JPH0135247Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業用の利用分野」 この考案は、遠心分離機のばね保持体構造に関
するものである。

「従来の技術」 モータによりロータを回転し、このロータに被
分離試料を収容し、被分離試料に対して遠心分離
を行なわせる遠心分離機にはモータ及びロータよ
りなる回転機構部に対する振動防止機構が設けら
れている。

遠心分離においては、例えば毎分10000回転と
いう高回転速度でロータが回転駆動されることが
ある。このような高速回転で生じる振動を外部に
放出せずに吸収し、且つ外部の振動や衝撃を高速
回転をしているロータに伝達させないために振動
防止機構が必要である。

一方、遠心分離機にはその駆動に際して機械的
な固有振動周波数、所謂共振点が存在する。通常
は、この固有振動周波数よりもかなり高い回転数
で遠心分離機は駆動される。

しかし、遠心分離機はその始動時或は回転駆動
からの停止時において、この固有振動周波数での
回転域を通過しなくてはならない。この際にロー
タが不平衡回転すると、ロータに装着した試料が
飛び散るなどの事故が生ずるおそれがある。

遠心分離機の振動防止機構は、この際の固有振
動周波数の通過に際して不平衡振動を発生させる
ことなく吸収して、安全な遠心分離機の駆動を行
なわせるためにも必要である。

第１図は、この考案の出願人が実用新案出願公
告昭52−48466として以前に提案した遠心分離機
のばね保持体構造の構成を示すもので、外箱に対
して回転機構部がばね保持体で保持される。

即ち、外箱１１の底板に対して支持体１２が固
定され、この支持体に対して保持板１４がばね保
持体１３を介して釣下げ配設される。モータ１５
は保持板１４に固定され、保持板１４にはほぼ椀
状の内槽１７の底板部分が取り付け固定されてい
る。内槽１７には挿通孔１８が形成され、この挿
通孔１８からモータの回転軸１６が内槽１７内に
突出配設される。この回転軸１６の突出端部に対
してロータ２１が固定装着され、ロータ２１に
は、被分離試料の収容容器２２が回動自在に取り
付けられる。

収容容器２２内には図示していないが被分離試
料を採取した試験管が収容されている。内槽１７
の開口部を被うようにして外箱１１が蓋体２５で
蓋されてモータ１５が駆動される。

モータ１５の駆動による回転軸１６の回転でロ
ータ２１が例えば毎分10000回転という高速度で
回転する。第１図はロータの回転駆動中の状態を
示すもので、ロータ２１の回転によつて収容容器
２２に遠心力が与えられ、収容容器２２は回転半
径外側に振り上げられた状態で回転している。こ
のようにして、収容容器２２内の試験管に採取し
た被分離試料に対して遠心分離を行なわせること
が出来る。

ばね保持体１３はコイルばねの両端がそれぞれ
端板で保持され、これらの端板間をコイルばねの
両側部を通るようにベルトが複数回重ね巻かれた
構造を有している。

即ち、第２図に示すように、コイルばね２７の
両端がそれぞれコイルばねの外径よりも径が大き
い円板状の端板２８−１，２８−２間に保持され
る。第２図の例ではこのような端板の互に突出対
向する端部側にコイルばね２７の内径より僅かに
径が小さい係合部が形成され、この係合部に対し
てコイルばね２７の両端がそれぞれ係合される。
これらの端板２８−１，２８−２の外側からこれ
らの両端板間に対して、コイルばね２７の両側部
を通るようにベルト３１が複数回重ね巻かれる。

ベルト３１としては摩擦係数の大きな材質例え
ば天然皮，合成樹脂材の一面に比較的粗い布張り
をした構成のものなどがよいことが考案者等の実
測で確認されている。このベルト３１には所定の
可撓性が要求され、又少なくともその一面ではそ
の摩擦力が比較的大きなことが要求される。

例えば運転開始後遠心分離機が所定の高回転速
度運転に達するまでの状態を考えると、モータ１
５が駆動されてロータ２１が回転を開始し、その
回転速度が上げられて行く過程において、固有振
動周波数に対応した回転域を通過する。この際
に、回転機構部が共振して振動が発生する。この
振動がばね保持体１３のベルト３１に伝達され、
ベルト３１に対してこの振動によつてたわみ又伸
びが印加されるという繰返しの屈曲変形が与えら
れる。このために、共振振動によるエネルギがベ
ルト３１の屈曲変形に消費されて、共振振動が減
衰させられる。

振動が与えられることによりベルト３１は、複
数回巻装されているために、その巻装の屑間が互
いに接触しながらずれることになる。第３図はこ
の状態を示したもので巻装されているベルト３１
−１，３１−２及び３１−３が回転機構部に発生
する振動によつて、点線に示す位置に移動する。
この移動により、例えば移動前にａ，ｂ，ｃ，ｄ
にそれぞれ対接していた各ベルトの周面位置がず
れてb₁，b₂とc₁，c₂に分離する。

このようにしてベルト３１−１，３１−２及び
３１−３の対接層間にずれが発生し、又再度原位
置にもどるということが繰返される。この層間の
ずれに際しては、大きな摩擦力が発生するので振
動が減衰することになる。従つて、共振点の通過
時に振動が発生しても、大きな共鳴振動となるこ
となく、共振点を速やかに通過し、回転機構部に
多少不平衡状態が存在しても、共振点を通過して
安定な動作が行なわれる。

「考案が解決すべき問題点」 ばね保持体１３は、外箱の固定部と回転機構部
の固定部に対して第２図に示すように、ねじで固
定される。即ち、外箱の固定部である支持体１２
の端部の水平片に締付孔１０が形成され、ベルト
３１及び端板２８−１には貫通孔３２が形成され
る。

この貫通孔３２にねじ３３が挿通され、支持体
１２の締付孔１０に貫通させて、支持体１２上で
ナツト３４により螺合固定される。回転機構部の
固定部である保持板１４にも締付孔３５が形成さ
れ、ベルト３１及び端板２８−２には貫通孔３６
が形成される。ねじ３７が貫通孔３６及び締付孔
３５を貫通配設され、保持板１４上でナツト３８
によりねじ３７が固定される。

このようにしてねじ３３及び３７により、ベル
ト３１を挾んで端板２８−１及び２８−２がそれ
ぞれ支持体１２及び保持板１４に固定される。こ
の固定状態では、ベルト３１がコイルばね２７の
両側部を通つてコイルばねの軸に対称に配設さ
れ、且つ、端板２８−１，２８−２によりほぼ同
等の締付け強度で保持されることが必要である。

ベルト３１がコイルばね２７の軸に非対称に配
設されると、ベルト３１のコイルばねに対する各
側部位置での振動時の変位及び復帰の摩擦力が異
なり、たわみと伸びの繰返しの屈曲変形が各側部
で非対称に行なわれる。このようにして振動吸収
のための屈曲変形が非対称に行なわれると、安定
動作への移行に時間がかかり、振動吸収の効果を
上げることが出来ないことがある。

このベルト３１の対称な固定配設のためには、
それぞれの端板２８−１，２８−２により同一の
締付状態が実現されることが必要である。

しかし、従来提案されているこの種のばね保持
体構造では、端板２８−１，２８−２が円板状で
あるためにねじ締付固定に際して、固定の最終位
置において、念のためにナツトを回転させ過ぎ、
ねじの頭部によつて端板が必要以上に回転してし
まうことがある。端板が必要以上に回転すると端
板とベルト面との摩擦力によつてベルトがねじれ
コイルばね２７の軸に非対称に配設される。

このように従来提案されているばね保持体構造
では、取付け組立時にベルト部分がねじれた状態
で取り付けられることがある。ばね保持体構造が
ねじれた状態で回転機構部を外箱に対して保持す
ると、回転機構部の振動を迅速に吸収することが
出来なくなり、運転の開始や終了時に、共振点を
速やかに通過出来なくなる。このために共振点で
の振動が長時間持続したり、或は振動が増大して
破壊事故が発生したりする。

この考案は前述の従来のものでの難点を解決
し、ばね保持体構造が常に、ねじれのない状態で
遠心分離機に取り付け固定することが出来、共振
点での振動を迅速に吸収して、共振点を通過して
遠心分離機を安定運転状態に或は、運転停止状態
に到達させることが可能な遠心分離機のばね保持
体構造を提供するものである。

「考案の構成」 この考案は外箱に対して回転機構部がばね保持
体で保持された構成を有する。このばね保持体
は、コイルばねの両端がそれぞれ端板で保持さ
れ、これらの端板間をコイルばねの両側部を通る
ように摩擦係数の大きいベルトが複数回重ね巻か
れている。

この考案では、それぞれの端板はその一部が側
方に延長され、この延長部分に突出片が形成さ
れ、ばね保持体は保持されるコイルばねの中心位
置とこの突出片位置とで、外箱の固定部及び回転
機構部の固定部に対して、ベルトを挾んでねじで
固定される。

このように端板が外箱の固定部と回転機構部の
固定部に対して、それぞれ二点支持されるので締
付時に移動せず、ばね保持体がねじれのない状態
で回転機構部を外箱に対して保持することが出来
る。

「実施例」 以下、この考案の遠心分離機のばね保持体構造
を、その実施例に基づき図面を使用して詳細に説
明する。

第６図Ａ，Ｂはこの考案の実施例における端板
４１の構成を示す図で、金属，合成樹脂材或は硬
質ゴム材などでほぼ円柱状部の一端面に板面が延
長されて、鍔部４１−Ｅが一体に形成された形状
に作成される。この鍔部４１−Ｅの一部が側方に
延長されて突出片４１−Ｐが形成される。

端板４１の円柱状部の直径は、装着されるべき
コイルばねの外径よりも僅かに小に設定される。
又円柱状部の中心には貫通孔４３が形成され、こ
の貫通孔４３は円柱状部の端板位置で径が拡大さ
れる。鍔部４１−Ｅの円柱状部から離れる方向で
その周縁部には、円柱状部に向かつて鍔部の径が
増大するようなテーパ４５が形成されている。突
出片４１−Ｐに固定孔４６が形成される。

第４図に示すように、貫通孔４３にねじ４７を
挿通させ、このねじの端部は支持体１２及びベル
ト３１に形成された貫通孔３２を挿通して、支持
体１２上に突出位置される。突出片４１−Ｐの固
定孔４６に対応する位置の支持体１２に固定ピン
５０が例えば溶接の手段で固定され、この固定ピ
ン５０の端部が固定孔４６に挿通配設される。

支持体１２上に突出位置したねじ４７の端部に
ナツト４８が螺合されて、ベルト３１を挾むよう
にして、端板４１−１が支持体に固定される。

保持板１４に対しても、全く同様にして端板４
１−２がベルト３１を挾むようにしてねじ４７に
より保持板１４に対して螺合固定される。

第７図及び第８図は、この考案の遠心分離機の
ばね保持体構造の他の実施例の構成を示すもの
で、この実施例は突出片４１−Ｐに対して固定ピ
ン５０を例えば溶接の手段で固定したものであ
る。

この固定ピン５０の端部が、それぞれ支持体１
２及び保持板１４に形成される固定孔４６に挿通
されて位置決めされる。

いずれの実施例のものも端板４１−１，４１−
２のねじ４７による螺合固定に際して、端板はコ
イルばね２７の中心位置と突出片４１−Ｐの固定
孔４６位置とで二点支持されている。従つて、螺
合によつて端板が移動することなく、端板とこれ
に対向するベルト３１は相対位置を変化すること
なく、締め付けられる。

「考案の効果」 各実施例で説明したように、ばね保持体のコイ
ルばね２７の両端を保持する端板に突出片４１−
Ｐが形成され、この突出片がそれぞれ外箱の固定
部と回転機構部の固定部に対してそれぞれ位置決
めされた状態でねじによりそれぞれの端板が固定
される。

従つてねじ締めの過程において端板が回転移動
することがなく、ベルト３１はコイルばね２７に
対して、軸心に対称な位置を保持したまま固定さ
れる。

このために、ベルト３１はねじれが生ずること
なく固定されるので、遠心分離機の回転機構部の
共振点での振動により、ベルト３１のたわみと伸
びの繰返し屈曲変形が安定に行なわれ振動が速や
かに吸収される。従つて回転機構部が多少不平衡
状態にあつても、共振点で異常振動が発生して破
壊事故などが誘起されることがない。

又この考案では端板の一部を延長して突出片を
形成するだけで、簡単に構成可能である。この考
案のばね保持体構造を用いることにより、回転機
構部の平衡度の設計も従来ほどの厳密度が不用と
なり、被分離試料の計量の厳密度もゆるめられ
る。

又端板４１−１，４１−２にテーパ４５が形成
されているので、端板の周縁部とベルト３１との
圧接が円滑に行なわれ、従来のもののようにベル
トがこの部分で切断されることもない。

各実施例においては、モータ１５の回転軸にロ
ータ２１を直接取り付けてロータを回転させる構
成のものについて説明したが、モータの回転軸に
対してプリーを取り付け、ロータの回転軸にプリ
ーとの間にベルトを係装し、このベルトを介して
ロータを回転させる構成のものにもこの考案を適
用することが出来る。

以上詳細に説明したように、この考案によると
ばね保持体の振動吸収条件を対称に保持した状態
で、ばね保持体の両端をそれぞれ外箱の固定部及
び回転機構部の固定部に締付け固定して、優れた
振動吸収条件を実現した遠心分離機のばね保持体
構造を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来提案されている遠心分離機のばね
保持体構造の構成を示す断面図、第２図は従来提
案されている遠心分離機のばね保持体構造のばね
保持体部の構成を示す断面図、第３図はばね保持
体部の振動吸収の原理図、第４図及び第５図はこ
の考案の遠心分離機のばね保持体構造の実施例の
要部の構成を示す図、第６図Ａ，Ｂは第４図及び
第５図の実施例に用いられる端板の構成を示す、
それぞれ平面図及び一部切断正面図、第７図及び
第８図はこの考案の遠心分離機のばね保持体構造
の他の実施例の要部の構成を示す図である。 １１：外箱、１２：支持体、１３：ばね保持
体、１４：保持板、１５：モータ、１７：内槽、
２２：収容容器、２７：コイルばね、３１：ベル
ト、３２：貫通孔、４１，４１−１，４１−２：
端板、４１−Ｅ：鍔部、４１−Ｐ：突出片、４
５：テーパ、４６：固定孔、４７：ねじ、５０：
固定ピン。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外箱に対して回転機構部がばね保持体で保持さ
   れ、このばね保持体はコイルばねの両端がそれぞ
   れ端板で保持され、これらの端板間をコイルばね
   の両側部を通るように摩擦係数の大きいベルトが
   複数回重ね巻かれた構造とされた遠心分離機のば
   ね保持体構造において、前記それぞれの端板は一
   部が側方に延長されて延長部分に突出片が形成さ
   れ、前記ばね保持体は前記保持されるコイルばね
   の中心位置と前記突出片位置とで前記外箱の固定
   部及び前記回転機構部の固定部に対して、前記ベ
   ルトを挾んでそれぞれねじで固定されてなること
   を特徴とする遠心分離機のばね保持体構造。