特許 5718285 遠心機、駆動機構、及び駆動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5718285

(24)【登録日】2015年3月27日

(45)【発行日】2015年5月13日

(54)【発明の名称】遠心機、駆動機構、及び駆動方法

(51)【国際特許分類】

   B01F 9/22 20060101AFI20150423BHJP

   B01D 19/00 20060101ALI20150423BHJP

   B01F 3/08 20060101ALI20150423BHJP

   B02C 17/08 20060101ALI20150423BHJP

   B02C 17/24 20060101ALI20150423BHJP

   B04B 5/02 20060101ALN20150423BHJP

【ＦＩ】

   B01F9/22

   B01D19/00 102

   B01F3/08 A

   B02C17/08

   B02C17/24

   !B04B5/02 Z

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-131481(P2012-131481)

(22)【出願日】2012年6月11日

(65)【公開番号】特開2013-255866(P2013-255866A)

(43)【公開日】2013年12月26日

【審査請求日】2014年4月21日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】393030408

【氏名又は名称】株式会社シンキー

(72)【発明者】

【氏名】小野崎 達男

【審査官】 ▲高▼藤 啓

(56)【参考文献】

【文献】 特許第４０８４４９３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平１１−３０９３０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１３６０２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２９１７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７４１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８８０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６３６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３１９４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０４６９５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１８９１１６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／００７０８０４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第０２２０９８５０（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−３２６４６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｆ ９／２２

Ｂ０１Ｄ １９／００

Ｂ０１Ｆ ３／０８

Ｂ０２Ｃ １７／０８

Ｂ０２Ｃ １７／２４

Ｂ０４Ｂ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、
該回転軸に取り付けられて、前記公転軸線を中心として回転可能な公転体と、
該公転体に保持されて、自転軸線を中心として回転可能であると共に、ねじ機構により蓋部が本体部に取り付けられて被処理材料を保持する収納容器を保持可能な自転体と、
前記公転軸線を中心として逆転可能であると共に、正転を規制部により規制される自転力付与部を具備して、該自転力付与部と前記回転軸との回転速度差に基づき前記自転体の回転速度を規定する自転力付与機構と、
軸線を中心に回転可能な第２回転軸を介して前記自転力付与部に回転力を伝達する伝達部と、正転時及び逆転時に前記回転軸に回転力を付与すると共に、前記伝達部を介した前記自転力付与部への回転力の伝達を、正転時に遮断部により遮断することで、逆転時のみ行う駆動源とを具備する駆動部と、
を備え、
前記伝達部は、前記自転力付与部が前記回転軸の回転速度より高速に回転するように、前記自転力付与部に回転力を伝達することで、前記自転体の回転方向を前記駆動源の正転時及び逆転時で一致させる遠心機。

【請求項2】

前記規制部は、一方向クラッチにより構成される請求項１記載の遠心機。

【請求項3】

前記遮断部は、一方向クラッチにより構成される請求項１又は請求項２記載の遠心機。

【請求項4】

公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、該回転軸に取り付けられて、前記公転軸線を中心として回転可能な公転体と、該公転体に保持されて、自転軸線を中心として回転可能であると共に、ねじ機構により蓋部が本体部に取り付けられて被処理材料を保持する収納容器を保持可能な自転体と、を備えた遠心機に適用される駆動機構であって、
前記公転軸線を中心として逆転可能であると共に、正転を規制部により規制される自転力付与部を具備して、該自転力付与部と前記回転軸との回転速度差に基づき前記自転体の回転速度を規定する自転力付与機構と、
軸線を中心に回転可能な第２回転軸を介して前記自転力付与部に回転力を伝達する伝達部と、正転時及び逆転時に前記回転軸に回転力を付与すると共に、前記伝達部を介した前記自転力付与部への回転力の伝達を、正転時に遮断部により遮断することで、逆転時のみ行う駆動源とを具備する駆動部と、
を備え、
前記伝達部は、前記自転力付与部が前記回転軸の回転速度より高速に回転するように、前記自転力付与部に回転力を伝達することで、前記自転体の回転方向を前記駆動源の正転時及び逆転時で一致させる駆動機構。

【請求項5】

公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、該回転軸に取り付けられて、前記公転軸線を中心として回転可能な公転体と、該公転体に保持されて、自転軸線を中心として回転可能であると共に、ねじ機構により蓋部が本体部に取り付けられて被処理材料を保持する収納容器を保持可能な自転体と、を備えた遠心機の駆動方法であって、
前記自転体の回転速度を、前記公転軸線を中心として逆転可能であると共に、規制部により正転を規制される自転力付与部と、前記回転軸との回転速度差に基づき規定し、
駆動源による前記回転軸への回転力の付与を、前記駆動源の正転時及び逆転時に行うと共に、前記駆動源による軸線を中心に回転可能な第２回転軸を介した前記自転力付与部への回転力の伝達を、前記駆動源の正転時に遮断部により遮断することで、前記駆動源の逆転時にのみ前記自転力付与部が前記回転軸の回転速度より高速に回転するように行うことで、前記自転体の回転方向を前記駆動源の正転時及び逆転時で一致させる駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被処理材料を公転させながら自転させることによって処理する遠心機に関する。併せて、本発明は、遠心機に用いられる駆動機構、及び遠心機の駆動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

収納容器を公転させながら自転させることによって、当該収納容器に収納された被処理材料を処理する遠心機（自転公転式の遠心機）が知られている。この遠心機は、例えば特許文献１にあるように撹拌脱泡装置として利用され、被処理材料の撹拌処理と脱泡処理とを同時に行う。又、この遠心機は、被処理材料を粉砕するボールミル（特許文献２参照）、更には、被処理材料を乳化する乳化装置（特許文献３参照）等として利用される。

【0003】

ここで、遠心機においては、公転速度に対する自転速度（以下、「自転／公転比」という。）が異なる複数の動作モードを備えるものがある。例えば、撹拌脱泡装置として利用される特許文献１の遠心機では、主に撹拌を行うことを目的とした自転／公転比が比較的大きい動作モードと、主に脱泡を行うことを目的とした自転／公転比が比較的小さい動作モードとを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第4084493号公報

【特許文献2】特開2002-143706号公報

【特許文献3】特開2010-194470号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１の遠心機は、収納容器の公転、及び自転を単一のモータで行うと共に、ソレノイド等を利用して動作モードの切り替えを行っており比較的簡便な構造である。一方で、遠心機には、更なる構造の簡便化を図ることによるローコスト化も求められている。

【0006】

本発明は、上記事情を鑑みなされたものであって、簡便な構造で複数の動作モードを備える遠心機、該遠心機に適用される駆動機構、及び遠心機の駆動方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一つの実施態様は、公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、該回転軸に取り付けられて、前記公転軸線を中心として回転可能な公転体と、該公転体に保持されて、自転軸線を中心として回転可能であると共に、ねじ機構により蓋部が本体部に取り付けられて被処理材料を保持する収納容器を保持可能な自転体と、前記公転軸線を中心として逆転可能であると共に、正転を規制部により規制される自転力付与部を具備して、該自転力付与部と前記回転軸との回転速度差に基づき前記自転体の回転速度を規定する自転力付与機構と、軸線を中心に回転可能な第２回転軸を介して前記自転力付与部に回転力を伝達する伝達部と、正転時及び逆転時に前記回転軸に回転力を付与すると共に、前記伝達部を介した前記自転力付与部への回転力の伝達を、正転時に遮断部により遮断することで、逆転時のみ行う駆動源とを具備する駆動部と、を備え、前記伝達部は、前記自転力付与部が前記回転軸の回転速度より高速に回転するように、前記自転力付与部に回転力を伝達することで、前記自転体の回転方向を前記駆動源の正転時及び逆転時で一致させる遠心機を提供する。

【0008】

この遠心機では、駆動源の正転による公転体の正転方向への回転に伴う、自転力付与部の正転方向への回転が規制部により規制される。これにより、本遠心機では、駆動源の回転方向を切り替えた際に、該駆動源の回転速度の絶対値が同じであったとしても、自転力付与部と回転軸との回転速度差が変化し、自転力付与機構により規定される自転体の回転速度が変化する。従って、本遠心機は、簡便な構造にて、自転体に保持された被処理材料を、自転／公転比が異なる２つの動作モードにて処理できる。

【0009】

この遠心機において、前記規制部は、一方向クラッチにより構成されてもよい。
この遠心機において、前記遮断部は、一方向クラッチにより構成されてもよい。

【0010】

本発明の別の実施態様は、公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、該回転軸に取り付けられて、前記公転軸線を中心として回転可能な公転体と、該公転体に保持されて、自転軸線を中心として回転可能であると共に、ねじ機構により蓋部が本体部に取り付けられて被処理材料を保持する収納容器をを保持可能な自転体と、を備えた遠心機に適用される駆動機構であって、前記公転軸線を中心として逆転可能であると共に、正転を規制部により規制される自転力付与部を具備して、該自転力付与部と前記回転軸との回転速度差に基づき前記自転体の回転速度を規定する自転力付与機構と、軸線を中心に回転可能な第２回転軸を介して前記自転力付与部に回転力を伝達する伝達部と、正転時及び逆転時に前記回転軸に回転力を付与すると共に、前記伝達部を介した前記自転力付与部への回転力の伝達を、正転時に遮断部により遮断することで、逆転時のみ行う駆動源とを具備する駆動部と、を備え、前記伝達部は、前記自転力付与部が前記回転軸の回転速度より高速に回転するように、前記自転力付与部に回転力を伝達することで、前記自転体の回転方向を前記駆動源の正転時及び逆転時で一致させる駆動機構を提供する。

【0011】

この駆動機構は、遠心機に適用した際に、駆動源の正転による公転体の正転方向への回転に伴う、自転力付与部の正転方向への回転が規制部により規制される。これにより、本駆動機構では、駆動源の回転方向を切り替えた際に、該駆動源の回転速度の絶対値が同じであったとしても、自転力付与部と回転軸との回転速度差が変化し、適用した遠心機の自転力付与機構により規定される自転体の回転速度を変化させる。従って、本駆動機構は、適用した遠心機の自転体に保持された被処理材料を、簡便な構造にて、自転／公転比が異なる２つの動作モードにて処理できる。

【0012】

本発明の別の実施態様は、公転軸線を中心として回転可能な回転軸と、該回転軸に取り付けられて、前記公転軸線を中心として回転可能な公転体と、該公転体に保持されて、自転軸線を中心として回転可能であると共に、ねじ機構により蓋部が本体部に取り付けられて被処理材料を保持する収納容器を保持可能な自転体と、を備えた遠心機の駆動方法であって、前記自転体の回転速度を、前記公転軸線を中心として逆転可能であると共に、規制部により正転を規制される自転力付与部と、前記回転軸との回転速度差に基づき規定し、駆動源による前記回転軸への回転力の付与を、前記駆動源の正転時及び逆転時に行うと共に、前記駆動源による軸線を中心に回転可能な第２回転軸を介した前記自転力付与部への回転力の伝達を、前記駆動源の正転時に遮断部により遮断することで、前記駆動源の逆転時にのみ前記自転力付与部が前記回転軸の回転速度より高速に回転するように行うことで、前記自転体の回転方向を前記駆動源の正転時及び逆転時で一致させる駆動方法を提供する。

【0013】

この駆動方法は、駆動源の正転による公転体の正転方向への回転に伴う、自転力付与部の正転方向への回転を規制部により規制する。これにより、本駆動方法では、駆動源の回転方向を切り替えた際に、該駆動源の回転速度の絶対値が同じであったとしても、自転力付与部と回転軸との回転速度差が変化し、自転力付与機構により規定される自転体の回転速度を変化させる。従って、本駆動方法は、自転体に保持された被処理材料を、簡便に、自転／公転比が異なる２つの動作モードにて処理できる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、簡便な構造で複数の動作モードを備える遠心機、該遠心機に適用される駆動機構、及び遠心機の駆動方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施の形態に係る遠心機の概略断面図。

【図2】変形例に係る遠心機の概略断面図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

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とって必須であるとは限らない。又、本発明は、以下の内容を自由に組み合わせたもの、又、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更を加えたものを含む。

【0017】

（１）遠心機１の構成
以下、本実施の形態に係る遠心機１は、図１に示すように、回転軸１０と、回転軸１０に固定された公転体２０と、公転体２０に取り付けられる自転体３０、及びバランス錘４０と、自転体３０と共に回転する収納容器５０と、自転体３０の回転速度を規定する自転力付与機構６０と、回転軸１０と自転力付与機構６０とに回転力を付与する駆動部７０とを備える。

【0018】

又、遠心機１は、駆動部７０等を支持する支持基板８０を備える。更に、遠心機１は、支持基板８０を支持して、その振動を防止するための、防振ワイヤや防振バネ等により構成される図示しない防振手段や、上記各構成を収納する図示しない筐体を備えてもよい。尚、遠心機１は、収納容器５０に収納した被処理材料Ｍを処理するものであり、より具体的には、収納容器５０を公転させながら自転させることによって、被処理材料Ｍを撹拌・脱泡、粉砕、乳化等するものである。

【0019】

回転軸１０は、図１に示すように、仮想の直線である公転軸線Ｌ１を中心として回転するように構成される。尚、回転軸１０は、図示するように鉛直に伸びる公転軸線Ｌ１を中心として回転するように構成してよい。但し、回転軸１０は、これに限定されるものでなく、例えば、水平に伸びる公転軸線Ｌ１を中心として回転するように構成してもよい。

【0020】

公転体２０は、図１に示すように、回転軸１０に固定されて、それと共に公転軸線Ｌ１を中心として回転する。この公転体２０は、公転軸線Ｌ１に対し直交する一方向に延びて途中で屈曲する自転体３０を取り付けるための第１アーム２２と、第１アーム２２と逆方向に延びてバランス錘４０を取り付けるための第２アーム２４とを備える。

【0021】

自転体３０は、図１に示すように、有底形状で中空部を有し、一端側が開口した自転体本体３２と、自転体本体３２の底部に取り付けられた自転軸３４とを備える。又、自転体３０は、自転軸３４がベアリング３６を介して、公転体２０の第１アーム２２に、より具体的には、当該第１アーム２２の屈曲した部分を介して公転軸線Ｌ１から所定距離離れた位置に回転可能に取り付けられる。これにより、自転体３０は、公転体２０の回転に伴って、公転軸線Ｌ１を中心として公転することになる。併せて、自転体３０は、公転体２０を通る仮想の直線である自転軸線Ｌ２を中心として回転可能となる。

【0022】

尚、自転体３０は、第１アーム２２の屈曲した部分を介して公転軸線Ｌ１から所定距離離れた位置に取り付けられることに基づき、その自転中心である自転軸線Ｌ２が公転軸線Ｌ１に対し所定の角度で斜めに交差する。この角度は限定されるものではないが、例えば、図示するように４５度としてよい。又、自転体３０は、第１アーム２２に屈曲した部分を設けないことによって、その自転中心である自転軸線Ｌ２が公転軸線Ｌ１に対し交差しないように構成することも想定され得る。

【0023】

バランス錘４０は、図１に示すように、公転体２０の第２アーム２４に、公転軸線Ｌ１からの距離が変更可能に取り付けられている。このバランス錘４０は、公転体２０のバランスを調整するものであり、公転軸線Ｌ１からの距離を適宜調整することにより、遠心機１を安定して動作させる。

【0024】

収納容器５０は、図１に示すように、底部を有する円筒状に形成されて、被処理材料Ｍを収納可能な本体部５２と、本体部５２の開口した部分を封止する蓋部５４とを備える。

【0025】

本体部５２は、樹脂、金属、ガラス、ジルコニア等の材質により構成される。この本体部５２は、自転体３０の自転体本体３２の中空部に、その底部側から挿入されることで、自転体本体３２に装着されて、それと共に公転軸線Ｌ１を中心として公転、かつ、自転軸線Ｌ２を中心として自転可能に構成される。

【0026】

尚、本体部５２には、より確実に自転体本体３２と共に回転できるように、自転体本体３２に対し固定するための図示しない公知の固定機構等を設けてもよい。又、本体部５２は、自転体本体３２への装着時、当該本体部５２の前記中心軸線と自転軸線Ｌ２とが重ならないように配置することも想定され得る。

【0027】

蓋部５４は、本体部５２の開口した部分に取り付けられる。蓋部５４は、例えば、本体部５２と螺合できるようにする図示しないねじ機構を利用して、本体部５２に取り付けられる。

【0028】

自転力付与機構６０は、図１に示すように、自転体３０の自転軸３４に固定された自転プーリー６２と、公転軸線Ｌ１を中心として回転軸１０を取り囲むように支持基板８０に円筒状に形成され、回転不能な停止部８２に回転可能に取り付けられ、一端側プーリーと他端側プーリーとを備える自転力付与プーリー（自転力付与部）６４と、公転体２０の屈曲部に固定されたアイドラプーリー６５とを備える。更に、自転力付与機構６０は、アイドラプーリー６５により屈曲した状態で、自転プーリー６２、及び自転力付与プーリー６４の一端側プーリーに掛け回されたベルト６６を備える。この自転力付与機構６０では、ベルト６６によって、自転プーリー６２、及び自転力付与プーリー６４の回転速度が関連付けされるため、自転プーリー６２、及び自転力付与プーリー６４が遊星歯車機構と同様の挙動を示す。従って、自転力付与機構６０は、公転体２０の回転速度Ｓ１と自転力付与プーリー６４の回転速度Ｓ２の差に応じた回転速度Ｓ３にて、自転プーリー６２を回転させる。これにより、自転力付与機構６０は、自転軸線Ｌ２を中心として収納容器５０を回転速度Ｓ３にて自転させる。

【0029】

自転力付与プーリー６４は、正転する方向に回転力を付与された場合において、正転することを規制されて、停止部８２に固定される（回転速度Ｓ２を０ｒｐｍとされる）。又、自転力付与プーリー６４は、逆転する方向に回転力を付与された場合において、公転軸線Ｌ１を中心として、逆転方向に回転速度Ｓ２にて回転する。尚、ここでは、正転方向を右回りとし、逆転方向を左回りとし、以下同様とする。但し、正転方向を左回りとし、逆転方向を右回りとすることも可能である。又、上記構成は、図１に示すように、規制部６８を介して停止部８２に自転力付与プーリー６４を取り付けることで実現できる。この際、規制部６８は、一方向クラッチを用いることで容易に構成できる。その他、規制部６８は、公知のブレーキ機構等により構成することも想定され得る。

【0030】

駆動部７０は、回転軸１０と、自転力付与機構６０の自転力付与プーリー６４とに回転力を付与するものである。この駆動部７０は、図１に示すように、回転軸１０に固定された第１プーリー７１と、支持基板８０に取り付けられて、公転軸線Ｌ１と平行な仮想の直線である軸線Ｌ３を中心として回転可能な第２回転軸１２の一端側に回転可能に取り付けられた第２プーリー７２と、第１プーリー７１、及び第２プーリー７２に掛け回されるベルト７３とを備える。更に、駆動部７０は、第２回転軸１２の他端側に固定された第３プーリー７４と、自転力付与機構６０の自転力付与プーリー６４の他端側プーリー、及び第３プーリー７４に掛け回されたベルト７５と、回転軸１０に回転力を付与するモータ（駆動源）７６とを備える。

【0031】

第２プーリー７２は、正転する方向に回転力を付与された場合において、第２回転軸１２に対し独立して正転方向に回転する。又、第２プーリー７２は、逆転する方向に回転力を付与された場合において、第２回転軸１２と共に逆転方向に回転する。この構成は、図１に示すように、遮断部７７を介して第２回転軸１２に第２プーリー７２を取り付けることで実現できる。尚、遮断部７７は、一方向クラッチを用いることで容易に構成できる。その他、遮断部７７は、公知のブレーキ機構等により構成することも想定され得る。

【0032】

モータ７６は、支持基板８０に固定されており、回転軸１０に回転力を付与して、公転体２０を回転速度Ｓ１にて回転させることで、公転軸線Ｌ１を中心として収納容器５０を回転速度Ｓ１にて公転させる。又、モータ７６は、正転中において、遮断部７７の作用により、第１プーリー７１、第２プーリー７２、ベルト７３、第３プーリー７４、及びベルト７５を介した自転力付与プーリー６４に対する回転力の伝達が遮断されることにより、自転力付与プーリー６４に回転力を付与しない。一方、モータ７６は、逆転中において、第１プーリー７１、第２プーリー７２、ベルト７３、第３プーリー７４、及びベルト７５を介した自転力付与プーリー６４に対する回転力の伝達を行い、自転力付与プーリー６４に回転力を付与する。

【0033】

（２）被処理材料Ｍ
本実施の形態に適用可能な被処理材料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。被処理材料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。被処理材料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。又、被処理材料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、被処理材料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。

【0034】

（３）遠心機１の動作
遠心機１の動作について、説明する。尚、以下では、第１プーリー７１の径を径Ｄ１、第２プーリー７２の径を径Ｄ２、第３プーリー７４の径を径Ｄ３、自転力付与プーリー６４の径を径Ｄ４、自転プーリー６２の径を径Ｄ５とする。

【0035】

（３−１）モータ７６を正転させた場合の遠心機１の動作
モータ７６は、正転中に、公転体２０を正転方向に回転速度Ｓ１にて回転させる。又、モータ７６は、正転中に、遮断部７７の作用により、自転力付与プーリー６４に回転力を付与しない。ここで、自転力付与プーリー６４は、公転体２０の正転方向への回転に伴って、正転する方向に回転力を付与される。しかしながら、自転力付与プーリー６４は、規制部６８の作用により、正転方向への回転を規制されて、停止部８２に固定される。即ち、自転力付与プーリー６４の回転速度Ｓ２は０ｒｐｍとなる。

【0036】

ここで、自転体３０の回転速度Ｓ３は、数式１により求められる。又、ここでは、上記のように回転速度Ｓ２は０ｒｐｍであるので、当該値を数式１に代入した数式２により、回転速度Ｓ３は求められる。尚、自転体３０の回転方向は、逆転方向となる。

【0037】

【数1】

【0038】

【数2】

【0039】

以上により、遠心機１は、モータ７６の正転中に、収納容器５０を、公転軸線Ｌ１を中心として正転方向に回転速度Ｓ１で公転させると共に、自転軸線Ｌ２を中心として逆転方向に回転速度Ｓ３にて自転させる。

【0040】

（３−２）モータ７６を逆転させた場合の遠心機１の動作
モータ７６は、逆転中に、公転体２０を逆転方向に回転速度Ｓ１にて回転させる。又、モータ７６は、逆転中に、自転力付与プーリー６４に逆転方向への回転力を付与する。これにより、自転力付与プーリー６４は回転速度Ｓ２にて逆転方向に回転する。ここで、自転力付与プーリー６４の回転速度Ｓ２は、数式３により求められる。

【0041】

【数3】

【0042】

又、自転体３０の回転速度Ｓ３は、数式３を数式１に代入した数式４により求められる。尚、自転体３０の回転方向は、回転速度Ｓ１が回転速度Ｓ２より大きい場合、即ち、数式４で求まる回転速度Ｓ３の値が正である場合、正転方向となる。一方、回転速度Ｓ１が回転速度Ｓ２より小さい場合、即ち、数式４により求まる回転速度Ｓ３の値が負である場合、自転体３０の回転方向は逆転方向となる。又、回転速度Ｓ１と回転速度Ｓ２とが等しい場合は、数式４により求まる回転速度Ｓ３が０ｒｐｍとなる。即ち、自転体３０は停止する。

【0043】

【数4】

【0044】

以上により、遠心機１は、モータ７６の逆転中に、収納容器５０を、公転軸線Ｌ１を中心として逆転方向に回転速度Ｓ１で公転させると共に、自転軸線Ｌ２を中心として回転速度Ｓ３にて自転させる。但し、遠心機１は、回転速度Ｓ１と回転速度Ｓ２とが等しい場合において、収納容器５０を自転させない。又、収納容器５０の自転の方向は、回転速度Ｓ１が回転速度Ｓ２より大きい場合において正転方向となり、回転速度Ｓ１が回転速度Ｓ２より小さい場合において逆転方向となる。

【0045】

尚、以下では、一例として、表1に示すように各プーリーの径を設定した場合における遠心機１各部の回転速度を表２に示す。

【0046】

【表1】

【0047】

【表2】

【0048】

表２より明らかであるように、遠心機１では、適宜各プーリーの径を設定することで、自転／公転比が大幅に異なる２つの動作モード（第１モード、及び第２モード）により、被処理材料Ｍを処理することができる。尚、表１において、第２プーリー７２の径Ｄ２を４５．０ｍｍに変更することで、第２モードにおいて、自転体３０の回転速度Ｓ３を０ｒｐｍ、即ち自転体３０を停止させることができる。更に、表１において、第２プーリー７２の径Ｄ２を４５．０ｍｍ未満に変更することで、第２モードにおいて、自転体３０を逆転方向に回転させることができる。

【0049】

（４）作用効果
以下、本実施の形態における遠心機１が奏する作用効果について説明する。

【0050】

遠心機１は、公転軸線Ｌ１を中心とした自転力付与プーリー６４の回転を、規制部６８の作用により逆転方向にのみ許容する。即ち、遠心機１では、モータ７６の正転中における公転体２０の正転方向への回転に伴う、自転力付与プーリー６４の正転方向への回転が規制される。これにより、遠心機１では、モータ７６の回転方向を切り替えた際に、該モータ７６の回転速度の絶対値が同じであったとしても、回転軸１０の回転速度Ｓ１と自転力付与プーリー６４の回転速度Ｓ２との回転速度差が変化し、自転力付与機構６０により規定される自転体３０の回転速度Ｓ３が変化する。従って、遠心機１では、簡便な構造にて、自転体３０に保持される収納容器５０に収納された被処理材料Ｍを、自転／公転比が異なる２つの動作モードにて処理することができる。

【0051】

尚、規制部６８は、自転力付与プーリー６４と、公転軸線Ｌ１を中心として回転軸１０を取り囲むように設けられた回転不能な停止部８２との間に設けられる。更に、規制部６８は、例えば、一方向クラッチを用いることで容易に構成できる。これらにより、遠心機１は、一層構造を簡便化できる。

【0052】

又、遠心機１は、モータ７６から自転力付与プーリー６４への回転力の付与を、モータ７６の正転中に遮断部７７により遮断することで、モータ７６の逆転中にのみ行う。これにより、遠心機１では、モータ７６の正転中に、該モータ７６から自転力付与プーリー６４へ正転方向への回転力が付与されることを防ぎ、規制部６８等の故障を防止できる。併せて、遠心機１は、第１プーリー７１等の各プーリーの径の設定を変更することで、モータ７６が逆転中における自転体３０の回転を、正転方向、停止、及び逆転方向に設定できると共に、その正転、及び逆転時の回転速度Ｓ３も設定することができる。自転体３０の回転方向が正転方向となるようにした場合には、モータ７６が正転中と同様に、収納容器５０の公転方向と自転方向とが異なる状態で被処理材料Ｍを処理できるというメリットがある。一方、自転体３０の回転方向が逆転方向となるようにした場合には、モータ７６が正転中、逆転中に関わらず、収納容器５０の自転方向が逆転方向となる。このことは、収納容器５０の本体部５２と蓋部５４とを前記ねじ機構により螺合することで取り付けた場合に、その螺合が緩むことを防止しつつ、被処理材料Ｍを処理することができるというメリットを生じる。又、自転体３０が停止するようにした場合にも、本体部５２と蓋部５４との螺合が緩むことを防止できる。

【0053】

（５）変形例
尚、遠心機１は、遮断部７７を、第２プーリー７２と第２回転軸１２との間に配置せず、第３プーリー７４と第２回転軸１２との間、或いは第１プーリー７１と回転軸１０との間に配置してもよい。又、遠心機１は、第２回転軸１２を２つに分割し、その間に遮断部７７を配置してもよい。この場合であっても、遠心機１は、上記同様の効果を発揮する。

【0054】

又、遠心機１は、モータ７６が正転中における自転体３０の回転方向が正転方向となるように構成することも想定され得る。この場合においても、遠心機１は、各プーリーの径の設定を変更することで、モータ７６が逆転中における自転体３０の回転を、正転方向、停止、及び逆転方向に設定できると共に、その正転、及び逆転時の回転速度Ｓ３も設定することができる。更に、遠心機１は、プーリー、及びベルトに代わり、他の回転力伝達手段を用いて構成してもよい。例えば、図示しない歯車を用いて構成してもよい。この場合において、遠心機１は、各歯車の歯数を変更することで、モータ７６が逆転中における自転体３０の回転を、正転方向、停止、及び逆転方向に設定できると共に、その正転、及び逆転時の回転速度Ｓ３も設定することができる。

【0055】

又、遠心機１は、図２に示すように、図１に示した構成から、第２回転軸１２、自転力付与プーリー６４の他端側プーリー、第１プーリー７１、第２プーリー７２、ベルト７３、第３プーリー７４、ベルト７５、及び遮断部７７を削除したものとして構成することも可能である。この遠心機１は、図１に示した構成に比べ、更に簡便な構造にて、自転／公転比が異なる２つの動作モードを実現できるというメリットを生ずる。

【0056】

このように構成した遠心機１は、モータ７６が正転中に、公転体２０を正転方向に回転速度Ｓ１にて回転させる。又、自転力付与プーリー６４は、規制部６８の作用により、正転方向への回転を規制されて、停止部８２に固定される。即ち、自転力付与プーリー６４の回転速度Ｓ２は０ｒｐｍとなる。従って、自転体３０は、逆転方向に数式２に基づく回転速度Ｓ３にて回転する。

【0057】

以上により、遠心機１は、モータ７６の正転中に、収納容器５０を、公転軸線Ｌ１を中心として正転方向に回転速度Ｓ１で公転させると共に、自転軸線Ｌ２を中心として逆転方向に回転速度Ｓ３にて自転させる。

【0058】

又、遠心機１は、モータ７６が逆転中に、公転体２０を逆転方向に回転速度Ｓ１にて回転させる。又、自転力付与プーリー６４は、公転体２０の回転に伴って、回転速度Ｓ１と同速度である回転速度Ｓ２にて、逆転方向に回転する。これにより、自転体３０は数式１に基づき回転しない。

【0059】

以上により、遠心機１は、モータ７６の逆転中に、収納容器５０を、公転軸線Ｌ１を中心として逆転方向に回転速度Ｓ１で公転させる。この際、収納容器５０は、自転軸線Ｌ２を中心とした自転を行わない。

【符号の説明】

【0060】

１…遠心機、 １０…回転軸、 １２…第２回転軸、 ２０…公転体、 ２２…第１アーム、 ２４…第２アーム、 ３０…自転体、 ３２…自転体本体、 ３４…自転軸、 ３６…ベアリング、 ４０…バランス錘、 ５０…収納容器、 ５２…本体部、 ５４…蓋部、 ６０…自転力付与機構、 ６２…自転プーリー、 ６４…自転力付与プーリー、 ６５…アイドラプーリー、 ６６…ベルト、 ６８…規制部、 ７０…駆動部、 ７１…第１プーリー、 ７２…第２プーリー、 ７３…ベルト、 ７４…第３プーリー、 ７５…ベルト、 ７６…モータ、 ７７…遮断部、 ８０…支持基板、 ８２…停止部、 Ｄ１…径、 Ｄ２…径、 Ｄ３…径、 Ｄ４…径、 Ｄ５…径、 Ｌ１…公転軸線、 Ｌ２…自転軸線、 Ｌ３…軸線、 Ｍ…被処理材料、 Ｓ１…回転速度、 Ｓ２…回転速度、 Ｓ３…回転速度

【図1】

【図2】