專利名稱：附快速設定容積調(diào)整的可調(diào)整容積的手動吸量管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明系關于可調(diào)整容積的手動吸量管，特別是關于一種包含可快速設定容積調(diào)整機構的改良式手動吸量管。
背景技術：
美國專利3,827,305號揭示一最早的市售數(shù)位式可調(diào)整空氣位移吸量管。為了提供容積調(diào)整，該吸量管包含一延伸通過固定螺帽的螺紋軸。以手動轉(zhuǎn)動軸可導致一止動構件的軸向移動，該止動構件用以限制柱塞的軸向移動，以界定吸量管的容量設定。容量設定顯示于一機械式測微顯示器，其包括一系列指示環(huán)，每一指示環(huán)圍繞螺紋軸。
美國專利4,909,991號揭示一最近市售的單一槽道手動吸量管，系日本東京的Nichiryo有限公司制造。Nichiryo的吸量管包含一長形手持式外殼，用于受彈簧向上偏壓的柱塞。該柱塞的一上端延伸于該外殼頂部上方，且承載一控制旋鈕，用于以拇指與手指握合而手動地轉(zhuǎn)動柱塞，及用于使吸量管外殼內(nèi)的柱塞軸向移動于一上止動件與一下止動件之間，于該處，在一固定至外殼下端的尖端內(nèi)的全部液體由該柱塞的向下移動而被排除。上止動件可響應于中空容積調(diào)整螺絲或鍵合至柱塞的軸的轉(zhuǎn)動，而可在外殼內(nèi)軸向調(diào)整。該上止動件的軸向調(diào)整可以調(diào)整液體的容積，而吸量管能夠響應于柱塞的向上移動至上止動件，將液體抽入尖端中。該吸量管也包含一鎖定機構，其包含有一鎖定旋鈕，其用于鎖定柱塞以防轉(zhuǎn)動，藉以將上止動件設定于固定的位置，因此設定吸量管的容積調(diào)整。
轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國專利5,849,248號揭示一更新近的可調(diào)整容積的手動吸量管，其包含一改良式鎖定機構。
具有電子數(shù)位式顯示器的可調(diào)整容積的手動吸量管也已發(fā)展出來，且揭示于美國專利4,567,780、5,892,161與5,892,161號中，為了更完整了解與手動吸量管的容積可調(diào)整性有關的最新技藝，以上所述的每一專利附于此申請案中以供參考。
在前述每一先前的手動吸量管中，容積設定需要重復轉(zhuǎn)動螺紋式容積設定軸或轉(zhuǎn)動吸量管的位移柱塞，并觀看該吸量管的容積顯示。在一吸量管的連續(xù)容積設定是顯著差異的值時，需要可觀的時間與體力負荷，以完成容積設定。
于是，先前的手動吸量管的缺點之一是精確地手動設定此吸量管容積所需要的時間、體力負荷與照料。在減少改變手動吸量管容積設定所需要的時間的一嘗試中，Socorex Micropipette Calibra 822包含一容積設定機構，該設定機構包含二圓柱形凸輪。較大的凸輪顯示數(shù)字于機械式容積顯示器的視窗的左側，而較小的凸輪顯示數(shù)字于視窗的右側。在該吸量管的柱塞按鈕鎖定以后，一設定輪的轉(zhuǎn)動使較大的凸輪轉(zhuǎn)動，藉以改變所顯示的數(shù)字。然后，設定輪的拉出而后轉(zhuǎn)動使得較小的凸輪轉(zhuǎn)動，藉以顯示數(shù)字。該等凸輪的轉(zhuǎn)動在吸量管內(nèi)設定機械式止動件，以控制液體的容積，其系吸量管所要吸取及分配的。雖然Calibra吸量管的容積設定結構可以略微減少設定手動吸量管容積所需要的時間，但與上述傳統(tǒng)手動吸量管容積設定機構相比時，容積設定結構相對復雜且耗費成本。而且，由該Calibra吸量管所提供的容積設定不如傳統(tǒng)邏輯設定機構所提供的設定精細。
因此，對于一種可調(diào)整容積的手動吸量管的持續(xù)需要，其包含一簡單的容積調(diào)整機構，其特征為快速與高精確度的調(diào)整性。本發(fā)明滿足該需求。
發(fā)明概要基本上，本發(fā)明包括一可調(diào)整容積的手動吸量管，其具有一軸向延長的手持式外殼，該外殼支撐(i)一電子數(shù)位式顯示器及相關的位置感測與控制電路，(ii)一柱塞單元及(iii)一快速設定容積調(diào)整機構，用于同時控制吸量管的容積設定與電子顯示。基本上，該快速設定容積調(diào)整機構包括一吸量管容積設定構件，用于限制外殼中的該柱塞單元的向上移動，以界定該吸量管容積的設定。該容積設定構件被支撐，以在該柱塞單元上軸向移動，且由一吸量管使用者操作的鎖定機構相對于該外殼而可釋放地固定。當自該外殼釋放時，該容積設定構件可以在柱塞單元上且與之一起軸向移動，以快速設定吸量管的容積。當固定至該外殼時，該柱塞單元可以相對于該容積設定單元軸向移動，以往返于一吸量管尖端而吸取及分配所選擇的容積的液體，吸量管尖端系固定至一自外殼下端延伸的中空軸。吸量管的容積設定是由感測與控制電路監(jiān)視，以在電子數(shù)位式顯示器上提供吸量管容積設定的即時顯示。
較佳地，該容積設定構件包括一外螺紋式上止動構件，其匹配于一螺帽構件且鍵合，以與柱塞單元一起轉(zhuǎn)動，以便當容積設定構件由鎖定機構相對于外殼軸向固定時，吸量管使用者轉(zhuǎn)動該柱塞單元，可以調(diào)整外殼內(nèi)的容積設定構件的軸向位置，以提供吸量管容積設定的微調(diào)，如電子數(shù)位式顯示器即時顯示的。


圖1a是一可調(diào)整容積的手動吸量管的第一實施例分解剖面?zhèn)纫晥D，該手動吸量管具有一軸向延長的手持式外殼，其支撐一電子數(shù)位式顯示器及相關的位置感測與控制電路、一柱塞單元及一快速設定容積調(diào)整機構，用于同時控制依據(jù)本發(fā)明的吸量管的容積設定與電子顯示。快速設定容積調(diào)整機構以鎖定的狀況顯示，而一桿鎖嚙合于一滑動型容積調(diào)整器的管子。
圖1b顯示圖1a的手動吸量管，而桿鎖系釋放，以允許該滑動型容積調(diào)整器的垂直移動。
圖1c是圖1a在標示為1c-1c的圓中的部分的放大視圖。
圖2是一典型電子電路的方塊圖，其包含圖1a所示的電子顯示器與相關的感測器及控制電路，全部皆系依據(jù)本發(fā)明。
圖3a是一可調(diào)整容積的手動吸量管第二實施例的上部分的側剖視圖，手動吸量管是在鎖定狀況，且具有一軸向延長的手持式外殼，該外殼支撐一電子數(shù)位式顯示器及相關的位置感測與控制電路、一柱塞單元及一快速設定容積調(diào)整機構，用于同時控制依據(jù)本發(fā)明的吸量管的容積設定與電子顯示。
圖3b顯示圖3a的手動吸量管，其系在未鎖定的狀況。
圖4至13各是可調(diào)整容積的手動吸量管第三至第十二實施例的上部分的側剖視圖，每一手動吸量管具有一快速設定容積調(diào)整機構，用于同時控制依據(jù)本發(fā)明的吸量管的容積設定與電子顯示。
標號說明1；接觸件2；接觸件3；接觸件4；底部接觸件
5；頂接觸件6；頂接觸件7；接觸件8；接觸件9；接觸件10；手動吸量管12；外殼14；電子數(shù)位式顯示器16；位置感測18；控制電路20；柱塞單元22；快速設定容積調(diào)整機構24；控制旋鈕26；活塞28；汽缸30；吸量管尖端32；容積設定構件34；鎖定機構36；返回彈簧38；活塞返回件42；凸緣構件44；外螺紋套筒44c；環(huán)圈46；軸向孔48；中間部分50；螺帽構件50a；匹配半部50b；匹配半部50c；臂50d；臂50e；按鈕
50f；按鈕52；垂直管52c；環(huán)圈54；容積滑動調(diào)整器56；旋鈕57；臂58；視窗59；側部60；凸輪62；銷構件64；臂67；手動歸零設定開關68；位置感測器69；原始位置感測器70；容積設定位置感測器71；排線72；底部止動構件74；爆出彈簧75；印刷電路板76；感測器目標80；摩擦制動器或夾頭機構82；環(huán)形楔或摩擦制動構件88；同心環(huán)90；齒輪92；感測器94；光學感測器96；滑動彈簧98；電阻元件100；電接觸件102；電接觸件104；電纜
106；容積調(diào)整指示孔108；按鈕109；彈簧負載環(huán)110；銷112；鎖定彈簧114；葉片彈簧116；樞動件117；鎖定夾持器118；套筒120；指示溝槽121；指示肋124；滾珠機構125；穴126；滾珠128；螺紋130；軸向孔132；軸向部分138；環(huán)圈具體實施方式
大體上如圖所示，本發(fā)明包括一可調(diào)整容積的手動吸量管10，其具有一軸向延長的手持式外殼12，該外殼12支撐(i)一電子數(shù)位式顯示器14及相關的位置感測16與控制電路18，(ii)一柱塞單元20及(iii)一快速設定容積調(diào)整機構22，用于同時控制該吸量管的容積設定與電子顯示。
該柱塞單元20由彈簧向上偏壓及支撐，以在該外殼12內(nèi)軸向移動，而上端支撐一控制旋鈕24于該外殼頂部上方。該外殼的形狀是使吸量管使用者以手握持，而他或她的拇指可自由壓下控制旋鈕24，且使承載活塞26的柱塞單元的下端向下移入一汽缸28中，以自一吸量管尖端30分配液體，吸量管尖端30系固定至從該外殼下端延伸的中空軸31。
基本上，快速設定容積調(diào)整機構22包括一容積設定構件32，用于限制外殼12中的該柱塞單元20的向上軸向運動，以界定該吸量管10的容積設定。該容積設定構件32被支撐，以在該柱塞單元20上軸向移動，且由一吸量管使用者操作的鎖定機構34可釋放地固定至外殼12。自該外殼釋放時，容積設定構件32可在柱塞單元20上與其一起軸向移動，以快速設定該吸量管10的容積。當該容積設定構件32由鎖定機構34固定至外殼12時，該柱塞單元20可相對于該容積設定構件32軸向移動，以往返于吸量管尖端30而吸取及分配所選擇的容積的液體，該吸量管尖端30系固定至自該外殼12延伸的軸31。
更特別地，如圖1a與b所示，該柱塞單元20由一返回彈簧36向上偏壓，該返回彈簧36系壓縮于一活塞返回件38與一底部彈簧夾持器40之間。由該返回彈簧36提供的向上偏壓促使柱塞單元20在外殼12內(nèi)向上移動，直到一固定至柱塞的凸緣構件42嚙合于容積設定構件32的底部表面為止，該容積設定構件32包括一外螺紋套筒44，其具有一軸向貫穿其的六角形軸向孔46，用于承接一柱塞20的六角形中間部分48。包括容積設定構件32的外螺紋套筒44匹配于一轉(zhuǎn)動固定的螺帽構件50。該螺帽構件50由一容積滑動調(diào)整器54的垂直管52承載，該容積滑動調(diào)整器54具有一旋鈕56，其側向延伸通過一在外殼12側部59中的視窗58。如此支撐的柱塞20垂直延伸通過管52與容積設定構件32的套筒44，以響應于吸量管使用者的下壓于該控制旋鈕24，而相對于該處軸向移動，以抗拒該返回彈簧36的向上力，向下移動柱塞單元于外殼12中。然而，使用者以手轉(zhuǎn)動該柱塞單元20將促使柱塞將容積設定構件32的套筒44在螺帽構件50中相對于該處轉(zhuǎn)動。此將促使該套筒44相對于靜止的螺帽構件50軸向移動，以垂直調(diào)整該套筒底部表而的位置，因而調(diào)整該吸量管的容積設定，如該容積設定構件32與嚙合于垂直調(diào)整底部表面的該活塞單元的凸緣構件42所界定的。因為該螺帽構件50與套筒44的相對細的匹配螺紋，故此容積調(diào)整是該吸量管容積的微調(diào)，且有別于吸量管10容積的快速設定。
該吸量管10容積設定的此種快速設定是由吸量管使用者迅速調(diào)整該外殼12中的容積設定構件32的垂直位置而提供。在本發(fā)明所繪示的實施例中，此是藉由使用者以人工握住該旋鈕56且沿著該外殼12中的側視窗58垂直移動該容積滑動調(diào)整器54而完成。該滑動調(diào)整器54的此種移動使得該容積設定構件32-其包括該套筒及與套筒匹配嚙合的該螺帽構件50-產(chǎn)生對應的垂直移動。如圖1a與1b所示，該滑動調(diào)整器54的此種垂直移動通常由該桿鎖34阻止，該桿鎖34包括一凸輪60，其由一銷構件62樞動連接至該外殼12，且嚙合于管52的外垂直表面63。藉由握住一自該凸輪60延伸的臂64，使用者能夠轉(zhuǎn)動該凸輪至圖1b所示位置而釋放管52，以在該外殼內(nèi)垂直移動，此種垂直移動可快速垂直調(diào)整該容積設定構件32的位置，亦即，該吸量管10的容積設定。
該容積設定構件32的此種垂直移動使該柱塞單元20在該外殼12中產(chǎn)生相同的垂直移動，原因在于該柱塞單元20的凸緣構件42由向上頂住套筒-其包括該容積設定構件32-的底部表面的該返回彈簧36向上連續(xù)迫緊。因此，該柱塞單元20遵循外殼中的該容積設定構件32的任何垂直調(diào)整。該容積設定構件32與該柱塞單元20的此種垂直調(diào)整由感測器電路16監(jiān)視，其產(chǎn)生一電子信號，該電子信號是在該控制電路18中處理，且在顯示器14中以視覺顯示成為用于吸量管的數(shù)位式容積設定。此一顯示快速描述吸量管10容積設定的任何改變，且是此容積設定值的即時監(jiān)視。
更特別地，該顯示器、感測器與控制電路描述于圖2的方塊圖中，而支撐此電路的結構顯示于圖1a與1b中。如圖2所示，該電子數(shù)位式顯示器14可包括一傳統(tǒng)液晶顯示器，其由一包括控制電路18的傳統(tǒng)微處理器控制。如所示，該微處理器18的電輸入可包括一位在該外殼12頂部的手動歸零設定開關67、包括一位置感測器68的感測器、一原始位置感測器69與一容積設定位置感測器70。
該位置感測器68是一種具有一感測器目標76的連續(xù)感測裝置，該感測器目標76由凸緣構件42承載，或者，接合至該柱塞單元20。在此方面，該感測器16的型式是可感測特殊型式的感測器目標76的位置。例如，如果感測器目標76是磁鐵，則該感測器的型式可響應于磁鐵產(chǎn)生的磁場，以產(chǎn)生一指示該磁鐵相對于該感測器的位置的電子信號。此種位置信號傳送到微處理器18，以處理及控制該顯示器14的電輸入，用以控制數(shù)位式顯示的數(shù)值。在吸量管10的吸取與分配及其它操作模式期間，此提供該吸量管尖端中的液體容積的連續(xù)即時讀數(shù)。
參考用于原始位置感測器69的圖1c，該原始位置是在該柱塞單元20位在由凸緣構件42所界定的原始位置時感測，凸緣構件42系嚙合于由爆出彈簧74(blow out spring)垂直支撐于該外殼中的底部止動構件72。當此種情況發(fā)生時，由該外殼12所承載的接觸件7與8個別嚙合于由該底部止動構件72所承載的接觸件9與10。而且，由該底部止動構件的頂部所承載的頂接觸件5與6嚙合于由該凸緣構件42底部所承載的底接觸件4。該接觸件8與10經(jīng)由該底部止動構件72而內(nèi)部連接至接觸件6，接觸件7與9經(jīng)由底部止動構件而內(nèi)部連接至接觸件5。接觸件7與8連接到一印刷電路板(PCB)75，其承載及電子式地連接該感測器16與微處理器18。該微處理機系程式化，以便當感測到該原始位置時產(chǎn)生一電子信號，其使由排線71(ribbon cable)電子式地連接到微處理器的顯示器14“歸零”。然后，在原始位置上下方的柱塞單元的移動由顯示器14以數(shù)位式顯示的正與負值指示。
當一封閉電路形成時，該吸量管容積設定位置感測器70被感測，該封閉電路是自包括該容積設定構件32的套筒底部表面上的接觸件2至該凸緣構件42頂部所承載的接觸件3，再回到套筒底部表面承載的接觸件1。此只可在該柱塞單元20已由使用者釋放且凸緣構件42嚙合于在吸量管的動機設定位置的套筒以后才被感測。如前所述，當此發(fā)生時，微處理器產(chǎn)生的電子信號乃在顯示器14上產(chǎn)生吸量管10的容積設定的數(shù)位式指示。
該手動歸零設定開關67是一種己知開關，其由諸如排線71電子式地連接至該微處理器，以便吸量管使用者以手動方式引動開關，將使顯示器14顯示的數(shù)位式容積歸零。當吸量管使用者希望吸取多于一的液體至吸量管尖端30中，或以吸量管的多分配操作模式，將整個尖端的內(nèi)含物分配成為復數(shù)等分時，此特性是有用的。
例如，為了以稀釋液將一樣品稀釋，使用者首先將吸量管10的最大收集容量設定為待收集的全部流體的總和。然后，將該尖端30插入稀釋液中，且小心釋放該柱塞按鈕24，直到顯示器14指示的容積讀數(shù)指示稀釋液的所欲的容積為止。此時，使用者自該稀釋液儲存器移除尖端，且壓下該手動歸零開關67，以將容積顯示“歸零”。然后，在使該尖端保持在空氣中時，使用者將釋放柱塞，允許將所欲的空氣間隙容積抽入尖端中，以使該稀釋液與樣品液體分離。最后，使用者再次將顯示器“歸零”，且吸取所欲樣品容積的液體至該尖端中。
在該吸量管10的多重分配操作模式中，吸量管使用者于每一等分的初始時壓下歸零開關，而該顯示器將相對于歸零點的分電場容積讀為負容積數(shù)字。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到本發(fā)明的其他繪示實施例。圖3a與3b繪示該吸量管10的一型式，其以一摩擦制動器或夾頭機構80代替圖1a與1b的桿鎖定機構。該機構80包括一環(huán)形楔或摩擦制動構件82，其環(huán)繞該管52。該環(huán)形楔82由一環(huán)形套筒84壓頂于管(如圖3a所示)。吸量管使用者以手動方式轉(zhuǎn)動該套筒鎖而釋放該機構80(如圖3b所示)，以允許該容量設定構件軸向移動，如相關于圖1a與1b而繪示及說明的。在全部的其他方面，圖3a與3b的吸量管10和先前就圖1a與1b而說明的相同。
圖4與5所繪示的吸量管10的實施例和先前就圖3a與3b而說明的相同，除了，圖3a與3b的感測器目標與感測器由一系列垂直隔離同心環(huán)88所取代，同心環(huán)88系在延伸進入該管52的柱塞單元20的肋狀部分上。在圖4中，一齒輪90匹配于該同心環(huán)88，充當柱塞的齒，響應于該外殼12中的柱塞單元20的垂直移動而轉(zhuǎn)動。該齒輪90的此種轉(zhuǎn)動由諸如一種光學感測器的感測器92感測，其產(chǎn)生電子信號，指示該齒輪90的轉(zhuǎn)動位置，亦即，該柱塞單元20與該外殼內(nèi)的容積設定構件32的軸向位置。該電子信號傳送到控制電路以供處理，且由顯示器14顯示成吸量管的容積設定，如相關于圖1a與1b的吸量管20而說明的。在圖5中，一光學感測器94直接偵測柱塞20上的環(huán)88的垂直移動，以產(chǎn)生此電子信號。
圖6所繪示的實施例很類似于圖3a與3b中所繪示的實施例，且對應的元件符號用于代表對應的零件。然而，在圖6中，自該管52移除該旋鈕56。而且，該管并非終止于一側向凸緣，管系包含一面向上的環(huán)圈52c，其充當一垂直延伸滑動彈簧96的底部夾持器。如所示，該彈簧96是線圈彈簧，其環(huán)繞且軸向承接在該外殼的一上部分中的柱塞。該彈簧的下端被支撐于環(huán)圈52c上，且該彈簧的上端向上支承于該外殼頂部的下側。以如此方式支撐，該滑動彈簧96連續(xù)施加向下的力于該管52上，因此施加于其所連接的螺帽50上。因此，于釋放該鎖定機構80時，該彈簧56向下迫使管52、螺帽50與螺紋套筒44于該柱塞單元20。此種向下的運動當然由相對強的返回彈簧36所抗拒，該返回彈簧36使柱塞單元維持在它的上位置，而凸緣構件42嚙合于容積設定構件32的底部。
于是，該鎖定機構80在它的釋放狀況，則吸量管使用者可以藉由下壓該按鈕24，以移動該外殼12中的凸緣42，而快速再調(diào)整圖6所示吸量管10的容積設定。當此種向下移動發(fā)生時，接著是該管52、螺帽50與螺紋套筒44的向下移動，螺紋套筒44系在該彈簧96的影響下，連續(xù)嚙合于凸緣42。然后，當企圖微調(diào)吸量管容積設定時，該鎖定機構80被嚙合，以軸向固持外殼中的管52。如此固持，則藉由轉(zhuǎn)動該旋鈕24、柱塞單元20與該螺帽50中的螺紋套筒44，藉以改變外殼中的套筒下端的軸向位置，以完成微調(diào)。如前所述，該套筒44的此種軸向移動提供吸量管10的容積設定的微調(diào)，其系由感測器16所偵測，且由顯示器14數(shù)位式顯示，而反映成為容積的即時改變。
繪示于圖7的本發(fā)明的實施例類似相關于圖6而顯示及說明如前，不過，感測器16與目標76由一繞線電阻元件98及嚙合于電阻元件98的電接觸件100與102取代。如所繪示的，該電阻元件98沿著該外殼12中的柱塞單元20的軸向部分而纏繞及接合至該柱塞單元20。該接觸件100垂直坐落于該電阻元件上，且固定至印刷電路板75并自該電路板75處延伸。另一方面，該電接觸件102固定至該外殼12頂部的下側，且電子式地連接至該電阻元件98，且由一電纜104連接至該微處理器18的輸入。該繞線電阻元件98與該接觸件100及102有電位計的功能，以向微處理器呈送指示該柱塞單元20在外殼12中的軸向位置的電阻值，且提供吸量管容積設定的即時指示于顯示器14上。
繪示于圖8的本發(fā)明的實施例很類似于圖6，除了，圖8的實施例不包含管52，且彈簧96-而非在環(huán)圈52c上的軸承-嚙合且連續(xù)下壓于一環(huán)圈44c的上表面，其自外螺紋套筒44的軸向延伸部分側向延伸。此外，圖8的實施例中的螺帽50也軸向延伸，且在一側包含一系列垂直隔離的容積調(diào)整指示孔106。再者，在圖8的實施例中的使用者操作的鎖定機構80包含一按鈕108，其由一彈簧負載環(huán)109所承載且側向延伸通過該外殼12的一側。與按鈕108對立處，該環(huán)109的一內(nèi)表面包含一銷110，其側向延伸進入螺帽50的指示孔106其中之一。一固定至該外殼12內(nèi)部的鎖定彈簧112支承于該環(huán)109上，以連續(xù)側向壓迫環(huán)-因而壓迫按鈕108-至圖8的左側，以可釋放地固定螺帽50于該外殼12中。
在操作時，當吸量管使用者欲快速調(diào)整或再調(diào)整圖8的吸量管10的容積設定時，他或她首先向內(nèi)壓于按鈕108，以抗拒該鎖定彈簧112的力而側向移動該環(huán)109，藉以自指示孔106釋放銷110。如此壓下按鈕108，然后，使用者抓住控制旋鈕24，且向上或下軸向移動柱塞單元20，以快速調(diào)整外殼中的容積設定構件32的位置。然后，使用者釋放按鈕108，以使用者所欲且即時顯示于顯示器14上的容積設定，將銷110嚙合于不同的孔106中。如果使用者接著企圖影響容積設定的微調(diào)，他或她只要轉(zhuǎn)動控制旋鈕24，以影響柱塞單元20的轉(zhuǎn)動，且藉以影響螺紋套筒44的轉(zhuǎn)動，以向上或下移動其下端，而以前述方式改變吸量管10的容積設定。
繪示于圖9的本發(fā)明的實施例是以前剖視圖顯示，其未顯示感測器或控制電路或相關的顯示器14。實施例很類似相關于圖8所示及說明的，除了，螺帽50是具有二匹配半部50a與50b的分割或分裂的螺帽。當徑向向內(nèi)移動至圖9所指示的位置時，半部50a與50b形成圓形螺帽，其具有內(nèi)螺紋，該內(nèi)螺紋系以和圖8的螺帽50及套筒44相同的方式匹配于套筒44的外螺紋。螺帽50a與50b的半部個別包含向上突起的臂50c與50d，其個別承載側向凸起的按鈕50e與50f。如所示，按鈕50e與50f延伸通過外殼12的對立側壁，且臂50c與50d由各包含一鉤型樞動件116的倒u形葉片彈簧114連續(xù)壓迫于側向向外的方向。更特別地，每一彈簧114的一端被支撐于外殼12中的管狀鎖定夾持器117上，而每一彈簧的對立端固定至一不同的螺帽半部50a或50b，以在其上連續(xù)存在一側向向內(nèi)的力。
如此構成，則當吸量管使用者欲影響圖9所繪示吸量管10的容積設定的快速調(diào)整或再調(diào)整時，他或她只要向內(nèi)壓于按鈕50e與50f上。此促使臂50c與50d樞動于樞動件116上，且向外移動該螺帽50的半部50a與50b，藉以釋放與該容積調(diào)整機構32外螺紋套筒44的接觸。如此釋放，則吸量管使用者可以抓住控制旋鈕24，且只要垂直移動該柱塞單元20，以引發(fā)外殼12中的柱塞單元的快速再安置。當所欲的容積已經(jīng)到達時，如數(shù)位式顯示于顯示單元14上的容積所指示的，操作者只要釋放按鈕50e與50f，促使臂50c與50d返回它們的正常位置，如圖9所繪示的，而螺帽50的半部50a與50b嚙合于套筒44的外表面。然后，柱塞單元20響應于控制旋鈕24的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，以前述方式引發(fā)容積設定的微調(diào)。
圖10所繪示的實施例類似于圖9的實施例，除了，圖10的實施例包含一分裂的鎖定機構80，而非如圖9所示的分裂的螺帽50。在圖10中，螺帽50保持完整，如同薄壁的螺帽，具有一外垂直鍵槽，用于承接一自鎖定夾持器117延伸的鍵(未顯示)，以固定螺帽，以免相對于夾持器轉(zhuǎn)動。如同其他實施例，外螺紋套筒44(i)匹配且相對于螺帽50轉(zhuǎn)動，以提供吸量管10的容積設定調(diào)整，(ii)可與螺帽一起相對于該柱塞單元軸向移動。
然而，在圖10的實施例中，面向上的內(nèi)螺紋環(huán)圈51(充當夾持器，用于吸量管10的設定容積的微調(diào))自鎖定夾持器117向下延伸，以匹配于一來自螺帽50的外螺紋延伸件。環(huán)圈51的下側向延伸部分限制套筒44相對于螺帽50的向下軸向移動，以限制藉由套筒44的設定容積的微調(diào)。
而且，一指示套筒118在外殼12中自螺帽50頂部軸向延伸，且包含一系列垂直隔離的指示溝槽120。在圖10中，使用者操作的鎖定機構80包含圖9所繪示的前述按鈕50e與50f及支撐臂50c與50d、葉片彈簧114與鉤型樞動件116。然而，該臂50c與50d的下端承載指示肋121，用于匹配套筒118中的指示溝槽120，如所示。此指示支持軸向固定于外殼12中的指示套筒118，因而該螺帽50軸向固定于該外殼12內(nèi)。然后，當企圖引發(fā)吸量管10的容積設定的快速調(diào)整時，使用者只要向內(nèi)壓于按鈕50e與50f上，如前述，以自該指示溝槽120釋放指示肋121。此釋放了套筒44與螺帽50，用于以前述方式，響應于柱塞單元20的垂直移動而一起軸向移動。當已達成吸量管的所欲的容積設定時，按鈕50e與50f被釋放，以使鎖定機構80嚙合于指示套筒118的不同的指示溝槽120中，以將螺帽50固定于外殼12中。接著，經(jīng)由控制旋鈕24使柱塞單元20的轉(zhuǎn)動可以前述方式產(chǎn)生吸量管的容積設定的微調(diào)。
在此操作中，應注意的是，該彈簧96支承于指示套筒118的頂部，以連續(xù)施加向下的力，且在柱塞單元20于外殼12中軸向移動期間，確保該螺帽50與匹配的該套筒44被連續(xù)逼迫于向下的方向，且維持頂靠于該凸緣42的上表面。
圖11、12與13所繪示的實施例也類似于圖3A與3B所繪示的。然而，在圖11中，所繪示的實施例包含一如同外螺紋套筒44的滾珠螺桿122，而螺帽50包括一彈簧負載的滾珠機構124，其位于滾珠螺桿一側的鎖定夾持器中的穴125內(nèi)。如所示，該機構124包含一滾珠126，其坐落于滾珠螺桿122的相對寬廣的螺紋128中。
更特別地，該滾珠螺桿122包含一非圓形軸向孔130，其用于承接柱塞單元20的形狀類似的軸向部分132，以便該柱塞單元20相對于滾珠螺桿12自由地軸向移動。再者，柱塞單元20如前述方式的轉(zhuǎn)動使?jié)L珠螺桿產(chǎn)生相同的轉(zhuǎn)動，而彈簧負載滾珠126坐落于螺紋128中。此造成該滾珠螺桿在外殼12中軸向移動，以軸向調(diào)整容積設定機構32的位置，亦即，如前述的顯示器14顯示的容積。在此軸向移動中，滾珠126在滾珠螺桿122上引起的側向力是由一磨損塊134所平衡。如所示，該磨損塊134固定于鎖定夾持器117的穴136中，面對滾珠126，此全部皆繪示于圖11中。
藉由圖11所繪示的結構，當吸量管使用者企圖引發(fā)吸量管10的容積設定的快速調(diào)整或再調(diào)整時，他或她只要以前述方式釋放使用者操作的鎖定機構80。此釋放滾珠螺桿120，以在外殼12中軸向移動。滾珠螺桿122的此種軸向移動是由吸量管使用者抓住滑動調(diào)整旋鈕56而引發(fā)，該滑動調(diào)整旋鈕56系自一位于滾珠螺桿頂部的臂57延伸。臂57與滾珠螺桿122之間的連接允許滾珠螺桿相對于臂自由轉(zhuǎn)動。然而，該臂57的垂直移動促使?jié)L珠螺桿122在外殼12中垂直移動。因為凸緣構件42固定至柱塞單元20且該柱塞單元20由返回彈簧36連續(xù)向上逼迫，故凸緣構件42被迫使連續(xù)頂住滾珠螺桿122底部，以致于在鎖定機構80已釋放以后，滾珠螺桿與凸緣構件維持連續(xù)接觸于柱塞單元的垂直移動。于是，藉由柱塞單元20的此種快速軸向移動，該感測器16藉由連續(xù)監(jiān)視凸緣構件42上的感測器目標76而連續(xù)監(jiān)視外殼12中的滾珠螺桿的軸向位置，以在顯示器14上提供吸量管容積設定的連續(xù)即時顯示，全部系如前述。當顯示所欲的容積設定時，柱塞單元20的垂直移動中止，且滾珠機構124將柱塞單元20與滾珠及滾珠螺桿組合-就圖11的實施例而言，其包括螺帽50與螺紋套筒44-維持在外殼12中的所欲的垂直位置。
當鎖定機構80在其釋放狀況時，該容積設定的微調(diào)可以藉由響應于控制旋鈕24的手動轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動柱塞單元20而執(zhí)行。此促使?jié)L珠螺桿122相對于靜止的滾珠126軸向移動，且同樣地，促使?jié)L珠螺桿的底部表面在外殼內(nèi)軸向移動，以前述方式引發(fā)容積設定的微調(diào)。在已達成所欲的容積設定以后，使用者操作的鎖定機構80可以再次嚙合，以將滾珠螺桿122鎖定在外殼內(nèi)的所欲的軸向位置。
圖12與13所示的本發(fā)明的實施例類似于圖11所示的實施例。然而，在圖12中，臂56、57已被移除，且只可藉由柱塞單元20在外殼12中的向上垂直移動而進行容積設定的快速調(diào)整。在圖13中，一環(huán)圈138由柱塞單元20承載于滾珠螺桿122上方，且位于軸向，以便當該柱塞單元20向下移動時，在該柱塞單元已向下垂直行進通過空氣位移吸量管10的該吸量管沖程與爆出沖程(blow out stroke)以后，該環(huán)圈嚙合于滾珠螺桿頂部。該柱塞單元20的進一步向下移動系容納于該吸量管10中且系藉由環(huán)圈138與滾珠螺桿122的接觸，該柱塞單元20的此種進一步向下移動使?jié)L珠螺桿122與滾珠機構124向下移動，以快速改變吸量管的容積設定，如相關于圖11所述的。其后，該柱塞單元的轉(zhuǎn)動將提供容積設定的微調(diào)，而滾珠螺桿底部嚙合于凸緣構件42，以前述方式引發(fā)目標感測器76相對于感測器16的垂直移動。
雖然以上已經(jīng)詳細繪示及說明本發(fā)明的特殊實施例，但應該了解，可以改變及修改所繪示的實施例，而不偏離本發(fā)明的精神。因此，本發(fā)明的范疇只由下列申請專利范圍所限制。
權利要求
1.一種可調(diào)整容積的手動吸量管(10)，其包括一軸向延長的手持式外殼(12)，其支撐(i)一電子數(shù)位式顯示器(14)及相關的位置感測(16)與控制電路(18)，(ii)一柱塞單元(20)，及(iii)一快速設定容積調(diào)整機構(22)，用于同時控制該吸量管的容積設定與該電子顯示，該快速設定容積調(diào)整機構包括一吸量管容積設定構件(32)，其用于限制該外殼(12)中的該柱塞單元(20)的向上移動，以界定該吸量管(10)的容積設定，該容積設定構件被支撐，以在該柱塞單元上軸向移動，且由一吸量管使用者操作的鎖定機構(34)而相對于該外殼而可釋放地固定，以便當自該外殼釋放時，該容積設定構件可以在該柱塞單元上且與其一起軸向移動，以快速設定吸量管的容積，且當固定至該外殼時，該柱塞單元可以相對于該容積設定單元軸向移動，以往返于一吸量管尖端而吸取及分配液體，吸量管尖端系固定至一自該外殼下端延伸的一中空軸；該感測與控制電路(18)監(jiān)視該吸量管的容積設定，以在電子數(shù)位式顯示器上提供該吸量管容積設定的即時顯示。
2.如權利要求1所述的吸量管，其特征在于，更包括有一使用者可移動的構件，用于在該外殼中軸向移動該容積設定構件。
3.如權利要求1所述的吸量管，其特征在于，該容積設定構件包括一外螺紋式上部止動構件，其匹配于一螺帽構件且鍵合，以與柱塞單元一起轉(zhuǎn)動，以便當該容積設定構件由該鎖定機構相對于該外殼軸向固定時，吸量管使用者轉(zhuǎn)動該柱塞單元，可以調(diào)整該外殼內(nèi)的該容積設定構件的軸向位置，以提供該吸量管容積設定的微調(diào)，如由該電子數(shù)位式顯示器所即時顯示的。
4.如權利要求3所述的吸量管，其特征在于，該使用者操作的鎖定機構包括有支撐機件，其用于相對于該外殼而可釋放地固定該螺帽，以便(i)當該螺帽自該外殼釋放時，該止動構件可與該螺帽一起自由地軸向移動，以產(chǎn)生在該外殼內(nèi)的該止動構件的位置-亦即，該吸量管的容積設定-的快速軸向調(diào)整，及(ii)當固定至該外殼時，該柱塞單元的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生在該外殼內(nèi)的該止動構件的位置-亦即，該吸量管的容積設定-的軸向微調(diào)整，如該感測器電路所感測及該電子顯示器以數(shù)位式顯示的。
5.如權利要求4所述的吸量管，其特征在于，該使用者操作的鎖定機構包括有一桿鎖，其用于相對于該外殼而鎖定該螺帽，及用于釋放該螺帽，以在該外殼內(nèi)與該止動構件一起軸向移動，以快速調(diào)整該吸量管的容積設定。
6.如權利要求4所述的吸量管，其特征在于，該使用者操作的鎖定機構包括有一摩擦制動器，其相對于該外殼而可釋放地鎖定該螺帽構件。
7.如權利要求1所述的吸量管，其特征在于，該感測器電路包括一由該柱塞單元所承載的感測器目標；及一支撐于該外殼內(nèi)的感測器，其用于感測感測器目標的軸向移動，及產(chǎn)生一指示此移動的電子信號，以由該控制電路處理。
8.如權利要求7所述的吸量管，其特征在于，該感測器目標是一種磁鐵。
9.如權利要求7所述的吸量管，其特征在于，該感測器目標是一系列由該柱塞單元所承載的軸向隔開的感測器目標，且該感測器是光學感測器。
10.如權利要求1所述的吸量管，其特征在于，該感測器電路包括在該柱塞單元上的一垂直延伸系列的齒；一與該等齒匹配的齒輪，用于與該柱塞單元的垂直移動一起轉(zhuǎn)動；及感測器機件，其用于監(jiān)視該齒輪的轉(zhuǎn)動，以產(chǎn)生一指示柱塞單元軸向位置的電子信號。
11.如權利要求1所述的吸量管，其特征在于，該感測器電路包括一沿著該柱塞單元垂直延伸的電阻元件；及一電接觸件，其相對于該外殼而固定，以坐落于該電阻元件上，以向該控制電路呈送一電阻，其以該柱塞單元在該外殼中的軸向位置的函數(shù)而改變。
12.如權利要求1所述的吸量管，其特征在于，該感測器與控制電路包括一微處理器，其連接至該電子數(shù)位式顯示器，且包含用于承接柱塞單元位置指示的感測器輸入。
13.如權利要求12所述的吸量管，其特征在于，輸入到該微處理器的感測器其中之一是柱塞位置感測器。
14.如權利要求12所述的吸量管，其特征在于，輸入到該微處理器的感測器其中之一是柱塞單元原始位置感測器。
15.如權利要求12所述的吸量管，其特征在于，輸入到該微處理器的感測器其中之一是容積設定位置感測器。
16.如權利要求12所述的吸量管，其特征在于，又包含輸入到該微處理器的歸零開關，用于將顯示重置為歸零讀數(shù)。
17.如權利要求1所述的吸量管，其特征在于，又包含有彈簧構件，其用于逼迫該容積設定構件于該外殼中的向下的方向。
18.如權利要求4所述的吸量管，其特征在于，又包含有彈簧構件，用于逼迫該止動構件于該外殼中的向下的方向。
19.如權利要求18所述的吸量管，其特征在于，使用者操作的鎖定機構包括有在該螺帽一側中的一系列垂直隔離的指示孔；及一彈簧偏壓的按鈕機構，其包含一銷，該銷用于在該止動構件與螺帽軸向移動時，側向進出于不同的指示孔，以快速重置該吸量管的容積。
20.如權利要求18所述的吸量管，其特征在于，該螺帽是分裂的螺帽，其被支撐以當企圖快速然后微調(diào)該吸量管的容積設定時，由一吸量管使用者側向內(nèi)外移動，以由該止動構件釋放及嚙合于止動構件。
21.如權利要求18所述的吸量管，其特征在于，該螺帽包含有一軸向延伸的指示套筒，其軸向承接該柱塞單元，且使用者操作的鎖定機構包括使用者引動的向內(nèi)延伸的構件，其用于嚙合于該指示套筒以及由該指示套筒釋放。
22.如權利要求4所述的吸量管，其特征在于，該止動構件包括一管狀滾珠螺桿，其軸向承接該柱塞單元，且該螺帽包括一彈簧負載的滾珠，其用于坐落在該滾珠螺桿的該螺桿中。
23.如權利要求22所述的吸量管，其特征在于，又包含有一自該滾珠螺桿延伸的臂，其用于在使用者操作的鎖定機構釋放時，軸向移動該滾珠螺桿，以快速重置該吸量管的容積。
24.如權利要求22所述的吸量管，其特征在于，包含一在該柱塞單元上而在該滾珠螺桿上方的環(huán)圈，其用于與該柱塞單元一起移動，以當該滾珠螺桿在該外殼內(nèi)向下相對移動時，嚙合于該滾珠螺桿。
全文摘要
一種可調(diào)整容積的手動吸量管(10),其具有一手持式外殼(12),其支撐:(i)一電子數(shù)位式顯示器(14)及相關的位置感測(16)與控制電路(18),(ii)一柱塞單元(20)及(iii)一快速設定容積的調(diào)整機構(22),其用于同時控制吸量管的容積設定與電子顯示,該快速設定容積調(diào)整機構包括有:一吸量管容積設定構件(32),其用于限制外殼中的柱塞單元的向上移動,以界定該吸量管容積的設定,且該容積設定構件被支撐,以在柱塞單元上軸向移動,并由一吸量管使用者操作的鎖定機構(34)相對于外殼而可釋放地固定。
文檔編號B65D83/00GK1423747SQ01808132
公開日2003年6月11日 申請日期2001年2月16日 優(yōu)先權日2000年2月17日
發(fā)明者肯尼士瑞寧, 哈肯T·馬格努森, 菲利普易, 威廉D·賀保格, 詹姆士S·派翠可 申請人:瑞寧器材公司