JP7202591B2 - 遠心処理装置及びそれに適用される伝達機構 - Google Patents

Description

本発明は、撹拌、脱泡、分散、粉砕、乳化等の材料処理を行う（これらの同時処理を含む）遠心処理装置に関する。

材料が収納された収納容器を公転させながら自転させることによって当該材料を処理する遠心処理装置が知られている（例えば特許文献１参照）。この遠心処理装置では、収納容器を公転させながら自転させることによって収納容器内の材料に作用する遠心力を利用して、材料を撹拌すると共に、材料に内在する気泡を放出させて脱泡すること等ができる。

特開２０１３－１５４２７３号公報 特許４０８４４９３号公報

この遠心処理装置では、公転に対する自転の回転比（以下、「自公転比」という。）により、処理の効果が変化することが知られている。例えば、自公転比が比較的大きい場合には撹拌が優勢となり、比較的小さい場合には脱泡が優勢となること等が知られている。

そこで、この遠心処理装置では、簡便に、種々異なる自公転比に変更できる手段の開発が期待されている。

本発明の一つの態様は、収納容器を公転させながら自転させることによって該収納容器に収納された材料を処理する装置であって、簡便に、種々異なる自公転比に変更することが可能な遠心処理装置を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る遠心処理装置は、公転軸線を中心に回転可能な公転体に、自転軸線を中心に回転可能な収納容器を保持させることで、前記収納容器内に収納された材料に公転力及び自転力を作用させて処理する遠心処理装置であって、前記公転軸線を中心に、前記公転体と独立して回転可能な中心軸と、前記公転体に回転力を付与すると共に、前記公転体と前記中心軸との回転速度差に基づき、前記収納容器の回転速度を定める駆動部と、前記公転体と前記中心軸との間で回転力を伝達可能な伝達機構と、を備え、前記伝達機構は、回転軸線を中心に回転可能な副軸と、前記公転体と前記副軸との間で回転力を伝達可能な伝達部と、前記回転軸線を中心に、前記副軸と独立して回転可能な被選択部と、前記副軸と共に回転可能であり、前記被選択部を選択し供回りさせることで、前記副軸と前記中心軸との間での回転力の伝達を可能とする選択部と、を含むように構成されている。

本発明によると、簡便に、種々異なる自公転比に変更することが可能な遠心処理装置を提供することができる。

（２）この遠心処理装置において、前記被選択部は複数備えられ、前記選択部は、前記被選択部の何れかを選択することで、前記公転体に対する前記中心軸の回転比を変更してもよい。

（３）この遠心処理装置において、前記伝達機構は、更に、前記公転体から前記中心軸への回転力の伝達にかわり、前記中心軸を拘束する拘束部を備えてもよい。

実施の形態に係る撹拌脱泡装置を説明するための図。 実施の形態に係る撹拌脱泡装置を説明するための図。 実施の形態に係る撹拌脱泡装置を説明するための図。 実施の形態に係る撹拌脱泡装置を説明するための図。 実施の形態に係る撹拌脱泡装置を説明するための図。

以下、本発明を適用した実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。すなわち、以下の実施の形態で説明するすべての構成が本発明に必須であるとは限らない。また、本発明は、以下の内容を自由に組み合わせたものを含む。

（１）遠心処理装置１の構成
はじめに、本実施の形態に係る遠心処理装置１の構成について、図１～図５を参照しながら説明する。ここで、図１～図３は、遠心処理装置１の概略模式図である。

（ａ）支持箱体３
遠心処理装置１は、図１に示すように、筐体の底部を形成する基台２に支持箱体３が防振ばね４を介して水平に支持されている。

（ｂ）公転体１０
遠心処理装置１は、図１に示すように、公転体１０を含む。公転体１０は、所定の回転軸線を中心に回転可能に構成されている。本実施の形態では、公転体１０は、図示するように、鉛直に延びる仮想の直線（公転軸線Ｌ１）を中心に回転可能に構成されている。ただし、公転体１０は、水平方向に延びる直線を軸線として回転するように構成することも可能である（図示せず）。また、公転体１０は、矩形枠状であり、下枠面１２、上枠面１４、左右の側枠面１６、１６を有する。

（ｃ）容器ホルダ２０
遠心処理装置１は、図１に示すように、容器ホルダ２０を含む。容器ホルダ２０は、収納容器１００を保持する役割を果たすものであり、下向きに開閉自在に形成されることで、その内部に収納容器１００を収納することが可能である。本実施の形態では、容器ホルダ２０は、公転体１０の左右の側枠面１６、１６の間に、公転軸線Ｌ１に対して４５度傾斜するように形成された収納容器支持枠１８に支持される。詳しくは、容器ホルダ２０は、上端側に突設された自転軸２２を有し、この自転軸２２が、収納容器支持枠１８の公転軸線Ｌ１と交差する位置に配置された自転軸ベアリングユニット２４に支持される。これにより、容器ホルダ２０は、公転軸線Ｌ１と交差する仮想の直線（自転軸線Ｌ２）を中心に、公転体１０に対して回転（自転）可能となる。

ここで、本実施の形態では、公転軸線Ｌ１と自転軸線Ｌ２とは、４５度の角度で交差するように構成されている。ただし、この公転軸線Ｌ１と自転軸線Ｌ２とがなす角度は、４５度に限定されず、任意の角度とすることも可能である。例えば、公転軸線Ｌ１と自転軸線Ｌ２とがなす角度の変更は、公転軸線Ｌ１に対する収納容器支持枠１８の形成角度を種々変更することでできる（図示せず）。尚、容器ホルダ２０へのアクセスは、それに対向する支持箱体３の対向面に設けられた開閉自在の蓋部（図示せず）を介して可能とされる。

（ｄ）カウンターウエイト３０
遠心処理装置１は、図１に示すように、カウンターウエイト３０を含む。カウンターウエイト３０は、遠心処理装置１を安定して運転させるためのものであり、公転軸線Ｌ１からの距離を変更することが可能である。詳しくは、カウンターウエイト３０は、公転体１０の容器ホルダ２０と対向する側枠面１６側に設けられて、公知の機構により公転軸線Ｌ１に遠近自在に形成される。尚、カウンターウエイト３０へのアクセスは、それに対向する支持箱体３の対向面に設けられた開閉自在の蓋部（図示せず）を介して可能とされる。

（ｅ）公転駆動機構４０
遠心処理装置１は、図１に示すように、公転駆動機構４０を含む。公転駆動機構４０は、支持箱体３の底板３ａの下面に固定された公転駆動モータ４２を有する。この公転駆動モータ４２は、公転体１０の下枠面１２から公転軸線Ｌ１に合わせて突設した公転軸４３（公転駆動機構４０の構成要素の一つ）に対し回転力を付与可能であり、これにより公転軸線Ｌ１を中心に公転体１０を回転させることができる。即ち、公転駆動モータ４２は、公転軸線Ｌ１を中心に容器ホルダ２０（収納容器１００）を公転させることができる。

尚、公転駆動機構４０は、公転体１０を回転自在するための公転軸ベアリングユニット４４も有する。詳しくは、公転軸ベアリングユニット４４は、公転体１０の上枠面１４から公転軸線Ｌ１に沿って円筒状に突出した突出部１９と、支持箱体３の天板３ｂとの間に設けられる。これにより、公転軸ベアリングユニット４４は、公転体１０が支持箱体３に対し回転できるようにする。

（ｆ）自転駆動機構５０
遠心処理装置１は、図１に示すように、自転駆動機構５０を含む。以下、自転駆動機構５０について説明する。尚、自転駆動機構５０は、上記公転駆動機構４０と共に、駆動部を構成する。

自転駆動機構５０は、公転軸線Ｌ１に合わせて支持箱体３の天板３ｂを貫通した中心軸５２ａと、中心軸５２ａに固定された自転用太陽歯車５２を有する。詳しくは、中心軸５２ａは、公転体１０に対し回転自在とするため、公転体１０の突出部１９内に設けられる中心軸ベアリングユニット５２ｂに支持される。これにより、中心軸５２ａは、公転体１０に対し独立して回転できるようになる。

自転駆動機構５０は、自転軸２２に固定される自転用衛星歯車５４を有する。詳しくは、自転用衛星歯車５４は、自転軸２２の自転軸ベアリングユニット２４を挟んで容器ホルダ２０と反対側に固定され、自転用太陽歯車５２と内歯形式で噛合している。従って、自転用衛星歯車５４は、公転軸線Ｌ１を中心に公転体１０と共に回転することで、自転用太陽歯車５２との回転速度差に基づき、自転軸線Ｌ２を中心とした回転も行う。この自転軸線Ｌ２を中心とした回転により、自転用衛星歯車５４は、自転軸線Ｌ２を中心に容器ホルダ２０（収納容器１００）を回転（自転）させる。ここで、自転軸線Ｌ２を中心とした自転用衛星歯車５４の回転の回転速度Ｓ３は、数式１により定まる。尚、自転軸線Ｌ２を中心とした自転用衛星歯車５４の回転の方向は、それが自転用太陽歯車５２と内歯形式で噛合していることで、「回転速度Ｓ１－回転速度Ｓ２」の値がプラスの時、公転体１０の回転の方向と逆方向となる。

ここで、Ｓ１：公転体１０の回転速度（ｒｐｍ）
Ｓ２：自転用太陽歯車５２（中心軸５２ａ）の回転速度（ｒｐｍ）
Ｓ３：自転用衛星歯車５４（容器ホルダ２０）の回転速度（ｒｐｍ）
Ｒ１：自転用太陽歯車５２に対する自転用衛星歯車５４の回転比

（ｇ）伝達機構６０
遠心処理装置１は、図１～図３に示すように、伝達機構６０を含む。以下、伝達機構６０について説明する。

伝達機構６０は、所定の回転軸線を中心に回転可能な副軸６２を有する。本実施の形態では、副軸６２は、図示するように、公転軸線Ｌ１と平行に延びる仮想の直線（回転軸線Ｌ３）を中心に回転可能に構成されている。詳しくは、副軸６２は、支持箱体３の天板３ｂに配置された副軸ベアリングユニット６４に支持される。これにより、副軸６２は、回転できるようになる。

伝達機構６０は、公転体１０と副軸６２との間で回転力を伝達可能な伝達部６５を有する。詳しくは、伝達部６５は、公転体１０の突出部１９に固定されて、公転体１０と共に回転可能な第１伝達子６６と、副軸６２に固定されて、副軸６２と共に回転可能な第２伝達子６８とを含む。伝達部６５は、第１伝達子６６、及び第２伝達子６８の間で回転力の伝達を行うことにより、公転体１０と副軸６２との間での回転力の伝達を可能とする。

伝達機構６０は、回転軸線Ｌ３を中心に副軸６２と独立して回転可能な第１被選択部７０ａ、第２被選択部７０ｂを有する。詳しくは、第１被選択部７０ａ、及び第２被選択部７０ｂは、夫々、被選択部の一つであり、副軸６２に配置された被選択部ベアリングユニット７２ａ、７２ｂに支持される。これにより、第１被選択部７０ａ、及び第２被選択部７０ｂは、夫々、副軸６２と独立して回転軸線Ｌ３を中心に回転できるようになる。尚、第１被選択部７０ａは第２伝達子６８に対し近い側に、第２被選択部７０ｂは第２伝達子６８に対し遠い側に配置される。

伝達機構６０は、回転軸線Ｌ３を中心に副軸６２と共に回転可能な選択部７５を有する。詳しくは、選択部７５は、副軸６２に配置された支持部７６により、副軸６２と供回り可能な状態で支持されると共に、回転軸線Ｌ３に沿って所定範囲内で移動可能とされる。また、選択部７５は、移動することで第１被選択部７０ａまたは第２被選択部７０ｂを選択することができる。

具体的に、選択部７５は、図２に示すように、第１被選択部７０ａに接近し結合することで、当該第１被選択部７０ａを選択する。これにより、選択部７５は、第１被選択部７０ａと供回り可能となり、延いては第１被選択部７０ａを副軸６２と供回り可能とする。これにより、選択部７５は、中心軸５２ａに固定されて第１被選択部７０ａとの間で回転力の伝達が可能な第３伝達子７８ａをも利用して、副軸６２と中心軸５２ａとの間での回転力の伝達を可能とする。尚、この場合の中心軸５２ａの回転速度Ｓ２は、数式２により定まる。

ここで、Ｒ２：公転体１０に対する副軸６２の回転比（伝達部６５利用）
Ｒ３：第１被選択部７０ａ選択時の副軸６２に対する中心軸５２ａの回転比

また、選択部７５は、図３に示すように、第２被選択部７０ｂに接近し結合することで、当該第２被選択部７０ｂを選択する。これにより、選択部７５は、第２被選択部７０ｂと供回り可能となり、延いては第２被選択部７０ｂを副軸６２と供回り可能とする。これにより、選択部７５は、中心軸５２ａに固定されて第２被選択部７０ｂとの間で回転力の伝達が可能な第４伝達子７８ｂをも利用して、副軸６２と中心軸５２ａとの間での回転力の伝達を可能とする。尚、この場合の中心軸５２ａの回転速度Ｓ２は、数式３により定まる。

ここで、Ｒ４：第２被選択部７０ｂ選択時の副軸６２に対する中心軸５２ａの回転比

尚、選択部７５は、第１被選択部７０ａ、及び第２被選択部７０ｂの何れをも選択しないことも可能である。この場合、中心軸５２ａは、自転用太陽歯車５２と自転用衛星歯車５４とが噛合していることにより、公転体１０と供回りしようとする。

伝達機構６０は、中心軸５２ａを拘束することが可能な拘束部８０を有する。尚、拘束部８０が中心軸５２ａを拘束した場合の中心軸５２ａの回転速度Ｓ２は、０（ｒｐｍ）となる。

伝達機構６０は、選択部７５、及び拘束部８０を制御可能な制御部８５を有する。表１は、制御部８５により制御され得る選択部７５、及び拘束部８０の状態毎の中心軸５２ａの回転速度Ｓ２をまとめたものである。尚、表中にも表れるように、制御部８５は、動作が不安定となることを回避するため、選択部７５に第１被選択部７０ａまたは第２被選択部７０ｂを選択させつつ、拘束部８０により中心軸５２ａを拘束する設定を禁止する。

表１より明らかであるように、制御部８５は、選択部７５、及び拘束部８０を制御することで、中心軸５２ａの回転速度Ｓ２を４つの値に切り替えることができる。即ち、制御部８５は、数式１により定まる自転軸線Ｌ２を中心とした自転用衛星歯車５４（容器ホルダ２０）の回転速度Ｓ３を、４つの値に切り替えることができる（以上は、公転体１０の回転速度Ｓ１を一定とした場合。）。

尚、伝達機構６０は、例えば、図４、及び図５に示すように構成することができる。以下では、これらの図にのみあらわれる部分を中心に説明する。尚、図４は、遠心処理装置１の一部省略要部平面図である（説明を容易にするため、第２被選択部７０ｂ、第３伝達子７８ａ等を省略している。）。また、図５は、図４におけるＡ－Ａ端面図である（説明を容易にするため、第４辺９２ｄを破線で追加表示する等している。）。

選択部７５は、突起７５ａ、７５ｂを含む。選択部７５は、突起７５ａを第１被選択部７０ａの受入部７０ｃに挿入することで、第１被選択部７０ａを選択する。また、選択部７５は、突起７５ｂを第２被選択部７０ｂの受入部７０ｄに挿入することで、第２被選択部７０ｂを選択する。

制御部８５は、偏心カム８６を駆動する制御モータ８８を含む。詳しくは、偏心カム８６は、偏心した状態で制御モータ８８（その駆動軸）に取り付けられている。これにより、偏心カム８６は、制御モータ８８が動作することで、制御モータ８８の駆動軸から最も遠い遠心領域８６ａが移動する。尚、制御モータ８８は、ユーザの指示等を反映して動作するパルスモータ等であってよい。

制御部８５は、選択部７５に第１被選択部７０ａまたは第２被選択部７０ｂを選択させるために、支持体９０により回動可能に支持される選択アーム９２を含む。詳しくは、選択アーム９２は、その第１端部側が、間に偏心カム８６を挟んで第１辺９２ａ、及び第２辺９２ｂに分岐している。また、選択アーム９２は、その第２端部側が第１端部側と９０度異なる方向へ、第３辺９２ｃ、及び第４辺９２ｄに分岐している。選択アーム９２は、これら第３辺９２ｃ、及び第４辺９２ｄの間に、ベアリングユニット９２ｅを介して回転自在に選択部７５を支持する支持部材９２ｆを回動可能に支持する。

選択アーム９２は、偏心カム８６の遠心領域８６ａが第１辺９２ａに当接することで、支持体９０を中心に回動する。そして、選択アーム９２は、支持部材９２ｆを介して選択部７５を第１被選択部７０ａ側に移動させる。これにより、選択部７５は第１被選択部７０ａを選択する。

また、選択アーム９２は、偏心カム８６の遠心領域８６ａが第２辺９２ｂに当接することで、支持体９０を中心に、上記第１辺９２ａに当接した際と逆方向に回動する。そして、選択アーム９２は、支持部材９２ｆを介して選択部７５を第２被選択部７０ｂ側に移動させる。これにより、選択部７５は第２被選択部７０ｂを選択する。

尚、選択アーム９２は、偏心カム８６の遠心領域８６ａが第１辺９２ａ、及び第２辺９２ｂの何れにも当接しない場合に、支持部材９２ｆを介して選択部７５を、第１被選択部７０ａと第２被選択部７０ｂとの間の中立位置とする。これにより、選択部７５は、第１被選択部７０ａ、及び第２被選択部７０ｂの何れも選択しない。

制御部８５は、拘束部８０に中心軸５２ａを拘束させるために、支持体９４ａ、９４ｂにより所定範囲内で移動可能に支持される拘束アーム９６を含む。詳しくは、拘束アーム９６は、平面視略Ｌ字状に形成されて、その第１端部側９６ａが、偏心カム８６の遠心領域８６ａに当接され得る位置に配置される。一方、拘束アーム９６は、その第２端部側９６ｂに、中心軸５２ａに形成された受入部５２ｃに挿入可能な拘束部８０を有する。このように形成される拘束アーム９６は、偏心カム８６の遠心領域８６ａが第１端部側９６ａに当接することで、第２端部側９６ｂが中心軸５２ａに向かって移動する。この際、拘束アーム９６は、その屈曲部と第２端部側９６ｂとの間に弾性変形部９６ｃを有していることで、拘束部８０をスムーズに受入部５２ｃに挿入できる。これにより、拘束アーム９６は、拘束部８０に中心軸５２ａを拘束させる（図４、及び図５は、この状態を示している。）。

以上説明した制御部８５の働きは、次のようにまとめられる。まず、偏心カム８６の遠心領域８６ａが選択アーム９２の第１辺９２ａに当接する（即ち遠心領域８６ａが、図４において１２時の位置となる）場合、選択部７５は第１被選択部７０ａを選択すると共に、拘束部８０は中心軸５２ａを開放してその回転を許容する。また、遠心領域８６ａが選択アーム９２の第２辺９２ｂに当接する（即ち遠心領域８６ａが、図４において６時の位置となる）場合、選択部７５は第２被選択部７０ｂを選択すると共に、拘束部８０は中心軸５２ａを開放してその回転を許容する。更に、遠心領域８６ａが拘束アーム９６の第１端部側９６ａに当接する（即ち遠心領域８６ａが、図４において３時の位置となる）場合、選択部７５は何れも選択せず、かつ、拘束部８０は中心軸５２ａを拘束してその回転を禁止する。尚、遠心領域８６ａが、選択アーム９２の第１辺９２ａ、及び第２辺９２ｂ、並びに、拘束アーム９６の第１端部側９６ａの何れにも当接しない場合（即ち遠心領域８６ａが、図４において９時の位置となる）場合、選択部７５は何れも選択せず、かつ、拘束部８０は中心軸５２ａを開放してその回転を許容する。

（２）収納容器１００
次に、図１を参照して、本実施の形態に適用可能な収納容器１００について説明する。

収納容器１００は、材料Ｍが収納される容器であり、例えば、一端が開口した有底筒状の本体部（図示せず）と、その開口部をふさぐ蓋体（図示せず）により構成されるものであってよい。また、収納容器１００は、容器ホルダ２０に対し空回りを防止するための空回り防止機構（図示せず）を備えても良い。空回り防止機構としては、既に公知となっている何れかの機構を採用することができる。

（３）材料Ｍ
本実施の形態に適用可能な材料Ｍは、流体として挙動するものであればよく、その組成や用途は特に限定されるものではない。材料Ｍとして、流体成分（樹脂等）のみを含む材料や、流体成分のほかに粒状成分（粉状成分）を含む材料などを適用することができる。材料Ｍとして、例えば、接着剤、シーラント剤、液晶材料、ＬＥＤの蛍光体と樹脂とを含む混合材料、半田ペースト、歯科用印象材料、歯科用セメント（穴埋め剤等）、液状の薬剤等の種々の材料を適用することができる。また、材料Ｍとして、粒状（粉状）材料と、これを粉砕するためのメディア（例えばジルコニアボール）を適用することも可能である。あるいは、材料Ｍとして、乳化処理の対象となる流体を適用することも可能である。

（４）材料Ｍの処理方法
本実施の形態に係る材料Ｍの処理方法は、まず、材料Ｍが収納された収納容器１００を容器ホルダ２０に保持させる。そして、伝達機構６０において、拘束部８０により、選択部７５、及び拘束部８０を制御する。ここで、選択部７５、及び拘束部８０の状態毎の中心軸５２ａ（自転用太陽歯車５２）の回転速度Ｓ２は、上記説明した表１に示すとおりである。同表、及び上記説明した数式１に基づけば、選択部７５、及び拘束部８０の状態毎の自公転比は、表２のとおりとなる。

即ち、遠心処理装置１では、伝達機構６０を用いて材料Ｍの処理に適した自公転比に設定することができる。

続いて、公転駆動機構４０の公転駆動モータ４２を駆動させることで、収納容器１００に収納された材料Ｍに、上記設定した自公転比の公転力と自転力を作用させる。これにより、材料Ｍは、撹拌、脱泡、分散、粉砕、乳化等の処理をなされる。尚、自公転比は、材料Ｍの処理状況に応じて、材料Ｍの処理の途中で変更することも可能である。また、材料Ｍの処理終了後、公転駆動モータ４２を停止させて、容器ホルダ２０から収納容器１００を取り外すことで、材料Ｍを利用に供することができる。

（５）作用効果
遠心処理装置１によると、伝達機構６０を備えることで、簡便に、種々異なる自公転比に変更することが可能である。以下、この作用について詳述する。

伝達機構６０において、制御部８５が選択部７５を適宜制御することで、公転体１０から副軸６２を介した中心軸５２ａへの回転力の伝達の有無、及び回転力を伝達する場合の公転体１０に対する中心軸５２ａの回転比を変更することができる。また、制御部８５が拘束部８０を適宜制御することで、中心軸５２ａの拘束の有無を変更できる。

このことに起因して、遠心処理装置１では、上記説明した表２に示すように、種々異なる自公転比へ容易に変更することができる。

また、伝達機構６０において、制御部８５が公転体１０から副軸６２を介した中心軸５２ａへの回転力の伝達が無い場合に限り、中心軸５２ａを拘束するよう、選択部７５、及び拘束部８０を制御する。そのため、遠心処理装置１では、安定した動作を実現できる。

また、遠心処理装置１では、Ｒ４等を適宜変更することにより、選択しうる自公転比を変更することも容易である。Ｒ４の変更は、例えば、第２被選択部７０ｂ、及び第４伝達子７８ｂを歯車により構成した場合において、それらを適宜歯数の異なる歯車に変更することで実現できる。

更に、遠心処理装置１では、公転体１０より中心軸５２ａを遅く回転させることにより、公転軸４３にエネルギーが回生される。このことにより、遠心処理装置１では、公転駆動モータ４２の負荷を軽くして、省電力化を図ることもできる。

（６）変形例
遠心処理装置１において、第１伝達子６６、第２伝達子６８、第１被選択部７０ａ、第２被選択部７０ｂ、第３伝達子７８ａ、及び第４伝達子７８ｂは、歯車により構成してよい。この場合において、第１伝達子６６と第２伝達子６８との間等に、中間歯車（図示せず）を適宜配置しても良い。その他、チェーン等を使用することも想定される。

また、第１伝達子６６、第２伝達子６８、第１被選択部７０ａ、第２被選択部７０ｂ、第３伝達子７８ａ、及び第４伝達子７８ｂは、プーリーにより構成してよい。当然のことながら、このように構成した場合には、ベルトを適宜かけ回す必要がある。

また、選択部７５は、クラッチ機構（図示しない）を用いて、第１被選択部７０ａまたは第２被選択部７０ｂを選択し、それと供回りできるように構成しても良い。このように構成することで、公転体１０が回転中においても、容易に自公転比を変更できるという効果を生じる。

また、被選択部は、より多数備えることも想定される。選択部７５が、これらの中から所望の自公転比を実現する被選択部を選択するように構成することで、より多数の自公転比に変更することが可能な遠心処理装置１とすることができる。

また、遠心処理装置１は、第３伝達子７８ａ、及び第４伝達子７８ｂを突出部１９に固定し、かつ、第１伝達子６６を中心軸５２ａに固定するように構成してもよい。このように構成した遠心処理装置１では、以下のような動作が可能となる。

１）選択部７５が第１被選択部７０ａを選択する場合は、突出部１９に固定された第３伝達子７８ａと第１被選択部７０ａとの間で回転力の伝達を行うことにより、公転体１０と副軸６２との間で回転力の伝達を行う。そして、第２伝達子６８と中心軸５２ａに固定された第１伝達子６６との間で回転力の伝達を行うことで、副軸６２と中心軸５２ａとの間で回転力の伝達を行う。これらにより、公転体１０と中心軸５２ａとの間で回転力の伝達が行われる。
２）選択部７５が第２被選択部７０ｂを選択する場合は、突出部１９に固定された第４伝達子７８ｂと第２被選択部７０ｂとの間で回転力の伝達を行うことにより、公転体１０と副軸６２との間での回転力の伝達を行う。そして、第２伝達子６８と中心軸５２ａに固定された第１伝達子６６との間で回転力の伝達を行うことで、副軸６２と中心軸５２ａとの間で回転力の伝達を行う。これらにより、公転体１０と中心軸５２ａとの間で回転力の伝達が行われる。
３）選択部７５が第１被選択部７０ａ、及び第２被選択部７０ｂの何れをも選択せず、拘束部８０が中心軸５２ａを拘束しない場合、中心軸５２ａは公転体１０と供回りする。
４）選択部７５が第１被選択部７０ａ、及び第２被選択部７０ｂの何れをも選択せず、拘束部８０が中心軸５２ａを拘束する場合、中心軸５２ａは回転しない（中心軸５２ａの回転速度Ｓ２は、０（ｒｐｍ）となる。）。なお、この際、拘束部８０は、中心軸５２ａを直接拘束してよい。あるいは、拘束部８０は、副軸６２を拘束し、第２伝達子６８、及び第１伝達子６６をも利用して、中心軸５２ａを拘束してよい。

以上説明したように、上記のように構成した遠心処理装置１においても、中心軸５２ａの回転速度Ｓ２を切り替えて、種々異なる自公転比へ容易に変更することができる。

また、本技術思想は、特許文献２に開示されるようなタイプの遠心処理装置に対しても適用することができる。このような遠心処理装置は、公転軸４３に回転体が固定されている。回転体は、２つのアームを有し、少なくとも一方のアームの遠心側には収納容器１００を取り付け可能な自転軸２２が回転可能に取り付けられる。また、この遠心処理装置では、公転軸４３に対し回転可能な環状体が設けられる。環状体は、副軸６２を介して公転軸４３の回転力を伝達され得る。また、環状体と自転軸２２との間でも回転力の伝達が可能である。これらにより、この遠心処理器では、公転軸４３と環状体との回転速度差に応じて自転軸２２の回転速度が定まる。

以上のように構成される遠心処理装置においては、第１伝達子６６を公転軸４３に固定し、かつ、第３伝達子７８ａ、及び第４伝達子７８ｂを環状体に固定すると共に、環状体が拘束部８０により拘束され得る。この場合の遠心処理装置では、以下のような動作が可能である。

１）選択部７５が第１被選択部７０ａを選択する場合は、第１被選択部７０ａと環状体に固定された第３伝達子７８ａとの間で回転力の伝達を行うことにより、副軸６２と環状体との間で回転力の伝達を行う。また、公転軸４３に固定された第１伝達子６６と第２伝達子６８との間で回転力の伝達を行うことで、公転軸４３と副軸６２との間で回転力の伝達も行われる。これらにより、公転軸４３と環状体との間での回転力の伝達が行われる。
２）選択部７５が第２被選択部７０ｂを選択する場合は、第２被選択部７０ｂと環状体に固定された第４伝達子７８ｂとの間で回転力の伝達を行うことにより、副軸６２と環状体との間で回転力の伝達を行う。また、公転軸４３に固定された第１伝達子６６と第２伝達子６８との間で回転力の伝達を行うことで、公転軸４３と副軸６２との間での回転力の伝達も行われる。これらにより、公転軸４３と環状体との間で回転力の伝達が行われる。
３）選択部７５が第１被選択部７０ａ、及び第２被選択部７０ｂの何れをも選択せず、拘束部８０が環状体を拘束しない場合、環状体は公転体１０と供回りする。
４）選択部７５が第１被選択部７０ａ、及び第２被選択部７０ｂの何れをも選択せず、拘束部８０が環状体を拘束する場合、環状体は回転しない（環状体の回転速度は、０（ｒｐｍ）となる。）。

以上説明したように、上記のように構成した遠心処理装置においても、環状体の回転速度を切り替えて、種々異なる自公転比へ容易に変更することができる。なお、当該遠心処理装置においては、第１伝達子６６を環状体に固定し、かつ、第３伝達子７８ａ、及び第４伝達子７８ｂを公転軸４３に固定することも可能である。

１…遠心処理装置、 ２…基台、 ３…支持箱体、 ３ａ…底板、 ３ｂ…天板、 ４…防振ばね、 １０…公転体、 １２…下枠面、 １４…上枠面、 １６…側枠面、 １８…収納容器支持枠、 １９…突出部、 ２０…容器ホルダ、 ２２…自転軸、 ２４…自転軸ベアリングユニット、 ３０…カウンターウエイト、 ４０…公転駆動機構、 ４２…公転駆動モータ、 ４３…公転軸、 ４４…公転軸ベアリングユニット、 ５０…自転駆動機構、 ５２…自転用太陽歯車、 ５２ａ…中心軸、 ５２ｂ…中心軸ベアリングユニット、 ５２ｃ…受入部、 ５４…自転用衛星歯車、 ６０…伝達機構、 ６２…副軸、 ６４…副軸ベアリングユニット、 ６５…伝達部、 ６６…第１伝達子、 ６８…第２伝達子、 ７０ａ…第１被選択部、 ７０ｂ…第２被選択部、 ７０ｃ…受入部、 ７０ｄ…受入部、 ７２ａ…被選択部ベアリングユニット、 ７２ｂ…被選択部ベアリングユニット、 ７５…選択部、 ７５ａ…突起、 ７５ｂ…突起、 ７６…支持部、 ７８ａ…第３伝達子、 ７８ｂ…第４伝達子、 ８０…拘束部、 ８５…制御部、 ８６…偏心カム、 ８６ａ…遠心領域、 ８８…制御モータ、 ９０…支持体、 ９２…選択アーム、 ９２ａ…第１辺、 ９２ｂ…第２辺、 ９２ｃ…第３辺、 ９２ｄ…第４辺、 ９２ｅ…ベアリングユニット、 ９２ｆ…支持部材、 ９４ａ…支持体、 ９４ｂ…支持体、 ９６…拘束アーム、 ９６ａ…第１端部側、 ９６ｂ…第２端部側、 ９６ｃ…弾性変形部、 １００…収納容器、 Ｌ１…公転軸線、 Ｌ２…自転軸線、 Ｌ３…回転軸線、 Ｍ…材料

Claims (3)

1. 公転軸線を中心に回転可能な公転軸と、
   該公転軸に固定されて、２つのアームを有する回転体と、
   自転軸を有して、前記回転体の一方のアームに前記自転軸を保持されることで自転軸線を中心に回転可能であり、材料を収納した収納容器を保持可能な容器ホルダと、
   前記公転軸線を中心に、前記公転軸に対し回転可能な環状体と、
   前記公転軸に回転力を付与すると共に、前記環状体と前記容器ホルダが有する前記自転軸との間で回転力を伝達可能にして、前記公転軸と前記環状体との回転速度差に基づき、前記自転軸を有する前記容器ホルダの回転速度を定める駆動部と、
   前記公転軸と前記環状体との間で回転力を伝達可能な伝達機構と、
   を備え、
   前記伝達機構は、
   回転軸線を中心に回転可能な副軸と、
   前記公転軸と前記副軸との間で回転力を伝達可能な伝達部と、
   前記回転軸線を中心に、前記副軸と独立して回転可能であり、前記環状体との間で回転力を伝達可能な被選択部と、
   前記副軸と共に前記回転軸線を中心に回転可能であると共に、前記副軸に沿って移動可能であり、前記被選択部を選択して前記副軸と供回りさせることで、前記副軸と前記環状体との間での回転力の伝達を可能とする選択部と、
   前記選択部を、前記副軸に沿って移動させることで、選択する前記被選択部に結合させる制御部と、
   を含み、
   前記被選択部は複数備えられ、
   前記選択部は、前記被選択部の何れにも結合可能であり、前記被選択部の何れかに結合することで当該被選択部を選択し、前記公転軸に対する前記環状体の回転比を変更する遠心処理装置。
2. 公転軸線を中心に回転可能な公転軸と、
   該公転軸に固定されて、２つのアームを有する回転体と、
   自転軸を有して、前記回転体の一方のアームに前記自転軸を保持されることで自転軸線を中心に回転可能であり、材料を収納した収納容器を保持可能な容器ホルダと、
   前記公転軸線を中心に、前記公転軸に対し回転可能な環状体と、
   前記公転軸に回転力を付与すると共に、前記環状体と前記容器ホルダが有する前記自転軸との間で回転力を伝達可能にして、前記公転軸と前記環状体との回転速度差に基づき、前記自転軸を有する前記容器ホルダの回転速度を定める駆動部と、
   前記公転軸と前記環状体との間で回転力を伝達可能な伝達機構と、
   を備え、
   前記伝達機構は、
   回転軸線を中心に回転可能な副軸と、
   前記環状体と前記副軸との間で回転力を伝達可能な伝達部と、
   前記回転軸線を中心に、前記副軸と独立して回転可能であり、前記公転軸との間で回転力を伝達可能な被選択部と、
   前記副軸と共に前記回転軸線を中心に回転可能であると共に、前記副軸に沿って移動可能であり、前記被選択部を選択して前記副軸と供回りさせることで、前記副軸と前記公転軸との間での回転力の伝達を可能とする選択部と、
   前記選択部を、前記副軸に沿って移動させることで、選択する前記被選択部に結合させる制御部と、
   を含み、
   前記被選択部は複数備えられ、
   前記選択部は、前記被選択部の何れにも結合可能であり、前記被選択部の何れかに結合することで当該被選択部を選択し、前記公転軸に対する前記環状体の回転比を変更する遠心処理装置。
3. 公転軸線を中心に回転可能な公転軸と、該公転軸に固定されて、２つのアームを有する回転体と、自転軸を有して、前記回転体の一方のアームに前記自転軸を保持されることで自転軸線を中心に回転可能であり、材料を収納した収納容器を保持可能な容器ホルダと、前記公転軸線を中心に、前記公転軸に対し回転可能な環状体と、前記公転軸に回転力を付与すると共に、前記環状体と前記容器ホルダが有する前記自転軸との間で回転力を伝達可能にして、前記公転軸と前記環状体との回転速度差に基づき、前記自転軸を有する前記容器ホルダの回転速度を定める駆動部とを備える遠心処理装置に適用される伝達機構であって、
   回転軸線を中心に回転可能な副軸と、
   前記公転軸と前記副軸との間で回転力を伝達可能な伝達部と、
   前記回転軸線を中心に、前記副軸と独立して回転可能であり、前記環状体との間で回転力を伝達可能な被選択部と、
   前記副軸と共に前記回転軸線を中心に回転可能であると共に、前記副軸に沿って移動可能であり、前記被選択部を選択して前記副軸と供回りさせることで、前記副軸と前記環状体との間での回転力の伝達を可能とする選択部と、
   前記選択部を、前記副軸に沿って移動させることで、選択する前記被選択部に結合させる制御部と、
   を含み、
   前記公転軸と前記環状体との間での回転力の伝達を可能とする伝達機構であり、
   前記被選択部は複数備えられ、
   前記選択部は、前記被選択部の何れにも結合可能であり、前記被選択部の何れかに結合することで当該被選択部を選択し、前記公転軸に対する前記環状体の回転比を変更する伝達機構。

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