JP2013158078A - Stator of rotary electric machine - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、回転電機のステータに関し、より詳細には、複数のコイルの少なくとも1つの温度を検出する測温素子を備えるステータに関する。 The present invention relates to a stator of a rotating electrical machine, and more particularly to a stator including a temperature measuring element that detects the temperature of at least one of a plurality of coils.
モータ内のコイルに用いる温度センサ(測温素子)を備える構成が提案されている(特許文献1)。特許文献1では、固定子の巻線を損傷することなく熱応動スイッチを容易且つ安定的に巻線に密接固定できる熱応動スイッチを備えた電動機を提供することを目的としている(要約、[0005])。 The structure provided with the temperature sensor (temperature measuring element) used for the coil in a motor is proposed (patent document 1). In Patent Document 1, an object is to provide an electric motor including a heat responsive switch that can easily and stably fix the heat responsive switch closely to the winding without damaging the stator winding (summary, [0005]. ]).
この目的を達成するため、特許文献1(要約)では、電動機10が、前ハウジング12と、後ハウジング14と、固定子16と、回転子18と、固定子16の巻線26の温度を監視するための熱応動スイッチ34とを備える。熱応動スイッチ34は、固定子16の軸方向端面から突出する巻線26のコイル端部36の外表面に、固定手段によって密接固定される。これにより、熱応動スイッチ34は、巻線26を損傷することなく所定位置に容易且つ安定的に取り付けることができるとされている(要約)。熱応動スイッチ34は、例えば、バイメタル、サーミスタ等の温度反応素子からなり、電動機10の作動時に巻線26の温度が熱応動スイッチ34の所定の起動温度に達すると作動して、ライン38を介して電動機10を停止するための電気信号を出力する(要約)。
In order to achieve this object, in Patent Document 1 (summary), the
特許文献1の図2において、熱応動スイッチ34は、後ハウジング14とコイル端部36との間に配置された保持部材40により保持される。また、特許文献1の図3において、熱応動スイッチ34は、図2と同様、後ハウジング14とコイル端部36との間に配置された保持部材40により保持されると共に、樹脂材料からなる連結部材42により固定される([0014])。
In FIG. 2 of Patent Document 1, the thermally
さらに、特許文献1の段落[0017]には、熱応動スイッチの固定手段として、熱応動スイッチを直接に巻線のコイル端部又は後ハウジング若しくはそれら双方に固着する接着剤を使用できる旨の記載がある。 Furthermore, paragraph [0017] of Patent Document 1 describes that an adhesive that directly fixes the thermal responsive switch to the coil end of the winding, the rear housing, or both can be used as a means for fixing the thermal responsive switch. There is.
特許文献1では、保持部材40を用いる場合、保持部材40により部品点数が増加してしまう。また、樹脂材料からなる連結部材42又は接着剤のみを用いる場合、熱応動スイッチ34を後ハウジング14又はコイル端部36に固定しなければならなくなり、熱応動スイッチ34の精度又は構成等を考慮すると、熱応動スイッチ34の配置、後ハウジング14の構成等に制約が生じてしまう。
In Patent Document 1, when the
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、測温素子に関する配置、設計及び組付けの少なくとも1つの自由度を向上することが可能な回転電機のステータを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide a stator for a rotating electrical machine capable of improving at least one degree of freedom in arrangement, design and assembly relating to a temperature measuring element. And
この発明に係る回転電機のステータは、円環状のステータコアと、前記ステータコアから突出して形成されたティースと、前記ティースに装着された複数の絶縁部材と、前記複数の絶縁部材それぞれに巻き付けられた配線により構成される複数のコイルと、前記複数のコイルの少なくとも1つの温度を検出する測温素子とを備えた回転電機のステータであって、前記複数の絶縁部材は、前記ステータの周方向に並んで配置され、前記複数の絶縁部材のそれぞれは、前記配線が巻き付けられた胴部と、前記ステータの径方向における前記胴部の端部から前記ステータの径方向に延出する延出部とを備え、前記延出部は、前記ステータの周方向に連続し且つ前記ステータの軸方向における前記延出部の端面に対して前記ステータの軸方向に凹んだ凹部を有し、前記ステータの周方向に隣り合う前記絶縁部材の前記凹部が連なることにより、充填剤を注入する注入空間が形成され、前記測温素子は、前記注入空間内に配置されると共に、前記注入空間内に注入された前記充填剤で固定されることを特徴とする。 A stator of a rotating electrical machine according to the present invention includes an annular stator core, teeth formed to protrude from the stator core, a plurality of insulating members attached to the teeth, and wiring wound around each of the plurality of insulating members. And a temperature measuring element that detects the temperature of at least one of the plurality of coils, wherein the plurality of insulating members are arranged in a circumferential direction of the stator. Each of the plurality of insulating members includes a body portion around which the wiring is wound, and an extending portion that extends in the radial direction of the stator from an end portion of the body portion in the radial direction of the stator. The extending portion is continuous in the circumferential direction of the stator and is recessed in the axial direction of the stator with respect to an end surface of the extending portion in the axial direction of the stator. An injecting space for injecting a filler is formed by connecting the recesses of the insulating member adjacent to each other in the circumferential direction of the stator, and the temperature measuring element is disposed in the injecting space. And fixed with the filler injected into the injection space.
この発明によれば、測温素子は、絶縁部材の延出部の凹部が連なることにより形成された注入空間内に固定される。延出部は、コイルを構成する配線が巻き付けられる胴部から延出するため、測温素子をコイルの近傍に位置させることが可能となる。また、延出部は、コイルを構成する配線が巻き付けられた胴部と同じ絶縁部材に設けられる。このため、例えば、測温素子をコイル又はハウジングに直接固定せず且つ部品点数を増加させたくないような場合であっても、測温素子を設けることが可能となる。従って、測温素子に関する配置又は設計の自由度を上げることができる。 According to this invention, the temperature measuring element is fixed in the injection space formed by connecting the concave portions of the extending portion of the insulating member. Since the extending portion extends from the body portion around which the wiring configuring the coil is wound, the temperature measuring element can be positioned in the vicinity of the coil. Further, the extending portion is provided on the same insulating member as the trunk portion around which the wiring configuring the coil is wound. For this reason, for example, even when the temperature measuring element is not directly fixed to the coil or the housing and it is not desired to increase the number of parts, the temperature measuring element can be provided. Accordingly, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement or design related to the temperature measuring element.
さらに、測温素子を固定する凹部は、ステータの軸方向に凹んでいる。このため、測温素子を固定する際は、測温素子をステータの軸方向から当該凹部に進入させることとなる。このため、ステータの径方向又は周方向からでは測温素子を進入させることが困難な構成であっても、測温素子を配置及び固定することが可能となる。従って、測温素子の組付けの自由度を向上することが可能となる。 Further, the recess for fixing the temperature measuring element is recessed in the axial direction of the stator. For this reason, when fixing a temperature measuring element, a temperature measuring element will be entered into the said recessed part from the axial direction of a stator. For this reason, even if it is a structure where it is difficult to make a temperature measuring element approach from the radial direction or the circumferential direction of a stator, it becomes possible to arrange | position and fix a temperature measuring element. Therefore, it is possible to improve the degree of freedom in assembling the temperature measuring element.
さらにまた、この発明によれば、測温素子が配置される注入空間には、充填剤が注入される。このため、コイルの近傍に配置した状態で測温素子を固定することが可能となる。従って、回転電機の運転時等の振動によって測温素子が位置ずれしてしまうこと又は取付位置から外れ落ちてしまうことを長期間に亘って抑制することが可能となる。 Furthermore, according to the present invention, the filler is injected into the injection space where the temperature measuring element is arranged. For this reason, it becomes possible to fix a temperature measuring element in the state arrange | positioned in the vicinity of a coil. Accordingly, it is possible to prevent the temperature sensing element from being displaced due to vibrations during operation of the rotating electrical machine or the like, or coming off from the mounting position over a long period of time.
前記延出部には前記凹部から前記コイルに向かって貫通する開口部が形成され、前記測温素子の測温部は、前記開口部を介して前記コイルと対向してもよい。これにより、測温部とコイルとの間に絶縁部材が介在しなくなるため、測温部は、より正確にコイルの温度を測定することが可能となる。 The extending part may be formed with an opening penetrating from the concave part toward the coil, and the temperature measuring part of the temperature measuring element may be opposed to the coil through the opening. Thereby, since an insulating member does not intervene between a temperature measuring part and a coil, the temperature measuring part can measure the temperature of a coil more correctly.
前記測温素子の少なくとも一部が前記開口部内に挿入されることで、前記測温素子が前記延出部に係止して係止部を構成してもよい。これにより、さらに効果的に測温素子の位置ずれを抑制することが可能となる。 By inserting at least a part of the temperature measuring element into the opening, the temperature measuring element may be locked to the extending portion to constitute a locking portion. This makes it possible to more effectively suppress the displacement of the temperature measuring element.
前記測温素子は、前記凹部の内壁に沿って配置され、前記測温素子における前記ステータの径方向内側の面には鉤部が形成され、前記鉤部が前記延出部に対して係止されてもよい。 The temperature measuring element is disposed along an inner wall of the recess, and a flange portion is formed on a surface of the temperature measuring element on a radially inner side of the stator, and the flange portion is locked to the extension portion. May be.
前記測温素子又は前記延出部の一方に、前記ステータの軸方向に沿って延びる溝が形成され、他方が前記溝に嵌め込まれてもよい。 A groove extending along the axial direction of the stator may be formed in one of the temperature measuring element or the extending portion, and the other may be fitted into the groove.
前記コイルに電流を供給する配電部材が前記注入空間内に配置され、前記充填剤を絶縁物質としてもよい。これにより、例えば、充填剤を用いて、コイルを構成する配線と配電部材との接続部を周囲から絶縁すると共に、測温素子を固定することが可能となる。従って、製造時の工程数の増加を防ぎ、生産効率の低下を抑制することが可能となる。 A power distribution member for supplying current to the coil may be disposed in the injection space, and the filler may be an insulating material. Thereby, for example, using a filler, it is possible to insulate the connection portion between the wiring constituting the coil and the power distribution member from the surroundings, and to fix the temperature measuring element. Therefore, it is possible to prevent an increase in the number of processes at the time of manufacture and suppress a decrease in production efficiency.
この発明に係る回転電機のステータは、円環状のステータコアと、前記ステータコアから突出して形成されたティースと、前記ティースに装着された複数の絶縁部材と、前記複数の絶縁部材それぞれに巻き付けられた配線により構成される複数のコイルと、前記複数のコイルの少なくとも1つの温度を検出する測温素子とを備えた回転電機のステータであって、前記複数の絶縁部材は、前記ステータの周方向に並んで配置され、前記複数の絶縁部材のそれぞれは、前記配線が巻き付けられた胴部と、前記ステータの径方向における前記胴部の端部から前記ステータの径方向に延出する延出部とを備え、前記延出部は、前記ステータの周方向に連続し且つ前記ステータの軸方向における前記延出部の端面に対して前記ステータの軸方向に凹んだ凹部を有し、前記ステータの周方向に隣り合う前記絶縁部材の前記凹部が連なることにより環状凹部が形成され、前記測温素子は、前記環状凹部内に固定されることを特徴とする。 A stator of a rotating electrical machine according to the present invention includes an annular stator core, teeth formed to protrude from the stator core, a plurality of insulating members attached to the teeth, and wiring wound around each of the plurality of insulating members. And a temperature measuring element that detects the temperature of at least one of the plurality of coils, wherein the plurality of insulating members are arranged in a circumferential direction of the stator. Each of the plurality of insulating members includes a body portion around which the wiring is wound, and an extending portion that extends in the radial direction of the stator from an end portion of the body portion in the radial direction of the stator. The extending portion is continuous in the circumferential direction of the stator and is recessed in the axial direction of the stator with respect to an end surface of the extending portion in the axial direction of the stator. Has a section, the formed annular recess by the recess of the insulating member adjacent to each other in the circumferential direction of the stator is contiguous, the temperature measuring device is characterized in that it is secured within the annular recess.
この発明によれば、測温素子は、絶縁部材の延出部の凹部が連なることにより形成された連続凹部内に固定される。延出部は、コイルを構成する配線が巻き付けられる胴部から延出するため、測温素子をコイルの近傍に位置させることが可能となる。また、延出部は、コイルを構成する配線が巻き付けられた胴部と同じ絶縁部材に設けられる。このため、例えば、測温素子をコイル又はハウジングに直接固定せず且つ部品点数を増加させたくないような場合であっても、測温素子を設けることが可能となる。従って、測温素子に関する配置又は設計の自由度を上げることができる。 According to this invention, the temperature measuring element is fixed in a continuous recess formed by connecting the recesses of the extending portion of the insulating member. Since the extending portion extends from the body portion around which the wiring configuring the coil is wound, the temperature measuring element can be positioned in the vicinity of the coil. Further, the extending portion is provided on the same insulating member as the trunk portion around which the wiring configuring the coil is wound. For this reason, for example, even when the temperature measuring element is not directly fixed to the coil or the housing and it is not desired to increase the number of parts, the temperature measuring element can be provided. Accordingly, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement or design related to the temperature measuring element.
さらに、測温素子を固定する凹部は、ステータの軸方向に凹んでいる。このため、測温素子を固定する際は、測温素子をステータの軸方向から当該凹部に進入させることとなる。このため、ステータの径方向又は周方向からでは測温素子を進入させることが困難な構成であっても、測温素子を配置及び固定することが可能となる。従って、測温素子の組付けの自由度を向上することが可能となる。 Further, the recess for fixing the temperature measuring element is recessed in the axial direction of the stator. For this reason, when fixing a temperature measuring element, a temperature measuring element will be entered into the said recessed part from the axial direction of a stator. For this reason, even if it is a structure where it is difficult to make a temperature measuring element approach from the radial direction or the circumferential direction of a stator, it becomes possible to arrange | position and fix a temperature measuring element. Therefore, it is possible to improve the degree of freedom in assembling the temperature measuring element.
この発明によれば、測温素子は、絶縁部材の延出部の凹部が連なることにより形成された注入空間内に固定される。延出部は、コイルを構成する配線が巻き付けられる胴部から延出するため、測温素子をコイルの近傍に位置させることが可能となる。また、延出部は、コイルを構成する配線が巻き付けられた胴部と同じ絶縁部材に設けられる。このため、例えば、測温素子をコイル又はハウジングに直接固定せず且つ部品点数を増加させたくないような場合であっても、測温素子を設けることが可能となる。従って、測温素子に関する配置又は設計の自由度を上げることができる。 According to this invention, the temperature measuring element is fixed in the injection space formed by connecting the concave portions of the extending portion of the insulating member. Since the extending portion extends from the body portion around which the wiring configuring the coil is wound, the temperature measuring element can be positioned in the vicinity of the coil. Further, the extending portion is provided on the same insulating member as the trunk portion around which the wiring configuring the coil is wound. For this reason, for example, even when the temperature measuring element is not directly fixed to the coil or the housing and it is not desired to increase the number of parts, the temperature measuring element can be provided. Accordingly, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement or design related to the temperature measuring element.
さらに、測温素子を固定する凹部は、ステータの軸方向に凹んでいる。このため、測温素子を固定する際は、測温素子をステータの軸方向から当該凹部に進入させることとなる。このため、ステータの径方向又は周方向からでは測温素子を進入させることが困難な構成であっても、測温素子を配置及び固定することが可能となる。従って、測温素子の組付けの自由度を向上することが可能となる。 Further, the recess for fixing the temperature measuring element is recessed in the axial direction of the stator. For this reason, when fixing a temperature measuring element, a temperature measuring element will be entered into the said recessed part from the axial direction of a stator. For this reason, even if it is a structure where it is difficult to make a temperature measuring element approach from the radial direction or the circumferential direction of a stator, it becomes possible to arrange | position and fix a temperature measuring element. Therefore, it is possible to improve the degree of freedom in assembling the temperature measuring element.
さらにまた、この発明によれば、測温素子が配置される注入空間には、充填剤が注入される。このため、コイルの近傍に配置した状態で測温素子を固定することが可能となる。従って、回転電機の運転時等の振動によって測温素子が位置ずれしてしまうこと又は取付位置から外れ落ちてしまうことを長期間に亘って抑制することができる。 Furthermore, according to the present invention, the filler is injected into the injection space where the temperature measuring element is arranged. For this reason, it becomes possible to fix a temperature measuring element in the state arrange | positioned in the vicinity of a coil. Accordingly, it is possible to prevent the temperature measuring element from being displaced due to vibration during operation of the rotating electrical machine or the like, or coming off the mounting position over a long period of time.
A.一実施形態
1.構成
[1−1.全体構成]
図1は、この発明の一実施形態に係るステータ20及びロータ22を有するモータ12(回転電機)を備える動力ユニット10の外観正面図である。図2は、図1と反対方向においてモータ12の内側からモータ12を見た状態を示す図である。図3は、図2の部分拡大図である。図4は、動力ユニット10の部分拡大斜視図である。
A. Embodiment 1 FIG. Configuration [1-1. overall structure]
FIG. 1 is an external front view of a
本実施形態における動力ユニット10は、電動車両の駆動用として用いられるものであり、モータ12は、トランスミッション14に接続される。モータ12とエンジンを組み合わせたハイブリッド車両等の車両又は車両以外の装置にモータ12を用いることもできる。
The
本実施形態におけるモータ12は、いわゆる3相交流ブラシレス式であり、ステータ20とロータ22とを有する。モータ12は、U相端子24、V相端子26及びW相端子28それぞれを介して図示しない電力源から供給される電力に基づき駆動する。なお、モータ12を車両の駆動源等として用いる場合、回生電力がU相端子24、V相端子26及びW相端子28を介して出力される。
The
[1−2.ステータ20の構成]
(1−2−1.ステータ20の全体)
ステータ20は、円環状のステータコア30(図1等)と、ステータコア30から内径側に突出して形成されたティース32(図8、図12等)と、ティース32に装着された複数のインシュレータ34(絶縁部材)(図2等)と、複数のインシュレータ34それぞれに巻き付けられた配線38(例えば、絶縁被覆銅線)により構成される複数のコイル36(図1等)と、コイル36の1つの温度を検出する温度センサ40(測温素子)(図1、図10等)と、ステータ20を別の部材(ここでは、トランスミッション14)に取り付けるための取付部42(図1等)とを備える。なお、本実施形態のステータコア30は、複数の分割コアを組み合わせたものである。代わりに、ステータコア30を一体的に構成してもよい。
[1-2. Configuration of Stator 20]
(1-2-1. Overall Stator 20)
The
(1−2−2.インシュレータ34)
(1−2−2―1.インシュレータ34の全体構成)
図5は、背面−平面−左側面から見た際のインシュレータ34の外観斜視図であり、図6は、インシュレータ34の平面図であり、図7は、インシュレータ34の左側面図であり、図8は、インシュレータ34の正面図である。図5〜図8における矢印x1、x2、y1、y2、z1、z2は、インシュレータ34がモータ12の上側(図1等の矢印Z1側)にあるときは図1〜図4における矢印X1、X2、Y1、Y2、Z1、Z2と対応するが、インシュレータ34がモータ12の上側にないときは矢印Y1、Y2(モータ12又はステータ20の軸方向)を除き、対応しないことに留意されたい。
(1-2-2. Insulator 34)
(1-2-2-1. Overall configuration of the insulator 34)
5 is an external perspective view of the
図1、図3及び後述する図10等に示すように、本実施形態では複数のインシュレータ34を連結させて用いる。図5〜図8において、矢印x1、x2の方向は、実質的にステータ20の周方向(図2の矢印C1、C2の方向)に対応し、矢印y1、y2は、ステータ20の軸方向{すなわち、モータ12の出力軸18の方向(図4の矢印Y1、Y2の方向)}に対応し、矢印z1、z2は、ステータ20の径方向(図2の矢印R1、R2の方向)に対応する。
As shown in FIGS. 1 and 3 and FIG. 10 described later, in this embodiment, a plurality of
図5〜図8に示すように、インシュレータ34は、胴部50、第1延出部52及び第2延出部54を有する。第1延出部52は、胴部50の矢印z1側(ステータ20の外周側)の端部から矢印y2側(ステータ20の軸方向)に延出する。第2延出部54は、胴部50の矢印z2側(ステータ20の内周側)の端部から矢印y2側(ステータ20の軸方向)に延出する。
As shown in FIGS. 5 to 8, the
(1−2−2―2.胴部50)
胴部50には、矢印y2方向に向かってティース32を嵌め込むためのティース嵌込み部56(図6及び図8)が形成されている。また、胴部50は、ティース嵌込み部56にティース32が嵌め込まれた状態(図8参照)で、コイル36を構成する配線38が巻き付けられる(図3、図10等参照)。
(1-2-2-2. Torso 50)
The
(1−2−2―3.第1延出部52)
第1延出部52は、コイル36とつながる配線58の収容等をするための部位であり、第1壁部60(基部)、第2壁部62(第1フランジ部)及び第3壁部64(第2フランジ部)を有する。第1壁部60は、胴部50から矢印z1方向{ステータ20の径方向外側(図2の矢印R1方向)}に突出した板状部である。
(1-2-2-3. First extending portion 52)
The
第2壁部62は、第1壁部60における胴部50側(ステータ20の径方向内側)の部位から矢印y2方向{ステータ20の軸方向(図4の矢印Y2方向)}に突出した板状部である。第2壁部62には、温度センサ40の一部(温度検出部94)を通過させるための第1開口部66が形成されている。また、第2壁部62の矢印z2側(ステータ20の径方向内側)の面には、矢印y2方向{ステータ20の軸方向(図4の矢印Y2方向)}に沿って溝68が形成されている。溝68は、後述する温度センサ40の鉤部96(図9)と組み合わせることで、矢印x1、x2方向に対する温度センサ40の変位を規制するために用いられる。
The
第3壁部64は、第1壁部60における胴部50とは反対側(ステータ20の径方向外側)の部位から矢印y2方向{ステータ20の軸方向(図4の矢印Y2方向)}に突出した板状部である。第3壁部64の中央付近には、3相のバスリング77を束ねる固定部材79(図11等)と係合するための第2開口部70が形成されている。
The
第1壁部60、第2壁部62及び第3壁部64により凹部72が形成される。凹部72は、配線58の収容に加え、温度センサ40を固定すると共に、後述するポッティング材100(図15)の充填領域(注入空間74)を形成するものとして利用される(詳細は後述する。)。なお、注入空間74内における配線58は、接続端子76(図10)を介して配線38と接続される。また、複数の配線58によりバスリング77が構成される。
A
(1−2−2―4.第2延出部54)
第2延出部54は、中点端子78(図10)の収容等をするための部位であり、第4壁部80(基部)、第5壁部82及び第6壁部84を有する。第4壁部80は、胴部50から矢印z2方向{ステータ20の径方向内側(図2の矢印R2方向)}に延出した板状部である。第5壁部82は、第4壁部80における胴部50側(第6壁部84よりもステータ20の径方向外側)の部位から矢印y2方向{ステータ20の軸方向(図4の矢印Y2方向)}に突出した板状部である。第6壁部84は、第4壁部80における胴部50とは反対側(第5壁部82よりも径方向内側)の部位から矢印y2方向{ステータ20の軸方向(図4の矢印Y2方向)}に突出した板状部である。
(1-2-2-4. Second extension 54)
The second extending
(1−2−3.温度センサ40)
図9は、温度センサ40の外観斜視図である。温度センサ40は、コイル36の過熱を検出してコイル36を保護するために用いる。すなわち、温度センサ40は、コイル36の温度を検出し、センサ配線92を介して図示しない制御装置に出力する。前記制御装置は、コイル36の温度に基づいてコイル36が過熱状態にあると判定した場合、例えば、モータ12の出力を低減又は停止させて、コイル36の温度を低下させる。
(1-2-3. Temperature sensor 40)
FIG. 9 is an external perspective view of the
図9に示すように、温度センサ40は、細長い直方体形状を基調とするセンサ本体90と、センサ配線92とを有する。センサ本体90の先端側には、直方体形状から突出する温度検出部94が形成されている。また、温度センサ40の略中央部には、直方体形状から突出する鉤部96が形成されている。本実施形態の温度センサ40は、例えば、サーミスタを用いることができる。
As shown in FIG. 9, the
また、温度センサ40は、図1及び図4に示すオイルパイプ98から離間させて配置する。オイルパイプ98は、モータ12を冷却する冷却媒体としてのオイルを循環させるものである。本実施形態では、オイルパイプ98を温度センサ40から十分に離間させることで、オイルパイプ98中を流れるオイルが、温度センサ40の検出精度に与える影響がない(又は非常に軽微である)ようにする。
Further, the
図10は、温度センサ40をインシュレータ34に取り付けた状態を示す斜視図である。図10に示すように、温度センサ40の鉤部96は、インシュレータ34の第2壁部62の溝68に嵌め込まれる。これにより、温度センサ40が図5等の矢印x1、x2方向{実質的に、ステータ20の周方向(図2の矢印C1、C2方向)に対応する。}に変位することを防止することが可能となる。
FIG. 10 is a perspective view showing a state in which the
2.温度センサ40の取付け方法
図11は、温度センサ40をインシュレータ34に取り付ける様子を示す斜視図である。図12〜図15は、温度センサ40をインシュレータ34に取り付ける様子を示す第1〜第4断面側面図である。図16は、コイル36を省略した状態で温度センサ40をインシュレータ34に取り付けた状態を示す部分拡大斜視図である。図17は、図15の状態を別の方向(図2と同じ方向)から見た図である。
2. Attaching Method of
温度センサ40をインシュレータ34に取り付ける際は、まず図11及び図12に示すように、ステータ20の軸方向(図11及び図12の矢印D1方向)から温度センサ40をインシュレータ34の凹部72(注入空間74)に近付けていく。
When the
温度センサ40を凹部72(注入空間74)内に進入させると、図13に示すように、温度センサ40をステータ20の径方向内側(図13の矢印D2方向)に向かって変位させる。これにより、温度センサ40の温度検出部94をインシュレータ34の第1開口部66に挿入させる。この際、温度センサ40の鉤部96をインシュレータ34の第2壁部62と接触しないようにする。
When the
次いで、温度検出部94が第1開口部66内にある状態で、図14に示すように、温度センサ40をステータ20の軸方向(図14の矢印D3方向)に変位させる。これにより、温度センサ40の鉤部96がインシュレータ34の溝68に嵌め込まれて係止部(以下「上側係止部」という。)が形成され、図10及び図16のような状態となる。この際、温度検出部94は、胴部50側から数えて2層目の配線38と接触することで、コイル36の中央付近の温度を検出することが可能となる。なお、温度検出部94は、コイル36のその他の部位と接触してもよく、また、配線38から離間させて配置してもよい。さらに、上記のように、図16では、コイル36を図示していないことに留意されたい。
Next, as shown in FIG. 14, the
次いで、図15及び図17に示すように、注入空間74(第1開口部66を含む。)にポッティング材100を充填して温度センサ40をインシュレータ34に固定する。これにより、温度センサ40は、鉤部96と溝68とによる上側係止部、温度検出部94と第1開口部66周囲とによる下側係止部に加え、ポッティング材100によっても固定される。
Next, as shown in FIGS. 15 and 17, the
なお、ポッティング材100は、例えば、絶縁物質(エポキシ樹脂等)を用いることができる。また、本実施形態におけるポッティング材100の充填量は、図15に示すように、第1壁部60、第2壁部62及び第3壁部64により区切られた空間としての注入空間74全てを満たす量とされる。或いは、温度センサ40の固定及びバスリング77における絶縁が確保できる量であれば、ポッティング材100は、その他の充填量であってもよい。或いは、後述するようにその他の充填量とすることもできる。
In addition, the
ポッティング材100により固定された温度検出部94は、第2壁部62のうち第1開口部66周囲の部位との間で係止部(以下「下側係止部」という。)を形成する。
The
3.本実施形態の効果
以上のように、本実施形態によれば、温度センサ40は、インシュレータ34の第1延出部52の凹部72が連なることにより形成された連続凹部(注入空間74)内に固定される。第1延出部52は、コイル36を構成する配線38が巻き付けられる胴部50から延出するため、温度センサ40をコイル36の近傍に位置させることが可能となる。また、第1延出部52は、コイル36を構成する配線38が巻き付けられた胴部50と同じインシュレータ34に設けられる。このため、例えば、ステータ20若しくはモータ12のハウジング(図示せず)又はコイル36に温度センサ40を直接固定せず且つ部品点数を増加させたくないような場合であっても、温度センサ40を設けることが可能となる。従って、温度センサ40に関する配置又は設計の自由度を上げることができる。
3. Effects of the Present Embodiment As described above, according to the present embodiment, the
さらに、温度センサ40を固定する凹部72は、ステータ20の軸方向(図4の矢印Y1方向)に凹んでいる。このため、温度センサ40を固定する際は、温度センサ40をステータ20の軸方向から凹部72に進入させることとなる(図11等参照)。このため、ステータ20の径方向(図2の矢印R1、R2方向)又は周方向(図2の矢印C1、C2方向)からでは温度センサ40を進入させることが困難な構成であっても、温度センサ40を配置及び固定することが可能となる。従って、温度センサ40の組付けの自由度を向上することが可能となる。
Further, the
加えて、本実施形態では、各インシュレータ34は同一の構成であるため、いずれのインシュレータ34に対しても温度センサ40を固定することができる。従って、この点からも温度センサ40の組付けの自由度を向上することが可能となる。
In addition, in this embodiment, since each
さらにまた、本実施形態によれば、温度センサ40が配置される注入空間74には、ポッティング材100が注入される。このため、コイル36の近傍に配置した状態で温度センサ40を固定することが可能となる。従って、モータ12の運転時等の振動によって温度センサ40が位置ずれしてしまうこと又は取付位置から外れ落ちてしまうことを長期間に亘って抑制することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the
本実施形態において、第1延出部52には凹部72からコイル36に向かって貫通する第1開口部66が形成されており、温度センサ40の温度検出部94(測温部)は、第1開口部66を介してコイル36と対向する。これにより、温度検出部94とコイル36との間にインシュレータ34が介在しなくなるため、温度検出部94は、より正確にコイル36の温度を測定することが可能となる。
In the present embodiment, the
本実施形態において、温度センサ40の温度検出部94が第1開口部66内に挿入されており、温度検出部94は、第2壁部62のうち第1開口部66周囲の部位との間の係止部(下側係止部)により動きが規制される。加えて、鉤部96が第1延出部52の溝68に係止して上側係止部を構成する。これらにより、さらに効果的に温度センサ40の位置ずれを抑制することが可能となる。
In the present embodiment, the
本実施形態において、コイル36に電流を供給する配線58(バスリング77)が注入空間74内に配置され、ポッティング材100は絶縁物質からなる。これにより、ポッティング材100を用いて、配線38と配線58との接続端子76(接続部)を周囲から絶縁すると共に、温度センサ40を固定することが可能となる。従って、製造時の工程数の増加を防ぎ、生産効率の低下を抑制することが可能となる。
In the present embodiment, a wiring 58 (bus ring 77) for supplying a current to the
B.変形例
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。例えば、以下の構成を採用することができる。
B. Modifications It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various configurations can be adopted based on the contents described in this specification. For example, the following configuration can be adopted.
1.搭載対象
上記実施形態では、モータ12を車両に搭載したが、コイルの温度を測定する測温素子を備える回転電機を有する機器又は装置であれば、これに限らない。
1. Mounting target In the above-described embodiment, the
2.モータ12
上記実施形態では、モータ12は、3相交流ブラシレス式としたが、コイルの温度を測定する測温素子を備えるものであれば、これに限らない。例えば、3相交流ブラシ式又は単相交流式であってもよい。
2.
In the above embodiment, the
3.インシュレータ34
上記実施形態のインシュレータ34は、胴部50、第1延出部52及び第2延出部54を有したが、少なくとも胴部50及び第1延出部52を有するものであれば、これに限らない。例えば、第2延出部54を有しない構成も可能である。
3.
上記実施形態では、第1延出部52は、胴部50に対してz1方向{ステータ20の径方向外側(図2の矢印R1方向)}及びy2方向{ステータ20の軸方向(図4の矢印Y2方向)}に位置したが、少なくとも胴部50に対してz1方向に位置していれば、これに限らない。但し、ここにいう「胴部50に対してz1方向に位置」するとは、ステータ20の径方向(図2の矢印R1又はR2方向)において配線38が巻かれていない部分が胴部50に存在する場合、当該部分も第1延出部52に含まれることを意味する。換言すると、ステータ20の径方向において配線38が巻かれていない部分が胴部50に存在する場合、ステータ20の軸方向に凹んだ凹部72を当該部分に設けて温度センサ40を配置することも可能である。
In the above embodiment, the first extending
上記実施形態では、第1延出部52の凹部72は、第1壁部60、第2壁部62及び第3壁部64から構成したが、ステータ20の軸方向(図4の矢印Y1方向又は矢印Y2方向)に凹んでいるものであれば、これに限らない。例えば、3つの平面的な壁部(第1壁部60、第2壁部62及び第3壁部64)ではなく、より曲線的に凹部72を構成してもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、第1延出部52により構成される凹部72(注入空間74)を配線58(バスリング77)の収納にも用いたが、温度センサ40を内部に配置するものであれば、凹部72の用途はこれに限らない。例えば、温度センサ40のみを収容するために凹部72(注入空間74)を形成してもよい。
In the above embodiment, the concave portion 72 (injection space 74) constituted by the
上記実施形態では、第2壁部62に温度センサ40の温度検出部94を通過させるための第1開口部66を形成したが、第1開口部66を形成しない構成も可能である。また、上記実施形態では、第1開口部66は、ステータ20の径方向(図2の矢印R1、R2方向)に沿って形成されたが、第1開口部66の形成角度はこれに限らない。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、全てのインシュレータ34に第1開口部66を形成したが、温度センサ40を設けるインシュレータ34のみに第1開口部66を形成する等、一部のインシュレータ34のみに第1開口部66を形成してもよい。
In the above-described embodiment, the
4.温度センサ40
上記実施形態では、温度センサ40をサーミスタとしたが、コイル36の温度を検出することができるものであれば、これに限らない。例えば、温度センサ40は、熱電対、測温抵抗体等を用いるものであってもよい。
4).
In the above embodiment, the
上記実施形態では、温度センサ40の数を1としたが、温度センサ40の数はこれに限らない。例えば、各相に温度センサ40を設けるために温度センサ40の数を3にしてもよい。或いは、全てのインシュレータ34に温度センサ40を1つずつ設けてもよい。或いは、1つのインシュレータ34に2つの温度センサ40を設ける構成も可能である。
In the above embodiment, the number of
上記実施形態では、温度センサ40を第2壁部62に固定したが、コイル36の温度を検出することが可能であれば、その他の部位で温度センサ40を固定してもよい。例えば、第1壁部60又は第3壁部64に温度センサ40を固定することもできる。さらに、第1延出部52の代わりに、第2延出部54(ステータ20の内周側)に温度センサ40を設けてもよい。
In the above-described embodiment, the
上記実施形態では、第1開口部66を介して温度センサ40の温度検出部94をコイル36に接近させたが、温度検出部94とコイル36の間に第2壁部62を介在させることもできる。また、貫通孔としての第1開口部66ではなく、有底の穴を形成し、当該穴に温度検出部94を挿入してもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態では、鉤部96をインシュレータ34の溝68に係止させると共に、ポッティング材100を用いて温度センサ40を固定したが、その他の方法により温度センサ40を固定してもよい。例えば、鉤部96をインシュレータ34に形成し、溝68を温度センサ40に形成してもよい。或いは、ポッティング材100のみで温度センサ40を固定することもできる。或いは、鉤部96を溝68に係止させると共に、接着剤により温度センサ40とこれと向き合う第2壁部62の内面とを接着してもよい。
In the above embodiment, the
5.ポッティング材100
上記実施形態では、ポッティング材100の充填量は、図15に示すように、第1壁部60、第2壁部62及び第3壁部64により区切られた空間としての注入空間74全てを満たす量としたが、当該充填量は、これに限らない。例えば、温度センサ40の固定及びバスリング77における絶縁の少なくとも一方が確保できる量であれば、ポッティング材100は、その他の充填量であってもよい。或いは、ポッティング材100なしに温度センサ40を固定する構成(例えば、上記上側係止部と接着剤により固定する構成、接着剤のみのより固定する構成)も可能である。
5.
In the above embodiment, the filling amount of the
上記実施形態では、ポッティング材100としてエポキシ樹脂を用いたが、温度センサ40を固定するための充填剤として機能する材料であれば、これに限らない。例えば、ウレタン樹脂をポッティング材100として用いてもよい。この場合、ポッティング材100を配線58(バスリング77)の絶縁用に用いる場合、絶縁物質であることが好ましい。
In the said embodiment, although the epoxy resin was used as the
12…モータ(回転電機) 20…ステータ
30…ステータコア 32…ティース
34…インシュレータ(絶縁部材) 36…コイル
38…配線 40…温度センサ(測温素子)
50…胴部 52…第1延出部(延出部)
58…配線(配電部材) 66…第1開口部(開口部)
68…溝 72…凹部
74…注入空間(連続凹部) 77…バスリング(配電部材)
94…温度検出部(測温部) 96…鉤部
100…ポッティング材(充填剤)
DESCRIPTION OF
50 ...
58 ... Wiring (distribution member) 66 ... First opening (opening)
68 ...
94 ... Temperature detection unit (temperature measuring unit) 96 ...
Claims (7)
前記ステータコアから突出して形成されたティースと、
前記ティースに装着された複数の絶縁部材と、
前記複数の絶縁部材それぞれに巻き付けられた配線により構成される複数のコイルと、
前記複数のコイルの少なくとも1つの温度を検出する測温素子と
を備えた回転電機のステータであって、
前記複数の絶縁部材は、前記ステータの周方向に並んで配置され、
前記複数の絶縁部材のそれぞれは、
前記配線が巻き付けられた胴部と、
前記ステータの径方向における前記胴部の端部から前記ステータの径方向に延出する延出部と
を備え、
前記延出部は、前記ステータの周方向に連続し且つ前記ステータの軸方向における前記延出部の端面に対して前記ステータの軸方向に凹んだ凹部を有し、
前記ステータの周方向に隣り合う前記絶縁部材の前記凹部が連なることにより、充填剤を注入する注入空間が形成され、
前記測温素子は、前記注入空間内に配置されると共に、前記注入空間内に注入された前記充填剤で固定される
ことを特徴とするステータ。 An annular stator core;
Teeth formed protruding from the stator core;
A plurality of insulating members attached to the teeth;
A plurality of coils composed of wiring wound around each of the plurality of insulating members;
A stator of a rotating electrical machine, comprising: a temperature measuring element that detects at least one temperature of the plurality of coils;
The plurality of insulating members are arranged side by side in the circumferential direction of the stator,
Each of the plurality of insulating members is
A body around which the wiring is wound;
An extending portion extending in the radial direction of the stator from an end portion of the body portion in the radial direction of the stator,
The extending portion has a recess that is continuous in the circumferential direction of the stator and is recessed in the axial direction of the stator with respect to an end surface of the extending portion in the axial direction of the stator,
An injection space for injecting a filler is formed by connecting the concave portions of the insulating members adjacent to each other in the circumferential direction of the stator,
The temperature measuring element is disposed in the injection space and fixed with the filler injected into the injection space.
前記延出部には前記凹部から前記コイルに向かって貫通する開口部が形成されており、
前記測温素子の測温部は、前記開口部を介して前記コイルと対向する
ことを特徴とするステータ。 The stator according to claim 1, wherein
The extension portion is formed with an opening penetrating from the concave portion toward the coil,
The temperature measuring unit of the temperature measuring element is opposed to the coil through the opening.
前記測温素子の少なくとも一部が前記開口部内に挿入されることで、前記測温素子が前記延出部に係止して係止部を構成する
ことを特徴とするステータ。 The stator according to claim 2, wherein
The stator according to claim 1, wherein at least a part of the temperature measuring element is inserted into the opening, whereby the temperature measuring element is locked to the extension portion to form a locking portion.
前記測温素子は、前記凹部の内壁に沿って配置されており、
前記測温素子における前記ステータの径方向内側の面には鉤部が形成されており、
前記鉤部が前記延出部に対して係止される
ことを特徴とするステータ。 The stator according to any one of claims 1 to 3,
The temperature measuring element is disposed along the inner wall of the recess,
A flange portion is formed on the radially inner surface of the stator in the temperature measuring element,
The said collar part is latched with respect to the said extension part. The stator characterized by the above-mentioned.
前記測温素子又は前記延出部の一方に、前記ステータの軸方向に沿って延びる溝が形成されており、他方が前記溝に嵌め込まれている
ことを特徴とするステータ。 In the stator according to any one of claims 1 to 4,
A groove extending along the axial direction of the stator is formed in one of the temperature measuring element or the extending portion, and the other is fitted in the groove.
前記コイルに電流を供給する配電部材が前記注入空間内に配置されており、
前記充填剤は、絶縁物質からなる
ことを特徴とするステータ。 In the stator according to any one of claims 1 to 5,
A power distribution member for supplying current to the coil is disposed in the injection space;
The stator is made of an insulating material.
前記ステータコアから突出して形成されたティースと、
前記ティースに装着された複数の絶縁部材と、
前記複数の絶縁部材それぞれに巻き付けられた配線により構成される複数のコイルと、
前記複数のコイルの少なくとも1つの温度を検出する測温素子と
を備えた回転電機のステータであって、
前記複数の絶縁部材は、前記ステータの周方向に並んで配置され、
前記複数の絶縁部材のそれぞれは、
前記配線が巻き付けられた胴部と、
前記ステータの径方向における前記胴部の端部から前記ステータの径方向に延出する延出部と
を備え、
前記延出部は、前記ステータの周方向に連続し且つ前記ステータの軸方向における前記延出部の端面に対して前記ステータの軸方向に凹んだ凹部を有し、
前記ステータの周方向に隣り合う前記絶縁部材の前記凹部が連なることにより環状凹部が形成され、
前記測温素子は、前記環状凹部内に固定される
ことを特徴とするステータ。 An annular stator core;
Teeth formed protruding from the stator core;
A plurality of insulating members attached to the teeth;
A plurality of coils composed of wiring wound around each of the plurality of insulating members;
A stator of a rotating electrical machine, comprising: a temperature measuring element that detects at least one temperature of the plurality of coils;
The plurality of insulating members are arranged side by side in the circumferential direction of the stator,
Each of the plurality of insulating members is
A body around which the wiring is wound;
An extending portion extending in the radial direction of the stator from an end portion of the body portion in the radial direction of the stator,
The extending portion has a recess that is continuous in the circumferential direction of the stator and is recessed in the axial direction of the stator with respect to an end surface of the extending portion in the axial direction of the stator,
An annular recess is formed by connecting the recesses of the insulating members adjacent in the circumferential direction of the stator,
The stator, wherein the temperature measuring element is fixed in the annular recess.
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