CN108025307A - 移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构以及液体注入用配件 - Google Patents

移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构以及液体注入用配件 Download PDF

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Abstract

本发明的课题是提供一种安装结构，较多地确保用于密封导入口周围的液体注入用配件的过盈量，无需担心液体注入用配件变形破损，上述课题通过下述移液管(100)与液体注入用配件(1)的安装结构来解决：在由橡胶态弹性体形成为筒状的配件主体(2)的一端侧具有被移液管(100)的前端渐细形状的前端部(101)插入的第一圆柱孔部(21)，在另一端侧具有与第一圆柱孔部(21)连通、使移液管(100)内的液体流出的第二圆柱孔部(22)，通过第二圆柱孔部(22)相对于第一圆柱孔部(21)形成为较小直径，在第一圆柱孔部(21)与第二圆柱孔部(22)之间具有台阶部(23)，在台阶部(23)设置有垫圈(3)，移液管(100)的前端部(101)从第一圆柱孔部(21)插入并嵌入至垫圈(3)，在前端部(101)嵌入至垫圈(3)的状态下，第二圆柱孔部(22)在比前端部(101)更靠近前端的前端侧具有过盈量(24)。

Description

移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构以及液 体注入用配件
技术领域
本发明涉及移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构以及液体注入用配件，详细地讲，涉及可以较多确保用于密封导入口周围的液体注入用配件的过盈量并且无需担心液体注入用配件变形、破损的移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构以及液体注入用配件。
背景技术
如微全分析系统(μTAS)或者芯片实验室(Lab-on-a-chip)等所周知的，微流控芯片受到关注，所述微流控芯片在基板内设置构成规定形状的流路的微通道以及孔口等微型结构，在该微型结构内进行物质的化学反应、合成、精炼、提取、生成和/或分析等各种操作。期待微流控芯片应用于基因组解析、基因组药物发现、蛋白质分析、预防诊断、临床诊断或者药物筛选等医疗相关市场、化学分析、食品分析或者环境监测等广泛用途。
当前，提出了能够将试剂等液体从移液管不使用发送管，连接器、泵以及阀门等而通过简单结构进行密封，从导入口注入到微流控芯片内的微通道中的各种方法。
在专利文献1的图7(d)中，在移液管的前端设置有软质部件的按压部，通过将该按压部向仅由硬质部件构成的移液管承受部按压，从而进行密封。
另外，在专利文献2的图3中提出了在分注吸头的前端部安装整体上由软性的弹性体形成的配件，在注入液体时密封导入口周围的方案。配件在中央部形成有孔，通过使分注吸头的前端部与该孔嵌合，利用弹性体的弹性安装到分注吸头的前端部。
并且，在专利文献3的图1A～图1E中，提出了在微流体试验装置的开放入口孔口固定由弹性体材料构成的筒状孔口的方案。孔口形成为具备内径不同的第一部分、第二部分、第三部分、以及基部，因此，即使使用具有各种外径的中空管，也能够与这些中空管的外周面密接从而进行密封。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-322850号公报
专利文献2：日本特开2012-147751号公报
专利文献3：日本特表2015-518571号公报
当从移液管向导入口注入液体时，为了能够稳定密封导入口周围，如专利文献1、2所述，需要使设置于移液管的软性部件(弹性体)的过盈量较大。另外，在使用具有多个移液管的自动注入装置的情况下，有时会使各移液管的前端部与各导入口之间的距离偏差(公差)变大，为了吸收该偏差，同样需要使软性部件(弹性体)的过盈量较大。
但是，如专利文献1所述，在移液管的前端设置由软质部件构成的按压部的情况下，软质部件自身的体积较小，因此，存在难以确保较大的过盈量、无法充分吸收偏差的问题。
另一方面，如专利文献2所述，在移液管的前端部安装整体上由弹性体构成的配件的情况下，虽然能够确保充足的过盈量，但是，在为了得到规定的过盈量而将配件向导入口推压时，移液管的前端部可能会过度压入到配件的孔中，从而使孔变形，破坏保持力，并导致配件自身破损。
发明内容
因此，本发明的课题在于提供能够较多确保用于密封导入口周围的液体注入用配件的过盈量并且无需担心液体注入用配件变形破损的移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构以及液体注入用配件。
本发明的其他课题根据以下记载变得清楚。
通过以下各发明解决上述该课题。
1、一种移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构，是移液管或者安装于该移液管的移液管吸头与可装卸地安装于所述移液管或者所述移液管吸头的液体注入用配件的安装结构，其特征在于，
所述液体注入用配件在由橡胶态弹性体形成为筒状的配件主体的一端侧具有被所述移液管或者所述移液管吸头的前端渐细形状的前端部插入的第一圆柱孔部，并且在另一端侧具有与所述第一圆柱孔部连通、使所述移液管内或者所述移液管吸头内的液体流出的第二圆柱孔部，
通过使所述第二圆柱孔部相对于所述第一圆柱孔部形成为较小直径，在所述第一圆柱孔部与所述第二圆柱孔部之间具有台阶部，
在所述台阶部设置有垫圈，
所述移液管或者所述移液管吸头的所述前端部从所述第一圆柱孔部插入，嵌入至所述垫圈，
在所述前端部嵌入至所述垫圈的状态下，所述第二圆柱孔部在比所述前端部更靠近前端的前端侧具有过盈量。
2、根据上述1所述的移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构，其特征在于，所述垫圈由合成树脂构成。
3、一种移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构，是移液管或者安装于该移液管的移液管吸头与可装卸地安装于所述移液管或者所述移液管吸头的液体注入用配件的安装结构，其特征在于，
所述液体注入用配件在由橡胶态弹性体形成为筒状的配件主体的一端侧具有被所述移液管或者所述移液管吸头的前端渐细形状的前端部插入的第一圆柱孔部，并且在另一端侧具有与所述第一圆柱孔部连通、使所述移液管内或者所述移液管吸头内的液体流出的第二圆柱孔部，
在所述移液管或者所述移液管吸头的所述前端部具有相对于所述第一圆柱孔部的内径为较小直径且相对于所述第二圆柱孔部的内径为较大直径的凸缘部，
所述移液管或者所述移液管吸头的所述前端部从所述第一圆柱孔部插入，所述凸缘部与所述台阶部抵接，
在所述凸缘部与所述台阶部抵接的状态下，所述第二圆柱孔部在比所述前端部更靠近前端的前端侧具有过盈量。
4、一种液体注入用配件，是可装卸地安装于移液管或者该移液管上安装的移液管吸头的液体注入用配件，其特征在于，
在由橡胶态弹性体形成为筒状的配件主体的一端侧具有所述移液管或者所述移液管吸头的前端渐细形状的前端部插入的第一圆柱孔部，并且在另一端侧具有与所述第一圆柱孔部连通、使所述移液管内或者所述移液管吸头内的液体流出的第二圆柱孔部，
通过使所述第二圆柱孔部相对于所述第一圆柱孔部形成为较小直径，在所述第一圆柱孔部与所述第二圆柱孔部之间具有台阶部，
在所述台阶部设置有所述移液管或者所述移液管吸头的所述前端部嵌入的垫圈。
5、根据上述4所述的液体注入用配件，所述垫圈的外径形成为比所述第一圆柱孔部的内径稍大。
发明效果
根据本发明，能够提供较多确保用于密封导入口周围的液体注入用配件的过盈量且无需担心液体注入用配件变形破损的移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构以及液体注入用配件。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的液体注入用配件的一个例子的用于移液管的状态的立体图。
图2是分别表示微型移液管以及移液管吸头的一个例子的图。
图3是表示图1所示的液体注入用配件的安装结构的截面说明图。
图4是表示图1所示的液体注入用配件的安装结构的使用状态的截面图。
图5是表示本发明所涉及的液体注入用配件的其他例子的使用状态的截面图。
图6是表示本发明所涉及的液体注入用配件的其他例子的使用状态的截面图。
图7是表示本发明所涉及的液体注入用配件的其他例子的使用状态的截面图。
符号说明
1、1’：液体注入用配件
2：配件主体
21：第一圆柱孔部
22：第二圆柱孔部
23：台阶部
24：过盈量
3：垫圈
31：安装孔
32：漏斗状筒部
100：移液管
101：前端部
102：橡胶球
103：凸缘部
110：微型移液管
120：移液管吸头
121：前端部
200：微流控芯片
200a：上面
201：微通道
202：导入口
E：液体
具体实施方式
下面，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。
当对导入液体的微流控芯片的微通道等导入口使用移液管进行液体注入作业时，可以使用本发明所涉及的液体注入用配件的安装结构。
未图示移液管，但是，除了设置于自动注入装置的多个移液管以外，存在如图1所示的通过橡胶球102进行液体吸引以及注入的移液管100以及如图2所示的将以微升为单位的微量液体吸引以及注入时使用的微型移液管110等，它们均包含在本发明的移液管中。
液体注入用配件1(下面，简称为配件)相对于这些移液管100的前端部101、微型移液管110的前端部111可装卸地进行安装使用，但不限于此。例如，如图2所示，可装卸地安装使用在安装于这些移液管100、微型移液管110的前端的移液管吸头120的前端部121上。这些移液管100、110的前端部101、111、以及移液管吸头120的前端部121通过将热塑性树脂作为成型材料利用射出成型法等形成为前端渐细形状，可以使用通常市面上出售的移液管。
下面，在本说明书中，如图1所示，说明在通过橡胶球102进行液体的吸引以及注入的移液管100的前端部101可装卸地安装有配件1的情况，但是，下面的说明也可以用在可装卸地安装于图2所示的微型移液管110的前端部111以及移液管吸头120的前端部121的情况中。
图1是表示在移液管的前端部安装有本发明所涉及的液体注入用配件的状态的立体图，放大显示了点划线的圆所包围的部位。图3是图1所示的液体注入用配件的放大截面图。
配件1整体上由橡胶态弹性体形成为筒状。具体的橡胶态弹性体可根据使用的液体的种类有所不同，但是，通常选择橡胶、弹性体材质。作为代表，可以列举硅橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶等。对于成型为筒状的方法，例如，可以采用压缩成型、射出成型等。
如图3所示，该配件1由形成为圆筒状的配件主体2、设置于配件主体2内的垫圈3构成。
配件主体2在一端侧(图3中的上侧)具有移液管100的前端部101插入的第一圆柱孔部21，并且在另一端侧(图3中的下侧)具有使移液管100内的液体流出的第二圆柱孔部22。第一圆柱孔部21与第二圆柱孔部22沿配件主体2的轴向连通，构成从配件主体2的一端侧到达另一端侧的通孔。
第一圆柱孔部21是沿配件主体2的轴向(图3中的上下方向)具有同一内径的圆筒状的孔部，具有可使移液管100的前端部101插入的充足内径。
具体来讲，如图4所示，在前端部101嵌入至后面所述的垫圈3而无法继续插入的安装状态下，形成为第一圆柱孔部21的内面不会实质上沿径向压接该前端部101的外周面。即，在安装状态下，第一圆柱孔部21的内面形成为与前端部101的外周面接触的程度，或者如图4所示，与该前端部101的外周面不接触。
另一方面，第二圆柱孔部22也同样是沿配件主体2的轴向具有同一内径的圆筒状的孔部，但是，相对于第一圆柱孔部21形成为较小直径。由此，在第一圆柱孔部21与第二圆柱孔部22的边界部产生台阶。在本发明中，形成由与另一侧的面平行的面(与圆柱孔部22的轴向正交的面)构成的台阶部23。
在移液管100的前端部101嵌入垫圈3的安装孔31中的图4所示的安装状态下，第二圆柱孔部22的轴向长度形成为在比该前端部101更靠近前端的前端侧具有过盈量24。
垫圈3从第一圆柱孔部21侧插入安装于该台阶部23。本实施方式所示的垫圈3由平板状的平垫圈构成，在中央部形成有移液管100的前端部101插入的安装孔31。对于垫圈3的材质，优选使用合成树脂。可形成轻量、廉价的配件1。特别是，可以使用聚丙烯等廉价、易于成型的热塑性树脂。
垫圈3的外径形成为与第一圆柱孔部21的内径相同或者稍大的直径。优选将垫圈3的外径形成为稍大的直径，以使得垫圈3的外径压接在第一圆柱孔部21的内面上，弹性地保持在台阶部23上。无需使用粘合剂等方式就能够保持弹性，从使用试剂等液体的移液管等特性方面来看，是优选方案。
另外，垫圈3的安装孔31设置为移液管100的前端部101能够嵌入程度的大小，但是，具体来讲，可形成为第二圆柱孔部22的内径以下。
图4是表示移液管100与配件1的安装结构的截面图。使用同一图，以对形成于微流控芯片200的微通道201的导入口202注入液体E的情况为例说明安装结构以及配件1的作用、效果。
在将移液管100内的液体E向微流控芯片200的微通道201注入时，首先，将配件1安装到移液管100的前端部101。即，将前端部101从配件1的第一圆柱孔部21插入，嵌入至垫圈3的安装孔31中。此时，配件1通过前端部101所具有的弹性和/或垫圈3所具有的弹性，处于被保持安装在该前端部101的状态。前端部101的前端通过垫圈3到达第二圆柱孔部22内。
然后，将配件1向微流控芯片200的上面200a按压，使配件主体2的下端具有的第二圆柱孔部22的周围与导入口202的周围抵接。
此时，通过对配件1施加荷载，使该配件1挤压变形。此时的荷载从前端部101经由垫圈3向配件主体2的台阶部23传递，具体而言，配件主体2使第二圆柱孔部22的周围的橡胶态弹性体压缩变形。由此，在配件主体2上产生基于轴向压缩变形的反作用力，能够将导入口202的周围可靠地密封。
并且，第一圆柱孔部21的内面实质上并没有沿径向压接前端部101的外周面，因此，该荷载实质上不会作用在配件主体2的径向上。因此，在对配件1施加荷载时，不会在撕裂配件1的方向上作用力，而能够将第二圆柱孔部22的周围的橡胶态弹性体沿轴向有效压缩。另外，前端部101嵌入垫圈3的安装孔31中，因此，即使施加荷载，也不会对第二圆柱孔部22作用使孔径变形的力，不会破坏对前端部101的保持力。
并且，对于注入液体时的注入压力，该配件主体2的反作用力与之对抗。因此，配件1可以维持良好的密封性能，液体E不会向外部泄漏，能够从移液管100经由第二圆柱孔部22以及导入口202向微通道201导入液体E。
如上所述，根据本发明所涉及的安装结构以及配件1，注入液体时，如上所述，可以有效利用通过配件主体2的轴向压缩变形产生的反作用力。从前端部101传递至垫圈3的荷载能够使比前端部101更靠近前端的前端侧突出的、第二圆柱孔部22的周围足够大的橡胶态弹性体压缩变形，因此，能够较多地确保过盈量。因此，即使在应用于使用多个移液管的自动注入装置的情况下，也能够充分吸收每个移液管的偏差(公差)。
配件1整体上由橡胶态弹性体构成的配件主体2以及垫圈3构成，因此，能够使制造工序简单化，减少制造成本。另外，移液管100直接使用市面上出售的即可，还能够减少导入成本。
此外，在本实施方式中，形成为第一圆柱孔部21的内面与前端部101不接触，但是，在形成为第一圆柱孔部21的内径与前端部101的外周面接触程度的情况下，能够由垫圈3以及第一圆柱孔部21的内面保持前端部101，因此，能够将配件1更稳定地保持在前端部101。
另外，在以上说明的实施方式中，作为垫圈3使用平垫圈，但是，在垫圈3上，如图5所示，也可以在安装孔31设置向前端侧(图5中的下侧)逐渐缩径的前部变窄的漏斗状筒部32。由此，能够确保与前端部101的接触面积，从而形成更好的保持状态。
并且，在将该配件1安装于移液管100的前端部101时，即使前端部101的中心轴与配件主体2的中心轴偏移，也可以通过漏斗状筒部32顺畅引导前端部101。由此，能够起到提高对前端部101的安装作业性的效果，在应用于使用自动注入装置、移液机器人的自动液体注入系统的情况下特别有效。
图6是表示本发明所涉及的液体注入用配件的安装结构的其他例子的截图。与图1～图4所示的安装结构以及液体注入用配件使用相同符号的部位是同一结构部位，因此，引用上述说明，在此省略。
在该液体注入用配件1’(下面，简称为配件1’)的安装结构中，在配件主体2的台阶部23未设置垫圈。代替该垫圈，在移液管100的前端部101一体设置向径向伸出的凸缘部103。通过使移液管100的前端部101从第一圆柱孔部21插入，该凸缘部103与台阶部23抵接。
凸缘部103形成为外径与第一圆柱孔部21的内径相同或者稍大的直径。前端部101通过该凸缘部103与第一圆柱孔部21的内面压接从而弹性保持在台阶部23上。
根据该安装结构，当施加荷载时，设置于移液管100的前端部101的凸缘部103起到与上述垫圈3同样的功能，不会导致配件1变形破损，经由台阶部23使配件主体2沿轴向压缩，通过此时的反作用力进行密封，实现与上述相同的效果。
另外，从前端部101经由凸缘部103传递至台阶部23的荷载使比前端部101更靠近前端的前端侧上突出的第二圆柱孔部22的周围足够大的橡胶态弹性体压缩变形，因此，能够与上述方式同样较多地确保过盈量。因此，即使在应用于使用多个移液管的自动注入装置的情况下，也能够充分吸收每个移液管的偏差(公差)。
在该安装结构中，即使施加荷载，也不会对凸缘部103与第一圆柱孔部21的内面的保持状态造成影响，因此，不会破坏对前端部101的保持力。
该凸缘部103设置在前端部101的前端，但如图7所示，前端部101的前端可以比凸缘部103更突出。由此，前端部101的前端侧可到达第二圆柱孔部22内，因此，能够更顺畅地进行液体注入。
在以上的各实施方式中，配件主体2的外形形状形成为圆筒状，但是，也可以不必是圆筒状，可以形成为方筒形状。另外，配件主体2的外周面也可以是沿轴向倾斜的形状。
另外，第一圆柱孔部21也可以是向台阶部23逐渐缩径的形状。并且，第二圆柱孔部22也可以是沿轴向逐渐缩径或者扩径的形状。

Claims (5)

1.一种移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构，是移液管或者安装于该移液管上的移液管吸头与能够装卸地安装于所述移液管或者所述移液管吸头的液体注入用配件的安装结构，其特征在于，
所述液体注入用配件在由橡胶态弹性体形成为筒状的配件主体的一端侧具有被所述移液管或者所述移液管吸头的前端渐细形状的前端部插入的第一圆柱孔部，并且在另一端侧具有与所述第一圆柱孔部连通、使所述移液管内或者所述移液管吸头内的液体流出的第二圆柱孔部，
通过使所述第二圆柱孔部相对于所述第一圆柱孔部形成为较小直径，在所述第一圆柱孔部与所述第二圆柱孔部之间具有台阶部，
在所述台阶部设置有垫圈，
所述移液管或者所述移液管吸头的所述前端部从所述第一圆柱孔部插入，嵌入至所述垫圈，
在所述前端部嵌入至所述垫圈的状态下，所述第二圆柱孔部在比所述前端部更靠近前端的前端侧具有过盈量。
2.根据权利要求1所述的移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构，其特征在于，
所述垫圈由合成树脂构成。
3.一种移液管或者移液管吸头与液体注入用配件的安装结构，是移液管或者安装于该移液管上的移液管吸头与能够装卸地安装于所述移液管或者所述移液管吸头上的液体注入用配件的安装结构，其特征在于
所述液体注入用配件在由橡胶态弹性体形成为筒状的配件主体的一端侧具有被所述移液管或者所述移液管吸头的前端渐细形状的前端部插入的第一圆柱孔部，并且在另一端侧具有与所述第一圆柱孔部连通、使所述移液管内或者所述移液管吸头内的液体流出的第二圆柱孔部，
在所述移液管或者所述移液管吸头的所述前端部具有相对于所述第一圆柱孔部的内径为较小直径且相对于所述第二圆柱孔部的内径为较大直径的凸缘部，
所述移液管或者所述移液管吸头的所述前端部从所述第一圆柱孔部插入，使所述凸缘部与所述台阶部抵接，
在所述凸缘部与所述台阶部抵接的状态下，所述第二圆柱孔部在比所述前端部更靠近前端的前端侧具有过盈量。
4.一种液体注入用配件，能够装卸地安装在移液管上或者在该移液管安装的移液管吸头上，其特征在于，
在由橡胶态弹性体形成为筒状的配件主体的一端侧具有被所述移液管或者所述移液管吸头的前端渐细形状的前端部插入的第一圆柱孔部，并且在另一端侧具有与所述第一圆柱孔部连通、使所述移液管内或者所述移液管吸头内的液体流出的第二圆柱孔部，
通过所述第二圆柱孔部相对于所述第一圆柱孔部形成为较小直径，在所述第一圆柱孔部与所述第二圆柱孔部之间具有台阶部，
在所述台阶部设置有所述移液管或者所述移液管吸头的所述前端部嵌入的垫圈。
5.根据权利要求4所述的液体注入用配件，其特征在于，
所述垫圈的外径形成为比所述第一圆柱孔部的内径稍大的直径。
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