１つ以上の応力感応性構成要素を１つ以上の応力から緩衝するため空隙を重合系材料内に導入する方法
【課題】光ファイバジャイロスコープの光ファイバコイルを保護するポッティングコンパウンドからの反発力がセンサファイバに加わることを減少する重合系材料を提供する。
【解決手段】複数の空隙２０８が重合系材料２０４内に導入される。重合系材料の一部分と当接した１つ以上の光ファイバ２０２は、複数の空隙の１つ以上の空隙を備える重合系材料の部分を採用することを通じて、１つ以上の応力から緩衝される。重合系材料の部分の動きには、１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて対応する。
【解決手段】複数の空隙２０８が重合系材料２０４内に導入される。重合系材料の一部分と当接した１つ以上の光ファイバ２０２は、複数の空隙の１つ以上の空隙を備える重合系材料の部分を採用することを通じて、１つ以上の応力から緩衝される。重合系材料の部分の動きには、１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて対応する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、本出願と同一の譲受人に譲渡された、以下の出願の主題事項に関する主題事項を含むものである。以下に掲げた特許出願は、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めてある。
【０００２】
本出願と同時に出願された、カールソン（Ｃａｒｌｓｏｎ）その他の者による、「圧縮して重合系材料が付与された力を吸収し且つ１つ以上のセンサファイバに対する反発力を減少させることを許容する空隙を有する重合系材料（ＰＯＬＹＭＥＲＩＣＭＡＴＥＲＩＡＬ ＷＩＴＨＶＯＩＤＳ ＴＨＡＴＣＯＭＰＲＥＳＳ ＴＯＡＬＬＯＷ ＴＨＥＰＯＬＹＭＥＲＩＣ ＭＡＴＥＲＩＡＬＴＯ ＡＢＳＯＲＢＡＰＰＬＩＥＤ ＦＯＲＣＥＡＮＤ ＤＥＣＲＥＡＳＥＲＥＡＣＴＩＯＮ ＦＯＲＣＥＴＯ ＯＮＥＯＲ ＭＯＲＥＳＥＮＳＯＲ ＦＩＢＥＲＳ）」。
【０００３】
本発明は、全体として、応力感応性構成要素、より具体的には、応力感応性構成要素の緩衝に関する。
【背景技術】
【０００４】
一例における重合系材料は、センサファイバを緩衝するために使用される。例えば、重合系材料は、センサファイバを保護するためセンサファイバを被覆する。一例において、重合系材料は、ポッティングコンパウンドを備え、センサファイバは光ファイバを備えている。ポッティングコンパウンドは、光ファイバに対する緩衝層を備えている。光ファイバは光ファイバコイルを形成し得るような巻きパターンにてスプールの周りに巻かれている。一例における光ファイバジャイロスコープは、光ファイバコイルを採用して回転速度を感知する。光ファイバコイルはスプールの長さに沿った複数の巻線部と、１つ以上の巻線層を備えている。光ファイバがスプールの周りに巻かれると、ポッティング材料が光ファイバの外面に施される。例えば、注射器及びブラシアプリケータは、光ファイバコイルをポッティング材料にて被覆する。ポッティング材料は、光ファイバコイルの巻きパターンの精度を向上させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一例におけるポッティングコンパウンドは、巻線部の各々と巻線層との間の空間を充填する。例えば、ポッティングコンパウンドは、巻線部の各々と巻線層との間の緩衝層として機能する。光ファイバコイルが膨張したとき、光ファイバコイルは、ポッティングコンパウンドに力を加える。ポッティングコンパウンドは、大きい体積弾性率を有している。このため、加えられた力に応答して、ポッティングコンパウンドは、光ファイバコイルに反発力を加える。反発力は、光ファイバコイルに圧力、応力及び（又は）歪みを加える。１つの欠点として、光ファイバに加えられた圧力、応力及び（又は）歪みは、光ファイバコイルの性能の低下を促進する可能性がある。例えば、光ファイバジャイロスコープに対する光ファイバコイルの回転測定値は、加えられた圧力、応力及び（又は）歪みのため大きい偏り誤差を生ずる可能性がある。
【０００６】
このように、加えられた力の主要部分をセンサファイバから吸収する重合系材料が必要とされている。センサファイバに加えられる反発圧力、応力及び（又は）歪みの減少を促進する重合系材料が更に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、１つの実施の形態において、ある方法を包含する。複数の空隙が重合系材料に導入される。重合系材料の一部分と当接した１つ以上の応力感応性構成要素は、複数の空隙の１つ以上の空隙を備える重合系材料の部分を採用することを通じて１つ以上の応力から緩衝される。重合系材料の部分の動きには、１つ以上の空隙の１つ以上が圧縮することを通じて対応する。
【０００８】
本発明は、別の実施の形態において、ある方法を包含する。複数の空隙がポッティング材料に導入される。光ファイバジャイロスコープの光ファイバ感知コイルは、複数の空隙の１つ以上の空隙を備えるポッティングコンパウンドの一部分にて封入される。１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することにより、光ファイバ感知コイルの膨張に対応することを通じて光ファイバ感知コイルの偏り誤差の減少が促進される。
【０００９】
本発明は、更に別の実施の形態において、ある方法を包含する。複数の空隙が重合系材料に導入される。１つ以上の応力感応性構成要素は複数の空隙の１つ以上を備える重合系材料の一部分にて被覆される。１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて１つ以上の応力感応性構成要素の膨張に対応する。
【００１０】
本発明の一例としての実施の形態の特徴は、以下の説明、特許請求の範囲及び添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】１つ以上のスプールと、１つ以上のファイバセンサコイルとを備える装置の一例としての実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１の線２−２に沿ったセンサファイバコイルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、一例における装置１００は、機器構成要素のような複数の構成要素を備えている。かかる構成要素の多数は、装置１００の一例にて組み合わせ又は分割することができる。装置１００は、一例において、任意の（例えば、水平方向、斜め方向又は垂直方向）向きを有し、以下の説明及び図面は、説明の目的のため、装置１００の一例としての向きを示す。
【００１３】
装置１００は、一例において、１つ以上のスプール１０２と、１つ以上のセンサファイバコイル１０４とを備えている。例えば、装置１００は、光ファイバジャイロスコープの感知構成要素を備えている。光ファイバジャイロスコープは、一例において、光源と、光線スプリッタと、センサファイバコイル１０４と、処理電子機器とを備えている。光源からの光は、２つの反対方向に伝搬する波に分割され、これらの波は光線スプリッタによりセンサファイバコイル１０４を通って進む。処理電子機器は、センサファイバコイル１０４の両端から出る光の２つの反対方向に伝搬する光線間の相関係を測定する。２つの光線が経験する相変化の間の差は、当該技術分野の当業者により理解されるように、サニャック効果のため、光ファイバジャイロスコープの回転速度に比例する。
【００１４】
スプール１０２は、センサ光ファイバ１０４に対する支持構造体を提供する。スプール１０２は、ハブ１０６と、フランジ１０８とを備えている。ハブ１０６は、一例において、中実又は中空の円筒状部材を備えている。フランジ１０８は、ハブ１０６の一端に縁部を備えている。フランジ１０８の直径はハブ１０６の直径よりも大きい。ハブ１０６及びフランジ１０８は、一例において、スチールのような剛性な材料を備えている。更なる例において、ハブ１０６及びフランジ１０８は、単一体構造及び（又は）一体的形成物を備えている。
【００１５】
一例において、ハブ１０６及びフランジ１０８は、センサファイバコイル１０４を直接支持している。別の例において、緩衝層１１０、１１２はセンサファイバコイル１０４を支持している。緩衝層１１０はハブ１０６に配置され、緩衝層１１２はフランジ１０８に配置される。例えば、緩衝層１１０がハブ１０６とセンサファイバコイル１０４との間に配置され、また、緩衝層１１２がフランジ１０８とセンサファイバコイル１０４との間に配置される。緩衝層１１０、１１２は可圧縮性で且つ（又は）弾性的な層を備えている。例えば、緩衝層１１０、１１２は、ポッティングコンパウンドのような重合系材料を備えている。緩衝層１１０は、一例において、ハブ１０６に被覆を備えている。緩衝層１１２は、一例において、フランジ１０８に被覆を備えている。緩衝層１１０、１１２は、センサファイバコイル１０４の歪み及び歪み勾配の減少を促進させる作用を果たす。
【００１６】
緩衝層１１０、１１２は、一例において、センサファイバコイル１０４がハブ１０６の周りに巻かれる前に、スプール１０２に付与される。例えば、緩衝層１１０、１１２は、液体又はペースト形態にてスプール１０２に付与される。次に、緩衝層１１０、１１２は保存され且つ（又は）仕上げが行われる。例えば、緩衝層１１０、１１２は硬化させる。別の例において、緩衝層１１０、１１２は予め形成して、その後に、スプール１０２に付与される。
【００１７】
図１及び図２を参照すると、センサファイバコイル１０４は、一例において、１つ以上のセンサファイバ２０２と、重合系材料２０４とを備えている。例えば、１つ以上のセンサファイバ２０２は、１つ以上の応力感応性構成要素を備え、重合系材料２０４は、応力感応性構成要素を１つ以上の応力から緩衝する。センサファイバ２０２は、一例において、光を伝搬する光路又は導波路を備えている。センサファイバ２０２は、相対的に大きい熱膨張率を有する。熱が増大する間、センサファイバ２０２は膨張する。熱が減少する間、センサファイバ２０２は収縮する。膨張及び（又は）収縮はセンサファイバ２０２のガラスコアに周方向歪みを加える。
【００１８】
センサファイバ２０２は、例えば、１つ以上の層にてハブ１０６の周りに巻かれる。一例において、層の各々は、ハブ１０６から外方にそれぞれおおよその距離に配置される。例えば、第一の層はハブ１０６に直接、巻かれる。別の例において、第一の層はハブ１０６の頂部まで緩衝層１１０に巻かれる。後続の層は第一の層の周りに巻かれる。センサファイバコイル１０４は、一例において、４極巻きパターンを備えている。別の例において、センサファイバコイル１０４は、当該技術分野の当業者により理解されるように、２極巻きパターンを備えている。
【００１９】
重合系材料２０４は、一例において、炭素を充填したシリコン材料又は銀を充填したシリコン材料を備えている。例えば、重合系材料２０４は、ポッティングコンパウンドを備えている。重合系材料２０４は、センサファイバコイル１０４の巻き部分を互いに接合する作用を果たす。センサファイバ２０２がスプール１０２の周りに巻かれると、重合系材料２０４がセンサファイバ２０２の外面に付与される。例えば、手動ポンプ及びブラシアプリケータはセンサファイバ２０２を重合系材料２０４にて被覆する。重合系材料２０４は、センサファイバコイル１０４をスプール１０２の周りに巻かれたユニットとして保持する作用を果たす。例えば、重合系材料２０４は、センサファイバ２０２の隣接する部分の間に配置される。
【００２０】
重合系材料２０４は、固体材料２０６と、複数の空隙２０８とを備えている。空隙２０８は重合系材料２０４の制御された容積率だけ充填する。空隙２０８は、一例において、重合系材料２０４の全容積の２５％まで充填する。更なる例において、空隙２０８は、重合系材料２０４の全容積の１０％を充填する。空隙２０８を重合系材料２０４内に導入することは重合系材料２０４の密度を低下させることになる。空隙２０８を重合系材料２０４内に導入することは、また重合系材料２０４の体積弾性率の減少を促進することにもなる。更なる例において、空隙２０８を重合系材料２０４内に導入することは、重合系材料２０４のヤング弾性率を実質的に変更せずに体積弾性率を減少させることを促進する。重合系材料２０４の体積弾性率（「Ｂ」）は次の一例としての等式により規定される。
【００２１】
Ｂ＝Ｖ（ｄＰ／ｄＶ）
ここで「Ｖ」は重合系材料２０４の容積を表わす。
【００２２】
ここで「Ｐ」は外部圧力を表わす。
【００２３】
重合系材料２０４の体積弾性率（「Ｂ」）対ヤング弾性率（「Ｅ」）の比は次の一例としての等式により規定される。
【００２４】
Ｂ／Ｅ＝１／［３（１−２ρ）］
ここで「ρ」はポアソン比を表わす。
【００２５】
一例において、空隙２０８を有する重合系材料２０４は、空隙の無い固体材料２０６よりも小さいポアソン比を有する。空隙２０８は固体材料２０６のヤング弾性率を顕著に変化させないため、ポアソン比の減少の結果、重合系材料２０４の体積弾性率は減少することになる。このように、一例において、ポアソン比が０．４９９から０．４９０に減少する結果、体積弾性率対ヤング弾性率の比は１０の率だけ減少することになる。
【００２６】
一例における固体ポリマーの体積弾性率は、気体の体積弾性率よりも実質的に大きい。例えば、固体ポリマーの体積弾性率は、気体の体積弾性率よりも１００００倍以上大きいことがある。また、一例において、固体ポリマーの熱圧力係数は、気体の熱圧力係数よりも実質的に大きい。例えば、固体ポリマーの熱圧力係数は、気体の熱圧力係数よりも３０００倍以上大きいことがある。このように、重合系材料２０４の空隙２０８の量を制御することにより、重合系材料２０４の体積弾性率及び熱圧力係数が減少する。
【００２７】
空隙２０８は、一例において、固体材料２０６内に空間を保持する構造体を備えている。一例において、該空隙２０８は、例えば中空のエラストマー的極小球体のような中空のエラストマー的泡を備えている。中空のエラストマー的極小球体は、一例において、極小バルーン及び微小繊維の１つ以上を備えている。例えば、極小バルーンの結果、固体材料２０６内に微細な泡が生じ、微小繊維の結果、固体材料２０６内に極小通路が生じる。中空のエラストマー的極小球体は、容易に圧縮することを許容し得るよう気体を封入する薄い壁を備えている。例えば、中空のエラストマー的極小球体の壁は、圧力下にて破壊されないように十分強力であるが、容易に圧縮するのに十分に薄い。固体材料２０６内で硬化したならば、中空のエラストマー的極小球体は、気泡と実質的に同様の可圧縮性の性質を備えている。
【００２８】
空隙２０８は、一例において、実質的に均一な分配状態にて固体材料２０６の樹脂に加えられる。例えば、中空のエラストマー的極小球体は、固体材料２０６の樹脂内で攪拌される。一例において連結剤を使用して中空のエラストマー的極小球体と固体材料２０６との間の接着状態を増大させる。連結剤は、一例において、有機官能反応性シランを備えている。連結剤は、固体材料２０６内における中空のエラストマー的極小球体の静置率を減少させるのを促進させる。例えば、連結剤は、固体材料２０６内における中空のエラストマー的極小球体の実質的に均一な分配状態を維持する。固体材料２０６及び空隙２０８は、硬化させて固体材料２０６内における空隙２０８の実質的な均一な分配状態を維持する。
【００２９】
一例において、空隙２０８は、固体材料２０６内に１つ以上の気体（例えば、空気）泡を備えている。例えば、重合系材料２０４は、エラストマー的フォーム材を備えている。重合系材料２０４は、曝気装置構成要素を通じて噴霧し、空隙２０８を固体材料２０６内に導入する。曝気装置構成要素は、エローゾル噴霧装置又はエアブラシを備えている。曝気装置構成要素は、気泡を固体材料２０６内に導入する。曝気装置構成要素は、一例において、重合系材料２０４を１つ以上の応力感応性構成要素に付与して応力感応性構成要素を１つ以上の応力から緩衝する。
【００３０】
空気導入装置は、一例において、空隙２０８を固体材料２０６内に導入し且つ安定化させる。空気導入装置は、複数の気泡を固体材料２０６内に混合する。空気導入装置は、重合系材料２０４の化学的フォーミュラに基づいて複数の空気導入装置から選ばれる。一例において、空気導入装置は、疎水性端部及び親水性端部を有する界面活性剤を備えている。親水性端部は基材料に吸引され、また疎水性端部は混合に起因する気泡を遊離させ且つ安定化させる作用を果たす。別の実施例において、空気導入装置は、重合系材料２０４に吸引される第一の端部と、重合系材料２０４により反発される第二の端部とを備えている。重合系材料２０４がシリコーンを備える場合、空気導入装置は、一例において、自然に組み立つ単層材料を備えている。自然に組み立つ単層材料は、一例において、オクタデシルトリクロロシランを備えている。オクタデシルトリクロロシランは、シリコンに吸引される一端と、シリコンにより反発される一端とを備えている。このように、オクタデシルトリクロロシランは、固体材料２０６内での気泡の安定化を促進する。
【００３１】
膨張剤は、一例において、空隙２０８を固体材料２０６内に導入する。例えば、膨張剤は、化学的膨張剤を備えている。化学的膨張剤は、分解のため高温度まで加熱される。分解したとき、化学的膨張剤は、固体材料２０６内に取り込まれた気泡を解放して空隙２０８を形成する。膨張剤は、一例において、アゾジカーボンアミド又はｐ−トルエントルホニルヒドラジド（ｐ−ｔｏｌｕｅｎｅｔｕｌｆｏｎｙｌ ｈｙｄｒａｚｉｄｅ）である。膨張剤は、好ましい分解温度に基づいて選ばれる。例えば、アゾジカーボンアミドは約２１０℃にて分解し、ｐ−トルエントルホニルヒドラジドは約１２０℃にて分解する。
【００３２】
ディフューザが一例において空隙２０８を固体材料２０６内に導入する。該ディフューザは、気泡を解放することができる小さい穴を有するディフューザ円板を備えている。重合系材料２０４が硬化する前、ディフューザ円板は固体材料２０６を保持する容器の底部に配置される。ディフューザ円板は作動され且つ、気泡を容器の底部付近にて固体材料２０６内に解放し始める。ディフューザ円板は、一定の速度にて固体材料２０６を通じて持ち上がり、気泡を容器の頂部まで均一な分配状態にて固体材料２０６内に解放する。その後、ディフューザ円板は、容器から除去され、重合系材料２０４は硬化して気泡を保持する。
【００３３】
複数の溶解可能な構造体は、一例において、空隙２０８を固体材料２０６内に導入する。例えば、溶解可能な構造体は溶解可能な極小構造体を備えている。溶解可能な極小構造体は、固体材料２０６内に混合される。溶解可能な極小構造体は、溶解可能な極小構造体を溶解させる活性化温度まで加熱される。溶解可能な極小構造体が放散したならば、固体材料２０６内に空隙２０８が残る。
【００３４】
一例にて複数の中空の剛毛を備えるアプリケータブラシが空隙２０８を固体材料２０６内に導入する。アプリケータブラシは気体供給源に接続される。重合系材料２０４を応力感応性構成要素に付与する間、アプリケータブラシは、中空の剛毛を通じて気体を固体材料２０６内に排出する。例えば、中空の剛毛は固体材料２０６内に気泡を形成する。
【００３５】
１つの実施例における圧力感応性フォーム材テープは、一例において、空隙２０８を応力感応性構成要素を封入するポッティングコンパウンド内に導入する。例えば、圧力感応性フォーム材テープが空隙２０８を有する重合系材料２０４から形成される。圧力感応性フォーム材テープは応力感応性構成要素に付与される。圧力感応性フォーム材テープ及び応力感応性構成要素は、次にポッティングコンパウンドにて封入する。圧力感応性フォーム材テープは、ポッティングコンパウンドの体積弾性率の減少を促進する。
【００３６】
空隙２０８は、センサファイバ２０２の隣接する部分２１０、２１２の間の距離よりも小さい直径を備えている。例えば、１つ以上の空隙２０８がセンサファイバ２０２の隣接する部分２１０、２１２の間に嵌まる。空隙２０８は、一例において、センサファイバ２０２の隣接する部分２１０、２１２の間に嵌まるのに十分に小さい直径の中空のエラストマー的極小球体を備えている。例えば、１つの具体例において、光ファイバジャイロスコープ用のセンサファイバコイル１０４の空隙２０８の直径は５０μｍ以下である。更なる例において、中空のエラストマー的極小球体の直径は１２μｍである。
【００３７】
１つの実施例において、空隙２０８は、重合系材料２０４の可圧縮性を増大させるべく固体材料２０６内に空間を保持する。例えば、空隙２０８は、重合系材料２０４が付与された力を吸収できる量を増大させるのを促進する。加えられた力を重合系材料２０４の一部分に導入すると、１つ以上の空隙２０８は圧縮して重合系材料２０４の部分がその加えられた力の一部を吸収するのを許容する。例えば、加えられた力は固体材料２０６の一部分をその前に空隙２０８により保持された空間内に押し込む。空隙２０８は、また加えられた力に応答して重合系材料２０４の部分により発生される反発力の減少を促進する。空隙２０８は重合系材料２０４は、加えられた力のより大部分を吸収するのを許容するから、重合系材料２０４からの反発力の程度は減少する。
【００３８】
一例において、センサファイバコイル１０４の温度が上昇すると、センサファイバ２０２及び重合系材料２０４の１つ以上が膨張する。膨張のため、センサファイバ２０２は重合系材料２０４に熱圧力を加え、重合系材料２０４はセンサファイバ２０２に熱圧力を加える。空隙２０８は圧縮して、重合系材料２０４がセンサファイバ２０２に加える熱応力を減少させるのを促進する。例えば、重合系材料２０４が膨張すると、固体材料２０６は、重合系材料２０４がセンサファイバ２０２に加える熱圧力を増すことなく、それ以前に空隙２０８により保持された空間内に膨張する。
【００３９】
一例において、センサファイバ２０２と重合系材料２０４との接触は、センサファイバ２０２内に応力、歪み、応力勾配及び（又は）歪み勾配を導入する。応力及び（又は）歪みはセンサファイバ２０２の性能を劣化させる可能性がある。例えば、応力及び（又は）歪みは、センサファイバ２０２の分極維持性質を低下させる可能性がある。空隙２０８は圧縮して、重合系材料２０４によりセンサファイバ２０２に加えられる全ての応力、歪み、応力勾配及び（又は）歪み勾配の程度を減少させるのを促進する。
【００４０】
一例において、重合系材料２０４は、光ファイバジャイロスコープ用のセンサファイバ２０２を封入する。空隙２０８の圧縮は、光ファイバジャイロスコープの測定偏り誤差の減少を促進する。例えば、重合系材料２０４によりセンサファイバ２０２に加えられる応力、歪み、応力勾配及び（又は）歪み勾配の程度の減少は、精度の向上及び光ファイバジャイロスコープの回転感知偏り誤差の減少を促進する。空隙２０８の圧縮は、光ファイバジャイロスコープのシューぺ（Ｓｈｕｐｅ）係数の減少を促進する。
【００４１】
別の例において、重合系材料２０４は、例えば、電子的及び光学的センサ装置のような１つ以上の電気的構成要素を封入する。電源は、一例において、電気的構成要素に対するポッティングコンパウンドとして重合系材料２０４を採用する。重合系材料２０４の空隙２０８は、一例において、圧力下にて圧縮してガラス体ダイオードのような電気的構成要素の１つの構造的故障を回避する。空隙２０８に起因する重合系材料２０４の減少した体積弾性率率及び増大した可圧縮性は、電気的構成要素の封入にとって有益な点である。例えば、重合系材料２０４の減少した体積弾性率及び増大した可圧縮性は、重合系材料２０４との接触が電気的構成要素を損傷させるであろう可能性の減少を促進する。一例において、重合系材料２０４は光カプラーを封入する。重合系材料２０４の減少した体積弾性率は光カプラーを重合系材料２０４にて完全に覆うことを許容する。聴覚的センサは、一例において、重合系材料２０４を採用して光ファイバを感知構成要素から緩衝する。例えば、重合系材料２０４の減少した体積弾性率は、光ファイバに到達する聴覚的雑音の量の減少を促進する。
【００４２】
更に別の例において、複数の空隙２０８を有する重合系材料２０４を使用して緩衝層１１０、１１２を形成する。例えば、緩衝層１１０、１１２は複数の空隙２０８を備えている。更なる例として、センサファイバコイル１０４及び緩衝層１１０、１１２の重合系材料２０４は実質的に同一の材料にて出来ている。このように、本明細書に記載した重合系材料２０４の減少した体積弾性率及び増大した可圧縮性の特徴は、複数の空隙２０８を備える緩衝層１１０、１１２の体積弾性率及び可圧縮性の特徴と実質的に同様である。緩衝層１１０、１１２の空隙２０８は、スプール１０２とセンサファイバコイル１０４との間の接触力の減少を促進する。
【００４３】
本明細書に記載したステップ又は工程は単に一例である。本発明の精神から逸脱せずに、ステップ又は工程に対する多数の変更例が可能である。例えば、ステップは異なる順序にて行い、又はステップを追加し、削除し又は変更することができる。
【００４４】
本発明の一例としての具体例について図示し且つ、本明細書にて詳細に説明したが、関連技術分野の当業者には、本発明の精神から逸脱せずに色々な形態変更、追加、置換及び同様のものを為すことが可能であることが明らかであろうし、これらは、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に属するものと見なされる。
【技術分野】
【０００１】
本出願は、本出願と同一の譲受人に譲渡された、以下の出願の主題事項に関する主題事項を含むものである。以下に掲げた特許出願は、その内容の全体を参考として引用し本明細書に含めてある。
【０００２】
本出願と同時に出願された、カールソン（Ｃａｒｌｓｏｎ）その他の者による、「圧縮して重合系材料が付与された力を吸収し且つ１つ以上のセンサファイバに対する反発力を減少させることを許容する空隙を有する重合系材料（ＰＯＬＹＭＥＲＩＣＭＡＴＥＲＩＡＬ ＷＩＴＨＶＯＩＤＳ ＴＨＡＴＣＯＭＰＲＥＳＳ ＴＯＡＬＬＯＷ ＴＨＥＰＯＬＹＭＥＲＩＣ ＭＡＴＥＲＩＡＬＴＯ ＡＢＳＯＲＢＡＰＰＬＩＥＤ ＦＯＲＣＥＡＮＤ ＤＥＣＲＥＡＳＥＲＥＡＣＴＩＯＮ ＦＯＲＣＥＴＯ ＯＮＥＯＲ ＭＯＲＥＳＥＮＳＯＲ ＦＩＢＥＲＳ）」。
【０００３】
本発明は、全体として、応力感応性構成要素、より具体的には、応力感応性構成要素の緩衝に関する。
【背景技術】
【０００４】
一例における重合系材料は、センサファイバを緩衝するために使用される。例えば、重合系材料は、センサファイバを保護するためセンサファイバを被覆する。一例において、重合系材料は、ポッティングコンパウンドを備え、センサファイバは光ファイバを備えている。ポッティングコンパウンドは、光ファイバに対する緩衝層を備えている。光ファイバは光ファイバコイルを形成し得るような巻きパターンにてスプールの周りに巻かれている。一例における光ファイバジャイロスコープは、光ファイバコイルを採用して回転速度を感知する。光ファイバコイルはスプールの長さに沿った複数の巻線部と、１つ以上の巻線層を備えている。光ファイバがスプールの周りに巻かれると、ポッティング材料が光ファイバの外面に施される。例えば、注射器及びブラシアプリケータは、光ファイバコイルをポッティング材料にて被覆する。ポッティング材料は、光ファイバコイルの巻きパターンの精度を向上させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一例におけるポッティングコンパウンドは、巻線部の各々と巻線層との間の空間を充填する。例えば、ポッティングコンパウンドは、巻線部の各々と巻線層との間の緩衝層として機能する。光ファイバコイルが膨張したとき、光ファイバコイルは、ポッティングコンパウンドに力を加える。ポッティングコンパウンドは、大きい体積弾性率を有している。このため、加えられた力に応答して、ポッティングコンパウンドは、光ファイバコイルに反発力を加える。反発力は、光ファイバコイルに圧力、応力及び（又は）歪みを加える。１つの欠点として、光ファイバに加えられた圧力、応力及び（又は）歪みは、光ファイバコイルの性能の低下を促進する可能性がある。例えば、光ファイバジャイロスコープに対する光ファイバコイルの回転測定値は、加えられた圧力、応力及び（又は）歪みのため大きい偏り誤差を生ずる可能性がある。
【０００６】
このように、加えられた力の主要部分をセンサファイバから吸収する重合系材料が必要とされている。センサファイバに加えられる反発圧力、応力及び（又は）歪みの減少を促進する重合系材料が更に必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、１つの実施の形態において、ある方法を包含する。複数の空隙が重合系材料に導入される。重合系材料の一部分と当接した１つ以上の応力感応性構成要素は、複数の空隙の１つ以上の空隙を備える重合系材料の部分を採用することを通じて１つ以上の応力から緩衝される。重合系材料の部分の動きには、１つ以上の空隙の１つ以上が圧縮することを通じて対応する。
【０００８】
本発明は、別の実施の形態において、ある方法を包含する。複数の空隙がポッティング材料に導入される。光ファイバジャイロスコープの光ファイバ感知コイルは、複数の空隙の１つ以上の空隙を備えるポッティングコンパウンドの一部分にて封入される。１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することにより、光ファイバ感知コイルの膨張に対応することを通じて光ファイバ感知コイルの偏り誤差の減少が促進される。
【０００９】
本発明は、更に別の実施の形態において、ある方法を包含する。複数の空隙が重合系材料に導入される。１つ以上の応力感応性構成要素は複数の空隙の１つ以上を備える重合系材料の一部分にて被覆される。１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて１つ以上の応力感応性構成要素の膨張に対応する。
【００１０】
本発明の一例としての実施の形態の特徴は、以下の説明、特許請求の範囲及び添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】１つ以上のスプールと、１つ以上のファイバセンサコイルとを備える装置の一例としての実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１の線２−２に沿ったセンサファイバコイルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を参照すると、一例における装置１００は、機器構成要素のような複数の構成要素を備えている。かかる構成要素の多数は、装置１００の一例にて組み合わせ又は分割することができる。装置１００は、一例において、任意の（例えば、水平方向、斜め方向又は垂直方向）向きを有し、以下の説明及び図面は、説明の目的のため、装置１００の一例としての向きを示す。
【００１３】
装置１００は、一例において、１つ以上のスプール１０２と、１つ以上のセンサファイバコイル１０４とを備えている。例えば、装置１００は、光ファイバジャイロスコープの感知構成要素を備えている。光ファイバジャイロスコープは、一例において、光源と、光線スプリッタと、センサファイバコイル１０４と、処理電子機器とを備えている。光源からの光は、２つの反対方向に伝搬する波に分割され、これらの波は光線スプリッタによりセンサファイバコイル１０４を通って進む。処理電子機器は、センサファイバコイル１０４の両端から出る光の２つの反対方向に伝搬する光線間の相関係を測定する。２つの光線が経験する相変化の間の差は、当該技術分野の当業者により理解されるように、サニャック効果のため、光ファイバジャイロスコープの回転速度に比例する。
【００１４】
スプール１０２は、センサ光ファイバ１０４に対する支持構造体を提供する。スプール１０２は、ハブ１０６と、フランジ１０８とを備えている。ハブ１０６は、一例において、中実又は中空の円筒状部材を備えている。フランジ１０８は、ハブ１０６の一端に縁部を備えている。フランジ１０８の直径はハブ１０６の直径よりも大きい。ハブ１０６及びフランジ１０８は、一例において、スチールのような剛性な材料を備えている。更なる例において、ハブ１０６及びフランジ１０８は、単一体構造及び（又は）一体的形成物を備えている。
【００１５】
一例において、ハブ１０６及びフランジ１０８は、センサファイバコイル１０４を直接支持している。別の例において、緩衝層１１０、１１２はセンサファイバコイル１０４を支持している。緩衝層１１０はハブ１０６に配置され、緩衝層１１２はフランジ１０８に配置される。例えば、緩衝層１１０がハブ１０６とセンサファイバコイル１０４との間に配置され、また、緩衝層１１２がフランジ１０８とセンサファイバコイル１０４との間に配置される。緩衝層１１０、１１２は可圧縮性で且つ（又は）弾性的な層を備えている。例えば、緩衝層１１０、１１２は、ポッティングコンパウンドのような重合系材料を備えている。緩衝層１１０は、一例において、ハブ１０６に被覆を備えている。緩衝層１１２は、一例において、フランジ１０８に被覆を備えている。緩衝層１１０、１１２は、センサファイバコイル１０４の歪み及び歪み勾配の減少を促進させる作用を果たす。
【００１６】
緩衝層１１０、１１２は、一例において、センサファイバコイル１０４がハブ１０６の周りに巻かれる前に、スプール１０２に付与される。例えば、緩衝層１１０、１１２は、液体又はペースト形態にてスプール１０２に付与される。次に、緩衝層１１０、１１２は保存され且つ（又は）仕上げが行われる。例えば、緩衝層１１０、１１２は硬化させる。別の例において、緩衝層１１０、１１２は予め形成して、その後に、スプール１０２に付与される。
【００１７】
図１及び図２を参照すると、センサファイバコイル１０４は、一例において、１つ以上のセンサファイバ２０２と、重合系材料２０４とを備えている。例えば、１つ以上のセンサファイバ２０２は、１つ以上の応力感応性構成要素を備え、重合系材料２０４は、応力感応性構成要素を１つ以上の応力から緩衝する。センサファイバ２０２は、一例において、光を伝搬する光路又は導波路を備えている。センサファイバ２０２は、相対的に大きい熱膨張率を有する。熱が増大する間、センサファイバ２０２は膨張する。熱が減少する間、センサファイバ２０２は収縮する。膨張及び（又は）収縮はセンサファイバ２０２のガラスコアに周方向歪みを加える。
【００１８】
センサファイバ２０２は、例えば、１つ以上の層にてハブ１０６の周りに巻かれる。一例において、層の各々は、ハブ１０６から外方にそれぞれおおよその距離に配置される。例えば、第一の層はハブ１０６に直接、巻かれる。別の例において、第一の層はハブ１０６の頂部まで緩衝層１１０に巻かれる。後続の層は第一の層の周りに巻かれる。センサファイバコイル１０４は、一例において、４極巻きパターンを備えている。別の例において、センサファイバコイル１０４は、当該技術分野の当業者により理解されるように、２極巻きパターンを備えている。
【００１９】
重合系材料２０４は、一例において、炭素を充填したシリコン材料又は銀を充填したシリコン材料を備えている。例えば、重合系材料２０４は、ポッティングコンパウンドを備えている。重合系材料２０４は、センサファイバコイル１０４の巻き部分を互いに接合する作用を果たす。センサファイバ２０２がスプール１０２の周りに巻かれると、重合系材料２０４がセンサファイバ２０２の外面に付与される。例えば、手動ポンプ及びブラシアプリケータはセンサファイバ２０２を重合系材料２０４にて被覆する。重合系材料２０４は、センサファイバコイル１０４をスプール１０２の周りに巻かれたユニットとして保持する作用を果たす。例えば、重合系材料２０４は、センサファイバ２０２の隣接する部分の間に配置される。
【００２０】
重合系材料２０４は、固体材料２０６と、複数の空隙２０８とを備えている。空隙２０８は重合系材料２０４の制御された容積率だけ充填する。空隙２０８は、一例において、重合系材料２０４の全容積の２５％まで充填する。更なる例において、空隙２０８は、重合系材料２０４の全容積の１０％を充填する。空隙２０８を重合系材料２０４内に導入することは重合系材料２０４の密度を低下させることになる。空隙２０８を重合系材料２０４内に導入することは、また重合系材料２０４の体積弾性率の減少を促進することにもなる。更なる例において、空隙２０８を重合系材料２０４内に導入することは、重合系材料２０４のヤング弾性率を実質的に変更せずに体積弾性率を減少させることを促進する。重合系材料２０４の体積弾性率（「Ｂ」）は次の一例としての等式により規定される。
【００２１】
Ｂ＝Ｖ（ｄＰ／ｄＶ）
ここで「Ｖ」は重合系材料２０４の容積を表わす。
【００２２】
ここで「Ｐ」は外部圧力を表わす。
【００２３】
重合系材料２０４の体積弾性率（「Ｂ」）対ヤング弾性率（「Ｅ」）の比は次の一例としての等式により規定される。
【００２４】
Ｂ／Ｅ＝１／［３（１−２ρ）］
ここで「ρ」はポアソン比を表わす。
【００２５】
一例において、空隙２０８を有する重合系材料２０４は、空隙の無い固体材料２０６よりも小さいポアソン比を有する。空隙２０８は固体材料２０６のヤング弾性率を顕著に変化させないため、ポアソン比の減少の結果、重合系材料２０４の体積弾性率は減少することになる。このように、一例において、ポアソン比が０．４９９から０．４９０に減少する結果、体積弾性率対ヤング弾性率の比は１０の率だけ減少することになる。
【００２６】
一例における固体ポリマーの体積弾性率は、気体の体積弾性率よりも実質的に大きい。例えば、固体ポリマーの体積弾性率は、気体の体積弾性率よりも１００００倍以上大きいことがある。また、一例において、固体ポリマーの熱圧力係数は、気体の熱圧力係数よりも実質的に大きい。例えば、固体ポリマーの熱圧力係数は、気体の熱圧力係数よりも３０００倍以上大きいことがある。このように、重合系材料２０４の空隙２０８の量を制御することにより、重合系材料２０４の体積弾性率及び熱圧力係数が減少する。
【００２７】
空隙２０８は、一例において、固体材料２０６内に空間を保持する構造体を備えている。一例において、該空隙２０８は、例えば中空のエラストマー的極小球体のような中空のエラストマー的泡を備えている。中空のエラストマー的極小球体は、一例において、極小バルーン及び微小繊維の１つ以上を備えている。例えば、極小バルーンの結果、固体材料２０６内に微細な泡が生じ、微小繊維の結果、固体材料２０６内に極小通路が生じる。中空のエラストマー的極小球体は、容易に圧縮することを許容し得るよう気体を封入する薄い壁を備えている。例えば、中空のエラストマー的極小球体の壁は、圧力下にて破壊されないように十分強力であるが、容易に圧縮するのに十分に薄い。固体材料２０６内で硬化したならば、中空のエラストマー的極小球体は、気泡と実質的に同様の可圧縮性の性質を備えている。
【００２８】
空隙２０８は、一例において、実質的に均一な分配状態にて固体材料２０６の樹脂に加えられる。例えば、中空のエラストマー的極小球体は、固体材料２０６の樹脂内で攪拌される。一例において連結剤を使用して中空のエラストマー的極小球体と固体材料２０６との間の接着状態を増大させる。連結剤は、一例において、有機官能反応性シランを備えている。連結剤は、固体材料２０６内における中空のエラストマー的極小球体の静置率を減少させるのを促進させる。例えば、連結剤は、固体材料２０６内における中空のエラストマー的極小球体の実質的に均一な分配状態を維持する。固体材料２０６及び空隙２０８は、硬化させて固体材料２０６内における空隙２０８の実質的な均一な分配状態を維持する。
【００２９】
一例において、空隙２０８は、固体材料２０６内に１つ以上の気体（例えば、空気）泡を備えている。例えば、重合系材料２０４は、エラストマー的フォーム材を備えている。重合系材料２０４は、曝気装置構成要素を通じて噴霧し、空隙２０８を固体材料２０６内に導入する。曝気装置構成要素は、エローゾル噴霧装置又はエアブラシを備えている。曝気装置構成要素は、気泡を固体材料２０６内に導入する。曝気装置構成要素は、一例において、重合系材料２０４を１つ以上の応力感応性構成要素に付与して応力感応性構成要素を１つ以上の応力から緩衝する。
【００３０】
空気導入装置は、一例において、空隙２０８を固体材料２０６内に導入し且つ安定化させる。空気導入装置は、複数の気泡を固体材料２０６内に混合する。空気導入装置は、重合系材料２０４の化学的フォーミュラに基づいて複数の空気導入装置から選ばれる。一例において、空気導入装置は、疎水性端部及び親水性端部を有する界面活性剤を備えている。親水性端部は基材料に吸引され、また疎水性端部は混合に起因する気泡を遊離させ且つ安定化させる作用を果たす。別の実施例において、空気導入装置は、重合系材料２０４に吸引される第一の端部と、重合系材料２０４により反発される第二の端部とを備えている。重合系材料２０４がシリコーンを備える場合、空気導入装置は、一例において、自然に組み立つ単層材料を備えている。自然に組み立つ単層材料は、一例において、オクタデシルトリクロロシランを備えている。オクタデシルトリクロロシランは、シリコンに吸引される一端と、シリコンにより反発される一端とを備えている。このように、オクタデシルトリクロロシランは、固体材料２０６内での気泡の安定化を促進する。
【００３１】
膨張剤は、一例において、空隙２０８を固体材料２０６内に導入する。例えば、膨張剤は、化学的膨張剤を備えている。化学的膨張剤は、分解のため高温度まで加熱される。分解したとき、化学的膨張剤は、固体材料２０６内に取り込まれた気泡を解放して空隙２０８を形成する。膨張剤は、一例において、アゾジカーボンアミド又はｐ−トルエントルホニルヒドラジド（ｐ−ｔｏｌｕｅｎｅｔｕｌｆｏｎｙｌ ｈｙｄｒａｚｉｄｅ）である。膨張剤は、好ましい分解温度に基づいて選ばれる。例えば、アゾジカーボンアミドは約２１０℃にて分解し、ｐ−トルエントルホニルヒドラジドは約１２０℃にて分解する。
【００３２】
ディフューザが一例において空隙２０８を固体材料２０６内に導入する。該ディフューザは、気泡を解放することができる小さい穴を有するディフューザ円板を備えている。重合系材料２０４が硬化する前、ディフューザ円板は固体材料２０６を保持する容器の底部に配置される。ディフューザ円板は作動され且つ、気泡を容器の底部付近にて固体材料２０６内に解放し始める。ディフューザ円板は、一定の速度にて固体材料２０６を通じて持ち上がり、気泡を容器の頂部まで均一な分配状態にて固体材料２０６内に解放する。その後、ディフューザ円板は、容器から除去され、重合系材料２０４は硬化して気泡を保持する。
【００３３】
複数の溶解可能な構造体は、一例において、空隙２０８を固体材料２０６内に導入する。例えば、溶解可能な構造体は溶解可能な極小構造体を備えている。溶解可能な極小構造体は、固体材料２０６内に混合される。溶解可能な極小構造体は、溶解可能な極小構造体を溶解させる活性化温度まで加熱される。溶解可能な極小構造体が放散したならば、固体材料２０６内に空隙２０８が残る。
【００３４】
一例にて複数の中空の剛毛を備えるアプリケータブラシが空隙２０８を固体材料２０６内に導入する。アプリケータブラシは気体供給源に接続される。重合系材料２０４を応力感応性構成要素に付与する間、アプリケータブラシは、中空の剛毛を通じて気体を固体材料２０６内に排出する。例えば、中空の剛毛は固体材料２０６内に気泡を形成する。
【００３５】
１つの実施例における圧力感応性フォーム材テープは、一例において、空隙２０８を応力感応性構成要素を封入するポッティングコンパウンド内に導入する。例えば、圧力感応性フォーム材テープが空隙２０８を有する重合系材料２０４から形成される。圧力感応性フォーム材テープは応力感応性構成要素に付与される。圧力感応性フォーム材テープ及び応力感応性構成要素は、次にポッティングコンパウンドにて封入する。圧力感応性フォーム材テープは、ポッティングコンパウンドの体積弾性率の減少を促進する。
【００３６】
空隙２０８は、センサファイバ２０２の隣接する部分２１０、２１２の間の距離よりも小さい直径を備えている。例えば、１つ以上の空隙２０８がセンサファイバ２０２の隣接する部分２１０、２１２の間に嵌まる。空隙２０８は、一例において、センサファイバ２０２の隣接する部分２１０、２１２の間に嵌まるのに十分に小さい直径の中空のエラストマー的極小球体を備えている。例えば、１つの具体例において、光ファイバジャイロスコープ用のセンサファイバコイル１０４の空隙２０８の直径は５０μｍ以下である。更なる例において、中空のエラストマー的極小球体の直径は１２μｍである。
【００３７】
１つの実施例において、空隙２０８は、重合系材料２０４の可圧縮性を増大させるべく固体材料２０６内に空間を保持する。例えば、空隙２０８は、重合系材料２０４が付与された力を吸収できる量を増大させるのを促進する。加えられた力を重合系材料２０４の一部分に導入すると、１つ以上の空隙２０８は圧縮して重合系材料２０４の部分がその加えられた力の一部を吸収するのを許容する。例えば、加えられた力は固体材料２０６の一部分をその前に空隙２０８により保持された空間内に押し込む。空隙２０８は、また加えられた力に応答して重合系材料２０４の部分により発生される反発力の減少を促進する。空隙２０８は重合系材料２０４は、加えられた力のより大部分を吸収するのを許容するから、重合系材料２０４からの反発力の程度は減少する。
【００３８】
一例において、センサファイバコイル１０４の温度が上昇すると、センサファイバ２０２及び重合系材料２０４の１つ以上が膨張する。膨張のため、センサファイバ２０２は重合系材料２０４に熱圧力を加え、重合系材料２０４はセンサファイバ２０２に熱圧力を加える。空隙２０８は圧縮して、重合系材料２０４がセンサファイバ２０２に加える熱応力を減少させるのを促進する。例えば、重合系材料２０４が膨張すると、固体材料２０６は、重合系材料２０４がセンサファイバ２０２に加える熱圧力を増すことなく、それ以前に空隙２０８により保持された空間内に膨張する。
【００３９】
一例において、センサファイバ２０２と重合系材料２０４との接触は、センサファイバ２０２内に応力、歪み、応力勾配及び（又は）歪み勾配を導入する。応力及び（又は）歪みはセンサファイバ２０２の性能を劣化させる可能性がある。例えば、応力及び（又は）歪みは、センサファイバ２０２の分極維持性質を低下させる可能性がある。空隙２０８は圧縮して、重合系材料２０４によりセンサファイバ２０２に加えられる全ての応力、歪み、応力勾配及び（又は）歪み勾配の程度を減少させるのを促進する。
【００４０】
一例において、重合系材料２０４は、光ファイバジャイロスコープ用のセンサファイバ２０２を封入する。空隙２０８の圧縮は、光ファイバジャイロスコープの測定偏り誤差の減少を促進する。例えば、重合系材料２０４によりセンサファイバ２０２に加えられる応力、歪み、応力勾配及び（又は）歪み勾配の程度の減少は、精度の向上及び光ファイバジャイロスコープの回転感知偏り誤差の減少を促進する。空隙２０８の圧縮は、光ファイバジャイロスコープのシューぺ（Ｓｈｕｐｅ）係数の減少を促進する。
【００４１】
別の例において、重合系材料２０４は、例えば、電子的及び光学的センサ装置のような１つ以上の電気的構成要素を封入する。電源は、一例において、電気的構成要素に対するポッティングコンパウンドとして重合系材料２０４を採用する。重合系材料２０４の空隙２０８は、一例において、圧力下にて圧縮してガラス体ダイオードのような電気的構成要素の１つの構造的故障を回避する。空隙２０８に起因する重合系材料２０４の減少した体積弾性率率及び増大した可圧縮性は、電気的構成要素の封入にとって有益な点である。例えば、重合系材料２０４の減少した体積弾性率及び増大した可圧縮性は、重合系材料２０４との接触が電気的構成要素を損傷させるであろう可能性の減少を促進する。一例において、重合系材料２０４は光カプラーを封入する。重合系材料２０４の減少した体積弾性率は光カプラーを重合系材料２０４にて完全に覆うことを許容する。聴覚的センサは、一例において、重合系材料２０４を採用して光ファイバを感知構成要素から緩衝する。例えば、重合系材料２０４の減少した体積弾性率は、光ファイバに到達する聴覚的雑音の量の減少を促進する。
【００４２】
更に別の例において、複数の空隙２０８を有する重合系材料２０４を使用して緩衝層１１０、１１２を形成する。例えば、緩衝層１１０、１１２は複数の空隙２０８を備えている。更なる例として、センサファイバコイル１０４及び緩衝層１１０、１１２の重合系材料２０４は実質的に同一の材料にて出来ている。このように、本明細書に記載した重合系材料２０４の減少した体積弾性率及び増大した可圧縮性の特徴は、複数の空隙２０８を備える緩衝層１１０、１１２の体積弾性率及び可圧縮性の特徴と実質的に同様である。緩衝層１１０、１１２の空隙２０８は、スプール１０２とセンサファイバコイル１０４との間の接触力の減少を促進する。
【００４３】
本明細書に記載したステップ又は工程は単に一例である。本発明の精神から逸脱せずに、ステップ又は工程に対する多数の変更例が可能である。例えば、ステップは異なる順序にて行い、又はステップを追加し、削除し又は変更することができる。
【００４４】
本発明の一例としての具体例について図示し且つ、本明細書にて詳細に説明したが、関連技術分野の当業者には、本発明の精神から逸脱せずに色々な形態変更、追加、置換及び同様のものを為すことが可能であることが明らかであろうし、これらは、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に属するものと見なされる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の空隙（２０８）を重合系材料（２０４）内に導入するステップであって、該空隙（２０８）は重合系材料内に空間を保持して重合系材料の可圧縮性を増大させ、且つ前記複数の空隙（２０８）は圧縮可能の中空の弾性的微小球体であり、また該中空の弾性的微小球体は気体を封入する薄い壁を有しており、該中空の弾性的微小球体の薄い壁は圧力下にて破壊されないように十分強力であるが、容易に圧縮されるよう十分に薄い状態で、前記圧縮を許容する前記空隙導入ステップと、
複数の空隙（２０８）を備える、重合系材料の一部を採用して、重合系材料の該一部と当接する１つ以上の応力感応性構成要素を１つ以上の応力から緩衝するステップであって、該空隙は、加えられた力に応答して応力感応性の構成要素上に重合系材料の一部により発生される反発力の減少を促進するステップと、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて重合系材料の一部の動きに対応するステップとを備える、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
複数の空隙を重合系材料内に導入するステップは、
複数の空隙を重合系材料の樹脂内に追加するステップと、
複数の空隙及び樹脂を硬化させ、複数の空隙を備えるポッティングコンパウンド（ｐｏｔｔｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄ）を形成するステップとを備える、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
１つ以上の応力感応性構成要素の１つ以上をポッティングコンパウンド内に封入するステップと、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて１つ以上の応力感応性構成要素の膨張に対応するステップとを備える、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
複数の空隙を重合系材料内に導入するステップは、
複数の中空のエラストマー的極小球体を重合系材料に追加するステップを備える、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
中空のエラストマー的極小球体は、気体を封入し、且つ
中空のエラストマー的極小球体は、気体のため重合系材料内の空隙（２０８）内の空間を保持することを促進し、
中空のエラストマー的極小球体の圧縮変形を許容する気体の圧縮を通じて１つ以上の応力感応性構成要素の動きに対応するステップを備える、方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法において、
複数の中空のエラストマー的極小球体を重合系材料に追加するステップは、
複数の中空のエラストマー的極小球体と重合系材料との間の接着を促進すべく連結剤を採用するステップと、
重合系材料内の複数の中空のエラストマー的極小球体の静置速度の低下を促進すべく連結剤を採用するステップとを備える、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて重合系材料の一部の動きに対応するステップは、
重合系材料の一部から１つ以上の応力感応性構成要素の１つ以上への応答力の減少を促進すべく、付与された力に応答して１つ以上の空隙の１つ以上が圧縮するのを許容するステップを備える、方法。
【請求項８】
複数の空隙をポッティングコンパウンド内に導入するステップであって、該空隙（２０８）はポッティングコンパウンド内に空間を保持してポッティングコンパウンドの可圧縮性を増大させ、、且つ前記複数の空隙（２０８）は圧縮可能の中空の弾性的微小球体であり、また該中空の弾性的微小球体は気体を封入する薄い壁を有しており、該中空の弾性的微小球体の薄い壁は圧力下にて破壊されないように十分強力であるが、容易に圧縮されるよう十分に薄い状態で、前記圧縮を許容する前記空隙導入導入ステップと、
光ファイバジャイロスコープの光ファイバ感知コイルを複数の空隙の１つ以上の空隙を備えるポッティングコンパウンドの一部分にて封入するステップと、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することにより、光ファイバ感知コイルの膨張に対応することを通じて光ファイバ感知コイルの偏り誤差の減少を促進するステップとを備える、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
複数の空隙をポッティングコンパウンド内に導入するステップは、
複数の中空のエラストマー的極小球体をポッティングコンパウンドに追加するステップを備える、方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法において、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することにより光ファイバ感知コイルの膨張に対応することを通じて、光ファイバ感知コイルの偏り誤差の減少を促進するステップは、
接触したとき、１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することにより、光ファイバ感知コイルとポッティングコンパウンドとの間の接触に起因する光ファイバ感知コイルにおける歪みの減少を促進するステップを備える、方法。
【請求項１１】
方法において、
複数の空隙（２０８）を重合系材料内に導入するステップであって、該空隙（２０８）は重合系材料内に空間を保持して重合系材料の可圧縮性を増大させ、且つ前記複数の空隙（２０８）は圧縮可能の中空の弾性的微小球体であり、また該中空の弾性的微小球体は気体を封入する薄い壁を有しており、該中空の弾性的微小球体の薄い壁は圧力下にて破壊されないように十分強力であるが、容易に圧縮されるよう十分に薄い状態で、前記圧縮を許容する前記空隙導入ステップと、
複数の空隙の１つ以上を備える、重合系材料の一部分にて１つ以上の応力感応性構成要素を被覆するステップと、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて、１つ以上の応力感応性構成要素の膨張に対応するステップとを備える、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、
複数の空隙を重合系材料内に導入するステップは、
複数の中空のエラストマー的極小球体を重合系材料に追加するステップを備える、方法。
【請求項１】
複数の空隙（２０８）を重合系材料（２０４）内に導入するステップであって、該空隙（２０８）は重合系材料内に空間を保持して重合系材料の可圧縮性を増大させ、且つ前記複数の空隙（２０８）は圧縮可能の中空の弾性的微小球体であり、また該中空の弾性的微小球体は気体を封入する薄い壁を有しており、該中空の弾性的微小球体の薄い壁は圧力下にて破壊されないように十分強力であるが、容易に圧縮されるよう十分に薄い状態で、前記圧縮を許容する前記空隙導入ステップと、
複数の空隙（２０８）を備える、重合系材料の一部を採用して、重合系材料の該一部と当接する１つ以上の応力感応性構成要素を１つ以上の応力から緩衝するステップであって、該空隙は、加えられた力に応答して応力感応性の構成要素上に重合系材料の一部により発生される反発力の減少を促進するステップと、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて重合系材料の一部の動きに対応するステップとを備える、方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
複数の空隙を重合系材料内に導入するステップは、
複数の空隙を重合系材料の樹脂内に追加するステップと、
複数の空隙及び樹脂を硬化させ、複数の空隙を備えるポッティングコンパウンド（ｐｏｔｔｉｎｇｃｏｍｐｏｕｎｄ）を形成するステップとを備える、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、
１つ以上の応力感応性構成要素の１つ以上をポッティングコンパウンド内に封入するステップと、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて１つ以上の応力感応性構成要素の膨張に対応するステップとを備える、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法において、
複数の空隙を重合系材料内に導入するステップは、
複数の中空のエラストマー的極小球体を重合系材料に追加するステップを備える、方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、
中空のエラストマー的極小球体は、気体を封入し、且つ
中空のエラストマー的極小球体は、気体のため重合系材料内の空隙（２０８）内の空間を保持することを促進し、
中空のエラストマー的極小球体の圧縮変形を許容する気体の圧縮を通じて１つ以上の応力感応性構成要素の動きに対応するステップを備える、方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法において、
複数の中空のエラストマー的極小球体を重合系材料に追加するステップは、
複数の中空のエラストマー的極小球体と重合系材料との間の接着を促進すべく連結剤を採用するステップと、
重合系材料内の複数の中空のエラストマー的極小球体の静置速度の低下を促進すべく連結剤を採用するステップとを備える、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法において、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて重合系材料の一部の動きに対応するステップは、
重合系材料の一部から１つ以上の応力感応性構成要素の１つ以上への応答力の減少を促進すべく、付与された力に応答して１つ以上の空隙の１つ以上が圧縮するのを許容するステップを備える、方法。
【請求項８】
複数の空隙をポッティングコンパウンド内に導入するステップであって、該空隙（２０８）はポッティングコンパウンド内に空間を保持してポッティングコンパウンドの可圧縮性を増大させ、、且つ前記複数の空隙（２０８）は圧縮可能の中空の弾性的微小球体であり、また該中空の弾性的微小球体は気体を封入する薄い壁を有しており、該中空の弾性的微小球体の薄い壁は圧力下にて破壊されないように十分強力であるが、容易に圧縮されるよう十分に薄い状態で、前記圧縮を許容する前記空隙導入導入ステップと、
光ファイバジャイロスコープの光ファイバ感知コイルを複数の空隙の１つ以上の空隙を備えるポッティングコンパウンドの一部分にて封入するステップと、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することにより、光ファイバ感知コイルの膨張に対応することを通じて光ファイバ感知コイルの偏り誤差の減少を促進するステップとを備える、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
複数の空隙をポッティングコンパウンド内に導入するステップは、
複数の中空のエラストマー的極小球体をポッティングコンパウンドに追加するステップを備える、方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の方法において、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することにより光ファイバ感知コイルの膨張に対応することを通じて、光ファイバ感知コイルの偏り誤差の減少を促進するステップは、
接触したとき、１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することにより、光ファイバ感知コイルとポッティングコンパウンドとの間の接触に起因する光ファイバ感知コイルにおける歪みの減少を促進するステップを備える、方法。
【請求項１１】
方法において、
複数の空隙（２０８）を重合系材料内に導入するステップであって、該空隙（２０８）は重合系材料内に空間を保持して重合系材料の可圧縮性を増大させ、且つ前記複数の空隙（２０８）は圧縮可能の中空の弾性的微小球体であり、また該中空の弾性的微小球体は気体を封入する薄い壁を有しており、該中空の弾性的微小球体の薄い壁は圧力下にて破壊されないように十分強力であるが、容易に圧縮されるよう十分に薄い状態で、前記圧縮を許容する前記空隙導入ステップと、
複数の空隙の１つ以上を備える、重合系材料の一部分にて１つ以上の応力感応性構成要素を被覆するステップと、
１つ以上の空隙の１つ以上を圧縮することを通じて、１つ以上の応力感応性構成要素の膨張に対応するステップとを備える、方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法において、
複数の空隙を重合系材料内に導入するステップは、
複数の中空のエラストマー的極小球体を重合系材料に追加するステップを備える、方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１８０５７（Ｐ２０１１−１８０５７Ａ）
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８１７４２（Ｐ２０１０−１８１７４２）
【出願日】平成２２年８月１６日（２０１０．８．１６）
【分割の表示】特願２００６−５１７３０６（Ｐ２００６−５１７３０６）の分割
【原出願日】平成１６年６月１７日（２００４．６．１７）
【出願人】（５０３１２３１５２）ノースロップ・グラマン・コーポレーション (31)
【氏名又は名称原語表記】ＮＯＲＴＨＲＯＰ ＧＲＵＭＭＡＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１６日（２０１０．８．１６）
【分割の表示】特願２００６−５１７３０６（Ｐ２００６−５１７３０６）の分割
【原出願日】平成１６年６月１７日（２００４．６．１７）
【出願人】（５０３１２３１５２）ノースロップ・グラマン・コーポレーション (31)
【氏名又は名称原語表記】ＮＯＲＴＨＲＯＰ ＧＲＵＭＭＡＮ ＣＯＲＰＯＲＡＴＩＯＮ
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]