JP6440589B2 - Temperature detection device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a temperature detection device suitable for detecting the temperature of a stator coil of a rotating electrical machine.
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。 A rotating electrical machine such as an electric motor may cause insulation failure or burnout if the temperature of a coil, which is a constituent element, greatly increases during operation. For this reason, attaching a temperature sensor and detecting the temperature of a coil is performed.
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。
In the temperature detection device of
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。
When the temperature of the coil is detected, it must be assumed that the coil is subjected to vibrations of the rotating electrical machine and machinery on which the rotating electrical machine is mounted. When the temperature detection device is displaced due to this vibration, the coil and the temperature detection element move relatively while being in contact with each other, so that both slide. When the sliding is repeated, the respective surfaces are worn, and there is a possibility that both the coil and the temperature detecting element cannot correctly perform their functions.
In light of this, in order to avoid displacement of the temperature detection element, it is only necessary to increase the volume expansion of the thermal expansion member, but this increases the stress generated in the temperature detection element, and the detection device. There is a possibility that the temperature detecting element may be damaged during the manufacturing process.
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。 As described above, the present invention is based on the premise that the temperature detection element is brought into contact with the coil, and an object of the present invention is to provide a temperature detection device capable of preventing the displacement of the temperature detection element while suppressing the stress applied to the temperature detection element. .
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。 The present invention relates to a temperature detection device that detects the temperature of a coil by contacting the surface of a coil that constitutes an electrical device, and includes a thermal sensor and a pair of electric wires electrically connected to the thermal sensor. , A first holder having a housing chamber which is fixed to the coil and houses and holds the heat sensitive body of the temperature detecting element, and the coil so that relative displacement between the first holder and the first holder does not occur. And a second holder for holding the pair of electric wires of the temperature detection element, and the heat sensitive body is characterized in that a portion exposed from the accommodation chamber contacts the surface of the coil.
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。
In the temperature detection device of the present invention, the heat sensitive body is fixed to the coil by the first holder and the second holder. The force required for fixing is applied between the first holder and the second holder and the coil, but is not applied to the heat sensitive body accommodated in the accommodation chamber. Therefore, even if the force for fixing the first holder and the second holder is increased, the stress acting on the heat
On the other hand, since the part where the heat sensitive body is exposed from the storage chamber directly contacts the surface of the coil without interposing other members, the temperature detection accuracy is high.
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。 Here, the heat sensitive body can be held in the storage chamber by the filler filled in the storage chamber. The filler covers the heat sensitive body except for the portion that contacts the surface of the coil, but not only holds the heat sensitive body but also prevents the heat sensitive body from being affected by temperature other than the surface of the coil. be able to.
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。
In the temperature detection device of the present invention, the first holder and the second holder are electrically connected to the coil and fixed to the coil element forming a part of the coil, and the coil element has at least one bent portion. Preferably, one or both of the first holder and the second holder is fixed to the coil element across the bent portion.
Thereby, position shift of the 1st holder and the 2nd holder can be prevented more certainly.
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。
In the temperature detection device according to the present invention, it is preferable to include a resin mold that covers at least the storage chamber in which the heat sensitive body is stored and is formed across the first holder and the second holder.
By providing this resin mold, it is possible to more reliably prevent the heat sensitive body from being affected by temperature other than the surface of the coil.
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。
In the temperature detection device according to the present invention, the second holder is connected to the column base provided along the axial direction of the storage chamber and at a predetermined interval from the storage chamber of the first holder, and the first holder. And a roof that is provided at a predetermined interval from the distal end side of the storage chamber and covers the distal end side.
By providing the column base and the roof, the convenience of handling the heat sensitive body and the electric wire can be improved.
For example, in a column base and a roof, a housing groove for accommodating a pair of electric wires is formed on a wall surface facing the accommodation chamber, and if a pair of electric wires are accommodated in the accommodating groove, a resin mold is formed by injection molding. In addition, it is possible to prevent the electric wire from being displaced due to the molten resin.
In addition, if the heat sensitive body is pressed against the coil by drawing the electric wire so that a compression elastic force is generated between the heat sensitive body that contacts the surface of the coil and the roof, the contact pressure between the heat sensitive body and the coil can be secured. Therefore, the temperature detection accuracy can be improved.
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。
In the temperature detection device of the present invention, it is preferable to include an attachment that fixes the first holder and the second holder to the coil by being locked to each of the first holder and the second holder.
Thereby, although it is a simple structure, the 1st holder and the 2nd holder can be prevented from mutual displacement of the 1st holder and the 2nd holder, fixing to a coil.
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。 According to the present invention, on the premise that a temperature detection element is brought into contact with a coil, a temperature detection device capable of preventing a position shift of the temperature detection element while suppressing stress applied to the temperature detection element is provided.
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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
Hereinafter, the configuration of the
[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。
[Coil element 10]
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
[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。
[Sensor assembly 20]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[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。
[Temperature detection element 3]
The
The heat
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。
Since the leader line 36 is sealed by the
The lead wire 36 and the lead wire 38 are electrically connected by a terminal fitting 39 provided at one end of the lead wire 38.
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。
As will be described in detail later, the
[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。
[Holder 5]
The
As shown in FIGS. 1 and 2, the
The
[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。
[First holder 40]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The fixed
The fixing
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。
The fixed
The fixing
As described above, the fixing
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。
The holding
The
[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。
[Second holder 50]
Next, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
The fixing
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。
In the fixing
The fixing
As described above, the fixing
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。
The fixing
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。
Next, as shown in FIG. 4, the
The
[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。
[Attachment 60]
Next, the
As shown in FIGS. 1 and 3, the
The
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。
When the
In the
As shown in FIGS. 3B and 3C, the
[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。
[Sensor assembly 20]
The
As shown in FIG. 2, the
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。
Next, the
Thus, the
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。
Next, the
This assembly requires the
The first part α is accommodated in the electric
In order to realize the pressing structure of the heat
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。
Now, the
Thus, following the
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。
When the
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。
Next, as shown in FIG. 1, the periphery of the holding
[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。
[Effect of temperature detection device 1]
Next, the effect of the
In the
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。
On the other hand, since the
In particular, the
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。
Next, when the
However, in the
As described above, the
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。
Next, since the
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。
Next, the
During the injection molding of the
However, the
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。
Next, in the
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。
As described above, the present invention has been described based on the preferred embodiments. However, the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to other configurations as appropriate without departing from the gist of the present invention. is there.
Although the present embodiment includes the
In addition, the
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。
In the present embodiment, the
In this embodiment, the
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。
Next, although this embodiment comprises
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。
Moreover, the object to which the temperature detection device of the present invention is applied is not limited to a rotating electrical machine, but is arbitrary as long as it is an electric device including a coil. Moreover, although the example which fixes the
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
DESCRIPTION OF
Claims (8)
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。 A temperature sensing device that detects the temperature of the coil by contacting a heat sensitive body to the surface of the coil constituting the electrical equipment,
A temperature detecting element having the thermosensitive body and a pair of electric wires electrically connected to the thermosensitive body;
A first holder having a storage chamber fixed to the coil and storing and holding the thermosensitive body of the temperature detection element;
A second holder that is fixed to the coil so as not to cause a relative displacement with respect to the first holder, and holds a pair of the electric wires of the temperature detection element,
The heat sensitive body is:
The part exposed from the storage chamber contacts the surface of the coil.
A temperature detecting device characterized by that.
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。 The heat sensitive body is:
It is held by a filler filled inside the storage chamber,
The temperature detection device according to claim 1.
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。 The first holder and the second holder are
It is fixed to a coil element that is part of the coil by being electrically connected to the coil,
The coil element has at least one bend;
One or both of the first holder and the second holder are fixed to the coil element across the bent portion,
The temperature detection device according to claim 1 or 2.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の温度検出装置。 Including a resin mold that covers at least the storage chamber and is formed across the first holder and the second holder;
The temperature detection apparatus as described in any one of Claims 1-3.
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。 The second holder is
A column base provided along the axial direction of the storage chamber and at a predetermined interval from the storage chamber of the first holder;
A column that is connected to the column base and provided at a predetermined interval from the front end side of the storage chamber of the first holder, and includes a roof that covers the front end side,
The temperature detection apparatus as described in any one of Claims 1-4.
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。 In the column base and the roof, a housing groove that accommodates a pair of the electric wires is formed on a wall surface facing the housing chamber,
A pair of the electric wires is received in the receiving groove;
The temperature detection device according to claim 5.
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。 The heat sensitive body is:
The wire is routed to be pressed against the coil so that an elastic force of compression is generated between the heat sensitive body that contacts the surface of the coil and the roof.
The temperature detection device according to claim 5 or 6.
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。 An attachment for fixing the first holder and the second holder to the coil by being locked to each other of the first holder and the second holder,
The temperature detection apparatus as described in any one of Claims 1-5.
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