JP7075309B2 - Sensor device - Google Patents
Sensor device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7075309B2 JP7075309B2 JP2018151815A JP2018151815A JP7075309B2 JP 7075309 B2 JP7075309 B2 JP 7075309B2 JP 2018151815 A JP2018151815 A JP 2018151815A JP 2018151815 A JP2018151815 A JP 2018151815A JP 7075309 B2 JP7075309 B2 JP 7075309B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power generation
- case
- sensor
- generation element
- resin material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
Landscapes
- Actuator (AREA)
Description
本発明は、センサ装置に関するものである。 The present invention relates to a sensor device.
特許文献1には、液圧機器の情報をセンシングしてセンサ信号を出力するセンサ部と、液圧機器の熱により発電する発電部と、を備え、発電部によって発電された電力でセンサ部を駆動するセンサ装置が開示されている。発電部は、平板状の基板で形成されシリンダの外周に配置される六角筒と、六角筒とシリンダとの間に設けた熱伝導材と、基板上に取り付けた多数の熱電変換素子と、熱電変換素子の外表面に密着するヒートシンクと、を備え、熱電変換素子がシリンダから伝達される熱によって発電する。 Patent Document 1 includes a sensor unit that senses information of a hydraulic device and outputs a sensor signal, and a power generation unit that generates electricity by the heat of the hydraulic device, and the sensor unit is provided with the power generated by the power generation unit. The driving sensor device is disclosed. The power generation unit consists of a hexagonal cylinder formed of a flat plate-shaped substrate and arranged on the outer periphery of the cylinder, a heat conductive material provided between the hexagonal cylinder and the cylinder, a large number of thermoelectric conversion elements mounted on the substrate, and thermoelectricity. It is provided with a heat sink that is in close contact with the outer surface of the conversion element, and the thermoelectric conversion element generates electricity by the heat transferred from the cylinder.
特許文献1に記載のセンサ装置では、発電部を構成する熱電変換素子及びヒートシンクは、シリンダの外面に取り付けられており、全体が大掛かりな装置となっている。 In the sensor device described in Patent Document 1, the thermoelectric conversion element and the heat sink constituting the power generation unit are attached to the outer surface of the cylinder, and the whole is a large-scale device.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、コンパクトなセンサ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a compact sensor device.
本発明は、液圧機器の情報を検出するセンサ装置であって、センサ部が設けられるケースと、液圧機器の熱により発電し、センサ部へ電力を供給する発電部と、を備え、発電部は、ケースに直接接触して設けられる発電素子と、発電素子に直接接触して設けられる放熱器と、を有することを特徴とする。 The present invention is a sensor device that detects information on a hydraulic device, and includes a case provided with a sensor unit and a power generation unit that generates electricity by the heat of the hydraulic device and supplies power to the sensor unit. The unit is characterized by having a power generation element provided in direct contact with the case and a radiator provided in direct contact with the power generation element.
この発明では、発電素子及び放熱器はセンサ装置のケースに設けられる。 In the present invention, the power generation element and the radiator are provided in the case of the sensor device.
また、本発明は、液圧機器の情報を検出するセンサ装置であって、液圧機器の情報を検出し、外部装置へ信号を送信するセンサ部と、センサ部が設けられるケースと、液圧機器の熱により発電し、センサ部へ電力を供給する発電部と、を備え、ケースは、センサ部の少なくとも一部を収容するケース本体と、ケース本体を前記液圧機器へ取り付けるためのセンサ取付部と、を有し、発電部は、ケース本体の内面に接触して設けられケース本体内に収容された発電素子と、発電素子に接触して設けられると共に、一部が前記ケースの外部へと露出する放熱器と、を有することを特徴とする。 Further, the present invention is a sensor device for detecting information on a hydraulic device, a sensor unit for detecting information on the hydraulic device and transmitting a signal to an external device, a case provided with the sensor unit, and a hydraulic pressure. A power generation unit that generates electricity by the heat of the device and supplies power to the sensor unit is provided, and the case includes a case body that houses at least a part of the sensor unit and a sensor mounting for attaching the case body to the hydraulic device. The power generation unit is provided in contact with the inner surface of the case body and is provided in contact with the power generation element and the power generation element housed in the case body , and a part thereof is provided to the outside of the case. It is characterized by having a radiator and an exposed radiator.
この発明では、発電素子はケース内に収容されるため、発電素子からセンサ部へ電力を供給するための配線を、ケースの外部で取り回す必要がない。したがって、センサ装置をコンパクトに構成することができる。また、センサ装置が取り付けられる液圧機器が屋外で使用される場合であっても、発電素子及び放熱器の一部はケース内に収容されるため、発電素子及び放熱器への泥の付着による発電効率の低下や、発電素子及び放熱器への飛び石の衝突による破損を防止することができる。 In the present invention, since the power generation element is housed in the case, it is not necessary to route the wiring for supplying electric power from the power generation element to the sensor unit outside the case. Therefore, the sensor device can be compactly configured. Further, even when the hydraulic device to which the sensor device is attached is used outdoors, a part of the power generation element and the radiator is housed in the case, so that mud adheres to the power generation element and the radiator. It is possible to prevent a decrease in power generation efficiency and damage due to collision of flying stones with the power generation element and the radiator.
また、本発明は、液圧機器の情報を検出するセンサ装置であって、液圧機器の情報を検出し、外部装置へ信号を送信するセンサ部と、センサ部が設けられるケースと、液圧機器の熱により発電し、センサ部へ電力を供給する発電部と、ケースの開口部を封止すると共に、センサ部から外部装置へ無線送信される信号を透過させる樹脂材と、を備え、発電部は、ケースに接触して設けられる発電素子と、発電素子に接触して設けられる放熱器と、を有し、樹脂材は、ケースと放熱器とを断熱することを特徴とする。 Further, the present invention is a sensor device for detecting information on a hydraulic device, a sensor unit for detecting information on the hydraulic device and transmitting a signal to an external device, a case provided with the sensor unit, and a hydraulic pressure. It is equipped with a power generation unit that generates power by the heat of the device and supplies power to the sensor unit, and a resin material that seals the opening of the case and transmits the signal wirelessly transmitted from the sensor unit to the external device to generate electricity. The unit includes a power generation element provided in contact with the case and a radiator provided in contact with the power generation element, and the resin material is characterized in that the case and the radiator are insulated from each other.
この発明では、樹脂材はケースと放熱器とを断熱するため、発電部での発電効率を向上させることができる。また、ケースの開口部は樹脂材によって封止されるものの、樹脂材は無線信号を透過させるため、センサ部から外部装置への信号の送信を妨げることはない。 In the present invention, since the resin material insulates the case and the radiator, the power generation efficiency in the power generation unit can be improved. Further, although the opening of the case is sealed with the resin material, the resin material transmits the radio signal, so that the transmission of the signal from the sensor unit to the external device is not hindered.
また、本発明は、発電素子は、ケースの外面に接触して設けられることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the power generation element is provided in contact with the outer surface of the case.
この発明では、発電素子及び放熱器はセンサ装置のケースに設けられるため、センサ装置をコンパクトに構成することができる。 In the present invention, since the power generation element and the radiator are provided in the case of the sensor device, the sensor device can be compactly configured.
また、本発明は、液圧機器の情報を検出するセンサ装置であって、前記液圧機器の情報を検出し、外部装置へ信号を送信するセンサ部と、前記センサ部が設けられるケースと、液圧機器の熱により発電し、センサ部へ電力を供給する発電部と、ケースの開口部を封止すると共に、センサ部から外部装置へ無線送信される信号を透過させる樹脂材と、を備え、発電部は、ケースに接触して設けられる発電素子と、発電素子に接触して設けられる放熱器と、を有し、発電素子は、ケースの内面に接触して設けられ前記ケース内に収容され、樹脂材は、発電素子に接触して設けられると共に、一部が前記ケースの外部へと露出して設けられ放熱器として機能する第1樹脂材と、ケースの内面と第1樹脂材との間を埋めてケースの内面と第1樹脂材とを断熱する第2樹脂材と、を有し、第1樹脂材は、第2樹脂材と比較して熱伝導率が大きいことを特徴とする。 Further, the present invention is a sensor device that detects information on a hydraulic device, and includes a sensor unit that detects information on the hydraulic device and transmits a signal to an external device, and a case in which the sensor unit is provided. It is equipped with a power generation unit that generates power by the heat of the hydraulic equipment and supplies power to the sensor unit, and a resin material that seals the opening of the case and transmits the signal wirelessly transmitted from the sensor unit to the external device. The power generation unit has a power generation element provided in contact with the case and a radiator provided in contact with the power generation element, and the power generation element is provided in contact with the inner surface of the case and housed in the case. The resin material is provided in contact with the power generation element, and a first resin material that is partially exposed to the outside of the case and functions as a radiator, and the inner surface of the case and the first resin material. It has a second resin material that fills the space and insulates the inner surface of the case and the first resin material, and the first resin material is characterized by having a higher thermal conductivity than the second resin material. do.
この発明では、ケースの開口部を封止する樹脂材を構成する第1樹脂材が放熱器としても機能するため、部品点数を少なくすることができる。 In the present invention, since the first resin material constituting the resin material that seals the opening of the case also functions as a radiator, the number of parts can be reduced.
また、本発明は、液圧機器の情報を検出するセンサ装置であって、液圧機器の情報を検出し、外部装置へ信号を送信するセンサ部と、センサ部が設けられるケースと、液圧機器の熱により発電し、センサ部へ電力を供給する発電部と、を備え、発電部は、ケースに接触して設けられる発電素子と、発電素子に接触して設けられる放熱器と、を有し、ケースは、センサ部の少なくとも一部を収容するケース本体と、ケース本体を前記液圧機器へ取り付けるためのセンサ取付部と、を有し、発電素子は、前記センサ取付部の外面に接触して設けられ、放熱器は、発電素子に接触して発電素子を覆って設けられることを特徴とする。 Further, the present invention is a sensor device for detecting information on a hydraulic device, a sensor unit for detecting information on the hydraulic device and transmitting a signal to an external device, a case provided with the sensor unit, and a hydraulic pressure. It is equipped with a power generation unit that generates electricity by the heat of the device and supplies power to the sensor unit, and the power generation unit has a power generation element provided in contact with the case and a radiator provided in contact with the power generation element. However, the case has a case body for accommodating at least a part of the sensor portion and a sensor mounting portion for mounting the case body to the hydraulic device, and the power generation element comes into contact with the outer surface of the sensor mounting portion. The radiator is provided so as to come into contact with the power generation element and cover the power generation element.
この発明では、発電素子及び放熱器はセンサ装置のケースのセンサ取付部に設けられるため、センサ装置をコンパクトに構成することができる。また、放熱器は、発電素子を保護するカバーとしても機能するため、部品点数を少なくすることができる。 In the present invention, since the power generation element and the radiator are provided in the sensor mounting portion of the case of the sensor device, the sensor device can be compactly configured. Further, since the radiator also functions as a cover for protecting the power generation element, the number of parts can be reduced.
本発明によれば、センサ装置をコンパクトに構成することができる。 According to the present invention, the sensor device can be configured compactly.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1~3を参照して、本発明の第1実施形態に係るセンサ装置100について説明する。
<First Embodiment>
The
センサ装置100は、液圧機器の情報を検出するものである。本実施形態では、液圧機器が油圧シリンダ1であり、センサ装置100が油圧シリンダ1の油漏れを検出する油漏れセンサである場合について説明する。
The
図1に示すように、油圧シリンダ1は、筒状のシリンダチューブ2と、シリンダチューブ2に挿入されるピストンロッド3と、ピストンロッド3の基端に設けられるピストン4と、を備える。ピストン4は、シリンダチューブ2の内周面に沿って摺動自在に設けられる。シリンダチューブ2の内部は、ピストン4によってロッド側室2aと反ロッド側室2bとに区画される。
As shown in FIG. 1, the hydraulic cylinder 1 includes a
ピストンロッド3は、先端がシリンダチューブ2の開口端から延出している。ポンプ(図示せず)からロッド側室2a又は反ロッド側室2bに選択的に作動油が導かれると、ピストンロッド3は、シリンダチューブ2に対して移動する。これにより、油圧シリンダ1は伸縮作動する。
The tip of the
シリンダチューブ2の開口端には、ピストンロッド3が挿通するシリンダヘッド5が設けられる。シリンダヘッド5は、複数のボルト6を用いてシリンダチューブ2の開口端に締結される。
A
図2に示すように、油圧シリンダ1は、シリンダヘッド5に設けられピストンロッド3の外周面とシリンダヘッド5の内周面との間の環状の隙間8を封止するロッドシール11と、シリンダヘッド5に設けられ隙間8を封止し、ロッドシール11と共に検出空間20を区画する検出シール12と、シリンダヘッド5に形成され検出空間20に連通する連通路21と、を備える。シリンダヘッド5の内周には、ピストンロッド3を摺動自在に支持するブッシュ13、及びピストンロッド3の外周面に付着するダストをかき出して、外部からシリンダチューブ2内へのダストの侵入を防止するダストシール14も設けられる。
As shown in FIG. 2, the hydraulic cylinder 1 includes a
次に、図2及び3を参照して、センサ装置100について説明する。図3(A)はセンサ装置100の一部断面図であり、図3(B)は図3(A)のA-A線に沿う断面図である。
Next, the
センサ装置100は、圧力を検出し外部装置10へ信号を送信するセンサ部30と、センサ部30が設けられるケース40と、油圧シリンダ1の熱により発電し、センサ部30へ電力を供給する発電部50と、を備える。
The
ケース40は、図2に示すように、センサ部30の少なくとも一部を収容するケース本体41と、ケース本体41を油圧シリンダ1に取り付けるためのセンサ取付部42と、を有する。ケース本体41は、センサ取付部42に形成された収容穴42aに一部が挿入されてセンサ取付部42に固定される。センサ取付部42は、油圧シリンダ1のシリンダヘッド5に固定される。センサ取付部42には、シリンダヘッド5に形成された連通路21に連通する圧力導入通路42bが形成される。
As shown in FIG. 2, the
センサ部30は、圧力を検出する圧力センサ素子30aがケース本体41から露出するようにしてケース本体41に収容される。圧力センサ素子30aは圧力導入通路42b内に挿入され、圧力センサ素子30aには圧力導入通路42bの圧力が作用する。このように、センサ部30は、連通路21及び圧力導入通路42bを通じて導かれる検出空間20の作動油の圧力を検出する。
The
センサ部30は、検出信号を外部装置10へ無線送信する。外部装置10は、センサ装置100の検出結果に基づいて、油圧シリンダ1の油漏れの有無を判定する。例えば、外部装置10は、センサ部30にて検出された圧力が所定の圧力に達した場合には、油漏れが発生していると判定する。なお、センサ部30において、検出した圧力に基づいて油圧シリンダ1の油漏れの有無までを判定し、その判定信号を外部装置10へ無線送信する構成であってもよい。
The
ケース本体41には、センサ部30の検出信号を処理する回路が実装された基板(図示せず)も収容される。
The
図3に示すように、発電部50は、油圧シリンダ1で発生する熱エネルギを電気エネルギへ変換するものである。発電部50は、ケース本体41に接触して設けられる発電素子51と、発電素子51に接触して設けられる放熱器52と、を有する。
As shown in FIG. 3, the
発電素子51は、ケース本体41の内面41aに接触してケース本体41内に収容される。具体的には、発電素子51は板状である一方、ケース本体41の内面41aは8つの平面部からなる八角形状であり、発電素子51の長手方向表面である吸熱面51aが内面41aの平面部に接触する。本実施形態では、4つの発電素子51がケース本体41の内面41aに設けられる。なお、ケース本体41の内面41aは、八角形状には限定されず、複数の平面部からなる多角形状であればよい。
The
ポンプからシリンダチューブ2へ供給される作動油が有する熱が、シリンダチューブ2、シリンダヘッド5、及びケース40を通じて発電素子51の吸熱面51aに伝達される。作動油の熱は、ポンプの摺動摩擦や、油圧シリンダ1に設けられる減圧弁やリリーフ弁によって発生する。
The heat of the hydraulic oil supplied from the pump to the
放熱器52は板状であり、発電素子51における吸熱面51aの裏面である放熱面51bに接触して設けられる。また、放熱器52は、一部がケース本体41の外部へと露出して設けられる。このように、放熱器52は、発電素子51に接触する部分がケース本体41内に収容されると共に、一部がケース本体41の外部へと露出する。ケース40を通じて発電素子51に伝達された熱は、放熱器52を通じて大気へ放熱される。放熱器52は熱伝導率が大きい材料、例えば銅で形成される。本実施形態では、4つの発電素子51のそれぞれに対応して4つの放熱器52が設けられる。
The
発電素子51は、温度差により起電力を生じるゼーベック効果を発揮するものであり、吸熱面51aで熱を吸熱して吸熱面51aから熱を放熱することによって、内部に温度差が発生して起電力を生じる。
The
センサ装置100は、ケース本体41の開口部41bを封止すると共に、センサ部30から外部装置10へ無線送信される信号を透過させる樹脂材53をさらに備える。樹脂材53は、熱伝導率が小さい樹脂材料で形成され、ケース本体41と放熱器52とを断熱し、ケース本体41から放熱器52への熱の伝達を遮断する機能を有する。
The
樹脂材53は、外周が8つの平面部からなる八角形状の第1樹脂材53aと、ケース本体41の内面41aと第1樹脂材53a及び放熱器52との間を埋める第2樹脂材53bと、からなる。第1樹脂材53aは、ケース本体41の開口部41bから4つの放熱器52の内面52aに沿ってケース本体41内へと挿入される。これにより、発電素子51及び放熱器52は、第1樹脂材53aによってケース本体41の内面41aに押圧されて密着する。このように、第1樹脂材53aは、発電素子51及び放熱器52をケース本体41に固定する機能を有する。なお、第1樹脂材53aは外周が四角形であってもよい。
The
第1樹脂材53aがケース本体41内へ挿入された後、ケース本体41の内面41aと第1樹脂材53aとの隙間、及びケース本体41の内面41aと放熱器52との隙間に、第2樹脂材53bがモールドされる。このようにして、ケース本体41の開口部41bは樹脂材53によって封止される。
After the
以上のように、発電部50は、油圧シリンダ1で発生する熱をケース40を通じて発電素子51で吸熱し、その吸熱した熱を放熱器52を通じて放熱することによって発電する。そして、センサ部30は、発電部50から供給される電力で駆動し、検出空間20の作動油の圧力を検出し、検出した信号を外部装置10へ無線送信する。このように、センサ装置100はセンシング対象である油圧シリンダ1で発生する熱を利用して発電してセンサ部30を駆動するものであるため、専用のバッテリを必要としない。
As described above, the
以上の第1実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above first embodiment, the following effects are obtained.
発電部50を構成する発電素子51及び放熱器52はセンサ装置100のケース本体41に設けられるため、センサ装置100をコンパクトに構成することができる。
Since the
また、発電素子51はケース本体41内に収容されるため、発電素子51からセンサ部30へ電力を供給するための配線を、ケース40の外部で取り回す必要がない。したがって、センサ装置100をコンパクトに構成することができる。
Further, since the
また、センサ装置100が取り付けられる油圧シリンダ1は屋外で使用されるものであるが、発電素子51及び放熱器52の一部はケース本体41内に収容されるため、発電素子51及び放熱器52への泥の付着による発電効率の低下や、発電素子51及び放熱器52への飛び石の衝突による破損を防止することができる。
Further, although the hydraulic cylinder 1 to which the
また、樹脂材53は、熱伝導率が小さい樹脂材料で形成され、ケース本体41から放熱器52への熱の伝達を遮断する機能を有するため、発電部50での発電効率を向上させることができる。
Further, since the
また、ケース本体41の開口部41bは樹脂材53によって封止されるため、ケース本体41への水や泥の侵入を防止することができる。また、ケース本体41の開口部41bが樹脂材53によって封止されるものの、樹脂材53は無線信号を透過させるため、センサ部30から外部装置10への信号の送信を妨げることはない。
Further, since the
以下に、上記第1実施形態の変形例について説明する。 Hereinafter, a modified example of the first embodiment will be described.
ケース本体41の内面41aに対する発電素子51及び放熱器52の位置決めのため、ケース本体41の内面41aに、発電素子51及び放熱器52の端部を支持する段差部やCリングを設けるようにしてもよい。また、熱伝導率の大きい接着剤を使用して、発電素子51とケース本体41の内面41aを接着すると共に、発電素子51と放熱器52を接着するようにしてもよい。
In order to position the
また、上記第1実施形態では、ケース本体41の内面41aが複数の平面部からなる多角形状である場合について説明した。しかし、ケース本体41の内面41aは円形状であってもよい。その場合には、発電素子51及び放熱器52は、内面41aに沿った円弧状に形成される。
Further, in the first embodiment, the case where the
<第2実施形態>
図4を参照して、本発明の第2実施形態に係るセンサ装置200について説明する。図4(A)はセンサ装置200の一部断面図であり、図4(B)は図4(A)のB-B線に沿う断面図である。以下では、上記第1実施形態に係るセンサ装置100と異なる点について説明し、センサ装置100と同様の構成には、図面中に同一の符号を付して説明を省略する。
<Second Embodiment>
The
センサ装置200の発電部50は、ケース本体41に接触して設けられる発電素子51と、発電素子51に接触して設けられる放熱器52と、を有する。また、センサ装置200は、ケース本体41の開口部41bを封止する樹脂材53を備える。
The
発電素子51は、ケース本体41の外面41cに接触してケース40の外部に設けられる。具体的には、発電素子51は板状である一方、ケース本体41の外面41cは8つの平面部からなる八角形状であり、発電素子51の長手方向表面である吸熱面51aが外面41cの平面部に接触する。本実施形態では、4つの発電素子51がケース本体41の外面41cに設けられる。
The
放熱器52は板状であり、発電素子51の放熱面51bに接触してケース本体41の外部に設けられる。ケース40を通じて発電素子51に伝達された熱は、放熱器52を通じて大気へ放熱される。本実施形態では、4つの発電素子51のそれぞれに対応して4つの放熱器52が設けられる。
The
樹脂材53は、ケース本体41の内径に略一致する外径を有する円柱状に形成される。樹脂材53は、センサ部30から外部装置10へ無線送信される信号を透過させる。
The
以上のように、第2実施形態においても、発電部50は、ケース40を通じて発電素子51に伝達される熱を、放熱器52を通じて放熱することによって発電する。そして、センサ部30は、発電部50から供給される電力で駆動し、検出空間20の作動油の圧力を検出し、検出した信号を外部装置10へ無線送信する。センサ装置200では、発電素子51がケース本体41の外部に設けられるため、発電素子51からセンサ部30へ電力を供給するための配線(図示せず)が設けられる。その配線は、ケース本体41又は樹脂材53を挿通して、発電素子51とセンサ部30を接続する。
As described above, also in the second embodiment, the
以上の第2実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above-mentioned second embodiment, the following effects are obtained.
発電部50を構成する発電素子51及び放熱器52はセンサ装置200のケース本体41に設けられるため、センサ装置200をコンパクトに構成することができる。
Since the
<第3実施形態>
図5を参照して、本発明の第3実施形態に係るセンサ装置300について説明する。図5(A)はセンサ装置300の一部断面図であり、図5(B)は図5(A)のC-C線に沿う断面図である。以下では、上記第1実施形態に係るセンサ装置100と異なる点について説明し、センサ装置100と同様の構成には、図面中に同一の符号を付して説明を省略する。
<Third Embodiment>
The
センサ装置300は、放熱器が、ケース本体41の開口部41bを封止する樹脂材で構成される点で、上記第1実施形態に係るセンサ装置100と異なる。以下に詳しく説明する。
The
発電素子51は、吸熱面51aがケース本体41の内面41aに接触してケース本体41内に収容される。
In the
センサ装置300は、ケース本体41の開口部41bを封止すると共に、センサ部30から外部装置10へ無線送信される信号を透過させる樹脂材53を備える。樹脂材53は、外周が8つの平面部からなる八角形状の第1樹脂材53aと、ケース本体41の内面41aと第1樹脂材53aとの間を埋める第2樹脂材53bと、からなる。第1樹脂材53aは、第2樹脂材53bと比較して熱伝導率が大きい。
The
第1樹脂材53aは、外周の平面部が発電素子51の放熱面51bに接触して設けられる。また、第1樹脂材53aは、一部がケース本体41の外部へと露出して設けられる。このように、第1樹脂材53aは、発電素子51に接触する部分がケース本体41内に収容されると共に、一部がケース本体41の外部へと露出する。ケース40を通じて発電素子51に伝達された熱は、第1樹脂材53aを通じて大気へ放熱される。このように、第1樹脂材53aは発電部50の放熱器として機能する。
The
第2樹脂材53bは、第1樹脂材53aと同様に、外周が8つの平面部からなる八角形状に形成される。また、第2樹脂材53bは、内周が8つの平面部からなる八角形状に形成され、第1樹脂材53aが収容される収容部53cを有する。発電素子51は、吸熱面51aが第2樹脂材53bの外面に露出し、放熱面51bが第2樹脂材53bの内面に露出するようにして、第2樹脂材53bに支持される。ケース本体41と第1樹脂材53aは、第1樹脂材53aと比較して熱伝導率が小さい第2樹脂材53bを介して隔てられる。したがって、第2樹脂材53bは、ケース本体41と放熱器として機能する第1樹脂材53aとを断熱し、ケース本体41から第1樹脂材53aへの熱の伝達を遮断する。
Like the
発電部50の組み立ては、発電素子51を支持した第2樹脂材53bをケース本体41の内面41aに圧入した後、第2樹脂材53bの収容部53c内に第1樹脂材53aを挿入することによって行われる。第1樹脂材53aが第2樹脂材53bの収容部53c内に挿入される際、発電素子51は、第1樹脂材53aによってケース本体41の内面41aに押圧されて密着する。
To assemble the
第3実施形態では、発電部50は、ケース40を通じて発電素子51に伝達される熱を、第1樹脂材53aを通じて放熱することによって発電する。そして、センサ部30は、発電部50から供給される電力で駆動し、検出空間20の作動油の圧力を検出し、検出した信号を外部装置10へ無線送信する。
In the third embodiment, the
以上の第3実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above third embodiment, the following effects are obtained.
発電部50を構成する発電素子51及び放熱器として第1樹脂材53aはセンサ装置300のケース本体41に設けられるため、センサ装置300をコンパクトに構成することができる。
Since the
また、ケース本体41の開口部41bを封止する樹脂材53を構成する第1樹脂材53aが放熱器としても機能するため、部品点数を少なくすることができる。
Further, since the
また、発電素子51はケース本体41内に収容されるため、発電素子51からセンサ部30へ電力を供給するための配線を、ケース40の外部で取り回す必要がない。したがって、センサ装置300をコンパクトに構成することができる。
Further, since the
また、センサ装置300が取り付けられる油圧シリンダ1は屋外で使用されるものであるが、発電素子51及び放熱器として機能する第1樹脂材53aの一部はケース本体41内に収容されるため、発電素子51及び第1樹脂材53aへの泥の付着による発電効率の低下や、発電素子51及び第1樹脂材53aへの飛び石の衝突による破損を防止することができる。
Further, although the hydraulic cylinder 1 to which the
また、第2樹脂材53bは、熱伝導率が小さい樹脂材料で形成され、ケース本体41から放熱器として機能する第1樹脂材53aへの熱の伝達を遮断する機能を有するため、発電部50での発電効率を向上させることができる。
Further, since the
また、ケース本体41の開口部41bは樹脂材53によって封止されるため、ケース本体41への水や泥の侵入を防止することができる。また、ケース本体41の開口部41bが樹脂材53によって封止されるものの、樹脂材53は無線信号を透過させるため、センサ部30から外部装置10への信号の送信を妨げることはない。
Further, since the
<第4実施形態>
図6を参照して、本発明の第4実施形態に係るセンサ装置400について説明する。図6はセンサ装置400の平面図であり、発電部50の部分のみを断面で示す。以下では、上記第1~3実施形態に係るセンサ装置100,200,300と異なる点について説明し、センサ装置100,200,300と同様の構成には、図面中に同一の符号を付して説明を省略する。
<Fourth Embodiment>
The
センサ装置400は、発電部50の発電素子51がケース40のセンサ取付部42に接触して設けられる点で、上記第1~3実施形態に係るセンサ装置100,200,300と異なる。以下に詳しく説明する。
The
発電素子51は、センサ取付部42の外面42cに接触してケース40の外部に設けられる。具体的には、発電素子51は板状であり、発電素子51の長手方向表面である吸熱面51aがセンサ取付部42の外面42cの平面部に接触して設けられる。
The
発電部50の放熱器52は、発電素子51を覆って設けられ、発電素子51を保護するカバーとして機能する。放熱器52は、内面が発電素子51の放熱面51bに接触して設けられる。センサ取付部42を通じて発電素子51に伝達された熱は、放熱器52を通じて大気へ放熱される。
The
センサ取付部42から放熱器52への熱の伝達を遮断するため、放熱器52は樹脂材55を介してセンサ取付部42に取り付けられる。
In order to block the heat transfer from the
第4実施形態では、発電部50は、センサ取付部42を通じて発電素子51に伝達される熱を、放熱器52を通じて放熱することによって発電する。そして、センサ部30は、発電部50から供給される電力で駆動し、検出空間20の作動油の圧力を検出し、検出した信号を外部装置10へ無線送信する。センサ装置400では、発電素子51がケース40の外部に設けられるため、発電素子51からセンサ部30へ電力を供給するための配線56が設けられる。
In the fourth embodiment, the
以上の第4実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。 According to the above-mentioned fourth embodiment, the following effects are obtained.
発電部50を構成する発電素子51及び放熱器52はセンサ装置400のセンサ取付部42に設けられるため、センサ装置400をコンパクトに構成することができる。
Since the
また、センサ装置400が取り付けられる油圧シリンダ1は屋外で使用されるものであるが、発電素子51は放熱器52によって覆われるため、発電素子51への泥の付着による発電効率の低下や、発電素子51への飛び石の衝突による破損を防止することができる。
Further, the hydraulic cylinder 1 to which the
また、放熱器52は、発電素子51を保護するカバーとしても機能するため、部品点数を少なくすることができる。
Further, since the
以下、本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。 Hereinafter, the configurations, actions, and effects of the embodiments of the present invention will be collectively described.
液圧機器(油圧シリンダ1)の情報を検出するセンサ装置100,200、300,400は、液圧機器の情報を検出し、外部装置10へ信号を送信するセンサ部30と、センサ部30が設けられるケース40と、液圧機器の熱により発電し、センサ部30へ電力を供給する発電部50と、を備え、発電部50は、ケース40に接触して設けられる発電素子51と、発電素子51に接触して設けられる放熱器52と、を有する。
The
この構成では、発電素子51及び放熱器52はセンサ装置100,200、300,400のケース40に設けられるため、センサ装置100,200、300,400をコンパクトに構成することができる。
In this configuration, since the
また、発電素子51は、ケース40の内面41aに接触して設けられケース40内に収容され、放熱器52は、発電素子51に接触して設けられると共に、一部がケース40の外部へと露出する。
Further, the
この構成では、発電素子51はケース40内に収容されるため、発電素子51からセンサ部30へ電力を供給するための配線を、ケース40の外部で取り回す必要がない。したがって、センサ装置100をコンパクトに構成することができる。また、センサ装置100が取り付けられる液圧機器1が屋外で使用されるものである場合であっても、発電素子51及び放熱器52の一部はケース40内に収容されるため、発電素子51及び放熱器52への泥の付着による発電効率の低下や、発電素子51及び放熱器52への飛び石の衝突による破損を防止することができる。
In this configuration, since the
また、センサ装置100は、ケース40の開口部41bを封止すると共に、センサ部30から外部装置10へ無線送信される信号を透過させる樹脂材53をさらに備え、樹脂材53は、ケース40と放熱器52とを断熱する。
Further, the
この構成では、樹脂材53はケース40と放熱器52とを断熱するため、発電部50での発電効率を向上させることができる。また、ケース40の開口部41bは樹脂材53によって封止されるものの、樹脂材53は無線信号を透過させるため、センサ部30から外部装置10への信号の送信を妨げることはない。
In this configuration, since the
また、センサ装置200では、発電素子51はケース40の外面41cに接触して設けられる。
Further, in the
この構成では、発電素子51及び放熱器52はセンサ装置200のケース40に設けられるため、センサ装置200をコンパクトに構成することができる。
In this configuration, since the
また、センサ装置300は、ケース40の開口部41bを封止すると共に、センサ部30から外部装置10へ無線送信される信号を透過させる樹脂材53をさらに備え、発電素子51は、ケース40の内面41aに接触して設けられケース40内に収容され、樹脂材53は、発電素子51に接触して設けられると共に、一部がケース40の外部へと露出して設けられる第1樹脂材53aと、ケース40の内面41aと第1樹脂材53aとの間を埋めてケース40の内面41aと第1樹脂材53aとを断熱する第2樹脂材53bと、を有し、第1樹脂材53aは、第2樹脂材53bと比較して熱伝導率が大きい。
Further, the
この構成では、ケース40の開口部41bを封止する樹脂材53を構成する第1樹脂材53aが放熱器としても機能するため、部品点数を少なくすることができる。
In this configuration, since the
また、センサ装置400では、ケース40は、センサ部30の少なくとも一部を収容するケース本体41と、ケース本体41を液圧機器1へ取り付けるためのセンサ取付部42と、を有し、発電素子は51、センサ取付部42の外面42cに接触して設けられ、放熱器52は、発電素子51に接触して発電素子51を覆って設けられる。
Further, in the
この構成では、発電素子51及び放熱器52はセンサ装置400のケース40のセンサ取付部42に設けられるため、センサ装置400をコンパクトに構成することができる。また、放熱器52は、発電素子51を保護するカバーとしても機能するため、部品点数を少なくすることができる。
In this configuration, since the
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments show only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configuration of the above-described embodiments. do not have.
液圧機器は、上記実施形態では油圧シリンダである場合について説明したが、外力を受けて伸縮する際に外力に抗する減衰力を発生する油圧緩衝器や、油圧ポンプ、油圧モータ等であってもよい。 Although the case where the hydraulic cylinder is a hydraulic cylinder has been described in the above embodiment, the hydraulic device is a hydraulic shock absorber, a hydraulic pump, a hydraulic motor, or the like that generates a damping force that opposes the external force when expanding or contracting by receiving an external force. May be good.
また、センサ装置によって検出する情報は、上記実施形態では圧力である場合について説明したが、温度、歪、荷重、光、磁気、ストローク等であってもよい。 Further, although the case where the information detected by the sensor device is pressure has been described in the above embodiment, it may be temperature, strain, load, light, magnetism, stroke, or the like.
100,200,300,400・・・センサ装置、1・・・油圧シリンダ(液圧機器)、10・・・外部装置、30・・・センサ部、40・・・ケース、41・・・ケース本体、41a・・・ケース本体の内面、41b・・・開口部、41c・・・ケース本体の外面、42・・・センサ取付部、42b・・・圧力導入通路、42c・・・センサ取付部の外面、50・・・発電部、51・・・発電素子、51a・・・吸熱面、51b・・・放熱面、52・・・放熱器、53・・・樹脂材、53a・・・第1樹脂材、53b・・・第2樹脂材 100, 200, 300, 400 ... Sensor device, 1 ... Hydraulic cylinder (hydraulic device), 10 ... External device, 30 ... Sensor unit, 40 ... Case, 41 ... Case Main body, 41a ... Inner surface of case body, 41b ... Opening, 41c ... Outer surface of case body, 42 ... Sensor mounting part, 42b ... Pressure introduction passage, 42c ... Sensor mounting part Outer surface, 50 ... power generation unit, 51 ... power generation element, 51a ... heat absorption surface, 51b ... heat dissipation surface, 52 ... radiator, 53 ... resin material, 53a ... 1 resin material, 53b ... 2nd resin material
Claims (6)
前記液圧機器の情報を検出し、外部装置へ信号を送信するセンサ部と、
前記センサ部が設けられるケースと、
前記液圧機器の熱により発電し、前記センサ部へ電力を供給する発電部と、を備え、
前記発電部は、
前記ケースに直接接触して設けられる発電素子と、
前記発電素子に直接接触して設けられる放熱器と、
を有することを特徴とするセンサ装置。 It is a sensor device that detects information on hydraulic equipment.
A sensor unit that detects information on the hydraulic device and sends a signal to an external device.
The case where the sensor unit is provided and
A power generation unit that generates electric power by the heat of the hydraulic device and supplies electric power to the sensor unit is provided.
The power generation unit
A power generation element provided in direct contact with the case and
A radiator provided in direct contact with the power generation element and
A sensor device characterized by having.
前記液圧機器の情報を検出し、外部装置へ信号を送信するセンサ部と、
前記センサ部が設けられるケースと、
前記液圧機器の熱により発電し、前記センサ部へ電力を供給する発電部と、を備え、
前記ケースは、
前記センサ部の少なくとも一部を収容するケース本体と、
前記ケース本体を前記液圧機器へ取り付けるためのセンサ取付部と、を有し、
前記発電部は、
前記ケース本体の内面に接触して設けられ前記ケース本体内に収容された発電素子と、
前記発電素子に接触して設けられると共に、一部が前記ケースの外部へと露出する放熱器と、を有することを特徴とするセンサ装置。 It is a sensor device that detects information on hydraulic equipment.
A sensor unit that detects information on the hydraulic device and sends a signal to an external device.
The case where the sensor unit is provided and
A power generation unit that generates electric power by the heat of the hydraulic device and supplies electric power to the sensor unit is provided.
The case is
A case body that houses at least a part of the sensor unit,
It has a sensor mounting portion for mounting the case body to the hydraulic device, and has.
The power generation unit
A power generation element provided in contact with the inner surface of the case body and housed in the case body,
A sensor device provided in contact with the power generation element and having a radiator which is partially exposed to the outside of the case.
前記液圧機器の情報を検出し、外部装置へ信号を送信するセンサ部と、
前記センサ部が設けられるケースと、
前記液圧機器の熱により発電し、前記センサ部へ電力を供給する発電部と、
前記ケースの開口部を封止すると共に、前記センサ部から前記外部装置へ無線送信される信号を透過させる樹脂材と、を備え、
前記発電部は、
前記ケースに接触して設けられる発電素子と、
前記発電素子に接触して設けられる放熱器と、を有し、
前記樹脂材は、前記ケースと前記放熱器とを断熱することを特徴とするセンサ装置。 It is a sensor device that detects information on hydraulic equipment.
A sensor unit that detects information on the hydraulic device and sends a signal to an external device.
The case where the sensor unit is provided and
A power generation unit that generates electric power by the heat of the hydraulic device and supplies electric power to the sensor unit.
A resin material that seals the opening of the case and transmits a signal wirelessly transmitted from the sensor unit to the external device is provided.
The power generation unit
A power generation element provided in contact with the case and
It has a radiator provided in contact with the power generation element, and has.
The resin material is a sensor device that insulates the case and the radiator.
前記発電素子は、前記ケースの外面に接触して設けられることを特徴とするセンサ装置。 The sensor device according to claim 1.
The sensor device is characterized in that the power generation element is provided in contact with the outer surface of the case.
前記液圧機器の情報を検出し、外部装置へ信号を送信するセンサ部と、
前記センサ部が設けられるケースと、
前記液圧機器の熱により発電し、前記センサ部へ電力を供給する発電部と、
前記ケースの開口部を封止すると共に、前記センサ部から前記外部装置へ無線送信される信号を透過させる樹脂材と、を備え、
前記発電部は、
前記ケースに接触して設けられる発電素子と、
前記発電素子に接触して設けられる放熱器と、を有し、
前記発電素子は、前記ケースの内面に接触して設けられ前記ケース内に収容され、
前記樹脂材は、
前記発電素子に接触して設けられると共に、一部が前記ケースの外部へと露出して設けられ前記放熱器として機能する第1樹脂材と、
前記ケースの内面と前記第1樹脂材との間を埋めて前記ケースの内面と前記第1樹脂材とを断熱する第2樹脂材と、を有し、
前記第1樹脂材は、前記第2樹脂材と比較して熱伝導率が大きいことを特徴とするセンサ装置。 It is a sensor device that detects information on hydraulic equipment.
A sensor unit that detects information on the hydraulic device and sends a signal to an external device.
The case where the sensor unit is provided and
A power generation unit that generates electric power by the heat of the hydraulic device and supplies electric power to the sensor unit.
A resin material that seals the opening of the case and transmits a signal wirelessly transmitted from the sensor unit to the external device is provided.
The power generation unit
A power generation element provided in contact with the case and
It has a radiator provided in contact with the power generation element, and has.
The power generation element is provided in contact with the inner surface of the case and is housed in the case.
The resin material is
A first resin material that is provided in contact with the power generation element and is partially exposed to the outside of the case and functions as the radiator.
It has a second resin material that fills the space between the inner surface of the case and the first resin material and insulates the inner surface of the case and the first resin material.
The first resin material is a sensor device characterized by having a large thermal conductivity as compared with the second resin material.
前記液圧機器の情報を検出し、外部装置へ信号を送信するセンサ部と、
前記センサ部が設けられるケースと、
前記液圧機器の熱により発電し、前記センサ部へ電力を供給する発電部と、を備え、
前記発電部は、
前記ケースに接触して設けられる発電素子と、
前記発電素子に接触して設けられる放熱器と、を有し、
前記ケースは、
前記センサ部の少なくとも一部を収容するケース本体と、
前記ケース本体を前記液圧機器へ取り付けるためのセンサ取付部と、を有し、
前記発電素子は、前記センサ取付部の外面に接触して設けられ、
前記放熱器は、前記発電素子に接触して前記発電素子を覆って設けられることを特徴とするセンサ装置。 It is a sensor device that detects information on hydraulic equipment.
A sensor unit that detects information on the hydraulic device and sends a signal to an external device.
The case where the sensor unit is provided and
A power generation unit that generates electric power by the heat of the hydraulic device and supplies electric power to the sensor unit is provided.
The power generation unit
A power generation element provided in contact with the case and
It has a radiator provided in contact with the power generation element, and has.
The case is
A case body that houses at least a part of the sensor unit,
It has a sensor mounting portion for mounting the case body to the hydraulic device, and has.
The power generation element is provided in contact with the outer surface of the sensor mounting portion.
The radiator is a sensor device that comes into contact with the power generation element and is provided so as to cover the power generation element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018151815A JP7075309B2 (en) | 2018-08-10 | 2018-08-10 | Sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018151815A JP7075309B2 (en) | 2018-08-10 | 2018-08-10 | Sensor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020028181A JP2020028181A (en) | 2020-02-20 |
| JP7075309B2 true JP7075309B2 (en) | 2022-05-25 |
Family
ID=69620492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018151815A Active JP7075309B2 (en) | 2018-08-10 | 2018-08-10 | Sensor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7075309B2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014008569A (en) | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Nabtesco Corp | Lubricant state sensor for industrial robot and industrial robot remote monitoring system |
| JP2014138102A (en) | 2013-01-17 | 2014-07-28 | Yamaha Corp | Thermoelectric power generation unit |
-
2018
- 2018-08-10 JP JP2018151815A patent/JP7075309B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014008569A (en) | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Nabtesco Corp | Lubricant state sensor for industrial robot and industrial robot remote monitoring system |
| JP2014138102A (en) | 2013-01-17 | 2014-07-28 | Yamaha Corp | Thermoelectric power generation unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2020028181A (en) | 2020-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20140196758A1 (en) | Thermoelectric power generation unit | |
| JPWO2020261706A5 (en) | ||
| JP2021125925A5 (en) | ||
| JP2019029551A (en) | Railway vehicle power converter | |
| WO2022097437A1 (en) | Pressure sensor | |
| JP7075309B2 (en) | Sensor device | |
| JPH11261265A (en) | Radiation structure of sealed device | |
| KR20170061454A (en) | Thermoelectric generating system | |
| JP6676459B2 (en) | Optical sensor | |
| JP7421425B2 (en) | thermal power generation device | |
| JP2021099283A (en) | Sensor device | |
| JP7469967B2 (en) | Thermoelectric power generation device | |
| KR102857264B1 (en) | Thermoelectric power generation device | |
| US20240263664A1 (en) | Washer and Screw Connection System | |
| JP5783634B2 (en) | Shock absorber | |
| JP2021100072A (en) | Sensor device | |
| JP4692210B2 (en) | Pressure sensor | |
| JP5807482B2 (en) | Power converter | |
| JP2017147857A (en) | Motor with controller and motor with speed reducer | |
| JP7108651B2 (en) | thermoelectric generator | |
| JP5088852B2 (en) | Vehicle brake device | |
| CN201540888U (en) | Assembling structure of diode | |
| JP2021101161A (en) | Enclosure and living body detection device | |
| KR20140096926A (en) | Waste heat generator using thermo-electric elements | |
| JP7841208B2 (en) | Communication equipment and power supply equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210319 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220112 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220118 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220304 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220419 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220513 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7075309 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |