(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示器流体を保持するリザーバを有する第１の部材と、
前記リザーバを覆って前記第１の部材に結合可能であり、かつ前記第１の部材と第２の部材との間の界面部の少なくとも一部分に毛管間隙を形成するように構成されている第２の部材と
を含み、
所定のレベルの衝撃を受けたことに応答して、前記表示器流体は、前記リザーバから前記第１の部材と前記第２の部材との間の前記界面部まで移動し、毛管現象により前記毛管間隙内に運ばれ、前記毛管間隙の内部に配設されている前記表示器流体は、前記受けた所定のレベルの衝撃の可視表示を実現する、
衝撃表示器。
【請求項２】
前記界面部における前記第１の部材および前記第２の部材の少なくとも１つの表面仕上げが前記毛管間隙を形成する、請求項１に記載の衝撃表示器。
【請求項３】
前記第１の部材は前記界面部に艶消し表面仕上げを含み、前記毛管間隙を形成する、請求項１に記載の衝撃表示器。
【請求項４】
前記表示器流体は、水とエチレン・グリコールと塩化リチウムと着色剤とを含む、請求項１に記載の衝撃表示器。
【請求項５】
前記第２の部材は、前記表示器流体が前記毛管間隙の内部にある場合に前記表示器流体の可視性を可能にする材料を含む、請求項１に記載の衝撃表示器。
【請求項６】
前記表示器流体は、合成作動液、シリコーン油流体、およびプロピレン・グリコール流体の少なくとも１つを含む、請求項１に記載の衝撃表示器。
【請求項７】
前記界面部内に配設されているディスク部材をさらに含み、前記毛管間隙は、前記ディスク部材と前記第１の部材との間に形成される、請求項１に記載の衝撃表示器。
【請求項８】
前記ディスク部材は可撓性ディスク部材を含む、請求項７に記載の衝撃表示器。
【請求項９】
前記リザーバの直径および前記表示器流体の粘度が、前記所定のレベルの衝撃に関する特定の活性化感度を与えるように構成される、請求項１の衝撃表示器。
【請求項１０】
前記表示器流体の前記粘度は２０センチストークスと８０センチストークスの間である、請求項９に記載の衝撃表示器。
【請求項１１】
前記毛管間隙は、前記リザーバから前記界面部の外縁境界部の方へ外側に放射状に広がっている複数のスポーク部材に沿って形成される、請求項１に記載の衝撃表示器。
【請求項１２】
前記毛管間隙は、０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）と０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）の間となるようにサイズ設定される、請求項１に記載の衝撃表示器。
【請求項１３】
前記毛管現象により、前記表示器流体が前記界面部の外縁境界部の方へ移動する、請求項１に記載の衝撃表示器。
【請求項１４】
表示器流体を保持するリザーバを有する第１の部材と、
前記第１の部材に結合可能である第２の部材と、
前記第１の部材と前記第２の部材との間に少なくとも部分的に配設され、かつ前記リザーバを覆って延在するディスク部材とを含み、前記ディスク部材と前記ディスク部材に対向する前記第１の部材の表面との間の界面部に毛管間隙が形成され、
所定のレベルの衝撃を受けたことに応答して、前記表示器流体は、前記リザーバから前記ディスク部材と前記第１の部材との間の前記界面部まで移動し、毛管現象により前記毛管間隙内に運ばれ、前記毛管間隙の内部に配設されている前記表示器流体は、前記受けた所定のレベルの衝撃の可視表示を実現する、
衝撃表示器。
【請求項１５】
前記表示器流体は合成作動液を含む、請求項１４に記載の衝撃表示器。
【請求項１６】
前記表示器流体はシリコーン油流体を含む、請求項１４に記載の衝撃表示器。
【請求項１７】
前記表示器流体はプロピレン・グリコール流体を含む、請求項１４に記載の衝撃表示器。
【請求項１８】
前記リザーバの内径サイズおよび前記表示器流体の粘度が、前記所定のレベルの衝撃に関する所望の活性化感度を得るように選択される、請求項１４に記載の衝撃表示器。
【請求項１９】
前記ディスク部材は可撓性ディスク部材を含む、請求項１４に記載の衝撃表示器。
【請求項２０】
前記表示器流体が前記毛管間隙に進入したことに応答して、前記ディスク部材は前記第１の部材の前記表面に柔軟に一致する、請求項１９に記載の衝撃表示器。
【請求項２１】
前記第１の部材の前記表面は、前記第２の部材の対応する表面から離間されており、前記第１の部材および前記第２の部材の前記各表面間に配置されている空間内で前記ディスク部材が浮揚することを可能にする、請求項１４に記載の衝撃表示器。
【請求項２２】
前記表示器流体が前記毛管間隙に進入したことに応答して、前記表示器流体は前記ディスク部材を前記第１の部材の前記表面に柔軟に一致させて、前記表示器流体を前記第１の部材の前記表面全体に亘って広げる、請求項１４に記載の衝撃表示器。
【請求項２３】
前記毛管現象により、前記表示器流体が前記界面部の外縁境界部の方へ移動する、請求項１４に記載の衝撃表示器。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
多くのタイプの物体は、その物体の繊細さまたは脆弱性のため、製造、貯蔵、または運送中に監視する必要がある。例えば、いくつかのタイプの物体は、落下した場合、または著しい衝撃を受けた場合、損傷を受けやすいことがある。したがって、品質管理の目的および／または輸送状態の一般的な監視のため、物体が暴露されている環境状態を判定および／または検証することが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本開示の一態様によれば、衝撃の検出および表示のための装置および技術が開示される。衝撃表示器は、表示器流体を保持するリザーバを有する第１の部材と、リザーバを覆って第１の部材に結合可能であり、かつ第１の部材と第２の部材との間の界面部の少なくとも一部分に毛管間隙を形成するように構成されている第２の部材とを含む。所定のレベルの衝撃を受けたことに応答して、表示器流体は、リザーバから第１の部材と第２の部材との間の界面部まで移動し、毛管現象により毛管間隙内に運ばれ、毛管間隙の内部に配設されている表示器流体は、受けた所定のレベルの衝撃の可視表示を実現する。
【０００３】
本開示の別の実施形態によれば、衝撃表示器は、表示器流体を保持するリザーバを有する第１の部材と、第１の部材に結合可能である第２の部材と、第１の部材と第２の部材との間に少なくとも部分的に配設され、かつリザーバを覆って延在するディスク部材とを含み、ディスク部材とディスク部材に対向する第１の部材の表面との間の界面部に毛管間隙が形成されている。所定のレベルの衝撃を受けたことに応答して、表示器流体は、リザーバからディスク部材と第１の部材との間の界面部まで移動し、毛管現象により毛管間隙内に運ばれ、毛管間隙の内部に配設されている表示器流体は、受けた所定のレベルの衝撃の可視表示を実現する。
【０００４】
本願、本願の目的および利点をより完全に理解するために、次に添付の図面と併せて以下の説明を参照する。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１Ａ】本開示による衝撃表示器の実施形態の分解アセンブリ図を示す図である。
【図１Ｂ】本開示による、図１Ａに示されている衝撃表示器の分解アセンブリ断面図を示す図である。
【図２Ａ】本開示による、図１Ａおよび図１Ｂの衝撃表示器の組立て図を示す図である。
【図２Ｂ】本開示による、図１Ａ、図１Ｂおよび図２Ａに示されている衝撃表示器の組立て断面図を示す図である。
【図３Ａ−３Ｄ】本開示による、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂに示されている衝撃表示器の衝撃活動化の様々な段階を示す図である。
【図４Ａ】本開示による衝撃表示器の別の実施形態の分解アセンブリ断面図を示す図である。
【図４Ｂ】本開示による、図４Ａに示されている衝撃表示器の組立て断面図を示す図である。
【図４Ｃ】本開示による、図４Ｂに示されている衝撃表示器の一部の拡大図を示す図である。
【図５Ａ−５Ｄ】本開示による、図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃに示されている衝撃表示器の衝撃活動化の様々な段階を示す図である。
【図６】本開示による衝撃表示器の別の実施形態の分解アセンブリ図を示す図である。
【図７Ａ】本開示による衝撃表示器の別の実施形態の斜視組立て図を示す図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示されている衝撃表示器の上面図を示す図である。
【図７Ｃ】本開示による、図７Ａおよび図７Ｂに示されている衝撃表示器の組立て断面図を示す図である。
【図８Ａ】本開示による衝撃表示器の別の実施形態のベース部材の斜視図を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示されている衝撃表示器の上面組立て図を示す図である。
【図８Ｃ】本開示による、図８Ａおよび図８Ｂに示されている衝撃表示器の組立て断面図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本開示の実施形態は、衝撃の検出および表示のための装置および技術を提供する。一実施形態によれば、衝撃表示器は、表示器流体を保持するリザーバを有する第１の部材と、リザーバを覆って第１の部材に結合可能であり、かつ第１の部材と第２の部材との間の界面部の少なくとも一部分に毛管間隙を形成するように構成されている第２の部材とを含む。所定のレベルの衝撃を受けたことに応答して、表示器流体は、リザーバから第１の部材と第２の部材との間の界面部まで移動し、毛管現象により毛管間隙内に運ばれ、毛管間隙の内部に配設されている表示器流体は、受けた所定のレベルの衝撃の可視表示を実現する。本開示の実施形態は、受動的小／小型表示器を利用して、衝撃および／または加速イベントの検出を可能にする。また、本開示の実施形態は、衝撃検出の可視表示のための比較的大きな表示領域を提供する。本開示の実施形態は、比較的細い小型表示器設計を利用して、衝撃検出をさらに可能にする。
【０００７】
次に図、特に図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、本開示の例示的実施形態が実施され得る衝撃表示器１０の例示的な図が与えられている。図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂでは、衝撃表示器１０は、関連する衝撃および／または加速イベントが監視される物体を収容する輸送コンテナに取り付けられるかまたはその内部に配設されるように構成されている携帯型の装置である。衝撃表示器１０の実施形態は、物体が物体の製造、貯蔵および／または輸送中に衝撃またはいくらかのレベルの加速イベントに暴露されたかどうかを監視する。いくつかの実施形態では、衝撃表示器１０は、例えば接着材料、永久的もしくは一時的な留め具、または様々な異なるタイプの取付け装置を使用して、輸送コンテナに取り付けられていてもよい。輸送コンテナには、監視される物体が緩く配置されているコンテナが含まれていてもよく、または監視される物体自体のコンテナが含まれていてもよい。上記の例は単に例示であり、本開示の衝撃表示器の様々な実施形態が実施され得る環境に関して、いかなる限定も主張または示唆しようとするものではないことを理解されたい。
【０００８】
図１Ａは、衝撃表示器１０の分解アセンブリ図を示す図であり、図１Ｂは、図１Ａの衝撃表示器１０の分解断面アセンブリ図を示す図である。図２Ａは、図１Ａおよび図１Ｂの衝撃表示器１０の組立て図を示す図であり、図２Ｂは、図１Ａ、図１Ｂおよび図２Ａの衝撃表示器１０の断面組立て図を示す図である。図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂに示されている実施形態では、衝撃表示器１０はベース部材１２とカバー部材１４とを含む。ベース部材１２は、カバー部材１４に形成されている空洞部１６内に挿入可能である。例えば、図示の実施形態では、カバー部材１４は、垂直壁２２と閉じた上壁２４とを有する円筒形本体２０に遷移する環状ベース１８を有する帽子形カバー部材１４を含む。垂直壁２２および上壁２４は、ベース部材１２の少なくとも一部を中に受容する円筒形空洞部１６を形成する。しかし、カバー部材１４および／または空洞部１６は別の形状（例えば、非円筒形）であってもよいことを理解されたい。いくつかの実施形態では、カバー部材１４および／またはベース部材１２は、透明材料、半透明材料および／または半不透明材料から構成され、それを通した可視性を可能にし得る。以下により詳細に記載される通り、いくつかの実施形態では、カバー部材１４は、可視である場合、衝撃表示器１０が所定のレベルの衝撃または加速イベントを受けた、かつ／または別の形で被ったことを示すものである表示器流体の、カバー部材を通した（例えば、上壁２４を通した）可視性を可能にするように構成されかつ／または別の形で形成されている。いくつかの実施形態では、カバー部材１４は単一の一体構造として構成されてもよいが、カバー部材１４は結合された複数の構成要素から形成されてもよいことを理解されたい。さらに、カバー部材１４の種々の部分が不透明で、覆われ、かつ／または別の形で構成されてもよく、一方、カバー部材１４の他の部分は、覆われておらず、透き通っており、透明、半透明かつ／もしくは半不透明であってもよいことを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態では、ベース１８および壁２２は不透明であってもよく、一方、上壁２４は半透明であってもよい。
【０００９】
ベース部材１２は、側壁３０と、上壁３２と、上壁３２の表面３６から下方にベース部材１２の本体部分３８内に延在するリザーバ３４とを含む。リザーバ３４は、衝撃表示器１０が所定のレベルの衝撃または加速イベントに晒されかつ／または別の形で被っていることに応答して表示をもたらすのに使用される表示器流体４０をその中に保持し、または含むように形成されている。リザーバ３４は円筒形または非円筒形であってもよい。ベース部材１２は、空洞部１６を補完して、ベース部材１２の少なくとも一部がカバー部材１４の空洞部１６内に滑動可能に挿入されることを可能にする形状および／または構造を有して形成されている。いくつかの実施形態では、側壁３０は、表示器流体４０が衝撃表示器１０から逃げるのを防止するために、ベース部材１２の空洞部１６内への挿入時に側壁３０がカバー部材１４の垂直壁２２から本体部分３８の方へ若干内側に圧縮されて、ベース部材１２とカバー部材１４との間に圧縮シールをもたらすように、表面３６から表面４２の方向に本体部分３８から離れて外側に延在する先細のかつ／または角度の付いた壁構造を有して形成されている。しかし、シールをもたらして表示器流体４０が衝撃表示器１０を出るのを防止するために、他の方法および／または技術が用いられていてもよい（例えば、ｏ−リング、エポキシ・シール、または他のタイプの封止要素または技術がベース部材１２とカバー部材１４との間に用いられていてもよい）ことを理解されたい。
【００１０】
動作中、ベース部材１２は、カバー部材１４の空洞部１６内に挿入され、ベース部材１２の表面３６とカバー部材１４の上壁２４の内面４６との間の界面部に毛管間隙を形成する。いくつかの実施形態では、表面３６は、表面３６の艶消し表面仕上げに対応する表面の凹凸が表面３６と表面４６との間に毛管間隙４４を形成するように、艶消し表面仕上げを有して形成されている。例えば、いくつかの実施形態では、組み立てられた場合、ベース部材１２は、表面３６が表面４６と接触するように配置されるように空洞部１６内に挿入される。表面３６の表面の凹凸は、表面３６と表面４６との間に毛管間隙４４を形成する。また、表面４６上の表面の凹凸もまた、毛管間隙４４を形成するのに利用され得ることを理解されたい。さらに、いくつかの実施形態では、ベース部材１２は、所望の大きさの毛管間隙４４を形成するある場所または位置で、カバー部材１４に固定されていてもよいことを理解されたい。例えば、いくつかの実施形態では、表面３６が表面４６から所望の距離の所に配置されて所望の大きさの毛管間隙４４を形成するように、カバー部材１４および／またはベース部材１２は、カバー部材１４に対してベース部材１２を配置するリップ部、リッジ部、タブ、または他の要素を備えて形成されてもよい。しかし、ベース部材１２を空洞部１６の内部のある位置に保持して所望の寸法の毛管間隙４４を形成するのに、他の方法が用いられてもよいことを理解されたい。いくつかの実施形態では、毛管間隙４４は、０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）と０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）の間となるようにサイズ設定されるが、（例えば、表示器流体４０の粘度、表面３６および表面４６上の表面変化等に少なくとも部分的に基づいて、）より大きいより小さいに関わらず、毛管間隙４４の他の大きさが用いられてもよいことを理解されたい。
【００１１】
図１Ｂおよび図２Ｂに示されている実施形態では、カバー部材１４は、ベース部材１２を空洞部１６の内部に保持しかつカバー部材１４に結合するのに使用され得る複数の保持要素５０を含む。例えば、いくつかの実施形態では、保持要素５０は熱かしめされて、ベース部材１２の表面４２の一部を覆って延在し、ベース部材１２を空洞部１６の内部の固定位置に保持してもよい。しかし、ベース部材１２をカバー部材１４に固定連結するのに、他のタイプの装置および／または技術が用いられてもよい（例えば、タブ、ねじ付きアセンブリ、スナップ嵌め等）ことを理解されたい。
【００１２】
いくつかの実施形態では、表示器流体４０が着色流体または染色流体を含み、衝撃表示器１０が所定のレベルの衝撃または加速イベントに晒されたことの可視表示を可能にする。例えば、動作中、表示器流体４０は、表示器流体４０の表面張力によりリザーバ３４内に保持されている（ｉｓ  ｈｅｌｄ  ｏｒ  ｒｅｔａｉｎｅｄ）。表示器流体４０は、リザーバ３４の内壁面５４と共にメニスカスを形成する。十分な大きさの衝撃または加速イベントを受けかつ／または被ったことに応答して、メニスカスは捻じ曲がるかまたは破裂し、それにより、表示器流体４０の少なくとも一部が、表面４６および／または毛管間隙４４の方へ、リザーバ４０から外へ飛び散るかまたは流出する。表示器流体４０の表面４６との接触時、または表示器流体４０が毛管間隙４４の界面部の縁部（例えば、毛管間隙４４とのリザーバ３４の縁部または境界部付近）に到達した時、毛管間隙４４は、毛管現象により（例えば、流体と固体周囲面との間の分子間引力の理由で）、表示器流体４２を毛管間隙４４内に運び、表面３６と表面４６との間の界面部を実質的に満たさせる。前述の通り、いくつかの実施形態では、カバー部材１４の上壁２４は、毛管間隙４４の内部の表面３６と表面４６との間の界面部にある場合に表示器流体４０が外部から可視であるように、半透明材料または透明材料で形成されており、それにより、衝撃または加速イベントの可視表示を実現する。いくつかの実施形態では、表面３６のまたはその付近のリザーバ３４の口部に若干抜き勾配を付け、丸め、または角度を付けて、表示器流体４２が毛管間隙４４内に運ばれるための、画定された経路を設けていてもよい（例えば、約１度から４度まで、または別の適切な抜き勾配角度または形状で）。
【００１３】
リザーバ３４に対する表示器流体４０の総表面張力は、ある衝撃または加速のレベルまたは大きさに応答して、表示器流体４０の解放（例えば、表面５４との表示器流体４０のメニスカスの歪みまたは破裂）をもたらすように制御することができる。例えば、ベース部材１２の材料（例えば、リザーバ３４を形成する材料）、リザーバ３４の大きさもしくは直径、および／または表示器流体４０の粘度が、リザーバ３４に対する所望の表面張力を有するように選択されてもよく、それにより、表示器流体４０のメニスカスの歪みまたは破裂を引き起こして、表示器流体４０が表面３６と表面４６との間の毛管間隙４４内に運ばれる、ある大きさの衝撃または加速イベントを必要とする。いくつかの実施形態では、表示器流体４０は、水とエチレン・グリコールと塩化リチウムと所望の着色剤との混合物または組合せを含んでいてもよい。エチレン・グリコールは、低温用途のために表示器流体４０の凝固点を低下させる働きをする。塩化リチウムは、表示器流体の蒸気圧を低下させる働きをする。しかし、表示器流体４０に他の流体または流体の組合せが使用されてもよいことを理解されたい。例えば、リザーバ３４の口径／内径が小さくなると、一般に、表面５４と接触している表示器流体４０に対応するメニスカスを破裂し表示器流体４０を毛管間隙４４の方へ解放するのにより大きな加速が必要になる。例えば、一般に、加速に対する表示器流体４０の応答に影響を及ぼす２つの要因、粘度および表面張力、がある。粘度は、迅速に変形し形状を変更する流体の能力に影響を及ぼす。表面張力は、それ自体または外表面に対する流体の親和性および付着性に影響を及ぼす。一般に、流体の粘度がその範囲で変化しかつ活性化または衝撃感度に著しく影響を及ぼす有限範囲がある。例えば、いくつかの実施形態では、この範囲は、リザーバ３４の内径に応じて、おおよそ２０センチストークスと８０センチストークスの間であり得る。しかし、リザーバ３４の選択された口径に基づいて、他の粘度または粘度範囲が利用されてもよいことを理解されたい。
【００１４】
本開示のいくつかの実施形態では、また、以下の種類の流体：ａ）合成作動液；ｂ）シリコーン油；および／またはｃ）ポリプロピレン・グリコール、が表示器流体４０として利用されてもよい。これらの流体はより高い衝撃感度を促進する。例えば、合成作動液は、元々、油性作動液の不燃性代替物として開発された。合成作動液は様々な制御された粘度で利用可能である。多くの合成作動液は非常に高い粘度指数を有する。粘度指数は、温度変化により流体の粘度がどのように変化するかの特徴を示す数字である。粘度指数は、米国材料試験協会（ＡＳＴＭ：Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  ｆｏｒ  Ｔｅｓｔｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）法Ｄ２２７０を使用して、４０℃および１００℃で測定された粘度から計算される。合成作動液は、安定性で、中程度に低い凝固点を有する。
【００１５】
シリコーン油（重合シロキサン）は、一般に、シリコーンではなくむしろ炭素系有機化合物のケイ素類似物であると考えられており、炭素ではなくケイ素に基づいて、（比較的）長く複雑な分子を形成し得る。炭素原子（．．．Ｃ−Ｃ−Ｃ−Ｃ．．．）ではなく、交互のケイ素−酸素原子（．．．Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ．．．）またはシロキサンで鎖が形成されている。他の種が、シロキサン鎖の形成に完全に関与する二価酸素原子ではなく、四価ケイ素原子に結合している。典型的な例がポリジメチルシロキサンで、２つのメチル基が各ケイ素原子に結合して、（Ｈ３Ｃ）［ＳｉＯ（ＣＨ３）２］ｎＳｉ（ＣＨ３）３を形成する。炭素類似物は、アルカン（例えば、ジメチルプロパンＣ５Ｈ１２または（Ｈ３Ｃ）［Ｃ（ＣＨ３）２］（ＣＨ３））であることになる。シリコーン油は、極度に高い粘度指数を有し、制御された粘度で利用可能である。シリコーン油は、非常に不活性、安定性であり、非常に低い凝固点を有する。
【００１６】
ポリプロピレン・グリコールまたはポリプロピレン・オキシドが、一般に、プロピレン・グリコールのポリマーであると考えられている。化学的に、ポリプロピレン・グリコールはポリエーテルである。用語ポリプロピレン・グリコールまたはＰＰＧは、通常はヒドロキシル基である末端基の性質がポリマー特性に影響を及ぼす場合、低域から中域のモル質量ポリマーのためのものである。用語「オキシド」は、末端基がもはやポリマー特性に影響を及ぼさない場合に、高モル質量ポリマーに用いられる。ポリプロピレン・グリコールは、様々な分子量で使用可能であり、様々な粘度をもたらす。また、ポリプロピレン・グリコールは、非常に低い凝固点を有し、容易に着色され、中程度の粘度指数を有する。
【００１７】
したがって、本開示のいくつかの実施形態では、合成作動液、シリコーン油、および／またはポリプロピレン・グリコールは、表示器流体４０のために様々な制御された粘度で選択されてもよい。さらに、また、合成作動液、シリコーン油、および／またはポリプロピレン・グリコールは、混合されて、正確な所望の粘度を有する表示器流体４０を形成し得る。したがって、本開示の実施形態は、特定の大きさのリザーバ３４で使用されて、衝撃表示器１０の様々な異なる衝撃感度を実現し得る様々な特定の粘度の流体の選択および／または使用を可能にする。
【００１８】
図３Ａ〜図３Ｄは、衝撃表示器１０が十分な大きさの衝撃または加速イベントに晒されていることに応答した、毛管現象による、毛管間隙４４の内部の表示器流体４０の移動を示す図である。図３Ａを参照すると、衝撃表示器１０は、表示器流体４０がリザーバ３４の内部に配置／保持されているように、（カバー部材１４が破線で示されている状態で）非活性化状態で示されている。説明を容易にしかつ明確にするために、衝撃表示器１０は、図３Ｂ〜図３Ｄでは、カバー部材１４なしで示されているが、動作中、カバー部材１４はベース部材１２に結合され、衝撃表示のための毛管間隙界面部を形成することになることを理解されたい。図３Ｂでは、衝撃表示器１０が十分な大きさの衝撃または加速イベントに晒されていることに応答して、リザーバ３４との表示器流体４０のメニスカスが捩じ曲がるかまたは破裂することにより、表示器流体４０が毛管間隙４４に共通する界面部に到達し、表面３６と表面４６との間の該界面部において、毛管現象により、毛管間隙４４内にかつ毛管間隙全体に亘って運ばれる。図３Ｃおよび図３Ｄを参照すると、毛管間隙４４により引き起こされた毛管現象により、表示器流体４０は、表面３６と表面４６との間の界面部内に運ばれ、界面部を満たし（または実質的に満たし）、毛管間隙４４の外縁境界部５６の方へ外側に広がる。前述の通り、いくつかの実施形態では、表面３４と表面４６との間の界面部が外部から可視であり、それにより、表面３６と表面４６との間の界面部の実質的に全体に亘って広がっている表示器流体４０の可視性によって衝撃表示器１０の活性化の外部からの可視表示を可能にするように、カバー部材１４の上壁２４が、透明材料または半透明材料で形成されている。
【００１９】
図４Ａ〜図４Ｃは、衝撃表示器１０の別の実施形態を示す図である。図示の実施形態では、ベース部材１２の上壁３２が、補完的形状のディスク部材６２を中に受容する陥凹部６０を有して形成されている。陥凹部６０は、ベース部材１２の表面３６とカバー部材１４の表面４６との間に間隙６４を作り出して、ディスク部材６２が間隙６４の内部で浮揚することができるように形成されている。いくつかの実施形態では、ディスク部材６２は可撓性材料を含み、表示器流体４０が表面３６とディスク部材６２の表面６６との間の界面部に配置されたことに応答して、ディスク部材６２が表面３６に柔軟に一致することを可能にする。いくつかの実施形態では、ディスク部材６２は、プラスチック、（Ｍｙｌａｒ（商標）またはＤｕｒａｌａｒ（商標）などの）ポリエステル材料、セロハン、または別の種類の可撓性材料から構成されており、表面３６と表面６６との間の界面部全体に亘って運ばれている表示器流体４０に応答して、ディスク部材６２が表面３６に（実質的に均等に）一致することを可能にしてもよい。図４Ｃを参照すると、上壁３２は、カバー部材１４の表面４６と接触している場合にディスク部材６２のための所望の大きさの間隙６４を形成し、それによりディスク部材６２と表面３６との間に所望の大きさの毛管間隙を作り出す隆起部６８を有して形成されてもよい。しかし、表面３６と表面４６との間のディスク部材６２を中に保持する所望の間隙または空洞部（例えば、カバー部材１４の上壁２４に形成されている陥凹部）を形成するのに、他の技術または方法が用いられてもよいことを理解されたい。
【００２０】
動作中、十分な大きさの衝撃または加速イベントを受けたことに応答して、表示器流体４０が、ディスク部材６２と表面３６との間の界面部に到達し、毛管現象により、表面３６と表面６６との間の毛管間隙界面部全体に亘ってかつ／または毛管間隙界面部内に運ばれ始める。表示器流体４０が表面３６と表面６６との間の界面部内に運ばれた結果として、表示器流体４０の毛管現象により、ディスク部材６２が表面３６の方へ引っ張られ、それにより、表示器流体４０が表面３６と表面６６との間の界面部全体に亘って均一に分配される（または実質的に均一に分配される）。いくつかの実施形態では、表示器流体４０がそれを通して可視であり、衝撃表示器１０の活性化の可視表示を実現することを可能にするように、ディスク部材６２は、半透明材料、透明材料、半不透明材料、または他の材料から形成されてもよい。
【００２１】
図５Ａ〜図５Ｄは、衝撃表示器１０が十分な大きさの衝撃または加速イベントに晒されていることに応答して、図４Ａ〜図４Ｃに示されている衝撃表示器１０に対応する、表面３６とディスク部材６２との間に形成されている毛管間隙界面部の内部での表示器流体４０の移動を示す図である。図５Ａを参照すると、衝撃表示器１０は、表示器流体４０がリザーバ３４の内部に配置／保持されているように、非活性化状態で（カバー部材１４が破線で示されている状態で）示されている。いくつかの実施形態では、ディスク部材６２は、リザーバ３４内に保持されている間に表示器流体４０の外部からの視覚を阻んでもよい。説明を容易にしかつ明確にするために、衝撃表示器１０は、図５Ｂ〜図５Ｄではカバー部材１４なしで示されているが、動作中、カバー部材１４は、ベース部材１２に結合され、ディスク部材６２を間隙６４の内部に保持することになることを理解されたい。図５Ｂでは、衝撃表示器１０が十分な大きさの衝撃または加速イベントに晒されていることに応答して、リザーバ３４との表示器流体４０のメニスカスが捩じ曲がりまたは破裂することにより、表示器流体４０が表面３６とディスク部材６２の表面６６との間の界面部に到達し、毛管現象により、表面３６と表面６６との間の界面部内にかつ界面部全体に亘って運ばれる。図５Ｃおよび図５Ｄを参照すると、表示器流体４０の毛管現象により、ディスク部材６２が表面３６の方へ若干下方に曲がり、それにより、表示器流体４０が、表面３６と表面６６との間の界面部内に運ばれ、界面部を満たし、界面部全体に亘って分散される。前述の通り、いくつかの実施形態では、表面３４と表面６６との間の界面部が外部から可視であり、それにより、ディスク部材６２および／または間隙６４の外縁境界部の方へ表面３６と表面６６との間の界面部の実質的に全体に亘って広がっている表示器流体４０の可視性によって衝撃表示器１０の活性化の外部からの可視表示を可能にするように、ディスク部材６２およびカバー部材１４の上壁２４は、半透明材料および／または透明材料で形成されている。
【００２２】
図６は、本開示による衝撃表示器７０の別の実施形態を示す図である。図６に示されている実施形態では、衝撃表示器７０は、ベース部材７２とカバー部材７４とを含む。ベース部材７２は、表示器流体４０を中に保持するリザーバ７６を含む。図示の実施形態では、カバー部材１４は、透明材料、半透明材料、または半不透明材料から構成されており、それを通した可視性を可能にし、ベース部材７２の表面７８と表面７８に対向するカバー部材７４の内面８０との間に形成されている毛管間隙界面部の内部に配置されている場合に表示器流体４０を検出する。図６に示されている実施形態では、カバー８４が、カバー部材７４の外向面８６上のリザーバ７６の位置に対応する位置に配置される。いくつかの実施形態では、カバー８４は、接着剤を塗布されたラベルまたは表面８６に接着されてもよくかつ／または別の形でカバー部材７４に取り付けられてもよい他のタイプのカバー要素を含んでおり、リザーバ７６の内部に配置されている間に表示器流体４０の可視性を阻んでもよい。
【００２３】
図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂに関連して前述されている通り、カバー部材７４は、ベース部材７２を覆ってその上に配置されており、表面７８がカバー部材７４の内面８０に接触するようにかつ／または別の形で極近接して配置されているように、ベース部材に固定されて、表面７８と表面８０との間に所望の毛管間隙を作り出す。十分な大きさの衝撃または加速イベントを受けたことに応答して、リザーバ７６の内面または内壁との表示器流体４０のメニスカスが歪むかまたは破裂することにより、表示器流体４０の液滴または部分が表面８０に接触しかつ／または別の形で、表面７８と表面８０との間に形成されている界面部の縁部と接触する。表面７８と表面８０との間に形成されている毛管間隙は、毛管現象により、表示器流体４０を毛管間隙内に運び、表面７８と表面８０との間に形成されている界面部全体に亘って移動させる。表示器流体４０が表面７０と表面８０との間に形成されている界面部全体に亘って運ばれると、表示器流体４０は、カバー８４により覆われている境界部を越えて広がり、カバー部材７４の表面８６を通して可視になり、それにより衝撃検出の可視表示を実現する。
【００２４】
図７Ａ〜図７Ｃは、本開示による衝撃表示器９０の別の実施形態を示す図である。図７Ａは、図７Ｂの（線７Ａ−７Ａに対応する）部分的に切断された衝撃表示器９０の斜視図を示す図であり、図７Ｂは、図７Ａに示されている衝撃表示器９０の（切断されていない）上面図を示す図である。図７Ｃは、図７Ｂの線７Ｃ−７Ｃに沿った、図７Ａおよび図７Ｂに示されている衝撃表示器９０の断面図を示す図である。図７Ａ〜図７Ｃに示されている実施形態では、衝撃表示器９０は、ベース部材９２とカバー部材９４とを含む。ベース部材９２は、表示器流体４０を中に保持する（ｒｅｔａｉｎｉｎｇ  ｏｒ  ｈｏｌｄｉｎｇ）リザーバ９６を含む。前述の通り、いくつかの実施形態では、カバー部材９４は、透明材料、半透明材料、および／または半不透明材料から構成されており、それを通した少なくとも部分的な可視性を可能にする。ベース部材９２とカバー部材９４とは、カバー部材９４に形成されており、ベース部材９２の上面１０２とカバー部材９４の内面１０４との間に毛管間隙界面部１００を作り出す空洞部９８の少なくとも部分的に中にかつその内部でのベース部材９２の挿入を容易にするように構成されている。図示の実施形態では、表面１０２および表面１０４は、弓状のまたは湾曲した外形を有して弓状に形成されており、湾曲した毛管間隙界面部１００をもたらす。図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂに関連して前述されている通り、表面１０２および／または表面１０４は、各表面に凹凸を作り出して毛管間隙界面部１００を形成する艶消し表面または他の表面仕上げを有して形成されてもよい。また、ベース部材９２および／またはカバー部材９４は、空洞部９８の内部の定められた位置にベース部材９２を固定して、所望の寸法を有する毛管間隙界面部１００を（例えば、タブ、表面のずれ（ｓｕｒｆａｃｅ  ｄｅｖｉａｔｉｏｎ）、リップ部のための隆起した縁部等を使用することにより）画定するように構成されてもよい。
【００２５】
前述の通り、十分な大きさの衝撃または加速イベントに暴露されていることに応答して、リザーバ９６との表示器流体４０のメニスカスが歪むかまたは破裂することにより、表示器流体４０の少なくとも一部が表面１０４に接触しかつ／または別の形で毛管間隙界面部１００の縁部と接触する。毛管間隙界面部１００の大きさにより、毛管現象によって、表示器流体４０が毛管間隙界面部１００内に運ばれる。表示器流体４０はリザーバ９６内に移動し、毛管間隙界面部１００内で毛管間隙界面部１００の外縁境界部１０６の方へ、リザーバ９６から離れて外側に広がる。表示器流体４０が毛管間隙界面部１００内に運ばれかつ／または相で無い場合毛管間隙界面部全体に亘ってもしくはそこを通って境界部１０６の方へ広がると、表示器流体４０はカバー部材９４を通して可視であり、それにより衝撃検出の可視表示を実現する。
【００２６】
図８Ａ〜図８Ｃは、本開示による衝撃表示器１１０の別の実施形態を示す図である。図８Ａは、衝撃表示器１１０のベース部材１１２の実施形態を示す図である。図８Ｂは、活性化状態にある衝撃表示器１１０を示す図である。図８Ｃは、図８Ｂの線８Ｃ−８Ｃに沿った、図８Ｂに示されている衝撃表示器１１０の断面図を示す図である。図８Ａ〜図８Ｃに示されている実施形態では、衝撃表示器１１０は、ベース部材１１２とカバー部材１１４とを含む。ベース部材１１２は、表示器流体４０を中に保持する（ｒｅｔａｉｎｉｎｇ  ｏｒ  ｈｏｌｄｉｎｇ）リザーバ１１６を含む。前述の通り、いくつかの実施形態では、カバー部材１１４は、透明材料、半透明材料、および／または半不透明材料から構成されており、それを通した少なくとも部分的な可視性を可能にする。
【００２７】
図示の実施形態では、ベース部材１１２は、カバー部材１１４の挿入を中に受容するために上向き方向に形成されている空洞部１２０を有して形成されている。また、ベース部材１１２は、リザーバ１１６から径方向外側に、ベース部材１１２の上向き台座部１２６の外縁境界部１２４の方へ延在するリブ部材１２２を含む。ベース部材１１２の側壁１３０が、カバー部材１１４上に形成されている環状タブ１３４を中に受容する環状陥凹部１３２を備えて形成されており、ベース部材１１２の空洞部１２０内へのカバー部材１１４のスナップ嵌め結合を容易にする。しかし、カバー部材１１４をベース部材１１２に固定するのに、他の方法および技術が用いられてもよいことを理解されたい。
【００２８】
ベース部材１１２およびカバー部材１１４は、ベース部材１１２の空洞部１２０の少なくとも部分的に中へのかつ内部でのカバー部材１１４の挿入を容易にするように、かつ毛管間隙界面部１４０がリブ部材１２２の上面１４２とカバー部材１１４の内面１４４との間に形成されるようにリザーバ１１６を覆って延在するように構成されている。図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａおよび図２Ｂに関連して前述されている通り、表面１４２および／または表面１４４は、各表面に凹凸を作り出して毛管間隙界面部１４０を形成する艶消し表面または他の表面仕上げを有して形成されてもよい。また、陥凹部１３２およびタブ１３４の位置は、カバー部材１１４を空洞部１２０内の定められた位置に固定して、所望の寸法を有する毛管間隙界面部１４０を画定するように構成されてもよい。
【００２９】
前述の通り、十分な大きさの衝撃または加速イベントに暴露されていることに応答して、リザーバ１１６との表示器流体４０のメニスカスが歪むかまたは破裂することにより、表示器流体４０の少なくとも一部が表面１４４と接触しかつ／または別の形で毛管間隙界面部１４０の縁部と接触する。毛管間隙界面部１４０の大きさにより、毛管現象によって、表示器流体４０が毛管間隙界面部１４０内に運ばれる。表示器流体４０はリザーバ１１６内へ移動し、毛管間隙界面部１４０内で毛管間隙界面部１４０の境界部１２４の方へ、リザーバから離れて外側に広がる。リブ部材１２２間に配置されている離間された領域１５０に表示器流体４０が進入した場合、毛管間隙１４０に起因する毛管現象により、表示器流体４０はそのような離間された領域１５０から外に、リブ部材１２２の表面１４２に共通する毛管間隙１４０の領域内に運ばれる。表示器流体４０が毛管間隙界面部１４０内に運ばれかつ／または相で無い場合毛管間隙界面部１４０全体に亘ってもしくはそこを通って境界部１２４の方へ広がると、表示器流体４０はカバー部材１１４を通して可視であり、それにより衝撃検出の可視表示を実現する。
【００３０】
したがって、本開示の実施形態は、受動的小／小型表示器を利用して、衝撃および／または加速イベントの検出を可能にする。本開示の実施形態は、衝撃検出の可視表示のための比較的大きな表示領域を提供する。また、本開示の実施形態は、比較的細い小型表示設計を利用して、衝撃検出を可能にする。また、本開示の実施形態は、全方向の衝撃または加速イベントの検出および表示を可能にする（例えば、方向成分ベクトルの方向を含む、複数の異なる方向の衝撃または加速イベント）。例えば、衝撃または加速イベントが、方向ベクトル成分の大きさに基づいて、リザーバ３４の軸または長手方向に平行なまたは軸方向に一直線になった（例えば、表面３６に対して垂直な）方向に、リザーバ３４の軸または長手方向に垂直なまたは径方向に垂直な方向に（例えば、表面３６の平面に平行な方向に）、他の方向に検出されてもよい。
【００３１】
本明細書で使用されている専門用語は、特定の実施形態を説明することを目的としているに過ぎず、本開示を限定しようとするものではない。本明細書に用いられている単数形の「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、別段文脈によって明示されない限り、複数形もまた含むものとする。さらに、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える、含む）」および／または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える、含む）」は、本明細書において使用される場合、記載された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を具体的に述べるが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことを理解されたい。
【００３２】
以下の特許請求の範囲の全てのミーンズ・プラス・ファンクション要素またはステップ・プラス・ファンクション要素の対応する構成、材料、アクト、および均等物は、具体的に特許請求されている他の特許請求されている要素と組み合わせて機能を果たす任意の構成、材料、またはアクトを含むものとする。本開示の記載は、例示および説明の目的で提示されているものであり、網羅的でなく、または開示されている形の本開示に限定されるものではない。本開示の範囲および精神から逸脱することなく、多くの修正形態および変形形態が当業者に明らかになるであろう。実施形態は、本開示の原理および実際の適用を最もよく説明し、企図されている特定の用途に適した様々な修正形態と共に様々な実施形態に関する本開示を当業者が理解することができるように、選択、記載したものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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