JP2016073970A - 遠心機、及び伝達ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】組立性を向上すること等で、一層のローコスト化を実現できる遠心機を提供する。【解決手段】遠心機１は、公転軸線Ｌ１を中心として回転可能な回転軸１０と、回転軸１０に取り付けられる公転体２０と、公転体２０に保持されて、自転軸線Ｌ２を中心として回転可能である自転体３０と、公転軸線Ｌ１を中心として回転可能に構成される自転力付与プーリー６４を具備して、回転軸１０と自転力付与プーリー６４との回転速度差に基づき自転体３０の回転速度Ｓ３を規定する自転速度規定機構６０と、回転軸１０に対し、回転力を付与可能な駆動源７０と、一体として構成されて、回転軸１０の正転時に、自転力付与プーリー６４の正転を規制しつつ、回転軸１０から自転力付与プーリー６４への回転力の伝達を遮断する伝達ユニット８０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、被処理材料を公転させながら自転させることによって処理する遠心機に関する。併せて、本発明は、遠心機に用いられる伝達ユニットに関する。

自転公転式の遠心機（以下、「遠心機」という。）は、被処理材料を収納した収納容器を、公転させながら自転させることで、被処理材料を処理するものである。例えば、この遠心機は、被処理材料の撹拌処理と脱泡処理とを同時に行う撹拌脱泡装置として利用される（特許文献１参照）。又、この遠心機は、被処理材料を粉砕するボールミル（特許文献２参照）や、被処理材料を乳化する乳化装置（特許文献３参照）等として利用される。

ここで、遠心機には、公転速度に対する自転速度（以下、「自転／公転比」という。）が異なる複数の動作モードを備えるものがある。例えば、撹拌脱泡装置として利用される特許文献１の遠心機では、主に撹拌を行うことを目的とした自転／公転比が比較的大きい動作モードと、主に脱泡を行うことを目的とした自転／公転比が比較的小さい動作モードとを備えている。

又、特許文献４の遠心機では、特許文献１の遠心機と同様に自転／公転比が異なる複数の動作モードを備えている。この遠心機では、特許文献１の遠心機と比して、単純な構造とすることによるローコスト化を実現している。

特許第4084493号公報 特開2002-143706号公報 特開2010-194470号公報 特開2013-255866号公報

上記のように特許文献４の遠心機においては、ローコスト化を実現している。しかしながら、遠心機に対しては更なるローコスト化の要請がある。

本発明は、上記事情を鑑みなされたものであって、組立性を向上すること等で、一層のローコスト化を実現できる遠心機を提供することを目的とする。併せて、本発明は、当該遠心機に用いられる伝達ユニットを提供することを目的とする。

本発明の一つの実施態様は、公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、前記回転軸に取り付けられて、前記公転軸線を中心として回転可能な公転体と、前記公転体に保持されて、自転軸線を中心として回転可能であると共に、被処理材料を保持可能な自転体と、前記公転軸線を中心として回転可能に構成される自転力付与部を具備して、前記回転軸と前記自転力付与部との回転速度差に基づき前記自転体の回転速度を規定する自転速度規定機構と、前記回転軸に対し、正転方向の回転力、及び逆転方向の回転力を付与可能な駆動源と、一体として構成されて、前記回転軸の正転時に前記自転力付与部の正転を規制し、前記回転軸の逆転時に前記自転力付与部の逆転を許容すると共に、前記自転力付与部の正転規制時に前記回転軸から前記自転力付与部への回転力の伝達を遮断し、前記自転力付与部の逆転許容時に前記回転軸から前記自転力付与部への回転力の伝達を行う伝達ユニットと、を備える遠心機を提供する。

本発明の遠心機は、回転軸の正転時に、自転力付与部の正転を規制しつつ、回転軸から自転力付与部への回転力の伝達を遮断する伝達ユニットを備えている。この伝達ユニットは、一体として構成されており、そのことに起因して、遠心機に組み込むことが容易である。そして、伝達ユニットは、その構造自体も簡便であるため安価に製造することができる。従って、本遠心機は、一層のローコスト化を実現できる。
尚、本願において正転方向を左回り、逆転方向を右回りとするが、正転方向を右回り、逆転方向を左回りとすることも許容される。

この遠心機おいて、前記公転体と独立して設けられる非回転部材、を更に備え、前記伝達ユニットは、更に、回転軸線を中心に回転可能な第２回転軸と、前記第２回転軸と前記自転力付与部との間での回転力の伝達に供される伝達部と、前記非回転部材に固定される本体部と、前記本体部に固定されて、前記回転軸の正転時に、保持する前記第２回転軸の回転を規制することで、前記伝達部を介して前記自転力付与部の正転を規制する規制部と、前記回転軸と前記第２回転軸との間での回転力の伝達に供される第２伝達部と、前記第２伝達部に設けられて、前記自転力付与部の正転規制時に、前記第２伝達部による回転力の伝達を遮断する遮断部と、を具備してもよい。
この遠心機において、前記伝達ユニットは、前記自転力付与部の逆転許容時の前記回転軸から前記自転力付与部の回転力の伝達を、前記自転力付与部と比べて前記回転軸が低速に回転するように行ってもよい。

本発明の別の実施態様は、公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、前記回転軸に取り付けられて、前記公転軸線を中心として回転可能な公転体と、前記公転体に保持されて、自転軸線を中心として回転可能であると共に、被処理材料を保持可能な自転体と、前記公転軸線を中心として回転可能に構成される自転力付与部を具備して、前記回転軸と前記自転力付与部との回転速度差に基づき前記自転体の回転速度を規定する自転速度規定機構と、前記回転軸に対し、正転方向の回転力、及び逆転方向の回転力を付与可能な駆動源と、を具備する遠心機に用いられる伝達ユニットであって、一体として構成されて、前記回転軸の正転時に前記自転力付与部の正転を規制し、前記回転軸の逆転時に前記自転力付与部の逆転を許容すると共に、前記自転力付与部の正転規制時に前記回転軸から前記自転力付与部への回転力の伝達を遮断し、前記自転力付与部の逆転許容時に前記回転軸から前記自転力付与部への回転力の伝達を行う伝達ユニットを提供する。

本発明の伝達ユニットは、回転軸の正転時に、自転力付与部の正転を規制しつつ、回転軸から自転力付与部への回転力の伝達を遮断するものであり、一体として構成される。このことより、本伝達ユニットは、遠心機に組み込むことが容易である。そして、本伝達ユニットは、その構造自体も簡便であるため安価に製造することができる。従って、本伝達ユニットは、組み込む遠心機の一層のローコスト化に寄与する。

この伝達ユニットにおいて、回転軸線を中心に回転可能な第２回転軸と、前記第２回転軸と前記自転力付与部との間での回転力の伝達に供される伝達部と、前記遠心機が具備する前記公転体と独立した非回転部材に固定される本体部と、前記本体部に固定されて、前記回転軸の正転時に、保持する前記第２回転軸の回転を規制することで、前記伝達部を介して前記自転力付与部の正転を規制する規制部と、前記回転軸と前記第２回転軸との間での回転力の伝達に供される第２伝達部と、前記第２伝達部に設けられて、前記自転力付与部の正転規制時に、前記第２伝達部による回転力の伝達を遮断する遮断部と、を更に具備してもよい。
この伝達ユニットにおいて、前記自転力付与部の逆転許容時の前記回転軸から前記自転力付与部の回転力の伝達を、前記自転力付与部と比べて前記回転軸が低速に回転するように行ってもよい。

本発明は、組立性を向上すること等で、一層のローコスト化を実現できる遠心機を提供できる。又、本発明は、当該遠心機に用いられる伝達ユニットを提供できる。

本実施の形態に係る遠心機の概略断面図である。 本実施の形態に係る伝達ユニットの概略正面図である。 変形例に係る伝達ユニットの概略正面図である。 変形例に係る伝達ユニットの概略断面図である。

以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。すなわち、以下の実施の形態で説明するすべての構成が本発明にとって必須であるとは限らない。又、本発明は、以下の内容を自由に組み合わせたもの、及び、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更を加えたものを含む。

（１）遠心機１の構成
本実施の形態に係る遠心機１は、図１に示すように、回転軸１０と、回転軸１０に取り付けられる公転体２０と、公転体２０に保持される自転体３０、及びバランス錘４０とを備える。又、遠心機１は、自転体３０に保持される収納容器５０と、自転体３０の回転速度を規定する自転速度規定機構６０とを備える。更に、遠心機１は、回転軸１０に対し回転力を付与する駆動源７０と、回転軸１０から自転速度規定機構６０への回転力の伝達等に供される伝達ユニット８０とを備える。

上記に加え、遠心機１は、駆動源７０等を支持する支持基板１００を備える。又、遠心機１は、支持基板１００を支持して、その振動を防止するための、防振ワイヤや防振バネ等により構成される図示しない防振手段や、上記各構成を収納する図示しない筐体を備えてもよい。尚、遠心機１は、収納容器５０に収納した被処理材料Ｍを処理するものである。より具体的に、遠心機１は、収納容器５０を公転させながら自転させることによって、被処理材料Ｍの撹拌と脱泡の同時処理を行ったり、粉砕処理を行ったり、乳化処理等を行ったりするものである。

回転軸１０は、図１に示すように、支持基板１００を貫通して、仮想の直線である公転軸線Ｌ１を中心として回転するように構成される。この回転軸１０は、図示するように鉛直に伸びる公転軸線Ｌ１を中心として回転するように構成してよい。但し、回転軸１０は、これに限定されるものでない。例えば、回転軸１０は、水平に伸びる公転軸線Ｌ１を中心として回転するように構成してもよい。

公転体２０は、図１に示すように、回転軸１０に取り付けられて、回転軸１０と共に公転軸線Ｌ１を中心として回転する。この公転体２０は、公転軸線Ｌ１に対し直交する第１の方向に延びて途中で屈曲する自転体３０を取り付けるための第１アーム２２と、第１アーム２２と逆方向である第２の方向に延びてバランス錘４０を取り付けるための第２アーム２４とを備える。

自転体３０は、図１に示すように、有底形状で中空部を有し、底部と反対側の端部が開口した自転体本体３２と、自転体本体３２の底部に取り付けられた自転軸３４とを備える。又、自転体３０は、自転軸３４がベアリング３６を介して、公転体２０の第１アーム２２に取り付けられる。より具体的に、自転体３０は、当該第１アーム２２の屈曲した部分を介して公転軸線Ｌ１から所定距離離れた位置に回転可能に取り付けられる。これにより、自転体３０は、公転体２０の回転に伴って、公転軸線Ｌ１を中心として公転することになる。併せて、自転体３０は、公転体２０を通る仮想の直線である自転軸線Ｌ２を中心として自転可能となる。

尚、自転体３０は、自転中心である自転軸線Ｌ２が公転軸線Ｌ１に対し所定の角度で斜めに交差する。これは、自転体３０が、第１アーム２２の屈曲した部分を介して公転軸線Ｌ１から所定距離離れた位置に取り付けられることに基づく。この角度は限定されるものではないが、例えば、図示するように４５度としてよい。又、自転体３０は、その自転中心である自転軸線Ｌ２が公転軸線Ｌ１に対し交差しないように構成することも想定され得る。これは、第１アーム２２に屈曲した部分を設けないことにより実現できる。

バランス錘４０は、図１に示すように、公転体２０の第２アーム２４に、公転軸線Ｌ１からの距離を変更可能に取り付けられている。このバランス錘４０は、公転体２０のバランスを調整するものである。より具体的に、バランス錘４０は、公転軸線Ｌ１からの距離を適宜調整することにより、遠心機１を安定して動作させる。

収納容器５０は、図１に示すように、底部を有する円筒状に形成されて、被処理材料Ｍを収納可能な容器本体５２と、容器本体５２の開口した部分を封止する蓋部５４とを備える。

容器本体５２は、樹脂、金属、ガラス、ジルコニア等の材質により構成される。この容器本体５２は、自転体３０の自転体本体３２の中空部に、その底部側から挿入されることで、自転体本体３２に装着される。これにより、容器本体５２は、その中心を通る仮想の直線である中心軸線と自転軸線Ｌ２とを一致させる。又、容器本体５２は、自転体本体３２と共に公転軸線Ｌ１を中心として公転可能、かつ、自転軸線Ｌ２を中心として自転可能とされる。

尚、容器本体５２には、より確実に自転体本体３２と共に回転できるように、自転体本体３２に対し固定するための図示しない公知の固定機構等を設けてもよい。又、容器本体５２は、自転体本体３２への装着時、自身の前記中心軸線と自転軸線Ｌ２とが重ならないように配置することも想定され得る。

蓋部５４は、容器本体５２の開口した部分に取り付けられる。この蓋部５４は、例えば、容器本体５２と螺合できるようにする図示しないねじ機構を利用して、容器本体５２に取り付けられる。

自転速度規定機構６０は、図１に示すように、自転軸３４に固定される自転プーリー６２と、公転軸線Ｌ１を中心として回転軸１０と独立して回転可能な自転力付与プーリー（自転力付与部）６４とを備える。又、自転速度規定機構６０は、公転体２０の屈曲部に固定されるアイドラプーリー６５と、アイドラプーリー６５により屈曲した状態で、自転プーリー６２及び自転力付与プーリー６４に掛け回されるベルト６６とを備える。

自転力付与プーリー６４は、円筒状に構成されて、回転軸１０を取り囲むように支持基板１００に形成されている停止部１０２に、ベアリング６７を介して回転可能に取り付けられる。この自転力付与プーリー６４は、第１の端部側プーリー６４ａと第２の端部側プーリー６４ｂとを備える。
ここで、第１の端部側プーリー６４ａは、ベルト６６を掛け回す目的で設けられる。一方、第２の端部側プーリー６４ｂは、ベルト６８を掛け回す目的で設けられる。

上記構成を有する自転速度規定機構６０は、ベルト６６によって、自転プーリー６２及び自転力付与プーリー６４の回転速度が関連付けされる。これにより、自転プーリー６２及び自転力付与プーリー６４は、遊星歯車機構と同様の挙動を示す。従って、自転速度規定機構６０は、回転軸１０（公転体２０）の回転速度Ｓ１と自転力付与プーリー６４の回転速度Ｓ２との差に応じた回転速度Ｓ３にて、自転プーリー６２（自転体３０及び収納容器５０）を回転させる。

駆動源７０は、図１に示すように、支持基板１００に固定されて、回転軸１０に正転方向の回転力、及び逆転方向の回転力を付与可能である。駆動源７０は、一般に電動モータであり、回転軸１０に回転力を付与することで、回転軸１０（公転体２０）を回転速度Ｓ１にて、正転方向又は逆転方向に回転させる。これにより、駆動源７０は、公転軸線Ｌ１を中心として収納容器５０（自転体３０）を回転速度Ｓ１にて公転させる。

伝達ユニット８０は、図１及び図２に示すように、公転軸線Ｌ１及び自転軸線Ｌ２と異なる回転軸線である回転軸線Ｌ３を中心に回転可能な第２回転軸８２と、第２回転軸８２の第１の端部側に取り付けられる伝達プーリー（伝達部）８４とを備える。又、伝達ユニット８０は、非回転部材に取り付けられる本体部８６と、本体部８６に固定されて、第２回転軸８２を保持する規制部８８とを備える。更に、伝達ユニット８０は、第２回転軸８２の第２の端部側に固定される遮断部９０と、遮断部９０に保持される第２伝達プーリー９２とを備える。尚、遮断部９０及び第２伝達プーリー９２は、本発明の第２伝達部を構成する。

尚、上記における非回転部材とは、公転体２０と独立して設けられるものであり、公転体２０の回転にもかかわらず回転しない部材である。非回転部材には、支持基板１００が含まれる。従って、本体部８６は、図示するように、支持基板１００に取り付けることが可能である。

第２回転軸８２は、図示するように、支持基板１００を貫通するように配置される。
伝達プーリー８４は、回転軸線Ｌ３を中心に回転可能である。この伝達プーリー８４は、それと第２の端部側プーリー６４ｂとにベルト６８が掛け回されることにより、第２回転軸８２と自転力付与プーリー６４との間での回転力の伝達に供される。

規制部８８は、通常、所謂一方向クラッチにより構成される。この規制部８８は、第２回転軸８２が正転することを規制し停止状態とする。一方で、規制部８８は、第２回転軸８２が逆転することを許容する。尚、規制部８８は、前記機能を有することを条件に、一方向クラッチ以外の部材により構成することも想定される。

遮断部９０は、通常、所謂一方向クラッチにより構成される。この遮断部９０は、第２回転軸８２が規制部８８により正転を規制されている際、第２伝達プーリー９２が第２回転軸８２に独立して正転することを許容する。一方、遮断部９０は、第２回転軸８２が規制部８８により逆転を許容されている際、第２伝達プーリー９２が第２回転軸８２と一体として逆転することを許容する。尚、遮断部９０は、前記機能を有することを条件に、一方向クラッチ以外の部材により構成することも想定される。

第２伝達プーリー９２は、回転軸線Ｌ３を中心として回転可能である。この第２伝達プーリー９２は、それと、回転軸１０に固定されるプーリー１４とにベルト１２が掛け回されることにより、回転軸１０と第２回転軸８２との間での回転力の伝達に供される。

（２）被処理材料Ｍ
本実施の形態に適用可能な被処理材料Ｍは、流体として挙動するものであればよく、その組成や用途を特に限定されない。即ち、被処理材料Ｍとしては、流体成分（樹脂等）のみを含む材料や、流体成分のほかに粒状成分（粉状成分）を含む材料等を適用できる。例えば、接着剤、シーラント剤、液晶材料、ＬＥＤの蛍光体と樹脂とを含む混合材料、半田ペースト、歯科用印象材料、歯科用セメント（穴埋め剤等）、液状の薬剤等の種々の材料は、被処理材料Ｍとして適用できる。又、粒状（粉状）材料と、これを粉砕するためのメディア（例えばジルコニアボール）とを含む混合材料も、被処理材料Ｍとして適用できる。更に、乳化処理の対象となる流体も、被処理材料Ｍとして適用できる。

（３）遠心機１の動作
遠心機１の動作について、説明する。尚、以下では、プーリー１４の径を径Ｄ１、第２伝達プーリー９２の径を径Ｄ２、伝達プーリー８４の径を径Ｄ３とする。又、以下では、自転力付与プーリー６４（第１の端部側プーリー６４ａ及び第２の端部側プーリー６４ｂ）の径を径Ｄ４、自転プーリー６２の径を径Ｄ５とする。

（３−１）駆動源７０が回転軸１０に正転方向の回転力を付与した場合
駆動源７０が回転軸１０に正転方向の回転力を付与した場合、回転軸１０（公転体２０）は正転方向に回転速度Ｓ１にて回転する。

この場合において、自転力付与プーリー６４には、回転軸１０の正転に伴い正転方向の回転力が付与される。ここで、自転力付与プーリー６４は、ベルト６８、及び伝達プーリー８４を介して、第２回転軸８２と回転速度を関連付けられている。従って、第２回転軸８２にも、正転方向の回転力が付与される。しかしながら、第２回転軸８２は、規制部８８により正転が規制されている。そのため、自転力付与プーリー６４は、正転が規制されて停止状態となる。即ち、自転力付与プーリー６４の回転速度Ｓ２は、０ｒｐｍとなる。

又、第２伝達プーリー９２には、ベルト１２、及びプーリー１４を介して、回転軸１０から正転方向の回転力が付与される。しかしながら、第２伝達プーリー９２は、第２回転軸８２（自転力付与プーリー６４）の正転が規制されているため、遮断部９０の作用により第２回転軸８２に独立して正転する。即ち、第２伝達プーリー９２は、第２回転軸８２に対して空転する。従って、回転軸１０から第２回転軸８２（自転力付与プーリー６４）への回転力の伝達は遮断される。

ここで、自転体３０の回転速度Ｓ３は、数式１により求められる。ただし、回転速度Ｓ２は０ｒｐｍであるので、回転速度Ｓ３は、当該値を数式１に代入した数式２により求められる。尚、自転体３０の回転方向は、逆転方向となる。

以上に基づき、遠心機１は、駆動源７０が回転軸１０に正転方向の回転力を付与した場合、収納容器５０を、公転軸線Ｌ１を中心として正転方向に回転速度Ｓ１で公転させると共に、自転軸線Ｌ２を中心として逆転方向に回転速度Ｓ３にて自転させる。

（３−２）駆動源７０が回転軸１０に逆転方向の回転力を付与した場合
駆動源７０が回転軸１０に正転方向の回転力を付与した場合、回転軸１０（公転体２０）は、逆転方向に回転速度Ｓ１にて回転する。

この場合において、自転力付与プーリー６４は、逆転方向に回転可能とされる。これは、ベルト６８、及び伝達プーリー８４を介して、自転力付与プーリー６４と回転速度を関連付けられる第２回転軸８２が、規制部８８により逆転を許容されているためである。

又、第２伝達プーリー９２には、ベルト１２、及びプーリー１４を介して、回転軸１０から逆転方向の回転力が付与される。ここで、第２伝達プーリー９２は、第２回転軸８２（自転力付与プーリー６４）の逆転が許容されているので、遮断部９０の機能が発揮されることにより第２回転軸８２と一体して逆転する。従って、回転軸１０は、第２伝達プーリー９２等を介して、第２回転軸８２に逆転させる回転力を伝達する。

そして、第２回転軸８２は、伝達を受けた回転力により逆転する。更に、この回転力は、伝達プーリー８４、及びベルト６８を介して、第２回転軸８２から自転力付与プーリー６４に伝達される。これにより、自転力付与プーリー６４は、逆転方向に回転速度Ｓ２で回転する。

ここで、この場合の自転力付与プーリー６４の回転速度Ｓ２は、数式３により求められる。

一方、自転体３０の回転速度Ｓ３は、数式３を数式１に代入した数式４により求められる。ここで、遠心機１では、通常、回転速度Ｓ１が回転速度Ｓ２より小さくなるように設定される。この場合、数式４で求まる回転速度Ｓ３の値は負になるので、自転体３０の回転方向は、逆転方向となる。又、回転速度Ｓ１と回転速度Ｓ２とが等しい場合、回転速度Ｓ３は０ｒｐｍとなる。尚、回転速度Ｓ１及び回転速度Ｓ２を上記何れかに設定することは、遮断部９０の安定した機能発揮につながる。

以上に基づき、遠心機１は、駆動源７０が回転軸１０に逆転方向の回転力を付与した場合、収納容器５０を、公転軸線Ｌ１を中心として逆転方向に回転速度Ｓ１で公転させると共に、自転軸線Ｌ２を中心として回転速度Ｓ３にて自転させる。

ここで、遠心機１では、通常、回転速度Ｓ１が回転速度Ｓ２より小さくなるように設定される。この場合における収納容器５０の自転方向は、逆転方向になる。尚、遠心機１は、回転速度Ｓ１と回転速度Ｓ２とが等しい場合において、収納容器５０を自転させない。

（３−３）遠心機１の動作例
以下では、一例として、表１に示すように各プーリーの径を設定した場合における遠心機１各部の回転速度を表２に示す。

表２より明らかであるように、遠心機１では、適宜各プーリーの径を設定することで、自転／公転比が大幅に異なる２つの動作モード（第１モード、及び第２モード）により、被処理材料Ｍを処理することができる。更に、遠心機１では、いずれの動作モードにおいても、自転体３０を逆転させることも可能である。
尚、遠心機１では、表１において、第２伝達プーリー９２の径Ｄ２を４５．０ｍｍに変更することで、第２モードにおいて、自転体３０の回転速度Ｓ３を０ｒｐｍ、即ち自転体３０を停止状態とできる。このように、遠心機１では、例えば第２伝達プーリー９２の径Ｄ２を変更することで、自転体３０の回転を変更（制御）できる。

（４）作用効果
以下、本実施の形態における遠心機１が奏する作用効果について説明する。

遠心機１は、第２回転軸８２、伝達プーリー８４、本体部８６、規制部８８、遮断部９０、及び第２伝達プーリー９２が一体となった伝達ユニット８０を備えている。

この伝達ユニット８０は、一体であることに起因して、遠心機１に組み込むことが容易である。そして、伝達ユニット８０は、その構造自体も簡便であるため安価に製造することも可能である。
従って、遠心機１は、その製造にかかるコストを低減できるので、一層のローコスト化を実現できる。

又、遠心機１は、駆動源７０から回転軸１０に付与する回転力の方向を変えるだけで、伝達ユニット８０の作用により、自転／公転比が異なる２つの動作モードにて、自転体３０に保持される収納容器５０に収納された被処理材料Ｍを処理できる。
又、遠心機１では、駆動源７０が回転軸１０に逆転方向の回転力を付与した場合において、伝達ユニット８０の作用により、自転力付与プーリー６４の回転速度Ｓ２と比べて、回転軸１０の回転速度Ｓ１を小さくできる（尚、この場合において、回転軸１０と自転力付与プーリー６４の回転方向は同方向である。）。このように構成することで、遠心機１では、駆動源７０が回転軸１０に正転方向の回転力を付与した場合、及び逆転方向の回転力を付与した場合共に、自転体３０の回転方向が同方向となる。このことは、収納容器５０の容器本体５２への蓋部５４の取り付けを、ねじ機構を利用して螺合により行った場合に、その螺合が緩むことを防止しながら、被処理材料Ｍを処理できるというメリットを生じる。

（５−１）変形例１
伝達ユニット８０は、第２回転軸８２の第１の端部側に遮断部９０、及び第２伝達プーリー９２を取り付けるように構成してよい。又、伝達ユニット８０は、第２回転軸８２の第２の端部側に伝達プーリー８４を取り付けるように構成しても良い。

（５-２）変形例２
遠心機１は、伝達ユニット８０に代わり、図３及び図４に示す伝達ユニット１８０を採用しても良い。
ここで、伝達ユニット１８０の構成要素のうち、伝達ユニット８０の構成要素と共通するものについては、同一の符号を付し説明を省略するものとする。

第２回転軸１８２は、第１の端部側に伝達プーリー８４が取り付けられると共に、第２の端部側の端面に開口した所定深さの円柱状の孔を形成する穴形成部１８２ａを有する。
遮断部１９０は、所謂一方向クラッチにより構成され、穴形成部１８２ａに固定されている。

第２伝達プーリー１９２は、接続軸１９４に固定される。この第２伝達プーリー１９２は、それと、回転軸１０に固定されるプーリー１４とにベルト１２が掛け回されることにより、回転軸１０と第２回転軸１８２との間での回転力の伝達に、接続軸１９４と共に供される。
接続軸１９４は、第１の端部側が縮径した縮径部１９４ａとなっている。縮径部１９４ａは、穴形成部１８２ａに挿入されて、遮断部１９０に保持される。

尚、遮断部１９０、第２伝達プーリー１９２、及び接続軸１９４は、本発明の第２伝達部を構成する。

ここで、遮断部１９０は、第２回転軸１８２が規制部８８により正転を規制されている際、接続軸１９４が第２回転軸１８２に独立して正転することを許容する。一方、遮断部１９０は、第２回転軸１８２が規制部８８により逆転を許容されている際、接続軸１９４が第２回転軸１８２と一体として逆転することを許容する。

以上に説明した伝達ユニット１８０を採用した場合であっても、遠心機１は、伝達ユニット８０を採用した場合と同様の効果を発揮する。

（５-３）変形例３
遠心機１に適用する回転力伝達手段は、プーリーとベルトを用いたもの以外であってもよい。例えば、遠心機１は、図示しない歯車を用いた回転力伝達手段を採用し得る。

この場合において、遠心機１は、各歯車の歯数を変更することで、駆動源７０から回転軸１０に逆転方向の回転力を付与している際の自転体３０の回転速度Ｓ３を設定することができる。

（５-４）変形例４
遠心機１では、第２回転軸８２と自転力付与プーリー６４との間での回転力の伝達時に、第２回転軸８２と自転力付与プーリー６４とが相反する方向に回転するように構成することも想定される。

この場合において、遠心機１では、プーリー１４と第２伝達プーリー９２との間での回転力の伝達時に、プーリー１４と第２伝達プーリー９２とが相反する方向に回転するように構成する。又、規制部８８は、第２回転軸８２が逆転することを規制して停止状態とする。一方で、規制部８８は、第２回転軸８２が正転することを許容する。

更に、遮断部９０は、第２回転軸８２が規制部８８により逆転を規制されている際、第２伝達プーリー９２が第２回転軸８２に独立して逆転することを許容する。一方で、遮断部９０は、第２回転軸８２が規制部８８により正転を許容されている際、第２伝達プーリー９２が第２回転軸８２と一体として正転することを許容する。

このように構成した遠心機１であっても、その製造にかかるコストを低減できるので、一層のローコスト化を実現できる。又、この場合の遠心機１も、駆動源７０から回転軸１０に付与する回転力の方向を変えるだけで、自転／公転比が異なる２つの動作モードにて、自転体３０に保持される収納容器５０に収納された被処理材料Ｍを処理できる。

１…遠心機、 １０…回転軸、 １２…ベルト、 １４…プーリー、 ２０…公転体、 ２２…第１アーム、 ２４…第２アーム、 ３０…自転体、 ３２…自転体本体、 ３４…自転軸、 ３６…ベアリング、 ４０…バランス錘、 ５０…収納容器、 ５２…容器本体、 ５４…蓋部、 ６０…自転速度規定機構、 ６２…自転プーリー、 ６４…自転力付与プーリー、 ６４ａ…第１の端部側プーリー、 ６４ｂ…第２の端部側プーリー、 ６５…アイドラプーリー、 ６６…ベルト、 ６７…ベアリング、 ６８…ベルト、 ７０…駆動源、 ８０…伝達ユニット、 ８２…第２回転軸、 ８４…伝達プーリー、 ８６…本体部、 ８８…規制部、 ９０…遮断部、 ９２…第２伝達プーリー、 １００…支持基板、 １０２…停止部、 １８０…伝達ユニット、 １８２…第２回転軸、 １８２ａ…穴形成部、 １９０…遮断部、 １９２…第２伝達プーリー、 １９４…接続軸、 １９４ａ…縮径部、 Ｌ１…公転軸線、 Ｌ２…自転軸線、 Ｌ３…回転軸線、 Ｍ…被処理材料、 Ｓ１…回転速度、 Ｓ２…回転速度、 Ｓ３…回転速度

Claims (6)

1. 公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、
   前記回転軸に取り付けられて、前記公転軸線を中心として回転可能な公転体と、
   前記公転体に保持されて、自転軸線を中心として回転可能であると共に、被処理材料を保持可能な自転体と、
   前記公転軸線を中心として回転可能に構成される自転力付与部を具備して、前記回転軸と前記自転力付与部との回転速度差に基づき前記自転体の回転速度を規定する自転速度規定機構と、
   前記回転軸に対し、正転方向の回転力、及び逆転方向の回転力を付与可能な駆動源と、
   一体として構成されて、前記回転軸の正転時に前記自転力付与部の正転を規制し、前記回転軸の逆転時に前記自転力付与部の逆転を許容すると共に、前記自転力付与部の正転規制時に前記回転軸から前記自転力付与部への回転力の伝達を遮断し、前記自転力付与部の逆転許容時に前記回転軸から前記自転力付与部への回転力の伝達を行う伝達ユニットと、
   を備える遠心機。
2. 前記公転体と独立して設けられる非回転部材、
   を更に備え、
   前記伝達ユニットは、更に、
   回転軸線を中心に回転可能な第２回転軸と、
   前記第２回転軸と前記自転力付与部との間での回転力の伝達に供される伝達部と、
   前記非回転部材に固定される本体部と、
   前記本体部に固定されて、前記回転軸の正転時に、保持する前記第２回転軸の回転を規制することで、前記伝達部を介して前記自転力付与部の正転を規制する規制部と、
   前記回転軸と前記第２回転軸との間での回転力の伝達に供される第２伝達部と、
   前記第２伝達部に設けられて、前記自転力付与部の正転規制時に、前記第２伝達部による回転力の伝達を遮断する遮断部と、
   を具備する請求項１記載の遠心機。
3. 前記伝達ユニットは、前記自転力付与部の逆転許容時の前記回転軸から前記自転力付与部の回転力の伝達を、前記自転力付与部と比べて前記回転軸が低速に回転するように行う請求項１又は請求項２記載の遠心機。
4. 公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、前記回転軸に取り付けられて、前記公転軸線を中心として回転可能な公転体と、前記公転体に保持されて、自転軸線を中心として回転可能であると共に、被処理材料を保持可能な自転体と、前記公転軸線を中心として回転可能に構成される自転力付与部を具備して、前記回転軸と前記自転力付与部との回転速度差に基づき前記自転体の回転速度を規定する自転速度規定機構と、前記回転軸に対し、正転方向の回転力、及び逆転方向の回転力を付与可能な駆動源と、を具備する遠心機に用いられる伝達ユニットであって、
   一体として構成されて、前記回転軸の正転時に前記自転力付与部の正転を規制し、前記回転軸の逆転時に前記自転力付与部の逆転を許容すると共に、前記自転力付与部の正転規制時に前記回転軸から前記自転力付与部への回転力の伝達を遮断し、前記自転力付与部の逆転許容時に前記回転軸から前記自転力付与部への回転力の伝達を行う伝達ユニット。
5. 回転軸線を中心に回転可能な第２回転軸と、
   前記第２回転軸と前記自転力付与部との間での回転力の伝達に供される伝達部と、
   前記遠心機が具備する前記公転体と独立した非回転部材に固定される本体部と、
   前記本体部に固定されて、前記回転軸の正転時に、保持する前記第２回転軸の回転を規制することで、前記伝達部を介して前記自転力付与部の正転を規制する規制部と、
   前記回転軸と前記第２回転軸との間での回転力の伝達に供される第２伝達部と、
   前記第２伝達部に設けられて、前記自転力付与部の正転規制時に、前記第２伝達部による回転力の伝達を遮断する遮断部と、
   を更に具備する請求項４記載の伝達ユニット。
6. 前記自転力付与部の逆転許容時の前記回転軸から前記自転力付与部の回転力の伝達を、前記自転力付与部と比べて前記回転軸が低速に回転するように行う請求項４又は請求項５記載の伝達ユニット。

Images