DE102019103117B4 - Sensorträger für einen Temperatursensor und Temperatursensor - Google Patents

Sensorträger für einen Temperatursensor und Temperatursensor Download PDF

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    • G01K1/16Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element

Abstract

Sensorträger (102) für einen Temperatursensor (100) zum Erfassen einer Temperatur eines Elektrobauteils, wobei der Sensorträger (102) einen Grundkörper (112) aufweist, der im Bereich einer an das Elektrobauteil anpressbaren Stirnseite (120) des Sensorträgers (102) eine Messkammer (114) ausbildet, in der ein in einem Wärmeleitmaterial (122) eingebetteter Temperaturfühler (116) des Sensorträgers (102) angeordnet ist, wobei elektrische Anschlüsse (118) des Temperaturfühlers (116) in einem durch den Grundkörper (112) ausgebildeten Innenraum des Sensorträgers (102) verlaufen und auf einer der Stirnseite (120) gegenüberliegenden Rückseite des Sensorträgers (102) aus dem Innenraum herausgeführt sind, wobei der Grundkörper (112) auf einer dem Innenraum zugewandten Fläche eine Weichkomponente (208) aufweist, die durch einen Zweikomponenten Spritzguss eingebracht ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensorträger für einen Temperatursensor und einen Temperatursensor mit einem solchen Sensorträger.
  • Stand der Technik
  • Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden hauptsächlich in Verbindung mit Übertragungselementen für Fahrzeugbordnetze beschrieben. Die Erfindung kann aber in jeder Anwendung genutzt werden, in welcher elektrische Lasten übertragen werden.
  • Ein Übertragungselement für große Stromflüsse kann als massive Stromschiene aus Metall ausgeführt sein. Auch bei gut leitenden Metallen, wie Aluminium und Kupfer, führt der Stromfluss durch die Stromschiene aufgrund des elektrischen Widerstands zu einer Erwärmung der Stromschiene.
  • Da der Widerstand mit steigender Temperatur ansteigt, verstärkt sich die Erwärmung in einer Überlastsituation von selbst und ein Überhitzen der Stromschiene kann nur durch eine Reduktion des Stromflusses verhindert werden.
  • Um die Überlastsituation erkennen zu können, kann eine Temperatur der Stromschiene überwacht werden.
  • Die Temperatur kann beispielsweise über einen an die Stromschiene angeschraubten Temperatursensor erfasst werden. Der Temperatursensor kann beispielsweise mittels eines an der Stromschiene angeordneten Gewindebolzens thermisch leitend mit der Stromschiene verbunden werden.
  • Die Druckschrift DE 43 39 631 A1 beschreibt einen Temperatursensor mit einem 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.
  • Die Druckschrift DE 10 2013 000 607 B3 beschreibt einen Tauchtemperaturfühler mit einem Messelement, das von einem, aus wärmeleitendem Kunststoff gegossenen, Formkörper umgebenen ist, der in das tauchseitige Stirnende eines Schutzrohres eingepasst ist, das axial in ein Tauchrohr eingeführt ist, bis die Stirnfläche des Formkörpers axial gegen den Boden des Tauchrohres anliegt.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Einsatz konstruktiv möglichst einfacher Mittel einen Sensorträger für einen Temperatursensor und einen Temperatursensor mit einem Sensorträger bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den begleitenden Figuren angegeben. Insbesondere können die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein.
  • Durch den hier vorgestellten Ansatz kann ein wärmeleitender Kontakt eines Temperaturfühlers zu einem Elektrobauteil sichergestellt werden, ohne den Temperaturfühler mechanisch mit dem Elektrobauteil zu verbinden. Durch den Verzicht auf die direkte mechanische Verbindung kann eine Veränderung eines Leitungsquerschnitts des Elektrobauteils aufgrund einer entfallenden mechanischen Bearbeitung des Elektrobauteils vermieden werden. Der hier vorgestellte Temperatursensor kann an einem nicht an der Energieübertragung beteiligten Strukturbauteil befestigt werden. Veränderungen einer Lage zwischen dem Strukturbauteil und dem Elektrobauteil, beispielsweise aufgrund von Vibrationen und/oder Wärmeausdehnung, können durch eine federnde Lagerung des Temperaturfühlers im Temperatursensor ausgeglichen werden.
  • Es wird ein Sensorträger für einen Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur eines Elektrobauteils vorgestellt. Der Sensorträger weist einen Grundkörper auf, der im Bereich einer an das Elektrobauteil anpressbaren Stirnseite des Sensorträgers eine Messkammer ausbildet, in der ein in einem Wärmeleitmaterial eingebetteter Temperaturfühler des Sensorträgers angeordnet ist. Elektrische Anschlüsse des Temperaturfühlers verlaufen in einem durch den Grundkörper ausgebildeten Innenraum des Sensorträgers und sind auf einer der Stirnseite gegenüberliegenden Rückseite des Sensorträgers aus dem Innenraum herausgeführt. Hierbei weist der Grundkörper auf einer dem Innenraum zugewandten Fläche eine Weichkomponente auf, die durch einen Zweikomponenten Spritzguss eingebracht ist.
  • Weiterhin wird ein Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur eines Elektrobauteils vorgestellt. Der Temperatursensor weist ein Gehäuse mit einem Aufnahmeraum auf, in dem ein Sensorträger gemäß dem hier vorgestellten Ansatz von einem Federelement vorgespannt axial beweglich angeordnet ist.
  • Ein Elektrobauteil kann eine Stromschiene in einem Elektrosystem eines Fahrzeugs sein. Die Temperatur des Elektrobauteils kann erfasst werden, um einem Überhitzen der Stromschiene durch eine Verringerung des Stromflusses zuvorkommen zu können.
  • Der Grundkörper des Sensorträgers kann im Wesentlichen länglich zylindrisch sein. Der Grundkörper kann einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Der Grundkörper kann auch einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen. Insbesondere kann der Grundkörper einen ovalen Querschnitt aufweisen. Das Federelement kann beispielsweise eine Schraubenfeder sein. Der Grundkörper kann in eingebautem Zustand innerhalb der Schraubenfeder angeordnet sein. Der Aufnahmeraum kann ebenso im Wesentlichen zylindrisch sein. Das Federelement kann durch den Aufnahmeraum seitlich geführt sein. Das Federelement kann sich an einer Rückwand des Aufnahmeraums abstützen. Der Grundkörper kann eine axiale Anlagefläche für das Federelement aufweisen. Ebenso kann der Grundkörper zumindest eine radiale Führungsfläche zum Gehäuse aufweisen.
  • Ein Wärmeleitmaterial kann beispielsweise ein Wärmeleitkleber sein. Das Wärmeleitmaterial kann in flüssigem Zustand oder pastösem Zustand in die Messkammer eingebracht werden. Das Wärmeleitmaterial kann in der Messkammer elastisch sein. Das Wärmeleitmaterial kann in der Messkammer aushärten, vernetzen beziehungsweise abbinden. Das Wärmeleitmaterial kann die Messkammer vollständig ausfüllen. Das Wärmeleitmaterial kann auch den verbleibenden Innenraum ausfüllen.
  • Ein Temperaturfühler kann beispielsweise ein Thermoelement, ein Heißleiter oder ein Kaltleiter sein. Der Temperaturfühler ist dazu ausgebildet, ein elektrisches Signal zu erzeugen, das einen Wert der aktuellen Temperatur repräsentiert. Der Temperaturfühler kann in einer Schutzhülle angeordnet sein. Die Schutzhülle kann beispielsweise ein Tropfen Epoxidharz sein. Der Temperaturfühler kann zumindest zwei elektrische Anschlüsse aufweisen. Die elektrischen Anschlüsse können als Drähte ausgeführt sein. Die Drähte können in isolierte Kabel übergehen. Auf der Rückseite des Sensorträgers können die elektrischen Anschlüsse als Kabel herausgeführt sein. Eine Verbindungsstelle zwischen einem Draht und dem Kabel kann durch eine Umhüllung geschützt sein. Beispielsweise kann die Verbindungsstelle durch einen Schrumpfschlauch geschützt sein.
  • Der Grundkörper kann einstückig sein und zumindest an der Rückseite eine Öffnung aufweisen. Die Messkammer an der Stirnseite kann geschlossen sein. Auf der Außenseite der Stirnseite kann der Sensorträger ein Wärmeleitpad aufweisen. Der Temperaturfühler kann mit den elektrischen Anschlüssen durch die Öffnung von der Rückseite in dem Innenraum eingeführt worden sein. Die Messkammer und der Innenraum können vor dem Einführen des Temperaturfühlers mit dem Wärmeleitmaterial gefüllt worden sein. Das Wärmeleitmaterial kann den Innenraum vollständig ausfüllen, um keinen Raum für Kondenswasser zu lassen. Der Grundkörper kann beispielsweise als tiefgezogene Metallkapsel oder Hülse ausgeführt sein. Ebenso kann der Grundkörper aus einem Keramikmaterial sein.
  • Alternativ kann der Grundkörper aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. Die Teile können Spritzgussteile aus zumindest einem Kunststoffmaterial sein. Beispielsweise kann der Grundkörper aus zwei Gleichteilen zusammengesetzt sein. Die Teile können verklebt und/oder verschweißt sein. Die Teile können als Halbschalen geformt sein, welche die Messkammer und den Innenraum abbilden. Die Teile können mit einem geringen Aufwand hergestellt werden.
  • Die Teile des Grundkörpers können auch zusammengeclipst sein. Beispielsweise können die Teile über hakenförmige, elastische Clipse und passende Hinterschnitte zusammengeclipst sein. Die Clipse können seitlich über den Grundkörper überstehen. Die Teile können auch Zentrierungskonturen aufweisen, um eine Relativposition der Teile zueinander zu definieren. Über die Clipse kann eine dauerhafte mechanische Verbindung erreicht werden.
  • Der Grundkörper kann an der Stirnseite eine Messöffnung zur Messkammer aufweisen. Durch die Messöffnung kann ein verbesserter thermischer Kontakt zwischen dem Elektrobauteil und dem Wärmeleitmaterial in der Messkammer hergestellt werden. Ein Wärmewiderstand des Grundkörpers entfällt so.
  • Das Wärmeleitmaterial kann an der Stirnseite durch die Messöffnung aus der Messkammer überstehen. Das Wärmeleitmaterial kann flexibel sein. Beim Anpressen des Sensorträgers an das Elektrobauteil wird das Wärmeleitmaterial geringfügig verformt und es entsteht eine gut wärmeleitende Koppelung des Temperaturfühlers mit dem Elektrobauteil. Das Wärmeleitmaterial kann linsenförmig beziehungsweise ballig überstehen.
  • Der Grundkörper kann im Innenraum einen Trennsteg ausbilden. Der Trennsteg kann eine axiale Länge der Messkammer begrenzen. Der Trennsteg kann zumindest eine Durchführungsöffnung für die elektrischen Anschlüsse des Temperaturfühlers aufweisen. Ein Trennsteg kann eine in den Innenraum ragende Rippe sein. Das Wärmeleitmaterial kann bis an den Trennsteg reichen. Der Innenraum hinter dem Trennsteg kann frei von Wärmeleitmaterial sein. Der Trennsteg kann eine verwendete Menge des Wärmeleitmaterials begrenzen. Zwischen zwei Durchführungsöffnungen kann je ein Abstandhalter zum Trennen von zumindest zwei blanken Drähten ausgebildet sein. Pro Draht kann der Trennsteg eine eigene Durchführungsöffnung aufweisen, wobei ein einzuhaltender Abstand zwischen den Drähten spannungsabhängig ist. Der Trennsteg kann auch eine zentrale Durchführungsöffnung aufweisen, die groß genug zum Durchführen aller elektrischen Anschlüsse ist.
  • Eine Umhüllung der elektrischen Anschlüsse des Temperaturfühlers kann auf einer von der Messkammer abgewandten Seite des Trennstegs anliegen, um eine Position des Temperaturfühlers zu definieren. Die Umhüllung kann eine größere Querschnittsfläche aufweisen, als die zum Temperaturfühler führenden Drähte. Die Umhüllung kann dicker sein, als die Durchführungsöffnung und nicht durch die Durchführungsöffnung passen. Insbesondere können Schrumpfschläuche um die elektrischen Anschlüsse an dem Trennsteg anliegen. Ebenso kann eine Isolation der Kabel am Trennsteg anliegen. Durch das Anliegen der Umhüllung kann eine definierte Länge der Drähte zum Temperaturfühler erreicht werden.
  • Der Grundkörper weist auf einer dem Innenraum zugewandten Fläche eine Weichkomponente auf. Die Weichkomponente ist durch einen Zweikomponenten (2K) Spritzguss eingebracht. Die Weichkomponente kann insbesondere hinter dem Trennsteg in Richtung der Rückseite angeordnet sein. Durch die Weichkomponente können Verletzungen der Umhüllung vermieden werden. Die Weichkomponente kann den Innenraum gegen Schwitzwasser abdichten.
  • Der Sensorträger kann auf einer Außenseite des Grundkörpers einen umlaufenden Flansch aufweisen. Auf dem Flansch kann eine Zentriereinrichtung für das Federelement des Temperatursensors angeordnet sein. Der Flansch kann die axiale Anlagefläche für das Federelement sein. Der Flansch kann eine über den Grundkörper überstehende Rippe sein. Der Flansch kann zumindest eine Führungsfläche zum lateralen Führen des Sensorträgers im Aufnahmeraum aufweisen. Der Außendurchmesser des Federelements kann kleiner sein als ein Außendurchmesser des Flanschs. Der Außendurchmesser des Flanschs kann kleiner sein als ein Innendurchmesser des Aufnahmeraums.
  • Figurenliste
  • Nachfolgend wird ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Figuren erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine Schnittdarstellung eines Temperatursensors gemäß einem Ausführungsbeispiel;
    • 2 eine Schnittdarstellung eines Temperatursensors gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel; und
    • 3 und 4 Darstellungen eines Sensorträgers gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Die Figuren sind lediglich schematische Darstellungen und dienen nur der Erläuterung der Erfindung. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind durchgängig mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Detaillierte Beschreibung
  • In Hochvoltbatterien werden die Temperaturen der Stromschienen kontinuierlich überwacht. Notwendig ist dies, um die sowohl material- als auch temperaturabhängige Stromtragfähigkeit der Stromschienen (vgl. Derating-Kurven) nicht zu überfordern und ein Überhitzen der Batteriebauteile zu verhindern.
  • Mittels Kabelschuhen oder mittels Klebematerialien (beispielsweise auch Polyimid-Folie wie Kapton®-Folie) können Temperatursensoren verschraubt bzw. angebracht werden. Bei den verschraubten Sensoren befindet sich die Messeinheit oftmals mehrere Millimeter vom eigentlichen Messpunkt entfernt und wird durch die vom Kabelsatz eingeleiteten Kräfte in ihrer Position und damit in der Messung ungenau. Gleiches gilt für aufgeklebte Sensoren, deren prozesssicherer Verbau in automatisierter Fertigung zudem schwer zu gewährleisten ist.
  • Bei der bisherigen Lösung wird für den Zusammenbau des Sensors ein Temperatursensor als Zukaufteil im Kabelsatz verbaut. Zum Verbau wird die Stromschiene lochgestanzt und ein Einpressbolzen M5 eingezogen. Das Kabelsatzteil wird eingezogen und der Temperatursensor wird auf den Einpressbolzen gefädelt. Eine Mutter M5 wird angesetzt und drehmomentgestützt festgezogen.
  • Der hier vorgestellte Ansatz zeigt einen clipsbaren, automatisiert verbaubaren Temperatursensor.
  • Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird eine Messeinheit elektrisch isoliert ummantelt und unter Vorspannung durch eine Feder in ein Kunststoffgehäuse eingeclipst. Die Messfläche wird durch eine bauchige Ausfüllung mit Wärmeleitpaste kontaktiert. Durch die Kombination von Federvorspannkraft, Anpassungsfähigkeit des beweglich befestigten Messelements an eventuelle Geneigtheit der Messoberfläche und das Vorhandensein der bauchigen Wärmeleitpaste werden eventuelle Unebenheiten der Messoberflächen bzw. der Montage ausgeglichen.
  • Aus der Messeinheit werden die Signalleitungen elektrisch isoliert herausgeführt. Sie sind an metallenen Anschlussterminal-Plättchen angebracht, die in geometrisch dafür vorgesehene Positionen des Kunststoffträgers eingeklebt werden.
  • Der hier vorgestellte Thermosensor ist automatisiert verbaubar und kann die bisher verbauten Thermosensoren ersetzen. Dabei entstehen geringere Montageaufwände, da der hier vorgestellte Sensor im Zusammenbau nicht händisch positioniert und dann separat verschraubt oder verklebt werden muss, sondern in einem Arbeitsgang maschinell eingesetzt und befestigt werden kann. Durch diese Einsparpotentiale ergeben sich geringere Herstellkosten beispielsweise von Hochvoltschaltbox. Darüber hinaus ermöglicht die genauere Positionierung und deren Beibehaltung im Betrieb genauere Messergebnisse.
  • Die Messeinheit ist eindeutig ortsfest positioniert und unterliegt im Betrieb keiner Messungenauigkeit durch Ortsveränderungen, die aus den durch den Kabelsatz eingebrachten Kräften resultieren.
  • Darüber hinaus ist die maschinelle Montage gegenüber der bisherigen händischen Positionierung und Befestigung hinsichtlich Zeitaufwand und Kosten vorteilhaft.
  • Zum leichteren Verständnis werden in der folgenden Beschreibung die Bezugszeichen zu den 1 - 2 als Referenz beibehalten.
  • 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Temperatursensors 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Temperatursensor 100 weist einen beweglichen Sensorträger 102 gemäß dem hier vorgestellten Ansatz auf. Der Sensorträger 102 ist in einem Aufnahmeraum 104 eines Gehäuses 106 des Temperatursensors 100 angeordnet. Zwischen dem Sensorträger 102 und dem Gehäuse 106 ist ein vorgespanntes Federelement 108 angeordnet. Das Federelement 108 stützt sich an einer Rückwand des Aufnahmeraums 104 und an einem ringförmig um den Sensorträger 102 umlaufenden Flansch 110 ab. Der Sensorträger 102 kann gegen das Federelement 108 in den Aufnahmeraum 104 gedrückt werden.
  • Das Federelement 108 ist hier eine Schraubenfeder. Beim Zusammenbau des Temperatursensors 100 wird der Sensorträger 102 bis zu dem Flansch 110 innerhalb der Schraubenfeder angeordnet. Der Sensorträger 102 wird mit dem Federelement 108 in ein offenes Ende des Aufnahmeraums 104 eingesetzt. Dabei wird das Federelement 108 zwischen der Rückwand und dem Flansch 110 komprimiert. Das Federelement 108 ist seitlich durch den Sensorträger 102 und eine Seitenfläche des Aufnahmeraums 104 geführt. Beim Einsetzen werden Rastnasen des Gehäuses 106 durch den Flansch 110 seitlich ausgelenkt und springen in eine Ausgangsposition zurück, nachdem der Flansch 110 die Rastnasen passiert hat. Dadurch ist der Sensorträger 102 in dem Gehäuse 106 eingerastet. Das Federelement 108 drückt den Sensorträger 102 gegen die Rastnasen.
  • Der Sensorträger 102 weist einen Grundkörper 112 auf. Der Grundkörper 112 ist innen hohl und umschließt eine Messkammer 114. In der Messkammer 114 ist ein Temperaturfühler 116 angeordnet. Elektrische Anschlüsse 118 des Temperaturfühlers 116 sind durch einen Innenraum des Sensorträgers 102 zu einer Rückseite des Sensorträgers 102 geführt. Der Temperaturfühler 116 ist im Bereich einer der Rückseite gegenüberliegenden Stirnseite 120 des Sensorträgers 102 angeordnet.
  • Der Grundkörper 112 des hier dargestellten Sensorträgers 102 ist eine im Wesentlichen zylindrische einteilige Metallkapsel. Die Metallkapsel ist tiefgezogen, an der Stirnseite 120 verschlossen und an der Rückseite offen. Der Flansch 110 ist durch axiales Stauchen der Metallkapsel ausgeformt. Der Temperaturfühler 116 mit seinen elektrischen Anschlüssen 118 ist vor dem Zusammenbau des Temperatursensors 100 von der Rückseite des Grundkörpers 112 in den mit einem flüssigen oder pastenartigen Wärmeleitmaterial 122 gefüllten Innenraum eingeführt worden. Anschließend ist das Wärmeleitmaterial 122 ausgehärtet worden beziehungsweise eine Aushärtezeit des Wärmeleitmaterials 122 abgewartet worden. Der Temperaturfühler 116 ist vollständig von dem Wärmeleitmaterial 122 umschlossen. Das Wärmeleitmaterial 122 füllt den Innenraum vollständig aus. So ist keine Flüssigkeitsansammlung innerhalb des Sensorträgers 102 möglich.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist auf der Stirnseite 120 ein Wärmeleitpad 124 angeordnet. Das Wärmeleitpad 124 verbessert einen Wärmeübergang von einer Oberfläche eines Elektrobauteils, dessen Temperatur erfasst werden soll.
  • Mit anderen Worten wird bei dem hier vorgestellten Ansatz zum Zusammenbau einer ersten Variante des Sensors die Metallhülse mit dem Wärmeleitkleber angefüllt, der Temperatursensor eingebracht und auf das Aushärten des Wärmeleitklebers gewartet. Anschließend wird die Metallhülse mit aufgesteckter Feder in das Gehäuse gesetzt, die Sensorleitungen durch die Aussparung im Gehäuse gefädelt und die Kontakt-Pads angeklebt. Beim Verbau wird der Sensor automatisiert positioniert und durch Heißverstemmen befestigt. Die elektrische Kontaktierung erfolgt mittels Laserbonden.
  • 2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Temperatursensors 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Der Temperatursensor 100 entspricht dabei im Wesentlichen dem Temperatursensor in 1. Im Gegensatz dazu weist der Sensorträger 102 an der Stirnseite 120 eine Messöffnung 200 auf. Die Messöffnung 200 ermöglicht einen direkten thermischen Kontakt des Wärmeleitmaterials 122 mit dem Elektrobauteil. Dass Wärmeleitmaterial 122 kann in entspanntem Zustand aus der Messöffnung 200 vorstehen. Dann besteht im verbauten Zustand ein sicherer wärmeleitender Kontakt zum Elektrobauteil. Das Wärmeleitmaterial kann sich beim Anpressen geringfügig verformen, da es flexibel ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel ist der Grundkörper 112 zweiteilig ausgeführt. Dabei wird der Temperaturfühler 116 mit seinen Anschlüssen beim Verbinden der Einzelteile des Grundkörpers 112 von dem Grundkörper 112 umschlossen. Das Wärmeleitmaterial 122 kann in die Messkammer 114 dosiert werden, wenn der Grundkörper 112 zusammengefügt ist.
  • In einem Ausführungsbeispiel bildet der Grundkörper 112 auf der Innenseite einen Trennsteg 202 aus. Der Trennsteg 202 entspricht dabei einer auf der Innenseite umlaufenden Rippe, die eine Durchführungsöffnung 204 freilassen. Die elektrischen Anschlüsse 118 verlaufen durch die Durchführungsöffnung 204. Der Trennsteg 202 begrenzt eine Tiefe der Messkammer 114. Weiterhin definiert der Trennsteg eine Position des Temperaturfühlers 116, da eine Umhüllung 206 der elektrischen Anschlüsse 118 an der Rückseite des Trennstegs 202 anliegt. Die Umhüllung 206 schützt eine Verbindungsstelle zwischen Anschlussdrähten des Temperaturfühlers 116 und flexiblen Signalleitungen des Temperatursensors. Die Umhüllung 206 ist hier aus einem Schrumpfschlauchmaterial. Alternativ kann die Umhüllung 206 auch aus einem Isolationsmaterial der Signalleitungen bestehen.
  • In einem Ausführungsbeispiel weist der Grundkörper 112 auf der Innenseite eine Weichkomponente 208 auf. Die Weichkomponente 208 ist durch einen Zweikomponentenspritzguss mit dem Grundkörper 112 verbunden worden. Die Weichkomponente 208 umschließt hier die Umhüllung 206 und dichtet den Innenraum des Grundkörpers 112 gegen eindringende Feuchtigkeit ab.
  • Die 3 und 4 zeigen Darstellungen eines Sensorträgers 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei zeigt 3 eine Vorderansicht des Sensorträgers 102 und 4 zeigt eine Seitenansicht des Sensorträgers 102. Der Sensorträger 102 entspricht dabei im Wesentlichen dem Sensorträger in 2. Hier sind die Teile des Grundkörpers 112 zusammengeclipst. Clipse 300 des einen Teils sind in Hinterschnitten des anderen Teils eingerastet.
  • In einem Ausführungsbeispiel weist der Grundkörper 112 einen ovalen Querschnitt auf. So passen die über den Grundkörper 112 überstehenden Clipse 300 in den Innenraum des Federelements.
  • In einem Ausführungsbeispiel weist der Flansch 110 eine Zentriereinrichtung 302 für das Federelement auf. Die Zentriereinrichtung weist Vorsprünge auf, die als seitliche Anschlagflächen für das Federelement dienen. Durch die Zentriereinrichtung 302 kann das Federelement im verbauten Zustand nicht seitlich vom Flansch 110 abrutschen.
  • Mit anderen Worten wird bei dem hier vorgestellten Ansatz zum Zusammenbau einer zweiten Variante die zweiteilige Verclipsung um den Temperatursensor angebracht, der Clip mit aufgesteckter Feder in das Gehäuse gesetzt, die Sensorleitungen durch die Aussparung im Gehäuse gefädelt und die Kontakt-Pads angeklebt. Bei der zweiten Variante bleiben das Gehäuse, die Druckfeder und der NTC-Sensor im Vergleich zur ersten Variante gleich. Es entfallen die Metallhülse und das Wärmeleit-Pad. Dafür wird die zweiteilige Verclipsung benötigt. Durch die Verclipsung ergeben sich ein gleichbleibender Abstand der Messpille zur Aufstandsfläche und ein geringerer Kalibrationsaufwand. Die Verclipsung besteht aus zwei separaten Spritzgussteilen, die innenseitig einen Millimeter TPE angespritzt haben.
  • Da es sich bei der vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren um Ausführungsbeispiele handelt, können sie in üblicher Weise vom Fachmann in einem weiten Umfang modifiziert werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere sind die mechanischen Anordnungen und die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander lediglich beispielhaft gewählt.
  • Bezugszeichenliste
  • 100
    Temperatursensor
    102
    Sensorträger
    104
    Aufnahmeraum
    106
    Gehäuse
    108
    Federelement
    110
    Flansch
    112
    Grundkörper
    114
    Messkammer
    116
    Temperaturfühler
    118
    elektrische Anschlüsse
    120
    Stirnseite
    122
    Wärmeleitmaterial
    124
    Wärmeleitpad
    200
    Messöffnung
    202
    Trennsteg
    204
    Durchführungsöffnung
    206
    Umhüllung
    208
    Weichkomponente
    300
    Clips
    302
    Zentriereinrichtung

Claims (11)

  1. Sensorträger (102) für einen Temperatursensor (100) zum Erfassen einer Temperatur eines Elektrobauteils, wobei der Sensorträger (102) einen Grundkörper (112) aufweist, der im Bereich einer an das Elektrobauteil anpressbaren Stirnseite (120) des Sensorträgers (102) eine Messkammer (114) ausbildet, in der ein in einem Wärmeleitmaterial (122) eingebetteter Temperaturfühler (116) des Sensorträgers (102) angeordnet ist, wobei elektrische Anschlüsse (118) des Temperaturfühlers (116) in einem durch den Grundkörper (112) ausgebildeten Innenraum des Sensorträgers (102) verlaufen und auf einer der Stirnseite (120) gegenüberliegenden Rückseite des Sensorträgers (102) aus dem Innenraum herausgeführt sind, wobei der Grundkörper (112) auf einer dem Innenraum zugewandten Fläche eine Weichkomponente (208) aufweist, die durch einen Zweikomponenten Spritzguss eingebracht ist.
  2. Sensorträger (102) gemäß Anspruch 1, bei dem der Grundkörper (112) einstückig ist und zumindest an der Rückseite eine Öffnung aufweist.
  3. Sensorträger (102) gemäß Anspruch 1, bei dem der Grundkörper (112) aus mehreren Teilen zusammengesetzt ist.
  4. Sensorträger (102) gemäß Anspruch 3, bei dem die Teile des Grundkörpers (102) zusammengeclipst sind.
  5. Sensorträger (102) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Grundkörper (112) an der Stirnseite (120) eine Messöffnung (200) zur Messkammer (114) aufweist.
  6. Sensorträger (102) gemäß Anspruch 5, bei dem das Wärmeleitmaterial (122) an der Stirnseite (120) durch die Messöffnung (200) aus der Messkammer (114) übersteht.
  7. Sensorträger (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Messkammer (114) an der Stirnseite (120) geschlossen ist.
  8. Sensorträger (102) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Grundkörper (112) im Innenraum einen Trennsteg (202) ausbildet, der eine axiale Länge der Messkammer (114) begrenzt, wobei der Trennsteg (202) zumindest eine Durchführungsöffnung (204) für die elektrischen Anschlüsse (118) des Temperaturfühlers (116) aufweist.
  9. Sensorträger (102) gemäß Anspruch 8, bei dem eine Umhüllung (206) der elektrischen Anschlüsse (118) des Temperaturfühlers (116) auf einer von der Messkammer (114) abgewandten Seite des Trennstegs (202) anliegt, um eine Position des Temperaturfühlers (116) zu definieren.
  10. Sensorträger (102) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem auf einer Außenseite des Grundkörpers (112) umlaufenden Flansch (110), wobei auf dem Flansch (110) eine Zentriereinrichtung (302) für ein Federelement (108) des Temperatursensors (100) angeordnet ist.
  11. Temperatursensor (100) zum Erfassen einer Temperatur eines Elektrobauteils, wobei der Temperatursensor (100) ein Gehäuse (106) mit einem Aufnahmeraum (104) aufweist, in dem ein Sensorträger (102) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 von einem Federelement (108) vorgespannt axial beweglich angeordnet ist.
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