(57)【要約】流体インジケーターのための毛細管システムは、少なくとも１つの制流体および毛管路または毛細管から構成される。制流体には小さな孔が貫通されてなる。毛細管は、少なくとも２つの非混和性流体を受けるように適応される。制流体は、小さな孔が毛細管の内側と外側で連絡するように、毛細管の少なくとも１つの端部に密閉的に取り付けられる。毛細管は、内側表面が疎油性または疎水性を有するように任意的に加工される。システムによって、毛細管に収容された流体の間の境界面またはメニスカス１４のよりよい制御を行い、混合を防止する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体インジケーターのための毛細管システムであって、
ａ．特有の内部開口幅を有する開口部が貫通されてなる小さな開口部を備えた少なくとも１つの制流体と、
ｂ．上記制流体の小さな開口部の特有の内部開口幅よりも一定の比率で大きい特有の内部開行幅を有する毛細管であって、少なくとも２つの非混和性流体を収容し、小さな開口部が毛細管の内側と毛細管の外側で連絡するように、少なくとも１つの端部に制流体が密閉的に取り付けられるよう適応される毛細管とから構成され、上記制流体の小さな開口部は０．０３から０．１ｍｍの間の幅を有することを特徴とする毛細管システム。
【請求項２】
上記毛細管は内側表面が疎油性かつ疎水性となるように加工されることを特徴とする請求項１に記載の毛細管システム。
【請求項３】
上記毛細管のより大きな開口部の幅は０．６〜１ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
上記一定の比率とは１：５から１：１５の範囲であることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
少なくとも１つの開口部は円形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
少なくとも１つの開口部は正方形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
少なくとも１つの開口部は三角形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
少なくとも１つの開口部は不整形の断面を有することを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
上記制流体の開口部はキャップの中心軸に配置されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
上記制流体の開口部は、毛細管に挿入される制流体の開口部の出口が、キャップの中心軸に対して角度をなして挿入されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
上記制流体はセラミックからなることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
上記制流体は石材からなることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
上記制流体は金属からなることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
上記制流体は毛細管に接着されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
上記制流体と毛細管はエポキシを用いて接着されることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
上記エポキシは、シンナーで希釈された「ＶＩＴＲＡＬＩＴ」（登録商標）であることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
上記エポキシは「ＥＰＯ−ＴＥＫ」（登録商標）であることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
時刻を表示するための時計用具に用いられる請求項１に記載のシステム。
【請求項１９】
請求項１に記載の毛細管に制流体を接着するための方法であって、
ａ．毛細管および制流体にプラズマ加工が施され、
ｂ．毛細管に制流体がおおよそ中程まで挿入され、
ｃ．毛細管の端部に好適にはニードルを用いて接着剤が塗布され、
ｄ．接着剤が十分に浸透するまで監視され、
ｅ．毛細管に制流体が完全に挿入され、
ｆ．エポキシが固定される
ステップからなる方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の毛細管に制流体を接着するための方法であって、
ａ．毛細管、制流体およびＯリングにプラズマ加工が施され、
ｂ．制流体の端部に被さるようにＯリングが取り付けられ、
ｃ．毛細管に制流体がおおよそ中程まで挿入され、
ｄ．制流体の露出した端部および、毛細管の端面とＯリングの間に、好適にはニードルを用いて接着剤が塗布され、
ｅ．接着剤が十分に浸透するまで監視され、
ｆ．毛細管に制流体が完全に挿入された後、Ｏリングが取り外され、
ｇ．エポキシが固定される
ステップからなる方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は２０１１年１２月６日に出願された米国仮出願第６１／５６７，４９７号の便益を主張し、その全ての内容はここに参照として組み込まれる。
【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】
本発明は油圧システムに関し、より詳細には、１つの容器に少なくとも２つの流体が収容され、流体間の境界面の位置が調整されなければならない消費者製品に用いられる油圧システムに関する。
【０００４】
必要とされるのは、流体間のメニスカスが移動した際に流体が混合しないように、流体流動を制限する、または制御された流量に制限する方法である。
【発明の概要】
【０００５】
本願は、流体インジケーターのための毛細管システムを提供する。該システムは、少なくとも１つの制流体および毛管路または毛細管から構成される。制流体には小さな開口部が貫通されてなる。毛細管は、少なくとも２つの非混和性流体を受けるように適応される。制流体は、小さな開口部が毛細管の内側と外側で連絡するように、毛細管の少なくとも１つの端部に密閉的に取り付けられる。毛細管は、内側表面が疎油性または疎水性を有するように任意的に加工される。流体は、制流体を介して毛細管に供給され、収容された流体の間に形成されたメニスカスを移動する。
【０００６】
本発明の目的は、毛細管に収容された少なくとも２つの流体間の境界面またはメニスカスのよりよい制御を行い、混合を防止することである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１Ａ】本発明の制流体の平面図を示す。
【図１Ｂ】本発明の制流体の垂直断面図を示す。
【図１Ｃ】本発明の制流体の斜視図を示す。
【図２Ａ】本発明の第１実施例の平面図を示す。
【図２Ｂ】本発明の第１実施例の側面図を示す。
【図３Ａ】本発明の第２実施例の平面図を示す。
【図３Ｂ】本発明の第２実施例の側面図を示す。
【図４Ａ】本発明の第３実施例の平面図を示す。
【図４Ｂ】本発明の第３実施例の側面図を示す。
【図５】本発明の第４実施例垂直断面図を示す。
【図６】制流体が端部に取り付けられた、本発明の毛細管の端部の斜視図を示す。
【図７】制流体が取り付けられた毛細管の端部の部分断面図を示す。
【図８】制流体が中程まで取り付けられた毛細管の端部の斜視図を示す。
【図９】本発明の製造方法のフローチャートを示す。
【図１０】密閉が十分ではない状態の、制流体が中程まで取り付けられた毛細管の端部の斜視図を示す。
【図１１】毛細管の端部にＯリングが取り付けられた制流体の斜視図を示す。
【図１２】本発明の代案的な製造方法のフローチャートを示す。
【図１３】流動の速度および粘度に応じて作成された代表的なメニスカスの一覧を示す。
【０００８】
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】
【０００９】
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。
【００１０】
図１Ａ〜１Ｃを参照すると、制流体１０は、コーティング（図面では細かすぎて描かれていない、毛細管１２の内径１１に施される表面加工）が施された毛細管１２と組み合わされると、ＷＯ２０１１／０２１０９７ Ａ４（参照することで本願に組み込まれる）に開示されるような時計に使用される際に非常に大きな利点となる。制流体１０は、時刻を設定する際、または（例えば、レトログラードシステムなどにおける）午前または午後６時の回帰周期に、管内における２つの流体１２および２０間で生じるメニスカスの激しい移動を防止する。制流体がない場合、温度によっては、２つの流体１２と２０の一方がもう一方に流路２２を形成して支障をきたす可能性もある。
【００１１】
いくつかの実施態様では、本願に組み込まれるＷＯ２０１１／０２１０９７ Ａ４の図７で開示されるような、目盛（８６）が密閉的に取り付けられ、プレート状（１００）に形成された（長方形、三角形または不整形の断面を有する）毛管路（１０２）が毛細管１２として用いられる。従って、本願において使用される「管」および「路」の用語は、同様の物を示すことが意図される。
【００１２】
コーティングによって、毛細管の壁部１１に対するメニスカス１４の作用が向上し、併せて開口部２６、３４が適切な比率で形成されることによって、メニスカス１４の分断防止に役立つ。
【００１３】
制流体１０は、セラミックまたは石材から製造されることが好ましいが、金属製であってもよい。制流体１０は、制流体１０が所定の寸法よりも毛細管１２の中に挿入されるのを防止するためのフランジ２４を有してなるキャップ状部品として形成される。毛細管１２の少なくとも１つの端部３０に接着される制流体１０の（数ミクロンの直径を有する）小さな孔２６は、制流体１０の軸３２に沿って配置されることが好ましい。制流体１０の機能は、メニスカス１４の安定を保持し、システムを保護することである。
【００１４】
制流体１０の孔または開口部２６は、０．０３ｍｍから０．１ｍｍの直径を有する。毛細管１２の開口部３４は、０．６ｍｍから１ｍｍ、好ましくは１ｍｍを有する。室温、海面レベルにおいて０．３と８０ｃＰの間、好ましくは０．３０から５ｃＰの粘度を有する流体には、制流体１０の孔２６と毛細管１２の開口部の直径の比率が１：５から１：１５であることが好ましい。
【００１５】
次に図２Ａから４Ｂを参照すると、毛細管１２および制流体１０は円形の内側開口部を必要としない。実際、正方形、長方形または不整形の開口部２６’、２６’’、２６’’’などが形成される。これらは、本願に組み込まれる上記ＰＣＴ出願の図７に開示されるプレート状（１００）に形成された非円形毛管路（１０２）などにも適用することもできる。
【００１６】
次に図５を参照すると、制流体１０の孔または開口部２６は、開口部２６の毛細管１２に挿入される側の出口が、制流体１０の中心軸に対して角度をなすように形成される。これによって、メニスカス１４の中心から側面に流れを転換することで、とりわけメニスカス１４が制流体１０の近くに配置される際に、流入する流体流によってメニスカス１４が阻害される確率を下げる。さらに、制流体１０の中心孔に連通する孔を複数設けることで、流入する流体流をメニスカス１４の中心から転換するのに役立つ。
【００１７】
次に図６および７を参照すると、制流体１０は、上記ＷＯ２０１１／０２１０９７ Ａ４で説明された機能性を有する１つの毛細管１２（管は輪をなすように湾曲してなる）の端部３０に取り付けられてなる。特に図７には、明確にするために、制流体１０および毛細管１２の端部３０が断面図で示される。
【００１８】
次に図８を参照すると、適量の適切なエポキシが充填されるように、制流体１０は毛細管１２の端部３０に中程まで挿入される。
【００１９】
制流体と毛細管の接着テスト
制流体１０を毛細管１２に取り付けるために、どのような接着剤が用いられてもよい。２つの接着剤は特に効果があった。その１つは、シンナーで希釈された、ドイツのスタインバックに所在を置くＰａｎａｃｏｌ  ＡＧの「ＶＩＴＲＡＬＩＴ」（登録商標）１６０５であり、「ＶＩＴＲＡＬＩＴ」（登録商標）は熱硬化（１０５℃で３０分）および／またはＵＶ硬化（ＵＶ−Ａ  ６０ｍＷ／ｃｍ２で６０秒、厚さ：０．５ｍｍ）される。これは一液型エポキシであり、（２５度で）３００〜５００ｃＰｓの範囲の粘度を有する。
【００２０】
マサチューセッツ州ビレリカに所在を置くＥｐｏｘｙ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｉｎｃ．から入手可能な「ＥＰＯ−ＴＥＫ」（登録商標）３０１に関しては、熱硬化された（６５℃で１時間）二液型（２０：５）エポキシであり、「ＶＩＴＲＡＬＩＴ」（登録商標）１６０５よりも格段に低い（２３℃で）１００〜２００ｃＰｓの範囲の粘度を有する。
【００２１】
図９を参照すると、接着工程は以下のステップからなる。第１ステップ４０において、毛細管と制流体の両方にプラズマ洗浄が行われる。第２ステップ４０において、制流体は毛細管１２の中に中程まで挿入される。第３ステップ４４において、使い捨ての標準ニードルを用いて毛細管１２の端部３０に接着剤が塗布される。第４ステップ４６において、制流体１０の周囲にエポキシが適切に塗布されているか監視される。第５ステップ４８において、毛細管現象によってエポキシが制流体の周りから毛細管に浸透される。第６ステップにおいて、エポキシが乾燥または固定される。
【００２２】
「ＶＩＴＲＡＬＩＴ」（登録商標）１６０５単体では、毛細管１２と制流体１０の間で毛細管現象を促進するには粘度が高すぎることに留意されたい。適切に用いられるためには、適切なシンナーによって希釈されなければならないが、「ＥＰＯ−ＴＥＫ」（登録商標）３１０は希釈なしでも適している。
【００２３】
次に図１０を参照すると、接着剤が制流体の周りを完全に覆うように塗布されないと、容認し難い漏出が生じることが示される。
【００２４】
繰り返すが、「ＶＩＴＲＡＬＩＴ」（登録商標）１６０５は、毛細管１２と制流体１０の間で毛細管現象を促進するには粘度が高すぎる。「ＥＰＯ−ＴＥＣ」（登録商標）３０１はそのままでも適する。被着は重要となる。接着剤が制流体１２の周りを覆うように塗布されないと、後で接着剤を足すことも、また毛細管１２を介して接着剤を足すこともできない。このテストは、外径φ２ｍｍと内径φ１ｍｍの毛細管１２を用いて行われた。
【００２５】
代案的な接着工程として、制流体１０の周りに小さなＯリング５２を取り付けることで、制流体１０の開口部２６が接着剤によって閉塞されないことを保証する援助となる。
【００２６】
次に図１１および１２を参照すると、Ｏリング５２を用いた接着の修正された工程は以下のステップから構成される。第１ステップ６０において、毛細管、制流体１０およびＯリングにプラズマ洗浄が行われる。第２ステップ６２において、Ｏリング５２は制流体１０の端部に被さるように取り付けられる。第３ステップ６４において、制流体１０は中程まで、Ｏリング５２が毛細管の端縁部に接触するまで毛細管１２に挿入される。第４ステップ６６において、使い捨ての標準ニードルまたは油ディスペンサーを用いて、制流体１０の露出した周囲に接着剤一滴が塗布される。第５ステップ６８において、接着剤が十分に浸透したか監視される。第６ステップ７０において、制流体１０が毛細管１２内に完全に挿入され、Ｏリング５２が取り除かれる。第７ステップ７２において、エポキシが乾燥または硬化される。Ｏリング５２を用いることで、制流体１０の孔２６が接着剤によって閉塞されるのが防ぐことができる。
【００２７】
制流体１０に加えて、毛細管１２の内側表面にもコーティングを施すことが、毛細管内の流体間のメニスカス１４の制御を確実に、繰り返し行うために重要となることを留意されたい。制流体１０は、とりわけ上記システムが上記ＰＣＴ出願に開示されるような時計に使用される場合に、時刻を設定する際や、午前または午後６時に回帰する際（例えば、レトログラードシステムなど）に、メニスカス１４の激しい移動を防止する。これらの特徴がなければ、温度によっては、一方の流体からもう一方へ流路が形成される恐れがある（図１３下の図を参照）。
【００２８】
コーティングを施すことにより、毛細管１２の壁部１１に対するメニスカスの作用を促進する。
【００２９】
本願で開示および説明される特定の実施案は、本発明の代表的および最適な形態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。
【００３０】
当業者には明らかなように、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。
【００３１】
また、本願の装置、システムおよび／または方法は、本願と同様の機能を有するすべての物品、サービスまたは情報の使用、販売および／または流通を目論んだものである。
【００３２】
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。
【００３３】
本願で記載される便益、利点や解決法は、請求項の必須、重要または不可欠な特徴または要素であると考慮されるべきではない。
【００３４】
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。
【００３５】
上記で挙げられた特許及び文献は、別段の記載のない限り、本開示に反しない範囲において、参照することにより本件に組み入れられる。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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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４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2015505037.tif 000015
【図９】
2015505037.tif 000016
【図１０】
2015505037.tif 000017
【図１１】
2015505037.tif 000018
【図１２】
2015505037.tif 000019
【図１３】
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【国際調査報告】
2015505037.tif 000021
2015505037.tif 000022
2015505037.tif 000023
2015505037.tif 000024