(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの圧電体（１１）と、前記圧電体（１１）に電気的に接続された電極（１２）とを有するハウジング（１０）を備える圧電力センサ（１）であって、測定信号を送るために、接触ピン（１３１）を有する接続装置（１３）が前記ハウジング（１０）に留められ、又はモールドされ、前記接触ピン（１３１）が導電するように前記電極（１２）に接続され、前記圧電力センサ（１）内の電気的な接続として、圧縮コイルばね（１４）が前記接触ピン（１３１）に導電するように接続され、前記接触ピン（１３１）が前記電極（１２）からの空間隙間を有し、前記電極（１２）からの測定信号を前記圧電力センサ（１）の前記ハウジング（１０）から前記圧縮コイルばね（１４）及び前記接続された接触ピン（１３１）を介して取り出すことができ、且つ前記接続装置（１３）において拾うことができるような動作が可能な態様で、前記圧縮コイルばね（１４）が、前記電極（１２）に取り外し可能に、且つ導電するように接続され、
前記圧電力センサ（１）が、２つ以上の電極（１２）を備え、それらのそれぞれが、２つ以上の測定信号が前記接続装置（１３）から取り出されることが可能となるように、前記接触ピン（１３１）と前記圧縮コイルばね（１４）を介して同一の様態で別々に接触されることを特徴とする、圧電力センサ（１）。
【請求項２】
可動接触するように挿入された前記圧縮コイルばね（１４）のコイル間に取り付けられた導電性の電極タブ（１２１）を前記電極（１２）が有する、請求項１に記載の圧電力センサ（１）。
【請求項３】
前記電極タブ（１２１）が少なくとも部分的に楔形である、請求項２に記載の圧電力センサ（１）。
【請求項４】
前記電極タブ（１２１）が少なくとも１つのかかり付きフック（１２１０）を有する、請求項２又は３に記載の圧電力センサ（１）。
【請求項５】
前記電極タブ（１２１）が、第１の脚部（１２１１）と第２の脚部（１２１２）とを有するＬ字形であり、前記第１の脚部（１２１１）と前記第２の脚部（１２１２）が互いに対してｚ方向に角度を付けられて配置され、前記第２の脚部（１２１２）が前記圧縮コイルばね（１４）のコイル間に延在して挿入されている、請求項２から４までのいずれかに記載の圧電力センサ（１）。
【請求項６】
前記第１の脚部（１２１１）と前記第２の脚部（１２１２）との間の角度が９０°である、請求項５に記載の圧電力センサ（１）。
【請求項７】
前記電極タブ（１２１）が、第１の脚部（１２１１）、第２の脚部（１２１２）、及び第３の脚部（１２１３）を有する段付き形状であり、前記第１の脚部（１２１１）と前記第３の脚部（１２１３）が互いに平行に延在して配置されている、請求項２から４までのいずれかに記載の圧電力センサ（１）。
【請求項８】
前記圧縮コイルばね（１４）が、予圧がかかった状態で電極の周面に直接押圧されて付着する、請求項１に記載の圧電力センサ（１）。
【請求項９】
前記電極（１２）が電極の周面に穴（１２３）を有し、前記圧縮コイルばね（１４）が前記穴（１２３）の中に挿入される、請求項１に記載の圧電力センサ（１）。
【請求項１０】
前記電極（１２）が、電極の周面上に周面の歯（１２４）を有し、前記圧縮コイルばね（１４）が、前記周面に動作可能に接続される、請求項１に記載の圧電力センサ（１）。
【請求項１１】
前記圧縮コイルばね（１４）が、前記接触ピン（１３１）に、ばね留め具（１４０）によって分離できないように、且つ、密着するように取り付けられる、請求項１から１０までのいずれかに記載の圧電力センサ（１）。
【請求項１２】
前記接続装置（１３）が、前記測定信号を送るために、ねじによって接続ケーブルを取り外し可能に取り付けられるように設計される、請求項１から１１までのいずれかに記載の圧電力センサ（１）。
【請求項１３】
前記測定信号を送るための接続ケーブルが前記接続装置（１３）に分離できないように取り付けられる、請求項１から１２までのいずれかに記載の圧電力センサ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの圧電体と、前記圧電体に電気的に接続された電極とを有するハウジングを備える圧電力センサについて述べ、接触ピンを有する、測定信号を送るための接続装置はハウジングに留められ、又はモールドされ、接触ピンは導電するように電極に接続される。
【背景技術】
【０００２】
いくつかの技術分野で、力センサ、及び特に少なくとも１つの圧電体を備える圧電力センサが用いられている。このような力センサは、１空間方向の力を測定するための１成分（Ｆｚ）用から、力及びモーメントを測定するための最大６成分（Ｆｘ、Ｆｙ、Ｆｚ、Ｍｘ、Ｍｙ、Ｍｚ）用の様々な設計で市販されている。適用分野としては、例えば、スポット溶接及びプレス加工などの組立技術、切断及び成形力の測定、並びに、鉄道車両の破壊力の測定の分野における力測定がある。
【０００３】
力の測定に加えてトルク又は加速力の測定に用いることができる公知の圧電力センサは圧電荷重ワッシャと呼ばれる。１空間方向（ｚ方向）の動的及び準静的な力Ｆｚを測定するための、従来技術から知られているこのような圧電荷重ワッシャ１は図１ａ及び１ｂに示されており、以下に、より詳細に説明される。圧電荷重ワッシャ１は、複数部品よりなるハウジング１０を含み、接続装置１３がハウジング１０に留められる、又はモールドされる。典型的には、ハウジング１０は鋼よりなり、蓋及び底を有する。ハウジング１０内には中央開口１００が設けられ、それに予圧ねじ（図示せず）を通すことができる。ここでは、環状の２つの圧電体１１、１１’が、一方を他方の上に積み重ねて、ハウジング１０内に配置されている。それぞれが環状体の形状をしている圧電体１１と１１’との間に電極１２がある。電極１２は環状体の形状の電極体１２０を有し、それに電極タブ１２１が半径方向に出るようにモールド又は溶接されている。ｚ軸方向に湾曲した接合板１２２が電極タブ１２１に溶接されている。
【０００４】
ハウジングの周壁には、接続装置１３のフィードスルー１３０内につながる接続開口１０１が形成されている。電極タブ１２１及び接合板１２２は、接続開口１０１を通って接続装置１３の接触ピン１３１までフィードスルー１３０の内部を延在する。接触ピン１３１は、絶縁体１３２によってフィードスルー１３０の壁から電気的に絶縁され、且つ、フィードスルー１３０に取り付けられた組み立てられたハウジング１０から電気的に絶縁されている。接触ピン１３１は、導電するように、且つ、密着するように、接合板１２２を介して電極タブ１２１に接続されている。
【０００５】
圧電荷重ワッシャ１を外部ケーブルで測定電子装置に接続するために、高絶縁の低容量同軸ケーブルの形態の接続ケーブルが使用される。これらの接続ケーブルは、極めて小さな動きでは極めてわずかな摩擦電気しか発生しない。産業用途のこのような接続ケーブルは市販されており、電荷信号を接触ピン１３１から拾うことができるように、圧電荷重ワッシャ１の接続装置１３に容易に接続することができる。圧電荷重ワッシャ１が力を測定することができるようするために、構成部品は、互いに押圧されるようにハウジング１０内にｚ方向に配置しなければならず、従って、構成部品をハウジング内部にしっかりと固定して溶接しなければならない。
【０００６】
測定を実行するために、圧電荷重ワッシャ１は、機械構造体の２つの共平面の間で予圧ねじによって予圧をかけて取り付けられる。ｚ方向の荷重の場合、圧電荷重ワッシャ１はかけられた力Ｆｚに比例した電荷を発生する。荷重がかかったときに圧電体に働く力により、及び圧電効果を利用することによって、電荷信号が発生させられてフィードスルー１３０を通る電極１２を介して接触ピン１３１に導かれ、ここで電荷信号は拾われて圧電力センサ１の外部で処理することができる。
【０００７】
電極１２を電極タブ１２１及び接合板１２２を介して接触ピン１３１に電気的に接続するために、以前は、抵抗溶接又はレーザ溶接による点溶接が行われていた。図１ｃに示すように、第１の圧電体１１’及び電極１２は開放されたハウジング１０の底に配置されており、ここでは、フィードスルー１３０はハウジングの周面にすでに留められている。電極タブ１２１は、それに留められた接合板１２２とともに、フィードスルー１３０を経てハウジング１０から外へ延在するように配置され、且つ、接合板１２２が接触ピン１３１の前面に位置するように配置される。次いで、接続開口１０１を通して溶接電極Ｓを挿入して、接合板１２２が接触ピン１３１の前面に点溶接され、それによって、電極１２は接触ピン１３１に、分離できないように、且つ、密着するように接続される。
【０００８】
圧電荷重ワッシャ１は、数ミリメートルから数センチメートルまでの直径で製作されるので、開放されたハウジング１０に点溶接を行うことは比較的困難である。今日では、入手可能な圧電荷重ワッシャ１は小型形式及び様々な寸法のため、接続装置１３の接触ピン１３１への電極１２の電気接続部の製作を自動化するのは不可能である。
【０００９】
抵抗溶接中、電極１２と接触ピン１３１との間の接続部の電気伝導率に悪影響を及ぼす汚染がたびたび生じる。電極１２と接触ピン１３１との間の不十分な電気接触に加えて、スポット溶接中に短絡が生じる場合がある。このような不良な電気接続部が、ハウジング１０を閉じて溶接によって気密に密閉する前に検出されなければ、その圧電荷重ワッシャ１は全く使用できない。一般に、電気接続部が貫通して付与された後、ハウジング１０を閉じる前の溶接の精密検査は、手作業で実施しなければならず、これは追加の労力となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、圧電力センサのハウジング内に配置された電極と接触ピンとの間の電気接続を、再現性をもって、且つ電気伝導率の問題を生じることなく達成することができ、さらに、従来技術から知られているものより容易に製作することができるように、圧電力センサを改良することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、請求項１の特徴によって達成される。本発明による力センサでは、圧縮コイルばねは接触ピンに導電接続されて、圧電力センサ内部で電気接続部を形成する。接触ピンが電極に対して空間隙間をもつように、圧縮コイルばねは、導電するように、且つ、取り外し可能なように、電極に動作可能に接続される。このようにして、電極からの測定信号は、本発明に従って、圧縮コイルばね及び接続された接触ピンを介して圧電力センサのハウジングから引き出すことができ、接続装置に取り出すことができる。
【発明の効果】
【００１２】
この装置の利点は、この接続を用いると、たとえ接触ピンが強く振られても、接触ピンから電極へは力が伝わらないことである。さらに、電極と圧縮コイルばねとの間の接続はここでは取り外し可能、すなわち固定されていないので、溶接はもはや必要でなくなる。電極と圧縮コイルばねとが唯一、互いに接触しているが、この接続が常に非常に信頼できる接触を保証することが分かった。
【００１３】
本発明に関係する用語「取り外し可能」は、電極と圧縮コイルばねとが互いに分離できないようには取り付けられていないこと、特に従来技術から知られているように互いを溶接することをしていないことを指しているにすぎない。これは力センサ内部での接続であるので、この取り外し可能な接続はそれが一旦確立すれば二度とはずれることはない。従って、差込接続の場合には通常、必要に応じて接続及び分離が可能であるので、実際分離される分離可能な接続とは、取り外し可能な接続を混同すべきではない。本発明による、それ自体取り外し可能である力センサ内部の接続は、アクセスすることができず、従って、力センサを壊すことなしには技術的には分離することができない。それにもかかわらず、この接続は単独ではそれ自体取り外し可能である。
【００１４】
本発明の目的の好ましい実施例は、添付の図面と関連して以下に説明される。それぞれの場合の同じ参照符号は同じ構成部品を指す。図２及び３は本発明による実施例を示す。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１ａ】従来技術による圧電荷重ワッシャとして形成された圧電力センサの部分切断側面図である。
【図１ｂ】図１ａの圧電荷重ワッシャの電極の一部分、接触ピン、接触ピンに溶接された電極タブの詳細断面図であり、ここでは、圧電体の描写は省略されている。
【図１ｃ】ハウジングを閉じる前の接触ピンへの接合板及び電極タブそれぞれの密着取付けの部分断面図である。
【図２ａ】コイルばねを有する接触ピンを含む電気接続部の斜視図であり、楔形の電極タブが取り付けられている。
【図２ｂ】かかり付きフックを備える電極タブを有する電気接続部の斜視図である。
【図２ｃ】電極タブとコイルばねとの間の取り外し可能な電気接続部の別の変形の斜視図であり、ここでは、電極タブはＬ字形で、短い方の脚部がコイル間に挿入されている。
【図２ｄ】段付き電極タブを有する斜視図であり、ここでは、圧縮コイルばねに面する脚部がコイルに部分的に挿入されている。
【図３ａ】電極タブなしの実施例の斜視図であり、コイルばねは電極の周面に接触している。
【図３ｂ】電極タブなしの実施例の斜視図であり、コイルばねは電極の周面の盲穴内に挿入されている。
【図３ｃ】電極タブなしの実施例の斜視図であり、コイルばねは周面に歯を有する電極に動作可能に接続されている。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、圧電力センサ１、詳細には、圧電荷重ワッシャ１の電気信号を導くための電気接続部を、図２及び３を参照して説明する。最も単純な圧電荷重ワッシャ１は、０から１０００ｋＮを超える１空間方向の力（この場合はＦｚ）を測定することができる。この目的のために、圧電力センサ１は、圧密に溶接されたハウジング内に電極１２とともに配置された少なくとも１つの圧電体１１を有する。電気接続部によって、ハウジング１０の外側から電気信号を確実に取り出すことができる。接続ケーブルは、ハウジング１０の外側から、チャージアンプを備える測定電子装置へ測定信号を取り出すことができるように接続装置１３に接続される。
【００１７】
ここでは、主な焦点は圧電力センサ１内の電気接続にあり、従って、説明を明瞭にするために、従来技術から知られているように構成されている少なくとも１つの圧電体１１及びハウジング１０はそれぞれ、その描写を省略した、又は点線で示すのみとした。圧電力センサ１の接続装置１３はハウジング１０とともに、接続開口１０１を囲んで密閉される共通の内部空洞を形成する。接続装置１３は、分離できないようにハウジング１０に留められ、好ましくは溶接される。この内部空洞へは、ハウジングを通じても、又はフィードスルー１３０が密閉された接続装置１３を通じても、外側からのアクセスはできない。
【００１８】
具体的には、力センサ１の内部構造は、電極１２と接触ピンとの間の接続を除いては、図１に示して説明したようなものとすることができる。図２及び３のそれぞれにおいて、電極１２は、電極タブ１２０付き、又は電極タブ１２０なしの電極体１２０を有して示されており、図１で説明したようにハウジング１０内に配置されている。電極１２又は電極タブ１２０それぞれと接触ピン１３１との間が電気接続されており、それは取り外し可能な接続として設計されている。
【００１９】
接触ピン１３１は、ハウジング１０に当接して配置された接続装置１３の一部分を形成する。接触ピン１３１は導電性に作られ、ハウジング１０と逆方向の部分では、接触ピン１３１は絶縁体１３２に囲まれている。このようにして、電荷を電極１２から接触ピン１３１を通って接続装置１３内に絶縁されて導出することができる。従って、接続装置１３では、ハウジング１０の外側で、適切なコネクタ又はソケットを有する適切な接続ケ−ブルを、例えば、ねじによって容易に取り外し可能に接続することができる。一方、接続ケーブルは又、測定信号を送るために、接続装置１３に固定するように、又は分離できないように、留めることもできる。
【００２０】
電極１２と接触ピン１３１との間を電気的に接続するために、従って、電気信号、具体的には測定信号を電極１２からハウジング１０の外部へ伝えるために、圧縮コイルばね１４が用いられている。このばねは、導電性の材料でできており、接触ピンに面する端部１４１で接触ピン１３１に、好ましくは分離できないように、且つ、密着するように、好ましくは溶接によって留められる。この密着接続部は、圧縮コイルばね１４の接触ピンに面する端部１４１にあるばね留め具１４０の形態で配置される。圧縮コイルばね１４はばね長さｌを有し、様々な方法で電極と接触する。この目的で、圧縮コイルばね１４の電極に面する端部１４２は、電極１２又は電極タブ１２１とそれぞれ取り外し可能に接続される。電極１２と接触ピン１３１は互いに対して間隔をあけて配置され、その空間隙間には圧縮コイルばね１４が架かっている。接触ピン１３１が電極１２に接触することが避けられている。
【００２１】
このように間隔をあけて圧縮コイル１４ばねを介して間接的に接続することにより、圧縮コイルばね１４のみが電極１２に当接するため、接触ピン１３１は電極から機械的に分離され、その結果、接触ピン１３１から電極１２へ力が伝わらないようにすることができる。
【００２２】
圧縮コイルばね１４の選択によっては、３つの空間方向ｘ、ｙ、ｚすべての力を圧縮コイルばね１４が吸収して受け入れることができる。電気接続部には、接続装置１３からケーブルで接続することによる干渉がほとんど働かないので、この種の電気接続を有する圧電力センサ１の測定精度は高い。
【００２３】
圧電力センサ１の組立体の一部分としてこのような電気接続部を製作することは簡単であり、従来技術に比べて非常に速く、且つ特に汚れなしに確立することができる。圧縮コイルばね１４と電極１２又は電極タブ１２１それぞれとの間を栓をするように接続することにより、ばね線、及び電極１２又は電極タブ１２１それぞれの表面は悪影響を受けない、又は汚染されない。
【００２４】
図２ａによる変形では、電極タブ１２１は楔形である。電極タブ１２１は少なくとも部分的に楔形でなければならない。圧縮コイルばね１４は、電極タブ１２１にばね軸線Ａの方向に取り付けられ、楔形部分は、圧縮コイルばね１４のコイル直径内に挿入される。この場合、コイルの２巻きが電極タブ１２１に取り付けられて示されているが、２巻きより多くを導電接続させることも可能である。ばね効果を利用できるように、接触ピン１３１の前面を電極タブ１２１から間隔をおいて配置することが重要である。挿入される楔形部分を有する圧縮コイルばね１４のねじり力により、圧電力センサ１を用いた測定を実施するのに十分安定した導電接続がそのねじり応力によって生じるように、ばね線は電極タブ１２１の形状にぴったりと合う。電気信号は、電極１２から、電極タブ１２１及び圧縮コイルばね１４を介して接触ピン１３１まで伝えることができる。
【００２５】
図２ｂによる変形では、圧縮コイルばね１４は、電極タブ１２１が電極タブ１２１から不必要に抜けるのをさらに防止するために、電極タブ１２１はかかり付きフック１２１０をさらに備える。少なくとも１つのかかり付きフック１２１０を有する実施例では、電極タブ１２１と圧縮コイルばね１４との間の接続が不必要に切れることをほぼ完全に防ぐことができる。この場合には又、コイルの２巻きが電極タブ１２１の挿入された部分をぴったりと囲み、それにより、圧電力センサ１において使用するには十分な取り外し可能な電気的な接続となっている。この場合も又、電極タブ１２１の挿入された部分を２巻きより多くのコイルで囲むことができるが、ばね効果を発揮するために、各場合で、電極タブ１２１から接触ピン１３１の前面までの距離は十分に確保されなければならない。
【００２６】
図２ｃによる変形では、電極タブ１２１はＬ字形をしている。電極タブ１２１の第１の脚部１２１１は電極体１２０から離れるように、好ましくは電極の円周面から半径方向に離れるように延在する。第２の脚部１２１２は、第１の脚部１２１１に対してｚ方向に約９０°の角度で隣接して延在する。ここでは、第２の脚部１２１２は第１の脚部１２１１より短く、圧縮コイルばね１４のコイル間に挿入されている。第２の脚部１２１２は、圧縮コイルばね１４のコイル間でばね線に接触し、それにより、圧縮コイルばね１４を介して電極１２と接触ピン１３１との間で取り外し可能な導電接続が達成される。この場合も又、圧縮コイルばね１４は、導電接続が確立されるように、ばね留め具１４０において接触ピン１３１に密着するように接続される。第２の脚部１２１２をコイル間に挿入することができるように、ここでは、圧縮コイルばね１４のばね軸線Ａの高さは、電極１２の厚さ方向に対してほぼ中央を延在するように配置されている。ここでは、ばね軸線Ａは、ｙ軸と同じ水平面にあってｙ軸に沿って延在している。第１の脚部１２１１は、ｚ方向には、電極１２の中央からｚ方向にずらされて、電極１２の側面に配置されている。電極タブ１２１のこのＬ字形状により、この場合には、第２の脚部１２１２を、コイル間を延在するように下から挿入することができる。
【００２７】
図２ｄには、電極タブ１２１が段付き設計で、組立体の残りの部分が、図２ｃによる組立体に相当する、電気接続部の変形が示されている。この場合も又、第１の脚部１２１１は、ｚ方向に曲げられた第２の脚部１２１２につながった後、ｙ方向に曲げられた第３の脚部１２１３に移行する。ここで、第１の脚部１２１１と第３の脚部１２１３は、互いにほぼ平行に走るように配置されている。ある程度ばね軸線Ａの方向であるｙ方向に直線的に延在している第３の脚部１２１３は、圧縮コイルばね１４内に挿入されている。任意に、第３の脚部１２１３は楔形とすることができ、又はかかり付きフックを備えることができる。しかしながら、この面は図の面に垂直に延在しており、図２ｄでは示すことができない。図２ｄの脚部１２１３を９０°回転させて見ると、例えば、図２ｂの電極フラグ１２１の端部と同じように見える。
【００２８】
電極タブ１２１が電極１２の側面に近接して配置されて、圧縮コイルばね１４のばね軸線Ａが電極体１２０の厚さに関して中央近くを延在するならば、電極タブ１２１のこの段付き設計が必要である。
【００２９】
図３ａから３ｃには、電極１２と接触ピン１３１との間の電気接続を確立させる他の変形を示す。この場合、接触ピン１３１に導電するように、且つ、分離できないように接続されて使用された各圧縮コイルばね１４と電極１２との間の接触はまだ確立しておらず、従って、電極１２と接触ピン１３１とはまだ、導電するように、且つ、取り外し可能なようには接続されていない。
【００３０】
図３ａは、圧縮コイルばね１４を電極の周面に直接押圧して、ばね軸線方向に圧力をかけて取り外し可能に付着させる方法を示している。圧縮コイルばね１４は、それに取り付けられた接触ピン１３１とともに、電極１２にばね軸線方向、この場合はｙ方向に押圧され、その後、その位置で固定される。その後、使用中に接触ピン１３１と電極１２との間で相対的な動きが生じた場合、そのほとんどの部分は圧縮コイルばね１４によって吸収され、その結果、電極１２又は圧電体にはほとんど干渉力が働かない。従って、得られる測定結果は改善される。圧縮コイルばね１４の電極に面する端部１４２はハウジング１０内に延在し、電極の周面に直接接触する。
【００３１】
ある変形では、穴１２３を電極体１２０内に、ここでは盲穴１２３の形態で配置することができ、この中に圧縮コイルばね１４を部分的に挿入することができる。これは、図３ｂに示されている。圧縮コイルばね１４の電極に面する端部１４２を穴１２３内に沈みこませ、ここでは、圧縮コイルばね１４の長さｌ、及び、具体的には圧縮コイルばね１４の弾性部分の長さｌは、接触ピン１３１が電極の周面と直接接触しないように選ばれる。
【００３２】
これは又、図３ｃによる変形にも適用され、ここでは、圧縮コイルばね１４が動作可能に接続することができる周面の歯１２４が電極の周面上に配置されている。ここでは、圧縮コイルばね１４のうちのいくつかのコイルを付着させることによって、ばね軸線がｙ方向に移動しても、モールドされた、又は留められた周面の歯１２４と圧縮コイルばね１４を取り外し可能に電気的に接続することができる。周面の歯１２４は様々な形状を採ることができ、圧縮コイルばね１４のコイル間に様々な深さで挿入することができる。
【００３３】
外部から３つの空間方向のうちの１つの方向の力が接続装置１３、及び、従って接触ピン１３１に働いた場合、圧縮コイルばね１４はこれらの力の大部分を吸収し、その結果、電極１２に、且つおそらく圧電体１１に働く力はないか、又は最小限の力だけとなる。
【００３４】
圧電力センサ１の製作において、圧縮コイルばね１４は、ハウジング１０の外側から接続開口１０１を通って案内され、取り外し可能な導電接続が確立するように、様々な方法で電極１２に動作可能に接続される。このようにすると、圧縮コイルばね１４は、予圧がかかった状態で電極１２に接続される。電極１２と圧縮コイルばね１４との間の電気的な接続が確立したとき、接触ピン１３１は電極１２から間隔をあけられたままである。このように、圧縮コイルばね１４のばね効果を利用することができる。
【００３５】
接触ピン１３１及び絶縁体１３２は、フィードスルー１３０内に固定的に配置され、圧縮コイルばね１４と電極１２との間の接続が確立された後、接続装置１３のフィードスルー１３０を、ハウジング１０に留める、具体的には、溶接することができる。
【００３６】
しかしながら、圧縮コイルばね１４、接触ピン１３１、及び絶縁体１３２が、フィードスルー１３０を部分的に横切って留められる前に、接続装置１３のフィードスルー１３０を前もってハウジング１０に固定して取り付けることも又、可能である。
【００３７】
すべての変形において、圧縮コイルばね１４の全コイル巻き数のうち、少なくとも１巻きが圧縮コイルばね１４の接触ピンに面する端部１４１において接触ピン１３１に被さって配置され、一方、電極に面する端部１４２の領域のコイルの数巻きは接触ピン１３１に付着せず、接触ピン１３１から間隔を置いて配置されている。接触ピン１３１に付着していないコイルが力を吸収することができる。
【００３８】
圧縮コイルばね１４用の材料としては、導電性の材料のみが使用可能である。好ましいと知られているばね鋼のステンレス鋼に加えて、ニッケル又は合金も又、用いることができる。
【００３９】
圧縮コイルばね１４は、一定のコイル直径で、その基本形状を円筒形とすることができる。しかしながら、圧縮コイルばね１４は又、コイル直径が先細の、又は様々な領域で異なるコイル直径の、円錐ばね、又は円錐台形の圧縮コイルばねとして設計することもできる。ばね線のコイルのピッチは様々に選ぶことができ、又、圧縮コイルばね１４の長さｌに沿って変えることもできる。
【００４０】
実例として１空間方向の力を測定するための単純な圧電力センサを用いてここで説明した電気的な接続は又、複数の圧電体を有する圧電力センサ用にも使用することができる。このような圧電力センサ１によって、複数の電極を使用することもできる圧電力センサを用いて２つ以上の空間方向の力を測定することができる。後者の場合、各電極１２は、本明細書で説明した、接触ピン１３１を有する電気的な接続によって取り外し可能に接続することができる。
【００４１】
本発明による別の実施例は、２つ以上の電極１２を備え、これらのそれぞれは、圧縮コイルばね１４を介して接触ピン１３１と同一の様態で別々に接触して、２つ以上の測定信号を力センサ１の接続装置１３から拾うことができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  圧電力センサ／圧電荷重ワッシャ
１０  ハウジング
１００  中央開口
１０１  接続開口
１１  圧電体（少なくとも１つ）
１２  電極（少なくとも１つ）
１２０  電極体
１２１  電極タブ
１２１０  かかり付きフック
１２１１  第１の脚部
１２１２  第２の脚部
１２１３  第３の脚部
１２２  接合板
１２３  穴／盲穴
１２４  周面の歯
１３  接続装置／例えば、プラグ・コネクタ又はねじブッシュ
１３０  フィードスルー
１３１  接触ピン
１３２  絶縁体
１４  圧縮コイルばね
１４０  ばね留め具
１４１  接触ピンに面する端部
１４２  電極に面する端部
ｌ  圧縮コイルばねの長さ
Ａ  ばね軸線
Ｓ  溶接電極
【図１ａ】
0006476180.tif 000002
【図１ｂ】
0006476180.tif 000003
【図１ｃ】
0006476180.tif 000004
【図２ａ】
0006476180.tif 000005
【図２ｂ】
0006476180.tif 000006
【図２ｃ】
0006476180.tif 000007
【図２ｄ】
0006476180.tif 000008
【図３ａ】
0006476180.tif 000009
【図３ｂ】
0006476180.tif 000010
【図３ｃ】
0006476180.tif 000011