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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-19
(45)【発行日】2024-03-28
(54)【発明の名称】ベアリングのための検出装置
(51)【国際特許分類】
G01L 5/00 20060101AFI20240321BHJP
F16C 41/00 20060101ALI20240321BHJP
F16C 19/16 20060101ALI20240321BHJP
F16C 19/52 20060101ALI20240321BHJP
【ＦＩ】
G01L5/00 K
F16C41/00
F16C19/16
F16C19/52
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2021528928
(86)(22)【出願日】2019-11-22
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-18
(86)【国際出願番号】 IB2019060071
(87)【国際公開番号】W WO2020105008
(87)【国際公開日】2020-05-28
【審査請求日】2022-11-10
(31)【優先権主張番号】102018000010522
(32)【優先日】2018-11-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT
(73)【特許権者】
【識別番号】518314084
【氏名又は名称】エルテック・ソチエタ・ペル・アツィオーニ
【氏名又は名称原語表記】ＥＬＴＥＫ Ｓ．Ｐ．Ａ．
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100131808
【弁理士】
【氏名又は名称】柳橋 泰雄
(74)【代理人】
【識別番号】100101454
【弁理士】
【氏名又は名称】山田 卓二
(72)【発明者】
【氏名】ガディーニ，コスタンツォ
(72)【発明者】
【氏名】ピッツィ，マルコ
(72)【発明者】
【氏名】ザニン，マッシモ
(72)【発明者】
【氏名】アッレーラ，ステファノ
【審査官】公文代 康祐
(56)【参考文献】
【文献】特開２００７－３３３１６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１６９７５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－０７４７６７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－１９１０９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００９／０２６６１６９（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｌ ５／００－５／２８
Ｆ１６Ｃ １９／０６
Ｆ１６Ｃ １９／１６
Ｆ１６Ｃ １９／５２
Ｆ１６Ｃ ４１／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
－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。
【請求項2】
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。
【請求項3】
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。
【請求項4】
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。
【請求項5】
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。
【請求項6】
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。
【請求項7】
－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。
【請求項8】
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。
【請求項9】
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。
【請求項10】
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。
【請求項11】
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。
【請求項12】
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。
【請求項13】
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。
【請求項14】
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。
【請求項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、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ベアリングまたはその一部の振動、動作、または変位を検出するように構成された少なくとも１つのセンサ要素を備える、ベアリングのための検出装置に関する。本発明は、その２つの対向側面の１つにおいてベアリングの固定部を直接取り付けるべき検出装置を特に参照して開発された。
【背景技術】
【0002】
知られているように、ベアリングは、２つの部品の間の相対動作を拘束できるように設計され、回転部品を引き留める及び支持するための様々なタイプの機構で用いられる装置である。
【0003】
使用の際、ベアリングは、静的な及び動的な両方の異なる負荷を受ける。静的な負荷は、通常ベアリングによって支持される重量に比例する一方で、動的な負荷は、通常ベアリングの使用の条件に依存する。したがって多くのシステムにおいて、ベアリングに作用する負荷を監視できることが望ましい。例えば、自動車分野において、車輪ハブのベアリングの負荷の情報は、有利に車の安定性の制御のためのシステムによって用いられる。
【0004】
この目的において、一般的にベアリングの固定外輪に提供される環状溝を利用する、ベアリングの一側面に固定されたセンサユニットを備える回転パラメータを検出するための装置を備えるベアリングを提供することが知られる。センサユニットは、通常、回転内輪に対して固定される例えばフォニックホイールなど、少なくとも１つのエンコーダ要素を備え、このため固定リングに関連するセンサユニットによって運ばれる１またはそれ以上のセンサの前で回転する。このタイプの装置は、ベアリングの回転の検出ができ、例えばその回転速度及びその角加速度などのパラメータを得る。
【0005】
振動は、例えば過剰振動が、ベアリングが摩滅するまたは、その耐用年数の終わりに達する事実の兆候であると考えられるならば、ベアリングの条件の指標を提供できる、いくつかの重要なさらなるパラメータを示す。ベアリングによって耐えられる負荷に加えて、このため対応する振動も監視することが役立つことも証明する。そのためこのパラメータを検出することができる検出装置も提案され、パラメータのいくつかは圧電材料の使用に基づいてきた。
【0006】
例えば請求項１のプレアンブルが基づかれる米国特許第５６７７４８８号は、圧電ホモポリマまたはコポリマで作られたフィルムによって構成される少なくとも１つのトランスデューサを備える、ベアリングの振動を検出する装置を記載し、このフィルムは、ベアリングの固定リングに直接接着されるまたは当該固定リングに固定される要素に接着される。１つの実施形態において、装置は、ベアリングの固定部に直接または間接に固定される実質的にＵ字型断面を有する実質的に環状のハウジング体を含み、少なくとも１つのアーチ型の圧電フィルムは、当該ハウジング体の底部壁または円周壁に接着される。装置の製造は、一般的に複雑で、装置の組み立ての間及びフィルムが接着される要素がベアリングの対応する部分に機械的に固定されるべきときの両方で、圧電ポリマフィルムの引き裂きのリスクを意味する。
【0007】
例えば５ｍｍ×５ｍｍで、厚さが０．４ｍｍのミリメータ程度である市販タイプの圧電プレートを含む、ラジアル荷重を検出する配置を有する、センサ付きのベアリングが国際公開第０２／０８８６５３号で知られる。空洞がベアリングの内輪と外輪の１つに画定され、圧電プレートが－ベアリングの回転軸の近くのもの－空洞の底部壁に設置され、少なくとも１つのばねがプレートと空洞の対向壁の間に設置され、そのためばねは、ベアリングのラジアル方向にその反力を働かせる。この方法で、圧電プレートは、ベアリングのラジアル負荷の測定ができる。異なる実施形態において、ベアリングの振動の検出もできるために、圧電プレートのばねによって押し付けられる中間体が圧電プレートとばねの間に設置される。またこのタイプの構造は、一般的にベアリングのリングの１つにハウジング空洞を得るための要求に関して及び空洞の内側の検出システムの部品の組み立てに関しての両方で製造が複雑である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】米国特許第５６７７４８８号
【発明の概要】
【0009】
その一般的な用語において、本発明の目的は、基本的に製造が単純で、コンパクトで安価なベアリングの固定部に固定されるように設計されたタイプの検出装置を提供することであるが、改善された検出及び／または高精度の検出及び操作の信頼性によって区別される。
【0010】
以後、さらに明確に出現する上記及び他の目的は、添付された特許請求の範囲に規定される特性を有するベアリング検出装置によって本発明に従って達成される。請求項は、本発明に関して本明細書に提供される技術的教示の不可欠な部分を構成する。
【0011】
本発明のさらなる目的、特性及び利点は、説明のための及び非限定の例として純粋に提供された添付された図面を参照して、その後の詳細な説明から明確に出現するであろう。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1-2】本発明の可能な実施形態に従う検出装置の異なる角度からの概略斜視図である。
【図6-7】対応するベアリングに固定された本発明の可能な実施形態に従う検出装置の部分及び概略断面斜視図である。
【図8】本発明の可能な実施形態に従う検出装置のセンサユニットの一部の概略斜視図である。
【図9】本発明の可能な実施形態に従う検出装置のセンサユニットの第１の圧電トランスデューサの分解概略図である。
【図10】本発明の可能な実施形態に従う検出装置のセンサユニットの第２の圧電トランスデューサの分解概略図である。
【図13】本発明の可能な実施形態に従う検出装置のセンサユニットの一部の概略斜視図である。
【図14】本発明の可能な実施形態に従う検出装置のセンサユニットの一部の概略斜視図である。
【図19-20】電気接続の２つの異なる形態の、本発明の第１の可能な実施形態に従う検出装置のセンサユニットの圧電トランスデューサの正面の概略表示である。
【図21】本発明の可能な実施形態に従う検出装置のセンサユニットの圧電トランスデューサの操作原理を例示する目的の概略斜視図である。
【図22】本発明の可能な実施形態に従う検出装置のセンサユニットの概略上面図である。
【図30-31】本発明のさらなる可能な実施形態に従う検出装置の異なる角度からの概略斜視図である。
【図32-33】本発明のさらなる可能な実施形態に従う検出装置の異なる角度からの概略斜視図である。
【図38】対応するベアリングに固定された本発明のさらなる可能な実施形態に従う検出装置の部分断面概略斜視図である。
【図44-45】対応するベアリングから検出装置を分離するために考案された抽出装置の使用の可能なモードを例示する目的の概略斜視図である。
【図50】対応するベアリングに固定された本発明のさらなる可能な実施形態に従う検出装置の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
「１つの実施形態」（ａｎ ｅｍｂｉｄｉｍｎｔ）、「１つの実施形態」（ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）、「様々な実施形態」などへの言及は、本明細書のフレームワークにおいて、１つの実施形態に関して記載された少なくとも１つの特定の形態、構造、または特性が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意図する。この理由で、本明細書の様々な点に存在する「１つの実施形態において」（ｉｎ ａｎ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）、「１つの実施形態において」（ｉｎ ｏｎｅ ｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）、「様々な実施形態において」などの語句は、１つの同じ実施形態を指す必要はなく、代わりに異なる実施形態を指すこともある。さらに、本明細書のフレームワークで定義される特定の形態、構造、または特性は、示されるものと異なる１またはそれ以上の実施形態に適切な方法で組み合わされる。特に図の例を参照して本明細書に用いられる符号及び空間参照（例えば「上」（ｕｐｐｅｒ）、「下」（ｌｏｗｅｒ）、「上」（ｔｏｐ）「下」（ｂｏｔｔｏｍ）、「前」、「後」、「垂直」など）は、便宜のために提供されるのみであって、このため保護の範囲及び実施形態の範囲を定義しない。本明細書及び添付された特許請求の範囲において、一般用語「材料」は、複数の異なる材料の混合物、組成物または組み合わせも備えるとして理解されるべきである。本明細書及び添付された特許請求の範囲において、一般用語「力」及び「応力」は、検出を受ける少なくとも一部の機械的負荷及び／または振動によって及び／または最小の動作または変位にかかわらず決定される好ましくは動的タイプのベクトル物理量も含むとして理解されるべきである。本明細書及び添付された特許請求の範囲において、「軸方向」及び「半径方向」と呼ばれる方向は、本発明に従う装置が関連するベアリングのそれぞれ回転軸及び半径に平行な方向として理解されるべきである。図において、同じ符号は、互いに同様または技術的に等価である要素を指定するために用いられる。
【0014】
図１－５において、本発明の可能な実施形態に従うベアリングのための検出装置は１で全体として指定される。図１－２において、装置１は、分離して示され、図３－４において、装置１は、取り付けられた状態、すなわち一般ベアリングに側面に固定されて示され、図５において、装置１は、分解図で表される。
【0015】
装置１は、それがポリマ材料または金属及びポリマ材料の組み合わせで作られる可能性を排除しないにもかかわらず、好ましくは金属材料で作られたハウジング体２を含む。様々な好ましい実施形態において、ハウジング体２は、実質的に環状形状を有し、一緒に結合された少なくとも２つの部品からなる（しかしながら他の形状、例えば円周の弧の形状などが可能である）。例示された場合において、本体４は、環状または環状体のハウジングまたはチャンバを画定するために結合される、以後簡単にするために、それぞれ「蓋」及び「ベース」と呼ばれる２つの実質的な環状体部品３及び４を備える。
【0016】
様々な実施形態において、ベース４と蓋３は、実質的にＵ字型断面を有する、すなわち２つの円周壁と底部壁を備える。図において、蓋３の底部壁、外円周壁、及び内円周壁が、３ａ、３ｂ、３ｃで指定される一方で、ベース４の対応する底部、外及び内壁が４ａ、４ｂ、４ｃで指定される。当該内及び外壁は、ベース４が描かれる場合のように蓋３に部分的に受け入れられるまたはその逆であるように異なる直径を有する。図６も参照して、様々な実施形態において、ハウジング体２が組み立てられた状態にあるとき、ベース４の円周壁の外面は、蓋３の円周壁の内面と隣接する。
【0017】
様々な実施形態において、ベース４と蓋３は、以後記載される検出配置を本体２内に少なくとも部分的に取り囲むように他の部品の例えば溶接、または結合、またはアップセットまたは接着によって一緒に固定される。図において、当該検出配置の電気及び／または電子構成部品の例えば車のオンボード制御ユニットなど図示されない外部制御システムの電気接続のための配線５ａのコネクタが５で指定される。
【0018】
ハウジング体２は、可能性のあるケージまたはリテーナを備えた２つのリングの間に設置された外輪６ａ、内輪６ｂ、及び複数の転がり要素６ｃを備えるタイプの全体として６で指定される回転ベアリングの固定リングに対して機械的に固定されるように事前に取り決められる。検出装置１と組み合わせて用いられるベアリングの構造は、いずれにせよ既知のタイプであり、本発明の目的と無関係である。以下では、内輪６ｂが結合システムの適切な変更によって固定であるならば、内輪６ｂに装置を固定することは、本発明の範囲から排除されないにもかかわらず、ベアリングの固定リングは外輪６ａであると仮定する（例えば、内輪６ｂに対して装置１を固定するための予測される要素は、実質的に外輪６ａに対して装置１の固定を参照して記載される要素と同様である）。
【0019】
様々な実施形態において、ハウジング体２は、ベアリング６の対応する固定リング６ａと結合するように構成された少なくとも１つの結合端部を有する。例において、３ｄで指定される当該端部は、実質的に環状であり、蓋３の外部壁３ｂによって画定される。図１－５の例において、当該結合端部３ｄは、図６に観察されるように、ベアリング６の固定リング６ａに画定される環状台座または溝を係合することができるように外に曲がる外壁３ｂの端部によって実質的に画定される。例において図５の６ｄで指定される上記環状溝は、リング６ａの内側面に提供される、すなわちその円周側面は、リング６ｂの外円周側面に面する。このタイプの溝は、例えば汚れの侵入を防ぐためのシールドリングの固定のために市場で手に入れられる様々なベアリングに提供される。この観点では、様々な実施形態において、装置１のハウジング体２は、好ましくはベアリング６の転がり要素６ｃが配置される領域の汚れの可能な侵入に対して保護（ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）または保護（ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ）を提供するような形状にされる。
【0020】
他の実施形態において、壁３ｂの端部は、例えば図７に例示されるように当該環状溝６ｄの端部に対して係合される環状レリーフを画定するように異なった形状にされる一方で、同時にリング６ａへの本体２の実質的な弾性またはスナップアクション結合を維持する。そのようなレリーフは、クイックまたはスナップアクション挿入／抽出ができるために、壁３ｂの丸まったまたは曲がった部分によって画定されるＶまたはＵを形成するために例えば反対方向に実質的に曲がったまたは傾斜した、形作られたプロファイルを有する。そのような構造によって、組み立ての間ベアリング６に向かって装置１に働く軸方向推力に続いて、当該部分は、－壁３ｂの最小であるが弾性によって－曲がり、ベアリングの対応するリング（ここでリング６ａ）の表面を滑り、その後弾性的に開き、対応する溝６ｄに係合する。反対の動作は、引く動作が装置１に加えられ、例えば以後記載されるタイプの抽出装置を用いて、ベアリング６からそれを分離する場合に生じる。
【0021】
特定の形状と無関係に、様々な優先的な実施形態において、結合端部を画定するハウジング体の壁は、ベアリングに面するハウジング体の底部壁を越えて軸方向に延在する弾性的に柔軟な部分を備える（参考までに本体２の底部壁４ａを超えて延在する図３５のＦＰで指定される壁の部分を参照）。もう一度一般的に、結合端部は、優先的にベアリングの対応するリング（例えばリング６ａ）の少なくとも１つの端部または表面を滑ることができるような形状にされ（例えば丸まったまたは傾斜した）、それぞれの壁部（例えば前述の部分ＦＰ）は、当該底部壁（例えば壁４ａ）においてまたは当該底部壁の近位で少なくとも曲がることができる。
【0022】
様々な実施形態において、ハウジング体２は、例えば図３及び４から明確に留意されるようにベアリング６の面または軸端部に対応する位置に、またはベアリング６に並んで設置されるように、その取り付けられた条件において、配置されるように設計される。このタイプの様々な実施形態において、本体２の横方向の障害または直径の寸法は、好ましくはベアリングの外輪の直径より小さい。代わりに、本体４の中央通路の周辺寸法または直径は、好ましくはベアリング６の内輪６ｂの対応する通路より大きい。
【0023】
センサ手段が設けられる当該検出配置は、ハウジング体２に取り付けられる。この配置は、以後説明されるように、優先的に実質的に環状形状を有し、ハウジング体２にベアリング６によって導入される機械的応力を伝達できる、図５の全体として７で指定される少なくとも１つの浮かんで取り付けられる本体を備える。
【0024】
浮体７は、電気絶縁材料または電気絶縁材料で少なくとも局所的に被覆された金属材料で作られる（または浮体で共操作されるべきセンサ手段は、電気絶縁方法で被覆される）。
【0025】
図５をもう一度参照すると、検出配置はさらに、好ましくは実質的に環状形状を有し、ハウジング体２上の実質的に固定位置にまたは対応するハウジング内に取り付けられる支持体８’を有する、全体として８で指定されるセンサユニットを備える。センサユニット８、またはその支持体８’は、ハウジング体２に対して浮体７の機械的応力及び／または振動及び／または動作または変位を検出するように設計されたセンサ手段１０及び２０及び特に少なくとも応力センサ手段を有する。観察されるように、本体８’に関連する当該応力センサ手段は、特に例えば上記センサ手段またはトランスデューサに誘導される力または応力の変動など、応力及び／または機械的負荷及び／または振動に応答して電位差または電圧及び／または電流を発生するように設計されたタイプの少なくとも１つの圧電トランスデューサを備える。
【0026】
同様に支持体８’は、電気接続導電トラックを予測し、そのいくつかはＴで指定される。図５の例において、導電トラックＴは、配線５ａの近位端において提供されるコネクタ５と結合するように構成されたＣＢで指定されるコネクタの部分を形成するそれぞれの電気接続端子Ｃが関連するバッドＰに終端する。この目的のために、ハウジング体２は、通路３ｅを備え、コネクタＣＢとアクセスでき、この通路は、－９で指定される要素によって概略的に表されるように－優先的にコネクタ自体の引き留め及び／または位置決め及び／または固定のために、封止、接着剤、及びフレームの中から少なくとも１が関連付けられる。例において、通路３３及び要素９は、蓋３上、特にその底部壁３ａ上にある。
【0027】
様々な実施形態において、浮体７は、蓋３とセンサユニット８の間に設置される（すなわち、センサユニット８は、浮体７とベース４の間に設置される）。この理由で、また浮体７は、好ましくはユニット８によって運ばれるコネクタＣＢが配置される通路７ａを備え、問題の部品の間の機械的な干渉を避けるような大きさにされる（代わりに、通路７ａは、この場合において円周の弧の形状を有する浮体７の中断するものに対応する）。
【0028】
センサユニット８の本体８’は、当該応力センサ手段によって少なくとも局所的に画定される－図の８ａで指定される－検出面を有する。様々な実施形態において、検出面８ａ（または少なくとも部分的にそれを画定する対応するセンサ手段１０，２０）は、（特に応力センサ手段によって画定される表面８ａの１または複数の部分において）対応する浮体７の対応する対向面と少なくとも局所的に接触する。他の実施形態において、いずれにせよ浮体７からセンサユニット８にまたは対応するセンサ手段に機械的応力を伝達するように設計された少なくとも１つのさらなる中間要素または層（例えば樹脂の層、または接着層、またはポリマ層）が検出面８ａと浮体７の当該対向面との間に設置される。
【0029】
装置１の組み立てられた条件において、この理由でセンサユニット８は、好ましくは固定された位置に拘束された本体８’を備えるハウジング体２内に取り付けられ、浮体７の対向面は、検出面８ａにある（直接または例えば樹脂など、他の可能な要素の介入を伴って）。ハウジング体の本体８’の固定は、接着または問題の２つの部品の間の機械的干渉によってまたはその間に適合する形状を提供することによって得られる。
【0030】
様々な好ましい実施形態において、装置１は、特にベアリングの回転軸（この軸は図４のＸで指定される）に少なくとも略平行な方向にセンサユニット８に向かって浮体７を押すために事前に取り決められた少なくとも１つの弾性要素を含む。様々な特に有利な実施形態において、当該少なくとも１つの弾性要素は、例えばその蓋３になど装置のハウジング体２によって一体的に定義される。そのような場合は、蓋３の底部壁３ａが本体２の内側に向かって突き出る複数のエンボス加工３ｆを定義するような形状にされる、図１－５に例示される。これらのエンボス加工３ｆは、例えば図６に明確に観察されるように、浮体７の上面と接触し、センサユニット８に向かって浮体７を押し付ける意味において、ばねとして動作する。例において、複数のエンボス加工３ｆは、蓋３の壁３ａに沿って角度的に分配されて提供される。以後説明されるように、ハウジング体２に対して区別できる部品として構成され、例えば皿ばね座金などそこに取り付けられる弾性要素を提供することも可能である。
【0031】
理解されるように、例えば図５を参照して、装置１の組み立ては非常に単純である。ユニット８と浮体７は、パッドＰに前に接続されたコネクタＣＢに対応する位置に浮体７の通路７ａを備えて、ベース４に配置される。次に、コネクタＣＢに対応する位置に対応する通路３ｅを備えて、蓋３がベース４に結合され、フレーム９は、この通路に取り付けられる。その後ハウジング体２の２つの部品３，４は、例えば溶接などで一緒に固定される。その後装置１またはその本体２は、前に記載されるようにベアリング６と係合され、コネクタ５は、通路３ｅとフレーム９を通ってアクセス可能であるコネクタＣＢと結合される。
【0032】
【0033】
様々な実施形態において、本体８’は基本的に好ましくいが必須ではない平面である、基板を提供し、本体８’は、表示的に厚さが０．５から４ｍｍである。本体８’は、電気的に絶縁な材料で作られる（例えばセラミック材料）または例えば金属または金属合金（例えば鋼）など電気的に絶縁材料で少なくとも一部が被覆された、または誘電材料（例えばポリマまたは金属酸化物または酸化物の混合物）の層で被覆された電気導電性材料で作られる、またはセラミック材料またはセラミック酸化物またはセラミック酸化物の混合物（例えばアルミナ、またはアルミナとジルコニアの混合物など）で作られる。様々な好ましい実施形態において、本体８’は、プリント回路基板を製造するのに適切な－必ずしも複合材料でないが－例えばヴェトロナイトまたはその他の材料で作られた通常のプリント回路基板（ＰＣＢ）として形成される。
【0034】
図８にそれぞれＬ、Ｗ、Ｈで指定される方向に延在する長さ、幅、及び厚さを有する圧電材料の少なくとも１つの層を備える、少なくとも１つの第１のトランスデューサが－検出面８ａに対応する－ベース４の本体８’の主面または表面に提供される。これらの方向Ｌ、Ｗ及びＨは、以後、本体８’の平面を参照してそれぞれ縦方向、横方向及び法線方向とも呼ばれる。
【0035】
様々な実施形態において、１０で指定される当該第１の圧電トランスデューサは、特にせん断応力、すなわち縦方向Ｌ及び／または横方向Ｗに少なくとも１つの成分を有する応力を検出するように構成される。当該トランスデューサは、浮体によって決定されるせん断応力を代表する電気信号を発生するために浮体７とともに共操作するように設計される。好ましくは、様々な実施形態において、本体８’の同じセンサ付きの面において、実質的に第１のトランスデューサと同じタイプであるが、当該第１のトランスデューサの方向と異なる方向のせん断応力を検出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が提供される。好ましくは、様々な実施形態において、本体８’の同じセンサ付きの面において、特に法線応力すなわちベアリングの軸方向の少なくとも１つの成分を有する応力を検出するように構成された好ましくは圧電タイプでもある少なくとも１つのさらなるトランスデューサが提供される。そのようなトランスデューサは、図５及び８の２０で指定される。
【0036】
言及されたように、様々な実施形態において、少なくとも１つのトランスデューサ１０の上部上に、すなわち本体８’に対向するその側面に、－ベアリング３に加えられるまたはそれによって発生される負荷に続いて－ハウジング体２に対して最小の動作であるにもかかわらず実行することができる静止または接続される浮体７がある。この理由で、言い換えると、ベアリング３は、１またはそれ以上の圧電トランスデューサ１０及び／または２０によって大きさを測定することが望ましい方向Ｌ及び／またはＷ及び／またはＨに少なくとも１つの成分を有する力をハウジング体２に伝達する。この力は、ハウジング体２から浮体７に移され、基本的に慣性質量として動作し、その後トランスデューサ１０及び／または２０によって検出され測定される。
【0037】
センサユニット８が浮体７に対して固定位置にあるとすると、方向Ｗ及び／または方向Ｌに浮体７に加えられる力は、－圧電効果によって－誘導されたせん断応力の大きさに比例する電位差を対応する電極に渡って発生するトランスデューサ１０に応力を引き起こす。この方法で、ベアリング６によって本体２に与えられる負荷の方向に対応する情報を得ることができる。
【0038】
浮体７は、圧電トランスデューサ２０の上部にあるまたは関連する。方向Ｈの少なくとも１つの成分を有する軸力が浮体７に加えられるとき、対応する応力は、圧電効果によって、誘導された垂直応力の大きさを表す電位差を対応する電極に渡って発生するトランスデューサ２０に生じる。
【0039】
様々な好ましい実施形態において、本発明に従う装置の検出配置は、図に例示されるように、好ましくは両方とも実質的に環状形状を有する単一の浮体７及び単一のセンサユニット８を備える。しかしながら、他の実施形態に従って、異なる形状（例えばアーチ型）の複数の区別できるフロート要素が提供され、そのそれぞれは、少なくとも１つのそれぞれの圧電トランスデューサ１０及び／または２０と機能的に組み合わされる。これらの場合において、様々な圧電トランスデューサは、すべて例えば環状形状を有する１つの同じセンサユニット８に提供される、または異なる形状（例えばアーチ型）の複数の区別できるセンサユニットが提供され、そのそれぞれは、少なくとも１つのそれぞれの浮体と機能的に組み合わされる。
【0040】
様々な実施形態において、トランスデューサまたはそれぞれのトランスデューサは、圧電材料の少なくとも１つの要素または層（以後簡単にするために「圧電層」と呼ばれる）と２つの電極を備え、そのそれぞれは、圧電層の主面と関連する。優先的に、電極は、電気導電材料で作られたトラック（以後、簡単にするために「導電トラック」と呼ぶ）によって定義され、これらのトラックは、－対応する電極の反対のその端部において－例えばパッドの形態で終端接続部を定義する可能性がある。例えばトランスデューサ１０及びトランスデューサ２０の圧電層がそれぞれ１１及び２１で指定される図８を参照して、文字「Ｔ」、「Ｅ」及び「Ｐ」（対応する符号が続く）は、それぞれ当該導電トラック、対応する電極のいくつか、及び対応する終端部またはパッドを識別する。電極ＥとトラックＴは、必ずしも一体に形成される必要がないことに留意すべきである。例えば、プレートまたは薄層形状を備えるスタンドアロン体として圧電層１１または２１を形成し、その後対応する圧電層１１または２１の対向する主面に電極Ｅを形成し、その後、センサユニット８の本体８’のセンサ付き表面８ａ上に対応するパッドＰを備えるトラックＴを形成し、最後にセンサ付き表面に電極Ｅを運ぶ層１１または２１を固定し、電極Ｅと対応するトラックＴの間に必要な接続を提供することが可能である。この解決法は、電極を備える部品が例えばＰＣＢまたはハイブリット回路などの電気回路に配置され、次に半田付けされるＳＭＤタイプの電子部品の取り付けと同様である。
【0041】
好ましくは、圧電層１１及び／または２１、トラックＴ、及び電極Ｅは、実質的に平面であり、互いに及び本体８’の対応する面の表面に実質的に平行に横たわる。
【0042】
様々な実施形態において、トランスデューサ１０及び／または２０、すなわちまたは圧電層１１及び／または２１は、例えばスクリーン印刷またはスピンコーティングによって、本体８’上に及び／または下電極上に少なくとも一部が材料の堆積によって得られる。
【0043】
優先的に、また電極Ｅまたは導電トラックＴは、例えばスクリーン印刷技術、またはスパッタリング技術、または熱蒸発の技術で、または分配によってまたはさらに一般的に、対応する基板上に電気導電材料の堆積のための設計された任意の既知の技術による堆積技術を用いて形成される。
【0044】
様々な優先的な実施形態において、全トランスデューサ１０及び／または２０は、本体８’上に異なる材料の連続層の堆積によって、すなわち、第１に層１１及び／または２１の下面上の少なくとも一部に設置されるべき電気導電部を堆積し、その後、圧電層１１及び／または２１を堆積し、最後に層１１及び／または２１の上面の少なくとも一部にあるべき電気導電トラックを堆積することによって得られる。
【0045】
積み重ねられた層の堆積は、優先的にスクリーン印刷技術を用いて得られ、その場合圧電層１１及び／または２１は、厚さが２０から３００μｍ、好ましくは約１００μｍであり、代わりに電極Ｅ及びトラックＴは、厚さが８から２５μｍ、好ましくは約１５μｍである。代わりに、圧電層（及び電極Ｅ及び／またはトラックＴ）は、薄膜技術（例えばゾル－ゲル、スパッタリングまたはＣＶＤ（化学蒸着））を用いて堆積され、その場合、層は厚さが５０から２０００ｎｍ、好ましくは５００から８００ｎｍである（トラック／電極は、厚さが５０から２００ｎｍ、好ましくは８０から１２０ｎｍであり、スパッタリング、熱蒸発、または有機金属インクによるスクリーン印刷によって堆積される）。
【0046】
層１１またそれぞれの層１１及び／または２１は、圧電セラミック（ピエゾセラミック）ベースのペーストを用いて堆積される一方で、電極Ｅは、好ましくは貴金属の金属ベースのペーストを用いて得られる（例えば、白金、銀、銀パラジウム、または銀白金のベースのペースト）。
【0047】
圧電層またはそれぞれの圧電層は、上記例示された技術と異なる及び／または必ずしも基板に材料を堆積または成長することによらない技術でも得られる。例えば、圧電層は、粉体の圧縮とその後のそれらの焼結によって得られる圧電セラミックで作られた本体として構成され、その２つの主面において、電極Ｅは、次に堆積または塗布され、その後代わりに本体８’の対応する面に提供される対応するトラックＴに接続される。この場合においても、前に記載されたように、プロセスは、ＰＣＢまたはハイブリッド回路の圧電セラミック要素のＳＭＤタイプの取り付けと同様である。
【0048】
図９において、トランスデューサ１０は、概略的に分解された図で示される。注目されるように、様々な実施形態において、圧電層１１は、縦方向Ｌに延在し、それぞれ少なくとも１つの第１の電極Ｅ１と１つの第２の電極Ｅ２がある、２つの対向する主面１１ａと１１ｂを有する。優先的に、本体８’の面８ａの少なくとも一部が堆積されるまたはいずれにせよ得られる対応する導電トラックＴ１及びＴ２は、それぞれの電極Ｅ１及びＥ２と関連し、それぞれの接続パッドＰ１及びＰ２を画定する。
【0049】
この種の実施形態は、圧電層２１が円形状を有し、好ましくはまた円形であるそれぞれの電極Ｅ２２及びＥ２３がその対向する主面２１ａ及び２１ｂに関連する、トランスデューサ２０において図１０に示される。
【0050】
また、本体８’の面８ａの少なくとも一部に提供される対応する導電トラックＴ２２及びＴ２３は、それぞれの電極Ｅ２２及びＥ２３と関連し、それぞれの接続パッドＰ２２及びＰ２３を画定する。圧電層２１及び対応する電極Ｅ２２，Ｅ２３の円形状は、好ましいが、必須ではないことに留意すべきである。
【0051】
述べられたように、例えばスクリーン印刷によってなど、図８のトランスデューサ１０及び２０において上記例示されたタイプの積み重ねられた層の堆積を仮定すると、本体８’の面８ａ上に、始めに対応するパッドＰ２及びＰ２３を備える電極Ｅ１及びＥ２３を画定するトラックＴ２及びＴ２３が堆積され、次に面８ａ上、及び電極Ｅ２及びＥ２３を画定するトラックＴ２及びＴ２３の部分上に、圧電層１１及び２１が堆積され、最後にトラックＴ１及びＴ２２が堆積され、（パッドＰ１及びＰ２２を備える）それらの部分は、面８ａに延在し、電極Ｅ１及びＥ２２を画定するそれらの部分は、代わりにそれぞれ圧電層１１及び２１の上面に延在する。
【0052】
述べられたように、いずれにせよ、電極は、前に焼結またはいくつかの他の方法によって得られる層１１及び／または２１の対向する主面に形成された区別できる部分として構成され、その後、トラックＴ１，Ｔ２及びＴ２２，Ｔ２３が代わりに得られる本体８’上のトランスデューサ１０及び２０の組み立ての間に電気的に接続される。
【0053】
どのように電極Ｅ１及びＥ２が得られるかに無関係に、それらは櫛状電極であることが好ましく、すなわち電極は、それぞれ圧電層１１の伸長の方向、ここでは縦方向Ｌにそれぞれ圧電層１１の２つの対向する主面１１ａ及び１１ｂに延在する、少なくとも複数の部分、または歯部または指部を有する。
【0054】
本発明の優先的な態様に従って、特に図９を参照すると、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及び少なくとも１つの第４の電極Ｅ４を備え、また好ましくは、櫛状電極であり、いずれにせよそれぞれは、それぞれ圧電層１１の２つの対向する主面１１ａ及び１１ｂにおいて縦方向Ｌに延在する複数の指部を有する。もう一度、本発明の当該優先的な態様に従って、第３の電極Ｅ３の指部は、第１の電極Ｅ１の指部と、互いにかみ合うまたは互い違いにある形態であり、第４の電極Ｅ４の指部は、第２の電極Ｅ２の指部Ｆ２と互いにかみ合うまたは互い違いにある形態である。
【0055】
電極Ｅ３及びＥ４は、優先的に電極Ｅ１及びＥ２を形成するために用いられる技術と同じ技術を用いて、及び同じ製造ステップで得られる。したがって、もう一度スクリーン印刷技術によって重ねられた層の堆積の前述の例を参照して、電極Ｅ４を備えるトラックＴ４は、本体８’の電極Ｅ２を備えるトラックＴ２が得られるステップと同じ堆積ステップで形成される一方で、電極Ｅ３を備えるトラックＴ３は、一部が圧電層１１上で、一部が本体８’上の電極Ｅ１を備えるトラックＴ１が得られるステップと同じ堆積ステップで形成される。
【0056】
図１１及び１２は、層１１の上面１１ａにおける電極Ｅ１及びＥ３の（図１１）、及び層１１の下面１１ｂにおける電極Ｅ２及びＥ４の（図１２）可能な形状の概略を例示する。理解されるように、非限定の例において、上記電極Ｅ１－Ｅ４は、櫛状電極であり、この理由で、それぞれの集電体または分配部から始まる、ここで層１１の縦方向Ｌに互いに実質的に平行に、及び／または好ましくは等距離で（すなわち互いから実質的に一定の距離離れて）好ましくは延在する一連の部分または歯部または指部を備える。
【0057】
例えば図１１及び１２を参照すると、対応する電極を識別する数が続く文字「Ｄ」及び「Ｆ」は、正確にそれぞれ電極Ｅの当該分配部及び対応する指部を示す。述べられたように、層１１の１つの同じ面に配置された電極Ｅの指部Ｆは、互いにかみ合う。優先的な形態において、それぞれの櫛状電極Ｅの指部Ｆは、実質的に直線であるが、これは好ましいが不可欠な特徴を構成せず、指部が例えば異なる進行も有することができる。例において、層１１の１つの同じ面に配置された２つの電極Ｅの分配部Ｄは、また実質的に互いに平行であるが、しかしどちらもこの特徴が不可欠であると見なされることはない。
【0058】
トランスデューサ２０が配置されたセンサユニット８の一部が、図１３に観察でき、述べられたように上電極Ｅ２２と下電極Ｅ２３を備え、対応する圧電層２１がその間に設置される。優先的に、トランスデューサ２０が本体８’上の連続層の堆積によって得られたとき、層２１は、好ましくは実質的に互いに同じである電極Ｅ２２及びＥ２３の周辺寸法より大きい周辺寸法（ここで円周）を有することが好ましい。電極Ｅ２２及びＥ２３と比較して層２１のより大きい周辺大きさは、例えばスクリーン印刷など堆積プロセスの間、材料の様々な層の積み重ねを簡単にする。トランスデューサ２０は、基本的に圧力センサとして動作する。すなわち、層２１が圧縮されたとき、すなわち上電極Ｅ２２が下電極Ｅ２３に向かって押されたとき、すなわち浮体７がベアリングの軸Ｘに実質的に平行な方向に検出面８ａに押し付けられたとき、層２１は、電圧（または電位差）を発生する。
【0059】
トランスデューサ１０が配置されたユニット８の一部が図１４に観察でき、述べられたように、互いにかみ合うまたは互い違いある形態の少なくとも２つの下櫛状電極（ここでは図示されない）と、互いにかみ合うまたは互い違いある形態の少なくとも２つの上櫛状電極Ｅ１及びＥ３を備える圧電層１１を備える。例えば１から６００ｍｍ２、好ましくは２から１００ｍｍ２である、層１１の領域は、下電極Ｅ２，Ｅ４またはそれらの指部Ｆ２及びＦ４の少なくとも広く行き渡る部分を覆うようなものである。
【0060】
図１５－１９の断面図から、様々な実施形態において、どのように様々な電極Ｅの指部Ｆが実質的に対称で、相互に面するまたは対向する位置にあるかに留意すべきである。特に、上電極Ｅ１のそれぞれの指部Ｆ１は、下電極Ｅ２のそれぞれの指部Ｆ２と実質的に重なるまたは揃えられる位置にあり、好ましくは下電極Ｅ２の指部Ｆ２と実質的に同じ形状及び大きさを有する。同様に、上電極Ｅ３のそれぞれの指部Ｆ３は、下電極Ｅ４のそれぞれの指部Ｆ４と実質的に重なるまたは揃えられる位置にあり、好ましくは下電極Ｅ４の指部Ｆ４と実質的に同じ形状及び大きさを有する。
【0061】
例えば図１９を参照すると、このタイプの実施形態において、上電極Ｅ１及びＥ３の隣接する指部Ｆ１及びＦ３は、互いから実質的に第１の距離Ｄ１を置いて延在する一方で、電極Ｅ１の２つの連続指部Ｆ１の間の、それぞれ電極Ｅ３の２つの連続指部Ｆ３の間の距離Ｄ２は、実質的に第１の距離Ｄ１の２倍以上であり、好ましくは実質的に距離Ｄ１の２倍である。反対側で、また下電極Ｅ２及びＥ４の隣接する指部Ｆ２及びＦ４は、実質的に互いから当該第１の距離Ｄ１を置いて延在し、電極Ｅ２の２つの連続指部Ｆ２の間の及びそれぞれ電極Ｅ４の２つの連続指部Ｆ４の間の距離Ｄ２は、同様に実質的に第１の距離Ｄ１の２倍以上であり、好ましくは、実質的に距離Ｄ１の２倍である。
【0062】
圧電層１１は、優先的に例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などセラミック材料で作られ、特にその後の機械的励起のためのものと異なる配向を備える圧電材料の分極を得ることが必要であるとき、前に分極プロセスを受けなければならない。この目的のために、一側面の下電極Ｅ２及びＥ４の少なくとも１つと、他の側面の上電極Ｅ１及びＥ３の少なくとも１つの間で、電場（表示的に１から５ｋＶ／ｍｍである）が層１１の内側の電気双極子が全て同じ方向に配向するように加えられる（この動作は、一般的にポーリングとして知られる）。知られているように、分極ステップを実行するために、トランスデューサ１０－すなわちその層１１－は、通常１２０℃から１４０℃など所定の温度、通常いずれにせよ選択される圧電材料によって変わるキュリー温度未満に加熱される（ここでその場合は、約３５０℃のキュリー温度を備える圧電セラミックと考えられる）。この温度に到達した後、電圧は、例えば１から５０分、好ましくは１０から２０分の一定の時間加えられ、またその後この電圧は、加熱が中断したとき、その後の材料の冷却の間維持される。
【0063】
圧電効果（すなわち機械的応力を受けるときの電位差を示す材料の容量または電場を受けたとき変形を受ける容量）は、本質的に結晶格子のゆがみに基づくことが思い出される。例えばＰＺＴなど圧電セラミックの非常に共通なタイプは、キュリー温度より高い温度であるとき、面中心立方格子（ＦＣＣ）によって区別され、面の頂点において、金属原子（例えば鉛原子）があり、面の中心において、酸素原子があり、格子の中心において酸素より重い原子（例えばチタンまたはジルコニウム）がある。キュリー温度以下において、格子は、チタンとジルコニウムの相対割合に応じて、正方晶または菱面体晶である。通常、両方の相が存在する５０％に近い濃度が用いられる。例えば約６０％チタンと４０％ジルコニウムなど、高いキュリー温度を示すチタン上で不均衡なＰＺＴ組成物を用いることが有利である。２００℃付近の温度を超えない場合において、いずれにせよ相対濃度が４５％から５５％、好ましくは５２％チタンの相対濃度である、形態指向性領域間の境界の近くに留まることを勧める。例えばニオブなどのドーパントを用いて圧電センサの応答を改善することがさらに有利である（好ましくは１重量％未満の濃度）。
【0064】
重い中心原子は、非対称の安定位置を推定し、電気双極子の形成をもたらす電荷の不均衡を引き起こす。この理由で圧電材料は、通常加熱によって支持される非常に強い電場によって分極され、望まれたようにその双極子を配向し、材料の機械的、熱的または電気的応力の限界に安定である集合分極を引き起こす。分極プロセスの終わりにおいて、材料の格子は、ゆがみ、質量及び電荷の変位の同じ機構で機械的または電気的応力に反応し、その表面の電荷の変動を発生する。材料は、分極しなくても、現象は発生するが、様々なドメインが不規則に配置されるので様々な効果が相殺される。
【0065】
分極は、正電位（＋）における分極電極と負電位（－）における電位の間で互い違いにある方向に圧電層１１の平面にある。近年、どのように分極ステップが負電位における分極の極に向かって酸素空孔の移動を引き起こすかが証明された（例えば、Ｇ． Ｈｏｌｚｌｅｃｈｎｅｒら、「電場の影響下でのＰｂＺｒｘＴｉ１－ ｘＯ３ （ＰＺＴ）の酸素空孔の再分配」、Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｉｏｎｉｃｓ ２６２：６２５－６２９，２０１４参照）。さらにどのように酸素空孔のより大きい濃度が圧電セラミックの分極の減少を引き起こすかが証明された（例えば、Ａ．Ｂ．， Ｊｏｓｈｉら、「ＰＺＴの結晶化と圧電性能に及ぼす酸素空孔の影響」、Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ、Ｖｏｌ．４９４，１１７－１２２，２０１６参照）。
【0066】
本明細書で考えられる特定の場合において、この理由で分極の間、正電位において設置された電極の近位に層１１の高品質の圧電材料が得られるであろう。「材料の品質」とはこの場合において、理想の場合において、例えばＡＢＯ３の結晶の形態の利用可能な全てのＯサイトを占める酸素空孔の濃度が低いため、または逆に酸素イオンの濃度が高いため結晶格子のより規則正しい構造である理解され、ここで最も一般的な場合では、ＰＺＴの結晶であり、Ａは、鉛に対応し（Ａ＝Ｐｂ）、Ｂはジルコニウムまたはチタンに対応する（Ｂ＝ＺｒまたはＢ＝Ｔｉ）。この理由で材料の分極は、正電位に接続された電極の近位でさらに強く、（負の）酸素イオンが移動し、負電位に接続された電極の近位に（正の）酸素空孔を残す。
【0067】
本発明のさらに優先的な態様に従って、圧電層１１の分極は、その後に圧電トランスデューサ１０がせん断応力を検出するために用いられたときに用いられる同じ電極の電気接続の形態と異なる様々な上及び下櫛状電極の電気接続の形態によって得られる。言い換えると、層１１は、圧電材料の層の分極の目的とその後の層１１自体によって発生される電気信号の測定または検出の目的の両方で少なくとも一部が役立つ電極を備える。
【0068】
正確に、図１９は、トランスデューサ１０、またはその圧電層１１の分極の可能なステップの概略表示であり、電極Ｅ１及びＥ２は、負電位（－）に一緒に電気的に接続される一方で、電極Ｅ３及びＥ４は、正電位（＋）に一緒に接続され、電極Ｅ１及びＥ２と電気的に絶縁される。この理由で、酸素イオンは、指部Ｆ３及びＦ４の間を含む領域の近く、一部は、電極の下に横たわる領域及び一部は、電極のない領域で、正に荷電するＦ３－Ｆ４に最も近い領域の指部Ｆ３－Ｆ４とＦ１－Ｆ２のペアの間に集中する傾向がある一方で、酸素空孔は、指部Ｆ１及びＦ２の間を含む領域の近く、一部は、電極の下に横たわる領域、一部は、電極のない領域で、負に荷電するＦ１－Ｆ２に最も近い領域の指部Ｆ３－Ｆ４とＦ１－Ｆ２のペアの間に集中する傾向がある。
【0069】
図１９において、層１１の中心の小さい矢印ＶＰは、一側面の電極Ｅ１とＥ３、及び他側面の電極Ｅ２とＥ４の間の電位差の適用によって決定される分極ベクトルを例として示す。理解されるように、ＰＡで指定される分極軸は、方向Ｗ、すなわち縦方向Ｌを横切って延在する。それぞれ一対の重ねられた指部Ｆ１－Ｆ２とＦ３－Ｆ４の間の軸方向に（方向Ｈ）延在する圧電材料の領域は、当該一対の指部の間の横方向（方向Ｗ）に延在する材料の領域より分極が小さい。これは基本的に薄くなり長くなる傾向がある当該ペアの指部の間に設置された分極領域の変形による。
【0070】
代わりに図２０は、検出目的のためのトランスデューサ１０のその後の使用において、どのように電極Ｅ１－Ｅ４が層１１の分極のステップで用いられるものと異なる電気接続の形態で利用されるかを描く。
【0071】
特に上電極Ｅ１及びＥ３は、（ここで純粋に例として、正電位＋に）一緒に電気的に接続される一方で、下電極Ｅ２及びＥ４は、（ここで純粋に例として、負電位－に）一緒に電気的に接続され、他の２つの電極Ｅ１及びＥ３から電気的に絶縁される。この方法で、縦方向Ｌに少なくとも１つの成分を有する圧電層１１に誘導されるせん断応力は、値が誘導されるせん断応力に実質的に比例する電位差を一側面の電極Ｅ１及びＥ３と他側面の電極Ｅ２及びＥ４の間に発生する。
【0072】
図２１は、分極ベクトルＶＰの挙動を概略的な方法で正確に強調することが目的であり、その２つのみが拡大スケールで概略的に示される。層１１が指部Ｆの伸長の、この理由で分極軸を実質的に横切るまたは垂直な方向（ここで実質的に縦方向Ｌ）に、少なくとも１つの成分を有するせん断応力ＳＳを受けたとき、ベクトルＶＰの異方性回転が生じ、上電極Ｅ１及びＥ３と下電極Ｅ３及びＥ４の間の電荷の発現を引き起こす。
【0073】
いずれにせよ、異なる方法で配向された複数のトランスデューサ１０をセンサユニット８に提供することによって、ベアリング６がハウジング体２に与える応力の大きさとこれらの応力が発生する方向の両方を、浮体７によって検出することができることが理解されるであろう。
【0074】
このタイプの例は、図５に描かれ、さらに詳細に図２２に描かれ、センサユニット８は、互いに対して実質的に１２０°に配向されたせん断応力ＳＳを検出するように、ユニット自体の円周に沿って角度的に分配される３つのトランスデューサ１０を含む。図５及び２２の非限定の例において、同様に垂直応力、すなわちベアリングの軸方向Ｘの応力を検出するために３つのトランスデューサ２０が提供される。もちろん、センサユニット８において、異なる数のトランスデューサ１０及び／または２０が予測される。
【0075】
－上電極Ｅ１及びＥ３の指部Ｆ１及びＦ３と下電極Ｅ２及びＥ４の指部Ｆ２及びＦ４の間の対称配置によって区別され、上電極の指部が下電極の指部に実質的に面するまたは積み重ねられる－図１９－２１を参照して記載された実施形態は、圧電材料の対応する層１１の縦方向（Ｌ）で生じる（少なくともとも１つの成分を有する）層１１の変形の検出ができる。このタイプの動作は、前に言及された酸素空孔の移動の理由で得られた分極の非対称に基づく。しかしながら、これは、指部Ｆの間の異なる相対位置決め及び／または分極及び使用の間の電極Ｅの電気接続の異なる形態によって、異なる動作モードが得られるため本発明の不可欠な特徴を構成しない。
【0076】
例えば、図２３－２６は、上電極Ｅ１，Ｅ３と下電極Ｅ２，Ｅ４の間の、すなわち対応する指部の間の非対称の配置によって区別される実施形態を指す。図２３から、どのようにトランスデューサ１０の一般構造が、例えば積み重ねられた層のシルクスクリーン堆積の技術を用いる、製造の手順と同様なように、既に前に記載されたものと実質的に同様であるかに留意する。代わりに電極Ｅの指部Ｆの配置は、異なる。特に、２つの異なる電極の隣接する指部の間の距離は、１つの同じ電極の２つの連続指部の間の距離より小さい。
【0077】
特にまた図２４を参照すると、このタイプの様々な実施形態において、上電極Ｅ１及びＥ３の互いに近い隣接する指部Ｆ１及びＦ３は、互いに実質的に第１の距離Ｄ１を置いて（ここで縦方向Ｌに）延在する一方で、電極Ｅ１の２つの連続指部Ｆ１の間の距離Ｄ２は、距離Ｄ１の２倍より大きい（例において、Ｄ１の約３倍）。また電極Ｅ３の連続指部Ｆ３は、実質的に距離Ｄ２置いて離れる。上電極Ｅ１及びＥ３の互いに近づかない隣接する指部Ｆ１及びＦ３は、距離Ｄ２未満離れる距離Ｄ３を置いて延在することに留意すべきである（Ｄ３は、例においてＤ１の約２倍である。）
【0078】
反対側では、下電極Ｅ２及びＥ４の互いに近い隣接する指部Ｆ２及びＦ４は、互いから実質的に当該第１の距離Ｄ１を置いて（ここで縦方向Ｌに）延在し、電極Ｅ２の連続指部Ｆ２、それぞれ電極Ｅ４の連続指部Ｆ４は、実質的に当該距離Ｄ２を置いてある。また下電極Ｅ２及びＥ４の互いに近づかない隣接する指部Ｆ２及びＦ４は、互いから実質的に距離Ｄ３を置いて延在する。
【0079】
図２４から同様にどのように電極Ｅ１のそれぞれの指部Ｆ１が電極Ｅ２のそれぞれの指部Ｆ２と実質的に重ねられるまたは揃えられる位置にあるか及び電極Ｅ３のそれぞれの指部Ｆ３が電極Ｅ４のそれぞれの指部Ｆ４と実質的に重ねられるまたは揃えられる位置にあるかを同様に留意すべきである。
【0080】
この場合においても、圧電層１１の分極は、その後圧電トランスデューサ１０がせん断応力を検出すべきときに用いられる電気接続の形態と異なる様々な電極の電気接続の形態によって得られる。
【0081】
実際に、図２４は、トランスデューサ１０、または圧電層１１の分極の可能なステップを概略的に示し、その間、電極Ｅ１とＥ２は、負電位（－）に一緒に電気的に接続され、電極Ｅ３とＥ４は、正電位（＋）に一緒に電気的に接続され、他の２つの電極Ｅ１及びＥ２と電気的に絶縁される。この場合においても、層１１の中心の矢印ＶＰは、一側面の電極Ｅ１及びＥ２と他側面の電極Ｅ３及びＥ４の間の電位差の適用によって決定される分極ベクトルを例として示す。
【0082】
代わりに図２５は、どのようにせん断応力の検出の目的のためのトランスデューサ１０の有効な使用の間、電極Ｅ１－Ｅ４の電気接続の形態が、層１１の分極の間、用いられるものと異なることを描く。特に上電極Ｅ１及びＥ３は、正電位（＋）に（ここでは純粋に例として）電気的に接続され、下電極Ｅ２及びＥ４は、負電位（－）に（ここでは純粋に例として）電気的に接続され、他の２つの電極Ｅ１及びＥ３から電気的に絶縁される。
【0083】
この方法において、図２６に例示されるように、縦方向Ｌを横切る方向（すなわち方向Ｗ）に層１１に誘導されるせん断応力ＳＳは、当該せん断応力ＳＳに比例する値の電位差を一側面の電極Ｅ１及びＥ３と他側面の電極Ｅ２及びＥ４の間に発生する。電極に電荷を発生する分極ベクトルの変動は、せん断応力によって引き起こされる分極ベクトルの回転として観察される。また読み取りは、例えば電極Ｅ１及びＥ２、対向面の一対の電極のみを接続することによってなされる。
【0084】
理解されるように、例えば１つの同じ方向に全て配向されたそれぞれの指部Ｆを備える、図１４－２１に従う第１のトランスデューサ１０と図２３－２６に従う第２のトランスデューサ１０をユニット８に提供することによって、いずれにせよ第１のトランスデューサによって第１の方向（例えば縦方向Ｌに対応する）に実質的に作用する負荷と第２のトランスデューサによって第１の方向に実質的に垂直な第２の方向（例えば横方向Ｗに対応する）に作用する負荷の両方を検出することができるであろう。この種の実施形態は、例えばトランスデューサのシルクスクリーン堆積のステップの単純化ができる。
【0085】
例えば、同じ結果は、例えば垂直など、第２のトランスデューサ１０の指部に対して異なる方法で配向される第１のトランスデューサ１０の指部を備える（例えば図１４－２１に従う）同じタイプの第１のトランスデューサ１０及び第２のトランスデューサ１０をユニット８に提供することによっても得られる。そのような実施形態は、互いにさらに同様な信号をトランスデューサから得ることができる。
【0086】
図２７－２９は、上電極Ｅ１，Ｅ３と下電極Ｅ２，Ｅ４の間の、すなわち対応する指部Ｆの間の非対称配置、特に方向Ｗに上電極Ｅ１，Ｅ３の少なくとも１つの指部が下電極Ｅ２，Ｅ４の少なくとも１つの指部に対して交互に配置される配置によって区別される他の実施形態を参照する。
【0087】
トランスデューサ１０の一般構造は、例えば積み重ねられた層のシルクスクリーン堆積の技術を用いる製造の手順と同様にように、当該交互に配置される配置から離れて前の図を参照して描かれたものと実質的に同様である。図２７－２９から実際に電極Ｅの指部Ｆの異なる配置が理解される。この場合においても２つの異なる電極の隣接指部の間の距離は、１つの同じ電極の２つの連続指部の間の距離より小さいが、上電極の指部Ｆは、下電極の指部Ｆに対して少なくとも部分的に交互に配置された位置である。
【0088】
特に図２７を参照すると、このタイプの様々な実施形態において、上電極Ｅ１及びＥ３の互いに近い隣接する指部Ｆ１及びＦ３は、互いに実質的に第１の距離Ｄ１を置いて（ここで縦方向Ｌに）延在する一方で、電極Ｅ１の２つの連続指部Ｆ１の間の距離Ｄ２は、距離Ｄ１の２倍より大きい（例において、約Ｄ１の３倍）。また電極Ｅ３の連続指部Ｆ３は、実質的に距離Ｄ２離れている。上電極Ｅ１及びＥ３の互いに近くない隣接する指部Ｆ１及びＦ３は、距離Ｄ２未満である距離Ｄ３（例においてＤ３はＤ１の約２倍である）離れて延在することに留意すべきである。反対側で、下電極Ｅ２及びＥ４の互いに近い隣接する指部Ｆ２及びＦ４は、互いから実質的に第１の距離Ｄ１を置いて（ここで縦方向Ｌに）延在し、電極Ｅ２の連続指部Ｆ２、それぞれ電極Ｅ４の連続指部Ｆ４は、実質的に距離Ｄ２離れている。また下電極Ｅ２及びＥ４の互いに近くない隣接する指部Ｆ２及びＦ４は、実質的に距離Ｄ３離れて延在する。
【0089】
図１９－２０及び２４－２６の配置から図２７－２９の配置を区別するものは、上電極Ｅ３のそれぞれの指部Ｆ３が下電極Ｅ４のそれぞれの指部Ｆ４に対して交互に配置された配置であり、上電極Ｅ１のそれぞれの指部Ｆ１が、下電極Ｅ２のそれぞれの指部Ｆ２に対して交互に配置された位置にあり、好ましくは、上電極Ｅ１のそれぞれの指部Ｆ１が下電極Ｅ４のそれぞれの指部Ｆ４と実質的に重ねられるまたは揃えられる位置にあることである。さらに一般的に、２つの上電極Ｅ１及びＥ３の１つのそれぞれの指部Ｆは、２つの下電極Ｅ２及びＥ４の１つのそれぞれの指部Ｆと実質的に重ねられるまたは揃えられる位置にある一方で、２つの上電極Ｅ１及びＥ３の他の１つのそれぞれの指部Ｆは、２つの下電極Ｅ２及びＥ４の他の１つのそれぞれの指部Ｆに対して実質的に交互に配置された位置にある。述べられたように、描かれた例において、上電極Ｅ１の指部Ｆ１は、下電極Ｅ４の指部Ｆ４と重ねられるまたは揃えられる位置にある一方で、上電極Ｅ３の指部Ｆ３は、下電極Ｅ２の指部Ｆ２に対して交互に配置された位置にある。
【0090】
この場合においても、圧電層１１の分極は、圧電トランスデューサ１０がせん断応力を検出するために用いられるとき用いられる形態と異なる様々な電極の電気接続の形態によって得られる。
【0091】
実際に、図２７は、トランスデューサ１０、または圧電層１１の分極のステップを概略的に示し、その間、４つの電極Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，及びＥ４は、互いに電気的に絶縁であり、電位差は、２つの上電極の１つ－ここで正電位（＋）に設定された電極Ｅ３－と２つの下電極の１つ－ここで負電位（－）に設定された電極Ｅ２－の間に適用され、電位差が与えられる２つの電極は、好ましくは指部Ｆが互いに対して交互にされた配置の位置にある（ここで電極Ｅ３及びＥ２の指部Ｆ３及びＦ２）電極である。再び、層１１の中心において矢印ＶＰは、電極Ｅ３及びＥ２の間の電位差の適用によって決定される分極ベクトルを例として示す。せん断応力に対応する信号は、また電極Ｅ１及びＥ４の間の分極ステップを実行し、その後電極Ｅ３及びＥ２の間の変形を測定することによって得られるが、代わりに一般的に分断することが望ましい、通常の圧縮からの信号に、より大きな影響がある。
【0092】
分極ベクトルＶＰは、正電位（＋）に設定される電極Ｅ３の指部Ｆ３と負電位（－）に設定される下電極Ｅ２のそれぞれの指部Ｆ２の間の異なる距離の前で異なる値を有する。層１１は、異なる分極を備える領域を有する。
【0093】
図２８は、代わりにどのようにトランスデューサ１０の有効な使用の間、電極Ｅ１－Ｅ４が層１１の分極の間、用いられる形態と異なる形態で電気的に接続されるかを描く。特に、４つの電極Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，及びＥ４は、常に互いに電気的に絶縁にされ、電極Ｅ１とＥ４の間でせん断応力に続いて層１１に誘導された電位差が検出される（描かれた非限定の例において、電極Ｅ１は、負電位－を検出し、電極Ｅ４は、正電位＋を検出する）。この理由で、せん断応力の検出の目的のために用いられる電極Ｅは、指部が互いに実質的に重ねられるまたは揃えられる位置にある電極であると理解される。
【0094】
この方法で、図２９に例示されるように、縦方向Ｌを横切る方向に層１１に誘導されるせん断応力ＳＳは、当該せん断応力ＳＳに比例する値を有する電位差を電極Ｅ１とＥ４の間に発生する。電極に電荷を発生する分極ベクトルの変動は、せん断応力によって引き起こされる分極ベクトルの回転として観察される。
【0095】
前に記載された実施形態の様々な例において、２つの上櫛状電極Ｅ１及びＥ３と２つの下櫛状電極Ｅ２及びＥ４は圧電層１１と関連する。しかしながら、他の実施形態において、櫛状電極の数は、より多い及び／または上電極及び／または指部の数は、下電極及び指部の数と異なる。
【0096】
もちろん、またトランスデューサ２０の圧電層２１は、前に分極を受けなければならない。圧電層２１の場合において、対応する分極軸ＰＡは、図１３に示されるように、層２１によって識別される平面を横切る方向（Ｈ）に延在する。この場合において、測定の間用いられる電極は、分極の間用いられる電極と一致する。
【0097】
一般的に分極の方向は、分極及び測定電極が一致する場合において圧電層１１または２１に垂直である。
【0098】
前に言及されたように、－例えば図４及び７を参照して－複数の端子Ｃを備える外部システムに電気接続するためのコネクタＣＢが、好ましくはセンサユニット８に関連付けられ（図５）、それぞれは、本体８’に提供されるそれぞれのパッドＰと電気接触する一端部を有する。図２２は、１８パッドＰ及びこの理由で１８端子Ｃの場合を例示するが（それぞれのトランスデューサ１０のための４つ及びそれぞれのトランスデューサ２０のための２つ）、場合によってはいくつかの共通な接続を備える、（２または４または６電極などを備えるかどうか）予測された圧電トランスデューサの数とタイプに依存する。
【0099】
有利にコネクタＣＢは、分極の目的のために用いられる製造設備に接続するために（すなわち、前に記載されたものに沿った電気接続の第１の形態で（例えば図１９参照）利用される。その後、装置１の設置の際に、コネクタ５と配線５ａは、トランスデューサ１０及び／または２０を、対応する検出を用いる外部システムに電気接続するために用いられ、電気接続の第２の形態は、前に記載されたものに沿う（例えば図２０参照）。
【0100】
図３０－３１は、連続端部であるかわりにハウジング体２の結合端部が、特に蓋３の壁３ｂから軸方向に突き出る一連のタブまたは歯部３ｄ’によって画定される実施形態を描く。図３０－３１は、また複数の柔軟なタブを画定するために複数の軸妨害物を有するハウジング体の壁の場合を描き、それぞれは結合端部のそれぞれの部分を画定する。
【0101】
代わりに、図３２－３３は、ハウジング体４が据え込み、すなわち１つの本体部品の１またはそれ以上の部分を他の本体部品に曲げることによって互いに固定された、２つの部品３，４を備える、異なる実施形態を参照する。例において、蓋３の外壁３ｂは、壁３ｂがベース４の底部壁４ａに対して後に曲がるタブ３ｈを画定する凹部３ｇを有する。好ましくは、また蓋３の内壁３ｃは、ベース４の壁４ａに対して後に曲がる同様のタブ３ｉを有する。
【0102】
図３４及び３５は、センサユニット８に向かって浮体７を押し付ける弾性手段が、ハウジング体２から区別できる要素によって構成される、変形の実施形態に対応する。この例において、その１つが図３５の３ｆ’で指定される、例えば板ばねまたは皿ばね座金などそれぞれの弾性要素を位置決めするためのハウジング体２の外側に面するエンボス加工３ｌが蓋３の壁３ａに提供される。
【0103】
リング６ａの内側周縁面にハウジング体２の固定の場合が前に例示されたが、これは、不可欠な特徴を構成しない。この目的のために、図３６－３７は、特に６ｅによって指定される対応する溝または環状台座内の、リング６ａの外側周縁面と結合するための形状にされたハウジング体の場合を例示する。そのような場合において、蓋３の外壁６ａは、前に例示された場合においてよりも高く、結合端部３ｄは、それに応じて変更される。６ｅで指定されたタイプの溝は、市場で入手できる様々なベアリングに提供される。
【0104】
様々な実施形態において、本発明に従う検出装置のセンサ手段は、さらにベアリングの回転リングまたは回転リングと関連し、回転リングと共に回転する要素の角度動作を検出するために事前に取り決められたハウジング体上のセンサ要素を備える。このタイプの実施形態において、この理由で例えば速度または加速度など、ベアリングの回転に対応するパラメータも得ることができる。角度－位置トランスデューサに実質的に属する当該センサ要素は、センサユニットに取り付けられることが好ましい。
【0105】
このタイプの実施形態は、図３８－４３に例示される。描かれる場合において、ベアリング６の回転リング６ｂと共に回転可能なまたは角度的に動作可能な３１で指定される、少なくとも１つの励起要素の回転または角度動作を検出するために事前に取り決められる、３０で指定される、少なくとも１つの回転または角度動作センサが、センサユニット８の本体８’に取り付けられる。
【0106】
示される例において、当該回転可能な要素３１は、環状ディスクのような形状にされ、この理由でフォニックホイールなどを構成するが、これは不可欠な特徴を構成せず、要素３１は、場合によっては回転センサ３０を励起するように設計された１またはそれ以上の個別要素（例えば１またはそれ以上の小さい磁石）によって置換される。実際に、用いられるトランスデューサまたはエンコーダは、例えば、容量性または誘導性エンコーダ、または磁気エンコーダ、または光学エンコーダなど、目的に適合する任意のタイプであり、その場合において、回転センサ３０は、それぞれ近接センサ、または磁気センサ（例えばホール効果または磁気抵抗センサ）、または光学センサである。
【0107】
様々な優先的な実施形態において、センサ３０は、例えばＳＭＤ（表面実装装置）タイプの部品など、例えば電気端子を備える本体を備える電子部品の形態の、例えばホール効果センサまたは磁気抵抗センサなどの磁気センサである。様々な実施形態において、センサ３０は、特に回転または角度動作の方向も検出するように設計されたタイプのそれぞれの信号のための２つのそれぞれの端子または出力を備える、（例えば単一の部品またはパッケージに一体化された）２つの磁気検出要素を備える。センサユニット８の本体８’に設置及び／または半田付けされるように設計された磁気センサ３０は、また少なくとも１つの圧電センサ１０及び／または２０を備える。
【0108】
センサ３０は、例えば図３８，３９及び４２において８ｂで指定される好ましくは対応する貫通孔においてユニット８に取り付けられる。例えば図４０－４１に４ｄで指定された同様の貫通孔は、対応する位置に、ここでベース４の底部壁４ａにハウジング体２に画定される。この方法で、回転センサ３０の感知部分は、ハウジング体２の外側に特に、ベアリングの回転リング６ｂによって運ばれる励起要素３１に直接面する（他方で、非金属材料で作られたベース４及び容量性または誘導性または磁気タイプのセンサ３０の場合に開口４ｄは、不可欠でない）。
【0109】
示される非限定の例において（例えばもう一度図４０－４１参照）、これらのトラックの第２の端部上のそれぞれの導電接続トラックＴ３０の第１の端部において画定されるパッドＰ３０に接続される、対応する端子Ｃ’を備える第２にコネクタＣＢ’がセンサユニット８と関連し、代わりに回転センサ３０の接続のためにパッドＰ３０’が画定される（図４２参照）。
【0110】
そのような場合において、様々な実施形態において、浮体７は、図４０及び４１の７ｂで指定される第２の通路を備え、第２の通路は、コネクタＣＢ’が取り付けられるべき、及び浮体７とコネクタの間の機械的干渉を防ぐように大きさにされる場所に配置される。この場合においても、同様の通路３ｅ’は、対応するフレーム９’が通路３ｅとコネクタＣＢに対応するフレーム９のために前に記載されたように取り付けられる蓋３に提供される。この場合においても、コネクタＣＢ’に外部システムにセンサ３０によって供給される信号を運ぶために対応する配線５ａ’を備える外部コネクタ５’が接続される。
【0111】
いずれにせよ、（図示されない）他の実施形態に従って、２つのコネクタＣＢ及びＣＢ’の代わりに、センサユニット８は、例えば単一のコネクタＣＢなど単一のコネクタを備え、本体８’に提供される全ての導電トラック／パッド、または応力センサ手段１０及び／または２０に対応するトラック／パッド及び回転センサ３０に対応するトラックが単一のコネクタに接続される。
【0112】
－述べられたように、用いられる回転センサ３０のタイプに従って様々なタイプを有する－回転可能な励起要素３１は、所定の位置にベアリングの回転リング６ｂまたは回転リングと共に回転する要素に固定され、要素３１の回転は、センサ３０によって検出される。例示された場合において、要素３１は、例えば図４３で観察されるように、ハウジング体の底部またはベース４の壁４ａに面する位置で回転リング６ｂに取り付けられ、－本体８’の通路８ｂ及びベース４の４ｄによって－センサ３０の感知部分は、励起要素３１に直接面する。
【0113】
この場合においても、逆形態は、ベアリングの固定リングが内輪である場合において示されたものに対して可能である（その場合において、要素３１は、外輪６ａに固定され、装置１は、内輪６ｂに固定される）。
【0114】
図４３は、ベアリングのリング６ｂの外周側において提供される空洞または台座６ｂ’において、励起要素３１の組み立ての可能なモードを強調する。図４３の例において、励起要素３１は、実質的に半径方向に延在する。しかしながら、他の実施形態において、この要素は、また軸方向または実質的に回転軸と平行または一致する方向に延在する。
【0115】
説明されるように、様々な優先的な実施形態において、本発明に従う検出装置のハウジング体は、いずれにせよベアリングに加えられる任意の可能な負荷がハウジング体にも伝達されるように、特にスナップアクション結合などによってベアリングの固定部に機械的に固定される。この固定は、装置とベアリングの偶然の分離を防ぐために必然的に頑丈で、信頼できなければならない。
【0116】
この理由のために、（例えば装置１の交換または修理のための）問題の２つの部品を分離することがいずれにせよ必要であったイベントにおいて、意図的に対応するベアリングから検出装置を分離するように構成された、抽出装置を提供することが便利である。そのような抽出装置の可能な実施形態は図４４－４６に概略的に描かれる。
【0117】
全体として４０で指定される抽出装置は、複数の軸アーム４２が特に実質的に円周に沿って分配される軸アームの中間点でヒンジが付けられた外縁領域を有する、好ましくは円形状の支持体４１を備える。それぞれのアーム４２を中間体４１にヒンジで動かすために用いられるいくつかのピンが４３で指定される。
【0118】
装置４０は、さらに少なくとも１つの端部体を備える。様々な実施形態において、支持体４１は、ここで簡単にするために「下部体」及び「上部体」とも定義される第１の端部体４４及び第２の端部体４６の間に軸方向に設置される。この理由のために、描かれた例を参照して、支持体４１は、また簡単にするために「中間体」としても定義される。
【0119】
下部体４４は、厳密に不可欠でない。存在すると、下部体４４は、ベアリング６の内輪に存在するための形状にされ、この目的のために、ベアリングの内輪のみに存在することができるような寸法の、おおよそフレア形状を有する先端４４ａ及び／またはフランジ部４４ｂを示す。例において、軸方向に延在し、中間体４１と上部体４６の両方に係合される少なくとも部分的なねじ式接続ロッド４５が下部体４４に対して中央に固定される。この目的のために、本体４１及び４６は、それぞれ雌ねじを備えるそれぞれの中心孔４１ａ及び４６ａを有する。理解されるように、この方法で、本体４１及び４６は、接続ロッド４５に沿って動かされる、すなわち単純にロッド４５に対してそれらを回転することによって、下部体４４（すなわちロッド４５の下端部）に向かってまたは離れて動かされる。
【0120】
優先的に上部体４６は、ロッド４５でその回転を促進するための形状にされた、例えば六角形プロファイルを有する少なくとも１つの本体部４６ｂを有する。上部体４６は、特に中間体４１に面するその部分において、おおよそフレア型のまたは円錐台状の少なくとも外面部４６ｃを有する。
【0121】
アーム４２は、ロッド４５に対して等距離の位置に中間体４１にヒンジで動かされ、それぞれ装置１のハウジング体の外円周面と係合できるそれぞれの歯部を画定する、ここで「下部」とも呼ばれる、第１の端部４２ａを有する。代わりに４２ｂで指定された、ここで「上部」とも呼ばれるアーム４２の反対の端部は、上部体４６の当該円錐台面４６ｃと協働することができる。
【0122】
使用の目的のために、上部体４６は、装置１がアーム４２を解放するまで、またはいずれにせよ、下端部４２ａの間に受け入れられる程度に、それらがそれらの下部に開くまで、ロッド４５に沿ってねじを外される（この目的のために、例えば図４４－４６に観察されるように、上部体４６の円錐台面４６ｃの小さい直径の領域に対応する位置に上端部４２ｂを持ってくることでさえ十分であり、この位置において上端部４２ｂは、下端部４２ａよりロッド４５に近い）。
【0123】
次に、抽出装置４０は、ベアリング６に中心に置かれる。この目的のために、下部体４４が存在するならば、述べられたように、好ましくはベアリングの内輪の中心通路の直径より大きい直径を有する、検出装置１の中心通路の存在を利用して、ベアリング６の内輪に存在する。この位置決めは、アーム４２の下端部４２ａが装置１と機械的に干渉することがないように広がるまたは開かれる事実によって可能にされる。このステップは、図４４に概略的に示される。
【0124】
その後中間体４１は、その位置を調整する、すなわち、図４５に例示されるように、実質的にベアリングの外輪の前に対応する位置に（すなわち装置１のハウジング体の外円周壁の対応するさらされた領域に）アームの下部４２ａによって定義される歯部を持ってくるために、ロッド４５に沿ってねじ止めされるまたはねじを外される。
【0125】
上記位置の抽出装置４０によって、その後上部体４６は、ロッド４５にねじ止めされる、すなわち中間体４１に（またはさらに一般的に、ロッド４５の底端部に向かって）接近するようにそれに沿って動かされる。理解されるように、この方法で、上部体４６は、実質的にくさびのように動作する、すなわちアーム４１の上端部４２ｂに対するその円錐台面の滑りは、当該上端部をロッド４５からさらに離れて動かし、同時に、反対側において、アーム４２の下端部４２ａをロッド４５近くに動かし、対応する歯部は、装置１のハウジング体の外円周面と係合し、それをわずかにベアリング６の軸に向かって曲げ、そのためベアリングの外輪の対応する台座からハウジング体の結合端部を解放し（参照のために、ハウジング体２の結合端部が３ｄで指定されベアリングの外輪６ａ上の対応する台座が６ｄで指定される、図６及び７を参照）、その後装置１は、場合によっては、ベアリング６から相互に分離される。代わりのバージョンにおいて、傾斜面またはくさび形状を有するアーム４２の下端部４２ａは、漸進的にベアリングと検出装置の間を貫通する一方で、上部体４６は、回転し、相互の分離をもたらす。
【0126】
抽出装置４０の例として示される実施形態は、記載された機能を損なうことなく、当業者に明白に出現する様々な変更を受けることが明確に出現する。例えば、ねじ式ロッド４５は、上部体４６に対して固定され、下部体４４は、雌ねじを備える中心孔を有するまたは除外され、中間体４１は、また固定されたまたは調節可能でない位置のロッド４５に関連する。装置４０は、またもし内円周壁がベアリングにハウジング体を固定するために用いられる結合端部を定義するならば、アーム４２の下端部が装置１のハウジング体の内円周壁と係合するような方法で変更される（この理由で、この場合において、抽出装置は、当該円周壁の外側に曲げを引き起こし、この理由でベアリングから解放するように、互いから離れて動くようにアームの下端部を得るために考案されるであろう。
【0127】
様々な実施形態において、本発明に従う検出装置のハウジング体は、例えばベアリングからそれを分離する目的のための、本体自体の握りを促進することを目的とする、１またはそれ以上の表面要素を定義し、好ましくは、１または複数の表面要素は、ハウジング体の少なくとも１つの円周壁において画定される。このタイプの例は、図４７－５０に示される。
【0128】
図４７－４８は、例えば可能な実施形態において、どのようにハウジング体２がここで外壁であるその円周壁において、さらに特に蓋３の外壁３ｂにおいて環状レリーフまたは段差３ｎ及び／または環状凹部３ｍを画定するような形状にされるかが強調される（そのような実施形態は、図４３にも観察できる）。例において、段差３ｎ及び凹部３ｍの両方は、示される方法で蓋３の製造の間、壁３ｂを変形することによって得られる。理解されるように、段差３ｎ及び／または凹部３ｍの存在は、握りと特に（アーム４２の歯形状端部４２ａが、段差３ｎの下で、凹部３ｍに係合する）図４９のように、例えば抽出装置４０を用いて例えば軸方向のけん引力または力など、ベアリング６に対して装置１のけん引力（引く作用）を働かせることが必要であるとき、その後ベアリング６から装置１を分離することを促進する。
【0129】
図５０は、代わりにここで外壁及びさらに特に蓋３の外壁３ｂである、ハウジング体２の周辺壁の円周に沿って分配される半径方向に外側を向いている表面エンボス加工３ｏの提供の場合を例示する。理解されるように、この場合も、エンボス加工３ｏは、握りと特にベアリング６に対して装置１のけん引力（引く作用）を働かせることが必要であるとき、その後ベアリング６から装置１を分離することを促進する。
【0130】
説明されたものから、本発明に従う検出装置の実施と動作が単純で信頼できることが理解されるであろう。
【0131】
観察されるように、最小の変位の存在にもかかわらず、比較的高い電位差または電圧の信号を得ることができる、複数の圧電トランスデューサが優先的にセンサユニットに提供される。トランスデューサは、検出要求に応じて適切に分配され、例えば特に検出面に平行な２つの方向の応力、相互に直交するせん断応力を検出するように設計された２つのトランスデューサ及び場合によっては特に検出面に直交する方向の力を検出するための圧電圧力トランスデューサを備える。原理において、２０で指定されるタイプの垂直応力トランスデューサと１０で指定されるタイプの少なくとも２つのせん断応力トランスデューサ（例えば、互いに同じであるが、互いに対して９０°で配向される２つのトランスデューサ１０）によって、ベアリングが受ける応力の３次元マッピングを再構成することができる。浮体の存在によって、提案された圧電トランスデューサは、非常に限られた応力、すなわちナノメートルオーダの浮体の移動の検出ができる。
【0132】
実際に、好ましい解決方法の実質的な利点は、提案された検出システムが特に転がりベアリングなど、ベアリングの応力の検出ができ、応力の方向性も区別する事実によって示される。この関連で、転がりベアリングの従来の診断は、またベアリングのハウジングの一般的な振動を検出することによってなされるが、正確にその空間的方向性を識別することができないことに留意すべきである。振動の全体のレベルが特に非周期的な故障を検出するために、ベアリングの劣化を評価するために用いられても、初期段階において、故障または不適切な使用を識別するのに十分でなかった。内輪で、外輪で、転がり本体で、またはベアリングのケージで生じる周期的故障は、特定周期で振動の成分を作り出す。この周期は、ベアリングの形状及び回転の速度の関数であり、周波数領域の振動の分析によって識別される。本発明に従う提案された優先的な解決法は、例えば不適切な方法で加えられた負荷を識別する空間的方向性をこのタイプの分析に加えることができる。
【0133】
リアルタイムで作られた複数の次元のスペクトル分析は、本発明に従うセンサ付きベアリング支持装置によって、例えば自動車で（安定制御システム、ブレーキシステムなど）または他の状況で（電気モータドライブ、産業機器、電気家電など）、ベアリングに関する機械システムの運動状態の利用可能な情報を有するために、特に役立つことを証明する。
【0134】
優先的な実施形態に従う、説明された検出装置の他の利点は、少なくとも１つのせん断応力トランスデューサが、電気接続の第１の形態の材料の分極の目的のための製造の間、及びその後の電気接続の第２の形態の検出の目的のための最終の使用の間の両方で利用される、電極の所定の構造を備えて、最初からまさに事前に取り決められる。この方法で第１の製造ステップで分極電極を提供し、その後の製造ステップで検出電極を提供しなければならない問題はもはやなく、すなわち、電極の複雑な組み立て動作と置換に頼る必要はなく、代わりに従来技術の典型例である。（例えばＭａｒｃｅｌｏ Ａｒｅｉａｓ Ｔｒｉｎｄａｄｅら、「厚させん断圧電マクロ繊維複合材料の有効材料特性の評価」、ＣＯＢＥＭ ２０１１、第２１回国際機械工学会議の議事録、２０１１年１０月２４～２８日、ブラジル、ナタール、ＲＮ）。この理由で、本発明は、装置の及び／または製造プロセスの簡略化を提供する。
【0135】
好ましくはスクリーン印刷技術によって、材料の層の連続堆積に基づいて、少なくとも１つのせん断応力トランスデューサの製造の好ましいプロセスにより、対応するセンサ手段の微細化によって、非常にコンパクトなセンサユニットを非常に簡単な方法で、低コストで得ることができる。センサ手段が、装置のハウジング体から区別できる部品として構成される意図的に提供された基板上に形成される、またはいずれにせよ関連する事実は、センサ手段の製造を容易にし、ハウジング体が、ベアリングへの設置の間、必然的に十分な機械応力を受ける必要があるとき、その損傷につながるリスクを減らす。
【0136】
多数の変更が、続く特許請求の範囲によって定義される発明の範囲から逸脱せずに、例として記載された装置に当業者によってなされることが明確である。同様に、前に説明された実施形態を参照して開示された個々の特性は、他の実施形態において互いに組み合わされることが明確である。
【0137】
言及されたように、指部Ｆの実質的な直線形状は、好ましいにもかかわらず、不可欠な特徴を構成しない。指部は、実際に、曲がった及び／または例えばＳ字形状またはジグザク形状電極などの縦方向Ｌに対して角度を付けられた伸長部によって区別される展開を有する。
【0138】
例えば距離Ｄ１及び／またはＤ２及び／またはＤ３など、前に提供された例で言及された距離は、優先的であるが非限定的であると理解されるべきであり、すなわち、電極の指部の間の距離及び／または上記要素の対応する配置または交互の配置は、例の例として示されているものと異なってもよい。提供される非限定の例において、分極及びせん断応力検出は、１つの同じ方向（ここで縦方向Ｌ）に延在する指部Ｆを参照して説明された。しかしながら、電極Ｅの他の部分も、特に指部の伸長部の方向の少なくとも１つの成分を有するせん断応力の場合に（図２３の場合のように）、例えば指部Ｆに接合する電極の部分Ｄなど、検出に貢献してもよい。さらに一般的に、様々な実施形態において、電極Ｅは、第１の方向（ここで長さ方向Ｌ）に延在する第１の部分Ｆと当該第１の部分Ｆを横切る方向（ここで幅方向Ｗ）に延在する第２の部分Ｄの両方を予測し、当該電極Ｅの部分Ｄ及びＦは、分極及び／または測定に参加できる。
【0139】
電極は、圧電材料１１の層の縦方向（Ｌ）及び幅方向（Ｗ）の少なくとも１つの代わりに、上記２つの方向に対して角度を付けられたまたは斜めの方向に延在するような形状にされることができる。
【0140】
本発明に従う検出装置の様々な好ましい実施形態において、提供される少なくとも１つの圧電センサによって発生された信号は、外部システム（例えば制御ユニット）によって検出されるように、対応する電気コネクタに直接供給され、そのため装置に電気を供給する必要がなくなる。しかしながら、さらに可能な実施形態において（例えば、角度位置トランスデューサがさらに提供される実施形態）、センサユニット８は、例えば信号の増幅及び／または処理及び／または伝達のために、回路配置（例えば本体８’自体に）を含む。この場合において、当該回路配置は、優先的に増幅及び／または処理及び／または伝達部品のための対応する電源段を備え、いずれにせよセンサ付きベースに提供される少なくとも１つの圧電センサは、いかなる場合でも電源を要求しないことが理解されたままである。
【0141】
以下に記載される特徴は、前に記載された少なくとも４つの電極を備える圧電トランスデューサの好ましい実施形態と見なす。
【0142】
１．第１及び第３の電極（Ｅ１，Ｅ３）の部分または指部（Ｆ１，Ｆ３）が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１の電極（Ｅ１）の部分または指部（Ｆ１）、第３の電極（Ｅ３）の部分または指部（Ｆ３）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、
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（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。
【0143】
２．第１及び第３の電極（Ｅ１，Ｅ３）またはそれぞれの部分または指部（Ｆ１，Ｆ３）が電気的に一緒に接続され（＋）、第２及び第４の電極（Ｅ２，Ｅ４）またはそれぞれの部分または指部（Ｆ２，Ｆ４）が電気的に一緒に接続され（－）、第１及び第３の電極（Ｅ１，Ｅ３）から電気的に絶縁され、少なくとも縦方向（Ｌ）に延在に圧電材料の層（１１）に誘導されたせん断応力（ＳＳ）が一側面の第１及び第３の電極（Ｅ１，Ｅ３）と、他の側面の第２及び第４の電極（Ｅ２，Ｅ４）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する、１に記載の圧電トランスデューサ。
【0144】
３．第１及び第３の電極（Ｅ１，Ｅ３）の部分または指部（Ｆ１，Ｆ３）が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、第１の電極（Ｅ１）の部分または指部（Ｆ１）は、第１の距離（Ｄ１，Ｄ３）の２倍より大きい第２の距離（Ｄ２）を置き、第３の電極（Ｅ３）の部分または指部（Ｆ３）は、実質的に第２の距離（Ｄ２）を置き、
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。
【0145】
４．－第１の電極（Ｅ１）のそれぞれの当該部分または指部（Ｆ１）が、第２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）のそれぞれの当該部分または指部（Ｆ３）は、第４の電極（Ｅ４）のそれぞれ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、または
－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る、３に記載の圧電トランスデューサ。
【0146】
５．－第１の電極（Ｅ１）のそれぞれ当該部分または指部（Ｆ１）は、第２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）のそれぞれ当該部分または指部（Ｆ３）は、第４の電極（Ｅ４）のそれぞれ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、電気的に一緒に接続され（＋）、第２及び第４の電極（Ｅ２，Ｅ４）またはそれぞれ当該部分または指部（Ｆ２，Ｆ４）は、電気的に一緒に接続され（－）、第１及び第３の電極（Ｅ１，Ｅ３）と電気的に絶縁され、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）と、他の側面の第２及び第４の電極（Ｅ２，Ｅ４）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する、または
－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。
－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。
【0147】
６．ｉ）圧電材料の層（１１）の第１の主面（１１ａ）の少なくとも一部に第１の電極（Ｅ１）及び少なくとも１つの第３の電極（Ｅ３，Ｅ５）、またはそれぞれ当該部分または指部を備え、圧電材料の第１の層（１１）の第２の主面（１１ｂ）の少なくとも一部に第２の電極（Ｅ２）及び少なくとも１つの第４の電極（Ｅ４，Ｅ６）またはそれぞれ当該部分または指部を備える圧電トランスデューサ（１０）を形成するステップと、
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。
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。
【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】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】
【図37】
【図38】
【図39】
【図40】
【図41】
【図42】
【図43】
【図44】
【図45】
【図46】
【図47】
【図48】
【図49】
【図50】