WO2017221464A1 - 温度検出装置 - Google Patents

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WO2017221464A1
WO2017221464A1 PCT/JP2017/007133 JP2017007133W WO2017221464A1 WO 2017221464 A1 WO2017221464 A1 WO 2017221464A1 JP 2017007133 W JP2017007133 W JP 2017007133W WO 2017221464 A1 WO2017221464 A1 WO 2017221464A1
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holder
heat
resin
heat sensitive
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PCT/JP2017/007133
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Inventor
孝正 吉原
Original Assignee
株式会社芝浦電子
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    • G01K7/36Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using magnetic elements, e.g. magnets, coils
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    • G01K7/223Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor characterised by the shape of the resistive element
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/25Devices for sensing temperature, or actuated thereby

Definitions

  • the present invention relates to a temperature detection device suitable for detecting the temperature of a coil provided in a stator of a rotating electric machine.
  • a current flows through a coil (stator coil) provided in a stator, whereby the temperature of the stator coil rises.
  • the temperature of the stator coil is detected using a temperature sensor.
  • a bent portion is provided on a neutral wire that is a part of a stator coil, a case containing a thermosensitive body (thermistor) is disposed between the bent portions, and the bent portion is cured from both sides in the thickness direction.
  • the resin is injection-molded so as to wrap the entire bent portion and the case while holding it with a tool.
  • the temperature sensor is fixed to the bent portion of the coil by the molded resin mold.
  • an object of the present invention is to provide a temperature detection device that can detect the temperature of a coil more accurately and with good responsiveness while promoting downsizing.
  • a temperature detection device includes a temperature sensor element having a heat sensing element that senses heat of a coil element used as a part of a coil, an electric wire electrically connected to the heat sensing element, and the temperature sensor element as a coil element.
  • the holder holds a part of the heat sensitive body disposed sideways along the surface of the coil element, and has a first resin reservoir that wraps around the heat sensitive body contact portion that is another part of the heat sensitive body.
  • a heat-sensitive body holder provided; and an electric wire holder for holding an electric wire, wherein the heat-sensitive body contact portion is in contact with the coil element in a state of being wrapped in the first resin reservoir.
  • the temperature detection device of the present invention preferably includes a resin mold for mutually fixing the temperature sensor element, the holder, and the coil element.
  • the heat sensitive body is in contact with the coil element through a resin having a higher thermal conductivity than the resin mold.
  • an electric wire exposed part which is a part of the electric wire is arranged between the heat sensitive body holder and the electric wire holder, and the heat sensitive body holder and the electric wire holder wrap the electric wire exposed part.
  • Two resin reservoirs are preferably provided.
  • a temperature detection device includes a resin mold for mutually fixing a temperature sensor element, a holder, and a coil element, and at least the second resin reservoir of the first resin reservoir and the second resin reservoir is a part of the resin mold. It is preferable that
  • either one of the heat-sensitive body holder and the electric wire holder protrudes toward the other, and includes a protrusion that relatively positions the heat-sensitive body holder and the electric wire holder.
  • the electric wire holder has a partition wall protruding toward the heat sensitive body holder so as to separate the electric wire exposed portion and the surface of the coil element.
  • the thermal sensor holder includes a gripping part that grips the coil element from both sides in the width direction, a holding part that holds a part of the thermal sensor arranged on the coil element, a thermal sensor contact part, A housing portion that houses the first resin reservoir and has an opening that communicates with the outside of the heat-sensitive body holder, and the resin constituting the first resin reservoir is filled from the opening into the housing portion. Is preferred.
  • the housing portion extends along a direction orthogonal or substantially orthogonal to the surface of the coil element.
  • the electric wire includes a first electric wire drawn from the heat sensitive body and a second electric wire connected to the first electric wire, and the electric wire holder is inserted with the second electric wire.
  • the crimping tool for crimping the connecting portion between the first electric wire and the second electric wire is preferably locked.
  • the heat sensitive body includes a heat sensitive body that is electrically connected to the electric wire, a covering material that covers the heat sensitive body, and a reinforcing portion that reinforces the location where the electric wire is drawn from the covering material.
  • the reinforcing part is held by the heat-sensitive body holder as a part of the heat-sensitive body, and the covering material is in contact with the coil element as being wrapped in the first resin reservoir as the heat-sensitive body contact part.
  • the present invention also provides a temperature sensor element having a heat sensing element for sensing heat of a coil element used for a part of the coil, an electric wire electrically connected to the heat sensing element, and a holder for assembling the temperature sensor element to the coil element And a step of holding the electric wire by the electric wire holder that constitutes the holder, and the holder is constituted.
  • the manufacturing method of the temperature detection device of the present invention includes an injection molding step of injection molding a resin mold for mutually fixing the temperature sensor element, the holder, and the coil element.
  • a resin reservoir already provided is provided in the injection molding step.
  • the resin mold is preferably injection-molded so as to be integrated.
  • the manufacturing method of the temperature detecting device of the present invention includes an injection molding step of injection molding a resin mold for mutually fixing the temperature sensor element, the holder, and the coil element, and the injection molding step includes a resin mold so as to include a resin reservoir. Is preferably injection molded.
  • the heat sensitive body holder is formed with a housing portion that accommodates the heat sensitive body contact portion and has an opening communicating with the outside of the heat sensitive body holder, before the injection molding step. Furthermore, it is preferable to provide a step of supplying a resin having a higher thermal conductivity than the resin mold from the opening to the inside of the accommodating portion.
  • the temperature sensing device can be downsized in the thickness direction because the heat sensitive body is disposed sideways along the coil element.
  • the thermal element contact portion is in contact with the coil element. The size reduction of the temperature detection device can be promoted by an amount corresponding to the thickness of the molded body.
  • the heat sensitive body contact portion is in direct contact with the coil element without passing through a molded body such as a holder or a case, heat conduction is performed directly from the coil element to the heat sensitive element. Based on the heat of the coil, the coil temperature can be detected more accurately and with good responsiveness.
  • the contact of the heat sensitive element with the coil element means that the heat sensitive element contact part is in contact with the coil element without any object interposed between the heat sensitive element contact part and the surface of the coil element. In addition to this, it is assumed that the heat sensitive body contact portion indirectly contacts the surface of the coil element via a slight amount of resin.
  • the gap between the thermal sensor contact portion and the coil element is filled with a resin having a higher thermal conductivity than air, compared to the case where a gap is left between the thermal sensor contact portion and the coil element, The sensitivity and responsiveness of temperature detection can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view which shows the external appearance of the temperature detection apparatus which concerns on embodiment of this invention.
  • (A) is the figure seen from the upper part
  • (b) is the figure seen from the lower part.
  • It is a perspective view which shows the temperature detection apparatus shown in FIG. 1 through a resin mold.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IVb-IVb in FIG. 1A (resin mold is omitted).
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IVb-IVb in FIG. 1A (resin mold is omitted).
  • (A) is a perspective view which shows a thermistor element.
  • (B) is a perspective view which shows a thermistor element and an electric wire holder.
  • (A) And (b) is a figure which shows the procedure which manufactures a temperature detection apparatus.
  • (A) And (b) is a figure which shows the procedure which manufactures a temperature detection apparatus.
  • (A) And (b) is a figure which shows the procedure which manufactures a temperature detection apparatus. It is a top view which shows the temperature detection apparatus which concerns on the modification of this invention (resin mold is abbreviate
  • a temperature detection device 1 shown in FIGS. 1A and 1B is injection-molded with a coil element 9 used as part of a coil constituting a rotating electrical machine, a sensor assembly 2 attached to the coil element 9. And a resin mold 3 which is a lump of resin.
  • the coil including the coil element 9 constitutes a stator (stator) (not shown) provided in the rotating electrical machine.
  • the temperature of the coil (stator coil) including the coil element 9 is detected based on the heat of the coil element 9 sensed by the heat sensitive body 11 (FIGS. 2 and 3) provided in the sensor assembly 2.
  • the configuration of the temperature detection device 1 will be described.
  • the coil element 9 is used as a part of a stator coil by being electrically connected to another coil element (not shown) constituting the stator coil.
  • the coil element 9 includes a conductor 91 through which a current flows during operation of the rotating electrical machine and an insulating film 92 that covers the surface of the conductor 91.
  • the conductor 91 is a rectangular wire having a rectangular cross section.
  • the heat sensitive body 11 (FIGS. 2 and 3) of the sensor assembly 2 is in contact with the flat surface 9 ⁇ / b> A of the coil element 9.
  • the coil element 9 of the present embodiment extends in one direction and is formed in a straight line as a whole, the coil element 9 may be curved or may include a bent portion.
  • the holder 20 of the sensor assembly 2 may be configured to follow the shape of the coil element 9.
  • the sensor assembly 2 includes a thermistor element 10 that is a temperature sensor element, and a holder 20 that attaches the thermistor element 10 to the coil element 9. And.
  • the thermistor element 10 includes a heat sensitive body 11 that senses heat, and a pair of electric wires 12 drawn from the front end 11A of the heat sensitive body 11 toward the rear end 11B. It is comprised including.
  • the heat sensitive body 11 reinforces the heat sensitive main body 110, the covering glass 11G (covering material) covering the heat sensitive main body 110, and the portion where the electric wires 12 are drawn from the covering glass 11G. And a reinforcing portion 13 to be used.
  • the heat sensitive body 110 is a semiconductor whose electrical resistance changes greatly with respect to temperature changes.
  • the electric wire 12 is electrically connected to an electrode (not shown) provided in the heat sensitive body 110.
  • the heat sensitive body 110 can be made of a sintered ceramic using, for example, several transition metal oxides mainly composed of Mn, Ni, and Co as raw materials.
  • the covering glass 11G wraps the entire heat sensitive body 110 and a part of the electric wire 12 connected to the heat sensitive body 110 without any gaps.
  • This covering glass 11G is disposed on the surface 9A of the coil element 9 (FIG. 1A).
  • the covering glass 11G is configured using amorphous glass or crystalline glass. Although the covering glass 11G is formed in a substantially cylindrical shape as a whole, it can be configured in an appropriate shape.
  • the pair of electric wires 12 are connected to the heat sensitive body 110, respectively, and lead wires 121 (first electric wires) drawn out to the outside of the covering glass 11G and the reinforcing portion 13, and the lead wires And a lead wire 122 (second electric wire) connected to the end of the wire 121.
  • the lead wire 122 is connected to a circuit board (not shown).
  • the resistance value of the heat sensitive body 110 covered with the covering glass 11G in contact with the coil element 9 changes.
  • the temperature is measured based on the change in the resistance value of the heat sensitive body 110 obtained through the pair of wires 12.
  • the pair of lead lines 121 are arranged at a predetermined interval. A part of each leader line 121 is wrapped in the coated glass 11G.
  • the lead wire 121 preferably has a linear expansion coefficient equal to or close to that of the coated glass 11G. From the viewpoint of the linear expansion coefficient, a lead wire formed from platinum or a platinum alloy or a dumet wire can be used as the lead wire 121.
  • the dumet wire has a core wire formed from an alloy containing iron and nickel, and a copper alloy film covering the core wire.
  • the lead wire 122 has a core wire 122A formed of stainless steel, nickel alloy, copper alloy, or the like, and an insulating coating 122B that covers the core wire 122A.
  • the end portion of the core wire 122A exposed from the insulating coating 122B and the end portion of the lead wire 121 are connected by a method such as welding by laser or welding by electric resistance heating, and the crimping tool 123 presses the connection portion 124. is doing.
  • the crimping tool 123 covers the connection portion 124 and is caulked from the outside.
  • the crimping tool 123 is formed from an appropriate metal material.
  • the method of connecting the lead wire 121 and the core wire 122 ⁇ / b> A is not limited to the method of welding the lead wire 121 and the core wire 122 ⁇ / b> A as described above and crimping using the crimping tool 123.
  • the crimping tool 123 is not necessarily required, and the lead wire 121 and the core wire 122A can be connected by an appropriate method such as welding, crimping, or soldering.
  • the lead wire 121 is preferably formed so as to gradually rise with respect to the surface 9 ⁇ / b> A of the coil element 9. As shown in FIG. 5A, the pair of lead wires 121 gradually rises, and each end portion is connected to the core wire 122 ⁇ / b> A of the lead wire 122.
  • the reinforcing portion 13 shown in FIG. 5A reinforces a part of the leader line 121 drawn from the rear end portion of the covering glass 11G, and is formed in a columnar shape.
  • the reinforcing portion 13 is a member formed from a ceramic material mainly containing one or more of Al 2 O 3 , SiO 2 , ZrO 2 , ZrSiO 4 , MgO, Y 2 O 3 , and AlN, for example.
  • the reinforcing portion 13 is formed with two holes through which the pair of lead lines 121 are passed.
  • the reinforcing portion 13 is integrated with the heat sensitive body 11 by an appropriate method.
  • a leader line 121 is drawn backward from the reinforcing portion 13.
  • the thermistor element 10 is configured to be robust against external forces such as vibration. Since the reinforcing portion 13 has sufficient rigidity, it is preferable to press the reinforcing portion 13 against the coil element 9 by the heat sensitive body holder 21 when the heat sensitive body 11 is held on the coil element 9 by the heat sensitive body holder 21.
  • the holder 20 includes a heat-sensitive body holder 21 that holds a part of the heat-sensitive body 11 of the thermistor element 10 and a wire that holds the electric wire 12 of the thermistor element 10. And a holder 22.
  • the heat sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22 are both formed from an insulating resin.
  • the heat sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22 are arranged in the length direction (front-rear direction) D1 of the thermistor element 10.
  • the heat-sensitive body 11 When the thermistor element 10 is assembled to the coil element 9 by the heat-sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22, the heat-sensitive body 11 is disposed laterally along the surface 9A of the coil element 9, and the entire thermistor element 10 is also extended. It arrange
  • the heat sensitive body holder 21 is formed to surround the entire heat sensitive body 11.
  • the heat sensitive body holder 21 is formed in a substantially rectangular parallelepiped appearance.
  • the heat sensitive body holder 21 includes a housing groove 21A that houses the reinforcing portion 13 (FIG. 5A) that is a part of the heat sensitive body 11, a housing hole 21B that is adjacent to the housing groove 21A and houses the coated glass 11G, A grip portion 21C (FIG. 1A) that grips the coil element 9 from both sides in the width direction D2 and a bank 21D that holds the resin of the resin mold 3 indicated by a two-dot chain line in FIG.
  • the bank 21 ⁇ / b> D is formed in a U shape (C shape) in plan view so as to rise from the periphery of the upper surface portion of the heat sensitive body holder 21.
  • the housing groove 21A (FIGS. 2 and 4B) is recessed upward from the bottom surface (not shown) of the heat-sensitive body holder 21 facing the surface 9A of the coil element 9, and extends in the length direction D1 of the thermistor element 10.
  • the end surface 21 ⁇ / b> S on the rear side of the heat sensitive body holder 21 is penetrated.
  • the housing hole 21B penetrates the heat sensitive body holder 21 from the upper end to the bottom 21F at a position in front of the housing groove 21A.
  • the accommodation hole 21 ⁇ / b> B is directed along the direction orthogonal to or substantially orthogonal to the surface 9 ⁇ / b> A of the coil element 9 toward the heat sensitive body 11 disposed on the coil element 9. It extends.
  • the coated glass 11G is disposed as the heat sensitive body contact portion 11S.
  • a part of the reinforcing portion 13 may be disposed inside the accommodation hole 21B (FIG. 3).
  • the heat sensitive body contact portion 11 ⁇ / b> S is in contact with the surface 9 ⁇ / b> A of the coil element 9 while being encased in the first resin reservoir 41.
  • a configuration in which a part (for example, the upper part) of the heat sensitive member contact portion 11S is exposed from the first resin reservoir 41 is also included.
  • the housing hole 21B has a margin so as to secure the flow of the resin for wrapping the heat sensitive member contact portion 11S and to cope with the tolerance of the dimensions of the holders 21 and 22 and the thermistor element 10 (particularly the coated glass 11G). Size (diameter and height).
  • the term “the heat sensitive body contact portion is in contact with” the coil element means that the heat sensitive body contact portion 11S does not intervene between the heat sensitive body contact portion 11S and the surface 9A of the coil element 9.
  • the heat sensitive element contact portion 11S is indirectly in contact with the surface 9A of the coil element 9 via a slight amount of resin R (FIG. 3).
  • the resin R is obtained by curing a resin material having fluidity interposed between the heat sensitive body contact portion 11S and the coil element 9.
  • the resin R constitutes a part of the first resin reservoir 41, or is provided between the thermal sensor contact portion 11S and the coil element 9 prior to the first resin reservoir 41, and is in close contact with the first resin reservoir 41.
  • the heat sensitive body contact portion 11S does not need to be in contact with the coil element 9 over the entire length, and it is sufficient that at least a part of the heat sensitive body contact portion 11S is in contact with the coil element 9.
  • the heat sensitive element contact portion 11S is in contact with the coil element 9 as described above, the heat of the coil element 9 is directly conducted to the heat sensitive element 11 without passing through surrounding gas such as air. Temperature detection with high sensitivity and responsiveness. It is most ideal that the heat-sensitive body contact portion 11S and the coil element 9 are in direct contact without any resin or the like, but as long as heat is conducted directly from the coil element 9 to the heat-sensitive body 11, It is allowed that a resin or the like is interposed between the heat sensitive member contact portion 11S and the coil element 9.
  • the thickness of the resin R is sufficiently thinner than the lower limit of the thickness of the resin member by injection molding.
  • the lower limit of the thickness of the resin member formed by injection molding using polyphenylene sulfide (PPS), nylon or the like is, for example, about 0.3 mm.
  • the resin R preferably has a high thermal conductivity.
  • the resin R for example, epoxy resin, silicone rubber, or heat conductive grease can be used. These resins have higher thermal conductivity than the resin used for the resin mold 3.
  • the heat sensitive body 11 is fixed to the coil element 9 by the adhesive force of the resin R. Even when the resin R has no adhesive force, the heat sensitive body 11 is fixed to the coil element 9 by performing injection molding of the resin mold 3 with the resin R filling the gap between the coil element 9 and the heat sensitive body 11. Is done.
  • the first resin reservoir 41 and the resin R can be formed by supplying uncured resin toward the heat sensitive body 11 and the coil element 9 through the accommodation hole 21B and curing the resin.
  • the grip portion 21 ⁇ / b> C is configured to include a pair of grip claws 21 ⁇ / b> E located on the lower side of the heat sensitive body holder 21.
  • the gripping claws 21 ⁇ / b> E are located on both sides in the width direction D ⁇ b> 2 of the bottom portion 21 ⁇ / b> F of the heat sensitive body holder 21, and the center of the heat sensitive body holder 21 in the width direction D ⁇ b> 2. It is formed symmetrically.
  • the gripping claws 21E When the coil element 9 is received in the housing space between the pair of gripping claws 21E and the bottom portion 21F while pressing the heat sensitive body holder 21 housing the heat sensitive body 11 in the housing grooves 21A and the housing holes 21B, the gripping claws 21E are received. Is engaged with the back surface 9B of the coil element 9. At this time, the reinforcing portion 13 is held in a state of being pressed toward the coil element 9 by the inner wall (holding portion) of the accommodation groove 21A.
  • the electric wire holder 22 includes an insertion hole 22A through which the pair of electric wires 12 extending from the heat sensitive body 11 are individually passed, and a gripping portion that holds the coil element 9 from both sides in the width direction D2. 22B, the protrusion 23 which protrudes toward the heat-sensitive body holder 21, and the bank 22D which hold
  • the bank 22D is formed in a U-shape (C-shape) symmetrical to the bank 21D of the heat-sensitive body holder 21, and the resin of the resin mold 3 is fastened inside the bank 22D and the bank 21D.
  • the electric wire holder 22 is formed with the same width (dimension in the D2 direction) and the same height (dimension in the D3 direction) as the heat sensitive holder 21.
  • the electric wire holder 22 is arranged in series with the heat sensitive body holder 21 along the length direction D1 of the thermistor element 10.
  • the insertion hole 22 ⁇ / b> A penetrates the electric wire holder 22 from the front end surface 22 ⁇ / b> S of the electric wire holder 22 to the rear end 22 ⁇ / b> X.
  • the lead wire 122 and the crimping tool 123 are passed through the opening on the front side of the insertion hole 22A.
  • the lead wire 122 is pulled out from the rear end 22X of the electric wire holder 22 along the coil element 9 (FIG. 1A), and is connected to a circuit board (not shown).
  • the front end side of the insertion hole 22A is an accommodation space 22C in which the crimping tool 123 is accommodated, as shown in FIG. Since the insertion hole 22A is rearward of the accommodation space 22C and the opening area is reduced in the height direction D3, the crimping tool 123 disposed in the accommodation space 22C is locked to the inner wall of the insertion hole 22A. ( Figure 3).
  • the front end face 22S of the electric wire holder 22 and the rear end face 21S of the heat sensitive holder 21 are separated from each other with a predetermined dimension. Between these end surfaces 21S and 22S, the electric wire exposure part 121A which is a part of the leader line 121 extended from the heat sensitive body 11 is arrange
  • the heat sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22 are provided with a second resin reservoir 32 that encloses the electric wire exposed portion 121 ⁇ / b> A.
  • the second resin reservoir 32 is obtained by curing the resin filled between the heat sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22.
  • the second resin reservoir 32 constitutes a part of the resin mold 3.
  • the leader line 121 is not exposed.
  • the thermal sensor holder 21 and the electric wire holder 22 are separated in the length direction D1, and a part of the lead wire 121 is disposed.
  • the exposed portion of the lead wire 121 (wire exposed portion 121 ⁇ / b> A) is surrounded by the second resin reservoir 32.
  • the grip portion 22B includes a pair of grip claws 22E (FIG. 5B) located on the lower side of the electric wire holder 22 and a bottom portion 22F of the electric wire holder 22 (FIG. 3).
  • One gripping claw 22E extends further forward than the other gripping claw 22E shown on the near side in FIG.
  • an anchor portion 34 which is a part of the resin mold 3, is provided behind the gripping claws 22E.
  • the protrusion 23 includes a positioning portion 231 that is abutted against the end surface 21 ⁇ / b> S of the heat-sensitive body holder 21, and a partition wall 232 that separates the lead wire 121 and the coil element 9.
  • the positioning part 231 and the partition 232 are integrally formed in an L shape in plan view.
  • the positioning portion 231 and the partition wall 232 are continuous with the bottom portion 22F of the electric wire holder 22 as shown in FIG.
  • the positioning part 231 may be provided in the heat sensitive body holder 21 so that it may protrude toward the electric wire holder 22 from the heat sensitive body holder 21.
  • the positioning portion 231 is extended by a predetermined dimension toward the front side of the pair of lead wires 121 extending between the heat-sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22. Yes. Before the second resin reservoir 32 (FIG. 2) is provided between the heat sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22, the front end of the positioning portion 231 is abutted against the end face 21 ⁇ / b> S of the heat sensitive body holder 21. Then, the electric wire holder 22 and the heat sensitive element holder 21 are relatively positioned in the length direction D1 of the thermistor element 10.
  • the positioning portions 231 may be formed on both sides of the electric wire holder 22 in the width direction D2, but in order to ensure sufficient resin flow when the second resin reservoir 32 is provided, the electric wire holder 22 in the width direction D2 is provided. One side is preferably opened without forming the positioning portion 231.
  • the positioning portion 231 is continuous with one of the gripping claws 22E extending to the front among the gripping claws 22E (FIG. 5B) located on both sides in the width direction D2 of the electric wire holder 22, and positioning
  • the front ends of the portion 231 and the gripping claws 22 ⁇ / b> E are abutted against the end surface 21 ⁇ / b> S of the heat sensitive body holder 21. That is, the gripping claw 22E also functions as a positioning unit.
  • the partition wall 232 is interposed between the lead wire 121 that is drawn out from the reinforcing portion 13 of the heat sensitive body 11 and gradually rises, and the surface 9A of the coil element 9.
  • the element 9 is separated from the surface 9A.
  • the presence of the partition wall 232 maintains the wire exposed portion 121A away from the coil element 9 and ensures a sufficient distance between the surface 9A of the coil element 9 and the wire exposed portion 121A. Current leakage from the element 9 to the exposed wire portion 121A can be prevented.
  • the tip of the partition wall 232 is retracted backward with respect to the end surface 21 ⁇ / b> S of the heat sensitive body holder 21.
  • the resin mold 3 is formed by injection molding so as to cover the predetermined areas of the coil element 9 and the sensor assembly 2 as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) and FIG. ing.
  • the resin mold 3 of this embodiment includes an upper filling portion 31, a second resin reservoir 32, a grip claw filling portion 33 (FIG. 1B), an anchor portion 34, It is comprised including.
  • the coil element 9, the holder 20, and the thermistor element 10 are fixed to each other by the entire resin mold 3. Further, since the resin mold 3 is provided, it is possible to avoid the thermal influence from the outside excluding the coil element 9 from reaching the heat sensitive body 11.
  • the resin mold 3 is molded from an appropriate resin material such as polyphenylene sulfide (PPS) or nylon.
  • the upper filling portion 31 (FIG. 1A) is made of resin filled inside the banks 21D and 22D so as to cover the first resin reservoir 41 (FIGS. 2 and 3) from above, and the first resin reservoir 41 is pressed from above by the pressure of the resin during injection molding. As a result, the heat sensitive body contact portion 11S (FIG. 3) is pressed against the surface 9A of the coil element 9, which contributes to an improvement in heat conduction from the coil element 9 to the heat sensitive body 11.
  • the upper filling portion 31 is integrated with the first resin reservoir 41 by curing in a state of being in close contact with the first resin reservoir 41.
  • the second resin reservoir 32 (FIG. 1A, FIG. 2) is made of resin filled in the space between the heat-sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22, and the electric wire exposed portion exposed in the space. Wrap 121A.
  • the second resin reservoir 32 insulates between the wire exposed portions 121 ⁇ / b> A of the pair of lead wires 121 and between the wire exposed portion 121 ⁇ / b> A and the coil element 9.
  • the grip claw filling portion 33 (FIG. 1B) includes a resin filled between the grip claws 21E and 21E of the heat-sensitive body holder 21, and a resin filled between the grip claws 22E and 22E of the electric wire holder 22. It is comprised including.
  • the anchor part 34 (FIGS. 1A and 1B) is continuous to the rear side of the gripping claw filling part 33 and enters the notch-shaped space 22G adjacent to the gripping claw 22E.
  • the anchor part 34 restricts the gripping claw filling part 33 from being pulled out in the length direction D1 from between the gripping claws 22E and 22E.
  • the anchor portion 34 is not limited to the rear end portion of the electric wire holder 22 but can be provided at an appropriate location (single or plural locations) of the electric wire holder 22. Alternatively, a part of the gripping claw 21E of the heat sensitive body holder 21 can be lost, and an anchor portion similar to the anchor portion 34 can be provided at the missing portion.
  • the thermistor element 10 is assembled to the electric wire holder 22 by passing the pair of lead wires 122 of the thermistor element 10 through the insertion holes 22A of the electric wire holder 22 (step S1). At this time, since the crimping tool 123 is locked inside the electric wire holder 22, the thermistor element 10 is positioned with respect to the electric wire holder 22. As shown in FIG. 6B, when the coil element 9 is fitted inside the grip portion 22B of the electric wire holder 22, the thermistor element 10 and the electric wire holder 22 are assembled to the coil element 9 (step S2).
  • the coil element 9 is fitted inside the grip portion 21C of the thermosensitive holder 21 while positioning the thermosensitive holder 21 and the electric wire holder 22 by the positioning portion 231 (step S3). ). Then, the reinforcement part 13 is accommodated in the accommodation groove 21A of the heat-sensitive body holder 21, and the heat-sensitive body contact part 11S is accommodated in the accommodation hole 21B. At this time, the lower end of the reinforcing portion 13 protruding downward from the housing groove 21A is pressed against the surface 9A of the coil element 9 by the inner wall of the housing groove 21A as a holding portion. 9 and the heat-sensitive body holder 21 are positioned and held.
  • a resin for example, epoxy resin
  • a resin having a high thermal conductivity is supplied from the opening of the accommodation hole 21B toward the heat sensitive body contact portion 11S and the coil element 9 and cured (step S4).
  • a resin for example, epoxy resin
  • potting By supplying a predetermined amount of resin (potting), as shown in FIG. 7B, the first resin reservoir 41 is provided in the heat sensitive body holder 21.
  • the resin supplied into the accommodation hole 21B does not flow out to the surroundings but stays inside the accommodation hole 21B by the inner wall of the accommodation hole 21B. Therefore, the resin can be accumulated in the accommodation hole 21B and cured as it is.
  • the first resin reservoir 41 encloses the heat sensitive member contact portion 11S and is fixed to the coil element 9.
  • a gap having a size corresponding to the difference between the outer diameter of the reinforcing portion 13 and the outer diameter of the heat sensitive member contact portion 11S is formed between the heat sensitive member contact portion 11S and the surface 9A of the coil element 9. Even if it is open, the gap is filled with a part of the resin in the first resin reservoir 41 (resin R in FIG. 3).
  • the steps S1 to S4 described above are not limited to the order described above as long as the thermistor element 10, the coil element 9, the heat sensitive body holder 21, and the electric wire holder 22 can be assembled, and can be performed in an appropriate order.
  • the structure in which the coil element 9, the heat-sensitive body holder 21, the electric wire holder 22, and the thermistor element 10 are assembled is placed inside the mold C, and the molten resin is molded into the mold.
  • the resin mold 3 is injection-molded (step S5).
  • the melted resin is distributed to the inner areas of the banks 21D and 22D, between the holders 21 and 22, between the gripping claws 21E and 21E, between the gripping claws 22E and 22E, etc., and the thermistor element 10, the holders 21 and 22, And it hardens
  • the thermistor element 10, the holders 21 and 22, and the coil element 9 are integrally fixed by the resin mold 3.
  • the resin that flows into the upper portion of the first resin reservoir 41 is cured while pressing the first resin reservoir 41 toward the coil element 9.
  • the heat sensitive member contact portion 11 ⁇ / b> S is held on the coil element 9 in a state of being wrapped in the first resin reservoir 41 and further covered with the upper filling portion 31.
  • the pressure of the resin for injection molding is applied to the thermal sensor 11 via the first resin reservoir 41, whereby the thermal sensor 11 is appropriately pressed and the coil element 9 is sufficiently close to the surface 9A.
  • the resin that has flowed in between the heat-sensitive body holder 21 and the wire holder 22 sufficiently enters the gap between the tip of the partition wall 232 and the end surface 21S of the heat-sensitive body holder 21, and totally encloses the wire exposed portion 121A.
  • the second resin reservoir 32 is configured in the state.
  • the second resin reservoir 32 insulates the exposed wire portion 121A from the coil element 9 and also insulates between the pair of exposed wire portions 121A.
  • the second resin reservoir 32 mechanically holds the exposed wire portion 121A, thereby preventing damage to the root of the exposed wire portion 121A.
  • the resin that has flowed in between the heat-sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22 is cured in a state where the partition 232 is also wrapped. Then, since the partition 232 functions as an anchor, the second resin reservoir 32 can be prevented from being pulled out from the holders 21 and 22 in the height direction D3.
  • the temperature detection device 1 shown in FIG. 8B can be obtained (step S6).
  • a resin injection molding member (a part of the holder or the like) is provided between the heat sensitive body contact portion 11 ⁇ / b> S and the surface 9 ⁇ / b> A of the coil element 9.
  • the thermal element contact portion 11S is in contact with the coil element 9 without being interposed. Therefore, downsizing of the temperature detection device 1 can be promoted by an amount corresponding to the thickness of the injection molded product.
  • the temperature detection device is compared with the case where the heat sensitive body 11 stands with respect to the coil element 9. 1 can be further downsized in the thickness direction (height direction D3).
  • the heat sensitive body contact part 11S is contacting the coil element 9 without passing through a part of holder 21 etc., in order to conduct heat directly from the coil element 9 to the heat sensitive body 11, Based on the heat, the temperature of the stator coil can be detected more accurately and with good responsiveness.
  • the reinforcing portion 13 which is a part of the heat sensitive body 11 is held on the coil element 9 by the heat sensitive body holder 21, while the heat sensitive body contact portion 11S is formed from the heat sensitive body holder 21 or a resin in advance. It is not held by some members.
  • the first resin made of a resin that is supplied in a fluid state by housing the heat sensitive body contact portion 11S inside the accommodation hole 21B having a sufficient capacity with respect to the size of the heat sensitive body contact portion 11S.
  • the thermal element contact portion 11S is held by the coil element 9 while being wrapped by the reservoir 41 without any gap.
  • the heat-sensitive body contact portion 11S is attached to the surface 9A of the coil element 9 while avoiding an excessive load being applied to the heat-sensitive body contact portion 11S. Can be reliably contacted. Moreover, since the heat sensitive body contact portion 11S is mechanically held in a state where it is wrapped by the first resin reservoir 41, it is possible to prevent the heat sensitive body contact portion 11S from being damaged.
  • the heat sensitive body 11 is disposed sideways along the surface 9A of the coil element 9, and the leader line 121 is drawn out from the heat sensitive body 11 along the surface 9A of the coil element 9.
  • 121 is close to the coil element 9.
  • the electric wire exposed portion 121A is surrounded by the second resin reservoir 32 so as to be insulated. Therefore, current leakage from the coil element 9 to the lead wire 121 can be prevented.
  • the distance is secured by the presence of the partition wall 232 that separates the lead wire 121 and the coil element 9, current leakage from the coil element 9 to the lead wire 121 can be more sufficiently prevented.
  • the first resin reservoir 41 (FIG. 3), and the first resin reservoir 41 and the resin mold 3 are integrated.
  • the first resin reservoir in the present invention may be a part of the resin mold 3.
  • the resin is filled into the accommodation hole 21B at the time of injection molding, so that the first resin reservoir is formed together with other mold portions (the upper filling portion 31, the second resin reservoir 32, etc.).
  • a small amount of resin for example, epoxy resin
  • the resin R is interposed between the heat sensitive body contact portion 11 ⁇ / b> S and the surface 9 ⁇ / b> A of the coil element 9. (FIG. 3) can be interposed.
  • injection molding is performed, and the heat sensitive body contact portion 11S is wrapped with the resin flowing into the accommodation hole 21B to form the first resin reservoir.
  • the heat sensitive body contact portion 11S can be pressed toward the surface 9A of the coil element 9 by the pressure of the resin flowing into the accommodation hole 21B along the hole axial direction of the accommodation hole 21B.
  • the heat sensitive body contact portion 11S to which the uncured resin material is attached can also be disposed on the surface 9A of the coil element 9.
  • the first resin reservoir can be formed by performing the injection molding step S5 without supplying the resin into the accommodation hole 21B. Also in this case, the heat sensitive body contact portion 11S can be pressed toward the surface 9A of the coil element 9 by the pressure of the resin used for injection molding. Also by the injection molding, the first resin reservoir including the resin R (FIG. 3) that spreads the resin inside the accommodation hole 21 ⁇ / b> B without a gap and enters the slight gap between the heat sensitive body contact portion 11 ⁇ / b> S and the coil element 9. Can be formed.
  • FIG. 9 shows a temperature detection device 8 according to a modification of the present invention.
  • the temperature detection device 8 includes a thermistor element 10, a heat sensitive body holder 21, a wire holder 22, a coil element 9, and a resin mold 3 (FIGS. 1 and 2) by injection molding, which are not shown. I have.
  • the heat sensitive body holder 21 of the temperature detecting device 8 has a housing portion 25 for housing the heat sensitive body contact portion 11S.
  • the accommodating portion 25 is formed in a C-shaped notch shape in plan view, and is opened toward the front end of the heat sensitive body holder 21.
  • the front end of the heat-sensitive body holder 21 is abutted against a mold wall (not shown), and a resin is filled in a space surrounded by the mold wall and the inner wall of the housing portion 25.
  • the first resin reservoir 51 is formed by the resin.
  • a resin having a high thermal conductivity can be supplied to the inside of the housing portion 25 and interposed between the heat sensitive body contact portion 11S and the surface 9A of the coil element 9.
  • the first resin reservoir 51 is formed by the resin to be potted. It is formed.
  • the present invention can also be applied to a thermistor element 10 ′ that does not have a ceramic reinforcing portion 13 (FIG. 3).
  • illustration of the resin mold 3 (FIGS. 1 and 2) is omitted.
  • a part of the coated glass 11G is accommodated in the accommodating groove 21A and held and positioned.
  • holding and positioning are performed by the rear end portion of the coated glass 11G, but holding and positioning can also be performed by the front end portion of the coated glass 11G.
  • Another part of the covering glass 11G is disposed inside the accommodation hole 21B.
  • the said part in the accommodation hole 21B is equivalent to the heat sensitive body contact part 11S.
  • the thermal element 11 is assembled to the coil element 9 by accommodating a part of the coated glass 11 ⁇ / b> G in the accommodation groove 21 ⁇ / b> A and holding the coil element 9 by the holding part 21 ⁇ / b> C of the thermal element holder 21.
  • the first resin reservoir 41 can be provided in the heat sensitive body holder 21 by potting a resin having a high thermal conductivity inside the accommodation hole 21B.
  • the first resin reservoir can be provided in the heat sensitive body holder 21 by the resin filled in the accommodation hole 21B at the time of injection molding.
  • the heat sensitive body contact portion 11S can be wrapped by the first resin reservoir and brought into contact with the surface 9A of the coil element 9.
  • the configuration described in the above embodiment can be selected or changed to another configuration as appropriate.
  • the holder 20 is composed of the heat-sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22 which are separate bodies as in the above embodiment, the thermistor element 10 and the coil element 9 and the holder 20 can be easily assembled and easily assembled. There is a high degree of freedom in design that takes into account such factors.
  • the heat sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22 do not necessarily need to be separate members.
  • the heat-sensitive body holder 21 and the electric wire holder 22 can be removed from the injection mold in one direction by changing the direction in which the housing hole 21B extends to the direction along the length direction D1, the heat-sensitive The holder 20 provided integrally with the body holder 21 and the electric wire holder 22 can be injection-molded.
  • Resin mold 3 is not an essential requirement of the present invention.
  • a resin is dipped or applied to the structure in which the thermistor element 10, the holders 21, 22 and the coil element 9 are assembled, and cured to form a first resin reservoir and a second resin reservoir, and the thermistor element 10, the holder 20 And the coil element 9 can be fixed to each other.

Abstract

温度検出装置1は、コイル要素9の熱を感知する感熱体11、および感熱体11に電気的に接続される電線12を有するサーミスタ素子10と、サーミスタ素子10をコイル要素9に組み付けるホルダ20とを備える。ホルダ20は、コイル要素9の表面9Aに沿って横向きに配置された感熱体11の補強部13を保持するとともに、感熱体11の感熱体接触部11Sを包み込む第1樹脂溜まり41が設けられる感熱体ホルダ21と、電線12を保持する電線ホルダ22とを備えている。感熱体接触部11Sは、第1樹脂溜まり41に包み込まれた状態でコイル要素9に接触している。温度検出装置1bによれば、小型化を促進しつつ、コイルの温度をより正確で応答性良く検出することが可能となる。

Description

温度検出装置
 本発明は、回転電機の固定子に備えられたコイルの温度を検出するために好適な温度検出装置に関する。
 電動機等の回転電機では、固定子に備えられたコイル(ステータコイル)に電流が流れることにより、ステータコイルの温度が上昇する。ステータ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ステータコイルの温度を検出している。
 特許文献1では、ステータコイルの一部である中性線に折り曲げ部分を設け、その折り曲げ部分の間に、感熱体(サーミスタ)を内蔵するケースを配置するとともに、折り曲げ部分を厚み方向両側から治具で押さえながら、折り曲げ部分およびケースの全体を包み込むように樹脂を射出成形している。成形された樹脂モールドにより、温度センサがコイルの折り曲げ部分に固定される。
特開2013-225959号公報
 ステータコイルの温度検出に関して、構造の小型化と、正確で応答性の良い温度検出とが常に求められている。
 特許文献1の構成によると、温度センサを取り付けるコイルを折り曲げているため、厚みが増して構造が大型化する。また、感熱体がケースに内蔵されているため、感熱体がケースを介してコイルに接触することとなるので、感度や応答性に改善の余地がある。
 以上より、本発明は、小型化を促進しつつ、コイルの温度をより正確で応答性良く検出することが可能な温度検出装置を提供することを目的とする。
 本発明の温度検出装置は、コイルの一部として用いられるコイル要素の熱を感知する感熱体、および感熱体に電気的に接続される電線を有する温度センサ素子と、温度センサ素子をコイル要素に組み付けるホルダと、を備える。
 そして、本発明は、ホルダは、コイル要素の表面に沿って横向きに配置された感熱体における一部を保持するとともに、感熱体の他の部分である感熱体接触部を包み込む第1樹脂溜まりが設けられる感熱体ホルダと、電線を保持する電線ホルダと、を備え、感熱体接触部は、第1樹脂溜まりに包み込まれた状態でコイル要素に接触していることを特徴とする。
 本発明の温度検出装置は、温度センサ素子、ホルダ、およびコイル要素を相互に固定する樹脂モールドを備えることが好ましい。
 本発明の温度検出装置において、感熱体は、樹脂モールドよりも熱伝導率が高い樹脂を介してコイル要素に接触していることが好ましい。
 本発明の温度検出装置においては、感熱体ホルダと電線ホルダとの間に、電線の一部である電線露出部が配置されており、感熱体ホルダおよび電線ホルダには、電線露出部を包み込む第2樹脂溜まりが設けられていることが好ましい。
 本発明の温度検出装置は、温度センサ素子、ホルダ、およびコイル要素を相互に固定する樹脂モールドを備え、第1樹脂溜まりおよび第2樹脂溜まりのうち少なくとも第2樹脂溜まりは、樹脂モールドの一部であることが好ましい。
 本発明の温度検出装置において、感熱体ホルダおよび電線ホルダのいずれか一方は、他方に向けて突出し、感熱体ホルダおよび電線ホルダを相対的に位置決めする突起を備えていることが好ましい。
 本発明の温度検出装置において、電線ホルダは、電線露出部とコイル要素の表面とを隔てるように、感熱体ホルダに向けて突出する隔壁を有することが好ましい。
 本発明の温度検出装置において、感熱体ホルダは、コイル要素を幅方向の両側から把持する把持部と、コイル要素に配置された感熱体の一部を保持する保持部と、感熱体接触部および第1樹脂溜まりを収容し、感熱体ホルダの外側に通じている開口を有する収容部と、を有し、第1樹脂溜まりを構成する樹脂は、開口から収容部の内側に充填されていることが好ましい。
 本発明の温度検出装置において、収容部は、コイル要素の表面と直交または略直交する方向に沿って延びていることが好ましい。
 本発明の温度検出装置において、電線は、感熱体から引き出された第1電線と、第1電線に接続される第2電線と、を含み、電線ホルダには、第2電線が挿通されるとともに、第1電線と第2電線との接続部を圧着する圧着具が係止されることが好ましい。
 本発明の温度検出装置において、感熱体は、電線と電気的に接続される感熱体本体と、感熱体本体を覆う被覆材と、被覆材から電線が引き出されている箇所を補強する補強部と、を有し、補強部は、感熱体の一部として感熱体ホルダにより保持され、被覆材は、感熱体接触部として第1樹脂溜まりに包み込まれた状態でコイル要素に接触していることが好ましい。
 また、本発明は、コイルの一部に用いられるコイル要素の熱を感知する感熱体、および感熱体に電気的に接続される電線を有する温度センサ素子と、温度センサ素子をコイル要素に組み付けるホルダと、を備え、感熱体がコイル要素の表面に沿って横向きに配置されている温度検出装置を製造する方法であって、ホルダを構成する電線ホルダにより電線を保持するステップと、ホルダを構成する感熱体ホルダにより感熱体の一部を保持するステップと、感熱体の一部を感熱体ホルダにより保持した後、感熱体の他の部分である感熱体接触部を包み込む樹脂溜まりを感熱体ホルダに設けるステップと、樹脂溜まりに包み込まれた状態で感熱体接触部がコイル要素に接触するステップと、を含むことを特徴とする。
 本発明の温度検出装置の製造方法は、温度センサ素子、ホルダ、およびコイル要素を相互に固定する樹脂モールドを射出成形する射出成形ステップを備え、射出成形ステップでは、既に設けられている樹脂溜まりと一体化するように、樹脂モールドを射出成形することが好ましい。
 本発明の温度検出装置の製造方法は、温度センサ素子、ホルダ、およびコイル要素を相互に固定する樹脂モールドを射出成形する射出成形ステップを備え、射出成形ステップでは、樹脂溜まりを含むように樹脂モールドを射出成形することが好ましい。
 本発明の温度検出装置の製造方法において、感熱体ホルダには、感熱体接触部を収容し、感熱体ホルダの外側に通じている開口を有する収容部が形成されており、射出成形ステップの前に、樹脂モールドよりも熱伝導率が高い樹脂を開口から収容部の内側に供給するステップを備えることが好ましい。
 本発明の温度検出装置およびその製造方法によれば、感熱体がコイル要素に沿って横向きに配置されるため、温度検出装置を厚み方向に小型化することができる。それに加えて、感熱体を保持するホルダやケース等の成形体が感熱体とコイル要素との間に介在することなく、感熱体接触部がコイル要素に接触しているので、ホルダやケース等の成形体の肉厚に相当する分だけ、温度検出装置の小型化を促進することができる。
 その上、感熱体接触部が、ホルダやケース等の成形体を介さずにコイル要素に直接的に接触していることで、コイル要素から感熱体へと直接的に熱伝導するため、コイル要素の熱に基づいてコイルの温度をより正確で応答性良く検出することができる。
 感熱体接触部がコイル要素に「接触している」は、感熱体接触部とコイル要素の表面との間に一切の物が介在することなく感熱体接触部がコイル要素に接触していることの他に、若干量の樹脂を介して感熱体接触部がコイル要素の表面に間接的に接触していることも含むものとする。
 感熱体接触部とコイル要素との間の隙間に、空気よりも熱伝導率が高い樹脂が充填されていると、感熱体接触部とコイル要素との間に空隙が残される場合に比べて、温度検出の感度、応答性を向上させることができる。
(a)および(b)は、本発明の実施形態に係る温度検出装置の外観を示す斜視図である。(a)は、上方から見た図であり、(b)は、下方から見た図である。 図1に示す温度検出装置を、樹脂モールドを透視して示す斜視図である。 図2のIII-III線断面図である。 (a)は、樹脂モールドが設けられていない状態の温度検出装置を示す平面図である。(b)は、図1(a)のIVb-IVb線断面図である(樹脂モールドは省略)。 (a)は、サーミスタ素子を示す斜視図である。(b)は、サーミスタ素子および電線ホルダを示す斜視図である。 (a)および(b)は、温度検出装置を製造する手順を示す図である。 (a)および(b)は、温度検出装置を製造する手順を示す図である。 (a)および(b)は、温度検出装置を製造する手順を示す図である。 本発明の変形例に係る温度検出装置を示す平面図である(樹脂モールドは省略)。 補強部を備えていないサーミスタ素子への適用例を示す図である。
 以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
 図1(a)および(b)に示す温度検出装置1は、回転電機を構成するコイルの一部として用いられるコイル要素9と、コイル要素9に取り付けられるセンサ組立体2と、射出成形された樹脂の塊である樹脂モールド3とを備えている。
 コイル要素9を含むコイルは、回転電機に備えられた図示しないステータ(固定子)を構成する。
 センサ組立体2に備えられた感熱体11(図2、図3)が感知したコイル要素9の熱に基づいて、コイル要素9を含むコイル(ステータコイル)の温度が検出される。
 温度検出装置1の構成を説明する。
(1)コイル要素
 コイル要素9は、ステータコイルを構成する他のコイル要素(図示しない)に電気的に接続されることで、ステータコイルの一部として用いられる。
 コイル要素9は、図1(a)に示すように、回転電機の運転時に電流が流れる導体91と、導体91の表面を被覆する絶縁性の被膜92とを備えている。導体91は、横断面が矩形状の平角線である。
 コイル要素9の平坦な表面9Aに、センサ組立体2の感熱体11(図2、図3)が接触している。
 本実施形態のコイル要素9は一方向に延びており、全体として直線状に形成されているが、コイル要素9が湾曲していたり、屈曲した部分を含んで構成されていてもよい。湾曲していたり屈曲した部分を含む領域にセンサ組立体2を取り付ける場合は、コイル要素9の形状に倣った形状にセンサ組立体2のホルダ20を構成するとよい。
(2)センサ組立体
 センサ組立体2は、図2、図3、および図1(a)に示すように、温度センサ素子であるサーミスタ素子10と、サーミスタ素子10をコイル要素9に組み付けるホルダ20とを備えている。
 以下、センサ組立体2の構成を順に説明する。
(i)サーミスタ素子
 サーミスタ素子10は、図5(a)に示すように、熱を感知する感熱体11と、感熱体11の前端11Aから後端11Bに向けて引き出された一対の電線12とを含んで構成されている。
(感熱体)
 感熱体11は、図5(a)に示すように、感熱体本体110と、感熱体本体110を覆う被覆ガラス11G(被覆材)と、被覆ガラス11Gから電線12が引き出されている箇所を補強する補強部13とを有している。
 感熱体本体110は、温度変化に対して電気抵抗が大きく変化する半導体である。感熱体本体110に備えられている図示しない電極に、電線12が電気的に接続されている。
 感熱体本体110は、例えば、Mn、Ni、Coを主体とする遷移金属酸化物の数種を原料とし、焼結されたセラミックから構成することができる。
 被覆ガラス11Gは、感熱体本体110の全体と、感熱体本体110に接続された電線12の一部とを隙間なく包み込んでいる。この被覆ガラス11Gがコイル要素9(図1(a))の表面9Aに配置される。被覆ガラス11Gは、非晶質ガラスや結晶質ガラスを用いて構成されている。
 被覆ガラス11Gは、全体として略円柱状に形成されているが、適宜な形状に構成することができる。
(電線)
 一対の電線12は、図5(a)に示すように、それぞれ、感熱体本体110に接続されて被覆ガラス11Gおよび補強部13の外側へと引き出される引出線121(第1電線)と、引出線121の端部に接続されるリード線122(第2電線)とを有している。リード線122は、図示しない回路基板に接続されている。
 コイル要素9(図1(a))に電流が流れることでコイル要素9の温度が上昇すると、コイル要素9に接触する被覆ガラス11Gに覆われている感熱体本体110の抵抗値が変化する。一対の電線12を通じて得られる感熱体本体110の抵抗値の変化に基づいて、温度が計測される。
 一対の引出線121は、所定の間隔をおいて配置されている。
 各引出線121の一部は、被覆ガラス11Gの中に包み込まれている。引出線121は、被覆ガラス11Gの線膨張係数と同等あるいはそれに近い線膨張係数を有することが好ましい。線膨張係数の観点より、引出線121として、白金や白金合金から形成された導線や、ジュメット線を用いることができる。ジュメット線は、鉄およびニッケルを含有する合金から形成された芯線と、芯線を覆う銅合金の被膜とを有している。
 リード線122は、図5(a)に示すように、ステンレス鋼やニッケル合金、銅合金等から形成された芯線122Aと、その芯線122Aを覆う絶縁被覆122Bとを有している。
 絶縁被覆122Bから露出した芯線122Aの端部と、引出線121の端部とが、レーザーによる溶接や電気抵抗加熱による溶接等の方法により接続されており、その接続部分124を圧着具123が圧着している。圧着具123は、接続部分124を覆い、外側からかしめられている。圧着具123は、適宜な金属材料から形成されている。
 引出線121と芯線122Aとを接続する方法は、上記のように引出線121と芯線122Aとを溶接し、圧着具123を用いて圧着する方法には限定されない。圧着具123は必ずしも必要ではなく、溶接、圧着、はんだ付け等の適宜な方法で引出線121と芯線122Aとを接続することができる。
 コイル要素9から電線12への電流のリークを防ぐため、コイル要素9の表面9Aから電線12を離しておく必要がある。そのため、図3に示すように、引出線121が、コイル要素9の表面9Aに対して次第に立ち上がるように成形されていることが好ましい。一対の引出線121は、図5(a)に示すように、次第に立ち上がり、各々の端部がリード線122の芯線122Aに接続される。
(補強部)
 図5(a)に示す補強部13は、被覆ガラス11Gの後端部から引き出されている引出線121の一部を補強しており、円柱状に形成されている。補強部13は、例えばAl、SiO、ZrO、ZrSiO、MgO、Y、およびAlNのうち1つ以上を主成分とするセラミック材料から成形された部材である。補強部13には、一対の引出線121がそれぞれ通される2つの孔が形成されている。補強部13は、適宜な方法により感熱体11に一体化されている。補強部13から後方へと引出線121が引き出されている。
 補強部13により感熱体11および引出線121が補強されていることで、サーミスタ素子10が振動等の外力に対して堅牢に構成されている。
 補強部13は、十分な剛性を備えているため、感熱体ホルダ21により感熱体11をコイル要素9に保持するにあたり、感熱体ホルダ21により補強部13をコイル要素9に押し付けることが好ましい。
(ii)ホルダ
 次に、ホルダ20は、図2および図3に示すように、サーミスタ素子10の感熱体11の一部を保持する感熱体ホルダ21と、サーミスタ素子10の電線12を保持する電線ホルダ22とを備えている。感熱体ホルダ21および電線ホルダ22は、いずれも、絶縁性の樹脂から成形されている。
 感熱体ホルダ21および電線ホルダ22は、サーミスタ素子10の長さ方向(前後方向)D1に並んでいる。
 感熱体ホルダ21および電線ホルダ22によりサーミスタ素子10をコイル要素9に組み付けると、感熱体11がコイル要素9の表面9Aに沿って横向きに配置され、サーミスタ素子10全体としても、コイル要素9の延出方向に沿った姿勢に配置される(図3)。
 「コイル要素の表面に沿って横向きに配置されている」は、感熱体11の前端11A(図5)と、引出線121が引き出される感熱体11の後端11B(図5)とを結ぶ長さ方向D1が、コイル要素9の表面9Aと平行またはほぼ平行である状態をいうものとする。
(感熱体ホルダ)
 感熱体ホルダ21は、図2に示すように、感熱体11の全体を取り囲む形態に形成されている。感熱体ホルダ21は、略直方体状の外観に形成されている。
 感熱体ホルダ21は、感熱体11の一部である補強部13(図5(a))を収容する収容溝21Aと、収容溝21Aに隣接し、被覆ガラス11Gを収容する収容孔21Bと、コイル要素9を幅方向D2の両側から把持する把持部21C(図1(a))と、図2に二点鎖線で示す樹脂モールド3の樹脂を保持する土手21Dとを有している。
 土手21Dは、感熱体ホルダ21の上面部の周縁から立ち上がるように、平面視コ字状(C字状)に形成されている。
 収容溝21A(図2、図4(b))は、コイル要素9の表面9Aに対向する感熱体ホルダ21の底面(図示しない)から上向きに窪んでおり、サーミスタ素子10の長さ方向D1に沿って、収容孔21Bから感熱体ホルダ21の後側の端面21Sまで貫通している。
 収容孔21B(図3、図4(b))は、収容溝21Aよりも前方の位置で感熱体ホルダ21を上端から底部21Fまで貫通している。収容孔21Bは、図3、図4(b)に示すように、コイル要素9上に配置される感熱体11に向けて、コイル要素9の表面9Aと直交する方向または略直交する方向に沿って延びている。
 収容孔21Bの内側には、図3、図4(b)に示すように、被覆ガラス11Gが感熱体接触部11Sとして配置される。補強部13の一部が収容孔21Bの内側に配置されていてもよい(図3)。
 図3および図4(b)に示すように、収容孔21B内には、被覆ガラス11Gが配置されている状態において残余のスペースが存在する。感熱体ホルダ21の外部に通じている収容孔21Bの開口21Gから収容孔21B内の残余のスペースに樹脂が充填され、硬化することで、感熱体ホルダ21に第1樹脂溜まり41(図3、図4(a))が設けられている。
 感熱体接触部11Sは、図3に示すように、第1樹脂溜まり41に包み込まれた状態でコイル要素9の表面9Aに接触している。
 本明細書において、「第1樹脂溜まりに感熱体接触部が包み込まれている」は、図3に示すように、感熱体接触部11Sの全体が第1樹脂溜まり41に包み込まれている構成は勿論のこと、感熱体接触部11Sの一部(例えば上部)が第1樹脂溜まり41から露出している構成も包含するものとする。
 収容孔21Bは、感熱体接触部11Sを包み込むための樹脂の流動を確保し、かつ、ホルダ21,22やサーミスタ素子10(特に被覆ガラス11G)の寸法の公差に対応できるように、余裕を持った大きさ(径および高さ)に設定されている。
 本明細書において、感熱体接触部がコイル要素に「接触している」は、感熱体接触部11Sとコイル要素9の表面9Aとの間に一切の物が介在することなく感熱体接触部11Sがコイル要素9に直接接触していることの他に、若干量の樹脂R(図3)を介して感熱体接触部11Sがコイル要素9の表面9Aに間接的に接触していることも含むものとする。樹脂Rは、流動性を有する樹脂材料が感熱体接触部11Sとコイル要素9との間に介在し、硬化したものである。樹脂Rは、第1樹脂溜まり41の一部を構成しているか、あるいは、第1樹脂溜まり41に先立ち感熱体接触部11Sとコイル要素9との間に設けられ、第1樹脂溜まり41と密着している。
 感熱体接触部11Sとコイル要素9とが接触している箇所では、感熱体接触部11Sとコイル要素9との間に空隙が存在しない。
 感熱体接触部11Sは、全長に亘りコイル要素9に接触している必要はなく、感熱体接触部11Sの少なくとも一部がコイル要素9に接触していれば足りる。
 上記の如く感熱体接触部11Sがコイル要素9に接触していれば、コイル要素9の熱が空気等の周囲の気体を介することなく、感熱体11に直接的に伝導するので、サーミスタ素子10による温度検出を感度・応答性よく行える。
 樹脂等が何ら介在することなく、感熱体接触部11Sとコイル要素9とが直接接触することが最も理想的であるが、コイル要素9から感熱体11へと熱が直接的に伝導する限り、感熱体接触部11Sとコイル要素9との間に樹脂等が介在することが許容される。
 感熱体接触部11Sとコイル要素9との間に樹脂R(図3)が存在する場合、その樹脂Rの厚みは、射出成形による樹脂部材の肉厚の下限よりも十分に薄い。ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ナイロン等を用いる射出成形により成形された樹脂部材の肉厚の下限は、例えば0.3mm程度である。
 コイル要素9から感熱体11への熱伝導をさらに良好とし、温度計測の精度を高めるためには、樹脂Rの熱伝導率が高いことが好ましい。その観点からは、樹脂Rとして、例えば、エポキシ系樹脂やシリコーンゴム、あるいは熱伝導性グリースを用いることができる。これらの樹脂は、樹脂モールド3に用いられる樹脂よりも熱伝導率が高い。エポキシ系樹脂やシリコーンゴムを用いる場合は、樹脂Rの接着力により、感熱体11がコイル要素9に固定される。樹脂Rに接着力がない場合でも、コイル要素9と感熱体11との間の隙間を樹脂Rが埋めた状態で樹脂モールド3の射出成形を行うことで、感熱体11はコイル要素9に固定される。
 後述するように、収容孔21Bを通じて、未硬化の樹脂を感熱体11およびコイル要素9に向けて供給し、硬化させることにより、第1樹脂溜まり41および樹脂Rを形成することができる。
 把持部21Cは、図1(b)および図3に示すように、感熱体ホルダ21の下側に位置する一対の把持爪21Eを含んで構成されている。
 把持爪21Eは、図3および図1(b)に示すように、感熱体ホルダ21の底部21Fの幅方向D2の両側に位置しており、感熱体ホルダ21の幅方向D2の中心に対して対称に形成されている。
 収容溝21Aおよび収容孔21Bに感熱体11を収容した感熱体ホルダ21を上方から押さえながら、一対の把持爪21Eと底部21Fとの間の収容空間にコイル要素9を受け入れると、各把持爪21Eの先端がコイル要素9の裏面9Bに係止される。このとき、収容溝21Aの内壁(保持部)によって補強部13がコイル要素9に向けて押し付けられた状態に保持される。
(電線ホルダ)
 電線ホルダ22は、図5(b)に示すように、感熱体11から延びている一対の電線12が個別に通される挿通孔22Aと、コイル要素9を幅方向D2両側から把持する把持部22Bと、感熱体ホルダ21に向けて突出する突起23と、樹脂モールド3(図1(a))の樹脂を保持する土手22Dとを有している。
 土手22Dは、感熱体ホルダ21の土手21Dと対称にコ字状(C字状)に形成されており、土手22Dおよび土手21Dの内側に、樹脂モールド3の樹脂が留められる。
 電線ホルダ22は、図2に示すように、感熱体ホルダ21と同等の幅(D2方向の寸法)および同等の高さ(D3方向の寸法)で形成されている。
 電線ホルダ22は、サーミスタ素子10の長さ方向D1に沿って、感熱体ホルダ21と直列に配置されている。
 図4(b)に示すように、挿通孔22Aは、電線ホルダ22の前側の端面22Sから後端22Xまで電線ホルダ22を貫通している。
 挿通孔22Aの前側の開口から、リード線122および圧着具123が通される。リード線122は、電線ホルダ22の後端22Xからコイル要素9に沿って引き出され(図1(a))、図示しない回路基板に接続されている。
 挿通孔22Aの前端側は、図4(b)に示すように、圧着具123を収める収容空間22Cとなっている。挿通孔22Aは、収容空間22Cよりも後方で、開口面積が高さ方向D3に縮小しているため、収容空間22Cに配置された圧着具123が、挿通孔22Aの内壁に係止されている(図3)。
 図4(a)に示すように、電線ホルダ22の前側の端面22Sと、感熱体ホルダ21の後側の端面21Sとは、所定の寸法をおいて離れている。これらの端面21Sと端面22Sとの間には、感熱体11から延びた引出線121の一部である電線露出部121Aが配置されている。
 図2に示すように、感熱体ホルダ21および電線ホルダ22には、電線露出部121Aを包み込む第2樹脂溜まり32が設けられている。第2樹脂溜まり32は、感熱体ホルダ21と電線ホルダ22との間に充填された樹脂が硬化したものである。
 第2樹脂溜まり32は、樹脂モールド3の一部を構成している。
 もし、感熱体ホルダ21と電線ホルダ22とを長さ方向D1に隙間を詰めて配置し、これらのホルダ21,22に形成された溝等に引出線121を収める構成であるならば、引出線121は露出しない。そういった構成と比べて引出線121の絶縁および機械的保持をより十分に図るため、本実施形態では、感熱体ホルダ21と電線ホルダ22とを長さ方向D1に離して引出線121の一部を露出させ、引出線121の露出した部分(電線露出部121A)を第2樹脂溜まり32で包み込む。
 把持部22Bは、電線ホルダ22の下側に位置する一対の把持爪22E(図5(b))と、電線ホルダ22の底部22F(図3)とを含んで構成されている。
 一方の把持爪22Eは、図5(b)の手前側に示す他方の把持爪22Eよりも前方にまで延びている。
 これらの把持爪22Eよりも後方には、図1(b)に示すように、樹脂モールド3の一部であるアンカー部34が設けられている。
 突起23は、図2に示すように、感熱体ホルダ21の端面21Sに突き当てられる位置決め部231と、引出線121とコイル要素9とを隔てる隔壁232とを有している。
 位置決め部231および隔壁232は、一体に、平面視L字状に形成されている。これらの位置決め部231および隔壁232は、図4(b)に示すように、電線ホルダ22の底部22Fに連続している。
 なお、位置決め部231が、感熱体ホルダ21から電線ホルダ22に向けて突出するように感熱体ホルダ21に設けられていてもよい。
 位置決め部231は、図4(a)に示すように、感熱体ホルダ21と電線ホルダ22との間を延びている一対の引出線121の横で、前方に向けて、所定の寸法で延びている。
 感熱体ホルダ21と電線ホルダ22との間に第2樹脂溜まり32(図2)を設ける前に、位置決め部231の前端を感熱体ホルダ21の端面21Sに突き当てる。そうすると、電線ホルダ22と感熱体ホルダ21とがサーミスタ素子10の長さ方向D1において相対的に位置決めされる。
 位置決め部231は、電線ホルダ22の幅方向D2の両側に形成されていてもよいが、第2樹脂溜まり32を設ける際に樹脂の流動を十分に確保するため、電線ホルダ22の幅方向D2の一方側は、位置決め部231を形成せずに開放することが好ましい。
 位置決め部231は、電線ホルダ22の幅方向D2両側に位置している把持爪22E(図5(b))のうち、より前方にまで延びている一方の把持爪22Eと連続しており、位置決め部231および把持爪22Eの前端が感熱体ホルダ21の端面21Sに突き当てられる。つまり、把持爪22Eも位置決め部として機能する。
 隔壁232は、図3に示すように、感熱体11の補強部13から引き出されて次第に立ち上がる引出線121と、コイル要素9の表面9Aとの間に介在しており、電線露出部121Aとコイル要素9の表面9Aとを隔てている。この隔壁232の存在により、電線露出部121Aがコイル要素9から離れた状態に維持され、かつ、コイル要素9の表面9Aと電線露出部121Aとの間の距離が十分に確保されるので、コイル要素9から電線露出部121Aへの電流のリークを防ぐことができる。
 補強部13から引き出された引出線121の根元121Bと隔壁232との干渉を避けるため、隔壁232の先端は、感熱体ホルダ21の端面21Sに対して後方に退避している。
(3)樹脂モールド
 樹脂モールド3は、図1(a)および(b)、図2に示すように、コイル要素9およびセンサ組立体2のそれぞれの所定領域を覆い隠すように射出成形により形成されている。
 本実施形態の樹脂モールド3は、図1(a)に示すように、上方充填部31と、第2樹脂溜まり32と、把持爪充填部33(図1(b))と、アンカー部34とを含んで構成されている。樹脂モールド3の全体により、コイル要素9、ホルダ20、およびサーミスタ素子10が相互に固定される。また、樹脂モールド3が設けられていることで、コイル要素9を除く外部からの熱的な影響が感熱体11へと及ぶのを避けることができる。
 樹脂モールド3は、例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ナイロン等の適宜な樹脂材料から成形されている。
 上方充填部31(図1(a))は、第1樹脂溜まり41(図2,図3)を上方から覆うように土手21Dおよび土手22Dの内側に充填された樹脂からなり、第1樹脂溜まり41を射出成形時の樹脂の圧力により上方から押さえる。それによって感熱体接触部11S(図3)がコイル要素9の表面9Aへと押さえられるので、コイル要素9から感熱体11への熱伝導の向上に寄与する。上方充填部31は、第1樹脂溜まり41に密着した状態に硬化することで、第1樹脂溜まり41と一体化される。
 第2樹脂溜まり32(図1(a)、図2)は、上述したように、感熱体ホルダ21および電線ホルダ22の間のスペースに充填された樹脂からなり、そのスペースに露出した電線露出部121Aを包み込む。第2樹脂溜まり32により、一対の引出線121の電線露出部121A同士の間、および電線露出部121Aとコイル要素9との間が絶縁される。
 把持爪充填部33(図1(b))は、感熱体ホルダ21の把持爪21E,21Eの間に充填された樹脂と、電線ホルダ22の把持爪22E,22Eの間に充填された樹脂とを含んで構成されている。
 アンカー部34(図1(a)および(b))は、把持爪充填部33の後側に連続しており、把持爪22Eの隣の切欠状の空間22Gに入り込んでいる。アンカー部34は、把持爪22E,22Eの間から把持爪充填部33が長さ方向D1に引き抜かれることを規制する。
 アンカー部34は、電線ホルダ22の後端部に限らず、電線ホルダ22の適宜な箇所(単数あるいは複数の箇所)に設けることができる。あるいは、感熱体ホルダ21の把持爪21Eの一部を欠損させ、その欠損箇所に、アンカー部34と同様のアンカー部を設けることもできる。
〔温度検出装置の製造方法〕
 以下、温度検出装置1を製造する手順の一例を説明する。
 まず、図6(a)に示すように、サーミスタ素子10の一対のリード線122をそれぞれ電線ホルダ22の挿通孔22Aに通すことで、サーミスタ素子10を電線ホルダ22に組み付ける(ステップS1)。このとき、圧着具123が電線ホルダ22の内部に係止されるので、サーミスタ素子10が電線ホルダ22に対して位置決めされる。
 図6(b)に示すように、電線ホルダ22の把持部22Bの内側にコイル要素9を嵌めると、サーミスタ素子10および電線ホルダ22がコイル要素9に組み付けられる(ステップS2)。
 次に、図7(a)に示すように、位置決め部231により感熱体ホルダ21と電線ホルダ22とを位置決めしつつ、感熱体ホルダ21の把持部21Cの内側にコイル要素9を嵌める(ステップS3)。すると、感熱体ホルダ21の収容溝21Aに補強部13が収容されるとともに、収容孔21Bに感熱体接触部11Sが収容される。
 このとき、収容溝21Aよりも下方に突出している補強部13の下端が、保持部としての収容溝21Aの内壁によりコイル要素9の表面9Aに向けて押し付けられるため、感熱体11は、コイル要素9および感熱体ホルダ21に対して位置決め、保持される。
 続いて、収容孔21Bの開口から感熱体接触部11Sおよびコイル要素9に向けて、熱伝導率の高い樹脂(例えば、エポキシ系樹脂)を供給し、硬化させる(ステップS4)。
 所定の量の樹脂を供給することにより(ポッティング)、図7(b)に示すように、第1樹脂溜まり41が感熱体ホルダ21に設けられる。
 収容孔21B内に供給された樹脂は、周囲に流れ出ることなく、収容孔21Bの内壁により、収容孔21Bの内部に留まる。そのため、収容孔21B内に樹脂を溜めてそのまま硬化させることができる。
 第1樹脂溜まり41により、感熱体接触部11Sが包み込まれるとともに、コイル要素9に固定される。ステップS4の前に、感熱体接触部11Sとコイル要素9の表面9Aとの間に、例えば、補強部13の外径と感熱体接触部11Sの外径との差に応じた寸法の隙間があいていたとしても、その隙間が第1樹脂溜まり41の樹脂の一部(図3の樹脂R)により埋められる。
 上述したステップS1~S4は、サーミスタ素子10、コイル要素9、感熱体ホルダ21および電線ホルダ22を組み立てることができる限り、上述した順序には限定されず、適宜な順序で行うことができる。
 次いで、図8(a)に示すように、コイル要素9、感熱体ホルダ21および電線ホルダ22、およびサーミスタ素子10が組み付けられた構造を金型Cの内側に配置し、溶融した樹脂を金型C内へと注入することにより、樹脂モールド3を射出成形する(ステップS5)。
 溶融した樹脂は、土手21Dおよび土手22Dの内側の領域、ホルダ21,22の間、把持爪21E,21Eの間および把持爪22E,22Eの間等に行き渡り、サーミスタ素子10、ホルダ21,22、およびコイル要素9の各々の表面に密着した状態に硬化する。サーミスタ素子10、ホルダ21,22、およびコイル要素9は、樹脂モールド3により一体的に固定される。
 射出成形時に、第1樹脂溜まり41の上方に流入した樹脂は、第1樹脂溜まり41をコイル要素9に向けて押さえつつ、硬化する。感熱体接触部11Sは、第1樹脂溜まり41に包み込まれ、さらに上方充填部31により覆われた状態で、コイル要素9上に保持される。
 第1樹脂溜まり41を感熱体ホルダ21に設けた後、射出成形の樹脂の圧力を第1樹脂溜まり41を介して感熱体11に作用させることにより、感熱体11が適度に押され、コイル要素9の表面9Aに十分に近接する。
 感熱体ホルダ21と電線ホルダ22との間に流入した樹脂は、隔壁232の先端と感熱体ホルダ21の端面21Sとの間の間隙にも十分に入り込み、電線露出部121Aを全体的に包み込んだ状態で第2樹脂溜まり32を構成する。第2樹脂溜まり32により、コイル要素9に対して電線露出部121Aが絶縁されるとともに、一対の電線露出部121A同士の間でも絶縁される。また、第2樹脂溜まり32により、電線露出部121Aが機械的に保持されることで、電線露出部121Aの根元等の破損が防止される。
 感熱体ホルダ21と電線ホルダ22との間に流入した樹脂は、隔壁232も包み込んだ状態で硬化する。そうすると、隔壁232がアンカーとして機能するため、第2樹脂溜まり32がホルダ21,22から高さ方向D3に引き抜かれることを防ぐことができる。
 成形された樹脂モールド3を金型Cから分離すると、図8(b)に示す温度検出装置1を得ることができる(ステップS6)。
〔本実施形態の主な効果〕
 以上で説明した本実施形態の温度検出装置1では、図3に示すように、感熱体接触部11Sとコイル要素9の表面9Aとの間に、樹脂射出成形部材(ホルダの一部等)が介在しておらず、感熱体接触部11Sがコイル要素9に接触している。そのため、射出成形品の肉厚に相当する分だけ、温度検出装置1の小型化を促進することができる。
 その上、感熱体11がコイル要素9に沿って横向きに(寝ている姿勢で)配置されているため、コイル要素9に対して感熱体11が起立している場合と比べて、温度検出装置1を厚み方向(高さ方向D3)にさらに小型化することができる。
 そして、感熱体接触部11Sがホルダ21の一部等を介さずにコイル要素9に接触していることで、コイル要素9から感熱体11へと直接的に熱伝導するため、コイル要素9の熱に基づいてステータコイルの温度をより正確で応答性良く検出することができる。
 本実施形態では、感熱体11の一部である補強部13を感熱体ホルダ21によりコイル要素9に保持している一方、感熱体接触部11Sは、感熱体ホルダ21あるいは予め樹脂から成形された部材によっては保持されていない。本実施形態では、感熱体接触部11Sの大きさに対して容積に余裕のある収容孔21Bの内側に感熱体接触部11Sを収め、流動性のある状態で供給される樹脂からなる第1樹脂溜まり41により隙間なく包み込みながら感熱体接触部11Sをコイル要素9に保持している。
 そうすることで、被覆ガラス11Gや感熱体ホルダ21の寸法のばらつきに対応し、感熱体接触部11Sに過大な荷重が加えられることを避けながら、感熱体接触部11Sをコイル要素9の表面9Aに確実に接触させることができる。しかも、第1樹脂溜まり41により感熱体接触部11Sが包み込まれた状態で機械的に保持されているので、感熱体接触部11Sの破損を防止することができる。
 本実施形態では、感熱体11がコイル要素9の表面9Aに沿って横向きに配置されており、感熱体11からコイル要素9の表面9Aに沿って引出線121が引き出されているため、引出線121がコイル要素9に近い。しかし、振動等に起因してコイル要素9の表面9Aの絶縁被膜が摩耗し、コイル要素9の導体が露出したとしても、電線露出部121Aが第2樹脂溜まり32に包み込まれていることで絶縁されているため、コイル要素9から引出線121への電流のリークを防止することができる。しかも、引出線121とコイル要素9とを隔てる隔壁232の存在により、距離が確保されているので、コイル要素9から引出線121への電流のリークをより十分に防止することができる。
〔本発明の変形例〕
 上述の実施形態では、第1樹脂溜まり41(図3)に、樹脂モールド3とは別の熱伝導率の高い樹脂が用いられており、第1樹脂溜まり41と樹脂モールド3とが一体化されているが、本発明における第1樹脂溜まりは、樹脂モールド3の一部であってもよい。この場合、射出成形時に収容孔21B内に樹脂が充填されることで、第1樹脂溜まりが他のモールド部分(上方充填部31、第2樹脂溜まり32等)と共に形成される。
 ここで、射出成形に先立ち、収容孔21Bの開口から僅かな量の樹脂(例えば、エポキシ系樹脂)を供給することにより、感熱体接触部11Sとコイル要素9の表面9Aとの間に樹脂R(図3)を介在させることができる。その後に射出成形を行って、収容孔21Bの内部に流入した樹脂により感熱体接触部11Sを包み込み、第1樹脂溜まりを形成することができる。そうすると、収容孔21Bの孔軸方向に沿って収容孔21B内に流入する樹脂の圧力により、感熱体接触部11Sをコイル要素9の表面9Aに向けて押さえることができる。
 感熱体接触部11Sとコイル要素9との間に樹脂Rを介在させるにあたっては、感熱体接触部11Sが配置された収容孔21Bの開口から未硬化の樹脂材料を供給することに代えて、予め、未硬化の樹脂材料を付着させておいた感熱体接触部11Sをコイル要素9の表面9Aに配置することもできる。
 本発明において、上述のステップS3(図7(a))の後、収容孔21Bの内側に樹脂を供給することなく、射出成形のステップS5を行って第1樹脂溜まりを形成することもできる。この場合も、射出成形に用いられる樹脂の圧力により感熱体接触部11Sをコイル要素9の表面9Aに向けて押さえることができる。
 射出成形によっても、収容孔21Bの内側に樹脂を隙間なく行き渡らせ、感熱体接触部11Sとコイル要素9との間の僅かな間隙に入り込んだ樹脂R(図3)を含む第1樹脂溜まりを形成することができる。
 図9は、本発明の変形例に係る温度検出装置8を示している。温度検出装置8は、サーミスタ素子10と、感熱体ホルダ21と、電線ホルダ22と、コイル要素9と、図示を省略しているが、射出成形による樹脂モールド3(図1、図2)とを備えている。
 温度検出装置8の感熱体ホルダ21は、感熱体接触部11Sを収容する収容部25を有している。収容部25は、平面視C字の切り欠き状に形成されており、感熱体ホルダ21の前端に向けて開放されている。
 射出成形時には、感熱体ホルダ21の前端が図示しない金型の壁に突き当てられ、金型の壁と、収容部25の内壁とで囲まれた空間内に樹脂が充填される。その樹脂により第1樹脂溜まり51が形成される。
 射出成形の前に、収容部25の内側に熱伝導率の高い樹脂を供給し、感熱体接触部11Sとコイル要素9の表面9Aとの間に介在させることもできる。また、感熱体ホルダ21の前端に治具を突き当てることで、収容部25の内側にエポキシ系樹脂等をポッティングすることも可能であり、その場合は、ポッティングする樹脂により第1樹脂溜まり51が形成される。
 本発明は、図10に示すように、セラミックの補強部13(図3)を有していないサーミスタ素子10´に適用することもできる。図10でも、樹脂モールド3(図1、図2)の図示を省略している。
 この場合は、被覆ガラス11Gの一部を収容溝21A内に収容して保持・位置決めする。ここでは、被覆ガラス11Gの後端部により保持・位置決めを行うが、被覆ガラス11Gの前端部により保持・位置決めを行うこともできる。
 被覆ガラス11Gの他の一部は,収容孔21Bの内側に配置されている。収容孔21B内の当該部分が、感熱体接触部11Sに相当する。
 収容溝21A内に被覆ガラス11Gの一部を収容し、感熱体ホルダ21の把持部21Cによりコイル要素9を把持することで、感熱体11がコイル要素9に組み付けられる。
 その状態で、熱伝導率が高い樹脂を収容孔21Bの内側にポッティングすることにより、第1樹脂溜まり41を感熱体ホルダ21に設けることができる。あるいは、射出成形時に収容孔21Bに充填される樹脂により、第1樹脂溜まりを感熱体ホルダ21に設けることができる。
 いずれにしても、第1樹脂溜まりにより感熱体接触部11Sを包み込んでコイル要素9の表面9Aに接触させることができる。
 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することが可能である。
 上記実施形態のように、別体である感熱体ホルダ21および電線ホルダ22からホルダ20が構成されていると、サーミスタ素子10およびコイル要素9とホルダ20との組立てが容易であり、組立ての容易さ等を考慮して行われる設計自由度が高い。
 但し、感熱体ホルダ21および電線ホルダ22は、必ずしも別体の部材である必要がない。例えば、収容孔21Bが延びている方向を長さ方向D1に沿った方向に変更することによって、感熱体ホルダ21および電線ホルダ22を射出成形の金型から一方向に抜くことができる限り、感熱体ホルダ21と電線ホルダ22とを一体に備えたホルダ20を射出成形することができる。
 樹脂モールド3は、本発明の必須要件ではない。サーミスタ素子10、ホルダ21,22およびコイル要素9が組み付けられた構造に樹脂をディップあるいは塗布し、硬化させることで、第1樹脂溜まりおよび第2樹脂溜まりを形成するとともに、サーミスタ素子10、ホルダ20およびコイル要素9を相互に固定することができる。
1,8  温度検出装置
2    センサ組立体
3    樹脂モールド
9    コイル要素
9A   表面
9B   裏面
10   サーミスタ素子(温度センサ素子)
11   感熱体
11A  前端
11B  後端
11G  被覆ガラス(被覆材)
11S  感熱体接触部
12   電線
13   補強部
20   ホルダ
21   感熱体ホルダ
21A  収容溝
21B  収容孔(収容部)
21C  把持部
21D  土手
21E  把持爪
21F  底部
21G  開口
21S  端面
22   電線ホルダ
22A  挿通孔
22B  把持部
22C  収容空間
22D  土手
22E  把持爪
22F  底部
22G  空間
22S  端面
22X  後端
23   突起
25   収容部
31   上方充填部
32   第2樹脂溜まり
33   把持爪充填部
34   アンカー部
41   第1樹脂溜まり
91   導体
92   被膜
110  感熱体本体
121  引出線
121A 電線露出部
121B 根元
122  リード線
122A 芯線
122B 絶縁被覆
123  圧着具
124  接続部分
231  位置決め部
232  隔壁
C    金型
D1   長さ方向
D2   幅方向
D3   高さ方向
R    樹脂

Claims (15)

  1.  コイルの一部として用いられるコイル要素の熱を感知する感熱体、および前記感熱体に電気的に接続される電線を有する温度センサ素子と、
     前記温度センサ素子を前記コイル要素に組み付けるホルダと、を備え、
     前記ホルダは、
     前記コイル要素の表面に沿って横向きに配置された前記感熱体における一部を保持するとともに、前記感熱体の他の部分である感熱体接触部を包み込む第1樹脂溜まりが設けられる感熱体ホルダと、
     前記電線を保持する電線ホルダと、を備え、
     前記感熱体接触部は、
     前記第1樹脂溜まりに包み込まれた状態で前記コイル要素に接触している、
    ことを特徴とする温度検出装置。
  2.  前記温度センサ素子、前記ホルダ、および前記コイル要素を相互に固定する樹脂モールドを備える、
    請求項1に記載の温度検出装置。
  3.  前記感熱体は、
     前記樹脂モールドよりも熱伝導率が高い樹脂を介して前記コイル要素に接触している、
    請求項2に記載の温度検出装置。
  4.  前記感熱体ホルダと前記電線ホルダとの間に、前記電線の一部である電線露出部が配置されており、
     前記感熱体ホルダおよび前記電線ホルダには、
     前記電線露出部を包み込む第2樹脂溜まりが設けられている、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の温度検出装置。
  5.  前記温度センサ素子、前記ホルダ、および前記コイル要素を相互に固定する樹脂モールドを備え、
     前記第1樹脂溜まりおよび前記第2樹脂溜まりのうち少なくとも前記第2樹脂溜まりは、前記樹脂モールドの一部である、
    請求項4に記載の温度検出装置。
  6.  前記感熱体ホルダおよび前記電線ホルダのいずれか一方は、
     他方に向けて突出し、前記感熱体ホルダおよび前記電線ホルダを相対的に位置決めする突起を備えている、
    請求項4または5に記載の温度検出装置。
  7.  前記電線ホルダは、
     前記電線露出部と前記コイル要素の表面とを隔てるように、前記感熱体ホルダに向けて突出する隔壁を有する、
    請求項4から6のいずれか一項に記載の温度検出装置。
  8.  前記感熱体ホルダは、
     前記コイル要素を幅方向の両側から把持する把持部と、
     前記コイル要素に配置された前記感熱体の前記一部を保持する保持部と、
     前記感熱体接触部および前記第1樹脂溜まりを収容し、前記感熱体ホルダの外側に通じている開口を有する収容部と、を有し、
     前記第1樹脂溜まりを構成する樹脂は、前記開口から前記収容部の内側に充填されている、
    請求項1から7のいずれか一項に記載の温度検出装置。
  9.  前記収容部は、
     前記コイル要素の表面と直交または略直交する方向に沿って延びている、
    請求項8に記載の温度検出装置。
  10.  前記電線は、
     前記感熱体から引き出された第1電線と、前記第1電線に接続される第2電線と、を含み、
     前記電線ホルダには、
     前記第2電線が挿通されるとともに、前記第1電線と前記第2電線との接続部を圧着する圧着具が係止される、
    請求項1から9のいずれか一項に記載の温度検出装置。
  11.  前記感熱体は、
     前記電線と電気的に接続される感熱体本体と、
     前記感熱体本体を覆う被覆材と、
     前記被覆材から前記電線が引き出されている箇所を補強する補強部と、を有し、
     前記補強部は、前記感熱体の前記一部として前記感熱体ホルダにより保持され、
     前記被覆材は、前記感熱体接触部として前記第1樹脂溜まりに包み込まれた状態で前記コイル要素に接触している、
    請求項1から10のいずれか一項に記載の温度検出装置。
  12.  コイルの一部に用いられるコイル要素の熱を感知する感熱体、および前記感熱体に電気的に接続される電線を有する温度センサ素子と、前記温度センサ素子を前記コイル要素に組み付けるホルダと、を備え、前記感熱体が前記コイル要素の表面に沿って横向きに配置されている温度検出装置を製造する方法であって、
     前記ホルダを構成する電線ホルダにより前記電線を保持するステップと、
     前記ホルダを構成する感熱体ホルダにより前記感熱体の一部を保持するステップと、
     前記感熱体の前記一部を前記感熱体ホルダにより保持した後、前記感熱体の他の部分である感熱体接触部を包み込む樹脂溜まりを前記感熱体ホルダに設けるステップと、
     前記樹脂溜まりに包み込まれた状態で前記感熱体接触部が前記コイル要素に接触するステップと、を含む、
    ことを特徴とする温度検出装置の製造方法。
  13.  前記温度センサ素子、前記ホルダ、および前記コイル要素を相互に固定する樹脂モールドを射出成形する射出成形ステップを備え、
     前記射出成形ステップでは、
     既に設けられている前記樹脂溜まりと一体化するように、前記樹脂モールドを射出成形する、
    請求項12に記載の温度検出装置の製造方法。
  14.  前記温度センサ素子、前記ホルダ、および前記コイル要素を相互に固定する樹脂モールドを射出成形する射出成形ステップを備え、
     前記射出成形ステップでは、
     前記樹脂溜まりを含むように前記樹脂モールドを射出成形する、
    請求項12に記載の温度検出装置の製造方法。
  15.  前記感熱体ホルダには、前記感熱体接触部を収容し、前記感熱体ホルダの外側に通じている開口を有する収容部が形成されており、
     前記射出成形ステップの前に、
     前記樹脂モールドよりも熱伝導率が高い樹脂を前記開口から前記収容部の内側に供給するステップを備える、
    請求項13または14に記載の温度検出装置の製造方法。
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