JP7329065B2 - 真空埋込システムの流体流量制御 - Google Patents

Description

本開示は、包括的には、真空システムに関し、より詳細には、真空埋込システムの流体流量制御に関する。

材料試験システムは、様々な条件下で材料試験片（例えば、金属、セラミックス、プラスチック等）の特性及び／又は挙動を測定する。脆い、亀裂が入った、孔の多い、及び／又は別様に感度の高い試験片は、試験前にエポキシ樹脂内への冷間（キャスタブルとも知られる）埋込から利益を得ることができる。冷間埋込は、エポキシ樹脂内への試験片封入のプロセスである。埋め込まれると、エポキシ樹脂は、材料試験片の孔の多い又は割れた特徴を支持することを支援することができる。

冷間埋込真空システムは、真空（又は準真空）条件において材料試料上にエポキシ樹脂を注ぐ。従来では、ボイド（例えば、孔及び／又は亀裂）を充填することは、ボイド内の空気圧に起因して困難であった。しかしながら、この難易度は、真空（準真空）が適用される場合、大幅に低下する。真空条件は、捕捉された空気をボイドから除去する助けとなる。増加した圧力におけるその後の硬化により、樹脂はボイド内に押し込まれる又は押される。このプロセスは、繊細な及び／又は砕けやすい材料試料を保持及び／又は支持する助けとなり得る。

このようなシステムを、図面を参照して本出願の残りの部分で記述される本開示と比較することによって、従来の手法及び伝統的な手法の限界及び不利な点が当業者に明らかになるであろう。

本開示は、例えば、実質的に複数の図面のうちの少なくとも１つに関連して例示及び／又は説明されるとともに特許請求の範囲でより完全に記述される、真空埋込システムの流体流量制御を対象とする。

本開示のこれらの利点、態様、及び新規な特徴、並びに他の利点、態様、及び新規な特徴に加えて、本開示の図示した例の詳細な内容は、以下の説明及び図面からより十分に理解される。

本開示の態様に係る、蓋が閉鎖位置にある一例示の真空システムの斜視図である。 本開示の態様に係る、蓋が開放位置にある図１Ａの例示の真空システムの別の斜視図である。 本開示の態様に係る、図１Ａの例示の真空システムの側面図である。 本開示の態様に係る、図１Ａの例示の真空システムの背面図である。 本開示の態様に係る、床面が除去された図１Ａの例示の真空システムの底面図である。 本開示の態様に係る、図２Ｂの線３Ｂ－３Ｂの周りの図１Ａの例示の真空システムの断面図である。 本開示の態様に係る、蓋が開放位置にある図３Ｂの断面の拡大部分図である。 本開示の態様に係る、蓋が閉鎖位置にある図３Ｂの断面の拡大部分図である。 本開示の態様に係る、伸長位置にある図１の例示の真空システムの一例示の流量制御デバイスの斜視図である。 本開示の態様に係る、格納位置にある図５Ａの例示の流量制御デバイスの斜視図である。 本開示の態様に係る、格納位置及び回転位置にある図５Ａの例示の流量制御デバイスの斜視図である。 本開示の態様に係る、図５Ａの例示の流量制御デバイスの一例示のシースの上面図である。 本開示の態様に係る、図６Ａの例示のシースの斜視図である。 本開示の態様に係る、図６Ａの例示のシースの正面図である。 本開示の態様に係る、図５Ａの例示の流量制御デバイスの底面分解図である。 本開示の態様に係る、或る回転時の図５Ａの流量制御デバイスの一例示のノブの側面図である。 本開示の態様に係る、或る回転時の図５Ａの流量制御デバイスの一例示のノブの側面図である。 本開示の態様に係る、或る回転時の図５Ａの流量制御デバイスの一例示のノブの側面図である。

図は必ずしも縮尺通りではない。適切な場合、図において類似又は同一の構成要素を参照するために同一又は類似の参照番号が使用される。

本開示の好ましい例は、添付図面を参照して以下で説明することができる。以下の説明では、既知の機能又は構成は、不必要に詳細に説明すると本開示を不明瞭にする場合があるので、詳細に説明されない。本開示について、以下の用語及び定義が適用される。

本明細書において使用する場合、「約」及び／又は「およそ」という用語は、値（又は値の範囲）、位置、向き、及び／又は動作を修飾又は記述するために使用されるときは、その値、値の範囲、位置、向き、及び／又は動作に合理的に近いことを意味する。したがって、本明細書において説明される例は、列挙された値、値の範囲、位置、向き、及び／又は動作にのみ限定されるものではなく、逆に、合理的に実現可能な偏差を含むことになる。

本明細書において使用する場合、「及び／又は」は、「及び／又は」によって連結されるリストにおける項目のうちの任意の１又は複数の項目を意味する。一例として、「ｘ及び／又はｙ」は、３つの要素の組｛（ｘ），（ｙ），（ｘ，ｙ）｝のうちの任意の要素を意味する。言い換えれば、「ｘ及び／又はｙ」は、「ｘ及びｙのうちの一方又は両方」を意味する。別の例として、「ｘ、ｙ及び／又はｚ」は、７つの要素の組｛（ｘ），（ｙ），（ｚ），（ｘ，ｙ），（ｘ，ｚ），（ｙ，ｚ），（ｘ，ｙ，ｚ）｝のうちの任意の要素を意味する。言い換えれば、「ｘ、ｙ及び／又はｚ」は、「ｘ、ｙ及びｚのうちの１つ以上」を意味する。

本明細書において使用する場合、「例えば」という用語は、１又は複数の非限定的な例、事例又は例証のリストを強調する。

本明細書において使用する場合、「流体」という用語は、名詞として使用するとき、とりわけ、気体（例えば、空気、大気等）、液体（例えば、水、溶液等）、及び／又はプラズマを含む、固定の形状を有しない自由に流れる変形可能な物質を指す。

本明細書において使用する場合、「回路」及び「回路部」という用語は、物理的な電子構成要素（すなわち、ハードウェア）と、ハードウェアを構成することができ、ハードウェアが実行することができ、及び／又は他の方法でハードウェアに関連付けることができる、任意のソフトウェア及び／又はファームウェア（「コード」）とを指す。本明細書において使用する場合、例えば特定のプロセッサ及びメモリは、コードの第１の１又は複数のラインを実行しているとき、第１の「回路」を含むことができ、コードの第２の１又は複数のラインを実行しているとき、第２の「回路」を含むことができる。本明細書で利用する場合、回路部は、或る機能を実施するために必要なハードウェア及びコード（いずれかが必要である場合）を含む場合はいつでも、その機能の実施が（例えば、ユーザーが構成可能な設定、工場トリム等により）無効にされる又は有効にされていないか否かに関わりなく、回路部はその機能を実行するように「動作可能」であり、及び／又は「構成される」。

本明細書において使用する場合、制御回路及び／又は制御回路部は、制御回路の一部又は全てを形成し、及び／又は真空システムを制御するのに使用される１又は複数の基板上に位置する、デジタル及び／又はアナログ回路部、ディスクリート及び／又は集積回路部、マイクロプロセッサ、ＤＳＰ等、ソフトウェア、ハードウェア及び／又はファームウェアを含むことができる。

本開示のいくつかの例は、材料試料を埋め込む真空システムに関し、このシステムは、流量制御デバイスであって、中央ボア及びスロットを有するシースと、シースの中央ボア内に受容される供給ノブであって、供給ノブは、供給管を受容するチャネルを有し、供給ノブは、チャネルがスロットと整列している伸長位置と、チャネルがスロットとの整列から外れている格納位置との間で側方に移動する供給ノブとを備える、流量制御デバイスを備える。

いくつかの例では、チャネルは、供給ノブの回転可能位置に基づいて変化する深さを有する。いくつかの例では、供給ノブは、供給ノブが格納位置にあるとき、第１の回転可能位置と第２の回転可能位置との間で移動するように更に構成される。いくつかの例では、スロットの近位にあるチャネルの深さは、第１の回転可能位置よりも第２の回転可能位置において小さく、供給管を通る流体流量は、第１の回転可能位置よりも第２の回転可能位置で多く制限されるようになっている。いくつかの例では、システムは、中央ボア内に延在する突起であって、供給ノブの通路に受容される、突起を更に備える。いくつかの例では、通路は、供給ノブの外周部の周りに少なくとも部分的に延在し、これにより、供給ノブはシース内で回転することが可能になる。いくつかの例では、通路は、供給ノブの外周部の周りに少なくとも部分的に延在する弓状部と、弓状部に垂直に延在する側方部とを備える。いくつかの例では、通路の側方部は、供給ノブが伸長位置と格納位置との間で側方に移動するとき、突起の上で摺動する。いくつかの例では、通路の弓状部は、供給ノブが第１の回転位置と第２の回転位置との間で移動するとき、突起の上で摺動する。いくつかの例では、供給ノブは、供給ノブが伸長位置にあるとき、第１の回転可能位置と第２の回転可能位置との間で移動することが防止される。

本開示のいくつかの例は、真空システムの管を通る流体流量を制御する方法に関し、この方法は、供給ノブが伸長位置にある間に供給ノブのチャネル内に管を配置することであって、供給ノブは、シース内で保持され、チャネルは、供給ノブが伸長位置にあるとき、シースのスロットと整列していることと、伸長位置から、チャネルがシースのスロットとの整列から外れる格納位置まで供給ノブを移動させることと、供給ノブが格納位置にある間に供給ノブを回転させることであって、回転により、供給ノブ及びシースは管を締め付けることとを含む。

いくつかの例では、チャネルは、供給ノブの回転可能位置に基づいて変化する深さを有する。いくつかの例では、供給ノブを回転させることは、供給ノブを第１の回転可能位置から第２の回転可能位置まで回転させることを含む。いくつかの例では、供給ノブは、供給ノブが第２の回転可能位置にあるとき、格納位置から伸長位置まで移動することが防止される。いくつかの例では、スロットの近位にあるチャネルの深さは、第１の回転可能位置よりも第２の回転可能位置において小さく、管を通る流体流量は、第１の回転可能位置よりも第２の回転可能位置で多く制限されるようになる。いくつかの例では、方法は、供給ノブを第２の回転可能位置から第３の回転可能位置まで回転させることを更に含む。いくつかの例では、スロットの近位にあるチャネルの深さは、第２の回転可能位置よりも第３の回転可能位置において小さく、管を通る流体流量は、第２の回転可能位置よりも第３の回転可能位置で多く制限されるようになる。いくつかの例では、突起は、供給ノブを格納位置まで移動させるとき、供給ノブの側方通路内を移動する。いくつかの例では、突起は、供給ノブを回転させるとき、供給ノブの弓状通路内を移動する。いくつかの例では、方法は、供給ノブのチャネルを通して、管をリザーバーから真空システムの真空チャンバーまで配線することを更に含む。

本開示のいくつかの例は、低圧、真空圧、及び／又は準真空圧下でエポキシ樹脂内に材料試料を埋め込む及び／又は封入することを容易にする真空システム（例えば、キャスタブル及び／又は冷間埋込真空システム）に関する。いくつかの例では、真空システムは、供給管を通る流体（例えば、エポキシ）流量を制御する流量制御デバイスを備えることができる。供給管は、プラグを介して中空の真空チャンバーのソケット内に封止するように嵌合される導管に接続することができる。

いくつかの例では、真空チャンバーは、シールリングの上部と下部との間に挟持されるリムによって（少なくとも部分的に）画定される開口部を有することができる。開口部を封止するために、可動蓋は、閉鎖位置にあるとき、シールリングの上部を押し下げるように構成することができる。さらに、真空チャンバーは、低圧及び／又は準真空圧環境を作るために、真空チャンバー内の空気圧を調節する真空発生器と制御可能に流体連通することができる。制御回路部は、真空チャンバーが真空発生器に連通しているか否かを制御する弁と電気通信することができる。制御回路部は、真空変換器が真空チャンバー内の空気圧を変更することを可能にする（又は防止する）ように（例えば、ユーザーインターフェースを介して受信された入力に基づいて）弁を制御することができる。

図１Ａ～図３Ｂは、真空システム１００の例を示している。図示するように、真空システム１００は、ハウジング１０２と、ハウジング１０２内に少なくとも部分的に位置決めされる真空チャンバー１０４とを備える。ハウジング１０２は、正面パネル１０６、側面パネル１０８、背面パネル１１０、床面（図示せず）、及び天井１１２を備える。図１Ａ～図２Ａの例において、正面パネル１０６上にはユーザーインターフェース１１４が配置される。いくつかの例では、ユーザーインターフェース１１４は、タッチスクリーンインターフェースを有するディスプレイスクリーンとすることができる。いくつかの例では、ユーザーインターフェース１１４は、ボタン、ノブ、スピーカー、マイクロフォン、レバー、ダイアル、キーパッド、及び／又は他の入力／出力デバイスを含むことができる。真空チャンバー１０４は、ハウジング１０２の背面パネル１１０上に電気コネクタ１１６及び圧縮空気コネクタ１１８を更に備える。いくつかの例では、圧縮空気コネクタ１１８は、圧縮（又は加圧）空気源に連通する。いくつかの例では、電気コネクタ１１６は、電源に接続されるように構成される。ユーザーインターフェース１１４は、ハウジング１０２の背面パネル１１０上の電気コネクタ１１６と電気的に接続される。

図１Ｂの例では、ハウジング１０２の天井１１２に形成された空洞内に、リザーバー１１７が少なくとも部分的に位置決めされる。図示するように、リザーバー１１７の近位の天井１１２に、流量制御デバイス５００及び支柱１２０が取り付けられる。支柱１２０は、供給管（図示せず）を嵌合する溝１２２を有する。流量制御デバイス５００は、供給管を受容するチャネル８０２を有する。図示するように、導管を有するプラグ１２４が、供給管の端部を受容するとともに、供給管を真空チャンバー１０４内の注出口１２６（例えば図３Ｂ参照）に連通させるように更に構成される。いくつかの例では、プラグ１２４は、真空チャンバー１０４のソケット１２５への挿入（及びその後の封止）を容易にするために、硬質のプラスチック材料から形成されるカラーを備えることができる。動作時、真空チャンバー１０４の内側と外側との間の圧力差により、エポキシ樹脂は、リザーバー１１７から供給管を通って注出口１２６を介して真空チャンバー１０４内に移動することができる。流量制御デバイス５００は、供給管を異なる程度に締め付けることによって真空チャンバー１０４に入るエポキシ樹脂の流量を制御することができる。

図１Ａ～図２Ｂの例では、真空チャンバー１０４は、主として円筒形の側壁１２８によって画定される。図示するように、リム１３０及びシールリング１３２は、側壁１２８とともに真空チャンバー１０４の環状の開口部１３４を画定する。いくつかの例では、リム１３０は側壁１２８の一部とすることができる。図１Ａの例では、真空チャンバー１０４の開口部１３４は、蓋１３６によって覆われる。図示するように、蓋１３６は、実質的に平坦かつ円形である。蓋１３６は、機械的リンク機構１３８（図２Ａも参照）を介して側壁１２８にヒンジ式に取り付けられる。図示するように、ヒンジ式取付け部は２つのヒンジを備える。蓋１３６のこのヒンジ式結合により、蓋１３６は、図１の閉鎖位置から図２の開放位置まで移動することが可能になる。

図示するように、蓋１３６が開放位置にあるとき、真空チャンバー１０４の開口部１３４は覆われない。蓋１３６が閉鎖位置（例えば図１に示すように）にあるとき、開口部１３４は覆われ、真空チャンバー１０４は、外部の介入なしで、蓋１３６、リム１３０、及びシールリング１３２の機構によって実質的に封止される。外部の介入なしでシールを維持する能力は、真空システム１００の使いやすさを支援する。例えば、オペレーターは、真空サイクルを開始する前又は真空サイクル同士の間に蓋１３６を押さえつける必要がない。加えて、封止機構には、油、グリース、又は他の潤滑油が必要なく、これにより、時間が節約され、油、グリース、及び／又は他の潤滑油を使用することの或る特定の望ましくない効果が低減される。動作時、真空チャンバー１０４内に真空（又は準真空）環境が作られるとき、蓋１３６はシールリング１３２及びリム１３０に対して更に押し下げられ、シールが強化される。

図３Ａ、３Ｂは、真空システム１００の内部図を示している。図示するように、真空システム１００は、真空チャンバー１０４内に配置される回転可能なプラットフォーム１４０を備える。いくつかの例では、プラットフォーム１４０は、注出口１２６を介してエポキシを受け取ることができるような１又は複数の容器１４２を支持することができる。図示するように、回転可能なプラットフォーム１４０は、駆動ベルト１４８を介してホイールアクチュエーター１４６と機械的に連結されたスピンドル１４４を介して回転する。図１Ａ～図３Ａの例では、ホイールアクチュエーター１４６は、動作中にユーザーがプラットフォーム１４０を容易に回転させることを可能にするために、ハウジング１０２の側面パネル１０８における小孔を通って突出する。

図３Ａ、３Ｂの例では、真空チャンバー１０４の内部は、ポート１５０に連通する。図示するように、ポート１５０は、真空チャンバー１０４の下側端及び／又は底部の近位に位置決めされる。図３Ａ、３Ｂの例では、ポート１５０は、第１の弁１５３に連通する。第１の弁１５３は、真空発生器１５２とも流体連通する。図３Ａ、３Ｂの例では、真空発生器１５２は、ハウジング１０２内に配置されている。いくつかの例では、代わりに真空発生器１５２をハウジング１０２の外側に配置することができる。いくつかの例では、真空発生器１５２は、真空変換器を含むことができる。いくつかの例では、真空発生器１５２は、ポンプを含むことができる。図示するように、真空発生器１５２は、第２の弁１５５に連通する。第２の弁１５５は、空気コネクタ１１８と更に流体連通する。

図３Ａ、３Ｂの例では、第１の弁１５３及び第２の弁１５５は、制御回路部１５４と電気通信する。いくつかの例では、第１の弁１５３及び／又は第２の弁１５５は、電磁弁とすることができる。いくつかの例では、制御回路部１５４は、制御回路部１５４から受信された１又は複数の制御信号に応答して開放及び／又は閉鎖するように第１の弁１５３及び／又は第２の弁１５５を制御することができる。

図３Ａの例では、制御回路部１５４は、ユーザーインターフェース１１４と電気通信する。いくつかの例では、ユーザーは、ユーザーインターフェース１１４を介して１又は複数の真空サイクルのパラメーターを入力することができ、パラメーターは、制御回路部１５４に電気的に通信することができる。制御回路部１５４は、それに応じて第１の弁１５３及び／又は第２の弁１５５を制御することができる。いくつかの例では、ユーザーは、ユーザーインターフェース１１４を介して一連の真空サイクルと、その一連の真空サイクルの関連する特性（例えば、真空サイクルの数、各サイクルの合間の時間、各サイクルの時間、サイクルごとの圧力又は真空レベル（例えば、－５メガパスカル）等）とを選択することができ、制御回路部１５４は、それに応じて開放及び／又は閉鎖するように第１の弁１５３及び／又は第２の弁１５５を制御することができる。

いくつかの例では、第１の弁１５３及び／又は第２の弁１５５の開放及び／又は閉鎖は、真空チャンバー１０４内の圧力に影響を与える（例えば、上げる及び／又は下げる）ことができる。例えば、制御回路部１５４は、真空チャンバー１０４内の圧力を低減する（及び／又は所与の真空レベルを実施する）ように、第１の弁１５３及び第２の弁１５５を（例えば、ユーザーインターフェース１１４を介して受信されたユーザー入力に応答して）制御することができる。図３Ａ、３Ｂの例では、第１の弁１５３及び第２の弁１５５の双方が開放しているとき、真空発生器１５２は、真空チャンバー１０４及び空気コネクタ１１８の双方に連通する。これにより、真空発生器１５２は、（例えば、空気コネクタ１１８を介して提供される加圧空気を使用して）真空チャンバー１０４内の圧力を低減することが可能になり得る。

別の例として、制御回路部１５４は、（例えば、ユーザーインターフェース１１４を介して受信されたユーザー入力に応答して）第２の弁１５５を閉鎖するとともに、第１の弁１５３を開放したままにするように制御することができる。図３Ａ、３Ｂの例では、第１の弁１５３が開放されているとともに第２の弁１５５が閉鎖されているとき、真空発生器１５２は、真空チャンバー１０４に連通するが、空気コネクタ１１８とは流体連通しない。いくつかの例では、この機構により、真空発生器１５２内の空気圧は、（真空発生器１５２を介して利用可能な空気を介して）上昇すること及び／又は均一にすることが可能になり得る。

別の例として、制御回路部１５４は、真空チャンバー１０４内の圧力を維持するために、（例えば、ユーザーインターフェース１１４を介して受信されたユーザー入力に応答して）閉鎖するように第１の弁１５３を制御することができる。図３Ａ、３Ｂの例では、第１の弁１５３が閉鎖しているとき、真空発生器１５２は、真空チャンバー１０４に連通しない。これにより、真空チャンバー１０４の外部のものとの真空チャンバー１０４の流体連通が、閉鎖した第１の弁１５３によって制限されるため、真空発生器１５２内の空気圧の変化が制限され得る。

いくつかの例では、真空チャンバー１０４内の空気圧の変化は、蓋１３６が開口部１３４を覆う閉鎖位置に蓋１３６があることに依存し得る（又は少なくともそのことによって支援され得る）。空気圧が低下した例では、結果として生じる空気圧の不均衡により、蓋１３６が更に押し込まれて閉鎖することができ、これにより、蓋１３６によって形成されるシールの強度が増大する。逆に、蓋１３６、側壁１２８、リム１３０、及びシールリング１３２の封止機構は、それ自体が十分に安定している。したがって、蓋１３６が閉鎖位置になると、シールを維持するための外部の作用を必要とせず、真空サイクルを開始、停止、及び／又は再開することができる。

図４Ａ、４Ｂの例では、蓋１３６、側壁１２８、リム１３０、及びシールリング１３２の封止機構を、より詳細に見て取ることができる。図示するように、側壁１２８の上縁部において環状の溝１５６が形成される。リム１３０は、環状の溝１５６の一部の上に突き出る。環状の溝１５６内には、シールリング１３２の下部１５８が位置決めされる。図示するように、シールリング１３２の下部１５８は、溝１５６の側方幅とほぼ等しい厚さと側方幅と、溝１５６の床面とリム１３０との間の距離よりも僅かに大きい高さとを有する。この機構は、下部１５８の部分が、リム１３０と、溝１５６の床面を形成する側壁１２８との間で圧縮及び／又は締付けされる結果をもたらし、これにより、把持摩擦嵌合によりシールリング１３２が適所に固定される。いくつかの例では、この機構を容易にするために、リム１３０及び／又は側壁１２８は、剛性材料から形成することができ、一方、シールリング１３２は、より柔軟な圧縮可能材料（例えば、フォーム、ゴム等）から形成される。

図４Ａ、４Ｂの例では、シールリング１３２の下部１５８は、一体型ヒンジ１６２においてシールリング１３２の上部１６０に接続する。図示するように、一体型ヒンジ１６２は、シールリング１３２と同じ材料から形成される可撓性ヒンジである。図示するように、上部１６０が一体型ヒンジ１６２の周りに移動することを可能にするために、シールリング１３２は、一体型ヒンジ１６２の近位で切断又は分離される。

図４Ａの例では、蓋１３６は開放位置にあり、シールリング１３２の上部１６０は、リム１３０の上に及び／又はリム１３０から離れるように上向きに、蓋１３６が閉鎖位置において占めることになる開口部１３４の部分へと延在する。図４Ｂの例では、蓋１３６は閉鎖位置にあり、シールリング１３２を押し下げており、これにより、シールリング１３２の上部１６０が蓋１３６とリム１３０との間に挟持される。柔軟な材料であるため、シールリング１３２は、蓋１３６とリム１３０との間で圧縮され、これにより、堅固なシールを作るために、蓋１３６とリム１３０との間のいかなる間隙もなくしながら、蓋１３６はその静止した閉鎖位置に移ることが可能になる。いくつかの例では、蓋１３６は、追加の及び／又は外部の支援なしでシールリング１３２の上部１６０を圧縮するのに十分な重量とすることができる。したがって、オペレーターが蓋１３６を押さえつける又は調節を行う必要なしに、真空サイクルを開始、停止、及び再開することができる。動作時、封止機構は、真空チャンバー１０４内で空気圧が（例えば、真空発生器１５２を介して）低下するときに更に強化され、これにより、シールリング１３２に対して下向きに蓋１３６が更に押し込まれ、シールがきつくなる。また、封止機構は、正確に機能するためにいくつかの従来のシールが必要とするような油又は潤滑油を必要とせず、これにより、油／潤滑油を繰り返し加える必要性及び／又は他の有害効果が除去される。さらに、シールリング１３２は、蓋１３６とリム１３０との間の中間緩衝として機能し、両者の間の摩耗を少なくする。

動作時、真空チャンバー１０４が封止され、真空チャンバー内の圧力が低下すると、供給管（図示せず）を介してリザーバー１１７からエポキシを真空チャンバー１０４内に引き込むことができる。図５Ａ～図８Ｃは、供給管を通るエポキシ流量を制御する真空システム１００の流量制御デバイス５００の例を示している。図１Ａ、１Ｂの例では、流量制御デバイス５００は、支柱１２０の近位のハウジング１０２の天井１１２に取り付けられる。図５Ａ～図５Ｃの例では、流量制御デバイス５００は、シース６００内に嵌合されるノブ８００を備える。

図５Ａ～図８Ｃの例では、ノブ８００は、ノブ８００の頭部８０４がシース６００から離れて延在する伸長位置（例えば図５Ａに示すような位置）と、ノブ８００の頭部８０４がシース６００に対して接触している格納位置（例えば図５Ｂに示すような位置）との間で移動する。図示するように、ノブ８００は、チャネル８０２を有し、シース６００は、窓部６０２を有する。窓部６０２は、ノブ８００が図５Ａの伸長位置にあるときチャネル８０２と実質的に整列する弓状のスロット６０４を有する。この整列により、ノブ８００が伸長位置にあるときに、供給管をチャネル８０２内に容易に受容すること（及び／又は供給管を取り外すこと）が容易になる。

図６Ｂの例では、ノブ８００は格納位置にあり、弓状のスロット６０４はチャネル８０２と整列していない。この整列不良により、ノブ８００が格納位置にある間、供給管を挿入又は取外しすることが困難になる。したがって、流量制御デバイス５００を格納位置に移すことで、供給管を流量制御デバイス５００内に固定し、取外しを防止することができる。図示するように、窓部６０２は、弓状のスロット６０４によって接続された２つの平行した側方スロット６０６を更に有する。側方スロット６０６は、ノブ８００が伸長位置にあるとき及び格納位置にあるときの双方で、チャネル８０２と整列する。したがって、側方スロット６０６により、ノブ８００が格納位置にあるとき及び伸長位置にあるときの双方で、供給管は、流量制御デバイス５００内に、流量制御デバイス５００から出て、及び／又は流量制御デバイス５００を通って延在することが可能になる。

図６Ａ～図６Ｃは、シース６００の更なる詳細を示している。図示するように、シース６００は、概ね円筒形の本体６０８を備える。本体６０８は、概ね中空であり、中実の背壁６１０と、本体６０８を通って延在するとともに背壁６１０において終端するボア６１４とを備える。凹部６１２が、シース６００の頂部で、本体６０８の前部において形成される。動作時、凹部６１２は、ノブ８００上の相補的な凹部８１２と整列して、シース６００に対するノブ８００のゼロ度の回転角を示すことができる。いくつかの例では、凹部６１２及び／又は相補的な凹部８１２の代わりに、何らかの他の表示（例えば、印付け、模様付け、色付け等）を使用することができる。

図６Ｂ、６Ｃの例では、突起６１６が、シース６００の底部において、頂部の凹部６１２とは反対側（すなわち凹部６１２から１８０度のところ）に、ボア６１４内に延在する。いくつかの例では、突起６１６は、シース６００の底部に形成される小孔に挿入されるボルト又は他の締結具とすることができる。図６Ｃの例では、突起６１６は、ボルト頭部６１７を有するボルトの軸部である。動作時、突起６１６は、ノブ８００の側方移動及び／又は回転運動を容易にするために、ノブ８００の通路８１６内に嵌合することができる。図７の例では、シース６００は、シース６００の底部に、ハウジング１０２への取付けを容易にする取付点６１８も有する。いくつかの例では、取付点６１８は、ねじ、ボルト、及び／又は他の締結具を受容する孔を含むことができる。

図７～図８Ｃは、ノブ８００の更なる詳細を示している。図示するように、ノブ８００は、頭部８０４とシャフト８０６とを備える。頭部８０４及びシャフト８０６の双方は、概ね円筒形であり、頭部８０４はシャフト８０６よりも大きい直径を有する。頭部８０４の直径はボア６１４の直径よりも大きく、頭部８０４はシース６００のボア６１４内に嵌合しないようになっている。一方、シャフト８０６の直径は、シース６００のボア６１４内にゆとりを持って嵌合するのに十分小さい。

図７～図８Ｃの例では、シャフト８０６は、チャネル８０２と通路８１６とを備える。図示するように、通路８１６は、ノブ８００のチャネル８０２と頭部８０４との間に形成される。チャネル８０２は、通路８１６とノブ８００の端部８１８との間に形成される。図示するように、チャネル８０２は、ノブ８００のシャフト８０６の周り全体に延在し、環状のトレンチが形成される。しかしながら、図７～図８Ｃの例では、通路８１６は、シャフト８０６の一部のみにわたって延在し、これにより、シース６００内のノブ８００の潜在的な移動が制限される。通路８１６は、突起６１６を摺動可能に内部に嵌合するように構成され、これにより、ノブ８００は、ノブ８００が伸長位置と格納位置との間、及び回転位置間で移動するとき、突起６１６の上で移動することができる（突起６１６は通路８１６内を移動することができる）。

図７～図８Ｃの例では、通路８１６は、側方部８２０と弓状部８２２とを備える。図示するように、弓状部８２２は、側方部８２０から、ノブ８００の相補的な凹部８１２とほぼ整列した位置まで弧を描いて延在する。図示するように、側方部８２０は、供給ノブ８００の弓状部８２２及びチャネル８０２にほぼ垂直に、かつ側方スロット６０６にほぼ平行に延在する。

図７～図８Ｃの例では、通路８１６の側方部８２０は、弓状部８２２と交わり、これにより、突起６１６は、通路８１６の或る部分から別の部分へと移行することが可能になる。動作時、突起６１６は、ノブ８００が伸長位置と格納位置との間で移動するとき、側方部８２０内を移動する。突起６１６は、ノブ８００がシース６００から可能な限り遠くに延在するとき（例えば図５Ａに示すように）、側方部８２０と弓状部８２２との交点から最も遠くにある。側方部８２０の長さは、ノブ８００がシース６００から離れて延在することができる程度を制限する。

伸長位置にある間、ノブ８００は、伸長位置と格納位置との間で側方にのみ移動することができる。なぜなら、通路８１６の側方部８２０が、突起６１６が移動するために利用可能な唯一の経路であるからである。側方に移動するとき、ノブ８００の頭部８０４に形成された相補的な凹部８１２は、シース６００の凹部６１２と整列される。一方、（例えば図５Ｂの）格納位置になると、突起６１６は、通路８１６の側方部８２０と弓状部８２２との間の交点に達し、したがって、弓状部８２２を通って移動する位置にあり、ノブ８００の回転運動が可能になる。

ノブ８００は、（例えば、図５Ｃに示すような）格納位置にあるとき、シース６００内で回転運動する。動作時、突起６１６は、ノブ８００がシース６００内で回転するとき、通路８１６の弓状部８２２内を移動する。図５Ｃの例では、突起６１６が側方部８２０との整列から外れて通路８１６の弓状部８２２内を移動するとき、ノブ８００の頭部８０４に形成された相補的な凹部８１２は、同様に、シース６００の凹部６１２との整列から外れて移動する。したがって、オペレーターは、ノブ８００が回転した程度、及び／又はノブ８００を側方に移動させることができるか否かを迅速に見て取ることができる。

図８Ａ～図８Ｃの例では、ノブ８００のチャネル８０２は、ノブ８００の回転位置に応じて変化する深さＤを有する。図示するように、チャネル８０２の深さＤは、ノブ８００が回転するにつれて減少する。図８Ａ～図８Ｃは、異なる回転位置にあるノブ８００の例を示しており、この減少する変化が示されている。特に、図８Ａ～図８Ｃの例は、供給管が位置決めされることになる（例えば、シース６００の側方スロット６０６と整列している）チャネル８０２の深さＤを示している。図８Ａの例では、ノブ８００は回転していない（すなわち、０度の回転）。図示するように、図８Ａにおける深さＤは相対的に大きい。図８Ｂの例では、ノブ８００はほぼ４５度回転している（すなわち、一部の回転）。図示するように、図８Ｂにおける深さＤは図８Ａよりも小さい。図８Ｃの例では、ノブ８００はほぼ９０度回転している（すなわち、完全な回転）。図示するように、図８Ｃにおける深さＤは図８Ａ、８Ｂの双方よりも小さい。

チャネル８０２の変化する深さＤにより、オペレーターは、格納位置にあるときのノブ８００を転回することによって、供給管を通るエポキシの流量を変更することが可能になる。ノブ６００が格納位置にあるとき、供給管は、シース６００の側方スロット６０６と実質的に整列されたままである。しかしながら、側方スロット６０６と整列したチャネル８０２の深さＤは、ノブ８００が回転するにつれて減少する。したがって、ノブ８００が０度の回転であるとき（例えば図５Ａ）供給管がチャネル８０２内にゆとりを持って嵌合する一方、供給管は、回転角が増大するとき、（例えば、チャネル８０２の底部を画定するシャフト８０６とシース６００との間で）締付けが始まる。ノブ８００が転回するほど、チャネル８０２の深さＤは小さくなり、供給管が締め付けられていく。供給管が締め付けられていくほど、供給管を通るエポキシの流量は制限されていく。したがって、オペレーターは、シース６００内のノブ８００の回転を変更することによって、供給管を通るエポキシの流量を調節することができる。

しかしながら、上述したように、ノブ８００は、格納位置に置かれた後にしか回転させることができない。したがって、オペレーターは、ノブを伸長位置に配置することによって、誤って流量を制限することを防止することができる。加えて、伸長位置にある間、窓部６０２により、供給管は、最小限の労力及び／又は使いにくさで容易に挿入及び／又は取外しすることが可能になる。

本装置、システム及び／又は方法を、或る特定の実施態様を参照して記載してきたが、当業者であれば、本装置、システム及び／又は方法の範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができること及び均等物に置き換えることができることを理解するであろう。加えて、本開示の範囲から逸脱することなく、本開示の教示に対して特定の状況又は材料を適合させるように多くの改変を行うことができる。したがって、本装置、システム及び／又は方法は、開示されている特定の実施態様に限定されず、本装置、システム及び／又は方法は、添付の特許請求の範囲内に入る全ての実施態様を含むことが意図される。
なお、本発明の構成として以下に示すものがある。
[構成１]
材料試料を埋め込む真空システムにおいて、
流量制御デバイスであって、
中央ボア及びスロットを有するシースと、
前記シースの前記中央ボア内に受容される供給ノブであって、該供給ノブは、供給管を受容するチャネルを有し、該供給ノブは、前記チャネルが前記スロットと整列している伸長位置と、前記チャネルが前記スロットとの整列から外れている格納位置との間で側方に移動する供給ノブとを備えた流量制御デバイスを具備するシステム。
[構成２]
前記チャネルは、前記供給ノブの回転可能位置に基づいて変化する深さを有する構成１に記載のシステム。
[構成３]
前記供給ノブは、該供給ノブが前記格納位置にあるとき、第１の回転可能位置と第２の回転可能位置との間で移動する構成１に記載のシステム。
[構成４]
前記スロットの近位にある前記チャネルの深さは、前記第１の回転可能位置よりも前記第２の回転可能位置において小さく、前記供給管を通る流体流量は、前記第１の回転可能位置よりも前記第２の回転可能位置で多く制限されるようになっている構成３に記載のシステム。
[構成５]
前記中央ボア内に延在する突起であって、前記供給ノブの通路に受容される突起を更に備える構成１に記載のシステム。
[構成６]
前記通路は、前記供給ノブの外周部の周りに少なくとも部分的に延在しており、これにより、前記供給ノブは前記シース内で回転することが可能になる構成５に記載のシステム。
[構成７]
前記通路は、前記供給ノブの前記外周部の周りに少なくとも部分的に延在する弓状部と、該弓状部に垂直に延在する側方部とを備える構成６に記載のシステム。
[構成８]
前記通路の前記側方部は、前記供給ノブが前記伸長位置と前記格納位置との間で側方に移動するとき、前記突起の上で摺動する構成７に記載のシステム。
[構成９]
前記通路の前記弓状部は、前記供給ノブが前記第１の回転位置と前記第２の回転位置との間で移動するとき、前記突起の上で摺動する構成７に記載のシステム。
[構成１０]
前記供給ノブは、該供給ノブが前記伸長位置にあるとき、前記第１の回転可能位置と前記第２の回転可能位置との間で移動することが防止される構成３に記載のシステム。
[構成１１]
真空システムの管を通る流体流量を制御する方法において、
供給ノブが伸長位置にある間に該供給ノブのチャネル内に前記管を配置することを含み、前記供給ノブは、シース内で保持され、前記チャネルは、前記供給ノブが前記伸長位置にあるとき、前記シースのスロットと整列しており、
該方法は、更に、前記伸長位置から、前記チャネルが前記シースの前記スロットとの整列から外れる格納位置まで前記供給ノブを移動させることと、
前記供給ノブが前記格納位置にある間に該供給ノブを回転させることであって、該回転により、前記供給ノブ及び前記シースは前記管を締め付けることとを含む方法。
[構成１２]
前記チャネルは、前記供給ノブの回転可能位置に基づいて変化する深さを有する構成１１に記載の方法。
[構成１３]
前記供給ノブを回転させることは、該供給ノブを第１の回転可能位置から第２の回転可能位置まで回転させることを含む構成１１に記載の方法。
[構成１４]
前記供給ノブは、該供給ノブが前記第２の回転可能位置にあるとき、前記格納位置から前記伸長位置まで移動することが防止される構成１３に記載の方法。
[構成１５]
前記スロットの近位にある前記チャネルの前記深さは、前記第１の回転可能位置よりも前記第２の回転可能位置において小さく、前記管を通る流体流量は、前記第１の回転可能位置よりも前記第２の回転可能位置で多く制限されるようになっている構成１３に記載の方法。
[構成１６]
前記供給ノブを前記第２の回転可能位置から第３の回転可能位置まで回転させることを更に含む構成１３に記載の方法。
[構成１７]
前記スロットの近位にある前記チャネルの深さは、前記第２の回転可能位置よりも前記第３の回転可能位置において小さく、前記管を通る流体流量は、前記第２の回転可能位置よりも前記第３の回転可能位置で多く制限されるようになっている構成１６に記載の方法。
[構成１８]
突起は、前記供給ノブを前記格納位置まで移動させるとき、該供給ノブの側方通路内を移動する構成１１に記載の方法。
[構成１９]
突起は、前記供給ノブを回転させるとき、該供給ノブの弓状通路内を移動する構成１８に記載の方法。
[構成２０]
前記供給ノブの前記チャネルを通して、前記管をリザーバーから前記真空システムの真空チャンバーまで配線することを更に含む構成１１に記載の方法。

１００ 真空システム
１０２ ハウジング
１０４ 真空チャンバー
１０６ 正面パネル
１０８ 側面パネル
１１０ 背面パネル
１１２ 天井
１１４ ユーザーインターフェース
１１６ 電気コネクタ
１１７ リザーバー
１１８ 圧縮空気コネクタ
１２０ 支柱
１２２ 溝
１２４ プラグ
１２５ ソケット
１２６ 注出口
１２８ 側壁
１３０ リム
１３２ シールリング
１３４ 開口部
１３６ 蓋
１３８ 機械的リンク機構
１４０ プラットフォーム
１４２ 容器
１４４ スピンドル
１４６ ホイールアクチュエーター
１４８ 駆動ベルト
１５０ ポート
１５２ 真空発生器
１５３ 第１の弁
１５４ 制御回路部
１５５ 第２の弁
１５６ 溝
１５８ 下部
１６０ 上部
１６２ 一体型ヒンジ
１８０ 凹部
５００ 流量制御デバイス
６００ シース
６０２ 窓部
６０４ スロット
６０６ 側方スロット
６０８ 本体
６１０ 背壁
６１２ 凹部
６１４ ボア
６１６ 突起
６１７ ボルト頭部
６１８ 取付点
８００ 供給ノブ
８０２ チャネル
８０４ 頭部
８０６ シャフト
８１２ 凹部
８１６ 通路
８１８ 端部
８２０ 側方部
８２２ 弓状部

Claims (17)

1. 材料試料を埋め込む真空システムにおいて、
   流量制御デバイスであって、
   中央ボア及びスロットを有するシースと、
   前記シースの前記中央ボア内に受容される供給ノブであって、該供給ノブは、供給管を受容するチャネルを有し、該供給ノブは、前記チャネルが前記スロットと整列している伸長位置と、前記チャネルが前記スロットとの整列から外れている格納位置との間で側方に移動する供給ノブとを備えた流量制御デバイスを具備するシステム。
2. 前記チャネルは、前記供給ノブの回転可能位置に基づいて変化する深さを有する請求項１に記載のシステム。
3. 前記供給ノブは、該供給ノブが前記格納位置にあるとき、第１の回転可能位置と第２の回転可能位置との間で移動し、
   前記スロットの近位にある前記チャネルの深さは、前記第１の回転可能位置よりも前記第２の回転可能位置において小さく、前記供給管を通る流体流量は、前記第１の回転可能位置よりも前記第２の回転可能位置で多く制限されるようになっている、請求項２に記載のシステム。
4. 前記中央ボア内に延在する突起であって、前記供給ノブの通路に受容される突起を更に備える請求項３に記載のシステム。
5. 前記通路は、前記供給ノブの外周部の周りに少なくとも部分的に延在しており、これにより、前記供給ノブは前記シース内で回転することが可能になる請求項４に記載のシステム。
6. 前記通路は、前記供給ノブの前記外周部の周りに少なくとも部分的に延在する弓状部と、該弓状部に垂直に延在する側方部とを備える請求項５に記載のシステム。
7. 前記通路の前記側方部は、前記供給ノブが前記伸長位置と前記格納位置との間で側方に移動するとき、前記突起の上で摺動する請求項６に記載のシステム。
8. 前記通路の前記弓状部は、前記供給ノブが前記第１の回転可能位置と前記第２の回転可能位置との間で移動するとき、前記突起の上で摺動する請求項６に記載のシステム。
9. 前記供給ノブは、該供給ノブが前記伸長位置にあるとき、前記第１の回転可能位置と前記第２の回転可能位置との間で移動することが防止される請求項３に記載のシステム。
10. 真空システムの供給管を通る流体流量を制御する方法において、
    供給ノブが伸長位置にある間に該供給ノブのチャネル内に前記供給管を配置することを含み、前記供給ノブは、シース内で保持され、前記チャネルは、前記供給ノブが前記伸長位置にあるとき、前記シースのスロットと整列しており、
    該方法は、更に、前記伸長位置から、前記チャネルが前記シースの前記スロットとの整列から外れる格納位置まで前記供給ノブを移動させることと、
    前記供給ノブが前記格納位置にある間に該供給ノブを回転させることであって、該回転により、前記供給ノブ及び前記シースは前記供給管を締め付けることとを含む方法。
11. 前記チャネルは、前記供給ノブの回転可能位置に基づいて変化する深さを有する請求項１０に記載の方法。
12. 前記供給ノブを回転させることは、該供給ノブを第１の回転可能位置から第２の回転可能位置まで回転させることを含み、
    前記スロットの近位にある前記チャネルの前記深さは、前記第１の回転可能位置よりも前記第２の回転可能位置において小さく、前記供給管を通る流体流量は、前記第１の回転可能位置よりも前記第２の回転可能位置で多く制限されるようになっている、請求項１１に記載の方法。
13. 前記供給ノブは、該供給ノブが前記第２の回転可能位置にあるとき、前記格納位置から前記伸長位置まで移動することが防止される請求項１２に記載の方法。
14. 前記供給ノブを前記第２の回転可能位置から第３の回転可能位置まで回転させることを更に含み、
    前記スロットの近位にある前記チャネルの深さは、前記第２の回転可能位置よりも前記第３の回転可能位置において小さく、前記供給管を通る流体流量は、前記第２の回転可能位置よりも前記第３の回転可能位置で多く制限されるようになっている、請求項１２に記載の方法。
15. 突起は、前記供給ノブを前記格納位置まで移動させるとき、該供給ノブの側方通路内を移動する請求項１０に記載の方法。
16. 突起は、前記供給ノブを回転させるとき、該供給ノブの弓状通路内を移動する請求項１５に記載の方法。
17. 前記供給ノブの前記チャネルを通して、前記供給管をリザーバーから前記真空システムの真空チャンバーまで延在させることを更に含む請求項１０に記載の方法。

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