(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転シャフトと、前記回転シャフトの一端に固定された回転ヘッドと、試料を入れる試料挿入部を有し、前記回転ヘッドに取り付けられるロータを備える遠心分離機の前記ロータの前記試料挿入部がある面を覆うためのロータ用蓋部機構であって、
前記ロータの前記試料挿入部がある面を覆う蓋と、
前記蓋の取り付け、取り外しのときに回転させるつまみと、
前記つまみの中心と中心が一致するように、前記つまみに固着された円柱状の形状もしくは前記つまみと一体的に形成された円柱状の形状であって、前記蓋を貫通しており、先端にネジ部を有するつまみシャフトと、
前記蓋の前記つまみと対向する面に取り付けられ、前記回転シャフトの軸心と中心が一致する円周上に形成された複数のクリック穴と、前記つまみシャフトを通過させるシャフト穴を有する円板と、
前記つまみの前記円板と対向する面に取り付けられ、前記つまみと前記蓋とが所定間隔以下になると前記クリック穴に引っかかる板バネと、
前記つまみと前記蓋との間に配置され、前記つまみと前記蓋との間の距離に応じて前記蓋を押さえる弾性体と
を備え、
前記つまみを、前記つまみと前記蓋とが前記所定間隔以下の状態で回転させると、前記板バネがクリック穴に引っかかること、前記板バネがたわんで当該クリック穴から外れることを繰り返す
ことを特徴とするロータ用蓋部機構。
【請求項２】
請求項１記載のロータ用蓋部機構であって、
前記板バネは、前記つまみを固定する方向に回転させるときと、前記つまみを開放する方向に回転させるときで、たわむときの支点が異なり、
前記つまみを固定する方向に回転させるときの支点の方が、前記クリック穴に引っかかる部分に近い
ことを特徴とするロータ用蓋部機構。
【請求項３】
請求項１または２記載のロータ用蓋部機構であって、
前記板バネは、湾曲した部分を有している
ことを特徴とするロータ用蓋部機構。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のロータ用蓋部機構であって、
前記つまみシャフトのネジ部が、前記ロータにネジ止めされる
ことを特徴とするロータ用蓋部機構。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載のロータ用蓋部機構であって、
前記つまみシャフトのネジ部が、前記回転ヘッドにネジ止めされる
ことを特徴とするロータ用蓋部機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転シャフトと、回転シャフトの一端に固定された回転ヘッドと、回転ヘッドに取り付けられるロータを備える遠心分離機のロータの上部側の面を覆うためのロータ用蓋部機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心分離機のロータと蓋とを回転ヘッドに固定する従来技術として、特許文献１の方法が知られている。特許文献１の遠心分離機は、回転シャフトと、回転シャフトの一端に固定された回転ヘッドと、回転ヘッドに取り付けられるロータと、ロータの上部側の面を覆う蓋とを備える。また、つまみとつまみシャフトとは固着されている。そして、つまみを回転させてつまみシャフトを回転ヘッドにネジ止めすることで、蓋だけでなくロータも回転ヘッドに固定している。したがって、蓋を締め付けるときにロータも固定するので、簡単に蓋とロータの両方を固定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−８６０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術でも、蓋の置き方が悪かったり、つまみの締め付けが緩かったりすると、蓋やロータが離脱する課題は残ってしまった。そこで、本発明は、蓋の締め付けが緩くなることを防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明が対象とする遠心分離機は、回転シャフトと、回転シャフトの一端に固定された回転ヘッドと、試料を入れる試料挿入部を有し、回転ヘッドに取り付けられるロータと、ロータの試料挿入部がある面を覆う蓋とを備える。本発明のロータ用蓋部機構は、蓋、つまみ、つまみシャフト、円板、板バネ、弾性体を備える。つまみは、蓋の取り付け、取り外しのときに回転させる。つまみシャフトは、つまみの中心と中心が一致するようにつまみに固着された円柱であって、蓋を貫通しており、先端にネジ部を有する。円板は、蓋のつまみと対向する面に取り付けられ、回転シャフトの軸心と中心が一致する円周上に形成された複数のクリック穴と、つまみシャフトを通過させるシャフト穴を有する。板バネは、つまみの円板と対向する面に取り付けられ、つまみと蓋とが所定間隔以下になるとクリック穴に引っかかるように調整されている。弾性体は、つまみと蓋との間に配置され、つまみと蓋との間の距離に応じて蓋をロータ側に押さえつける。そして、つまみを、つまみと蓋とが所定間隔以下の状態で回転させると、板バネがクリック穴に引っかかること、板バネがたわんでそのクリック穴から外れることを繰り返す。
【発明の効果】
【０００６】
本発明のロータ用蓋部機構によれば、つまみと蓋とが所定間隔以下の状態でつまみを回転させると、板バネがクリック穴に引っかかること、板バネがたわんでそのクリック穴から外れることを繰り返す。このとき板バネで音と振動が生じる。この音と振動は、円板や蓋を共鳴体とすることなどによって、ユーザに確実に認識される。したがって、ユーザの個人差によらず、つまみの締め付けが十分であることを確認できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の遠心分離機の内部の構成を示す断面図。
【図２】円板の平面図。
【図３】円板と板バネの関係を示す図。
【図４】変形例１のつまみと板バネの構成を示す図。
【図５】変形例２の遠心分離機の内部の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
【実施例１】
【０００９】
遠心分離機の蓋の締め付けは、エンドユーザが行うものである。そして、エンドユーザには、力の強い人と力の弱い人、遠心分離機の使用に慣れている人と慣れていない人、遠心分離機の危険性について熟知している人と知らない人など、いろいろな人がいるので、蓋の締め付けが十分と感じる程度には個人差がある。また、不慣れな人の場合、つまみシャフトを正確に回転ヘッドに差し込んでいない状態で、つまみを回してしまうこともありえる。このような個人差によって、蓋の締め付けの強さが変化する。そこで、本発明では、蓋の締め付けが緩くなることを防ぐために、蓋の締め付けの個人差をなくす。
【００１０】
図１は、実施例１の遠心分離機の内部の構成を示す断面図である。図２は円板の平面図、図３は円板と板バネの関係を示す図である。図１には、軸心９が鉛直方向である回転シャフト３と、回転シャフト３の上部に取り付けられた回転ヘッド２と、回転ヘッド２の上部に配置されるロータ２０と、ロータ２０の上部を覆う蓋２１、つまみ２２、つまみシャフト２５、円板２４、板バネ２７、弾性体２９などが示されている。本発明のロータ用蓋部機構は、少なくとも蓋２１、つまみ２２、つまみシャフト２５、円板２４、板バネ２７、弾性体２９で構成される。なお、図示されていないが、回転シャフト３を回転させるためのモータ、全体を覆うための筺体なども、遠心分離機１の構成要素である。
【００１１】
ロータ２０の上部側は試料を入れる部分であり、試料挿入部３１を複数備えている。蓋２１は、ロータ２０の試料挿入部３１がある面を覆う。また、ロータ２０は、回転ヘッド２が挿入されるロータ穴３４、フレーム３２、ガイドピン３３なども備える。なお、ロータ穴３４は、所定の深さまで直径が徐々に小さくなり、その後は直径が一定の断面円形の穴である。フレーム３２はつまみシャフト２５が貫通する穴を有している。
【００１２】
回転ヘッド２は、上部にロータ結合部６と駆動ピン７を備える。ロータ結合部６は、回転シャフトの軸心９を中心とする円筒状である。また、回転ヘッド２は、ロータ結合部６の下部に、ロータ穴３４に嵌る直径が一定で断面円形の円柱部分４と、直径が下部ほど大きくなった断面円形の円錐台部分５も有する。さらに、円柱部分４の軸心９の部分にはネジ部分８が形成されている。
【００１３】
つまみ２２は、蓋２１の取り付け、取り外しのときに回転させる。つまみシャフト２５は、つまみ２２の中心と中心が一致するようにつまみ２２に固着された円柱状の形状、もしくはつまみ２２と一体的に形成された円柱状の形状で、蓋２１を貫通しており、先端にネジ部２３を有する。つまみシャフト２５の中心を回転シャフト３の軸心９と一致させ、つまみ２２を回転させることで、ネジ部２３は、回転ヘッド２のネジ部分８にネジ止めされる。円板２４は、蓋２１のつまみ２２と対向する面に取り付けられ、回転シャフト３の軸心９と中心が一致する円周上に形成された複数のクリック穴２６と、つまみシャフトを通過させるシャフト穴６１を有する。なお、つまみシャフト２５は、スナップリング３０などによって止め付けされていてもよい。
【００１４】
板バネ２７は、つまみ２２の円板２４と対向する面にネジ６２で取り付けられ、つまみ２２と蓋２１とが所定間隔以下になるとクリック穴２６に、先端部２８が引っかかるように調整されている。弾性体２９は、つまみ２２と蓋２１（もしくは円板２４）との間に配置され、つまみ２２と蓋２１との間の距離に応じて蓋２１をロータ２０側に押さえつける。なお、所定間隔とは、弾性体２９の長さを決める間隔であり、所定間隔以下になると蓋２１を押さえつける力が十分になるように、所定間隔と弾性体２９の自然長や弾性係数などを決めればよい。
【００１５】
フレーム３２に固定されたガイドピン３３は駆動ピン７の間しか移動できないので、回転ヘッド２が回転すると、駆動ピン７からガイドピン３３に動力が伝えられ、ロータ２０が回転する。また、回転ヘッド２が停止するときも、駆動ピン７によってガイドピン３３の移動範囲が限定されるので、ロータ２０は回転ヘッド２と一緒に停止する。
【００１６】
次に蓋２１を締め付ける手順を説明する。つまみシャフト２５のネジ部２３が回転ヘッド２のネジ部分８にネジ止めできる姿勢で、蓋２１をつまみ２２とともにロータ２０の上に載せる。そして、つまみ２２を回して、ネジ部２３を回転ヘッド２のネジ部分８にねじ込んでいく。つまみ２２と蓋２１との間隔が所定間隔になると、板バネ２７の先端部２８が円板２４のクリック穴２６に引っかかり始める。そして、つまみ２２を、さらに回転させると、板バネ２７の先端部２８がクリック穴２６に引っかかることと、板バネ２７がたわんでそのクリック穴２６から外れることを繰り返す。このとき板バネで音と振動が生じる。なお、図３の矢印Ａは締め付けるときにつまみ２２を回す方向を示しており、矢印３５は板バネ２７がたわむ方向を示している。また、板バネ２７は点３６を支点としてたわむ。
【００１７】
そして、板バネ２７によって生じる音と振動は、円板や蓋を共鳴体とすることなどによって、ユーザに確実に認識される。したがって、ユーザの個人差によらず、つまみの締め付けが十分であることを確認できる。なお、本発明のロータ用蓋部機構では、音や振動は、つまみ２２を回すために必要な強さが強くなったときに生じるのではなく、つまみ２２と蓋２１との間隔が所定間隔になると生じる。上述したとおり、不慣れな人の場合、つまみシャフト２５を正確に回転ヘッドに差し込んでいない状態で、つまみ２２を回してしまうこともある。このような場合、つまみシャフト２５のネジ部分８が正常に回転ヘッド２のネジ部分８に挿入されていないので、正常ではない状態でネジ部分８と噛み合ってしまい、つまみ２２と蓋２１との間隔が所定間隔以下になっていないときでも、つまみ２２を回すために必要な力が大きくなってしまう。つまり、つまみ２２を回すために必要な力では、蓋２１がロータ２０に十分に押し付けられたかを判断できない。したがって、トルクレンチや自動車の給油口の蓋のような所定の力以上になると空回りし、音や振動で必要な力で締め付けたことを使用者に確認させる機構は利用できない。そこで、本発明では、つまみ２２と蓋２１との間隔が所定間隔になることを確認している。
【００１８】
［変形例１］
本変形例では、板バネの形状と板バネの止め方を変更し、板バネの長寿命化を図る。図４に、本変形例のつまみと板バネの構成を示す。図４（Ａ）は、つまみを下部側から見た図であって、つまみシャフト２５は省略している。図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＣ−Ｃ線での断面図である。板バネ５０は、湾曲した部分を有しており、つまみ２２の円板２４と対向する面にネジ６３で取り付けられ、つまみ２２と蓋２１とが所定間隔以下になるとクリック穴２６に、先端部５３が引っかかるように調整されている。また、板バネ５０の下側には補強板５１が配置されており、板バネ５０の上側には空間５２が形成されている。
【００１９】
締め付ける方向（矢印Ｂの方向）につまみ２２を回転させ、つまみ２２と蓋２１との間隔が所定間隔になると、板バネ５０の先端部２８が円板２４のクリック穴２６に引っかかり始め、板バネ５０は点５５を支点として矢印５４の方向にたわむ。つまみ２２を、さらに回転させると、板バネ５０の先端部５３がクリック穴２６に引っかかることと、板バネ５０がたわんでそのクリック穴２６から外れることを繰り返す。
【００２０】
また、つまみ２２と蓋２１との間隔が所定間隔以下の状態で、緩める方向（矢印Ｂと反対の方向）につまみ２２を回転させると、板バネ５０は矢印５４と反対の方向にたわむ。このときの支点は点５６となる。点５６と先端部５３の距離は、点５５と先端部５３との距離よりも長いため、板バネ５０に加わる応力は小さくなる。また、締めるときと緩めるときで支点が異なるので応力が集中する部分が変わる。したがって、板バネ５０の寿命は板バネ２７の寿命よりも構造的に長くなる。さらには、板バネ５０は湾曲している部分があるので、たわむ部分を分散させることができる。このことも寿命を長くできるポイントである。
【００２１】
したがって、実施例１と同じように音と振動によって、ユーザは、つまみの締め付けが十分であることを確認できる。さらに、板バネの寿命を長くできるので、遠心分離機の信頼性を長期間保つことができる。
［変形例２］
実施例１と変形例１では、つまみシャフト２５は回転ヘッド２にネジ止めされた。本変形例では、つまみシャフト２５’をロータ２０に締め付ける。また、ロータ２０は回転ヘッド２に確実に締め付ける。
【００２２】
図５は、本変形例の遠心分離機の内部の構成を示す断面図である。図１との違いについて説明する。回転ヘッド２に形成されたネジ部分７８にネジ７９を締め付けることによって、フレーム３２’が回転ヘッド２に押さえつけられ、ロータ２０も固定される。そして、つまみシャフト２５’のネジ部２３’がロータ２０に形成されたネジ部分８’に締め付けられることで、蓋２１はロータ２０に固定される。その他の構成は実施例１（図１）と同じである。
【００２３】
本変形例の場合、特許文献１に示したような蓋とロータの両方を同時に固定することはできない。しかし、本変形例であれば、少なくともユーザの個人差によらず蓋を確実に固定できる。したがって、本変形例は、ロータを回転ヘッドに簡単に固定できる別発明方法と組み合わせれば、有効な方法である。
【符号の説明】
【００２４】
１  遠心分離機                          ２  回転ヘッド
３  回転シャフト                        ４  円柱部分
５  円錐台部分                          ６  ロータ結合部
７  駆動ピン                            ８、７８  ネジ部分
９  軸心                                ２０  ロータ
２１  蓋                                ２２  つまみ
２３  ネジ部                            ２４  円板
２５  つまみシャフト                    ２６  クリック穴
２７  板バネ                            ２８  先端部
２９  弾性体                            ３０  スナップリング
３１  試料挿入部                        ３２  フレーム
３３  ガイドピン                        ３４  ロータ穴
５０  板バネ                            ５１  補強板
５２  空間                              ５３  先端部
６１  シャフト穴                        ６２、６３、７９  ネジ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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