CN105562219A

CN105562219A - 离心机用摆动转子及离心机

Info

Publication number: CN105562219A
Application number: CN201510725194.6A
Authority: CN
Inventors: 佐藤淳; 根本建一
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Epedov Haimak Technology Co Ltd
Priority date: 2014-10-30
Filing date: 2015-10-29
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2035-10-29
Also published as: JP6435778B2; JP2016087483A; US9731301B2; US20160121342A1; DE102015118600A1; CN105562219B

Abstract

本发明提供一种离心机用摆动转子及离心机。离心机用摆动转子使转子本体的吊桶保持部的对边部分的变形量合理化从而减少了应力集中。离心机具有形成有多个保持销(26)的摆动式转子本体(20)、及由保持销可摇摆地保持的多个吊桶，其中，在转子本体中，形成有使从臂部(23)分叉出的两条分叉臂(24)在外周侧连结的连结部(25)，在连结部的内周侧、且为被两条分叉臂包围的区域，形成有沿与驱动轴相同的方向贯通的减厚部(27)。其结果：可通过使分叉臂(24)以某种程度跟踪变形，而减少保持销(26)因离心负载F而产生的应力的局部集中，因此能增长离心机的寿命且能使离心分离运转稳定化。

Description

离心机用摆动转子及离心机

技术领域

本发明涉及一种在医学、药学、基因工程学、生物学等领域内用于对样本进行分离的摆动转子(swingrotor)式离心机(离心分离机)，尤其涉及对摇摆的吊桶(bucket)进行保持的摆动转子的形状的改良。

背景技术

离心分离机包括可收容内部填充有样本的多个样本用容器的转子、及旋转驱动转子的电机等驱动单元，其通过在转子室内使转子旋转而作用离心力，从而对样本进行离心分离。离心机中使用的摆动转子使收容着具有底部且内部填充样本的样本用容器的吊桶，以相对于摆动转子本体可摇摆地得到保持的状态旋转。吊桶的离心负载是由设置在摆动转子本体的臂的对向的面上的一组保持销(凸部)保持。在吊桶的两个侧面，形成与摆动转子本体的保持销的外周侧的圆柱面卡合的凹部，以从保持销上方向下方悬挂的方式把凹部装设在保持销上，且由保持销而可滑动地保持。在保持销的前端面与吊桶的凹部的相对的面(正交面)之间，设有不会妨碍滑动的间隙。当转子静止时，吊桶的中心轴与电机的驱动轴为平行(摆动角θ＝0°)的位置关系，但随着转子的旋转速度的提升，吊桶会受到离心力从而摆动，吊桶以摆动轴为中心旋转且成为θ＞0°，以产生达到水平程度的离心力的旋转速度使吊桶大致成为水平状态之后，离心分离运转结束，摆动角θ随着旋转速度的减少而减少，当转子停止旋转时成为θ＝0°。这样，摆动转子根据离心中的离心力的大小而使吊桶的中心轴与驱动轴的相对角度发生变化。

离心中的吊桶及样本、样本用容器的负载是由朝向摆动转子本体设置的凸部(保持销)保持。当摆动转子本体高速旋转时，保持销因承受来自吊桶的离心力而略微变形，且应力尤其集中在凸状部分的根部附近。因此，考虑到多种设计以使应力不会集中在保持销的特定部位。例如专利文献1中构成为：保持销25是在臂侧缩入而呈外径变细的形状，使保持销25与吊桶的销承托部接触的滑动面的直径增大，且使在保持销25的滑动部的更前端侧呈缩入的形状，从而能确保吊桶与保持销的接触面积达到某种程度且能使保持销承受的应力不会集中在特定部位。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开2012-101203号公报

发明内容

[发明所要解决的课题]

就转子而言，是朝向可摇摆地支撑吊桶的对向的一对凸部(保持销)而配置，在吊桶的侧面设置与该凸部圆筒面卡合的凹部，通过使吊桶的凹部相对于凸部摇摆而使吊桶摆动至摆动程度。吊桶的凹部的周边设有加强部，通过改良转子本体侧的凸部与滑动面附近的形状，近年来有使吊桶的容量进一步大型化而一次性对大量样本进行处理的倾向。此情况下，吊桶内部所保持的样本的量增加，而且，吊桶的大小也随之变大，从而重量必然增加。若重量增加则施加于保持销的离心负载也增加，转子本体的保持销的凸部根部附近产生大于之前的应力集中，从而变形量变大。以往，通过改良保持销的形状、或保持销与臂的接合部分的曲率半径等来抑制转子的凸部的变形从而减少应力，但当欲使吊桶进一步大型化时，存在因离心负载的增加而令现有认知下的加强部位无法抵抗应力的问题。不仅考虑到可广泛用作转子或吊桶的材料的铝合金或不锈钢，还考虑到使用轻量、高强度构件即钛合金，但钛合金价格高且为难加工材，因此，制造成本会明显上涨。因此，发明者等人不仅着眼于保持销的安装结构的设计而且还着眼于变更对保持销进行固定的臂侧的形状，且完成本发明。

本发明是鉴于所述背景而完成，其目的在于提供一种通过减少集中于凸状的保持销的根部附近的应力，从而能使可装设的吊桶的容量增加且能抑制摆动式转子本体的寿命下降的离心机及离心机用摆动转子。

本发明的另一目的在于提供一种使离心分离运转中的凸状(圆柱状)的保持销与吊桶的间隙的大小尽量保持均匀，不使样本进行多余的振动从而可实现稳定的离心分离运转的离心机及离心机用摆动转子。

[解决问题的技术手段]

本发明提供一种离心机用摆动转子，具有配置于摆动式转子本体的多个保持销、及通过钩挂于所述保持销而可摇摆地设置的多个吊桶，所述离心机用摆动转子的特征在于：

所述转子本体具有从旋转中心向径向外侧延伸的多个臂部、及在所述臂部的外周侧的前端以隔开规定的角度的方式而分叉的多个分叉臂，所述保持销固定于所述分叉臂，

形成有使从所述臂部分叉出的两条所述分叉臂在外周侧连结的连结部，在所述连结部的内周侧且被两条所述分叉臂包围的区域，形成有沿与所述转子本体的旋转轴相同的方向贯通的减厚部。

本发明提供一种离心机，具有利用驱动单元而旋转的驱动轴、及装设于所述驱动轴的所述转子本体。

根据本发明的一个特征，是一种离心机，具有利用驱动单元而旋转的驱动轴、装设于驱动轴的摆动式转子本体、配置于转子本体的多个保持销、及通过钩挂于保持销而可摇摆地设置的多个吊桶，所述离心机中，转子本体具有从旋转中心向径向外侧延伸的多个臂部、及在臂部的外周侧的前端以隔开规定的角度的方式而分叉的多个分叉臂，保持销固定于分叉臂，形成有使从臂部分叉出的两条分叉臂在外周侧连结的连结部，在连结部的内周侧且被两条分叉臂包围的区域，形成有沿与转子本体的旋转轴相同的方向贯通的减厚部。保持销是与转子本体一体形成的凸部，具有圆柱面，且分叉臂与保持销的分界部分是由曲面连接。这样，通过利用圆弧部分或弦部来保持分叉臂的外周侧且设有贯通减厚部，使得分叉臂以与保持销大致为直角的状态变形，利用这种构成，能使保持销的凸部根部附近的应力集中缓和。

根据本发明的另一特征，形成于从邻接的臂部延伸的分叉臂、且与所保持的吊桶对向的一组保持销之间的空间(吊桶收容部)是外周侧不具有连结部的开放结构。连结部为曲线或直线的圆柱状或角柱状，连结部的长度方向轴线是以比保持销的中心轴与分叉臂的交叉点更靠径向外侧的方式而配置。此时，减厚部可形成为俯视时与分叉臂和连结部的外缘形状相似的形状，或形成为圆形或倒三角形等非相似的形状。

根据本发明的另一特征，分叉臂的圆周方向厚度优选为比连结部的径向厚度薄。而且，可构成为，从转子本体的旋转中心至连结部的最小距离r₂大于从转子本体的旋转轴的中心至保持销的圆筒面的最小距离r₁或与其同等。若以此种方式构成，而且使圆弧部分或弦部的厚度增厚，另一方面使形成于臂部前端的分叉臂的厚度变薄，则能防止分叉臂不必要地变形。

[发明的效果]

根据本发明，通过在形成于转子的臂部前端的大致扇形或大致三角形的吊桶保持部，形成大致三角形、圆形、或大致倒三角形的贯通减厚部，可容许分叉臂的独立变形，其结果：能使保持销的凸部因承载的离心负载而产生的变形缓和，从而减少集中在保持销的根部附近的应力。而且，能使容易因应力集中而缩短寿命的摆动式转子本体的寿命增长，能提供安全性高的离心机。

附图说明

图1是本发明的离心机的正面图，且以截面图表示主要部分。

图2是本发明的实施例的离心机1的转子组装体2的截面立体图。

图3是本发明的实施例的离心机1的转子本体20与吊桶40的底面图。

图4是图1的吊桶40的立体图。

图5是本发明的实施例的离心机1的转子的高速旋转中的横截面图。

图6是本发明的实施例中的转子本体20的吊桶保持部的局部平面图，图中的点线夸张地表示离心分离运转中的变形状态。

图7是从A方向所见的本发明的实施例中的转子本体20的箭视图。

图8(1)～图8(3)是本发明的从第二实施例至第四实施例中的转子本体的吊桶保持部的局部平面图。

图9是现有的离心机中的转子本体120的吊桶保持部的局部平面图，图中的点线夸张地表示离心分离运转中的变形状态。

图10是现有的其他离心机中的转子本体220的吊桶保持部的局部平面图。

图11是从B方向所见的图10的转子本体的箭视图。

附图标记：

1：离心机

2：转子组装体

3：转子室

4：钵体

6：防护壁

7：电机

7a：驱动轴

7b：顶冠

8：壳体

9：减震橡胶块

10：操作显示部

11：框架

12：分隔板

13：安装构件

14：门

15：倾斜面板

16：冷冻配管

20：转子本体

21：轮毂

22：通孔

23：臂部

24：分叉臂

25：连结臂(连结部)

26：保持销

26a：圆弧面

26b：圆柱面

27：贯通减厚部

28、28b、130、131、B、b、c、：箭头

30：收容罩

31：罩体

31a：开口部

32：底座

33：盖

34：旋钮

35：锁定螺杆

35a：螺纹部

36：联轴器

36a：嵌合孔

36b：螺纹部

40：吊桶(bucket)

41：开口部

41a：突起部

41b：吊桶分隔板

42：厚部

43：导引肋

43a：导引面

44：销承托部

45：正交面

46：凹槽部

48：内部空间

50：样本用容器

55：样本

60：转子本体

64：吊桶保持部

66：保持销

67：通孔

67a：(通孔的)内周部分

67b：(通孔的)外周部分

70：转子本体

74：分叉臂

75：连结臂

76：保持销

77：贯通减厚部

80：转子本体

84：分叉臂

85：连结部

85a：圆周方向连结臂

85b：径向连结臂

86：保持销

87：贯通减厚部

90：旋转角

120：转子本体

121：轮毂

123：臂部

124：分叉臂

124’：分叉臂

126：保持销

126’：保持销

220：转子本体

221：轮毂

223：臂部

224：分叉臂

224a：平面部

225：加强肋

226：保持销

226’：点线

226a：圆弧面

d₁：距离

d₂、d₃、d₅：变形量

d₄：距离/变形量

D：间隔

F：离心负载(离心力)

H、H1、H2：高度

r₁：从中心轴至保持销26的圆筒面的最小距离

r₂：从中心轴至连结臂25的最小距离

T₁：分叉臂24的圆周方向厚度

T₂：连结臂25的径向厚度

具体实施方式

[实施例1]

以下，基于图式对本发明的实施例进行说明。另外，以下图式中，对于相同部分标注相同符号，省略重复说明。而且，本说明书中，将前后左右、上下、内周侧及外周侧设为图中所示的方向进行说明。而且，在实施例中列举的数值也包括与该数值大致相同的情况。而且，当提及位置关系等时，例如当提及平行、正交、平面、相反等时，不仅包括完全地平行、正交、平面、相反等的情况，还包括大致平行、大致正交、大致平面、大致相反等情况。

图1是本发明的离心机1的纵截面图。离心机1具备箱型框架11，且在框架11内部的上下中央附近，利用分隔板12分隔为上下2段空间。分隔板12的上段空间内，收容有上表面开口的大致圆筒状的钵体(bowl)4，在钵体4的外周侧配置有防护壁6。钵体4的上表面由可开闭的门14封闭，由此形成转子室3。在钵体4周围卷绕有冷冻配管16，且利用未图示的冷却装置使转子室3内保持为所需的温度。转子室3内设置有转子组装体2。转子组装体2是摆动转子、与收容摆动转子的收容罩30的组合，本实施例中，摆动转子以收容于收容罩30的状态旋转。摆动转子包括装设于驱动轴7a的转子本体20、及可相对于转子本体20摆动地得到保持的多个吊桶40。在现有的摆动转子式离心机中，是在未使用收容罩30的状态下使摆动转子旋转，但本发明中也可不使用收容罩30而离心运转，收容罩30的使用对于本发明而言并非必需。

在框架11内的由分隔板12分隔的下段，使作为驱动单元的电机7收容于壳体(housing)8内部，壳体8经由减震橡胶块(damperrubber)9而固定于安装构件13，且相对于分隔板12被固定。电机7是以其驱动轴7a沿铅垂方向延伸的方式而配置。驱动轴7a是以从形成于钵体4底部的通孔到达转子室3的内部空间的方式而延伸，且在其上端部设有用于传递驱动轴7a的旋转扭矩的顶冠7b，转子组装体2由顶冠7b保持。通过使转子组装体2高速旋转，从而利用离心力使吊桶40以摆动轴为中心进行摇摆。转子组装体2可如此以组装体的状态从转子室3拆卸至外部，也可在转子组装体2设在离心机1中的状态下，拆卸收容罩30的盖33，且拆卸吊桶40。

在框架11的上部后方侧的倾斜面板15设有操作显示部10。操作显示部10发挥用于接受用户的输入的输入部、及向用户显示信息的显示部的功能，可由多个按钮及LED显示装置形成，且也可使用触摸式液晶显示器而构成。图1中虽未图示，但设有对离心机1进行整体控制的控制部(未图示)，例如进行对操作显示部10的信息显示与接受用户的操作输入的控制、电机7的旋转控制、用于使冷媒流入冷冻配管16的未图示的冷却装置的控制等。控制部是包含微计算机、挥发性及不挥发性存储器等而构成的电子电路。

图2是本发明的实施例的离心机1的转子组装体2的截面立体图。转子组装体2是将设有多个吊桶40的转子本体20(转子本体20还包括利用螺钉安装的联轴器36)收容于包括罩体31、底座32、盖33的收容罩30内部而形成的组装体。图2中表示在吊桶40内部装设有放入有样本55的样本用容器50的状态。吊桶40具有与样本用容器50的外形匹配的内壁形状，且可通过铝合金的一体成形或机械加工而制造。收容罩30在离心分离运转时的转子组装体2的旋转中，用于防止因转子组装体2的凹凸与空气的摩擦热所致的温度提升，且用于减少风的噪音等噪音，重要的是导热性良好、强度优异，且轻量。这里，可由铝合金等金属制造。罩体31中，设有下侧的开口部为圆环状的底座32，由罩体31与底座32形成碗型容器。底座32的中央设有圆形的通孔，在通孔的上部安装有用于固定转子本体20的联轴器36。

在罩体31的上侧，形成有外径大于转子本体20的圆形的开口部31a。在罩体31的开口部31a装设有圆盘状的盖33。在盖33的中心安装有旋钮34，在旋钮34的中心设有通孔。该通孔内可插入锁定螺杆35的上部前端部，从而可堵塞罩体31的开口部31a。由此，盖33具有可搭在罩体31上部的尺寸。罩体31的底座32与联轴器36利用螺钉而固定，且可使收容罩30与转子本体20一体移动，当将设于联轴器36的嵌合孔36a置于离心机1的顶冠7b(参照图1)之后，将可旋转地安装于转子本体20的锁定螺杆35的螺纹部35a拧入顶冠7b上所设的螺纹部36b，由此，将转子组装体2固定于离心机1。

接着，使用图3对摆动转子(转子本体20、吊桶40)的详细结构进行说明。图3是本发明的实施例的离心机1的转子本体20与吊桶40的底面图(这里未图示联轴器36)。转子本体20形成有外形为大致长方体且形成有通孔22的轮毂21、在轮毂21的径向外侧且当从上方观察时呈十字状向四方延伸的臂部23、及位于臂部23的各个前端部分且当从上方观察时外形为大致扇形的吊桶保持部。轮毂21是设置于联轴器36的部位，当安装的吊桶40的数量为4个时，围绕轮毂21的旋转轴(旋转中心)以旋转角90°为间隔均等地配置有4条臂部23。吊桶保持部包括以从臂部23的径向外侧起呈V字状扩展的方式而连接的两条分叉臂24、及使邻接的分叉臂24的端部以圆弧状连结的作为连结部的连结臂25，且在这些之间形成有贯通减厚部27。转子本体20主要是通过不锈钢铸钢制或铝合金制的精密铸造而制作，且可通过仅在需要组合精度的部位利用机械加工进行切削而制造成一体构成。贯通减厚部27成为沿转子的旋转轴的轴向贯通的开口部分。这里，从上方观察时，贯通减厚部27的外形以与大致扇形的吊桶保持部的外形(两条分叉臂24和连结部25的外缘形状)相似的形状形成。

分叉臂24沿垂直于旋转轴的方向延伸，且与隔着吊桶40而对向的分叉臂24成为彼此平行的位置关系。通过使吊桶40的凹部钩挂于这些平行的分叉臂24的保持销26，而可摇摆地保持一个吊桶40。在通过贯通减厚部27而分离的各分叉臂24形成有保持销26，该保持销26为了支承吊桶40而具有大致圆柱状的形状、且向吊桶40侧呈凸状突出。保持销26的延伸方向(保持销26的轴线方向)与转子本体20的旋转轨迹的切线方向成为同一方向。在吊桶40形成有凹状的凹陷(正交面45等)。而且，可根据吊桶40的安装数量而任意设定臂部23的条数、各臂部23的间隔(旋转角)、及臂部23的外周侧前端的两条分叉臂所成的角度。

图4是本实施例的离心机1中使用的吊桶40的立体图。吊桶40可相对于转子本体20而装卸，且可通过使吊桶40从上方向下方(装设方向：与轴向平行的下方)移动而将其装设于转子本体20。吊桶40的上部具有开口部41，内侧形成有对向的两个突起部41a，且从开口部41向下方形成有用于收容样本用容器50的内部空间48。本实施例中图示出开口部41呈打开状态的吊桶40，但也可在开口部41形成开闭式的盖。吊桶40是通过例如铝合金等金属的一体成形而制造，且为从上方观察时具有大致长方形的开口部41的杯状，在开口部41的周围形成有厚度局部增厚的厚部42。本实施例的吊桶40为内部空间48被分离成两个部分的形状。

在吊桶40的长边侧的侧面，形成有被厚部42及从厚部42向下方延伸的两条导引肋43夹住的凹部。当从吊桶的摆动轴的轴向外侧观察时，该凹部呈凹状，该凹部的宽度达到略大于保持销26的直径的程度，以能够对保持销26进行导引。导引肋43的主要目的在于形成对保持销26进行导引的导引面43a，通过形成导引肋43，能大幅提高吊桶40的刚性。本实施例中，在朝向销承托部44的圆柱面的前端侧且与摆动轴正交的区域(就凹部而言，为作为底的部分)，形成有当侧视时成为倒U字状的连续的凹槽部46。倒U字状的凹槽部46的内侧部分形成有成为与摆动轴正交的平面部的正交面45。

图5是本发明的实施例的离心机1的转子的高速旋转中的横截面图。该截面为转子本体20在高速旋转中的截面，且吊桶40摆动至水平状态，该截面通过保持销26的中心轴线(摆动轴)和吊桶40的中心轴线的面。吊桶40一面沿保持销26的销承托部44滑动一面得到摇摆支撑，通过使销承托部44抵接于保持销26的圆柱面26b而支承吊桶40的离心负载。而且，从吊桶40的摆动轴的更上侧至下端，设有平板状的吊桶分隔板41b，提高了吊桶40的刚性。此时，保持销26受到向外周侧的强大的力。在保持销26与吊桶40的接触面的邻接的部分形成有凹槽部46，且此凹槽部46是在吊桶40往接触面(圆筒形状的半面)的靠摆动轴的轴向中心侧凹入形成的。吊桶40相对于保持销26的正交面45是在保持销26的摆动轴线上隔着微小的距离或以接触状态朝向保持销26。

接着，在说明本实施例的离心机1的转子本体20之前，为了便于理解本实施例，使用图9～图11对现有的转子本体的形状进行说明。图9是现有的离心机中的转子本体120的平面图(仅图示出一半)，图中，实线表示转子停止旋转时的状态，点线表示离心分离运转中的变形状态。现有的转子本体120中，形成有向轮毂121的径向外侧呈十字状延伸的臂部123、及在臂部123各自的前端部分呈V字状延伸的两条分叉臂124，且在分叉臂124形成有保持销126。这里，吊桶保持部仅由两条直线(分叉臂124)与保持销126构成。该情况下，若因吊桶40及样本的离心负载F而使保持销126变形，则分叉臂124会根据该部分的强度而变形。

在由箭头b所示的分叉臂124及与其对向的由箭头c所示的分叉臂124上，形成有在同一轴上延伸的保持销126，这一组保持销126的间隔D可对应于所装设的吊桶40的大小而设定。箭头b侧的保持销126与箭头c侧的保持销126之间的空间(吊桶收容部)是外周侧不具有连结部分的开放结构，该构成的转子本体120中，若转子高速旋转而使吊桶40摆动，则保持销126会受到朝外周侧的离心负载F。其结果：因离心负载F而使分叉臂124像箭头130所示那样变形，从而使分叉臂124与保持销126的位置从实线变形为点线所示的状态(分叉臂124’与保持销126’)。而且，须注意，该变形状态中为了便于理解而夸张地图示变形量，且未考虑到臂部123等向径向外侧的变形。因这些变形，使得保持销126偏移至126’的位置，因此，在摆动轴心上，在圆周方向上仅产生距离d₄的变形(距离d₄虽在图9中表示为偏离摆动轴，但其位于轴心)。若分叉臂124这样向124’变形，则对向的保持销126的沿摆动轴线方向所见的间隔从D延长至D+2d₄，从稳定保持吊桶40的观点出发，不理想。而且，因该变形而使保持销126的圆柱面与吊桶40的销承托部44的接触面积减小，从而施加于保持销126的一部分的离心负载会增加，从而会导致寿命下降。作为其对策，考虑到在箭头b与箭头c所示的分叉臂124之间、即吊桶40的外周侧部分，利用任一加强材将箭头b与箭头c所示的分叉臂124连结而加以固定。然而，设置此种连结构件会成为使转子本体20的外形增大的主要因素，而且会限制吊桶40的摆动范围，因此不理想。所以，转子本体120中重要的是，要做成设为在吊桶40摆动的吊桶收容部不设置连结构件的结构，即设为如图9的箭头131所示当观察外周侧时不存在构件的开放结构。

作为图9的形状的改良功能，实现了图10及图11所示的转子本体220。该转子本体220中，与图9的转子本体120相比，臂部223、分叉臂224的形状大致相同，且在与分叉臂224一体地形成有保持销226这一方面也相同。然而，构成为利用呈圆弧状延伸的平板状的加强肋225将邻接的分叉臂224连接。图11是从图10的箭头B方向观察转子本体220的箭视图。图11中，为了便于理解，将加强肋225形成为远小于分叉臂224的内周端附近的高度H的高度H2，且使其形成于从上下方向观察时与保持销226的安装位置相同的位置。其原因在于，若使加强肋225加厚，则转子本体220的重量会变重。通过这样设置加强肋225，能防止分叉臂224变形而使其交叉角α(参照图10)以变小的方式而变形。图10的点线所示的部分表示此时的变形状况，通过使保持销226以点线226’所示那样按照分叉臂224的变形程度而变形，来承载离心负载。因此，在分叉臂224的根部附近，如d₆那样变形，在分叉臂224的前端面(与吊桶40对向的面)的前端侧至多以d₅变形。

图9的转子本体120的变形量虽大于图10所示的转子本体220的变形量，但相反，保持销126的根部附近的应力集中程度低。然而，关于对向的一对保持销126的间隔，因无加强肋225这样的构件，所以变形量d₄变大。其结果：与吊桶40的相对间隙变大，取决于间隙的不平衡量变大，从而，旋转中可能产生异常振动。另一面，图10所示的转子本体220中，分叉臂224的变形量小，保持销的前端侧的变形量d₅小，但若阻止分叉臂224的变形，则强大的应力会集中在分叉臂224与保持销226的连接部分尤其是以从分叉臂224平滑地连接于保持销226而减少应力的方式而形成的圆弧面226a、与平面部224a的拐点附近(图10的“应力集中点”附近)。

本发明是这样被做成的。图6是本发明的实施例中的转子本体20的前端部的局部平面图(实线)。图6中，在臂部23的前端侧(径向外侧)形成有吊桶保持部。吊桶保持部是由从臂部23的前端分叉而分开的两条分叉臂24、将分叉臂24的外周侧端部连接的圆弧状的连结臂25、及从两条分叉臂24延伸的保持销26形成。在吊桶保持部形成有贯通减厚部27，不仅减轻了重量，而且分叉臂24与保持销26在受控制的形态下变形。通过设置贯通减厚部27，构成为分割为吊桶保持部的圆弧或弦部分(连结臂25)、与大致扇形的两个直线部分(两个分叉臂24)。在转子本体20中，以90度的等间隔配置有臂部23，在臂部23的前端部分连接有俯视时为大致扇形的吊桶保持部。连结臂25的长度方向轴线可如箭头28所示，以通过分叉臂24的外周面与保持销26的中心轴的交点的更外周侧的方式而配置。而且，使从连结臂25的摆动式转子本体20的旋转中心至连结臂25的最小距离r₂大于从摆动转子本体的旋转中心至保持销26的圆筒面的最小距离r₁或与其同等。若形成这样的吊桶保持部且使吊桶40高速旋转，则吊桶40、样本用容器50及样本55的离心负载F会施加于保持销26，而且，会对其施加由转子本体20的自重产生的离心力。

若因吊桶及样本的离心负载F而使保持销26变形，则大致扇形的吊桶保持部的两个直线部分即分叉臂24会根据该部分的强度而变形。即，吊桶保持部的分叉臂24、连结臂25及保持销26从实线的状态变形为虚线的状态。而且，为了便于理解发明，夸张地表示图6中的变形量，而且，须注意，图6中忽略了轮毂21或臂部23的变形量。这里，与图10中说明的现有例同样，保持销26因离心负载F而如点线所示那样以主要使内周侧仅以距离d₁变形的方式而产生畸变，且将因该变形产生的应力强力地施加于应力集中点。在吊桶保持部的中央，形成有沿与转子本体的旋转轴相同的方向贯通的贯通减厚部27，因此，分叉臂24上产生如箭头28b所示的力，应力集中点附近的分叉臂24如d₂所示略大地变形，分叉臂24的贯通减厚部27侧如d₃所示变形。本实施例中构成为，通过容许这些d₂与d₃的变形，而防止应力过分集中于应力集中点。因此，在吊桶保持部的大致扇形的对边部分(分叉臂24)，容许所需的位置(比应力集中点略靠内周侧)的变形。这里，就图10的现有的例而言，因加强肋225，使得大致扇形的吊桶保持部的对边部分(分叉臂24)几乎无变形量(相当于图6的d₂、d₃的变形)。因此，仅保持销26变形，应力集中点上的应力增大，在本实施例的构成中，不仅可由保持销26承担离心负载，还可由分叉臂24承担离心负载，通过使圆弧或弦部分(连结臂25)的径向的厚度(壁厚)、位置合理化，还能将与吊桶40的相对间隙抑制为最小限度，从而可提供一种减少了应力集中且还减少了取决于间隙的不平衡量、而且增长了寿命的离心机用摆动转子。这里可构成为，分叉臂24的圆周方向厚度T₁比作为连结部的连结臂25的径向厚度T₂薄。

图7是从A方向观察的本发明的实施例中的转子本体20的箭视图。根据该图可知，连结臂25的高度H1形成为低于臂部23的高度H，但形成为与分叉臂24的缩入的前端部分的高度大致同等。通过以此方式形成，能对于形成为比连结臂25的径向厚度T₂(参照图6)薄的分叉臂24的外周部分的从上端至下端的部分进行保持，因此，能有效地抑制分叉臂24的整体变形(图9中所示的变形)。而且应可理解，图7中，保持销26是与转子本体20一体形成的凸部，具有圆柱面26b，分叉臂24与保持销26的分界部分由曲面状的圆弧面26a连接。

[实施例2]

接着，对本发明的第二实施例进行说明。所述第一实施例中贯通减厚部27的形状与俯视时分叉臂24和连结部25的外缘形状相似，但第二实施例中使减厚部形成为与分叉臂和连结部的外缘形状并不相似的形状。图8(1)是本发明的第二实施例中的转子本体60的吊桶保持部的局部平面图。转子本体60中，以向径向外侧延伸的方式而等间隔地配置有臂部23，在臂部23的前端部分形成有外形为大致扇形的吊桶保持部64。吊桶保持部64的结构为一体形成有分叉臂与连结部分，该分叉臂形成有大致扇形的两个直线部分或大致三角形的对边部分，在吊桶保持部64的中央附近，形成有贯通于转子的轴向的俯视时呈圆形的两个通孔67。通孔67并非可设于任一处，而是以与通过应力集中点的假想圆(中心与转子本体60的中心一致)重叠的方式、尤其优选为以通孔67的中心形成于假想圆上的方式而设置。由此，在通孔67，相对于通过应力集中点的假想圆而言存在内周部分67a与外周部分67b。通过以此种方式形成，使吊桶保持部64的相对于通孔67而言的外周侧部分发挥与连结臂相同的作用，因此，不仅能有效地防止像V字状的分叉臂部分接近这样的变形(图10中进行比较时，以交叉角α减小的方式而变形)，而且能使应力集中点附近的分叉臂部分略微变形，因此，能减少保持销66的根部附近(尤其是应力集中点)的应力。本实施例的构成中，容易进行用于开设通孔67的切削加工，因此，能抑制转子本体60的制造成本提升。

[实施例3]

图8(2)是本发明的第三实施例中的转子本体70的吊桶保持部的局部平面图。转子本体70中，以向径向外侧延伸的方式而等间隔地配置有臂部23，在臂部23的前端部分形成有外形为大致三角形的吊桶保持部。吊桶保持部具有从臂部23的前端以V字状分叉出的两条分叉臂74、与分叉臂74一体形成的保持销76、及将两条分叉臂74的前端侧连接的棒状的连结臂75。连结臂75的形状可为圆棒、方棒中的任一种，且相对于分叉臂74可以一体的形式形成连结臂75，也可以非一体的形式来形成连结臂75。这里，连结臂75的安装位置配置于使连结臂75的长度方向轴线比保持销76的中心轴与分叉臂74的吊桶侧的面的交叉点以箭头79的份量更靠径向外侧的位置。通过以此种方式形成，而与第一实施例同样地形成贯通减厚部77，可使应力集中点附近的分叉臂74部分变形，因此，能减少保持销76的根部附近(尤其是应力集中点)的应力。

[实施例4]

图8(3)是本发明的第四实施例中的转子本体80的吊桶保持部的局部平面图。第四实施例中未像第一实施例那样大大地形成贯通减厚部27(参照图6)，而是使贯通减厚部27形成为将贯通减厚部的圆周方向的中间附近在径向上连结的形状。由此，连结部85由圆周方向连结臂85a及径向连结臂85b形成。结果，形成有两个贯通减厚部87。这里，同样可使贯通减厚部87与通过应力集中点的假想圆(中心与转子本体60的中心一致)重叠，且以在贯通减厚部87、相对于通过应力集中点的假想圆而言还存在内周部分87a与外周部分87b的方式而设置位置或形状。第四实施例中形成有径向连结臂85b，由此，吊桶保持部的重量比第一实施例有所增加，但相应地，使应力集中点的分叉臂84的厚度T₃形成得薄。通过以此种方式形成，可与第一实施例同样地使应力集中点附近的分叉臂84部分良好地变形，因此，能减少保持销86的根部附近(尤其是应力集中点)的应力。

像上文的说明所述那样，根据本实施例，构成为：不使用高价的材料而在转子本体的吊桶保持部设置贯通减厚部，且安装有保持销的分叉臂部分容易变形，因此能实现如下离心机及离心机用摆动转子，其中，通过使吊桶保持部的对边部分的变形量合理化，能使保持销的根部附近的应力集中减少，且使取决于保持销与吊桶的间隙的不平衡量减少，并且增长了寿命。以上，基于实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于所述实施例，可在不脱离其宗旨的范围内进行多种变更。

Claims

1.一种离心机用摆动转子，具有配置于摆动式转子本体的多个保持销、及通过钩挂于所述保持销而可摇摆地设置的多个吊桶，所述离心机用摆动转子的特征在于：

2.根据权利要求1所述的离心机用摆动转子，其特征在于：

所述保持销是与所述转子本体一体形成的凸部，具有圆柱面，且所述分叉臂与所述保持销的分界部分是由曲面连接。

3.根据权利要求2所述的离心机用摆动转子，其特征在于：

形成于从邻接的所述臂部延伸的所述分叉臂、且与所保持的所述吊桶对向的一组所述保持销之间的空间是外周侧不具有连结部的开放结构。

4.根据权利要求3所述的离心机用摆动转子，其特征在于：

所述连结部为柱状，所述连结部的长度方向轴线是以比所述保持销的中心轴与所述分叉臂的交叉点更靠径向外侧的方式而配置。

5.根据权利要求4所述的离心机用摆动转子，其特征在于：

所述减厚部形成为俯视时与所述分叉臂和所述连结部的外缘形状相似的形状。

6.根据权利要求4所述的离心机用摆动转子，其特征在于：

所述减厚部形成为俯视时与所述分叉臂和所述连结部的外缘形状并不相似的形状。

7.根据权利要求5或6所述的离心机用摆动转子，其特征在于：

所述分叉臂的圆周方向厚度比所述连结部的径向厚度薄。

8.根据权利要求7所述的离心机用摆动转子，其特征在于：

从所述转子本体的旋转中心至所述连结部的最小距离大于从所述转子本体的旋转中心至所述保持销的圆筒面的最小距离或与其同等。

9.一种离心机，具有利用驱动单元而旋转的驱动轴、及装设于所述驱动轴的摆动式转子本体，所述离心机的特征在于：

所述转子本体是根据权利要求1至8中任一项所述的转子本体。