JP2008062209A

JP2008062209A - 回転伝達装置

Info

Publication number: JP2008062209A
Application number: JP2006245072A
Authority: JP
Inventors: Mamoru Katsuragi; 衛葛城
Original assignee: As One Corp
Current assignee: As One Corp
Priority date: 2006-09-11
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2008-03-21

Abstract

【課題】マグネチックスターラーを用いた種々の試料の撹拌を低コストで良好に行うことができる回転伝達装置を提供する。
【解決手段】試料５２及び磁性撹拌子５１を収容する容器５０と、マグネチックスターラー６０との間に介在され、マグネチックスターラー６０の駆動用磁石６５の回転によって生じる回転駆動力を、磁性撹拌子５１に伝達する回転伝達装置１であって、駆動用磁石６５と対向するように配置された第１磁石３１を備え、駆動用磁石６５と一体的に回転可能に支持された第１回転体１１と、容器５０に収容された磁性撹拌子５１と対向するように配置された第２磁石３２を備え、磁性撹拌子５１と一体的に回転可能に支持された第２回転体１２と、第１回転体１１の回転を第２回転体１２に伝達する動力伝達部４とを備え、動力伝達部４はプーリ２１，２３，２４，２２の径の大小により、２段階で減速させると共に回転動力を増大させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、マグネチックスターラーの駆動用磁石の回転によって生じる回転駆動力を、磁性撹拌子に伝達する回転伝達装置に関する。

容器に収容される試料を撹拌するものとして、容器内に配置される磁性撹拌子と、この磁性撹拌子を回転させるマグネチックスターラーとが一般的に知られている（例えば、特許文献１の従来技術参照）。

図５に示すように、このような磁性撹拌子１５１は、棒状の撹拌用磁石１５３をプラスチックで被覆したものである。また、マグネチックスターラー１６０は、上面が水平な本体１６１と、本体１６１の内部に配置された回転磁界発生部１６６とを備えている。回転磁界発生部１６６は、水平回転可能な駆動用回転体１６３と、駆動用回転体１６３を回転駆動するモーター１６２と、駆動用回転体１６３に取り付けられた駆動用磁石１６５とを備えている。

このような磁性撹拌子１５１およびマグネチックスターラー１６０によれば、マグネチックスターラー１６０の上面に試料１５２が収容された容器１５０を載置し、容器１５０の底部に磁性撹拌子１５１を配置した状態で、マグネチックスターラー１６０を作動させる。これにより、駆動用磁石１６５を回転させ、磁性撹拌子１５１の下方に回転磁界を発生させる。そして、この回転磁界に撹拌用磁石１５３が吸引され、マグネチックスターラー１６０の回転駆動力が磁性撹拌子１５１に伝達され、磁性撹拌子１５１が回転することにより、容器１５０内の試料１５２が撹拌される。
特開平３−２３２５２４号公報

しかし、このようなマグネチックスターラー１６０では、一般的なマグネチックスターラー１６０を用いて高粘度の試料を撹拌しようとすると、磁性撹拌子１５１が駆動用回転体１６３の回転に追従することができなくなり、試料を撹拌することができなくなるという問題があった。したがって、高粘度の試料をはじめとして、種々の粘度の試料を撹拌したい場合には、その粘度に応じた複数のマグネチックスターラーを用意するか、或いは、高粘度にも対応できるように設計された高価なマグネチックスターラーを用意しなければならず、いずれにしてもコストが高くなっていた。

また、試料１５２がバイオ試料などの場合には、磁性撹拌子１５１を超低速回転にする必要があるが、そのためにマグネチックスターラー１６０のモーター１６２の回転速度を超低速にすると、その回転が不安定になり、試料を良好に撹拌できなくなるという問題があった。このため、超低速でも安定的に回転するモーターを備えるマグネチックスターラー１６０が必要になるが、この場合もやはりコストが高くなるという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、マグネチックスターラーを用いた種々の試料の撹拌を低コストで良好に行うことができる回転伝達装置の提供を目的とする。

本発明の前記目的は、試料および磁性撹拌子を収容する容器と、マグネチックスターラーとの間に介在され、前記マグネチックスターラーの駆動用磁石の回転によって生じる回転駆動力を、前記磁性撹拌子に伝達する回転伝達装置であって、前記駆動用磁石と対向するように配置された第１の磁石を備え、前記駆動用磁石と一体的に回転可能に支持された第１の回転体と、前記容器に収容された前記磁性撹拌子と対向するように配置された第２の磁石を備え、前記磁性撹拌子と一体的に回転可能に支持された第２の回転体と、前記第１の回転体の回転を前記第２の回転体に伝達する動力伝達手段とを備える回転伝達装置により達成される。

また、前記動力伝達手段は、前記第１の回転体の回転を減速して前記第２の回転体に伝達することが好ましい。

また、前記動力伝達手段は、機械的伝達機構を備えることが好ましい。

また、前記第２の回転体は、複数の前記容器に対応して複数設けられていることが好ましい。

本発明の回転伝達装置によれば、マグネチックスターラーを用いた種々の試料の撹拌を低コストで良好に行うことができる。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る回転伝達装置の縦断面図である。この回転伝達装置１は、試料５２および磁性撹拌子５１を収容する容器５０と、マグネチックスターラー６０との間に介在される。

磁性撹拌子５１は、長手方向の両端部に異なる磁性を有する棒状の撹拌用磁石５３を、例えばフッ素樹脂やポリプロピレン樹脂などの耐薬品性の樹脂で被覆したものである。

マグネチックスターラー６０は、上面が水平な本体６１と、本体６１の内部に配置された回転磁界発生部６６とを備えている。回転磁界発生部６６は、水平回転可能な駆動用回転体６３と、駆動用回転体６３を回転駆動するモーター６２と、駆動用回転体６３に取り付けられた駆動用磁石６５とを備えている。モーター６２は、鉛直方向に延びる軸部６４を備えており、軸部６４が駆動用回転体６３の回転中心に連結されることにより、駆動用回転体６３を回転可能に支持している。

回転伝達装置１は、マグネチックスターラー６０と容器５０との間に配置される本体２と、本体２に収容された第１回転体１１、第２回転体１２および動力伝達部４とを備えている。

本体２は、上面および下面が平坦な筐体であり、底部から上方へ延びる主回転軸１０および中継回転軸１５を備えている。

第１回転体１１は、主回転軸１０を回転中心として水平回転可能な平板状の部材であり、縁部には、マグネチックスターラー６０の駆動用磁石６５と対向するように複数の第１磁石３１が配置されている。第１回転体１１は、図２に示すように、主回転軸１０に取り付けられた第１軸受４１を中心部に備えることにより回転可能に支持されている。

第２回転体１２は、主回転軸１０を回転中心として水平回転可能な平板状の部材であり、縁部には、容器５０に収容された磁性撹拌子５１の撹拌用磁石５３と対向するように複数の第２磁石３２が配置されている。第２回転体１２は、図２に示すように、主回転軸１０に取り付けられた第２軸受４２を中心部に備えることにより回転可能に支持されている。

動力伝達部４は、図１に示すように、第１回転体１１と共に回転する第１プーリ２１と、第２回転体１２と共に回転する第２プーリ２２と、第１プーリ２１の回転を第２プーリ２２に伝達する、第１ベルト２３および第２ベルト２４とを備えている。また、動力伝達部４は、第１ベルト２３および第２ベルト２４による回転の伝達を中継する中継プーリ２０を備えている。

第１プーリ２１は、第１回転体１１に固定された円筒状部材であり、中心部に軸受４３を備え、第１回転体１１が回転することにより、第１回転体１１と同軸で回転する。第２プーリ２２は、第２回転体１２に固定された円筒状の部材であり、中心部に軸受４４を備え、第２プーリ２２が回転することにより第２回転体１２が同軸で回転する。中継プーリ２０は、中継回転軸１５を回転中心として回転可能な円筒状部材であり、大径部２７および大径部２７と一体の小径部２８を備えている。

第１ベルト２３は、第１プーリ２１と大径部２７との間に張架されており、第１プーリ２１の回転を中継プーリ２０に伝達可能に構成されている。第２ベルト２４は、小径部２８と第２プーリ２２との間に張架されており、中継プーリ２０の回転を第２プーリ２２に伝達可能に構成されている。

第１プーリ２１の回転は、第１プーリ２１と大径部２７との径の比率、および、第２プーリ２２と小径部２８との径の比率をそれぞれ調整することにより、回転速度および回転力を調整して、第２プーリ２２に伝達可能である。本実施形態では、大径部２７が第１プーリ２１より径が大きく、また、第２プーリ２２が小径部２８より径が大きい構成であり、第１プーリ２１の回転を、２段階で回転速度を減速させると共に回転力を増大させて、第２プーリ２２に伝達するように構成されている。

次に、以上のように構成された回転伝達装置１を用いて、マグネチックスターラー６０の駆動用磁石６５の回転によって生じる回転駆動力を、磁性撹拌子５１に伝達する方法を説明する。

まず、マグネチックスターラー６０の上面に回転伝達装置１を載置し、この回転伝達装置１の上面に試料５２が収容された容器５０を載置し、容器５０の底部に磁性撹拌子５１を配置した状態で、マグネチックスターラー６０を作動させる。これにより、駆動用磁石６５を回転させ、回転伝達装置１の下方に回転磁界を発生させる。

回転磁界が発生すると、この回転磁界に第１磁石３１が吸引され、駆動用磁石６５と一体的に第１回転体１１が回転し、第１回転体１１と共に第１プーリ２１が回転する。第１プーリ２１の回転は、第１ベルト２３および第２ベルト２４により、中継プーリ２０を経て第２プーリ２２に伝達される。この時、第１プーリ２１の回転は、２段階で回転速度が減速すると共に回転力が増大して、第２プーリ２２に伝達される。そして、第２プーリ２２と共に第２回転体１２が回転することにより、磁性撹拌子５１の下方に回転磁界が発生し、この回転磁界に撹拌用磁石５３が吸引されて、磁性撹拌子５１が第２回転体１２と一体的に回転する。こうして、マグネチックスターラー６０の回転駆動力が磁性撹拌子５１に伝達され、磁性撹拌子５１が回転することにより、容器５０内の試料５２が撹拌される。

本実施形態に係る回転伝達装置１によれば、駆動用磁石６５と一体的に回転可能に支持された第１回転体１１と、磁性撹拌子５１と一体的に回転可能に支持された第２回転体１２と、第１回転体１１の回転を第２回転体１２に伝達する動力伝達部４とを備えるので、駆動用磁石６５の回転を、動力伝達部４により回転速度および回転力を調整して、磁性撹拌子５１に伝達することができる。したがって、低トルクで高速回転の一般的なマグネチックスターラーを用いても、磁性撹拌子５１の回転速度を、回転を安定させたまま減速させることができ、バイオ試料などの緩やかな撹拌を必要とする試料を良好に撹拌することができる。また、低トルクで高速回転の一般的なマグネチックスターラーを用いても、磁性撹拌子５１の回転力を増大させることができ、高粘度の試料を良好に撹拌することができる。よって、マグネチックスターラーを用いた種々の試料の撹拌を低コストで良好に行うことができる。

また、本実施形態において、駆動用磁石６５と第１磁石３１とが引き合う磁力を調整することにより、モーター６２に掛かる負荷を調整することができる。例えば、駆動用磁石６５と第１磁石３１とが引き合う磁力を弱くすることにより、第１磁石３１が駆動用磁石６５の回転に対してスリップするので、モーター６２に掛かる負荷を小さくすることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は、上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、第１プーリ２１と大径部２７との径の比率、および、第２プーリ２２と小径部２８との径の比率は、第１プーリ２１の回転を第２プーリ２２に伝達できるのであれば特に限定されず、適宜変更可能である。例えば、大径部２７の径を第１プーリ２１の径より小さく、また、第２プーリ２２の径を小径部２８の径より小さくすることにより、第１プーリ２１の回転を、回転速度を加速させると共に回転力を減少させて、第２プーリ２２に伝達することができる。

また、本実施形態では、動力伝達部４は、プーリおよびベルトから構成されていたが、第１回転体１１の回転を第２回転体１２に伝達できるのであれば、その構成は特に限定されず、他の機械的伝達機構から構成されていてもよい。例えば、プーリおよびベルトに換えてスプロケットおよびチェーンをそれぞれ用いことや、動力伝達部４として歯車を用いることができる。

図３は、他の実施形態に係る回転伝達装置の縦断面図である。図３において、図１と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。動力伝達部４は、図３に示すように、第１回転体１１と共に回転する第１歯車８１と、第２回転体１２と共に回転する第２歯車８２と、第１歯車８１の回転を第２歯車８２に伝達する、下中継歯車８３および上中継歯車８４とを備えている。

第１歯車８１は、周縁部に歯を備えており、第１回転体１１に固定され、第１回転体１１が回転することにより、第１回転体１１と同軸で回転する。第２歯車８２は、周縁部に歯を備えており、第２回転体１２に固定され、第２歯車８２が回転することにより第２回転体１２が同軸で回転する。下中継歯車８３および上中継歯車８４は、中継回転軸１５を回転中心として回転可能である。また、下中継歯車８３および上中継歯車８４は、それぞれ、周縁部に歯を備え、第１歯車８１および第２歯車８２と噛み合っており、第１歯車８１が回転することにより、第１歯車８１の回転を第２歯車８２に伝達可能である。このような構成を備える回転伝達装置１によれば、第１回転体１１の回転が、第１歯車８１、下中継歯車８３、上中継歯車８４および第２歯車８２を介して、第２回転体１２に伝達される。このような回転伝達装置１によれば、上記と同様に、駆動用磁石６５の回転を、動力伝達部４により回転速度および回転力を調整して、磁性撹拌子５１に伝達することができ、マグネチックスターラーを用いた種々の試料の撹拌を低コストで良好に行うことができる。

また、本実施形態では、第２回転体１２が１つであったが、第２回転体１２の数は特に限定されるものではない。図４は、更に他の実施形態に係る回転伝達装置の縦断面図である。図４において、図１と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

回転伝達装置１は、複数の容器５０に対応して複数設けられた第２回転体１２を本体２内に備えている。本体２は、底部から上方へ延びる従回転軸１６を備えている。複数の第２回転体１２は、それぞれ、主回転軸１０または従回転軸１６を回転中心として回転可能である。動力伝達部４は、第１プーリ２１の回転を第２プーリ２２に伝達する伝達ベルト２８を備えている。主回転軸１０を回転中心とする第２回転体１２は、第１プーリ２１に固定されており、第１プーリ２１が回転することにより回転する。

このような構成を備える回転伝達装置１によれば、第１回転体１１が回転すると、その回転が第１プーリ２１、伝達ベルト２８および第２プーリ２２を介して、複数の第２回転体１２に伝達される。そして、複数の第２回転体の回転により、複数の磁性撹拌子５１の下方にそれぞれ回転磁界が発生し、この回転磁界に撹拌用磁石５３が吸引されて磁性撹拌子５１が回転する。このような回転伝達装置１によれば、複数の第２回転体１２を備えるので、１つのマグネチックスターラー６０の回転駆動力を、複数の磁性撹拌子５１に伝達することができ、低コストで複数の試料を同時に撹拌することができる。また、第２プーリ２２の径を調整することにより、第１回転体１１の回転を、回転速度および回転力をそれぞれ調整して、第２回転体１２に伝達することができる。これにより、複数の磁性撹拌子５１の回転速度および回転力をそれぞれ調整して、種々の試料を低コストで良好に撹拌することができる。

本発明の一実施形態に係る回転伝達装置の縦断面図である。図１に示す回転伝達装置の部分拡大図である。他の実施形態に係る回転伝達装置の縦断面図である。更に他の実施形態に係る回転伝達装置の縦断面図である。従来の磁性撹拌子およびマグネチックスターラーの縦断面図である。

符号の説明

１回転伝達装置
２本体
４動力伝達部
１１第１回転体
１２第２回転体
２１第１プーリ
２２第２プーリ
２３第１ベルト
２４第２ベルト
５１磁性撹拌子
６０マグネチックスターラー
８１第１歯車
８２第２歯車

Claims

試料および磁性撹拌子を収容する容器と、マグネチックスターラーとの間に介在され、前記マグネチックスターラーの駆動用磁石の回転によって生じる回転駆動力を、前記磁性撹拌子に伝達する回転伝達装置であって、
前記駆動用磁石と対向するように配置された第１の磁石を備え、前記駆動用磁石と一体的に回転可能に支持された第１の回転体と、
前記容器に収容された前記磁性撹拌子と対向するように配置された第２の磁石を備え、前記磁性撹拌子と一体的に回転可能に支持された第２の回転体と、
前記第１の回転体の回転を前記第２の回転体に伝達する動力伝達手段とを備える回転伝達装置。
前記動力伝達手段は、前記第１の回転体の回転を減速して前記第２の回転体に伝達する請求項１に記載の回転伝達装置。
前記動力伝達手段は、機械的伝達機構を備える請求項１又は２に記載の回転伝達装置。
前記第２の回転体は、複数の前記容器に対応して複数設けられている請求項１から３のいずれかに記載の回転伝達装置。