JP4214269B2 - ピペット - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体分配技術の分野に関し、特に、ピペット内に設けたねじ付きリテーナによって吸入量が調整されるピストン作動式ピペットに関する。この発明は、ピペットの吸入量の調整に関する。
【０００２】
【従来の技術】
調整可能なピストン式ピペットは、ピストン移動する上部リテーナおよび下部リテーナを有し、これらのリテーナにおける少なくとも１つの位置は変更可能である。一般的に、このピペット調整は、ねじとナットとの連結により行われており、例えば、リテーナにねじを備え、その回りに、ハウジングに対して回転しないが、ピストンと共に案内されて移動するナットが配置されている。ねじのピッチは、調整の度合いを定める。一般的に、吸入量の大きさによるが、この調整には８〜２０回の回転が用いられる。通常この種のピペットは、校正システムを備え、これにより、分配量をできるだけ正確にディスプレイド(displaid)量に対応するように、他のリテーナの基本位置を設定する。一般的に、このようなピペットは、いわゆる二次的な動作機能を有する。この二次的動作において、基本位置から所望の上部位置までピストンを押し上げることにより所望の液量がピペット内に吸入される。液体を排出するとき、ピストンは、放出位置に押し下げられ、ほぼ基本位置に戻る。このピペットからの液体の排出は、できる限り完全でなければならない。手動操作のピペットにおいて、二次的動作機能は、ピストンが上部位置から基本位置に押し下げられる力に抗する第１のスプリングと、ピストンが下部から基本位置に押し下げられる力に抗する第２のスプリングを含むことにより、実現できる。
【０００３】
上記形式のピペットは、例えば、フィンランド特許第５７５４３号において説明されている。
調整可能なピペットの欠点は、液量の調整操作が緩慢となることである。ねじ形式で調整する動作は、ねじのピットを増加させることによりその調整速度を速めることができる。これは、一方で、所望量を正確に設定することがより難しくなる。わずかな回転が吸入量の変化をもたらす。より大きなピッチがステップ毎に（例えば、スイス特許第７９０１５号を参照）行われるならば、この調整過程が容易になる。しかし、正確な中間量を得ることができなくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような事情に鑑みて、本発明は、従来の欠点を無くすためのピペットを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、各請求項に記載の構成を有する。
請求項１の構成は、吸入室を有するハウジングと、前記吸入室内で移動可能なピストンと、レンジ調整用ねじを備えるとともに前記ピストンの移動を制限する、調整可能なねじ付きの第１リテーナ機構と、前記ピペットの動きを校正するための校正機構とを備えたピペットであって、前記ピストンの移動を制限するための調整可能なねじ付きの第２リテーナ機構（10,12,14）を備え、前記校正機構は、前記ピペットの動きを校正するための更なるねじを含み、前記第２リテーナ機構は、前記第１リテーナ機構（5,6,8）のレンジ調整ねじよりもピッチが小さい微調整用ねじが設けられていることを特徴としている。
【０００６】
他の請求項は、本発明の好ましい実施形態に基づく構成である。本発明に従うピペットは、調整されたねじ操作に基づいてピストン動作を有する２つのリテーナを含む。一方のリテーナは、所望量のレンジを迅速に選択するための大きいピッチを備えるレンジ調整ねじを有する。他方のリテーナは、所望量を正確に設定するための小さいピッチを備えた微細な調整ねじを有する。さらに、ピペットは、校正システムを有する。
【０００７】
本発明によれば、液量は迅速かつ正確に調整される。手動操作のピペットにおける付加的な利点は、人間工学的な使いやすさが優れている。その理由は、調整過程において、同程度の正確さで調整される通常のピペットよりも必要とされる回転が少ないことである。
【０００８】
本発明の利点として、一方のリテーナ、例えば、上部リテーナにレンジ調整用ねじを設け、他方のリテーナに微調整用ねじを設けている。
ねじ装置の１つ、特に、レンジ調整装置は、例えば、ピストン軸にねじを形成してピストンナットを備えることができ、このナットは、ピストンと共に移動するがハウジングに対して回転しない。また、このナットの第２位置、特に頂部位置は、ハウジングに配置されたリテーナによって定められる。
【０００９】
ねじ装置の１つ、特に微調整装置は、例えば、ハウジングにねじ切りされたねじに取り付けた調整ナットを備えている。ピストンには、ピストンの第２位置、特に下部位置を定める対応するリテーナを設けることができる。特に、調整ナットは、ピストンハウジングに穴あけして、そこにはめ込むことができる。
【００１０】
校正システムは、例えば、微調整リテーナに連結することができる。校正システムは、上述の調整ナットに連結され、この場合、特に、校正ねじ装置によって調整可能なリテーナを備えることができる。好ましくは、校正システムは、校正が通常の設定による吸入量に関連して偶発的に変化しないように作られている。
【００１１】
また、ピペットは、好ましくは二次的動作機能を有する。この機能は、例えば、ピストン端に第１のスプリングと、調整ナットの上記リテーナに連結された第２のスプリングを備えている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明に従うピペットは、好ましくは、ピストン移動の下方限界を調整するリテーナと、ピストン移動の上方限界を調整するリテーナの両方を有する。両方のリテーナは、ねじ切りがなされており、このねじによって、移動方向におけるリテーナの位置を所望の場所に設定することができる。一方のねじは、レンジ調整用ねじであり、これにより、所望量範囲が迅速に選択される。他方のねじは、選択された範囲における正確な量を設定するための微調整用ねじである。微調整用ねじのピッチは、レンジ調整用ねじよりも小さい。さらに、ピペットは、所望量に対応して吸入量が正確に設定される校正装置を含んでいる。
【００１３】
レンジ調整用ねじのピッチは、ピストンストロークの長さにおいて、１〜８ｍｍ／回転、特に、３〜５ｍｍ／回転の比率で変化することができる。また、微調整用ねじを用いて調整するとき、ストローク長さは、例えば、0.1〜0.8 ｍｍ／回転、特に、0.3〜0.8 ｍｍ／回転の比率で変化することができる。
【００１４】
ピペットの所定量内において、レンジ調整用ねじの調整マージンは、例えば、１〜１０回転、特に３〜５回転とすることができる。また、微調整用ねじの調整マージンは、例えば、１／３〜２回転、一般的に、１回転以下である。
【００１５】
リテーナは、ピストン軸に設けられたねじと、このねじに係合したナットとを含み、このナットは、ピペットのハウジングに対して回転しないようになっている。
しかし、このナットは、ピストンの移動方向にピストンと共に移動することができる。ピストンハウジングは、ナットに対応する障害物を設けている。この障害物は、他方の移動の限界を定める。さらに、ハウジングは、ナットに対して回転可能な障害物を設けることもできる。この障害物は、他方の移動の限界を定める。しかしながら、好ましくは、他方のリテーナは、第２組のねじによって実現できる。
【００１６】
レンジ調整用リテーナは、好ましくは、ピストンの移動のための頂部限界を定める。レンジ調整用リテーナの利点は、吸入室の側にピストン軸を配置できることである。
【００１７】
微調整は、たとえば、立ち上がりピッチを有するスリーブによって実現することができる。
有利なことに、本発明のピペットは、設定量が目で見てわかる液量表示が設けられている。機械的または電気的な作動のいずれも可能となる数値的な表示が望ましい。この表示は、例えば、微調整用ねじが最後のデジットに影響し、またレンジ調整用ねじが全ての先行デジットに影響する。一般的に、表示は３桁（３ディジット）である。機械的表示は、好ましくは、一連の数値付けされたリングによって実現できる。
【００１８】
本発明のピペットは、頂部位置に向けてピストンを押圧する第１のスプリングを設けることが望ましい。
特に、校正システムは、微調整用リテーナに接続することができる。
【００１９】
このピペットは、いわゆる二次的動作機能を含んでいて、このピストンは、液体を分配するとき、下方限界の下まで押し下げられる。これは、液体をできるだけ完全に放出することを確実にする。
【００２０】
さらに、ピペットは、チップエジェクタ機構を備えることができ、これにより、使用されるチップ(先端部）は、ピペットから押し出される。この機構は、有利なことに、フィンランド特許第９２３７４号（対応する米国特許第５４３５１９７号）に記載されているように、レバー機能によって滑らかとなる。このレバーは、例えば、コグ付きホイールまたはプーリ機構として実現できる。
【００２１】
当然、ピペットは、複数のチャネルを有することが可能である。図面に従うピペットにおいて、ピペットは、底部が開いた吸入室を備えた細長いハウジング１を有する。この吸入室の底部端には、吸入されるべき液体のために、チップ容器（チップ）が取り付けられている。吸入室内では、２つのピストン２が動き、このピストン２は、吸入室の頂部端でシールされている。ピストン２の頂部端には、ハウジング１の上方に伸びる軸３が設けられている。この軸の頂部にはノブ４を備えている。
【００２２】
軸３は、ねじ５を有し、このねじに回転可能なナット６がはめ込まれている。長手方向のガイド溝装置７によって、ナット６は、ハウジング１に対して回転しないようになっている。軸３が回転すると、ナット６は、軸に沿って移動する。ナット６の頂部位置は、頂部障害物８によって制限される。ナット６の上部の軸内にフランジが配置されており、このフランジの直径は、ナットの外径よりも小さい。その結果、ピストンストロークの頂部限界、そして、最終的にストロークの長さは、軸３を回転することにより調整することができる。
【００２３】
ハウジング１は、その底部に配置されたスレッショルドと、ピストン内に配置された延長部との間で、ピストン２の回りに設けられている。戻りスプリング９が、頂部位置に向けてピストンを押圧する。
【００２４】
軸３の回りでその頂部には、フランジ１１が設けられたリテーナスリーブ１０が配置されている。このリテーナスリーブ１０は、微調整用スリーブ１２によって取り囲まれている。微調整用スリーブ１２の覆いは、かなり低い傾斜ピッチを有する溝１３によって切断されている。微調整用スリーブ１２の内部には、内部スリーブ１４が配置され、このスリーブの底部端が微調整用スリーブの下方に伸びている。内側スリーブの底部端には、フランジ１５が配置されており、このフランジは、微調整用スリーブの底部端よりも広くなっている。このフランジ１５には、対応するハウジングのスポット位置にロック装置が配置される。これにより、ハウジング１に対する内側スリーブ１４の回転が防止される。
【００２５】
内側スリーブの外側表面には、微調整用スリーブ１２の溝に嵌るピン１６があり、このピンは、溝に設けられた弾性舌片に配置される。また、この弾性舌片は、十分に折り曲げ可能であり、その結果、内側スリーブ１４が微調整用スリーブ内に押圧されるようにできる。微調整用スリーブ１２の頂部端の中に、ナット１８に設けられたねじ（更なるねじ）１７が配置される。ナットは、微調整用スリーブの内部にリテーナスリーブを保持する。リテーナスリーブの回りには、戻りスプリング９よりも頑丈な第２スプリング１９が配置されている。この第２のスプリングの底部端は、プレート２０を介在させて軸３に設けたスレッショルド（肩部）に対して押圧し、スプリングの頂部端は、リテーナスリーブのフランジを押圧する。ハウジングの上方に伸びる微調整用スリーブ１２の頂部端は、スリーブと共にグリップを改善するために、ギザギザが付けられている。
【００２６】
軸３が押し下げられると、ピストン２は、ノブ４の下側表面がリテーナスリーブ１０の頂部端に接触するまで戻りスプリング９の力に抗して移動する。ピペットの底部端に設けられたチップ（先端部）は、分配されるべき液体内に突っ込まれる。そして、ピストンは、頂部位置に戻ることが可能である。その結果、液体は、チップ内に吸い込まれる。液体がチップから放出されると、軸は、ノブ４がリテーナスリーブに接触するまで同様に押し下げられ、そして、第２のスプリング１９の力に抗してさらに押し下げられると、液体は、完全に容器から放出される。
【００２７】
吸入量を調整するとき、軸３は、所望レンジに到達するまでノブ４によって最初に回転する。この調整は、ピストン２の吸入運動のための上方限界を設定する。ねじ５の大きいピッチにより、この動作は、常に迅速に行われる。微調整は、このとき頂部端まで調整用スリーブ１２を回転することによって達成される。この動作は、ピストンの吸入動作のための下方限界を設定する。
【００２８】
ナット１８は、リテーナスリーブとともに回転しないように密着させて、リテーナスリーブ１０に取り付けられる。必要ならば、適当な接着材をこのために用いることもできる。ナット１８の頂部表面にはスロットが設けられ、これにより、ナットは、例えば、適当な工具を用いて回転させることができる。また、ピペットの校正は、ナット１８によって実行される。
【００２９】
液量の表示は、３つの数値ディスクによって実現できる。軸３に配置されたピン１６は、中間ディスク２１の回りでステップ毎に回転する。そして、さらに、伝達ホイール２２を介在して第１の数値ディスク２３をステップ毎にシフトさせる。最後の数値は、微調整用スリーブの底部端に示される。第１の数値ディスクと頂部リテーナの間には、平坦なスプリング２４とフランジスリーブ２５が配置される。数値は、ハウジング１内に設けられた開口を介して使用者が見ることができる。
【００３０】
ピペットは、チップエジェクタを含み、このエジェクタは、ピペットの底部端の表面に沿ってスライドするエジェクタスリーブ２６と、スプリング２７の力に抗して作動する連結プレスキー２８を含んでいる。このプレスキーは、ハウジング１の外側ケーシングの側部に配置されている。このプレスキーは、コグ付きホイール３０およびコグ付きシャフト３１，３２によって実現されるレバー機構に連結されている。このレバー機構の目的は、エジェクタに必要とされる力を減少させることである。ハウジング１の頂部端にあるチップエジェクタの反対側には、フィンガー支持体３３が配置されている。
【００３１】
本発明は、好ましい実施形態について説明してきたが、本発明は、ここに記載した実施形態に限定されるものではなく、種々の変更及び修正を含み、添付された特許請求の範囲またはその技術的思想から逸脱しない上述の記載を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体のピペットを示す断面図である。
【図２】本発明のピペットの微調整機構を示すである。
【図３】本発明のピペットにおける微調整機構の断面図を示す図である。
【図４】本発明のピペットにおける微調整機構の分解図である。
【符号の説明】
１ ハウジング
２ ピストン
３ 軸
４ ノブ
５、１７ ねじ
６ ナット
９ 戻りスプリング
１０ リテーナスリーブ
１１ フランジ
１２ 微調整用スリーブ
１６ ピン
２６ エジェクタスリーブ

Claims (10)

1. 吸入室を有するハウジング（1）と、前記吸入室内で移動可能なピストン（2）と、レンジ調整用ねじを備えるとともに前記ピストンの移動を制限する、調整可能なねじ付きの第１リテーナ機構（5,6,8）と、前記ピペットの動きを校正するための校正機構とを備えたピペットであって、
   さらに、前記ピストンの移動を制限するための調整可能なねじ付きの第２リテーナ機構（10,12,14）を備え、前記校正機構は、前記ピペットの動きを校正するための更なるねじを含み、前記第２リテーナ機構は、前記第１リテーナ機構（5,6,8）のレンジ調整ねじよりもピッチが小さい微調整用ねじが設けられていることを特徴とするピペット。
2. 前記第１、第２のリテーナ機構の一方が、前記ピストンの移動の上方限界を定め、前記第１、第２のリテーナ機構の他方が、前記ピストンの移動の下方限界を定めるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のピペット。
3. 前記ピストンは、ねじ（5）とナット（6）を備える軸（3）を有し、前記ねじとナットは、ナットがハウジングに関して回転しないように、前記軸にはめ込まれていることを特徴とする請求項１または請求項２記載のピペット。
4. 前記更なるねじによって前記ハウジングにはめ込められた調整用スリーブ（12）を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のピペット。
5. 前記調整用スリーブ（12）は、ハウジング内に位置する孔内に設けられていることを特徴とする請求項４記載のピペット。
6. 校正システム（10,11）が、微調整用の前記第２リテーナ機構に連結されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のピペット。
7. 前記更なるねじによって前記ハウジングにはめ込められた調整用スリーブ（12）を有し、このスリーブに前記校正システム（10,11）が連結されていることを特徴とする請求項６記載のピペット。
8. 前記第１リテーナ機構のレンジ調整用ねじのピッチは、１〜８ｍｍ／回転であり、前記第２リテーナ機構の微調整用ねじのピッチは、0.1〜0.8ｍｍ／回転であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のピペット。
9. 前記第１リテーナ機構のレンジ調整用ねじの調整マージンは、１〜１０回転であることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のピペット。
10. 前記第２リテーナ機構の微調整用ねじの調整マージンは、１回転以下であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のピペット。

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