(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャを移動させるアクチュエータの移動を急停止させるために使用される電子ピペット用のブレーキ機構であって、その周囲に規則的間隔で配置されたブレーキノッチ（３ａ）を備える回転可能で実質的に円形のロータ（３）と、ブレーキアクチュエータとを有し、
前記ブレーキアクチュエータは、
移動誘発手段と、
開口部を有し、前記ブレーキノッチとの適合性を有するブレーキカム（１ａ）が接続されているブレーキ部材（１）と、
前記移動誘発手段の移動を前記ブレーキ部材に伝達する介在機構と、を有し、
前記ブレーキ部材は、前記移動誘発手段により回転可能であるように構成された回しレバー（２）をさらに備え、
前記開口部は、前記回しレバーを受け入れるように開口する形状及び寸法を有しており、前記回しレバー（２）が前記開口部内において回転可能であるように構成され、
前記回しレバーが、前記開口部内において、二つの端部位置に回転止め可能であり、前記回しレバーが前記二つの端部位置の間で往復回転運動することにより、前記ブレーキ部材がロック位置と自由位置との間で位置変換するように制御されており、
当該回しレバーは、前記ブレーキ部材の移動を実質的に実行する前に、前記移動誘発手段により加速可能となるように、前記ブレーキ部材と連動するよう構成されているブレーキ機構。
【請求項２】
前記移動誘発手段は電気モータである請求項１に記載のブレーキ機構。
【請求項３】
前記回しレバーが前記二つの端部位置間で前記開口部に於いて移動する時、前記回しレバーは、前記ブレーキ部材を、枢支部（１ｂ）回りで、前記ブレーキカムが前記ロータをロックする位置から前記ロータが自由となる位置へ、およびその逆の方向に回転するように強制する請求項１に記載のブレーキ機構。
【請求項４】
請求項１に記載のブレーキ機構を有する電子ピペット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プランジャを移動させるアクチュエータの移動を急停止させるために使用される電子ピペット用のブレーキ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子ピペットの操作機構の必須部分としてブレーキレス・ステッパモータに基づく解決構成が使用されてきた。電子ブレーキ、ＤＣモータ、エンコーダを備えるクローズドループ・アクチュエータ構造を有する特許文献１に提示されているコンビネーションは、良好であることが示されている。そのような構造によって、ステッパモータを使用する解決構成と比較して、ピペットの、操作、サイズおよび重量に関するより良好な全体的なパフォーマンスが達成される。この構造によって達成される良好な特性としては、とりわけ、動作を急停止させることが可能であること、サイズ−重量／速度−パワー比が有利であること、があげられる。特許文献１に記載のブレーキ装置はバネ戻しソレノイド構造によって実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】フィンランド特許第８７７４０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このブレーキ構造の問題点は、電力消費量が大きいことにあり、これはバッテリ駆動式ピペットにおいては不利な特徴である。ブレーキを開放状態に維持するためには、ソレノイドに対して電流を供給しなければならず、ブレーキをスピードアップしその移動をスピードアップするためには、そのバネの力を増大させる必要があり、それによって操作用電力消費が増大する。
本発明によるブレーキ機構は上述した諸問題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるブレーキアクチュエータは、プランジャを移動させるアクチュエータの移動を急停止させるために使用される。本発明による前記ブレーキアクチュエータは、介在機構によって回転移動を停止するブレーキ部を回す電動機能部材を含む。
【０００６】
本発明は、プランジャを移動させるアクチュエータの移動を急停止させるために使用される電子ピペット用のブレーキ機構に関する。当該ブレーキ機構は、その周囲に規則的間隔で配置されたブレーキノッチを備える回転可能で実質的に円形のロータと、ブレーキアクチュエータとを有し、当該ブレーキアクチュエータは、アクチュエータ部材と、前記ブレーキノッチとの適合性を有するブレーキカムが接続されたブレーキ部材と、移動部材の移動を前記ブレーキ部材に伝達する介在機構とを有し、前記ブレーキ部材は、移動部材に接続された回し可能部材を備え、当該回し可能部材は、それが前記ブレーキ部材の移動を実質的に実行する前に加速可能となるように、前記ブレーキ部材と連動するように構成されている。
【０００７】
一好適実施例によれば、前記ブレーキ部材は、ここでは、軸（２ａ）に回転可能に取り付けられたレバー（２）として構成される前記回し可能部材が取り付けられる開口部を有する。当該開口部の形状は、前記回し可能部材が二つのロック端部位置の間で回転可能に構成されている。好ましくは、前記回し可能部材は、一方の端部位置から他方の端部位置まで約１８０度回転する。回しレバーに対する前記開口部のサイズは、それによって、前記回しレバーが前記二つの位置の間で移動することが可能となり、かつ、前記開口部中の前記回しレバーの位置に依存して、前記回しレバーが前記ブレーキ部材を、その軸心周りで、ロック位置から自由位置へ、および、自由位置からロック位置へと強制的に回すように構成されている。
【０００８】
一好適実施例によれば、前記ロータの前記ブレーキノッチは、前記ロータを停止させる突起と、前記ロータを前記ブレーキカムに対してロックするためのスロットとを有する。前記ロータの前記突起は、前記ブレーキカムが二つの突起の間のスロットにロックされることによって前記ロータを停止させる。回転方向に依存して、前記ブレーキカムは、図３ａ中の上方ブレーキノッチ又は下方ブレーキノッチのいずれかで止まる。前記ロータが反時計回りに回転すると、前記ブレーキカムは下方ノッチにロックされ、それが時計回りに回転すると上方ノッチにロックされる。
【０００９】
本発明のブレーキ機構において、駆動手段は、ＤＣモータ、リニアソレノイド又は回転ソレノイドとして構成することができる。
【００１０】
本発明の前記構成において、ブレーキ駆動手段は、介在機構によって前記ブレーキ部材に接続される。介在機構を含む本発明の構成は、前記ブレーキ部材が両方の端部位置にロックされるという第１の利点を有する。本発明の解決構成の第２の利点は、前記移動、即ち、前記回し可能部材を物理的に停止する前記ブレーキ部材の瞬間速度が高いことにある。前記ブレーキ駆動手段、即ち、移動誘発手段（モータ）と、前記ブレーキ部材との間の介在機構によって、前記ブレーキ部材ロータを停止させるための移動が始まる前に、ブレーキモータを加速させることが可能となる。従って、前記回し可能部材の回転移動は、前記移動が始まるとほとんど即座にそのトップスピードに達し、それによって、前記ブレーキ部材は、より制御された状態で、回転ロータのその目標位置に当たる。他方、前記ブレーキ部材の高い速度によって、機能性の点において、ブレーキングの瞬間における停止部の速度を好適な高い速度とすることが可能になる。第３の利点は、駆動手段の加速中に蓄積された運動エネルギによって、前記運動の正に最初においてブレーキ部材の移動の勢いが増し、それによって、ブレーキの開閉がより信頼性の高いもとのなることにある。
【００１１】
本発明による介在機構機能は、クランク機構又はカムギア機構によって実施することができる。これら両方の機構において、前記ブレーキアクチュエータは全体で約１８０度回転し、その移動を停止する前記ブレーキ部材は、その一部分回転する。カムギア機構において、前記ブレーキ部材と前記ブレーキアクチュエータとは、接続ロッドによって互いに接続されている。この機構において、前記ブレーキ部材は、前記ブレーキアクチュエータの移動の前記二つの端部間においてそのトップ角速度に達し、その速度は両端部位置においてゼロ又はゼロ近くになる。一好適実施例によれば、前記回転移動を停止する実際のブレーキ部材は、クランク機構よりも単純なカムギア機構によって移動される。
【００１２】
従来技術に対する本発明の利点は、更に、本発明の構造においては、移動誤差を引き起こすクリアランスが無く、ブレーキがロータの位置をロックすることにある。
【００１３】
本発明による前記構造の重要な利点は、停電の場合に、走行中におけるブレーキの不要な閉じ動作を防止して、ブレーキを終端位置においてロックすることができることにある。高速作動中のブレーキングによって操作機構が壊れてしまう可能性があるので、これは非常に重要な特徴構成である。
【００１４】
本発明によれば、前記ブレーキモータは、前記介在機構によって前記ブレーキ部材を前後に回転させる。一好適実施例において、前記ブレーキ部材は約２０度回転する。一端部において、前記ブレーキ部材の「バーブ（barb）」が前記ロータの回転移動をロックし、他端部において前記回転は自由である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】枢支ピンにおいて回転可能な状態で取り付けられたブレーキ部材を示す図である。
【図２】回しレバーは約９０度自由に加速し、ブレーキ部材に当たろうとしている図である。
【図３】回しレバーはその他端部位置まで回転しており、それと同時に、ブレーキ部材をその開放位置へと回転させている図である。
【図４】ブレーキを利かせる図２の状況にある図である。
【図５】機構によって達成される動力発生と速度の利点を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１−４に於いて、本発明の機能を実施するための一つの技術的解決構成が提示されている。図１は、ブレーキ部材の本体に対して、その枢支ピン１ｂにおいて回転可能な状態で取り付けられたブレーキ部材１を図示している。ブレーキ部材１のブレーキカム１ａの役割は、ロータのブレーキノッチ３ａに入ることによってロータ３の回転を停止することにある。回しレバー２は、電気モータ（図示せず）の軸２ａ上にロックされるとともに、その移動の終端部において、ブレーキ部材が開放又は閉鎖されるように配置されている。図１の状況において、ブレーキは閉じられ、ブレーキ部材１と回しレバー２との相対位置と形状とによって、モータの電源は入っていないにも関わらず、ブレーキを位置ロックする。
【００１７】
図２において、モータは電源が入れられ、回しレバー２は約９０度自由に加速し、ブレーキ部材１に正に当たろうとしている。
【００１８】
図３の状況において、回しレバー２はその他端部位置まで回転しており、それと同時に、ブレーキ部材１をその開放位置へと回転させている。又、この位置において、ブレーキは図１におけるように位置ロックされる。
【００１９】
図４においては、ブレーキを利かせる図２の状況にある。
【００２０】
図５において、前記機構によって達成される動力発生と速度の利点が図示されている。Ｘ軸は時間、Ｙ軸は角速度を表している。モータが時間ｔ１においてＯＮになると、それはグラフＡに従って加速する。グラフＢは、ブレーキ部１の角速度を示している。時間ｔ２において、回しレバー２は高速でブレーキ部材に当たり、それを他端部に向けて素早く回転させる。時間ｔ３において、前記部分の移動は止まり、ブレーキは他端部位置にロックされる。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、プランジャを移動させるアクチュエータの移動を急停止させるために使用される電子ピペット用のブレーキ機構に利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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