JP2024042471A - 取付構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】配温度センサ素子を取り付ける際に配線が邪魔にならず、かつ、コスト低減に有利にすること。
【解決手段】ステータ(11)に設けられ、ステータコア(24)とコイル(22)の間に配置されるインシュレータ(20)に、温度センサ(41)を取り付ける取付構造において、温度センサ(41)は、温度センサ素子(43)、及び、温度センサ素子(43)に電気的に接続されたセンサ側端子(46)を有する温度センサモジュール(M1)と、センサ側端子(46)に連結される配線側端子(48)、及び、配線側端子(48)から延びる配線部(49)を有する配線モジュール(M2)とを備え、インシュレータ(20)には、温度センサモジュール(M1)が取り付けられる取付部(51)が設けられる。
【選択図】図2
【解決手段】ステータ(11)に設けられ、ステータコア(24)とコイル(22)の間に配置されるインシュレータ(20)に、温度センサ(41)を取り付ける取付構造において、温度センサ(41)は、温度センサ素子(43)、及び、温度センサ素子(43)に電気的に接続されたセンサ側端子(46)を有する温度センサモジュール(M1)と、センサ側端子(46)に連結される配線側端子(48)、及び、配線側端子(48)から延びる配線部(49)を有する配線モジュール(M2)とを備え、インシュレータ(20)には、温度センサモジュール(M1)が取り付けられる取付部(51)が設けられる。
【選択図】図2
Description
本発明は、インシュレータに温度センサを取り付ける取付構造に関する。
近年、低炭素社会又は脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化し、車両においてもCO2排出量の削減やエネルギー効率の改善のために、回転電機の温度センサ固定構造に関する研究開発が行われている。
回転電機のステータに設けられるインシュレータには、コイル温度測定用の温度センサが固定されるセンサ固定部を備えたものがある(特許文献1参照)。特許文献1記載のセンサ固定部は、温度センサ素子を挿入すると、温度センサ素子によって片持梁状のアームが外側に弾性変形し、このアームに設けられた鉤状部が温度センサ素子に係止することにより、温度センサ素子がコイルに向けて押圧され、かつ、温度センサ素子の抜出が抑制される。特許文献1記載の構成は、温度センサ素子につながる配線部が引っ張られると、アームに負荷がかかり、アームが破損したり、変形したりするおそれがある。
回転電機のステータに設けられるインシュレータには、コイル温度測定用の温度センサが固定されるセンサ固定部を備えたものがある(特許文献1参照)。特許文献1記載のセンサ固定部は、温度センサ素子を挿入すると、温度センサ素子によって片持梁状のアームが外側に弾性変形し、このアームに設けられた鉤状部が温度センサ素子に係止することにより、温度センサ素子がコイルに向けて押圧され、かつ、温度センサ素子の抜出が抑制される。特許文献1記載の構成は、温度センサ素子につながる配線部が引っ張られると、アームに負荷がかかり、アームが破損したり、変形したりするおそれがある。
ところで、温度センサ取付構造に関する技術においては、温度センサ素子と配線とが一体であり、温度センサ素子を取り付ける際に配線が邪魔になることがある。また、融着層を有するコイルを使用し、コイルをインシュレータに巻回した状態で加熱し、コイル同士を融着させる工程(コイル融着工程)を行う場合がある。この場合、配線部を高耐熱性の被覆材で被覆したものにする必要があり、コスト低減に不利となる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、温度センサ素子を取り付ける際に配線が邪魔にならず、かつ、コスト低減に有利にすることを目的としたものである。そして、温度センサ素子を適切に取り付けることで、コイル温度に基づく回転電機の保護や適切な制御を実現し、延いてはエネルギー効率の改善に寄与するものである。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、温度センサ素子を取り付ける際に配線が邪魔にならず、かつ、コスト低減に有利にすることを目的としたものである。そして、温度センサ素子を適切に取り付けることで、コイル温度に基づく回転電機の保護や適切な制御を実現し、延いてはエネルギー効率の改善に寄与するものである。
ステータに設けられ、ステータコアとコイルの間に配置されるインシュレータに、温度センサを取り付ける取付構造において、前記温度センサは、温度センサ素子、及び、前記温度センサ素子に電気的に接続されたセンサ側端子を有する温度センサモジュールと、前記センサ側端子に連結される配線側端子、及び、前記配線側端子から延びる配線部を有する配線モジュールとを備え、前記インシュレータには、前記温度センサモジュールが取り付けられる取付部が設けられる取付構造を提供する。
温度センサ素子を取り付ける際に配線が邪魔にならず、かつ、コスト低減に有利である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る取付構造を有する回転電機10のステータ11を示す図である。
回転電機10は、例えば、電動自動車もしくは電動バイク等の車両に搭載される発電機、又は駆動モータを構成する部品であり、ステータ11と、ロータ12とを備える。図1中の符号C1は、ステータ11の軸、及びステータ軸方向を示し、ロータ12の軸、及び回転電機10の回転軸とも一致する。以下の説明における各方向は、特に明示しない限り、ステータ11を基準にした方向である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る取付構造を有する回転電機10のステータ11を示す図である。
回転電機10は、例えば、電動自動車もしくは電動バイク等の車両に搭載される発電機、又は駆動モータを構成する部品であり、ステータ11と、ロータ12とを備える。図1中の符号C1は、ステータ11の軸、及びステータ軸方向を示し、ロータ12の軸、及び回転電機10の回転軸とも一致する。以下の説明における各方向は、特に明示しない限り、ステータ11を基準にした方向である。
ステータ11は、ロータ12の外周側に配置され、複数のインシュレータ20と、インシュレータ20の各々に巻かれるコイル22と、ステータコア24とを有する。ステータコア24の円周上に設けられた凸と凹の部分が圧入で嵌合することでステータ11は円環形状に形成されている。
複数のインシュレータ20の各々は、ステータ周方向に沿って並べられる。インシュレータ20は、コイル22の巻枠であり、具体的には、コイル巻回部32、内周側フランジ部34、及び外周側フランジ部36を有する。コイル巻回部32は、ステータ径方向に沿って延在するステータコアを覆っており、コイル巻回部32の外周面にコイル22が巻かれる。
内周側フランジ部34は、インシュレータ20におけるステータ内周側の端部であり、コイル巻回部32と一体に形成される。外周側フランジ部36は、インシュレータ20におけるステータ外周側の端部であり、コイル巻回部32と一体に形成される。
内周側フランジ部34、及び外周側フランジ部36は、コイル巻回部32に巻かれたコイル22よりもステータ軸方向一方側に突出している。
コイル22は、ステータ11から外部に延出するU相ケーブル、V相ケーブル、及びW相ケーブルのいずれかに電気的につながっている。U相ケーブル、V相ケーブル、及びW相ケーブルは、例えば三相交流インバータに接続される。
コイル22は、ステータ11から外部に延出するU相ケーブル、V相ケーブル、及びW相ケーブルのいずれかに電気的につながっている。U相ケーブル、V相ケーブル、及びW相ケーブルは、例えば三相交流インバータに接続される。
ステータコア24は、円環状に形成されており、ステータ周方向に沿って並べられる複数のインシュレータ20の外周側に配置される。このステータコア24は、各々のインシュレータ20の外周側から、当該インシュレータ20が分離しないようにおさえることで、インシュレータ20の各々に巻かれたコイル22を固定する。
本構成では、これらインシュレータ20のいずれかに、コイル22の温度を測定する温度センサ41を保持するセンサ保持部51(図2)が設けられる。センサ保持部51は、本開示の「取付部」に相当している。なお、センサ保持部51を除いて、インシュレータ20を含む回転電機10の各部の形状及び構造については、従来の回転電機の形状及び構造を適用可能である。
図2は、センサ保持部51を有するインシュレータ20を周辺構成と共に示す図である。
センサ保持部51には、温度センサ41の一部を構成する温度センサモジュールM1が取り付けられる。一般的に、温度センサは、感温素子と、感温素子から延びる配線部分とに大別することができる。本構成の温度センサモジュールM1は、温度センサ41のうち、配線部分を除く部品を一つにまとめたものである。具体的には、温度センサモジュールM1は、感温素子43(図3)と、一対のセンサ側端子46と、モジュール本体部47とを備えている。
センサ保持部51には、温度センサ41の一部を構成する温度センサモジュールM1が取り付けられる。一般的に、温度センサは、感温素子と、感温素子から延びる配線部分とに大別することができる。本構成の温度センサモジュールM1は、温度センサ41のうち、配線部分を除く部品を一つにまとめたものである。具体的には、温度センサモジュールM1は、感温素子43(図3)と、一対のセンサ側端子46と、モジュール本体部47とを備えている。
センサ保持部51は、インシュレータ20の外周側フランジ部36に一体に設けられ、ステータコア24に対してステータ軸方向一方側のスペースに、温度センサモジュールM1を着脱自在に保持する。図2に示すように、温度センサモジュールM1は、センサ保持部51に保持された場合に、一対のセンサ側端子46の先端部46Uを、図2の上方(ステータ軸方向一方側)に向けると共に、図2の左右方向(ステータ周方向)に間隔を空けて保持する。一対のセンサ側端子46は、金属製の板材で形成され、感温素子43に電気的に接続される。一対のセンサ側端子46は、感温素子43の電気特性(例えば抵抗値)を検出するための端子であり、感温素子43の出力端子と言うこともできる。
温度センサモジュールM1には、温度センサ41の配線部分を構成する配線モジュールM2が連結される。配線モジュールM2は、センサ側端子46のそれぞれに接続される配線側端子48と、配線側端子48から延びる配線部49とを一つにまとめたものである。配線側端子48は、センサ側端子46の先端部46Uに着脱自在な端子であり、本構成では、平型端子、又はタブ端子と称される公知の端子である。なお、配線側端子48は、平型端子に限定されず、一対のセンサ側端子46に容易に着脱できる端子であればよい。
本構成の回転電機10は三相タイプに構成され、各相のコイル温度を検出可能に、複数の温度センサモジュールM1が設けられる。配線モジュールM2は、全ての温度センサモジュールM1に接続可能な複数対の配線側端子48を備えると共に、これら配線側端子48のそれぞれに接続される配線49Aと、これら配線49Aが接続される配線接続部品49Bと、配線接続部品49Bにつながるコネクタ49Cとを一体に備えている。そのため、複数の温度センサモジュールM1に対し、配線モジュールM2は一つで済む。
本構成では、配線49Aと、配線接続部品49Bと、コネクタ49Cとが、配線モジュールM2の配線部49を構成している。配線接続部品49Bは、配線の種類及び数に合わせて、市場に流通する電気部品等の中から適宜に選定したものが使用される。コネクタ49Cは、車両の制御システムに接続可能なコネクタ49Cが使用される。なお、配線モジュールM2の構成は、温度センサモジュールM1、及び車両の制御システム等に合わせて適宜に変更すればよく、例えば、温度センサモジュールM1毎に配線モジュールM2を用意してもよい。
図3は、温度センサモジュールM1をコイル22側から示した斜視図である。
感温素子43は、接触型の感温素子であり、サーミスタ素子、及びサーミスタセンサとも称される。本構成の感温素子43は、円柱形状に形成され、屈曲性や絶縁性等を有する保護チューブ44で覆われる。感温素子43は、本開示の「温度センサ素子」に相当している。感温素子43の円柱形状の両端部からは、棒状の導通部材43Dが延出している。
一対のセンサ側端子46は、金属製の板材で形成されており、先端部46Uが配線側端子48と連結可能な形状に形成されている。各センサ側端子46の基端部46Lには、被係止部として機能する孔部46Hが設けられ、この孔部46Hに、モジュール本体部47の爪部47T(図4)が係止することによって、各センサ側端子46がモジュール本体部47から脱落防止される。
感温素子43は、接触型の感温素子であり、サーミスタ素子、及びサーミスタセンサとも称される。本構成の感温素子43は、円柱形状に形成され、屈曲性や絶縁性等を有する保護チューブ44で覆われる。感温素子43は、本開示の「温度センサ素子」に相当している。感温素子43の円柱形状の両端部からは、棒状の導通部材43Dが延出している。
一対のセンサ側端子46は、金属製の板材で形成されており、先端部46Uが配線側端子48と連結可能な形状に形成されている。各センサ側端子46の基端部46Lには、被係止部として機能する孔部46Hが設けられ、この孔部46Hに、モジュール本体部47の爪部47T(図4)が係止することによって、各センサ側端子46がモジュール本体部47から脱落防止される。
モジュール本体部47は、一対のセンサ側端子46がそれぞれ固定される端子固定部47Aと、感温素子43が固定される素子固定部47Bとを備えている。各端子固定部47Aは、一対のセンサ側端子46を、間隔を空けて平行に保持する。また、素子固定部47Bは、各端子固定部47Aに保持された一対のセンサ側端子46の間に、感温素子43を保持する。
素子固定部47Bは、図3の下方(ステータ軸方向他方)に延びた後に、図2の右方向(ステータ内周側)に湾曲するアーム形状に形成されており、センサ側端子46よりもステータ内周側に感温素子43を保持する。このモジュール本体部47は、例えば、樹脂材料を利用して一対成形により製作される。なお、モジュール本体部47の端子固定部47Aと素子固定部47Bを別々に製作し、接着や締結等の公知の接合方法を利用して一体化させてもよい。
素子固定部47Bは、図3の下方(ステータ軸方向他方)に延びた後に、図2の右方向(ステータ内周側)に湾曲するアーム形状に形成されており、センサ側端子46よりもステータ内周側に感温素子43を保持する。このモジュール本体部47は、例えば、樹脂材料を利用して一対成形により製作される。なお、モジュール本体部47の端子固定部47Aと素子固定部47Bを別々に製作し、接着や締結等の公知の接合方法を利用して一体化させてもよい。
感温素子43から延びる一対の導通部材43Dは、センサ側端子46のそれぞれに接触することで、感温素子43とセンサ側端子46とを電気的に接続する。感温素子43側に、センサ側端子46に接続される部分を有するので、センサ側端子46を簡易な形状及び構成にできる。なお、導通部材43Dの形状及び構造は適宜に変更してもよい。
このモジュール本体部47は、端子固定部47Aとして、センサ側端子46の基端部46Lがそれぞれ挿入される端子挿入部47Lと、一対のセンサ側端子46の基端部46Lよりも先端側の部分を支持する端子支持部47Uとを備えている。
ここで、図4は、モジュール本体部47へのセンサ側端子46の取付手順を示している。図4に示すように、端子挿入部47Lと端子支持部47Uとの間には、センサ側端子46を挿入可能な開口部47Kが空けられている。センサ側端子46を取り付ける場合、まず、図4に矢印Y1で示すように、開口部47Kを利用して、モジュール本体部47に対して斜めにセンサ側端子46が挿入される。
ここで、図4は、モジュール本体部47へのセンサ側端子46の取付手順を示している。図4に示すように、端子挿入部47Lと端子支持部47Uとの間には、センサ側端子46を挿入可能な開口部47Kが空けられている。センサ側端子46を取り付ける場合、まず、図4に矢印Y1で示すように、開口部47Kを利用して、モジュール本体部47に対して斜めにセンサ側端子46が挿入される。
次に、図4に矢印Y2で示すように、センサ側端子46が、端子支持部47Uに当接する位置まで回動され、つまり、モジュール本体部47と平行になる位置まで回動される。次いで、図4に矢印Y3で示すように、センサ側端子46が端子挿入部47Lに差し込まれる。この場合、端子支持部47Uが、センサ側端子46の差し込み方向への移動をガイドするので、差し込み作業が容易である。
端子挿入部47L内には、この端子挿入部47L内に差し込まれたセンサ側端子46の孔部46Hに係止する係止部として機能する爪部47Tが設けられている。センサ側端子46の孔部46Hに爪部47Tが係合することによって、センサ側端子46が端子挿入部47Lから抜けず、つまり、センサ端子が端子固定部47Aに固定される。
図5は、温度センサモジュールM1をセンサ保持部51に取り付けた状態を周辺構成と共に示す側断面図である。
上述したように、素子固定部47Bは、ステータ内周側に湾曲するアーム形状に形成され、その先端に感温素子43を保持する。温度センサモジュールM1をセンサ保持部51に取り付けた場合、図5に示すように、感温素子43が保護チューブ44を介してコイル22に接触する。この場合、素子固定部47Bが、感温素子43とコイル22との当接によりコイル22の反対側であるステータ外周側に弾性変形し、感温素子43をコイル22に向けて付勢する。つまり、素子固定部47Bは、感温素子43をコイル22に向けて付勢する付勢部材を兼用する。
上述したように、素子固定部47Bは、ステータ内周側に湾曲するアーム形状に形成され、その先端に感温素子43を保持する。温度センサモジュールM1をセンサ保持部51に取り付けた場合、図5に示すように、感温素子43が保護チューブ44を介してコイル22に接触する。この場合、素子固定部47Bが、感温素子43とコイル22との当接によりコイル22の反対側であるステータ外周側に弾性変形し、感温素子43をコイル22に向けて付勢する。つまり、素子固定部47Bは、感温素子43をコイル22に向けて付勢する付勢部材を兼用する。
図5に示すように、感温素子43は、コイル22のうち、最もステータ外周側に位置するコイル22に接触し、当接したコイル22の温度を検出する。図5では、ステータ軸方向に並ぶコイル22間に感温素子43が嵌まった状態でコイル温度を測定する場合を示している。
本構成では、温度センサモジュールM1が、インシュレータ20のセンサ保持部51に取り付けられることによって、感温素子43の位置が位置決めされる。したがって、感温素子43をコイル22のどの位置に接触させるかの調整作業が不要である。
本構成では、温度センサモジュールM1が、インシュレータ20のセンサ保持部51に取り付けられることによって、感温素子43の位置が位置決めされる。したがって、感温素子43をコイル22のどの位置に接触させるかの調整作業が不要である。
以上説明したように、温度センサ41は、感温素子43、及び、感温素子43に電気的に接続されたセンサ側端子46を有する温度センサモジュールM1と、センサ側端子46に連結される配線側端子48、及び、配線側端子48から延びる配線部49を有する配線モジュールM2とを備え、インシュレータ20には、温度センサモジュールM1が取り付けられるセンサ保持部51が設けられる。
温度センサ41を、温度センサモジュールM1と、配線モジュールM2とからなる2部品で構成するので、配線モジュールM2を取り外しておくことで、温度センサモジュールM1を取り付ける際に配線が邪魔にならないようできる。また、コイル22同士を融着させるコイル融着工程等を行う場合に、配線モジュールM2を取り外しておくことができるので、配線モジュールM2に求められる耐熱性を低くすることができ、耐熱性の低い廉価な配線を使用できる。
温度センサ41を、温度センサモジュールM1と、配線モジュールM2とからなる2部品で構成するので、配線モジュールM2を取り外しておくことで、温度センサモジュールM1を取り付ける際に配線が邪魔にならないようできる。また、コイル22同士を融着させるコイル融着工程等を行う場合に、配線モジュールM2を取り外しておくことができるので、配線モジュールM2に求められる耐熱性を低くすることができ、耐熱性の低い廉価な配線を使用できる。
これらにより、温度センサ41の取付作業がし易く、かつ、温度センサ41のコスト低減に有利となる。また、配線モジュールM2を取り付けた状態で配線モジュールM2が引っ張られても、感温素子43をコイル22に接触させる部分(例えば素子固定部47B)等に負荷が作用する事態を抑制できる。そのため、温度センサモジュールM1の破損や変形も抑制し易くなる。その結果、コイル温度に基づく回転電機10の保護や適切な制御を実現しやすくなり、エネルギー効率の改善にも寄与する。
また、温度センサモジュールM1は、センサ側端子46、及び感温素子43が取り付けられるモジュール本体部47を更に有し、センサ保持部51には、モジュール本体部47が取り付けられる。この構成によれば、モジュール本体部47に、センサ側端子46、及び感温素子43を取り付けた状態で、モジュール本体部47をセンサ保持部51に取り付けることができる。そのため、インシュレータ20への取付作業が容易である。
また、モジュール本体部47は、センサ側端子46がそれぞれ固定される2つの端子固定部47Aと、端子固定部47Aの間に、感温素子43が固定される素子固定部47Bとを有し、素子固定部47Bは、感温素子43をコイル22に向けて付勢する。この構成によれば、センサ側端子46には負荷がかからず、感温素子43のみがコイル22に接触するように力を受けるので、センサ側端子46の変形を抑制することができる。
また、素子固定部47Bは、端子固定部47Aの間からコイル22に向けて延びるアーム形状を有し、感温素子43を介してコイル22に当接した場合に、コイル22の反対側に弾性変形する。この構成によれば、素子固定部47Bそのものの弾性を利用して、感温素子43をコイル22に押圧できるので、弾性部材を別途設ける場合と比べ部品点数を削減でき、かつ、構成を簡易化できる。
なお、素子固定部47Bの構成は、上記構成に限定されず、例えば、板ばねやコイルばね等の弾性部材を利用して感温素子43をコイル22に押圧してもよい。また、モジュール本体部47の各部の形状、材料及び構造については適宜に変更してもよい。
なお、素子固定部47Bの構成は、上記構成に限定されず、例えば、板ばねやコイルばね等の弾性部材を利用して感温素子43をコイル22に押圧してもよい。また、モジュール本体部47の各部の形状、材料及び構造については適宜に変更してもよい。
[第2実施形態]
図6は、本発明の第2実施形態に係る取付構造を有するインシュレータ20を周辺構成と共に示す図である。このインシュレータ20は、温度センサモジュールM1、及びセンサ保持部51が第1実施形態と異なり、配線モジュールM2は第1実施形態と同じである。なお、第1実施形態と同様の部分の重複説明は省略する。
図6は、本発明の第2実施形態に係る取付構造を有するインシュレータ20を周辺構成と共に示す図である。このインシュレータ20は、温度センサモジュールM1、及びセンサ保持部51が第1実施形態と異なり、配線モジュールM2は第1実施形態と同じである。なお、第1実施形態と同様の部分の重複説明は省略する。
図7は、温度センサモジュールM1を示す図である。
温度センサモジュールM1は、ケース型の感温素子43(以下、ケース型感温素子43と言う)と、一対のセンサ側端子46とを一体に備えている。ケース型感温素子43は、樹脂製のケース内に感温素子43をインサートした構造であり、高い機械的強度を有している。ケース型感温素子43からは一対の配線43Lが延出し、これら配線43Lを介して一対のセンサ側端子46と電気的に接続されている。
本構成のケース型感温素子43は、直方体形状であるが、他の形状でもよい。ケースの少なくとも一部が熱伝導性を有することによって、ケース型感温素子43は、ケースに接触したコイル22の温度を検出可能である。なお、ケースの材料は樹脂に限定しなくてもよい。
温度センサモジュールM1は、ケース型の感温素子43(以下、ケース型感温素子43と言う)と、一対のセンサ側端子46とを一体に備えている。ケース型感温素子43は、樹脂製のケース内に感温素子43をインサートした構造であり、高い機械的強度を有している。ケース型感温素子43からは一対の配線43Lが延出し、これら配線43Lを介して一対のセンサ側端子46と電気的に接続されている。
本構成のケース型感温素子43は、直方体形状であるが、他の形状でもよい。ケースの少なくとも一部が熱伝導性を有することによって、ケース型感温素子43は、ケースに接触したコイル22の温度を検出可能である。なお、ケースの材料は樹脂に限定しなくてもよい。
図6に示すように、センサ保持部51は、インシュレータ20のコイル巻回部32に設けられた凹部51Gと、インシュレータ20の外周側フランジ部36に設けられて一対のセンサ側端子46を保持する端子保持部51Jとを有する。
凹部51Gは、ケース型感温素子43が嵌まる凹形状に形成され、この凹部51Gにケース型感温素子43が嵌まることによって、ケース型感温素子43の外部に露出する面と、コイル巻回部32の外部に露出する面とが面一となる。この面一となる面に、コイル22が巻回されることによって、ケース型感温素子43がコイル22の中心に近い位置に配置され、コイル中心領域の温度(コイル中心温度とも称される)とほぼ同じ温度を検出できる。
凹部51Gは、ケース型感温素子43が嵌まる凹形状に形成され、この凹部51Gにケース型感温素子43が嵌まることによって、ケース型感温素子43の外部に露出する面と、コイル巻回部32の外部に露出する面とが面一となる。この面一となる面に、コイル22が巻回されることによって、ケース型感温素子43がコイル22の中心に近い位置に配置され、コイル中心領域の温度(コイル中心温度とも称される)とほぼ同じ温度を検出できる。
なお、凹部51Gは、ケース型感温素子43全体が嵌まる凹形状に限定されず、ケース型感温素子43の少なくとも一部が嵌まる形状でもよい。ケース型感温素子43の少なくとも一部が嵌まることで、ケース型感温素子43がインシュレータに位置決めされ、コイル22を巻回する場合等にケース型感温素子43がずれない。例えば、ケース型感温素子43の少なくとも一部がコイル巻回部32の外部に露出する面よりも出っ張っていてもよい。要するに、コイル22と接触するようにケース型感温素子43がインシュレータに取り付けられていればよい。また、ケース型感温素子43を採用することで、コイル22を巻回する場合に破損するおそれがなく、温度センサモジュールM1の取り扱いが容易になる。
一対のセンサ側端子46は、端子保持部51Jに保持されることによって、第1実施形態と同様に、ステータコア24に対してステータ軸方向一方側のスペースに配置され、各センサ側端子46の先端部46Uを、図6の上方(ステータ軸方向一方側)に向けると共に、図6の左右方向(ステータ周方向)に間隔を空けてインシュレータ20に取り付けられる。
図8は、ステータ11の製作手順を示している。
まず、インシュレータ20を用意し(ステップS1)、インシュレータ20に、ケース型感温素子43及びセンサ側端子46からなる温度センサモジュールM1を取り付ける(ステップS2)。次に、インシュレータ20にステータコア24をセットし(ステップS3)、コイル巻線機により、インシュレータ20にコイル22を巻回する(ステップS4)。次いで、このインシュレータ20にステータコア24等を組み付けてステータ11を組み立て、熱処理炉又はコイルに電流を流すことにより、コイル22を加熱することでコイル22同士を融着させる(ステップS5:コイル融着工程)。その後、配線モジュールM2をステータ11に連結する。以上がステータ11の製作手順である。
まず、インシュレータ20を用意し(ステップS1)、インシュレータ20に、ケース型感温素子43及びセンサ側端子46からなる温度センサモジュールM1を取り付ける(ステップS2)。次に、インシュレータ20にステータコア24をセットし(ステップS3)、コイル巻線機により、インシュレータ20にコイル22を巻回する(ステップS4)。次いで、このインシュレータ20にステータコア24等を組み付けてステータ11を組み立て、熱処理炉又はコイルに電流を流すことにより、コイル22を加熱することでコイル22同士を融着させる(ステップS5:コイル融着工程)。その後、配線モジュールM2をステータ11に連結する。以上がステータ11の製作手順である。
以上説明したように、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、温度センサを、温度センサモジュールM1と、配線モジュールM2とからなる2部品で構成するので、配線モジュールM2を取り外しておくことで、温度センサを取り付ける際に配線が邪魔にならないようできる。また、コイル融着工程等を行う場合に、配線モジュールM2を取り外しておくことで、配線モジュールM2に求められる耐熱性を低くすることができ、耐熱性の低い廉価な配線を使用できる。これらにより、温度センサ41の取付作業がし易く、かつ、温度センサ41のコスト低減に有利となる。また、配線モジュールM2を取り付けた状態で配線モジュールM2が引っ張られても、ケース型感温素子43をコイル22に接触させる部分等に負荷が作用する事態を抑制できる。そのため、温度センサモジュールM1の破損や変形も抑制し易くなる。その結果、コイル温度に基づく回転電機10の保護や適切な制御を実現しやすくなり、エネルギー効率の改善にも寄与する。
また、ケース型感温素子43は、インシュレータ20のコイル巻回部32に配置されるので、コイル巻回前にケース型感温素子43を取り付ける場合、及び、ケース型感温素子43を取り付けた後にコイル22を巻回する場合のいずれにおいても、配線モジュールM2を分離しておくことで、配線が邪魔にならない。また、コイル22中心に近い位置にケース型感温素子43を配置できるので、コイル22の中で最も高温となり易いコイル中心温度とほぼ同じ温度を検出できる。
また、ケース型感温素子43は、ケース型の温度センサ素子であり、コイル巻回部32には、ケース型感温素子43の少なくとも一部が嵌まる凹部51Gが設けられている。この構成によれば、コイル巻回部32への温度センサ素子の取り付け、及び位置決めが容易である。
上述の実施形態は本発明の一態様を示すものであり、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、回転電機10、インシュレータ20、及びステータ11の各部の形状や構造については適宜に変更してもよい。また、また、本発明の趣旨に反しない範囲で、センサ保持部51、及び温度センサ41の各部の形状や構造についても適宜に変更してもよい。
[上記実施の形態によりサポートされる構成]
上記実施の形態は、以下の構成をサポートする。
上記実施の形態は、以下の構成をサポートする。
(構成1)ステータに設けられ、ステータコアとコイルの間に配置されるインシュレータに、温度センサを取り付ける取付構造において、前記温度センサは、温度センサ素子、及び、前記温度センサ素子に電気的に接続されたセンサ側端子を有する温度センサモジュールと、前記センサ側端子に連結される配線側端子、及び、前記配線側端子から延びる配線部を有する配線モジュールとを備え、前記インシュレータには、前記温度センサモジュールが取り付けられる取付部が設けられる取付構造。
この構成によれば、温度センサを、温度センサモジュールと、配線モジュールからなる2部品で構成することができるので、温度センサを取り付ける際に配線が邪魔にならないようにでき、温度センサの取付作業がし易くなる。また、コイル熱融着工程等において、配線モジュールを取り外しておくことで、配線に求められる耐熱性を低くすることが可能になり、配線のコスト低減に有利となる。
この構成によれば、温度センサを、温度センサモジュールと、配線モジュールからなる2部品で構成することができるので、温度センサを取り付ける際に配線が邪魔にならないようにでき、温度センサの取付作業がし易くなる。また、コイル熱融着工程等において、配線モジュールを取り外しておくことで、配線に求められる耐熱性を低くすることが可能になり、配線のコスト低減に有利となる。
(構成2)前記温度センサモジュールは、前記センサ側端子、及び前記温度センサ素子が取り付けられるモジュール本体部を更に有し、前記取付部には、前記モジュール本体部が取り付けられる構成1に記載の取付構造。
この構成によれば、モジュール本体部に、センサ側端子、及び温度センサ素子を取り付けた状態で、モジュール本体部を取付部に取り付けることができ、インシュレータへの取付作業が容易である。
この構成によれば、モジュール本体部に、センサ側端子、及び温度センサ素子を取り付けた状態で、モジュール本体部を取付部に取り付けることができ、インシュレータへの取付作業が容易である。
(構成3)前記モジュール本体部は、前記センサ側端子がそれぞれ固定される端子固定部と、前記端子固定部の間に、前記温度センサ素子が固定される素子固定部とを有し、前記素子固定部は、前記温度センサ素子を前記コイルに向けて付勢する構成2に記載の取付構造。
この構成によれば、センサ側端子には負荷がかからず、温度センサ素子のみがコイルに接触するように力を受けるので、センサ側端子の変形を抑制することができる。
この構成によれば、センサ側端子には負荷がかからず、温度センサ素子のみがコイルに接触するように力を受けるので、センサ側端子の変形を抑制することができる。
(構成4)前記素子固定部は、前記端子固定部の間から前記コイルに向けて延びるアーム形状を有し、前記温度センサ素子を介して前記コイルに当接した場合に、前記コイルの反対側に弾性変形する構成3に記載の取付構造。
この構成によれば、素子固定部そのものの弾性を利用して、温度センサ素子をコイルに押圧できるので、弾性部材を別途設ける場合と比べ部品点数を削減し、かつ、構成を簡易化できる。
この構成によれば、素子固定部そのものの弾性を利用して、温度センサ素子をコイルに押圧できるので、弾性部材を別途設ける場合と比べ部品点数を削減し、かつ、構成を簡易化できる。
(構成5)前記温度センサ素子は、前記インシュレータのコイル巻回部に配置される構成1に記載の取付構造。
この構成によれば、コイル巻回前に温度センサ素子を取り付ける場合、及び、温度センサ素子を取り付けた後にコイルを巻回する場合のいずれにおいても、配線モジュールを分離しておくことで、配線が邪魔にならない。また、コイル中心に近い位置に温度センサ素子を配置できるので、コイルの中で最も高温となり易いコイル中心温度とほぼ同じ温度を検出できる。
この構成によれば、コイル巻回前に温度センサ素子を取り付ける場合、及び、温度センサ素子を取り付けた後にコイルを巻回する場合のいずれにおいても、配線モジュールを分離しておくことで、配線が邪魔にならない。また、コイル中心に近い位置に温度センサ素子を配置できるので、コイルの中で最も高温となり易いコイル中心温度とほぼ同じ温度を検出できる。
(構成6)前記温度センサ素子は、ケース型の温度センサ素子であり、前記コイル巻回部には、前記ケース型の温度センサ素子の少なくとも一部が嵌まる凹部が設けられている構成5に記載の取付構造。
この構成によれば、コイル巻回部への温度センサ素子の取り付け、及び位置決めが容易である。
この構成によれば、コイル巻回部への温度センサ素子の取り付け、及び位置決めが容易である。
10 回転電機
11 ステータ
12 ロータ
20 インシュレータ
22 コイル
24 ステータコア
32 コイル巻回部
36S フランジ内周部
41 温度センサ
43 感温部(温度センサ素子)
46 センサ側端子
47 モジュール本体部
47A 端子固定部
47B 素子固定部
48 配線側端子
49 配線部
51 センサ保持部(取付部)
M1 温度センサモジュール
M2 配線モジュール
11 ステータ
12 ロータ
20 インシュレータ
22 コイル
24 ステータコア
32 コイル巻回部
36S フランジ内周部
41 温度センサ
43 感温部(温度センサ素子)
46 センサ側端子
47 モジュール本体部
47A 端子固定部
47B 素子固定部
48 配線側端子
49 配線部
51 センサ保持部(取付部)
M1 温度センサモジュール
M2 配線モジュール
Claims (6)
- ステータ(11)に設けられ、ステータコア(24)とコイル(22)の間に配置されるインシュレータ(20)に、温度センサ(41)を取り付ける取付構造において、
前記温度センサ(41)は、
温度センサ素子(43)、及び、前記温度センサ素子(43)に電気的に接続されたセンサ側端子(46)を有する温度センサモジュール(M1)と、
前記センサ側端子(46)に連結される配線側端子(48)、及び、前記配線側端子(48)から延びる配線部(49)を有する配線モジュール(M2)とを備え、
前記インシュレータ(20)には、前記温度センサモジュール(M1)が取り付けられる取付部(51)が設けられる
取付構造。 - 前記温度センサモジュール(M1)は、前記センサ側端子(46)、及び前記温度センサ素子(43)が取り付けられるモジュール本体部(47)を更に有し、
前記取付部(51)には、前記モジュール本体部(47)が取り付けられる
請求項1に記載の取付構造。 - 前記モジュール本体部(47)は、前記センサ側端子(46)がそれぞれ固定される端子固定部(47A)と、前記端子固定部(47A)の間に、前記温度センサ素子(43)が固定される素子固定部(47B)とを有し、
前記素子固定部(47B)は、前記温度センサ素子(43)を前記コイル(22)に向けて付勢する
請求項2に記載の取付構造。 - 前記素子固定部(47B)は、前記端子固定部(47A)の間から前記コイル(22)に向けて延びるアーム形状を有し、前記温度センサ素子(43)を介して前記コイル(22)に当接した場合に、前記コイル(22)の反対側に弾性変形する
請求項3に記載の取付構造。 - 前記温度センサ素子は、前記インシュレータのコイル巻回部に配置される
請求項1に記載の取付構造。 - 前記温度センサ素子は、ケース型の温度センサ素子であり、
前記コイル巻回部には、前記ケース型の温度センサ素子の少なくとも一部が嵌まる凹部が設けられている
請求項5に記載の取付構造。
Priority Applications (2)
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JP2022147217A JP2024042471A (ja) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 取付構造 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2022147217A JP2024042471A (ja) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 取付構造 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2022147217A Pending JP2024042471A (ja) | 2022-09-15 | 2022-09-15 | 取付構造 |
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2022
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2023
- 2023-07-26 CN CN202321993937.4U patent/CN220553906U/zh active Active
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