(57)【要約】【課題】  ネックサポート部材の取り付け忘れを防止できる遠心分離機用試料容器を実現する。【解決手段】  試料を収容可能な胴体部５１と、非円形の胴体部５１に装着可能なキャップ部５２を備え、キャップ部５２には外蓋５３とロータの保持穴との間の空間を埋めるためのネックサポート７０が設置される。ネックサポート７０は外蓋５３に対して着脱可能、かつ、相対回転可能に構成され、外蓋５３を胴体部５１に装着することで同時にネックサポート７０も装着できるようにした。ネックサポート７０は、外蓋５３と胴体部５１の肩部５１Ｄにより軸方向に挟むように配置される。ネックサポート７０の下面は肩部５１Ｄの形状に対応させて形成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を収容可能な胴体部と、前記胴体部に装着可能な外蓋と、前記外蓋の外周側に設けられ前記外蓋の外周面と遠心分離機のロータの保持穴との間の空間を埋めるためのネックサポート部を有する遠心分離機用試料容器であって、
前記胴体部は、上方に円形の開口部を有し、前記開口部に密閉部材を介して前記外蓋をねじ式で着脱可能に構成し、
前記ネックサポート部の外周は上から見て前記胴体部と略同形となるように構成し、
前記外蓋を前記胴体部に装着することにより前記ネックサポート部を前記外蓋と前記胴体部により挟むように配置したことを特徴とする遠心分離機用試料容器。
【請求項２】
前記外蓋の外周には鍔部を有し、前記鍔部と前記胴体部で前記ネックサポート部を挟むようにしたことを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項３】
前記ネックサポート部の比重は前記外蓋の比重より小さいことを特徴とする請求項２に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項４】
前記ネックサポート部の重量は前記外蓋の重量より軽いことを特徴とする請求項３に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項５】
前記外蓋は金属製であり、前記ネックサポート部は樹脂製であり、
前記外蓋を前記胴体部から取り外す際に前記ネックサポート部が前記外蓋と一緒に取り外されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項６】
前記胴体部は前記開口部から前記胴体部の外径位置を接続する肩部を有し、
前記ネックサポート部の軸方向下面は前記肩部に対応する形状とされ、
前記ネックサポート部は、軸方向において前記肩部と前記外蓋に挟まれるように取り付けられることを特徴とする請求項５に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項７】
前記試料容器の容量は１０００ｍｌ以上であって、前記開口部の内径は直径７５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項８】
前記試料容器の容量は１０００ｍｌ以上であって、最大許容回転数が１００００ｒｐｍ以上であり、前記外蓋と前記ネックサポート部の合計質量が４００ｇ以下であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項９】
前記胴体部は上から見て非円形の外形を持ち、
前記ネックサポート部は上から見て前記胴体部と同形の外形を持ち、前記外蓋に対して相対的に回転可能なように前記外蓋に保持されることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項１０】
前記胴体部は上から見て円形の外形を持ち、
前記ネックサポート部は上から見て前記胴体部と同径となる円形の外形を持つことを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の試料容器を保持する複数の保持穴を有する遠心分離機用ロータ。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の試料容器と、
前記試料容器を保持する複数の保持穴を有するロータと、
前記ロータを回転させる駆動部と、
前記ロータを収容するロータ室を有する遠心分離機。
【請求項１３】
試料を収容可能な胴体部と、前記胴体部に装着可能な蓋部と、前記蓋部の外周側に設けられ前記蓋部の外周面と遠心分離機のロータの保持穴との間の空間を埋めるためのネックサポート部を有する遠心分離機用試料容器であって、
前記胴体部は上から見て非円形の外形を持ち、上方に円形の開口部を有し、
前記開口部に、密閉部材を介して前記蓋部をねじ式で着脱可能に構成し、
前記ネックサポート部は上から見て前記胴体部と同形となる非円形の外形を持ち、
前記蓋部を前記胴体部に装着することにより前記ネックサポート部を前記蓋部と前記胴体部により挟むように配置したことを特徴とする遠心分離機用試料容器。
【請求項１４】
前記胴体部の一部又は全部の外形位置は前記開口部の外形位置よりも径方向外側にあって、前記開口部から前記外径位置を接続する肩部を有し、
前記ネックサポート部は、軸方向において前記肩部と前記蓋部に挟まれることを特徴とする請求項１３に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項１５】
前記ネックサポート部の軸方向下面は前記肩部に対応する形状とされ、軸方向上面は軸方向に垂直な平面に形成されることを特徴とする請求項１４に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項１６】
前記蓋部は、前記ネックサポート部の上面と当接する平面部を有することを特徴とする請求項１５に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項１７】
前記蓋部の外周側に前記平面部を形成する段差部が設けられ、前記蓋部を装着した際に前記段差部の下面と前記肩部によって前記ネックサポート部が保持されることを特徴とする請求項１６に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項１８】
前記段差部は前記蓋部の外周面から径方向に突出する鍔部により形成されることを特徴とする請求項１７に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項１９】
前記段差部は前記蓋部の軸方向の中央よりも上側に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項２０】
前記蓋部は外蓋と内蓋によって構成され、
前記胴体部と前記ネックサポート部は、それぞれ高分子樹脂の一体成形によって製造され、
前記外蓋は金属の一体成形によって製造されることを特徴とする請求項１３から１９のいずれか一項に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項２１】
前記ネックサポート部は前記蓋部と係合式および着脱可能に構成され、装着時には前記ネックサポート部は前記蓋部に相対的に回転可能に保持されることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項２２】
前記蓋部には、外周面に周方向に延びる溝部が形成され、
前記ネックサポート部の内周面には、前記溝部に係合される突起部が形成されることを特徴とする請求項２１に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項２３】
前記蓋部は、前記溝部が外周部に円周方向に連続して形成されることを特徴とする請求項２２に記載の遠心分離機用試料容器。
【請求項２４】
請求項１３から２３のいずれか一項に記載の試料容器を保持する複数の保持穴を有する遠心分離機用ロータ。
【請求項２５】
請求項１３から２３のいずれか一項に記載の試料容器と、
前記試料容器を保持する複数の保持穴を有するロータと、
前記ロータを回転させる駆動部と、
前記ロータを収容するロータ室を有する遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医学、薬学、遺伝子工学等の分野で使用されている遠心分離機に関し、アングルロータを有する遠心分離機（遠心機）用の円形又は非円筒形の試料容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体試料の分離に使用される遠心分離機は、液体試料を収容した複数の試料容器を円周上に均等配置された試料容器保持穴に保持するロータと、ロータを回転駆動するモータなどの駆動手段を備え、ロータ室内で大気圧下または減圧下でロータを高速回転することによって試料容器内の液体試料を遠心分離して目的物を収集するものである。
【０００３】
遠心分離機用のロータは、例えば特許文献１にて知られている。図１２に従来のアングル式のロータ１３０の側面図を示し、右半分にその断面を示す。図１２において、ロータ１３０のロータボディ１３１には、複数の試料容器用の保持穴１３２（図１２には１ヶ所のみ図示）が円周に沿って等角度ピッチで形成され、各保持穴１３２には、液体試料が注入された試料容器１５０が挿入される。ロータ１３０の上面開口部にはロータカバー１４０が取り付けられ、ロータカバー１４０がハンドル１４１によってロータボディ１３１に固定されることによってロータ１３０内の試料保持空間が密閉される。また、ロータボディ１３１の中心軸下部には嵌合穴１３１Ａが形成され、この嵌合穴１３１Ａは、遠心分離機の駆動軸１１２に装着され、ロータ１３０は、駆動手段によって所定の速度で回転される。
【０００４】
図１３は、特許文献２にて知られている従来の試料容器１５０の形状を示す斜視図である。通常、蓋付きの試料容器を用いる遠心分離機においては、その胴体部１５１が円筒形状である。胴体部１５１の上部には、ねじ込み式の蓋１５２が取り付けられ、液体試料を密封する。蓋１５２は、外蓋１５３と内蓋１５４により構成され、外蓋１５３の外周面には、作業者が蓋を回しやすくするために周方向に等間隔で配置された複数の突起部１５３Ｂが形成される。通常、試料容器１５０は、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック材料を用いた成形品となっており、何度も再使用される場合が多い。胴体部１５１及び蓋１５２の横断面形状は正円形であり、ロータ１３０の保持穴１３２に挿入する際に、試料容器１５０の長手方向中心軸を基準にした回転位置を気にする事なく、任意の位置にて装着することができる。ここで、「横断面」とは、試料容器の軸方向（上下方向）に対して垂直な面で切った断面をいう。
【０００５】
従来、アングル式のロータ１３０に使用される蓋付きの試料容器１５０は、用途に応じて容量が２ｍｌ／本程度〜１，０００ｍｌ／本までのものが実用化されている。また、ロータ１３０に形成される試料容器用の保持穴１３２の本数は、４本／ロータ〜２０本／ロータ程度まで各種ある。ロータ１３０は、一般的には軽量で高強度なアルミニウム合金、チタン合金、或いはカーボンファイバー複合材料等を用いて製作される。これらのロータ１３０は、例えば容量が３００ｍｌの試料容器を６本収容できるロータ（以下「３００ｍｌ×６本」と称す）、５００ｍｌ×６本のロータ、或いは１，０００ｍｌ×４〜６本等の大容量形アングルロータが市販されており、時代の変遷と共に試料容器の大容量化が進んできている。また、試料容器の大容量化に伴い、ロータボディの大きさも大きくなっている。例えば、試料容器容量が３００〜１，０００ｍｌのロータは、ロータボディの最大直径が概ね直径３００ｍｍを超えるサイズとなる。
【０００６】
ところで、遠心分離機へのロータの着脱は作業者が行うが、出願人を含む遠心分離機の製造業者は、ロータの構造上の工夫によって、ロータの軽量化や操作性の向上に努めてきた。さらに、試料容器の大型化により一度に遠心分離できる試料容量の増加を図ってきた。近年では、１，０００ｍｌ×４本の大容量形のアングルロータを使った遠心分離機が広く使われている。また、試料容器は、特許文献２に開示されたような蓋付きであって、蓋１５２に取り出し用の貫通穴１５３Ａ（図１４参照）が形成され、試料容器の取り出しを容易にすると共に、遠心分離中に試料が漏れないような試料容器が開示されている。図１４に示すように外蓋１５３の円環状の下側面１５３Ｃは、胴体部１５１と接しない程度の形状とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１１９６４９号公報
【特許文献２】特開２００４−２９０７４６号公報
【特許文献３】特開２０１１−１１１３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一般に遠心分離工程で液体試料から目的物の収集を効率良く行うためには、ロータの回転速度を増加させて液体試料に与える遠心加速度を大きくし、遠心効果を高めて目的物を早く沈降させたり、回収率を向上させるとともに、一度に処理することができる試料量を増やすようにする。また、遠心分離作業に要するコストの低減は、試料容器、ロータを含む遠心分離機を安価に構成することはもとより、一度に遠心分離処理できる試料量を増加させることによって、出来高を向上させることも重要である。一度に多量の液体試料を遠心分離するためには、ロータに用いられる試料容器の本数の増加や、各試料容器の容量を増加させることが効果的である。しかしながら、従来の円柱形試料容器のまま容量を増加させるには、胴体部１５１の外径を大きくしたり、その高さを高くしたりする必要があり、それによってロータの試料容器の保持穴が隣接する保持穴と干渉するので、保持穴の配置位置を回転中心から半径方向遠方（外周側）にずらす必要がある。その結果、ロータ自体が大径化して質量が増加することになり、作業者によるロータの持ち運び性や遠心分離機への着脱性が悪くなる。
【０００９】
また、ロータの大径化は、遠心分離機で高速回転する際の空気抵抗（風損）の増大につながるため、対策として遠心分離機の駆動装置の高出力化、ロータを冷却するための冷却装置部の大出力化が必要となる。さらに、ロータの大径化に伴う遠心分離機のロータ室（チャンバ）の大型化を図る必要が生じ、遠心分離機の設置面積が大きくなり、遠心分離機の価格が上昇するといった問題が生ずる。発明者らはこれらの問題を解決する過程で、円柱形の試料容器を配したロータを上方から見て、隣り合う試料容器の保持穴間に、重量増加の原因となるロータの構成材部分（以下、「余肉」と称す）が存在することに着目し、これら余肉の部分を出来るだけ少なくする改良を試みた。また、この改良の過程で、ロータの外周近傍の余肉部はロータ質量増加の一因となり、この部に加わる遠心荷重によってロータの強度を低下させる要因になることを見いだした。
【００１０】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、一度に遠心分離できる試料の量を増大させた遠心分離機用試料容器において、運転時の遠心力による試料容器の破損または劣化を防止することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、胴体部と円形の蓋部を有する遠心分離機用試料容器の実現において、遠心力による蓋部の移動や変形を制限するネックサポート部材を設けた遠心分離機を提供することにある。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、ネックサポート部材の取り付け忘れを防止でき、試料容器の使用寿命を縮めることが無く、耐久性に優れて使い勝手の良い遠心分離機用試料容器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
【００１４】
本発明の一つの特徴によれば、試料を収容可能な胴体部と、胴体部に装着可能な外蓋と、外蓋の外周側に設けられ外蓋の外周面と遠心分離機のロータの保持穴との間の空間を埋めるためのネックサポート部を有する遠心分離機用試料容器であって、胴体部は上方に円形の開口部を有し、開口部に密閉部材を介して外蓋をねじ式で着脱可能に構成し、ネックサポート部の外周は上から見て胴体部と略同形となるように構成し、その外蓋を胴体部の上側であって開口部の外側に装着することによりネックサポート部を外蓋と胴体部により挟むように配置した。外蓋の外周には鍔部を有し、鍔部と胴体部でネックサポート部を挟むようにする。ネックサポート部の比重は外蓋の比重より小さくし、外蓋の重量より軽くなるように構成すると好ましい。
【００１５】
本発明の他の特徴によれば、試料を収容可能な胴体部と、胴体部に装着可能な蓋部と、蓋部の外周側に設けられ蓋部の外周面と遠心分離機のロータの保持穴との間の空間を埋めるためのネックサポート部を有する遠心分離機用試料容器であって、胴体部は上から見て円形又は非円形の外形を持ち、上方に円形の開口部を有し、密閉部材を介して蓋部をねじ式で開口部に着脱可能に構成した。ここでネックサポート部は上から見て胴体部と同形となる円形又は非円形の外形を持ち、蓋部を胴体部に装着することによりネックサポート部を軸方向に見て蓋部と胴体部により挟むように配置した。胴体部の一部又は全部の外形位置は開口部の外形位置よりも径方向外側にあって、開口部から外径位置を接続する肩部を有し、ネックサポート部は、軸方向において肩部と蓋部に挟まれるように構成される。この挟む状態は、ネックサポート部が蓋部に対して接触するかしないか程度の緩い挟み込みであっても強い挟み込みであってもいずれでも良いが、ロータの回転時にかかる遠心力により、ネックサポート部がしっかりと挟み込まれる状態となることが重要である。
【００１６】
本発明のさらに他の特徴によれば、ネックサポート部の軸方向下面は肩部に対応する形状とされ、軸方向上面は軸方向に垂直な平面に形成される。蓋部は、ネックサポート部の上面と当接する平面部を有する。また、蓋部は、外周側に平面部を形成する段差部が設けられ、蓋部を装着した際に段差部の下面と肩部によってネックサポート部が保持される。段差部は蓋部の外周面から径方向に突出する鍔部により形成され、その軸方向位置は蓋部の軸方向の中央よりも上側に形成すると好ましい。
【００１７】
本発明のさらに他の特徴によれば、胴体部とネックサポート部は、それぞれ高分子樹脂の一体成形によって製造され、蓋部は金属の一体成形によって製造される。ネックサポート部は蓋部と係合式で着脱可能に構成され、装着時にはネックサポート部は蓋部に相対的に回転可能に保持される。蓋部の外周面には周方向に延びる溝部が形成され、ネックサポート部の内周面には溝部に係合される突起部が形成される。溝部は円周方向に連続するよう構成され、ネックサポート部と係合又は咬合した場合であっても蓋部とネックサポート部は互いに円周方向に自由に摺動することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ネックサポート部の外周は上から見て胴体部と略同形となるように構成し、外蓋を胴体部に装着することによりネックサポート部を外蓋と胴体部により挟むように配置したので、外蓋にかかる遠心力をネックサポート部によって効果的に支えることが可能となる。また、外蓋の外周には鍔部を有し、鍔部と胴体部でネックサポート部を挟むようにしたので、蓋部を締めるだけで良好にネックサポート部をも適切に位置づけることができ、鍔部によってネックサポート部を押さえ込むことができる。さらに、ネックサポート部は比重が小さく外蓋より軽いので、ネックサポート部を設けたことによる胴体部への遠心荷重の影響を少なくすることができる。
【００１９】
本発明によれば、ネックサポート部は上から見て胴体部と同形となる非円形の外形を持ち、蓋部を胴体部に装着することによりネックサポート部が蓋部と胴体部により挟持されるようにしたので、蓋部にかかる遠心力をサポート部によっても支えることが可能となる。また、ネックサポート部は、軸方向において肩部と蓋部に挟まれるので、開口部に対して蓋部から掛かる局所的な負荷を低減することができる。また、ネックサポート部の軸方向下面は肩部に対応する形状とされ、軸方向上面は軸方向に垂直な平面状に形成されるので、ネックサポート部の一部分に局所的な負荷がかかって破損してしまうことを防止できる。また、蓋部にはネックサポート部の上面と当接する平面部が形成されるので、蓋部と胴体部をねじ構造によって自由に着脱することが可能となる。蓋部に設けられた段差部の下面と肩部によってネックサポート部が保持されるので、蓋部を締めるだけで良好にネックサポート部をも適切に位置づけることができる。また、段差部は蓋部の外周面から径方向に突出する鍔部により形成されるので、鍔部によって作業者が把持する把持部を形成すると共にネックサポート部を固定する段差部を形成することができる。ここで段差部は蓋部の軸方向の中央よりも上側に形成されるので、蓋部の軸方向距離の半分以上において蓋部とロータの保持穴との隙間を埋めることができ、良好なサポート効果を期待できる。
【００２０】
本発明によれば、蓋部は金属の一体成形によって製造されるので高強度、高耐久性を実現できる。また、蓋部はプラスチック等に比べて重いので、遠心分離運転時には遠心力によって蓋部が胴体部に対して押しつける力として十分作用するので、ネックサポート部を介して確実に肩部の変形を防ぐことができる。また、ネックサポート部は蓋部と係合式かつ着脱可能であって相対的に回転可能に保持されるので、ネックサポート部を蓋部に取り付けたままで蓋部を締めることができ使いやすい試料容器を実現できる。また、蓋部とネックサポート部は、周方向に延びる溝部と突起部により保持されるので、一度組み立てた後は作業者が意図しない限り外れることはない。このためサポート部の付け忘れを心配する必要がなく、遠心力によって試料容器の開口部、及びその周辺が変形又は破損することを防止できる。また、溝部は円周方向に連続して形成されるので、この溝部と係合するサポート部が円周方向に固定されていても、キャップを円周方向に自由に摺動させることができるため、キャップと胴体部をねじ構造によって自由に着脱することが可能となる。
【００２１】
本発明によれば、上述した試料容器を保持する複数の保持穴を有する遠心分離機用ロータとし、また、このロータを回転させる駆動部とロータを収容するロータ室を有する遠心分離機としたので、従来よりも遠心荷重に強くて、１０００ｍｌ以上という大容量化を図りつつ従来機種よりも更なる高速化を図ることができる遠心分離機用ロータ及び遠心分離機を実現できる。
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例に係る遠心分離機の正面図であり、一部を断面図で示した図である。
【図２】本発明の実施例のロータ３０の縦断面図である。
【図３】本発明の実施例に係るロータボディ３１の斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係るロータボディ３１の上面図である。
【図５】本発明の実施例の試料容器５０の外観を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施例のキャップ部５２の構成を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の実施例のネックサポート部材７０の形状を示す図であり、（１）は上側から見た斜視図、（２）は下側から見た斜視図、（３）は上面図である。
【図８】本発明の実施例においてロータの運転時における試料容器の状態を示す部分縦断面図である。
【図９】本発明の第２の実施例の試料容器２００の外観を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施例のネックサポート部材２７０の形状を示す図であり、（１）は上側から見た斜視図、（２）は下側から見た斜視図、（３）は上面図である。
【図１１】本発明の第２の実施例においてロータの運転時における試料容器２００の状態を示す部分縦断面図である。
【図１２】従来例のロータ１３０の側面図および縦断面図である。
【図１３】従来例の試料容器１５０の外観斜視図である。
【図１４】従来例のロータ１３０の運転時における試料容器１５０の状態を示す部分縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、遠心分離機の上下左右の方向は図１に示す方向であるとし、試料容器単体の上下方向は図５に示す方向であるとして説明する。
【００２４】
図１は本発明の遠心分離機（遠心機）１の正面図であり、一部を断面で示す図である。遠心分離機１は、矩形箱型の筐体２を備え、筐体２の内部には水平な仕切り板２Ａによって上下２段の空間に仕切られる。仕切られた上段の空間には、上面が開口するボウル状のチャンバ３が設けられる。チャンバ３の外周部には図示しない冷媒循環用パイプが接着され、遠心分離機１内に設けられた図示しない冷却機から供給される冷媒を流すことによりチャンバ３の内部空間、即ち、ロータ室４を冷却する。チャンバ３の周囲は断熱材９と防護壁２Ｂが設けられる。チャンバ３の上側には、開閉可能なドア１０が設けられ、ドア１０を閉じることによってロータ室４が密閉される、このロータ室４内にはロータ３０が収容される。筐体２の上部、右側には操作・表示部１３が設けられる。
【００２５】
筐体２内の仕切り板２Ａによって仕切られた下段には、駆動部５が仕切り板２Ａに取付けられる。駆動部５はモータハウジング６を含み、モータハウジング６の内部には駆動源としての電気式のモータ７が設けられる。モータハウジング６は、ダンパ８を介して仕切り板２Ａに固定される。モータハウジング６の上方側にはシャフトケース６Ａがチャンバ３の底部に設けられた穴３Ｂを貫通してロータ室４内に達するように配置される。また、モータ７の回転軸７Ａは、シャフトケース６Ａ内を貫通するように配置され、ロータ室４内にまで上方に延びる。回転軸７Ａの上端部には嵌合部１２が設けられ、嵌合部１２にはロータ３０の嵌合穴３１Ａにセットされる。ロータ３０が嵌合部（駆動軸部）１２に対して着脱可能に構成され、モータ７によってロータ３０が回転される。通常、作業者が使用する試料容器５０に応じた保持穴を有するロータ３０を選択して装着する。ロータ３０に形成された試料容器の保持穴３２には、試料を充填した試料容器５０が装着される。
【００２６】
図２は図１のロータ３０の縦断面図である。ロータ３０は、主に、略円錐形状のロータボディ３１と、その上部に取付けられる円形のロータカバー４０により構成され、ロータボディ３１には、複数の試料容器用の保持穴３２が円周方向に等角度ピッチで形成される。各保持穴３２には、液体試料が注入された試料容器５０が装着される。ロータ３０の上側には、遠心分離中に万一試料容器５０から試料が漏れた場合にロータ３０からの液漏れを防ぐための液封環状溝３１Ｅが設けられ、その上部に開口部３１Ｆが形成される。開口部３１Ｆにはロータカバー４０が取り付けられ、このロータカバー４０がハンドル４１によってロータボディ３１にねじ締付けされることによってロータ３０の試料保持空間内が密封される。ロータボディ３１の中心軸下方には、モータ７の回転軸７Ａ（図１参照）に装着するための嵌合穴３１Ａが形成される。嵌合穴３１Ａは、嵌合部１２に対して相対的に回転不能なように固定されることが重要であり、遠心分離機の分野で公知の固定方法を用いて装着できる。この装着方法によりロータ３０は、モータ７によって所定速度で回転駆動される。
【００２７】
試料容器５０は上部に円形の開口部５１Ａを有し、その開口部５１Ａにキャップ部５２が取り付けられる。本実施例のキャップ部５２は蓋部（外蓋５３と内蓋５４）と、蓋部に着脱可能とされるネックサポート部材７０によって主に構成され、蓋部（外蓋５３）を胴体部５１に対してねじ締めすることによって開口部５１Ａを密閉する。本実施例で特徴的なことは、試料容器５０の上下方向の中心線３５から垂直方向に、容器の内周側の側壁までの距離Ｌ１が、中心線３５から容器の外周側の側壁までの距離Ｌ２よりも大分大きいことである。一方、開口部５１Ａにおいては、中心線３５から開口部内側までの距離Ｃ１と外側までの距離Ｃ２は等しい。尚、これら距離Ｌ１、Ｌ２、Ｃ１、Ｃ２は、中心線３５から垂直方向に測定するものとする。尚、中心線３５は、試料容器５０の底面の中心位置（又は重心）と、外蓋５３の中心位置（または開口部５１Ａの中心）を通る仮想線であり、中心線３５と外蓋５３の上面は垂直な位置関係になる。
【００２８】
ネックサポート部材７０は、外蓋５３とロータボディ３１の外周側壁部３１Ｄとの空間を埋めるために介在される部材である。この部材の介在によって比較的重い外蓋５３が遠心力によって外側に移動しようとすることを阻止でき、開口部５１Ａや肩部５１Ｄに過大な力が作用することを効果的に防止することができる。本実施例では良好な密閉性能を実現するために、蓋部は外蓋５３と内蓋５４によって実現される。内蓋５４の径方向に伸びるフランジ部と開口部５１Ａの上端円環面の間には、Ｏリング５７を介在させて、密閉性能をより高めている。内蓋５４は、外蓋５３の上部には、内蓋５４の凸部５４Ａにより形成される空間部分を貫通する複数の取り出し用の貫通穴５３Ａが形成される。このような形状にすれば外蓋５３と内蓋５４の間にキャップ内の空間が確保できる。この空間は外蓋５３の中心部に近い程外蓋との隙間が空くように形成されるが、内蓋５４としては従来例から用いられた内蓋１５４（図１４参照）と同一の部材をそのまま用いることができる。
【００２９】
次にロータボディ３１の形状について図３及び図４を用いて説明する。図３は本発明の実施例に係るロータボディ３１の斜視図であり、図４はロータボディ３１の上面図である。ロータボディ３１には試料容器５０を装着するための４つの非円柱形の保持穴３２が設けられる。保持穴３２は試料容器５０の外形とほぼ同形の形状であり、その大きさは試料容器５０を無理なく着脱でき、しかもできるだけ小さい隙間とする。保持穴３２は、図４で示す底部３１Ｃと２つの内周側壁部３１Ｂ（試料容器５０の辺部の２つが主に当接）と、図３に示す外周側壁部３１Ｄ（試料容器５０の辺部の２つが主に当接）、の主に４つの面から形成される。外周側壁部３１Ｄは試料容器５０に対応した大きな曲率半径の曲面であるが、この曲面の曲率半径が、ロータボディ３１の外周の曲率に略平行になるように形成される。このように形成すれば、曲率の違いによる外周側壁部３１Ｄ周辺の肉厚の不要な増加を抑えることができ、ロータ３０の軽量化が図れる。保持穴３２は、図２に示したように内周側上側付近を除き、胴体部５１のほぼ全部の面と底部を覆うように形成する。このように覆う箇所を極力大きくすることにより、遠心分離作業中の試料容器５０自体の変形を防ぐことができる。
【００３０】
ロータボディ３１は、中央部を下方向にえぐるように減肉したえぐり部（減肉部）３１Ｇを形成してロータボディ３１の中心軸上部の重さを軽くするとともに低重心化を図った。ロータボディ３１の中央には、ハンドル４１をネジ締めすることによってロータカバー４０を固定するためのネジ穴３１Ｈが形成される。ロータボディ３１は、アルミ合金やチタン合金材料を用いて機械加工で製作された一体構造（中実型）である。また、ＣＦＲＰコンポジット材で製作することも可能である。
【００３１】
図５は試料容器５０の外観形状を示す斜視図であり、図ではキャップ部５２を外した状態を示している。図５において、試料容器５０は、胴体部５１とキャップ部５２とに分けられる。胴体部５１は、遠心分離される液体試料を収容する容器の部分であり、上部には試料の出し入れ口となる円形の開口部５１Ａが設けられ、開口部５１Ａの外周側には雄ネジ部５１Ｂが形成される。キャップ部５２は、図２にその断面が示されたように、試料容器５０の開口部５１Ａを密封するためのＯリング５７（図２参照）が介在されるが、図５ではＯリング５７は見えない。外蓋５３の内面には、胴体部５１の開口部５１Ａの雄ネジ部５１Ｂに螺合する雌ネジ部が形成され、外蓋５３を胴体部５１に取り付けることができる。外蓋５３の上部には、内蓋５４の凸部５４Ａにより形成される空間部分を貫通する複数の取り出し用の貫通穴５３Ａが形成される。この空間は外蓋５３の中心部に近い程外蓋との隙間が空くように形成され、外蓋５３と内蓋５４の隙間は、成人が指で掴めるように３〜１０ｍｍ程度の深さにしてある。そして、貫通穴５３Ａを親指と人差し指で、または中指を加えて掴むことができ、ロータボディ３１の保持穴３２に装着された試料容器５０を容易に引き出すことが可能である。貫通穴５３Ａの形状は、取り出し易ければどのような形状、数でも良いが、成人の指先、特に親指が入る程度の大きさにすることが望ましく、直径２０ｍｍ程度が好ましい。外蓋５３の下側には、ネックサポート部材７０が装着される。ネックサポート部材７０は遠心分離運転時に試料容器５０の変形による破損を防止するための補助部材であるが、その詳細については後述する。
【００３２】
試料容器５０の胴体部５１は、その横断面形状が、正三角形をベースに、正三角形の辺部５６を外側に緩やかな凸状となる大きな曲率半径（例えばＲ＝１７９ｍｍ）の曲面とし、正三角形の３カ所の頂点部５５を小さな曲率半径（例えばＲ＝３７ｍｍ）の曲面で接続した形状の容器である。胴体部５１の雄ネジ部５１Ｂから下側には、頂点部５５及び辺部５６まで滑らかに接続するための肩部５１Ｄが形成される。肩部５１Ｄは、上から見るとその外縁の輪郭が略三角形（おむすび型）であって、内周縁の輪郭が円形である。
【００３３】
試料容器５０の胴体部５１、及びネックサポート部材７０、内蓋５４は、材料としてポリプロピレンやポリカーボネートなどの熱可塑性プラスチックで製造すると好ましく、胴体部５１はブロー成形法やインジェクションブロー成形法で容易に製造することが可能である。胴体部５１は、開口部５１Ａの内径が半径３７．５ｍｍで外形が４２．５ｍｍである。ネックサポート部材７０はインジェクション成形法で容易に製造することが可能である。このようにプラスチックで形成することにより、耐薬品性が良く取り扱いが容易な試料容器を実現できる。また、Ｏリング５７はゴム製が適当であり、市販品が利用可能である。胴体部５１の色は、透明になるように構成しても良いし、着色されて中が見えないように構成しても良い。一方、外蓋５３は弾力性のない材質で構成することが重要であり、本実施例では金属の一体成形、例えばアルミニウム合金によって製造される。本実施例では外蓋５３の重量が２６０ｇ、ネックサポート部材７０の重量が９２ｇ、内蓋５４の重量が３２ｇであり、胴体部５１の重さは２００ｇである。ここで、外蓋５３の重量は胴体部５１よりも重くなっている。このように外蓋５３を胴体部５１よりも重くすることにより、遠心荷重がかかったときに外蓋５３にかかる下向きの遠心分離力により効果的に内蓋５４を締め付ける方向へ荷重を与えることができる。また、ネックサポート部材７０は外蓋５３よりもはるかに軽く、しかも胴体部５１の半分以下の重量である。従って、ネックサポート部材７０の遠心荷重が胴体部５１へ過大にかかることを効果的に防止でき、ネックサポート部材７０は胴体部５１への負担を少なくしつつ開口部５１Ａや雄ネジ部５１Ｂ付近において局所的にかかる径方向及び軸方向の遠心荷重を効果的に分散させることができる。
【００３４】
図６は、本実施例のキャップ部の構成を示す分解斜視図である。外蓋５３の外周部上方には、外周部下方と比較して大径となるフランジ状の鍔部５３Ｂが設けられ、鍔部５３Ｂの下側には円筒形の円筒部５３Ｃが形成される。この鍔部５３Ｂの下面（円環状の平面部分）と円筒部５３Ｃによる段差部分（段差部）でネックサポート部材７０の上面７０Ｃとが遠心中に接触可能としていることで、ネックサポート部材７０を押さえつける作用を果たすものであり、鍔部５３Ｂの下面がネックサポート部材７０と接触することができる。鍔部５３Ｂの上下方向位置（軸方向位置）はなるべく上側に配置すると好ましく、例えば、外蓋５３の高さＨに対して、円筒部５３Ｃの高さをＨ１とすると、Ｈ１がＨの半分以上の大きさとして鍔部５３Ｂによる段差部分が上下方向中央よりも上側に形成されると好ましい。また外蓋５３の円筒部５３Ｃの外周面であって、上下方向のほぼ中央付近には、円周方向に連続する溝部５３Ｄが形成される。この溝部５３Ｄは後述するネックサポート部材７０の内周部７０Ａに設けられた突形状部７０Ｅと干渉することなく係合または咬合する位置に配置され、ネックサポート部材７０が外蓋５３に対して下方に落下しないように保持すると共に、周方向にネックサポート部材７０と外蓋５３が相対回転可能なように連結するためである。
【００３５】
ネックサポート部材７０は外蓋５３の円筒部５３Ｃを貫通させるための円形のくりぬき穴が形成され、内周部７０Ａが形成される。内周部７０Ａの内径は、円筒部５３Ｃに必要最小限の隙間を加えた程度の大きさとする。これにより、外蓋５３はネックサポート部材７０に対して自由に回転することができる。内周部７０Ａの複数箇所、例えば１２０度ずつ隔てた３カ所には半球状に径方向内側に突出する突形状部７０Ｅが形成される。突形状部７０Ｅはネックサポート部材７０の一体成型に同時に形成されるものである。ネックサポート部材７０の上面は、鍔部５３Ｂの下面（段差状の部分）に対応するように、平面状に形成される。一方、ネックサポート部材７０の下面は胴体部５１の外郭形状と相似に形成される。
【００３６】
内蓋５４の形状は従来例の内蓋１５４と同一形状である。中央上部付近には凸部５４Ａが形成され、外周側には縁部５４Ｂとその下につながる円筒部５４Ｃが形成される。円筒部５４Ｃの外周側であって、縁部５４Ｂの下面に当接するようにＯリング５７が介在される。
【００３７】
次に図７を用いてネックサポート部材７０の単体形状を説明する。図７は外蓋５３から取り外した状態のネックサポート部材７０の形状を示す図であり、（１）は上面側からみた斜視図であり、（２）は底面側からみた斜視図であり（３）は上面図である。ネックサポート部材７０は、試料容器５０の外蓋５３と保持穴３２との間に設置されるものであって、外形をロータボディ３１の保持穴３２の内壁にフィットさせ、保持穴３２との隙間が０．１乃至１ｍｍ程度となるように形成される。ネックサポート部材７０の内側には試料容器５０のキャップ部５２の外径よりも０．１乃至１ｍｍ程度大きい蓋挿入穴（内周部７０Ａ）が形成される。また、ネックサポート部材７０の下方は、試料容器５０の肩部の凸曲面とほぼ一致する凹状の凹曲面部７０Ｄが形成される。図７（２）ではその三次元曲面がわかりにくいが、遠心分離運転時に凹曲面部７０Ｄのほぼ全面が肩部５１Ｄと接するように構成される。尚、凹曲面部７０Ｄは完全な面とする必要はなく、凹曲面部７０Ｄから肩部５１Ｄに伝わる遠心力が局所的に集中しないならば一体成型に必要な減肉部やスリット状の溝などを形成しても良い。
【００３８】
ここまで説明したキャップ部５２の各構成要素について、それぞれの効果を説明する。遠心分離機１においてロータ３０は高速回転し、キャップ部５２には大きな遠心荷重がかかる。本実施例の遠心分離機１においては、外蓋５３の外周部とロータボディ３１の外周側壁部３１Ｄの間は距離が離れていて、しかも外蓋５３の外周側を保持する部分がないので、キャップ部５２の遠心荷重によって胴体部５１の開口部５１Ａ付近、肩部５１Ｄが破損してしまう恐れがある。図１２で示した従来の円筒形の試料容器１５０の場合は、胴体部１５１と蓋１５２の外形が同じであったため、保持穴１３２の壁面で蓋１５２の外周側を直接保持することができ、このような現象が生じ得なかった。本実施例においては、外蓋５３の外周部を支えるために、外蓋５３と保持穴３２の隙間を埋めるように作用するネックサポート部材７０を追加し、外蓋５３の外周部とロータボディ３１の外周側壁部３１Ｄの間に生ずる隙間を最小限とし、キャップ部５２が遠心力方向へ変位することを防止するように構成した。
【００３９】
次に外蓋５３の鍔部５３Ｂの効果について説明する。図８に示す通り、ロータ３０が高速で回転することにより矢印にて示す遠心力８１がかかる。この遠心力８１の分力として試料容器５０の軸方向下向きの力８２が外蓋５３に加わり開口部５１Ａに試料容器５０の軸方向下向きにかかる力として負荷される。従って、外蓋５３が鍔部５３Ｂを持たなければ外蓋５３が下向きに押しつけられるため、開口部５１Ａが下向きにわずかに変形する可能性がある。しかし本実施例においては外蓋５３の外周部に鍔部５３Ｂを設け、軸方向下向きの力８２が強くなると鍔部５３Ｂの下側平面部分（円環状の平面部）がネックサポート部材７０の上面７０Ｃ（図７参照）と接触可能に配置した。この構造によって外蓋５３の軸方向下向きの力８２の一部は鍔部５３Ｂにおいてネックサポート部材７０にて保持される。ネックサポート部材７０の下面は胴体部５１の肩部５１Ｄにて保持されるため、外蓋５３に加わる遠心力が開口部５１Ａ付近に集中することなく、ネックサポート部材７０を介して肩部５１Ｄに分散される。尚、図８では矢印７１に示すように鍔部５３Ｂの下面とネックサポート部材７０の上面にわずかながら隙間を有する。図では隙間をわかりやすく図示したためその間隔が大きいように見えるが、実際には外蓋５３がネックサポート部材７０により阻害されることなく回転できる程度の必要最小限の隙間で十分である。また、静止時に鍔部５３Ｂの下面とネックサポート部材７０が接触するような保持状態としても問題なく、遠心分離時において軸方向下向きの力８２が大きくなったときに鍔部５３Ｂの下面とネックサポート部材７０が良好に接触する位置関係ならば良い。
【００４０】
次に鍔部５３Ｂがもたらす効果についても説明する。図８の太い矢印にて示す通り、遠心分離運転中の試料容器５０の胴体部５１には内側から外側に向けて液圧が負荷される。試料容器５０内の試料６０の液面６０Ａは遠心力８１によって上下方向になり、胴体部５１の肩部５１Ｄ付近には、矢印８３Ａから８３Ｄのように内側から外側に向けて強い液圧が負荷される。これは遠心中の試料６０によるもので、回転半径が大きい部分ほど強い液圧が発生する。本実施例においては遠心中に外側に位置する肩部５１Ｄに特に強い液圧がかかり、矢印８３Ａ及び８３Ｂのように軸方向上向きの力により胴体部５１が上向きに膨張する恐れがある。この変形はネックサポート部材７０を介在させて保持することにより、肩部５１Ｄを軸方向下向きに押さえつけることによりある程度抑制されるが、ここに前述の外蓋５３の遠心力による下向きの荷重が加わることにより、より確実に肩部５１Ｄの変形を防止することができる。
【００４１】
上述のように、外形が円筒形状でない試料容器５０において、ネックサポート部材７０は重要な構成要素となる。しかしながら、ネックサポート部材７０は外蓋５３及び胴体部５１と別部品となっており、作業者がネックサポート部材７０の取り付けを失念して遠心分離機１の運転を開始してしまう可能性があり得る。これを防止するためネックサポート部材７０の取り付け忘れが発生し難いように構成する必要がある。例えば外蓋５３とネックサポート部材７０を一体成形するなどして相対的に固定されるように構成するのが理想であるが、胴体部５１の肩部の形状が回転対象でない場合は、キャップ部５２と胴体部５１をねじ込み方式で締結することができない。これは、外蓋５３とロータボディ３１の外周側壁部３１Ｄの間に生じる空間が、軸対称な形状ではないためである。このため、締め付け具合によりキャップ部５２の外形と胴体部５１の外形との間にずれが生じたり、締め付けが完了する前にキャップ部５２と胴体部５１が引っかかったりする可能性がある。よって、外蓋５３とネックサポート部材７０は、取り付け忘れが発生しない構造をとりながら相互に非固定でなければならない。これを解決するために発明者らが発明した手段が次の構成である。
【００４２】
ネックサポート部材７０は、キャップ部５２の胴体部５１への装着前に外蓋５３と相対回転ができる状態で係合または嵌合させておく。このとき、外蓋５３の円筒部５３Ｃの外周部とネックサポート部材７０の内側に突出する突形状部７０Ｅが僅かに干渉するため、圧入等の方法により強制的にはめ込んで、突形状部７０Ｅが、キャップ部５２に形成された溝部５３Ｄに係合される。干渉の程度は製造時の突形状部７０Ｅの形状、及び寸法により任意に決定される。ネックサポート部材７０の突形状部７０Ｅは、係合完了時に溝部５３Ｄと互いに干渉しない位置に配置すれば良く、干渉することのない限りネックサポート部材７０の突形状部７０Ｅは任意の形状、寸法、個数であってよい。溝部５３Ｄは外蓋５３の中心軸に対して軸対称に連続して設けられるため、外蓋５３とネックサポート部材７０は互いに周方向自由に摺動可能である。
【００４３】
外蓋５３を胴体部５１に装着する前に外蓋５３とネックサポート部材７０を係合させれば、作業者が意図しない限り分離することはなく、従って遠心分離機を運転させる際にネックサポート部材７０を取付けし忘れる心配はない。一方で清掃、及び交換等の目的のために外蓋５３とネックサポート部材７０を分離させる必要が生じた場合には、組立時の逆の手順にて強制的に分離させることが可能である。
【００４４】
外蓋５３とネックサポート部材７０を有するキャップ部５２は、胴体部５１にねじ構造によって装着される。ここで、装着時には胴体部５１の肩部５１Ｄとネックサポート部材７０の凹曲面部７０Ｄを一致させる必要があるが、試料容器５０の外形が略三角形であるため、肩部５１Ｄは胴体部５１の中心軸に対して非軸対称となる輪郭を取りうる。そのような肩部５１Ｄに対して凹曲面部７０Ｄを一致させた場合、必然的にネックサポート部材７０は胴体部５１に対して周方向に固定される。ここで、外蓋５３とネックサポート部材７０は互いに周方向自由に摺動可能であるため、ネックサポート部材７０が胴体部５１に対して相対的に固定されていても外蓋５３のねじ込み方式による着脱に不具合が生じることはない。
【００４５】
以上、本発明の第１の実施例に基づき説明したが種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では蓋部を外蓋と内蓋の二重構成により製造したが、一体型の蓋部としても良い。また本発明は試料容器の形状が非円筒形である場合に特に有効であるが、これは試料容器の上からみたときの外郭形状が略正三角形のものに限られることはなく、その他の非円形状の容器（但し開口部は円形）であっても同様に適用できる。さらに、試料容器の形状が既存の円筒形の場合であっても、蓋部の外形と胴体部の外径が異なる容器においては同様に適用できる。
【実施例２】
【００４６】
次に図９〜図１１を用いて本発明の第２の実施例を説明する。第２の実施例においては試料容器の断面形状が円筒形であって、容器の本体部分の外形に比べて蓋部の開口（口径）が小さい形状の試料容器において、ネックサポート部材付きのキャップ部を用いたものである。この構造は第１の実施例でも用いたネックサポート部材付きのキャップ部を円筒形の試料容器に応用することによって、従来の試料容器よりも更なる容量増大を図り、ネックサポート部材による開口部の保持作用によって遠心速度の更なる高速化を図らんとするものである。
【００４７】
図９は本発明の第２の実施例の試料容器２５０の外観を示す斜視図である。試料容器２５０は、胴体部２５１とキャップ部２５２により構成され、図ではキャップ部２５２を分解した状態を示している。胴体部２５１は、遠心分離される試料を収容する容器であり、上部には試料の出し入れ口となる円形の開口部２５１Ａが設けられ、開口部２５１Ａの外周側には雄ネジ部２５１Ｂが形成される。キャップ部２５２は、第１の実施例で示した外蓋５３と内蓋５４とＯリング５７をそのまま用いるようにし、ネックサポート部材２７０だけを胴体部２５１に対応させた形状のものに交換した。外蓋５３の材質は遠心分離時において容器の中心軸の下方向（開口部から底部にむく方向）にネックサポート部材２７０を押さえつけるだけの遠心荷重がかかるように、ある程度の重さを有することが重要であるため、アルミニウム合金等の金属製とする。一方、ネックサポート部材２７０は外蓋５３のフランジ状の鍔部５３Ｂによって上面側が押さえつけられ、その押さえつけ力により胴体部２５１の肩部２５１Ｄの全体を押さえつける作用をすると共に外蓋を安定して保持する作用をすることが主な目的であるので、重量的には外蓋５３に比べて十分軽く製造することが重要である。ネックサポート部材２７０までを金属製としてしまうとキャップ部２５２全体の重量が増えすぎて、回転時にキャップ部２５２から胴体部２５１の中心軸の下方向（開口部から底部にむく方向）にかかる遠心荷重が大きくなりすぎるためである。本実施例ではネックサポート部材を、プラスチック等の合成樹脂の一体成形によって製造した。
【００４８】
ネックサポート部材２７０は外蓋５３の円筒部５３Ｃを貫通させるための円形のくりぬき穴が形成され、くりぬき穴の輪郭部が内周部２７０Ａとなる。内周部２７０Ａの内径は、円筒部５３Ｃに装着または取り外しができる程度の最小限の隙間を加えた程度の大きさとする。内周部２７０Ａの複数箇所、例えば１２０度ずつ隔てた３カ所には半球状に径方向内側に突出する突形状部２７０Ｅが形成されるが、この突形状部２７０Ｅによる固定は外蓋５３を第１の実施例と同じ部品を流用するためである。第１の実施例の外蓋５３を流用せずに胴体部２５１用のキャップ部を製造するならば、外蓋５３に対してネックサポート部材２７０が相対回転不能なように強固に固定するような装着方法としても良い。また、装着回転が不要という点を生かして、外蓋とネックサポート部材をチタン等の軽い金属又は樹脂の一体成形にて構成しても良い。突形状部２７０Ｅはネックサポート部材２７０の一体成型に同時に形成されるものであって、外蓋５３の外周面に形成された円周方向に連続する溝部５３Ｄに対して係合または咬合するように配置される。ネックサポート部材２７０の上面は、鍔部５３Ｂの下面（段差状の部分）に対応するように、平面状に形成される。このようにネックサポート部材２７０は外蓋５３に対して下方に落下しないように保持されると共に、周方向にネックサポート部材２７０と外蓋５３が相対回転可能なように連結される。ネックサポート部材２７０の下面は胴体部２５１の外郭形状と相似に形成され、特に肩部２５１Ｄと良好に接するように形成される。ネックサポート部材２７０の外周面２７０Ｂは、容器の中心線（後述する図１１の２３５）と垂直な断面形状の外形及び内形がともに円形であって、外形が胴体部２５１の断面形状とほぼ同じ寸法であって、ロータボディの保持穴の内径とほぼ同じ寸法とされる。
【００４９】
試料容器２５０の胴体部２５１は、その横断面形状が円形の容器であって、図１２で示した容器と同様に円筒形のボディ部を持つ。しかしながら、図１２の開口部の大きさをそのままにして胴体部の外形をさらに大きく構成したような形状とした。ここで、図１２の形状のまま全体のサイズをさらに大きくすると、蓋１５２の外径も大きくなってしまうため、作業者が手で掴んで開閉しにくくなるという問題が生ずる。そこで、第２の実施例では胴体部２５１の開口部２５１Ａの径を第１の実施例と同じ程度に保ったまま、胴体部２５１の外形だけを太くしたような形状の試料容器２５０とした。胴体部２５１の雄ネジ部２５１Ｂから下側には、円筒部２５５から開口部２５１Ａまでを接続するための肩部２５１Ｄが形成される。肩部２５１Ｄは、成形のしやすさと強度的に有利なようになめらかな曲率を描くような形状とされる。本実施例では胴体部２５１の外寸が直径１３３ｍｍ、開口部２５１Ａの内径が半径３７．５ｍｍで外形が４２．５ｍｍである。またネックサポート部材２７０の外寸が直径１３３ｍｍとする。胴体部２５１の筒部の高さ（軸方向の長さ）は、筒部が１３５ｍｍ、肩部が１５ｍｍ、開口部が２３ｍｍで合計１７２ｍｍであるが、この長さは使用するロータの大きさに合わせて適宜設定すると良い。このようなサイズとすることにより容量が１０００ｍＬクラス又はそれ以上の容量の試料容器２５０を実現できる。
【００５０】
試料容器２５０の胴体部２５１、及びネックサポート部材７０、内蓋５４は、第１の実施例と同様にポリプロピレンやポリカーボネートなどの熱可塑性プラスチックで製造すると好ましい。このように外蓋５３を重量的に比重の重い部材で構成し、ネックサポート部材２７０を重量的に軽い部材で構成するようにし、キャップ部２５２を重量の異なる２つの構成部品で主に構成したので、５００ｍｌ以上の比較的容量が大きい試料容器におけるキャップ部２５２の重量を相対的に軽く構成することができた。発明者らの計算によると、本発明で対象とする機種とは別カテゴリの高速ロータ用の金属キャップ付き容量２３０ｍｌの試料容器を、形状を大きくして容量を１０００ｍｌにスケールアップした場合には、キャップ部の重さが９６ｇから４６０ｇと、非現実的な重さにまで増加することがわかった。しかしながら、本実施例のように外蓋５３だけを金属製としてネックサポート部材２７０を樹脂化すれば重量は内蓋５４を除いた全体重量は３６０ｇですむ。このように第２の実施例ではキャップ部が重くなってしまうことを効果的に防止しつつ、ネックサポート部材２７０を介在させることにより開口部２５１Ａに過大な遠心荷重がかかることを防止できるため、従来よりも試料容器の更なる高容量化と、ロータの高回転化を図ることができる。
【００５１】
次に図１０を用いてネックサポート部材２７０の単体形状を説明する。図１０は外蓋５３から取り外した状態のネックサポート部材２７０の形状を示す図であり、（１）は上面側からみた斜視図であり、（２）は底面側からみた斜視図であり（３）は上面図である。ネックサポート部材２７０は径方向にみて、試料容器２５０の外蓋５３と保持穴の内壁の間に、上下方向（軸線方向）にみて外蓋５３の鍔部５３Ｂと胴体部２５１の肩部２５１Ｄの設置されるものであって、外形をロータボディの保持穴の内壁にフィットさせ、保持穴との隙間が０．１乃至１ｍｍ程度の十分小さい隙間となるように形成される。この隙間の大きさは第１の実施例と同様に、試料容器２５０をロータの保持穴に対して挿入又は取り外しをスムーズに行うことができる最小の隙間程度とするとがたつきが無くて好ましい。ネックサポート部材２７０の内側には試料容器２５０のキャップ部２５２の外径よりも０．１乃至１ｍｍ程度大きい蓋挿入穴（内周部２７０Ａ）が形成される。この隙間の大きさは第１の実施例とは違ってきつめとしても良い。これは、第１の実施例では外蓋５３とネックサポート部材７０の相対回転が必須であるのに対して、第２の実施例では外蓋５３とネックサポート部材２７０は相対回転をさせてもさせなくても、いずれの構成としても問題ないからである。また、ネックサポート部材２７０の下方は、試料容器２５０の肩部の曲面とほぼ一致する凹状に形成した凹曲面部２７０Ｄが形成される。図１０（２）ではその三次元曲面がわかりにくいが、遠心分離運転時に凹曲面部２７０Ｄのほぼ全面が肩部２５１Ｄの上面と接するように構成される。尚、凹曲面部２７０Ｄは完全な連続面とする必要はなく、凹曲面部２７０Ｄから肩部５１Ｄに伝わる遠心力が局所的に集中しない程度の、ほぼ連続した面（断続面）としても良い。
【００５２】
ロータが高速回転するとキャップ部２５２には遠心荷重がかかる。本実施例の外蓋５３には、その外周部を支えるためにネックサポート部材２７０が追加されるため、キャップ部２５２が遠心力方向へ変位することを防止することができる。この効果を示すのが図１１である。図１１に示す通り、遠心力２８１の分力として試料容器２５０の軸方向下向きの力２８２が外蓋５３に加わる。力２８２は開口部２５１Ａに対して軸方向下向きにかかる力として付加される。従って、外蓋５３が鍔部５３Ｂを持たなければ外蓋５３が下向きに押しつけられるため、開口部２５１Ａが下向きにわずかに移動する恐れがある。しかし本実施例においては外蓋５３の外周部に鍔部５３Ｂが形成され、軸方向下向きの力２８２が強くなると鍔部５３Ｂの下側平面部分（円環状の平面部）がネックサポート部材２７０の上面２７０Ｃ（図７参照）と接触可能となるため、軸方向下向きの力２８２の一部は鍔部５３Ｂにおいてネックサポート部材２７０にて保持される。ネックサポート部材２７０の下面は胴体部２５１の肩部２５１Ｄにて保持されるため、外蓋５３に加わる遠心力が開口部２５１Ａ付近に集中することなく、ネックサポート部材２７０を介して肩部２５１Ｄ全体に分散して付加される。図１１では鍔部５３Ｂの下面とネックサポート部材２７０の上面にわずかながら隙間を有するように図示したが、この隙間はほとんどゼロとしても良い。遠心分離運転中には図中の太い矢印にて示す通り、胴体部２５１には内側から外側に向けて液圧がかかることになる。試料容器２５０内の試料２６０の液面２６０Ａは遠心力２８１によって上下方向（回転軸に平行）に延びるようになり、胴体部２５１の肩部２５１Ｄ付近には、矢印２８３Ａから２８３Ｃのように内側から外側に向けて強い液圧が負荷される。これは遠心中の試料２６０によるもので、回転半径が大きい部分ほど強い液圧が発生する。肩部２５１Ｄにおいては遠心中に外側に位置する肩部２５１Ｄに特に強い液圧がかかり、矢印２８３Ａ〜２８３Ｃのように軸方向上向きの力により胴体部２５１が上向きに膨張する恐れがある。この変形はネックサポート部材２７０を介在させて保持することにより、肩部２５１Ｄを軸方向下向きに押さえつけることによりある程度抑制されるが、ここに前述の外蓋５３の遠心力による下向きの荷重が加わることにより、より確実に肩部２５１Ｄの変形を防止することができる。
【００５３】
以上、第２の実施例によれば、第１の実施例で用いたネックサポート部材７０を円筒形の胴体部２５１用のネックサポート部材２７０に交換するだけで、胴体部２５１用のキャップ部２５２として用いることができる。この際、内蓋５４とＯリング５７は第１の実施例のものをそのまま用いることができるので、共通部品を多くして製造コストを低減させることが可能となる。また、ネックサポート部材２７０は外蓋５３に対して着脱可能に構成したので、キャップ部２５２の洗浄が容易となる。尚、第１及び第２の実施例では、キャップ部を比重の重い材質から形成される外蓋と、比重の軽い材質から形成されるネックサポート部材から形成したが、胴体部２５１が円筒形のボトルの場合はこれらを一体成形にて製造することも可能である。しかしながら、ネックサポート部材２７０と外蓋５３の両者を金属製で形成して容量を５００ｍｌ以上の大容量のものとすると、胴体部２５１や開口部２５１Ａの大きさに比べてキャップ部全体の重さが重くなりすぎてしまうため、胴体部２５１にかかる遠心荷重２８２が過大になりすぎてしまう。また試料容器２５０全体の重さが重くなるため、ロータボディ２３１側への負担も大きくなってしまうので好ましくない。従って、外蓋とネックサポート部材を一体構成とする場合は、５００ｍｌ未満の小さい容量の試料容器とするか、又は／及び最大遠心回転数が１００００ｒｐｍ未満の低速ロータ用の試料容器に限定することが好ましい。
【００５４】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では胴体部５１、２５１は合成樹脂製としたが、金属製にて製造しても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１  遠心分離機                          ２  筐体
２Ａ  仕切り板                          ２Ｂ  防護壁
３  チャンバ                            ３Ｂ  穴
４  ロータ室                            ５  駆動部
６  モータハウジング                    ６Ａ  シャフトケース
７  モータ                              ７Ａ  回転軸
８  ダンパ                              ９  断熱材
１０  ドア                              １２  嵌合部
１３  操作・表示部                      ３０  ロータ
３１  ロータボディ                      ３１Ａ  （ロータボディの）嵌合穴
３１Ｂ  （ロータボディの）内周側壁部    ３１Ｃ  （ロータボディの）底部
３１Ｄ  （ロータボディの）外周側壁部    ３１Ｅ  （ロータボディの）液封環状溝
３１Ｆ  （ロータボディの）開口部        ３１Ｈ  （ロータボディの）ネジ穴
３２  保持穴                            ３５  中心線
４０  ロータカバー                      ４１  ハンドル
４５  ロータ                            ４７  保持穴
５０  試料容器                          ５１  胴体部
５１Ａ  開口部                          ５１Ｂ  雄ネジ部
５１Ｄ  肩部                            ５１Ｅ  底面部
５２  キャップ部                        ５３  外蓋
５３Ａ  （外蓋の）貫通穴                ５３Ｂ  （外蓋の）鍔部
５３Ｃ  （外蓋の）円筒部                ５３Ｄ  （外蓋の）溝部
５４  内蓋                              ５４Ａ  （内蓋の）凸部
５４Ｂ  （内蓋の）縁部                  ５４Ｃ  （内蓋の）円筒部
５５  頂点部                            ５６  辺部
５７  Ｏリング                          ６０  試料
６０Ａ  液面                            ７０  ネックサポート部材
７０Ａ  内周部（蓋挿入穴）              ７０Ｂ  外周部
７０Ｃ  上面                            ７０Ｄ  凹曲面部
７０Ｅ  突形状部                        ８１  遠心力
８２  試料容器軸方向下向き成分
８３Ａ、８３Ｂ、８３Ｃ、８３Ｄ  液圧  
１１２  駆動軸                          １３０  ロータ
１３１  ロータボディ                    １３１Ａ  （ロータボディの）嵌合穴
１３２  保持穴                          １４０  ロータカバー
１４１  ハンドル                        １５０  試料容器
１５１  胴体部                          １５２  蓋
１５３  外蓋                            １５３Ａ  （外蓋の）貫通穴
１５３Ｂ  （外蓋の）突起部                １５３Ｃ  （外蓋の）下側面
１５４  内蓋                            ２００  試料容器
２３１  ロータボディ                    ２５０  試料容器
２５１  胴体部                          ２５１Ａ  開口部
２５１Ｂ  雄ネジ部                      ２５１Ｄ  肩部
２５２  キャップ部                      ２５３Ｄ  溝部
２５５  円筒部                          ２６０  試料
２６０Ａ  液面                          ２７０  ネックサポート部材
２７０Ａ  内周部（蓋挿入穴）            ２７０Ｂ  外周面
２７０Ｃ  上面                          ２７０Ｄ  凹曲面部
２７０Ｅ  突形状部                      ２８１  遠心力
２８２  試料容器軸方向下向き成分
２８３Ａ、２８３Ｂ、２８３Ｃ  液圧
【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】
2014000565.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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