專利名稱：具有用于定位與維持初始位置的機(jī)械式助推器的吸量管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及手動(dòng)式空氣排除吸量管，并且更涉及一種改進(jìn)式手動(dòng)式吸量管，其包括有一個(gè)可動(dòng)式柱塞以及一個(gè)機(jī)械式助推器，該助推器系用來幫助吸量管使用者以手動(dòng)方式將該柱塞定位與維持在一個(gè)“初始”位置處以方便汲取一預(yù)定量的液體。
背景技術(shù)：
舉例而言，美國專利號3,827,305與4,909,991揭示了市售的單通道手動(dòng)空氣排出吸量管。該類吸量管的每一個(gè)包括有一種長型手持式吸量管本體，其包覆一個(gè)彈簧向上偏壓式柱塞單元。該柱塞單元受到支撐以用來移動(dòng)于在第一(或是上方)停止位置之間的該吸量管本體內(nèi)，在該停止位置處，該柱塞單元的一個(gè)端部部份從該吸量管本體的一個(gè)上方端部處延伸。一位吸量管使用者握住該吸量管本體同時(shí)用他或她的拇指置于該柱塞單元的暴露端部上。拇指向下按壓該柱塞單元的動(dòng)作將其從上方停止位置處往下移動(dòng)，同時(shí)反抗一個(gè)向上偏壓的彈簧回復(fù)力一直到一個(gè)第二(或是下方)停止位置處，在該處所有的液體從固定到該吸量管的一個(gè)尖端處被排出。臨近該下方停止位置處系為該柱塞單元的“初始”位置，在使用吸量管操作每一次汲取動(dòng)作的開始階段，該位吸量管使用者將該柱塞單元退回到上述的“初始”位置。
在揭示于前述的專利的市售的吸量管中，該“初始”位置系由一種“軟性(soft)”停止所定義。如于這些專利中所描述的，該“軟性”停止包含有位于該吸量管本體內(nèi)的一個(gè)第二較剛性彈簧機(jī)構(gòu)，其系當(dāng)該柱塞單元到達(dá)該“初始”位置時(shí)被啟動(dòng)。有關(guān)于此，并且如于此圖4a中所描述的，當(dāng)該位吸量管使用者以手動(dòng)方式將該柱塞單元從其上方停止位置處用他或她的姆指向下壓按在該柱塞單元的暴露端部而移動(dòng)時(shí)，該位吸量管使用者可以“感覺到”該柱塞單元移動(dòng)一個(gè)遞增的阻抗，該柱塞單元結(jié)合該第二彈簧組件的致動(dòng)，而該致動(dòng)反抗該柱塞單元的進(jìn)一步向下移動(dòng)。該位使用者感覺到第二彈簧機(jī)構(gòu)致動(dòng)的該柱塞位置處界定了該柱塞單元的“初始”位置。該柱塞單元越過該“初始”位置到達(dá)該下部停止位置的連續(xù)移動(dòng)受到結(jié)合有該回復(fù)彈簧以及該第二彈簧機(jī)構(gòu)的阻礙。
從而，在用此種市售的吸量管汲取液體后，該位吸量管使用者握住該吸量管殼體，同時(shí)使用將他或她的姆指放置在該柱塞單元的暴露端部上。用姆指施加向下的壓力在該柱塞單元上，同時(shí)該位使用者反抗該彈簧的回復(fù)力而將該柱塞單元移開該上方停止位置。在該柱塞單元移開該第一停止位置的期間，經(jīng)由感覺到向下移動(dòng)該柱塞單元所需的作用力的開始增加，該位使用者進(jìn)而察覺到該柱塞單元的“初始”位置。此種增加的作用力系為該柱塞單元反抗該回復(fù)彈簧與該第二彈簧機(jī)構(gòu)的移動(dòng)下所產(chǎn)生的結(jié)果，其通常被稱為一種“泄放式”彈簧吸量管。精確感覺到向下移動(dòng)該柱塞單元所需的作用力的開始增加系為一種需要該位吸量管使用者極小心練習(xí)的精巧操作。因此，使用在該柱塞單元的暴露端部上的他或她的姆指，該位使用者小心翼翼地感覺到并且接著以手動(dòng)方式將該柱塞單元維持在該“初始”位置處。事實(shí)上，該位吸量管使用者以手動(dòng)方式將該柱塞單元維持在該“初始”位置，以利于從該吸量管延伸進(jìn)入到液體中的一個(gè)尖端的情況占用了結(jié)合汲取操作的全部時(shí)間的主要部份，該液體系預(yù)定由該吸量管所汲取。接著，用插入到該液體中的該尖端，該位使用者以手動(dòng)方式控制該柱塞單元從該“初始”位置處返回到該上方停止位置的速率。
為了精確及可重復(fù)操作該吸量管，最重要的是該位吸量管使用者總是將該柱塞單元帶到精確相同的“初始”位置，并且該位吸量管使用者以一種對每一吸量管均可重復(fù)性的操作方式手動(dòng)地控制該柱塞單元返回到該上方停止位置處。為了在每一個(gè)重復(fù)操作期間將所需要的液體量汲取入該吸量管尖端之內(nèi)，上述的方式系為必須的。應(yīng)該被注意到的是，此種吸量管手動(dòng)方式在連續(xù)的吸量管操作的整個(gè)期間(其中重復(fù)性的操作是必需的)，該位吸量管使用者受到實(shí)質(zhì)身體上與精神上的緊張狀態(tài)。在極端的情況中，結(jié)合有廣泛與延長的手動(dòng)吸量管操作造成身體手部與腕部的扭傷可能引起或者是產(chǎn)生重復(fù)性的扭傷，例如是腱炎以及心皮道并發(fā)癥狀。
結(jié)合有其它的手動(dòng)的吸量管引起相同的身體以及精神上的壓力問題，該吸量管包括有用于界定該柱塞單元“初始”位置的不同機(jī)構(gòu)。此種不同機(jī)構(gòu)的實(shí)例被描述于美國專利4,041,764以及德國專利申請239 539A1以及239 540 A1。特別地，美國專利4,041,764揭示一種磁性棘爪，其被嚙合于一個(gè)吸量管活塞的一個(gè)上方停止位置以及一個(gè)“初始”位置之間，并且當(dāng)希望在反抗彈簧的回復(fù)作用力的方式而將該活塞移開該“初始”位置時(shí)，由該吸量管使用者在一個(gè)推鈕上施加一個(gè)遞增的軸向力將該磁性棘爪脫離。美國專利4,041,764所揭示的吸量管的使用者的手動(dòng)作用力必須施加在其吸量管活塞(柱塞)上，將該活塞從其上方停止位置移動(dòng)通過一個(gè)“初始”位置到達(dá)一個(gè)下方停止位置系被說明于圖4b中。
另一方面，該等德國專利申請案的每一個(gè)揭示一種中空活塞式吸量管，其在上方與下方停止位置處具有強(qiáng)磁性系統(tǒng)。該下方停止位置系為一種用于該中空活塞的“硬式(hard)”底部停止，其并不允許該活塞移動(dòng)超出該下方停止位置。該中空活塞式吸量管的使用者并不必“感覺”一種界定該中空活塞的一個(gè)“初始”位置的“軟性”停止。相反地，該下方停止位置界定該中空活塞式吸量管的該“初始”位置。因此，在該中空活塞式吸量管的操作方面，該位使用者僅抓住該吸量管本體并且藉由施加一向下的姆指作用力在一個(gè)致動(dòng)旋鈕驅(qū)動(dòng)該中空活塞到達(dá)該下方停止位置處。為了將液體汲取入一個(gè)被連接到該中空活塞式吸量管的一個(gè)下方圓錐體，該位使用者僅釋放該致動(dòng)旋鈕并且容許一個(gè)壓縮彈簧來將該中空活塞從該下方停止位置移動(dòng)到該上方位置。該下方停止位置與該上方位置的強(qiáng)磁系統(tǒng)與一個(gè)磁化的閉鎖件交互作用，以控制用于開啟與關(guān)閉該中空活塞的孔徑中的一個(gè)圓盤式密封墊。例如，因?yàn)樵撓路酵Ｖ刮恢玫膹?qiáng)磁性系統(tǒng)的維持力系較該閉鎖件為大，并且該閉鎖件的軸向運(yùn)動(dòng)由一個(gè)停止位置所限制，該圓盤式密封墊從一個(gè)在該中空活塞上的凸緣處被舉起，并且打開該中空活塞的孔徑致使一個(gè)第一圓柱活塞系統(tǒng)與該吸量管的一個(gè)內(nèi)腔透過該中空活塞與將一通氣道通到大氣的方式彼此互通。
被注意到的是，在所有的前述手動(dòng)吸量管中，該位吸量管使用者需要使用他或她的姆指連續(xù)地施加穩(wěn)定向下的作用力，用以將該吸量管柱塞維持在其“初始”位置，藉由控制該柱塞單元從該“初始”位置移動(dòng)到其上方停止位置處以預(yù)備用來將該吸量管尖端插入打算要被汲取入該尖端的液體。
由于認(rèn)清到該位吸量管使用者重復(fù)與長時(shí)期操作手動(dòng)式吸量管所造成的身體上與精神上的緊張狀態(tài)，以及為了顯著地降低操作手動(dòng)式吸量管所造成的身體上與精神上的緊張狀態(tài)并且消除該位吸量管使用者必須實(shí)際地將吸量管柱塞維持在一個(gè)“初始”位置，于吸量管柱塞到達(dá)該“初始”位置時(shí)，可操作的一個(gè)栓鎖機(jī)構(gòu)近來已被發(fā)展并且被描述與說明于美國專利5,364,596，該美國專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。如描述于該美國專利5,364,596中，該栓鎖機(jī)構(gòu)將一個(gè)柱塞以可釋放的方式維持于該“初始”位置處，而不用使用者所施加在該柱塞上一個(gè)與彈簧回復(fù)力相反的作用力。如此一種改進(jìn)式手動(dòng)吸量管可以進(jìn)一步地包括有一個(gè)速度調(diào)速器，其系用于當(dāng)該栓鎖機(jī)構(gòu)釋放時(shí)自動(dòng)地控制該活塞從該“初始”位置退回到該柱塞的上方停止位置的移動(dòng)速率。
當(dāng)包括有栓鎖機(jī)構(gòu)與調(diào)速器的此種改進(jìn)式手動(dòng)吸量管改進(jìn)了操作手動(dòng)吸量管的可重復(fù)性與可靠度，并且降低了必須重復(fù)地操作該手動(dòng)式吸量管而對該吸量管使用者所造成的身體上與精神上的緊張狀態(tài)，其導(dǎo)致在手動(dòng)吸量管的制造成本顯著地增加，使反應(yīng)在此種改進(jìn)式手動(dòng)吸量管上所增加的價(jià)格較先前簡單的類型為高。
最近，一種結(jié)構(gòu)簡單與低的制造成本的改進(jìn)式手動(dòng)吸量管已經(jīng)被發(fā)展，在必須對吸量管連續(xù)重復(fù)性的操作期間，其提供一種大幅降低該吸量管使用者身體與精神上的緊張狀態(tài)。該種手動(dòng)式吸量管被描述以及說明于美國專利5,700,959中，而該專利被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人。
如于先前所說明的，在先前已知的手動(dòng)式吸量管中，該吸量管使用者必須在該柱塞單元上施加反抗該回復(fù)彈簧與界定該“軟性”停止的相當(dāng)強(qiáng)力的泄放式彈簧的一個(gè)相當(dāng)強(qiáng)力的向下姆指作用力，用以將其維持在該“初始”位置內(nèi)。然而，使用描述于該‘999專利的手動(dòng)式吸量管，而非該使用者必須在定位該柱塞單元的“初始”位置時(shí)小心地感覺反抗該柱塞單元向下移動(dòng)的作用力突然增加的精確的開始，以及需要該位使用者手動(dòng)地施加反抗該回復(fù)彈簧與泄放式彈簧的一個(gè)強(qiáng)力向下作用力以將該柱塞單元維持在其“初始”位置內(nèi)，該‘999專利的手動(dòng)式吸量管包括有一個(gè)磁性助推器機(jī)構(gòu)。當(dāng)該單元達(dá)到并且在其“初始”位置時(shí)，該磁性助推器機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)反抗該彈簧回復(fù)力的向下磁力。該磁力小于由該回復(fù)彈簧所產(chǎn)生的向上作用力，并且在如該‘596專利的該“初始”位置處不會栓鎖住該柱塞單元。相反地，由該磁性助推器所產(chǎn)生的反抗的作用力為(i)當(dāng)其接近該“初始”位置以幫助該吸量管使用者感覺該“初始”位置時(shí)，被反應(yīng)于所需用來移動(dòng)該柱塞單元的向下作用力的減少；以及(ii)降低該吸量管使用者必須施加以將該柱塞維持在該“初始”位置內(nèi)的該手動(dòng)作用力。藉以，該磁性助推器實(shí)質(zhì)地降低必須重復(fù)地操作該手動(dòng)式吸量管而對該吸量管使用者所造成的身體上與精神上的緊張狀態(tài)。
當(dāng)描述于該‘959專利中的該磁性助推器機(jī)構(gòu)系為簡單結(jié)構(gòu)、成本低廉以及大幅降低結(jié)合有已知手動(dòng)吸量管所引起的身體上與精神上負(fù)擔(dān)的問題時(shí)，一些吸量管使用者已經(jīng)表示希望能夠?qū)υ撝囊苿?dòng)做完全手動(dòng)地控制，特別是在其軸向移動(dòng)的區(qū)域范圍內(nèi)，在該區(qū)域范圍處該磁性助推器機(jī)構(gòu)系以可操作的方式來幫助將該吸量管柱塞定位與維持在其“初始”位置處。本發(fā)明不僅滿足該需求而且提供一個(gè)手動(dòng)式吸量管，該手動(dòng)式吸量管并不需要或者是利用一個(gè)泄放式彈簧或者是一個(gè)栓鎖機(jī)構(gòu)用以界定該柱塞單元的該“初始”位置。
發(fā)明概要如先前已知的手動(dòng)式吸量管，本發(fā)明包含有一個(gè)手持式吸量管本體，其具有一個(gè)偏壓被支撐于其中的柱塞單元的回復(fù)彈簧用以從一個(gè)第一(或者是上方)停止位置軸向移動(dòng)。如使用先前的手動(dòng)式吸量管，握持本發(fā)明吸量管的該吸量管使用者壓迫一個(gè)柱塞控制鈕來將該柱塞單元從該第一停止位置以反抗該回復(fù)彈簧的向上作用力的方式向下移動(dòng)到一個(gè)第二(或者是下方)停止位置，其中包含于固定到該吸量管本體的吸量管尖端的所有流體從該尖端處被排出。接著，該吸量管使用者容許該回復(fù)彈簧將該柱塞退回到接近該下方停止位置處的一個(gè)“初始”位置。該“初始”位置系由一個(gè)“軟性”停止所界定，并且系為該柱塞單元被退回到用該吸量管開始所作的每一次連續(xù)汲取操作的該“起始(starting)”位置。在先前已知的手動(dòng)式吸量管中，該位吸量管使用者必須在該柱塞單元上施加一個(gè)相當(dāng)強(qiáng)力的與該回復(fù)彈簧以及界定該“軟性”停止的反抗相當(dāng)強(qiáng)力的泄放式彈簧的一個(gè)向下的姆指作用力，用以將其維持在該“初始”位置處。特別是，該柱塞單元任何向下超過該“初始”位置的移動(dòng)啟動(dòng)該泄放式彈簧，該泄放式彈簧產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)力的向上作用力，該向上作用力與該柱塞單元的此種向下移動(dòng)相反。該吸量管使用者察覺到(或者是“感覺到”)該回復(fù)力開始增加，其提供給該使用者一個(gè)該柱塞單元已經(jīng)并且處于“初始”位置的指示。
然而，本發(fā)明的該吸量管并不包括有一個(gè)泄放式彈簧。另外，本發(fā)明的使用并不需要使用者在定位該柱塞單元的“初始”位置的情況時(shí)得小心地察覺與柱塞單元向下移動(dòng)方向相反的一個(gè)突然增加的作用力的精確開始，并且也不需要使用者以手動(dòng)的方式施加一個(gè)反抗一個(gè)回復(fù)彈簧與一個(gè)泄放式彈簧的強(qiáng)力的向下作用力以將該柱塞單元維持在其“初始”位置，本發(fā)明的吸量管包括有一個(gè)機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)。當(dāng)該柱塞單元到達(dá)并且處于該“初始”位置處時(shí)，該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)產(chǎn)生一個(gè)側(cè)向作用力，該側(cè)向作用力系藉由該柱塞而被轉(zhuǎn)變成一個(gè)與該彈簧回復(fù)力相反的機(jī)械力。該相反的機(jī)械力系小于該向上的作用力，該向上的作用力系由該回復(fù)彈簧所產(chǎn)生，并且當(dāng)該柱塞單元接近該“初始”位置并幫助該吸量管使用者感覺到該“初始”位置時(shí)，被反應(yīng)在移動(dòng)該柱塞單元所需要的向下作用力的一個(gè)相當(dāng)小的改變上。另外，由該機(jī)械式助推器所產(chǎn)生的相反的作用力降低了該吸量管使用者必須施加的該手動(dòng)作用力，用以將該柱塞單元維持在該“初始”位置處。藉以，該機(jī)械式助推器實(shí)質(zhì)地減少必須持續(xù)重復(fù)地操作該手動(dòng)式吸量管而對該吸量管使用者所造成的身體上與精神上的緊張狀態(tài)。
更進(jìn)一步來說，在本發(fā)明的吸量管中不具有一個(gè)泄放式彈簧意謂著一個(gè)結(jié)合有所有的先前市售的空氣排出吸量管的主要的操作作用力在本發(fā)明中被排除。換言之，使用者所產(chǎn)生的極大的向下作用力引起所有的液體反抗通常在商用的空氣排出吸量管中的強(qiáng)力泄放式彈簧而從該吸量管的尖端處噴出。從而，使用省略通常用到空氣排出吸量管的泄放式彈簧的一種相對簡單成本低廉的構(gòu)造，本發(fā)明顯著地降低已知手動(dòng)式吸量管對于身體上與心里上的負(fù)擔(dān)的問題，而僅稍微增加一點(diǎn)制造成本。
附圖簡單說明圖1是一個(gè)手動(dòng)式空氣排出吸量管的側(cè)視圖，特別是以剖面方式呈現(xiàn)，并且包括有本發(fā)明的機(jī)械式助推器。


該手動(dòng)式吸量管正好在一個(gè)低于被包括于該吸量管中的一個(gè)柱塞單元的上方(或者是起始)位置處。
圖2是圖1的該手動(dòng)式吸量管的一個(gè)局部側(cè)視圖，其顯示該柱塞單元系于其“初始”位置處，并具有可操作來幫助吸量管使用者將該柱塞單元維持在該“初始”位置處的該機(jī)械式助推器。
圖3顯示了圖1和圖2中的該機(jī)械式助推器的一個(gè)放大的橫剖面?zhèn)纫晥D。
圖4a、4b與4c是座標(biāo)圖，其描述致動(dòng)作用力的大小，其系為將該柱塞單元從其上方停止位置移動(dòng)到其“初始”位置處，該吸量管使用者必須施加在一個(gè)柱塞單元上的致動(dòng)作用力，并且接著到其下方停止位置。其中，圖4a描述結(jié)合有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的手動(dòng)式吸量管的該致動(dòng)作用力。圖4b描述結(jié)合有一個(gè)揭示于美國專利號4,041,764中的該手動(dòng)式吸量管的致動(dòng)作用力。圖4c描述結(jié)合有一個(gè)說明于圖1以及圖2的本發(fā)明的帶有機(jī)械式助推器的該吸量管的致動(dòng)作用力。
圖5a、5b、5c、5d以及5e為類似于圖3的概略的放大剖面?zhèn)纫晥D，其說明不同類型的機(jī)械式助推器，該機(jī)械式助推器可以被包括于本發(fā)明的手動(dòng)式吸量管之內(nèi)。
標(biāo)號說明10吸量管12吸量管本體14液體端部15拋棄式吸量管尖端16柱塞單元18回復(fù)彈簧20上方停止位置22控制鈕24下方停止位置26機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)33擴(kuò)大部份34柱塞36底部停止構(gòu)件38活塞41密封維持器、流體防漏密封42肩部44可軸向調(diào)整的肩部45環(huán)狀的肩部48凸輪50圓筒51下側(cè)52環(huán)形凸緣54凸輪從動(dòng)件56彈性負(fù)載球珠58管狀殼體
60環(huán)型套筒構(gòu)件61套筒62環(huán)型凹陷62’凹陷部62”環(huán)型凹陷部63下方端部64彈簧片構(gòu)件80手動(dòng)作用力82手動(dòng)作用的減少83降低的作用力84遞增的向下作用力具體實(shí)施方式
參照圖1以及圖2，本發(fā)明的手動(dòng)式空氣排出吸量管的一個(gè)較佳型式系由元件符號10所說明并表示。該吸量管10包含有一個(gè)吸量管本體12，其較佳地由一種塑膠材料所形成。該吸量管本體12沿軸向伸長并且被制成可以用手握持，其具有一個(gè)與其相鄰的液體端部14，并且從該吸量管本體12的一個(gè)底部處軸向地延伸用以容納一個(gè)拋棄式吸量管尖端15。由一個(gè)回復(fù)彈簧18向上偏壓的一個(gè)柱塞單元16被支撐以在該吸量管本體12內(nèi)介于一個(gè)上方停止位置20與一個(gè)下方停止位置24之間軸向地移動(dòng)。在上方停止位置20處，該柱塞單元16的一個(gè)柱塞34的一個(gè)擴(kuò)大部份33的一個(gè)上方端部將該上方停止位置20嚙合到該柱塞單元16的一個(gè)端部部份，該柱塞單元16從該吸量管本體12的一個(gè)上方端部處延伸以容納一個(gè)控制鈕22。該本體12以及控制鈕22被制造成使得當(dāng)吸量管使用者握持住該本體12時(shí)，該使用者伸出他或她的姆指在該控制鈕22的上致使該使用者的姆指動(dòng)作將施加一個(gè)向下的作用力在該柱塞單元16上，用以將該柱塞單元16從該上方停止位置20處反抗該回復(fù)彈簧18的彈力而移動(dòng)到該下方停止位置24。在該下方停止位置24處，可與該柱塞單元16一起移動(dòng)的一個(gè)底部停止構(gòu)件36嚙合在該吸量管本體12內(nèi)的一個(gè)環(huán)狀的肩部45，并且界定該下方停止位置來更進(jìn)一步地限定該柱塞單元16在該吸量管本體12內(nèi)的向下移動(dòng)。
同樣地，被定位于該吸量管本體12內(nèi)的是一個(gè)機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26，以助于(i)定位該柱塞單元16的“初始”位置，(ii)將該柱塞單元16反抗該回復(fù)彈簧18向上持續(xù)的彈力偏壓的方式握持在一個(gè)“初始”位置處。
附帶說明地，該“初始”位置系為在該吸量管本體12內(nèi)的柱塞單元16的軸向位置，在該處，該吸量管10系準(zhǔn)備用來將其尖端15浸入在由該吸量管10所汲取的液體中，并且隨后分配到一個(gè)容器內(nèi)。在一系列的可拋棄式尖端(例如是尖端15)中以重復(fù)操作吸量管的方式來汲取與分配液體的期間，其亦是為該柱塞單元16的返回位置。關(guān)于此點(diǎn)，該吸量管10包括有一個(gè)吸量管尖端排出器27，例如是于1997年3月25日揭示于美國專利中(專利號5,614,153)的該改進(jìn)式排出器，并且被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的申請人。依循每一個(gè)吸量管的操作來汲取液體的一般實(shí)務(wù)上，拋棄式尖端系可從該吸量管處彈出，并且用一個(gè)新的端部取代以確保由該吸量管所分配的一系列的液體樣本不受到污染。
如表示于圖1、圖2以及圖3中，該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26被設(shè)計(jì)用來產(chǎn)生一個(gè)與該回復(fù)彈簧18的向上彈力相反的作用力。該相反的作用力系小于由該回復(fù)彈簧所產(chǎn)生的向上作用力。關(guān)于此一方面，當(dāng)該活塞單元16接近其于所說明的類型的該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26的“初始”位置時(shí)，該相反的作用力較佳為于稍微有增加時(shí)由該吸量管使用者所察覺到，并且接著減少必須被施加以移動(dòng)該活塞單元16的向下的手動(dòng)作用力。另一種方式為該相反的作用力當(dāng)移動(dòng)該活塞單元的向下手動(dòng)作用力稍微減少或增加時(shí)可以被察覺到。上述中任何由該吸量管使用者所察覺到作用力告知該位使用者接近該“初始”位置，并且?guī)椭湓摗俺跏肌蔽恢玫木_定位。另外，由該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26所產(chǎn)生的該相反作用力，在重復(fù)操作該吸量管期間降低了必須由該吸量管使用者施加以將該活塞單元16維持在該“初始”位置的手動(dòng)作用力，以準(zhǔn)備來將液體汲取到該吸量管尖端15內(nèi)。更進(jìn)一步而言，因?yàn)橛稍摍C(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26所產(chǎn)生的該相反作用力系小于由該回復(fù)彈簧18所產(chǎn)生的向上作用力，在該活塞單元16的“初始”位置處以及于該柱塞單元從該“初始”位置處開始向上移動(dòng)到該上方停止位置期間，該吸量管使用者對在該吸量管本體12內(nèi)的活塞單元16的位置維持以手動(dòng)的方式控制。在該活塞單元16朝向上或者是向下兩者之中的一個(gè)方向從該“初始”位置處開始移動(dòng)之后，該柱塞是不會受到該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26的影響，并且僅受到該回復(fù)彈簧18向上作用力的影響，因?yàn)楸景l(fā)明的該手動(dòng)式吸量管并沒有合并一個(gè)泄放式彈簧。上述意謂著在將液體吸入到該吸量管尖端15期間，該吸量管使用者維持對該柱塞單元的向上移動(dòng)速率的完全控制。因此，對該位使用者而言下述情況就比較簡單(I)在一連串汲取操作期間，將該吸量管柱塞維持在精確相同的“初始”位置；(II)于使用該手動(dòng)式吸量管做連續(xù)汲取操作期間，容許以相同的速度曲線將該柱塞單元返回到該上方停止位置。
該吸量管使用者在操作本發(fā)明的手動(dòng)式吸量管時(shí)所必須施加的手動(dòng)作用力的上述規(guī)定被描述于圖4c中，該手動(dòng)式吸量管包括有圖示說明于圖1到圖3中的該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26。由本發(fā)明所產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)可以從圖4c與圖4a與圖4b的圖形的比較中獲知，其中該圖4a與圖4b描述結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的手動(dòng)式吸量管的該柱塞單元致動(dòng)作用力，該現(xiàn)有技術(shù)的手動(dòng)式吸量管包括有界定一個(gè)“初始”位置的“軟性”停止。如描述于圖4c中，當(dāng)在本發(fā)明的手動(dòng)吸量管中的該柱塞單元從其上方停止位置處被移動(dòng)時(shí)，使用者必須產(chǎn)生的手動(dòng)作用力系為一種必須要克服該回復(fù)彈簧18的作用力，并且在圖4a、4b以及圖4c的每一個(gè)中該手動(dòng)作用力系以元件符號80表示。然而，當(dāng)在本發(fā)明的手動(dòng)式吸量管中的該柱塞單元接近其“初始”位置時(shí)，被圖示說明于圖1到圖3中的該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26產(chǎn)生一個(gè)受控的相反作用力，該相反作用力當(dāng)該手動(dòng)作用力稍微與漸進(jìn)的增加時(shí)首先被反應(yīng)，接著在該手動(dòng)作用80稍微與漸進(jìn)地減少，如以符號82所示的，一直持續(xù)直到該“初始”位置被達(dá)到為止。為了將該柱塞單元維持在該“初始”位置處，該吸量管使用者僅需要施加被降低的作用力，其系以符號83來表示。唯在上述情況下，當(dāng)該位吸量管使用者希望實(shí)現(xiàn)在該吸量管10的尖端的液體噴出時(shí)，該位使用者需要施加一個(gè)反抗該回復(fù)彈簧18的遞增的向下作用力，如以符號84所示。然而，如上所述，因?yàn)楸景l(fā)明的該手動(dòng)式吸量管并未包括有一個(gè)泄放式彈簧，當(dāng)施加一個(gè)向上作用力在該活塞單元16上的該手動(dòng)式吸量管10的唯一元件系為該回復(fù)彈簧18。上述意謂著由該使用者所產(chǎn)生以實(shí)現(xiàn)液體噴出的本發(fā)明的吸量管10的該手動(dòng)作用力系一個(gè)向下的手動(dòng)作用力，該向下的手動(dòng)作用力稍微超過由該回復(fù)彈簧18所產(chǎn)生的該向上的作用力。該向下的手動(dòng)作用力以符號84來描述，并且其實(shí)質(zhì)上小于一種如圖4a中所描述已知手動(dòng)式吸量管中達(dá)成液體噴出所需的該向下手動(dòng)作用力。從而，圖4c清楚地反應(yīng)(1)作用在該柱塞單元上的該手動(dòng)作用力的減少告知該吸量管使用者即將達(dá)到該“初始”位置；(2)當(dāng)與描述于圖4a及圖4b的現(xiàn)有技術(shù)的手動(dòng)式吸量管相較之下，減少了將該柱塞單元維持在該“初始”位置處所需要的手動(dòng)作用力；(3)本發(fā)明的吸量管的使用者達(dá)成液體噴出所需要產(chǎn)生的手動(dòng)作用力顯著地減少。
特別地參照圖1與圖2，該柱塞單元16包含有軸向加長的柱塞34，其上方端部終止于該控制鈕22之內(nèi)，并且其下方端部終止于該底部停止構(gòu)件36之內(nèi)。該構(gòu)件36被固定到一個(gè)活塞的上方端部，其可以與在該液體端部14內(nèi)的該柱塞34一起軸向地移動(dòng)。該回復(fù)彈簧18包圍該活塞38，該回復(fù)彈簧18的一個(gè)上方端部抵靠在一個(gè)環(huán)形凸緣52的下側(cè)51，該環(huán)形凸緣52從該底部停止構(gòu)件36的一個(gè)上方端部處向外延伸，并且該回復(fù)彈簧18的一個(gè)下方端部抵靠在一個(gè)密封維持器41，以用于一個(gè)座落于環(huán)繞該活塞38的液體端部14內(nèi)的一個(gè)肩部42上的一個(gè)流體防漏密封41。因此受到限制，該回復(fù)彈簧18持續(xù)地施加一個(gè)向上的作用力在該活塞38、該底部停止構(gòu)件36以及因而作用在該柱塞34上，以持續(xù)地驅(qū)迫該柱塞單元16向上朝向該上方停止位置20，該上方停止位置20系由該吸量管的該本體12內(nèi)的一個(gè)可軸向調(diào)整的肩部44。
如以最清楚的方式顯示于圖1與圖2中，對于在該吸量管10中的該柱塞單元16的該底部停止位置系由位于該底部停止構(gòu)件36頂端處的該環(huán)形凸緣52所界定，該底部停止構(gòu)件36被設(shè)計(jì)用來當(dāng)響應(yīng)于由該吸量管使用者作用在該推鈕22上的向下作用力使該柱塞單元被向下移動(dòng)時(shí)與界定該下方停止位置24的肩部45相嚙合。
同樣地，圖1到圖3中清楚地圖示說明對于該吸量管10而言，該柱塞單元16的該“初始”位置系由該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26所界定。關(guān)于那方面，圖示所說明的該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26類型包含有一個(gè)凸輪48以及一個(gè)凸輪從動(dòng)件54。該凸輪48被定位在該擴(kuò)大部份33處的下方位置的該柱塞34上，而該凸輪從動(dòng)件54被固定到一個(gè)圓筒50的一個(gè)側(cè)壁上，而該圓筒50被固定到該殼體12，并且軸向容納該柱塞單元16。在圖1到圖3中，所圖示說明的該凸輪從動(dòng)件54的類型包含有一個(gè)彈性負(fù)載球珠56，其被裝設(shè)以及容納于一個(gè)管狀殼體58之內(nèi)，該管狀殼體58從該圓筒50向內(nèi)延伸朝向該柱塞34。該球珠56的外部表面接觸到該柱塞34，并且通常與該柱塞34隔開。然而，當(dāng)在從該吸量管處分配液體期間該柱塞38被該吸量管使用者下壓時(shí)，該球珠將嚙合并且座落到該凸輪48之上。當(dāng)此一情況發(fā)生時(shí)，如描述于圖4c中，偏壓該球珠56的彈簧施加一個(gè)側(cè)向作用力反應(yīng)在該柱塞34上，如先前所描述的，當(dāng)在該柱塞致動(dòng)作用力改變時(shí)提供給該使用者一個(gè)指示該吸量管正接近并且已經(jīng)到達(dá)該“初始”位置。特別地，所圖示說明的該凸輪48的類型包括有一個(gè)環(huán)型套筒構(gòu)件60，其從一個(gè)上方端部漸漸地增加，并且接著在環(huán)型厚度方面漸漸減少以形成一個(gè)環(huán)型凹陷62，并且再次漸漸地增加接著在環(huán)型厚度方面漸漸減少終結(jié)于該套筒的一個(gè)下方端部63。落入該環(huán)型凹陷62的該球珠56提供給該使用者指示該柱塞系位于其上述的“初始”位置。
圖5a、5b、5c、5d以及5e概略地圖示說明該機(jī)械式注推器機(jī)構(gòu)26的數(shù)種不同的實(shí)施例。在圖5a中，該凸輪從動(dòng)件54系為彈簧片構(gòu)件64的形式，該彈簧片構(gòu)件64系由該柱塞34所承載以嚙合到該凸輪48，該凸輪48被固定到或者是形成于該圓筒50的內(nèi)部，并且具有一個(gè)如該套筒61的內(nèi)表面。在圖5b中，該彈簧片構(gòu)件64形式的該凸輪從動(dòng)件54被固定到該圓筒50的內(nèi)部以嚙合該凸輪48的表面，該凸輪48包含有如前所述的套筒61。在兩個(gè)實(shí)施例中，座落到包括有該凹陷62的表面61的該彈簧片構(gòu)件64產(chǎn)生一側(cè)向作用力到該柱塞34上，該柱塞34當(dāng)向下的柱塞作用力改變時(shí)被反應(yīng)以提供本發(fā)明吸量管的使用者一個(gè)指示該柱塞接近以及到達(dá)該“初始”位置。
在圖5c、5d以及5e中，該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26包含有棘爪機(jī)構(gòu)，其有點(diǎn)類似圖5a與圖5b的該凸輪以及凸輪從動(dòng)件結(jié)構(gòu)。在每一個(gè)圖示說明的棘爪機(jī)構(gòu)中，一個(gè)延伸于不是該柱塞34就是圓筒50的彈簧負(fù)載構(gòu)件，該柱塞34與該圓筒50彼此抵靠以在其上產(chǎn)生一個(gè)側(cè)向作用力，并且座落入與脫離所結(jié)合有吸量管的該柱塞的界定“初始”位置的凹陷部。在圖5c中，該彈簧片64從該柱塞處延伸用以落入在該圓筒50上的一個(gè)凹陷部62’上，然而在圖5d中，該彈簧片64從該圓筒50處延伸用以落入到該柱塞上的一個(gè)環(huán)型凹陷部62”上。在圖5e中，前述所描述與圖示說明(圖3)的彈性負(fù)載球珠56座落在該活塞表面上的該凹陷部62”上。
盡管細(xì)節(jié)上不同，在該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)26的每一個(gè)實(shí)施例中，如先前所描述的，有助于該位使用者將該吸量管定位與維持在該“初始”位置。
盡管本發(fā)明的特別較佳實(shí)施例已經(jīng)于上文中被圖示說明及描述，然而要被認(rèn)知到的可以對該較佳實(shí)施例中作變化與修改而不會偏離本發(fā)明的精神。因此，僅由下列權(quán)利要求項(xiàng)來限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于重復(fù)地汲取與分配一預(yù)定量液體的無泄放式彈簧手動(dòng)空氣排出吸量管(10)，其包括有一個(gè)手持式吸量管本體(12)；一個(gè)被裝設(shè)于該吸量管本體內(nèi)的柱塞單元(16)，由吸量管使用者以手動(dòng)向下移動(dòng)的方式將其從一個(gè)第一停止位置處移開通過一個(gè)初始位置到達(dá)一個(gè)第二停止位置，該初始位置系該柱塞單元的一個(gè)預(yù)定開始位置，以當(dāng)其尖端(15)被浸沒到該液體中的狀況時(shí)，將該預(yù)定量的液體重復(fù)汲取入一個(gè)從該吸量管本體處延伸的尖端(15)，并且該第二停止位置系為該柱塞單元的一個(gè)端部位置，大致上所有的液體于該處從該尖端中由該吸量管所分配；在該手持式吸量管本體(12)內(nèi)的一個(gè)回復(fù)彈簧(18)，其系用來產(chǎn)生反抗該柱塞單元(16)向下移開該第一停止位置處，并且接著將該柱塞單元(16)退回到該第一停止位置的一個(gè)向上作用力；以及一個(gè)機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)(26)，其系當(dāng)該柱塞單元(16)從該第一停止位置到達(dá)該初始位置時(shí)用來產(chǎn)生反抗該回復(fù)彈簧(18)的向上作用力的一個(gè)機(jī)械式作用力的方式操作，用以幫助該吸量管使用者將該柱塞單元定位以及維持在該初始位置，并且受到該吸量管使用者的控制。
2.如權(quán)利要求1所述的吸量管，其特征在于，該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)(26)包含有一個(gè)被固定到該柱塞單元或者是殼體的構(gòu)件(54)，其用來座落到一個(gè)凹陷部(48)內(nèi)，另一方面在該柱塞上施加一個(gè)側(cè)向作用力。
3.如權(quán)利要求2所述的吸量管，其特征在于，該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)包含有一個(gè)凸輪(48)以及一個(gè)凸輪從動(dòng)件(54)。
4.如權(quán)利要求2所述的吸量管，其特征在于，該機(jī)械式助推器機(jī)構(gòu)包含有一個(gè)機(jī)械式棘爪機(jī)構(gòu)(64、62’；64、62”；56、62”)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種無泄放式彈簧手動(dòng)空氣排出吸量管(10)，其包括有一個(gè)機(jī)械式助推器(26)，其系用來產(chǎn)生一個(gè)反抗作用在一柱塞單元(16)上的彈簧回復(fù)力的機(jī)械力，用以幫助吸量管使用者將該柱塞單元(16)定位與維持于在一吸量管本體(12)內(nèi)的一個(gè)“初始”位置處，并且方便于將一吸量管尖端浸入于預(yù)定要被汲取入該尖端內(nèi)的液體中。
文檔編號B01L3/02GK1416368SQ01806313
公開日2003年5月7日 申請日期2001年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月9日
發(fā)明者肯尼士瑞寧, 威廉D·洪伯格 申請人:瑞寧器材公司