一种驱动轴、转子及其离心机的制作方法

1.本发明涉及离心机技术领域，尤其涉及一种驱动轴、转子及其离心机。


背景技术：

2.离心机是用于生物样品分离的仪器，广泛应用于生命科学、医疗、化学、环保等领域。通常，转子通过螺纹连接固定到驱动轴上，电机带动驱动轴旋转进而带动转子旋转进行离心操作。这样的连接方式需要实验人员使用工具拧若干圈才能确保转子和驱动轴锁紧在一起，操作繁琐复杂。如果拧不到位，在高速旋转时转子可能会出现松脱，飞出离心机腔体，造成安全事故。


技术实现要素：

3.本发明实施例提供一种驱动轴，旨在解决现有技术中转子和驱动轴锁紧和解锁时操作繁琐复杂、可靠性不高的问题。
4.第一方面，提供了一种驱动轴，包括：驱动轴本体（1），驱动轴本体（1）包括第一凹槽（11）；锁舌（2），锁舌（2）容纳于第一凹槽（11）；以及弹簧（3），弹簧（3）容纳于第一凹槽（11），两端分别与驱动轴本体（1）和锁舌（2）连接；其中，锁舌（2）在弹簧（3）的作用下部分伸出第一凹槽（11）；驱动轴本体（1）还包括第一通孔（12），锁舌（2）还包括第二通孔（21），第一通孔（12）和第二通孔（21）在驱动轴本体（1）轴向上的投影至少部分重合，外力通过第一通孔（12）和第二通孔（21）作用于锁舌（2），锁舌（2）在外力的作用下压缩弹簧（3），回缩至第一凹槽（11）。
5.第二方面，提供了一种转子，包括设置于转子的中心轴的第二凹槽（6）；如上描述的驱动轴进入转子的中心轴，锁舌（2）部分伸出第一凹槽（11）进入第二凹槽（6）时，驱动轴和转子锁紧。
6.第三方面，提供了一种离心机，包括电机、离心机腔体、如上描述的转子和如驱动轴；驱动轴穿过离心机腔体的底部，转子位于离心机腔体内，锁定在驱动轴上；电机带动驱动轴旋转进行离心操作。
7.本发明实施例在驱动轴本体的第一凹槽内设置锁舌，锁舌在弹簧的作用下部分伸出第一凹槽，在轴向上将转子锁紧在驱动轴本体上；外力通过锁舌上的第二通孔向锁舌施加横向的作用力，使得锁舌反向压缩弹簧，锁舌回缩至第一凹槽，转子从驱动轴本体上解锁，操作简便有效，可靠性高，减轻了实验人员的操作负担，避免了因锁紧不到位而发生安全事故的情况。
附图说明
8.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得
明显和容易理解，其中：图1是本发明实施例一提供的驱动轴的示意图；图2是本发明实施例一提供的驱动轴的剖面图；图3是本发明实施例二提供的转子和驱动轴锁紧的剖面图；图4是本发明实施例二提供的转子和驱动轴锁紧的局部剖面图；图5是本发明实施例二提供的转子和驱动轴解锁的局部剖面图；图6是本发明实施例三提供的离心机的示意图。
具体实施方式
9.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的模块或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
10.离心操作是实验室中常见的、需频繁进行的一种操作，转子和驱动轴之间的锁紧不应过于繁琐复杂，否则实验人员在繁琐复杂的操作中可能会出现遗漏或者疏忽而使转子和驱动轴之间锁紧不到位，容易造成安全事故。
11.本发明实施例在驱动轴本体的第一凹槽内设置锁舌，锁舌在弹簧的作用下部分伸出第一凹槽，在轴向上将转子锁紧在驱动轴本体上；外力通过锁舌上的第二通孔向锁舌施加横向的作用力，使得锁舌反向压缩弹簧，锁舌回缩至第一凹槽，转子从驱动轴本体上解锁，操作简便有效，可靠性高，减轻了实验人员的操作负担，避免了因锁紧不到位而发生安全事故的情况。
12.实施例一图1是本发明实施例一提供的驱动轴的示意图。图2是本发明实施例一提供的驱动轴的剖面图。进行离心操作时，将容纳有待离心生物样品的试管（图中未示出）放入转子（图中未示出）中，然后将转子锁紧在驱动轴上，驱动轴旋转进行离心操作。
13.结合图1和图2，驱动轴包括驱动轴本体1、锁舌2和弹簧3。驱动轴本体1的外表面包括圆柱面13和截锥面14。在驱动轴本体1的侧面、圆柱面13上开设第一凹槽11，锁舌2和弹簧3容纳于第一凹槽11内。弹簧3的两端分别与驱动轴本体1的内壁和锁舌2连接。可选地，可为粘合固定连接。没有外力时，锁舌2在弹簧3的作用下部分伸出第一凹槽11，卡住与该驱动轴匹配的转子，而且圆柱面13位于锁舌2和截锥面14之间，锁舌2和截锥面14在轴向上将转子锁紧在驱动轴本体1上。在本发明实施例中，锁舌2伸出第一凹槽11的上表面设置为弧面或者斜面。实验人员将转子的中心轴套在驱动轴上，转子与该弧面或者斜面接触时，其重力将锁舌2反向压回第一凹槽11内，驱动轴进入转子的中心轴内，当锁舌2在弹簧3的作用下再次伸出第一凹槽11进入转子中心轴的凹槽时，会发出“嗒”的锁紧提示音，表明转子和驱动轴已处于锁紧状态。锁紧的操作简便有效，而且实验人员在操作中不容易出现遗漏或者疏忽。进一步地，锁舌2伸出第一凹槽11的下表面设置为平面。转子旋转时向上运动的趋势也不会轻易将锁舌2反向压回第一凹槽11内，锁紧的可靠性高。
14.为了使转子和驱动轴锁紧时的锁紧力平衡、稳定，锁舌2为多个，关于驱动轴本体1
的轴线均匀设置。
15.在本发明实施例中，驱动轴本体1还包括与之同轴的第一通孔12。第一通孔12设置在驱动轴本体1的顶面，从驱动轴本体1的顶面贯通至第一凹槽11。锁舌2还包括第二通孔21。在锁紧和解锁的过程中，第二通孔21随着锁舌2移动而移动。但在移动的范围内，第一通孔12和第二通孔21在驱动轴本体1轴向上的投影至少部分重合。优选地，在转子和驱动轴锁紧时，第一通孔12的轴线穿过第二通孔21。外力通过第一通孔12和第二通孔21横向作用于锁舌2，锁舌2在外力的作用下反向压缩弹簧3，回缩至第一凹槽11。
16.在本发明实施例中，锁舌2伸出第一凹槽11和回缩至第一凹槽11的运动为平移运动。锁舌2在弹簧3的作用下部分平移伸出第一凹槽11；在外力的作用下反向压缩弹簧3，平移回缩至第一凹槽11，整体结构简单，对零部件的加工精度要求不高。
17.在本发明实施例中，驱动轴还包括固定于驱动轴本体1的第一销钉4，锁舌2还包括第三通孔22。第三通孔22的直径大于第一销钉4的直径，第一销钉4穿过第三通孔22限制锁舌2的平移运动。将弹簧3设置为在转子和驱动轴锁紧的状态下仍处于压缩状态，使得锁舌2伸出第一凹槽11的程度由第一销钉4和第三通孔22的直径差异决定。锁舌2伸出第一凹槽11锁紧转子时，弹簧3仍然提供较大的锁紧力，使得锁舌2卡住转子后不容易因离心操作而反向压缩弹簧3，造成误解锁。与此同时，只需将弹簧3放在驱动轴本体1的内壁和锁舌2之间，简化了弹簧3的安装。
18.在本发明实施例中，驱动轴还包括固定于驱动轴本体1的第二销钉5。第二销钉5和第一销钉4关于驱动轴本体1的轴线均匀设置。第一销钉4和第二销钉5突出于驱动轴本体1的顶面。当转子锁紧到驱动轴时，第一销钉4和第二销钉5插入转子中心轴顶部的凹槽中，防止转子和驱动轴发生相对运动，保证二者能够作为一个整体进行旋转运动，保证旋转方向的定位。
19.本发明实施例在驱动轴本体的第一凹槽内设置锁舌，锁舌在弹簧的作用下部分伸出第一凹槽，在轴向上将转子锁紧在驱动轴本体上；外力通过锁舌上的第二通孔向锁舌施加横向的作用力，使得锁舌反向压缩弹簧，锁舌回缩至第一凹槽，转子从驱动轴本体上解锁，操作简便有效，可靠性高，减轻了实验人员的操作负担，避免了因锁紧不到位而发生安全事故的情况。
20.实施例二图3是本发明实施例二提供的转子和驱动轴锁紧的剖面图。图4是本发明实施例二提供的转子和驱动轴锁紧的局部剖面图。图5是本发明实施例二提供的转子和驱动轴解锁的局部剖面图。在本发明实施例中，与实施例一相同的各部件沿用与实施例一相同的标号，包括在实施例一中描述的全部特征，在此不再赘述。
21.结合图3、图4和图5，转子包括转子体8和转子盖9，转子体8的收容腔81通过转子盖9封闭。转子的中心轴为中空结构，其内壁设置有第二凹槽6。如实施例一描述的驱动轴进入转子的中心轴内，锁舌2部分伸出第一凹槽11进入第二凹槽6时，锁舌2和截锥面14在轴向上将转子锁紧在驱动轴本体1上，驱动轴和转子锁紧。
22.在本发明实施例中，转子还包括顶针7。锁紧时，第一通孔12和第二通孔21在驱动轴本体1轴向上的投影至少部分重合。解锁时，顶针7插入第一通孔12和第二通孔21，对锁舌2施加横向的作用力，使得锁舌2反向压缩弹簧3，锁舌2回缩至第一凹槽11，驱动轴和转子解
锁。相较于锁舌2和转子的第二凹槽6为斜面配合的解锁方式，上述描述的解锁的操作简便有效，不易卡住转子而导致无法解锁。
23.优选地，为了方便定位，顶针7为对称结构，包括尖端和圆柱形的本体。尖端位于第一通孔12的轴线上，圆柱形的本体的直径与第一通孔12的直径相当。锁紧时，第一通孔12的轴线穿过第二通孔21。解锁时，顶针7插入第一通孔12，其尖端首先进入第二通孔21，然后圆柱形的本体进入第二通孔21。在此过程中顶针7对锁舌2施加横向的作用力，使得锁舌2反向压缩弹簧3，锁舌2脱离第二凹槽6，回缩至第一凹槽11。
24.作为本发明的一个实施例，顶针7设置在转子盖9上。实验人员按压顶针7，顶针7受到外力时插入第一通孔12和第二通孔21，锁舌2回缩至第一凹槽11。实验人员松开顶针7，顶针7不受外力时在弹簧或者其他机构的作用下退出第一通孔12和第二通孔21，锁舌2部分伸出第一凹槽11。作为本发明的另一实施例，顶针7也可以是独立的零部件。需要将转子和驱动轴解锁时，实验人员将顶针7插入第一通孔12和第二通孔21即可；不需要将转子和驱动轴解锁时，实验人员妥善存放顶针7。
25.本发明实施例的转子与实施例一的驱动轴配合，可轻松锁紧和解锁转子和驱动轴。在驱动轴本体的第一凹槽内设置锁舌，锁舌在弹簧的作用下部分伸出第一凹槽，在轴向上将转子锁紧在驱动轴本体上；外力通过锁舌上的第二通孔向锁舌施加横向的作用力，使得锁舌反向压缩弹簧，锁舌回缩至第一凹槽，转子从驱动轴本体上解锁，操作简便有效，可靠性高，减轻了实验人员的操作负担，避免了因锁紧不到位而发生安全事故的情况。
26.实施例三图6是本发明实施例三提供的离心机的示意图。如图6所示，离心机包括电机、离心机腔体、实施例二描述的转子和实施例一描述的驱动轴。
27.在本发明实施例中，驱动轴穿过离心机腔体的底部，与转子的中心轴连接，将转子锁定在驱动轴上，转子位于离心机腔体内。然后将容纳有待离心生物样品的试管（图中未示出）放入转子中，关闭离心机的门盖，使得转子位于密封的离心机腔体内，电机带动驱动轴旋转进行离心操作。
28.本发明实施例在驱动轴本体的第一凹槽内设置锁舌，锁舌在弹簧的作用下部分伸出第一凹槽，在轴向上将转子锁紧在驱动轴本体上；外力通过锁舌上的第二通孔向锁舌施加横向的作用力，使得锁舌反向压缩弹簧，锁舌回缩至第一凹槽，转子从驱动轴本体上解锁，操作简便有效，可靠性高，减轻了实验人员的操作负担，避免了因锁紧不到位而发生安全事故的情况。
29.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。