JP2017026521A - 温度検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コイルに温度検出素子を接触させることを前提とし、温度検出素子に加わる応力を抑えつつ、温度検出素子の位置ずれを防止できる温度検出装置を提供する。
【解決手段】本発明は、感熱体３１が電気機器を構成するコイル要素１０の表面に接触して、コイル要素１０の温度を検出する温度検出装置１に関する。温度検出装置１は、感熱体３１を有する温度検出素子３と、コイル要素１０に固定され、温度検出素子３の感熱体３１を収容する、軸線方向に貫通する収容室４８を有する第一ホルダ４０と、第一ホルダ４０との相対的な位置ずれが起きないようにコイル要素１０に固定され、温度検出素子３のリード線３８Ａ，３８Ｂを保持する第二ホルダ５０と、を備える。感熱体３１は、収容室４８から露出する部位がコイル要素１０の表面に接触する。
【選択図】図４

Description

本発明は、回転電機の固定子のコイルの温度を検出するのに好適な温度検出装置に関する。

電動機などの回転電機は、運転の最中その構成要素であるコイルの温度が大きく上昇すると、絶縁不良や焼損を引き起こす場合がある。このため、温度センサを取り付けてコイルの温度を検出することが行われている。

特許文献１は、コイルへの装着が容易でかつ検出精度の良い温度検出装置として、以下を提案している。この温度検出装置は、回転電機のコイルを構成する線状導体に温度検出素子、通常は温度検出素子を接触させた状態で、その外周を包囲部材で取り囲み、さらに一例として温度検出素子と包囲部材の間に、加熱により体積が膨張して硬化する熱膨張部材を備える。
特許文献１の温度検出装置は、熱膨張部材が体積膨張することにより、温度検出素子と線状導体とが互いに押し付けられ、温度センサと線状導体との密着性が高まり、温度の検出精度がよくなる、とされている。

特開２０１２−５７９８０号公報

当該コイルの温度を検出する場合には、回転電機の振動及び回転電機が搭載される機械類の振動を受けることを想定しなければならない。温度検出装置がこの振動により位置ずれを起こすと、コイルと温度検出素子が接触したままで相対的に移動するので、両者は摺動する。摺動が繰り返されるとそれぞれの表面が摩耗してしまい、コイルと温度検出素子の双方がその機能を正しく発揮できなくなるおそれがある。
このことを特許文献１に照らしてみると、温度検出素子の位置ずれを避けるためには、熱膨張部材の体積膨張を大きくすればよいが、それでは温度検出素子に生じる応力が大きくなり、検出装置の製造過程で温度検出素子が破損するおそれがある。

以上より、本発明は、コイルに温度検出素子を接触させることを前提とし、温度検出素子に加わる応力を抑えつつ、温度検出素子の位置ずれを防止できる温度検出装置を提供することを目的とする。

本発明は、電気機器を構成するコイルの表面に感熱体が接触して、コイルの温度を検出する温度検出装置であって、感熱体と、感熱体に電気的に接続される一対の電線と、を有する温度検出素子と、コイルに固定され、温度検出素子の感熱体を収容しかつ保持する収容室を有する第一ホルダと、第一ホルダとの相対的な位置ずれが起きないようにコイルに固定され、温度検出素子の一対の電線を保持する第二ホルダと、を備え、感熱体は、収容室から露出する部位がコイルの表面に接触する、ことを特徴とする。

本発明の温度検出装置は、第一ホルダ及び第二ホルダにより感熱体がコイルに固定される。この固定に要する力は、第一ホルダ及び第二ホルダとコイルとの間に加わるが、収容室に収容されている感熱体には加わらない。したがって、第一ホルダ及び第二ホルダを固定する力を大きくしたとしても、感熱体３１に作用する応力を低く抑えることができる。つまり、第一ホルダ及び第二ホルダは、コイルに対して十分に強い力で固定することができるので、第一ホルダ及び第二ホルダがコイルに対して位置ずれを起こす恐れは小さく、第一ホルダ及び第二ホルダが位置ずれを起こさない限り、感熱体がコイルに対して位置ずれを起こすことがない。
一方で、収容室から感熱体が露出する部位が他の部材を介することなく直接的にコイルの表面に接触するので、温度の検知精度が高い。

ここで、収容室の内部に充填される充填材により、感熱体を収容室に保持させることができる。充填材は、コイルの表面に接触する部位を除いて感熱体を覆うことになるが、感熱体を保持するだけでなく、感熱体がコイルの表面以外の温度的な影響を受けるのを防止することができる。

本発明の温度検出装置において、第一ホルダと第二ホルダは、コイルに電気的に接続されることでコイルの一部をなすコイル要素に固定され、コイル要素は、少なくとも一つの屈曲部を有し、第一ホルダ及び第二ホルダの一方又は双方は、屈曲部を跨いでコイル要素に固定される、ことが好ましい。
これにより、第一ホルダ及び第二ホルダの位置ずれをより確実に防止することができる。

本発明における温度検出装置において、少なくとも感熱体が収容される収容室を覆い隠し、第一ホルダと第二ホルダに亘って形成される樹脂モールドを備える、ことが好ましい。
この樹脂モールドを設けることにより、感熱体がコイルの表面以外の温度的な影響を受けるのをより確実に防止することができる。

本発明における温度検出装置において、第二ホルダは、収容室の軸線方向に沿って、かつ第一ホルダの収容室から所定の間隔を空けて設けられる柱脚と、柱脚に連なり、第一ホルダの収容室の先端側から所定間隔を空けて設けられ、先端側を覆う屋根と、を備える、ことができる。
この柱脚及び屋根を設けることにより、感熱体及び電線の取り回しの利便性を向上することができる。
例えば、柱脚及び屋根には、収容室に対向する壁面に、一対の電線が収容される収容溝を形成し、一対の電線を収容溝に収容すれば、樹脂モールドを射出成形により成形する際に、電線が溶融樹脂により位置ずれを起こすのを防ぐことができる。
また、コイルの表面に接触する感熱体と屋根との間に圧縮の弾性力が生じるように、電線を引き回すことで、感熱体をコイルに押し付ければ、感熱体とコイルの接圧を確保できるので、温度検出精度を向上できる。

本発明の温度検出装置において、第一ホルダと第二ホルダのそれぞれに互いに係止されることで、第一ホルダと第二ホルダをコイルに固定するアタッチメントを備える、ことが好ましい。
これにより、簡易な構成でありながら、第一ホルダと第二ホルダをコイルに固定しつつ、第一ホルダと第二ホルダの相互の位置ずれを防ぐことができる。

本発明によれば、コイルに温度検出素子を接触させることを前提とし、温度検出素子に加わる応力を抑えつつ、温度検出素子の位置ずれを防止できる温度検出装置を提供する。

本発明の実施形態に係る温度検出装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る温度検出装置を示す分解斜視図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図である。 本発明の実施形態に係る温度検出装置を示す斜視図であり、（ａ）は全体図、（ｂ）は（ａ）の矢視（ｂ）よる部分拡大図、（ｃ）は（ａ）の矢視（ｃ）による部分拡大図である。 本発明の実施形態に係る温度検出装置を示す斜視図であり、（ａ）は部分破断図、（ｂ）は（ａ）の部分側面図である。

以下、添付する図１〜図４を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の温度検出装置１は、コイル要素１０と、コイル要素１０に固定されるセンサ組立体２０と、を備え、センサ組立体２０が備える感熱体３１がコイル要素１０の表面に接触して、コイル要素１０の温度を検出することができる。ここでいう接触とは、他の部材を介することなく、感熱体３１が直接的にコイル要素１０に接触することを意味する。温度検出装置１は、コイル要素１０が、図示を省略する回転電機のステータ（固定子）を構成するコイルに電気的に接続されることで当該コイルの一部を構成し、センサ組立体２０はコイル要素１０の温度を検出することで、回転電機のコイルの温度を検出する。
以下、温度検出装置１の構成を順に説明し、次いで、温度検出装置１の効果を説明する。

［コイル要素１０］
コイル要素１０は、センサ組立体２０とともに温度検出装置１を構成する。
コイル要素１０は、図１及び図２に示すように、導体１１と、導体１１の表面を被覆する電気絶縁性の被覆１３と、を備える平角線からなり、二か所の屈曲部１５，１６を有することで平面視してコ字状又はＵ字状に形成されている。
コイル要素１０は、二つの先端部の導体１１が剥き出しにされており、回転電機のステータを構成するコイルに電気的に接続されることで、ステータのコイルの一部を担う。

［センサ組立体２０］
センサ組立体２０は、図１及び図２に示すように、温度検出素子３と、温度検出素子３を保持するホルダ５と、を備えており、ホルダ５がコイル要素１０の所定位置に固定されることにより、温度検出素子３がコイル要素１０に対して所定位置に位置決めされる。

［温度検出素子３］
温度検出素子３は、感熱体３１と、感熱体３１に電気的に接続される引出線３６Ａ，３６Ｂと、引出線３６Ａ，３６Ｂのそれぞれに接続されるリード線３８Ａ，３８Ｂと、を備えている。電気的に接続される引出線３６Ａとリード線３８Ａにより、また、電気的に接続される引出線３６Ｂとリード線３８Ｂにより、本発明における一対の電線が構成される。なお、引出線３６Ａ，３６Ｂについて、両者を区別する必要がない場合には、引出線３６と総称する。リード線３８Ａ，３８Ｂについても同様とする。
感熱体３１は、サーミスタ３２と、先端側に配置されるサーミスタ３２の周囲を覆うガラス製の保護層３３と、引出線３６Ａ，３６Ｂが引き出される保護層３３の後端側を覆い、保護層３３を機械的に補強するセラミックス製の保護管３４と、を備えている。なお、サーミスタ３２は、保護層３３の内部にあるために、ここでは記載が省略されている。本実施形態の温度検出装置１は、図４に示すように、感熱体３１の保護層３３がコイル要素１０の表面に直接的に接触して、コイル要素１０の温度を検出する。サーミスタ３２、保護層３３などの感熱体３１の要素は、検出する温度、その他の環境に応じて適宜設定すればよい。

引出線３６は、保護層３３により封着されるため、線膨張係数がガラスと近似するジュメット線を用いる。なお、ジュメット線は、鉄とニッケルを主成分とする合金を導体（芯線）として用い、そのまわりを銅で被覆した電線である。リード線３８は、リード線３８のように線膨張係数の制約がなく、所定の耐熱性、耐久性を備えている限り、任意の材質を選択できる。
引出線３６とリード線３８は、リード線３８の一端に設けられた端子金具３９により電気的に接続される。

温度検出素子３は、より詳しくは後述するが、引出線３６及びリード線３８の部分が後述する第一ホルダ４０に保持され、感熱体３１の部分が第二ホルダ５０に保持される。

［ホルダ５］
ホルダ５は、温度検出素子３を保持しつつ、コイル要素１０の所定位置に固定されることにより、他の部材を介することなく温度検出素子３の感熱体３１をコイル要素１０に接触させる。
ホルダ５は、図１及び図２に示すように、温度検出素子３の感熱体３１を保持し、コイル要素１０の所定位置に固定される第一ホルダ４０と、温度検出素子３の引出線３６とリード線３８を保持し、コイル要素１０の所定位置に固定される第二ホルダ５０と、を備える。また、ホルダ５は、第一ホルダ４０と第二ホルダ５０の双方に係止されるとともに、コイル要素１０に第一ホルダ４０と第二ホルダ５０を固定するアタッチメント６０を備えている。なお、本実施形態においては、ホルダ５は、一方の屈曲部１５を跨いでコイル要素１０に固定されている。第一ホルダ４０と第二ホルダ５０は、コイル要素１０の一方の面側であるおもて面１０Ｆの側に配置され、アタッチメント６０は、コイル要素１０の他方の面側であるうら面１０Ｂの側に第一ホルダ４０と第二ホルダ５０に対応して配置される。
なお、第一ホルダ４０，第二ホルダ５０及びアタッチメント６０は、電気絶縁性の樹脂を射出成形することにより、それぞれが一体的に形成される。

［第一ホルダ４０］
第一ホルダ４０は、図２及び図３に示すように、コイル要素１０への固定を担う固定部４１と、固定部４１から固定部４１に対して垂直に立ち上がり、感熱体３１を収容して保持する保持筒４７と、を備える。
固定部４１は、コイル要素１０の屈曲部１５に対応する屈曲部４２を備えており、平面視してＬ字状に形成されている。
固定部４１は、保持筒４７が立設するおもて面４１Ｆと、おもて面４１Ｆとは反対側の面であるうら面４１Ｂ（図３（ｂ）参照）と、を備え、第一ホルダ４０がコイル要素１０に固定されると、うら面４１Ｂがコイル要素１０のおもて面１０Ｆに対向する。

固定部４１は、うら面４１Ｂに、コイル要素１０が隙間なく収容されるコイル収容溝４３が形成されており、コイル収容溝４３は固定部４１の一端４１Ｅ１から他端４１Ｅ２まで連なって設けられている。コイル収容溝４３は、コイル要素１０の半分程度の厚さを収容する深さを有しており、後述するアタッチメント６０が残りの厚さの部分を収容する。
固定部４１は、うら面４１Ｂの側にアタッチメント６０と相互に係止される係止爪４４Ａ，４４Ｂ（図３（ｂ）参照）を備えている。係止爪４４Ａ，４４Ｂは、コイル収容溝４３の幅方向の両側に形成されている。
以上のように、固定部４１は、第一ホルダ４０をコイル要素１０に固定し、かつ位置決めする要素をうら面４１Ｂに備えている。

第一ホルダ４０のおもて面４１Ｆに設けられる保持筒４７は円筒状の形態をなし、図２に示すように、保持筒４７の内部には開口形状が円形の収容室４８が設けられている。収容室４８は、図４（ｂ）に示すように、おもて面４１Ｆの側に位置する第一開口４８Ｆからうら面４１Ｂの側に位置する第二開口４８Ｂまでの表裏を軸線方向に貫通するように形成されている。収容室４８は、第一開口４８Ｆから第二開口４８Ｂまでの深さが、感熱体３１の軸線方向の寸法を超えるように形成されており、また、開口径が、感熱体３１を収容して微小な隙間が感熱体３１の周囲にできる程度の寸法に形成されている。
収容室４８は、感熱体３１を除いて例えばエポキシ樹脂が充填、硬化されており、宙づり状態の感熱体３１は充填材４９により収容室４８の内部に保持されている。なお、コイル要素１０と接触する感熱体３１の先端部位は、充填材に覆われていないために、収容室４８から露出してコイル要素１０に接触する。

［第二ホルダ５０］
次に、第二ホルダ５０について説明する。
第二ホルダ５０は、図２及び図３に示すように、コイル要素１０への固定を担う固定部５１と、固定部５１の一端５１Ｅ１から固定部５１のおもて面５１Ｆに対して垂直に立ち上がる柱脚５７と、柱脚５７の先端から固定部５１に平行に延びる屋根５９と、を備えている。
第二ホルダ５０は、コイル要素１０の屈曲部１５と屈曲部１６の間に設けられるものであり、固定部５１は平面視して真直ぐに形成されている。
固定部５１は、柱脚５７及び屋根５９が設けられるおもて面５１Ｆと、おもて面５１Ｆとは反対側の面であるうら面５１Ｂ（図４（ａ）参照）と、を備え、第二ホルダ５０がコイル要素１０へ固定されると、うら面５１Ｂがコイル要素１０のおもて面１０Ｆに対向する。

固定部５１は、うら面５１Ｂに、コイル要素１０が隙間なく収容されるコイル収容溝５３（図３（ｃ），図４（ａ）参照）が形成されており、コイル収容溝５３は固定部５１の一端５１Ｅ１から他端５１Ｅ２に亘って設けられている。コイル収容溝５３は、コイル収容溝４３と同様の深さを有しており、後述するアタッチメント６０が残りの厚さの部分を収容する。
固定部５１は、うら面５１Ｂの側にアタッチメント６０と相互に係止される係止爪５４Ａ，５４Ｂ（図３（ｃ）参照）を備えている。係止爪５４Ａ，５４Ｂは、コイル収容溝５３の幅方向の両側に形成されている。
以上のように、固定部５１は、第二ホルダ５０をコイル要素１０に固定し、かつ位置決めする要素をうら面５１Ｂに備えている。

固定部５１は、リード線３８Ａ，３８Ｂをそれぞれ保持する電線保持孔５５Ａ，５５Ｂを備えている。電線保持孔５５Ａ，５５Ｂは、リード線３８Ａ，３８Ｂがほとんど隙間なく収容される開口面積を有している。ただし、引出線３６とリード線３８を接続する端子金具３９が収容される部分から先端側は、少し大きく開口している。電線保持孔５５Ａ，５５Ｂは、固定部５１の一端５１Ｅ１から他端５１Ｅ２までを貫通して形成されており、リード線３８Ａ，３８Ｂは他端５１Ｅ２から引き出される。ここで、図４（ｂ）に示すように、端子金具３９が電線保持孔５５Ａ，５５Ｂの周縁５６に係止されているので、リード線３８に引張応力が生じたとしても、端子金具３９が受け止めるので、引出線３６及び感熱体３１に伝わらない。

次に、柱脚５７は、図４に示すように、収容室４８の軸線方向（高さ方向ｚ）に沿って、かつ収容室４８から引き出し方向ｘに所定の間隔を空けて設けられている。柱脚５７は、電線保持孔５５Ａ，５５Ｂのそれぞれに連なる電線保持溝５７Ａ，５７Ｂが、柱脚５７が立ち上がる向きに沿って形成されている。コイル要素１０が所定の位置に位置決めされると、引出線３６Ａ，３６Ｂはそれぞれ電線保持溝５７Ａ，５７Ｂの内部に収容、保持される。
屋根５９は柱脚５７に連なり、収容室４８の先端側から所定間隔を空けて設けられ、収容室４８の第一開口４８Ｆを覆う。屋根５９は、電線保持溝５７Ａ，５７Ｂのそれぞれに連なる電線保持溝５９Ａ，５９Ｂを備え、コイル要素１０が所定の位置に位置決めされると、引出線３６Ａ，３６Ｂはそれぞれ電線保持溝５９Ａ，５９Ｂの内部に収容、保持される。なお、電線保持溝５７Ａ，５７Ｂ及び電線保持溝５９Ａ，５９Ｂが設けられる側を、柱脚５７，屋根５９の内側と称し、それぞれの反対側を外側と称する。

［アタッチメント６０］
次に、アタッチメント６０について説明する。
アタッチメント６０は、図１及び図３に示すように、コイル要素１０を間に介在させた状態で、第一ホルダ４０及び第二ホルダ５０のそれぞれと互いに係止されることで、第一ホルダ４０と第二ホルダ５０をコイル要素１０に固定する。
アタッチメント６０は、コイル要素１０の屈曲部１５及び第一ホルダ４０の屈曲部４２に対応する屈曲部６２を備えており、平面視してＬ字状に形成されている。

アタッチメント６０は、第一ホルダ４０及び第二ホルダ５０のそれぞれに係合されるとコイル要素１０に対向するうら面６０Ｂと、うら面６０Ｂとは反対側の面であるおもて面６０Ｆと、を備えている。
アタッチメント６０は、うら面６０Ｂに、コイル要素１０が隙間なく収容されるコイル収容溝６３が形成されており、コイル収容溝６３はアタッチメント６０の一端６０Ｅ１から他端６０Ｅ２に亘って設けられている。コイル収容溝６３は、コイル収容溝４３，５３と同様の深さを有しており、コイル収容溝４３，５３とともにコイル要素１０を収容する。
アタッチメント６０は、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、おもて面６０Ｆの側に、第一ホルダ４０の係止爪４４Ａ，４４Ｂと互いに係止される係止溝６５Ａ，６５Ｂを備え、また、第二ホルダ５０の係止爪５４Ａ，５４Ｂと互いに係止される係止溝６５Ｃ，６５Ｄを備えている。係止爪５４Ａ，５４Ｂは、コイル収容溝５３の幅方向の両側に形成されている。

［センサ組立体２０］
温度検出素子３及びホルダ５からなるセンサ組立体２０は、コイル要素１０に対して以下のように組み付けることができる。
図２に示すように、アタッチメント６０の屈曲部６２とコイル要素１０の屈曲部１５との位置が合うようにして、コイル収容溝６３にコイル要素１０を収容するようにして、アタッチメント６０をコイル要素１０に組み付ける。

次に、第一ホルダ４０を、そのうら面４１Ｂをコイル要素１０に対向させながら、コイル収容溝４３にコイル要素１０が収容されるように、コイル要素１０に組み付ける。この時、係止爪４４Ａ，４４Ｂがそれぞれ係止溝６５Ａ，６５Ｂに係止されるように、第一ホルダ４０をアタッチメント６０に組み付ける。
これで、互いに係止された第一ホルダ４０とアタッチメント６０がコイル要素１０に固定される。

次に、第二ホルダ５０をコイル要素１０に組み付けるが、この前に、温度検出素子３を第二ホルダ５０に組み付けておく。
この組み付けは、温度検出素子３のリード線３８Ａ，３８Ｂを第二ホルダ５０の電線保持孔５５Ａ，５５Ｂに挿入することで、第二ホルダ５０に温度検出素子３を保持させておく必要がある。一方、引出線３６Ａ，３６Ｂは、Ｕ字状に曲げ加工がなされており、図４（ｂ）に示すように、温度検出素子３が第二ホルダ５０に保持されている状態で、柱脚５７に沿って立ち上がる第一部αと、第一部αの先端に連なり屋根５９に沿って延びる第二部βと、第二部βの先端に連なり、第一部αと平行な第三部γと、を備えている。第三部γの先端には、感熱体３１が接続されている。
第一部αは柱脚５７の電線保持溝５７Ａ，５７Ｂに収容され、第二部βは、電線保持溝５９Ａ，５９Ｂに収容される。そして、第二部βは、電線保持溝５９Ａ，５９Ｂに収容されつつ、屋根５９の内壁面５９Ｃに接触するように這わされている。温度検出素子３に何も負荷が掛けられていない自由状態において、第二部βの屋根５９に接触する位置から感熱体３１の先端までの距離をＬ１とし、第二ホルダ５０をコイル要素１０に組み付けたときの第二部βの屋根５９のうら面からコイル要素１０のおもて面までの距離をＬ２とすると、Ｌ１≧Ｌ２が成り立つように、引出線３６Ａ，３６Ｂを構成する。こうすることにより、第二ホルダ５０が組み付けられると、引出線３６Ａ，３６Ｂが持つ圧縮方向の弾性力により、感熱体３１がコイル要素１０の表面に押し付けられる。
この感熱体３１の押し付け構造を実現するためには、第一ホルダ４０と第二ホルダ５０を別体として作製しておき、コイル要素１０に組み付ける手順を経る必要がある。

さて、第二ホルダ５０には、そのうら面５１Ｂをコイル要素１０に対向させながら、コイル収容溝５３にコイル要素１０が収容されるように、コイル要素１０を組み付ける。この時、第二ホルダ５０に保持されている温度検出素子３の感熱体３１は、第一ホルダ４０の第一開口４８Ｆを通って保持筒４７の収容室４８に挿入される。この収容室４８には、予め未硬化状態の例えばエポキシ樹脂が充填されている。また、この時、係止爪５４Ａ，５４Ｂがそれぞれ係止溝６５Ｃ，６５Ｄに係止されるように、第二ホルダ５０をアタッチメント６０に組み付ける。
これで、第一ホルダ４０に続いて、互いに係止された第二ホルダ５０とアタッチメント６０がコイル要素１０に固定され、センサ組立体２０が構築される。収容室４８に充填されていたエポキシ樹脂は、その後に硬化して充填材となり、収容室４８の内部でコイル要素１０に接触する所定位置に感熱体３１が保持される。

センサ組立体２０が構成されると、第一ホルダ４０の保持筒４７が、その上方から第二ホルダ５０の屋根５９に覆われる一方、引出線３６Ａ，３６Ｂの先端に垂れ下がる感熱体３１は、その先端がコイル要素１０のおもて面１０Ｆに接触し、さらに硬化された充填材により、その位置が固定される。

次に、図１に示すように、第一ホルダ４０、第二ホルダ５０及びアタッチメント６０における屋根５９で覆われている保持筒４７の周囲を、樹脂モールド７０で覆い隠す。これにより、感熱体３１がコイル要素１０以外からの熱的な影響を受けるのを排除するとともに、第一ホルダ４０、第二ホルダ５０及びアタッチメント６０の固定を強固にする。また、樹脂モールド７０は、引出線３６Ａ，３６Ｂ、リード線３８Ａ，３８Ｂ及び端子金具３９の保護及び固定を強固にする。

［温度検出装置１の効果］
次に、以上の構成を備え、感熱体３１がコイル要素１０に接触する温度検出装置１の効果を説明する。
温度検出装置１は、引出線３６Ａ，３６Ｂに垂れ下がる感熱体３１が、保持筒４７の収容室４８の内部においてコイル要素１０に接触する。そして、収容室４８の内部では、感熱体３１は充填材により位置が固定されている。ここで、第一ホルダ４０と第二ホルダ５０がコイル要素１０を挟んでアタッチメント６０と互いに係止されることで、センサ組立体２０がコイル要素１０に固定されるが、この固定する力は、収容室４８に収容、保持されている感熱体３１とコイル要素１０の間に直接には加わらない。したがって、コイル要素１０にセンサ組立体２０を固定する力を大きくしたとしても、感熱体３１に加わる力を低く抑えることができる。これはつまり、コイル要素１０にセンサ組立体２０を固定する力が加わる部位と、感熱体３１がコイル要素１０に押し付けられる部位、つまり保持筒４７の内部と、を分離しているためである。よって、温度検出装置１は、引出線３６Ａ，３６Ｂの圧縮方向の弾性力を利用して感熱体３１をコイル要素１０に押し付けているが、これ以上の力が感熱体３１には加わらない。

一方で、センサ組立体２０は、コイル要素１０に対して十分に強い力で固定することができるので、感熱体３１がコイル要素１０に対して位置ずれを起こすことがない。
特に、センサ組立体２０は、コイル要素１０の屈曲部１５に対応する屈曲部４２及び屈曲部６２を設け、屈曲部１５を跨いでコイル要素１０に組み付けられている。したがって、コイル要素１０が振動を受けたとしても、センサ組立体２０はコイル要素１０に対して位置ずれを起こし難い。

次に、温度検出装置１は、樹脂モールド７０を形成する際に、感熱体３１に樹脂圧力が加わり、感熱体３１が破損することが懸念される。
ところが、温度検出装置１は、保持筒４７の内部の収容室４８に感熱体３１が収容されており、この保持筒４７の上方に屋根５９を設けているので、上方から感熱体３１に加わる樹脂圧力は比較的小さい。また、保持筒４７の側方から樹脂圧力を受けるが、保持筒４７がこの樹脂圧力を遮るので、側方から感熱体３１に樹脂圧力は加わらない。
以上のように、温度検出装置１は樹脂モールド７０を設けるが、その射出成形時に感熱体３１が受ける樹脂圧力は小さい。

次に、温度検出装置１は、保持筒４７を備える第一ホルダ４０と屋根５９を備える第二ホルダ５０を共通するアタッチメント６０で固定しているので、第一ホルダ４０と第二ホルダ５０の間に相対的な位置ずれが生じない。よって、センサ組立体２０全体としてコイル要素１０に対して位置ずれが生じない限り、感熱体３１がコイル要素１０に対して位置ずれを起こすことがない。

次に、温度検出装置１は、引出線３６Ａ，３６Ｂを、電線保持溝５７Ａ，５７Ｂ、電線保持溝５９Ａ，５９Ｂに収容している。したがって、樹脂モールド７０の射出成形時に、引出線３６Ａ，３６Ｂの位置ずれを防止できる。
樹脂モールド７０の射出成形時には、溶融した樹脂が柱脚５７と屋根５９の内側に、幅方向の左右両側から流入してくる。この流入が左右均等であればよいが、左右いずれか一方の側からの流入が他方に比べて早いことがある。そうすると、引出線３６Ａ，３６Ｂが溶融樹脂の流れを直接的に受けて、早い方の流れを受けた引出線３６Ａ，３６Ｂは流れに押されて位置ずれを起こす。
ところが、温度検出装置１の引出線３６Ａ，３６Ｂは、電線保持溝５７Ａ，５７Ｂ，５９Ａ，５９Ｂに収容されており、左右から流入してくる溶融樹脂が直接的に押すことはなく、位置ずれしたとしても、電線保持溝５７Ａ，５７Ｂ，５９Ａ，５９Ｂの幅方向の狭い範囲に限られる。

次に、温度検出装置１は、引出線３６Ａ，３６Ｂを屋根５９に這わせ、かつ、Ｌ１≧Ｌ２が成り立つように、引出線３６Ａ，３６Ｂが構成されている。したがって、感熱体３１を弾性力により確実にコイル要素１０に押し付けることができる。なお、本実施形態では、収容室４８の内部に充填材４９を設けており、充填材４９が硬化した後にはこの弾性力がキャンセルされる。つまり、この弾性力による押し付けは、充填材４９が硬化した後に、感熱体３１がコイル要素１０へ確実に接触するのを担保するものである。

以上、本発明を好適な形態に基づいて説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
本実施形態は、円筒状の保持筒４７及び収容室４８を備えているが、感熱体３１を収容できる限り、その形態は任意であり、横断面が多角形の保持筒４７及び収容室４８とすることもできる。
また、本実施形態の収容室４８は、コイル要素１０の表面に接触する感熱体３１を収容して余りのある深さを有しているが、収容室４８に充填される充填材により感熱体３１が位置ずれを起こさない程度に固定することができるのであれば、この深さに限定されない。例えば、感熱体３１の半分程度を収容できる深さにすることもできる。

本実施形態は、センサ組立体２０の位置ずれを防止するために、屈曲部１５に跨ってコイル要素１０にセンサ組立体２０を固定しているが、本発明は真直な部分にセンサ組立体２０を固定することができる。つまり、本発明を振動及び衝撃の大きな用途に適用する場合には、コイル要素１０に屈曲部１５を設け、この屈曲部１５に跨ってコイル要素１０にセンサ組立体２０を固定し、振動及び衝撃の小さい用途に適用する場合には、コイル要素１０の真直な部分にセンサ組立体２０を固定するというように、選択することができる。
また、本実施形態は、コイル要素１０が二つの屈曲部１５，１６を備えているが、屈曲部１５を一つだけ備え、その屈曲部１５に跨ってセンサ組立体２０を固定することもできる。この屈曲部１５の折れ曲がりの角度は、本実施形態のように直角に限るものでなく、鋭角又は鈍角であってもよい。

次に、本実施形態は、センサ組立体２０を第一ホルダ４０、第二ホルダ５０及びアタッチメント６０の三つの部材から構成しているが、本発明はこれ限定されず、第一ホルダ４０に相当する部材と第二ホルダ５０に相当する部材の二つの部材があれば足りる。ただし、この場合には、第一ホルダ４０に相当する部材と第二ホルダ５０に相当する部材が相互に係止されることで互いの位置ずれが防止されることが肝要である。さらに、第一ホルダ４０に相当する部材にアタッチメント６０に相当する部材がヒンジで一体的に形成され、かつ、第二ホルダ５０に相当する部材にアタッチメント６０に相当する部材がヒンジで一体的に形成される、というような固定手段を採用すべきである。

また、本発明の温度検出装置が適用される対象は回転電機に限らず、コイルを備えている電気機器である限り任意である。また、本実施形態では、コイル要素１０にセンサ組立体２０を固定する例を示したが、例えば回転電機に備えられたコイルにセンサ組立体２０を固定することもできる。

１ 温度検出装置
３ 温度検出素子
５ ホルダ
１０ コイル要素
１０Ｆ おもて面
１０Ｂ うら面
１１ 導体
１３ 被覆
１５，１６ 屈曲部
２０ センサ組立体
３１ 感熱体
３２ サーミスタ
３３ 保護層
３４ 保護管
３６Ａ，３６Ｂ 引出線
３８Ａ，３８Ｂ リード線
３９ 端子金具
４０ 第一ホルダ
４１ 固定部
４１Ｆ おもて面
４１Ｂ うら面
４１Ｅ１ 一端
４１Ｅ２ 他端
４２ 屈曲部
４３ コイル収容溝
４４Ａ，４４Ｂ 係止爪
４７ 保持筒
４８ 収容室
４８Ｂ 第二開口
４８Ｆ 第一開口
４９ 充填材
５０ 第二ホルダ
５１ 固定部
５１Ｆ おもて面
５１Ｂ うら面
５１Ｅ１ 一端
５１Ｅ２ 他端
５３ コイル収容溝
５４Ａ，５４Ｂ 係止爪
５５Ａ，５５Ｂ 電線保持孔
５６ 周縁
５７ 柱脚
５７Ａ，５７Ｂ 電線保持溝
５９ 屋根
５９Ａ，５９Ｂ 電線保持溝
５９Ｃ 内壁面
６０ アタッチメント
６０Ｆ おもて面
６０Ｂ うら面
６０Ｅ１ 一端
６０Ｅ２ 他端
６２ 屈曲部
６３ コイル収容溝
６５Ａ，６５Ｂ 係止溝
６５Ｃ，６５Ｄ 係止溝
７０ 樹脂モールド
α 第一部
β 第二部
γ 第三部

Claims (8)

1. 電気機器を構成するコイルの表面に感熱体が接触して、前記コイルの温度を検出する温度検出装置であって、
   前記感熱体と、前記感熱体に電気的に接続される一対の電線と、を有する温度検出素子と、
   前記コイルに固定され、前記温度検出素子の前記感熱体を収容しかつ保持する収容室を有する第一ホルダと、
   前記第一ホルダとの相対的な位置ずれが起きないように前記コイルに固定され、前記温度検出素子の一対の前記電線を保持する第二ホルダと、を備え、
   前記感熱体は、
   前記収容室から露出する部位が前記コイルの表面に接触する、
   ことを特徴とする温度検出装置。
2. 前記感熱体は、
   前記収容室の内部に充填される充填材により保持される、
   請求項１に記載の温度検出装置。
3. 前記第一ホルダと前記第二ホルダは、
   前記コイルに電気的に接続されることで前記コイルの一部をなすコイル要素に固定され、
   前記コイル要素は、少なくとも一つの屈曲部を有し、
   前記第一ホルダ及び前記第二ホルダの一方又は双方は、前記屈曲部を跨いで前記コイル要素に固定される、
   請求項１又は請求項２に記載の温度検出装置。
4. 少なくとも前記収容室を覆い隠し、前記第一ホルダと前記第二ホルダに亘って形成される樹脂モールドを備える、
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の温度検出装置。
5. 前記第二ホルダは、
   前記収容室の軸線方向に沿って、かつ前記第一ホルダの前記収容室から所定の間隔を空けて設けられる柱脚と、
   前記柱脚に連なり、前記第一ホルダの前記収容室の先端側から所定間隔を空けて設けられ、前記先端側を覆う屋根と、を備える、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の温度検出装置。
6. 前記柱脚及び前記屋根には、前記収容室に対向する壁面に、一対の前記電線が収容される収容溝が形成され、
   一対の前記電線が収容溝に収容される、
   請求項５に記載の温度検出装置。
7. 前記感熱体は、
   前記コイルの表面に接触する前記感熱体と前記屋根との間に圧縮の弾性力が生じるように、前記電線が引き回されることで、前記コイルに押し付けられる、
   請求項５又は請求項６に記載の温度検出装置。
8. 前記第一ホルダと前記第二ホルダのそれぞれに互いに係止されることで、前記第一ホルダと前記第二ホルダを前記コイルに固定するアタッチメントを備える、
   請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の温度検出装置。

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