特表 2022-537802 緩衝カムアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-08-30

(54)【発明の名称】緩衝カムアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   F16H 25/18 20060101AFI20220823BHJP

   G06C 15/00 20060101ALI20220823BHJP

   G06F 1/04 20060101ALI20220823BHJP

   F16H 53/06 20060101ALI20220823BHJP

   F16H 25/16 20060101ALI20220823BHJP

   F16H 53/02 20060101ALN20220823BHJP

【ＦＩ】

F16H25/18 A

G06C15/00

G06F1/04

F16H53/06

F16H25/16 A

F16H53/02 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】有

(21)【出願番号】P 2021570544

(86)(22)【出願日】2020-05-06

(85)【翻訳文提出日】2021-11-26

(86)【国際出願番号】 US2020031645

(87)【国際公開番号】W WO2021011055

(87)【国際公開日】2021-01-21

(31)【優先権主張番号】16/509,550

(32)【優先日】2019-07-12

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】519063358

【氏名又は名称】シービーエヌ ナノ テクノロジーズ インク．

【氏名又は名称原語表記】ＣＢＮ ＮＡＮＯ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＩＮＣ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001139

【氏名又は名称】ＳＫ弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100130328

【弁理士】

【氏名又は名称】奥野 彰彦

(74)【代理人】

【識別番号】100130672

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 寛之

(72)【発明者】

【氏名】ライリー スリー，ジェームズ エフ．

【テーマコード（参考）】

3J030

3J062

【Ｆターム（参考）】

3J030EA02

3J030EA12

3J030EC02

3J062AA60

3J062AB31

3J062AC07

3J062AC08

3J062BA25

3J062BA26

3J062CA32

3J062CC13

3J062CC32

(57)【要約】

機械式コンピューティングシステムにクロック入力を提供するために特に適する緩衝カムアセンブリは、カム面とフォロアの間に緩衝部材を挟み込む。緩衝部材はカム面に係合する。又、緩衝部材は、カム面の不規則性から起因するフォロアの動きに与える影響を、大幅に低減するように機能する。緩衝部材は、フォロアの動きの出力波形を、所望の理想的な出力波形により近づけられる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械式コンピューティングシステムにおけるクロック信号を生成するカムアセンブリであって、
輪郭のあるカム面を有するカムと、
前記カム面と係合する緩衝部材と、
フォロア接触部を有するフォロアと、を備え、
前記フォロア接触部は、前記緩衝部材と係合するように配置され、
前記フォロア接触部は、前記フォロアの変位が前記機械式コンピューティングにおけるクロック信号を提供するように前記機械式コンピューティングシステムに結合され、
前記カム面は、前記カム面と前記フォロアとの間の相対運動が、緩衝部材前記カム面から前記緩衝部材を介して伝わる前記フォロアの相対変位を引き起こすように、前記フォロアに対して構成される、
カムアセンブリ。

【請求項2】

前記緩衝部材は、前記カム面と前記フォロアの前記フォロア接触部との間に介在する緩衝有効領域を有する、
請求項１に記載のカムアセンブリ。

【請求項3】

輪郭のあるカム面を有するカムと、
緩衝有効領域を有する緩衝部材と、
フォロア接触部を有するフォロアと、を備え、
前記緩衝有効領域は、前記カム面に接触し、前記カム面に対して移動可能であり、
前記カムが前記フォロアに対して移動する場合における前記カム面の輪郭によって前記緩衝有効領域が移動する場合に前記緩衝有効領域が変位するよう、前記フォロア接触部が前記緩衝有効領域に接触するように配置される、
カムアセンブリ。

【請求項4】

前記緩衝有効領域は、前記カム面が前記フォロワ接触部に対して移動する方向への移動が抑制される、
請求項２又は請求項３に記載のカムアセンブリ。

【請求項5】

前記緩衝有効領域は、前記カム面又は前記フォロア接触部よりも高い摩耗率を有する材料から形成される、
請求項２から請求項４の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項6】

前記カムが移動可能に取り付けられるフレームと、をさらに備え、
前記緩衝部材は、移動可能な態様で前記フレームに対して取り付けられる、
請求項４又は請求項５に記載のカムアセンブリ。

【請求項7】

前記緩衝部材は、前記フレームに対して並進可能に取り付けられる、
請求項６に記載のカムアセンブリ。

【請求項8】

前記緩衝部材は、前記フレームに対して枢動可能に取り付けられる、
請求項６に記載のカムアセンブリ。

【請求項9】

前記緩衝部材の少なくとも一部は剛性を有する、
請求項６から請求項８の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項10】

前記緩衝部材の少なくとも一部は可撓性を有する、
請求項１から請求項９の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項11】

前記緩衝有効領域は、前記カムが移動可能に取り付けられるフレームに対して伸縮的に移動可能である、
請求項２から請求項５の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項12】

前記緩衝有効領域は圧縮性を有する、
請求項２から請求項５の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項13】

前記緩衝有効領域は、前記フォロア接触部との係合にかかる厚さが２０ｎｍ以下である、
請求項２から請求項５の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項14】

前記カム面は、前記フォロア接触部を少なくとも１つの停留期間の間に一定の位置に配置させるように構成される、
請求項１から請求項１３の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項15】

カムとフォロアを備えるカムアセンブリの操作方法であって、
前記フォロアのフォロア接触部及び前記カムのカム面との間に緩衝部材の緩衝有効領域を挟み込み、前記緩衝有効領域が前記カムに対して移動可能であり、前記カム面の変位が前記フォロア接触部に伝わるようにするステップと、
前記カム面を前記フォロア接触部に対して移動させるステップと、
有するカムアセンブリの操作方法。

【請求項16】

前記フォロアを機械式コンピューティングシステムに結合して、少なくとも１つの前記機械式コンピューティングシステムのクロック信号を提供するステップと、
をさらに有する請求項１５に記載のカムアセンブリの操作方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、移動するカムが、カムが動く場合（特に、機械式コンピューティングシステムのクロック信号としてカムアセンブリを使用する場合など、所望の出力波形を提供するためにカムアセンブリを使用する場合）にフォロアを変位させる輪郭のある面を有する、カムアセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

カムアセンブリは、所定の運動パターンを別の運動パターンに変換するものとして、よく知られている。典型的な例として、カムは、モーターなどの動力源からの入力された力によって、フレーム又は足場に対して動く。カム面は、カム面に沿ってなぞるフォロア（カム面と係合する位置でフレームによって移動可能に支持される）を移動させるように構成される。カム面の輪郭（面、溝、またはそれに係合するフォロアの動きをガイドするように設計される他の構造であってもよい）は、フォロアが所望の出力パターンの動きを生成するようにフォロアを変位させる。例えば、偏心カム面を有するカムは、回転運動を、カムが回転する場合に偏心カム面によって変位されるフォロアの線形運動に変換できる。多くの場合、カムを使用して、定速回転や往復運動などの単純な運動を、フォロアの正弦波または台形波などの所望の出力波形に変換させる（フォロアの位置が変わらない停留期間が存在する可能性がある）。

【0003】

円周により変わる半径を有する外周カム面を有する回転カム、一定の半径を有するが回転軸に直交する方向に位置が変化するカム面を有する回転円筒形カム、軸に沿って前後に移動する往復カム、カム面がフレームに固定されるままでフォロアがカムに対して移動する固定カムなど、を含む様々なカム種類が当技術分野でよく知られている。基本的なカム設計のバリエーションも存在する。例えば、ほとんどのカムは、フォロア接触部が複数の対向接触点（カム面（１つ又は複数）の対向する部分がフォロアと接する）を有する共役カムとして作られる。

【0004】

所望の出力波形に基づいてカムの外形とフォロアの外形を組み合わせる方法は多数あり、そのようなアルゴリズムはよく知られている。例えば、異なる時間においてカムフォロアに異なる位置が与えられる場合、カム面上の異なる位置の間の曲線は、一定の速度又は一定の加速度を仮定して決定できる。又は、上記の場合、カム面上の異なる位置の間の曲線は、３次曲線、サイクロイド、高調波、台形波、正弦波、３４５多項式、４５６７多項式、又はその他の多くの曲線にしてもよい。カムの外形を作成するために、市販のソフトウェアを利用してもよい。例えば、Ａｎａｌｙｔｉｘ Ｃａｍｓ（Ｓａｌｔｉｒｅ Ｓｏｆｔｗａｒｅ、米国オレゴン州）は特にカム設計用であり、Ａｕｔｏｄｅｓｋ ＩｎｖｅｎｔｏｒやＡｕｔｏＣＡＤ（米国の登録商標、Ａｕｔｏｄｅｓｋ、米国カリフォルニア州）などの一般的なプログラムにはカム設計及びシミュレーション機能がある。

【0005】

カムがぎくしゃくすることやカムがガチガチ音を立てることなどの問題は、カムの動作速度に大きく依存する。また、一部のカムの外形生成アルゴリズムの目的の１つは、これらの現象を最小限に抑えることである。しかし、カムがぎくしゃくすることやカムがガチガチ音を立てることはさておき、低速でも、結果として得られる出力波形の精度は、通常、カム面の滑らかさに依存する。これは、カム面の意図しない変動が、カムフォロア位置のノイズ又はその他の意図しない変動につながる可能性があるためである。この問題は通常、精密な機械加工やその他のステップ（研磨など）で回避される。これにより、カム面が滑らかになるが、製造の費用と労力も増加する。

【発明の概要】

【0006】

微細加工、マイクロリソグラフィー及びナノリソグラフィー、メカノ合成による分子製造などの微細加工技術を用いてカムアセンブリを製造する場合、カム面の不規則性（理想的な輪郭からの偏差よる場合を含む）に起因する不正確な出力波形が特に懸念され、カムアセンブリの製造精度を制限することになる（例：比較的大きな層と公差の両方又は何れかの一方による３Ｄ印刷）。このような場合、機械加工又は追加製造が可能な最小の形状寸法により、出力波形の精度（従って、効果的に識別できるカムフォロアの動きの大きさ）及び製造可能なカムアセンブリの最小サイズの両方の下限が設定される。

【0007】

ほとんどのカムの場合において、実際のカム面は、理想的な面又は理想的な輪郭に近似する。場合によっては、理想的な輪郭と実際の輪郭の偏差は、カムの動作にとって重要ではない。但し、他の場合、例えば、カム面が比較的不規則である場合（恐らく、最先端の機器より劣る装置で製造されているため、又は３Ｄ印刷など、最小の形状寸法が大きくなる可能性がある技術を介して製造されるため）、理想からの偏差は、操作上の問題を引き起こす可能性がある。これらの問題は、ガチガチ音を立てること、微小振動、熱、摩耗などである。又、カムが小さいほど、実際の輪郭と理想的な輪郭の間の絶対的な偏差（相対的な偏差ではなく）の許容範囲が狭くなる傾向がある。例えば、一般的で肉眼で見えるカムでは、０．０１ｍｍ又は０．１ｍｍ以上の理想値からの変動は許容できる場合がある。しかし、ＭＥＭＳ（「微小電気機械システム」）又はＮＥＭＳ（例えば、リソグラフィなど）技術、あるいは他の技術を用いて製造されたカムには、カム全体の幅が０．０１ｍｍ又は０．１ｍｍ未満のものもあります。明らかに、上記のようなカムは、カム全体よりも大きい、理想値からの偏差を、許容できない。従って、少なくとも一部の状況において、偏差の絶対サイズより、カムのサイズに対する偏差の比率が重要である。分子スケールのカムでは、個々の原子が理想値からの大きな偏差を生じさせるのに十分な大きさであり得る。そのため、カムの実際の輪郭を理想的な輪郭に近づけることが不可能な場合がある。カム面のこれらの不規則性は、カムフォロアの望ましい動き又は波形に不規則性を引き起こす可能性がある。

【0008】

カム面の許容できる不規則性（生成される波形と所望の理想的な波形の偏差（凸凹）を意味する。偏差が小さいほど、波形はより正確であり、ほとんどの場合滑らかになる）がカムのサイズに関連することと同様に、出力波形の望ましい大きさ及び機構の他の動作特性（例えば、カムアセンブリに用いられる材料、及びカムアセンブリによって駆動される材料の質量、可撓性、及び圧縮性、動作速度及び抗力の量はすべて、カムの動作に影響を与える可能性がある）に照らして、波形の不規則性を考えられる。例えば、全体の大きさ（又は、低位置と高位置を持つカムの場合、離散的であることが望まれるカムフォロアの２つの位置の最小差）がオングストローム又はナノメートルの状態である場合、カム面の個々の原子は、全体の大きさに比べて、出力波形にかなりの不正確さが存在するほどの不規則性を引き起こす可能性がある。

【0009】

通常、不規則なカム面に係合するフォロアからの出力波形は、不正確さがランダムな変動、周期的なスパイク又は振動、又はその他のノイズにかかる影響など、何らかのメカニズムで不正確になる。これは、全体として、カムが全体的に粗い形状で正しい波形を生成しないことを意味するのではなく（こういう場合も生じ得るが）、寧ろ、全体的に粗い出力波形が生成される可能性は高いが、より高い周波数のノイズが波形全体に重なり、不正確さを引き起こすことである。不正確な波形は、そのようなカムアセンブリを使用する機械に望ましくない振動を引き起こし、望ましくないノイズ、過度の熱と摩耗、カムフォロアの不正確な配置、及びその他の問題を引き起こす可能性がある。カムアセンブリが、米国公報２０１７／０１９２７４８（出願人：Ｍｅｒｋｌｅ、Ｆｒｅｉｔａｓなど、「Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ」、米国特許公報２０１７０１９２７４８、２０１５）で示されるように機械にかかるコンピューティング機構（又は、単一の論理要素、任意の数のビットのメモリストレージ要素、又はそれらの組み合わせのいずれかを含むことができるシステム、完全なコンピュータまで、一部の部品のみが機械式であるシステムを含む）にクロック信号を提供するように設計される場合、ここで参照すると、不正確な波形は、部品に応力を加えて熱を発生させる振動を引き起こす可能性があり、極端な場合には、計算にエラーを出す望ましくない状態の変化をもたらす可能性がある。例えば、ノイズにより、カムフォロアを「０」、すなわち非作動位置にあるべき場合においてカムフォロワを「１」、すなわち作動位置に押し込んだり、その逆を行ったり、さらには、０から１の中間の位置を許可されるべきではない場合において、そのような位置を採用することが挙げられる。

【0010】

カム面とフォロアのフォロア接触部の間に緩衝部材をはめ込ませることにより、カムとカムフォロアの出力波形をより正確にできる。緩衝部材は、フォロアから分離するか、固定するか、又はフォロアと統合してもよい。フォロア接触部は、カム面の相対運動によって変位するフォロアの部分である。説明のために、以下の説明において、フォロア接触部に対してカム面を移動させるようにカムがフレームに対して移動すると仮定する。緩衝部材は、カムフォロアに到達する前におけるカム面の理想値からの偏差を減らす（例えば、カム面の不規則的な箇所を埋めること又は不規則的な箇所を平均化ことによる）緩衝化を含む複数の機構によって、カムフォロアが目的の動きを生成する精度を高められる。

【0011】

カムアセンブリの形状とそれらの相対的な動きにおいて、カムフォロアをせん断応力の影響から隔離する、あるいは緩衝部材がカム面の移動方向に移動することを制限するというのは、緩衝部材がカムフォロアへ所望の変位を伝達する方向に自由に移動することはあっても。緩衝部材がカムの回転又はカムの並進に伴って引っ張られてはならない、ということである。寧ろ、緩衝部材は、カムの移動軸（又は、回転カムの場合、緩衝部材に接触するカムの部分に接する軸及びカム面の移動方向に沿った軸）にしっかり又は完全に固定される必要がある。緩衝部材がカム面の移動方向へ自由に動く場合、カム面の移動方向への緩衝部材の一部の動きは、せん断応力に関して避けられないか、又は無害であるかもしれない（平均的な利点はまだ存在）。しかし、緩衝部材がカム面の移動方向へ自由に動けば、緩衝部材は、せん断応力を実質的に減少させない場合があり、これは一般に好ましい。このように、絶対的な移動量や速度は適用例ごとに異なる可能性があるため、絶対的な移動量や速度を指定することはできない。しかし、重要なのは、緩衝部材がカム面の移動方向の動きに対して十分に安定するため、カム面とフォロアが直接接触している場合に存在するせん断応力が少なくとも減少することである。せん断応力の少なくとも５０％の減少が好ましく、有意な減少と見なされる。一方、せん断応力の少なくとも９０％の減少がより好ましく、せん断の少なくとも９５％の減少が最も好ましいであろう。

【0012】

緩衝部材は、可撓性又は剛性、伸縮性又は非伸縮性、及び圧縮性又は非圧縮性を有してもよい。緩衝部材の異なる領域は異なる組成を有してもよく、材料は異なる方向で異なる動作をしてもよい（つまり、異方性を有してもよい）。様々な例示的な構成が本明細書に記載される。しかし、当業者は、本明細書の教示に基づいて、さらに多くの構成を明らかに想定できる。

【0013】

異なる材料特性は、カムアセンブリの機能における多くの側面で影響を与える可能性がある。例えば、緩衝部材の剛性又は可撓性の程度は、カム及びカムフォロアと接触する緩衝部材の表面積に影響を与える１つの要因であり得る。これは、カム面上の位置を平均化する緩衝部材の能力に影響を及ぼし得る。また、これは、抗力、支持荷重、熱伝達、摩耗率などにも影響を与える可能性がある。

【0014】

構成に関して、可撓緩衝部材は、カム面の輪郭に適合させることができ、カム面自体よりも理想的な輪郭に近いフォロアに運動を伝えられる可能性がある。可撓緩衝部材は、カムが移動可能に取り付けられるフレームに対して堅固に又は移動可能に保持されてもよい。硬直緩衝部材は、カム面とフォロワ接触部との間に挟まれた位置に留まりながら、硬直緩衝部材がカム面の輪郭を合わせて移動できるように、取り付け可動構造（例：設計に応じて、リニアレール又はロータリーベアリング）を必要とする傾向がある。

【0015】

緩衝部材は、伸縮性材料で（全体的又は部分的に）形成することと、フレームに伸縮的に取り付けられることの両方又は何れかの一方であってもよい。緩衝部材は、（全体的または部分的に）圧縮可能で平均化することができ、それによってカム面の不規則性を低減し、そのような不規則性の効果的な空間的平滑化と時間的平滑化の両方又は何れかの一方を提供する。従って、緩衝部材は、理想的な輪郭のより良い近似した状況を提供する。

【0016】

緩衝部材は、カム面とフォロアのフォロア接触部との間の交換可能な摩耗部として機能してもよい。優先的に摩耗することにより、カムが動くときに緩衝部材がカム面に摩耗される。これにより、緩衝部材の交換が可能になる。これは、カムやカムフォロアを交換するよりも望ましい可能性がある。

【0017】

ここで説明する例では、最も一般的な２つのタイプのカムである、線形往復カムとラジアルカムに焦点を当てる。但し、バレルカム、共役カム、固定カム（このような場合、通常の方向を除いてフォロアに対してほぼ静止したままになるように、緩衝部材がフォロアと一緒に移動することが好ましい）など、様々な種類のカムがある。本明細書の実施例及び教示により、当業者は、本発明の原理を任意の適切なタイプのカムに適用する方法を、把握できる。

【0018】

一の使用例において、カムアセンブリは、機械式コンピューティング機構又は機械式コンピューティングシステムにクロック信号を提供する。このような場合、フォロアは１つ又は複数のロジック回路に接続され、１つ又は複数のクロック入力にかかる移動を行う。典型的なコンピューティング適用例において、フォロアは２つの位置の間でクロック入力（場合によってはフォロアと統合される可能性がある）にかかる移動を行う。各位置には一定期間（「停留時間」）がある。ここでの教示を考えると、クロック入力が３つ以上の位置にかかる可能性があり、複数の同一又は異なる停留時間が存在する可能性がある。また、停留時間がまったくない可能性があり、そのようなシステムが複数のクロックを持ち、同期又は非同期で動作し、場合によってはクロックごとに様々なフェーズ数で動作する可能性がある。

【0019】

本明細書で説明及び図示される例示的なカムは、一般に、カム面に垂直なカムフォロア接触部を示す。これは一般的な配置であるが、必須の配置ではない。カム面（及び緩衝部材）に対するカムフォロア接触部の適切な方向で配置されてもよい。

【図面の簡単な説明】

【0020】

図１及び図２は、作動軸に沿って前後に移動する往復カムを用いるカムアセンブリを示す。カムには、可撓緩衝部材が接触する輪郭のあるカム面がある。これは、カムの動きに垂直な方向に移動するフォロアを変位させるように機能する。図１は、カムがフォロアを最大の高さの位置に変位させるように配置された場合のカムアセンブリを示す。図２は、カムがフォロアを最小の高さの位置に変位させるように配置された場合のカムアセンブリを示す。緩衝部材の可撓性により、カム面とフォロアの間に挟み込まれた緩衝有効領域をカム面と一緒に移動させることができる。次に、緩衝部材は、カムが並進可能に取り付けられているフレーム（図示せず）に対して取り付けられるブロックによって支持される。

【0021】

図３及び図４は、図１及び図２のものと同様の出力波形を提供し得るが、フレームに回転可能に取り付けられるラジアルカムを用いるカムアセンブリを示す。

【0022】

図５及び図６は、図３及び図４に示されるカムアセンブリと同様のカム及びフォロアを用いる組立品を示す。しかし、これは、フォロアの変位の方向へ自由に動けるように、フレームに並進可能に取り付けられる剛性緩衝部材を用いる。緩衝部材は、回転するカム面の移動方向に垂直な動きのみに制限されるため、フォロアにせん断応力の影響が及ばないようにする。

【0023】

図７及び図８は、図３及び図４に示されるものと同様のカムアセンブリを示す。しかし、緩衝部材は弾力性（伸縮性）を有し、カム面の輪郭によって引き起こされる変位の変化に対応するために伸びる。

【0024】

図９は、図７及び図８に示されるものと同様のカムアセンブリを示す。しかし、可撓性で非伸縮性の緩衝部材がフレームに伸縮的に取り付けられる。

【0025】

図１０は、カム面の不規則的な箇所に、部分的に一致するように圧縮できる圧縮可能な緩衝部材を用いるカムアセンブリを示す。

【0026】

図１１は、図３及び図４に示されるものと同様のカムアセンブリを示す。しかし、緩衝部材の端部域が拡大され、カム面の動きによって引き起こされるせん断応力に対して緩衝部材をよりよく安定させる。

【0027】

図１２は、フレームに枢動可能に取り付けられる剛性緩衝部材を備えるカムアセンブリを示す。

【0028】

図１３は、フレームに並進可能に取り付けられるフォロアを有するカムアセンブリを示す。

【0029】

図１４は、フレームに枢動可能に取り付けられるフォロアを有するカムアセンブリを示す。フォロア接触部は弧状の経路に沿って移動する。フォロア接触部の運動の主要成分がカムの回転軸に垂直であるように、枢軸からの半径は、カム面の輪郭に対して十分に大きい。従って、フォロア接触部は、並進運動の近似値を提供する。

【0030】

図１５及び図１６は、機械式コンピューティング機構のためのクロック信号を生成するカムアセンブリを示す。この例のカムは、停留周期のある波形を提供するように設計されるため、カムの２つの異なるセグメントが２つの異なる静的半径を持ち、遷移セグメントによって接続されるカム面を備える。この構成は、フォロアを２つの異なる位置の間で移動するように機能する。それぞれの停留時間は、対応する半径の弧の長さによって定義される。カム面とフォロアの間に可撓緩衝部材が挟み込まれる。フォロアは、論理回路の一部を形成するロックアンドバランス構造のバランス部に接続される。

【0031】

図１７は、カム及びフォロアを有し、グラフェンのシートから形成され、並進可能にフレームに取り付けられる緩衝部材を用いる分子カムモデルアセンブリを示す。カムは、図１５及び図１６に示されるカムアセンブリの方法と同様の方法で、フォロアの２つの位置に停留周期を有する出力波形を提供するように構成される。

【0032】

図１８は、図１７に示されるカム及びフォロアから生じるシミュレートされた出力波形のグラフである。ノイズを確認するための拡大図において、この波形は、所望の理想的な波形とほぼ同じように見える（主な例外は、一部のコーナーのわずかなつぶれである）。

【0033】

図１９は、図１８に示される領域２０に対応する波形出力の拡大グラフであるが、緩衝部材が使用されなかった場合に生じる波形を示す。

【0034】

図２０は、緩衝部材を含む、図１７に示されるカムアセンブリから生じる、図１８に示されるグラフの領域２０の拡大図である。緩衝部材は、フォロアをせん断応力やカム面の不規則性から隔離するように機能し、より正確な出力波形をもたらす。

【0035】

図２１及び図２２は、機械式シフトレジスタにクロック入力を提供するのに役立つ緩衝カムアセンブリの例を示す。セルは４つの異なる位相を使用してクロックされる。カムアセンブリには、４つの半径方向の位置に４つのフォロアがあり、それぞれがフォロアに関連付けられた緩衝部材を介して伝わるカムの動作によって移動する。これらの４つのフォロアは、４つのクロックフェーズを提供する。

【0036】

図２３ａから図２３ｄは、機械式リンク論理ゲートにクロック入力を提供する緩衝カムアセンブリの例（２入力ＮＯＲゲートが示される）を示す。これらの図は、４つの可能な入力位置と結果の出力を示す。

【0037】

図２４は、機械式コンピューティングシステムのクロック入力として機能するように接続されるカムアセンブリの概略図である。カムアセンブリのフォロアは、一連の機械式コンピューティングユニットのクロック入力を提供する。

【0038】

図２５は、コンピュータの構成要素の少なくとも一部に１つまたは複数のクロック入力を提供するためのカムベースのクロックを含むコンピュータシステムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0039】

図１及び図２は、カム並進軸１０４に沿ってフレーム（図示せず）に対して並進する線形往復カム１０２を使用するカムアセンブリ１００の一例を示す。カム１０２は、段部１０８を備えた滑らかではないカム面１０６を有する。段部１０８は、製造プロセスから生じる。例えば、積層造形プロセス中に材料の個々の層を用いることによって形成され得る。また、段部１０８は、層内の材料を除去する機械加工又はエッチングプロセスの結果であり得るか、又は分子規模で、個々の原子の隆起を表すことができる。段部１０８（及び図１の後の図における段部）の明確で横方向に均一な表現は、概略的なものにすぎない。段部は、任意の方向に、不規則に、ランダムに、又は定期的であってもよい。説明のために、図において、段部１０８のサイズは誇張されている。段部１０８は、フォロア接触部１１２の所望の出力運動を提供するように選択された理想化された表面輪郭１１０にほぼ一致する。

【0040】

フォロア接触部１１２は、主にフォロア軸１１４に沿って移動するようにフレームに移動可能に取り付けられる。フォロア軸１１４は、カムアセンブリ１００においてカム並進軸１０４に垂直である（本明細書で提供される説明全体を通して、例では、カムアセンブリの要素は通常または直交していると説明されることがよくある。当業者は、多くの場合、そのような直交性は必要ではなく、要素が互いに直交して配置されていなくても類似の配置を使用できることを理解すべきである）。フォロア接触部１１２は、ばね力、重力、磁気引力、静電引力、又は当業者に知られている他の手段によって、カム面１０６に向かって下向きにバイアスされる（適切な場合；ここで述べたように、すべての設計がバイアスを必要とするわけではない。この注意書きはここの傾きにかかるすべての言及に適用される）。共役カムなどの場合、バイアスは必要ない。別の例は、カムフォロアが取り付けられる機構がカムフォロアによって行われるのと同じ動きを自然にする場合である。このような場合、「バイアス」は単なるドラッグであり、カムは一定の速度で動作する（例えば、モーターによって駆動する場合）。カムフォロアとそれに取り付けられる機構は、抗力のために減速する傾向があり、カムフォロアをカムと（非常に軽くであったとしても）接触させたままにする。

【0041】

緩衝部材１１６は、カム面１０６及びフォロア接触部１１２との間に挟み込まれる。示される緩衝部材１１６は可撓性を有し、カム面１０６と係合する緩衝有効領域１１８を有する。また、示される緩衝部材１１６は、緩衝端部域１２０によってブラケットされ、次に、フレームに対して固定される緩衝ブレース１２２に取り付けられる。

【0042】

カム１０２が移動すると、カム面１０６の輪郭１１０は、フォロア軸１１４に沿ったその局所位置を変化させる。位置の変化は、緩衝有効領域１１８を移動させる。これは、緩衝有効領域１１８の動きをフォロア接触部１１２に伝え、フォロア接触部１１２をフォロア軸１１４に沿って変位させる。緩衝有効領域１１８は一部の段部１０８にまたがっており、少なくとも緩衝有効領域１１８のカムフォロアに面する側は段部１０８の形状に従った形状とはならない。そのため、緩衝有効領域１１８は、段部１０８を機械的に平均化するのに役立ち、各段部１０８がフォロア軸１１４を通過する場合に引き起こされる急激な変化を起こさず、理想化された輪郭１１０のような変化に従ってフォロア接触部１１２を移動させることができる。

【0043】

カム１０２の動きに対応するフォロア接触部１１２の所望の動きに応じて、様々な輪郭をカム面１０６に用いてもよい。図示の例において、輪郭１１０は、カム１０２の線形変位Ｘに対して、フォロア接触部１１２のほぼ正弦波の変位Ｄを提供するように選ばれる。示される理想的な輪郭１１０は、１未満の最大勾配Ｄ／Ｘで構成される（すなわち、輪郭１１０は、瞬間的なＤ／Ｘによって定義される勾配がカム面のどの位置でも１を超えないように選択される）。急な傾斜は垂直抗力に対するせん断応力の比率を増加させる。そのため、最大傾斜における勾配の制限は有用である可能性がある。但し、勾配に特定の上限値はない。カムは、特定の適用例において適切な場合、勾配が１より大きい部分を持つ輪郭を使用してもよい。

【0044】

図３及び図４は、カム軸１５４の周りを回転する回転カム１５２を用いるカムアセンブリ１５０を示す。この場合も、カム１５２は、理想化された輪郭１６０にほぼ一致する段部１５８を備えるカム面１５６を有する。フォロア接触部１６２は、カム面１５６が回転する場合に輪郭１６０から生じる位置の変化によりフォロア軸１６４に沿って移動するように配置される。輪郭１６０は、フォロア接触部１６２の所望の動きを提供するように選択される。

【0045】

カムアセンブリ１５０は、緩衝有効領域１６８を備える可撓緩衝部材１６６を有する。緩衝有効領域１６８は、カム面１５６とフォロア接触部１６２との間に挟み込まれる。また、緩衝有効領域１６８は、個々の段部１５８の位置の突然の変化に従うのではなく、理想的な輪郭１６０により近似する位置の変化に従ってフォロア接触部１６２を変位できるように、一部の段部１５８にまたがる働きをする。図４に示されるように、図示されるカム１５２の例の輪郭１６０は、カム面１５６の回転から生じる円周方向変位Ｘに対して、緩衝有効領域１６８を介してフォロア接触部１６２に伝えられる所望の半径方向変位Ｄを提供するように選択される。カムアセンブリ１５０において、輪郭１６０は、輪郭１６０の最大勾配ΔＤ／ΔＸが１未満になるように選択される。

【0046】

図５及び図６は、図３及び図４に示されるカム１５２と同様のカム２０２を用いるカムアセンブリ２００を示す。カムアセンブリ２００は、フォロア軸２０８に沿って自由に並進するように、フレーム２０６に並進可能に取り付けられる剛性緩衝部材２０４を用いる。又、緩衝部材２０４と接触するような向きのフォロア接触部２１０もフォロア軸２０８に沿って移動する。緩衝部材２０４は、フォロア接触部２１０とカム面２１４とを係合する。緩衝部材２０４は、フォロア接触部２１０とカム面２１４の間に挟み込まれる緩衝有効領域２１２を有する。緩衝有効領域２１２は、それぞれがフレーム２０６の一部と並進的に係合する緩衝端部域２１６によってブラケットされる。

【0047】

緩衝部材２０４は、回転するカム面２１４の移動方向に垂直な動きのみ（この例において、傾斜する平行移動を使用できる）に拘束される。そのため、カム面２１４の動きによって引き起こされるせん断応力からフォロア接触部２１０が隔離される。フォロア接触部へのせん断応力の伝達を低減するため、緩衝有効領域が、カム面が移動する方向へ移動するの（すなわち、カム面の輪郭に起因する緩衝有効領域の位置でのカム面の変位の局所的な変化とは区別される、カムの回転又は並進によって提供されるものなど、カムの運動または相対運動によるカム面全体の動き）を抑制するため、代替の構造及び配置を使用できる。カムアセンブリ２００において、緩衝有効領域２１２は、本質的に、フォロア接触部２１０が移動するのと同じ方向にのみ移動するように拘束される（当業者は、結合を回避するためにしばしば必要とされる公差のために、無視できる程度の軸外運動が本質的に許容され得ることを理解できる）。しかし、緩衝有効領域２１２の動きの制約が少ない場合においても、緩衝有効領域の動きが十分に制限されて、せん断応力のかなりの部分の伝達を回避して、フォロア接触部をそのような力から隔離する限り、有用な程度の抑制を提供できる。

【0048】

本明細書の教示から明らかなように、剛性緩衝部材２０４を使用する場合、複数の長所と短所がある。例えば、カム面に適合しない緩衝部材（例えば、凸状カム、又は凸状カムや凸状緩衝部材の曲率半径よりも大きい曲率半径を有するカム領域のいずれかを有する凸状緩衝部材）を使用する利点は、少なくとも一部の形状において、緩衝部材がカムと線又は点接触するだけであり、抗力を低減できることである。このようなシナリオの欠点は、カムとカムフォロアの間のすべての力が緩衝部材の小さな領域に集中することである。これにより、早期の摩耗や故障が発生する可能性がある。

【0049】

図７及び図８は、図３及び図４に示されるカムアセンブリ１５０と同様であるが、伸縮性を有する緩衝部材２５２を用いるカムアセンブリ２５０を示す。緩衝部材２５２は、フレームに固定され、伸びて、緩衝有効領域２５６が、カム２６０が回転する場合のカム面２５８の局所変位の変化に対応できるようにする端部域２５４を有する。伸縮性緩衝部材２５２の使用は、緩衝有効領域２５６がカム面２５８との接触を保つのに役立つ。緩衝部材２５２の伸縮変形が、カム２６０の回転に対して望ましくない抵抗を引き起こす可能性がある。又、高速の適用例において、緩衝部材２５２が急速に伸縮して加熱するため、及び／又は抗力がしばしば垂直力に比例することにより緩衝部材２５２がカム面２５８に対して引っ張られる力に起因するため、望ましくないエネルギー損失が発生する可能性がある。そうは言っても、多くの実装が本明細書に記載されており、本明細書の教示を与えられる当業者は、どの設計と特徴の両方又は何れかの一方が所与の目的によく適しているかが分かる。

【0050】

図９は、図７及び図８に示されるカムアセンブリ２５０の作用と同様の作用を提供するが、可撓性の非伸縮性緩衝部材２７２を用いるカムアセンブリ２７０を示す。カムアセンブリ２７０において、緩衝端領域２７４はそれぞれ、ばね２７６によってフレームに伸縮的に取り付けられ、緩衝有効領域２７８とカム面２８０との間の接触を保つ。しかし、緩衝部材２７２が伸縮性材料から製造されること、又は移動可能に取り付けられることを要しない。これは、ばねが伸縮性材料又は可動マウントと相互に排他的であることを意味する。ばねだけでなく、すべての設計選択の多くの組み合わせが可能であり、場合によっては望ましいものとなる。例えば、並進可能に取り付けられる緩衝部材と一緒にスプリングを使用する場合、有用な張力を提供できるが（例えば、緩衝部材が張力なしで可撓性が高すぎる場合）、緩衝部材はカムが動く場合に移動することができるため、その張力がカムの動きを妨げることはない。コイルばね２７６は、概念的な説明のみを目的として図９に示され、他の形態のばね又は他の伸縮性要素が多くの用途にとってより実用的であり得る。

【0051】

図１０は、圧縮性材料から形成される緩衝有効領域３０４を有する緩衝部材３０２を使用するカムアセンブリ３００を示す。圧縮性材料の使用は、緩衝有効領域３０４の第１緩衝面３０６が、カム面３１０上の一部の段部３０８に部分的に一致することを可能にする。また、圧縮性材料の使用は、カム面３１０が移動する場合に段部３０８によって引き起こされる位置の変化を効果的に吸収及び／又は平均化する。従って、これらの瞬間的な位置の変化は、フォロア接触部３１４によって係合される第２緩衝面３１２に直接伝達されない。寧ろ、緩衝有効領域３０４の圧縮性は、カム面３１０上の複数の段部３０８の位置を平均化するのに役立つ。この平均化効果は、理想的な波形に近い出力波形を実現するのに役立つ。

【0052】

滑らかな波形の利点の１つは、振動がないことである。多くの圧縮性材料（例：粘弾性特性を持つもの）又は装置（例：空気圧ショック）は、広範囲の周波数にわたって減衰効果を提供することによって振動を低減するのにも役立つ。しかし、多くの圧縮性材料又は装置は、過剰な発熱、緩衝部材の過剰な摩耗、又はその他の悪影響につながる場合、それは望ましくないことがよくある。ばねやその他の機構も振動減衰を提供でき、多くの場合、エネルギー散逸が少なくなるが、特定の周波数に合わせて調整する必要がある場合がある。

【0053】

図１１は、図３及び図４に示されるカムアセンブリ１５０と同様であるが、所与の緩衝部材材料にかかるせん断応力に対してより大きな安定性を提供するように設計される緩衝部材３５２を用いるカムアセンブリ３５０を示す。これは一般に、（せん断応力の方向に）より伸縮性又は可撓性のある緩衝材を使用するほど、また、せん断力が大きいほど問題になる。緩衝部材３５２は、カム面３５６及びフォロア接触部３５８と係合する緩衝有効領域３５４を有し、フレームに固定されるブレース３６２に取り付けられる端部域３６０を有する。端部域３６０は、カム面３５６の移動方向に延長される。従って、端部域３６０は、カム面３５６との緩衝有効領域３５４の動きに対してより大きな抵抗を提供する。高くなった安定性は、緩衝有効領域３５４を所定の位置に維持するのを助け、フォロア接触部３５８をせん断応力から隔離するのに役立つ。

【0054】

図１２は、図５及び図６に示されるカムアセンブリ２００と同様の方法で、剛性緩衝部材３７２を用いるカムアセンブリ３７０を示す。しかし、緩衝部材３７２は、並進可能に取り付けられるのではなく、フレーム３７６に枢動可能に取り付けられる緩衝端部域３７４を有する。緩衝部材３７２は、緩衝枢軸３７８の周りを旋回して、緩衝有効領域３８０がカム面３８２によって変位されることを可能にする。緩衝有効領域３８０は、この変位をフォロア接触部３８４に伝達できる。緩衝部材３７２の動きは、本質的に、緩衝有効領域３８０がカム面３８２と係合する位置で、カム面３８２に対して直交するか又は実質的に傾斜する平面内で旋回することに限定される（許容誤差に起因するごくわずかな動きを無視する）。運動に対するこの制限は、緩衝有効領域３８０が、カム面３８２が移動する方向に移動するのを抑制するように作用する。従って、運動に対するこの制限は、カム面３８２の回転運動によって引き起こされるせん断応力からフォロア接触部３８４を隔離するのに役立つ。

【0055】

上で論じた例のようなカムアセンブリは、様々なフォロアを使用して、緩衝有効領域を介してカム面からフォロア接触部に伝達される変位を出力できる。図１３及び図１４は、フォロアの２つの典型的な例を示す。図１３は、フレーム４０４に並進可能に取り付けられるフォロア４０２（部分的に示される）を有するカムアセンブリ４００を示す。フレーム４０４は、カム面４１２の動きによって変位される緩衝部材４１０によって変位される場合に、フォロア軸４０８に沿って並進する際にフォロア４０２をガイドするフォロア通路４０６を有する。

【0056】

図１４は、フォロア４５２がフレーム４５４に枢動可能に取り付けられるカムアセンブリ４５０を示す。フォロア４５２は、フォロア枢軸４５６を中心に旋回し、カム面４６０の動きによってフォロア接触部４５８を変位させ、緩衝部材４６２を介してフォロア接触部４５８に伝達することを可能にする。フォロア接触部４５８は、フォロア枢軸４５６の周りの弧状経路４６４に沿って変位する。フォロア４５２は、フォロア枢軸４５６からの弧状経路４６４の半径Ｒ_Ｆが、カム面４６０の半径方向変位Ｄ_ＣＳに対して大きくなるように構成できる。その結果、フォロア接触部３５８の結果として生じる運動は、フォロア変位軸４６６に垂直な運動Ａの成分よりも著しく大きい、フォロア変位軸４６６に沿った運動Ｄ_Ｆの対応する成分を有する。このような構成において、フォロア接触部４５８の変位は、フォロア変位軸４６６に沿った並進運動に非常に近い。

【0057】

図１５及び図１６は、機械式コンピューティング機構５０２のクロック信号を生成するために用いられるカムアセンブリ５００の１つの簡単な例を示し、その一部が図１６に示される。カムアセンブリ５００は、停留周期を伴う変位波形を提供するように輪郭が描かれたカム面５０６を備える回転カム５０４を用いる。ここで、フォロア５０８は、２つの位置のうちの１つの位置に一時的に留まる。そのような出力を提供するために、カム面５０６は、遷移セグメント５１６によって接続される２つの異なる半径（Ｒ１、Ｒ２）を有する弧である停留時間セグメント（５１２、５１４）を有する理想化された輪郭５１０（図１５に示される）を有する。この輪郭５１０により、フォロア５０８は、２つの異なる位置の間で（遷移セグメント５１６の間に）移動される。それぞれの停留時間は、対応するセグメント（５１２、５１４）の弧の長さによって定義される（カム５０４の一定の回転速度を仮定する。場合によっては、不均一な運動速度を有するカムを使用できる）。可撓緩衝部材５１８は、カム面５０６とフォロア５０８との間に挟み込まれ、出力波形の不規則性を低減する。図１６に示すように、フォロア５０８は、論理回路（同様のロックアンドバランス構造は、米国公報 ２０１７／０１９２７４８の図２２－２８ｂ、及び関連する出版物に示されている（著者はＭｅｒｋｌｅ、Ｆｒｅｉｔａｓ、「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ」 Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ、２０１６； 「Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｕｓｉｎｇ ｏｎｌｙ ｌｉｎｋｓ ａｎｄ ｒｏｔａｒｙ ｊｏｉｎｔｓ」、ＡＳＭＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ａｎｄ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ、２０１８）、すべて参照により本明細書に組み込まれる）の一部を形成するロックアンドバランス構造５２２のバランス部５２０に接続する。簡単な事項であるが、単一のバランス部への単純で直接旋回可能な接続が示される。しかし、当業者は、より複雑な接続スキームを使用できる。そして、複数の要素に分配されるクロック信号、及び／又はクロックサイクルの異なる位相で異なる要素に変位を提供するクロック信号を提供するように設計されてもよい。例えば、１つのカムが複数のフォロアを有することができる。その結果、１つのカムが多相クロッキングシステムを実行することができる（１つの例は、図２１及び図２２を参照して以下で説明される）。

【0058】

図１６に示されるように、カム５０４は、カム面５０６が、そのより大きな半径（Ｒ２）の弧セグメント５１４が緩衝部材５１８と係合するように配置されるその回転の位置にある。セグメント５１４が緩衝部材５１８と係合する間、フォロア５０８に伝達された変位は、フォロア５０８を図示のように伸長位置に配置し、そこでバランス部５２０を押す。ロックアンドバランス構造５２２は、入力部（図１６には示されていない）の位置に基づいて、２つのロックアセンブリ（５２４、５２６）の一方が動かず、他方が自由に動くように構成される。示される状況において、ロックアセンブリ５２４はロックされ、ロックアセンブリ５２６は自由に移動できるままである。従って、フォロア５０８の変位は、ロックアセンブリ５２４が所定の位置に留まっている間、バランス部５２０にロックアセンブリ５２６を変位させる。

【0059】

カム５０４の回転は、最終的に、カム面５０６を、緩衝部材５１８が遷移セグメント５１６の１つと係合し、次に、より小さな半径（Ｒ１）の弧セグメント５１２と係合する位置にもたらす。この位置において、フォロア５０８は、後退位置（図１６に想像線で示されている）に傾かれる。そこで、ロックアンドバランス構造５２２への入力をリセットして、フォロア５０８がその伸長位置に移動する次のタイミングで２つのロックアセンブリ（５２４，５２６）のいずれが自由に移動するかを定義することができる。

【0060】

図１７は、メカノ合成などによって個々の原子から製造されるカムアセンブリ６００の部分分子モデルを示す。原子的に正確な構造の製造は、米国特許第８，１７１，５６８号、８，２７６，２１１号； ９，６７６，６７７号； １０，０６７，１６０号； １０，０７２，０３１号； １０，１３８，１７２号； １０，１９７，５９７号； １０，３０８，５１４号；及び１０，３０９，９８５号に教示されており、これらはすべて参照により本明細書に組み込まれる。カムアセンブリ６００は、図１５及び図１６に示されるカム５０４のものと同様の理想化された輪郭を有するカム面６０４を備えるカム６０２を有する（カム６０２の一部の構造は、例示のために省略される）。カム面６０４は、個々の原子６０６によって形成される不規則性を有する。又、カムアセンブリ６００は、カム面６０４とフォロア６１０との間に挟み込まれる緩衝部材６０８を有する。カム６０２及びフォロア６１０は、ダイアモンド及びその置換変種、カーボンナノチューブ及び他のフラーレン、窒化ホウ素、シリコン、炭化ケイ素、又は所望の剛性、抗力、熱伝導率及び当業者に明らかな他の特性を有する他の任意の材料などの材料で形成できる。緩衝部材６０８は、グラフェンの１つまたは複数の層などの可撓性材料でできる緩衝有効領域６１２を有する。グラフェンは、ダイアモンド又はカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）などの剛性材料であり得る緩衝端部域６１４によって囲まれる。緩衝端部域６１４は、フレーム６１６の部分に並進可能に係合するように設計され得る。また、フォロア６１０は、フレーム６１６に並進可能に取り付けられ得る。図１７にかかるカムアセンブリを生成するために使用される例示的な分子モデルにおいて、カム６０２は六角形のダイアモンドの歪んだフープである。また、緩衝有効領域６１２はグラフェンリボン又はシートである。緩衝端部域６１４、フォロア６１０及び円筒形部分がこれらの要素が並進可能に係合するフレーム６１６は、すべてカーボンナノチューブである。グラフェンの単一シートが使用される、図示されるカムアセンブリ６００の場合、緩衝有効領域６１２は、結果として約３．５Åの厚さを有する。しかし、場合によっては、３次元材料（例えば、ダイアモンド、シリコン、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素など、異なる物質の層または混合物を含む）と同様に、複数の層を用いてもよい。従って、一般的な適用例において、分子的に組み立てられるカム及びフォロアの緩衝有効領域は、かなりの厚さを持つ可能性がある。例えば、１ｎｍ、２ｎｍ、５ｎｍ、１０ｎｍ、２０ｎｍ、又はそれ以上の厚さは、実用的な観点からは問題なく機能する。それらは、より薄い緩衝部材ほどコンパクトなカムアセンブリを可能にしない場合がある。少なくともこの範囲の上限付近では、そのような特徴的な寸法の装置の製造が標準的な集積回路製造の能力の範囲内にあるという利点がある。

【0061】

カム６０２がフレーム６１６（回転取り付け構造は示されていない）に対して回転すると、カム面６０４の輪郭は、図１８に示されるように、時間の経過に伴うフォロア６１０の位置が波形６１８を規定するように、緩衝有効領域６１２及びフォロア６１０を変位させる。

【0062】

図１８のグラフのデータは、分子動力学ソフトウェアを使用して、カムが回転する場合の図１７のモデルの挙動をモデル化することによって生成される。図１８の波形６１８は、時間の経過に伴う図１７のフォロア６１０の動きを表す。図１８の上部停留時間６２０は、図１７のフォロア６１０の上部位置を表す。図１８の下部停留時間６２２は、図１７のフォロア６１０の下部位置を表す。位置はオングストロームで示され、時間はピコ秒で示される。このような分子モデリングは、ＧＲＯＭＡＣＳ、ＬＡＭＭＰＳ、又はこの分野でよく知られている他の多くのソフトウェアプログラムのいずれかを使用して実行できる。「モーター」力を含む追加のコードを使用してカムを駆動することもできるが、例えば、車軸に巻き付けられるプレテンションポリマーを介してカムを回転させることによって、追加のコードを必要とせずに力を提供することもできる（図には示されていない）。出力波形がフォロアの上部停留位置まで上昇する、図１８に示される領域２０は、図２０に拡大されて示される。図１９は、出力波形の対応する部分を示す。

【0063】

図１９は、緩衝部材６０８無しで、図１７に示されるカム６０２及びフォロア６１０を使用することから生じるシミュレートされた出力波形の拡大部分のグラフである。図１９の拡大部分は、図１８に示される領域２０に対応する。図１９のグラフが示すように、原子６０６、せん断応力及び振動によって引き起こされるカム面６０４の不規則性は、波形全体にかなりの周期的ノイズが重ね合わされる波形をもたらす。

【0064】

図２０は、図１９のグラフに示されるのと同じ時間について、緩衝部材６０８を含むカムアセンブリ６００から生じるシミュレートされた波形出力のグラフである（すなわち、図１８の領域２０によって示される期間）。緩衝部材６０８は、フォロア６１０をカム面６０４から隔離するように作用する。結果として得られる出力波形は、理想的な波形のより正確な近似の波形である。

【0065】

図２１及び図２２は、４セルシフトレジスタ７０２にクロック入力を提供することが示される４相緩衝カムアセンブリ７００の一例を示す。図２１及び図２２に示される構造は、カムアセンブリから機械式コンピューティングシステムの構成要素にクロック入力運動を分配するための構造の一例を示す。カムアセンブリから機械式コンピューティングシステムの様々な構成要素に動きを伝達及び分配するための他の構造は、当業者には明らかである。

【0066】

図２２によりよく示されるように、カムアセンブリ７００は、４つのフォロア（７０６－１、７０６－２、７０６－３及び７０６－４）を動かすカム７０４を有する。図２１に示すように、各フォロア（７０６－１、７０６－２、７０６－３及び７０６－４）は、シフトレジスタセル（７１０－１、７１０－２、７１０－３及び７１０－４）の関連するクロック入力（７０８－１、７０８－２、７０８－３及び７０８－４）に接続される。シフトレジスタセル（７１０－１、７１０－２、７１０－３及び７１０－４）は、参照により本明細書に組み込まれる米国公開第２５－０１９２７４８号の図２５－２７に示されるシフトレジスタセルと同様の方法で機能することができる（他の機械的論理ユニットも同様に使用できる）。各フォロア（７０６－１、７０６－２、７０６－３及び７０６－４）は、カム７０４によって動かされ、動きは平滑化され、緩衝部材（７１２－１、７１２－２、７１２－３及び７１２－４）を介して伝達される。

【0067】

この例に示されるカム７０４は、図１５~図１７に示されるカム５０４及びカム６０２と同様の形状であり、２つの異なる半径（Ｒ１、Ｒ２）を有する表面弧セグメント（７１４、７１６）を有する。従って、カム７０４は、フォロア（７０６－１、７０６－２、７０６－３及び７０６－４）を２つの位置の間で移動させる。フォロア（７０６－１、７０６－２、７０６－３及び７０６－４）は、カム７０４の周りの４つの半径方向位置に配置される。従って、フォロア（７０６－１、７０６－２、７０６－３及び７０６－４）は、カム７０４が回転するにつれて、関連するクロック入力（７０８－１、７０８－２、７０８－３及び７０８－４）を４つの異なる位相で前進させるように移動される。

【0068】

フォロア（７０６－１、７０６－２、７０６－３及び７０６－４）は、カム７０４の回転軸に近づいたり離れたりする場合に異なる方向に動くように配置される。そのため、関連するクロック入力（７０８－１、７０８－２、７０８－３及び７０８－４）を適切な方向に移動するには、移動方向をリダイレクトする必要がある場合がある。例えば、フォロア７０６－１は、より小さな半径Ｒ１を有する表面弧セグメント７１４と係合すると、内側に（図２１及び図２２に示されるように右に）移動する。そして、フォロア７０６－１はクロック入力７０８－１に直接接続されるため、クロック入力７０８－１も右に移動し、セル７１０－１の現在ロックされていない要素を押して移動する。この例において、フォロア７０６－１は、アンカーブロック７２０－１に取り付けられる平行ピボットリンク７１８－１によってその動きが安定する。比較すると、フォロア７０６－２は垂直に配置され、フォロア７０６－２が弧セグメント７１４と係合する。そして、フォロア７０６－２は下向きに移動するが、クロック入力７０８－２は右に押されるように配置される（クロック入力７０８－１と同じ方向）。従って、この場合、動きの方向を変更する必要がある。この例において動きを方向転換するために、フォロア７０６－２は、ピボットリンク７１８－２によってアンカーブロック７２０－２に取り付けられるが、クロック入力延長部７２４－２にもピボット可能に接続されるピボット部材７２２－２によっても取り付けられる。そして、フォロア７０６－２の下向きの動きによって引き起こされるピボット部材７２２－２の旋回が、クロック入力延長部７２４－２を右に動かすように作用するように配置される。次に、クロック入力延長部７２４－２は、クロック入力７０８－２に直接接続され、セル７１０－２のいずれかの要素がロックされていないものを押して移動するために、それを右に移動させる。図示されないが、同様の方向転換構造を使用して、フォロア７０６－３及び７０６－４をそれぞれのクロック入力７０８－３及び７０８－４に接続できる。いずれの場合も、関連する緩衝部材（７１２－１、７１２－２、７１２－３、７１２－４）としてのフォロア（７０６－１、７０６－２、７０６－３、７０６－４）の半径方向の内側への移動は、より小さな半径の表面弧セグメント７１４と係合し、関連するクロック入力（７０８－１、７０８－２、７０８－３、７０８－４）を右に移動させる。同様に、関連する緩衝部材（７１２－１、７１２－２、７１２－３、７１２－４）がより大きな半径の表面弧セグメント７１６を使用すると、関連するクロック入力（７０８－１、７０８－２、７０８－３、７０８－４）を左に移動させる。当業者は、さらなる接続と連係スキームの両方又は何れかの一方を使用して、１つまたは複数のフォロアの動きを複数の要素に、及び／又は複数の方向に伝達できる。同様に、図２１及び図２２に示される例は、各フォロアの２つの位置が示される場合を示す。しかし、二進法の論理機能を提供するのに適しているため、当業者は、カム及び関連要素の適切な構成で、３つ重ね、４つ重ね、又はさらなる多状態の論理機構を使用できる。

【0069】

図２３ａから図２３ｄは、別の例を示しており、クロックアセンブリ７５０が、機械式コンピューティング装置（この例においては、機械式リンク論理ＮＯＲゲート７５４）に、クロック入力７５２を提供することを示す。ＮＯＲゲート７５４は、第１入力部７５６及び第２入力部７５８、ならびに第１バランス部７６０及び第２バランス部７６２を有する。クロックアセンブリ７５０は、本明細書で論じられるカムアセンブリの方法で、緩衝部を介してフォロアの動きを制御する移動カムを有する。次に、フォロアは、第１バランス部７６０を押すように接続されるクロック入力７５２に接続されるか、又は一体的に形成される。第１入力部７５６の位置に応じて、そのような動きは、ゲートライン７６４（図２３ａ及び図２３ｃに示されるように、第１入力部７５６がその０位置にあり、ゲートライン７６４の下の破線矢印によって示される第１バランス部７６０の動きを伴う場合）によって第２バランス部７６２に伝達されるか、又は第１バランス部７６０がゲートライン７６４（図２３ｂ及び図２３ｄに示されるように、第１入力部７５６がその１の位置にあり、第１バランス部７６０の動きがゲートライン７６４から離れて配置された破線の矢印によって示される場合）を動かさないように動く。同様に、第２入力部７５８の位置に基づいて、第２バランス部７６２は、ゲートライン７６４の動きに対応して動き、動きを出力ライン７６６に送信する（図２３ａに示されるように、第２入力部７５８がその０位置にある場合、出力ライン７６６の下の破線矢印によって示される第２バランス部７６２の動きを伴う場合）。又は、第２入力部７５８の位置に基づいて、第２バランス部７６２は、出力ライン７６６を動かさないように動く（図２３ｃに示すように、第２入力部７５８がその１位置にあり、出力ライン７６６から離れた破線の矢印によって示される第２バランス部７６２の動きを伴う）。従って、クロック入力７５２の動きは、第１入力部７５６及び第２入力部７５８の両方がそれらの０位置にある場合にのみ出力ライン７６６に送信される（図２３ａに示されるように）。

【0070】

図２４は、クロックとして機能する単一のカムアセンブリ８００を示す概略図である。カムアセンブリ８００は、バス８０４を移動させる出力フォロア８０２を有する。バス８０４は、次に、一連の第１レベル機械式論理ユニット８０８（これは、例えば、論理ゲート又はメモリセルである可能性がある）の第１レベルクロック入力８０６に接続される。入力の位置に基づいて、第１レベル機械式論理ユニット８０８のそれぞれは、第１レベル出力８１０を介して動きを送信する（ロジック出力１）か、又は送信しない（ロジック出力０）かのいずれかである。第１レベル出力８１０は、一連の第２レベル機械式論理ユニット８１２の入力として機能する。第２レベル機械式論理ユニット８１２は、同様に、そのような動きを（それらの入力の位置及びそれらの設計された論理機能に応じて）第２レベル出力８１４に送信するか、または送信しないかのいずれかである。図を単純にするために複数の線として示されないが、すべてのクロックロジックにはクロック線がある。従って、第１レベル出力８１０は、クロック入力８０６が第１レベル機械式論理ユニット８０８にクロック信号を提供するのと同様に、第２レベル機械式論理ユニット８１２へのクロック信号（おそらく異なる位相）を含むと想定できる。示されないが、所望の計算能力のために十分な計算及びメモリ機能を提供するために、さらなるレベルの論理を追加できる。一般に、任意の数の計算要素が存在し、任意の方法で接続されている可能性がある。

【0071】

図２４のシステムは、動きを送信する（出力１）又は送信しない（出力０）かのいずれかとして説明されている。しかし、この表記は任意であり、容易に逆にすることができる。さらに、一部の機械式コンピューティングシステムには、０出力ラインと１出力ラインの両方があり、それぞれのラインがその値を通知するために移動する。一般に、機械式論理とメモリの多くの異なる実装が知られており、多くの異なるクロッキングスキームも知られている。図２４は、当業者には明らかである、１つまたは複数の機械的コンピューティング要素にクロック信号を提供する１つまたは複数のクロックの任意の配置を概念的に表す。

【0072】

図２５は、クロック入力がカムベースのクロック８５２によって提供される機械式コンピューティングシステム８５０を示す概略図である。カムベースのクロック８５２は、１つまたは複数のフォロア及び関連する緩衝部材を使用して、所望の波形を有する滑らかなクロック信号を提供する。示されるシステム８５０は、よく知られているハーバードアーキテクチャを採用する。多くの代替コンピュータシステムアーキテクチャは、当業者によく知られている。同様に、単一のクロック８５２が示されているが、複数のクロックを使用することができる。同期させることも、場合によっては非同期に動作させることもできる。同様に、クロックは、タイミングが実行される論理演算に依存するように、他のコンピュータコンポーネントから入力を受け取ることができる。図示されるクロック８５２は、制御ユニット８５４、算術論理ユニット８５６、入力／出力インターフェース８５８及びメモリ８６０内の論理要素を移動させるために分配される入力された力を提供する。機械式コンピューティングシステム８５０は、ハイブリッド電気機械式コンピュータを有してもよい。例えば、カムベースのクロックは、入力を電子的に処理できる。そのため、すべてのコンポーネントにクロック入力を供給する必要がない可能性がある。機械式コンピューティングシステム及びハイブリッドの機械式／電気式コンピューティングシステムの例は、当技術分野においてよく知られている。ハイブリッドの機械式／電気式コンピューティングシステムの例としては、バベッジの階差機関と分析エンジン、コンラッドゼウスのＺ３電気機械コンピューティングシステム、論理を実行したりデータを保存したりするために、少なくとも部分的に、電子電圧ではなく機械要素の位置を使用する後続のコンピューティングシステムなどが挙げられる。

【0073】

本発明は特定の例を参照して説明される。しかし、本発明の利益を得るために他の方法、システム及び装置もあり得る。従って、添付の特許請求の範囲の精神および範囲は、本明細書に含まれる特定の例の説明に限定しない。

【0074】

（参考文献）
Ｍｅｒｋｌｅ， Ｒ．（著）、 Ｆｒｅｉｔａｓ， Ｒ．（著）、「Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ」、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ、２０１６
Ｍｅｒｋｌｅ， Ｒ．（著）、 Ｆｒｅｉｔａｓ， Ｒ．（著）、「Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｕｓｉｎｇ ｏｎｌｙ ｌｉｎｋｓ ａｎｄ ｒｏｔａｒｙ ｊｏｉｎｔｓ」、ＡＳＭＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ａｎｄ Ｒｏｂｏｔｉｃｓ、２０１８
Ｍｅｒｋｌｅ， Ｒ．（出願人）、 Ｆｒｅｉｔａｓ， Ｒ．（出願人）、米国特許出願 ２０１７０１９２７４８（公開番号）、 「Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ」、２０１５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【手続補正書】

【提出日】2021-12-08

【手続補正1】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正の内容】

【0003】

円周により変わる半径を有する外周カム面を有する回転カム、一定の半径を有するが回転軸に直交する方向に位置が変化するカム面を有する回転円筒形カム、軸に沿って前後に移動する往復カム、カム面がフレームに固定されるままでフォロアがカムに対して移動する固定カムなど、を含む様々なカム種類が当技術分野でよく知られている。基本的なカム設計のバリエーションも存在する。例えば、ほとんどのカムは、フォロア接触部が複数の対向接触点（カム面（１つ又は複数）の対向する部分がフォロアと接する）を有する共役カムとして作られる。
トヨタ自動車の日本国の特開平０４－１５３５０５号は、内燃機関の弁を制御するための回転カムを開示している。カムは、リフト部分とレスト部分との間に遷移があるカム面の境界部分に形成される窪みを有する。これらの窪みは、カムの残りの部分よりも低いヤング率を持つ材料で埋められ、部分間の境界での応力亀裂を低減する。
ＷｉｌｈｅｌｍＳｅｔｔｅｌｅのドイツ連邦共和国のＤＥ１０ ２００７ ０１５４６７号は、パンチング及び曲げ機に適したカム機構、回転カム及び線形スライドフォロアを有する機構、カム面に接触するのに役立つ1つ又は複数のローラーを有するフォロアを開示している。本発明の機構において、フォロアは、カム面に接触するために旋回する「振り子レバー」に取り付けられる２つのローラーを有する。
ウィリアムＤ．ピアソンの米国特許第１，３５３，４９３号は、せん断応力を排除するために、回転カム、プランジャー及びカムとプランジャーとの間に挿入される緩衝板を有するアイレット装置を開示している。緩衝板は、プランジャーと平行に動くリフターロッドに回転可能に取り付けられる。

【手続補正2】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械式の出力信号を提供するカムアセンブリであって、
輪郭のあるカム面を有するカムと、
前記カム面と接触し、前記カム面に対して移動可能な緩衝有効領域を有する緩衝部材と、
フォロア接触部を有するフォロアと、
を備え、
前記カム面は、理想化された輪郭から逸脱する製造上の制限に起因する典型的な不規則性を有し、
前記フォロア接触部は、前記緩衝有効領域と接触するように配置されることで、前記カムが前記フォロワーに対して移動する場合の前記カム面の輪郭による前記緩衝有効領域の変位によって変位する、
カムアセンブリ。

【請求項2】

前記緩衝有効領域は、前記カム面が前記フォロア接触部に対して移動する方向へ移動することが抑制される、
請求項１に記載のカムアセンブリ。

【請求項3】

前記緩衝有効領域は、前記カム面又は前記フォロア接触部よりも高い摩耗率を有する材料から形成される、
請求項１又は請求項２に記載のカムアセンブリ。

【請求項4】

前記カムが移動可能に取り付けられるフレームと、をさらに備え、
前記緩衝部材は、移動可能な態様で前記フレームに対して取り付けられる、
請求項２又は請求項３に記載のカムアセンブリ。

【請求項5】

前記緩衝部材は、前記フレームに対して並進可能に取り付けられる、
請求項４に記載のカムアセンブリ。

【請求項6】

前記緩衝部材は、前記フレームに対して枢動可能に取り付けられる、
請求項４に記載のカムアセンブリ。

【請求項7】

前記緩衝部材の少なくとも一部は剛性を有する、
請求項４から請求項６の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項8】

前記緩衝部材の少なくとも一部は可撓性を有する、
請求項１から請求項７の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項9】

前記緩衝有効領域は、前記カムが移動可能に取り付けられるフレームに対して伸縮的に移動可能である、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項10】

前記緩衝有効領域は圧縮性を有する、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項11】

前記緩衝有効領域は、前記フォロア接触部との係合にかかる厚さが２０ｎｍ以下である、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項12】

前記カム面は、前記フォロア接触部を少なくとも１つの停留期間の間に一定の位置に配置させるように構成される、
請求項１から請求項１１の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項13】

機械式コンピューティングシステムであって、
請求項１から１２の何れかの１項に記載のカムアセンブリと、を備え、
前記フォロアの変位は、前記機械式コンピューティングシステムに少なくとも１つのクロック信号を提供する、
機械式コンピューティングシステム。

【請求項14】

理想的な輪郭から逸脱する製造上の制限に起因する典型的な不規則性を有する輪郭を含むカム面を備えるカムを提供するステップと、
フォロアを提供するステップと、
前記フォロアのフォロア接触部及び前記カム面との間に緩衝部材の緩衝有効領域を挟み込み、前記カム面の変位が前記フォロア接触部に伝わるよう、前記緩衝有効領域を前記カムに対して移動可能とするステップと、
前記カム面を前記フォロア接触部に対して移動させるステップと、を有し、
前記緩衝有効領域は、前記カム面の変位を前記フォロア接触部に伝達する場合、前記カム面の前記不規則性を平均化するように機能する、
機械式出力信号の提供方法。

【請求項15】

前記フォロアを機械式コンピューティングシステムに結合して、前記機械式出力信号が前記機械式コンピューティングシステムに少なくとも１つのクロック信号を提供するステップと、
をさらに有する請求項１４に記載の機械式出力信号の提供方法。

【手続補正書】

【提出日】2022-07-20

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

機械式の出力信号を提供するカムアセンブリであって、
輪郭のあるカム面を有するカムと、
前記カム面と接触し、前記カム面に対して移動可能な緩衝有効領域を有する緩衝部材と、
フォロア接触部を有するフォロアと、
を備え、
前記カム面は、理想化された輪郭から逸脱する製造上の制限に起因する典型的な不規則性を有し、
前記フォロア接触部は、前記緩衝有効領域と接触するように配置されることで、前記カムが前記フォロアに対して移動する場合の前記カム面の輪郭による前記緩衝有効領域の変位によって変位する、
カムアセンブリ。

【請求項2】

前記緩衝有効領域は、前記カム面が前記フォロア接触部に対して移動する方向へ移動することが抑制される、
請求項１に記載のカムアセンブリ。

【請求項3】

前記緩衝有効領域は、前記カム面又は前記フォロア接触部よりも高い摩耗率を有する材料から形成される、
請求項１又は請求項２に記載のカムアセンブリ。

【請求項4】

前記カムが移動可能に取り付けられるフレームと、をさらに備え、
前記緩衝部材は、移動可能な態様で前記フレームに対して取り付けられる、
請求項２又は請求項３に記載のカムアセンブリ。

【請求項5】

前記緩衝部材は、前記フレームに対して並進可能に取り付けられる、
請求項４に記載のカムアセンブリ。

【請求項6】

前記緩衝部材は、前記フレームに対して枢動可能に取り付けられる、
請求項４に記載のカムアセンブリ。

【請求項7】

前記緩衝部材の少なくとも一部は剛性を有する、
請求項４から請求項６の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項8】

前記緩衝部材の少なくとも一部は可撓性を有する、
請求項１から請求項７の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項9】

前記緩衝有効領域は、前記カムが移動可能に取り付けられるフレームに対して伸縮的に移動可能である、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項10】

前記緩衝有効領域は圧縮性を有する、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項11】

前記緩衝有効領域は、前記フォロア接触部との係合にかかる厚さが２０ｎｍ以下である、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項12】

前記カム面は、前記フォロア接触部を少なくとも１つの停留期間の間に一定の位置に配置させるように構成される、
請求項１から請求項１１の何れか１項に記載のカムアセンブリ。

【請求項13】

機械式コンピューティングシステムであって、
請求項１から１２の何れかの１項に記載のカムアセンブリと、を備え、
前記フォロアの変位は、前記機械式コンピューティングシステムに少なくとも１つのクロック信号を提供する、
機械式コンピューティングシステム。

【請求項14】

理想的な輪郭から逸脱する製造上の制限に起因する典型的な不規則性を有する輪郭を含むカム面を備えるカムを提供するステップと、
フォロアを提供するステップと、
前記フォロアのフォロア接触部及び前記カム面との間に緩衝部材の緩衝有効領域を挟み込み、前記カム面の変位が前記フォロア接触部に伝わるよう、前記緩衝有効領域を前記カムに対して移動可能とするステップと、
前記カム面を前記フォロア接触部に対して移動させるステップと、を有し、
前記緩衝有効領域は、前記カム面の変位を前記フォロア接触部に伝達する場合、前記カム面の前記不規則性を平均化するように機能する、
機械式出力信号の提供方法。

【請求項15】

前記フォロアを機械式コンピューティングシステムに結合して、前記機械式出力信号が前記機械式コンピューティングシステムに少なくとも１つのクロック信号を提供するステップと、
をさらに有する請求項１４に記載の機械式出力信号の提供方法。

【国際調査報告】