CN110198104A - 定子、热敏电阻固定结构及热敏电阻固定方法 - Google Patents

定子、热敏电阻固定结构及热敏电阻固定方法 Download PDF

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Abstract

提供与以往技术相比布局性优越且能够低成本地固定热敏电阻的定子、热敏电阻固定结构及热敏电阻固定方法。定子具备：绕组的中点线圈，其收容在定子铁心的插槽中而装配于定子铁心；热敏电阻，其检测绕组的中点线圈的温度；以及绝缘纸，其卷缠于热敏电阻和绕组的中点线圈的外周，且通过将两侧部粘接而将热敏电阻以与绕组的中点线圈接触的状态固定。

Description

定子、热敏电阻固定结构及热敏电阻固定方法
相关申请的交叉引用
本申请基于在2018年2月26日申请的日本国专利申请第2018-032263号而主张优先权，并将其内容援引于此。
技术领域
本发明涉及定子、热敏电阻固定结构及热敏电阻固定方法。
背景技术
以往，使用旋转电机作为混合动力机动车、电动机动车的动力源。旋转电机具备定子。定子具备定子铁心和导体。定子铁心具有插槽。导线收容在插槽中而装配于定子铁心。
然而，旋转电机在运转时导体会发热。尤其是，在旋转电机的负荷变得过大的情况下等，存在导体的温度大幅地上升的情况，因此，优选对导体的温度进行监视。为了监视导体的温度，存在使用热敏电阻来检测导体的温度的方法。
例如在日本国特开2013-51806号记载的技术中，在旋转电机的外壳上固定有托架。在托架上从主体朝向定子的线圈末端(导体)地延伸设置有金属制的弹性体臂。弹性体臂将热敏电阻压靠于线圈末端。由此，热敏电阻在与线圈末端接触的状态下被固定。
然而，由于在上述日本国特开2013-51806号记载的技术的情况下需要托架，所以需要托架的安装空间。另外，由于设置托架，所以会使得成本上升。这样，在以往技术的情况下，在布局性的提高和成本抑制这一点上仍有改善的余地。
发明内容
本发明的方案的目的在于提供与以往技术相比布局性优越且能够低成本地固定热敏电阻的定子、热敏电阻固定结构及热敏电阻固定方法。
(1)本发明的一方案的定子具备：导体，其收容在定子铁心的插槽中而装配于所述定子铁心；热敏电阻，其检测所述导体的温度；以及绝缘纸，其卷缠于所述热敏电阻和所述导体的外周，且通过将两侧部粘接而将所述热敏电阻以与所述导体接触的状态固定。
(2)在上述(1)的方案的基础上，也可以是，在所述绝缘纸的所述两侧部分别设置有粘接剂，所述两侧部由该两侧部双方的所述粘接剂粘接。
(3)在上述(1)或(2)的方案的基础上，也可以是，在所述绝缘纸的外周侧设置有具有绝缘性的保持件。
(4)本发明的另一方案的热敏电阻固定结构具备：导体，其收容在定子铁心的插槽中而装配于所述定子铁心；热敏电阻，其检测所述导体的温度；以及绝缘纸，其卷缠于所述热敏电阻和所述导体的外周，且通过将两侧部粘接而将所述热敏电阻以与所述导体接触的状态固定。
(5)本发明的另一方案的热敏电阻固定方法包括：热敏电阻配置工序，将热敏电阻与导体接触地配置，该导体收容在定子铁心的插槽中而装配于所述定子铁心；绝缘纸卷缠工序，将绝缘纸卷缠于所述热敏电阻和所述导体的外周；以及绝缘纸粘接工序，通过将所述绝缘纸的两侧部粘接而将所述热敏电阻以与所述导体接触的状态固定。
(6)在上述(5)的方案的基础上，也可以是，在所述绝缘纸粘接工序中，将所述绝缘纸的所述两侧部在临时固定于所述热敏电阻及所述导体中的至少一方的状态下进行粘接。
(7)在上述(5)或(6)的方案的基础上，也可以是，在所述绝缘纸粘接工序中，在利用热固化型粘接剂将所述绝缘纸的所述两侧部临时粘接后进行加热固化，将所述两侧部粘接。
(8)在上述(6)或(7)的方案的基础上，也可以是，在所述绝缘纸粘接工序中，将所述绝缘纸的所述两侧部重叠后，利用夹持部进行夹持而将所述两侧部临时固定。
(9)在上述(6)或(7)的方案的基础上，也可以是，在所述绝缘纸粘接工序中，将所述绝缘纸的所述两侧部重叠后，利用紧固部进行紧固而将所述两侧部临时固定。
根据上述(1)的方案，在使热敏电阻与导体接触的状态下将绝缘纸卷缠于热敏电阻和导体的外周并将两侧部粘接，由此将热敏电阻固定于导体，因此，不用如以往技术那样使用托架，就能够将热敏电阻固定于导体。因此，上述(1)的方案的定子与以往技术相比布局性优越，且能够低成本地固定热敏电阻。
根据上述(2)的方案，在绝缘纸的两侧部分别设置有粘接剂，且两侧部由该两侧部双方的粘接剂粘接，因此，与将粘接剂设置于绝缘纸的两侧部的一方的情况相比，能够将两侧部牢固地粘接。因此，上述(2)的方案的定子能够将热敏电阻可靠地固定于导体。
根据上述(3)的方案的定子，在绝缘纸的外周侧设置有具有绝缘性的保持件，因此，能够将热敏电阻可靠地固定于导体。
根据上述(4)的方案的热敏电阻固定结构及上述(5)的方案的热敏电阻固定方法，在将热敏电阻与导体接触的状态下将绝缘纸卷缠于热敏电阻和导体的外周并将两侧部粘接，由此将热敏电阻固定于导体，因此，不用如以往技术那样使用托架，就能够将热敏电阻固定于导体。因此，在上述(4)及(5)的方案中，与以往技术相比布局性优越，且能够低成本地固定热敏电阻。
根据上述(6)的方案，在绝缘纸粘接工序中，将绝缘纸的两侧部在临时固定于热敏电阻及导体中的至少一方的状态下进行粘接，因此，能够将绝缘纸的两侧部可靠地粘接。
根据上述(7)的方案，在利用热固化型粘接剂将绝缘纸的两侧部临时粘接后进行加热固化，将两侧部粘接，因此，能够将绝缘纸的两侧部可靠地粘接。
根据上述(8)的方案，在将绝缘纸的两侧部重叠后，利用夹持部进行夹持而将两侧部临时固定，因此，能够将绝缘纸的两侧部可靠地粘接。
根据上述(9)的方案，在将绝缘纸的两侧部重叠后，利用紧固部进行紧固而将两侧部临时固定，因此，能够将绝缘纸的两侧部可靠地粘接。
附图说明
图1是表示第一实施方式的旋转电机的简要结构的剖视图。
图2是表示定子的一部分的剖视图。
图3是表示分段线圈的立体图。
图4是表示定子的一部分的立体图。
图5是图4的V-V剖视图。
图6是绝缘纸的俯视图。
图7是表示第二实施方式的定子的热敏电阻固定结构的剖视图。
图8是表示第三实施方式的定子的热敏电阻固定结构的剖视图。
图9是第四实施方式的热敏电阻固定方法的绝缘纸粘接工序的说明图。
图10是第五实施方式的热敏电阻固定方法的绝缘纸粘接工序的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的各实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的旋转电机的简要结构的剖视图。
如图1所示，实施方式的旋转电机1具备壳体2、定子3、转子4及输出轴5。
本实施方式的旋转电机1例如为搭载于混合动力机动车、电动机动车那样的车辆的行驶用马达。但是，本实施方式的结构并不限定于上述例子，在搭载于车辆的发电用马达等其他用途的马达中也能够适用。另外，本实施方式的结构能够适用于作为搭载于车辆以外的旋转电机的包括发电机在内的所谓的旋转电机的全部。
需要说明的是，在以下的说明中，存在将沿着转子4的旋转中心的轴线C的方向称为轴向、将与轴线C正交的方向称为径向、将绕轴线C的方向称为周向这样的情况。另外，在以下的说明中，上下方向与铅垂方向的上下方向一致。
转子4例如具有转子铁心和安装于转子铁心的磁铁，且在定子3的内侧被驱动而旋转。
输出轴5与转子4连接，并将转子4的旋转作为驱动力输出。
定子3形成为环状，例如安装于壳体2的内周面。定子3具有定子铁心11和安装于定子铁心11的绕组12，并使旋转磁场作用于转子4。
图2是表示定子的一部分的剖视图。
如图2所示，定子3具备定子铁心11和绕组12。需要说明的是，有时在定子3的插槽23内还具备树脂层、例如清漆等填充粘合物，但在本申请中，为了便于说明，省略图示及说明。
定子铁心11形成为包围转子4的环状。定子铁心11例如既可以是通过沿周向将分割的多个片段相互连结而形成的分割型定子铁心，也可以是通过沿轴向层叠多块电磁钢板而形成的层叠型定子铁心。
定子铁心11具有环状的磁轭部21、多个齿部22及多个插槽23。
多个齿部22从磁轭部21朝向定子铁心11的径向的内侧突出。
各插槽23形成于在定子铁心11的周向上彼此相邻的两个齿部22之间。因此，多个插槽23沿定子铁心11的周向排列配置。各插槽23沿定子铁心11的轴向贯穿定子铁心11。本实施方式的插槽23是径向的内侧开放的开口插槽。需要说明的是，本实施方式的结构并不限定于此，也能够适用于径向的内侧封闭的闭合插槽。
绕组12以收容在定子铁心11的插槽23内的方式装配于定子铁心11。绕组12为本实施方式的导体。绕组12为由U相、V相及W相构成的三相线圈。绕组12由相互连接来使用的多个分段线圈14形成。
图3是表示分段线圈的立体图。需要说明的是，在图3中图示出了一个分段线圈14，并省略了收容于同一插槽23的另一个分段线圈的图示。另外，在图3中，以透过定子铁心11的方式进行了图示。
如图3所示，分段线圈14由多个(例如四个)分段导体14A形成。
分段导体14A形成为U字状。分段导体14A的两侧部在被未图示的绝缘纸覆盖的状态下分开地收容在彼此不同的插槽23内。该绝缘纸与在后述的热敏电阻6的固定中使用的绝缘纸7(参照图4等)相同。分段导体14A的两端部与其他分段线圈14的分段导体14A的两端部接合。由此，多个分段线圈14顺次连结。多个分段线圈14在定子铁心11的周向上按U相、U相、V相、V相、W相、W相、U相、U相……的顺序排列。
图4是表示定子的一部分的立体图。
如图4所示，绕组12具备中点线圈16、桥接线圈17及引出线圈18。中点线圈16连接各相线圈(多个分段线圈14)的中点(中性点)。桥接线圈17连接同相的分段线圈14。引出线圈18的一端在各相的多个分段线圈14中连接于与外部电源的端子板连接的分段线圈14。引出线圈18的另一端与外部电源的端子板连接。
在通电时，与其他的部分相比，中点线圈16倾向于成为高温。在旋转电机1运转时，由于向绕组12供给电力而产生发热，因此，绕组12的温度上升。中点线圈16具备延伸部161和一对连接部162、162。延伸部161以沿着周向的方式形成为弧状。延伸部161与定子铁心11的磁轭部21的端面分离开地配置。延伸部161沿着磁轭部21的端面的周向延伸。一对连接部162、162形成于延伸部161的两端。一对连接部162、162连接各相线圈的中点。
定子3具备热敏电阻6和绝缘纸7。本实施方式的热敏电阻固定结构6A利用绝缘纸7将热敏电阻6固定于绕组12的中点线圈16。
热敏电阻6检测中点线圈16的温度，并与中点线圈16的延伸部161接触。绝缘纸7在热敏电阻6与延伸部161接触的状态下将热敏电阻6固定于延伸部161。
具体而言，热敏电阻6利用伴随温度变化而产生的阻值的变化来检测中点线圈16的温度。
热敏电阻6具备检测部61和输出线62。检测部61与延伸部161密接接触。检测部61检测中点线圈16的温度并产生检测信号。输出线62的一端与检测部61连接。输出线62向外部输出从检测部61产生的检测信号。输出线62的另一端例如与ECU(Electronic ControlUnit)等外部设备连接。外部设备基于从输出线62输出的检测信号来取得中点线圈16的温度而进行监视。
图5是图4的V-V剖视图。
如图5所示，中点线圈16具备芯线163和覆盖芯线163的绝缘性的覆膜164。芯线163的截面形成为矩形形状(扁平线状)。热敏电阻6的检测部61的截面形成为矩形形状。
绝缘纸7形成为带状。绝缘纸7以与延伸部161交叉的方式卷缠在热敏电阻6的检测部61和中点线圈16的延伸部161的外周。将绝缘纸7的卷绕方向(绝缘纸7的周向)上的两侧部71、72以重叠的状态粘接。由此，绝缘纸7在使检测部61与延伸部161接触的状态下固定。
绝缘纸7由绝缘层73和粘接层74形成。绝缘层73例如由树脂材料等具有绝缘性的材料形成。粘接层74形成于绝缘层73的内周面73a的整体。粘接层74由热固化型粘接剂形成，在加热时进行固化而发挥粘接功能。
绝缘纸7的两侧部71、72在重叠的状态下由粘接层74粘接。若具体地说明，则绝缘纸7的两侧部71、72中的一侧部71配置于外周侧。两侧部71、72中的另一侧部72配置于内周侧。绝缘纸7的一侧部71的内周侧和绝缘纸7的另一侧部72的外周侧由粘接层74粘接。
图6是绝缘纸的俯视图。需要说明的是，对于图6的绝缘纸7而言，示出了折弯前的状态。
在绝缘纸7设置有四根折线77。四根折线77在绝缘纸7的卷绕方向上分离开地设置。四根折线77设置在与绝缘纸7的四个折弯部78(参照图5)对应的位置。各折线77沿与绝缘纸7的卷绕方向正交的方向延伸。通过使绝缘纸7沿着四根折线77向粘接层74侧折弯，从而使截面成为矩形形状。
接着，对使用绝缘纸7的热敏电阻6的固定方法进行说明。
热敏电阻6的固定方法包括热敏电阻配置工序、绝缘纸卷缠工序及绝缘纸粘接工序。在热敏电阻6的固定作业中，按顺序进行上述工序。
在热敏电阻配置工序中，将热敏电阻6的检测部61配置成与中点线圈16的延伸部161密接。
接着，在绝缘纸卷缠工序中，首先，沿着四根折线77将绝缘纸7折弯到粘接层74侧。接下来，在绝缘纸卷缠工序中，将折弯的绝缘纸7卷缠于热敏电阻6及中点线圈16的延伸部161的外周。
接着，在绝缘纸粘接工序中，首先，使绝缘纸7的两侧部71、72重叠并利用粘接层74(热固化型粘接剂)使之临时粘接。接下来，在绝缘纸粘接工序中，对绝缘纸7进行加热。由此，将粘接层74加热并使之固化，使两侧部71、72相互粘接。由此，热敏电阻6的检测部61在与中点线圈16的延伸部161接触的状态下被固定。
根据本实施方式的定子3、热敏电阻固定结构6A及热敏电阻固定方法，在使热敏电阻6与绕组12的中点线圈16接触的状态下将绝缘纸7卷缠于热敏电阻6和绕组12的中点线圈16的外周并使两侧部71、72粘接，由此将热敏电阻6固定于绕组12的中点线圈16，因此，不用如以往技术那样使用托架，就能够将热敏电阻6固定于绕组12的中点线圈16。因此，本实施方式记载的定子3与以往技术相比布局性优越，且能够低成本地固定热敏电阻6。
另外，根据本实施方式的热敏电阻固定方法，在利用热固化型粘接剂使绝缘纸7的两侧部71、72临时粘接后进行加热固化，使两侧部71、72粘接，因此，能够将绝缘纸7的两侧部71、72可靠地粘接。
(第二实施方式)
图7是表示第二实施方式的定子的热敏电阻固定结构的剖视图。
接着，参照图7，对第二实施方式的定子3进行说明。需要说明的是，对与第一实施方式同样的结构省略详细的说明。
第二实施方式的定子3具备定子铁心11(参照图1等)、绕组12、热敏电阻6及绝缘纸7。
绝缘纸7由绝缘层73、第一粘接层75及第二粘接层76形成。与第一实施方式的粘接层74同样地，第一粘接层75及第二粘接层76由热固化型粘接剂形成。第一粘接层75形成于绝缘层73的内周面73a的整体。第二粘接层76形成于绝缘层73的外周面73b的整体。
绝缘纸7在绝缘纸7的两侧部71、72分别设置有第一粘接层75和第二粘接层76。两侧部71、72由第一粘接层75和第二粘接层76粘接。具体而言，在一侧部71的内周侧设置有第一粘接层75。在另一侧部72的外周侧设置有第二粘接层76。在两侧部71、72中，一侧部71的内周侧与另一侧部72的外周侧由第一粘接层75和第二粘接层76粘接。
根据第二实施方式的定子3及热敏电阻固定结构6A，在绝缘纸7的两侧部71、72中的每一个分别设置有第一粘接层75和第二粘接层76，且两侧部71、72由第一粘接层75和第二粘接层76粘接，因此，与将粘接剂设置于绝缘纸7的两侧部71、72的一方的情况相比，能够使两侧部71、72牢固地粘接。因此，根据第二实施方式的定子3及热敏电阻固定结构6A，能够将热敏电阻6可靠地固定于绕组12的中点线圈16。
(第三实施方式)
图8是表示第三实施方式的定子的热敏电阻固定结构的剖视图。
接着，参照图8，对第三实施方式的定子3进行说明。需要说明的是，对与第一实施方式同样的结构省略详细的说明。
第三实施方式的定子3具备定子铁心11(参照图1等)、绕组12、热敏电阻6、绝缘纸7及保持件112。保持件112由具有绝缘性的树脂材料构成，截面形成为矩形形状的筒状。保持件112外套于绝缘纸7的外周侧。
根据第三实施方式的定子3，在绝缘纸7的外周侧设置有具有绝缘性的保持件112，因此，能够将热敏电阻6可靠地固定于绕组12的中点线圈16。另外，能够可靠地确保热敏电阻6与中点线圈16周边的其他的部件的绝缘性。
(第四实施方式)
图9是第四实施方式的热敏电阻固定方法的绝缘纸粘接工序的说明图。
接着，参照图9，对第四实施方式的热敏电阻固定方法进行说明。需要说明的是，对与第一实施方式同样的结构省略详细的说明。
在第四实施方式的绝缘纸粘接工序中，在将绝缘纸7的两侧部71、72临时固定于热敏电阻6的检测部61的状态下将绝缘纸7的两侧部71、72粘接。
就两侧部71、72的临时固定而言，当在检测部61上使两侧部71、72重叠之后，利用夹持件121(夹持部)来夹持两侧部71、72和与两侧部71、72对置的对置部79。
夹持件121具备一对夹持部122、122和施力机构(未图示)。一对夹持部122、122的基端侧以能够转动的方式结合。施力机构始终沿夹持方向对一对夹持部122、122进行施力。
在绝缘纸粘接工序中，夹持件121的一对夹持部122、122利用施力机构的作用力来夹持两侧部71、72和对置部79。由此，两侧部71、72被压靠于检测部61并被临时固定。在两侧部71、72粘接后将夹持件121从绝缘纸7拆下。需要说明的是，夹持件121也可以构成为能够对施力机构的作用力进行调整，由此对夹持力进行调整。
根据第四实施方式的热敏电阻固定方法，由于在使绝缘纸7的两侧部71、72重叠后，利用夹持件121进行夹持而将两侧部71、72临时固定，因此，能够使绝缘纸7的两侧部71、72可靠地粘接。
(第五实施方式)
图10是第五实施方式的热敏电阻固定方法的绝缘纸粘接工序的说明图。
接着，参照图10，对第五实施方式的热敏电阻固定方法进行说明。需要说明的是，对与第一实施方式同样的结构省略详细的说明。
在第五实施方式的绝缘纸粘接工序中，与第四实施方式的绝缘纸粘接工序同样地，在将绝缘纸7的两侧部71、72临时固定于热敏电阻6的检测部61的状态下将绝缘纸7的两侧部71、72粘接。
在两侧部71、72的临时固定中，使用环状的热收缩管131(紧固部)。热收缩管131是通过被加热而进行收缩的管。热收缩管131形成为能够外套于在热敏电阻6的检测部61和中点线圈16的延伸部161上卷缠的绝缘纸7。
在绝缘纸粘接工序中，当使两侧部71、72在检测部61上重叠之后，将热收缩管131外套于绝缘纸7。接下来，进行加热并使热收缩管131收缩。由此，热收缩管131将绝缘纸7紧固。另外，粘接层74被加热而固化。由此，热敏电阻6的检测部61在与中点线圈16的延伸部161接触的状态下被固定。需要说明的是，既可以在粘接层74固化后去除热收缩管131，也可以不去除热收缩管131。
根据第五实施方式的热敏电阻固定方法，在使绝缘纸7的两侧部71、72重叠后，利用热收缩管131进行紧固而将两侧部71、72临时固定，因此，能够将绝缘纸7的两侧部71、72可靠地粘接。
需要说明的是，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。
例如在上述的各实施方式中，使热敏电阻6与绕组12的中点线圈16接触地将热敏电阻6固定，但也可以使热敏电阻6与绕组12的桥接线圈17、引出线圈18接触地将热敏电阻6固定。
另外，在第五实施方式中，作为紧固部的一例，对使用热收缩管131的情况进行了说明，但并不限定于热收缩管131。作为紧固部，例如也可以使用具有弹性力的管。
除此之外，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当地将上述实施方式中的构成要素替换为周知的构成要素，另外，也可以将上述各实施方式及各变形例适当地组合。

Claims (9)

1.一种定子，其中，
所述定子具备：
导体，其收容在定子铁心的插槽中而装配于所述定子铁心；
热敏电阻，其检测所述导体的温度；以及
绝缘纸，其卷缠于所述热敏电阻和所述导体的外周，且通过将两侧部粘接而将所述热敏电阻以与所述导体接触的状态固定。
2.根据权利要求1所述的定子，其中，
在所述绝缘纸的所述两侧部分别设置有粘接剂，
所述两侧部由该两侧部双方的所述粘接剂粘接。
3.根据权利要求1或2所述的定子，其中，
在所述绝缘纸的外周侧设置有具有绝缘性的保持件。
4.一种热敏电阻固定结构，其中，
所述热敏电阻固定结构具备：
导体，其收容在定子铁心的插槽中而装配于所述定子铁心；
热敏电阻，其检测所述导体的温度；以及
绝缘纸，其卷缠于所述热敏电阻和所述导体的外周，且通过将两侧部粘接而将所述热敏电阻以与所述导体接触的状态固定。
5.一种热敏电阻固定方法，其中，
所述热敏电阻固定方法包括：
热敏电阻配置工序，将热敏电阻与导体接触地配置，该导体收容在定子铁心的插槽中而装配于所述定子铁心；
绝缘纸卷缠工序，将绝缘纸卷缠于所述热敏电阻和所述导体的外周；以及
绝缘纸粘接工序，通过将所述绝缘纸的两侧部粘接而将所述热敏电阻以与所述导体接触的状态固定。
6.根据权利要求5所述的热敏电阻固定方法，其中，
在所述绝缘纸粘接工序中，将所述绝缘纸的所述两侧部在临时固定于所述热敏电阻及所述导体中的至少一方的状态下进行粘接。
7.根据权利要求5所述的热敏电阻固定方法，其中，
在所述绝缘纸粘接工序中，在利用热固化型粘接剂将所述绝缘纸的所述两侧部临时粘接后进行加热固化，将所述两侧部粘接。
8.根据权利要求6或7所述的热敏电阻固定方法，其中，
在所述绝缘纸粘接工序中，将所述绝缘纸的所述两侧部重叠后，利用夹持部进行夹持而将所述两侧部临时固定。
9.根据权利要求6或7所述的热敏电阻固定方法，其中，
在所述绝缘纸粘接工序中，将所述绝缘纸的所述两侧部重叠后，利用紧固部进行紧固而将所述两侧部临时固定。
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