JP6647754B2 - 遠心機、及び駆動機構 - Google Patents

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駆動機構に関する。

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。）が異なる複数のモードを備え、モータの駆動方向を変更することでそれらを切り替えられるものがある（特許文献４）。この遠心機においては、モータを第１方向に回転させた時に、自転／公転比が所定の値となり、モータを第２方向に回転させた時に、自転／公転比が０になるように構成されている。

日本国特許第4084493号公報 日本国特開2002-143706号公報 日本国特開2010-194470号公報 日本国特開平11-309303号公報

特許文献４の遠心機においては、上記の様にモータを第２方向に回転させた時に自転／公転比が０、つまり自転が停止した状態となる。しかしながら、このような場合にも何らかの自転が行われることが望まれるケースがある。これは、このような遠心機において、自転が停止した状態となると、実質的に遠心分離機と等価になるためである。その場合、被処理材料によっては、分離が進んでしまうこともあり得る。

しかしながら、特許文献４の遠心機において、何らかの工夫により、モータを第２方向に回転させた時に自転が行われるようにした場合、別の問題が生じ得る。この問題とは、モータを第１方向に回転させた時と、第２方向に回転させた時とで、自転の方向が相違する点である。

ここで、収納容器としては、ネジ機構を利用して螺合することにより蓋を取り付けるものが広く利用されている。もし、このような収納容器をモータの回転方向で自転方向が異なる遠心機で使用した場合には、自転方向の相違に起因して蓋に緩みが生じ得る。

本発明は、上記事情を鑑みなされたものであって、モータの回転方向にかかわらず、自転方向が一致す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駆動機構を提供することを目的とする。

（１）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公転体と、前記公転体に保持されて、自転軸線を中心に自転可能、かつ、被処理材料を保持する収納容器を保持可能な自転体と、前記公転体と前記自転体とに回転力を付与可能な駆動機構と、を備え、前記駆動機構は、前記公転体に、第１方向又は第２方向の回転力を付与可能な駆動源と、前記公転軸線を中心に配設され、前記公転体と独立した自転力付与部と、前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力を、前記自転体に伝達する伝達部と、を具備し、前記伝達部は、回転方向の維持機能を有する維持経路部と、回転方向の反転機能を有する反転経路部と、前記公転体の回転方向に応じて、前記維持経路部と前記反転経路部との何れか一方を遮断する遮断部と、を具備する遠心機を提供する。

本発明の遠心機は、駆動源が第１方向又は第２方向の回転力を公転体に対し付与可能に構成されている。又、本遠心機は、公転体と独立した自転力付与部と、公転体との回転速度差に起因して生成される回転力を自転体に伝達可能な伝達部も備えている。この伝達部は、回転方向の維持機能を有する維持経路部と、回転方向の反転機能を有する反転経路部とを備える。そして、伝達部が更に備える遮断部が、公転体の回転方向に応じて、維持経路部と反転経路部との何れか一方を遮断する。以上に基づき、本遠心機では、公転体が第１方向に回転させられた場合も、第２方向に回転させられた場合も、自転体の回転方向を一定とすることができる。

尚、本願において、第１方向とは右回りを、第２方向とは左回りを意味する。但し、第１方向を左回りとし、第２方向を右回りとすることも排除されない。
又、本願において、Ａ方向及びＢ方向とは、何れか一方が第１方向を意味し、そして他方が第２方向を意味する。そして、Ａ方向及びＢ方向のうち何れが第１方向であるかは、自転体を回転させる方向に基づき定めることができる。
更に、本願においては、自転軸側を下流側とし、その反対側を上流側とする。

（２）上記（１）の遠心機において、前記維持経路部、及び前記反転経路部は、回転力伝達素子を夫々具備すると共に、前記回転力伝達素子が、前記公転体の回転方向に応じて前記遮断部により空転させられることで遮断されてもよい。

（３）上記（２）の遠心機において、前記維持経路部には、前記回転力伝達素子として回転方向を維持する維持素子が含まれ、前記反転経路部には、前記回転力伝達素子として回転方向を反転する反転素子が含まれ、前記遮断部は、下記（Ａ）と（Ｂ）の少なくとも一方の構成含み、かつ、（Ｃ）と（Ｄ）の少なくとも一方の構成を含んでもよい。
（Ａ）前記維持素子の上流側に配設されて、Ａ方向の回転力が付与された前記回転力伝達素子を空転させる。
（Ｂ）前記維持素子の下流側に配設されて、Ｂ方向の回転力が付与された前記回転力伝達素子を空転させる。
（Ｃ）前記反転素子の上流側に配設されて、Ｂ方向の回転力が付与された前記回転力伝達素子を空転させる。
（Ｄ）前記反転素子の下流側に配設されて、Ｂ方向の回転力が付与された前記回転力伝達素子を空転させる。

（４）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公転体と、前記公転体に保持されて、自転軸線を中心に自転可能、かつ、被処理材料を保持する収納容器を保持可能な自転体と、を備える遠心機に適用されて、前記公転体と前記自転体とに回転力を付与可能な駆動機構であって、前記公転体に、第１方向又は第２方向の回転力を付与可能な駆動源と、前記公転軸線を中心に配設され、前記公転体と独立した自転力付与部と、前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力を、前記自転体に伝達する伝達部と、を備え、前記伝達部は、回転方向の維持機能を有する維持経路部と、回転方向の反転機能を有する反転経路部と、前記公転体の回転方向に応じて、前記維持経路部と前記反転経路部との何れか一方を遮断する遮断部と、を具備する駆動機構を提供する。

本発明の駆動機構は、駆動源が第１方向又は第２方向の回転力を公転体に対し付与可能に構成されている。又、本駆動機構は、公転体と独立した自転力付与部と、公転体との回転速度差に起因して生成される回転力を自転体に伝達可能な伝達部も備えている。この伝達部は、回転方向の維持機能を有する維持経路部と、回転方向の反転機能を有する反転経路部とを備える。そして、伝達部が更に備える遮断部が、公転体の回転方向に応じて、維持経路部と反転経路部との何れか一方を遮断する。以上に基づき、本駆動機構では、遠心機に適用することで、公転体が第１方向に回転させられた場合も、第２方向に回転させられた場合も、自転体の回転方向を一定とすることができる。

本発明は、モータの回転方向にかかわらず、自転方向が一致す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駆動機構を提供できる。

本実施の形態に係る遠心機の概略断面図である。 変形例（１）に係る遠心機の概略断面図である。 変形例（２）に係る遠心機の概略断面図である。 変形例（３）に係る遠心機の要部拡大概略断面図である。 変形例（４）に係る遠心機の要部拡大概略断面図である。

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、公転体２０及び自転体３０に回転力を付与する駆動機構６０とを備える。

上記に加え、遠心機１は、駆動機構６０の駆動源６１等を支持する支持基板９０を備える。又、遠心機１は、支持基板９０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９０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α方向に延びて自転体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β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、第１アーム２２に取り付けられる。この際、自転体３０は、公転軸線Ｌ１から所定距離離れた位置に配設されるため、公転体２０の回転に伴って公転軸線Ｌ１を中心に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、第１アーム２２に図示しない屈曲部を設けて、それを介して公転軸線Ｌ１から所定距離離れた位置に回転可能に取り付けてもよい。この場合、自転軸線Ｌ２は、公転軸線Ｌ１に対し所定の角度で斜めに交差する。この角度は限定されるものではないが、例えば、４５度としてよい。

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。即ち、遠心機１は、バランス錘４０の公転軸線Ｌ１からの距離を適宜調整されることで、安定して動作する。

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（不図示）を自転軸線Ｌ２に一致させる。そして、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なる。

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が自転軸線Ｌ２に対し重ならないように配置されてもよい。

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、図示しないネジ機構を利用して容器本体５２に取り付けられる。但し、遠心機１においては、蓋部５４がその他の方法により容器本体５２へ取り付けられる収納容器５０も使用可能である。

駆動機構６０は、図１に示すように、駆動源６１と、公転軸線Ｌ１を中心として配設され、公転体２０と独立した自転力付与部６２とを備える。又、駆動機構６０は、公転体２０と自転力付与部６２との回転速度差に起因して生じる回転力を自転体３０に伝達する伝達部６３を備える。

駆動源６１は、支持基板９０に固定されている。この駆動源６１は、一般に電動モータであり、回転軸１０に対し、第１方向の回転力、及び第２方向の回転力を任意に切り替えて付与できる。これにより、駆動源６１は、公転体２０を第１方向又は第２方向に回転させる。この際、自転体３０（収納容器５０）は、公転軸線Ｌ１を中心に、第１方向又は第２方向に公転することになる。

自転力付与部６２は、円筒状に構成されて、公転軸線Ｌ１を中心として、回転軸１０を取り囲むように支持基板９０に設けられている。この自転力付与部６２は、公転体２０と独立して設けられ、当該公転体２０の回転に影響を及ぼさない。そして、本実施の形態において、自転力付与部６２は、支持基板９０に固定されているため回転速度は０である。

伝達部６３は、回転方向の維持機能を有する維持経路部７０と、回転方向の反転機能を有する反転経路部７５とを備える。又、伝達部６３は、公転体２０の回転方向に応じて、維持経路部７０と反転経路部７５との何れか一方を遮断する遮断部８０を備える。

維持経路部７０は、遮断部８０の維持経路用遮断部８１を介して自転力付与部６２に取り付けられる第１プーリー７１と、自転軸３４に固定される第２プーリー７２と、第１プーリー７１と第２プーリー７２とに掛けまわされる第１ベルト７３とを備える。尚、第１プーリー７１、第２プーリー７２、及び第１ベルト７３は、夫々、本願に言う回転力伝達素子である。

第１ベルト７３は、第１プーリー７１及び第２プーリー７２に並行掛けされており、公転体２０と自転力付与部６２との回転速度差に起因して生じる回転力の方向を維持して第２プーリー７２に伝達する。尚、第１ベルト７３は、本願に言う維持素子である。

反転経路部７５は、遮断部８０の反転経路用遮断部８２を介して自転力付与部６２に取り付けられる第３プーリー７６と、自転軸３４に固定される第４プーリー７７と、第３プーリー７６と第４プーリー７７とに掛けまわされる第２ベルト７８とを備える。尚、第３プーリー７６、第４プーリー７７、及び第２ベルト７８は、夫々、本願に言う回転力伝達素子ある。

第２ベルト７８は、第３プーリー７６及び第４プーリー７７にクロス掛けされており、公転体２０と自転力付与部６２との回転速度差に起因して生じる回転力の方向を反転して第４プーリー７７に伝達する。尚、第２ベルト７８は、本願に言う反転素子である。

遮断部８０は、維持経路部７０側に配設される維持経路用遮断部８１と、反転経路部７５側に配設される反転経路用遮断部８２とを備える。尚、維持経路用遮断部８１及び反転経路用遮断部８２は、所謂一方向クラッチにより簡便に構成できる。但し、これらは、同等の機能を有する他の機構を採用して構成しても良い。

ここで、維持経路用遮断部８１及び反転経路用遮断部８２の機能は、自転体３０を何れの方向に回転させるかにより定まる。以下のこれらの説明では、自転体３０を第２方向に回転させるものとして説明する。

維持経路用遮断部８１は、第１ベルト７３の上流側に位置している。具体的に、維持経路用遮断部８１は、自転力付与部６２と第１プーリー７１との間に配設される。そして、維持経路用遮断部８１は、公転体２０が第１方向に回転した時、当該公転体２０と供回りしようとする第１プーリー７１を自転力付与部６２に固定する。

一方、維持経路用遮断部８１は、公転体２０が第２方向に回転した時、第１プーリー７１が公転体２０と供回りすることを許容する。即ち、維持経路用遮断部８１は、第１プーリー７１に第２方向の回転力が付与された時に、当該第１プーリー７１を自転力付与部６２に対し空転させる。

反転経路用遮断部８２は、第２ベルト７８の上流側に位置している。具体的に、反転経路用遮断部８２は、自転力付与部６２と第３プーリー７６との間に配設される。そして、反転経路用遮断部８２は、公転体２０が第１方向に回転した時、第３プーリー７６が公転体２０と供回りすることを許容する。即ち、反転経路用遮断部８２は、第３プーリー７６に第１方向の回転力が付与された時に、当該第３プーリー７６を自転力付与部６２に対し空転させる。

一方、反転経路用遮断部８２は、公転体２０が第２方向に回転した時、当該公転体２０と供回りしようとする第１ベルト７３を自転力付与部６２に固定する。

（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
以下では、遠心機１の動作について、説明する。

（３−１）駆動源６１が公転体２０に第１方向の回転力を付与した場合
駆動源６１が、公転体２０に第１方向の回転力を付与した時、公転体２０は第１方向に回転する。この際、第１プーリー７１及び第３プーリー７６は、公転体２０の第１方向の回転に伴い第１方向に回転しようとする。

ここで、第１プーリー７１は、維持経路用遮断部８１の作用により支持基板９０に固定されている自転力付与部６２に固定される。即ち、公転体２０と第１プーリー７１との間には、回転速度差が生じる。

そして、維持経路部７０では、第１プーリー７１、及び公転体２０の回転により公転する第２プーリー７２が、第１ベルト７３によって回転速度を開連付けされている。即ち、第１プーリー７１及び第２プーリー７２は、遊星歯車機構と同様の挙動を示すので、公転体２０の第１方向への回転により、第２方向の回転力が生ずる。又、第１ベルト７３は、この生じた回転力の方向を維持して第２プーリー７２に伝達する。

以上の結果、第２プーリー７２は、自転軸線Ｌ２を中心として、公転体２０と自転力付与部６２（第１プーリー７１）の回転速度差、及び第１プーリー７１と第２プーリー７２とのプーリー比に応じて定まる速度で、第２方向に回転する。従って、第２プーリー７２が自転軸３４に取付けられた自転体３０は、自転軸線Ｌ２を中心に、上記回転速度で第２方向に回転（自転）することになる。

一方、第３プーリー７６には、第２ベルト７８により関連付けられる第４プーリー７７の第２方向への回転により、第１方向への回転力が付与される。そして、第３プーリー７６は、反転経路用遮断部８２の作用により、自転力付与部６２に対し空転することになる。

以上に基づき、遠心機１では、駆動源６１が公転体２０に第１方向の回転力を付与した場合に、自転体３０が、公転軸線Ｌ１を中心に第１方向に公転しつつ、自転軸線Ｌ２を中心に第２方向に自転する。

（３−２）駆動源６１が公転体２０に第２方向の回転力を付与した場合
駆動源６１が、公転体２０に第２方向の回転力を付与した時、公転体２０は第２方向に回転する。この際、第１プーリー７１及び第３プーリー７６は、公転体２０の第２方向の回転に伴い第２方向に回転しようとする。

ここで、第３プーリー７６は、反転経路用遮断部８２の作用により支持基板９０に固定されている自転力付与部６２に固定される。即ち、公転体２０と第３プーリー７６との間には、回転速度差が生じる。

そして、反転経路部７５では、第３プーリー７６、及び公転体２０の回転により公転する第４プーリー７７が、第２ベルト７８によって回転速度を開連付けされている。即ち、第３プーリー７６及び第４プーリー７７は、遊星歯車機構と同様の挙動を示すので、公転体２０の第２方向への回転により、第１方向の回転力が生じる。又、第２ベルト７８は、この生じた回転力の方向を反転させて第４プーリー７７に伝達する。

以上の結果、第４プーリー７７は、自転軸線Ｌ２を中心として、公転体２０と自転力付与部６２（第３プーリー７６）の回転速度差、及び第３プーリー７６と第４プーリー７７とのプーリー比に応じて定まる速度で、第２方向に回転する。従って、第４プーリー７７が自転軸３４に取付けられた自転体３０は、自転軸線Ｌ２を中心に、上記回転速度で第２方向に回転（自転）することになる。

一方、第１プーリー７１には、第１ベルト７３により関連付けられる第２プーリー７２の第２方向への回転により、第２方向への回転力が付与される。そして、第１プーリー７１は、維持経路用遮断部８１の作用により、自転力付与部６２に対し空転することになる。

以上に基づき、遠心機１では、駆動源６１が公転体２０に第２方向の回転力を付与した場合に、自転体３０が、公転軸線Ｌ１を中心に第２方向に公転しつつ、自転軸線Ｌ２を中心に第２方向に自転する。

（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では、駆動源６１が第１方向又は第２方向の回転力を公転体２０に対し付与可能に構成されている。又、回転軸１０を取り囲むように配設されて公転体２０と独立した自転力付与部６２と、公転体２０との回転速度差に起因して生成される回転力を自転体３０に付与可能な伝達部６３を備えている。

この伝達部６３は、回転方向の維持機能を有する維持経路部７０と、回転方向の反転機能を有する反転経路部７５とを併設して備える。そして、伝達部６３が更に備える遮断部８０が、公転体２０の回転方向に応じて、維持経路部７０と反転経路部７５との何れか一方を遮断する。

以上に基づき、遠心機１では、公転体２０が第１方向に回転させられた場合も、第２方向に回転させられた場合も、自転体３０の回転方向を一定とすることができる。

より具体的に、遠心機１では、まず、維持経路用遮断部８１が、第１ベルト７３の上流側に配設され、Ａ方向の回転力が第１プーリー７１に付与された時、当該第１プーリー７１を空転させ、維持経路部７０による回転力の伝達を遮断する。

次に、遠心機１では、反転経路用遮断部８２が、第２ベルト７８の上流側に配設され、Ｂ方向の回転力が第３プーリー７６に付与された時、当該第３プーリー７６を空転させ、反転経路部７５による回転力の伝達を遮断する。

以上のように構成される遠心機１では、公転体２０をＢ方向に回転させた時、維持経路部７０を介して自転体３０に回転力を伝達し、当該自転体３０をＡ方向に回転させる。又、遠心機１では、公転体２０をＡ方向に回転させた時、反転経路部７５を介して自転体３０に回転力を伝達し、当該自転体３０をＡ方向に回転させる。

従って、遠心機１では、公転体２０の回転方向にかかわらず、自転体３０の回転方向を一定とできるので、ネジ機構により蓋部５４が容器本体５２に取り付けられる収納容器５０を使用した場合にも、当該蓋部５４に緩みが生じることを規制できる。又、遠心機１は、伝達部６３を上記の様に簡便な機構により構成できるので、低コスト化や、耐久性の向上にも資する。

（５−１）変形例１
本変形例に係る遠心機１０１は、図２に示すように、遠心機１の遮断部８０が、維持経路用遮断部１８１及び反転経路用遮断部１８２により構成される遮断部１８０に変更されたものである。これに伴い、遠心機１０１では、第１プーリー７１及び第３プーリー７６が、自転力付与部６２に固定される。尚、遠心機１０１において、遠心機１と共通する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

維持経路用遮断部１８１は、第１ベルト７３の下流側に配置されている。具体的に、維持経路用遮断部１８１は、自転軸３４と第２プーリー７２との間に配設される。そして、維持経路用遮断部１８１は、第２プーリー７２にＡ方向の回転力が付与された時に、第２プーリー７２を自転軸３４に固定して、自転軸３４をＡ方向に回転させる。一方、維持経路用遮断部１８１は、第２プーリー７２にＢ方向の回転力が付された時、第２プーリー７２を自転軸３４に対して空転させる。

又、反転経路用遮断部１８２は、第２ベルト７８の下流側に位置している。具体的に、反転経路用遮断部１８２は、自転軸３４と第４プーリー７７との間に配設される。そして、反転経路用遮断部１８２は、第４プーリー７７にＡ方向の回転力が付与された時に、第４プーリー７７を自転軸３４に固定して、自転軸３４をＡ方向に回転させる。一方、反転経路用遮断部１８２は、第４プーリー７７にＢ方向の回転力が付された時、第４プーリー７７を自転軸３４に対して空転させる。

以上のように構成される遠心機１０１では、公転体２０をＢ方向に回転させた時、維持経路部７０を介して第２プーリー７２にＡ方向の回転力が伝達される。これにより、自転軸３４がＡ方向に回転するので、自転体３０もＡ方向に回転（自転）する。

一方、第４プーリー７７には、第２ベルト７８によりＢ方向の回転力が伝達される。そのため、第４プーリー７７は、自転軸３４に対し空転する。従って、反転経路部７５による回転力の伝達は遮断される。

又、遠心機１０１では、公転体２０をＡ方向に回転させた時、反転経路部７５を介して第４プーリー７７にＡ方向の回転力が伝達される。これにより、自転軸３４がＡ方向に回転するので、自転体３０もＡ方向に回転（自転）する。

一方、第２プーリー７２には、第１ベルト７３によりＢ方向の回転力が伝達される。そのため、第２プーリー７２は、自転軸３４に対し空転する。従って、維持経路部７０による回転力の伝達は遮断される。

以上に基づき、遠心機１０１においても、公転体２０の回転方向にかかわらず、自転体３０の回転方向を一定（Ａ方向）とできる。

尚、遠心機１０１は、遮断部１８０に加え、遮断部８０も備えるよう構成してもよい。

（５−２）変形例２
本変形例に係る遠心機２０１は、図３に示すように、遠心機１０１の自転力付与部６２が、自転力付与部２６２に変更されたものである。尚、遠心機２０１において、遠心機１０１と共通する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

自転力付与部２６２は、公転軸線Ｌ１を中心として、回転軸１０を取り囲むように支持基板９０に設けられる固定部２９１にベアリング２６２ａを介して取り付けられる。この自転力付与部２６２は、公転軸線Ｌ１を中心として回転自在であり、第１プーリー７１及び第３プーリー７６が取り付けられると共に制御用ギヤ２６２ｂを備える。

制御用ギヤ２６２ｂは、支持基板９０に取り付けられるブレーキ２９２に設けられるギヤ２９２ａとかみ合うように構成されている。

以上のように構成される遠心機２０１では、自転力付与部２６２が公転体２０のＡ方向又はＢ方向への回転に伴い、当該公転体２０と供回りしようとする。この際、遠心機２０１では、ブレーキ２９２を作動させ、自転力付与部２６２の回転速度の低下又は停止を図れる。従って、遠心機２０１では、自転力付与部２６２の回転を、公転体２０の回転方向と同一としつつ、当該公転体２０の回転速度の範囲内で調整することができる。従って、遠心機２０１は、遠心機１０１に比して、自転体３０の回転速度を広い範囲で調整することができる。

一方で、遠心機２０１は、伝達部６３を有しているため、遠心機１０１と同様に、公転体２０がＢ方向に回転させられた場合も、Ａ方向に回転させられた場合も、自転体３０の回転方向を一定（Ａ方向）とすることができる。

（５−３）変形例３
本変形例に係る遠心機３０１は、図４に示すように、公転体２０に副軸３２１が設けられる点で遠心機１と大きく異なる。尚、遠心機３０１において、遠心機１と共通する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

副軸３２１は、ベアリング３２２を介して公転体２０に回転自在に取り付けられる。そして、この副軸３２１に、第２プーリー７２及び第４プーリー７７が取り付けられると共に、第５プーリー３７１が取り付けられる。一方、自転軸３４には第６プーリー３７２が取り付けられ、第５プーリー３７１と第６プーリー３７２には第３ベルト３７３が掛けまわされる。この第３ベルト３７３は、第５プーリー３７１及び第６プーリー３７２にクロス掛けされている。

このように構成される遠心機３０１においては、公転体２０をＢ方向に回転させた時、維持経路部７０を介して副軸３２１に回転力を伝達し、当該副軸３２１をＡ方向に回転させる。そして、この副軸３２１のＡ方向への回転により、自転体３０はＢ方向に回転する。又、遠心機３０１においては、公転体２０をＡ方向に回転させた時、反転経路部７５を介して副軸３２１に回転力を伝達し、当該副軸３２１をＡ方向に回転させる。この副軸３２１のＡ方向への回転により、自転体３０はＢ方向に回転する。

従って、遠心機３０１においても、公転体２０の回転方向にかかわらず、自転体３０の回転方向を一定（Ｂ方向）とできる。

尚、遠心機３０１において、第３ベルト３７３を第５プーリー３７１及び第６プーリー３７２に並行掛けすることも可能である。このように構成した遠心機３０１でも、公転体２０の回転方向にかかわらず、自転体３０の回転方向を一定（Ａ方向）とできる。

（５−４）変形例４
本変形例に係る遠心機４０１は、図５に示すように、公転体２０に副軸４２１が設けられる点で遠心機１と大きく異なる。尚、遠心機４０１において、遠心機１と共通する構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

副軸４２１は、ベアリング４２２を介して公転体２０に回転自在に取り付けられる。そして、この副軸４２１に、第１プーリー７１及び第３プーリー７６が、夫々維持経路用遮断部８１及び反転経路用遮断部８２を介して取り付けられる。又、副軸４２１には、第７プーリー４７１が取り付けられる。一方、自転力付与部６２には第８プーリー４７２が取り付けられ、第７プーリー４７１と第８プーリー４７２には第４ベルト４７３が掛けまわされる。この第４ベルト４７３は、第７プーリー４７１及び第８プーリー４７２にクロス掛けされている。

このように構成される遠心機４０１においては、公転体２０をＢ方向に回転させた時、副軸４２１がＢ方向に回転する。そして、この副軸４２１のＢ方向への回転により、反転経路部７５を介して自転軸３４に回転力を伝達し、自転体３０をＡ方向に回転させる。又、遠心機４０１においては、公転体２０をＡ方向に回転させた時、副軸４２１がＡ方向に回転する。そして、この副軸４２１のＡ方向への回転により、維持経路部７０を介して自転軸３４に回転力を伝達し、自転体３０をＡ方向に回転させる。

従って、遠心機４０１においても、公転体２０の回転方向にかかわらず、自転体３０の回転方向を一定（Ａ方向）とできる。

尚、遠心機４０１において、第４ベルト４７３を第７プーリー４７１及び第８プーリー４７２に並行掛けすることも可能である。このように構成した遠心機３０１でも、公転体２０の回転方向にかかわらず、自転体３０の回転方向を一定（Ａ方向）とできる。

（５−５）その他変形例
上記においては、伝達部６３をプーリーとベルトを用いて構成する場合を示したが、他の伝達手段により構成しても良い。例えば、ギヤを使って伝達部６３を構成しても良い。即ち、ギヤを使用して、回転力伝達素子（維持素子、及び反転素子を含む）を構成することも可能である。

１…遠心機、 １０…回転軸、 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…駆動機構、 ６１…駆動源、 ６２…自転力付与部、 ６３…伝達部、 ７０…維持経路部、 ７１…第１プーリー、 ７２…第２プーリー、 ７３…第１ベルト、 ７５…反転経路部、 ７６…第３プーリー、 ７７…第４プーリー、 ７８…第２ベルト、 ８０…遮断部、 ８１…維持経路用遮断部、 ８２…反転経路用遮断部、 ９０…支持基板、 １０１…遠心機、 １８０…遮断部、 １８１…維持経路用遮断部、 １８２…反転経路用遮断部、 ２０１…遠心機、 ２６２…自転力付与部、 ２６２ａ…ベアリング、 ２６２ｂ…制御用ギヤ、 ２９１…固定部、 ２９２…ブレーキ、 ２９２ａ…ギヤ、 ３０１…遠心機、 ３２１…副軸、 ３２２…ベアリング、 ３７１…第５プーリー、 ３７２…第６プーリー、 ３７３…第３ベルト、 ４０１…遠心機、 ４２１…副軸、 ４２２…ベアリング、 ４７１…第７プーリー、 ４７２…第８プーリー、 ４７３…第４ベルト、 Ｌ１…公転軸線、 Ｌ２…自転軸線、 Ｍ…被処理材料

Claims (4)

1. 支持基板を貫通し、公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、
   該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、
   自転軸を前記公転体に保持されて、自転軸線を中心に自転可能、かつ、被処理材料を保持する収納容器を保持可能な自転体と、
   前記公転体と前記自転体とに回転力を付与可能な駆動機構と、を備え、
   前記駆動機構は、
   前記公転体に、前記回転軸を介して第１方向又は第２方向の回転力を付与可能な駆動源と、
   前記公転軸線を中心に前記回転軸を取り囲むように、前記支持基板に取り付けられる自転力付与部と、
   前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力を、前記自転体に伝達する伝達部と、を具備し、
   前記伝達部は、
   前記自転力付与部に取り付けられるプーリー、前記自転軸に取り付けられるプーリー、及び、２つのプーリーの回転速度を、回転方向を維持して関連付けるベルトを含み構成されて、前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力を、回転方向を維持して前記自転体に伝達し、該自転体を回転させる維持経路部と、
   前記自転力付与部に取り付けられるプーリー、前記自転軸に取り付けられるプーリー、及び、２つのプーリーの回転速度を、回転方向を反転して関連付けるベルトを含み構成されて、前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力を、回転方向を反転して前記自転体に伝達し、該自転体を回転させる反転経路部と、
   一方向クラッチを含み構成されて、前記公転体の回転方向に応じて、前記維持経路部と前記反転経路部との何れか一方に含まれるプーリーのうち少なくとも１つを空転させることで、当該空転させたプーリーを含む前記維持経路部又は前記反転経路部による、前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力の前記自転体への伝達を遮断する遮断部と、
   を具備する遠心機。
2. 支持基板を貫通し、公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、
   該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、
   自転軸を前記公転体に保持されて、自転軸線を中心に自転可能、かつ、被処理材料を保持する収納容器を保持可能な自転体と、
   前記公転体と前記自転体とに回転力を付与可能な駆動機構と、を備え、
   前記駆動機構は、
   前記公転体に、前記回転軸を介して第１方向又は第２方向の回転力を付与可能な駆動源と、
   記公転軸線を中心に前記回転軸を取り囲むように、前記支持基板に取り付けられる自転力付与部と、
   前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力を、前記自転体に伝達する伝達部と、を具備し、
   前記伝達部は、
   前記自転力付与部に取り付けられるギヤ、前記自転軸に取り付けられるギヤ、及び、２つのギヤの回転速度を、回転方向を維持して関連付けるギヤを含み構成されて、前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力を、回転方向を維持して前記自転体に伝達し、該自転体を回転させる維持経路部と、
   前記自転力付与部に取り付けられるギヤ、前記自転軸に取り付けられるギヤ、及び、２つのギヤの回転速度を、回転方向を反転して関連付けるギヤを含み構成されて、前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力を、回転方向を反転して前記自転体に伝達し、該自転体を回転させる反転経路部と、
   一方向クラッチを含み構成されて、前記公転体の回転方向に応じて、前記維持経路部と前記反転経路部との何れか一方に含まれるギヤのうち少なくとも１つを空転させることで、当該空転させたギヤを含む前記維持経路部又は前記反転経路部による、前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力の前記自転体への伝達を遮断する遮断部と、
   を具備する遠心機。
3. 下記（Ａ）と（Ｂ）の少なくとも一方の構成を含み、かつ、（Ｃ）と（Ｄ）の少なくとも一方の構成を含む請求項１記載の遠心機。
   （Ａ）前記維持経路部に含まれる、前記自転力付与部に取り付けられるプーリーが、前記遮断部を介して前記自転力付与部に取り付けられて、Ａ方向の回転力を付与された場合に空転する。
   （Ｂ）前記維持経路部に含まれる、前記自転軸に取り付けられるプーリーが、前記遮断部を介して前記自転軸に取り付けられて、Ｂ方向の回転力を付与された場合に空転する。
   （Ｃ）前記反転経路部に含まれる、前記自転力付与部に取り付けられるプーリーが、前記遮断部を介して前記自転力付与部に取り付けられて、Ｂ方向の回転力を付与された場合に空転する。
   （Ｄ）前記反転経路部に含まれる、前記自転軸に取り付けられるプーリーが、前記遮断部を介して前記自転軸に取り付けられて、Ｂ方向の回転力を付与された場合に空転する。
4. 支持基板を貫通し、公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、該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、自転軸を前記公転体に保持されて、自転軸線を中心に自転可能、かつ、被処理材料を保持する収納容器を保持可能な自転体と、を備える遠心機に適用されて、前記公転体と前記自転体とに回転力を付与可能な駆動機構であって、
   前記公転体に、前記回転軸を介して第１方向又は第２方向の回転力を付与可能な駆動源と、
   前記公転軸線を中心に前記自転軸を取り囲むように、前記支持基板に取り付けられる自転力付与部と、
   前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力を、前記自転体に伝達する伝達部と、を備え、
   前記伝達部は、
   前記自転力付与部に取り付けられるプーリー、前記自転軸に取り付けられるプーリー、及び、２つのプーリーの回転速度を、回転方向を維持して関連付けるベルトを含み構成されて、前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力を、回転方向を維持して前記自転体に伝達し、該自転体を回転させる維持経路部と、
   前記自転力付与部に取り付けられるプーリー、前記自転軸に取り付けられるプーリー、及び、２つのプーリーの回転速度を、回転方向を反転して関連付けるベルトを含み構成されて、前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力を、回転方向を反転して前記自転体に伝達し、該自転体を回転させる反転経路部と、
   一方向クラッチを含み構成されて、前記公転体の回転方向に応じて、前記維持経路部と前記反転経路部との何れか一方に含まれるプーリーのうち少なくとも１つを空転させることで、当該空転させたプーリーを含む前記維持経路部又は前記反転経路部による、前記公転体と前記自転力付与部との回転速度差に起因して生成される回転力の前記自転体への伝達を遮断する遮断部と、
   を具備する駆動機構。

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