JP7310037B1

JP7310037B1 - 温度センサおよび回転電機

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Publication number: JP7310037B1
Application number: JP2023046203A
Authority: JP
Inventors: 孝正吉原; 雅典桐原
Original assignee: Shibaura Electronics Co Ltd
Current assignee: Shibaura Electronics Co Ltd
Priority date: 2022-06-07
Filing date: 2023-03-23
Publication date: 2023-07-18
Anticipated expiration: 2043-03-23
Also published as: JP2023179357A; DE102023112010A1; CN117200523A; US20230396132A1

Abstract

【課題】コストを抑えつつ、振動等の外力によるコイルの規定位置からの位置ずれを防止することが可能であるとともに、コイルへの取り付けおよび取り外しが容易な温度センサを提供すること。【解決手段】回転電機１のステータ１０に備えられるコイル１１の温度を検知するための温度センサ２は、センサ要素２０と、樹脂製のホルダ３０とを備える。センサ要素２０は、感温体２１１と、感温体２１１に接続される電線２１３と、感温体２１１、クラッド線２１３、およびリード線２２の一部を被覆する長尺状の被覆体２４と、を含む。ホルダ３０は、被覆体２４の長手方向Ｌｄがコイル１１の測温対象領域１１Ｒに対して傾斜している状態に被覆体２４の電線側の一端領域２４１を保持する。このホルダ３０は、被覆体２４の感温体側の他端領域２４２が測温対象領域１１Ｒに当接されるように回転電機１に取り付けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、温度センサ、および温度センサを備える回転電機に関する。

例えば車両に搭載される電動機等の回転電機においては、ステータに備えられたコイルに電流が流れることで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回転電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回転電機の動作を制御する。

特許文献１は、車両に搭載される回転電機のステータにおいて、周方向に隣り合うティースにそれぞれ巻き回されたコイルの間に温度センサ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の温度センサは、絶縁性の樹脂層により覆われるとともに、フッ素ゴム等の弾性材料からなるホルダにより保持される。ホルダを弾性変形させつつコイル間の隙間に挿入すると、温度センサの検温部が樹脂層を介してコイルに接触する。

特開２０１０－２５２５０８号公報

車両のように振動を受ける環境下においても、温度センサがコイルにおける規定位置からずれることを防ぎたい。
そのため、ステータの部材等に固定される金属製のブラケットにより温度センサを支持することはできる。しかしながら、金属製ブラケットは、樹脂製のブラケットやホルダ等と比べて部材のコストが高い。

コイル間に挿入される特許文献１に記載の温度センサは、コイル間への取り付けが繁雑である上、コイルに対する温度センサの位置が決まり難い。また、設置後に温度センサを取り外すことが難しい。
本発明は、コストを抑えつつ、振動等の外力によるコイルの規定位置からの位置ずれを防止することが可能であるとともに、コイルへの取り付けおよび取り外しが容易な温度センサ、およびそれを備えた回転電機を提供することを目的とする。

本発明は、回転電機のステータに備えられるコイルの温度を検知するための温度センサであって、感温体と、感温体に電気的に接続される電線と、電線の一部および感温体を被覆する長尺状の被覆体と、を含むセンサ要素と、被覆体の長手方向がコイルの測温対象領域に対して傾斜している状態に被覆体の電線側の一端領域を保持する樹脂製のホルダと、を備える。ホルダは、被覆体の感温体側の他端領域が測温対象領域に当接されるように回転電機に取り付けられている。

また、本発明は、回転電機のステータに備えられるコイルの温度を検知するための温度センサであって、感温体と、感温体に電気的に接続される電線と、電線の一部および感温体を被覆する長尺状の被覆体と、を含むセンサ要素と、センサ要素を保持し、センサ要素を回転電機に固定するための樹脂製のホルダと、を備える。ホルダは、ステータにセンサ要素を固定するための固定部と、固定部に対して傾斜して設けられ、被覆体の電線側の一端領域を保持する保持部と、を有する。

本発明の回転電機は、コアおよびコイルを含むステータと、ステータに対して回転されるロータと、コイルの温度を検知するための上述の温度センサと、を備える。

本発明によれば、一端領域がホルダに保持される被覆体の他端領域のみがコイルに突き当てられ変形しつつ当接することにより、センサ要素がコイルの所定領域に位置決めされ、その状態が維持されるので、センサ要素を金属製のブラケットのアーム等により測温対象領域に押圧して位置決めする必要がない。本実施形態の温度センサによれば、感温体および電線を含む感温素子と、感温素子を外力から保護する被覆体と、被覆体の他端領域をコイルの測温対象領域に当接した状態に維持する樹脂製のホルダとを備えていれば足りるので、金属製の部材を備える場合と比べてコストを抑えつつ、振動、衝撃等の外力によるコイルの規定位置からの位置ずれを防止することができる。
加えて、ホルダを支持体に固定すれば、ホルダに保持されている被覆体の他端領域がコイルの測温対象領域に当接されるので、例えばホルダを弾性変形させつつコイル間に挿入するような場合と比べて、温度センサをコイルに容易に取り付けたり取り外したりすることができる。

第１実施形態に係る回転電機の一部および温度センサを示す斜視図である。２Ａは、図１に示す温度センサの平面図である。２Ｂは、２ＡのIIｂ矢視による温度センサの側面図である。図１のIII矢視による温度センサの側面図である。第２実施形態に係る回転電機および温度センサを示す斜視図である。図４に示す温度センサ単体を示す斜視図である。６Ａは、変形例に係る温度センサを示す平面模式図である。６Ｂは、６Ａに示す温度センサが回転電機のコイルに当接している状態を示す平面模式図である。図６Ａに示す温度センサが回転電機のコイルに押圧されている状態を示す斜視模式図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。
第１実施形態、第２実施形態、および変形例により、温度センサと、温度センサを備える回転電機とのそれぞれの構成の一例を示す。これらの構成例は、回転電機のステータのコイルに温度センサが当接される向きが相違している。

［第１実施形態］
〔全体構成〕
図１～図３に示す温度センサ２は、電動機等の回転電機１のステータ１０に取り付けられ、ステータ１０のコイル１１の温度を検知する。回転電機１は、例えば電気自動車等の車両に搭載される。図１には、ステータ１０のコイルエンドの付近のみを示している。回転電機１は、ステータ１０と、ステータ１０に対して回転される図示しないロータと、温度センサ２とを備えている。
各図には、ステータ１０の軸方向Ｄ１、周方向Ｄ２、および径方向Ｄ３が矢印により示されている。

ステータ１０は、複数の電磁鋼板の積層体である図示しないコアと、当該コアを支持する部材と、当該コアに形成されているティースに巻き回されるコイル１１とを備えている。ティースとコイル１１との間には、絶縁性樹脂材料から形成され、コイルエンドＥを支持する支持体１２が配置されている。

コイル１１は、集中巻コイルに相当し、ステータ１０の周方向Ｄ２に並ぶ複数のコイル要素１１Ａを含む。図１には、一つのコイル要素１１Ａのみが示されている。
温度センサ２は、図１および図３に示すように、ステータ１０の軸方向Ｄ１におけるコイル要素１１Ａの端部（以下、コイルエンドＥ）に対して軸方向Ｄ１に押圧されて当接し、コイルエンドＥの温度を検知する。

支持体１２は、ステータ１０の径方向Ｄ３に並ぶ板状の支持片１２１を備えており、それらの支持片１２１によりコイルエンドＥを支持する。コイルエンドＥは、支持片１２１に形成されている収容部１２０（図３参照）に収容される。この支持体１２は、ステータ１０の構成部品等の適宜な部材に固定されている。
コイルエンドＥにおける隣り合う支持片１２１（１２１Ａ，１２１Ｂ）の間には、温度センサ２が当接される測温対象領域１１Ｒが設定されている。支持片１２１Ａ，１２１Ｂのそれぞれには、温度センサ２の部材を係止する略矩形状の係止部１２１Ｌが形成されている。
係止部１２１Ｌには、矩形状の係止孔１２１Ｈが板厚方向に貫通して形成されている。

〔温度センサの構成および作用〕
本発明の温度センサ２の構成について、図２を参照して説明する。
図２Ａおよび図２Ｂに示すように、温度センサ２は、センサ要素２０と、センサ要素２０を保持するホルダ３０とを備えている。センサ要素２０は、感温素子２１、感温素子２１に電気的に接続される一対のリード線２２、および被覆体２４から構成される。
感温素子２１は、温度変化に対して電気抵抗が変化する感温体２１１と、感温体２１１を覆う絶縁性の封止材２１２と、感温体２１１に電気的に接続され、封止材２１２から引き出される一対のクラッド線２１３とを備えている。感温体２１１は、例えばサーミスタに相当する。クラッド線２１３は、例えばジュメット線（dumet線）に相当する。一対のクラッド線２１３は、同じ向きに一方向に引き出されている。
一対のリード線２２は、一対のクラッド線２１３に個別に接続され、クラッド線２１３と共に「電線」を構成している。各リード線２２は、クラッド線２１３に接合される芯線２２１、および芯線２２１を覆う絶縁被覆２２２からなる。一対のリード線２２は、図示しない温度検出回路に接続される。

被覆体２４は、感温素子２１の全体およびリード線２２の所定範囲を覆うように形成され、感温素子２１と、感温素子２１およびリード線２２の接合箇所を外部から印加される外力から保護する。被覆体２４は、クラッド線２１３が封止材２１２から引き出されている方向に長く、長尺状に形成されている。被覆体２４の長手方向をＬｄで示す。被覆体２４は、長手方向Ｌｄの一端側の領域に相当する第１領域２４１と、第１領域２４１に連なり、長手方向Ｌｄの他端側の領域に相当する第２領域２４２とを有している。
本実施形態の被覆体２４は、例えば、円柱状の外形に成形されており、リード線２２が引き出される第１領域２４１から、感温体２１１が位置している第２領域２４２までに亘り、径がほぼ一定の円形の横断面を有している。なお、被覆体２４の横断面は、円形に限られず、任意の形状、例えば矩形状等の形状であってもよく、一部の形状が異なる形状、例えば、第２領域２４２のみが他の部分よりも細い先細り形状に形成されていてもよい。

本実施形態の被覆体２４は、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性材料から形成されている。フッ素ゴムは、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、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（PFA）等に相当する。例えば、PTFEから形成されているチューブの内側に感温素子２１およびリード線２２を通し、当該チューブを加熱により収縮させるとともに、金型に入れて加圧することで、感温素子２１およびリード線２２に被覆体２４を設けることができる。
被覆体２４の材料としては、フッ素ゴム、シリコーンゴムの他にも、必要な耐熱性を考慮して、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレン酢酸ビニル共重合体、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エピクロロヒドリンゴム、ニトリルブタジエンゴム、ニトリルイソプレンゴム、アクリルゴム等の適宜な弾性材料を用いることが可能である。
その他、被覆体２４は、適宜な樹脂材料、例えば、ポリフェニレンスルファイド（PPS)、ポリフェニレンスルファイド（PPS)、ポリアミド（PA）、ポリイミド（PI）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、ポリスルホン（PSF/PSU）、ポリエーテルイミド（PEI）、ポリカーボネート（PC）、ポリプロピレン（PP）、ポリ塩化ビニリデン（PVDC）、ポリアセタール（POM）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、パーフルオロアルコキシアルカン（PFA）、フェノール樹脂（PF）、不飽和ポリエステル（UP）、エポキシ樹脂（EP）、シリコーン樹脂（SI）、ポリウレタン（PU）等を用いて形成することができる。

コイル１１の温度を安定して検知するため、センサ要素２０は、ホルダ３０が支持体１２（図１および図３）に固定されると、被覆体２４の他端側に位置する第２領域２４２が測温対象領域１１Ｒに突き当てられ、弾性変形しつつ当接するようにホルダ３０に保持される。そのため、センサ要素２０はコイルエンドＥに位置決めされるとともに、その位置がずれないようにコイルエンドＥに押圧される。

被覆体２４は、その長手方向Ｌｄが、測温対象領域１１Ｒでコイル１１の素線が延びている延出方向Ｄ４（図１および図３）に対して傾斜している。被覆体２４は、第１領域２４１と第２領域２４２の境界である境界領域２４３が弾性変形することにより第２領域２４２が測温対象領域１１Ｒに当接するように、ホルダ３０に保持される。この境界領域２４３を除くと、第１領域２４１と第２領域２４２はそれぞれ真直ぐかほぼ真直をなしており、第１領域２４１と第２領域２４２は互いに傾いている。これらは、温度センサ２が回転電機１のステータ１０に取り付けられたときの形態である。

測温対象領域１１Ｒでは複数のコイルの素線が並行して延びている。それら素線と被覆体２４との伝熱面積を広く確保したい。そのため、被覆体２４の姿勢は、コイル素線が並ぶ方向に被覆体２４がコイル素線をなるべく跨がないように設定される。つまり、被覆体２４の姿勢は、コイル１１に当接する第２領域２４２がコイル素線に対して並行して配置される向きに設定される。この点は、第２実施形態（図４および図５）および変形例（図６および図７）においても同様である。

次に、ホルダ３０について、図２及び図３を参照して説明する。
ホルダ３０は、温度センサ２を回転電機１のコイル１１に当接した状態で保持するための保持部材である。このホルダ３０は、適宜な樹脂材料、例えばポリフェニレンスルファイド（PPS)を用いて射出成形により形成されている。その他、ホルダ３０の材料としては、例えば、ポリアミド（PA）、ポリイミド（PI）、ポリエーテルエーテルケトン（PEEK）、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、ポリスルホン（PSF/PSU）、ポリエーテルイミド（PEI）、ポリカーボネート（PC）、ポリプロピレン（PP）、ポリ塩化ビニリデン（PVDC）、ポリアセタール（POM）、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）、パーフルオロアルコキシアルカン（PFA）、フェノール樹脂（PF）、不飽和ポリエステル（UP）、エポキシ樹脂（EP）、シリコーン樹脂（SI）、ポリウレタン（PU）等を用いることができる。
このホルダ３０は、被覆体２４の第１領域２４１を保持し、支持体１２に固定される。ホルダ３０が支持体１２に固定されると、被覆体２４の弾性力によりコイルエンドＥに第２領域２４２が押圧される状態にセンサ要素２０が位置決めされる。

ホルダ３０は、支持体１２に固定される固定部３１と、被覆体２４が測温対象領域１１Ｒに対して軸方向Ｄ１側に傾斜した状態に第１領域２４１を保持する保持部３２と、を備えている。固定部３１は、固定部３１と保持部３２とを互いに連結するための連結領域３１４を有している。この連結領域３１４により、固定部３１と保持部３２とが一体的なホルダ３０を形成している。

固定部３１は、支持片１２１Ａ，１２１Ｂの間に、概ね周方向Ｄ２に沿って配置されている。この固定部３１は、径方向Ｄ３に対向する一対の側壁３１０を備えている。一対の側壁３１０のそれぞれには、係止部１２１Ｌの３つの辺を囲むＵ字状のリブ３１１により区画されている凹部３１２と、凹部３１２から径方向Ｄ３に突出している係止体３１３とが形成されている。リブ３１１により係止部１２１Ｌを軸方向Ｄ１に沿ってガイドしつつ凹部３１２に受け入れると、係止孔１２１Ｈには係止体３１３の係止爪３１３Ｎが挿入されることで、固定部３１は支持片１２１Ａ，１２１Ｂの内側から支持体１２へ係止される。係止爪３１３Ｎおよび係止孔１２１Ｈにより、固定部３１は、支持体１２に着脱可能に固定される。

保持部３２は、温度センサ２をステータ１０に取り付けて装着状態としたときに、被覆体２４が測温対象領域１１Ｒに対して軸方向Ｄ１側に傾斜した状態に第１領域２４１を保持するためのものである。この保持部３２は、被覆体２４の第１領域２４１を保持する被覆体保持領域３２１と、リード線２２を保持するリード線保持領域３２２と、被覆体保持領域３２１から感温体２１１側へ突出し、測温対象領域１１Ｒに対して軸方向Ｄ１に離れた側から被覆体２４を支持する支持突片３２３（拘束部）とを備えている。そして、温度センサ２は、固定部３１における側面視で略三角形状の連結領域３１４に取り付けられる。このため、温度センサ２は、固定部３１に対して傾斜して設けられ、測温対象領域１１Ｒに対して軸方向Ｄ１側に傾斜した向きに延在している。言い換えれば、保持部３２に取り付けられると、被覆体２４は、測温対象領域１１Ｒに対して傾斜して保持され、第２領域２４２側から第１領域２４１側に向かうにつれて、測温対象領域１１Ｒから軸方向Ｄ１に離れる状態で配置される。

被覆体保持領域３２１は、被覆体２４の第１領域２４１側の所定範囲を囲んで保持する。被覆体保持領域３２１には、被覆体２４が第２領域２４２側から挿入される開口部３２１Ａが形成されている。

リード線保持領域３２２は、被覆体２４から露出している一対のリード線２２を保持する。本実施形態のリード線保持領域３２２は、被覆体保持領域３２１に対して径方向Ｄ３の一方側にシフトして配置されている。このリード線保持領域３２２には、リード線２２における被覆体２４の近傍の部位２２Ａに対して屈曲した部位２２Ｂが挿入される切欠３２２Ａが形成されている。
支持突片３２３は、被覆体保持領域３２１の先端３２１Ｂから感温体２１１に向けて突出しているともに、軸方向Ｄ１から見ると略矩形状に形成されている。

被覆体２４は、径方向Ｄ３の一方側から保持部３２の内側に受け入れられ、第１領域２４１側で被覆体保持領域３２１により片持ち状に支持される。つまり、保持部３２は、感温体２１１が位置する第２領域２４２が自由端の側に配置されるように、被覆体２４を片持ち状に保持する。図２Ａに示されるように、温度センサ２が回転電機１に取り付けられていない状態、すなわちセンサ要素２０がコイル１１に非装着の状態においては、被覆体２４は、センサ要素２０の軸線（長手方向Ｌｄ）と交差する固定基準線Ｌｃに対して傾いている。加えて、被覆体２４は、図２Ａに示されるように、自由端（第２領域２４２）と保持部３２により保持される部分とが固定基準線Ｌｃを跨いでいる。言い換えれば、被覆体２４の自由端の側は、固定基準線Ｌｃから突出している。この固定基準線Ｌｃに対して傾いているという要件と、固定基準線Ｌｃに対して跨いでいるという要件を備えることにより、センサ要素２０をコイル１１に装着すると、第２領域２４２が測温対象領域１１Ｒに当接することができる。
ここで、固定基準線Ｌｃとは、支持体１２に対する固定に直接的に関わる固定部３１の部位が延びる方向に一致するかまたは平行な線をいう。本実施形態においては、図１および図３に示されるように、支持体１２の係止孔１２１Ｈに係止される係止爪３１３Ｎが直接的に固定に関わる部位に該当する。この固定基準線Ｌｃは、図３に示すように、センサ要素２０がコイル１１に装着された状態においては、コイル１１の外周における接線Ｌｔと平行をなす。したがって、被覆体２４はこの接線Ｌｔに対しても傾いている。
被覆体２４は、第１領域２４１から第２領域２４２まで一方向に延びている。支持突片３２３は、測温対象領域１１Ｒから離れる向きへの被覆体２４の変位を拘束する。被覆体２４を開口部３２１Ａから被覆体保持領域３２１に収容しつつ、リード線保持領域３２２の切欠３２２Ａにリード線２２を挿入すると、センサ要素２０はホルダ３０に一体に組み付けられる。
リード線２２がリード線保持領域３２２に係止されることにより、ホルダ３０からセンサ要素２０が離脱するのを防止することができる。

ホルダ３０にセンサ要素２０が組み付けられた状態で、ホルダ３０とセンサ要素２０とからなる組付体を支持片１２１Ａ，１２１Ｂの間に配置し、支持片１２１Ａ，１２１Ｂに対して固定部３１を押し下げると、係止爪３１３Ｎが係止部１２１Ｌに係止されることでホルダ３０が支持体１２に固定される。それに伴い、図３に示すように、測温対象領域１１Ｒに対して傾斜している被覆体２４の第２領域２４２が測温対象領域１１Ｒに突き当てられ、境界領域２４３が弾性変形して屈曲することで、測温対象領域１１Ｒに第２領域２４２が密着して押圧される。その結果、センサ要素２０は測温対象領域１１Ｒに位置決めされ、その状態が維持される。このとき、被覆体２４は、湾曲形状の外周側では、内周側よりも長い範囲に亘りホルダ３０から露出しており、かつ、支持突片３２３により被覆体２４の測温対象領域１１Ｒから離れる向きへの変位が拘束されている。そのことにより、被覆体２４の変形は妨げられず、第２領域２４２が測温対象領域１１Ｒに安定して押圧される。

〔本実施形態の効果〕
以上で説明したように、ホルダ３０に保持される被覆体２４の第２領域２４２のみがコイル１１の測温対象領域１１Ｒに当接して位置決めされ、その状態に維持されるので、センサ要素２０を金属製のブラケットのアーム等により測温対象領域１１Ｒに押圧して位置決めする必要がない。本実施形態の温度センサ２によれば、感温素子２１と、感温素子２１を外力から保護する被覆体２４と、支持体１２に固定される樹脂製のホルダ３０とを備えていれば足りるので、金属製の部材を備える場合と比べてコストを抑えつつ、振動、衝撃等の外力によるコイル１１の規定位置からの位置ずれを防止することができる。
加えて、ホルダ３０の固定部３１を支持体１２に固定すれば、固定部３１に対して傾斜して設けられた保持部３２に保持されている被覆体２４の第２領域２４２が測温対象領域１１Ｒに当接されるので、例えばホルダ３０を弾性変形させつつコイル１１間に挿入するような場合と比べて、温度センサ２をコイル１１に容易に取り付けたり取り外したりすることができる。
さらに、被覆体２４は、その長手方向Ｌｄが測温対象領域１１Ｒにおけるコイル１１の素線の延出方向Ｄ４に対して傾斜しているので、コイル素線に対して並行して配置される第２領域２４２とコイル素線とが伝熱に十分な面積で接触する。そのため、温度検知の精度および応答性の向上に寄与することができる。

以下、第１実施形態と同様の効果を奏する他の実施形態を説明する。
［第２実施形態］
第２実施形態は、上述の第１実施形態に対し、被覆体２４が測温対象領域１１Ｒに押圧される向きが相違している。
図４および図５に示す温度センサ５は、電動機４のステータ４０に取り付けられ、ステータ４０のコイル１１の温度を検知する。電動機４は、例えば電動工具に搭載される。電動機４は、ステータ４０と、ステータ４０に対して回転される図示しないロータと、温度センサ５とを備えている。

ステータ４０は、二点鎖線で示すコアと、当該コアを軸方向Ｄ１の一端側および他端側から支持する絶縁性の略円環状の支持体４１と、当該コアに形成されているティースに巻き回されるコイル１１とを備えている。ティースとコイル１１との間には、コイル１１を支持する絶縁性の部材４２が配置されている。
図４の上側に位置する支持体４１には、複数の突起４３が上方へ突出して形成されている。そのうちの１つの突起４３には、温度センサ５と、図示しない回路基板が取り付けられる。

コイル１１は、集中巻コイルに相当し、ステータ４０の周方向Ｄ２に並ぶ複数のコイル要素１１Ａからなる。
第２実施形態の温度センサ５は、図４に示すように、コイル要素１１Ａ間に配置される。温度センサ５は、隣り合うコイル要素１１Ａの向き合う面の一方に相当する測温対象領域１１Ｒに対して周方向Ｄ２に押圧される。

温度センサ５は、感温素子２１および被覆体２４を含むセンサ要素２０と、センサ要素２０を保持するホルダ５０とを備えている。
感温素子２１および被覆体２４はそれぞれ、第１実施形態とほぼ同様に構成されている。第２実施形態の被覆体２４の第２領域２４２は、他の領域よりも細い先細り形状に形成されている。

ホルダ５０は、上述のホルダ３０と同様の樹脂材料を用いて射出成形により形成することができる。このホルダ５０は、第１実施形態のホルダ３０と同様、被覆体２４の第１領域２４１を保持し、支持体４１に固定されるとともに、被覆体２４の第２領域２４２のみが測温対象領域１１Ｒに当接する状態にセンサ要素２０を位置決めする。

ホルダ５０は、支持体４１に固定される固定部５１と、センサ要素２０を保持する保持部５２とを備えている。
固定部５１は、略板状に形成され、断面積を増加させて板厚方向の剛性を高めるために溝５１１が形成されているとともに、板厚方向に貫通した孔５１２が形成されている。固定部５１は、孔５１２に突起４３が挿入された状態で支持体４１上に配置され、突起４３に設けられる図示しない固定具により支持体４１に着脱可能に固定される。ホルダ５０には、突起４３の近くの突出部４４等を避けて支持体４１上に配置できるように適宜な外形が与えられている。孔５１２の内周部における平面５１２Ａと突起４３の外周部における平面とが係合することで、ホルダ５０と支持体４１との相対回転は規制されている。

保持部５２は、被覆体２４の第１領域２４１を保持する被覆体保持領域５２１と、被覆体２４から露出している一対のリード線２２を保持するリード線保持領域５２２とを備えている。
被覆体２４は、第１領域２４１側で被覆体保持領域５２１により片持ち状に支持され、第２領域２４２まで延びている。

被覆体保持領域５２１は、固定部５１に対して下方へ突出し、略筒状に形成されている。この被覆体保持領域５２１は、測温対象領域１１Ｒに対して周方向Ｄ２側に傾斜した向きに延在している。
また、被覆体保持領域５２１は、ホルダ５０が支持体４１に固定されたときに測温対象領域１１Ｒに近接する側の部位５２１Ａの長さよりも、測温対象領域１１Ｒに対して周方向Ｄ２に離れた部位５２１Ｂ（拘束部）の長さの方が長くなっている。

リード線保持領域５２２は、固定部５１に隣接し、被覆体２４の長手方向Ｌｄに対して交差する向きに引き出されるリード線２２を溝５２２Ａの内側に保持する。

被覆体保持領域５２１の内側に被覆体２４を第２領域２４２側から挿入するとともに、リード線２２を折り曲げて溝５２２Ａに収容し、さらに伸縮チューブ５２３をリード線保持領域５２２に設けて加熱により収縮させると、センサ要素２０がホルダ５０に組み付けられる。伸縮チューブ５２３によりリード線２２が溝５２２Ａに押さえられていることで、センサ要素２０のホルダ５０からの離脱が防止されている。伸縮チューブ５２３は、例えば、ポリフッ化ビニリデン（PVDF）から形成されている。その他、伸縮チューブ５２３は、熱収縮性を有する適宜な材料から形成することができる。

被覆体保持領域５２１の内側に被覆体２４を挿入すると、例えば、被覆体２４に形成されている図示しない段差が被覆体保持領域５２１の内側に形成されている図示しない係止部に係止されることで、被覆体２４が被覆体保持領域５２１から下方へ所定の長さだけ突出する。そうでなければ、被覆体２４の径が第２領域２４２から第１領域２４１に向かうにつれて次第に拡大しており、被覆体保持領域５２１の内側に被覆体２４を挿入すると、被覆体２４は、先端部５２１Ｃの内径よりも径が小さい範囲に亘り被覆体保持領域５２１から突出する。

ホルダ５０にセンサ要素２０が組み付けられた状態で、固定部５１およびリード線保持領域５２２を支持体４１上に配置し、固定部５１の孔５１２に突起４３を挿入した状態で固定部５１を支持体４１に固定する。そうすると、被覆体２４は保持部５２により測温対象領域１１Ｒに対して周方向Ｄ２側に傾斜した状態に保持されるので、図４に示すように、被覆体２４は測温対象領域１１Ｒに突き当てられ測温対象領域１１Ｒに沿って曲がった状態に変形し、第２領域２４２が測温対象領域１１Ｒに密着して押圧される。その結果、センサ要素２０が測温対象領域１１Ｒに位置決めされ、その状態に維持される。このとき被覆体２４は、湾曲形状の外周側、すなわち部位５２１Ａ側において部位５２１Ｂよりも長い範囲に亘り露出しており、かつ、内周側に位置する部位５２１Ｂにより被覆体２４の測温対象領域１１Ｒから離れる向きへの変位が拘束されている。そのことにより、被覆体２４の変形は妨げられず、第２領域２４２が測温対象領域１１Ｒに安定して押圧される。
加えて、第１実施形態と同様に、ホルダ５０の固定部５１を支持体４１に固定すれば、固定部５１に対して傾斜して設けられた保持部５２に保持されている被覆体２４の第２領域２４２が測温対象領域１１Ｒに当接されるので、温度センサ５をコイル１１に容易に取り付けたり取り外したりすることができる。
また、第１実施形態と同様に、被覆体２４は、その長手方向Ｌｄが測温対象領域１１Ｒにおけるコイル１１の素線の延出方向Ｄ４に対して傾斜しているので、コイル素線に対して並行して配置される第２領域２４２とコイル素線とが伝熱に十分な面積で接触する。そのため、温度検知の精度および応答性の向上に寄与することができる。

〔変形例〕
変形例は、上述の第１実施形態および第２実施形態に対し、被覆体２４が測温対象領域に当接する向きが相違している。
図６Ａ、図６Ｂおよび図７に示す温度センサ７は、車両等に搭載される回転電機６のステータ６０（図７）に取り付けられ、分布巻のステータ６０のコイルの温度を検知する。図６Ｂおよび図７には、ステータ６０のコイルエンドＥの付近のみを示している。回転電機６は、ステータ６０と、ステータ６０に対して回転される図示しないロータと、温度センサ７とを備えている。コイルエンドＥは、周方向Ｄ２に分布して図示しないコアに巻き回されるコイル素線Ｃからなり、コアに対して軸方向Ｄ１に突出している。
温度センサ７は、コイルエンドＥの測温対象領域６１Ｒに対して径方向Ｄ３に当接する。

温度センサ７は、感温素子２１および被覆体２４を含むセンサ要素２０と、センサ要素２０を保持するホルダ７０とを備えている。ホルダ７０は、上述のホルダ３０と同様の樹脂材料を用いて射出成形により形成することができる。
感温素子２１および被覆体２４はそれぞれ、第１実施形態とほぼ同様に構成されている。

ホルダ７０は、支持体６２に固定される固定部７１と、被覆体２４を第１領域２４１側で片持ち状に保持する保持部７２とを備えている。固定部７１の板状の基体７１Ａには、板厚方向に貫通する孔７１Ｂが形成されているとともに、孔７１Ｂの周縁には筒体７１Ｃが突設されている。
例えば、筒体７１Ｃと、支持体６２に形成されている図示しない凹部との位置を合わせ、筒体７１Ｃの内側および支持体６２の凹部に接着剤７３を充填することにより、ホルダ７０を支持体６２に固定することができる。支持体６２は、ステータ６０に備わる部材あるいは回転電機６の周囲に配置される適宜な部材に相当する。
支持体６２に対するホルダ７０の回転を規制するため、例えば、筒体７１Ｃの内周部には、キー、あるいは二面幅７１Ｄが形成されていることが好ましい。

保持部７２は、側方の開口７２０から内側に挿入される被覆体２４の第１領域２４１を囲むことで、測温対象領域６１Ｒに対して少なくとも径方向Ｄ３側に傾斜する状態に被覆体２４を支持する。また、被覆体２４は、軸方向Ｄ１に対して直交する支持体６２の上面に対しても、コイル素線Ｃが延びている向きとほぼ同様の向きに傾斜している。つまり、被覆体２４は、その長手方向Ｌｄが、測温対象領域１１Ｒでコイル素線Ｃが延びている延出方向Ｄ４に対して傾斜している。この被覆体２４は、回転電機６を平面視したとき、側面視したときのいずれにおいても測温対象領域６１Ｒに対して傾斜している。

第１領域２４１から引き出されるリード線２２は、適宜な向きに引き出すことができる。また、適宜な手段によりセンサ要素２０をホルダ７０に係止することができる。
保持部７２には、第１実施形態の保持部３２の支持突片３２３や、第２実施形態の保持部５２の部位５２１Ｂと同様に、被覆体２４の測温対象領域６１Ｒから離れる向きへの変位を拘束する拘束部が形成されていてもよい。

ホルダ７０にセンサ要素２０が組み付けられた状態で、固定部７１が支持体６２に固定される。それに伴い、図６Ｂおよび図７に示すように、被覆体２４は、測温対象領域６１Ｒに突き当てられ測温対象領域６１Ｒに沿って曲がった状態に変形し、第２領域２４２が測温対象領域６１Ｒに密着して押圧される。そのため、センサ要素２０が測温対象領域６１Ｒに位置決めされる。また、コイル素線Ｃに対して並行して配置される被覆体２４とコイル素線Ｃとは十分な面積で接触するので、温度検知の精度および応答性の向上に寄与することができる。

上記以外にも、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。
本発明におけるコイルの測温対象領域は、上記実施形態等とは異なる位置に設定されていてもよい。例えば、コイル素線Ｃ同士がなす空隙に挿入された被覆体２４の弾性力により、複数のコイル素線Ｃに亘る測温対象領域に第２領域２４２が押圧されていてもよい。

本発明において被覆体２４を保持し、支持体１２，４１，６２に固定される樹脂製ホルダには、適宜な形状を与えることができる。ホルダの固定部は、例えば、締結、かしめ、接着等の適宜な方法により、回転電機のステータに備わる部材あるいは回転電機の周囲に配置される部材を支持体として、当該支持体に固定することができる。
また、ホルダに保持された被覆体２４からリード線２２を任意の向きに引き出すことが可能である。

実施形態における固定部３１としての係止体３１３（係止爪３１３Ｎ）は矩形状をなしている例が示されているが、本発明は他の形状、楕円形、三角形などを採用できる。例えば、図３において、長軸が周方向Ｄ２と平行になる楕円形の係止体の場合には、短軸と円周との接点を通る接線が前述した固定基準線Ｌｃをなす。この場合の接点は、図３でいうと、下向きの短軸と円周との接点をいう。また、底辺がコイルと対向する三角形の係止体の場合には、底辺と重なる直線が固定基準線Ｌｃをなす。

〔付記〕
以上の説明から、以下に示す構成が把握される。
（１）回転電機のステータに備えられるコイルの温度を検知するための温度センサであって、感温体と、前記感温体に電気的に接続される電線と、前記電線の一部および前記感温体を被覆する長尺状の被覆体と、を含むセンサ要素と、
前記被覆体の長手方向が前記コイルの測温対象領域に対して傾斜している状態に前記被覆体の前記電線側の一端領域を保持する樹脂製のホルダと、を備え、
前記ホルダは、前記被覆体の前記感温体側の他端領域が前記測温対象領域に当接されるように前記回転電機に取り付けられている、温度センサ。

（２）前記被覆体の前記長手方向は、前記他端領域が当接する前記測温対象領域で延びている前記コイルの素線の延出方向に対して傾斜している、前記（１）に記載の温度センサ。

（３）前記ホルダは、前記被覆体の前記一端領域を保持する保持部と、前記センサ要素を前記回転電機に固定するための固定部と、を備え、
前記回転電機に設けられる支持体に前記固定部が固定されると、前記被覆体の前記他端領域が前記測温対象領域に位置決めされる、前記（１）または（２）に記載の温度センサ。

（４）前記保持部は、前記被覆体の前記測温対象領域から離れる向きへの変位を拘束する拘束部を含む、前記（３）に記載の温度センサ。
（５）前記被覆体は、弾性を有する樹脂製の部材からなり、
前記被覆体の弾性力により前記他端領域が前記測温対象領域に押圧される、前記（１）から（４）のいずれか一項に記載の温度センサ。

（６）前記他端領域は、前記コイルのコイルエンドに対して前記ステータの軸方向に当接される、前記（１）から（５）のいずれか一項に記載に記載の温度センサ。

（７）前記被覆体における少なくとも前記他端領域は、前記ステータの周方向に並ぶ集中巻の前記コイルの要素の間に配置され、
前記他端領域は、前記測温対象領域に対して前記周方向に当接される、前記（１）から（５）のいずれか一項に記載の温度センサ。

（８）前記他端領域は、前記コイルのコイルエンドに対して前記ステータの径方向に押圧される、前記（１）から（５）のいずれか一項に記載の温度センサ。

（９）回転電機のステータに備えられるコイルの温度を検知するための温度センサであって、
感温体と、前記感温体に電気的に接続される電線と、前記電線の一部および前記感温体を被覆する被覆体と、を含むセンサ要素と、
前記センサ要素を保持し、前記センサ要素を前記回転電機に固定するための樹脂製のホルダと、を備え、
前記ホルダは、固定基準線を介して前記ステータに前記センサ要素を固定するための固定部と、前記感温体が自由端の側に配置されるように、前記被覆体を片持ち状に保持する保持部と、を有し、
前記被覆体は、
前記固定基準線に対して傾いており、かつ、
前記自由端と片持ち状に保持される部分との間に前記固定基準線が位置している、温度センサ。

（１０）回転電機のステータに備えられるコイルの測温対象領域において温度を検知するための温度センサであって、
感温体と、前記感温体に電気的に接続される電線と、前記電線の一部および前記感温体を被覆する被覆体と、を含むセンサ要素と、
前記センサ要素を保持し、前記センサ要素を前記回転電機に固定するための樹脂製のホルダと、を備え、
前記ホルダは、
前記ステータに前記センサ要素を固定するための固定部と、
前記感温体が自由端の側に配置されるように、前記被覆体を片持ち状に保持する保持部と、を有し、
前記被覆体は、
前記測温対象領域に対して傾く第１領域と、
前記第１領域に連なるとともに前記第１領域に対して傾いた状態で前記測温対象領域に当接される第２領域と、を備える、温度センサ。

（１１）コアおよびコイルを含むステータと、
前記ステータに対して回転されるロータと、
前記コイルの温度を検知するための前記（１）から（１０）のいずれか一項に記載の温度センサと、を備える、回転電機。

１，６回転電機
２，５，７温度センサ
４電動機
１０，４０ステータ
１１コイル
１１Ａコイル要素
１１Ｒ測温対象領域
１２支持体
２０センサ要素
２１感温素子
２２リード線
２２Ａ部位
２２Ｂ部位
２４被覆体
３０ホルダ
３１固定部
３２保持部
４１支持体
４２部材
４３突起
４４突出部
５０ホルダ
５１固定部
５２保持部
６０ステータ
６１Ｒ測温対象領域
６２支持体
７０ホルダ
７１固定部
７１Ａ基体
７１Ｂ孔
７１Ｃ筒体
７１Ｄ二面幅
７２保持部
７３接着剤
１２０収容部
１２１，１２１Ａ，１２１Ｂ支持片
１２１Ｈ係止孔
１２１Ｌ係止部
２１１感温体
２１２封止材
２１３クラッド線
２２１芯線
２２２絶縁被覆
２４１第１領域（一端領域）
２４２第２領域（他端領域）
３１０側壁
３１１リブ
３１２凹部
３１３係止体
３１３Ｎ係止爪
３１４連結領域
３２１被覆体保持領域
３２１Ａ開口部
３２１Ｂ先端
３２２リード線保持領域
３２２Ａ切欠
３２３支持突片（拘束部）
５１１溝
５１２孔
５１２Ａ平面
５２１被覆体保持領域
５２１Ａ部位
５２１Ｂ部位（拘束部）
５２１Ｃ先端部
５２２リード線保持領域
５２２Ａ溝
５２３伸縮チューブ
７２０開口
Ｃコイル素線
Ｄ１軸方向
Ｄ２周方向
Ｄ３径方向
Ｄ４延出方向
Ｅコイルエンド
Ｌｄ長手方向

Claims

回転電機のステータに備えられるコイルの温度を検知するための温度センサであって、
感温体と、前記感温体に電気的に接続される電線と、前記電線の一部および前記感温体を被覆する長尺状の被覆体と、を含むセンサ要素と、
前記被覆体の長手方向が前記コイルの測温対象領域に対して傾斜している状態に前記被覆体の前記電線側の一端領域を保持する樹脂製のホルダと、を備え、
前記ホルダは、前記被覆体の前記感温体側の他端領域が前記測温対象領域に当接されるように前記回転電機に取り付けられている、温度センサ。
前記被覆体の前記長手方向は、前記他端領域が当接する前記測温対象領域で延びている前記コイルの素線の延出方向に対して傾斜している、
請求項１に記載の温度センサ。
前記ホルダは、前記被覆体の前記一端領域を保持する保持部と、前記センサ要素を前記回転電機に固定するための固定部と、を備え、
前記回転電機に設けられる支持体に前記固定部が固定されると、前記被覆体の前記他端領域が前記測温対象領域に位置決めされる、
請求項１に記載の温度センサ。
前記保持部は、前記被覆体の前記測温対象領域から離れる向きへの変位を拘束する拘束部を含む、
請求項３に記載の温度センサ。
前記被覆体は、弾性を有する樹脂製の部材からなり、
前記被覆体の弾性力により前記他端領域が前記測温対象領域に押圧される、
請求項１に記載の温度センサ。
前記他端領域は、前記コイルのコイルエンドに対して前記ステータの軸方向に当接される、
請求項５に記載の温度センサ。
前記被覆体における少なくとも前記他端領域は、前記ステータの周方向に並ぶ集中巻の前記コイルの要素の間に配置され、
前記他端領域は、前記測温対象領域に対して前記周方向に当接される、
請求項５に記載の温度センサ。
前記他端領域は、前記コイルのコイルエンドに対して前記ステータの径方向に当接される、
請求項５に記載の温度センサ。
回転電機のステータに備えられるコイルの温度を検知するための温度センサであって、
感温体と、前記感温体に電気的に接続される電線と、前記電線の一部および前記感温体を被覆する被覆体と、を含むセンサ要素と、
前記センサ要素を保持し、前記センサ要素を前記回転電機に固定するための樹脂製のホルダと、を備え、
前記ホルダは、
固定基準線を介して前記ステータに前記センサ要素を固定するための固定部と、
前記感温体が自由端の側に配置されるように、前記被覆体を片持ち状に保持する保持部と、を有し、
前記被覆体は、
前記固定基準線に対して傾いており、かつ、
前記自由端と片持ち状に保持される部分との間に前記固定基準線が位置している、温度センサ。
回転電機のステータに備えられるコイルの測温対象領域において温度を検知するための温度センサであって、
感温体と、前記感温体に電気的に接続される電線と、前記電線の一部および前記感温体を被覆する被覆体と、を含むセンサ要素と、
前記センサ要素を保持し、前記センサ要素を前記回転電機に固定するための樹脂製のホルダと、を備え、
前記ホルダは、
前記ステータに前記センサ要素を固定するための固定部と、
前記感温体が自由端の側に配置されるように、前記被覆体を片持ち状に保持する保持部と、を有し、
前記被覆体は、
前記測温対象領域に対して傾く第１領域と、
前記第１領域に連なるとともに前記第１領域に対して傾いた状態で前記測温対象領域に当接される第２領域と、を備える、温度センサ。
コアおよびコイルを含むステータと、
前記ステータに対して回転されるロータと、
前記コイルの温度を検知するための請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の温度センサと、を備える、回転電機。