CN107209063B - 温度传感器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不论检测对象面的性状如何、都能稳定而准确地检测温度的温度传感器。本发明的温度传感器(1)的特征在于，具备：传感器支架(30)，从前端侧(F)朝向后端侧(B)延伸；传感器主体(10)，以在前端侧(F)配置感温元件(11)的方式被传感器支架(30)保持，与感温元件(11)电连接的导线(13A、13B)被朝向后端侧(B)引出。传感器主体(10)被传感器支架(30)以前端侧(F)和后端侧(B)两端支承。

Description

温度传感器

技术领域

本发明涉及例如适合测量旋转电机的线圈的温度的温度传感器。

背景技术

电动机等旋转电机有通过运转而构成旋转电机的元件、例如线圈的温度大幅地上升、引起绝缘不良或烧毁的情况。因此，进行在线圈上安装温度传感器来检测线圈的温度的对策。

专利文献1以长期稳定而准确地测量线圈的温度为目的，提出了固定在旋转电机的壳体上的托架、从托架朝向线圈末端的外侧面延伸的金属制的弹性体臂、和安装在弹性体臂的前端上、保持与线圈末端的外侧面接触而检测线圈末端的温度的热敏电阻的树脂制的热敏电阻支架。

专利文献1提出的温度传感器由于弹性体臂是金属制，所以其弹性力不逐年劣化，能够持续长期间稳定地将热敏电阻的温度检测部位推抵在线圈末端的外侧面上。

此外，弹性体臂由于被镶嵌成形，以使得在与热敏电阻之间隔着热敏电阻支架的树脂层，所以沿着托架的臂传递来的热被热敏电阻支架的树脂层绝缘，不从臂的前端传递给热敏电阻，能够抑制热敏电阻因壳体的温度而受到影响。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013－51806号公报

发明内容

发明要解决的课题

如以上这样，专利文献1的温度传感器具备能够稳定而准确地检测线圈末端的外侧面的温度的要件。

可是，根据本发明者们的研究明确了，根据温度传感器接触的线圈末端的性状如何，即使具备以上要件，也不能稳定而准确地检测温度。

所以，本发明的目的是提供一种不论温度传感器接触的检测对象面的性状如何、都能够稳定而准确地检测温度的温度传感器。

用来解决课题的手段

如果检测对象物的检测对象面具备一样地连续的平坦的面，则只要使温度传感器平行地接触在该检测面上就可以。但是，有检测对象面倾斜或扭转的情况。在此情况下，如果温度传感器的检测面为平坦，则不再能够充分得到与检测对象面接触的面积，如果这样，则不能准确地检测温度。另一方面，由于检测对象面的性状不是根本性地决定的，所以也不能使温度传感器侧的检测面与检测对象面对齐。所以，本发明者着眼于，如果温度传感器的与检测对象面接触的传感器主体部分追随于检测对象面的性状而变形，则能够确保准确地检测温度所需要的接触面积。

所以，做出的本发明的温度传感器的特征在于，具备：传感器支架，从前端侧朝向后端侧延伸；传感器主体，以在前端侧配置感温元件的方式被保持在传感器支架上，与感温元件电连接的导线被朝向后端侧引出；以及树脂制的覆盖层，将上述感温元件和上述导线的一部分覆盖，传感器主体被传感器支架在前端侧和后端侧两端支承，由上述传感器支架进行的上述两端支承经由上述树脂制的覆盖层进行。

本发明的温度传感器由于在前端侧和后端侧被两端支承，所以当被推抵在检测对象面上时，能够追随于检测对象面的性状而变形，所以能够确保准确地检测温度所需要的接触面积。

在本发明的温度传感器中，优选的是，在传感器主体与传感器支架之间，除了有关两端支承的部分以外，还设有容许传感器主体的变形的空隙。这是为了可靠地确保传感器主体的变形。

在本发明的温度传感器中，优选的是，传感器主体例如横截面呈矩形，其被推抵在检测对象上的检测面由平坦的面构成。在检测对象面是平坦或大致平坦的面的情况下，容易确保准确地检测温度所需要的接触面积。

在本发明的温度传感器中，传感器主体具备将感温元件和导线的一部分覆盖的树脂制的覆盖层；由传感器支架进行的两端支承经由覆盖层进行。由于树脂制的覆盖层具有充分的挠性，所以当被推抵在检测对象面上时，容易追随于其性状而变形。

在本发明的温度传感器中，优选的是，传感器主体中，从前端侧朝向后端侧，检测面呈山形弯折形状，隔着棱线而具备第1检测面和第2检测面。

在检测对象的温度检测面具备一样地连续的平坦的面、并且相对于温度传感器平行的情况下，本发明的温度传感器的外侧面也只要具备一样地连续的平坦的面就足够。但是，温度检测面有倾斜或扭转的情况，在此情况下，如果温度传感器的外侧面为一样地连续的平坦的面，则不能充分得到温度检测面与外侧面的接触面积。所以，在本发明中，通过将检测面做成山形弯折形状、将其推抵在温度检测面上而使检测面变形以接近于平坦，抵接面容易对温度检测面仿形。

发明的效果

根据本发明的温度传感器，由于传感器主体相对于传感器支架被两端支承，所以如果将传感器主体推抵在检测对象面上，则传感器主体能够追随于检测对象面的性状而变形。因而，根据本发明的传感器，不论温度传感器接触的检测对象面的性状如何，都能够稳定而准确地检测温度。

附图说明

图1是表示有关本实施方式的温度传感器的立体图，图1(a)是从上表面观察的图，图1(b)是从下表面观察的图。

图2是表示有关本实施方式的温度传感器，图2(a)是导线固定工具的横剖视图，图2(b)是传感器支架的纵剖视图，图2(c)是传感器支架的横剖视图。

图3是说明有关本实施方式的温度传感器的效果的图，图3(a)表示传感器主体的感温元件的附近绕温度传感器的轴向旋转的状况，图3(b)表示传感器主体在温度传感器的较长方向上变形的状况。

图4是说明有关本实施方式的传感器主体的更优选的形态的效果的图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的实施方式。

有关本实施方式的温度传感器1如图1～图3所示，具备传感器主体10、保持传感器主体10的传感器支架30、和安装在传感器支架30的后端侧B、将从传感器主体10引出的导线13A、13B相对于传感器支架30保持的导线固定工具40。

温度传感器1作为一例，传感器主体10被推抵在旋转电机的定子的线圈末端上，被用于检测线圈末端的温度变化。并且，传感器主体10具备感温元件11(参照图3)和由树脂构成的覆盖层20。温度传感器1由于将感温元件11用覆盖层20封闭，所以适合用于被要求耐受性的环境下。此外，温度传感器1由于覆盖层20的外观呈长方体状，具有平坦的检测面25，所以能够使面彼此与具有平坦的检测对象面的检测对象接触，所以检测温度的精度较高。以下，在对温度传感器1的构成要素进行说明后，叙述其作用及效果。

[传感器主体10]

传感器主体10如图3(b)所示，具备感温元件11、与感温元件11电连接的一对引出线12A、12B、和与引出线12A、12B分别连接的导线13A、13B。

感温元件11例如由在电阻中具有温度特性的热敏电阻构成。

引出线12A、12B例如由杜美线构成，经由省略图示的电极与感温元件11连接。

导线13A、13B根据需要而经由其他电线连接在省略图示的温度计测电路上。导线13A、13B在最外层设有覆盖层。覆盖层由氟树脂，例如PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯－全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)构成。

传感器主体10从感温元件11的前端到导线13A、13B的露出边界部16的范围被覆盖层20覆盖，将感温元件11等从周围的环境保护。覆盖层20呈大致长方体的形状，与检测对象面接触的检测面25由平坦的面构成。

覆盖层20由与导线13A、13B的覆盖层同样的氟树脂构成，通过使用具有长方体状的腔室的金属模进行挤压加工，能够成形为长方体状。

该覆盖层20可以做成内层和外层的二层构造。但是，这不过是优选的一例，也可以将覆盖层20做成一层构造。

内层配置在外层的内侧，将传感器主体10直接覆盖。内层的管形状的前身可以在制造过程中熔融、凝固而形成，将从感温元件11的前端到露出边界部16气密地封闭。

接着，外层密接于内层的外侧而配置。外层是与内层一起对温度传感器1赋予耐候性的。

[传感器支架30]

传感器支架30如图2(b)、图2(c)所示，是容纳并保持传感器主体10以使传感器主体10的至少检测面25露出到外部的部件。传感器支架30通过将树脂注射成形而一体地形成。

传感器支架30具备容纳传感器主体10的容纳腔室31，设有相互对置的前壁32、后壁34、一对侧壁36A、36B和上壁37，以将该容纳腔室31包围，并呈大致箱型的形状。在一方的侧壁36A的后端的附近，形成有将导线13A、13B向外部引出的电线引出口38(图1(b))。

在前壁32的面向容纳腔室31的部位上，如图2(b)、图3(b)所示，设有支承传感器主体10的前端支承部27的前端支承台33。前端支承台33从前壁32的顶部(图中的下端)后退前端支承部27的厚度的量而设置。

传感器支架30具备将容纳腔室31分隔为前端侧31A和后端侧31B的分隔部31D。分隔部31D从容纳腔室31的底31C突出到与前端支承台33相同的高度，呈梯形状的形态。分隔部31D除了将容纳腔室31分隔为两个区域以外，还支承传感器主体10的后端侧。因此，分隔部31D的高度被设定为与前端支承台33相同，前端支承台33和分隔部31D之间朝向底31C凹陷。详细情况后述，但通过设置该凹陷的区域，传感器主体10除了两端支承部分以外以绕轴旋转的方式变形，此外，容许朝向传感器支架30的底31C变形，使得检测面25能够仿形于检测对象。

[导线固定工具40]

导线固定工具40如图1及图2所示，通过被安装到传感器支架30的后端上，导引将传感器主体10的导线13A、13B向传感器支架30的侧方引出，并且在后端侧将传感器主体10相对于传感器支架30保持。导线固定工具40是通过对树脂进行注射成形而制作的，具备电绝缘性。

导线固定工具40如图1及图2所示，具备上壁41、从上壁41的邻接的2边垂下的侧壁42A、42B、和与上壁41对置并将侧壁42A、42B相连的底壁43。导线固定工具40的这些壁的开口构成支架***口44和电线引出口45。在上壁41上，贯通表背面而形成有传感器支架30的锁止爪35所***的锁止孔46。

导线固定工具40如图1及图2所示，如果被安装到传感器支架30的后端的规定位置，则通过将锁止爪35***到锁止孔46中，而相对于传感器支架30固定并定位。此外，通过由设在传感器支架30的前端侧F的卡止爪39、39将传感器主体10卡止，在前端侧防止传感器主体10从传感器支架30抜出。并且，传感器主体10的导线13A、13B在传感器支架30的电线引出口38(导线固定工具40的电线引出口45)的地方大致弯曲为直角，被向外部引出。通过电线引出口38限制该导线13A、13B的弯曲部要恢复为直线状的运动，在后端侧B防止传感器主体10从传感器支架30的容纳腔室31抜出。另外，该导线13A、13B的引出的朝向不过是一例。

[温度传感器1的效果]

温度传感器1由于覆盖层20的检测面25是平坦的，所以如图3(b)所示，能够与平坦的检测对象面DS以面彼此接触，所以对于温度检测对象的温度变化的感受性变高，有利于检测温度的精度提高。

接着，温度传感器1如图3(b)所示，具有传感器主体10的前端侧F被传感器支架30的前端支承台33支承、此外后端侧B被传感器支架30的分隔部31D支承的两端支承构造。并且，传感器主体10除了该两端支承部分以外，还在与传感器支架30之间具备空隙，所以传感器主体10除了两端支承部分以外，能够如图3(a)所示那样绕轴向旋转，并且能够如图3(b)所示那样在较长方向上挠曲。因而，即使检测对象面DS相对于传感器支架30倾斜，如图3(a)所示，传感器主体10也能够仿形于检测对象面DS。此外，即使在检测对象面DS上有鼓出的地方，如图3(b)所示，传感器主体10也能够仿形于检测对象面DS。

以上，说明了本发明的优选的实施方式，但只要不脱离本发明的主旨，就能够取舍选择在上述实施方式中举出的结构、或适当变更为其他的结构。

例如，传感器主体10的覆盖层20如图1～图3所示那样相对于较长方向L是笔直的，相对于此，如图4所示那样在较长方向L的中央部分能够弯曲。该传感器主体10具备以作为弯曲部分的棱线28为边界相互倾斜、并且分别由平坦的面构成的第1检测面25A和第2检测面25B。

图4(a)中，温度检测对象的检测对象面DS呈水平(图4(a)的左侧)，在此情况下，如果是无负荷，则检测面25的棱线28仅止于与检测对象面DS线接触。但是，由于传感器主体10被两端支承，所以如果对前端及后端施加载荷Lo而向检测对象面DS推抵，则山形弯折形状的检测面25仿形于检测对象面DS而变形为一样地连续的平坦面，与检测对象面DS面接触。此时，棱线28比隔着棱线28的第1检测面25A和第2检测面25B更密地与检测对象面DS接触。这样，通过使检测面25成为山形弯折形状，能够提高两端支承构造的传感器主体10的变形能力。

接着，如图4(b)所示，即使是检测对象面DS相对于水平倾斜的情况(图4(b)的左侧)，通过使山形弯折形状的检测面25仿形于检测对象面DS而变形为一样地连续的平坦面，也能够与检测对象面DS面接触(图4(b)的右侧)。

接着，如图4(c)所示，即使是检测对象面DS凹陷的情况(图4(c)的左侧)，通过使山形弯折形状的检测面25仿形于检测对象面DS而变形为一样地连续的平坦面，也能够与检测对象面DS面接触(图4(c)的右侧)。

如以上这样，该传感器主体10不论各种检测对象面DS的性状如何，都能够确保与检测对象面DS的面接触。

这里，表示了检测面25(第1检测面25A、第2检测面25B)的整个区域与检测对象面DS面接触的例子，但根据检测对象面DS的性状，也有仅能够进行部分性的面接触的情况。但是，根据参照图4的以上的说明可知，与仅用一样地连续的平坦的面形成检测面25相比，通过将检测面做成山形弯折形状，检测面更容易仿形于检测对象面DS，而更容易得到面接触。

在检测对象的温度检测面具备一样地连续的平坦的面、并且相对于温度传感器平行的情况下，本发明的温度传感器的外侧面也只要具备一样地连续的平坦的面就足够。但是，温度检测面有倾斜或扭转的情况，在此情况下，如果温度传感器的外侧面为一样地连续的平坦的面，则不能充分得到温度检测面与外侧面的接触面积。所以，在本发明中，通过将检测面做成山形弯折形状并将其推抵在温度检测面上而使检测面变形以接近于平坦，抵接面容易对温度检测面仿形。

此外，在本发明中，进行两端支承的位置是根据检测对象及检测对象面而适当设定的，是任意的。

标号说明

1 温度传感器

10 传感器主体

11 感温元件

12A、12B 引出线

13A 导线

13A、13B 导线

16 露出边界部

20 覆盖层

25 检测面

25A 第1检测面

25B 第2检测面

27 前端支承部

28 棱线

30 传感器支架

31 容纳腔室

31A 前端侧

31B 后端侧

31C 底

31D 分隔部

32 前壁

33 前端支承台

34 后壁

35 锁止爪

36A、36B 侧壁

37 上壁

38 电线引出口

39、39 卡止爪

40 导线固定工具

41 上壁

42A、42B 侧壁

43 底壁

44 支架***口

45 电线引出口

46 锁止孔

DS 检测对象面

Lo 载荷

L 较长方向

W 宽度方向

F 前端侧

B 后端侧

Claims (3)

1.一种温度传感器，其特征在于，

具备：

传感器支架，从前端侧朝向后端侧延伸；以及

传感器主体，以在上述前端侧配置感温元件的方式被保持在上述传感器支架上，与上述感温元件电连接的导线被从上述传感器主体朝向上述后端侧引出；

上述传感器主体包括树脂制的覆盖层，该树脂制的覆盖层将上述感温元件和上述导线的一部分覆盖并且具有大致长方体的形状，

上述传感器主体被上述传感器支架在上述前端侧和上述后端侧两端支承，

由上述传感器支架进行的上述两端支承经由上述树脂制的覆盖层进行，

在上述传感器主体与上述传感器支架之间，除了有关上述两端支承的部分以外，设有容许上述传感器主体在上述温度传感器使用时仿形于检测对象面而围绕其轴线方向旋转的空隙。

2.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，

上述传感器主体的被推抵在检测对象上的检测面由平坦的面构成。

3.如权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，

上述传感器主体中，从上述前端侧朝向上述后端侧，上述检测面呈山形弯折形状，隔着棱线而具备第1检测面和第2检测面。