JPH1034018A - 遠心分離機用アングルロータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製作コストが安価で、かつ慣性セーメントが
小さいと言う、従来の利点を保持しながら、遠心力によ
るサンプルチューブの破損を防止する。 【解決手段】 このロータはロータ本体５０とロータ蓋
６０と底板７０とで構成される。ロータ本体５０は金属
ブロックを切削加工して作られるもので、回転軸部５２
とチューブ孔５５のあるテーパ付き鍔部５３とカバー部
５４とより成る。テーパ付き鍔部５３とカバー部５４と
底板７０とで囲まれたドーナツ状スペース５６に、チュ
ーブ孔に挿入されたチューブが収納される。この発明で
は特に、チューブ穴の周りのテーパ付き鍔部５３の厚さ
Ｄが、チューブ８０のほぼ一定の外径をもつ開口側の円
筒部８０ａの長さＬにほぼ等しいか、または僅かに大き
く選定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、製造コストが比
較的安価で、かつ慣性モーメントの小さい遠心分離機用
アングルロータに関し、特にロータ回転中の遠心力によ
るサンプルチューブの破損を防止する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のＤＮＡ，ＲＮＡなどの研究では、
沢山のサンプルを遠心処理するために、１回当りの遠心
処理時間を短縮することが要望されている。その要望に
応えるために遠心機の加速時間、減速時間を短くする必
要があり、そのためにロータの慣性モーメントの低減化
が強く要請されている。

【０００３】そこで提案されたのが特公平２−３８２６
４のプレス成形技術を用いて製造したロータである。こ
のロータは板をプレス成形しているために慣性モーメン
トを著しく小さくできるが、製造上高価なプレス金型が
必要となり、製造コストが大きくなる欠点があった。こ
の欠点を解決し、高価なプレス金型を不要にして製造コ
ストを低減すると共に慣性モーメントを小さくしたアン
グルロータがこの発明と同じ発明者によって実願平５−
５５１６７「遠心分離機用アングルロータとチューブ保
持板」として提案された。この提案された考案は、今回
の発明の基礎技術になっているので、その明細書を参照
して説明する。

【０００４】このアングルロータ１００は、図３に示す
ようにロータ本体５０と、ロータ蓋６０と、底板７０と
で構成される。ロータ本体５０は、アルミニウム合金な
どの金属ブロックを切削加工して作られ、底面にモータ
シャフト挿入用の中心孔５１を有する回転軸部５２と、
回転軸部５２の周面に一体に突設された薄いすりばち状
のテーパ付き鍔部５３と、テーパ付き鍔部５３の突端よ
り一体に延長され、ロータの外周を囲むカバー部５４と
より成る。カバー部５４は風防壁を形成し、遠心力に耐
える強度の厚さで回転軸部５２と同心に削り残されてい
る。カバー部５４の延長端（下端）は底板７０の周縁と
係合し、なめらかな突起のないロータの外周面を形成し
ている。テーパ付き鍔部５３のテーパ面にほぼ直角に、
大きさの等しい複数のチューブ孔５５が回転軸心に対し
てほぼ４５°の傾斜を持って、周方向に沿って貫通形成
されている。

【０００５】カバー部５４のチューブ孔５５と対向する
延長端に近い部分の曲がりは、強度を増すためと、サン
プルチューブ８０がパンクしたとき、サンプルがロータ
の底に溜まり、飛散しないための液溜まりを作る。ロー
タ蓋６０は概ね薄い円板状に形成され、その中心につま
み６１が取付けられる。

【０００６】底板７０は金属または合成樹脂の薄板でリ
ング状に作られ、ボルト７１でテーパ付き鍔部５３の底
面に取付けられ、ロータ本体５０の底面側を塞いでい
る。底板７０の外周縁はカバー部５４の延長端に係合さ
れる。図４は底板の断面図である。図の例では、底板７
０は円形の洋皿を裏返したような形状でその軸心に、回
転軸部５２の外形より大きい中心孔７２が形成され、中
心孔７２の内周縁の近くに、底板７０をボルトで取付け
るための複数の取付孔７３があけられている。

【０００７】テーパ付き鍔部５３とカバー部５４と底板
７０とで囲まれて、回転軸部５２と同心のドーナツ状ス
ペース５６が形成され、そのスペースに、チューブ孔５
５に挿入されたサンプルチューブ８０が収納される。回
転軸部５２の上面の軸心にロータ止めボルト８９が装着
される。ロータ止めボルト８９により中心孔５１に挿入
されたモータシャフトにロータ本体５０を取付ける。ロ
ータ止めボルト８９の頭部の周りに、円筒状の押さえ金
具９０が、回転軸部５２の上面に同心にボルト９２で取
付けられる。

【０００８】ロータ蓋６０は、必要に応じ、押さえ金具
９０の内周面のねじに螺合させてロータ本体５０に取付
けられる。図３のアングルロータは、ロータの穴と穴と
の間にあった無駄な部分が削れ取られてドーナツ状スペ
ース５６が形成されているため重量がかるくなり、高速
ロータとしての強度を保ちつつ慣性モーメントが小さ
く、かつ風損が小さい利点がある。またアングルロータ
をプレス成形で作る場合のような高価な金型を使用せず
に、切削加工で安価に製作でき、また異なったサイズの
ロータを容易に製作できると言う利点もある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図３のアングルロータ
では、図５，図６に示すように、高速回転中にサンプル
チューブ８０の円筒部（一定の外径をもつ開口側の部
分）８０ａの、チューブ孔５５よりドーナツ状スペース
５６内に突出している部分が、遠心力により楕円状に変
形する（図６参照）と共に遠心力の方向に折れ曲がり
（図５参照）、破損する恐れがあった。

【００１０】この発明の目的は、製作コストが安価で、
かつ慣性モーメントが小さいと言う従来の利点を保持し
ながら、サンプルチューブが遠心力により変形して破損
するのを防止しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明の遠心分離機用
アングルロータは、ロータ本体と、ロータ蓋と、底板と
より成る。ロータ本体は、金属ブロックを切削加工して
作られ、底面にモータシャフト挿入用の中心孔を有する
回転軸部と、その回転軸部の周面に一体に突設されたす
りばち状のテーパ付き鍔部と、そのテーパ付き鍔部の突
端に一体に延長され、ロータの外周を囲むカバー部とを
有し、前記テーパ付き鍔部のテーパ面にほぼ直角に、大
きさの等しい複数のチューブ孔が周方向に沿って貫通形
成される。

【００１２】底板は、ロータ本体の底面側を塞ぐように
取付けられるリング状の薄板より成る。ロータ蓋は、ロ
ータ本体の上面を塞ぐように取付けられる。テーパ付き
鍔部とカバー部と底板とで囲まれて、回転軸部と同心の
ドーナツ状スペースが形成され、そのスペースにチュー
ブ孔に挿入されたサンプルチューブが収納される。

【００１３】この発明では特に、チューブ穴の周りのテ
ーパ付き鍔部の厚さ（Ｄ）が、サンプルチューブのほぼ
一定の外径をもつ開口側の円筒部の長さ（Ｌ）にほぼ等
しいかまたは僅かに大きく選定される。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１，図２の実施例を参照して発
明の実施の形態を説明する。これらの図には図３と対応
する部分に同じ符号を付け、重複説明を省略する。この
発明では、遠心力によりサンプルチューブ８０の円筒部
８０ａが楕円状に変形するのを防止するために、チュー
ブ孔５５の周りのテーパ付き鍔部５３の厚さＤを、サン
プルチューブ８０の円筒部（ほぼ一定の外径をもつ開口
側の部分）８０ａの長さＬにほぼ等しいか、または僅か
に大きく選定する。

【００１５】このようにすると、遠心力によって円筒部
８０ａが楕円状に変形されようとしても、チューブ孔５
５の内周面に抑えられて変形されない。また円筒部８０
ａの変形が抑えられるので、サンプルチューブ８０の遠
心力方向への折れ曲がりもなくなる。このように、この
発明ではサンプルチューブの遠心力による変形を防止す
ることによってその破損を防止している。

【００１６】

【発明の効果】

（１）以上述べたように、この発明ではチューブ孔５５
の周りのテーパ付き鍔部５３の厚さＤをサンプルチュー
ブ８０の円筒部８０ａの長さＬにほぼ等しいか、それよ
り大きく選定しているので、サンプルチューブ８０は遠
心力を受けても、円筒部８０ａがチューブ孔５５の内周
面に抑えられているので変形されず、従って破損される
恐れもない。

【００１７】（２）この発明のアングルロータはロータ
の穴と穴との間にあった無駄な部分が削り取られてドー
ナツ状スペース５６が形成されているために高速ロータ
としての強度を保ちつつ慣性モーメントが小さく、かつ
風損が小さいと言う、従来のロータの利点を保持でき
る。 （３）この発明のアングルロータは、プレス成形でアン
グルロータを作る場合のような高価な金型を使用しない
で、切削加工により安価に製作でき、また異なったサイ
ズのロータを容易に製作できると言う、従来のロータの
利点をそのまま保持できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す縦断面図。

【図２】図１のロータ本体５０の縦断面図。

【図３】従来のアングルロータの縦断面図。

【図４】図３の底板７０の縦断面図。

【図５】遠心力によるサンプルチューブ８０の変形を説
明するための従来のアングルロータの縦断面図。

【図６】図５のａ−ａ′断面図。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属ブロックを切削加工して作られ、底
   面にモータシャフト挿入用の中心孔を有する回転軸部
   と、その回転軸部の周面に一体に突設されたすりばち状
   のテーパ付き鍔部と、そのテーパ付き鍔部の突端に一体
   に延長され、ロータの外周を囲むカバー部とを有し、前
   記テーパ付き鍔部のテーパ面にほぼ直角に、大きさの等
   しい複数のチューブ孔が周方向に沿って貫通形成されて
   いるロータ本体と、 そのロータ本体の底面側を塞ぐように取付けられるリン
   グ状の薄板より成る底板と、 前記ロータ本体の上面を塞ぐように取付けられるロータ
   蓋とより成り、 前記テーパ付き鍔部と前記カバー部と前記底板とで囲ま
   れて、前記回転軸部と同心のドーナツ状スペースが形成
   され、そのスペースに前記チューブ孔に挿入されたサン
   プルチューブが収納される遠心分離機用アングルロータ
   において、 前記チューブ穴の周りの前記テーパ付き鍔部の厚さ
   （Ｄ）が、前記サンプルチューブのほぼ一定の外径をも
   つ開口側の円筒部の長さ（Ｌ）にほぼ等しいかまたは僅
   かに大きく選定されていることを特徴とする遠心分離機
   用アングルロータ。