phase angle imparting rotation device 10 having the above-described configuration. In FIG. 3, members that are operated by a rotational driving force applied by the main rotational driving source 22 are hatched. The operation of the phase angle imparting rotation device 10 will be described with reference to FIG.

まず主回転駆動源22から与えられた回転駆動力により、軸部材21が自身の軸心回りに、例えば上方から見て時計回り方向に回転すると、軸部材21に一体的に連結される回転板20及び主プーリ44も時計回り方向に回転する。主プーリ44の回転は伝達ベルト42により従プーリ45に伝達され、従プーリ45は自身の中心軸回りに時計回り方向に回転する。従プーリ45の時計回り方向の回転によって、これと連結している逆転歯車41も自身の軸心回りに時計回り方向に回転する。逆転歯車41の時計回り方向の回転は、逆転歯車41と噛合可能な関係にある中間歯車43に伝達され、中間歯車43とこれに一体的に設けられている入力側かさ歯車31を逆方向、すなわち反時計回り方向に回転させる。   First, when the shaft member 21 is rotated about its own axis, for example, clockwise when viewed from above, by a rotational driving force applied from the main rotational drive source 22, a rotating plate integrally connected to the shaft member 21. 20 and the main pulley 44 also rotate clockwise. The rotation of the main pulley 44 is transmitted to the sub pulley 45 by the transmission belt 42, and the sub pulley 45 rotates clockwise around its own central axis. As the slave pulley 45 rotates in the clockwise direction, the reversing gear 41 connected thereto rotates in the clockwise direction around its own axis. The clockwise rotation of the reverse gear 41 is transmitted to an intermediate gear 43 that can mesh with the reverse gear 41, and the intermediate gear 43 and the input side bevel gear 31 provided integrally therewith are reversely moved. That is, it is rotated counterclockwise.

入力側かさ歯車31の自身の軸心回りの反時計回り方向の回転により、入力側かさ歯車31と噛合可能に配置された一対のピニオンギア34が回転し、更に一対のピニオンギア34の回転はこれと噛合可能となっている出力側かさ歯車32に伝達されて、出力側かさ歯車32を自身の中心軸、すなわち軸部材21の中心軸回りに時計回り方向に回転させる。この時、リンクギア33は、回転せずに静止固定されており、リンクギア33に軸支持されるピニオンギア34が、自身の軸心回りに回転するだけである。   Due to the counterclockwise rotation of the input side bevel gear 31 about its own axis, a pair of pinion gears 34 arranged so as to be able to mesh with the input side bevel gear 31 rotate, and the pair of pinion gears 34 further rotates. This is transmitted to the output-side bevel gear 32 that can mesh with this, and the output-side bevel gear 32 is rotated in the clockwise direction about its own central axis, that is, the central axis of the shaft member 21. At this time, the link gear 33 is stationary and fixed without rotating, and the pinion gear 34 that is axially supported by the link gear 33 only rotates around its own axis.

出力側かさ歯車32は自身の軸心回りに時計回り方向に回転するので、出力側かさ歯車32と一体的に設けられた位相歯車35も、上方から見て時計回り方向に回転する。位相歯車35の角速度が回転板20の各速度と同一になるよう、逆転機構40及び差動歯車ユニット30を構成する各歯車とプーリの歯数が予め調整してあり、これにより位相歯車35は、回転板20と同方向である時計回り方向に同一の角速度で回転する。この結果、位相歯車35と、これに噛合するテーブル歯車24と、これに連結されたテーブル23は、回転板20と「一体となって」同一の角速度で軸部材21の中心軸回りに回転する。   Since the output side bevel gear 32 rotates in the clockwise direction around its own axis, the phase gear 35 provided integrally with the output side bevel gear 32 also rotates in the clockwise direction when viewed from above. The number of teeth of each gear and pulley constituting the reversing mechanism 40 and the differential gear unit 30 is adjusted in advance so that the angular speed of the phase gear 35 is the same as each speed of the rotating plate 20, whereby the phase gear 35 Rotate at the same angular velocity in the clockwise direction, which is the same direction as the rotating plate 20. As a result, the phase gear 35, the table gear 24 meshing with the phase gear 35, and the table 23 connected thereto rotate “integrally” with the rotating plate 20 around the central axis of the shaft member 21 at the same angular velocity. .

回転板20の角速度w20と、位相歯車35の角速度w35とを同一とするための、各歯車やプーリの歯数の調整は次のようにして行う。まず主回転駆動源22から与えられた回転駆動力を回転板20及び位相歯車35に伝達するのに関与する主プーリ44、従プーリ45、逆転歯車41、中間歯車43、入力側かさ歯車31、ピニオンギア34、出力側かさ歯車32の歯数をそれぞれN44、N45、N41、N43、N31、N34、N32とする。主回転駆動源22に連結している軸部材21は回転板20にも連結しているので、軸部材21は角速度w20で回転すると、軸部材21に連結している主プーリ44も同じ角速度で回転し、位相歯車35の角速度w35=w20×(N44/N45)×(N41/N43)×(N31/N34)×(N34/N32)と表される。従って、回転板20の角速度w20と、位相歯車35の角速度w35とを同一とするには、α1=(N44/N45)×(N41/N43)×(N31/N34)×(N34/N32)が1となるように、主プーリ44、従プーリ45、逆転歯車41、中間歯車43、入力側かさ歯車31、ピニオンギア34、出力側かさ歯車32の歯数を選定して調整する。   Adjustment of the number of teeth of each gear and pulley to make the angular velocity w20 of the rotating plate 20 and the angular velocity w35 of the phase gear 35 the same is performed as follows. First, the main pulley 44, the sub pulley 45, the reverse gear 41, the intermediate gear 43, the input side bevel gear 31, which are involved in transmitting the rotational driving force applied from the main rotational driving source 22 to the rotary plate 20 and the phase gear 35, The number of teeth of the pinion gear 34 and the output side bevel gear 32 is N44, N45, N41, N43, N31, N34, and N32, respectively. Since the shaft member 21 connected to the main rotation drive source 22 is also connected to the rotary plate 20, when the shaft member 21 rotates at the angular velocity w20, the main pulley 44 connected to the shaft member 21 also has the same angular velocity. The rotation speed of the phase gear 35 is expressed as w35 = w20 × (N44 / N45) × (N41 / N43) × (N31 / N34) × (N34 / N32). Therefore, in order to make the angular velocity w20 of the rotating plate 20 and the angular velocity w35 of the phase gear 35 the same, α1 = (N44 / N45) × (N41 / N43) × (N31 / N34) × (N34 / N32) The number of teeth of the main pulley 44, the sub pulley 45, the reverse gear 41, the intermediate gear 43, the input side bevel gear 31, the pinion gear 34, and the output side bevel gear 32 is selected and adjusted so as to be 1.

ここで複数のテーブル23が回転板20と「一体となって」回転することについて説明する。図4〜図6は、それぞれ回転板20及びテーブル23の回転の様子を模式的に示す平面図である。これら図4〜図6を適宜用いながら複数のテーブル23が回転板20と「一体となって」回転することについて述べる。   Here, a description will be given of the fact that the plurality of tables 23 rotate together with the rotating plate 20. 4-6 is a top view which shows typically the mode of rotation of the rotating plate 20 and the table 23, respectively. It will be described that the plurality of tables 23 rotate “integrally” with the rotating plate 20 using FIGS. 4 to 6 as appropriate.

図4の(a)及び(b)に示すように、回転板20を停止固定させた状態で、位相歯車35を例えば時計回り方向に回転させると、位相歯車35と噛合可能な関係にあるテーブル歯車24は、それぞれ反時計回り方向に回転し、これによりテーブル歯車24に連結されて一体的な関係にあるテーブル23は、反時計回り方向に自転する。   As shown in FIGS. 4A and 4B, when the phase gear 35 is rotated, for example, in the clockwise direction with the rotating plate 20 stopped and fixed, the table is in a meshable relationship with the phase gear 35. The gears 24 respectively rotate in the counterclockwise direction, whereby the table 23 connected to the table gear 24 and in an integral relationship rotates in the counterclockwise direction.

一方、図5の(a)及び(b)に示すように、位相歯車35を停止固定させた状態で、回転板20を例えば時計回り方向に回転させると、テーブル歯車24は固定された位相歯車35と噛合いながら時計回り方向に回転し、これによりテーブル歯車24と一体的な関係にあるテーブル23は、時計回り方向に自転する。   On the other hand, as shown in FIGS. 5A and 5B, when the rotating plate 20 is rotated, for example, in the clockwise direction with the phase gear 35 stopped and fixed, the table gear 24 is fixed. The table 23 that rotates in the clockwise direction while meshing with the table 35 rotates in the clockwise direction, and thus rotates in the clockwise direction.

従って、回転板20と位相歯車35とが同じ角速度で同方向に回転すると、図6の(a)及び(b)に示すように、図4に示したテーブル23の自転と、図5に示したテーブル23の自転は、互いに相殺されることになるので、テーブル23は自転しない。これにより、テーブル23は回転板20と「一体となって」回転することになる。以上のことは、テーブル23、テーブル歯車24を保持している回転板20と、位相歯車35が、軸部材21の軸心回りに同一の角速度で同方向に回転し、両者間に相対速度差がないということからもいえる。   Therefore, when the rotating plate 20 and the phase gear 35 rotate in the same direction at the same angular velocity, as shown in FIGS. 6A and 6B, the rotation of the table 23 shown in FIG. 4 and the rotation shown in FIG. Since the rotations of the table 23 cancel each other, the table 23 does not rotate. As a result, the table 23 rotates “integrally” with the rotary plate 20. As described above, the rotating plate 20 holding the table 23 and the table gear 24 and the phase gear 35 rotate in the same direction around the axis of the shaft member 21 in the same direction, and there is a relative speed difference therebetween. It can be said that there is no.

図7に示すように、テーブル23が自転せずに回転板20と一体となって回転すると、テーブル23に保持された検査チップ100には遠心力が作用し、検査チップ100は図2に示す初期状態から図8に示す状態に変わる。すなわち、洗浄液116が移動して検査部101の洗浄が行われたり、血液110が移送されて、血球110aと血漿成分110bへの分離が行われたり、更に各試薬111〜115の移送、混合等が行われる。   As shown in FIG. 7, when the table 23 rotates together with the rotating plate 20 without rotating, a centrifugal force acts on the inspection chip 100 held on the table 23, and the inspection chip 100 is shown in FIG. The state changes from the initial state to the state shown in FIG. That is, the cleaning liquid 116 is moved to clean the inspection unit 101, the blood 110 is transferred and separated into the blood cell 110a and the plasma component 110b, and the reagents 111 to 115 are transferred and mixed. Is done.

このように主回転駆動源22からの回転駆動力によりテーブル23と回転板20とが一体となって回転している状態で、位相回転源36から回転角度が与えられる時の位相角付与回転装置10の動作について、図9を用いて説明する。   In this way, when the rotation angle is given from the phase rotation source 36 in a state where the table 23 and the rotating plate 20 are rotated integrally by the rotation driving force from the main rotation driving source 22, the phase angle giving rotation device. The operation of 10 will be described with reference to FIG.

図9は、位相角付与回転装置10の軸部材21の中心での概略縦断面図であるが、位相回転源36により回転角度が与えられた時に相対的に動作する部材にハッチングを施している。尚、この図9において相対的な動作を説明する便宜上、ハッチングが施されていない部材は停止しているものとして説明する。   FIG. 9 is a schematic vertical cross-sectional view at the center of the shaft member 21 of the phase angle giving rotation device 10, but the members that operate relatively when the rotation angle is given by the phase rotation source 36 are hatched. . For convenience of explaining the relative operation in FIG. 9, the description will be made assuming that the members not hatched are stopped.

まず位相回転源36から、位相シャフト36aを介して位相かさ歯車37に回転角度θ37だけ、例えば位相かさ歯車37から位相回転源36に向かう方向に見て時計回り方向に付与する。位相かさ歯車37が自身の軸心回りに時計回り方向に回転角度θ37だけ回転することにより、位相かさ歯車37と噛合可能な関係にあるリンクギア33も自身の軸心、すなわち軸部材21の中心軸回りに、上方からみて時計回り方向に回転角度θ33=θ37×N37/N33だけ回転する。ここで、N37、N33はそれぞれ位相かさ歯車37、リンクギア33の歯数である。このようにリンクギア33が回転角度θ33だけ時計回り方向に回転すると、リンクギア33に軸支持されたピニオンギア34は、停止固定された状態にある入力側かさ歯車31に対しては軸部材21回りに相対的に回転移動しながら、入力側かさ歯車31と噛合って自身の軸回りに自転する。このようにピニオンギア34が軸部材21の中心軸回りに回転、すなわち公転しながら、自身の軸回りに自転する結果、噛合可能な関係にある出力側かさ歯車32を軸部材21の中心軸心回りに上方から見て時計回り方向に回転角度θ32=2×θ33だけ回転させる。すなわち、位相回転源36から付与された回転角度が出力側かさ歯車32に伝達されたことになる。   First, the rotation angle θ37 is applied from the phase rotation source 36 to the phase bevel gear 37 via the phase shaft 36a, for example, in the clockwise direction when viewed from the phase bevel gear 37 toward the phase rotation source 36. When the phase bevel gear 37 rotates around its own axis in the clockwise direction by the rotation angle θ 37, the link gear 33 that can mesh with the phase bevel gear 37 also has its own axis, that is, the center of the shaft member 21. It rotates about the axis by the rotation angle θ33 = θ37 × N37 / N33 in the clockwise direction when viewed from above. Here, N37 and N33 are the numbers of teeth of the phase bevel gear 37 and the link gear 33, respectively. When the link gear 33 rotates in the clockwise direction by the rotation angle θ33 in this way, the pinion gear 34 supported by the link gear 33 is fixed to the shaft member 21 with respect to the input side bevel gear 31 that is stopped and fixed. While relatively rotating around, it meshes with the input side bevel gear 31 and rotates around its own axis. As described above, the pinion gear 34 rotates around the central axis of the shaft member 21, that is, revolves around the axis of the shaft member 21. As a result, the output-side bevel gear 32 having a meshable relationship is connected to the central axis of the shaft member 21. Rotate around the rotation angle θ32 = 2 × θ33 in the clockwise direction as viewed from above. That is, the rotation angle given from the phase rotation source 36 is transmitted to the output side bevel gear 32.

これにより出力側かさ歯車32と一体的に設けられた位相歯車35は、回転角度θ32だけ回転板20に対して相対的に時計回り方向に回転することになり、両者の間に回転角度θ32だけの位相差が生じる。このように回転位相差が生じると、位相歯車35と噛合可能な関係にあるテーブル歯車24は連結部材23aの軸心回りに反時計回り方向に回転角度θ24=θ32×N35/N24だけ回転、すなわち自転する。ここでN35、N24はそれぞれ位相歯車35、テーブル歯車24の歯数である。これによりテーブル歯車24と連結しているテーブル23も、図10に示すように、テーブル歯車24と同方向である反時計回り方向に同じ回転角度θ24だけ回転すなわち自転し、検査チップ100に回転角度θ24の位相角を付与する。ここで、検査チップ100に付与される位相角である回転角度θ24は任意に定めることができ、上述したよう位相回転源36から付与された位相かさ歯車37の回転角度θ37に比例して、θ24=θ37×N37/N33×2×N35/N24となる。   As a result, the phase gear 35 provided integrally with the output side bevel gear 32 rotates in the clockwise direction relative to the rotating plate 20 by the rotation angle θ32, and only the rotation angle θ32 is provided between the two. Phase difference occurs. When the rotational phase difference occurs in this way, the table gear 24 that can mesh with the phase gear 35 rotates counterclockwise around the axis of the connecting member 23a by the rotation angle θ24 = θ32 × N35 / N24, that is, Rotate. Here, N35 and N24 are the numbers of teeth of the phase gear 35 and the table gear 24, respectively. As a result, the table 23 connected to the table gear 24 also rotates, that is, rotates in the counterclockwise direction that is the same direction as the table gear 24 by the same rotation angle θ24 as shown in FIG. A phase angle of θ24 is given. Here, the rotation angle θ24, which is the phase angle applied to the inspection chip 100, can be arbitrarily determined. As described above, in proportion to the rotation angle θ37 of the phase bevel gear 37 applied from the phase rotation source 36, θ24 = Θ37 × N37 / N33 × 2 × N35 / N24.

このようにしてテーブル23が所定の回転角度だけ自転する結果、テーブル23に保持された検査チップ100は反時計回り方向に位相角が付与され、図8に示す状態から例えば図11に示す状態に変わる。すなわち、検査チップの姿勢が変わることに伴って、遠心力の作用により血液110から分離した血漿成分110bの分取りと試薬111との混合や、残りの試薬112〜115の移送がステップ的に行われる。   As a result of the rotation of the table 23 by a predetermined rotation angle in this way, the test chip 100 held by the table 23 is given a phase angle in the counterclockwise direction, and is changed from the state shown in FIG. 8 to the state shown in FIG. 11, for example. change. That is, as the posture of the test chip is changed, the fractionation of the plasma component 110b separated from the blood 110 by the action of the centrifugal force and the mixing with the reagent 111 and the transfer of the remaining reagents 112 to 115 are performed in steps. Is called.

その後次の処理のために、所定時間後に例えば位相回転源36から、位相シャフト36aを介して位相かさ歯車37に、位相かさ歯車37から位相回転源36に向かう方向に見て反時計回り方向に回転角度θ37だけ付与すると、先ほどとは逆方向に回転角度θ37が、リンクギア33及びピニオンギア34を通じて出力側かさ歯車32に伝達される。その結果、出力側かさ歯車32と一体的に設けられた位相歯車35は反時計回り方向に回転角度θ32だけ回転板20と相対的に回転する。これによって、位相歯車35と噛合可能な関係にあるテーブル歯車24とこれに連結しているテーブル23は、図12に示すよう時計回り方向に回転角度θ24だけ自転し、検査チップ100に時計回り方向に回転角度θ24の位相角を付与する。   Then, for a next process, for example, after a predetermined time, for example, from the phase rotation source 36 to the phase bevel gear 37 via the phase shaft 36a, and in the counterclockwise direction when viewed from the phase bevel gear 37 to the phase rotation source 36, When only the rotation angle θ37 is applied, the rotation angle θ37 is transmitted to the output side bevel gear 32 through the link gear 33 and the pinion gear 34 in the opposite direction. As a result, the phase gear 35 provided integrally with the output side bevel gear 32 rotates relative to the rotating plate 20 in the counterclockwise direction by the rotation angle θ32. As a result, the table gear 24 that can mesh with the phase gear 35 and the table 23 connected thereto rotate in the clockwise direction by the rotation angle θ24 as shown in FIG. Is given a phase angle of a rotation angle θ24.

このようにしてテーブル23が所定の回転角度だけ自転する結果、テーブル23に保持された検査チップ100は図13に示す姿勢を保持し、混合させた血漿成分110bと試薬111との混合液を、検査部101を通過させたり、試薬112〜115等をステップ移送させたりする等の処理が行われる。   As a result of the table 23 rotating by a predetermined rotation angle in this way, the test chip 100 held on the table 23 maintains the posture shown in FIG. 13, and the mixed liquid of the plasma component 110 b and the reagent 111 mixed is used. Processing such as passing the inspection unit 101 and step-transferring the reagents 112 to 115 is performed.

本発明の実施の形態1である位相角付与回転装置10においては、軸部材21、逆転機構40、入力側かさ歯車31、ピニオンギア34及び出力側かさ歯車32が、回転板20及び位相歯車35を同一の角速度で同方向に回転させるように主回転駆動源22から回転駆動力を伝達する回転駆動伝達手段を構成している。また、位相シャフト36a、位相かさ歯車37、リンクギア33、ピニオンギア34及び出力側かさ歯車32が、回転駆動伝達手段による回転駆動力の伝達経路外に独立して設けられている位相回転源36から付与された所定の回転角度を、回転のみで位相歯車35に伝達する回転角度伝達手段を構成している。   In the phase angle imparting rotation device 10 according to the first embodiment of the present invention, the shaft member 21, the reverse rotation mechanism 40, the input side bevel gear 31, the pinion gear 34, and the output side bevel gear 32 include the rotary plate 20 and the phase gear 35. Rotational drive transmission means for transmitting rotational drive force from the main rotational drive source 22 so as to rotate in the same direction at the same angular velocity. In addition, the phase rotation source 36 in which the phase shaft 36a, the phase bevel gear 37, the link gear 33, the pinion gear 34, and the output side bevel gear 32 are independently provided outside the rotational drive force transmission path by the rotational drive transmission means. The rotation angle transmission means is configured to transmit the predetermined rotation angle given from 1 to the phase gear 35 only by rotation.

以上説明したように本発明の実施の形態1である位相角付与回転装置10によれば、位相回転源36から付与された所定の回転角度を、回転角度伝達手段を通じて位相歯車35に伝達し、回転板20と位相歯車35との間に回転位相差を生じさせる結果、位相歯車35と噛合したテーブル歯車24が自転し、テーブル歯車24と連結したテーブル23に保持された検査チップ100を任意な位相角だけ回転させることができる。また回転角度伝達手段を構成する位相シャフト36a、入力側かさ歯車31、ピニオンギア34、出力側かさ歯車32、位相かさ歯車37、リンクギア33がそれぞれ回転することのみによって、位相回転源36から所定の回転角度を伝達する。位相回転源36は、一方向に無制限に次々と回転角度を付与できるのであるから、その回転角度を回転伝達手段で回転により次々伝えることによって、テーブル23に保持された検査チップ100に対して、常に一方向に任意な位相角を次々と制限なく付与することが可能となる。また、位相回転源36から微細かつ高精度に回転角度を付与することができるので、検査チップ100に対して微細かつ高精度に位相角を付与することができる。更に、回転角度伝達手段を構成する各歯車要素の歯数を調整することによって位相回転源36から付与される回転角度をより微細にすることもできるので、超微細かつ超高精度に検査チップ100に位相角を付与することができる。   As described above, according to the phase angle imparting rotation device 10 according to the first embodiment of the present invention, the predetermined rotation angle given from the phase rotation source 36 is transmitted to the phase gear 35 through the rotation angle transmission means, As a result of causing a rotational phase difference between the rotating plate 20 and the phase gear 35, the table gear 24 meshed with the phase gear 35 rotates, and the inspection chip 100 held on the table 23 connected to the table gear 24 can be arbitrarily set. It can be rotated by the phase angle. In addition, the phase rotation source 36 is rotated by the phase shaft 36a, the input side bevel gear 31, the pinion gear 34, the output side bevel gear 32, the phase bevel gear 37, and the link gear 33 that constitute the rotation angle transmission means. The rotation angle is transmitted. Since the phase rotation source 36 can provide rotation angles one after another without limitation in one direction, the rotation angle is transmitted to the inspection chip 100 held on the table 23 by successively transmitting the rotation angles by the rotation transmission means. It is possible to always give an arbitrary phase angle in one direction without limitation. Further, since the rotation angle can be given from the phase rotation source 36 finely and with high accuracy, the phase angle can be given to the inspection chip 100 with fine and high accuracy. Furthermore, since the rotation angle applied from the phase rotation source 36 can be made finer by adjusting the number of teeth of each gear element constituting the rotation angle transmission means, the inspection chip 100 is ultrafine and ultrahigh precision. Can be given a phase angle.

この検査チップ100への任意な位相角の付与は、主回転駆動源22の回転駆動力を回転板20及び位相歯車35に伝達する回転駆動伝達手段とは別の回転角度伝達手段を通じて行われるので、回転板20を回転中に、しかも回転速度や回転方向に関係なく行うことができる。検査チップ100の方向や姿勢を変えるために回転板20の回転を停止させる必要がないので、回転によって一方向に移動中の検査チップ100の内部の液が回転停止時に別方向に拡散してしまう虞れがない。しかも回転板20の回転の停止や起動がないので、処理時間の短縮化を図ることができるとともに、騒音や振動の軽減化も図ることができる。   The application of an arbitrary phase angle to the inspection chip 100 is performed through a rotation angle transmission unit different from the rotation drive transmission unit that transmits the rotation driving force of the main rotation drive source 22 to the rotary plate 20 and the phase gear 35. The rotation can be performed while the rotating plate 20 is rotating, regardless of the rotation speed or the rotation direction. Since it is not necessary to stop the rotation of the rotating plate 20 in order to change the direction and orientation of the inspection chip 100, the liquid inside the inspection chip 100 moving in one direction due to the rotation diffuses in another direction when the rotation stops. There is no fear. Moreover, since the rotation of the rotating plate 20 is not stopped or started, the processing time can be shortened and noise and vibration can be reduced.

また、上記位相角付与回転装置10によれば、主回転駆動源22及び位相回転源36が回転板20の回転域外に設置でき、駆動電力や信号線等の接続が容易になる。   Further, according to the phase angle imparting rotation device 10, the main rotation drive source 22 and the phase rotation source 36 can be installed outside the rotation area of the rotary plate 20, and connection of drive power, signal lines, and the like becomes easy.

<実施の形態2>
図14は、本発明の実施の形態2である位相角付与回転装置11を示す縦断面図であり、上方から見た場合に回転板の中心を通る平面で切断して示す中央縦断面図である。尚、上述した実施の形態1である位相角付与回転装置10と同一の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。ここで例示する位相角付与回転装置11は、回転板20、位相歯車50等を備えて構成してある。
<Embodiment 2>
FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing the phase angle imparting rotation device 11 according to the second embodiment of the present invention, and is a central longitudinal sectional view cut along a plane passing through the center of the rotating plate when viewed from above. is there. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to what has the same structure as the phase angle provision rotation apparatus 10 which is Embodiment 1 mentioned above, and the description is abbreviate | omitted suitably. The phase angle imparting rotation device 11 exemplified here includes a rotating plate 20, a phase gear 50, and the like.

回転板20は、円形の板状体であり、軸部材21を介して差動歯車ユニット60に連結してある。この回転板20は、自身の中心部、すなわち軸部材21の中心軸を軸心として、その軸心回りに回転可能となる。   The rotating plate 20 is a circular plate-like body and is connected to the differential gear unit 60 via the shaft member 21. The rotary plate 20 can rotate about its own central portion, that is, the central axis of the shaft member 21 as its axis.

また回転板20には、位相角付与回転装置10と全く同じ構成で、複数のテーブル23、テーブル歯車24、連結部材23a、支持孔20a、軸受部材23bが備えられている。ここで検査チップ100を保持するテーブル23には連結部材23aを介してテーブル歯車24が連結されており、自身の軸心回りに回転可能に回転板20に支持されている。   The rotating plate 20 has the same configuration as the phase angle imparting rotating device 10 and includes a plurality of tables 23, table gears 24, a connecting member 23a, a support hole 20a, and a bearing member 23b. Here, a table gear 24 is coupled to the table 23 holding the inspection chip 100 via a coupling member 23a, and is supported by the rotating plate 20 so as to be rotatable about its own axis.

差動歯車ユニット60は、太陽歯車63、遊星歯車61、内歯歯車64よりなる複数の歯車列とキャリアプーリ62とにより構成されたものである。遊星歯車61は、キャリアプーリ62に回転自在、かつ上下方向に沿っての移動が拘束された態様で軸支持されており、太陽歯車63及び内歯歯車64に噛合可能な位置に配設してある。内歯歯車64は、軸部材21の下端に連結して固定されており、該軸部材21の軸心回りに回転可能に配設してある。この内歯歯車64は、回転板20と一体的に回転することになる。   The differential gear unit 60 includes a plurality of gear trains including a sun gear 63, a planetary gear 61, and an internal gear 64, and a carrier pulley 62. The planetary gear 61 is rotatably supported by the carrier pulley 62 and supported by the shaft in a manner in which movement along the vertical direction is restricted. The planetary gear 61 is disposed at a position where it can mesh with the sun gear 63 and the internal gear 64. is there. The internal gear 64 is connected and fixed to the lower end of the shaft member 21, and is disposed so as to be rotatable around the axis of the shaft member 21. The internal gear 64 rotates integrally with the rotating plate 20.

太陽歯車63は、位相シャフト36aを介して位相回転源36に連結してあり、位相シャフト36aの中心軸を軸心としてその軸心回りに回転する。   The sun gear 63 is connected to the phase rotation source 36 via the phase shaft 36a, and rotates around the axis centered on the central axis of the phase shaft 36a.

キャリアプーリ62は、上記位相シャフト36aに挿通された状態で、これに回転自在、かつ上下方向に沿っての移動が拘束された態様で保持されており、位相シャフト36aの中心軸を軸心としてその軸心回りに回転可能となっている。このキャリアプーリ62は外周部に噛合する歯を一定ピッチで有するものであり、同様に外周部に噛合する歯を一定ピッチ有する第1プーリP1に歯付きの伝達ベルト65を介して連結している。従って、第1プーリP1の回転駆動力が伝達ベルト65からキャリアプーリ62に伝達される。   The carrier pulley 62 is inserted in the phase shaft 36a, and is held in such a manner that the carrier pulley 62 can freely rotate and is restricted from moving in the vertical direction. The center axis of the phase shaft 36a is the axis. It can rotate around its axis. The carrier pulley 62 has teeth that engage with the outer peripheral portion at a constant pitch, and is similarly connected to a first pulley P1 that has teeth that engage with the outer peripheral portion through a toothed transmission belt 65. . Accordingly, the rotational driving force of the first pulley P1 is transmitted from the transmission belt 65 to the carrier pulley 62.

第1プーリP1は、主シャフト22aに挿通された態様で該主シャフト22aに一体的に配設してある。ここで主シャフト22aは、上下方向に沿って延在する長尺状のものであり、連結する主回転駆動源22から与えられる回転駆動力により、自身の中心軸を軸心としてその軸心回りに回転する。つまり、第1プーリP1は、主シャフト22aとともに、主シャフト22aの軸心回りに回転する。   The first pulley P1 is disposed integrally with the main shaft 22a in a manner inserted through the main shaft 22a. Here, the main shaft 22a is an elongate one extending along the vertical direction, and the center axis of the main shaft 22a is rotated around the axis by the rotation driving force applied from the main rotation driving source 22 to be connected. Rotate to. That is, the first pulley P1 rotates around the axis of the main shaft 22a together with the main shaft 22a.

位相歯車50は、軸部材21に挿通された状態で、軸部材21を上下端に各々ある軸受を介して回転自在、かつ上下方向に沿っての移動を拘束した態様で保持している。位相歯車50自体はその外形部が、図示されていない保持装置により軸部材21の軸心回りに回転自在、かつ上下方向に沿っての移動が拘束された態様で保持されているとともに、その上部がテーブル歯車24のそれぞれと噛合可能な位置に配設されている。また位相歯車50の下部には、外周部に伝達ベルト25と係合する歯を一定ピッチで有する第3プーリP3が一体的に設けられており、位相歯車50は第3プーリP3と一体となって軸部材21の軸心回りに回転可能となる。ここで第3プーリP3は、主シャフト22aと一体的に形成された第2プーリP2に歯付きの伝達ベルト25を介して連結している。尚、第2プーリP2は、その外周部に伝達ベルト25と係合する歯を一定ピッチで備える。第2プーリP2が主シャフト22aともに回転することにより、その回転駆動力が伝達ベルト25を介して第3プーリP3に伝達されて、第3プーリP3と位相歯車50が軸部材21の軸心回りに回転することになる。   The phase gear 50 is inserted in the shaft member 21 and holds the shaft member 21 in such a manner that the shaft member 21 is freely rotatable via bearings at the upper and lower ends and the movement along the vertical direction is restricted. The phase gear 50 itself is held in such a manner that its outer portion is rotatable around the axis of the shaft member 21 by a holding device (not shown) and is restricted from moving in the vertical direction. Are arranged at positions that can mesh with each of the table gears 24. Further, a third pulley P3 having teeth that engage with the transmission belt 25 at a constant pitch is integrally provided at the lower portion of the phase gear 50, and the phase gear 50 is integrated with the third pulley P3. Thus, the shaft member 21 can rotate around the axis. Here, the third pulley P3 is connected to a second pulley P2 formed integrally with the main shaft 22a via a toothed transmission belt 25. The second pulley P2 includes teeth that engage with the transmission belt 25 at a constant pitch on the outer periphery thereof. When the second pulley P2 rotates together with the main shaft 22a, the rotational driving force is transmitted to the third pulley P3 via the transmission belt 25, and the third pulley P3 and the phase gear 50 are rotated around the axis of the shaft member 21. Will rotate.

この位相歯車50は、自身の軸心、すなわち軸部材21の中心軸回りに回転することにより、テーブル歯車24のそれぞれを、回転板20の回転状態とは無関係に軸心回りに回転させることができる。その結果、テーブル歯車24と連結部材23aを介して連結されているテーブル23もそれぞれの軸心回りで自転する。その一方、位相歯車50は自身が静止固定された状態であっても、回転板20が軸部材21の軸心回りに回転すると、テーブル歯車24のそれぞれも軸部材21の軸心回りに位相歯車50と噛合した状態で回転するので、テーブル歯車24とこれに連結しているテーブル23のそれぞれはその軸心回りに自転する。   The phase gear 50 rotates about its own axis, that is, the central axis of the shaft member 21, thereby rotating each of the table gears 24 about the axis regardless of the rotation state of the rotating plate 20. it can. As a result, the table 23 connected to the table gear 24 via the connecting member 23a also rotates around its axis. On the other hand, even when the phase gear 50 is stationary and fixed, when the rotating plate 20 rotates around the axis of the shaft member 21, each of the table gears 24 also rotates around the axis of the shaft member 21. Since it rotates while meshing with 50, each of the table gear 24 and the table 23 connected thereto rotates around its axis.

図15は、上述した構成を有する位相角付与回転装置11において、主回転駆動源22から回転駆動力が与えられた場合の動作について説明する説明図である。尚、この図15においては、主回転駆動源22による回転駆動力が与えられて動作する部材にハッチングを施している。この図15を用いて位相角付与回転装置11の動作について説明する。   FIG. 15 is an explanatory diagram for explaining the operation in the case where a rotational driving force is applied from the main rotational driving source 22 in the phase angle imparting rotating device 11 having the above-described configuration. In FIG. 15, the members that are operated by the rotational driving force from the main rotational driving source 22 are hatched. The operation of the phase angle giving / rotating device 11 will be described with reference to FIG.

まず主回転駆動源22から与えられた回転駆動力により、主シャフト22aが自身の軸心回りに、例えば上方から見て時計回り方向に回転すると、主シャフト22aに一体的に設けられた第1プーリP1及び第2プーリP2も時計回り方向に回転する。第1プーリP1の回転は伝達ベルト65を介してキャリアプーリ62に伝達され、キャリアプーリ62は自身の軸心、すなわち位相シャフト36aの中心軸回りに時計回り方向に回転する。キャリアプーリ62の回転により、キャリアプーリ62に回転自在に軸支持されている遊星歯車61は、静止固定された状態にある太陽歯車63と内歯歯車64の両歯車と噛合して自身の軸心回りに時計回り方向に回転、すなわち自転しながら、位相シャフト36aの中心軸回りに時計回り方向に回転、すなわち公転する。この遊星歯車61の自転と公転によって、これと噛合する内歯歯車64は、自身の軸心、すなわち軸部材21の中心軸回りに時計回り方向に回転することになる。その結果、内歯歯車64と軸部材21を介して一体的に連結された回転板20も軸部材21の中心軸回りに時計回り方向に回転する。   First, when the main shaft 22a is rotated about its own axis, for example, clockwise when viewed from above, by the rotational driving force applied from the main rotational drive source 22, the first provided integrally with the main shaft 22a. The pulley P1 and the second pulley P2 also rotate in the clockwise direction. The rotation of the first pulley P1 is transmitted to the carrier pulley 62 via the transmission belt 65, and the carrier pulley 62 rotates clockwise around its own axis, that is, the central axis of the phase shaft 36a. Due to the rotation of the carrier pulley 62, the planetary gear 61 rotatably supported by the carrier pulley 62 meshes with both the sun gear 63 and the internal gear 64 that are stationary and fixed, and its own shaft center. While rotating in the clockwise direction, that is, rotating, it rotates in the clockwise direction around the central axis of the phase shaft 36a, that is, revolves. Due to the rotation and revolution of the planetary gear 61, the internal gear 64 meshing with the planetary gear 61 rotates in the clockwise direction around its own axis, that is, the central axis of the shaft member 21. As a result, the rotating plate 20 integrally connected via the internal gear 64 and the shaft member 21 also rotates clockwise around the central axis of the shaft member 21.

一方、主シャフト22aに第1プーリP1とともに一体的に設けられた第2プーリP2の時計回り方向の回転は、伝達ベルト25を介して第3プーリP3に伝達され、第3プーリP3と一体的に設けられた位相歯車50も軸部材21の軸心回りに時計回り方向に回転する。位相歯車50と回転板20とは同方向に回転するが同一の角速度で回転するように、位相歯車50と回転板20とのそれぞれに回転駆動力を伝達する各歯車やプーリの歯数が予め調整してある。この結果、位相歯車50と、これに噛合するテーブル歯車24と、これに連結されたテーブル23とは、回転板20と一体となって同一の角速度で、軸部材21の中心軸回りに回転する。   On the other hand, the clockwise rotation of the second pulley P2 provided integrally with the first pulley P1 on the main shaft 22a is transmitted to the third pulley P3 via the transmission belt 25 and integrated with the third pulley P3. The phase gear 50 provided in the shaft also rotates clockwise around the axis of the shaft member 21. The phase gear 50 and the rotating plate 20 rotate in the same direction but rotate at the same angular velocity so that the number of teeth of each gear and pulley that transmits the rotational driving force to each of the phase gear 50 and the rotating plate 20 is predetermined. It has been adjusted. As a result, the phase gear 50, the table gear 24 meshing with the phase gear 50, and the table 23 connected to the phase gear 50 rotate about the central axis of the shaft member 21 at the same angular velocity as the rotating plate 20. .

回転板20の角速度w20と、位相歯車50の角速度w50とを同一とするための、各歯車やプーリの歯数の調整は次のようにして行う。まず主回転駆動源22から与えられた回転駆動力を回転板20及び位相歯車50に伝達するのに関与する第2プーリP2、第3プーリP3、第1プーリP1、キャリアプーリ62、遊星歯車61、太陽歯車63、内歯歯車64の歯数をそれぞれNP2、NP3、NP1、N62、N61、N63、N64とする。主回転駆動源22に直結している主シャフト22aの角速度をw22aとすると、回転板20の角速度w20=w22a×(NP1/N62)×(1+N63/N64)、位相歯車50の角速度w50=w22a×(NP2/NP3)と表されるので、回転板20の角速度w20と、位相歯車50の角速度w50を同一とするには、(NP1/N62)×(1+N63/N64)=NP2/NP3となるように、第2プーリP2、第3プーリP3、第1プーリP1、キャリアプーリ62、太陽歯車63、内歯歯車64の歯数を選定して調整する。   Adjustment of the number of teeth of each gear and pulley to make the angular velocity w20 of the rotating plate 20 and the angular velocity w50 of the phase gear 50 the same is performed as follows. First, the second pulley P2, the third pulley P3, the first pulley P1, the carrier pulley 62, and the planetary gear 61 that are involved in transmitting the rotational driving force applied from the main rotational driving source 22 to the rotary plate 20 and the phase gear 50. The numbers of teeth of the sun gear 63 and the internal gear 64 are NP2, NP3, NP1, N62, N61, N63, and N64, respectively. Assuming that the angular velocity of the main shaft 22a directly connected to the main rotational drive source 22 is w22a, the angular velocity w20 = w22a × (NP1 / N62) × (1 + N63 / N64) of the rotating plate 20, and the angular velocity w50 = w22a × of the phase gear 50. Since it is expressed as (NP2 / NP3), in order to make the angular velocity w20 of the rotating plate 20 and the angular velocity w50 of the phase gear 50 the same, (NP1 / N62) × (1 + N63 / N64) = NP2 / NP3 The number of teeth of the second pulley P2, the third pulley P3, the first pulley P1, the carrier pulley 62, the sun gear 63, and the internal gear 64 is selected and adjusted.

次に図16は、上述した構成を有する位相角付与回転装置11において、位相回転源36から回転角度が与えられた時の動作について説明する説明図である。この図16においては、位相回転源36により回転角度が与えられた時に相対的に動作する部材にハッチングを施している。なおこの図16において相対的な動作を説明する便宜上、ハッチングが施されていない部材は停止しているものとして説明する。   Next, FIG. 16 is an explanatory diagram for explaining the operation when the rotation angle is given from the phase rotation source 36 in the phase angle giving rotation device 11 having the above-described configuration. In FIG. 16, the members that move relatively when the rotation angle is given by the phase rotation source 36 are hatched. In FIG. 16, for the sake of convenience in explaining the relative operation, it is assumed that the members not hatched are stopped.

まず位相回転源36から、位相シャフト36aを介して太陽歯車63に、例えば上方から見て時計回り方向に回転角度θ63だけ付与する。この太陽歯車63が自身の軸心回りに時計回り方向に回転角度θ63だけ回転することによって、太陽歯車63と噛合可能な関係にある遊星歯車61が自身の軸心回りに反時計回り方向に回転角度θ61=θ63×N63/N61だけ回転する。ここでN63、N61はそれぞれ太陽歯車63、遊星歯車61の歯数である。   First, the rotation angle θ63 is applied from the phase rotation source 36 to the sun gear 63 via the phase shaft 36a, for example, in the clockwise direction as viewed from above. When the sun gear 63 rotates around its own axis in the clockwise direction by the rotation angle θ63, the planetary gear 61 that can mesh with the sun gear 63 rotates around its own axis in the counterclockwise direction. The angle θ61 = θ63 × N63 / N61 is rotated. Here, N63 and N61 are the numbers of teeth of the sun gear 63 and the planetary gear 61, respectively.

この遊星歯車61の回転により内歯歯車64が軸部材21とともにその軸心回りに反時計回り方向に回転角度θ64=θ61×N61/N64だけ回転するので、軸部材21に一体的に連結された回転板20も回転角度θ64だけ反時計回り方向に回転する。ここでN64は内歯歯車64の歯数である。   The rotation of the planetary gear 61 causes the internal gear 64 to rotate together with the shaft member 21 in the counterclockwise direction around the axis thereof by the rotation angle θ64 = θ61 × N61 / N64. The rotating plate 20 also rotates counterclockwise by the rotation angle θ64. Here, N64 is the number of teeth of the internal gear 64.

従って、太陽歯車63の回転角度θ63に比例して、回転板20が位相歯車50に対して反時計回り方向に回転角度θ64=θ63×N63/N64だけ回転することになり、これにより回転板20と位相歯車50との間には、回転角度θ64だけ回転位相差が生じることになる。   Therefore, in proportion to the rotation angle θ63 of the sun gear 63, the rotation plate 20 rotates counterclockwise by the rotation angle θ64 = θ63 × N63 / N64 with respect to the phase gear 50. And the phase gear 50 cause a rotational phase difference by a rotational angle θ64.

このように回転板20と位相歯車50との間に回転位相差が生じると、位相歯車50と噛合可能な関係にあるテーブル歯車24が回転板20とともに軸部材21の軸心回りに反時計回り方向に回転角度θ64だけ回転するとともに、連結部材23aの軸心回りに反時計回り方向に回転角度θ24=θ64×N50/N24だけ自転する。ここでN50、N24はそれぞれ位相歯車50、テーブル歯車24の歯数である。   When a rotational phase difference occurs between the rotating plate 20 and the phase gear 50 in this way, the table gear 24 that can mesh with the phase gear 50 is rotated counterclockwise around the axis of the shaft member 21 together with the rotating plate 20. Rotate in the direction by the rotation angle θ64, and rotate in the counterclockwise direction around the axis of the connecting member 23a by the rotation angle θ24 = θ64 × N50 / N24. Here, N50 and N24 are the numbers of teeth of the phase gear 50 and the table gear 24, respectively.

このテーブル歯車24の自転により、これと連結しているテーブル23もテーブル歯車24と同方向に同じ回転角度θ24だけ自転し、テーブル23上に保持している検査チップ100に回転角度θ24の位相角を付与したことになる。ここで、検査チップ100に付与される位相角である回転角度θ24は任意に定めることができ、具体的には上記したように位相回転源36から付与された太陽歯車63の回転角度θ63に比例して、θ24=θ63×N63/N64×N50/N24となる。   Due to the rotation of the table gear 24, the table 23 connected thereto also rotates by the same rotation angle θ24 in the same direction as the table gear 24, and the inspection chip 100 held on the table 23 has a phase angle of the rotation angle θ24. Will be granted. Here, the rotation angle θ24 which is a phase angle given to the inspection chip 100 can be arbitrarily determined, and specifically, proportional to the rotation angle θ63 of the sun gear 63 given from the phase rotation source 36 as described above. Θ24 = θ63 × N63 / N64 × N50 / N24.

本発明の実施の形態2である位相角付与回転装置11においては、主シャフト22a、第2プーリP2、伝達ベルト25、第3プーリP3、並びに第1プーリP1、伝達ベルト65、キャリアプーリ62、遊星歯車61、内歯歯車64、軸部材21が、回転板20及び位相歯車50を同一の角速度で同方向に回転させるよう、主回転駆動源22から回転駆動力を伝達する回転駆動伝達手段を構成している。また、位相シャフト36a、太陽歯車63、遊星歯車61、内歯歯車64及び軸部材21が、位相回転源36から付与された所定の回転角度を回転板20に回転のみで伝達する回転角度伝達手段を構成している。   In the phase angle imparting rotation device 11 according to the second embodiment of the present invention, the main shaft 22a, the second pulley P2, the transmission belt 25, the third pulley P3, the first pulley P1, the transmission belt 65, the carrier pulley 62, Rotational drive transmission means for transmitting rotational drive force from the main rotational drive source 22 so that the planetary gear 61, the internal gear 64, and the shaft member 21 rotate the rotary plate 20 and the phase gear 50 in the same direction at the same angular velocity. It is composed. In addition, the phase shaft 36 a, the sun gear 63, the planetary gear 61, the internal gear 64, and the shaft member 21 transmit a predetermined rotation angle given from the phase rotation source 36 to the rotating plate 20 only by rotation. Is configured.

以上説明したように本発明の実施の形態2である位相角付与回転装置11によれば、位相回転源36から付与される所定の回転角度を、回転角度伝達手段を通じて回転板20に伝達し、回転板20と位相歯車50との間に回転位相差を生じさせる結果、位相歯車50と噛合したテーブル歯車24が自転し、テーブル歯車24と連結したテーブル23に保持された検査チップ100を任意な位相角だけ回転させることができる。また回転角度伝達手段を構成する位相シャフト36a、太陽歯車63、遊星歯車61、内歯歯車64及び軸部材21がそれぞれ自身の軸心回りに回転することのみによって、位相回転源36から所定の回転角度を伝達する。位相回転源36は、一方向に無制限に次々と回転角度を付与できるのであるから、その回転角度を回転伝達手段で回転により次々伝えることによって、テーブル23に保持された検査チップ100に対して、常に一方向に任意な位相角を次々と制限なく付与することが可能となる。また、位相回転源36から微細かつ高精度に回転角度を付与することができるので、検査チップ100に対して微細かつ高精度に位相角を付与することができる。また、回転角度伝達手段を構成する各歯車要素の歯数を調整することによって位相回転源36から付与される回転角度をより微細にすることもできるので、超微細かつ超高精度に検査チップ100に位相角を付与することができる。   As described above, according to the phase angle imparting rotation device 11 according to the second embodiment of the present invention, the predetermined rotation angle given from the phase rotation source 36 is transmitted to the rotating plate 20 through the rotation angle transmission means, As a result of causing a rotational phase difference between the rotating plate 20 and the phase gear 50, the table gear 24 meshed with the phase gear 50 rotates, and the inspection chip 100 held on the table 23 connected to the table gear 24 can be arbitrarily set. It can be rotated by the phase angle. Further, the phase shaft 36a, the sun gear 63, the planetary gear 61, the internal gear 64, and the shaft member 21 constituting the rotation angle transmission means rotate only around their own axis centers, so that predetermined rotation from the phase rotation source 36 occurs. Transmit the angle. Since the phase rotation source 36 can provide rotation angles one after another without limitation in one direction, the rotation angle is transmitted to the inspection chip 100 held on the table 23 by successively transmitting the rotation angles by the rotation transmission means. It is possible to always give an arbitrary phase angle in one direction without limitation. Further, since the rotation angle can be given from the phase rotation source 36 finely and with high accuracy, the phase angle can be given to the inspection chip 100 with fine and high accuracy. In addition, since the rotation angle provided from the phase rotation source 36 can be made finer by adjusting the number of teeth of each gear element constituting the rotation angle transmission means, the inspection chip 100 is ultrafine and ultrahigh precision. Can be given a phase angle.

この検査チップ100への任意な位相角の付与は、主回転駆動源22の回転駆動力を回転板20及び位相歯車50に伝達する回転駆動伝達手段とは別の回転角度伝達手段を通じて行われるので、回転板20を回転中に、しかも回転速度や回転方向に関係なく行うことができる。検査チップ100の方向や姿勢を変えるために、回転板20の回転を停止させる必要がないので、回転によって一方向に移動中の検査チップ100の内部の液が回転停止時に別方向に拡散してしまう虞れがない。しかも回転板20の回転の停止や起動がないので、処理時間の短縮化を図ることができとともに、騒音や振動の軽減化も図ることができる。   The application of an arbitrary phase angle to the inspection chip 100 is performed through a rotation angle transmission unit different from the rotation drive transmission unit that transmits the rotation driving force of the main rotation drive source 22 to the rotation plate 20 and the phase gear 50. The rotation can be performed while the rotating plate 20 is rotating, regardless of the rotation speed or the rotation direction. Since it is not necessary to stop the rotation of the rotating plate 20 in order to change the direction and posture of the inspection chip 100, the liquid inside the inspection chip 100 that is moving in one direction due to the rotation diffuses in another direction when the rotation stops. There is no fear of it. In addition, since the rotation of the rotating plate 20 is not stopped or started, the processing time can be shortened and noise and vibration can be reduced.

また、上記位相角付与回転装置11によれば、主回転駆動源22及び位相回転源36が回転板20の回転域外に設置でき、駆動電力や信号線等の接続が容易になる。   Further, according to the phase angle applying rotation device 11, the main rotation drive source 22 and the phase rotation source 36 can be installed outside the rotation region of the rotating plate 20, and connection of driving power, signal lines, and the like is facilitated.

<実施の形態3>
図17は、本発明の実施の形態3である位相角付与回転装置12を示す縦断面図であり、上方から見た場合に回転板の中心を通る平面で切断して示す中央縦断面図である。尚、上述した実施の形態1である位相角付与回転装置10及び実施の形態2である位相角付与回転装置11と同一の構成を有するものには、同一の符号を付してその説明を適宜省略する。ここで例示する位相角付与回転装置12は、回転板20、差動歯車ユニット70等を備えて構成してある。
<Embodiment 3>
FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing the phase angle imparting rotation device 12 according to the third embodiment of the present invention, and is a central longitudinal sectional view cut along a plane passing through the center of the rotating plate when viewed from above. is there. In addition, what has the same structure as the phase angle giving rotation apparatus 10 which is Embodiment 1 mentioned above and the phase angle addition rotation apparatus 11 which is Embodiment 2 attaches | subjects the same code | symbol, and demonstrates the description suitably. Omitted. The phase angle imparting rotation device 12 exemplified here includes the rotation plate 20, the differential gear unit 70, and the like.

回転板20には、位相角付与回転装置10と同様に軸部材21を介して主回転駆動源22が連結されており、主回転駆動源22から与えられる回転駆動力によって、回転板20は、自身の中心部、すなわち軸部材21の中心軸を軸心として、その軸心回りに回転する。   A main rotation drive source 22 is connected to the rotation plate 20 via a shaft member 21 in the same manner as the phase angle giving rotation device 10, and the rotation plate 20 is rotated by the rotation drive force applied from the main rotation drive source 22. The center portion of the shaft member 21, that is, the central axis of the shaft member 21 rotates around the axis.

また回転板20には、位相角付与回転装置10,11と全く同じ構成で、複数のテーブル23、テーブル歯車24、連結部材23a、支持孔20a、軸受部材23bが備えられている。ここで検査チップ100を保持するテーブル23には連結部材23aを介してテーブル歯車が連結されており、自身の軸心回りに回転可能に回転板20に支持されている。   The rotating plate 20 has the same configuration as the phase angle imparting rotating devices 10 and 11, and includes a plurality of tables 23, a table gear 24, a connecting member 23a, a support hole 20a, and a bearing member 23b. Here, a table gear is connected to the table 23 holding the inspection chip 100 via a connecting member 23a, and is supported by the rotating plate 20 so as to be rotatable around its own axis.

差動歯車ユニット70は、主として波動歯車71、出力側歯車74、補正歯車72、入力側歯車73よりなる複数の歯車列で構成したものである。波動歯車71は、ハーモニックドライブ(商標登録)と称されて株式会社ハーモニック・ドライブ・システムズより販売されているもので、図18に示す構成を有する。すなわち波動歯車71は、楕円形状のカム715の外周に薄肉のボールベアリング712をはめこんだウェーブジェネレータ711と、薄肉のカップ形状の外周面に外歯が形成された外歯歯車であるフレクスプライン713と、内周面に内歯が形成された中空の円筒形状の内歯歯車であるサーキュラスプライン714とから構成される。   The differential gear unit 70 is configured by a plurality of gear trains mainly including a wave gear 71, an output side gear 74, a correction gear 72, and an input side gear 73. The wave gear 71 is called Harmonic Drive (registered trademark) and is sold by Harmonic Drive Systems, Inc., and has the configuration shown in FIG. That is, the wave gear 71 includes a wave generator 711 in which a thin ball bearing 712 is fitted on the outer periphery of an elliptical cam 715 and a flex spline 713 which is an external gear in which external teeth are formed on a thin cup-shaped outer peripheral surface. And a circular spline 714 that is a hollow cylindrical internal gear having internal teeth formed on the inner peripheral surface.

ウェーブジェネレータ711の楕円形状のカム715はボールベアリング712の図示されていない内輪に固定されており、カム715が回転するとボールベアリング712のボールを介して、図示されていない外輪が弾性変形する。すなわちウェーブジェネレータ711はその最外周面がカム715の回転によってラグビーボールのような楕円形状物を回転させるように変形するのであるから、「ウェーブジェネレータ711を回転させる」という表現は、楕円形をその中心軸回りに回転させるのと同義とする。ウェーブジェネレータ711はまた、その最外周面がボールベアリング712の外輪であるので、カム715が固定されたボールベアリング712の内輪に対して相対的に回転可能であるという特性も有する。フレクスプライン713はその外周面が自在に弾性変形可能であり、その外歯はサーキュラスプライン714の内周面に形成された内歯と噛合する。標準的にはフレクスプライン713の外歯の歯数は、サーキュラスプライン714の内歯の歯数よりも2枚少なくしている。ウェーブジェネレータ711を回転させると、これに応じてフレクスプライン713の外周面も変形し、楕円形の長軸となる付近でフレクスプライン713の外歯がサーキュラスプライン714の内歯に押し付けられて両者が噛合し、フレクスプライン713がウェーブジェネレータ711に対して相対的に回転可能となる。   An elliptical cam 715 of the wave generator 711 is fixed to an inner ring (not shown) of the ball bearing 712. When the cam 715 rotates, an outer ring (not shown) is elastically deformed via the ball of the ball bearing 712. In other words, the wave generator 711 is deformed so that its outermost peripheral surface rotates an elliptical object such as a rugby ball by the rotation of the cam 715. Therefore, the expression "rotate the wave generator 711" Synonymous with rotating around the central axis. The wave generator 711 also has a characteristic that it can rotate relative to the inner ring of the ball bearing 712 to which the cam 715 is fixed because the outermost peripheral surface thereof is the outer ring of the ball bearing 712. The outer peripheral surface of the flexspline 713 can be freely elastically deformed, and the outer teeth mesh with the inner teeth formed on the inner peripheral surface of the circular spline 714. Normally, the number of external teeth of the flexspline 713 is two less than the number of internal teeth of the circular spline 714. When the wave generator 711 is rotated, the outer peripheral surface of the flexspline 713 is also deformed accordingly, and the outer teeth of the flexspline 713 are pressed against the inner teeth of the circular spline 714 near the elliptical long axis. As a result, the flex spline 713 can rotate relative to the wave generator 711.

この波動歯車71では、サーキュラスプライン714を固定し、ウェーブジェネレータ711を1回転させた場合には、フレクスプライン713はウェーブジェネレータ711の回転方向と逆方向に2枚の歯数分だけ回転する。これを一般化するために、フレクスプライン713の外歯の歯数をN713、サーキュラスプライン714の内歯の歯数をN714とすると、ウェーブジェネレータ711を回転角度θ711だけ回転させると、フレクスプライン713はそれとは逆方向にθ713=θ711×(N714−N713)/N713の回転角度だけ回転する。   In the wave gear 71, when the circular spline 714 is fixed and the wave generator 711 is rotated once, the flex spline 713 rotates by the number of teeth of two in the direction opposite to the rotation direction of the wave generator 711. In order to generalize this, assuming that the number of external teeth of the flexspline 713 is N713 and the number of internal teeth of the circular spline 714 is N714, when the wave generator 711 is rotated by the rotation angle θ711, the flexspline 713 In the opposite direction, the rotation angle is θ713 = θ711 × (N714-N713) / N713.

一方、ウェーブジェネレータ711を固定し、サーキュラスプライン714を1回転させた場合には、フレクスプライン713はサーキュラスプライン714の回転方向と同方向に、1回転にサーキュラスプライン714とフレクスプライン713の歯数の差、例えば2枚の歯数分を加算した分だけ回転する。この場合のフレクスプライン713の回転角度θ713は、サーキュラスプライン714の回転角度をθ714とすると、θ713=θ714×(1+(N714−N713)/N713)で表される。   On the other hand, when the wave generator 711 is fixed and the circular spline 714 is rotated once, the flex spline 713 has the same number of teeth as the circular spline 714 and the flex spline 713 in one rotation in the same direction as the circular spline 714. Rotate by the difference, for example, the sum of the number of two teeth. In this case, the rotation angle θ713 of the flexspline 713 is represented by θ713 = θ714 × (1+ (N714-N713) / N713), where the rotation angle of the circular spline 714 is θ714.

再び図17を見ると、波動歯車71を構成するウェーブジェネレータ711のカム715には、位相シャフト36aが挿通する態様で固定されている。位相シャフト36aは位相回転源36に連結してあるので、ウェーブジェネレータ711には、位相回転源36から所定の回転角度を付与することができる。   Referring again to FIG. 17, the phase shaft 36 a is fixed to the cam 715 of the wave generator 711 constituting the wave gear 71 in such a manner that it is inserted. Since the phase shaft 36 a is connected to the phase rotation source 36, a predetermined rotation angle can be given to the wave generator 711 from the phase rotation source 36.

サーキュラスプライン714は、入力側歯車73に連結してある。この入力側歯車73は、上記位相シャフト36aに挿通された態様で、軸受を介して回転自在、かつ上下方向に沿っての移動が拘束された態様で保持されているので、位相シャフト36aの中心軸回りに回転可能である。従って入力側歯車73に連結されているサーキュラスプライン714も位相シャフト36aの中心軸回りに回転可能となる。入力側歯車73はまた、軸部材21に一体的に配設された軸歯車211に噛合可能な位置に配置されている。   The circular spline 714 is connected to the input side gear 73. Since the input side gear 73 is inserted in the phase shaft 36a and is held in such a manner that the input side gear 73 is rotatable through a bearing and the movement in the vertical direction is restricted, the center of the phase shaft 36a It can rotate around its axis. Accordingly, the circular spline 714 connected to the input side gear 73 can also rotate around the central axis of the phase shaft 36a. The input side gear 73 is also disposed at a position where the input side gear 73 can mesh with the shaft gear 211 disposed integrally with the shaft member 21.

フレクスプライン713は、そのカップ形状の底面部分を出力側歯車74に連結してある。この出力側歯車74は、上記位相シャフト36aに挿通された状態で、軸受を介して回転自在、かつ上下方向に沿っての移動が拘束された態様で保持されているので、位相シャフト36aの中心軸回りに回転可能である。従って出力側歯車74に連結されているフレクスプライン713もシャフト36aの中心軸回りに回転可能となる。出力側歯車74は、補正歯車72に噛合可能な位置に配置されている。   The flex spline 713 has a cup-shaped bottom surface portion connected to the output side gear 74. Since the output side gear 74 is inserted in the phase shaft 36a and is held in such a manner that the output side gear 74 is rotatable through a bearing and restricted in movement along the vertical direction, the center of the phase shaft 36a It can rotate around its axis. Accordingly, the flex spline 713 connected to the output side gear 74 can also rotate around the central axis of the shaft 36a. The output side gear 74 is disposed at a position where it can mesh with the correction gear 72.

補正歯車72は、軸部材21に挿通された態様で位相歯車75の下部に一体的に配設してあり、軸部材21の中心軸を軸心としてその軸心回りに回転可能となるものである。この補正歯車72は、波動歯車71のフレクスプライン713の回転により生じる出力側歯車74との間の回転比を補正、調製する役目を有する。   The correction gear 72 is disposed integrally with the lower portion of the phase gear 75 so as to be inserted into the shaft member 21, and can be rotated about the center axis of the shaft member 21. is there. The correction gear 72 has a function of correcting and adjusting a rotation ratio with the output side gear 74 caused by the rotation of the flex spline 713 of the wave gear 71.

補正歯車72を一体的に配設された位相歯車75は、軸部材21に挿通された状態で、軸部材21に上下端に各々ある軸受を介して回転自在、かつ上下方向に沿っての移動が拘束された態様で保持されている。位相歯車75はまた、テーブル歯車24のそれぞれと噛合可能な位置に配設されている。このような位相歯車75は、自身の軸心、すなわち軸部材21の中心軸回りに回転することにより、テーブル歯車24のそれぞれを、回転板20の回転状態とは無関係に軸心回りに回転させることができる。その結果、テーブル歯車24と連結部材23aを介して連結されているテーブル23もそれぞれの軸心回りで自転する。その一方、位相歯車75は自身が静止固定された状態であっても、回転板20が軸部材21の軸心回りに回転すると、テーブル歯車24のそれぞれも軸心回りに位相歯車75と噛合した状態で回転するので、テーブル23のそれぞれはその軸心回りに自転する。   The phase gear 75 in which the correction gear 72 is integrally disposed is rotatable through the shaft member 21 at the upper and lower ends of the shaft gear 21 and moved along the vertical direction while being inserted into the shaft member 21. Is held in a restrained manner. The phase gear 75 is also disposed at a position where it can mesh with each of the table gears 24. Such a phase gear 75 rotates about its own axis, that is, around the central axis of the shaft member 21, thereby rotating each of the table gears 24 about the axis regardless of the rotation state of the rotating plate 20. be able to. As a result, the table 23 connected to the table gear 24 via the connecting member 23a also rotates around its axis. On the other hand, even if the phase gear 75 is stationary and fixed, when the rotating plate 20 rotates around the axis of the shaft member 21, each of the table gears 24 meshes with the phase gear 75 around the axis. Since the table 23 rotates in a state, each of the tables 23 rotates around its axis.

図19は、上述した構成を有する位相角付与回転装置12において、主回転駆動源22から回転駆動力が与えられた場合の動作について説明する説明図である。尚、この図19においては、回転主駆動源22により回転駆動力が与えられて動作する部材にハッチングを施している。この図19を用いて位相角付与回転装置12の動作について説明する。   FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining the operation when a rotational driving force is applied from the main rotational driving source 22 in the phase angle imparting rotating device 12 having the above-described configuration. In FIG. 19, members that are operated by a rotational driving force applied by the rotational main drive source 22 are hatched. The operation of the phase angle imparting rotation device 12 will be described with reference to FIG.

主回転駆動源22から与えられた回転駆動力により、軸部材21が自身の軸心回りに、例えば上方から見て時計回り方向に回転すると、軸部材21に連結される回転板20も時計回り方向に回転する。この軸部材21の時計回り方向の回転力、すなわち主回転駆動源22の回転駆動力は、軸歯車211から入力側歯車73と波動歯車71にも伝達され、入力側歯車73と波動歯車71のサーキュラスプライン714を反時計回り方向に回転させる。   When the shaft member 21 rotates about its own axis, for example, clockwise when viewed from above, by the rotational driving force applied from the main rotational drive source 22, the rotating plate 20 connected to the shaft member 21 also rotates clockwise. Rotate in the direction. The clockwise rotational force of the shaft member 21, that is, the rotational driving force of the main rotational drive source 22 is transmitted from the shaft gear 211 to the input side gear 73 and the wave gear 71, and the input side gear 73 and the wave gear 71 The circular spline 714 is rotated counterclockwise.

波動歯車71側では、位相回転源36が停止固定しているので、これに連結する位相シャフト36aは静止固定しており、従って位相シャフト36aにカム715で連結されているウェーブジェネレータ711も静止固定している。静止固定しているウェーブジェネレータ711のカム715の楕円形の長軸線上付近で、サーキュラスプライン714の内歯とフレクスプライン713の外歯とが2つの接点で噛み合っており、この状態で入力側歯車73とともにサーキュラスプライン714が反時計回り方向に回転すると、フレクスプライン713も位相シャフト36aの中心軸心回りに反時計回り方向に回転する。フレクスプライン713の回転は、これに連結している出力側歯車74に伝達され、出力側歯車74は、自身の軸心、すなわち位相シャフト36aの中心軸回りに反時計回り方向に回転する。   On the side of the wave gear 71, the phase rotation source 36 is stopped and fixed. Therefore, the phase shaft 36a connected to the phase rotation source 36 is fixed stationary. Therefore, the wave generator 711 connected to the phase shaft 36a by the cam 715 is also fixed stationary. is doing. The inner teeth of the circular spline 714 and the outer teeth of the flexspline 713 are engaged with each other at two contact points in the vicinity of the elliptical long axis of the cam 715 of the wave generator 711 that is stationary. In this state, the input side gear When the circular spline 714 rotates in the counterclockwise direction together with 73, the flex spline 713 also rotates in the counterclockwise direction around the center axis of the phase shaft 36a. The rotation of the flex spline 713 is transmitted to the output side gear 74 connected thereto, and the output side gear 74 rotates counterclockwise around its own axis, that is, the central axis of the phase shaft 36a.

出力側歯車74の回転は、これと噛合可能な位置に配置された補正歯車72に伝達され、補正歯車72を軸部材21の中心軸回りに時計回り方向に回転させる。補正歯車72の回転は、補正歯車72と一体的に設けられた位相歯車75にそのまま伝えられ、位相歯車75は軸部材21の中心軸回りに時計回り方向に回転する。すなわち主回転駆動源22の時計回り方向の回転駆動力は、位相歯車75に伝達されて、位相歯車75を時計回り方向に回転させる。ここで軸歯車211、入力側歯車73、サーキュラスプライン714、フレクスプライン713、出力側歯車74、補正歯車72のそれぞれの歯数をN211、N73、N714、N713、N74、N72とし、回転板20の角速度をw20、位相歯車75の角速度をw75とすれば、w75=w20×(N211/N73)×(N714/N713)×(N74/N72)と表される。従って角速度比α2=(N211/N73)×(N714/N713)×(N74/N72)が1となるように各歯車の歯数を選定して、位相歯車75と回転板20とを同方向に同一の角速度で回転するようにする。この結果、位相歯車75と、これに噛合するテーブル歯車24と、これに連結されたテーブル23は、回転板20と一体となって軸部材21の中心軸回りに回転する。   The rotation of the output side gear 74 is transmitted to a correction gear 72 disposed at a position where it can mesh with the output side gear 74, and the correction gear 72 is rotated clockwise around the central axis of the shaft member 21. The rotation of the correction gear 72 is transmitted as it is to a phase gear 75 provided integrally with the correction gear 72, and the phase gear 75 rotates clockwise around the central axis of the shaft member 21. That is, the clockwise rotational driving force of the main rotational driving source 22 is transmitted to the phase gear 75 to rotate the phase gear 75 in the clockwise direction. Here, the number of teeth of the shaft gear 211, the input side gear 73, the circular spline 714, the flex spline 713, the output side gear 74, and the correction gear 72 is N211, N73, N714, N713, N74, N72, respectively. Assuming that the angular velocity is w20 and the angular velocity of the phase gear 75 is w75, w75 = w20 × (N211 / N73) × (N714 / N713) × (N74 / N72). Therefore, the number of teeth of each gear is selected so that the angular velocity ratio α2 = (N211 / N73) × (N714 / N713) × (N74 / N72) is 1, and the phase gear 75 and the rotating plate 20 are set in the same direction. Rotate at the same angular velocity. As a result, the phase gear 75, the table gear 24 meshing with the phase gear 75, and the table 23 connected thereto rotate around the central axis of the shaft member 21 together with the rotating plate 20.

このように主回転駆動源22からの回転駆動力によりテーブル23が回転板20と一体となって回転している時に位相回転源36から回転角度が与えられると、位相角付与回転装置12は次のように動作する。   When the rotation angle is given from the phase rotation source 36 when the table 23 is rotated integrally with the rotary plate 20 by the rotation driving force from the main rotation driving source 22 in this way, the phase angle giving rotation device 12 Behaves like

図20は、上述した構成を有する位相角付与回転装置12において、位相回転源36から回転角度が与えられた時の動作について説明する説明図である。この図20においては、位相回転源36により回転角度が与えられた時に相対的に動作する部材にハッチングを施している。尚、この図20において相対的な動作を説明する便宜上、ハッチングが施されていない部材は停止しているものとして説明する。   FIG. 20 is an explanatory diagram for explaining the operation when the rotation angle is given from the phase rotation source 36 in the phase angle giving rotation device 12 having the above-described configuration. In FIG. 20, a member that relatively moves when a rotation angle is given by the phase rotation source 36 is hatched. For convenience of explaining the relative operation in FIG. 20, the description will be made assuming that the members not hatched are stopped.

位相回転源36から位相シャフト36aを介して波動歯車71を構成するウェーブジェネレータ711に、例えば上方から見て時計回り方向に回転角度θ711だけ付与する。ウェーブジェネレータ711が自身の軸心回りに時計回り方向に回転角度θ711だけ回転することにより、ウェーブジェネレータ711のカム715の楕円形が長軸となる軸線上でフレクスプライン713の外歯とサーキュラスプライン714の内歯とが噛み合って、フレクスプライン713はサーキュラスプライン714との歯数差(N714−N713)に比例して、θ713=θ711×(N714−N713)/N713の回転角度だけ反時計回り方向に回転する。これに伴って、フレクスプライン713に連結された出力側歯車74も、フレクスプライン713と同じ回転角度θ713だけ反時計回り方向に回転する。   For example, the rotation angle θ 711 is applied from the phase rotation source 36 to the wave generator 711 constituting the wave gear 71 via the phase shaft 36 a in the clockwise direction as viewed from above. When the wave generator 711 rotates about its own axis in the clockwise direction by the rotation angle θ 711, the external teeth of the flex spline 713 and the circular spline 714 are on the axis whose major axis is the ellipse of the cam 715 of the wave generator 711. The inner teeth of the flex spline 713 are counterclockwise by the rotation angle of θ713 = θ711 × (N714-N713) / N713 in proportion to the difference in the number of teeth (N714-N713) from the circular spline 714. Rotate. Along with this, the output side gear 74 connected to the flexspline 713 also rotates counterclockwise by the same rotation angle θ713 as that of the flexspline 713.

この出力側歯車74の反時計回り方向の回転によって、補正歯車72が時計回り方向に回転角度θ72=θ713×N74/N72だけ回転する。ここでN74、N72はそれぞれ出力側歯車74、補正歯車72の歯数である。これにより補正歯車72と一体的に設けられた位相歯車75は、回転角度θ72だけ回転板20と相対的に時計回り方向に回転することになり、両者の間に回転角度θ72だけの回転位相差が生じることになる。このように回転位相差が生じると、位相歯車75と噛合可能な関係にあるテーブル歯車24は連結部材23aの軸心回りに反時計回り方向に回転角度θ24=θ72×N75/N24だけ回転、すなわち自転する。ここでN75、N24はそれぞれ位相歯車75、テーブル歯車24の歯数である。これによりテーブル歯車24と連結しているテーブル23もテーブル歯車24と同方向に同じ回転角度θ24だけ自転し、検査チップ100に回転角度θ24の位相角を付与する。ここで、検査チップ100に付与される位相角である回転角度θ24は任意に定めることができ、上述したようには位相回転源36から付与されたウェーブジェネレータ711の回転角度θ711に比例して、θ24=θ711×(N714−N713)/N713×N74/N72×N75/N24となる。   As the output side gear 74 rotates counterclockwise, the correction gear 72 rotates clockwise by the rotation angle θ72 = θ713 × N74 / N72. Here, N74 and N72 are the numbers of teeth of the output side gear 74 and the correction gear 72, respectively. As a result, the phase gear 75 provided integrally with the correction gear 72 rotates in the clockwise direction relative to the rotating plate 20 by the rotational angle θ72, and the rotational phase difference of only the rotational angle θ72 between them. Will occur. When the rotational phase difference is generated in this way, the table gear 24 that can mesh with the phase gear 75 rotates counterclockwise around the axis of the connecting member 23a by the rotation angle θ24 = θ72 × N75 / N24, that is, Rotate. Here, N75 and N24 are the numbers of teeth of the phase gear 75 and the table gear 24, respectively. As a result, the table 23 connected to the table gear 24 also rotates in the same direction as the table gear 24 by the same rotation angle θ24, and gives the inspection chip 100 a phase angle of the rotation angle θ24. Here, the rotation angle θ24 which is a phase angle given to the inspection chip 100 can be arbitrarily determined, and as described above, in proportion to the rotation angle θ711 of the wave generator 711 given from the phase rotation source 36, θ24 = θ711 × (N714-N713) / N713 × N74 / N72 × N75 / N24.

本発明の実施の形態3である位相角付与回転装置12においては、軸部材21、軸歯車211、入力側歯車73、波動歯車71、出力側歯車74及び補正歯車72が、回転板20及び位相歯車75を同一の角速度で同方向に回転させるよう、主回転駆動源22から回転駆動力を伝達する回転駆動伝達手段を構成している。また、位相シャフト36a、波動歯車71、出力側歯車74及び補正歯車72が、位相回転源36から付与された所定の回転角度を位相歯車75に回転のみで伝達する回転角度伝達手段を構成している。   In the phase angle imparting rotation device 12 according to the third embodiment of the present invention, the shaft member 21, the shaft gear 211, the input side gear 73, the wave gear 71, the output side gear 74, and the correction gear 72 are connected to the rotary plate 20 and the phase. Rotational drive transmission means for transmitting rotational drive force from the main rotational drive source 22 is configured to rotate the gear 75 in the same direction at the same angular velocity. Further, the phase shaft 36a, the wave gear 71, the output side gear 74 and the correction gear 72 constitute a rotation angle transmission means for transmitting a predetermined rotation angle given from the phase rotation source 36 to the phase gear 75 only by rotation. Yes.

以上説明したように本発明の実施の形態3である位相角付与回転装置12によれば、位相回転源36から付与される所定の回転角度を、回転角度伝達手段を通じて位相歯車75に伝達し、回転板20と位相歯車75との間に回転位相差を生じさせる結果、位相歯車75と噛合したテーブル歯車24が自転し、テーブル歯車24と連結したテーブル23に保持された検査チップ100を任意な位相角だけ回転させることができる。また回転角度伝達手段を構成する波動歯車71、出力側歯車74、補正歯車72、位相シャフト36aがそれぞれ自身の軸心回りに回転することのみによって、位相回転源36から所定の回転角度を伝達する。位相回転源36は、一方向に無制限に次々と回転角度を付与できるのであるから、その回転角度を回転伝達手段で回転により次々伝えることによって、テーブル23に保持された検査チップ100に対して、常に一方向に任意な位相角を次々と制限なく付与することが可能となる。また、位相回転源36から微細かつ高精度に回転角度を付与することができるので、検査チップ100に対して微細かつ高精度に位相角を付与することができる。更に、回転角度伝達手段を構成する各歯車要素の歯数を調整することによって位相回転源36から付与される回転角度をより微細にすることもできるので、超微細かつ超高精度に検査チップ100に位相角を付与することができる。   As described above, according to the phase angle imparting rotation device 12 according to the third embodiment of the present invention, the predetermined rotation angle given from the phase rotation source 36 is transmitted to the phase gear 75 through the rotation angle transmission means, As a result of causing a rotational phase difference between the rotating plate 20 and the phase gear 75, the table gear 24 meshed with the phase gear 75 rotates, and the inspection chip 100 held on the table 23 connected to the table gear 24 can be arbitrarily set. It can be rotated by the phase angle. Further, a predetermined rotation angle is transmitted from the phase rotation source 36 only by rotating the wave gear 71, the output side gear 74, the correction gear 72, and the phase shaft 36a that constitute the rotation angle transmission means around their own axis. . Since the phase rotation source 36 can provide rotation angles one after another without limitation in one direction, the rotation angle is transmitted to the inspection chip 100 held on the table 23 by successively transmitting the rotation angles by the rotation transmission means. It is possible to always give an arbitrary phase angle in one direction without limitation. Further, since the rotation angle can be given from the phase rotation source 36 finely and with high accuracy, the phase angle can be given to the inspection chip 100 with fine and high accuracy. Furthermore, since the rotation angle applied from the phase rotation source 36 can be made finer by adjusting the number of teeth of each gear element constituting the rotation angle transmission means, the inspection chip 100 is ultrafine and ultrahigh precision. Can be given a phase angle.

この検査チップ100への任意な位相角の付与は、主回転駆動源22の回転駆動力を回転板20及び位相歯車75に伝達する回転駆動伝達手段とは別の回転角度伝達手段を通じて行われるので、回転板20を回転中に、しかも回転速度や回転方向に関係なく行うことができる。検査チップ100の方向や姿勢を変えるために、回転板20の回転を停止させる必要がないので、回転によって一方向に移動中の検査チップ100の内部の液が回転停止時に別方向に拡散してしまう虞れがない。しかも回転板20の回転の停止や起動がないので、処理時間の短縮化を図ることができるとともに、騒音や振動の軽減化も図ることができる。   The application of an arbitrary phase angle to the inspection chip 100 is performed through a rotation angle transmission unit different from the rotation drive transmission unit that transmits the rotation driving force of the main rotation drive source 22 to the rotary plate 20 and the phase gear 75. The rotation can be performed while the rotating plate 20 is rotating, regardless of the rotation speed or the rotation direction. Since it is not necessary to stop the rotation of the rotating plate 20 in order to change the direction and posture of the inspection chip 100, the liquid inside the inspection chip 100 that is moving in one direction due to the rotation diffuses in another direction when the rotation stops. There is no fear of it. Moreover, since the rotation of the rotating plate 20 is not stopped or started, the processing time can be shortened and noise and vibration can be reduced.

また、上記位相角付与回転装置12によれば、回転主駆動源22及び位相回転源36が回転板20の回転域外に設置でき、駆動電力源や信号線等の接続が容易になる。   Further, according to the phase angle imparting rotation device 12, the rotation main drive source 22 and the phase rotation source 36 can be installed outside the rotation area of the rotating plate 20, and the connection of the drive power source, the signal line, etc. is facilitated.

10,11,12 位相角付与回転装置
20 回転板
21 軸部材
211 軸歯車
22 主回転駆動源
22a 主シャフト
23 テーブル
23a 連結部材
23b 軸受部材
24 テーブル歯車
25 伝達ベルト
30,60,70 差動歯車ユニット
31 入力側かさ歯車
32 出力側かさ歯車
33 リンクギア
34 ピニオンギア
35,50,75 位相歯車
36 位相回転源
36a 位相シャフト
37 位相かさ歯車
40 逆転機構
41 逆転歯車
42 伝達ベルト
43 中間歯車
44 主プーリ
45 従プーリ
60 差動歯車ユニット
61 遊星歯車
62 キャリアプーリ
63 太陽歯車
64 内歯歯車
65 伝達ベルト
70 差動歯車ユニット
71 波動歯車
711 ウェーブジェネレータ
712 ボールベアリング
713 フレクスプライン
714 サーキュラスプライン
715 カム
72 補正歯車
73 入力側歯車
74 出力側歯車
100 検査チップ
101 検査部
110 血液
110a 血球
110b 血漿成分
111〜115 試薬
116 洗浄液
P1 第1プーリ
P2 第2プーリ
P3 第3プーリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 11, 12 Phase angle giving rotation apparatus 20 Rotating plate 21 Shaft member 211 Shaft gear 22 Main rotational drive source 22a Main shaft 23 Table 23a Connecting member 23b Bearing member 24 Table gear 25 Transmission belt 30, 60, 70 Differential gear unit 31 Input side bevel gear 32 Output side bevel gear 33 Link gear 34 Pinion gear 35, 50, 75 Phase gear 36 Phase rotation source 36a Phase shaft 37 Phase bevel gear 40 Reverse rotation mechanism 41 Reverse rotation gear 42 Transmission belt 43 Intermediate gear 44 Main pulley 45 Slave pulley 60 Differential gear unit 61 Planetary gear 62 Carrier pulley 63 Sun gear 64 Internal gear 65 Transmission belt 70 Differential gear unit 71 Wave gear 711 Wave generator 712 Ball bearing 713 Flex spline 714 Circulation Spline 715 cam 72 corrected gear 73 input-side gear 74 the output side gear 100 test chip 101 inspection unit 110 Blood 110a blood cell 110b plasma components 111-115 reagent 116 washing solution P1 first pulley P2 second pulley P3 third pulley

Claims (4)

複数のテーブルを自身の軸心回りに回転可能に支持する回転板と、
前記テーブルのそれぞれに連結された歯車と噛合し、前記テーブルのそれぞれを中心軸回りに自転させる位相歯車と
を備え、前記回転板と前記位相歯車との間に回転位相差を生じさせることで、前記テーブルのそれぞれを任意な角度に自転させて該テーブルに保持されたワークに位相角を付与する位相角付与回転装置であって、
前記回転板及び前記位相歯車を同一の角速度で同方向に回転させるように主回転駆動源からの回転駆動力を伝達する回転駆動伝達手段と、
前記回転駆動伝達手段による回転駆動力の伝達経路外に独立して設けられた位相回転源と、
前記回転板と前記位相歯車との間に回転位相差を生じるように、前記位相回転源から付与する所定の回転角度を、前記回転板又は前記位相歯車に回転のみで伝達する回転角度伝達手段と
を備えたことを特徴とする位相角付与回転装置。
A rotating plate that supports a plurality of tables rotatably about its own axis;
A phase gear that meshes with a gear connected to each of the tables and rotates each of the tables around a central axis, and causing a rotational phase difference between the rotating plate and the phase gear, A phase angle giving and rotating device that rotates each of the tables to an arbitrary angle and gives a phase angle to a work held on the table,
Rotation drive transmission means for transmitting a rotation drive force from a main rotation drive source so as to rotate the rotation plate and the phase gear in the same direction at the same angular velocity;
A phase rotation source independently provided outside the transmission path of the rotational drive force by the rotational drive transmission means;
Rotation angle transmitting means for transmitting a predetermined rotation angle applied from the phase rotation source to the rotation plate or the phase gear only by rotation so as to generate a rotation phase difference between the rotation plate and the phase gear. A phase angle imparting rotation device comprising:
前記回転駆動伝達手段及び前記回転角度伝達手段は、共通の差動歯車ユニットを備え、
前記差動歯車ユニットは、複数のかさ歯車の噛み合いにより構成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の位相角付与回転装置。
The rotation drive transmission means and the rotation angle transmission means include a common differential gear unit,
The phase angle imparting rotation device according to claim 1, wherein the differential gear unit is configured by meshing a plurality of bevel gears.
前記差動歯車ユニットは、太陽歯車、遊星歯車及び内歯歯車の噛み合いにより構成されたものであることを特徴とする請求項2に記載の位相角付与回転装置。   The phase angle imparting rotation device according to claim 2, wherein the differential gear unit is configured by meshing a sun gear, a planetary gear, and an internal gear. 前記差動歯車ユニットは、歯数の異なる内歯歯車と外歯歯車とから成る歯車列の噛み合いにより構成されたものであることを特徴とする請求項2に記載の位相角付与回転装置。   The phase angle imparting rotation device according to claim 2, wherein the differential gear unit is configured by meshing of a gear train composed of an internal gear and an external gear having different numbers of teeth.
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