专利名称：双边对称电池供电式微处理器控制式的轻量化可手持式电子吸量管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种吸量管，尤其关于一种电池供电式微处理器控制式电子吸量管，其重量为相当轻者，并且能够为使用者轻易地操作一段相当长之时间。
背景技术：
本发明的受让人瑞宁器材公司首先在商业上提出电池供电式微处理器控制式可手持式并且可轻易输送式电子吸量管，故希望所有电子吸量管制造商能够提供一种能够具有如瑞宁器材公司于美国专卖超过二十五年的知名PIPETMAN手动吸量管的功能及操作能力的电子吸量管。特别在这方面，所有电子吸量管厂商的目标为发展并提供轻量化、可手持、并且能够轻易为使用者所输送的电子吸量管，并且能够在数种不同模式中操作一段相当长之时间而不会对吸量管使用者的手与前臂造成肉体上的压迫或扭伤。瑞宁器材公司于1984年提出的EDP电子吸量管及其后继样式达成了上述设计条件。在瑞宁器材公司的后，其他发展及制造电子吸量管的公司亦达成了上述相同条件，并且在这 多年以来，电子吸量管在重量上越来越轻，并且越来越容易使用。然而，让电子吸量管能够在感觉上以及操作上的特点相当类似于手洞悉量管的要求却未曾被完全地达成。据此，对于这样电子吸量管的需求仍存在著，而本发明确可满足这种需求。
发明概要基本上，本发明提供一种电子吸量管从而满足了前述的需求。此种电子吸量管为轻量化、可舒适握持于使用者左手或右手之中者，并且对于不同使用者所选择的样本容积及操作速度能够为使用者经由其所选择的不同模式，而得以轻易操作来进行微处理器所控制的吸量管操作。在提供此种使用者所能容易使用的电子吸量管中，本发明包括有一种相边对称的设计，其包括有一著轴向伸长之中空外壳，该外壳具有一个垂直延伸的纵向轴线以及垂直延伸且大致同轴之上方部分及下方部分。该外壳之上方部分包括有一个前方隔室，该前方隔室容纳有一个邻近该外壳顶部处的朝向前方的数字显示器。由于如此座落，因此该显示器在吸量管被使用者以右手或左手来进行所有操作模式期间能够为使用者直接观看。除了显示器的外，该前方隔室容纳有多个朝向控制键的圆柱，以及多个座落在每一个控制键圆柱下方而朝向前方的触动开关。该显示器、控制键圆柱、以及触动开关为相对于该外壳的纵向轴线而为双边对称者。另外，该外壳之上方部分包括有一个后方隔室，该后方隔室容纳有一个可替换式电池，该电池用于将电力供应至被容纳于该外壳中的微处理器及电动机。该外壳的下方部分包括有一个垂直伸长的把手，该把手与外壳的纵向轴线同轴。该把手具有连续的双边对称式并且垂直延伸的前方部分及后方部分，以便吸量管的使用者能以手来抓握。该把手的前方部分从外壳之上方部分处向前地延伸，并且亦垂直地向下延伸至外壳的一个下方端部处。较佳的情况是，把手的前方部分将一吸量管管头排出器之上方部分容纳并屏隔于其中。较佳的情况是，该吸量管管头排出器具有一个座落在前方部分的顶部处的拇指致动式按钮，以及一个可垂直移动式管头排出器臂部，该管头排出器臂部垂直地沿著一个吸量管管头装设用轴部而延伸于外壳的下方，用以包围邻近于一下方端部处的轴部。由于如此构型，吸量管管头排出器被设计用以随着管头排出器臂部的向下移动而将一个吸量管管头从装设用轴部下方端部处排出。此等向下移动相应于在吸量管使用者握住吸量管把手时，吸量管使用者所施予在按钮上的向下拇指作用力。把手的后方部分从该前方部分处向后地延伸，并且包括有一个钩部，该钩部为从把手上方端部的背部处向后延伸者。该钩部具有一个向下弯曲的下方表面，用以在使用者抓握住该把手之时，能够衔接吸量管使用者的食指(或中指，如果如此希望的话)之上侧，而使得使用者的拇指能够自由地以任何所希望的次序来致动任何双边对称式并且紧密分隔的控制键以及触动开关。与此同时，使用者能够清楚地观看相应于控制键及触动开关的致动的数字显示器。就此而论，该钩部、把手的前方部分与后方部分、以及包括有按钮与排出器臂部的吸量管管头排出器均相对于外壳的纵向轴线而为双边对称式者。由于如此排系列，本发明的吸量管管头能够轻易地并且舒适地为使用者抓握于其左手或右手之中，而使用者的食指处于把手后方的钩部下方。如此，使得使用者的拇指能够致动任何控制键或触动开关，以调整电子吸量管的不同操作模式以及在吸量管操作期间所吸入或排出液体的容量。这样，能为使用者在控制键、触动开关、以及按钮上施予一个最小的拇指作用力，而得以经由一种相当舒适的方式所完成。因此，本发明的电子吸量管能为使用者所使用一段相当长之时间，而不会过度地压迫使用者的拇指、手、前臂，而能够在使用者的控制下，在吸量管所有操作模式中进行正确及重复的吸量管操作。
附图简要说明
图1系本发明较佳实施例的立体图；图2系图1中电子吸量管的前视图；图3系图2中电子吸量管的后视图；图4系图2中电子吸量管的右视图；图5系图2中电子吸量管的左视图；图6系图2中电子吸量管的俯视图；图7系图2中电子吸量管的仰视图；以及图8系图2中电子吸量管的截面视图，其显示了吸量管及其部件的内部结构。
本发明的详细说明在图示中所说明的吸量管10包括有一个双边对称式轻量化可手持式电池供电式微处理器控制式电子吸量管。如同在图示中所说明者，该吸量管10包括有一个轴向伸长之中空外壳12，而该外壳12具有一个垂直延伸的纵向轴线14。外壳12包括有垂直延伸、并且大致上同轴线之上方及下方部分16与18。外壳12之上方部分16包括有一个前方隔室20。该前方隔室20于邻近外壳顶部24处容纳并支承有一个朝向前方的数字显示器22。该显示器为一种传统设计的LCD显示器。另外，前方隔室20容纳并支承有多个(例如是两个)座落在显示器下方而朝向前方的控制键圆柱，以及多个座落在每一个控制键圆柱下方而朝向前方的触动开关。在本发明所说明的实施例中，垂直分隔之上方控制键26a以及下方控制键26b包括有一个第一控制键圆柱，其被隔在外壳12的纵向轴线14的左侧。同样地，垂直分隔之上方控制键28a以及下方控制键28b包括有一个第二控制键圆柱，其被隔在外壳12的纵向轴线14的右侧，并且其与该纵向轴线相距的距离大致上等于控制键圆柱26a、26b与该纵向轴线相距的距离。同样地，一个位于该垂直轴线14的左侧并且位于该等控制键圆柱26a、26b下方的触动开关30被支承于前方隔室20中，而一个位于垂直轴线14的右侧并且位于这些控制键圆柱28a、28b下方的触动开关32亦被支承于前方隔室20中。事实上，在所说明的实施例中，触动开关30的右侧以及触动开关32的左侧大致上处于一个包括有纵向轴线14的垂直平面之中。
就此而论，本发明的一重要特点为，数字显示器22、控制键圆柱26a与26b以及28a与28b、以及触动开关30与32为相对于外壳12的纵向轴线14而为双边对称者，并且如同将在下文中予以说明，当吸量管使用者以其左手或右手抓住吸量管10并观看数字显示器22之时，这些部件邻近于吸量管使用者的拇指。
除了上述前方隔室20的外，外壳12之上方部分16包括有一个后方隔室34(如图8所示)。如同在图示中所说明的，后方隔室34容纳并支承有一个可替换式电池36，该电池用于将电力供应至被支承于外壳12中的微处理器38及电动机40以进行操作，如同在被受让予本发明受让人并且与本案同时提出专利申请的专利申请案改良型电池供电式微处理器控制式可手持式电子吸量管中所详细描述的(该申请案的内容在此合并作为本案的参考)。
而在另一方面，外壳12的下方部分18包括有一个垂直伸长的把手42，该把手42与外壳的纵向轴线14同轴。把手42包括有连续的双边对称式并且垂直延伸的前方部分及后方部分44与46，以便为吸量管10的使用者能够以手来抓握。
如同在图示中说明的，把手42的前方部分44从外壳12之上方部分16处向前地延伸。该前方部分44亦垂直地向下延伸至外壳12的一个下方端部48处，以便能够将一吸量管管头排出器50之上方部分容纳并屏隔于其中，该吸量管管头排出器50具有一个座落在前方部分的顶部54处的拇指致动式按钮52。另外，该吸量管管头排出器50包括有一个可垂直移动式管头排出器臂部56，该管头排出器臂部56垂直地沿著一个吸量管管头装设用轴部58而延伸于外壳12的下方，用以包围邻近于一下方端部59处的轴部。该吸量管管头排出器50可为一种传统式设计，例如是为人熟知的PIPETMAN吸量管，或者可以采用受让予本发明的受让人而于1997年3月25日颁发美国第5,614,153号专利案中所述的任何形式，该专利案内容在此合并作为本案的参考。如同在该专利案中所完整描述的以及相对于PIPETMAN吸量管所为人熟知者，吸量管管头排出器50的功能用以相应于使用者施于按钮52上的拇指向下作用力，而将一个吸量管管头(例如是管头60)从装设用轴部58处排出。
如同在图示中所说明者，把手42的后方部分46从前方部分44处向后延伸，并且包括有一个钩部62，该钩部62为从把手上方端部66的背部64处向后延伸者。该钩部62较佳具有一个向下弯曲的下方表面68，用以在使用者以其左手或右手抓握住把手之时，能够衔接吸量管使用者的食指之上侧。这将使得使用者的拇指能够自由地以任何所希望的次序来致动任何双边对称式并且紧密分隔的控制键(26a、26b、28a、28b)、触动开关(30、32)以及按钮(52)，而在同时能够清楚地观看相应于控制键及触动开关的致动的数字显示器22。就此而论，该钩部62、把手42的前方部分与后方部分、以及包括有按钮52与排出器臂部54的吸管管头排出器50均相对于外壳的纵向轴线14而为双边对称式者。此外，应当注意到的是，该钩部62的下方表面的最上方部分70处于一个大致上与该按钮52的顶部72相同的水平平面之中。此能够额外地增强使用者的手在抓握该把手42时的定位，以使得自由移动能够让使用者的拇指致动不同紧密分隔的控制键以及触动开关，并且当使用者想要将一个吸量管管头从吸量管的装设用轴部处排出之时能够以拇指来致动该按钮52。
就此而论，在左侧圆柱之中的控制键26a较佳包括有一种吸量管控制键操作模式，而在同一圆柱中的控制键26b则被设计用来重新设定吸量管的作模式，而此被描述于前述同时提出申请的电子吸量管专利申请案中。
此外，如同在图示中所说明者，在控制键圆柱的右侧，控制键28a与28b控制了显示器22所显示的数值，而此亦被描述于前述同时提出申请的专利申请案中。举例来说，控制键28a的致动可以增加容量设定或是吸量管10的操作设定速度，如同在显示器22上所指出的。在另一方面，控制键28b的致动可以减少容量设定或是吸量管10的操作设定速度，如同在显示器22上所指出者。
最后，如同在前述同时提出申请的专利申请案中所述及者，在电子吸量管10的至少一个操作模式之中，压下触动开关30、32其中一个的第一个使用者可以包括有一个吸入用致动触动开关，而另一个致动开关则可以包括有一个排出用致动触动开关。在吸量管操作的所有其他模式之中，触动开关30或32可以为使用者所选吸量管操作模式中的下一个程式化步骤。
更特别的是，在本发明吸量管的较佳实施例中，吸量管的内部结构提供了一种具有重心处于把手42内的吸量管。此提供了一种平衡的吸量管，在使用者释放掉其于把手上的抓握并经由该钩部42来支承吸量管之时，该吸量管较重的顶部或底部不会产生不希望的倾斜状态。此等平衡结构于图8中最清楚地描述出来，图8以截面图来说明电子吸量管的内部结构。
就此而论，应当注意到的是，显示器22藉由直接位于仪表前盖76中之上方视窗74包括有吸量管外壳12之上方部分16的一个前方表面。该显示器以电气方式连接至一个被垂直装设于外壳12之上方部分内的印刷电路板78上，用以界定出前方隔室20来容纳显示器22、控制键(26a、26b、28a、28b)、以及触动开关30与32(如同在图示中所说明者)。
该控制键(26a、26b、28a、28b)为传统式设计，并且每一个藉由一个位于开口82中的水平管件80而被支承于仪表前盖76的视窗84之中而位于容纳有显示器22之上方窗口74的下方。该管件80可轴向移动，以使使用者压在一管件的前方暴露端部上的拇指将能够致使该管件的后端产生移动，并且一个传导构件从而能够抵住该印刷电路板78，用以致动容置于该印刷电路板78上的微处理器38，以便根据使用者所选择的操作模式(如同在同时申请的专利申请案中所描述者)来改变或重新设定吸量管的操作模式，或者改变显示器22上的数字显示以及将处理的液体容量以及吸量管操作速度。特别的是，被显示器22所显示的容量设定以及吸入及排出速度指示由控制键28a与28b所控制，并且在藉由一个重新设定用控制键26a的致动所选择的不同模式中反映了吸量管操作的不同修正状态。
而在另一方面，这些触动开关30与32与微处理器相联接，如同在同时申请的专利申请案中所描述的，这些触动开关并且被焊接或被连接至仪表前盖76，以使得其中一个触动开关的拇指致动将能够致使吸量管开始操作(例如是吸入操作)，而触动开关30、32中另一个的拇指致动将致动另一种不同的吸量管操作，并且在至少一种确切的操作模式中将会致使吸量管排出液体。
此外，如同在图示中所说明者，电池36被容纳于后方隔室34中而介于印刷电路板78与一个被包含于该外壳上方部分16中的可移动式门体85之间。如同在同时提出申请的专利申请案中所描述的，该电池36藉由电气连接而经由一个连接至印刷电路板78的电源插座将电力供应予微处理器38及电动机40。电动机40座落在吸量管10的把手42中而位于印刷电路板78的下方，并且藉由一个支承用肋部86而被固定在一个位于外壳内的骨干支承件88之上。该电动机40为一传统式设计，并且较佳地为一种由电池36供给电力并由微处理器38以一种在同时申请支专利申请案中所描述的方式来加以控制的步进电动机。
如同在图示中所说明的，一个输出轴部89从电动机40处垂直地延伸，并且经由一种传统方式被连接至一个活塞90，以使得电动机中转子的旋转能够使输出轴部89产生轴向移动，并且使活塞90于吸量管管头装设用轴部56中产生相应轴向移动。吸量管管头装设用轴部58接着由一个带有螺纹的螺帽91而被固定至一个从把手42下方端部处轴向延伸并带有螺纹的套环92。活塞90会通过一个活塞密封件93，该活塞密封件93由一个弹簧负载式密封件保持器94(为了说明清楚起件将弹簧移开)而被固定于环绕该活塞的适切位置中。
同样为了说明清楚起见而被移开的是在图8中所显示吸量管管头排出器50中的恢复弹簧。该恢复弹簧环绕着一个杆件96而延伸于该按钮52与排出器臂部56之间，该排出器臂部56被固定在杆件的相反端部处。按钮52的向下移动由恢复弹簧所反抗，并且随着按钮的释放，恢复弹簧会使该按钮及该杆件96返回至其最上方位置处。
在吸量管10的操作之中，电动机40的输出轴部89的轴向运动会产生在吸量管管头装设用轴部56中活塞90的受控轴向移动，用以将液体吸入至被固定于该轴部的下方端部处的吸量管管头60之中，或是从吸量管管头60处将液体排出。在吸量管10的所有操作之中，吸量管的使用者会以其右手或左手抓握住把手42，而使其食指或中指位于钩部62的下方。此系使使用者的拇指能够以任何其所希望的次序自由地操作按钮52、触动开关30与32、以及/或者控制键26a、26b、28a、28b，并在同时能够清楚地观看到显示器22。触动开关以及控制键相对于吸量管的纵向轴线14而为双边对称，而此使使用者能够以拇指轻易地致动触动开关以及控制键，而不需要施予一作用力，因为此等作用力会致使使用者的拇指、手、或是前臂产生压迫或扭伤。这样，容许本发明的电子吸量管能够在实验室中藉由技术人员来操作一段相当长之时间，而不会在使用者的拇指或手上造成疲劳或不希望的扭伤。
虽然本发明较佳实施例已在本文中详细地描述，然而应当理解的是，在不离开本发明的精神的情况下能够对所说明的实施例进行修正及改变。举例来说，显示器可以被垂直地伸长，并且控制键圆柱26a与26b可以被定位在显示器的左侧，而在同时控制键圆柱28a与28b可以被定位在显示器的右侧。吸量管10的双边对称情况能够被抓握住吸量管的使用者所维持，并且控制键以及触动开关能够被抓握住吸量管的使用者的拇指所轻易到达。据此，本发明仅受限于以下权利要求书的范畴之中。
权利要求
1.一种双边对称式轻量化可手持式微处理器控制式电子吸量管，它包括有一个轴向伸长之中空外壳，它具有一个垂直延伸的纵向轴线，并且包括有垂直延伸并且大致上同轴之上方部分及下方部分；该外壳之上方部分包括有一个前方隔室，该前方隔室容纳有一个邻近该外壳顶部处的朝向前方的数字显示器，多个朝向控制键的圆柱，以及多个座落在每一个控制键圆柱下方而朝向前方的触动开关；该显示器、控制键圆柱、以及触动开关相对于该外壳的纵向轴线而双边对称；以及一个后方隔室，它容纳并支承有一个可替换式电池，该电池用于将电力供应至被容纳于该外壳中的微处理器及电动机；该外壳的下方部分包括有一个垂直伸长的把手，该把手与外壳的纵向轴线同轴线，并且具有连续的双边对称式并且垂直延伸的前方部分及后方部分，以便为吸量管的使用者所能够以手来抓握；该把手的前方部分从外壳之上方部分处向前地延伸，并且亦垂直地向下延伸至外壳的一个下方端部处；该把手的后方部分从前方部分处向后地延伸，并且包括有一个钩部，该钩部从该把手上方端部的背部处向后延伸，并且具有一个向下弯曲的下方表面，用以在使用者抓握住该把手之时，能够衔接吸量管使用者的食指或中指之上侧，而使使用者的拇指能够自由地以任何所希望的次序来致动任何双边对称式并且紧密分隔的控制键以及触动开关，而在同时能够清楚地观看相应于控制键及触动开关的致动的数字显示器；该钩部以及把手的前方部分与后方部分均相对于外壳的纵向轴线而呈双边对称。
2.根据权利要求1所述的吸量管，其特征在于，这些控制键在该显示器的下方。
3.根据权利要求1所述的吸量管，其特征在于，该把手的前方部分将一吸量管管头排出器之上方部分容纳并屏隔于其中，该吸量管管头排出器具有一个座落在前方部分的顶部处的拇指致动式按钮，以及一个可垂直移动式管头排出器臂部，该管头排出器臂部垂直地沿著一个吸量管管头装设用轴部而延伸于该外壳的下方，用以包围邻近于一下方端部处的轴部，用以相应于使用者施于按钮上的拇指向下作用力，而将一个吸量管管头从装设用轴部处排出，包括有按钮以及排出器臂部的吸量管管头排出器相对于吸量管外壳的纵向轴线而呈双边对称。
4.根据权利要求3所述的吸量管，其特征在于，该钩部的下方表面的最上方部分处于一个大致上与该按钮的顶部相同的水平平面之中。
5.根据权利要求1所述的吸量管，其特征在于，控制键圆柱的第一个包括有一个吸量管操作模式控制键，以及一个用于重新设定吸量管操作模式的按键。
6.根据权利要求5所述的吸量管，其特征在于，控制键圆柱的第二个包括有用于控制由显示器所显示的数值的按键。
7.根据权利要求5所述的吸量管，其特征在于，在吸量管操作的至少一个操作模式之中，触动开关中的第一个可以包括有一个吸入用致动触动开关，而触动开关中的第二个则包括有一个排出用致动触动开关。
全文摘要
一种双边对称式轻量化可手持式电池供电式微处理器控制式电子吸量管(10)包括有一个轴向伸长之中空外壳(12),该外壳具有一个垂直延伸的纵轴线(14)。该外壳之上方部分(16)包括有一个前方隔室(20),该前方隔室容纳有一个朝向前方的数字显示器(22)、多个向前朝向控制键(26a,26b;28a,28b)的圆柱、以及多个触动开关(30,32);这些部件被垂直分隔地排系列,以使使用者能够以右手或左手来抓握住外壳的下方把手部分(18),并且使用者的拇指能够轻易地达到控制键、触动开关、以及吸量管管头排出器(50)的按钮(52)。
文档编号B01L3/02GK1302230SQ00800284
公开日2001年7月4日 申请日期2000年3月3日 优先权日1999年3月5日
发明者肯尼士瑞宁, 克里斯多夫凯力, 詹姆士S·培翠克 申请人:瑞宁器材公司