CN111628615A - 旋转电机、其温度检测器及其制造方法和保护方法 - Google Patents

Abstract

旋转电机(1)中的温度传感器被配置或安装在温度检测目标(31)的表面上。温度检测目标、即安装部(31)具有厚度(TH31)。温度传感器(21)具有容纳检测器元件(23)的内壳(24)。内壳(24)由树脂制成。内壳具有厚度(TH24)。温度检测设备(20)具有容纳温度传感器(21)的外壳(25)。外壳(25)由树脂制成。在包括用于旋转电机的保护的阈值温度的特定温度范围内，外壳(25)的线性膨胀系数小于安装部(31)和内壳(24)的线性膨胀系数的平均值。

Description

旋转电机、其温度检测器及其制造方法和保护方法

技术领域

本公开总体上涉及一种旋转电机、其温度检测器及其制造方法和保护方法。

背景技术

专利文献1公开了一种用于对线圈的温度进行检测的温度检测器元件。专利文献2、3公开了一种旋转电机的定子。以下列出的专利文献的内容以参见的方式并入，以作为说明书中的技术元件的说明。

[专利文献1]日本专利申请公开第2013-51807号

[专利文献2]日本专利申请公开第2000-166150号

[专利文献3]日本专利申请公开第2018-125924号

为了稳定地检测温度，期望温度传感器和温度检测目标稳定接触。在以上方面或在未提及的其他方面中，需要对旋转电机、其温度检测器及其制造方法和保护方法进行进一步的改进。

发明内容

本公开的目的是提供一种其中温度传感器和温度检测目标稳定接触的旋转电机、旋转电机的温度检测器及其制造方法以及旋转电机的保护方法。

本文公开的旋转电机的温度检测器包括：安装部，上述安装部是旋转电机的定子线圈的一部分；温度传感器，上述温度传感器将检测器元件封围，所述检测器元件在其中设置有树脂制的内壳，上述检测器元件沿堆叠方向堆叠在安装部上，并且输出表示安装部温度已经达到预定阈值温度的电信号；以及外壳，上述外壳由树脂制成并且将安装部和温度传感器封围，外壳的在低于阈值温度的温度范围内的线性膨胀系数被设定为比包括安装部和内壳的、在相关温度范围内的线性膨胀系数的复合线性膨胀系数小的值。

根据所公开的旋转电机的温度检测器，温度传感器将检测器元件封闭在内壳中。外壳将安装部和温度传感器封围，上述安装部是温度检测的目标或对象。此外，在等于或低于检测器元件要检测的阈值温度的温度范围内，外壳的线性膨胀系数被设定为小于包括安装部和内壳的复合线性膨胀系数(即两个部分的复合系数)。因此，当温度升高时，外壳将内壳按压在安装部。因而，在包括阈值温度的温度范围内，安装部与内壳之间的接触状态可以处于稳定状态。其结果是，在包括阈值温度的温度范围内，对安装部的温度进行稳定地检测。

本文公开的旋转电机包括：旋转电机的温度检测器；定子，上述定子具有定子线圈；转子，上述转子磁耦合到上述定子；以及壳体，上述壳体用于容纳转子。

本发明公开了一种旋转电机的温度检测器的制造方法，包括以下步骤：将具有容纳在由树脂制成的内壳中的检测器元件的温度传感器沿堆叠方向堆叠在作为旋转电机的定子线圈的一部分的安装部上，上述检测器元件输出指示检测温度已经达到预设阈值温度的电信号；通过使用模具模制由树脂制成的外壳以将安装部和温度传感器封围或容纳；将模具的温度控制在目标温度；以及将外壳在目标温度(即，高于目标温度)与阈值温度(即，等于或小于阈值温度)之间的相关温度范围内的线性膨胀系数调节为小于包括安装部在相关温度范围内的线性膨胀系数和内壳在相关温度范围内的线性膨胀系数的复合线性膨胀系数。

本文公开的旋转电机的保护方法包括：将具有容纳在由树脂制成的内壳中的检测器元件的温度传感器沿堆叠方向堆叠在作为旋转电机的定子线圈的一部分的安装部上，上述检测器元件输出指示检测温度已经达到预设阈值温度的电信号；通过使用模具模制由树脂制成的外壳以将安装部和温度传感器封围或容纳；将模具的温度控制在目标温度；将外壳在目标温度(即，高于目标温度)与阈值温度(即，等于或小于阈值温度)之间的特定/相关温度范围内的线性膨胀系数调节为小于包括安装部在相关温度范围内的线性膨胀系数和内壳在相关温度范围内的线性膨胀系数的复合线性膨胀系数；以及当检测温度达到阈值温度时，执行保护旋转电机的保护控制。

说明书中公开的方面分别采用彼此不同的技术方案，以实现它们各自的目的。权利要求书和本节中描述的括号中的附图标记示例性地表示与稍后将描述的实施方式的各部分的对应关系，并且不旨在限制技术范围。通过参考以下详细描述和附图，说明书中公开的目的、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

通过以下参考附图的详细描述，本公开的目的、特征和优点将变得更加明显，其中：

图1是根据第一实施方式的旋转电机的剖视图；

图2是定子线圈的电路图；

图3是温度传感器的立体图；

图4是温度检测器的俯视图；

图5是沿图4中温度检测器的线Ⅴ-Ⅴ剖取的剖视图；

图6是沿图5中的温度检测器的线VI-VI剖取的剖视图；

图7是保护控制的流程图；

图8是温度检测器的制造装置的剖视图；

图9是树脂模具的温度控制的流程图；

图10是线性膨胀系数的图；

图11是根据第二实施方式的温度传感器的立体图；

图12是根据第三实施方式的温度传感器的立体图；

图13是根据第四实施方式的温度传感器的立体图；

图14是根据第五实施方式的定子线圈的剖视图；以及

图15是根据第六实施方式的定子线圈的剖视图。

具体实施方式

参考附图描述本公开的几个实施方式。在一些实施方式中，在功能和/或结构上彼此对应和/或彼此关联的部件被赋予相同的附图标记，或者具有不同的百位以上数字的附图标记。对于相应的部分和/或相关联的部分，可以参考其他实施方式的描述。

第一实施方式

在图1中，旋转电机1是电动发电机。旋转电机1可操作地连接到设备或通常为机器的动力系统2(PWT)上。旋转电机1可以用作发电机，上述发电机通过从动力系统2供给的动力(即，动能)来产生电力。旋转电机1还可以用作向动力系统2供给动力的电动机。旋转电机1可以替代地是发电机或电动机。动力系统2可以包括内燃机。动力系统2提供设备的主动力。在本公开的说明书中，该设备包括车辆、空气调节器以及水泵等。此外，术语“车辆”在本文中被广泛地使用，并且可以包括例如汽车、轮船、飞行器、模拟设备和娱乐设备。

旋转电机1电连接到控制设备(CNT)3。控制设备3包括逆变器电路。当旋转电机1用作发电机时，该旋转电机1由动力系统2驱动并输出电力。当旋转电机1用作发电机时，控制设备3用作整流电路，该整流电路对从旋转电机1输出的电力进行整流。旋转电机1在用作电动机时对动力系统2的旋转进行支承。当旋转电机1用作电动机时，控制设备3将多相/多个相交流电(AC)作为电力供给至旋转电机1。在本实施方式中，多个相的交流电力是三相电力。

旋转电机1具有转子4和定子10。转子4可绕轴线AX旋转。定子10是具有轴线AX的圆柱形构件。在下面的描述中，术语轴向、径向和周向由轴线AX或参照轴线AX定义。转子4和定子10被容纳在壳体6中。壳体6固定或静止地保持定子10，并可旋转地支承转子4。壳体6可以提供，即可以用作动力系统2的一部分。例如，壳体6可以提供变速箱或曲轴箱的一部分。

转子4磁耦合至定子10。转子4由轴5相对于壳体6可旋转地支承。轴5提供、即用作旋转轴。旋转轴连接到动力系统2。转子4配置在定子10的径向内侧。转子4具有沿周向方向布置的多个磁极。多个磁极由嵌入在转子4中的多个永磁体形成。转子4可以通过各种结构来提供。转子4具有例如八个磁极(四个N极和四个S极)。

定子10具有定子芯11。定子芯11具有圆柱形形状。定子芯11也可以具有环形形状。定子芯11具有沿轴向层叠的多个钢板。定子芯11具有多个周向布置的槽。多个槽沿周向以相等的间距/间隔布置。多个槽可以以几种不同的间距布置。多个槽沿轴向延伸以穿透多个钢板。此外，多个槽分别沿其半径变宽。定子芯11通常具有环形的背芯。定子芯11具有从背芯向径向内侧延伸的多个齿。多个齿形成多个在它们之间的槽。

定子10具有定子线圈12。定子线圈12安装在定子芯11上。定子线圈12具有笔直部13和线圈端部14、15。笔直部13沿轴向笔直地延伸。笔直部13容纳在槽中。线圈端部14、15位于定子芯11的端部。线圈端部14、15从定子芯11轴向突出。线圈端部14、15是包括在定子线圈12中的多个分段导体的组件。在线圈端部14、15处，一个分段导体将位于一个槽中的笔直部13连接到位于另一不同槽中的笔直部13。线圈端部14、15可被设置为连续分段导体的折弯部(即，弯曲部)。可以将线圈端部14、15设置作为将不同分段导体接合的接头。

一个线圈可以通过连续线或通过将多个分段接合而设置。在本实施方式中，一个线圈由多个经接合的分段设置。注意，可以通过各种接合方法来将多个分段接合。接合方法可以是例如TIG焊接、电阻焊接以及焊料接合等。另外，一个线圈是可以视为一个相的线圈。一个线圈可在其中包括具有不同电角度的多个线圈元件。例如，一个线圈可以包括在电角度上相差几度的多个线圈元件。

定子线圈12可以具有电线连接单元。电线连接单元将定子线圈12电连接，以形成多个相的电线连接。电线连接单元将多根引线连接，以提供星形连接或三角形连接。连接单元包括多个电线连接导体。多个电线连接导体是用于定子线圈12的连接构件。多个电线连接导体由导电构件制成。电线连接单元具有端部导体，上述端部导体以星形连接的方式设置三个输入/输出端部(即，以下被指定为电源端)。电线连接单元具有中性点导体，上述中性点导体以星形连接的方式设置中性点。电线连接导体也可以称为母线。

旋转电机1包括温度检测器20。温度检测器20对定子线圈12的温度进行检测。定子线圈12的温度在笔直部13或线圈端部14、15处被检测。温度检测器20对构成定子线圈12的导体的温度进行检测。温度检测器20对例如在线圈端部14、15处的导体表面的温度进行检测。温度检测器20对线圈端部14、15处的绕组导体、分段导体或连接导体的表面的温度进行检测。如图1所示，温度检测器20对线圈端部14处的温度进行检测。温度检测器20输出指示检测温度的电信号。温度检测器20的检测信号被输入到控制设备3。控制设备3将由检测信号指示的温度数据存储在存储器中。控制设备3的处理器通过访问存储器，根据温度数据进行控制处理。图2示出定子线圈12的多个相的连接。定子线圈12采用星形连接作为多个相的连接。定子线圈12具有U相、V相和W相。定子线圈12具有用作U相的多个U相线圈12u。定子线圈12具有用作V相的多个V相线圈12v。定子线圈12具有用作W相的多个W相线圈12w。定子线圈12可以在一个相中包括一个或多个相线圈。另外，定子线圈12可以设置有多组多个相的电线连接。在本实施方式中，定子线圈12具有两个U相线圈12u、两个V相线圈12v和两个W相线圈12w。定子线圈12包括一组多个相的电线连接。

多个电线连接导体30包括提供U相电源端的U相电线连接导体30u。U相电线连接导体30u在多个联结点处分别连接到多个U相线圈12u。U相电线连接导体30u连接到对应的电源端子。因此，U相电线连接导体30u提供了将两个U相线圈12u连接到电源端的所谓的交叉线。多个电线连接导体30包括提供V相电源端的V相电线连接导体30v。V相电线连接导体30v在多个联结点处分别连接到多个V相线圈12v。V相电线连接导体30v连接到对应的电源端子。因此，V相电线连接导体30v提供了将两个V相线圈12v连接到电源端的所谓的交叉线。多个电线连接导体30包括提供W相电源端的W相电线连接导体30w。W相电线连接导体30w在多个联结点处分别连接到多个W相线圈。W相电线连接导体30w连接到对应的电源端子。因此，W相电线连接导体30w提供了将两个W相线圈12w连接到电源端的所谓的交叉线。多个电线连接导体30包括中性点电线连接导体30n。中性点电线连接导体30n提供星形连接。一个中性点电线连接导体30n在多个联结点处连接到多个相线圈12u、12v、12w的线圈端部，以用于与中性点的连接。

温度检测器20设置在多个电线连接导体30中的一个上。在图2所说明的示例中，温度检测器20设置在U相电线连接导体30u上。温度检测器20对U相电线连接导体30u的温度进行检测，作为定子线圈12的代表温度。温度检测器20可以设置在多个连接导体30的每一个上。在这种情况下，可以使用由任何一个温度检测器20指示的检测温度或是平均温度。

图3示出了温度检测器20中包括的温度传感器21。温度传感器21具有三个尺寸，即沿纵向方向LG、宽度方向WD和厚度方向TH(即，堆叠方向TH)的尺寸。温度传感器21具有所谓的长方体状或立方体。温度传感器21是所谓的热敏电阻型温度传感器。由于温度传感器21旨在测量温度，因此，它也可以是其他类型的温度传感器，诸如PTC热敏电阻、NTC热敏电阻、线性电阻以及热电耦等。温度传感器21具有用于输出电信号的引线22、检测器元件23和内壳24。检测器元件23是热敏电阻。检测器元件23在图3中被示为圆柱形形状，但是可以设置为各种形状，诸如矩形形状等。引线22从检测器元件23延伸。引线22连接到控制设备3。内壳24由树脂制成。内壳24将引线22和检测器元件23的一部分覆盖。内壳24是通过在模具中模制引线22和检测器元件23的一部分而形成的、用于将它们覆盖的模制品。内壳24也可以称为嵌件成型品，其中引线22和检测器元件23的一部分是嵌入件。内壳24也可以称为封围引线22和检测器元件23的一部分的模具成形品。因此，温度传感器21通过树脂制的内壳24将检测器元件23封围。温度传感器21可以被实现为市场上可获得的各种温度传感器。图4以俯视图示出了温度检测器20。温度检测器20配置或安装在电线连接导体30的表面上。电线连接导体30是包括在电线连接单元中的母线。温度检测器20可以配置在用作相线圈12u、12v、12w的导体的表面上，而不是配置在电线连接导体30上。电线连接导体30包括安装部31。安装部31是旋转电机1的定子线圈12的一部分。电线连接导体30和安装部31由连续的/相连的材料一体地形成，即具有主体的一个拉伸件。温度传感器21在堆叠方向TH上或是沿堆叠方向TH堆叠在安装部31上。其结果是，温度传感器21包括检测器元件23，上述检测器元件23输出指示安装部31的温度已经达到预定阈值温度Tth的电信号。安装部31提供用于布置/配置温度传感器21的安装表面。安装表面比温度传感器21宽或大。安装部31具有比电线连接导体30宽的宽度。安装部31提供作为温度检测目标的对象。安装部31也称为形成在电线连接导体30的一部分上的岛部。

温度检测器20具有外壳25。外壳25由树脂制成。外壳25封围或容纳安装部31和温度传感器21。外壳25覆盖整个内壳24和温度传感器21的引线22的一部分。外壳25是通过模制预先配置在覆盖它们的模具中的安装部31和温度传感器21而制成的模制品。外壳25也可以称为嵌件成型产品，其中安装部31和温度传感器21用作嵌入件。外壳25也可以称为封围或容纳安装部31和温度传感器21的模制成型产品。

外壳25大于内壳24。外壳25覆盖整个内壳24。内壳24的一部分可以从外壳25露出。例如，在一些情况下，用于将内壳24保持在规定位置的保持销与内壳24之间的接触表面可从外壳25露出。外壳25比安装部31大。外壳25将安装部31的全部和电线连接导体30的一部分覆盖。同样，在这种情况下，安装部31的一部分可能会从外壳25露出。例如，在一些情况下，用于将安装部31保持在规定位置的保持销与安装部31之间的接触表面可能从外壳25露出。

图5示出了图4的V-V剖面。图6示出了图4的VI-VI剖面。图5和图6示出了“切割”检测器元件23的剖面。如图所示，内壳24与安装部31接触。当内壳24接触安装部31时，检测器元件23高精度地检测安装部31的温度。安装部31的温度直接或间接地指示电线连接导体30、线圈端部14和定子线圈12的温度。当内壳24稳定地接触安装部31时，检测器元件23稳定地检测安装部31的温度。此外，期望内壳24和安装部31在宽温度范围内稳定接触。另外，还期望在使用旋转电机1的运转温度范围内，使内壳24和安装部31稳定地接触。操作温度范围是高温范围，例如，高于大约20摄氏度的室温(即，正常)区域。

当安装部31、内壳24和/或外壳25膨胀或收缩时，安装部31与内壳24之间的接触强度(例如，接触的稳定程度)改变。此外，当安装部31、内壳24和/或外壳25膨胀或收缩时，安装部31和内壳24可能彼此失去接触。在本实施方式中，规划并实现了外壳25的线性膨胀系数，从而在安装部31与内壳24之间维持稳定的接触状态。

电线连接导体30由用于电导体的铜或铜合金制成。电线连接导体30可以由铝或铝合金制成。内壳24和外壳25由树脂制成。内壳24由聚苯硫醚(polyphenylene sulfide：PPS)树脂制成。内壳24可以由环氧树脂制成。内壳24可以由氟树脂制成。外壳25由聚苯硫醚树脂(PPS)制成。外壳25可以由尼龙树脂(例如，PA6T)制成。外壳25包括至少一个填充物。外壳25可以包括填充物以便调节线性膨胀系数。外壳25可以包括多个填充物。多个填充物可以包括相对于线性膨胀系数表现出各向同性的填充物和相对于线性膨胀系数表现出各向异性的填充物。填充物被设置为玻璃填充物等。

图7示出了通过使用处理器由控制设备3执行的控制过程170。控制设备3基于由温度检测器20检测出的检测温度T20，选择性地进行通常控制和保护控制。控制设备3将检测温度T20与预设温度阈值Tth进行比较。当检测温度T20小于阈值温度Tth(T20＜Tth)时，控制设备3进行通常控制。在通常控制中，执行作为发电机的控制或作为电动机的控制。当检测温度T20等于或大于阈值温度Tth(T20≥Tth)时，控制设备3进行用于保护旋转电机1的保护控制。在该保护控制，流过定子线圈的电流12是有限的。电流的限制例如包括，即，可以实现为将电流限制为预设值，并且将电流限制为零(安培)。

在步骤171中，控制设备3从温度检测器20接收检测温度T20的输入。检测温度T20作为温度数据存储在存储器中。处理器通过访问存储器来获得温度数据。在步骤172中，控制设备3将检测温度T20与阈值温度Tth进行比较。如果检测温度T20小于阈值温度Tth(T20<Tth)，则过程分支到“是”。如果检测温度T20等于或高于阈值温度Tth(T20≥Tth)，则过程分支到“否”。在步骤172中，控制设备3判断为安装部31的温度已经达到阈值温度Tth。在步骤173中，控制设备3执行通常控制。在步骤174中，控制设备3执行保护控制。步骤171、172、174的过程提供了保护步骤，该保护步骤在检测温度T20已经到达阈值温度Tth时启动用于保护旋转电机1的保护控制。

图8示出了在制造温度检测器20的制造方法中使用的制造装置。温度检测器的制造方法包括使用模具50以树脂模制外壳25的模制过程。制造方法包括在模制过程之前将温度传感器21和电线连接导体30的安装部31布置/配置在模具50中的布置过程。制造方法包括组装电线连接导体30的组装过程，其中在模制过程之后，温度检测器20形成为线圈端部14的一部分。模制过程包括通过封闭模具50而在模具50内形成腔体的封闭过程。模制过程包括将外壳25注入腔体的注入过程。模制过程包括打开模具50并取出具有模制的温度检测器的电线连接导体的取出过程。另外，该制造方法包括至少在注入过程中将模具50的温度维持在目标温度的温度控制过程。在整个封闭过程、注入过程和取出过程中，可以连续地进行温度控制。可以在封闭过程之前执行温度控制。

模具50具有第一模具51和第二模具52。第一模具51和第二模具52限定用于外壳25的腔体53。在腔体53中，容纳有安装部31和温度传感器21。模具50包括用于注入树脂材料的浇口54。浇口54在腔体53的纵向方向LG上的一端开口。浇口54在模制之后在外壳25上形成轨迹。通过浇口54位于纵向方向LG的端部，树脂材料主要在纵向方向LG上流动。此时，填充物也主要在纵向方向LG上流动。其结果是，填充物的纵向方向沿纵向方向LG布置。填充物的定向方向是纵向方向LG。

该制造装置包括模具温度检测器56。模具温度检测器56对模具50的温度进行检测。模具50的温度在第二模具52处被检测或是作为其温度。模具温度检测器56输出指示检测温度的电信号。制造装置包括模具控制设备(CNT)57。模具温度检测器56的检测信号被输入到模具控制设备57。模具控制设备57将由检测信号指示的温度数据存储在存储器中。模具控制设备57的处理器通过访问存储器，根据温度数据进行控制处理。模具控制设备57对加热器58的发热量进行控制。加热器58调整或调节模具50的温度。模具温度检测器56、模具控制设备57和加热器58提供反馈控制系统，上述反馈控制系统将模具50的温度反馈控制。

本说明书中的控制设备3和模具控制设备57也可以称为电子控制单元(ECU)。控制设备或控制系统由(a)作为被称为if-then-else形式的多个逻辑的算法，或(b)通过机器学习调整的学习模型、例如作为神经网络的算法来提供。

该控制设备由包括至少一个计算机的控制系统来提供。控制系统可以包括由数据通信设备链接的多个计算机。该计算机包括至少一个作为硬件的处理器(即，硬件处理器)。硬件处理器可以由以下(i)、(ii)和(iii)中的一个提供。

(i)硬件处理器可以是执行存储在至少一个存储器中的程序的至少一个处理器核心。在这种情况下，计算机被设置成或实现为至少一个存储器和至少一个处理器核心。处理器核心可以被称为例如CPU(中央处理单元)、GPU(图形处理单元)以及RISC-CPU等。存储器也可以称为存储介质。存储器是非暂时性的、有形的存储介质，上述存储介质非暂时性地存储由处理器可读取的“程序和/或数据”。存储介质由半导体存储器、磁盘以及光盘等提供。程序可以单独地、即以自身分发，或是作为存储该程序的存储介质分发。(ii)硬件处理器可以是硬件逻辑电路。在这种情况下，计算机由包括多个编程逻辑单元的数字电路(即，门电路)提供，或是实现为该数字电路。数字电路也可以称为逻辑电路阵列，诸如ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)、SoC(系统芯片)，PGA(可编程门阵列)以及CPLD(复杂可编程逻辑器件)等。该数字电路可以包括存储程序和/或数据的存储器。该计算机可以由模拟电路提供。计算机可以作为数字电路和模拟电路的组合来提供。(iii)硬件处理器可以是如上所述的(i)和如上所述的(ii)的组合。硬件处理器(i)和(ii)被放置在不同的芯片上或一个共用芯片上。在这些情况下，部分(ii)也被称为加速器。

控制设备、信号源和控制对象提供各种元件。这些元件中的至少一些可以被称为块、模块或部段。此外，包含在控制系统中的元件仅在该元件是有意图性时才被称为功能装置。

本公开中描述的控制单元及其方法可以由通过组合处理器和存储器而提供的专用计算机来实现，上述处理器和存储器被编程为执行由计算机程序实现的一个或多个功能。可替代地，本公开中描述的控制单元和方法可以由通过用一个或多个专用硬件逻辑电路构成处理器而提供的专用计算机来实现。可替代地，本公开中描述的控制单元和方法可以由一个或多个专用计算机实现，该专用计算机包括被构成为(i)执行一个或多个功能的处理器及存储器和(ii)由一个或多个硬件逻辑电路构成的处理器的组合。此外，可以将计算机程序作为可由计算机执行的指令存储在有形的、非暂时性的计算机可读介质中。

图9示出了旋转电机的温度检测器的制造方法180。在执行制造方法180之后，执行控制过程170以实施旋转电机的控制方法。在步骤181中，制造方法180执行堆叠步骤。在步骤181中，将温度传感器21沿堆叠方向TH堆叠在安装部31上。在步骤182中，制造方法180执行调节步骤。在步骤182中，调节形成外壳25的树脂材料。调节步骤包括树脂材料的选择、填充物的选择以及注入温度的调节等。调节步骤可以在步骤181之前执行。在调节步骤中，在超过稍后描述的目标温度Ttg并且等于或低于阈值温度Tth的温度范围内，外壳25的线性膨胀系数AL25被调节。线性膨胀系数AL25被调节为小于复合线性膨胀系数ALav。复合线性膨胀系数ALav是通过将安装部31的在工作温度范围内的线性膨胀系数AL31和内壳24的在工作温度范围内的线性膨胀系数AL24复合或组合而获得的值。复合线性膨胀系数ALav也可以被称为平均线性膨胀系数。

制造方法180在步骤183中执行模制步骤。在步骤183中，将树脂材料注入并供给到模具50中。在步骤183中，通过模具50模制由树脂制成的外壳25，以将安装部31和温度传感器21封围在外壳25中。步骤183包括步骤184。

制造方法180在步骤184中执行模具温度控制步骤。步骤184将模具50的温度控制为目标温度Ttg。步骤184包括步骤185～187。步骤184由模具控制设备57的处理器执行。在步骤185中，模具控制设备57从模具温度检测器56接收检测温度T50的输入。检测温度T50作为温度数据存储在存储器中。处理器通过访问存储器获得温度数据。在步骤186中，模具控制设备57将检测温度T50与目标温度Ttg进行比较。在此，计算用于将检测温度T50控制为目标温度Ttg的加热器58的控制量。PID控制等可以用于计算处理。当加热器58是电加热器时，在此计算对加热器58的通电量(即，供给的电力)。在步骤187中，模具控制设备57控制加热器58的发热。在此，例如，控制流过加热器58的电流。其结果是，模具50的温度被控制并维持在目标温度Ttg。

模具50的目标温度Ttg被设定为控制从外壳25施加到温度传感器21和施加到安装部31的压迫力小于容许值。压迫力是对温度传感器21和安装部31进行按压以使彼此接触的力。因此，目标温度Ttg也可以称为容许温度。换言之，在模制过程的最后阶段，注入腔体53中的外壳25将温度传感器21和安装部31结合成彼此接触。此外，在这个时候，由外壳25施加到温度传感器21和安装部31的压迫力变得小于容许值。模具50的目标温度Ttg高于例如正常室温。由外壳25施加的压迫力被认为小于目标温度Ttg下的容许值。在许多实施方式中，由外壳25施加的压迫力在目标温度Ttg下为零(0)以上。其结果是，当从模具50中取出成型产品时，外壳25的温度朝向周围环境温度降低，并且外壳25收缩。另一方面，当旋转电机1使用时，外壳25的温度上升。在本实施方式中，在如以上段落中进一步讨论的温度范围内，外壳25的线性膨胀系数AL25被设定为实现温度传感器21与安装部31之间的稳定接触，或者被设定为使两个部分彼此稳定接触。

制造方法180在步骤188中执行推出步骤。在步骤188中，从模具50中取出通过树脂模制获得的温度检测器20。

再次参照图5和图6，图5和图6示出了沿堆叠方向TH的安装部31和内壳24的厚度。安装部31具有厚度TH31。安装部31具有线性膨胀系数AL31。内壳24具有厚度TH24。内壳24具有沿堆叠方向TH的线性膨胀系数AL24。为了高精度地检测定子线圈12的温度，需要在安装部31与内壳24之间沿堆叠方向TH接触。可以将安装部31的线性膨胀系数和内壳24的线性膨胀系数评估为其复合值。然而，需要考虑安装部31的厚度TH31和内壳24的厚度TH24。考虑到安装部31的厚度TH31和内壳24的厚度TH24，复合线性膨胀系数ALav大致由以下等式(1)表示。

ALav＝(TH31×AL31+TH24×AL24)/(TH31+TH24)…(1)

线性膨胀系数AL31是安装部31在温度范围内的线性膨胀系数。线性膨胀系数AL24是内壳24在温度范围内的线性膨胀系数。复合线性膨胀系数ALav是通过将线性膨胀系数AL31和线性膨胀系数AL24复合/组合而获得的线性膨胀系数。

在本实施方式中，在从模具50的目标温度Ttg到执行保护控制的温度阈值Tth的温度范围内建立以下方程式(2)。

AL25<ALav…(2)

即，在使用旋转电机1的温度范围内、即高温范围内，将外壳25的线性膨胀系数AL25设定为小于复合线性膨胀系数ALav。其结果是，在需要稳定的温度检测的温度阈值Tth处或其附近稳定地检测温度。其结果是，可以提高基于温度阈值Tth执行的保护控制的可靠性。

图10是示意性示出了外壳25的线性膨胀系数AL25和复合线性膨胀系数ALav的图。使用旋转电机1的温度范围Trg被表示为作为容许温度的目标温度Ttg与用于保护控制的阈值温度Tth之间的范围。该温度范围包括阈值温度Tth。在许多情况下，阈值温度Tth被设定为接近旋转电机1的操作上限。因此，温度范围从阈值温度Tth开始延伸且低于阈值温度Tth。在这种温度范围内，外壳25的线性膨胀系数AL25被设定为小于复合线性膨胀系数ALav。复合线性膨胀系数ALav是通过将安装部31的在温度范围内的线性膨胀系数AL31和内壳24的在温度范围内的线性膨胀系数AL24复合或组合而获得的值。

阈值温度Tth是用于保护定子线圈12的保护温度。该温度范围高于容许温度，并且等于或低于阈值温度Tth。容许温度是从外壳25施加到安装部31和施加到内壳24的压迫力变得小于容许值的温度。容许值是温度传感器21稳定地检测安装部31的温度所需的压迫力的值。容许值可以为零(0)。由此，通过外壳25稳定地维持安装部31与内壳24之间的接触状态。

线性膨胀系数AL25和复合线性膨胀系数ALav被设定为使得随着温度从容许温度朝向阈值温度Tth升高，从外壳25到安装部31和内壳24的压迫力增大。如上所述，复合线性膨胀系数ALav具有通过根据厚度TH31和厚度TH24对线性膨胀系数AL31和线性膨胀系数AL24进行复合或组合而获得的值。换言之，复合线性膨胀系数ALav例如是通过根据厚度TH31和厚度TH24对线性膨胀系数AL31和线性膨胀系数AL24进行平均而获得的平均线性膨胀系数。

无论外壳25的填充物的定向方向如何，线性膨胀系数AL25都满足上式(2)。即，线膨胀系数AL25在与作为定向方向的纵向方向LG平行的方向上或与定向方向垂直的方向上满足等式(2)。

在典型的示例性实施方式中，阈值温度Tth被设定在150摄氏度以上且200摄氏度以下的范围内。在这种情况下，目标温度Ttg被设定为130摄氏度以上且阈值温度Tth以下。

根据如上所述的实施方式，温度传感器21和温度检测的目标被外壳25的树脂封围。外壳25在该温度范围内的线性膨胀系数AL25被设定为小于在该温度范围内的复合线性膨胀系数ALav。该温度范围是超过正常室温的高温范围。因此，在该温度范围内，外壳25维持温度传感器21与安装部31之间的接触而不会松动。其结果是，可以在这样的温度范围内稳定地检测温度。

第二实施方式

本实施方式是将先前实施方式用基础基本形式的变型。在上述实施方式中，使用了长方体状的温度传感器21。可替代地，温度传感器21可以以各种形状提供。在图11中，温度传感器21具有圆柱形的内壳224。在本实施方式中，温度传感器21与安装部31之间的接触状态可以稳定地维持在超过模具50的温度的操作温度范围内。

第三实施方式

本实施方式是将先前实施方式用基础基本形式的变型。在图12中，温度传感器21具有椭圆形的圆柱形的内壳324。内壳324提供比内壳224更稳定的接触状态。

第四实施方式

本实施方式是将先前实施方式用基础基本形式的变型。在图13中，温度传感器21具有内壳424。内壳424具有面对安装部31的平坦表面424a。平坦表面424a在温度传感器21和安装部31之间提供稳定的接触。

第五实施方式

本实施方式是将先前实施方式用基础基本形式的变型。在上述实施方式中，温度检测器20被设置在提供输出端的U相电线连接导体30u上。可替代地，温度检测器20可以设置在反映定子线圈12的温度的部分。

在图14中，温度检测器20被设置在中性点电线连接导体30n上，并且检测中性点电线连接导体30n的温度。在本实施方式中，还可以检测定子线圈12的温度。

第六实施方式

本实施方式是将先前实施方式用基础基本形式的变型。在图15中，温度检测器20被设置在U相线圈12u上，并且检测U相线圈12u的温度。在本实施方式中，还可以检测定子线圈12的温度。

其他实施方式

说明书、附图等中的本公开不限于所示出的实施方式。本公开内容包括本领域技术人员基于其的示例性实施方式和变型。例如，本公开不限于实施方式中所示的部件和/或元件的组合。本公开可以以各种组合的形式来实现。本公开可以具有可添加到实施方式的附加部件。本公开包含对实施方式的部分和/或元件的省略。本公开包括一个实施方式与另一个实施方式之间的部分和/或元件的替换或组合。所公开的技术范围不限于实施方式的描述。公开的几个技术范围由权利要求书中的描述来指示，并且应当理解为包括在与权利要求书中的描述等同的含义和范围内的所有变形例。

说明书、附图等中的本公开不受权利要求的描述的限制。说明书、附图等中的本公开包含权利要求书中描述的技术思想，并且进一步扩展到比权利要求书中的技术思想更广泛的各种技术思想。因此，可以从说明书、附图等的公开中提取各种技术思想，而不局限于权利要求书的描述。

在上述实施方式中，旋转电机1用作电动发电机。此外，旋转电机1可以用作电动机。在这种情况下，定子线圈12也称为励磁绕组。此外，旋转电机1可以用作发电机。在这种情况下，定子线圈12也称为电枢绕组。

在上述实施方式中，定子线圈12在定子芯11的两端具有线圈端部14、15。线圈端部14可以以各种形式提供。在一种形式中，可以通过缠绕多个连续导体来提供定子线圈12。在这种情况下，线圈端部14被设置为连续导体的匝数的集合。在其他形式中，定子线圈12可以被设置为多个分段导体。在这种情况下，线圈端部14被设置为分段导体的匝部或接合多个分段导体的接合部。分段导体为U形、J形或I形。这样的线圈端部的形状例如在专利文献2(日本专利公开第2000-166150号)中被公开。专利文献2的全文以参见的方式纳入本申请。多个分段导体可以由多个配置在线圈端部14的连接导体来连接。这样的线圈端部的形状例如在专利文献3(日本专利公开第2018-125924号)中被公开。将专利文献3的全文以参见的方式纳入本申请。

在上述实施方式中，通过并联连接的多个相线圈来提供一个相。可替代地，串联连接可以被包括在一个相中。例如，可以通过将两组并联连接的两相线圈串联连接来提供一个相。

在以上实施方式中，电线连接导体30具有安装部31，以便配置/安装温度传感器21。此外，温度传感器21可以被配置/安装在不具有安装部31的电线连接导体30上。

在上述实施方式中，温度传感器21被插入外壳25。此外，壳体可以在外壳25的进一步外部。

Claims (10)

1.一种旋转电机的温度检测器，包括：

安装部(31)，所述安装部(31)构造成用作所述旋转电机的定子线圈(12)的一部分；

温度传感器(21)，所述温度传感器(21)将检测器元件(23)封围，所述检测器元件(23)在其中设置有树脂制的内壳(24、224、324、424)，所述检测器元件沿堆叠方向堆叠在所述安装部上并且构造成输出指示所述安装部的温度已经达到预定阈值温度(Tth)的电信号；以及

外壳(25)，所述外壳(25)由树脂制成并且将所述安装部和所述温度检测器封围，所述外壳的在低于阈值温度的温度范围内的线性膨胀系数(AL25)被设定为比包括所述安装部和所述内壳的、在该温度范围的线性膨胀系数的复合线性膨胀系数(ALav)小的值。

2.如权利要求1所述的温度检测器，其特征在于，

所述阈值温度(Tth)是用于保护所述定子线圈的保护温度。

3.如权利要求1或2所述的温度检测器，其特征在于，

所述温度范围是高于容许温度，并且是等于或低于所述阈值温度，在所述容许温度下，从所述外壳施加到所述安装部和所述内壳的压迫力变得小于容许值。

4.如权利要求3所述的温度检测器，其特征在于，

所述外壳的线性膨胀系数和复合线性膨胀系数被设定为，使得随着所述温度从所述容许温度朝向所述阈值温度升高，从所述外壳到所述安装部和所述内壳的所述压迫力增大。

5.如权利要求1或2所述的温度检测器，其特征在于，

根据所述安装部沿所述堆叠方向的厚度(TH31)和所述内壳沿所述堆叠方向的厚度(TH24)，所述复合线性膨胀系数的值通过将所述安装部的所述线性膨胀系数和所述内壳的所述线性膨胀系数复合来获得。

6.如权利要求1或2所述的温度检测器，其特征在于，

根据所述安装部沿所述堆叠方向的厚度(TH31)和所述内壳沿所述堆叠方向的厚度(TH24)，所述复合线性膨胀系数的值通过对所述安装部的所述线性膨胀系数和所述内壳的所述线性膨胀系数进行平均而被获得为线性膨胀系数的平均值。

7.一种旋转电机，所述旋转电机包括：

如权利要求1或2所述的旋转电机的温度检测器；

定子(10)，所述定子(10)具有定子线圈；

转子(4)，所述转子(4)磁耦合到所述定子；以及

壳体(6)，所述壳体(6)用于容纳所述转子。

8.如权利要求7所述的旋转电机，其特征在于，还包括：

控制设备(3)，所述控制设备(3)对所述安装部的所述温度是否已达到基于所述电信号的所述阈值温度进行判断。

9.一种旋转电机的温度检测器的制造方法，包括以下步骤：

将具有容纳在由树脂制成的内壳(24、224、324、424)中的检测器元件(23)的温度传感器(21)沿堆叠方向堆叠在作为所述旋转电机的定子线圈(12)的一部分的安装部上，所述检测器元件输出指示检测温度已经达到预设阈值温度(Tth)的电信号；

通过使用模具(50)模制由树脂制成的外壳(25)以将所述安装部和所述温度传感器(21)封围；

将所述模具的所述温度控制在目标温度(Ttg)；以及

将所述外壳在所述目标温度与所述阈值温度之间的温度范围内的线性膨胀系数(AL25)调节为小于包括所述安装部在所述温度范围内的所述线性膨胀系数和所述内壳在所述温度范围内的所述线性膨胀系数的复合线性膨胀系数(ALav)。

10.一种旋转电机的保护方法，包括以下步骤：

将具有容纳在由树脂制成的内壳(24、224、324、424)中的检测器元件(23)的温度传感器(21)沿堆叠方向堆叠在作为所述旋转电机的定子线圈(12)的一部分的安装部上，所述检测器元件输出指示检测温度已经达到预设阈值温度(Tth)的电信号；

通过使用模具(50)模制由树脂制成的外壳(25)以封围所述安装部和所述温度传感器(21)；

将所述模具的所述温度控制在目标温度(Ttg)；

将所述外壳在所述目标温度与所述阈值温度之间的温度范围内的线性膨胀系数(AL25)调节为小于包括所述安装部在所述温度范围内的所述线性膨胀系数和所述内壳在所述温度范围内的所述线性膨胀系数的复合线性膨胀系数(ALav)；以及

当所述检测温度达到所述阈值温度时，执行保护所述旋转电机的保护控制。

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