(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベローズ作動駆動部から構成される、装置を付勢するための駆動システムであって、上記ベローズ作動駆動部は貯蔵部内の流体の温度差による流体膨張および収縮によって直線的な前後運動を提供し、上記貯蔵部は上記ベローズと流体接触し、
上記貯蔵部は、内側が空間領域で周方向一部が開放状である略円形の管状構造を有し、
上記ベローズは、上記貯蔵部の内側の空間領域に、当該空間領域の開放状となっている方向を向くように配置されることを特徴とする駆動システム。
【請求項２】
上記装置は時計、医療装置、移植可能な医療装置、心臓律動管理装置、補聴器、医療用マイクロインジェクタ、センサーやバイオメトリック送信機からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の駆動システム。
【請求項３】
時計を駆動するための駆動システムであって、温度差によって膨張または収縮する流体を収容するＵ形状の密閉された貯蔵部と、上記Ｕ形状の貯蔵部の内側の空間部分に配置され、上記貯蔵部と流体接続されて流体の膨張または収縮に応答して軸方向動作を提供するベローズとから構成され、
上記ベローズは、上記貯蔵部が有するＵ形状の開放状となっている方向を向くように配置される駆動システム。
【請求項４】
上記流体は、少なくとも部分的にフッ素化された流体であることを特徴とする請求項３に記載の駆動システム。
【請求項５】
上記流体は、完全にフッ素化された化合物であることを特徴とする請求項３に記載の駆動システム。
【請求項６】
スライダーおよび第１直径を有する第１ハーフホイールからさらに構成され、上記スライダーを介して上記ベローズは上記ベローズによる直線運動を伝達することを特徴とする請求項３に記載の駆動システム。
【請求項７】
第２直径を有する第２ハーフホイールからさらに構成され、上記第２ハーフホイールは上記第１ハーフホイールによって駆動され、倍増された運動（ｍｕｌｔｉｐｌｉｅｄ  ｍｏｖｅｍｅｎｔ）を提供するために、上記第１ハーフホイールの直径と上記第２ハーフホイールの直径の直径差によって運動が倍増されることを特徴とする請求項６に記載の駆動システム。
【請求項８】
上記倍増された運動は、スパイラルをリチャージするために用いられることを特徴とする請求項７に記載の駆動システム。
【請求項９】
上記増加された運動は、電流発生器を作動するために用いられることを特徴とする請求項７に記載の駆動システム。
【請求項１０】
運動伝達機構をさらに有し、上記運動伝達機構は、上記ベローズによって作動されるピストンからさらに構成され、上記ピストンは軸方向の直線的な前後運動を提供することを特徴とする請求項１０に記載の駆動システム。
【請求項１１】
上記ピストンの軸方向運動を制御するピストンガイドをさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の駆動システム。
【請求項１２】
自動巻き時計であって、ケーシング、ムーブメント、上記ムーブメントを駆動する主バネとケーシングにおける上記主バネの巻き機構、および上記巻き機構を駆動するためのエネルギー源から構成され、上記エネルギー源は、内側が空間領域で周方向一部が開放状であるＣ形状の密閉された貯蔵部、温度差に応じて膨張および収縮する上記貯蔵部内の流体および上記貯蔵部と流体接続することで流体の膨張および収縮に応答した運動を提供するベローズからなり、
上記ベローズは、上記貯蔵部が有するＣ形状の内側の空間領域に、当該Ｃ形状の空間領域の開放状となっている方向を向くように配置されることを特徴とする自動巻き時計。
【請求項１３】
複数の上記ベローズからさらに構成され、少なくとも２つの上記ベローズは相互に対して１°以上かつ約１８０°以下の角度で配置されることを特徴とする請求項１２の自動巻き時計。
【請求項１４】
複数の上記ベローズからさらに構成され、少なくとも２つの上記ベローズは相互に対して４５°以上かつ９０°以下の角度で配置され、少なくとも２つの上記ベローズは相互に異なる寸法を有することを特徴とする請求項１２の自動巻き時計。
【請求項１５】
機械サブシステムをさらに有し、上記機械サブシステムは複数のギヤサブアセンブリから構成され、上記ギヤサブアセンブリはロッドの軸の反対側に配置され、上記ロッドと回転式に係合し、上記ロッドの運動を得るために上記ロッドは上記ギヤサブアセンブリに関連して双方向かつ周期的に移動し、上記ロッドの運動は温度差によって生じる熱膨張および収縮のための手段によって駆動されることを特徴とする請求項１２に記載の自動巻き時計。
【請求項１６】
上記ロッドは平角ロッドであることを特徴とする請求項１５に記載の自動巻き時計。
【請求項１７】
上記ロッドの運動は約１〜２０ミクロンの範囲であることを特徴とする請求項１５に記載の自動巻き時計。
【請求項１８】
流体機械サブシステムをさらに有し、ロッドと、流体を収容して上記ベローズによって作動される本体部とから構成され、上記ロッドは上記本体部からオフセットに構成され、上記本体部はベースと接続され、上記ベースは伝熱部品と接続し、上記ロッドは、伝熱部品の領域内のみで移動するように、最小位置から公称位置を経て最大位置に至るまでの温度変化に応じた位置範囲内において軸方向の前後運動が可能であることを特徴とする請求項１２の自動巻き時計。
【請求項１９】
さらに第２サブシステムを含み、該第２サブシステムは上記ロッドの前後の軸方向運動が上記第２サブシステムを作動するのに使用されるように構成されることを特徴とする請求項１８に記載の自動巻き時計。
【請求項２０】
さらに軟らかい摩擦面を含み、該摩擦面は所望の作動範囲でシステムの構成要素を移動させることが可能であり、使用者の外部の温度範囲で機能するように選択および適応されることを特徴とする請求項１８に記載の自動巻き時計。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本発明は、２０１３年３月１５日に出願された米国仮出願第６１／７８７，７２７「温度駆動巻きシステム」の便益を主張し、その全ての内容はここに参照して組み込まれる。
【著作権及び法律上の表示】
【０００２】
本特許文書に開示されるものの一部には、著作権保護の対象となる資料が含まれている。出願人は、特許商標庁の記録として特許開示されている特許文書に関しては、第三者によるファクシミリ複製に異論はないが、そうでない場合はいかなる場合も、すべての著作権を留保する。また、本願に記載される第三者の特許又は記事は、先行技術を理由として、本発明がその物件を先行する権利がないことを承認するものとして考慮すべきでない。
【背景技術】
【０００３】
本発明は、時計のための自動巻きシステムに関し、より詳細には、温度差駆動自動巻き時計、とりわけ温度の変化に反応して巻かれる腕時計に関する。
【０００４】
電池式腕時計を除き、全てとは言わずとも多くの腕時計は、巻き重量または腕時計の装着者の腕の動きに応じた方向に回転する腕時計のローターによって、主バネバレルアーバー（ｂａｒｒｅｌ  ａｒｂｏｒ）を介して主バネを巻くためのエネルギーを受け取る。この装着者の腕の動きは、巻き重量または回転軸を回転するローターを促進させる。これにより、それが取り付けられるシャフトの双方向回転が生じる。このシャフトの双方向回転は、主バネを巻く別のシャフトの一方向回転に転換される。時計において一方のシャフトの双方向回転をもう一方のシャフトの一方向回転に転換する単純かつ一般的な機構は、ペラトン機構として知られている。ペラトン機構は、一方の端部が二股に分けられたレバーから構成される。二股のアームは、偏心された揺動運動を生じるように回転カムまたは偏心ピンによって作用される。レバーのバネ装填爪部は、爪車の間隔が空いた場所で爪車と係合することで、巻き重量またはローターによって誘発されるレバーの揺動運動によりラチェットの一方向回転を生じる（例、米国特許２，６９６，０７３および４，１７４，６０７）。
【０００５】
このような類の機械転換を行うまた別の機構は、ウィグワグ（ｗｉｇ−ｗａｇ）機構として知られている。この機構では、双方向に回転可能なシャフトのピニオンが、直線状に移動可能なウィグワグギヤを駆動する。このギヤは、ウィグワグギヤの回転方向に応じて２つあるその他のギヤのうちの一方に係合する。ギヤ配置は、主バネバレルが常に主バネを巻く方向に駆動されるように構成される。
【０００６】
自動巻き腕時計は、通常約１日半から３日程度のパワーリザーブを有する。これは自律性とも呼ばれる。「自律性」および「パワーリザーブ」という用語は、自動巻き腕時計が満巻されて尚かつ装着されなかった場合に作動し続ける期間を指す。時計のパワーリザーブを増加させる様々な努力が試みられたが、未だに装着されない期間を経ると全てのパワーリザーブを失ってしまうという結果が生じる。このため、使用者の腕の動きから得られる固有のパワーリザーブに依存しない自動巻き時計の必要性がある。本発明は当該技術分野におけるこれらおよびその他の必要性を解消する。
【発明の開示】
【０００７】
本発明は、装置を付勢するための駆動システムを提供し、該駆動システムは貯蔵部内の流体の温度差による膨張および収縮によって、直線的な前後運動を提供し、上記貯蔵部はベローズと流体接触するベローズ作動駆動を含む。
【０００８】
本発明の別の目的は、時計を付勢するための駆動システムを提供することである。該システムは円形または略円形の貯蔵部を含み、該貯蔵部内の流体は温度差に応じて膨張および収縮し、１つまたはそれ以上のベローズが貯蔵部と流体接続することで流体の膨張および収縮に応じた運動を提供する。
【０００９】
本発明のまた別の目的は自動巻き時計を提供することである。時計は、ケーシング、ムーブメント、ムーブメントを駆動するための主バネとケーシングにおける主バネの巻き機構、および巻き機構を駆動するためのエネルギー源を含む。該エネルギー源は、図中ではＣ形状の（しかし、どんな幾何学的形状であってもよい）構造で示される貯蔵部と、温度差に応じて膨張および収縮する貯蔵部内の流体と、貯蔵部と流体接続することで流体の膨張および収縮に応答した運動を提供する１つまたはそれ以上のベローズとからなる。
【００１０】
さらに、本発明のまた別の目的は、動作温度差の範囲で時計を付勢する方法を提供することである。該方法は、流体で満たされた貯蔵部を１つまたはそれ以上のベローズと流体接続し、ベローズの運動を作動するために貯蔵部およびベローズ内の流体の膨張および収縮のために温度差を提供することを含む。本発明のこれらおよびその他の目的は、図面、図面の簡単な説明および発明の詳細な説明においてさらに詳細が示される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の駆動システムの断面の上面図である。
【図２】本発明の駆動システムのまた別の実施形態の断面の上面図である。
【図３Ａ】本発明で使用される複合的ベローズ機構の正面図である。
【図３Ｂ】本発明で使用される複合的ベローズ機構の斜視図である。
【図４】本発明の駆動システムが組み込まれた時計の上部斜視写真である。
【図５】本発明の駆動システムが組み込まれた図４の時計の後部斜視写真である。
【図６】本発明の駆動システムが組み込まれた時計の改変形態の上部斜視写真である。
【図７】本発明の駆動システムが組み込まれた図６の時計の改変形態の写真の後部上面図である。
【図８】図４の時計の改変形態の拡大された後部斜視図である。
【図９Ａ】歯車および図９Ｂで示される機構で使用される軟らかい摩擦面のサブシステムを有するギヤの側面斜視図である。
【図９Ｂ】本発明における時計機構のサブシステムの上面図であり、時計機構の一部の拡大図である図９Ｃ及び本発明のバネの側面斜視図である図９Ｄを含む。
【図９Ｄ】本発明のバネの側面斜視図である。
【図１０Ａ】歯車および図１０Ｂで示される機構で使用される軟らかい摩擦面のサブシステムを有するギヤの分解組立図である。
【図１０Ｂ】本発明における時計機構のサブシステムの上面図であり、時計機構の一部の拡大図である図１０Ｃと時計機構の別の一部の拡大図である図１０Ｄを含む。
【図１０Ｅ】本発明のバネの側面斜視図である。
【図１１】Ｔロッドサブシステムの概念図である。
【図１２Ａ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｂ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｃ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｄ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｅ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｆ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｇ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｈ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｉ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｊ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｋ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｌ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｍ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｎ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｏ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｐ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１２Ｑ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１３Ａ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１３Ｂ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１３Ｃ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１３Ｄ】第４６〜５３段落の説明図である。
【図１３Ｅ】第４６〜５３段落の説明図である。
【００１２】
図面に示される要素は単純化及び明確性のために開示され、必ずしも縮尺で描かれていないことは、当業者には明らかである。例えば、本発明の様々な実施形態の理解をより深めるために、図面のいくつかの要素の寸法は、その他の要素に対して強調して描かれていることもある。さらに、本件で用いられる「第１」、「第２」やその類の用語は、とりわけ、類似する要素を区別するために使用され、必ずしも順次的または時系的な順番を示すものではない。また、明細書および／または請求項における「正面」、「背面」、「上部」、「底部」やその類の用語は、便宜的な目的で使用され、必ずしも限定的な相対位置を総合的に表わすものではない。上記のように用いられる用語は、例えば本願で開示される様々な実施形態が、明確に図示又は説明される以外の構成および／または配向でも操作可能であるような、適切な状況下では置き換えられてもよいことを当業者は理解されたい。
【好適な実施形態の詳細な説明】
【００１３】
以下の説明は本質的に例示的であり、本願が出願された時点で発明者が知り得た本発明の最良の態様を説明するもので、本発明の範囲をいかなる意味でも制限するものではない。その結果として、本願で開示される例示的な実施形態におけるすべての要素の配置および／または機能は、本願発明の精神および範疇から逸脱することなく変更を加えることが可能である。
【００１４】
本発明は、例えば、時計４００、６００（図４〜８）およびそのサブシステムなどの油圧機械式の時計のための駆動装置、および本件に記載されるその他の装置に関する。これらの例示的な時計は、以下に記載される機能的目的のために、そのサブシステムにおいて液体４０２が使用され、一例としてチタンや、ショットピーニングされて、例えばピンクゴールド、ブラックＤＬＣ皮膜チタン、レッドゴールド等の特定の色が刷かれた梨地面を有するチタンから構成される。もちろん、その他の金属やポリマー材料も時計に使用されてもよい。時計は、例えば円周が約４８ｍｍ、厚さまたは深さが約１８ｍｍに寸法設定され、テーパ状のベゼルを含んでもよい。使用者の腕または手首に装着されるように、より小さなまたはより大きな寸法が用いられることももちろん可能である。
【００１５】
液体４０２、６１６（図４および６）は、ダイヤルの端周辺の円管８２６（図８）上に時間を表示するために用いられる。駆動システム１０のピストン状装置８２８、８３０（図８）の１つまたは複数はベローズ４０４、４０６と併せて使用され、その幾らかまたは全ての部分はダイヤル４０８上またはその下側周辺で使用者が可視でき、円形の目盛４１０に時刻を表示させるために液体４０２を押したり引いたりするのに使用される。分４１２は、時計装置４００の中央上部４１６周辺に任意的に配置された、中くらいの大きさのサブダイヤル４１４に表示される。時計装置４００の（右または左の）側面部には、光学パワーリザーブインジケーター４１８が手動巻き機械ムーブメントのために配置される。時計装置４００の幾つかまたは全ての内部要素４０６、４０６、４１４、４１８は、上側表面４２２に配置された透明カバー４２０を通して可視でき、任意的には時計装置４００の下側表面５００（図５）には第２透明カバー５０２が配置される。
【００１６】
本発明の改変形態として、時計装置６００は図６および７に示される。ベローズ６０２および６０４は、大よそ６時の位置にＶ形状の構成で配置される。この構成により、以下に説明されるように、時計機構のサブシステムを流体システムに接続するインターフェース６０６の一体化が最適化される。ベローズ６０２、６０４の対を反映するように、バランスバネ（図示なし）がブラックブリッジ（ｂｌａｃｋ  ｂｒｉｄｇｅ）６０８の正午の位置に配置される。３時の位置には「Ｈ−Ｎ−Ｒ」クラウン位置インジケーター６１０が配置され、それは温度インジケーター６１４の要素とされるもう１つのハンド６１２の存在によって平衡される。腕時計が装着されると、この機能によって使用者は流体６１６が機能的な最適温度範囲にいつ到達したかを正確に知ることができる。流体６１６は、一連の腕時計製造の仕様に準ずる。流体６１６は、例えば赤、黄、緑などの様々な色で提供され、振動、衝撃および温度差に対して均質的な抵抗を提供し、装置６００の長期に及ぶ確実な耐水性には変化は生じない。フルオレセインが含まれた液体６１６が完全に一周（回転）して６：００〜１８：００の位置まで達すると、吐出ポンプが圧縮される一方でベローズ６０２、６０４受け部が伸長されて、抵抗が生じることにより結果としてエネルギー必要量が増加する。
【００１７】
ベローズ６０２、６０４は微粒子の合金から構成され、非常に高い柔軟性と抵抗性を有する。別の改変形態では、ベローズ６０２、６０４は抵抗性および柔軟性の高い電着された合金からなり、ピストン８２８，８３０（図８）によってそれぞれ駆動される。ベローズ６０２、６０４の形状により、それらの圧縮に要するエネルギーが低減され、衝撃が吸収されて堅牢な防水が保証される。中央には、分針６１８が流体システムの構造に完璧に適合するように階段状に構成および設計され、分針は３０分が経過するとベローズ６０２、６０４を避けるために跳ねるように設計される。
【００１８】
図７には、装置６００の内部構造７０２の背部７００が示される。本発明の一改変形態では、自動巻き時計６００は、複数のベローズ６０２、６０４を含み、そのうちの少なくとも２つのベローズ６０２、６０４は１度以上かつ約１８０度以下の角度で相互に配置される。別の改変形態では、少なくとも２つのベローズ６０２、６０４は、約４５度以上かつ１１０度以下の角度で互いに対して配向される。また別の改変形態では、ベローズ６０２、６０４は互いに対して９０度の角度で配置される。ベローズ６０２、６０４の機械的に相互作用する幾つかの構成要素は、ベローズ６０２、６０４と同様の角度配向を有することが理解されたい。
【００１９】
図８は時計４００の後方分解斜視図である。流体４０２の正確なマイクロリットル分量が、耐水性を提供するために密閉された回路に使用される。クラウンと液体４０２のリンクにより、時計システムは液体４０２があまり速く動き回ってメニスカス（図示なし）を損傷しないように設計される。機械ムーブメント機構８２２は時計４００の上部８２４に配置され、ピストンを押してベローズ６０２、６０４を作動させるカムを推進させる。機械ムーブメントと油圧システムの間のインターフェースは、密閉された防水回路として設計される。その両方はそれぞれ独立するように個別に組み立てられ、それから同時に作動されるように設計される。
【００２０】
次に図１を参照して、本発明は装置を付勢するための駆動システム１０を提供する。駆動システム１０は、ベローズ１０４によって作動される駆動インターフェース１０５を含む。ベローズ作動の駆動インターフェース１０５は、温度差に応じた伝熱流体１０７の流体伸長および収縮（図１および２に示されるような）によって直線的な前後の並進運動を提供する。流体１０７は剛性の貯蔵部１００内に配置される。貯蔵部１００はベローズ１０４と流体接続される。貯蔵部１００は、駆動部の外側の温度差が流体１０７に熱的に伝達される熱導管として作用するのに適したどんな材料で構成されてもよい。ベローズ１０４は、流体１０７の液量が変化した際に、ベローズ１０４がベローズ本体部に対して軸方向に移動可能となるように、軟性のエラストマー材料から構成される。ベローズ１０４と剛性の貯蔵部１００（図示なし）は、任意的な機械的インターフェースによって接続される。本発明の一改変形態では、ベローズ１０４は、図に示されるようにアコーディオン状の本体部を有する。
【００２１】
駆動インターフェース１０５は、駆動システムの使用法に応じて、幾つかある中の一つの形態をとることができる。例示的な駆動インターフェース１０５は図２にて示される。剛性貯蔵部１０の寸法は、様々な幾何学的構造で設定される。図１および２で示されるように、貯蔵部１０は、腕時計を付勢すると共に、貯蔵部内の流体の以下の特性を活性化するために、以下の寸法を有する略円形の管状構造（例えば、略Ｃ形状または略Ｕ形状の）をとる。外径−約４０ｍｍ、内径約３０ｍｍ、厚さ約５ｍｍ、貯蔵庫角度約２７０°、貯蔵庫内容積８２４７ｍｍ３またはその近似値、表面インターフェース１９．６３ｍｍ２またはその近似値（５ｍｍまたはその近似値のディスク直径を有する）、拡張係数（１／摂氏温度）−０．００１２（３Ｍフロリナート（登録商標）電子液体ＦＣ−４０を使用）、１℃毎の膨張９．９０ｍｍ３、インターフェースにおけるムーブメント０．５０ｍｍ、３℃での膨張（２９．６９）、インターフェースにおけるムーブメント１．５１ｍｍ、５０℃毎の膨張４９４．８０ｍｍ３−インターフェースにおけるムーブメント２５．２０ｍｍ（０℃から＋５０℃）、９０℃での膨張８９０.６４ｍｍ３（−２０℃から＋７０℃）、インターフェースにおけるムーブメント４５．３６ｍｍ。本発明のまた別の改変形態では、システムは高い熱膨張係数を有する流体を含む。このため、装置が激しい温度変化に耐えなければいけない場合、ベローズ１０４の形状、構成およびその剛性は、極高温度でも装置が損傷を受けないように適応または調整される。
【００２２】
次に図３Ａおよび３Ｂを参照して、大ベローズ２００および小ベローズ２０１からなる複合的なベローズ１０４’が例として提供される。もちろん、ベローズ２００、２０２の寸法および構成は所望の機能を得るために互いに異なってもよい。複合ベローズ１０４’は、図で示されるように高さ２０４と高さ２０６では異なる断面を有する。この実施形態では、（大ベローズ２００の）領域Ａの剛性は（小ベローズ２０２の）領域Ｂの剛性よりも大幅に高い。従って、ベローズの材料の剛性または３次元的構造もまた、互いに異なってもよい。極高温度または大よそ１０℃から１５℃の変動に関連した通常の動作では、小ベローズはギヤ１１２を作動するためにアクティブとなる。装置１０が高い極高温度にさらされると、小ベローズ２０２はその上面部２１０が、その弾性範囲を超えて伸長するのを防止する係止アーム２１２に当接するまで伸長される。両ベローズは、相互と異なる弾性範囲を提供する材料から構成されてもよい。温度が上昇すると、大ベローズ２００が優勢になって伸長がより小さくなり、これによってシステムの全体的な伸長が複合ベローズ１０４’の弾性範囲内に止まるように制御され、装置１０を損傷し得る過剰な伸長を防止する。
【００２３】
低プロファイルを有することで時計ケーシング内に装置が配置可能となるように、複合ベローズ１０４’の厚さ「ｔ」は、その構成要素の幅ｗ１およびｗ２と比較して狭小にされてもよい。
【００２４】
駆動システム１０は、例えば、腕時計、懐中時計、時計、医療装置、移植可能な医療装置、心臓律動管理装置、補聴器、医療用マイクロインジェクタ、センサーやバイオメトリック送信機などの様々な装置を駆動するために用いられる。このように、本発明は、発明の一改変形態において腕時計を付勢するための使用のみに限定されるものではなく、むしろ多様な装置適用が可能である。
【００２５】
図２を参照すると、一例では駆動システム１０は時計を付勢するために使用される。駆動システム１０は略Ｕ形状の密閉された貯蔵部１００を含む。Ｕ形状の貯蔵部は、本発明で使用される様々な駆動インターフェース１０５からなる内側領域１０９を含む。図２で描かれる駆動インターフェース１０５は、例示のためのみ開示される。その他の例示的な駆動インターフェース１０５は、カムシステム、ｇｅｎｏｕｉｌｌｅｒｅシステムおよびマルチレバーシステムなどの運動伝達機構を含む。
【００２６】
流体１０２は貯蔵部１００内に収容される。（剛性かつ透明または半透明の材料から形成される剛性の）貯蔵部内の流体１０２は、温度差に応じて伸長および収縮する。本発明では様々な流体が使用される。一例として、本発明の装置、システムおよび方法において有用な流体は、非腐食性かつ化学的に非反応性で、本質的に化学的に不活性の流体である。また、流体は非爆発性かつ非燃性で、その気体または液体が皮膚接触、吸引および消化されても生物、特に人間に対して毒性を有さない。操作の状況下では、流体は単相（例えば、液体）で維持されることが有用となる。例示的な流体は、比較的不活性なフッ素化有機化合物、好適には全てまたは本質的に全ての水素原子がフッ素原子で代替される化合物からなる。「ペルフルオロ」という前置詞は、全てまたは本質的に全ての水素原子がフッ素原子に代替された化合物を含む。
【００２７】
フッ素化された不活性流体は、約５個から約１８個またはそれ以上の炭素原子を有するフルオロ脂肪族化合物の１種または混合物であり、任意的には１つまたはそれ以上の、二価酸素、三価窒素または六価硫黄などのカテナリーヘテロ原子を含む。本発明で有用となる適切なフッ素化された不活性流体は、例えば、ペルフルオロペンタン、ペルフルオロヘキサン、ペルフルオロヘプタン、ペルフルオロオクタン、ペルフルオロ−１、２−ビス（トリフルオロメチル）ヘキサフルオロシクロブタン、ペルフルオロテトラデカヒドロフェナントレンおよびペルフルオロデカリンなどのペルフルオロアルカンまたはペルフルオロシクロアルカン；ペルフルオロトリブチルアミン、ペルフルオロトリエチルアミン、ペルフルオロトリイソプロピルアミン、ペルフルオロトリアミルアミン、ペルフルオロ−Ｎ−メチルモルホリンおよびペルフルオロ−Ｎ−イソプロピルモルホリンなどのペルフルオロアミン；ペルフルオロブチルテトラヒドロフラン、ペルフルオロジブチルエーテル、ペルフルオロブトキシエトキシホルマール、ペルフルオロヘキシルホルマールおよびペルフルオロオクチルホルマールなどのペルフルオロエーテル；ペルフルオロポリエーテル；ペンタデカフルオロヒドロヘプタン、１，１，２，２−テトラフルオロシクロブタン、１−トリフルオロメチル−１，２，２−トリフルオロシクロブタン、２−ヒドロ−３−オクサヘプタデカフルオロオクタンなどのヒドロフッ素炭素を含む。適したフッ素化された不活性流体は、商標「フルオリナート」として３Ｍ会社から販売されている流体および、米国特許第３４，６５１、５，３１７，８０５、５，３００，７１４、５，２８３，１４８、５，２５１，８０２、５，２０５，３４８、５，１７８，９５４、５，１５９，５２７、５，１４１，９１５、５，１２５，９７８、５，１１３，８６０、５,１０４，０３４、５，０８９，１５２、５，０７０，６０６、５，０３０，７０１、５，０２６，７５２、４，９９７，０３２、４，９８１，７２７、４，９７５，３００、４，９０９，８０６にて開示され、参照として本件に組み込まれるフッ素化された不活性流体を含む。フルオリナート流体は、それぞれ１５５℃、１７４℃、２１５℃、２１５℃および２１５℃の沸点を有するＦＬＯＵＲＩＮＥＲＴ  ＦＣ−４０、ＦＣ−４３、ＦＣ−５３１１、ＦＣ−７０およびＦＣ−５３１２を含む。これらのうち最も好ましいのは、３Ｍ  ＦＬＵＯＲＩＮＥＲＴ（ＴＭ）ＦＣ−４０である。所望の機械的パラメーター内でベローズ１０４を適切に作動させるために必要な伸縮に適した特性を有するものであれば、その他の流体を本発明で用いることももちろん可能である。
【００２８】
ベローズ１０４は領域１０９のＵ形状内に配置され、任意的に領域１０９は例えば伸長および／または収縮フィンなどのフィン１１５を複数含む。ベローズ１０４は、流体１０２と相溶性のある、適したエストラマー材料から構成される。ベローズ１０４はさらに機械的インターフェース部１１９を含み、ベローズ１０４は流体１０２の伸縮に反応した軸方向運動を提供する貯蔵部１００と流体接続する。本発明の図２で示される改変形態では、駆動システム１０はスライダー１１０と第１直径を有する第１ハーフホイール（ｈａｌｆ−ｗｈｅｅｌ）１１２をさらに含み、スライダー１１０を介してベローズ１０４はその直線運動を伝達する。また、第２直径を有する第２ホイール１１４も備えられる。第２ホイール１１４は第１ハーフホイール１１２によって駆動される。倍増された運動を提供するために、第１ハーフホイールと第２ホイールの直径差によって運動が倍増される。ハーフホイール１１２とホイール１１４は、相互に作用するように適切に寸法設計された歯を有する。一改変形態では、倍増された運動はスパイラルバネ（図示なし）をリチャージするのに用いられる。第２改変形態では、倍増された運動は発電機（図示なし）を作動および付勢するのに使用される。もちろん、駆動システム１０が使用される装置に応じて、その他のサブシステムを作動することもできる。
【００２９】
駆動システム１０は、さらにベローズ１０４によって作動されるピストン１０６からなる。ピストン１０６は、図２の矢印で示されるような直線的な前後運動を提供する。ピストンガイド１０８によって、ピストン１０６の軸方向運動が制御される。この例示的な構造では、ベローズ１０４は図２で示されるその他の機械的な機構と接触するが、ベローズは腕時計などの使用に適しており、本発明の駆動システムを用いてその他の（電気的／機械的または電子機械的な）機構が作動可能であることを理解されたい。
【００３０】
上記で説明されたように、本発明は手巻き時計４００、６００もまた提供する。時計４００、６００は、ケーシング、ムーブメント、ムーブメントを駆動するための主バネとケーシングにおける主バネの巻き機構、および巻き機構を駆動するためのエネルギー源を含む。ここではこのエネルギー源の説明がなされ、エネルギー源は略Ｕ形状の（もちろん、その他の幾何学的形状であってもよく、略円形または腕時計ケーシングに収まる適切な形状であればどれであってもよい）構造で示される貯蔵部１００、温度差に応じて膨張および収縮する貯蔵部内の流体１０２および上記Ｕ形状内に配置されるベローズ１０４からなる。ベローズ１０４は、流体１０２の膨張および収縮に応答して軸方向運動を提供することで、ピストン１０６および（ピボット１１３で回転する）ハーフホイール１１２を移動させるように、貯蔵部１００と流体接続してなる。
【００３１】
本件で説明される発明は、さらに動作温度差の範囲で時計を付勢する方法を提供する。動作温度差は、例えば概日リズムなどの使用者の体温の変化と周囲の外気温の変化によって生じる。これらの変化は、日や風などにさらされた領域間の温度前線（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  ｆｒｏｎｔｓ）によって、昼夜サイクルで生じる。この方法は、流体で満たされた貯蔵部をベローズと流体接続し、ベローズの直線運動を作動するために貯蔵部およびベローズ内の流体が膨張および収縮するように温度差を提供することを含む。図１および２に関連して上記で説明されたように、ベローズ１０４によって作動され、協働する可変伝導速度システムが備えられる。可変伝導速度システムによって、時計は動作温度差周りで十分な伝導速度を維持しつつ、温度範囲差が大きい場合もシステムを破壊することなく耐えることが可能となる。
【００３２】
次に、歯車およびギヤ機構のまた別の改変形態と、図１０Ａ〜１０Ｅにも別の改変形態が示されたサブシステム９００の側面斜視図が示された図９Ａを参照する。図９Ｂは本発明の時計機構／システム９００の上面図である。システム９００の目的は、平角ロッドＴ１００２の前後の直線運動における２０ミクロンの変位を捉え（時計製造者の要件に応じてそれより大きいまたは小さい変位も捉えることももちろん可能である）、ラチェットＧアセンブリ１０２２’に配置された時計バネ（図示なし）を巻くことである。この説明は、軸Ｔ１００６（図１０に図示されるが、図９Ｂの説明にて参照される）より右側に注視されたものである。軟らかい摩擦面のサブシステムＢ１０１８およびＤ１０１６を備えた歯車／ギヤを有する左側の機構１００８は、右側の機構Ａ１０３２、Ｃ１０３４の鏡像であり、システム１０００の安定化を目的とする。従って、ここで説明されるギヤサブシステムは、ロッドＴ１００２の運動軸に関連した鏡像サブシステムを含む。
【００３３】
これまで４つのサブシステムが開示されたが、本発明の改変形態ではより小さいまたはより多数のサブシステムが使用される。システム９００には、Ｋプレート１００９’および１００９”のシステムもまた含まれる。（例えば、ピストン１０５０に接続されたベローズ１０５２内の流体の熱膨張または熱収縮によって）平角ロッドＴ１００２が１の方向に移動する際、軟らかい摩擦面ｄ１０１０を有するギヤ（図１０Ｂにも図示される）もまた摩擦によって同方向に駆動され、バネＲ１０１２によって拘束される。様々なギヤ１０２８、１０３０（Ａａ、Ｂｂ、Ｃｃ、Ｄｄ）の組み合わせは、それらギヤシステムのそれぞれの矢印で示されるように回転される。回転が進むほど、平角ロッドＴ１００２と歯車Ｄ１０１４の間隔は狭くなるため、ギヤｄ１０１０と平角ロッドＴ１００２／歯車Ｄ１０１４間の摩擦は増加する。歯車Ｄ１０１６は矢印によって示されるように駆動される。ギヤトレインＤ１０１６、Ｂ１０１８およびＥ／ｅ１０２０に次いで、ギヤサブシステムＥ／ｅは回転し、図示されるその他のギヤの組み合わせおよびサブシステムと同様に、図９Ｂで示されるように回転係合し、変位は倍増されてラチェットＧ１０２２’に送られる。ラチェットギヤＧ１０２２’は、領域Ａの分解図である図１０ＤのＩ１０２５で示される摩擦システム１０２７のおかげで、Ｈブラケット１０２４、１０２６によって固定される。
【００３４】
次に図９Ｃ（および図１０Ｃ）を参照すると、固定システム１０２６と１０２４には、ギヤ１０２２’の円滑な円周に沿ってローラー１０５４が回転可能に収容される複数の凹部１０５３が含まれる。また、固定要素１０５６も含まれる。摩擦サブシステム１０２７（図９Ａ〜１０Ｅ）にはロッド１００２への接続システムと、ベローズシステムまたは本件で説明されたその他のシステムが含まれる。平角ロッドＴ１００２が方向２に進むと、軟らかい摩擦面ｂ１０２８を有するギヤが摩擦によってこの方向に駆動されて再びギヤトレインＢ１０３０、ｅ／Ｅ、Ｇを駆動する。方向が逆の場合、軟らかい摩擦面ｄ１０３２を有するギヤ（一改変形態のその他のギヤ組み合わせでも同様に）Ｄとの係合が外れ、Ｔ１００２および歯車システムＤ１０１６の表面を滑走し、変位２が増加するとさらに滑走する。方向１または２どちらでも、ラチェットＧ１０２２は示される方向に回転する。
【００３５】
次に、図９Ｂで示される機構およびシステムで用いられる歯車１０３０と軟らかい機能性表面１０２８を有するギヤのサブシステム１０２９の斜視図である図９Ａを参照する。ギヤ１０３０には２つの部分があり、一方はギヤまたはローラー１０２８を収容するのに十分な高さの円滑で摩擦的に係合する円周部分１０３１で、もう一方はシステム９００のその他の要素と嵌合し、回転係合する歯部１０３３である。軟らかい機能性表面システムギヤａ、ｂ、ｃ、ｄ、はそれぞれの駆動トレインシステムＡ１０３２、Ｂ１０１８、Ｃ１０３４、Ｄ１０１６に複製され、その例示的なギヤ１０３０が図９Ａおよび図１０Ａに示される歯車Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを含む。
【００３６】
それぞれのサブシステムは、より大きいギヤ、より小さな嵌合ギヤおよびバネｒの組み合わせからなり、全てのサブシステムは相互に対して様々な回転関係で作動する。例えば、サブアセンブリの大きいギヤＤが反時計回りに回転すると、サブアセンブリの大きいギヤＤは時計回りに回転する。一方、小さいギヤはａ−時計回り、ｂ−時計回り、
ｃ−反時計回り、ｄ−時計回りに回転する。ギヤ１０２２’が時計回りに回転する一方で、同時にギヤサブシステムＥ／ｅが反時計回りに回転する。その他の回転に関する改変案も本発明に適用可能であることを理解されたい。
【００３７】
次は、図９Ｂの時計機構の一部の拡大図であり、構成要素１０２８にさらに複製される構成要素１０２４の構造に関する詳細を含む図９Ｃを参照する。構成要素１０２４および１０２８はギヤ１０２２’の反対側に配置されるペアとして示される一方、本発明の改変形態では１つ、３つまたはそれ以上の同様の要素が使用されることを理解されたい。次は、図１０Ｂの時計機構また別の一部の拡大図である図９Ｄを参照する。図１０Ｅは、バネｒまたは固定クリップｒ１０２８の上面図である。アイドラギヤがバネｒ１０２８’と連携するように付勢される。システム９００は一方の方向に進み、もう一方の方向に滑ることで巻かれる。このように、システム９００は両方向に移動することができる。全体的に見ると、機構は円形または平角ロッドを中心に対称である。時計バネは両方向に巻かれるため、滑り配置および機構が備えられ、時計が両方向に巻かれるように様々なサブシステムが横方向に配置されて構成される。
【００３８】
次いで、本発明の時計機構／システム１０００の上面図である図１０Ｂを参照する。システム１０００の目的は、平角ロッドＴ１００２の前後の直線運動における２０ミクロンの変位を捉え（時計製造者の要件に応じてそれより大きいまたは小さい変位も捉えることももちろん可能である）、ラチェット１００４に配置された時計バネ（図示なし）を巻くことである。ここでは、軸Ｔ１００６の右側に注視して説明される。軟らかい摩擦面のサブシステムＢおよびＤを備えた歯車／ギヤを有する左側の機構１００８は、右側の機構１００８の鏡像であり、システム１０００の安定化を目的とする。システム１０００には、プレート１００９もまた含まれる（図１１の熱伝導管１１０６も参照）。（例えば、ピストン１０５０に接続されたベローズ１０５２内の流体の熱膨張または熱収縮によって）平角ロッドＴ１００２が１の方向に移動する際、軟らかい摩擦面ｄ１０１０を有するギヤもまた摩擦によって同方向に駆動され、バネＲ１０１２によって拘束される。回転が進むほど、平角ロッドＴ１００２と歯車Ｄ１０１４の間隔は狭くなるため、ギヤｄ１０１０と平角ロッドＴ１００２／歯車Ｄ１０１４間の摩擦は増加する。歯車Ｄ１０１４は矢印で示されるように駆動される。ギヤトレインＤ１０１６、Ｂ１０１８およびＥ／Ｅ１０２０に次いで、変位は増幅されて、領域Ａの分解図である図１０ＤのＩ１０２５で示される摩擦システム１０２７のおかげで、Ｈブラケット１０２４、１０２６によって固定されるラチェットＧ１０２２に送られる。摩擦サブシステム１０２７にはロッド１００２への接続システムと、ベローズシステムまたは本件で説明されたその他のシステムが含まれる。平角ロッドＴ１００２が方向２に進むと、軟らかい摩擦面ｂ１０２８を有するギヤが摩擦によってこの方向に駆動されて再びギヤトレインＢ１０３０、ｅ／Ｅ、Ｇを駆動する。方向が逆の場合、軟らかい摩擦面ｄ１０３２を有するギヤは（一改変形態のその他のギヤ組み合わせでも同様に）Ｄとの係合が外れ、Ｔ１００２および歯車システムＤ１０１６の表面を滑動し、変位２が増加するとさらに滑動する。方向１または２どちらでも、ラチェットＧ１０２２は示される方向に回転する。次に、図１０Ｂで示される機構およびシステムで用いられる歯車１０３０と軟らかい機能性表面１０２８を有するギヤの拡大図である図１０Ａを参照する。軟らかい機能性表面システムギヤａ、ｂ、ｃ、ｄ、は、それぞれの駆動トレインシステムＡ１０３２、Ｂ１０１８、Ｃ１０３４、Ｄ１０１６に複製され、その例示的なギヤ１０３０が図１０Ａに示される歯車Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを含む。次は、図１０Ｂの時計機構の一部の分解図であり、要素１０２４の構造に関する詳細を含む図１０Ｃを参照する。そして、図１０Ｂの時計機構のまた別の一部の拡大図である図１０Ｄを参照する。図１０Ｅは、バネＲの上面図である。アイドラギヤは、バネＲと押し込み関係（ｗｅｄｇｉｎｇ  ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）をなすように付勢される。システム１０００は一方の方向に進むと巻かれ、もう一方の方向には滑る。このように、システム１０００は両方向への移動が可能となる。全体的に見ると、機構は円形または平角ロッドを中心に対称である。時計バネは���方向に巻かれるため、滑り配置および機構が備えられ、時計が両方向に巻かれるように様々なサブシステムが横方向に配置されて構成される。
【００３９】
ロッド１００２は自由自在に移動する必要があるが、ロッドには摩擦力も働くため、配列に関する問題が生じる。対称型システム１０００はロッドの両側の力が同等になるように設計される。しかし、ロッド１００２の横方向の移動または軸に平行な動作が生じることもある。フランジによってロッド１００２の横方向の動作が制限されるように、任意的なフランジまたは固定機構が備えられる。該部品はシステム１０００に直接取り付けられても、その部品に取り付けられてもよい。本発明の一改変形態におけるここで記載するベローズシステムは、システム／機構１００の上に配置され、ベローズシステムまたはその部品は平角ロッドから分離されるアームに対して作用する。ベローズシステムとシステム１０００のサンドイッチ構造によって、時計はよりコンパクトになる。また、ベローズを機構／システムの上に重ねて配置することもコンパクトさに繋がる。
【００４０】
次に図１１を参照して、ロッドサブシステム１１００が開示される。サブシステム１１００によって（ロッド１００２と類似する）ロッド１１０９を駆動可能とする方法が提供され、図には本発明のサブシステム１１００を用いた、最大位置１１１７から公称位置１１１９を経て最小位置１１２１に至るまでの、平角ロッド１１０９の矢印１１１５で示される軸方向の前後運動と、その間の変位が示される。最小位置１１２１は温度が１７℃から−２０℃の場合に得られる。公称位置１１１９は温度が０．１℃でデルタＴが０．０２℃の際に得られる。最大位置１１１７は温度範囲が３２℃から７０℃の際に得られる。最大位置１１１７と最小位置１１２１の間の変位は約９ｍｍとなるが、所望の範囲での変位はもちろん可能である。システムはベース１１１１、流体熱膨張収縮システム１１０２、ロッド１１０９が接続される上部１１０４およびベース１１１１が接続される円形伝熱管１１０６を含む。流体温度膨張収縮システム１１０２はさらに、内部に熱的に膨張および収縮する流体または気体１１１３で満たされたベローズ１１０３を含んでなる。ベローズ１１０３の周りには、上部１１０４と嵌合すると共に移動可能に接続する任意的な円形外側スリーブ１１０５が備わってなり、上部１１０４のスリーブ１１０５に関連した運動を可能にする。
【００４１】
ベース１１１１および伝熱管１１０６は、ロッド１１０２の望ましい運動が得られるような、金属やその他の熱伝導性材料などの適切な伝熱材料から形成される。本発明の一改変形態における伝熱管１１０６の厚さは１．３ｍｍとされ、ベース１１００から上部１１０４の真ん中の公称位置までの長さは約３２．６ｍｍとされる。伝熱管その物の直径は４０ｍｍであるが、もちろん円形またはその他の望ましい３次元形状および寸法が用いられてもよい。矢印で示されるように、システム１1００の例示的な直径は４．９ｍｍとされるが、その他の直径および断面形状が使用されてもよい。矢印１１２７で示されるような様々な軸力は、材料などの選択に応じて、システム１１００によって望ましく加えられる。一改変形態では、システムによって力３０Ｎが生成されるが、所望の時計メーカーの範囲で力を加えるようにシステムを設計することも可能である。もちろん、要素１１０２のその他の寸法および容積は、ロッド１１０９の所望の変位に応じて選択される。一改変形態では、ロッド１１０９は矩形の断面形状を有するように設計されるが、本発明のその他の改変形態では、円形、楕円形、三角形、四角形などの様々な断面形状をとられてもよい。さらにロッド１１０９は、ロッド１１０９の本体部をスリーブ１１０５からオフセットおよび分離して、スリーブ１１０５および伝熱管１１０６に関連したこのサブアセンブリの運動を可能にする接続部１１３１を有する。熱的に圧縮／膨張可能な流体はベローズ１１０８内に配置される。一改変形態では３０Ｎの力が生成される。サブシステムが形成される材料は、システムによって生成される力が時計メーカーの所望の範囲になるように異なってもよい。
【００４２】
このように、本発明は時計の機能を起動する機械サブシステム９００、１０００を提供する。サブシステムは複数のギアサブアセンブリ（図９Ａ〜１０Ｅ）を含む。ギヤサブアセンブリはロッドの軸の反対側に対称的に配置される。ロッドは、ロッド運動を得るためにギヤサブアセンブリに関連して双方向的および周期的に移動する一方で、ギヤサブアセンブリはロッドと回転式に係合する。ロッド運動は、温度差の結果として生じる熱膨張および収縮によって駆動される。本発明の一改変形態では、ロッド運動は１〜２０ｍｍの範囲とされる。また、本発明の他の改変形態では、ロッド運動および変位は記載された数字よりも大きくなることも可能である。
【００４３】
本発明はさらに、使用者に装着された時計（図１１）の機能を駆動する流体機械サブシステムを提供する。流体機械サブシステム１１００はロッド１１０と、流体を収容しベローズによって作動される本体部を含む。ロッド１１０９は本体部からオフセットになるように構成され、本体部はベース１１１１と熱的に接続される。ベース１１１１は伝熱部品１１０６と熱的に接続される。ロッドは、ロッド１１０９が伝熱部品１１０６の表面１１３７によって規定される領域１１３５内でのみ移動するように、最小位置１１２１から公称位置１１１９を経て最大位置１１１７に至るまでの温度の変化に応じた位置範囲における、矢印１１０５で示されるような軸方向の前後運動が可能とされる。流体機械サブシステム１１００には、さらに１つまたはそれ以上の第２サブシステム９００、１０００（図９Ａ〜１０Ｅ）が含まれてもよい。第２サブシステム９００，１０００は、ロッド１１１９の前後に限定された軸方向運動が第２サブシステム９００を作動するのに使用されるように構成される。
【００４４】
本願で開示および説明される特定の実施形態は、本発明の代表的および最適な態様を示すものであって、本発明の範囲を制限することを意図したものでは決してないことを理解されたい。当業者には理解されるように、本発明はシステム、装置または方法として具現化することが可能である。
【００４５】
本願の明細書および図面は、限定するためではなく例示的なものとして理解されたく、本願で説明されるすべての改良は、例えそれが出願時に明確に請求されていない場合でも、本願の請求する発明の範囲に包含されることを意図される。従って、本願発明の範囲は、上記された単なる例示案からではなく、添付される請求項（または後で補正あるいは追加される請求項、またはそれに法的に相当する物）によって判断されるべきである。すべての方法または工程の請求項で記載されるステップは、特に記載のない限りどの順番であっても実行可能であり、請求項に記載される特定の順番に限定されるものではない。さらに、装置の請求項で記載される要素および／または部品は、本願と本質的に同様の成果をもたらす様々な置換で組立または操作的に構成されることも可能である。総じて、本願発明は請求項で記載される特定の構成に限定されるものではない。
【００４６】
機械式時計は、周囲温度変化を通して生成される液体膨張によって駆動される（熱巻き（ｔｈｅｒｍａｌ  ｗｉｎｄｉｎｇ）システム、以下ＴＷＳと呼ぶ）。日中の間、時計は手首に装着される（１６時間の間の温度変化は１８〜３３℃とする）。夜間は、時計は装着されない（８時間の間の温度は３１〜２５℃に低下する）。日中：ΔＴｄ＝１５℃＊Ｎｂｄ、夜間：ΔＴｎ＝６℃とされる。温度変化の合計は、Ｎｂｄが時計メーカーの所望の仕様に応じて規定されるものとして、ΔＴ＝ΔＴｄ＋ΔＴｎ＝１５℃＊Ｎｂｄ＋６℃とされる。時計メーカーの仕様に従って、時計の機能要件は：日毎蓄積エネルギー：ＥＳ≒２００ｍＪ（Ｈ１とＨ２バレルを参照する）とされる。最大液量はＶｒ≒２０００ｍｍ３、または時計メーカーが所望する通りとする。伝導要件は、最小回転：αｉ＿ｍｉｎ≒４°とされる。一改変形態では最大力：Ｆｉ＿ｍａｘ≒１５Ｎとされる。一改変形態における温度要件は次の通りとなる：作動温度範囲：ΔＴｗ＝１５℃（１８℃から３３℃）、安全温度範囲：ΔＴｓ＝９０℃（-２０℃から７０℃）。基準液は、商標名ＦＣ−４０として周知のものが本発明で使用される。その密度はρｌ＝１８５５ｋｇ／ｍ３、特定の熱はＣｌ＝Ｊ／（ｋｇ＊℃）、そして膨張係数はαｌ＝０．００１２ｌ／℃とされる。同様の特性を有するその他の液体が使用されてもよい。ＴＷＳ活性表面の寸法はＳＰ＝１２．６ｍｍ２（ｒ＝２ｍｍ）とされ、１８℃から３３℃の必要な変位：ｘΔＴＷ≒３ｍｍ、−２０℃から７０℃の必要な変位：ｘΔＴＳ≒１８ｍｍ、そして必要な力：Ｆ＝ｆ（ΔＴ）とされる。これらの計算から２つの見解が導かれる。
１．システムに必要とされる力を定義するために、日毎に累計されたΔＴが評価される。５０℃の近似値が機構に加わる力を制限するために用いられる。
２．必要とされる安全変位（ｓａｆｅ  ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ）は大きく、標準的な金属製のベローズでは達成できないため、その他のベローズ材料が使用されて以下の表および図で開示されるような伸長が確保できるシステムが実装される。
【００４７】
これらのシミュレーションに基づき、体温から隔離された貯蔵部は環境温度の下降に対してより敏感となり、よりよい温度下降変換率を提供する（５０％ではなく８０％）。
【００４８】
これらの計算に基づき、次の見解が導かれる。必要とされる安全変位は大きく、標準的な金属製のベローズでは達成できないため、ポリマー材料などのその他のベローズ材料が使用される。伸長が確保できるシステムが実装される。必要とされる最小変位２０μｍは、インバーターの回転を発生させ、バレルを与圧するには十分となる。もちろん、計算および以下の表に少なくとも部分的に一致する材料要件に応じて、その他の変位も用いられる。
【００４９】
本発明の一改変形態では、上部要素の右側にブルーディスクが配置される。以下の表は、本発明の目的を達成する上で特に効果的な本発明の１つのバージョンを示したものである。
【００５０】
日毎に累計されたデルタＴは、本発明の効果に最も大きな影響を及ぼす。機構の内部で適切な力を確保するには、５０℃の累計されたΔＴが必要とされる（Ｆ＝２０．３Ｎ）。１１３．４℃から３３．４℃の間の数値（温度下降およびシステム熱慣性補償を含む）がデータロガーによって実行される方法に基づいて使用される。
【００５１】
本発明の一改変形態では、インバーター／バレルを有するインターフェースが用いられる。４度の回転を生成するためには小システムの並進（ｓｍａｌｌ  ｓｙｓｔｅｍ  ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）の変換（〜２０μｍ）が必要とされ、これは腕時計に組み込まれるのに適合する全体的な寸法を有する周転円ギヤリングおよび／または平歯車システムによって達成可能となる。このようなシステムの遊びは大きく、２０μｍの並進が少なくとも４度の回転に確実に転換されるようにするには、遊びを除去する必要がある。遊びの低い伝導システムが設計され、代表的なデモンストレーターで試された。
【００５２】
ここでは伸長制限が用いられる。伸長制限は、ベローズの伸長を-２０℃から７０℃に固定するために小さなダイヤフラムのバックリングに基づいて行われる。適切なベローズ伸長を得るために、特に、ダイヤフラムバックリングを開始するのに必要な圧力が検証され、所望のパラメーターで作用するダイヤフラムの材料が選択される。熱巻き概念の機能の検証は、次の方法に基づき代表的なデモンストレーターを用いて腕時計内に組み込まれる。
【００５３】
本発明の別の改変形態では、流体機械サブシステムには、システムとその構成要素と共に膜が含まれる。膜は、所望の作動範囲内でシステム要素を移動させることができる。膜は使用者とは違う温度範囲で機能するように選択および適応され、システムを作動させる。
【００５４】
本願で用いられる「からなる」、「から構成される」やその他の同様の言い回しは、要素の非限定的な一覧を表すために用いられ、その要素一覧から構成される本発明の工程、方法、物品、構成または装置は記載される要素のみを含むわけではなく、本明細書に記載されるその他の要素を含むことも可能である。また、「を含む」、「を含んでなる」または「本質的に含む」といった言い回しは、別段に指定のない限り、列挙される要素のみに発明の範囲を限定する意図で用いられるものではない。本発明の実施に用いられる上記された要素、材料または構造の組み合わせまたは改良は、本発明の一般原則から逸脱することなく、当業者によってその他の設計に変更または適応することも可能である。
【００５５】
本発明の他の特徴及び実施形態は、添付の請求項において説明される。さらに、本発明は、新規性、進歩性及び産業上の利用性を具備すると考慮される本明細書、添付の請求項及び／又は図面において説明された全ての特徴の可能な全ての組み合わせから構成されることを考慮されたい。
【００５６】
著作権は本出願人又はその譲受人によって所有され、１つ又は複数の請求項で定義される権利の第三者へのライセンスに関しては、その他の請求項で定義される発明を使用する黙示的なライセンスは許可されていない。さらに、公衆又は第三者に対して、添付物を含む本特許明細書明を基にした二次的著作物及びいかなるコンピュータピログラムも、それを作成する明示的又は黙示的なライセンスは許可されていない。
【００５７】
本発明の付加的な特徴および機能は添付の請求項にて説明される。その請求項の全ては参照することで本明細書に組み入れられ、提出される出願の一部として考慮されたい。
【００５８】
上述された発明の実施形態において、様々な変更及び改良を加えることが可能である。本発明の、特定の具体的な実施形態が開示及び説明されたが、幅広い改良、変更及び置換が上述の実施形態では考慮される。上記の説明には多くの特定事項が含まれるが、発明の範囲を限定するものとしてではなく、むしろ１つ又はその他の好適な実施形態の例示であると考慮されたい。場合によっては、本発明のいくつかの特徴は、対応する他の特徴を使用することなく用いられる。従って、上述の説明は広義に解釈され、単なる実例又は例示として理解され、本発明の精神及び範囲は本出願で最終的に発行される請求項によってのみ限定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｅ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１２Ｇ】
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【図１２Ｈ】
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【図１２Ｉ】
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【図１２Ｊ】
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【図１２Ｋ】
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【図１２Ｌ】
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【図１２Ｍ】
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【図１２Ｎ】
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【図１２Ｏ】
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【図１２Ｐ】
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【図１２Ｑ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ａ−１】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
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【図１３Ｅ】
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