专利名称：温度传感器，制造方法和相应的组装方法
技术领域：
本发明涉及一种温度传感器，特别适于测量汽车气体的温度，例如发动机舱内的气体。
背景技术：
这种传感器例如从文献FR 2 847 979、FR 2 880 685和FR 2 864 234中已知。这些传感器包括温度敏感元件，该元件向外连接至用于处理测量信号的电气/电子电路。温度敏感元件被设置在外周封套中，该封套被插入需要测量温度的物体(例如发动机的汽缸盖)的相应空腔中。以已知的方式，传感器被拧入该相应空腔中以使得外周封套的封闭端被设置为尽可能地靠近要测量温度的区域。然而在外周封套的封闭端和空腔的底部之间仍可能存在间隙，这是因为外周封套和空腔的尺寸公差。该间隙对于把传感器安装在空腔中是必需的，但是其对传感器的响应时间和精度产生显著的不利影响。
发明内容
本发明目的是要通过提出能克服现有技术的问题而不增加制造时间和成本的温度传感器、制造方法和装配方法来解决这些问题。为此，本发明提供一种温度传感器，包括-温度敏感元件；和-外周封套，其在封闭端处接收温度敏感元件，该外周封套适于被插入到相应的空腔中，其特征在于，外周封套的封闭端具有外周部分，该外周部分在封闭端的端部处具有位于所述外周部分之后的柔性装配挡止部，所述挡止部能通过与相应空腔的底部的形状配合而朝向外周部分变形。根据温度传感器的其它特征-柔性挡止部是碟形的，-外周部分具有截锥形形状，-外周封套的柔性装配挡止部和外周部分被形成为一个件，-外周封套是金属制成的，-温度敏感元件是PTC(正温度系数)或NTC (负温度系数)类型的热敏电阻。本发明还提供一种用于制造如上所述温度传感器的方法，其特征在于，柔性装配挡止部和外周部分是通过借助于在外周封套中加工三角形截面的沟槽而被制造。本发明还提供一种把温度传感器装配到相应的空腔中的方法，该温度传感器包括温度敏感元件和在封闭端处接收温度敏感元件的外周封套，该外周封套被插入所述空腔，其特征在于，该方法包括-第一步骤，装配所述传感器至相应的空腔中以将外周封套的封闭端处的柔性装配挡止部面朝相应的空腔的底部定位，-第二步骤，在该第二步骤中，通过所述挡止部和所述空腔的底部之间的形状配合，柔性装配挡止部的突出壁至少部分地沿外周封套的所述端的外周部分的方向变形。
通过阅读本发明的说明和附图，其它优点和特征将变得明显，其中图1示出了在装配到空腔过程中的本发明的温度传感器的部分纵向截面的视图；图2示出了图1传感器的更大比例部分的视图；图3示出了在装配到空腔中时的图1传感器；以及图4示出了图3传感器的更大比例的视图。在所有视图中，相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施例方式图1所示的温度传感器1包括温度敏感材料3，连接至温度敏感元件3的导线元件 5，和在封闭端9处包封温度敏感元件3的外周封套7。温度敏感元件3例如是热敏电阻(thermistor)。热敏电阻是被动半导体材料部件，其电阻作为温度的函数而变化，且如果温度作为不断增大的温度的函数而降低则其可以是负温度系数(NTC)类型或在相反情况下为正温度系数(PTC)类型。导线元件5被连接至温度敏感元件3以提供温度信号至处理器单元。如图1所示，例如，导线元件5包括两个电导体，该电导体与温度敏感元件3接触且沿外周封套7布线以被从该外周封套外部接近和提供电信息，该电信息代表元件3的电阻和由此代表测量的温度。外周封套7是细长的，且大致为柱形形状，其纵向方向对应于电导线5的方向，以使得其可被插入到相应空腔11中。相应空腔11被设置在要被测量温度的物体13中，例如在汽车的汽缸盖中。空腔11是管状形状且空腔11的底部15 (大致为锥形)被布置为尽可能地靠近要被测量温度的区域。而且，外周封套7有利地包括具有外螺纹的部分17，其适于被拧入到空腔11的具有内螺纹的相应部分19中以将传感器1固定至物体13。传感器1还包括外部固定器件14用于把持传感器1以将其拧入和/或拧出物体 13。在图中示意性地示出的例子中，外部固定器件14采用螺栓的形式。根据本发明，且如图2更好地所示，外周封套7的封闭端9包括薄外周部分21，在该封闭端9的端部处具有位于所述薄部分21之后的柔性装配挡止部23，该挡止部23能通过与相应空腔11的底部15的形状配合而朝向薄外周部分21变形。由此，在装配传感器1至空腔11中后，挡止部23通过与相应空腔11的底部15的形状配合而被朝向薄外周部分21变形，如图3和4所示。变形的外周封套7的端部9然后与空腔11的底部15接触，这改善了传感器和本体13之间通过传导进行的热交换。温度测量通过该方式获得，具有减少的响应时间和增加的精度。在优选实施例中，柔性装配挡止部23是碟形的。该碟形件23被与外周封套7同轴地设置。因此，一旦碟形件23的突出部分被变形，挡止部23和空腔11之间的接触面积变大，优化了热交换且由此还降低了传感器1的响应时间。而且，挡止部23朝向薄部分21的变形优化了需要被测量温度的区域中的局部热传导且将温度敏感元件3尽可能地移动靠近空腔11的底部15，这还增加了测量的精度。而且，薄外周部分21具有截锥形形状，其顶点连接柔性装配挡止部23。外周封套 7的柔性装配挡止部23和薄外周部分21优选地被形成为一个件。因此没有给传感器1增加部件，这得到坚固耐用的传感器1。在传感器1的一个实施例中，柔性挡止部23通过借助于在外周封套7中加工三角形截面的沟槽而形成。碟形挡止部23由此易于制造且不必需要任何其它机加工。在操作中，在第一步骤中(图1和2)，传感器1被装配到相应空腔11中以把外周封套7的封闭端9的柔性装配挡止部23面朝相应空腔11的底部15定位。 传感器1可通过把传感器1拧入相应空腔11的螺纹部分直至其抵靠相应空腔11 的底部15而被装配到空腔11中。外周封套7的长度被制造为基本上等于相应空腔11的深度，但是在传感器1至空腔11中的装配中具有间隙J，从而在装配过程中，当柔性装配挡止部23与空腔11的底部 15接触时，传感器1 (其在该阶段中没有完全被拧入空腔11)稍微从空腔11突出。该间隙J对应于一距离，该距离为传感器1可从其挡止部23没有变形的位置进一步行进到装配状态(即柔性挡止部23变形)的距离。在第二步骤中(图3和4)，通过挡止部23和空腔11的底部15之间的形状配合， 柔性装配挡止部23的突出壁被至少部分地朝向外周封套7的封闭端9的薄外周部分21变形。该操作是通过施加较大的力以拧入温度传感器1以使得柔性装配挡止部23变形而被执行。柔性装配挡止部23的突出部分然后被向外变形，膨胀空腔11的锥形底部15的形状。当外部固定器件14与物体13接触时，装配完成。然后不再可以拧入传感器1，这确保了传感器1不被破坏且柔性装配挡止部23理想地在空腔11中变形。通过该方式获得温度传感器1，其易于生产和装配，其响应时间被减少，且其精度被增加。
权利要求
1.一种温度传感器，包括-温度敏感元件⑶；和-外周封套(7)，其接收温度敏感元件(3)且具有封闭端(9)，该外周封套(7)适于被插入到相应的空腔(11)中，其特征在于，外周封套(7)的封闭端(9)具有外周部分(21)，该外周部分在封闭端的端部处具有位于所述外周部分之后的柔性装配挡止部(23)，所述挡止部能通过与相应的空腔(11)的底部(1 的形状配合而朝向外周部分变形。
2.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，柔性装配挡止部03)是碟形的。
3.如权利要求1或2所述的温度传感器，其特征在于，外周部分具有截锥形形状。
4.如前述权利要求中任一项所述的温度传感器，其特征在于，外周封套(7)的柔性装配挡止部和外周部分被形成为一个件。
5.如前述权利要求中任一项所述的温度传感器，其特征在于，外周封套(7)是金属制成的。
6.如前述权利要求中任一项所述的温度传感器，其特征在于，温度敏感元件(3)是 PTC (正温度系数)或NTC (负温度系数)类型的热敏电阻。
7.—种制造根据权利要求2至6中任一项所述的温度传感器的方法，其特征在于，柔性装配挡止部和外周部分是通过借助于在外周封套(7)中加工三角形截面的沟槽而被制造。
8.—种将温度传感器⑴装配至相应的空腔(11)中的方法，该温度传感器⑴包括 温度敏感元件C3)和外周封套(7)，该外周封套在封闭端(9)处接收温度敏感元件(3)，该外周封套(7)适于被插入到所述空腔(11)中，其特征在于，该方法包括-第一步骤，装配所述传感器(1)至相应的空腔(11)中以将外周封套(7)的封闭端(9) 的柔性装配挡止部面朝相应的空腔(11)的底部(1 定位，-第二步骤，在该第二步骤中，通过所述挡止部和所述空腔(11)的底部(1 之间的形状配合，柔性装配挡止部的突出壁至少部分地沿外周封套(7)的所述端(9)的外周部分的方向变形。
全文摘要
本发明涉及一种温度传感器，包括温度敏感元件(3)；和外周封套(7)，其容纳温度敏感元件(3)且具有封闭端，该外周封套(7)适于被插入到相应空腔(11)中，其特征在于，外周封套(7)的封闭端(9)具有外周部分(21)，该外周部分在封闭端的末端处具有位于所述外周部分(21)之后的柔性装配挡止部(23)，所述挡止部能通过与相应空腔(11)的底部(15)的形状配合而朝向外周部分(21)变形。本发明的主题还是一种制造如上所述温度传感器的方法和装配所述传感器的方法。
文档编号G01K1/16GK102265128SQ200980152667
公开日2011年11月30日 申请日期2009年10月23日 优先权日2008年10月27日
发明者多米尼克.勒鲍奎恩, 让-皮埃尔.罗比克 申请人:Sc2N公司