DE10158529A1 - Temperatur sensor - Google Patents

Abstract

Ein mit einem Leitungsdraht (41) verbundener Anschlussabschnitt (30) ist mit einem laserverschweißten Teilstück (31), das mit einer zu einem Widerstand (21) auf einer Keramiktafel (20) führenden Leiterschicht (22) laserverschweißt ist, einem umgreifenden Teilstück (32), das näher auf der Seite des Leitungsdrahts als das laserverschweißte Teilstück liegt und von der Keramiktafel (20) derart gehalten wird, dass die Keramiktafel umklemmt ist, und einem spannungsabsorbierenden Teilstück (33) versehen, das zwischen dem laserverschweißten Teilstück (31) und dem umgreifenden Teilstück (32) liegt und die zwischen diesen Teilen auftretende Spannung absorbiert. Mit diesem Aufbau lässt sich die Verbindungsfestigkeit zwischen der Leiterschicht und dem mit dem Leitungsdraht verbundenen Anschlussabschnitt verbessern.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Temperaturfühler und insbesondere auf Abgastemperaturfühler.

Fig. 5 zeigt in Schnittansicht ein Beispiel für einen Abgastemperaturfühler zur Messung der Temperatur eines Abgases im Auspuffrohr eines Motors. Dieser herkömmliche Abgastemperaturfühler umfasst ein Metallzylindergehäuse 10 mit Löchern 11 auf der einen Seite, durch die das Abgas in das Gehäuse eindringt; eine innerhalb des Gehäuses 10 eingebaute Keramiktafel 20; und einen auf der Keramiktafel 20 aufgebrachten Widerstand 21, der ein wärmeempfindliches Element aus Platin usw. ist.

Fig. 6A stellt eine vergrößerte Schnittansicht der in Fig. 5 gezeigten Keramiktafel 20 und Fig. 6B eine Draufsicht auf die in Fig. 6A gezeigte Keramiktafel 20 dar. Auf der Keramiktafel 20 werden mit Hilfe herkömmlicher Techniken wie etwa Aufdrucken der Widerstand 21 und unter Verwendung einer Platinpaste Leiterschichten 22 ausgebildet, um von diesem Widerstand 21 ein Signal abzugreifen. Die Leiterschichten 22 sind durch Metallanschlussabschnitte 300 mit Leitungsdrähten 41 in einem abgeschirmten Kabel 40 verbunden, das von der anderen Seite des Gehäuses 10 eingeführt ist.

Die Leitungsdrähte 41 des Kabels 40 sind außerhalb des Gehäuses 10 über Anschlüsse 210 und Leiterelemente 200 elektrisch mit einer externen Schaltung verbunden. Die elektrisch miteinander verbundenen Teile sind von einem Formharz 220 bedeckt und geschützt.

Der Temperaturfühler ist an dem Auspuffrohr durch ein Schraubelement (Nippel) 70 befestigt, das so um das Gehäuse 10 herumläuft, dass sich die eine Seite des Gehäuses 10 tiefer in dem Auspuffrohr als das Schraub­ element 70 befindet.

Das Abgas im Auspuffrohr dringt über die Löcher 11 in das Gehäuse 10 ein, wobei der Widerstand 21 ein elektrisches Signal erzeugt, das von der Temperatur des Abgases abhängt. Die Leiterschichten 22 greifen dieses elektrische Signal ab und geben es über das Kabel 40 und die Leiterelemente 200 an die externe Schaltung aus.

Die Leitungsdrähte 41 sind mit den Leiterschichten 22 über Metallanschlussabschnitte 300 verbunden, die mit den Leitungsdrähten 41 laserverschweißt sind.

Der Anschlussabschnitt 300 ist mit der Leiterschicht 23 laserverschweißt und bedeckt die Leiterschicht 22 so, dass sie zwischen ihm und der Keramiktafel 20 liegt. Auf der Seite des Leitungsdrahts 41 des laserverschweißten Teilstücks 310 absorbiert ein spannungsabsorbierendes Teilstück 320 die auf den Leitungsdraht 41 aufgebrachte (in Fig. 5 nach rechts und links laufende) Zugspannung.

Die Erfinder haben festgestellt, dass die Leiterschichten 22 mechanisch schwach sind, da sie aus Platinpaste hergestellt wurden, und dass die Zugspannung trotz des spannungsabsorbierenden Teilstücks 320 in dem Anschluss­ abschnitt 300 das laserverschweißte Teilstück 310 beschädigen kann.

Angesichts dieses Problems ist es Aufgabe der Erfindung, einen Temperaturfühler zur Verfügung zu stellen, bei dem auf einer Seite des Gehäuses eine Keramiktafel mit einem wärmeempfindlichen Element und leitfähigen Leiter­ schichten untergebracht ist und die Leiterschichten auf der anderen Seite des Gehäuses mit den Anschluss­ abschnitten von Leitungsdrähten laserverschweißt sind, sodass das Signal von dem wärmeempfindlichen Element über die Leitungsdrähte nach außen gebracht wird, und bei dem die Verbindungsfestigkeit zwischen den Leiterschichten und den mit den Leitungsdrähten verbundenen Anschluss­ abschnitten verbessert sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung einen Temperaturfühler vor, mit einem zylinderförmigen Gehäuse, an dessen erstem Ende ein Medium in das Gehäuse eindringt, dessen Temperatur zu messen ist; einer innerhalb des Gehäuses eingebauten Keramiktafel; einem auf der Keramiktafel aufgebrachten wärmeempfindlichen Element zur Messung der Temperatur des Mediums; auf der Keramiktafel ausgebildeten und elektrisch mit dem wärme­ empfindlichen Element verbundenen Leiterschichten; und von dem anderen Ende des Gehäuses aus eingeführten und elektrisch mit den Leiterschichten verbundenen Leitungs­ drähten zum Transport eines durch das wärmeempfindliche Element erzeugten elektrischen Signals; sowie folgenden besonderen Merkmalen:
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich der Temperaturfühler dadurch aus, dass ein Anschluss­ abschnitt, der eine der Leiterschichten elektrisch mit einem der Leitungsdrähte verbindet, ein Teilstück, das mit der Leiterschicht laserverschweißt ist und die Leiterschicht so bedeckt, dass sie zwischen der Keramik­ tafel und dem Anschlussabschnitt liegt, ein umgreifendes Teilstück, das sich näher auf der Seite des Leitungs­ drahts als das laserverschweißte Teilstück befindet und von der Keramiktafel derart gehalten wird, dass das Teilstück die Keramiktafel umgreift, und ein spannungs­ absorbierendes Teilstück aufweist, das sich zwischen dem laserverschweißten Teilstück und dem umgreifenden Teilstück befindet und die zwischen dem laser­ verschweißten Teilstück und dem umgreifenden Teilstück auftretende Spannung absorbiert.

Bei dieser Ausgestaltung sind das laserverschweißte Teilstück und das umgreifende Teilstück des Anschluss­ abschnitts um das spannungsabsorbierende Teilstück herum voneinander getrennt angeordnet, obwohl sie beide zur Befestigung des Anschlussabschnitts an der Keramiktafel dienen. Die auf den Leitungsdraht wirkende Zugspannung wird daher zunächst von dem umgreifenden Teilstück auf der Seite des Leitungsdrahts und dann von dem spannungs­ absorbierenden Teilstück absorbiert, bevor die Rest­ spannung auf das laserverschweißte Teilstück wirkt.

In dem herkömmlichen Anschlussabschnitt (siehe die oben beschriebenen Fig. 6A und 6B) liegt zwischen dem laserverschweißten Teilstück und dem Leitungsdraht nur das spannungsabsorbierende Teilstück. Wenn die Spannung in dem spannungsabsorbierenden Teilstück nicht ausreichend absorbiert wird, kann auf das laser­ verschweißte Teilstück eine große Zugspannung einwirken und zu einer Beschädigung führen.

Bei dem erfindungsgemäßen Temperaturfühler wird die Zugspannung zusätzlich durch das zwischen dem spannungs­ absorbierenden Teilstück und dem Leitungsdraht liegende umgreifende Teilstück absorbiert. Dementsprechend lässt sich die auf das laserverschweißte Teilstück aufgebrachte Zugspannung drastisch verringern, was zu einer verbesserten Verbindungsfestigkeit zwischen der Leiter­ schicht und dem mit dem Leitungsdraht verbundenen Anschlussabschnitt führt.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich der Temperaturfühler dadurch aus, dass ein Metall­ anschlussabschnitt, der eine der Leiterschichten mit einem der Leitungsdrähte verbindet, durch Laser mit der Leiterschicht verschweißt ist, so dass die Leiterschicht zwischen der Keramiktafel und dem Metallanschluss­ abschnitt liegt, und dass das laserverschweißte Teilstück des Anschlussabschnitts mit einem anorganischen Klebstoff beschichtet ist und von einem isolierenden Element überdeckt wird.

Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird nicht nur das laserverschweißte Teilstück des Anschlussabschnitts durch die Beschichtung der Außenfläche des laserverschweißten Teilstücks des Anschlussabschnitts mit dem anorganischen Klebstoff verstärkt, sondern wird das laserverschweißte Teilstück auch daran gehindert, sich über den anorganischen Klebstoff mit dem Gehäuse kurzzuschließen, da der anorganische Klebstoff von dem isolierenden Element bedeckt ist.

Während bei einem herkömmlichen Temperaturfühler die Verbindungsfestigkeit zwischen der Leiterschicht und dem mit dem Leitungsdraht verbundenen Anschlussabschnitt im Wesentlichen von der Laserschweißverbindung abhängt, wird bei dem Temperaturfühler gemäß der zweiten Ausgestaltung die Verbindungsfestigkeit zusätzlich durch den anorganischen Klebstoff verstärkt.

Die Erfindung wird im Folgenden näher anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Temperaturfühlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 2A und Fig. 2B vergrößerte Schnittansichten der in Fig. 1 gezeigten Keramiktafel;

Fig. 3 in Perspektivansicht den genauen Aufbau des in Fig. 1 gezeigten Anschlussabschnitts;

Fig. 4 eine Schnittansicht eines Temperaturfühlers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 5 eine Schnittansicht eines herkömmlichen Temperaturfühlers; und

Fig. 6A und Fig. 6B den genauen Aufbau der in Fig. 5 gezeigten Keramiktafel und ihre Umgebung.

Sämtliche Ausführungsbeispiele der Erfindung beziehen sich auf Abgastemperaturfühler zur Messung der Temperatur eines Abgases im Auspuffrohr eines Motors. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsbeispiele eingeschränkt. Um die Beschreibung zu vereinfachen, sind in den Zeichnungen die bei jedem Ausführungsbeispiel identischen Teile mit dem gleichen Symbol gekennzeichnet.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines Temperaturfühlers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 2A zeigt eine vergrößerte Schnittansicht der in Fig. 1 gezeigten Keramiktafel 20 und Fig. 2B eine Perspektiv­ ansicht der in Fig. 2A gezeigten Keramiktafel 20.

In Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 10 ein zylinder­ förmiges Gehäuse aus wärmebeständigem Metall wie etwa einer Legierung auf Nickelbasis (Ni-Basis). Das eine Ende des Gehäuses 10 (in der Figur links) weist mehrere Durchgangslöcher 11 auf, durch die Abgas in das Gehäuse 10 eindringen kann.

Innerhalb des Gehäuses 10 verläuft eine rechteckige Keramiktafel 20 entlang der Länge des Gehäuses 10. Diese Keramiktafel 20 besteht aus Aluminiumoxid oder dergleichen. Auf der einen Seite der Keramiktafel 20 ist benachbart zu den Löchern 11, durch die das Medium in das Gehäuse eindringt, dessen Temperatur zu messen ist, ein wärmeempfindlicher Widerstand 21 aufgebracht. Der Widerstand 21 besteht aus einem Thermistormaterial, etwa einem Material auf Platinbasis, und wird durch einen herkömmlichen Vorgang wie etwa Aufdrucken gebildet. Der Widerstand 21 ist mit einem (nicht in der Figur gezeigten) Schutzfilm aus Glas oder dergleichen beschichtet.

Wie in Fig. 2B gezeigt ist, sind auf der Keramiktafel 20 an dem zu den Löchern entgegengesetzten Ende des Gehäuses (in der Figur rechts) Leiterschichten 22 aus Platinpaste oder dergleichen ausgebildet. Das eine Ende jeder Leiter­ schicht 22 ist elektrisch mit dem Widerstand 21 verbunden, während das andere Ende elektrisch mit einem Leitungsdraht 41 verbunden ist, der von einem Ende eines Kabels 40 ausgeht, das von dem anderen Ende des Gehäuses aus in das Gehäuse 10 eingeführt ist.

Die Leitungsdrähte 41 bilden einen Weg für ein elektrisches Signal, das von dem wärmeempfindlichen Widerstandselement 21 erzeugt wird. Mit dem Ende, das elektrisch mit der Leiterschicht 22 verbunden ist, ist elektrisch ein Anschlussabschnitt 30 aus einem wärme­ beständigen Metall, etwa aus einer Ni-Legierung oder aus rostfreiem Stahl, verbunden. Der Aufbau dieses Anschluss­ abschnitts 30 ist in Fig. 3 gezeigt. Der Anschluss­ abschnitt 30 umfasst ein laserverschweißtes Teilstück 31, mit dem der Anschlussabschnitt 30 derart mit der Leiter­ schicht 22 verschweißt ist, dass die Leiterschicht 22 zwischen der Keramiktafel 20 und dem Anschlussabschnitt 30 liegt; ein umgreifendes Teilstück 32, das näher auf der Seite des Leitungsdrahts 41 als das laserverschweißte Teilstück 31 liegt und die Keramiktafel 20 umgreift; und ein spannungsabsorbierendes Teilstück 33, das zwischen dem laserverschweißten Teilstück 31 und dem umgreifenden Teilstück 32 liegt und die zwischen dem laserverschweiß­ ten Teilstück 31 und dem umgreifenden Teilstück 32 auftretende Spannung absorbiert. Das spannungs­ absorbierende Teilstück 33 ist gebogen, um in Richtung der auf den Leitungsdraht 41 aufgebrachten Zugspannung (in Fig. 2A links und rechts) eine Federverformung zuzulassen. Der Anschlussabschnitt 30 ist am laser­ verschweißten Teilstück 31 und am umgreifenden Teilstück 32 an der Keramiktafel 20 befestigt. Während das laser­ verschweißte Teilstück 31 an der Keramiktafel 20 durch die Schmelzbereiche 31a befestigt ist, ist das umgreifende Teilstück 32 an der Keramiktafel 20 durch die Federkraft des umgreifenden Teilstücks 32 oder durch Verstemmung des umgreifenden Teilstücks 32 mit der Keramiktafel 20 befestigt.

Ein Teilstück des Anschlussabschnitts 30, das näher als das umgreifende Teilstück 32 an dem Leitungsdraht 41 gelegen ist, kann an dem Leitungsdraht 41 durch Laser­ schweißen oder Verstemmen befestigt werden. Wie in Fig. 2B gezeigt ist, ist der Leitungsdraht 41 in diesem Fall mit dem Anschlussabschnitt 30 an Schmelzbereichen 41a durch Laserschweißen verbunden.

Die elektrische Verbindung der Leiterschicht 22, des Anschlussabschnitts 30 und des Leitungsdrahts 41 kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden. Wenn sich das mit Laser zu verschweißende Teilstück 31 des Anschlussabschnitts 30 auf der Leiterschicht 22 befindet, wird der Anschlussabschnitt 30 an der Keramiktafel 20 befestigt, indem man das umgreifende Teilstück 32 die Keramiktafel 20 umklemmen lässt. Das mit Laser zu verschweißende Teilstück 31 wird dann mit der Leiter­ schicht 22 laserverschweißt und der Anschlussabschnitt 30 an dem Leitungsdraht 41 ausgerichtet und durch Laser­ schweißen oder Verstemmen befestigt.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, sind die Leitungsdrähte 41 in dem Kabel 40 von einer Röhre 42 umgeben. Indem der Spalt zwischen den Leitungsdrähten 41 und der Röhre 42 mit Isolationspulver wie etwa Magnesiumoxid gefüllt wird, werden die Leitungsdrähte 41 in der Röhre 42 gehalten und isoliert. Die Leitungsdrähte 41 wie auch die Röhre 42 können aus einem wärmebeständigen Metall wie etwa einer Ni-Legierung bestehen.

An dem (nicht in Fig. 1 gezeigten) außerhalb des Gehäuses 10 gelegenen Ende des Kabels 40 kann die elektrische Verbindung mit einer externen Schaltung über Leiter­ elemente und Anschlüsse erfolgen, wie sie in Fig. 5 gezeigt sind. Dieser Verbindungsabschnitt kann ähnlich wie bei der in Fig. 5 gezeigten Anordnung mit einem schützenden Formharz bedeckt sein.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird die Keramiktafel 20 durch ein Halteelement 50, das die Keramiktafel 20 umgibt und mit der Innenwand des Gehäuses 10 Kontakt hält, an der Innenwand des Gehäuses 10 gehalten. Als Halteelement 50 wird ein Netz aus einem wärmebeständigen Metall, etwa aus einer Ni-Legierung, verwendet.

Die Keramiktafel 20 wird durch die elastische Kraft des Netzes elastisch an dem Gehäuse 10 gehalten.

Das mit den Leiterschichten 22 auf der Keramiktafel 20 verbundene Kabel 40 ist an dem Gehäuse 10 an dessen anderem Ende über einen Ringabstandshalter 60 aus einem wärmebeständigen Metall, etwa aus einer Ni-Legierung, befestigt. Dieses Ende des Gehäuses 10 wird von dem Kabel 40 und dem Abstandshalter 60 abgedichtet. Der Abstands­ halter ist an dem Abschirmkabel 40 durch Verstemmen und an dem Gehäuse 10 durch Verschweißen befestigt.

Auf halber Höhe der Außenfläche des Gehäuses 10 weist das Gehäuse 10 eine damit als Einheit ausgebildete Rippe 12 auf, die von der Außenfläche vorsteht. Ein an der Rippe 12 angebrachtes Schraubelement (Nippel) 70 ermöglicht die Befestigung des Temperaturfühlers an dem Auspuffrohr. Das Schraubelement 70 besteht aus einem Metall wie etwa rostfreiem Stahl und weist ein Schraubgewinde auf, das zur Verbindung mit dem (nicht in der Figur gezeigten) Befestigungsschraubabschnitt des Auspuffrohrs dient.

Der Temperaturfühler lässt sich wie folgt zusammen- und einbauen: Der Abstandshalter 60 wird an dem Kabel 40 durch Verstemmen befestigt. Die Leitungsdrähte 41 im Kabel 40 werden elektrisch über den Anschlussabschnitt 30 auf die vorstehend beschriebene Weise mit den Leiter­ schichten 22 auf der Keramiktafel 20 verbunden. Das Halteelement 50 wird an der Keramiktafel 20 befestigt, indem das Halteelement 50 um die Keramiktafel 20 gewickelt wird oder indem die Keramiktafel 20 in das zylinderförmig gewickelte Halteelement 50 eingeführt wird, das ein Loch zum Einführen der Keramiktafel 20 aufweist. Die mit dem Anschlussabschnitt 30, dem Kabel 40, dem Halteelement 50 und dem Abstandshalter 60 versehene Keramiktafel 20 wird von dem hinteren Ende aus in das Gehäuse 10 eingeführt, wobei der Abstandshalter 60 mit dem Gehäuse 10 verschweißt wird.

Der auf diese Weise zusammengebaute Temperaturfühler wird mit dem Schraubelement 70 so an das Auspuffrohr geschraubt, dass das Vorderende des Gehäuses 10 weiter in das Auspuffrohr hineinragt als das Schraubelement 70. Dadurch ragt das Vorderende des Gehäuses 10 von der Innenwand des Auspuffrohrs in das Auspuffrohr hinein. In Fig. 1 strömt das Abgas zum Beispiel nach unten.

Das Abgas in dem Auspuffrohr gelangt über die Löcher 11 in das Gehäuse 10, wobei der Widerstand 21 ein Signal erzeugt, das von der Temperatur des Abgases abhängt. Dieses Signal wird von den Leiterschichten 22 aus über das Kabel 40 nach außen abgegeben.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind das laserverschweißte Teilstück 31 und das umgreifende Teilstück 32 des Anschlussabschnitts 30 um das spannungsabsorbierende Teilstück 33 herum voneinander getrennt, obwohl sie beide zur Befestigung des Anschlussabschnitts an der Keramik­ tafel 20 dienen. Die auf den Leitungsdraht 41 wirkende Zugspannung wird daher auf der Seite des Leitungsdrahts 41 zunächst von dem umgreifenden Teilstück 32 und dann von dem spannungsabsorbierenden Teilstück 33 absorbiert, bevor die Restspannung auf das laserverschweißte Teilstück 31 wirkt.

Bei dem herkömmlichen Anschlussabschnitt 300 (siehe die oben beschriebenen Fig. 6A und 6B) befindet sich zwischen dem laserverschweißten Teilstück 310 und dem Leitungsdraht 41 nur das spannungsabsorbierende Teilstück 320. Wenn die Zugspannung im Leitungsdraht 41 nicht ausreichend in dem spannungsabsorbierenden Teilstück 320 absorbiert wird, kann auf das laserverschweißte Teilstück 310 eine große Zugspannung einwirken und eine Beschädigung auftreten.

Bei dem Temperaturfühler dieses Ausführungsbeispiels wird die Zugspannung zusätzlich durch das zwischen dem spannungsabsorbierenden Teilstück 33 und dem Leitungs­ draht 41 liegende umgreifende Teilstück 32 absorbiert. Dementsprechend lässt sich die auf das laserverschweißte Teil 31 wirkende Zugspannung drastisch verringern, was zu einer besseren Verbindungsfestigkeit zwischen dem Anschlussabschnitt 30 und der Leiterschicht 22 führt.

Zweites Ausführungsbeispiel

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf den Aufbau des Verbindungsabschnitts (Signalabgreif- und Verbindungs­ abschnitt) zwischen dem Anschlussabschnitt 30 des Leitungsdrahts 41 und den Leiterschichten 22. Diese Unterschiede werden im Folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert, die eine Schnittansicht des zweiten Ausführungsbeispiels zeigt.

Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfasst der Signalabgreif- und Verbindungsabschnitt einen Metallanschlussabschnitt 30, der einen Leitungsdraht 41 mit einer Leiterschicht 22 verbindet und mit der Leiterschicht 22 derart verschweißt ist, dass die Leiterschicht 22 zwischen einer Keramik­ tafel 20 und dem Metallanschlussabschnitt 30 liegt, und der über einen anorganischen Klebstoff 35, der sich auf der Außenfläche des laserverschweißten Teilstücks 31 des Anschlussabschnitts 30 befindet, von einem isolierenden Element 36 bedeckt ist.

Der Anschlussabschnitt 30 besteht bei diesem Ausführungs­ beispiel lediglich aus dem laserverschweißten Teilstück 31 und dem (nicht in der Figur gezeigten) Teilstück zur Verbindung des Leitungsdrahts 41, enthält aber nicht das umgreifende Teilstück 32 und das spannungsabsorbierende Teilstück 33 des ersten Ausführungsbeispiels. Als anorganischer Klebstoff 35 kann ein wärmebeständiger Klebstoff verwendet werden, der Aluminiumoxid usw. enthält, und als isolierendes Element 36 ein isolierendes Glas, das Aluminiumoxid, Siliziumoxid usw. enthält.

Das isolierende Element 36 ist eine Röhre, deren Außen­ fläche die Innenwand des Gehäuses 10 berührt und deren Innenfläche durch den anorganischen Klebstoff 35 an dem laserverschweißten Teilstück 31 und der keramischen Tafel 20 befestigt ist. Das heißt, dass das laserverschweißte Teilstück 31 durch den anorganischen Klebstoff 35 und das isolierende Element 36 von der Innenwand des Gehäuses 10 getragen wird.

Der Signalabgreif- und Verbindungsabschnitt kann bei diesem Ausführungsbeispiel beispielsweise dadurch gebildet werden, dass der Anschlussabschnitt 30 mit der Leiterschicht 22 auf der Keramiktafel 20 laserverschweißt wird, der Leitungsdraht 41 und der Anschlussabschnitt 30 durch Laserschweißen, Verstemmen oder dergleichen verbunden werden, die Keramiktafel 20 in das isolierende Element 36 eingeführt wird und beide über den anorganischen Klebstoff 35 verbunden werden. Der Temperaturfühler wird wie beim ersten Ausführungsbeispiel zusammen- und eingebaut.

Die Zugspannung des Leitungsdrahts 41 wirkt während der Verwendung des Temperaturfühlers auf den Anschluss­ abschnitt 30 in Fig. 4 wie beim ersten Ausführungs­ beispiel von links nach rechts oder umgekehrt ein. Allerdings wird bei dem zweiten Ausführungsbeispiel das laserverschweißte Teilstück 31 des Anschlussabschnitts 30 nicht nur durch die Beschichtung der Außenfläche des laserverschweißten Teilstücks 31 mit dem anorganischen Klebstoff 35 verstärkt, sondern wird auch verhindert, dass sich das laserverschweißte Teilstück 31 über den anorganischen Klebstoff 35 mit dem Gehäuse 10 kurzschließt, da der anorganische Klebstoff 35 zusätzlich noch von dem isolierenden Element 36 bedeckt ist.

Während bei dem herkömmlichen Temperaturfühler (siehe die Fig. 5, 6A und 6B) die Verbindungsfestigkeit zwischen dem Anschlussabschnitt 300 und der Leiterschicht 22 im Wesentlichen von der Laserschweißverbindung abhängt, wird die Verbindung beim Temperaturfühler gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel durch den anorganischen Klebstoff 35 verstärkt.

Das in Fig. 4 gezeigte Beispiel ist besonders günstig, da das laserverschweißte Teilstück 31 über das isolierende Element 36 von der Innenwand des Gehäuses 10 getragen wird und die Verbindungsfestigkeit daher weiter verbessert werden kann. Zudem ist es möglich, einen Temperaturfühler zu realisieren, der für Hochtemperatur­ anwendungen geeignet ist, wenn für das isolierende Element 36 wie bei diesem Ausführungsbeispiel ein isolierendes Glas verwendet wird. In Abhängigkeit von dem Anwendungsgebiet des Fühlers kann das isolierende Element 36 jedoch auch ein organischer Isolator sein.

Außerdem ist es möglich, bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel den anorganischen Klebstoff 35 und das isolierende Material 36 auf die gleiche Weise wie in Fig. 4 um das laserverschweißte Teilstück 31 des Anschlussabschnitts 30 herum anzuordnen. Dies führt strukturell gesehen zu einer Kombination des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels, was eine weitere Verbesserung der Verbindungsfestigkeit erlaubt.

Die Erfindung stellt also für einen Temperaturfühler, der ein zylinderförmiges Gehäuse umfasst, an dessen einem Ende ein zu messendes Medium eingeleitet wird und in dem eine Keramiktafel untergebracht ist, auf der ein wärme­ empfindliches Element zur Messung der Temperatur des Mediums und eine Leiterschicht zum Abgreifen eines Signals von dem wärmeempfindlichen Element ausgebildet sind, und der das Signal von dem wärmeempfindlichen Element über Leitungsdrähte nach außen bringt, die von dem anderen Ende des Gehäuses eingeführt sind und elektrisch mit der Leiterschicht verbunden sind, einen neuartigen Verbindungsaufbau zwischen der Leiterschicht und dem mit dem Leitungsdraht verbundenen Anschluss­ abschnitt zur Verfügung. Die Gestaltung der anderen Abschnitte kann bei Bedarf abgewandelt werden.

Die Erfindung lässt sich nicht nur bei Abgastemperatur­ fühlern, sondern auch bei Ansauglufttemperaturfühlern für Motoren sowie Innenluft- und Außenlufttemperaturfühlern und dergleichen verwenden.

Die Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsbeispiele beschrieben, die der Veranschaulichung dienen, doch liegt es auf der Hand, dass der Fachmann verschiedene Änderungen vornehmen kann, ohne von dem Grundprinzip und dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Ein mit einem Leitungsdraht (41) verbundener Anschluss­ abschnitt (30) ist mit einem laserverschweißten Teilstück (31), das mit einer zu einem Widerstand (21) auf einer Keramiktafel (20) führenden Leiterschicht (22) laserverschweißt ist, einem umgreifenden Teilstück (32), das näher auf der Seite des Leitungsdrahts als das laserverschweißte Teilstück liegt und von der Keramik­ tafel (20) derart gehalten wird, dass die Keramiktafel umklemmt ist, und einem spannungsabsorbierenden Teilstück (33) versehen, das zwischen dem laserverschweißten Teilstück (31) und dem umgreifenden Teilstück (32) liegt und die zwischen diesen Teilen auftretende Spannung absorbiert. Mit diesem Aufbau lässt sich die Verbindungs­ festigkeit zwischen der Leiterschicht und dem mit dem Leitungsdraht verbundenen Anschlussabschnitt verbessern.

Claims (5)

1. Temperaturfühler, mit:
einem zylinderförmigen Gehäuse (10), an dessen erstem Ende ein Medium in das Gehäuse eindringt, dessen Temperatur zu messen ist;
einer innerhalb des Gehäuses eingebauten Keramik­ tafel (20);
einem auf der Keramiktafel aufgebrachten wärme­ empfindlichen Element (21) zur Messung der Temperatur des Mediums;
auf der Keramiktafel ausgebildeten und elektrisch mit dem wärmeempfindlichen Element (21) verbundenen Leiterschichten (22); und
von dem anderen Ende des Gehäuses aus eingeführten und elektrisch mit den Leiterschichten (22) verbundenen Leitungsdrähten (41) zum Transport eines durch das wärmeempfindliche Element erzeugten elektrischen Signals,
wobei einer der Leitungsdrähte elektrisch mit einer der Leiterschichten durch einen Anschlussabschnitt (30) verbunden ist, der ein Teilstück (31), das mit der Leiterschicht laserverschweißt ist und die Leiterschicht so bedeckt, dass sie zwischen dem Anschlussabschnitt und der Keramiktafel liegt, ein umgreifendes Teilstück (32), das näher auf der Seite des Leitungsdrahts als das laserverschweißte Teilstück liegt und von der Keramik­ tafel derart gehalten wird, dass die Keramiktafel umklemmt ist, und ein spannungsabsorbierendes Teilstück (33) aufweist, das zwischen dem laserverschweißten Teilstück und dem umgreifenden Teilstück liegt und die zwischen dem laserverschweißten Teilstück und dem umgreifenden Teilstück auftretende Spannung absorbiert.

2. Temperaturfühler, mit:
einem zylinderförmigen Gehäuse (10), an dessen erstem Ende ein Medium in das Gehäuse eindringt, dessen Temperatur zu messen ist;
einer innerhalb des Gehäuses eingebauten Keramik­ tafel (20);
einem auf der Keramiktafel aufgebrachten wärme­ empfindlichen Element (21) zur Messung der Temperatur des Mediums;
auf der Keramiktafel ausgebildeten und elektrisch mit dem wärmeempfindlichen Element (21) verbundenen Leiterschichten (22); und
von dem anderen Ende des Gehäuses aus eingeführten und elektrisch mit den Leiterschichten (22) verbundenen Leitungsdrähten (41) zum Transport eines durch das wärmeempfindliche Element erzeugten elektrischen Signals,
wobei einer der Leitungsdrähte elektrisch mit einer der Leiterschichten durch einen Anschlussabschnitt (30) verbunden ist, der durch Laser mit der Leiterschicht verschweißt ist, so dass die Leiterschicht zwischen dem Anschlussabschnitt und der Keramiktafel liegt, und das laserverschweißte Teilstück (31) des Anschlussabschnitts über einen um das laserverschweißte Teilstück herum aufgebrachten anorganischen Klebstoff von einem elektrisch isolierenden Element (36) bedeckt ist.

3. Temperaturfühler nach Anspruch 2, bei dem das laserverschweißte Teilstück (31) über das isolierende Element (36) von der Innenwand des Gehäuses (10) gehalten wird.

4. Temperaturfühler nach Anspruch 2 oder 3, bei dem das isolierende Element (36) aus isolierendem Glas besteht.

5. Temperaturfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Leiterschichten (22) aus einer Platinpaste gebildet sind und die Anschlussabschnitte (30) aus einer Ni-Legierung bestehen.