(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの測定量を検出するための少なくとも１つの測定センサ（１２４，１４０）を含むセンサ（１１０）であって、
該センサ（１１０）は、前記測定センサ（１２４，１４０）を保持するためのセンサ本体（１１２）を有し、
前記測定センサ（１２４，１４０）は、複数の接続線路（２１２）を有する、
形式のセンサにおいて、
前記センサ（１１０）はモジュール式に構成されており、前記測定センサ（１２４，１４０）の電気的コンタクトのために、前記センサ本体（１１２）とは別々に構成されたコンタクトモジュール（２１０）を含み、
該コンタクトモジュール（２１０）は、少なくとも１つの接続エレメント（２２８）と、少なくとも１つの差込みコンタクトピン（２２０）と、を含み、
該差込みコンタクトピン（２２０）は、少なくとも１つの接続領域（２３２）において前記接続エレメント（２２８）によって取り囲まれており、
前記差込みコンタクトピン（２２０）は、前記複数の接続線路（２１２）と電気的に接続されており、
前記接続エレメント（２２８）は、前記複数の接続線路（２１２）を挿入するための複数の溝（２３４）を有しており、
前記接続エレメント（２２８）は、前記少なくとも１つの接続領域（２３２）において、前記差込みコンタクトピン（２２０）へのアクセスを可能にし、
前記複数の溝（２３４）は、前記接続領域（２３２）に対して以下のように配置されている、すなわち前記複数の溝（２３４）に前記複数の接続線路（２１２）が挿入されている際に、前記接続領域（２３２）において、前記差込みコンタクトピン（２２０）と前記複数の接続線路（２１２）とが互いに接続されているように、配置されており、
前記複数の接続線路（２１２）の各々につき、前記複数の溝（２３４）の１つが設けられており、
前記複数の接続線路（２１２）は、ワイヤの形態で構成されている、
ことを特徴とするセンサ（１１０）。
【請求項２】
前記差込みコンタクトピン（２２０）は、前記接続領域（２３２）において差込み方向（２２６）を規定しており、
前記複数の溝（２３４）は、前記差込み方向（２２６）に対して１０°〜２５°、有利には１５°〜２０°の角度をなすように配向されている、
ことを特徴とする請求項１記載のセンサ。
【請求項３】
前記測定センサ（１２４，１４０）は、少なくとも１つのセンサ素子（１４２，２１４）を有し、
前記少なくとも１つのセンサ素子（１４２，２１４）は、前記センサ本体（１１２）に設けられたセンサ孔部（１３２）の有底孔部に接着剤で固定され、
前記接続エレメント（２２８）は、前記複数の溝（２３４）の領域において、前記測定センサ（１２４，１４０）を前記測定センサ孔部（１３２）に挿入するための挿入部分（２３８）を有し、
前記挿入部分（２３８）は、周囲側に配置された少なくとも１つの係止突起（２４２）を有し、
前記少なくとも１つの係止突起（２４２）が前記測定センサ孔部（１３２）に挿入されることにより、前記コンタクトモジュール（２１０）は前記センサ本体（１１２）に対して固定される、
ことを特徴とする請求項１または２記載のセンサ（１１０）。
【請求項４】
前記接続エレメント（２２８）は、前記複数の溝（２３４）の領域において、前記測定センサ（１２４，１４０）を測定センサ孔部（１３２）に挿入するための挿入部分（２３８）を有し、
該挿入部分（２３８）は、少なくとも部分的に実質的に前記複数の溝（２３４）に対して平行に配向されている、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のセンサ（１１０）。
【請求項５】
前記挿入部分（２３８）は、前記測定センサ孔部（１３２）への前記測定センサ（１２４，１４０）の挿入深さを制限するためのストッパ（２４０）を有する、
ことを特徴とする請求項３または４記載のセンサ（１１０）。
【請求項６】
前記差込みコンタクトピン（２２０）は、前記接続領域（２３２）において、溶接面として少なくとも部分的に平坦なコンタクト面（２２２）を有する、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のセンサ（１１０）。
【請求項７】
前記センサ（１１０）はさらに少なくとも１つの回路支持体（２１８）を有し、
前記差込みコンタクトピン（２２０）は、前記回路支持体（２１８）の少なくとも１つの電気的コンタクト部、とりわけ少なくとも１つのコンタクト孔部（２２４）と接続されている、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載のセンサ（１１０）。
【請求項８】
前記測定センサ（１２４，１４０）は、少なくとも１つのセンサ素子（１４２，２１４）を有し、前記複数の接続線路（２１２）は、前記少なくとも１つのセンサ素子（１４２，２１４）と前記差込みコンタクトピン（２２０）とを接続している、
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載のセンサ（１１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
様々な技術分野において、流動媒体、例えばガスおよび/または液体の種々異なるパラメータを同時に測定しなければならないことがある。このようなパラメータは、例えば媒体の圧力、温度、流速、濃度、または類似の物理的および／または化学的特性ないしパラメータを含む。本発明の以下の説明は、とりわけ圧力（ｐ）と温度（Ｔ）とを同時に測定すべき適用に関し、このことはコンビネーション型の圧力・温度センサによって可能である。しかしながら本発明はこのような圧力・温度センサに制限されず、媒体、とりわけ流動媒体の少なくとも１つの特性を測定するための別のセンサの範囲内にて使用することも可能である。上に述べた形式のセンサの重要な適用例は、空調設備のための圧力・温度センサである。空調設備では通例、冷媒の気化熱が空気（または他の冷却すべき媒体）の冷却のために使用される。続いてコンプレッサで冷媒が再び圧縮され、これにより液化する。圧縮時には冷媒の温度上昇が発生する。この吸収された熱は通例、ガス冷却器で再び環境に放出される。ここでコンプレッサによる圧縮過程は基本的に、動作圧力が所定の最大圧を越えず、動作温度が所定の最高温度を越えないように制御される。この目的のために圧力と温度を検出しなければならない。このような空調設備における適用例の他にも、センサ、とりわけ圧力・温度センサの数多くの他の適用例は、自然科学および工学の種々の分野、とりわけプロセス工学および自動車工学の分野から公知である。とりわけ一体的な温度センサ（"コンビネーションセンサ"と呼ばれることもある）に対する別の言及すべき例は、吸気管圧力の測定、熱膜空気量センサを用いた空気量測定、および同様の適用である。
【０００２】
これらの適用の多くにおいて、媒体の少なくとも１つの検出すべき特性を測定することができる測定センサ、例えば温度センサおよび／または圧力センサが使用される。この際センサは基本的に、使用分野および製造から生じる種々の周辺条件を満たす必要がある。したがって多くの場合、例えば空調設備において使用する場合、コンビネーション型の圧力・温度センサ（ＰＴＳ）は鋼製ねじ部材の中にカプセル化されており、該ねじ部材を、被測定流動媒体を収容するケーシングの壁にねじ込むことができるようになっている。この際鋼製ねじ部材は、高い密封要求を満たさなければならない。圧力・温度センサ内の測定センサのために使用可能な構造スペース、とりわけ温度センサ（この際例えば負の温度係数を有する温度抵抗ＮＴＣとすることができる）およびこれらのセンサとの相応の電気的コンタクトのために使用可能な構造スペースは、大抵は非常に制限されている。ここで製造の際には短絡を確実に回避しなければならない。この問題は多くの場合において、媒体の少なくとも１つの測定量が検出される１つまたは複数の測定位置は基本的にセンサの中心または通流管の中心に来るべきである、というシステムによって与えられた周辺条件によって一層深刻なものとなる。さらにセンサは、多くの場合（適用に応じて）揺動要求を満たさなければならない。これは例えばガソリン直接噴射の範囲内で測定する際には大きな負担である。
【０００３】
したがって従来技術から、とりわけ自動車技術に使用可能であり、かつ上述の課題および周辺条件を考慮した種々異なるセンサが公知である。内燃機関の吸気管における圧力および温度を検出するために使用されるこのようなセンサの実施例は、ＤＥ１９７３１４２０において種々異なる実施形態で開示されている。ここでは温度センサと圧力センサとが１つの共通のケーシング内に配置されている。温度センサのコンタクトのために、温度センサの接続線路を折曲して、該接続線路の端部においてシール接着接続により固定することが提案される。接続線路を外部にアクセス可能な差込みコンタクトピンとコンタクトさせるために、さらには接続線路を圧接接続によって差込みコンタクトピンと接続するか、または択一的に溶接接続またははんだ接続によって接続することが提案される。
【０００４】
従来技術から公知のセンサ、例えばＤＥ１９７３１４２０Ａ１に記載のセンサは、基本的には個々の測定センサの確実かつ媒体密封性のコンタクトを提供する。しかしながらこれらの解決方法は、とりわけ大量生産のコストを格段に増加させてしまう若干の技術的課題を含んでいる。特に困難であるのは、依然として個々の測定センサの線路の取り扱いおよびコンタクト可能性である。大量生産における取り扱いを可能とするためには、基本的に、製造における確実な取り扱いおよび確実なコンタクトを保証するために比較的大きな寸法および厚い線路を有する測定センサを使用する必要がある。しかしながらこの付加的な周辺条件は全ての場合において望まれるものではない。これに対して薄い線路が使用される場合には、取り扱いはより困難になり、また個々の線路において短絡が生じる危険性が高まる。これに加えて、外部の回路支持体ではなく一体的な回路支持体が使用される場合には、測定センサと回路支持体との間の電気的接続が課題となる。しかしながら、小型化および分散化の範囲内で重要な回路コンポーネントをセンサに組み込むことは非常に重要である。
【０００５】
大量生産にて表面化するさらなる困難は、多くの場合において、測定センサ、例えば温度センサをセンサケーシングの傾斜した狭い孔部に挿入しなければならないことである。このことは必須である。なぜなら例えば圧力・温度センサにおいては、例えば圧力および温度をできるだけセンサケーシングの対称軸の中心において測定すべきだからである。このことは例えば、温度センサを含む傾斜した測定センサが、センサ軸に対して斜めに挿入されることによって実現される。これによってセンサの取り付けはまたしても格段に困難になる。
【０００６】
さらなる課題は、多くの場合依然として、取り付けにおいて確実な振動耐性を保証することであり、例えば振動負荷が大きい場合にも個々の線路間の短絡が阻止され、例えば測定センサの電気線路とセンサの一体的な回路支持体との確実かつ振動耐性の接続が保証されるようにしなければならない。
【０００７】
発明の概要
したがって公知の装置および方法の欠点を少なくとも充分に回避するセンサおよびセンサの製造方法が提案される。これによって温度センサを狭い構造スペースに、例えば傾斜した狭い孔部に取り付けることもできる確実な大量生産が可能となる。短絡は確実に阻止され、振動耐性も格段に上昇される。これによって大量生産においても取り扱いおよびコンタクトが可能となり、ここではセンサの測定センサと回路支持体との間において確実に電気的接続された、回路支持体を備えるセンサを製造することができる。
【０００８】
少なくとも１つの測定量を検出するための少なくとも１つの測定センサと、測定センサを保持するセンサ本体とを有するセンサが提案される。その限りにおいて、提案されるセンサは、媒体、とりわけ流動媒体の少なくとも１つの測定量を検出するための上述のセンサに相当することができる。温度および／または圧力を検出するセンサにおける適用に特に重点が置かれている。しかしながら本発明を別の種類のセンサに適用することも可能である。例えば温度抵抗、とりわけ負の温度係数（ＮＴＣ）を有する抵抗を含むことができる測定センサは、電気的にコンタクトされる少なくとも１つの接続線路、基本的には２つ以上の接続線路を有している。
【０００９】
例えばＤＥ１９７３１４２０から公知のセンサのような、測定センサのコンタクトがセンサケーシング自体に一体化されている公知のセンサとは異なり、本発明によれば、センサ自体をモジュール式に構成し、少なくとも１つの接続線路の電気的コンタクトのために別個のコンタクトモジュールを設けることが提案される。この際このコンタクトモジュールは、機械的に安定した振動耐性の確実な接続を提供し、この接続によって接続線路間の短絡が確実に阻止され、大量生産が可能となる。別個のコンタクトモジュールは、センサ本体とは別々に構成されているモジュール、すなわち別個に製造することができ、例えばその後センサ本体に完全にまたは部分的に挿入可能であるモジュールであると解されたい。ここではこのモジュールは、例えば材料結合および／または力結合および／または形状結合による接続によって固定することができる。
【００１０】
コンタクトモジュールは少なくとも１つの差込みコンタクトピンを有し、とりわけ１つの接続線路につき少なくとも１つの差込みコンタクトピンが設けられている。差込みコンタクトピンはとりわけリードフレーム技術によって製造されている、すなわち比較的大きな金属部材、例えば金属薄板部材、例えば鋼および／または銅製の金属薄板部材から打ち抜き技術によって製造されている。とりわけ差込みコンタクトピンは大量生産にて帯として製造することができ、これらの差込コンタクトピンは、一層良好な加工可能性のために金属製ウェブによって接続されている。この金属製ウェブはその後加工の際に、例えば打ち抜き工程によって除去することができる。ここで"差込みコンタクトピン"は、取り扱い時および使用時における通常の機械的負荷においても実質的に形状が変わらない実質的に機械的に安定した部材であると解されたい。ここでは"ピン"という語は、考えられ得る幾何学的形状については何も表わさない。したがって例えばこのピンを、長く突出したロッド形状とすることも、角度付けられた曲がった形状とすることも可能である。ここでは正確な配向のために角度付けられた予め曲げられた形状が特に有利であり、この際差込みコンタクトピンは、下に詳細に説明するようにとりわけ溶接スタンプのための溶接面を有することができる。
【００１１】
差込みコンタクトピンは、少なくとも１つの接続領域においてコンタクトモジュールの接続エレメントによって取り囲まれており、少なくとも１つの接続線路と電気的に接続されている。この接続エレメントは、差込みコンタクトピンおよび／または接続線路を周囲環境および／または別の接続線路ないし差込みコンタクトピンから電気的に絶縁するために、とりわけ良好な電気絶縁性を有するべきである。接続エレメントは、例えば差込コンタクトピンを少なくとも部分的にプラスチック構成部材によって射出成形被覆することによって製造することができ、この際例えば自動車技術で一般的なプラスチック、例えばポリプロピレン、ポリアミド、または同様の熱可塑性樹脂を使用することができる。しかしながら択一的または付加的にセラミック材料を使用することもできる。しかしこれはさほど有利ではない。
【００１２】
接続エレメントは、有利には接続線路を収容するための少なくとも１つの溝を有する。各接続線路につきそれぞれ１つの溝が設けられていると特に有利である。ここで"溝"は、長く伸長する凹部と解するべきであり、この凹部の中には１つないし複数の接続線路を挿入することができ、溝は例えば矩形の断面プロフィールか、角が丸められた断面プロフィールか、またはＶ字型の断面プロフィールを有することができる。しかし別の種類のプロフィールも考えられる。溝が、接続線路が溝に挿入された状態で実質的に機械的な遊びを有なさいように接続線路の寸法に適合されていると特に有利である。
【００１３】
この際接続エレメントは、有利には少なくとも１つの接続領域において差込みコンタクトピンへのアクセスが可能となるように構成されている。溝は、有利には接続領域に対して以下のように配置されている。すなわち接続線路が溝に取り付けられている際に、この接続領域において、差込みコンタクトピンと接続線路、とりわけ絶縁除去された接続線路の端部との間のコンタクトが形成されるように、溝が配置されている。このことは、差込みコンタクトピンと接続線路ないし接続線路の端部とがこの接続領域において空間的に非常に接近することができ、例えばこれら２つのエレメントの間には接続線路の直径を上回る間隔は存在しないということを意味しており、このことも同様に"コンタクト"の概念の範囲内にあるものと理解すべきである。このようにしてこの接続領域においては、引き続き、すなわち接続線路を溝に嵌め込んだ後で、差込みコンタクトピンと接続線路との間の電気的接続を形成することができ、この際例えば導電性接着接続、はんだ接続、または別の電気的接続方法を使用することができる。溶接接続、とりわけ１つまたは複数の溶接スタンプによる抵抗溶接を使用すると特に有利である。これはとりわけ、接続領域がこのような溶接スタンプの収容を可能にすることによって可能となる。溶接スタンプによれば、例えば接続線路と差込みコンタクトピンとを互いに押圧して溶接することができる。このようにして本発明によるコンタクトモジュールの構成によれば、差込みコンタクトピンと接続線路とを接続領域において互いに電気的に接続することが可能である。
【００１４】
提案されるコンタクトモジュールは、接続線路と差込みコンタクトピンとの間に、機械的に安定かつ電気的に確実な接続を形成する。このコンタクトモジュールは、測定センサが例えばセンサケーシングに直接一体化される（例えば接着される）公知の構造とは異なり、とりわけセンサの通常のコンポーネントに依存せずとも製造することができる。したがって例えば最終的に取り付ける前に機能テストを行うことも可能となり、これにより欠陥製品を減らすことができる。独立した構成部材としてのコンタクトモジュールを備えた、提案されるモジュール式構造によって、製造の並列性を高め、かつ処理量を増加することができる。さらに上に述べた形式の１つの共通のコンタクトモジュールを、１つセンサの複数の接続、例えば２つの接続のために使用することができる。この場合とりわけコンタクトモジュールを、２つの差込みコンタクトピンと２つの接続線路とを含むように構成することができる。これらはそれぞれ組になって互いに接続されており、この際この組は互いに電気的に絶縁されている。例えばここではＮＴＣの２つの接続線路とすることができる。
【００１５】
このコンタクトモジュールを備えるセンサは、とりわけ大量生産に適している。とりわけ差込みコンタクトピンのために角度付けられて予め曲げられたリードフレームを使用することは、少なくとも１つの測定センサを正確に配向するために役立つ。このことはとりわけ、この少なくとも１つの測定センサを例えば孔部に対して所定のように配向しなければならない場合に有利である。とりわけ個々の差込みコンタクトピンの間に金属製ウェブを用いた上述の使用方法によるリードフレーム技術、ならびに、これと結びついた帯としての加工可能性は、大量生産に寄与している。溶接スタンプのための溶接面を設けることができ、これにより大量生産に適した接続技術が可能となる。同時に接続エレメントの溝は確実なガイド溝であり、該ガイド溝は、１つまたは複数の測定センサの接続線路を電気的コンタクトの際、例えば溶接の際に固定し、かつ取り付け補助として使用される。
【００１６】
上に述べたように有利な実施形態においては、溝は、接続線路の配向のために使用することができる。これに相応して、例えば少なくとも１つの差込みコンタクトピンは、接続領域において差込み方向を規定している。この差込み方向は、例えばセンサをケーシングにねじ込む方向に相応しているか、差込みコンタクトピンを回路支持体に装着する方向に相応しているか、または別の方向である。差込み方向は、実質的に、差込みコンタクトピンの長手延在方向と平行に伸長すべきである。少なくとも１つの接続線路を配向するために、少なくとも１つの溝は、差込み方向に対して角度付けて配向することができ、例えば差込み方向に対して０°〜９０°の角度に配向されている。有利には、１０°〜２５°の角度、特に有利には１５°〜２０°の間の領域で配向されている。なぜならこの角度領域は、温度センサをコンビネーション型圧力・温度センサの孔部の角度付けられた挿入のために特に適しているからである。
【００１７】
有利には、少なくとも１つの測定センサを孔部に、とりわけ傾斜された孔部、例えばセンサの測定フィンガケーシング内の孔部に容易に挿入できるようにするために、少なくとも１つの接続エレメントないしコンタクトモジュールを、センサの取り付け時においても利用することができる。このために、有利には少なくとも１つの接続エレメントは、少なくとも１つの溝の領域において、測定センサを測定センサ孔部に挿入するための挿入部分を有することができる。この際この挿入部分は有利には少なくとも部分的に溝に対して実質的に平行にすべきであるが、しかしこの平行性を逸脱すること、例えば２０°、有利には１５°を超えない逸脱も可能である。測定センサ孔部への測定センサの挿入深さ、および／または、測定センサ孔部への挿入部分の挿入深さを制限するために、挿入部分はさらに少なくとも１つのストッパを有することができる。さらには挿入部分の周囲側に１つまたは複数の係止突起を設けることができ、この係止突起は、測定センサ孔部における挿入部分の位置、とりわけ回転位置を固定することができる。このようにして、構成部材の許容公差が小さく、大量生産に適した均一かつ確実な取り付け技術が可能となる。
【００１８】
コンタクトモジュールは、特に有利には本発明のセンサにおいて使用することができ、該センサは少なくとも１つのコンタクトモジュールの他にもさらに、少なくとも１つの測定量を検出するための少なくとも１つの測定センサを有しており、該センサは少なくとも１つの接続線路を有する。上に述べたように、このようなセンサはとりわけコンビネーション型圧力・温度センサ（ＰＴＳ）として使用することができる。この際、提案されたセンサにおいては、コンタクトモジュールの少なくとも１つの差込みコンタクトピンと測定センサの少なくとも１つの接続線路とが、例えば該接続線路の端部にて接続されている。この接続は、上に述べたようにほぼ任意の導電性接続方法を含むことができるが、しかし材料結合、とりわけ溶接結合が有利である。
【００１９】
上に示したように、例えば、差込みコンタクトピンをセンサの外部コンタクトのために使用することができる。このために差込みコンタクトピンを、例えばＤＥ１９７３１４２０Ａ１に記載されるように、センサのケーシングから例えば外部の差込みコンタクトへと引き出すことができる。しかしながら択一的に、センサ自体が回路支持体を含むと有利である。回路支持体は例えばセンサのケーシングに収容することができ、例えば１つまたは複数の電気的コンポーネントを含むことができる。例えばこの少なくとも１つの回路支持体の上には、信号処理用または別の種類の機能の実行用の集積回路、ならびに、択一的または付加的に、受動電子素子を収容することができる。この場合、とりわけ差込みコンタクトピンの１つ（すなわち全ての、または個々の差込コンタクトピン）を、回路支持体の少なくとも１つの電気的コンタクト部、とりわけコンタクト孔部または貫通コンタクト部と接続させることができる。したがって例えば回路支持体は、１つまたは複数のこのようなコンタクト孔部を有することができ、差込みコンタクトピンはこれらのコンタクト孔部を通って、スルーホール実装技術（through-hole-technology）ないし貫通コンタクト実装技術によって、有利にははんだ付けによって接続されている。上に述べたようにとりわけリードフレーム技術によって製造可能な差込みコンタクトピンは、要求される機械的剛性を提供することができ、このようなコンタクト孔部への問題のない挿入を可能にする。
【００２０】
それぞれ１つの提示した実施形態における上に述べたセンサおよびコンタクトモジュールの他にも、本発明によれば、提示した実施形態の１つによるコンタクトモジュールの製造方法が提案される。有利には差込みコンタクトピンを提供するために、この場合有利には少なくとも２つの差込みコンタクトピンを設けるべきであるが、ここでは帯技術（Bandtechnologie）が使用される。ここでは、帯状部材としての少なくとも２つの差込みコンタクトピンを、少なくとも１つのウェブによって接続することができる。製造の際にはこの少なくとも１つのウェブが例えば打ち抜き方法によって分離され、前記少なくとも２つの差込みコンタクトピンの互いの電気絶縁性が形成される。とりわけ差込みコンタクトピンを提供するためにリードフレーム技術を使用することができ、ここでは少なくとも１つの金属薄板材料、とりわけ銅薄板材料が打ち抜かれる。接続エレメントは、上に示したように、とりわけ差込みコンタクトピンの射出成形被覆によって製造することができる。
【００２１】
示した実施形態のセンサを製造するために、とりわけ少なくとも１つの溶接スタンプが接続領域に挿入されて、この接続領域において少なくとも１つの差込みコンタクトピンと少なくとも１つの接続線路とが溶接される、という方法が提案される。例えば複数の溶接スタンプをコンタクトモジュールの複数の接続領域に同時に挿入することができるので、溶接プロセスを高度に並行して実施することができる。
【００２２】
図面の簡単な説明
本発明の実施例を図面に示し、以下の記述において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、公知の圧力・温度センサの断面図である。
【図２】図２は、温度センサを備えるコンタクトモジュールの側面図である。
【図３】図３は、図２のコンタクトモジュールの断面図である。
【図４】図４は、図２のコンタクトモジュールの上から見た平面図である。
【図５】図５は、温度センサ孔部に少なくとも部分的に挿入された図２のコンタクトモジュールを備える本発明のセンサの断面図である。
【図６】図６は、図２のコンタクトモジュールを取り付けるための取り付け方法を示す図である。
【図７】図７は、リードフレーム技術による帯方法（Bandverfahren）における複数のコンタクトモジュールの製造の中間工程を示す図である。
【００２４】
図１には、センサ１１０の１つの実施例が断面図にて図示されている。このようなセンサは圧力・温度センサとして従来技術から公知である。この図はコンタクトの一般的な課題を明瞭にすべきものであり、この課題の解決方法は、以下の図に基づいて詳細に説明する。センサ１１０はここでは差込みセンサとして構成されている。差込みセンサは、センサ本体１１２を有する。センサ本体１１２の上部には、中央孔部１１６を備える六角部分１１４が設けられている。センサ本体１１２は六角部分１１４と材料結合１１５されている（例えば溶接により）。センサ本体１１２は中央孔部１１６に対して同心に配置されており、センサ本体１１２の上側には中央孔部１１６を通してアクセスすることができる。このようにして図１の例えば六角部分１１４の上側に、電気的駆動制御コンポーネント、例えば差込みセンサのコンタクトのための差込み接続を配置することができる。ここには上で説明した１つまたは複数の回路支持体を配置することもできるが、この回路支持体は図１には図示しない。回路支持体は、例えばセンサの信号を、該信号が外部に転送される前に加工または前処理するために使用できるか、または、センサの電流供給または電圧供給のために使用できる（図５の参照符号２１８を参照）。個々の構成部材の材料結合は図１では一般的に参照符号１１５により示されている。センサ本体１１２は、センサ本体と六角部分１１４の間の材料結合のために、六角部分１１４に向いた側の上方端部に、載置面１５４を備えるショルダ１１８を有する。センサ本体１１２はセンサ軸１２０を有する。センサ本体１１２の上方端部にはセンサ突起１２２が設けられている。このセンサ突起は、差込みセンサ１１０が取り付けられた状態において中央孔部に１１６に突入しており、このセンサ突起１２２にはセンサ軸１２０に対して対称に圧力センサ１２４が装着され、有利には材料結合１１５により結合されている。この圧力センサは、例えば薄膜圧力センサ１２４とすることができる。
【００２５】
ショルダ１１８からは貫通孔軸１２８を備える貫通孔部１２６が、被測定流動媒体に向いた側のセンサ１１０の端部１３０まで延在している。ここで貫通孔軸１２８はセンサ軸１２０から離れるように傾けられており、センサ軸とともに（この実施例では）約１０°の角度をなす。以下に詳細に説明するように、別の角度も可能である。さらにセンサ本体１１２には、温度センサ孔軸１３４を備える温度センサ孔部１３２が収容されている。流動媒体に向いた側のセンサ本体の端部１３０では、温度センサ孔部１３２が有底孔部として測定フィンガ１３６に合流する。この測定フィンガは、実質的に円形の端面１３８から出て流動媒体に突入する。ここで温度センサ孔軸１３４はセンサ軸１２０に向かって傾斜しており、これらの軸は同様に約１０°の角度をなす。温度センサ孔部１３２には温度センサ１４０が収容されている。この温度センサは下方端部に温度センサ素子１４２を有する。温度センサ素子は、例えばＮＴＣ抵抗とすることができる。温度センサ素子１４２は、例えば伝熱性接着剤によって温度センサ孔部１３２に充填されており、これにより同時に固定され、かつ測定フィンガ１３６に熱的に結合される。
【００２６】
温度センサ孔部１３２をセンサ軸１２０に対して斜めに配置することにより、温度センサ素子１４２が媒体流の中央に存在するようになり、センサ１１０が媒体に挿入される方向に依存しなくなる。相応にして温度センサ孔部１３２は、この実施例では、温度センサ素子１４２が温度センサ孔軸１３４とセンサ軸１２０との交点１４４の中央に来るように選択されている。センサ１１０は、ケーシング内部の差込みセンサ孔部（図示しない）にねじ込み可能に構成されている。この差込みセンサ孔部は、空調設備、例えばＣＯ２空調設備の管路システムのケーシングの孔とすることができる。択一的に、別の適用、例えばガソリン直噴式の燃料システムにおける適用も実施可能である。適用に応じて測定フィンガ１３６は被測定流動媒体内に潜り込む。相応にしてセンサ１１０の長さ、すなわち交点１４４が流動媒体の内部に存在する深さは、有利にはこの交点１４４が流動媒体の通流管の中央に配置されるように選択される。差込みセンサを差込みセンサ孔部にねじ込むことができるようにするため、センサ本体１１２には外ねじ１４６が設けられている。この外ねじ１４６は、図示した実施例においては、センサ本体１１２のシリンダカバー状の外面１４８の一部だけに亘って伸長している。シリンダカバー状の外面１４８と差込みセンサ１１２の端面１３８との移行部にはシール面が設けられており、このシール面は、この実施例では円錐パッキン１５２の形態を有する。
【００２７】
図１に図示したセンサ１１０の実施例は、例えば温度センサ１４０の実施例におけるような、典型的な測定センサのコンタクトの課題を明瞭に示している。この温度センサ１４０は、孔部の中に、この実施例においては温度センサ孔部１３２の中に、大量生産に適した方法で取り付ける必要がある。これと同時に温度センサ１４０を、大量生産に適した方法によって確実かつ振動耐性に電気的コンタクトさせる、例えば支持体と接続させる必要がある。このために、センサ１１０において図２〜４に例示するコンタクトモジュール２１０を使用することが提案される。このコンタクトモジュール２１０は、例えば図１に図示したセンサ１１０の範囲内で使用することができるが、しかしながら別の種類のセンサのために使用することもできる。
【００２８】
コンタクトモジュールは、図示した図面においては温度センサ１４０に関連して示されており、この温度センサは２つの接続線路２１２および温度センサヘッド２１４を使用することができる。接続線路２１２は、例えばワイヤの形態で構成することができ、このワイヤは、絶縁除去されたワイヤ端部（図３の２１６）においてはたった０．１５ｍｍの直径を有する。所定の工程時間を維持し、かつ回路支持体（図５の２１８を参照）への取り付けないし接続を容易にするために、この接続線路２１２は、錫メッキされた打ち抜きグリッドの形態の差込みコンタクトピン２２０の上に、溶接、とりわけ抵抗溶接によって固定される。このために差込みコンタクトピン２２０は、溶接面としてコンタクト面２２２を有することができる。このコンタクト面２２２は、とりわけ図４の平面図において認識することができる。この際これらのコンタクト面２２２は、コンタクト面同士の電気絶縁性を保証するために互いに電気的接続を有してはならない。このことは例えば、差込みコンタクトピン２２０を、これらの差込みコンタクトピンの間に設けられたウェブを備える帯状部材（Bandware）として製造することによって実現でき、該ウェブは製造の際に打ち抜かれる（図７の下側参照）。
【００２９】
のちに回路支持体と接続するため、とりわけ回路支持体２１８の貫通コンタクト（２２４）に挿入するために、温度センサ１４０の接続線路２１２の配置および位置付けを容易にするために、図２〜５のコンタクトモジュール２１０は、本発明によれば、接続線路２１２に対する差込みコンタクトピン２２０の正確な配向を保証する。とりわけ図面に示した実施形態においては、差込みコンタクトピン２２０は差込み方向２２６を規定する。この差込み方向は、例えば図１のセンサ本体軸１２０に対して平行とすることができ、接続線路２１２の配向とともにこの実施例では約１７°の角度αをなすことができる。
【００３０】
この配向を保証するために、図２〜５のコンタクトモジュール２１０はさらに、プラスチック射出成形被覆部材の形態の接続エレメント２２８を含む。接続エレメント２２８のプラスチック射出成形被覆部材は、差込みコンタクトピン２２０の一部を取り囲んでおり、その表面および裏面に切欠部２３０を有する。この切欠部によってとりわけ接続領域２３２への最適なアクセスが可能となり、この接続領域において、接続線路２１２の絶縁除去された端部２１６が、差込みコンタクトピン２２０ないし該差込みコンタクトピンのコンタクト面２２２と接続されている、例えば溶接されている。切欠部２３０によって、例えば溶接スタンプ２３１を接続領域２３２に沈めることが可能となる（図３，４参照）。これによって例えば接続線路２１２の端部２１６を、差込みコンタクトピン２２０のコンタクト面２２２に抵抗溶接することが可能となる。
【００３１】
温度センサ１４０の接続線路２１２を差込みコンタクト２２０と接続、とりわけ溶接する際に接続線路を固定するため、および取り付け時の挿入のための載置面を実現するために、接続エレメント２２８には各接続線路２１２につきそれぞれ１つの溝２３４が設けられている（とりわけ図４参照）。これらの溝２３４はガイド溝として使用され、例えば付加的な挿入切欠部２３６を含む事ができ、この挿入切欠部２３６は、溝２３４への接続線路２１２の嵌め込みを容易にする（図４参照）。完全なワイヤ射出成形被覆と比べて溝ガイドの利点は、ほぼ摩擦の無いガイドである。関連する材料の温度係数が種々異なるので、溝２３４は、センサ１１０の個々の構成部材への引張力ないし圧力をほぼ形成し得ない。
【００３２】
温度センサ１４０をセンサ１１０の温度センサ孔部１３２に容易に挿入できるように、およびこの温度センサ孔部１３２における固定性を改善するために、接続エレメント２２８は、この挿入領域においてストッパ２４０を備える挿入部分２３８を有する。挿入部分２３８は差込み方向２２６に対して角度βを有しており、この角度βは典型的には５°〜２５°の間とすることができ、すなわち角度αにほぼ相当する。この実施例の場合、この角度βは約１０°である。挿入部分２３８は、後続の取り付けステップにおいて温度センサ孔部１３２内部に確実に係止および位置決定するために複数の係止突起２４２を有しており、これらの係止突起は、プラスチック射出成形被覆部材（すなわち接続エレメント２２８）の周囲にて周囲側に配置されており、かつ傾斜付けられている。これらの係止突起は、後続の取り付けステップにおいて回路支持体２１８が被せ嵌められるまで、挿入部分２３８、ひいてはコンタクトモジュール２１０全体の位置を規定する。
【００３３】
温度センサ１４０をセンサの孔部、とりわけ温度センサ孔部１３２に正確に位置付けるために、このセンサの位置を製造の際に正確に決定しなければならない。このために、例えば図６において参照符号２４４で示されているグリッパ工具を使用することができる。このグリッパ工具２４４は、ストッパ面２４６に対する接続エレメント２２８のセルフセンタリングを強制する。挿入部分２３８による挿入補助と組み合わせることによって、温度センサ孔部１３２に取り付けるための許容公差が最小化される。
【００３４】
図５には、コンタクトモジュール２１０を含む本発明のセンサ１１０の断面図が部分的に示されている。図示した図面においては、接続エレメント２２８の挿入部分２３８が既に温度センサ孔部１３２に挿入されており、貫通コンタクト孔部２２４を備える回路支持体２１８が、露出した端部２４８に被せ嵌められている。この露出した端部２４８は、本発明のセンサ１１０およびコンタクトモジュール２１０の他の実施例と同じように、この実施例においても例えば露出した前記端部の表面において金メッキすることができる。例えば貫通コンタクト２２４には、引き続き、差込みコンタクトピン２２０と回路支持体２１８の間にはんだ接続を形成することができる。有利な表面の金メッキの利点は、より良好なはんだ接続が形成されること、および例えば従来のこてはんだ付けの代わりにレーザ溶接も実施可能となることである。
【００３５】
最後に図７には、センサ１１０の有利な製造方法を明瞭にするために、コンタクトモジュール２１０の製造における中間工程の斜視図が示されている。この際リードフレーム２５０が使用され、このリードフレームは、帯状の打ち抜き曲げ部材として構成されており、旗状のコンタクト面２２２を備える差込みコンタクトピン２２０を含む。差込みコンタクトピン２２０は既に予め曲げられており、例えば該差込みコンタクトピンの端部２４８を既に相応に金メッキしておくことができる。
【００３６】
リードフレーム２５０は、例えば黄銅、銅または鋼の金属薄板から製造することができる。リードフレーム２５０はさらに、図７に図示したステップ段階において、個々のコンタクトモジュール２１０の間にウェブ２５２を含み、このウェブによって、多数のコンタクトモジュール２１０のために個々の差込みコンタクトピン２２０を同時に射出成形被覆することが可能になる。このようにして、コンタクトモジュール２１０を有利に製造することができる。ウェブ２５２はその後、打ち抜きプロセスによって除去することができ、個々の差込みコンタクトピン２２０が互いに分離される。
【００３７】
さらに図７に図示したステップ段階において、温度センサ１４０の接続線路２１２の端部２１６が差込みコンタクトピン２２０の旗状のコンタクト面２２２の上に部分的に重なっていることが見て取れる。この部分的な重なりによって、のちに（図３，４参照）コンタクト面２２２と端部２１６とを互いに押し合わせて抵抗溶接することが可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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