(57)【要約】【課題】ＷＩＭセンサ（１）上を通過する道路（３）上の車両（２）の車両の車輪力を計測するためのＷＩＭセンサを提供する。【解決手段】測定素子（１５）のそれぞれが２つの吸収素子（１８）の間に配置され、それら２つの吸収素子（１８）が、押圧面（７，８）を介して測定素子（１５）にプレテンションをかけ、測定素子（１５）の第１力吸収面（１６）が全て電極（１９）によって互いに電気的に接続され且つ第１押圧面（７）から電気的に絶縁されたＷＩＭセンサ（１）であって、電極（１９）が、片側に導電層（２２）が設けられた長い一片の絶縁膜（２１）として形成され、さらに、電極（１９）が、測定素子（１５）と第１押圧面（７）との間の内部空間（６）に配置され、且つ、導電層（２２）が、測定素子（１５）に対向していることを特徴とするＷＩＭセンサ（１）。【選択図】図３ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＷＩＭセンサ（１）上を通過する道路（３）上の車両（２）の車輪力を計測するためのＷＩＭセンサ（１）であって、内部空間（６）を有しその長手方向軸線（４）に沿った細長い中空プロファイル（５）を具備し、前記内部空間（６）が第１及び第２内側押圧面（７，８）を有し、前記押圧面（７，８）が互いに対向して配置され、その両側において、湾曲しプレテンションされたプロファイル端部（９）により互いに接続され、前記内部空間（６）には、前記長手方向軸線（４）に沿って配置された第１及び第２力吸収面（１６，１７）をそれぞれ有する複数の圧電測定素子（１５）が配置され、前記力吸収面（１６，１７）がそれぞれ前記第１及び第２押圧面（７，８）に対向し、前記測定素子（１５）のそれぞれが２つの吸収素子（１８）の間に配置され、前記２つの吸収素子（１８）が、前記押圧面（７，８）を介して前記測定素子（１５）にプレテンションをかけ、前記測定素子（１５）の前記第１力吸収面（１６）が全て電極（１９）によって互いに電気的に接続され且つ第１押圧面（７）から電気的に絶縁された、ＷＩＭセンサ（１）において、
前記電極（１９）が、その片側に導電層（２２）が設けられた長い一片の絶縁膜（２１）として形成され、さらに、
前記電極（１９）が、前記測定素子（１５）と前記第１押圧面（７）との間の前記内部空間（６）に配置され、且つ、
前記導電層（２２）が、前記測定素子（１５）に対向していることを特徴とするＷＩＭセンサ（１）。
【請求項２】
前記絶縁膜（２１）が、プラスチック膜、好ましくはポリイミド膜であり、前記絶縁膜（２１）は０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項１に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項３】
前記絶縁膜（２１）の全長にわたる厚さ公差が１０％未満であり且つ０．０１ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項４】
前記導電層（２２）が、前記絶縁膜（２１）上に、積層、熱蒸着、スパッタリングにより塗布、又はめっきされていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項５】
前記導電層（２２）が、０．００５ｍｍ〜０．０５ｍｍ、好ましくは０．００９ｍｍ〜０．０３６ｍｍの範囲内の厚さを有することを特徴とする請求項４に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項６】
前記導電層（２２）が、その全長にわたって１０％未満、且つ、好ましくは０．００２ｍｍ未満の厚さ公差を有することを特徴とする請求項４又は５に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項７】
前記導電層（２２）が腐食防止材（２３）でコーティングされていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項８】
前記腐食防止材（２３）が、０．０００１ｍｍ〜０．０００５ｍｍの厚さを有することを特徴とする請求項７に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項９】
前記絶縁膜（２１）が、前記導電層（２２）に隣接する両側に絶縁端部（２４）を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項１０】
前記電気絶縁端部が、少なくとも０．５ｍｍの幅を有し、前記絶縁膜（２１）は隣接する吸収素子（１８）の幅よりも広いことを特徴とする請求項９に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項１１】
前記導電層（２２）が、均一な幅を有し、少なくとも前記測定素子（１５）と同じ幅であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項１２】
前記絶縁膜（１５）が前記第１押圧面（７）に隣接して配置されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項１３】
前記測定素子（１５）と第２押圧面（８）の間には、前記測定素子（１５）に対向する導電層（２２）を有する追加絶縁膜（２６）が配置され、前記追加絶縁膜（２６）は前記絶縁膜（１９）と同一の設計であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項１４】
前記追加絶縁膜（２６）が、前記長手方向軸線（４）に対して前記絶縁膜（１９）と対称的に配置されていることを特徴とする請求項１３に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【請求項１５】
前記内部空間（６）には少なくとも１つのケージ（２７）が配置され、前記ケージ（２７）が、前記測定素子（１５）及び吸収素子（１８）が固定された取付け補助として機能し、前記ケージ（２７）が、前記絶縁膜（２１）が挿入される少なくとも１つの挿入レール（３０）を備えていることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載のＷＩＭセンサ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路上の車両がＷＩＭセンサ上を通過する時の車両の車輪力を計測するためのＷＩＭセンサであって、第１及び第２内側押圧面を有する内部空間を備え、その長手方向軸線に沿った細長い中空プロファイルを具備し、この押圧面が互いに対向して配置され、その両側において、湾曲しプレテンションされたプロファイル端部により互いに接続され、上記内部空間には、長手方向軸線に沿って配置された第１及び第２力吸収面をそれぞれ有する複数の圧電測定素子が配置され、この力吸収面がそれぞれ上記第１及び第２押圧面に対向し、上記測定素子のそれぞれが２つの吸収素子の間に配置され、この２つの吸収素子が、上記押圧面を介して測定素子にプレテンションをかけ、上記測定素子の第１力吸収面が全て電極によって互いに電気的に接続され且つ第１押圧面から電気的に絶縁された、ＷＩＭセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のＷＩＭセンサは、少なくとも１つの車輪の間隔を横切るように、また、好ましくは道路車両用の車線全体をカバーするように、道路に埋め込まれる。その長さが４ｍと長いＷＩＭセンサも知られている。ＷＩＭセンサは、その上を通過する車輪の動的車輪荷重を算出し、最終的にそこから１つ又は複数のＷＩＭセンサ上を通過する際にそのセンサに作用する、必要に応じてトレーラーと共に、車両の全動的荷重を導出することができる。
【０００３】
さまざまな測定原理に基づく多様な設計のＷＩＭセンサが入手可能である。本発明において重要なのは、上述のような種類のＷＩＭセンサである。
【０００４】
上記種類のＷＩＭセンサの第１の例が、特許文献１に記載されている。中空プロファイルの内部空間に２つの圧電測定素子が上下に配置されている。それらの間には、この測定素子の全ての対を接続する電極が配置され、それ自体が中空プロファイルの端部にあるプラグや出力ワイヤと電気的に接続されている。両側、すなわち、測定素子の上下には支持素子が配置されて、測定素子が内部空間の押圧面間に水平に確実に配置されることになる。この押圧面は、プロファイル端部を介して両側で互いに接続され、プロファイル端部に張力をかけ続けることにより測定素子のプレテンショニングが一様に行われる。
【０００５】
正確な測定を行うためには、プレテンション量がＷＩＭセンサの全長にわたって同じであることが重要である。このため、まず、プロファイル端部の壁厚、押圧面間の距離、押圧面の均一性について、中空プロファイルをその全長にわたって一様に形成する必要がある。さらに、その中空プロファイルに挿入されるセンサパッケージ全体も、全ての測定素子にわたって、同じ厚さを示していなければならない。このことは、測定素子自体のみならず、具体的には、支持素子や電極に関しても重要である。特許文献１では、測定素子の各対が支持素子の対を有する。このような配置は、センサパッケージの部品を全て正確に配列して、センサパッケージが固定された中空プロファイルに完全に挿入されるまで互いに動かないようにしなければならないため、その組み立ては比較的困難である。
【０００６】
さらなる問題としては、許容厚に対応するよう圧延された鋼製電極の使用に起因する。圧延処理の結果、そのストリップは一時的にそのストリップの全長に沿って湾曲した形状となる。厚さや幅の公差を満たしていたとしても、横方向オフセットは１メートルにつき２ｍｍ以上変動する場合がある。これにより、横方向に短絡が発生してしまうために、ストリップの直線部分しか使えず、あまりにも多くの部分が廃棄されることになる。
【０００７】
同様の測定原理に従うＷＩＭセンサが、特許文献２に記載されている。この文献の目的は、所要の公差を満たしつつよりコスト効率の高い方法でセンサパッケージを生産することにある。これは、長い吸収素子をその端面で形状固定接続により接続することで達成される。これにより、一方では、ＷＩＭセンサの全長よりはるかに短い吸収素子を使用可能であり、他方では、その形状固定接続により、センサパッケージ全体が中空プロファイルに容易に統合される。短い吸収素子の方が非常に長い吸収素子に比べて寸法精度の実現がはるかに容易である。測定素子の対を備えた特許文献１に記載のものと対照的に、このセンサパッケージは各測定店に測定素子を一つしか有していないので、全ての測定素子を接続する電極が絶縁体によって覆われている。
【０００８】
最後に、特許文献３に、上記種類のＷＩＭセンサが知られている。このセンサは、並んで又は上下に配置された２つの異なる種類の測定素子が支持される絶縁板を備えている。この絶縁板の一部には導体経路が備えられている。
【０００９】
電極の絶縁体や導電層は、この場合、互いに移動することができないため、一つの部品に統合されることが有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５２６５４８１号明細書
【特許文献２】国際公開第２０１３／１０４０８０号
【特許文献３】欧州特許出願公開第０６５４６５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、測定精度の高い上記種類のＷＩＭセンサを提供することにある。さらに、このＷＩＭセンサは、製造コストがかからず、組み立てが容易であるものとする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この目的は、第１請求項の特徴によって達成される。本発明によれば、電極は、片側に導電層を備えた長い一片の絶縁膜の形状を有し、電極は、測定素子と第１押圧面との間の内部空間に配置され、導電層が測定素子に対向している。
【００１３】
本発明の基礎となる概念によれば、部品の全厚さ公差は、絶縁体を電極と共に単一部材、具体的には、導電層を備えた絶縁膜の形状に統合することによって低減される。プラスチックの厚さ公差は、通常、全厚さの約１０％を占めるので、この公差は、絶縁体が板状ではなく膜状である場合に大幅に低減される場合がある。そしてまた、本発明の装置の場合のように、電極が導電層の形状で絶縁膜に塗布される場合、部品が２つ、すなわち、絶縁体と電極がある場合とは対照的に、部材を一つしか設置する必要がないので、公差がさらに低減される場合がある。各部材は、荷重経路の方向におけるその両側において一定の均一性を有し、そのような均一性を全てまとめると、組立構造全体の厚さの寸法精度が低減し、部品数を減らすことにより所要の厚さを好適に達成することができる。
【００１４】
従って、一方では、部品、具体的には、プラスチック絶縁体の全体の厚さを減少させることによって、他方では、部品数を減らすことによって改善が行われる。導電層は、絶縁膜と物質的に結合し、電極の技術的機能を果たす。本発明では電極を層形状で絶縁膜に塗布するため、以下において絶縁膜及び電極という用語は交互に用いられる。
【００１５】
正確な測定結果を得るために、特に石英からなる単結晶を圧電測定素子として用いることが好ましい。
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】車両がその上を通過するＷＩＭセンサが埋め込まれた道路を示す概略図である。
【図２】道路に埋め込まれた従来のＷＩＭセンサを示す概略断面図である。
【図３ａ】従来技術に係るセンサパッケージを有するＷＩＭセンサを示す概略断面図である。
【図３ｂ】本発明の実施例に係るセンサパッケージを有するＷＩＭセンサを示す概略断面図である。
【図４】隣接する押圧面と共に本発明に係るセンサパッケージを示す概略断面図である。
【図５】本発明のＷＩＭセンサの端部の詳細を示す概略縦断面図である。
【図６ａ】本発明の実施例に係る絶縁膜を示す概略断面図である。
【図６ｂ】図６ａの絶縁膜の他の実施例を示す断面図である。
【図７ａ】センサパッケージをまとめて保持するケージを示す図５のＡ−Ａ線に沿った概略断面図である。
【図７ｂ】図７ａのケージを示すＢ−Ｂ線に沿った概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１８】
図１は、車両２が矢印の方向にＷＩＭセンサ１上を通過する道路３を示す。このＷＩＭセンサ１は、道路３に埋め込まれ、長手方向軸線４を有する。ＷＩＭセンサ１はその幅が約５ｃｍと、車両２の車輪の接触面より狭いが、その長さは、通常、車両２が占有する車線全体、この場合、図１に示すように道路３全体にわたる。車両２がセンサ上を通過する間に道路３に作用する動的荷重を計測する。
【００１９】
図２は、道路３に埋め込まれた従来のＷＩＭセンサ１を示す概略断面図である。このＷＩＭセンサ１は、その長手方向軸線４が紙面に対して垂直な細長い形状を有している。ＷＩＭセンサ１は、センサパッケージ１４がその真ん中に配置された内部空間６を有する中空プロファイル５を備えている。このセンサパッケージ１４を有する中空プロファイル５は、図３ａにも図示され表示されている。本実施例では、中空部５は、印加された車輪力をまとめてセンサパッケージ１４へ誘導する２つの力入力フランジ１０を備えている。この力入力フランジ１０は、力出力フランジ１０とも呼ばれる。上部力入力フランジ１０の表面には、その両側を軟質の補償壁１２で取り囲まれた塊、通常は、埋め込み用樹脂１１が配置されている。ＷＩＭセンサ１が挿入される道路３の溝を埋めるのにも同じ埋め込み用樹脂１１を用いる。また、この中空プロファイル５を直接取り囲む領域は、横力が中空プロファイル５に作用するのを防ぐ軟質の充填材１３で取り囲まれている。
【００２０】
垂直方向の矢印は、道路３のＷＩＭセンサ１上を通過する車輪の力束を表している。この力はまとめられてセンサパッケージ１４へ誘導され、下部力出力フランジ１０の支持面からセンサを出ていく。両側の矢印は、ＷＩＭセンサ１に作用する横力を示し、この横力は充填材１３と軟質の補償壁１２によって吸収される。
【００２１】
図３ａは、同じ中空プロファイル５を有するセンサパッケージ１４を備えたＷＩＭセンサ１を示す概略断面図である。この中空プロファイル５には、互いに対向して配置された第１及び第２内側押圧面７、８を有する内部空間６が含まれている。それらの押圧面はその両側において、湾曲しプレテンションされたプロファイル端部９により互いに接続されている。
【００２２】
センサパッケージ１４は、内部空間６において上記２つの押圧面７、８の間に配置され、長手方向軸線に沿って配置された複数の圧電測定素子１５を備えている。各圧電測定素子は、第１及び第２押圧面７、８にそれぞれ対向する第１及び第２力吸収面１６、１７を有する。各測定素子１５は、押圧面７、８を介して測定素子１５にプレテンションをかける２つの吸収素子１８の間に配置されている。一方では、測定素子の第１力吸収面１６は全て電極１９によって互いに電気的に接続されるよう配置され、他方では、第１押圧面７から電気的に絶縁されている。圧電測定素子１５としては、単結晶、とりわけ、石英が好ましい。
【００２３】
図３ｂ及び図４〜図７に示すような本発明に係る実施例は、図１〜図３に示す実施例と同様の基本構造を有する。本発明のＷＩＭセンサ１は、０．５ｍ〜４ｍの全長を有することが好ましい。
【００２４】
図３ａは、従来技術に係る実施例を示す。この実施例では、絶縁板２０と電極１９とが含まれ、これらは従来技術では２つの別々の部品として形成され、測定素子１５に隣接して配置されている。センサパッケージが図３ａに示す変形例とは少し異なるＷＩＭセンサのいくつかの変形例も知られている。突起に取り付けられた図示のものの代替案として、中空プロファイル５の押圧面７、８は、例えば、米国特許第５２６５４８１号に記載されているように、プロファイル端部９から直接分岐することもできる。
【００２５】
図３ａに示すような従来技術に係る実施例とは基本的に異なる本発明に係るセンサパッケージ１４を図３ｂに示し、その拡大図を図４に示す。
【００２６】
本発明に係るＷＩＭセンサ１は、道路３上の車両２がセンサ上を通過する時の車両の車輪力を計測するのに適している。このＷＩＭセンサ１は、互いに対向して配置され、その両側において、湾曲しプレテンションされたプロファイル端部９により互いに接続された第１及び第２内側押圧面７、８を含む内部空間６を有し、その長手方向軸線４に沿って形成された中空プロファイル５を備えている。
【００２７】
図４は、上記内部空間６に挿入された本発明のセンサパッケージ１４の断面を示し、中空プロファイル５の第１及び第２内側押圧面７、８の領域だけが示されている。
【００２８】
図５は、最初の２つの測定素子１５の領域における長手方向軸線４に沿った第１及び第２内側押圧面７、８の間の内部空間６を示す。以下において、図３ｂ、図４、図５を参照して本発明を説明する。
【００２９】
第１及び第２押圧面７、８にそれぞれ対向する第１及び第２力吸収面１６、１７をそれぞれ有する複数の圧電測定素子１５が長手方向軸線４に沿って内部空間６内に配置されている。各測定素子１５は、押圧面７、８を介して測定素子１５にプレテンションをかける２つの吸収素子１８の間に配置されている。測定素子１５の第１力吸収面１６は全て電極１９によって互いに電気的に接続され、第１押圧面７から電気的に絶縁されている。圧電測定素子１５は、例えば、石英などの単結晶から作られることが好ましい。
【００３０】
本発明によれば、電極１９は、片側に導電層２２を備え、この導電層２２が測定素子１５の方を向くように測定素子１５と第１押圧面１６との間の内部空間６に配置された長い一片の絶縁膜２１として形成されている。導電層２２に適した導電材料としては、具体的に、クロム及び／又は銅及び／又はジルコニウム及び／又は金、並びに、このような金属を含有する合金が挙げられる。その厚さは、厚さ公差が１０％未満、且つ、好ましくは０．００２ｍｍ未満で、その全長にわたって０．００５ｍｍ〜０．０５ｍｍ、好ましくは０．００９ｍｍ〜０．０３６ｍｍの範囲である。
【００３１】
この種類の電極を図６ａに示す。絶縁膜２１は、プラスチック膜、具体的には、ポリイミド膜であることが好ましく、その厚さは０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ、好ましくは０．０５ｍｍであり、絶縁膜の厚さ公差が１０％未満、且つその全長にわたって０．０１ｍｍ未満である。
【００３２】
プラスチックは、通常、特に１０％以上の大きな厚さ公差を有するので、絶縁板２０の代わりに絶縁膜２１を用いることにより、センサパッケージ１４の寸法精度を制限することが可能である。また、ここではその機能上の理由により電極１９と呼ばれている一つの要素１９に導電層２２と絶縁膜２１を統合することによって、厚さ公差をさらに低減可能なことが分かっている。
【００３３】
導電層２２と絶縁膜２１とを機械的に安定して接続するのに有用な塗布法がいくつか知られている。導電層２２は絶縁膜２１に積層されてもよい。この積層とは、介在する接着剤の有無にかかわらず実行可能な、強固な接合を形成する熱接合法を指す。導電層２２は、接着剤を介在させて絶縁膜２１と強固に接合されてもよい。しかしながら、例えば、絶縁膜２１が高温及び／又は高圧で粘性を有し、この粘性状態では接着剤を介さずに導電層２２と強固に接合可能なプラスチック製である場合は、導電層２２は、接着剤を介在させずに絶縁膜２１と強固に接合されてもよい。
【００３４】
その他の既知の塗布法としては、熱蒸着、スパッタリングによる塗布、めっきが挙げられる。熱蒸着では、導電材料を加熱することで原子や分子が放出されて絶縁膜２１に凝集し、導電層２２が形成される。スパッタリングとは、導電材料にエネルギーイオンを衝突させ、それにより原子や分子が放出されて絶縁膜２１に堆積し、導電層２２を形成する処理である。めっき塗布では、非晶質導電材料からなる強固に接着した導電層２２を絶縁膜２１に塗布する。熱蒸着やスパッタリングによる塗布やめっき塗布により、絶縁膜２１の表面が高い均一性と純度を有する導電層２２を形成する導電材料でコーティングされる。よって、このような塗布法を採用することで、非常に精度の高い層厚を実現可能であるため、厚さ公差をさらに低減することができる。また、絶縁膜２１の表面の小さな凸凹は、導電層２２によって平らにならしてもよい。本発明を心得ている当業者であれば、上記塗布法を組み合わせて用いる方法、例えば、積層やめっき塗布と共に金属接着剤を用いる方法を把握している。そのようなクロムやジルコニウム又は他の好適な金属からなる金属接着剤は、熱蒸着やスパッタリングによって積層やめっき塗布の前に絶縁膜２１に塗布され、その後実際の積層やめっき塗布処理を実行する。
【００３５】
導電層２２は、腐食を防ぐため、例えば、銀を含有可能な腐食防止材２３でコーティングされていてもよい。この腐食防止材２３の厚さは、０．０００１ｍｍ〜０．０００５ｍｍの範囲であることが好ましい。また、導電層２２には、銅の代わりに、貴金属、具体的には、金が含まれていてもよい。これにより腐食が防がれる。
【００３６】
本発明の好適な実施例では、絶縁膜２１は、導電層２２に隣接する両側に絶縁端部２４を有する。これは、薄い絶縁膜２１を使用し、導電層が端まで延在する場合に起こり得る短絡を防止するのに有用となる。この電気絶縁端部２４は、少なくとも０．５ｍｍの幅を有することが好ましい。導電層２２は、均一な幅を有し、少なくとも隣接する吸収素子１８と同じ幅、又は、少なくとも各測定素子１５と同じ幅でなくてはならないので、絶縁膜２１が測定素子１５や絶縁膜２１に接している吸収素子１８よりも幅が広くなることは明らかである。
【００３７】
絶縁膜２１は、第１押圧面７に隣接して配置されることが好ましい。これにより、測定素子１５を吸収素子１８と共にまとめて、最終的にコーティングされた絶縁膜２１が設けられるパッケージを組み立てることができるという利点がある。これによって、具体的には、測定素子１５のセンタリングについては、吸収素子１８と測定素子１５を錠剤の形状に形成することによって組み立てが簡略化される。このような配置によって得られるもう一つの利点としては、測定素子１５、具体的には、単結晶は吸収素子１８などの金属板間に配置され、プラスチックは、例えば、石英や他の圧電単結晶よりはるかに柔らかいため、絶縁膜２１や絶縁板２０などのプラスチック部品の隣には設置されないので、より良い結果が得られる。従って、硬質の支持面を設けることによって測定素子の振動が予防される。
【００３８】
測定精度をさらに向上させるために、絶縁膜２１には、図６Ｂに示すように、導電層２２に対向する導電対向層２５を備えていてもよい。これにより、絶縁膜２１が特定の領域で導電層２２から離間している場合に、導電層２２と第１内側押圧フランジ１６との間にキャパシタンスが生じるのを防止する。また、この場合、短絡の可能性を回避するため、絶縁端部２４を維持しなければならない。
【００３９】
さらに、本発明に係るＷＩＭセンサ１の好適な実施例では、導電層２２を有する追加絶縁膜２６を測定素子１５と第２押圧面８の間に配置する。この追加絶縁膜２６は、測定素子１５と対向して配置される。これによって、例えば、ＷＩＭセンサ１の接地が不完全な場合に、接地に関連する測定妨害を防ぐことができる。具体的には、この追加絶縁膜２６は、絶縁膜２１と同一の設計であってもよく、これらの膜は長手方向軸線４に対して互いに対称的に配置されていてもよい。
【００４０】
好適な実施例では、測定素子１５と吸収素子１８を固定してその取り付けを行いやすくした本発明に係るＷＩＭセンサ１の内部空間６に１つ以上のケージ２７が配置されている。例としては、は、そのようなケージ２７の上面図及び別の方向から見た図をそれぞれ図７ａ、図７ｂに示す。ケージ２７は、図５に示す測定素子１５と吸収素子１８を所定位置に保持するためのブラケット２９を有する凹部２８を備えている。また、ケージ２７は、コーティングされた絶縁膜２１を挿入可能な挿入レール３０を備えている。第２内側押圧面８にわたってセンサパッケージ１４を誘導するための取付け補助として、上記第１挿入レールに対向して配置されたもう一つの挿入レール３０’を採用することができる。その間には、図７ａ、図７ｂに同様に示すように、追加絶縁膜２６を挿入可能である。
【００４１】
上記取付けは、両プロファイル端部９を押して内側押圧面７、８を互いに離間させ、センサパッケージ１４が挿入可能なスペースを形成することによって行われる。プロファイル端部９にかかる押圧力が除かれると、押圧面７、８によって目的に応じた適切な全高を示すセンサパッケージ１４にプレテンションがかけられる。この全高は、空の弛緩状態にある２つの内側押圧面７、８同士間の距離よりも大きい。
【００４２】
本発明によれば、第１押圧面７の幅は、挿入レール３０の幅やこの挿入レール３０に挿入された電極１９の幅よりも小さい。この場合、絶縁膜２１は、その全表面を導電層２２でコーティングすることができる。このように、絶縁膜２１の先端に沿って導電層２２がその裏側で端部も覆う場合でも、導電層２２と第１押圧面７との間には一定の間隔が確保されることになる。それにより、短絡を防止することができる。絶縁端部２４を設ける必要がないので、さらに一層コスト効率よく電極１９の加工を行うことが可能である。
【００４３】
上記ＷＩＭセンサ１の品質、具体的には、その測定精度及び／又は処理安定性は、所要の厚さ公差の寸法精度に大きく左右される。上述したように、全ての測定素子に等しく作用する一様なプレテンションを実現する。
【符号の説明】
【００４４】
１  ＷＩＭセンサ
２  車両
３  道路
４  長手方向軸線
５  中空プロファイル
６  内部空間
７  第１内側押圧面
８  第２内側押圧面
９  プロファイル端部
１０  力入力フランジ、力出力フランジ
１１  埋め込み用樹脂
１２  補償壁
１３  充填材
１４  センサパッケージ
１５  圧電測定素子
１６  第１力吸収面
１７  第２力吸収面
１８  吸収素子
１９  電極
２０  絶縁板
２１  絶縁膜
２２  導電層
２３  腐食防止材
２４  絶縁端部
２５  導電対向層
２６  追加絶縁膜
２７  ケージ
２８  凹部
２９  ブラケット
３０、３０’  挿入レール
【図１】
2018017733.tif 000003
【図２】
2018017733.tif 000004
【図３ａ】
2018017733.tif 000005
【図３ｂ】
2018017733.tif 000006
【図４】
2018017733.tif 000007
【図５】
2018017733.tif 000008
【図６ａ】
2018017733.tif 000009
【図６ｂ】
2018017733.tif 000010
【図７ａ】
2018017733.tif 000011
【図７ｂ】
2018017733.tif 000012
【外国語明細書】
2018017733000001.pdf