特表 2022-527789 管状キャビティを備えた固定角遠心分離機ローターおよび関連する方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-06-06

(54)【発明の名称】管状キャビティを備えた固定角遠心分離機ローターおよび関連する方法

(51)【国際特許分類】

   B04B 5/02 20060101AFI20220530BHJP

   B04B 7/08 20060101ALI20220530BHJP

【ＦＩ】

B04B5/02 Z

B04B7/08

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021557928

(86)(22)【出願日】2020-03-27

(85)【翻訳文提出日】2021-09-28

(86)【国際出願番号】 US2020025232

(87)【国際公開番号】W WO2020205522

(87)【国際公開日】2020-10-08

(31)【優先権主張番号】62/826,104

(32)【優先日】2019-03-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(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】ピラムーン，シナ

【テーマコード（参考）】

4D057

【Ｆターム（参考）】

4D057AC01

4D057AC05

4D057AD01

4D057AE02

4D057AE11

4D057BA21

4D057BA43

4D057BD00

(57)【要約】

上面（３４）と、上面（３４）からそれぞれの底壁（５０）まで延在する複数の管状キャビティ（６０）とを有するローター本体（１２）を含む固定角遠心分離機ローター（１０）が提供される。圧力プレート（１４）は、管状キャビティ（６０）の底壁（５０）に動作可能に結合され、トルクを底壁（５０）に伝達するように構成される。圧力プレート（１４）は、ローターハブ（１６）に直接結合され、ローターハブ（１６）から直接トルクを受け取るように構成されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上面と、前記上面からそれぞれの底壁まで延在する複数の管状キャビティとを有するローター本体であって、各キャビティは、その中にサンプル容器を受けるように構成されるローター本体と、
前記底壁に作動可能に結合され、トルクを前記底壁に伝達するように構成された圧力プレートと、
を備え、
前記圧力プレートは、ローターハブに直接結合され、前記ローターハブから直接トルクを受け取るように構成される、固定角遠心分離機ローター。

【請求項2】

前記圧力プレートは、上面と、前記上面上に互いに間隔を置いて配置され、それぞれが底面を含む複数のくぼみを含み、前記底面が前記底壁を完全に包み込んで係合する、請求項１に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項3】

前記圧力プレートは、下面と、前記下面上で互いに間隔を置いて配置された複数のボアとを含み、前記ボアは、前記圧力プレートを前記ローターハブに直接結合するためのそれぞれのピンを受け入れるように構成されている、請求項１または２に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項4】

前記圧力プレートは、前記ローターハブのシャフト部分を受けるように構成された中央ボアを含み、前記中央ボアは先細になっている、請求項１または２に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項5】

前記圧力プレートは外側側面を含み、前記外側側面は先細になっている、請求項１に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項6】

第１の経路に沿って、前記ローター本体の少なくとも１つの外面および前記圧力プレートの少なくとも１つの外面の周りに延在する第１の細長い補強材と、
第２の経路に沿って、前記第１の細長い補強材の外面の周りに延在する第２の細長い補強材と、
をさらに備える、請求項１または２に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項7】

前記第１の経路は円形である、請求項６に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項8】

前記第２の経路は螺旋状である、請求項７に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項9】

前記ローター本体は、外側側面を含み、前記外側側面は先細になっており、前記第１の細長い補強材は、前記外側側面に一致する内側表面を画定する、請求項６に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項10】

前記圧力プレートは、外側側面を含み、前記外側側面は先細になっており、前記第１の細長い補強材は、前記外側側面に一致する内側表面を画定する、請求項６に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項11】

前記ローター本体の少なくとも１つの外面に対して半径方向外向きの第１の位置と、前記圧力プレートの一部の下で前記底壁に対して半径方向内向きの第２の位置との間に延在する細長い補強材をさらに備える、請求項１に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項12】

平面的な下面を有する蓋をさらに備え、前記ローター本体は、前記平面的な下面と係合する平面的な上面を含む、請求項１または２に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項13】

前記蓋の前記平面的な下面または前記ローター本体の前記平面的な上面のうちの少なくとも１つが、一対のＯリングを受けるように構成された一対の環状溝を含む、請求項１２に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項14】

前記ローター本体の外面の周りに延在し、前記ローター本体に圧入された圧力リングをさらに備える、請求項１または２に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項15】

第１の経路に沿って、前記ローター本体の少なくとも１つの外面および前記圧力リングの少なくとも１つの外面の周りに延在する第１の細長い補強材を備える、請求項１４に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項16】

第２の経路に沿って、前記第１の細長い補強材の外面の周りに延在する第２の細長い補強材をさらに備える、請求項１５に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項17】

前記第１の経路は円形であり、前記第２の経路は螺旋状である、請求項１６に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項18】

前記圧力リングは、金属材料またはセラミック材料のうちの少なくとも１つで構成される、請求項１４に記載の固定角遠心分離機ローター。

【請求項19】

固定角遠心分離機ローターを製造する方法であって、
複数の管状キャビティを含むローター本体を設けることであって、各キャビティは、その中にサンプル容器を受けるように構成される、設けることと、
複数のセルカップを前記複数のキャビティ内に配置することであって、各前記セルカップはそれぞれの前記キャビティの１つで受け入れられる、配置することと、
圧力プレートを設けることと、
前記ローター本体を前記圧力プレート上に配置することと、
前記ローター本体の上に圧力リングを配置することと、
少なくとも前記ローター本体と前記圧力プレートに第１の補強材を適用することと、
少なくとも前記圧力プレートと前記第１の補強材に第２の補強材を適用することと、
を含む、固定角遠心分離機ローターを製造する方法。

【請求項20】

固定角遠心分離機ローターであって、
上面と、前記上面からそれぞれの底壁まで延在する複数の管状キャビティとを有するローター本体であって、各キャビティは、その中にサンプル容器を受けるように構成されるローター本体と、
前記底壁に作動可能に結合され、トルクを前記底壁に伝達するように構成された圧力プレートと、
第１の経路に沿って、前記ローター本体の少なくとも１つの外面および前記圧力プレートの少なくとも１つの外面の周りに延在する第１の細長い補強材と、
第２の経路に沿って、前記第１の細長い補強材の外面の周りに延在する第２の細長い補強材と、
を備える、固定角遠心分離機ローター。

【請求項21】

固定角遠心分離機ローターであって、
上面と、前記上面からそれぞれの底壁まで延在する複数の管状キャビティとを有するローター本体であって、各キャビティは、その中にサンプル容器を受けるように構成されるローター本体と、
前記底壁に動作可能に結合され、トルクを前記底壁に伝達するように構成された圧力プレートと、
前記ローター本体の少なくとも１つの外面に対して半径方向外向きの第１の位置と、前記圧力プレートの一部の下で前記底壁に対して半径方向内向きの第２の位置との間に延在する細長い補強材と、
を備える、固定角遠心分離機ローター。

【請求項22】

固定角遠心分離機ローターであって、
上面と、前記上面からそれぞれの底壁まで延在する複数の管状キャビティとを有するローター本体であって、各キャビティは、その中にサンプル容器を受けるように構成されるローター本体と、
前記ローター本体の外面の周りに延在し、前記ローター本体に圧入された圧力リングと、
を備える、固定角遠心分離機ローター。

【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、２０１９年３月２９日に出願された米国仮出願第６２／８２６，１０４号の出願利益を主張し、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】

本発明は、一般に、遠心分離機ローター、より具体的には、遠心分離機と共に使用するための固定角ローターに関する。

【背景技術】

【0003】

遠心分離機ローターは典型的には、ラボ用遠心分離機において使用されて、遠心分離中に試料を保持する。遠心分離機ローターは構築およびサイズが大幅に異なる場合もあるが、一般的なローター構造の１つは、ローター本体内に複数のセル穴キャビティが放射状に分散配置され、回転軸について対称に配列されたソリッドローター本体を備えた固定角ローターである。試料がキャビティ内に位置付けられ、複数の試料を遠心分離にかけることを可能にする。

【0004】

従来の固定角遠心分離機ローターは、金属または他の様々な材料から製作することができる。しかしながら、知られている改善方法は、ローターが複合炭素繊維などの適切な材料から製造される圧縮成形およびフィラメント巻き取りプロセスによって遠心分離機ローターを構築することである。例えば、固定角遠心分離機ローターは、樹脂でコーティングされた炭素繊維積層材料の層から圧縮成形され得る。複合遠心分離機ローターの例は、米国特許第８，３２３，１６９号に記載されており、その開示は、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。

【0005】

遠心分離機ローターは、遠心分離機の速度が毎分数百または数千回転を超える可能性がある高回転用途で一般的に使用されるため、遠心分離機ローターは、負荷のかかったローターの高速回転中に発生する応力およびひずみに耐えることができなければならない。遠心分離中、サンプルがキャビティにロードされたローターは、サンプル容器に加えられる遠心力と一致して、キャビティから半径方向外向きの方向に沿って、およびキャビティの縦軸に沿った方向に大きな力を受ける。これらの力は、ローター本体に大きな応力とひずみを引き起こす。

【0006】

遠心分離機のローターは、ローターの寿命期間にわたって急速な遠心分離に関連する力に耐えることができる必要がある。メーカーは、遠心分離中に発生する動的負荷を考慮して性能を向上させ、従来のローターに関連するこれらの問題やその他の問題に対処する遠心分離機ローターの開発に継続的に取り組んでいる。

【発明の概要】

【0007】

本発明は、これまでに知られている固定角遠心分離機ローターの前述および他の欠陥および欠点を克服する。本発明は特定の実施形態に関連して説明されるが、本発明がこれらの実施形態に限定されないことは明らかである。その反対に、この発明は、この発明の精神および範囲内に含まれ得るような全ての代替物、改変物、および均等物を含む。

【0008】

一実施形態によれば、上面と、上面からそれぞれの底壁まで延在する複数の管状キャビティとを有するローター本体を含む固定角遠心分離機ローターが提供され、各キャビティは、その中にサンプル容器を受けるように構成される。

【0009】

また、遠心分離機ローターの例示的な固定角は、トルクを底壁に伝達するように構成された複数の管状キャビティの底壁に動作可能に結合された圧力プレートを含む。一実施形態によれば、圧力プレートは、ローターハブに直接結合され、ローターハブから直接トルクを受けるように構成されている。

【0010】

例示的な実施形態では、圧力プレートは、上面と、上面上に互いに間隔を置いて配置され、それぞれが底面を含む複数のくぼみを含む。複数のくぼみの底面は、それぞれの管状キャビティの底壁を完全に包み込み、係合することができる。

【0011】

圧力プレートは、下面と、下面に互いに間隔を置いて配置された複数のボアとを含んでもよい。ボアはそれぞれ、圧力プレートをローターハブに直接結合するためのそれぞれのピンを受けるように構成されている。

【0012】

圧力プレートは、ローターハブのシャフト部分を受けるように構成された中央ボアを含んでもよい。一実施形態では、中央ボアは先細になっている。圧力プレートは、外側側面を含んでもよく、この外側側面も先細になっている。

【0013】

例示的な実施形態では、固定角遠心分離機ローターは、第１の経路に沿って、ローター本体の少なくとも１つの外面および圧力プレートの少なくとも１つの外面の周りに延在する第１の細長い補強材と、第２の経路に沿って、第１の細長い補強材の外面の周りに延在する第２の細長い補強材とを含む。一実施形態では、第１の経路は円形であってもよく、第２の経路は螺旋状であってもよい。

【0014】

例示的な実施形態の固定角遠心分離機ローターは、平面的な下面を有する蓋を含んでもよい。ローター本体は、蓋の平面的な下面と係合する平面的な上面を含んでもよい。蓋の平面的な下面、またはローター本体の平面的な上面のうちの少なくとも１つは、一対のＯリングを受けるように構成された一対の環状溝を含んでもよい。

【0015】

一実施形態によれば、固定角遠心分離機ローターは、ローター本体の外面の周りに延在し、ローター本体に圧入される圧力リングを含んでもよい。第１の細長い補強材は、第１の経路に沿って、ローター本体の少なくとも１つの外面および圧力リングの少なくとも１つの外面の周りに延在してもよい。第２の細長い補強材は、第２の経路に沿って、第１の細長い補強材の外面の周りに延在してもよい。一実施形態では、第１の経路は円形であってもよく、第２の経路は螺旋状であってもよい。

【0016】

一実施形態による固定角遠心分離機ローターを製造する方法は、複数の管状キャビティを含むローター本体を提供するステップを含み、各キャビティは、その中にサンプル容器を受けるように構成される。例示的な方法は、さらに、複数のキャビティ内に複数のセルカップを配置するステップを含み、各セルカップは、キャビティのそれぞれの１つで受けられる。

【0017】

例示的な方法は、圧力プレートを提供し、ローター本体を圧力プレート上に配置し、圧力リングをローター本体上に配置し、第１の補強材を少なくともローター本体および圧力プレートに適用し（applying）、第２の補強材を少なくとも圧力プレートと第１の補強材に適用するステップをさらに含む。

【0018】

この発明の種々の追加の特徴および利点は、添付の図面と一緒に例示的な実施形態の以下の詳細な説明を精読すると、当業者にはより明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0019】

この明細書に組み込まれ、かつ、この明細書の一部を成している、添付の図面は、この発明の実施形態を例示しており、上に提示されたこの発明の概略的な説明および以下に提示される詳細な説明と共に、この発明を解説する働きをする。

【0020】

【図1】本発明の一実施形態による遠心分離機ローターの斜視図である。

【0021】

【図2】図１の遠心分離機ローターの分解斜視図である。

【0022】

【図3】図１の遠心分離機ローターのローター本体および圧力プレートが部分的に分解された斜視図である。

【0023】

【図4】図１の遠心分離機ローターの断面図である。

【0024】

【図5】図４と同様の拡大断面図である。

【0025】

【図6】本発明の別の実施形態による代替の遠心分離機ローターの断面図である。

【0026】

【図7】本発明のさらに別の実施形態による代替の遠心分離機ローターの断面図である。

【0027】

【図8】本発明による遠心分離機ローターを製造する例示的な方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

図１および図２を参照すると、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が示されている。ローター１０は、互いに固定して結合され、ローターハブ１６によって画定される回転軸Ｒに関して対称であるローター本体１２および圧力プレート１４を含み、ローター本体１２に配置されたサンプル容器１８に含まれるサンプルは、ローターハブ１６を中心に遠心力で回転してもよい。また、ローター１０は、例えば、回転中にサンプル容器１８をローター本体１２内に保つのを助けるために、蓋ねじ２２を用いてローター本体１２上でローターハブ１６に取り外し可能に結合された蓋２０を含む。以下でより詳細に説明するように、第１および第２の細長い補強材２４、２６は、それぞれローター本体１２および圧力プレート１４の少なくとも一部の周りに連続的に延在する。

【0029】

図１および図２を引き続き参照しながら、ここで図３～図５を参照すると、図示されたローター本体１２は、概ね円盤状の上部プレート３０と、上部プレート３０から下向きおよび外向きに延在する概ね円錐台形状の底部側壁３２とを含む。上部プレート３０は、上面３４、下面３６（図３）、および第１側面３８を含み、底部側壁３２は、第２側面４０を含む。円形ボア４２は、ハブ１６の少なくともシャフト部分を受けるために、上面３４から下面３６まで上部プレート３０を通って延在し、ボア４２も回転軸Ｒを画定し得るようにハブ１６と同軸になるように構成される。一実施形態では、上部プレート３０の上面３４は、概ね平坦である。上部プレート３０の下面３６および底部側壁３２の内面はともに、ローター本体１２の内部空間４４を少なくとも部分的に画定する。示される実施形態では、第１側面３８は、上面３４から第２側面４０に向かって、わずかに半径方向内向きに先細になっている。例えば、第１側面３８は、回転軸Ｒに平行な平面に対して約３度から約１０度の間の角度で半径方向内向きに先細になってもよい。示される実施形態では、第１および第２側面３８、４０は概ね滑らかである。ここで、側面３８、４０を説明するために本明細書で使用する「概ね滑らか」とは、階段状の構成を持たず、角または鋭いエッジが概ねない表面を説明することを意図している。この点に関して、上記で定義された用語は、表面３８、４０の表面粗さを定義することを意図するものではない。さらに、ローター本体１２は、補強材２４、２６を適用する前に、概ね滑らかな側面３８、４０が追加の機械加工または仕上げを必要としないように形成されてもよい。

【0030】

複数の管状セルカップホルダー４６は、上部プレート３０の下面３６から、底部側壁３２に沿ってローター本体１２の内部空間４４内に延在する。示される実施形態では、各管状セルカップホルダー４６は、各管状セルカップホルダー４６が一般的に細長いＵ字形の断面を有する（図４）ように、ローター本体１２の底部側壁３２、曲面カップホルダー側壁４８、および輪郭カップホルダー底壁５０によって少なくとも部分的に画定される。示されるように、各セルカップホルダー４６は、回転軸Ｒに対して半径方向外向きに角度が付けられたそれぞれの長手方向軸を有する。この点に関して、ローター本体１２の底部側壁３２およびカップホルダー側壁４８は、回転軸Ｒに対してそれぞれ半径方向外向きに角度が付けられている。例えば、ローター本体１２の底部側壁３２およびホルダー側壁４８はそれぞれ、回転軸Ｒに対して半径方向外向きに約２０度から約２５度の間で角度を付けられてもよく、その結果、各カップホルダー４６は、回転軸Ｒに対して半径方向外向きに約２０度から約２５度の間で角度が付けられている。示される実施形態では、第１ステップ５２は、底壁５０とカップホルダー側壁４８との間に設けられ、第２ステップ５４は、底壁５０とローター本体１２の底部側壁３２との間に設けられる。その目的は、以下でより詳細に説明する。また、一対の補強フランジ５６、５８（図３）は、管状セルカップホルダー４６の剛性の強化を助けるために、各カップホルダー側壁４８と底部側壁３２との間に延在する。

【0031】

また、ローター本体１２は、上面３４の開口部６２を介して、各管状キャビティ６０がローター本体１２の外部に開口し、カップホルダー４６の側壁４８および底壁５０によってローター本体１２の内部空間４４から遮断されるように、それぞれが上部プレート３０の上面３４からそれぞれのセルカップホルダー４６の底壁５０に向かって延在する複数の管状セル穴キャビティ６０を含む。示されるように、各管状キャビティ６０は、対応するセルカップホルダー４６と同様の方法で、回転軸Ｒに対して半径方向外向きに角度が付けられた長手方向軸を有する。これに関して、各管状キャビティ６０および／または対応するセルカップホルダー４６は、回転軸Ｒに対して角度が付けられた中心長手方向軸Ｌを画定する。

【0032】

様々な実施形態では、各中心長手方向軸Ｌは、回転軸Ｒに対して角度を付けられてもよい。様々な実施形態では、角度は、約１５から約４５度の間であってもよい。いくつかの実施形態では、回転速度および／または冷却効率の増加が望ましい用途では、角度は約１５度から約２５度の間であってもよい。いくつかの実施形態では、分離効率の向上が望ましい用途では、角度は約２５度から約４５度の間であってもよい。いくつかの実施形態では、より低い体積容量は、分離を増加させるためにより高い角度を使用する。いくつかの実施形態では、より高い体積容量は、ローターの全体的なサイズを縮小し、それにより、摩擦力を低減することで冷却効率を向上させ得るため、より低い角度を使用する。一般的に、角度を大きくすると、分離能力が増加する一方で冷却効率が低下する可能性があり、角度を小さくすると、分離能力が低下する一方で冷却効率が向上する可能性がある。

【0033】

キャビティ６０のそれぞれは、回転軸Ｒの周りの容器１８の遠心回転のためにサンプル容器１８の１つを少なくともその中に受けるように適切なサイズおよび形状である。先細の環状凹部６４は、上部プレート３０内および／またはそれぞれの開口部６２に概ね近接しているそれぞれのホルダー４６の各キャビティ６０の周囲に設けられる。各凹部６４は、開口部６２から遠位の位置から開口部６２に近接する位置に向かって半径方向外向きに先細になって、棚６６を画定しており、その目的は以下に記載されている。例えば、各凹部６４は、それぞれの中心長手方向軸Ｌに平行な平面に対して約３度から約１０度の間の角度で半径方向外向きに先細になってもよい。示される実施形態では、８つのセルカップホルダー４６および対応するセル穴キャビティ６０は、８つのサンプル容器１８を受けるために設けられる。しかしながら、任意の適切な数のセルカップホルダー４６および／またはセル穴キャビティ６０を使用してもよい。

【0034】

ここで使用される「管状」という用語は任意の好適な断面形状を指し、断面形状には、例えば、角を丸めた形状（例えば、楕円形、円形、もしくは円錐形）、四辺形状、正多角形状、または変則的多角形状、または任意の他の好適な形状が含まれるが、これに限定されない。したがって、この用語は、図に示される例示的な管状ホルダー４６およびキャビティ６０の概ね円形の断面プロファイルに限定されることを意図するものではない。

【0035】

一実施形態では、上部プレート３０、底部側壁３２、および／またはホルダー４６を含むローター本体１２は、炭素繊維材料で構成されている。例えば、ローター本体１２は、樹脂でコーティングされた炭素繊維積層材料の層から圧縮成形されてもよい。

【0036】

図４および図５に最もよく示されているように、セルコアまたはカップ７０は、キャビティ６０のそれぞれの中に配置される。各セルカップ７０は、カップ７０の開口部７６を介してそれぞれのサンプル容器１８を受けるための区画７４を画定する管状壁７２を含む。示される実施形態では、テーパー環状突起７８が、カップ開口部７６におおよそ近接するセルカップ７０のそれぞれの外周に設けられる。各突起７８は、カップ開口部７６から遠位の位置からカップ開口部７６に近接する位置に向かって半径方向外向きに先細になっており、停止面８０を画定している。例えば、各突起７８は、管状壁７２に対して約３度から約１０度の間の角度で半径方向外向きに先細になってもよい。停止面８０は、遠心分離中などに、セルカップ７０がキャビティ６０から外れるのを防ぐのを助けるために、対応するキャビティ６０の棚６６と作動可能に係合するように構成される。

【0037】

一実施形態では、セルカップ７０は、ローター本体１２（典型的には複合材料）の材料と比較して均質な材料で構成されている。例えば、セルカップ７０は、チタンなどの金属材料で構成されてもよい。加えて、または代わりに、セルカップ７０はセラミックで構成されてもよい。セルカップ７０は、ローター本体１２に共成形してもよく、またはローター本体１２の構築後にキャビティ６０に挿入されてもよい。後者の場合、突起７８を除去して、セルカップ７０を妨げられることなくキャビティ６０に挿入できるようにしてもよい。

【0038】

図示された遠心分離機ローター１０は、遠心分離機ローター１０が８×３９ｍＬのサンプル容量を有するように、それぞれが３９ｍＬの容量を有する８つのサンプル容器１８を受けるための８つのキャビティ６０およびそれぞれのセルカップ７０を含む。しかしながら、遠心分離機ローター１０は、図６および図７に関して以下に説明されるものを含むがこれらに限定されない、他の任意の適切なサンプル容量を有してもよい。

【0039】

図示された圧力プレート１４は、概ね円盤状であり、一実施形態では、概ね平坦な上面８２、半径方向内側および外側の下面８４、８６、および概ね滑らかな先細りの側面８８を含む。上面８２および半径方向内側の下面８４は、圧力プレート１４の最大厚さを画定するために、互いに間隔をあけてもよい。例えば、圧力プレート１４は、約０．２５インチ（０．６３５ｃｍ）から約１．２５インチ（３．１７５ｃｍ）の間の最大厚さを有してもよい。先細のボア９０は、ハブ１６の少なくともシャフト部分を受けるために、上面８２から半径方向内側下面８４まで圧力プレート１４を通って延在し、またボア９０も回転軸Ｒを画定するように、ハブ１６と同軸になるように構成される。示される実施形態では、ボア９０は、上面８２から半径方向内側下面８４に向かって半径方向外向きに先細になっている。例えば、ボア９０は、回転軸Ｒに対して約３度から約１０度の間の角度で半径方向外向きに先細になってもよい。示される実施形態では、側面８８は、上面８２から半径方向外側下面８６に向かって半径方向内向きに先細になる。例えば、側面８８は、回転軸Ｒに平行な平面に対して約３度から約１０度の間の角度で半径方向内向きに先細になってもよい。図示された圧力プレート１４は、ローター本体１２の底部側壁３２の底部を受けるために上面８２の周辺に設けられた環状棚９２（図３）を含む。

【0040】

図３に最もよく示されているように、複数の円周方向に間隔を置いたくぼみ９４が圧力プレート１４の上面８２に設けられ、それぞれが、ローター１０の高速回転時のように、ローター本体１２のカップホルダー４６のそれぞれの１つを受け取り、当接関係で係合するように構成される。これに関して、くぼみ９４はそれぞれ、底壁５０およびその側壁４８の一部など、それぞれのホルダー４６の下部に接触するように適切に成形または構成されている。図示されたくぼみ９４のそれぞれは、それぞれのホルダー４６の底壁５０を完全に包み込んで係合するように構成された輪郭底面９６と、ホルダー４６の側壁４８と係合するように構成された湾曲側面９８とを含む。例えば、側面９８は、回転軸Ｒに対して約２０度から約２５度の間で角度を付けてもよい。第１の棚１００は、それぞれのカップホルダー４６の第１ステップ５２と係合するために底面９６と側面９８との間に提供され、第２の棚１０２は、カップホルダー４６の第２ステップ５４と係合するために底面９６と圧力プレート１４の棚９２との間に設けられ、ステップ５２、５４とそれぞれの棚１００、１０２との間の連携が、圧力プレート１４に対するローター本体１２の所望の位置を配置および／または維持するのを助けることができる。示される実施形態では、８つのホルダー４６に対応する８つのくぼみ９４が設けられる。しかし、くぼみ９４数は任意の数でもよい。

【0041】

図４および図５に最もよく示されているように、半径方向内側および外側の下面８４、８６は、互いにオフセットされて、外向きのステップ１０４を画定する。示されるように、半径方向内側下面８４は、概ね平坦であり、半径方向外側下面８６は、概して、ステップ１０４から圧力プレート１４の側面８８に向かって、概ね凸状に上向きに湾曲している。複数の円周方向に間隔を置いたボア１０６が圧力プレート１４の半径方向内側下面８４に設けられ、それぞれが圧力プレート１４をハブ１６に動作可能に結合するためのそれぞれのピン１０８を受けるように構成される。一実施形態では、３つのボア１０６が提供されてもよく、互いの円周方向に約１２０度の間隔をあけてもよい。しかし、任意のボア１０６の数は、任意の間隔で使用されてもよい。

【0042】

一実施形態では、圧力プレート１４は、炭素繊維材料で構成されている。例えば、圧力プレート１４は、樹脂でコーティングされた炭素繊維積層材料の層から圧縮成形されてもよい。

【0043】

図３および図４に最もよく示されるように、圧力プレート１４は、ローター本体１２の底部側壁３２および／またはセルカップホルダー４６に動作可能に結合して、ローター１０の内部空間４４を閉鎖し、ローター１０の底部を少なくとも部分的に画定する。特に、圧力プレート１４は、カップホルダー４６の底壁５０に動作可能に結合されて、ローター１０の高速回転中にカップホルダー４６を支持し、それにより、構造的完全性を提供し、ローター１０の故障の可能性を最小限に抑える。使用中、ローター１０が回転すると、ハブ１６は、ピン１０８を用いて圧力プレート１４に直接トルクを加え、圧力プレート１４は、くぼみ９４およびそれぞれのカップホルダー４６の底部の間の係合を介してカップホルダー４６およびローター本体１２に直接トルクを加える。より具体的には、圧力プレート１４は、ハブ１６からカップホルダー４６およびローター本体１２へのトルクの主要なまたは唯一の移送機構であってもよい。この目的のために、圧力プレート１４とローター本体１２との間の結合は、圧力プレート１４が底壁５０のそれぞれに対して圧力を加え、それによって必要な支持を提供するようなものあってもよい。くぼみ９４がカップホルダー４６の底部と実質的に接触することにより、圧力プレート１４上での高速回転に関連する応力が集中する可能性を最小限に抑えることが容易になる。

【0044】

圧力プレート１４とローター本体１２との間の結合は、圧力プレート１４、底部側壁３２、およびホルダー４６を互いに圧縮成形することによって促進され、それにより、単一構造が生成されてもよい。当業者は、圧力プレート１４とローター本体１２との間の図示された結合が、これらの構成要素間の結合のタイプのバリエーションも考慮される限り、限定することを意図するのではなく例示的であることを容易に理解する。例えば、圧力プレート１４およびローター本体１２は、接着剤を用いて追加的または代替的に互いに結合されてもよい。そのような結合は、以下に説明するように、補強材２４、２６によってさらに促進されてもよい。

【0045】

図２、図４および図５に最もよく示されるように、圧力リング１１０は、ローター本体１２上に、より具体的には、ローター本体１２を強化するのを助けるためにセルカップホルダー４６上に配置される。例えば、圧力リング１１０は、ローター本体１２の底部側壁３２に対してなど、セルカップホルダー４６の周りのローター本体１２に圧入されてもよい。図示された圧力リング１１０は、概ね三角形の断面を有し、圧力リング１１０が回転軸Ｒも画定できるように、ハブ１６と同軸になるように構成される。この点に関して、圧力リング１１０は、一端で互いに交差し、他端で上面１１６によって互いに離間している半径方向外面１１２および半径方向内面１１４を含む。示される実施形態では、半径方向外面１１２と上面１１６間の滑らかな移行のため、半径１１８は、半径方向外面１１２と上面１１６の間に設けられる。半径方向内面１１４は、回転軸Ｒに対するローター本体１２の底部側壁３２の角度と同様の方法で、回転軸Ｒに対してある角度で傾斜しており、底部側壁３２と一致する。例えば、半径方向内面１１４は、回転軸Ｒに対して約２０度から約２５度の間で角度を付けられてもよい。このようにして、実質的に半径方向内面１１４全体は、圧力リング１１０がローター本体１２に圧入されたときに、ローター本体１２の底部側壁３２に動作可能に係合することができる可能性がある。示されるように、圧力リング１１０は、遠心分離中に最大圧力が発生するローター本体１２の位置である可能性のある底部側壁３２の下部またはその近くでローター本体１２に圧入されるように構成されてもよい。これに関して、圧力リング１１０は、底部側壁３２の下部外径に概ね等しい下部内径を画定してもよく、底部側壁３２の上部外径に概ね等しい上部内径を画定してもよい。示される実施形態では、圧力リング１１０がローター本体１２に圧入されたときにそれらの間の滑らかな移行のため、圧力プレート１４の側面８８の先細りと同様の方法で、圧力リング１１０の半径方向外面１１２は、上面１１６から外面１１２と内面１１４との交点に向かって半径方向内向きに先細になっている。例えば、半径方向外面１１２は、回転軸Ｒに平行な平面に対して、約３度から約１０度の間の角度で半径方向内向きに先細になってもよい。

【0046】

一実施形態では、圧力リング１１０は、均質な材料で構成されている。圧力リング１１０は、ローター本体１２および／または圧力プレート１４の材料と比較して、比較的硬い材料で構成されてもよい。例えば、圧力リング１１０は、チタンなどの金属材料で構成されてもよい。加えて、または代わりに、圧力リング１１０はセラミックで構成されてもよい。

【0047】

上記のように、一実施形態では、圧力プレート１４とローター本体１２との間の結合は、第１および／または第２の補強材２４、２６によってさらに促進されてもよく、これは例えばローター本体１撚って（ストランド）１本にしたも２および／または圧力プレート１４の外面の周りに炭素繊維を引っ張り（タウ（ｔｏｗ））、またはの（例えば、樹脂被覆炭素繊維）などの高強度繊維を、１本以上連ねて撚り糸を巻つけることによって適用されてもよい（例えば、螺旋形巻き付けおよび／または円形巻き付け）。特に、繊維が樹脂被覆されている場合、圧縮成形（すなわち、熱および圧力が加えられた）後、圧力プレート１４およびローター本体１２は、単一構造になる。特定の実施形態では、ローター１０の製造は、ストランドがローター本体１２および／または圧力プレート１４と一体になるように、樹脂被覆炭素繊維のタウ、またはストランドの補強材を硬化させることを含んでもよい。

【0048】

図示された第１の補強材２４は、ローター本体１２、圧力プレート１４、および圧力リング１１０の少なくとも一部の周りに円形に巻かれた材料１２０の第１ストランドを含む。第１ストランド１２０は、例えば、炭素繊維ストランドまたはフィラメントであってもよい。第１ストランドまたはフィラメント１２０は、炭素繊維と樹脂および／または熱硬化性被覆繊維の複合材料であってもよく、これは、巻き取りプロセスの終わりに、例えば、ローター本体１２および圧力プレート１４と一体的に形成されるように硬化される。あるいは、炭素繊維の代わりに、ガラス繊維、パラアラミド繊維（例えば、ケブラー（登録商標））などの合成繊維、超高分子量ポリエチレンなどの熱可塑性フィラメント、金属線、またはローター本体１２および圧力プレート１４を補強するために適切な他の材料など、様々な他の高張力、高弾性材料を使用してもよい。そのような材料は、単一の連続フィラメントまたは複数のフィラメントとして使用してもよく、そのような材料の多くは、樹脂被覆炭素繊維の硬化と同様の方法で硬化できる樹脂被覆で塗布することができる。第１の補強材２４は、様々な代替の実施形態において、単一繊維タウ、複数繊維タウ、または一方向テープを含んでもよい。

【0049】

示される実施形態では、特に図４では、第１ストランド１２０は、概ね円形の補強経路に沿って、ローター本体１２の第１および第２の外面３８、４０の周りに巻かれている。例えば、第１ストランド１２０は、圧力リング１１０がローター本体１２の底部側壁３２上に圧入されたときに露出したままである外面３８、４０の部分の周りに巻付けられてもよい。また、第１ストランド１２０は、同じ概ね円形の補強経路に沿って、圧力リング１１０の半径方向外面１１２の周り、および圧力プレート１４の側面８８の周りに巻付けられている。

【0050】

第１ストランド１２０は、例えば、目的のパスに沿って第１ストランド１２０を適用しながら、組み立てられたローター本体１２、圧力プレート１４、および圧力リング１１０を回転軸Ｒの周りで回転させることによって、ローター本体１２、圧力プレート１４、および圧力リング１１０に巻き付けられてもよい。第１ストランド１２０は、補強経路に沿って、ローター本体１２、圧力プレート１４、および圧力リング１１０の周りに繰り返し巻き付けられてもよい。それぞれの表面３８、４０、８８、１１２の周りのストランド１２０のこの繰り返しの巻き付けは、ローター本体１２、圧力プレート１４、および圧力リング１１０を覆う材料の複数の層をもたらし、それによって第１の補強材２４を画定する。示されるように、第１の補強材２４は、ローター本体１２、圧力プレート１４、および圧力リング１１０の外面３８、４０、８８、１１２に一致し得る半径方向内面１２２を画定し、概ね滑らかである外面１２４を画定する。

【0051】

第１の補強材２４の内面１２２と圧力リング１１０の上面１１６との相互作用は、圧力リング１１０をローター本体１２に対して効果的にロックすることができてもよい。第１の補強材２４の内面１２２と、上部プレート３０の先細の第１の外面３８、圧力プレート１４のテーパー外面８８、および／または圧力リング１１０のテーパー外面１１２との相互作用は、遠心分離中などに、ローター本体１２、圧力プレート１４、および／または圧力リング１１０に対する第１の補強材２４の軸方向変位を防止または抑制を助けるものであってもよい。例えば、テーパー面３８、８８、１１２のそれぞれは、上方向への第１の補強材２４の軸方向変位を防止または抑制してもよい。

【0052】

図示された第２の補強材２６は、ローター本体１２、圧力プレート１４、蓋２０、および圧力リング１１０の少なくとも一部の周りに螺旋状に巻かれた材料１３０の第２のストランドを含む。示される実施形態では、第２のストランド１３０は、第１の補強材２４の外面１２４の周りに螺旋状に巻かれ、それによって、ローター本体１２、圧力プレート１４、および圧力リング１１０の部分から半径方向に離間している。第２のストランド１３０は、例えば、炭素繊維ストランドまたはフィラメントであってもよい。第２のストランドまたはフィラメント１３０は、炭素繊維と樹脂および／または熱硬化性被覆繊維の複合材料であってもよく、これは、例えば、巻き取りプロセスの終わりに、ローター本体１２、圧力プレート１４、および第１の補強材２４と一体的に形成されるように硬化される。あるいは、炭素繊維の代わりに、ガラス繊維、パラアラミド繊維（例えば、ケブラー（登録商標））などの合成繊維、超高分子量ポリエチレンなどの熱可塑性フィラメント、金属線、またはローター本体１２および圧力プレート１４を補強するために適切な他の材料など、様々な他の高張力、高弾性材料を使用してもよい。そのような材料は、単一の連続フィラメントまたは複数のフィラメントとして使用してもよく、そのような材料の多くは、樹脂被覆炭素繊維の硬化と同様の方法で硬化できる樹脂被覆で塗布することができる。第２の補強材２６は、様々な代替実施形態において、単一繊維タウ、複数繊維タウ、または一方向テープを含んでもよい。

【0053】

示される実施形態では、第２のストランド１３０は、概ね螺旋状の補強経路に沿って、第１の補強材２４の外面１２４の周りに巻かれている。また、第２のストランド１３０は、同じ概ね螺旋状の補強経路に沿って、圧力プレート１４の半径方向外側下面８６から圧力プレート１４の外向きのステップ１０４の周りに巻かれ、また、同じ概ね螺旋状の補強経路に沿って、蓋２０の少なくとも一部の周りに巻かれる。以下に説明するように、蓋２０は、ローター本体１２および第２の補強材２６上に取り外し可能に取り付けられている。圧力プレート１４の外向きのステップ１０４は、セルカップホルダー４６の中央長手方向軸Ｌの半径方向内向きに配置され、その結果、第２のストランド１３０は、セルカップホルダー４６の中央長手方向軸Ｌに対して、圧力プレート１４の下面８６に沿って半径方向内向きに延在する。また、圧力プレート１４の外向きのステップ１０４は、セルカップホルダー４６の底壁５０に対して半径方向内向きに配置され、その結果、第２のストランド１３０もまた、セルカップホルダー４６の底壁５０に対して、圧力プレート１４の下面８６に沿って半径方向内側に延在する。セルカップホルダー４６の底壁５０に対して半径方向内向きに延在することにより、第２の補強材２６は、上記の参照により組み込まれた米国特許第８，３２３，１６９号の開示に記載されているように、軸方向に発生する遠心力（またはその構成要素）にさらに抵抗することができる。

【0054】

第２のストランド１３０は、例えば、目的のパスに沿ってストランド１３０を適用しながら、回転軸Ｒの周りで組み立てられたローター本体１２、圧力プレート１４、蓋２０、および第１の補強材２４を回転させることによって、圧力プレート１４、蓋２０、および第１の補強材２４に巻き付けられてもよい。第２のストランド１３０は、補強経路に沿って圧力プレート１４、蓋２０、および第１の補強材２４の周りに繰り返し巻き付けられてもよい。ストランド１３０のこの繰り返しの巻き付けは、圧力プレート１４、蓋２０、および第１の補強材２４を覆う材料の複数の層をもたらし、それにより第２の補強材２６を画定する。一実施形態では、第２のストランド１３０は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第８，３２３，１６９号に記載されているのと同様の方法で適用されてもよい。

【0055】

図示されたローターハブ１６は、ヘッド１４２から軸方向に延在する細長い軸１４０を含む。軸１４０は、ローター本体１２および圧力プレート１４のボア４２、９０を通って延在するようにサイズ設定および成形されており、それらの間にはぴったりとはまり、ヘッド１４２から遠位のねじ端１４４およびヘッド１４２に近接するテーパー端１４６を含む。ねじ端１４４は、蓋２０をローター本体１２上でローターハブ１６に取り外し可能に結合するために、蓋ねじ２２と螺合するように構成されている。テーパー端１４６は、圧力プレート１４のボア９０の先細りと一致するように、ヘッド１４２に向かって半径方向外向きに先細になり、その結果、先細端１４６と先細ボア９０との間の相互作用は、ローターハブ１６をプレート１４に圧力に取り外し可能に固定するのを助けることができる。例えば、テーパー端１４６は、回転軸Ｒに対して約３度から約１０度の間の角度で半径方向外向きに先細になってもよい。

【0056】

ローターハブ１６のヘッド１４２は、複数の円周方向に間隔を置いたねじ穴１４８を含み、それぞれが、圧力プレート１４をハブ１６に動作可能に結合するためのピン１０８の１つを螺合するように構成される。示される実施形態では、３つのねじ付き穴１４８が設けられ、圧力プレート１４のボア１０６に対応するように、互いに円周方向に約１２０度離間されている。しかしながら、任意の適切な数の穴１４８を任意の適切な間隔で使用することができる。遠心分離機スピンドル（図示せず）のそれぞれのピンを受け入れて、ローターハブ１６を遠心分離機スピンドルに動作可能に結合するために、２つ以上のブラインドボア１５０がローターハブ１６の下側に設けられる。また、ローターハブ１６の下側に設けられた中央凹部１５２は、回転中にローターハブ１６を安定させるのを助けるなど、遠心分離機スピンドルの一部を受けることができる。示される実施形態では、ローターハブ１６のヘッド１４２は、圧力プレート１４の外向きのステップ１０４に対して半径方向内向きに配置され、ヘッド１４２が第２の補強材２６に対して半径方向内向きに配置され、そこから離間して配置されている。

【0057】

一実施形態では、ローターハブ１６は、ローター本体１２および／または圧力プレート１４の材料と比較して、比較的硬い材料で構成されている。例えば、ローターハブ１６は、チタンなどの金属材料で構成されていてもよい。

【0058】

図示された蓋２０は、概ね円盤状であり、上面１６０、下面１６２、および第２の補強材２６の一部を受けるための周辺凹部１６６を画定する環状フランジ１６４を含む。下面１６２は、概ね平坦であり、ローター本体１２の上部プレート３０の上面３４と概ね同様の交差寸法を有し、その結果、蓋２０がローター本体１２上でローターハブ１６に取り外し可能に結合されるとき、実質的に上部プレート３０の上面３４全体が、蓋２０の下面１６２に動作可能に係合することが可能であってもよい。ボア１６８は、軸１４０などのハブ１６の少なくとも一部を受けるために、蓋２０を介して上面１６０から下面１６２まで延在する。

【0059】

第１および第２の環状溝１７０、１７２は、それぞれ第１および第２のＯリング１７４、１７６を受けるために下面１６２に設けられている。示されるように、第１および第２の環状溝１７０、１７２ならびに第１および第２のＯリング１７４、１７６は、それぞれ、概ね長方形の断面を有していてもよい。第１および第２の環状溝１７０、１７２は、ローター本体１２の上部プレート３０の上面３４の開口部６２の交差寸法よりも大きい距離だけ互いに半径方向に離間している。例えば、第１の環状溝１７０は、蓋２０が、ローター本体１２上でローターハブ１６に取り外し可能に結合されているとき、開口部６２の半径方向内側にあるように構成されていてもよく、第２の環状溝１７２は、開口部６２の半径方向外側にあるように構成されていてもよい。このようにして、Ｏリング１７４、１７６は、開口部６２の半径方向内向きおよび半径方向外向きの両方で、蓋２０とローター本体１２との間に流体密封シールを備えることが可能であってもよい。蓋２０の平らな下面１６２と上部プレート３０の平らな上面３４との間の界面は、回転、蒸発、またはサンプルの少なくとも一部を蓋２０に向かって移動させる可能性のある他の事象の結果として、サンプルがそれぞれのサンプル容器１８から不注意に漏れるのを防ぐために、そのような流体密封シールを備えることを助けることができる。

【0060】

一実施形態では、蓋２０は炭素繊維材料で構成されている。例えば、蓋２０は、樹脂でコーティングされた炭素繊維積層材料の層から圧縮成形されてもよい。

【0061】

一度ローター本体１２および圧力プレート１４がローターハブ１６に取り付けられると、ローター１０の蓋２０は、蓋ねじ２２を用いてローター本体１２上でローターハブ１６に取り外し可能に結合されてもよい。これに関して、蓋ねじ２２は、ローターハブ１６の軸１４０のねじ端１４４を螺合するねじ穴１７８を含む。また、図示された蓋ねじ２２は、蓋２０の少なくとも中央部分を覆うように構成された下部環状フランジ１８０を含む。蓋ねじ２２は、例えば、工具ロッド（図示せず）を用いて蓋２０に対して締め付けてもよい。蓋ねじ２２を用いてローター本体１２上でローターハブ１６に取り外し可能に結合されると、蓋２０は、高速回転中などに、キャビティ６０に保持されたサンプル容器１８へのアクセスを遮断する。次に、遠心分離機のスピンドルを作動させて、ローター１０を高速の遠心回転に駆動してもよい。

【0062】

一実施形態では、例えば、圧力プレート１４に対するローター本体１２の所望の位置を配置および／または維持するのを助けるため、ローター本体１２および／または圧力プレート１４の圧縮成形中、および／または、第１および／または第２の補強材２４、２６の巻き取り中に、ローター本体１２および圧力プレート１４は、ローターハブ１６、またはローターハブ１６と同様の工具に取り付けることができる。同様に、蓋２０は、第２の補強材２６の一部が蓋２０の周辺凹部１６６内に確実に受け入れられるようにするのを助けるため、少なくとも第２の補強材２６の巻き取り中にローター本体１２（または工具）に取り外し可能に結合されてもよい。遠心分離の間、第１および第２の巻線２４、２６は、ローター１０の強度に寄与してもよく、それにより、高い応力およびひずみの下でローター１０の構造的完全性を維持するのを助けることができる。例えば、第１の補強材２４は、主に半径方向外向きの力を打ち消すのを助けることができ、第２の補強材２６は、半径方向外向きの力と軸方向下向きの力の両方を打ち消すのを助けることができる。

【0063】

また、圧力リング１１０は、遠心分離中にローター１０の強度に寄与してもよい。例えば、圧力リング１１０は、ローター本体１２から第１の補強材２４に半径方向外向きおよび軸方向外向きの両方に向けられた力を均等に分配するのを助けてもよく、それによって応力点を低減または取り除くことができる。

【0064】

次に図６を見ると、同様の数字が同様の特徴部を表し、本発明の別の実施形態による別の例示的な遠心分離機ローター１０ａが示されている。ローター１０ａは、互いに固定的に結合されたローター本体１２ａおよび圧力プレート１４ａを含み、ローターハブ１６ａによって画定される回転軸Ｒに関して対称であり、これを中心にローター本体１２ａに配置されたサンプル容器１８ａに含まれるサンプルは、遠心力で回転してもよい。また、ローター１０ａは、例えば、その回転中にローター本体１２ａ内にサンプル容器１８ａを保持するのを助けるために、蓋ねじ２２ａを用いてローター本体１２ａ上でローターハブ１６ａに取り外し可能に結合された蓋２０ａを含む。図１～図５に示される実施形態と同様に、第１および第２の細長い補強材２４ａ、２６ａは、それぞれローター本体１２ａおよび圧力プレート１４ａの少なくとも一部の周りに連続的に延在する。

【0065】

図１～図５に示される遠心分離機ローター１０と、図６に示される遠心分離機ローター１０ａの主な違いは、サンプル容量であり、より具体的には、キャビティ６０、６０ａ、それぞれのセルカップ７０、７０ａ、およびサンプル容器１８、１８ａのサイズおよび数である。これに関して、図示された遠心分離機ローター１０ａは、１４×１３．５ｍＬのサンプル容量を有する。つまり、遠心分離機ローター１０ａは、それぞれ１３．５ｍＬの容量を有する１４個のサンプル容器１８ａを受けるための、１４個のキャビティ６０ａおよびセルカップ７０ａをそれぞれ含む。

【0066】

遠心分離機ローター１０ａのその他の様々な特徴は、概ね図１～５に関して上記で説明したものと同様であり、簡潔にするためにここでは繰り返さない。

【0067】

次に図７を見ると、同様の数字が同様の特徴部を表し、本発明の別の実施形態による別の例示的な遠心分離機ローター１０ｂが示されている。ローター１０ｂは、互いに固定的に結合されたローター本体１２ｂおよび圧力プレート１４ｂを含み、ローターハブ１６ｂによって画定される回転軸Ｒに関して対称であり、これを中心にローター本体１２ｂに配置されたサンプル容器１８ｂに含まれるサンプルは、遠心力で回転してもよい。また、ローター１０ｂは、例えば、その回転中にローター本体１２ｂ内にサンプル容器１８ｂを保持するのを助けるために、蓋ねじ２２ｂを用いてローター本体１２ｂ上でローターハブ１６ｂに取り外し可能に結合された蓋２０ｂを含む。図１～図５に示される実施形態と同様に、第１および第２の細長い補強材２４ｂ、２６ｂは、それぞれローター本体１２ｂおよび圧力プレート１４ｂの少なくとも一部の周りに連続的に延在する。

【0068】

図１～図５に示される遠心分離機ローター１０と、図７に示される遠心分離機ローター１０ｂの主な違いは、サンプル容量であり、より具体的には、キャビティ６０、６０ｂ、それぞれのセルカップ７０、７０ｂ、およびサンプル容器１８、１８ｂのサイズである。これに関して、図示された遠心分離機ローター１０ｂは、８×１００ｍＬのサンプル容量を有する。つまり、遠心分離機ローター１０ｂは、それぞれが１００ｍＬの容量を有する８つのサンプル容器１８ｂを受けるための、８つのキャビティ６０ｂおよびセルカップ７０ｂをそれぞれ含む。

【0069】

遠心分離機ローター１０ｂのその他の様々な特徴は、概ね図１～５に関して上記で説明したものと同様であり、簡潔にするためにここでは繰り返さない。

【0070】

次に図８を見ると、遠心分離機ローター１０、１０ａ、１０ｂを製造する例示的な方法が提供される。ステップ２０１で、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂが構築される。例えば、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂは、樹脂でコーティングされた炭素繊維積層材料の層から圧縮成形されてもよい。ステップ２０２において、セルコアまたはカップ７０、７０ａ、７０ｂのそれぞれは、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂのキャビティ６０、６０ａ、６０ｂのいずれか１つの中に配置される。セルカップ７０、７０ａ、７０ｂは、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂに共成形してもよく（例えば、ステップ２０１の間に）、またはローター本体１２、１２ａ、１２ｂの構築後にキャビティ６０、６０ａ、６０ｂに挿入されてもよい。ステップ２０３において、圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂが構築される。例えば、圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂは、樹脂でコーティングされた炭素繊維積層材料の層から圧縮成形されてもよい。

【0071】

ステップ２０４において、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂが、圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂ上に配置される。ステップ２０４の間、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂは、ローターハブ１６、１６ａ、１６ｂ、またはローターハブ１６、１６ａ、１６ｂと同様の工具に取り付けてもよく、例えば、圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂに対するローター本体１２、１２ａ、１２ｂの所望の位置を配置および／または維持するのを助けることができる。一実施形態では、ステップ２０４は、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂを一緒に結合することを含んでもよい。例えば、圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂと、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂの底部側壁３２、３２ａ、３２ｂ、およびホルダー４６、４６ａ、４６ｂは、互いに圧縮成形されて、それによって単一構造を生じさせることができる。加えて、または代わりに、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂは、接着剤を用いて互いに結合されてもよい。例えば、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂは、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂを互いに圧縮成形する前に、接着剤を用いて最初に互いに結合されてもよい。あるいは、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂは、以下に説明するように、後のステップの間に互いに圧縮成形されてもよい。

【0072】

ステップ２０５において、圧力リング１１０、１１０ａ、１１０ｂは、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂの上に配置される。例えば、圧力リング１１０、１１０ａ、１１０ｂは、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂの底部側壁３２、３２ａ、３２ｂに対してなど、セルカップホルダー４６、４６ａ、４６ｂの周りのローター本体１２、１２ａ、１２ｂに圧入されてもよい。

【0073】

ステップ２０６において、第１の補強材２４、２４ａ、２４ｂが、少なくともローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂに適用される。例えば、材料１２０、１２０ａ、１２０ｂの第１ストランドは、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂ、圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂ、および圧力リング１１０、１１０ａ、１１０ｂの少なくとも一部の周りに円形に巻き付けられてもよい。ステップ２０６の間、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂは、ローターハブ１６、１６ａ、１６ｂ、またはローターハブ１６、１６ａ、１６ｂと同様の工具に取り付けてもよく、例えば、圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂに対するローター本体１２、１２ａ、１２ｂの所望の位置を配置および／または維持するのを助けることができる。一実施形態では、ステップ２０６は、巻き付けプロセス後に第１ストランド１２０、１２０ａ、１２０ｂを硬化させて、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂを一体的に形成することを含んでもよい。また、そのような硬化は、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂを一緒に圧縮成形することを含んでもよい。あるいは、第１ストランド１２０、１２０ａ、１２０ｂは、以下に説明するように、後のステップの間に硬化されてもよい。

【0074】

ステップ２０７で、第２の補強材２６、２６ａ、２６ｂが、少なくとも圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂおよび第１の補強材２４、２４ａ、２４ｂに適用される。例えば、材料１３０、１３０ａ、１３０ｂの第２のストランドは、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂ、圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂ、蓋２０、２０ａ、２０ｂ、および圧力リング１１０、１１０ａ、１１０ｂの少なくとも一部の周りに螺旋状に巻き付けられてもよい。ステップ２０７の間、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂは、ローターハブ１６、１６ａ、１６ｂ、またはローターハブ１６、１６ａ、１６ｂと同様の工具に取り付けてもよく、例えば、圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂに対するローター本体１２、１２ａ、１２ｂの所望の位置を配置および／または維持するのを助けることができる。同様に、蓋２０、２０ａ、２０ｂは、第２の補強材２６、２６ａ、２６ｂの一部が蓋２０、２０ａ、２０ｂの周辺凹部１６６、１６６ａ、１６６ｂ内に確実に受け入れられるようにするのを助けるため、ステップ２０７の間にローターハブ１６、１６ａ、１６ｂ（または工具）に取り外し可能に結合されもよい。一実施形態では、ステップ２０７は、巻取りプロセス後に第２のストランド１３０、１３０ａ、１３０ｂを硬化させて、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂ、圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂ、および第１の補強材２４、２４ａ、２４ｂを一体的に形成することを含んでもよい。また、そのような硬化は、第１ストランド１２０、１２０ａ、１２０ｂの硬化、および／またはローター本体１２、１２ａ、１２ｂおよび圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂを一緒に圧縮成形することを含んでもよい。

【0075】

ステップ２０８において、ローターハブ１６、１６ａ、１６ｂは、圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂに動作可能に結合される。例えば、ピン１０８、１０８ａ、１０８ｂのそれぞれは、ねじ穴１４８、１４８ａ、１４８ｂのそれぞれの１つによって螺合され、対応する圧力プレート１４、１４ａ、１４ｂのボア１０６、１０６ａ、１０６ｂに挿入されてもよい。上記のように、ステップ２０８は、１つ以上のステップ２０４、２０６、または２０７の前または間に実行されてもよい。

【0076】

ステップ２０９において、蓋２０、２０ａ、２０ｂは、ローターハブ１６、１６ａ、１６ｂに取り外し可能に結合される。例えば、蓋２０、２０ａ、２０ｂは、蓋ねじ２２、２２ａ、２２ｂを用いてローター本体１２、１２ａ、１２ｂ上でローターハブ１６、１６ａ、１６ｂに取り外し可能に結合されてもよく、これは、工具ロッドを用いて蓋２０、２０ａ、２０ｂに対して締め付けられてもよい。通常、蓋２０、２０ａ、２０ｂは、サンプル容器内のサンプルがキャビティ６０、６０ａ、６０ｂに挿入された後にのみ、ローター本体１２、１２ａ、１２ｂ上に結合される。

【0077】

次に、組み立てられた遠心分離機ローター１０、１０ａ、１０ｂは、遠心分離機スピンドルを用いて高速の遠心回転に駆動されてもよい。遠心分離後、蓋２０、２０ａ、２０ｂがローター本体１２、１２ａ、１２ｂから取り外され、サンプル容器内のサンプルがキャビティ６０、６０ａ、６０ｂから取り出される。

【0078】

本発明の原理による様々な態様は、様々な実施形態の説明によって説明されており、実施形態はかなり詳細に説明されているが、それらは、本発明の範囲をそのように詳細に制限すること、または何らかの方法で制限することを意図するものではない。ここに示されかつ説明される様々な特徴は、単独で、またはいずれかの組み合わせで使用されてもよい。追加の利点および改変が、当業者には容易に明らかとなろう。したがって、その最も広い態様におけるこの発明は、示されかつ説明された具体的な詳細、代表的な装置および方法、ならびに、例示的な例に限定されない。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3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】