JP6935042B1 - 温度センサおよび電動機 - Google Patents

Abstract

コイルとコイルの間の隙間に挿入するタイプの温度センサにおいて、より確実に抜け出るのを防ぐことを目的とする。本発明の温度センサ１は、感熱体１２と、感熱体１２に電気的に接続される一対の電線１５，１６と、感熱体１２を覆い弾性を有する被覆体２０と、を有するセンサ要素１０と、当接部３１Ｂおよび当接部３１Ｂと向きが交差する支持部３１Ｃを有し、センサ要素１０を保持するハウジング３０と、を備える。被覆体２０は、支持部３１Ｃから所定の距離だけ離れた位置において、当接部３１Ｂから突出している。一対の電線１５，１６は、被覆体２０と交差する向きにハウジング３０から引き出される。

Description

本発明は、電動機のステータのコイルの温度を検出するのに適した温度センサに関する。

電動機は、ステータに備えられたコイルに電流が流れると、コイルの温度が上昇する。コイルの過大な温度上昇を避けて電動機を安定して動作させるため、温度センサを用いてコイルの温度を検出し、検出された温度に応じて電動機の動作を制御する。

特許文献１は複数のティース部を備えるステータにおいて、隣り合うティース部に巻き回されたコイルとコイルの間に形成される隙間に温度検出素子を挿入してコイルの温度を検出することを提案する。特許文献１の提案は、温度検出素子の検温部を少なくとも一方のコイルに接触させる。

特開２０１０−２５２５０８号公報

特許文献１のようにコイルとコイルの間の隙間に挿入する温度センサは、温度センサが温度を検出している最中に隙間から抜け出るのを防ぐ必要がある。特許文献1は、温度センサを保持するホルダを弾性材料から構成し、このホルダを弾性変形させてコイルとコイルの間に挟持させる。

本発明は、コイルとコイルの間の隙間に挿入するタイプの温度センサがより抜け出しにくくすることを目的とする。

本発明の温度センサは、電動機に取り付けられて用いられ、電動機のコアに巻線されるコイルの温度を検出するためのものである。本発明の温度センサは、感熱体と、感熱体に電気的に接続される一対の電線と、感熱体および一対の電線を覆う電気絶縁性の被覆体と、を有するセンサ要素と、コイルに当接する当接部および当接部と向きが交差し、コアに支持される支持部を有し、センサ要素を保持するハウジングと、を備える。
本発明における被覆体は、支持部から所定の距離だけ離れた位置において、当接部から突き出される。

本発明の温度センサにおいて、ハウジングは、好ましくは、被覆体は柱状に形成され、一対の電線は被覆体の長手方向の端部から被覆体の外部であって、ハウジングの内部に引き出される。

本発明の温度センサにおいて、一対の電線は、好ましくは、ハウジングの内部で被覆体と交差する向きに向きを変えてハウジングから引き出される。

本発明における一対の電線は、好ましくは、ハウジングの内部において、感熱体に向けた折り返しおよび被覆体と交差する向きへの折り曲げが設けられる。折り曲げより先の部分がハウジングから引き出される。
本発明におけるハウジングは、好ましくは、折り返しおよび折り曲げに沿った、電線の収容室を備える。

本発明のハウジングは、好ましくは、第１ハウジングと第２ハウジングを備える。第１ハウジングは、当接部および支持部を備える。第２ハウジングは、第１ハウジングの開口を覆う。本発明は、第１ハウジングと第２ハウジングが相互に組み付けられることで、折り返しおよび折り曲げに沿った、電線の収容室が形成される。
本発明の温度センサは、好ましくは、電動機のステータに取り付けられる。

本発明の温度センサは、好ましくは、被覆体の表面、または、被覆体に併設される固定子の表面に、セレーションが設けられる。

本発明は、以上で述べた温度センサを備える電動機を提供する。この温度センサはコイルの温度を測定する。
本発明に係る電動機は、ステータとロータを備える。ステータは、コアと、コアに巻線されるコイルと、を備える。ロータはステータに対して回転可能に設けられる。温度センサの被覆体はコアとコイルの間に形成される隙間に挿入されるとともに、ハウジングの当接部がコイルの端面に突き当たり、支持部がコアに支持される。

本発明の温度センサによれば、ハウジングの支持部がコイルに支持されながら、被覆体が隙間に挿入される。これにより、被覆体に高さ方向のたわみを生じさせることで、被覆体をコイルに密着させることができるので、本発明の温度センサによれば被覆体が当該隙間から抜け出しにくくなるとともに、高い精度で温度を検出できる。

本発明の実施形態に係る温度センサを示す斜視図である。 図１の温度センサの分解斜視図である。 図１の温度センサを示し、（ａ）は背面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図である。 図１の温度センサの六面図のうちで背面図を除いた各図面である。 図１の温度センサを組み立てる手順を示す斜視図である。 図１の温度センサ温度が組み付けられるステータを示す図である。 組み付けられた温度センサとステータとの関係を示す図である。 第１変形例に係る温度センサを示す斜視図である。 第１変形例に係る温度センサを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。 第２変形例に係る温度センサを示す斜視図である。 第２変形例に係る温度センサを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。
本実施形態に係る温度センサ１は、電動機を構成するステータの温度を検出するのに用いられる。図１に示される温度センサ１は、ステータ１００のコイル１０１とコイル１０１の間の隙間（図６）に挿入されるセンサ要素１０により当該コイルの温度を検出する。温度センサ１は、センサ要素１０と、センサ要素１０を保持するとともにその一部を収容する第１ハウジング３０と、第１ハウジング３０を覆う第２ハウジング４０と、を備える。
温度センサ１は、図６および図７に示されるように、第１ハウジング３０をステータ１００のコア１０３に支持させることで、センサ要素１０とコイル１０１の間に互いに押し合う力を発生させる。温度センサ１は、この力により、コイル１０１とコイル１０１の間の隙間から抜け出しにくくする。

［センサ要素１０］
センサ要素１０は、図１および図２に示すように、素子１１と、素子１１に電気的に接続される一対の引出線１５，１５と、引出線１５，１５のそれぞれに電気的に接続される一対のリード線１６，１６と、を備えている。
なお、温度センサ１において、図１の両矢印で示される通りに幅方向Ｘ、高さ方向Ｙおよび前後方向Ｚが特定される。そして、前後方向Ｚは、図１センサ要素１０が第１ハウジング３０に保持された状態で、素子１１が配置される側を温度センサ１の前Ｆと定義し、その逆の側を温度センサ１の後Ｂと定義する。この定義は、以下も同様である。

素子１１は、電気抵抗に温度特性を有する感熱体１２と、感熱体１２の周囲を覆う封止ガラス１３と、を備える部材である。
感熱体１２は、例えば、サーミスタ（ｔｈｅｒｍｉｓｔｏｒ）のように電気抵抗に温度特性を有する素材から構成される。
封止ガラス１３は、感熱体１２を封止して気密状態に維持することによって、周囲の環境に基づいて化学的な変化および物理的な変化が感熱体１２に生ずるのを避けるために設けられる。封止ガラス１３には、非晶質ガラスおよび結晶質ガラスのいずれをも用いることができるし、所望の線膨張係数を有するように非晶質ガラスと結晶質ガラスとを混合して用いることもできる。

引出線１５，１５は、例えば、ジュメット（ｄｕｍｅｔ）線からなり、図示を省略する電極を介して感熱体１２に電気的に接続される。ジュメット線は、内層と内層の周囲に設けられる外層とからなる。内層はガラスと線膨張係数が近い鉄−ニッケル合金からなり、外層は導電率の高い銅又は銅合金がクラッドされたものである。
また、リード線１６，１６は、例えば、細い芯線を撚り合わせた撚線と、撚線を覆う電気絶縁性を有する被覆層とから構成される。リード線１６，１６は、必要に応じて他の電線を介して、図示を省略する温度計測回路に接続される。なお、被覆層は、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などのフッ素樹脂から構成される。
互いに接続される引出線１５とリード線１６により、本願発明の電線が構成される。

センサ要素１０は、図１に示すように、素子１１、引出線１５およびリード線１６の一部が電気絶縁性を有する被覆体２０で覆われており、周囲の環境からこれら部材を保護している。

被覆体２０は、外観が概ね直方体状、特に柱状の形状をなしており、好ましい一例として内層２１と外層２３の２層構造を有している。ただし、本発明における被覆体は、形状は円柱状でもよく、また、耐熱性、耐性を備えていればその材質は公知の樹脂材料を広く適用される。
内層２１は、外層２３の内側に配置され、素子１１を直接的に被覆する。内層２１は、素子１１の先端からリード線１６，１６の途中までを気密に封止する。内層２１は、一例として、フッ素樹脂であるＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）からなる。ＰＴＦＥとＰＦＡはフッ素樹脂であり優れた耐性を有している点では共通するが、ＰＴＦＥの方がＰＦＡよりも融点が高い。また、ＰＴＦＥとＰＦＡはいずれも透明性を有しており、特にＰＦＡは高い透明性を有している。

次に、外層２３は、内層２１の外側に密着して設けられる。
外層２３は、内層２１とともに素子１１に耐性を付与するものであるのに加えて、製造過程において溶融する内層２１を保持する役割を担う。そのために、外層２３は、内層２１を形成するＰＦＡよりも融点の高いＰＴＦＥで形成される。

被覆体２０は、例えば、内層２１に対応する内層チューブと、外層２３に対応する外層チューブとを用意し、内層チューブの中に素子１１を挿入するとともに、内層チューブの外側に外層チューブを配置してから加熱および加圧することで作製される。

内層チューブを構成するＰＦＡの融点は３０２〜３１０℃であるのに対して、外層チューブを構成するＰＴＦＥの融点は３２７℃であるから、両者を例えば３１５℃まで加熱すると、内層チューブは溶融するが、外層チューブは溶融することなく、形状を維持することができる。ただし、外層チューブは、この温度まで加熱されると収縮する。ＰＴＦＥの線膨張係数は１０×１０^−５／℃程度であり、溶融状態にある内層チューブを強く圧縮するので、内層２１の緻密化に寄与するのに加え、内層２１と外層２３の間に生ずる圧力によって両者の間の気密性が担保される。

センサ要素１０は、図２および図３に示すように、リード線１６に折り返し１８および折り曲げ１９が形成されている。つまり、リード線１６は、被覆体２０の長手方向の端部から被覆体２０の外部であって、第１ハウジング３０および第２ハウジング４０の内部に引き出される部分が後方Ｂに向けて真っ直ぐに延びるが、折り返し１８において折り返されて前方Ｆ、つまり感熱体１２に向けて延びる。さらに、リード線１６は、折り曲げ１９で折り曲げられて被覆体２０と交差する向き、具体的には直交方向に延び、第１ハウジング３０および第２ハウジング４０から引き出される。この折り返し１８および折り曲げ１９は、センサ要素１０がコイル１０１から抜け出しにくくする要素である。

［第１ハウジング３０］
次に、第１ハウジング３０について説明する。
第１ハウジング３０は、センサ要素１０を保持する機能を有する。また、第１ハウジング３０は、センサ要素１０とステータ１００のコイル１０１との間に押圧力を生じさせることにより、センサ要素１０がコイル１０１から抜け出しにくくする機能を有する。この機能を以下では第１機能と略記することがある。さらに、第１ハウジング３０は、センサ要素１０がコイル１０１に挿入される深さを規制することにより、センサ要素１０がコイル１０１を貫通して例えば電動機のロータに衝突するのを防ぐ機能を有する。この機能を以下では第２機能と略記することがある。以上のように、第１ハウジング３０は少なくとも３つの機能を発揮する。

第１ハウジング３０は、図２〜図４に示すように、基準壁３１と、基準壁３１の高さ方向Ｙの両側から後方Ｂに向けて延びる一対の側壁３３Ａ，３３Ｂと、側壁３３Ａ，３３Ｂの幅方向Ｘの一方の縁を繋ぐ接続壁３５と、側壁３３Ａ，３３Ｂの幅方向Ｘの他方の縁に形成される開口３６と、接続壁３５と開口３６との間に形成された、接続壁３５と平行な仕切壁３４と、を備える。
第１ハウジング３０は、例えば、樹脂材料を射出成形することにより、一体的に形成される。

基準壁３１は、図３（ｂ）および図４に示すように、その表裏を前後方向Ｚに貫通する保持孔３１Ａを備えている。保持孔３１Ａに被覆体２０が挿入されることにより、センサ要素１０は基準壁３１に保持される。図３（ｂ）には被覆体２０と保持孔３１Ａの間に隙間が示されているが、被覆体２０と保持孔３１Ａの寸法を調整することにより、被覆体２０を保持孔３１Ａに圧入することもできる。
基準壁３１の前端面は、当接部３１Ｂを構成する。当接部３１Ｂは、ステータ１００に組み付けられた温度センサ１において、センサ要素１０の被覆体２０がコイル１０１に挿入される深さを規制する第２機能を担う。つまり、図７に示すように、当接部３１Ｂがコイル１０１の端面ＣＥに突き当たることで、センサ要素１０は当接部３１Ｂより突き出している寸法だけコイル１０１に挿入される。これにより、この突き出し寸法Ｄを予め定めておくことにより、センサ要素１０の挿入深さを規制することができる。なお、本実施形態において当接部３１Ｂの例として平面を例示したが、湾曲面、凹凸面など、任意の形態を採用できる。次に説明する支持部３１Ｃについても同様である。

基準壁３１の下端面は、支持部３１Ｃを構成する。支持部３１Ｃは、当接部３１Ｂと交差する向き、具体的には直交する。支持部３１Ｃは、ステータ１００に組み付けられた温度センサ１において、図６および図７に示すように、コア１０３の上端面に載せられ、第１ハウジング３０はコア１０３に支持される。つまり、コイル１０１の隙間１０５に挿入される被覆体２０とコイル１０１の間に互いに押し合う力を生じさせることにより、被覆体２０がコイル１０１の隙間１０５から抜け出しにくくする第１機能を担う。被覆体２０は、図７に示すように、この支持部３１Ｃから距離Ｌ３だけ離れた位置において、当接部３１Ｂから突き出される。このように、被覆体２０が支持部３１Ｃから離れていることにより、被覆体２０のたわみが確保される。

側壁３３Ａ，３３Ｂは、基準壁３１、仕切壁３４および接続壁３５とともに、折り返し１８、折り曲げ１９を有するリード線１６が収容される収容室３２を形成する。
仕切壁３４は、図２（ａ）に示すように、接続壁３５と平行をなして、側壁３３Ａと側壁３３Ｂを繋いで形成されている。仕切壁３４は、図３（ｂ）に示すように、前方Ｆは基準壁３１に連なっているが、後方Ｂは側壁３３Ａと側壁３３Ｂの後縁よりも前方Ｆで途切れている。
仕切壁３４は収容室３２に収容されるリード線１６の折り返し１８の間に配置される。したがって、リード線１６は折り返し１８の前後において仕切壁３４を跨いでいる。

基準壁３１は、被覆体２０よりも剛性が大きく構成されている。例えば、保持孔３１Ａから突き出す被覆体２０を片持ち梁とみなし、被覆体２０の前端に荷重を加えると、被覆体２０にたわみが生じる一方、被覆体２０は変形しない。このように、基準壁３１が被覆体２０よりも高い剛性を備えていることで、隙間１０５に挿入される被覆体２０にたわみを生じさせる。

接続壁３５は、基準壁３１、側壁３３Ａ，３３Ｂおよび仕切壁３４とともに収容室３２を形成する。接続壁３５には、その外周面３５Ａに第２ハウジング４０と第１ハウジング３０とのロックを担う係止突起３５Ｂが設けられている。

［第２ハウジング４０］
次に、第２ハウジング４０について説明する。
第２ハウジング４０は、第１ハウジング３０とともにセンサ要素１０を保持する。また、第２ハウジング４０は、収容室３２を覆うことによって、リード線１６を保護する。さらに、第２ハウジング４０は、第１ハウジング３０と相互に組付けられることにより、折り返し１８および折り曲げ１９を備えるリード線１６の屈曲形状に沿った収容室３２を形成する。

第２ハウジング４０は、図２〜図４に示すように、６面のうちの２面に対応する部位が開放された形状を有している。つまり、第２ハウジング４０は、正面壁４１と、正面壁４１の３つの辺からそれぞれが垂れ下がる第１側壁４３、第２側壁４４および第３側壁４５を備えている。図３（ｂ）及び図４に示すように、第１側壁４３には、係止孔４３Ａが形成されている。第２ハウジング４０は、例えば、樹脂材料を射出成形することにより、一体的に形成される。

正面壁４１は第１ハウジング３０の側壁３３Ａに対応しており、第２ハウジング４０が第１ハウジング３０に組み付けられると正面壁４１が側壁３３Ｂを覆う。
第１側壁４３は第１ハウジング３０の接続壁３５に対応しており、第２ハウジング４０が第１ハウジング３０に組み付けられると第１側壁４３が接続壁３５を覆う。このとき、接続壁３５の係止突起３５Ｂが第１側壁４３の係止孔４３Ａに挿入されることで、第２ハウジング４０が第１ハウジング３０から離脱するのが防止される。
第２側壁４４および第３側壁４５は第１ハウジング３０の開口３６に対応しており、第２ハウジング４０が第１ハウジング３０に組み付けられると第２側壁４４および第３側壁４５が開口３６を覆う。これにより、収容室３２に収容されたリード線１６は外部から遮蔽される。また、第３側壁４５は、リード線１６の折り返し１８が広がるのを阻止する抵抗になる。

第２ハウジング４０が第１ハウジング３０に組付けられると、図３（ｂ）に示すように、第１ハウジング３０と第２ハウジング４０の間には、リード線１６の折り返し１８および折り曲げ１９に沿った収容室３２が形成される。

［温度センサ１の組立手順］
次に、図５を参照して、温度センサ１を組み立てる手順を説明する。
図５（ａ）に示すように、あらかじめ折り返し１８および折り曲げ１９が形成されているセンサ要素１０が用意される。リード線１６は当初は真っ直ぐであるが、所定位置で折り曲返しおよび折り曲げてくせをつけることで折り返し１８および折り曲げ１９を容易に形成することができる。

図５（ｂ）に示すように、折り返し１８および折り曲げ１９が形成されているセンサ要素１０を第１ハウジング３０に組み付ける。組み付けは、被覆体２０を第１ハウジング３０の保持孔３１Ａに位置決めしてから、保持孔３１Ａに挿入して行われる。折り返し１８の内側が仕切壁３４の後端に突き当たるまで被覆体２０を挿入すれば、センサ要素１０の第１ハウジング３０への組み付けが完了する。そうすると、センサ要素１０の被覆体２０は、あらかじめ定められた寸法だけ、基準壁３１の当接部３１Ｂから突き出される。また、リード線１６の折り返し１８の前後は仕切壁３４を跨いで、収容室３２に収容され、折り曲げ１９よりも先の部分は、第１ハウジング３０の外部に引き出される。外部に引き出されるリード線１６は、被覆体２０と交差する向き、より具体的には直交する。

次に、図５（ｃ）に示すように、第２ハウジング４０を第１ハウジング３０に対して位置決めをしてから第２ハウジング４０の前端が基準壁３１に突き当たるまで押し込む。この過程で、第１ハウジング３０の係止突起３５Ｂが第２ハウジング４０の係止孔４３Ａに挿入され、第１ハウジング３０と第２ハウジング４０が相互に抜け止めされ、温度センサ１の組み立てが完了する。

［ステータ１００への温度センサ１の取り付け］
次に、図６および図７を参照して、ステータ１００への温度センサ１の取り付けについて説明する。
温度センサ１は、コア１０３と、コア１０３に巻線されるコイル１０１と、を備えるステータ１００に取り付けられ、コイル１０１の温度を検出する。温度センサ１は、コイル１０１の温度を検出するために、コイル１０１とコア１０３の間に形成される隙間１０５を利用する。隙間１０５は、温度検出のために意図的に設けられてもよいし、コイル１０１を巻き回すうえで必然的に形成されたものであってもよい。隙間１０５は、コア１０３の上端面１０７から高さ方向Ｙの所定範囲に設けられ、開口の形状が一例として山型を有している。温度センサ１は、この隙間１０５にセンサ要素１０が挿入されることで、コイル１０１の温度を検知する。

温度センサ１の被覆体２０の部分が隙間１０５から抜け出しにくくするには、被覆体２０がコイル１０１に密接に接触することが求められる。特に、例えば自動車のように振動を受ける環境下で使用される電動機の場合には、密接な接触は重要である。温度センサ１は、このコイル１０１への密着を、コイル１０１とコア１０３の間に形成される隙間１０５を利用することで実現する。つまり、本実施形態は、図６に示すように、温度センサ１をコア１０３の上端面１０７に載せることで、被覆体２０のコイル１０１への密接な接触を担保する。以下、図７を参照して、このことについて説明する。

図７に示すように、温度センサ１は第１ハウジング３０の支持部３１Ｃが上端面１０７に支持されてコア１０３の上端面１０７に載せられる。温度センサ１の被覆体２０は、コイル１０１とコア１０３の間に形成される隙間１０５に挿入される。隙間１０５に挿入された被覆体２０をコイル１０１に密着させるための要素を、図６に示される隙間１０５を参照しながら検討する。

図６の隙間１０５において、被覆体２０がコイル１０１と密着する方向としては、幅方向Ｘと高さ方向Ｙの二つがある。まず、幅方向Ｘについては、挿入される被覆体２０が幅方向Ｘに圧縮されれば、被覆体２０がコイル１０１と密着する。次に、高さ方向Ｙについては、挿入される被覆体２０が高さ方向Ｙに圧縮されるか、または、被覆体２０が高さ方向Ｙにたわむことができれば、被覆体２０がコイル１０１と密着する。

ここで、被覆体２０は弾性が比較的に大きい樹脂材料で構成されているが、作業員の手作業で被覆体２０を隙間１０５に挿入することを前提とすると、幅方向Ｘへの圧縮量は小さい。幅方向Ｘへの圧縮量を大きく得ようとすると、大きな挿入力が必要になる。これに対して、図７に示すように、被覆体２０の第１ハウジング３０からの突き出し量Ｄは大きい。したがって、被覆体２０に下向きの力Ｆ１が作用すると、被覆体２０そのものが下向きにたわむのに加えて、当接部３１Ｂに対して下向きにたわむことが容易である。したがって、被覆体２０の高さ方向Ｙのたわみを利用すれば、被覆体２０を隙間１０５に容易に挿入することができる。そして、これらたわみに応じて、コイル１０１には下向きの力Ｆ１が生じ被覆体２０にはこれに対向して上向きの力Ｆ２が作用し、被覆体２０は高さ方向Ｙにおいてコイル１０１と密着することができる。

以上の被覆体２０のたわみを利用した被覆体２０とコイル１０１の密着を得るには、隙間１０５の寸法Ｌ５に対して、支持部３１Ｃから被覆体２０の下端までの寸法Ｌ３および被覆体２０の寸法Ｌ４を以下の式（１）のように調整することが必要である。ただし、Ｌ３＋Ｌ４がＬ５よりも大きくなりすぎると、被覆体２０を隙間１０５に挿入することができなくなるので、被覆体２０のたわみ量を考慮して、寸法Ｌ３および寸法Ｌ４を設定する必要がある。
Ｌ５≦Ｌ３＋Ｌ４ … （１）

［温度センサ１の効果］
以上説明した温度センサ１が奏する効果を説明する。
［被覆体２０とコイル１０１の密着］
温度センサ１は、基準壁３１の支持部３１Ｃがコイル１０１の上端面１０７に支持されながら、被覆体２０が隙間１０５に挿入される。これにより、被覆体２０に高さ方向Ｙのたわみを生じさせることで、被覆体２０をコイル１０１に密着させることができるので、温度センサ１によれば被覆体２０を隙間１０５から抜け出しにくくすることができる。しかも、被覆体２０がコイル１０１に密着するので、温度センサ１によれば高い精度で温度を検出できる。

［挿入深さの規制］
温度センサ１は、図７に示すように、当接部３１Ｂがコイル１０１に突き当たることで、被覆体２０が当接部３１Ｂより突き出している寸法だけコイル１０１に挿入される。これにより、この突き出し寸法Ｄを予め定めておくことにより、センサ要素１０の挿入深さを規制することができる。
例えば、仮に挿入深さを規制する部位が存在しなければ、被覆体２０を隙間１０５に挿入する際に誤って深く挿入しすぎると、コイル１０１から被覆体２０の先端が外部に露出してしまう。この外部に、例えば電動機のロータが設けられていると、被覆体２０がロータに衝突するおそれがある。または、振動を受けた被覆体２０が徐々に移動して、被覆体２０の先端が外部に露出してしまうこともあり得る。

［リード線１６の折り返し１８および折り曲げ１９］
温度センサ１は、リード線１６に折り返し１８および折り曲げ１９が設けられており、第１ハウジング３０および第２ハウジング４０から引き出されるリード線１６は、被覆体２０に対して直交している。いま、図３（ｂ）において、第１ハウジング３０および第２ハウジング４０から引き出されるリード線１６に引張力Ｔが加わったとする。ところが、折り曲げ１９および折り返し１８が存在しているため、リード線１６には折り返し１８が矢印Ｓで示すように広がる向きに力が作用するが、被覆体２０が第１ハウジング３０から抜け出る向きに作用する力はほとんどない。
以上の通りであり、温度センサ１によれば、折り返し１８および折り曲げ１９をリード線１６に設けることにより、被覆体２０の第１ハウジング３０および第２ハウジング４０から抜け出るのを防ぐ。

また、温度センサ１は、リード線１６に折り返し１８および折り曲げ１９を設けることにより、図７に示すように、コイル１０１の端面ＣＥからリード線１６までの距離Ｌ１が短い。例えば、折り返し１８を設けなければ、図７に示すように、コイル１０１の端面ＣＥからリード線１６までの距離Ｌ２が長い。
この距離Ｌ１が短ければ、コイル１０１の近くにリード線１６があるので、コイル１０１にリード線１６を這わせるように結束するのが容易である。また、ステータ１００の周囲に他の部材を配設するのに障害になりにくい。つまり、上述したリード線１６の引き回しの経路を採用することにより、スペース効率が高い温度センサ１が得られる。

［第１変形例：温度センサ２］
温度センサ１は、被覆体２０だけがコイル１０１の隙間１０５に挿入されるが、本発明の温度センサは被覆体２０の他に隙間１０５に挿入される要素である固定子５０を設けることができる。以下、図８および図９を参照してこの第１変形例に係る温度センサ２を説明する。なお、温度センサ２において、温度センサ１と同じ構成要素については、温度センサ１と同じ符号を付してその説明を省略する。

温度センサ２は、第１ハウジング３０と一体的に形成される固定子５０を備える。固定子５０は、被覆体２０と平行をなすように、第１ハウジング３０の当接部３１Ｂから被覆体２０と平行をなすように延出される。固定子５０は、当接部３１Ｂからその先端までの前後方向Ｘの寸法は、被覆体２０と同程度である。また、固定子５０の幅方向Ｚおよび高さ方向Ｙの寸法も、被覆体２０と同程度である。この寸法の関係は一例であり、被覆体２０と固定子５０の寸法は異なっていてもよい。

固定子５０は、第１ハウジング３０に連なる基部５１と、基部５１に連なる先端部５７と、を備えている。
基部５１は、互いに対向するおもて面５２とうら面５３を備えており、おもて面５２とうら面５３は、セレーション５４が形成されているために、その表面は周期的な凹凸が長さ方向に繰り返して形成される。基部５１は、幅Ｗが一定に形成されるとともに、セレーション５４による凹凸があるものの、厚さＴも一定である。
先端部５７は、先端ほど厚さＴが薄くなる。これは、コイル１０１の隙間１０６（図６）に固定子５０を挿入しやすくするためである。被覆体２０は、前述したように、隙間１０６の隣の隙間１０５（図６）に挿入される。したがって、被覆体２０と固定子５０との間隔は、隣接する隙間１０５と隙間１０６との間隔を考慮して定められる。

固定子５０は、隙間１０６に圧入される。この際、固定子５０の基部５１の周囲に接着剤、一例としてワニスを塗布することで、基部５１および先端部５７は隙間１０６の内部においてコイル１０１と接合できる。接着剤がセレーション５４の凹んだところに入り込むことで、接着剤の接合面積が広くなるため、固定子５０とコイル１０１の接合強度を向上できる。

以上説明したように、被覆体２０の他に固定子５０を備える温度センサ２は、コイル１０１から離脱しにくくできる。しかも、温度センサ２は、被覆体２０と固定子５０の二つの部材を介してコイル１０１と接合されるので、被覆体２０だけで接合するのに比べて接合を強固に行うことができる。

［第２変形例：温度センサ３］
温度センサ２は被覆体２０の他に固定子５０を備えるが、固定子５０の機能を被覆体２０が備えてもよい。以下、図１０および図１１を参照してこの第２変形例に係る温度センサ３を説明する。なお、温度センサ３において、温度センサ１と同じ構成要素については、温度センサ１と同じ符号を付してその説明を省略する。

温度センサ３は、被覆体２０のおもて面２２とうら面２３の両面にセレーション２４が形成されているので、被覆体２０の表面には周期的な凹凸が長さ方向に繰り返して形成される。

温度センサ３の被覆体２０は、隙間１０５（または隙間１０６）に圧入される。この際、被覆体２０の周囲に接着剤を塗布することで、被覆体２０は隙間１０５の内部においてコイル１０１と接合できる。接着剤がセレーション２４の凹んだところに入り込むことで、接着剤の接合面積が広くなるため、被覆体２０とコイル１０１の接合強度を向上できる。

以上説明したように、被覆体２０にセレーション２４を備える温度センサ３は、コイル１０１から離脱しにくい。しかも、温度センサ３は、固定子５０を設ける必要がないので、構成が簡易である。

以上、本発明の好ましい温度センサ１，２，３を説明したが、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。
はじめに、上述した温度センサ１は、ステータ１００のコア１０３に支持された状態で被覆体２０が隙間１０５に挿入されるが、本発明の温度センサはコア１０３に支持される形態に限らない。例えば、ステータ１００の近傍において温度センサ１を支持できる部材が存在しており、当該部材に支持されながら被覆体２０がコイル１０１の隙間１０５に挿入されれば、本実施形態で言及したのと同様の効果を得ることができる。

また、温度センサ１において、好ましい形態として当接部３１Ｂおよび支持部３１Ｃは相当の面積を有する平坦な面を有する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、当接部３１Ｂはコイル１０１に突き当たることにより、被覆体２０が必要以上に深く挿入されるのを防ぐことができればよいので、必ずしも当該平坦面でなくてもよい。支持部３１Ｃについても同様である。

また、温度センサ１においては、好ましい形態として、内層２１と外層２３からなる直方体状の被覆体２０を例示したが、本発明はこれに限定されない。つまり、被覆体２０は、素子１１、引出線１５を覆って保護するとともに所定の剛性を備えていればよく、円柱状をしていてもよく、１層だけから構成されていてもよい。

温度センサ１においては、好ましい実施形態として第１ハウジング３０と第２ハウジング４０の二つのハウジング要素を備える例を示したが、本発明はこれに限定されない。第２変形例の温度センサ３のように第２ハウジング４０を設けることなく第１ハウジング３０だけでも、被覆体２０のコイル１０１への密着、被覆体２０の過剰な挿入の防止を実現できる。

温度センサ１においては、被覆体２０を隙間１０５に挿入する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、被覆体２０とは別に隙間１０５に挿入される当接部３１Ｂから突き出す部材を第１ハウジング３０と一体的に形成することもできる。

ステータ１００への温度センサ１の取り付け構造において、図７に示すように、コイル１０１に対向するよりステータ要素１０９が設けることができる。ステータ要素１０９があれば、温度センサ１の被覆体２０が隙間１０５から抜け出ようとしても、第２ハウジング４０がステータ要素１０９に突き当たるので、被覆体２０は隙間１０５の中に留まることができる。ステータ要素１０９としては、ステータ１００の筐体の類が想定される。

１ 温度センサ
１０ センサ要素
１１ 素子
１２ 感熱体
１３ 封止ガラス
１５ 引出線
１６ リード線
２０ 被覆体
２２ おもて面
２３ うら面
２４ セレーション
３０ 第１ハウジング
３１ 基準壁
３１Ａ 保持孔
３１Ｂ 当接部
３１Ｃ 支持部
３２ 収容室
３３Ａ，３３Ｂ 側壁
３４ 仕切壁
３５ 接続壁
３５Ａ 外周面
３５Ｂ 係止突起
３６ 開口
４０ 第２ハウジング
４１ 正面壁
４３ 第１側壁
４３Ａ 係止孔
４４ 第２側壁
４５ 第３側壁
５０ 固定子
５１ 基部
５２ おもて面
５３ うら面
５４ セレーション
５７ 先端部
１００ ステータ
１０１ コイル
１０３ コア
１０５，１０６ 隙間
１０７ 上端面
１０９ ステータ要素

Claims (8)

1. 電動機に取り付けられて用いられ、前記電動機のコアに巻線されるコイルの温度を検出するための温度センサであって、
   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、前記感熱体および一対の前記電線を覆う電気絶縁性の被覆体と、を有するセンサ要素と、
   前記コイルに当接する当接部および前記当接部と向きが交差し、前記コアに支持される支持部を有し、前記センサ要素を保持するハウジングと、を備え、
   前記被覆体は、
   前記支持部から所定の距離だけ離れた位置において、前記当接部から突き出され、
   一対の前記電線は、
   前記ハウジングの内部で前記被覆体と交差する向きに向きを変えて前記ハウジングから引き出される、
   ことを特徴とする温度センサ。
   
2. 前記被覆体は柱状に形成され、一対の前記電線は前記被覆体の長手方向の端部から前記被覆体の外部であって、前記ハウジングの内部に引き出される、
   請求項１に記載の温度センサ。
   
3. 一対の前記電線は、
   前記ハウジングの内部において、前記感熱体に向けた折り返しおよび前記被覆体と交差する向きへの折り曲げが設けられ、
   前記折り曲げより先の部分が前記ハウジングから引き出される、
   請求項１または請求項２に記載の温度センサ。
   
4. 前記ハウジングは、
   前記折り返しおよび前記折り曲げに沿った、前記電線の収容室を備える、
   請求項３に記載の温度センサ。
   
5. 前記ハウジングは、
   前記当接部および前記支持部を備える第１ハウジングと、
   前記第１ハウジングに組み付けられ、前記第１ハウジングの開口を覆う第２ハウジングと、を備え、
   前記第１ハウジングと前記第２ハウジングが相互に組み付けられることで、前記折り返しおよび前記折り曲げに沿った、前記電線の収容室が形成される、
   請求項４に記載の温度センサ。
   
6. 前記電動機のステータに取り付けられる、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の温度センサ。
   
7. 前記被覆体の表面、または、前記被覆体に併設される固定子の表面に、セレーションが設けられる、
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の温度センサ。
   
8. コアと、前記コアに巻線されるコイルとを備えるステータと、
   前記ステータに対して回転可能に設けられるロータと、
   前記コイルに取り付けられ、前記コイルの温度を測定する請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の温度センサと、を備え、
   前記コアと前記コイルの間に形成される隙間に前記被覆体が挿入されるとともに、
   前記当接部が前記コイルの端面に突き当たり、
   前記支持部が前記コアに支持される、
   ことを特徴とする電動機。

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