专利名称：可调式移液器及其调整装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学、医药卫生及生物学等领域使用的移液用工具，特别 是定位准确且动作清晰的用于可调式移液器的调整装置。
背景技术：
移液器的工作原理主要是利用移液器内部专用活塞在活塞缸内部的 直线移动来改变活塞缸内部容积，从而实现吸取或排出液体，达到定量转 移液体的目的。移液器吸排液体量是由活塞缸内部容积的变化量决定的， 现有的可调式移液器采用的方式是通过调整装置按要求改变活塞停点位 置来实现活塞缸体容积的变化，利用弹簧力的作用使活塞回到初始位置。 在现有的很多移液器的调整装置中，弹簧受力状况不佳，有些结构中弹簧 很容易受到液体的污染，导致锈蚀，縮短了弹簧的使用寿命，甚至有折断 的现象，另外也给操作者带来不好的手感。可见，在移液器实际应用中， 进一步改进调整装置对提升移液器的性能起着至关重要的作用。在名为
"可调式移液器"的美国发明专利申请公开号US2002/0041833A1中公开 一种调整装置，当调整吸液容量时，调整装置中的弹簧的长度就会发生变 化，随之带来相应的应力变化，从而使各个容量时操作手感不一，而且弹 簧的位置靠下，容易受到污染。在名为"容积可调式移液器"的欧洲发明 专利申请公开号EP1230979A2中也公开了一种调整装置，在这里，虽然在 调整时弹簧长度没有发生变化，但由于二级弹簧的位置靠下，接近活塞， 比较容易受到污染。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可用于可调式移液器的调 整装置，其弹簧被置于移液器上部，避免了污染，同时使整个结构受力合 理，在设定量程内调整容量时，弹簧初始力始终不变，并且使弹簧初始受 力状态始终处在所需的最小值，由此延长了弹簧寿命和移液器的使用寿 命，也尽可能减少了操作者拇指的疲劳损伤。由于弹簧初始长度不变，所 以使用时初始手感不变，给操作者一个良好的感觉。
4为实现上述目的，本发明提供一种用于可调式移液器的调整装置，它 设置在移液器的外壳内，其特点是，调整装置包括具有操作端和活塞端 的螺杆，它可旋转并可沿轴线移动，螺杆的至少一部分延伸于外壳内；螺 母，它以不可旋转但可沿轴线移动的方式设置在外壳内并与螺杆螺纹配 合；弹性件，其一端与外壳相连，另一端与螺母相连，弹性件对螺母施加 的拉力阻止螺母移向活塞端并可将螺母拉回向操作端；内套筒，它以可沿 轴线移动的方式安置在外壳内并限制螺杆相对内套筒沿轴线移动的行程。
本发明还提供一种可调式移液器，它在外壳内安置有根据本发明的上 述调整装置。在这里，可调式移液器可以是多道移液器。
在上述调整装置或可调式移液器中，螺杆在操作端具有挡件，挡件以 不可相对螺杆运动的方式设置在螺杆上并由此能随螺杆运动。
在上述调整装置或可调式移液器中，所述调整装置还包括外套筒，所 述外套筒以不可沿轴线移动的方式安装在外壳内或者一体形成在外壳内。
在任何一个上述的调整装置或可调式移液器中，调整装置具有安置在 内套筒内的二级弹簧，其一端抵接外壳或外套筒，另一端抵接内套筒。
在任何一个上述的调整装置或可调式移液器中，调整装置包括安置于 螺杆操作端附近的微调螺母，它与外壳或者可能有的外套筒螺纹连接并且 以一端抵接内套筒。
在任何一个上述的调整装置或可调式移液器中，调整装置还包括安置 在外壳内的总套筒，弹性件和可能有的外套筒处于总套筒内。
在任何一个上述的调整装置或可调式移液器中，弹性件优选是拉簧， 它应在预拉紧状态下与螺母和与外壳或者可能有的外套筒相连接。
在外壳内设有总套筒的情况下，二级弹簧优选也处于总套筒内。根据 本发明，挡件或是与螺杆成一体构成的，或是与螺杆分开构成的。
在将处于预拉紧状态的拉簧连接至螺母和外套筒的情况下，无论调定 移液器设定容量范围内的任一数值，拉簧初始力都等于预拉力，而这个预 拉力是可以事先设定的最佳值，这样，可以使整个结构受到最小力，避免 了多余应力，延长了拉簧的使用寿命，并且在高温消毒时，也可以避免塑 料件变形，保持整个移液器的精度。这样的最佳力也使操作者在每次使用 时具有一样的手感，其不会因容量调整而变化，由此减轻手部疲劳。此外，
为了在将吸取液体移至另一容器时彻底排净液体，应安装二级弹簧，克服 二级弹簧的作用力产生突破力，用于排空液体。由于在拉簧弹力基础上又添加二级弹簧的作用力，所以二级弹簧不需要有很大的弹簧刚度，操作者 就能很容易判断出此位置并起到很好的效果。在本发明中，弹簧(弹性件) 都上移至外壳上部，即使所吸液体具有挥发性或液体在吸液时上冲，都不 会污染弹簧，从而延长了弹簧寿命，使弹簧始终处于很好的使用状态。
图l是可调式移液器的主视图。
图2是表示用于可调式移液器的调整装置的截面图。
图3a和图3b对比表示调整装置的工作原理。
图4a和图4b对比表示调整装置中的弹簧受力状况。
具体实施例方式
以下，结合附图对本发明的实施例及其特点和功能做详细说明。 图1是根据本发明的可调式移液器的主视图，它包括用于供操作者直 接持握的外壳5，它具有轴线x-x。在外壳5的一端设有下壳体20，下壳 体的末端可以连接吸头，用于在使用时吸入液体。在外壳5的与下壳体20 相反的另一端，设有退头器按扭21，用于带动退头器22以将吸头顶掉。 在这里，没有明确规定外壳5的形状，只要其有利于握持和操作就行。
如图2所示，在外壳5中设有调整装置，它优选包括外套筒IO，其以 不可沿外壳5的轴线x-x移动的方式，或者说无法轴向移动的方式安装在 外壳5内。为此，外套筒10例如在一端具有凸缘，用于止挡定位在外壳5 的侧壁上或端面上。在外壳5内设有螺杆2，确切地说，在设有外套筒的 情况下，螺杆2的一部分延伸于外套筒10内。螺杆2可以顺时针旋转或 逆时针旋转并且可以沿轴线x-x移动。如众所周知的那样，螺杆2包括供 操作者操作的操作端和用于连接活塞(未示出)的活塞端，活塞可以在螺 杆2带动下在设于外壳5内的活塞缸中做轴向运动。在本发明的一个实施 例中，螺杆2的操作端可以与一个按扭1相连，操作者可操作按扭l来调 整容量或者吸排液体。在此情况下，按扭1和螺杆2的连接处18优选是 四方形的，以便传递扭转力，这样一来，通过拧动按钮1，就可带动螺杆 2旋转。当然，不设置按钮而是直接操作螺杆操作端也是可行的。靠近螺 杆2的活塞端或者说在螺杆活塞端侧，螺母11通过螺纹15以螺纹配合方 式设置在螺杆2上并且处于外壳5内，在这里，设置于外壳5侧壁上的导向棱13抵接螺母的局部，导向棱13的位置、形状和布局能阻止螺母旋转， 但允许螺母11随螺杆2沿轴线x-x的方向移动。当然也可以想到，在外壳 侧壁上设置其它结构或元件来实现上述的阻止螺母旋转但允许轴向移动 的功能，例如设置凸起。或者，可以将螺母外轮廓和外壳局部内轮廓制成 六角形或四边形。调整装置还包括弹性件，其一端与外套筒10相连接， 另一端与螺母相连接，例如被牢固固定在外套筒10和螺母11上。弹性件 的作用是，其对螺母所施加的拉力阻止螺母11移向螺杆活塞端并可将螺 母ll拉回向螺杆操作端。弹性件优选是拉簧8，它在预拉紧状态下与螺母 11和外套筒10相连接并被安装至外壳5中。根据一个实施例，拉簧8是 金属制成的并且被焊接至螺母11和/或外套筒10上。根据另一个实施例， 弹性件是由弹性体材料制成的条形件如皮筋。在外壳5内设有内套筒7， 确切地说，它以可沿轴线x-x移动的方式安置在外套筒10内，内套筒7 能限制螺杆2相对内套筒沿轴线x-x移动的行程S，行程S基本上等于活 塞的行程，即由此确定吸排液体积。要指出的是，外套筒10是优选设置 的。在没有外套筒的情况下，上述弹性件可被直接连接或固定在外壳5上。
在上述可调式移液器或调整装置中，螺母11因导向棱11止挡而无法 随螺杆2旋转，因而在螺母不随螺杆旋转且初始位置(上停点14)不变的 情况下，可以旋转螺杆2以便调整吸液容量，此时的拉簧8处于初始安装 状态，例如处于预拉紧状态。而当进行吸排液操作时，螺杆2被操作而沿 轴线x-x移动，此时，螺母11随螺杆2相对外壳5上的导向棱13做轴向 相对运动，同时，螺母11扯动拉簧8。在吸排液操作结束后，螺母在拉簧 8作用下返回其初始位置，即返回上停点14。由此可见，为了在调整可调 式移液器吸液容量时不改变拉簧8的力，本发明采用了固定上停点14而 改变下停点17的方法。在本文中，上停点是指用来确定运动最高位置的 停点位置，下停点是指确定运动最低位置的停点位置。
除以上组成构件外，根据本发明的一个实施例，上述可调式移液器或 其调整装置还可以包括挡件3，但它不是必需的。挡件3以与螺杆2成一 体的方式形成，或是以与之分开的方式形成并且设置在螺杆2操作端上， 用于提供可变的下停点17位置。如果挡件3是一个独立于螺杆2的零件， 则该挡件以不可相对螺杆运动的方式设置在螺杆2上，可以随螺杆运动并 由此改变下停点位置。这样，在调整吸液容量时，挡件3可以在螺杆2带 动下位移，由此改变螺杆2相对内套筒7沿轴线x-x移动的行程S，也就是活塞的行程S。在螺杆2带有挡件3的情况下，为实现内套筒7对螺杆 轴向相对移动的止动限制作用，内套筒7例如在其一端或在内侧壁具有凸 起或凸缘，用于阻止挡件3。也可以想到的是，通过相应设计内套筒和螺 杆的局部直径或形状，可以产生上述止动作用。在上述实施例中，可以进 一步包括微调螺母4，它安置于螺杆操作端附近并与外套筒10通过螺纹 16连接，微调螺母的一端抵接内套筒7。通过拧动该微调螺母，可以改变 或调节内套筒7的轴向位置，由此改变上述行程S，以使吸液容量与安置 在可调式移液器的外壳内的读数器(未示出)的显示数值相符。
除了上述组成构件外，在本发明的另一个实施例中，调整装置还包括 安置在内套筒7内的二级弹簧9，其以一端抵接外套筒IO，其另一端抵接 内套筒7。为此，二级弹簧9例如支撑在各自设于内、外套筒的端面上的 凸缘之间，用于在吸排液时提供一个明显的界限或清晰的手感。由于设有 二级弹簧9，所以在排液时，操作者必须克服二级弹簧的力，施加更大的 突破力才能将吸头中的液体排净。二级弹簧9例如是金属制的压簧。此外， 上述调整装置可以包括一个总套筒6，它设置在外壳5内，最好贴着外壳 内壁面。总套筒6的长度、直径和形状如此选择，即它基本上包围外套筒 10和内套筒7以及与外套筒相连的弹性件。总套筒作为内部零件的装配基 础，实现内部组件一体化的独立结构，有利于外壳5的更换。
以下，结合图2来简单描述根据本发明的可调式移液器及其调整装置 的相关操作。图2示出了处于初始安装状态的可调式移液器及其调整装置， 在这里，弹性件如拉簧8在预拉紧状态下被安装到位，二级弹簧9未被压 縮。此时，如果要调整吸液容量，则操作者可以拧动按钮1，带动螺杆2 以及或许有的设于螺杆2上的挡件3 —起旋转和沿轴线x-x移动，根据安 置在外壳5中的读数器(未示出)的指示来调定吸液容量。随后在进行吸 排液操作时，操作者按动按扭1，带动螺杆2和螺母11 一起沿轴线x-x向 吸头移动，此时螺母11扯动拉簧8，离开其预拉紧状态，被进一步拉紧。 当内套筒7止动螺杆2时，例如当内套筒7上的凸缘碰到挡件3时，将会 开始要压縮二级弹簧9， 二级弹簧的反作用力能使操作者明显察觉到一个 阻力点，此时操作者松开按扭l，螺母和螺杆在拉簧8的拉力作用下返回 其初始位置。在此情况下，在螺杆2活塞端上的活塞完成吸液操作。而在 排液时，操作者按动按扭1 ，带动螺杆和螺母一起沿轴线x-x向吸头移动， 此时，螺母11扯动拉簧8，离开预拉紧状态而被进一步拉紧。当内套筒7止动螺杆2时，例如当内套筒7上的凸缘碰到挡件3时，操作者继续施力， 克服二级弹簧9的作用力使螺杆2继续移动，由此将液体排空。如果要在 上述吸液容量调整操作前进行校准，则操作者可以拧动微调螺母4，在螺 纹16的作用下产生轴向位移，迫使内套筒7轴向位移，由此实现校准。
以下，结合图3a-图3b和图4a-图4b来简单说明根据本发明的调整 装置的工作原理及其弹簧的受力状况。
图3a和图3b对比示出了调整装置的工作原理，其中图3a表示传统 移液器调整装置的工作原理，图3b表示本发明的调整装置的工作原理。 如图3a所示，在吸取不同体积的液体时，下停点位置不发生变化，通过 调整上停点位置来改变活塞行程。这样，弹簧初始力随吸液容量的变化而 变化，操作者的手感也会不同。即使在不使用移液器时，它也会受到不同 大小的应力，由此造成使用寿命的縮短。而在表示本发明的图3b中，当 调整吸液容量时，上停点14的位置未变，而下停点17的位置改变，这样 一来，弹簧初始力是固定不变的，由此避免了上述缺点。
图4a表示传统移液器的弹簧在调定不同吸液容量时的受力状况，图 4b表示本发明中的弹簧的受力状况。通过对比发现，在传统的移液器中， 如图4a所示，当吸液容量调整到最大时，其弹簧力为最小值，当吸液容 量变化时，弹簧力也随之变化。如图4b所示，无论调整设定容量范围内 的任何数值，用于可调式移液器的调整装置的弹簧力始终为最小值。
由于本发明的可调式移液器或调整装置采用了上述结构，所以它具有 操作省力、使用寿命长等优点。上述调整装置也可以被用于多道移液器或 其它的移液工具中，而带有这种调整装置的可调式移液器可被广泛应用于 化学、医药卫生及生物学等领域。
尽管以上结合实施例和具体实施方案对本发明做了详细说明，但对于 本领域技术人员来说，显然可以在组合形式和特征替代方面对上述实施例 和具体实施方案做出各种各样的改进和变化。例如，二级弹簧如上所述是 压簧，但它也可以是能产生弹性反作用力的、具有其它形状或结构的零件 如弹性垫。而且，外套筒也可以是外壳或总套筒(如果有)的一个一体形 成部分。本领域技术人员将会意识到，上述的各技术特征可以按照不同于 在此所述方式的方式加以组合，或者其本身就能成为保护主题。
权利要求
1、一种用于可调式移液器的调整装置，它设置在所述移液器的、具有轴线(x-x)的外壳(5)内，其特征在于，所述调整装置包括具有操作端和活塞端的螺杆(2)，所述螺杆可旋转且可沿所述轴线(x-x)移动，所述螺杆的至少一部分延伸于所述外壳(5)内；螺母(11)，所述螺母以不可旋转但可沿所述轴线(x-x)移动的方式设置在所述外壳(5)内并且所述螺母与所述螺杆(2)螺纹配合；弹性件(8)，所述弹性件的一端与所述外壳(5)相连接，另一端与所述螺母(11)相连接，所述弹性件对所述螺母(11)施加的拉力阻止所述螺母(11)移向所述活塞端并可将所述螺母拉回向所述操作端；内套筒(7)，以可沿所述轴线(x-x)移动的方式设置在所述外壳(5)内并且所述内套筒限制所述螺杆相对所述内套筒沿所述轴线移动的行程。
2、 如权利要求l所述的调整装置，其特征在于，所述螺杆(2)在所 述操作端具有挡件(3)，所述挡件以不可相对所述螺杆运动的方式设置在 所述螺杆(2)上并由此能随所述螺杆运动。
3、 如权利要求1所述的调整装置，其特征在于，所述调整装置还包 括外套筒(10)，所述外套筒以不可沿所述轴线(x-x)移动的方式安装在 所述外壳(5)内或者与所述外壳一体形成。
4、 如权利要求3所述的调整装置，其特征在于，所述调整装置具有 安置在所述内套筒(7)内的二级弹簧(9)，所述二级弹簧以一端抵接所 述外套筒并以另一端抵接所述内套筒(7)。
5、 如权利要求3或4所述的调整装置，其特征在于，所述调整装置 还包括安置于所述操作端附近的微调螺母(4)，所述微调螺母与所述外套 筒(10)螺纹配合并且以一端抵接所述内套筒(7)。
6、 如权利要求3或4所述的调整装置，其特征在于，所述调整装置 还包括设置在所述外壳(5)内的总套筒(6)，所述外套筒(10)和所述 弹性件(8)处于所述总套筒内。
7、 如权利要求3或4所述的调整装置，其特征在于，所述弹性件(8) 是拉簧，它在预拉紧状态下与所述螺母(11)和所述外套筒(10)相连接。
8、 如权利要求2所述的调整装置，其特征在于，所述挡件(3)与所 述螺杆是一体构成的。
9、 一种可调式移液器，具有外壳(5)和安置在所述外壳内的调整装 置，其特征在于，所述调整装置是如权利要求1至8中任一项所述的调整 装置。
10、 如权利要求9所述的可调式移液器，其特征在于，所述可调式移 液器是多道移液器。
全文摘要
本发明提供可调式移液器及其调整装置。该调整装置设置在移液器的、具有轴线(x-x)的外壳(5)内并且包括具有操作端和活塞端的螺杆(2)，它可旋转且可沿轴线移动，螺杆的至少一部分延伸于外壳(5)内；螺母(11)，它以不可旋转但可沿轴线(x-x)移动的方式靠近活塞端设置在外壳(5)内并与螺杆(2)螺纹配合；弹性件(8)，其一端与外壳相连接，另一端与螺母相连接，弹性件对螺母施加的拉力阻止螺母(11)移向活塞端并可将螺母拉回向操作端；内套筒(7)，它以可沿轴线(x-x)移动的方式设置在外壳(5)内并限制螺杆相对内套筒沿轴线移动的行程。
文档编号B01L3/02GK101559389SQ20081009028
公开日2009年10月21日 申请日期2008年4月17日 优先权日2008年4月17日
发明者俞跃龙, 晶 李, 雷 郭, 陈先中, 马步川 申请人:大龙医疗设备(上海)有限公司