JP2993598B2 - 分離用ボウルをメカニカルチャックに固定するための改良型機構 - Google Patents
分離用ボウルをメカニカルチャックに固定するための改良型機構Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
- B04B—CENTRIFUGES
- B04B7/00—Elements of centrifuges
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T279/00—Chucks or sockets
- Y10T279/24—Chucks or sockets by centrifugal force
- Y10T279/247—Chucks or sockets by centrifugal force to grip tool or workpiece
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、血液及びこれに類
する液体を分離するための遠心分離器に関する。より詳
しくは、本発明は、遠心分離器用モータの回転速度を分
離用ボウルに伝達するための遠心分離器用チャックにお
ける改良に関するものである。
する液体を分離するための遠心分離器に関する。より詳
しくは、本発明は、遠心分離器用モータの回転速度を分
離用ボウルに伝達するための遠心分離器用チャックにお
ける改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の血液処理装置は、全血の各種の成
分を分離するために、大きな遠心力を用いている。全血
は血漿と、赤血球と、白血球と、血小板とからなり、こ
れらは各々異なる密度を有している。全血を大きな遠心
力の作用下におくと、その個々の成分は別々の密度の相
へと分離されうるものであり、それらの個別の成分は流
去されて収集される。
分を分離するために、大きな遠心力を用いている。全血
は血漿と、赤血球と、白血球と、血小板とからなり、こ
れらは各々異なる密度を有している。全血を大きな遠心
力の作用下におくと、その個々の成分は別々の密度の相
へと分離されうるものであり、それらの個別の成分は流
去されて収集される。
【０００３】分離のために必要とされる大きな遠心力を
発生するために、血液処理装置は非常な高速で回転す
る。この装置は典型的にはボウルを含み、全血はその中
へと分離のために導入される。ボウルは通常その基部に
おいてチャックに接続され、チャックは次いで遠心分離
用モータの作用を受けるように接続される。遠心分離用
モータはチャックを、従ってボウルを非常な高速で回転
させる。
発生するために、血液処理装置は非常な高速で回転す
る。この装置は典型的にはボウルを含み、全血はその中
へと分離のために導入される。ボウルは通常その基部に
おいてチャックに接続され、チャックは次いで遠心分離
用モータの作用を受けるように接続される。遠心分離用
モータはチャックを、従ってボウルを非常な高速で回転
させる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】血液分離用ボウルには
様々な設計のものが存在しており、その中には例えばレ
ーサム（Latham）ボウルや、ブロー成形されたボウルが
含まれる。ボウルの簡便な交換を容易に行うためには、
ボウルをチャックから簡単に取り外せるようにすること
が望ましい。しかしながらボウルが回転している間に
は、大きな遠心力が作用していることからして、ボウル
がチャックに対してしっかりと取着されていることが極
めて重要である。従来の設計によるチャック、例えば真
空チャックの如きには、摩耗や引裂力を受けて、時間の
経過により最終的には破損してしまう多くの部品が含ま
れている。加えてこうした設計のものは、ボウルがチャ
ックに対して常時確実に取着されることを保証するとは
限らない。分離プロセスに関連する高い回転速度の故
に、ボウルを遠心分離器に対して適切に固定するについ
て不具合があると、ボウルに対する損傷や、血液製品の
損失をきたす恐れがある。従って、チャックに対してボ
ウルを簡単に挿入しまた取り外すことができると同時
に、回転の間はチャックに対してボウルを堅固に固定す
ることのできる機構に対するニーズが起こってきた。ま
た、ボウルの挿入及び取り外しをできるだけ少ないステ
ップで行うことができ、かくしてボウルを遠心分離器に
不適切に取着してしまう可能性が最小限のものとなるこ
とが望ましい。
様々な設計のものが存在しており、その中には例えばレ
ーサム（Latham）ボウルや、ブロー成形されたボウルが
含まれる。ボウルの簡便な交換を容易に行うためには、
ボウルをチャックから簡単に取り外せるようにすること
が望ましい。しかしながらボウルが回転している間に
は、大きな遠心力が作用していることからして、ボウル
がチャックに対してしっかりと取着されていることが極
めて重要である。従来の設計によるチャック、例えば真
空チャックの如きには、摩耗や引裂力を受けて、時間の
経過により最終的には破損してしまう多くの部品が含ま
れている。加えてこうした設計のものは、ボウルがチャ
ックに対して常時確実に取着されることを保証するとは
限らない。分離プロセスに関連する高い回転速度の故
に、ボウルを遠心分離器に対して適切に固定するについ
て不具合があると、ボウルに対する損傷や、血液製品の
損失をきたす恐れがある。従って、チャックに対してボ
ウルを簡単に挿入しまた取り外すことができると同時
に、回転の間はチャックに対してボウルを堅固に固定す
ることのできる機構に対するニーズが起こってきた。ま
た、ボウルの挿入及び取り外しをできるだけ少ないステ
ップで行うことができ、かくしてボウルを遠心分離器に
不適切に取着してしまう可能性が最小限のものとなるこ
とが望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の改良型の遠心分
離器用チャックは、分離用ボウルの基部周縁をグリップ
するための少なくとも３つのフィンガを含む。これらの
フィンガはチャックハウジングの外側周縁に沿って枢動
可能に設けられ、遠心分離器の回転軸線と平行に、ほぼ
軸方向に延伸する。これらのフィンガはチャックハウジ
ングの外側周縁に対して枢着され、フィンガの先端が遠
心分離器の回転軸線に向かって、或いはこれから離れる
ように、ほぼ半径方向に動くようになっている。チャッ
クと遠心分離用ボウルを回転させる遠心分離用モータ
は、ボウルとは反対側においてチャックハウジングの中
央に取着されている。
離器用チャックは、分離用ボウルの基部周縁をグリップ
するための少なくとも３つのフィンガを含む。これらの
フィンガはチャックハウジングの外側周縁に沿って枢動
可能に設けられ、遠心分離器の回転軸線と平行に、ほぼ
軸方向に延伸する。これらのフィンガはチャックハウジ
ングの外側周縁に対して枢着され、フィンガの先端が遠
心分離器の回転軸線に向かって、或いはこれから離れる
ように、ほぼ半径方向に動くようになっている。チャッ
クと遠心分離用ボウルを回転させる遠心分離用モータ
は、ボウルとは反対側においてチャックハウジングの中
央に取着されている。
【０００６】ボウルをチャックに挿入するためには、フ
ィンガの先端が外方へと押し退けられ、ボウルは取り付
け位置へとスナップ嵌合される。フィンガの先端は、ボ
ウルをチャックハウジングに向けて押し込むとフィンガ
が外方へと押し退けられ、ボウルの簡単な設置が可能と
なるように、傾斜が付けられたものとなっている。加え
て、各々のフィンガにはバネを関与させることができ
る。このバネはフィンガとチャックハウジングの間に配
置され、フィンガの先端を内方へと、即ち遠心分離器の
回転軸線に向けて付勢するようになっている。その結果
として、ボウルがチャックハウジングに完全に着座した
場合には、バネはフィンガにより、ボウルをその位置で
保持するようにする。各々のフィンガの先端はまた、ボ
ウルの底部を受容するようになっており、これによりさ
らに確実な固定をもたらす。
ィンガの先端が外方へと押し退けられ、ボウルは取り付
け位置へとスナップ嵌合される。フィンガの先端は、ボ
ウルをチャックハウジングに向けて押し込むとフィンガ
が外方へと押し退けられ、ボウルの簡単な設置が可能と
なるように、傾斜が付けられたものとなっている。加え
て、各々のフィンガにはバネを関与させることができ
る。このバネはフィンガとチャックハウジングの間に配
置され、フィンガの先端を内方へと、即ち遠心分離器の
回転軸線に向けて付勢するようになっている。その結果
として、ボウルがチャックハウジングに完全に着座した
場合には、バネはフィンガにより、ボウルをその位置で
保持するようにする。各々のフィンガの先端はまた、ボ
ウルの底部を受容するようになっており、これによりさ
らに確実な固定をもたらす。
【０００７】フィンガはチャックハウジングに対して、
各々のフィンガの質量中心が、フィンガの枢動点よりも
低くなるようにして設けられる。換言すれば、質量中心
は枢動点とフィンガの基部の間に位置決めされる。その
結果、遠心分離器が回転を始めると、フィンガの質量中
心を介して作用する遠心力は、その枢動点を中心として
フィンガを回転させ、それによりフィンガの先端は遠心
分離器の回転軸線に向けて内方へと枢動し、下の方の部
分は外方へと枢動する。しかしながらフィンガの先端
は、分離用ボウルの基部と接触状態にある。従って、質
量中心から偏心して枢着されているフィンガにより惹起
される、フィンガの枢動作用は、回転するボウルに対し
て保持力またはグリップ力を賦課する。加えて、遠心分
離器の回転速度が高くなればなるほど、フィンガからボ
ウルに対して作用する保持力は強くなる。このようにし
て、全血及びこれに類する他の液体を分離するために必
要とされる高い回転速度を含む、全ての回転速度におい
て、ボウルは遠心分離器に対して確実に保持される。
各々のフィンガの質量中心が、フィンガの枢動点よりも
低くなるようにして設けられる。換言すれば、質量中心
は枢動点とフィンガの基部の間に位置決めされる。その
結果、遠心分離器が回転を始めると、フィンガの質量中
心を介して作用する遠心力は、その枢動点を中心として
フィンガを回転させ、それによりフィンガの先端は遠心
分離器の回転軸線に向けて内方へと枢動し、下の方の部
分は外方へと枢動する。しかしながらフィンガの先端
は、分離用ボウルの基部と接触状態にある。従って、質
量中心から偏心して枢着されているフィンガにより惹起
される、フィンガの枢動作用は、回転するボウルに対し
て保持力またはグリップ力を賦課する。加えて、遠心分
離器の回転速度が高くなればなるほど、フィンガからボ
ウルに対して作用する保持力は強くなる。このようにし
て、全血及びこれに類する他の液体を分離するために必
要とされる高い回転速度を含む、全ての回転速度におい
て、ボウルは遠心分離器に対して確実に保持される。
【０００８】加えて、遠心分離器が停止されボウルがも
はや回転していない場合には、フィンガの先端を内方へ
と付勢する遠心力は存在しない。遠心分離器が停止した
場合でも、バネがフィンガの先端を内方へと枢動させよ
うとするが、バネ力は比較的低く保たれている。従っ
て、遠心分離器のオペレータは、単に片手でボウルをチ
ャックから引っ張り上げることにより、簡単かつ迅速
に、ボウルをチャックにスナップ嵌合された状態から取
り外すことができる。
はや回転していない場合には、フィンガの先端を内方へ
と付勢する遠心力は存在しない。遠心分離器が停止した
場合でも、バネがフィンガの先端を内方へと枢動させよ
うとするが、バネ力は比較的低く保たれている。従っ
て、遠心分離器のオペレータは、単に片手でボウルをチ
ャックから引っ張り上げることにより、簡単かつ迅速
に、ボウルをチャックにスナップ嵌合された状態から取
り外すことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、全血の各種成分を分離す
るための従来の遠心分離器10を示している。この遠心分
離器10は、分離を行うために内部へと全血が導入される
ボウル12を含む。全血はボウル12の内部へと、入口ポー
ト14を介して供給される。分離された血液成分は、出口
ポート16を介してボウル12から取り出される。
るための従来の遠心分離器10を示している。この遠心分
離器10は、分離を行うために内部へと全血が導入される
ボウル12を含む。全血はボウル12の内部へと、入口ポー
ト14を介して供給される。分離された血液成分は、出口
ポート16を介してボウル12から取り出される。
【００１０】ボウル12の底部17は、従来技術によるチャ
ック18に取着されている。このチャック18は、円錐形の
中央ボア24を備えたハブ22を有するチャック本体20から
なる。中央ボア24はスピンドル26を受容するよう構成さ
れている。このスピンドル26はモータ（図示せず）に取
り付けられ、チャック18を回転させるようになってい
る。ハブ22の上部表面にある中央凹部28は、スピンドル
用ナット30を受容するよう構成されている。チャック18
をスピンドル26に固定するためには、スピンドル用ナッ
ト30をスピンドル用スタッド32にねじ込み、スピンドル
用ワッシャー34に対して締め付ける。
ック18に取着されている。このチャック18は、円錐形の
中央ボア24を備えたハブ22を有するチャック本体20から
なる。中央ボア24はスピンドル26を受容するよう構成さ
れている。このスピンドル26はモータ（図示せず）に取
り付けられ、チャック18を回転させるようになってい
る。ハブ22の上部表面にある中央凹部28は、スピンドル
用ナット30を受容するよう構成されている。チャック18
をスピンドル26に固定するためには、スピンドル用ナッ
ト30をスピンドル用スタッド32にねじ込み、スピンドル
用ワッシャー34に対して締め付ける。
【００１１】チャック本体20の外側周縁に沿って配置さ
れているのは、ボウル12に向かって上方へと延びる円筒
形のフランジ36であり、これはボウル12の底部17を受容
するための内側表面38を有している。このフランジ36は
さらに、やはりボウル12に向かって上方へと延びる内側
フランジ40を含む。環状形状を有するチャッククランプ
リング42が、リング用ナット44によって、フランジ36の
上側に設けられている。チャッククランプリング42は、
内側フランジ40の上部表面に重なる、内側に延びる部分
46を含む。内側フランジ40とこの内側に延びる部分46の
間に配置されているのは、Ｏリング48である。
れているのは、ボウル12に向かって上方へと延びる円筒
形のフランジ36であり、これはボウル12の底部17を受容
するための内側表面38を有している。このフランジ36は
さらに、やはりボウル12に向かって上方へと延びる内側
フランジ40を含む。環状形状を有するチャッククランプ
リング42が、リング用ナット44によって、フランジ36の
上側に設けられている。チャッククランプリング42は、
内側フランジ40の上部表面に重なる、内側に延びる部分
46を含む。内側フランジ40とこの内側に延びる部分46の
間に配置されているのは、Ｏリング48である。
【００１２】リング用ナット44を締め付けることによ
り、Ｏリング48は圧縮され、Ｏリング48とボウル12の底
部17との間に表面係合状態を作り出す。その結果、チャ
ック18の回転速度がボウル12に与えられ、ボウル12の内
部に供給される血液その他の液体の分離を可能にする。
分離プロセスに続いてボウル12をチャック18から取り外
すためには、Ｏリング48がボウル12の底部17との係合か
ら離れて復帰するように、リング用ナット44を緩めなけ
ればならない。次いでチャック18は、別のボウルを受容
する準備が完了した状態となる。
り、Ｏリング48は圧縮され、Ｏリング48とボウル12の底
部17との間に表面係合状態を作り出す。その結果、チャ
ック18の回転速度がボウル12に与えられ、ボウル12の内
部に供給される血液その他の液体の分離を可能にする。
分離プロセスに続いてボウル12をチャック18から取り外
すためには、Ｏリング48がボウル12の底部17との係合か
ら離れて復帰するように、リング用ナット44を緩めなけ
ればならない。次いでチャック18は、別のボウルを受容
する準備が完了した状態となる。
【００１３】この構成は、幾つかの理由のゆえに、制限
的なものである。第一に、ボウル12をチャック18上に取
着するためには、オペレータ（図示せず）は各々のリン
グ用ナット44を締め付けねばならないが、これはソケッ
トレンチその他の工具の使用を必要とする。また、Ｏリ
ング48がボウル12の周縁全体にわたって確実な接触を行
うためには、リング用ナット44は均等に締め付けられね
ばならない。分離プロセスの後、ボウル12が他の部分で
は圧縮されたままのＯリング48を越えて嵌合されるよう
に、オペレータはリング用ナット44を緩めなければなら
ない。この手順は結局のところ、分離用ボウルの交換の
ためにかなりの長さの時間を必要とする。リング用ナッ
ト44が十分に締め付けられていなければ、ボウル12が遠
心分離器10の動作の間に緩んでしまうことになりかねな
い。加えて、大きな遠心力がＯリング48を外方へと押し
やる可能性があり、これによってチャック18内において
ボウル12をより不安定なものとする。さらにまた、繰り
返しての使用によってＯリング48は摩耗を生じがちであ
り、これは検査と交換を頻繁に行うことを必要とする。
的なものである。第一に、ボウル12をチャック18上に取
着するためには、オペレータ（図示せず）は各々のリン
グ用ナット44を締め付けねばならないが、これはソケッ
トレンチその他の工具の使用を必要とする。また、Ｏリ
ング48がボウル12の周縁全体にわたって確実な接触を行
うためには、リング用ナット44は均等に締め付けられね
ばならない。分離プロセスの後、ボウル12が他の部分で
は圧縮されたままのＯリング48を越えて嵌合されるよう
に、オペレータはリング用ナット44を緩めなければなら
ない。この手順は結局のところ、分離用ボウルの交換の
ためにかなりの長さの時間を必要とする。リング用ナッ
ト44が十分に締め付けられていなければ、ボウル12が遠
心分離器10の動作の間に緩んでしまうことになりかねな
い。加えて、大きな遠心力がＯリング48を外方へと押し
やる可能性があり、これによってチャック18内において
ボウル12をより不安定なものとする。さらにまた、繰り
返しての使用によってＯリング48は摩耗を生じがちであ
り、これは検査と交換を頻繁に行うことを必要とする。
【００１４】図２は、全血用の入口ポート54と分離され
た血液成分のための出口ポート56とを有するボウル52を
含む、従来の別の遠心分離器50を示している。このボウ
ル52の基部57は、在来の真空チャック58に取着されてい
る。この真空チャック58は、ボウル52の基部57を受容す
るための上部表面61と遠心分離器のシャフト（図示せ
ず）を受容するための下部表面62とを有する、チャック
ハウジング60からなる。チャックハウジング60の中央部
を通って、貫通孔63が延びている。この貫通孔63は、気
密ダクト66を介して、真空ポンプ64に関連して作動する
ように接続されている。気密ダクト66を大気圧へと抜気
するために、解除ボタン68が気密ダクト66に接続されて
いる。
た血液成分のための出口ポート56とを有するボウル52を
含む、従来の別の遠心分離器50を示している。このボウ
ル52の基部57は、在来の真空チャック58に取着されてい
る。この真空チャック58は、ボウル52の基部57を受容す
るための上部表面61と遠心分離器のシャフト（図示せ
ず）を受容するための下部表面62とを有する、チャック
ハウジング60からなる。チャックハウジング60の中央部
を通って、貫通孔63が延びている。この貫通孔63は、気
密ダクト66を介して、真空ポンプ64に関連して作動する
ように接続されている。気密ダクト66を大気圧へと抜気
するために、解除ボタン68が気密ダクト66に接続されて
いる。
【００１５】チャックハウジング60の上部表面61には、
環状の受容チャンネル70が形成されている。受容チャン
ネル70内には、クワドリング72が配置されている。ボウ
ル52が真空チャック58に挿入されると、ボウル52の基部
57はクワドリング72上に着座する。動作の間、真空ポン
プ64はチャックハウジング60の上部表面61と、クワドリ
ング72によりシールされているボウル52の基部57との間
に真空を生成する。真空の力によって、分離プロセスの
間、ボウル52は真空チャック58に保持される。ボウル52
を真空チャック58から取り外すためには、解除ボタン68
を押して真空を解放しなければならない。
環状の受容チャンネル70が形成されている。受容チャン
ネル70内には、クワドリング72が配置されている。ボウ
ル52が真空チャック58に挿入されると、ボウル52の基部
57はクワドリング72上に着座する。動作の間、真空ポン
プ64はチャックハウジング60の上部表面61と、クワドリ
ング72によりシールされているボウル52の基部57との間
に真空を生成する。真空の力によって、分離プロセスの
間、ボウル52は真空チャック58に保持される。ボウル52
を真空チャック58から取り外すためには、解除ボタン68
を押して真空を解放しなければならない。
【００１６】この真空チャックを用いた遠心分離器50も
また、幾つかの理由のゆえに制限的なものである。第一
に、真空チャックを用いた遠心分離器50は、例えば真空
ポンプ64のように、摩耗や引っ張りを受ける多数の部品
を含んでおり、システムの頻繁な保守を必要とする。加
えて、真空チャック58からボウル52に作用する保持力
は、真空ポンプ64により吸引されうる真空の量と、基部
57の表面積とによって制限を受ける。真空ポンプ64の動
作の間にボウル52の基部57に作用する下向きの圧力はま
た、基部57をボウル52に取着するために用いられる溶接
部を歪ませる。さらにまた、解除ボタン68は、真空チャ
ック58が回転を停止するよりも前にオペレータが不注意
で真空を解放した場合、ボウル52に対する損傷や血液製
品の喪失をきたす可能性がある。
また、幾つかの理由のゆえに制限的なものである。第一
に、真空チャックを用いた遠心分離器50は、例えば真空
ポンプ64のように、摩耗や引っ張りを受ける多数の部品
を含んでおり、システムの頻繁な保守を必要とする。加
えて、真空チャック58からボウル52に作用する保持力
は、真空ポンプ64により吸引されうる真空の量と、基部
57の表面積とによって制限を受ける。真空ポンプ64の動
作の間にボウル52の基部57に作用する下向きの圧力はま
た、基部57をボウル52に取着するために用いられる溶接
部を歪ませる。さらにまた、解除ボタン68は、真空チャ
ック58が回転を停止するよりも前にオペレータが不注意
で真空を解放した場合、ボウル52に対する損傷や血液製
品の喪失をきたす可能性がある。
【００１７】図３及び図４に示されているように、本発
明の遠心分離器100は、チャック102を含んでなる。この
チャック102は、分離用ボウル106の下部105を受容する
よう構成された上部表面104と、遠心分離器のシャフト
（図示せず）を受容するよう構成された下部表面108と
を有するチャックハウジング101を含む。チャックハウ
ジング101の上部表面104の外側周縁に沿って、支持用縁
部109が延びている。この遠心分離器100はさらに、Ａ−
Ａ線に沿った回転軸を有する。
明の遠心分離器100は、チャック102を含んでなる。この
チャック102は、分離用ボウル106の下部105を受容する
よう構成された上部表面104と、遠心分離器のシャフト
（図示せず）を受容するよう構成された下部表面108と
を有するチャックハウジング101を含む。チャックハウ
ジング101の上部表面104の外側周縁に沿って、支持用縁
部109が延びている。この遠心分離器100はさらに、Ａ−
Ａ線に沿った回転軸を有する。
【００１８】チャックハウジング101には、その外側周
縁に沿って複数のスロット110が形成されている。恐ら
くはほぼ矩形の形状を有するこれらのスロット110は、
軸方向ではチャックハウジング101を完全に貫通して延
び、また内方へと（回転軸Ａ−Ａに向かって）チャック
ハウジング101の半径の約８分の１だけ延びている。各
々のスロット110は、ひとつのグリップ用フィンガ112を
受容するように構成されている。従って、スロット110
の数はグリップ用フィンガ112の数と一致する。好まし
くは６つのスロット110と、対応する６つのグリップ用
フィンガ112がある。図４に示されているように、６つ
のスロット110と６つのグリップ用フィンガ112は、チャ
ック102の周縁に均等な間隔を置いている。しかしなが
ら、チャック102は最小限で３つのスロット110と３つの
グリップ用フィンガ112を有することができ、またチャ
ック102の幾何学的形状が許す限りの多数のスロット110
とグリップ用フィンガ112を有することができることが
理解されよう。
縁に沿って複数のスロット110が形成されている。恐ら
くはほぼ矩形の形状を有するこれらのスロット110は、
軸方向ではチャックハウジング101を完全に貫通して延
び、また内方へと（回転軸Ａ−Ａに向かって）チャック
ハウジング101の半径の約８分の１だけ延びている。各
々のスロット110は、ひとつのグリップ用フィンガ112を
受容するように構成されている。従って、スロット110
の数はグリップ用フィンガ112の数と一致する。好まし
くは６つのスロット110と、対応する６つのグリップ用
フィンガ112がある。図４に示されているように、６つ
のスロット110と６つのグリップ用フィンガ112は、チャ
ック102の周縁に均等な間隔を置いている。しかしなが
ら、チャック102は最小限で３つのスロット110と３つの
グリップ用フィンガ112を有することができ、またチャ
ック102の幾何学的形状が許す限りの多数のスロット110
とグリップ用フィンガ112を有することができることが
理解されよう。
【００１９】チャックハウジング101の下部表面108の外
側周縁には、環状形状の下部リング114が、ネジ116によ
り着脱可能に取着されている。下部リング114をチャッ
クハウジング101に着脱可能に取着するためには、ナッ
トとボルトの構成のような、類似の取り付け手段を用い
ても構わないことが理解されよう。下部リング114はま
た、チャックハウジング101の一部として形成すること
もできる。下部リング114は、チャックハウジング101の
外側周縁と等しい外側周縁と、チャックハウジング101
の半径の約４分の１に相当する半径方向幅を有すること
ができる。好ましくは、下部リング114はスロット110よ
りも大きな半径方向幅を有し、それにより下部リング11
4がスロット110の下側を完全に覆うようにすることがで
きる。下部リング114はまた、下部リング114の外側周縁
からボウル106に向かって上方へと延び、グリップ用フ
ィンガ112よりも半径方向に遠い位置に配置された上部
フランジ118を含む。この上部フランジ118はまた内側表
面120を含み、これは遠心分離器100の回転軸に向かって
内側へと面している。
側周縁には、環状形状の下部リング114が、ネジ116によ
り着脱可能に取着されている。下部リング114をチャッ
クハウジング101に着脱可能に取着するためには、ナッ
トとボルトの構成のような、類似の取り付け手段を用い
ても構わないことが理解されよう。下部リング114はま
た、チャックハウジング101の一部として形成すること
もできる。下部リング114は、チャックハウジング101の
外側周縁と等しい外側周縁と、チャックハウジング101
の半径の約４分の１に相当する半径方向幅を有すること
ができる。好ましくは、下部リング114はスロット110よ
りも大きな半径方向幅を有し、それにより下部リング11
4がスロット110の下側を完全に覆うようにすることがで
きる。下部リング114はまた、下部リング114の外側周縁
からボウル106に向かって上方へと延び、グリップ用フ
ィンガ112よりも半径方向に遠い位置に配置された上部
フランジ118を含む。この上部フランジ118はまた内側表
面120を含み、これは遠心分離器100の回転軸に向かって
内側へと面している。
【００２０】チャックハウジング101はさらに、各々の
スロット110に関連するピン受容スロット122を含む。図
４に示されているように、ピン受容スロット122は回転
軸Ａ−Ａに直交する平面に配置され、各々のスロット11
0の何れかの側部において、チャックハウジング101内へ
と接線方向に延びている。好ましくは、ピン受容スロッ
ト122は、チャックハウジング101を完全には貫通せず、
チャックハウジング101の外側周縁から、チャックハウ
ジング101内部の終点121まで延びている。しかしなが
ら、各々のピン受容スロット122がチャックハウジング1
01を完全に貫通して延びても構わないことは理解されね
ばならない。
スロット110に関連するピン受容スロット122を含む。図
４に示されているように、ピン受容スロット122は回転
軸Ａ−Ａに直交する平面に配置され、各々のスロット11
0の何れかの側部において、チャックハウジング101内へ
と接線方向に延びている。好ましくは、ピン受容スロッ
ト122は、チャックハウジング101を完全には貫通せず、
チャックハウジング101の外側周縁から、チャックハウ
ジング101内部の終点121まで延びている。しかしなが
ら、各々のピン受容スロット122がチャックハウジング1
01を完全に貫通して延びても構わないことは理解されね
ばならない。
【００２１】図３に示されているように、各々のグリッ
プ用フィンガ112は、チャックハウジング101に対して枢
着されている。各々のフィンガ112はチャックハウジン
グ101に対して、対応して設けられたピン123によって設
けることができる。図７に示されているように、各々の
フィンガ112はピン穴124を含み、このピン穴124は好ま
しくは、グリップ用フィンガ112の質量中心113の上方に
配置される。ピン穴124は、ピン123を受容する寸法とさ
れている。各々のグリップ用フィンガ112はまた、先端
部126と基部128とを有する。各々のグリップ用フィンガ
112の先端部126は、内側面127を有する。
プ用フィンガ112は、チャックハウジング101に対して枢
着されている。各々のフィンガ112はチャックハウジン
グ101に対して、対応して設けられたピン123によって設
けることができる。図７に示されているように、各々の
フィンガ112はピン穴124を含み、このピン穴124は好ま
しくは、グリップ用フィンガ112の質量中心113の上方に
配置される。ピン穴124は、ピン123を受容する寸法とさ
れている。各々のグリップ用フィンガ112はまた、先端
部126と基部128とを有する。各々のグリップ用フィンガ
112の先端部126は、内側面127を有する。
【００２２】グリップ用フィンガ112は、グリップ用フ
ィンガ112の先端部126がチャックハウジング101の上部
表面104の方を向き、基部128がチャックハウジング101
の下部表面108の方を向くようにして、対応するスロッ
ト110内にグリップ用フィンガ112を配置することによ
り、チャックハウジング101に取着することができる。
各々のグリップ用フィンガ112にあるピン穴124は次い
で、チャックハウジング101にある対応するピン受容ス
ロット122と整合され、その中にピン123が挿入される。
ィンガ112の先端部126がチャックハウジング101の上部
表面104の方を向き、基部128がチャックハウジング101
の下部表面108の方を向くようにして、対応するスロッ
ト110内にグリップ用フィンガ112を配置することによ
り、チャックハウジング101に取着することができる。
各々のグリップ用フィンガ112にあるピン穴124は次い
で、チャックハウジング101にある対応するピン受容ス
ロット122と整合され、その中にピン123が挿入される。
【００２３】図４に示されているように、遠心分離器10
0の動作に際して各々のピン123が対応するピンスロット
122にとどまることを確実にしておくために、ピン123の
挿入に続き、各々のピン受容スロット122において、ス
トップネジ130をチャックハウジング101に対してねじ込
みにより取着することができる。各々のストップネジ13
0は、対応するピン受容スロット122を垂直方向に貫通
し、それによりピン123がピンスロット122から抜け出る
のを防止する。ストップネジ130はピン123の端部近傍に
あり、従ってピンスロット122に沿ったピン123の動きは
殆ど、または全く生じない。
0の動作に際して各々のピン123が対応するピンスロット
122にとどまることを確実にしておくために、ピン123の
挿入に続き、各々のピン受容スロット122において、ス
トップネジ130をチャックハウジング101に対してねじ込
みにより取着することができる。各々のストップネジ13
0は、対応するピン受容スロット122を垂直方向に貫通
し、それによりピン123がピンスロット122から抜け出る
のを防止する。ストップネジ130はピン123の端部近傍に
あり、従ってピンスロット122に沿ったピン123の動きは
殆ど、または全く生じない。
【００２４】別体のピン123を用いるのではなしに、各
々のグリップ用フィンガ112はチャックハウジング101に
対して、フィンガ112に対してその何れかの側部から外
方へとピンスロット122内まで延びるように取着された
枢動ボス（図示せず）により、枢着可能であることが理
解されねばならない。
々のグリップ用フィンガ112はチャックハウジング101に
対して、フィンガ112に対してその何れかの側部から外
方へとピンスロット122内まで延びるように取着された
枢動ボス（図示せず）により、枢着可能であることが理
解されねばならない。
【００２５】図３に示されているように、各々のグリッ
プ用フィンガ112にはバネ132が関連配置されているのが
好ましい。各々のバネ132は、チャックハウジング101と
対応するフィンガ112の間に配置される。各々のバネ132
は、ピン123の下側において、対応するグリップ用フィ
ンガ112の内側面111に接触する。各々のバネ132は、対
応するグリップ用フィンガ112の内側面111から、チャッ
クハウジング101に形成されたバネスロット134の内部へ
と、半径方向内方に延在する。
プ用フィンガ112にはバネ132が関連配置されているのが
好ましい。各々のバネ132は、チャックハウジング101と
対応するフィンガ112の間に配置される。各々のバネ132
は、ピン123の下側において、対応するグリップ用フィ
ンガ112の内側面111に接触する。各々のバネ132は、対
応するグリップ用フィンガ112の内側面111から、チャッ
クハウジング101に形成されたバネスロット134の内部へ
と、半径方向内方に延在する。
【００２６】各々のバネ132は、対応するグリップ用フ
ィンガ112上に、僅かな外方への力をもたらすように偏
倚されている。各々のバネ132は対応するグリップ用フ
ィンガ112に対して、ピン123の下側において、即ちチャ
ックハウジング101の下部表面108により近いところで接
触するから、バネ132はグリップ用フィンガ112をピン12
3の周囲で回動するように付勢し、それによってフィン
ガ112の先端部126を、回転軸Ａ−Ａに向けて内方へと押
しやる。バネ132により惹起される、グリップ用フィン
ガ112のピン123の周りでの回動は、グリップ用フィンガ
112の基部128が、ストッパとして作用する下部リング11
4の内側表面120と接触した時点で停止される。図６Ａに
示されているように、この内側表面120は好ましくは、
ボウル106が遠心分離器100から取り外された場合に、グ
リップ用フィンガ112の先端部126が回転軸Ａ−Ａに向か
って僅かに内方へと傾斜する状態となるように位置決め
される。
ィンガ112上に、僅かな外方への力をもたらすように偏
倚されている。各々のバネ132は対応するグリップ用フ
ィンガ112に対して、ピン123の下側において、即ちチャ
ックハウジング101の下部表面108により近いところで接
触するから、バネ132はグリップ用フィンガ112をピン12
3の周囲で回動するように付勢し、それによってフィン
ガ112の先端部126を、回転軸Ａ−Ａに向けて内方へと押
しやる。バネ132により惹起される、グリップ用フィン
ガ112のピン123の周りでの回動は、グリップ用フィンガ
112の基部128が、ストッパとして作用する下部リング11
4の内側表面120と接触した時点で停止される。図６Ａに
示されているように、この内側表面120は好ましくは、
ボウル106が遠心分離器100から取り外された場合に、グ
リップ用フィンガ112の先端部126が回転軸Ａ−Ａに向か
って僅かに内方へと傾斜する状態となるように位置決め
される。
【００２７】上記の構成に代え、図９に示されているよ
うに、各々のバネ132をピン123の上方において、チャッ
クハウジング101と対応するグリップ用フィンガ112の間
に配置しても構わないことが理解されねばならない。こ
の場合にはバネ132は、グリップ用フィンガ112の先端部
126を遠心分離器100の回転軸に向けて付勢するように偏
倚される。さらに、改良型遠心分離器用チャック102が
バネを含まなくとも構わないことも理解されねばならな
い。
うに、各々のバネ132をピン123の上方において、チャッ
クハウジング101と対応するグリップ用フィンガ112の間
に配置しても構わないことが理解されねばならない。こ
の場合にはバネ132は、グリップ用フィンガ112の先端部
126を遠心分離器100の回転軸に向けて付勢するように偏
倚される。さらに、改良型遠心分離器用チャック102が
バネを含まなくとも構わないことも理解されねばならな
い。
【００２８】図５は、本発明による改良型遠心分離器用
チャックの別の実施例を示しており、これは外側周縁15
2を有するヨークハウジング150を含む。数対あるヨーク
154の各々は、各々のグリップ用フィンガ112と関連し
て、ヨークハウジング150の外側周縁152に沿って配置さ
れている。ヨーク154はチャック102の回転軸Ａ−Ａと平
行に、ほぼ軸方向に延びている。ヨーク154の対の各々
は、間に受容空間156を画定している。各々の受容空間1
56は、その対のヨーク154に関連する対応したグリップ
用フィンガ112を受容するように構成されており、かく
してヨーク154は対応するグリップ用フィンガ112のブラ
ケットとなる。ヨーク154の対の各々には、ピンスロッ
ト158が同軸で貫通している。各々のピンスロット158は
好ましくは、ヨークハウジング150の外側周縁152に対し
て接線方向に延びる。
チャックの別の実施例を示しており、これは外側周縁15
2を有するヨークハウジング150を含む。数対あるヨーク
154の各々は、各々のグリップ用フィンガ112と関連し
て、ヨークハウジング150の外側周縁152に沿って配置さ
れている。ヨーク154はチャック102の回転軸Ａ−Ａと平
行に、ほぼ軸方向に延びている。ヨーク154の対の各々
は、間に受容空間156を画定している。各々の受容空間1
56は、その対のヨーク154に関連する対応したグリップ
用フィンガ112を受容するように構成されており、かく
してヨーク154は対応するグリップ用フィンガ112のブラ
ケットとなる。ヨーク154の対の各々には、ピンスロッ
ト158が同軸で貫通している。各々のピンスロット158は
好ましくは、ヨークハウジング150の外側周縁152に対し
て接線方向に延びる。
【００２９】各々のグリップ用フィンガ112は、対応す
る受容空間156内へと各々のグリップ用フィンガ112を挿
入することにより、対応するヨーク154の対に枢着され
る。次いで各々のグリップ用フィンガ112のピン穴124
が、対応するヨーク154のピンスロット158と整合され、
そしてその中にピン123が挿入される。かくしてフィン
ガ112は受容空間156内で、ピン123の周りを枢動可能と
なる。
る受容空間156内へと各々のグリップ用フィンガ112を挿
入することにより、対応するヨーク154の対に枢着され
る。次いで各々のグリップ用フィンガ112のピン穴124
が、対応するヨーク154のピンスロット158と整合され、
そしてその中にピン123が挿入される。かくしてフィン
ガ112は受容空間156内で、ピン123の周りを枢動可能と
なる。
【００３０】チャックハウジング101は、このチャック
ハウジング101の外側周縁に沿って配置された複数のヨ
ークスロット159を含む。各々のヨークスロット159は、
対応するヨーク154の対を受容するように構成されてい
る。ヨークハウジング150はチャックハウジング101内へ
と挿入され、ヨーク154の各対は、チャックハウジング1
01にある対応するヨークスロット159内に受容されるこ
とになる。ヨークハウジング150はチャックハウジング1
01に対して、適当な固定手段、例えばネジの組やナット
とボルトの構成（図示せず）の如きにより固定される。
ヨークスロット１５９は、対応するヨーク１５４の対と
の間に僅かな許容誤差のみをもたらし、従って各々のピ
ン123はチャック102の動作の間、ピンスロット158内に
保持される。この実施例において、下部リング114はヨ
ークハウジング150から形成される。この下部リング114
はまた、ネジその他の同様の固定具により、ヨークハウ
ジング150の下部表面160に着脱可能に取着することもで
きる。
ハウジング101の外側周縁に沿って配置された複数のヨ
ークスロット159を含む。各々のヨークスロット159は、
対応するヨーク154の対を受容するように構成されてい
る。ヨークハウジング150はチャックハウジング101内へ
と挿入され、ヨーク154の各対は、チャックハウジング1
01にある対応するヨークスロット159内に受容されるこ
とになる。ヨークハウジング150はチャックハウジング1
01に対して、適当な固定手段、例えばネジの組やナット
とボルトの構成（図示せず）の如きにより固定される。
ヨークスロット１５９は、対応するヨーク１５４の対と
の間に僅かな許容誤差のみをもたらし、従って各々のピ
ン123はチャック102の動作の間、ピンスロット158内に
保持される。この実施例において、下部リング114はヨ
ークハウジング150から形成される。この下部リング114
はまた、ネジその他の同様の固定具により、ヨークハウ
ジング150の下部表面160に着脱可能に取着することもで
きる。
【００３１】図６Ａに示されているように、ボウル106
がチャック102から取り外されると、各々のグリップ用
フィンガ112の先端部126は、バネ132からの力によって
僅かに内方へと偏倚される。図６Ｂに示されているよう
に、ボウル106がチャック102内へと挿入されつつある場
合は、ボウル106の下部105が各々のグリップ用フィンガ
112の先端部126を外方へと押しやり、ボウル106の挿入
を可能にする。さらにまた、先端部126の内側面127が傾
斜していると、ボウル106をチャック102に挿入するのが
より容易になる。先端部126の第二の内側面129は、ボウ
ル106がチャック102内に完全に着座した場合に、ボウル
106の下部105の「スナップ嵌合」を許容するように形成
することができる。図６Ｃに示されているように、ボウ
ル106がチャック102に完全に着座した場合、下部105は
チャックハウジング101の支持用縁部109上に載置され、
先端部126の別の内側面129のみにおいて、グリップ用フ
ィンガ112に接触する。以下でより詳細に説明するよう
に、先端部126のこの第二の内側面129は、ボウル106が
チャック102に完全に着座した場合に、回転軸Ａ−Ａに
対して45度傾斜していることが好ましい。
がチャック102から取り外されると、各々のグリップ用
フィンガ112の先端部126は、バネ132からの力によって
僅かに内方へと偏倚される。図６Ｂに示されているよう
に、ボウル106がチャック102内へと挿入されつつある場
合は、ボウル106の下部105が各々のグリップ用フィンガ
112の先端部126を外方へと押しやり、ボウル106の挿入
を可能にする。さらにまた、先端部126の内側面127が傾
斜していると、ボウル106をチャック102に挿入するのが
より容易になる。先端部126の第二の内側面129は、ボウ
ル106がチャック102内に完全に着座した場合に、ボウル
106の下部105の「スナップ嵌合」を許容するように形成
することができる。図６Ｃに示されているように、ボウ
ル106がチャック102に完全に着座した場合、下部105は
チャックハウジング101の支持用縁部109上に載置され、
先端部126の別の内側面129のみにおいて、グリップ用フ
ィンガ112に接触する。以下でより詳細に説明するよう
に、先端部126のこの第二の内側面129は、ボウル106が
チャック102に完全に着座した場合に、回転軸Ａ−Ａに
対して45度傾斜していることが好ましい。
【００３２】グリップ用フィンガ112とピン123は、好ま
しくはステンレス鋼から形成され、チャック102は好ま
しくはアルミニウムから形成される。しかしながら、グ
リップ用フィンガ112、ピン123、或いはチャック102
は、他の類似した材料から形成することもできることが
理解されねばならない。
しくはステンレス鋼から形成され、チャック102は好ま
しくはアルミニウムから形成される。しかしながら、グ
リップ用フィンガ112、ピン123、或いはチャック102
は、他の類似した材料から形成することもできることが
理解されねばならない。
【００３３】さて図７を参照すると、遠心分離操作の間
にグリップ用フィンガ112に作用する力が示されてお
り、遠心力Fcは、遠心分離器100が回転軸Ａ−Ａを中心
として回転し始めた場合に生起される。この遠心力Fcは
各々のグリップ用フィンガ１１２に対し、回転軸Ａ−Ａ
に対して垂直に、且つ外側方向に作用する。この遠心力
についての式は、 Ｆｃ＝ｍω2Ｒ となり、式中ｍはフィンガ112の質量、ωは遠心分離器1
00の回転速度（ラジアン／秒）、Ｒは回転軸Ａ−Ａから
のフィンガ112の半径方向距離である。遠心力はフィン
ガ112の全体に対して作用するものであるが、フィンガ1
12に対して作用する力を求める目的に関しては、それは
フィンガの質量中心113に作用するものと仮定すること
ができる。各々のグリップ用フィンガ112の質量中心113
はピン123（フィンガの枢支点）から偏心しているた
め、遠心力Fcはグリップ用フィンガ112をピン123を中心
として回動させようとする。しかしながらボウル106
は、第二の内側面129（ボウル106とグリップ用フィンガ
112の接触点）においてグリップ用フィンガ112にボウル
の力Ｂを加えることにより、フィンガ112の回動を阻止
する。このボウルの力Ｂは、垂直方向成分ＢVと水平方
向成分ＢHのそれぞれに分解することができる。第二の
内側面129は遠心分離器の回転軸Ａ−Ａに対して45度の
角度をなしているから、ボウルの力の２つの成分である
ＢV及びＢHは等しい。最後に、バネ132もまた、ほぼ水
平方向の力Ｓをグリップ用フィンガ112の内側面111に加
える。
にグリップ用フィンガ112に作用する力が示されてお
り、遠心力Fcは、遠心分離器100が回転軸Ａ−Ａを中心
として回転し始めた場合に生起される。この遠心力Fcは
各々のグリップ用フィンガ１１２に対し、回転軸Ａ−Ａ
に対して垂直に、且つ外側方向に作用する。この遠心力
についての式は、 Ｆｃ＝ｍω2Ｒ となり、式中ｍはフィンガ112の質量、ωは遠心分離器1
00の回転速度（ラジアン／秒）、Ｒは回転軸Ａ−Ａから
のフィンガ112の半径方向距離である。遠心力はフィン
ガ112の全体に対して作用するものであるが、フィンガ1
12に対して作用する力を求める目的に関しては、それは
フィンガの質量中心113に作用するものと仮定すること
ができる。各々のグリップ用フィンガ112の質量中心113
はピン123（フィンガの枢支点）から偏心しているた
め、遠心力Fcはグリップ用フィンガ112をピン123を中心
として回動させようとする。しかしながらボウル106
は、第二の内側面129（ボウル106とグリップ用フィンガ
112の接触点）においてグリップ用フィンガ112にボウル
の力Ｂを加えることにより、フィンガ112の回動を阻止
する。このボウルの力Ｂは、垂直方向成分ＢVと水平方
向成分ＢHのそれぞれに分解することができる。第二の
内側面129は遠心分離器の回転軸Ａ−Ａに対して45度の
角度をなしているから、ボウルの力の２つの成分である
ＢV及びＢHは等しい。最後に、バネ132もまた、ほぼ水
平方向の力Ｓをグリップ用フィンガ112の内側面111に加
える。
【００３４】遠心分離器100の作動の間、グリップ用フ
ィンガ112に対して外側へと作用する３つの水平方向の
力、即ちFc、ＢH及びＳは、ピン123を介して各々のフィ
ンガ112に作用するピンの力ＰHによって対抗される。同
様に、ボウルの力の垂直方向成分ＢVは、ピン123を介し
て各々のフィンガ112に作用するピンの力ＰVによって対
抗される。
ィンガ112に対して外側へと作用する３つの水平方向の
力、即ちFc、ＢH及びＳは、ピン123を介して各々のフィ
ンガ112に作用するピンの力ＰHによって対抗される。同
様に、ボウルの力の垂直方向成分ＢVは、ピン123を介し
て各々のフィンガ112に作用するピンの力ＰVによって対
抗される。
【００３５】各々のフィンガ112に作用するボウルの力
Ｂは、フィンガ112に対してではなく、フィンガ112から
第二の内側面129においてボウル106に作用する、向きが
反対で大きさの等しいグリップ力Ｇによって対抗され
る。このグリップ力Ｇは、各々のフィンガ112からボウ
ル106へと加えられ、ボウルの力Ｂの垂直方向成分ＢVと
水平方向成分ＢHに大きさが等しくて向きが反対の、内
向きの成分と下向きの成分（図示せず）の両者を有す
る。さらにまた、グリップ力Ｇの大きさは、グリップ用
フィンガ112に作用する遠心力Fcに直接的に比例する。
なぜなら、静止状態にあるグリップ用フィンガ112に対
し、ピン123を中心として作用するモーメントの合計は
ゼロでなければならないからである。即ち、バネの力Ｓ
と垂直方向成分ＢVにより生ずるモーメントが無視でき
ると仮定すれば、水平方向成分ＢHにより与えられる時
計回りのモーメント（ＢH掛ける距離ａ）は、遠心力Fc
により与えられる反時計回りのモーメント（Fc掛ける距
離ｄ）に等しくなければならないからである。換言すれ
ば、ＢH×ａ＝Fc×ｄである。従って、遠心力はボウル
の力（従ってこれに対応するボウルへのグリップ力）に
対し、ピン123からのそれぞれの距離に応じて、直接的
に比例する。
Ｂは、フィンガ112に対してではなく、フィンガ112から
第二の内側面129においてボウル106に作用する、向きが
反対で大きさの等しいグリップ力Ｇによって対抗され
る。このグリップ力Ｇは、各々のフィンガ112からボウ
ル106へと加えられ、ボウルの力Ｂの垂直方向成分ＢVと
水平方向成分ＢHに大きさが等しくて向きが反対の、内
向きの成分と下向きの成分（図示せず）の両者を有す
る。さらにまた、グリップ力Ｇの大きさは、グリップ用
フィンガ112に作用する遠心力Fcに直接的に比例する。
なぜなら、静止状態にあるグリップ用フィンガ112に対
し、ピン123を中心として作用するモーメントの合計は
ゼロでなければならないからである。即ち、バネの力Ｓ
と垂直方向成分ＢVにより生ずるモーメントが無視でき
ると仮定すれば、水平方向成分ＢHにより与えられる時
計回りのモーメント（ＢH掛ける距離ａ）は、遠心力Fc
により与えられる反時計回りのモーメント（Fc掛ける距
離ｄ）に等しくなければならないからである。換言すれ
ば、ＢH×ａ＝Fc×ｄである。従って、遠心力はボウル
の力（従ってこれに対応するボウルへのグリップ力）に
対し、ピン123からのそれぞれの距離に応じて、直接的
に比例する。
【００３６】本来的に、各々のフィンガ112に作用する
遠心力Fcは、第二の内側面129において、各々のフィン
ガ112の先端部126を介して伝達され、内向きの成分と下
向きの成分の両者を有するグリップ力Ｇを、ボウル106
に対してもたらす。さらにまた、遠心分離器100の回転
速度が増すにつれて、フィンガ112に対する遠心力Fcも
また増大する。上に示したように、この遠心力Fcはグリ
ップ力Ｇへと伝達され、ボウル106をチャック102内で所
定位置に保持する。その結果、遠心分離器100の速度が
大きいほど、各々のフィンガ112からボウル106に働くグ
リップ力Ｇは大きくなる。これは、極めて安全な取着機
構をもたらすことになる。
遠心力Fcは、第二の内側面129において、各々のフィン
ガ112の先端部126を介して伝達され、内向きの成分と下
向きの成分の両者を有するグリップ力Ｇを、ボウル106
に対してもたらす。さらにまた、遠心分離器100の回転
速度が増すにつれて、フィンガ112に対する遠心力Fcも
また増大する。上に示したように、この遠心力Fcはグリ
ップ力Ｇへと伝達され、ボウル106をチャック102内で所
定位置に保持する。その結果、遠心分離器100の速度が
大きいほど、各々のフィンガ112からボウル106に働くグ
リップ力Ｇは大きくなる。これは、極めて安全な取着機
構をもたらすことになる。
【００３７】図３を再度参照すると、グリップ用フィン
ガ112の質量中心113は代替的に、ピン穴124またはその
付近に位置決めすることもできる。図３の左側に示され
ているこの実施例においては、各々のグリップ用フィン
ガ112とチャックハウジング101の間に、グリップ用フィ
ンガ112の枢支点の下側に、摺動質量166が配置されてい
る。この摺動質量166は、半径方向に自由に移動し、対
応するグリップ用フィンガ112の内側面111に接触する。
遠心分離器100が回転を始めると、遠心力によって各々
の摺動質量166は半径方向外側へと移動する。摺動質量1
66が対応するグリップ用フィンガ112の内側面111に接触
すると、それはグリップ用フィンガ112に対して外向き
の力を与え、グリップ用フィンガ112の先端部126をピン
穴124を中心として内側へと枢動させ、分離用ボウル106
の下部105と係合させる。各々の摺動質量166から対応す
るグリップ用フィンガ112に対して作用する外向きの力
は、摺動質量166に対して作用する遠心力に等しい。
ガ112の質量中心113は代替的に、ピン穴124またはその
付近に位置決めすることもできる。図３の左側に示され
ているこの実施例においては、各々のグリップ用フィン
ガ112とチャックハウジング101の間に、グリップ用フィ
ンガ112の枢支点の下側に、摺動質量166が配置されてい
る。この摺動質量166は、半径方向に自由に移動し、対
応するグリップ用フィンガ112の内側面111に接触する。
遠心分離器100が回転を始めると、遠心力によって各々
の摺動質量166は半径方向外側へと移動する。摺動質量1
66が対応するグリップ用フィンガ112の内側面111に接触
すると、それはグリップ用フィンガ112に対して外向き
の力を与え、グリップ用フィンガ112の先端部126をピン
穴124を中心として内側へと枢動させ、分離用ボウル106
の下部105と係合させる。各々の摺動質量166から対応す
るグリップ用フィンガ112に対して作用する外向きの力
は、摺動質量166に対して作用する遠心力に等しい。
【００３８】図８は、本発明の別の実施例を示してお
り、そこでは各々のグリップ用フィンガ112の質量中心1
13は、ピン穴124とフィンガ112の先端部126の間に配置
されており、フィンガ112に作用する遠心力が、グリッ
プ用フィンガ112の先端部126を外側へと枢動させるよう
になっている。この実施例において、分離用ボウル106
は、分離用ボウル106の下部105の外側周縁から下向きに
延びるロック用フランジ170を含んでいる。さらにま
た、グリップ用フィンガ112の先端部126はロック用フラ
ンジ170の内側に配置されており、遠心力に起因して外
側へと回動する各々のグリップ用フィンガ112の先端部1
26が、対応するロック用フランジ170の内側面172と係合
し、それによって分離用ボウル106に対してグリップ力
を加えるようになっている。
り、そこでは各々のグリップ用フィンガ112の質量中心1
13は、ピン穴124とフィンガ112の先端部126の間に配置
されており、フィンガ112に作用する遠心力が、グリッ
プ用フィンガ112の先端部126を外側へと枢動させるよう
になっている。この実施例において、分離用ボウル106
は、分離用ボウル106の下部105の外側周縁から下向きに
延びるロック用フランジ170を含んでいる。さらにま
た、グリップ用フィンガ112の先端部126はロック用フラ
ンジ170の内側に配置されており、遠心力に起因して外
側へと回動する各々のグリップ用フィンガ112の先端部1
26が、対応するロック用フランジ170の内側面172と係合
し、それによって分離用ボウル106に対してグリップ力
を加えるようになっている。
【００３９】
【発明の効果】以上の如く本発明によれば、メカニカル
チャックに対して血液又はその他の液体を分離するため
のボウルを簡単に挿入しまた取り外すことができる、改
良型の機構が提供される。この機構は同時に、遠心分離
器の回転の間、遠心力に応じてチャックに対して分離用
ボウルを堅固に固定することができる。分離用ボウルの
挿入及び取り外しは僅かなステップで行うことができ、
分離用ボウルを遠心分離器に不適切に取着してしまう可
能性は最小限のものとなる。
チャックに対して血液又はその他の液体を分離するため
のボウルを簡単に挿入しまた取り外すことができる、改
良型の機構が提供される。この機構は同時に、遠心分離
器の回転の間、遠心力に応じてチャックに対して分離用
ボウルを堅固に固定することができる。分離用ボウルの
挿入及び取り外しは僅かなステップで行うことができ、
分離用ボウルを遠心分離器に不適切に取着してしまう可
能性は最小限のものとなる。
【００４０】本明細書において用いられた用語及び表現
は、限定のためではなく説明のための言葉として使用さ
れたものであり、こうした用語及び表現の使用について
は、図示され記述された特徴またはその一部と均等であ
る何らかのものを排除しようとする意図は全くない。む
しろ、特許請求の範囲に規定された発明の範囲内におい
て、種々の変更が可能であることが認識されるものであ
る。
は、限定のためではなく説明のための言葉として使用さ
れたものであり、こうした用語及び表現の使用について
は、図示され記述された特徴またはその一部と均等であ
る何らかのものを排除しようとする意図は全くない。む
しろ、特許請求の範囲に規定された発明の範囲内におい
て、種々の変更が可能であることが認識されるものであ
る。
【図１】従来の分離用遠心分離器の立面断面図である。
【図２】従来の別の分離用遠心分離器の立面断面図であ
る。
る。
【図３】本発明による改良型メカニカルチャックの立面
断面図である。
断面図である。
【図４】分離用ボウルを取り外した状態での、図３の平
面図である。
面図である。
【図５】本発明による別の改良型メカニカルチャックの
立面断面図である。
立面断面図である。
【図６】Ａは分離用ボウルを取り外した状態での、本発
明による改良型メカニカルチャックの部分断面図、Ｂは
分離用ボウルを挿入した状態での、本発明による改良型
メカニカルチャックの部分断面図、Ｃは分離用ボウルが
本発明による改良型メカニカルチャックに完全に着座し
た状態での、本発明による改良型メカニカルチャックの
部分断面図である。
明による改良型メカニカルチャックの部分断面図、Ｂは
分離用ボウルを挿入した状態での、本発明による改良型
メカニカルチャックの部分断面図、Ｃは分離用ボウルが
本発明による改良型メカニカルチャックに完全に着座し
た状態での、本発明による改良型メカニカルチャックの
部分断面図である。
【図７】本発明によるグリップ用フィンガの側面図であ
る。
る。
【図８】本発明の別の実施例の部分立面断面図である。
【図９】本発明による改良型メカニカルチャックの別の
実施例の部分断面図である。
実施例の部分断面図である。
100 遠心分離器 101 チャックハウジング 102 チャック 106 分離用ボウル 110 スロット 112 グリップ用フィンガ 113 質量中心 114 下部リング 118 上部フランジ 122 ピン受容スロット 123 ピン 124 ピン穴 126 先端部 128 基部 130 ストップネジ 132 バネ 150 ヨークハウジング 152 外側周縁 154 ヨーク 156 受容空間 158 ピンスロット 159 ヨークスロット 170 ロック用フランジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 594202615 400 Ｗｏｏｄ Ｒｏａｄ，Ｂｒａｉｎ ｔｒｅｅ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ 02184，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 チャマヌ，ジャックス アメリカ合衆国マサチューセッツ州 02026，デダム，エルム・ストリート・ 24 (72)発明者 メッドベリー，ジョセフ，マイケル アメリカ合衆国マサチューセッツ州 02771，シーコンク，ルーザー・ストリ ート・35 (56)参考文献 実開 昭57−195456（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−61405（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−196013（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B04B 9/12
Claims (11)
- 【請求項１】 分離用ボウルと、遠心分離器を回転軸を
中心として回転させるための遠心分離器用モータとを有
する遠心分離器に用いるための、遠心分離器用チャック
であって、 外側周縁と、分離用ボウルの基部を受容するよう構成さ
れた上部表面と、遠心分離器用モータを受容するよう構
成された下部表面とを有する、チャックハウジングと、 回転軸に対して平行に配置され、チャックハウジングの
外側周縁に沿って枢着された少なくとも３つのグリップ
用フィンガであって、枢支点を中心としてボウルに向か
って半径方向に枢動可能な先端部を各々に有するグリッ
プ用フィンガと、及び各々のグリップ用フィンガを偏倚
させる手段であって、グリップ用フィンガの枢支点と先
端部との間においてグリップ用フィンガに係合し、グリ
ップ用フィンガの先端部を遠心分離器の回転軸に向けて
枢動させる手段とからなり、 チャックの回転により各々のグリップ用フィンガの先端
部がボウルの基部に対して付勢されることを特徴とす
る、遠心分離器用チャック。 - 【請求項２】 前記偏倚手段が、各々のグリップ用フィ
ンガとチャックハウジングの間で半径方向に配置された
バネを含み、各々のバネがグリップ用フィンガの枢支点
と先端部の間で対応するグリップ用フィンガに接触す
る、請求項１の遠心分離器用チャック。 - 【請求項３】 分離用ボウルと、遠心分離器を回転軸を
中心として回転させるための遠心分離器用モータとを有
する遠心分離器に用いるための、遠心分離器用チャック
であって、 外側周縁と、分離用ボウルの基部を受容するよう構成さ
れた上部表面と、遠心分離器用モータを受容するよう構
成された下部表面とを有する、チャックハウジングと、 少なくとも３つのグリップ用フィンガであって、先端部
と、グリップ用フィンガを貫通して延びるピン受容穴を
各々に有するグリップ用フィンガと、 チャックハウジングの周縁に沿って間隔を置いて配置さ
れた複数の凹部であって、各々の凹部が２つの向かい合
った側壁を有すると共に単一のグリップ用フィンガを受
容するように構成されており、各々の側壁が同軸のピン
スロットを含み、グリップ用フィンガのピン受容穴が側
壁のピンスロットと整合され枢支ピンがそこに配置され
た状態において各々のグリップ用フィンガが対応する凹
部内に回転軸と平行に配置され、かくして各々のグリッ
プ用フィンガの先端部がボウルに向けて半径方向に枢動
可能とされること、及び各々の枢支ピンを対応するピン
スロット内に保持するための制約手段とからなり、 チャックの回転により各々のグリップ用フィンガの先端
部がボウルの基部に対して付勢されることを特徴とす
る、遠心分離器用チャック。 - 【請求項４】 前記制約手段が、各々のピンスロットと
関連する少なくとも１つのストップネジを含み、このス
トップネジが枢支ピンの端部近傍においてピンスロット
を横断して延び、かくしてストップネジが対応する枢支
ピンをピンスロット内に保持する、請求項３の遠心分離
器用チャック。 - 【請求項５】 分離用ボウルと、遠心分離器を回転軸を
中心として回転させるための遠心分離器用モータとを有
する遠心分離器に用いるための、遠心分離器用チャック
であって、 外側周縁と、分離用ボウルの基部を受容するよう構成さ
れた上部表面と、遠心分離器用モータを受容するよう構
成された下部表面とを有する、チャックハウジングと、 少なくとも３つのグリップ用フィンガであって、先端部
と、グリップ用フィンガを貫通して延びるピン受容穴を
各々に有するグリップ用フィンガと、 各々のグリップ用フィンガのために対をなして設けられ
たヨークであって、チャックハウジングの外側周縁に沿
って配置され、対応するグリップ用フィンガのブラケッ
トとなるヨークと、 ピン受容スロットがヨークの各対を同軸に貫通して延
び、グリップ用フィンガのピン受容穴がヨークのピン受
容スロットと整合され枢支ピンがそこに配置された状態
においてグリップ用フィンガがヨーク対の間に回転軸と
平行に配置され、かくして各々のグリップ用フィンガの
先端部がボウルに向けて半径方向に枢動可能とされるこ
と、及び遠心分離器の動作の間に各々の枢支ピンをピン
受容スロット内に保持するための固定手段とからなり、 チャックの回転により各々のグリップ用フィンガの先端
部がボウルの基部に対して付勢されることを特徴とす
る、遠心分離器用チャック。 - 【請求項６】 分離用ボウルと、遠心分離器を回転軸を
中心として回転させるための遠心分離器用モータとを有
する遠心分離器に用いるための、遠心分離器用チャック
であって、 外側周縁と、分離用ボウルの基部を受容するよう構成さ
れた上部表面と、遠心分離器用モータを受容するよう構
成された下部表面とを有する、チャックハウジングと、 回転軸に対して平行に配置され、チャックハウジングの
外側周縁に沿って枢着された少なくとも３つのグリップ
用フィンガであって、ボウルに向かって半径方向に枢動
可能な先端部と基部とを各々に有するグリップ用フィン
ガと、及びチャックハウジングの下部表面の外側周縁に
沿って延びる下部リングであって、チャックハウジング
の上部表面に向けて延びてグリップ用フィンガの基部を
取り巻くフランジを有する下部リングとからなり、 前記フランジが各々のグリップ用フィンガの基部と係合
し停止させる内側表面を有し、グリップ用フィンガの基
部が遠心分離器の回転軸から離れる方向に枢動した場合
にこの内側表面が対応するグリップ用フィンガの枢動に
対するストッパをもたらし、 チャックの回転により各々のグリップ用フィンガの先端
部がボウルの基部に対して付勢されることを特徴とす
る、遠心分離器用チャック。 - 【請求項７】 分離用ボウルと、遠心分離器を回転軸を
中心として回転させるための遠心分離器用モータとを有
する遠心分離器に用いるための、遠心分離器用チャック
であって、 外側周縁と、分離用ボウルの基部を受容するよう構成さ
れた上部表面と、遠心分離器用モータを受容するよう構
成された下部表面とを有する、チャックハウジングと、 少なくとも３つのグリップ用フィンガであって、先端部
と、基部と、グリップ用フィンガを貫通して延びるピン
受容穴を各々に有するグリップ用フィンガと、各々のグ
リップ用フィンガのために対をなして設けられたヨーク
であって、チャックハウジングの外側周縁に沿って配置
され、対応するグリップ用フィンガのブラケットとなる
ヨークと、 ピン受容スロットがヨークの各対を同軸に貫通して延
び、グリップ用フィンガのピン受容穴がヨークのピン受
容スロットと整合され枢支ピンがそこに配置された状態
においてグリップ用フィンガがヨーク対の間に回転軸と
平行に配置され、かくして各々のグリップ用フィンガの
先端部がボウルに向けて半径方向に枢動可能とされるこ
と、及びチャックハウジングの下部表面の外側周縁に沿
って延びる下部リングであって、チャックハウジングの
上部表面に向けて延びてグリップ用フィンガの基部を取
り巻くフランジを有する下部リングとからなり、 前記フランジが各々のグリップ用フィンガの基部と係合
し停止させる内側表面を有し、グリップ用フィンガの基
部が遠心分離器の回転軸から離れる方向に枢動した場合
にこの内側表面が対応するグリップ用フィンガの枢動に
対するストッパをもたらし、 チャックの回転により各々のグリップ用フィンガの先端
部がボウルの基部に対して付勢されることを特徴とす
る、遠心分離器用チャック。 - 【請求項８】 分離用ボウルと、遠心分離器を回転軸を
中心として回転させるための遠心分離器用モータとを有
する遠心分離器に用いるための、遠心分離器用チャック
であって、 外側周縁と、分離用ボウルの基部を受容するよう構成さ
れた上部表面と、遠心分離器用モータを受容するよう構
成された下部表面とを有する、チャックハウジングと、 少なくとも３つのグリップ用フィンガであって、先端部
と、グリップ用フィンガから外方へと延びて枢動ボスを
形成する２つの反対向きの枢動スタッドとを各々に有す
るグリップ用フィンガと、 各々のグリップ用フィンガのために対をなして設けられ
たヨークであって、チャックハウジングの外側周縁に沿
って配置され、対応するグリップ用フィンガのブラケッ
トとなるヨークと、及びピン受容スロットがヨークの各
対へと同軸に延び、枢動スタッドがヨークのピン受容ス
ロットに受容された状態においてグリップ用フィンガが
ヨーク対の間に回転軸と平行に配置され、かくしてグリ
ップ用フィンガの先端部がボウルに向けて半径方向に枢
動可能とされることからなり、 チャックの回転により各々のグリップ用フィンガの先端
部がボウルの基部に対して付勢されることを特徴とす
る、遠心分離器用チャック。 - 【請求項９】 分離用ボウルと、遠心分離器を回転軸を
中心として回転させるための遠心分離器用モータとを有
する遠心分離器に用いるための、遠心分離器用チャック
であって、 外側周縁と、分離用ボウルの基部を受容するよう構成さ
れた上部表面と、遠心分離器用モータを受容するよう構
成された下部表面とを有する、チャックハウジングと、 回転軸に対して平行に配置され、チャックハウジングの
外側周縁に沿って枢着された少なくとも３つのグリップ
用フィンガであって、ボウルに向かって半径方向に枢動
可能な先端部と、質量中心と、基部とを各々に有するグ
リップ用フィンガと、及び分離用ボウルの基部からチャ
ックハウジングへと下向きに延びるロック用フランジと
からなり、 各々のグリップ用フィンガの質量中心がフィンガの枢支
点と先端部との間に配置され、フィンガに対して遠心力
が作用した場合にフィンガの先端部がロック用フランジ
に向けて付勢され、ボウルに対するグリップ力をもたら
すことを特徴とする、遠心分離器用チャック。 - 【請求項１０】 分離用ボウルと、遠心分離器を回転軸
を中心として回転させるための遠心分離器用モータとを
有する遠心分離器に用いるための、遠心分離器用チャッ
クであって、 外側周縁と、分離用ボウルの基部を受容するよう構成さ
れた上部表面と、遠心分離器用モータを受容するよう構
成された下部表面とを有する、チャックハウジングと、 回転軸に対して平行に配置され、チャックハウジングの
外側周縁に沿って枢着された少なくとも３つのグリップ
用フィンガであって、ボウルに向かって半径方向に枢動
可能な先端部と、質量中心と、基部とを各々に有するグ
リップ用フィンガと、及び各々のグリップ用フィンガと
チャックハウジングの間に配置された摺動質量とからな
り、 各々のグリップ用フィンガの質量中心がフィンガの枢支
点付近に配置され、各々の摺動質量が半径方向に移動自
由であり枢支点と基部の間の点において対応するグリッ
プ用フィンガに係合可能であり、摺動質量に対して遠心
力が作用した場合に摺動質量が対応するグリップ用フィ
ンガと係合するよう駆動され、フィンガの先端部を分離
用ボウルの基部に向けて枢動するよう付勢し、ボウルに
対するグリップ力をもたらすことを特徴とする、遠心分
離器用チャック。 - 【請求項１１】 分離用ボウルと、遠心分離器を回転軸
を中心として回転させるための遠心分離器用モータとを
有する遠心分離器に用いるための、遠心分離器用チャッ
クであって、 外側周縁と、分離用ボウルの基部を受容するよう構成さ
れた上部表面と、遠心分離器用モータを受容するよう構
成された下部表面とを有する、チャックハウジングと、 少なくとも３つのグリップ用フィンガであって、先端部
と、グリップ用フィンガから外方へと延びて枢動ボスを
形成する２つの反対向きの枢動スタッドとを各々に有す
るグリップ用フィンガと、及びチャックハウジングの周
縁に沿って間隔を置いて配置された複数の凹部であっ
て、各々の凹部が２つの向かい合った側壁を有すると共
に１つのグリップ用フィンガを受容するように構成され
ており、各々の側壁が同軸のピンスロットを含み、枢動
スタッドが側壁のピンスロットに受容された状態におい
て各々のグリップ用フィンガが対応する凹部内に回転軸
と平行に配置され、かくしてグリップ用フィンガの先端
部がボウルに向けて半径方向に枢動可能とされること、
及び各々の枢支ピンを対応するピンスロット内に保持す
るための制約手段とからなり、 チャックの回転により各々のグリップ用フィンガの先端
部がボウルの基部に対して付勢されることを特徴とす
る、遠心分離器用チャック。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/531,409 US5658231A (en) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | Mechanism for securing a separation bowl to a mechanical chuck |
| US531409 | 1995-09-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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