JP3950520B2 - 遠心分離機 - Google Patents
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- B04B2009/085—Locking means between drive shaft and rotor
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、遠心分離機に関するもので、詳しくはロータをモータ等の駆動軸に係合するための結合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
遠心分離機では、図４に示したようにロータ１を単体として形成し、それをモータ２等の駆動軸３に嵌着させている。
【０００３】
このような遠心分離機では、ロータ１を駆動軸３に係合するための結合構造として、駆動軸３にピン４を植設するとともに、ロータ１の底面に形成した軸受孔５の内周面に溝６を形成し、該溝６に駆動軸３のピン４を嵌入させることによってロータ１と駆動軸３とを連結する構造が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記遠心分離機では、実質的にロータ１がモータ２（駆動軸３）に一体的に支持されているため、ロータ１の重心が駆動軸３の軸芯に一致していない場合には、ロータ１が偏心回転される虞がある。このような場合には、ロータ１が水平状態を維持しようとするジャイロ効果により、ロータ１の振動が大きくなり、駆動軸３が撓められ、駆動軸３の耐久性が低下する虞がある。さらに、ロータ１の振動が大きくなると、ロータ１を破損する虞もある。
【０００５】
そこで、モータ２を機器筐体に弾性支持させ、該モータ２を変位させることによって上記駆動軸３の負荷を吸収することで駆動軸３の撓みを軽減させることが行われている。しかしながら、このような構成を採用した場合、上記したようにロータ１の重心が駆動軸３の軸芯に一致していない場合には、ロータ１の偏心回転がより大きくなってしまう。
【０００６】
このような課題を解決するために、実開昭４８ー５７７７４号で、モータを機器筐体に弾性支持するとともに、ロータを駆動軸に弾性支持させる技術が提供されている。
【０００７】
しかしながら、近年は、図４に示したようにバケット７を揺動自在にロータ１に支持させた遠心分離機が多く採用されるようになり、このような遠心分離機では、ロータ１の重心を駆動軸３に一致させることは難しく、しかもロータ１の質量も大きいため、それによるロータ１の偏心回転および駆動軸３の撓みを確実に防止することができない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、安定したロータの回転を得ることができ、しかも耐久性の向上が図れる遠心分離機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の遠心分離機では、ロータを駆動軸に対してその回転方向には一体的に着脱自在に係合させる遠心分離機において、前記駆動軸を機器筐体に弾性体を介して設置するとともに、前記駆動軸の上部を球面に形成し、前記ロータの軸受孔の天井面を前記駆動軸の球面に対応した球状凹面に形成し、前記軸受孔の球状凹面を前記駆動軸の球面上に載置させて、前記ロータを前記駆動軸に対して揺動自在に係合させている。
【００１０】
本発明の遠心分離機によれば、ロータが駆動軸の球状上面に揺動自在に載置され、かつ駆動軸が機器筐体に対して変位し得るため、ロータの重心位置および駆動軸の軸芯の傾斜に関係なくロータが振動することなく円滑に回転される。
【００１１】
また、本発明の遠心分離機では、さらに中心から放射状に延設させたアームを有し、該アームの先端部にバケットを回動自在に配設してなるロータを備え、前記アームの回動中心を含む平面内に前記ロータの揺動中心を位置させている。
【００１２】
この遠心分離機によれば、ロータのバランスがより向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１，図２および図３は、本発明に係る遠心分離機を示している。この遠心分離機では、ロータ１０が別体に形成されており、該ロータ１０は、図２および図３に示したようにモータ３０の駆動軸３１に装着される。
【００１４】
図１に示したように、ロータ１０は放射状に延設された４本のアーム１１を有している。それらのアーム１１の先端は二股に分離されたブラケット１１ａ，１１ａが形成されており、それらブラケット１１ａ，１１ａには、上方に開口する溝１２，１２が形成されている。
【００１５】
一方、このロータ１０は、バケット１３を有している。このバケット１３は、コの字状に形成され、その両側片に軸１４が配設されている。この軸１４は、両側片の外方へ延設され、その延長端部を上記ブラケット１１ａ，１１ａの溝１２，１２に嵌着させてバケット１３をアーム１１に回動自在に支持させる。
【００１６】
また、図３に拡大して示したように、このロータ１０の下面１０ａの中心には金属製、例えば真鍮製のブロック１５がネジ１６によって固設されている。そして、このブロック１５には下方に開口する軸受孔１７が形成されている。この軸受孔１７は、その開口側から大径部１８，中径部１９，小径部２０を有している。
【００１７】
そして、大径部１８と中径部１９とによって形成される境界部には、大径部１８ら中径部１９に軸受孔１７の内方へ向かって傾斜するテーパ面２１が形成されている。また、中径部１９と小径部２０との境界部には、球形状の凹面２２が形成されている。さらに中径部１９には、軸芯方向の溝２３が形成されている。さらに、ブロック１５の上端面１５ａには、球状の凸面が形成されている。
【００１８】
一方、図２に示したようにモータ３０は、ゴム等の弾性材３２を介して機器筐体５０に固定されている。このモータ３０の駆動軸３１は、上記ロータ１０のブロック１５の材質に対して耐摩耗性上相性のよい金属、例えばステンレスによって形成されている。この駆動軸３１は、先端に小径の突出部３３を有しており、その先端に雄ねじ３４が形成されている。また、この駆動軸３１の突出部３３の基部、即ち大径部との境界の肩部には球状の凸面３５が形成されている。
【００１９】
さらに、駆動軸３１はナット３６を備えている。このナット３６の下面３６ａには球状の凹面が形成されており、下面中央には雌ねじ３７が形成されている。また、このナット３６の上部には、雌ねじ３７の軸芯と直角方向にナット３６を回転させる際に操作棒等を挿入するための孔３８が貫設されている。
【００２０】
また、駆動軸３１の大径部の上部で凸面３５の下方には、ピン３９が植設されている。
【００２１】
このように構成された遠心分離機では、ロータ１０の軸受孔１７を駆動軸３１に落とし込むと、段部のテーパ面２１が駆動軸３１のピン３９に当接し、それによってガイドされて軸受孔１２の軸芯が駆動軸２０の軸芯と合致される。
【００２２】
次いで、段部の図示しない傾斜面がピン３９に当接し、それによって駆動軸３１が回動され、ピン３９が軸受孔１７の溝２３に案内されて、図３に示したように溝２３がピン３９に嵌合される。
【００２３】
この状態において、ロータ１０はそのブロック１５の凹面２２が駆動軸３１の凸面３５に載置される。さらに、駆動軸３１の先端の雄ねじ３４にナット３６の雌ねじ３７を螺合させる。すると、ナット３６の下面３６ａはブロック１５の上端面１５ａに軽く接触する。この状態おけるロータ１０は、その揺動中心（駆動軸３１の凸面３５の曲率中心）が、各バケット１３の軸１４の軸芯を含む平面内に位置されて駆動軸３１に載置される。
【００２４】
このようにして組み付けられたロータ１０のバケット１３には、図２に示したように、ラック４０が装着され、該ラック４０にはチューブ（試験管）４１が装填される。
【００２５】
そこで、モータ３０の駆動軸３１が回転されると、ピン３９，溝２３を介してロータ１０が回転される。その際、駆動軸３１の軸芯が鉛直線に対して僅かにずれていた場合および／またはロータ１０の重心が駆動軸３１の軸芯に対して僅かにずれていた場合には、ロータ１０の球形状の凹面２２がロータ１０のジャイロ効果によって、水平状態を維持するように駆動軸３１の凸面３５上を摺動して変位する。同時に駆動軸３１には、該駆動軸３１を鉛直方向に向かせる方向の力が生じるが、それによって該駆動軸３１はモータ３０と共に姿勢が保障される。したがって、ロータ１０の振動が抑制される。
【００２６】
【発明の効果】
上記したように、本発明に係る遠心分離機では、ロータが駆動軸に揺動自在に保持され、かつモータが機器筐体に弾性材を介して設置されているので、駆動軸の軸芯が鉛直線に対してずれていても、またロータの重心が駆動軸の軸芯とずれていても、ロータの回転動作は調整されるので、ロータは有効に制振される。
【００２７】
さらに、本発明に係る遠心分離機によれば、ロータと駆動軸との結合部を金属等の剛体によって形成できるので、質量の大きいロータにも適用でき、しかも耐久性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る遠心分離機を示した斜視図である。
【図２】 本発明に係る遠心分離機におけるモータの設置状態および該モータとロータの連結状態を示した断面図である。
【図３】 本発明に係る遠心分離機におけるロータと駆動軸との連結部を拡大して示した断面図である。
【図４】 従来の遠心分離機におけるロータと駆動軸との連結構造を示した断面図である。
【産業上の利用分野】
本発明は、遠心分離機に関するもので、詳しくはロータをモータ等の駆動軸に係合するための結合構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
遠心分離機では、図４に示したようにロータ１を単体として形成し、それをモータ２等の駆動軸３に嵌着させている。
【０００３】
このような遠心分離機では、ロータ１を駆動軸３に係合するための結合構造として、駆動軸３にピン４を植設するとともに、ロータ１の底面に形成した軸受孔５の内周面に溝６を形成し、該溝６に駆動軸３のピン４を嵌入させることによってロータ１と駆動軸３とを連結する構造が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記遠心分離機では、実質的にロータ１がモータ２（駆動軸３）に一体的に支持されているため、ロータ１の重心が駆動軸３の軸芯に一致していない場合には、ロータ１が偏心回転される虞がある。このような場合には、ロータ１が水平状態を維持しようとするジャイロ効果により、ロータ１の振動が大きくなり、駆動軸３が撓められ、駆動軸３の耐久性が低下する虞がある。さらに、ロータ１の振動が大きくなると、ロータ１を破損する虞もある。
【０００５】
そこで、モータ２を機器筐体に弾性支持させ、該モータ２を変位させることによって上記駆動軸３の負荷を吸収することで駆動軸３の撓みを軽減させることが行われている。しかしながら、このような構成を採用した場合、上記したようにロータ１の重心が駆動軸３の軸芯に一致していない場合には、ロータ１の偏心回転がより大きくなってしまう。
【０００６】
このような課題を解決するために、実開昭４８ー５７７７４号で、モータを機器筐体に弾性支持するとともに、ロータを駆動軸に弾性支持させる技術が提供されている。
【０００７】
しかしながら、近年は、図４に示したようにバケット７を揺動自在にロータ１に支持させた遠心分離機が多く採用されるようになり、このような遠心分離機では、ロータ１の重心を駆動軸３に一致させることは難しく、しかもロータ１の質量も大きいため、それによるロータ１の偏心回転および駆動軸３の撓みを確実に防止することができない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、安定したロータの回転を得ることができ、しかも耐久性の向上が図れる遠心分離機を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の遠心分離機では、ロータを駆動軸に対してその回転方向には一体的に着脱自在に係合させる遠心分離機において、前記駆動軸を機器筐体に弾性体を介して設置するとともに、前記駆動軸の上部を球面に形成し、前記ロータの軸受孔の天井面を前記駆動軸の球面に対応した球状凹面に形成し、前記軸受孔の球状凹面を前記駆動軸の球面上に載置させて、前記ロータを前記駆動軸に対して揺動自在に係合させている。
【００１０】
本発明の遠心分離機によれば、ロータが駆動軸の球状上面に揺動自在に載置され、かつ駆動軸が機器筐体に対して変位し得るため、ロータの重心位置および駆動軸の軸芯の傾斜に関係なくロータが振動することなく円滑に回転される。
【００１１】
また、本発明の遠心分離機では、さらに中心から放射状に延設させたアームを有し、該アームの先端部にバケットを回動自在に配設してなるロータを備え、前記アームの回動中心を含む平面内に前記ロータの揺動中心を位置させている。
【００１２】
この遠心分離機によれば、ロータのバランスがより向上する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１，図２および図３は、本発明に係る遠心分離機を示している。この遠心分離機では、ロータ１０が別体に形成されており、該ロータ１０は、図２および図３に示したようにモータ３０の駆動軸３１に装着される。
【００１４】
図１に示したように、ロータ１０は放射状に延設された４本のアーム１１を有している。それらのアーム１１の先端は二股に分離されたブラケット１１ａ，１１ａが形成されており、それらブラケット１１ａ，１１ａには、上方に開口する溝１２，１２が形成されている。
【００１５】
一方、このロータ１０は、バケット１３を有している。このバケット１３は、コの字状に形成され、その両側片に軸１４が配設されている。この軸１４は、両側片の外方へ延設され、その延長端部を上記ブラケット１１ａ，１１ａの溝１２，１２に嵌着させてバケット１３をアーム１１に回動自在に支持させる。
【００１６】
また、図３に拡大して示したように、このロータ１０の下面１０ａの中心には金属製、例えば真鍮製のブロック１５がネジ１６によって固設されている。そして、このブロック１５には下方に開口する軸受孔１７が形成されている。この軸受孔１７は、その開口側から大径部１８，中径部１９，小径部２０を有している。
【００１７】
そして、大径部１８と中径部１９とによって形成される境界部には、大径部１８ら中径部１９に軸受孔１７の内方へ向かって傾斜するテーパ面２１が形成されている。また、中径部１９と小径部２０との境界部には、球形状の凹面２２が形成されている。さらに中径部１９には、軸芯方向の溝２３が形成されている。さらに、ブロック１５の上端面１５ａには、球状の凸面が形成されている。
【００１８】
一方、図２に示したようにモータ３０は、ゴム等の弾性材３２を介して機器筐体５０に固定されている。このモータ３０の駆動軸３１は、上記ロータ１０のブロック１５の材質に対して耐摩耗性上相性のよい金属、例えばステンレスによって形成されている。この駆動軸３１は、先端に小径の突出部３３を有しており、その先端に雄ねじ３４が形成されている。また、この駆動軸３１の突出部３３の基部、即ち大径部との境界の肩部には球状の凸面３５が形成されている。
【００１９】
さらに、駆動軸３１はナット３６を備えている。このナット３６の下面３６ａには球状の凹面が形成されており、下面中央には雌ねじ３７が形成されている。また、このナット３６の上部には、雌ねじ３７の軸芯と直角方向にナット３６を回転させる際に操作棒等を挿入するための孔３８が貫設されている。
【００２０】
また、駆動軸３１の大径部の上部で凸面３５の下方には、ピン３９が植設されている。
【００２１】
このように構成された遠心分離機では、ロータ１０の軸受孔１７を駆動軸３１に落とし込むと、段部のテーパ面２１が駆動軸３１のピン３９に当接し、それによってガイドされて軸受孔１２の軸芯が駆動軸２０の軸芯と合致される。
【００２２】
次いで、段部の図示しない傾斜面がピン３９に当接し、それによって駆動軸３１が回動され、ピン３９が軸受孔１７の溝２３に案内されて、図３に示したように溝２３がピン３９に嵌合される。
【００２３】
この状態において、ロータ１０はそのブロック１５の凹面２２が駆動軸３１の凸面３５に載置される。さらに、駆動軸３１の先端の雄ねじ３４にナット３６の雌ねじ３７を螺合させる。すると、ナット３６の下面３６ａはブロック１５の上端面１５ａに軽く接触する。この状態おけるロータ１０は、その揺動中心（駆動軸３１の凸面３５の曲率中心）が、各バケット１３の軸１４の軸芯を含む平面内に位置されて駆動軸３１に載置される。
【００２４】
このようにして組み付けられたロータ１０のバケット１３には、図２に示したように、ラック４０が装着され、該ラック４０にはチューブ（試験管）４１が装填される。
【００２５】
そこで、モータ３０の駆動軸３１が回転されると、ピン３９，溝２３を介してロータ１０が回転される。その際、駆動軸３１の軸芯が鉛直線に対して僅かにずれていた場合および／またはロータ１０の重心が駆動軸３１の軸芯に対して僅かにずれていた場合には、ロータ１０の球形状の凹面２２がロータ１０のジャイロ効果によって、水平状態を維持するように駆動軸３１の凸面３５上を摺動して変位する。同時に駆動軸３１には、該駆動軸３１を鉛直方向に向かせる方向の力が生じるが、それによって該駆動軸３１はモータ３０と共に姿勢が保障される。したがって、ロータ１０の振動が抑制される。
【００２６】
【発明の効果】
上記したように、本発明に係る遠心分離機では、ロータが駆動軸に揺動自在に保持され、かつモータが機器筐体に弾性材を介して設置されているので、駆動軸の軸芯が鉛直線に対してずれていても、またロータの重心が駆動軸の軸芯とずれていても、ロータの回転動作は調整されるので、ロータは有効に制振される。
【００２７】
さらに、本発明に係る遠心分離機によれば、ロータと駆動軸との結合部を金属等の剛体によって形成できるので、質量の大きいロータにも適用でき、しかも耐久性の向上が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る遠心分離機を示した斜視図である。
【図２】 本発明に係る遠心分離機におけるモータの設置状態および該モータとロータの連結状態を示した断面図である。
【図３】 本発明に係る遠心分離機におけるロータと駆動軸との連結部を拡大して示した断面図である。
【図４】 従来の遠心分離機におけるロータと駆動軸との連結構造を示した断面図である。
Claims (2)
- ロータを駆動軸に対してその回転方向には一体的に着脱自在に係合させる遠心分離機において、前記駆動軸を機器筐体に弾性体を介して設置するとともに、前記駆動軸の上部を球面に形成し、前記ロータの軸受孔の天井面を前記駆動軸の球面に対応した球状凹面に形成し、前記軸受孔の球状凹面を前記駆動軸の球面上に載置させて、前記ロータを前記駆動軸に対して揺動自在に係合させることを特徴とする遠心分離機。
- 中心から放射状に延設させたアームを有し、該アームの先端部にバケットを回動自在に配設してなるロータを備え、前記アームの回動中心を含む平面内に前記ロータを揺動中心を位置させたことを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21599897A JP3950520B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | 遠心分離機 |
| DE19902645.9A DE19902645B4 (de) | 1997-07-25 | 1999-01-23 | Zentrifuge |
| US09/235,749 US6149571A (en) | 1997-07-25 | 1999-01-25 | Centrifuge having a rotor with convex surface matching concave surface of nut for securing rotor on drive shaft |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21599897A JP3950520B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | 遠心分離機 |
| DE19902645.9A DE19902645B4 (de) | 1997-07-25 | 1999-01-23 | Zentrifuge |
| US09/235,749 US6149571A (en) | 1997-07-25 | 1999-01-25 | Centrifuge having a rotor with convex surface matching concave surface of nut for securing rotor on drive shaft |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1142443A JPH1142443A (ja) | 1999-02-16 |
| JP3950520B2 true JP3950520B2 (ja) | 2007-08-01 |
Family
ID=27218936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21599897A Expired - Lifetime JP3950520B2 (ja) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | 遠心分離機 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6149571A (ja) |
| JP (1) | JP3950520B2 (ja) |
| DE (1) | DE19902645B4 (ja) |
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Family Cites Families (19)
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| DE201320C (ja) * | ||||
| US330345A (en) * | 1885-11-10 | pedersen | ||
| DE266699C (ja) * | ||||
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| US699003A (en) * | 1900-09-24 | 1902-04-29 | Olof Ohlsson | Centrifugal machine. |
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