JPS632109Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は遠心分離機用ロータに関するもので
ある。

各種の試験管に採取された被分離試料に対して
遠心分離を行なわせるために、被分離試料が入つ
た試験管をロータに装着してロータを回転駆動し
て遠心分離を行なわせる遠心分離機が使用されて
いる。この種の遠心分離機においては被分離試料
が採取された試験管が固定装着された状態でロー
タが例えば8000R.P.Mという高速度回転を行な
う。試験管に採取された被分離試料に対しては、
ロータの回転による遠心力が与えられ、被分離試
料に遠心分離処理が施される。

この種の装置では遠心分離機の作動中に、ロー
タが回転シヤフトより抜け出るようなことがある
と、高回転で駆動されていたロータに装着されて
いる試験管が飛散するなどの重大事故が発生す
る。このような事故の発生を防止するために、従
来のこの種の装置においてはロータは回転シヤフ
トに例えばねじにより固定された構造となつてい
る。

第１図にその構成を示すのは、従来使用されて
いるこの種のロータの構成を示すもので、図示し
ていないモータの回転軸に連結されている回転シ
ヤフト１１が挿通されるための挿通孔１２がロー
タ１３の回転軸心の廻りに形成される。挿通孔１
２の下方において、挿通孔１２の廻りにほゞ円環
状の基台部１５が取り付けられ、この基台部１５
はねじ１６−１，１６−２でロータ１３に固定さ
れる。挿通孔１２の下方端部において、この基台
部１５にノツクピン５が突出配設される。

モータの回転軸に連結された回転シヤフト１１
の連結端部側にリング状の結合金具４がピン２で
固定され、この結合金具４には結合ピン３がノツ
クピン５と同一円周上に突出配設される。結合ピ
ン３をノツクピン５と係合させるようにして回転
シヤフト１１を挿通孔１２内に挿入する。この状
態で回転シヤフト１１の上方の端面はロータ１３
の端板と同一面上に位置するように形成されてい
る。回転シヤフト１１の上方の端面から内部にね
じ孔１７が形成され、ロータ１３の端板上に台リ
ング１８を配した状態で、ねじ孔１７内にねじ２
０がねじ込まれてロータ１３と回転シヤフト１１
が互に固定される。モータの回転により結合ピン
３がノツクピン５の側面と接してノツクピン５が
押されてロータ１３が回転する。

ロータ１３の周縁部には、斜めに回転軸心方向
に近付くように試験管が挿入される取付け孔２１
−１〜２１−ｎが形成される。この取付け孔２１
−１〜２１−ｎ内に、被分離試料が採取された試
験管が装着され、図示していない蓋体で試験管を
蓋し、必要に応じてロータ１３全体をカバーで塞
いだ状態でロータ１３が回転シヤフト１１を通じ
て回転駆動される。所謂スイング型ロータにおい
てもロータと回転シヤフトとの固定部分は同一構
造に構成されている。

このように従来の遠心分離機用ロータにおいて
は、上方においてロータ１３は回転シヤフト１１
にねじ２０で固定して取り付けられている。第１
図に示す構造のものででは被分離試料を採取した
試験管を１本づつロータ１３の取付け孔２１−１
〜２１−ｎに装着して遠心分離を行ない、遠心分
離後再び試験管をロータ１３から取りはずして各
種の測定もしくは分析を行なう必要がある。

スイング型ロータにおいても被分離試料を採取
した試験管を装着したバケツトをロータに取り付
け装着して、遠心分離を行ない、又、遠心分離操
作後にバケツトをロータから取りはずして各種の
測定もしくは分析を行なう必要がある。

このように試験管自体を或は試験管が装着され
たバケツトをロータに装着したり或はロータから
取りはずしたりする操作はかなり面倒で、作業時
間を要する。この場合特にねじ２０がロータ１３
の表面から突出していて、この場合の操作の邪魔
となる。

一方で、試験管として例えば１ml程度の容積の
微量用チユーブが使用されるようになり、遠心分
離機のロータ１３に対してこのような微量用チユ
ーブを装着したり或はロータ１３からこのような
微量用チユーブを抜き取つて各種の測定或は分析
を行なう試験室まで持つてくるのは作業性がよく
ない。又、ロータ１３に微量用チユーブを装着す
る際に被分離試料を分注処理したり、或は血漿分
離や血球洗浄、リンパ球洗浄などで上澄をピペツ
トで吸い取るピペツト操作を行なう場合には、複
数個の微量用チユーブが挿入されて実験台に安定
に載置される基台が必要である。

このような場合に被分離試料が採取されている
試験管が装着されるロータ１３自体を回転シヤフ
ト１１から簡単に取りはずすことができれば便利
である。このようなことができれば被分離試料が
採取されている試験管が装着されたロータ１３を
回転シヤフト１１から取りはずし、そのまゝ目の
高さまで持つてきて分注操作を行なつたり、ピペ
ツト操作を行なえて各種の測定或は分析の作業能
率が向上する。

この考案は従来の遠心分離機用ロータでの諸欠
点を解決し、被分離試料が採取された試験管が装
着されたまゝの状態で、ロータを回転シヤフトか
ら取りはずせるようにし、その分離操作前の前処
理や分離操作後の各種の測定或は分析上の作業性
を大幅に向上させることを可能とした遠心分離機
用ロータを提供するものである。

この考案ではロータに回転シヤフトの挿通孔が
形成され、この挿通孔に対してその軸心に直角方
向に延長した係合ピン挿入用溝がロータの底面に
形成されている。この係合ピン挿入用溝に連続し
て斜め上方に、挿入用溝を拡げる斜面をもつピン
係合部がロータに形成される。

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２図及び第３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もので、ロータ１３は
ほゞ皿状の試験管保持部３１と、この試験管保持
部３１が軸心の廻りに一体に突出形成されたほゞ
円柱状の支持体３２とから構成される。

試験管保持部３１の周縁部には複数個の試験管
が挿入保持される装着孔３３−１，３３−２，…
が同一円周上に形成される。試験管保持部３１の
周縁部は板面に直角に上方に屈曲されている。こ
れらの装着孔はほゞ楕円形状に形成され、その装
着孔の内周面は試験管保持部３１の周縁の屈曲に
沿つて屈曲した形状に形成される。これらの装着
孔３３−１，３３−２，…に対して被分離試料が
採取され、第４図Ｂに点線で示すように蓋３６で
密封された試験管３４がそれぞれ装着されてロー
タ１３が回転駆動される。

試験管３４は、例えばポリスチレン材で形成さ
れ、その開口縁部には係合辺部３５が形成されて
いて、この係合辺部３５を装着孔３３−１，３３
−２，…の周縁部に係合させて試験管３４が装着
孔３３−１，３３−２，…に対して装着される。
装着孔３３−１，３３−２，…の内周面は屈曲さ
れた楕円状に形成されているためにロータ１３が
回転を開始して試験管３４全体に遠心力が働く
と、試験管３４は遠心力によりこの装着孔内を半
径外方にすべり、装着孔の立上がり部分まで移動
し、試験管が水平の位置まで振り上がることが可
能となつている。

支持体３２には軸心の廻りに回転シヤフトの挿
通孔３７が試験管保持部３１の板面を貫通するよ
うに形成される。この挿通孔３７に対してその外
径が挿通孔３７の内径よりも僅かに小さい回転シ
ヤフト３８が挿入配設される。回転シヤフト３８
の周面に対して直角方向に少なくとも一本の係合
ピンが突出形成される。第５図に示すものは２本
の係合ピン３９−１，３９−２が回転シヤフト３
８に形成された例である。

支持体３２の下方端部は半径方向に拡大され、
支持台部が形成されている。又、支持体３２の高
さは装着孔３３−１，３３−２，…に挿入保持さ
れる試験管３４の長さよりも充分大きく設定され
ている。従つて装着孔３３−１，３３−２，…に
試験管３４を取り付けた状態でロータ１３を例え
ば実験台上に安定に載置して各種の処理や操作を
施すことが可能である。

挿通孔３７には支持体３２の端板位置において
挿通孔３７の直径が連続的に拡大されたテーパ４
１が形成される。このテーパー４１が形成されて
いるロータ１３の底面には、その半径方向に係合
ピンの挿入用溝が形成される。第３図に示す第１
の実施例においてはこの挿入用溝４２−１〜４２
〜４が４個十字状に形成されている。これらの挿
入用溝４２−１〜４２−４に連続してロータ１３
の内部に対して斜め上方に挿入用溝４２−１〜４
２−４を拡げるように斜面４３が形成される。

即ち、第３図に示す第１の実施例においては、
挿通孔３７の内周面が挿入用溝４２−１〜４２−
４に連続してピン係合部４４が形成され、ピン係
合部４４の挿入用溝側の面は円柱状の内周面を有
するようにそれぞれ拡大されて拡大部が形成さ
れ、この円柱状の内周面が斜面４３を構成してい
る。この実施例ではこのように拡大部分には円柱
状の内周面によりロータ１３の底面側に対して軸
心方向に近寄るように斜め下方に斜面４３が形成
されている。

この斜面４３部分の形状は第３図に示す形状に
限らず、例えば第７図に第２の実施例として示す
ような形状とすることもできる。説明に便のため
第７図では１対の挿入用溝に連続して形成される
斜面部分のみが示されている。挿入用溝４２−
１，４２−４がロータ１３の底面に直径方向に形
成され、この挿入用溝４２−１，４２−４に連続
してピン係合部４４が形成され、ピン係合部４４
の挿入用溝側の面は、挿入用溝を斜め上方に拡げ
る斜面４３が形成されている。

この第２の実施例においては、第８図に示すよ
うに回転シヤフト３８に取り付けられている係合
ピン３９−１，３９−２の側面が回転方向の両端
部位置において拡大部の両端板と対接するように
拡大部の周面形状が形成されている。拡大部の内
周面をこのように形成すると、回転駆動に際して
拡大部の両端板と係合ピン３９−１，３９−２の
側面が面接触するので、ロータ１３の拡大部の内
壁が部分的に摩耗することがない。

この場合第１１図に示す例のように拡大部の対
向する回転方向の端板を互に平行に形成すると、
係合ピン３９−１，３９−２と拡大部の内壁面と
の接触が図中に点線で示す係合ピンを挿入した状
態において点P₁〜P₄で行なわれる。従つて、こ
の接触部が部分的に凹んでしまわないためにロー
タ１３を硬質材料で形成するなどの手段を施すこ
とが必要となる。

いずれの実施例においても挿通孔３７内に挿入
される回転シヤフト３８は係合ピン３９−１，３
９−２位置が係合ピン挿入用溝４２−１，４２−
４に連続して形成される拡大部分の上板面に対接
する位置に達するまで挿入して配設される。係合
ピン３９−１，３９−２がピン係合部４４の位置
まで回転シヤフト３８をロータ１３の挿通孔３７
に挿入配設した状態で、ロータ１３が駆動され
る。

第３図に示す第１の実施例においては、回転シ
ヤフト３８を挿通孔３７に装着した状態で、ピン
係合部４４の上板面の頂点位置に係合ピン３９−
１が位置しているが、ロータ１３が回転すると、
係合ピン３９−１が横方向に僅かに移動して横方
向の頂点位置をとるために、ロータ１３が僅かに
突出した状態となる。この場合ロータ１３の回転
駆動状態において、何らかの原因でロータ１３が
軸上方に突出して係合ピン３９−１，３９−２が
ピン係合部４４の横方向の頂点位置からずれて移
動しロータ１３の上方への移動に伴なつて例えば
第６図に矢印×で示すように拡大部の内周面に沿
つてロータ１３に対して相対的に下方に移動した
位置をとる。この時の係合ピン３９−１とピン係
合部４４の内周面である斜面４３との接触点をＰ
とし、Ｐにおける接面をA₁，A₂とする。点Ｐに
おいてピン係合部４４の内周面にはロータ１３の
回転によつて係合ピン３９−１によりロータを回
転させる力が働いている。このロータを回転させ
る力F₁は接面A₁，A₂に直角な分力成分及び接面
A₁，A₂に沿つた分力成分にペクトル的に分解す
ることができる。これらの分力成分に基づいてロ
ータ１３に対してはピン係合部４４の内周面に対
してロータ１３を下方に押し下げようとする力
F₂が印加される。

このようにして回転シヤフト３８に対してロー
タ１３が抜け出る方向に移動しても斜面４３の存
在により常にロータ１３には下方に復帰するよう
な復帰力が印加され、ロータ１３が回転シヤフト
３８から抜け出る危険はない。

第７図に示す第２の実施例の形状のような斜面
４３を有する場合もロータ１３が回転シヤフト３
８から抜け出る方向に移動して係合ピン３９−
１，３９−２がロータ１３に対して相対的に矢印
×に示すように下方に移動して斜面４３上に位置
すると、同様にしてロータ１３を下方に押してロ
ータ１３の抜け出しを阻止する復帰力が働くこと
になる。第７図に示す第２の実施例においては、
ロータ１３の回転時において、係合ピン３９−１
が拡大部の側壁に押しつけられた時にはさまれて
しまうことがないように、周面部分の長さｌを係
合ピン３９−１の外径に対して選択しておく必要
がある。

以上に説明したいずれの実施例に示した構造の
ものにおいてもロータ１３を回動して係合ピン３
９−１，３９−２位置を挿入用溝４２−１〜４２
−４位置に合わせロータ１３を上方に移動させる
ことにより回転シヤフト３８から容易に抜き取る
ことができる。

各実施例について説明したように、この考案に
よると、ロータ１３に対して回転シヤフト３８を
その下方側から挿通孔３７内に挿入配設するだけ
でロータ１３に対して回転シヤフト３８が連結可
能である。回転シヤフト３８の係合ピンがロータ
１３の挿通孔３７の上方側の板面から離脱すると
挿通孔３７の内周面に連続して形成されている斜
面と係合ピンの接触により、ロータ１３には回転
シヤフト３８に対して相対的に下方に移動するよ
うな力が印加され、回転シヤフト３８からロータ
１３が抜け出る事故が発生しない。

ロータ１３の上面側には何ら固定用の部品が取
り付けられていないので、ロータ１３に対する試
験管３４の装脱は障害物がなく円滑に行なわれ
る。又、ロータ１３は係合ピン３９−１，３９−
２位置を挿入用溝４２−１〜４２−４位置に合わ
せるようにロータ１３を回動させてロータ１３を
上方へ抜き取ることにより回転シヤフト３８から
簡単に装脱させることが可能である。

従つて、遠心分離操作に先立つてロータ１３に
空の試験管を装着し、これらの試験管に対して被
分離試料の分注操作或は試薬の添加操作などを行
ない、準備が完了した状態で被分離試料が採取さ
れている試験管を装着したままのロータ１３を前
処理準備場所から持ち運び遠心分離機に対して簡
単に装着することが可能である。

被分離試料に対する分離操作後も、試験管が装
着されたロータ１３を回転シヤフト３８から抜き
取つてそのまま眼の位置まで持つてきて、例えば
上澄をピペツトで吸い取るなどの後処理操作を行
なうことができる。又、ロータ１３を試験管を装
着したままの状態で実験台上などにそのまゝ置く
ことができるので、ロータ１３をそのまゝ保持台
として利用できて極めて各種の作業が能率よく行
なわれる。

なお挿入用溝数及びこれに連続して形成される
斜面を有するピン係合部の数は実施例に示す数に
限らず各種のものが設定可能である。又、斜面の
形状も実施例に示すものに限らず各種の傾斜及び
形状のものが実現可能である。

以上詳細に説明したように、この考案によると
被分離試料が採取される試験管が装着されたロー
タをそのまま回転シヤフトから簡単に抜き取り或
は回転シヤフトに対して固定することができる。
さらに試験管が装着されたまゝの状態でロータご
と目的の場所に持ち運び或は実験台上に安定に置
いて、試験管に採取された試料に対して各種の化
学的処理或は各種の測定操作を行なうことが可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１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２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平面図、第
３図Ａは第２図のＡ−Ａ断面図、第３図Ｂは第２
図の底面の要部を示す図、第４図Ａ，Ｂはこの考
案の遠心分離機用ロータの実施例に使用する試験
管の形状を示すそれぞれ平面図及び一部断面図、
第５図は回転シヤフトのロータとの係合部分の形
状を示す要部斜視図、第６図はこの考案の遠心分
離機用ロータの第１の実施例におけるロータと回
転シヤフトの係合部分の要部構成を示す要部構成
原理図、第７図はこの考案の遠心分離機用ロータ
の第２の実施例におけるロータと回転シヤフトの
係合部分の要部構成原理図、第８図はこの考案の
遠心分離機用ロータの第２の実施例におけるロー
タと回転シヤフトの係合部分の要部を示す断面
図、第９図及び第１０図は従来の遠心分離機用ロ
ータにおける回転シヤフトとロータとの係合部分
の要部構成を示す図、第１１図はロータと回転シ
ヤフトの係合部分の他の例の要部を示す構成原理
図である。 １３……ロータ、３１……試験管保持部、３２
……支持体、３３−１，３３−２，……装着孔、
３４……試験管、３７……挿通孔、３８……回転
シヤフト、３９−１，３９−２……係合ピン、４
１……テーパー、４３……斜面、４４……ピン係
合部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ロータに回転シヤフトの挿通孔が形成され、こ
   の挿通孔の軸心に直角方向に延長した係合ピン挿
   入用溝が前記ロータの底面に形成され、前記挿入
   用溝に連続して斜め上方に前記挿入用溝を拡げる
   斜面をもつピン係合部が前記ロータに形成されて
   なることを特徴とする遠心分離機用ロータ。