繊維強化されたスイングバケットを備えた遠心ロータ、及び当該遠心ロータを製造するための方法
遠心ロータ１０は、遠心ロータ１０の回転軸線を規定するロータコア１６を有している。複数のバケット支持部２０ａ，２０ｂが、回転軸線１４を中心として配置されている。遠心ロータ１０は、対角線上において対向している２つのバケット支持部２０ｂの周囲に巻き付けられている、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８を含んでおり、これにより、２つのバケット支持部２０ａ，２０ｂがロータコア１６に対して相対的に外方に移動することを制限している。第１のストラップ３６と第２のストラップ３８とが、回転軸線１４を貫通している位置において互いに交差している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には遠心ロータ、具体的にはスイングバケットと共に利用される高速遠心ロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心ロータは、一般に研究用途の遠心分離機において、遠心分離中にサンプルを保持するために利用されている。遠心ロータの構成及び大きさは著しい多様性を有しており、一般的な遠心ロータの構造としては、遠心ロータの外縁又は外壁を形成している中実のロータ本体と、ロータ本体内部において径方向に分配されていると共に回転軸線に関して対称に配置されている、例えば２つ、４つ、又は６つの竪穴又は溝とを有している、スイングバケット付遠心ロータが挙げられる。外縁又は外壁を設けることによって、特に遠心分離中に作用する大きな動的な力を考慮しても、ロータの構造的剛性が高められる。バケットが竪穴内に配設されており、それぞれが特定の液体材料を収容するサンプルチューブ又は類する実験用容器を保持するように構成されている。高速回転している際には、バケットは竪穴内部において揺動され、バケットが略水平方向に向けられることによって、液体材料がサンプルチューブ内において径方向外向きに容易に移動可能とされる。
【０００３】
従来型のスイングバケット付遠心ロータは、対角線上においてロータの回転軸線に関して対向している側において、例えば４つ、６つ、又は８つのような偶数個のスイングバケットを支持するように構成されている、実質的に金属製のロータを含んでいる。このようなタイプのロータでは、遠心分離中の回転速度が非常に大きいので、ロータ本体は、スイングバケットが回転中心軸線を中心として高速回転することによって発生する、動的な応力及び動的な力に耐えることができる必要がある。これら動的な応力及び動的な力が、例えば疲労破壊のような金属製ロータの故障の原因となる。付加的又は代替的には、従来技術に基づく、このようなタイプの金属製ロータは、腐食疲労及び応力疲労を受ける。最後に、略中実な構成を有している従来技術に基づくロータは、結果として、比較的重く、製造コストが高いロータとなる。従って、従来技術に基づく遠心ロータのこれら欠点及び他の欠点を克服する、改良されたスイングバケット付ロータに対するニーズが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願第１２／４２９５６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、遠心分離するために利用される既知の遠心ロータに関する、上述の欠陥及び欠点並びに他の欠陥及び欠点を克服するものである。本発明は、特定の実施例に関連して説明されるが、本発明は特定の実施例に限定される訳ではないことに留意すべきである。逆に、本発明は、本発明の技術的思想に属するすべての代替例、改良例、及び均等物を含んでいる。
【０００６】
一の実施例では、遠心ロータは、遠心ロータの回転軸線を規定しているロータコアを有している。複数のバケット支持部が、回転軸線を中心として配置されている。遠心ロータは、第１のストラップ及び第２のストラップを含んでいる。第１のストラップが、第１の組のバケット支持部がロータコアに対して外方に移動することを制限するために、対角線上において対向している第１の組のバケット支持部の周囲に延在している。第２のストラップが、第２の組のバケット支持部がロータコアに対して外方に移動することを制限するために、対角線上において対向している第２の組のバケット支持部の周囲に延在している。第１のストラップと第２のストラップとが、回転軸線を貫通している位置において互いに交差している。遠心ロータは、バケット支持部それぞれが複数の細長アームのうち一の細長アームの長手方向端部に配置されている状態において、ロータコアの中心部分から延在している複数の細長アームを含んでいる。遠心ロータでは、バケット支持部それぞれが、第１のトラニオン及び第２のトラニオンを有しており、第１のトラニオン及び第２のトラニオンそれぞれが、バケットを支持するように構成されており、バケットそれぞれが、遠心ロータの外周を形成している。
【０００７】
第１のストラップ及び第２のストラップが、高引張強度を有している繊維材料から作られている場合がある。第１のストラップ及び第２のストラップは、例えば炭素繊維、アラミド繊維、ポリオレフィン繊維、又はこれらに類する物から作られている場合もある。さらに、第１のストラップ及び第２のストラップは、繊維が例えば熱可塑樹脂や熱硬化樹脂のような樹脂で包まれている複合材料から作られていても良い。炭素繊維が熱硬化材料でコーティングされた複合材料は、一例にすぎない。第１のストラップが第１のループを形成しており、第２のストラップが第２のループを形成しており、第２のループが第１のループよりも大きい。一の実施例では、第１のストラップ全体が、第１のストラップと第２のストラップとが互いに交差している位置において、第２のループ内に配置されている。代替的又は付加的には、第２のストラップは、対角上において対向している第２の組のバケット支持部を横断している湾曲した面内において延在している、上側表面を有している。対角上において対向している第１の組のバケット支持部及び第２の組のバケット支持部のうち少なくとも１つの組は、第１のストラップ又は第２のストラップを受容するための溝を含んでいる場合がある。
【０００８】
一の実施例では、バケット支持部それぞれが、例えば略Ｖ字状、略Ｔ字状や略Ｙ字状のような、適切に選定された形態に配置されている第１のセグメント及び第２のセグメントを含んでおり、第１のセグメント及び第２のセグメントそれぞれが、第１のトラニオン及び第２のトラニオンを含んでいる。第１のトラニオン及び第２のトラニオンそれぞれが、第１のストラップ及び第２のストラップのうち隣接しているストラップに対して鋭角を形成するように向いている。４つのバケットを支持している実施例では、第１のストラップ及び第２のストラップは互いに対して略直角に向いている。遠心ロータは、ロータコアに結合されていると共に遠心スピンドルを介して係合するように構成されている、ロータハブを含んでいる場合がある。ロータハブは、第１のストラップ及び第２のストラップから周方向に離隔している位置においてロータコアに結合している。
【０００９】
他の実施例では、一の遠心ロータが設けられている。遠心ロータは、遠心ロータの回転軸線を規定しているロータコアと、それぞれが回転軸線を中心として配置されている複数のバケット支持部とを有している。バケット支持部それぞれが、第１のトラニオン及び第２のトラニオンを有しており、第１のトラニオン及び第２のトラニオンそれぞれが、バケットを支持するように構成されている。遠心ロータは、互いに対して略直角に向いている第１のストラップ及び第２のストラップを含んでいる。第１のストラップが、第１の組のバケット支持部がロータコアに対して外方に移動することを制限するために、対角線上において対向している第１の組のバケット支持部の周囲に延在している。第２のストラップが、第２の組のバケット支持部がロータコアに対して外方に移動することを制限するために、対角線上において対向している第２の組のバケット支持部の周囲に延在している。第１のストラップと第２のストラップとが、回転軸線と交差している。
【００１０】
さらなる他の実施例は、遠心ロータを製造するための方法を備えている。当該方法は、複数のバケット支持部を、回転軸線を含んでいるロータコアの周囲に配置するステップを含んでいる。当該方法は、第１の組のバケット支持部がロータコアに対して外方に移動することを制限するために、第１のストラップを、対角線上において対向している第１の組のバケット支持部に結合するステップを含んでいる。第１のストラップが、回転軸線と交差している。当該方法は、第２のストラップを、対角線上において対向している第２の組のバケット支持部に結合するステップと、第１のストラップと回転軸線とが交差している位置において第１のストラップ及び第２のストラップが互いに交差しているように、第１のストラップ及び第２のストラップを配置するステップとを含んでいる。
【００１１】
本発明の上述の目的及び利点並びに他の目的及び利点については、発明の詳細な説明及び添付図面から明らかとなる。
【００１２】
本願に含まれると共に本願の一部分を構成している添付図面は、上述の発明の概略的な説明と共に本発明の実施例を図解するものである。以下の発明の詳細な説明も本発明を解説するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一の実施例における遠心ロータの斜視図である。
【図２】複数の開いたバケットを支持している、図１に表わす遠心ロータの別の斜視図である。
【図３】図１の断面３−３における断面図である。
【図４】図１〜図３に表わす遠心ロータの部分的な分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１〜図４は、本発明の一の実施例における典型的な遠心ロータ１０を表わす。遠心ロータ１０は、複数のスイングバケット１２を支持しており、これらスイングバケット１２それぞれが、遠心ロータ１０のロータコア１６によって規定される回転中心軸線１４を中心としてサンプルチューブ及び／又は類する実験用容器１３を遠心回転させるために、サンプルチューブ及び／又は類する実験用容器１３を保持するように構成されている、スイングバケット１２それぞれが、選択的に閉じることができる蓋１２ａと、遠心分離をしている最中に所定位置において蓋１２ａをロックするように構成されている一組のラッチ１２ｂとを含んでいる。特許文献１には、遠心ロータ１０と共に利用するように適合されている典型的なスイングバケット１２が開示されている。言うまでもなく、当該特許文献全体が参照により本願に組み込まれている。
【００１５】
遠心ロータ１０は、回転中心軸線１４を中心として回転するように配置されている複数のバケット支持部２０ａ，２０ｂを含んでいる。図示の如く、典型的なバケット支持部２０ａ，２０ｂは略Ｖ字状とされるが、代替的には、当該バケット支持部は異なる形状であっても良く、例えば略Ｔ字状や略Ｙ字状又は他の形状とされる。バケット支持部２０ａ，２０ｂは、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれがスイングバケット１２のうち２つのスイングバケットを支持するように配置されている。より具体的には、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれは、それぞれが自身の長手方向端部にトラニオン又はピン２２ａ，２４ａを有している、一組のセグメント２２，２４を含んでおり（図４参照）、スイングバケット１２のうち一のスイングバケットを支持するように構成されている。このために、トラニオン２２ａ，２４ａそれぞれが、スイングバケット１２の側壁から延在しているブッシュ３０に係合しており、これにより遠心分離している最中において、図示する略立向姿勢又は（図示しない）略横向姿勢でスイングバケット１２を支持することができる。
【００１６】
図１及び図２に表わすように、バケット支持部２０ａ，２０ｂは遠心ロータ１０の外周を形成している。これに関連して、遠心ロータ１０は、従来技術に基づくスイングバケットを備えた遠心ロータとは異なり、外壁、リム、又はこのような外壁やリムを形成する中実体を有していない。特に、このような外壁又はリム及び中実体構造（例えば、スイングバケットを支持するためのロータの溝（bay）又は穴（well）を形成する、沈降部又はボアを有している金属体）を有していないので、遠心ロータ１０を比較的軽量にすると共に比較的容易に製造可能となる。本明細書は、代替的に、遠心ロータ１０が、例えば空気力学的抵抗及び風切り騒音を低減するために、周方向に延在している外側シェル又は外側シールド（図示しない）を任意に有していることも予定している。このことは、例えば、より広範囲において温度を容易に制御すると共に遠心ロータ１０の駆動に必要な電力を低減するために望ましい。
【００１７】
特に図４を参照すると、ロータコア１６は、ロータコア１６の中心部分１６ａから延在していると共に対角線上において対向している第１の組のバケット支持部２０ａの間に跨設されている、第１の組の細長部材３１と、ロータコア１６の中心部分１６ａから延在していると共に対角線上において対向している第２の組のバケット支持部２０ｂの間に跨設されている、第２の組の細長部材３３とを含んでいる。従って、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれが、細長部材３１，３３それぞれの長手方向端部に配置されている。他の実施態様では、ロータコア１６の中心部分１６ａは、以下において詳述するように、遠心ロータ１０を高速回転させるために遠心ロータ１０を遠心スピンドル（図示しない）と容易に結合可能とする、複数の開口部３４を含んでいる。
【００１８】
図１〜図４を参照すると、遠心ロータ１０は略軽量構造をしているが、遠心ロータは、遠心分離をしている際に必要な構造的一体性を維持している。当該典型的な実施例では、このような構造的一体性は、互いに対して略直交している一組の補剛ストラップによって実現される。当該補剛ストラップは、バケット支持部２０ａ，２０ｂがロータコア１６に対して、特にロータコア１６の中心部分１６ａに対して外向きに移動することを制限する。より具体的には、遠心ロータ１０は、第１のストラップ３６と第２のストラップ３８とを含んでいる。第１のストラップ３６は、対角線上において対向している第１の組のバケット支持部２０ａそれぞれの周囲に延在しており、当該バケット支持部それぞれに機能的に結合している。一方、第２のストラップ３８は、対角線上において対向している第２の組のバケット支持部２０ｂのバケット支持部それぞれの周囲に延在しており、当該バケット支持部それぞれに機能的に結合している。第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８は、セグメント２２，２４それぞれが、特にバケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれのトラニオン２２ａ，２４ａが、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれが結合している第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれに対して、鋭角を形成する方向に延在している。
【００１９】
当業者であれば容易に理解することができるように、図面に表わした鋭角が単なる例示であり、本発明において当該鋭角に限定される訳ではない。従って、当業者が想到可能な範囲であれば、他の鋭角であっても良い。より具体的には、当該実施例では、４つのバケット支持部２０ａ，２０ｂとバケット支持部２０ａ，２０ｂによって支持されている４つのスイングバケット１２とが上述のように配置されているので、鋭角は約４５°である。他の実施例では、例えば２つ、６つや８つのように異なる数量のスイングバケット１２（及びバケット支持部２０ａ，２０ｂ）を有していても良い。６つ又は８つのスイングバケット１２を有している代替的な実施例では、トラニオン２２ａ，２４ａの向きと隣り合う第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８の向きとが成す鋭角それぞれが、約４５°よりも大きい。同様に、２つのスイングバケット１２を有している実施例では、鋭角が約４５°よりも小さい。同様に、このような代替的な実施例では、ストラップの数量が、図面に表わす実施例におけるストラップ３６，３８の典型的な２つとは異なるが、そうであっても本発明の技術的範囲内である。
【００２０】
第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれが、例えば繊維材料、非繊維材料、複合材料や他の材料のような、軽量でありながら高強度な材料から作られている。図示の実施例では、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８は、熱硬化樹脂でコーティングされた高強度炭素繊維から作られている。しかしながら、このような構成は、非限定的な単なる例示にすぎない。適切な代替物としては、コーティングの有無を問わず、他の高張力繊維が挙げられる。このような代替物としては、例えば熱可塑樹脂でコーティングされた炭素繊維や熱可塑樹脂でコーティングされていない炭素繊維が挙げられるが、これらに制限される訳ではない。これに関連して、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８は、例えば熱可塑樹脂又は熱硬化樹脂でコーティングされた炭素繊維のフィラメント又はストランドを、対角線上において対向しているバケット支持部２０ａ，２０ｂから成る組それぞれの周囲に巻き付けた後に、圧力及び熱を作用させ、ストランドを一体構造に成形することによって形成されている。特に繊維が熱可塑樹脂又は熱硬化樹脂でコーティングされている場合には、樹脂が所定時間の間において硬化処理されるので、繊維を遠心ロータ１０の他の部分と一体化することができる。第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれが、図示の如く、バケット支持部２０ａ，２０ｂから成る組それぞれの周囲に巻き付けられており、これにより高速回転中に、バケット支持部２０ａ，２０ｂがロータコア１６から離隔するように外方に移動することが防止される。第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれが、ロータコア１６の細長部材３１，３３の上方に位置しており、ロータコア１６の細長部材３１，３３によって支持されている。
【００２１】
さらに、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれが溝４０（図４参照）を含んでいる。当該溝は、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８のうち一方のストラップの一部分を受容するように適合された形状及び大きさとされ、これにより利用中に、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれが、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれ及び細長部材３１，３３それぞれに対して相対的に運動することが防止される。また、溝４０は、遠心ロータ１０を製造している際に第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８を案内するための、経路を有している。
【００２２】
第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれは、第１のループが第２のループよりも小さい状態において第１のループ及び第２のループを規定するように、遠心ロータ１０内に配置されている。より具体的には、第１のストラップ３６は、図面の垂直方向において第２のストラップ３８に対応している第２のループよりも小さい、第１のループを規定している。また、これに関連して、第１のループの形状及び大きさは第１の細長部材３１の形状及び大きさによって決定され、第２のループの形状及び大きさはロータコア１６の第２の細長部材３３の形状及び大きさによって決定される。第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８は、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８がロータコア１６の中心部分１６ａに容易に配置される、寸法的関係を有している。これに関連して、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８は、回転中心軸線１４が縦断している中心部分１６ａにおいて互いに交差している。第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８が交差している位置では、第１のストラップ３６全体が第２のストラップ３８によって形成されている第２のループの内側に位置するように、第２のストラップ３８が第１のストラップ３６を覆っている。
【００２３】
当業者であれば理解可能なように、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８をロータコア１６の中心部分１６ａに正確に配置することが単なる例示にすぎず、このような配置に限定される訳ではない。これに関連して、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８が、単なる非限定的な例示にすぎない炭素繊維、ケブラーやガラスから作られた様々な大きさのトウや単方向テープから形成されている場合がある。この場合には、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれのストランドは、互いに編み合わせられている（すなわち、絡み合っている）。従って、結論として、このような代替的な配置によって、第１のループ及び第２のループの大きさが、必ずしも互いに相違するとは限らない。当該実施例では、遠心ロータ１０が、炭素繊維から作られている第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８を有しているが、代替的には、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８が、遠心ロータ１０に対して必要な構造的一体性を有している限り、繊維材料又は非繊維材料に関わらず、他の高強度材料から作られている。
【００２４】
第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれが、上側表面３６ａ，３８ａを含んでいる。概略的に、第２のストラップ３８の上側表面３８ａは、第２のストラップ３８が結合されている２つのバケット支持部２０ｂの間に跨設された状態において、僅かに湾曲した面内に配設されている。また、第１のストラップ３６の上側表面３６ａは、第１のストラップ３６が結合されている２つのバケット支持部２０ａの間に跨設された状態において、僅かに湾曲した面内に配設されているが、第２のストラップ３８の上側表面３８ａ程湾曲していない。さらに図示の実施例では、第２のストラップ３８は、バケット支持部２０ｂの一組の溝４０それぞれに埋設されているので、上側表面３８ａが配設されている表面も、バケット支持部２０ｂを、特にバケット支持部２０ｂの上側表面２０ｃを交差している。当該実施例では、第２のストラップ３８は、ロータコア１６の中心部分１６ａの近傍において部分的に僅かに隆起しており、これにより中心部分１６ａにおいて第１のストラップ３６を収容している。これら寸法的関係によって、容易に製造可能で従来技術に基づくロータより小型な遠心ロータ１０が形成される。細長部材３３の高さが中心部分１６ａ近傍において細長部材３３の他の部分と比較して大きいので、これに対応して、第２のストラップ３８を容易に僅かに上昇させることができる。
【００２５】
図３〜図４を参照すると、遠心ロータ１０は、遠心ロータ１０を遠心回転させるためのスピンドル（図示しない）に遠心ロータ１０を容易に係合可能とする、ロータハブ５０を含んでいる。ロータハブ５０は、ロータハブ５０内において第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８の一部分と干渉しないように、ロータコア１６の中心部分１６ａに結合されている。より具体的には、ロータハブ５０は、２つ以上の駆動ピン５２（当該実施例では、４つの駆動ピン５２）を介して中心部分１６ａに結合されている。駆動ピン５２は、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８の隣り合う部分同士の間において延在しており、これにより第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれから周方向に離隔している。特に、駆動ピン５２は、垂直方向に延在しており、隣り合う第１のストラップ３６と第２のストラップ３８との間において互いから周方向に離隔しており、開口部３４を通じてロータコア１６の中心部分１６ａ内に受容されている。また、駆動ピン５２は、遠心駆動するためのスピンドル（図示しない）に遠心ロータ１０を固定する継手５９の下面において、対応するボア内部で支持されている。図示の実施例の一の態様では、駆動ピン５２の外側表面が、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８の側縁部３６ｅ，３８ｅそれぞれに対して接しており、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８の側縁部３６ｅ，３８ｅそれぞれと接触状態にある。
【００２６】
特に図３を参照すると、遠心ロータ１０は、利用時において、適切に選定された遠心スピンドル（図示しない）の上方にロータハブ５０を取り付けることによって動作する。より具体的には、スピンドルは、ロータハブ５０の底部においてハブ開口部６０内に受容されている。スピンドルが動作している場合には、スピンドルの回転によって、駆動ピン５２が駆動トルクをロータコア１６に伝達した後に、スイングバケット１２を含む遠心ロータ１０を回転させる。
【００２７】
様々な実施例を相当詳細に説明することによって本発明の原理に基づく様々な実施態様について説明しているが、これら実施例が、本発明の技術的範囲をそのような詳細なレベルに制限又は限定することを意図している訳ではない。本願において図示及び説明した様々な特徴は、単独でも任意に組み合わせても利用することができる。さらなる利点及び改良については、当業者であれば容易に想到することができるだろう。従って、より広い態様における本発明は、特定の詳細な代表的な装置及び方法並びに図解した実施例に限定される訳ではない。以上より、一般的発明概念から逸脱することなく、このような詳細部分については自由に変更可能であることを留意すべきである。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 遠心ロータ
１２ スイングバケット
１２ａ 蓋
１２ｂ 一組のラッチ
１３ 実験用容器
１４ 回転中心軸線
１６ ロータコア
１６ａ 中心部分
２０ａ バケット支持部
２０ｂ バケット支持部
２２ セグメント
２２ａ トラニオン（ピン）
２４ セグメント
２４ａ トラニオン（ピン）
３０ ブッシュ
３１ （第１の）細長部材
３３ （第２の）細長部材
３４ 開口部
３６ 第１のストラップ
３６ａ 上側表面
３６ｅ 側縁部
３８ 第２のストラップ
３８ａ 上側表面
３８ｅ 側縁部
５０ ロータハブ
５２ 回り止めピン
６０ ハブ開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には遠心ロータ、具体的にはスイングバケットと共に利用される高速遠心ロータに関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心ロータは、一般に研究用途の遠心分離機において、遠心分離中にサンプルを保持するために利用されている。遠心ロータの構成及び大きさは著しい多様性を有しており、一般的な遠心ロータの構造としては、遠心ロータの外縁又は外壁を形成している中実のロータ本体と、ロータ本体内部において径方向に分配されていると共に回転軸線に関して対称に配置されている、例えば２つ、４つ、又は６つの竪穴又は溝とを有している、スイングバケット付遠心ロータが挙げられる。外縁又は外壁を設けることによって、特に遠心分離中に作用する大きな動的な力を考慮しても、ロータの構造的剛性が高められる。バケットが竪穴内に配設されており、それぞれが特定の液体材料を収容するサンプルチューブ又は類する実験用容器を保持するように構成されている。高速回転している際には、バケットは竪穴内部において揺動され、バケットが略水平方向に向けられることによって、液体材料がサンプルチューブ内において径方向外向きに容易に移動可能とされる。
【０００３】
従来型のスイングバケット付遠心ロータは、対角線上においてロータの回転軸線に関して対向している側において、例えば４つ、６つ、又は８つのような偶数個のスイングバケットを支持するように構成されている、実質的に金属製のロータを含んでいる。このようなタイプのロータでは、遠心分離中の回転速度が非常に大きいので、ロータ本体は、スイングバケットが回転中心軸線を中心として高速回転することによって発生する、動的な応力及び動的な力に耐えることができる必要がある。これら動的な応力及び動的な力が、例えば疲労破壊のような金属製ロータの故障の原因となる。付加的又は代替的には、従来技術に基づく、このようなタイプの金属製ロータは、腐食疲労及び応力疲労を受ける。最後に、略中実な構成を有している従来技術に基づくロータは、結果として、比較的重く、製造コストが高いロータとなる。従って、従来技術に基づく遠心ロータのこれら欠点及び他の欠点を克服する、改良されたスイングバケット付ロータに対するニーズが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願第１２／４２９５６９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、遠心分離するために利用される既知の遠心ロータに関する、上述の欠陥及び欠点並びに他の欠陥及び欠点を克服するものである。本発明は、特定の実施例に関連して説明されるが、本発明は特定の実施例に限定される訳ではないことに留意すべきである。逆に、本発明は、本発明の技術的思想に属するすべての代替例、改良例、及び均等物を含んでいる。
【０００６】
一の実施例では、遠心ロータは、遠心ロータの回転軸線を規定しているロータコアを有している。複数のバケット支持部が、回転軸線を中心として配置されている。遠心ロータは、第１のストラップ及び第２のストラップを含んでいる。第１のストラップが、第１の組のバケット支持部がロータコアに対して外方に移動することを制限するために、対角線上において対向している第１の組のバケット支持部の周囲に延在している。第２のストラップが、第２の組のバケット支持部がロータコアに対して外方に移動することを制限するために、対角線上において対向している第２の組のバケット支持部の周囲に延在している。第１のストラップと第２のストラップとが、回転軸線を貫通している位置において互いに交差している。遠心ロータは、バケット支持部それぞれが複数の細長アームのうち一の細長アームの長手方向端部に配置されている状態において、ロータコアの中心部分から延在している複数の細長アームを含んでいる。遠心ロータでは、バケット支持部それぞれが、第１のトラニオン及び第２のトラニオンを有しており、第１のトラニオン及び第２のトラニオンそれぞれが、バケットを支持するように構成されており、バケットそれぞれが、遠心ロータの外周を形成している。
【０００７】
第１のストラップ及び第２のストラップが、高引張強度を有している繊維材料から作られている場合がある。第１のストラップ及び第２のストラップは、例えば炭素繊維、アラミド繊維、ポリオレフィン繊維、又はこれらに類する物から作られている場合もある。さらに、第１のストラップ及び第２のストラップは、繊維が例えば熱可塑樹脂や熱硬化樹脂のような樹脂で包まれている複合材料から作られていても良い。炭素繊維が熱硬化材料でコーティングされた複合材料は、一例にすぎない。第１のストラップが第１のループを形成しており、第２のストラップが第２のループを形成しており、第２のループが第１のループよりも大きい。一の実施例では、第１のストラップ全体が、第１のストラップと第２のストラップとが互いに交差している位置において、第２のループ内に配置されている。代替的又は付加的には、第２のストラップは、対角上において対向している第２の組のバケット支持部を横断している湾曲した面内において延在している、上側表面を有している。対角上において対向している第１の組のバケット支持部及び第２の組のバケット支持部のうち少なくとも１つの組は、第１のストラップ又は第２のストラップを受容するための溝を含んでいる場合がある。
【０００８】
一の実施例では、バケット支持部それぞれが、例えば略Ｖ字状、略Ｔ字状や略Ｙ字状のような、適切に選定された形態に配置されている第１のセグメント及び第２のセグメントを含んでおり、第１のセグメント及び第２のセグメントそれぞれが、第１のトラニオン及び第２のトラニオンを含んでいる。第１のトラニオン及び第２のトラニオンそれぞれが、第１のストラップ及び第２のストラップのうち隣接しているストラップに対して鋭角を形成するように向いている。４つのバケットを支持している実施例では、第１のストラップ及び第２のストラップは互いに対して略直角に向いている。遠心ロータは、ロータコアに結合されていると共に遠心スピンドルを介して係合するように構成されている、ロータハブを含んでいる場合がある。ロータハブは、第１のストラップ及び第２のストラップから周方向に離隔している位置においてロータコアに結合している。
【０００９】
他の実施例では、一の遠心ロータが設けられている。遠心ロータは、遠心ロータの回転軸線を規定しているロータコアと、それぞれが回転軸線を中心として配置されている複数のバケット支持部とを有している。バケット支持部それぞれが、第１のトラニオン及び第２のトラニオンを有しており、第１のトラニオン及び第２のトラニオンそれぞれが、バケットを支持するように構成されている。遠心ロータは、互いに対して略直角に向いている第１のストラップ及び第２のストラップを含んでいる。第１のストラップが、第１の組のバケット支持部がロータコアに対して外方に移動することを制限するために、対角線上において対向している第１の組のバケット支持部の周囲に延在している。第２のストラップが、第２の組のバケット支持部がロータコアに対して外方に移動することを制限するために、対角線上において対向している第２の組のバケット支持部の周囲に延在している。第１のストラップと第２のストラップとが、回転軸線と交差している。
【００１０】
さらなる他の実施例は、遠心ロータを製造するための方法を備えている。当該方法は、複数のバケット支持部を、回転軸線を含んでいるロータコアの周囲に配置するステップを含んでいる。当該方法は、第１の組のバケット支持部がロータコアに対して外方に移動することを制限するために、第１のストラップを、対角線上において対向している第１の組のバケット支持部に結合するステップを含んでいる。第１のストラップが、回転軸線と交差している。当該方法は、第２のストラップを、対角線上において対向している第２の組のバケット支持部に結合するステップと、第１のストラップと回転軸線とが交差している位置において第１のストラップ及び第２のストラップが互いに交差しているように、第１のストラップ及び第２のストラップを配置するステップとを含んでいる。
【００１１】
本発明の上述の目的及び利点並びに他の目的及び利点については、発明の詳細な説明及び添付図面から明らかとなる。
【００１２】
本願に含まれると共に本願の一部分を構成している添付図面は、上述の発明の概略的な説明と共に本発明の実施例を図解するものである。以下の発明の詳細な説明も本発明を解説するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一の実施例における遠心ロータの斜視図である。
【図２】複数の開いたバケットを支持している、図１に表わす遠心ロータの別の斜視図である。
【図３】図１の断面３−３における断面図である。
【図４】図１〜図３に表わす遠心ロータの部分的な分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１〜図４は、本発明の一の実施例における典型的な遠心ロータ１０を表わす。遠心ロータ１０は、複数のスイングバケット１２を支持しており、これらスイングバケット１２それぞれが、遠心ロータ１０のロータコア１６によって規定される回転中心軸線１４を中心としてサンプルチューブ及び／又は類する実験用容器１３を遠心回転させるために、サンプルチューブ及び／又は類する実験用容器１３を保持するように構成されている、スイングバケット１２それぞれが、選択的に閉じることができる蓋１２ａと、遠心分離をしている最中に所定位置において蓋１２ａをロックするように構成されている一組のラッチ１２ｂとを含んでいる。特許文献１には、遠心ロータ１０と共に利用するように適合されている典型的なスイングバケット１２が開示されている。言うまでもなく、当該特許文献全体が参照により本願に組み込まれている。
【００１５】
遠心ロータ１０は、回転中心軸線１４を中心として回転するように配置されている複数のバケット支持部２０ａ，２０ｂを含んでいる。図示の如く、典型的なバケット支持部２０ａ，２０ｂは略Ｖ字状とされるが、代替的には、当該バケット支持部は異なる形状であっても良く、例えば略Ｔ字状や略Ｙ字状又は他の形状とされる。バケット支持部２０ａ，２０ｂは、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれがスイングバケット１２のうち２つのスイングバケットを支持するように配置されている。より具体的には、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれは、それぞれが自身の長手方向端部にトラニオン又はピン２２ａ，２４ａを有している、一組のセグメント２２，２４を含んでおり（図４参照）、スイングバケット１２のうち一のスイングバケットを支持するように構成されている。このために、トラニオン２２ａ，２４ａそれぞれが、スイングバケット１２の側壁から延在しているブッシュ３０に係合しており、これにより遠心分離している最中において、図示する略立向姿勢又は（図示しない）略横向姿勢でスイングバケット１２を支持することができる。
【００１６】
図１及び図２に表わすように、バケット支持部２０ａ，２０ｂは遠心ロータ１０の外周を形成している。これに関連して、遠心ロータ１０は、従来技術に基づくスイングバケットを備えた遠心ロータとは異なり、外壁、リム、又はこのような外壁やリムを形成する中実体を有していない。特に、このような外壁又はリム及び中実体構造（例えば、スイングバケットを支持するためのロータの溝（bay）又は穴（well）を形成する、沈降部又はボアを有している金属体）を有していないので、遠心ロータ１０を比較的軽量にすると共に比較的容易に製造可能となる。本明細書は、代替的に、遠心ロータ１０が、例えば空気力学的抵抗及び風切り騒音を低減するために、周方向に延在している外側シェル又は外側シールド（図示しない）を任意に有していることも予定している。このことは、例えば、より広範囲において温度を容易に制御すると共に遠心ロータ１０の駆動に必要な電力を低減するために望ましい。
【００１７】
特に図４を参照すると、ロータコア１６は、ロータコア１６の中心部分１６ａから延在していると共に対角線上において対向している第１の組のバケット支持部２０ａの間に跨設されている、第１の組の細長部材３１と、ロータコア１６の中心部分１６ａから延在していると共に対角線上において対向している第２の組のバケット支持部２０ｂの間に跨設されている、第２の組の細長部材３３とを含んでいる。従って、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれが、細長部材３１，３３それぞれの長手方向端部に配置されている。他の実施態様では、ロータコア１６の中心部分１６ａは、以下において詳述するように、遠心ロータ１０を高速回転させるために遠心ロータ１０を遠心スピンドル（図示しない）と容易に結合可能とする、複数の開口部３４を含んでいる。
【００１８】
図１〜図４を参照すると、遠心ロータ１０は略軽量構造をしているが、遠心ロータは、遠心分離をしている際に必要な構造的一体性を維持している。当該典型的な実施例では、このような構造的一体性は、互いに対して略直交している一組の補剛ストラップによって実現される。当該補剛ストラップは、バケット支持部２０ａ，２０ｂがロータコア１６に対して、特にロータコア１６の中心部分１６ａに対して外向きに移動することを制限する。より具体的には、遠心ロータ１０は、第１のストラップ３６と第２のストラップ３８とを含んでいる。第１のストラップ３６は、対角線上において対向している第１の組のバケット支持部２０ａそれぞれの周囲に延在しており、当該バケット支持部それぞれに機能的に結合している。一方、第２のストラップ３８は、対角線上において対向している第２の組のバケット支持部２０ｂのバケット支持部それぞれの周囲に延在しており、当該バケット支持部それぞれに機能的に結合している。第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８は、セグメント２２，２４それぞれが、特にバケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれのトラニオン２２ａ，２４ａが、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれが結合している第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれに対して、鋭角を形成する方向に延在している。
【００１９】
当業者であれば容易に理解することができるように、図面に表わした鋭角が単なる例示であり、本発明において当該鋭角に限定される訳ではない。従って、当業者が想到可能な範囲であれば、他の鋭角であっても良い。より具体的には、当該実施例では、４つのバケット支持部２０ａ，２０ｂとバケット支持部２０ａ，２０ｂによって支持されている４つのスイングバケット１２とが上述のように配置されているので、鋭角は約４５°である。他の実施例では、例えば２つ、６つや８つのように異なる数量のスイングバケット１２（及びバケット支持部２０ａ，２０ｂ）を有していても良い。６つ又は８つのスイングバケット１２を有している代替的な実施例では、トラニオン２２ａ，２４ａの向きと隣り合う第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８の向きとが成す鋭角それぞれが、約４５°よりも大きい。同様に、２つのスイングバケット１２を有している実施例では、鋭角が約４５°よりも小さい。同様に、このような代替的な実施例では、ストラップの数量が、図面に表わす実施例におけるストラップ３６，３８の典型的な２つとは異なるが、そうであっても本発明の技術的範囲内である。
【００２０】
第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれが、例えば繊維材料、非繊維材料、複合材料や他の材料のような、軽量でありながら高強度な材料から作られている。図示の実施例では、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８は、熱硬化樹脂でコーティングされた高強度炭素繊維から作られている。しかしながら、このような構成は、非限定的な単なる例示にすぎない。適切な代替物としては、コーティングの有無を問わず、他の高張力繊維が挙げられる。このような代替物としては、例えば熱可塑樹脂でコーティングされた炭素繊維や熱可塑樹脂でコーティングされていない炭素繊維が挙げられるが、これらに制限される訳ではない。これに関連して、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８は、例えば熱可塑樹脂又は熱硬化樹脂でコーティングされた炭素繊維のフィラメント又はストランドを、対角線上において対向しているバケット支持部２０ａ，２０ｂから成る組それぞれの周囲に巻き付けた後に、圧力及び熱を作用させ、ストランドを一体構造に成形することによって形成されている。特に繊維が熱可塑樹脂又は熱硬化樹脂でコーティングされている場合には、樹脂が所定時間の間において硬化処理されるので、繊維を遠心ロータ１０の他の部分と一体化することができる。第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれが、図示の如く、バケット支持部２０ａ，２０ｂから成る組それぞれの周囲に巻き付けられており、これにより高速回転中に、バケット支持部２０ａ，２０ｂがロータコア１６から離隔するように外方に移動することが防止される。第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれが、ロータコア１６の細長部材３１，３３の上方に位置しており、ロータコア１６の細長部材３１，３３によって支持されている。
【００２１】
さらに、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれが溝４０（図４参照）を含んでいる。当該溝は、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８のうち一方のストラップの一部分を受容するように適合された形状及び大きさとされ、これにより利用中に、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれが、バケット支持部２０ａ，２０ｂそれぞれ及び細長部材３１，３３それぞれに対して相対的に運動することが防止される。また、溝４０は、遠心ロータ１０を製造している際に第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８を案内するための、経路を有している。
【００２２】
第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれは、第１のループが第２のループよりも小さい状態において第１のループ及び第２のループを規定するように、遠心ロータ１０内に配置されている。より具体的には、第１のストラップ３６は、図面の垂直方向において第２のストラップ３８に対応している第２のループよりも小さい、第１のループを規定している。また、これに関連して、第１のループの形状及び大きさは第１の細長部材３１の形状及び大きさによって決定され、第２のループの形状及び大きさはロータコア１６の第２の細長部材３３の形状及び大きさによって決定される。第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８は、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８がロータコア１６の中心部分１６ａに容易に配置される、寸法的関係を有している。これに関連して、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８は、回転中心軸線１４が縦断している中心部分１６ａにおいて互いに交差している。第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８が交差している位置では、第１のストラップ３６全体が第２のストラップ３８によって形成されている第２のループの内側に位置するように、第２のストラップ３８が第１のストラップ３６を覆っている。
【００２３】
当業者であれば理解可能なように、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８をロータコア１６の中心部分１６ａに正確に配置することが単なる例示にすぎず、このような配置に限定される訳ではない。これに関連して、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８が、単なる非限定的な例示にすぎない炭素繊維、ケブラーやガラスから作られた様々な大きさのトウや単方向テープから形成されている場合がある。この場合には、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれのストランドは、互いに編み合わせられている（すなわち、絡み合っている）。従って、結論として、このような代替的な配置によって、第１のループ及び第２のループの大きさが、必ずしも互いに相違するとは限らない。当該実施例では、遠心ロータ１０が、炭素繊維から作られている第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８を有しているが、代替的には、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８が、遠心ロータ１０に対して必要な構造的一体性を有している限り、繊維材料又は非繊維材料に関わらず、他の高強度材料から作られている。
【００２４】
第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれが、上側表面３６ａ，３８ａを含んでいる。概略的に、第２のストラップ３８の上側表面３８ａは、第２のストラップ３８が結合されている２つのバケット支持部２０ｂの間に跨設された状態において、僅かに湾曲した面内に配設されている。また、第１のストラップ３６の上側表面３６ａは、第１のストラップ３６が結合されている２つのバケット支持部２０ａの間に跨設された状態において、僅かに湾曲した面内に配設されているが、第２のストラップ３８の上側表面３８ａ程湾曲していない。さらに図示の実施例では、第２のストラップ３８は、バケット支持部２０ｂの一組の溝４０それぞれに埋設されているので、上側表面３８ａが配設されている表面も、バケット支持部２０ｂを、特にバケット支持部２０ｂの上側表面２０ｃを交差している。当該実施例では、第２のストラップ３８は、ロータコア１６の中心部分１６ａの近傍において部分的に僅かに隆起しており、これにより中心部分１６ａにおいて第１のストラップ３６を収容している。これら寸法的関係によって、容易に製造可能で従来技術に基づくロータより小型な遠心ロータ１０が形成される。細長部材３３の高さが中心部分１６ａ近傍において細長部材３３の他の部分と比較して大きいので、これに対応して、第２のストラップ３８を容易に僅かに上昇させることができる。
【００２５】
図３〜図４を参照すると、遠心ロータ１０は、遠心ロータ１０を遠心回転させるためのスピンドル（図示しない）に遠心ロータ１０を容易に係合可能とする、ロータハブ５０を含んでいる。ロータハブ５０は、ロータハブ５０内において第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８の一部分と干渉しないように、ロータコア１６の中心部分１６ａに結合されている。より具体的には、ロータハブ５０は、２つ以上の駆動ピン５２（当該実施例では、４つの駆動ピン５２）を介して中心部分１６ａに結合されている。駆動ピン５２は、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８の隣り合う部分同士の間において延在しており、これにより第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８それぞれから周方向に離隔している。特に、駆動ピン５２は、垂直方向に延在しており、隣り合う第１のストラップ３６と第２のストラップ３８との間において互いから周方向に離隔しており、開口部３４を通じてロータコア１６の中心部分１６ａ内に受容されている。また、駆動ピン５２は、遠心駆動するためのスピンドル（図示しない）に遠心ロータ１０を固定する継手５９の下面において、対応するボア内部で支持されている。図示の実施例の一の態様では、駆動ピン５２の外側表面が、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８の側縁部３６ｅ，３８ｅそれぞれに対して接しており、第１のストラップ３６及び第２のストラップ３８の側縁部３６ｅ，３８ｅそれぞれと接触状態にある。
【００２６】
特に図３を参照すると、遠心ロータ１０は、利用時において、適切に選定された遠心スピンドル（図示しない）の上方にロータハブ５０を取り付けることによって動作する。より具体的には、スピンドルは、ロータハブ５０の底部においてハブ開口部６０内に受容されている。スピンドルが動作している場合には、スピンドルの回転によって、駆動ピン５２が駆動トルクをロータコア１６に伝達した後に、スイングバケット１２を含む遠心ロータ１０を回転させる。
【００２７】
様々な実施例を相当詳細に説明することによって本発明の原理に基づく様々な実施態様について説明しているが、これら実施例が、本発明の技術的範囲をそのような詳細なレベルに制限又は限定することを意図している訳ではない。本願において図示及び説明した様々な特徴は、単独でも任意に組み合わせても利用することができる。さらなる利点及び改良については、当業者であれば容易に想到することができるだろう。従って、より広い態様における本発明は、特定の詳細な代表的な装置及び方法並びに図解した実施例に限定される訳ではない。以上より、一般的発明概念から逸脱することなく、このような詳細部分については自由に変更可能であることを留意すべきである。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 遠心ロータ
１２ スイングバケット
１２ａ 蓋
１２ｂ 一組のラッチ
１３ 実験用容器
１４ 回転中心軸線
１６ ロータコア
１６ａ 中心部分
２０ａ バケット支持部
２０ｂ バケット支持部
２２ セグメント
２２ａ トラニオン（ピン）
２４ セグメント
２４ａ トラニオン（ピン）
３０ ブッシュ
３１ （第１の）細長部材
３３ （第２の）細長部材
３４ 開口部
３６ 第１のストラップ
３６ａ 上側表面
３６ｅ 側縁部
３８ 第２のストラップ
３８ａ 上側表面
３８ｅ 側縁部
５０ ロータハブ
５２ 回り止めピン
６０ ハブ開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心ロータ（１０）であって、
ロータコア（１６）の中心部分（１６ａ）から延在していると共に前記遠心ロータ（１０）の回転軸線（１４）を規定している、複数の細長アーム（３１，３３）を有している前記ロータコア（１６）と、
前記ロータコア（１６）に機能的に結合されていると共に前記回転軸線（１４）を中心として配置されている、複数のバケット支持部（２０ａ，２０ｂ）と、
を備えている前記遠心ロータ（１０）において、
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、前記細長アーム（３１，３３）のうち一の細長アームの長手方向端部に配置されており、
第１のストラップ（３６）が、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る第１の組の周囲に延在しており、これにより前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る前記第１の組が、前記ロータコア（１６）に対して相対的に外方に移動することを制限しており、
第２のストラップ（３８）が、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る第２の組の周囲に延在しており、これにより前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る前記第２の組が、前記ロータコア（１６）に対して相対的に外方に移動することを制限しており、前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが、前記回転軸線（１４）を貫通している位置において互いに交差していることを特徴とする遠心ロータ（１０）。
【請求項２】
前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが、炭素繊維から作られていることを特徴とする請求項１に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項３】
前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが、熱可塑樹脂又は熱硬化樹脂でコーティングされている炭素繊維から作られていることを特徴とする請求項２に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項４】
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、第１のトラニオン（２２ａ）及び第２のトラニオン（２４ａ）を有しており、
前記第１のトラニオン（２２ａ）及び前記第２のトラニオン（２４ａ）それぞれが、バケット（１２）を支持するように構成されており、
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、前記遠心ロータ（１０）の外周を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項５】
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、略Ｖ字状に配置されている第１のセグメント（２２）及び第２のセグメント（２４）を含んでおり、
前記第１のセグメント（２２）及び前記第２のセグメント（２４）それぞれが、第１のトラニオン（２２ａ）及び第２のトラニオン（２４ａ）を有しており、
前記第１のトラニオン（２２ａ）及び前記第２のトラニオン（２４ａ）それぞれが、バケット（１２）を支持するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項６】
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、第１のトラニオン（２２ａ）及び第２のトラニオン（２４ａ）を有しており、
前記第１のトラニオン（２２ａ）及び前記第２のトラニオン（２４ａ）それぞれが、バケット（１２）を支持するように構成されており、
前記第１のトラニオン（２２ａ）及び前記第２のトラニオン（２４ａ）それぞれが、前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）のうち隣り合うストラップに対して鋭角を形成するように向いていることを特徴とする請求項１〜３及び５のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項７】
前記第１のストラップ（３６）が、第１のループを形成しており、
前記第２のストラップ（３８）が、第２のループを形成しており、
前記第２のループが、前記第１のループよりも大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項８】
前記第１のストラップ（３６）全体が、前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが互いに交差する位置において、前記第２のループ内に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項９】
前記第１の組の前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、上側表面（２０ｃ）を有しており、
前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが、前記第１の組の前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれの前記上側表面（２０ｃ）を横断している湾曲した面内において延在している、上側表面（３６ａ，３８ａ）を有していることを特徴とする請求項６に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項１０】
前記第１の組又は前記第２の組の前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）のうち少なくとも１つのバケット支持部それぞれが、前記第１のストラップ（３６）又は前記第２のストラップ（３８）を受容するための溝（４０）を含んでいることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項１１】
前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）が、互いに対して略直角に向いていることを特徴する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項１２】
前記遠心ロータ（１０）が、前記ロータコア（１６）に結合されていると共に遠心スピンドルを介して前記ロータコア（１６）に係合するように構成されている、ロータハブ（５０）を備えており、
前記ロータハブ（５０）が、前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）から周方向に離隔している位置において、前記ロータコア（１６）に結合されていることを特徴する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項１３】
前記ロータハブ（５０）と前記ロータコア（１６）との間における継手が、前記ロータコア（１６）から延在していると共に外側表面を有している、複数の駆動ピン（５２）を含んでおり、
前記駆動ピン（５２）のうち少なくとも１つの駆動ピンの前記外側表面が、前記ロータハブ（５０）と前記ロータコア（１６）とが互いに結合している場合に、前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）のうち少なくとも１つのストラップに接触していることを特徴とする請求項１２の記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項１４】
遠心ロータ（１０）を製造するための方法であって、前記遠心ロータ（１０）が、ロータコア（１６）の中心部分（１６ａ）から延在していると共に前記遠心ロータ（１０）の回転軸線（１４）を規定している、複数の細長アーム（３１，３３）を有している前記ロータコア（１６）と、前記ロータコア（１６）に機能的に結合されていると共に前記回転軸線（１４）を中心として配置されている、複数のバケット支持部（２０ａ，２０ｂ）とを備えている、前記方法において、
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれを、前記細長アーム（３１，３３）のうち一の細長アームの長手方向端部に配置するステップと、
対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る第１の組が前記ロータコア（１６）に対して相対的に外方に移動することを制限するために、第１のストラップ（３６）を、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る前記第１の組に結合するステップと、
第２のストラップ（３８）を、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る第２の組に結合するステップと、
前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが前記回転軸線（１４）において互いに交差しているように、前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）を配置するステップと、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）それぞれを、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る第１の組及び第２の組に結合するステップが、前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）それぞれを、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る前記第１の組又は前記第２の組の周囲に巻き付けることを含んでいることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１】
遠心ロータ（１０）であって、
ロータコア（１６）の中心部分（１６ａ）から延在していると共に前記遠心ロータ（１０）の回転軸線（１４）を規定している、複数の細長アーム（３１，３３）を有している前記ロータコア（１６）と、
前記ロータコア（１６）に機能的に結合されていると共に前記回転軸線（１４）を中心として配置されている、複数のバケット支持部（２０ａ，２０ｂ）と、
を備えている前記遠心ロータ（１０）において、
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、前記細長アーム（３１，３３）のうち一の細長アームの長手方向端部に配置されており、
第１のストラップ（３６）が、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る第１の組の周囲に延在しており、これにより前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る前記第１の組が、前記ロータコア（１６）に対して相対的に外方に移動することを制限しており、
第２のストラップ（３８）が、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る第２の組の周囲に延在しており、これにより前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る前記第２の組が、前記ロータコア（１６）に対して相対的に外方に移動することを制限しており、前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが、前記回転軸線（１４）を貫通している位置において互いに交差していることを特徴とする遠心ロータ（１０）。
【請求項２】
前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが、炭素繊維から作られていることを特徴とする請求項１に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項３】
前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが、熱可塑樹脂又は熱硬化樹脂でコーティングされている炭素繊維から作られていることを特徴とする請求項２に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項４】
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、第１のトラニオン（２２ａ）及び第２のトラニオン（２４ａ）を有しており、
前記第１のトラニオン（２２ａ）及び前記第２のトラニオン（２４ａ）それぞれが、バケット（１２）を支持するように構成されており、
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、前記遠心ロータ（１０）の外周を形成していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項５】
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、略Ｖ字状に配置されている第１のセグメント（２２）及び第２のセグメント（２４）を含んでおり、
前記第１のセグメント（２２）及び前記第２のセグメント（２４）それぞれが、第１のトラニオン（２２ａ）及び第２のトラニオン（２４ａ）を有しており、
前記第１のトラニオン（２２ａ）及び前記第２のトラニオン（２４ａ）それぞれが、バケット（１２）を支持するように構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項６】
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、第１のトラニオン（２２ａ）及び第２のトラニオン（２４ａ）を有しており、
前記第１のトラニオン（２２ａ）及び前記第２のトラニオン（２４ａ）それぞれが、バケット（１２）を支持するように構成されており、
前記第１のトラニオン（２２ａ）及び前記第２のトラニオン（２４ａ）それぞれが、前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）のうち隣り合うストラップに対して鋭角を形成するように向いていることを特徴とする請求項１〜３及び５のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項７】
前記第１のストラップ（３６）が、第１のループを形成しており、
前記第２のストラップ（３８）が、第２のループを形成しており、
前記第２のループが、前記第１のループよりも大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項８】
前記第１のストラップ（３６）全体が、前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが互いに交差する位置において、前記第２のループ内に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項９】
前記第１の組の前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれが、上側表面（２０ｃ）を有しており、
前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが、前記第１の組の前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれの前記上側表面（２０ｃ）を横断している湾曲した面内において延在している、上側表面（３６ａ，３８ａ）を有していることを特徴とする請求項６に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項１０】
前記第１の組又は前記第２の組の前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）のうち少なくとも１つのバケット支持部それぞれが、前記第１のストラップ（３６）又は前記第２のストラップ（３８）を受容するための溝（４０）を含んでいることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項１１】
前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）が、互いに対して略直角に向いていることを特徴する請求項１〜１０のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項１２】
前記遠心ロータ（１０）が、前記ロータコア（１６）に結合されていると共に遠心スピンドルを介して前記ロータコア（１６）に係合するように構成されている、ロータハブ（５０）を備えており、
前記ロータハブ（５０）が、前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）から周方向に離隔している位置において、前記ロータコア（１６）に結合されていることを特徴する請求項１〜１１のいずれか一項に記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項１３】
前記ロータハブ（５０）と前記ロータコア（１６）との間における継手が、前記ロータコア（１６）から延在していると共に外側表面を有している、複数の駆動ピン（５２）を含んでおり、
前記駆動ピン（５２）のうち少なくとも１つの駆動ピンの前記外側表面が、前記ロータハブ（５０）と前記ロータコア（１６）とが互いに結合している場合に、前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）のうち少なくとも１つのストラップに接触していることを特徴とする請求項１２の記載の遠心ロータ（１０）。
【請求項１４】
遠心ロータ（１０）を製造するための方法であって、前記遠心ロータ（１０）が、ロータコア（１６）の中心部分（１６ａ）から延在していると共に前記遠心ロータ（１０）の回転軸線（１４）を規定している、複数の細長アーム（３１，３３）を有している前記ロータコア（１６）と、前記ロータコア（１６）に機能的に結合されていると共に前記回転軸線（１４）を中心として配置されている、複数のバケット支持部（２０ａ，２０ｂ）とを備えている、前記方法において、
前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）それぞれを、前記細長アーム（３１，３３）のうち一の細長アームの長手方向端部に配置するステップと、
対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る第１の組が前記ロータコア（１６）に対して相対的に外方に移動することを制限するために、第１のストラップ（３６）を、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る前記第１の組に結合するステップと、
第２のストラップ（３８）を、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る第２の組に結合するステップと、
前記第１のストラップ（３６）と前記第２のストラップ（３８）とが前記回転軸線（１４）において互いに交差しているように、前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）を配置するステップと、
を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）それぞれを、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る第１の組及び第２の組に結合するステップが、前記第１のストラップ（３６）及び前記第２のストラップ（３８）それぞれを、対角線上において対向している前記バケット支持部（２０ａ，２０ｂ）から成る前記第１の組又は前記第２の組の周囲に巻き付けることを含んでいることを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１３−５１２７７７（Ｐ２０１３−５１２７７７Ａ）
【公表日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５４３１９７（Ｐ２０１２−５４３１９７）
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５９２３１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７１８８０
【国際公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（５１００１６６４５）ファイバーライト・セントリフュージ・エルエルシー (4)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／０５９２３１
【国際公開番号】ＷＯ２０１１／０７１８８０
【国際公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【出願人】（５１００１６６４５）ファイバーライト・セントリフュージ・エルエルシー (4)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]