JP2010500225A - 回路モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
本発明によれば、圧電発生器がバネ質量体システムとして形成され、この発生器は電圧源として当該回路モジュール内で自給自足型のエネルギー供給を可能にする。これにより特にタイヤセンサ、例えばセンサ電子系と機能電子系を備えたタイヤ圧監視センサ(TPMS)にエネルギーが供給できる。さらに連続的若しくは不連続的な機械的負荷にさらされる自給型モジュールとして別の適用も可能である。
Claims (26)
- 特に車両タイヤに用いるための回路モジュールであって、
前記回路モジュールは、少なくとも、
ケーシング(2)と、
圧電発生器(3)を有し、
前記圧電発生器(3)は、前記ケーシング(2)内で可動な質量体要素(10)と、少なくとも1つの圧電素子(14)を備えたバネ装置(12,14)とを有している回路モジュールにおいて、
前記質量体要素(10)とバネ装置(12,14)が、振動可能なシステムを形成しており、
前記圧電素子(14)は、振動可能なシステム(10,12,14)の振動のもとで弾性的に変形可能であり、さらに、
前記圧電素子(14)の機械的変形のもとで当該圧電素子から出力される圧電電圧の受入れと当該回路モジュール(1)の給電のための電流供給回路(5)が設けられていることを特徴とする回路モジュール。 - 前記バネ装置(12,14)は、相互接続されている圧電素子(14)と少なくとも1つのバネ要素(12)によって形成されている、請求項1記載の回路モジュール。
- 前記バネ要素(12)は、ケーシング(2)内に固定されている、請求項2記載の回路モジュール。
- 前記バネ要素(12)は、端部領域(12e)を有しており、該端部領域(12e)はケーシング(2)にクランプされている、請求項3記載の回路モジュール。
- 前記端部領域(12e)の端面側縁部は、ケーシングの少なくとも1つのケーシング溝(16)内で固定されず、振動運動のもとでそれらの間隔が相互に調整可能である、請求項4記載の回路モジュール。
- バネ要素(12)が、質量体要素(10)への当接のための少なくとも1つの質量体接触領域(12a,12b)と、弾性的変形のための少なくとも1つの弾性的バネ領域(12c,12d)を有している、請求項2から5いずれか1項記載の回路モジュール。
- 前記少なくとも1つの弾性的バネ領域(12c、12d)に圧電素子(14)が固定され、当該弾性的バネ領域(12c,12d)の弾性的変形の際に歪みを生じている、請求項6記載の回路モジュール。
- バネ要素(12)が半径方向で外方に向けて突出する2つの舌状の弾性的バネ領域(12c,12d)を有しており、前記圧電素子(14)は歪み振動発生のために前記2つのバネ領域(12c,12d)に固定されている、請求項7記載の回路モジュール。
- 圧電素子(14)は、ケーシング(2)の垂直軸線方向(V)に直交する方向に延在する長い帯状の形態を有している、請求項1から8いずれか1項記載の回路モジュール。
- 質量体要素(10)はその振動運動の際にケーシング(2)の内壁に案内されている、請求項1から9いずれか1項記載の回路モジュール。
- 質量体要素(10)とバネ装置(12,14)はケーシング内部空間(2c)の断面を充たしている、請求項1から10いずれか1項記載の回路モジュール。
- 電流供給回路(7)と少なくとも1つのさらなる構成要素(5)のための回路支持体(4)がケーシング内部空間(2c)に収容されている、請求項11記載の回路モジュール。
- 前記回路支持体(4)と、圧電素子(14)と、バネ要素(12)と、質量体要素(10)がケーシング(2)内で積層されており、前記バネ要素(12)は質量体要素(10)に載置されており、前記圧電素子(14)はバネ要素(12)の上側又は下側に設けられており、前記回路支持体(4)は圧電素子に設けられている、請求項12記載の回路モジュール。
- 前記圧電素子(14)は下方電極として構成されたその下側(14b)が金属的に構成されたバネ要素(12)を介して接触接続され、前記圧電素子の上方電極として構成された上側(14a)は回路支持体(4)に接続するか若しくは配設された導体路、例えばワイヤ又は可撓性の金属板を介して接触接続される、請求項12または13記載の回路モジュール。
- 電流供給装置(5)は圧電素子から生成されたエネルギーを一時的に蓄えるためのエネルギー蓄積器を有している、請求項1から14いずれか1項記載の回路モジュール。
- 圧電素子(14)が回路モジュール(1)の唯一のエネルギー源であり、当該回路モジュール(1)はエネルギーを自給自足し、消費型エネルギー源から開放されている、請求項1から15いずれか1項記載の回路モジュール。
- 圧力及び/又は温度及び/又は加速度の測定のためのセンサ(7)を有している、請求項1から16いずれか1項記載の回路モジュール。
- 振動可能なシステム(10,12,14)は、10〜600Hzの固有周波数、有利には300〜500Hzの固有周波数を有している、請求項1から17いずれか1項記載の回路モジュール。
- 前記質量体要素(10)はその振動運動の際に両側でそれぞれ1つのストッパによって制限されている、請求項10記載の回路モジュール。
- 静止位置の質量体要素とストッパの間の2つの間隔が異なっている、請求項19記載の回路モジュール。
- ストッパと静止位置の質量体要素の間で間隔が何も存在していない、請求項20記載の回路モジュール。
- 静止位置の質量体要素に対する間隔を何も有さないストッパは質量体要素(10)に当接するための弾性的バネ領域(12c,12d)である、請求項21記載の回路モジュール。
- 回路モジュール(1)が車両タイヤのゴム材料内に挿入されて、例えば加硫処理されているか、又は接着されているか、又はポケット内に収容されているか、又はクランプされている、請求項1から22いずれか1項記載の回路モジュールを備えた車両タイヤ。
- 回路モジュールが次のように車両タイヤに若しくは車両タイヤ内に設けられている、すなわちケーシングの垂直軸線方向(V)がタイヤの半径方向に配向されており、質量体要素(10)が半径方向に関してさらに圧電素子(14)よりも外方に配設されている、請求項1から22いずれか1項記載の回路モジュールを備えた車両タイヤ。
- タイヤの回転運動によって引き起こされる半径方向加速度に基づいて質量体要素がタイヤに関して半径方向に変位する、請求項20記載の回路モジュールを備えた車両タイヤ。
- 回路モジュールが次のように車両タイヤに若しくは車両タイヤ内に設けられている、すなわちケーシングの垂直軸線方向(V)がタイヤの軸線方向又は接線方向に配向されている、請求項1から22いずれか1項記載の回路モジュールを備えた車両タイヤ。
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