專利名稱：可調式移液器及其調整裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及化學、醫藥衛生及生物學等領域使用的移液用工具，特別 是定位準確且動作清晰的用于可調式移液器的調整裝置。
背景技術：
移液器的工作原理主要是利用移液器內部專用活塞在活塞缸內部的 直線移動來改變活塞缸內部容積，從而實現吸取或排出液體，達到定量轉 移液體的目的。移液器吸排液體量是由活塞缸內部容積的變化量決定的， 現有的可調式移液器采用的方式是通過調整裝置按要求改變活塞停點位 置來實現活塞缸體容積的變化，利用彈簧力的作用使活塞回到初始位置。 在現有的很多移液器的調整裝置中，彈簧受力狀況不佳，有些結構中彈簧 很容易受到液體的污染，導致銹蝕，縮短了彈簧的使用壽命，甚至有折斷 的現象，另外也給操作者帶來不好的手感。可見，在移液器實際應用中， 進一步改進調整裝置對提升移液器的性能起著至關重要的作用。在名為
"可調式移液器"的美國發明專利申請公開號US2002/0041833A1中公開 一種調整裝置，當調整吸液容量時，調整裝置中的彈簧的長度就會發生變 化，隨之帶來相應的應力變化，從而使各個容量時操作手感不一，而且彈 簧的位置靠下，容易受到污染。在名為"容積可調式移液器"的歐洲發明 專利申請公開號EP1230979A2中也公開了一種調整裝置，在這里，雖然在 調整時彈簧長度沒有發生變化，但由于二級彈簧的位置靠下，接近活塞， 比較容易受到污染。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的在于提供一種可用于可調式移液器的調 整裝置，其彈簧被置于移液器上部，避免了污染，同時使整個結構受力合 理，在設定量程內調整容量時，彈簧初始力始終不變，并且使彈簧初始受 力狀態始終處在所需的最小值，由此延長了彈簧壽命和移液器的使用壽 命，也盡可能減少了操作者拇指的疲勞損傷。由于彈簧初始長度不變，所 以使用時初始手感不變，給操作者一個良好的感覺。
4為實現上述目的，本發明提供一種用于可調式移液器的調整裝置，它 設置在移液器的外殼內，其特點是，調整裝置包括具有操作端和活塞端 的螺桿，它可旋轉并可沿軸線移動，螺桿的至少一部分延伸于外殼內；螺 母，它以不可旋轉但可沿軸線移動的方式設置在外殼內并與螺桿螺紋配 合；彈性件，其一端與外殼相連，另一端與螺母相連，彈性件對螺母施加 的拉力阻止螺母移向活塞端并可將螺母拉回向操作端；內套筒，它以可沿 軸線移動的方式安置在外殼內并限制螺桿相對內套筒沿軸線移動的行程。
本發明還提供一種可調式移液器，它在外殼內安置有根據本發明的上 述調整裝置。在這里，可調式移液器可以是多道移液器。
在上述調整裝置或可調式移液器中，螺桿在操作端具有擋件，擋件以 不可相對螺桿運動的方式設置在螺桿上并由此能隨螺桿運動。
在上述調整裝置或可調式移液器中，所述調整裝置還包括外套筒，所 述外套筒以不可沿軸線移動的方式安裝在外殼內或者一體形成在外殼內。
在任何一個上述的調整裝置或可調式移液器中，調整裝置具有安置在 內套筒內的二級彈簧，其一端抵接外殼或外套筒，另一端抵接內套筒。
在任何一個上述的調整裝置或可調式移液器中，調整裝置包括安置于 螺桿操作端附近的微調螺母，它與外殼或者可能有的外套筒螺紋連接并且 以一端抵接內套筒。
在任何一個上述的調整裝置或可調式移液器中，調整裝置還包括安置 在外殼內的總套筒，彈性件和可能有的外套筒處于總套筒內。
在任何一個上述的調整裝置或可調式移液器中，彈性件優選是拉簧， 它應在預拉緊狀態下與螺母和與外殼或者可能有的外套筒相連接。
在外殼內設有總套筒的情況下，二級彈簧優選也處于總套筒內。根據 本發明，擋件或是與螺桿成一體構成的，或是與螺桿分開構成的。
在將處于預拉緊狀態的拉簧連接至螺母和外套筒的情況下，無論調定 移液器設定容量范圍內的任一數值，拉簧初始力都等于預拉力，而這個預 拉力是可以事先設定的最佳值，這樣，可以使整個結構受到最小力，避免 了多余應力，延長了拉簧的使用壽命，并且在高溫消毒時，也可以避免塑 料件變形，保持整個移液器的精度。這樣的最佳力也使操作者在每次使用 時具有一樣的手感，其不會因容量調整而變化，由此減輕手部疲勞。此外，
為了在將吸取液體移至另一容器時徹底排凈液體，應安裝二級彈簧，克服 二級彈簧的作用力產生突破力，用于排空液體。由于在拉簧彈力基礎上又添加二級彈簧的作用力，所以二級彈簧不需要有很大的彈簧剛度，操作者 就能很容易判斷出此位置并起到很好的效果。在本發明中，彈簧(彈性件) 都上移至外殼上部，即使所吸液體具有揮發性或液體在吸液時上沖，都不 會污染彈簧，從而延長了彈簧壽命，使彈簧始終處于很好的使用狀態。
圖l是可調式移液器的主視圖。
圖2是表示用于可調式移液器的調整裝置的截面圖。
圖3a和圖3b對比表示調整裝置的工作原理。
圖4a和圖4b對比表示調整裝置中的彈簧受力狀況。
具體實施例方式
以下，結合附圖對本發明的實施例及其特點和功能做詳細說明。 圖1是根據本發明的可調式移液器的主視圖，它包括用于供操作者直 接持握的外殼5，它具有軸線x-x。在外殼5的一端設有下殼體20，下殼 體的末端可以連接吸頭，用于在使用時吸入液體。在外殼5的與下殼體20 相反的另一端，設有退頭器按扭21，用于帶動退頭器22以將吸頭頂掉。 在這里，沒有明確規定外殼5的形狀，只要其有利于握持和操作就行。
如圖2所示，在外殼5中設有調整裝置，它優選包括外套筒IO，其以 不可沿外殼5的軸線x-x移動的方式，或者說無法軸向移動的方式安裝在 外殼5內。為此，外套筒10例如在一端具有凸緣，用于止擋定位在外殼5 的側壁上或端面上。在外殼5內設有螺桿2，確切地說，在設有外套筒的 情況下，螺桿2的一部分延伸于外套筒10內。螺桿2可以順時針旋轉或 逆時針旋轉并且可以沿軸線x-x移動。如眾所周知的那樣，螺桿2包括供 操作者操作的操作端和用于連接活塞(未示出)的活塞端，活塞可以在螺 桿2帶動下在設于外殼5內的活塞缸中做軸向運動。在本發明的一個實施 例中，螺桿2的操作端可以與一個按扭1相連，操作者可操作按扭l來調 整容量或者吸排液體。在此情況下，按扭1和螺桿2的連接處18優選是 四方形的，以便傳遞扭轉力，這樣一來，通過擰動按鈕1，就可帶動螺桿 2旋轉。當然，不設置按鈕而是直接操作螺桿操作端也是可行的。靠近螺 桿2的活塞端或者說在螺桿活塞端側，螺母11通過螺紋15以螺紋配合方 式設置在螺桿2上并且處于外殼5內，在這里，設置于外殼5側壁上的導向棱13抵接螺母的局部，導向棱13的位置、形狀和布局能阻止螺母旋轉， 但允許螺母11隨螺桿2沿軸線x-x的方向移動。當然也可以想到，在外殼 側壁上設置其它結構或元件來實現上述的阻止螺母旋轉但允許軸向移動 的功能，例如設置凸起。或者，可以將螺母外輪廓和外殼局部內輪廓制成 六角形或四邊形。調整裝置還包括彈性件，其一端與外套筒10相連接， 另一端與螺母相連接，例如被牢固固定在外套筒10和螺母11上。彈性件 的作用是，其對螺母所施加的拉力阻止螺母11移向螺桿活塞端并可將螺 母ll拉回向螺桿操作端。彈性件優選是拉簧8，它在預拉緊狀態下與螺母 11和外套筒10相連接并被安裝至外殼5中。根據一個實施例，拉簧8是 金屬制成的并且被焊接至螺母11和/或外套筒10上。根據另一個實施例， 彈性件是由彈性體材料制成的條形件如皮筋。在外殼5內設有內套筒7， 確切地說，它以可沿軸線x-x移動的方式安置在外套筒10內，內套筒7 能限制螺桿2相對內套筒沿軸線x-x移動的行程S，行程S基本上等于活 塞的行程，即由此確定吸排液體積。要指出的是，外套筒10是優選設置 的。在沒有外套筒的情況下，上述彈性件可被直接連接或固定在外殼5上。
在上述可調式移液器或調整裝置中，螺母11因導向棱11止擋而無法 隨螺桿2旋轉，因而在螺母不隨螺桿旋轉且初始位置(上停點14)不變的 情況下，可以旋轉螺桿2以便調整吸液容量，此時的拉簧8處于初始安裝 狀態，例如處于預拉緊狀態。而當進行吸排液操作時，螺桿2被操作而沿 軸線x-x移動，此時，螺母11隨螺桿2相對外殼5上的導向棱13做軸向 相對運動，同時，螺母11扯動拉簧8。在吸排液操作結束后，螺母在拉簧 8作用下返回其初始位置，即返回上停點14。由此可見，為了在調整可調 式移液器吸液容量時不改變拉簧8的力，本發明采用了固定上停點14而 改變下停點17的方法。在本文中，上停點是指用來確定運動最高位置的 停點位置，下停點是指確定運動最低位置的停點位置。
除以上組成構件外，根據本發明的一個實施例，上述可調式移液器或 其調整裝置還可以包括擋件3，但它不是必需的。擋件3以與螺桿2成一 體的方式形成，或是以與之分開的方式形成并且設置在螺桿2操作端上， 用于提供可變的下停點17位置。如果擋件3是一個獨立于螺桿2的零件， 則該擋件以不可相對螺桿運動的方式設置在螺桿2上，可以隨螺桿運動并 由此改變下停點位置。這樣，在調整吸液容量時，擋件3可以在螺桿2帶 動下位移，由此改變螺桿2相對內套筒7沿軸線x-x移動的行程S，也就是活塞的行程S。在螺桿2帶有擋件3的情況下，為實現內套筒7對螺桿 軸向相對移動的止動限制作用，內套筒7例如在其一端或在內側壁具有凸 起或凸緣，用于阻止擋件3。也可以想到的是，通過相應設計內套筒和螺 桿的局部直徑或形狀，可以產生上述止動作用。在上述實施例中，可以進 一步包括微調螺母4，它安置于螺桿操作端附近并與外套筒10通過螺紋 16連接，微調螺母的一端抵接內套筒7。通過擰動該微調螺母，可以改變 或調節內套筒7的軸向位置，由此改變上述行程S，以使吸液容量與安置 在可調式移液器的外殼內的讀數器(未示出)的顯示數值相符。
除了上述組成構件外，在本發明的另一個實施例中，調整裝置還包括 安置在內套筒7內的二級彈簧9，其以一端抵接外套筒IO，其另一端抵接 內套筒7。為此，二級彈簧9例如支撐在各自設于內、外套筒的端面上的 凸緣之間，用于在吸排液時提供一個明顯的界限或清晰的手感。由于設有 二級彈簧9，所以在排液時，操作者必須克服二級彈簧的力，施加更大的 突破力才能將吸頭中的液體排凈。二級彈簧9例如是金屬制的壓簧。此外， 上述調整裝置可以包括一個總套筒6，它設置在外殼5內，最好貼著外殼 內壁面。總套筒6的長度、直徑和形狀如此選擇，即它基本上包圍外套筒 10和內套筒7以及與外套筒相連的彈性件。總套筒作為內部零件的裝配基 礎，實現內部組件一體化的獨立結構，有利于外殼5的更換。
以下，結合圖2來簡單描述根據本發明的可調式移液器及其調整裝置 的相關操作。圖2示出了處于初始安裝狀態的可調式移液器及其調整裝置， 在這里，彈性件如拉簧8在預拉緊狀態下被安裝到位，二級彈簧9未被壓 縮。此時，如果要調整吸液容量，則操作者可以擰動按鈕1，帶動螺桿2 以及或許有的設于螺桿2上的擋件3 —起旋轉和沿軸線x-x移動，根據安 置在外殼5中的讀數器(未示出)的指示來調定吸液容量。隨后在進行吸 排液操作時，操作者按動按扭1，帶動螺桿2和螺母11 一起沿軸線x-x向 吸頭移動，此時螺母11扯動拉簧8，離開其預拉緊狀態，被進一步拉緊。 當內套筒7止動螺桿2時，例如當內套筒7上的凸緣碰到擋件3時，將會 開始要壓縮二級彈簧9， 二級彈簧的反作用力能使操作者明顯察覺到一個 阻力點，此時操作者松開按扭l，螺母和螺桿在拉簧8的拉力作用下返回 其初始位置。在此情況下，在螺桿2活塞端上的活塞完成吸液操作。而在 排液時，操作者按動按扭1 ，帶動螺桿和螺母一起沿軸線x-x向吸頭移動， 此時，螺母11扯動拉簧8，離開預拉緊狀態而被進一步拉緊。當內套筒7止動螺桿2時，例如當內套筒7上的凸緣碰到擋件3時，操作者繼續施力， 克服二級彈簧9的作用力使螺桿2繼續移動，由此將液體排空。如果要在 上述吸液容量調整操作前進行校準，則操作者可以擰動微調螺母4，在螺 紋16的作用下產生軸向位移，迫使內套筒7軸向位移，由此實現校準。
以下，結合圖3a-圖3b和圖4a-圖4b來簡單說明根據本發明的調整 裝置的工作原理及其彈簧的受力狀況。
圖3a和圖3b對比示出了調整裝置的工作原理，其中圖3a表示傳統 移液器調整裝置的工作原理，圖3b表示本發明的調整裝置的工作原理。 如圖3a所示，在吸取不同體積的液體時，下停點位置不發生變化，通過 調整上停點位置來改變活塞行程。這樣，彈簧初始力隨吸液容量的變化而 變化，操作者的手感也會不同。即使在不使用移液器時，它也會受到不同 大小的應力，由此造成使用壽命的縮短。而在表示本發明的圖3b中，當 調整吸液容量時，上停點14的位置未變，而下停點17的位置改變，這樣 一來，彈簧初始力是固定不變的，由此避免了上述缺點。
圖4a表示傳統移液器的彈簧在調定不同吸液容量時的受力狀況，圖 4b表示本發明中的彈簧的受力狀況。通過對比發現，在傳統的移液器中， 如圖4a所示，當吸液容量調整到最大時，其彈簧力為最小值，當吸液容 量變化時，彈簧力也隨之變化。如圖4b所示，無論調整設定容量范圍內 的任何數值，用于可調式移液器的調整裝置的彈簧力始終為最小值。
由于本發明的可調式移液器或調整裝置采用了上述結構，所以它具有 操作省力、使用壽命長等優點。上述調整裝置也可以被用于多道移液器或 其它的移液工具中，而帶有這種調整裝置的可調式移液器可被廣泛應用于 化學、醫藥衛生及生物學等領域。
盡管以上結合實施例和具體實施方案對本發明做了詳細說明，但對于 本領域技術人員來說，顯然可以在組合形式和特征替代方面對上述實施例 和具體實施方案做出各種各樣的改進和變化。例如，二級彈簧如上所述是 壓簧，但它也可以是能產生彈性反作用力的、具有其它形狀或結構的零件 如彈性墊。而且，外套筒也可以是外殼或總套筒(如果有)的一個一體形 成部分。本領域技術人員將會意識到，上述的各技術特征可以按照不同于 在此所述方式的方式加以組合，或者其本身就能成為保護主題。
權利要求
1、一種用于可調式移液器的調整裝置，它設置在所述移液器的、具有軸線(x-x)的外殼(5)內，其特征在于，所述調整裝置包括具有操作端和活塞端的螺桿(2)，所述螺桿可旋轉且可沿所述軸線(x-x)移動，所述螺桿的至少一部分延伸于所述外殼(5)內；螺母(11)，所述螺母以不可旋轉但可沿所述軸線(x-x)移動的方式設置在所述外殼(5)內并且所述螺母與所述螺桿(2)螺紋配合；彈性件(8)，所述彈性件的一端與所述外殼(5)相連接，另一端與所述螺母(11)相連接，所述彈性件對所述螺母(11)施加的拉力阻止所述螺母(11)移向所述活塞端并可將所述螺母拉回向所述操作端；內套筒(7)，以可沿所述軸線(x-x)移動的方式設置在所述外殼(5)內并且所述內套筒限制所述螺桿相對所述內套筒沿所述軸線移動的行程。
2、 如權利要求l所述的調整裝置，其特征在于，所述螺桿(2)在所 述操作端具有擋件(3)，所述擋件以不可相對所述螺桿運動的方式設置在 所述螺桿(2)上并由此能隨所述螺桿運動。
3、 如權利要求1所述的調整裝置，其特征在于，所述調整裝置還包 括外套筒(10)，所述外套筒以不可沿所述軸線(x-x)移動的方式安裝在 所述外殼(5)內或者與所述外殼一體形成。
4、 如權利要求3所述的調整裝置，其特征在于，所述調整裝置具有 安置在所述內套筒(7)內的二級彈簧(9)，所述二級彈簧以一端抵接所 述外套筒并以另一端抵接所述內套筒(7)。
5、 如權利要求3或4所述的調整裝置，其特征在于，所述調整裝置 還包括安置于所述操作端附近的微調螺母(4)，所述微調螺母與所述外套 筒(10)螺紋配合并且以一端抵接所述內套筒(7)。
6、 如權利要求3或4所述的調整裝置，其特征在于，所述調整裝置 還包括設置在所述外殼(5)內的總套筒(6)，所述外套筒(10)和所述 彈性件(8)處于所述總套筒內。
7、 如權利要求3或4所述的調整裝置，其特征在于，所述彈性件(8) 是拉簧，它在預拉緊狀態下與所述螺母(11)和所述外套筒(10)相連接。
8、 如權利要求2所述的調整裝置，其特征在于，所述擋件(3)與所 述螺桿是一體構成的。
9、 一種可調式移液器，具有外殼(5)和安置在所述外殼內的調整裝 置，其特征在于，所述調整裝置是如權利要求1至8中任一項所述的調整 裝置。
10、 如權利要求9所述的可調式移液器，其特征在于，所述可調式移 液器是多道移液器。
全文摘要
本發明提供可調式移液器及其調整裝置。該調整裝置設置在移液器的、具有軸線(x-x)的外殼(5)內并且包括具有操作端和活塞端的螺桿(2)，它可旋轉且可沿軸線移動，螺桿的至少一部分延伸于外殼(5)內；螺母(11)，它以不可旋轉但可沿軸線(x-x)移動的方式靠近活塞端設置在外殼(5)內并與螺桿(2)螺紋配合；彈性件(8)，其一端與外殼相連接，另一端與螺母相連接，彈性件對螺母施加的拉力阻止螺母(11)移向活塞端并可將螺母拉回向操作端；內套筒(7)，它以可沿軸線(x-x)移動的方式設置在外殼(5)內并限制螺桿相對內套筒沿軸線移動的行程。
文檔編號B01L3/02GK101559389SQ20081009028
公開日2009年10月21日 申請日期2008年4月17日 優先權日2008年4月17日
發明者俞躍龍, 晶 李, 雷 郭, 陳先中, 馬步川 申請人:大龍醫療設備(上海)有限公司