(57)【要約】  ロータ穴に取付金具を取り付ける。取付金具は本体と、本体にロータの回転中心軸と直交する方向に貫通形成された駒配置穴に配置された第１及び第２の駒と、２つの腕部を備える板ばねと、本体上に搭載されて本体との間に板ばねの基部を挟み込む抑えとよりなる。第１及び第２の駒はそれぞれ板ばねの腕部が差し込まれる溝を有する。ロータが回転すると、第１及び第２の駒は遠心力により板ばねのばね力に抗して駒配置穴から突出し、シャフトのロータ結合部と接触する。シャフトに対してロータを置くだけで取り付けることができる構造において、ロータ側の組立を簡易に行うことができる。
2018011910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心分離機におけるシャフトへのロータの取付構造であり、
前記シャフトの先端側は円筒形状をなすロータ結合部とされ、
前記ロータ結合部の内周面に環状凹部が形成されて前記環状凹部より先端側には環状凸部が構成され、
前記環状凸部の内周面の前記環状凹部側の角部には面取りが施されて第１シャフト傾斜面が形成され、前記第１シャフト傾斜面から前記環状凹部の底面に至る面は前記底面と鋭角をなす第２シャフト傾斜面とされており、
前記ロータは前記シャフトが挿入されるロータ穴を有し、前記ロータ穴内に取付金具が配置されており、
前記取付金具は、
前記ロータ結合部に収容される本体と、
前記本体に前記ロータの回転中心軸と直交する方向に貫通形成された駒配置穴に配置された第１及び第２の駒と、
基部と、前記基部の両端から同一方向に折り曲げ形成された長短２つの延長部と、前記各延長部の先端から互いに前記回転中心軸を囲むように円弧状に延長形成された２つの腕部とを備え、前記本体に前記駒配置穴と連通するように前記駒配置穴の上方に形成された開口を介して前記延長部及び前記腕部が前記駒配置穴に挿入された板ばねと、
前記本体上に搭載されて前記本体との間に前記基部を挟み込む抑えとよりなり、
前記第１の駒は前記長い方の延長部に形成された前記腕部が差し込まれる第１の溝を有し、前記第１の溝を挟んで前記駒配置穴の一端側に位置する第１の側壁部と前記回転中心軸上に位置する第１の中央部とを備え、
前記第２の駒は前記短い方の延長部に形成された前記腕部が差し込まれる第２の溝を有し、前記第２の溝を挟んで前記駒配置穴の他端側に位置する第２の側壁部と前記第１の中央部上に位置する第２の中央部とを備え、
前記第１の側壁部及び前記第２の側壁部の各外側面は円弧形状をなし、前記各外側面には前記第１シャフト傾斜面と前記第２シャフト傾斜面とがなす形状と対応する第１傾斜面と第２傾斜面とがそれぞれ形成されており、
前記ロータの停止状態では前記第１及び第２の駒はそれぞれ前記腕部により位置決めされて前記駒配置穴内に位置し、
前記シャフトの回転により前記ロータが回転すると、前記第１及び第２の駒は遠心力により前記板ばねのばね力に抗して前記駒配置穴の一端及び他端からそれぞれ突出するように移動して前記第１傾斜面が前記第１シャフト傾斜面に当接し、
前記シャフトに対する前記ロータの浮き上がりは前記第２傾斜面が前記第２シャフト傾斜面に当接することによって阻止される。
【請求項２】
請求項１のロータの取付構造において、
前記回転中心軸方向において、前記第１傾斜面と前記第１シャフト傾斜面とが当接する高さ位置と、前記第１及び第２の駒の各重心の高さ位置とが一致されている。
【請求項３】
請求項１又は２のロータの取付構造において、
前記第２の駒の底面は前記第２の側壁部がＵ字の中間部をなすＵ字形状とされ、
前記第１の中央部は一部が前記Ｕ字内に位置する形状とされている。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかのロータの取付構造において、
前記回転中心軸を中心とする穴が前記ロータ穴の底面、前記基部、前記第１及び第２の中央部及び前記本体の前記駒配置穴の下方にそれぞれ貫通形成され、前記穴の位置と一致するねじ穴が前記抑えに貫通形成され、
前記第１の中央部の前記穴の上端周縁における前記第１の溝と反対側の部分及び前記第２の中央部の前記穴の上端周縁における前記第２の溝と反対側の部分はそれぞれ切り欠かれて傾斜面が形成されている。
【請求項５】
請求項４のロータの取付構造において、
前記抑えは前記ねじ穴が形成された円柱部と、前記円柱部の上端側の周面から十字形状をなすように突出された突出部とよりなり、
前記本体には前記円柱部が入り込む凹部と、前記突出部が入り込む溝が形成されている。
【請求項６】
請求項１及至５のいずれかのロータの取付構造を具備する遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は遠心分離機に関し、特にロータの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は特許文献１に記載されている遠心分離機の内部構成を示したものであり、図１中、１は軸心が鉛直方向とされた回転シャフトを示し、２は回転シャフトの上部に取り付けられた回転ヘッドを示す。また、３は回転ヘッド２の上部に配置されるロータを示し、４はロータ３の上部を覆う蓋を示す。【０００３】
ロータ３は試料挿入部５を複数備えており、また回転ヘッド２が挿入されるロータ穴６，７、フレーム８、雄型部材９−１，９−２、ガイドピン１０なども備えている。ロータ穴６は直径が一定の円形穴であり、ロータ穴７は直径が穴の内部ほど小さくなった円形穴とされている。【０００４】
雄型部材９−１，９−２はロータ穴６の内部に水平に配置された回転軸１１−１，１１−２を中心として回転自在とされ、重心が回転軸１１−１，１１−２の下方にあり、重心よりも下方の回転シャフト１の軸心１２と反対側に凸部１３−１，１３−２を有する。雄型部材９−１，９−２はフレーム８に取り付けられ、フレーム８はロータ３に取り付けられている。ロータ３は貫通穴１４，１５を備え、フレーム８に形成されている貫通穴１５にはネジが形成されている。【０００５】
回転ヘッド２は上部にロータ結合部１６と駆動ピン１７を備えている。ロータ結合部１６は回転シャフト１の軸心１２を中心とする円筒状であり、内側面に環状の凹部１８を有する。回転ヘッド２はロータ穴６に嵌る円柱部分１９と、ロータ穴７に嵌る円錐台部分２０を備えている。蓋４はつまみ２１と、フレーム８の貫通穴１５にネジ止めするためのネジ部２２を有している。【０００６】
ガイドピン１０は駆動ピン１７の間しか移動できず、回転ヘッド２が回転すると、駆動ピン１７からガイドピン１０に動力が伝えられ、ロータ３が回転する。回転ヘッド２が停止するとロータ３は回転ヘッド２と一緒に停止する。【０００７】
回転シャフト１が停止した状態でロータ３が回転ヘッド２の上に配置されている時には雄型部材９−１，９−２の重心は回転軸１１−１，１１−２の真下となり、この時、雄型部材９−１，９−２はロータ結合部１６の内側にある。【０００８】
回転シャフト１が回転すると、遠心力により凸部１３−１，１３−２が凹部１８に嵌るように雄型部材９−１，９−２が可動し、凸部１３−１，１３−２が凹部１８に嵌っている時にロータ３を回転ヘッド２から離脱させるような力（浮上させるような力）が加わると、この例では凸部１３−１，１３−２には凹部１８に嵌る方向に力が加わるものとなっている。従って、回転中に想定していないロータ３を回転ヘッド２から離脱させる力が加わった場合にも凸部１３−１，１３−２と凹部１８とが離れることはなく、確実な固定を実現できるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第５４４２３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、従来のロータの取付構造は雄型部材９−１，９−２を回転自在としてロータ３に配置し、ロータ３の回転時に生じる遠心力によって雄型部材９−１，９−２が動き（回転し）、雄型部材９−１，９−２の凸部１３−１，１３−２が回転ヘッド２の凹部１８に嵌ることによってロータ３が回転ヘッド２に固定されるものとなっている。【００１１】
しかるに、このような構造では雄型部材９−１，９−２を回転自在に支持し、かつ雄型部材９−１，９−２を位置決めする回転軸１１−１，１１−２が必要であり、つまり回転軸１１−１，１１−２を構成するピンが必要であり、そのようなピンに雄型部材９−１，９−２を取り付け、さらにピンをロータ３に取り付ける作業は面倒で、組立性に難があるものとなっていた。【００１２】
この発明の目的は、置くだけでロータが確実に固定されるようにし、かつロータ側の組立も簡易に行えるようにしたロータの取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明によれば、遠心分離機におけるシャフトへのロータの取付構造において、シャフトの先端側は円筒形状をなすロータ結合部とされ、ロータ結合部の内周面に環状凹部が形成されて環状凹部より先端側には環状凸部が構成され、環状凸部の内周面の環状凹部側の角部には面取りが施されて第１シャフト傾斜面が形成され、第１シャフト傾斜面から環状凹部の底面に至る面は底面と鋭角をなす第２シャフト傾斜面とされ、ロータはシャフトが挿入されるロータ穴を有し、ロータ穴内に取付金具が配置される。取付金具は、ロータ結合部に収容される本体と、本体にロータの回転中心軸と直交する方向に貫通形成された駒配置穴に配置された第１及び第２の駒と、基部と、基部の両端から同一方向に折り曲げ形成された長短２つの延長部と、各延長部の先端から互いに回転中心軸を囲むように円弧状に延長形成された２つの腕部とを備え、本体に駒配置穴と連通するように駒配置穴の上方に形成された開口を介して延長部及び腕部が駒配置穴に挿入された板ばねと、本体上に搭載されて本体との間に前記基部を挟み込む抑えとよりなる。第１の駒は長い方の延長部に形成された腕部が差し込まれる第１の溝を有し、第１の溝を挟んで駒配置穴の一端側に位置する第１の側壁部と回転中心軸上に位置する第１の中央部とを備え、第２の駒は短い方の延長部に形成された腕部が差し込まれる第２の溝を有し、第２の溝を挟んで駒配置穴の他端側に位置する第２の側壁部と第１の中央部上に位置する第２の中央部とを備え、第１の側壁部及び第２の側壁部の各外側面は円弧形状をなし、各外側面には第１シャフト傾斜面と第２シャフト傾斜面とがなす形状と対応する第１傾斜面と第２傾斜面とがそれぞれ形成され、ロータの停止状態では第１及び第２の駒はそれぞれ腕部により位置決めされて駒配置穴内に位置し、シャフトの回転により、ロータが回転すると、第１及び第２の駒は遠心力により板ばねのばね力に抗して駒配置穴の一端及び他端からそれぞれ突出するように移動して第１傾斜面が第１シャフト傾斜面に当接し、シャフトに対するロータの浮き上がりは第２傾斜面が第２シャフト傾斜面に当接することによって阻止される。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、ロータの回転によって生じる遠心力によって第１及び第２の駒が水平移動してシャフトのロータ結合部と接触し、これによりロータとシャフトとが締結され、さらにロータの浮き上がりも防止できるものとなっており、シャフトに対してロータを置くだけで取り付けることができる。【００１５】
また、遠心力によって可動する部材をピンによって回転可能に支持する従来の構造と異なり、ピンは不要であって第１及び第２の駒を駒配置穴に入れるだけでよく、その点で従来に比し組立も簡易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は従来のロータの取付構造を示す断面図である。
【図２】図２はこの発明によるロータの取付構造の一実施例を示す断面図である。
【図３】図３は一部断面とした図２に示したロータの取り付け構造の分解斜視図である。
【図４】図４Ａは図２における取付金具の斜視図である。図４Ｂは図２における取付金具の断面図である。
【図５】図５Ａは図３におけるシャフトの一部断面とした正面図である。図５Ｂは図５Ａの断面部分の拡大図である。図５Ｃは図３におけるシャフトの一部断面とした斜視図である。
【図６】図６Ａは図３における本体の平面図である。図６Ｂは図３における本体の正面図である。図６Ｃは図３における本体の底面図である。図６Ｄは図３における本体の側面図である。図６Ｅは図３における本体の斜視図である。図６Ｆは図３における本体の断面図である。
【図７】図７Ａは図３における第１の駒の平面図である。図７Ｂは図３における第１の駒の正面図である。図７Ｃは図３における第１の駒の底面図である。図７Ｄは図３における第１の駒の側面図である。図７Ｅは図３における第１の駒の斜視図である。図７Ｆは図３における第１の駒の断面図である。
【図８】図８Ａは図３における第２の駒の平面図である。図８Ｂは図３における第２の駒の正面図である。図８Ｃは図３における第２の駒の底面図である。図８Ｄは図３における第２の駒の側面図である。図８Ｅは図３における第２の駒の斜視図である。図８Ｆは図３における第２の駒の断面図である。
【図９】図９Ａは図３における板ばねの平面図である。図９Ｂは図３における板ばねの正面図である。図９Ｃは図３における板ばねの底面図である。図９Ｄは図３における板ばねの斜視図である。
【図１０】図１０Ａは図３における抑えの平面図である。図１０Ｂは図３における抑えの断面図である。図１０Ｃは図３における抑えの斜視図である。
【図１１】図１１は図４Ａに示した取付金具の組立手順を説明するための図である。
【図１２】図１２Ａは取付金具内の第１の駒と第２の駒の位置関係を示す正面図である。図１２Ｂは取付金具内の第１の駒と第２の駒の位置関係を示す底面図である。図１２Ｃは取付金具内の第１の駒と第２の駒の位置関係を示す断面図である。図１２Ｄは取付金具内の第１の駒と第２の駒の位置関係を示す斜視図である。
【図１３】図１３は第１の駒と第２の駒に対する板ばねの組込みを説明するための図である。
【図１４】図１４Ａは回転停止時における第１及び第２の駒と板ばねの状態を示す平面図である。図１４Ｂは回転停止時における第１及び第２の駒と板ばねの状態を示す一部断面とした正面図である。図１４Ｃは回転時における第１及び第２の駒と板ばねの状態を示す平面図である。図１４Ｄは回転時における第１及び第２の駒と板ばねの状態を示す一部断面とした平面図である。
【図１５】図１５Ａはシャフトへのロータの取付けにおいて取付金具がシャフトのロータ結合部に挿入される様子を示す図である。図１５Ｂはシャフトへのロータの取付けにおいて取付金具がシャフトのロータ結合部に挿入される様子を示す図である。図１５Ｃはシャフトへのロータの取付けにおいて取付金具がシャフトのロータ結合部に収容された状態を示す図である。図１５Ｄはシャフトへのロータの取付けにおいて取付金具がシャフトのロータ結合部に収容された状態を示す図である。図１５Ｅはシャフトへのロータの取付けにおいて取付金具がシャフトのロータ結合部に収容された状態を示す図である。
【図１６】図１６Ａは回転停止時における第１及び第２の駒とロータ結合部の関係を示す断面図である。図１６Ｂは回転時における第１及び第２の駒とロータ結合部の関係を示す断面図である。
【図１７】図１７Ａは第１の駒の第１傾斜面と第１シャフト傾斜面とが接触している状態を示す断面図である。図１７Ｂは第１の駒の第２傾斜面と第２シャフト傾斜面とが接触している状態を示す断面図である。
【図１８】図１８Ａは第１の駒の第１傾斜面と第１シャフト傾斜面とが接触している状態において発生する力を説明するための図である。図１８Ｂは図１８Ａに示した力の釣り合いを示す図である。
【図１９】図１９Ａは第１の駒の第１、第２傾斜面と第１、第２シャフト傾斜面とが接触している状態において発生する力を説明するための図である。図１９Ｂは図１９Ａに示した力の釣り合いを示す図である。
【図２０】図２０Ａは第１及び第２の駒が戻らず、シャフトとロータがロック状態になった時の解除を説明するための図である。図２０Ｂは第１及び第２の駒が戻らず、シャフトとロータがロック状態になった時の解除を説明するための図である。図２０Ｃは第１及び第２の駒が戻らず、シャフトとロータがロック状態になった時の解除を説明するための図である。図２０Ｄは第１及び第２の駒が戻らず、シャフトとロータがロック状態になった時の解除を説明するための図である。
【図２１】図２１Ａはシャフトとロータ穴とが固着した時の解除を説明するための図である。図２１Ｂはシャフトとロータ穴とが固着した時の解除を説明するための図である。
【図２２】図２２Ａは板ばねの比較例を説明するための図である。図２２Ｂは板ばねの比較例を示す図である。図２２Ｃは板ばねの比較例を示す図である。
【図２３】図２３Ａは取付金具の比較例を示す斜視図である。図２３Ｂは取付金具の比較例を示す断面図である。
【図２４】図２４Ａは第１の駒の他の形状例を示す斜視図である。図２４Ｂは図２４Ａに示した第１の駒の断面図である。
【図２５】図２５Ａは第２の駒の他の形状例を示す斜視図である。図２５Ｂは図２５Ａに示した第２の駒の断面図である。
【図２６】図２６Ａは回転停止時における図２４Ａ，２４Ｂ及び図２５Ａ，２５Ｂに示した第１及び第２の駒とロータ結合部の関係を示す断面図である。図２６Ｂは回転時における図２４Ａ，２４Ｂ及び図２５Ａ，２５Ｂに示した第１及び第２の駒とロータ結合部の関係を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、この発明の実施例を説明する。
【００１８】
図２はこの発明によるロータの取付構造の一実施例を具備する遠心分離機の内部構成を示したものであり、図２中、３０はモータの駆動軸（図示せず）に取り付けられたシャフトを示し、４０はシャフト３０に取り付けられたロータを示す。また、５０はロータ４０に取り付けられている取付金具を示す。
【００１９】
図３は図２に示した構成を各部に分解して示したものであり、取付金具５０は図３に示したように、本体６０と第１の駒７０と第２の駒８０と板ばね９０と抑え１００とによって構成されている。図４Ａ，４Ｂは本体６０に第１及び第２の駒７０，８０、板ばね９０及び抑え１００が組み込まれて構成された取付金具５０を示したものである。
【００２０】
まず、最初に、シャフト３０及び取付金具５０の各部の構成について図面を参照して説明する。
【００２１】
シャフト３０は図５Ａ−５Ｃに示したように大径部３１と小径部３２とそれら大径部３１と小径部３２とをつなぐテーパ部３３とよりなり、小径部３２の先端側は円筒形状をなすロータ結合部３４とされている。ロータ結合部３４の内周面には環状凹部３５が形成されており、環状凹部３５より先端側には環状凹部３５の底面３５ａより突出する環状凸部３６が構成されている。環状凸部３６の内周面の環状凹部３５側の角部には面取りが施されて第１シャフト傾斜面３６ａが形成されている。また、第１シャフト傾斜面３６ａから環状凹部３５の底面３５ａに至る面は底面３５ａと鋭角をなす第２シャフト傾斜面３６ｂとされている。
【００２２】
ロータ結合部３４の内部底面３４ａには駆動ピン３７が突設されている。駆動ピン３７はこの例では円周上に等角間隔で３本設けられており、各駆動ピン３７の先端は先細形状とされている。なお、内部底面３４ａの中央にはシャフト３０をモータの駆動軸にボルト固定するために用いる円形の穴３８が形成されている。
【００２３】
取付金具５０の本体６０は図６Ａ−６Ｆに示したような形状を有し、大別して円柱部６１と円柱部６１の上端側に位置するフランジ部６２と、円柱部６１の下端側に位置する駆動ピン接触部６３とよりなる。
【００２４】
円柱部６１にはその軸心と直交する方向に大きな駒配置穴６４が貫通形成されている。駒配置穴６４は角穴形状とされている。駒配置穴６４の上方には駒配置穴６４と連通し、円柱部６１及びフランジ部６２を通って上方に開口する開口６５が形成されている。開口６５は角が丸まった矩形形状とされている。
【００２５】
フランジ部６２の上面において開口６５の互いに対向する長辺部分の各外側には凹部６６が円弧状に切り欠かれて形成されている。２つの凹部６６の円弧状の外形は同一円周上に位置し、この円周を横切るように開口６５が形成されている。フランジ部６２の上面にはさらに溝６７が十字形状をなすように形成されている。溝６７は開口６５の一対の短辺部分及び２つの凹部６６からそれぞれフランジ部６２の外周面まで形成されている。溝６７の深さは凹部６６の深さより浅くされている。さらに、フランジ部６２にはねじ穴６８ａが４つ形成されており、円柱部６１の軸心位置において駒配置穴６４の下方には円形の穴６８ｂが貫通形成されている。
【００２６】
駆動ピン接触部６３はこの例では穴６８ｂを中心として等角間隔で放射状に配置された６つの角柱６９によって構成されている。角柱６９は円柱部６１の下面から突出形成されており、その先端は先鋭形状をなすものとされている。
【００２７】
第１の駒７０は図７Ａ−７Ｆに示したような形状を有するものとされ、中央部７１と、中央部７１の一方の側方に位置する側壁部７２とを有し、中央部７１と側壁部７２との間には溝７３が設けられている。中央部７１と側壁部７２は溝７３の下方に位置する連結部７４によって連結されている。
【００２８】
中央部７１の溝７３側の側面７１ａはくの字形状をなし、このくの字形状をなす側面７１ａ側の幅に対し、反対側の中央部７１の幅は狭められ、駒７０の底面７０ａの形状は略凸形状をなすものとされている。中央部７１には上下方向に円形の穴７５が貫通形成されており、穴７５の上端周縁における溝７３と反対側の部分は切り欠かれて傾斜面７６が形成されている。
【００２９】
側壁部７２は中央部７１より高く、その外側面７２ａは円弧形状をなすものとされている。側壁部７２の外側面７２ａの上端側には、外側面７２ａの円弧形状とそれぞれ同心の円弧形状をなす第２傾斜面７２ｂ及び第１傾斜面７２ｃが形成されており、第１傾斜面７２ｃに続く側壁部７２の上端は水平面７２ｄとされている。第１傾斜面７２ｃと第２傾斜面７２ｂとがなす形状はシャフト３０の第１シャフト傾斜面３６ａと第２シャフト傾斜面３６ｂとがなす形状と対応する形状とされており、つまり第１傾斜面７２ｃ及び第２傾斜面７２ｂの各傾斜角度は第１シャフト傾斜面３６ａ及び第２シャフト傾斜面３６ｂの各傾斜角度と一致されている。上記のような形状を有する駒７０の重心位置は穴７５の中心軸より側壁部７２に寄った位置にある。
【００３０】
第２の駒８０は図８Ａ−８Ｆに示したような形状を有するものとされ、中央部８１と、中央部８１の一方の側方に位置する側壁部８２とを有し、中央部８１と側壁部８２との間には溝８３が設けられている。側壁部８２の外側面８２ａは円弧形状をなすものとされており、駒８０の底面８０ａは側壁部８２がＵ字の中間部をなすＵ字形状とされている。Ｕ字の両脚部は外壁部８４，８５によって構成されており、中央部８１はこれら外壁部８４，８５上に位置し、外壁部８４，８５と溝８３の下方に位置する連結部８６とによって支持されて底面８０ａから浮いた状態となっている。駒８０はこのようなＵ字形状の底面８０ａを有することにより、独立して立つことができるものとなっている。
【００３１】
中央部８１の溝８３側の側面８１ａ及び反対側の側面８１ｂは共に駒７０の中央部７１の側面７１ａと同様、くの字形状とされている。中央部８１には上下方向に円形の穴８７が貫通形成されており、穴８７の上端周縁における溝８３と反対側の部分は切り欠かれて傾斜面８８が形成されている。
【００３２】
側壁部８２の外側面８２ａの上端側には、外側面８２ａの円弧形状とそれぞれ同心の円弧形状をなす第２傾斜面８２ｂ及び第１傾斜面８２ｃが形成されており、第１傾斜面８２ｃに続く側壁部８２の上端は水平面８２ｄとされている。これら水平面８２ｄ、第１傾斜面８２ｃ及び第２傾斜面８２ｂの形状は駒７０の側壁部７２の水平面７２ｄ、第１傾斜面７２ｃ及び第２傾斜面７２ｂと同一形状とされている。なお、水平面８２ｄは中央部８１の上面と高さ位置が一致されている。駒８０の重心位置は穴８７の中心軸より側壁部８２に寄った位置にある。
【００３３】
板ばね９０は図９Ａ−９Ｄに示したような形状とされ、略楕円形状をなす基部９１と、基部９１の両端から同一方向に９０度折り曲げられて形成された長短２つの延長部９２，９３と、各延長部９２，９３の先端から延長部９２，９３の幅方向に延長されて形成された２つの腕部９４，９５とよりなる。基部９１の中央には円形の穴９６が形成されている。２つの腕部９４，９５は互いに穴９６の中心軸を囲むように円弧状をなすように形成されており、２つの腕部９４，９５の幅、長さは等しくされ、また図９Ａに示した穴９６の中心軸からの距離Ｌ１，Ｌ２も等しくされている。
【００３４】
抑え１００は図１０Ａ−１０Ｃに示したような形状とされ、円柱部１０１と、円柱部１０１の上端側の周面から十字形状をなすように突出された４本の突出部１０２とよりなる。円柱部１０１の中央にはねじ穴１０３が形成されている。
【００３５】
図１１は取付金具５０を構成する各部の組立てを示したものであり、駒７０と駒８０は本体６０の駒配置穴６４に挿入されて配置される。板ばね９０は開口６５を介して延長部９２，９３及び腕部９４，９５が駒配置穴６４に挿入され、基部９１は本体６０の凹部６６に入れ込まれる。最後に、抑え１００が本体６０上に搭載される。抑え１００の円柱部１０１は凹部６６に入れ込まれ、十字形状をなす突出部１０２は本体６０の溝６７に入れ込まれる。駒７０，８０、板ばね９０及び抑え１００はこのようにして本体６０に組み込まれ、取付金具５０が完成する。
【００３６】
図１２Ａ−１２Ｄは本体６０に組み込まれた駒７０と駒８０の関係を示したものであり、駒８０の中央部８１は駒７０の中央部７１上に位置して重なった状態となり、駒７０の側壁部７２と駒８０の側壁部８２は中央部７１，８１が重なった部分に対し、互いに反対側に位置される。また、駒７０の略凸形状をなす底面７０ａの凸部分（中央部７１の一部）は駒８０のＵ字形状をなす底面８０ａのＵ字内に入り込んだ状態となる。図１２Ａに示したように駒７０と駒８０は高さが等しくされている。
【００３７】
図１３は板ばね９０が組み込まれる様子を示したものであり、板ばね９０の長い方の延長部９２に形成されている腕部９４は駒７０の溝７３に差し込まれ、短い方の延長部９３に形成されている腕部９５は駒８０の溝８３に差し込まれる。
【００３８】
図１４Ａ，１４Ｂは駒７０，８０と板ばね９０の関係を示したものであり、板ばね９０の基部９１は一部破断して示している。腕部９４，９５はそれぞれ駒７０の中央部７１の側面７１ａ及び駒８０の中央部８１の側面８１ａに当接しており、駒７０及び駒８０は腕部９４及び９５によってそれぞれ位置決めされ、即ち本体６０の駒配置穴６４内の所定の位置に腕部９４，９５によって保持されている。
【００３９】
取付金具５０はロータ４０に取り付けられる。ロータ４０は図２，３に示したようにシャフト３０が挿入されるロータ穴４１を有しており、このロータ穴４１内に取付金具５０が取り付けられる。取り付けは４本のボルト１１０（図３参照）を使用して行われ、ロータ穴４１の底面４１ａに形成された穴４２を挿通して４本のボルト１１０が取付金具５０の本体６０に形成されているねじ穴６８ａにねじ込まれることにより取付金具５０はロータ穴４１の底面４１ａにねじ止め固定される。
【００４０】
板ばね９０の基部９１及び抑え１００はこのように本体６０がロータ穴４１の底面４１ａにねじ止め固定されることにより、ロータ穴４１の底面４１ａと本体６０とによって挟み込まれて固定される。なお、取付金具５０がロータ４０に取り付けられた状態で、板ばね９０の基部９１、駒７０の中央部７１、駒８０の中央部８１及び本体６０にそれぞれ形成されている穴９６，７５，８７，６８ｂはロータ４０の回転中心軸４３上に位置し、抑え１００のねじ穴１０３も回転中心軸４３上に位置する。ロータ穴４１の底面４１ａには円形の穴４４が回転中心軸４３上に位置して形成されている。
【００４１】
取付金具５０を備えたロータ４０は図２に示したようにシャフト３０に取り付けられる。ロータ４０はこの例ではアングルロータとされており、試料が入った容器を収容保持する複数の容器穴４５を備えている。ロータ穴４１はシャフト３０の小径部３２及びテーパ部３３に合致する形状とされており、開口側（下端側）は開口に向かって徐々に拡径するテーパ面４１ｂによって構成されている。シャフト３０のテーパ部３３はロータ４０を保持する保持面とされ、テーパ部３３上にテーパ面４１ｂが搭載されてシャフト３０にロータ４０が取り付けられる。
【００４２】
図１５Ａ−１５Ｅはこのシャフト３０へのロータ４０の取付けにおいて、ロータ４０に取り付けられている取付金具５０がシャフト３０のロータ結合部３４に挿入、収容される様子を示したものであり、取付金具５０の本体６０の下部に形成されている６つの角柱６９は先鋭形状を有し、ロータ結合部３４に突設されている３本の駆動ピン３７は先細形状とされているため、角柱６９と駆動ピン３７が図１５Ｂに示したように当たっても角柱６９は駆動ピン３７間に図１５Ｃに示したように誘い込まれる。これにより図１５Ｄ，Ｅに示したように３本の駆動ピン３７は隣接する角柱６９間に１つおきに配置された状態となり、駆動ピン３７と角柱６９の胴部同士が互いに接触する。シャフト３０が回転すると、角柱６９は駆動ピン３７から動力を受け、これによりロータ４０を回転させることができる。
【００４３】
ロータ４０の回転停止状態では駒７０，８０は本体６０の駒配置穴６４内に位置し、図１６Ａに示したように駒７０，８０とシャフト３０の環状凸部３６とは離隔した状態となっている。シャフト３０の回転によりロータ４０が回転すると、駒７０，８０は遠心力により板ばね９０のばね力に抗して駒配置穴６４内を互いに反対方向に移動し、駒７０，８０は駒配置穴６４の一端及び他端から図１６Ｂに示したように突出する。そして、駒７０，８０の各第１傾斜面７２ｃ，８２ｃはシャフト３０の環状凸部３６の第１シャフト傾斜面３６ａと当接する。このように駒７０，８０の第１傾斜面７２ｃ，８２ｃが第１シャフト傾斜面３６ａと接触することで、ロータ４０とシャフト３０との締結力を発生させる。図１４Ｃ，１４Ｄはこの時の駒７０，８０と板ばね９０の関係を示しており、板ばね９０の腕部９４，９５は大きく開いた状態となる。
【００４４】
図１７Ａ、１７Ｂは駒７０，８０とシャフト３０の環状凸部３６との接触状態の２つの態様を駒７０側について示したものであり、図１７Ａは駒７０の第１傾斜面７２ｃが第１シャフト傾斜面３６ａに押し付けられて接触している状態を示し、図１７Ｂは駒７０の第１傾斜面７２ｃ、第２傾斜面７２ｂがそれぞれ第１シャフト傾斜面３６ａ、第２シャフト傾斜面３６ｂに接触している状態を示す。図１７Ｂは振動等によって図１７Ａの接触状態によるロータ４０とシャフト３０の締結力を超える浮上力がロータ４０に発生した場合であり、ロータ４０にこのような浮上力が発生した場合、駒７０，８０の第２傾斜面７２ｂ，８２ｂと第２シャフト傾斜面３６ｂとが接触することで、ロータ４０の浮き上がりを阻止でき、つまり、ロータ４０がある一定距離以上、浮かないようになっている。なお、駒７０，８０は前述したように、接触部を構成する第１傾斜面７２ｃと８２ｃ、第２傾斜面７２ｂと８２ｂがそれぞれ同一形状とされているため、第１シャフト傾斜面３６ａ及び第２シャフト傾斜面３６ｂとの各接触圧は等しくなっている。
【００４５】
図１８Ａ，１８Ｂは図１７Ａに示した状態において発生している力を示したものであり、遠心力に起因して駒７０が受ける力Ｆ１と、第１シャフト傾斜面３６ａからその法線方向に沿って駒７０が受ける力Ｆ３と、本体６０の駒配置穴６４を構成する面からその法線方向に沿って駒７０が受ける力Ｆ２とが釣り合っている。よって、シャフト３０とロータ４０が締結された状態となる。なお、駒７０の第１傾斜面７２ｃが鉛直方向となす角度θ１は２０度以上７０度以下であればよく、好ましくは３０度以上６０度以下とされ、より好ましくは４０度以上５０度以下とされる。駒８０の第１傾斜面８２ｃの角度も同様である。
【００４６】
図１９Ａ，１９Ｂは図１７Ｂに示した状態において発生している力を示したものであり、遠心力に起因して駒７０が受ける力Ｆ４と、本体６０の駒配置穴６４を構成する面からその法線方向に沿って駒７０が受ける力Ｆ５と、第２シャフト傾斜面３６ｂからその法線方向に沿って駒７０が受ける力Ｆ６と、第１シャフト傾斜面３６ａからその法線方向に沿って駒７０が受ける力Ｆ７とが釣り合ってる。よってロータ４０が浮上することはない。なお、駒７０の第２傾斜面７２ｂが鉛直方向となす角度θ２は９０度以下であればよい。
【００４７】
ロータ４０の回転が停止すると、遠心力がなくなり、板ばね９０の腕部９４，９５は弾性復帰力により図１４Ｃ、１４Ｄに示した状態から図１４Ａ、１４Ｂに示した初期状態に復帰する。これにより、駒７０，８０は初期位置に戻り、つまり駒配置穴６４内に収容される。
【００４８】
ところで、ロータ４０の回転が停止したにもかかわらず、駒７０，８０が初期位置に戻らず、例えば図１７Ｂに示したように、第２シャフト傾斜面３６ｂと接触したままのロック状態となることがある。このようなロック状態は例えば漏れた試料等で駒７０，８０がシャフト３０に付着してしまったり、あるいは板ばね９０の破損等によって生じうる。
【００４９】
この例ではこのようなロック状態が生じても容易に解除することができる。図２０Ａ−２０Ｄはこの様子を示したものであり、駒７０，８０を駒配置穴６４内の初期位置に戻すために工具１２０を使用する。工具１２０は把持部１２１と軸部１２２とよりなり、この例では軸部１２２にはねじ１２２ａが形成されている。また、軸部１２２の先端は先細形状とされている。
【００５０】
図２０Ａに示したように、ロータ４０の穴４４に工具１２０の軸部１２２を差し込み、工具１２０を回して抑え１００のねじ穴１０３へ軸部１２２をねじ込んでいくと、軸部１２２の先端は図２０Ｂに示したように駒８０の穴８７の周縁の傾斜面８８を押すようになり、これにより駒８０を回転中心軸４３側に移動させることができる。さらに、軸部１２２を差し込んでいくと、軸部１２２の先端は図２０Ｃに示したように駒７０の穴７５の周縁の傾斜面７６を押すようになり、駒８０と同様、駒７０を回転中心軸４３側に移動させることができる。これにより、図２０Ｄに示した状態となってシャフト３０とロータ４０のロック状態を解除することができ、シャフト３０からロータ４０を取り外すことができる。軸部１２２の先端は先細形状とされ、また駒８０，７０は穴８７，７５に軸部１２２を誘い込むための傾斜面８８，７６がそれぞれ形成されているため、軸部１２２は容易に穴８７，７５に誘い込まれる。このように、この例では工具１２０を差し込む一動作で２つの駒７０，８０を移動させ、ロック状態を解除することができる。
【００５１】
一方、図２１Ａ，２１Ｂはロータ穴４１のテーパ面４１ｂと、ロータ４０を保持する保持面を構成するシャフト３０のテーパ部３３とが例えば固着してしまった場合の解除を示したものである。工具１２０を上述したロック解除の場合と同様、回してねじ込んでいくと、シャフト３０をモータの駆動軸に止めるボルト１３０に軸部１２２の先端が当たり、さらに工具１２０を回し、軸部１２２をボルト１３０に押し付けていくことにより、図２１Ａに示したようにロータ４０を浮き上がらせることができ、よって固着を解除することができる。なお、工具１２０のねじ１２２ａはロータ４０に取り付けられている取付金具５０の抑え１００のねじ穴１０３と螺合しているため、工具１２０を持ち上げることで図２１Ｂに示したようにロータ４０を持ち上げることができる。
【００５２】
以上、この発明の実施例について説明したが、上述した実施例によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）  ロータ４０の回転によって生じる遠心力によって駒７０，８０が水平移動して、ロータ４０とシャフト３０が締結されるため、シャフト３０に対してロータ４０は置くだけでよい。
（２）  遠心力を利用する図１に示した従来の構造では、遠心力によって可動する雄型部材９−１，９−２はピン（回転軸１１−１，１１−２）によって支持されており、このようなピンを用いる構造は組立作業が面倒であるのに対し、この例では駒７０，８０は本体６０の駒配置穴６４に入れるだけでよく、ピンは不要であり、よって組立を簡易に行うことができる。
（３）  ２つの駒７０，８０はそれらの中央部７１，８１が互いに重なる構成となっているため、高さ方向も水平方向も小さくまとめることができ、その分、省スペース化を図ることができる。
（４）  試料の付着等により駒７０，８０が戻らず、ロック状態となっても、駒７０，８０に設けた穴７５，８７に工具１２０を差し込む一動作で簡単に駒７０，８０を移動させ、ロック状態を解除することができる。
（５）  板ばね９０を図９Ａ−９Ｄに示したような形状として２つの腕部９４，９５を同一形状としたことにより、２つの駒７０，８０に対し、同等のばね力を良好に付加することができる。例えば、図２２Ａに示したように単純なコの字状の板ばね１４０とした場合、２つの腕部１４１，１４２の長さは異なるため、同じばね定数にするためには図２２Ｂに示した板ばね１４０’や図２２Ｃに示した板ばね１４０”のような形状になってしまう。図２２Ｂに示した板ばね１４０’はハッチングを付した長い方の腕部１４２を基準とした場合であって、短い方の腕部１４１の幅を小さくしなければならず、強度上、使用は困難となる。一方、図２２Ｃに示した板ばね１４０”はハッチングを付した短い方の腕部１４１を基準とした場合であって、この場合は長い方の腕部１４１の幅が極めて大きくなり、スペース上、使用は困難となる。この例では板ばね９０を図９Ａ−９Ｄに示したような形状としたことにより、このような強度やスペースの問題を解消することができる。
（６）  抑え１００は十字形状をなす突出部１０２より厚さが大とされ、本体６０の凹部６６に収容される円柱部１０１を中央に有し、この部分にねじ穴１０３が形成されているため、ねじ穴１０３の長さを長くすることができる。例えば、図２３Ａ，２３Ｂに示したような構成の取付金具５０’とし、本体６０’及び抑え１００’を図２３Ａ，２３Ｂに示したような形状として単純に重ねる構造とした場合、高さ方向の寸法を抑えるためには抑え１００’は薄くしなければならず、即ちねじ穴１０３の長さは短くなってしまう。ねじ穴１０３はロック状態を解除する工具１２０のねじ１２２ａとかみ合うものであって、ねじ穴１０３が短くなることは強度上、問題となり、破損し易いものとなる。この点、この例ではねじ穴１０３の強度を確保することができる。
【００５３】
上述した実施例では駒７０，８０はそれぞれ側壁部７２，８２の上端側に第１傾斜面７２ｃ，８２ｃ及び第２傾斜面７２ｂ，８２ｂが形成された構成となっているが、第１傾斜面７２ｃ，８２ｃ及び第２傾斜面７２ｂ，８２ｂの形成位置はこれに限るものではなく、変えてもよい。
【００５４】
図２４Ａ，２４Ｂ及び図２５Ａ，２５Ｂは第１傾斜面７２ｃ，８２ｃ及び第２傾斜面７２ｂ，８２ｂの形成位置を変えた駒７０’，８０’の形状をそれぞれ示したものであり、図２６Ａ，２６Ｂは回転停止時及び回転時における駒７０’，８０’とロータ結合部３４の関係を前述した図１６Ａ，１６Ｂと同様に示したものである。なお、図２４Ａ，２４Ｂにおいて図７Ａ−７Ｆと対応する部分、図２５Ａ，２５Ｂにおいて図８Ａ−８Ｆと対応する部分には、それぞれ同一符号を付してある。
【００５５】
この例では駒７０’，８０’は共に側壁部７２，８２の上端側ではなく、側壁部７２，８２の上端より低い位置に第１傾斜面７２ｃ，８２ｃ及び第２傾斜面７２ｂ，８２ｂを有するものとなっており、これに伴い、シャフト３０’も図２６Ａ，２６Ｂに示したように図５Ａ−５Ｃに示したシャフト３０に比べ、環状凸部３６の回転中心軸４３方向の長さが長くされて第１シャフト傾斜面３６a及び第２シャフト傾斜面３６ｂの位置が低くされている。
【００５６】
図２６Ｂ中、Ｇ１は駒７０’の重心の位置を示し、Ｇ２は駒８０’の重心の位置を示す。これら重心Ｇ１，Ｇ２の回転中心軸４３方向における高さｈは等しくされており、回転時において駒７０’，８０’の第１傾斜面で７２ｃ，８２ｃとシャフト３０’の第１シャフト傾斜面３６aとが当接する回転中心軸４３方向の高さ位置は、図２６Ｂに示したように、この例では重心Ｇ１，Ｇ２の高さ位置と一致するように構成されている。
【００５７】
このように第１傾斜面７２ｃ，８２ｃと第１シャフト傾斜面３６aとが当接する高さ位置を駒７０’，８０’の重心Ｇ１，Ｇ２の高さ位置と一致させれば、回転により第１シャフト傾斜面３６aと当接した駒７０’，８０’に駒７０’，８０’を傾けるような力は発生せず、駒７０’，８０’が傾くといったことを防止することができる。
【００５８】
よって、前述した駒７０，８０に替え、このような駒７０’，８０’の形状を採用すれば、例えば駒が傾いて第２シャフト傾斜面３６ｂと接触したまま固着し、動かなくなってしまう（ロック状態となってしまう）といった不具合の発生を防止する上で有利となる。
【００５９】
なお、第１傾斜面７０ｃ，８０ｃと第１シャフト傾斜面３６aとが当接する高さ位置を、駒の重心Ｇ１，Ｇ２の高さ位置に近づければ、駒の傾き発生を低減することができ、その点で駒の第１傾斜面７２ｃ，８２ｃを第１シャフト傾斜面３６aとが当接する高さ位置は、設計上許容しうる範囲以下になるように駒の重心Ｇ１，Ｇ２の高さ位置に近づければよい。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【国際調査報告】
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