專利名稱：離心分離機、離心分離機用轉子的制作方法
技術領域：
本發明涉及具備安裝于軸心為豎直方向的旋轉軸的上部的旋轉頭和配置于旋轉頭的上部的轉子的離心分離機。特別涉及轉子和旋轉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軸、用于使旋轉軸旋轉的電動機、安裝于旋轉軸的上部的旋轉頭、用于放入試料的轉子、覆蓋轉子上部的蓋、覆蓋整體的框體。其中， 轉子相對于旋轉軸可裝卸。用于裝卸的最普遍的方法是螺絲固定，但是，也有利用旋轉軸、 旋轉頭、轉子旋轉時產生的離心力不使轉子在旋轉中從旋轉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移動的原理，在旋轉中不使轉子從旋轉頭脫落。但是，因旋轉而產生的力不只是離心力， 在高速旋轉時也產生揚力。特別是，在未采用應有的使用方法如沒有蓋上蓋而旋轉、沒有牢固地固定蓋而旋轉、在產生大的不平衡的狀態下進行旋轉等的情況下，產生未設想到的使轉子脫離的力(因轉子旋轉而產生的揚力及振動等使轉子升起的力)，從而導致發生轉子脫落的事故。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，在高速旋轉時不能充分確保安全性。
發明內容
本發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，既可以實現轉子和旋轉頭的簡單的裝卸，又可以實現考慮了使轉子脫離的力的轉子和旋轉頭的可靠的固定。本發明的離心分離機具備安裝于軸心為豎直方向的旋轉軸的上部的旋轉頭和配置于旋轉頭的上部的轉子。轉子具備插入旋轉頭的轉子孔和凸形部件。凸形部件以水平配置于轉子孔的內部的旋轉軸為中心自由旋轉，重心位于旋轉軸的下方，且在相對重心位于下方的旋轉軸的相反側具有凸部。旋轉頭在上部具備以旋轉軸的軸心為中心的圓筒狀且在內側面具有環狀凹部的轉子結合部。在旋轉軸停止的狀態下轉子配置于旋轉頭上時，凸形部件位于轉子結合部的內側，并且凸形部件的凸部與轉子結合部的凹部相對。如果旋轉軸旋轉，則凸部以嵌入凹部的方式可動。而且，當凸部嵌入凹部時，如果施加了使轉子從旋轉頭脫離的力，則在凸部上施加沿嵌入凹部的方向的力。例如，凹部的上側的面即凹部上面的法線以通過相對旋轉軸的中心靠近軸心的位置的方式形成。即，旋轉軸被配置成，當對轉子作用脫離力而使其向上方升起時凸部的上側的面(凸部接觸面)和凹部上面接觸的面的法線通過相對旋轉軸的中心靠近軸心的位置。
根據本發明的離心分離機，在將轉子安裝于旋轉頭時不需要擰入螺絲。另外，在將轉子從旋轉頭拆卸時也不需要松開螺絲。而且，在旋轉中施加了未設想到的使轉子從旋轉頭脫離的力的情況下，凸部和凹部也不分離。因此，既可以實現簡單的裝卸，又可以實現可靠的固定。
圖1是表示本發明的離心分離機的內部結構的剖視圖；圖2是放大了轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖；圖3A是從上部側看框架的俯視圖，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方向看時的側視圖；圖4是表示旋轉時的凸形部件和旋轉頭的關系的剖視圖；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軸的中心33-1靠近軸心9的位置時沒有產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軸的中心33-1靠近軸心9的位置時產生脫離力時的力的關系的視圖；圖6是放大了變形例1的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖；圖7是放大了變形例1的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖面立體圖；圖8是放大了旋轉軸停止的狀態下的變形例2的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖；圖9A是從圖8的C側看變形例2的框架21的側視圖，圖9B是從圖8的D側看變形例2的框架21的側視圖；圖IOA是放大了變形例2的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖，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是放大了即使旋轉軸停止凸形部件也不會返回到轉子結合部的內側的狀態下的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖；圖12是放大了凸形部件返回到轉子結合部的內側的狀態下的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖；圖13是放大了變形例4的轉子的框架、凸形部件、導向銷的局部及旋轉頭的局部的剖視圖；圖14是從上部側看變形例4的旋轉頭的俯視圖；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旋轉頭
3旋轉軸
4圓柱部分
5圓錐臺部分
6轉子結合部
7驅動銷
8凹部
9軸心
10凹部底面
11凹部上面
12凹部圓筒部
20轉子
21框架
22旋轉軸
23凸形部件
M導向銷
25蓋
26旋鈕
27螺紋部
28、四轉子孔
30、31貫通孔
33旋轉軸的中心
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是表示本發明的離心分離機的內部結構的剖視圖。在該圖中表示軸心9為豎直方向的旋轉軸3、安裝于旋轉軸3的上部的旋轉頭2、配置于旋轉頭2的上部的轉子20、覆蓋轉子20的上部的蓋25。需要說明的是，雖然未圖示，但是，用于使旋轉軸3旋轉的電動機、用于覆蓋整體的框體等也是離心分離機1的構成要素。轉子20的上部側為加入試料的部分，具備多個試料插入部36。另外，轉子20也具備插入旋轉頭2的轉子孔觀、29、框架21、凸形部件23-1、23-2、導向銷M等。需要說明的是，轉子孔觀是直徑一定的截面圓形的孔，轉子孔四是直徑越靠孔的內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。凸形部件的個數根據轉子20的大小等適宜確定即可。凸形部件23-1、23-2以水平配置于轉子孔觀的內部的旋轉軸22-1、22-2為中心自由旋轉，它們的重心位于旋轉軸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軸3的軸心9的相反側具有凸部62-1、62-2。需要說明的是，在組裝轉子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安裝于轉子20上，則制造容易。另外，轉子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)。旋轉頭2在上部具備轉子結合部6和驅動銷7。轉子結合部6為以旋轉軸的軸心 9為中心的圓筒狀，在內側面具有環狀的凹部8。另外，旋轉頭2在轉子結合部6的外側也具有嵌入轉子孔觀的直徑一定且截面圓形的圓柱部分4、嵌入轉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，框架 21的貫通孔31和螺紋部27進行螺紋結合，以使蓋25固定于轉子20上。另外，由于導向銷 24只在驅動銷7間移動，因此，當旋轉頭2旋轉時，從驅動銷7向導向銷M傳遞動力，使轉子20旋轉。另外，由于在旋轉頭2停止時，也通過驅動銷7限定導向銷M的移動范圍，所以，轉子20和旋轉頭2 —起停止。在旋轉軸3停止的狀態下轉子20配置于旋轉頭2上時，凸形部件23-1、23_2的重心位于旋轉軸22-1、22-2的正下方。此時，凸形部件23-1、23-2位于轉子結合部6的內側， 且凸形部件23-1、23-2的凸部62-1、62-2與轉子結合部6的凹部8相對。如果旋轉軸3旋轉，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，如果施加使轉子20從旋轉頭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的上側的面即凹部上面11的法線以通過相對旋轉軸的中心靠近軸心的位置的方式形成即可。即，將旋轉軸22-1、22-2配置成，在對轉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是放大了轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖，圖3是放大了轉子的框架和凸形部件的局部的視圖，圖4是表示旋轉時的凸形部件和旋轉頭的關系的剖視圖。圖3A是從上部側看框架的俯視圖，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由相對轉子結合部6的內側面凹陷的凹部底面10、在轉子20上產生脫離力時與凸部62-1接觸的凹部上面11、位于轉子結合部6 的最上部的凹部圓筒部12構成。凸部62-1由轉子20旋轉時與凹部底面10接觸而決定凸形部件23-1的姿態(位置)的凸部定位面34-1、在轉子20上產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軸的中心33-1靠近軸心9的位置。本發明的離心分離機因為具有這樣的構造，所以在將轉子安裝于旋轉頭時不需要擰入螺絲。另外，在將轉子從旋轉頭拆卸時也不需要松開螺絲。而且，在旋轉中施加了未設想到的使轉子從旋轉頭脫離的力的情況下，凸部和凹部也不分離。因此，既可以實現簡單的裝卸，又可以實現可靠的固定。將使轉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軸的中心33-1靠近軸心9的位置的情況，即表示沒有產生脫離力的情況，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軸的中心 33-1靠近軸心9的位置的情況，即表示產生脫離力的情況。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以旋轉軸為中心自由旋轉，所以力F3的方向為旋轉軸的中心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1000轉的情況下，在距軸心9離開Icm的位置，F2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。若轉速為一定，則力Fl和力F2為一定。但是，在轉子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的力變弱。另外，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，如果對轉子20作用大的脫離力，則旋轉軸的中心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軸靠近軸心的位置的方式形成的情況下)，由于可以將使轉子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子從旋轉頭脫離的力的情況下，凸部和凹部也不分離。這樣，根據本發明，在將轉子安裝于旋轉頭時不需要擰入螺絲。另外，在將轉子從旋轉頭拆卸時也不需要松開螺絲。而且，在旋轉中施加沒有設想的使轉子從旋轉頭脫離的力的情況下，凸部和凹部也不分離。因此，既可以實現簡單的裝卸，又可以實現可靠的固定。[變形例1]在實施例1中，當凸形部件23-1、23_2的重心處在旋轉軸22-1、22_2正下方時，凸形部件23-1、23-2被配置成位于轉子結合部6的內側。但是，從設計上考慮，也有時將旋轉軸3停止的狀態下的重心位置調整到不是旋轉軸22-1、22-2正下方的位置。圖6是放大了變形例1的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖，圖7是放大了變形例1 的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖面立體圖。在本變形例中表示將旋轉軸3停止的狀態下的重心位置調整到相對旋轉軸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具備環狀的彈性體61，該彈性體61向軸心9側按壓凸形部件 23-1、23-2。這樣，由于可以調整旋轉軸3停止的狀態下的重心位置，所以可以增加設計自由度。[變形例2]當小型轉子(大概5kg以下)高速旋轉(18000 22000轉)時，因為在轉子孔28、 29與旋轉頭2的圓柱部分4和圓錐臺部分5之間存在微小的間隙，因此產生振動。本變形例解決了該問題。圖8是放大了旋轉軸停止狀態下的變形例2的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖，圖9是表示變形例2的框架21的圖，圖10是放大了旋轉軸旋轉狀態下的變形例2的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖。圖9A是從圖8的 C側看框架21的側視圖，圖9B是從圖8的D側看框架21的側視圖。圖IOA是放大了轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖，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以水平配置于轉子孔觀的內部的旋轉軸22-2為中心自由旋轉，重心位于旋轉軸22-2的下方，在相對重心位于下方的旋轉軸3的相反側具有第二凸部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。在旋轉軸3停止的狀態下轉子20配置于旋轉頭2上時，第二凸形部件40的重心在旋轉軸22-2的正下方。此時，第二凸形部件40位于轉子結合部6的內側，且第二凸形部件40的第二凸部41與轉子結合部6的凹部8相對。如果旋轉軸3旋轉，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，產生微妙的力的不平衡，因此產生轉子20被旋轉頭2的某處按壓的力。通過作用該力，轉子孔觀、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使旋轉軸22-2順時針旋轉。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使旋轉軸22-2逆時針旋轉。然后， 由這些力產生的力矩平衡。因此，在旋轉軸22-2上施加離心力Fl和力F2的合力F3。接著，對于以旋轉軸的中心33-1為支點時的力矩的平衡進行研究。離心力F4使旋轉軸22-1 逆時針旋轉。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使旋轉軸22-1順時針旋轉。然后，由這些力產生的力矩平衡。因此，在旋轉軸22-1上施加離心力F4和力F5的合力F6。即，通過在轉子20上作用力 F3和力F6，轉子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設計為非對稱而產生的微妙的力的不平衡(第二凸形部件40由于旋轉軸3的旋轉而承受的力和凸形部件23-1由于旋轉軸3的旋轉而承受的力沒有取得平衡)致使振動減輕。另外，在本發明中，轉子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，可以考慮轉子的重量、形狀等而最適宜地調整不平衡的程度，因此，可以按照轉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軸3的旋轉停止，則凸形部件 23-1、23-2通過重力等返回到轉子結合部6的內側，所以可以容易地拆卸轉子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軸3的旋轉停止，凸形部件23-1、23-2也不能返回到轉子結合部6的內側的情況。本變形例解決了該問題。圖11是放大了即使旋轉軸停止凸形部件也不返回到轉子結合部內側的狀態下的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖，圖12是放大了凸形部件返回到轉子結合部內側的狀態下的轉子的框架、凸形部件的局部及旋轉頭的局部的剖視圖。在本變形例中，凸形部件23-1、23-2在旋轉軸22-1、22-2的上方具有凸部62_1、62_2嵌入凹部8 的狀態下出現在貫通孔31的內側的突起部43-1、43-2。在使離心分離機1停止旋轉并要拆卸轉子20而不能拆卸的情況下，如下所述使凸形部件23-1、23-2返回到轉子結合部6的內側即可。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返回到轉子結合部 6的內側。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，在旋轉軸3停止旋轉的情況下，即使出現了凸形部件23-1、23_2不能返回到轉子結合部6內側的問題，也可以使凸形部件23-1、23-2返回到轉子結合部6的內側，從而可以拆卸轉子20。[變形例4]在實施例1的情況下，轉子20和旋轉頭2的位置關系取決于通過驅動銷7之間限制導向銷24。但是，由于導向銷M在驅動銷7之間可移動，因此，在轉子20和旋轉頭2之間產生滑動。另外，雖然轉子20配置于旋轉頭2的上部，但是，轉子20支承于圓錐臺部分5 上。因此，由于上述滑動，特別是在轉子孔四和圓錐臺部分5上產生磨損。在本變形例中消除了轉子20和旋轉頭2之間的滑動。圖13是放大了變形例4的轉子的框架、凸形部件和導向銷的局部及旋轉頭的局部的剖視圖，圖14是從上部側看變形例4的旋轉頭的俯視圖，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是側視圖，圖15B是從下部側看時的仰視圖。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。旋轉頭2具備插入導向銷53的驅動孔51。本變形例的轉子20在凸形部件23-1的附近還具備進入轉子結合部6內側的導向銷53。旋轉頭2還具備插入導向銷53的驅動孔51。從旋轉頭2的上部安裝轉子20時，首先，通過驅動銷7限定導向銷53的以軸心9為旋轉軸的旋轉方向的范圍。而且，將導向銷 53的前端插入驅動孔51。由于導向銷53的位置被驅動孔51限制，因此確定導向銷53的位置。這樣，由于通過驅動孔51固定導向銷53的位置，所以在轉子20和旋轉頭2之間不會發生滑動。因此，可以防止轉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和轉子結合部6之間的空氣。在精致地制造框架21和轉子結合部 6的情況下，封入框架21和轉子結合部6之間的空氣有時導致使轉子20不能順利地下降到旋轉頭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，且在轉子20 的安裝方面也容易出現錯誤。因此，通過具備氣孔M，可以解決所述問題。工業實用性本發明可利用于具備安裝于軸心為豎直方向的旋轉軸的上部的旋轉頭和配置于旋轉頭上部的轉子的離心分離機。
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軸的上部的旋轉頭和配置于所述旋轉頭的上部的轉子，其特征在于，所述轉子具備轉子孔，所述旋轉頭插入該轉子孔；凸形部件，其以水平配置于所述轉子孔的內部的旋轉軸為中心自由旋轉，該凸形部件的重心位于所述旋轉軸的下方，且在相對重心位于下方的所述旋轉軸的相反側具有凸部，所述旋轉頭在上部具備以所述旋轉軸的軸心為中心的圓筒狀且在內側面具有環狀的凹部的轉子結合部，在所述旋轉軸停止的狀態下所述轉子配置于所述旋轉頭上時，所述凸形部件位于所述轉子結合部的內側，且所述凸形部件的凸部與所述轉子結合部的凹部相對， 通過所述旋轉軸的旋轉，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子從所述旋轉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軸的上部的旋轉頭和配置于所述旋轉頭的上部的轉子，其特征在于，所述轉子具備轉子孔，所述旋轉頭插入該轉子孔；凸形部件，其以水平配置于所述轉子孔的內部的旋轉軸為中心自由旋轉，該凸形部件的重心位于所述旋轉軸的下方，且在相對重心位于下方的所述旋轉軸的相反側具有凸部，所述旋轉頭在上部具備以所述旋轉軸的軸心為中心的圓筒狀且在內側面具有環狀的凹部的轉子結合部，在所述旋轉軸停止的狀態下所述轉子配置于所述旋轉頭上時，所述凸形部件位于所述轉子結合部的內側，且所述凸形部件的凸部與所述轉子結合部的凹部相對， 通過所述旋轉軸的旋轉，所述凸部以嵌入所述凹部的方式可動， 所述凹部的上側的面即凹部上面的法線通過相對所述旋轉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，所述轉子也具備環狀彈性體，在所述旋轉軸停止的狀態下所述轉子配置于所述旋轉頭上時，該環狀彈性體以使所述凸形部件位于所述轉子結合部的內側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子孔的內部的旋轉軸為中心自由旋轉，該第二凸形部件的重心位于所述旋轉軸的下方，且在相對重心位于下方的所述旋轉軸的相反側具有第二凸部，在所述旋轉軸停止的狀態下所述轉子配置于所述旋轉頭上時，所述第二凸形部件位于所述轉子結合部的內側，且所述第二凸形部件的第二凸部與所述轉子結合部的凹部相對，通過所述旋轉軸的旋轉，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軸的旋轉而承受的力和所述凸形部件因所述旋轉軸的旋轉而承受的力不平衡。
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子孔的內部的旋轉軸為中心自由旋轉，該第二凸形部件的重心位于所述旋轉軸的下方，且在相對重心位于下方的所述旋轉軸的相反側具有第二凸部，在所述旋轉軸停止的狀態下所述轉子配置于所述旋轉頭上時，所述第二凸形部件位于所述轉子結合部的內側，且所述第二凸形部件的第二凸部與所述轉子結合部的凹部相對，通過所述旋轉軸的旋轉，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子靠近所述第二凸形部件側的力。
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下出現在所述貫通孔的內側。
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，所述轉子在所述凸形部件的附近也具備進入所述轉子結合部的內側的導向銷， 所述旋轉頭也具備插入所述導向銷的驅動孔。
8.—種離心分離機用轉子，其配置于離心分離機的旋轉頭的上部，所述離心分離機具備旋轉軸，其軸心為豎直方向；旋轉頭，其上部具備以所述旋轉軸的軸心為中心的圓筒狀且內側面具有環狀的凹部的轉子結合部，該旋轉頭安裝于所述旋轉軸的上部，該轉子的特征在于，具備 轉子孔，所述旋轉頭插入該轉子孔；凸形部件，其以水平配置于所述轉子孔的內部的旋轉軸為中心自由旋轉，該凸形部件的重心位于所述旋轉軸的下方，且在相對重心位于下方的所述旋轉軸的相反側具有凸部，在所述旋轉軸停止的狀態下所述轉子配置于所述旋轉頭上時，所述凸形部件位于所述轉子結合部的內側，且所述凸形部件的凸部與所述轉子結合部的凹部相對， 通過所述旋轉軸的旋轉，所述凸部以嵌入所述凹部的方式可動， 所述凹部的上側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、離心分離機用轉子，既可以實現轉子和旋轉頭的簡單的裝卸，又可以實現可靠的固定。本發明的離心分離機的轉子具備插入旋轉頭的轉子孔和凸形部件。凸形部件以水平配置于轉子孔的內部的旋轉軸為中心自由旋轉，重心位于旋轉軸的下方，且在相對重心位于下方的旋轉軸的相反側具有凸部。旋轉頭在上部具有以旋轉軸的軸心為中心的圓筒狀且在內側面具有環狀的凹部的轉子結合部。在旋轉軸停止的狀態下轉子配置于旋轉頭上時，凸形部件位于轉子結合部的內側，且凸形部件的凸部與轉子結合部的凹部相對。若旋轉軸旋轉，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子從旋轉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 優先權日2009年6月30日
發明者橋本敏春 申請人:株式會社久保田制作所