JP5609275B2 - Temperature sensor mounting structure and temperature sensor mounting method - Google Patents
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Description
本発明は、モータを構成するステータの巻線の温度を測定する温度センサの取り付け技術に関する。 The present invention relates to a temperature sensor mounting technique for measuring the temperature of a stator winding constituting a motor.
従来、ステータコアのティースに設けられたインシュレータに溝を設けて、溝に温度センサを設置し、インシュレータを介してティースに巻き付けられたコイルの温度を温度センサで測定する技術が知られている（特許文献１参照）。 Conventionally, a technique is known in which a groove is provided in an insulator provided in a tooth of a stator core, a temperature sensor is installed in the groove, and a temperature of the coil wound around the tooth via the insulator is measured by the temperature sensor (patent) Reference 1).
しかしながら、インシュレータに温度センサを取り付けると、コイルの中で比較的温度が低いコイル内側の温度を測定することができるが、最も高温となるコイル表面の温度を測定することができないという問題がある。 However, when a temperature sensor is attached to the insulator, the temperature inside the coil, which is relatively low in the coil, can be measured, but there is a problem that the temperature of the coil surface that is the highest temperature cannot be measured.
本発明は、コイル表面の温度が測定できるように温度センサを取り付ける、温度センサの取り付け技術に関する。 The present invention relates to a temperature sensor mounting technique for mounting a temperature sensor so that the temperature of a coil surface can be measured.
本発明による温度センサの取り付け構造は、モータを構成するステータの巻線の温度を測定する温度センサをモータに取り付けるための構造である。この温度センサの取り付け構造は、二本の脚を有するＵ字型の形状の温度センサホルダであって、二本の脚のうちの一方の脚は、内側に開口を有するとともに、脚が伸びている方向に挿入される温度センサを格納するための格納部を有する温度センサホルダと、温度センサホルダの二本の脚がモータの回転軸方向から巻線を跨ぐように、温度センサホルダをステータに取り付ける取り付け部とを有する。そして、格納部に格納された温度センサは、開口を介して巻線と接触する。 The temperature sensor mounting structure according to the present invention is a structure for mounting a temperature sensor for measuring the temperature of the winding of the stator constituting the motor to the motor. This temperature sensor mounting structure is a U-shaped temperature sensor holder having two legs, and one of the two legs has an opening on the inside and the leg extends. A temperature sensor holder having a storage portion for storing a temperature sensor inserted in the direction in which the temperature sensor is inserted, and the temperature sensor holder on the stator so that the two legs of the temperature sensor holder straddle the winding from the rotation axis direction of the motor. And a mounting portion to be attached. And the temperature sensor stored in the storage part contacts a coil | winding through opening.
また、本発明による温度センサの取り付け方法は、モータを構成するステータの巻線の温度を測定する温度センサをモータに取り付けるための方法である。この取り付け方法は、二本の脚を有するＵ字型の形状であって、かつ、二本の脚のうちの一方の脚の内側に開口が設けられている温度センサホルダの前記開口を有する脚に温度センサを挿入するステップと、温度センサが挿入された温度センサホルダの二本の脚がモータの回転軸方向から巻線を跨いで、温度センサが開口を介して巻線と接触するように、温度センサホルダをステータに取り付けるステップと、を有する。 The temperature sensor mounting method according to the present invention is a method for mounting a temperature sensor for measuring the temperature of the stator winding constituting the motor to the motor. This attachment method has a U-shaped shape having two legs, and the leg having the opening of the temperature sensor holder in which an opening is provided inside one of the two legs. A step of inserting the temperature sensor in the step, and the two legs of the temperature sensor holder in which the temperature sensor is inserted straddle the winding from the rotation axis direction of the motor so that the temperature sensor contacts the winding through the opening. Attaching the temperature sensor holder to the stator.
本発明によれば、温度センサがコイルの巻線の表面に接触するので、コイルの表面の温度を精度良く測定することができる。 According to the present invention, since the temperature sensor contacts the surface of the coil winding, the temperature of the coil surface can be accurately measured.
以下、図面を参照しながら、一実施形態における温度センサの取り付け構造について説明する。 Hereinafter, a temperature sensor mounting structure according to an embodiment will be described with reference to the drawings.
図１は、温度センサが取り付けられた分割コア型ステータ（以下では、単にステータとも呼ぶ）をハウジング１に組み込んだ状態を示す図である。ステータの内側にロータ（不図示）が組み込まれることによって、モータ（電動機）が構成される。このモータは、いわゆる集中巻モータである。 FIG. 1 is a view showing a state in which a split core type stator (hereinafter also simply referred to as a stator) to which a temperature sensor is attached is incorporated in a housing 1. A motor (electric motor) is configured by incorporating a rotor (not shown) inside the stator. This motor is a so-called concentrated winding motor.
配電構造部品８は、図示しない電源から供給される電流を、Ｕ相端子５、Ｖ相端子６、Ｗ相端子７を介して、Ｕ相コイル２、Ｖ相コイル３、Ｗ相コイル４にそれぞれ配分する。 The distribution structure component 8 supplies current supplied from a power source (not shown) to the U-phase coil 2, the V-phase coil 3, and the W-phase coil 4 via the U-phase terminal 5, the V-phase terminal 6, and the W-phase terminal 7, respectively. To distribute.
後述するように、ステータの巻線を測定するための温度センサは、温度センサホルダ１１に取り付けられた状態で使用される。温度センサが取り付けられた温度センサホルダ１１は、後述するように、ステータセグメントに取り付けられる。温度センサによる温度測定結果は、リード線１２およびコネクタ１３を介して、図示しない制御装置に出力される。 As will be described later, the temperature sensor for measuring the winding of the stator is used in a state of being attached to the temperature sensor holder 11. The temperature sensor holder 11 to which the temperature sensor is attached is attached to the stator segment as will be described later. The temperature measurement result by the temperature sensor is output to a control device (not shown) via the lead wire 12 and the connector 13.
図２は、ハウジングを省略した分割コア型ステータ２０の回転軸方向における断面図である。分割コア型ステータ２０は、磁性体からなるステータコア２１、絶縁体からなるインシュレータ２２、および、銅線からなるコイル２３を備えており、円周方向に複数のステータセグメントに分割されている。 FIG. 2 is a cross-sectional view in the direction of the rotation axis of the split core type stator 20 from which the housing is omitted. The split core type stator 20 includes a stator core 21 made of a magnetic material, an insulator 22 made of an insulator, and a coil 23 made of copper wire, and is divided into a plurality of stator segments in the circumferential direction.
ステータコア２１は、外周円環部のバックヨーク部２４と、内周側に突出した複数のティース２５により構成されている。各ティース２５には、銅線が巻かれてコイル２３が形成されている。接地電位であるティース２５と、高電圧部であるコイル２３との間には、両者を絶縁するために、インシュレータ２２が設けられている。すなわち、コイル２３は、インシュレータ２２を介して、ティース２５に巻き付けられている。 The stator core 21 is configured by a back yoke portion 24 of an outer peripheral annular portion and a plurality of teeth 25 protruding to the inner peripheral side. A copper wire is wound around each tooth 25 to form a coil 23. An insulator 22 is provided between the tooth 25, which is a ground potential, and the coil 23, which is a high voltage portion, in order to insulate them from each other. That is, the coil 23 is wound around the tooth 25 via the insulator 22.
なお、隣接するティース２２およびバックヨーク部２４で囲まれた領域２６をスロットと呼ぶ。 The region 26 surrounded by the adjacent teeth 22 and back yoke portion 24 is called a slot.
図３は、１つのステータセグメントの構成を示す図である。また、図４は、コイルを除いたステータセグメントを分解した状態を示す図である。図４に示すように、ステータコア３０をモータ回転軸方向の両側から挟み込むように、インシュレータ３１およびインシュレータ３２を組み付けた後、コイルを巻き付けることで、図３に示すようなステータセグメントが得られる。このステータセグメントを円周状に配列してハウジング１に組み付けることによって、図１に示すようなステータが形成される。 FIG. 3 is a diagram showing a configuration of one stator segment. FIG. 4 is a diagram showing a state in which the stator segment excluding the coil is disassembled. As shown in FIG. 4, after assembling the insulator 31 and the insulator 32 so as to sandwich the stator core 30 from both sides in the motor rotation axis direction, a coil is wound to obtain a stator segment as shown in FIG. The stator segments as shown in FIG. 1 are formed by arranging the stator segments in a circumferential shape and assembling them in the housing 1.
図５は、温度センサ５１および温度センサホルダ５５（図１の温度センサホルダ１１に対応）の外観構成を示す図である。温度センサ５１は、検温部５２と、リード線５３（図１のリード線１２に対応）と、外皮５４とから構成される。検温部５２は、例えば、サーミスタであって、温度測定対象の温度を検知する。検温部５２によって検知された温度の情報は、リード線５３を介して、外部の制御装置に出力される。 FIG. 5 is a diagram showing the external configuration of the temperature sensor 51 and the temperature sensor holder 55 (corresponding to the temperature sensor holder 11 of FIG. 1). The temperature sensor 51 includes a temperature detector 52, a lead wire 53 (corresponding to the lead wire 12 in FIG. 1), and an outer skin 54. The temperature detector 52 is, for example, a thermistor, and detects the temperature of the temperature measurement target. Information on the temperature detected by the temperature detector 52 is output to an external control device via the lead wire 53.
温度センサホルダ５５は、図５に示すように、二本の脚５６，５７を有し、略Ｕ字型の形状をしている。片側の脚５６は、温度センサ５１を挿入できる構造となっている。すなわち、脚５６は、温度センサ５１を格納するための格納部５９を有する。また、脚５６には、内側から外側に通ずる開口部５８が設けられている。後述するように、温度センサホルダ５５は、高温となるコイルに接触するため、高耐熱の樹脂などにより構成されることが好ましい。 As shown in FIG. 5, the temperature sensor holder 55 has two legs 56 and 57 and has a substantially U shape. The leg 56 on one side has a structure in which the temperature sensor 51 can be inserted. That is, the leg 56 has a storage unit 59 for storing the temperature sensor 51. In addition, the leg 56 is provided with an opening 58 that communicates from the inside to the outside. As will be described later, the temperature sensor holder 55 is preferably made of a highly heat-resistant resin or the like in order to come into contact with the coil that becomes high temperature.
図６は、温度センサホルダ５５の脚５６に設けられた格納部５９に、温度センサ５１を挿入した状態を示す図である。図６（ａ）は、脚５６の外側から見た斜視図であり、図６（ｂ）は、脚５６の内側から見た斜視図である。 FIG. 6 is a view showing a state in which the temperature sensor 51 is inserted into the storage portion 59 provided on the leg 56 of the temperature sensor holder 55. FIG. 6A is a perspective view seen from the outside of the leg 56, and FIG. 6B is a perspective view seen from the inside of the leg 56.
温度センサホルダ５５には、リード線からめ部６０が設けられている。温度センサ５１を温度センサホルダ５５に挿入した後、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、温度センサ５１のリード線５３を、リード線からめ部６０にからめて使用する。これにより、温度センサホルダ５５に挿入された温度センサ５１が挿入した方向から抜けてしまうのを防ぐことができる。 The temperature sensor holder 55 is provided with a lead portion 60 from the lead wire. After the temperature sensor 51 is inserted into the temperature sensor holder 55, as shown in FIGS. 6A and 6B, the lead wire 53 of the temperature sensor 51 is entangled from the lead wire to the fitting portion 60 and used. Thereby, it is possible to prevent the temperature sensor 51 inserted into the temperature sensor holder 55 from coming off from the insertion direction.
また、温度センサホルダ５５の脚５６には、検温部押さえ部６１が設けられている。検温部押さえ部６１は、温度センサ５１の検温部５２が温度センサホルダ５５の開口部５８を介して外側にはみ出ないように、検温部５２を拘束する。図６（ａ）に示すように、検温部押さえ部６１は、温度センサホルダ５５の脚５６に設けられている開口部５８の全てに設けられているのではなく、少なくとも検温部５２（図５参照）を拘束できる位置まで設けられている。 The temperature sensor holder 55 has a leg 56 provided with a temperature detector holding part 61. The temperature detection part holding part 61 restrains the temperature detection part 52 so that the temperature detection part 52 of the temperature sensor 51 does not protrude outside through the opening 58 of the temperature sensor holder 55. As shown in FIG. 6 (a), the temperature detector holding part 61 is not provided in all the openings 58 provided in the legs 56 of the temperature sensor holder 55, but at least the temperature detector 52 (FIG. 5). To the position where it can be restrained.
温度センサホルダ５５には、ステータセグメントのインシュレータ３１に取り付けるための爪６２が設けられている。爪６２の詳細な説明については、後述する。 The temperature sensor holder 55 is provided with a claw 62 for attaching to the insulator 31 of the stator segment. Detailed description of the claw 62 will be described later.
図７（ａ）は、温度センサホルダ５５の脚５６の切断面を示すための切断箇所Ａ−Ａを示す図であり、図７（ｂ）は、切断箇所Ａ−Ａで切断した脚５６の断面図である。温度センサホルダ５５の脚５６の先端付近には、挿入された温度センサ５１を受け止めるための先端受け部７１が設けられている。先端受け部７１は、温度センサ５１の先端の大きさや形状に応じた形となっている。この先端受け部７１に温度センサ５１の先端をはめ込む。 FIG. 7A is a view showing a cut portion AA for showing a cut surface of the leg 56 of the temperature sensor holder 55, and FIG. 7B is a view of the leg 56 cut at the cut portion AA. It is sectional drawing. A tip receiving portion 71 for receiving the inserted temperature sensor 51 is provided near the tip of the leg 56 of the temperature sensor holder 55. The tip receiving portion 71 has a shape corresponding to the size and shape of the tip of the temperature sensor 51. The tip of the temperature sensor 51 is fitted into the tip receiving portion 71.
ここで、温度センサ５１の先端とは、図５において、少なくとも検温部５２より下の部分を意味している。温度センサの先端部には、検温部５２やリード線５３が存在しないので、他の部位に比べて直径が細く、寸法精度が高い。このため、温度センサ５１を温度センサホルダ５５の脚５６に挿入した際に、温度センサ５１の先端を、温度センサホルダ５５の先端受け部７１にはめ込むことによって、温度センサを精度良く固定することができる。 Here, the tip of the temperature sensor 51 means at least a portion below the temperature detecting unit 52 in FIG. Since the temperature sensor 52 and the lead wire 53 are not present at the tip of the temperature sensor, the diameter is thinner and the dimensional accuracy is higher than in other parts. For this reason, when the temperature sensor 51 is inserted into the leg 56 of the temperature sensor holder 55, the temperature sensor can be fixed with high accuracy by fitting the tip of the temperature sensor 51 into the tip receiving portion 71 of the temperature sensor holder 55. it can.
図８（ａ）は、温度センサ５１が挿入された状態の温度センサホルダ５５の脚５６の切断面を示すための切断箇所Ｂ−Ｂを示す図であり、図８（ｂ）は、切断箇所Ｂ−Ｂで切断した脚５６の断面図である。 Fig.8 (a) is a figure which shows the cutting location BB for showing the cut surface of the leg 56 of the temperature sensor holder 55 in the state in which the temperature sensor 51 was inserted, FIG.8 (b) is a cutting location. It is sectional drawing of the leg 56 cut | disconnected by BB.
上述したように、温度センサホルダ５５には、検温部押さえ部６１が設けられており、温度センサ５１の検温部５２をステータの円周方向に拘束して、検温部５２が温度センサホルダ５５の外側にはみ出さないようにする。なお、図６や図８では、検温部５２の一部が温度センサホルダ５５の外側に露出しているが、これは、寸法制約上、温度センサホルダ５５を小型化しているためである。すなわち、検温部５２が温度センサホルダ５５の外側に露出しないように、温度センサホルダ５５の形状を定めてもよい。 As described above, the temperature sensor holder 55 is provided with the temperature detector holding portion 61, and the temperature detector 52 of the temperature sensor 51 is constrained in the circumferential direction of the stator so that the temperature detector 52 is connected to the temperature sensor holder 55. Do not protrude outside. 6 and 8, a part of the temperature detection unit 52 is exposed outside the temperature sensor holder 55. This is because the temperature sensor holder 55 is downsized due to dimensional constraints. That is, the shape of the temperature sensor holder 55 may be determined so that the temperature detecting unit 52 is not exposed to the outside of the temperature sensor holder 55.
図９は、温度センサ５１を挿入した温度センサホルダ５５を、コイル２３が巻かれたステータセグメントに装着する方法を示す図である。図９に示すように、モータの回転軸方向に、Ｕ字型の温度センサホルダ５５の二本の脚５６、５７がコイル２３を跨いで挟み込むように装着する。このため、温度センサホルダ５５の二本の脚５６、５７の間隔は、挟み込むコイル２３の幅に基づいた長さとしておく。 FIG. 9 is a diagram showing a method of mounting the temperature sensor holder 55 with the temperature sensor 51 inserted on the stator segment around which the coil 23 is wound. As shown in FIG. 9, the two legs 56 and 57 of the U-shaped temperature sensor holder 55 are mounted so as to sandwich the coil 23 in the direction of the rotation axis of the motor. For this reason, the distance between the two legs 56 and 57 of the temperature sensor holder 55 is set to a length based on the width of the coil 23 to be sandwiched.
コイルが巻かれたステータセグメントのうち、二本の脚５６、５７でコイル２３を挟み込むように温度センサホルダ５５を取り付ける位置を、取り付け部９５と呼ぶ。上述したように、温度センサ５１のリード線５３を、リード線からめ部６０にからめているため、温度センサホルダ５５をステータセグメントの取り付け部９５に装着する際に、温度センサ５１が温度センサホルダ５５から抜け出ることはない。 A position where the temperature sensor holder 55 is attached so that the coil 23 is sandwiched between the two legs 56 and 57 among the stator segments wound with the coil is referred to as an attachment portion 95. As described above, since the lead wire 53 of the temperature sensor 51 is tangled to the hook portion 60, when the temperature sensor holder 55 is mounted on the stator segment mounting portion 95, the temperature sensor 51 is moved to the temperature sensor holder 55. Never get out of it.
図１０は、温度センサ５１を挿入した温度センサホルダ５５をステータセグメントに装着した状態を示す図である。Ｕ字型の温度センサホルダ５５でコイル２３を挟み込んだ際に、温度センサホルダ５５の挟み込む力によって、温度センサ５１は、コイル２３に押し当てられる。特に、温度センサホルダ５５の検温部押さえ部６１によって、検温部５２が温度センサホルダ５５の外側にはみ出さないように固定されるため、温度センサ５１の検温部５２が設けられている部位は、コイル２３に押し当てられる。 FIG. 10 is a view showing a state in which the temperature sensor holder 55 with the temperature sensor 51 inserted is attached to the stator segment. When the coil 23 is sandwiched by the U-shaped temperature sensor holder 55, the temperature sensor 51 is pressed against the coil 23 by the sandwiching force of the temperature sensor holder 55. In particular, the temperature sensor 52 is fixed by the temperature sensor holder 61 of the temperature sensor holder 55 so that the temperature sensor 52 does not protrude outside the temperature sensor holder 55. Pressed against the coil 23.
上述したように、検温部押さえ部６１は、温度センサホルダ５５の脚５６に設けられている開口部５８の全てに設けられているのではなく、少なくとも検温部５２を拘束できる位置まで設けられている。従って、温度センサ５１の先端から検温部５２までの部位は、検温部押さえ部６１によって拘束されるが、それ以外の部位は、温度センサホルダ５５の脚５６の外側方向に拘束されることはない。また、温度センサ５１は、検温部５２が設けられている位置が最も直径が大きい。これらの理由により、温度センサ５１は、検温部５２が設けられている部位でコイル２３に接触するが、それ以外の部位では、コイル２３との間に隙間が存在する。 As described above, the temperature detecting portion pressing portion 61 is not provided in all of the openings 58 provided in the legs 56 of the temperature sensor holder 55 but is provided at least to a position where the temperature detecting portion 52 can be restrained. Yes. Accordingly, the portion from the tip of the temperature sensor 51 to the temperature detecting unit 52 is restrained by the temperature detecting portion pressing portion 61, but the other portions are not restricted in the outward direction of the legs 56 of the temperature sensor holder 55. . Further, the temperature sensor 51 has the largest diameter at the position where the temperature detection unit 52 is provided. For these reasons, the temperature sensor 51 is in contact with the coil 23 at a portion where the temperature detecting unit 52 is provided, but there is a gap between the temperature sensor 51 and the coil 23 at other portions.
図１１（ａ）は、温度センサホルダ５５の切断面を示すための切断箇所Ｃ−Ｃを示す図であり、図１１（ｂ）は、切断箇所Ｃ−Ｃで切断した断面図である。図１１（ｂ）に示すように、温度センサ５１は、検温部５２が設けられている部位でコイル２３と接触しているが、それ以外の部位では、コイル２３との間に隙間が存在する。この隙間は、コイル２３へのワニス浸透時に重要な役割を果たす。 FIG. 11A is a view showing a cut portion CC for showing a cut surface of the temperature sensor holder 55, and FIG. 11B is a cross-sectional view cut at the cut portion CC. As shown in FIG. 11B, the temperature sensor 51 is in contact with the coil 23 at a portion where the temperature detecting unit 52 is provided, but there is a gap between the temperature sensor 51 and the coil 23 at other portions. . This gap plays an important role when the varnish penetrates the coil 23.
ワニスの塗布作業は、図１に示すようなステータアセンブリ状態で回転させながら行う。コイル２３に滴下されたワニスの一部はコイル内部に浸透し、他の一部は遠心力と重力とによってコイル表面を流れる。このとき、上述した温度センサ５１とコイル２３との間に存在する隙間にもワニスが流れるので、外周部のコイルに効果的にワニスを付着させることができる。 The varnish application operation is performed while rotating in a stator assembly state as shown in FIG. A part of the varnish dropped on the coil 23 penetrates into the inside of the coil, and the other part flows on the coil surface by centrifugal force and gravity. At this time, since the varnish flows also in the gap existing between the temperature sensor 51 and the coil 23 described above, the varnish can be effectively attached to the outer peripheral coil.
また、図８（ｂ）に示すように、コイル２３に接触している検温部５２の近傍にもワニス８０は付着する。これにより、温度センサ５１の検温部５２への伝熱面積が増大するので、温度センサ５１の検温応答性が向上する。 Further, as shown in FIG. 8B, the varnish 80 also adheres to the vicinity of the temperature detecting unit 52 that is in contact with the coil 23. Thereby, since the heat transfer area to the temperature detection part 52 of the temperature sensor 51 increases, the temperature measurement responsiveness of the temperature sensor 51 improves.
温度センサ５１を挿入した温度センサホルダ５５をステータセグメントに挟み込むことで、温度センサ５１は自ずとモータの円周方向に固定される。温度センサ５１をモータの半径方向および回転軸方向に固定する方法を以下で説明する。 By sandwiching the temperature sensor holder 55 into which the temperature sensor 51 is inserted between the stator segments, the temperature sensor 51 is naturally fixed in the circumferential direction of the motor. A method for fixing the temperature sensor 51 in the radial direction and the rotation axis direction of the motor will be described below.
上述したように、温度センサホルダ５５には、ステータセグメントを構成するインシュレータ３１と組み合わせるための爪６２が２つ設けられている（図６参照）。温度センサホルダ５５をステータセグメントに装着する際に、爪６２でインシュレータ３１を挟み込むことにより（図１０参照）、温度センサホルダ５５をモータの半径方向に固定する。 As described above, the temperature sensor holder 55 is provided with two claws 62 for combining with the insulator 31 constituting the stator segment (see FIG. 6). When attaching the temperature sensor holder 55 to the stator segment, the temperature sensor holder 55 is fixed in the radial direction of the motor by sandwiching the insulator 31 with the claws 62 (see FIG. 10).
また、インシュレータ３１には、図９に示すように、ホルダ突き当て部９０が設けられている。温度センサホルダ５５をステータセグメントに装着する際に、温度センサホルダ５５がコイル２３の回転軸方向端部に当たる前に、温度センサホルダ５５の爪６２がホルダ突き当て部９０に当たる。すなわち、ホルダ突き当て部９０が設けられていることによって、温度センサホルダ５５の装着時に、温度センサホルダ５５がコイル２３の回転軸方向端部に強く当たるのを防いで、コイル２３の銅線の被膜の損傷を防ぐことができる。これにより、温度センサホルダ５５をステータセグメントに組み付ける際に、細心の注意を払って組み付ける必要がなくなるので、組み付け作業性が向上する。 Further, as shown in FIG. 9, the insulator 31 is provided with a holder abutting portion 90. When the temperature sensor holder 55 is attached to the stator segment, the claws 62 of the temperature sensor holder 55 come into contact with the holder abutting portion 90 before the temperature sensor holder 55 comes into contact with the end of the coil 23 in the rotation axis direction. That is, the provision of the holder abutting portion 90 prevents the temperature sensor holder 55 from strongly hitting the end of the coil 23 in the direction of the rotation axis when the temperature sensor holder 55 is mounted. Damage to the coating can be prevented. This eliminates the need to pay close attention when assembling the temperature sensor holder 55 to the stator segment, thereby improving the assembling workability.
図１２は、図１０に示す切断箇所Ｄ−Ｄで切断したステータセグメントの断面図のうち、温度センサホルダ５５の爪６２が位置する箇所の局所拡大図である。インシュレータ３１には、図９および図１２に示すように、テーパ９１が設けられている。テーパ９１が設けられていることにより、温度センサホルダ５５の爪６２をインシュレータ３１にはめ込む際の挿入荷重を低減させることができる。 FIG. 12 is a local enlarged view of a portion where the claw 62 of the temperature sensor holder 55 is located in the cross-sectional view of the stator segment cut at the cutting portion DD shown in FIG. 10. As shown in FIGS. 9 and 12, the insulator 31 is provided with a taper 91. By providing the taper 91, it is possible to reduce an insertion load when the claw 62 of the temperature sensor holder 55 is fitted into the insulator 31.
また、インシュレータ３１には、図１２に示すように、テーパ９１の下部に段差９２が設けられている。温度センサホルダ５５の爪６２が一旦インシュレータ３１にはめ込まれると、段差９２が設けられていることによって、温度センサホルダ５５の挿入方向とは逆方向に爪６２が抜けてしまうのを防ぐことができる。段差９２と爪６２との間には、モータ回転軸方向に多少の隙間があるので、温度センサホルダ５５は、モータ回転軸方向に微小に動き得るが、おおよその位置決めは可能である。最終的には、ワニス塗布によって温度センサ５１がコイルに固着されるので、振動などによって温度センサホルダ５５の位置がずれることはない。 Further, as shown in FIG. 12, the insulator 31 is provided with a step 92 below the taper 91. Once the claw 62 of the temperature sensor holder 55 is fitted into the insulator 31, the step 92 is provided, thereby preventing the claw 62 from coming off in the direction opposite to the insertion direction of the temperature sensor holder 55. . Since there is a slight gap in the motor rotation axis direction between the step 92 and the claw 62, the temperature sensor holder 55 can move slightly in the motor rotation axis direction, but an approximate positioning is possible. Finally, since the temperature sensor 51 is fixed to the coil by varnish application, the position of the temperature sensor holder 55 does not shift due to vibration or the like.
上述した説明では、温度センサ５１を挿入した温度センサホルダ５５をステータセグメントに組み付ける方法について説明した。しかし、図１に示すようなステータアセンブリの状態で温度センサホルダ５５を組み付けることもできる。モータの組立工程において、ステータセグメントのハンドリング等を考慮すると、ステータアセンブリ状態で温度センサホルダ５５を組み付けた方が取り扱いは簡素である。 In the above description, the method of assembling the temperature sensor holder 55 with the temperature sensor 51 inserted into the stator segment has been described. However, the temperature sensor holder 55 can be assembled in the state of the stator assembly as shown in FIG. In the motor assembly process, if handling of the stator segment is taken into consideration, handling is simpler when the temperature sensor holder 55 is assembled in the stator assembly state.
以上、一実施形態における温度センサの取り付け構造は、二本の脚５６、５７を有するＵ字型の形状の温度センサホルダ５５であって、二本の脚５６、５７のうちの一方の脚５６は、内側に開口５８を有するとともに、脚が伸びている方向に挿入される温度センサ５１を格納するための格納部を有する温度センサホルダ５５と、温度センサホルダ５５の二本の脚５６、５７が巻線２３を跨ぐように、温度センサホルダ５５をステータに取り付ける取り付け部とを有する。格納部に格納された温度センサ５１は、開口５８を介して巻線２３と接触する。これにより、最高温度部位となる巻線（コイル）２３の表面に温度センサ５１が接触するので、巻線の表面の温度を精度良く測定することができる。従って、モータの運転可能領域を、コイル温度限界により近い領域まで拡大することが可能となる。また、温度センサ５１を格納したＵ字型の温度センサホルダ５５の二本の脚で巻線を跨ぐように、温度センサホルダ５５を装着する構造なので、温度センサ５１を容易にモータに取り付けることができる。 As described above, the temperature sensor mounting structure in one embodiment is a U-shaped temperature sensor holder 55 having two legs 56, 57, and one leg 56 of the two legs 56, 57. Includes a temperature sensor holder 55 having an opening 58 on the inside and a storage portion for storing a temperature sensor 51 inserted in a direction in which the legs extend, and two legs 56, 57 of the temperature sensor holder 55. Has a mounting portion for attaching the temperature sensor holder 55 to the stator so as to straddle the windings 23. The temperature sensor 51 stored in the storage unit comes into contact with the winding wire 23 through the opening 58. Thereby, since the temperature sensor 51 contacts the surface of the coil | winding (coil) 23 used as the highest temperature site | part, the temperature of the surface of a coil | winding can be measured accurately. Therefore, it is possible to expand the motor operable region to a region closer to the coil temperature limit. Further, since the temperature sensor holder 55 is mounted so as to straddle the winding with the two legs of the U-shaped temperature sensor holder 55 storing the temperature sensor 51, the temperature sensor 51 can be easily attached to the motor. it can.
また、温度センサホルダ５５は、格納部に格納された温度センサ５１の信号線５３をからめるための信号線からめ部６０を有する。これにより、温度センサ５１が格納された温度センサホルダ５５をモータに取り付ける際に、温度センサ５１の位置がずれるのを防ぐことができる。 Further, the temperature sensor holder 55 has a signal line tie portion 60 for tangling the signal line 53 of the temperature sensor 51 stored in the storage portion. Thereby, when attaching the temperature sensor holder 55 in which the temperature sensor 51 is stored to a motor, it can prevent that the position of the temperature sensor 51 shifts | deviates.
さらに、温度センサホルダ５５は、温度センサ５１の先端をはめ込むための先端受け部７１と、温度を測定する検温部５２が、格納部５９を有する脚５６の外側に突出しないように、温度センサ５１を内側に押さえる押さえ部６１とを有する。そして、温度センサ５１の各部位のうち、検温部５２が設けられている部位は巻線と接触しているが、それ以外の部位は、巻線と接触していない。温度センサ５１の先端を先端受け部７１にはめ込むことにより、温度センサ５１の位置を精度良く決定することができる。また、温度センサホルダ５５の押さえ部６１によって、検温部５２が脚５６の外側に突出しないように押さえるので、検温部５２が設けられている部位を確実に巻線と接触させることができる。さらに、温度センサ５１の各部位のうち、検温部５２が設けられている部位以外の部位は、巻線と接触していないので、ワニス塗布時に、コイル表面を流れるワニスの流れが妨げられることがなく、コイルへのワニス浸透を効果的に行うことができる。ワニス浸透は、コイルの銅線間の隙間を埋め、コイルの発熱を効果的にステータコア３０やインシュレータ３１、３２に伝達する機能がある。上述したように、検温部５２が設けられている部位以外の部位とコイルとの間に隙間を確保することによって、上記機能が損なわれることがない。さらに、コイル表面に接触している検温部５２近傍にワニスを付着させることも可能となるので、コイルから検温部５２への熱伝達経路面積が増して、コイルから温度センサ５１への熱伝達率を向上させることができる。 Further, the temperature sensor holder 55 is configured so that the tip receiving portion 71 for fitting the tip of the temperature sensor 51 and the temperature detecting portion 52 for measuring the temperature do not protrude outside the leg 56 having the storage portion 59. And a pressing part 61 that presses inward. And among each site | part of the temperature sensor 51, although the site | part in which the temperature detection part 52 is provided is contacting the coil | winding, the other site | part is not contacting the coil | winding. By fitting the tip of the temperature sensor 51 into the tip receiving portion 71, the position of the temperature sensor 51 can be determined with high accuracy. In addition, since the temperature measuring part 52 is pressed by the pressing part 61 of the temperature sensor holder 55 so as not to protrude to the outside of the leg 56, the part where the temperature measuring part 52 is provided can be reliably brought into contact with the winding. Further, among the respective parts of the temperature sensor 51, the parts other than the part where the temperature detecting unit 52 is provided are not in contact with the winding, and therefore, the flow of the varnish flowing on the coil surface may be hindered when applying the varnish. And varnish penetration into the coil can be effectively performed. The varnish penetration has a function of filling gaps between the copper wires of the coil and effectively transmitting the heat generated by the coil to the stator core 30 and the insulators 31 and 32. As described above, the above function is not impaired by ensuring a gap between the coil and the part other than the part where the temperature detecting unit 52 is provided. Furthermore, since it is possible to attach varnish to the vicinity of the temperature measuring part 52 in contact with the coil surface, the heat transfer path area from the coil to the temperature measuring part 52 is increased, and the heat transfer rate from the coil to the temperature sensor 51 is increased. Can be improved.
温度センサホルダ５５は、巻線２３とステータコア３０との間を絶縁するために設けられている絶縁体３１と嵌合するための嵌合部６２を有する。これにより、モータに振動が発生した場合でも、温度センサホルダ５５がステータセグメントに対してモータ半径方向にずれることを防ぐことができる。 The temperature sensor holder 55 has a fitting portion 62 for fitting with the insulator 31 provided to insulate between the winding 23 and the stator core 30. Thereby, even when vibration is generated in the motor, the temperature sensor holder 55 can be prevented from shifting in the motor radial direction with respect to the stator segment.
また、絶縁体３１は、温度センサホルダ５５を取り付け部９５に取り付ける際に嵌合部６２と接触する部位にテーパ９１を有する。これにより、温度センサホルダ５５の嵌合部６２を絶縁体３１にはめ込む際の挿入荷重を低減させることができる。 Further, the insulator 31 has a taper 91 at a portion that comes into contact with the fitting portion 62 when the temperature sensor holder 55 is attached to the attachment portion 95. Thereby, the insertion load at the time of fitting the fitting part 62 of the temperature sensor holder 55 in the insulator 31 can be reduced.
さらに、巻線２３とステータコア３０との間を絶縁するために設けられている絶縁体３１には、温度センサホルダ５５を取り付け部９５に取り付ける際に、温度センサホルダ５５を受け止めるための受け止め部９０が設けられている。温度センサホルダ５５を絶縁体３１の受け止め部９０で受け止めた状態において、温度センサホルダ５５は、モータ回転軸方向における巻線２３の端部と接触していない。温度センサホルダ５５を受け止めるための受け止め部９０を設けることにより、回転軸方向における温度センサホルダ５５の位置を決定することができる。また、温度センサホルダ５５の装着時に、温度センサホルダ５５が巻線２３の回転軸方向端部に強く当たるのを防いで、巻線２３の被膜の損傷を防ぐことができる。 Further, the insulator 31 provided to insulate the winding 23 from the stator core 30 is provided with a receiving portion 90 for receiving the temperature sensor holder 55 when the temperature sensor holder 55 is attached to the attachment portion 95. Is provided. In a state where the temperature sensor holder 55 is received by the receiving portion 90 of the insulator 31, the temperature sensor holder 55 is not in contact with the end of the winding 23 in the motor rotation axis direction. By providing the receiving portion 90 for receiving the temperature sensor holder 55, the position of the temperature sensor holder 55 in the rotation axis direction can be determined. Further, when the temperature sensor holder 55 is mounted, the temperature sensor holder 55 can be prevented from strongly hitting the end of the winding 23 in the direction of the rotation axis, and damage to the coating film of the winding 23 can be prevented.
なお、電気自動車やハイブリッド車の駆動用モータのように、運転状態が頻繁に変動するモータでは、コイルの実最高温度と検出温度との差は一定ではなく、運転状態によって大きく変動する。この変動幅は、温度検出精度が悪いほど大きくなる。一般的に、モータの出力制限の決定要因の一つとなる検出温度は、実温度との差が大きいことを前提としている。従って、運転条件によっては、実温度が出力制限温度に到達していないにも関わらず、モータの出力が制限されるケースがあり、実質的なモータの運転可能温度領域が狭まっていた。しかしながら、本発明によれば、最高温度部位となるコイルの表面温度を精度良く検出することができるので、実最高温度と検出温度はほぼ等しくなる。従って、コイル温度に関する実質的なモータ運転領域を拡大することができるので、車両の動力性能が向上し、特に、ハイブリッド車の場合には、回生・発電可能領域が拡大するので、燃費の向上が実現できる。 Note that, in a motor whose operating state frequently fluctuates, such as a drive motor for an electric vehicle or a hybrid vehicle, the difference between the actual maximum temperature of the coil and the detected temperature is not constant and varies greatly depending on the operating state. This fluctuation range becomes larger as the temperature detection accuracy is worse. In general, it is assumed that the detected temperature, which is one of the determinants of the motor output limitation, has a large difference from the actual temperature. Therefore, depending on the operating conditions, there are cases where the output of the motor is limited even though the actual temperature does not reach the output limit temperature, and the actual temperature range in which the motor can operate is narrowed. However, according to the present invention, the surface temperature of the coil that is the highest temperature portion can be detected with high accuracy, so the actual maximum temperature and the detected temperature are substantially equal. Therefore, since the substantial motor operation area related to the coil temperature can be expanded, the power performance of the vehicle is improved. In particular, in the case of a hybrid vehicle, the regenerative / power generation possible area is expanded, so that the fuel efficiency is improved. realizable.
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、ステータは、上述した分割コア型ステータに限定されることはなく、一体コア型ステータであってもよい。 The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the stator is not limited to the above-described split core type stator, and may be an integral core type stator.
図１では、温度センサ５１を挿入した温度センサホルダ５５をステータに１つだけ装着した状態を示しているが、温度センサホルダ５５をステータに複数装着することもできる。 Although FIG. 1 shows a state where only one temperature sensor holder 55 into which the temperature sensor 51 is inserted is attached to the stator, a plurality of temperature sensor holders 55 can be attached to the stator.
２３…コイル
３１，３２…インシュレータ
５１…温度センサ
５２…検温部
５３…リード線（信号線）
５５…温度センサホルダ
５６，５７…脚
５８…開口
５９…格納部
６０…リード線からめ部（信号線からめ部）
６１…検温部押さえ部（押さえ部）
６２…爪（嵌合部）
７１…先端受け部
９０…ホルダ突き当て部（受け止め部）
９１…テーパ
９５…取り付け部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 ... Coil 31,32 ... Insulator 51 ... Temperature sensor 52 ... Temperature detection part 53 ... Lead wire (signal wire)
55 ... Temperature sensor holder 56, 57 ... Leg 58 ... Opening 59 ... Storage 60 ... Lead wire fitting (signal wire fitting)
61 ... Temperature detector pressing part (pressing part)
62 ... Nail (fitting part)
71: Tip receiving portion 90 ... Holder abutting portion (receiving portion)
91 ... Taper 95 ... Mounting part
Claims (7)
前記温度センサの取り付け構造は、
二本の脚を有するＵ字型の形状の温度センサホルダであって、前記二本の脚のうちの一方の脚は、内側に開口を有するとともに、脚が伸びている方向に挿入される温度センサを格納するための格納部を有する温度センサホルダと、
前記ステータの部位であって、前記温度センサホルダの前記二本の脚が前記モータの回転軸方向から前記巻線を跨ぐように前記温度センサホルダを取り付ける取り付け部と、
を有し、
前記格納部に格納された温度センサは、前記開口を介して前記巻線と接触する、
ことを特徴とする温度センサの取り付け構造。 A temperature sensor mounting structure for mounting a temperature sensor for measuring the temperature of the stator winding constituting the motor to the motor,
The mounting structure of the temperature sensor is as follows:
A temperature sensor holder having a U-shape having two legs, wherein one of the two legs has an opening on the inside and is inserted in a direction in which the legs extend. A temperature sensor holder having a storage for storing the sensor;
A mounting portion for attaching the temperature sensor holder to be a part of the stator, the two legs of the temperature sensor holder straddling the winding from the rotation axis direction of the motor ;
Have
A temperature sensor stored in the storage unit contacts the winding through the opening;
A temperature sensor mounting structure characterized by that.
前記温度センサは、測定した温度の情報を出力するための信号線を有し、
前記温度センサホルダは、前記格納部に格納された前記温度センサの信号線をからめるための信号線からめ部を有する、
ことを特徴とする温度センサの取り付け構造。 In the temperature sensor mounting structure according to claim 1,
The temperature sensor has a signal line for outputting information of the measured temperature,
The temperature sensor holder has a signal line entangled portion for tangling a signal line of the temperature sensor stored in the storage portion,
A temperature sensor mounting structure characterized by that.
前記温度センサホルダは、
前記温度センサの先端をはめ込むための先端受け部と、
温度を測定する検温部が前記格納部を有する脚の外側に突出しないように、前記温度センサを内側に押さえる押さえ部と、
を有し、
前記温度センサの各部位のうち、前記検温部が設けられている部位は前記巻線と接触しているが、それ以外の部位は、前記巻線と接触していない、
ことを特徴とする温度センサの取り付け構造。 In the temperature sensor mounting structure according to claim 1 or 2,
The temperature sensor holder is
A tip receiving portion for fitting the tip of the temperature sensor;
A holding unit that holds the temperature sensor inward so that the temperature measuring unit that measures the temperature does not protrude outside the leg having the storage unit;
Have
Of each part of the temperature sensor, the part where the temperature measuring unit is provided is in contact with the winding, but other parts are not in contact with the winding,
A temperature sensor mounting structure characterized by that.
前記温度センサホルダは、前記巻線とステータコアとの間を絶縁するために設けられている絶縁体と嵌合するための嵌合部を有する、
ことを特徴とする温度センサの取り付け構造。 In the temperature sensor mounting structure according to any one of claims 1 to 3,
The temperature sensor holder has a fitting portion for fitting with an insulator provided to insulate between the winding and the stator core.
A temperature sensor mounting structure characterized by that.
前記絶縁体は、前記温度センサホルダを前記取り付け部に取り付ける際に前記嵌合部と接触する部位にテーパを有する、
ことを特徴とする温度センサの取り付け構造。 The temperature sensor mounting structure according to claim 4,
The insulator has a taper at a portion that contacts the fitting portion when the temperature sensor holder is attached to the attachment portion.
A temperature sensor mounting structure characterized by that.
前記温度センサの取り付け構造は、
二本の脚を有するＵ字型の形状の温度センサホルダであって、前記二本の脚のうちの一方の脚は、内側に開口を有するとともに、脚が伸びている方向に挿入される温度センサを格納するための格納部を有する温度センサホルダと、
前記ステータの部位であって、前記温度センサホルダの前記二本の脚が前記巻線を跨ぐように前記温度センサホルダを取り付ける取り付け部と、
を有し、
前記格納部に格納された温度センサは、前記開口を介して前記巻線と接触し、
前記巻線とステータコアとの間を絶縁するために設けられている絶縁体は、前記温度センサホルダを前記取り付け部に取り付ける際に前記温度センサホルダを受け止めるための受け止め部を有し、
前記温度センサホルダを前記絶縁体の前記受け止め部で受け止めた状態において、前記温度センサホルダは、モータ回転軸方向における前記巻線の端部と接触していない、
ことを特徴とする温度センサの取り付け構造。 A temperature sensor mounting structure for mounting a temperature sensor for measuring the temperature of the stator winding constituting the motor to the motor,
The mounting structure of the temperature sensor is as follows:
A temperature sensor holder having a U-shape having two legs, wherein one of the two legs has an opening on the inside and is inserted in a direction in which the legs extend. A temperature sensor holder having a storage for storing the sensor;
A mounting portion for attaching the temperature sensor holder so that the two legs of the temperature sensor holder straddle the winding;
Have
The temperature sensor stored in the storage unit contacts the winding through the opening,
The insulator provided to insulate between the winding and the stator core has a receiving portion for receiving the temperature sensor holder when the temperature sensor holder is attached to the mounting portion,
In a state where the temperature sensor holder is received by the receiving portion of the insulator, the temperature sensor holder is not in contact with the end of the winding in the motor rotation axis direction.
A temperature sensor mounting structure characterized by that.
二本の脚を有するＵ字型の形状であって、かつ、前記二本の脚のうちの一方の脚の内側に開口が設けられている温度センサホルダの前記開口を有する脚に温度センサを挿入するステップと、
前記温度センサが挿入された温度センサホルダの前記二本の脚が前記モータの回転軸方向から前記巻線を跨いで、前記温度センサが前記開口を介して前記巻線と接触するように、前記温度センサホルダを前記ステータに取り付けるステップと、
を有する、
ことを特徴とする温度センサの取り付け方法。 A temperature sensor mounting method for mounting a temperature sensor for measuring a temperature of a stator winding constituting a motor to a motor,
A temperature sensor is provided on the leg of the temperature sensor holder having a U-shaped shape having two legs, and an opening is provided inside one of the two legs. Inserting step;
The two legs of the temperature sensor holder in which the temperature sensor is inserted straddle the winding from the rotation axis direction of the motor , and the temperature sensor is in contact with the winding through the opening. Attaching a temperature sensor holder to the stator;
Having
A method for attaching a temperature sensor.
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