JP2010081742A - 電気機器内での温度センサ用配線の固定構造及び固定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】電気機器(モータ)内での温度センサ用配線10を他部品に接触しないように任意の経路で固定可能とする。
【解決手段】モータのステータのコイルエンドの温度を測定する温度センサ7から、モータのケースに設けたコネクタ8までの、温度センサ用配線10を、内側から、電線11、熱収縮チューブ12、保護チューブ13の3層構造とする。そして、この温度センサ用配線10を、モータのケース内で位置決めした後、熱風を加えて、内部の熱収縮チューブ12を熱収縮させることにより、温度センサ用配線10の経路を固定する。
【選択図】図1
【解決手段】モータのステータのコイルエンドの温度を測定する温度センサ7から、モータのケースに設けたコネクタ8までの、温度センサ用配線10を、内側から、電線11、熱収縮チューブ12、保護チューブ13の3層構造とする。そして、この温度センサ用配線10を、モータのケース内で位置決めした後、熱風を加えて、内部の熱収縮チューブ12を熱収縮させることにより、温度センサ用配線10の経路を固定する。
【選択図】図1
Description
本発明は、モータ等の電気機器内での温度センサ用配線の固定構造及び固定方法に関する。
従来、電気機器内での温度センサ用配線の固定構造として、特許文献1に示されるように、電気機器(モータ)において、電気機器内の温度測定部(ステータのコイルエンド)に配置される温度センサ(サーミスタ)から電気機器のケースのコネクタまで延びる温度センサ用配線(リード線)が、他部品(ステータ端子)に接触するのを確実に防止するため、温度センサ用配線を他部品から離間した位置に保持する押え付け部材としてのガイドを設けるようにしたものがある。
特開2007−244025号公報
しかしながら、特許文献1のような温度センサ用配線の固定構造では、専用の押え付け部材(ガイド)を設けるため、複雑となり、部品点数の増加(これによるコストアップ)を招くという問題点があった。また、温度センサ用配線の経路が長くなると、複数箇所でガイドする必要から、より複雑となり、より部品点数の増加を招いてしまう。
本発明は、このような実状に鑑み、電気機器内での温度センサ用配線の経路を簡単な手法でかつ任意の経路で固定することができる電気機器内での温度センサ用配線の固定構造及び固定方法を提供することを目的とする。
このため、本発明では、電気機器内での温度センサ用配線の少なくとも一部を、内側から、電線、熱収縮チューブ、保護チューブの3層構造とする。そして、この3層構造の温度センサ用配線を電気機器内で位置決めした状態で熱収縮チューブを熱収縮させることにより、温度センサ用配線の経路を固定するようにする。
本発明によれば、電気機器内にて温度センサ用配線を位置決めしてから熱収縮チューブを熱収縮させるだけで、温度センサ用配線を、他部品に接触しないように、任意の経路で固定することができる。
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、以下では、電気機器を、ハイブリッド自動車や電気自動車において、電動機と発電機とを兼ねるモータ(モータジェネレータ)とし、かかるモータ内での温度センサ用配線の固定構造及び固定方法について説明する。
図1は本発明の一実施形態を示す温度センサ用配線の構成図であり、図2は温度センサ用配線の引き回し経路の一例を示すモータの平面図である。
先ず、図2の平面図によって、モータについて説明する。
モータは、ケース1と、ケース1に取付けられた一対の軸受2、2と、これらの軸受2、2に回転自在に支持された回転軸3と、回転軸3に取付けられて一体に回転するロータ4と、ロータ4の半径方向外方に固定配置されるステータ5と、を含んで構成される。
ロータ4は、環状の電磁鋼板を積層し、外周面近傍に周方向に所定の間隔でそれぞれ軸方向に延びる複数の永久磁石(図示せず)を埋設したものである。
ステータ5は、環状の電磁鋼板を積層し、内周面に周方向に所定の間隔でそれぞれ軸方向に延在するように形成したスロット(図示せず)に三相のコイルを巻回したもので、軸方向の両端部にコイルエンド6が突出形成される。
このモータは、電動機と発電機とを兼ねるもので、電動機として動作させるときは、ステータ5のコイルに供給する電流による磁界でロータ4を回転させて、回転軸3より出力を取出す。反対に、発電機として動作させるときは、回転軸3によりロータ4を回転させ、ロータ4の回転によりステータ5のコイルに電流を発生させる。
上記のモータでは、ステータ5のコイルへの通電による発熱によりステータ5の温度が上昇すると、性能が低下するため、冷媒(潤滑油)を用いてステータ5の冷却を行っているが、冷却が不十分である場合は、ステータ5の過熱を生じる。
そこで、ステータ5のコイルエンド6に温度センサ(具体的にはサーミスタ)7を取付けて、コイルエンド6の温度を検知し、その検知信号をケース1外の制御回路(図示せず)へ送って、前記温度が所定値以上になった場合は、コイルへの通電量を減少させるなどして、温度上昇を抑制するように制御する。
このため、モータのケース1内には、温度測定部(コイルエンド6)に配置した温度センサ7から、ケース1に配置したコネクタ8まで、温度検知信号を伝達する温度センサ用配線(電線)10が必要となる。
しかし、この温度センサ用配線(電線)は、電気機器内を引き回されることから、電気機器の起振力により振動し、引き回し経路にある各種の部品や壁に接触することで摩擦が避けられず、摩耗により損傷し、ひいては断線するおそれがある。
従って、電気機器の起振力による温度センサ用配線の自由振動を抑制する必要がある。また、電気機器の中でもモータは振動が大きいため、その温度センサ用配線には、高い耐振性、耐摩耗性、耐久性が求められる。
一方、従来においては、ねじ止め、クランプ止めのような機械的固定を行っているが、これは、経路が複雑になるほど、固定手段の複雑化、部品点数の増加を招いてしまう他、レイアウト上、これらを設けることができない場合もある。また、機械的固定点より振動や熱が伝達されてしまうことによる不具合も考えられる。
そこで、本実施形態では、モータ内での温度センサ用配線の経路を簡単な手法でかつ他部品に接触しない任意の位置に固定することができるモータ内での温度センサ用配線の固定構造及び固定方法を提供する。
具体的には、図1に示すように、温度センサ(サーミスタ)7からコネクタ8に至る温度センサ用配線10を、内側から、電線11、熱収縮チューブ12、保護チューブ13の3層構造とする。
電線11は、温度センサ(サーミスタ)7に接続された2本の芯線で、それぞれ絶縁被覆されている。
熱収縮チューブ12は、熱を加えることにより、熱収縮して形状が固定される樹脂製の円筒状チューブである。尚、熱収縮による形状固定の機能を有していれば材質を問わないが、特に耐熱性が要求される場合はシリコン系のものを用いるとよい。
保護チューブ13は、擦れても切れることのないような、耐摩耗性に優れる円筒状チューブであり、具体的にはグラスウールチューブが好適である。この他、金属メッシュチューブなどを用いてもよい。
尚、図1のように温度センサ(サーミスタ)7が細く、これより熱収縮チューブ12及び保護チューブ13の内径が大きい場合は、電線11とコネクタ8との接続後でも、温度センサ7側から挿通して、電線11に、熱収縮チューブ12及び保護チューブ13を被せることができる。
これに対し、温度センサ(サーミスタ)7が比較的太く、温度センサ7側から挿通して熱収縮チューブ12及び保護チューブ13を被せることができない場合は、電線11とコネクタ8との接続前に、電線11の端部側から挿通して、熱収縮チューブ12及び保護チューブ13を被せるようにする。
図2の引き回し経路の場合は、ステータ5のコイルエンド6に配置した温度センサ(サーミスタ)7と、ケース1に配置したコネクタ8との間の、温度センサ用配線10を、図1に示したような、電線11、熱収縮チューブ12、保護チューブ13の3層構造とする。言い換えれば、温度センサ7とコネクタ8との間の電線11を、熱収縮チューブ12で覆い、更にその上から保護チューブ13で覆って、3層構造の温度センサ用配線10とする。
次いで、3層構造の温度センサ用配線10を、ケース1内にて、ステータ5や、ケース1内壁からの突起物A(ステータコイルへの給電用のステータ端子の端子台を想定)に触れないように、配置して、位置決めする。
次いで、この状態で、工業用ドライヤーなどを使用して、3層構造の配線10に熱風を加え、内部の熱収縮チューブ12を熱収縮させる。尚、ドライヤーなどを使用して熱風を加えるほか、モータをケース1ごと高温槽に入れるなどして高温雰囲気下に置くことにより、熱を加えて熱収縮させるようにしてもよい。
熱収縮チューブ12の熱収縮により、熱収縮チューブ12は図1の下側に示すような細径状態になると同時に、形状が固定され、これによって温度センサ用配線10(電線11)の経路が前記の位置決めした状態にて固定される。
従って、クランパー等を使用することなく、モータの起振力による温度センサ用配線10(電線11)の自由振動を抑制することができる。また、ステータ5や、ケース1内壁の突起物Aから距離をおいて、非接触の位置にて、空中に浮いた状態で、固定されるので、たとえ振動が加えられたとしても、他部品や壁との接触、摩擦を回避でき、当然のことながら接触、摩擦による断線を回避できる。
また、かなり低い確率ではあるが、万が一、他部品や壁との接触を生じたとしても、最外周側に保護チューブ13があるので、擦れて切れるおそれはなくなる。
図3は温度センサ用配線の引き回し経路の他の例を示すモータの正面図である。
モータ自体については、図2と見る方向は異なるが、同様の構成であり、ケース1、軸受2、回転軸3、ロータ4、ステータ5を含んで構成される。
図3の引き回し経路の場合は、ステータ5のコイルエンド6における温度測定部に配置された温度センサ(サーミスタ)7からの、温度センサ用配線10は、ステータ5の外周側の経路aを通り、更に、各種突起物B、Cの間の経路b、cを通って、ケース1上面側のコネクタ8に接続されるようになっている。
このような引き回し経路をとる場合も、温度センサ用配線10を、図1に示したような、電線11、熱収縮チューブ12、保護チューブ13の3層構造とする。そして、3層構造の温度センサ用配線10を、ケース1内にて、ステータ5や、ケース1内壁からの突起物B,Cに触れないように、配置して、位置決めする。そして、この状態で、工業用ドライヤーなどを使用して、3層構造の温度センサ用配線10に熱風を加え、内部の熱収縮チューブ12を熱収縮させることにより、経路を固定する。これにより、図3の場合も、図2の場合と同様な効果が得られる。
尚、以上の説明では、電気機器(モータ)内での温度センサ用配線10(すなわち、温度センサ7からコネクタ8までの温度センサ用配線10)を、ほぼ全長にわたって、3層構造としたが、その一部のみを3層構造としてもよい。言い換えれば、電気機器(モータ)内での温度センサ用配線10(すなわち、温度センサ7からコネクタ8までの温度センサ用配線10)の少なくとも一部を3層構造としてもよい。
具体的には、図3の例で説明すると、ステータ外周側の経路aと、コネクタ近傍の経路b、cとに分け、これらのうち、ステータ外周側の経路aのみを3層構造としてもよいし、コネクタ外周側の経路b、cのみを3層構造としてもよい。
そして、3層構造にしない側の経路については、電線11のみの1層構造にしてもよい(擦れるおそれがなく、クランパー等で固定する方がよい場合)。また、電線11と熱収縮チューブ12との2層構造として、熱収縮チューブ12により経路を固定するが、保護チューブ無しとするようにしてもよい(擦れるおそれがない場合)。また、電線11と保護チューブ13との2層構造として、熱収縮チューブ無しとしてもよい(擦れを防止すればよい場合、あるいは、クランパー等で固定する方がよい場合)。
また、以上の説明では、ハイブリッド自動車や電気自動車において電動機と発電機とを兼ねるモータ(モータジェネレータ)内の温度センサ用配線について説明したが、本発明は、これに限るものではなく、電気機器内での温度センサ用配線一般に適用することができる。
1 ケース
2 軸受
3 回転軸
4 ロータ
5 ステータ
6 コイルエンド
7 温度センサ(サーミスタ)
8 コネクタ
10 温度センサ用配線
11 電線
12 熱収縮チューブ
13 保護チューブ
2 軸受
3 回転軸
4 ロータ
5 ステータ
6 コイルエンド
7 温度センサ(サーミスタ)
8 コネクタ
10 温度センサ用配線
11 電線
12 熱収縮チューブ
13 保護チューブ
Claims (5)
- 電気機器内での温度センサ用配線の少なくとも一部を、内側から、電線、熱収縮チューブ、保護チューブの3層構造とし、
前記熱収縮チューブは、前記3層構造の温度センサ用配線を電気機器内で位置決めした状態で、熱収縮されて、前記3層構造の温度センサ用配線の経路を固定することを特徴とする電気機器内での温度センサ用配線の固定構造。 - 前記温度センサ用配線は、電気機器内の温度測定部に配置した温度センサと電気機器のケースに配置したコネクタとの間の配線であり、前記温度センサから前記コネクタに至る配線の少なくとも一部を前記3層構造とすることを特徴とする請求項1記載の温度センサ用配線の固定構造。
- 前記電気機器は、モータであり、前記温度センサは、前記モータのステータのコイルエンドの温度を測定するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の温度センサ用配線の固定構造。
- 電気機器内での温度センサ用配線の少なくとも一部を、内側から、電線、熱収縮チューブ、保護チューブの3層構造とし、
前記3層構造の温度センサ用配線を、電気機器内で、位置決めした後、
前記3層構造の温度センサ用配線に熱を加えて前記熱収縮チューブを熱収縮させることにより、前記3層構造の温度センサ用配線の経路を固定することを特徴とする電気機器内での温度センサ用配線の固定方法。 - 前記温度センサ用配線は、電気機器内の温度測定部に配置した温度センサと電気機器のケースに配置したコネクタとの間の配線であり、前記温度センサから前記コネクタに至る配線の少なくとも一部を前記3層構造とすることを特徴とする請求項4記載の温度センサ用配線の固定方法。
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US8810091B2 (en) | 2010-11-04 | 2014-08-19 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Stator of rotating electrical machine having signal line holding portions |
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2008
- 2008-09-26 JP JP2008248123A patent/JP2010081742A/ja active Pending
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DE102021114155B4 (de) | 2021-06-01 | 2024-04-25 | Yageo Nexensos Gmbh | Tauschbare Fixierung für elektrische und elektronische Bauteile in einem E-Motor |
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