(57)【要約】      （修正有）【課題】毛細管を流体デバイスの別の構成要素に連結するための継手を提供する。【解決手段】毛細管１０２の前部を囲むように、かつ継手１００と別の構成要素との間の流体封止に寄与するように構成される、フェルール１０６と、毛細管１０２の後部を囲むように構成される、フェルールチャック１０８と、フェルールチャック１０８の少なくとも一部を収容し、かつフェルールチャック１０８をフェルール１０６に押し付けるように構成される、筐体１０４と、継手１００を別の構成要素に締め付けたときに、フェルールチャック１０８と毛細管１０２との間の接触域にわたって、毛細管１０２の囲まれた後部との形態適合を生成するための、フェルールチャック１０８の表面の少なくとも一部の上の複数の微細突起１２０として形成される、微細構造１１０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
毛細管（１０２）を流体デバイス（３００）の別の構成要素（３３０）に連結するための継手（１００）であって、
前記毛細管（１０２）の前部を囲むように、かつ前記継手（１００）と前記別の構成要素（３３０）との間の流体封止に寄与するように構成される、フェルール（１０６）と、
前記毛細管（１０２）の後部を囲むように構成される、フェルールチャック（１０８）と、
前記フェルールチャック（１０８）の少なくとも一部を収容し、かつ前記フェルールチャック（１０８）を前記フェルール（１０６）に押し付けるように構成される、筐体（１０４）と、
前記継手（１００）を前記別の構成要素（３３０）に締め付けたときに、前記フェルールチャック（１０８）と前記毛細管（１０２）との間の接触域にわたって、前記毛細管（１０２）の前記囲まれた後部との形態適合を生成するための、前記フェルールチャック（１０８）の表面の少なくとも一部の上の複数の微細突起（１２０）として形成される、微細構造（１１０）と
を備える、継手（１００）。
【請求項２】
前記微細構造（１１０）は、前記フェルールチャック（１０８）の表面から突出する、複数の、具体的には少なくとも１００、より具体的には少なくとも１０００、さらにより具体的には少なくとも５０００の微細突起（１２０）を備える、請求項１に記載の継手（１００）。
【請求項３】
少なくとも１０％、具体的には少なくとも５０％、より具体的には少なくとも９０％の前記微細突起（１２０）の高さ、幅、および長さのうちの少なくとも１つは、０．５μｍ〜１００μｍの範囲、具体的には１μｍ〜５０μｍの範囲、より具体的には５μｍ〜２０μｍの範囲の寸法を有する、請求項１または請求項２に記載の継手（１００）。
【請求項４】
前記微細突起（１２０）は、前記フェルールチャック（１０８）の前記表面の上にランダムに分布される、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項５】
前記微細突起（１２０）の少なくとも一部は、前記微細突起（１２０）のうちの隣接する、具体的には半径方向または軸方向に隣接する微細突起の少なくとも一部の対応する寸法（Ｈ）とは異なる、寸法（ｈ）、具体的には高さ、幅、および長さのうちの少なくとも１つを有する、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項６】
前記微細突起（１２０）の少なくとも一部について、前記微細突起（１２０）のうちの一対の隣接する微細突起間の距離（ｄ）は、前記対に隣接する、隣接する微細突起（１２０）の他の対の微細突起（１２０）間の距離（Ｄ）とは異なる、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項７】
前記微細突起（１２０）の少なくとも一部は、前記フェルールチャック（１０８）の前記表面の上に繰り返しパターンなく配設される、請求項１〜請求項６のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項８】
前記微細構造（１１０）は、具体的には排他的に、具体的には円筒形の前記フェルールチャック（１０８）の内側表面であって、それに沿って前記フェルールチャック（１０８）が前記毛細管（１０２）を円周に把持する、内側表面の円周上に形成される、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項９】
前記フェルールチャック（１０８）は、金属、具体的には鋼、より具体的にはステンレス鋼で作製される、請求項１〜請求項８のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項１０】
前記フェルールチャック（１０８）は、少なくとも３５ＨＲＣ、具体的には少なくとも４４ＨＲＣのロックウェル硬さを有する材料で作製される、請求項１〜請求項９のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項１１】
前記フェルールチャック（１０８）は、先細の、具体的には円錐形に先細の後部セクション（１３０）を有し、前記先細の後部セクション（１３０）は、前記筐体（１０４）の先細の架台表面（１３２）に当接する、請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項１２】
前記先細の後部セクション（１３０）は、前記筐体（１０４）から前記毛細管（１０２）に把持力を伝達するように構成される、請求項１１に記載の継手（１００）。
【請求項１３】
前記微細構造（１１０）は、前記先細の後部セクション（１３０）の内側表面の円周上に形成され、具体的には、前記先細の後部セクション（１３０）の外側表面には、前記微細構造（１１０）がない、請求項１１または請求項１２のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項１４】
前記フェルールチャック（１０８）は、環状、具体的には平らな環状の正面（１３４）を有し、前記環状正面（１３４）は、前記フェルール（１０６）の環状背面（１３６）に当接する、請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項１５】
前記フェルールチャック（１０８）は、環状、具体的には平らな環状の正面（１３４）を有し、前記環状正面（１３４）は、前記フェルール（１０６）と前記フェルールチャック（１０８）との間の把持を促進する把持要素によって、前記フェルール（１０６）の環状背面（１３６）から分離される、請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項１６】
前記フェルールチャック（１０８）は、前記環状正面（１３４）で終端する中空円筒形前部セクション（１３８）を有する、請求項１４または請求項１５に記載の継手（１００）。
【請求項１７】
前記中空円筒形前部セクション（１３８）は、変形しない支持体として構成される、請求項１６に記載の継手（１００）。
【請求項１８】
前記中空円筒形前部セクション（１３８）は、フェルールチャック（１０８）全体に沿って最大壁厚さ（Ｂ）を有する、請求項１６または請求項１７に記載の継手（１００）。
【請求項１９】
前記フェルールチャック（１０８）は、前記中空円筒形前部セクション（１３８）と前記先細の後部セクション（１３０）との間に配設される、中空円筒形延在セクション（１４０）を有し、具体的には、前記中空円筒形延在セクション（１４０）は、前記中空円筒形前部セクション（１３８）より小さい壁厚さ（ｂ）を有する、請求項１１および請求項１６に記載の継手（１００）。
【請求項２０】
前記中空円筒形延在セクション（１４０）は、バネとして動作可能であるように構成される、請求項１９に記載の継手（１００）。
【請求項２１】
前記中空円筒形延在セクション（１４０）は、０．１ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲、具体的には０．１５ｍｍ〜０．４ｍｍの範囲の壁厚さ（ｂ）を有する、請求項１９または請求項２０に記載の継手（１００）。
【請求項２２】
前記フェルールチャック（１０８）、具体的には前記フェルールチャック（１０８）の先細の後部セクション（１３０）は、長手方向スリット（４０２）を有し、具体的には前記フェルールチャック（１０８）の円周の周囲に一様に分布される複数の長手方向スリット（４０２）を有する、請求項１〜請求項２１のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項２３】
前記先細の後部セクション（１３０）および前記中空円筒形延在セクション（１４０）は、前記フェルールチャック（１０８）の円周の周囲に一様に分布され、具体的には、隣接するスリット（４０２）間に形成される羽部（３０２）を枢動させるための機能的枢動点（１９０）が、前記中空円筒形延在セクション（１４０）と前記中空円筒形前部セクション（１３８）との間の接合部分に位置するように、前記中空円筒形前部セクション（１３８）の前で機能的に終端する、２つまたは３つの長手方向スリット（４０２）を有する、請求項１９に記載の継手（１００）。
【請求項２４】
バネ様の羽部（３０２）は、隣接するスリット（４０２）の各対の間に形成され、
前記バネ様の羽部（３０２）のうちの少なくとも１つの屈曲軸（３０４）は、最大で±０．５ｍｍ、具体的には最大で±０．１ｍｍの前記毛細管（１０２）の外側表面までの距離を有し、より具体的には、前記バネ様の羽部（３０２）のうちの少なくとも１つの前記屈曲軸（３０４）は、前記毛細管（１０２）の前記外側表面の接線である、請求項２２または請求項２３に記載の継手（１００）。
【請求項２５】
前記フェルールチャック（１０８）および前記フェルール（１０６）は、相互に直接当接するように構成される、請求項１〜請求項２４のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項２６】
前記フェルール（１０６）は、先細の、具体的には円錐形に先細の前部セクション（１５０）を有し、前記先細の前部セクション（１５０）は、少なくとも部分的に前記筐体（１０４）を越えて延在する、請求項１〜請求項２５のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項２７】
前記フェルール（１０６）は、環状、具体的には平らな環状の背面（１３６）を有し、前記環状背面（１３６）は、前記フェルールチャック（１０８）の環状正面（１３４）に当接する、請求項１〜請求項２６のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項２８】
前記フェルール（１０６）は、前記環状背面（１３６）で終端する中空円筒形後部セクション（１５２）を有する、請求項２７に記載の継手（１００）。
【請求項２９】
前記フェルール（１０６）は、前記中空円筒形後部セクション（１５２）と前記先細の前部セクション（１５０）との間に配設される、中空円筒形延在セクション（１５４）を有し、前記中空円筒形延在セクション（１５４）は、前記中空円筒形後部セクション（１５２）より小さい壁厚さ（ｌ）を有する、請求項２６および請求項２８に記載の継手（１００）。
【請求項３０】
前記中空円筒形延在セクション（１５４）は、軸バネとして動作するように構成される、請求項２９に記載の継手（１００）。
【請求項３１】
前記筐体（１０４）、前記フェルール（１０６）、および前記フェルールチャック（１０８）は、前記継手（１００）の雄部品を形成し、前記雄部品は、前記筐体（１０４）の外面に第１の結合要素（１６０）をさらに有し、
前記継手（１００）は、前記フェルール（１０６）および前記毛細管（１０２）の少なくとも一部を収容するように構成される、陥凹（１６４）を有し、前記第１の結合要素（１６０）に結合可能であるように構成される、第２の結合要素（１６６）を有する、雌部品（１６２）をさらに備える、請求項１〜請求項３０のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項３２】
前記フェルール（１０６）は、弾性材料、具体的にはポリマー材料または金属を備える、請求項１〜請求項３１のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項３３】
前記フェルールチャック（１０８）は、弾性材料、具体的にはポリマー材料、セラミック材料、または金属を備える、請求項１〜請求項３２のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項３４】
前記毛細管（１０２）を備える、請求項１〜請求項３３のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項３５】
以下の特徴、
前記毛細管（１０２）は、金属、ステンレス鋼、チタン、プラスチック、ポリマー、ガラス、および水晶からなる群のうちの少なくとも１つを備える、
前記毛細管（１０２）は、１．０ｍｍ未満、具体的には０．２ｍｍ未満の直径を有する内腔（１７０）を有する、
のうちの少なくとも１つを備える、請求項３４に記載の継手（１００）。
【請求項３６】
前記フェルールチャック（１０８）は、前記毛細管（１０２）が作製される材料の硬さを超える硬さを有する材料で作製される、請求項３３〜請求項３５のいずれかに記載の継手（１００）。
【請求項３７】
流体試料を処理するための流体デバイス（３００）であって、
前記流体試料を導くための毛細管（１０２）と、
前記流体試料を処理するための別の構成要素（３３０）と、
前記毛細管（１０２）を前記別の構成要素（３３０）に連結するための、請求項１〜請求項３６のいずれかに記載の継手（１００）と
を備える、流体デバイス（３００）。
【請求項３８】
前記別の構成要素は、前記流体試料と相互作用するように構成される処理要素（３３０）を備える、請求項３７に記載の流体デバイス（３００）。
【請求項３９】
前記処理要素（３３０）は、移動相の一部である前記流体試料を保持するように、かつ前記移動相の他の構成要素が前記処理要素（３３０）を通過することを可能にするように構成される、請求項３８に記載の流体デバイス（３００）。
【請求項４０】
前記処理要素（３３０）は、分離カラムを備える、請求項３８または請求項３９に記載の流体デバイス（３００）。
【請求項４１】
前記処理要素（３３０）は、前記流体試料の構成要素を分離するためのクロマトグラフィカラムを備える、請求項３８〜請求項４０のいずれかに記載の流体デバイス（３００）。
【請求項４２】
前記別の構成要素（３３０）を通して液体流体試料を導くように構成される、請求項３７〜請求項４１のいずれかに記載の流体デバイス（３００）。
【請求項４３】
高圧で前記流体試料を前記別の構成要素（３３０）を通して導くように構成される、請求項３７〜請求項４２のいずれかに記載の流体デバイス（３００）。
【請求項４４】
少なくとも５００バール、具体的には少なくとも１０００バール、より具体的には少なくとも２０００バールの圧力で、前記流体試料を前記別の構成要素（３３０）を通して導くように構成される、請求項３７〜請求項４３のいずれかに記載の流体デバイス（３００）。
【請求項４５】
前記処理要素（３３０）の少なくとも一部は、流体分離材料で充填される、請求項３８〜請求項４４のいずれかに記載の流体デバイス（３００）。
【請求項４６】
前記流体分離材料は、１μｍ〜５０μｍの範囲のサイズを有するビーズを備える、請求項４５に記載の流体デバイス（３００）。
【請求項４７】
前記流体分離材料は、０．０２μｍ〜０．０３μｍの範囲のサイズを有する細孔を有するビーズを備える、請求項４５または請求項４６に記載の流体デバイス（３００）。
【請求項４８】
前記流体試料の化合物を分離するための流体分離システムとして構成される、請求項３７〜請求項４７のいずれかに記載の流体デバイス（３００）。
【請求項４９】
前記流体試料を精製するための流体精製システムとして構成される、請求項３７〜請求項４８のいずれかに記載の流体デバイス（３００）。
【請求項５０】
前記流体試料の少なくとも１つの化合物の少なくとも１つの物理的、化学的、および／または生物学的パラメータを分析するように構成される、請求項３７〜請求項４９のいずれかに記載の流体デバイス（３００）。
【請求項５１】
センサデバイス、化学的、生物学的、および／または薬学的分析のためのデバイス、毛細管電気泳動デバイス、液体クロマトグラフィデバイス、ＨＰＬＣデバイス、ガスクロマトグラフィデバイス、ゲル電気泳動デバイス、ならびに質量分光デバイスからなる群のうちの少なくとも１つを備える、請求項３７〜請求項５０のいずれかに記載の流体デバイス（３００）。
【請求項５２】
マイクロ流体デバイスとして構成される、請求項３７〜請求項５１のいずれかに記載の流体デバイス（３００）。
【請求項５３】
ナノ流体デバイスとして構成される、請求項３７〜請求項５１のいずれかに記載の流体デバイス（３００）。
【請求項５４】
毛細管（１０２）を流体デバイス（３００）の別の構成要素（３３０）に連結するための継手（１００）を製造する方法であって、
前記継手（１００）と前記別の構成要素（３３０）との間の流体封止に寄与するように構成されるフェルール（１０６）によって、前記毛細管（１０２）の前部を囲むことと、
フェルールチャック（１０８）によって、前記毛細管（１０２）の後部を囲むことと、
前記フェルールチャック（１０８）の少なくとも一部を、前記フェルールチャック（１０８）を前記フェルール（１０６）に押し付けるように構成される筐体（１０４）内に収容することと、
前記継手（１００）を前記別の構成要素（３３０）に締め付けたときに、前記フェルールチャック（１０８）と前記毛細管（１０２）との間の接触域にわたって、前記毛細管（１０２）の前記囲まれた後部との形態適合を生成するための、前記フェルールチャック（１０８）の表面の少なくとも一部の上の微細構造（１１０）として、複数の微細突起（１２０）を形成することと
を含む、方法。
【請求項５５】
前記微細構造（１１０）は、前記フェルールチャック（１０８）の材料を放電加工することによって形成される、請求項５４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体デバイスのための継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体クロマトグラフィでは、流体検体の異なる成分を分離することができる材料を備えるカラムを通して、流体検体がポンプ供給される場合がある。シリカゲルを含んでもよい、ビーズと呼ばれるそのような材料が、他の要素（制御ユニット、試料および／または緩衝剤を含む容器等）に接続され得るカラムチューブに充填されてもよい。動作中、そのようなカラムは、例えば、最大で６００バール以上の高圧にさらされる場合がある。
【０００３】
流体デバイスの分離カラムおよび導管等の異なる構成要素を連結するための継手は、市販されており、例えば、Ｓｗａｇｅｌｏｋ社（例えば、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｗａｇｅｌｏｋ．ｃｏｍを参照）によって提供されている。
【０００４】
国際公開第２０１１／０７６２４４号は、流体デバイスに流体連通を提供するように構成され、毛細管と、毛細管の前側の空洞内に位置するインレーとを備える、継手要素を開示する。インレーは、少なくとも毛細管を流体デバイスに連結する前は、前側の上に突出する。毛細管を流体デバイスに連結したとき、前側は、毛細管の流体経路を流体デバイスの流体経路に接続するために、流体デバイスに適合され、インレーは、毛細管および流体デバイスの流体経路の封止を提供する。
【０００５】
国際公開第２０１２／００９７２６号は、オペレータによって組み立てられてもよい、ナットと、フェルールと、フェルール先端とを有する継手アセンブリを開示する。継手アセンブリは、第１および第２の端部を伴うナットを含み、第２の端部は、フェルールの第１の端部を受容するように構成され、フェルール先端は、フェルールの第２の端部に当接するように構成される、外部が先細の部分を有する第１の端部と、液体クロマトグラフィシステムの構成要素または継手内に受容されるように構成される、第２の端部とを伴う。継手アセンブリのナット、フェルール、およびフェルール先端は、チュービングを受容し、取り外し可能に保持するための、それらを通る通路を有する。
【０００６】
米国特許第２０１０／０１５６０８９号は、その前方端部に円錐形フェルールが固定され、本体およびフェルールが、毛細管チューブがそれらを通過することができるように寸法決定された穴を通して整合される、細長い円筒形本体を含む、継手を開示する。細長い本体は、中央に位置する外部らせん状ネジ山を有し、刻み付きナットは、これらのネジ山に回転可能に連結される。また、本体は、通常は離間しているが、継手穴内の毛細管チューブに対して半径方向に付勢するのに適した、内側を向く把持領域を上に伴う、細長い軸方向を向いた把持指も有する。チューブ状の把持ナットは、外部本体ネジ山の上にねじ込まれ、相対的ナット／本体回転を受けて本体に沿って軸方向に動くのに適している。ナットおよび本体は、相対的ナット／本体回転を受けて嵌合し、チューブを位置付けられた状態で継手内にしっかりと保持するために、指把持領域を毛細管チューブに対してきつく付勢するのに適した協働カム表面を有する。
【０００７】
しかしながら、流体測定デバイスの継手の封止性能および機械的安定性に関する要件は、動作圧力値がさらに増加するのに伴って、さらに増加する。
【発明の概要】
【０００８】
流体デバイスに効果的な継手を提供することが、本発明の目的である。目的は、独立請求項によって解決される。従属請求項によって、さらなる実施形態が示される。
【０００９】
本発明の例示的な実施形態によると、毛細管（内側流体内腔を有するチュービング等）を流体デバイス（液体クロマトグラフィデバイス等）の別の構成要素（例えば、クロマトグラフィカラム）に連結するための継手（またはコネクタ）が提供され、継手は、毛細管の前部（「前」という用語は、継手の別の構成要素を向く端部を指してもよい）を囲むように、かつ継手と別の構成要素との間の流体封止に寄与するように構成される、フェルールと、毛細管の後部（「後ろ」または「後方」という用語は、継手の別の構成要素から遠隔に位置する端部を指してもよい）を囲むように構成される、フェルールチャックと、フェルールチャックの少なくとも一部（および所望により、フェルールの少なくとも一部、代替として、フェルールは、後者が筐体の外に延在する際、フェルールチャックに取り付けられてもよい）を収容し、かつ所望により、フェルールチャックをフェルール（および毛細管）に押し付けるように構成される、筐体（継手ナット等）と、継手を別の構成要素に締め付けたときに、フェルールチャックと毛細管との間の接触域（１つ以上の長手方向スリットによって遮断されてもよい中空円筒形接触域等）にわたって、毛細管の囲まれた後部との形態適合を生成する（具体的には、毛細管の表面内にマイクロパターンを型押しすることによって）ための、フェルールチャックの表面の少なくとも一部の上の複数の微細突起として形成される、微細構造とを備える。
【００１０】
別の例示的な実施形態によると、流体試料を処理するための流体デバイスが提供され、流体デバイスは、流体試料を導くための毛細管と、流体試料を処理するための別の構成要素（別の構成要素は、基材内に別の毛細管またはチャネル等の流体導管を有してもよい）と、毛細管を別の構成要素に連結するため（具体的には、流体導管と毛細管との間に流体密封封止を提供するため）の、上述の特徴を有する継手とを備える。
【００１１】
さらに別の例示的な実施形態によると、毛細管を流体デバイスの別の構成要素に連結するための継手を製造する方法が提供され、方法は、毛細管の前部を囲むように、かつ継手と別の構成要素との間の流体封止に寄与するように構成される、フェルールを提供することと、毛細管の後部を囲むように構成される、フェルールチャックを提供することと、フェルールチャックをフェルールに押し付けるように構成される筐体内に、フェルールチャックの少なくとも一部（および所望により、フェルールの少なくとも一部）を収容することと、継手を別の構成要素に締め付けたときに、フェルールチャックと毛細管との間の（例えば、連続する）接触域にわたって、毛細管の囲まれた後部との形態適合（微細形態適合、すなわち、マイクロメートルの尺度での形態適合等）を生成する（具体的には、微細構造によって毛細管上に印加される圧力によって、毛細管の表面内にマイクロパターンを型押しすることによって）ための、フェルールチャックの表面の少なくとも一部の上の微細構造として、複数の微細突起を形成することとを含む。
【００１２】
毛細管と把持部材、すなわち、毛細管の円周を囲むフェルールチャックとの間の適切な把持を可能にすることが、本発明の実施形態の主旨であり、フェルールチャックの表面から延在し、毛細管の表面に侵入する微細突起によって、形態閉鎖型把持相互作用が働き、それによって、微細凹みの逆パターンを、毛細管の把持される表面内に型押しする。フェルールチャックの把持表面上に、約マイクロメートルの規模の寸法を有する突起または歯の微細構造を形成することによって、適切な把持形態閉鎖が可能となり、それと同時に、毛細管の再使用に反し得る、毛細管の望ましくないパターン形成を防止する。毛細管表面内に巨視的な裂け目を形成し、毛細管と継手との間の固定的に画定される相対的配向をもたらす従来の手法とは対照的に、本発明の実施形態で使用される微細構造は、毛細管の円周に沿うが、しかしながら、別のフェルールおよび／または毛細管との毛細管および／またはフェルールの再使用が、毛細管と継手との間の相対的空間関係の自由な選択性を悪化させる、望ましくない効果をもたらさない、微細凹みを提供する。換言すれば、本発明の実施形態に係る、フェルールチャックによって毛細管上に適用される微視的パターン形成は、依然として、再使用される際の継手と毛細管との間のユーザ画定相対的位置付けを可能にする。したがって、再使用されるときに毛細管と継手との間の相互整合を既定し得る巨視的リブが回避されるため、これらの２つの構成要素の相対的位置関係の自由な選択性は、有利に維持される。したがって、微細構造は、毛細管とフェルールチャックとの間にある種の形態閉鎖を形成することによって、十分に顕著な把持形態適合を提供する。したがって、純粋な摩擦適合というよりはむしろ形態閉鎖または形態適合は、毛細管をフェルールチャックに接続し得る。
【００１３】
継手を別の構成要素に接続したときに（例えば、２つの協働結合要素のねじ接続または別の接続を形成することによって）、筐体は、フェルールチャックに嵌合し（具体的には、筐体およびフェルールチャックの協働傾斜部分の形態閉鎖によって）、毛細管の把持を促進するように、微細構造が毛細管表面内に凹みを型押しするように、フェルールチャックを毛細管の周囲で円周方向に押す。同時に、フェルールチャックは、毛細管と別の構成要素の接続される流体導管（別の毛細管、内腔、陥凹等）との間に封止連結を形成するように、フェルールを前方に押し進める。したがって、特に継手を別の構成要素に締め付けたときに、２０００バール以上の流体圧力を伴う最新の液体クロマトグラフィ用途の厳しい要件を満たすのに十分に強力である、２次元把持形態適合が働くという結果をもたらす。
【００１４】
次に、継手のさらなる例示的な実施形態が説明される。しかしながら、また、これらの実施形態は、流体デバイスおよび方法にも適用される。
【００１５】
実施形態では、微細構造は、フェルールチャックの表面から突出する、複数の微細突起を備える。例えば、１００超、もしくは１０００超、より具体的には少なくとも５０００、またはさらには１００００超の微細突起が、毛細管がフェルールチャックによって把持される２次元表面上に配設されてもよい。実施形態では、微細突起の数は、約１００００の規模であってもよい。しかしながら、実施形態では、微細突起の数は、１０００００未満であってもよく、ないしは適用可能な力は、そのような大きい数の微細突起を毛細管内に型押しするのに十分に大きくないかもしれない。例えば、把持は、１ｍｍ〜２ｍｍの範囲で、毛細管の連続する長手方向延在部に沿って、毛細管の円周全体の上に半径方向に適用されてもよい。フェルールチャックの遮断されていない（１つ以上のスリットが形成されてもよい）表面積を、微細突起で長手方向および／または円周方向に被覆することは好ましいが、また、長手方向の１つ以上の空隙（例えば、羽部を形成するスロット）および／または円周方向の１つ以上の円周セクションに、微細突起がなくてもよい。したがって、把持形態適合は、十分に大きい表面積の上に適用され、それによって、強力かつ信頼性のある把持を提供するべきである。
【００１６】
実施形態では、微細突起の少なくとも約１０％、具体的には少なくとも約５０％、より具体的には少なくとも約９０％の高さ、幅、および／または長さは、約０．５μｍ〜約１００μｍの範囲、具体的には約１μｍ〜約５０μｍの範囲、より具体的には約５μｍ〜約２０μｍの範囲の寸法を有する。微細突起のこれらの寸法は、毛細管と継手との間の既定の整合なく、毛細管の別の継手との再使用の可能性を悪化させ得る毛細管上への凹みパターンの形成を防止するのに適切である。
【００１７】
実施形態では、微細突起は、フェルールチャックの表面の上にランダムに分布される。「ランダムに」という用語は、具体的には、配設にいかなる繰り返しパターンまたは順序もないように、決められた順序スキームのない、フェルールチャックの上への微細突起の統計的分布を意味する。そのようなランダムな分布によって、また、把持位置の自由選択性の目的に反し得る、毛細管と継手との間の望ましくない好ましい整合方向または好ましい接触域も画定し得る、突起の規則的な把持パターンが形成されることを防止することができる。これとは対照的に、本発明の例示的な実施形態に従って提供される微細突起の不規則なパターンは、ユーザが把持位置を毛細管に沿って自由に選択することを可能にし、したがって、再使用可能な継手／毛細管システムを提供する。したがって、継手と毛細管との間の安定した、強固であり、かつ繰り返し締め付け可能な接続が達成される。必須ではないが、好ましくは、微細突起または歯のランダムな分布は、規則的な型押しまたは刻印パターンが形成されない程度に統計的に分布される、非常に小さい歯を有する。
【００１８】
実施形態では、微細突起の少なくとも一部は、微細突起のうちの隣接する、具体的には半径方向または長手方向に（または軸方向に）隣接する微細突起の少なくとも一部の対応する寸法とは異なる寸法を有する。換言すれば、隣接する微細突起の高さ、長さ、および／または幅（具体的には直径）は、異なってもよい。そのような概念により、微細突起の様々な寸法が、パターンの完全な規則性を損ねる場合、微細構造の幾何学的に規則的なパターンさえ使用されてもよい。
【００１９】
実施形態では、微細突起の少なくとも一部について、微細突起のうちの一対の隣接する微細突起間の距離は、その対に隣接する、隣接する微細突起の他の対の微細突起間の距離とは異なる。換言すれば、特定の微細突起から異なる近隣の微細突起までの距離は、異なってもよく、それによって、この場合も同様に、完全に規則的なパターンの形成を防止する。
【００２０】
実施形態では、微細突起は、繰り返しパターンなく、フェルールチャックの表面の上に配設される。そのような繰り返しパターンは、それに従って微細突起がフェルールチャック表面上に配設される、予測可能な規則または式であってもよい。そのような繰り返しパターンの欠如は、望ましい微細突起の非対称配設を確実なものにする。
【００２１】
毛細管および／または継手を再使用する際、毛細管の位置付けの自由を維持するために、微細突起の不規則な配設が好ましいが、具体的には、微細突起が１０μｍ以下の寸法を有する際、また、微細突起の規則的な配設もこの要件を満足する。
【００２２】
実施形態では、微細構造は、具体的には排他的に、フェルールチャックの内側表面（例えば、１つ以上の長手方向スリットによって遮断されてもよい、円形の円筒形表面）であって、それに沿ってフェルールチャックが毛細管を円周に把持する、内側表面の円周上に形成される。具体的には、フェルールチャックの外側表面には、微細構造がなくてもよい。しかしながら、また、フェルールチャックの１つ以上の他の表面部分を微細構造で被覆することも可能である。例えば、フェルールとフェルールチャックとの間の把持は、フェルールに接触するフェルールチャックの表面に、対応する微細構造を形成することによって改善されてもよい。さらに、加えて、または代替として、フェルールの表面（具体的には、フェルールの円周内側表面であって、それに沿ってフェルールが毛細管もしくはフェルールチャックを円周に把持する、または毛細管もしくはフェルールチャックに接触する、円周内側表面）の少なくとも一部に、そのような微細構造が備わっていてもよい。しかしながら、筐体の内部の構成要素（具体的には、フェルールチャックおよびフェルール）の筐体に対する低摩擦自由回転が可能となり得るように、筐体の少なくとも内面には、微細突起がなくてもよい（例えば、そのような表面は、研磨されてもよい）。
【００２３】
実施形態では、フェルールチャックは、金属、具体的には鋼、より具体的にはステンレス鋼で作製される。そのような材料は、枢動および自己適応位置付けを提供するように、十分な可撓性を有する。
【００２４】
実施形態では、フェルールチャックは、少なくとも約３５ＨＲＣ、具体的には少なくとも約４４ＨＲＣのロックウェル硬さを有する材料で作製される。したがって、一方ではバネ様の特性を有し、その一方で２０００バール流体圧力で作用する高力に耐えることができる、十分に硬いフェルールチャックが提供される。
【００２５】
実施形態では、フェルールチャックは、先細の、具体的には円錐形に先細の後部セクションを有し、先細の後部セクションは、筐体の先細の表面に当接する。フェルールチャックのそのような先細の部分は、毛細管を半径方向に把持するために、包囲する筐体からの力を実際に受けている部分であってもよい。半径方向に最大の延在を伴う、円錐形に先細の後部セクションの部分は、先細の後部セクションの最も幅が狭い部分よりフェルールの近くに位置してもよい。フェルールチャックの接続セクションは、後者をフェルールチャックの半径方向により狭い部分に接続するために、先細の後部セクションに直接接続されてもよい。したがって、接続セクションもまた、先細であってもよいが、しかしながら、先細の後部セクションとは逆の傾斜の兆候を伴う。したがって、フェルールチャックの局所的に最大の半径方向延在部は、接続セクションと先細の後部セクションとの間の接合部分に位置付けられてもよい。半径方向に最小の延在を伴う接続セクションの部分は、接続セクションの最も幅が広い部分よりフェルールの近くに位置してもよい。
【００２６】
実施形態では、先細の後部セクションは、形態適合によって毛細管を把持するために、筐体からの力を毛細管に伝達するように構成される。
【００２７】
実施形態では、微細構造は、具体的には排他的に、フェルールチャックの内側表面の円周上、具体的にはその先細の後部セクション上（所望により、接続セクションの少なくとも一部の内側表面の円周を含む）に形成される。したがって、フェルールチャックの別の表面部分（具体的には外面部分または外側表面部分）には、微細構造がなくてもよい。代替として、また、フェルールチャックの１つ以上の外側表面部分も、微細構造によって被覆されてもよく、フェルールチャックと筐体との間の接触表面には、微細突起がないままであるべきである（継手の取り付けまたは締結中のこれらの構成要素間の摺動を促進するように）。
【００２８】
実施形態では、フェルールチャックは、環状、具体的には平らな環状の正面を有し、環状正面は、フェルールの環状背面に当接する。そのようなフェルールチャックのリングのような表面部分は、毛細管の延在方向に対して垂直に配向されてもよい。これは、フェルールチャックからフェルールへの長手方向の適切な力伝達を提供する当接面としての機能を果たしてもよい（また、半径方向の力も、微細突起が寄与する形態閉鎖によって同様に伝達されてもよい）。
【００２９】
フェルールおよびフェルールチャックは、継手が取り付けられた際、フェルールとフェルールチャックとの間の相対回転が不可能であるように相互作用するように適応されてもよい（例えば、それらの間の接合部分に微細突起を提供することによって、それらの間の堅い連結を確実なものにすることによって）。具体的には、フェルールもしくはフェルールチャックがフェルールチャックもしくはフェルールにそれぞれ接触する、フェルールまたはフェルールチャックの接触表面は、上述される特性を伴う微細突起が提供されてもよく、把持を向上させるための任意の他の対策（摩擦適合を提供するためのコーティング、または形態適合を提供するための巨視的な突起等）を有してもよい。
【００３０】
別の実施形態では、フェルールチャックは、環状、具体的には平らな環状の正面を有し、環状正面は、フェルールとフェルールチャックとの間の把持を促進する把持要素によって、フェルールの環状背面から分離される。したがって、フェルールとフェルールチャックとの間に挟持される把持要素は、フェルールとフェルールチャックとの間に間接形態適合を提供してもよい。
【００３１】
実施形態では、フェルールチャックは、環状正面で終端する、中空円筒形前部セクションを有する。中空円筒形前部セクションは、変形しない支持体（すなわち、継手を別の構成要素に接続する際に作用する力の下で変形しないように十分に強固である）として構成されてもよい。具体的には、中空円筒形前部セクションは、フェルールチャック全体に沿って最大壁厚さを有してもよい。換言すれば、継手を別の構成要素に接続する際にフェルールチャックに作用する力が適用されても、その有意な機械的強固性（例えば、壁厚さ、およびしたがって分厚さ）を伴う中空円筒形前部セクションは、依然として、フェルールチャックの残りの部分のいかなる変形にも追従せず、フェルールとの十分に大きい接触域を提供する、頑丈な本体としての役割を果たし得る。
【００３２】
実施形態では、フェルールチャックは、中空円筒形前部セクションと先細の後部セクション（または上述の接続セクション）との間に配設される、中空円筒形延在セクションを有する。中空円筒形延在セクションは、中空円筒形前部セクションより小さい壁厚さを有してもよい（代替として、中空円筒形前部セクションは、中空円筒形延在セクションと同一の、またはさらにはそれより小さい壁厚さを有してもよいが、フェルールへの接続要素によって補完されてもよい）。中空円筒形延在セクションは、バネ様の部材、すなわち、継手が別の構成要素に接合される際にバネとして作用する部材として構成されてもよい。中空円筒形延在セクションは、中空円筒形前部セクションに直接接続されてもよく、大幅により低い壁厚さを有してもよい。したがって、継手を対抗部品に締め付けたときに、中空円筒形延在セクションは、バネのように作用してもよい、すなわち、変形され得る。これは、フェルールチャックの自己解除もしくは開放を支持または促進するように、さらに作用してもよい。
【００３３】
中空円筒形延在セクションは、約０．１ｍｍ〜約０．６ｍｍの範囲、具体的には約０．１５ｍｍ〜約０．４ｍｍの範囲の壁厚さを有してもよい。例えば、対応する中空円筒形延在セクションは、鋼、具体的にはステンレス鋼で作製されてもよい。実施形態では、壁厚さは、０．２ｍｍであってもよい。十分に硬い材料および上記の寸法のバネ様のチューブ状のセクションを使用することによって、フェルールチャックは、その毛細管の円周把持要素の機能を適切に果たしてもよい。
【００３４】
中空円筒形延在セクションと先細の後部セクションとの間に、中空円筒形延在セクションから先細の後部セクションのほとんど延在した部分に向かってその直径が増加し、それによって先細の後部セクションと共に丘のような構造を形成する、接続セクションが位置してもよい。代替として、中空円筒形延在セクションと先細の後部セクションとの間の急激な移行が可能である（すなわち、接続セクションは、省略されてもよい）。
【００３５】
実施形態では、フェルールチャック、具体的にはフェルールチャックの先細の後部セクションは、長手方向スリットを有し、具体的には、フェルールチャックの円周の周囲に一様に分布される複数の長手方向スリットを有する。この文脈では、「長手方向」または軸方向という用語は、この場合も同様に、毛細管の延在方向を指す。換言すれば、スリットは、毛細管の延在部に対して平行に配向されてもよい。スリット（単数または複数）の長さは、フェルールチャックのバネ様の部分の長さを画定してもよい。
【００３６】
好ましい実施形態では、先細の後部セクションおよび中空円筒形延在セクションは、隣接するスリット間に形成される羽部の屈曲の支持点（すなわち、仮想または理論上の枢動点）が、中空円筒形延在セクションと中空円筒形前部セクションとの間の接合部分に位置するように、フェルールチャックの円周の周囲に一様に分布される、厳密には２つまたは厳密には３つの長手方向スリットを有する。
【００３７】
特に好ましい実施形態では、それぞれが隣のスリットから１２０°の距離を有する、３つの長手方向スリットが形成される。この措置をとることによって、３つのバネ様の羽部は、中空円筒形延在セクションおよび先細の後部セクション内に形成され、各羽部は、２つの隣接するスリット間の領域によって形成される。３つのスリット間に形成される３つのバネ様の要素を使用したとき（中空円筒形延在セクションの非常に平衡のとれた厚さと組み合わせて）、対応するバネの屈曲線は、毛細管に非常に近接して位置することが認識される。これは、ひいては、フェルールチャックと毛細管との間に大きい接触域をもたらし、それによって、毛細管の適切な型押し、およびしたがって適切な把持を確実なものにする。換言すれば、厳密に３つの羽部、および中空円筒形延在セクションの有効な壁厚さ（可能な限り薄く、しかしながら羽部の弾性特性の損失はなく、これは、使用される材料の硬さに依存し得る）を形成する際、中空円筒形延在セクションと中空円筒形前部セクションとの間の接合部分に形成される理論上の支持域の中心は、毛細管に非常に近接して位置する。３つを超える、より多くのスリットが使用されると、羽部の毛細管上へのぴったりとした整合からの逸脱がより強くなる。２つのスリットを提供することによって２つの羽部を形成する際、妥当な結果を依然として達成することができる。しかしながら、スリットの数をさらに１つに減らすと、構造はかなり剛性となり、フェルールチャックの毛細管への適切な整合に反する。
【００３８】
依然として以前に記載された実施形態を参照すると、スリット（単数または複数）は、中空円筒形前部セクションの前で終端してもよい。この場合、中空円筒形前部セクションは、中空円筒形延在セクションと比較して厚くされてもされなくてもよい。代替として、スリット（単数または複数）は、中空円筒形前部セクションに延在してもよい（これは、非常に単純な処理技法を用いて達成可能であり得る）。後者の場合、中空円筒形前部セクション内のスリットの部分は、中空円筒形前部セクションが、隣接するスリット間に制限される屈曲可能な羽部の一部を形成せず、かつそのような屈曲可能な羽部のバネ様の特性に寄与しないように、穴（貫通穴のような）等の陥凹であってもよい。
【００３９】
実施形態では、バネ様の羽部は、隣接するスリットの各対の間に形成される。バネ様の羽部のうちの少なくとも１つの屈曲軸は、最大で約±０．５ｍｍ（「＋」は、毛細管外の理論上または仮想の屈曲軸の位置を指し、「−」は、毛細管内の理論上または仮想の屈曲軸の位置を指す）、具体的には最大で約±０．１ｍｍの毛細管の外側表面までの距離を有する。好ましくは、バネ様の羽部のうちの少なくとも１つの屈曲軸は、毛細管の外側表面の接線である。屈曲軸（または屈曲線もしくは屈曲軌道）が、毛細管の円筒形外面に対してより近接して位置すると、微細突起を伴う接触域は、毛細管外面により良く整合される、すなわち、形態閉鎖ベースの把持がより良くなる。実施形態では、従来の手法とは違い、毛細管内に深く延在する溝または深く巨視的なマーキングが形成されないように、屈曲線は、毛細管の周辺にかなり近接して位置する。
【００４０】
実施形態では、フェルールチャックおよびフェルールは、継手が組み立てられた状態である際、例えば、筐体内に収容される際、相互に直接当接するように構成される。したがって、フェルールチャックとフェルールとの間に、間にいかなるさらなる部材もない、直接接触が存在してもよい。代替として、１つ以上の中間部品（把持円盤またはバネ、例えば、円盤バネまたはワッシャ等）が、フェルールチャックとフェルールとの間に存在してもよい。
【００４１】
実施形態では、フェルールは、先細の、具体的には円錐形に先細の前部セクションを有し、先細の前部セクションは、少なくとも部分的に筐体を越えて延在する。したがって、先細の前部セクションの後部は、筐体内に収容され、一方、前部は、対抗部品の対応する陥凹に挿入可能であり、それによって対抗部品への封止接続を提供するように、筐体の上に突出する。
【００４２】
実施形態では、フェルールは、環状、具体的には平らな環状の背面を有し、環状背面は、フェルールチャックの環状正面に当接する。フェルールの背面は、フェルールチャックの正面と同一の形状および寸法を有してもよく、それによって、適切な力伝達を提供する。
【００４３】
実施形態では、フェルールは、環状背面で終端する、中空円筒形後部セクションを有する。この場合も同様に、また、フェルールの円筒形後部セクションも、接続力を適用しても屈曲されない支持体としての役割を果たしてもよい。
【００４４】
実施形態では、フェルールは、中空円筒形後部セクションと先細の前部セクションとの間に配設される、中空円筒形延在セクションを有し、中空円筒形延在セクションは、中空円筒形後部セクションより小さい壁厚さを有してもよい。しかしながら、フェルールの円筒形延在セクションの厚さは、フェルールチャックの中空円筒形延在セクションの厚さより、例えば、少なくとも２倍、または少なくとも３倍大きくてもよい。フェルールチャックの中空円筒形延在セクションは、フェルールへの適切な整合のための一体化バネを有してもよい。
【００４５】
実施形態では、筐体、フェルール、およびフェルールチャックは、継手の雄部品を形成し、雄部品は、筐体の外面に第１の結合要素をさらに有する。継手は、フェルールおよび毛細管の少なくとも一部を収容するように構成される、陥凹を有し、第１の結合要素に結合可能であるように構成される、第２の結合要素を有する、雌部品をさらに備えてもよい。したがって、この雌部品は、フェルールの少なくとも一部、および継手の筐体の少なくとも一部を受容してもよい。例えば、結合要素は、ねじ接続を提供してもよく、したがって、内部ネジ山および対応する外部ネジ山であってもよい。しかしながら、また、結合要素は、スナップ式接続またはバイオネット接続を形成するように等、別の方法で構成されてもよい。
【００４６】
実施形態では、フェルールは、弾性材料、具体的にはポリマー材料または金属を備える。フェルールチャックは、鋼等の弾性材料（そのセクションにわたるバネ特性を有する）を備えてもよい。フェルールチャックは、毛細管が作製される材料の硬さを超える硬さを有する材料で作製されてもよい。この条件が満たされる場合、また、フェルールチャックを、金属とは別の材料、例えば、プラスチック材料またはセラミック材料で作製することも可能である。
【００４７】
実施形態では、継手は、毛細管を構成する。したがって、毛細管は、継手の一部を形成してもよい。毛細管は、継手が別の構成要素に接続されていないとき、フェルールおよび／またはフェルールチャックに対して摺動可能であってもよく、継手が別の構成要素に接続されるとき、不動化されてもよい。
【００４８】
実施形態では、毛細管は、金属、ステンレス鋼、チタン、プラスチック、ポリマー、ガラス、および／または水晶を備える。毛細管は、０．８ｍｍ未満、具体的には０．２ｍｍ未満の直径を有する内腔を有してもよい。しかしながら、他の材料および寸法も同様に可能である。
【００４９】
実施形態では、微細構造は、フェルールチャックの材料を放電加工することによって形成される。スパーク機械加工（ｓｐａｒｋ  ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）、放電加工（ｓｐａｒｋ  ｅｒｏｄｉｎｇ）、焼成（ｂｕｒｎｉｎｇ）、形彫り放電加工（ｄｉｅ  ｓｉｎｋｉｎｇ）、またはワイヤ放電加工（ｗｉｒｅ  ｅｒｏｓｉｏｎ）とも称される、放電機械加工（ＥＤＭ）は、それによって放電（スパーク）を使用して所望の形状が取得される、製造プロセスである。材料は、誘電液体によって分離され、電圧にさらされる、２つの電極間での一連の高速に繰り返される放電によって、被加工部品から除去される。放電加工は、安価かつ簡単な方法で微細構造を形成する強力なツールであることが判明した。しかしながら、レーザー処理、スパッタリング、リソグラフィ、およびエッチング方法等の他の製造プロセスも可能である。また、フェルールチャックの表面上への材料の体積によって、微細突起を形成することも可能である。
【００５０】
次に、流体デバイスのさらなる例示的な実施形態が説明される。しかしながら、また、これらの実施形態も、継手および方法に適用される。
【００５１】
例示的な実施形態に係る流体デバイスは、液体クロマトグラフィシステム等の流体器具の部分を接続するための流体接続部品としての使用に、特に好適であり得る。例えば、液体クロマトグラフィ装置のカラム、分別器、検出器等は、そのような継手によって毛細管に接続されてもよい。
【００５２】
継手によって毛細管に連結される構成要素は、分離カラム等の流体試料処理要素であってもよい。そのような分離カラムは、そのような試料の異なる成分を分離することができるように、試料との相互作用の調節可能度を可能にする、任意の材料であってもよい、固定相と示される場合もある、材料を含んでもよい。分離材料は、ポリスチレン、ゼオライト、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン、ガラス、ポリマー粉末、二酸化シリコン、およびシリカゲル、または化学的に修飾された（コーティングされた、覆われた等）表面を伴う、任意の上記のものからなる群のうちの少なくとも１つを備える、液体クロマトグラフィカラム充填材料またはパッキング材料であってもよい。しかしながら、例えば、パッキング材料と検体の分屑との間の異なる種類の相互作用またはアフィニティにより、この材料を通過する検体を異なる成分に分離することを可能にする材料特性を有する、任意のパッキング材料を使用することができる。
【００５３】
処理要素の少なくとも一部は、そのような流体分離材料で充填されてもよく、流体分離材料は、本質的に１μｍ〜本質的に５０μｍの範囲のサイズを有するビーズを備えてもよい。したがって、これらのビーズは、マイクロ流体デバイスの分離セクションの内部に充填されてもよい、小さい粒子であってもよい。ビーズは、本質的に０．０１μｍ〜本質的に０．２μｍの範囲のサイズを有する細孔を有してもよい。流体試料は、細孔を通過してもよく、流体試料と細孔との間で相互作用が生じてもよい。
【００５４】
流体デバイスは、試料の成分を分離するための流体分離システムとして構成されてもよい。例えば高圧で、流体試料を含む移動相が流体デバイスを通過する際、カラムの充填物と流体試料との間の相互作用は、液体クロマトグラフィデバイスにおいて実施されるように、試料の異なる成分を分離することを可能にしてもよい。
【００５５】
しかしながら、また、流体デバイスは、流体試料を精製するための流体精製システムとして構成されてもよい。流体試料の異なる分屑を空間的に分離することによって、多成分試料、例えば、タンパク溶液が精製されてもよい。生化学実験室でタンパク溶液が調製された際、これは、依然として、複数の成分を含む。例えば、この多成分液体の単一のタンパク質のみに関心がある場合、試料は、カラムを通過させられてもよい。異なるタンパク質分屑のカラム（例えば、ゲル電気泳動デバイスまたは液体クロマトグラフィデバイスを使用する）の充填物との異なる相互作用により、異なる試料が区別されてもよく、１つの試料または材料の一群が、精製された試料として選択的に単離されてもよい。
【００５６】
流体デバイスは、移動相の少なくとも１つの成分の少なくとも１つの物理的、化学的、および／または生物学的パラメータを分析するように構成されてもよい。「物理的パラメータ」という用語は、具体的には、流体のサイズまたは温度を意味してもよい。「化学的パラメータ」という用語は、具体的には、検体の分屑の濃度、アフィニティパラメータ等を意味してもよい。「生物学的パラメータ」という用語は、具体的には、タンパク質の濃度、生化学溶液中の遺伝子等、成分の生物学的活性等を意味してもよい。
【００５７】
流体デバイスは、センサデバイス、化学的、生物学的、および／もしくは薬学的分析のためのデバイス、毛細管電気泳動デバイス、液体クロマトグラフィデバイス、ガスクロマトグラフィデバイス、または質量分光デバイス等の異なる技術環境で実現されてもよい。具体的には、流体デバイスは、検体の異なる分屑が分離され、調査され、分析され得る、高性能液体デバイス（ＨＰＬＣ）デバイスであってもよい。
【００５８】
流体デバイスは、高圧、具体的には少なくとも１２００バール、より具体的には少なくとも２０００バールで、移動相をシステムを通して導くように構成されてもよい。
【００５９】
流体デバイスは、マイクロ流体デバイスとして構成されてもよい。「マイクロ流体デバイス」という用語は、具体的には、約８００μｍ未満、具体的には２００μｍ未満、より具体的には１００μｍ未満、または５０μｍ以下の規模の寸法を有するマイクロチャネルを通して流体を搬送することを可能にする、本明細書に記載される流体デバイスを意味してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
本発明の実施形態の他の目的および付随する利点の多くは、添付の図面に関連して、以下の実施形態のより詳細な説明を参照することによって、容易かつより良く理解される。実質的もしくは機能的に同等または同様の特徴は、同一の参照記号によって参照される。
【００６１】
【図１】例示的な実施形態に係る、継手の断面図を図示する。
【図２】図１の継手の詳細を図示する。
【図３】図１に示される軸Ａ−Ａに沿った、図１の継手のフェルールチャックの断面図のみを図示する。
【図４】例示的な実施形態に係る、継手の表面マイクログリップを伴うフェルールチャックを図示する画像である。
【図５】例示的な実施形態に係る、継手の表面マイクログリップを伴うフェルールチャックを図示する画像である。
【図６】例示的な実施形態に係る、高性能液体クロマトグラフィ装置を図示する。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
図面中の図示は、概略的である。
【００６３】
図面をより詳細に説明する前に、本発明の基礎となるいくつかの事項を要約する。実施形態では、一般的な毛細管接続として、表面マイクログリップを伴うフェルールチャックが提供される。従来の解決策によると、毛細管接続のためのフェルールは、ポリマーまたはステンレス鋼のいずれかで作製される。ポリマーフェルールは、摩擦力によって把持し、ステンレス鋼フェルールは、低表面接触で咬合し、ステンレス鋼毛細管上に閉鎖を形成するか、またはポリマーフェルールのように摩擦力のみで支持する。特に４００バールを超えるシステム圧力で、低強固性かつ弱性能である。さらなる制限は、より高い環境温度（最大で１００℃）および硬ステンレス鋼毛細管により生じる。本発明の実施形態のフェルールチャックは、少なくとも４４ＨＲＣの硬さのステンレス鋼で作製された表面マイクログリップを有し、最大で３００℃以上、および最大で２０００バール以上のシステム圧力で利用可能なすべてのステンレス鋼毛細管への用途を網羅する。第１の実験は、マイクログリップが、ステンレス鋼毛細管への破壊的なマークなく、摩擦把持を大きく拡張することを示した。チャックに使用される特別な材料は、微細構造を保存し、非常に長い時間の使用に耐えるのを助長する。チャックの幾何学的形状は、掴持される際に毛細管との比較的大きい接触域を提供するように設計される。製造プロセスは、毛細管との接触域に沿った最終表面トリミングが、縁部およびスロットのバリなく、マイクログリップを放電加工するように編成される。
【００６４】
以下では、図１を参照して、本発明の例示的な実施形態に係る、毛細管１０２を液体クロマトグラフィデバイスの液体クロマトグラフィカラム（図１には図示せず）等の別の流体構成要素の接続される流体導管１８８に連結するための継手１００が説明される。図２は、継手１００の一部の拡大部分を示す。
【００６５】
図１に示される継手１００は、主に構成要素１０２、１０４、１０６、および１０８によって形成される、雄部品を有する。さらに、継手１００は、陥凹筐体１６２によって構成される、対応する形状の雌部品を有する。継手１００は、片方の毛細管１０２内の内腔１７０と他方の接続される流体導管１８８との間に、流体接続を提供することができる。封止接続は、内腔１７０を通り、続いて流体導管１８８を通って流れる流体（液体等）の２０００バールの圧力で、流体密封である。
【００６６】
継手１００は、毛細管１０２の前部を囲むように、かつ継手１００と別の構成要素（筐体１６２に接続される、または含まれる）との間の流体封止に寄与するように構成される、フェルール１０６を備える。より厳密には、継手１００と接続される構成要素との間の封止は、フェルール１０６の外面と筐体１６２の対応する内側表面との間の形態閉鎖によって達成される。フェルール１０６は、ＰＥＥＫ等のプラスチック材料で作製されるため、一方の上の継手１００の筐体１０４の外部ネジ山１６０とさらなる筐体１６４の内部ネジ山１６６との間でねじ接続を形成すると、陥凹筐体１６２の対応する表面に封止するように押し当てられる。これは、わずかに変形可能なポリマー材料で作製されるフェルール１０６を、金属製筐体１６２の対応する表面に押し当て、したがって、流体密封接続を提供する。選択される幾何学的形状および結果としてもたらされる流体密封接続を考慮して、古い試料材料のキャリーオーバーが回避され、それと同時に、小さいデッドボリュームを提供する。毛細管１０２はさらに、接続される封止導管１８８との封止接続を提供するように、前方に、すなわち図１の左手側に向かって押される。
【００６７】
フェルール１０６はさておき、継手１００は、図１に示されるように、毛細管１０２の後部を囲むように構成される、フェルールチャック１０８を備える。図１を参照して、「前」という用語は、毛細管１０２と流体導管１８８との間の接続位置を指し、一方、「後ろ」という用語は、筐体１０４内の構成要素１０２と構成要素１８８との間の流体接合部分から遠隔に位置する、毛細管１０２の反対セクションを指す。
【００６８】
フェルールチャック１０８は、中空円筒形前部セクション１３８の横方向端部に、対応する形状および寸法のフェルール１０６の環状背面１３６に当接する、平らな環状正面１３４を有する。
【００６９】
毛細管１０２は、フェルール１０６に対して、およびフェルールチャック１０８に対して摺動可能であり、本実施形態では、ステンレス鋼で作製される。毛細管１０２の内腔１７０は、０．１７ｍｍの内部直径を有する。
【００７０】
また、筐体１０４は、継手１００の一部も形成し、フェルールチャック１０８、ならびにフェルール１０６のサブセクションの一部を収容するように構成される。筐体１０４の内部形状は、継手１００が別の構成要素に締め付けられる、または接続される際、フェルールチャック１０８をフェルール１０６に押し付けるように構成される。同時に、また、ネジ山１６０とネジ山１６６との間のねじ接続の形成は、フェルールチャック１０８の微細構造１１０と毛細管１０２上の微細凹みの逆配設との間に、円周把持形態適合も生成する。円周把持形態適合を生成するために、フェルールチャック１０８を介して、筐体１０４から毛細管１０２に向かって円周力が適用される。したがって、また、筐体１０４は、フェルールチャック１０８を毛細管１０２の円周に押し当てるようにも構成される。
【００７１】
図１は、フェルールチャック１０８の内側円筒形表面の構造の細部１８６をさらに示す。細部１８６から分かるように、この内側円筒形表面に、微細構造１１０が提供される。微細構造１１０は、フェルールチャック１０８の内側表面の上に延在する、大きい数（例えば、１００００）の複数の微細突起１２０として形成される。微細構造１１０の様々な微細突起１２０は、２ｍｍの長さを有する円筒形接触域の上、およびフェルールチャック１０８と毛細管１０２との間の円周延在部（スリットによって遮断される）の上で、毛細管１０２の囲まれた後部と把持形態適合している。継手１００が、ネジ山１６０とネジ山１６６との間のねじ接続を結合することによって、別の構成要素に締め付けられる、または締結される際、微細構造１１０（微細突起１２０の）は、毛細管１０２の架台表面内に突出する、または型押しし、それによって、毛細管１０２の架台表面内に逆微細構造（微細凹みの）を形成する。結果として、フェルールチャック１０８と毛細管１０２との間の形態閉鎖または形態適合がもたらされ、それによって、適切な把持を保証する。
【００７２】
不規則に配設された微細突起１２０の寸法は、例えば、２μｍ〜２０μｍであってもよい。図１の細部１８６から分かるように、隣接する微細突起１２０は、異なる寸法（例えば、高さに関して異なる、ｈおよびＨを比較）を有する、および／または微細突起１２０の隣接する対間の距離に関して異なる（Ｄ、ｄを比較）。微細突起１２０は、フェルールチャック１０８の支持体表面上に、ランダムな分布を伴って形成される、すなわち、規則的なパターンまたは順序スキームがないため、微細突起１２０を伴うフェルールチャック１０８の円筒形外面は、毛細管１０２上に不規則なパターンを型押しする。フェルールチャック１０８上および毛細管１０２上のこれらのパターンの不規則性は、毛細管を同一または別の継手と再使用する際、有利に、毛細管と継手との間の既定の把持位置をもたらさない。これとは対照的に、把持位置およびその結果としてフェルールチャック１０８と毛細管１０２との間の相対配向は、毛細管１０２を既に型押しされた微細凹みと再使用する際でさえ、ユーザが自由に選択可能なままである。同時に、微細突起１２０は、それらが、毛細管１０２に適用される把持形態適合を大幅に高めるという効果を有し、それによって、最新の液体クロマトグラフィで要求されるような２０００バール用途に好適な把持力を提供することができる。
【００７３】
フェルールチャック１０８は、４４ＨＲＣのロックウェル硬さを有するステンレス鋼で作製される。フェルールチャック１０８は、４つの部分を有する。図１の右手側に見られるように、フェルールチャック１０８は、筐体１０４の対応する先細の表面１３２に当接する、円錐形に先細の後部セクション１３０を有する。先細の後部セクション１３０は、筐体１０４から毛細管１０２に力（円周方向内向きに向けられた）を伝達することによって把持形態適合を生成し、それによって、毛細管１０２を円周に把持することを可能にするように構成される。この把持は、先細の後部セクション１３０の内側円筒形表面上に形成される微細構造１１０によって促進され、支持される。先細の後部セクション１３０を中空円筒形延在セクション１４０と接続する、接続セクション１８４は、先細の後部セクション１３０に直接接続され、フェルールチャック１０８の丘のような右手側部分の局所最大から開始する。中空円筒形延在セクション１４０は、より分厚い中空円筒形前部セクション１３８と上述の先細の後部セクション１３０との間に配設される。中空円筒形延在セクション１４０は、中空円筒形前部セクション１３８の壁厚さＢより小さい、非常に小さい壁厚さｂを有する。したがって、中空円筒形前部セクション１３８は、フェルールチャック１０８の羽部（同一の部材の一部を形成してもよく、または別個の部材として構成されてもよい）を一部分に接続しており、継手１００と接続される構成要素との間に封止接続を提供しても、基本的に変形されないままである、変形しない支持体としての役割を果たす。これとは対照的に、例えば、０．２ｍｍの中空円筒形延在セクション１４０の小さい壁厚さｂを考慮すると、後者は、継手１００を接続される構成要素に接続する際、板バネとして動作する。このバネ様の挙動を考慮すると、中空円筒形延在セクション１４０ならびに接続される先細の後部セクション１３０および接続セクション１８４は、毛細管１０２の周辺に対して整合される。
【００７４】
図１および図２には示されていないが、図３を参照して以下により詳細に記載されるように、中空円筒形延在セクション１４０ならびに先細の後部セクション１３０は、フェルールチャック１０８の円周の周囲に約１２０°の角距離で分布され、中空円筒形前部セクション１３８の前で終端する、３つの平行長手方向スリットを有する。したがって、支持点１９０は、これらのスリットの端部に形成され、これは、仮想の枢動点としての機能を果たし、これを中心に隣接するスリット間に形成される羽部の枢動が実施される。この枢動点は、図１から分かるように、中空円筒形延在セクション１４０と中空円筒形前部セクション１３８との間の接合部分に位置する。
【００７５】
フェルール１０６は、内腔１７０と流体導管１８８との間に流体密封接続を提供するように、筐体１０４を越えて延在し、さらなる筐体１６２内に収容される、円錐形に先細の前部セクション１５０を有する。環状背面１３６で終端する、フェルール１０６の半径方向に幅が広がった中空円筒形後部セクション１５２も提供される。中空円筒形後部セクション１５２は、結果としてフェルールチャック１０８との比較的大きい接触域を提供する、フェルール１０６の局所的に厚くなった部分である。さらに、フェルール１０６は、中空円筒形後部セクション１５２と先細の前部セクション１５０との間に配設される、中空円筒形延在セクション１５４を有する。中空円筒形延在部１５４は、中空円筒形後部セクション１５２の壁厚さＬより小さい壁厚さｌを有する。この輪郭は、圧縮強度を最大許容値に調節し、したがって、フェルール１０６内で追加の軸バネ荷重を提供するように設計されてもよい。
【００７６】
図１から分かるように、筐体１０４、フェルール１０６、およびフェルールチャック１０８は、継手１００の雄部品を形成する。この雄部品は、第１の結合要素として、筐体１０４の外面に外部ネジ山１６０をさらに有する。さらに、継手１００は、フェルール１０６および毛細管１０２の一部を収容するように構成される陥凹１６４を有し、第２の結合要素として、筐体１０４の外部ネジ山１６０に結合可能であるように構成される内部ネジ山１６６を有する、雌部品として、さらなる筐体１６２を備える。
【００７７】
図３には、図１の軸Ａ−Ａに沿った（軸に対して垂直な）フェルールチャック１０８の断面（および羽部３０２）が示されている。ここで、３つの長手方向スリット４０２も示されている。これらは、セクション１４０、１８４、および１３０に沿って、フェルールチャック１０８を３つの羽部３０２に分割するが、セクション１３４には延在しない。羽部３０２のうちの１つの屈曲線３０４も描かれている。羽部３０２のうちの１つの弓形断面積３０６も示されている。選択される幾何学的形状（厳密には３つのスリットであり、スリットの延在部４０２は、セクション１３０、１８４、１４０にのみ延在し、但し、セクション１３８には、部分的にのみ半径方向に延在する）を考慮して、仮想の屈曲線３０４は、それぞれの羽部３０２の内側直径に非常に近接し、それによって、フェルールチャック１０８の毛細管１０２に対する、きつく、かつそれ程剛性ではない整合を提供することが分かる。
【００７８】
示される実施形態では、３つのバネ様の羽部３０２は、隣接するスリット４０２の各対の間に形成される。バネ様の羽部３０２のうちの１つの屈曲軸または屈曲線３０４は、毛細管１０２の外側表面までの距離がゼロである、すなわち、バネ様の羽部３０２の屈曲軸３０４は、毛細管１０２の外側表面の接線である。図３には描写されていないが、これは、羽部３０２のそれぞれに適用される。
【００７９】
図３では、参照番号３０２は、枢動羽部に関連し、参照番号３０４は、中立屈曲軸に関連し、参照番号３０６は、羽部３０２の中空円筒形延在セクション１４０の断面バネ面積に関連する。３つの羽部３０２は、１２０°の対称区画である。羽部３０２の中空円筒形延在セクション１４０の断面バネ面積３０６は、好ましくは、毛細管１０２の外側表面線の接線となる中立屈曲軸３０４を生成するように、またはそれを毛細管１０２の外側表面線に近接して適合させるように設計される。近接とは、±０．５ｍｍの範囲内の毛細管１０２の上または内部の公称半径を意味する。より好ましくは、これは、±０．１ｍｍの範囲内である。図３から分かるように、屈曲域の重心、したがって中立軸または屈曲軸３０４は、毛細管１０２の外側表面に近接する。
【００８０】
図４および図５は、本発明の実施形態に係る、継手１００のフェルールチャック１０８の画像を示し、具体的には、フェルールチャック１０８の内側表面の微細突起１２０を示す。
【００８１】
図６は、例示的な実施形態に係る、流体試料の液体クロマトグラフィ分析のためのＨＰＬＣ（高性能液体クロマトグラフィ）システム３００を示す。
【００８２】
ポンプ３２０は、シリカゲルで作製されたビーズ等の固定相を備えるクロマトグラフィカラム３３０を通して、移動相をポンプ供給する。試料供給ユニット３４０は、流体試料を移動相に注入するために、ポンプ３２０とクロマトグラフィカラム３３０との間に配設される。例えば、２０００バールの高圧で、クロマトグラフィカラム３３０を通してポンプ供給され得る、流体試料の成分を分離するために、クロマトグラフィカラム３３０の固定相が提供される。検出器３５０は、流体試料の分離された成分を検出する。流体試料の分離された成分を受容して、例えば、それらを専用容器または廃棄物容器（図示せず）に導くために、分別器３６０を提供することができる。
【００８３】
図６から分かるように、継手１００は、クロマトグラフィカラム３３０の注入口および排出口を金属毛細管１０２に液体封止形式で接続するために使用される。加えて、または代替として、図６に示される任意の別の構成要素が、継手１００を使用して、そのような毛細管１０２に接続されてもよい。
【００８４】
「備える」という用語は、他の要素または特徴を除外せず、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」という用語は、複数を除外しないことに留意されたい。また、異なる実施形態と関連して記載される要素も組み合わせられてもよい。また、特許請求の範囲内の参照記号は、特許請求の範囲の範囲を制限するものとして解釈されるべきではないことにも留意されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図６】
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【図４】
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【図５】
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