JP3141686U - 振盪装置 - Google Patents

Abstract

【課題】実験者が手作業により経験的に行う縦横水平の緩やかな揺動作業を再現し、且つ、これを間歇的に行うように設定しうるようにして、長時間に亘る培養における実験者の負担を軽減することのできる振盪装置の提供。
【解決手段】筐体１１とその上方に設けられた水平揺動し得る振盪台１２とを有し、該筐体は２つの駆動用モータＭ１、Ｍ２とそれぞれが該各駆動用モータにより偏芯回転する２つの垂直な偏芯軸Ｌ１、Ｌ２とを備え、該各偏芯軸を前記の振盪台の下部に設けられた互いに平行でない２つの滑動溝Ｓ１、Ｓ２にそれぞれ挿入してあり、且つ、該筐体は前記の２つの駆動用モータの駆動間隔と駆動時間とを適宜設定し得るタイマ機構を備え、該駆動間隔内は前記の２つの駆動用モータが停止し、該駆動時間内は前記の２つの駆動用モータが所定の交替時間毎に交互に繰り返し交替して駆動し得る振盪装置１０とした。
【選択図】図２

Description

本考案は、主として分子生物学分野及び生化学の分野での実験研究に供され、試料を均質にすべく振盪処理するに用いられる水平振幅の振盪装置に関し、例えば微生物や細胞に遺伝子を導入して培養しタンパク質を作らせるタンパク質の発現のような培養等の、特に長時間に亘る間欠的な振盪処理に供されるに好適なものである。

かかる分野での実験研究において、試料を均質にすべく振盪処理するに用いられる水平振幅の振盪装置は、筐体とその上方に設けられた水平揺動し得る振盪台とを有し、該振盪台に載置した試料の振盪処理をするようにしたものであって、その振盪台が直線上を往復して揺動するものや、その振盪台が円周上を旋回して揺動するもや、或いは、特許文献１に記載されるように、その振盪台の揺動を直線上を往復する揺動と円周上を旋回する揺動とに切り換えうるものが一般的に用いられている。

特開２００２−１５３７４２

ところが、例えば微生物や細胞に遺伝子を導入して培養しタンパク質を作らせるタンパク質の発現のような培養をする際の、その試料を恒温装置内で長時間に亘り処理する間に、その試料を均質にするために一定の時間毎に繰り返し行われる試料の振盪処理は、前述のような振盪装置を用いることなく、殊に大型の専用設備を伴わない実験室等では、実験者の手作業により縦横水平に緩やかに揺動して行われている。

これは、この振盪処理が試料を激しく揺動することなく均質にする必要があり、前述のような一般的な水平振幅の振盪装置では、試料を均質にするには激しく試料を揺動することとなり好適な結果を得られず、また、試料を緩やかに揺動すれば試料が不均質となり好適な結果を得られないためであって、更には、この作業は長時間に亘り一定の時間毎に行うこともあり、これにかかる実験者の負担は多大なものとなっている。

上述の難点に鑑みて本考案の考案者は、実験者が手作業により経験的に行う縦横水平の緩やかな揺動作業を再現しうるようにすることで、前述の試料の均質化の作業に用いた時に好適な結果を得られる、殊に大型の専用設備とせずに汎用的であり、且つ、一般の恒温装置内に設置可能とし、実験室等であっても導入し易い振盪装置を提供することをを本考案が解決しようとする題とした。

より具体的には、その振盪台を縦横の２方向の直線上の水平揺動を交互に自動的に切り換え得るようにして、実験者が手作業により経験的に行う縦横水平の緩やかな揺動作業を再現し、且つ、これを間歇的に行うように設定しうるようにして、長時間に亘る培養における実験者の負担を軽減することのできる振盪装置を提供することを本考案が解決しようとする題とした。

上述の課題を解決するために本考案の考案者は、実用新案登録請求の範囲の請求項１に記載の考案により、筐体とその上方に設けられた水平揺動し得る振盪台とを有し、該筐体は２つの駆動用モータとそれぞれが該各駆動用モータにより偏芯回転する２つの垂直な偏芯軸とを備え、該各偏芯軸を前記の振盪台の下部に設けられた互いに平行でない２つの滑動溝にそれぞれ挿入してあり、且つ、該筐体は前記の２つの駆動用モータの駆動間隔と駆動時間とを適宜設定し得るタイマ機構を備え、該駆動間隔内は前記の２つの駆動用モータが停止し、該駆動時間内は前記の２つの駆動用モータが所定の交替時間毎に交互に繰り返し交替して駆動し得るようにしたことを特徴とする振盪装置をなした。

そして、前記の請求項１に記載の振盪装置は、請求項２に記載の考案により、前記の筐体はその２つの駆動用モータにより偏芯回転する２つの偏芯軸の各々の回転速度を設定し得る速度調節手段を備えることを特徴とする振盪装置としてあることが望ましい。

また、前記の請求項１又は請求項２の何れかに記載の振盪装置は、請求項３に記載の考案により、前記の筐体はそのタイマ機構の駆動時間内における２つの駆動用モータの各々の交替時間を適宜設定し得る交替時間調節手段を備えることを特徴とする振盪装置としてあることが望ましい。

更に、請求項１、請求項２又は請求項３の何れかに記載の振盪装置は、請求項４に記載の考案により、前記の筐体はその２つの駆動用モータが前記のタイマ機構により駆動するタイマ運転とその２つの駆動用モータが連続的に駆動する連続運転とを切り換える運転切換手段を備えることを特徴とする振盪装置としてあることが望ましい。

加えて、前記の請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４の何れかに記載の振盪装置が、請求項５に記載の考案により、前記の振盪台の２つの滑動溝は直交する直線上に交差せず設けられた直線の溝であることを特徴とする振盪装置としてあることが望ましい。

本考案による振盪装置は、上述の如く構成したことにより、その振盪台を縦横２方向の直線上を切り換えつつ水平揺動し得るようにして、実験者が手作業により経験的に行う縦横水平の緩やかな揺動作業を再現することで、その試料の均質化が実験者が手作業により経験的に行うのと同等に図れ、更に、手作業によらないので再現性が高く、特に複数回または一度に多くの試料を処理する際には実験者が手作業により経験的に行うよりも、各試料に対して信頼性が高く安定した処理を行うことができる。

そして、本考案による振盪装置は、上述の水平揺動を間歇的に行うように設定しうるようにしたことにより、必要に応じて恒温装置内に設置して、長時間に亘る試料の間欠的な処理を自動的にすることができるので、特に微生物や細胞に遺伝子を導入して培養しタンパク質を作らせるタンパク質の発現のような培養をする際に、実験者はその間の作業を省略することができ、実験者にかかる負担を軽減することができると共に、再現性の高い処理をすることができる。

加えて、本考案による振盪装置は、タイマ運転と連続運転とを切り換える運転切換手段を備え、２つの偏芯軸の各々の回転速度を設定し得る速度調節手段を備えることにより、タイマ運転では、上述の如く特に微生物や細胞に遺伝子を導入して培養しタンパク質を作らせるタンパク質の発現のような培養をする際に好適な試料の処理に供することができると共に、連続運転では、１つの偏芯軸の回転のみを止めて、その振盪台が直線上を往復する揺動としたり、２つの偏芯軸の回転速度を一致させて、その振盪台が円周上を旋回する揺動としたり、更には、２つの偏芯軸を回転速度に差をもたせて、その振盪台の揺動を縦の直線上を往復する揺動と円周上を旋回する揺動と横の直線上を往復する揺動と順次に繰り返し推移する複雑な運動の揺動とすることができるので、微生物や細胞に遺伝子を導入して培養しタンパク質を作らせるタンパク質の発現のような培養のみならず、広く分子生物学分野及び生化学の分野での実験研究に用いることができるという汎用性の高さがあり経済性や利便性に優れる。

本考案による振盪装置について、図示によりその最良の形態を参照しつつ詳説する。
尚、図中において対象にあるものは一部符号を省略してある。

本考案による振盪装置１０は、図１の全体斜視図に示されるように、主電源スイッチＳＷ１が設けられた筺体１１とその上方に振盪台１２とを有し、筐体１１と振盪台１２とは振盪台１２が筐体１１に対して相対的に水平方向の一定の範囲を自在に揺動しうるように連結されており、また、図示はしないが電力を供給する電源ケーブルが背面に接続されている。

かかる振盪台１２の水平方向の一定の範囲の自在な揺動は、本形態にあっては、図２の分解図に示されるように、振盪台１２の振盪台基部１３が、揺動枠１４を介して筐体１１に連結することで達成される。

より詳しくは、振盪台１２と振盪台基部１３とは、螺着などの固定手段で一体としてあり、また、振盪台基部１３と揺動枠１４とは、振盪台基部１３が揺動枠１４の内側の空間に水平面上で図面上縦方向の揺動幅も含めて収まる寸法として、揺動枠１４の両側部に水平面上で図面上縦方向に平行に設けられた棒状のレール１４Ｒ，１４Ｒを、振盪台基部１３の図面上左右の両側部に各々３つ設けられたプーリ１３Ｐ，１３Ｐ，１３Ｐの間にレール１４Ｒを挟掴することで、外力によっても互いに逸脱せずに水平面上で図面上縦方向に走行し得るように連結してあり、また、揺動枠１４と筐体１１とは、揺動枠１４が水平面上で図面上横方向の揺動幅も含めて収まりる寸法とした筐体１１の上部開口の内側の両側部に水平面上で図面上横方向に平行に設けられた棒状のレール１１Ｒ，１１Ｒを、揺動枠１４の図面上前後の両側部に各々３つ設けられたプーリ１４Ｐ，１４Ｐ，１４Ｐの間にレール１１Ｒを挟掴することで、外力によっても互いに逸脱せずに水平面上で図面上横方向に走行し得るように連結してある。

振盪台１２を揺動せしめるのは、筐体１１に固定された２つの駆動用モータＭ１，Ｍ２であって、本形態にあっては駆動用モータＭ１，Ｍ２としてはギアードモータが用いられている。

この駆動用モータＭ１には、その回転軸に、これに対して偏芯した位置に偏芯軸Ｌ１が取付られており、駆動用モータＭ１を駆動することで回転軸まわりに偏芯軸Ｌ１が回動するようにしてあり、同様にして駆動用モータＭ２には、偏芯軸Ｌ２が取付られている。

一方、振盪台基部１３には、その下部に設けられた直交する２直線上のそれぞれに交差せずに離隔して配設された直線的な２つの滑動溝Ｓ１，Ｓ２が設けてあり、図面上で滑動溝Ｓ１は横方向の溝としてあり、滑動溝Ｓ２は縦方向の溝としてある。

そして、振盪台１２とその振盪台基部１３が筐体１１と揺動枠１４を介して連結した状態ときに、２つの偏芯軸Ｌ１，Ｌ２はそれぞれが滑動溝Ｓ１，Ｓ２に挿入され、駆動用モータＭ１の駆動によって振盪台１２に水平方向で図面上縦方向の振幅をあたえ、駆動用モータＭ２の駆動によって振盪台１２に水平方向で図面上横方向の振幅をあたえ得るように構成される。

即ち、振盪台１２は、一方の駆動用モータＭ１（Ｍ２）を駆動して一方の偏芯軸Ｌ１（Ｌ２）を回動させたときには、他方の偏芯軸Ｌ２（Ｌ１）を挿入した滑動溝Ｓ２（Ｓ１）に沿って往復して揺動し、両方の駆動用モータＭ１，Ｍ２を駆動して両方の偏芯軸Ｌ１，Ｌ２を回動させたときには、リサージュ曲線に従って揺動し、振盪台１２に載置した試料の振盪処理をしうることとなる。

そして、本考案による振盪装置１０は、これらの揺動の態様を、２つの偏芯軸Ｌ１，Ｌ２が回動する速度をそれぞれの駆動用モータＭ１，Ｍ２の回転速度を適宜調節して決定し得るよう、筐体１１にはそれぞれの速度調節手段が備えられ、それぞれの操作用の速度調節ボリュームＶ１，Ｖ２により停止から最大速度の間で無段階に調節し得るようにしてある。

上述の如き構成により、１つの振盪装置１０にして縦横２通りの振盪台１２の揺動のみならず、リサージュ曲線に従った複雑な揺動をも可能とし、振盪台１２に載置した試料に応じて適当に連続的な振盪処理を行いうるものとなるが、更に、本考案による振盪装置１０は、かかる連続運転に換えて後述のタイマ運転をなしうるようにしてあり、それら連続運転とタイマ運転との運転切換手段を備え、その切り換え操作を運転切換スイッチＳＷ２によりなしうるようにしてある。

かかるタイマ運転は、筐体１１に備えられるタイマ機構によりなしうるようにしてあり、タイマ機構はタイマ設定ダイヤルＤにより、２つの駆動用モータＭ１，Ｍ２の駆動間隔と駆動時間とを適宜設定し得るようにしてあり、タイマ運転中は、図３のタイマ運転の概要グラフに示されるように、その駆動間隔Ｔ１内において２つの駆動用モータＭ１，Ｍ２が共に停止し、その駆動時間Ｔ２内において２つの駆動用モータＭ１，Ｍ２が、交替時間調節手段の交替時間調節ボリュームＶ３，Ｖ４により設定する交替時間Ｔ３，Ｔ４毎に交互に繰り返し交替して駆動し得るようにしてある。

ここで、交替時間Ｔ３（Ｔ４）経過後は、駆動していた駆動用モータＭ１（Ｍ２）が停止すると、駆動していた駆動用モータＭ１（Ｍ２）の静止を待たず、すぐさま他方の駆動用モータＭ２（Ｍ１）の駆動が開始されるため、その切り替わりのときに複雑な揺動を呈するため、振盪台１２に載置した試料の十分な振盪処理を図ることができる。

尚、交替時間Ｔ３（Ｔ４）内にあっても駆動間隔Ｔ１が経過すれば駆動用モータＭ１（Ｍ２）は停止するようにしてある。

上述の如く構成した本考案による振盪装置は、従来の振盪装置と同様の寸法に構成することができ一般の恒温装置内に設置可能である。
そして、その連続運転時には、多彩な揺動を可能とし、そのタイマ運転中には、手作業で行うのと同様の振盪処理を、自動的に間欠的に行い労力の軽減を図り、長時間に亘る作業であっても手作業で行うよりも高い再現性を得ることが可能となる。

しかるに本考案による振盪装置は、例えば微生物や細胞に遺伝子を導入して培養しタンパク質を作らせるタンパク質の発現のような培養等の、特に長時間に亘る間欠的な振盪処理に供されるに好適なものであると共に、その他の分子生物学分野及び生化学の分野での実験研究に供することができ、汎用性が高いため、実験室などにおいて導入のし易いものと云える。

本考案による振盪装置の全体斜視図 本考案による振盪装置の分解図 本考案による振盪装置のタイマ運転の概要グラフ

符号の説明

１０ 振盪装置
１１ 筐体
１１Ｒ 筐体レール
１２ 振盪台
１３ 振盪台基部
１３Ｐ 振盪台基部プーリ
１４ 揺動枠
１４Ｒ 揺動枠レール
１４Ｐ 揺動枠プーリ
Ｍ１ 駆動用モータ
Ｍ２ 駆動用モータ
Ｌ１ 偏芯軸
Ｌ２ 偏芯軸
Ｓ１ 滑動溝
Ｓ２ 滑動溝
Ｖ１ 速度調節ボリューム
Ｖ２ 速度調節ボリューム
Ｖ３ 交替時間調節ボリューム
Ｖ４ 交替時間調節ボリューム
Ｄ タイマ設定ダイヤル
ＳＷ１ 主電源スイッチ
ＳＷ２ 運転切換スイッチ
Ｔ１ 駆動間隔
Ｔ２ 駆動時間
Ｔ３ 交替時間
Ｔ４ 交替時間

Claims (5)

1. 筐体とその上方に設けられた水平揺動し得る振盪台とを有し、該筐体は２つの駆動用モータとそれぞれが該各駆動用モータにより偏芯回転する２つの垂直な偏芯軸とを備え、該各偏芯軸を前記の振盪台の下部に設けられた互いに平行でない２つの滑動溝にそれぞれ挿入してあり、且つ、該筐体は前記の２つの駆動用モータの駆動間隔と駆動時間とを適宜設定し得るタイマ機構を備え、該駆動間隔内は前記の２つの駆動用モータが停止し、該駆動時間内は前記の２つの駆動用モータが所定の交替時間毎に交互に繰り返し交替して駆動し得るようにしたことを特徴とする振盪装置。
2. 前記の筐体はその２つの駆動用モータにより偏芯回転する２つの偏芯軸の各々の回転速度を設定し得る速度調節手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載の振盪装置。
3. 前記の筐体はそのタイマ機構の駆動時間内における２つの駆動用モータの各々の交替時間を適宜設定し得る交替時間調節手段を備えることを特徴とする、請求項１又は請求項２の何れかに記載の振盪装置。
4. 前記の筐体はその２つの駆動用モータが前記のタイマ機構により駆動するタイマ運転とその２つの駆動用モータが連続的に駆動する連続運転とを切り換える運転切換手段を備えることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３の何れかに記載の振盪装置。
5. 前記の振盪台の２つの滑動溝は直交する直線上に交差せず設けられた直線の溝であることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４の何れかに記載の振盪装置。

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