JP5865298B2 - シーソー式流体制御弁 - Google Patents

Description

この発明は、揺動軸を支点に揺動するシーソー板により、第１流路の第１弁座と当接または離間する第１弁体と、第２流路の第２弁座と当接または離間する第２弁体とを共に移動させ、第１流路と第３流路との間の流体の流れと、第２流路と第３流路との間の流体の流れとを切り替えるシーソー式流体制御弁に関する。

サンプリングした検体（血液や尿等）を、試薬と反応させて検体を分析する医療用分析装置には、複数（一例として、装置１台に付き数十個）のシーソー式流体制御弁が装着されている。このシーソー式流体制御弁は、制御媒体である水を、高精度に流量制御することにより、サンプリングカップから供給される検体や試薬が、反応セルに、例えば、２〜１０μＬ等という非常に微量な吐出量で分注される。このような医療用分析装置に装着されているシーソー式流体制御弁の一例として、特許文献１が開示されている。図２５は、特許文献１に開示された電磁弁を示す説明図であり、第１弁座に対し第１弁が閉弁し、第２弁座に対し第２弁が開弁した状態を示す図である。

電磁弁１０１では、図２５に示すように、第１係合棒１３２が第１弁１３０の第１支持部材１３１に設けられており、この第１係合棒１３２と係合する第１係合凹部１６１が、揺動軸１６８を支点に揺動するシーソー式レバー部材１６０の一方側に形成されている。また、揺動軸１６８を挟んで第１係合棒１３２とは反対側に、第２係合棒１４２が第２弁１４０の第２支持部材１４１に設けられており、この第２係合棒１４２と係合する第２係合凹部１６２がシーソー式レバー部材１６０の他方側に形成されている。

第１弁１３０による閉弁では、シーソー式レバー部材１６０が揺動軸１６８を支点に反時計回り方向に回動することにより、シーソー式レバー部材１６０の回転力は、その第１係合凹部１６１から第１支持部材１３１の第１係合棒１３２に伝達される。これにより、第１支持部材１３１が、シリンダブロック１２０の第１シリンダ１２１内を摺動しながら下降して、第１弁１３０のダイアフラム弁体１５０の第１弁体部１５１が第１弁座１１２に当接して閉弁する。よって、第１流路１１１と第３流路１１５との連通が遮断されて、流体は、第３流路１１５から第１流路１１１には流れない。その反対に、第２弁１４０は上昇するため、この第２弁１４０のダイアフラム弁体１５０の第２弁体部１５２が第２弁座１１４と離間して開弁し、第２流路１１３と第３流路１１５とが連通して、流体は、第３流路１１５から第２流路１１３に流れる。

一方、第２弁１４０による閉弁では、シーソー式レバー部材１６０が揺動軸１６８を支点に時計回り方向に回動することにより、シーソー式レバー部材１６０の回転力は、その第２係合凹部１６２から第２支持部材１４１の第２係合棒１４２に伝達される。これにより、第２支持部材１４１が、シリンダブロック１２０の第２シリンダ１２２内を摺動しながら下降して、第２弁１４０のダイアフラム弁体１５０の第２ダイアフラム弁体部１５４が第２弁座１１４に当接して閉弁する。よって、第２流路１１３と第３流路１１５との連通が遮断されて、流体は、第３流路１１５から第２流路１１３には流れない。その反対に、第１弁１３０は上昇するため、この第１弁１３０のダイアフラム弁体１５０の第１弁体部１５１が第１弁座１１２と離間して開弁し、第１流路１１１と第３流路１１５とが連通して、流体は、第３流路１１５から第１流路１１１に流れる。

特開２０１３−６１０１９号公報

しかしながら、特許文献１の電磁弁１０１（シーソー式流体制御弁）では、第１弁１３０及び第２弁１４０において、ピンである第１，第２係合棒１３２，１４２が、ピストンとして機能している第１，第２支持部材１３１，１４１に設けられていた。この第１，第２支持部材１３１，１４１は、シリンダブロック１２０の第１，第２シリンダ１２１，１２２内を摺動するため、第１，第２シリンダ１２１，１２２の公差、すなわち第１支持部材１３１と第１シリンダ１２１との隙間、第２支持部材１４１と第２シリンダ１２２との隙間等の影響により、第１，第２係合棒１３２，１４２（ピン）の位置にバラツキが生じていた。第１，第２係合棒１３２，１４２の位置にバラツキが生じると、シーソー式レバー部材１６０から第１支持部材１３１、第２支持部材１４１に受ける力の作用点の位置が変化し、シーソー式レバー部材１６０の支点を基点とする作用点までの距離が変化してしまう。これにより、第１弁１３０のダイアフラム弁体１５０の第１弁体部１５１と第１弁座１１２とのシール力や、第２弁１４０のダイアフラム弁体１５０の第２弁体部１５２と第２弁座１１４とのシール力が、変化する問題があった。

ところで、前述した医療用分析装置では、サンプリングした検体が、１回あたりの検体分析で、例えば、２〜１０μＬ等という非常に微量に流量制御された吐出量で、反応セルに供給され、試薬と反応させて分析される。検体分析では、検体と試薬とが所定の比率で精度良く反応セルに分注されていないと、分析結果が大きく異なってしまうため、シーソー式流体制御弁には、検体（または試薬）の吐出量にバラツキを抑えた高精度な流量制御が必要とされている。このような医療用分析装置のメンテナンスで、装着されていた複数のシーソー式流体制御弁が、新しいシーソー式流体制御弁（製品）に交換されたときに、弁体のシール力の変化により、検体等の制御流量が変化してしまい、高い流量精度を維持できない問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、揺動軸を支点に揺動するシーソー板により、第１流路の第１弁座と当接または離間する第１弁体と、第２流路の第２弁座と当接または離間する第２弁体とを共に移動させ、第１流路と第３流路との間の流体の流れと、第２流路と第３流路との間の流体の流れとを切り替える流体制御弁において、流量制御する流体がたとえ微量な流量でも、第１流路と第３流路とを流れる流体の流量制御と、第２流路と第３流路とを流れる流体の流量制御とを、製品毎にバラツキがなく、それぞれ精度良く行うことができるシーソー式流体制御弁を提供することを目的とする。

本発明に係るシーソー式流体制御弁は、上記目的を達成するために、以下の構成を有する。
（１）揺動軸を支点に揺動するシーソー板と、第１流路に設けられた第１弁座と当接または離間する第１弁体と、第２流路に設けられた第２弁座と当接または離間する第２弁体と、第１流路と第２流路とに連通する第３流路と、を有し、シーソー板の揺動運動により、第１弁体と第２弁体とを共に移動させ、第１流路と第３流路との間の流体の流れと、第２流路と第３流路との間の流体の流れとを切り替えるシーソー式流体制御弁において、シーソー板に、第１弁体と係合する第１ピンが、支点の一方側の位置に固設されていると共に、第２弁体と係合する第２ピンが、支点を挟む第１ピンとは反対側の位置に固設されていること、を特徴とする。
（２）（１）に記載するシーソー式流体制御弁において、第１ピンと第２ピンをシーソー板に固設することにより、第１ピンの中心と支点との第１ピン間距離と、第２ピンの中心と支点との第２ピン間距離とが、変化しないこと、を特徴とする。
（３）（２）に記載するシーソー式流体制御弁において、第１ピン間距離と第２ピン間距離とが等距離に設定されていること、を特徴とする。
（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載するシーソー式流体制御弁において、シーソー板は、少なくとも第１ピンに対し、支点から遠ざかる方向に延設された延設部を有すること、を特徴とする。
（５）（４）に記載するシーソー式流体制御弁において、シーソー板の長手方向に対し、延設部の先端部が、当該シーソー式流体制御弁の外部から視覚的に確認できる位置に配置されていること、を特徴とする。
（６）（５）に記載するシーソー式流体制御弁において、第１弁座に対する第１弁体の弁開度が少なくとも、先端部の位置に基づいて確認可能な弁開度確認手段を備えること、を特徴とする。

上記構成を有する本発明のシーソー式流体制御弁の作用・効果について説明する。
（１）揺動軸を支点に揺動するシーソー板と、第１流路に設けられた第１弁座と当接または離間する第１弁体と、第２流路に設けられた第２弁座と当接または離間する第２弁体と、第１流路と第２流路とに連通する第３流路と、を有し、シーソー板の揺動運動により、第１弁体と第２弁体とを共に移動させ、第１流路と第３流路との間の流体の流れと、第２流路と第３流路との間の流体の流れとを切り替えるシーソー式流体制御弁において、シーソー板に、第１弁体と係合する第１ピンが、支点の一方側の位置に固設されていると共に、第２弁体と係合する第２ピンが、支点を挟む第１ピンとは反対側の位置に固設されていること、を特徴とするので、例えば、当該シーソー式流体制御弁が、前述した医療用分析装置等に装着される。他方、本発明のシーソー式流体制御弁である製品一品毎には、第１弁体、第２弁体において、シーソー板の揺動により弁体を開閉方向に駆動させるためのピストンと、このピストンが摺動するシリンダとの隙間や、このシリンダの公差等に、寸法にバラツキがある。しかしながら、製品にこのような寸法のバラツキが生じていても、シーソー板の揺動時に、第１ピンから第１弁体に伝達される力の作用点（第１作用点）の位置と、第２ピンから第２弁体に伝達される力の作用点（第２作用点）の位置は、本発明のシーソー式流体制御弁の弁動作の度に変化せず、一定の位置に維持できる。すなわち、本発明のシーソー式流体制御弁の性能が安定する。

従って、本発明のシーソー式流体制御弁によれば、流量制御する流体が微量な流量でも、製品毎にバラツキがなく、精度良く流量制御を行うことができる、という優れた効果を奏する。

（２）（１）に記載するシーソー式流体制御弁において、第１ピンと第２ピンをシーソー板に固設することにより、第１ピンの中心と支点との第１ピン間距離と、第２ピンの中心と支点との第２ピン間距離とが、変化しないこと、を特徴とするので、シーソー板の支点を基点に、この第１作用点までの第１作用点間距離が一定に維持できると、この第１作用点において、揺動するシーソー板から第１弁体に掛かるトルクが一定にできるため、閉弁時に、第１弁体を第１弁座に押圧する第１押圧力（第１シール力）が、本発明のシーソー式流体制御弁の弁動作の度に変化せず、一定に維持できる。そのため、第１シール力の変化に起因して、第１弁体と第１弁座との間で流体漏れが、本発明のシーソー式流体制御弁で抑止できる。よって、流量制御する流体がたとえ微量でも、第１弁体の閉弁により、第１流路と第３流路とを流れる流体の流量制御が、本発明のシーソー式流体制御弁で、精度良く行うことができる。

また、シーソー板の支点を基点に、第２作用点までの第２作用点間距離が一定に維持できると、この第２作用点において、揺動するシーソー板から第２弁体に掛かるトルクが一定にできるため、閉弁時に、第２弁体を第２弁座に押圧する第２押圧力（第２シール力）が、本発明のシーソー式流体制御弁の弁動作の度に変化せず、一定に維持できる。そのため、第２シール力の変化に起因して、第２弁体と第２弁座との間で流体漏れが、本発明のシーソー式流体制御弁で抑止できる。よって、流量制御する流体がたとえ微量でも、第２弁体の閉弁により、第２流路と第３流路とを流れる流体の流量制御が、本発明のシーソー式流体制御弁で、精度良く行うことができる。

特に、本発明のシーソー式流体制御弁は、制御媒体である流体を高精度に流量制御することにより、前述したように、例えば、サンプリングした検体（血液や尿等）を、試薬と反応させて分析する医療用分析装置において、１回あたりの検体分析で、検体や試薬を、サンプリングカップから反応セルに、例えば、２〜１０μＬ等という非常に微量な吐出量で分注するのに装着される。このような医療用分析装置のメンテナンスにより、本発明のシーソー式流体制御弁が新品に交換された場合でも、検体分析を行う工程において、本発明のシーソー式流体制御弁では、例えば、第３流路から第１流路（または第２流路の場合もある）等に流れる流体は、高精度に維持されたまま、流量制御できる。これにより、反応セルに注入する検体の分注量や、試薬の分注量のバラツキが、本発明のシーソー式流体制御弁の弁動作の度に生じるのを、小さく抑制できるため、検体と試薬とが、所定の比率で精度良く反応セルに分注することができ、検体の分析結果に悪影響を及ぼす要因の発生を抑制することができる。ひいては信頼性の高い検体分析が可能になる。

（３）（２）に記載するシーソー式流体制御弁において、第１ピン間距離と第２ピン間距離とが等距離に設定されていること、を特徴とするので、シーソー板により、第１弁体を第１弁座に押圧して閉弁させる第１押圧力と、第２弁体を第２弁座に押圧して閉弁させる第２押圧力とに、力のバラツキが抑制できる。すなわち、第１弁体の閉弁時における第１弁座への第１シール力と、第２弁体の閉弁時における第２弁座への第２シール力とが、互いに力のバランスを保ったまま、安定した状態になる。そのため、流量制御する流体がたとえ微量でも、第１流路と第３流路との間を流れる流体の流量制御と、第２流路と第３流路との間を流れる流体の流量制御とを、ほぼ均等な状態で行うことが可能になる。

（４）（１）乃至（３）のいずれか１つに記載するシーソー式流体制御弁において、シーソー板は、少なくとも第１ピンに対し、支点から遠ざかる方向に延設された延設部を有すること、を特徴とするので、梃子の原理により、シーソー板が揺動軸を支点に揺動すると、シーソー板の延設部が支点から遠ざかる方向に位置することから、延設部は、支点を中心とする円弧状により大きく増幅されて変位する。そのため、シーソー板の揺動時に、延設部の変位のうち、第１弁体の移動方向に沿う高さ方向の移動量は、少なくとも第１弁座に対し開閉する第１弁体のストロークより大きくなる。延設部において、シーソー板の長手方向の距離が大きくなると、その距離に比例して延設部の変位は大きくなるため、第１弁体のストロークが、例えば、０．３ｍｍ程度等と、非常に小さい場合であっても、人が、第１弁座に対する第１弁体の弁開度を、増幅された延設部の変位に基づいて、容易に判別することができる。同時に、支点と第１ピンとの第１ピン間距離と、支点と第２ピンとの第２ピン間距離との関係に基づき、第２弁座に対する第２弁体の弁開度についても、増幅された延設部の変位に基づいて、容易に判別することができる。

（５）（４）に記載するシーソー式流体制御弁において、シーソー板の長手方向に対し、延設部の先端部が、当該シーソー式流体制御弁の外部から視覚的に確認できる位置に配置されていること、を特徴とするので、本発明のシーソー式流体制御弁は、第１弁座に対する第１弁体の弁開度、第２弁座に対する第２弁体の弁開度について、例えば、ソレノイドにおけるコイルへの通電時にランプを点灯させて電気的に表示する等、電気信号を用いた弁開度電気表示手段を備えるシーソー式流体制御弁に比して、部品点数を削減でき、コストが低減できる。また、このような弁開度電気表示手段を備えたシーソー式流体制御弁では、例えば、電気信号の接点不良、スイッチの接触不良等の電気的な不具合に起因して、弁体における実際の弁開度が、弁開度電気表示手段により表示された内容と異なることが生じる場合がある。これに対し、本発明のシーソー式流体制御弁では、シーソー板は、第１ピンを介して第１弁体と、第２ピンを介して第２弁体とそれぞれ直接係合しているため、第１弁座に対する第１弁体の弁開度、第２弁座に対する第２弁体の弁開度が、シーソー板の揺動運動による機械的手段により、上述した電気的不具合に起因した誤判別要因を排除して、より確かに把握できる。また、当該シーソー式流体制御弁のメンテナンス性が向上する。

（６）（５）に記載するシーソー式流体制御弁において、第１弁座に対する第１弁体の弁開度が少なくとも、先端部の位置に基づいて確認可能な弁開度確認手段を備えること、を特徴とするので、作業者は、例えば、当該シーソー式流体制御弁を覆うカバーのうち、シーソー板の延設部の先端部周辺を覆う無色透明な樹脂製のカバーに、シーソー板の揺動位置（第１弁体の弁開度、第２弁体の弁開度）に対応するスケールや、弁開度の状態を異なる色で識別して表示したインジケータ等の弁開度確認手段により、第１弁体の弁開度と第２弁体の弁開度とをそれぞれ、定量的に簡単に確認することができる。

実施形態に係るシーソー式流体制御弁を示す説明図であり、第１弁座に対し第１弁体が閉弁し、第２弁座に対し第２弁体が開弁した状態を示す図である。 図２は、図１中、Ａ部の拡大図である。 図１と同様の説明図であり、第１弁座に対し第１弁体が開弁し、第２弁座に対し第２弁体が閉弁した状態を示す図である。 実施形態に係るシーソー式流体制御弁のボディを、図１中、Ｂ矢視位置から見た平面図である。 実施形態に係るシーソー式流体制御弁の第１，第２弁体に構成されるダイアフラム弁体部を下方から見た平面図である。 図５中、Ｃ−Ｃ矢視断面図である。 実施形態に係るシーソー式流体制御弁の第１弁体及び第２弁体における第１，第２ピストンと第１，第２接続部を示す図であり、第１，第２ピストンを正面図で、第１，第２接続部を断面図で示した説明図である。 実施形態に係るシーソー式流体制御弁のシーソー板を示す平面図である。 図８に示すシーソー板の側面図である。 実施形態に係るシーソー式流体制御弁のインジケータカバーを、図１中、左側から右側に見た側面図であり、弁開度確認手段を説明する図である。 医療用分析装置において検体分析で行われる一連の工程を説明する図である。 図１１に示す分注第１工程の工程図であり、（Ａ）は全体図、（Ｂ）は（Ａ）中、Ｄ部の拡大図である。 図１１に示す分注第２工程の工程図であり、（Ａ）は全体図、（Ｂ）は（Ａ）中、Ｅ部の拡大図である。 図１１に示す分注第３工程の工程図であり、（Ａ）は全体図、（Ｂ）は（Ａ）中、Ｆ部の拡大図である。 図１１に示す分注第４工程の工程図であり、（Ａ）は全体図、（Ｂ）は（Ａ）中、Ｇ部の拡大図である。 図１１に示す分注第５工程の工程図である。 図１１に示す洗浄工程の工程図である。 実施例１として、実施形態に係るシーソー式流体制御弁が医療用分析装置に装着された接続例を示す配管回路図である。 図１８と同様、実施例２に係る配管回路図である。 図１８及び図１９と同様、実施例３に係る配管回路図である。 実施形態に係るシーソー式流体制御弁の作用を説明する模式図である。 従来技術に係るシーソー式流体制御弁の作用を、第２弁側を代表して挙げて説明する模式図である。 実施形態の変形例に係るシーソー式流体制御弁のシーソー板を示す説明図である。 実施形態の変形例に係るシーソー式流体制御弁を示す説明図である。 特許文献１に開示された電磁弁を示す説明図であり、第１弁座に対し第１弁が開弁し、第２弁座に対し第２弁が閉弁した状態を示す図である。

（実施形態）
以下、本発明に係るシーソー式流体制御弁について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本実施形態のシーソー式流体制御弁は、サンプリングした検体（血液や尿等）を、試薬と反応させて分析する医療用分析装置に装着され、１回あたりの検体分析で、このような検体や試薬を、２〜１０μＬという非常に微量に流量制御された吐出量で反応セルに分注する目的で用いられる。

はじめに、シーソー式流体制御弁の構成について説明する。図１は、実施形態に係るシーソー式流体制御弁を示す説明図であり、第１弁座に対し第１弁体が閉弁し、第２弁座に対し第２弁体が開弁した状態を示す図である。図２は、図１中、Ａ部の拡大図である。図３は、図１と同様の説明図であり、第１弁座に対し第１弁体が開弁し、第２弁座に対し第２弁体が閉弁した状態を示す図である。なお、本実施形態では、図１に示すように、第１弁体は、コイル７４への通電ＯＦＦ状態で、閉弁（ＮＣ：Normal Closed）であり、第２弁体は、コイル７４への通電ＯＦＦ状態で、開弁（ＮＯ：Normal Open）である。

シーソー式流体制御弁１は、図１〜図３に示すように、揺動軸６８を支点に揺動するシーソー板６０と、第１流路１１に設けられた第１弁座１２と当接または離間する第１弁体３０と、第２流路１３に設けられた第２弁座１４と当接または離間する第２弁体４０と、第１流路１１と第２流路１３とに連通する第３流路１５と、を有する。このシーソー式流体制御弁１は、シーソー板６０の揺動運動により、第１弁体３０と第２弁体４０とを共に移動させ、第１流路１１と第３流路１５との間の流体ＦＬの流れと、第２流路１３と第３流路１５との間の流体ＦＬの流れとを切り替える流体制御弁である。

シーソー式流体制御弁１は、大別してアクチュエータ部２と弁体駆動部３とからなる電磁弁である。アクチュエータ部２では、固定鉄心７１と可動鉄心７２が、筒状のコイルボビン７３内に同軸上に設けられ、コイル７４がこのコイルボビン７３の周りに配設されている。可動鉄心７２は、コイル７４への通電がＯＦＦ状態では、固定鉄心７１と離間し、通電がＯＮ状態になると、固定鉄心７１に吸着する。コイル７４の外周は、コア７５により覆われ、コイル７４と電気的に接続するリード線７６は、コア７５外部に配線されている。コイルボビン７３とコア７５は、平板状の駆動部支持部材７８に立設され、この駆動部支持部材７８は、弁体駆動部３に構成されるシリンダブロック２０に載置して固定されている。また、駆動部支持部材７８と可動鉄心７２の先端部の間には、可動鉄心７２を固定鉄心７１と離間する方向に付勢する第１復帰バネ３８が設けられている。本体カバー７９は、コア７５全体とシリンダブロック２０の一部を覆い被せ、コア７５外部に引き出されたリード線７６が、ブッシュ７７により液密状態で、本体カバー７９の貫通孔からその外部に配線されている。

次に、弁体駆動部３について説明する。弁体駆動部３は、ボディ１０、シリンダブロック２０、第１弁体３０、第２弁体４０、ダイアフラム弁体部５０、シーソー板６０等からなる。図４は、シーソー式流体制御弁に構成されるボディを、図１中、Ｂ矢視位置から見た平面図である。

ボディ１０は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ：Polyetheretherketone） 等、樹脂の中でも耐熱性や耐食性が比較的高い樹脂からなり、医療用分析装置９０の流体制御弁取付け部（図示せず）への取り付け面となる平面状の装置取付け面１０ａと、その反対側のシリンダブロック取付け面１０ｂとを有する略板状部材である。このボディ１０には、第１流路１１、第３流路１５、及び第２流路１３が、一列状の配置形態で形成されている。第３流路１５は、第１流路１１または第２流路１３の一方と連通可能となっている。ボディ１０の装置取付け面１０ａは、第１流路１１と、第２流路１３と、第３流路１５とからそれぞれ流体漏れのないよう、専用のガスケットによりシールされて、医療用分析装置９０の流体制御弁取付け部に装着される。

ボディ１０は、図２及び図４に示すように、シリンダブロック取付け面１０ｂの一部を凹設した凹設部を有し、この凹設部内には、第１弁座１２が第１流路１１の周囲に、第２弁座１４が第２流路１３の周囲に、それぞれ形成されている。第１流路１１と第２流路１３との間に形成された第３流路１５の周囲は、第１流路１１と第３流路１５との連通により形成される第１弁室３５の一部であり、第２流路１３と第３流路１５との連通により形成される第２弁室４５の一部でもある共通弁室部１９となっている。後述するダイアフラム弁体部５０の第１ダイアフラム弁体部５１の第１フランジ部５２を支持する第１弁体支持部１８Ａが、第１弁座１２の周囲に、このダイアフラム弁体部５０の第２ダイアフラム弁体部５４の第２フランジ部５５を支持する第２弁体支持部１８Ｂが、第２弁座１４の周囲に、それぞれ形成されている。

シリンダブロック２０は、シリンダブロック取付け面１０ｂに載置して固定されている。シリンダブロック２０には、可動鉄心７２の先端側の一部と第１復帰バネ３８を収容する第１上部空間が形成されており、後述する第１弁体３０の第１ピストン３１を摺動させる第１シリンダ２１が、この第１上部空間より縮径されて、この第１上部空間に連通している。また、後述する第２弁体４０の第２ピストン４１を摺動させる第２シリンダ２２が、シリンダブロック中間部２３を挟み、第１上部空間と第１シリンダ２１に隣接する位置に形成されている。この第２シリンダ２２のうち、第２弁体４０より上方に位置する第２上部空間には、第２復帰バネ４８が配設されている。第２復帰バネ４８は、その両端を、第２弁体４０の第２ピストン４１と駆動部支持部材７８で支持されており、第２弁体４０を第２弁座１４と近接する方向に付勢する。シリンダブロック中間部２３には、揺動軸６８が軸支されている。

次に、第１弁体３０、第２弁体４０について説明する。第１弁体３０と第２弁体４０は、ダイアフラム弁体部５０に連結された状態になっている。図５は、シーソー式流体制御弁の第１，第２弁体に構成されるダイアフラム弁体部を下方から見た平面図であり、図６は、図５中、Ｃ−Ｃ矢視断面図である。

ダイアフラム弁体部５０は、図５及び図６に示すように、大別して第１ダイアフラム弁体部５１と、第２ダイアフラム弁体部５４とからなり、２つのダイアフラム弁を一体成形されたものである。第１ダイアフラム弁体部５１と第２ダイアフラム弁体部５４とは、実質的に同じ形状であり、フランジ中央部５３で繋がっている。

具体的には、フランジ中央部５３は、第１ダイアフラム弁体部５１の第１ダイアフラム弁膜部５１Ａと第２ダイアフラム弁体部５４の第２ダイアフラム弁膜部５４Ａを繋ぐ球面形状に形成されている。このフランジ中央部５３は、シリンダブロック２０のシリンダブロック中間部２３の先端で、逆凹形状のフランジ中央固定端部２４により保持されている。

第１ダイアフラム弁体部５１は、その弁本体部に、第１弁座１２と当接する第１弁座当接面５１ａと、第１弁体３０の第１接続部３３を包み込んで連結させる第１ダイアフラム弁体係合部５１Ｂとを有している。この弁本体部の周囲には、第１ダイアフラム弁膜部５１Ａが環状に形成され、フランジ中央部５３を回避する略Ｃ字型形状の第１フランジ部５２が、第１ダイアフラム弁膜部５１Ａの周りに形成されている。第１ダイアフラム弁体部５１は、フランジ中央固定端部２４によりフランジ中央部５３を保持された状態で、ボディ１０を介して第１フランジ部固定部材２５とシリンダブロック２０との間に第１フランジ部５２を挟持することにより、固着されている。

第２ダイアフラム弁体部５４は、その弁本体部に、第２弁座１４と当接する第２弁座当接面５４ａと、第２弁体４０の第２接続部４３を包み込んで連結させる第２ダイアフラム弁体係合部５４Ｂとを有している。この弁本体部の周囲には、第２ダイアフラム弁膜部５４Ａが環状に形成され、フランジ中央部５３を回避する略Ｃ字型形状の第２フランジ部５５が、第２ダイアフラム弁膜部５４Ａの周りに形成されている。第２ダイアフラム弁体部５５は、フランジ中央固定端部２４によりフランジ中央部５３を保持された状態で、ボディ１０とシリンダブロック２０との間に第２フランジ部５５を挟持することにより、固着されている。

図７は、シーソー式流体制御弁の第１弁体及び第２弁体における第１，第２ピストンと第１，第２接続部を示す図であり、第１，第２ピストンを正面図で、第１，第２接続部を断面図で示した説明図である。

第１弁体３０は、図２及び図７に示すように、樹脂製、またはアルミニウム等の軽金属製の第１ピストン３１と、この第１ピストン３１に接続する樹脂製の第１接続部３３と、ダイアフラム弁体部５０の第１ダイアフラム弁体部５１とからなる。第１ピストン３１は、その軸心方向（図２の上下方向）に直交する向き（図２中、紙面に垂直方向）に穿孔された第１ピン係合孔３２Ｈ（貫通孔または止り孔）を有している。第１接続部３３は、第１ピストン３１下面に設けられ、第１ピストン３１より径小で下方に延び、最下端部で拡径した凸形状に形成され、第１ダイアフラム弁体部５１の第１ダイアフラム弁体係合部５１Ｂと係合される。

また、第２弁体４０は、図２及び図７に示すように、樹脂製、またはアルミニウム等の軽金属製の第２ピストン４１と、この第２ピストン４１に連結する樹脂製の第２接続部４３と、ダイアフラム弁体部５０の第２ダイアフラム弁体部５４とからなる。第２ピストン４１は、その軸心方向（図２の上下方向）に直交する向きに穿孔された第２ピン係合孔４２Ｈ（貫通孔または止り孔）を有している。第２接続部４３は、第２ピストン４１下面に設けられ、第２ピストン４１より径小で下方に延び、最下端部で拡径した凸形状に形成され、第２ダイアフラム弁体部５４の第２ダイアフラム弁体係合部５４Ｂと係合される。

次に、シーソー板６０について説明する。図８は、実施形態に係るシーソー式流体制御弁のシーソー板を示す平面図であり、図８に示すシーソー板の側面図を、図９に示す。シーソー板６０は、例えば、アルミニウム合金、チタン合金等、金属の中でも、比較的軽量で耐食性を有する金属からなる板状部材である。シーソー板６０は軸孔６１Ｈを有し、シリンダブロック２０のシリンダブロック中間部２３に軸支された揺動軸６８が、この軸孔６１Ｈから外れない取付け形態で挿通されており、シーソー板６０が、揺動軸６８（軸孔６１Ｈ）の軸心を支点Ｓに、揺動運動する構造になっている。

シーソー板６０には、第１弁体３０の第１ピストン３１の第１ピン係合孔３２Ｈと係合可能な第１ピン６３が、支点Ｓ（軸孔６１Ｈの軸心）の一方側（図８及び図９中、左側）の位置に固設されている。また、第２弁体４０の第２ピストン４１の第２ピン係合孔４２Ｈと係合可能な第２ピン６５が、この支点Ｓを挟む第１ピン６３とは反対側（図８及び図９中、右側）の位置に固設されている。シーソー板６０では、第１ピン６３の中心６３ｃと支点Ｓとの第１ピン間距離Ｐ１と、第２ピン６５の中心６５ｃと支点Ｓとの第２ピン間距離Ｐ２（＝Ｐ１）とが、等距離に設定されている。図２１は、実施形態に係るシーソー式流体制御弁の作用を説明する模式図である。

すなわち、シーソー式流体制御弁１では、図２１に示すように、シーソー板６０に揺動運動が伴っても、第１ピン６３における第１弁体３０の第１ピストン３１に伝達させる力の作用点Ｅ１（第１ピン６３の中心６３ｃ）と、シーソー板６０の支点Ｓ（揺動軸６８の軸心）との第１作用点間距離ＳＥ１が、変化しない。これと共に、シーソー板６０に揺動運動が伴っても、第２ピン６５における第２弁体４０の第２ピストン４１に伝達させる力の作用点Ｅ２（第２ピン６５の中心６５ｃ）と、シーソー板６０の支点Ｓとの第２作用点間距離ＳＥ２が、変化しない。

また、シーソー板６０は、少なくとも第１ピン６３に対し、支点Ｓから遠ざかる方向に延設された延設部６２を有している。シーソー板６０の長手方向Ｌに対し、延設部６２の距離は、第１ピン間距離Ｐ１、第２ピン間距離Ｐ２より大きくなっており、図２に示すように、延設部６２の先端部６２Ｔが、当該シーソー式流体制御弁１の外部から視覚的に確認できる位置に配置されている。

具体的に説明する。図１０は、実施形態に係るシーソー式流体制御弁に構成されるインジケータカバーを、図１中、左側から右側に見た側面図であり、弁開度確認手段を説明する図である。延設部６２は、シリンダブロック２０より外側（図２中、左側）で、シリンダブロック取付け面１０ｂと本体カバー７９の端部との間に位置している。図２及び図１０に示すように、シリンダブロック取付け面１０ｂと本体カバー７９のこの端部との間には、樹脂製で無色透明のインジケータカバー８０が取り付けられている。これにより、作業者は、延設部６２の先端部６２Ｔに記された先端部目盛６２Ｔｍを、インジケータカバー８０外部から透視できる。また、本実施形態では、弁開度確認手段８１が、インジケータカバー８０に設けられている。弁開度確認手段８１は、第１弁座１２に対する第１弁体３０の弁開度Ｖ１と、第２弁座１４に対する第２弁体４０の弁開度Ｖ２を、シーソー板６０の先端部６２Ｔの位置に基づいて確認可能とする手段である。

すなわち、インジケータカバー８０には、弁開度確認手段８１として、第１弁体３０の第１弁体の弁開度Ｖ１のスケールと、第２弁体４０の第２弁体の弁開度Ｖ２のスケールが記されている。弁開度Ｖ１のスケールは、第１弁体３０において、第１弁座１２に当接して閉弁した状態を意味する「閉」と、第１弁座１２と離間して開弁した状態を意味する「開」と、シーソー板６０の支点Ｓ位置の高さを意味する「Ｓ」とを有し、「開」と「閉」との間のストローク量として記されている。また、弁開度Ｖ２のスケールは、第２弁体４０において、第２弁座１４に当接して閉弁した状態を意味する「閉」と、第２弁座１４と離間して開弁した状態を意味する「開」と、シーソー板６０の支点Ｓ位置の高さを意味する「Ｓ」とを有し、「開」と「閉」との間のストローク量として記されている。第１弁体３０が閉弁状態になれば、第２弁体４０は開弁状態になり、第１弁体３０が開弁状態になれば、第２弁体４０は閉弁状態になるため、弁開度Ｖ１のスケールと弁開度Ｖ２のスケールとでは、「開」と「閉」の位置が互いに反対になっている。

シーソー式流体制御弁１の弁開度は、シーソー板６０の先端部６２Ｔの先端部目盛６２Ｔｍが、弁開度Ｖ１のスケールと弁開度Ｖ２のスケールに対し、どこの位置を指しているかを確認することにより、判別できる。例えば、先端部６２Ｔが、図１０の実線で示す位置にあれば、先端部６２Ｔの先端部目盛６２Ｔｍは、弁開度Ｖ１のスケールでは「閉」を、弁開度Ｖ２のスケールでは「開」を、それぞれ指しているので、第１弁体３０が閉弁状態に、第２弁体４０は開弁状態にあることが判別できる。その反対に、先端部６２Ｔが、図１０の二点鎖線で示す位置にあれば、先端部６２Ｔの先端部目盛６２Ｔｍは、弁開度Ｖ１のスケールでは「開」を、弁開度Ｖ２のスケールでは「閉」を、それぞれ指しているので、第１弁体３０が開弁状態に、第２弁体４０は閉弁状態にあることが判別できる。

次に、シーソー式流体制御弁１の動作について説明する。シーソー式流体制御弁１では、コイル７４への通電がＯＦＦ状態のとき、図１に示すように、可動鉄心７２が、第１復帰バネ３８の付勢力により固定鉄心７１と離間して下降する。これと同時に、シーソー板６０は、揺動軸６８を支点Ｓに反時計回り方向に回動し、シーソー板６０の第１ピン６３が、第１弁体３０の第１ピストン３１の第１ピン係合孔３２Ｈに係合されたまま、第１ダイアフラム弁体部５１と連結するこの第１ピストン３１を、下向きに押圧して下降させる。これにより、第１弁体３０の第１ダイアフラム弁体部５１が第１弁座１２に当接して閉弁し、第１流路１１と第３流路１５との連通が遮断されて、流体ＦＬは、第３流路１５から第１流路１１には流れない。その一方で、シーソー板６０の第２ピン６５が、第２弁体４０の第２ピストン４１の第２ピン係合孔４２Ｈに係合されたまま、第２復帰バネ４８の付勢力に抗して、第２ダイアフラム弁体部５４と連結するこの第２ピストン４１を、上向きに押圧して上昇させる。そのため、第２弁体４０の第２ダイアフラム弁体部５４が、第２弁座１４と離間して開弁し、第２流路１３と第３流路１５とが連通して、流体ＦＬは、第３流路１５から第２流路１３に向けて流れる。

また、コイル７４への通電がＯＮ状態のとき、図３に示すように、可動鉄心７２が、第１復帰バネ３８の付勢力に抗して固定鉄心７１に吸着され上昇する。これと同時に、第２復帰バネ４８の付勢力により、第２ダイアフラム弁体部５４と連結する第２ピストン４１を、シーソー板６０の第２ピン６５が、第２弁体４０の第２ピストン４１の第２ピン係合孔４２Ｈに係合されたまま、下向きに押圧して下降させる。そのため、第２弁体４０の第２ダイアフラム弁体部５４が第２弁座１４に当接して閉弁し、第２流路１３と第３流路１５との連通が遮断されて、流体ＦＬは、第３流路１５から第２流路１３には流れない。その一方、シーソー板６０は、揺動軸６８を支点Ｓに時計回り方向に回動し、シーソー板６０の第１ピン６３が、第１弁体３０の第１ピストン３１の第１ピン係合孔３２Ｈに係合されたまま、この第１ピストン３１を、上向きに押圧して上昇させる。これにより、第１弁体３０の第１ダイアフラム弁体部５１が、第１弁座１２と離間して開弁し、第１流路１１と第３流路１５とが連通して、流体ＦＬは、第３流路１５から第１流路１１に向けて流れる。

次に、本実施形態のシーソー式流体制御弁１を装着した医療用分析装置において、検体分析で行われる一連の工程について、説明する。図１１は、医療用分析装置において検体分析で行われる一連の工程を説明する図である。図１１に示す分注第１工程の工程図を図１２に、分注第２工程の工程図を図１３に、分注第３工程の工程図を図１４に、分注第４工程の工程図を図１５に、分注第５工程の工程図を図１６に、それぞれ示し、図１７は、図１１に示す洗浄工程の工程図である。

医療用分析装置９０は、シーソー式流体制御弁１、シリンジ９１、プランジャ９２、プローブ９３等を備え、サンプリングした検体（血液や尿等）を試薬と反応させて検体の分析を行うものである。その検体分析の一連の工程として、図１１に示すように、分注第１工程Ｍ１、分注第２工程Ｍ２、分注第３工程Ｍ３、分注第４工程Ｍ４、分注第５工程Ｍ５、及び洗浄工程Ｍ６が、この順序で行われる。医療用分析装置９０では、分注第１工程Ｍ１、分注第２工程Ｍ２、分注第３工程Ｍ３、及び分注第４工程Ｍ４は、検体と試薬に対し、それぞれ別々に分けて行われ、分注第５工程Ｍ５は、１つの反応セルに、所定比率で精度良く分注された検体と試薬とを、反応させる。１つの検体分析が終了すると、洗浄工程Ｍ６から分注第１工程Ｍ１に再び戻り、次の検体分析に備え、このような検体分析が複数回にわたって繰り返される。

分注第１工程Ｍ１は、図１２に示すように、純水槽からシーソー式流体制御弁１（一例として、第３流路１５から第１流路１１に流れる流路）を通じて供給された純水ＷＴ（流体ＦＬに対応）で、シリンジ９１内とプローブ９３内とを満たす。次いで、分注第２工程Ｍ２は、図１３に示すように、シーソー式流体制御弁１において、第１弁体３０の閉弁により、純水槽からシリンジ９１内への純水ＷＴの供給を遮断する。このとき、第１弁体３０の閉弁により、純水ＷＴが、プローブ９３の先端位置で精度良く水切れされていることが重要である。その理由として、第１弁体３０の弁動作のバラツキや、第１弁座１２に対する第１弁体３０のシール力のバラツキに起因して、流量制御する純水ＷＴの体積が変化してしまうと、プローブ９３の先端付近で水切れされる位置が変化してしまい、分注第４工程Ｍ４では、検体や試薬の分注量にバラツキが生じて、検体分析が高精度に実施できないからである。

次いで、分注第３工程Ｍ３は、図１３に示すように、純水槽からシリンジ９１内への純水ＷＴの供給を遮断した状態で、シリンジポンプのプランジャ９２を引き、プローブ９３の先端から空気ＡＲを吸引して、水切りされた純水ＷＴの水面とプローブ９３の先端位置との間に空気ＡＲ層を設ける。分注された検体または試薬と、プローブ９３内の純水ＷＴとの混合を防ぐためである。

次いで、分注第４工程Ｍ４は、図１４に示すように、純水槽からシリンジ９１内への純水ＷＴの供給を遮断した状態で、プランジャ９２をさらに引き、サンプリングカップ９４から検体ＳＭ（または試薬ＳＭ）を、例えば、２〜１０μＬ等という非常に微量な流量で、プローブ９３先端から吸い上げる。これにより、検体ＳＭ（または試薬ＳＭ）は、空気ＡＲ層によりプローブ９３内の純水ＷＴと隔離して、プローブ９３内の先端で保持される。

次いで、分注第５工程Ｍ５は、図１６に示すように、純水槽からシリンジ９１内への純水ＷＴの供給を遮断した状態で、恒温槽９５内において、プローブ９３先端を反応セル９６内に挿入し、プランジャ９２を押す。これにより、シリンジ９１及びプローブ９３内の純水ＷＴを介して、プローブ９３内で保持された検体ＳＭ（または試薬ＳＭ）が、反応セル９６内に吐出する。そして、医療用分析装置９０が、反応セル９６内に分注された検体ＳＭと試薬ＳＭとを混合させた混合物ＳＣの反応に基づき、所定の方法により検体ＳＭの分析を行う。

次いで、洗浄工程Ｍ６は、プローブ９３先端を洗浄槽９７内に挿入した後、第１弁体３０の開弁により、純水槽から第３流路１５、第１流路１１を通じてシリンジ９１内に純水ＷＴを供給し、この純水ＷＴにより、洗浄槽９７内でプローブ９３先端付近の内外の壁面を洗浄する。これにより、プローブ９３先端付近の内壁と外壁に付着している検体ＳＭ（または試薬ＳＭ、混合物ＳＣ）の残渣を除去して、プローブ９３先端が浄化されるため、先の検体分析で用いた検体ＳＭ等の残渣が、その次の検体分析で用いられる検体ＳＭ等に混入するのを防止することができ、次の検体分析で、分析精度の低下を抑えることができる。

次に、医療用分析装置９０において、実施形態に係るシーソー式流体制御弁１の接続例を、実施例１乃至３を挙げて具体的に説明する。図１８は、実施例１として、実施形態に係るシーソー式流体制御弁が医療用分析装置に装着された接続例を示す配管回路図である。

（実施例１）
図１８に示すように、シーソー式流体制御弁１において、第１流路１１が、医療用分析装置９０のシリンジ９１に接続されてプローブ９３と連通し、第３流路１５が、ポンプ９９Ａを介して純水槽９８と連通している。第２流路１３は、不図示のシリンジ等と接続されている。本実施例１では、分注時には、コイル７４への通電がＯＦＦ状態、ポンプ９９Ａの作動がＯＦＦ状態で、プランジャ９２が押され、検体ＳＭ等がプローブ９３から吐出する（分注第５工程Ｍ５、図１６参照）。また、洗浄時には、コイル７４への通電がＯＮ状態、ポンプ９９Ａの作動がＯＮ状態で、純水ＷＴが、ポンプ９９Ａにより、純水槽９８から第３流路１５に供給され、第１流路１１を通じてシリンジ９１、プローブ９３へと流れ、プローブ９３先端から吐出する（洗浄工程Ｍ６、図１７参照）。これと同時に、第３流路１５に供給された純水ＷＴが、第２流路１３を通じて不図示のシリンジ等に供給される。

（実施例２）
図１９は、実施例２に係る配管回路図である。図１９に示すように、シーソー式流体制御弁１において、第１流路１１が、医療用分析装置９０のシリンジ９１に接続されてプローブ９３と連通し、第３流路１５が、シリンジポンプ９９Ｂと接続されている。第２流路１３は、ポンプ９９Ａを介して純水槽９８と連通している。なお、このポンプ９９Ａが接続されない場合もある。本実施例２では、分注時には、コイル７４への通電がＯＦＦ状態、ポンプ９９Ａの作動がＯＮ状態で、純水ＷＴが、ポンプ９９Ａにより、純水槽９８から第２流路１３に供給され、第３流路１５を通じてシリンジポンプ９９Ｂに流れ、分注第１工程Ｍ１が行われる。また、洗浄時には、コイル７４への通電がＯＮ状態、ポンプ９９Ａの作動がＯＦＦ状態で、シリンジポンプ９９Ｂのプランジャを押すことにより、純水ＷＴが、第２流路１３と分流した状態で、第３流路１５から第１流路１１を通じてシリンジ９１、プローブ９３へと流れ、プローブ９３先端から吐出する（洗浄工程Ｍ６、図１７参照）。

（実施例３）
図２０は、実施例３に係る配管回路図である。図２０に示すように、シーソー式流体制御弁１において、第１流路１１が、医療用分析装置９０のプローブ９３に接続され、第２流路１３が、純水槽９８と連通している。第３流路１５は、医療用分析装置９０のシリンジ９１に接続されている。本実施例３では、純水ＷＴが純水槽９８から各管路内に行きわたっている状況の下、分注時には、コイル７４への通電がＯＮ状態で、プランジャ９２を押すことにより、純水ＷＴが、第３流路１５から第１流路１１を通じてプローブ９３に供給され、検体ＳＭ等がプローブ９３から分注される（分注第５工程Ｍ５、図１６参照）また、洗浄時には、コイル７４への通電がＯＦＦ状態で、プランジャ９２を引くことにより、純水ＷＴが、純水槽９８から第２流路１３、第３流路１５を通じてシリンジ９１内に供給される。そして、コイル７４への通電をＯＮ状態に切り替えた後、プランジャ９２を押すことにより、純水ＷＴが、第３流路１５から第１流路１１を通じてシリンジ９１、プローブ９３へと流れ、プローブ９３先端から吐出する（洗浄工程Ｍ６、図１７参照）。

前述した構成を有する本実施形態のシーソー式流体制御弁１の作用・効果について、説明する。

本実施形態のシーソー式流体制御弁１では、揺動軸６８を支点Ｓに揺動するシーソー板６０と、第１流路１１に設けられた第１弁座１２と当接または離間する第１弁体３０と、第２流路１３に設けられた第２弁座１４と当接または離間する第２弁体４０と、第１流路１１と第２流路１３とに連通する第３流路１５と、を有し、シーソー板６０の揺動運動により、第１弁体３０と第２弁体４０とを共に移動させ、第１流路１１と第３流路１５との間の流体ＦＬの流れと、第２流路１３と第３流路１５との間の流体ＦＬの流れとを切り替えるシーソー式流体制御弁１において、シーソー板６０には、第１弁体３０と係合可能な第１ピン６３が、支点Ｓの一方側の位置に固設されていると共に、第２弁体４０と係合可能な第２ピン６５が、支点Ｓを挟む第１ピン６３とは反対側の位置に固設されていること、を特徴とするので、シーソー式流体制御弁１が、本実施形態のように、医療用分析装置９０に装着される。他方、製品であるシーソー式流体制御弁１一品毎には、第１，第２シリンダ２１，２２の公差、第１，第２弁体４０の第１，第２ピストン３１，４１と第１，第２シリンダ２１，２２との隙間等、寸法にバラツキがある。しかしながら、製品にこのような寸法のバラツキが生じていても、図２１に示すように、シーソー板６０の揺動時に、第１ピン６３から第１弁体３０に伝達される力の第１作用点Ｅ１の位置、第２ピンから第２弁体に伝達される力の第２作用点Ｅ２の位置は、シーソー式流体制御弁１の弁動作の度に変化せず、一定の位置に維持できる。すなわち、シーソー式流体制御弁１の性能が安定する。

従って、本実施形態のシーソー式流体制御弁１によれば、流量制御する流体ＦＬが微量な流量でも、製品（シーソー式流体制御弁１）毎にバラツキがなく、精度良く流量制御を行うことができる、という優れた効果を奏する。

また、本実施形態のシーソー式流体制御弁１では、第１ピン６３の中心６３ｃと支点Ｓとの第１ピン間距離Ｐ１と、第２ピン６５の中心６５ｃと支点Ｓとの第２ピン間距離Ｐ２とを等距離に設定することにより、第１弁体３０の作用点Ｅ１と支点Ｓとの第１作用点間距離ＳＥ１と、第２弁体４０の作用点Ｅ２と支点Ｓとの第２作用点間距離ＳＥ２とが、変化しないこと、を特徴とするので、シーソー板６０の支点Ｓを基点に、第１作用点Ｅ１までの第１作用点間距離ＳＥ１が一定に維持できると、この第１作用点Ｅ１において、シーソー板６０から第１弁体３０に掛かるトルクが一定にできるため、閉弁時に、第１弁体３０を第１弁座１２に押圧する第１押圧力（第１シール力）Ｆが、シーソー式流体制御弁１の弁動作の度に変化せず、一定に維持できる。そのため、第１シール力Ｆの変化に起因して、第１弁体３０と第１弁座１２との間で流体漏れが、シーソー式流体制御弁１で抑止できる。よって、流量制御する流体ＦＬがたとえ微量でも、第１弁体３０の閉弁により、第１流路１１と第３流路１５とを流れる流体ＦＬの流量制御が、シーソー式流体制御弁１で、精度良く行うことができる。

また、シーソー板６０の支点Ｓを基点に、第２作用点Ｅ２までの第２作用点間距離ＳＥ２が一定に維持できると、この第２作用点Ｅ２において、シーソー板６０から第２弁体４０に掛かるトルクが一定にできるため、閉弁時に、第２弁体４０を第２弁座１４に押圧する第２押圧力（第２シール力）Ｆが、シーソー式流体制御弁Ｆの弁動作の度に変化せず、一定に維持できる。そのため、第２シール力Ｆの変化に起因して、第２弁体４０と第２弁座１４との間で流体漏れが、シーソー式流体制御弁１で抑止できる。よって、流量制御する流体ＦＬがたとえ微量でも、第２弁体４０の閉弁により、第２流路１３と第３流路１５とを流れる流体ＦＬの流量制御が、シーソー式流体制御弁１で、精度良く行うことができる。図２２は、従来技術に係るシーソー式流体制御弁の作用を、第２弁側を代表して挙げて説明する模式図である。

本実施形態のシーソー式流体制御弁１と比較して、従来技術のシーソー式流体制御弁（製品）では、図２２に示すように、第２係合棒１４２（ピンに相当）が、第２弁１４０の第２支持部材１４１（ピストンに相当）に設けられていた。第２支持部材１４１は、シリンダブロック１２０の第２シリンダ１２２（図２５参照）内を摺動するため、第２シリンダ１２２の公差、第２支持部材１４１と第２シリンダ１２２との隙間等の影響により、第２係合棒１４２の位置にバラツキが生じていた。第２係合棒１４２の位置にバラツキが生じると、シーソー式レバー部材１６０から第２支持部材１４１に受ける力の作用点Ｅａ（一例として先の弁動作），Ｅｂ（同じく、後の弁動作）の位置が、弁動作の前後で変化してしまい、シーソー式レバー部材１６０の支点Ｓ（揺動軸１６８の軸心）を基点とする作用点までの距離ＳＥａ，ＳＥｂが一定でない。

そのため、シーソー式流体制御弁では、先の弁動作において、第２弁１４０のダイアフラム弁体１５０の第２弁体部１５２と第２弁座１１４とのシール力Ｆａと、後の弁動作において、第２弁１４０のダイアフラム弁体１５０の第２弁体部１５２と第２弁座１１４とのシール力Ｆｂとが、変化していた。その結果、弁動作の前後で、シール力Ｆａとシール力Ｆｂのバラツキに起因して、第２弁１４０と第２弁座１１４との間で流体漏れが生じる虞があった。特に流量制御する流体が非常に微量な場合には、シーソー式流体制御弁において、第２弁体４０の閉弁により、第２流路１３と第３流路１５とを流れる流体の流量制御が、シーソー式流体制御弁の弁動作の度に変化してしまい、精度良く行うことができなかった。

ところで、前述したように、本実施形態のシーソー式流体制御弁１は、制御媒体である純水ＷＴ（流体ＦＬ）を高精度に流量制御することにより、医療用分析装置９０において、１回あたりの検体分析で、検体（血液や尿等）や試薬を、サンプリングカップから反応セルに、例えば、２〜１０μＬ等という非常に微量な吐出量で分注するのに装着される。本実施形態のシーソー式流体制御弁１では、分注第１工程Ｍ１において、例えば、第３流路１５から第１流路１１（または第２流路１３の場合もある）等に流れる純水ＷＴは、高精度に維持されたまま、流量制御できる。これにより、反応セルに注入する検体の分注量や、試薬の分注量のバラツキが、シーソー式流体制御弁１の弁動作の度に生じるのを、小さく抑制できるため、検体と試薬とが、所定の比率で精度良く反応セルに分注することができ、検体の分析結果に悪影響を及ぼす要因の発生を抑制することができる。ひいては信頼性の高い検体分析が可能になる。

さらに、シーソー式流体制御弁１を１つとっても、シーソー板６０により、第１弁体３０を第１弁座１２に押圧して閉弁させる第１押圧力Ｆと、第２弁体４０を第２弁座１４に押圧して閉弁させる第２押圧力Ｆとに、力のバラツキが抑制できる。すなわち、第１弁体３０の閉弁時における第１弁座１２への第１シール力Ｆと、第２弁体４０の閉弁時における第２弁座１４への第２シール力Ｆとが、互いに力のバランスを保ったまま、安定した状態になる。そのため、流量制御する流体ＦＬがたとえ微量でも、第１流路１１と第３流路１５との間を流れる流体ＦＬの流量制御と、第２流路１３と第３流路１５との間を流れる流体ＦＬの流量制御とを、ほぼ均等な状態で行うことが可能になる。

また、本実施形態のシーソー式流体制御弁１では、シーソー板６０は、少なくとも第１ピン６３に対し、支点Ｓから遠ざかる方向に延設された延設部６２を有すること、を特徴とするので、梃子の原理により、シーソー板６０が揺動軸６８を支点Ｓに揺動すると、シーソー板６０の延設部６２が支点Ｓから遠ざかる方向に位置することから、延設部６２は、支点Ｓを中心とする円弧状により大きく増幅されて変位する。そのため、シーソー板６０の揺動時に、延設部６２の変位のうち、第１弁体３０の移動方向に沿う高さ方向の移動量は、少なくとも第１弁座１２に対し開閉する第１弁体３０のストロークより大きくなる。延設部６２において、シーソー板６０の長手方向Ｌの距離が大きくなると、その距離に比例して延設部６２の変位は大きくなるため、第１弁体３０のストロークが、例えば、０．３ｍｍ程度等と、非常に小さい場合であっても、人が、第１弁座１２に対する第１弁体３０の弁開度Ｖ１を、増幅された延設部６２の変位に基づいて、容易に判別することができる。同時に、支点Ｓと第１ピン６３との第１ピン間距離Ｐ１と、支点Ｓと第２ピン６５との第２ピン間距離Ｐ２（＝Ｐ１）との関係に基づき、第２弁座１４に対する第２弁体４０の弁開度Ｖ２についても、増幅された延設部６２の変位に基づいて、容易に判別することができる。

また、本実施形態のシーソー式流体制御弁１では、シーソー板６０の長手方向Ｌに対し、延設部６２の先端部６２Ｔが、当該シーソー式流体制御弁１の外部から視覚的に確認できる位置に配置されていること、を特徴とするので、シーソー式流体制御弁１は、第１弁座１１に対する第１弁体３０の弁開度Ｖ１、第２弁座１４に対する第２弁体４０の弁開度Ｖ２について、例えば、ソレノイドコイルへの通電時にランプを点灯させて電気的に表示する等、電気信号を用いた弁開度電気表示手段を備えるシーソー式流体制御弁に比して、部品点数を削減でき、コストが低減できる。また、このような弁開度電気表示手段を備えたシーソー式流体制御弁では、例えば、電気信号の接点不良、スイッチの接触不良等の電気的な不具合に起因して、弁体における実際の弁開度が、弁開度電気表示手段により表示された内容と異なることが生じる場合がある。これに対し、本実施形態のシーソー式流体制御弁１では、シーソー板６０は、第１ピン６３を介して第１弁体３０と、第２ピン６５を介して第２弁体４０とそれぞれ直接係合しているため、第１弁座１１に対する第１弁体３０の弁開度Ｖ１、第２弁座１４に対する第２弁体４０の弁開度Ｖ２が、シーソー板６０の揺動運動による機械的手段により、上述した電気的不具合に起因した誤判別要因を排除して、より確かに把握できる。また、シーソー式流体制御弁１のメンテナンス性が向上する。

また、本実施形態のシーソー式流体制御弁１では、第１弁座１２に対する第１弁体３０の弁開度Ｖ１が少なくとも、シーソー板６０延設部６２の先端部６２Ｔの位置に基づいて確認可能な弁開度確認手段８１を備えること、を特徴とするので、作業者は、シーソー式流体制御弁１を覆う本体カバー７９及びインジケータカバー８０のうち、シーソー板６０の延設部６２の先端部６２Ｔ周辺を覆う無色透明な樹脂製のインジケータカバー８０に、シーソー板６０の揺動位置（第１弁体３０の弁開度Ｖ１、第２弁体４０の弁開度Ｖ２）に対応するスケール等の弁開度確認手段８１により、第１弁体３０の弁開度Ｖ１と第２弁体４０の弁開度Ｖ２とをそれぞれ、定量的に簡単に確認することができる。

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。
（１）例えば、実施形態では、シーソー式流体制御弁１を、医療用分析装置９０に装着したが、本発明のシーソー式流体制御弁は、揺動軸を支点に揺動するシーソー板により、第１流路の第１弁座と当接または離間する第１弁体と、第２流路の第２弁座と当接または離間する第２弁体とを共に移動させ、第１流路と第３流路との間の流体の流れと、第２流路と第３流路との間の流体の流れを制御するものであれば、医療用分析装置に限らず、その他にも適宜適用可能である。
（２）また、実施形態では、実施例１乃至３において、シーソー式流体制御弁１の医療用分析装置９０への接続例を挙げたが、医療用分析装置において、本発明のシーソー式流体制御弁が装着される接続形態は、図１８乃至図２０に示す配管回路図に限らず、適宜変更可能である。

（３）また、実施形態では、弁開度確認手段８１の一例として、シーソー板６０の延設部６２の先端部６２Ｔに先端部目盛６２Ｔｍを、インジケータカバー８０に第１弁体の弁開度Ｖ１等を記したが、弁開度確認手段は、実施形態に限定されるものではない。一例として、弁開度確認手段は、インジケータカバー８０に対応するカバーに弁開度の状態を異なる色で識別して表示したインジケータでも良い。図２３は、実施形態の変形例に係るシーソー式流体制御弁のシーソー板を示す説明図であり、図２４は、実施形態の変形例に係るシーソー式流体制御弁を示す説明図である。

また、その他の例として、弁開度確認手段は、図２３に示すように、シーソー板６０Ａの延設部６２Ａの先端部６０Ｔａに着色しておき、インジケータカバー８０に対応するカバーで生じる屈折を利用する。そして、弁開度が「開」状態になると、着色が大きく広がるインジケータ等、シーソー板の延設部の先端部の位置を利用して、第１弁体等の弁開度が判断できるものであれば良い。勿論、図２４に示すように、シーソー板６０の延設部６２の先端部の位置を、マイクロスイッチ、フォトセンサ等のセンサ１８０で検出（例えば、図２４中、紙面裏側から紙面表側に向けて発光された光を延設部６２の先端部に照射等）して第１弁体等の弁開度が判別できるものでも良い。または、シーソー板の延設部の先端部の位置を、先端部近傍でライトを照射し、その光を、シーソー板の延設部の先端部で遮断、または透過して、第１弁体等の弁開度が判別できるものでも良い。
（４）また、実施形態では、弁開度確認手段８１等を、第１弁体３０側にあるインジケータカバー８０に設けたが、弁開度確認手段は、第１弁体側と第２弁体側の両側、または第２弁体側に、シーソー板の延設部の先端部に記した先端部目盛と共に、設けても良い。

１ シーソー式流体制御弁
１１ 第１流路
１２ 第１弁座
１３ 第２流路
１４ 第２弁座
１５ 第３流路
３０ 第１弁体
４０ 第２弁体
６０，１６０ シーソー板
６２，１６２ 延設部
６２Ｔ，１６０Ｔ 先端部
６３ 第１ピン
６３ｃ （第１ピンの）中心
６５ 第２ピン
６５ｃ （第２ピンの）中心
６８ 揺動軸
８１ 弁開度確認手段
１８１ センサ（弁開度確認手段）
Ｓ 支点
Ｌ （シーソー板の）長手方向
Ｖ１ 第１弁体の弁開度
Ｐ１ 第１ピン間距離
Ｐ２ 第２ピン間距離
Ｅ１ 第１弁体の作用点
Ｅ２ 第２弁体の作用点
ＳＥ１ 第１作用点間距離
ＳＥ２ 第２作用点間距離

Claims (6)

1. 揺動軸を支点に揺動するシーソー板と、第１流路に設けられた第１弁座と当接または離間する第１弁体と、第２流路に設けられた第２弁座と当接または離間する第２弁体と、前記第１流路と前記第２流路とに連通する第３流路と、を有し、前記シーソー板の揺動運動により、前記第１弁体と前記第２弁体とを共に移動させ、前記第１流路と前記第３流路との間の流体の流れと、前記第２流路と前記第３流路との間の流体の流れとを切り替えるシーソー式流体制御弁において、
   前記シーソー板に、前記第１弁体と係合する第１ピンが、前記支点の一方側の位置に固設されていると共に、前記第２弁体と係合する第２ピンが、前記支点を挟む前記第１ピンとは反対側の位置に固設されていること、
   を特徴とするシーソー式流体制御弁。
2. 請求項１に記載するシーソー式流体制御弁において、
   前記第１ピンと前記第２ピンを前記シーソー板に固設することにより、前記第１ピンの中心と前記支点との第１ピン間距離と、前記第２ピンの中心と前記支点との第２ピン間距離とが、変化しないこと、
   を特徴とするシーソー式流体制御弁。
3. 請求項２に記載するシーソー式流体制御弁において、
   前記第１ピン間距離と前記第２ピン間距離とが等距離に設定されていること、
   を特徴とするシーソー式流体制御弁。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載するシーソー式流体制御弁において、
   前記シーソー板は、少なくとも前記第１ピンに対し、前記支点から遠ざかる方向に延設された延設部を有すること、
   を特徴とするシーソー式流体制御弁。
5. 請求項４に記載するシーソー式流体制御弁において、
   前記シーソー板の長手方向に対し、前記延設部の先端部が、当該シーソー式流体制御弁の外部から視覚的に確認できる位置に配置されていること、
   を特徴とするシーソー式流体制御弁。
6. 請求項５に記載するシーソー式流体制御弁において、
   前記第１弁座に対する前記第１弁体の弁開度が少なくとも、前記先端部の位置に基づいて確認可能な弁開度確認手段を備えること、
   を特徴とするシーソー式流体制御弁。
   

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