JP2007237036A - 理化学機器における攪拌，スピンダウン装置 - Google Patents

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隆 桂澤
Masahira Araki
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Abstract

【課題】本発明は小型軽量で故障の生ずるおそれのない理化学試験用の攪拌，スピンダウン装置を新規に提供するものである。
【解決手段】 本発明は可動シャフトの下面に偏心カムを設け、該可動シャフトと上部に載嵌する回転子ステージとの間に回転，非回転を制御する内外２つのワンウェイクラッチを設けて、動力シャフトの正回転に伴う偏心カムの巻き込みにより偏心量を０にしてシャフト合わせすることと、該ワンウェイクラッチの回転制御にて回転子ステージ上のヘッドゴム回転させ、該動力シャフトの逆回転に伴う偏心カムの元位置復帰によりシャフト合わせを解き、該ワンウェイクラッチの非回転制御にてヘッドゴムを振動に切替えるようにして、ヘッドゴム上の試験管内の液体を振動攪拌し、次いでヘッドゴムを回転に切替えることで試験管の内面に付着した攪拌液をスピンダウンするようにしたことを特徴とする理化学機器における攪拌，スピンダウン装置にある。
【選択図】図２

Description

本発明は、理化学機器における攪拌，スピンダウン装置、詳しくは試験管内の液体を攪拌する作業と、該攪拌に伴って試験管の蓋の内面などに付着した液体を試験管内の底部に落とし集めるスピンダウン作業とを１台にて遂行することのできる装置に関するものである。
この種の装置としては、実用新案登録第３０９２７４７号公報がある。該公報は上下２段の本体と下の本体に攪拌用のモータを据付け、上の本体にスピンダウン用のモータを据付けて、上と下の２つのモータを使用して試験管内の液体を攪拌し、スピンダウンする装置を記載している。
実用新案登録第３０９２７４７号公報
従って該公報の装置は縦長にして重量が嵩み、攪拌のときはスピンダウン用のモータも振動させるためにモータの負担が大きく、スピンダウン用のモータは振動によって故障するという課題がある。またスピンダウン用のモータは振動台の上にあるために振れてスピンダウンの能率が劣るという課題がある、さらに２つのモータの使用によって高価になるという課題がある。
本発明は、可動シャフトの下面に偏心カムを設け、該可動シャフトと上部に載嵌する回転子ステージとの間に回転，非回転を制御する内外２つのワンウェイクラッチを設けて、動力シャフトの正回転に伴う偏心カムの巻き込みにより偏心量を０にしてシャフト合わせすることと、該ワンウェイクラッチの回転制御にて回転子ステージ上のヘッドゴムを回転させ、該動力シャフトの逆回転に伴う偏心カムの元位置復帰によりシャフト合わせを解き、該ワンウェイクラッチの非回転制御にてヘッドゴムを振動に切替えるようにして、ヘッドゴム上の試験管内の液体を振動攪拌し、次いでヘッドゴムを回転に切替えることで試験管の蓋の内面などに付着した攪拌液をスピンダウンするようにして、かかる課題を解決したのである。
本発明の装置は、１つのモータを逆回転と正回転に切替えることで、攪拌とスピンダウンの作業ができ、しかも互いに干渉が生じないので、両作業を能率よく進めることができるという効果を生ずる。さらに１つのモータによって装置を小型軽量化することができるとともに、故障の生ずるおそれをなくし、安価にて提供することができるという効果を生ずる。
本発明は、可動シャフトの下面に偏心カムを設け、該可動シャフトと上部に載嵌する回転子ステージとの間に回転，非回転を制御する内外２つのワンウェイクラッチを設けて、動力シャフトの正回転に伴う偏心カムの巻き込みにより偏心量が０になることでシャフト合わせすることとなり、該ワンウェイクラッチの回転制御によって回転子ステージ上のヘッドゴムを回転させ、また該動力シャフトを逆回転に切替えると、偏心カムが元位置に復帰してシャフト合わせを解くことと、ワンウェイクラッチの非回転制御によってヘッドゴムは振動に切替わることになる。従って動力シャフトの逆回転にてヘッドゴムを振動させて該ヘッドゴム上の試験管内の液体を攪拌し、攪拌を終えたあとに動力シャフトを正回転に切替えて試験管の蓋の内面などに付着した攪拌液をスピンダウンするようにしたのである。このようにして１台の装置のモータを正逆に回転切替えするという単純な操作のみにて攪拌とスピンダウンを連続して能率的に行えるようにして理化学機器における攪拌，スピンダウン装置を提供しようとするものである。
図１は本発明装置の実施例を示す縦断面図であって、器体ベース１上に取付枠２にてモータ３を上向きに据付け、モータ３の回転軸３ａに太径の動力シャフト４を取付け、動力シャフト４上面の円形段落溝４ａ内に可動シャフト５の下面に設けた偏心カム５ａを嵌め載せて、偏心軸６にて動力シャフト４と可動シャフト５間をシャフト合わせ位置と偏心位置とに切替わるように回動自在において連結する。可動シャフト５の上部シャフト軸５ｄに円筒状の内側ワンウェイクラッチ７を挟んで回転子ステージ８を被せ載せ、回転子ステージ８の外周に前記内側ワンウェイクラッチ７と逆方向に回転を制御する外側ワンウェイクラッチ９を挟んで回転子ハウジング１０を嵌合する。回転子ハウジング１０は取付枠２上のスプリングハウジング１１間に外嵌め取付けした廻り止め用のスプリング１２にて支持するのである。１３は動力シャフト４と可動シャフト５間に外嵌め取付けした偏心補助スプリング、１４は回転子ステージ８上に交換自在にセットする蓋付試験管１５支持用のヘッドゴムである。
偏心カム５ａは図２（Ａ）（ａ）に示すように、、モータ３の正回転時の遠心力による偏心軸６をもとにした巻き込みにて一側５ｂが円形段落溝４ａの内壁４ｂに当接すると、動力シャフト４と可動シャフト５の中心が一致して偏心量０のシャフト合わせ状態となり、図２（Ｂ）（ｂ）に示すようにモータ３の逆回転時の遠心力にて他側５ｃが内壁４ｂに当接するとシャフト合わせの解かれた偏心位置に規制されるようになっている。
内外のワンウェイクラッチ７，９は図３（ａ）に示すように、それぞれ矢印方向への回転を許容し逆方向へは非回転とするものであって、正回転時は図３（ｂ）に示すように可動シャフト５と回転子ステージ８は一体となって回転し、逆回転時は図３（ｃ）に示すように可動シャフト５が回転しても回転子ステージ８は非回転となり、偏心旋回による振動だけが伝導されることとなる。
以上により、蓋付試験管１５に試料の液体を入れてヘッドゴム１４に挟み取付け、スイッチ（図示してない）をＯＮしてモータ３を逆回転始動するのである。逆回転時の遠心力によりカム５ａは図２（Ｂ）（ｂ）に示すように巻き込まれ移動して、可動シャフト５は動力シャフト４とのシャフト合わせの解かれた偏心位置となって偏心回転することとなるが、図３（ｃ）に示すように内外のワンウェイクラッチ７，９のそれぞれの働きにより可動シャフト５の回転は回転子ステージ８に伝動しないで偏心回転による振動のみが作用し、以ってヘッドゴム１４を振動させて蓋付試験管１５内の試料液を攪拌振とうすることとなる。
所定の攪拌を完了した後、スイッチの切替にてモータ３を正回転すると、図２（Ａ）（ａ）に示すようにカム５ａが遠心力により巻き込まれて動力シャフト４と可動シャフト５が偏心量０のシャフト合わせの位置に規制されるとともに、図３（ｂ）に示すように内外のワンウェイクラッチ７，９の逆回転時と反対の回転／非回転制御にて可動シャフト５と回転子ステージ８とが一体となって回転するので、攪拌時の振動に伴って蓋付試験管１５の蓋などの内壁に付着した攪拌試料液をゴムヘッド１４を回転させる遠心力にてスピンダウンして蓋付試験管１５内の底部にすべて落とし集めるのである。
以上のようにして本発明の装置によれば、蓋付試験管１５内に入れた試料液の攪拌と攪拌後のスピンダウンをモータ３の正逆回転の切替という単純な操作のみにて迅速に行うことができることとなる。
なお回転子ハウジング１０は廻り止めスプリング１２にて支持することにより、攪拌時の揺動は許容するも回転することは確実に防止される。スプリングの巻き方向を回転方向に合わせることで緊締力を増して回転抑止力を強化することができる。廻り止めスプリングは１乃至数本の張りバネ（図示してない）にかえることもある。
またスイッチ機構にタイマー・回転数のボリューム調節機能などを付加して、攪拌／スピンダウンの作業を自動切替にすることもできる。
ヘッドゴム１４は大小の試験管用のほか、４本用，６本用，８本用などの数種を揃えておいて、試験する試料液の量・数に合わせて交換することもできる。
本発明は攪拌を要する試料液の攪拌およびスピンダウン装置として、理化学試験の分野において広く利用することができるものである。
本発明装置の１実施例の構造を示す縦断面図 同、可動シャフト下面に設けたカムの偏心作用を示す説明図で、（Ａ）正回転時の平面図、（ｂ）はそのａ−ａ線視部分断面図、（Ｂ）は逆回転時の平面図、（ｂ）はそのｂ−ｂ線視部分断面図 （ａ）は内外のワンウェイクラッチの各許容回転方向を示す説明図、（ｂ）は正回転時の作用例図、（ｃ）は逆回転時の作用例図
符号の説明
１は器体ベース
２は取付枠
３はモータ
４は動力シャフト
４ａは円形段落溝
４ｂは内壁
５は可動シャフト
５ａは偏心カム
５ｂは一側
５ｃは他側
５ｄは上部シャフト軸
６は偏心軸
７は内側ワンウェイクラッチ
８は回転子ステージ
９は外側ワンウェイクラッチ
１０は回転子ハウジング
１１はスプリングハウジング
１２は廻り止め用のスプリング
１３は偏心補助スプリング
１４はヘッドゴム
１５は蓋付試験管

Claims (1)

  1. 可動シャフトの下面に偏心カムを設け、該可動シャフトと上部に載嵌する回転子ステージとの間に回転，非回転を制御する内外２つのワンウェイクラッチを設けて、動力シャフトの正回転に伴う偏心カムの巻き込みにより偏心量を０にしてシャフト合わせすることと、該ワンウェイクラッチの回転制御にて回転子ステージ上のヘッドゴムを回転させ、該動力シャフトの逆回転に伴う偏心カムの元位置復帰によりシャフト合わせを解き、該ワンウェイクラッチの非回転制御にてヘッドゴムを振動に切替えるようにして、ヘッドゴム上の試験管内の液体を振動攪拌し、次いでヘッドゴムを回転に切替えることで試験管の蓋の内面などに付着した攪拌液をスピンダウンするようにしたことを特徴とする理化学機器における攪拌，スピンダウン装置。
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