(57)【要約】  ストリップ形状の支持体（２０）と、それに取り付けられた少なくとも一つの圧電層（２２）とを有するベンディングトランスデューサ（１２）を備える、機械的仕事を電気エネルギーに変換するためのアセンブリ（１０）であって、ストリップ形状の支持体（２０）が両端（３０）で据え付けられ、作動メカニズム（８、３０）が作動するとき、機械的な力が支持体の長手方向（２６）に支持体（２０）に働き、ベンディングトランスデューサ（１２）の弧状の曲げをもたらし、それにより電気エネルギーの発生をもたらすように、作動メカニズム（８、３０）が提供される。アセンブリは計数装置に電気エネルギーを供給するために用いられることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリップ形状の支持体（２０）と、それに取り付けられた少なくとも一つの圧電層（２２）とを有するベンディングトランスデューサ（１２）を備える、機械的仕事を電気エネルギーに変換するためのアセンブリ（１０）であって、前記ストリップ形状の支持体（２０）が両端（３０）で据え付けられ、作動メカニズム（８、３０）が作動するとき、機械的な力が前記支持体の長手方向（２６）に前記支持体（２０）に働き、前記ベンディングトランスデューサ（１２）の弧状の曲げをもたらし、それにより電気エネルギーの発生をもたらすように、前記作動メカニズム（８、３０）が提供されることを特徴とするアセンブリ。
【請求項２】
前記ストリップ形状の支持体（２０）が、固定されていない仕方（３０）で据え付けられる、請求項１に記載のアセンブリ（１０）。
【請求項３】
前記ストリップ形状の支持体（２０）の少なくとも一端が、ホルダ（３０）の中に緩く遊びを伴って存する、請求項１又は２に記載のアセンブリ（１０）。
【請求項４】
前記遊びによって提供される動きの自由度が、前記支持体の長手方向（２６）に１０μｍ〜５００μｍである、請求項３に記載のアセンブリ（１０）。
【請求項５】
前記ストリップ形状の支持体（２０）が、予め弧状の湾曲を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０）。
【請求項６】
正確に一つの圧電層（２２）が、前記ストリップ形状の支持体（２０）の上に付けられ、前記作動メカニズム（８、３０）が作動するとき、前記圧電層（２２）は、引張変形を受ける、請求項１から５のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０）。
【請求項７】
前記ベンディングトランスデューサ（１２）の前記圧電層（２２）が、前記ベンディングトランスデューサ（１２）の中立軸（３２）の外側に位置する、請求項１から６のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０）。
【請求項８】
前記ベンディングトランスデューサ（１２）は、少なくとも二つの電極（２４）を備え、前記電極（２４）は、前記ベンディングトランスデューサ（１２）の前記圧電層（２２）とトランスデューサ回路（１８）の間の電気的接続（２８）の形成のために、前記支持体（２０）の端部据え付け部（３０）の外側で導体（２８）に接続される、請求項１から７のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０）。
【請求項９】
前記作動メカニズム（８、３０）の完全に実行された作動のたびに、電気エネルギーパルスが生成され、電子アセンブリ（１４）に電力供給するために用いられる作業サイクルの実行が伴い、エネルギーパルスのエネルギー含有量は、前記電子アセンブリ（１４）の有用な機能が１回実行されるように設計される、請求項１から８のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０）。
【請求項１０】
前記電気パルスエネルギーのエネルギー含有量は、数１０μＪ〜数１００μＪである、請求項９に記載のアセンブリ（１０）。
【請求項１１】
電子インジケーター（１６）と電子アセンブリ（１４）によって特徴付けられ、前記作動メカニズム（８、３０）の作動を感知し、前記電子インジケーター（１６）を制御するためのアセンブリ（１０）であって、前記電子アセンブリ（１４）と前記電子インジケーター（１６）に電気エネルギーを供給する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０）、を備える計数装置（２）。
【請求項１２】
前記作業サイクルは、能動半サイクルと受動半サイクルからなり、少なくとも能動半サイクルに、エネルギー含有量が前記電子アセンブリ（１４）の有用な機能を１回実行するのに十分である電気エネルギーパルスの発生が伴う、請求項９に記載のアセンブリ（１０）を備える、請求項１１に記載の計数装置（２）。
【請求項１３】
前記電子アセンブリ（１４）は、前記有用な機能の実行が前記受動半サイクルによってロックされるように設計されることを特徴とする、請求項１２に記載の計数装置（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリップ形状の支持体と、それに取り付けられた少なくとも一つの圧電層とを有するベンディングトランスデューサを備える、詳細には計数装置のための、機械的仕事を電気エネルギーに変換するためのアセンブリに関する。それはまた、対応するアセンブリを有する計数装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧電効果は、エネルギーハーベスティングの領域で、機械的仕事を電気エネルギーに変換するために利用され、電気エネルギーは、その後、実質的に自律的な仕方で、例えばセンサなどの電子アセンブリに電力供給するために用いられる。機械的仕事は、この場合、通常、いずれにせよ「現存／存在」しており、単に「収穫」されるだけである。このように、例えば、空気中の気体圧力の変動又は建物に存在する固体振動は、圧電効果によって電気エネルギーを発生させるために利用することができる。
【０００３】
圧電効果の利用は、この場合、いわゆるベンディングトランスデューサとしてしばしば形成される、いわゆるピエゾ素子を用いて行なわれる。これらは、一端で固定された梁状部品であり、それの自由端は、例えば、機械的な力の効果により曲げられ、振動させられる。
【０００４】
ＵＳ２００９／０３２２１８４Ａ１は、そのようなベンディングトランスデューサを用いたエネルギー発生のためのアセンブリを開示する。梁状のピエゾ素子の自由端の曲げは、その上にいくつかの歯状の突起が配列されるプッシュロッドにより、ここでは実行される。プッシュロッドが、押す方向にピエゾ素子のそばを通るように動かされる場合、ピエゾ素子の自由端は、最初、各突起と一緒に動かされ、それにより少し曲げられる。ピエゾ素子の自由端は、その後、解放され、その弾性のため揺れ戻る。各突起が通過するときに、このシーケンスが繰り返され、押す方向へプッシュロッドが動くとき、自由端は、突起の数に従い、複数回、曲げられる。
【０００５】
そのような装置で発生させることができる電気エネルギーの量は、比較的小さいけれども、例えばセンサなどの簡単な電子アセンブリに電力供給するのに十分である。この原理にとっての対応する応用可能性は、対応するセンサを用いて車両のタイヤ内のタイヤ圧を測定することである。センサの動作と、センサによって生成されるセンサ信号の受信ユニットへの無線データ伝送のためのエネルギーは、この場合、車両のタイヤの中の圧力の変動又は振動を、センサに電力供給するための電気エネルギーに変換する、適切に形成されたピエゾ素子によって供給される。
【０００６】
この背景に対し、本発明は、機械的仕事を電気エネルギーに変換するための、有利な構成を有するアセンブリを提供するという目的に基づく。加えて、本発明は、対応するアセンブリを有する計数装置を提供するという目的に基づく。
【発明の概要】
【０００７】
アセンブリに関する目的は、ストリップ形状の支持体と、それに取り付けられた少なくとも一つの圧電層とを有するベンディングトランスデューサを備える、機械的仕事を電気エネルギーに変換するためのアセンブリであって、ストリップ形状の支持体が両端で据え付けられ、作動メカニズムが作動するとき、機械的な力が支持体の長手方向に支持体に働き、ベンディングトランスデューサの弧状の曲げをもたらし、それにより電気エネルギーの発生をもたらすように、作動メカニズムが提供されることを特徴とするアセンブリによって、本発明に従って、達成される。従属請求項は、この発明の部分的に有利な展開と部分的に独立に発明性のある展開を含む。詳細には、アセンブリは、使用中に、作動メカニズムの作動を感知し、電子インジケーターを制御する電子アセンブリを含むことができ、アセンブリは、電子アセンブリと電子インジケーターに電気エネルギーを供給する。
【０００８】
ＤＥ１０２００４０５５９９６Ａ１は、一方向に曲げられる平坦なキャリアによって形成されるアクチュエータ駆動装置を備える屈曲又はベンディングアクチュエータを開示し、キャリアの平坦面上に、キャリアの平坦面とじかに接合するピエゾ素子が配置され、キャリア面の長さは、キャリアの別の平坦面に対してピエゾ素子に供給電圧を印加することにより、変更／変化する。キャリアは、第二の平坦面上で、表面全体で、又はゾーン及び詳細にはストリップで硬化される。
【０００９】
ＤＥ１０２００４０５５９９６Ａ１で開示される装置は、逆圧電効果、すなわち、ピエゾ素子の中の物理的な変化が電位差の印加、すなわちエネルギー入力によりもたらされるという逆圧電効果に従って、機能するが、他方、本発明のアセンブリは、エネルギー（出力）がピエゾ素子の物理的運動から得られる圧電効果に従って、エネルギーハーベスタとして働くということを、当業者は認めるであろう。それゆえ、ＤＥ１０２００４０５５９９６Ａ１で開示される装置は、使用中に、本発明のエネルギーハーベスタとは全く異なる回路を必要とする。従って、ＤＥ１０２００４０５５９９６Ａ１で開示される装置は、エネルギーハーベスタとしての使用にとって適当でない。いずれにしても、本発明のアセンブリは、使用中に、作動メカニズムの作動を感知し、電子インジケーターを制御する電子アセンブリによって区別されることができ、アセンブリは、電子アセンブリと電子インジケーターに電気エネルギーを供給する。
【００１０】
本発明によるアセンブリは、機械的仕事を電気エネルギーに変換するために働き、詳細には、排他的ではないが、計数装置用に意図される。それは、梁又はストリップ形状の支持体と、それに取り付けられた少なくとも一つの圧電層とを有するベンディングトランスデューサを備え、ストリップ形状の支持体は、両端で据え付けられる。更に、作動メカニズムが作動するとき、機械的な力が支持体の長手方向に支持体に働き、ベンディングトランスデューサの弧状の曲げをもたらし、それによって電気エネルギーの発生をもたらすように、必要とされるときに機械的な仕事において手動で連結するための作動メカニズムが、提供される。ベンディングトランスデューサの両端での据え付けのため、その両端は、曲げの間も初期状態に戻る間も、永続的にガイドされる。ベンディングトランスデューサは、それゆえ、振動させられず、両端のうちの一端が捕えられ、急に再び解放されるスナップメカニズムは提供されず、このことは、一方で、ベンディングトランスデューサの非常に均一な荷重へと導き、他方で、アセンブリが、ほとんど全く音を伴わずに動作することを可能にする。
【００１１】
支持体は、好ましくは、ファイバーガラス布とエポキシ樹脂の複合材料（ＦＲ４）から作られ、ジルコン酸チタン酸鉛（ＰＺＴ）が、好ましくは、圧電層の材料として用いられる。
【００１２】
アセンブリに関する目的はまた、固定されていない仕方で据え付けられるストリップ形状の支持体と、それに取り付けられた少なくとも一つの圧電層とを有するベンディングトランスデューサを備える、機械的仕事を電気エネルギーに変換するためのアセンブリによっても達成される。ストリップ形状の支持体の固定されていない据え付けは、それ自身の権利において独立した発明と考えられる。発明の上記記述に基づいて本出願を分割する権利が、それゆえ、留保される。
【００１３】
支持体の据え付けが固定されていないため、支持体の据え付け部に関する支持体のより小さな動きが可能になり、ベンディングトランスデューサの大部分が、据え付け部から事実上分離される。このようにして、偶然に起こる衝撃効果の場合に、ベンディングトランスデューサの曲げは起こらないが、作動メカニズムが故意に作動される場合、ベンディングトランスデューサは曲げられるということが、保証される。アセンブリが、例えばポケット型の計数装置の一部である場合、計数装置が身につけて運ばれるとき、又は地面に落とされるときなどに引き起こされる衝撃効果は、概して、ベンディングトランスデューサの曲げをもたらさないが、故意に、詳細には計数装置の使用者によって実行される作動メカニズムの作動は、ベンディングトランスデューサの曲げをもたらす。
【００１４】
そのような設計のアセンブリは、特に、エネルギー貯蔵又はエネルギー準備が提供されないときは常に、及び電子アセンブリが、生成される電気エネルギーを供給されるだけでなく、必要とされるときに、それを用いて起動されることが意図されるときは常に、有利である。この場合、起動は、作動メカニズムが作動されるときにのみ起こり、好ましくなく、衝撃効果、振動又は発振の結果として起こらない。
【００１５】
ストリップ形状の支持体の固定されていない据え付けの、特に簡単な構成によれば、支持体の少なくとも一端は、緩く遊びを伴ってホルダ又はソケットの中にある（ホルダ又はソケットという用語は、本明細書中で、交換可能に用いられる）。ハウジング壁の中のくぼみ又は溝が、ここで例えばソケットとして働き、遊びによって与えられる、関連するホルダまたはソケットの中のストリップ形状の支持体の少なくとも一端の動きの自由度は、好ましくは、支持体の長手方向に１０μｍ〜５００μｍである。有利な展開において、ストリップ形状の支持体の両端は、それぞれソケットの中に緩く存し、支持体は、好ましくは、作動メカニズムの作動していない初期状態において、二つのソケットに対して支持体の長手方向に１０μｍ〜５００μｍだけ動くことができるが、二つのソケットは、互いに対して固定される。
【００１６】
また、ストリップ形状の支持体が、予めわずかな、具体的には弧状の湾曲を有するのであれば、好適である。これは、作動メカニズムの作動があるときのストリップ形状の支持体の弧状の曲げの方向を、その結果として、ベンディングトランスデューサの弧状の曲げの方向を、支持体の長手方向の機械的な力の効果の下で、事前に決定する。代替的に、この望まれる事前決定は、例えば、支持体の弾性率が、支持体の長手方向に関して段階的に又は徐々に横方向に変化するように設計されている支持体によっても、実現されうる。
【００１７】
アセンブリの好ましい構成に従って、正確に一つの圧電層がストリップ形状の支持体の上に付けられ、圧電層は、より好ましくは、ストリップ形状の支持体の上の中央域にのみ広がる。ただ一つの圧電層の使用、及びその結果として、モノモルフのベンディングトランスデューサの使用のため、ベンディングトランスデューサの曲げがあるときの圧電層の分極は、電子アセンブリに電力供給するための供給電圧を発生させるために、特に簡単なトランスデューサ回路によって用いられることができる。マルチモルフのベンディングトランスデューサと比べて、例えば、追加の整流回路なしで済ませることが可能である。更に、圧電層が一つしかない場合、ベンディングトランスデューサの曲げのために必要な力の消費が低減される。
【００１８】
加えて、好ましくは、作動メカニズムが作動するとき、この層は主に引張変形を受け、ベンディングトランスデューサの曲げのもとでの圧電層の分極は、表面に垂直な方向であり（初歩的な物理学において、いわゆるＤ３１原理）、支持体に面する側が低電位であり、つまり、分極の正側は、支持体から外側に向かって方向付けられるように、圧電層は、ストリップ形状の支持体に付けられる。これは、例えば、支持体の予めの弧状の湾曲によって、曲げの方向を事前に決定することにより、及び引張変形に曝される支持体の側に圧電層を配置することにより、起こる。多くの圧電材料は、圧縮荷重に対して示すのとは異なる反応を引張荷重に対して示すので、及び／又は、対応する材料の場合、圧電効果は、圧縮変形のもとでよりも引張変形のもとでしばしばより著しいので、そのような構成は、有利である。
【００１９】
ベンディングトランスデューサの圧電層が、その中立軸の外側に位置するベンディングトランスデューサの構成もまた、有利である。この方法では、ベンディングトランスデューサの曲げがあるとき、圧電層全体が、それぞれ変形を受けるので、ベンディングトランスデューサの曲げのもとでの電荷の生成が、特に著しい。その結果、ベンディングトランスデューサの同じ変形で、より高いエネルギー密度（ピエゾ材料の体積当たりのエネルギー）が達成されることができる。
【００２０】
ベンディングトランスデューサが少なくとも二つの電極を備え、電極は支持体の端部据え付け部の外側で導体に接続され、それにより、ベンディングトランスデューサの圧電層とトランスデューサ回路の間の電気的接続を形成するアセンブリの構成もまた有利である。結果として、ベンディングトランスデューサの据え付け部と接点は、互いから空間的に比較的遠く離れており、そのため、現行の意図された動きの自由度の範囲内での据え付け部に対する支持体の相対的な動きは、いかなる機械的な荷重も接点に対して課さない。
【００２１】
更に、アセンブリの好ましい変形例では、作動メカニズムの完全に実行された作動のたびに、電気エネルギーパルス、詳細には数１０μＪ〜数１００μＪのエネルギー含有量を有するエネルギーパルスが生成され、電子アセンブリに電力供給するために用いられる作業サイクルの実行が伴い、エネルギーパルスのエネルギー含有量は、電子アセンブリの有用な機能が１回実行されるように設計される。作動メカニズムは、この場合、例えば、作動が起こるとき、プランジャーが使用者によってある変位軌道にわたってばねに対し能動的に動かされ、その後ばねは復元力により受動的に元に戻るように、設計される。この場合、作業サイクルは、ばねに対する変位運動と、復元力によるプランジャーの初期位置への戻りの両方を含む。変位運動は、ここで、ベンディングトランスデューサに対し支持体の長手方向に機械的な力を働かせる効果を有し、その結果、ベンディングトランスデューサは、弧状に曲げられる。例えば、ストリップ形状の支持体自体が、ここでばねとして作用する。対応する電子アセンブリは、この点について、例えば、無線回路を意味すると理解されるべきであり、その有用な機能は、例えば、自動ガレージドアの開放又は閉鎖を起動するパルス状の無線信号を、対応するエネルギーパルスの流入に応じて発生させることである。
【００２２】
上記のタイプのアセンブリを有する有利な計数装置を提供するという意図された目的は、本発明に従い、電子インジケーターと電子アセンブリにより特徴付けられ、作動メカニズムの作動を感知し、電子インジケーターを制御するためのアセンブリであって、電子アセンブリと電子インジケーターに電気エネルギーを供給するアセンブリを備える計数装置により、本発明に従い、達成される。
【００２３】
具体的にはポケット型の計数装置として形成される計数装置は、上記の構成のうちの一つを有するアセンブリを有する。更に、計数装置は、電子インジケーターと、電子アセンブリによって形成された、作動メカニズムの作動を感知し、電子インジケーターを制御するための制御ユニットとを備える。電子インジケーターは、この場合、カウンタ示数を表示するために準備され、アセンブリは、制御ユニットと電子インジケーターに電力供給するために準備される。エネルギー供給は、アセンブリを通してのみ行われ、他のエネルギー源はない。計数装置は、それゆえ、自律的であり、具体的には、バッテリレスである。好ましくは、エネルギー貯蔵も提供されない。
【００２４】
それゆえ、計数装置は、例えば、ポケットの中で運ばれ、簡単なインジケーター、具体的には、好ましくはカウントダウンの仕方で、数又は残りの数が表示される、双安定な表示要素を有する計数装置である。従って、作動メカニズムが作動されるたびに、表示される数値は、１だけ減少し、そのため使用者は、いつでも、まだ残っている数又は残りの数をインジケーターから読み取ることができる。
【００２５】
作動メカニズムの完全に実行された作動のたびに、電気エネルギーパルス、具体的には数１０μＪ〜数１００μＪのエネルギー含有量を有するエネルギーパルスが生成され、電子アセンブリに電力供給するために用いられる作業サイクルの実行が伴い、エネルギーパルスのエネルギー含有量は、電子アセンブリの有用な機能が少なくとも１回実行されるように設計される、アセンブリを有する計数装置の構成もまた、有利である。作業サイクルは、この場合、能動半サイクルと受動半サイクル（以下を見よ）からなり、二つの半サイクルの各々に、具体的には能動半サイクルの各々に、すなわち、例えば、プランジャーが能動的に押下げられるとき、エネルギー含有量が、制御ユニットと電子インジケーターを備える電子アセンブリの有用な機能を開始し、１回実行するのにすでに十分である部分的エネルギーパルスの発生が伴う。
【００２６】
有用な機能は、実行サイクルの完全な実行を概して意味するものと理解され、電子アセンブリは、もっぱら、実行サイクルを繰り返し実行するために設計される。計数装置の場合、有用な機能は、具体的には、メモリ、特に不揮発性メモリに保存された計数値を１だけ変化させ、（変化した）計数値をインジケーターに表示することからなる。本出願の出願日には公開されていないＤＥ１０２０１２２１１５７６．５は、実行サイクルを実行するための電子アセンブリを有するそのような計数装置を伴う計量装置を開示する。その開示もまた、これによってその全体が含まれる。
【００２７】
有用な機能は、この場合、具体的には、エネルギーパルス又は部分的エネルギーパルスの発生の結果として、有用な機能が開始され、電子インジケーターのカウンタ示数が１単位だけ減少するように、設計される。
【００２８】
好ましい実施形態において、電子アセンブリは、有用な機能の実行が受動半サイクルによって開始されるのを防ぐロック要素を備える。計数装置の例に関して、これは、作動メカニズムが作動されるとき、使用者は、例えば変位軌道に沿ってばね又は気体圧力の増加に対抗してプランジャーを停止点まで動かし、これが能動半サイクルに対応し、その後、すなわち解放した後に、プランジャーが、ばねの復元力のため、又は気体圧力による復元力のため、初期位置に戻され、これが受動半サイクルに対応するということを意味する。各能動半サイクルの結果として、インジケーターのカウンタ示数は、意図されるように値１だけ変化する。しかしながら、二つの半サイクルの各々に、電子アセンブリの有用な機能を実行するのに原則的に適切である部分的電気エネルギーパルスの発生が伴う。この場合、作動のカウントは、エネルギーパルス又は部分的エネルギーパルスに応答する簡単な論理回路により実行される。従って、プランジャーが、能動半サイクルの後に、より長くその位置に保持され、その結果、受動半サイクルが明らかに遅れて実行される場合、これは、互いから時間的に離れている二つの部分的エネルギーパルスの発生に帰結し、それは、論理回路による更なるカウントを開始するのに原則的に適切である。二重カウントが結果として引き起こされるのを防ぐために、ロック要素が計数装置のために設けられ、例えば、電子アセンブリを各カウントの後に既定の期間、例えば５秒間、ロックし、それ以上のカウントが、この期間に起こることができないようにするタイマーとして設計される。代替的に、ロック要素は、例えば、簡単なダイオードを用いて実現される。これは、エネルギーパルス又は部分的エネルギーパルスの極性が、能動半サイクルと比べて受動半サイクルの場合に反転されるという事実を利用する。
【００２９】
本発明の例示的な実施形態が、以下に概略的な図面に基づいてより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】機械的な仕事を電気エネルギーに変換するためのアセンブリを有する計数装置を、ブロック図表示で示す。
【図２】ベンディングトランスデューサを有するアセンブリを断面表示で示す。
【図３】ベンディングトランスデューサを拡大詳細図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
互いに対応する部分には、それぞれ、全ての図面において同じ参照番号が与えられる。
【００３２】
例として以下に記載され、図１で図式的に表される計数装置２は、ハウジング４を有し、ポケット型に保持される。計数装置２の別の部分は、作動メカニズムであり、それが作動されるとき、プランジャー８が既定の変位軌道に沿ってハウジング４の方向に動かされ、それにより、一方では、気体圧力が増加し、それにより復元力が増加し、他方では、機械的な仕事がベンディングトランスデューサを有するアセンブリ１０に連結され、その結果、計数装置２の使用者によってプランジャー８の運動を通じて実行される仕事は、少なくとも部分的に電気エネルギーに変換される。このエネルギーは、カウント論理を有する電子アセンブリ１４に電力供給し、双安定な（ＬＣＤ）表示要素１６に電力供給するために使用される。
【００３３】
それによって、カウント論理は、初期値からカウントダウンの仕方で逆にカウントし、作動メカニズムの各作動、すなわち、ハウジング４の方向へのプランジャー８の各運動に、エネルギーパルスの発生が伴い、それに基づいて、カウント論理はカウンタ示数を１単位だけ減少させる。更に、カウンタ示数に変化があるとき、双安定な表示要素１６が起動し、その後、変化した、その結果として現在の、カウンタ示数を示す。
【００３４】
望ましくない、誤った二重カウントを回避するために、カウンタ示数の各変化の後、カウント論理は、ある時間の間、タイマーを用いてロックされ、カウンタ示数の変化が、この時間に起こらないようにする。使用者がプランジャー８をこの時間内に再び解放し、アセンブリ１０によってプランジャー８に働く復元力のため、プランジャーが初期位置に戻されるということが、ここで仮定される。カウント論理のロックによって、結果として、プランジャー８の戻りがカウンタ示数の変化をもたらすことが防止される。
【００３５】
機械的仕事を電気エネルギーに変換するためのアセンブリ１０が、図２に、基本的な形態で描かれる。それは、ベンディングトランスデューサ１２とトランスデューサ回路１８を備え、トランスデューサ回路により、ベンディングトランスデューサ１２から取られた電圧が、一方で電子アセンブリ１４のための、他方で表示要素１６のための供給電圧に変換される。トランスデューサ回路１８は、例えば、電子アセンブリ１４の一部である。
【００３６】
ベンディングトランスデューサ１２の一部は、ファイバーガラスと合成樹脂を含む複合材料のストリップ形状の支持体２０（例えば、寸法が、２５ｍｍ×８０ｍｍ×０．４２ｍｍ）であり、その上に、圧電層２２（例えば、寸法が、２４ｍｍ×２８ｍｍ×０．２５ｍｍ）が、支持体２０の上側の中央域に付着して結合され、トランスデューサ回路１８に面する。更に、金属電極が、一方では支持体２０の上側に、他方では圧電層２２の上側に蒸着され、支持体の長手方向２６への横方向の金属電極の広さは、支持体の長手方向２６への横方向の圧電層２２の広さに一致するか又はそれを上回る。電極２４は、例えば簡単な結線２８を通って電気伝導の仕方でトランスデューサ回路１８に接続される。結線２８は、トランスデューサ回路１８に対するベンディングトランスデューサ１２の運動を可能にし、トランスデューサ回路は、結線２８と電極２４の間の接点が機械的荷重を受けることなく、例えば、ハウジング４に固定される簡単な回路基板上に収容される。
【００３７】
支持体２０は、わずかに弧状の湾曲を有し、両端で据え付けられる。この場合に、支持体２０は、両端の各々がホルダ３０の中で緩く遊びをもった状態で置かれており、ソケットは、ハウジング４の壁の一つの中のくぼみ又は溝により又は保持要素により形成され、もう一方のホルダ３０は、プランジャー８の上に形成され、支持体２０の周りに達する、切り抜かれたストリップによって提供される。従って、プランジャー８が、作動メカニズムの作動中に、支持体の長手方向２６に動かされる場合、支持体２０とホルダ３０の間の遊びを乗り越えた後に、機械的な力が、支持体の長手方向２６に支持体２０に働き、それにより支持体２０は弧状に曲がる。この結果、圧電層２２は、引張変形を受け、すると、圧電層２２から取ることのできる電圧が生じる。
【００３８】
支持体２０とホルダ３０との間に存在する遊びのために、支持体２０と計数装置２のハウジング４は、互いと強固に連結されておらず、これにより、例えば、歩行中にポケット内に身に付けて計数装置２が運ばれるときに引き起こされるような衝撃効果又は地面に落とされたり若しくはテーブル上に置かれたりされるときに起こるような衝撃効果は、ハウジング４に対する支持体２０の運動をもたらすが、ベンディングトランスデューサ１２の曲げをもたらさない。
【００３９】
このことは、プランジャー８が、明確に、支持体の長手方向２６へある最小距離を超えて動かされる作動メカニズムの明確に実行される作動のみが、ベンディングトランスデューサ１２の曲げをもたらし、その結果、電気エネルギーパルスの発生をもたらすという効果を達成する。衝撃効果のためのカウント論理のカウント間違えは、これにより回避される。
【００４０】
アセンブリ１０及び電子アセンブリ１４は、この場合、ほんの数ミリメートル、例えば２〜４ｍｍの変位にさえ、有用な機能の実行のために十分なエネルギーの発生が伴うように、好ましくは設計される。
【００４１】
例示的な実施形態において、ベンディングトランスデューサ１２は、モノモルフのベンディングトランスデューサ１２として構成され、従って正確に一つの圧電層２２を有する。この場合、ベンディングトランスデューサの中立軸（３２）が、支持体２０の内部、従って圧電層２２の外側にあり、その結果、ベンディングトランスデューサ１２の曲げがあるとき、引張変形が圧電層２２全体に起こり、それにより圧電効果が特に著しくなるように、一方で支持体２０の材料厚と他方で圧電層２２の材料厚は、互いに調和するようにされる。
【００４２】
本発明は、上記の例示的な実施形態に限定されない。むしろ、本発明の他の変形例もまた、本発明の内容から逸脱せずに、当業者により、ここから導かれうる。特に、例示的な実施形態に関連して記載された個々の特徴の全てが、本発明の内容から逸脱せずに、何らかの他の方法で互いに結び付けることもできる。
【符号の説明】
【００４３】
２  計数装置
４  ハウジング
８  プランジャー
１０  アセンブリ
１２  ベンディングトランスデューサ
１４  電子アセンブリ
１６  表示要素
１８  トランスデューサ回路
２０  支持体
２２  圧電層
２４  電極
２６  支持体の長手方向
２８  結線
３０  ホルダ
３２  中立軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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