説明

ロータ用蓋部機構

【課題】蓋の締め付けが緩くなることを防ぐ。
【解決手段】本発明のロータ用蓋部機構は、蓋、つまみ、つまみシャフト、円板、板バネ、弾性体を備える。円板は、蓋のつまみと対向する面に取り付けられ、回転シャフトの軸心と中心が一致する円周上に形成された複数のクリック穴と、つまみシャフトを通過させるシャフト穴を有する。板バネは、つまみの円板と対向する面に取り付けられ、つまみと蓋とが所定間隔以下になるとクリック穴に引っかかるように調整されている。弾性体は、つまみと蓋との間に配置され、つまみと蓋との間の距離に応じて蓋をロータ側に押さえつける。そして、つまみを、つまみと蓋とが所定間隔以下の状態で回転させると、板バネがクリック穴に引っかかること、板バネがたわんでそのクリック穴から外れることを繰り返す。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回転シャフトと、回転シャフトの一端に固定された回転ヘッドと、回転ヘッドに取り付けられるロータを備える遠心分離機のロータの上部側の面を覆うためのロータ用蓋部機構に関する。
【背景技術】
【0002】
遠心分離機のロータと蓋とを回転ヘッドに固定する従来技術として、特許文献1の方法が知られている。特許文献1の遠心分離機は、回転シャフトと、回転シャフトの一端に固定された回転ヘッドと、回転ヘッドに取り付けられるロータと、ロータの上部側の面を覆う蓋とを備える。また、つまみとつまみシャフトとは固着されている。そして、つまみを回転させてつまみシャフトを回転ヘッドにネジ止めすることで、蓋だけでなくロータも回転ヘッドに固定している。したがって、蓋を締め付けるときにロータも固定するので、簡単に蓋とロータの両方を固定できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2002−86017号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1の技術でも、蓋の置き方が悪かったり、つまみの締め付けが緩かったりすると、蓋やロータが離脱する課題は残ってしまった。そこで、本発明は、蓋の締め付けが緩くなることを防ぐことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明が対象とする遠心分離機は、回転シャフトと、回転シャフトの一端に固定された回転ヘッドと、試料を入れる試料挿入部を有し、回転ヘッドに取り付けられるロータと、ロータの試料挿入部がある面を覆う蓋とを備える。本発明のロータ用蓋部機構は、蓋、つまみ、つまみシャフト、円板、板バネ、弾性体を備える。つまみは、蓋の取り付け、取り外しのときに回転させる。つまみシャフトは、つまみの中心と中心が一致するようにつまみに固着された円柱であって、蓋を貫通しており、先端にネジ部を有する。円板は、蓋のつまみと対向する面に取り付けられ、回転シャフトの軸心と中心が一致する円周上に形成された複数のクリック穴と、つまみシャフトを通過させるシャフト穴を有する。板バネは、つまみの円板と対向する面に取り付けられ、つまみと蓋とが所定間隔以下になるとクリック穴に引っかかるように調整されている。弾性体は、つまみと蓋との間に配置され、つまみと蓋との間の距離に応じて蓋をロータ側に押さえつける。そして、つまみを、つまみと蓋とが所定間隔以下の状態で回転させると、板バネがクリック穴に引っかかること、板バネがたわんでそのクリック穴から外れることを繰り返す。
【発明の効果】
【0006】
本発明のロータ用蓋部機構によれば、つまみと蓋とが所定間隔以下の状態でつまみを回転させると、板バネがクリック穴に引っかかること、板バネがたわんでそのクリック穴から外れることを繰り返す。このとき板バネで音と振動が生じる。この音と振動は、円板や蓋を共鳴体とすることなどによって、ユーザに確実に認識される。したがって、ユーザの個人差によらず、つまみの締め付けが十分であることを確認できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施例1の遠心分離機の内部の構成を示す断面図。
【図2】円板の平面図。
【図3】円板と板バネの関係を示す図。
【図4】変形例1のつまみと板バネの構成を示す図。
【図5】変形例2の遠心分離機の内部の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。
【実施例1】
【0009】
遠心分離機の蓋の締め付けは、エンドユーザが行うものである。そして、エンドユーザには、力の強い人と力の弱い人、遠心分離機の使用に慣れている人と慣れていない人、遠心分離機の危険性について熟知している人と知らない人など、いろいろな人がいるので、蓋の締め付けが十分と感じる程度には個人差がある。また、不慣れな人の場合、つまみシャフトを正確に回転ヘッドに差し込んでいない状態で、つまみを回してしまうこともありえる。このような個人差によって、蓋の締め付けの強さが変化する。そこで、本発明では、蓋の締め付けが緩くなることを防ぐために、蓋の締め付けの個人差をなくす。
【0010】
図1は、実施例1の遠心分離機の内部の構成を示す断面図である。図2は円板の平面図、図3は円板と板バネの関係を示す図である。図1には、軸心9が鉛直方向である回転シャフト3と、回転シャフト3の上部に取り付けられた回転ヘッド2と、回転ヘッド2の上部に配置されるロータ20と、ロータ20の上部を覆う蓋21、つまみ22、つまみシャフト25、円板24、板バネ27、弾性体29などが示されている。本発明のロータ用蓋部機構は、少なくとも蓋21、つまみ22、つまみシャフト25、円板24、板バネ27、弾性体29で構成される。なお、図示されていないが、回転シャフト3を回転させるためのモータ、全体を覆うための筺体なども、遠心分離機1の構成要素である。
【0011】
ロータ20の上部側は試料を入れる部分であり、試料挿入部31を複数備えている。蓋21は、ロータ20の試料挿入部31がある面を覆う。また、ロータ20は、回転ヘッド2が挿入されるロータ穴34、フレーム32、ガイドピン33なども備える。なお、ロータ穴34は、所定の深さまで直径が徐々に小さくなり、その後は直径が一定の断面円形の穴である。フレーム32はつまみシャフト25が貫通する穴を有している。
【0012】
回転ヘッド2は、上部にロータ結合部6と駆動ピン7を備える。ロータ結合部6は、回転シャフトの軸心9を中心とする円筒状である。また、回転ヘッド2は、ロータ結合部6の下部に、ロータ穴34に嵌る直径が一定で断面円形の円柱部分4と、直径が下部ほど大きくなった断面円形の円錐台部分5も有する。さらに、円柱部分4の軸心9の部分にはネジ部分8が形成されている。
【0013】
つまみ22は、蓋21の取り付け、取り外しのときに回転させる。つまみシャフト25は、つまみ22の中心と中心が一致するようにつまみ22に固着された円柱状の形状、もしくはつまみ22と一体的に形成された円柱状の形状で、蓋21を貫通しており、先端にネジ部23を有する。つまみシャフト25の中心を回転シャフト3の軸心9と一致させ、つまみ22を回転させることで、ネジ部23は、回転ヘッド2のネジ部分8にネジ止めされる。円板24は、蓋21のつまみ22と対向する面に取り付けられ、回転シャフト3の軸心9と中心が一致する円周上に形成された複数のクリック穴26と、つまみシャフトを通過させるシャフト穴61を有する。なお、つまみシャフト25は、スナップリング30などによって止め付けされていてもよい。
【0014】
板バネ27は、つまみ22の円板24と対向する面にネジ62で取り付けられ、つまみ22と蓋21とが所定間隔以下になるとクリック穴26に、先端部28が引っかかるように調整されている。弾性体29は、つまみ22と蓋21(もしくは円板24)との間に配置され、つまみ22と蓋21との間の距離に応じて蓋21をロータ20側に押さえつける。なお、所定間隔とは、弾性体29の長さを決める間隔であり、所定間隔以下になると蓋21を押さえつける力が十分になるように、所定間隔と弾性体29の自然長や弾性係数などを決めればよい。
【0015】
フレーム32に固定されたガイドピン33は駆動ピン7の間しか移動できないので、回転ヘッド2が回転すると、駆動ピン7からガイドピン33に動力が伝えられ、ロータ20が回転する。また、回転ヘッド2が停止するときも、駆動ピン7によってガイドピン33の移動範囲が限定されるので、ロータ20は回転ヘッド2と一緒に停止する。
【0016】
次に蓋21を締め付ける手順を説明する。つまみシャフト25のネジ部23が回転ヘッド2のネジ部分8にネジ止めできる姿勢で、蓋21をつまみ22とともにロータ20の上に載せる。そして、つまみ22を回して、ネジ部23を回転ヘッド2のネジ部分8にねじ込んでいく。つまみ22と蓋21との間隔が所定間隔になると、板バネ27の先端部28が円板24のクリック穴26に引っかかり始める。そして、つまみ22を、さらに回転させると、板バネ27の先端部28がクリック穴26に引っかかることと、板バネ27がたわんでそのクリック穴26から外れることを繰り返す。このとき板バネで音と振動が生じる。なお、図3の矢印Aは締め付けるときにつまみ22を回す方向を示しており、矢印35は板バネ27がたわむ方向を示している。また、板バネ27は点36を支点としてたわむ。
【0017】
そして、板バネ27によって生じる音と振動は、円板や蓋を共鳴体とすることなどによって、ユーザに確実に認識される。したがって、ユーザの個人差によらず、つまみの締め付けが十分であることを確認できる。なお、本発明のロータ用蓋部機構では、音や振動は、つまみ22を回すために必要な強さが強くなったときに生じるのではなく、つまみ22と蓋21との間隔が所定間隔になると生じる。上述したとおり、不慣れな人の場合、つまみシャフト25を正確に回転ヘッドに差し込んでいない状態で、つまみ22を回してしまうこともある。このような場合、つまみシャフト25のネジ部分8が正常に回転ヘッド2のネジ部分8に挿入されていないので、正常ではない状態でネジ部分8と噛み合ってしまい、つまみ22と蓋21との間隔が所定間隔以下になっていないときでも、つまみ22を回すために必要な力が大きくなってしまう。つまり、つまみ22を回すために必要な力では、蓋21がロータ20に十分に押し付けられたかを判断できない。したがって、トルクレンチや自動車の給油口の蓋のような所定の力以上になると空回りし、音や振動で必要な力で締め付けたことを使用者に確認させる機構は利用できない。そこで、本発明では、つまみ22と蓋21との間隔が所定間隔になることを確認している。
【0018】
[変形例1]
本変形例では、板バネの形状と板バネの止め方を変更し、板バネの長寿命化を図る。図4に、本変形例のつまみと板バネの構成を示す。図4(A)は、つまみを下部側から見た図であって、つまみシャフト25は省略している。図4(B)は、図4(A)のC−C線での断面図である。板バネ50は、湾曲した部分を有しており、つまみ22の円板24と対向する面にネジ63で取り付けられ、つまみ22と蓋21とが所定間隔以下になるとクリック穴26に、先端部53が引っかかるように調整されている。また、板バネ50の下側には補強板51が配置されており、板バネ50の上側には空間52が形成されている。
【0019】
締め付ける方向(矢印Bの方向)につまみ22を回転させ、つまみ22と蓋21との間隔が所定間隔になると、板バネ50の先端部28が円板24のクリック穴26に引っかかり始め、板バネ50は点55を支点として矢印54の方向にたわむ。つまみ22を、さらに回転させると、板バネ50の先端部53がクリック穴26に引っかかることと、板バネ50がたわんでそのクリック穴26から外れることを繰り返す。
【0020】
また、つまみ22と蓋21との間隔が所定間隔以下の状態で、緩める方向(矢印Bと反対の方向)につまみ22を回転させると、板バネ50は矢印54と反対の方向にたわむ。このときの支点は点56となる。点56と先端部53の距離は、点55と先端部53との距離よりも長いため、板バネ50に加わる応力は小さくなる。また、締めるときと緩めるときで支点が異なるので応力が集中する部分が変わる。したがって、板バネ50の寿命は板バネ27の寿命よりも構造的に長くなる。さらには、板バネ50は湾曲している部分があるので、たわむ部分を分散させることができる。このことも寿命を長くできるポイントである。
【0021】
したがって、実施例1と同じように音と振動によって、ユーザは、つまみの締め付けが十分であることを確認できる。さらに、板バネの寿命を長くできるので、遠心分離機の信頼性を長期間保つことができる。
[変形例2]
実施例1と変形例1では、つまみシャフト25は回転ヘッド2にネジ止めされた。本変形例では、つまみシャフト25’をロータ20に締め付ける。また、ロータ20は回転ヘッド2に確実に締め付ける。
【0022】
図5は、本変形例の遠心分離機の内部の構成を示す断面図である。図1との違いについて説明する。回転ヘッド2に形成されたネジ部分78にネジ79を締め付けることによって、フレーム32’が回転ヘッド2に押さえつけられ、ロータ20も固定される。そして、つまみシャフト25’のネジ部23’がロータ20に形成されたネジ部分8’に締め付けられることで、蓋21はロータ20に固定される。その他の構成は実施例1(図1)と同じである。
【0023】
本変形例の場合、特許文献1に示したような蓋とロータの両方を同時に固定することはできない。しかし、本変形例であれば、少なくともユーザの個人差によらず蓋を確実に固定できる。したがって、本変形例は、ロータを回転ヘッドに簡単に固定できる別発明方法と組み合わせれば、有効な方法である。
【符号の説明】
【0024】
1 遠心分離機 2 回転ヘッド
3 回転シャフト 4 円柱部分
5 円錐台部分 6 ロータ結合部
7 駆動ピン 8、78 ネジ部分
9 軸心 20 ロータ
21 蓋 22 つまみ
23 ネジ部 24 円板
25 つまみシャフト 26 クリック穴
27 板バネ 28 先端部
29 弾性体 30 スナップリング
31 試料挿入部 32 フレーム
33 ガイドピン 34 ロータ穴
50 板バネ 51 補強板
52 空間 53 先端部
61 シャフト穴 62、63、79 ネジ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
回転シャフトと、前記回転シャフトの一端に固定された回転ヘッドと、試料を入れる試料挿入部を有し、前記回転ヘッドに取り付けられるロータを備える遠心分離機の前記ロータの前記試料挿入部がある面を覆うためのロータ用蓋部機構であって、
前記ロータの前記試料挿入部がある面を覆う蓋と、
前記蓋の取り付け、取り外しのときに回転させるつまみと、
前記つまみの中心と中心が一致するように、前記つまみに固着された円柱状の形状もしくは前記つまみと一体的に形成された円柱状の形状であって、前記蓋を貫通しており、先端にネジ部を有するつまみシャフトと、
前記蓋の前記つまみと対向する面に取り付けられ、前記回転シャフトの軸心と中心が一致する円周上に形成された複数のクリック穴と、前記つまみシャフトを通過させるシャフト穴を有する円板と、
前記つまみの前記円板と対向する面に取り付けられ、前記つまみと前記蓋とが所定間隔以下になると前記クリック穴に引っかかる板バネと、
前記つまみと前記蓋との間に配置され、前記つまみと前記蓋との間の距離に応じて前記蓋を押さえる弾性体と
を備え、
前記つまみを、前記つまみと前記蓋とが前記所定間隔以下の状態で回転させると、前記板バネがクリック穴に引っかかること、前記板バネがたわんで当該クリック穴から外れることを繰り返す
ことを特徴とするロータ用蓋部機構。
【請求項2】
請求項1記載のロータ用蓋部機構であって、
前記板バネは、前記つまみを固定する方向に回転させるときと、前記つまみを開放する方向に回転させるときで、たわむときの支点が異なり、
前記つまみを固定する方向に回転させるときの支点の方が、前記クリック穴に引っかかる部分に近い
ことを特徴とするロータ用蓋部機構。
【請求項3】
請求項1または2記載のロータ用蓋部機構であって、
前記板バネは、湾曲した部分を有している
ことを特徴とするロータ用蓋部機構。
【請求項4】
請求項1から3のいずれかに記載のロータ用蓋部機構であって、
前記つまみシャフトのネジ部が、前記ロータにネジ止めされる
ことを特徴とするロータ用蓋部機構。
【請求項5】
請求項1から3のいずれかに記載のロータ用蓋部機構であって、
前記つまみシャフトのネジ部が、前記回転ヘッドにネジ止めされる
ことを特徴とするロータ用蓋部機構。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2011−11119(P2011−11119A)
【公開日】平成23年1月20日(2011.1.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−155611(P2009−155611)
【出願日】平成21年6月30日(2009.6.30)
【出願人】(000141691)株式会社久保田製作所 (11)
【Fターム(参考)】