專利名稱：溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于制造溫度傳感器的方法，其中，該方法具有如下 步驟將陶瓷粉末填入到保護(hù)管中；將熱敏元件插入到保護(hù)管中，其中， 通過陶瓷粉末引起熱敏元件在保護(hù)管中的固定。
背景技術(shù)：
這種溫度傳感器例如由WO 2005/075949 Al已知并且具有一個(gè)熱敏元 件，該熱敏元件通過陶瓷粉末固定在保護(hù)管中。在制造WO 2005/075949 Al 所述的溫度傳感器時(shí)，陶瓷粉末與熱敏元件一起震實(shí)到保護(hù)管中。
其缺點(diǎn)是，陶瓷粉末沒有或者極其略微地被壓縮，這導(dǎo)致，陶瓷粉末 僅可以保證熱敏元件的小的機(jī)械保護(hù)。另外，由于陶瓷粉末的極其小的壓 縮造成陶瓷粉末的導(dǎo)熱能力小并且從而導(dǎo)致溫度傳感器的響應(yīng)時(shí)間高。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于制造溫度傳感器的方法，其中，該方法 具有如下步驟將陶瓷粉末填入到保護(hù)管中；將熱敏元件插入到保護(hù)管中， 其中，通過陶瓷粉末引起熱敏元件在保護(hù)管中的固定，其中，該方法還具 有如下步驟通過保護(hù)管的圓周的至少區(qū)域的縮小來壓縮陶瓷粉末。
具有本發(fā)明特征的用于制造溫度傳感器的方法具有如下優(yōu)點(diǎn)，即改善 熱敏元件的機(jī)械保護(hù)并且提高陶瓷粉末的導(dǎo)熱能力。為此提出，通過保護(hù) 管圓周的至少區(qū)域的縮小來壓縮陶瓷粉末。通過本發(fā)明的方法制造的溫度 傳感器響應(yīng)時(shí)間被縮短。
通過在其他描述中給出的措施可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利的進(jìn)一步構(gòu)型。
如果使用一種在該方法開始時(shí)單側(cè)封閉的保護(hù)管，那么有利的是，將 陶瓷粉末時(shí)間上在熱敏元件之前置入到保護(hù)管中，因?yàn)橛纱吮Ｗo(hù)管的敞開 的端部在置入陶瓷粉末時(shí)的可接近性較高。
如果使用一種在該方法開始時(shí)兩側(cè)敞開的保護(hù)管，那么得到如下優(yōu)點(diǎn)， 即保護(hù)管可以作為棒料供入并且在本發(fā)明的方法步驟前不久才需例如通過
4激光切割分開。
在這種情況中有利的是，熱敏元件通過暫時(shí)敞開的端部之一置入到保 護(hù)管中，該端部通過封閉元件封閉并且緊接著陶瓷粉末通過另一個(gè)敞開的 端部置入。通過這種方式可以避免陶瓷粉末無意地從保護(hù)管流出。
如果以與縮小保護(hù)管圓周的方法步驟相同的方法步驟封閉該端部(通 過該端部插入陶瓷粉末)，那么有利地減少用于制造溫度傳感器所需的方 法步驟的數(shù)量。
如果保護(hù)管的圓周降低了 10-20%和/或陶瓷粉末的細(xì)孔份額降低到小 于20%，那么有利地大大縮短〗顯度傳感器的響應(yīng)時(shí)間。
有利的是，保護(hù)管的圓周借助于旋轉(zhuǎn)鍛造(Rundkneten)來縮小，因?yàn)?通過這種方式可特別有效地壓縮陶瓷粉末。
術(shù)語"旋轉(zhuǎn)鍛造"(也經(jīng)常稱為"錘鍛"或者"旋轉(zhuǎn)錘鍛")應(yīng)被理 解成用于使工件非切削地、逐漸地成形的方法。借助于旋轉(zhuǎn)鍛造特別是進(jìn) 行管材、棒材和線材的成型加工。典型的是，成形工具由兩個(gè)至八個(gè)分段 構(gòu)成，它們繞工件同心地設(shè)置。在此，成形工具的作用通常短時(shí)間、高頻 且以小的行程進(jìn)行。在不進(jìn)行工具作用的階段中在工具與工件之間可以實(shí) 施旋轉(zhuǎn)的和/或平移的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。


在附圖中示出本發(fā)明的實(shí)施例，在下面的說明中詳細(xì)解釋所述實(shí)施例。 圖1中以剖視圖的形式示出本發(fā)明的溫度傳感器， 圖la是圖1的一部分的放大和細(xì)節(jié)圖，
圖2和2a以剖視圖的形式示出在根據(jù)本發(fā)明方法的第一實(shí)施例的制造 的不同處理步驟期間的溫度傳感器，
圖3和3a以剖視圖的形式示出在根據(jù)本發(fā)明方法的第二實(shí)施例的制造 的不同處理步驟期間的溫度傳感器。
具體實(shí)施例方式
圖1示出一個(gè)本發(fā)明的溫度傳感器10。該溫度傳感器IO包括熱敏元件 21、陶瓷粉末22和保護(hù)殼體23。熱敏元件21通過壓實(shí)的陶瓷粉末22固定 在保護(hù)殼體23中并且被隔絕。另外，該溫度傳感器10還具有封閉元件24， 該封閉元件的任務(wù)是填充保護(hù)管23的橫截面，并且從而密封保護(hù)管。熱敏元件21是一種與溫度有關(guān)的電阻，例如NTC電阻(負(fù)溫度系數(shù) 的熱敏電阻)或者PTC電阻(正溫度系數(shù)的熱敏電阻)。
在圖la中示出熱敏元件21的結(jié)構(gòu)。熱敏元件21具有一個(gè)電阻件211， 該電阻件包含半導(dǎo)體材料例如Fe203、 ZnTi04或者M(jìn)gCr204。電阻件211 確定了熱敏元件21的溫度-電阻特性。電阻件211通過兩個(gè)引線(Zuleitimg) 213a、 213b接觸接通。 一個(gè)包套212包圍電阻件211和一部分引線213a、 213b。包套212用于保護(hù)電阻件211。包套212包含玻璃或者其他有耐熱性 和機(jī)械抵抗力的物質(zhì)。
這些引線213a、 213b在背離包套212的一側(cè)通入到一個(gè)封閉元件24 中，本實(shí)施例中通入到一個(gè)礦物絕緣的管路(Leitung)中。該礦物絕緣的 管路由耐熱的和耐機(jī)械的材料構(gòu)成并且除了其密封功能之外還具有隔絕引 線213a、 213b的任務(wù)。有選擇地也可能的是，取代礦物絕緣的管路而利用 一種另外的封閉元件24并且引線213a、 213b的保護(hù)僅僅通過壓實(shí)的陶瓷 粉末22來保證。在另一變形方案中，本發(fā)明的溫度傳感器IO不具有封閉 元件24或者具有一個(gè)不封閉保護(hù)管23的橫截面的封閉元件24。在這種情 況下，使用一個(gè)輔助件，在壓縮陶瓷粉末22期間，借助該輔助件暫時(shí)封閉 保護(hù)管23的橫截面并且在陶瓷粉末22被壓實(shí)之后又取下該輔助件。
圖2和2a示出本發(fā)明方法的一個(gè)第一實(shí)施例。圖2示出一個(gè)長(zhǎng)形的、 兩側(cè)敞開的保護(hù)管23。熱敏元件21與封閉元件24 —起通過保護(hù)管23的一 個(gè)敞開的端部230被插入，由此封閉該端部230。借助于一個(gè)填充裝置501, 通過保護(hù)管23的另一個(gè)敞開的端部231填充陶瓷粉末22，例如氧化鋁或者 氧化鎂或者這些物質(zhì)的混合物。
接著，如在圖2a中示出的那樣，使保護(hù)管23經(jīng)受一種旋轉(zhuǎn)鍛造方法。 在此，例如四個(gè)繞保護(hù)管同心地設(shè)置的工具段505a、 505b咬入保護(hù)管。在 圖2a中可看到四個(gè)工具段505a、 505b中的兩個(gè)工具段505a、 505b。當(dāng)然 也可能的是，用其他數(shù)量的工具段進(jìn)行所述旋轉(zhuǎn)鍛造方法。通過旋轉(zhuǎn)鍛造， 一方面封閉了保護(hù)管的背離熱敏元件21的端部231，另一方面使保護(hù)管23 在該端部231區(qū)域中的圓周縮小。由于圓周縮小導(dǎo)致處于保護(hù)管中的陶瓷 粉末22的壓實(shí)。被壓實(shí)的陶瓷粉末22的細(xì)孔含量例如為15%。
圖3和3a示出本發(fā)明方法的一個(gè)第二實(shí)施例。圖3示出一個(gè)長(zhǎng)形的、 單側(cè)敞開的保護(hù)管23。借助于一個(gè)填充裝置501，陶瓷粉末22被填入到保 護(hù)管23中。該陶瓷粉末例如包含氧化鋁和/或氧化鎂。接著，使熱敏元件21插入到保護(hù)管中并且埋入到陶瓷粉末22中。保護(hù)管23的暫時(shí)敞開的端 部通過置入封閉元件24而封閉。
接著，如在圖3a中所示的那樣并且類似于第一實(shí)施例地使保護(hù)管23 經(jīng)受一種旋轉(zhuǎn)鍛造方法。
通過旋轉(zhuǎn)鍛造，保護(hù)管23的在該保護(hù)管23的一個(gè)端部區(qū)域中的圓周 被縮小，該端部與所述暫時(shí)敞開的端部相對(duì)。由于圓周縮小導(dǎo)致保護(hù)管中 的陶瓷粉末22的壓實(shí)。被壓實(shí)的陶瓷粉末22的細(xì)孔含量例如小于20%。
在這兩個(gè)實(shí)施例中有選擇地也可能的是，取代旋轉(zhuǎn)鍛造而采用其它成 形方法，例如彎曲或者壓制。
權(quán)利要求
1. 一種用于制造溫度傳感器(10)的方法，其中，該方法具有如下步驟將陶瓷粉末(22)填入到一個(gè)保護(hù)管(23)中；將熱敏元件(21)插入到該保護(hù)管(23)中，其中，通過陶瓷粉末(22)引起熱敏元件(21)在保護(hù)管(23)中的固定，其特征在于，該方法還具有如下步驟通過保護(hù)管(23)的圓周的至少區(qū)域的縮小來壓縮陶瓷粉末(22)。
2. 按權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述保護(hù)管(23)具有一 個(gè)暫時(shí)敞開的端部和一個(gè)封閉的端部，陶瓷粉末(22)到保護(hù)管(23)中 的填入在時(shí)間上在熱敏元件(21)到保護(hù)管(23)中的插入之前進(jìn)行，將 保護(hù)管(23)的暫時(shí)敞開的端部通過一個(gè)封閉元件(24)封閉并且緊接著 該方法步驟通過保護(hù)管(23)的圓周的至少區(qū)域的縮小進(jìn)行陶瓷粉末(22) 的壓縮。
3. 按權(quán)利要求l的方法，其特征在于，在該方法開始時(shí)，保護(hù)管(23) 具有一個(gè)第一和一個(gè)第二分別暫時(shí)敞開的端部(230、 231)。
4. 按權(quán)利要求3的方法，其特征在于，將熱敏元件(21)穿過保護(hù)管 (23)的暫時(shí)敞開的第一端部(230)插入到保護(hù)管(23)中，將陶瓷粉末 (22)穿過保護(hù)管(23)的暫時(shí)敞開的第二端部(231)填入到保護(hù)管(23)中，熱敏元件(21)到保護(hù)管(23)中的插入以及保護(hù)管(23)的暫時(shí)敞 開的第一端部(230)通過一封閉元件(24)的封閉在時(shí)間上在陶瓷粉末(22) 到保護(hù)管(23)中的填入之前進(jìn)行并且緊接著該方法步驟封閉保護(hù)管(23) 的暫時(shí)敞開的第二端部(231)并且通過保護(hù)管(23)的圓周的至少區(qū)域的 縮小進(jìn)行陶瓷粉末(22)的壓縮。
5. 按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，保護(hù)管(23)的暫時(shí)敞開 的第二端部(231)的封閉以與陶瓷粉末(22)的壓縮相同的方法步驟進(jìn)行。
6. 按上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述陶瓷粉末(22) 包含MgO禾口/或A1203。
7. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，保護(hù)管(23) 的圓周縮小了 10-20%。
8. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，通過保護(hù)管(23) 的圓周的縮小使陶瓷粉末(22)的細(xì)孔份額減少到最高20 (體積)％的值。
9. 按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，保護(hù)管(23) 的圓周通過旋轉(zhuǎn)鍛造縮小。
10. —種溫度傳感器(10)，其通過按權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述 的方法制成，其特征在于，陶瓷粉末具有小于20 (體積)％的細(xì)孔含量。
11. 按權(quán)利要求10所述的溫度傳感器(10)，其特征在于，熱敏元件 (21)由一個(gè)電阻件(211)和一個(gè)包圍該電阻件的包套(212)構(gòu)成，電阻件(211)穿過包套(212)與兩個(gè)引線(213a、 213b)連接并且這些引 線(213a、 213b)至少部分地在陶瓷粉末(22)中延伸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造溫度傳感器(10)的方法，其中，該方法包括陶瓷粉末(22)到保護(hù)管(23)中的填入和熱敏元件(21)到保護(hù)管(23)中的插入，使得通過陶瓷粉末(22)引起熱敏元件(21)在保護(hù)管(23)中的固定，其中，該方法還設(shè)有通過至少區(qū)域地縮小保護(hù)管(23)的圓周來壓縮陶瓷粉末(22)。
文檔編號(hào)G01K7/16GK101487742SQ20091000348
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日
發(fā)明者A·奧普, J·施奈德, M·羅森蘭德 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司