JP2011259549A - Temperature detector - Google Patents
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Description
本発明は、温度検出器に関する。 The present invention relates to a temperature detector.
従来、固定子に巻回されたコイルのコイルエンド部を樹脂でモールドする樹脂モールド部に、温度検出素子を挿入する温度検出素子挿入穴と、温度検出素子を固定する係止部と、を一体に樹脂成形し、温度検出素子としてのサーミスタを温度検出挿入穴に挿入して係止部に係止させるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、温度検出素子穴と係止部とを一体成形することにより、両者の相対位置のバラツキを抑制して温度検出素子を固定子に精度よく固定可能とすると共に、製品毎の温度検出素子と温度検出素子挿入穴との接触面積のバラツキ(測定精度のバラツキ)を抑制している。 Conventionally, a temperature detection element insertion hole for inserting a temperature detection element and a locking part for fixing the temperature detection element are integrally formed in a resin mold portion that molds a coil end portion of a coil wound around a stator with resin. A thermistor as a temperature detection element is inserted into a temperature detection insertion hole and locked to a locking portion (for example, see Patent Document 1). In this technology, by integrally forming the temperature detection element hole and the locking portion, it is possible to accurately fix the temperature detection element to the stator by suppressing variation in the relative position between them, and to detect the temperature for each product. Variation in the contact area between the element and the temperature detection element insertion hole (variation in measurement accuracy) is suppressed.
上述の手法では、一般的に熱抵抗が比較的大きい樹脂モールド部を介してサーミスタによってコイルの温度検出を行なうため、温度検出精度の更なる向上を図ることは難しい。このため、上述の手法とは異なる手法(温度検出器)により、コイルの温度検出精度の向上を図ることが課題の一つとされている。 In the above-described method, since the temperature of the coil is generally detected by a thermistor through a resin mold portion having a relatively large thermal resistance, it is difficult to further improve the temperature detection accuracy. For this reason, it is considered as one of the problems to improve the temperature detection accuracy of the coil by a method (temperature detector) different from the above-described method.
本発明の温度検出器は、電動機のコイルの温度検出精度の向上を図ることを主目的とする。 The main object of the temperature detector of the present invention is to improve the temperature detection accuracy of the coil of the electric motor.
本発明の温度検出器は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The temperature detector of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の温度検出器は、
電動機の固定子に巻回されたコイルの温度を検出する温度検出器であって、
測温素子と、
断面が基部と該基部の両端から延出した腕部とからなるコの字状の両端から内側に爪部が延出した形状に形成され、前記測温素子を収容し、前記爪部が前記基部から見て前記コイルのコイルエンド部の導線の奥側に引っ掛かることによって該導線に取り付けられる取付部材と、
前記取付部材に収容され、前記測温素子を保持すると共に、前記爪部が前記導線に引っ掛けられたときに前記基部と前記導線とに接触して両者が離間する方向に付勢する金属製の付勢部材と、
を備えることを要旨とする。
The temperature detector of the present invention is
A temperature detector for detecting the temperature of a coil wound around a stator of an electric motor,
A temperature sensor,
A cross-section is formed in a shape in which a claw portion extends inward from both ends of a U-shape consisting of a base portion and arm portions extending from both ends of the base portion, the temperature measuring element is accommodated, and the claw portion is An attachment member attached to the lead wire by being hooked on the back side of the lead wire of the coil end portion of the coil as seen from the base;
It is made of a metal that is housed in the mounting member, holds the temperature measuring element, and urges the base portion and the lead wire in contact with each other when the claw portion is hooked on the lead wire so that they are separated from each other. A biasing member;
It is a summary to provide.
この本発明の温度検出器では、測温素子と、断面が基部とその基部の両端から延出した腕部とからなるコの字状の両端から内側に爪部が延出した形状に形成され測温素子を収容し爪部が基部から見てコイルのコイルエンド部の導線の奥側に引っ掛かることによって導線に取り付けられる取付部材と、取付部材に収容され測温素子を保持すると共に取付部材の爪部が導線に引っ掛けられたときに取付部材の基部と導線とに接触して両者が離間する方向に付勢する金属製の付勢部材と、を備える。したがって、取付部材の爪部が導線に引っ掛けられたときには、金属製の付勢部材によって導線と取付部材の基部とに付勢力が作用して測温素子の位置決めが行なわれる。そして、金属製の付勢部材によって導線と測温素子との間の熱伝導が行なわれることにより、コイルのコイルエンド部の導線の温度をより精度よく検出することができる。 In this temperature detector of the present invention, the cross section is formed in a shape in which the claw portion extends inward from the U-shaped both ends including the base portion and the arm portion extending from both ends of the base portion. A temperature measuring element is accommodated, and a claw part is attached to the conductor by hooking it to the back side of the coil end portion of the coil as viewed from the base, and the temperature sensor is held in the attachment member and is attached to the mounting member. A metal urging member that contacts the base of the mounting member and the conductor when the claw is hooked on the conductor, and urges the two in a direction away from each other. Therefore, when the claw portion of the attachment member is hooked on the conducting wire, the urging force acts on the conducting wire and the base portion of the attachment member by the metal urging member, thereby positioning the temperature measuring element. Then, heat conduction between the conducting wire and the temperature measuring element is performed by the metal urging member, so that the temperature of the conducting wire at the coil end portion of the coil can be detected with higher accuracy.
こうした本発明の温度検出器では、前記付勢部材は、前記基部と前記測温素子とを通る直線に対して左右対称となるよう形成されてなる、ものとすることもできる。また、前記取付部材は、前記付勢部材に比して熱伝導率が低い樹脂製である、ものとすることもできる。さらに、前記測温素子を覆う保護部材を備え、前記付勢部材は、前記保護部材を介して前記測温素子を保持する部材である、ものとすることもできる。 In such a temperature detector of the present invention, the urging member may be formed to be symmetrical with respect to a straight line passing through the base and the temperature measuring element. Further, the mounting member may be made of a resin having a lower thermal conductivity than the biasing member. Furthermore, a protection member that covers the temperature measuring element may be provided, and the biasing member may be a member that holds the temperature measuring element via the protection member.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は本発明の一実施例としての温度検出器20が取り付けられた電動機の固定子10の構成の概略を示す構成図であり、図2は図1の温度検出器20をA−A面から見たA−A視図であり、図3は図1の温度検出器20をB−B面から見たB−B視図である。なお、図1では、見やすさを考慮してコイルエンド部14にハッチングを付した。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of the configuration of a
電動機の固定子10には、コイル12が巻回されており、図1〜図3に示すように、コイル12のコイルエンド部14の導線16には、温度検出器20が取り付けられている。なお、導線16は、銅などによる素線がエナメル材などによる数十μm程度の厚みの絶縁体によって被覆され、断面が略長方形(図2参照)に構成されている。また、図2では、コイルエンド部14の上部に導線16が配置されているように見えるが、これは模式的に示したものである。
A
温度検出器20は、測温素子22と、測温素子22を覆う樹脂製の絶縁チューブとして構成された保護部材24と、測温素子22を収容して導線16に取り付けられる樹脂製の取付部材としての樹脂ブラケット26と、樹脂ブラケット26に収容されて保護部材24を介して測温素子22を保持すると共に樹脂ブラケット26の基部27と導線16とに接触する金属製の付勢部材としての金属ブラケット30と、を備える。
The
測温素子22は、例えば、直径数mm程度のサーミスタや熱電対などを用いることができる。また、保護部材24は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂やシリコン樹脂などによって数十〜数百μm程度の厚みに形成されている。なお、測温素子22で検出された検出値は、測温素子22に接続されたリード線40を介して図示しないコンピューターに入力される。そして、コンピューターは、測温素子22の検出値を考慮して、例えば、コイル12の温度が許容温度を超えない範囲で、電動機の回転子に接続された回転軸に目標トルクが出力されるよう電動機を制御する。
As the
樹脂ブラケット26は、例えばポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂やPPS,芳香族ナイロンなど金属ブラケット30に比して熱伝導率が低い樹脂によって形成されている。この樹脂ブラケット26は、厚みが数mm程度で、図2に示すように、導線16の幅方向の断面が基部27とその基部27の両端から基部27に対して略直角に延出した腕部28a,28bとからなるコの字状の両端(腕部28a,28bの先端)から爪部29a,29bがコの字状の内側に延出した形状に形成され、爪部29a,29bが基部27から見て導線16の奥側に引っ掛かることによって導線16に取り付けられる。即ち、電動機の軸方向で見ると(図1中手前側から見ると)、樹脂ブラケット26の爪部29a,29bが導線16に対して軸方向の奥側(図1中奥側)に引っ掛かることによって導線16に取り付けられることになる。また、樹脂ブラケット26は、導線14の方向についても、測温素子22や、保護部材24の一部,金属ブラケット30を覆うように形成されている(図3参照)。樹脂ブラケット26は、樹脂ブラケット26の内部と外部との間の熱の伝達を抑制すると共に、電動機が冷却油によって冷却される際の冷却油の測温素子22への接触を抑止する機能を有する。
The
金属ブラケット30は、例えば鉄や銅など樹脂ブラケット26に比して熱伝導率が高い金属によって形成されている。この金属ブラケット30は、樹脂ブラケット26の基部27の略中央と測温素子22とを通る直線(図2中一点鎖線参照、以下、検出器内中心線という)に対して左右対称に形成されており、樹脂ブラケット26の基部27に当接する第1当接部32と、保護部材24を介して測温素子22の外周を覆うことによって測温素子22を保持する保持部34と、樹脂ブラケット26が導線16に取り付けられたときに導線16に当接する第2当接部36と、樹脂ブラケット26の基部27側(図2中上側)と爪部29a,29b側(図2中下側)とに対して付勢するばね形状(弾性構造)の弾性部38と、を備える。ここで、第1当接部32は、樹脂ブラケット26の基部27に固定されるものとしてもよいし、固定されないものとしてもよい。また、金属ブラケット30は、図2中上下方向の長さが樹脂ブラケット26の基部27から爪部29a,29bまでの長さL1と導線16の厚みL2との差(L1−L2)よりも長く形成されている。したがって、樹脂ブラケット26が導線16に取り付けられたときには、樹脂ブラケット26の基部27と導線16とに接触し、両者が離間する方向に弾性部38による付勢力(弾性力)が作用する。実施例では、金属ブラケット30は検出器内中心線に対して左右対称に形成されているから、検出器内中心線の両側で導線16と樹脂ブラケット26の基部27とに略等しい力が作用するため、温度検出器20を導線16に取り付ける際の測温素子22の位置のバラツキを抑制することができる。
The
こうして構成された温度検出器20では、樹脂ブラケット26の爪部29a,29bが導線16に引っ掛けられたときには、金属ブラケット30によって導線16と樹脂ブラケット26の基部27とが離間する方向に付勢力が作用して測温素子22の樹脂ブラケット26内での位置決めが行なわれる。そして、金属ブラケット30によって導線16と測温素子22との間の熱伝導が行なわれることにより、コイル12のコイルエンド部14の導線16の温度をより精度よく検出することができる。なお、実施例では、導線14と測温素子22との間に樹脂製の保護部材24が介在するが、コイルエンド部を樹脂でモールドした樹脂モールド部に測温素子を挿入して導線の温度を検出するものに比して導線14と測温素子22との間の樹脂の距離(厚み)が十分に短くなるため、導線14と測温素子22との間の熱抵抗を十分に小さくすることができると考えられる。また、こうした温度検出器20では、金属ブラケット30の第2当接部36の導線16と当接する面積を大きくしたり、金属ブラケット30の保持部34の測温素子22を覆う面積を大きくしたりすることが好ましい。前者は、測温素子22の位置のバラツキを抑制したり測温素子22による温度検出精度を向上させたりするためであり、後者は、測温素子22内部の温度バラツキを抑制するためである。
In the
以上説明した実施例の温度検出器20によれば、測温素子22と、導線16の幅方向の断面が基部27とその基部27の両端から延出した腕部28a,28bとからなるコの字状の両端から爪部29a,29bがコの字状の内側に延出した形状に形成され、測温素子22を収容し爪部29a,29bが基部27から見て導線16の奥側に引っ掛かることによって導線16に取り付けられる樹脂ブラケット26と、樹脂ブラケット26に収容され測温素子22を保持すると共に樹脂ブラケット26の爪部29a,29bが導線16に引っ掛けられたときに導線16と樹脂ブラケット26の基部27とに接触して両者が離間する方向に付勢する金属ブラケット30と、を備えることにより、金属ブラケット30によって導線16と測温素子22との間の熱伝導が行なわれるため、コイル12のコイルエンド部14の導線16の温度をより精度よく検出することができる。
According to the
実施例の温度検出器20では、金属ブラケット30は、検出器内中心線に対して左右対称に形成されるものとしたが、検出器内中心線に対して左右対称に形成されないものとしてもよい。この場合、例えば、図4の変形例の温度検出器20bに例示するように、一つの第1当接部32bと保持部34と二つの第2当接部36と1つの弾性部38bとによって金属ブラケット30bを形成するものとしてもよい。
In the
実施例の温度検出器20では、測温素子22を保護部材24で覆うものとしたが、保護部材24で覆わないものとしてもよい。こうすれば、導線16と測温素子22との熱伝導をより向上させることができる。
In the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、測温素子22が「測温素子」に相当し、樹脂ブラケット26が「取付部材」に相当し、金属ブラケット30が「付勢部材」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
ここで、測温素子としては、サーミスタや熱電対に限定されるものではなく、如何なるタイプの測温素子であっても構わない。「取付部材」としては、樹脂ブラケット26に限定されるものではなく、断面が基部と基部の両端から延出した腕部とからなるコの字状の両端から内側に爪部が延出した形状に形成され測温素子を収容し爪部が基部から見てコイルのコイルエンド部の導線の奥側に引っ掛かることによって導線に取り付けられるものであれば如何なるものとしても構わない。「付勢部材」としては、金属ブラケット30に限定されるものではなく、取付部材に収容され、測温素子を保持すると共に、爪部が導線に引っ掛けられたときに基部と導線とに接触して両者が離間する方向に付勢する金属製のものであれば如何なるものとしても構わない。
Here, the temperature measuring element is not limited to a thermistor or a thermocouple, and any type of temperature measuring element may be used. The “mounting member” is not limited to the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、温度検出器に利用可能である。 The present invention is applicable to a temperature detector.
10 固定子、12 コイル、14 コイルエンド部、16 導線、20 温度検出器、20b 温度検出器、22 測温素子、24 保護部材、26 樹脂ブラケット、27 基部、28a,28b 腕部、29a,29b 爪部、30,30b 金属ブラケット、32,32b 第1当接部、34 保持部、36 第2当接部、38,38b 弾性部、40 リード線。 10 Stator, 12 Coil, 14 Coil End, 16 Conductor, 20 Temperature Detector, 20b Temperature Detector, 22 Temperature Sensor, 24 Protection Member, 26 Resin Bracket, 27 Base, 28a, 28b Arm, 29a, 29b Claw part, 30, 30b Metal bracket, 32, 32b First contact part, 34 Holding part, 36 Second contact part, 38, 38b Elastic part, 40 Lead wire.
Claims (4)
測温素子と、
断面が基部と該基部の両端から延出した腕部とからなるコの字状の両端から内側に爪部が延出した形状に形成され、前記測温素子を収容し、前記爪部が前記基部から見て前記コイルのコイルエンド部の導線の奥側に引っ掛かることによって該導線に取り付けられる取付部材と、
前記取付部材に収容され、前記測温素子を保持すると共に、前記爪部が前記導線に引っ掛けられたときに前記基部と前記導線とに接触して両者が離間する方向に付勢する金属製の付勢部材と、
を備える温度検出器。 A temperature detector for detecting the temperature of a coil wound around a stator of an electric motor,
A temperature sensor,
A cross-section is formed in a shape in which a claw portion extends inward from both ends of a U-shape consisting of a base portion and arm portions extending from both ends of the base portion, the temperature measuring element is accommodated, and the claw portion is An attachment member attached to the lead wire by being hooked on the back side of the lead wire of the coil end portion of the coil as seen from the base;
It is made of a metal that is housed in the mounting member, holds the temperature measuring element, and urges the base portion and the lead wire in contact with each other when the claw portion is hooked on the lead wire so that they are separated from each other. A biasing member;
A temperature detector.
前記付勢部材は、前記基部と前記測温素子とを通る直線に対して左右対称となるよう形成されてなる、
温度検出器。 The temperature detector according to claim 1,
The biasing member is formed so as to be symmetric with respect to a straight line passing through the base and the temperature measuring element.
Temperature detector.
前記取付部材は、前記付勢部材に比して熱伝導率が低い樹脂製である、
温度検出器。 The temperature detector according to claim 1 or 2, wherein
The mounting member is made of a resin having a lower thermal conductivity than the biasing member.
Temperature detector.
前記測温素子を覆う保護部材を備え、
前記付勢部材は、前記保護部材を介して前記測温素子を保持する部材である、
温度検出器。 A temperature detector according to any one of claims 1 to 3,
A protective member covering the temperature measuring element;
The biasing member is a member that holds the temperature measuring element via the protection member.
Temperature detector.
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
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JP2014138544A (en) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Fanuc Ltd | Temperature measurement apparatus of motor having holding member for holding coil end |
WO2020098871A1 (en) * | 2018-11-12 | 2020-05-22 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Electrical machine having an integrated temperature sensor and rotor condition capture sensor |
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2010
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