特開 2023-138448 溢出制御が改善されたローター

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023138448

(43)【公開日】2023-10-02

(54)【発明の名称】溢出制御が改善されたローター

(51)【国際特許分類】

   B04B 7/02 20060101AFI20230922BHJP

   B04B 5/02 20060101ALI20230922BHJP

【ＦＩ】

B04B7/02 Z

B04B5/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】36

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023040221

(22)【出願日】2023-03-15

(31)【優先権主張番号】63/320,324

(32)【優先日】2022-03-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/836,291

(32)【優先日】2022-06-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】510016645

【氏名又は名称】ファイバーライト・セントリフュージ・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】シナ，ピラムーン

【テーマコード（参考）】

4D057

【Ｆターム（参考）】

4D057AC01

4D057AC05

4D057AD01

4D057AE11

4D057BA06

4D057BA15

4D057BA21

4D057BA31

(57)【要約】

【課題】複数のローターウェルを有するローター本体を含む、ローターアセンブリを提供する。
【解決手段】ローター本体は、ローターアセンブリの回転中にローターウェルを受容したサンプル容器から漏出した材料を捕捉及び保持するように構成された環状閉じ込め溝を画定する、直立環状リップを含む。ローター本体はまた、環状閉じ込め溝の連続的な拡大部を形成する、環状閉じ込めリップも含む。ローターアセンブリは、環状ディスクとして形成された第１のシールガスケットの一部分を受容するように構成された第１のアンダーカットチャネルを含む、ローター本体の開放端部に選択的に取り付け可能な蓋を含む。蓋は、第１のシールガスケットが蓋と環状閉じ込めリップとの間に位置決めされて、蓋とローター本体との間にシールを形成するように、環状閉じ込めリップによってローター本体の上部表面の上方で支持される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ローターアセンブリであって、
ローター本体であって、前記ローター本体の回転軸を中心に円周方向に離間された複数のローターウェルであって、前記複数のローターウェルの各々が、前記ローター本体の上部表面に形成されてサンプル容器をその中で受容するように構成された開放端部を有する、複数のローターウェルと、直立環状リップであって、前記ローター本体の前記上部表面の上方へ軸方向に延在して前記ローター本体の開放端部を画定し、前記ローターアセンブリの回転中に前記複数のローターウェルのうちの少なくとも１つの中に受容された少なくとも１つのサンプル容器から漏出した材料を捕捉及び保持するように構成された環状閉じ込め溝を画定する、直立環状リップと、前記ローター本体の前記回転軸に向かって半径方向内向きに延在して前記環状閉じ込め溝の連続的な拡大部を形成する、環状閉じ込めリップと、を有する、ローター本体と、
蓋であって、前記ローター本体の前記上部表面と前記蓋の下側との間にキャビティを形成するために、前記ローター本体の前記開放端部に選択的に取り付け可能であり、前記蓋の外周から半径方向内向きに、かつ前記蓋を中心に円周方向に延在し、略平面状かつ平行な上部表面及び下部表面を有する環状ディスクを備える第１のシールガスケットを受容するように構成されている、第１のアンダーカットチャネルを有する、蓋と、を備え、
前記蓋が、前記第１のシールガスケットが前記蓋と前記環状閉じ込めリップとの間に位置決めされて、前記蓋と前記ローター本体との間にシールを形成するように、前記環状閉じ込めリップによって前記ローター本体の前記上部表面の上方で支持される、ローターアセンブリ。

【請求項2】

前記蓋が、上部外周部分と、中間外周部分と、下部外周部分と、を備え、前記中間外周部分及び前記下部外周部分が、前記第１のアンダーカットチャネルによって互いに分離されている、請求項１に記載のローターアセンブリ。

【請求項3】

前記上部外周部分が、前記蓋の第１の外径を画定し、前記中間外周部分が、前記第１の外径よりも小さい、前記蓋の第２の外径を画定し、前記下部外周部分が、前記第２の外径よりも小さい、前記蓋の第３の外径を画定する、請求項２に記載のローターアセンブリ。

【請求項4】

前記蓋の前記下部外周部分が、前記環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁の横方向反対側に位置決めされて、前記蓋と前記ローター本体との間に第１の境界面を画定し、前記第１のシールガスケットが、前記第１のアンダーカットチャネルから前記第１の境界面全体に延在して、前記環状閉じ込めリップに重なるように構成されている、請求項３に記載のローターアセンブリ。

【請求項5】

前記蓋が、第２のシールガスケットの一部分をその中で受容するように構成されている、第２のアンダーカットチャネルを含み、前記第２のアンダーカットチャネルが、前記蓋の前記上部外周部分と前記蓋の前記中間外周部分との間に形成されている、請求項４に記載のローターアセンブリ。

【請求項6】

前記蓋の前記中間外周部分が、前記直立環状リップの内壁の横方向反対側に位置決めされて、前記蓋と前記ローター本体との間に第２の境界面を画定する、請求項５に記載のローターアセンブリ。

【請求項7】

前記直立環状リップの前記内壁が、前記第２のシールガスケットが前記第２のアンダーカットチャネルから前記第２の境界面全体に延在して環状レッジに重なるように、段差が設けられて、前記蓋の前記第２のアンダーカットチャネルと整列するように構成された前記環状レッジを画定する、請求項６に記載のローターアセンブリ。

【請求項8】

前記環状閉じ込めリップが、前記環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁と前記環状閉じ込め溝との間に延在する面取りされた表面を含む、請求項１に記載のローターアセンブリ。

【請求項9】

前記面取りされた表面の半径方向内向きの端部が、前記蓋の前記下側と面一になって、前記蓋の前記下側と前記環状閉じ込め溝との間に滑らかな移行を形成する、請求項８に記載のローターアセンブリ。

【請求項10】

前記ローター本体が、固定角度ローター本体である、請求項１に記載のローターアセンブリ。

【請求項11】

前記蓋が、上部外周部分と、中間外周部分と、下部外周部分と、を備え、前記上部外周部分及び前記中間外周部分が、前記第２のアンダーカットチャネルによって互いに分離されている、請求項１に記載のローターアセンブリ。

【請求項12】

前記上部外周部分が、前記蓋の第１の外径を画定し、前記中間外周部分が、前記第１の外径よりも小さい、前記蓋の第２の外径を画定し、前記下部外周部分が、前記第２の外径よりも小さい、前記蓋の第３の外径を画定する、請求項１１に記載のローターアセンブリ。

【請求項13】

前記下部外周部分が、前記環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁の横方向反対側に位置決めされて、前記蓋と前記ローター本体との間に第１の境界面を画定し、前記第１のシールガスケットが、前記第１のアンダーカットチャネルから前記第１の境界面全体に延在して、前記環状閉じ込めリップに重なるように構成されている、請求項１２に記載のローターアセンブリ。

【請求項14】

前記蓋の前記下側が、連続的に湾曲した表面、及び前記連続的に湾曲した表面と前記第３の外径を画定する前記蓋の前記下部外周部分との間に延在する面取りされた表面によって部分的に画定される、請求項１３に記載のローターアセンブリ。

【請求項15】

前記面取りされた表面が、前記第１の境界面に前記環状閉じ込め溝の連続的な拡大部を形成する、請求項１４に記載のローターアセンブリ。

【請求項16】

遠心分離機と請求項１に記載のローターアセンブリとの組み合わせ。

【請求項17】

ローターアセンブリであって、
ローター本体であって、前記ローター本体の回転軸を中心に円周方向に離間された複数のローターウェルであって、前記複数のローターウェルの各々が、前記ローター本体の上部表面に形成されて、サンプル容器をその中で受容するように構成された開放端部を有する、複数のローターウェルと、直立環状リップであって、前記ローター本体の前記上部表面の上方へ軸方向に延在して前記ローター本体の開放端部を画定し、前記ローターアセンブリの回転中に前記複数のローターウェルのうちの少なくとも１つの中に受容された少なくとも１つのサンプル容器から漏出した材料を捕捉及び保持するように構成された環状閉じ込め溝を画定する、直立環状リップと、前記ローター本体の前記回転軸に向かって半径方向内向きに延在して前記環状閉じ込め溝の連続的な拡大部を形成する、環状閉じ込めリップと、前記ローター本体の前記開放端部と前記環状閉じ込めリップとの間に延在する内壁と、を有する、ローター本体と、
蓋であって、前記ローター本体の前記上部表面と前記蓋の下側との間にキャビティを形成するために、前記ローター本体の前記開放端部に選択的に取り付け可能であり、
第１のシールガスケットの一部分をその中で受容するように構成されている、前記蓋の外周から半径方向内向きに、かつ前記蓋を中心に円周方向に延在する、第１のアンダーカットチャネルと、
第２のシールガスケットの一部分をその中で受容するように構成されている、前記蓋の外周から半径方向内向きに、かつ前記蓋を中心に円周方向に延在する、第２のアンダーカットチャネルと、を備える、蓋と、を備え、
前記蓋が、前記第１のシールガスケットが、前記蓋と前記環状閉じ込めリップとの間に位置決めされて、前記蓋と前記ローター本体との間に第１のシールを形成し、前記第２のシールガスケットが、前記蓋と前記内壁との間に位置決めされて、前記蓋と前記ローター本体との間に第２のシールを形成するように、前記環状閉じ込めリップによって前記ローター本体の前記上部表面の上方で支持される、ローターアセンブリ。

【請求項18】

前記第１のシールガスケットが、略平面状かつ平行な上部表面及び下部表面を有する環状ディスクを備える、請求項１７に記載のローターアセンブリ。

【請求項19】

前記蓋が、上部外周部分と、中間外周部分と、下部外周部分と、を備え、前記上部外周部分及び前記中間外周部分が、前記第２のアンダーカットチャネルによって互いに分離され、前記中間外周部分及び前記下部外周部分が、前記第１のアンダーカットチャネルによって互いに分離されている、請求項１７に記載のローターアセンブリ。

【請求項20】

前記上部外周部分が、前記蓋の第１の外径を画定し、前記中間外周部分が、前記第１の外径よりも小さい、前記蓋の第２の外径を画定し、前記下部外周部分が、前記第２の外径よりも小さい、前記蓋の第３の外径を画定する、請求項１９に記載のローターアセンブリ。

【請求項21】

前記蓋の前記下部外周部分が、前記環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁の横方向反対側に位置決めされて、前記蓋と前記ローター本体との間に第１の境界面を画定し、前記第１のシールガスケットが、前記第１のアンダーカットチャネルから前記第１の境界面全体に延在して、前記環状閉じ込めリップに重なるように構成されている、請求項２０に記載のローターアセンブリ。

【請求項22】

前記蓋の前記中間外周部分が、前記直立環状リップの前記内壁の横方向反対側に位置決めされて、前記蓋と前記ローター本体との間に第２の境界面を画定する、請求項２１に記載のローターアセンブリ。

【請求項23】

前記直立環状リップの前記内壁が、前記第２のシールガスケットが前記第２のアンダーカットチャネルから前記第２の境界面全体に延在して環状レッジに重なるように、段差が設けられて、前記蓋の前記第２のアンダーカットチャネルと整列するように構成された前記環状レッジを画定する、請求項２２に記載のローターアセンブリ。

【請求項24】

前記環状閉じ込めリップが、前記環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁と前記環状閉じ込め溝との間に延在する面取りされた表面を含む、請求項１７に記載のローターアセンブリ。

【請求項25】

前記面取りされた表面の半径方向内向きの端部が、前記蓋の前記下側と面一になって、前記蓋の前記下側と前記環状閉じ込め溝との間に滑らかな移行を形成する、請求項２４に記載のローターアセンブリ。

【請求項26】

前記ローター本体が、固定角度ローター本体である、請求項１７に記載のローターアセンブリ。

【請求項27】

ローターアセンブリであって、
ローター本体であって、前記ローター本体の回転軸を中心に円周方向に離間された複数のローターウェルであって、前記複数のローターウェルの各々が、前記ローター本体の上部表面に形成されてサンプル容器をその中で受容するように構成された開放端部を有する、複数のローターウェルと、直立環状リップであって、前記ローター本体の前記上部表面の上方へ軸方向に延在して前記ローター本体の開放端部を画定し、前記ローターアセンブリの回転中に前記複数のローターウェルのうちの少なくとも１つの中に受容された少なくとも１つのサンプル容器から漏出した材料を捕捉及び保持するように構成された環状閉じ込め溝を画定する、直立環状リップと、前記ローター本体の前記回転軸に向かって半径方向内向きに延在して前記環状閉じ込め溝の連続的な拡大部を形成する、環状閉じ込めリップと、を有する、ローター本体と、
蓋であって、前記ローター本体の前記上部表面と前記蓋の下側との間にキャビティを形成するために、前記ローター本体の前記開放端部に選択的に取り付け可能であり、前記蓋が、環状ソケットを有する環状肩部を画定する段付きプロファイルを有し、前記環状肩部が、前記環状ソケット内で受容されて第１のシールガスケットと前記環状肩部との間の係合を維持するように構成された環状突起を有する前記第１のシールガスケットを受容するように構成されている、蓋と、を備え、
前記蓋が、前記第１のシールガスケットが前記環状肩部と前記環状閉じ込めリップとの間に位置決めされて、前記蓋と前記ローター本体との間にシールを形成するように、前記環状閉じ込めリップによって前記ローター本体の前記上部表面の上方で支持される、ローターアセンブリ。

【請求項28】

前記蓋が、前記環状肩部によって互いに分離された上部外周部分及び下部外周部分を含み、前記上部外周部分が、前記蓋の第１の外径を画定し、前記下部外周部分が、前記第１の外径よりも小さい、前記蓋の第２の外径を画定する、請求項２７に記載のローターアセンブリ。

【請求項29】

前記蓋の前記下部外周部分が、前記環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁の横方向反対側に位置決めされて、前記蓋と前記ローター本体との間に第１の境界面を画定し、前記蓋の前記上部外周部分が、前記直立環状リップの内壁の横方向反対側に位置決めされて、前記蓋と前記ローター本体との間に第２の境界面を画定する、請求項２８に記載のローターアセンブリ。

【請求項30】

前記蓋が、第２のシールガスケットの一部分をその中で受容するように構成されている、前記上部外周部分に形成されたアンダーカットチャネルを含む、請求項２９に記載のローターアセンブリ。

【請求項31】

前記上部外周部分が、前記第１の外径、及び前記第１のアンダーカットチャネルによって互いに分離された、前記蓋の第３の外径を画定し、前記第３の外径が、前記第１の外径よりも小さいが、前記第２の外径よりも大きい、請求項３０に記載のローターアセンブリ。

【請求項32】

前記直立環状リップの前記内壁が、前記第２のシールガスケットが前記第１のアンダーカットチャネルから前記第２の境界面全体に延在して環状レッジに重なるように、前記蓋の前記アンダーカットチャネルと整列するように構成された前記環状レッジを画定する、請求項３１に記載のローターアセンブリ。

【請求項33】

前記環状閉じ込めリップが、前記環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁と前記環状閉じ込め溝との間に延在する面取りされた表面を含む、請求項２７に記載のローターアセンブリ。

【請求項34】

前記面取りされた表面の半径方向内向きの端部が、前記蓋の前記下側と面一になって、前記蓋の前記下側と前記環状閉じ込め溝との間に滑らかな移行を形成する、請求項３３に記載のローターアセンブリ。

【請求項35】

前記ローター本体が、固定角度ローター本体である、請求項２７に記載のローターアセンブリ。

【請求項36】

遠心分離機と請求項２７に記載のローターアセンブリとの組み合わせ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２２年３月１６日に出願された米国仮特許出願第６３／３２０，３２４号の出願利益を主張するものであり、その開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

（発明の分野）
本発明は、概して、遠心分離機ローターに関するものであり、より具体的には、遠心分離機ローターの回転中にサンプル容器から漏出した材料を保持するためのローター蓋と遠心分離機との接続に関するものである。

【背景技術】

【0003】

遠心分離機ローターは典型的には、遠心分離中にサンプルを保持するために、ラボ用遠心分離機において使用される。遠心分離機ローターは、構造及びサイズが大きく異なる場合があり、１つの一般的なローター構造は、固定角ローターであり、この固定角ローターは、中実ローター本体を有し、ローター本体内には、複数の受容チャンバ又はローターウェルが、放射状に分配されて、ローターの回転軸を中心に対称に配置されている。適切なサイズのサンプル容器内のサンプルが複数のローターウェル内に配置され、ローターが回転したときに、複数のサンプルが遠心分離を受けることを可能にする。

【0004】

固定角遠心分離機ローターは、通常、遠心分離機の速度が毎分数百回転、更には毎分数千回転を超え得る、高速回転用途で使用される。遠心分離機ローターによって保持されたサンプル容器内に閉じ込められたサンプルの遠心分離中に、こうした高い遠心力は、サンプル容器クロージャを通したサンプル材料の漏出をもたらし得る。かかる漏出は、例えば、サンプル容器の破裂、又はサンプル容器キャップの緩み若しくは外れによって生じ得る。いずれにしても、安全かつ清潔な労働環境を維持するために、遠心分離中に又はその前にサンプル材料がサンプル容器から漏出又は溢出した場合に、漏出したサンプル材料をローター内に閉じ込めることが重要である。

【0005】

以上のことを考慮して、遠心分離中に遠心分離機ローターから漏出又は溢出した材料が吐出することを防止するために、遠心分離機ローターには、特定の溢出閉じ込めの改善が行われてきた。１つのかかる改善は、遠心分離機ローターを閉鎖封止するためのＯリングガスケットを有する蓋の使用である。遠心分離機ローターとともに使用するためのかかる蓋の一実施例は、米国特許第８，１４７，３９２号（本開示の譲受人が所有）に説明されており、その開示は、参照によりその全体が明示的に本明細書に組み込まれる。遠心分離中に漏出した材料を遠心分離機ローター内に閉じ込めるための別の改善は、米国特許第１０，２７２，４４６号（本開示の譲受人が所有）に説明されており、その開示は、参照によりその全体が明示的に本明細書に組み込まれる。その改善では、遠心分離機ローターの直立環状リップは、ローター本体の上端部の上方で離間されている環状液体閉じ込め溝を備える。環状液体閉じ込め溝は、遠心分離中に漏出したサンプル材料を捕捉して、遠心分離中にローターから放出されないように構成されている。

【0006】

しかしながら、高回転用途に対して十分な材料分離を達成するために遠心ローターの回転速度が増加して、サンプル容器に閉じ込められたサンプルに少なくとも４０，０００ｘｇが及ぼされることになり得るので、そうした高回転速度において、漏出又は溢出したサンプル材料が遠心分離機ローターから流出することを防止するために、遠心分離機ローターに対する更なる改善が必要である。

【0007】

したがって、遠心分離機ローターの高回転速度での回転中にサンプル容器から漏出又は溢出したサンプル材料を保持するために、ローター蓋と遠心分離機ローターとの接続が改善された遠心分離機ローターに対する必要性が存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】米国特許第８，１４７，３９２号

【特許文献2】米国特許第１０，２７２，４４６号

【発明の概要】

【0009】

本発明は、遠心分離において使用するための遠心分離機ローターの従来の溢出閉じ込め設計の前述した及び他の短所及び欠点を克服する。本発明は、特定の実施形態に関連付けて考察されるが、本発明は、本明細書に説明される具体的な実施形態に限定されないことが理解されるであろう。

【0010】

本発明の１つの実施形態によれば、ローター本体の回転軸を中心に円周方向に離間された複数のローターウェルを有するローター本体を含むローターアセンブリが提供される。ローターウェルの各々は、ローター本体の上部表面に形成されてサンプル容器をその中で受容するように構成された開放端部を含む。ローター本体は、ローター本体の上部表面の上方で軸方向に延在してローター本体の開放端部を画定し、かつローターアセンブリの回転中にローターウェルを受容したサンプル容器から漏出した材料を捕捉及び保持するように構成された環状閉じ込め溝を画定する、直立環状リップと、ローター本体の回転軸に向かって半径方向内向きに延在して環状閉じ込め溝の連続的な拡大部を形成する、環状閉じ込めリップと、を含む。ローターアセンブリは、ローター本体の上部表面と蓋の下側との間にキャビティを形成するために、ローター本体の開放端部に選択的に取り付け可能である、蓋を含む。蓋は、蓋の外周から半径方向内向きに、かつ蓋を中心に円周方向に延在し、略平面状かつ平行な上部表面及び下部表面を有する環状ディスクとして形成された第１のシールガスケットを受容するように構成されている、第１のアンダーカットチャネルを含む。蓋は、第１のシールガスケットが蓋と環状閉じ込めリップとの間に位置決めされて、蓋とローター本体との間にシールを形成するように、環状閉じ込めリップによってローター本体の上部表面の上方で支持される。

【0011】

本発明の一態様では、ローターアセンブリの蓋は、上部外周部分と、中間外周部分と、下部外周部分と、を含む。中間外周部分及び下部外周部分は、第１のアンダーカットチャネルによって互いに分離される。更なる態様では、上部外周部分は、蓋の第１の外径を画定し、中間外周部分は、第１の外径よりも小さい、蓋の第２の外径を画定し、下部外周部分は、第２の外径よりも小さい、蓋の第３の外径を画定する。本発明の更に別の態様では、蓋の下部外周部分は、環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁の横方向反対側に位置決めされて、蓋とローター本体との間に第１の境界面を画定する。それに関して、第１のシールガスケットは、第１のアンダーカットチャネルから第１の境界面全体に延在して、環状閉じ込めリップに重なるように構成されている。

【0012】

本発明による更に別の態様では、蓋は、第２のシールガスケットの一部分をその中で受容するように構成されている、第２のアンダーカットチャネルを含む。第２のアンダーカットチャネルは、蓋の上部外周部分と蓋の中間外周部分との間に形成されている。更なる態様では、蓋の中間外周部分は、直立環状リップの内壁の横方向反対側に位置決めされて、蓋とローター本体との間に第２の境界面を画定する。本発明の別の態様によれば、直立環状リップの内壁は、第２のシールガスケットが第２のアンダーカットチャネルから第２の境界面全体に延在して環状レッジに重なるように、段差が設けられて、蓋の第２のアンダーカットチャネルと整列するように構成された環状レッジを画定する。

【0013】

本発明の一態様では、環状閉じ込めリップは、環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁と環状閉じ込め溝との間に延在する面取りされた表面を含む。本発明の別の態様では、面取りされた表面の半径方向内向きの端部は、蓋の下側と面一になって、蓋の下側と環状閉じ込め溝との間に滑らかな移行を形成する。

【0014】

本発明の別の態様によれば、蓋は、上部外周部分と、中間外周部分と、下部外周部分と、を備え、上部外周部分及び中間外周部分は、第２のアンダーカットチャネルによって互いに分離されている。更なる態様では、上部外周部分は、蓋の第１の外径を画定し、中間外周部分は、第１の外径よりも小さい、蓋の第２の外径を画定し、下部外周部分は、第２の外径よりも小さい、蓋の第３の外径を画定する。更に別の態様では、下部外周部分は、環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁の横方向反対側に位置決めされて、蓋とローター本体との間に第１の境界面を画定する。それに関して、第１のシールガスケットは、第１のアンダーカットチャネルから第１の境界面全体に延在して、環状閉じ込めリップに重なるように構成されている。別の態様では、蓋の下側は、連続的に湾曲した表面、及び連続的に湾曲した表面と第３の外径を画定する蓋の下部外周部分との間に延在する面取りされた表面によって部分的に画定される。一態様によれば、面取りされた表面は、第１の境界面に環状閉じ込め溝の連続的な拡大部を形成する。

【0015】

本発明の一態様によれば、ローター本体は、固定角度ローター本体である。本発明の別の態様によれば、ローターアセンブリは、遠心分離機と組み合わせられる。

【0016】

本発明の別の実施形態によれば、ローター本体の回転軸を中心に円周方向に離間された複数のローターウェルを有するローター本体を含むローターアセンブリが提供される。各ローターウェルは、ローター本体の上部表面に形成された開放端部を含み、サンプル容器をその中で受容するように構成されている。ローター本体は、ローター本体の上部表面の上方で軸方向に延在してローター本体の開放端部を画定する、直立環状リップを含む。直立環状リップは、ローターアセンブリの回転中に複数のローターウェルのうちの少なくとも１つの中に受容されたサンプル容器から漏出した材料を捕捉及び保持するように構成された、環状閉じ込め溝、ローター本体の回転軸に向かって半径方向内向きに延在して環状閉じ込め溝の連続的な拡大部を形成する、環状閉じ込めリップ、及びローター本体の開放端部と環状閉じ込めリップとの間に延在する、頂部内壁を画定する。ローターアセンブリは、ローター本体の上部表面と蓋の下側との間にキャビティを形成するために、ローター本体の開放端部に選択的に取り付け可能である、蓋を更に含む。蓋は、第１のシールガスケットの一部分をその中で受容するように構成されている、蓋の外周から半径方向内向きに、かつ蓋を中心に円周方向に延在する、第１のアンダーカットチャネルと、第２のシールガスケットの一部分をその中で受容するように構成されている、蓋の外周から半径方向内向きに、かつ蓋を中心に円周方向に延在する、第２のアンダーカットチャネルと、を含む。蓋は、第１のシールガスケットが、蓋と環状閉じ込めリップとの間に位置決めされて、蓋とローター本体との間に第１のシールを形成し、第２のシールガスケットが、蓋と頂部内壁との間に位置決めされて、蓋とローター本体との間に第２のシールを形成するように、環状閉じ込めリップによってローター本体の上部表面の上方で支持される。

【0017】

本発明の一態様によれば、第１のシールガスケットは、略平面状かつ平行な上部表面及び下部表面を有する環状ディスクである。

【0018】

本発明の別の態様によれば、蓋は、上部外周部分と、中間外周部分と、下部外周部分と、を含み、上部外周部分及び中間外周部分は、第２のアンダーカットチャネルによって互いに分離され、中間外周部分及び下部外周部分は、第１のアンダーカットチャネルによって互いに分離されている。別の態様によれば、上部外周部分は、蓋の第１の外径を画定し、中間外周部分は、第１の外径よりも小さい、蓋の第２の外径を画定し、下部外周部分は、第２の外径よりも小さい、蓋の第３の外径を画定する。一態様によれば、蓋の下部外周部分は、環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁の横方向反対側に位置決めされて、第１の境界面を蓋とローター本体（rotor bod）との間に画定する。それに関して、第１のシールガスケットは、第１のアンダーカットチャネルから第１の境界面全体に延在して、環状閉じ込めリップに重なるように構成されている。別の態様によれば、蓋の中間外周部分は、直立環状リップの内壁の横方向反対側に位置決めされて、蓋とローター本体との間に第２の境界面を画定する。

【0019】

本発明の更に別の態様によれば、直立環状リップの内壁は、第２のシールガスケットが第２のアンダーカットチャネルから第２の境界面全体に延在して環状レッジに重なるように、段差が設けられて、蓋の第２のアンダーカットチャネルと整列するように構成された環状レッジを画定する。一態様では、環状閉じ込めリップは、環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁と環状閉じ込め溝との間に延在する面取りされた表面を含む。別の態様では、面取りされた表面の半径方向内向きの端部は、蓋の下側と面一になって、蓋の下側と環状閉じ込め溝との間に滑らかな移行を形成する。

【0020】

本発明の一態様によれば、ローター本体は、固定角度ローター本体である。

【0021】

本発明の更に別の実施形態によれば、ローター本体の回転軸を中心に円周方向に離間された複数のローターウェルを有するローター本体を含むローターアセンブリが提供される。複数のローターウェルの各々は、ローター本体の上部表面に形成され、サンプル容器をその中で受容するように構成された開放端部を含む。ローター本体は、ローター本体の上部表面の上方で軸方向に延在してローター本体の開放端部を画定する、直立環状リップを含む。直立環状リップは、ローターアセンブリの回転中に複数のローターウェルのうちの少なくとも１つの中に受容された少なくとも１つのサンプル容器から漏出した材料を捕捉及び保持するように構成された、環状閉じ込め溝、及びローター本体の回転軸に向かって半径方向内向きに延在して環状閉じ込め溝の連続的な拡大部を形成する、環状閉じ込めリップを画定する。ローターアセンブリはまた、ローター本体の上部表面と蓋の下側との間にキャビティを形成するために、ローター本体の開放端部に選択的に取り付け可能である、蓋も含む。蓋は、環状ソケットを有する環状肩部を画定する、段付きプロファイルを含む。環状肩部は、環状ソケット内で受容して第１のシールガスケットと環状肩部との間の係合を維持するように構成されている環状突起を備えた第１のシールガスケットを受容するように構成されている。蓋は、第１のシールガスケットが環状肩部と環状閉じ込めリップとの間に位置決めされて、蓋とローター本体との間にシールを形成するように、環状閉じ込めリップによってローター本体の上部表面の上方で支持される。

【0022】

本発明の１つの態様によれば、蓋は、環状肩部によって互いに分離された上部外周部分及び下部外周部分を含む。上部外周部分は、蓋の第１の外径を画定し、下部外周部分は、第１の外径よりも小さい、蓋の第２の外径を画定する。別の態様によれば、蓋の下部外周部分は、環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁の横方向反対側に位置決めされて、蓋とローター本体との間に第１の境界面を画定し、蓋の上部外周部分は、直立環状リップの内壁の横方向反対側に位置決めされて、蓋とローター本体との間に第２の境界面を画定する。更に別の態様によれば、蓋は、第２のシールガスケットの一部分をその中で受容するように構成されている、上部外周部分に形成されたアンダーカットチャネルを含む。一態様によれば、上部外周部分は、第１の外径、及び第１のアンダーカットチャネルによって互いに分離された、蓋の第３の外径を画定し、第３の外径は、第１の外径よりも小さいが、第２の外径よりも大きい。

【0023】

本発明の一態様によれば、直立環状リップの内壁は、第２のシールガスケットが第１のアンダーカットチャネルから第２の境界面全体に延在して環状レッジに重なるように、蓋のアンダーカットチャネルと整列するように構成された環状レッジを画定する。別の態様によれば、環状閉じ込めリップは、環状閉じ込めリップの半径方向内向きの終端壁と環状閉じ込め溝との間に延在する面取りされた表面を含む。更に別の態様によれば、面取りされた表面の半径方向内向きの端部は、蓋の下側と面一になって、蓋の下側と環状閉じ込め溝との間に滑らかな移行を形成する。

【0024】

本発明の一態様によれば、ローター本体は、固定角度ローター本体である。本発明の別の態様によれば、ローターアセンブリは、遠心分離機と組み合わせられる。

【0025】

本発明の様々な追加の特徴及び利点は、添付の図面と併せて解釈される１つ以上の例解的な実施形態の以下の詳細な説明を検討することにより、当業者にはより明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0026】

本明細書に組み込まれかつ本明細書の一部を構成する、添付の図面は、本発明の１つ以上の実施形態を例解し、上記に提供された一般的な説明、及び下記に提供される詳細な説明とともに、本発明の１つ以上の実施形態を説明することに役立つ。

【図1】本発明の態様による、遠心分離機ローターの蓋が取り外された、ローター本体及び蓋を含む例示的な遠心分離機ローターの斜視図である。

【図2】サンプル容器内に閉じ込められたサンプルを遠心分離するためにローターウェル内に設置されたサンプル容器を例解する、蓋がローター本体に取り付けられた図１のローターの断面図である。

【図3A】ローター本体から取り外した蓋を示す、図３Ｂと同様の拡大詳細図である。

【図3B】図２において囲まれた領域３Ａの部分拡大図である。

【図4】本発明の別の実施形態による、ローター蓋とローター本体の直立環状リップとの間の係合の詳細を例解する、図３Ｂの拡大図と同様の拡大図である。

【図5】本発明の別の実施形態による、遠心分離機ローターの蓋が取り外された、ローター本体及び蓋を含む例示的な遠心分離機ローターの斜視図である。

【図6】ローター本体に取り付けられた蓋を例解する、図１のローターの断面図である。

【図7A】ローター本体から取り外された蓋を示す、図７Ｂと同様の拡大詳細図である。

【図7B】図６において囲まれた領域７Ａの部分拡大図である。

【図8】例示的な遠心分離機に設置された遠心分離機ローターを示す線図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１～図２は、本発明の一実施形態による、例示的な遠心分離機ローター１０を例解する。ローター１０は、別様にはローターアセンブリと称され、例えば、ローター本体１２と、ローター本体１２の開放端部１６に結合されてサンプルの遠心分離中にローター本体１２の上部表面１８の上方で支持されるように構成されたローター蓋１４と、を含む。ローター本体１２は、回転軸２０を中心に対称であり、ローター本体１２内に形成され、ローター１０の軸中心を通して形成される垂直ボア２４を中心に対称の配置で放射状に分配されている複数のローターウェル２２（別様には、受容チャンバ又はセルホールキャビティと称される）を含む。この目的のために、蓋１４は、ローター１０の高速回転中に、ローターウェル２２内で保持された１つ以上のサンプル容器へのアクセスを遮断する。

【0028】

ローター本体１２に形成された各ローターウェル２２は、形状が略円筒形であり、ローター本体１２の上部表面１８の開口部２６から、ローター本体１２の底面３０の近くの閉じたローターウェル基部２８まで延在する。本明細書で使用される場合、ローター本体１２の「上部表面」は、ローター１０の回転軸２０に沿ったローター本体１２の略最上部及び開放端部１６を指し、開放端部においてサンプル容器が装填及び搬出される。反対に、ローター本体１２の「底面」は、回転軸２０に沿ったローター本体１２の略最下部の端部を指し、端部では、ローターが遠心分離機３２（図８）によって支持される。

【0029】

図２に示されるように、各ローターウェル２２は、ローター１０の回転軸２０に対してある角度で固定され、各ローターウェル２２への開口部２６は、ローターウェル２２の対応する基部２８と比較して、ローター１０の回転軸２０のより近くに位置している。それに関して、例示的なローター１０は、固定角ローターであり、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８，３２３，１６９号に完全に説明されているローターと多くの点で同様であり得、このローターは、サンプル容器をその中で受容するための６つの管形状のローターウェル２２を有する。しかしながら、ローター１０は、特定の特性を有する固定角ローターの文脈で図示及び説明されているが、本発明の実施形態に関連する同じ発明概念が、本発明の範囲から逸脱することなく、例えば、スイングバケットローター及び垂直ローターなどの異なるタイプの遠心分離機ローターで実施され得ることが理解されるであろう。この目的のために、図面は限定的であることを意図していない。

【0030】

例示的なローター１０は、高速固定角ローターである。これらのタイプの固定角ローターの場合、例えば、１０個以下などの限定された数のローターウェル２２を含むことが好ましい。示される例示的な実施形態では、ローター本体１２は、６つのローターウェル２２を含む。各ローターウェル２２は、ボトルアセンブリ３４に格納されたサンプルの遠心分離のために、適切にサイズ決定された円筒形状の遠心分離機ボトルアセンブリ３４をその中で受容するように適切にサイズ決定される。図２に示される遠心分離機ボトル３４は、単なる例解であり、サンプルの遠心分離のために、他のサンプル容器がローターウェル２２で保持され得ることが理解される。いずれにしても、ボトルアセンブリ３４は、ある容量のサンプルを保持するように構成されたサンプル容器３６と、容器３６内にサンプルを閉じ込めるためのサンプル容器３６にねじ込まれたキャップ３８と、を含む。典型的な遠心分離操作は、サンプルの遠心分離のために、各ローターウェル２２内にある容量のサンプルを含む１つのボトルアセンブリ３４を配置することを含み得る。この目的のために、例えば、高回転速度で遠心力を受けて、サンプル材料がサンプル容器３６とキャップ３８との間の接続部を通してボトルアセンブリ３４から漏出する場合も少なくない。

【0031】

図１～図２を参照すると、ローター１０は、略ディスク形状の蓋１４に結合して蓋１４の外周の周りに延在するように構成された、第１のシールガスケット４０及び第２のシールガスケット４２を更に含む。より具体的には、蓋１４がローター本体１２に結合されたときに、第１のシールガスケット４０及び第２のシールガスケット４２は、ローター本体１２の蓋１４と直立環状リップ４４との間に位置して、それらの間にシールを形成して、直立環状リップ４４によって画定されるローター本体１２の開放端部１６を閉鎖封止する。下で更に詳細に説明されるように、ローター本体１２の蓋１４と直立環状リップ４４との間の係合は、遠心分離中に、及びより具体的には、ローター１０の高回転速度中に、遠心分離機ローター１０内で漏出又は溢出したサンプル材料を閉じ込めるように動作する。これに関して、例示的な高速固定角ローター１０は、ローターウェル２２及びその中で支持されるサンプルの回転速度が毎分数千回転、更には毎分数万回転（rotations-per-minute、ｒｐｍ）を超え得る、高回転用途で使用される。例えば、典型的な高速遠心用途では、十分な材料分離を達成するために、ローター１０が１０，０００ｒｐｍ～１７，０００ｒｐｍ、及び最高３７，０００ｒｐｍの速度で回転することが必要であり得る。

【0032】

図１～図２を引き続き参照すると、ローター蓋１４は、ユーザがローター本体１２に対する蓋１４の取り付け及び取り外しを行うことを支援するためのハンドル４８を備えたハンドルアセンブリ４６を含む。具体的には、ハンドル４８は、蓋１４をローター本体１２とロックするために、又はそこから蓋１４をアンロックするために回転され得、サンプル容器３４を装填又は搬出した後に、蓋１４を垂直方向に移動させて、ローター本体１２と係合させる、又はそこから離れさせるために把持され得る。加えて、ハンドル４８は、例えば、遠心分離機３２にローター１０を挿入するときに、若しくはそこからローター１０を取り出すときに、又は例えば、ローター１０を輸送するときに、ローター１０を実質的に垂直方向に支持するために、ユーザによって把持され得る。

【0033】

図２に描写されるように、ハンドルアセンブリ４６は、蓋ねじリテーナ５２にねじ結合されて、ローター蓋１４をローター本体１２に固定するように構成された蓋ねじ５０を更に含む。蓋ねじリテーナ５２は、ハブ５４を画定し、ローター本体１２に形成された垂直ボア２４と同軸の配置でハブリテーナ５６にねじ結合される。それに関して、垂直ボア２４は、例えば、ハブリテーナ５６、蓋ねじリテーナ５２、及び蓋ねじ５０などの一連のハードウェアを受容して、ローター１０の高速遠心回転のために、遠心分離機３２（図８）の遠心分離機スピンドル５８にローター１０を固定するように構成されている。

【0034】

図２は、ローター本体１２に結合されたローター蓋１４を描写する。それに関して、蓋ねじ５０は、蓋ねじ５０を蓋ねじリテーナ５２と係合させるために使用される垂直ボア２４及びハンドル４８を通して軸方向に挿入される。ハンドル４８を介した蓋ねじ５０の回転は、蓋ねじ５０と蓋ねじリテーナ５２とをねじ係合及びねじ係合解除するために、ユーザによって行われ得る。蓋ねじ５０が蓋ねじリテーナ５２と完全にねじ係合されたときに、ハンドル４８の基部部分は、ローター蓋１４に軸方向圧縮力を及ぼし、それによって、蓋１４をローター本体１２に固定する。そのように位置決めされたときに、ローター蓋１４は、ローターウェル２２で保持されたサンプル容器３４へのアクセスを遮断し、ローター本体１２の上部表面１８と蓋１４の下側６２との間にキャビティ６０を形成する。下で更に詳細に説明されるように、例えば、ローター蓋１４とローター本体１２との間のシーリング係合は、高速遠心分離中にサンプル容器３４からキャビティ６０内に漏出したサンプル材料を閉じ込めて、それによって、安全かつ清潔な労働環境を維持するように動作する。

【0035】

図２を引き続き参照すると、ローター本体１２の直立環状リップ４４は、ローター本体１２の上部表面１８の上方で軸方向に延在して、ローター本体１２の開放端部１６を画定し、ローター蓋１４の外周部分を受容してローター蓋１４をローター本体１２の上部表面１８の上方で支持するように構成されている。直立環状リップ４４は、環状閉じ込め溝６４、及びローター１０の回転軸２０に向かって半径方向内向き方向にある距離だけ延在する環状閉じ込めリップ６６を画定するように成形されている。環状閉じ込めリップ６６及び環状閉じ込め溝６４はどちらも、直立環状リップ４４を中心に円周方向に延在する。図３Ａ～図３Ｂに示されるように、環状閉じ込めリップ６６は、直立環状リップ４４の内側壁７０と環状閉じ込めリップ６６の半径方向内向きの終端壁７２との間に延在する環状水平レッジ６８を画定する。直立環状リップ４４の内側壁７０は、段付きプロファイルで形成され、環状閉じ込めリップ６６の水平レッジ６８とローター本体１２の開放端部１６との間に延在する。環状閉じ込め溝６４は、ローター本体１２の上部表面１８と環状閉じ込めリップ６６との間に延在する。この目的のために、環状閉じ込めリップ６６は、環状閉じ込め溝６４の連続的な拡大部を形成する。

【0036】

環状閉じ込め溝６４は、ローター本体１２の上部表面１８の上方で軸方向に離間され、ローター本体１２の上部表面１８で半径方向外向きにある距離だけ延在するように凹状である。これに関して、環状閉じ込め溝６４の湾曲は、サンプル容器３４からキャビティ６０内に漏出した任意のサンプル材料の大部分を捕捉し、それによって、遠心分離中に漏出したサンプル材料がローター１０から流出することを防止するように動作する。しかしながら、ある特定の環境では、漏出したサンプル材料は、環状閉じ込め溝６４に捕捉することができる前に、蓋１４の下側６２に沿って、蓋１４とローター本体１２との間の境界面を越えて進行しなければならない。従来の高速固定角ローターの場合、蓋１４とローター本体１２との間の境界面を越えて進行する十分な量の漏出したサンプル材料が存在する場合、高回転速度でローター１０によって与えられる遠心力は、漏出したサンプル材料を、境界面を通してローターキャビティ６０から押し出すための十分な流体圧をもたらす場合がある。本発明の蓋１４とローター本体１２との間の改善された係合は、下でより詳細に説明されるように、漏出したサンプル材料が蓋１４とローター本体１２との間の境界面を越えて移動することを容易にし、ローター１０の回転中に、特に高回転速度中に、漏出したサンプル材料がローター１０のキャビティ６０から流出することを防止する。

【0037】

図３Ａに示されるように、直立環状リップ４４の内側壁７０は、環状レッジ７８によって分離された頂部内側壁７４及び下部内側壁７６を画定する段付きプロファイルが形成されている。それに関して、頂部内側壁７４は、下部内側壁７６によって画定される下部内径Ｄ２よりも大きい、直立環状リップ４４の上部内径Ｄ１を画定する。換言すれば、頂部内側壁７４は、ローター１０の回転軸２０から半径方向に、下部内側壁７６よりも遠くに離間されている。２つの直径Ｄ１、Ｄ２の差は、頂部内側壁７４と下部内側壁７６との間に延在する環状レッジ７８の幅を画定する。下で説明されるように、直立環状リップ４４の段付きプロファイルは、蓋１４の外周の形状に対応する。

【0038】

図３Ａ～図３Ｂを参照すると、蓋１４の外周には、上部外周部分８０、中間外周部分８２、及び下部外周部分８４を画定するように段差が設けられている。蓋１４は、第１のシールガスケット４０の一部をその中で受容するように構成されている、下部外周部分８４と上部外周部分８０／中間外周部分８２との間に形成された第１のアンダーカットチャネル８６を含む。第１のアンダーカットチャネル８６は、蓋１４の外周の周りに円周方向に延在し、蓋１４の第１の環状肩部８８の一部を画定する。蓋１４はまた、第２のシールガスケット４２の一部をその中で受容するように構成されている、中間外周部分８２と上部外周部分８０との間に形成された第２のアンダーカットチャネル９０も含む。第２のアンダーカットチャネル９０もまた、蓋１４の外周の周りに円周方向に延在し、蓋１４の第２の環状肩部９２の一部を画定する。この目的のために、上部外周部分８０は、第１の外径Ｄ３を画定し、中間外周部分８２は、蓋１４の第２の外径Ｄ４を画定し、下部外周部分８４は、蓋１４の第３の外径Ｄ５を画定する。蓋１４の第１の外径Ｄ３は、蓋１４の第２の外径Ｄ４よりも大きく、蓋１４の第２の外径Ｄ４は、蓋１４の第３の外径Ｄ５よりも大きい（すなわち、Ｄ３＞Ｄ４＞Ｄ５）。

【0039】

図３Ｂに示されるように、蓋１４がローター本体１２に結合されたときに、下部外周部分８４は、環状閉じ込めリップ６６の終端壁７２の横方向反対側に位置決めされて、蓋１４とローター本体１２との間に第１の境界面９４を形成し、中間外周部分８２は、直立環状リップ４４の下部内側壁７６の横方向反対側に位置決めされて、第２の境界面９６を形成し、上部外周部分８０は、直立環状リップ４４の頂部内側壁７４の横方向反対側に位置決めされて、蓋１４とローター本体１２との間に第３の境界面９８を形成する。蓋１４の第１の環状肩部８８は、環状閉じ込めリップ６６の水平レッジ６８に面するように構成され、第２の環状肩部９２は、直立環状リップ４４の環状レッジ７８に面するように構成されて、蓋１４をローター本体１２の上部表面１８の上方で支持する。理想的には、蓋１４は、蓋１４が直立環状リップ４４の水平レッジ６８及び環状レッジ７８に載置されたときに、蓋１４の取り外しを妨げない蓋１４と直立環状リップ４４との間の境界面９４、９６、９８の各々において、それらの間に滑り接触が存在するように形成される。上で説明されるように、密封を生じさせるために、蓋１４は、ハンドルアセンブリ４６によって下向きに押し付けられる。図３Ｂに示されるように、それぞれのアンダーカットチャネル８６、９０で受容された第１のシールガスケット４０及び第２のシールガスケット４２は、下向きに押し付けられたときに、半径方向に膨張して、蓋１４とローター本体１２との間にシールを生じさせる。

【0040】

図３Ａ～図３Ｂに示されるように、第１のアンダーカットチャネル８６は、第１のシールガスケット４０の一部をその中で受容するように構成されている。より具体的には、第１のアンダーカットチャネル８６は、蓋１４の中心に向かう半径方向内向きの方向に、蓋１４の下部外周部分８４からある距離だけ延在して、蓋１４の第１の環状縁１００を画定する。第１のアンダーカットチャネル８６内で受容される第１のシールガスケット４０の一部分は、第１の環状縁１００と蓋１４の第１の環状肩部８８との間で挟持される。この目的のために、第１の環状縁１００は、蓋１４の外周の周りに円周方向に延在する。第１のシールガスケット４０と第１のアンダーカットチャネル８６との間の嵌合は、例えば、第１のシールガスケット４０を蓋１４に保持するために、摩擦嵌合であり得る。摩擦嵌合の結果、図３Ａに示されるように、蓋１４がローター本体１２から取り外されたときに、第１のシールガスケット４０は、第１のアンダーカットチャネル８６を介した蓋１４との係合状態を維持する。第１のシールガスケット４０は、略平面状かつ平行な上部表面及び下部表面を有する環状ディスクとして成形されている。第１のシールガスケット４０は、概して、第１のアンダーカットチャネル８６と中間外周部分８２との間に、かつ蓋１４の第１の環状肩部８８に沿って延在する。

【0041】

図３Ａ～図３Ｂを引き続き参照すると、第２のアンダーカットチャネル９０は、上部外周部分８０と蓋１４の中間外周部分８２との間に延在し、第２のシールガスケット４２の一部をその中で受容するように構成されている。より具体的には、第２のアンダーカットチャネル９０は、蓋１４の中心に向かって半径方向内向きの方向に、蓋１４の中間外周部分８２からある距離だけ延在して、蓋１４の第２の環状縁１０２を画定する。この目的のために、第２の環状縁１０２は、蓋１４の外周の周りに円周方向に延在する。示されるように、Ｏリングであり得る第２のシールガスケット４２は、例えば、第２のシールガスケット４２の一部が第２の環状肩部９２と第２の環状縁１０２との間に挟持されるように、第２のアンダーカットチャネル９０内に部分的に受容される。したがって、第２のシールガスケット４２と第２のアンダーカットチャネル９０との間の嵌合は、例えば、摩擦嵌合であるとみなされ得る。摩擦嵌合の結果、図３Ａに示されるように、蓋１４がローター本体１２から取り外されたときに、第２のシールガスケット４２は、第２のアンダーカットチャネル９０を介した蓋１４との係合状態を維持する。例示的な第２のシールガスケット４２は、Ｏリングとして例解されているが、第２のシールガスケット４２の断面形状は、円形である。しかしながら、第２のシールガスケット４２が、例えば、正方形又は他の多角形形状などの他の断面形状を有し得ることが理解される。

【0042】

図３Ｂに示されるように、蓋１４がローター本体１２に結合されたときに、第１の環状縁１００は、第１のシールガスケット４０が、第１のアンダーカットチャネル８６から直立環状リップ４４の下部内側壁７６まで第１の境界面９４全体に延在して、環状閉じ込めリップ６６の水平レッジ６８に重なるように、環状閉じ込めリップ６６の水平レッジ６８と整列する。この構成の結果、第１のシールガスケット４０は、蓋１４によって下向きに押圧されたときに、蓋１４の第１の環状肩部８８の一部分と環状閉じ込めリップ６６の水平レッジ６８との間で押圧されて、第１の境界面９４を覆って蓋１４とローター本体１２との間にシールを形成する。同様に、第２の環状縁１０２は、第２のシールガスケット４２が、第２のアンダーカットチャネル９０から直立環状リップ４４の頂部内側壁７４まで第２の境界面９６全体に延在して、環状レッジ７８に重なるように、直立環状リップ４４の環状レッジ７８と整列する。この構成の結果、第２のシールガスケット４２は、蓋１４によって下向きに押圧されたときに、蓋１４の第２の環状肩部９２の一部分と直立環状リップ４４の環状レッジ７８との間で押圧されて、第２の境界面９６を覆って蓋１４とローター本体１２との間にシールを形成する。第１のシールガスケット４０及び第２のシールガスケット４２の組み合わせによって提供される封止効果、並びに蓋１４とローター本体１２との間の段付きのラビリンス状の係合は、高回転速度時に漏出又は溢出したサンプル材料をローター１０のキャビティ６０内に閉じ込めるように動作する。

【0043】

上で説明されるように、ある特定の環境では、漏出したサンプル材料は、環状液体閉じ込め溝６４に捕捉することができる前に、蓋１４の下側６２に沿って、第１の境界面９４を越えて進行しなければならない。例えば１６，５００ｒｐｍなどの高回転速度において、流体圧は、漏出したサンプル材料を、境界面９４を通して第１のシールガスケット４０に向かって押し出し得る。漏出したサンプル材料が第１の境界面９４に進入することを防止するために、環状閉じ込めリップ６６は、環状閉じ込めリップ６６の半径方向内向きの終端壁７２と環状閉じ込め溝６４との間に延在する面取りされた表面１０４を含む。図３Ｂに示されるように、面取りされた表面１０４の半径方向内向きの端部は、蓋１４の下側６２と面一になって、蓋１４の下側６２と環状閉じ込め溝６４の表面との間に滑らかな移行を形成する。この滑らかな移行は、蓋１４の下側６２に沿って環状閉じ込め溝６４まで進行し得る、漏出したサンプル材料のための最も少ない抵抗の経路を提供する。したがって、漏出したサンプル材料は、ローター１０の回転中に、第１の境界面９４に流れ込むのではなく、第１の境界面９４を越えて環状閉じ込め溝６４に流れ込み、保持される。

【0044】

上で説明されるローターアセンブリ１０のプロトタイプに試験を行って、溢出閉じ込め性能の改善を評価した。上で説明される本発明の実施形態が、１６，５００ｒｐｍで回転する遠心分離機ローターから、単一の２５０ｍＬの遠心分離機ボトルアセンブリの最大１０％である、漏出したサンプル材料の容量の流出を防止することに成功したことを観察した。

【0045】

以下、同じ数字が同じ特徴を表す図４を参照すると、本発明の別の実施形態による例示的なローター１０ａの一部分の詳細が示されている。この実施形態のローター１０ａと先に説明した実施形態のローター１０との間の主な違いは、蓋１４ａの第１の環状肩部８８ａが、環状ソケット１０６を含むことであり、これは、第１のシールガスケット４０ａの環状突起１０８を受容して、第１のシールガスケット４０ａと蓋１４ａの第１の環状肩部８８ａとの間の係合を維持するように構成されている。環状ソケット１０６と第１のシールガスケット４０ａの環状突起１０８との間のインターロック係合の結果、蓋１４ａは、先に説明した実施形態の蓋１４のような第１のアンダーカットチャネル８６を含まない。むしろ、下部外周部分８４ａの周側壁１１０は、第１の環状肩部８８ａと蓋１４ａの下側６２ａとの間に直接延在する。したがって、示されるように蓋１４ａがローター本体１２に結合されているときに、第１のシールガスケット４０ａは、下部外周部分８４ａの周側壁１１０と直立環状リップ４４の下部内側壁７６との間に延在して、環状閉じ込めリップ６６の水平レッジ６８に重なる。この目的のために、第１のシールガスケット４０ａは、下向きに蓋１４ａによって押圧されたときに、蓋１４ａの第１の環状肩部８８ａと環状閉じ込めリップ６６の水平レッジ６８との間で押圧される。

【0046】

肩部８８ａに形成された環状ソケット１０６及び第１のシールガスケット４０ａの環状突起１０８は、それぞれ円形の断面形状である。しかしながら、例えば、三角形、台形、又は他の好適な多角形形状などの、他の断面形状が可能である。環状ソケット１０６と環状突起１０８との間のインターロック係合は、ダブテールタイプの継手として説明され得る。第１のシールガスケット４０ａを形成するために使用されるガスケット材料の柔軟性は、環状突起１０８が、環状ソケット１０６と係合するように押圧されて、第１のシールガスケット４０ａを蓋１４ａに結合することを可能にする。

【0047】

以下、同じ数字が同じ特徴を表す図５～図７Ｂを参照すると、本発明の別の実施形態による別の例示的なローター１０ｂの詳細が示されている。この実施形態の例示的なローター１０ｂもまた高速ローターであるが、上で説明される実施形態のローター１０、１０ａと比較して、より低い回転速度の定格である。例えば、この実施形態の例示的なローター１０ｂは、９，０００ｒｐｍの最高回転速度を有し得る。その結果、この実施形態のローター１０ｂと先に説明した実施形態のローター１０、１０ａとの主な違いは、蓋１４ｂが、第１のシールガスケット４０ｂであるシールガスケットを１つしか含まないことである。更に、蓋１４ｂ及びローター１０ｂの直立環状リップ４４ｂの構造は、下で更に詳細に説明されるように、それらの間の単一のガスケットシールに適応するように変更される。

【0048】

図５～図６に示されるように、ローター１０ｂは、ローター本体１２ｂと、サンプルの遠心分離中にローター本体１２ｂの開放端部１６ｂに結合されてローター本体１２ｂの上部表面１８ｂの上方で支持されるように構成された及びローター蓋１４ｂと、を含む。ローター本体１２ｂは、回転軸２０ｂを中心に対称であり、ローター本体１２ｂで形成され、ローター１０ｂの軸中心を通して形成された垂直ボア２４ｂを中心に対称の配置で放射状に分配された複数のローターウェル２２ｂを含む。この目的のために、ローター１０ｂは、ローター１０ｂの回転軸２０ｂに対してある角度で固定された各ローターウェル２２ｂを備えた高速固定角ローターである。ローター１０ｂは、例えば、６つのローターウェル２２ｂを有し得、各々が、サンプルの遠心分離のために、適切にサイズ決定された遠心分離機ボトルアセンブリ（図示せず）をその中で受容するように構成されている。

【0049】

ローター１０ｂは、略ディスク形状の蓋１４ｂの外周を中心に受容されるように構成された第１のシールガスケット４０ｂを含む。蓋１４ｂがローター本体１２ｂに結合されたときに、蓋１４ｂとローター本体１２ｂの直立環状リップ４４ｂとの間に位置する第１のシールガスケット４０ｂは、それらの間にシールを形成し、それによって、ローター本体１２ｂの開放端部１６ｂを閉鎖封止する。ローター蓋１４ｂは、ユーザがローター本体１２ｂに対する蓋１４ｂの取り付け及び取り外しを行うことを支援するためのハンドル４８ｂを備えたハンドルアセンブリ４６ｂを含む。これに関して、ハンドルアセンブリ４６ｂは、図６に描写されるように、ローター蓋１４ｂをローター本体１２ｂに固定するための蓋ねじリテーナ５２ｂにねじ結合されるように構成された蓋ねじ５０ｂを含む。この目的のために、垂直ボア２４ｂは、例えば、ハブリテーナ５６ｂ、蓋ねじリテーナ５２ｂ、及び蓋ねじ５０ｂなどの一連のハードウェアを受容して、ローター１０ｂの高速遠心回転ために、遠心分離機３２（図８）の遠心分離機スピンドル５８にローター１０を固定するように構成されている。

【0050】

図６を引き続き参照すると、ローター本体１２ｂの直立環状リップ４４ｂは、ローター本体１２ｂの上部表面１８ｂの上方で軸方向に延在して、ローター本体１２ｂの開放端部１６ｂを画定し、ローター蓋１４ｂの外周部分を受容してローター蓋１４ｂをローター本体１２ｂの上部表面１８ｂの上方で支持するように構成されている。図７Ａ～図７Ｂに示されるように、直立環状リップ４４ｂは、環状閉じ込め溝６４ｂ、及びローター１０ｂの回転軸２０ｂに向かって半径方向内向き方向にある距離だけ延在する環状閉じ込めリップ６６ｂを画定するように成形されている。環状閉じ込めリップ６６ｂ及び環状閉じ込め溝６４ｂはどちらも、直立環状リップ４４ｂを中心に円周方向に延在する。

【0051】

環状閉じ込めリップ６６ｂは、直立環状リップ４４ｂの内側壁７０ｂと環状閉じ込めリップ６６ｂの半径方向内向きの終端壁７２ｂとの間に延在する水平レッジ６８ｂを画定する。図７Ａ～図７Ｂに最も良く示されるように、半径方向内向きの終端壁７２ｂは、環状レッジ１１６によって分離された頂壁セクション１１２及び底壁セクション１１４を画定するように、段差が設けられている。直立環状リップ４４ｂの内側壁７０ｂは、環状閉じ込めリップ４４ｂの水平レッジ６８ｂとローター本体１２ｂの開放端部１６ｂとの間に延在する。環状閉じ込め溝６４ｂは、ローター本体１２ｂの上部表面１８ｂと環状閉じ込めリップ６６ｂとの間に延在する。この目的のために、環状閉じ込めリップ６６ｂは、環状閉じ込め溝６４ｂの連続的な拡大部を形成する。

【0052】

環状閉じ込め溝６４ｂは、ローター本体１２ｂの上部表面１８ｂの上方で軸方向に離間され、ローター本体１２ｂの上部表面１８ｂで半径方向外向きにある距離だけ延在するように凹状である。この実施形態の環状閉じ込め溝６４ｂの湾曲は、先に説明した実施形態のローター１０の環状閉じ込め溝６４と比較して、より急激であり得る。それに関して、環状閉じ込め溝６４ｂの上部分は、ローター本体１２ｂの上部表面１８ｂに向かってそれ自体の上へ内向きに湾曲して、小さいポケットを形成する。いずれにしても、環状閉じ込め溝６４ｂは、サンプル容器からキャビティ６０ｂ内に漏出したサンプル材料を捕捉し、それによって、遠心分離中に漏出したサンプル材料がローター１０ｂから流出することを防止するように動作する。

【0053】

図７Ａ～図７Ｂを引き続き参照すると、蓋１４ｂの外周には、上部外周部分８０ｂ、中間外周部分８２ｂ、及び下部外周部分８４ｂを画定するように段差が設けられている。蓋１４ｂは、第１のシールガスケット４０ｂの一部をその中で受容するように構成されている、上部外周部分８０ｂと中間外周部分８２ｂとの間に形成された単一の第１のアンダーカットチャネル８６ｂを含む。第１のアンダーカットチャネル８６ｂは、蓋１４ｂの外周の周りに円周方向に延在し、蓋１４ｂの第１の環状肩部８８ｂの一部を画定する。中間外周部分８２ｂと下部外周部分８４ｂとの間の段付きプロファイルは、蓋１４ｂの第２の環状肩部９２ｂを画定する。この目的のために、上部外周部分８０ｂは、第１の外径Ｄ６を画定し、中間外周部分は、蓋の第２の外径Ｄ７を画定し、下部外周部分は、蓋の第３の外径Ｄ８を画定する。蓋の第１の外径Ｄ６は、蓋の第２の外径Ｄ７よりも大きく、蓋の第２の外径Ｄ７は、蓋の第３の外径Ｄ８よりも大きい（すなわち、Ｄ６＞Ｄ７＞Ｄ８）。

【0054】

図７Ａ～図７Ｂに示されるように、第１のアンダーカットチャネル８６ｂは、第１のシールガスケット４０ｂの一部をその中で受容するように構成されている。それに関して、第１のアンダーカットチャネル８６ｂは、蓋１４ｂの中心に向かう半径方向内向きの方向に、蓋１４ｂの中間外周部分８２ｂからある距離だけ延在して、蓋１４ｂの第１の環状縁１００ｂを画定する。アンダーカットチャネル８６ｂ内で受容される第１のシールガスケット４０ｂの一部分は、第１の環状縁１００ｂと蓋１４ｂの第１の環状肩部８８ｂとの間で挟持される。この目的のために、第１の環状縁１００ｂは、蓋１４ｂの外周の周りに円周方向に延在する。第１のシールガスケット４０ｂと第１のアンダーカットチャネル８６ｂとの間の嵌合は、例えば、第１のシールガスケット４０ｂを蓋１４ｂに保持するために、摩擦嵌合であり得る。摩擦嵌合の結果、図７Ａに示されるように、蓋１４ｂがローター本体１２ｂから取り外されたときに、第１のシールガスケット４０ｂは、第１のアンダーカットチャネル８６ｂを介した蓋１４ｂとの係合状態を維持する。第１のシールガスケット４０ｂは、略平面状かつ平行な上部表面及び下部表面を有する環状ディスクとして成形されている。第１のシールガスケット４０ｂは、第１のアンダーカットチャネル８６ｂから上部外周部分８０ｂに、かつ第１の環状肩部８８ｂに沿って延在する。

【0055】

蓋１４ｂが、図７Ｂに示されるように、ローター本体１２ｂに結合されたときに、下部外周部分８４ｂは、環状閉じ込めリップ６６ｂの終端壁７２ｂの底壁セクション１１４の横方向反対側に位置決めされ、中間外周部分８２ｂは、環状閉じ込めリップ６６ｂの終端壁７２ｂの頂壁セクション１１２の横方向反対側に位置決めされて、蓋１４ｂとローター本体１２ｂとの間に第１の段付き形状の境界面９４ｂを形成する。上部外周部分８０ｂは、直立環状リップ４４ｂの内側壁７０ｂの横方向反対側に位置決めされて、蓋１４ｂとローター本体１２ｂとの間に第２の境界面９６ｂを形成する。第１の環状肩部８８ｂは、環状閉じ込めリップ６６ｂの水平レッジ６８ｂに面するように構成され、第２の環状肩部９２ｂは、環状レッジ１１６に面するように構成されて、蓋１４ｂをローター本体１２ｂの上部表面１８ｂの上方で支持する。示されるように、第２の環状肩部９２ｂは、環状レッジ１１６と直接係合し得、一方で、第１の環状肩部８８ｂは、第１のシールガスケット４０ｂを介して水平レッジ６８ｂと間接的に係合し得る。そのように位置決めされたときに、第１の環状縁１００ｂは、第１のシールガスケット４０ｂが、第１のアンダーカットチャネル８６ｂから直立環状リップ４４ｂの内側壁７０ｂまで第１の境界面９４ｂ全体に延在して、環状閉じ込めリップ６６ｂの水平レッジ６８ｂに重なるように、環状閉じ込めリップ４４ｂの水平レッジ６８ｂと整列する。この構成の結果、第１のシールガスケット４０ｂの一部分は、蓋１４ｂによって下向きに押圧されたときに、蓋１４ｂの第１の環状肩部８８ｂの一部分と環状閉じ込めリップ６６ｂの水平レッジ６８ｂとの間で押圧されて、ローター１０ｂを閉鎖封止する。

【0056】

第１のシールガスケット４０ｂのディスク形状が平坦化された結果、シールガスケットは、ガスケット４０ｂの約５０％が第１の境界面９４ｂの両側に位置決めされるように、第１の境界面９４ｂ全体に延在する。その結果、第１の境界面９４ｂの上に堅牢なシールが形成され、それによって、第１の境界面９４ｂに進入するいかなる漏出したサンプル材料が第１のシールガスケット４０ｂを通過することも防止する。更に、第１の境界面９４ｂは、その段付き構成の結果としてラビリンス状であり、漏出したサンプル材料が、第１の境界面９４ｂを昇って第１のシールガスケット４０ｂへ進行することを困難にする。第１の境界面９４ｂでの蓋１４ｂとローター本体１２ｂとの間のラビリンス様の係合と、第１のシールガスケット４０ｂの構成との構成は、高回転速度時に漏出又は溢出したサンプル材料をローター１０ｂのキャビティ６０ｂ内に閉じ込めるように動作する。

【0057】

漏出したサンプル材料が第１の境界面９４ｂに進入することを防止するために、蓋１４ｂの下側６２ｂは、蓋１４ｂの下側６２ｂの連続的に湾曲した表面１２２と蓋１４ｂの下部外周部分８４ｂとの間に延在する面取りされた表面１２０を含む。図７Ｂに示されるように、面取りされた表面１２０の半径方向外向きの端部は、環状閉じ込め溝６４ｂと面一になって、蓋１４ｂの下側６２ｂと環状閉じ込め溝６４ｂの表面との間に滑らかな移行を形成する。この滑らかな移行は、蓋１４ｂの下側６２ｂに沿って環状閉じ込め溝６４ｂまで流れる、漏出したサンプル材料のための最も少ない抵抗の進行経路を提供する。したがって、漏出したサンプル材料は、ローター１０ｂの回転中に、第１の境界面９４ｂに流れ込むのではなく、環状閉じ込め溝６４ｂ内に流れ込み、保持される。

【0058】

図８は、本発明の一実施形態による例示的な遠心分離機３２を描写する。遠心分離機３２は、ハウジング１２４と、駆動モータ１２６と、ローター駆動シャフト又はスピンドル５８と、スピンドル５８に装着された上で説明されるローター１０、１０ａ、１０ｂのうちの１つと、を含む。動作中に、駆動モータ１２６は、スピンドル１２８に回転を付与して、これが次に、ローター１０、１０ａ、１０ｂに回転トルクを提供して、ローター１０、１０ａ、１０ｂを所望の速度で回転させる。

【0059】

本発明は、その様々な実施形態の説明によって例解され、実施形態はかなり詳細に説明されてきたが、添付の特許請求の範囲の範囲をそのような詳細に限定、又は決して制限することを意図したものではない。したがって、本明細書で考察される様々な特徴は、単独で又はいずれかの組み合わせで使用することができる。追加の利点及び改変が、当業者には容易に明らかとなろう。したがって、本発明は、その広い態様において、図示及び記載された特定の詳細、並びに例解的な実施例に限定されるものではない。したがって、一般的な発明の概念の範囲から逸脱することなく、そのような詳細から逸脱することができる。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【外国語明細書】