(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸に接続可能なハブと、ハブの周りに配置されたロータボディを有し、ロータボディには複数の一対のアームが対向するように配置され、このアームにはバケットを揺動可能に保持するための保持ピンが、対向するアームに向かって延びるように配置される遠心分離機用スイングロータにおいて、
前記バケットには前記保持ピンに支承される係合部が形成され、
前記保持ピンは、前記バケットの係合部と摺動させるために前記保持ピンの軸方向と平行な摺動面が形成され、
前記バケットと接触する前記摺動面の接触領域の軸方向幅が、前記ロータボディの回転が停止した際の前記バケットの揺動停止位置から遠心分離運転中の水平位置に至るまでに連続的に大きくなるように形成したことを特徴とする遠心分離機用スイングロータ。
【請求項２】
前記バケットの揺動が停止した際に接触する接触領域の軸方向幅Ｌ１は、前記バケットが水平位置まで揺動した際の接触領域の軸方向幅Ｌ２よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機用スイングロータ。
【請求項３】
前記摺動面は、前記保持ピンの軸心と前記保持ピンへの機械加工の切削中心がオフセットされるようにして円筒状に切削加工することにより形成されることを特徴とする請求項２に記載の遠心分離機用スイングロータ。
【請求項４】
前記連続的に大きくなる比率は一定であることを特徴とする請求項３に記載の遠心分離機用スイングロータ。
【請求項５】
前記連続的に大きくなる比率は一定でないことを特徴とする請求項３に記載の遠心分離機用スイングロータ。
【請求項６】
前記保持ピンは、前記アームと一体成形で製造されることを特徴とする請求項４又は５に記載の遠心分離機用スイングロータ。
【請求項７】
前記バケットは、前記保持ピンの最外径よりも大きな半円柱状の内壁部を有するピン受け部を有す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スイングロータ。
【請求項８】
試料を保持するための複数のバケットを揺動可能に保持するスイングロータと、
前記スイングロータによって揺動可能に保持される複数のバケットと、
前記スイングロータを回転させる駆動装置と、
前記駆動装置の回転軸が配置され前記スイングロータを回転させるためのロータ室を有する遠心分離機であって、
前記スイングロータは、
駆動軸に接続可能なハブと、ハブの周りに配置されたロータボディを有し、ロータボディには複数の一対のアームが対向するように配置され、このアームには前記バケットを揺動可能に保持するための保持ピンが、対向するアームに向かって延びるように配置され、
前記保持ピンは、前記バケットと摺動させるために前記保持ピンの軸方向と平行な摺動面が形成され、
前記バケットと接触する前記摺動面の接触領域の軸方向幅が、前記ロータボディの回転が停止した際の前記バケットの揺動停止位置から遠心分離運転中の水平位置に至るまでに連続的に大きくなるように形成したことを特徴とする遠心分離機。
【請求項９】
前記バケットの揺動が停止した際に接触する接触領域の軸方向幅Ｌ１は、前記バケットが水平位置まで揺動した際の接触領域の軸方向幅Ｌ２よりも短いことを特徴とする請求項８に記載の遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠心分離機用スイングロータ及び遠心分離機に関し、特に、スイングロータに形成され揺動するバケットを保持するための保持ピンの形状の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液や尿等の検査を行う目的で使用され、揺動可能なバケットに収容した試料容器を回転させるスイングロータ式の遠心分離機が用いられている。スイングロータ式の遠心分離機は、最高回転速度が３，０００から５，０００ｒｐｍ程度であることが多い。スイングロータは、遠心室内に配置される駆動軸と同軸に延びるハブと、ハブの周りに配置されたロータボディを有し、このロータボディから延びる複数のアームを有する。アームは、それぞれ互いに対向する一対のアームが一組となって複数組設けられ、それぞれの一対のアームが試料容器を保持するバケットを回動可能に支持する。スイングロータには種々のものがあるが、一般的にはスイングロータのアームに保持ピンを形成し、試料を入れるバケットの両側面にピン受け部が形成され、ピン受部によってバケットが保持ピンに保持される。保持ピンはスイング中心軸と一致するように配置され、スイングロータ側に固定される場合が多いが、保持ピンをバケット側に形成することも可能である。
【０００３】
遠心室内においてスイングロータが回転すると、アームに設けられた保持ピンに支承又は掛止されたバケットが遠心力によって一対の保持ピンを中心に水平方向に揺動（スイング）し、試料容器内の試料の遠心分離が行われる。遠心分離運転の際は、試料容器を一定の姿勢に安定して保持させる必要があるため、複数の試料容器を専用のラックに収容し、そのラックをバケットの内部に装填するのが一般的である。
【０００４】
専用のラックは、実装されるバケットの内部形状に併せて設計され、例えばポリプロピレンやポリアセタール樹脂等を用いて製作される。また、ラックは、収容する試料容器の種類に合わせて一端を閉止した複数の挿入穴を有する構造とされる。例えば、血液や尿等の検査に使用する試料容器は、主にプラスチック製又はガラス製の試験管が用いられ、これらを等間隔で縦置きできるような形状にラックは形成される。尚、試験管等の試料容器に含まれる試料の容量は不均一である事も多く、試料容器をセットしたラックの重心位置がばらつくことがある。特に、血液検査の際に用いられる真空採血管と呼ばれる試料容器は、採血量の違いや血液の比重の違い等で試料容器の質量差が発生し易い。
【０００５】
このため、専用ラックに試料容器を収容する際には、夫々の試料容器の質量を確認して各ラックに収容される試料容器の合計質量が許容値以内になっているか確認すると共に、スイングロータの回転軸に対向する回転位置に装着されるラック間の質量差が遠心分離機の許容値以内となるか確認することが重要である。更に、スイングロータを上から見た場合の重心位置が保持ピンの中心軸線とできるだけ一致するように試料容器の配置も調整することが重要である。
【０００６】
通常、試料容器を自動で搬入・搬出する自動遠心装置等においては、専用ラック内の合計質量や対向するラックの質量差を調整することは比較的容易であるが、手作業にて複数の試料容器を収納する専用ラックを使用する場合には、ラック内の重心位置まで配慮して試料容器を配置することは非常に困難な作業となる。このため、ラック内の試料容器が無作為に収容されることを避けるために、ラック内へ収容する順番や位置を指定する等の対応が成されている。しかしながら、順番や位置を指定してもバケット内部の重心位置が保持ピンの中心軸線上とはならないことがあり、場合によってはバケットが傾いた状態（重心位置が理想位置と異なる状態）で回転することになってしまうことがある。
【０００７】
また、スイングロータは、保持ピンとバケットのピン受部で接触による滑りが必要であり、スイングロータの回転が停止した場合にはバケットが元の位置に良好に戻らなければならない。しかしながら、摩擦の影響が大きい場合は、バケットがスムーズに揺動しないことがあり、最悪バケットが途中で止まってしまう場合がある。特に、試料容器の出し入れを自動で行う遠心装置では、バケットの揺動が元の位置に戻らないと試料容器の搬入・搬出に支障を来たすばかりでなく、試料の破損に繋がる恐れがあるため、保持ピンに潤滑用のグリスを頻繁に塗布して摩擦を軽減する必要があった。しかし、連続稼動が必要な自動遠心装置では頻繁なグリス塗布は装置のメンテナンス時間増加になるため実施することが煩わしく、ユーザからはこのメンテナンス周期をさらに長くするように要望が高くなっている。
【０００８】
これらの問題の対策技術が特許文献１に開示されている。この構成では、各アームの先端に設けた保持ピン（特許文献中ではロータピン）の先端を外径方向に広がるテーパ形状にし、且つ保持ピンを法線方向に配置することで、バケットのピン受け部と保持ピンの接触を点接触にして摺動抵抗を低減することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１１３３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に示される遠心分離機用ロータでは、保持ピンの摺動抵抗は軽減されるが、遠心分離運転中の保持ピンとピン受け部の接触がほぼ点接触となるため、局部的な面圧が高くなり、バケットの質量を増やしたい場合には、十分な強度を確保することが難しくなってしまう。また、複数の試料容器を収納するバケットの場合は、重心位置によって遠心分離運転中にバケットが傾いた状態で保持される場合もあり、保持ピンとバケットのピン受け部との接触領域（ほぼ点接触）の位置が不安定になることになる。
【００１１】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、バケットの揺動中の摺動抵抗を抑えてスイング不良を無くすようにした遠心分離機用スイングロータ及び遠心分離機を提供することである。
【００１２】
本発明の他の目的は、バケットの重心位置に多少のばらつきが生じても遠心分離運転中のスイング状態を安定して維持することができるようにした遠心分離機用スイングロータ及び遠心分離機を提供することである。
【００１３】
本発明のさらに他の目的は、従来の構成に簡単な機械加工を加えるだけでバケットの揺動中の摺動抵抗を抑えることができ、製造コストの上昇を最小に抑えるともに定期的なメンテナンスを減らすことができる遠心分離機用スイングロータ及び遠心分離機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
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。
【００１５】
本発明の一つの特徴によれば、駆動軸に接続されて回転可能なハブと、ハブの周りに配置されたロータボディを有し、ロータボディには複数の一対のアームが対向するように配置され、このアームにはバケットを揺動可能に保持するための保持ピンが、対向するアームに向かって延びるように配置される遠心分離機用スイングロータにおいて、バケットには保持ピンに支承される係合部が形成され、保持ピンにはバケットの係合部と摺動させるために軸方向と平行な摺動面が形成され、バケットと接触する摺動面の接触領域の軸方向幅が、ロータボディの回転が停止した際のバケットの揺動停止位置から遠心分離運転中の水平位置に至るまでに連続的に大きくなるように形成し、揺動した際の接触領域の軸方向幅が一定でないように形成した。また、バケットの揺動が停止した際に接触する接触領域の軸方向幅Ｌ１は、バケットが水平位置まで揺動した際の接触領域の軸方向幅Ｌ２よりも短くなるように構成した。
【００１６】
本発明の他の特徴によれば、接触領域の軸方向幅は、バケットの揺動停止位置から、水平位置に至るまでに連続的に可変になるようにし、例えば連続的に大きくなるようにした。連続的に大きくなる比率は、一定であっても良いし一定でなくても良い。保持ピンは、アームと一体成形で製造され、バケットの各アーム肉厚部には保持ピンの最外径よりも大きな半円柱状の内壁部を有する２箇所のピン受け部を有する。
【００１７】
本発明のさらに他の特徴によれば、試料を保持するための複数のバケットを揺動可能に保持するスイングロータと、スイングロータによって揺動可能に保持される複数のバケットと、スイングロータを回転させる駆動装置と、駆動装置の回転軸が配置されスイングロータを回転させるためのロータ室を有する遠心分離機であって、スイングロータは、駆動軸に接続可能なハブと、ハブの周りに配置されたロータボディを有し、ロータボディには複数の一対のアームが対向するように配置され、このアームにはバケットを揺動可能に保持するための保持ピンが、対向するアームに向かって延びるように配置される。保持ピンにはバケットの係合部と摺動させるために軸方向と平行な摺動面が形成され、バケットと接触する摺動面の接触領域の軸方向幅が、ロータボディの回転が停止した際のバケットの揺動停止位置から遠心分離運転中の水平位置に至るまでに連続的に大きくなるように形成され、バケットが水平位置まで揺動した際の接触領域の軸方向幅が一定でないように形成した。バケットの揺動が停止した際に接触する接触領域の軸方向幅Ｌ１は、バケットが水平位置まで揺動した際の接触領域の軸方向幅Ｌ２よりも短いようにした。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、バケットの係合部を支承する保持ピンの摺動面は、バケットの揺動が停止した際に接触する接触領域の軸方向幅が、バケットが揺動停止位置から水平位置に至るまでに連続的に大きくなるように形成されるので、スイングロータが停止した状態では、保持ピンとバケットのピン受け部の接触長さが短くして接触による摩擦抵抗を軽減されることができ、バケットの揺動が滑らかになる。また、遠心分離運転時において保持ピンとバケットのピン受け部の接触長さを十分確保することが可能となり、面圧を軽減することができる。
【００１９】
請求項２の発明によれば、バケットの揺動が停止した際に接触する接触領域の軸方向幅Ｌ１は、バケットが水平位置まで揺動した際の接触領域の軸方向幅Ｌ２よりも短いので、また、スイングロータが回転しバケットが揺動して水平方向になった状態では、十分な接触長さを確保することで、遠心分離運転中の保持ピンとバケットのピン受け部の面圧を軽減することができる。
【００２０】
請求項３の発明によれば、摺動面は保持ピンの揺動中心とオフセットされた切削加工で円筒状に形成されるので、摺動面は、遠心回転時の接触長さＬ１からその停止時の接線長さＬ１までをほぼ連続的に可変し、Ｌ１＜Ｌ２の関係となるように容易に構成できる。
【００２１】
請求項４の発明によれば、接触領域の軸方向幅の連続的に大きくなる比率は一定であるので、バケット揺動をスムーズに行うことができバケット揺動時の信頼性を向上することができる。
【００２２】
請求項５の発明によれば、接触領域の軸方向幅の連続的に大きくなる比率は一定でないので、接触面積を十分確保したい箇所と、接触面積が小さくて良い箇所のメリハリを付けた摺動面を持つ保持ピンを実現できる。
【００２３】
請求項６の発明によれば、保持ピンはアームと一体成形で製造されるので、強度的に優れて耐久性の高いスイングロータを実現できる。
【００２４】
請求項７の発明によれば、バケットは、保持ピンの最外径よりも大きな半円柱状の内壁部を有するピン受け部を有するので、バケットをピン受け部の上側から下側に移動させるだけで容易にバケットをスイングロータに吊り下げることができる。
【００２５】
請求項８の発明によれば、バケットと接触する摺動面の接触領域の軸方向幅が、ロータボディの回転が停止した際のバケットの揺動停止位置から遠心分離運転中の水平位置に至るまでに連続的に大きくなるように形成されるので、スイングロータが停止した状態では、保持ピンとバケットのピン受け部の接触長さを短くして接触による摩擦抵抗を軽減させ、バケットの揺動が滑らかになる遠心分離機を実現できる。また、接触領域の軸方向幅は、バケットの揺動停止位置から、水平位置に至るまでに連続的に大きくなるので、遠心分離運転時において保持ピンとバケットのピン受け部の接触長さを十分確保することが可能となり、面圧を軽減した遠心分離機を実現できる。
【００２６】
請求項９の発明によれば、バケットの揺動が停止した際に接触する接触領域の軸方向幅Ｌ１は、バケットが水平位置まで揺動した際の接触領域の軸方向幅Ｌ２よりも短いので、スイングロータの直立状態付近での摺動では摩擦抵抗を軽減でき、スイングロータが回転しバケットが揺動して水平方向になった状態では、十分な接触長さを確保することで、保持ピンとバケットのピン受け部の面圧を軽減して安定して遠心分離運転のできる遠心分離機を実現できる。
【００２８】
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】
【００２９】
【図１】本発明の実施例に係る遠心分離機１を示す側面図であり、一部を断面図にて示す。
【図２】本発明の実施例に係るスイングロータ２０の上面図である。
【図３】本発明の実施例に係るスイングロータ２０にセットされるバケット３０の形状を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例に係るスイングロータ２０にセットされるバケット３０の縦断面図である。
【図５】図２のＢ方向から保持ピン２５を見た部分側面図である。
【図６】図２の１つの保持ピン２５部分の上面図である。
【図７】図２の１つの保持ピン２５部分の拡大断面図である。
【図８】保持ピン２５の円周方向位置を説明するための図である。
【図９】保持ピン２５の円周方向の外周面を平面状に展開した展開図である。
【図１０】本発明の第２の実施例に係る保持ピンの外周面の展開図である。
【図１１】本発明の第３の実施例に係る保持ピンの外周面の展開図である。
【図１２】本発明の第４の実施例に係る保持ピンの外周面の展開図である。
【図１３】従来の係る遠心分離機用スイングロータにおける保持ピン１２５部分の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３０】
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、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。図１は本発明の実施例に係る遠心分離機１を示す側面図であり、その一部を断面図にて示す。図１では、ロータの停止時及び回転時のバケットの状態が理解できるように、回転時のバケット３０の状態（図中左側のバケット３０）と、停止時のバケット３０の状態（図中右側のバケット３０）の双方を図示している。
【００３１】
遠心分離機１は、スイングロータ２０と、スイングロータ２０を回転させる駆動装置たるモータ４を含んで構成される。ハウジング２は遠心分離機１の外郭を構成する。ハウジング２内にはモータ４等を駆動制御する図示せぬ制御装置が設けられる。
【００３２】
モータ４は駆動軸１４を有し、振動等を吸収する防振ゴム等から成るモータ支持部１５によりハウジング２に設けられている横板３に固定される。ロータ室７はスイングロータ２０を収容するための上方が開放する円筒形で底面８ａを有するボウル８により画定され、ボウル８はスペーサ１２を介して横板３に固定され、上方の開口がドア９によって閉じられる。さらにスイングロータ２０を内蔵するロータ室７を画定するボウル８の外周側には断熱材を備え、さらにその外周部には、図示しない金属製のプロテクタ（防護壁）が配置される。ロータ室７には、ボウル８の底面８ａに形成された貫通穴を介して、モータ４の駆動軸１４が突出するように配置される。尚、ボウル８の駆動軸１４が突出する箇所（図示しない貫通穴）はシールラバー１３により貫通穴が塞がれる。
【００３３】
ドア９は、ロータ室７の上側において開閉可能となるようにハウジング２に蝶番により固定され、ロータ室７を閉止して密閉する。また、ドア９を図１のように開けてロータ室７を開放状態にすることにより、スイングロータ２０が駆動軸１４に対して着脱可能となる。尚、図示していないがドア９の端部にはドア９を閉止した状態で保持するためのロック機構が設けられる。このロック機構をロックすることによりスイングロータ２０の回転中に、ユーザが誤ってドア９を開けてしまうことが防止される。
【００３４】
スイングロータ２０は、駆動軸１４に同軸一体回転するように固定可能に構成され、ロータボディ２１と、ロータボディ２１から延びるアーム部に保持される複数のバケット３０を含んで構成されている。装着されるバケット３０の数は主に偶数であり、本実施例では４個である。
【００３５】
次に図２を用いてスイングロータ２０の形状を説明する。図２は、本発明の実施例に係るスイングロータ２０の上面図である。スイングロータ２０は、ハブ２２と、ハブ２２の周囲であって上から見て十字状に四方に延びるロータボディ２１によって構成される。ロータボディ２１は、主にステンレス鋳鋼製やアルミ合金製の精密鋳造によって製作され、組合せ精度の必要な個所のみ機械加工により切削する製造方法を取ることで製造コストの低減が図れる。ハブ２２は略円柱状に構成され、駆動軸１４に接続される箇所となる。ロータボディ２１のハブ２２の外周付近から四方に延びる部分は、ハブ２２の回転軸（回転中心）回りに、上から見て円周角９０°間隔で配置されると共に、回転軸に対して回転対象となるような形状に構成される。
【００３６】
ロータボディ２１の外周側部分には、略９０度の間隔をもって２つに分岐するアーム２３Ａと、アーム２３Ａとを接合するリブ２３Ｂが形成される。アーム２３Ａの一つは、回転軸に直交する方向に延びると共に、バケット３０を挟んで対向するアーム２３Ａと互いに平行に延びように配置され、これら平行なアーム２３Ａによって１つのアーム部が形成されてバケット３０が支承される。バケット３０を支承するために、略円柱状の形状を有する保持ピン２５が各アーム２３Ａから延びる。この伸びる方向は、ロータボディ２１の回転軌跡の接線方向（対向する他方のアーム２３Ａの方向）であり、ハブ２２の回転軸に対して法線方向になるように形成される。
【００３７】
次に、図３を用いてバケット３０の形状を説明する。図３は本発明の実施例に係るスイングロータ２０にセットされるバケット３０の形状を示す斜視図である。バケット３０は、例えばアルミ合金等の金属の一体成形により製造されるものであり、本実施例のバケット３０は上から見た際に略長方形の開口３１を有するカップ状の形状である。開口３１の対面する２つの面には、部分的に厚みを増した肉厚部３２が形成され、一方の肉厚部３２の下側には窪み３５が形成される。窪み３５はほぼ平行する２本の案内リブ３３により挟まれた領域内に形成される。案内リブ３３は、バケット３０をスイングロータ２０に装着及び取り外す際の保持ピン２５を案内するガイドとしての役目を果たす。窪み３５の上端であって肉厚部３２の下側には、円弧状のピン受け部３４が形成される。円弧状のピン受け部３４の内壁は保持ピン２５（図２）の外径よりもやや大きな半円柱状とすると良い。
【００３８】
図３では一方の肉厚部３２に接続された案内リブ３３とピン受け部３４しか見えないが、反対側に位置する肉厚部３２にも同様の案内リブ３３とピン受け部３４が形成される。本図により、バケット３０がスイングロータ２０のアーム２３Ａに形成された保持ピン２５に掛けられるようにして軸支されることが理解できるであろう。バケット３０はスイングロータ２０に対して着脱可能であり、バケット３０をスイングロータ２０に対して上方向（軸方向と平行な上方向）に引き上げることによって、バケット３０をスイングロータ２０から取り外すことができる。装着する際にはその逆の動作により容易に装着できる。
【００３９】
バケット３０は、複数の試料容器を収容した後述するラックを収容するための空間３６を有する。また、バケット３０の底面付近には、バケット外周から空間３６まで繋がる穴部３７が形成されている。これにより、空間３６に入り込んだ水等が排出されるようになっている。尚、本実施例ではバケット３０の形状として開口３１が略長方形となる直方体状のものを説明したが、必ずしもこの形状に限らずに、開口の形状が円形の円筒状のバケットであっても良いし、その他の任意の形状のバケットであっても良い。
【００４０】
図４は、スイングロータ２０にセットされるバケット３０の縦断面図である。この図は、円弧状のピン受け部の中心を通る位置における断面図である。バケット３０の肉厚部３２の下方には２本の案内リブ３３が形成され、これら案内リブ３３の間にピン受け部３４が形成される。ピン受け部３４は、上下方向の位置を決定するための保持部３４Ａと、ロータボディ２１との横方向の位置ずれを抑止する突き当て面３４Ｂとで構成される。図３の斜視図から理解できるようにピン受け部３４の内壁形状は半円柱状と形成され、略円柱形の保持ピン２５の形状（上側の約半分）とほぼ相似となるように形成されるのが好ましく、バケット３０がスムーズに揺動可能となるように保持部３４Ａの内壁の曲率が、保持ピン２５の外周形状の曲率よりも大きくなるように構成すると好ましい。保持ピン２５と案内リブ３３との隙間は、バケット３０がスムーズに揺動可能となるような必要にして十分な間隔とすると好ましい。バケット３０の空間３６には、点線で示すように複数の試料容器（図示せず）を保持するためのラック３８が収容される。穴部３７はバケット３０の内部で水等が溜らないようにするためのものである。
【００４１】
次に図５から図９を用いて、本実施例に係る保持ピン２５の形状を説明する。図５は、図２のＢ方向から保持ピン２５を見た部分側面図である。保持ピン２５は、アーム２３Ａから突出する略円柱形の形状であるが、本実施例の保持ピン２５では完全な円柱形ではなく、略円柱形の根元部の径がやや細く、略円柱形の軸方向中央付近の径が一番大きく、軸方向中央付近から先端部に行くように径がやや細くなるように形成したことに特徴がある。
【００４２】
ここで、本発明に係る遠心分離機の保持ピン２５の形状を説明する前に、従来の保持ピン１２５の形状について説明する。図１３は従来の遠心分離機の保持ピン１２５の上面図である。アーム１２３Ａ及びリブ１２３Ｂの形状は図１〜図２、図５で説明した構成と同じである。保持ピン１２５の形状は、円筒形というよりもアーム１２３Ａに付着する球形に近くなるように湾曲した形状の部材である。このうち、バケット３０のピン受け部３４と接触する摺動部１２５Ａは円筒面であり、ピン受け部３４の軸方向に所定の幅Ｌを有するように構成される。この摺動部１２５Ａは、例えば切削加工によって軸方向に平坦（円筒面）に加工されるものであって、軸方向幅Ｌは円周方向のどの部分であっても一定の幅となるように形成される。
【００４３】
摺動部１２５Ａからアーム１２３Ａ側には、摺動部１２５Ａの外径が細くなるように絞りこまれた絞り部１２５Ｂが形成される。この絞り部１２５Ｂは、機械加工を容易にするためと、摺動部１２５Ａの幅Ｌを確実に加工できるようにするために形成されるものである。また、摺動部１２５Ａからバケット３０側には、先端に行くに従って絞り込まれ、断面図で見ると曲線状の絞り込み部１２５Ｃが形成される。保持ピン１２５の先端は、バケット３０の突き当て面３４Ｂと良好に接するための平坦面１２５Ｄが形成される。
【００４４】
次に、本実施例に係る保持ピン２５の形状を説明する。図６は、保持ピン２５を上から見た部分上面図である。図６から理解できるように保持ピン２５は、摺動部２５Ａからアーム２３Ａ側には、摺動部２５Ａの外径が細くなるように絞りこまれた絞り部２５Ｂが形成される点、先端に行くに従って絞り込まれた絞り込み部２５Ｃが形状される点で図１３に示した従来の保持ピン１２５の形状と共通する。しかしながら、バケット３０のピン受け部３４と接触する摺動部２５Ａの幅が、保持ピンの揺動軸心を基準とした円周方向において一定ではないように構成した。スイングロータ２０が停止時においては、バケット３０のピン受け部３４は、図６中の摺動部２５ＡのＬ１の矢印付近にて接触する。接触する領域はほぼ直線線状の微小領域となる。また、スイングロータ２０が遠心運転時（高速回転時）においては、バケット３０のピン受け部３４は、図６中の摺動部２５ＡのＬ２の矢印付近にて接触する。この接触する領域はほぼ線状の微小領域となる。図６から、摺動部２５ＡのＬ１付近からＬ２付近に至るまでに摺動部の軸方向の幅が徐々に大きくなることが理解できるであろう。
【００４５】
図７は、保持ピン２５の横断面図である。保持ピン２５は強度の関係からアーム２３Ａと同じ合金の一体成形によって製造される。点線で示す形状は保持ピン２５の摺動部２５Ａの切削加工を行う前の形状を示したものである。保持ピン２５は、ステンレス鋳鋼製やアルミ合金製の精密鋳造によって製作され、摺動部２５Ａと平坦面２５Ｄのみを切削加工することで所望の形状・寸法とする。摺動部２５Ａの切削加工は、図１３の従来技術の加工では保持ピン中心と機械加工の切削中心が一致させるようにして切削加工していたが、本実施例においては、保持ピン中心と機械加工の切削中心をあえてオフセットして行うことによって、スイングロータ２０の内周側の切削深さＣ２が外周側の切削深さＣ０よりも大きくなるように構成した。具体的には、１ｍｍ以上の十分な加工代を残した状態で製作した円筒状の保持ピン２５を機械加工で仕上げる際に、円筒部の中心位置を僅かに外側にずらして加工する。このように加工を行うことで摺動部２５Ａは、遠心回転時接線長さＬ１からその反対位置の接線長さＬ０までほぼ連続的に可変し、Ｌ０＜Ｌ２の関係となるように構成できる。
【００４６】
平坦面２５Ｄは、保持ピン２５の軸方向と垂直方向に切削加工するものであって、平坦面２５Ｄを設けるのはバケット３０の軸方向への移動を制限するためであるので、接触面積が大きくなりすぎないようにして、バケット３０のスイングロータ２０に対するスイングを阻害しない程度の大きさとすると良い。摺動部２５Ａと、アーム２３Ａと接続する箇所には隅Ｒ部２４が形成される。隅Ｒ部２４は、保持ピン２５の付け根付近に環状の溝を設け、さらに溝の断面形状をアール状に形成したものである。
【００４７】
次に図８及び図９を用いて保持ピン２５の摺動部２５Ａの形状をさらに説明する。図８は保持ピン２５の円周方向位置を説明するための図である。図８中のＡ〜Ｄは、保持ピン２５の軸心を中心とした円周方向を示す符号である。遠心分離機が停止中でスイングロータ２０が回転していない際には、バケット３０の保持部３４Ａは円周位置Ｂ（静止時の接触位置）において接触する。この状態からスイングロータ２０を回転させると、バケット３０は遠心力によって徐々にスイングし、バケット３０の保持部３４Ａと保持ピン２５の接触位置は、白抜き矢印２９で示すように円周位置Ｂからの円周位置Ａ１の方向に移動し、最終的には円周位置Ａ（遠心分離運転時の接触位置）の位置になる。しかしながら、バケット３０の重心位置が理想的な位置の場合の接触位置は円周位置Ａの位置になるが、ラックに収納されている試料容器内の試料の比重や容量のばらつきにより、バケット３０の重心位置が僅かにずれていたりすると、円周位置Ａ１になることもあり、また円周位置Ａ２になることもある。つまり、バケット３０の重心位置によってスイングロータ２０の高速回転時の接触位置は、図８の円周方向で見る限り円周位置Ａ１からＡ２の範囲においてばらつくことになる。
【００４８】
図９は、図８の円周位置Ａから時計回りに３６０度分の摺動部２５Ａを、平面状に開いた展開図である。図９から理解できるように、円周方向において、円周位置ＢからＡに至る領域がバケット３０の保持部３４Ａと保持ピン２５の接触する接触領域であり、重心位置によっては、Ａ〜Ａ２の部分がバケット３０の保持部３４Ａと接触することもあり得る。図９において、バケット３０の保持部３４Ａと保持ピン２５の接触する接触領域２７を網掛けにて示した。この図から理解できることは、スイングロータ２０の停止時の接触領域（円周位置Ｂ）の軸方向幅は、スイングロータ２０の高速回転時の接触領域（Ａ１〜Ａ２の間の位置）の軸方向幅よりも狭く構成されていることである。また、高速回転時の接触領域は、円周位置Ａ１からＡ２のどの位置であってもほぼ一定となるように形成されると好ましい。
【００４９】
このような構成とすることで、遠心分離運転中はバケット３０の保持部３４Ａと保持ピン２５の摺動部２５Ａの接触面積（ほぼ線接触に近い）は軸方向の長さが最大になるので、大きい遠心荷重がかかった状態であっても安定してバケット３０を支承することができる。また、バケット３０内に収容するラック３８の試料容器の実装が不均等な場合であって保持ピン２５の中心軸と不一致となる場合であっても、バケット３０が円周位置Ａ１からＡ２間のいずれの位置において保持部３４Ａと摺動部２５Ａが接触しても、その接触面積の大きさはほぼ一定であるので、遠心荷重による面圧の増減の影響がなく、安定してバケット３０を保持することができる。さらに、回転停止した場合は、バケット３０が元に戻り、保持ピン２５の摺動部２５Ａの接触領域（ほぼ線接触に近い）の軸方向の長さが最も短い部分で支持される。よって遠心分離運転中以外はバケット３０と保持ピン２５の接触を最小限に抑えることが可能となり、バケット３０と保持ピン２５の摩擦力を小さくすることができる。
【実施例２】
【００５０】
次に図１０を用いて本発明の第２の実施例に係る摺動部５５Ａの形状を説明する。図１０は第２の実施例に係る摺動部５５Ａの円周位置Ａから時計回りに３６０度分の平面状に開いた展開図である。第２の実施例では、摺動部５５Ａの円周位置Ｃ（最外周位置）において摺動部の軸方向幅が最小となり、円周位置Ａ（最内周位置）において摺動部の軸方向幅が最大となるように構成した。この摺動部５５Ａのうち、バケット３０との接触領域は網掛けを掛けた部分５７となる。ここで、円周位置Ａ１から円周位置Ａ２までは、軸方向幅が一定となるように構成する。この円周位置Ａ１から円周位置Ａ２までの軸方向幅を一定とするためには、図８に示すような保持ピンの形状が真円状ではなく局所的に変形するように構成する。
【実施例３】
【００５１】
次に図１１を用いて本発明の第３の実施例に係る摺動部６５Ａの形状を説明する。図１１は第３の実施例に係る摺動部６５Ａの円周位置Ａから時計回りに３６０度分の平面状に開いた展開図である。第３の実施例では、摺動部６５Ａの円周位置Ｃ（最外周位置）において摺動部６５Ａの軸方向幅が最小となり、円周位置Ａ（最内周位置）において摺動部の軸方向幅が最大となるように構成した。この摺動部６５Ａのうち、バケット３０との接触領域は網掛けを掛けた部分６７となる。尚、円周位置Ａ１から円周位置Ａ２までは、軸方向幅が一定となるように構成しておらず、円周位置Ａにおいて軸方向幅が最大となるので、精密鋳造による保持ピンの形状構成が一番単純になる。
【実施例４】
【００５２】
次に図１２を用いて本発明の第４の実施例に係る摺動部７５Ａの形状を説明する。図１２は第４の実施例に係る摺動部７５Ａの円周位置Ａから時計回りに３６０度分の平面状に開いた展開図である。第４の実施例では、摺動部７５Ａの円周位置Ｂ〜Ｄにおいて摺動部の軸方向幅が最小となり、円周位置Ｂから円周位置Ａ１において及び円周位置Ｄから円周位置Ａ２において摺動部７５Ａの軸方向幅が増大するように構成した。この摺動部７５Ａのうち、バケット３０との接触領域は網掛けを掛けた部分７７となる。ここで、円周位置Ａ１から円周位置Ａ２までは、軸方向幅が一定となるように構成する。また、実際の保持ピンとバケット３０の摺動にはほとんど作用しない円周位置Ｂから円周位置Ｄの間は、摺動部の軸方向幅が０に近いように、即ち、球面となるような形状のままとされる。このように形成することによって、摺動部７５Ａを形成するための切削加工面積を小さく抑えることができる。
【００５３】
以上のように、本発明によればラック３８の重心位置がピン受け部３４の中心軸と不一致になってバケット３０が水平方向までスイングしない場合でも、ピン受け部３４と摺動部２５Ａは良好に線接触を保つため、遠心荷重による面圧の増加によるスイング状態の不安定さを軽減することができ、安定した状態で遠心分離運転を行うことできる遠心分離機用スイングロータ及び遠心分離機を実現できる。
【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、上述の実施例ではスイングボディ側にスイングのための保持ピンが形成されるスイングロータの例で説明したが、保持ピンを取り付ける側はスイングボディ側だけに限られずにバケット側に取り付けるようなスイングロータであっても本発明を同様に適用できる。また、上述の実施例ではハブの周りに配置された星型に延びるロータボディとして、その先端付近にアームを形成するように構成したが、ロータボディの形状はこれだけに限られずに、その他の任意の形状のロータボディであっても良い。例えば、上から見て略円形のロータボディとして、このロータボディの円周方向の複数箇所（例えば９０度おきの４箇所）に、径の細いバケットがスイングするための空間を形成する径方向に延びる平行な切り欠き溝（この溝の対向する面がアームに相当）を形成し、そのアーム部分からに保持ピンが延びるように構成しても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１  遠心分離機      ２  ハウジング      ３  横板      ４  モータ
７  ロータ室      ８  ボウル      ８ａ  （ボウルの）底面      ９  ドア
１２  スペーサ      １３  シールラバー      １４  駆動軸
１５  モータ支持部      ２０  スイングロータ      ２１  ロータボディ
２２  ハブ      ２３Ａ  アーム      ２３Ｂ  リブ      ２４  隅Ｒ部
２５  保持ピン      ２５Ａ  摺動部      ２５Ｂ  絞り部
２５Ｃ  絞り込み部      ２５Ｄ  平坦面      ２７  接触領域
３０  バケット      ３１  開口      ３２  肉厚部      ３３  案内リブ
３４  ピン受け部      ３４Ａ  保持部      ３４Ｂ  突き当て面
３６  空間      ３７  穴部      ３８  ラック
５５Ａ、６５Ａ、７５Ａ  摺動部      ５７、６７、７７  網掛け部分
１２３Ａ  アーム      １２３Ｂ  リブ      １２５  保持ピン
１２５Ａ  摺動部      １２５Ｂ  絞り部      １２５Ｃ  絞り込み部
１２５Ｄ  平坦面
【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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