(57)【要約】【課題】  製造コストの低減を図るとともに軽量化を図る。【解決手段】  ロータ本体３はボス１０とこのボス１０に一体に形成した鍔部１１とによって構成されている。鍔部１１の周縁部に設けたチューブ保持部１４には、中心孔１２の軸心に対して軸線が傾斜したチューブ孔１６が設けられており、チューブ孔１６の下端１６ａは開口している。ロータ本体３の底部に取り付けられた底板４は、全体が厚みの小さい金属板によって形成され、底部２０とこの底部２０の周縁部に設けたカバー部２１とによって形成されている。チューブ孔１６の開口１６ａから突出したチューブ２の先細部６ｂの外側は、底板４のカバー部２１によって覆われる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータ本体とこのロータ本体の底部に取り付けられた底板とを備え、前記ロータ本体をボスとこのボスと一体に形成した鍔部とによって構成し、前記鍔部の周縁部に前記ボスの回転軸心に対して軸線を傾斜させた複数のチューブ孔を有するチューブ保持部を設けた遠心分離機用アングルロータにおいて、前記チューブ孔に挿入されたチューブの下部が突出するように開口させ、前記底板の周縁部に前記チューブ孔から突出したチューブの外側を覆うカバー部を一体に設けたことを特徴とする遠心分離機用アングルロータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のチューブを保持して高速回転させることによりチューブ内の試料を遠心分離する遠心分離機用アングルロータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の遠心分離機用アングルロータにおいては、近年の遠心分離機を使用しての生化学的研究技術の進歩により、今まで以上の加速および減速時間の短縮が要求されるようになってきている。この要求に応えるために、遠心分離機用アングルロータを構成するロータ本体の軽量化を図ったものがある。従来の遠心分離機用アングルロータは、ロータ本体と底板とロータ蓋とによって構成され、ロータ本体は、モータシャフト挿入用の中心孔を有するボスと、ボスの周面に一体に突設されたすり鉢状のテーパ付き鍔部と、このテーパ付き鍔部の突端から一体に延長されロータ本体を囲む風防壁としてのカバー部とからなるものがある（例えば、特許文献１参照）。また、軽量化を図るためにロータ本体をプレス成形によって形成したものもある（例えば、特許文献２参照）。なお、本出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に密接に関連する先行技術文献を出願時までに見付け出すことはできなかった。
【特許文献１】特開平１０−３４０１８号公報（段落「０００４」、図３）
【特許文献２】実用新案登録第２５０９７０４号公報（段落「０００５」、図６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来の遠心分離機用アングルロータのうち前者のものにおいては、ロータ本体の外周部にカバー部を一体に設ける構造としているため、その分だけロータ本体の外形が大きくなる。このため、切削加工によって形成するロータ本体の素材となるブロック材の外径寸法が大きくなるものを使用しなければならないために材料費が嵩むという問題があり、また軽量化が充分に達成できないという問題があった。また、ロータ本体に一体に形成されたカバー部によってチューブ孔の下方側が覆われた構造となっているため、チューブ孔の穴あけ加工をロータ本体の上方側からでしかできないという加工上の制約があり、加工時間が余計にかかるため製造コストが増大するという問題があった。また、上述した従来の遠心分離機用アングルロータのうち後者のものにおいては、ロータ本体をプレス成型によって形成しているため、高価なプレス金型が必要になり製造コストが増大するという問題があった。また、構成する部品点数が増加するため、組立工数が増大するばかりか、高速回転時における製品の信頼性にも問題があった。
【０００４】
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、製造コストの低減を図るとともに軽量化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するために、請求項１に係る発明は、ロータ本体とこのロータ本体の底部に取り付けられた底板とを備え、前記ロータ本体をボスとこのボスと一体に形成した鍔部とによって構成し、前記鍔部の周縁部に前記ボスの回転軸心に対して軸線を傾斜させた複数のチューブ孔を有するチューブ保持部を設けた遠心分離機用アングルロータにおいて、前記チューブ孔に挿入されたチューブの下部が突出するように開口させ、前記底板の周縁部に前記チューブ孔から突出したチューブの外側を覆うカバー部を一体に設けたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ロータ本体の素材となるブロック材として外形寸法が小さいものを使用することができるため、材料コストを低減することができる。また、軽量化を図ることができるため、モータの出力を大きくすることなく大きな加速が得られかつ減速時間を短縮することができる。また、チューブ孔の穴あけ加工をロータ本体の上下のいずれからもできるため、加工上の制約がなくなり加工が容易になり、加工方法の簡略化により加工時間を短縮することができるため製造コストの低減を図ることができる。また、チューブ孔から突出したチューブの下部を底板のカバー部で覆ったことにより、回転中における風損を低減することができ、渦音による騒音の発生を低減できる。また、底板を中空状に形成することができるため、アングルロータ１全体を軽量化することができるから軽量化を図ることができる。また、底板のカバー部をプレス加工とへら絞り加工とによって形成することができるため、ロータ本体にカバー部を設けアルミブロックから切削加工によって形成する方法よりも製造コストの低減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。図１は本発明に係る遠心分離機用アングルロータを示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）における I（Ｂ）-I（Ｂ）線断面図であって、説明の便宜上一本のチューブを挿入し、中心孔にモータの出力軸を取り付けた状態を示す。図２は同じくロータ本体を示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）における II（Ｂ）-II（Ｂ）線断面図、同図（Ｃ）は同図（Ｂ）におけるII（Ｃ）部の拡大図、図３は同じく底板を示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるIII（Ｂ）-III（Ｂ）線断面図、同図（Ｃ）は同図（Ｂ）におけるIII （Ｃ）部の拡大図である。
【０００８】
図１に全体を符号１で示す遠心分離機用アングルロータは、試料を入れたチューブ２が挿入されるチューブ孔１６が設けられたロータ本体３と、このロータ本体３の底部に取り付けられた底板４とを備えている。チューブ２は、図１（Ｂ）に示すように、略有底円筒状に形成された容器６と、この容器６の一端側の開口を開閉自在とする蓋７とによって構成されている。容器６は開口側に設けられ軸線方向に径が同一となるように形成された円筒部６ａと、この円筒部６ａから底部側に向かって漸次径が小さくなるように先細状に形成された先細部６ｂとによって形成されており、円筒部６ａの開口端縁にはフランジ６ｃが設けられている。
【０００９】
ロータ本体３は、遠心力による大きな引張り応力の繰り返し荷重に耐えられるように、高張力アルミニウムを鍛造して形成したブロック材を切削加工することによって形成されている。このロータ本体３は、図２（Ｂ）に示すように、円柱状に形成されたボス１０と、このボス１０に一体に形成された厚みの小さい鍔部１１とによって構成されており、ボス１０の中央部には、モータの出力軸８が挿入され下端部にテーパ部１２ａが形成された中心孔１２が設けられている。９は円周方向の一部にスリット状の切欠きが設けられ周面がテーパ状に形成されたリングであって、このリング９を出力軸８に貫挿し、出力軸８をロータ本体３の中心孔１２に挿入することにより、中心孔１２のテーパ部１２ａとリング９の周面が嵌合する。出力軸８の頭部に設けたねじ孔にボルト８ａを螺合させ、ロータ本体３を下方に押し付けることにより、出力軸８の段部８ｂに下方への移動が規制されたリング９が中心孔１２のテーパ部１２ａによって中心方向へ押圧されるので、切欠きが設けられているリング９は径が小さくなるように変形する。したがって、リング９とモータの出力軸８との間の摩擦力が増大するため、リング９を介してモータの出力軸８の回転がロータ本体３に伝達される。なお、ボス１０の外径Ｂ１および高さＨ１は、遠心分離機用アングルロータ１を高速で回転させたときに、このボス１０の強度が保証される必要最小限の大きさに形成されている。
【００１０】
鍔部１１の下面には、平面視において円周方向に等角度おいて底板４を取り付けるための３個のねじ穴１３が設けられている。また、鍔部１１の周縁部にはチューブ保持部１４が設けられており、このチューブ保持部１４の上面１５は半径方向に向かって上方に傾斜した面が形成されており、したがって鍔部１１の上面は全体がすり鉢状に形成されている。このチューブ保持部１４の上面１５には、軸線が上面１５と直交し、中心孔１２の軸線に対して角度αだけ傾斜したチューブ孔１６が、平面視において円周方向に等角度おいて複数個（図面上では１２個）設けられている。
【００１１】
このチューブ孔１６の下端１６ａは開口しており、軸線方向の全長Ｌが上記したチューブ２の容器６の全長ｌよりも短く形成され、このチューブ孔１６に挿入されたチューブ２の先細部６ｂが開口１６ａから突出する。また、チューブ孔１６の内径はチューブ２の容器６の円筒部６ａの外径よりもわずかに大きく形成されている。上記したチューブ保持部１４の外周部１４ａは上面１５と直交するように形成されており、この外周部１４ａの下端には、図２（Ｃ）に示すように、全周にわたって断面Ｖ字状に形成されたリング状の溝１４ｂが設けられている。
【００１２】
このように形成されていることにより、このチューブ孔１６にチューブ２の容器６を挿入し、チューブ２のフランジ６ｃをチューブ孔１６の上端に係合することにより、チューブ２の円筒部６ａがチューブ孔１６の内壁面に対接し、チューブ２の下部としての先細部６ｂがチューブ孔１６の開口１６ａから下方に突出する。
【００１３】
底板４は全体が厚みの小さい金属板によって形成されており、図３（Ｂ）に示すように、平坦状に形成された底部２０と、この底部２０の周縁部をへら絞り加工によって略Ｕ字状に折り返され外面が流線形に形成されたカバー部２１とが設けられており、カバー部２１の内部にはドーナツ状に形成された収納空間２１ａが設けられている。底部２０の中央部には、上記したロータ本体３のボス１０の径Ｂ１よりもやや大きな径に形成された中心孔２２が設けられており、この中心孔２２の周りには、３個の小孔２３が設けられている。
【００１４】
カバー部２１は、鉛直線に対して、上記したチューブ孔１６と同じ角度αだけ傾斜するように形成されており、外周部２４の上端には、同図（Ｃ）に示すように、全周にわたって上記したロータ本体３の溝１４ｂに係合するリング状の凸条体２４ａが設けられている。また、このカバー部２１の下端と底部２０との間の間隔ｈ１は、ロータ本体３のボス１０の底部と鍔部１１の下端との間の間隔Ｈ１よりもやや大きく形成されている。
【００１５】
このように構成されていることにより、図１（Ｂ）に示すように、底板４の底部２０をロータ本体３の鍔部１１の底部に対接させて、ねじ２７を底板４の小孔２３に挿通し、ロータ本体３のねじ穴１３に螺合させることにより、ロータ本体３の溝１４ｂに底板４の凸条体２４ａが係合し、底板４がロータ本体３の底部に取り付けられる。このように取り付けられた底板４によってロータ本体３の底部が覆われるとともに、チューブ孔１６の開口１６ａから突出したチューブ２の先細部６ｂが、底板４のカバー部２１に接触せずに、収納空間２１ａに収納されるようにしてカバー部２１によって覆われる。すなわち、チューブ孔１６の開口１６ａから突出したチューブ２の先細部６ｂの外側は、底板４のカバー部２１によって覆われる。また、カバー部２１が鉛直線に対してチューブ孔１６と同じ角度αだけ傾斜するように形成されているため、カバー部２１の外周部２４の外周面と、ロータ本体３のチューブ保持部１４の外周面１４ａとが同一面をなすように組み付けられる。
【００１６】
このように、チューブ孔１６の開口１６ａから突出したチューブ２の先細部６ｂを覆うカバー部２１を底板４側に設けることにより、従来のように鍔部１１の外周部１４ａの下端を突設してチューブ孔１６の開口１６ａから突出したチューブ２の先細部６ｂを覆うカバー部をロータ本体３側に設ける必要がない。したがって、ロータ本体３の外径Ｒ１（図２（Ｂ）参照）を小さくすることができるから、ロータ本体３を形成するためのブロック材として外形が小さなものを使用することができる。
【００１７】
このため、材料コストを低減することができるとともに、ロータ本体３の軽量化を図ることができ、かつ底板４が厚みの小さい金属板によって形成されているため、アングルロータ１全体を軽量化することができるから、モータの出力を大きくすることなく大きな加速が得られかつ減速時間を短縮することができる。
【００１８】
また、チューブ孔１６の下端に開口１６ａを設け、この開口１６ａから突出したチューブ２の先細部６ｂを覆うカバー部が、このチューブ孔１６が形成されたチューブ保持部１４の外周部１４ａに設けられていない。このため、チューブ孔１６の穴あけ加工をロータ本体３の上下のいずれからでもできるため、穴あけ加工上の制約がなくなり加工が容易になるとともに、加工方法の簡略化により加工時間を短縮することができる。
【００１９】
また、チューブ孔１６から突出したチューブ２の先細部６ｂを底板４のカバー部２１で覆ったことにより、カバー部２１が風防として機能するため、アングルロータ１の回転中におけるチューブ２の突出した先細部６ｂに風が当たることによる風損を低減することができるとともに、渦音に起因する騒音の発生を防止することができる。また、ロータ本体３０の外周部１４ａの下端１４ｂと、底板４の外周部２４の上端２４ａとが係合しているため、下端１４ｂと上端２４ａとの間に隙間がなく、しかも底板４のカバー部２１が流線形に形成されている。したがって、アングルロータ１の回転中におけるこれらロータ本体３と底板４とに起因する風損を低減することができる。
【００２０】
また、底板４を中空状に形成することができるため、アングルロータ１全体を軽量化することができる。また、底板４のカバー部２１はプレス加工とへら絞り加工とによって形成することができるため、ロータ本体３にカバー部を設けアルミブロックから切削加工によって形成する方法よりも製造コストの低減を図ることができる。
【００２１】
図４は本発明の第２の実施の形態を示し、同図（Ａ）は半分だけ示す平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるIV（Ｂ）-IV（Ｂ） 線断面図であって、説明の便宜上一本のチューブを挿入した状態を示す。この第２の実施の形態においては、ロータ本体３に設けたチューブ孔１６の数量を増加させており、１つのアングルロータ４０によって処理できるチューブ２の数量を増加させている。したがって、その分ロータ本体３の外径Ｒ２が上述した第１の実施の形態のロータ本体３の外径Ｒ１よりも大きく形成されており、回転中のアングルロータ４０の慣性モーメントが大きくなるため、ボス１０の強度を増加させるためにボス１０の外径Ｂ２と高さＨ３を必要最小限に大きく形成している。
【００２２】
３０はモータの出力軸であって頭部にはねじ穴３０ａが設けられており、この出力軸３０をロータ本体３の中心孔３１に挿入し、ねじ穴３０ａにフランジ付きボルト３２を螺合させることにより、モータの出力軸３０が中心孔３１に取り付けられる。ボス１０の底面には複数の係合孔１０ａが設けられており、この係合孔１０ａには回転を伝達する回転伝達ピン（図示せず）が係入され、この回転伝達ピンがロータ本体３の中心孔３１に取り付けられたモータの出力軸３０と一体的に回転することによりロータ本体３が回転駆動される。この実施の形態においても第１の実施の形態と同様に、底板４にチューブ孔１６の開口１６ａから突出したチューブ２の先細部６ｂの外側を覆うカバー部２１が設けられており、上述した第１の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００２３】
なお、本実施の形態においては、ロータ本体３および底板４を共にアルミニウムによって形成したが、必ずしもアルミニウムによって形成する必要はなく、アルミニウムよりも軽量の金属または金属以外の材料、例えば強化プラスチック等によって形成してもよい。また、チューブ２として容器６の下部が先細部６ｂに形成されたものを例示したが、容器６を軸線方向に径が同一となるように円筒状に形成したものでもよく、要はチューブ２の下部がチューブ孔１６の開口１６ａから突出するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る遠心分離機用アングルロータを示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）における I（Ｂ）-I（Ｂ）線断面図であって、説明の便宜上一本のチューブを挿入し、中心孔にモータの出力軸を取り付けた状態を示す。
【図２】本発明に係る遠心分離機用アングルロータにおけるロータ本体を示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）における II（Ｂ）-II（Ｂ）線断面図、同図（Ｃ）は同図（Ｂ）におけるII（Ｃ）部の拡大図である。
【図３】本発明に係る遠心分離機用アングルロータにおける底板を示し、同図（Ａ）は平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）における III（Ｂ）-III（Ｂ）線断面図、同図（Ｃ）は同図（Ｂ）における III（Ｃ）部の拡大図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示し、同図（Ａ）は半分だけ示す平面図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）におけるIV（Ｂ）-IV（Ｂ） 線断面図であって、説明の便宜上一本のチューブを挿入した状態を示す。
【符号の説明】
【００２５】
１，４０…アングルロータ、２…チューブ、３…ロータ本体、４…底板、６ｂ…先細部、１０…ボス、１１…鍔、１４…チューブ保持部、１４ｂ…溝、１６…チューブ孔、１６ａ…開口、２０…底部、２１…カバー部、２１ａ…収納空間、２４ａ…凸条体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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