(57)【要約】  大きなトルクを加えることができ、工具を必要としない高圧封止のための流体連結具が本明細書に開示される。管継手の一実施形態は、圧縮ねじと、圧縮ねじ内のボアを通って延在する流体搬送管と、管の周囲に配設されたスリーブと、封止部がスリーブの遠位端部分を囲むように、スリーブに結合された封止部と、を含む。この封止部の位置決めは、より少ない力を使用し、かつデッドボリュームをより生み出さずに、より効率的な封止を促進することができる。このような管継手は、例えば、圧縮ねじを囲み回転力を圧縮ねじに伝達することができる、内部に形成された凹部を有する駆動部と組み合わされ得る。駆動部は、ユーザが管継手を直接把握し、締め付けることを促進することができる、ローレット等の外側表面特徴部を含むことができる。更に、管継手は、過剰に締め付けることなく、所望の封止を達成するために使用される、少なくとも１つのマーキングを含むことができる。
2019525086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体路を結合するための管継手であって、
圧縮ねじであって、前記圧縮ねじの外側表面の少なくとも一部に沿って形成されたねじ山、及び前記圧縮ねじの遠位端に形成された駆動表面を有する、圧縮ねじと、
流体を搬送するように構成される前記圧縮ねじの軸方向ボアを通って延在する、管と、
スリーブであって、前記スリーブは、前記管の周囲に配設されており、前記圧縮ねじの前記駆動表面に当接するように構成された、前記スリーブの外側表面上に形成された駆動特徴部を含む、スリーブと、
封止部であって、前記封止部が前記スリーブの遠位端部分を囲むように前記スリーブに結合された、封止部と、を備え、
前記封止部が、前記封止部の遠位封止面と近位封止面との間に形成された、前記管の流体路に整列された軸方向ボアを含む、管継手。
【請求項２】
前記管の遠位端及び前記スリーブの遠位端が、前記封止部の前記近位封止面に近接して位置決めされている、請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記封止部が、前記封止部を通って形成された前記軸方向ボアと同軸である、前記封止部の前記近位封止面内に形成された凹部を更に含む、請求項１に記載の管継手。
【請求項４】
前記凹部が、前記管の径に実質的に等しい径を有する、請求項３に記載の管継手。
【請求項５】
前記封止部が、前記軸方向ボアを囲む前記遠位封止面上に形成された環状隆起を更に含む、請求項１に記載の管継手。
【請求項６】
前記封止部が、前記近位封止面が前記封止部の側壁の近位端よりも低く凹んだ状態の、略円筒形状を有し、そのため前記スリーブの遠位端が前記封止部の前記近位封止表面に当接するとき、前記封止部の前記側壁が、前記スリーブの前記遠位端部分の周囲に配設される、請求項１に記載の管継手。
【請求項７】
前記封止部の前記側壁が、前記スリーブの外側表面上に形成された１つ以上の補完特徴部と整合して、前記封止部が前記スリーブから分離することを防止するように構成された、前記封止部の内側表面上に形成された１つ以上の特徴部を含む、請求項６に記載の管継手。
【請求項８】
前記スリーブの前記側壁の前記内側表面上に形成された前記１つ以上の特徴部が、半径方向内方に延在する突起部を含み、前記スリーブの前記外側表面上に形成された前記１つ以上の補完特徴部が、溝を含む、請求項７に記載の管継手。
【請求項９】
前記封止部の前記側壁が、前記封止部の長さの一部分に沿って延在する、前記側壁に形成された少なくとも１つのスロットを含む、請求項６に記載の管継手。
【請求項１０】
前記封止部が、前記スリーブの前記遠位端部分からの選択的分離のために構成され、前記スリーブの外側遠位縁が、前記スリーブの前記遠位端部分の、前記封止部の凹部内への挿入を促進するように面取りされている、請求項６に記載の管継手。
【請求項１１】
前記封止部が、ポリマーから形成されている、請求項１に記載の管継手。
【請求項１２】
前記管が、ステンレス鋼から形成されている、請求項１に記載の管継手。
【請求項１３】
前記管が、溶融シリカから形成されている、請求項１に記載の管継手。
【請求項１４】
前記管と前記スリーブとの間に配設された第２のスリーブを更に備える、請求項１３に記載の管継手。
【請求項１５】
前記第２のスリーブが、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から形成されている、請求項１４に記載の管継手。
【請求項１６】
内部に形成された結合ポートを有するハウジングを更に備え、前記結合ポートは、第１のボアであって、前記第１のボアの長さの少なくとも一部分に沿って形成されたねじ山を有する、第１のボアと、前記第１のボアよりも小径の第２のボアと、前記第２のボアよりも小径の流体通路と、を含み、
前記圧縮ねじが、前記第１のボアにねじ止め可能に嵌合するように構成され、前記スリーブ及び前記封止部が、前記封止部内に形成された前記管及び前記軸方向ボアが前記流体通路と整列するように、前記第２のボア内に延在するように構成されている、請求項１に記載の管継手。
【請求項１７】
前記第１のボアの底部表面と前記第１のボアの側壁との間の角度が、約９０°であり、前記第２のボアの底部表面と前記第２のボアの側壁との間の角度が、約９０°である、請求項１６に記載の管継手。
【請求項１８】
前記圧縮ねじが、前記圧縮ねじの回転を促進するように構成された、前記圧縮ねじ上に形成された少なくとも１つの特徴部を有する、近位部分を含む、請求項１に記載の管継手。
【請求項１９】
駆動部を更に備え、前記駆動部は、前記駆動部の回転が前記圧縮ねじに伝達されるように、前記圧縮ねじの前記近位部分に選択的に嵌合するように構成され、前記圧縮ねじの前記近位部分を受容するように構成された、前記駆動部内に形成された凹部を含む、請求項１８に記載の管継手。
【請求項２０】
前記駆動部の外側表面が、前記圧縮ねじを回転させるために、ユーザによって直接把握されるように構成されている、請求項１９に記載の管継手。
【請求項２１】
前記駆動部が、前記管とハウジングの流体通路との間に封止部を作製するための視覚的な締付補助部を含む、請求項２０に記載の管継手。
【請求項２２】
前記視覚的な締付補助部が、前記駆動部の近位表面上に形成された楔形状領域を含み、前記領域の前縁部が、最小締め付け変位に対応し、前記領域の後縁部が、最大締め付け変位に対応する、請求項２１に記載の管継手。
【請求項２３】
駆動部であって、
細長い本体と、
ユーザが前記細長い本体を把持することを促進するように構成された、前記細長い本体の外側表面上に形成された少なくとも１つの特徴部と、
管継手圧縮ねじの近位端を囲むように構成された、前記細長い本体の遠位端内に形成された凹部と、
前記細長い本体の軸方向長さに沿って形成されたスロットであって、前記細長い本体の外側表面から前記細長い本体の幅を通じて少なくとも半分まで延在し、前記管継手圧縮ねじの近位端から延在する管を受容するように構成されている、スロットと、を備え、
前記凹部のうちの少なくとも１つの壁が、前記細長い本体の回転が前記管継手圧縮ねじに伝達されるように、前記管継手圧縮ねじ上に形成された少なくとも１つの特徴部と整合するように構成された、前記壁上に形成された少なくとも１つの特徴部を含む、駆動部。
【請求項２４】
前記凹部の前記少なくとも１つの壁上に形成された前記少なくとも１つの特徴部が、複数のスプラインを含む、請求項２３に記載の駆動部。
【請求項２５】
前記細長い本体の外側表面上に形成された前記少なくとも１つの特徴部が、ローレットを含む、請求項２３に記載の駆動部。
【請求項２６】
潜水夫が、ポリマーから形成されている、請求項２３に記載の駆動部。
【請求項２７】
前記駆動部の近位端部分が、前記管継手圧縮ねじに適切にトルクをかけるための視覚的な締付補助部を含む、請求項２３に記載の駆動部。
【請求項２８】
前記視覚的な締付補助部が、前記駆動部の近位表面上に形成された楔形状領域を含み、前記領域の前縁部が、最小締め付け変位に対応し、前記領域の後縁部が、最大締め付け変位に対応する、請求項２７に記載の駆動部。
【請求項２９】
前記スロットが、前記細長い本体の中心を通って延在する、請求項２３に記載の駆動部。
【請求項３０】
流体路を結合するための方法であって、
管継手の遠位端部分を囲む封止部が、ポートの底部表面に接触するまで、前記管継手の圧縮ねじを前記ポート内に螺合させることと、
前記圧縮ねじの近位端が駆動部の遠位端内に形成された凹部内部に受容され、前記駆動部及び前記圧縮ねじ上に形成された補完嵌合特徴部が前記駆動部と前記圧縮ねじとの間の相対的回転を防止するために整合するように、前記圧縮ねじの前記近位端上に前記駆動部を遠位に摺動させることによって前記駆動部を前記圧縮ねじに結合することと、
前記駆動部を第１の位置から第２の位置に回転させることであって、前記第１の位置と前記第２の位置との間の角度が、前記駆動部上に形成された視覚的な締付補助部によって示される角度に対応する、回転させることと、を含む、方法。
【請求項３１】
回転は、ユーザが前記駆動部を直接把握することによって達成される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記圧縮ねじの近位端から延在する管を前記駆動部の長さに沿って形成され、前記駆動部の中心から前記駆動部の外側表面に延在するスロットを通して通過させることによって、前記駆動部及び前記圧縮ねじを同軸配向で整列させること、を更に含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
前記圧縮ねじに対する前記駆動部上の基準特徴部の位置が分かるように、前記駆動部を前記圧縮ねじに結合する前に、前記駆動部を前記圧縮ねじに対して配向することを更に含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３４】
前記圧縮ねじの前記近位端が前記駆動部の前記遠位端内に形成された前記凹部から離れるまで、前記駆動部を近位に摺動させることによって、前記圧縮ねじから前記駆動部を分離させることと、
前記駆動部を、前記圧縮ねじに対する前記駆動部の配向を変更するために回転させることと、
前記結合ステップを繰り返すことと、を更に含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３５】
流体路を結合するための管継手であって、
内部に形成された結合ポートを有するハウジングであって、前記結合ポートが、前記結合ポートの長さの少なくとも一部に沿って形成されたねじ山を有する第１のボアと、前記第１のボアよりも小径の第２のボアと、前記第２のボアよりも小径の流体通路と、を含む、ハウジングと、
前記第１のボア及び前記第２のボアを通って延在するように構成された管であって、流体を搬送するように更に構成された、管と、
前記管の周囲に配設され、前記第１のボア及び前記第２のボアを通って延在するように構成されたスリーブであって、前記スリーブの外側表面上に形成された駆動特徴部を更に含む、スリーブと、
圧縮ねじであって、前記第１のボアの前記ねじ山と整合するように構成された、前記圧縮ねじの外側表面の少なくとも一部分に沿って形成されたねじ山を有し、前記圧縮ねじの遠位に対向する駆動表面が、前記スリーブの前記駆動特徴部に当接するように、前記管の周囲に配設されている、圧縮ねじと、
封止部であって、前記封止部が前記スリーブの遠位端部分を囲むように前記スリーブに結合され、前記封止部を通って形成された軸方向ボアが前記管の流体路と整列する、封止部と、を備え、
前記第１のボアの底部表面と前記第１のボアの側壁との間の角度が、約９０°であり、前記第２のボアの底部表面と前記第２のボアの側壁との間の角度が、約９０°である、管継手。
【請求項３６】
前記管の遠位端及び前記スリーブの遠位端が、前記封止部の近位封止面に近接して位置決めされている、請求項３５に記載の管継手。
【請求項３７】
前記封止部が、前記封止部を通って形成された前記軸方向ボアと同軸である、前記封止部の近位封止面内に形成された凹部を更に含む、請求項３５に記載の管継手。
【請求項３８】
前記凹部が、前記管の径に実質的に等しい径を有する、請求項３７に記載の管継手。
【請求項３９】
前記封止部が、前記軸方向ボアを囲む遠位封止面上に形成された環状隆起を更に含む、請求項３５に記載の管継手。
【請求項４０】
前記封止部が、近位封止面が前記封止部の側壁の近位端よりも低く凹んだ状態の、略円筒形状を有し、そのため前記スリーブの遠位端が前記封止部の前記近位封止表面に当接するとき、前記封止部の前記側壁が、前記スリーブの前記遠位端部分の周囲に配設される、請求項３５に記載の管継手。
【請求項４１】
前記封止部の前記側壁が、前記スリーブの外側表面上に形成された１つ以上の補完特徴部と整合して、前記封止部が前記スリーブから分離することを防止するように構成された、前記封止部の内側表面上に形成された１つ以上の特徴部を含む、請求項４０に記載の管継手。
【請求項４２】
前記スリーブの前記側壁の前記内側表面上に形成された前記１つ以上の特徴部が、半径方向内方に延在する突起部を含み、前記スリーブの前記外側表面上に形成された前記１つ以上の補完特徴部が、溝を含む、請求項４１に記載の管継手。
【請求項４３】
前記封止部の前記側壁が、前記封止部の長さの一部分に沿って延在する、前記側壁に形成された少なくとも１つのスロットを含む、請求項４０に記載の管継手。
【請求項４４】
前記封止部が、前記スリーブの前記遠位端部分からの選択的分離のために構成され、前記スリーブの外側遠位縁が、前記スリーブの前記遠位端部分の、前記封止部の凹部内への挿入を促進するように面取りされている、請求項４０に記載の管継手。
【請求項４５】
前記封止部が、ポリマーから形成されている、請求項３５に記載の管継手。
【請求項４６】
前記管が、ステンレス鋼から形成されている、請求項３５に記載の管継手。
【請求項４７】
前記管が、溶融シリカから形成されている、請求項３５に記載の管継手。
【請求項４８】
前記管と前記スリーブとの間に配設された第２のスリーブを更に備える、請求項４７に記載の管継手。
【請求項４９】
前記第２のスリーブが、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から形成されている、請求項４８に記載の管継手。
【請求項５０】
前記圧縮ねじが、前記圧縮ねじの回転を促進するように構成された、前記圧縮ねじ上に形成された少なくとも１つの特徴部を有する、近位部分を含む、請求項３５に記載の管継手。
【請求項５１】
駆動部を更に備え、前記駆動部は、前記駆動部の回転が前記圧縮ねじに伝達されるように、前記圧縮ねじの前記近位部分に選択的に嵌合するように構成され、前記駆動部が、前記圧縮ねじの前記近位部分を受容するように構成された、前記駆動部内に形成された凹部を含む、請求項５０に記載の管継手。
【請求項５２】
前記駆動部の外側表面が、前記圧縮ねじを回転させるために、ユーザによって直接把握されるように構成されている、請求項５１に記載の管継手。
【請求項５３】
前記駆動部が、前記管と前記ハウジングの前記流体通路との間に封止部を作製するための視覚的な締付補助部を含む、請求項５２に記載の管継手。
【請求項５４】
前記視覚的な締付補助部が、前記駆動部の近位表面上に形成された楔形状領域を含み、前記領域の前縁部が、最小締め付け変位に対応し、前記領域の後縁部が、最大締め付け変位に対応する、請求項５３に記載の管継手。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１６年７月２１日に出願された、米国仮出願第６２／３６５，１１２号、名称「Ｆｉｎｇｅｒ−ｔｉｇｈｔ  Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｆｌｕｉｄｉｃ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ」の利益を主張する。本出願は、その全体を参照により組み込まれる。
分野
【０００２】
本開示は、概して、流体結合に関し、より具体的には、構成部品の指締めによって達成され得る高圧流体結合に関する。
背景
【０００３】
高圧での流体の送達を必要とする多くの用途がある。例えば、化学分析システムは、多くの場合、高圧に対応する流体チャネルを含む。高速液体クロマトグラフィ又は超高速液体クロマトグラフィ（ＨＰＬＣ／ＵＰＬＣ）用に設計されたシステム等の、液体クロマトグラフィシステムは、平方インチあたり数千ポンド以上の圧力で動作することができる。このようなシステムにおける流体チャネルは、互いに及び／又は他のシステム構成部品にチャネルを接合する流体結合と共に、このような圧力に耐えることができ、必要とされる性能測定基準に送達することが可能でなくてはならない。
【０００４】
ナノスケール液体クロマトグラフィ等の低流動流体送達用途においては、溶融シリカを、毛細管を形成するために利用することができる。溶融シリカ管は、滑らかなボア仕上げ、精密なボア径、システム動作圧力に耐える能力、及び材料の化学的に不活性な性質に起因して望ましい場合がある。しかしながら、溶融シリカは脆弱性であり得、高圧流体結合の確立は困難であり得る。例えば、溶融シリカ管は、多くの場合、低い摩擦係数を有し得る強化ポリイミドコーティングを含む。ポリマースリーブ及びフェルール又はフェルール型アダプタ流体結合部と接続して使用されるとき、管の低摩擦外面がスリップし、管の接続に失敗し、管継手から管の高圧噴射をもたらし得る。
【０００５】
この問題に対処するための従来型の方法は、間にポリマースリーブを封止部として用いる、溶融シリカ管上で径方向にかしめられたステンレス鋼管である。このスリーブ及び管アセンブリは、従来のステンレス鋼フェルール又は他の環状封止要素、及び圧縮ねじを用いて、ポート又は受容部内へ締結することができる。より具体的には、流体密封結合を形成するために、管の端部面から離れて置換されたフェルール又は環状の封止要素を有する管を、結合部本体の受容部又はポートに挿入することができる。受容部は、円錐状ボアに推移する円筒状ボアによって画定され得、それにより、より小径の円筒状ボアに推移する。流体チャネルは、より小径の円筒状ボアの底部の表面から、結合部本体に延在することができる。円錐状ボアの円錐角は、環状封止部要素の円錐角よりも大きくなり得、封止要素としての、環状封止要素と円錐状ボアの表面との間の周方向の接触に沿う封止部が、より大きな円筒状ボアに螺合された圧縮ねじによってポート内へ付勢される。この周方向接触封止部は、スリーブ及び管アセンブリの側面に沿って形成される。環状封止要素と円錐状ボア表面との間の初期接触を達成した後に圧縮ねじによって加えられた付加的な力は、環状封止要素とスリーブの外側表面との間の封止部の接触をもたらし得る。
【０００６】
上記に記載された構成が、圧力能力及び接続のロバスト性を改善することができるが、依然として欠点が存在する。例えば、このタイプの管継手を締めるには、レンチで圧縮ねじを締めている間に、管をポートの底部に確実に同時に保持するために、ユーザの両手を必要とする。管継手が締められる際、管の端部表面が円筒状ボアの底部に接触しない場合、管の外側表面と周方向接触封止部の下のより小さい円筒状ボアの側壁との間の領域が、すり抜けボリューム又はデッドボリュームを表現することができる。クロマトグラフィ測定中、例えば、分析物が、すり抜けボリューム内に捕集され得、徐々に流体フローに拡散して、それにより、クロマトグラフィ測定データを低下させる。そのうえ、腐食が、毛細管界面で生じ得、ロマトグラフィ測定値の更なる低下に至る。
【０００７】
更に、管をポートの底面内に押圧する過剰な軸方向力に起因して、ユーザが接続を締めすぎる場合、溶融シリカ管は破砕し得る。破砕した溶融シリカ管は、管の欠片がシステムを通じて搬送され得、クロマトグラフィカラム等の、繊細な構成部品を損傷させ得るため、システム内の下流の複雑化を引き起こし得る。
【０００８】
加えて、従来の管継手を利用するクロマトグラフィ及び他の流体送達システムは、上記のように円錐状ボアを有するポートを必要とする。円錐状ボアを形成することは、単一の円筒状ボアを形成することよりもより高価かつ、時間集約的であり得、円錐状ボアがフェルール又は他の環状の封止要素のために良好な封止表面を提供することを確実とするように、研磨操作が必要とされ得る。
【０００９】
更に、従来のステンレス鋼フェルール圧縮管継手は、封止部を作製するために、フェルール及び管を永久変形させることに依存する。この変形は、管に沿った位置でフェルールを本質的に凍結させ、フェルールから延在する管の長さは、初期に設置されたポートの寸法と一致する。ポート製造公差のばらつきに起因して、いずれの他のポート内の管継手を使用することは、（フェルールの先端とポートの底部との間の距離がより長い場合）すり抜けボリューム増大のおそれ、又は（フェルールの先端とポートの底部との間の距離がより短い場合）管の破砕をもたらす。同一ポートを使用する場合でも、フェルールを再利用することができる回数は、管継手が締められる各時間に生ずる永久変形のために、限定される。
【００１０】
したがって、上記に記載された、従来の結合の他の欠点に対応する改善された高圧流体結合が必要とされる。
要約
【００１１】
本開示は、概して、従来の流体結合の多くの欠点に対応する、指締め高圧流体結合を提供する。本明細書で説明された流体継手は、概して、２つの流体路間に、その近位の場所よりも、管継手の遠位端で、流体封止部を作製するように、管継手の遠位端を囲む封止部を含む。いくつかの実施形態において、例えば、ポリマー先端部は、管継手上に含まれ得、管継手が螺合される流体ポートの底部で高圧流体封止部を作製することができる。管継手の先端に封止部を形成することにより、フェルール又は他の環状封止要素をなくすことができ、封止部を作製するために必要な力量が低減され得る。このことは、レンチ又は他のツールを必要とせずに、管継手がユーザによる指締めをされることが可能になり得る。
【００１２】
本明細書に記載の管継手は、従来の圧縮管継手に比べて多くの利点を提供することができる。例えば、管継手を設置するためのツールの必要性を排除し、流体搬送管及び圧縮ねじ又はそれに結合されるツールを別々に保持する２つの手の必要性を排除し、円錐状ボアの必要性を排除することは、製造及び管継手を用いるシステムの使用を簡素化することができる。更に、ポートの底部に流体封止部を形成することにより、すり抜けボリュームの量を、最小化することができる。更に、管継手の遠位端での封止部の存在は、過剰な軸方向力から流体搬送管を保護することができ、締結中、管の破砕を防止することができる。
【００１３】
本明細書に記載の管継手は、管継手の残部から封止部を選択的に分離する能力を含む、多くの他の利点も同様に提供することができる。このことは、損傷又は使い過ぎに起因する劣化の場合に封止部の交換を可能にすることができる。更には、本明細書に記載の管継手は、ユーザが圧縮ねじを適切に指締めすることを補助する特徴部を含むことができる。このような特徴部は、例えば、管継手の一部上にマーキングの形態の視覚的な締付補助部を含むことができる。視覚的な締付補助部は、管継手の構成部品を損傷することなく、流体封止部を作製するのに十分な角度変位の範囲をユーザに示すために利用され得る。更に、本明細書に記載された管継手の使用は、円錐状ボア部分を含まないより単純な円筒状受容部又はポートの使用を可能にすることができる。これらの簡易型ポートは、より少ない製造操作を使用して作製され得、複雑な研磨、ラッピング、又は他の処理を施す必要がない。
【００１４】
１つの態様において、流体路を結合するための管継手が、圧縮ねじを含んで提供され、圧縮ねじは、圧縮ねじの外側表面の少なくとも一部分に沿って形成されたねじ山、及び圧縮ねじの遠位端に形成された駆動表面を有する。管継手は、流体を搬送するように構成された、圧縮ねじの軸方向ボアを通って延在する管、及び管の周囲に配設されたスリーブを更に含み、スリーブは、圧縮ねじの駆動表面に当接するように構成された、スリーブの外側表面上に形成された駆動特徴部を含む。管継手はまた、封止部がスリーブの遠位端部分を囲むように、スリーブに結合された封止部を含む。封止部は、管の流体路に整列される、封止部の遠位封止面と近位封止面との間に形成された軸方向ボアを含む。
【００１５】
本明細書に記載のデバイス及び方法は、多くの付加的な特徴部及び／又は変動を有することができ、その全ては、本開示の範囲内にある。いくつかの実施形態において、例えば、管の遠位端及びスリーブの遠位端は、封止部の近位封止面に近接して位置決めされることができる。他の実施形態において、封止部は、封止部を通って形成された軸方向ボアと同軸である、封止部の近位封止面内に形成された凹部を含むことができる。この凹部は、管の径と実質的に等しい径を有することができる。この凹部を提供することで、いくつかの実施形態において、圧力が圧縮ねじによって管継手に加えられた際、管が凹部内に延在することを可能にし得る。
【００１６】
他の実施形態において、封止部は、軸方向ボアを囲む遠位封止面上に形成された環状隆起を含むことができる。環状隆起は、管継手が螺合又は別様に挿入される、封止部の遠位封止面と結合ポートの封止表面との間の封止部を作製することを援助することができる。
【００１７】
封止部は、様々な構成を有することができるが、いくつかの実施形態において、封止部は、近位封止面が封止部の側壁の近位端よりも凹んだ状態の、略円筒形状を有することができ、そのためスリーブの遠位端が封止部の近位封止表面に当接するとき、封止部の側壁が、スリーブの遠位端部分の周囲に配設される。更に、封止部の側壁は、封止部の内側表面上に形成された１つ以上の特徴部を含むことができ、それがスリーブの外側表面上に形成された１つ以上の補完特徴部と整合するように構成されて、封止部がスリーブから分離することを防止する。このような特徴部の実施例は、例えば、半径方向内方に延在する突起部を含むことができる。このような実施形態において、スリーブの外側表面上に形成された１つ以上の補完特徴部は、スリーブからの封止部の分離を防止するために、突起部がその中に嵌合することができる溝又は他の窪みを含むことができる。封止部及び／又はスリーブ上の補完特徴部は、いくつかの実施形態において、それらの間の相対回転を防止するように構成され得、他の実施形態において、（例えば、スリーブの円周の周囲の連続した溝を介して）間の相対回転を可能にするように構成され得る。
【００１８】
ある実施形態において、封止部は、例えば、封止部の交換を可能にするために、スリーブの遠位端部分からの選択的分離のために構成され得る。例えば、いくつかの実施形態において、封止部の側壁は、内部に形成された少なくとも１つのスロットを含むことができ、それはスリーブの遠位端上の位置を通過する際、封止部の一次的な変形を可能にするために、封止部の長さの一部に沿って延在する。他の実施形態において、スリーブの外側遠位縁は、スリーブの遠位端部分の封止部の凹部内への挿入を促進するように、面取りされていてもよい。
【００１９】
封止部は、様々な異なる材料から形成することができ、様々なサイズを有することができる。いくつかの実施形態において、例えば、封止部は、ポリマーから形成することができる。管継手の他の構成部品もまた、様々な材料から形成することができる。例えば、管は、いくつかの実施形態において、ステンレス鋼から形成することができ、一方で他の実施形態において、管は、溶融シリカから形成することができる。ステンレス鋼を利用する実施形態において、管は、スリーブに直接溶接、又は別様に結合することができる。しかしながら、溶融シリカを利用する実施形態において、管継手は、管とスリーブとの間に配設された第２のスリーブを更に含むことができる。この第２のスリーブは、様々な材料から形成することができるが、いくつかの実施形態において、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から形成することができる。第２のスリーブは、より脆弱な溶融シリカを保護する役割を果たすことができ、いくつかの実施形態において、例えば、圧着を介して、スリーブを管に結合するためのより強固な構造を提供することができる。
【００２０】
いくつかの実施形態において、管継手は、内部に形成された結合ポートを有するハウジングを更に含むことができ、結合ポートは第１のボアであって、第１のボアの長さの少なくとも一部分に沿って形成されたねじ山を有する第１のボアと、第１のボアよりも小径の第２のボアと、及び第２のボアよりも小径の流体通路と、を含むことができる。圧縮ねじは、第１のボアとねじ止め可能に嵌合するように構成することができ、スリーブ及び封止部は、封止部内に形成された管及び軸方向ボアが流体通路と整列されるように、第２のボア内に延在するように構成することができる。結合ポートは、いくつかの実施形態において、より簡易的な構造（例えば、円錐状推移区分を必要としないなど）に起因して、従来の結合ポートよりも製造が容易な構造を有することができる。例えば、いくつかの実施形態において、第１のボアの底部表面と第１のボアの側壁との間の角度は、約９０°であってもよく、第２のボアの底部表面と第２のボアの側壁との間の角度は、約９０°であってもよい。
【００２１】
圧縮ねじは、いくつかの実施形態において、近位部分を含むことができ、圧縮ねじの回転を促進するように構成された、その上に形成された少なくとも１つの特徴部を有する。このような特徴部は、ユーザが圧縮ねじを把握することを促進するための凹部、突出部、パターン、又は他の特徴部を含むことができる。加えて、少なくとも１つの特徴部は、圧縮ねじに回転力を付与するために、ユーザが把握することができる駆動部と整合するように構成することができる。例えば、いくつかの実施形態において、管継手は、駆動部の回転が圧縮ねじに伝達されるように、圧縮ねじの近位部分に選択的に嵌合するように構成された駆動部を含むことができる。駆動部は、例えば、圧縮ねじの近位部分を内部に受容するように構成された、内部に形成された凹部を含むことができる。いくつかの実施形態において、駆動部の外側表面は、圧縮ねじを回転させるためにユーザによって直接把握されるように構成することができ、それによって指締めを可能にする管継手を提供する。そのうえ、駆動部は、管とハウジングの流体通路との間に封止部を作製するための少なくとも１つの視覚的な締付補助部を含むことができる。視覚的な締付補助部は、いくつかの実施形態において、駆動部の近位表面上に形成された楔形状領域を含むことができる。領域の前縁部は、最小締め付け変位に対応し、領域の後縁部が、最大締め付け変位に対応することができる。
【００２２】
別の態様において、駆動部は、細長い本体及び細長い本体の外側表面上に形成された少なくとも１つの特徴部を含み、ユーザが細長い本体を把持することを促進するように構成される。駆動部は、管継手圧縮ねじの近位端を囲むように構成される、細長い本体の遠位端内に形成された凹部と、細長い本体の外側表面から細長い本体の幅を通って少なくとも半分に延在する、細長い本体の軸方向長に沿って形成されたスロットと、を含み、スロットは、管継手圧縮ねじの近位端から延在する管を受容するように構成される。更に、凹部の少なくとも１つの壁は、その中に形成された少なくとも１つの特徴部を含み、細長い本体の回転が管継手圧縮ねじに伝達されるように、管継手圧縮ねじ上に形成された少なくとも１つの特徴部と整合するように構成される。
【００２３】
上記に記載された機器のように、多くの変化及び付加的な特徴部が可能である。例えば、いくつかの実施形態において、凹部の少なくとも１つの壁上に形成された少なくとも１つの特徴部は、複数のスプラインを含むことができる。更に、細長い本体の外側表面上に形成された少なくとも１つの特徴部は、ローレットを含むことができる。しかしながら、他の実施形態において、他の特徴部は、様々な幾何学形状の凹部及び突起部、パターンテクスチャ、又は、外側表面の場合、ユーザが把握することを促進する他の特徴部、若しくは凹部の壁又は壁の場合、圧縮ねじへの回転力伝達の、いずれの組み合わせを含み、凹部の壁又は駆動部の外面のいずれかに含むことができる。
【００２４】
駆動部は、様々な材料から形成することができ、いくつかの実施形態において、ポリマーから形成することができる。更に、いくつかの実施形態において、スロットは、圧縮ねじから延在する管を収容し、また圧縮ねじと同軸で整列されるように、細長い本体の中心を通って延在することができる。更に他の実施形態において、上記に記されたように、駆動部の近位端部分は、管継手圧縮ねじに適切にトルクをかけるための視覚的な締付補助部を含むことができる。視覚的な締付補助部は、いくつかの実施形態において、駆動部の近位表面上に形成された楔形状領域を含むことができる。領域の前縁部は、最小締め付け変位に対応し、領域の後縁部が、最大締め付け変位に対応することができる。
【００２５】
別の態様において、流体路を結合するための方法が提供され、管継手の遠位端部分を囲む封止部が、ポートの底部表面に接触するまで、管継手の圧縮ねじをポート内に螺合させることを含む。本方法は、圧縮ねじの近位端上に駆動部を遠位に摺動することにより、駆動部を圧縮ねじに結合することを含み、そのため、圧縮ねじの近位端は、駆動部の遠位端内に形成された凹部内に受容され、駆動部上に形成された補完嵌合特徴部及び圧縮ねじが、整合して、駆動部と圧縮ねじとの間の相対回転を防止する。本方法はまた、駆動部を第１の位置から第２の位置に回転させることを含み、第１の位置と第２の位置との間の角度は、駆動部上に形成された視覚的な締付補助部によって示される角度に対応する。
【００２６】
上記に記載されたデバイスのように、本明細書に開示される方法に含まれ得る多くの変化及び付加的なステップがある。例えば、いくつかの実施形態において、回転させることは、ユーザが駆動部を直接把握することによって達成することができる。他の実施形態において、本方法は、圧縮ねじの近位端から延在する管を駆動部の長さに沿って形成されたスロットを通して通過させ、駆動部の中心から駆動部の外側表面に延在させることによって、駆動部及び圧縮ねじを同軸配向で整列させることを更に含むことができる。
【００２７】
更なる他の実施形態において、本方法は、駆動部の圧縮ねじに対する基準特徴部の位置が既知であるように、駆動部を圧縮ねじに結合する前に、駆動部を圧縮ねじに対して配向することを更に含むことができる。ある実施形態において、本方法は、圧縮ねじの近位端が駆動部の遠位端内に形成された凹部から離れるまで、駆動部を近位に摺動させることによって、圧縮ねじから駆動部を分離させることと、ならびに、駆動部を、圧縮ねじに対するその配向を変更するために回転させることと、結合ステップを繰り返すことと、を更に含むことができる。
【００２８】
別の態様において、流体路を結合するための管継手が提供され、内部に形成された結合ポートを有するハウジングを含み、結合ポートは、第１のボアであって、第１のボアの長さの少なくとも一部分に沿って形成されたねじ山を有する第１のボアと、第１のボアよりも小径の第２のボアと、及び第２のボアよりも小径の流体通路と、を含む。管継手は、第１のボア及び第２のボアを通って延在するように構成された管を更に含み、管は、流体を搬送するように構成される。管継手はまた、管の周囲に配設され、第１のボア及び第２ボアを通って延在するように構成されたスリーブを含み、スリーブは、スリーブの外側表面上に形成された駆動特徴部を更に含む。管継手はまた、圧縮ねじを含み、圧縮ねじは、圧縮ねじの外側表面の少なくとも一部に沿って形成されたねじ山を有し、第１のボアのねじ山と整合するように構成され、圧縮ねじは、圧縮ねじの遠位に対向する駆動表面が、スリーブの駆動特徴部に当接するように、管の周囲に配設される。管継手は、封止部がスリーブの遠位端部分、及び封止部が管の流体路と整列することを通じて形成された軸方向ボアを囲むように、スリーブに結合された封止部を更に含む。そのうえ、第１のボアの底部表面と第１のボアの側壁との間の角度が、約９０°であり、第２のボアの底部表面と第２のボアの側壁との間の角度が、約９０°である。
【００２９】
上記で記載された変化及び付加的な特徴部のいずれも、他と共に、上記に記載された管継手内に含まれることができる。例えば、いくつかの実施形態において、管の遠位端及びスリーブの遠位端は、封止部の近位封止面に近接して位置決めされることができる。他の実施形態において、封止部は、封止部を通って形成された軸方向ボアと同軸である、封止部の近位封止面内に形成された凹部を更に含むことができる。凹部は、いくつかの実施形態において、管の径と実質的に等しい径を有することができる。
【００３０】
ある実施形態において、封止部は、軸方向ボアを囲む遠位封止面上に形成された環状隆起を更に含むことができる。封止部自体は、近位封止面が封止部の側壁の近位端よりも低く凹んだ状態の、略円筒形状を有し、そのためスリーブの遠位端が封止部の近位封止表面に当接するとき、封止部の側壁が、スリーブの遠位端部分の周囲に配設され得る。封止部の側壁は、スリーブの外側表面上に形成された１つ以上の補完特徴部と整合して、封止部がスリーブから分離することを防止するように構成されることができる、封止部の内側表面上に形成された１つ以上の特徴部を含むことができる。例えば、スリーブの側壁の内側表面上に形成された１つ以上の特徴部が、半径方向内方に延在する突起部を含むことができ、スリーブの外側表面上に形成された１つ以上の補完特徴部が、溝を含むことができる。
【００３１】
いくつかの実施形態において、封止部の側壁は、封止部の長さの一部分に沿って延在する、内部に形成された少なくとも１つのスロットを含むことができる。これらの及び他の実施形態において、封止部は、スリーブの遠位端部分からの選択的分離のために構成されることができ、スリーブの外側遠位縁が面取りされて、スリーブの遠位端部分の封止部の凹部内への挿入を容易にすることができる。
【００３２】
上記に記されたように、管継手の様々な構成部品は、様々な材料から形成することができる。例えば、いくつかの実施形態において、封止部は、ポリマーから形成することができる。他の実施形態において、管は、ステンレス鋼から形成することができる。更に他の実施形態において、管は、溶融シリカから形成することができる。このような実施形態において、管継手はまた、管とスリーブとの間に配設された第２のスリーブを含むことができる。この第２のスリーブは、管を強化及び保護する役割を果たすことができ、いくつかの実施形態において、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から形成することができる。
【００３３】
圧縮ねじは、いくつかの実施形態において、近位部分を含むことができ、圧縮ねじの回転を促進するように構成される、その上に形成された少なくとも１つの特徴部を有する。いくつかの実施形態において、管継手は、駆動部の回転が圧縮ねじに伝達されるように、圧縮ねじの近位部分に選択的に嵌合するように構成された駆動部を更に含むことができる。いくつかの実施形態において、駆動部は、内部に形成された凹部を含むことができ、その中で圧縮ねじの近位部分を受容するように構成することができる。いくつかの実施形態において、駆動部の外側表面は、圧縮ねじを回転させるためにユーザによって直接把握されるように構成することができる。いくつかの実施形態において、駆動部は、管とハウジングの流体通路との間に封止部を作製するための視覚的な締付補助部を含むことができる。視覚的な締付補助部は、いくつかの実施形態において、駆動部の近位表面上に形成された楔形状領域を含むことができる。領域の前縁部は、最小締め付け変位に対応し、領域の後縁部が、最大締め付け変位に対応することができる。
【００３４】
上記に記載された特徴部又はバリエーションのいずれも、多くの異なる組み合わせにおいて、本開示の特定の態様又は実施形態に適用することができる。任意の特定の組み合わせの明示的な列挙の欠如は、単に、本要約における繰り返しの回避に起因する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】液体クロマトグラフィシステムにおける回転せん断封止弁のための先行技術の流体結合の斜視図である。
【図２】流体路を結合するための先行技術の圧縮管継手の断面図である。
【図３】本明細書に提供された教示に従って、管継手を含むアセンブリの一実施形態の斜視図である。
【図４】図３の管継手アセンブリの分解図である。
【図５】結合ポートの一実施形態に螺合された図３の管継手アセンブリの断面図である。
【図６】図５の遠位部分の詳細図である。
【図７】図４の管継手アセンブリの断面図である。
【図８】図７の管継手アセンブリの遠位部分の詳細図である。
【図９】図４の管継手アセンブリの部分的な前方斜視図である。
【図１０】図９の管継手アセンブリの部分的な後方斜視図である。
【図１１】図４の封止部の前方斜視図である。
【図１２】図１１の封止部の後方斜視図である。
【図１３】図４の圧縮ねじの前方斜視図である。
【図１４】図１３の圧縮ねじの後方斜視図である。
【図１５】図４の駆動部の底面斜視図である。
【図１６】図１５の駆動部の上面図である。
【図１７】本明細書に提供された教示に従って、流体路を結合するための管継手アセンブリの別の実施形態の分解図である。
【図１８】図１７の駆動部の上面図である。
【図１９】図１７の管継手アセンブリの断面図である。
【図２０】図１９の管継手アセンブリの遠位部分の詳細図である。
【図２１】視覚的な締付補助部を含む駆動部の一実施形態の上面図である。
【図２２】第１の位置における図２１の駆動部の上面図である。
【図２３】基準位置に整列された第２の位置における図２１の駆動部の上面図である。
【図２４】最小締め付け変位で第３の位置における図２１の駆動部の上面図である。
【図２５】最大締め付け変位で第４の位置における図２１の駆動部の上面図である。
【図２６】本明細書に提供された教示に従って、流体路を結合するための管継手の一実施形態の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
ある例示的な実施形態は、本明細書に開示されるデバイス及び方法の、構造、機能、製造、及び使用の原理について総合的な理解を提供するために記載されるはずである。これらの実施形態の１つ以上の実施例が、添付図面内に例解される。当業者は、本明細書に具体的に記載され、添付の図面内に例解されるデバイス及び方法が、非限定の例示的な実施形態であり、本開示の範囲は、請求項のみにより定義されることを理解するであろう。例示的な一実施形態と関連して例解され、又は記載された特徴部は、他の実施形態の特徴部と組み合わされてもよい。このような改造及び変化は、本出願の範囲内に含まれることを意図している。「第１の特徴部」又は「第２の特徴部」として本明細書に記載される特徴部について、このような数値的順序は、概して、任意であり、このためこのような番号付けは、交換可能である。更に、本開示において、様々な実施形態の類似の番号の構成部品は、概して、これらの構成部品が同様の性質、及び／又は同様の目的を果たすとき、同様の特徴部を有する。
【００３７】
付加的に、図は、必ずしも縮尺比ではなく、開示された機器及び方法の記載において使用される線状又は円形の寸法について、このような寸法は、このような機器及び方法と整合して使用することができる形状のタイプを制限することを意図しない。当業者は、このような線状及び円形状の寸法との同等物が、いずれの幾何学的形状に対して容易に判定できることを認識するであろう。また更に、デバイスのサイズ及び形状、ならびにデバイスの構成部品は、デバイスが使用される構成部品のサイズ及び形状、ならびにデバイスが使用される方法及び手順に、少なくとも依存することができる。
【００３８】
図１は、液体クロマトグラフィシステム用の回転せん断封止弁１の固定子部分１２での、毛細管流体結合１０を例解する。流体結合部１０は、圧縮ナット１４及び付加的な構成部品（図示せず）を含む。管１６は、流体チャネルを画定し、クロマトグラフシステム構成部品から固定子ポート１８のうちの１つに、又は固定子ポートから別のクロマトグラフシステム構成部品に流体を導く。実施例として、クロマトグラフシステム構成部品は、噴射弁又はクロマトグラフィカラムであり得る。第２の流体チャネルは、固定子部分１２の内部を画定し、回転せん断封止弁１の回転部分と整合して、他の固定子ポート１８のうちの１つと連通している第３の流体チャネルを伴う第２の流体チャネルを結合又は分離させる。流体結合部１０は、いくつかのクロマトグラフシステムにおいて、例えば、平方インチあたりの数千ポンドオーダーの高圧に耐えることが必要である。
【００３９】
図２は、例えば、２つの流体チャネル２２及び２４を結合するために使用することができる、従来の管継手２０の断面図を示す。例えば、管継手２０は、図１の管１６を回転せん断封止弁１内の内部流体チャネルに結合するために使用することができる。管継手２０は、結合部本体２８内に形成されたポート２１を含み得、結合部本体２８内部の第２の流体チャネル２４に結合される、第１の流体チャネル２２を含む、管２６を受容することができる。管２６は、いくつかの実施形態において、ステンレス鋼管等の金属管であり得る。しかしながら、他の実施形態において、管２６は、溶融シリカを含む、他の材料から形成することができる。溶融シリカ管２６を使用する実施形態において、ポリマースリーブ２５が、その周囲に形成され得る。ポリマースリーブ２５は、いくつかの実施形態において、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から形成することができる。そのうえ、ステンレス鋼スリーブ等の金属製スリーブ２７は、例えば、スリーブの円周の周囲に配設された１つ以上の圧着等の、圧着接続３３を使用してポリマースリーブ２５に結合することができる。圧縮ねじ２９によって圧縮されるフェルール３０は、結合部本体２８の内側円錐表面及び金属スリーブ２７の外側表面と係合することができる。結果として生じる流体封止部３１は、高い流体圧力（例えば、約１０，０００ｐｓｉ超、又は約１５，０００ｐｓｉ超）に耐えることができる。しかしながら、すり抜け、又は「デッド」ボリューム３２が、スリーブ２７を囲み、図中の液体封止部３１の右側である、ボアの非占有領域内に形成され得る（すなわち、フェルール部分３０は、結合部本体２８の円錐表面に接触する）。すり抜けボリューム３２の存在は、試料のキャリーオーバーをもたらし得る。例えば、試料が第１の流体チャネル２２から第２の流体チャネル２４まで移動する際、試料のうちいくつかは、すり抜けボリューム３２内へ拡散し得る。続いて、すり抜けボリューム３２内に存在する試料は、主流体フロー及び第２の流体チャネル２４内に逆流して拡散し得る。管継手２０が、図１に例解されるような液体クロマトグラフィシステムの構成部品に使用される場合、流体フロー内に逆流して拡散する流体試料（すなわち、キャリーオーバー）は、クロマトグラフ測定に悪影響を及ぼし得る。
【００４０】
上記に記されたように、図１及び図２内に示されるような従来の管継手は、多くの付加的な欠点も同様に有する。例えば、管継手２０を締めることは、流体封止部３１を作製するために、レンチで圧縮ねじを締める一方で、同時に管２６（又は、管２６、ポリマースリーブ２５、金属スリーブ２７を含む管アセンブリ）をポートの底部に確実に保持するために、ユーザの両手を必要とし得る。更に、管２６をポートの底面内に押圧する過剰な軸方向力に起因して、ユーザが接続を締めすぎる場合、溶融シリカ管２６は破砕し得る。破砕した溶融シリカ管は、管の欠片がシステムを通じて搬送され得、クロマトグラフィカラム等の、繊細な構成部品を損傷させ得るため、システム内の下流の複雑化を引き起こし得る。
【００４１】
加えて、管継手２０のような、従来の管継手を利用するクロマトグラフィ及び他の流体送達システムは、フェルール３０と整合するための円錐状ボアを有するポートを必要とする。円錐状ボアを形成することは、単一の円筒状ボアを形成することよりもより高価かつ、時間集約的であり得、円錐状ボアがフェルール又は他の環状の封止要素のために良好な封止表面を提供することを確実とするように、より複雑な研磨操作が、必要とされ得る。更に、従来のステンレス鋼フェルール圧縮管継手は、フェルール３０及び金属スリーブ２７を永久変形させて、封止部を作製することに依存する。この変形は、スリーブ２７に沿った位置でフェルール３０を本質的に凍結させ、フェルールから延在する管２６の長さは、初期に設置されたポートの寸法と一致する。ポート製造公差のばらつきに起因して、いずれの他のポート内の管継手を使用することは、（フェルール３０の先端とポート２１の底部との間の距離がより長い場合）すり抜けボリューム増大のおそれ、又は（フェルール３０の先端とポート２１の底部との間の距離がより短い場合）管の破砕をもたらし得る。同一ポートを使用する場合でも、フェルールを再利用することができる回数は、管継手が締められる各時間に生ずる永久変形のために、限定される。
【００４２】
本開示は、高圧（例えば、平方インチあたり何千ポンド以上もの圧力）に耐えることができ、一方ですり抜けボリュームを最小限に抑え、流体封止部を作製するために必要なトルク量を低減させ、それによりユーザが管継手を指締めすることを可能にし、製造プロセスを簡略化することができる、代替的な流体結合部を提供する。そのうえ、本明細書に記載された流体結合部は、過締めに起因する管の破砕に対して保護し、望ましくない性能の危険性のない異なるポート内で再使用することができ、個別の構成部品交換を介して動作寿命の延長を可能にする交換可能な封止構成部品を有する。
【００４３】
図３は、本開示の教示に従って、流体結合部アセンブリ３００の一実施形態の斜視図を例解する。結合部アセンブリ３００は、管３０２の長さで例解され、結合部アセンブリの各端部で雄型管継手アセンブリ３０４を有する。各管継手アセンブリ３０４は、例えば、クロマトグラフィ又は他のシステム内の２つの構成部品の間に、流体密封高圧結合部を作製するために、結合部本体内に形成されたポートに螺合することができる。
【００４４】
管３０２は、管サイズ及び長さ、ならびに、それが搬送しなくてはならない圧力、その可撓性、その化学的特徴（例えば、クロマトグラフィシステムにおいて使用される様々な溶媒に対する不浸透性）など、に応じて様々な材料から形成することができる。いくつかの実施形態において、管３０２は、ステンレス鋼であり得る。しかしながら、他の実施形態において、管３０２は、溶融シリカから形成することができる。溶融シリカは、ナノスケール液体クロマトグラフィ等の低フロー流体送達用途において通常使用される。溶融シリカ管は、滑らかなボア仕上げ、精密なボア径、圧力を操作するシステムに耐える能力、及び材料の化学的に不活性な性質に起因して望ましくなり得る。
【００４５】
管３０２に結合される管継手アセンブリ３０４の各々は、上記で記載された回転せん断封止弁１の固定子ポート１８等、結合部本体内に形成されるポート内に螺合されるように構成することができる。管継手３０４及び管３０２は、所望の用途に従って、異なるサイズの数で製造することができる。ナノスケール液体クロマトグラフィにおいて、例えば、結合ポートは、標準的な１／１６インチ及び１／３２インチの流体通路径で多くの場合見いだされる。
【００４６】
各管継手アセンブリ３０４は、図４に示されるように、多数の構成部品を含むことができる。例解された実施形態において、最内の構成部品は、溶融シリカ管３０２の長さであり得る。溶融シリカ管３０２は、脆弱性となり得るので、ポリマースリーブ４０２によって囲むことができる。ポリマースリーブ４０２は、いくつかの実施形態において、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）であり得る。ポリマースリーブ４０２に結合されるのは、更にスリーブ４０４であり得る。いくつかの実施形態において、スリーブ４０４は、ステンレス鋼等の金属から形成することができる。いくつかの実施形態において、スリーブ４０４は、圧着接続を使用して、ポリマースリーブ４０２及び管３０２に結合することができる。例えば、図４において、近位の第１の圧着４０６及び遠位の第２の圧着４０８が示される。第１及び第２の圧着４０６、４０８の両方は、例えば、スリーブ４０４をポリマースリーブ４０２及び管３０２に確実に結合するために、スリーブ４０４の円周の周囲に延在する一連の圧着であり得る。圧着４０６、４０８はまた、金属スリーブ４０４とポリマースリーブ４０２との間の流体の移送を防止する流体密封封止部を作製する役割を果たすことができる。
【００４７】
封止部４１０は、スリーブ４０４の遠位端の周囲に配設されて、管継手アセンブリ３０４が、結合ポート内に螺合されるとき、流体密封結合部を形成する援助をすることができる。封止部４１０は、結合ポートの底部に対して封止部を形成するために十分に柔軟であり、かつ、例えば、液体クロマトグラフィシステム、において利用される高い流体圧に耐えるために十分な強度の材料から形成することができる。したがって、封止部は、いくつかの実施形態において、高強度のポリマー材料から形成することができる。封止部は、管３０２を通過する様々な溶媒及び他の化合物に対して不活性であり、かつ、不浸透性であることが望ましい場合がある。一実施形態において、高強度ポリマー材料は、ポリイミドから形成することができる。しかしながら、他の実施形態において、流体封止部を形成することに好適な、当技術分野で既知の他の材料が、用いられ得る。
【００４８】
管継手３０４の近位端に向かって移動し、圧縮ねじ４１２は、管継手の遠位端で流体密封止部を作製するよう遠位軸力を提供するために含まれ得る。圧縮ねじ４１２は、圧縮ねじの外側表面の少なくとも一部に沿って形成されたねじ山４１４を含むことができ、圧縮ねじをポート内へ近位又は遠位に付勢するために、結合ポートの内側側壁上に形成されたねじ山と整合することができる。圧縮ねじ４１２の遠位端は、スリーブ４０４を結合ポート内に挿入するとき遠位に付勢するために、肩部などのような突起部等の、スリーブ４０４上に形成された駆動特徴部４１６に当接する、駆動表面（図内では視認できず）を含むことができる。アセンブリ３０４はまた、スリーブ４０４の近位端に結合することができ、圧縮ねじ４１２がスリーブ４０４から近位方向に離れて移動することを防止することができる保持具４１８を含むことができる。駆動特徴部４１６、保持具４１８の組み合わせは、圧縮ねじ４１２を管継手アセンブリ３０４の残部に取り外せないように結合することができる（しかしながら、ねじは、スリーブ４０４及び管３０２等の他の構成部品に対して回転することができる）。このことは、上記に記載された従来のフェルール型管継手では一般的な、ユーザが、他方の手で圧縮ねじを螺後する際に、一方の手で管を定位置に保持する必要性をなくすことができる。
【００４９】
圧縮ねじ４１２の近位端部は、圧縮ねじの回転を促進するように構成される、その上に形成された少なくとも１つの特徴部を含むことができる。いくつかの実施形態において、少なくとも１つの特徴部は、ローレット、１つ以上の突起部又は凹部などを含むことができる。例解された実施形態において、少なくとも１つの特徴部は、ねじ４１２の近位部分の円周の周囲に延在する一連のスプライン４２０を含む。
【００５０】
ある実施形態において、小サイズの圧縮ねじ４１２又は結合ポート及び他の付近の構成部品に対するその場所に起因して、ユーザが圧縮ねじ４１２の締結のために直接アクセスすることが困難となり得る。例えば、ナノスケールの液体クロマトグラフィシステムにおいて、流体結合部は、１／１６インチ以下の外径の管３０２の使用が採用されることが多く、圧縮ねじ４１２は、直径１インチの一部であり得る。したがって、いくつかの実施形態において、駆動部４２２は、ユーザがアセンブリを締める際に把握するためのより使いやすい表面を提供して、高圧流体封止部を作製するために管継手アセンブリ３０４内に含むことができる。駆動部４２２は、駆動部の回転が圧縮ねじに伝達されるように、圧縮ねじの近位部分に選択的に嵌合するように構成することができる。例えば、駆動部４２２は、その遠位端に凹部（図示せず）を含むことができ、圧縮ねじ４１２の近位端をその中に受容するように構成することができる。駆動部４２２の凹部は、２つの構成部品の相対回転を防止するために、圧縮ねじ４１２の近位端上に形成された１つ以上の特徴部と整合する、１つ以上の特徴部を含むことができる。例えば、駆動部４２２の凹部は、圧縮ねじ４１２上のスプライン４２０と整合する一連のスプライン（図示せず）を含むことができる。駆動部４２２はまた、駆動部の軸方向長さに沿って延在するスロット４２４を含むことができ、駆動部の外側表面から駆動部の幅を通って少なくとも半分に延在する。これにより、駆動部４２２が、管継手３０４から近位に延在する管３０２の周囲に選択的に位置決めされることを可能にし得、例えば、ユーザによる締め付けのため圧縮ねじ４１２の近位端にわたってスリップ嵌合することができる。
【００５１】
図４に示されるように、管継手アセンブリはまた、管継手アセンブリ３０４から延在する管３０２の部分の周囲に配設されたある長さの収縮管４２６を含み、ユーザが管継手アセンブリ３０４を操作しているとき、管３０２を過大なひずみ又は衝撃損傷から補強及び保護することができる。上記のスロット４２４は、いくつかの実施形態において、収縮管４２６を伴う管３０２の径と少なくとも同じ大きさにすることができる。
【００５２】
図５は、液体クロマトグラフィ分野において既知の、及びいわゆるナノスケール液体クロマトグラフィシステム内に共通に含まれる１／１６インチ圧縮嵌合ポート等、結合ポート５０２の一実施形態内に螺合される図３の管継手アセンブリ３０４の断面図を例解する。結合ポート５０２は、結合部本体５０１内に形成することができ、第１の径を有する第１の部分５０３、第２の径を有する第２の部分５０５、フェルール及び圧縮ねじと有する従来型流体封止部を形成するように構成され得る円錐状封止表面５０４を含むことができる。いくつかの実施形態において、第１の部分の第１の径は、第２の部分の第２の径よりも大きくなり得、流体通路５０８は、第２の部分の底部から結合部本体５０１内に延在することができる。この円錐状封止表面５０４は、第１の部分と第２の部分との間に延在して、第１の径と第２の径との間の推移を提供することができる。いくつかの実施形態において、結合ポート５０２は、結合ポートの長さの少なくとも一部分に沿って形成されたねじ山、例えば、第１の部分５０３の少なくとも一部分に沿って形成されたねじ山を含むことができる。ポート５０２は、円錐状のフェルール封止表面５０４を使用して、従来型のフェルール封止要素と共に使用するように構成され得るが、本開示の教示に従って、管継手アセンブリ３０４を使用するとき、この表面が流体密接続を形成するために利用される必要はない。むしろ、管継手アセンブリ３０４は、ポート５０２の底部に設置される封止表面５０６で流体密封封止部を作製することができる。
【００５３】
より具体的には、ユーザは、圧縮ねじ４１２を把握し、それをポート５０２内へ螺合させることによって、ポート５０２の底部から遠位に延在する流体通路５０８と溶融シリカ毛細管３０２の内腔との間の高圧流体結合部を形成することができる。圧縮ねじ４１２は、ステンレス鋼スリーブ４０４、ポリマースリーブ４０２、及び溶融シリカ管３０２を中心に配設され、そのためそれらに対して自由に回転することができる。圧縮ねじ４１２のスリーブ４０４に対する遠位移動は、圧縮ねじ４１２の遠位端駆動表面５１０に当接する駆動特徴部４１６（例えば、肩部、突起部、凹部、又は他の特徴部）によって防止することができる。逆に、スリーブ４０４に対する圧縮ねじ４１２の近接移動は、圧縮ねじの近位端で金属スリーブ４０４上に締まり嵌めすることができるリテーナ４１８（例えば、ワッシャ）によって防止され得る。
【００５４】
ユーザの手が、例えば、駆動部４２２を使用して圧縮ねじ４１２をポート５０２内に締める際、圧縮ねじ４１２の駆動表面５１０は、スリーブの駆動特徴部４１６上に軸力を加えることにより、スリーブ４０４を遠位に付勢することができる。これは、管継手アセンブリ３０４の封止部４１０を、ポート５０２の底部で、封止表面５０６に接触するように付勢することができる。手で圧縮ねじ４１２を締め続けると、管３０２、ポリマースリーブ４０２、及び金属スリーブ４０４を遠位に付勢し、封止部４１０をポート５０２の底部で封止表面５０６に対して圧縮し、それにより流体密封封止部を作製することができる。封止部４１０の端部での封止エリアは、（例えば、従来のフェルール型管継手の円錐状の封止エリアと比較して）非常に小さいので、より少ない軸方向力が、流体密封止部を作製するために必要とされる。より小さい軸方向力を、圧縮ねじ４１２上への低減した量のトルクで生み出すことができ、それにより管継手アセンブリ３０４を手で締めることが可能になる。圧縮ねじを締めるためのレンチ又は他のレバーツールの必要性を排除し、過締め及び管３０２の破断の危険性を最小限に抑えることができる。
【００５５】
図６は、図５に示される結合部の遠位部分をより詳細に例解する。図に示されるように、高強度不活性ポリマー封止部４１０は、スリーブ４０４、ポリマースリーブ４０２、及び毛細管３０２によって形成される管アセンブリの遠位端部の周囲に配設することができる。封止部４１０及び管アセンブリの遠位端は、封止部がポート５０２の底部で管アセンブリの遠位端と封止表面５０６との間に圧縮されるように、結合ポート５０２の第２の部分５０５内に延在することができる。封止部４１０は、封止部の遠位封止面６０４と近位封止面６０６との間に延在する軸方向ボア６０２を更に含むことができる。軸方向ボア６０２は、管３０２の内腔と整列し、ポート５０２内に設置されるとき、また流体通路５０８と整列するように位置決めされ得る。封止部４１０の位置決めを補助し、封止部が金属スリーブ４０４に接触したままであることを確実とするために、封止部及びスリーブは、スリーブに対する封止部の位置を保持するための１つ以上の補完特徴部６０８を含むことができる。例えば、例解された実施形態において、スリーブ４０４は、スリーブ外側表面内に形成された溝を含むことができ、封止部４１０は、封止部の内側表面上に形成された１つ以上の突起部を含み得、封止部の位置を維持するために溝内に留めることができる。有利には、封止部４１０は、突起部又は他の特徴部を溝から解放するために、封止部を弾性変形させることによって、スリーブ４０４から選択的に分離することができる。これは、例えば、損傷又は摩耗した封止部を新しいものに交換するために利用することができる。
【００５６】
封止部４１０はまた、ポート５０２の封止表面５０６に高圧流体封止部を作製することを援助するための特徴部を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、封止部４１０は、例解された実施形態内に示される環状隆起６１０等、１つ以上の突起部を遠位の封止面６０４上に含むことができる。環状隆起６１０は、軸方向ボア６０２の周囲に位置決めすることができ、封止部４１０がポート５０２の封止表面５０６に対して圧縮される際、圧力内の集中スパイクを経験する表面を提供することができる。この封止部の環状部分は、軸方向ボア６０２の周囲に高圧流体封止部を形成することを援助することができ、例えば、ナノスケールの液体クロマトグラフィシステムにおいて見いだされる動作圧力に耐えることができる。
【００５７】
また更に、封止部４１０は、管継手を締める間に、過剰な軸方向力が溶融シリカ又は他の管に加えられることを防止するための特徴部を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、封止部４１０は、軸方向ボア６０２と同軸である、近位封止面６０６内に形成される凹部６１２を含むことができ、管３０２の径と実質的に等しい径を有することができる。凹部６１２は、封止部４１０が圧縮ねじ４１２を締める間圧縮されるため、封止部が、溶融シリカ管３０２に増加した軸方向力を伝達するよりも、スリーブ４０４内に軸方向に拡大することができる（それにより凹部のサイズが収縮する）ので、緩和を提供することができる。これは、圧縮ねじ４１２が締められる際、脆弱な溶融シリカ管３０２の破砕を防止することができる。圧縮ねじ４１２を締める間、凹部６１２のサイズの低減はまた、いずれのすり抜け又はデッドボリュームが起きる可能性が、更に低減されることにおいて、有利であり得る。
【００５８】
図７は、ポート５０２がなく、駆動部４２２を含む管継手アセンブリ３０４の断面図を例解する。駆動部４２２は、駆動部の遠位端内に形成された凹部７０２を含むことができ、圧縮ねじ４１２の近位端をその中に受容するように構成される。更に、凹部の１つ以上の表面は、圧縮ねじ４１２の近位の外側表面上に形成される１つ以上の特徴部と整合するように設計された１つ以上の特徴部を含むことができ、そのため駆動部４２２に加えられる回転力が圧縮ねじに伝達される。以下により詳細に説明されるように、このような特徴部は、例えば、様々な形状の１つ以上のスプライン、ならびに平坦な表面及び／又は湾曲した表面、突起部、及び凹部の様々な構成を含むことができる。
【００５９】
図８は、図７に示される管継手アセンブリ３０４の遠位部分の詳細図を例解する。管継手アセンブリ３０４の様々な構成部品が、近位圧着４０６及び遠位圧着４０８の場所と共に示される。近位及び遠位圧着４０６、４０８の両方は、様々な構成を有することができる。いくつかの実施形態において、近位及び遠位圧着４０６、４０８は、スリーブ４０４をポリマースリーブ４０２及び毛細管３０２に確実に結合する、スリーブ４０４の円周の周囲を囲む六角の圧着等、径方向圧着であり得る。ポリマースリーブ４０２は、毛細管３０２を強化し、圧着プロセス中に加えられる力による破断から保護する役割を果たすことができる。近位及び遠位圧着４０６、４０８は、いくつかの実施形態において流体密封封止部を形成することができ、毛細管３０２とポリマースリーブ４０２との間、及びポリマースリーブ４０２と金属スリーブ４０４との間の液体の通過を防止する。
【００６０】
図９及び図１０は、管継手アセンブリ３０４のスリーブ４０４の代替的な斜視図を例解する。上記のように、スリーブ４０４は、様々な材料から形成することができるが、いくつかの実施形態において、ステンレス鋼合金等の金属から形成され得る。スリーブ４０４は、近位圧着４０６及び／又は遠位圧着４０８を介して、ポリマースリーブ４０２及び溶融シリカ又は他の毛細管３０２と接合することができる。スリーブ４０４は、その上に形成された駆動特徴部４１６を含むことができ、圧縮ねじがスリーブ（及びそれに結合された管３０２）を軸方向に付勢して結合ポート内に流体密封封止部を作製することを可能にするために、圧縮ねじの一部（例えば、圧縮ねじの遠位端）と当接、又は別様に整合するように構成することができる。駆動特徴部４１６は、様々な構成を有することができ、いくつかの実施形態において、スリーブ４０４の外径を越えて延在する部分的、又は完全な円周肩部であり得る。駆動特徴部４１６は、いくつかの実施形態において、スリーブ４０４と一体的に形成することができ、他の実施形態において、スリーブ４０４と選択的に又は永久的に結合される別個の構成部品であり得る。
【００６１】
スリーブ４０４の遠位端は、その上で封止部を受容するように構成することができる。例えば、いくつかの実施形態において、スリーブ４０４の遠位端は、スリーブ４０４の遠位端にわたって、封止部４１０等の、封止部を通過させることを促進するための面取りされた外側縁９０２を含むことができる。また更に、スリーブ４０４は、封止部４１０を位置に位置付け、保持することを助けるための１つ以上の特徴部を含むことができる。例解された実施形態において、スリーブ４０４は、スリーブの遠位端から近位の距離でスリーブ４０４の外周の周囲に形成される溝９０４を含む。溝は、封止部４１０の内側表面上に形成される１つ以上の突起部又は他の特徴部が、溝の内部に位置付け、封止部がスリーブ４０４からの分離に抵抗するための干渉を提供することができるように位置決めされ得る。
【００６２】
図１１及び図１２は、管継手アセンブリ３０４の封止部４１０の代替的な斜視図を例解する。封止部４１０は、遠位封止面６０４及び凹んだ近位封止面６０６を伴う近位端を有する略円筒形状である。図１１の前方斜視図は、遠位封止面６０４、ならびに封止部を通って形成された軸方向ボア６０２及び軸方向ボア６０２の周囲に形成された環状隆起６１０を例解する。また、封止部４１０の遠位端に示されるのは、面取りされた外側縁１１０２であり、流体結合を作製するために、管継手アセンブリ３０４の遠位端を細径のポート内に通過させることを補助することができる。面取りされた縁１１０２はまた、管継手アセンブリ３０４の遠位端で膨張空間を残すことができ、封止部４１０が、流体結合中、ポートの底部、スリーブ４０４の遠位端、ポリマースリーブ４０２、管３０２間で圧縮される際、満たすことができる。
【００６３】
封止部４１０の近位端は、溝９０４内に位置付けるように構成することができる、半径方向内方に延在する突起部１１０４、又はスリーブからの封止部の分離を選択的に防止するためにスリーブ４０４内に形成された他の保持特徴部等、１つ以上の特徴部を含むことができる。突起部１１０４は、封止部４１０をスリーブ４０４の遠位端にわたって摺動させることを促進するために、突起部の近位対向表面に沿って面取り、又は、角度付けされ得る。突起部の遠位対向表面は、封止部４１０のスリーブ４０４からの分離に抵抗する、干渉を提供するように配向することができる。例えば、突起部１１０４の平面状の遠位対向表面は、溝９０４の平面状の近位対向表面に当接することができる。例解された実施形態は、溝９０４内に位置付けるように構成された突起部１１０４を示す一方で、他の実施形態において、突起部、凹部、又は平面状、若しくは湾曲した表面の任意の組み合わせ等、異なる特徴部が利用される場合がある。例えば、いくつかの実施形態において、環状凹部が、スリーブ上に形成された環状突起部を受容するために、封止部内に形成され得る。
【００６４】
上記に記されたように、封止部４１０は、様々な材料から形成することができる。いくつかの実施形態において、封止部４１０は、高圧流体接続部を形成することを補助し、封止部の軸方向ボア６０２を通過した、いずれの試料流体の汚染を回避するために、高強度不活性ポリマー材料から形成することができる。ポリマー又は他の材料は、スリーブ４０４の遠位端にわたる通過を可能にするために弾性的に変形可能であり得る。結果として、封止部４１０は、例えば、損傷又は摩耗した封止部を交換するために、スリーブ４０４から選択的に分離することができる。いくつかの実施形態において、封止部４１０は、スリーブ４０４の遠位端からの取り外し中に、封止部の弾性変形を促進するために、１つ以上の特徴部を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、封止部は、例えば、突起部１１０４をスリーブ４０４内に形成された溝９０４から解放するために、封止部の応力緩和を提供し、より容易な変形を可能にし得る、封止部の近位端内に形成された対向スロット１１０６を含むことができる。各スロット１１０６は、いくつかの実施形態において、封止部４１０の近位端で開始し、封止部の遠位端に向かって途中まで延在することができる。
【００６５】
図１２に示されるように、封止部４１０の近位封止面６０６は、スリーブ４０４の遠位端が近位封止面６０６に当接するとき、封止部の近位側壁１１０８が、スリーブ４０４の遠位端部分の周囲に配設されるように、封止部の近位側壁１１０８よりも低く凹むことができる。１つ以上の突起部１１０４は、封止部４１０の近位端に、又は近位端の近傍で、近位側壁１１０８の内側部分上に形成することができる。また、図１２内に認識可能なものは、締め付け中、管３０２を破断させる過剰な軸方向力に対して保護することができる凹部６１２、及び管３０２の内腔と整列することができる軸方向ボア６０２である。
【００６６】
図１３及び図１４は、管継手アセンブリ３０４の圧縮ねじ４１２の代替的な斜視図を例解する。上記のように、圧縮ねじ４１２は、圧縮ねじ４１２が結合ポート内に螺合される際、スリーブ４０４及び管３０２を遠位に付勢するように、スリーブ４０４上に形成された駆動特徴部４１６に当接するように構成され得る、圧縮ねじの遠位端の駆動表面５１０を含むことができる。結合ポートとの螺合を促進するために、圧縮ねじ４１２は、圧縮ねじの長さの少なくとも一部分に沿って配設されたねじ山４１４を含むことができる。様々なねじ山の形状、ピッチ、及び径のいずれも用いることができる。
【００６７】
圧縮ねじ４１２の近位端で、又は近位部分に沿って、１つ以上の特徴部が、圧縮ねじ４１２を直接、又は駆動部４２２等のツールを介して回転させることを促進するために含まれ得る。例解された実施形態において、圧縮ねじ４１２の外側近位表面は、下記でより詳細に記載されるように、駆動部４２２内に受容されるように構成された一連のスプライン４２０を含むことができる。一連のスプライン４２０は、様々な形状及び数のいずれも有することができ、他の特徴部が、駆動部４２２の遠位端内の凹部の表面上に形成された補完特徴部と嵌合するように構成され得る、様々な平面状又は湾曲した表面、突起部、及び／又は凹部のうちのいずれかを含み、スプライン４２０の代わりに可能である。
【００６８】
いくつかの実施形態において、圧縮ねじ４１２の近位端はまた、圧縮ねじ内に形成された凹部１３０２を含むことができる。凹部は、例えば、締まり嵌めを介して、スリーブ４０４の近位端に結合することができるリテーナ４１８（例えば、ワッシャ）を収容するようにサイズ決定され得る。リテーナ４１８は、圧縮ねじ４１２の凹部１３０２の底部表面に当接することができ、例えば、圧縮ねじが圧縮ポートから後退するとき、圧縮ねじがスリーブ４０４から分離することを防止することができる。リテーナ４１８と凹部１３０２の底部表面との間の干渉は、流体結合を切断するために、スリーブ４０４及び管３０２を近位に付勢するための役割を果たすことができる。
【００６９】
図１５及び図１６は、圧縮ねじ４１２を介するユーザの流体結合の手締めを促進するように構成することができる、駆動部４２２を例解する。駆動部４２２は、スロット４２４を通じて毛細管３０２を受容することによって、駆動部を圧縮ねじに選択的に取り付けることを可能にするために、駆動部内に形成されたスロット４２４を含むことができる。スロット４２４は、半径方向において、駆動部の外側表面から駆動部を通じて少なくとも半分まで延在することができる。スロット４２４はまた、毛細管３０２が、スロット４２４を通過することができ、駆動部が、駆動部内の中央ボアを通って管の端部を通過することなく、管３０２の周囲に選択的に位置決めできるように、駆動部４２２の全軸方向又は縦方向長さに沿って延在することができる。
【００７０】
一度管が、駆動部４２２の同軸上に位置決めされると、駆動部は、駆動部４２２の遠位端内に形成された凹部１５０２が、圧縮ねじ４１２の近位部分を囲むように、圧縮ねじ４１２の近位端にわたってスリップ嵌合するため遠位に移動することができる。凹部１５０２は、駆動部４２２の回転が、圧縮ねじ４１２の回転を引き起こし得るように、圧縮ねじ４１２の外面上に形成された１つ以上の特徴部を補完することができる、壁上に形成された１つ以上の特徴部を含むことができる。例えば、例解された実施形態において、凹部１５０２の側壁は、圧縮ねじの外側近位表面上に形成されたスプライン４２０と補完的であり得る、一連のスプライン１５０４を含むことができる。駆動部４２２が、圧縮ねじ４１２の近位部分にわたって近位に移動する際、スプライン４２０及び１５０４は、駆動部及び圧縮ねじを回転結合するために整合することができる。
【００７１】
駆動部４２２はまた、流体結合を指締めする又は開放するためにユーザによって把握されることを促進することができる、駆動部の外側表面上に形成された１つ以上の特徴部を含むことができる。例えば、いくつかの実施形態において、駆動部４２２は、駆動部４２２を把握して、回転力を加えるユーザを補助することができる、駆動部の外周の周囲に形成された一連の隆起１５０６を含むことができる。他の実施形態において、異なる特徴部は、ローレット又は他のパターン、ならびに、突起部、凹部、湾曲した、及び／又は平面状表面の任意の組み合わせ等、を含むことができる。
【００７２】
図１６は、圧縮ねじ４１２に結合された駆動部４２２の上面図を例解する。図１６の構成を得るために、ユーザは、圧縮ねじ４１２の近位に（すなわち、上方又は図の平面の上方）駆動部４２２を位置決めし、毛細管及び駆動部が同軸上に整列するまで、駆動部内に形成されたスロット４２４を通じて毛細管３０２を通過させることができる。駆動部４２２は、次いで駆動部の遠位端内に形成された凹部１５０２が、駆動部内部の圧縮ねじ４１２の近位端を受容するまで、遠位に（すなわち、下方又は図の平面に向かって）前進することができる。一度圧縮ねじ４１２の近位端が、凹部１５０２内に受容され、スプライン１５０４が圧縮ねじ４１２上のスプライン４２０と嵌合すると、２つの構成部品が、回転可能に結合され得る。ユーザは、次いで、隆起１５０６を使用する駆動部４２２を把握し、流体結合を締める、又は開放するために、圧縮ねじ４１２を回転させることができる。
【００７３】
上記に記載の管継手アセンブリ３０４は、溶融シリカ毛細管３０２を使用するが、他の実施形態において、異なる管材料を使用することができる。図１７〜図２０は、管１７０２が、ステンレス鋼等の金属から形成される管継手アセンブリ１７００の代替的な実施形態を例解する。ステンレス鋼管１７０２は、溶融シリカ管３０２よりも脆弱性が低いので、金属（例えば、ステンレス鋼）スリーブ１７０４は、ポリマースリーブ４０２等の介在構成部品を必要とせずに、圧着され、又は別様に、例えば、溶接等を介して金属に直接結合することができる。例解された実施形態において、例えば、スリーブ１７０４は、スリーブの遠位端近傍で複数の圧着１７０６を介して管１７０２に結合することができる。いくつかの実施形態において、スリーブ１７０４の遠位端は、スリーブと圧着に続く管との間の流体密封止部を作製するために、例えば、レーザ溶接を使用して管１７０２に溶接することができる。
【００７４】
スリーブ１７０４は、上記に記載された駆動特徴部４１６と同様の駆動特徴部１７０８を含むことができる。駆動特徴部１７０８は、ねじが結合ポート内へ螺合される際、スリーブ１７０４及び管１７０２を遠位に付勢することを可能にするために、圧縮ねじ４１２の遠位端に当接するように構成することができる。圧縮ねじ４１２は、スリーブ１７０４に対して自由に回転することができ、上記で記載されたリテーナ４１８は、圧縮ねじがスリーブから近位に分離することを防止するために、スリーブの近位端に同様に締まり嵌めすることができる。
【００７５】
上記に記載された管継手アセンブリ３０４の実施形態と同様に、管継手アセンブリ１７００は、圧縮ねじ４１２と整合し、ユーザが管継手を指締めすることを可能にするように構成され得る、駆動部４２２を含むことができる。指締めすることは、結合ポートの底部で流体密封止部を形成し、フェルール等の封止要素の永久的な変形を必要としない、リーブ１７０４の遠位端にわたって配設される封止部４１０を使用することによって、可能となり得る。
【００７６】
図１８は、圧縮ねじ４１２の近位端にわたって嵌合された駆動部４２２、及び図の平面から延在するステンレス鋼管１７０２を有するアセンブリ１７００の上面図を例解する。図１９は、図１８のラインＡ〜Ａに沿うアセンブリ１７００の側面断面図を例解する。この図において、圧縮ねじ４１２の近位端は、２つの構成部品を回転可能に結合するために、駆動部４２２の凹部７０２内に受容されていることが見られ得る。図２０は、管１７０２、スリーブ１７０４、封止部４１０、圧縮ねじ４１２、及びリテーナ４１８をより詳細に例解する。このアセンブリは、溶融シリカ管３０２を利用する上記に記載された実施形態と同様となり得るが、ポリマー強化スリーブ４０２を省略することができる。そのうえ、ステンレス鋼管１７０２は、脆弱性が低いので、単一の遠位部分圧着エリア１７０６は、スリーブ１７０４及び管１７０２を結合するために利用することができる。いくつかの実施形態において、レーザ又は他の溶接２００２が、構成部品間の流体密封止を確実とするために、スリーブ１７０４と管１７０２との間で、スリーブ及び管の遠位端に形成され得る。
【００７７】
毛細管及びスリーブの特定の実施形態にかかわらず、異なる径の管などに関連付けられたサイズにおける変化があり得るが、同一タイプの圧縮ねじ４１２及び駆動部４２２を用いることができる。全体にわたって記されるように、本明細書に記載の管継手アセンブリの１つの利点は、ユーザが、高圧流体結合を作製するためにアセンブリを手締めできる能力である。いくつかの実施形態において、締付補助部は、ユーザに適切な締付変位に関するフィードバックを提供するために、本明細書に記載の管継手アセンブリと共に含まれ得る。図２１に示されるように、駆動部４２２は、ユーザが、管３０２又は１７０２と結合ポートの流体通路との間に封止部を作製することにおいて補助するように、いくつかの実施形態において視覚的な締付補助部２１０２を含むことができる。視覚締付補助部２１０２は、様々な構成を有することができるが、いくつかの実施形態において、駆動部４２２の近位表面上に形成された楔形状領域であり得る。楔形状領域は、鍛造、印刷、塗装、彫刻、又は当該技術で既知の様々な他のマーキング技術のいずれかによって、形成することができる。例えば、いくつかの実施形態において、駆動部４２２は、ポリマー材料から形成することができ、楔形状領域は、駆動部の近位表面内に成形され得る。もちろん、視覚的な締付補助部２１０２は、駆動部の側壁の外周の周囲等、駆動部４２２の異なる表面上に含むことができる。
【００７８】
楔形状の視覚的な締付補助部２１０２は、領域の前縁部２１０４が、駆動部内に形成されたスロット４２４等の、駆動部４２２のインデックス又は基準特徴部を有する第１の角度２１０６を形成するように、構成することができる。他の実施形態において、インデックス又は基準特徴部は、スロット、線、切り欠きなどのいずれかであり得る。視覚的な締付補助部によって示された第１の角度２１０６は、一度嵌合アセンブリ３０４又は１７００が、封止部４１０がポートの底部封止表面５０６に接触するのには十分な、ポート５０２等の、結合ポート内に螺合されると、高圧流体封止部を作製するために必要な最小締付角度変位に対応することができる。同様に、視覚的な締付補助部の後縁部２１０８は、スロット４２４の縁等、インデックスを有する第２の角度２１１０を形成することができる。第２の角度２１１０は、封止部４１０又は管３０２の損傷を防止し得る、最大安全締付変位に対応することができる。
【００７９】
図２２〜２５は、高圧流体結合を形成するよう、結合ポート内に管継手アセンブリを安全に指締めするために視覚的締付補助部２１０２を利用する方法の一実施形態を例解する。このような流体密封結合部は、いくつかの実施形態において約１，０００ｐｓｉを上回る圧力、また他の実施形態において約１０，０００ｐｓｉを上回る圧力に耐えることが可能であり得る。このような方法は、管継手の遠位端部分を囲む封止部（例えば、封止部４１０）が、ポートの底部表面（例えば、表面５０６）に接触するまで、管継手（例えば、管継手３０４）の圧縮ねじ（例えば、圧縮ねじ４１２）をポート（例えば、ポート５０２）に螺合させることを含むことができる。螺合させることは、圧縮ねじ４１２の直接操作、又は圧縮ねじが小さすぎる、及び／又は把握が困難な場合、駆動部を使用することを介して、ユーザによって完了することができる。したがって、本方法はまた、圧縮ねじの近位端上に駆動部を遠位に摺動することにより、駆動部（例えば、駆動部４２２）を圧縮ねじに結合することを含むことができ、そのため、圧縮ねじの近位端は、駆動部の遠位端内に形成された凹部内に受容され、駆動部上に形成された補完嵌合特徴部及び圧縮ねじが、整合して、駆動部と圧縮ねじとの間の相対回転を防止する。
【００８０】
駆動部が、圧縮ねじを結合ポート内に最初に螺合させるために利用される場合、駆動部は、管継手アセンブリの遠位端で封止部がポートの底部に最初に接触するとき、ランダムに位置決めすることができる。したがって、本方法は、圧縮ねじに対する駆動部上の基準特徴部の位置が既知であるように、圧縮ねじに対して駆動部を配向することを含むことができる。例えば、図２２及び２３に示されるように、駆動部４２２は、圧縮ねじ４１２から近位に分離され得、スロット４２４等の基準特徴部が既知の様式で（例えば、図２３の場合６時のクロック位置で）配向されるように回転され得、及び再度圧縮ねじに４１２に回転結合するために遠位に移動し得る。もちろん、ユーザが圧縮ねじ４１２を手で直接操作して、ポート内に圧縮ねじを最初に挿入する場合、駆動部４２２は、別の配向、例えば、図２２に示される配向から再位置決めすることなく、図２３に示される配向で圧縮ねじを最初に結合することができる。更に、いくつかの実施形態において、ユーザが基準特徴部（例えば、スロット４２４）の位置を単に留意し、以下に記載されるように進めることができるため、駆動部４２２の位置は、図２２及び図２３に示されるように再配向する必要がない。
【００８１】
高圧流体封止部の形成を完了するために、ユーザは、次いで、駆動部を図２３に示される第１の位置から（又は、上記に記されるように、スロット４２４等の基準特徴部の配向が既知であるいずれの第１の位置から）第２の位置まで、駆動部を回転させることによって、駆動部４２２を使用する管継手を手締めすることができ、第１の位置と第２の位置との間の角度は、駆動部上に形成された視覚的締付補助部２１０２によって示された角度に対応する。図２４は、駆動部４２２が高圧流体結合部を形成するために必要な最小の量で締める第２の位置の一実施形態を例解し、一方、図２５は、駆動部が、封止部又は毛細管等、管継手アセンブリの構成部品を損傷することなく、高圧流体結合部を形成するために必要な最大の量で締める第２の位置の別の実施形態を例解する。他の実施形態において、第２の位置は、図２４に例解された最小位置と図２５に例解された最大位置との間のいずれかの範囲であり得る。
【００８２】
楔形状領域が視覚的な締付補助部２１０２の一実施例として提供される一方で、他の実施形態は、流体結合管継手を指締めするユーザを補助するために、締付変位に上限及び下限を同様に伝える異なる形状の領域を含むことができる。そのうえ、いくつかの実施形態において、視覚的な締付補助部は、結合ポートを囲む結合部本体のハウジング等、異なる構成部品上に形成することができる。一実施形態において、例えば、補助部２１０２と同様の楔形状領域は、例えば、ハウジング上にまた形成されたインデックスマーキングに対する、最小及び最大締付角度変位を例解するために、結合ポート上に形成することができる。使用中に、ユーザは、駆動部４２２上のマーキングをインデックスマークと整列させ、次いで、インデックスマークが、楔形状領域の最小締付ラインと最大締付ラインとの間に位置決めされるまで、締めることができる。
【００８３】
そのうえ、例解された実施形態は、最小及び最大締付変位に対応する、例示的な角度範囲を使用する。例えば、図２１及び図２４に示される最小角度は、約４５度であり、一方、図２１及び図２５に示される最大角度は、約９０度である。これらは、例示的な角度であり、所望の流体結合を作製するために必要な締付量に応じて、実施形態にわたって変化し得る。
【００８４】
上記に記されるように、本明細書に記載される管継手の１つの利点は、高圧流体封止部を作製するとき、円錐状封止フェルールを排除することである。フェルールの排除は、雄管継手アセンブリを使用する際の結合ポートを形成することに関連付けられた複雑さを低減することができる。これは、特に円錐状封止表面が良好な封止部の形成を可能にするように滑らかでなくてはならない場合、円錐状封止表面を形成することが、複雑な製造工程を必要とし得るためである。しかしながら、本明細書に記載の管継手アセンブリを利用するとき、単純な円筒状ボアは、結合ポートを形成することに利用し得る。図２６は、例えば、本明細書に記載の管継手アセンブリ３０４を利用し得る、単純化された円筒状ボア構造を有する結合ポート２６０２の一実施形態を例解する。結合ポート２６０２は、ハウジング２６０４内に形成され得、第１のボア２６０６と、第２のボア２６０８と、流体通路２６１０と、を含むことができる。第１のボア２６０６は、例えば、圧縮ねじ４１２上に形成されたねじ山と整合することができる、第１のボアの少なくとも一部分に沿って形成されたねじ山を含むことができる。第２のボア２６０８は、第１のボア２６０６よりも小径であり得、第２のボアの周囲に配設された封止部４１０を有する、第２のボアの遠位端を含む、管継手アセンブリ３０４の遠位部分を受容するように構成することができる。高圧流体結合部は、圧縮ねじ４１２が締められ、封止部４１０がスリーブ４０４の遠位端とポート２６０２の底部封止表面２６１２との間で圧縮される際、管３０２と流体通路２６１０との間に形成することができる。
【００８５】
第１のボア２６０６の底部表面２６１４と第１のボアの側壁２６１６との間の角度は、約９０度であることが分かる。同様に、第２のボア２６０８の底部表面２６１２と第２のボアの側壁２６１８との間の角度は、約９０度である。この様式で略円筒状ボアを形成することは、製造中により少ない動作で実行することができ、それにより時間とコストを低減する。このような効率増大は、本明細書に記載された管継手アセンブリの遠位端の周囲に配設された封止部４１０の設計に起因して、流体結合の品質を犠牲にすることなく達成することができる。
【００８６】
当業者は、上記で記載された実施形態に基づく開示の更なる特徴部及び利点を理解するであろう。したがって、本開示は、添付の請求項によって示されるものを除いて、特に示され記載されるものによって限定されるべきではない。本明細書に引用された全ての公開物及び参照は、全体を参照することにより、本明細書に明示的に組み込まれる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年3月19日(2019.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体路を結合するための管継手であって、
圧縮ねじであって、前記圧縮ねじの外側表面の少なくとも一部に沿って形成されたねじ山、及び前記圧縮ねじの遠位端に形成された駆動表面を有する、圧縮ねじと、
流体を搬送するように構成される前記圧縮ねじの軸方向ボアを通って延在する、管と、
スリーブであって、前記スリーブは、前記管の周囲に配設されており、前記圧縮ねじの前記駆動表面に当接するように構成された、前記スリーブの外側表面上に形成された駆動特徴部を含む、スリーブと、
封止部であって、前記封止部が前記スリーブの遠位端部分を囲むように前記スリーブに結合された、封止部と、を備え、
前記封止部が、前記封止部の遠位封止面と近位封止面との間に形成された、前記管の流体路に整列された軸方向ボアを含む、管継手。
【請求項２】
前記管の遠位端及び前記スリーブの遠位端が、前記封止部の前記近位封止面に近接して位置決めされている、請求項１に記載の管継手。
【請求項３】
前記封止部が、前記封止部を通って形成された前記軸方向ボアと同軸である、前記封止部の前記近位封止面内に形成された凹部を更に含む、請求項１に記載の管継手。
【請求項４】
前記凹部が、前記管の径に実質的に等しい径を有する、請求項３に記載の管継手。
【請求項５】
前記封止部が、前記軸方向ボアを囲む前記遠位封止面上に形成された環状隆起を更に含む、請求項１に記載の管継手。
【請求項６】
前記封止部が、前記近位封止面が前記封止部の側壁の近位端よりも低く凹んだ状態の、略円筒形状を有し、そのため前記スリーブの遠位端が前記封止部の前記近位封止表面に当接するとき、前記封止部の前記側壁が、前記スリーブの前記遠位端部分の周囲に配設される、請求項１に記載の管継手。
【請求項７】
前記封止部の前記側壁が、前記スリーブの外側表面上に形成された１つ以上の補完特徴部と整合して、前記封止部が前記スリーブから分離することを防止するように構成された、前記封止部の内側表面上に形成された１つ以上の特徴部を含む、請求項６に記載の管継手。
【請求項８】
前記スリーブの前記側壁の前記内側表面上に形成された前記１つ以上の特徴部が、半径方向内方に延在する突起部を含み、前記スリーブの前記外側表面上に形成された前記１つ以上の補完特徴部が、溝を含む、請求項７に記載の管継手。
【請求項９】
前記封止部の前記側壁が、前記封止部の長さの一部分に沿って延在する、前記側壁に形成された少なくとも１つのスロットを含む、請求項６に記載の管継手。
【請求項１０】
前記封止部が、前記スリーブの前記遠位端部分からの選択的分離のために構成され、前記スリーブの外側遠位縁が、前記スリーブの前記遠位端部分の、前記封止部の凹部内への挿入を促進するように面取りされている、請求項６に記載の管継手。
【請求項１１】
前記封止部が、ポリマーから形成されている、請求項１に記載の管継手。
【請求項１２】
前記管と前記スリーブとの間に配設された第２のスリーブを更に備える、請求項１に記載の管継手。
【請求項１３】
前記第２のスリーブが、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）から形成されている、請求項１２に記載の管継手。
【請求項１４】
内部に形成された結合ポートを有するハウジングを更に備え、前記結合ポートは、第１のボアであって、前記第１のボアの長さの少なくとも一部分に沿って形成されたねじ山を有する、第１のボアと、前記第１のボアよりも小径の第２のボアと、前記第２のボアよりも小径の流体通路と、を含み、
前記圧縮ねじが、前記第１のボアにねじ止め可能に嵌合するように構成され、前記スリーブ及び前記封止部が、前記封止部内に形成された前記管及び前記軸方向ボアが前記流体通路と整列するように、前記第２のボア内に延在するように構成されている、請求項１に記載の管継手。
【請求項１５】
前記第１のボアの底部表面と前記第１のボアの側壁との間の角度が、約９０°であり、前記第２のボアの底部表面と前記第２のボアの側壁との間の角度が、約９０°である、請求項１４に記載の管継手。
【請求項１６】
前記圧縮ねじが、前記圧縮ねじの回転を促進するように構成された、前記圧縮ねじ上に形成された少なくとも１つの特徴部を有する、近位部分を含む、請求項１に記載の管継手。
【請求項１７】
駆動部を更に備え、前記駆動部は、前記駆動部の回転が前記圧縮ねじに伝達されるように、前記圧縮ねじの前記近位部分に選択的に嵌合するように構成され、前記圧縮ねじの前記近位部分を受容するように構成された、前記駆動部内に形成された凹部を含む、請求項１６に記載の管継手。
【請求項１８】
前記駆動部の外側表面が、前記圧縮ねじを回転させるために、ユーザによって直接把握されるように構成されている、請求項１７に記載の管継手。
【請求項１９】
前記駆動部が、前記管とハウジングの流体通路との間に封止部を作製するための視覚的な締付補助部を含む、請求項１８に記載の管継手。
【請求項２０】
前記視覚的な締付補助部が、前記駆動部の近位表面上に形成された楔形状領域を含み、前記領域の前縁部が、最小締め付け変位に対応し、前記領域の後縁部が、最大締め付け変位に対応する、請求項１９に記載の管継手。
【国際調査報告】
2019525086.tif 000029
2019525086.tif 000030
2019525086.tif 000031