JPH039804Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案は、、遠心分離機用のロータに関する
ものである。

「従来の技術」 遠心分離機においては、回転軸に対して固定さ
れ、回転軸の回転によつて回転軸の軸心を中心と
して回転するロータが設けられる。このロータ
は、ロータ本体とこのロータ本体の開口を塞ぐ蓋
体とで構成される。

ロータ内には、保持腕が固定して設けられ、こ
の保持腕に対してロータの半径方向に回動自在に
試料管保持体が係装される。この試料管保持体に
は、被分離試料が採集された試料管が収容され、
回転軸の回転によるロータの回転によつて保持腕
に取り付けられた試料管保持体に収容されている
試料管内の被分離試料に対して遠心分離が行われ
る。

ロータは回転軸の回転により高速度で回転する
ので、風損を少なくするために表面積を可能な限
り小さくし、形状は楕円球状或は円柱状に形成さ
れる。また、高速回転で生ずる遠心力に耐え且つ
高速回転が容易に行えるような材質例えばアルミ
ニウム合金で形成され、このロータには所定以上
の板厚が必要であるが、慣性モーメントの増大を
防ぐためにその板厚を余り大きくすることは出来
ない。

第２図は、従来使用されている遠心分離機用ロ
ータの構成を示す断面図で、図示していない駆動
モータにより回転する回転軸１１の廻りに、ほヾ
円筒状の保持体１２が固定される。この保持体１
２の回転軸１１の軸心に沿つた延長端部側には、
回転軸１１の軸心に直角に且つこの軸心に対して
対称に保持腕１３−１〜１３−４が一体に形成さ
れる。

互に隣接する保持腕１３−１〜１３−４には、
互に板面を平行にして対向する対向面１３−１
Ｓ，１３−２Ｓ，１３−２Ｓ，１３−３Ｓ，…が
形成される。第２図に示す例は回転軸１２に対し
て対称に４個の保持腕が形成された場合である。
それぞれの対向面３−１Ｓ，１３−２Ｓ…には、
それぞれ係合ピン１４−１，１４−２…１４−８
が植立固定されている。

ほヾ管状の試料管保持体１５が設けられ、この
試料管保持体１５の開口から試料管保持体１５内
に被分離試料が収容された試料管１６が挿入可能
な構成となつている。試料管保持体１５の開口近
傍には半径が拡大された広径部１７が形成され、
広径部この１７に係合ピンと係合する係合孔１８
−１，１８−２が形成される。第３図に示すよう
に係合孔１８−１，１８−２がそれぞれ対向面１
３−１Ｓ，１３−２Ｓに互に対向して配設されて
いる係合ピンに係合されて、保持腕１６−１，３
−２間に試料管保持体１５が係合される。第３図
においては、保持腕１３−１，１３−２間にのみ
試料管保持体１５が係合された状態が示されてい
るが、実際に遠心分離を行う場合には、回転軸１
２に対して対称に複数の試料管保持体１５が取り
付けられる。

保持体１２の突出端部と反対側の端部は、一体
に半径方向に拡大されて広径部２０が形成され
る。この広径部２０に対して碗状のロータ本体２
１が、開口部を保持体１２の突出方向に向けて固
定ねじ８により固定される。さらにロータ本体２
１の開口部を塞ぐように蓋体２２が配され、固定
ねじ２３により、蓋体２２が回転軸１１の突出端
面に対して固定される。このようにしてロータ本
体２１と蓋体２２とでロータ２７が構成される。

第２図において図示していない駆動モータが回
転駆動され、駆動モータの回転によつて、回転軸
１１が例えば4000rpmという高速度で回転する。
回転軸１１の回転によつて保持体１２に固定され
たロータ２７が軸心の廻りに高回転速度で回転を
行う。ロータ２７の回転によつて、試料管保持体
１５に装着された試料管１６に採取されている被
分離試料２５に対して遠心力が与えられ、被分離
試料２５に対する遠心分離が行われる。

この従来使用されている遠心分離機用ロータに
おいては、ロータ２７の回転によつて保持腕１３
−１〜１３−４に印加される遠心力が保持体１２
の蓋体２２側に強く印加される。このために、保
持体１２をある程度広径に形成し、且つこの保持
体１２に対して保持腕１３−１〜１３−４を強固
に取り付け、大きな遠心力に耐え得るような構造
及び形状としなくてはならない。また一方では、
例えば第３図において保持腕１３−１，１３−２
間に係合保持される試料管保持体１５は、係合ピ
ン１４−１，１４−２の廻りに垂直係合状態から
ほヾ90゜自由に振り上がるように取り付けられね
ばならない。

第３図は、試料管保持体１５の自由な回動振り
上がりを可能とするために、保持体１２と保持腕
１３−１，１３−２の形状に対して試料管保持体
１５を可能な限り回転軸の軸心側に近づけ、全体
の構成を小型化した構成を示している。即ち、試
料管保持体１５に対して試料管１６が装着された
状態で試料管保持体１５に遠心力が印加された場
合に、試料管保持体１５が第３図に点線で示すよ
うに垂直状態からほヾ90゜まで自由に振り上がり
回動可能とするためには、保持体１２の側面と試
料管１６の端部間距離ｌをこれ以上短縮すること
は出来ない。従つてロータ２７の半径Ｒが与えら
れると、この半径Ｒに対して試料管保持体１５の
全長Ｌをこれ以上長くとることは出来ない。ま
た、同一長の試料管保持体１５に対しては、例え
ば試料管１６の開口に取り付けられる蓋が特殊な
試料に対する完全密封機構の複雑な形状のもので
試料管１６から突出するような形状のものである
と、使用出来ないという難点もある。

またロータ２７の製造面から検討しても、従来
使用されている第２図に示すロータ２７では、ロ
ータ本体２１を碗状に削り出しの手段により形成
し、保持体１２に形成される広径部２０に対して
ねじ２８によりこのロータ本体２１を固定する必
要がある。この削り出しの手段での製作に際して
は、原素材を碗状に削り出すために、ロータ本体
２１の内側の原素材はすべて削り出し捨てること
になり、材料費及ぴ加工費が増大し、製造費用が
増加する。

さらに、組立に際して、嵌合部分が存在し、製
造組立の最終工程でこの嵌合部分に存在するがた
を修正する必要がある。このがたの修正をバラン
スよく行わないと、ロータ２７が軸心の廻りにア
ンバランス状態となつて、回転状態で不平衡な遠
心力が印加され、この不平衡力の蓄積によつて、
ロータ２７の破壊事故に至るそれもある。

他方で、絞り加工やプレス加工でロータ本体を
作成し、他部分に対してこのロータ本体をねじに
より固定してロータ２７を作成することも行われ
ている。しかし、この場合においても、より多く
の嵌合部分に存在するがたの修正が必要であるた
め、同様な理由により運転時に不平衡な遠心力が
発生し、運転時におけるロータ２７の破壊事故に
至るおそれがある。

特に大型のロータにおいては、製作費の面でロ
ータ本体を原素材から削り出すことは出来ず、絞
り加工やプレス加工でロータ本体を製作しこれら
を組合せて組立製作することが必要である。この
ために嵌合部分に存在するがたの修正をロータの
組立時に行う必要があり、この修正作業において
は、その作業精度がロータが大型化するほど厳し
く要求されることになり、このがたの修正作業に
極めて高度の熟練を要する作業が必要で、全体の
製作費用が増大する。

「考案の解決すべき問題点」 この考案は、従来の遠心分離機用ロータにおけ
る製造組立時における嵌合部分に対するがたの修
正作業の必要性とこれに伴う製造費用の増大の問
題、さらにこれに加えて装着されるべき試料管保
持体の大型化の問題を解決し、ロータの小型化を
も実現することが可能な遠心分離機用ロータを提
供することを目的とする。

「考案の構成」 この考案では、ロータが碗状のロータ本体とこ
のロータ本体の開口部を塞いで配設される蓋体と
で構成される。ロータ本体の底面からは一体に試
料管保持体取り付け部が突出形成され、この試料
管保持体取り付け部に軸心に対して対称に保持部
が形成される。この保持部に対して試料管保持体
がロータ本体の半径方向へ回動自在に取り付けら
れる。

ロータ本体の回転軸取り付け体の軸心位置にロ
ータ本体の外部から形成された孔に、回転軸の端
部と保持方向に係合する第１の固定手段が設けら
れる。また第２の固定手段により蓋体はロータ本
体に対してその開口部を塞いで固定される。

この考案ではロータ本体に対して、試料管保持
体取り付け部が一体に作成されるので、ロータの
製作時における嵌合部分に対するがた修正作業が
不用である。また、ロータ本体の回転軸取り付け
体の軸心廻りの突出端部（柱状部）と蓋体間に空
間部を形成することが可能で、大型の試料管保持
体の装着を可能とし、或は同型の試料管保持体の
装着に対してはロータを小型化することが出来
る。

「考案の実施例」 以下、この考案の遠心分離機用ロータを、その
実施例に基づき、図面を使用して詳細に説明す
る。

第４図は、この考案の実施例の構成を示す断面
図で、碗状のロータ本体２１が削り出しの手段で
形成され、この削り出し作業の際に、ロータ本体
２１の底面の中央部分（底板３５ａ）が板面から
突出されて試料管保持体取り付け部１０が形成さ
れる。底板３５ａの軸心位置に柱状部３５ｂが突
設され、これら底板３５ａと柱状部３５ｂとによ
り回転軸取り付け体３５が構成される。底板３５
ａの周縁より碗の周面状の湾曲部２１ａが突設さ
れる。回転軸取り付け体３５の軸心位置に底板３
５ａの裏面から取り付け孔３２が形成され、この
取り付け孔３２内に回転軸１１が挿入され、ロー
タ本体２１は第１の固定手段によつて回転軸１１
に対しその回転方向に係合される。

ロータ本体２１の削り出し作業に際して、回転
軸取り付け体３５の周囲において底板３５ａに
ほヾ直角に試料管保持体取り付け部１０を構成す
る保持腕３１−１〜３１−４が一体に形成され
る。これらの保持腕３１−１〜３１−４は長軸長
に形成され、ロータ本体２１の開口面を越えて、
ロータ本体２１に対する蓋体２２の近傍まで延長
して形成される。これら複数の保持腕は、回転軸
１１の軸心に対して対称に形成され、実施例では
４個の保持腕３１−１〜３１−４が回転軸１１の
軸心に対して対称に形成されている。

それぞれの保持腕３１−１〜３１−４には、隣
接するものの間で互に平行に対向する対向面３１
−１Ｓ，〜３１−４Ｓが形成される。互に対向す
る対向面３１−１Ｓ〜３１−４Ｓの間隔は、これ
らの間に係装される試料管保持体１５が係装可能
な最小幅に設定される。また、各保持腕は第５図
に示すようにロータ本体２１の半径方向に幅が拡
大された断面扇状の柱状体とされ、係装される試
料管保持体１５が回動自在に取り付け可能な限
り、各保持腕の回転軸１１の軸心側の端面は軸心
に近づくように延長された形状とされる。

ロータ本体２１の開口の周縁部より突出して形
成される保持腕３１−１〜３１−４に対して削り
出し作業時ピン孔が形成され、このピン孔に対し
て、係合ピン（回動軸とも言う）１４−１〜１４
−８がそれぞれの対向面３１−１Ｓ〜３１−４Ｓ
から端部を突出させて植立固定される。保持腕３
１−１〜３１−４間に係合装着される試料管保持
体１５の開口から突出配設される試料管端部が、
試料管保持体１５の振り上がり回動時に互にぶつ
かり合わない限り、係合ピン１４−１〜１４−８
の植立固定位置は回転軸１１の軸心に近づいた位
置に形成される。

試料管保持体１５には、従来例と同様に、広径
部１７が形成され、この広径部１７に係合ピンと
係合する係合孔１８−１〜１８−８が形成され
る。それぞれの試料管保持体１５の係合孔１８−
１〜１８−８に対して、係合ピン１４−１〜１４
−８が係合され、それぞれの試料管保持体１５は
保持腕３１−１〜３１−４間において回動自在に
取り付けられる。

このようにして保持腕３１−１〜３１−４間に
取り付けられた試料管保持体１５内に被分離試料
が採取された試料管１６が容され、ロータ本体２
１の開口を被うように蓋体２２が配設される。こ
の蓋体２２の中心には開孔３６がまた回転軸取り
付け体３５の柱状部３５ｂの軸心位置には開孔３
８が形成される。第２の固定手段としての固定ね
じ２３がこれらの開孔３６及び３８を通じて配さ
れ、固定ねじ２３の先端は、回転軸１１の端面に
対してねじ込み固定される。この固定ねじ２３に
より押さえ付けられて蓋体２２とロータ本体２１
とは回転軸１１に固定される。

この状態で、図示していない駆動モータが駆動
され、モータの回転によつて回転軸１１が回転
し、回転軸１１に固定されているロータ２７が例
えば4000rpmという高回転速度で回転する。ロー
タ２７の回転によつて試料管保持体１５に遠心力
が印加され、この遠心力によつて試料管保持体１
５は、ロータの半径方向にほヾ90゜振り上げられ
る。ロータ２７の回転によつて試料管保持体１５
内に収容されている試料管２６内の被分離試料に
遠心力が与えられて遠心分離が行われる。

この考案では、保持腕３１−１〜３１−４は、
ロータ本体２１の底板３５ａから一体に突出延長
して形成されるので、従来のロータのように回転
軸の軸心位置の延長線上に保持腕３１−１〜３１
−４を遠心力に耐えて保持する保持部を形成する
必要がない。回転軸１１の軸心位置には、回転軸
１１の端部が挿入固定される回転軸取り付け体３
５のみが存在すればよい。この回転軸取り付け体
３５は短軸長に形成可能なので、この回転軸取り
付け体３５の突出端面と蓋体２２間には空間部が
形成可能である。

試料管保持体１５がロータ２７の回転によつて
係合ピン１４−１，１４−２を中心として振り上
げられた状態で、第５図に点線で振り上げられた
状態が示された試料管保持体１５の開口端部及び
試料管保持体１５の開口から端部を突出させて位
置する試料管の端部を、この空間部に位置するこ
とが出来る。従つて、ロータ２７の半径を同一と
して試料管保持体１５の長さを従来に比して大に
とることが出来るので被分離試料の量を増加させ
ることができ、試料管保持体１５の長さを一定と
すれば、ロータ２７の半径を従来に比して短かく
し、ロータ２７を小型化することが出来る。

試料管保持体１５の開口からの試料管１６の突
出長を増加させ得るので、例えば感染性の強いビ
ールスなど特殊な試料を試料管１６内に特別の密
封蓋により完全に密封した状態で収容して遠心分
離を行わせる場合にも使用可能である。即ちこの
場合には密封蓋は完全密封を要し、且つ破損しな
いように強固に作成されるので、試料管保持体１
５の開口からの突出長が長くなるが、本願考案に
よれば、回転軸取り付け体３５の突出端面と蓋体
２２間に形成される空間部に、この突出部分を位
置させることが出来るので、このような場合にも
遠心分離を行わせることが可能である。また保持
腕３１−１〜３１−４は、ロータ本体２１の比較
的広い底板３５ａに対して一体に形成されるの
で、充分な強度を有する幅広の保持腕を形成する
ことが出来て、より高速回転にも耐える構造のも
のが構成可能である。

製作面でも、削り出し作業でロータ本体２１に
対して回転軸取り付け体３５及び保持腕３１−１
〜３１−４が一体に形成されるので、組立作業時
に嵌合部分が存在せず、嵌合部分に対するがたの
修正作業が必要でなく、製作が簡単で精度のよい
遠心分離機用ロータを製作することが出来る。

「考案の効果」 以上詳細に説明したように、この考案によると
製作時に嵌合部分に対するがた修正作業が不用で
あつて簡単な製造工程での製作が可能であり、さ
らに耐遠心力強度を増大させた構造が実現出来て
高回転速度での遠心分離が可能であり、さらにロ
ータ半径を同一として従来のものに比して大型の
試料管保持体を使用可能な構成をとり、同一の試
料管保持体に対してはロータを小型化した構成を
とることができる遠心分離機用ロータを提供する
ことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この考案の遠心分離機用ロータの実
施例の構成を示す蓋体を取り除いた平面図、第２
図は、従来使用されている遠心分離機用ロータの
構成を示す断面図、第３図は、従来使用されてい
る遠心分離機用ロータの蓋体を取り除いた平面
図、第４図は、この考案の遠心分離機用ロータの
実施例の構成を示す断面図、第５図は、この考案
の遠心分離機用ロータの実施例の要部の構成を示
す斜視図である。 １１：回転軸、１４−１〜１４−８：係合ピ
ン、１５：試料管保持体、１６：試料管、１７：
広径部、１８−１，１８−２……：係合孔、２
３：固定ねじ、２１：ロータ本体、２１ａ：湾曲
部、２２：蓋体、２５：被分離試料、２７：ロー
タ、３１−１〜３１−４：保持腕、３１：１Ｓ，
３１−２Ｓ……３１−４Ｓ：対向面、３５：回転
軸取り付け体、３５ａ：底板、３５ｂ：柱状部、
３６，３８：開孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 回転軸取り付け体３５と、試料管保持体１５
   と、保持腕３１と、湾曲部２１ａとを有する碗状
   のロータ本体２１と、そのロータ本体２１の上端
   開口を塞ぐ蓋体２２と、固定ねじ２３とより成る
   遠心分離機用ロータであつて、 上記回転軸取り付け体３５は、円板状の底板３
   ５ａの上面中央より同軸心に柱状部３５ｂが一体
   に突設され、その底板３５ａの裏面中央より同軸
   心に、上記柱状部の中間に亘つて、遠心分離機の
   回転軸１１の取り付け孔３２が形成され、その取
   り付け孔３２の上方の上記柱状部３５ｂを同軸心
   に貫通して上記取り付け孔３２より径の小さな開
   孔３８が形成されたものであり、 上記保持腕３１は、上記回転軸取り付け体３５
   の上記柱状部３５ｂの周りの上記底板３５ａの上
   面より一体に、断面扇状で柱状の複数の扇柱体が
   上記回転軸取り付け体３５の軸心に対して対称
   に、かつ等角間隔に突設され、互いに隣接するそ
   れら扇柱体の対向する側面は、上記底板３５ａに
   垂直で、上記底板３５ａのほヾ半径方向に互いに
   平行な平面とされ、それらの対向する両側面間に
   おいて、それら側面に垂直な回動軸１４の周りに
   回動自在に、上記試料管保持体１５が支持される
   ものであり、 上記湾曲部２１ａは、上記底板３５ａの周縁よ
   り上方斜めに外側へ一体に突設され、碗の周面に
   似た形状を有するものであり、 上記蓋体２２は、碗の蓋に似た形状を持ち、上
   記ロータ本体２１の開口を塞ぐもので、上記湾曲
   部２１ａの周縁部と係合する周縁部と、その蓋の
   軸心を貫通する開孔３６とを有し、 上記固定ねじ２３は、上記蓋体２２の上方よ
   り、上記蓋体の開孔３６及び上記回転軸取り付け
   体３５の柱状部３５ｂの開孔３８に挿通され、上
   記回転軸取り付け孔３２内に突出されたねじの先
   端部を遠心分離機の回転軸１１の端面のねじ孔に
   螺合させることにより、上記ロータ本体２１と上
   記蓋体２２とを上記回転軸１１に固定することが
   できるものであり、 上記回転軸取り付け体３５の柱状部３５ｂの高
   さは、保持腕３１の高さより小さく設定され、 上記保持腕３１の上記試料管保持体１５を支持
   する回動軸１４は、上記柱状部３５ｂの上面と上
   記保持腕３１の上面との中間の高さに位置され、 上記柱状部３５ｂの上面と、その上面と対向す
   る上記蓋体２２の内面との間において、上記試料
   管保持体１５またはそれに保持された試料管１６
   の各頂部の出入できる空間が上記固定ねじ２３の
   周りに形成されていることを特徴とする、遠心分
   離機用ロータ。