(57)【要約】ロータの軸方向下方に向けた押しつけ力を発生させてロータの浮力発生による不安定な挙動を抑制できる遠心機を提供する。試料を保持して高速回転されるロータ本体３０を有するロータ３を有する遠心機において、ロータの上側外周部分に、開口部の外縁よりも径方向外側且つ上側領域において、径方向外側にいくにつれ上方に向かって延びる傾斜面３６を形成した。傾斜面は、断面形状が周方向で同一となる連続環状斜面であって、回転中心軸Ａ１を通る断面において直線又は曲線状に形成される。ロータの高速回転時には風４５〜４８が発生するが、傾斜面３６によって矢印４８の風が整流され、ロータ本体を下方向に押しつける分力Ｆが作用する。
2017090723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、該モータによって回転され試料を保持するためのロータ本体を有するロータと、前記ロータを収容するロータ室を有する遠心機において、前記ロータの前記開口部の外縁よりも径方向外側且つ上方に向かって延びる傾斜面を、前記ロータに形成したことを特徴とする遠心機。
【請求項２】
前記傾斜面は、径方向内側から外側に行くにつれて回転軸下側から上側に湾曲した連続環状斜面であることを特徴とする請求項１に記載の遠心機。
【請求項３】
前記ロータ本体には、回転軸線に対して一定の角度で斜めに配置される試料容器の保持部が２つ以上形成され、前記傾斜面は、前記ロータ本体の前記保持部の開口よりも外周側に形成されることを特徴とする請求項２に記載の遠心機。
【請求項４】
前記ロータ本体の開口部を覆うロータカバーは、中心に貫通穴が設けられ、前記貫通穴に貫通される凸部形状の端部につまみ部が回動可能に保持され、前記凸部形状の下端に形成されたネジ部で前記ロータ本体のネジ部に締結されることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心機。
【請求項５】
前記ロータカバーの上面外縁は平面部を有し、前記傾斜面は前記平面部と連続するように形成されることを特徴とする請求項４に記載の遠心機。
【請求項６】
前記ロータカバーは、前記ロータ本体の前記開口部の外縁よりも外側に延びる延長部を有し、前記傾斜面は、前記延長部に形成されることを特徴とする請求項４に記載の遠心機。
【請求項７】
モータと、該モータによって回転され試料をスイングさせながら回転させるスイングロータ本体と、該スイングロータ本体を収容し上方に開口部を有するシェルを収容するロータ室を有する遠心機において、前記シェルの前記開口部の外縁よりも径方向外側且つ上方に向かって延びる傾斜面を形成したことを特徴とする遠心機。
【請求項８】
前記傾斜面は、前記シェルの前記開口部よりも外側部分に形成されるか、又は、前記シェルカバーの前記開口部よりも外側の延長部分に形成されることを特徴とする請求項７に記載の遠心機。
【請求項９】
遠心機のロータ室に収容されて高速回転するものであって、試料を保持するためのロータ本体を具備するロータを有する遠心機用ロータにおいて、前記ロータの前記開口部の外縁よりも径方向外側且つ上方に向かって延びる傾斜面を形成したことを特徴とする遠心機用ロータ。
【請求項１０】
遠心機のロータ室に収容されて高速回転するものであって、試料を保持する複数のバケットと、該バケットをスイングさせながら回転させるスイングロータ本体と、前記スイングロータ本体と前記バケットを収容し上方に開口部を有するシェルと、を有する遠心機用スイングロータにおいて、前記シェルの前記開口部の外縁よりも径方向外側且つ上方に向かって延びる傾斜面を形成したことを特徴とする遠心機用スイングロータ。
【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、バイオ等の分野において試料を分離するための遠心機（遠心分離機）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遠心分離機は、内部に試料を充填した複数の試料用の容器を収容可能なロータと、ロータをロータ室内で回転駆動する駆動手段を備え、ロータ室内でロータを回転させて遠心力を作用させることにより試料容器内の試料を遠心分離する。遠心分離機用のロータは、アングルロータとスイングロータとに大別できる。アングルロータの場合、内部に試料を充填した複数の試料容器を収容穴に収容し、収容穴は駆動軸に対して一定の角度を有するように形成され、遠心力の大きさによらず収容穴と駆動軸の相対角度は常に固定である。また、ロータの上部の開口には、風損低減及び万一試料容器が破損、変形したときの試料及び容器破片の飛散防止のためのロータカバー（蓋）が装着されることが多い。ロータカバーを装着することによって、試料容器の収容穴などの凹凸が露出しないことになるため、ロータ室内の空気の流れを乱さない効果が大きい。【０００３】
これに対しスイングロータは、有底部を備えたバケットの内部に試料を充填した試料容器またはインナーバックに収容した試料を装着する。バケットの側面にはスイングロータ本体の凸部円筒面(回動軸)に係合する凹部を対面に備え、その凹部は凸部円筒面と摺動させて係合される。ロータが静止している時は、バケットの中心線と駆動軸は平行（θ＝０°）であるが、回転速度が上昇するに従い揺動可能に設置されたバケットに遠心力が作用し回動軸を中心に回転し（θ＞０°）、バケットを水平に足らしめる遠心力を発生させる回転速度でほぼ水平（θ≒９０°）となる。遠心分離運転が終わって回転速度が減少すると、揺動角θは徐々に減少して停止時にはθ＝０°となる。このようにスイングロータは回転中の遠心力の大きさによりバケットの中心線と駆動軸の相対角度が変化する。スイングロータは、ロータ本体とバケットの組み合わせをロータ室内にてむき出し状態で回転させる場合と、シェル及びロータカバーでロータ本体とバケット全体を覆うようにしてこれら全体を駆動軸にセットして回転させる構造の２通りある。【０００４】
大気中でスイングロータを遠心運転する場合、回転半径が大きいロータや、回転速度が速い場合は、むき出し状態で回転させると圧力抵抗や摩擦抵抗が増大してロータ本体やバケットが発熱する現象や、ある回転速度から上がらなくなる現象が発生する。そのため、大型のスイングロータや、高速回転するスイングロータの場合は、シェルとロータカバー（蓋）を用いることが多い。【０００５】
アングルロータの場合もスイングロータの場合も、ロータカバーの取付けが大前提で構成されている場合は、ロータカバーを取り付けて遠心分離運転することが重要である。ロータカバーの取り付けを忘れた状態で回転させると、ロータ上面の内側凹凸が露出するため、凹凸部分で乱流が発生して速度変化が急激となり、その結果、平滑なロータ外周面下部との圧力差が生じ、回転中に浮力が発生して不安定な挙動を示し、駆動部支持部材（ダンパ等）への負担が増える恐れがある。特許文献１では、ロータカバー取り付け忘れによる浮力発生を防止する手段として、スイングロータ底部に複数個の貫通穴を設け、更にシェルとロータカバーの間に意図的に隙間を設けて、シェル内外を空気が還流して流れるように構成している。しかしながら、その技術はスイングロータに対しては有効であるが、アングルロータには適用できない。また、特許文献２ではロータ室内の上部又は上部と下部の圧力あるいは圧力差を測定し、その値が所定値を超えた場合にロータカバーを未装着と判断し、装置の停止あるいは減速によりロータを停止させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３９５１６１５号明細書
【特許文献２】特許第３４９１４９５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
アングルロータ、スイングロータに関わらず、ロータカバーを付けることが前提の製品においては、にロータカバーを付け忘れることがあり得るため、ロータカバー無しで回転させてしまうと、回転中にロータに浮力が発生して不安定な挙動を示し満足な遠心分離ができない恐れがある。また、このような不安定な状態での遠心分離運転を継続すると、ロータおよび遠心機への負担増大につながり、遠心機の寿命を短くする要因となる。さらに、ロータカバーを不要とする製品においても、ロータの浮力を抑制し、挙動がより安定した遠心機が望まれる。【０００８】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、本発明の目的はロータの挙動が安定した遠心機を提供することであり、また、仮にロータカバーを取付け忘れた状態で遠心運転を開始した場合でも、回転中に発生する浮力を抑制することができ、駆動部支持部材（ダンパ等）やロータへの負担を軽減できるようにした遠心機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。  本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータによって回転され試料を保持するためのロータ本体を有するロータと、ロータを収容するロータ室を有する遠心機において、 ロータの開口部の外縁よりも径方向外側且つ上方に向かって延びる傾斜面をロータに形成した。傾斜面は、径方向内側から外側に行くにつれて回転軸下側から上側に湾曲した連続環状斜面であり、モータの軸方向を通る断面形状で、直線状の傾斜またはｎ次曲線による傾斜とする。また、ロータ本体は、回転軸線に対して一定の角度で斜めに配置される試料容器の保持部が２つ以上形成され、傾斜面はロータ本体の試料保持部の開口よりも外周側に形成される。【００１０】
本発明の他の特徴によれば、ロータ本体の開口部を覆うロータカバーは、中心に貫通穴が設けられ、貫通穴に貫通される凸部形状の端部につまみ部が回動可能に保持され、凸部形状の下端に形成されたネジ部でロータ本体のネジ部に締結される。また、ロータカバーの上面外縁は平面部を有し、傾斜面は平面部と連続するように形成される。さらに、ロータカバーは、ロータ本体の開口外縁よりも外側に延びる延長部を有し、傾斜面は、延長部に形成される。【００１１】
本発明のさらに他の特徴によれば、モータと、モータによって回転され試料をスイングさせながら回転させるスイングロータ本体と、スイングロータ本体を収容し上方に開口部を有するシェルを収容するロータ室を有する遠心機において、 シェルの開口部の外縁よりも径方向外側且つ上方に向かって延びる傾斜面を形成した。この傾斜面は、シェルの開口部の外側部分に形成されるか、又は、シェルカバーの外側の延長部分に形成されるように構成すると良い。  
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回転中に発生する浮力を抑制して駆動部支持部材（ダンパ等）やロータへの負担を軽減することが可能となる。また、ロータカバーを装着した際にもロータに対して軸方向下側に対する付勢力が働くため、不安定な挙動を抑制でき安定した遠心分離運転が可能となる。【００１３】
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】
【００１４】
【図１】遠心機の全体構成を示す正面図（一部縦断面図）である。
【図２】本発明の実施例に係るロータ３を示す図であり、左半面は縦断面図、右半面は正面図で示す。
【図３】本発明の実施例に係るロータ３の斜視図であり、部分的に断面図にて示している。
【図４】本発明の実施例に係るロータ３のロータカバーを取付けた状態での風の流れを示す図である。
【図５】本発明の実施例に係るロータ３のロータカバーを取付け忘れた状態での風の流れを示す図である。
【図６】図２のロータ３の傾斜面の断面形状を説明するための縦断面図である。
【図７】実施例の変形例に係る、ロータの傾斜面の断面形状を説明するための縦断面図である。
【図８】本発明の実施例２に係るロータ１０３の部分断面図である。
【図９】ロータ１０３の傾斜面の断面形状を説明するための縦断面図である。
【図１０】図８の傾斜面の部分拡大断面図である。
【図１１】従来のロータ２０３と、その回転によって発生する風の流れを示す図であり、左半面は縦断面図、右半面は正面図である。
【図１２】従来のロータ２０３のロータカバー１０５を取り外した状態で回転した際の風の流れを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付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与し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書において上下方向は各図に示す方向であるとして説明する。【００１６】
図１は遠心機の全体構造を示す断面図である（但し、ロータ２０３は従来例のものを装着した状態である）。遠心機１は、主に板金で製作される箱状の筐体１１に収容され、筐体１１の内部は水平なフレーム１２や図示しない鉛直方向の仕切り板等で複数の区画に分割される。ここでは左側空間がフレーム１２によって上下２段の空間に仕切られ、右側の空間（図示せず）には、遠心機１全体の制御を行う図示しない制御装置と、ロータ２０３を冷却するための図示しない冷却装置が収容される。筐体１１の右側上部であってドア５の横（右側）には、使用者がロータの回転速度や遠心分離時間の条件を入力すると共に、各種情報を表示する操作表示部１０が配置される。左側上段の空間の内部には、ロータ２０３を収容するためのボウル４が設けられる。ボウル４は、上面に開口を有し、底部中央に貫通穴の形成された底付きの円筒状に形成され、ステンレス、アルミニウム合金、又は銅製等の腐食しにくい金属の一体成形により製造される。ボウル４の上側開口はドア５によって閉鎖されることによりロータ室２が画定される。ボウル４の外周側であって筐体１１の内側には円筒形の防護壁６が設けられ、防護壁６とボウル４の間には断熱材１３が充填される。ドア５は図示しない蝶番によって片開き式に固定され、図示しないドアパッキンによりロータ室２は密閉される。【００１７】
ボウル４の外周には図示しない冷却パイプが密着して巻かれ、図示しない冷却装置に接続される。この冷却パイプによって遠心分離運転中は、ロータ室２の内部が設定温度に保たれる。ロータ室２には、試料４２を入れる試料容器４１を収容可能なロータ２０３が収容される。ロータ２０３は駆動軸８ａの先端のクラウン８ｂに装着され、駆動軸８ａを中心に回転可能であり、試料容器４１を高速回転する。ロータ２０３は試料容器に合わせて様々なタイプやサイズのものを用いることができ、ドア５を開けた状態で装着又は取り外しが可能である。ロータ２０３はアングルロータであり、ロータ本体２３１と、ロータ本体２３１の上側開口面に装着されるロータカバー２２５により構成される。【００１８】
筐体１１内のフレーム１２によって仕切られた下段には、駆動部７がフレーム１２に取付けられる。駆動部７は、モータ８と、モータ８を収容すると共にフレーム１２にダンパ１４を介して固定されるモータハウジング９を含んで構成される。そのモータ８の垂直上方に延びる駆動軸８ａは、ボウル４を貫通してロータ室２内に達し、その上端部にはロータ２０３の装着穴３２を装着するためのクラウン８ｂが設けられる。【００１９】
図２は本発明の実施例に係るロータ３を示す図であり、左半面は縦断面図、右半面は正面図で示す。ロータ３は図１で示した遠心機１の、ロータ２０３の代わりに装着されるものであり、主要部の構成やサイズ等は、傾斜面３６の有無とその近傍の形状の違いを除いて図１で示した従来のロータ２０３と同一である。本明細書ではロータカバーを装着するタイプの場合、単に「ロータ」という場合は、ロータ本体３０にロータカバー２５や付属品を装着した状態を指すものとし、ロータカバーが不要な場合はロータ本体３０とその付属品が装着された状態を「ロータ」として説明する。ロータ本体３０には、試料容器４１を保持するための保持部となる複数の容器保持穴３１が形成される。容器保持穴３１は、その中心線Ｂ１がロータ３の回転軸線（中心軸）Ａ１に対して一定の角度で斜めになるように配置され、上方に容器保持穴３１の開口が配置される。ロータ本体３０には２つ以上の容器保持穴３１が形成される。ロータ本体３０の上下方向中央付近に平坦部３４が形成され、ロータ本体３０の上側半分の内周側が空洞になっている。これは、この部分を空洞にすることにより使用者が試料容器４１を容易に装着及び脱着できる上に、ロータ本体３０の軽量化を図ることができる。平坦部３４の中央には、ロータカバー２５を固定するためのネジ穴３３が形成される。【００２０】
ロータ本体３０は、容器保持穴３１の配置に対応した外形を有し、外縁の上側には容器保持穴３１の上部を保護するための円筒部３０ａが形成される。円筒部３０ａの下側には上から下に行くにつれて径方向外側に広がる拡径部３０ｂが接続され、極径部３０ｃを隔ててその下側は上から下に行くにつれて径が小さくなる縮径部３０ｄが形成され、その下側が底面部３０ｅとなる。底面部３０ｅは、軽量化のために金属部分を回転軸線Ａ１の上側方向（開口部側）に略円筒状に削った減肉部３７が形成される。ロータ本体３０の上側には外径が円形の試料容器４１を出し入れする為の開口部３５が形成される。ここでは、開口部３５の外縁部分は、ロータカバー２５を装着しやすいように段差部３５ａを伴い、開口部３５の上側にはロータカバー２５が装着される。ロータカバー２５は、従来のロータ２０３のロータカバー１０５とほぼ同等の形状であって、容器保持穴３１の上側外周付近を保護する平面状の環状水平部２６ｂと、環状水平部２６ｂの内周側で下方向に斜めに傾斜しながらロータ本体３０の上側に沿った形状の窪み部２６ａを有する。ロータカバー２５の中心には貫通穴が設けられ貫通穴に凸部形状を有したハンドル２７を回動可能に締結し、ハンドル２７と連動して回転するシャフト２８の先端（下端）に設けたネジ部２８ａでロータ本体３０のネジ穴３３にネジ締結される。ここではハンドル２７とシャフト２８が一体構成であるかのように詳細図示を省略しているが、別体で構成しても良い。【００２１】
ロータ本体３０のロータカバー２５の上面外縁よりも径方向外側領域において、径方向内側から外側に行くにつれて高さが徐々に高くなるように傾斜面３６が形成される。ここでは傾斜面３６は、外縁部分の径方向に幅Ｗ分だけ形成され、最内周縁はロータカバー２５の環状水平部２６ｂの上面と連続するように同じ高さで形成される。そして径方向外側に行くにつれて徐々に高さが高くなる。この傾斜面３６は周方向に同じ形状、つまり、回転軸線Ａ１を通る縦断面をどの位置でとっても傾斜面３６の形状は同じとなる連続環状壁である。【００２２】
図３は本発明の実施例に係るロータの斜視図であり、部分的に断面図で示している。この図から理解できるように、ロータ３の上面部分は、ロータカバー２５の上面と、ロータ本体３０の傾斜面３６が、周方向において同じ形状となるように回転対称に形成される。ロータカバー２５のハンドル２７の周囲は窪み部２６ａが形成されるが、径方向の外側約１／３の部分は、上面が平らの環状水平部２６ｂが形成され、径方向内側部分から外側部分に流れる風が乱れずにスムーズに流れるように構成される。さらに環状水平部２６ｂの外周側に、外側に行くにつれて上方向に傾斜する傾斜面３６が形成される。傾斜面３６は、ロータカバー２５の回転中心方向から径方向外側に斜めに流れる空気を、傾斜面３６によって上方向に導き、空気の流れを整流すると共に、傾斜面３６にあたる風の力の分力により、ロータ３を回転軸線Ａ１方向下向きに押しつける力を発生させる効果、いわゆるエアスポイラー効果を狙ったものである。傾斜面３６は、環状水平部２６ｂの上面と連続する面とされ、環状水平部２６ｂの上面から傾斜面３６側へ空気が流れるときに、それらの境界部分で乱流とならないように構成すると良い。このように傾斜面３６の径方向外側の傾斜を適切に設定することにより、ロータ室２の内部における空気の流れを整流することが可能となる。【００２３】
図４は、ロータ本体３０にロータカバー２５を取付けた状態でロータ３が回転したときの風の流れを示す図である。ここで本実施例を説明する前に、図１１を用いて従来例のロータ２０３におけるロータ室内での風の流れを説明する。図１１は従来のロータと回転によって発生する風の流れを示す図であり、左半面は縦断面図、右半面は正面図である。ロータ２０３が回転することによってロータ室内で発生する風は、ロータ２０３の回転方向によって中心側から外側にかけて斜めに流れながら径方向外側に到達し、ボウルの内壁部分にあたって側壁を上側又は下側に流れて、ロータ室の上壁付近又は底面付近を径方向内側に流れながら貫流する。従来例のロータ２０３では風２４６〜２４８がロータ室の上側を貫流し、風２４５がロータ室の下側を貫流する。図１２は、従来のロータのロータカバー１０５を取り外した状態で回転した際の風の流れを示す図である。ここでは開口部２３５にロータカバー１０５が装着されていないため、ロータ２０３の内側部分が露出するため、図１１で示した風２４８が、風２４８ａ、２４８ｂのように乱流となって流れることになる。【００２４】
再び図４に戻る。本実施例では図１１で示した従来例のロータ２０３の風の流れ２４５〜２４７に比べて、流れ４５〜４７の流れ方はほぼ同等である。しかしながら、ロータ３の上側部分、特にロータカバー２５の上面部分において、図１１の流れ２４８に対して図４の流れ４８は図示のように上向き成分が増えることになる。つまり、流れ４８では傾斜面３６の作用によって図１１の流れ２４８で生ずる径方向外側に流れる風の量が減って、流れ４８のように上向きの風が多くなる。このため、傾斜面３６に衝突する空気によってロータ３を下向きに押しつける分力Ｆが働くため、ロータ３がクラウン８ｂに対して押しつけられることになり、安定してロータ３を回転させることができる。【００２５】
図５は、ロータ本体３０にロータカバー２５を取付け忘れた状態でロータ３が回転したときの風の流れを示す図である。図１１で示した従来例の流れ２４８ａ、２４８ｂと同様に、ロータカバー２５が存在しないことによりロータ本体３０内の凹凸部分が露出し、風の流れが４８ａ、４８ｂの如く乱流となってしまう。しかしながら、本実施例ではロータ３の上面の外縁付近に傾斜面３６を設けたことにより、乱流となった風の一部（風４８ａ）が傾斜面３６にあたりことにより、矢印４８ａのように流れが上向きに整流される。これにより、ロータ本体３０に対して回転軸線Ａ１方向の下向きの分力が作用するので、従来例のロータ２０３に比べてロータ本体３０の上面側の圧力低下を抑制し、ロータ本体３０の底面側との圧力差を減じることができる。従って、作業者がロータカバー２５の付け忘れに気がついて遠心分離運転のやり直しを行うまでの間に、駆動部支持部材（ダンパ等）やロータへ掛かる負担を軽減できる。傾斜面３６の勾配は大きいほど良く、さらに勾配部の表面積を大きくするほど回転軸線Ａ１方向下向きの分力が大きくなる。但し、傾斜が大きすぎると最外壁部の周速が増加してしまい圧力抵抗や摩擦抵抗が増えてしまうため、ロータ３の形状、質量などを考慮して適切にその大きさを決めると良い。【００２６】
図６は図２のロータ３の傾斜面の断面形状を説明するための縦断面図である。ロータカバー２５は内周側の矢印５１ａの窪み部２６ａより外周側が、上面が水平な環状水平部２６ｂとなっている。環状水平部２６ｂでは矢印５１ｂ〜５１ｄの領域でほぼ水平かつ周方向に連続する面となっている。環状水平部２６ｂの外周側に形成される傾斜面３６は、矢印５２ａ付近の内周側では環状水平部２６ｂの外縁付近（矢印５１ｄ）と同じ面となるように形成され、そこから径方向外側にいくにつれて矢印５２ｂのように上方に傾斜する。尚、環状水平部２６ｂの矢印５１ｄで示す部分の外縁の角部分は僅かに角落とし（面取）がされており、また、ロータカバー外縁位置とロータ本体３０の段差部３５ａの鉛直壁との間には僅かながらの隙間がある。しかしながら、それらの隙間はロータカバー２５をスムーズに開閉するために必要な程度であり、また、ロータカバー２５の上面を流れる空気を乱すほどの隙間ではない。ロータカバー２５の下面の開口部３５と接する部分には、円筒状の段差部２６ｃが形成される。一方、傾斜面３６の外周面の形状は、矢印５３ａ〜５３ｃまで同一の外径を有する円筒面とされる。【００２７】
次に、実施例１の変形例を図７を用いて説明する。図７（１）〜（３）は変形例１〜３を示すロータの傾斜面付近の部分断面図（図６に相当する図）である。図７（１）〜（３）ではロータカバー２５、容器保持穴３１と試料容器４１の形状は図２〜６で示した実施例１と同じであり、傾斜面（６３、７３、８３）の形状がそれぞれ異なる。また、傾斜面に形状に合わせてロータ本体（６０、７０、８０）の外周側の上端付近の形状が変更される。【００２８】
図７（１）は変形例１のロータ本体６０の上端外周縁付近であって、ロータカバー２５のロータカバー外縁位置よりも外周側、且つ、ロータカバー上面位置よりも上側部分に断面形状が直線になる傾斜面６３を形成したものである。ここでも、ロータカバー２５のうち矢印６６ａ〜６６ｂ、そして傾斜面６３の最内周位置（矢印６７ａ）から径方向の中央付近（矢印６７ｂ）、最外周位置（矢印６７ｃ）にかけてほぼ連続する面として形成される。また、傾斜面６３は周方向に連続する断面視で直線状の斜面である。ロータ本体６０の外周面は、鉛直方向に延びる円筒面６８ａとなっている。【００２９】
図７（２）は変形例２のロータ本体７０の上端外周縁付近であって、ロータカバー２５のロータカバー外縁位置よりも外周側、且つ、ロータカバー上面位置よりも上側部分に断面形状が曲線状になる傾斜面７３を形成したものである。傾斜面７３は、実施例１の傾斜面３６と同じ、又はほぼ同じ断面形状とされ、その断面曲線は二次関数にて定義できる。ロータカバー２５のうち矢印７６ａ〜７６ｂが平面であり、傾斜面７３の最内周位置（矢印７７ａ）から径方向の中央付近（矢印７７ｂ）、最外周位置（矢印７７ｃ）にかけてほぼ連続する面として形成される。特に、矢印７７ａ〜７７ｃに掛けて傾斜が徐々に増加する。ロータ本体７０の外周面は、上から僅かに鉛直方向に延びる円筒面７８ａが形成され、その下側は径が徐々に細くなる傾斜壁７８ｂがあり、その下側が円筒面７８ａよりも径が細い円筒面７８ｃとなっている。この形状は、傾斜面７３の下側領域においてできるだけロータ本体７０の中実部分を削り落として、ロータ本体７０の軽量化を図ったものである。【００３０】
図７（３）は変形例３のロータ本体８０の上端外周縁付近であって、ロータカバー２５のロータカバー外縁位置よりも外周側、且つ、ロータカバー上面位置よりも上側部分に断面形状が直線になる傾斜面８３を形成したものである。ここでも、ロータカバー２５のうち矢印８６ａ〜８６ｂが平面であり、傾斜面８３の最内周位置（矢印８７ａ）から径方向の中央付近（矢印８７ｂ）、最外周位置（矢印８７ｃ）にかけてほぼ連続する面として形成される。また、傾斜面８３の最内周位置（矢印８７ａ）から最外周位置（矢印８７ｃ）へは断面形状が直線となる。ロータ本体８０の外周面は、僅かに鉛直方向に延びる円筒面８８ａが形成され、その下側は径が徐々に細くなる傾斜壁８８ｂがあり、その下側が円筒面８８ａよりも径が細い円筒面８８ｃとなっている。このロータ本体８０は、（１）のロータ本体６０の外周側の円筒面６８ａの中実部分を削り落として軽量化を図ったものである。【００３１】
以上のように、図７では実施例１の３つの変形例１〜３を示したが、いずれの例においてもロータカバー外縁位置よりも上側、且つ、ロータカバー上面位置よりも上側の領域内において、径方向外側に行くにつれて徐々に上側になるようにした傾斜面を形成した。この傾斜面を設けたことにより、ロータに対して回転軸線Ａ１方向下側（モータ側）への分力を発生させることができ、ロータを安定してクラウン８ｂに保持できる。
【実施例２】
【００３２】
図８は本発明の実施例２に係るロータ１０３の部分断面図である。ここではロータ１０３が高速回転中で、バケット１４５の長手方向が水平方向になっている状態が示されている。実施例２では、実施例１の傾斜面３６の思想を、スイング方式であってシェル１３１とシェルカバー１２５を有するタイプのスイング式のロータ（スイングロータ）１０３に適用したものである。シェル１３１はバケット１４５が揺動しても接触しない程度の隙間を有し底部から上部まで環状に覆うもので、シェル１３１の上部は、バケット１４５をスイングロータ本体１４２に取り付け可能なように大きい径の開口部１３５が設けられ、この開口部１３５を覆うシェルカバー１２５が備えられる。実施例２では周方向に連続した環状の傾斜たる斜面部１３６をシェル１３１の上端外周縁付近に形成した。【００３３】
ロータ１０３は、シェル１３１、ベース１３２、シェルカバー１２５からなる容器内で、複数のバケット１４５がセットされたスイングロータ本体１４２を収容した組品である。バケット１４５は、例えば複数組（ここでは４つ）収容され、内部に試料を充填した試料容器またはバッグ（ともに図示せず）を収容する。スイングロータ本体１４２にはバケット１４５を揺動可能に保持する一対の凸部（回動軸）１４３が設けられ、バケット１４５側には凸部１４３の円筒面に係合する凹部１４５ｂをその側面に備える。バケット１４５は図示しない試料用容器の外形又はバッグに合わせた内壁形状を有するものであって、軽金属合金の一体成形によって製造される。シェル１３１とシェルカバー１２５は、遠心分離運転におけるロータ１０３の回転中に、ロータ１０３の凹凸による空気との摩擦熱による温度上昇を防止し、かつ風切音などの騒音を低減させるために用いられるものであり、熱伝導性が良くて強度的に優れ、かつ軽量であることが重要である。ここでは、アルミニウム合金等の金属によって製造される。ベース１３２は、スイングロータ本体１４２とシェル１３１を接続するもので、シェル１３１とベース１３２によってお椀型の容器部分が形成される。ベース１３２は中央に円柱形の窪みが設けられ、窪み部分がクラウン８ｂに装着される。【００３４】
シェル１３１の上側には、スイングロータ本体１４２の外径よりも大きい円形の開口部１３５が形成される。シェル１３１の開口部１３５には略円盤状のシェルカバー１２５が装着される。シェルカバー１２５の上側形状は矢印１２９ａから１２９ｂ、１２９ｃにかけて上方に緩やかに隆起した形状とされる。これはシェル１３１の内部空間でバケット１４５がスイングした際に、バケット１４５に接触しないようにするためである。シェルカバー１２５の中心にはノブ１２６が取り付けられ、ノブ１２６の中心にはロックスクリュー１２７の上部先端部が挿入される。スイングロータ本体１４２とベース１３２は図示していないボルトなどで締結される。ロックスクリュー１２７の下側ネジ部１２７ｂはスイングロータ本体１４２の中心の貫通穴１４２ａを貫通し、ベース１３２に設けられる嵌合穴を遠心機１のクラウン８ｂに形成されたネジ穴と螺合する。このようにして、シェル１３１とスイングロータ本体１４２を一緒に移動させることができ、ロックスクリュー１２７のネジ部を遠心機１のクラウン８ｂに設けられるネジ部にねじ込むことで、スイングロータ本体１４２を固定できる。【００３５】
図９は図８の斜面部１３６付近の部分拡大断面図である。シェルカバー１２５の外周側であって、シェルカバー１２５の外縁位置よりも外周側に、径方向外側に行くにつれて回転軸下側から上側に向けて斜めに湾曲した環状の斜面部１３６を形成した。斜面部１３６は周方向に連続した環状に形成され、斜面部１３６の径方向の幅Ｗ１は所定の長さ分形成すると好ましく、ここではシェルカバー１２５の外縁位置（矢印１２９ｄ）が開口部１３５よりも外側に位置する。そして、斜面部１３６は、矢印１２９ｄの上面と連続するようになめらかに接続され、矢印１３６ｂから矢印１３６ｃの部分で傾斜角を増加させるようにして断面視において上方向に湾曲される。斜面部外縁位置（矢印１３６ｃ）はシェルカバー１２５の外縁部分の上面位置（矢印１２９ｄ付近の高さ）よりも上側に位置する。ここではシェル１３１と斜面部１３６は金属のプレス加工にて一体に製造されるが、製造方法はこれだけに限られずに斜面部１３６だけを別体部品で形成してシェル１３１に溶接又は接着して取り付けるように構成しても良い。図８、９のロータ１０３においては、シェルカバー１２５は従来のスイングロータ用のものをそのまま用いることができる。【００３６】
次に図１０を用いて実施例２の変形例について説明する。図８、９のロータ１０３においてはシェル１３１側に斜面部１３６を設けたのに対し、図９の例ではシェルカバー１７５側に斜面部１７６を形成したものである。シェル１８１の形状は従来の傾斜面を設けないロータと同一であって、シェルカバー１７５の形状が従来と異なる。従って、この変形例では従来の遠心機におけるスイングロータのシェルカバーだけを変更するだけで容易に実現できる。シェルカバー１７５は矢印１７９ａ〜１７９ｂ付近の形状は図８の形状と同じであるものの、シェル１８１の開口部１８５の外縁よりも外側に延びる矢印１７９ｃ、１７９ｄのような延長部を有し、その延長部が斜面部１７６となっている。【００３７】
以上、実施例２によるとシェルの開口部（１３５，１８５）よりも上側且つ外側領域において、径方向外側に行くにつれて位置が上方向に傾くような斜面部が形成されるので、シェルカバー（１２５、１７５）を装着した状態でスイングロータを回転させた際に、ロータの回転によって発生する風によって傾斜面（１３６、１７６）に回転軸Ａ１に対して下向き（モータ側向き）の分力が発生するので、シェルの回転を安定させて自励振動の発生を抑制することができる。【００３８】
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、上述の実施例で示した形状とは異なるロータや、シェル形状の異なるスイングロータであっても上側外縁付近に傾斜面が形成できるならば同様に適用できる。また、ロータカバーの形状は任意であり、図６のように環状水平部２６ｂにより矢印５１ｂ〜５１ｄ部分が水平な形状でなくても、空力に影響しないように滑らかに形成すればその他の形状でも良い。さらに、ロータカバーを用いないロータであっても、開口部の近傍（外側の外径面又は内側の内径面）に本発明の傾斜面が形成されるように構成しても良い。
【符号の説明】
【００３９】
１…遠心機、２…ロータ室、３…ロータ、４…ボウル、５…ドア、６…防護壁、７…駆動部、８…モータ、８ａ…駆動軸、８ｂ…クラウン、９…モータハウジング、１０…操作表示部、１１…筐体、１２…フレーム、１３…断熱材、１４…ダンパ、２５…ロータカバー、２６ａ…窪み部、２６ｂ…環状水平部、２６ｃ…段差部、２７…ハンドル、２８…シャフト、２８ａ…ネジ部、３０…ロータ本体、３０ａ…円筒部、３０ｂ…拡径部、３０ｃ…極径部、３０ｄ…縮径部、３０ｅ…底面部、３１…容器保持穴、３２…装着穴、３３…ネジ穴、３４…平坦部、３５…開口部、３５ａ…段差部、３６…傾斜面、３７…減肉部、４１…試料容器、４２…試料、６０…ロータ本体、６３…傾斜面、６８ａ…円筒面、７０…ロータ本体、７３…傾斜面、７８ａ…円筒面、７８ｂ…傾斜壁、７８ｃ…円筒面、８０…ロータ本体、８３…傾斜面、８８ａ…円筒面、８８ｂ…傾斜壁、８８ｃ…円筒面、１０３…ロータ、１０５…ロータカバー、１２５…シェルカバー、１２６…ノブ、１２７…ロックスクリュー、１２７ｂ…下側ネジ部、１３１…シェル、１３２…ベース、１３５…開口部、１３６…斜面部、１４２…スイングロータ本体、１４２ａ…貫通穴、１４３…凸部、１４５…バケット、１４５ｂ…凹部、１５３…ロータ、１７５…シェルカバー、１７６…斜面部、１８１…シェル、１８５…開口部、２０３…ロータ、２２５…ロータカバー、２３１…ロータ本体、２３５…開口部、Ａ１…回転軸線、Ｂ１…（試料容器の）中心線
【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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【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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【国際調査報告】
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