离心机以及离心机用摆动转子制造技术

为了充分确保保持销的凸部与吊桶的凹部的接触宽度且使设于保持销的凸部的圆角、倒角的大小最优，在具有配设为通过卡定于摆动转子主体的保持销而能摆动的多个吊桶(40)的离心机中，保持销是从摆动转子主体突出的凸部且在外周具有圆柱面，吊桶具有与凸部对应的凹部，凹部包括摆动时抵接于保持销的凸部的圆弧状的销座部(44)和与凸部的轴向前端面对置的正交面(45)，在正交面(45)的外侧形成有在侧视时呈倒U字状的连续的槽部(46)。槽部(46)的槽截面形状是半球状，保持销的轴线在正交面(45)上通过。能使因槽部(46)的形成而集中于角部等的局部的应力分散，从而能延长吊桶(40)的寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在医学、药学、基因工程、生物等领域内为了分离试料而使用的摆动转子方式离心机(离心分离机)，尤其涉及以保持于摆动转子的方式摆动的吊桶保持功能的改进。
技术介绍
离心机具备能够容纳在内部填充有试料的多个试料用容器的转子、以及在转子室内驱动转子使之旋转的马达(驱动单元)，通过在转子室内使转子旋转而作用离心力，来对试料用容器内的试料进行离心分离。离心机用的转子能够大概分为角转子和摆动转子。在角转子的情况下，在容纳孔容纳在内部填充有试料的多个试料用容器，并在容纳孔开口部上方，用于减少气流损失的盖紧固于转子。容纳孔相对于驱动轴以一定的固定角形成，与离心力的大小无关，容纳孔与驱动轴的相对角度总是固定的。与此相对，摆动转子使吊桶相对于摆动转子主体以保持为能够摆动的状态旋转，其中，吊桶具备有底部并容纳在内部填充试料的试料用容器。施加于吊桶的离心载荷由设置于摆动转子主体的臂部的对置的面的一组保持销(凸部)保持。在吊桶的两个侧面形成有与摆动转子主体的保持销的外周侧的圆柱面卡合那样的凹部，将该凹部以从保持销上朝下方放置的方式装配，并由保持销保持为能够滑动。在保持销的前端面与吊桶的凹部的相对的面(正交面)之间设有不妨碍滑动的程度的缝隙。在摆动转子不旋转而静止时，吊桶的上下方向中心轴与马达的驱动轴平行(摆动角θ＝0°)，但随着转子的旋转速度上升而对设置为能够摆动的吊桶作用离心力，吊桶以摆动轴为中心旋转而成为θ＞0°，以产生使吊桶足以变得水平的离心力的旋转速度而变得大致水平(摆动角θ≈90°)。之后，离心结束，在伴随转子的旋转速度的减少而摆动角θ减少从而停止时变成θ＝0。这样，根据摆动转子离心中的离心力的大小，吊桶的中心轴与驱动轴的相对角度变化。在这样的摆动转子中，由于施加于吊桶的离心载荷由设于吊桶的侧面的凹部终端的接触面来负担，所以尝试了各种局部使施加的应力减少的研究。例如，专利文献1中在与形成于转子的一对凸部滑动卡合的吊桶侧面设置的凹部终端处，为了减少载荷所引起的应力集中，提出了将该应力集中位置作为比设于凹部角部的圆角更大的圆角，并局部地另外设置球面形状的凹部。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭62-114670号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题转子的能够摆动地支撑吊桶的对置的一对凸部面相面对地配置，并在吊桶的侧面具备与该凸部的外周侧圆柱面卡合的凹部，通过设有该凹部的加强部而与转子的凸部滑动地卡合，并在凹部的终端处摆动。吊桶以凸部的圆柱面中心轴为中心而摆动。吊桶与转子的凸部圆柱面接触的接触面的大小由凸部圆柱外径、接触宽度以及设于凸部前端的脊线的圆角、倒角的大小等决定，其中，接触宽度由凸部圆柱面和吊桶的凹部端面决定。吊桶以及试料、试料用容器的载荷由吊桶的接触面负担，从而应力在设于凹部角部的圆角或者圆弧形状部集中。近年来，存在要一次处理大量的试料或者要以更高的离心加速度进行处理的迫切期望，但若如该迫切期望那样地实现吊桶的大型化，则在现有的摆动转子的构造中，在凹部角部产生的应力变高(应力集中)。该应力集中显著影响吊桶的反复寿命，从而通常为了缓和应力，尽量大地设定凹部角部的圆角或者圆弧形状。但是，若增大凹部的角部的圆角或者圆弧形状，则变得与转子的凸部的前端脊线的圆角或者倒角干涉，对摆动产生影响，并且因凸部的前端脊线而损伤凹部的角部的圆角或者圆弧形状的可能性增大。为了避免该损伤，通常增大吊桶的凹部角部的圆角或者圆弧形状，该情况下转子的凸部前端脊线的圆角或者倒角也以不干涉的方式较大地设置。但是，若增大圆角或者倒角，则此次迫切需要减少接触宽度。接触宽度减少的话，接触面压即接触应力增大从而在接触面产生龟裂、引起接触面的表面粗糙，滑动性变差并且助长从接触面起的破坏的可能性变高。并且，为了利用设于吊桶的凹部的加强部来以与凸部滑动地卡合的方式安装在转子的凸部前端面与吊桶凹部的相对的面(相对面)上，需要能够在凹部终端处摆动，从而需要设置适当的缝隙。另外，与对置于转子的一对凸部间的旋转中心轴平行的中心面位置、和通过吊桶以及试料、试料用容器的重心且与旋转中心轴并行的面越一致，相对于旋转中心的失衡量越少，且旋转中的振动越低，从而期望缝隙较小。然而，若以不与转子的凸部前端脊线的圆角或者倒角干涉的方式增大吊桶的凹部角部的圆角或者近似圆弧状形状，则变成在与凸部前端面相面对的吊桶凹部的相对面，以与其圆角相接的方式设置，从而有转子的凸部前端面与吊桶凹部的相对面的缝隙变大的问题。本专利技术是鉴于上述背景而完成的，其目的在于提供能够对因吊桶的凹部角部处的应力集中而引起的吊桶的寿命降低进行抑制的离心机以及离心机用摆动转子。本专利技术的其它目的在于，提供能够充分确保吊桶与保持销的凸部之间的摆动面的接触宽度、并且使设于保持销的凸部前端的脊线的圆角、倒角的大小最优的离心机以及离心机用摆动转子。本专利技术的另外其它目的在于，提供减少因保持销的凸部与吊桶之间的缝隙的大小而产生的失衡量、从而不给予试料所不需要的振动而能够进行稳定的离心分离的离心机以及离心机用摆动转子。用于解决课题的方案对本申请中公开的专利技术中的代表性的方案的特征进行说明，如下述那样。根据本专利技术的一个特征，一种离心机，具有：驱动轴，其通过驱动单元而旋转；摆动转子主体，其装配于驱动轴；多个保持销，其配置于摆动转子主体；以及多个吊桶，其配设为通过卡定于保持销而能够摆动，该离心机中，保持销是形成于摆动转子主体的凸部且在外周具有圆柱面，吊桶具有与凸部对应的凹部。上述吊桶的凹部具有与保持销的外周面对置的平行区域、以及与凸部的前端面对置的垂直区域，在垂直区域形成有沿与上述引导面的边界连续地形成且槽的深度方向成为上述保持销的轴向的槽部、以及在由上述槽部围起的部分形成的平面部。在平行区域，形成有成为与保持销的外周形状对应的半圆柱面的销座部、以及由对置的两个平面形成的引导面。在从保持销的轴向观察的侧视情况下，槽部呈倒U字状，其截面形状是曲线状，特别优选是半球状，并且在通过保持销的轴线的截面中的槽的宽度小于凸部的直径的一半。根据本专利技术的其它特征，引导面从半圆柱面向下方大致平行地延伸，且由用于引导将吊桶装配于凸部的肋部的侧面形成。并且，槽部从销座部起以与引导面的大致整体相接的方式连续地形成。引导面的与吊桶的装配方向正交的方向上的引导面的间隔W1与槽部的宽度G相比为W1＞2G。专利技术的效果如下。根据本专利技术，能够缩小转子的凸部前端的脊线的圆角或者倒角而确保凸部与凹部的接触面积，并且能够将凸部前端与吊桶凹部的相对面之间的缝隙设定为较小。并且，能够实现现有技术中因应力集中而成为高应力状态的吊桶的应力减少，从而实现了异常振动较少的离心机。另外，转子的凸部前端面与吊桶凹部的相对面之间的缝隙能够和设于转子的凸部前端的脊线的圆角或者倒角的大小无关地设定为任意的缝隙，能够减少因缝隙的大小而产生的失衡量，从而能够不对试料施加不需要的振动。附图说明图1是本专利技术的离心机的主视图，以剖视图表示主要部分。图2是本专利技术的实施例所涉及的离心机1的转子组装体2的剖视立体图。图3是本专利技术的实施例所涉及的离心机1的转子主体20与吊桶40的仰视图。图4是图1的吊桶40的立体图。图5是本专利技术的实施例所涉及的离心机1的转子的高速旋转中的侧视图，是从图3的A-A部观本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心机，具有：驱动轴，其通过驱动单元而旋转；摆动转子主体，其装配于该驱动轴；多个保持销，其配置于该摆动转子主体；以及多个吊桶，其配设为通过卡定于上述保持销而能够摆动，上述离心机的特征在于，上述保持销是形成于上述摆动转子主体的凸部，且在外周具有圆柱面，上述吊桶具有与上述凸部对应的凹部，上述吊桶的凹部形成有与上述凸部的前端面对置的面、销座部、以及由对置的两个平面形成的引导面，并在上述对置的面，形成有沿与上述引导面的边界连续地形成且槽的深度方向成为上述保持销的轴向的槽部、以及在由上述槽部围起的部分形成的平面部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 JP 2014-2013331.一种离心机，具有：驱动轴，其通过驱动单元而旋转；摆动转子主体，其装配于该驱动轴；多个保持销，其配置于该摆动转子主体；以及多个吊桶，其配设为通过卡定于上述保持销而能够摆动，上述离心机的特征在于，上述保持销是形成于上述摆动转子主体的凸部，且在外周具有圆柱面，上述吊桶具有与上述凸部对应的凹部，上述吊桶的凹部形成有与上述凸部的前端面对置的面、销座部、以及由对置的两个平面形成的引导面，并在上述对置的面，形成有沿与上述引导面的边界连续地形成且槽的深度方向成为上述保持销的轴向的槽部、以及在由上述槽部围起的部分形成的平面部。2.根据权利要求1所述的离心机，其特征在于，在从上述保持销的轴向观察的侧视情况下，上述槽部呈倒U字状，其截面形状是曲线状，并且在通过上述保持销的轴线的截面中的上述槽的宽度小于上述凸部的直径的一半。3.根据权利要求1或2所述的离心机，其特征在于，在通过上述保持销的轴线的截面中的上述槽的截面形状是半球状。4.根据权利要求1～3任一项中所述的离心机，其特征在于，上述引导面从形成于半圆柱面的上述销座部向...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤淳，根本建一，
申请(专利权)人：日立工机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP