JP2014513989A

JP2014513989A - 伸長可能エレメントをアクチュエータに連結するためのシステム及び方法

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Publication number: JP2014513989A
Application number: JP2013549774A
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Inventors: ブラックリン，ピーター・アルフレッド
Original assignee: Mettler Toledo Schweiz GmbH
Current assignee: Mettler Toledo Schweiz GmbH
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Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2014-06-19
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Abstract

【課題】伸長可能エレメントをアクチュエータに連結するためのシステム及び方法を提供する。
【解決手段】本発明のシステムは、内部にキャビティが設けられた一体の連結端を持つアクチュエータハウジングを含む。伸長可能エレメントが、ハウジングの連結端の開口部を通してキャビティ内に延びていてもよく、キャビティ内の回転可能なカラーによってアクチュエータの可動エレメントに連結されていてもよい。カバープレートがアクチュエータハウジング連結端の一部を形成する。カバープレートは、連結端の一体の部分と相補的であり、これと関連して、カラー及び伸長可能エレメントの連結された部分を包囲する。実質的に中空の端キャップが伸長可能エレメントに被せてあり、アクチュエータハウジングの遠位連結端を包囲するため、アクチュエータハウジングに取り外し可能に取り付けられる。幾つかの実施例では、連結された伸長可能エレメントは、アクチュエータハウジングに取り外し可能に取り付けられた外チューブ内で往復動してもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、試料採取デバイスの伸長可能な試料捕捉エレメントをアクチュエータに連結するためのシステム及び方法等の、伸長可能エレメント−アクチュエータ連結システム及び方法に関する。

当業者に明らかであるように、伸長可能／引き込み可能（即ち作動される）エレメントを、こうしたエレメントの伸長及び引き込みを行うためのアクチュエータに連結する多くのデバイスがある。こうしたエレメントを、連結されたアクチュエータから定期的に取り外すのが所望である、又は必要である場合には、脱着（及び再連結）を容易にする連結システムが有利であるということは理解されよう。

様々なデバイスが、こうした連結システムの恩恵に浴する。限定でなく、一つのこのようなシステムは、２０１０年６月２５日に出願された米国特許出願第１２／８２３，６５５号に示されており且つ説明された試料採取デバイスである。この試料採取デバイスの一実施例は、或る程度の長さを持つ実質的に円筒形で中空の外（プローブ）チューブを含む。このチューブ内には、その遠位端のところに、外スリーブ、内スリーブ、及び伸長可能な試料捕捉エレメントを含むアッセンブリが同心に配置されている。試料捕捉エレメントは、プローブチューブ内に、及び更に詳細には、内スリーブ内に往復動するように配置されている。試料捕捉エレメントには試料捕捉ポケットが設けられており、このポケットは、試料捕捉エレメントの伸長中、所定量の対象の試料に対して露呈され、これを捕捉する。

このプローブの使用中、試料捕捉エレメントを対象の材料内に延ばし、その試料を捕捉し、次いでチューブ内に引っ込める。その後、試料捕捉エレメントを延ばしたり引っ込めたりするアクチュエータに試料捕捉エレメントを連結する。上文中に説明したように、所望のときにアクチュエータを作動し、試料捕捉エレメントを対象の材料内に延ばし、次いで対象の材料から引っ込める。

上述のように、作動したエレメントをアクチュエータから脱着するのが望ましい、即ち必要な場合がある。これは、様々な理由によりいえることである。これらの理由の多くは、作動したエレメントを含むデバイスの設計及び構造、及び／又はその使用の性質で決まる。上述の試料採取プローブの場合には、例えば、外スリーブの交換を可能にするため及び／又は材料を試料捕捉エレメントに及び試料捕捉エレメントから移送するチューブを交換するため、アクチュエータを試料捕捉エレメント及び関連したチューブから脱着するのが望ましい。更に、保守やクリーニングを行う目的で、試料採取プローブの伸長可能部分をアクチュエータから脱着するのが望ましい。いずれにせよ、本発明のプローブ連結システム及び方法は、このような脱着及び再連結を容易にする。

米国特許出願第１２／８２３，６５５号

本発明の実施例は、伸長可能（例えば、往復動可能）エレメントをアクチュエータに固定的に保持（連結）すると同時に、伸長可能エレメントをアクチュエータから手早く且つ簡単に取り外すことができ、伸長可能エレメントをアクチュエータに再設置できるようにする。本発明の実施例は、様々な伸長可能エレメントと関連したアクチュエータとを連結するのに使用されてもよく、多くの様々な目的で多くの様々な分野で使用される。

例示の試料採取プローブの場合には、上文中に論じたように、アクチュエータ（例えば空気圧式又は液圧式のシリンダ）は、往復動可能な試料捕捉エレメントを収容したプローブチューブに取り付けられるようになった遠位連結端を持つアクチュエータハウジングを含むことができる。アクチュエータハウジングにはプローブチューブが取り付けられるようになっており、更に、アクチュエータへの往復動可能な試料捕捉エレメントの取り付けを容易にする。更に詳細には、アクチュエータ本体の連結端は分割構造を備えており、カバープレートを取り外すことにより回転可能な保持カラーが露出できる。保持カラーは、一端が保持カラーレシーバ又はアクチュエータの他の連結エレメントに連結され、他端が試料捕捉エレメントに連結されるようになっている。

アクチュエータハウジング受け入れ区分の遠位端にスロットが配置されている。プローブチューブの近位端（保持された端部）がスロットを通過する。プローブチューブの外側には、アクチュエータハウジングの遠位端から突出した一対の噛み合い保持ピンと係合する上で適切な位置に、一対の溝が切ってある。かくして、プローブチューブがアクチュエータハウジングから軸線方向に抜けないようにする。

試料捕捉エレメントの近位端（保持された端部）がプローブチューブの近位端から延びている。回転可能な保持カラーの遠位端にも受け入れスロットが設けられている。この受け入れスロットは、リブを形成するように保持カラーに切ってある。試料捕捉エレメントの近位端の近くには、プローブチューブ／試料捕捉エレメントがアクチュエータハウジングに適切に挿入された場合に保持カラーのリブと係合する保持溝が設けられている。次いで、保持カラーをアクチュエータハウジング内で回転（例えば１８０°）し、試料捕捉エレメントをアクチュエータに固定的に連結する。

アクチュエータハウジングの噛み合い分割部分に被せてカバープレートを設置する。カバープレートは、保持カラー及びプローブチューブを受け入れる内部形体を備えており、アクチュエータハウジングの対応する部分から延びる保持ピンの一部を受け入れてもよい。端キャップがアクチュエータハウジングの連結端を覆い、アクチュエータハウジング近位端の手前に配置されたねじと螺合することによってここに取り外し可能に取り付けられる。端キャップは、プローブチューブを通す中央ボアを含む。アクチュエータハウジングには、試料捕捉エレメントの近位端に連結された材料供給／戻しラインを通すことができる貫通開口部が形成されていてもよい。同様の構成を使用し、別の種類の伸長可能エレメントをアクチュエータに取り外し可能に取り付けてもよい。

例示の実施例の以下の詳細な説明から更に明瞭に理解されるように、本発明の連結システムは、これに連結されたアクチュエータによって、伸長可能エレメントに双方向力を加えることができる。即ち、アクチュエータが伸長可能エレメントに押し引き両方を加えることができるように、伸長可能エレメントがアクチュエータに連結される。

更に、伸長可能エレメントが外チューブ内に配置された実施例では、本発明の連結システムでは、本質的に、伸長可能エレメントが外チューブ内に同心に配置される。本発明のシステム及び方法によって、伸長可能エレメントをアクチュエータに固定的に連結することにより、更に、端部がしっかりと固定された状態になり、使用中に伸長可能エレメント（及び外スリーブが設けられている場合には外スリーブ）に加わることがある、軸線方向力以外の力の作用を最少にし、従って、長い伸長可能エレメント（又は外スリーブ）の座屈を少なくする。

本発明の連結システムの実施例は、更に、伸長可能エレメントを延ばしたり引っ込めたりする間、特定の関連構成要素（例えば、チューブ、試料収集デバイス、等）が回転しないようになっていてもよい。本発明の連結システム及び方法は、上述の全ての機能を備えているとともに、伸長可能エレメントのアクチュエータへの連結及びこれからの脱着を手早く且つ容易に行うことができる。

上文中に言及した特徴に加え、幾つかの図に亘り同じ又は等価の特徴に同じ参照番号を付した添付図面及び例示の実施例の以下の説明から、本発明の他の態様が容易にわかるであろう。

図１は、本発明の連結システムの例示の実施例を使用する例示の試料捕捉デバイスの分解図である。図２は、図１の試料捕捉デバイスの組み立てた状態の図である。図３Ａ乃至図３Ｈは、往復動可能な試料捕捉エレメント及びその関連したカバーチューブを、図１に示す構成要素を含む例示の連結システムを使用して、アクチュエータアッセンブリに連結するプロセスを示す図であり、図３Ａは、試料捕捉デバイスプローブチューブが部分的に挿入された、アクチュエータハウジングの遠位連結端を示す拡大図である。図３Ｂは、アクチュエータハウジングの遠位連結端に一杯に挿入した試料捕捉デバイスプローブチューブを示す図である。図３Ｃは、回転可能な保持カラーが、試料捕捉デバイスプローブチューブから延びる試料捕捉エレメントと係合した、アクチュエータハウジングの遠位連結端の図である。図３Ｄは、図３Ｃに示す構成を側方から見た断面図である。図３Ｅは、カバープレートを設置した、図３Ｃに示す構成を示す図である。図３Ｆは、図３Ｅの構成に被せられた端キャップを示す図である。図３Ｇは、アクチュエータハウジング遠位連結端の対応するねじ部分に一杯に螺合した端キャップを示す図である。図３Ｈは、図３Ｇのアッセンブリの断面斜視図である。

伸長可能エレメントをアクチュエータ１０に連結するための本発明による伸長可能エレメント連結システム５の一つの例示の実施例を、例示の試料捕捉デバイス１００と関連して図１乃至図３Ｈに示す。試料（サンプル）捕捉デバイス１００は、図１及び図２の夫々に分解状態及び完全に組み立てた状態で示す。簡単に述べると、試料捕捉デバイス１００は、直線的に変位可能な保持カラーレシーバ２０又は同様のエレメント（図３Ｂ参照）を持つアクチュエータ１０を含む。保持カラーレシーバ２０は、アクチュエータハウジング１５内に設けられており、関連した及び伸長可能な試料捕捉エレメント１２５を所望の通りに往復動するのに使用される。試料捕捉エレメント１２５の大部分は、プローブチューブ１０５内に配置されている。連結システム５により、プローブチューブ１０５をアクチュエータハウジング１５に迅速に且つしっかりと取り付け、試料捕捉エレメント１２５をアクチュエータ１００の可動エレメント（例えば保持カラーレシーバ）２０に連結する。

使用では、試料捕捉デバイス１００のアクチュエータ１０を作動することにより、試料捕捉エレメント１２５の遠位端を対象の材料内に延ばし、これにより、材料試料を試料捕捉エレメント１２５の試料ポケット（図示せず）に捕捉し、その後、材料試料が試料捕捉ポケットに捕捉された状態で、アクチュエータ１０によって試料捕捉エレメント１２５をプローブチューブ１０５内に引っ込める。かくして、試料捕捉エレメント１２５をアクチュエータ１０から取り外すための簡単なシステム及び方法が望ましいということがわかる。これにより、例えば、試料捕捉エレメント１２５のクリーニング及び／又は修理を行うことができ、又は、様々な大きさ及び／又は構成の試料捕捉ポケットを持つ試料捕捉エレメント１２５を設置できる。

本明細書中、本発明の説明と関連して試料捕捉デバイス１００を示し且つ説明するが、試料捕捉デバイス１００は単に例示の目的で図示され且つ説明されたに過ぎず、本発明の連結システム及び方法は、この例示の試料捕捉デバイス１００又は一般的な試料捕捉デバイスでの使用に限定されないということは理解されるべきである。というよりはむしろ、本発明の連結システム及び方法は、様々な他のデバイスの伸長可能エレメントを、関連したアクチュエータに連結するのに使用してもよいということが当業者に明らかでなければならない。

図１の分解図を再び参照すると、本発明を更に詳細に例示するために提供された例示の試料捕捉デバイス１００は、実質的に円筒形のリニアアクチュエータ１０を含む。リニアアクチュエータ１０は、アクチュエータハウジング１５を有している。このアクチュエータハウジング１５は、近位端１５ａと、一体の遠位連結端１５ｂとを備えている。アクチュエータハウジング１５の遠位（一体）連結端１５ｂは、ここに試料捕捉デバイスのプローブチューブ１０５を取り付けるようになっており、アクチュエータ１０の可動エレメント（即ち保持カラーレシーバ）２０への、関連した往復動可能な試料捕捉エレメント１２５の連結を容易にする。更に詳細には、アクチュエータハウジング１５の連結端１５ｂは、本発明の例示の伸長可能エレメント連結システム５の様々な構成要素を収容し取り囲む内部キャビティ２５を含む。

アクチュエータハウジング１５の連結端１５ｂは、更に、分割構造(split construction)を備えている。これは、アクチュエータハウジング１５の連結端１５ｂが、その軸線方向中心線と実質的に平行に延びる平面に沿って分割されているということを意味する。アクチュエータハウジン一体連結端１５ｂの末端は、この平面に、カバープレート噛み合い面８５を形成する。従って、連結端は、アクチュエータハウジング１５の一体の部分である一体化された半部３０（一体半部）と、連結システム５の取り外し可能なカバープレート３５（図１、及び図３Ｅ及び図３Ｆ参照）として提供された対応する半部とを含む。カバープレート３５は、アクチュエータハウジング一体連結端１５ｂのカバープレート噛み合い面８５と噛み合う。カバープレート３５の内部及び外部の大きさ及び形状は、好ましくは、アクチュエータハウジングの連結端１５ｂの一体半部３０と相補的である。即ち、カバープレート３５の内部及び外部の大きさ及び形状は、好ましくは、アクチュエータハウジング連結端１５ｂの一体半部３０の失われた部分を占める。これによって、カバープレート３５を所定の場所に置くことにより、中実の外部及び実質的に中空の内部を持つ完全な連結端構造が形成される。ここに示す特定の例では、カバープレート３５の内部及び外部の設計、大きさ、及び形状は、本質的に、アクチュエータハウジング１５の連結端１５ｂの一体半部３０の鏡像をなす。

試料捕捉デバイスのプローブチューブ１０５及び関連した試料捕捉エレメント１２５を、アクチュエータハウジング１５のキャビティ２５内に通すことができるように、軸線上に中心を持つスロット４０の一部が、アクチュエータハウジング１５の連結端１５ｂの一体半部３０と、対応するカバープレート３５の各々の遠位部分を通って延びている。他の実施例では、スロット４０は、伸長可能エレメントしかアクチュエータハウジング１５内へ入らないようになっていてもよい。

図１及び図３Ａ乃至図３Ｃで最もよくわかるように、一対のプローブチューブ保持ピン４５が、この特定の例のスロット４０の両側で、アクチュエータハウジング連結端１５ｂの一体半部３０から延びている。従って、カバープレート３５は、カバープレート３５をアクチュエータハウジング連結端１５ｂの一体半部３０に設置するとき、ピン４５の突出部分を受け入れる対応する穴（図示せず）を備えている。別の態様では、ピン４５がカバープレート３５に設置されてもよく、穴がアクチュエータハウジング連結端１５ｂの一体半部３０に設けられていてもよい。しかしながら、ピン４５をアクチュエータハウジング連結端１５ｂの一体半部３０に配置することにより、試料捕捉デバイスのプローブチューブ１０５の設置が容易になるということがわかっている。

プローブチューブ１０５の外部の近位（被保持）端１０５ａの近くに、直径方向反対側に配置され且つ横方向に配向された一対の保持溝１１０（一方しか示してない）が切り込んである。これらの保持溝１１０は、アクチュエータハウジング１５の連結端１５ｂから突出した対をなした保持ピン４５と係合できるように、適切な位置に形成されている。かくして、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、プローブチューブ１０５をアクチュエータハウジング１５の連結端１５ｂに設置するとき、保持ピン４５と保持溝１１０とが係合することにより、プローブチューブ１０５がアクチュエータハウジング１５から軸線方向に抜けないようにする。プローブチューブ１０５の被保持端１０５ａには、随意であるが、嵌着及び機能を目的とした縮径領域１１５が設けられていてもよい。このように縮径することにより、プローブチューブ１０５に肩部１２０が形成される。肩部１２０が形成されている場合には、肩部１２０は、プローブチューブ１０５を適切に設置したとき、アクチュエータハウジング連結端１５ｂの遠位端に当接させることができる。

図１及び図３Ａ乃至図３Ｃで最もよくわかるように、試料捕捉デバイス１００の試料捕捉エレメント１２５は、プローブチューブ１０５の被保持端１０５ａから延びている。試料捕捉エレメント１２５は、試料捕捉エレメント１２５を上文中に説明したように延ばしたり引っ込めたりできるように、アクチュエータ１０の保持カラーレシーバ２０に連結されている（図３Ｃ及び図３Ｄ参照）。

回転可能な保持カラー５０は、試料捕捉エレメント１２５をアクチュエータ１０の保持カラーレシーバ２０に連結するために設けられている。保持カラー５０は、実質的に円筒形形状であり、アクチュエータハウジング連結端１５ｂのキャビティ２５内に往復動可能に配置されている。保持カラー５０は、更に、試料捕捉エレメント１２５を受け入れるように設計された、幅を持つ、段をなした試料捕捉エレメント受け入れスロット５５を含む。段をなした設計により、保持カラー５０の遠位端に保持リブ６０が形成される。試料捕捉エレメント１２５は、その近位端１２５ａの近くに、対応する保持溝１３０を含む（図３Ａ参照）。保持溝１３０は、試料捕捉エレメント１２５を保持カラー５０に設置したとき、保持カラー５０の保持リブ６０と係合するように設計されており且つ配置されている。

図３Ｂ及び図３Ｃを参照すると、試料捕捉エレメント１２５の近位端１２５ａを、保持カラー５０の試料捕捉エレメント受け入れスロット５５に適正に設置した後、保持カラー５０を、保持カバーレシーバ２０を中心として、及びアクチュエータハウジング連結端のキャビティ２５内で回転でき、これにより、試料捕捉エレメント１２５を保持カバーレシーバ２０に固定的に連結できるということがわかる。この例では、保持カラー５０を約１８０°回転してもよいが、カラーの回転角度は、他の実施例では異なっていてもよい。保持カラー５０を図示のように試料捕捉エレメント１２５上で回転したとき、保持リブ６０及び保持溝１３０が係合することにより、アクチュエータ１０が試料捕捉エレメント１２５に双方向力を及ぼすことができる（即ち、延ばしたり引っ込めたりできる）ように、試料捕捉エレメント１２５をアクチュエータ１０の保持カバーレシーバ２０に固定的に連結できる。

保持カラー５０の外周に沿って一つ又はそれ以上の回転工具穴７０を設けることによって、保持カラー５０の回転を容易にしてもよい。この場合、カラー回転ピン７５（図１参照）又は同様の工具を回転工具穴７０に挿入し、次いで保持カラー５０を回し（この例では時計回り方向に回し）、試料捕捉エレメント１２５を保持カバーレシーバ２０に係止することによって、保持カラー５０の回転を容易に成し遂げることができる。

図示のように、保持カバーレシーバ２０は、外ねじ区分２０ｂを含む。保持カラー５０には、対応する内ねじ区分６５が設けられており、これにより保持カラー５０と保持カバーレシーバ２０とが螺合する。かくして、保持カラー５０は、アクチュエータハウジング連結端１５ｂのキャビティ２５内で、保持カバーレシーバ２０に連結され、保持カバーレシーバ２０を中心として回転し、保持カバーレシーバ２０とともに往復動する。従って、アクチュエータにより保持カバーレシーバ２０を移動することによって、試料捕捉エレメント１２５をプローブチューブ１０５内で往復動させる（プローブチューブ１０５から延ばしたりプローブチューブ内に引っ込める）ことができる。

更に、以上から明らかであるように、保持カラー５０を回転する（この実施例では矢印Ａの方向に回転する）ことにより、保持カラー５０は、保持カバーレシーバ２０の長さに沿って、アクチュエータハウジング１５の近位端１５ａに向かって、直線的に移動する。これにより、プローブチューブ１０５の保持溝１１０が引っ張られて保持ピン４５に押し付けられ、プローブチューブ１０５の肩部１２０（肩部が設けられている場合）が、アクチュエータハウジング連結端１５ｂの遠位面にぴったりと引き付けられる。かくして、プローブチューブ１０５はアクチュエータハウジング連結端１５ｂに固定的に連結される。

保持カラー５０の回転中に、保持カバーレシーバ２０が不時に回転しないようにするため、抗回転エレメント１９５を、アクチュエータハウジング１５ｂの内壁から内方に延ばし、保持カバーレシーバ２０と係合させてもよい（図３Ｄ及び図３Ｈ参照）。保持カラーのレシーバ２０には、抗回転エレメント１９５を受け入れる長手方向に差し向けられたスロット２００が設けられている。スロット２００内に突出した抗回転エレメント１９５により、保持カバーレシーバ２０は、アクチュエータハウジング１５内で直線的に往復動できるが、回転が実質的に阻止される。

図３Ｂ及び図３Ｄを再度参照すると、アクチュエータハウジング１５の連結端１５ｂのスロット４０の中心線及び回転可能な保持カラー５０のスロット５５は、プローブチューブ１０５がアクチュエータハウジングスロット４０と係合し、試料捕捉エレメント１２５が保持カラースロット５５及び保持リブ６０と係合したとき、試料捕捉エレメント１２５がプローブチューブ１０５内で、隙間Ｇを置いて自動的に同心に配置されるように、整合しているということもわかる。従って、連結システム５は、試料捕捉エレメント１２５をアクチュエータ１０に固定的に且つ効率的に連結するばかりでなく、試料捕捉エレメント１２５が、プローブチューブ１０５と接触干渉することなく、プローブチューブ１０５内で往復動できる。このように同心に配置されていないと、望ましくない摩耗が生じる。これには、試料捕捉エレメント１２５がプローブチューブ１０５に対して所定の角度で移動する場合の、試料捕捉エレメント１２５の肩部領域及び溝領域の両方の摩耗が含まれる。

図３Ｄに示すように、連結システム５は、保持カラー位置維持装置１６０を含んでいてもよい。この位置維持装置１６０は、保持カラー５０が故意に動かされない限り、保持カラー５０を非係止位置及び／又は係止位置に保持することができる。この場合、位置維持装置１６０は、保持カラーレシーバ２０のボア１７０から突出し、保持カラー５０の内側面に当接するボール１６５を含む。ボール１６５は、ボア１７０内に設けられたばね１７５によって保持カラー５０に向かって押圧されている。保持カラー５０には、一つ又はそれ以上の戻り止めノッチ１８０が設けられていてもよい。戻り止めノッチ１８０は、ばね負荷されたボール１６５と係合し、保持カラー５０の意図しない（不時の）回転に抵抗する。

図３Ｅに示すように、プローブチューブ１０５がアクチュエータハウジング連結端１５ｂと係合し、試料捕捉エレメント１２５が保持カラーレシーバ２０に固定的に連結された状態で、カバープレート３５を、アクチュエータハウジング連結端１５ｂの噛み合い用の一体半部３０に設置してもよい。カバープレート３５は、保持ピン４５によって、アクチュエータハウジング連結端１５ｂの一体半部３０に少なくとも部分的に位置決めされ、これに保持されてもよい。

次に、図３Ｆ、図３Ｇ、及び図３Ｈを参照すると、カバープレート３５は、プローブチューブ１０５に被せた端キャップ１３５によって、アクチュエータハウジング連結端１５ｂの一体半部３０に保持されるということがわかる。端キャップ１３５の遠位端１３５ｂには中央ボア１４０が設けられており、アクチュエータハウジング連結端１５ｂの一部が、この中央ボア１４０を通過する。この特定の実施例では、端キャップ１３５は、アクチュエータハウジング１５に螺合によって取り外し可能に取り付けられている。この目的のため、アクチュエータハウジング１５は、アクチュエータハウジング連結端１５ｂの近位端の近くに外ねじ８０が設けられており、端キャップ１３５は、その近位端１３５ａの近くに、対応する内ねじ１４５が設けられている。これにより、端キャップ１３５を、図３Ｅに示すように、アクチュエータハウジング１５に螺着でき、これに固定できる。

添付図面から明らかであるように、アクチュエータハウジング連結端１５ｂ及びその外ねじ部分は、外寸法がアクチュエータハウジング１５の残り（即ち隣接した部分）の外寸法とほぼ同じ端キャップ１３５を使用できるようにするため、寸法（例えば直径）が小さくなっていてもよい。別の態様では、アクチュエータハウジング連結端１５ｂ及び／又はその外ねじ部分８０は、外寸が比較的大きくてもよい（例えば、アクチュエータハウジングの残りの部分又は隣接した部分と同じ寸法であってもよい）。その場合、端キャップ１３５の外寸は、アクチュエータハウジング１５の残りの部分又は隣接した部分よりも大きくすることができる。

添付図面に示すように、アクチュエータハウジング１５には、材料供給／戻しライン１５５を通すことができる開口部１５０が形成されていてもよい。このような供給／戻しライン１５５は、上文中で言及した米国特許出願第１２／８２３，６５５号に更に詳細に説明されているように、試料捕捉エレメント１２５の近位端に設けられた対応するポートに連結されていてもよい。ここに示すように、供給／戻しライン連結ポートを持つプラグ１８５（応力除去）が、この目的のため、試料捕捉エレメント１２５の近位端１２５ａに配置されていてもよい。

図１の分解状態の試料捕捉デバイス１００を、図３Ａ乃至図３Ｈに示すように、図２の組み立て状態に配置することができる。分解を逆の手順で行ってもよい。明らかに、伸長可能エレメントをアクチュエータに連結しアクチュエータから脱着する本発明によるプロセスは、関連した特定のアクチュエータ及び伸長可能エレメントによっては、図示し且つ本明細書中に説明したプロセスと或る程度異なっていてもよい。

特定の例示の実施例によって本発明を説明したが、本発明の知見に基づいて、例えば実施例の個々の例の特徴を互いに組み合わせることによって、及び／又は実施例間で個々の機能的ユニットを相互交換することによって、この他の多くの変更を行うことができるということは明らかである。

５伸長可能エレメント連結システム
１０アクチュエータ
１５アクチュエータハウジング
１５ａ近位端
１５ｂ遠位連結端
２０保持カラーレシーバ
２５内部キャビティ
３０一体半部
３５カバープレート
４０スロット
８５カバープレート噛み合い面
１００試料捕捉デバイス
１０５プローブチューブ
１２５試料捕捉エレメント

Claims

伸長可能エレメントをアクチュエータに連結するためのシステムであって、
アクチュエータを収容するアクチュエータハウジングを備え、該アクチュエータハウジングは、一体の遠位連結端を持ち、前記一体の連結端は、前記アクチュエータハウジングの長手方向中心線と実質的に平行に延びる平面によって形成されたカバープレート噛み合い面で終端する断面形状を持っており、
前記システムは、また、
前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端の遠位端に設けられた、前記伸長可能エレメントを通すことができる開口部と、
前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端に設けられたキャビティと、
前記伸長可能エレメントを前記アクチュエータの可動エレメントに連結するように前記伸長可能エレメントの一端を中心として回転できる、前記キャビティ内に配置された回転可能なカラーと、
前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端と相補的な大きさ及び形状のカバープレートとを備え、前記カバープレートは、前記伸長可能エレメントを通すことができる開口部がその遠位端に設けられ、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端の前記カバープレート噛み合い面と噛み合い、前記回転可能なカラー及び前記伸長可能エレメントの一部を包囲するようになっており、
前記システムは、さらに、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端及び前記カバープレートを包囲するための実質的に中空の端キャップを備え、前記端キャップの近位端が、前記アクチュエータハウジングに解放可能に取り付けられ、前記端キャップの遠位端に、前記伸長可能エレメントを通すための穴が設けられた、システム。
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記アクチュエータは、往復動可能なピストンを持つリニアアクチュエータである、システム。
請求項２に記載のシステムにおいて、
前記ピストンの保持カラーレシーバ部分が、前記アクチュエータハウジングの前記遠位連結端の前記キャビティ内に延びている、システム。
請求項３に記載のシステムにおいて、
前記カラーの回転中に前記カラーが前記保持カラーレシーバと螺合するように、少なくとも、前記アクチュエータハウジングの前記遠位連結端の前記キャビティ内に延びる前記保持カラーレシーバの部分に外ねじが形成されており、前記回転可能なカラーの噛み合い部分に同様の内ねじが形成されている、システム。
請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
前記回転可能なカラーは、前記伸長可能エレメントの端部分を受け入れるためのスロットを含み、前記スロットは、前記カラーの遠位端にリブを形成するように段状形状をなしており、前記リブは、前記アクチュエータに連結されるべき前記伸長可能エレメントの対応する溝と係合する、システム。
請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、更に、
前記アクチュエータに連結されたとき、伸長可能エレメントが内部で往復動可能な外チューブを含み、前記外チューブは、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端及び前記カバープレートの開口部を通過するような大きさを備えており、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端に連結できる、システム。
請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、更に、
前記カバープレート噛み合い面から延びる少なくとも一つのピンを含み、
前記少なくとも一つのピンは、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端の前記遠位端の前記開口部と隣接して配置されており、前記外チューブの外側に配置された少なくとも一つの対応する保持溝と係合する、システム。
請求項１乃至７のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、更に、
前記端キャップを前記アクチュエータハウジングに取り外し可能に取り付けるため、前記アクチュエータハウジングに設けられた外ねじと、前記端キャップに設けられた、前記外ねじと噛み合う内ねじとを含む、システム。
請求項１乃至８のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
前記カラーを工具で容易に回転するため、前記回転可能なカラーの外面に一つ又はそれ以上の回転工具穴が設けられている、システム。
請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
前記アクチュエータハウジングは、更に、その外側から前記キャビティ内に延びる開口部を含む、システム。
特に請求項１に記載の、伸長可能エレメントをアクチュエータに連結するためのシステムであって、前記伸長可能エレメントは、伸長可能な試料捕捉エレメントであり、前記アクチュエータは、試料捕捉デバイスのアクチュエータ部分であり、前記試料捕捉デバイスの前記試料捕捉エレメントは、プローブチューブ内に往復動可能に配置されている、システムにおいて、
前記システムは、アクチュエータを収容したアクチュエータハウジングを備えており、前記アクチュエータハウジングは一体の遠位連結端を有しており、前記一体の連結端は、前記アクチュエータハウジングの長手方向中心線と実質的に平行に延びる平面によって形成されたカラープレート噛み合い面で終端する断面形状を有しており、
前記システムは、また、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端の遠位端に設けられた開口部を備えており、前記プローブチューブの近位端の一部を受け入れることができ、
前記システムは、また、
前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端に設けられたキャビティと、
前記キャビティ内に配置された回転可能なカラーとを備えており、
前記回転可能なカラーは、前記試料捕捉エレメントを前記アクチュエータの可動エレメントに連結するように、前記プローブチューブの前記近位端から延びる前記試料捕捉エレメントの近位端を中心として回転でき、
前記システムは、また、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端と相補的な大きさ及び形状のカバープレートを備えており、前記カバープレートは、前記プローブチューブの近位端の一部を内部に受け入れるため、その遠位端に開口部を有し、前記カバープレートは、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端の前記カバープレート噛み合い面と噛み合って、前記回転可能なカラー及び前記プローブチューブの受け入れられた部分を包囲でき、
前記システムは、さらに、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端及び前記カバープレートを包囲するための実質的に中空の端キャップを備えており、該端キャップの近位端が、前記アクチュエータハウジングに取り外し可能に取り付けられており、該端キャップの遠位端が、前記プローブチューブを通すための穴を有している、システム。
請求項１１に記載のシステムにおいて、
前記アクチュエータは、往復動可能なピストンを持つリニアアクチュエータである、システム。
請求項１２に記載のシステムにおいて、
前記ピストンの保持カラーレシーバ部分が、前記アクチュエータハウジングの前記遠位連結端の前記キャビティ内に延びている、システム。
請求項１３に記載のシステムにおいて、
前記カラーの回転中に前記カラーが前記保持カラーレシーバと螺合するように、少なくとも、前記アクチュエータハウジングの前記遠位連結端の前記キャビティ内に延びる前記保持カラーレシーバの部分に外ねじが形成されており、前記回転可能なカラーの噛み合い部分に同様の内ねじが形成されている、システム。
請求項１１乃至１４のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
前記回転可能なカラーは、前記試料捕捉エレメントの前記近位端を受け入れるためのスロットを含み、前記スロットは、前記カラーの遠位端にリブを形成するように段状形状をなしており、前記リブは、前記試料捕捉エレメントの対応する溝と係合する、システム。
請求項１１乃至１５のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
前記カバープレート噛み合い面から延びる少なくとも一つのピンを含み、前記少なくとも一つのピンは、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端の前記遠位端の前記開口部と隣接して配置されており、前記外プローブチューブの外側に配置された少なくとも一つの対応する保持溝と係合する、システム。
請求項１１乃至１６のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
前記端キャップを前記アクチュエータハウジングに取り外し可能に取り付けるため、前記アクチュエータハウジングに設けられた外ねじと、前記端キャップに設けられた、前記外ねじと噛み合う内ねじとを含む、システム。
請求項１１乃至１７のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
前記カラーを工具で容易に回転するため、前記回転可能なカラーの外面に一つ又はそれ以上の回転工具穴が設けられている、システム。
請求項１１乃至１８のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
前記アクチュエータハウジングは、更に、その外側から前記キャビティ内に延びる開口部を含み、前記開口部は、前記試料捕捉エレメントの前記近位端に連結された材料供給／戻しラインを通すことができる、システム。
請求項１乃至１９のうちのいずれか一項に記載のシステムにおいて、
前記アクチュエータは、空気圧式アクチュエータ、液圧式アクチュエータ、及び電動アクチュエータからなる群から選択される、システム。
伸長可能エレメントをアクチュエータに連結するための方法であって、
アクチュエータを収容したアクチュエータハウジングを提供し、前記アクチュエータハウジングは、一体の遠位連結端を有しており、
前記一体の遠位連結端は、前記アクチュエータハウジングの長手方向中心線と実質的に平行に延びる平面によって形成されたカバープレート噛み合い面で終端する断面形状を有しており、
前記伸長可能エレメントの連結端を、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端の遠位端に設けられた開口部を通して、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端のキャビティ内に通し、
前記キャビティ内に配置された回転可能な保持カラーを、前記伸長可能エレメントの前記連結端を中心として回転させ、前記回転可能な保持カラーは、前記保持カラーが、更に、前記伸長可能エレメントを前記アクチュエータに連結するように、保持カラーレシーバによって前記アクチュエータの可動エレメントに連結されており、
カバープレートを、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端の前記カバープレート噛み合い面と噛み合わせて、前記回転可能なカラー及び前記伸長可能エレメントの一部を包囲し、前記カバープレートは、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端と相補的な大きさ及び形状を持ち、前記伸長可能エレメントを通すことができる開口部を遠位端に有しており、
前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端及び前記カバープレートを包囲するように、実質的に中空の端キャップを、前記伸長可能エレメント、前記アクチュエータハウジングの前記一体の連結端、及び前記カバープレートに被せ、前記端キャップを前記アクチュエータハウジングに取り外し可能に取り付ける、方法。