DE9310039U1 - Temperatursensor - Google Patents

Description

Temperatursensor

Die Erfindung betrifft einen Temperatursensor mit einem einen an seinem freien Ende geschlossen, topfförmigen Bereich aufweisenden Fühlergehäuse, in welches von der offenen Seite her ein Einsatz aus elektrisch isolierendem Material mit einem Tragkörper ragt, an dessen dem geschlossenen Ende des topfförmigen Bereiches zugewandten Ende ein auf Temperatur ansprechendes Element befestigt ist, von dem aus elektrisch nicht isolierte Anschlußdrähte vom Tragkörper geführt zu Anschlußstücken eines Kontaktsockels des Einsatzes an seiner dem Element gegenüberliegenden Seite verlaufen.

Temperatursensoren der vorstehenden Art werden beispielsweise in Kraftfahrzeugen zur Messung der Kühlwassertemperatur oder der Öltemperatur eingesetzt und sind allgemein bekannt. Wünschenswert ist es bei solchen Temperatursensoren meist, daß sie möglichst rasch auf eine sich ändernde Temperatur ansprechen, damit Regelvorgänge rechtzeitig erfolgen können. Diese Forderung wird von den bekannten Temperatursensoren jedoch noch nicht weitgehend genug erfüllt. Der Hauptgrund hierfür liegt darin, daß bei dem bekannten Temperatursensor die Anschlußdrähte in

langen Bohrungen des Tragkörpers zu den Anschlußstücken hochgeführt sind. Durch diese Bohrungen sind die Anschlußdrähte zwar gut gegen Schwingungen geschützt und können nicht gegen das an Masse anliegende Gehäuse des Temperatursensors gelangen, jedoch schützt der elektrisch isolierende Werkstoff des Tragkörpers die Anschlußdrähte zugleich vor Temperatureinflüssen. Es ist jedoch für das rasche Ansprechen des auf Temperatur reagierenden Elementes vorteilhaft, wenn auch die Anschlußdrähte der zu messenden Temperatur ausgesetzt sind, damit sie Wärme zu dem Element leiten können.

Es ist auch schon bekannt, bei Temperatursensoren zumindest die dem auf Temperatur ansprechenden Element angrenzenden Bereiche der Anschlußdrähte nicht im Tragkörper zu führen. Sie müssen dann jedoch mit einem Isolierüberzug versehen oder jeweils in einem Isolierröhrchen geführt sein, damit sie nicht gegenseitig oder mit dem Gehäuse elektrisch in Kontakt kommen können. Oftmals benutzt man auch zur Isolation gegenüber dem Gehäuse ein die Anschlußdrähte gemeinsam umgebendes Papprohr, welches in das Gehäuse eingeschoben ist. Nachteilig bei diesen Isolationen ist wiederum, daß sie die Anschlußdrähte zwangsläufig auch vor Temperatureinflüssen isolieren, so daß die Ansprechgeschwindigkeit des Temperatursensors herabgesetzt wird. Hiervon abgesehen erhöhen sich durch die Isolationsmaßnahmen auch die Herstellungskosten des Temperatursensors.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Temperatursensor der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er möglichst einfach aufgebaut ist, jedoch auf sich ändernde Temperaturen rasch anspricht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Tragkörper in seiner Außenmantelfläche zwei nach au-

ßen hin offene Nuten hat, in welchen die Anschlußdrähte von dem auf Temperatur ansprechenden Element zu den Anschlußstücken geführt sind.

Ein solcher Temperatursensor ist sehr einfach aufgebaut und rasch zu montieren. Da die Nuten in seinem Tragkörper nach außen hin offen sind, kann die auf das Gehäuse einwirkende Temperatur ungehindert zu den Anschlußdrähten und von dort zu dem auf Temperatur ansprechenden Element gelangen, so daß der erfindungsgemäße Temperatursensor eine geringe Zeitkonstante aufweist, also auf Temperaturänderungen rasch anzusprechen vermag. Weil die Anschlußdrähte jedoch in den Nuten verlaufen, sind sie gegen Schwingungen gut gesichert, so daß sie nicht gegen das Gehäuse des Temperatursensors gelangen können, was zu einem elektrischen Kurzschluß führen würde. Weiterhin ist die Gefahr eines Brechens der Anschlußdrähte durch Schwingungen ausgeschlossen. Der erfindungsgemäße Temperatursensor eignet sich deshalb besonders für den Einsatz in Kraftfahrzeugen.

Die Montage des Temperatursensors ist besonders einfach und rasch durchzuführen, wenn gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Anschlußstücke jeweils einen Kontaktzapfen aufweisen, der sich vom Kontaktsockel parallel zum an den Kontaktsockel angrenzenden Endbereich des Tragkörper mit einem geringen Seitenversatz zur jeweiligen Nut erstreckt und wenn die Anschlußdrähte jeweils einen abgewinkelten Endbereich aufweisen, der aus der jeweiligen Nut herausragt und gegen den jeweiligen Kontaktzapfen anliegt. Durch diese Gestaltung kommt es beim Einschieben der Anschlußdrähte in die Nuten des Tragkörpers und anschließenden Hochschieben des Elementes zwangsläufig zu einer Kontaktierung der Kontaktkörper.

Die Anschlußdrähte sind besonders zuverlässig und rasch mit den Kontaktkörpern zu verbinden, wenn ihre abgewinkelten Endbereiche mit den Kontaktzapfen verlötet oder verschweißt sind.

Die Winkellage des Kontaktsockels relativ zum Fühlergehäuse läßt sich auf einfache Weise dadurch festlegen, daß der Kontaktsockel zwei jeweils in eine axiale Ausnehmung des Fühlergehäuses greifende Positioniervorsprünge hat.

Die Positioniervorsprünge können zusätzlich zur Aufgabe des Festlegens der Winkellage des Kontaktsockels die Aufgabe erfüllen, ein Herausrutschen der Kontaktdrähte aus den Nuten im oberen, dem Kontaktsockel zugewandten Bereich zu verhindern, wenn gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung die Positioniervorsprünge mit radialem Abstand zu den Nuten des Tragkörpers und außenseitig zu den Kontaktzapfen angeordnet sind.

Falls die Anschlußdrähte mit ihren abgebogenen Enden teilweise aus der jeweiligen Nut herausragen, werden sie beim Einschieben bis in Endstellung des auf Temperatur ansprechenden Elementes zwangsläufig wieder vollständig zurück in die jeweilige Nut geschoben, wenn die Positioniervorsprünge an ihrem zu dem auf Temperatur ansprechenden Element hinweisenden Ende jeweils auf der der Nut zugewandten Seite eine Einzugsschräge aufweisen.

Ein Verklemmen der abgewinkelten Endabschnitte der Anschlußdrähte bei ihrem Einschieben an den Kontaktzapfen kann auf einfache Weise dadurch ausgeschlossen werden, daß die Kontaktzapfen an ihrem zum auf Temperatur ansprechenden Element hinweisenden Ende jeweils eine Spitze aufweisen.

Der Wärmetransport vom Gehäuse des Temperatursensors zu dem auf Temperatur ansprechenden Element und zu den Anschlußdrähten erfolgt besonders intensiv und rasch, wenn gemäß einer anderen, vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Gehäuse im Bereich des auf Temperatur ansprechenden Elementes und der Anschlußdrähte mit einer Wärmeleitpaste gefüllt ist.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgen beschrieben. Diese zeigt in

Fig.l einen Längsschnitt durch einen Temperatursensor nach der Erfindung,

Fig.2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Einsatzes des Temperatursensors,

Fig.3 eine Ansicht des Einsatzes von unten.

Der in Figur 1 im Längsschnitt gezeigte Temperatursensor hat ein Fühlergehäuse 1 aus Metall mit einem an seinem unteren Ende geschlossenen, topfförmigen Bereich 2. In dieses Fühlergehäuse 1 ist von oben her ein Einsatz 3 aus einem elektrisch isolierenden Material passend eingesetzt, der einen Kontaktsockel 4 mit einem in den topfförmigen Bex~eich 2 führenden Tragkörper 5 hat.

Aus dem Kontaktsockel 4 ragen zwei Anschlußstücke 6, 7 nach oben, welche bei diesem Ausführungsbeispiel als übliche Steckerstifte ausgeführt sind. Jedes Anschlußstück 6, 7 hat im Inneren des Fühlergehäuses 1 einen Kontaktzapfen 8, 9, der sich parallel zum oberen Bereich des Tragkörpers 5 erstreckt. Im unteren Bereich des topfförmigen Bereiches 2 des Fühlergehäuses 1 ist zwischen dem

Ende des Tragkörpers 5 und der Stirnseite des Fühlergehäuses 1 ein auf Temperatur ansprechendes Element 10 angeordnet, bei dem es sich um ein elektronisches Bauteil, insbesondere ein NTC-Element oder PTC-Element handelt. Von dem Element 10 führen zwei blanke Anschlußdrähte 11, 12 am Tragkörper 5 hoch, die an ihrem oberen Ende jeweils einen abgewinkelten Endbereich 13, 14 haben, der den Kontaktzapfen 8 bzw. 9 berührt und mit ihm jeweils verschweißt oder verlötet ist.

Die Figur 1 läßt weiterhin erkennen, daß der Kontaktsokkel 4 zwei nach unten gerichtete Positioniervorsprünge 15, 16 hat, welche in jeweils eine entsprechende Ausnehmung 17, 18 in der oberen Stirnfläche des Fühlergehäuses

1 greifen. Dadurch wird die Winkellage des Einsatzes 3 relativ zum Fühlergehäuse 1 festgelegt.

Die Figur 2 dient der zusätzlichen Verdeutlichung der Gestaltung des Einsatzes 3. Zu erkennen ist dort, daß die Positioniervorsprünge 15, 16 Einzugsschrägen 19, 20 aufweisen, welche den Kontaktzapfen 8, 9 und damit auch dem Tragkörper 5 zugewandt sind. Weiterhin zeigt die Figur 2, daß die beiden Kontaktzapfen 8, 9 nach unten hin jeweils mit einer Spitze 21, 22 enden.

Die Figur 3 zeigt ein für die Erfindung besonders wichtiges Merkmal des Temperatursensors, nämlich zwei nach außen hin offene Nuten 23, 24 in der Außenmantelfläche des Tragkörpers 5. Diese Nuten 23, 24 laufen am Tragkörper 5 hoch bis zum oberen Ende des Tragkörpers 5, was in Figur

2 durch gestrichelte Linien verdeutlicht ist. In diesen Nuten 23, 24 führen die in Figur 1 gezeigten Anschlußdrähte 11, 12 nach oben zu den Kontaktzapfen 8, 9.

Die Figur 3 zeigt zusätzlich, daß die Nuten 23, 24 in Bezug auf die Kontaktzapfen 8, 9 geringfügig seitenversetzt

sind. Dadurch vermögen die in Figur 1 gezeigten abgewinkelten Endbereiche 13, 14 seitlich neben die Kontaktzapfen 8, 9 zu gelangen, um anschließend mit diesen verschweißt werden zu können. Die in Figur 2 zu erkennenden Positioniervorsprünge 15, 16 mit den jeweiligen Einzugsschrägen 19, 20 sind in Figur 3 ebenfalls zu sehen.

Claims (8)

nsprüche

1. Temperatursensor mit einem einen an seinem freien Ende geschlossen, topfförmigen Bereich aufweisenden Fühlergehäuse, in welches von der offenen Seite her ein Einsatz aus elektrisch isolierendem Material mit einem Tragkörper ragt, an dessen dem geschlossenen Ende des topfförmigen Bereiches zugewandten Ende ein auf Temperatur ansprechendes Element befestigt ist, von dem aus elektrisch nicht isolierte Anschlußdrähte vom Tragkörper geführt zu Anschlußstücken eines Kontaktsockels des Einsatzes an seiner dem Element gegenüberliegenden Seite verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (5) in seiner Außenmantelfläche zwei nach außen hin offene Nuten (23, 24) hat, in welchen die Anschlußdrähte (11, 12) von dem auf Temperatur ansprechenden Element (10) zu den Anschlußstücken (6, 7) geführt sind.

2. Temperatursensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Anschlußstücke (6, 7) jeweils einen Kontaktzapfen (8, 9) aufweisen, der sich vom Kontaktsockel (4) parallel zum an den Kontaktsockel (4) angrenzenden Endbereich des Tragkörper (5) mit einem geringen Seitenversatz zur jeweiligen Nut (23, 24) erstreckt, und daß die Anschlußdrähte (11, 12) jeweils einen abgewinkelten Endbereich (13, 14) aufweisen, der aus der jeweiligen Nut (23,

24) herausragt und gegen den jeweiligen Kontaktzapfen (8, 9 ) anliegt.

3. Temperatursensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich net, daß die abgewinkelten Endbereiche (13, 14) mit den Kontaktzapfen (8, 9) verlötet oder verschweißt sind.

4. Temperatursensor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktsockel (4) zwei jeweils in eine axiale Ausnehmung (17, 18) des Fühlergehäuses (1) greifende Positioniervorsprünge (15, 16) hat.

5. Temperatursensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß die Positioniervorsprünge (15, 16) mit radialem Abstand zu den Nuten (23, 24) des Tragkörpers (5) und außenseitig zu den Kontaktzapfen (8, 9) angeordnet sind.

6. Temperatursensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Positioniervorsprünge (15, 16) an ihrem zu dem auf Temperatur ansprechenden Element (10) hinweisenden Ende jeweils auf der der Nut (23, 24) zugewandten Seite eine Einzugsschräge (19, 20) aufweisen.

7. Temperatursensor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzapfen (8, 9) an ihrem zum auf Temperatur ansprechenden Element (10) hinweisenden Ende jeweils eine Spitze (21, 22) aufweisen.

8. Temperatursensor nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Fühlergehäuse (1) im Bereich des auf Temperatur ansprechenden Elementes (10) und der Anschlußdrähte (11, 12) mit einer Wärmeleitpaste gefüllt ist.