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Title:
TEMPERATURE SENSOR, IN PARTICULAR HIGH TEMPERATURE SENSOR, WASTE GAS TEMPERATURE MONITORING SYSTEM AND METHOD FOR PRODUCING THE TEMPERATURE SENSOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/189109
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a temperature sensor, in particular a high temperature sensor, comprising a measuring element (10) which comprising a contact wire (11), wherein at least one contact wire (11) is connected to a lead wire (13) by means of a compensating element (12) which is shaped by a meandering flat spring (20). The invention also relates to a waste gas temperature monitoring system and to a method for producing the temperature sensor.

Inventors:
MUZIOL, Matthias (Kurt-Schumacher-Str. 5, Mainhausen, 63533, DE)
DIETMANN, Stefan (Drosselweg 25, Alzenau, 63755, DE)
WIENAND, Karlheinz (Mudweg 4, Aschaffenburg, 63741, DE)
Application Number:
EP2015/062637
Publication Date:
December 17, 2015
Filing Date:
June 08, 2015
Export Citation:
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Assignee:
HERAEUS SENSOR TECHNOLOGY GMBH (Heraeusstraße 12-14, Hanau, 63450, DE)
International Classes:
G01K1/08; G01K13/02
Foreign References:
FR2959562A12011-11-04
EP1881309A12008-01-23
EP2068137A22009-06-10
Attorney, Agent or Firm:
KILCHERT, Jochen (Meissner Bolte & Partner GbR, Widenmayerstraße 48, München, 80538, DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Temperatursensor, insbesondere Hochtemperatursensor, mit einem

Messelement (10), das Kontaktdrähte (11) aufweist, wobei wenigstens ein Kontaktdraht (11) über ein Ausgleichselement (12) mit einem

Zuleitungsdraht (13) verbunden ist,

dad u rch geken nzeich net, dass

das Ausgleichselement (12) durch eine mäanderförmige Flachfeder (20) gebildet ist.

2. Temperatursensor nach Anspruch 1,

dad u rch geken nzeich net, dass

die Flachfeder (20) in einer Ebene mit dem Kontaktdraht (11) und/oder dem Zuleitungsdraht (13) angeordnet ist.

3. Temperatursensor nach Anspruch 1 oder 2,

dad u rch geken nzeich net, dass

die Flachfeder (20) an wenigstens einem Längsende ein gabelartiges oder rinnenförmiges Positionierelement (21, 22) zum formschlüssigen

Vorpositionieren der Flachfeder (20) an dem Kontaktdraht (11) und/oder dem Zuleitungsdraht (12) aufweist.

4. Temperatursensor nach Anspruch 3,

dad u rch geken nzeich net, dass

die Flachfeder (20) an beiden Längsenden jeweils ein Positionierelement (21, 22) aufweist, wobei ein distales Positionierelement (21) mit dem Kontaktdraht (11) und ein proximales Positionierelement (22) mit dem Zuleitungsdraht (13) verbunden ist.

5. Temperatursensor nach Anspruch 4,

dad u rch geken nzeich net, dass

das distale Positionierelement (21) ein freies Ende des Kontaktdrahts (11) und/oder das proximale Positionierelement (22) ein freies Ende des Zuleitungsdrahts (13) umgreift.

6. Temperatursensor nach Anspruch 4 oder 5,

dad u rch geken nzeich net, dass die Flachfeder (30) mehrere im Wesentlichen parallel angeordnete Stege (23) mit unterschiedlicher Länge aufweist, die durch Schleifen (24) miteinander verbunden sind, wobei sich die Länge der Stege (23) vom distalen Positionierelement (21) in Richtung zum proximalen

Positionierelement (22) erhöht.

7. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 4 bis 6,

dad u rch geken nzeich net, dass

das distale Positionierelement (21) mit dem Kontaktdraht (11) und/oder das proximale Positionierelement (22) mit dem Zuleitungsdraht (13) jeweils durch wenigstens eine Längsschweißnaht verbunden ist.

8. Temperatursensor nach Anspruch 7,

dad u rch geken nzeich net, dass

die Längsschweißnaht parallel zu dem Kontaktdraht (11) und/oder dem Zuleitungsdraht (13) verläuft.

9. Temperatursensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

da d u rch geken nzeich net, dass

die Flachfeder (20) sowie der Kontaktdraht (11) und/oder der

Zuleitungsdraht (13) das gleiche Material aufweisen.

10. Temperatursensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

da d u rch geken nzeich net, dass

die Flachfeder (20) einstückig aus einem flachen Blech geschnitten ist.

11. Temperatursensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

da d u rch geken nzeich net, dass

das Messelement (10) einen Schichtwiderstand mit einem keramischen Träger und einem Widerstandselement aufweist, wobei das

Widerstandselement durch eine Dünnschicht aus Platin oder einer

Platinlegierung gebildet ist.

12. Temperatursensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

da d u rch geken nzeich net, dass

das Messelement (10), die Flachfeder (20) und der Zuleitungsdraht (13) in einem Sensorgehäuse (14) eingeschlossen sind, wobei das Messelement (10) in ein keramisches Füllmaterial (16) eingebettet ist, das eine

Gehäusespitze (15) des Sensorgehäuses (14) ausfüllt, und sich die

Flachfeder (20) durch einen Freiraum (25) des Sensorgehäuses (14) erstreckt.

13. Temperatursensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass

der Temperatursensor für die Messung von Abgastemperaturen eines Verbrennungsmotors geeignet ist, wobei die maximalen

Abgastemperaturen mindestens 900°C, insbesondere mindestens 1000°C, insbesondere mindestens 1050°C, betragen.

14. Abgastemperaturüberwachungssystem mit einem Temperatursensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

15. Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors oder eines

Abgastemperaturüberwachungssystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Vorpositionieren des Kontaktdrahts (11) und/oder des

Zuleitungsdrahts (13) durch Anordnen der Flachfeder (20) in einer Ebene mit dem Kontaktdraht (11) und/oder dem Zuleitungsdraht (13), wobei sich der Kontaktdraht (11) und/oder der Zuleitungsdraht (13) in das gabelartige oder rinnenförmige Positionierelement (21, 22) erstreckt;

Verschweißen des Positionierelements (21, 22) mit dem Kontaktdraht (11) und/oder dem Zuleitungsdraht (13) durch eine Längsschweißnaht.

Description:
Temperatursensor, insbesondere Hochtemperatursensor,

Abgastemperaturüberwachungssystem und Verfahren zur Herstellung des

Temperatursensors

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Temperatursensor, insbesondere

Hochtemperatursensor, ein Abgastemperaturüberwachungssystem und ein Verfahren zur Herstellung des Temperatursensors. Ein Temperatursensor der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus EP 1 881 309 AI bekannt.

Der bekannte Temperatursensor weist ein Messelement auf, dessen

Kontaktdrähte jeweils über eine Dehnungsausgleichseinrichtung bzw. ein

Ausgleichselement verfügen und mit einem Zuleitungsdraht verbunden sind. Insbesondere sind die Kontaktdrähte jeweils selbst zu einer einzigen Schleife geformt. Durch die Schleife sollen thermische und mechanische Belastungen, die auf die Kontaktdrähte und die Zuleitungsdrähte wirken, ausgeglichen werden.

Allerdings erfordert die Bildung der Schleife an den Kontaktelementen einen Umformprozess bei der Herstellung, der vergleichsweise aufwändig ist. Außerdem reicht in vielen Anwendungen eine einzige Schleife nicht aus, um einerseits die durch die Temperaturschwankungen ausgelösten Dehnungen und andererseits den durch Vibrationen ausgelösten Belastungen standzuhalten.

Problematisch gestaltet sich auch die Verbindung zwischen dem zur Schleife umgeformten Kontaktdraht und dem Zuleitungsdraht. Üblicherweise erfolgt dies durch Anordnen des Kontaktdraht und des Zuleitungsdraht auf Stoß, d. h. durch Aneinanderlegen der längsaxialen Endflächen, und anschließendem Setzen eines Schweißpunkts. Bereits die Ausrichtung der beiden Schweißpartner zueinander erfordert eine hohe Präzision, die bei der Serienproduktion hinderlich ist. Der Schweißpunkt ist außerdem bruchanfällig und trägt daher das Risiko, dass trotz des Ausgleichselements die elektrische Verbindung in Folge der hohen

mechanischen und thermischen Belastungen unterbrochen wird . Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Temperatursensor anzugeben, der hohen mechanischen und thermischen Belastungen standhält und leicht zu fertigen ist. Ferner besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein

Abgastemperaturüberwachungssystem mit einem solchen Temperatursensor sowie ein Herstellungsverfahren anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe im Hinblick auf den Temperatursensor durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1, im Hinblick auf das

Abgastemperaturüberwachungssystem durch den Gegenstand des

Patentanspruchs 14 und im Hinblick auf das Herstell ungsverfahren durch den Gegenstand des Patentanspruchs 15 gelöst.

So beruht die Erfindung auf dem Gedanken, einen Temperatursensor,

insbesondere Hochtemperatursensor, mit einem Messelement anzugeben, das Kontaktdrähte aufweist. Dabei ist wenigstens ein Kontaktdraht über ein

Ausgleichselement mit einem Zuleitungsdraht verbunden. Erfindungsgemäß ist das Ausgleichselement durch eine mäanderförmige Flachfeder gebildet.

Die Verwendung einer Flachfeder als Ausgleichselement hat mehrere Vorteile. Beispielsweise nimmt die Flachfeder einen deutlich geringeren Bauraum ein, weshalb der erfindungsgemäße Temperatursensor insgesamt kompakt ist. Die Verwendung einer mäanderförmigen bzw. mäandrierenden Flachfeder reduziert nicht nur den für den Temperatursensor notwendigen Bauraum, sondern stellt gleichzeitig einen großen Federweg bereitgestellt. Mit anderen Worten besteht durch die mäandrierende Flachfeder ein gutes Verhältnis von Federweg zu

Bauraumbedarf.

Auch ermöglicht es die Flachfeder, die insbesondere einen rechteckigen

Querschnitt aufweisen kann, die Verbindung zu den Kontaktdrähten anders zu gestalten, als durch einen Schweißpunkt zwischen zwei auf Stoß angeordneten Schweißpartnern. Die Flachfeder kann über eine gewisse Länge mit den

Kontaktdrähten überlappend seitlich angelegt und mit dem Kontaktdraht verbunden werden. Gegenüber einer Verbindung des Kontaktdrahts mit dem Ausgleichselement durch Aneinanderlegen der längsaxialen Endflächen, sorgt diese überlappende Anordnung für eine höhere Stabilität. Schließlich erleichtert die Flachfeder die Herstellung des Temperatursensors, da sich die Flachfeder leicht mit dem Kontaktdraht des Messelements ausrichten lässt. So kann die Flachfeder auf eine Unterlage gelegt werden, so dass lediglich das Messelement im Wesentlichen in einer zweidimensionalen Ebene korrekt an das

Ausgleichselement zu positionieren ist, bevor die Verbindung zwischen den beiden Elementen erfolgt.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen

Temperatursensors ist die Flachfeder in einer Ebene mit dem Kontaktdraht und/oder dem Zuleitungsdraht angeordnet. Mit anderen Worten können der Kontaktdraht und der Zuleitungsdraht eine Ebene aufspannen, in welcher die Flachfeder angeordnet ist. Die einzelnen, die Mäanderform bildenden Schlaufen der Flachfeder sind vorzugsweise in dieser Ebene angeordnet.

Die Flachfeder kann an wenigstens einem Längsende ein gabelartiges oder rinnenförmiges Positionierelement zum formschlüssigen Vorpositionieren der Flachfeder an dem Kontaktdraht und/oder dem Zuleitungsdraht aufweisen. Das gabelartige oder rinnenförmige Positionierelement erleichtert weiter die

Herstellung des erfindungsgemäßen Temperatursensors. Das Positionierelement ermöglicht es, vor der Verbindung zwischen dem Kontaktdraht bzw.

Zuleitungsdraht und der Flachfeder eine Vorpositionierung vorzunehmen, so dass ein sicherer Kontakt zwischen Kontaktdraht bzw. Zuleitungsdraht und Flachfeder besteht. Bevorzugt ist insbesondere vorgesehen, dass die Flachfeder an beiden Längsenden jeweils ein Positionierelement aufweist, wobei ein distales

Positionierelement mit dem Kontaktdraht und ein proximales Positionierelement mit dem Zuleitungsdraht verbunden ist. So kann die Verbindung des

Ausgleichselements bzw. der Flachfeder mit dem Kontaktdraht und dem

Zuleitungsdraht nach demselben Prinzip hergestellt werden, was weiterhin die Serienfertigung eines solchen Temperatursensors erleichtert.

Vorzugsweise umgreift das distale Positionierelement ein freies Ende des

Kontaktdrahts und/oder das proximale Positionierelement umgreift ein freies Ende des Zuleitungsdrahts. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein gabelartiges

Positionierelement zur Anwendung gelangt, wenn der Kontaktdraht und/oder der Zuleitungsdraht einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Dann kann der Kontaktdraht bzw. der Zuleitungsdraht einfach zwischen Zinken des gabelartigen Positionierelements eingelegt werden, so dass ein Flächenkontakt zwischen dem Kontaktdraht bzw. Zuleitungsdraht und dem Positionierelement der Flachfeder besteht. Dies bereitet eine gute und feste Verbindung zwischen dem Kontaktdraht bzw. Zuleitungsdraht und der Flachfeder vor. Im Falle eines Kontaktdrahts bzw. Zuleitungsdrahts mit einem runden Querschnitt kann vorgesehen sein, dass die Flachfeder ein rinnenförmiges Positionierelement aufweist, wobei in die Rinne der entsprechende Kontaktdraht bzw. Zuleitungsdraht zum Zwecke der

Vorpositionierung eingelegt wird. In diesem Zusammenhang wird auch darauf hingewiesen, dass die Flachfeder bzw. allgemein das Ausgleichselement, im Rahmen der vorliegenden Erfindung sowohl beidseitig ein gabelartiges oder ein rinnenförmiges Positionierelement aufweisen kann. Es ist jedoch auch möglich, dass die Flachfeder an einem Längsende ein gabelartiges und am

gegenüberliegenden Längsende ein rinnenförmiges Positionierelement aufweist.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Flachfeder mehrere im Wesentlichen parallel angeordnete Stege mit unterschiedlicher Länge auf, wobei die Stege durch Schleifen miteinander verbunden sind. Dabei erhöht sich die Länge der Stege vom distalen Positionierelement in Richtung zum proximalen Positionierelement. Eine solche Konfiguration wird dem zur Verfügung stehenden Bauraum gut gerecht. In einigen Fällen kann der Temperatursensor eine sich zumindest abschnittsweise verjüngende Gehäusespitze aufweisen, wobei mit der zuvor beschriebenen Längenänderung der Stege sichergestellt ist, dass sich die Flachfeder gut an eine solche Außenkontur des Temperatursensors anpasst.

Das distale Positionierelement kann mit dem Kontaktdraht und/oder das proximale Positionierelement kann mit dem Zuleitungsdraht jeweils durch wenigstens eine Längsschweißnaht verbunden sein. Mit anderen Worten ist vorgesehen, die Positionierelemente mit ihrem jeweils zugeordneten Kontaktdraht bzw. Zuleitungsdraht durch eine Längsschweißnaht zu verbinden. Die Verbindung erfolgt gerade nicht mit einem Schweißtropfen oder einer Punktschweißung, wobei zwei auf Stoß sich berührende Elemente miteinander gekoppelt werden. Vielmehr wird die Schweißverbindung entlang der Drähte bzw. der Flachfeder gesetzt, so dass sich insgesamt längere und stabilere Schweißnähte ergeben. Beispielsweise kann das gabelartige Positionierelement den Kontaktdraht bzw. Zuleitungsdraht teilweise umgreifen und über die gesamte Länge der sich überlappenden Abschnitte mit dem Kontaktdraht bzw. Zuleitungsdraht

verschweißt sein. Dies ergibt eine Längsschweißnaht. Analoges gilt für die rinnenförmige Ausführung des Positionierelements. Insbesondere ist daher vorgesehen, dass die Längsschweißnaht parallel zu dem Kontaktdraht und/oder dem Zuleitungsdraht verläuft. Konkret kann die

Längsschweißnaht jeweils parallel zu den Längsachsen des Kontaktdrahts bzw. Zuleitungsdrahts verlaufen.

Um eine gute elektrische und mechanische Verbindung zwischen dem

Kontaktdraht, der Flachfeder und dem Zuleitungsdraht sicherzustellen, ist es zweckmäßig, wenn die Flachfeder sowie der Kontaktdraht und/oder der

Zuleitungsdraht das gleiche Material aufweisen. Die Flachfeder kann insbesondere aus einem flachen Blech geschnitten sein. Dies erleichtert die Herstellung und führt zu einer homogenen Werkstoffstruktur, wodurch die Bruchfestigkeit der Flachfeder erhöht ist.

Das Messelement, das die Kontaktdrähte aufweist, kann ferner einen

Schichtwiderstand mit einem keramischen Träger und einem Widerstandselement aufweisen, wobei das Widerstandselement durch eine Dünnschicht aus Platin oder einer Platin-Legierung gebildet ist. Derartige Messelemente sind besonders präzise und erlauben zuverlässige Messungen auch bei schnellen Aufheiz- und Abkühl-Phasen.

Zum Schutz des Messelements, der Flachfeder und des Zuleitungsdrahts vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor chemischen Einflüssen, die durch die Anwendung zur Abgastemperaturmessung hervorgerufen werden, können das Messelement, die Flachfeder und der Zuleitungsdraht in einem Sensorgehäuse eingeschlossen sein. Dabei kann das Messelement in ein keramisches Füllmaterial eingebettet sein, das eine Gehäusespitze des Sensorgehäuses ausfüllt. Die Flachfeder kann sich durch einen Freiraum des Sensorgehäuses erstrecken. Das keramische Füllmaterial schützt das Messelement vor Vibrationen und dient außerdem als Wärmeübertrager, um Wärmeenergie von der Außenseite des Sensorgehäuses an das Messelement zu leiten. Die Anordnung der Flachfeder in einem Freiraum des Sensorgehäuses hat den Vorteil, dass die Flachfeder frei schwingen kann. Vibrationen oder Längenausdehnungen aufgrund von

Temperaturschwankungen können so gut ausgeglichen werden.

Der zuvor beschriebene Temperatursensor ist vorzugsweise für die Messung von Abgastemperaturen eines Verbrennungsmotors geeignet, bei welchem die maximalen Abgastemperaturen mindestens 900°C, insbesondere mindestens 1.000°C, insbesondere mindestens 1.050°C betragen. Der Messbereich des Temperatursensors reicht vorzugsweise bis 1.100°C. Insgesamt kann sich der Temperatursensor für die Messung von Abgastemperatu ren eines Benzinmotors eignen.

Insofern kann der zuvor beschriebene Temperatursensor Teil eines

Abgastemperaturüberwachungssystems sein, auf welchen ein nebengeordneter Aspekt der Erfindung gerichtet ist. Konkret betrifft der nebengeordnete Aspekt ein Abgastemperaturüberwachungssystem mit einem zuvor beschriebenen Temperatursensor.

Außerdem befasst sich die Erfindung mit einem Verfahren zur Herstellung eines zuvor beschriebenen Temperatursensors oder des zuvor erläuterten

Abgastemperaturüberwachungssystems, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

- Vorpositionieren des Kontaktdrahts und/oder des Zuleitungsdrahts durch Anordnen der Flachfeder in einer Ebene mit dem Kontaktdraht und/oder dem Zuleitungsdraht, wobei sich der Kontaktdraht und/oder

Zuleitungsdraht in das gabelartige oder rinnenförmige Positionierelement erstreckt;

- Verschweißen des Positionierelements mit dem Kontaktdraht und/oder dem Zuleitungsdraht durch eine Längsschweißnaht.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders einfach durchzuführen und eignet sich gut für die Serienproduktion. Gerade die Verwendung eines flachen

Ausgleichselements in Form der Flachfeder erleichtert einige Handgriffe bei der Produktion, was sich auch auf die Herstellungskosten positiv auswirkt.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen

Temperatursensor nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel; und Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Temperatursensor gemäß Fig. 1 entlang der Linie A-A.

Der in den beigefügten Zeichnungen dargestellte Temperatursensor ist

vorzugsweise als Hochtemperatursensor ausgebildet. Mit anderen Worten hält der Temperatursensor Abgastemperaturen stand, die insbesondere bei Benzinmotoren typisch sind. Derartige Abgastemperaturen können mehr als 900°C, insbesondere mehr als 1.000°C, insbesondere mehr als 1.050°C, erreichen. Der

Temperatursensor ist so gestaltet bzw. ausgelegt, dass derartige Temperaturen zuverlässig messbar sind. Üblicherweise reicht der Messbereich des

Temperatursensors bis wenigstens zu den vorgenannten Werten, insbesondere aber bis zu einer Maximaltemperatur von 1.100°C.

Im Allgemeinen weist der Temperatursensor ein Messelement 10 auf, das beispielsweise als Schichtwiderstand ausgebildet sein kann. Insbesondere kann ein Schichtwiderstand aus einem keramischen Trägermaterial und einer Platin- Dünnschicht zum Einsatz gelangen, die auf das keramische Trägermaterial aufgebracht ist. Die Platin-Dünnschicht ist elektrisch mit Kontaktdrähten 11 verbunden, die am Messelement 10 ausgebildet sind. Die Kontaktdrähte 11 ermöglichen die Anbindung des Messelements 10 an eine Auswerteelektronik. Konkret erfolgt die Anbindung an die Auswerteelektronik über ein

Ausgleichselement 12 und einen Zuleitungsdraht 13. Das Ausgleichselement 12 verbindet das Messelement 10, insbesondere dessen Kontaktdrähte 11, mit dem Zuleitungsdraht 13. Der Zuleitungsdraht 13 kann Teil eines mit einer Isolation versehenen Anschlusskabels 18 sein, das zu dem Temperatursensor führt.

Insbesondere führt das Anschlusskabel 18 in ein Sensorgehäuse 14 des

Temperatursensors. Das Sensorgehäuse 14 umschließt das Messelement 10, das Ausgleichselement 12 und den Zuleitungsdraht 13. Wie aus Fig. 1 gut erkennbar ist, ist das Sensorgehäuse 14 zweiteilig aufgebaut. Es umfasst eine Gehäusespitze 15 und ein rohrförmiges Außengehäuse 17. Das Außengehäuse 17 ist mit der Gehäusespitze 15 fest verbunden, wobei das Außengehäuse 17 ein proximales Ende der Gehäusespitze 15 überlappt. Die Gehäusespitze 15 weist einen konusförmigen Abschnitt 19 auf, der einen distalen, zylinderförmigen Abschnitt mit einem proximalen, zylinderförmigen Endabschnitt der Gehäusespitze 15 verbindet. Mit anderen Worten verjüngt sich das Sensorgehäuse 14 in distale Richtung.

Im distalen zylinderförmigen Abschnitt der Gehäusespitze 15 bzw. allgemein des Sensorgehäuses 14 ist das Messelement 10 angeordnet. Das Messelement 10 ist in der Gehäusespitze 15 in einem Füllmaterial 16 eingebettet. Das Füllmaterial 16 ist vorzugsweise durch eine Füllkeramik gebildet und fixiert das Messelement 10 in der Gehäusespitze 15. Der konusförmige Abschnitt 19 weist kein Füllmaterial 16 auf. In den konusförmigen Abschnitt 19 ragen die Kontaktdrähte 11. Die Kontaktdrähte 11, das Ausgleichselement 12 und der Zuleitungsdraht 13 sind daher in einem Freiraum 25 angeordnet, der durch das Sensorgehäuse 14 begrenzt ist.

Das Ausgleichselement 12 ist bei dem Temperatursensor gemäß Fig. 1 und 2 als Flachfeder 20 ausgebildet. Die Flachfeder 20 ist mäanderförmig gewunden bzw. weist mäanderförmige Federabschnitte auf. Dabei erstrecken sich die

mäanderförmigen Federabschnitte in einer gemeinsamen Ebene. Die einzelnen mäanderförmigen Federabschnitte sind durch Stege 23 gebildet, wobei jeweils zwei Stege 23 durch eine Schleife 24 miteinander verbunden sind. Wie in Fig. 1 gut erkennbar ist, erhöht sich die Länge der Stege 23 von distal nach proximal. Die Flachfeder 20 folgt somit dem Verlauf des konusförmigen Abschnitts 19.

An den längsaxialen Enden der Flachfeder 20 ist jeweils ein Positionierelement 21, 22 angeordnet. Insbesondere weist die Flachfeder 20 ein distales

Positionierelement 21 und ein proximales Positionierelement 22 auf. Das distale Positionierelement 21 und das proximale Positionierelement 22 sind jeweils gabelartig ausgebildet. Mit anderen Worten gehen von den Längsenden der Flachfeder 20 jeweils zwei Schenkel 26 aus, zwischen welchen sich eine U- förmige Ausnehmung 27 erstreckt. In der Ausnehmung 27 des distalen

Positionierelements 21 ist ein Kontaktdraht 11 des Messelements 10 angeordnet. Mit anderen Worten umgreift das distale Positionierelement 21 den Kontaktdraht 11. Das proximale Positionierelement 22 umgreift den Zuleitungsdraht 13. Der Zuleitungsdraht 13 ist also in die U-förmige Ausnehmung 27 des proximalen Positionierelements 22 eingelegt. In Fig. 1 ist außerdem gut erkennbar, dass der Abstand der Schenkel 26 der Positionierelemente 21, 22 bzw. die Breite der jeweiligen Ausnehmung 27 unterschiedlich ist. Da der Kontaktdraht 11 dünner als der Zuleitungsdraht 13 ist, weist das distale Positionierelement 21 eine schmalere Ausnehmung 27 als das proximale Positionierelement 22 auf. Jedenfalls ist vorgesehen, dass der Abstand der Schenkel 26 so angepasst ist, dass der

Kontaktdraht 11 bzw. der Zuleitungsdraht 13 mit Flächenkontakt zu den

Schenkeln 26 in die Ausnehmung 27 eingelegt werden kann.

Durch die gabelartigen Positionierelemente 21, 22 bieten sich verbesserte

Anbindungsmöglichkeiten für das Ausgleichselement 12 an den Kontaktdraht 11 bzw. den Zuleitungsdraht 13. Insbesondere ist vorgesehen, entlang der Schenkel 26 der Positionierelemente 21, 22 eine Längsschweißnaht anzulegen, um den Kontaktdraht 11 bzw. den Zuleitungsdraht 13 mit dem jeweils zugeordneten Positionierelement 21, 22 fest zu verbinden. Die Längsschweißnaht verbessert die Fixierung des Ausgleichselements 12 bzw. der Flachfeder 20 mit dem

Kontaktdraht bzw. dem Zuleitungsdraht 13.

Fig. 2 zeigt in einer Querschnittsansicht entlang der Linie A-A der Fig. 1 gut den Aufbau der Flachfeder 20. Es ist erkennbar, dass die Flachfeder 20 im

Wesentlichen ein rechteckiges Querschnittsprofil aufweist. Insbesondere ist die Flachfeder 20 in einer Ebene ausgerichtet. Bei der Herstellung des

Temperatursensors ist daher vorgesehen, die Flachfeder aus einem Blech zu formen, beispielsweise durch Schneiden oder Stanzen. Dies erleichtert die Herstellung der Flachfeder 20. Gleichzeitig ermöglichen die Positionierelemente 21, 22 durch ihre gabelartige Form eine Vorpositionierung am Kontaktdraht 11 bzw. am Zuleitungsdraht 13, so dass der anschließende Schweißvorgang erleichtert ist. Insgesamt lässt sich der Temperatursensor daher einfach und effizient fertigen, insbesondere im Rahmen einer Serienproduktion.

Um die Anbindung zwischen Kontaktdraht 11 und distalen Positionierelement 21 zu verbessern, kann insbesondere vorgesehen sein, dass der Kontaktdraht 11 ebenfalls ein rechteckiges Querschnittsprofil aufweist. So entsteht ein

verbesserter Flächenkontakt zwischen Kontaktdraht 11 und den Schenkeln 26 des distalen Positionierelements 21. Analoges gilt für den Zuleitungsdraht 13, der ebenfalls zumindest eine rechteckige Außenkontur aufweisen kann. Beispielsweise kann der Zuleitungsdraht 13 eine rechteckige Crimphülse aufweisen, die eine verbesserte Anbindung an das proximale Positionierelement 22 bietet.

Alternativ können die Positionierelemente 21, 22 eine rinnenförmige Struktur aufweisen. Insbesondere kann ein Querschnitt durch die Positionierelemente 21, 22 rinnenförmig sein. In die Rinne kann dann beispielsweise ein runder

Kontaktdraht 11 bzw. ein runder Zuleitungsdraht 13 gut eingelegt und durch eine Längsschweißnaht mit dem Positionierelement 21, 22 verbunden werden. Mit anderen Worten ist vorgesehen, für runde Anschlussdrähte ein rinnenförmiges Positionierelement 21, 22 und für rechteckige Anschlussdrähte ein gabelartiges Positionierelement 21, 22 vorzusehen.

Die Positionierelemente 21, 22 sind vorzugsweise einstückig mit der Flachfeder 20 ausgebildet, insbesondere mit der Flachfeder 20 einstückig aus einem Blech gebildet. Dabei kann ein Blech mit einer Blechstärke von 0,5 mm eingesetzt werden. Vorzugsweise kommt als Material für die Flachfeder Alloy602

(Inconel602) zum Einsatz. Alternative Inconel-Legierungen sind beispielsweise Inconel600 oder Inconel601. Derartige Legierungen weisen einen hohen Nickel- Anteil auf und können zusätzlich Chrom und/oder Eisen umfassen.

Bezuqszeichenliste

10 Messelement

11 Kontaktdraht

12 Ausgleichselement

13 Zuleitungsdraht

14 Sensorgehäuse

15 Gehäusespitze

16 Füllmaterial

17 Außengehäuse

18 Anschlusskabel

19 Konusförmiger Abschnitt

20 Flachfeder

21 Distales Positionierelement

22 Proximales Positionierelement

23 Steg

24 Schleife

25 Freiraum

26 Schenkel

27 Ausnehmung