專利名稱：離心分離機、離心分離機用轉(zhuǎn)子的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具備安裝于軸心為豎直方向的旋轉(zhuǎn)軸的上部的旋轉(zhuǎn)頭和配置于旋轉(zhuǎn)頭的上部的轉(zhuǎn)子的離心分離機。特別涉及轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)頭的裝卸方法及固定方法。
背景技術：
離心分離機包括軸心為豎直方向的旋轉(zhuǎn)軸、用于使旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的電動機、安裝于旋轉(zhuǎn)軸的上部的旋轉(zhuǎn)頭、用于放入試料的轉(zhuǎn)子、覆蓋轉(zhuǎn)子上部的蓋、覆蓋整體的框體。其中， 轉(zhuǎn)子相對于旋轉(zhuǎn)軸可裝卸。用于裝卸的最普遍的方法是螺絲固定，但是，也有利用旋轉(zhuǎn)軸、 旋轉(zhuǎn)頭、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力不使轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)中從旋轉(zhuǎn)頭脫落的離心分離機。具體而言，有專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3等記載的離心分離機。專利文獻1 (日本)實公昭42-18399號公報專利文獻2 (日本)特許第4239119號說明書專利文獻3 (日本)特許第3861476號說明書專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3的離心分離機利用任一部件因離心力而向外側(cè)移動的原理，在旋轉(zhuǎn)中不使轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)頭脫落。但是，因旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的力不只是離心力， 在高速旋轉(zhuǎn)時也產(chǎn)生揚力。特別是，在未采用應有的使用方法如沒有蓋上蓋而旋轉(zhuǎn)、沒有牢固地固定蓋而旋轉(zhuǎn)、在產(chǎn)生大的不平衡的狀態(tài)下進行旋轉(zhuǎn)等的情況下，產(chǎn)生未設想到的使轉(zhuǎn)子脫離的力(因轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的揚力及振動等使轉(zhuǎn)子升起的力)，從而導致發(fā)生轉(zhuǎn)子脫落的事故。即，如果考慮到可能有誤操作，則僅利用專利文獻1、專利文獻2、專利文獻3 所述的離心力的結構，在高速旋轉(zhuǎn)時不能充分確保安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于這樣的狀況而提出的，其目的在于，在離心分離機中，既可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)頭的簡單的裝卸，又可以實現(xiàn)考慮了使轉(zhuǎn)子脫離的力的轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)頭的可靠的固定。本發(fā)明的離心分離機具備安裝于軸心為豎直方向的旋轉(zhuǎn)軸的上部的旋轉(zhuǎn)頭和配置于旋轉(zhuǎn)頭的上部的轉(zhuǎn)子。轉(zhuǎn)子具備插入旋轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)子孔和凸形部件。凸形部件以水平配置于轉(zhuǎn)子孔的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸為中心自由旋轉(zhuǎn)，重心位于旋轉(zhuǎn)軸的下方，且在相對重心位于下方的旋轉(zhuǎn)軸的相反側(cè)具有凸部。旋轉(zhuǎn)頭在上部具備以旋轉(zhuǎn)軸的軸心為中心的圓筒狀且在內(nèi)側(cè)面具有環(huán)狀凹部的轉(zhuǎn)子結合部。在旋轉(zhuǎn)軸停止的狀態(tài)下轉(zhuǎn)子配置于旋轉(zhuǎn)頭上時，凸形部件位于轉(zhuǎn)子結合部的內(nèi)側(cè)，并且凸形部件的凸部與轉(zhuǎn)子結合部的凹部相對。如果旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，則凸部以嵌入凹部的方式可動。而且，當凸部嵌入凹部時，如果施加了使轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)頭脫離的力，則在凸部上施加沿嵌入凹部的方向的力。例如，凹部的上側(cè)的面即凹部上面的法線以通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心靠近軸心的位置的方式形成。即，旋轉(zhuǎn)軸被配置成，當對轉(zhuǎn)子作用脫離力而使其向上方升起時凸部的上側(cè)的面(凸部接觸面)和凹部上面接觸的面的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心靠近軸心的位置。
根據(jù)本發(fā)明的離心分離機，在將轉(zhuǎn)子安裝于旋轉(zhuǎn)頭時不需要擰入螺絲。另外，在將轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)頭拆卸時也不需要松開螺絲。而且，在旋轉(zhuǎn)中施加了未設想到的使轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)頭脫離的力的情況下，凸部和凹部也不分離。因此，既可以實現(xiàn)簡單的裝卸，又可以實現(xiàn)可靠的固定。


圖1是表示本發(fā)明的離心分離機的內(nèi)部結構的剖視圖；圖2是放大了轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖；圖3A是從上部側(cè)看框架的俯視圖，圖:3B是圖3A的用A-A線切斷時的剖視圖，圖 3C是圖3A的從B方向看時的側(cè)視圖；圖4是表示旋轉(zhuǎn)時的凸形部件和旋轉(zhuǎn)頭的關系的剖視圖；圖5A是表示凹部上面11為水平時的力的關系的視圖，圖5B是表示從凹部上面11 和凸部62-1的接點引出的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1遠離軸心9的位置時的力的關系的視圖，圖5C是表示從凹部上面11和凸部62-1的接點引出的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1靠近軸心9的位置時沒有產(chǎn)生脫離力時的力的關系的視圖，圖5D是表示從凹部上面11和凸部62-1的接點引出的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1靠近軸心9的位置時產(chǎn)生脫離力時的力的關系的視圖；圖6是放大了變形例1的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖；圖7是放大了變形例1的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖面立體圖；圖8是放大了旋轉(zhuǎn)軸停止的狀態(tài)下的變形例2的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖；圖9A是從圖8的C側(cè)看變形例2的框架21的側(cè)視圖，圖9B是從圖8的D側(cè)看變形例2的框架21的側(cè)視圖；圖IOA是放大了變形例2的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖，圖IOB是表示施加在第二凸形部件40上的力的視圖，圖IOC是表示施加在凸形部件 23-1上的力的視圖；圖11是放大了即使旋轉(zhuǎn)軸停止凸形部件也不會返回到轉(zhuǎn)子結合部的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖；圖12是放大了凸形部件返回到轉(zhuǎn)子結合部的內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖；圖13是放大了變形例4的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件、導向銷的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖；圖14是從上部側(cè)看變形例4的旋轉(zhuǎn)頭的俯視圖；圖15A是放大了變形例4的框架、凸形部件、導向銷的側(cè)視圖，圖15B是放大了變形例4的框架、凸形部件、導向銷的仰視圖。附圖標記說明1離心分離機
2旋轉(zhuǎn)頭
3旋轉(zhuǎn)軸
4圓柱部分
5圓錐臺部分
6轉(zhuǎn)子結合部
7驅(qū)動銷
8凹部
9軸心
10凹部底面
11凹部上面
12凹部圓筒部
20轉(zhuǎn)子
21框架
22旋轉(zhuǎn)軸
23凸形部件
M導向銷
25蓋
26旋鈕
27螺紋部
28、四轉(zhuǎn)子孔
30、31貫通孔
33旋轉(zhuǎn)軸的中心
34凸部定位面
35凸部接觸面
36試料插入部
40第二凸形部件
41第二凸部
42凹部邊界線
43突起部
44解除軸
51驅(qū)動孔
53導向銷
M氣孔
61彈性體
62凸部
具體實施例方式
下面，詳細說明本發(fā)明的實施方式。需要說明的是，對具有相同功能的構成部分標注相同的附圖標記，省略重復說明。
[實施例1]圖1是表示本發(fā)明的離心分離機的內(nèi)部結構的剖視圖。在該圖中表示軸心9為豎直方向的旋轉(zhuǎn)軸3、安裝于旋轉(zhuǎn)軸3的上部的旋轉(zhuǎn)頭2、配置于旋轉(zhuǎn)頭2的上部的轉(zhuǎn)子20、覆蓋轉(zhuǎn)子20的上部的蓋25。需要說明的是，雖然未圖示，但是，用于使旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)的電動機、用于覆蓋整體的框體等也是離心分離機1的構成要素。轉(zhuǎn)子20的上部側(cè)為加入試料的部分，具備多個試料插入部36。另外，轉(zhuǎn)子20也具備插入旋轉(zhuǎn)頭2的轉(zhuǎn)子孔觀、29、框架21、凸形部件23-1、23-2、導向銷M等。需要說明的是，轉(zhuǎn)子孔觀是直徑一定的截面圓形的孔，轉(zhuǎn)子孔四是直徑越靠孔的內(nèi)部越縮小的截面圓形的孔。另外，在該圖中，雖然配置有兩個凸形部件，但是也可以配置一個，也可以配置三個以上。凸形部件的個數(shù)根據(jù)轉(zhuǎn)子20的大小等適宜確定即可。凸形部件23-1、23-2以水平配置于轉(zhuǎn)子孔觀的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸22-1、22-2為中心自由旋轉(zhuǎn)，它們的重心位于旋轉(zhuǎn)軸22-1、 22-2的下方。另外，凸形部件23-1、23-2在相對重心位于下方的旋轉(zhuǎn)軸3的軸心9的相反側(cè)具有凸部62-1、62-2。需要說明的是，在組裝轉(zhuǎn)子20時，如果先將凸形部件23-1、23-2安裝于框架21上，之后將框架21安裝于轉(zhuǎn)子20上，則制造容易。另外，轉(zhuǎn)子20也具備以軸心9為中心的截面圓形的貫通孔30、31。在形成于框架21的貫通孔31中形成有螺紋(螺紋部)。旋轉(zhuǎn)頭2在上部具備轉(zhuǎn)子結合部6和驅(qū)動銷7。轉(zhuǎn)子結合部6為以旋轉(zhuǎn)軸的軸心 9為中心的圓筒狀，在內(nèi)側(cè)面具有環(huán)狀的凹部8。另外，旋轉(zhuǎn)頭2在轉(zhuǎn)子結合部6的外側(cè)也具有嵌入轉(zhuǎn)子孔觀的直徑一定且截面圓形的圓柱部分4、嵌入轉(zhuǎn)子孔四的直徑越向下部越大的截面圓形的圓錐臺部分5。蓋25具有旋鈕沈和螺紋部27。通過使旋鈕沈旋轉(zhuǎn)，框架 21的貫通孔31和螺紋部27進行螺紋結合，以使蓋25固定于轉(zhuǎn)子20上。另外，由于導向銷 24只在驅(qū)動銷7間移動，因此，當旋轉(zhuǎn)頭2旋轉(zhuǎn)時，從驅(qū)動銷7向?qū)蜾NM傳遞動力，使轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)。另外，由于在旋轉(zhuǎn)頭2停止時，也通過驅(qū)動銷7限定導向銷M的移動范圍，所以，轉(zhuǎn)子20和旋轉(zhuǎn)頭2 —起停止。在旋轉(zhuǎn)軸3停止的狀態(tài)下轉(zhuǎn)子20配置于旋轉(zhuǎn)頭2上時，凸形部件23-1、23_2的重心位于旋轉(zhuǎn)軸22-1、22-2的正下方。此時，凸形部件23-1、23-2位于轉(zhuǎn)子結合部6的內(nèi)側(cè)， 且凸形部件23-1、23-2的凸部62-1、62-2與轉(zhuǎn)子結合部6的凹部8相對。如果旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)，則凸部62-1、62_2以嵌入凹部8的方式可動。然后，當凸部 62-1,62-2嵌入凹部8時，如果施加使轉(zhuǎn)子20從旋轉(zhuǎn)頭2脫離的力，則對凸部62_1、62_2施加沿嵌入凹部8的方向的力。例如，只要凹部62-1、62-2的上側(cè)的面即凹部上面11的法線以通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心靠近軸心的位置的方式形成即可。即，將旋轉(zhuǎn)軸22-1、22-2配置成，在對轉(zhuǎn)子作用脫離力而使其向上方升起的情況下，從凸部62-1、62-2的上側(cè)的面(圖2 的凸部接觸面35-1)和凹部上面11的接點引出的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1、33-2 靠近軸心9的位置即可。圖2是放大了轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖，圖3是放大了轉(zhuǎn)子的框架和凸形部件的局部的視圖，圖4是表示旋轉(zhuǎn)時的凸形部件和旋轉(zhuǎn)頭的關系的剖視圖。圖3A是從上部側(cè)看框架的俯視圖，圖:3B是用A-A截面切斷時的剖視圖，圖3C是圖3A的從B方向看時的側(cè)視圖。需要說明的是，圖2和圖4雖然只表示了凸形部件23-1， 但是，也可以如圖所示那樣具有一個凸形部件，也可以如圖1和圖3所示那樣具備兩個凸形部件，也可以如上所述那樣具備三個以上。凹部8由相對轉(zhuǎn)子結合部6的內(nèi)側(cè)面凹陷的凹部底面10、在轉(zhuǎn)子20上產(chǎn)生脫離力時與凸部62-1接觸的凹部上面11、位于轉(zhuǎn)子結合部6 的最上部的凹部圓筒部12構成。凸部62-1由轉(zhuǎn)子20旋轉(zhuǎn)時與凹部底面10接觸而決定凸形部件23-1的姿態(tài)(位置)的凸部定位面34-1、在轉(zhuǎn)子20上產(chǎn)生脫離力時與凹部上面11 接觸的凸部接觸面35-1構成。如圖4所示，從凹部上面11的與凸部接觸面35-1的接觸部分引出的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1靠近軸心9的位置。本發(fā)明的離心分離機因為具有這樣的構造，所以在將轉(zhuǎn)子安裝于旋轉(zhuǎn)頭時不需要擰入螺絲。另外，在將轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)頭拆卸時也不需要松開螺絲。而且，在旋轉(zhuǎn)中施加了未設想到的使轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)頭脫離的力的情況下，凸部和凹部也不分離。因此，既可以實現(xiàn)簡單的裝卸，又可以實現(xiàn)可靠的固定。將使轉(zhuǎn)子脫離的力變換為凸部向凹部嵌入的方向的力的原理接下來，說明將使轉(zhuǎn)子20脫離的力變化為凸部62-1向凹部8嵌入的方向的力的原理。圖5是用于說明該原理的示意圖。在該圖中，用圓表示凸部62-1，用線表示凸形部件23-1。另外，在這些圖中，假定凸形部件23-1的質(zhì)量集中于凸部62-1。圖5A表示凹部上面11為水平的情況，圖5B表示從凹部上面11和凸部62-1的接點引出的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1遠離軸心9的位置的情況，圖5C表示從凹部上面11和凸部62-1的接點引出的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1靠近軸心9的位置的情況，即表示沒有產(chǎn)生脫離力的情況，圖5D表示從凹部上面11和凸部62-1的接點引出的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心 33-1靠近軸心9的位置的情況，即表示產(chǎn)生脫離力的情況。在圖5中表示作用于凸部62-1的力中的重力引起的力F1、離心力引起的力F2、凸部62-1因使轉(zhuǎn)子20脫離的力而承受的力F3。除了這些力以外，雖然在凸部62-1上作用凹部底面10或凹部上面11推回凸部62-1的反作用力、凸形部件23-1拉凸部62_1的力，但是，由于這些力是為了與Fl F3平衡而產(chǎn)生的力，所以在圖中省略。力Fl的方向為向下，力F2的方向為圖的右方向。另外，因為凸形部件23-1以旋轉(zhuǎn)軸為中心自由旋轉(zhuǎn)，所以力F3的方向為旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1的方向。另外，由于凸部62-1 沿著這些力的合力方向運動，所以，或者逆時針運動，或者順時針運動。在逆時針運動的情況下，凸部62-1向凹部8嵌入，其結果，凸部62-1被凹部上面11或凹部底面10按壓。接著，來自凹部上面11或凹部底面10的反作用力也作為作用于凸部62-1的力而施加，從而作用于凸部62-1的力平衡。另一方面，在順時針運動的情況下，凸部62-1從凹部8分離， 存在轉(zhuǎn)子20脫離的危險。首先，考慮沒有力F3的情況。在圖5A、圖5B、圖5C的任一情況下，凸部62_1都以使力Fl和力F2的合力方向與凸形部件23-1的線一致的方式運動。因此，若旋轉(zhuǎn)速度加快， F2充分大，則凸部62-1嵌入凹部8。例如，在1分鐘旋轉(zhuǎn)1000轉(zhuǎn)的情況下，在距軸心9離開Icm的位置，F(xiàn)2為Fl的10倍以上。需要說明的是，在圖5C的情況下，由于從凹部上面 11和凸部62-1的接點引出的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1靠近軸心9的位置，因此，當沒有力F3時，凸部62-1只與凹部底面10接觸，在其與凹部上面11間存在間隙。另一方面，若施加力F3，則力的關系發(fā)生變化。在以下的說明中，將力F3的與凹部上面11垂直的力設為力F31、將力F3的與凹部上面11平行的力設為力F32。若轉(zhuǎn)速為一定，則力Fl和力F2為一定。但是，在轉(zhuǎn)子20脫落的事故中施加未設想到的力F3。S卩，即使在力F3變大時，只要確認是否施加凸部62-1嵌入凹部8的力，就可知將凹部上面11的朝向設于哪一方向為好。首先，對與凹部上面11平行的力進行研究。在圖5A和圖5B的情況下，若力F3變大，則力F32也變大，因此，凸部62-1嵌入凹部8的力變?nèi)酢Ａ硗?，由于力F3原本就是設想外的力，因此，凸部62-1嵌入凹部8力剩下多少是無法設計的。因此，存在沿著脫落的方向施加力的危險。另一方面，在從凹部上面11和凸部62-1的接點引出的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1靠近軸心9的位置的情況下，當沒有力F3時，在凸部62-1和凹部上面11之間存在間隙(圖5C)。然后，如圖5D所示，如果對轉(zhuǎn)子20作用大的脫離力，則旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1 上升，凸部62-1和凹部上面11接觸。在此，圖5D中的33’-1表示力F3作用前的旋轉(zhuǎn)軸的中心位置。在圖5D的情況下，若力F3變大，則力F32也變大，因此，凸部62_1嵌入凹部8力變大。因此，在從凹部上面11和凸部62-1的接點引出的法線通過相對旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1 靠近軸心9的位置的情況下(在凹部上面的法線以通過相對旋轉(zhuǎn)軸靠近軸心的位置的方式形成的情況下)，由于可以將使轉(zhuǎn)子20脫離的力變換為凸部62-1嵌入凹部8的方向的力， 因此，即使在施加沒有設想的使轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)頭脫離的力的情況下，凸部和凹部也不分離。這樣，根據(jù)本發(fā)明，在將轉(zhuǎn)子安裝于旋轉(zhuǎn)頭時不需要擰入螺絲。另外，在將轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)頭拆卸時也不需要松開螺絲。而且，在旋轉(zhuǎn)中施加沒有設想的使轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)頭脫離的力的情況下，凸部和凹部也不分離。因此，既可以實現(xiàn)簡單的裝卸，又可以實現(xiàn)可靠的固定。[變形例1]在實施例1中，當凸形部件23-1、23_2的重心處在旋轉(zhuǎn)軸22-1、22_2正下方時，凸形部件23-1、23-2被配置成位于轉(zhuǎn)子結合部6的內(nèi)側(cè)。但是，從設計上考慮，也有時將旋轉(zhuǎn)軸3停止的狀態(tài)下的重心位置調(diào)整到不是旋轉(zhuǎn)軸22-1、22-2正下方的位置。圖6是放大了變形例1的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖，圖7是放大了變形例1 的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖面立體圖。在本變形例中表示將旋轉(zhuǎn)軸3停止的狀態(tài)下的重心位置調(diào)整到相對旋轉(zhuǎn)軸22-1、22-2的正下方靠近軸心9的位置的例子。在本變形例中，框架21具備環(huán)狀的彈性體61，該彈性體61向軸心9側(cè)按壓凸形部件 23-1、23-2。這樣，由于可以調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸3停止的狀態(tài)下的重心位置，所以可以增加設計自由度。[變形例2]當小型轉(zhuǎn)子(大概5kg以下)高速旋轉(zhuǎn)(18000 22000轉(zhuǎn))時，因為在轉(zhuǎn)子孔28、 29與旋轉(zhuǎn)頭2的圓柱部分4和圓錐臺部分5之間存在微小的間隙，因此產(chǎn)生振動。本變形例解決了該問題。圖8是放大了旋轉(zhuǎn)軸停止狀態(tài)下的變形例2的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖，圖9是表示變形例2的框架21的圖，圖10是放大了旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下的變形例2的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖。圖9A是從圖8的 C側(cè)看框架21的側(cè)視圖，圖9B是從圖8的D側(cè)看框架21的側(cè)視圖。圖IOA是放大了轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖，圖IOB是表示施加在第二凸形部件40 上的力的圖，圖IOC是表示施加在凸形部件23-1上的力的圖。在本變形例中，轉(zhuǎn)子20也具備第二凸形部件40。第二凸形部件40以水平配置于轉(zhuǎn)子孔觀的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸22-2為中心自由旋轉(zhuǎn)，重心位于旋轉(zhuǎn)軸22-2的下方，在相對重心位于下方的旋轉(zhuǎn)軸3的相反側(cè)具有第二凸部41。另外，在本變形例中，相對第二凸形部件40的厚度w，將凸形部件23-1的厚度設為《/2。在旋轉(zhuǎn)軸3停止的狀態(tài)下轉(zhuǎn)子20配置于旋轉(zhuǎn)頭2上時，第二凸形部件40的重心在旋轉(zhuǎn)軸22-2的正下方。此時，第二凸形部件40位于轉(zhuǎn)子結合部6的內(nèi)側(cè)，且第二凸形部件40的第二凸部41與轉(zhuǎn)子結合部6的凹部8相對。如果旋轉(zhuǎn)軸3旋轉(zhuǎn)，則第二凸部41以與凹部的局部(圖10中凹部上面11和凹部圓筒部12的凹部邊界線4 接觸的方式移動。 另外，凸形部件23-1也以實施例1中所說明的方式移動，凸部62-1與凹部底面10接觸。這樣，通過將凸形部件23-1和第二凸形部件40設為非對稱，產(chǎn)生微妙的力的不平衡，因此產(chǎn)生轉(zhuǎn)子20被旋轉(zhuǎn)頭2的某處按壓的力。通過作用該力，轉(zhuǎn)子孔觀、四與圓柱部分4和圓錐臺部分5之間的微小的間隙向一方歸攏，因此可以減輕振動。更具體而言，認為取決于以下的原理。通過將凸形部件23-1的厚度設為第二凸形部件40的一半，凸形部件23-1比第二凸形部件40輕。因此，在旋轉(zhuǎn)時作用的第二凸形部件 40的離心力Fl比凸形部件23-1的離心力F4大。首先，對于以旋轉(zhuǎn)軸的中心33_2為支點時的力矩的平衡進行研究。離心力Fl使旋轉(zhuǎn)軸22-2順時針旋轉(zhuǎn)。另外，由于第二凸部41 和凹部邊界線42接觸的面與軸心9不平行，因此，若不考慮摩擦，則第二凸部41從凹部邊界線42承受力F2(接觸的面的法線方向的力)。力F2使旋轉(zhuǎn)軸22-2逆時針旋轉(zhuǎn)。然后， 由這些力產(chǎn)生的力矩平衡。因此，在旋轉(zhuǎn)軸22-2上施加離心力Fl和力F2的合力F3。接著，對于以旋轉(zhuǎn)軸的中心33-1為支點時的力矩的平衡進行研究。離心力F4使旋轉(zhuǎn)軸22-1 逆時針旋轉(zhuǎn)。另外，由于凹部底面10為平行于軸心9的面，因此凸部62-1在與離心力F4 相反的方向上承受力F5。力F5使旋轉(zhuǎn)軸22-1順時針旋轉(zhuǎn)。然后，由這些力產(chǎn)生的力矩平衡。因此，在旋轉(zhuǎn)軸22-1上施加離心力F4和力F5的合力F6。即，通過在轉(zhuǎn)子20上作用力 F3和力F6，轉(zhuǎn)子20整體向圖10的左下方向被按壓。實際上，因為摩擦等也施加，所以認為進一步施加了復雜的力，但是，不管怎樣，認為因使凸形部件23-1和第二凸形部件40設計為非對稱而產(chǎn)生的微妙的力的不平衡(第二凸形部件40由于旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)而承受的力和凸形部件23-1由于旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)而承受的力沒有取得平衡)致使振動減輕。另外，在本發(fā)明中，轉(zhuǎn)子20具備通過離心力運動的部件即凸形部件23-1和第二凸形部件40。因此，可以考慮轉(zhuǎn)子的重量、形狀等而最適宜地調(diào)整不平衡的程度，因此，可以按照轉(zhuǎn)子的種類充分降低振動。[變形例3]在至此的實施例、變形例的說明中說明了若旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)停止，則凸形部件 23-1、23-2通過重力等返回到轉(zhuǎn)子結合部6的內(nèi)側(cè)，所以可以容易地拆卸轉(zhuǎn)子20。但是，有時試料等泄漏而附著于凸形部件23-1、23-2的周邊。在這種情況下，可以設想到即使旋轉(zhuǎn)軸3的旋轉(zhuǎn)停止，凸形部件23-1、23-2也不能返回到轉(zhuǎn)子結合部6的內(nèi)側(cè)的情況。本變形例解決了該問題。圖11是放大了即使旋轉(zhuǎn)軸停止凸形部件也不返回到轉(zhuǎn)子結合部內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖，圖12是放大了凸形部件返回到轉(zhuǎn)子結合部內(nèi)側(cè)的狀態(tài)下的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖。在本變形例中，凸形部件23-1、23-2在旋轉(zhuǎn)軸22-1、22-2的上方具有凸部62_1、62_2嵌入凹部8 的狀態(tài)下出現(xiàn)在貫通孔31的內(nèi)側(cè)的突起部43-1、43-2。在使離心分離機1停止旋轉(zhuǎn)并要拆卸轉(zhuǎn)子20而不能拆卸的情況下，如下所述使凸形部件23-1、23-2返回到轉(zhuǎn)子結合部6的內(nèi)側(cè)即可。首先，拆卸蓋25，使貫通孔30、31看得見。然后，將前端細的解除軸44插入貫通孔30、31。由于解除軸44的前端細且越靠近把手一側(cè)慢慢變粗，因此，突起部43-1向圖的右方而突起部43-2向圖的左方被按壓。因此， 如圖12所示，若將解除軸44深深地推入，則可以使凸形部件23-1、23-2返回到轉(zhuǎn)子結合部 6的內(nèi)側(cè)。需要說明的是，如果在解除軸44與貫通孔31接觸的部分形成螺紋，并在框架21 的貫通孔31形成螺紋而構成壓入解除軸44的構造，則可以強制推入解除軸44。因此，在旋轉(zhuǎn)軸3停止旋轉(zhuǎn)的情況下，即使出現(xiàn)了凸形部件23-1、23_2不能返回到轉(zhuǎn)子結合部6內(nèi)側(cè)的問題，也可以使凸形部件23-1、23-2返回到轉(zhuǎn)子結合部6的內(nèi)側(cè)，從而可以拆卸轉(zhuǎn)子20。[變形例4]在實施例1的情況下，轉(zhuǎn)子20和旋轉(zhuǎn)頭2的位置關系取決于通過驅(qū)動銷7之間限制導向銷24。但是，由于導向銷M在驅(qū)動銷7之間可移動，因此，在轉(zhuǎn)子20和旋轉(zhuǎn)頭2之間產(chǎn)生滑動。另外，雖然轉(zhuǎn)子20配置于旋轉(zhuǎn)頭2的上部，但是，轉(zhuǎn)子20支承于圓錐臺部分5 上。因此，由于上述滑動，特別是在轉(zhuǎn)子孔四和圓錐臺部分5上產(chǎn)生磨損。在本變形例中消除了轉(zhuǎn)子20和旋轉(zhuǎn)頭2之間的滑動。圖13是放大了變形例4的轉(zhuǎn)子的框架、凸形部件和導向銷的局部及旋轉(zhuǎn)頭的局部的剖視圖，圖14是從上部側(cè)看變形例4的旋轉(zhuǎn)頭的俯視圖，圖15是放大了變形例4的框架、凸形部件和導向銷的圖。圖15A是側(cè)視圖，圖15B是從下部側(cè)看時的仰視圖。需要說明的是，雖然在圖13和圖15只表示了一個凸形部件，但也可以具備兩個或兩個以上的凸形部件。本變形例的導向銷53比實施例1的導向銷M長。旋轉(zhuǎn)頭2具備插入導向銷53的驅(qū)動孔51。本變形例的轉(zhuǎn)子20在凸形部件23-1的附近還具備進入轉(zhuǎn)子結合部6內(nèi)側(cè)的導向銷53。旋轉(zhuǎn)頭2還具備插入導向銷53的驅(qū)動孔51。從旋轉(zhuǎn)頭2的上部安裝轉(zhuǎn)子20時，首先，通過驅(qū)動銷7限定導向銷53的以軸心9為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向的范圍。而且，將導向銷 53的前端插入驅(qū)動孔51。由于導向銷53的位置被驅(qū)動孔51限制，因此確定導向銷53的位置。這樣，由于通過驅(qū)動孔51固定導向銷53的位置，所以在轉(zhuǎn)子20和旋轉(zhuǎn)頭2之間不會發(fā)生滑動。因此，可以防止轉(zhuǎn)子孔四和圓錐臺部分5的磨損。需要說明的是，也可以具備在圖14中用虛線表示的氣孔M。氣孔M的作用在于向外部排放封入框架21和轉(zhuǎn)子結合部6之間的空氣。在精致地制造框架21和轉(zhuǎn)子結合部 6的情況下，封入框架21和轉(zhuǎn)子結合部6之間的空氣有時導致使轉(zhuǎn)子20不能順利地下降到旋轉(zhuǎn)頭2上，隨著空氣的排放而慢慢下降。這樣慢慢下降浪費操作者的時間，且在轉(zhuǎn)子20 的安裝方面也容易出現(xiàn)錯誤。因此，通過具備氣孔M，可以解決所述問題。工業(yè)實用性本發(fā)明可利用于具備安裝于軸心為豎直方向的旋轉(zhuǎn)軸的上部的旋轉(zhuǎn)頭和配置于旋轉(zhuǎn)頭上部的轉(zhuǎn)子的離心分離機。
權利要求
1.一種離心分離機，其具備安裝于軸心為豎直方向的旋轉(zhuǎn)軸的上部的旋轉(zhuǎn)頭和配置于所述旋轉(zhuǎn)頭的上部的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子具備轉(zhuǎn)子孔，所述旋轉(zhuǎn)頭插入該轉(zhuǎn)子孔；凸形部件，其以水平配置于所述轉(zhuǎn)子孔的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸為中心自由旋轉(zhuǎn)，該凸形部件的重心位于所述旋轉(zhuǎn)軸的下方，且在相對重心位于下方的所述旋轉(zhuǎn)軸的相反側(cè)具有凸部，所述旋轉(zhuǎn)頭在上部具備以所述旋轉(zhuǎn)軸的軸心為中心的圓筒狀且在內(nèi)側(cè)面具有環(huán)狀的凹部的轉(zhuǎn)子結合部，在所述旋轉(zhuǎn)軸停止的狀態(tài)下所述轉(zhuǎn)子配置于所述旋轉(zhuǎn)頭上時，所述凸形部件位于所述轉(zhuǎn)子結合部的內(nèi)側(cè)，且所述凸形部件的凸部與所述轉(zhuǎn)子結合部的凹部相對， 通過所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，所述凸部以嵌入所述凹部的方式可動， 在所述凸部嵌入到所述凹部時施加了使所述轉(zhuǎn)子從所述旋轉(zhuǎn)頭脫離的力的情況下，在所述凸部上沿嵌入所述凹部的方向施加力。
2.—種離心分離機，其具備安裝于軸心為豎直方向的旋轉(zhuǎn)軸的上部的旋轉(zhuǎn)頭和配置于所述旋轉(zhuǎn)頭的上部的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子具備轉(zhuǎn)子孔，所述旋轉(zhuǎn)頭插入該轉(zhuǎn)子孔；凸形部件，其以水平配置于所述轉(zhuǎn)子孔的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸為中心自由旋轉(zhuǎn)，該凸形部件的重心位于所述旋轉(zhuǎn)軸的下方，且在相對重心位于下方的所述旋轉(zhuǎn)軸的相反側(cè)具有凸部，所述旋轉(zhuǎn)頭在上部具備以所述旋轉(zhuǎn)軸的軸心為中心的圓筒狀且在內(nèi)側(cè)面具有環(huán)狀的凹部的轉(zhuǎn)子結合部，在所述旋轉(zhuǎn)軸停止的狀態(tài)下所述轉(zhuǎn)子配置于所述旋轉(zhuǎn)頭上時，所述凸形部件位于所述轉(zhuǎn)子結合部的內(nèi)側(cè)，且所述凸形部件的凸部與所述轉(zhuǎn)子結合部的凹部相對， 通過所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，所述凸部以嵌入所述凹部的方式可動， 所述凹部的上側(cè)的面即凹部上面的法線通過相對所述旋轉(zhuǎn)軸的中心靠近所述軸心的位置。
3.如權利要求1或2所述的離心分離機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子也具備環(huán)狀彈性體，在所述旋轉(zhuǎn)軸停止的狀態(tài)下所述轉(zhuǎn)子配置于所述旋轉(zhuǎn)頭上時，該環(huán)狀彈性體以使所述凸形部件位于所述轉(zhuǎn)子結合部的內(nèi)側(cè)的方式向軸心方向按壓所述凸形部件。
4.如權利要求1 3中任一項所述的離心分離機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子也具有第二凸形部件，該第二凸形部件以水平配置于所述轉(zhuǎn)子孔的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸為中心自由旋轉(zhuǎn)，該第二凸形部件的重心位于所述旋轉(zhuǎn)軸的下方，且在相對重心位于下方的所述旋轉(zhuǎn)軸的相反側(cè)具有第二凸部，在所述旋轉(zhuǎn)軸停止的狀態(tài)下所述轉(zhuǎn)子配置于所述旋轉(zhuǎn)頭上時，所述第二凸形部件位于所述轉(zhuǎn)子結合部的內(nèi)側(cè)，且所述第二凸形部件的第二凸部與所述轉(zhuǎn)子結合部的凹部相對，通過所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，所述第二凸部以與所述凹部的局部接觸的方式可動，所述第二凸形部件因所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而承受的力和所述凸形部件因所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)而承受的力不平衡。
5.如權利要求1 3中任一項所述的離心分離機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子也具有第二凸形部件，該第二凸形部件以水平配置于所述轉(zhuǎn)子孔的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸為中心自由旋轉(zhuǎn)，該第二凸形部件的重心位于所述旋轉(zhuǎn)軸的下方，且在相對重心位于下方的所述旋轉(zhuǎn)軸的相反側(cè)具有第二凸部，在所述旋轉(zhuǎn)軸停止的狀態(tài)下所述轉(zhuǎn)子配置于所述旋轉(zhuǎn)頭上時，所述第二凸形部件位于所述轉(zhuǎn)子結合部的內(nèi)側(cè)，且所述第二凸形部件的第二凸部與所述轉(zhuǎn)子結合部的凹部相對，通過所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，所述第二凸部以與所述凹部的局部接觸的方式可動，所述凹部的局部對所述第二凸部施加使所述轉(zhuǎn)子靠近所述第二凸形部件側(cè)的力。
6.如權利要求1 5中任一項所述的離心分離機，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子也具備以所述軸心為中心的截面圓形的貫通孔，所述凸形部件在所述旋轉(zhuǎn)軸的上方具有突起部，該突起部在所述凸部嵌入所述凹部的狀態(tài)下出現(xiàn)在所述貫通孔的內(nèi)側(cè)。
7.如權利要求1 6中任一項所述的離心分離機，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子在所述凸形部件的附近也具備進入所述轉(zhuǎn)子結合部的內(nèi)側(cè)的導向銷， 所述旋轉(zhuǎn)頭也具備插入所述導向銷的驅(qū)動孔。
8.—種離心分離機用轉(zhuǎn)子，其配置于離心分離機的旋轉(zhuǎn)頭的上部，所述離心分離機具備旋轉(zhuǎn)軸，其軸心為豎直方向；旋轉(zhuǎn)頭，其上部具備以所述旋轉(zhuǎn)軸的軸心為中心的圓筒狀且內(nèi)側(cè)面具有環(huán)狀的凹部的轉(zhuǎn)子結合部，該旋轉(zhuǎn)頭安裝于所述旋轉(zhuǎn)軸的上部，該轉(zhuǎn)子的特征在于，具備 轉(zhuǎn)子孔，所述旋轉(zhuǎn)頭插入該轉(zhuǎn)子孔；凸形部件，其以水平配置于所述轉(zhuǎn)子孔的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸為中心自由旋轉(zhuǎn)，該凸形部件的重心位于所述旋轉(zhuǎn)軸的下方，且在相對重心位于下方的所述旋轉(zhuǎn)軸的相反側(cè)具有凸部，在所述旋轉(zhuǎn)軸停止的狀態(tài)下所述轉(zhuǎn)子配置于所述旋轉(zhuǎn)頭上時，所述凸形部件位于所述轉(zhuǎn)子結合部的內(nèi)側(cè)，且所述凸形部件的凸部與所述轉(zhuǎn)子結合部的凹部相對， 通過所述旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，所述凸部以嵌入所述凹部的方式可動， 所述凹部的上側(cè)的面即凹部上面和所述凸部接觸時，接觸面的法線通過相對所述旋轉(zhuǎn)軸的中心靠近所述軸心的位置。
全文摘要
一種離心分離機、離心分離機用轉(zhuǎn)子，既可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)子和旋轉(zhuǎn)頭的簡單的裝卸，又可以實現(xiàn)可靠的固定。本發(fā)明的離心分離機的轉(zhuǎn)子具備插入旋轉(zhuǎn)頭的轉(zhuǎn)子孔和凸形部件。凸形部件以水平配置于轉(zhuǎn)子孔的內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)軸為中心自由旋轉(zhuǎn)，重心位于旋轉(zhuǎn)軸的下方，且在相對重心位于下方的旋轉(zhuǎn)軸的相反側(cè)具有凸部。旋轉(zhuǎn)頭在上部具有以旋轉(zhuǎn)軸的軸心為中心的圓筒狀且在內(nèi)側(cè)面具有環(huán)狀的凹部的轉(zhuǎn)子結合部。在旋轉(zhuǎn)軸停止的狀態(tài)下轉(zhuǎn)子配置于旋轉(zhuǎn)頭上時，凸形部件位于轉(zhuǎn)子結合部的內(nèi)側(cè)，且凸形部件的凸部與轉(zhuǎn)子結合部的凹部相對。若旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，則凸部以嵌入凹部的方式可動。在凸部嵌入到凹部時施加使轉(zhuǎn)子從旋轉(zhuǎn)頭脫離的力的情況下，在凸部上沿嵌入凹部的方向施加力。
文檔編號B04B5/02GK102292161SQ20108000490
公開日2011年12月21日 申請日期2010年4月8日 優(yōu)先權日2009年6月30日
發(fā)明者橋本敏春 申請人:株式會社久保田制作所