DE69204715T2

DE69204715T2 - Flüssigkeitstemperatursensor mit integriertem Verbinder.

Info

Publication number: DE69204715T2
Application number: DE1992604715
Authority: DE
Inventors: Giovanni Arturo De
Original assignee: Magneti Marelli SpA
Current assignee: Marelli Europe SpA
Priority date: 1991-04-12
Filing date: 1992-04-07
Publication date: 1996-04-11
Anticipated expiration: 2012-04-08
Also published as: ITTO910081V0; IT223174Z2; ITTO910081U1; PL294183A1; EP0508379A1; EP0508379B1; ES2079717T3; DE69204715D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen in einer Fassung integrierten Sensor zum Messen der Temperatur eines fluiden Mediums, welcher eine Sonde mit zwei elektrisch mit einem metallischen Einsatz verbundenen Anschlüsse besitzt. Ein solcher Sensor ist aus der GB-A-22 07 509 bekannt.
Bei diesem bekannten Sensor weist der Einsatz zwei über eine Brücke miteinander verbundene Stifte auf, wobei die Brücke unterbrochen werden muß, um die beiden Stifte elektrisch zu trennen. Zu diesem Zweck ist vorher ein die beiden Stifte mechanisch verbindendes Element an dem Einsatz angeformt worden. Die Brücke wurde nach diesem Schritt, aber vor dem Verbinden der Sondenanschlüsse mit den Stiften und dem Ausformen des integrierten Verbinders, durchtrennt.
Dieser Verbinder hat den Nachteil, das er einen zusätzlichen Formgießungs-Arbeitsgang benötigt. Darüber hinaus tendiert die Verbindung der beiden unabhängigen Stifte mit den Anschlüssen der Sonde dazu, das verbindende Element und daeine vorläufige mechanische Verbindung herzustellen. Die Anschlüsse 25 sind durch doppeltes Verschweißen, d.h. zunächst durch elektrisches Aufschweißen, zum Beispiel auf die Seitenwand des Abschnittes 24, und dann durch Auflöten auf die Anschlüsse 25 unter Zusatz von Lötmaterial 20, zum Beispiel Zinn, mit den Stiften 17 und 18 verbunden. Dadurch wird bei der Verbindung eine Redundanz erzielt, welche die Zuverlässigkeit des integrierten Sensors 15 erhöht.
Die von dem Einsatz 16 mit den Leitungsanschlüssen 22 der Kabel 23 und den Anschlüssen 25 der Sonde 26 gebildete Anordnung wird schließlich in eine Kunststoffassung 27 (Figuren 10 und 11) eingebettet, wobei die Fassung 27 mit dem Sensor 15 integral verbunden wird. Dieses Einbetten wird in einer passenden Form vorgenommen, wobei in der Form ein die Brücke 19 vor dem Überzogenwerden mit Kunststoffmaterial schützendes Element vorgesehen ist. Vorzugsweise hat dieses Element eine zylindrische Form wodurch in dem Kunststoff jeder Frontseite der Fassung 27 eine kreisförmige Öffnung 28 gebildet wird. Die Fassung 27 besitzt den üblichen Teil 31 zum Abstützen der Kabel 23 und einen z.B. ringförmigen Teil 32 zum Schützen der Sonde 26.
Schließlich wird die Brücke 19 mittels eines Stanzers durchbrochen, um die beiden Stifte 17 und 18 von dem Einsatz 16 elektrisch zu trennen und um mit den Öffnungen 28 eine gemeinsame Durchgangsöffnung 29 zu bilden. Der so ausgebildete Sensor 15 kann leicht mit einem mit einer ähnlichen Durchgangsöffnung 34 versehenen Halter 33 (Figur 3) verbunden werden, zum Beispiel mittels eines Kunststoffstiftes 35, der einen federnden Schaft 36 besitzt. Dieser Schaft 36 hat ringförmige Rippen, welche sich in der Öffnung 29 und in der Öffnung 34 durch einfachen Druck auf den Stift 35 festklemmen.
die Figuren 8 und 9 den Sensor der Figuren 1 und 2 in einem ersten Herstellungsstadium zeigen;
die Figuren 10 und 11 den Sensor der Figuren 1 und 2 in einem weiteren Stadium seiner Merstellung zeigen;
Figur 12 eine Reihe von schematischen Anordnungen des Sensors zeigt.
In den Figuren 1 und 2 ist ein in einer elektrischen Fassung integrierter Temperatursensor für ein fluides Medium, zum Beispiel ein Gas, gezeigt und allgemein mit 15 bezeichnet. Der Sensor 15 besitzt einen Einsatz 16 aus elektrisch leitendem Material, welcher von zwei Stiften 17 und 18 gebildet wird, die zunächst mit einer Brücke 19 (Figuren 8 und 9) integral verbunden sind.
Jeder Stift 17 und 18 besitzt einen kanalförmigen Abschnitt 21 (vgl. auch Figuren 5 bis 7), dessen Seitenwände um zwei entsprechende Leitungsanschlüsse 22 für Kabel 23 umgebogen sind, welche dadurch mit dem Einsatz 16 verbunden sind. Jeder Stift 17 und 18 besitzt darüber hinaus einen im Querschnitt C-förmigen Abschnitt 24, welcher so ausgebildet ist, daß er den entsprechenden Rheophor oder Anschluß 25 einer Sonde 26 zum Messen der Temperatur desjenigen Fluids, in welche sie eingetaucht ist, aufzunehmen. In vorteilhafter Weise kann die Sonde 26 vom Typ der NTC-Sonden (Sonden mit einer sog. Negativen-Temperatur-Kompensation) sein, wobei dann die aus dem Körper der Sonde 26 ragenden Abschnitte (in Figur 8 mit 25' bezeichnet) der Verbindungsrheophoren isoliert sein müssen.
Jeder Abschnitt 24 wird zunächst um die entsprechenden isolierenden Abschnitte 25' der Anschlüsse 25 herumgebogen, um mit die relative Position der beiden Stifte zu verformen, was das funktionale Vermögen des Sensors beeinträchtigt.
Ziel der Erfindung ist es, einen Temperatursensor anzugeben, welcher sehr einfach aufgebaut ist und die Nachteile der oben genannten bekannten Sensoren vermeidet.
Dieses Ziel wird mit einem erfindungsgemäßen Sensor erreicht, bei welchem der Einsatz von zwei flachen, einstückig mit einer Zwischenbrücke verbundenen Stiften gebildet wird, von denen jeder einen gebogenen Abschnitt zum Halten des entsprechenden Abschlusses der Sonde besitzt, und der dadurch gekennzeichnet ist, daß der Einsatz in eine Fassung eingebettet und mit dieser integral verbunden ist, wobei in der Fassung eine die Brücke nicht verdeckende Öffnung vorgesehen ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend eine bevorzugte Ausführungsform anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei:
die Figuren 1 und 2 eine Frontansicht und eine teilweise Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Sensors zeigen;
Figur 3 den Sensor gemäß Figur 2 mit einer speziellen Verbindung zu einem Sensorhalter zeigt;
Figur 4 den mit einem zusätzlichen Verbinder versehenen Sensor der Figur 2 zeigt;
Figur 5 einen Einsatz für den Sensor der Figur 1 zeigt;
die Figuren 6 und 7 zwei Schnittansichten des Einsatzes entlang der Linien VI-VI und VII-VII der Figur 5 zeigen;
Der Sensor 15 kann auch als Einsatz bei einem weiteren Kunststoffeinbettungsschritt in einer entsprechenden Form verwendet werden. Insbesondere kann der Sensor 15 in einer weiteren Fassung 37 (Figur 4) eingebettet oder mit einem zweiten Sensor, dessen Kunststoffteil in die Öffnung 29 eingesetzt wurde, verbunden werden. Die zusätzliche Fassung 37 kann wiederum mit einer Halterung 38 verbunden werden, z.B. mittels einer Schraube 39 und einer Zwischenlegscheibe 41.
Darüber hinaus kann der Sensor 15 in einer Vielzahl von Formen eingebettet werden und so relativ zu der zusätzlichen Fassung 37 verschiedene Positionen annehmen, um so unterschiedliche Anordnungen des Sensors 15 zu bilden. Insbesondere können immer dann, wenn die zusätzliche Fassung 37 eine der Öffnung 29 entsprechende Öffnung besitzt, Anordnungen von zwei oder mehreren Sensoren 15 und/oder Fassungen 27, 37 mittels eines separat ausgeformten oder zusammen mit dem Verbinder 37 gegossenen Verbindungselement 42 hergestellt werden. Verschiedene Beispiele solcher Anordnungen sind in den schematischen Zeichnungen (a bis f) der Figur 12 gezeigt, die keiner weiteren Beschreibung bedürfen.
Aus dem oben Gesagten sind die Vorteile eines erfindungsgemäßen Sensors gegenüber den bekannten Sensoren klar. Tatsächlich werden sowohl das Schweißen der Anschlüsse 25 als auch das Einbetten in die integrale Fassung 27 dann vorgenommen, wenn die beiden Stifte 17 und 18 des Einsatzes 16 noch durch die Brücke 19 miteinander verbunden sind, so daß jedes Risiko einer Deformation des Einsatzes 16 vermieden wird. Darüber hinaus erlaubt die Öffnung 29 verschiedene Verbindungen und Anordnungen des Sensors 15 mit anderen Elementen eines Teils eines zu bauenden Gerätes.
Es ist klar, daß verschiedene Modifikationen und Verbesserungen an dem beschriebenen Sensor vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen. Zum Beispiel kann auf einen der beiden Schritte beim Aufschweißen der Stifte 17 und 18 auf die Anschlüsse 25 der Sonde 26 verzichtet werden.

Claims

1. In einer Fassung integrierter Fluid-Temperatur-Sensor, welcher eine Sonde (26) mit zwei elektrisch mit einem Metalleinsatz (16) verbundenen Anschlüssen (25) aufweist, wobei der Einsatz (16) von zwei einstückig mit einer Zwischenbrücke (19) verbundenen flachen Stiften (17, 18) gebildet wird, von denen jeder einen zum Fassen des entsprechenden Anschlusses (25) der Sonde (26) umgebogenen Abschnitt (24) besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (16) in eine Fassung (27) eingebettet und mit dieser integral verbunden ist, wobei in der Fassung (27) eine die Brücke (19) nicht verdeckende Öffnung (28) vorgesehen ist.

2. Sensor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brücke (19) nach dem Einbetten durchtrennt wird, um eine mit der Öffnung (28) übereinstimmende Verbindungsöffnung (29) zu bilden.

3. Sensor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (29) derart ausgebildet ist, daß ein mit einer feststehenden Halterung (33) verrastbaren Stift (35) in sie einführbar ist.

4. Sensor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (29) derart ausgebildet ist, daß sie ein weiteres Einbetten des Sensors in eine zusätzliche Fassung (37, 42) ermöglicht.

5. Sensor gemäß Anspruch 41 dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Einbettungsvorgang von zwei oder mehreren Sensoren (15) und/oder Fassungen (27, 37, 42) in jeder beliebigen von mehreren Relativpositionen ausführbar ist.

6. Sensor gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatz (16) vor seiner integralen Einbettung in der Fassung (37) mit zwei Kabelanschlüsse (22) verbunden ist.

7. Sensor nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (25) der Sonde (26) mit den Stiften (17, 18) zusätzlich durch elektrisches Widerstandsschweißen und Löten unter Zuführung von Lötmaterial (20) verbunden sind, wodurch die Zuverlässigkeit der Verbindung erhöht wird.