JP5371995B2 - Sample crusher - Google Patents
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Abstract
Description
本願の発明は、例えば、生物体の各種細胞組織等の試料の遺伝子構造の検知・解析等の際や、工業用材料や鉱物等の試料(小片、粒状、ひも状等)の調査・分析の際に、事前に試料をさらに細かく破砕しておくのに用いられる試料破砕装置に関する。 The invention of the present application is, for example, for detecting / analyzing a gene structure of a sample such as various cell tissues of a living organism, or for investigating / analyzing a sample (small piece, granular, string, etc.) of an industrial material or mineral. In particular, the present invention relates to a sample crushing apparatus used for crushing a sample more finely in advance.
従来、このような試料破砕装置としては、プラスチック等の透明な容器(チューブ)に試料(細胞片)と金属や非金属からなるビーズを入れて、特公平06−036732号公報(特許文献1)に示されるような破砕装置にセットして、振動を加えるものがある。ビーズには、ステンレスやタングステン等の金属、ガラスやジルコニア等の非金属が用いられ、チューブに高速振動を加えて、チューブ内でビーズと試料とを多数回、不規則に衝突させる。これによって、細胞等の試料片が粉々に砕かれる。 Conventionally, as such a sample crushing apparatus, a sample (cell piece) and beads made of metal or nonmetal are put in a transparent container (tube) such as plastic, and Japanese Patent Publication No. 06-036732 (Patent Document 1). Some of them are set in a crushing device as shown in Fig. 5 and apply vibration. A metal such as stainless steel or tungsten, or a non-metal such as glass or zirconia is used for the beads, and the beads and the sample collide irregularly many times in the tube by applying high-speed vibration to the tube. Thereby, sample pieces such as cells are broken into pieces.
この破砕装置の仕組みは、「回転駆動可能な回転軸にその軸心に対して中心線が傾斜した傾斜軸部を設け、この傾斜軸部に中心線が一致するように環状体を相対回転自在に外嵌するとともに、この環状体にその回転を弾性的に拘束するバネを係着し、前記環状体の外周に、被破砕物とビーズを収容した密閉容器(チューブ)を保持するホルダ片を周方向に多数配置した」ものとなっている。この場合、ホルダ片は、環状体の周囲に限られており、保持されるチューブの数とサイズが限られる簡易的なものである。 The mechanism of this crushing device is that a rotating shaft that can be driven to rotate is provided with an inclined shaft portion whose center line is inclined with respect to its axis, and the annular body is relatively rotatable so that the center line coincides with this inclined shaft portion. A holder piece for holding a sealed container (tube) containing the object to be crushed and beads on the outer periphery of the annular body. Many are arranged in the circumferential direction. " In this case, the holder piece is limited to the periphery of the annular body, and is simple in that the number and size of tubes to be held are limited.
また、特開2005−160428号公報(特許文献2)に記載されたような装置もある。この装置は、図12及び図13に図示されるように、「土台6と、該土台6に弾性部材16を介して支持されるベース板7と、該ベース板7上に載置されて偏心回転をするクランク機構部8と、該クランク機構部8の偏心部に一端側を枢支され、他端に破砕対象部材を収納した密閉容器100を搭載する受け台9と、該受け台9上に立設されるガイド軸10及びネジ軸11と、これらの軸に摺動可能に保持され、前記密閉容器100の上面に押圧されるスライドブロック体12と、該スライドブロック体12を所定位置にセットするロック機構部13とを設けるものからなり、前記クランク機構部8には、その回転軸22と同心位置にリング溝2が形成され、該リング溝2内には複数個の硬質部材と流動部材とが封止される」ものである。
There is also an apparatus described in Japanese Patent Laid-Open No. 2005-160428 (Patent Document 2). As shown in FIG. 12 and FIG. 13, this apparatus includes a “
この場合、試料をなす破砕対象部材が入った密閉容器100を受け台9とスライドブロック体12との上下間でロックし、受け台9をクランク機構部8で振動させ、この振動によって発生する「密閉容器100、受け台9、クランク機構部8」からなる一体構造部分の揺れを、弾性部材16を介して土台6によって支持する構造を採っているため、試料を多量に高速振動させることができる。
In this case, the sealed
この構造の場合、振動の下方支点(密閉容器100の下方を受け台9、クランク機構部8を介して支持している点)は、土台6に立設されたポール18に弾性部材(引っ張りバネ)16を介して支持されたベース板7によって支持されるようになっているが、振動の上方支点(密閉容器100の上方にある支持部材29)は、この装置の背後にある支持柱30とクランク状部材を介して不安定な状態で両端の2点でピン支持されており、「密閉容器100、受け台9、クランク機構部8」からなる一体構造部分の振動の安定性を欠くものである。
In the case of this structure, the lower fulcrum of vibration (the point supported by the
さらに、この装置においては、受け台9上に左右に立設されて設けられたガイド軸10及びネジ軸11に対してスライドブロック体12を上下にスライドさせることによって、密閉容器100をスライドブロック体12と受け台9との間で保持する構造となっているが、スライドブロック体12のスライドロックは、左右のネジにより行っている。しかしながら、左右のネジによるロックは、ロック位置の左右の高さが異なると、スライドブロック体12が水平にならない可能性があり、密閉容器100を十分に保持できない虞がある。その結果、「密閉容器100、受け台9、クランク機構部8」からなる一体構造部分が、十分な振動対象物の一体構造物とはなり得ない可能性があり、これも安定性を欠く原因となっている。
Furthermore, in this apparatus, the
本願の発明は、従来の試料破砕装置が有する前記のような問題点を解決して、細胞等の様々な試料の粉砕に柔軟に対応することができ、試料収納部となる振動対象部の振動を安定して継続させることができる試料破砕装置を提供することを課題とする。 The invention of the present application solves the above-mentioned problems of the conventional sample crushing apparatus, can flexibly cope with the pulverization of various samples such as cells, and the vibration of the vibration target portion serving as the sample storage portion It is an object of the present invention to provide a sample crushing apparatus that can stably continue the process.
前記のような課題は、本願の特許請求の範囲の各請求項に記載された、次のような発明により解決される。
すなわち、その請求項1に記載された発明は、試料と衝撃付与物とを収容する容器に振動を加え、衝撃付与物を試料に衝突させて試料を破砕する試料破砕装置であって、
有底無蓋の箱体で構成される架台と、前記架台の上側の縁部に立設して設けられ、長手方向に弾性伸縮する複数の支柱と、前記各支柱の上端部に上側の縁部が支持され、前記架台の内部空間に吊り下げ状態で配設される有底無蓋の箱体で構成される揺りかご体と、前記揺りかご体の底部に設けられ、モータに連結される偏心軸の回転によって振動を発生させる振動駆動ユニットと、前記振動駆動ユニットの上側に設けられ、前記偏心軸を軸支して、前記試料を収納するラックが装着される振動対象部と、前記架台に支持された固定系に接続して設けられ、前記振動対象部の上面に当接され、上面を押さえ込む弾性部材と、を備え、前記各支柱は、前記架台に対する下側の連結部及び前記揺りかご体に対する上側の連結部に緩衝部材を有するとともに、前記架台内部の中央側に傾斜した姿勢で、前記架台の上側の縁部に立設して設けられる、ことを特徴とする試料破砕装置である。
The above-described problems are solved by the following inventions described in the claims of the present application.
That is, the invention described in
A base composed of a box with a bottom and no lid, a plurality of columns that are provided upright on the upper edge of the frame, and elastically extend and contract in the longitudinal direction, and an upper edge at the upper end of each column Is supported, and a cradle body is formed of a bottomed and uncovered box body that is suspended in the interior space of the gantry, and an eccentric shaft that is provided at the bottom of the cradle body and is connected to a motor. A vibration drive unit that generates vibrations by, a vibration target unit that is provided on the upper side of the vibration drive unit , supports the eccentric shaft, and is mounted with a rack for storing the sample, and is supported by the gantry An elastic member that is provided in connection with a fixed system, is in contact with the upper surface of the vibration target portion , and holds down the upper surface; and each support column is provided with a lower connection portion with respect to the gantry and an upper portion with respect to the cradle body. When the connecting part has a buffer member Moni, in a posture inclined toward the center of the inside of the frame, are provided standing on the upper edge of the frame, be a sample crusher according to claim.
請求項1に記載された発明の試料破砕装置は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
試料破砕装置においては、不連続的でアトランダムな振動を試料に加えることによって、効率よく試料を破壊することができる必要がある。このため、振動発生源(振動駆動ユニット)と振動対象部の振動を装置本体でうまく支え、アトランダムな振動を安定して継続して行うことができるような、装置本体によるこれらの支持構造が必要である。
そこで、請求項1に記載された発明の試料破砕装置では、揺りかご体の内部下方に重量のある振動駆動ユニットを設け、この振動駆動ユニットの上側に振動対象部を設け、揺りかご体の上側の縁部を支柱の上端部で支持するようにしたので、重心が下方にある重量物(振動駆動ユニットと振動対象部)の振動を安定して継続させることができる。
Since the sample crushing apparatus of the invention described in
In a sample crushing apparatus, it is necessary to be able to destroy a sample efficiently by applying a discontinuous and random vibration to the sample. For this reason, these support structures by the apparatus main body that can support the vibration of the vibration generation source (vibration driving unit) and the vibration target part with the apparatus main body and can stably perform the random vibration stably. is necessary.
Therefore, in the sample crushing apparatus according to the first aspect of the present invention, a heavy vibration drive unit is provided below the inside of the cradle body, a vibration target unit is provided above the vibration drive unit, and an upper edge of the cradle body is provided. Since the portion is supported by the upper end portion of the support column, it is possible to stably continue the vibration of the heavy object (vibration drive unit and vibration target portion) having the center of gravity below.
また、各支柱は、架台に対する下側の連結部及び揺りかご体に対する上側の連結部に緩衝部材(ウレタン等)を有し、架台内部の中央側に傾斜した姿勢で設けられることにより、架台や支持対象物である揺りかご体との間で角度方向の自由度(遊び)を発生しつつ、振動対象部の振動を、支柱の傾斜振動を介して、さらに安定して継続させることができるとともに、振動対象部の振動を、無駄なく、確実にラックに伝達させることができる。 In addition, each support column has a buffer member (urethane etc.) at the lower connecting portion with respect to the cradle and the upper connecting portion with respect to the cradle body, and is provided in an inclined posture toward the center side inside the pedestal, thereby supporting the pedestal and the support. While generating a degree of freedom in the angular direction (play) with the cradle body that is the target object, the vibration of the vibration target portion can be continued more stably via the tilt vibration of the column, and vibration The vibration of the target portion can be reliably transmitted to the rack without waste.
また、架台に支持された固定系に接続して設けられ、振動対象部の上面に当接され、上面を押さえ込む弾性部材によって、振動対象部の上端を支持することにより、振動対象部の振動を、支柱の傾斜振動を介して、さらに安定して継続させることができる。 Further, arranged in connection to a fixed system supported to the frame, in contact with the upper surface of the vibration target portion, the elastic member holds down an upper surface, by supporting the upper end of the vibrating object portion, the vibration of the vibrating object part Further, it can be continued more stably through the tilt vibration of the column.
好ましい実施形態によれば、その支柱は、シリンダ状外部材と、該シリンダ状外部材内に一部が挿通されて進退するロッドと、該ロッドにおけるシリンダ状外部材からの突出部に挿通して装着されるスプリングと、シリンダ状外部材の下端部の縮径された棒状部とロッドの上端部とにそれぞれ嵌合されて設けられる前記緩衝部材と、を有し、スプリングは、ロッドの上端部に設けられる緩衝部材とシリンダ状外部材の上端部とに当接するようにされる。これにより、長手方向の段発力に富むとともに、頑丈な支柱が得られる。 According to a preferred embodiment, the column is inserted into a cylindrical outer member, a rod that is partially inserted into the cylindrical outer member, and advanced and retracted, and a protruding portion of the rod from the cylindrical outer member. A spring to be mounted, and the buffer member provided by being fitted to each of a rod-shaped portion having a reduced diameter at a lower end portion of the cylindrical outer member and an upper end portion of the rod, and the spring is an upper end portion of the rod The abutting member is provided in contact with the upper end portion of the buffer member and the cylindrical outer member. As a result, it is possible to obtain a strut that is rich in longitudinal force and that is sturdy.
別の好ましい実施形態によれば、その弾性部材は、揺りかご体における上側の縁部に設けられる固定系の支持部材に接続して設けられる。また、その弾性部材は、架台における上側の縁部に設けられる固定系の支持部材に接続して設けられても良い。このようにすれば、その弾性部材を接続する固定系を容易に得ることができる。 According to another preferred embodiment, the elastic member is provided in connection with a support member of a fixed system provided at the upper edge of the cradle body. Further, the elastic member may be provided in connection with a fixed support member provided at an upper edge of the gantry. If it does in this way, the fixed system which connects the elastic member can be obtained easily.
さらに別の好ましい実施形態によれば、その架台及び揺りかご体は、フレームを縦横に組み合わせてなるフレーム構造である。これにより、軽量でありながらも、頑丈な架台及び揺りかご体を得ることができる。 According to still another preferred embodiment, the gantry and the cradle body have a frame structure formed by combining frames vertically and horizontally. Thereby, although it is lightweight, a sturdy mount frame and cradle body can be obtained.
さらに別の好ましい実施形態によれば、その振動対象部は、ラックを下側から保持する保持プレートと、ラックを上側から支持する支持プレートと、支持プレートを上下に昇降自在にガイドして昇降駆動する昇降駆動ユニットと、を有し、昇降駆動ユニットは、さらに、支持プレートに下方向の付勢力を加える付勢手段と、該付勢手段を下降させて停止させ支持プレートの上下方向の付勢位置を維持する付勢位置維持手段と、を有している。このようにすることにより、支持プレートを下降させてラックのある位置で停止させ、ラックにいつも同じ弾性力を付勢した状態を維持した状態で、保持プレートとの間でラックを保持することができるので、サイズの異なるラックでも、変わらぬ付勢力を付与した状態でこれを保持し、試料に安定した状態で振動を与えて、試料の破砕を行うことができる。 According to still another preferred embodiment, the vibration target part is driven by raising and lowering the holding plate that holds the rack from the lower side, the support plate that supports the rack from the upper side, and the support plate that can be moved up and down. An elevating drive unit, and the elevating drive unit further includes an urging means for applying a downward urging force to the support plate, and a downward urging of the support plate by lowering and stopping the urging means. Biasing position maintaining means for maintaining the position. By doing this, the support plate can be lowered and stopped at a position where the rack is located, and the rack can be held between the holding plate in a state where the same elastic force is always applied to the rack. Therefore, even in racks of different sizes, the sample can be crushed by holding it with a constant urging force applied and applying vibration in a stable state to the sample.
さらに別の好ましい実施形態によれば、そのラックは、ブロック体と、該ブロック体の上面を覆う蓋と、からなり、ブロック体の上面に、試料と衝撃付与物とを収容する柱状の試料容器を装着する孔を垂直方向に複数、形成するようにする。このようにすることにより、各種サイズの異なる試料容器に対して、その容器サイズに応じたブロック体の孔のサイズを孔毎に決めることができるので、ラックの外形形状や寸法を変える必要がなく、試料破砕装置本体にラックを保持することができる。 According to still another preferred embodiment, the rack includes a block body and a lid that covers the upper surface of the block body, and a columnar sample container that accommodates a sample and an impact imparting article on the upper surface of the block body. A plurality of holes for mounting are formed in the vertical direction. In this way, for sample containers of various sizes, the size of the hole in the block body corresponding to the container size can be determined for each hole, so there is no need to change the outer shape and dimensions of the rack. The rack can be held on the sample crusher main body.
さらに別の好ましい実施形態によれば、その振動対象部は、ラックを密着して収納するためのラック保持部を有し、該ラック保持部は、その下方部に設けられる軸受にて偏心軸を軸支し、上方部に開口を有する箱状の保持部本体と、該開口を閉じるための蓋と、を有するようにする。このようにすることにより、ラック保持部の下方部にて偏心軸を直接軸支し、箱状の保持部本体内にラックを密着して収納して蓋をする構造となっているので、ラックとラック保持部とが一体に保持され、かつ、振動が加わっても、その一体性が維持され、ラック内の試料に安定して振動が伝わるようになる。 According to still another preferred embodiment, the vibration target portion has a rack holding portion for closely accommodating the rack, and the rack holding portion has an eccentric shaft with a bearing provided in a lower portion thereof. A box-shaped holding portion main body that is pivotally supported and has an opening in the upper portion and a lid for closing the opening are provided. By doing so, the eccentric shaft is directly supported at the lower part of the rack holding part, and the rack is closely attached and accommodated in the box-like holding part main body so as to cover the rack. And the rack holder are integrally held, and even if vibration is applied, the integrity is maintained, and the vibration is stably transmitted to the sample in the rack.
さらに別の好ましい実施形態によれば、そのラックの蓋は、その上側表面に取っ手を取り付けている。このようにすることにより、金属ブロック等からなる重量物であるラックの取り出しと持ち運びとが容易になる。 According to yet another preferred embodiment, the rack lid has a handle attached to its upper surface. By doing in this way, the taking-out and carrying of the rack which is a heavy article which consists of a metal block etc. become easy.
前記のとおり、本願の発明の試料破砕装置によれば、揺りかご体の内部下方に重量のある振動駆動ユニットを設け、この振動駆動ユニットの上側に振動対象部を設け、揺りかご体の上側の縁部を支柱の上端部で支持するようにしたので、重心が下方にある重量物(振動駆動ユニットと振動対象部)の振動を安定して継続させることができる。 As described above, according to the sample crushing apparatus of the invention of the present application, a heavy vibration drive unit is provided below the inside of the cradle body, a vibration target unit is provided above the vibration drive unit, and the upper edge of the cradle body is provided. Is supported by the upper end of the support column, the vibration of the heavy object (vibration drive unit and vibration target part) having the center of gravity below can be stably continued.
また、各支柱は、架台に対する下側の連結部及び揺りかご体に対する上側の連結部に緩衝部材(ウレタン等)を有し、架台内部の中央側に傾斜した姿勢で設けられることにより、架台や支持対象物である揺りかご体との間で角度方向の自由度(遊び)を発生しつつ、振動対象部の振動を、支柱の傾斜振動を介して、さらに安定して継続させることができる。 In addition, each support column has a buffer member (urethane etc.) at the lower connecting portion with respect to the cradle and the upper connecting portion with respect to the cradle body, and is provided in an inclined posture toward the center side inside the pedestal, thereby supporting the pedestal and the support. While generating a degree of freedom (play) in the angular direction with the cradle body that is the target object, the vibration of the vibration target portion can be continued more stably via the tilt vibration of the column.
また、固定系に接続して設けられ振動対象部の上面に当接される弾性部材によって、振動対象部の上端を支持することにより、振動対象部の振動を、支柱の傾斜振動を介して、さらに安定して継続させることができる。 Further, by supporting the upper end of the vibration target part by an elastic member that is connected to the fixed system and is in contact with the upper surface of the vibration target part, the vibration of the vibration target part is transmitted via the tilt vibration of the column. Furthermore, it can continue stably.
試料と衝撃付与物とを収容する容器に振動を加え、衝撃付与物を試料に衝突させて試料を破砕する試料破砕装置が、有底無蓋の箱体で構成される架台と、該架台の上側の縁部に立設して設けられ、長手方向に弾性伸縮する複数の支柱と、該各支柱の上端部に上側の縁部が支持され、架台の内部空間に吊り下げ状態で配設される有底無蓋の箱体で構成される揺りかご体と、該揺りかご体の底部に設けられ、モータに連結される偏心軸の回転によって振動を発生させる振動駆動ユニットと、該振動駆動ユニットの上側に、偏心軸を軸支して設けられ、試料を収納するラックが装着される振動対象部と、固定系に接続して設けられ、該振動対象部の上面に当接される弾性部材と、を備えるものとし、各支柱は、架台に対する下側の連結部及び揺りかご体に対する上側の連結部に緩衝部材を有するとともに、架台内部の中央側に傾斜した姿勢で、架台の上側の縁部に立設して設けることとする。 A sample crushing apparatus for crushing a sample by applying a vibration to a container containing a sample and an impact imparting substance and causing the impact imparting object to collide with the sample, and a top of the base comprising a bottomed and uncovered box A plurality of struts that are provided upright on the edge of the base and elastically extend and contract in the longitudinal direction, and an upper edge is supported on the upper end of each strut, and are suspended in the internal space of the gantry A cradle body composed of a box body with a bottom and no lid, a vibration drive unit that is provided at the bottom of the cradle body and generates vibration by rotation of an eccentric shaft connected to a motor, and above the vibration drive unit, A vibration target portion that is provided by supporting an eccentric shaft and on which a rack for storing a sample is mounted; and an elastic member that is connected to a fixed system and is in contact with the upper surface of the vibration target portion. Each column shall be connected to the lower part of the base And having a cushioning member to the connecting portion of the upper with respect to the body, in a posture inclined toward the center of the inner frame, and be provided upright on the upper edge of the pedestal.
ここで、振動対象部は、ラックを下側から保持する保持プレートと、ラックを上側から支持する支持プレートと、該支持プレートを上下に昇降自在にガイドして昇降駆動する昇降駆動ユニットと、を有し、昇降駆動ユニットは、さらに、支持プレートに下方向の付勢力を加える付勢手段と、該付勢手段を下降させて停止させ支持プレートの上下方向の付勢位置を維持する付勢位置維持手段と、を有するものとする。 Here, the vibration target section includes a holding plate that holds the rack from the lower side, a support plate that supports the rack from the upper side, and a lift drive unit that drives the support plate up and down and moves up and down. The elevating drive unit further includes a biasing means for applying a downward biasing force to the support plate, and a biasing position for lowering and stopping the biasing means to maintain the vertical biasing position of the support plate Maintaining means.
また、ラックは、ブロック体と、該ブロック体の上面を覆う蓋と、からなり、ブロック体の上面に、試料と衝撃付与物とを収容する柱状の試料容器を装着する孔を垂直方向に複数、形成するものとする。 The rack is composed of a block body and a lid that covers the upper surface of the block body, and a plurality of holes for mounting a columnar sample container for containing a sample and an impact imparting substance are vertically arranged on the upper surface of the block body. , Shall be formed.
次に、本願の発明の一実施例(実施例1)について説明する。
図1は、本実施例1の試料破砕装置に使用するラックに試料容器を装着する手順を説明するための図、図2は、同試料破砕装置の概略正面図、図3は、同試料破砕装置の概略側面図、図4は、同試料破砕装置に使用する振動駆動ユニットを構成するモータ偏心軸にバランスウエイトを装着した状態を示す側面図、図5は、ラックを除去して右方向前方上方から見た同試料破砕装置における振動対象部の概略斜視図、図6は、フレーム構造体(揺りかご体)と架台の左側の一部が破断されラックを除去して左方向前方上方から見た同試料破砕装置の概略斜視図、図7は、同試料破砕装置に使用する支柱の断面図、図8は、同試料破砕装置に使用する昇降駆動ユニットの動作によってラックがクランプされる過程を説明するための同試料破砕装置の概略部分拡大図である。
Next, an embodiment (Embodiment 1) of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram for explaining a procedure for mounting a sample container on a rack used in the sample crushing apparatus of the first embodiment, FIG. 2 is a schematic front view of the sample crushing apparatus, and FIG. FIG. 4 is a schematic side view of the apparatus, FIG. 4 is a side view showing a state in which a balance weight is attached to a motor eccentric shaft constituting a vibration drive unit used in the sample crushing apparatus, and FIG. FIG. 6 is a schematic perspective view of the vibration target portion of the sample crushing device viewed from above, and FIG. 6 is a left side view of the frame structure (cradle) and the left side of the gantry being broken and the rack removed. 7 is a schematic perspective view of the sample crushing apparatus, FIG. 7 is a cross-sectional view of a column used in the sample crushing apparatus, and FIG. 8 illustrates a process in which the rack is clamped by the operation of the lifting drive unit used in the sample crushing apparatus. The same sample crushing device It is a schematic partial enlarged view.
本実施例1の試料破砕装置は、生物体の各種細胞組織等の試料の遺伝子構造の検知・解析等の際や、工業用材料や鉱物等の試料(小片、粒状、ひも状等)の調査・分析の際に、事前に試料をさらに細かく破砕しておくのに用いられる。 The sample crushing apparatus of Example 1 is used for detecting and analyzing the genetic structure of samples such as various cell tissues of organisms, and for examining samples (small pieces, granules, strings, etc.) of industrial materials and minerals.・ Used to break up the sample more finely in advance for analysis.
(全体構造)
先ず、本実施例1の試料破砕装置の全体構造について説明する。
本実施例1の試料破砕装置1は、振動を加えてビーズの衝突により細胞等の試料を破砕する装置であって、その全体構造は、あらまし、図2〜図7に示されるように、床面F上に脚2を介して設置され、平面視矩形状で、有底無蓋の箱体(この箱体は、図中では、フレーム構造からなるものとして示されているが、容器状に構成されても良い。)で構成される架台10と、該架台10の上側の縁部(上側フレーム枠)11に下端部23(図7参照)を支持されて立設して設けられ、長手方向に弾性伸縮する複数(本実施例1の場合、4本)の支柱20と、各支柱20の上端部24(図7参照)に上側の縁部(上部フレーム枠)31が支持される、有底無蓋の箱体で構成されるフレーム構造体(揺りかご体)30と、該フレーム構造体30の底上に設けられ、偏心シャフト(偏心軸)45の回転によって振動を発生させる振動駆動ユニット40と、振動対象部60と、を備えてなる。振動対象部60は、振動駆動ユニット40の作動により、振動を起こさせる対象となる部分であり、振動駆動ユニット40の上側に設けられ、図1に示す試料6を収納するラック7が装着される。なお、図3において、符号100は、架台10上に設置されたコントロールボックスを示し、符号101は、同じく電源ユニットを示す。
(Overall structure)
First, the overall structure of the sample crushing apparatus of the first embodiment will be described.
The
(架台、フレーム構造体)
架台10及びフレーム構造体30は、図2、図3及び図6に示されるように、有底のフレーム構造に構成されており、各底部13、33には、全体に板材が張られている。架台10及びフレーム構造体30の上面部及び四周の側面部は、縦横の骨材が組み合わされて構成されており、各骨材の内側部に空間部を有する。フレーム構造体30は、図3に示されるように、U字の2脚の各中央部が下方に屈曲(又は湾曲)したフレームをU字状に構成してなる上部フレーム枠31と、フレームを矩形状に構成してなる底部33を有する下部フレーム枠32と、上部フレーム枠31及び下部フレーム枠32を連結する縦フレーム34とで構成される。上部フレーム枠31は、U字の開口部が正面に位置するように配置される。
(Frame, frame structure)
As shown in FIGS. 2, 3, and 6, the
フレーム構造体30の上部フレーム枠31には、正面視逆U字形の支持部材90が設けられる。支持部材90の中間部内側には、後述する枠体80を下方向に付勢する板バネ(弾性部材)91の基端部が取り付けられる。支持部材90の取付け位置は、例えば、図3に示されるように、上部フレーム枠31の前方部(図3中では左方部)とされる。また、支持部材90の取付け位置は、上部フレーム枠31の後方部(図3中では右方部)とされても良く、この場合、支持部材90に上部フレーム枠31のU字の連結部を兼ねさせるようにしても良い。フレーム構造体30と支持部材90とで囲まれる空間に、振動対象部60が設けられる。また、フレーム構造体30の底部33が架台10の底部13の近傍に位置するように、縦フレーム34の長さが調節される。架台10及びフレーム構造体30を構成するに際して、板材と骨材の使用は、架台10及びフレーム構造体30の底部13、33に板材が張られるほかは、任意であり、適宜変更されて良い。例えば、架台10及びフレーム構造体30は、その各側面部を平板材とし、有底無蓋の箱体で構成しても良い。架台10の底部四隅には、装置の移動に便利なように、キャスター3が備えられるのが望ましい。
The
(支柱)
支柱20は、図7に示されるように、シリンダ状外部材21と、該シリンダ状外部材21内に一部が挿通されて進退するロッド22と、ロッド22におけるシリンダ状外部材21からの突出部に挿通して装着されるスプリング25とを有していて、ロッド22をシリンダ状外部材21に対して進退させてスプリング25を伸縮させることにより、長手方向に弾性伸縮する。支柱20は、架台10の上側フレーム枠11の周上の、正面から見て左右対称の位置(四隅)に、左右それぞれ2本ずつ、合計4本設けられ、これら4本の支柱20が、架台10の内部の中心方向へやや傾斜した姿勢(図2、図3参照)で配置されて、立設して設けられている。なお、シリンダ状外部材21は、内部に大径の空洞部と、小径の空洞部とを連続して有しており、大径の空洞部には、合成樹脂製の円筒状ブッシュ21aが挿入、着座させられていて、ロッド22は、このブッシュ21aと摺動しながら進退する。そして、ロッド22が後退したときには、その下方端を小径の空洞部内に大きく突出させる。
(Support)
As shown in FIG. 7, the
また、各支柱20は、その下端部23と上端部24とに、ウレタン等の弾性材料からなる緩衝部材27がそれぞれ設けられている。各支柱20の下端部23と上端部24とは、これらの緩衝部材27の環状凹部27aの部分が、架台10の上側フレーム枠11とフレーム構造体30の上部フレーム枠31とにそれぞれ係合される。この係合状態において、各支柱20は、架台10の上側フレーム枠11に支持され、また、各支柱20にて、フレーム構造体30の上部フレーム枠31が支持される。スプリング25は、ロッド22に挿通されて装着され、ロッド22の上端部24に備えられた緩衝部材27とシリンダ状外部材21の上端部の端面26との間に介装されている。支柱20の下端部23は、シリンダ状外部材21の下端に縮径されて一体に形成された小径の棒状部からなり、支柱20の上端部24は、ロッド22の上端部の縮径された部分がこれに相当している。支柱20の下端部23に設けられる緩衝部材27は、シリンダ状外部材21の下端のこの小径の棒状部に嵌合されて設けられている。また、支柱20の上端部24に設けられる緩衝部材27は、ロッド22の上端部のこの縮径された部分に、ワッシャー28を挟んで嵌合されて設けられている。したがって、スプリング25の上端は、直接的には、このワッシャー28に当接している。
Moreover, each support |
(振動対象部)
振動対象部60は、振動駆動ユニット40の作動によって振動する構造体及び試料の総称であって、これには、振動台50と、該振動台50上に固定されてラック7を下側から保持する保持プレート61と、ラック7を上側から支持する支持プレート62と、支持プレート62を上下に昇降自在にガイドして昇降駆動する昇降駆動ユニット70と、振動台50の背側面に固着されていて、支持プレート62と昇降駆動ユニット70とを背後から支える縦長四角箱状の枠体80(枠体80の内部にあるものを含む)とが含まれる。昇降駆動ユニット70は、さらに、支持プレート62へ下方向の付勢力を加える付勢手段と、該付勢手段を下降させて停止させ、支持プレート62の上下方向の付勢位置を維持する付勢位置維持手段とを有している。昇降駆動ユニット70の構造については、後で詳しく説明される。ラックを上下から挟んで保持する保持プレート61と支持プレート62とは、狭義の振動対象部をなす。枠体80の上板82の上面には、前述した板バネ(弾性部材)91の先端部が当接される。
(Vibration target part)
The
(振動駆動ユニット)
振動台50、牽いては、振動対象部60に上下振動を起こさせる振動駆動ユニット40は、図2及び図3に示されるように、フレーム構造体30の底部33に固定された左右一対の軸受取付け台48及び軸受(内側)47を介して回動自在に支持された偏心シャフト45と、該偏心シャフト45に同軸固定されたプーリ43と、フレーム構造体30の底部33に固定された振動駆動用モータ41と、該モータ41の出力軸に固定されたプーリ42と、該プーリ42とプーリ43間を回動連結させた回転運動伝達部材(ベルト)44とからなっている。回転運動伝達部材44としては、ベルトのほかに、チェーンなども適用可能である。
(Vibration drive unit)
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the
偏心シャフト45は、内側(中央部)と外側(両端部)で中心軸がシャフトの半径程度の長さだけ並行移動したクランクシャフトのような形となっており、内側を軸受(内側)47で回転支持させ、外側を軸受(外側)46で回転支持させている。また、偏心シャフト45の中央付近には、バランスウエイト49が固定されているが、その固定の仕方は、偏心シャフト45の内側が外側より上方に来たときに、バランスウエイト49も上方に来るような回転角度の関係となるような固定の仕方とされている。
The
偏心シャフト45の両端部は、振動台50の下方両側縁部に固着されている軸受(外側)46にて回転自在に軸支される。振動駆動用モータ41の回転によって、偏心シャフト45の中央部が回転され、それに追従して、偏心シャフト45の両端部が回転される。プーリ43は、動力伝達上は1個あればよいが、振動の安定を考慮して、左右一対設けられるのが良い。
Both end portions of the
振動駆動ユニット40は、以上のような構造となっているので、今、モータ41が回転して、偏心シャフト45が回転すると、振動対象部60上の偏心シャフト45近傍の位置では、偏心シャフト45の軸回りに回転する回転(円)軌道となる。また、振動対象部60上の板バネ(弾性部材)91近傍の位置では、上下方向の直線軌道となる。そして、振動対象部60上の偏心シャフト45と板バネ91との間の上下方向の任意の位置では、振動対象部60が一体であることから、偏心シャフト45に近づく程に円軌道に近い楕円軌道となり、板バネ91に近づく程に上下直線軌道に近い形の楕円軌道となる。上下方向の各位置での楕円軌道の包絡選を結ぶと、略三角形となる(図14参照)。振動対象部60上の各位置では、実際上、このような楕円軌道の振動にフレーム構造体30自体の振動が加わった振動となる。
Since the
(支持プレート)
ラック7を上側から押えて支持する支持プレート62は、図2、図3及び図5に示されるように、内部に空間部Sを有する板状ブロック構造をなしていて、ラック7に直接接してこれを上側から押える下部プレート63と、これより所定長上方に離隔されて設けられた上部プレート64と、これら両プレートを結合する側部プレート65とからなっている。下部プレート63と上部プレート64とを結合する手段は、側部プレート65に限られず、どのような手段であっても良く、要は、下部プレート63と上部プレート64とが所定の距離を置いて配置されて、一体構造の板状ブロック体とされれば良いものである。上部プレート64の奥方(図3中では右側)には、後述するナット75及びセンサドグ79(図8参照)が通過し得るように、開口66が形成されている。
(Support plate)
As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the
このようにして一体構造の板状ブロック体として構成された支持プレート62は、水平姿勢を保った状態で、その奥方の根元部が、縦長箱状の枠体80内に収容されたスライダ74に固着されている。このスライダ74は、枠体80の背板81内面(図3中では左面)に上下方向に沿って敷設された左右一対のガイドレール73に摺動自在に嵌合されていて、ガイドレール73にガイドされながら昇降動する。したがって、支持プレート62は、スライダ74を介してガイドレール73に支持されるとともに、これによってガイドされながら昇降動し得る。
The
(昇降駆動ユニット)
支持プレート62の昇降動は、昇降駆動ユニット70の作動によって可能になる。次に、この昇降駆動ユニット70の構造について詳細に説明する。
図2及び図3に示されるように、枠体80の内部であって、正面視して左右一対のガイドレール73間の略中央部には、ネジ軸72が立設されている。このネジ軸72は、支持プレート62の奥方部分を貫通し、開口66を通って上下に延びており、その下端部は、ウォームギア等からなる歯車伝動機構を介して、ネジ軸72を回転させるネジ軸回転駆動ユニット71に連結されている。また、ネジ軸72の上端部は、枠体80の上端の上板82の内面(図2、図3中では下面)に回転自在に支承されている。ネジ軸回転駆動ユニット71は、出力軸を水平に配置されたモータ(ネジ軸用)71aを含み、この出力軸とネジ軸72とが、前記した歯車伝動機構を介して連結されていて、モータ71aの回転をネジ軸72に伝えている。
(Elevating drive unit)
The
As shown in FIGS. 2 and 3, a
ネジ軸72の上部側には、ナット75が螺合されており、ナット75の下面には、バネ押え(回り止め)76が固着されている。このバネ押え76は、板状の矩形の部材からなり、支持プレート62にてラック7を支持していない時には、上部プレート64の開口66を左右方向に跨って(図2参照)、上部プレート64の内面に係合している。開口66の縁部からは、下方に向けて爪片67が折曲形成されて垂下させられており(図3、図5参照)、この爪片67は、常時、バネ押え76の側辺に当接されており、ネジ軸72が回転しても、バネ押え76がネジ軸72回りに回転しないようにされている。そして、これにより、ナット75の回り止め機能を果たしている。
A
また、バネ押え76と下部プレート63との間には、バネ(圧縮コイルバネ)77が、ネジ軸72に嵌合されて介装されている。このバネ77は、バネ押え76を上方に押す(付勢する)とともに、下部プレート63を下方に押すので、これと一体の上部プレート64も、下方に移動しようとする。この結果、上部プレート64の開口66にナット75が嵌まり込み、ナット75、バネ押え76、バネ77及び支持プレート62(この支持プレート62は、下部プレート63、上部プレート64及び側部プレート65の一体結合体である。)は、一体組立体を構成するに至る。この一体組立体は、ナット75が、ネジ軸72の回転により、ネジ軸72と噛み合いながらこれに沿って昇降動するとき、これに連動して昇降動する。このようにして、支持プレート62の昇降動が、ネジ軸回転駆動ユニット71、ネジ軸72、ガイドレール73、スライダ74、ナット75、バネ押え76、バネ77等からなる昇降駆動ユニット70の作動によって可能になる。
In addition, a spring (compression coil spring) 77 is interposed between the
(ラックの構造、試料容器)
ラック7は、アルミ等の金属からなり、図1に示されるように、ラック本体をなす方形の形状をしたブロック体7aと、該ブロック体7aの上面を覆う蓋7bとからなっており、ブロック体7aの上面には、試料片6とビーズ5とを収容する柱状の試料容器(チューブ)4を余り隙間のない状態で収納、装着することができる孔8が、垂直方向に複数、形成されている。このようにして試料容器4を収納したラック7は、そのまま細胞破砕装置1の保持プレート61上に載置されてクランプされる。試料容器4は、蓋4aにより密封されて使用される。
(Rack structure, sample container)
The
試料容器4は、透明の樹脂製のものが多く、ステンレス製のものもある。ラック7の材質は、強度の弱い樹脂製の試料容器4の材質を補うことができるように、アルミやステンレス等の金属材を使用するのが良い。試料容器4の内部には、タングステン、アルミ、ジルコニアのような材質からなる衝撃付与物(ビーズ)5と、生物の細胞等からなる試料片6とが入れられる。振動を加えることによって、ビーズ5が高速で試料片6とランダムな衝突を繰り返し、試料片6を細かく破細することができる。
Many of the sample containers 4 are made of transparent resin, and some are made of stainless steel. The material of the
(クランプ動作)
次に、昇降駆動ユニット70が支持プレート62を下降させて、支持プレート62が、保持プレート61上に載置されたラック7をクランプする動作について、図8を参照しながら、説明する。
ナット75、バネ押え76、バネ77及び支持プレート62が、前記のようにして一体組立体を構成している状態(図8(a))から、ネジ軸72の回転が進んで、ナット75が下降すると、支持プレート62を構成する下部プレート63が、保持プレート61上に載置されたラック7の上面に接触して、これを上方から押圧し始める状態に至る(図8(b))。これにより、下部プレート63、牽いては、支持プレート62のさらなる下降は阻止され、以後、ナット75とバネ押え76(これらは、前記のとおり、互いに固着関係にあり、一体結合体をなしている。)のみが、バネ77を圧縮しながら、下降を続ける(図8(c))。このようにして、下部プレート63がラック7の上面を押圧した状態で、上部プレート64とバネ押え76との係合は解かれる。
(Clamping operation)
Next, an operation in which the elevating
From the state (FIG. 8A) in which the
このような、下部プレート63がラック7の上面を所定の圧力で押圧する状態は、上部プレート64に取り付けられたセンサ78がバネ押え76に取り付けられたセンサドグ79を検出するまで継続される。センサ78がセンサドグ79を検出すると、モータ71a及びネジ軸72の回転が停止され、ナット75の下降も停止される。この状態において、ラック7は、支持プレート62と保持プレート61との間で所定の圧力で完全にクランプされる。
Such a state where the
バネ77は、支持プレート62に下方向の付勢力を加える付勢手段を構成するものであり、ネジ軸72、ナット75、バネ押え76、ネジ軸回転駆動ユニット71(制御回路を含む)、センサ78、センサドグ79等は、該付勢手段を下降させて停止させ、支持プレート62の上下方向の付勢位置を維持する付勢位置維持手段を構成するものであり、これら付勢手段と付勢位置維持手段とは、共に昇降駆動ユニット70の構成要素をなしている。昇降駆動ユニット70が支持プレート62を昇降動させたり静止させたりすることにより、支持プレート62と保持プレート61とによるラック7のクランプ動作及びその解除動作がなされる。クランプ動作は、例えば、保持プレート61上にラック7を載置した後、操作者がスタートボタンを押すことにより自動的に行われ、その後、破砕処理が行われる。また、破砕処理終了後、解除動作が自動的に行われる。センサドグ79の上下方向の取付け位置を変更することによって、バネ77が支持プレート62を下方向に付勢する付勢力の大きさを変えることが可能である。
The
ところで、ラック7が支持プレート62と保持プレート61との間でクランプされているとき(破砕処理中)、支持部材90の上端部に取り付けられた板バネ91(弾性部材)は、枠体80の上端の上板82に当接されており、この板バネ91による枠体80の上端の支持により、振動対象部60の振動が安定化される。
By the way, when the
(作動)
次に、本実施例1の試料破砕装置1の作動について説明する。
振動駆動ユニット40により、振動台50が回転動作の駆動を受けると、振動対象部60の上方が枠体80の上端において板バネ91(弾性部材)により支持されているため、ラック7及びラック7を保持する振動対象部60は、上方に行くに従い、より上方方向に扁平した形状の楕円となるような運動を行う(図14参照)。また、その反動として、振動駆動ユニット40及びフレーム構造体30も、架台10に対して支柱20を介して同様の運動を行う。このようにして、振動を行う振動対象部60、振動駆動ユニット40及びフレーム構造体30は、振動に伴って少なからず重心位置が小刻みに変動するが、架台10の上側フレーム枠11の周上の四隅に立てられている支柱20によって、その変動(揺れ)が吸収される。
他方、振動対象部60に保持されたラック7内では、上記振動によってビーズ5が高速で試料片6とランダムな衝突を繰り返し、試料片6を細かく破細する。
(Operation)
Next, the operation of the
When the vibration table 50 is driven to rotate by the
On the other hand, in the
(実施例1の効果)
本実施例1の試料破砕装置1は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
フレーム構造の架台10の上側フレーム枠11に複数の支柱20を立設し、各支柱20の上端部24にてフレーム構造体(揺りかご体)30の上部フレーム枠31を支持し、各支柱20によりフレーム構造体30が吊り下げられて設けられる。そして、架台10の底部13の近傍に位置するフレーム構造体30の底部33に、重量のある振動駆動ユニット40が設けられ、この振動駆動ユニット40の上側に振動対象部60が設けられている。この結果、振動物(振動駆動ユニット40と振動対象部60)の重心が下方になり、振動を安定して継続させることができる。
(Effect of Example 1)
Since the
A plurality of
また、各支柱20は、その上端部24及び下端部23に緩衝部材(ウレタン等)27を有し、架台10内部の中心方向へ傾斜姿勢で配置される。すなわち、各支柱20と架台10や支持対象物であるフレーム構造体30との各接続部は、リジッドな接続ではなく、フレキシブルな接続となる。このため、各支柱20は、各接続部で自由度(遊び)を有し、架台10の外側方向へ一定の範囲で撓むことができる。その結果、各支柱20は、フレーム構造体30の架台10の外側方向への振動を吸収するとともに、フレーム構造体30を架台10内部の中心方向へ向かって押さえ込み、拘束するので、振動対象部60の振動がフレーム構造体30の振動に浪費されることはない。よって、振動対象部60の振動を、無駄なく、確実にラック7に伝達させることができる。
Moreover, each support |
また、フレーム構造体30の上部フレーム枠31に設けられる支持部材90は、その支持位置付近(支持部材90の上端部から枠体80の上端部をなす上板82にまで及ぶ領域)に弾性部材(板バネ)91を有している。そして、この弾性部材91にて振動対象部60の上端を押さえ込むことにより、振動対象部60の振動を、支柱20の傾斜振動を介して、さらに安定して継続させることができる。
The
さらに、振動対象部60は、ラック7を下側から保持する保持プレート61と、ラック7を上側から支持する支持プレート62と、該支持プレート62を上下に昇降自在にガイドして昇降駆動する昇降駆動ユニット70とを有している。昇降駆動ユニット70は、さらに、支持プレート62に下方向の付勢力を加える付勢手段と、該付勢手段を停止させて支持プレート62の上下方向の付勢位置を維持する付勢位置維持手段とを有している。このため、支持プレート62を下降させてラック7のある位置で停止させた際、ラック7にいつも同じ弾性力を付勢した状態を維持することができ、支持プレート62と保持プレート61との間で、ラック7が一定の付勢力で保持される。よって、サイズの異なるラック7でも、変わらぬ付勢力を付与した状態でこれを保持することができ、試料に安定した状態で振動を与えて、試料の破砕を行うことができる。
Further, the
また、ラック7は、ブロック体7aと、該ブロック体7aの上面を覆う蓋7bとからなり、ブロック体7aの上面に、試料6とビーズ5とを収容する柱状の試料容器(チューブ)4を装着する孔8が、垂直方向に複数、形成されている。このため、各種サイズの異なる試料容器4に対して、その容器サイズに応じたブロック体7aの孔8のサイズを孔毎に決めることができる。よって、試料容器4のサイズに応じてラック7の外形形状や寸法を変える必要がなく、試料破砕装置本体にラック7を保持させることができる。
The
次に、本願の発明の他の実施例(実施例2)について説明する。
図9は、本実施例2の試料破砕装置に使用されるラックの蓋を開いた状態を示す斜視図、図10は、同ラックの蓋を閉めた状態を示す斜視図、図11は、同ラックを振動対象部のラック保持部に収納する状況を示す斜視図である。
Next, another embodiment (embodiment 2) of the present invention will be described.
9 is a perspective view showing a state in which a lid of a rack used in the sample crushing apparatus of the second embodiment is opened, FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the lid of the rack is closed, and FIG. It is a perspective view which shows the condition which accommodates a rack in the rack holding | maintenance part of a vibration object part.
本実施例2の試料破砕装置は、実施例1の試料破砕装置1と比較すると、ラックの構造が異なっており、また、該ラックを収納する振動対象部の構造が全体的に異なっている。その他の部分の構造は、実施例1と基本的に異なっておらず、したがって、以下において、そのような部分に言及する場合には、実施例1の図面及び図面符号をそのまま使用することとする。
Compared with the
本実施例2の試料破砕装置が実施例1のそれと異なる点に関し、先ず、ラックの構造については、本実施例2のラック107は、図9及び図10に示されるように、その蓋107dの上側表面に、取っ手107fが取り付けられている。また、蓋107dを、ケース107bの本体(ケース本体)107cに対してロックするためのロック機構107eが備えられている。このロック機構107eは、鍵を有するものとされても良い。さらに、ラック本体をなす方形形状のブロック体107aは、ケース107bに収納されるものとなっており、このケース107bは、ケース本体107cと蓋107dとから構成されている。ブロック体107aはアルミ製であり、ケース107bは樹脂性であるが、ブロック体107aとケース本体107cとは、合体されて、同一金属の一体成形体として製造される場合もある。試料容器(チューブ)4は、実施例1と同様、ブロック体107aの上面に形成された孔108に収納される。
Regarding the difference between the sample crushing apparatus of the second embodiment and that of the first embodiment, first, regarding the structure of the rack, the
次に、振動対象部の構造については、本実施例2の振動対象部160は、図11に示されるように、ラック107を密着して収納するためのラック保持部110からなっており、該ラック保持部110は、あらまし、上方に開口を有してラック107を密着して収納するための箱状の保持部本体111と、該保持部本体111の前記開口を閉じるための蓋112とからなっている。保持部本体111は、その底部が振動台を兼ねており、その下方両側縁部に、左右一対の軸受146が設けられる。そして、これらの軸受146にて、偏心シャフト45の偏心部(中央部)が軸支される。また、ラック保持部110の上端部をなす蓋112には、実施例1の場合と同様、門状の支持部材90の上端部に取り付けられた板バネ91(弾性部材)が、該支持部材90の上端部から渡架されていて、この板バネ91が、蓋112を上方から押えることにより、ラック保持部110の上端を支持する。なお、この板バネ91によるラック保持部110の上端支持は、蓋112が頻繁に開閉される場合には、蓋112を上方から押えるのに代えて、保持部本体111の後方側面に突出部を取り付けて、これを上方から押えるようにしても良い。
Next, with regard to the structure of the vibration target part, the
そこで、今、保持部本体111内にラック107を収納し、蓋112により保持部本体111を閉じ、さらに、蓋112を保持部本体111に対してロック機構113を用いてロックすると、試料6を振動破砕する準備がなされる。蓋112が保持部本体111を閉じるとき、この蓋112は、ラック107を上方からきつく押圧しており、これにより、ラック107は、振動対象部160内でクランプされる。したがって、ラック107の振動対象部160内でのクランプは、実施例1のように自動的に行われるのではなく、手動的に行われる。
Therefore, now, when the
以上の説明から明らかなとおり、振動対象部160は、実施例1の振動対象部60と比較すると、実施例1の昇降駆動ユニット70、枠体80に相当するものを全く備えておらず、実施例1の支持プレート62に相当する蓋112は、ラック107を上方から押圧するのに、上方からバネ等の手段によって付勢されることはなく、付勢位置を維持するようにされることもない。
As is clear from the above description, the
このようにして構成された振動対象部160は、そのラック保持部110の保持部本体111の下方両側縁部が、実施例1と基本的に異ならない構造を有する振動駆動ユニット40の偏心シャフト45の偏心部に、前記のとおり、左右一対の軸受146を介して取り付けられる。偏心シャフト45の偏心部の位置、左右一対の軸受146の配置位置は、フレーム構造体30の内部下方に固定された、偏心シャフト45を回動自在に支承する左右一対の軸受(実施例1の場合、軸受(内側)47)の間に位置しており、実施例1の場合と比べて、シャフト軸方向の内外位置が逆になっている。したがって、本実施例2の試料破砕装置は、実施例1のそれと比べて、小型、軽量、簡易な装置にするのに適した構造となっている。
The
なお、実施例1においては、ラック7の保持プレート61上への載置・取り出し、換言すれば、ラック7の振動対象部60への収納・取り出し、が前後方向に行われたが、本実施例2においては、ラック7のラック保持部110への収納・取り出し、換言すれば、ラック7の振動対象部160への収納・取り出し、が上下方向に行われる。したがって、本実施例2においては、ラック保持部110の上端が支持部材90により板バネ91を介して支持される側と反対側が、装置の前方側とされて、こちら側において、ラック7の収納・取り出し作業が行われるようにするのが望ましい。
In the first embodiment, the placement and removal of the
(実施例2の効果)
本実施例2の試料破砕装置は、前記のように構成されているので、次のような効果を奏することができる。
振動対象部160は、ラック107を密着して収納するためのラック保持部110を有し、ラック保持部110は、下方で偏心シャフト45を軸支し、上方に開口を有する箱状の保持部本体111と、該開口を閉じるための蓋112とを有している。この保持部本体111の下方部にて偏心軸45が直接軸支され、該保持部本体111内にラックが密着して収納され、蓋112により蓋をしてロックする構造となっている。これにより、ラック107とラック保持部110とが一体に保持され、かつ、振動が加わっても、その一体性が維持され、ラック107内の試料6に安定して振動が伝わるようになる。
(Effect of Example 2)
Since the sample crushing apparatus of the second embodiment is configured as described above, the following effects can be achieved.
The
また、そのラック107の蓋107dには、その上側表面に取っ手107fが取り付けられているので、金属ブロック等からなる重量物であるラック107の取り出しと持ち運びとが容易になる。
Further, since the
本願の発明は、以上の実施例に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において、種々の変形が可能である。
例えば、実施例1においては、振動対象部60の上面に当接される板バネ(弾性部材)91が接続される固定系は、フレーム構造体(揺りかご体)30における上部フレーム枠(上側の縁部)31に設けられる支持部材90とされたが、これに代えて、架台10における上側フレーム枠(上側の縁部)11に設けられる同様の支持部材とされても良い。このようにすれば、振動対象部60の上端部の支持がより強固にされる。
The invention of the present application is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, in the first embodiment, the fixed system to which the leaf spring (elastic member) 91 that is in contact with the upper surface of the
1…試料破砕装置、2…脚、3…キャスター、4…試料容器(チューブ)、4a…蓋、5…ビーズ、6…試料(試料片)、7…ラック、7a…ブロック体、7b…蓋、8…孔、10…架台、11…上側フレーム枠(上側の縁部)、13…底部、20…支柱、21…シリンダ状外部材、21a…ブッシュ、22…ロッド、23…下端部、24…上端部、25…スプリング、26…端面、27…緩衝部材、27a…環状凹部、28…ワッシャー、30…フレーム構造体(揺りかご体)、31…上部フレーム枠(上側の縁部)、32…下部フレーム枠、33…底部、34…縦フレーム、40…振動駆動ユニット、41…振動駆動用モータ、42、43…プーリ、44…Vベルト、45…偏心シャフト(偏心軸)、46…軸受(外側)、47…軸受(内側)、48…軸受取付け台、49…バランスウエイト、50…振動台、60…振動対象部、61…保持プレート、62…支持プレート、63…下部プレート、64…上部プレート、65…側部プレート、66…開口、67…爪片、70…昇降駆動ユニット、71…ネジ軸回転駆動ユニット、71a…ネジ軸駆動用モータ、72…ネジ軸、73…ガイドレール、74…スライダ、75…ナット、76…バネ押え(回り止め)、77…バネ、78…センサ、79…センサドグ、80…枠体、81…背板、82…上板、90…支持部材、91…板バネ(弾性部材)、100…コントロールボックス、101…電源ユニット、107…ラック、107a…ブロック体、107b…ケース、107c…ケース本体、107d…蓋、107e…ロック機構、107f…取っ手、108…孔、110…ラック保持部、111…保持部本体、112…蓋、113…ロック機構、146…軸受、160…振動対象部、F…床面、S…空間部。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
有底無蓋の箱体で構成される架台と、
前記架台の上側の縁部に立設して設けられ、長手方向に弾性伸縮する複数の支柱と、
前記各支柱の上端部に上側の縁部が支持され、前記架台の内部空間に吊り下げ状態で配設される有底無蓋の箱体で構成される揺りかご体と、
前記揺りかご体の底部に設けられ、モータに連結される偏心軸の回転によって振動を発生させる振動駆動ユニットと、
前記振動駆動ユニットの上側に設けられ、前記偏心軸を軸支して、前記試料を収納するラックが装着される振動対象部と、
前記架台に支持された固定系に接続して設けられ、前記振動対象部の上面に当接され、上面を押さえ込む弾性部材と、
を備え、
前記各支柱は、前記架台に対する下側の連結部及び前記揺りかご体に対する上側の連結部に緩衝部材を有するとともに、前記架台内部の中央側に傾斜した姿勢で、前記架台の上側の縁部に立設して設けられる、
ことを特徴とする試料破砕装置。 A sample crushing device for crushing a sample by applying a vibration to a container containing a sample and an impact imparting substance, causing the impact imparting object to collide with the sample,
A platform composed of a box with a bottom and no lid;
A plurality of pillars that are provided upright on the upper edge of the gantry and elastically extend and contract in the longitudinal direction;
A cradle body composed of a bottomed and uncovered box body supported on the upper edge of each support column and suspended in the internal space of the gantry,
A vibration drive unit that is provided at the bottom of the cradle body and generates vibration by rotation of an eccentric shaft coupled to a motor;
A vibration target unit that is provided on the upper side of the vibration drive unit, supports the eccentric shaft, and is mounted with a rack for storing the sample;
An elastic member that is provided in connection with a fixed system supported by the gantry, is in contact with the upper surface of the vibration target portion , and holds down the upper surface ;
With
Each of the support columns has a buffer member at a lower connection portion with respect to the gantry and an upper connection portion with respect to the cradle body, and stands on an upper edge portion of the gantry in a posture inclined toward the center side inside the gantry. Provided,
A sample crushing apparatus characterized by that.
シリンダ状外部材と、
前記シリンダ状外部材内に一部が挿通されて進退するロッドと、
前記ロッドにおけるシリンダ状外部材からの突出部に挿通して装着されるスプリングと、
前記シリンダ状外部材の下端部の縮径された棒状部と、前記ロッドの上端部とに、それぞれ嵌合されて設けられる前記緩衝部材と、
を有し、
前記スプリングは、前記ロッドの上端部に設けられる緩衝部材と、前記シリンダ状外部材の上端部とに当接される、
ことを特徴とする請求項1に記載の試料破砕装置。 The column is
A cylindrical outer member;
A rod that is partially inserted into the cylindrical outer member and advances and retracts;
A spring that is inserted through and attached to a protruding portion from a cylindrical outer member of the rod;
The buffer member provided by being fitted to the rod-shaped portion having a reduced diameter at the lower end portion of the cylindrical outer member and the upper end portion of the rod,
Have
The spring is brought into contact with a buffer member provided at an upper end portion of the rod and an upper end portion of the cylindrical outer member.
The sample crushing apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の試料破砕装置。 The elastic member is provided connected to a support member of a fixed system provided at the upper edge of the cradle body.
The sample crushing apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の試料破砕装置。 The elastic member is provided connected to a support member of a fixed system provided at the upper edge of the gantry.
The sample crushing apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載の試料破砕装置。 The cradle and the cradle body have a frame structure formed by combining frames vertically and horizontally.
The sample crushing apparatus according to claim 1.
前記ラックを下側から保持する保持プレートと、
前記ラックを上側から支持する支持プレートと、
前記支持プレートを上下に昇降自在にガイドして昇降駆動する昇降駆動ユニットと、
を有し、
前記昇降駆動ユニットは、さらに、
前記支持プレートに下方向の付勢力を加える付勢手段と、
前記付勢手段を下降させて停止させ前記支持プレートの上下方向の付勢位置を維持する付勢位置維持手段と、
を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の試料破砕装置。 The vibration target part is:
A holding plate for holding the rack from below;
A support plate for supporting the rack from above;
An elevating drive unit that guides the support plate up and down and moves up and down;
Have
The elevating drive unit further includes:
Biasing means for applying a downward biasing force to the support plate;
A biasing position maintaining means for lowering and stopping the biasing means to maintain a vertical biasing position of the support plate;
The sample crushing apparatus according to claim 1, comprising:
ブロック体と、
前記ブロック体の上面を覆う蓋と、
からなり、
前記ブロック体の上面に、前記試料と前記衝撃付与物とを収容する柱状の試料容器を装着する孔を垂直方向に複数、形成した
ことを特徴とする請求項1に記載の試料破砕装置。 The rack is
Block body,
A lid covering the upper surface of the block body;
Consists of
2. The sample crushing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of holes for mounting a columnar sample container for accommodating the sample and the impact imparting substance are formed in a vertical direction on an upper surface of the block body.
前記ラック保持部は、
その下方部に設けられる軸受にて前記偏心軸を軸支し、上方部に開口を有する箱状の保持部本体と、
前記開口を閉じるための蓋と、
を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の試料破砕装置。 The vibration target portion has a rack holding portion for closely storing the rack,
The rack holding part is
A box-shaped holding part main body that pivotally supports the eccentric shaft with a bearing provided in the lower part and has an opening in the upper part;
A lid for closing the opening;
The sample crushing apparatus according to claim 1, comprising:
8. The sample crushing apparatus according to claim 7, wherein a handle is attached to an upper surface of the lid of the rack.
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