(57)【要約】      （修正有）【課題】高電圧環境における振動構成部品用の絶縁加速度計組立品を提供する。【解決手段】高電圧環境における振動構成部品１０６用の絶縁加速度計組立品１２０が、加速度計１３０と、加速度計を封入する高絶縁耐力埋め込み用樹脂１３２と、高絶縁耐力埋め込み用樹脂の少なくとも一部分を囲むガラスエポキシ層またはマイカ層などの構造的に支持する絶縁層１３８と、ガラスエポキシ層の少なくとも一部分の上に導電層１４６とを含むことができる。【選択図】図２
2017062228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度計（１３０、２３０）と、
前記加速度計（１３０、２３０）を封入する高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）と、
前記高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）の少なくとも一部分を囲む構造的に支持する絶縁層（１３８）と、
前記構造的に支持する絶縁層（１３８）の少なくとも一部分の上に導電層（１４６、２４６）とを備える、高電圧環境における振動構成部品用の絶縁加速度計（１３０、２３０）組立品（１２０、２２０）。
【請求項２】
前記構造的に支持する絶縁層（１３８）がマイカ層（２４０）を含む、請求項１記載の組立品。
【請求項３】
前記マイカ層（２４０）が複数のマイカ層（２４０）を含む、請求項２記載の組立品。
【請求項４】
前記加速度計（１３０、２３０）が、それから延びるリード線（１３４、２３４）を含み、前記高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）が、部分的に前記リード線（１３４、２３４）に沿って延び、前記マイカ層（２４０）が、前記リード線（１３４、２３４）の上の前記高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）の上に延びる、請求項２記載の組立品。
【請求項５】
前記構造的に支持する絶縁層（１３８）が、ガラスエポキシ層（１４０）を含む、請求項１記載の組立品。
【請求項６】
前記ガラスエポキシ層（１４０）が、前記高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）の端部（１４２）を超えて延びる、請求項５記載の組立品。
【請求項７】
前記導電層（１４６、２４６）が、少なくとも１つの導電性炭化ケイ素塗布膜（１４８、２４８）を含む、請求項１記載の組立品。
【請求項８】
前記少なくとも１つの導電性炭化ケイ素塗布膜（１４８、２４８）が、異なる導電性レベルを有する複数の塗布膜を含む、請求項７記載の組立品。
【請求項９】
前記少なくとも１つの導電性炭化ケイ素塗布膜（１４８、２４８）が、異なる表面粗さを有する複数の表面部分（１４８Ａ、１４８Ｂ、２４８Ａ、２４８Ｂ、２４８Ｃ）を含む、請求項７記載の組立品。
【請求項１０】
前記加速度計（１３０、２３０）が、それから延びるリード線（１３４、２３４）を含み、前記高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）が、部分的に前記リード線（１３４、２３４）に沿って延びる、請求項１記載の組立品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に加速度計に関し、より詳しくは、高電圧環境における振動構成部品用の絶縁加速度計組立品に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械−電気変換機（例えば、発電機および電動機）などの大型の産業用機械は、振動の監視が所望されるように動作時に振動する。例えば、発電機固定子末端巻線における振動を監視するのは有利である。高電圧環境のため、この振動監視は、伝統的に光ファイバベースのデバイスを使用して達成される。これらの光ファイバデバイスは、ファイバブラッググレーティング、強度に基づくもの、ファブリーペロ干渉計などの様々な光ファイバ技術を使用することができ、典型的には、１または２軸で測定する。著しい数のセンサ、例えば、１つの発電機側当たり最小６つが固定子末端巻線振動の正確な表示を集めるのに必要とされる。それほど多くの高価な光ファイバセンサを必要とすることは、費用のかかるシステムをもたらすことになる。
【０００３】
圧電または微小電気機械システム（ＭＥＭ）などの電気加速度計は、運動を検知するための公知のシステムであり、光ファイバベースの加速度計よりも著しく安価である。加速度計は、力／運動を示す信号を出力し、信号の受領のために振動構成部品に動作可能なように接続される。しかし、発電機末端巻線などの高電圧領域において電気加速度計を使用することにより、センサが結果として有害な状況となり得る高電圧の接地への経路を提供することがあるので、いくつかの課題を提示する。例えば、これらの加速度計は、潜在的に末端巻線構成部品を損傷することがある電圧放電、電圧トラッキング、および／またはコロナの経路を生じることがある。デバイスは、高電圧環境において使用することができるように加速度計に保護をもたらすように作製されてきたが、高度に複雑な構造的構成を必要とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／００１３８４３号明細書
【発明の概要】
【０００５】
本開示の第１の態様は、高電圧環境における振動構成部品用の絶縁加速度計組立品を提供し、組立品は、加速度計と、加速度計を封入する高絶縁耐力埋め込み用樹脂と、高絶縁耐力埋め込み用樹脂の少なくとも一部分を囲む構造的に支持する絶縁層と、構造的に支持する絶縁層の少なくとも一部分の上に導電層とを備える。
【０００６】
本開示の第２の態様は、回転子と、複数の固定子末端巻線を含む固定子と、複数の固定子末端巻線のうちの少なくとも１つに結合された絶縁加速度計組立品とを備える機械−電気変換機を提供し、組立品は、加速度計と、加速度計を封入する高絶縁耐力埋め込み用樹脂と、高絶縁耐力埋め込み用樹脂の少なくとも一部分を囲む構造的に支持する絶縁層と、ガラスエポキシ層の少なくとも一部分の上の導電層とを含む。
【０００７】
本開示の例示的な態様は、本明細書に説明する課題および／または論じていない他の課題を解決するように意図される。
【０００８】
本開示のこれらのおよび他の特徴は、本開示の様々な実施形態を示す添付の図面と併せて本開示の様々な態様の以下の詳細な説明からより容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本開示の実施形態による、振動構成部品と絶縁加速度計組立品とを含む産業用機械の透視図である。
【図２】図１の絶縁加速度計組立品の透視図である。
【図３】図１の絶縁加速度計組立品の断面図である。
【図４】本開示の別の実施形態による絶縁加速度計組立品の透視図である。
【図５】本開示の別の実施形態による絶縁加速度計組立品の断面図である。
【図６】本開示の代替実施形態による、振動構成部品と絶縁加速度計組立品とを含む産業用機械の透視図である。
【図７】図６による絶縁加速度計組立品の透視図である。
【図８】図６による絶縁加速度計組立品の断面図である。
【図９】本開示の別の実施形態による絶縁加速度計組立品の透視図である。
【図１０】本開示の別の実施形態による絶縁加速度計組立品の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の図面は原寸に比例していないことに留意されたい。図面は、本開示の典型的な態様だけを示すことが意図され、したがって、本開示の範囲を限定するもとのみなしてはならない。図面において、同じ符号は図面間で同じ要素を表す。
【００１１】
上述の通り、本開示は、高電圧環境における振動構成部品用の絶縁加速度計組立品を提供する。関連した機械−電気変換機も提供される。
【００１２】
図面を参照すると、具体的には、図１の透視図を参照すると、絶縁加速度計組立品１２０を採用した、例えば、機械−電気変換機１０１の形で産業用機械の実施形態が例示される。機械−電気変換機１０１は、固定子末端巻線１０６が延びる複数のスロット１０４を有する固定子鉄心１０２を含む固定子１０８を含むことができる。固定子末端巻線１０６は、振動構成部品（本明細書では１０６としても参照）を表す。機械−電気変換機１０１は、回転子１１２（概略的に示す）と、回転子に電磁的に結合された固定子１０８とを含む。回転子１１２および固定子１０８は、発電機、電動機などの機械−電気変換機の任意の形を構成することができる。回転子１１２は、機械−電気変換機１０１の非固定構成部品でよく、固定子１０８は、機械１０１の固定構成部品でよい。固定子１０８および回転子１１２は、電磁的に結合することができ、動作の間、例えば、当技術分野で公知であるように、発電をするまたは負荷に給電するのに使用することができる。いずれにしても、高電圧環境がその辺に存在する。図１は、２つの例示的な固定子末端巻線１０６に結合された、本開示の実施形態による絶縁加速度計組立品１２０も示す。高電圧環境例を例示するために振動構成部品１０６を機械−電気変換機１０１の一部として本明細書に説明してきたが、本開示の教示は任意の振動構成部品に適用できることが強調される。
【００１３】
図２を見てみると、振動構成部品１０６に取り付けるように適合された絶縁加速度計組立品１２０の透視図が、本開示の態様例により示される。一例において、前述のように、振動構成部品１０６は、発電機などに存在するような固定子末端巻線でよい。他の例において、振動構成部品１０６は、高振動を受ける回転子巻線または他の様々な高電圧素子でよい。もちろん、振動構成部品１０６は異なることができる。さらに、組立品１２０の位置は、所与の振動構成部品１０６内で、例えば、固定子末端巻線に示すものと異なることができる。しばしば、振動構成部品１０６の環境は、高電圧妨害から大きな影響を受ける。そのような影響は、振動構成部品１０６によって、または別の近接構成部品によって起こされ得る。例の説明を容易にするために、振動構成部品１０６の領域はそのような妨害の影響を受けることがあるとみなすことができる。また、振動は、構成部品１０６に加えられる力／運動の影響のほんの単一の例にすぎない。そのような力／運動は、構成部品１０６自体によって起こされ得る、または別の近接構成部品によって起こされ得る。例の説明を容易にするために、構成部品は、単に振動されるものとして表される。
【００１４】
図１の左および図２に示す例において、組立品１２０は、直接または間接的に振動構成部品１０６に結合された任意選択の取り付けベース１２２を含む。一実施形態において、取り付けベース１２２は、振動構成部品１０６、例えば、機械−電気変換機１０１の末端巻線に係合するように構成される（図１）。具体的には、取り付けベース１２２は、振動構成部品１０６が振動を振動構成部品１０６から組立品１２０に伝達することが可能になるために振動構成部品１０６に係合するように適合される。取り付けベース１２２は、振動および高電圧環境に耐えるが周囲の構成部品、例えば、組立品１２０の動作を妨げないほどに十分な強度を有する任意の材料で製作することができる。取り付けベース１２２は、例えば、移動材料などを含むことができ、組立品１２０を振動構成部品１０６に結合するために少なくとも部分的に振動構成部品１０６の周りに巻き付けることができる。取り付けベース１２２は、取り外し可能なように、または取り外し可能でないように様々な手段を介して振動構成部品１０６に結合することができる。一実施形態において、取り付けベース１２２および組立品１２０は、取り付けベース１２２を有する組立品１２０を振動構成部品１０６、例えば、末端巻線に取り付けるように構成されたストラップ１２４を使用して振動構成部品１０６に結合することができる。ストラップ１２４は、任意の現在公知のまたは今後開発される締結システム、例えば、典型的には末端巻線を位置決めする際に使用される濡れた紐を含むことができる。さらに、または代替として、エポキシなどの接着剤は、取り付けベース１２２を振動構成部品１０６に付着させることができる。代替態様において、取り付けベース１２２は、ストラップ、締め具などによって振動構成部品１０６に別個に結合することができる。図１の右側の組立品１２０は、取り付けベース１２２を含まない。２つの絶縁加速度計組立品１２０がそれぞれの単一の振動構成部品１０６に結合されて示されるが、任意の数の組立品１２０を所与の振動構成部品上に採用することができ、任意の数の組立品をそれぞれの単一の振動構成部品に結合することができる。さらに、取り付けベース１２２は、任意選択であり、組立品１２０を振動構成部品１０６に取り付けるための他のシステム、例えば、接着材、ストラップなどを、単独で、採用することができることが強調される。
【００１５】
図２の透視図および図３の断面図を引き続き参照すると、絶縁加速度計組立品１２０は、高絶縁耐力埋め込み用樹脂１３２中に封入された加速度計１３０を含むことができる。加速度計１３０は、例えば、およそ６０，００００Ｖに達することがある高電圧環境に耐えることができる、任意の現在公知のまたは今後開発される加速度計システムを含むことができる。一実施形態において、加速度計１３０は、微小電気機械システム（ＭＥＭ）の容量性回路などの単一の３軸加速度計を含むことができる。使用される加速度計の例は、Ｋｉｒｋｌａｎｄ，ＷＡ，ＵＳＡのＳｉｌｉｃｏｎ  Ｄｅｓｉｇｎｓ  Ｉｎｃから入手可能なモデル２４４５または２４７０を含む。加速度計１３０は、それから延びるリード線１３４を含む。リード線１３４は、その辺に、例えば、ゴム製の絶縁塗装膜を含むことができる。
【００１６】
高絶縁耐力埋め込み用樹脂１３２は、絶縁破壊なしで６０，０００ボルトに繰り返し耐えることができる絶縁耐力を有する、例を本明細書に説明する任意の材料を含むことができる。一実施形態において、埋め込み用樹脂１３２は、例えば、低粘度から中間粘度のグリシジルエーテルエポキシ樹脂および低温硬化型アミン硬化剤を含むことができる。さらに、埋め込み用樹脂は、樹脂の粘度を低減するために反応性エポキシ希釈剤を含むことができる。液体グリシジルエーテルエポキシ樹脂の例は、Ｄｏｗ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ製のビスフェノールＡジグリシジルエーテルエポキシ樹脂（ＤＥＲ３３２、エポキシド当量１７２〜１７６、２５°Ｃの粘度４，０００〜６，０００センチポアズ（ｃｐｓ））である。単官能性、二官能性および三官能性エポキシ希釈剤を、埋め込み用樹脂の粘度を低減するのに使用することができる。単官能性エポキシ希釈剤の例は、Ａｒａｌｄｉｔｅ  ＤＹ−Ａ（２−エチルヘキシルグリシジルエーテル）、エポキシド当量２０２〜２３５、２５°Ｃの粘度１〜４ｃｐｓを含むことができ、二官能性エポキシ希釈剤の例は、Ａｒａｌｄｉｔｅ  ＤＹ０２６（１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル）、エポキシド当量１０８〜１１８、２５°Ｃの粘度＜１５ｃｐｓを含むことができ、三官能性エポキシ希釈剤の例は、Ａｒａｌｄｉｔｅ  ＤＹ−Ｔ（トリメチルプロパントリグリシジルエーテル）、エポキシド当量１１１〜１４３、２５°Ｃの粘度１００〜３００ｃｐｓを含むことができる。Ａｒａｌｄｉｔｅブランドのエポキシ希釈剤は、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｏｒｐ．から入手可能であり、他の製造業者からの他の希釈剤を採用することもできる。エポキシ樹脂または粘度を低減するためにエポキシ希釈剤を含むエポキシ樹脂は、およそ１２０°Ｃ未満で硬化する硬化剤を用いて硬化される。硬化剤の一例は、アミノ水素、ＮＨ、反応性群を有するアミンを含む。例えば、硬化剤は、脂肪族アミン、アミドアミン、ポリアミド系アミンおよび環状脂肪族アミンを含むことができる。硬化剤の例は、Ａｒａｄｕｒ  ２１（トリメチルヘキサメチレンジアミン）、ＮＨ当量４０、２５°Ｃの粘度＜１０ｃｐｓを含むことができる。Ａｒａｄｕｒブランドの硬化剤は、Ｈｕｎｔｓｍａｎ  Ｃｏｒｐ．から入手可能であり、他の製造業者からの他の硬化剤を採用することもできる。ＮＨ官能性を有する硬化剤は、互いに互換性があり、埋め込み用樹脂の反応性および粘度などの特性を最適化するために組み合わせて使用することができる。
【００１７】
高絶縁耐力埋め込み用樹脂１３２は、部分的にリード線１３４に沿って延びることができ、すなわち、リード線１３４は部分的に樹脂１３２によって封入される。高絶縁耐力埋め込み用樹脂１３２は、加速度計１３０のサイズおよび形状により、加速度計１３０を絶縁するのに必要な任意の厚さを有することができる。一例において、樹脂は両側がおよそ０．６センチメートル、一端が３．８ｃｍおよび他端が２．５ｃｍであり得る。しかし、厚さは使用される加速度計により大幅に異なり得る。形成の間、高絶縁耐力埋め込み用樹脂１３２中の任意の気泡を除去するためにプロセスに真空を使用することができる。
【００１８】
構造的に支持する絶縁層１３８が、高絶縁耐力埋め込み用樹脂１３２の少なくとも一部分を囲む。層１３８は、追加の絶縁機能およびある構造的支持を提供することができる。一実施形態において、構造的に支持する絶縁層１３８は、「Ｇ−１１」として一般に公知のエポキシ樹脂などであるが、それに限定されない高温エポキシ樹脂を有する任意のガラス布を含むことができるガラスエポキシ層１４０を含む。そのようなガラスエポキシ層は、Ｅｄｅｎ  Ｐｒａｉｒｉｅ，ＭＮ，ＵＳＡのＰｌａｓｔｉｃｓ  ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌおよびＣａｒｓｏｎ  Ｃｉｔｙ，ＮＶ，ＵＳＡのＰｏｌｙｍｅｒ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ  Ｃｏｍｐａｎｙなどの多数の供給業者から入手可能である。ガラスエポキシ層１４０は、およそ０．０１５８センチメートルから０．６３５ｃｍ（１／１６インチから１／４インチ）までの範囲にわたる厚さを有することができ、好ましくは、およそ０．３１７ｃｍ（１／８インチ）でよい。一実施形態において、ガラスエポキシ層１４０は、高絶縁耐力埋め込み用樹脂１３２の端部１４２を超えて延び、突出部１４４を生じることができる。突出部１４４は、追加の保護をリード線１３４に与えて、リード線１３４への直接電流路をさらに妨げる（移動しなければならない距離を増加させる）。
【００１９】
組立品１２０は、構造的に支持する絶縁層１３８の少なくとも一部分の上に導電層１４６を含むこともできる。導電層１４６は、コロナおよび部分的放電保護を提供することができる。一実施形態において、導電層１４６は、少なくとも１つの導電性炭化ケイ素塗布膜１４８を含むことができる。塗布膜は、例えば、３００から８００までの範囲の粒度を有するポリエステルまたはエポキシ樹脂系の材料であり得る。図３の拡大図において、複数の塗布膜１４８が例示される。例では、３層が設けられている。しかし、任意の数が可能であり得る。本開示の実施形態によれば、図４に示すように、少なくとも１つの導電性炭化ケイ素塗布膜１４８は、異なる表面粗さを有する複数の表面部分１４８Ａ、１４８Ｂを含むことができる。このやり方で、導電層１４６は、異なる導電性レベルを有する複数の部分を含み、カスタマイズされた電圧トラッキングが可能となり得る。ＳｉＣ塗布膜１４８は、１つの粒度タイプをサンプル全体の周りに塗布する、異なる粒度タイプにより高粒度から低粒度までの転移点を生じる、ＳｉＣをリード線１３４からのある距離を置いて塗布しないなど、様々なやり方で塗布して、異なる表面粗さを実現することができる。２つの異なる表面粗さ部分１４８Ａ、１４８Ｂだけを示すが、異なる塗布膜、塗布膜の層、塗布処置などを使用することによって任意の数を生じることができる。図５の代替実施形態に示すように、炭化ケイ素塗布膜などの導電層１４６を、リード線１３４上に、すなわち、そのゴム管上に塗布して、電圧の増大およびリード線の表面に沿った電気トラッキングを防止することもできる。これは、例えば、リード線１３４に沿って１０から２０ｃｍまで延びることができる。
【００２０】
図５を参照すると、代替実施形態において、組立品１２０は、追加の絶縁効果をもたらすために加速度計１３０と高絶縁耐力埋め込み用樹脂１３２との間に位置決めされた空隙１５０を含むことができる。さらに、空隙１５０により、加速度計１３０と高絶縁耐力埋め込み用樹脂１３２との間で熱膨張が可能になり得る。空隙１５０は、任意の現在公知のまたは今後開発される技法を使用して形成することができる。一例において、空隙１５０は、加速度計１３０の周りに軟質挿入材料（図示せず）を塗布し、次いで、埋め込み材料１３２を塗布することによって形成することができる。埋め込み用樹脂１３２の硬化後に、次いで、挿入材料を除去して、空隙を生じることができる。別の例において、空隙１６０を２ステップ埋め込みプロセスを使用することによって生じることができる。第１のステップにおいて、埋め込み材料１３２のより軟質の、より低いガラス転移点温度のバージョンの薄層が、加速度計１３０を封入するのに使用される（例えば、全体の厚さの１／８）。第２のステップにおいて、埋め込み材料１３２のより硬質の最終バージョンが、より軟質の樹脂の上に所要の厚さまで埋められる。ガラス転移点温度の相違により、空隙１５０が生じる。より軟質の材料により、より硬質の樹脂と加速度計１３０との間の熱膨張の融通性も可能になり得る。いずれにしても、空隙１５０は、部分的に加速度計１３０の周りにまたはその全周に延びることができる。
【００２１】
図６を参照すると、代替実施形態による、絶縁加速度計組立品２２０を採用した、例えば、機械−電気変換機１０１の形の産業用機械が例示される。機械−電気変換機１０１は、図１に示す機械−電気変換機と実質的に同一である。本開示の実施形態による絶縁加速度計組立品２２０は、２つの例示的な固定子末端巻線１０６に結合されて示され、１つが取り付けベース２２２を有し（左）、１つが取り付けベースなしである（右）。
【００２２】
図７を見てみると、先述の実施形態と同様に、組立品２２０が振動構成部品１０６に直接または間接的に結合された任意選択の取り付けベース２２２を含むことができる。本明細書に説明するように、取り付けベース２２２は、振動構成部品１０６、例えば、機械−電気変換機１０１の末端巻線に係合するように構成される（図６）。具体的には、取り付けベース２２２は、振動構成部品１０６が振動を振動構成部品１０６から組立品２２０に伝達することが可能になるために振動構成部品１０６に係合するように適合される。取り付けベース２２２は、本明細書に説明するように、任意の材料製でよい。一実施形態において、取り付けベース２２２および組立品２２０は、本明細書に説明するように、取り付けベース２２２を有する組立品２２０を振動構成部品１０６、例えば末端巻線に取り付けるように構成されたストラップ２２４を使用して振動構成部品１０６に結合することができる。
【００２３】
図７の透視図および図８の断面図を引き続き参照すると、絶縁加速度計組立品２２０は、高絶縁耐力埋め込み用樹脂２３２中に封入された加速度計２３０を含むことができる。加速度計２３０は、本明細書に説明するように、任意の加速度計を含むことができる。加速度計２３０は、それから延びるリード線２３４を含む。記載したように、リード線２３４は、その辺に例えばゴム製の絶縁塗布膜を含むことができる。埋め込み用樹脂２３２は、本明細書に説明するように、絶縁耐力を有することができ、低粘度から中間粘度のグリシジルエーテルエポキシ樹脂と、低温硬化型アミン硬化剤とを含むことができる。さらに、本明細書に説明するように、埋め込み用樹脂２３２は、樹脂の粘度を低減するために反応性エポキシ希釈剤を含むことができる。いずれにしても、埋め込み用樹脂２３２は、高電圧環境に耐えることができる。ここで、高絶縁耐力埋め込み用樹脂２３２は、部分的にリード線２３４に沿って延びることができ、すなわち、リード線２３４が部分的に導電層２４６の縁部を超えて樹脂２３２によって封入され、リード線２３４の上に高絶縁耐力埋め込み用樹脂２３２の円形または錐体部分２４７を生じることができる。本明細書に説明するように、高絶縁耐力埋め込み用樹脂２３２は、加速度計２３０のサイズおよび形状により、加速度計２３０を絶縁するのに必要な任意の厚さを有することができる。
【００２４】
最初の実施形態と対照的に、この実施形態では、構造的に支持する絶縁層１３８が高絶縁耐力埋め込み用樹脂２３２の少なくとも一部分を囲むマイカ層２４０を含むことができる。一実施形態において、マイカ層２４０は、いくつかのマイカ層２４０を含むことができる。いずれにしても、マイカ層２４０は、追加の絶縁機能およびある構造的支持を提供することができる。マイカ層２４０は、任意の形のマイカ、例えば、花こう岩および他の岩石の微小なレベルとしてまたは結晶として見出される層状構造を有するケイ酸塩鉱物を含むことができる。一実施形態において、マイカ層２４０は、片側または両側に接着剤を有するテープの形をとることができ、したがって、層は容易に埋め込み用樹脂２３２と、リード線２３４とに、および互いに付着することができる。一例はＶｏｎｎ  Ｒｏｌｌ製のＭＩＣＡ７７９５６を含む。しかし、他の製造業者からの他のマイカ層を採用することもできる。マイカ層２４０は、必要とする電気特性を得るためにガラスクロス、フィルムによって支持されまたは高特性樹脂で含浸され得る。マイカ層２４０は、およそ０．１〜０．２ミリメートル（ｍｍ）の範囲にわたる厚さを有することができ、一例において、１ｍｍ〜４ｍｍの範囲にわたる最終的厚さを生じるためにおよそ１０〜２０層のテープを貼り付けることができる。
【００２５】
組立品２２０は、構造的に支持する絶縁層１３８、例えば、マイカ層２４０の少なくとも一部分の上に導電層２４６を含むこともできる。導電層２４６は、コロナおよび部分的放電保護を提供することができる。最初の実施形態と同様に、導電層２４６は、少なくとも１つの導電性炭化ケイ素塗布膜２４８を含むことができる。図８の拡大図において、複数の塗布膜２４８が例示される。例では、３層が設けられる。しかし、任意の数が可能であり得る。本開示の実施形態によれば、図９に示すように、少なくとも１つの導電性炭化ケイ素塗布膜２４８は、異なる表面粗さを有する複数の表面部分２４８Ａ、２４８Ｂを含むことができる。このやり方で、導電層２４６は、異なる導電性レベルを有する複数の部分を含み、カスタマイズされた電圧トラッキングが可能となり得る。本明細書に記載するように、１つの粒度タイプをサンプル全体の周りに塗布し、異なる粒度タイプにより高粒度から低粒度までの転移点を生じる、ＳｉＣをリード線２３４からのある距離を置いて塗布しないなど、異なる表面粗さを実現するためにＳｉＣ塗布膜２４８を様々なやり方で塗布することができる。３つの異なる表面粗さ部分２４８Ａ、２４８Ｂ、２４８Ｃだけを示すが、異なる塗布膜、塗布膜の層、塗布処置などを使用することによって任意の数を生じることができる。図８だけに示すように、マイカ層２４０が高絶縁耐力埋め込み用樹脂２３２の端部を超えて、ならびにリード線２３４の上および／またはリード線２３４との接点上に延びることができる。しかし、これは必須ではない。図７および図９に示すように、マイカ層２４０は、全体に導電層１４６内にある（図９）かまたは部分的にのみ導電層１４６から延びることができる（図７）。
【００２６】
図１０を参照すると、代替実施形態において、組立品２２０は、最初の実施形態に対して説明したように、追加の絶縁効果を提供するために加速度計２３０と高絶縁耐力埋め込み用樹脂２３２との間に位置決めされた空隙２５０を含むこともできる。本明細書に記載するように、空隙２５０により、加速度計２３０と高絶縁耐力埋め込み用樹脂２３２との間で熱膨張が可能となり得る。
【００２７】
本明細書に説明する組立品１２０、２２０は、固定子末端巻線などの高電圧環境における振動を監視するために光ファイバに比較して著しく低いコストの解決策をもたらす。より低いコストにより、より多くの器械類を発電機上に設置することが可能になる。
【００２８】
本明細書に使用される術語は、特定の実施形態だけを説明するためであり、本開示を限定することが意図されていない。本明細書では、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」および「その（ｔｈｅ）」という単数形は、文脈上明確に他の意味を示す場合を除いて、複数形も含むことが意図されている。「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および／または「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、本明細書で使用されるとき、記述された特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成部品の存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成部品および／またはそれらの群の存在または追加を排除しないことがさらに理解されよう。「およそ（ａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙ）」または「約（ａｂｏｕｔ）」という用語が使用される場合、任意の値のプラス／マイナス１０％が可能であり得る。
【００２９】
以下の特許請求の範囲における、対応する構造、材料、動作、およびすべての手段またはステッププラス機能要素の同等物は、具体的に特許請求されたとき他の特許請求された要素と組み合わせて機能を実施するための任意の構造、材料、または動作を含むことが意図されている。本開示の説明を例示および説明のために提示してきたが、網羅的である、または開示された形の本開示に限定されることが意図されてない。本開示の範囲および精神から逸脱することなく、多くの変更および変形が当業者には明らかであろう。実施形態は、本開示の原理および実際の適用を最もよく説明するために、および企図された特定の使用に適するものとして様々な変更を加えた様々な実施形態の本開示を当業者が理解することを可能にするために選択され説明された。
【００３０】
最後に、代表的な実施態様を以下に示す。
［実施態様１］
加速度計（１３０、２３０）と、
加速度計（１３０、２３０）を封入する高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）と、
高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）の少なくとも一部分を囲む構造的に支持する絶縁層（１３８）と、
構造的に支持する絶縁層（１３８）の少なくとも一部分の上に導電層（１４６、２４６）とを備える、高電圧環境における振動構成部品用の絶縁加速度計（１３０、２３０）組立品（１２０、２２０）。
［実施態様２］
構造的に支持する絶縁層（１３８）がマイカ層（２４０）を含む、実施態様１に記載の組立品。
［実施態様３］
マイカ層（２４０）が複数のマイカ層（２４０）を含む、実施態様２に記載の組立品。
［実施態様４］
加速度計（１３０、２３０）が、それから延びるリード線（１３４、２３４）を含み、高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）が、部分的にリード線に沿って延び、マイカ層（２４０）が、リード線（１３４、２３４）の上の高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）の上に延びる、実施態様２に記載の組立品。
［実施態様５］
構造的に支持する絶縁層（１３８）が、ガラスエポキシ層（１４０）を含む、実施態様１に記載の組立品。
［実施態様６］
ガラスエポキシ層（１４０）が、高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）の端部（１４２）を超えて延びる、実施態様５に記載の組立品。
［実施態様７］
導電層（１４６、２４６）が、少なくとも１つの導電性炭化ケイ素塗布膜（１４８、２４８）を含む、実施態様１に記載の組立品。
［実施態様８］
前記少なくとも１つの導電性炭化ケイ素塗布膜（１４８、２４８）が、異なる導電性レベルを有する複数の塗布膜を含む、実施態様７に記載の組立品。
［実施態様９］
少なくとも１つの導電性炭化ケイ素塗布膜（１４８、２４８）が、異なる表面粗さを有する複数の表面部分（１４８Ａ、１４８Ｂ、２４８Ａ、２４８Ｂ、２４８Ｃ）を含む、実施態様７に記載の組立品。
［実施態様１０］
加速度計（１３０、２３０）がそれから延びるリード線（１３４、２３４）を含み、高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）が、部分的にリード線（１３４、２３４）に沿って延びる、実施態様１に記載の組立品。
［実施態様１１］
導電層（１４６、２４６）が、異なる導電性レベルを有する複数の部分を含む、実施態様１に記載の組立品。
［実施態様１２］
導電層（１４６、２４６）が部分的にリード線（１３４、２３４）に沿って延びる、実施態様１に記載の組立品。
［実施態様１３］
加速度計（１３０、２３０）と高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）との間に位置決めされた空隙（１５０、１６０、２５０）をさらに備える、実施態様１に記載の組立品。
［実施態様１４］
加速度計（１３０、２３０）が、微小電気機械システム（ＭＥＭ）の容量性回路を含む、実施態様１に記載の組立品。
［実施態様１５］
振動構成部品（１０６）が発電機の固定子末端巻線である、実施態様１に記載の組立品。
［実施態様１６］
回転子と、
複数の固定子末端巻線を含む固定子（１０８）と、
複数の固定子末端巻線のうちの少なくとも１つに結合された絶縁加速度計組立品（１２０、２２０）であって、
加速度計（１３０、２３０）
加速度計（１３０、２３０）を封入する高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）、
高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）の少なくとも一部分を囲む構造的に支持する絶縁層（１３８）、および
ガラスエポキシ層（１４０）の少なくとも一部分の上に導電層（１４６、２４６）を含む絶縁加速度計組立品（１２０、２２０）とを備える、機械−電気変換機（１０１）。
［実施態様１７］
構造的に支持する絶縁層（１３８）が、ガラスエポキシ層（１４０）およびマイカ層（２４０）のうちの１つを含む、実施態様１５に記載の機械−電気変換機。
［実施態様１８］
構造的に支持する絶縁層（１３８）が、高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）の端部（１４２）を超えて延びるガラスエポキシ層（１４０）を含む、実施態様１５に記載の機械−電気変換機。
［実施態様１９］
加速度計（１３０、２３０）が、それから延びるリード線（１３４、２３４）を含み、高絶縁耐力埋め込み用樹脂（１３２、２３２）が、部分的にリード線（１３４、２３４）に沿って延びる、実施態様１５に記載の機械−電気変換機。
［実施態様２０］
導電層（１４６）が、異なる導電性レベルを有する複数の部分を含む、実施態様１５に記載の機械−電気変換機。
【符号の説明】
【００３１】
１０１  機械−電気変換機
１０２  固定子鉄心
１０４  複数のスロット
１０６  固定子末端巻線
１０８  固定子
１１２  回転子
１２０  絶縁加速度計組立品、加速度計組立品
１２２  任意選択の取り付けベース
１２４  ストラップ
１３０  加速度計
１３２  耐力埋め込み用樹脂
１３４  リード線
１３８  絶縁層
１４０  エポキシ層
１４２  端部
１４４  突出部
１４６  導電層
１４８  炭化物塗布膜
１４８Ａ  表面部分
１４８Ｂ  表面部分
１５０  空隙
１６０  空隙
２２０  絶縁加速度計組立品
２２２  任意選択の取り付けベース
２２４  ストラップ
２３０  加速度計
２３２  耐力埋め込み用樹脂
２３４  リード線
２４０  マイカ層
２４６  導電層
２４７  円形または錐体部分
２４８  炭化物塗布膜
２４８Ａ  表面部分
２４８Ｂ  表面部分
２４８Ｃ  表面部分
２５０  空隙
【図１】
2017062228.tif 000003
【図２】
2017062228.tif 000004
【図３】
2017062228.tif 000005
【図４】
2017062228.tif 000006
【図５】
2017062228.tif 000007
【図６】
2017062228.tif 000008
【図７】
2017062228.tif 000009
【図８】
2017062228.tif 000010
【図９】
2017062228.tif 000011
【図１０】
2017062228.tif 000012
【外国語明細書】
2017062228000001.pdf