(57)【要約】【課題】ベルトの張力回復を容易且つ短時間に行うことができる遠心分離機を提供すること。【解決手段】駆動源であるモータ４の駆動軸１２に結着されたモータプーリとシャフトユニット７のシャフト１５に結着されたシャフトプーリ間に無端状のベルト１８を巻装して回転力伝達機構８を構成し、前記モータ４の回転を前記回転力伝達機構８を介して前記シャフト１５に伝達し、該シャフト１５に装着されたロータ６をロータ室５内で回転駆動する遠心分離装置１において、前記モータプーリと前記シャフトプーリを、互いに外径が異なる複数のプーリ１３ａ，１３ｂと１７ａ，１７ｂを上下方向に複数段に重ねて構成する。又、各段におけるモータプーリ１３ａ，１３ｂとシャフトプーリ１７ａ，１７ｂの外径ｄ１，ｄ２、Ｄ１，Ｄ２の比率（Ｄ１／ｄ１），（Ｄ２／ｄ２）を等しく設定する。【選択図】図１
2009183881.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源であるモータの駆動軸に結着されたモータプーリとシャフトユニットのシャフトに結着されたシャフトプーリ間に無端状のベルトを巻装して回転力伝達機構を構成し、前記モータの回転を前記回転力伝達機構を介して前記シャフトに伝達し、該シャフトに装着されたロータをロータ室内で回転駆動する遠心分離装置において、
前記モータプーリと前記シャフトプーリを、互いに外径が異なる複数のプーリを上下方向に複数段に重ねて構成したことを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
各段における前記モータプーリと前記シャフトプーリの外径の比率を等しく設定したことを特徴とする請求項１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、特に実験台等に設置される卓上型の遠心分離機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から様々な構成の遠心分離機が提案されている。例えば、フレームのベースにモータベースがダンパを介して支持され、モータベース上にモータとシャフトユニットとを並べて配置し、モータベースの下側に駆動力伝達機構を配置して成る遠心分離機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような遠心分離機の一例を図５に示す。
【０００３】
即ち、図５は従来の遠心分離機の縦断面図であり、図示の遠心分離機１０１は、外枠を構成する箱状のフレーム１０２内にボウル１０３、駆動源であるモータ１０４、ボウル１０３内に画成されたロータ室１０５内に収容されたロータ１０６、該ロータ１０６を回転可能に支持するシャフトユニット１０７、前記モータ１０４の回転を前記シャフトユニット１０７を介してロータ１０６に伝達するベルト伝動機構１０８等を収容して構成されている。
【０００４】
又、フレーム内１０２のボウル１０３の下方にはモータベース１１０が複数のダンパ１１１を介してフレーム１０２の底部に支持されており、このモータベース１１０上には前記モータ１０４と前記シャフトユニット１０７が設置されている。そして、モータ１０４の垂直下方に延びる駆動軸１１２の下端に結着されたモータプーリ１１３とシャフトユニット１０７のシャフト１１５の下端に結着されたシャフトプーリ１０７との間には無端状のベルト１１８が巻装されており、これらのモータプーリ１１３とシャフトプーリ１１７及びベルト１１８によって前記ベルト伝動機構１０８が構成されている。
【０００５】
以上のように構成された遠心分離機１０１において、不図示のスタートスイッチを押すことによってモータ１０４が起動されて駆動軸１１２が回転駆動されると、該回転軸１１２の回転はベルト伝動機構１０８を構成するモータプーリ１１３とベルト１１８及びシャフトプーリ１１７を経てシャフトユニット１０７のシャフト１１５に伝達され、該シャフト１１５とこれに装着されたロータ１０６が所定の速度で回転駆動される。このようにロータ１０６がボウル１０３内のロータ室１０５内で回転駆動されると、該ロータ１０６内に収容された試料が遠心分離される。
【特許文献１】特開２００７−０７５７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ベルト伝動機構１０８を構成するベルト１１８の材質には一般的にはゴムが採用されており、遠心分離機１０１の運転が繰り返されるとベルト１１８が次第に伸びる。そして、ベルト１１８が伸びると、モータ１０４の回転がシャフト１１５に良好に伝達されず、ロータ１０６が設定回転数で回転しないために所要の遠心分離処理ができなくなってしまう。
【０００７】
図５に示した従来の遠心分離機１０１では、或る程度運転されてベルト１１８が伸びてしまった場合には、モータ１０４とシャフト１１５の距離を調節し直さなければならないが、モータ１０４とシャフト１１５間の距離調節で対応できない場合は、ベルト１１８の交換が必要となる。交換用のベルト１１８をすぐに準備できない場合には、すぐに直すことができないため、病院等で緊急的に使用しなければならない場合の対応ができなかった。
【０００８】
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、ベルトの張力回復を容易且つ短時間に行う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】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、駆動源であるモータの駆動軸に結着されたモータプーリとシャフトユニットのシャフトに結着されたシャフトプーリ間に無端状のベルトを巻装して回転力伝達機構を構成し、前記モータの回転を前記回転力伝達機構を介して前記シャフトに伝達し、該シャフトに装着されたロータをロータ室内で回転駆動する遠心分離装置において、前記モータプーリと前記シャフトプーリを、互いに外径が異なる複数のプーリを上下方向に複数段に重ねて構成したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、各段における前記モータプーリと前記シャフトプーリの外径の比率を等しく設定したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１記載の発明によれば、遠心分離機が繰り返し運転されてベルトが伸び、その張力不足する場合には、ベルトを大径側のモータプーリとシャフトプーリ間に掛け替えることによってベルトの張力を容易且つ短時間に回復させることができる。
【００１２】
請求項２記載の発明によれば、各段におけるモータプーリとシャフトプーリの外径の比率を等しく設定したため、ベルトを掛け替えてもシャフト及びロータの回転速度に変化が生じず、同じ条件で遠心分離処理を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【００１４】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係る遠心分離機の縦断面図、図２（ａ），（ｂ）はベルトの掛け替えを示す回転力伝達機構部分の側面図である。
【００１５】
本実施の形態に係る遠心分離機１は、外枠を構成する箱状のフレーム２内にボウル３、駆動源であるモータ４、ボウル３内に画成されたロータ室５内に収容されたロータ６、該ロータ６を回転可能に支持するシャフトユニット７、前記モータ４の回転を前記シャフトユニット７を介してロータ６に伝達する回転力伝達機構（ベルト伝動機構）８等を収容して構成されている。
【００１６】
上記ボウル３は上面が開口する有底円筒状に成形されており、その上面開口部は、フレーム２の上面開口部２ａに開口しており、フレーム２の上面に設けられた蓋９によって開閉される。そして、このボウル３は、その底部が不図示の取付部材を介してフレーム２内の底部に固定されている。又、ボウル３の底部中心部には、前記シャフトユニット７が貫通するための挿通孔３ａが形成されている。
【００１７】
フレーム２内のボウル３の下方にはモータベース１０が配されており、このモータベース１０は、平面視三角形の頂点に配置された３つのダンパ１１を介してフレーム２の底部に支持されている。そして、このモータベース１０上の前記ボウル３の横には前記モータ４が縦置き状態で設置されており、該モータ４の垂直下方に延びる駆動軸１２は、モータベース１０に形成された挿通孔１０ａを貫通してモータベース１０の下方へと突出している。そして、この駆動軸１２のモータベース１０から下方に突出する下端部には大小異径の上下２段のモータプーリ１３ａ，１３ｂが結着されている。ここで、上段のモータプーリ１３ｂの外径ｄ２は下段のモータプーリ１３ａの外径ｄ１よりも大きく設定されている（ｄ２＞ｄ１）。
【００１８】
又、モータベース１０上には前記シャフトユニット７が設置されており、このシャフトユニット７は、円筒状のハウジング１４の内部に駆動軸であるシャフト１５を鉛直方向に通し、該シャフト１５を上下のベアリング１６によって回転可能に支持して構成されている。そして、このシャフトユニット７は、ボウル３の底部中心に形成された前記挿通孔３ａを下方から貫通してボウル３内のロータ室５内に臨んでおり、シャフト１５の上端部には前記ロータ６が着脱可能に装着されている。尚、ロータ６内には、試料を収容した不図示の試験管が収納される。
【００１９】
更に、シャフトユニット７のシャフト１５は、モータベース１０に形成された挿通孔１０ｂを貫通してモータベース１０の下方へと突出しており、その下端部には大小異径の上下２段のシャフトプーリ１７ａ，１７ｂが結着されている。ここで、上段のシャフトプーリ１７ｂの外径Ｄ２は下段のシャフトプーリ１７ａの外径Ｄ１よりも大きく設定されている（Ｄ２＞Ｄ１）。
【００２０】
又、本実施の形態では、下段のシャフトプーリ１７ａの外径Ｄ１は下段のモータプーリ１３ａの外径ｄ１よりも大きく設定されており（Ｄ１＞ｄ１）、上段のシャフトプーリ１７ｂの外径Ｄ２は上段のモータプーリ１３ｂの外径ｄ２よりも大きく設定されている（Ｄ２＞ｄ２）。そして、下段のシャフトプーリ１７ａの外径Ｄ１と下段のモータプーリ１３ａの外径ｄ１との比率（Ｄ１／ｄ１）と、上段のシャフトプーリ１７ｂの外径Ｄ２と上段のモータプーリ１３ａの外径ｄ２との比率（Ｄ２／ｄ２）とは等しく設定されている。
【００２１】
つまり、モータプーリ１３ａ，１３ｂの外径ｄ１，ｄ２とシャフトプーリ１７ａ，１７ｂの外径Ｄ１，Ｄ２の関係をまとめると以下の通りである。
【００２２】
ｄ２＞ｄ１，Ｄ２＞Ｄ１    …  （１）
Ｄ１＞ｄ１，Ｄ２＞ｄ２    …  （２）
Ｄ１／ｄ１＝Ｄ２／ｄ２    …  （３）
而して、本遠心分離機１においては、図１及び図２（ａ）に示すように、当初は下段のモータプーリ１３ａとシャフトプーリ１７ａ間には無端状のベルト１８が巻装されており、これらのモータプーリ１３ａとシャフトプーリ１７ａ及びベルト１７によって前記回転力伝達機構が構成されている。
【００２３】
次に、以上のように構成された遠心分離機１の動作を説明する。
【００２４】
不図示のスタートスイッチを押すことによってモータ４が起動されて駆動軸１２が回転駆動されると、該回転軸１２の回転は下段のモータプーリ１３ａとベルト１８及び下段のシャフトプーリ１７ａを経て減速されてシャフトユニット７のシャフト１５に伝達され、該シャフト１５とこれに装着されたロータ６が所定の速度で回転駆動される。このようにロータ６がボウル３内のロータ室５内で回転駆動されると、該ロータ６内に収容された試料が遠心分離される。尚、ロータ６の回転によってシャフトユニット７とモータベース１０及びモータ４は振動するが、それらの振動はダンパ１１の減衰機能によって低減される。
【００２５】
ところで、遠心分離機１が製造された当初は図１及び図２に示すようにベルト１８は下段のモータプーリ１３ａとシャフトプーリ１７ａ間に巻装されているが、該遠心分離機１が繰り返し運転されてベルト１８が伸び、その張力不足となった場合には、図２（ｂ）に示すように、ベルト１８を大径側の上段のモータプーリ１３ｂとシャフトプーリ１７ｂ間に掛け替えれば、ベルト１８の張力を容易且つ短時間に回復させることができる。
【００２６】
又、本実施の形態では、下段のシャフトプーリ１３ａの外径Ｄ１と下段のモータプーリ１３ａの外径ｄ１との比率（Ｄ１／ｄ１）と、上段のシャフトプーリ１７ｂの外径Ｄ２と上段のモータプーリ１３ａの外径ｄ２との比率（Ｄ２／ｄ２）とを等しく設定したため（Ｄ１／ｄ１＝Ｄ２／ｄ２）、モータ４の駆動軸１２の回転の減速率が上段と下段において等しくなり、従って、ベルト１８を下段のモータプーリ１３ａとシャフトプーリ１７ａから上段のモータプーリ１３ｂとシャフトプーリ１７ｂへと掛け替えてもシャフト１５及びロータ６の回転速度に変化が生じず、同じ条件で遠心分離処理を行うことができる。
【００２７】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図３及び図４に基づいて説明する。
【００２８】
図３は本発明の実施の形態２に係る遠心分離機の縦断面図、図４（ａ）〜（ｃ）はベルトの掛け替えを示す回転力伝達機構部分の側面図であり、これらの図においては図１及び図２に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００２９】
本実施の形態では、モータ４の駆動軸１２の下端部には互いに外径が異なる上下３段のモータプーリ１３ａ，１３ｂ，１３ｃが結着されるとともに、シャフトユニット７のシャフト１５の下端部にも外径が異なる上下３段のシャフトプーリ１７ａ，１７ｂ，１７ｃが結着されている。ここで、モータプーリ１３ａ，１３ｂ，１３ｃとシャフトプーリ１７ａ，１７ｂ，１７ｃは、下段から上段に向かうに従って外径ｄ１，ｄ２，ｄ３及びＤ１，Ｄ２，Ｄ３が次第に大きく設定されており、各段（下段、中段、上段）においてはシャフトプーリ１７ａ，１７ｂ，１７ｃの外径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の方がモータプーリ１３ａ，１３ｂ，１３ｃの外径ｄ１，ｄ２，ｄ３よりも大きく設定されている（つまり、モータ４の駆動軸１２の回転が減速されてシャフト１５及びロータ６に伝達されるよう設定されている）。又、各段（下段、中段、上段）におけるシャフトプーリ１７ａ，１７ｂ，１７ｃの外径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３とモータプーリ１３ａ，１３ｂ，１３ｃの外径ｄ１，ｄ２，ｄ３の比率（減速比）Ｄ１／ｄ１，Ｄ２／ｄ２，Ｄ３／ｄ３が全て同一に設定されている。
【００３０】
つまり、モータプーリ１３ａ，１３ｂ，１３ｃの外径ｄ１，ｄ２，ｄ３とシャフトプーリ１７ａ，１７ｂ，１７ｃの外径Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の関係をまとめると以下の通りである。
【００３１】
ｄ３＞ｄ２＞ｄ１，Ｄ３＞Ｄ２＞Ｄ１    …  （４）
Ｄ１＞ｄ１，Ｄ２＞ｄ２，Ｄ３＞ｄ３    …  （５）
Ｄ１／ｄ１＝Ｄ２／ｄ２＝Ｄ３／ｄ３    …  （６）
而して、本遠心分離機１が製造された当初は図３及び図４（ａ）に示すようにベルト１８は下段のモータプーリ１３ａとシャフトプーリ１７ａ間に巻装されているが、該遠心分離機１が繰り返し運転されてベルト１８が伸び、その張力不足となった場合には、図４（ｂ）に示すように、ベルト１８を大径側の中段のモータプーリ１３ｂとシャフトプーリ１７ｂ間に掛け替えれば、ベルト１８の張力を容易に回復させることができる。
【００３２】
そして、中段のモータプーリ１３ｂとシャフトプーリ１７ｂ間に巻装されたベルト１８が伸び、その張力が不足した場合には、図４（ｃ）に示すように、ベルト１８を大径側の上段のモータプーリ１３ｃとシャフトプーリ１７ｃ間に掛け替えれば、ベルト１８の張力を容易に回復させることができる。このようにベルト１８を２段階に掛け替えることができるようにすれば、ベルト１８の伸び量に応じて、モータプーリ１３ａ〜１３ｃ及びシャフトプーリ１７ａ〜１７ｃを選択することができるため、ベルト１８の張力を確実に回復させることができる。
【００３３】
又、本実施の形態では、下段のシャフトプーリ１７ａの外径Ｄ１と下段のモータプーリ１３ａの外径ｄ１との比率（Ｄ１／ｄ１）と、中段のシャフトプーリ１７ｂの外径Ｄ２と中段のモータプーリ１７ｂの外径ｄ２との比率（Ｄ２／ｄ２）及び上段のシャフトプーリ１７ｃの外径Ｄ３と上段のモータプーリ１３ｃの外径ｄ３との比率（Ｄ３／ｄ３）を等しく設定したため（Ｄ１／ｄ１＝Ｄ２／ｄ２＝Ｄ３／ｄ３）、モータ４の駆動軸１２の回転の減速率が上段と中段及び下段において全て等しくなり、従って、ベルト１８を下段のモータプーリ１３ａとシャフトプーリ１７ａから中段のモータプーリ１３ｂとシャフトプーリ１７ｂへと掛け替え、更に中段のモータプーリ１３ｂとシャフトプーリ１７ｂから上段のモータプーリ１３ｃとシャフトプーリ１７ｃへと掛け替えてもシャフト１５及びロータ６の回転速度に変化が生じず、同じ条件で遠心分離処理を行うことができる。
【００３４】
尚、以上の実施の形態では、モータプーリとシャフトプーリを上下２段及び上中下の３段に重ねる構成を採用したが、モータプーリとシャフトプーリを重ねる段数に制限はなく、任意の段数とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る遠心分離機の縦断面図である。
【図２】（ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態１に係る遠心分離機におけるベルトの掛け替えを示す回転力伝達機構部分の側面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る遠心分離機の縦断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態２に係る遠心分離機におけるベルトの掛け替えを示す回転力伝達機構部分の側面図である。
【図５】従来の遠心分離機の縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１              遠心分離機
２              フレーム
２ａ            フレームの上面開口部
３              ボウル
３ａ            ボウルの挿通孔
４              モータ
５              ロータ室
６              ロータ
７              シャフトユニット
８              回転力伝達機構
９              蓋
１０            モータベース
１０ａ，１０ｂ  モータベースの挿通孔
１１            ダンパ
１２            駆動軸
１３ａ〜１３ｃ  モータプーリ
１４            ハウジング
１５            シャフト
１６            ベアリング
１７ａ〜１７ｃ  シャフトプーリ
１８            ベルト
【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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