DE4227578A1 - Temperaturgeber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperaturgeber nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Temperaturgeber der genannten Art werden in großem Umfang in der Fahrzeugausrüstung für Meß- und Regelaufgaben eingesetzt. Dabei gibt es eine Reihe von Grundforderungen, die von jedem Typ eines Temperaturgebers zu erfüllen sind, und zwar unabhängig von den jeweils geforderten Betriebseigenschaften. Es sind dies im wesentlichen Langlebigkeit, gutes Langzeitverhalten, ausreichende Meßgenauigkeit und kostengünstiger Aufbau.

Es ist daher das ständige Bestreben, bei der Entwicklung von Temperaturgebern der genannten Art den Bauteileaufwand und den Platzbedarf zu verringern, den Montageaufwand zu verringern, das Betriebsverhalten gegenüber äußeren Einflüssen (Erschütterungen, Korrosion) zu verbessern, das Ansprechverhalten zu verbessern und die Meßfehler zu minimieren. Für die letzten beiden Punkte gilt es, die Wärmekapazität des eigentlichen Meßfühlers und die Wärmeableitung zu verringern.

Die Anbringung der Zuleitungen an den Halbleiter- Meßfühler und der Schutz dieser Zuleitungen vor schädigenden Einflüssen stellen Probleme dar, denen nach dem Stand der Technik in verschiedener Weise begegnet wurde. So ist aus der DE-OS 37 29 076 ein Temperaturfühler mit einem Widerstandselement bekannt, bei dem zum Schutz der Zuleitungen von den Anschlußkontakten zum Widerstandselement vor Schwingungen der Raum innerhalb des Fühlergehäuses mit einem isolierenden Pulver gefüllt wird. Das Einbringen des Pulvers bedeutet jedoch einen zusätzlichen Arbeitsschritt und setzt das Vorhandensein von kostenverursachenden Einfüllöffnungen, Verschlüssen und Dichtungen voraus.

Es ist auch bereits bekannt (DE-OS 34 00 964), das Halbleiter-Widerstandselement durch eine oder zwei zentral wirkende Druckfedern, die sich vom Anschlußgehäuse zu dem am Boden des rohrförmigen Gebergehäuses angeordneten Halbleiter-Widerstand erstrecken, zu kontaktieren. Damit sind zwar unempfindliche Zuleitungen geschaffen, die sich zudem durch einfaches Einschieben in das Gebergehäuse montieren lassen, jedoch haben metallische Druckfedern eine relativ große Wärmekapazität und leiten auch die Wärme gut, so daß der bekannte Temperaturgeber eine relativ große thermische Zeitkonstante aufweist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Temperaturgeber der Bauart nach dem Gattungsbegriff anzugeben, der einfach und wenig bauteileaufwendig im Aufbau ist und sich für die Massenfertigung eignet.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen.

Der erfindungsgemäße Temperaturgeber ist im einzelnen dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwiderstand und die streifenförmigen Kontaktschienen jeweils in einem von mehreren Kanälen angeordnet sind, die den Halter der Länge nach durchziehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ergibt sich der Vorteil, daß ohne zusätzliche Hilfsmittel die in den Halter eingelegten Bauelemente selbsttätig die vorgegebenen Positionen erreichen und behalten. Ferner ist vorteilhaft, daß auch bei automatisierter Fertigung auf die Vorfixierung von Bauelementen zu Bauteilegruppen verzichtet werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Kanäle in ihrem Hohlraumprofil an die Querschnitte des aufzunehmenden Meßwiderstands und der streifenförmigen Kontaktschienen angepaßt sind. Dadurch ergibt sich eine funktionssichere Führung der eingebrachten Bauteile während des Zusammenbaus und des Betriebs des Temperaturgebers.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß das Hohlraumprofil der Kanäle über ihre gesamte Länge im wesentlichen gleichbleibend ausgebildet ist. Hierdurch läßt sich der Halter in einfacher Weise im Spritzgießverfahren ohne bewegliche Formkerne herstellen.

Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung sind der Kanal zur Aufnahme des Meßwiderstandes zentral und die damit verbundenen Kanäle zur Aufnahme der streifenförmigen Kontaktschienen symmetrisch dazu angeordnet. Diese Ausbildung ermöglicht einen besonders einfachen und funktionsgerechten Aufbau des erfindungsgemäßen Temperaturgebers.

Vorteilhaft sind bei dem erfindungsgemäßen Temperaturgeber die Kanalquerschnitte durch Einschnürungen voneinander abgegrenzt. Diese Ausgestaltung ermöglicht in einfacher Weise die Fixierung des Meßwiderstandes und der Kontaktschienen und erlaubt darüber hinaus leicht die automatisierte Fertigung.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß die streifenförmigen Kontaktschienen an ihrem dem Meßwiderstand zugeordneten Ende einen kufenförmig und mit Vorspannung in Richtung auf den Meßwiderstand vorgeformten Kontaktschuh aufweisen. Dadurch läßt sich der spezifische Kontaktdruck erhöhen und der unerwünschte Wärmeübergang vom Meßwiderstand auf die Kontaktschienen gering halten.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, daß die Breite der Kontaktschuhe geringer ist als der Abstand der zu einem Kanal gehörenden Einschnürungen voneinander. Dadurch ergibt sich ein Freiheitsgrad für jeden Kontaktschuh in Richtung auf den Meßwiderstand zur federnden Anlage an diesen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 schematisch den Temperaturgeber im Längsschnitt, Fig. 2 den Temperaturgeber ebenfalls im Längsschnitt in anderer Ansicht, Fig. 3 vergrößert ein Detail des Temperaturgebers in Draufsicht, Fig. 4 das gleiche Detail im Längsschnitt, Fig. 5 ebenfalls vergrößert ein Bauteil in Seitenansicht, Fig. 6 das gleiche Bauteil in Vorderansicht. Gleiche Bauteile mit gleicher Funktion sind in der Zeichnung mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Temperaturgeber weist in koaxialer Anordnung einen Kontaktsockel 1 und einen Halter 2 auf. Der Kontaktsockel 1 ist aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gefertigt und trägt im Abstand voneinander zwei identische Kontaktschienen 3 aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, vorzugsweise Metall, die in ihrem oberen, im Kontaktsockel befindlichen Abschnitt als Flachstecker 4 ausgebildet sind. Vorteilhaft sind die Kontaktschienen 3 als Einlegeteile bei der Herstellung des Kontaktsockels 1 aus einem plastischen Material umspritzt und damit im Kontaktsockel befestigt.

Die freien Enden der Kontaktschienen 3 weisen einen Z- förmigen Abschnitt 5 auf und ragen in den Hohlraum 6 des Halters 2. Auf den Grund des Hohlraums 6 ist der Meßwiderstand 7 abgesenkt. Dabei steht der pillenförmige Meßwiderstand 7 mit seiner Umfangsfläche auf dem Boden 8 des Halters 2 auf und wird an seinen beiden Flachseiten von den als Kontaktschuhe 9 ausgebildeten federnden Enden der Kontaktschienen 3 elektrisch kontaktiert. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs von dem den Halter 2 umgebenden Mediums auf den Meßwiderstand ist der Boden 8 und die Wand des Halters im Bereich des Meßwiderstands 7 dünner ausgeführt als der übrige Schaft des Halters 2. Außerdem ist dieser Bereich des Halters 2 mit einer wärmeleitenden Paste 10 gefüllt.

Der in den Fig. 3 und 4 vergrößert dargestellte Halter 2 weist einen langgestreckten hohlen Schaft 21 auf, der außen im wesentlichen zylindrisch geformt ist und in ein topfförmig erweitertes Anschlußstück 22 übergeht, das in seinem Außendurchmesser an den größten Durchmesser des Kontaktsockels 1 angepaßt und zur Verbindung mit diesem bestimmt ist. Das dem Anschlußstück 22 entgegengesetzte Ende des Schafts 21 ist durch den Boden 8 abgeschlossen. Die Innenkontur des Schafts 21 (Fig. 3) durchzieht den Schaft 21 der Länge nach und ist vom Boden bis zum Übergang in das Anschlußstück 22 gleich. Sie ist im Querschnitt symmetrisch und entspricht einem zentralen Rechteckkanal 23, an den sich zu beiden Seiten und in Verbindung mit diesem jeweils ein ebenfalls rechteckförmiger Seitenkanal 24 geringeren Querschnitts anschließen. An den Übergängen vom zentralen Rechteckkanal 23 zu den Seitenkanälen 24 sind Einschnürungen 25 vorgesehen, deren Zweck später erläutert wird. Die Querschnittsform des zentralen Rechteckkanals 23 entspricht der Form des aufzunehmenden pillenförmigen Meßwiderstandes 7, die Querschnittsform der Seitenkanäle 24 dem Querschnitt der aufzunehmenden Kontaktschienen 3 in diesem Bereich.

Die Kontaktschienen 3, von denen eine in den Fig. 5 und 6 vergrößert dargestellt ist, bestehen aus einem Streifen eines elastischen und federharten Metalls. Jede Kontaktschiene 3 weist einen ersten Bereich 31 auf, der in seinen Abmessungen herkömmlichen Flachsteckern entspricht und auch so, nämlich zur elektrischen Kontaktierung, genutzt wird. Daran schließt sich der bereits erwähnte Bereich 5 an, der in beiden Ansichten einen Versatz der Kontaktschiene bewirkt. An dem dem Bereich 31 entgegengesetzten Ende ist die Kontaktschiene 3 zu einem Kontaktschuh 9 ausgebildet. Dazu ist der Metallstreifen, aus dem die Kontaktschiene 3 besteht, in diesem Bereich in der Vorderansicht (Fig. 6) über eine vorgegebene Länge in der Breite vermindert und in der Seitenansicht (Fig. 5) als Kontaktschuh gebogen. Die Breite an der Stelle 33 ist geringer als der freie Raum zwischen den Einschnürungen 25 der Innenkontur des Halters 2.

Beim Zusammenbau des erfindungsgemäßen Temperaturgebers genügt es, den Meßwiderstand 7 durch den Rechteckkanal 23 bis zum Boden 8 gleiten zu lassen, die Wärmeleitpaste 10 einzufüllen und die Kontaktschienen 3 in den Seitenkanälen 24 so weit vorzuschieben, bis der Kontakt mit dem Meßwiderstand 7 hergestellt ist. Dabei können entweder die Kontaktschienen 3 bereits fest mit dem Kontaktsockel 1 verbunden sein, so daß beim Aufsetzen dieses Kontaktsockels auf den Halter 2 durch die Führung in den Seitenkanälen 24 die Kontaktschienen 3 selbsttätig die berechnete Lage einnehmen, oder es werden die Kontaktschienen eingesetzt und zum Abschluß der Montage der Kontaktsockel aufgesetzt und verbunden. In beiden Fällen können zusätzliche Dichtungen zwischen Kontaktsockel 1 und Halter 2, sowie um die Flachstecker 4 vorgesehen sein.

Infolge der besonderen Gestaltung der Innenkontur des Halters 2 nehmen die Kontaktschienen 3 also in jedem Fall durch einfaches Einstecken die beabsichtigte Lage im Halter 2 ein. Dabei können die Kontaktschuhe 9 zwischen den Einschnürungen 25 der Innenkontur hindurchtreten und sich federnd an beide Seiten des Meßwiderstandes 7, der je nach Verwendungszweck ein Heißleiter oder ein Kaltleiter sein kann, anlegen.

Claims (7)

1. Temperaturgeber mit einem Geberaufbau aus einem Kontaktsockel mit zwei Anschlußkontakten und einem koaxial damit verbundenen hülsenförmigen Halter, an dessen Boden ein scheiben- oder pillenförmiger temperaturabhängiger Meßwiderstand angeordnet und durch zwei im Halter vom Kontaktsockel zum Meßwiderstand verlaufende streifenförmige Kontaktschienen mit den Anschlußkontakten elektrisch leitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwiderstand (7) und die streifenförmigen Kontaktschienen (3) jeweils in einem von mehreren Kanälen (23, 24) angeordnet sind, die den Halter (2) der Länge nach durchziehen.

2. Temperaturgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (23, 24) in ihrem Hohlraumprofil an die Querschnitte des aufzunehmenden Meßwiderstands (7) und der streifenförmigen Kontaktschienen (3) komplementär angepaßt sind.

3 Temperaturgeber nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlraumprofil der Kanäle (23, 24) über ihre gesamte Länge im wesentlichen gleichbleibend ausgebildet ist.

4. Temperaturgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (23) zur Aufnahme des Meßwiderstandes zentral und die damit verbundenen Kanäle (24) zur Aufnahme der streifenförmigen Kontaktschienen (3) symmetrisch dazu angeordnet sind.

5. Temperaturgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalquerschnitte durch Einschnürungen (25) voneinander abgegrenzt sind.

6. Temperaturgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die streifenförmigen Kontaktschienen (3) an ihrem dem Meßwiderstand (7) zugeordneten Ende einen kufenförmig und mit Vorspannung in Richtung auf den Meßwiderstand (7) vorgeformten Kontaktschuh (9) aufweisen.

7. Temperaturgeber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (33) der Kontaktschuhe geringer ist als der Abstand der zu einem Kanal (24) gehörenden Einschnürungen (25) voneinander.