CN111132767B - 用于移液器的校准和体积偏移机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于移液器的校准和体积偏移机构。校准和体积偏移机构被设置，以利于安装有校准和体积偏移机构的移液器的用户可选择校准或体积偏移操作，通过螺纹元件的轴向位移，有效地移动移液器的原始位置。校准和体积偏移机构的偏移计数器在体积偏移操作期间旋转耦合到螺纹元件以指示偏移量，但是在校准或重新校准操作期间与螺纹元件脱开。

Description

用于移液器的校准和体积偏移机构

技术领域

本文描述的示例性实施例大体上涉及用于体积可调的移液器的校准和体积偏移调节机构。

背景技术

如本领域技术人员将理解的，移液器是通常与移液器吸头结合使用以将测量好的一定体积的液体从一个位置转移或分配到另一位置的装置。对于该应用最受关注的手动空气置换式移液器通常通过经由位于移液器主体中的活塞的抽回所产生真空来操作。因此，当关联的移液器吸头的开口端浸没在液体中时，所产生的真空从移液器吸头抽吸空气并由此一定量的液体被吸到吸头中以替代排出的空气。移液器活塞的运动被调节成能在移液操作的抽吸阶段将期待测量量的液体吸入吸头。

市售的手动空气置换式移液器具有大约0.2μL至数千μL的较宽的体积范围。由于用户可能需要用移液器抽吸多种不同的液体量，因此此类移液器通常提供有不同的体积范围(例如0.5-10μL，10-115μL，115-1,000μL)，以及在选定的体积范围内的可调节性。体积可调节性通常是通过例如下述方式来实现：手动旋转所设置的体积设定轴或手动旋转移液器的柱塞操作钮和所关联的柱塞，以便经由多种可能的关联的机构之一来引起移液器的体积设定的改变。

已知的体积可调的移液器的共同缺点在于进行体积调节所需的时间和精力较大，特别是当当前体积设定与期待的体积设定之间的差异较大时进行体积调节所需的时间和精力较大。例如，对于已知的体积可调的移液器，移液器体积调整装置的完全旋转所产生的体积变化仅占移液器总体积的5％-10％。因此，在体积上进行大的改变可能需要用户方面的可观且费时的付出。

具有增速式体积调节功能的体积可调移液器是已知的。然而，这些已知的移液器具有多种缺陷，包括但不限于：复杂和/或不准确的体积调节机构，需要采用单独的体积调节输入部来进行低速和高速体积调节；和/或需要提供与移液器柱塞杆或柱塞操作钮分开的体积调节输入部。

如本领域的技术人员还将理解的，为了精确的移液，需要对分配的流体体积进行校准。因此，移液器通常进行出厂校准，也可以在维修操作期间进行校准。

在一种已知的移液器设计中，通过从关联的体积螺杆断开体积显示装置来完成校准，并且通过移动底部止挡来单独地实现体积偏移。在另一种已知的移液器设计中，通过使用位于体积显示装置的计数轮内的键型联接器使体积显示装置与关联的体积螺杆脱开并随后调节体积螺杆的位置来完成校准。在又一种已知的移液器设计中，通过移动移液器的上止挡而不改变移液器体积显示装置地完成校准和体积偏移。

从以上描述显而易见的是，体积可调的移液器和允许用户执行校准或体积偏移的移液器是已知的。但是，如果在移液器使用者的常规工作日的日常中所做出的许多移液操作以及关联的体积调整的范畴下考虑已知的体积可调移液器的缺点的话，那么提供有助于更高效地调节移液器体积的改进的设计的益处应该显而易见。类似地，尽管用于移液器校准和体积偏移的机构和技术的已知的，但是仍然期望提供一种简化且紧凑的移液器校准/体积偏移机构，其可以与改进的移液器体积调节机构一起用于新的手动操作式移液器中。

发明内容

本文所描述的示例性实施例涉及一种快速设定机构，所述快速设定机构用于容易且快速地调节手动操作式(手动的)体积可调移液器的液体体积。本文所描述的其它示例性实施例涉及组合式移液器校准和体积偏移机构，其可用在手动移液器中、例如但不局限于具有快速设定的体积可调性的体积可调的手动移液器中。本文所描述的其它示例性实施例还涉及一种采用快速设定机构进行体积快速调节的体积可调式手动移液器、以及一种具有组合式移液器校准和体积偏移机构的这种快速设定式移液器。

示例性的移液器快速设定体积调节机构(快速设定机构)允许用户快速而准确地调节移液器的体积。一般而言，可通过移液器柱塞操作钮的旋转来调节移液器的体积螺杆的位置以便进行体积调节，所述操作钮会旋转与柱塞操作钮固定的柱塞杆。快速设定机构包括专用的行星齿轮箱，所述行星齿轮箱选择性地与柱塞杆旋转耦合并适于改变柱塞杆与体积螺杆之间的转速比。

在一个示例性实施例中，快速设定机构可以为用户提供三种输入模式：直接驱动模式，增速模式和禁止体积调节的锁定模式。在直接驱动模式下，通过柱塞操作钮的旋转来直接驱动(即以1:1的比率)移液器的体积螺杆。在增速模式下，柱塞操作钮的旋转驱动行星齿轮箱，而行星齿轮箱又使体积螺杆旋转。行星齿轮箱可具有较宽范围内的可能的速比(例如4:1)。因此，当快速设定机构被设定为增速模式时，柱塞操作钮的单一个旋转将导致体积螺杆的多个(例如四个)旋转。这使用户可以快速而准确地进行大体积更改。在使用增速模式之后，可以将快速设定机构设定为直接驱动模式，以进行最终的精细的体积调节。锁定模式可用于在设定了期待的移液器体积后防止无意的体积改变或变迁。

具有快速设定的体积调节的体积可调式手动移液器(快速设定的移液器)的一个示例性实施例与传统的手动移液器的相似之处在于：快速设定的移液器可包括主体部分、在主体部分的远端端部处附接至主体部分的吸头安装轴、以及活塞组件，该活塞组件包括活塞、行程弹簧和附接到柱塞杆的柱塞操作钮，该柱塞操作钮联接至活塞。用户可以通过柱塞操作钮和关联的柱塞杆轴向移动活塞，以抽吸和分配感兴趣的液体。快速设定式移液器还包括快速设定机构，例如上文描述的示例性快速设定机构。因此，示例性的快速设定式移液器为用户提供了抽吸和分配不同体积的液体的能力，同时能进行容易且快速的精确的体积变化。

示例性的快速设定式移液器还可以包括组合的校准和体积偏移机构，通过该组合的校准和体积偏移机构可以对移液器进行校准和/或可以对移液器施加体积偏移。一般而言，该示例性校准/偏移机构除其它构件外还包括模式选择机构、从动元件、偏移计数器、用户可旋转输入机构，(校准)壳体、以及用于将偏移计数器联接至螺纹元件的联接器，所述螺纹元件可以轴向移动以调节安装有校准/偏移机构的移液器的原始位置，从而增加或减少移液器的可抽吸液体体积。

示例性的校准/偏移机构可以安装在体积可调的手动移液器(例如但不限于示例性的快速设定式移液器)中。在任何情况下，移液器都可以再次具有传统的手动移液器构件，例如上面提到的那些构件。当移液器是快速设定式移液器时，校准/偏移机构与快速移液机构一起安装在移液器主体中。

校准调整通过下述方式来执行：首先旋转校准/偏移机构的用户可旋转输入机构，以使得偏移计数器显示“零”偏移。接下来，将模式选择机构置于校准模式，这会使偏移计数器与联接器分离。然后，可以通过转动用户可旋转输入机构来校准移液器，所述用户可旋转输入机构通过轴向移动螺纹元件来调节移液器的原始位置(和体积)的轴向位置。可以以这种方式调节体积，例如直到由移液器分配的抽吸液体的重量读数与由体积显示装置的计数轮所显示的移液器的设定点匹配为止。

为了施加体积偏移，用户首先确保模式选择机构处于偏移模式，其中，偏移模式是该示例性实施例中的默认模式。这使偏移计数器生效，该偏移计数器通常设置为零。然后，可以通过转动用户可旋转输入机构来输入所需的体积偏移量，而转动用户可旋转输入机构通过轴向移动螺纹元件而再次调整原始位置的轴向位置和移液器的体积。在偏移模式下，输入的偏移量由偏移计数器跟踪并示出。

通过阅读以下示例性实施例的详细描述以及附图，本发明总体构思的其它方面和特征对于本领域技术人员将变得显而易见。

附图说明

在以下附图和示例性实施例的描述中，多个视图中的相似附图标记指代相同或等价的特征，其中：

图1是示例性的体积可调的手动移液器的剖视图，其集成有示例性的快速设定体积调节机构和示例性的校准/偏移机构。

图2是示例性快速设定体积调节机构的放大透视图。

图3是图2的示例性快速设定体积调节机构的剖视图。

图4A是图2所示的示例性快速设定体积调节机构的放大分解图。

图4B是图4A所示的行星齿轮箱的另外的放大分解图。

图5A-5C示意性地示出了分别处于三种不同操作模式中的每一种下的放大的示例性快速设定体积调节机构。

图6是图1的示例性体积可调的手动移液器的另一剖视图，以示出在操纵已安装的快速设定体积调节机构之后的经调节的液体体积。

图7A-7B是示例性校准/偏移机构的分解透视图。

图8A-8B是图7A-7B的示例性校准/偏移机构处于不同组装状态下的放大透视图。

图9是图7B的示例性校准/偏移机构的放大剖视图。

图10A是替代示例性快速设定体积调节机构的放大透视图，而图10B是该替代示例性快速设定体积调节机构的放大俯视图。

图11A是图10A-10B的示例性快速设定体积调节机构的放大侧视图，而图11B是该的示例性快速设定体积调节机构的放大正视图。

图12是沿图10B的线A-A截取的示例性快速设定体积调节机构的剖视图。

具体实施方式

如本文所使用的，“受约束”旨在表示给定部件沿限定方向的宏观运动被允许，但以某种方式受到限制。

如本文所使用的，“受限制”旨在表示给定部件沿限定方向的宏观运动不被允许。

如本文所使用的，“宏观运动”旨在表示超出滑动配合型间隙所允许的运动。例如，对于旋转轴，即使设置有间隙以允许自由旋转，旋转轴也被认为在垂直于其旋转轴线的方向上没有宏观运动。

在图1的横截面中示出了一种示例性的手动操作的、快速设定的体积可调式移液器(快速设定式移液器)5。快速设定式移液器5通常包括用于由用户抓握的主体10。移液器主体10在其远端端部10b处包括吸头安装部分15。吸头安装部分15适于接收和保持移液器吸头(未示出)。快速设定式移液器5的柱塞组件包括：活塞20，其布置成用于在主体部分10内执行往复运动；柱塞杆25，其从活塞向近端向上延伸；以及柱塞操作钮30，其位于主体部分10外并且固定至柱塞杆的近端端部以被用户操纵。行程弹簧40位于主体部分10内，以在移液操作的液体抽吸阶段期间向近端驱动活塞25。吹出组件500(见图8A-8B)的吹出弹簧45也位于主体部分10内，并且，如本领域技术人员将理解的那样，吹出弹簧45用于使活塞25从吹出操作返回，吹出操作可以在从移液器分配吸出的液体之后执行。在需要的情况下，还可以设置吸头弹出器35以从吸头安装轴15弹出移液器吸头。

因为快速设定式移液器5是体积可调式移液器，所以还设置有用于实现期望的体积变化的体积调节组件。体积调节组件包括柱塞杆25、柱塞操作钮30以及基本中空的体积螺杆50，柱塞杆穿过所述体积螺杆50。在该示例性实施例中，体积螺杆50的底面限定了柱塞组件的上停止位置，例如通过与柱塞杆25上的凸缘380接触来限定。

还可以包括体积设定的显示组件400以指示当前的移液器体积设定，体积设定的显示组件提供体积设定显示装置55，能够通过位于快速设定式移液器5的主体10中的开口60来看到所述体积设置显示装置55。如将在下面更详细地描述的，快速设定式移液器5的体积调节组件还包括快速设定体积调节机构(快速设定机构)65，其便于在需要时快速调节移液器的体积。

如还将在下面进一步详细描述的，该示例性快速设定式移液器5还包括校准/偏移机构250。校准/偏移机构250允许用户、维修技术人员等进行出厂校准或重新校准移液器、和/或设置体积偏移。

由快速设定机构65和校准/偏移机构250赋予快速设定式移液器5的独特功能暂且不表，首先要说的是快速设定式移液器大体上可以如本领域技术人员所熟悉的那样来操作。也就是说，在移液器操作的液体抽吸阶段期间，用户按下柱塞操作钮30，以抵抗行程弹簧40的偏压力地将活塞20从上停止位置轴向地移动到下停止(原始)位置。然后将移液器吸头的开口端(未示出)放入目标液体中，并松开柱塞操作钮30，以允许行程弹簧40将活塞20返回至上停止位置，同时一定体积的目标液体被抽吸。为了分配抽吸的液体，用户将移液器吸头放置在目标容器上方，并再次按下柱塞操作钮30以将活塞20从上停止位置移动到原始位置。一旦分配了抽吸的液体，用户还可以通过进一步按下柱塞操作钮30来引起活塞20的附加轴向运动和吹出弹簧45的压缩从而执行吹出操作。完成吹出操作后，释放柱塞操作钮30将再次导致活塞20返回到上停止位置，这次返回是通过吹出弹簧45和行程弹簧40的组合偏压力实现的。

因为在相继的抽吸/分配操作之间的体积变化可能是显著的，如上所解释的那样，因而体积调节组件包括示例性快速设定机构65，这种快速设定机构65允许选择性地增加调节移液器体积的速度。所述示例性快速设定机构65的更详细的图示出现在图2-4B中。如图3-4B最佳示出，示例性快速设定机构65包括传动输入部70、安装至传动输入部的远端部分的一个或多于一个凸轮从动销75、第一(直接驱动)筒形凸轮80，齿轮箱输入部85、第二(增速)筒形凸轮90、行星齿轮箱95、齿轮箱输出轴100和直接驱动锁定板105。当快速设定机构65处于组装状态时，第一筒形凸轮80和快速设定机构的其余部件的大部分保持在框架110中，如图2所示。柱塞杆25轴向地延伸穿过整个快速设定机构65。

快速设定机构65的传动输入部70用作模式选择器，通过该模式选择器，用户可以选择使用精细(直接驱动)或粗糙(增速)模式来调节移液器的体积。在一些实施例中，传动输入部70还可以用于锁定快速设定机构，从而禁止用户调节体积并防止所选择的移液器体积的无意变化或变迁。传动输入部70位于移液器主体10的近端端部10a处，并且通常将包括手柄165或别的合适的致动器，所述手柄165或别的合适的致动器穿过位于移液器主体中的开口伸出以方便用户旋转传动输入部。在该示例性的快速设定式移液器5中，传动输入部70还包括卡位式模式位置，其分别对应于可选的直接驱动的、增速的和锁定的快速设定机构模式中的每一种。传动输入部70还可包括一个或多于一个指示元件170，所述指示元件可对应地指向位于移液器主体10上的模式编号、符号或其它图形模式识别标记。指示元件170将指示由用户通过旋转传动输入部70而选取的体积调节模式。

直接驱动筒形凸轮80和增速筒形凸轮90均包括一个或多于一个弧形的或倾斜的凸轮槽80a、90a，而框架110包括一个或多于一个线性保持槽110a。在快速设定机构65被组装好时，凸轮槽80a、90a和保持槽110a在位置上基本上彼此对应，但是，凸轮槽80a、90a可以具有在一定程度上存在区别的形状或取向以产生直接驱动筒形凸轮80和增速筒形凸轮90各自的期望的运动。所述一个或多于一个凸轮从动销75于组装的直接驱动筒形凸轮80、增速筒形凸轮90和框架110中均延伸穿过或伸入所述一个或多于一个凸轮槽80a、90a和所述一个或多于一个保持槽110a。因此，直接驱动筒形凸轮80的旋转被框架110限制，并且直接驱动筒形凸轮80的轴向运动被传动输入部70的位于直接驱动筒形凸轮的凸轮槽80a中的所述一个或多于一个凸轮从动销75的运动约束。在传动机构手柄165旋转期间，所述一个或多于一个凸轮从动销75在框架中的槽110a内旋转，这使得直接驱动筒形凸轮80和增速筒形凸轮90由于位于其中的凸轮槽80a、90a与所述一个或多于一个凸轮从动销75的相应的相互作用而向上或向下移动。

在该示例性实施例中，三个凸轮从动销75、三个对应的凸轮槽80a、90a和三个对应的保持槽110a用于力平衡目的。在其它实施例中，可以使用其它数量的凸轮从动销、凸轮槽和保持槽。

在图4A中以部分分解的形式示出的行星齿轮箱95在图4B中以进一步分解的形式示出。该示例性行星齿轮箱95包括行星齿轮架115、多个行星齿轮120、盖125(仅作为齿轮箱壳体的一部分)、太阳齿轮130、齿圈135以及齿轮箱输出轴100。如图所示，行星齿轮架115可以是齿轮箱输入部85的一体部件，或者行星齿轮架可以以其它方式固定至齿轮箱输入部的远端端部。类似地，太阳齿轮130可以是齿轮箱输出轴100的一体部件或者可以以其它方式固定至齿轮箱输出轴100的近端端部。行星齿轮箱95的多个部件容纳在齿轮箱壳体中。在该示例性实施例中，齿轮箱壳体包括齿圈135和盖125，齿圈135和盖125适于卡合在一起或适于以其它方式接合以形成基本上为整体的结构。

在该示例性实施例中，行星齿轮箱95是单级行星齿轮箱。因此，通常来说，当行星齿轮箱95选择性地接合时，快速设定式移液器5的体积调节速度可以增大至下述倍数：该倍数等于行星齿轮箱95所提供的速比。在不同的示例性实施例中可以从宽范围内选择行星齿轮箱速比。仅出于说明目的，该示例性快速设定式移液器5的行星齿轮箱95所提供的速比为4:1。

快速设定式移液器5的柱塞操作钮30和柱塞杆25在快速设定机构65的操作中也起作用。更具体地，柱塞杆25穿过快速设定机构65的行星齿轮箱95的齿轮箱输入部85但与齿轮箱输入部85旋转连接，并且柱塞操作钮30固定至柱塞杆的近端端部以使得柱塞操作钮的旋转还引起柱塞杆的旋转。在该示例性实施例中，通过下述部件来实现柱塞杆25与齿轮箱输入部85的旋转固定，即柱塞杆上的六角形(或其它非圆形)突起140和齿轮箱输入部的近端端部中的具有对应形状的凹部145，所述凹部145的大小设置成能够牢固地容纳和保持六角形突起。在其它实施例中可以采用其它旋转耦接技术。因此，柱塞操作钮30的旋转将引起柱塞杆25的旋转，并且柱塞杆的旋转将引起齿轮箱输入部85的旋转。

如上所述，当示例性快速设定机构65被组装好后，增速筒形凸轮90同心地位于直接驱动筒形凸轮80内，以使得传动输入部70的远端部分容纳在直接驱动筒形凸轮80中，并且从传动输入部70突出的所述一个或多于一个凸轮从动销75同时延伸穿过直接驱动筒形凸轮80中的所述一个或多于一个凸轮槽80a、增速筒形凸轮90中的所述一个或多于一个凸轮槽90a、以及框架110中的所述一个或多于一个凸轮槽110a。所述一个或多于一个凸轮从动销75的轴向运动被框架110中的槽110a限制，而所述一个或多于一个凸轮从动销的旋转运动被框架110中的槽约束。通过所述一个或多于一个凸轮从动销75与框架110中的槽110a的接合，传动输入部70在轴向上受到轴向并且在旋转上受到约束。因此，传动输入部70借助于手柄165在允许的极限内的旋转将引起所述一个或多于一个凸轮从动销75在弧形的或倾斜的凸轮槽80a、90a、110a的移动，这进而引起筒形凸轮80、90的轴向位移。

齿轮箱输入部85可以具有各种设计，包括但不限于附图中所示的细长的且基本上空心的轴。齿轮箱输入部85将柱塞杆25(参见上文)的旋转传递给行星齿轮箱95的行星齿轮架115。齿轮箱输入部85被齿轮箱壳体175轴向地限制，并且在旋转上不受约束。

如前所述，齿轮箱壳体175是一种包括齿圈135和盖125的组件。盖125可以通过多种技术固定至齿圈135，例如但不限于键和卡合。由于在该示例性行星齿轮箱95的实施例中，齿圈135形成齿轮箱壳体175的一部分，因而一旦齿轮箱壳体的旋转被限制，那么齿圈的旋转也就会被限制。

齿圈135是行星齿轮箱95的内齿轮180。在该示例性实施例中，齿圈135还具有形成在其底面中或以其它方式固定至其底面的齿轮齿185。这些齿轮齿185形成齿轮箱壳体的下表面齿轮190。类似地，盖125具有形成在其顶面中或以其它方式固定到其顶面的齿轮齿195。这些齿轮齿195形成齿轮箱壳体的上表面齿轮200。因此，除了齿圈135的内齿轮(即齿部180)外，齿轮箱壳体175还具有下表面齿轮190和上表面齿轮200。

增速筒形凸轮90包括从其底部延伸以形成增速筒形凸轮的下表面齿轮205的齿轮齿90b。增速筒形凸轮的下表面齿轮205被设计成在快速设定机构65处于直接驱动或锁定模式时与齿轮箱壳体175的上表面齿轮200的配合齿部啮合。增速筒形凸轮的旋转被直接驱动筒形凸轮80限制，其中，在该示例性快速设定机构65中，增速筒形凸轮90嵌套在直接驱动筒形凸轮80内。增速筒形凸轮90还通过所述一个或多于一个凸轮从动销75的运动被轴向地限制。

如上所述，在本文中示出和描述的示例性快速设定机构65中，增速筒形凸轮90嵌套在直接驱动筒形凸轮80内。然而，在其它示例性快速设定机构实施例中，直接驱动筒形凸轮80和增速筒形凸轮90的关系可以是相反的，或者这两个筒形凸轮可以在轴向方向上相继布置。

快速设定机构65的直接驱动锁定板105包括轴向开口210，所述轴向开口210允许齿轮箱输出轴100从中穿过。开口210和齿轮箱输出轴100可以具有对应的非圆形形状，或者直接驱动锁定板105可以被键接或以其它方式固定到齿轮箱输出轴，以使得直接驱动锁定板和齿轮箱输出轴旋转耦合(即，锁定板可能无法相对于齿轮箱输出轴旋转)。直接驱动锁定板105尽管在旋转上不受约束，但是在轴向上受到直接驱动筒形凸轮80的臂80b的约束。因此，直接驱动筒形凸轮80控制直接驱动锁定板105的轴向位置。

直接驱动锁定板105还包括形成在其顶面中或以其它方式固定到其顶面的齿轮齿215。这些齿轮齿215形成直接驱动锁定板的上表面齿轮220。直接驱动锁定板的上表面齿轮220设计成与齿轮箱壳体的下表面齿轮190的配合齿轮齿185啮合。

因为直接驱动锁定板105不可相对旋转地耦合至齿轮箱输出轴100，所以当快速设定机构65(和直接驱动锁定板105)处于直接驱动模式时，直接驱动锁定板的上表面齿轮220与齿轮箱壳体175的下表面齿轮190的啮合使得齿圈135被固定至齿轮箱输出轴100。当不处于直接驱动模式时，直接驱动锁定板105空转，并随齿轮箱输出轴100自由旋转。

齿轮箱输出轴100除了在直接驱动锁定板与齿轮箱壳体175接合时在旋转上受到直接驱动锁定板105的约束之外，齿轮箱输出轴100还在轴向上被齿轮箱壳体限制，例如被位于太阳齿轮130的远端侧的凸缘或类似的特征限制。齿轮箱输出轴100可以固定到太阳齿轮130或可以是太阳齿轮130的延伸。

齿轮箱输出轴100将柱塞操作钮30的用户旋转直接地或增速地传递给体积螺杆50。体积螺杆50与位于移液器主体10内或固定至移液器主体10的相应的带螺纹的保持元件螺纹接合，以使得体积螺杆的旋转将引起体积螺杆相对于移液器主体的轴向位移。由于在该示例性快速设定式移液器5中体积螺杆50的下表面用作柱塞组件的上止挡，因此体积螺杆50的轴向位移通过改变总柱塞行程来调节移液器的容积。

框架110容纳快速设定机构的多个部件、限制直接驱动筒形凸轮80的旋转、用作行星齿轮箱95的旋转衬套、在旋转上约束所述一个或多于一个凸轮从动销75、并且在轴向上限制所述一个或多于一个凸轮从动销。框架110在轴向和旋转方向上均固定到移液器主体10。

使用快速设定机构65的传动输入部70的模式选择用于在锁定状态和解锁状态之间改变行星齿轮箱95的限制。在增速模式下，行星齿轮箱处于解锁(操作)状态，这是因为：齿圈135(也用作行星齿轮箱的壳体的一部分)固定至框架110且齿轮箱输出轴100不受约束，从而允许行星齿轮箱内部构件旋转。由于在该示例性实施例中行星齿轮箱95的输入部是行星齿轮架115，而输出部是太阳齿轮130，且齿圈135固定至框架110，所以行星齿轮箱95在解锁时用作增速器。更具体地，行星齿轮架115和行星齿轮120(旋转地安装在行星齿轮架上)将在固定的齿圈135内旋转。行星齿轮120的这种旋转引起太阳轮130的旋转，不过，在该示例性实施例中，太阳轮130以增加的速度旋转，且转速是齿轮箱输入部85和行星齿轮架115的转速的四倍。由此，用户对柱塞操作钮30和柱塞杆25的旋转所产生的行星齿轮架115(输入部)的转速被行星齿轮箱95增大，并进而通过被太阳齿轮130和齿轮箱输出轴100传递到体积螺杆50。因此，体积螺杆50将比用户旋转柱塞操作钮30快的速度旋转。

相反，当行星齿轮箱输入部、齿圈135和输出部中的任意两个相互固定时，行星齿轮箱95被锁定(不可操作)，这意味着行星齿轮箱中的任何构件之间都不会有相对运动(忽略间隙)。在该示例性实施例中，行星齿轮箱95的锁定状态是由于齿圈135被固定到框架110且齿轮箱输出轴100被固定到齿圈这两者共同导致的。

在直接驱动模式下，齿轮箱输出轴100固定至齿圈135，并且齿圈与框架110脱开。因此，在直接驱动模式下，整个行星齿轮箱95将随着柱塞操作钮30和柱塞杆25旋转。

参考图5A-5C可以更好地理解示例性快速设定机构95的各部件在各操作模式下的运动和相互作用，其中，为了清楚起见已经省略了框架110。在图5A-5C中，图5A表示处于防止移液器体积调节的锁定模式下的示例性快速设定机构65，图5B表示处于直接驱动(速比为1:1)模式下的快速设定机构，并且图5C表示增速(速比例如为4:1)模式下的快速设定机构。

示例性的快速设定机构65在图5A中处于锁定模式。当传动输入部70处于锁定模式时，所述一个或多于一个凸轮从动销75在直接驱动筒形凸轮80的所述一个或多于一个凸轮从动件槽80a中的运动引起直接驱动筒形凸轮向上运动，这同时使得直接驱动锁定板105也向上运动并使直接驱动锁定板的上表面齿轮220与齿轮箱壳体的下表面齿轮190接合。由于直接驱动锁定板105与齿轮箱输出轴100旋转耦合，因而直接驱动锁定板的上表面齿轮220和齿轮箱壳体的下表面齿轮190的啮合使得齿轮箱输出轴100固定至齿轮箱壳体175，这防止行星齿轮箱的内部部件的旋转。

在传动输入部70处于锁定模式的情况下，当所述一个或多于一个凸轮从动销75的运动引起直接驱动筒形凸轮向上运动时，相同的销运动同时导致嵌套在直接驱动筒形凸轮80内的增速筒形凸轮90向下运动。增速筒形凸轮90的这种向下运动导致增速筒形凸轮的下表面齿轮205与齿轮箱壳体的上表面齿轮200接合，从而将行星齿轮箱95有效地固定至框架110。锁定板的上表面齿轮220与齿轮箱壳体的下表面齿轮190以及增速筒形凸轮的下表面齿轮205与齿轮箱壳体的上表面齿轮200之间的同时接合可防止柱塞操作钮30、柱塞杆25和体积螺杆50的旋转，从而锁定快速设定式移液器5。

现在参考图5B，此时，已经借助于手柄165使传动输入部70相应地旋转至适当位置而将快速设定机构65置于直接驱动模式。当传动输入部70旋转至直接驱动模式时，所述一个或多于一个凸轮从动销75在直接驱动筒形凸轮80的所述一个或多于一个凸轮从动件槽80a中的运动引起直接驱动筒形凸轮的向上运动，这同时使直接驱动锁定板105也向上运动并且使锁定板的上表面齿轮220与齿轮箱壳体的下表面齿轮190啮合。由于直接驱动锁定板105和齿轮箱输出轴100旋转耦合，因此直接驱动锁定板的上表面齿轮220和齿轮箱壳体的下表面齿轮190的啮合导致齿轮箱输出轴100被固定至齿轮箱壳体175，从而防止行星齿轮箱的内部部件的旋转。

传动输入部70的上述旋转以及所产生的所述一个或多于一个凸轮从动销75的运动还使嵌套在直接驱动筒形凸轮80内的增速筒形凸轮90向上运动。增速筒形凸轮90的这种向上运动导致增速筒形凸轮的下表面齿轮205从齿轮箱壳体的上表面齿轮200脱开。因此，脱开的增速筒形凸轮90在直接驱动模式下是空转的，而行星齿轮箱95本质上是柱塞杆25与齿轮箱输出轴100之间的刚性联轴器，并且行星齿轮箱随柱塞杆自由旋转。结果，柱塞操作钮30和固定的柱塞杆25的旋转将导致体积螺杆50的相同(1:1)的旋转。

现在参考图5C中，此时，已经借助于手柄165使传动输入部70旋转至适当位置而将快速设定机构65置于增速模式。当传动输入部70旋转至增速模式时，所述一个或多于一个凸轮从动销75在直接驱动筒形凸轮80的所述一个或多于一个凸轮从动件槽80a中所产生的运动使直接驱动筒形凸轮向下运动，这同时使直接驱动锁定板105也向下运动并且使锁定板的上表面齿轮220从齿轮箱壳体的下表面齿轮190脱开。这导致锁定板空转。

传动输入部70的上述旋转以及所引起的所述一个或多于一个凸轮从动销75的运动还使嵌套在直接驱动筒形凸轮80内的增速筒形凸轮90向下运动。增速筒形凸轮90的这种向下运动导致增速筒形凸轮的下表面齿轮205与齿轮箱壳体的上表面齿轮200接合，从而将齿圈135有效地固定至框架110并使得行星齿轮构件能够旋转。结果，柱塞操作钮30和固定的柱塞杆25的旋转将导致体积螺杆50以增加的转速(例如4:1)旋转。

在进行体积调节时，不要求用户使用快速移液器5的增速模式。然而，如果用户期望使用增速模式以加快体积调节的情况下，用户首先通过将快速设定机构的传动单元70的手柄165置于增速位置来进入增速模式。增速位置(以及直接驱动位置和锁定位置)可以分别由向用户提供触觉反馈的卡位和/或由移液器主体10上的图形表示来限定。然后，柱塞操作钮30的接下来的旋转产生体积螺杆50的增大的转速以及相应的体积粗调。当接近快速设定式移液器5的期待的体积时，用户可以通过将传动单元70的手柄165置于直接驱动位置来将快速设定机构95切换为直接驱动模式。然后，柱塞操作钮30接下来的旋转将产生体积螺杆50的1:1旋转以及相应的体积微调。结合使用增速模式和直接驱动模式可实现快速且准确的移液器体积设定。一旦已经设定了期望的移液器体积，则用户可以通过将传动单元70的手柄165置于锁定位置来防止体积设定的无意调节或变迁。

为了进一步利于体积设定，快速设定式移液器5设置有示例性的体积设定的显示组件400。该示例性快速设定式移液器5的体积设定的显示组件400包括被编号的一系列计数轮225，所述计数轮与移液器的体积调节组件耦合。更特别地，计数轮225通过齿轮结构与体积螺杆50旋转耦合。柱塞操作钮30和体积螺杆50的旋转因此导致计数轮225的相应旋转，以使得由计数轮呈现的数字读取值代表移液器当前的体积设定。如前所述，通过移液器主体10中的开口60可以看到计数轮225。其它移液器实施例可以利用电子的体积设定显示装置和对应的体积检测传感器等代替快速设定式移液器5的基于计数轮的所述体积设定的显示组件400。

图1的快速设定式移液器5在对其进行了体积调节后在图6中再次示出。在这种情况下，图6示出的快速设定式移液器5的体积相对于图1示出的快速设定式移液器5的体积已经被减小。因此，可以观察到，柱塞操作钮30、柱塞杆25以及相关的凸缘380、活塞20和体积螺杆50都已经在移液器主体10内向远端移动，并且行程弹簧35已经被压缩。体积螺杆50的底面向远端移位的位置限定了柱塞单元的新的上停止位置。

如先前所描述的，需要对分配的流体体积进行校准以精确地移液。因此，移液器通常要进行出厂校准并且此后也要被重新校准，例如在维修操作期间被重新校准。

移液器校准通常使用蒸馏水进行。结果，当移液流体的密度与蒸馏水的密度不同时，移液器用户可能希望输入出厂体积偏差。同样，在不同于标准温度和压力(STP)的大气条件下(例如在高海拔地区)进行移液时，可能需要输入出厂体积偏差。

为此，示例性快速设定式移液器5还包括校准/偏移机构250。这种校准/偏移机构的一个示例性实施例在图7A-9中详细示出。

如图7A-图7B所示，示例性校准/偏移机构250包括--从近端到远端的大体出现顺序--模式选择机构，其形式为模式选择筒形凸轮(即筒形凸轮输入部)255；形式为从动筒形凸轮(即筒形凸轮从动件)260的从动元件，其耦接至筒形凸轮输入部255，从而能够响应于筒形凸轮输入部的运动而轴向移位；偏移计数器265；呈小齿轮270形式的用户可旋转输入机构；以及联接器275，其用于将偏移计数器265耦接至可轴向移位的螺纹元件510(在该示例中为吹出组件500的壳体)，螺纹元件可选择性地轴向移位以调节移液器的安装校准/偏移机构250的原始位置，从而增加或减少移液器的液体体积。当校准/偏移机构250处于组装状态时，校准/偏移机构250的上面列出的部件基本上保持在(校准)壳体280中，如图8B所示。

除了校准/偏移机构250之外，图7A-7B和图8B还示出了体积设定的显示组件400的各部件。该示例性的体积设定的显示组件400被示出为包括前述的体积螺杆50和展示设定的移液器体积的数值表示的计数轮225。体积设定的显示组件400还包括安装板405，该安装板405具有供体积螺栓50穿过的开口，并且所述开口适于接收和支撑由计数轮225和相关齿轮组成的组件。安装板405可以是体积设定的显示组件400的部件或者可以是校准/偏移机构250的部件，但是不管怎样都固定至校准壳体280(例如通过压配合的方式)并用作校准/偏移机构的筒形凸轮输入部255的轴向约束装置。

体积螺杆50还穿过位于安装板405的顶面上旋转的传动齿轮410。传动齿轮410包括凸耳415，凸耳415与体积螺栓50上的对应槽接合，从而使体积螺栓的旋转引起传递齿轮的旋转。在传动齿轮410和计数轮齿轮装置之间设有塔式齿轮420，从而使体积螺栓50的旋转引起计数轮225的指示体积的旋转。

校准/偏移机构250的筒形凸轮输入部255部分地嵌套在筒形凸轮从动件260中，但从筒形凸轮从动件向上延伸一定距离。筒形凸轮输入部255包括模式选择元件、例如选择手柄285或是可以通过移液器主体10中的校准/偏移孔口290来触及的类似的致动器。模式选择手柄可用于通过旋转筒形凸轮输入部255来选择校准/偏移机构250的校准模式或偏移模式，如在下面更详细解释的。

如上所述，示例性校准/偏移机构250的从动元件(筒形凸轮从动件)260可响应于模式选择机构(筒形凸轮输入部255)的移动而轴向移位。为此，在该特定示例中，在筒形凸轮输入部255的外部上具有一个或多于一个弧形的或倾斜的凸轮槽295，凸轮槽295定位并设计成与从筒形凸轮从动件260的内表面向内延伸的一个或多于一个凸轮从动销300接合。结果，筒形凸轮输入部255借助于选择手柄285的旋转将引起筒形凸轮从动件的轴向位移。在其它实施例中，模式选择机构和从动元件的设计可以是不同的，以使得从动元件可以通过模式选择机构的除了旋转之外的作用而轴向移位。

该示例性实施例的筒形凸轮输入部255在旋转上受到约束(在一定角度范围内)。筒形凸轮输入部255在轴向上也受到校准壳体280和安装板405的约束。

筒形凸轮从动件260位于筒形凸轮输入部255和校准壳体280之间并包括向下延伸的臂305，所述臂305设计成与校准壳体280中的槽特征310接合。偏移计数器旋转槽315可以位于筒形凸轮从动件的臂305的内表面上。如上所述，所述一个或多于一个凸轮从动销300从筒形凸轮从动件260向内延伸。

偏移计数器265显示用户输入的任何体积偏移的大小和方向，例如通过沿其圆周印刷的一系列正负数字来显示。当校准/偏移机构250被组装好后，偏移计数器265被保持在校准壳体280(例如被保持在筒形凸轮从动件260的偏移计数器旋转槽315内)中并在校准壳体内(例如在偏移计数器旋转槽315内)自由旋转。以这种方式，偏移计数器265在轴向上被筒形凸轮从动件260约束(即，随筒形凸轮从动件260轴向移动)，而在旋转上不受筒形凸轮从动件260的约束。

偏移计数器265装配在联接器275的上区段上方并且选择性地与联接器275旋转耦合或从联接器275旋转脱耦，如下面进一步解释的。偏移计数器265可在其顶表面上具有可选择性地与另一偏移计数部件的对应凸形特征接合的槽265a、凹部或其它类似特征。例如，校准壳体280的顶表面的底侧可以包括这种特征。当偏移计数器的槽265a没有与凸形特征对准时，凸形特征将阻止偏移计数器265向上运动，但是当通过凸形特征进入槽而来到对准状态时，凸形特征将允许所述向上运动。凸形特征与偏移计数器265中的槽265a的对准配置成仅当将偏移计数器设置为“零”位置时才发生，从而在当前移液器校准设定处于偏移状态时避免偏移计数器的脱耦和校准操作的执行。

为了将偏移计数器265旋转耦合至联接器275，偏移计数器可包括内齿轮齿或键320，内齿轮齿或键320被设计成与联接器外部上的配合齿轮齿或键370接合。在其它实施例中，偏移计数器265和联接器275可以具有对应的锥度或者可以设置有一些其它特征，以确保当将校准/偏移机构250被设定为偏移模式时偏移计数器和联接器将一起旋转。

当校准/偏移机构250被设定为偏移模式(其是校准/偏移机构的常态模式)时，联接器275将偏移计数器265旋转耦合至吹出组件500并将小齿轮270的旋转运动传递给吹出组件500的吹出组件壳体510。偏移计数器可以与吹出组件脱耦，以允许进行出厂校准(在校准模式下)。因此，在用户偏移输入期间对吹出组件500的位置调整被传递给偏移计数器并由偏移计数器指示，但是在出厂校准(或重新校准)期间没有传递给偏移计数器也没有由偏移计数器指示。联接器275在其下部区段包括竖直槽325，用于容纳吹出组件壳体510的对准-接合臂520。

旋转不受约束的小齿轮270被设置以将用户输入转换为联接器275的旋转。更具体地，小齿轮270将绕垂直于偏移计数器265和联接器275的轴线的旋转转换为绕偏移计数器和联接器的中心轴线的旋转。这允许用户通过使用六角扳手或其它合适的工具接合小齿轮270来方便地旋转联接器275。通过小齿轮270旋转联接器275采用下述方式实现：使小齿轮与位于联接器上的对应斜齿轮330的啮合。

该示例性校准/偏移机构250的校准壳体280是基本上中空的圆柱体。校准壳体280包括：位于其近端端部280a中的轴向开口335，以允许柱塞杆25穿过；位于近端端部处的上述槽310，用于接收筒形凸轮从动件260的向下延伸的臂305；校准视口340，用于观察印刷在偏移计数器265上的数字；以及小齿轮访问开口345，用于允许穿过校准壳体地接合和旋转小齿轮270。校准壳体280还可包括一个或多于一个槽350或类似的孔口，对应的夹子355或等作用的保持元件可通过所述槽350或类似的孔口插入，以保持校准/偏移机构250的一个或多于一个部件。例如，夹子355可以插过槽350进入到校准壳体280中，以接合联接器275中的保持槽360，从而使联接器在轴向上被限制在校准壳体内。

校准壳体280还包括内螺纹365(参见图9)。内螺纹365被设置成与位于吹出组件500的螺纹元件(吹出组件壳体510)的近端处的外螺纹515配合，以使得吹出组件壳体和校准壳体可以以螺纹接合的方式组装。校准壳体280还用作校准的位置参考点，并且以全自由度固定至移液器主体10。

吹出组件500包括吹出活塞505，所述吹出活塞505与吹出弹簧45一起位于吹出组件壳体510中。吹出弹簧45位于吹出活塞505的下方，以使得吹出活塞被偏压向快速设定式移液器5的近端端部以及吹出活塞的上停止位置。

外螺纹515位于吹出组件壳体510的近端端部510a处。如上所述，吹出组件壳体510上的外螺纹515被设置成与校准壳体280中的对应内螺纹365接合。因此，当校准/偏移机构250被组装好后，可通过将吹出组件壳体旋入或旋出校准壳体而使吹出组件壳体510相对于校准壳体280轴向移位。

吹出组件壳体510还包括向上延伸的对准臂520，对准臂520的尺寸和位置设置成以相互交指的方式装配到位于联接器275的下部中的槽325内。这种相互交指的组装方式使吹出组件壳体510与联接器275旋转耦合，从而当通过小齿轮275使联接器旋转时，吹出组件壳体也对应地旋转，这种相互交指的组装方式同时还允许吹出组件壳体相对于联接器轴向移动。

快速设定式移液器5的原始位置可以被定义为如下位置：在该位置上，移液器活塞20已经完全压缩行程弹簧40并且已经完全分配所抽吸的液体体积，但是在该位置上吹出冲程以及吹出弹簧45的任何压缩尚未开始。在该示例性实施例中，柱塞杆25还包括凸缘380，该凸缘380在柱塞杆处于原始位置时接触吹出组件500的吹出活塞505的顶表面(并且还在柱塞杆处于上停止位置时接触体积螺杆50的底表面)。可以通过移动吹出组件500(包括吹出弹簧45)的轴向位置来实现对移液器体积的校准或输入体积偏移，移动吹出组件500的轴向位置具有增加或减小移液器的液体体积的效果。

当校准/偏移机构250被完全组装时，筒形凸轮输入部255在旋转和轴向上都受到约束；筒形凸轮从动件260在旋转上被校准壳体280限制，并且在轴向上受到一个或多于一个凸轮从动销285的运动的约束；联接器275被轴向限制在校准壳体中，但是可以自由旋转；偏移计数器26相对于筒形凸轮从动件260在轴向上被约束但可随其一起移动，并且在将校准/偏移机构250被设定成偏移模式时偏移计数器与联接器275旋转耦合，而在校准/偏移机构250被设定成校准模式时偏移计数器与联接器275旋转脱耦；小齿轮270在轴向上被校准壳体280限制，但是旋转不受约束；并且吹出组件500在旋转上受到联接器的约束，但可以相对于联接器自由地轴向移动，并且吹出组件在轴向上还通过吹出组件壳体510上的外螺纹515与校准壳体280中的对应内螺纹365的接合被约束(但没有被限制)。

筒形凸轮输入部255的模式选择手柄285用于选择校准/偏移机构250是校准模式还是偏移模式。通常，默认的校准/偏移机构250是偏移模式，从而小齿轮270的任何用户调整将由偏移计数器265指示。

为了输入体积偏移，用户首先确保校准/偏移机构250已经被设定成偏移模式，或者操纵筒形凸轮输入部255的模式选择手柄285来选取偏移模式。当筒形凸轮输入部255的模式选择手柄285被置于偏移模式时，筒形凸轮从动件260通过旋转的筒形凸轮从动件的所述一个或多于一个凸轮从动销300在筒形凸轮输入部255的外部上的所述一个或多于一个凸轮槽295中的运动而向下移动。凸轮从动件260的向下移动导致偏移计数器265的同样的向下移动，而偏移计数器在轴向上相对于凸轮从动件260被凸轮从动件的臂305中的偏移计数器旋转槽315限制。偏移计数器265由此与联接器275旋转耦合。

然后，通过下述方式来实现快速设定式移液器5的体积偏移：将六角扳手或其它合适的工具穿过移液器主体10中的校准/偏移孔口290并穿过校准壳体280中的小齿轮访问开口345，以接合小齿轮270并使小齿轮270沿一个方向或另一方向旋转，从而输入期望的负的或正的体积偏移。小齿轮270的旋转引起联接器275的旋转，联接器275的旋转相应地引起与联接器旋转耦合的吹出组件壳体510的旋转。吹出组件壳体510的旋转导致吹出组件500相对于校准壳体280和移液器主体10向上(拧入)或向下(拧出)轴向位移，从而移动移液器的原始位置并引起移液器可抽吸液体体积的改变。

因为偏移计数器265与联接器275旋转耦合，所以当用户在偏移模式下旋转小齿轮270时，偏移计数器将与联接器一起旋转。因此，输入的偏移量由偏移计数器265指示，并且可由用户通过校准壳体中的校准视口340观察，该校准视口可通过移液器主体10中的校准/偏移孔口290观察到。

为了执行出厂校准或重新校准，用户操纵筒形凸轮输入部255的模式选择手柄285来选择校准模式。当筒形凸轮输入部255的模式选择手柄285被置于校准模式时，通过旋转的筒形凸轮从动件的所述一个或多于一个凸轮从动销300在筒形凸轮输入部255的外部上的所述一个或多于一个凸轮槽295中的运动而使筒形凸轮从动件260向上移动。筒形凸轮从动件260的这种向上移动导致偏移计数器265的同样的向上运动，偏移计数器通过筒形凸轮从动件的臂305中的偏移计数器旋转槽315在轴向上相对于筒形凸轮从动件260被限制。偏移计数器265由此与联接器275旋转脱耦。如前所述，校准/偏移机构可包括一特征，该特征防止校准模式被选取(并防止偏移计数器265与联接器275脱开)，除非将偏移计数器265置于“零”位置处。这确保了在已经向移液器5输入了体积偏移的情况下不会无意地执行校准操作。

然后，通过下述方式执行快速设定式移液器5的校准或重新校准：将六角扳手或其它合适的工具穿过移液器主体10中的校准/偏移孔口290并穿过校准壳体280中的小齿轮访问开口345，以接合小齿轮270并使小齿轮270沿一个方向或另外的方向旋转。小齿轮270的旋转再次引起联接器275的旋转，这引起吹出组件壳体510的对应旋转以及吹出组件500相对于校准壳体280和移液器主体10的向上(拧入)或向下(拧出)轴向位移，从而移动原始位置并引起移液器液体体积的所需的改变。

因为在校准模式下偏移计数器265与联接器275旋转脱耦，所以当用户旋转小齿轮270时，偏移计数器可能无法通过校准视口340观察到并且也不会随联接器旋转。因此，偏移计数器265将不反映在校准或重新校准操作期间发生的移液器体积的任何变化。

移液器快速设定体积调节机构600的一替代示例性实施例在图10A-12中示出。与先前描述的示例性快速设定体积调节机构一样，该快速设定体积调节机构600被设计成安装在移液器的主体605中。为此，快速设定体积调节机构600包括一对上、下安装元件610、615，其形状和尺寸可设置成对应于将要安装快速设定机构的给定移液器主体605的内壁。在其它实施例中，可以采用更多或更少数量的这种安装元件，并且所述安装元件可以具有与图10A-12所示的形状和/或尺寸不同的形状和/或尺寸。

其内安装有示例性快速设定体积调节机构600的移液器可以类似于上上文描述的示例性移液器。即，移液器可例如包括：用于用户抓握的主体部分605；适于接收和保持移液器吸头的远端吸头安装部分；具有能在主体部分内执行往复运动的活塞的柱塞组件；从活塞向近端向上延伸的柱塞杆；以及柱塞操作钮，其位于主体部分外并固定至柱塞杆的近端端部以供用户操纵。冲程弹簧可以同样位于主体部分内，以在移液操作的液体抽吸阶段期间向近侧驱动活塞，并且吹出弹簧可以位于主体部分内，以从吹出操作返回活塞，所述吹出操作可以在从移液器分配抽吸的液体之后执行。移液器还可包括其它特征，例如但不限于：吸头弹出器，体积调节组件，体积设定的显示组件，以及校准/偏移机构。因此，移液器可以以常规的方式操作(如上所述)以抽吸和分配一定体积的目标液体。

因为在连续的抽吸/分配操作之间的体积变化可能是显著的，如前所述，所以示例性的快速设定体积调节机构600可以用于选择性地加快用于调节抽吸的移液量的速度。概括地说，快速设定体积调节机构600在图10A至图12示出，其包括：能用来调节移液器体积的可旋转用户输入元件620；包括多个选择性地相互作用的各个齿轮的齿轮系625(在下文中更详细地描述)；将用户输入元件620的旋转传递给齿轮系的输入轴630；将齿轮系625的旋转传递给移液器的体积螺杆(未示出)的输出轴635，体积调节机构安装至体积螺杆；以及一对连杆元件640、645，所述连杆元件可操作以操纵齿轮系625从而允许至少在1:1(直接)体积设定模式和增速体积设定模式之间进行选择。这些部件的用于提供直接模式或增速模式的相互作用将在下面予以详细描述。

如对本领域技术人员显而易见的，当快速设定体积调节机构600被安装至移液器主体时，柱塞操作钮或类似的移液器致动器将位于用户输入元件620的近侧。为此，快速设定体积调节机构600包括位于用户输入元件620中的轴向开孔650，柱塞杆可以穿过轴向开孔650，柱塞操作钮附接至柱塞杆。参考图12，还可以观察到，相似且配合的轴向开孔655、660、665、670也分别穿过输入轴630、齿轮系625的输入齿轮700、齿轮系的输出齿轮715，以及输出轴635。这样，柱塞杆用作快速设定体积调节机构600的各部件的对准元件，而柱塞杆的借助于柱塞操作钮的下压仍可以像常规的方式那样操作成线性地移动移液器柱塞组件的活塞。

该示例性快速设定体积调节机构600的齿轮系625包括四个齿轮，这四个齿轮的选取和接合确定了快速设定体积调节机构是以1:1模式还是以增速模式操作。在至少一些实施例中，齿轮系625还可以可替代地设置为自由旋转状态和/或锁定状态，借助于此，快速设定体积调节机构600最终被置于非功能模式或锁定模式。

主要参考图11A和图12，可以观察到齿轮系包括输入齿轮700、传动齿轮705、增速齿轮710和输出齿轮715。传动齿轮705与输入齿轮700啮合，并且增速齿轮710与输出齿轮715啮合。该示例性实施例的传动齿轮705和增速齿轮710在单独的轴675上旋转，该单独的轴在安装元件610、615之间延伸。

增速齿轮710在其近端端部处包括一体的键联接元件710a。类似地，输入齿轮700在其远端端部处包括一体的键联接元件700a。当期望以增速执行体积调节时，键联接元件710a允许关联的增速齿轮710选择性地与传动齿轮705接合。当期望以1:1速度执行体积调节时，键联接元件700b允许关联的输入齿轮700选择性地与输出齿轮715接合。

如图12所示，输入轴630和输入齿轮700中的每一个的一部分穿过上安装元件610中的开孔680。输入齿轮700的近端端部与输入轴630的远端端部旋转耦合，例如通过使用对应的六边形或其它非圆形形状或通过本领域技术人员熟悉的其它方式旋转耦合。尽管输入齿轮700与输入轴630旋转耦合，但是输入齿轮700可沿着输入轴630轴向移位一定距离。输入齿轮700由此可相对于移液器主体5向上和向下移动，以便选择性地与输出齿轮715接合或脱开。假设齿轮系未处于可选的锁定状态(如下所述)，则用户输入元件620的旋转会引起输入齿轮700的同样旋转。

以类似于输入齿轮700的方式，增速齿轮710能够沿轴675轴向移动一定距离。增速齿轮710由此可以相对于移液器主体5向上和向下移动，以便选择性地与传动齿轮705接合或脱开。

如在图12中可以进一步观察到的，输出轴635的一部分穿过下安装元件615中的开孔685。输出轴635在其近端端部处与输出齿轮715的远端端部旋转耦合，从而输出齿轮715的旋转将导致输出轴635的旋转。输出齿轮635的远端端部被示为适于连接至移液器的体积螺栓，如上所述，体积螺栓在被旋转时改变移液器的可抽吸液体体积。

如上所述，该示例性快速设定体积调节机构600包括一对连杆元件640、645，所述连杆元件可操作以设定齿轮系625的状态。在至少一些其它实施例中，耦合至齿轮系625的适当齿轮的单一个连杆元件可以被本文示出和描述的分立的连杆元件640、645替代。

在任何情况下，本领域的技术人员应理解，单一个连杆元件或所述一对连杆元件640、645将连接至位于关联的移液器外的一个或多于一个模式选择部件(未示出)，以便用户可以进行触及和操作。在一些示例性实施例中，模式选择部件可以被设计成产生单一个连杆元件或成对连杆元件640、645的同样的(耦合的)向上或向下运动，以便通过对应地设置齿轮系625的适当状态来提供仅直接体积设定模式或增速体积设定模式之间的选择。在也像此处一样具有分立的连杆元件640、645的其它示例性实施例中，可以将模式选择部件设计为允许连杆元件执行沿向上和向下两个方向的、可选的且独立的运动。这样的设计允许设定齿轮系625的附加的锁定状态和自由旋转状态，并且允许快速设定体积调节机构600除了直接和增速体积设定模式之外还能被置于锁定模式或非功能模式。模式选择以及关联的连杆元件的运动和齿轮系状态将在下面予以详细讨论。

在附图中，出于说明的目的，两个连杆元件640、645均处于下位置，这两个连杆元件操纵齿轮系625，以便将快速设定体积调节机构600设定成直接驱动(1:1)模式。更具体地，将第一连杆元件640置于下位置使得输入齿轮700的键连接器700a与输出齿轮715接合，而将第二连杆元件645置于下位置使得增速齿轮710的键连接器710a从传动齿轮705脱开。因此，在直接驱动模式下，用户输入元件620的旋转将导致传动齿轮705和输出齿轮715旋转。但是，由于传动齿轮705与增速齿轮710脱开，因而传动齿轮空转，而输出齿轮715的旋转以与用户输入元件620的旋转成1:1的比例地直接由输入齿轮700引起。

相反地，两个连杆元件640、645都处于上位置的布置方式操纵齿轮系625，以使得快速设定体积调节机构600被设定成增速模式。更具体地，将第一连杆元件640置于上位置导致输入齿轮700的键连接器700a与输出齿轮715脱离，而将第二连杆元件645置于上位置导致增速齿轮710的键连接器710a与传动齿轮705接合。输入齿轮700与输出齿轮715的脱开防止输入齿轮(和用户输入元件620)直接使输出齿轮旋转。因此，在增速模式下，用户输入元件620的旋转将引起输入齿轮700的旋转，输入齿轮的旋转将引起传动齿轮705和与其接合的增速齿轮710的旋转，并且增速齿轮的旋转将引起输出齿轮715的旋转。在该示例性实施例中，各齿轮700、705、710、715的节圆直径被选择成：当快速设定体积调节机构600被设定成增速模式时，使得输出齿轮715和输出轴635以用户输入元件620的速度的两倍旋转，也即，齿轮系625的速比在增速模式下为2:1。在其它实施例中，其它速度比是可能的。

将第一连杆元件640置于上位置并将第二连杆元件645置于下位置使得齿轮系625处于自由旋转状态并将快速设定体积调节机构600设定成非功能模式。更具体地，将第一连杆元件640置于上位置使得输入齿轮700的键连接器700a与输出齿轮715脱开，而将第二连杆元件645置于下位置导致增速齿轮710的键连接器710a从传动齿轮705脱开。因此，在齿轮系625的自由旋转状态下，用户输入元件620的旋转使输入齿轮700和传动齿轮705空转。增速齿轮710和输出齿轮715由于它们的脱开状态而不会旋转，因此，在用户输入元件620旋转时，既不会发生输出轴635的旋转，也不会发生移液器的体积设定的任何变化。

最后，将第一连杆元件640置于下位置并将第二连杆元件645置于上位置会锁定齿轮系625并将快速设定体积调节机构600设定成锁合模式。更具体地，将第一连杆元件640置于下位置导致输入齿轮700的键连接器700a与输出齿轮715接合，而将第二连杆元件645置于上位置导致增速齿轮710的键连接器710a与传动齿轮705接合。因此，在齿轮系625的所有齿轮700、705、710、715都接合的情况下，用户输入元件620、齿轮系或输出轴635的任何旋转都被禁止。因此，在锁定模式下，快速设定体积调节机构600被锁定，从而用户输入元件620的旋转不会引起移液器的可抽吸液体体积的任何变化。

在其它类似的示例性快速设定体积调节机构实施例中，其它齿轮系构造也是可能的。例如，齿轮系中的齿轮总数可以不同于图10A-12中所示的四个齿轮。所使用的齿轮的齿轮比也可以不同，从而产生大于或小于2:1的增速比。其它齿轮系修改也是可能的。

位于移液器主体的外部上或与之相关联的用于操作连杆元件640、645的前述模式选择部件可以采用多种形式。例如，模式选择部件的形式可以以例如但不限于是：可枢转的套环，单独的滑动套环或枢转套环，一个或多于一个凸起或操作钮，或者是可以连接至一个或多个连杆元件640、645以便于其向上和向下运动的任何其它元件。

如本文所使用的，术语“远端”是指移液器吸头通常所处的移液器端部，并且术语“近端”是指吸移管操作钮通常所处的移液器端部。

如本文所使用的，术语“轴向的”或“轴向地”是指当柱塞杆安装至移液器时平行于柱塞杆的纵向轴线的方向。

如本文所使用的，术语“中心轴线”是指部件或移液器的对称轴线。

如本文所使用的，术语“向下”是指相对于移液器从近端指向远端的方向，术语“向上”是指相对于吸液管从远端指向近端的方向。

如本文中所使用的，“第一”和“第二”仅旨在出于描述的目的以区分两个元件或部件，而不是指示任何种类的顺序、偏好、优劣。

尽管上文已经详细描述了移液器校准和体积偏移机构的某些示例性实施例，但是本发明构思的范围不局限于这些公开，并且如所附权利要求所证明的可以被修改。

Claims (13)

1.一种用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其包括：

壳体(280)；

模式选择机构(255)，其具有能够在第一位置与第二位置之间移动的模式选择元件(285)，所述模式选择机构(255)于壳体(280)的近端端部处在轴向和旋转上受到约束；

能够轴向移位的从动元件(260)，所述从动元件位于模式选择机构(255)与壳体(280)之间并与模式选择机构(255)耦接；

偏移计数器(265)，其位于壳体(280)内并且能够随从动元件(260)轴向移动；

其特征在于，所述用于移液器的校准和体积偏移机构还包括：

螺纹元件(510)，其位于壳体(280)内并且具有轴向位置，所述轴向位置是可调的，以便限定安装有所述校准和体积偏移机构(250)的移液器的原始位置；

位于壳体(280)内的联接器(275)，所述联接器(275)可旋转地耦接至螺纹元件(510)并且能够操作成选择性地使偏移计数器(265)与螺纹元件(510)旋转耦合或使偏移计数器(265)从螺纹元件(510)脱开；以及

可旋转的用户输入机构(270)，其与联接器(275)旋转耦合；

其中，当模式选择机构(255)的模式选择元件(285)处于第一位置时，偏移计数器(265)不会随用户输入机构(270)和联接器(275)旋转；并且

其中，当模式选择机构(255)的模式选择元件(285)处于第二位置时，偏移计数器(265)随用户输入机构(270)和联接器(275)一起旋转。

2.根据权利要求1所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，

一安装板(405)耦接至壳体(280)的近端端部；并且

模式选择机构(255)位于安装板(405)与壳体(280)之间。

3.根据权利要求1或2所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，所述模式选择机构(255)和所述从动元件(260)均是筒形凸轮。

4.根据权利要求3所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，模式选择筒形凸轮至少部分地嵌套在从动筒形凸轮内。

5.根据权利要求4所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，所述从动筒形凸轮与所述模式选择筒形凸轮的耦接包括：

弧形的或倾斜的至少一个凸轮槽(295)位于模式选择筒形凸轮的外表面上；和

至少一个凸轮从动销(300)从从动筒形凸轮向内延伸并与模式选择筒形凸轮中的所述至少一个凸轮槽(295)接合；

以使得模式选择筒形凸轮的旋转将引起从动筒形凸轮的轴向位移。

6.根据权利要求1所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，所述偏移计数器(265)通过以下机构与所述联接器(275)旋转耦合，所述机构包括：齿轮齿或键的接合，和/或对应锥度的接合。

7.根据权利要求1所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，所述可旋转的用户输入机构(270)是小齿轮。

8.根据权利要求7所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，所述联接器(275)设有斜齿轮(330)，所述斜齿轮与所述小齿轮接合以将用户对小齿轮的旋转转化成联接器(275)的旋转。

9.根据权利要求1所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，所述校准和体积偏移机构(250)还包括位于所述壳体(280)中的视口(340)，用于观察所述偏移计数器(265)上的指示信息。

10.根据权利要求1所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，所述校准和体积偏移机构(250)还包括位于所述壳体(280)中的用户输入机构访问开口(345)，以允许接合和旋转所述用户输入机构(270)。

11.根据权利要求1所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，如果偏移计数器(265)处于偏移位置，则禁止偏移计数器(265)的向上轴向移动。

12.根据权利要求1所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，

螺纹元件(510)和壳体(280)螺纹接合；并且

用户输入机构(270)的旋转将引起螺纹元件(510)的旋转以及螺纹元件(510)相对于壳体(280)的轴向位移。

13.根据权利要求12所述的用于移液器的校准和体积偏移机构(250)，其特征在于，

螺纹元件(510)形成吹出组件(500)的壳体；

吹出组件(500)还包括位于吹出组件的壳体中的吹出活塞(505)；并且

吹出弹簧(45)于吹出活塞(505)的远侧处位于吹出组件的壳体中，以使得吹出活塞(505)被朝向吹出组件的壳体的近端端部地偏压。

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