JP7457706B2 - ベアリングのための検出装置 - Google Patents
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Description
第2及び第4の電極(E2,E4)の部分または指部(F2,F4)は、互いから実質的に第1の距離(D1)を置いて少なくとも縦方向(L)に延在し、それぞれ、第2の電極(E2)の部分または指部(F2)、第4の電極(E4)の部分または指部(F4)は、実質的に第1の距離(D1)の2倍以上、好ましくは実質的に第1の距離(D1)の2倍離れた距離(D2)を置き、及び好ましくは、
第1の電極(E1)のそれぞれの部分または指部(F1)は、第3の電極(E2)のそれぞれ当該部分または指部(F2)と実質的に重ねられるまたは揃えられる位置にあり、第3の電極(E3)のそれぞれの部分または指部(F3)は、第4の電極(E4)のそれぞれの当該部分または指部(F4)と実質的に重ねられるまたは揃えられる位置にある、圧電トランスデューサ。
第2及び第4の電極(F2,F4)の部分または指部(F2,F4)は、互いから実質的に第1の距離(D1,D3)を置いて縦方向(L)に延在し、それぞれ第2の電極(E2)の部分または指部(F2)、第4の電極(E4)の部分または指部(F4)は、実質的に第2の距離(D2)を置く、圧電トランスデューサ。
-第1及び第3の電極(E1,E3)の1つのそれぞれ当該部分または指部(F1)は、第2及び第4の電極(E2,E4)の1つのそれぞれ当該部分または指部(F2)と実質的に重ねられるまたは揃えられる位置にあり、第1及び第3の電極(E1,E3)の他の1つのそれぞれ当該部分または指部(F3)は、第2及び第4の電極(E2,E4)の他の1つのそれぞれ当該部分または指部(F4)に対して実質的に交互に配置された位置にある、3に記載の圧電トランスデューサ。
-第1及び第3の電極(E1,E3)の1つのそれぞれ当該部分または指部(F1)は、第2及び第4の電極(E2,E4)の1つのそれぞれ当該部分または指部(F2)と実質的に重ねられるまたは揃えられる位置にあり、第1及び第3の電極(E1,E3)の他の1つのそれぞれ当該部分または指部(F3)は、第2及び第4の電極(E2,E4)の他の1つのそれぞれ当該部分または指部(F4)に対して実質的に交互に配置された位置にあり、第1及び第3の電極(E1,E3)またはそれぞれ当該部分または指部(F1,F3)は、互いに電気的に絶縁であり、第3及び第4の電極(E3,E4)またはそれぞれ当該部分または指部(F3,F4)は、互いに及び第1及び第3の電極(E1,E3)に対して電気的に絶縁であり、縦方向(L)を横切る方向(W)に圧電材料の層(11)に誘導されたせん断応力(SS)は、一側面の第1及び第3の電極(E1,E3)の1つと、他側面の第2及び第4の電極(E2,E4)の1つの間に当該せん断応力(SS)に比例する値を有する電位差を発生し、第1及び第3の電極(E1,E3)の1つ及び第2及び第4の電極(E2,E4)の1つは、好ましくは当該部分または指部が実質的に互いに重なり合っているまたは互いに揃えられる位置にある電極である、4に記載の圧電トランスデューサ。
ii)一側面の第1の電極(E1)と少なくとも1つの第3の電極(E3,E5)の少なくとも1つ、またはそれぞれの当該部分または指部、他の側面の第2の電極(E2)と少なくとも1つの第4の電極(E4,E6)の少なくとも1つ、またはそれぞれ当該部分または指部の間に電位差を加えることによって圧電材料の層(11)の分極を得るステップと、を備え、
ステップii)は、圧電トランスデューサ(10)がその後せん断の力を検出するために用いられる電極またはそれぞれ当該部分または指部の電気接続の第2の形態と異なる、電極またはそれぞれ当該部分または指部の電気接続の第1の形態で実行される、圧電トランスデューサを製造する方法。
Claims (15)
- -ベアリング(6)の固定リング(6a)に固定されるように構成されたハウジング体(2)と、
-前記ハウジング体(2)に設けられた検出装置であって、少なくとも1つの圧電トランスデューサ(10;20)を含むセンサ手段(10;20;30)を備える、検出配置と、を備え、
前記検出配置は、
-前記ハウジング体(2)に取り付けられ、前記ベアリング(6)の振動を機械的に伝達することに適した少なくとも1つの浮体(7)と、
-前記ハウジング体(2)の固定位置に取り付けられる少なくとも1つのセンサユニット(8)であって、前記少なくとも1つの浮体(7)の対応する表面を、直接または少なくとも1つの別の要素の介して受け入れるように構成された少なくとも1つの検出面(8a)を有する、少なくとも1つのセンサユニット(8)と、を備え、
前記少なくとも1つの圧電トランスデューサ(10;20)は、前記少なくとも1つの検出面(8a)の少なくとも一部を画定し、前記少なくとも1つの圧電トランスデューサ(10;20)の前記少なくとも1つの浮体(7)によって加えられる力の大きさに比例する電位差を発生するように構成される、ベアリング検出装置。 - 前記ベアリング(6)の回転軸(X)に平行な方向に、前記少なくとも1つのセンサユニット(8)に向かう方向に又は逆の方向に前記少なくとも1つの浮体(7)を押すように構成された少なくとも1つの弾性要素(3e;3e’)を備えた、請求項1に記載のベアリング検出装置。
- 前記少なくとも1つの圧電トランスデューサ(10;20)は、
縦方向(L)と横方向(W)に延在する圧電材料の層(11;21)と、
第1の電極(E1;E21)及び第2の電極(E2;E22)を備え、
前記第1の電極(E1;E21)と前記第2の電極(E2;E22)との間に前記圧電材料の層(11;21)が少なくとも部部的に延在する、請求項1または2に記載のベアリング検出装置。 - 前記少なくとも1つの圧電トランスデューサ(10;20)は、前記少なくとも1つの浮体(7)に加えられる第1のせん断応力(SS)を示す第1の電位差を発生するように構成された第1の圧電トランスデューサ(10)と、前記少なくとも1つの浮体(7)に加えられる第2のせん断応力(SS)を示す第2の電位差を発生するように構成された少なくとも1つの第2の圧電トランスデューサ(20)を備え、
前記第1の圧電トランスデューサ(10)と前記少なくとも1つの第2の圧電トランスデューサ(20)は、前記第1の圧電トランスデューサ(10)が第1の方向のせん断応力を検出するように設計され、前記少なくとも1つの第2の圧電トランスデューサ(10)は、第2の方向のせん断応力を検出するように構成され、
前記第1の方向と前記第2の方向は、一方が他方を横断する、または、一方が他方に対して傾いている、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のベアリング検出装置。 - 前記少なくとも1つの圧電トランスデューサ(10;20)は、前記少なくとも1つの浮体(7)に加えられるせん断応力(SS)に比例する電位差を発生するように構成された第1の圧電トランスデューサ(10)と、前記少なくとも1つの浮体(7)に加えられる垂直応力に比例する電位差を発生するように構成された少なくとも一つの第2の圧電トランスデューサ(20)の少なくとも1つを備える、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のベアリング検出装置。
- 前記少なくとも1つの圧電トランスデューサ(10)の前記第1の電極(E1)と前記第2の電極(E2)のそれぞれは、前記圧電材料の層(11)の第1の主面(11a)と第2の主面(11a,11b)に延在する複数の部分または指部(F1,F2)を有し、
前記少なくとも1つの圧電トランスデューサ(10)は、少なくとも1つの第3の電極(E3)と少なくとも1つの第4の電極(E4)とを有し、
前記少なくとも1つの第3の電極(E3)と前記少なくとも1つの第4の電極(E4)はそれぞれが、前記圧電材料の層(11)の前記第1の主面(11a)と前記第2の主面(11b)に延在する、請求項3に記載のベアリング検出装置。 - -前記少なくとも1つの圧電トランスデューサ(10)は、前記第1の電極(E1)、前記第2の電極(E2)、前記第3の電極(E3)、前記第4の電極(E4)を備え、
-前記第3の電極(E3)は、前記第1の電極(E1)の部分または指部(F1)と互いにかみ合うまたは互い違いにある形態であるそれぞれの部分または指部(F3)を有し、
前記第4の電極(E4)は、前記第2の電極(E2)の部分または指部(F2)とかみ合うまたは互い違いにある形態であるそれぞれの部分または指部(F4)を有する、請求項6に記載のベアリング検出装置。 - 前記少なくとも1つの圧電トランスデューサ(10;20)は、圧電材料が堆積された層(11;21)と前記圧電材料が堆積された層(11;21)の2つの対向する主面(11a,11b;21a,21b)において電気導電材料(E1-E4;E22,E23)が堆積された電極を備える、請求項1乃至7のいずれか1項に記載のベアリング検出装置。
- 前記少なくとも1つの浮体(7)から前記少なくとも1つのセンサユニット(8)に機械的応力を伝達できる少なくとも1つの中間要素または層が、前記少なくとも1つの浮体(7)の前記検出面(8a)と前記対応する面の間に設置される、請求項1乃至8のいずれか1項に記載のベアリング検出装置。
- 前記ハウジング体(2)は、
-実質的に環状である、少なくとも1つの第1の本体部品(3)と少なくとも1つの第2の本体部品(4)を備える、及び/又は
前記ベアリング(6)の固定リング(6a)と結合するように構成された、円周の少なくとも一部に沿って延在する結合構造を有する、請求項3に記載のベアリング検出装置。 - 前記センサ手段は、さらに前記ベアリング(6)の回転リング(6b)または前記ベアリング(6)の前記回転リング(6b)に関連し、それと共に回転する要素(31)の角移動または回転移動を検出するように構成された前記ハウジング体(2)のセンサ要素(30)を備える、請求項1乃至10のいずれか1項に記載のベアリング検出装置。
- 前記ハウジング体(2)は、前記ハウジング体(2)を前記ベアリング(6)から分離の目的のために、前記ハウジング体(2)の握りを促進するように、1またはそれ以上の表面要素(3m;3n;3o)を形成している、請求項1乃至11のいずれか1項に記載のベアリング検出装置。
- 固定リング(6a)、回転リング(6b)、前記固定リング(6a)と前記回転リング(6b)の間の転がり要素(6c)を備え、
前記固定リング(6a)に請求項1乃至12のいずれか1項に記載のベアリング検出装置が固定される、センサ付きベアリング。 - ベアリングの振動を検出する方法であって、
i)請求項1乃至12のいずれか1項に記載のベアリング検出装置(1)を提供するステップと、
ii)前記ベアリング(6)の固定リング(6a)に対して前記検出装置(1)を固定するステップと、
iii)少なくとも1つの圧電トランスデューサ(10;20)によって、前記少なくとも1つの浮体(7)に加えられたせん断応力(SS)と垂直応力の少なくとも1つに比例する電位差を生成するステップと、を備える方法。 - ベアリング(6)の固定リング(6a)に固定されるように構成されたハウジング体(2)と、
少なくとも1つの浮体(7)とセンサ手段(10;20;30)を備える、前記ハウジング体(2)に関連付けられる検出配置と、を備え、
前記少なくとも1つの浮体(7)は、前記ハウジング体(2)内に取り付けられ、前記ベアリング(6)によって発生する機械的振動を伝達することができ、
前記センサ手段(10;20;30)は、
-少なくとも1つの検出面が前記少なくとも1つの浮体(7)によって圧力を加えられるとき電位差を発生することができる圧電トランスデューサ(10;20)と、
-前記ベアリング(6)の回転リング(6b)または前記ベアリング(6)の前記回転リング(6b)と共に動くことができる要素(31)の動作または位置を検出するように構成された、角移動または回転移動(30)を感知するためのセンサ要素、の一方又は両方を含む、ベアリング検出装置。
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