专利名称：附快速设定容积调整的可调整容积的手动吸量管的制作方法
技术领域：
本发明系关于可调整容积的手动吸量管，特别是关于一种包含可快速设定容积调整机构的改良式手动吸量管。
背景技术：
美国专利3,827,305号揭示一最早的市售数位式可调整空气位移吸量管。为了提供容积调整，该吸量管包含一延伸通过固定螺帽的螺纹轴。以手动转动轴可导致一止动构件的轴向移动，该止动构件用以限制柱塞的轴向移动，以界定吸量管的容量设定。容量设定显示于一机械式测微显示器，其包括一系列指示环，每一指示环围绕螺纹轴。
美国专利4,909,991号揭示一最近市售的单一槽道手动吸量管，系日本东京的Nichiryo有限公司制造。Nichiryo的吸量管包含一长形手持式外壳，用于受弹簧向上偏压的柱塞。该柱塞的一上端延伸于该外壳顶部上方，且承载一控制旋钮，用于以拇指与手指握合而手动地转动柱塞，及用于使吸量管外壳内的柱塞轴向移动于一上止动件与一下止动件之间，于该处，在一固定至外壳下端的尖端内的全部液体由该柱塞的向下移动而被排除。上止动件可响应于中空容积调整螺丝或键合至柱塞的轴的转动，而可在外壳内轴向调整。该上止动件的轴向调整可以调整液体的容积，而吸量管能够响应于柱塞的向上移动至上止动件，将液体抽入尖端中。该吸量管也包含一锁定机构，其包含有一锁定旋钮，其用于锁定柱塞以防转动，藉以将上止动件设定于固定的位置，因此设定吸量管的容积调整。
转让给本发明的受让人的美国专利5,849,248号揭示一更新近的可调整容积的手动吸量管，其包含一改良式锁定机构。
具有电子数位式显示器的可调整容积的手动吸量管也已发展出来，且揭示于美国专利4,567,780、5,892,161与5,892,161号中，为了更完整了解与手动吸量管的容积可调整性有关的最新技艺，以上所述的每一专利附于此申请案中以供参考。
在前述每一先前的手动吸量管中，容积设定需要重复转动螺纹式容积设定轴或转动吸量管的位移柱塞，并观看该吸量管的容积显示。在一吸量管的连续容积设定是显著差异的值时，需要可观的时间与体力负荷，以完成容积设定。
于是，先前的手动吸量管的缺点之一是精确地手动设定此吸量管容积所需要的时间、体力负荷与照料。在减少改变手动吸量管容积设定所需要的时间的一尝试中，Socorex Micropipette Calibra 822包含一容积设定机构，该设定机构包含二圆柱形凸轮。较大的凸轮显示数字于机械式容积显示器的视窗的左侧，而较小的凸轮显示数字于视窗的右侧。在该吸量管的柱塞按钮锁定以后，一设定轮的转动使较大的凸轮转动，藉以改变所显示的数字。然后，设定轮的拉出而后转动使得较小的凸轮转动，藉以显示数字。该等凸轮的转动在吸量管内设定机械式止动件，以控制液体的容积，其系吸量管所要吸取及分配的。虽然Calibra吸量管的容积设定结构可以略微减少设定手动吸量管容积所需要的时间，但与上述传统手动吸量管容积设定机构相比时，容积设定结构相对复杂且耗费成本。而且，由该Calibra吸量管所提供的容积设定不如传统逻辑设定机构所提供的设定精细。
因此，对于一种可调整容积的手动吸量管的持续需要，其包含一简单的容积调整机构，其特征为快速与高精确度的调整性。本发明满足该需求。
发明概要基本上，本发明包括一可调整容积的手动吸量管，其具有一轴向延长的手持式外壳，该外壳支撑(i)一电子数位式显示器及相关的位置感测与控制电路，(ii)一柱塞单元及(iii)一快速设定容积调整机构，用于同时控制吸量管的容积设定与电子显示。基本上，该快速设定容积调整机构包括一吸量管容积设定构件，用于限制外壳中的该柱塞单元的向上移动，以界定该吸量管容积的设定。该容积设定构件被支撑，以在该柱塞单元上轴向移动，且由一吸量管使用者操作的锁定机构相对于该外壳而可释放地固定。当自该外壳释放时，该容积设定构件可以在柱塞单元上且与之一起轴向移动，以快速设定吸量管的容积。当固定至该外壳时，该柱塞单元可以相对于该容积设定单元轴向移动，以往返于一吸量管尖端而吸取及分配所选择的容积的液体，吸量管尖端系固定至一自外壳下端延伸的中空轴。吸量管的容积设定是由感测与控制电路监视，以在电子数位式显示器上提供吸量管容积设定的即时显示。
较佳地，该容积设定构件包括一外螺纹式上止动构件，其匹配于一螺帽构件且键合，以与柱塞单元一起转动，以便当容积设定构件由锁定机构相对于外壳轴向固定时，吸量管使用者转动该柱塞单元，可以调整外壳内的容积设定构件的轴向位置，以提供吸量管容积设定的微调，如电子数位式显示器即时显示的。
图1a是一可调整容积的手动吸量管的第一实施例分解剖面侧视图，该手动吸量管具有一轴向延长的手持式外壳，其支撑一电子数位式显示器及相关的位置感测与控制电路、一柱塞单元及一快速设定容积调整机构，用于同时控制依据本发明的吸量管的容积设定与电子显示。快速设定容积调整机构以锁定的状况显示，而一杆锁啮合于一滑动型容积调整器的管子。
图1b显示图1a的手动吸量管，而杆锁系释放，以允许该滑动型容积调整器的垂直移动。
图1c是图1a在标示为1c-1c的圆中的部分的放大视图。
图2是一典型电子电路的方块图，其包含图1a所示的电子显示器与相关的感测器及控制电路，全部皆系依据本发明。
图3a是一可调整容积的手动吸量管第二实施例的上部分的侧剖视图，手动吸量管是在锁定状况，且具有一轴向延长的手持式外壳，该外壳支撑一电子数位式显示器及相关的位置感测与控制电路、一柱塞单元及一快速设定容积调整机构，用于同时控制依据本发明的吸量管的容积设定与电子显示。
图3b显示图3a的手动吸量管，其系在未锁定的状况。
图4至13各是可调整容积的手动吸量管第三至第十二实施例的上部分的侧剖视图，每一手动吸量管具有一快速设定容积调整机构，用于同时控制依据本发明的吸量管的容积设定与电子显示。
标号说明1；接触件2；接触件3；接触件4；底部接触件
5；顶接触件6；顶接触件7；接触件8；接触件9；接触件10；手动吸量管12；外壳14；电子数位式显示器16；位置感测18；控制电路20；柱塞单元22；快速设定容积调整机构24；控制旋钮26；活塞28；汽缸30；吸量管尖端32；容积设定构件34；锁定机构36；返回弹簧38；活塞返回件42；凸缘构件44；外螺纹套筒44c；环圈46；轴向孔48；中间部分50；螺帽构件50a；匹配半部50b；匹配半部50c；臂50d；臂50e；按钮
50f；按钮52；垂直管52c；环圈54；容积滑动调整器56；旋钮57；臂58；视窗59；侧部60；凸轮62；销构件64；臂67；手动归零设定开关68；位置感测器69；原始位置感测器70；容积设定位置感测器71；排线72；底部止动构件74；爆出弹簧75；印刷电路板76；感测器目标80；摩擦制动器或夹头机构82；环形楔或摩擦制动构件88；同心环90；齿轮92；感测器94；光学感测器96；滑动弹簧98；电阻元件100；电接触件102；电接触件104；电缆
106；容积调整指示孔108；按钮109；弹簧负载环110；销112；锁定弹簧114；叶片弹簧116；枢动件117；锁定夹持器118；套筒120；指示沟槽121；指示肋124；滚珠机构125；穴126；滚珠128；螺纹130；轴向孔132；轴向部分138；环圈具体实施方式
大体上如图所示，本发明包括一可调整容积的手动吸量管10，其具有一轴向延长的手持式外壳12，该外壳12支撑(i)一电子数位式显示器14及相关的位置感测16与控制电路18，(ii)一柱塞单元20及(iii)一快速设定容积调整机构22，用于同时控制该吸量管的容积设定与电子显示。
该柱塞单元20由弹簧向上偏压及支撑，以在该外壳12内轴向移动，而上端支撑一控制旋钮24于该外壳顶部上方。该外壳的形状是使吸量管使用者以手握持，而他或她的拇指可自由压下控制旋钮24，且使承载活塞26的柱塞单元的下端向下移入一汽缸28中，以自一吸量管尖端30分配液体，吸量管尖端30系固定至从该外壳下端延伸的中空轴31。
基本上，快速设定容积调整机构22包括一容积设定构件32，用于限制外壳12中的该柱塞单元20的向上轴向运动，以界定该吸量管10的容积设定。该容积设定构件32被支撑，以在该柱塞单元20上轴向移动，且由一吸量管使用者操作的锁定机构34可释放地固定至外壳12。自该外壳释放时，容积设定构件32可在柱塞单元20上与其一起轴向移动，以快速设定该吸量管10的容积。当该容积设定构件32由锁定机构34固定至外壳12时，该柱塞单元20可相对于该容积设定构件32轴向移动，以往返于吸量管尖端30而吸取及分配所选择的容积的液体，该吸量管尖端30系固定至自该外壳12延伸的轴31。
更特别地，如图1a与b所示，该柱塞单元20由一返回弹簧36向上偏压，该返回弹簧36系压缩于一活塞返回件38与一底部弹簧夹持器40之间。由该返回弹簧36提供的向上偏压促使柱塞单元20在外壳12内向上移动，直到一固定至柱塞的凸缘构件42啮合于容积设定构件32的底部表面为止，该容积设定构件32包括一外螺纹套筒44，其具有一轴向贯穿其的六角形轴向孔46，用于承接一柱塞20的六角形中间部分48。包括容积设定构件32的外螺纹套筒44匹配于一转动固定的螺帽构件50。该螺帽构件50由一容积滑动调整器54的垂直管52承载，该容积滑动调整器54具有一旋钮56，其侧向延伸通过一在外壳12侧部59中的视窗58。如此支撑的柱塞20垂直延伸通过管52与容积设定构件32的套筒44，以响应于吸量管使用者的下压于该控制旋钮24，而相对于该处轴向移动，以抗拒该返回弹簧36的向上力，向下移动柱塞单元于外壳12中。然而，使用者以手转动该柱塞单元20将促使柱塞将容积设定构件32的套筒44在螺帽构件50中相对于该处转动。此将促使该套筒44相对于静止的螺帽构件50轴向移动，以垂直调整该套筒底部表而的位置，因而调整该吸量管的容积设定，如该容积设定构件32与啮合于垂直调整底部表面的该活塞单元的凸缘构件42所界定的。因为该螺帽构件50与套筒44的相对细的匹配螺纹，故此容积调整是该吸量管容积的微调，且有别于吸量管10容积的快速设定。
该吸量管10容积设定的此种快速设定是由吸量管使用者迅速调整该外壳12中的容积设定构件32的垂直位置而提供。在本发明所绘示的实施例中，此是藉由使用者以人工握住该旋钮56且沿着该外壳12中的侧视窗58垂直移动该容积滑动调整器54而完成。该滑动调整器54的此种移动使得该容积设定构件32-其包括该套筒及与套筒匹配啮合的该螺帽构件50-产生对应的垂直移动。如图1a与1b所示，该滑动调整器54的此种垂直移动通常由该杆锁34阻止，该杆锁34包括一凸轮60，其由一销构件62枢动连接至该外壳12，且啮合于管52的外垂直表面63。藉由握住一自该凸轮60延伸的臂64，使用者能够转动该凸轮至图1b所示位置而释放管52，以在该外壳内垂直移动，此种垂直移动可快速垂直调整该容积设定构件32的位置，亦即，该吸量管10的容积设定。
该容积设定构件32的此种垂直移动使该柱塞单元20在该外壳12中产生相同的垂直移动，原因在于该柱塞单元20的凸缘构件42由向上顶住套筒-其包括该容积设定构件32-的底部表面的该返回弹簧36向上连续迫紧。因此，该柱塞单元20遵循外壳中的该容积设定构件32的任何垂直调整。该容积设定构件32与该柱塞单元20的此种垂直调整由感测器电路16监视，其产生一电子信号，该电子信号是在该控制电路18中处理，且在显示器14中以视觉显示成为用于吸量管的数位式容积设定。此一显示快速描述吸量管10容积设定的任何改变，且是此容积设定值的即时监视。
更特别地，该显示器、感测器与控制电路描述于图2的方块图中，而支撑此电路的结构显示于图1a与1b中。如图2所示，该电子数位式显示器14可包括一传统液晶显示器，其由一包括控制电路18的传统微处理器控制。如所示，该微处理器18的电输入可包括一位在该外壳12顶部的手动归零设定开关67、包括一位置感测器68的感测器、一原始位置感测器69与一容积设定位置感测器70。
该位置感测器68是一种具有一感测器目标76的连续感测装置，该感测器目标76由凸缘构件42承载，或者，接合至该柱塞单元20。在此方面，该感测器16的型式是可感测特殊型式的感测器目标76的位置。例如，如果感测器目标76是磁铁，则该感测器的型式可响应于磁铁产生的磁场，以产生一指示该磁铁相对于该感测器的位置的电子信号。此种位置信号传送到微处理器18，以处理及控制该显示器14的电输入，用以控制数位式显示的数值。在吸量管10的吸取与分配及其它操作模式期间，此提供该吸量管尖端中的液体容积的连续即时读数。
参考用于原始位置感测器69的图1c，该原始位置是在该柱塞单元20位在由凸缘构件42所界定的原始位置时感测，凸缘构件42系啮合于由爆出弹簧74(blow out spring)垂直支撑于该外壳中的底部止动构件72。当此种情况发生时，由该外壳12所承载的接触件7与8个别啮合于由该底部止动构件72所承载的接触件9与10。而且，由该底部止动构件的顶部所承载的顶接触件5与6啮合于由该凸缘构件42底部所承载的底接触件4。该接触件8与10经由该底部止动构件72而内部连接至接触件6，接触件7与9经由底部止动构件而内部连接至接触件5。接触件7与8连接到一印刷电路板(PCB)75，其承载及电子式地连接该感测器16与微处理器18。该微处理机系程式化，以便当感测到该原始位置时产生一电子信号，其使由排线71(ribbon cable)电子式地连接到微处理器的显示器14“归零”。然后，在原始位置上下方的柱塞单元的移动由显示器14以数位式显示的正与负值指示。
当一封闭电路形成时，该吸量管容积设定位置感测器70被感测，该封闭电路是自包括该容积设定构件32的套筒底部表面上的接触件2至该凸缘构件42顶部所承载的接触件3，再回到套筒底部表面承载的接触件1。此只可在该柱塞单元20已由使用者释放且凸缘构件42啮合于在吸量管的动机设定位置的套筒以后才被感测。如前所述，当此发生时，微处理器产生的电子信号乃在显示器14上产生吸量管10的容积设定的数位式指示。
该手动归零设定开关67是一种己知开关，其由诸如排线71电子式地连接至该微处理器，以便吸量管使用者以手动方式引动开关，将使显示器14显示的数位式容积归零。当吸量管使用者希望吸取多于一的液体至吸量管尖端30中，或以吸量管的多分配操作模式，将整个尖端的内含物分配成为复数等分时，此特性是有用的。
例如，为了以稀释液将一样品稀释，使用者首先将吸量管10的最大收集容量设定为待收集的全部流体的总和。然后，将该尖端30插入稀释液中，且小心释放该柱塞按钮24，直到显示器14指示的容积读数指示稀释液的所欲的容积为止。此时，使用者自该稀释液储存器移除尖端，且压下该手动归零开关67，以将容积显示“归零”。然后，在使该尖端保持在空气中时，使用者将释放柱塞，允许将所欲的空气间隙容积抽入尖端中，以使该稀释液与样品液体分离。最后，使用者再次将显示器“归零”，且吸取所欲样品容积的液体至该尖端中。
在该吸量管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时压下归零开关，而该显示器将相对于归零点的分电场容积读为负容积数字。
现在转到本发明的其他绘示实施例。图3a与3b绘示该吸量管10的一型式，其以一摩擦制动器或夹头机构80代替图1a与1b的杆锁定机构。该机构80包括一环形楔或摩擦制动构件82，其环绕该管52。该环形楔82由一环形套筒84压顶于管(如图3a所示)。吸量管使用者以手动方式转动该套筒锁而释放该机构80(如图3b所示)，以允许该容量设定构件轴向移动，如相关于图1a与1b而绘示及说明的。在全部的其他方面，图3a与3b的吸量管10和先前就图1a与1b而说明的相同。
图4与5所绘示的吸量管10的实施例和先前就图3a与3b而说明的相同，除了，图3a与3b的感测器目标与感测器由一系列垂直隔离同心环88所取代，同心环88系在延伸进入该管52的柱塞单元20的肋状部分上。在图4中，一齿轮90匹配于该同心环88，充当柱塞的齿，响应于该外壳12中的柱塞单元20的垂直移动而转动。该齿轮90的此种转动由诸如一种光学感测器的感测器92感测，其产生电子信号，指示该齿轮90的转动位置，亦即，该柱塞单元20与该外壳内的容积设定构件32的轴向位置。该电子信号传送到控制电路以供处理，且由显示器14显示成吸量管的容积设定，如相关于图1a与1b的吸量管20而说明的。在图5中，一光学感测器94直接侦测柱塞20上的环88的垂直移动，以产生此电子信号。
图6所绘示的实施例很类似于图3a与3b中所绘示的实施例，且对应的元件符号用于代表对应的零件。然而，在图6中，自该管52移除该旋钮56。而且，该管并非终止于一侧向凸缘，管系包含一面向上的环圈52c，其充当一垂直延伸滑动弹簧96的底部夹持器。如所示，该弹簧96是线圈弹簧，其环绕且轴向承接在该外壳的一上部分中的柱塞。该弹簧的下端被支撑于环圈52c上，且该弹簧的上端向上支承于该外壳顶部的下侧。以如此方式支撑，该滑动弹簧96连续施加向下的力于该管52上，因此施加于其所连接的螺帽50上。因此，于释放该锁定机构80时，该弹簧56向下迫使管52、螺帽50与螺纹套筒44于该柱塞单元20。此种向下的运动当然由相对强的返回弹簧36所抗拒，该返回弹簧36使柱塞单元维持在它的上位置，而凸缘构件42啮合于容积设定构件32的底部。
于是，该锁定机构80在它的释放状况，则吸量管使用者可以藉由下压该按钮24，以移动该外壳12中的凸缘42，而快速再调整图6所示吸量管10的容积设定。当此种向下移动发生时，接着是该管52、螺帽50与螺纹套筒44的向下移动，螺纹套筒44系在该弹簧96的影响下，连续啮合于凸缘42。然后，当企图微调吸量管容积设定时，该锁定机构80被啮合，以轴向固持外壳中的管52。如此固持，则藉由转动该旋钮24、柱塞单元20与该螺帽50中的螺纹套筒44，藉以改变外壳中的套筒下端的轴向位置，以完成微调。如前所述，该套筒44的此种轴向移动提供吸量管10的容积设定的微调，其系由感测器16所侦测，且由显示器14数位式显示，而反映成为容积的即时改变。
绘示于图7的本发明的实施例类似相关于图6而显示及说明如前，不过，感测器16与目标76由一绕线电阻元件98及啮合于电阻元件98的电接触件100与102取代。如所绘示的，该电阻元件98沿着该外壳12中的柱塞单元20的轴向部分而缠绕及接合至该柱塞单元20。该接触件100垂直坐落于该电阻元件上，且固定至印刷电路板75并自该电路板75处延伸。另一方面，该电接触件102固定至该外壳12顶部的下侧，且电子式地连接至该电阻元件98，且由一电缆104连接至该微处理器18的输入。该绕线电阻元件98与该接触件100及102有电位计的功能，以向微处理器呈送指示该柱塞单元20在外壳12中的轴向位置的电阻值，且提供吸量管容积设定的即时指示于显示器14上。
绘示于图8的本发明的实施例很类似于图6，除了，图8的实施例不包含管52，且弹簧96-而非在环圈52c上的轴承-啮合且连续下压于一环圈44c的上表面，其自外螺纹套筒44的轴向延伸部分侧向延伸。此外，图8的实施例中的螺帽50也轴向延伸，且在一侧包含一系列垂直隔离的容积调整指示孔106。再者，在图8的实施例中的使用者操作的锁定机构80包含一按钮108，其由一弹簧负载环109所承载且侧向延伸通过该外壳12的一侧。与按钮108对立处，该环109的一内表面包含一销110，其侧向延伸进入螺帽50的指示孔106其中之一。一固定至该外壳12内部的锁定弹簧112支承于该环109上，以连续侧向压迫环-因而压迫按钮108-至图8的左侧，以可释放地固定螺帽50于该外壳12中。
在操作时，当吸量管使用者欲快速调整或再调整图8的吸量管10的容积设定时，他或她首先向内压于按钮108，以抗拒该锁定弹簧112的力而侧向移动该环109，藉以自指示孔106释放销110。如此压下按钮108，然后，使用者抓住控制旋钮24，且向上或下轴向移动柱塞单元20，以快速调整外壳中的容积设定构件32的位置。然后，使用者释放按钮108，以使用者所欲且即时显示于显示器14上的容积设定，将销110啮合于不同的孔106中。如果使用者接着企图影响容积设定的微调，他或她只要转动控制旋钮24，以影响柱塞单元20的转动，且藉以影响螺纹套筒44的转动，以向上或下移动其下端，而以前述方式改变吸量管10的容积设定。
绘示于图9的本发明的实施例是以前剖视图显示，其未显示感测器或控制电路或相关的显示器14。实施例很类似相关于图8所示及说明的，除了，螺帽50是具有二匹配半部50a与50b的分割或分裂的螺帽。当径向向内移动至图9所指示的位置时，半部50a与50b形成圆形螺帽，其具有内螺纹，该内螺纹系以和图8的螺帽50及套筒44相同的方式匹配于套筒44的外螺纹。螺帽50a与50b的半部个别包含向上突起的臂50c与50d，其个别承载侧向凸起的按钮50e与50f。如所示，按钮50e与50f延伸通过外壳12的对立侧壁，且臂50c与50d由各包含一钩型枢动件116的倒u形叶片弹簧114连续压迫于侧向向外的方向。更特别地，每一弹簧114的一端被支撑于外壳12中的管状锁定夹持器117上，而每一弹簧的对立端固定至一不同的螺帽半部50a或50b，以在其上连续存在一侧向向内的力。
如此构成，则当吸量管使用者欲影响图9所绘示吸量管10的容积设定的快速调整或再调整时，他或她只要向内压于按钮50e与50f上。此促使臂50c与50d枢动于枢动件116上，且向外移动该螺帽50的半部50a与50b，藉以释放与该容积调整机构32外螺纹套筒44的接触。如此释放，则吸量管使用者可以抓住控制旋钮24，且只要垂直移动该柱塞单元20，以引发外壳12中的柱塞单元的快速再安置。当所欲的容积已经到达时，如数位式显示于显示单元14上的容积所指示的，操作者只要释放按钮50e与50f，促使臂50c与50d返回它们的正常位置，如图9所绘示的，而螺帽50的半部50a与50b啮合于套筒44的外表面。然后，柱塞单元20响应于控制旋钮24的转动而转动，以前述方式引发容积设定的微调。
图10所绘示的实施例类似于图9的实施例，除了，图10的实施例包含一分裂的锁定机构80，而非如图9所示的分裂的螺帽50。在图10中，螺帽50保持完整，如同薄壁的螺帽，具有一外垂直键槽，用于承接一自锁定夹持器117延伸的键(未显示)，以固定螺帽，以免相对于夹持器转动。如同其他实施例，外螺纹套筒44(i)匹配且相对于螺帽50转动，以提供吸量管10的容积设定调整，(ii)可与螺帽一起相对于该柱塞单元轴向移动。
然而，在图10的实施例中，面向上的内螺纹环圈51(充当夹持器，用于吸量管10的设定容积的微调)自锁定夹持器117向下延伸，以匹配于一来自螺帽50的外螺纹延伸件。环圈51的下侧向延伸部分限制套筒44相对于螺帽50的向下轴向移动，以限制藉由套筒44的设定容积的微调。
而且，一指示套筒118在外壳12中自螺帽50顶部轴向延伸，且包含一系列垂直隔离的指示沟槽120。在图10中，使用者操作的锁定机构80包含图9所绘示的前述按钮50e与50f及支撑臂50c与50d、叶片弹簧114与钩型枢动件116。然而，该臂50c与50d的下端承载指示肋121，用于匹配套筒118中的指示沟槽120，如所示。此指示支持轴向固定于外壳12中的指示套筒118，因而该螺帽50轴向固定于该外壳12内。然后，当企图引发吸量管10的容积设定的快速调整时，使用者只要向内压于按钮50e与50f上，如前述，以自该指示沟槽120释放指示肋121。此释放了套筒44与螺帽50，用于以前述方式，响应于柱塞单元20的垂直移动而一起轴向移动。当已达成吸量管的所欲的容积设定时，按钮50e与50f被释放，以使锁定机构80啮合于指示套筒118的不同的指示沟槽120中，以将螺帽50固定于外壳12中。接着，经由控制旋钮24使柱塞单元20的转动可以前述方式产生吸量管的容积设定的微调。
在此操作中，应注意的是，该弹簧96支承于指示套筒118的顶部，以连续施加向下的力，且在柱塞单元20于外壳12中轴向移动期间，确保该螺帽50与匹配的该套筒44被连续逼迫于向下的方向，且维持顶靠于该凸缘42的上表面。
图11、12与13所绘示的实施例也类似于图3A与3B所绘示的。然而，在图11中，所绘示的实施例包含一如同外螺纹套筒44的滚珠螺杆122，而螺帽50包括一弹簧负载的滚珠机构124，其位于滚珠螺杆一侧的锁定夹持器中的穴125内。如所示，该机构124包含一滚珠126，其坐落于滚珠螺杆122的相对宽广的螺纹128中。
更特别地，该滚珠螺杆122包含一非圆形轴向孔130，其用于承接柱塞单元20的形状类似的轴向部分132，以便该柱塞单元20相对于滚珠螺杆12自由地轴向移动。再者，柱塞单元20如前述方式的转动使滚珠螺杆产生相同的转动，而弹簧负载滚珠126坐落于螺纹128中。此造成该滚珠螺杆在外壳12中轴向移动，以轴向调整容积设定机构32的位置，亦即，如前述的显示器14显示的容积。在此轴向移动中，滚珠126在滚珠螺杆122上引起的侧向力是由一磨损块134所平衡。如所示，该磨损块134固定于锁定夹持器117的穴136中，面对滚珠126，此全部皆绘示于图11中。
藉由图11所绘示的结构，当吸量管使用者企图引发吸量管10的容积设定的快速调整或再调整时，他或她只要以前述方式释放使用者操作的锁定机构80。此释放滚珠螺杆120，以在外壳12中轴向移动。滚珠螺杆122的此种轴向移动是由吸量管使用者抓住滑动调整旋钮56而引发，该滑动调整旋钮56系自一位于滚珠螺杆顶部的臂57延伸。臂57与滚珠螺杆122之间的连接允许滚珠螺杆相对于臂自由转动。然而，该臂57的垂直移动促使滚珠螺杆122在外壳12中垂直移动。因为凸缘构件42固定至柱塞单元20且该柱塞单元20由返回弹簧36连续向上逼迫，故凸缘构件42被迫使连续顶住滚珠螺杆122底部，以致于在锁定机构80已释放以后，滚珠螺杆与凸缘构件维持连续接触于柱塞单元的垂直移动。于是，藉由柱塞单元20的此种快速轴向移动，该感测器16藉由连续监视凸缘构件42上的感测器目标76而连续监视外壳12中的滚珠螺杆的轴向位置，以在显示器14上提供吸量管容积设定的连续即时显示，全部系如前述。当显示所欲的容积设定时，柱塞单元20的垂直移动中止，且滚珠机构124将柱塞单元20与滚珠及滚珠螺杆组合-就图11的实施例而言，其包括螺帽50与螺纹套筒44-维持在外壳12中的所欲的垂直位置。
当锁定机构80在其释放状况时，该容积设定的微调可以藉由响应于控制旋钮24的手动转动而转动柱塞单元20而执行。此促使滚珠螺杆122相对于静止的滚珠126轴向移动，且同样地，促使滚珠螺杆的底部表面在外壳内轴向移动，以前述方式引发容积设定的微调。在已达成所欲的容积设定以后，使用者操作的锁定机构80可以再次啮合，以将滚珠螺杆122锁定在外壳内的所欲的轴向位置。
图12与13所示的本发明的实施例类似于图11所示的实施例。然而，在图12中，臂56、57已被移除，且只可藉由柱塞单元20在外壳12中的向上垂直移动而进行容积设定的快速调整。在图13中，一环圈138由柱塞单元20承载于滚珠螺杆122上方，且位于轴向，以便当该柱塞单元20向下移动时，在该柱塞单元已向下垂直行进通过空气位移吸量管10的该吸量管冲程与爆出冲程(blow out stroke)以后，该环圈啮合于滚珠螺杆顶部。该柱塞单元20的进一步向下移动系容纳于该吸量管10中且系藉由环圈138与滚珠螺杆122的接触，该柱塞单元20的此种进一步向下移动使滚珠螺杆122与滚珠机构124向下移动，以快速改变吸量管的容积设定，如相关于图11所述的。其后，该柱塞单元的转动将提供容积设定的微调，而滚珠螺杆底部啮合于凸缘构件42，以前述方式引发目标感测器76相对于感测器16的垂直移动。
虽然以上已经详细绘示及说明本发明的特殊实施例，但应该了解，可以改变及修改所绘示的实施例，而不偏离本发明的精神。因此，本发明的范畴只由下列申请专利范围所限制。
权利要求
1.一种可调整容积的手动吸量管(10)，其包括一轴向延长的手持式外壳(12)，其支撑(i)一电子数位式显示器(14)及相关的位置感测(16)与控制电路(18)，(ii)一柱塞单元(20)，及(iii)一快速设定容积调整机构(22)，用于同时控制该吸量管的容积设定与该电子显示，该快速设定容积调整机构包括一吸量管容积设定构件(32)，其用于限制该外壳(12)中的该柱塞单元(20)的向上移动，以界定该吸量管(10)的容积设定，该容积设定构件被支撑，以在该柱塞单元上轴向移动，且由一吸量管使用者操作的锁定机构(34)而相对于该外壳而可释放地固定，以便当自该外壳释放时，该容积设定构件可以在该柱塞单元上且与其一起轴向移动，以快速设定吸量管的容积，且当固定至该外壳时，该柱塞单元可以相对于该容积设定单元轴向移动，以往返于一吸量管尖端而吸取及分配液体，吸量管尖端系固定至一自该外壳下端延伸的一中空轴；该感测与控制电路(18)监视该吸量管的容积设定，以在电子数位式显示器上提供该吸量管容积设定的即时显示。
2.如权利要求1所述的吸量管，其特征在于，更包括有一使用者可移动的构件，用于在该外壳中轴向移动该容积设定构件。
3.如权利要求1所述的吸量管，其特征在于，该容积设定构件包括一外螺纹式上部止动构件，其匹配于一螺帽构件且键合，以与柱塞单元一起转动，以便当该容积设定构件由该锁定机构相对于该外壳轴向固定时，吸量管使用者转动该柱塞单元，可以调整该外壳内的该容积设定构件的轴向位置，以提供该吸量管容积设定的微调，如由该电子数位式显示器所即时显示的。
4.如权利要求3所述的吸量管，其特征在于，该使用者操作的锁定机构包括有支撑机件，其用于相对于该外壳而可释放地固定该螺帽，以便(i)当该螺帽自该外壳释放时，该止动构件可与该螺帽一起自由地轴向移动，以产生在该外壳内的该止动构件的位置-亦即，该吸量管的容积设定-的快速轴向调整，及(ii)当固定至该外壳时，该柱塞单元的转动产生在该外壳内的该止动构件的位置-亦即，该吸量管的容积设定-的轴向微调整，如该感测器电路所感测及该电子显示器以数位式显示的。
5.如权利要求4所述的吸量管，其特征在于，该使用者操作的锁定机构包括有一杆锁，其用于相对于该外壳而锁定该螺帽，及用于释放该螺帽，以在该外壳内与该止动构件一起轴向移动，以快速调整该吸量管的容积设定。
6.如权利要求4所述的吸量管，其特征在于，该使用者操作的锁定机构包括有一摩擦制动器，其相对于该外壳而可释放地锁定该螺帽构件。
7.如权利要求1所述的吸量管，其特征在于，该感测器电路包括一由该柱塞单元所承载的感测器目标；及一支撑于该外壳内的感测器，其用于感测感测器目标的轴向移动，及产生一指示此移动的电子信号，以由该控制电路处理。
8.如权利要求7所述的吸量管，其特征在于，该感测器目标是一种磁铁。
9.如权利要求7所述的吸量管，其特征在于，该感测器目标是一系列由该柱塞单元所承载的轴向隔开的感测器目标，且该感测器是光学感测器。
10.如权利要求1所述的吸量管，其特征在于，该感测器电路包括在该柱塞单元上的一垂直延伸系列的齿；一与该等齿匹配的齿轮，用于与该柱塞单元的垂直移动一起转动；及感测器机件，其用于监视该齿轮的转动，以产生一指示柱塞单元轴向位置的电子信号。
11.如权利要求1所述的吸量管，其特征在于，该感测器电路包括一沿着该柱塞单元垂直延伸的电阻元件；及一电接触件，其相对于该外壳而固定，以坐落于该电阻元件上，以向该控制电路呈送一电阻，其以该柱塞单元在该外壳中的轴向位置的函数而改变。
12.如权利要求1所述的吸量管，其特征在于，该感测器与控制电路包括一微处理器，其连接至该电子数位式显示器，且包含用于承接柱塞单元位置指示的感测器输入。
13.如权利要求12所述的吸量管，其特征在于，输入到该微处理器的感测器其中之一是柱塞位置感测器。
14.如权利要求12所述的吸量管，其特征在于，输入到该微处理器的感测器其中之一是柱塞单元原始位置感测器。
15.如权利要求12所述的吸量管，其特征在于，输入到该微处理器的感测器其中之一是容积设定位置感测器。
16.如权利要求12所述的吸量管，其特征在于，又包含输入到该微处理器的归零开关，用于将显示重置为归零读数。
17.如权利要求1所述的吸量管，其特征在于，又包含有弹簧构件，其用于逼迫该容积设定构件于该外壳中的向下的方向。
18.如权利要求4所述的吸量管，其特征在于，又包含有弹簧构件，用于逼迫该止动构件于该外壳中的向下的方向。
19.如权利要求18所述的吸量管，其特征在于，使用者操作的锁定机构包括有在该螺帽一侧中的一系列垂直隔离的指示孔；及一弹簧偏压的按钮机构，其包含一销，该销用于在该止动构件与螺帽轴向移动时，侧向进出于不同的指示孔，以快速重置该吸量管的容积。
20.如权利要求18所述的吸量管，其特征在于，该螺帽是分裂的螺帽，其被支撑以当企图快速然后微调该吸量管的容积设定时，由一吸量管使用者侧向内外移动，以由该止动构件释放及啮合于止动构件。
21.如权利要求18所述的吸量管，其特征在于，该螺帽包含有一轴向延伸的指示套筒，其轴向承接该柱塞单元，且使用者操作的锁定机构包括使用者引动的向内延伸的构件，其用于啮合于该指示套筒以及由该指示套筒释放。
22.如权利要求4所述的吸量管，其特征在于，该止动构件包括一管状滚珠螺杆，其轴向承接该柱塞单元，且该螺帽包括一弹簧负载的滚珠，其用于坐落在该滚珠螺杆的该螺杆中。
23.如权利要求22所述的吸量管，其特征在于，又包含有一自该滚珠螺杆延伸的臂，其用于在使用者操作的锁定机构释放时，轴向移动该滚珠螺杆，以快速重置该吸量管的容积。
24.如权利要求22所述的吸量管，其特征在于，包含一在该柱塞单元上而在该滚珠螺杆上方的环圈，其用于与该柱塞单元一起移动，以当该滚珠螺杆在该外壳内向下相对移动时，啮合于该滚珠螺杆。
全文摘要
一种可调整容积的手动吸量管(10),其具有一手持式外壳(12),其支撑:(i)一电子数位式显示器(14)及相关的位置感测(16)与控制电路(18),(ii)一柱塞单元(20)及(iii)一快速设定容积的调整机构(22),其用于同时控制吸量管的容积设定与电子显示,该快速设定容积调整机构包括有:一吸量管容积设定构件(32),其用于限制外壳中的柱塞单元的向上移动,以界定该吸量管容积的设定,且该容积设定构件被支撑,以在柱塞单元上轴向移动,并由一吸量管使用者操作的锁定机构(34)相对于外壳而可释放地固定。
文档编号B65D83/00GK1423747SQ01808132
公开日2003年6月11日 申请日期2001年2月16日 优先权日2000年2月17日
发明者肯尼士瑞宁, 哈肯T·马格努森, 菲利普易, 威廉D·贺保格, 詹姆士S·派翠可 申请人:瑞宁器材公司