(57)【要約】【課題】スイングロータ式の遠心機に用いられるものであって、試料容器の遠心荷重方向の剛性を高めた高容量の蓋付き試料容器を実現する。【解決手段】スイングロータ本体の保持部によって揺動可能に配されるバケットに収容され、着脱可能な蓋部を備えた試料容器４０は、バケットの内壁面によってその外側面が保持される胴体部４１と、胴体部４１の上端から蓋部を装着する開口部５５までを接続する肩部４５を有して構成される。胴体部４１は水平断面視で長辺と短辺の長さが異なる略長方形の容器であって、肩部４５において向かい合う胴体部の長辺側側面の上方を接続するアーチ状の隆起部５１が２箇所設けられる。これにより肩部４５の遠心荷重に対する剛性を向上させることができる。【選択図】図４
2018103142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイングロータ本体の保持部によって揺動可能に配されるバケットに収容され、試料を収納可能であって着脱可能な蓋部を備えた遠心機用試料容器であって、
前記バケットの内壁面によってその外側面が保持される胴体部と、前記胴体部の上端から前記蓋部を装着する円形の開口部までを接続する肩部を有して構成され、
前記胴体部は、水平断面視で長辺と短辺の長さが異なる略長方形の容器であって、
前記肩部において向かい合う前記胴体部の長辺側側面の上方を接続するアーチ状の隆起部を複数設けたことを特徴とする遠心機用試料容器。
【請求項２】
前記開口部は上面視にて長辺方向の中心線と短辺方向の中心線の交点を中心に円形に形成され、
前記隆起部は、前記開口部と長辺方向の中心線上の両側の２箇所に形成されることを特徴とする請求項１に記載の遠心機用試料容器。
【請求項３】
前記隆起部は、長辺方向の断面でみて曲率半径Ｒ１（但しＲ１＞短辺幅Ｌ２／２）を有し、短辺方向の断面で見て曲率半径Ｒ２（但しＲ２＜Ｒ１）となるように形成され、前記Ｒ１の中心点は前記長辺方向の中心線を通る鉛直面内に位置することを特徴とする請求項２に記載の遠心機用試料容器。
【請求項４】
２つの前記隆起部に加えて、アーチ状の第２の隆起部が、前記開口部の中心に向かって前記短辺方向の中心線上に形成されることを特徴とする請求項２又は３に記載の遠心機用試料容器。
【請求項５】
前記長辺側側面の中央には、上下方向に連続して延びる窪み部が形成されることを特徴とする請求項４に記載の遠心機用試料容器。
【請求項６】
前記開口部から前記肩部にかけて首部が形成され、首部の外周面は前記長辺側側面方向に形成され、前記短辺側側面方向には形成されないことを特徴とする請求項５に記載の遠心機用試料容器。
【請求項７】
前記胴体部は、底面に続く湾曲面より上方部分かつ前記肩部よりも下方部分において、上方向にいくにつれて拡径するような形状とされることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の遠心機用試料容器。
【請求項８】
スイングロータ本体の保持部によって揺動可能に配されるバケットに収容され、試料を収納可能であって着脱可能な蓋部を備えた遠心機用試料容器であって、
前記バケットの内壁面によってその外側面が保持される胴体部と、前記胴体部の上端から前記蓋部を装着する円形の開口部までを接続する肩部を有して構成され、
前記胴体部は、水平断面視で長軸方向と短軸方向の長さが異なる容器であって、
前記肩部において、前記短軸を挟んだ一方側の外縁付近から前記長軸を隔てた反対側の外縁部付近まで延びるアーチ状の隆起部を複数設けたことを特徴とする遠心機用試料容器。
【請求項９】
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たことを特徴とする請求項８に記載の遠心機用試料容器。
【請求項１０】
駆動軸を有する駆動部と、該駆動軸の先端に設けられるスイングロータを有し、
前記スイングロータは揺動軸を有し、複数の前記バケットを揺動可能に保持し、
前記バケットをスイングさせる遠心機において、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の前記遠心機用試料容器を前記バケットに装着することを特徴とする遠心機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスイングロータ方式の遠心機（遠心分離機）に関し、特に揺動するバケットに装着される試料容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遠心機は、内部に試料を充填した複数の試料用容器を収容可能なロータと、ロータを回転駆動するモータ等の駆動手段を備え、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の遠心分離を行う。ロータにはアングルタイプやスイングタイプなどがあるが、例えばスイングロータ方式の遠心機は、例えば特許文献１に開示されている。スイングロータは、有底部を備え内部に試料を充填する試料用容器を収容するバケットを、スイングロータ本体に対して揺動可能なように保持した状態にて回転させる。バケットにかかる遠心荷重は、スイングロータ本体のアームの対向する面に設置される一組の保持部（例えば凸状の保持ピン）にて保持される。バケットの２つの側面にはスイングロータ本体の保持ピンの外周側円柱面に係合するような凹部が形成され、バケットは凹部を保持ピンの上から下方向に掛けるように装着され、揺動軸たる保持ピンによって摺動可能に保持される。保持ピンの先端面とバケットの凹部の相対する面（直交面）の間には、摺動を妨げない程度の隙間が設けられている。
【０００３】
ロータの回転が停止している時にはバケットの中心軸とモータの駆動軸は平行（スイング角０°）となる位置関係であるが、ロータの回転速度が上昇するに従いバケットに遠心力が作用してスイングし、バケットはスイング軸を中心に回転してスイング角が徐々に大きくなり、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状態（スイング角９０°）となる。その後、遠心分離運転が終わり回転速度の減少に伴いスイング角は減少し、ロータの回転停止時にはスイング角が０°となる。このようにスイングロータは遠心中の遠心力の大きさによりバケットの中心軸と駆動軸の相対角度が変化する。このようなスイングロータは、特許文献２のようにインナーカップや試料用容器を介して試料を保持するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−８７４８３号公報
【特許文献２】特開２０１６−８３６３７号公報
【特許文献３】特開２００７−２２９７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ロータはバケットを揺動可能に支持する対向する一対の凸部が対面に配置され、その凸部の外周側円柱面に係合する凹部をバケットの側面に備え、凹部の終端にてバケットがスイングする。バケットおよび試料、試料用容器の荷重はバケットの接触面で負担され、凹部隅部に設けた丸みまたは円弧形状部に応力が集中する。近年、一度に大量の試料を処理したい又は、より高い遠心加速度で処理したいとの要望があり、その要望に沿ってバケットの大型化が図られてきた。さらには、大型化したバケットの内部に蓋付きの試料容器を入れるようにしたいとの要望も出てきた。従来のスイングロータに装着される蓋付きの試料容器は、特許文献３にて示されるように円筒形の胴体部を有する形状であった。その場合は円筒形の試料容器に即したバケットを準備することになるが、その場合はバケットに同時に装着される試料容器の本数が少なくなってしまう。特許文献１にて開示されるようなバケットの内周側と外周側に、それぞれ１本ずつの試料容器を入れるようなバケットにすることも考えられるが、バケットの形状だけでなくスイングロータ本体の形状まで大きく変更する必要がある。また、バケットの内周側と外周側に試料容器を並べる場合は、試料容器の外径を大きくすることに制限がある上に、蓋付きの開口部の径が小さくなってしまうため、遠心分離運転後の分離された試料の取り出しが容易とは言えない。
【０００６】
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ることができる蓋付きの遠心機用試料容器を提供することにある。
本発明の他の目的は、スイングロータ式の遠心機において、蓋付きの試料容器の遠心荷重方向の剛性を高めて、バケット式のスイングロータに装着して高速にて遠心分離運転を行うことができるようにした遠心機用試料容器を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、大容量で開口部が大きく使い勝手の良い遠心機用の試料容器を提供し、それを用いた遠心機を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち代表的な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、スイングロータ本体の保持部によって揺動可能に配されるバケットに収容され、試料を収納可能であって着脱可能な蓋部を備えた遠心機用試料容器であって、バケットの内壁面によってその外側面が保持される胴体部と、胴体部の上端から蓋部を装着する円形の開口までを接続する肩部を有して構成される。この胴体部は水平断面視で長辺と短辺の長さが異なる略長方形の容器であって、肩部において向かい合う胴体部の長辺側側面の上端近傍を接続するアーチ状の隆起部が複数設けられる。また、開口部は上面視にて長辺方向の中心線（長軸）と短辺方向の中心線（短軸）の交点を中心に円形に形成され、隆起部は開口部と長辺方向の中心線上の両側の２箇所に形成される。さらに、隆起部は、長辺方向の断面でみて曲率半径Ｒ１（但しＲ１＞短辺幅Ｌ２／２）を有し、短辺方向の断面で見て曲率半径Ｒ２（但しＲ２＜Ｒ１）となるように形成され、Ｒ１の中心点は長辺方向の中心線を通る鉛直面内に位置する。
【０００８】
本発明の他の特徴によれば、試料容器は、２つの隆起部に加えて、アーチ状の第２の隆起部が、開口部の中心に向かって短辺方向の中心線上に形成される。また、長辺側側面の中央には、上下方向に連続して延びる窪み部が形成される。さらに、開口部の開口から肩部にかけて首部が形成され、首部の外周面は長辺側側面方向に形成され、短辺側側面方向には形成されないようにした。胴体部は、底面に続く湾曲面より上方部分かつ肩部よりも下方部分において、上方向にいくにつれて拡径するような形状とされる。また、開口部には密閉部材を介して蓋部をねじ式で着脱可能に構成した。
【０００９】
本発明のさらに他の特徴によれば、駆動軸を有する駆動部と、該駆動軸の先端に設けられるスイングロータを有し、スイングロータは揺動軸を有して複数のバケットを揺動可能に保持し、バケットをスイングさせる遠心機において、上述した特徴を有する試料容器をバケットに装着する構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、蓋部及び開口部自身の遠心荷重を、上向きに曲率を有するアーチ状の隆起部で支えることにより座屈を抑制するので、スイングロータ式の遠心機において大容量かつ大口径の蓋付きの試料容器を実現できた。また、隆起部は内面側から外側に向けて壁面を任意の半径で膨らませてリブ効果を持たせたので、試料容器の内容量をわずかに増加させることができた。さらに、遠心分離運転時の開口部の座屈を防止するための専用の別体式サポート部材を用いる必要が無いので、使い勝手の良い試料容器と、それを用いた遠心機を実現できた。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係る遠心機の正面図であり、主要部分を断面図で示している。
【図２】図１のバケット３０の斜視図である。
【図３】図１の試料容器４０の斜視図である（蓋部を取り外した状態）。
【図４】本実施例の試料容器４０の長辺側からみた側面図である。
【図５】本実施例の試料容器４０の短辺側からみた側面図である。
【図６】本実施例の試料容器４０の上面図である。
【図７】本実施例の試料容器４０の底面図である。
【図８】本実施例の試料容器４０の開口部５５の内側形状を示す部分斜視図である。
【図９】本実施例の試料容器４０の蓋６０をした状態の上面図である。
【図１０】図９のＢ−Ｂ部の断面図である。
【図１１】図９のＣ−Ｃ部の断面図である。
【図１２】図９のＤ−Ｄ部の断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施例に係る試料容器１４０を示す図であって、（１）は上面図であり、（２）は斜視図である。
【図１４】本発明の第３の実施例に係る試料容器１４０を示す図であって、（１）は長辺側から見た側面図であり、（２）は短辺側からみた側面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１２】
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、前後左右、上下、内周側及び外周側は図中に示す方向であるとして説明する。
【００１３】
図１は本発明の遠心機１の縦断面図である。遠心機１は、箱型の筐体１１を備え、筐体１１の内部の上下中央付近には仕切り板１２によって上下２段の空間に仕切られている。仕切り板１２の上段の空間には、上面が開口する略円筒状のチャンバ４が収容され、チャンバ４の外周側には防護壁１７が配置される。チャンバ４の上面には開閉可能なドア１４によって密閉され、これらによってロータ室３が形成される。チャンバ４の周囲には冷凍配管１６が巻回され、図示しない冷却装置によってロータ室３内が所望の温度に保たれる。ロータ室３内にはロータ組立体２が設置される。ロータ組立体２は、通常ウインドシェルなどと称され蓋６を有するシェル５の内部に、複数のバケット３０がセットされたスイングロータ本体２１を収容した組品である。本実施例ではシェル５に収容された状態でスイングロータが一体となって回転する。ロータ組立体２は、スイングロータ本体２１と、スイングロータを収容したシェル５の組であって、本実施例ではシェル５に収容された状態でスイングロータが回転する。スイングロータは、駆動軸７ａに装着されるスイングロータ本体２１と、スイングロータ本体２１に対してスイング可能に保持される複数のバケット３０により構成される。図ではバケット３０の内部に後述する試料容器４０を装着して高速回転させている状態を示している。尚、本発明においてもシェル５及び蓋６を用いずに遠心運転しても良く、シェル５及び蓋６の使用の有無は本発明にとって問われない。
【００１４】
筐体１１内の仕切り板１２によって仕切られた下段には、駆動部たるモータ７がハウジング８の内部に収容され、ハウジング８はダンパーゴム９を介して仕切り板１２への取付部材１３に固定される。モータ７はその駆動軸７ａが鉛直方向に伸びるように配置される。駆動軸７ａは、チャンバ４の底部に形成される貫通穴からロータ室３の内部空間に達するように延びてロータ組立体２が保持される。ロータ組立体２が高速で回転することにより、遠心力によってバケット３０がスイング軸を中心にして揺動する。ロータ組立体２は、全体をロータ室３から外部に取り外しが可能であるし、シェル５を遠心機１にセットした状態で蓋６を取り外して、バケット３０を取り外すことも可能である。
【００１５】
筐体１１の上部後方側の傾斜パネル１５には操作表示部１０が設けられる。操作表示部１０は、ユーザからの入力を受け付けるための入力部と、ユーザに対して情報を表示する表示部の機能を果たすものであり複数のボタンとＬＥＤ表示装置で形成できるし、タッチ式の液晶ディスプレイを用いて構成しても良い。図１では図示していないが遠心機１には、操作表示部１０への情報の表示とユーザからの操作入力の受付けの制御、モータ７の回転制御、冷凍配管１６に冷媒を流すための図示しない冷却装置の制御等の遠心機１の全体の制御を行う制御部（図示せず）が設けられる。制御部は、マイクロコンピュータ、揮発性および不揮発性の記憶メモリ等を含んで構成される電子回路である。
【００１６】
図２は本実施例に係る遠心機１に用いられるバケット３０の斜視図である。バケット３０は試料容器４０の外形に合わせた内壁形状を有するものであって、アルミニウム合金などの軽量かつ強靭な材料によって製造される。バケット３０はスイングロータ本体２１に対して装着及び取り外しが可能であり、バケット３０を上から下方向（装着方向）に移動させることによってスイングロータ本体２１に装着できる。バケット３０は、上部に開口部３１を有し、開口部３１から下方には試料容器４０を収容するための内部空間３８が形成される。バケット３０は、例えばアルミ合金等の金属の一体成形の鋳造品や鍛造品または丸棒材などに切削加工を行うことにより製造されるものであり、上から見た際に略長方形の開口部３１を有し、有底式のカップ状である。カップ状の本体部分３２の上端付近であって、開口部３１の外周側は部分的に肉厚を増した肉厚部３５が形成される。バケット３０の長辺側の側面には、肉厚部３５と、肉厚部３５から下方向に延びる２本の案内リブ３６により挟まれた凹部３７が形成される。この凹部３７はバケットのスイング軸の軸方向外側から見た際に凹状となるものであって、その凹部３７の幅は、スイングロータ本体２１に形成されたバケット３０保持用の保持ピン（図示せず）の直径よりも僅かに大きい程度である。案内リブ３６の存在は、凹部３７の形成のためが主目的であるが、案内リブ３６を形成したことによりバケット３０の剛性を向上できる。案内リブ３６の下端は矢印３６ａで示すように、底面３３付近まで延び、テーパー状にして本体部分３２の外面に接続される。
【００１７】
図３は、試料容器４０の全体形状を示す斜視図である。ここでは図示しない蓋部を取り外して開口部５５を露出させている状態を示している。試料容器４０は、スイングロータの停止時に、バケット３０からスムーズに抜き取ることができるような形状とする。従って、試料容器４０の外形形状はバケット３０の内壁形状と同じ形状の外壁面を有し、装着時の隙間は、試料容器４０のバケット３０に装着及び脱着に支障がない程度の必要最小限とされる。開口部５５から側壁部分に延びる肩部（図４で後述）よりも下側部分が完全にバケット３０の内部空間３８（図２参照）に収容される。その状態で遠心分離運転が行われるため、遠心運転時に試料容器４０には下方向に強い遠心荷重が加わることになる。この遠心分離運転時には、試料容器４０の内部の試料から圧力がかかり、試料容器４０がわずかに変形してバケット３０の内壁面に密着することにより試料容器４０は遠心荷重に耐えることになる。
【００１８】
バケット３０は、上面視において略長方形の形状であり、長辺方向の側壁面の長さと短辺方向の長さが異なる。長辺側側壁４６には、上下方向に連続して延びる窪み部４８が形成される。窪み部４８の凹状の形状はバケット３０の凸部３９（図２参照）に対応させた形状であるが、この窪み部４８を形成したことにより試料容器４０の剛性、特に肩部４５と開口部５５が下方向に押される遠心荷重による変形を受ける力を大幅に低減させることができた。短辺側側壁４７は、ほぼ平坦に形成されるが、厳密には中央付近がわずかながら内側に湾曲したように形成される。この湾曲を形成させたのも、バケット３０の内部空間３８を形成する内壁面の形状に合わせたものであるが、結果として試料容器４０の剛性向上に役立っている。
【００１９】
開口部５５は、上面視で中央位置に形成されたもので円筒形の円筒部５６により形成され、円筒部５６の上側には円形の開口５５ａが形成される。円筒部５６の外周面の上下方向ほぼ中央にはフランジ部５７が形成され、フランジ部５７の上側部分には、図示しない蓋６０（図９にて後述）を装着する為のネジ山５８が形成される。フランジ部５７の下側から胴体部分（長辺側側壁４６、短辺側側壁４７、窪み部４８）に至る肩部４５のハッチング線にて強調したようなアーチ状に湾曲する２つの隆起部５１が設けられる。これは、本来なら試料容器４０の鉛直方向に延びる中心軸線を軸線とする円錐又は緩やかな円弧状とするべきところを、アーチ面となる隆起部５１を形成して、肩部における一部分の形状が単純な円錐面とは異なるようにしたものである。このわずかに隆起させた容器形状によって試料容器の肩部４５における遠心荷重方向の剛性を著しく高めることができる。剛性を高める一番の目的は、下向きに加わる遠心力により肩部と開口部５５が下方へ押しつぶされる力に耐えるためである。本実施例の試料容器４０は、合成樹脂のブロー成形（中空成形）によって製造され、パリソンと呼ばれる筒状の容器を熱して押出し金型内に挟み、樹脂の内部に高圧の空気を一気に吹き込んで膨らませるようにして、金型に沿った外形形状となるように成形する。従って形成する容器形状の自由度が高い。この際の試料容器４０の肉厚は、小さい曲率半径部分が無い限りほぼ一定の厚さになるので、肩部において局所的に隆起する隆起部５１を形成することにより肩部の強度を向上させることができる。
【００２０】
２つのアーチ状の隆起部５１に加えて、中央付近には第２の隆起部５２が形成される。第２の隆起部５２も基本的な形状は隆起部５１と同様に、向かい合う前記胴体部の長辺側側面の上端近傍を接続するアーチ状に形成される隆起部分であるが、隆起部５２の設置部分に開口部５５が重複して位置するので、開口部５５を除いた部分だけが隆起部５２となり、図３のハッチングで示した部分のわずかな領域だけとなる。隆起部５２の長辺側側面の端部は、窪み部４８の上側に連結されるものであり、その接続部分たる矢印４８ｂ付近の湾曲した形状から上側に長手方向に拡径しながら広がるようにして形成される。尚、窪み部４８の下側であって底面（図７にて後述）に繋がる部分も内側に窪むような湾曲状に形成されるので、上下方向に連続する窪み部４８によって上下方向の剛性も高くすることができる。
【００２１】
図４は試料容器４０の長辺側からみた側面図である。試料容器４０は上下方向に見て、バケット３０によって外側が保持される胴体部４１と、上部の開口部５５と、胴体部４１と開口部５５の間を接続する肩部４５によって構成される。胴体部４１は、底面４４から上側に行くにつれてその外縁位置が広がるように拡径する部分であり、バケット３０に装着された際にバケット３０の内壁面によって保持される部分である。開口部５５は試料の投入口及び取出口でもあり、外周面には蓋部を装着するためのネジ山５８が形成される。ネジ山５８の下側には、径方向外側に向けて円環状に延在するフランジ部５７が設けられる。円筒部５６のフランジ部５７よりも下側部分は、首部５６ｂとなる。首部５６ｂは肩部４５と接続される。首部５６ｂにおける接続の上下方向位置は、肩部４５の外縁形状に従って異なる。ここでは、長辺側中央の首部５６ｂが所定の長さＳ２を有し、短辺側中央の首部５６ｂの長さＳ１がほぼゼロとなる。首部５６ｂの最大長さ部分Ｓ３は、長さＳ２の部分の両側部分あり、Ｓ１＜＜Ｓ２＜Ｓ３の関係となる。Ｓ１の長さはわずかとしても良いし、隆起部５１とフランジ部５７が短辺側では接触する（Ｓ１＝０）ように構成しても良い。首部５６ｂの長さＳ１〜Ｓ３部分に至る接続縁部の輪郭形状は、なめらかなＳ字状のカーブを描くように形成され、遠心荷重が加わった際に局所的な応力が集中しないように考慮される。
【００２２】
スイングロータで使用する試料容器４０は、遠心運転中に、モータの駆動軸に対して開口部５５の開口面が平行になるよう配置されるため、従来の円筒形の試料容器から上面視で略長方形の試料容器に変更して容量の拡大を図ると、試料容器４０の肩部４５及び開口部５５自身の遠心荷重により、肩部４５が座屈し、開口部５５と一緒に下側に移動する虞があった。これは、肩部４５が遠心運転時には壁面部分がバケットにて保持されない部分であり、下向きの遠心荷重を受けるための何らかの面と接していないためである。例えば、本実施例の試料容器４０に試料を最大に入れると試料と容器の重さが計２．１ｋｇ程度となり、１７００ｒｐｍで遠心分離を行うと、バケット３０には約２５トンの力が掛かり、バケットに保持されていない部分は、数百キロの遠心荷重を肩部４５の剛性によって支えなければならない。そこで、本実施例の試料容器４０では、肩部４５を開口部５５から胴体部４１の上端外縁へとなめらかな形状で接続するような単純な円錐状の斜面ではなくて、複雑な隆起面（５１、５２）を混ぜた形状とすることにより、特定方向に加わる力（下方向の遠心荷重）に対して強度的に強くなるように構成した。
【００２３】
隆起部５１は、アーチ状に向かい合う胴体部４１の長辺側側面の上端近傍を接続するような形状（図３のハッチング線で示した部分）である。この際、アーチ面の中心断面たるアーチ面Ｐ２が鉛直面Ｐ１に対して０度、又はわずかな傾斜角θ１を有するように配置される。アーチ状の隆起部５１の両端部は、胴体部４１の上端外縁のうち強度的に強い部分に隣接する位置まで延在させる。傾斜角θ１は、開口部５５及び蓋部に加わる遠心荷重に対抗する肩部の強度が十分大きくなるような最適な角度とすれば良い。開口部５５の短辺側の両端に形成された隆起部５１に加えて、長辺側のほぼ中央付近に隆起部５２を設けた。この隆起部５２は、窪み部４８の矢印４８ｂで示す上端縁部に接続するように形成されるので、窪み部４８による剛性を高めた部分と直接接続することができ、上端が首部５６ｂと接続されることにより、遠心荷重による隆起部５２の下方向への移動を効果的に阻止することができる。肩部４５において、隆起部５１よりもさらに下側部分には、アーチ状にわずかに上方に湾曲させる湾曲面５３を形成した。湾曲面５３のアーチ面Ｐ３は、アーチ面Ｐ２よりもさらに傾斜角θ２が大きくなるように形成される。
【００２４】
図５は試料容器４０の短辺側からみた側面図である。開口部５５を形成するための円筒部５６には、開閉式の蓋部（図８にて後述）を装着する為に形成される上側部分５６ａと、上側部分５６ａの下側に接続される円筒状の首部５６ｂによって形成される。隆起部５１の上側位置は、フランジ部５７にほぼ接触するような位置関係となる。ここでは、局所的に円筒部５６の外側に隆起された接続リブ５６ｃによってフランジ部５７と隆起部５１の上端が接続されるように構成することにより、隆起部５１によってフランジ部５７の下方向に加わる力を支えることができる。
【００２５】
胴体部４１のうち、下側の底面付近の湾曲部４３は、バケット３０の内面側底面形状に沿って形成されたものであり、試料容器４０が中心軸線Ａ１方向下向きに強い遠心荷重を受けた際に、特定の角部や曲率半径の小さい湾曲部に応力が集中しすぎないように、なめらかな形状とされる。しかしながら、試料容器４０を作業台に載置した際の安定性を保つことも重要なので、平らな所定の面積を有する底面４４（詳細は図７にて後述）が形成される。
【００２６】
図６は試料容器４０の上面図であり、蓋部（図９にて後述）を取り外している状態を示す。試料容器４０の外形は、上から見て長さＬ１の長辺と長さＬ２の短辺を有する略長方形の形状とされる。そして、角部を大きく角落としをしたような湾曲面４９にて形成した。図６の形状は、略長方形というよりも略八角形と呼んだ方が適切かもしれないが、本明細書では角落とし部の形状にとらわれずに略長方形と表現する。ここでは長辺方向に延びる中心線たる長軸Ｂ１を通る鉛直面に対して面対称の形状とされ、短辺方向に延びる中心線たる短軸Ｃ１を通る鉛直面に対して面対称の形状とされる。ここで上面視における短軸Ｃ１は、スイングロータ本体２１の回転中心から径方向外側に伸びる線（スイング中心線）と同一鉛直面上に位置する。開口部５５の開口５５ａは、長軸Ｂ１と短軸Ｃ１の交差点を中心とする円形である。開口部５５の最大外径、即ちフランジ部５７の直径Ｄ１は、試料容器４０の長軸を通る長さＬ１の半分以上の大きさとなるように構成される。この位置関係は、短軸Ｃ１で内周側と外周側に開口部を有する２つの容器を並べた場合に比べて、１つの容器で個々の容器の場合よりも遙かに大きい開口とした開口部５５が実現できる。従って、試料容器４０の容量を大きくするだけでなく、大きめの開口５５ａとすることにより試料の注入や取り出しが容易である。
【００２７】
試料容器４０の肩部４５に形成される２箇所の隆起部５１は、長軸Ｂ１を通る鉛直面に対して面対称に形成され、上面視においては長軸Ｂ１を通る鉛直面の一方側から他方側に至るように配置される。長軸Ｂ１に対して矢印５１ａで示す一方側は胴体部４１の長辺側側壁４６の上側近傍に位置し、矢印５１ｂで示す他方側も胴体部４１の長辺側側壁４６の上側近傍に位置する。ここで、矢印５１ａ、矢印５１ｂは胴体部４１の上端位置、即ち図４の矢印４１ａの位置にまで到達してない。これは矢印４１ａまで到達するかしないかが重要なのでは無くて、肩部４５や開口部５５にかかる遠心荷重を効果的に受けることができる強度を達成できるかが重要なので、隆起部５１の形状と容器の材質、肉厚等を総合的に考慮して隆起部５１の端部（５１ａ、５１ｂ）の位置や、それらの輪郭形状を設定すれば良い。
【００２８】
試料容器４０の肩部４５であって、短軸Ｃ１に沿って形成される隆起部５２も、隆起部５１と同じ思想で形成される。しかしながら、試料容器４０の上面であって、長軸Ｂ１と短軸Ｃ１が交差する部分に円形の開口部５５が形成されるため、隆起部５２は開口部５５により分断された形状となり、結果的には２つの小さい領域の隆起部５２が残ったような形状となる。また、隆起部５１は、長辺側側壁４６の中央に形成された窪み部４８の上端（図３の矢印４８ｂ）と接続された形状とされるが、これらの形状も遠心荷重に耐えるための強度を達成する目的で決定される。
【００２９】
図７は試料容器４０の底面図である。ハッチングを引いた部分が試料容器４０をテーブルに載置した際の接地面となる平坦な底面４４である。底面４４から、外縁輪郭にかけての湾曲部４３は、緩やかな円弧状とされるので、遠心分離運転中に掛かる遠心荷重が、底面４４に集中して受けるのではなく、図７の底面４４と湾曲部４３に分散して受けることができる。また、底面４４から湾曲部４３にかけて曲率半径の小さい部分が存在しないので、局所的な応力集中が生ずることを防止できる。
【００３０】
図８は、試料容器４０の開口部５５の内側形状を示す部分斜視図であり、（１）〜（３）は異なる位置から開口部５５を見た状態の図である。開口部５５を形成する円筒部５６の内側は、断面が円形の円筒面となるが、その軸方向長さは開口５５ａから下方向に、それぞれ長さＳ１０、Ｓ２０、Ｓ３０のように異なる長さとなる。これは図４で示した首部５６ｂの外周面側の長さＳ１、Ｓ２、Ｓ３にそれぞれ対応する部分である。（３）に示すように作業台上に長辺側側壁が下側になるように試料容器４０を置いた際に、（１）で示した長さＳ２０で示す部分（矢印５９ｃで差す部分）が曲面状であって開口５５ａに最接近するように形成される。さらに矢印５９ｃで示す部分は隆起部５２に接続されるため、開口５５ａの内側から見たら隆起部５２が下側に窪むような形状となる。従って、遠心分離された沈殿物等の半固形物をスプーン等で取り出す際に、矢印５９ｃで示すように開口５５ａに向かって凸状となる湾曲部分が存在し、隆起部５２に試料の取り出しを助ける試料案内部となるので、使い勝手を大幅に向上させることができる。
【００３１】
図９は試料容器４０の上面図であって、蓋６０を装着した状態を示す図である。蓋６０は合成樹脂の成形品であり、その上面には径方向に放射状に延びる８本のリブが形成され、軽量化を図りながら蓋６０の上面の強度を高めている。ここでは図示していないが、開口部５５と蓋６０の間には、液体の漏れを防ぐためのゴム製又は樹脂製のパッキン等の密閉部材が介在される。蓋６０の内周面には図示しない雌ねじが形成され、円筒部５６（図５参照）の外周側に形成されるネジ山５８と螺合する。蓋６０の重さに起因する遠心荷重は、円筒部５６にすべて集中して試料容器４０の肩部４５に伝達される。しかしながら、本実施例では円筒部５６にはフランジ部５７が形成され、フランジ部５７の直下に隆起部５１が形成され、フランジ部５７と隆起部５１が接続リブ５６ｃによって接触するような位置関係にある。従って、円筒部５６に掛かる遠心荷重が隆起部５１を介して肩部４５の広い面に分散されるので、肩部４５の特定箇所に収集しやすい遠心荷重を効果的に分散させることができる。この結果、スイングロータを使用する遠心機において、容量が大きくて大きな蓋付きの試料容器４０を実現することができた。また、フランジ部５７と隆起部５１が接続リブ５６ｃによって接触するような位置関係となっているため、首部５６ｂに指をかけた際にフランジ部５７と隆起部５１により指の動きが規制され、試料容器４０の取出しを助ける把持部となるため、使い勝手を大幅に向上させることができる。
【００３２】
図１０は、図９のＢ−Ｂ部の縦断面図である。窪み部４８は長辺側側壁４６よりも内側に窪ませた部分であるが、図９のＢ−Ｂ断面及びその断面から一方側を見た図では、長辺側側壁４６から中心軸線Ａ１方向に窪む量が一定であることが理解できるであろう。窪み部４８においても、下側における距離Ｌ２２よりも上側における距離Ｌ２１が大きくなるように構成される。円筒部５６は、上側部分５６ａと下側部分たる首部５６ｂで構成されるが、首部５６ｂの大きさは、図１０の断面位置では距離Ｓ２となる。
【００３３】
図１１は、図９のＣ−Ｃ部の縦断面図である。Ｃ−Ｃ部の断面位置は、隆起部５１を通る鉛直断面及び、この鉛直断面から短辺側側壁４７を見た図となる。隆起部５１は底面４４から高さＨ１の所を中心とした曲率半径Ｒ１の曲線の壁面を有する。また、湾曲面５３は、底面４４から高さＨ３の所を中心とした曲率半径Ｒ３の曲線の壁面を有する。曲率半径Ｒ１は曲率半径Ｒ３よりも小さい。これら曲率半径Ｒ１、Ｒ２は２次元的に見た図であるので、長辺方向に断面位置をずらすと隆起部５１の曲率半径Ｒ１がわずかに変化する。胴体部４１の上端４１ａ付近との接続点付近ではなめらかな形状にて接続すると良く、曲率半径はＲ１、Ｒ３は必ずしも上端４１ａまで一定とはならない。
【００３４】
図１２は、図９のＤ−Ｄ部の断面図である。Ｄ−Ｄ部の断面位置は、長軸Ｂ１を通る鉛直断面及び、その鉛直断面から長辺側側壁４６を見た図となる。この断面で見ると隆起部５１は底面４４から高さＨ２の所を中心とした曲率半径Ｒ２の曲線の壁面を有する。曲率半径Ｒ２の中心軸線Ａ１からの距離はＬとなる。また、湾曲面５３は、底面４４から高さＨ４の所を中心とした曲率半径Ｒ４の曲線の壁面を有する。曲率半径Ｒ２は曲率半径Ｒ４よりも小さい。隆起部５１と湾曲面５３の境界付近、及び、湾曲面５３と胴体部４１の上端４１ａ付近との接続点付近は、曲率半径等はＲ２、Ｒ４にとらわれずになめらかな形状にて接続する。
【実施例２】
【００３５】
次に図１２及び図１３を用いて本発明の第２の実施例に係る試料容器１４０を説明する。試料容器１４０は、肩部１４５の形状が第一の実施例と異なるが、胴体部１４１及び底面４４の形状は第一の実施例と同一である。同じ形状の部分には図１〜図１２と同じ番号の符号を付している。図１３は本発明の第２の実施例に係る試料容器１４０を示す図であって、（１）は上面図であり、（２）は斜視図である。（１）において、試料容器１４０の肩部に隆起部１５１と、隆起部１５２を設けたものである。ここでは隆起部１５１、１５３の外縁位置が理解しやすいように太線にてその位置を示している。隆起部１５１は、肩部における形状が異なるように変形させた部分で、上方向にわずかにアーチ状に隆起させたものである。隆起部１５１、１５２の形成は、合成樹脂のブロー成形（中空成形）によって製造するので、隆起部１５１、１５２部分の肉厚を厚くしたのではない。ここでは、アーチ状の隆起部１５１は、そのアーチ面が上側に行くにつれて中心軸線Ａ１に近づくような傾斜とした。その結果、上面視にて開口部１５５から外側に放射状に広がるような隆起部１５１、１５２による補強部分が肩部に形成されることになる。また、補強部分たる隆起部１５２が開口部１５５に接するため、開口部１５５に係る遠心荷重を隆起部１５２を介して効果的に分散させることができる。
【００３６】
図１３（２）において、試料容器１４０の肩部よりも下側は、第一の実施例の試料容器４０と同一形状とされる.従って、試料容器４０に替わりに試料容器１４０をバケット３０に装着することができる。フランジ部１５７の下側から胴体部分に至る肩部１４５には、ハッチング線にて示すようなアーチ状に湾曲する２つの隆起部１５１が設けられる。第一の実施例ではアーチ面の長手方向中心線を通る断面Ｐ２が図４で示したように、アーチ面が上側に行くにつれて中心軸線Ａ１よりも離れるように斜めに配置されるようにしたが、第２の実施例では逆にアーチ面の長手方向中心線を通る断面が、アーチ面が上側に行くにつれて中心軸線Ａ１に近づくように斜めに配置される。アーチ面となる隆起部１５１はわずかに隆起させただけであり、この形状により試料容器の遠心荷重方向の剛性を著しく高めることができた。アーチ状の隆起部１５１に加えて、長辺方向中央付近には第２の隆起部１５２が形成される。第２の隆起部１５２も基本的な形状は隆起部１５１と同様に、向かい合う前記胴体部の長辺側側面の上縁を接続するアーチ状に形成される隆起部分であるが、隆起部１５２の設置部分に開口部１５５が重複して位置するので、開口部１５５を除いた隆起部１５２の部分は、図１３（２）のハッチングで示した部分のわずかな領域だけとなる。隆起部１５２の長辺側側面の端部は、窪み部４８の上側に連結される。
【００３７】
図１４は本発明の第３の実施例に係る試料容器１４０を示す図であって、（１）は長辺側から見た側面図であり、（２）は短辺側から見た側面図である。胴体部４１の形状は第一の実施例と同じである。長辺側側壁４６には、上下方向に連続して延びる窪み部４８が形成される。首部１５６ｂにおける接続の上下方向位置は、肩部１４５の外縁形状に従って形成したもので、首部１５６ｂの形状やサイズは第一の実施例とほぼ同様である。ここでは、長辺側の首部１５６ｂの最大長がＳ６であり、短軸が通る位置での首部１５６ｂの長さはＳ５となる。首部１５６ｂの長さＳ４〜Ｓ６部分の下端に至る接続縁部の輪郭形状は、なめらかな円弧状のカーブを描くように形成され、遠心荷重が加わった際に局所的な応力が集中しないように考慮される。
【００３８】
図１４（２）において、短辺側側壁４７における胴体部４１の形状も第一の実施例と同じである。短辺側の首部１５６ｂの長さＳ４は、長さＳ５、Ｓ６よりも短い上に、ほぼ全体が接続リブ１５６ｃによって覆われて、フランジ部１５７が隆起部１５１に接続リブ１５６ｃによって接続される。この構成により、開口部１５５を介して蓋６０の遠心荷重が加わった際に、フランジ部１５７から隆起部１５１、１５２を介して胴体部４１側へと遠心荷重をうまく分散させることができるので、肩部１４５が座屈する虞を大幅に減少させることができた。尚、ここではＳ４＜Ｓ５＜Ｓ６の関係としたが、隆起部１５１とフランジ部１５７が短辺側では接触する（Ｓ４＝０）ように構成しても良い。
【００３９】
以上のように２つの実施例を用いて試料容器の開口部下辺に設けられる円錐又は曲面状の肩部において、曲率及びアーチ断面方向の異なる隆起部（凸状部分）を形成した。アーチ状の隆起部が無い場合、強い遠心荷重で座屈又は大きく変形してしまう虞が高まるが、隆起部がリブ効果を発揮して肩部の変形を防止することができる。また、従来のように、試料容器の外側に延在する板状リブを形成することによる剛性向上策とは異なり、試料容器の外面自体の形状を緩やかに曲げることによって、外壁面そのものにリブ効果を持たせた。このリブ状に曲げる方向は外側に向けてであるので、剛性向上効果に加えて、内容量の増加効果も得ることができる。尚、容器内側から外側に凸状になる隆起部の代わりに、容器外側から内側に窪む窪み部としても肩部の強度向上の目的は達成することができる。
【００４０】
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、水平断面視で長辺と短辺の長さが異なる略長方形の容器としたが、両辺の長さが等しい略正方形の容器において隆起部を設けるように構成しても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１  遠心機      ２  ロータ組立体      ３  ロータ室      ４  チャンバ
５  シェル      ６  蓋      ７  モータ      ７ａ  駆動軸      ８  ハウジング
９  ダンパーゴム      １０  操作表示部      １１  筐体      １２  仕切り板
１３  取付部材      １４  ドア      １５  傾斜パネル      １６  冷凍配管
１７  防護壁      ２１  スイングロータ本体      ３０  バケット
３１  開口部      ３２  本体部分      ３３  底面      ３５  肉厚部
３６  案内リブ      ３６ａ  （案内リブの）下端      ３７  凹部
３８  内部空間      ３９  凸部      ４０  試料容器      ４１  胴体部
４１ａ  （胴体部の）上端      ４３  湾曲部      ４４  底面      ４５  肩部
４６  長辺側側壁      ４７  短辺側側壁      ４８  窪み部      ４９  湾曲面
５１、５２  隆起部      ５３  湾曲面      ５５  開口部      ５５ａ  開口
５６  円筒部      ５６ａ  上側部分      ５６ｂ  首部      ５６ｃ  接続リブ
５７  フランジ部      ５８  ネジ山      ６０  蓋      １４０  試料容器
１４１  胴体部      １４５  肩部      １５１、１５２  隆起部
１５５  開口部      １５６ｂ  首部      １５６ｃ  接続リブ
１５７  フランジ部      Ａ１  中心軸線      Ｂ１  長軸      Ｃ１  短軸
Ｄ１  フランジ部５７の直径      Ｐ１  鉛直断面
Ｐ２  アーチ面の長手方向中心線位置を通る断面
【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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