JP6609628B2 - 人間工学に基づく制御ボタンを有する試料採取ピペット - Google Patents

Description

本発明は、実験室ピペットまたは液体移送ピペットとも呼ばれる、試料採取ピペットの分野に関する。試料採取ピペットは、容器または類似物の中の液体を試料採取および分配するためのものである。

本発明は、より詳細には、手動式の単一チャネルピペットまたは多重チャネルピペットに関する。知られている様式では、手動ピペットは、液体を試料採取する動作および分配する動作の間、操作者によって手に握られるように意図され、これらの動作は、制御ボタンに軸方向圧力を加えることによって達成される前記制御ボタンの動きを作動させることによって実行される。制御ボタンに加えられる軸方向圧力は、ピペットの制御棒を介してピペットのピストンに伝動される。ピストンは、軸方向に変位されて、空気の変位を誘発し、結果的に試料採取動作および分配動作を引き起こす。この原理は、いわゆる空気変位ピペットに関するものであり、試料採取円錐が、ピペットの先端上に取り外し可能に取り付けられるように意図されている。このような次第ではあるが、本発明は、毛細管ピストン型消耗品と係合するように意図された、いわゆるポジティブディスプレイスメントピペットにも適用され、ピストンは、排出されるまたは再利用される前に、採取される試料と直接的に接触するものと想定される。したがって、ポジティブディスプレイスメントピペットは、より従来型であるエアディスプレイスメントピペットの設計とは異なる設計を有し、ピストンは、ピペットの一体部分である。

採用される設計に関係なく、特に、液分配動作または取入動作の間、ならびに排水の間に操作者の親指を動かしやすくするために、これらのピペットを人間工学的に改善する必要性が、恒常的に存在する。実際に、制御棒の下方移動の開始時に、操作者の傾斜された親指は、ボタンと接触するのに小さい面積を有するにとどまっており、このため、求められた変位を発生させるためには、操作者は、かなりの力を発することを強いられる。このことは、ピペット操作の快適性問題、ならびに筋骨格障害(MSD)の出現を引き起こす可能性がある。

この必要性に対処するために、本発明は、縦軸に沿った制御棒の動きを制御するための制御ボタンが端部に配置されている制御棒を含む、人間工学的試料採取ピペット用の組立体に関し、ボタンは、操作者の親指を受容するための圧力面を有している。本発明によれば、制御ボタンの圧力面は、動作の間、制御棒の縦軸に対して複数の角度を呈することができるように、可動的である。

換言すれば、動作中、その圧力面の角度が、ピペットを手に握っている操作者の親指の遠位指節骨の可変的角度に適応するように、さらなる自由度が、制御ボタンに導入されている。このように自由度が追加されたことによって、圧力面の位置は、したがって、制御棒の下降および上昇の間、親指の近位指節骨に対する遠位指節骨の自然な回転運動に追従するように、変化することができる。このことは結果的に、親指関節上に特に優れた圧迫分布を備えた、優れたピペット操作快適性をもたらし、ボタンを介して制御棒の下降を誘発するのに、より低い強度の力が発せられるようになる。これは、筋疲労の低減、ならびに筋骨格障害の発症する危険性の制限によって伝えられる。

本発明は、単独でまたは組み合わせて取り入れられる以下の特徴のうちの少なくとも1つを有する。

制御ボタンは、制御棒の縦軸と直交する平面に配置される枢動軸に沿って、制御棒上に枢動可能に取り付けられる。あるいは、制御ボタンは、制御棒に取り付けられたベースと、ベースに枢動可能に取り付けられた可動端部分とを含む2つの部分でできていることができ、親指によって接触されるように意図された前記圧力面を含む。

制御ボタンは、2つの端部位置の間に枢動可能に取り付けられており、2つの端部位置の一方から他方への切替えは、10°〜45°の間の、より優先的には15°〜25°の間の、回転の全範囲だけ枢動することによって実行される。

組立体は、同様に前述の2つの端部位置の一方または他方であり得る静止位置に圧力面を戻すための手段を含む。

圧力面は、操作者の親指を受容するための受け台を画定するように凸形状を有する。

制御ボタンの圧力面の凸状軸は、制御ボタンの枢動軸と実質的に直交する。

本発明は、さらに、こうした組立体を含む試料採取ピペットに関し、ピペットは、エアディスプレイスメント型またはポジティブディスプレイスメント型であり、単一チャネル型または多重チャネル型である。

本発明のさらなる利点および特徴は、下文の非限定的な詳細な説明において明らかになる。

説明では、添付の図面を参照する。

本発明の好適な実施形態による、エアディスプレイスメント試料採取ピペットの斜視図である。 図1に示すピペットの制御ボタンのより詳細な側面図である。 図2に示す制御ボタンの背面図である。 制御ボタンの2つの端部位置を表示する概略図である。 ボタンが、2つの端部位置のうちの一方の位置をとっている液体取入行程の終了時に、操作者によって保持されているピペットを表示する図である。 ボタンが、2つの端部位置のうちの他方の位置をとっている液体排水行程の終了時に、操作者によって保持されているピペットを表示する図である。

最初に図1を参照すると、本発明の好適な実施形態による、手動で作動されるエアディスプレイスメント試料採取ピペット1が、表示されている。以下説明において、「最上部」および「底部」という用語は、ピペット操作位置において、またはこの位置の近くにおいて直立状態に保持されているピペットに関して考えられるべきものである。

図1には、親指4を使用しながら、予め吸引された液体を分配することを誘発するようにピペットを作動させる操作者の手2に保持されたピペット1が、表示されている。

より具体的には、ピペット1は、ピペットの上側本体としての機能を果たすハンドル6を含み、ハンドルから、ピペット操作制御棒10が、ピペット操作位置において、その上端部において、制御ボタン12を支えながら出ており、最上部分は、操作者の親指の圧力を受けるように意図されている。より具体的には、ボタンは、操作者の親指を受容するように意図された圧力面11を有し、この表面は、全体として上方を向いている。

指示目的で、表示スクリーン(図示せず)が、ハンドル6上に設けられ得ることを留意されたい。同様に、試料採取される体積を設定するための手段が、さらに、このハンドル6上で操作者に利用しやすくなっている。

ハンドル6の下方に、ピペット1は、消耗品18を受容しており、試料採取円錐とも称されるコーンホルダ先端16を備えた底部にて終わる取り外し可能な底部分14を含む。知られている様式では、ピペット操作の後、円錐は、排出装置20によって機械的に排出され得、例えば、作動ボタン22は、制御ボタン12の近くでハンドルの最上部に突出して位置している。

図2および図3は、制御棒10の上端部に枢動可能に取り付けられた制御ボタン12をより詳細に示す。こうした枢動を行なうために、部品24は、棒10およびボタン12の底部分の両方を貫通している。部品24は、制御棒の縦軸28に直交する枢動軸26に沿って方向付けられ、前記軸28と直交する平面に配置される。後者は、さらに、ピペットの縦軸、ならびにピペット操作の間、棒10が変位する方向と一致している。

本発明の好ましい実施形態において、図2および図3における参照番号10の対は、制御棒の上端部を形成しているのではなく、代わりに、ボタン12の一部を形成していることを留意されたい。実際に、制御ボタンは、制御棒上に取り付けられ、図2および図3における参照番号10の要素に対応するベースと、部品24を介して、ベース上に枢動可能に取り付けられた可動端部分とを含む、2つの部分から作られ得る。

したがって、ボタン12は、操作者の親指を受容するための受け台を画定するように、凸圧力面11を有する。この受け台は、親指が横方向に滑るのを防止するために2つの隆起縁部30を有する円筒形状を呈する。これらの2つの縁部30は、表面11の凸状軸11aの両側に配置され、この軸11aは、枢動軸26と直交している。

表面11の曲率半径Rは、例えば20mm程度である。そのうえ、枢動軸26と表面11によって画定される受け台の底部との間の間隔Eは、3cm〜5cm程度であり、優先的にはおよそ4cmである。さらに、枢動軸26を包含しているボタン12の横断平面P1から、前記ボタン12の第1の端部36aまでの距離D1は、10cm〜14cmの間であり、12cm程度であれば好ましい。前記第1の端部36aは、凸状軸11a沿いの端部と、より具体的には、操作者の親指の遠位指節骨の前部と係合するよう意図されたものと対応している。さらに、横断平面P1からボタン12の第2の端部36bまでの距離D2は、13cm〜17cmの間であり、15cm程度であれば好ましい。前記第2の端部36bは、凸状軸11aに沿って第1の端部と対向しており、したがって、親指の遠位指節骨の後部と係合するよう意図されたものに一致している。

ボタン12および棒10を含む、本発明による組立体3は、図2および図3に示される、ボタンを静止位置に戻すための手段40をさらに備える。これは、好ましくも、ボタンの突出部42および制御棒10の最上部分との間に挿入される圧縮ばね40から構成される。

この点に関しては、上で記載される実施形態では、制御ボタンは、図2および図3において10と示された要素に対応するベースを備えた2つの部分でできており、続いて、ばね40が、前記ベースを圧迫していることを留意されたい。ベースは、有利にも、ばね40を受容する棒の表面積より大きい表面積を提供する。ベースは、制御棒の上端部の周囲に取り付けられた例えば管形状を呈し、次いで、部品24が、図1に示すようにベースおよびボタンの最上部を貫通している。

したがって、ばね40は、ボタンを、ある位置に対応する静止位置に戻し、そこで、ボタンは、縦軸28と直交する平面に対して最大角度を有する。これは、軸26に沿ったボタン12の枢動運動の2つの端部位置のうちの一方から構成される。

この枢動運動によって、ボタン12は、したがって、操作者の親指の遠位指節骨の可変的位置に適応することによって、ピペット操作の間、複数の角度を呈することができる。

図4では、ボタン12は、軸26の周囲に許容された枢動運動の2つの端部位置に表示されている。図2に前に示したものに該当する点線で表示された最傾斜位置は、水平50と凸状軸11aとの間の角度A1が、35°程度であるようになっている。この点に関しては、図4では、線50が、水平および軸28に対する直交平面の両方を表示していることを留意されたい。35°より大きい角度A1は、可能ではあるが、棒10上に寄生半径方向荷重を誘発しやすい。この位置は、棒が上面止め部にあるとき、すなわち試料採取動作終了時、および分配動作の開始前にとられる。実際に、図5に示すこの設計では、遠位指節骨4aと近位指節骨4bとの間の角度は、小さい。したがって、遠位指節骨4aは、水平に対してかなり傾けられているのが分るが、枢動圧力面11は、順々に傾けられながら、指節骨4aのこの特有の方向付けに完全に適応することを可能にする。この位置では、ボタンの受け台は、したがって、指節骨4aを受容し、縦軸が、有利には、凸状軸11aと平行になっている。

この形状相補性は、近位指節骨4bに対する、遠位指節骨4aの回転運動に追従することができるボタン12の枢動性質を用いて、全てのピペット操作の間保たれる。

図4では、ボタン12は、軸26の周囲での枢動運動の2つの端部位置のうちの他方でさらに表示されている。これは、従来型のピペットで遭遇する定位置に近い、最少の傾斜位置から構成される。この第2の端部位置は、水平50と凸状軸11aとの間の角度A2が15°程度になっている。より小さい角度は、可能ではあるが、遠位指節骨4aと近位指節骨4bとの間にかなりの角度が必要であることに因り、より人間工学的ではなくなる。この位置は、棒が底止め部にあるとき、すなわち、分配動作終了時、または排水動作終了時に、とられる。実際に、図6に示すこの設計では、遠位指節骨4aと近位指節骨4bとの間の角度は、比較的大きい。したがって、遠位指節骨4aは、水平に対してわずかに傾けられているが、適宜方向付けられるボタンの受け台に常に完全に受容されていることが分る。

したがって、ボタン12の全回転角度A3は、20°程度であり、より一般的には、15°〜25°の間である。第1の端部位置から第2の端部位置への切替えは、ばね40によって発せられる戻りの力に逆らうことによって実行され、この力は、ピペットの人間工学に影響を及ぼさないように、優先的には非常に低い。機械的止めシステムは、前述の2つの端部位置の間でボタン12の枢動運動を制限することを可能にする。そのうえ、操作者の親指の大きさによっては、ピペット操作は、2つの端部位置の一方および/または他方には到達せずに、操作者の親指の遠位指節骨4aの可変的位置によるボタン12の角度の適合を常に観察することによって実行され得ることを留意されたい。

むろん、当業者であれば、さまざまな修正を、単に非限定的な実施例として上で説明した本発明に加えることができる。

1 ピペット
2 手
3 組立体
4 親指
4a 遠位指節骨
4b 近位指節骨
6 ハンドル
10 制御棒
11 凸圧力面、表面
11a 凸状軸
12 制御ボタン
14 底部分
16 コーンホルダ先端
18 消耗品
20 排出装置
22 作動ボタン
24 部品
26 枢動軸
28 縦軸
30 隆起縁部
36a 第1の端部
36b 第2の端部
40 手段、圧縮ばね
42 突出部
50 水平
A1 角度
A2 角度
A3 全回転角度
D1 距離
D2 距離
E 間隔
P1 横断平面
R 曲率半径

Claims (9)

1. 縦軸(28)に沿った制御棒(10)の動きを制御するための制御ボタン(12)が端部に配置されている前記制御棒(10)を含む試料採取ピペット(1)用の組立体(3)であって、前記制御ボタン(12)は、操作者の親指を受容するための圧力面(11)を有しており、
   前記制御ボタン(12)の前記圧力面(11)が、操作の間、前記制御棒(10)の前記縦軸(28)に対して複数の角度を呈することができるように、可動的であることを特徴とする、組立体。
2. 前記制御ボタン(12)が、前記制御棒(10)の前記縦軸(28)と直交する平面(50)に配置される枢動軸(26)に沿って、前記制御棒(10)上に枢動可能に取り付けられることを特徴とする、請求項1に記載の組立体。
3. 前記制御ボタン(12)が、2つの終端配置の間で枢動可能に取り付けられており、前記2つの終端配置の一方から他方への切替えが、10°〜45°の間の回転の全範囲(A3)だけ枢動することによって実行されることを特徴とする、請求項2に記載の組立体。
4. 前記圧力面(11)を静止位置に戻すための手段(40)を含むことを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の組立体。
5. 前記圧力面(11)が、前記操作者の親指を受容するための受け台を画定するように凸形状を有することを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の組立体。
6. 前記制御ボタン(12)の前記圧力面(11)の凸状軸(11a)が、前記制御ボタン(12)の枢動軸(26)と実質的に直交することを特徴とする、請求項5に記載の組立体。
7. 請求項1から6のいずれか一項に記載の組立体(3)を含む、試料採取ピペット(1)。
8. エアディスプレイスメント型またはポジティブディスプレイスメント型であることを特徴とする、請求項7に記載の試料採取ピペット(1)。
9. 単一チャネル型または多重チャネル型であることを特徴とする、請求項7または8に記載の試料採取ピペット(1)。

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