JP7353344B2 - 等温クロック機器 - Google Patents

Description

本発明は、詳細には極限の温度の下で動作するように適合されたウオッチの機械的および／または機能的構成部品用の等温クロック機器に関する。そのような機器はまた、デュワークロック機器またはより簡単にデュワー機器と呼ぶことができる。

電子ウオッチは、従来はバンドと、いくつかの電気部品または電子部品を含むウオッチケースとを備える。最新技術では、これらの構成部品のいくつかは、極限の温度に耐えられず、これらの温度で適切に動作しなくなることが公知である。典型的には、発光ダイオードまたは水晶を使用する液晶表示装置ＬＣＤは、ほぼ８０℃（摂氏温度）を超えず、かつ０℃以下に低下しない温度を許容する。しかしながら、たとえば宇宙または月のミッションなどの特定の環境では、温度は、実質的に－１５０℃～＋１２５℃の範囲の値に頻繁に到達する可能性がある。

したがって、そのような極限の温度が優勢である可能性がある環境でウオッチを、詳細には電子ウオッチを使用することができる必要がある。

この目的を達成するために、本発明は、ウオッチの機械的および／または機能的構成部品用のデュワー機器に関し、前記機器は、バンドおよびケーシングを具備し、ケーシングは、中に前記ウオッチのケースを配列することができる密閉箱、およびこの密閉箱を画定する、ケーシングの要素のセットから離して前記ウオッチケースを保つことによりケーシングの前記密閉箱の中に前記ウオッチケースを締結する可逆的締結機器を含み、前記締結機器は、少なくとも１つの伸縮棒から前記ケースの付着領域にそれぞれ接続される少なくとも２つの接続部材を含む。

ケーシングおよびウオッチケースにより形成されたデュワー機器のおかげで、ウオッチの機械的および／または機能的構成部品は、前記機器の外側で優勢である可能性のある、想定される－１５０℃～＋１２５℃の間で構成される極限の温度から保護される。追加で、ケーシングへのウオッチケースの締結を確実にする前記少なくとも１つの接続要素は、詳細には放熱によるこのウオッチケース６のどんな熱損失も防止することにより、ケースの非常に良好な断熱を確実にすることに寄与する。その結果、そのようなデュワー機器により、たとえば、惑星である火星の探索または月の探索などの宇宙探索ミッションの間など、温度が極限になる可能性がある状況および環境で機械的および／または機能的構成部品を使用することができるようになる。これによりさらにまた、費用を合理化できるようになるだけではなく、そのようなミッションのために要求される、ウオッチで使用される構成部品に関して合理的複雑性を維持できるようにもなる。

他の実施形態では、
－各部材は、各棒の第１の尖端と協働することができる接触領域を備え、
－各棒は、付着領域に、詳細にはこの付着領域の角状部に接続することができる第２の端部を備え、
－各棒は、棒の第１の端部を備える第１の部分、およびこの棒の第２の端部を備える第２の部分を備え、第１の部分および第２の部分は、弾性部材により、詳細にはばねにより互いに接続され、
－第１の部分は、第２の部分内に画定される筐体内で摺動することができ、
－弾性部材は、第２の部分内に画定される筐体内に備わり、
－接触領域は、モース（Ｍｏｈｓ）硬度で７～１０の間で構成される硬度を、好ましくは同じスケールで９の硬度を有する材料から作られ、
－接触領域は、１２００ｋｇ_ｆｍｍ^－２～３５００ｋｇ_ｆｍｍ^－２の間で構成されるビッカース（Ｖｉｃｋｅｒｓ）硬度数を有する材料から作られ、
－前記締結機器は、ケーシングの背面へのウオッチケースの可逆的締結を行い、
－前記密閉箱は真空下にあり、またはほとんど真空下にあり、
－ケーシングは、表面がウオッチケースのガラスぶたよりも実質的に大きい、または厳密に大きいガラスぶたを備え、
－ウオッチケースのガラスぶたは、ウオッチケースが前記密閉箱内に配列されたとき、ケーシングのガラスぶたに対向して配置され、
－機器は、前記バンドが締結される中央部を備え、
－前記密閉箱を形成する、ケーシングの前記要素のセットは、ガラスぶた、中央部の内周壁、およびこのケーシングの背面を備え、
－各接続部材は、付着領域に対向してケーシングの密閉箱の内周壁上に配列される。

他の特徴および有利な利点は、添付図面を参照して限定することなく例示によって以下に示す記述から明らかになるであろう。

本発明の一実施形態による、ウオッチの機械的および／または機能的構成部品用のデュワー機器の略図の断面図である。 本発明の実施形態による、ケーシングの密閉箱内に可逆的に搭載されるウオッチのケースが見えるようになる、デュワー機器のケーシングの略図である。 本発明の実施形態による、デュワー機器のケーシングの密閉箱内にあるウオッチケースの可逆的締結機器の接続部材のより大きなスケールの図である。

図１および図２は、デュワークロック機器、または本明細書の残りの部分でより簡単に「デュワー機器」とも呼ばれる、ウオッチ３の機械的および／または機能的構成部品２用の等温クロック機器１を表す。ウオッチ３の機械的および／または機能的構成部品２用のそのようなデュワー機器１は、ウオッチ３の機械的および／または機能的構成部品２に良好な断熱を与えることに関与することができ、ウオッチ３のケース６は、これらの構成部品２に対してそのような隔離を確実にするために、機器１のこのケーシング４内に配列される。換言すれば、このデュワー機器１は、これらの機械的および／または機能的構成部品２に適した断熱を行うために、詳細にはデュワー機器１のケーシング４とウオッチ３のケース６の組合せにより形成される。この構成では、ウオッチ３のケース６は、このように呼ばれる密閉箱５を画定する、ケーシング４の要素のセット１０ａ～１０ｃ、すなわち、ガラスぶた１０ａ、中央部１０ｃの内周壁１２、およびこのケーシング４の背面１０ｂから離して、または距離を置いて保たれながら、ケーシング４の密閉箱５内に配列される。この内周壁１２はまた、前記密閉箱５の内周壁でもあることが留意されよう。

このように遠く離れていること、またはこの距離、またはさらにはこの間隔は、ケーシング４内にあるウオッチ３のケース６の締結機器７から構成される。換言すれば、そのような締結機器７は、前記ケース６と、このケーシング４の前記密閉箱５を形成する、ケーシング４の要素のセット１０ａ、１０ｂ、１０ｃの間に間隔を構成することができる。以下で記述するこの締結機器７は、中央部１０ｃの内周壁１２ａおよび／または背面１０ｂおよび／またはガラスぶた１０ａとウオッチ３のケース６との間の、詳細にはこのケース６の外面全体との間のどんな熱伝導も低減することに、またはどんな熱伝導もなくすることにさえ寄与する。この外面全体は、このウオッチ３のケース６のガラスぶた１１を備える上面、前記ケース６の背面を備える下面、およびこのケース６の中央部の外周壁を含む。下面および上面は、互いに対向することが理解される。

そのようなケース６は、電子ウオッチ、たとえば水晶ウオッチ、または機械式ウオッチとさえすることができるウオッチ３に含まれることが留意されよう。

これまで言及したウオッチ３の機械的および／または機能的構成部品２は、限定せず、かつ網羅的ではなく時計のムーブメント、文字板、針、輪、継ぎ目、ならびに／または電子部品および／もしくは電気部品２を備える。詳細にはそのような電子部品および／または電気部品は、たとえば表示装置、プロセッサ、メモリ、エネルギー蓄積構成部品、モータ、集積回路、および電子振動子などを含むことが留意されよう。

したがって、この構成では、このデュワー機器１は、最新技術で周知のデュワー管／フラスコと同じ性質および特性を有することが理解される。これまで言及してきたように、このデュワー機器１の性質および特性は、そのような機器１が位置する可能性がある外部環境で優勢であることがある特に極限の温度に対して良好な断熱をデュワー機器１に与えることに関与する。

したがって、これに関連してこの機器１は、この機器１のユーザがこの機器１を装着することができるようにするバンドが搭載される中央部１０ｃを含むケーシング４を備える。このケーシング４はまた、上記で言及するガラスぶた１０ａおよび基部１０ｂを含む。この機器１では、ガラスぶた１０ａは、好ましくはウオッチ３のケース６のガラスぶた１１よりも実質的に大きな、または厳密に大きな表面を備えることが留意されよう。

理解してきたように、この機器１のガラスぶた１０ａ、中央部１０ｃ、および背面１０ｂは、ウオッチ３のケース６を受け入れる可能性が高いこのケーシング４の密閉箱５を一緒に画定する。ケーシング４のこれら３つの要素１０ａ～１０ｃ、すなわち中央部１０ｃ、ガラスぶた１０ａ、および背面１０ｂは、この密閉箱５を構築するために一緒に連結される別個の要素とすることができる。あるいは、ケーシング４の中央部１０ｃおよび背面１０ｂは、一体形部分を一緒に形成することができ、前記一体形部分は、ガラスぶた１０ａにより閉じられる可能性が高い、背面１０ｂに対向する開口部を画定し、これを可逆的かつ密封した手法で画定する。あるいは、ウオッチ３のケーシング４の中央部１０ｃおよびガラスぶた１０ａは、一体形部分を一緒に形成することができ、前記一体形部分は、背面１０ｂにより閉じられる可能性が高い、ガラスぶた１０ａに対向する開口部を画定し、これを同じく可逆的かつ密封された手法で画定する。

中央部１０ｃおよび背面１０ｂは、好ましくは、限定せず、かつ網羅的ではなく金属材料から、ガラスから、または炭素もしくはガラス繊維で強化された熱硬化性もしくは熱可塑性のポリマー樹脂から、またはセラミック材料から作られる。中央部１０ｃおよび背面１０ｂが透明または半透明であり、たとえばガラスから作られているとき、中央部１０ｃの周壁１２、および背面１０ｂの内面は、たとえば銀の層などの金属反射性コーティングなどでコートすることができることが留意されよう。

追加で、機器１は、ケーシング４の外面全体の上に、すなわち、ウオッチ３のこのケーシング４の、中央部１０ｃの外周壁、ならびに／またはガラスぶた１０ａおよび背面１０ｂの外面の上に配列された干渉計フィルタを備えることができる。この干渉計フィルタは、ケーシング４のこの外面全体の上にコーティングを形成するメッシュまたは網とすることができる。このメッシュまたは網は、電磁スペクトルのいくつかの所定の波長だけを、典型的には可視領域の波長だけを通過させることができるようにするような寸法のメッシングを有する。

その上、この機器１では、ウオッチ３のケース６がケーシング４の密閉箱５内に配列されるとき、このケース６と中央部１０ｃの内周壁１２、背面１０ｂ、およびガラスぶた１０ａとの間に画定される空間には物質がない、またはほとんど何も入っていない。換言すれば、密閉箱５は賃空下にある、またはほとんど真空下にある。

この密閉箱５内でウオッチ３のケース６を保持することを確実にするために、デュワー機器１および詳細にはケーシング４は、このケーシング４の内周壁１２上でウオッチ３のケース６の可逆的締結を行う締結機器７を備える。「可逆的締結機器」とも呼ばれるこの締結機器７は、少なくとも１つの伸縮棒９ｂ、９ｃから前記ケース６の付着領域１３にそれぞれ接続される、図１～図３で見ることができる少なくとも２つの接続部材９ａを備える。

図１～図３に示す実施形態では、締結機器７は、２つの接続部材９ａおよび４つの伸縮棒９ｂ、９ｃを備える。この構成では、これら２つの接続部材９ａは、ケーシング４の付着領域１３からこのケーシング４の密閉箱５の中にウオッチ３のケース６を締結するのを確実にするために、２つの伸縮棒９ｂ、９ｃとそれぞれ協働することができる。各接続部材９ａは、この締結の範囲内で協働するようになる付着領域１３に対向して配置されることにより、ケーシング４の密閉箱５の内周壁１２上に配列される。内周壁１２上での各接続部材９ａのこの配列は、クリップで留める、入れ子状に重ねる、溶接する、接着する、またはさらにはねじで締めることにより行うことができる。

図２に例示するようにこの付着領域１３が１対の角状部を備えるとき、各部材９ａの本体は、好ましくはこれらの角状部１６から等距離の、２つの角状部１６間に画定される空間内に完全にまたは部分的に配列される。より具体的には、ケーシング４内でウオッチ３のケース６をこのように締結することに関連して、各接続部材９ａは、この部材９ａの側壁上にそれぞれ配置されることにより、互いに対向してこの部材９ａ内に配列される２つの接触領域１７を備える。側壁上での各接触領域１７のこの配列は、各接触領域１７が、角状部１６に含まれる開口部に対向して位置決めされるように、またはこの開口部と整列するように遂行される。以下で理解されるように、この開口部は、伸縮棒９ｂ、９ｃを介してこの接触領域１７と接続されることが意図される。この締結機器７では、接触領域１７は、棒９ｂ、９ｃの第１の端部１８ａを受け入れることができ、好ましくは片方が塞がった角状部１６内の開口部は、開口部としては、このように呼ばれる棒９ｂ、９ｃの第２の端部１８ｂを受け入れるように構成される。

これらの部材の各々の接触領域１７は、
－モース硬度で７～１０の間で構成される硬度、好ましくは同じスケールで９の硬度、または
－１２００ｋｇ_ｆｍｍ^－２～３５００ｋｇ_ｆｍｍ^－２の間で構成されるビッカース硬度数
を有する材料から作られる。

これに関連して、そのような材料は、限定せず、かつ網羅的ではなくコランダム、ルビー、サファイア、またはさらにはセラミックとすることができる。追加で、この材料はまた、熱伝導率が低いという性質を有することができることが留意されよう。

この締結機器７では、各伸縮棒９ｂ、９ｃは、第１の部分１４ａおよび第２の部分１４ｂから形成される本体を備え、第１の部分１４ａおよび第２の部分１４ｂは、詳細には弾性部材１５により、たとえば棒９ｂ、９ｃのこの本体のこの第２の部分１４ｂ内に位置決めされたばねにより互いに接続される。第２の部分１４ｂ内で摺動することができる、この棒９ｂ、９ｃの第１の部分１４ａは、各接続部材９ａの接触領域１７と協働する可能性が高い、棒９ｂ、９ｃの第１の端部１８ａを備える。したがって、この棒９ｂ、９ｃの第２の部分１４ｂは、対応する角状部１６の開口部内に配置されることが意図される、棒９ｂ、９ｃの第２の端部１８ｂを備える。

図３を参照すると、各棒９ｂ、９ｃでは、第１の端部１８ａは尖っている。換言すれば、この第１の端部１８ａは、非常に鋭い角度で終わり、この第１の端部１８ａと接触領域１７の間で接触界面をできるだけ多く低減することに寄与する。これに関連して、この第１の端部の表面積は１０μｍ^２～１０．１０６μｍ^２の間とすることができる。そのような小さなサイズの接触界面は、締結機器７の熱伝導を大きく低減し、またはさらにはなくし、したがって、デュワー機器１の外部環境からの構成部品２の断熱を改善することに寄与する。

この構成では、ウオッチ３のケース６を密閉箱５内に配置するとき、各棒９ｂ、９ｃの第１の端部１８ａおよび第２の端部１８ｂはそれぞれ、部材９ａをそれぞれ接続する接触領域１７内に、および対応する角状部１６の開口部内に配列される。これらの端部１８ａ、１８ｂのこの配列を行うために、棒９ｂ、９ｃの第２の部分１４ｂに含まれるばね１５は、この場合この第２の部分１４ｂ内で棒９ｂ、９ｃの本体の第１の部分１４ａが摺動することにより圧縮される。その結果、各棒９ｂ、９ｃは、このとき応力を加えられるばねを用いて部材の接触領域１７と角状部１６の開口部の間に配置される。この構成では、各棒９ｂ、９ｃのばね１５は、詳細にはデュワー機器１が体験する加速、減速、および／または不意の／激しい／突然の方向変化から生じることがある、ケーシング４に対するケース６の任意の可能な変位を吸収することに関与することにより、密閉箱５内にケース６を保持／締結することに関与することが留意されよう。

代替形態では、締結機器７は、３つ以上の接続部材を備えることができることが留意されよう。たとえば、締結機器７は、ケース６の付着領域１３の角状部１６の間に全体または一部がそれぞれ配列される２対の接続部材を備えてよい。この構成では、付着領域１３の角状部１６の開口部に対向して配置される対の部材の側壁だけは、この密閉箱５内にケース６を締結することに関与するために接触領域１７を備える。

その上、そのような締結機器７は、ウオッチ３の文字板および／または表示インタフェース上に備わった情報を、デュワー機器１を装着しているユーザがケーシング４の透明なガラスぶた１０ａを通して認めることができるように、このウオッチ３のこのケース６のガラスぶた１１がケーシング４のガラスぶた１０ａに対向して配列されるように、このケーシング４内にウオッチ３のケース６を据え付けることに寄与する。

その結果、そのようなデュワー機器１は、放熱によるウオッチケース６の熱損失を防止することにより、外部環境に対して非常に良好な断熱をウオッチ３の機械的および／または機能的構成部品２に提供する。その結果、機器１の外側の温度が典型的には－１２５℃～＋１２５℃の範囲の極限値に到達するとき、密閉箱５の内側の温度は、密閉箱５としては、ケーシング４内に機器１を配列する間にウオッチ３のケース６内に存在する典型的には２０℃の範囲の温度に実質的に等しいままである。デュワー機器１の環境で優勢な温度条件とは無関係に、ウオッチ３のケース６内に存在する温度は、ウオッチの適切な動作を妨げない温度であることが留意されよう。この温度は、詳細には極限のそのような温度が優勢であるそのような環境内に直接に位置することにより（すなわち、デュワー機器のケーシングの外側に位置することにより）、そのようなウオッチケースがその構成部品２の動作温度を保持することができる期間よりも５～１８倍長い期間維持される。その結果、そのような構成は、ウオッチ３の機械的および／または機能的構成部品２を保護することができるようにするだけではなく、極限の外部温度条件で、機能的および／または機能的構成部品２の動作を最適な手法で確実にすることに関与することもできるようにすることが考えられる。

１ デュワー機器
２ 構成部品
３ ウオッチ
４ ケーシング
５ 密閉箱
６ ケース
７ 可逆的締結機器
９ａ 接続部材
９ｂ 伸縮棒
９ｃ 伸縮棒
１０ａ ガラスぶた
１０ｂ 背面
１０ｃ 中央部
１１ ガラスぶた
１２ 内周壁
１３ 付着領域
１４ａ 第１の部分
１４ｂ 第２の部分
１５ 弾性部材
１６ 角状部
１７ 接触領域
１８ａ 第１の尖端、第１の端部
１８ｂ 第２の端部

Claims (19)

1. ウオッチ（３）の機械的および／または機能的構成部品（２）用のデュワー機器（１）であって、前記機器（１）は、バンドおよびケーシング（４）を具備し、前記ケーシング（４）は、中に前記ウオッチ（３）のケース（６）を配列することができる密閉箱（５）、およびこの前記密閉箱（５）を画定する、前記ケーシング（４）の要素のセット（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ）から離して前記ウオッチ（３）の前記ケース（６）を保つことにより前記ケーシング（４）の前記密閉箱（５）内で前記ウオッチ（３）の前記ケース（６）を締結する可逆的締結機器（７）を含み、前記締結機器（７）は、少なくとも１つの伸縮棒（９ｂ、９ｃ）から前記ケース（６）の付着領域（１３）にそれぞれ接続された少なくとも２つの接続部材（９ａ）を含むデュワー機器（１）。
2. 各前記部材（９ａ）は、各前記棒（９ｂ、９ｃ）の第１の尖端（１８ａ）と協働することができる接触領域（１７）を備えることを特徴とする、請求項１に記載のデュワー機器（１）。
3. 各前記棒（９ｂ、９ｃ）は、前記付着領域（１３）に接続されることができる第２の端部（１８ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のデュワー機器（１）。
4. 各前記棒（９ｂ、９ｃ）は、前記付着領域（１３）の角状部に接続されることができる第２の端部（１８ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のデュワー機器（１）。
5. 各前記棒（９ｂ、９ｃ）は、前記棒（９ｂ、９ｃ）の第１の端部（１８ａ）を備える第１の部分（１４ａ）、およびこの前記棒（９ｂ、９ｃ）の第２の端部（１８ｂ）を備える第２の部分（１４ｂ）を備え、前記第１の部分（１４ａ）および前記第２の部分（１４ｂ）は、弾性部材（１５）により互いに接続されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のデュワー機器（１）。
6. 各前記棒（９ｂ、９ｃ）は、前記棒（９ｂ、９ｃ）の第１の端部（１８ａ）を備える第１の部分（１４ａ）、およびこの前記棒（９ｂ、９ｃ）の第２の端部（１８ｂ）を備える第２の部分（１４ｂ）を備え、前記第１の部分（１４ａ）および前記第２の部分（１４ｂ）は、ばね（１５）により互いに接続されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のデュワー機器（１）。
7. 前記第１の部分（１４ａ）は、前記第２の部分（１４ｂ）内に画定される筐体内で摺動することができることを特徴とする、請求項５または６に記載のデュワー機器（１）。
8. 前記弾性部材（１５）は、前記第２の部分（１４ｂ）内に画定される筐体内に備わっていることを特徴とする、請求項５を引用する場合の請求項７に記載のデュワー機器（１）。
9. 前記ばね（１５）は、前記第２の部分（１４ｂ）内に画定される筐体内に備わっていることを特徴とする、請求項６を引用する場合の請求項７に記載のデュワー機器（１）。
10. 前記接触領域（１７）は、モース（Ｍｏｈｓ）硬度で７～１０の間で構成される硬度を有する材料から作られることを特徴とする、請求項２又は請求項２を引用する場合の請求項３～９のいずれか一項に記載のデュワー機器（１）。
11. 前記接触領域（１７）は、モース（Ｍｏｈｓ）硬度で９の硬度を有する材料から作られることを特徴とする、請求項２又は請求項２を引用する場合の請求項３～９のいずれか一項に記載のデュワー機器（１）。
12. 前記接触領域（１７）は、１２００ｋｇ_ｆｍｍ^－２～３５００ｋｇ_ｆｍｍ^－２の間で構成されるビッカース（Ｖｉｃｋｅｒｓ）硬度数を有する材料から作られることを特徴とする、請求項２又は請求項２を引用する場合の請求項３～９のいずれか一項に記載のデュワー機器（１）。
13. 前記締結機器（７）は、前記ケーシング（４）の背面への前記ウオッチ（３）の前記ケース（６）の可逆的締結を行うことを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載のデュワー機器（１）。
14. 前記密閉箱（５）は真空下にある、またはほとんど真空下にあることを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載のデュワー機器（１）。
15. 前記ケーシング（４）は、表面が前記ウオッチ（３）の前記ケース（６）のガラスぶた（１１）よりも実質的に大きな、または厳密に大きなガラスぶた（１０ａ）を備えることを特徴とする、請求項１～１４のいずれか一項に記載のデュワー機器（１）。
16. 前記ウオッチ（３）の前記ケース（６）が前記密閉箱（５）内に配列されたとき、前記ウオッチ（３）の前記ケース（６）の前記ガラスぶた（１１）は、前記ケーシング（４）の前記ガラスぶた（１０ａ）に対向して配置されることを特徴とする、請求項１５に記載のデュワー機器（１）。
17. 前記バンドが締結される中央部（１０ｃ）を備えることを特徴とする、請求項１～１６のいずれか一項に記載のデュワー機器（１）。
18. 前記密閉箱（５）を形成する、前記ケーシング（４）の前記要素のセットは、前記ケーシング（４）のガラスぶた（１０ａ）、前記バンドが締結される中央部（１０ｃ）の内周壁（１２）、およびこの前記ケーシング（４）の背面（１０ｂ）を備えることを特徴とする、請求項１～１７のいずれか一項に記載のデュワー機器（１）。
19. 各前記接続部材（９ａ）は、前記付着領域（１３）に対向して前記ケーシング（４）の前記バンドが締結される中央部（１０ｃ）の内周壁（１２）上に配列されることを特徴とする、請求項１～１８のいずれか一項に記載のデュワー機器（１）。

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