(57)【要約】  衝撃センサは、内部を通って延在するばねを備える中空容器を有する。液体は、キャビティの中に存在する。ばねは、対向するバルブボールを閉位置まで付勢し、キャビティの外部に位置する染料がキャビティに進入することを防止する。センサに加えられた力が第１の所定値を超えると、ばねが圧縮又は変位して、少なくとも１つのバルブボールが閉位置から開位置に移動することを可能にし、これによって、移動しているバルブボールにおける染料がキャビティ内に移行することが可能になり、液体と混合し、センサ上の過剰な力の視覚的な指標を提供する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１端と、第２端と、前記第１端と前記第２端との間に延在する中心長手方向軸と、を有する細長いハウジングと、
前記第１端における第１染料キャビティであって、内部に配置された第１染料を有する第１染料キャビティと、
前記第２端における第２染料キャビティであって、内部に配置された第２染料を有する第２染料キャビティと、
前記第１染料キャビティと前記第２染料キャビティとの間の中心長手方向軸に沿って延在する細長いキャビティと、
前記第１染料キャビティと前記細長いキャビティとの間の流体連通を提供する第１開口と、
前記第２染料キャビティと前記細長いキャビティとの間の流体連通を提供する第２開口と、
前記第１開口内に解放可能に配置された第１封止部材と、
前記第２開口内に解放可能に配置された第２封止部材と、
前記第１開口内の前記第１封止部材を付勢する第１端と、前記第２開口内の前記第２封止部材を付勢する第２端と、を有する付勢部材と、を備える衝撃センサ。
【請求項２】
前記第１染料キャビティ及び前記第２染料キャビティの各々が内部に染料を保持する、請求項１に記載の衝撃センサ。
【請求項３】
前記染料が液体を含む、請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項４】
前記染料が固体を含む、請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項５】
前記細長いキャビティが内部に液体を保持する、請求項２に記載の衝撃センサ。
【請求項６】
前記付勢部材が螺旋ばねを含む、請求項１に記載の衝撃センサ。
【請求項７】
前記ばねが、所定の力を超えると、前記付勢部材が前記第１封止部材及び前記第２封止部材のうちの少なくとも一方を付勢することを停止するように、前記センサ上の前記所定の力に応じるように選択されたばね定数を有する、請求項６に記載の衝撃センサ。
【請求項８】
前記付勢部材が前記中心長手方向軸に沿って延在する、請求項１に記載の衝撃センサ。
【請求項９】
本体と、
前記本体の第１端に配置された第１染料収容キャビティと、
前記第１染料収容キャビティに隣接している液体収容キャビティと、
前記第１染料収容キャビティと前記液体収容キャビティとの間の流体連通を提供する開口と、
前記開口内に解放可能に配置された封止部材と、
前記封止部材を前記開口に抗して付勢し、前記第１染料収容キャビティと前記液体収容キャビティとの間の流体の流れを防止する付勢部材と、を備える衝撃センサ。
【請求項１０】
前記付勢部材がばねを備える、請求項９に記載の衝撃センサ。
【請求項１１】
前記付勢部材が、所定の力を受けた後、前記封止部材を前記開口から解放するようにサイズ調整されている、請求項９０に記載の衝撃センサ。
【請求項１２】
前記所定の力を受けた後、前記染料が、前記開口を通って前記液体収容キャビティの中に流入するように適合されている、請求項１１に記載の衝撃センサ。
【請求項１３】
前記付勢部材が前記液体収容キャビティ内にある、請求項９に記載の衝撃センサ。
【請求項１４】
前記封止部材がボールを備える、請求項９に記載の衝撃センサ。
【請求項１５】
第２染料収容キャビティをさらに備え、それによって、前記液体収容キャビティが、前記第１染料収容キャビティと前記第２染料収容キャビティとの間に配置される、請求項９に記載の衝撃センサ。 
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
[0001]  本発明は、感知装置の技術分野にある。より具体的には、本発明は、加速度感知装置の技術分野にある。より具体的には、本発明は、機械的加速度感知装置の技術分野にある。より具体的には、本発明は、視覚的インジケータを有する機械的加速度感知装置の技術分野にある。
【発明の概要】
【０００２】
[0002]  本概要は、以下の発明を実施するための形態でさらに説明される選定した概念を、簡略化された形式で導入するために提供される。本要約は、特許請求された主題の主要な特徴又は本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許請求された主題の範囲を限定するために使用されることも意図していない。
【０００３】
[0003]  一実施形態では、本発明は、内部を通って延在するばねを備えた細長い中空キャビティを有する衝撃センサである。液体は、キャビティの中に存在する。ばねは、対向するバルブボールを閉位置まで付勢し、キャビティの外部に位置する染料がキャビティに進入することを防止する。センサに加えられた力が第１の所定値を超えると、ばねが圧縮されるか又は変位して、少なくとも１つのバルブボールが閉位置から開位置に移動することを可能にし、これによって、移動しているバルブボールにおける染料がキャビティ内に移行することが可能になり、液体と混合し、センサ上の過剰な力の視覚的な指標を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
[0004]  添付の図面は、本明細書に組み入れられて本明細書の一部を構成しており、本発明の現在の好ましい実施形態を図示し、上記で与えられた一般的説明及び以下で与えられる詳細な説明とともに、本発明の特徴を説明するために役立つ。
【０００５】
【図１】本発明の例示的な実施形態による衝撃センサの斜視図である。
【図２】図１に示された衝撃センサの端立面図である。
【図３】図１に示された衝撃センサの平面図である。
【図４】図３の線４−４に沿って取られた、図１の衝撃センサの断面図である。
【図５】本発明の例示的な実施形態による、過度の力を受ける前の状態の衝撃センサの概略図である。
【図６】図５に示す衝撃センサの、過剰な力を受けた後の状態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
[0011]  図面においては、同様の数字は、全体を通して同様の要素を示す。本明細書では、特定の用語は、便宜上使用されるに過ぎず、本発明を制限するものと見なされるべきではない。用語は、具体的に言及された語、その派生語、及び同様の意味の語を含む。以下に例証される実施形態は、網羅的であること、又は本発明を開示された厳密な形態に限定することを意図するものではない。これらの実施形態は、本発明の原理及びその応用並びに実用を最良に説明し、当業者が本発明を最良に利用することを可能にするように、選択及び記載されている。
【０００７】
[0012]  本明細書における「一実施形態（ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」又は「一実施形態（ａｎ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」に対する言及は、実施形態に関連して記載された特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ得ることを意味する。本明細書の様々な箇所における句「一実施形態では（ｉｎ  ｏｎｅ  ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態を指しているものではなく、必ずしも他の実施形態を相互に排除する別個の又は代替的な実施形態でもない。「実装形態（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ）」という用語についても同様である。
【０００８】
[0013]  本出願で使用される場合、「例示的な（ｅｘｅｍｐｌａｒｙ）」という語は、本明細書では、例、事例、又は例示の働きをすることを意味するために使用される。本明細書で「例示的」として記載されるいかなる態様又は設計も、必ずしも他の態様又は設計よりも好ましいか又は有利であると解釈されるべきではない。むしろ、例示という語の使用は、具体的な方法で概念を提示することが意図されている。
【０００９】
[0014]  さらに、「又は（ｏｒ）」という用語は、排他的な「又は」ではなく、包括的な「又は」を意味することが意図されている。すなわち、特に指定しない限り、又は文脈から明らかでない限り、「ＸはＡ又はＢを使用する（Ｘ  ｅｍｐｌｏｙｓ  Ａ  ｏｒ  Ｂ）」は、自然で包括的な順列のいずれかを意味することが意図されている。すなわち、ＸがＡを使用するか、ＸがＢを使用するか、又は、ＸがＡ及びＢの両方を使用する場合、「ＸはＡ又はＢを使用する」は、前述のケースのいずれの状況下でも満たされる。加えて、本出願及び添付の特許請求の範囲で使用される場合、冠詞「一つの（ａ）」及び「一つの（ａｎ）」は、特に指定しない限り、又は文脈が単数形を指していることが明らかでない限り、一般的には「１つ以上（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」を意味すると解釈されるべきである。
【００１０】
[0015]  特に明記しない限り、各数値及び範囲は、「約（ａｂｏｕｔ）」又は「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」という語が値又は範囲に先行する場合と同じように、近似値であるとして解釈されるべきである。
【００１１】
[0016]  特許請求の範囲における図の番号及び／又は図の参照標識の使用は、特許請求の範囲の解釈を容易にするために、特許請求された主題の１つ以上の可能な実施形態を識別することが意図されている。そのような使用が、必ずしも、それらの特許請求の範囲を、対応する図面に示された実施形態に限定していると解釈されるべきではない。
【００１２】
[0017]  本明細書で述べられた例示的な方法のステップは、必ずしも記載された順序で実行されることが必要とされるものではないことが理解されるべきであり、そのような方法のステップの順序は、単なる例示であると理解されるべきである。同様に、本発明の様々な実施形態と適合する方法において、そのような方法に付加的なステップが含まれてもよく、また特定のステップが省略されるか又は組み合わせられてもよい。
【００１３】
[0018]  以下に続く方法の請求項内の要素は、もしあれば、請求項の列挙がそれらの要素のいくつか又はすべてを実装するための特定の並びを特に他の方法で示さない限り、対応する標識によって特定の並びで列挙されるが、それらの要素は、必ずしもその特定の並びで実装されることに限定されることを意図していない。
【００１４】
[0019]  図面を参照すると、本発明は、過剰な量の力がセンサに加えられたときを示すために使用される力センサを含む。例示的な実施形態では、本発明のセンサは、アスリートによって着用されるヘルメット、建設作業員によって着用されるヘルメット、兵士によって着用される戦闘用ヘルメット、又は他のタイプの保護ヘッドギアに取り付けられるか又は一体化されている。センサを作動させることにより、着用者が過度であり得る打撃を受け、結果として着用者が潜在的な頭部外傷について医療専門家の検査を受けるべきであるという視覚的な指標が提供される。
【００１５】
[0020]  代替的な例示的な実施形態では、本発明のセンサは、パッケージ又は輸送材料に取り付けられる。センサを作動させることにより、パッケージ又は輸送材料に過度の振動又は衝撃が加えられ、結果として輸送されている材料が損傷する可能性があるという視覚的な指標が提供される。
【００１６】
[0021]  図１〜図４を参照すると、本発明の第１の例示的な実施形態によるセンサ１００が示されている。センサ１００は概して、第１端１０４と、第２端１０６と、長手方向軸１１０に沿って貫通延在する細長いキャビティ１０８と、を有する、透明又は半透明の本体１０２を有する、中空の細長いシリンダ１１０である。本体１０２は、ほぼ平坦なベース１１１を有し、それによって、センサ１００を平面に取り付けることができる。本体１０２はまた、本体１０２の例示的な高さが約０．６２５インチになるように、ベース１１１から上方に延在する略アーチ状の上部分１１２を有する。上部分１１２は、ベース１１１とは別個に構築され、センサ１００の製造中にともに固定して接続され、キャビティ１０８を形成することができる。例示的な実施形態では、本体１０２は、ポリカーボネートから構築され、約１．４４６インチの長さを有する。例示的な寸法が上記で提供されているが、当業者には、他の寸法を使用することができることが認識されるであろう。例示のみを目的として、本体１０２の高さは約０．２５インチ〜約２インチであり、一方で本体１０２の長さは約１インチ〜約３インチであることができる。
【００１７】
[0022]  第１エンドキャップ１１４は第１端１０４に取り付けられ、第２エンドキャップ１１６は第２端１０６に取り付けられる。キャビティ１０８は、第１端１０４に隣接した第１開口１１８と、第２端１０６に隣接した第２開口１２０と、を有する。螺旋ばね１２４は、軸１１０に沿って延在し、第１バルブボール１２６を第１開口１１８に抗して、また、第２バルブボール１２８を第２開口１２０に抗して付勢する。例示的な一実施形態では、ばね１２４は、ステンレス鋼等の非腐食性材料から構築されることができ、バルブボール１２６、１２８は、ブナニトリルゴム等の鋼又はポリマーから構築されることができる。例示的な一実施形態では、ボール１２６、１２８間の距離は約０．６８６インチであることができる。
【００１８】
[0023]  ばね１２４は、センサ１００を作動させる前にセンサ１１０が受けることが所望される力の量に基づいて選択される。例示のみを目的として、バルブボール１２６、１２８間の距離は、ばね１２４が、センサ１００上の所定の力に応じるように変化させることもできる。例えば、バルブボール１２６、１２８間の距離は約０．３５インチ〜約２．５インチであることができるが、当業者には、他の距離が提供され得ることが認識されよう。また、ばね１２４の材料、ばね１２４の厚さ、及び／又はばね１２４のＫ定数は、センサ１００上の所定の力に応じるように選択することができる。
【００１９】
[0024]  バルブボール１２６、１２８は、第１開口１１８及び第２開口１２０よりも大きな直径を有し、それによって、バルブボール１２６、１２８は、ばね１２４によって付勢されると、開口１１８、１２０を通って流体連通するための開口１１８、１２０を閉鎖し、閉鎖されたキャビティ１０８を形成する。例示的な実施形態では、ボール１２６、１２８は約０．１２５インチの直径を有し、開口１１８、１２０は各々約０．１２インチの直径を有する。
【００２０】
[0025]  バルブボール１１８、１２０がキャビティ０８を閉鎖すると、液体１３０はキャビティ１０８を充填する。例示的な一実施形態では、液体１３０は、水／プロピレングリコール混合物又は他の好適な液体であることができる。
【００２１】
[0026]  キャビティ１０８の遠位の、第１開口１１８は、第１円錐台形開口１３２に開放している。同様に、キャビティ１０８の遠位の、第２開口１２０は、第２円錐台形開口１３４に開放している。第１エンドキャップ１１４はインデント１３６を含み、第２エンドキャップ１１６は第２インデント１３８を含む。
【００２２】
[0027]  第１円錐台形開口１３２及び第１インデント１３６は、内部に染料１４２を保持するための第１染料キャビティ１４０を規定する。第２円錐台形開口１３４及び第２インデント１３８は、内部に染料１４６を保持するための第２染料キャビティ１４４を規定する。染料１４２、１４６は、液体、乾燥粉末、又は他の好適なタイプの染料であることができる。
【００２３】
[0028]  センサ１００は、所定の力を超えたかどうかを知ることが所望される装置（図示せず）の表面（図示せず）に固定される。図５は、過度の力を受ける前のセンサ１００の概略図を示し、図６は、センサ１００を作動させるために十分な過剰の力を受けた後のセンサ１００の概略図を示す。
【００２４】
[0029]  軸１１０に沿った過度の力が、バルブボール１２６、１２８のうちの一方に、バルブボール１２６、１２８の一方が、図５に示される位置から図６に示される位置に落下することができる点までばね１２４を圧縮させ、それによって第１開口１１８及び第２開口１２０を開放し、染料１４２、１４６がキャビティ１０８に進入して、流体１３０と混合し、図６に示されるように流体１３０を着色することが可能になる。バルブボール１２６、１２８の一方が落下すると、ばね１３０もまた落下し、バルブボール１２８、１２６の他方も同様に落下することが可能になる。
【００２５】
[0030]  当業者には、他の方向の過度の力も同様にセンサ１００を作動させることができることが認識されよう。軸１１０に沿った線形力及び軸１１０に直交する線形力に加えて、軸１１０と軸１１０に直交する軸とを中心とした回転力、並びにそれらの力の組み合わせが、センサ１００を作動させることができる。
【００２６】
[0031]  例示のみを目的として、軸１１０に対して垂直な過度の力は、例えば図４の矢印「Ａ」で示されるが、バルブボール１２６、１２８の一方又は両方からばね１２４を引き離すことができ、バルブボール１２６、１２８が落下して、開口１１８、１２０を開放することを可能にし、染料１４２、１４６が上述のようにキャビティ１０８に進入して、流体１３０と混合することを可能にする。
【００２７】
[0032]  さらに代替的には、図２の矢印「Ｂ」、図３の矢印「Ｃ」、又は図１の矢印「Ｄ」で示されるように、センサ１００に加えられた過度の回転力が、バルブボール１２６、１２８の一方又は両方からばね１２４を引き離す場合もあり、バルブボール１２６、１２８が落下して、開口１１８、１２０を開放させることを可能にし、染料１４２、１４６が上述のようにキャビティ１０８に進入して流体１３０と混合することを可能にする。
【００２８】
[0033]  本発明の本質を説明するために記載及び図示されてきた部品の詳細、材料、及び配置における様々な変更が、以下の特許請求の範囲において表明されるような本発明の範囲から逸脱することなく、当業者によってなされてもよいことがさらに理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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