(57)【要約】【課題】蓋が外れたままでロータが回転することによって発生するバケットの傷付きや振動を確実に防ぐことができる遠心分離機を提供すること。【解決手段】バケット１６を揺動可能に支持するロータ９と、該ロータ９をロータ室内で回転駆動する駆動手段を備え、前記バケット１６の開口部を覆う蓋１７を締結手段によってバケット１６に締結するようにした遠心分離機において、前記締結手段を、前記バケット１６の稜線の垂直二等分線Ｍに対して直角方向にスライドして前記バケット１１６と凹凸係合することによって前記蓋１７をバケット１６に締結する締結部材１８で構成するとともに、該締結部材１８の重心Ｇを、当該締結部材１８がその移動可能範囲内のどの位置にあっても、該重心Ｇと前記ロータ９の回転中心とを結ぶ直線Ｌがバケット１６の中心線Ｍに対して締結方向に所定の角度θをなす位置に配置する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に試料を充填した試料用容器を収容可能なバケットを揺動可能に支持するロータと、該ロータをロータ室内で回転駆動する駆動手段を備え、前記バケットの開口部を覆う蓋を締結手段によってバケットに締結するようにした遠心分離機において、
前記締結手段を、スライドして前記バケットと凹凸係合することによって前記蓋をバケットに締結する締結部材で構成するとともに、該締結部材の重心を、当該締結部材がその移動可能範囲内のどの位置にあっても、該重心と前記ロータの回転中心とを結ぶ直線が中心線に対して締結方向に所定の角度をなす位置に配置したことを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
前記締結部材を耐摩耗性及び摺動性の高いポリアセタールで構成したことを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。
【請求項３】
前記締結部材を前記蓋又は前記バケットの側面にスライド可能に係合させたことを特徴とする請求項１又は２記載の遠心分離機。
【請求項４】
２つの前記締結部材を前記蓋又は前記バケットの相対向する側面に配置したことを特徴とする請求項３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、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に使用される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容器を収容可能なロータと、該ロータをロータ室内で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って試料用容器内の試料を遠心分離するものである。
【０００３】
ところで、斯かる遠心分離機に使用されるロータには大別してアングルロータとスイングロータがあり、アングルロータは、内部に試料を充填した複数の試料用容器を収容穴に収容し、収容穴の開口部に蓋を締結することによって使用される。尚、蓋を締結するのは、主に風損低減のためである。
【０００４】
他方、スイングロータは、バケットに蓋を締結する手段として、対向する一対の取付突出部を備えたワイヤクリップ状のヒンジ型クリップを用いており、蓋をバケットに対して容易に着脱することができる。その一例を図７に示す。
【０００５】
図７は従来の遠心分離機のバケットと蓋を締結する状態を示す部分平面図であり、図示のロータ１０９は駆動軸１１４を中心として回転可能に搭載されている。そして、ロータ１０９には４つのバケット１１６（図７には１つのみ図示）が円柱状のピン１１５によって揺動可能に吊り下げ支持されている。尚、図７はロータ１０９が回転している状態を示しており、このとき、バケット１１６は遠心力によってピン１１５を中心として揺動して水平状態を保っている。
【０００６】
上記バケット１１６の相対向する側部にはヒンジ１３３を回転可能に支持する支持部１３４（図７には一方のみ図示）が設けられており、ヒンジ１３３には矩形のバネ部材１３５が回転可能に取り付けられている。又、バケット１１６の開口部を塞ぐ蓋１１７には、支持部１３４に対応する固定部１３６が設けられている。
【０００７】
図８は従来の遠心分離機のバケットと蓋を結合する部分の動作説明図である。
【０００８】
図８に示すように、蓋１１７をバケット１１６に係合させた状態でバネ部材１３５を固定部１３６に引っ掛け、該バネ部材１３５のバネ性を利用してヒンジ１３３を支持部１３４を支点として図示矢印方向に倒せば、蓋１１７をバケット１１６に被せてこれを締結することができる。
【０００９】
ところで、特許文献１には、このようなスイングロータにおいて、取付突出部を容器の１つ以上の側壁の頂部近くに配置されたヒンジ支持支柱に形成された対応取付孔に係合させる提案がなされている）。
【特許文献１】特表２００４−５１６９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図７及び図８に示すヒンジ１３３及びバネ部材１３５を用いて蓋１１７とバケット１１６とを締結する従来の方式は、バケット１１６に対して蓋１１７を容易に着脱することができる利点があるが、バネ部材１３６にバネ性を持たせている都合上、蓋１１７の取り付け取り外し時に試料用容器１２１内の試料１２０に不要に振動を与える可能性があった。
【００１１】
又、図９に示すように、使用者がバケット１１６に蓋１１７を被せた後に何らかの理由でヒンジ１３３とバネ部材１３５による蓋１１７のバケット１１６への締結を忘れ、そのままロータ１０９を回転させたような場合にはヒンジ１３３と固定部材１３５がバケット１１６に衝突してバケット１１６の表面に傷を付けてしまったり、ロータ１０９の振動が大きくなって試料１２０に不要に振動を与え、試料の分離が十分行えない可能性があった。
【００１２】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、蓋をバケットに締結し忘れた場合であっても、遠心力の分力によって蓋の締結を自動的に行い、蓋が外れたままでロータが回転することによって発生するバケットの傷付きや振動を確実に防ぐことができる遠心分離機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、内部に試料を充填した試料用容器を収容可能なバケットを揺動可能に支持するロータと、該ロータをロータ室内で回転駆動する駆動手段を備え、前記バケットの開口部を覆う蓋を締結手段によってバケットに締結するようにした遠心分離機において、
前記締結手段を、スライドして前記バケットと凹凸係合することによって前記蓋をバケットに締結する締結部材で構成するとともに、該締結部材の重心を、当該締結部材がその移動可能範囲内のどの位置にあっても、該重心と前記ロータの回転中心とを結ぶ直線が中心線に対して締結方向に所定の角度をなす位置に配置したことを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記締結部材を耐摩耗性及び摺動性の高いポリアセタール樹脂で構成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記締結部材を前記蓋又は前記バケットの側面にスライド可能に係合させたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、２つの前記締結部材を前記蓋又は前記バケットの相対向する側面に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明によれば、締結部材の重心を、該締結部材がその移動可能範囲内のどの位置にあっても、該重心とロータの回転中心とを結ぶ直線が中心線に対して締結部材の締結方向に所定の角度をなす位置に配置したため、使用者がバケットに蓋を被せた後に何らかの理由で締結部材による蓋のバケットへの締結を忘れたような場合であっても、締結部材に作用する遠心力の分力によって該締結部材が締結方向にスライドして蓋をバケットに締結するため、蓋が外れたままでロータが回転することによって発生するバケットの傷付きや振動が確実に防がれ、試料の遠心分離が良好に行われる。
【００１８】
請求項２記載の発明によれば、締結部材を耐摩耗性及び摺動性の高いポリアセタール樹脂で構成したため、締結部材によって蓋を締結し忘れた場合には、該締結部材が遠心力の分力によって抵抗無くスムーズにスライドして蓋をバケットに確実に締結することができる。
【００１９】
請求項３記載の発明によれば、締結部材を蓋又はバケットの側面にスライド可能に係合させたため、該締結部材を紛失してしまうという不具合が発生することがない。
【００２０】
請求項４記載の発明によれば、２つの締結部材を前記蓋又はバケットの相対向する側面に配置したため、蓋及びバケットの重量バランスが良好に保たれ、回転中のアンバランス運転に伴う振動の発生が防がれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は本発明に係る遠心分離機１の基本構成を示す破断正面図であり、図示の遠心分離機１は、矩形箱型の筐体２を備えており、該筐体２の内部は水平な仕切り板３によって上下２段の空間に仕切られている。そして、上段の空間には、上面が開口する円筒状のチャンバ４が収容されており、このチャンバ４の周囲には断熱部５と防護壁６が配置されている。
【００２３】
上記チャンバ４の上面には開閉可能なドア７が設けられており、チャンバ４内にはドア７によって密閉されるロータ室８が形成されている。そして、このロータ室８内にはロータ９が回転可能に収容されている。又、筐体２の上部には操作・表示部１０が設けられている。
【００２４】
他方、筐体２内の前記仕切り板３によって仕切られた下段の空間には、駆動部１１が仕切り板３に取り付けられて収容されており、該駆動部１１のハウジング１２には駆動源としてのモータ１３が内蔵されている。そして、モータ１３の垂直上方に延びる駆動軸１４は、前記チャンバ４を貫通してロータ室２８に臨み、その上端部には前記ロータ９が着脱可能に装着されている。
【００２５】
次に、本発明の要旨を図２〜図６に基づいて説明する。
【００２６】
図２は図１からロータ部分のみを抽出して拡大した平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は蓋とバケットが締結部材で締結された状態を示す部分平面図、図５は蓋とバケットが締結部材で締結されていない状態を示す部分平面図、図６（ａ）〜（ｃ）は蓋とバケットの締結手順を説明する図である。
【００２７】
ロータ９はスイングロータであって、駆動軸１４を中心に回転可能に搭載されており、図２に示すように、その外周の４箇所には凹状に切り欠かれたバケット収納部９ａが周方向に等角度ピッチ（９０°ピッチ）で形成されている。そして、各バケット収納部９ａの相対向する内面には円柱状のピン１５が突設されており、これらのピン１５には矩形ボックス状の各バケット１６の短辺側の相対向する両側部に形成された不図示の凹部が係合することによって、各バケット１６がピン１５を中心として揺動可能に吊り下げ支持されている。尚、図２〜図５はロータ９が回転していて各バケット１６が遠心力によってピン１５を中心として揺動して水平状態を保って回転している状態を示しているが、ロータ９が回転していないときには、図１に示すように、各バケット１６は自重によって垂直に吊り下げられている。ここで、ロータ９に支持されるバケット１６の数は４つに限らず、２つ或は６つの場合もあり、その数は任意である。
【００２８】
各バケット１６には、図６（ａ）に示す蓋１７が同図（ｂ）に示すように被せられるが、この蓋１７の長辺側の相対向する両側部には横Ｔ字状の一対の締結部材（図６には一方のみ図示）１８がガイドレール１９に沿って横方向（回転中心Ｏと、ロータ開口部Ｒのロータ開口部中心Ｓとを結ぶ中心線（直線）Ｍに対して直角方向（図６の左右方向））に沿ってスライド可能に設けられている。又、各締結部材１８の裏面には、図６（ｂ），（ｃ）に示すように、横Ｌ字状の係合爪１８ａが突設されている。尚、図示しないが、締結部材１８は、蓋１７の相対向する側面に、バケット１６の中心線Ｍに対して対称に配置されている。
【００２９】
他方、図６に示すように、バケット１６の開口部の長辺側周縁（稜線）の幅方向中央には、前記締結部材１８の係合爪１８ａに係合する一対の係合突起１６ａ（図６には一方のみ図示）が突設されている。
【００３０】
而して、図６（ａ）に示す蓋１７は、図６（ｂ）に示すように締結部材１８が図の右側に位置してその係合爪１８ａがバケット１６側の係合突起１６ａに係合していない状態でバケット１６の上部に被せられた後、図６（ｃ）に示すように締結部材１８をガイドレール１９に沿って図示矢印方向（左方向）にスライドさせれば、該締結部材１８の係合爪１８ａがバケット１６側の係合突起１６ａに係合するため、蓋１７がバケット１６に締結され、バケット１６内は密閉状態が維持される。尚、図示しない他方の締結部材（図６の奥側に配置された締結部材）１８は図示矢印方向とは逆方向（右方向）にスライドして蓋１７をバケット１６に締結する。
【００３１】
尚、締結部材１８の材質には、耐摩耗性及び摺動性の高いポリアセタール樹脂等が用いられる。従って、締結部材１８の滑り性が高められ、蓋１７とバケット１６を締結する際に締結部材１８をガイドレール１９（バケット１６の稜線）に沿ってスライドさせる際の摺動振動を低く抑えることが可能となる。
【００３２】
ところで、図２〜図４はロータ９が回転し、径方向外方に作用する遠心力によってバケット１６がピン１５を中心として揺動して水平状態を保っている状態を示すが、図３に示すように、蓋１７によって密閉されたバケット１６内には、試料２０を充填した試料用容器２１が複数装填されたアダプタ２２が収納されている。そして、バケット１６の開口部端面には弾性シール材２３が開口部形状に沿って配置されており、この弾性シール材２３によって蓋１７とバケット１６間が気密にシールされている。
【００３３】
而して、本実施の形態では、図２に示すように、締結部材１８の重心Ｇは、該締結部材１８がその移動可能範囲内のどの位置にあっても、該重心Ｇとロータ９の回転中心Ｏとを結ぶ直線Ｌが中心線Ｍに対して締結部材１８の締結方向（図２の上方）に所定の角度θをなす位置に配置されている。その理由を図４及び図５に基づいて説明する。
【００３４】
図４は蓋１７とバケット１６が一対の締結部材１８によって締結された状態を示しており、このとき、一方の締結部材１８は締結側（図４の上側）の移動限界位置で停止している。尚、図示しない他方の締結部材１８も締結側（図４の下側）の移動限界位置で停止している。以下、図４及び図５において見える一方の締結部材１８の作用について説明するが、図示しない他方の締結部材１８のスライド方向は逆となる。
【００３５】
図４に示す状態では、締結部材１８の重心Ｇには遠心力Ｆがロータ９の径方向外方に作用するが、この遠心力Ｆが作用する方向、つまり締結部材１８の重心Ｇとロータ１の回転中心Ｏとを結んだ直線Ｌの方向は、中心線Ｍに対して締結方向（図４の上側）に角度θだけずれた方向となる。
【００３６】
従って、締結部材１８には遠心力ＦのＸ方向分力ＦＸ ＝ＦｃｏｓθとＹ方向分力ＦＹ ＝Ｆｓｉｎθが作用し、締結部材１８はＹ方向分力ＦＹ によって常にロック方向（図４の上方向）に付勢されていることとなり、該締結部材１８による蓋１７のバケット１６への締結が確実になされ、蓋１７がバケット１６から外れることはない。尚、図示しない他方の締結部材１８も遠心力Ｆの逆方向のＹ方向分力ＦＹによって締結方向に付勢されて蓋１７とバケット１６に確実に締結する。
【００３７】
ところで、使用者がバケット１６に蓋１７を被せた後に何らかの理由で締結部材１８による蓋１７の締結を忘れたような場合には、図５に示すように、締結部材１８は非締結位置にあって、その係合爪１８ａはバケット１６側の係合突起１６ａに係合していない。
【００３８】
然るに、このような場合であっても、前述のように締結部材１８の重心Ｇは、該締結部材１８がその移動可能範囲内のどの位置にあっても、該重心Ｇとロータ９の回転中心Ｏとを結ぶ直線Ｌが中心線Ｍに対して締結部材１８の締結方向（図２の上方）に所定の角度θをなす位置に配置されているため、締結部材１８には、その重心Ｇに作用する遠心力ＦのＹ方向分力ＦＹ ＝Ｆｓｉｎθが該締結部材１８を締結方向（図５の上方向）に付勢する力として作用する。このため、締結部材１８はＹ方向分力ＦＹ によって締結方向へとスライドし、最終的には締結側の移動限界位置に到達し、図４に示すように蓋１７をバケット１６に確実に締結する。この場合、締結部材１８が締結方向へスライドするに従って角度θが次第に増大するため、該締結部材１８を締結方向へスライドさせる遠心力ＦのＹ方向分力ＦＹ ＝Ｆｓｉｎθが次第に大きくなり、締結部材１８が図４に示すように締結側の移動限界位置に達した時点で該締結部材１８を締結方向に付勢する力ＦＹ は最大になり、締結部材１８による蓋１７のバケット１６への締結が確実になされる。図示しない他方の締結部材１８も同様に遠心力Ｆの逆方向の分力ＦＹによって一方の締結部材１８とは逆方向にスライドして蓋１７をバケット１６に確実に締結する。
【００３９】
尚、遠心力ＦのＹ方向分力ＦＹ は、締結部材１８が弾性シール材２３を押し潰して移動限界位置に突き当たるに必要十分な値となり得るよう締結部材１８の材質と重さ及び形状が決定される。
【００４０】
以上のように、本実施の形態によれば、締結部材１８の重心Ｇは、該締結部材１８がその移動可能範囲内のどの位置にあっても、該重心Ｇとロータ９の回転中心Ｏとを結ぶ直線Ｌが中心線Ｍに対して締結部材１８の締結方向に所定の角度θをなす位置に配置されているため、使用者がバケット１６に蓋１７を被せた後に何らかの理由で締結部材１８による蓋１７のバケット１６への締結を忘れたような場合であっても、締結部材１８に作用する遠心力ＦのＹ方向分力ＦＹによって該締結部材１８が締結方向にスライドして蓋１７をバケット１６に締結して両者をロックするため、蓋１７が外れたままでロータ９が回転することによって発生するバケット１６の傷付きや振動が確実に防がれる。
【００４１】
又、本実施の形態では、締結部材１８を耐摩耗性及び摺動性の高いポリアセタール樹脂等で構成したため、締結部材１８によって蓋１７を締結し忘れた場合には、該締結部材１８が遠心力ＦのＹ方向分力ＦＹによって抵抗無くスムーズにスライドして蓋１７をバケット１６に確実に締結することができる。
【００４２】
更に、本実施の形態では、締結部材１８を蓋１７の側面にスライド可能に係合させたため、該締結部材１８を紛失してしまうという不具合が発生することがない。
【００４３】
そして、本実施の形態では、２つの締結部材１８を蓋１７の相対向する側面に配置したため、蓋１７及びバケット１６の重量バランスが良好に保たれ、回転中のアンバランス運転に伴う振動の発生が防がれる。
【００４４】
尚、本実施の形態では、締結部材１８を蓋１７側にスライド可能に設けたが、締結部材１８をバケット１６側にスライド可能に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る遠心分離機１の基本構成を示す破断正面図である。
【図２】図１からロータ部分のみを抽出して拡大した平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明に係る遠心分離機の蓋とバケットが締結部材で締結された状態を示す部分平面図である。
【図５】本発明に係る遠心分離機の蓋とバケットが締結部材で締結されていない状態を示す部分平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る遠心分離機における蓋とバケットの締結手順を説明する図である。図２のＡ−Ａ線断面図従来の遠心分離機のバケットと蓋を締結する状態を示した部分平面図である。
【図７】従来の遠心分離機のバケットと蓋を締結する状態を示す部分平面図である。
【図８】従来の遠心分離機のバケットと蓋を結合する部分の動作説明図である。
【図９】従来の遠心分離機で蓋が締結されないままロータが回転している様子を示す部分側断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      遠心分離機
２      筐体
３      仕切り板
４      チャンバ
５      断熱部
６      防護壁
７      ドア
８      ロータ室
９      ロータ
９ａ    ロータのバケット収納部
１０    操作・表示部
１１    駆動部（駆動手段）
１２    駆動部のハウジング
１３    モータ（駆動源）
１４    駆動軸
１５    ピン
１６    バケット
１６ａ  バケットの係合突起
１７    蓋
１８    締結部材
１８ａ  締結部材の係合爪
１９    ガイドレール
２０    試料
２１    試料用容器
２２    アダプタ
２３    弾性シール材
Ｇ      締結部材の重心
Ｌ      締結部材の重心とロータの回転中心とを結ぶ直線
Ｍ      バケットの稜線の垂直二ｍ等分線
Ｏ      ロータの回転中心
Ｆ      遠心力
ＦＸ    遠心力のＸ方向分力
ＦＹ    遠心力のＹ方向分力
Ｒ      ロータ開口部
Ｓ      ロータ開口部中心
【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】
2008200595.tif 000009
【図８】
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【図９】
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