(57)【要約】【課題】複数の絶縁材料で被覆された巻線をステータコイルとして利用したモータにおいて、コイルへの通電に伴う温度変化を精度良く検出する。【解決手段】コイル２２は、電気伝導性を有する導体６２と、導体６４を被覆する第１の絶縁体層６６と、第１の絶縁層６６を被覆する第２の絶縁体層６８と、を含む巻線７０からなる。巻線７０から第２の絶縁体層６８を除去し、露出させた第１の絶縁体層６６上に、コイル２２の温度を検出するための温度検出素子８０を配置させる。【選択図】図１
2011223768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周側に中空部分を形成するステータと、前記中空部分に配置され、前記ステータと対面して回転可能なロータと、を備え、
前記ステータが、ステータコアと、前記ステータコアに巻回させたコイルとを含む、モータにおいて、
前記コイルが、電気伝導性を有する導体と、前記導体を被覆する第１の絶縁体層と、前記第１の絶縁層を被覆する第２の絶縁体層と、を含む巻線からなり、
前記巻線から前記第２の絶縁体層を除去して前記第１の絶縁体層の少なくとも一部を露出させ、該露出させた第１の絶縁体層上に、前記コイルの温度を検出するための温度検出素子を配置させることを特徴とする温度検出素子の配置方法。
【請求項２】
前記温度検出素子が、第１及び第２の絶縁体層を除去し、露出させた２つの巻線の導体同士を接合させた接合部の近傍に配置されてなることを特徴とする請求項１に記載の温度検出素子の配置方法。
【請求項３】
前記第１の絶縁体層が、エナメル樹脂からなり、
前記第２の絶縁体層が、ポリフェニレンサルファイド樹脂からなることを特徴とする請求項１または２に記載の温度検出素子の配置方法。
【請求項４】
ステータコアと、前記ステータコアに巻回させたコイルとを含み、内周側に中空部分を形成するステータと、
前記中空部分に配置され、前記ステータと対面して回転可能なロータと、
前記コイルの温度を検出するための温度検出素子と、
を備え、
前記コイルが、電気伝導性を有する導体と、前記導体を被覆する第１の絶縁体層と、前記第１の絶縁層を被覆する第２の絶縁体層と、を含む巻線からなり、
前記温度検出素子が、前記巻線から前記第２の絶縁体層を除去して前記第１の絶縁体層の少なくとも一部を露出させ、該露出させた第１の絶縁体層の表面上に配置されることを特徴とするモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度検出素子の配置方法および温度検出素子を備えるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的なモータの一例について説明する。図４に例示するモータ１０は、内側部分に中空部分を形成する、固定子としてのステータ１２と、ステータ１２の内側部分と対面し、シャフト１６を軸として回転可能な、回転子としてのロータ１４とを備える。
【０００３】
ステータ１２は、ステータコア１３と、ステータコア１３を巻回するコイル２２とを含み、構成されている。また、ステータコア１３の両端に突出するようにコイルエンド２２ａ，２２ｂが形成されている。コイル２２は例えば、図示しないＵ相コイル、Ｖ相コイル、Ｗ相コイルからなる三相コイルなど、複数の相コイルを構成する複数の巻線により形成されている。
【０００４】
このようなモータ１０を含むシステム構成において、コイル２２の通電に伴うモータ１０の温度上昇をサーミスタなどの温度検出素子により検出し、フェイルセーフ制御に利用することが知られている（例えば、特許文献１等）。
【０００５】
図５に例示するように、銅などの良好な電気伝導性を有する導線１６２を、例えばエナメル樹脂の薄膜などからなる絶縁体層１６４で被覆した従来の巻線１７０（図５（ａ）参照）を図４に示すコイル２２として利用する場合、サーミスタなどの温度検出素子８０は通常、１または複数の巻線１７０の表面上に直接配置、固定される（図５（ｂ）参照）。温度検出素子８０により検知された巻線１７０表面の温度情報は、図示しない制御部に送られて、システム制御に利用される。エナメル樹脂は一般に、十分な熱伝導性を有するため、このように簡易な方法で配置された温度検出素子８０により検出されるコイル２２の外側温度と、コイル２２の内側温度との間の乖離は小さく、測定誤差はほとんどないものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１３１７７５号公報
【特許文献２】特開２００９−１３１０９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これに対し、図１（ａ）に例示するような断面形状を有する巻線７０が知られている。図１（ａ）に示す巻線７０は、断面がほぼ矩形状の導体６２と、導体６２の外周を被覆し、絶縁する絶縁体層６４からなる。絶縁体層６４は、導体６２側から順に第１の絶縁体層６６および第２の絶縁体層６８から形成されている。第１の絶縁体層６６は、例えば、エナメル樹脂により形成されており、図５（ａ）に示す巻線１７０を構成する絶縁体層１６４と同様の組成を有している。一方、第２の絶縁体層６８は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂など、第１の絶縁体層６６よりも剛性が高く、熱伝導性が低い絶縁材料により構成されている。
【０００８】
上述したように、図１（ａ）に示す巻線７０では一般に、導体６２を被覆する絶縁体層６４は、図５（ａ）に示す従来の巻線１７０における、導線１６２を被覆する絶縁体層１６４と比較して、低い熱伝導性を有している。このため、図５（ｂ）に例示すような、巻線の表面上に温度検出素子を配置する従来の方法では、巻線７０の内部温度が適切に検出できない場合がありえた。
【０００９】
本発明は、複数の絶縁材料で被覆することにより絶縁性を向上させた巻線をステータコイルとして利用したモータにおいても、コイルへの通電に伴う温度変化を精度良く検出するように温度検出素子を適切に配置させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の構成は、以下の通りである。
【００１１】
（１）内周側に中空部分を形成するステータと、前記中空部分に配置され、前記ステータと対面して回転可能なロータと、を備え、前記ステータが、ステータコアと、前記ステータコアに巻回させたコイルとを含む、モータにおいて、前記コイルが、電気伝導性を有する導体と、前記導体を被覆する第１の絶縁体層と、前記第１の絶縁層を被覆する第２の絶縁体層と、を含む巻線からなり、前記巻線から前記第２の絶縁体層を除去して前記第１の絶縁体層の少なくとも一部を露出させ、該露出させた第１の絶縁体層上に、前記コイルの温度を検出するための温度検出素子を配置させる、温度検出素子の配置方法。
【００１２】
（２）前記温度検出素子が、第１及び第２の絶縁体層を除去し、露出させた２つの巻線の導体同士を接合させた接合部の近傍に配置されてなる、上記（１）に記載の温度検出素子の配置方法。
【００１３】
（３）前記第１の絶縁体層が、エナメル樹脂からなり、前記第２の絶縁体層が、ポリフェニレンサルファイド樹脂からなる、上記（１）または（２）に記載の温度検出素子の配置方法。
【００１４】
（４）ステータコアと、前記ステータコアに巻回させたコイルとを含み、内周側に中空部分を形成するステータと、前記中空部分に配置され、前記ステータと対面して回転可能なロータと、前記コイルの温度を検出するための温度検出素子と、を備え、前記コイルが、電気伝導性を有する導体と、前記導体を被覆する第１の絶縁体層と、前記第１の絶縁層を被覆する第２の絶縁体層と、を含む巻線からなり、前記温度検出素子が、前記巻線から前記第２の絶縁体層を除去して前記第１の絶縁体層の少なくとも一部を露出させ、該露出させた第１の絶縁体層の表面上に配置される、モータ。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、複数の絶縁材料で被覆することにより絶縁性を向上させた巻線を利用したモータにおいても、コイルへの通電に伴う温度変化を精度良く検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】巻線７０を用いたコイルにおける温度検出素子の配置について説明するための図である。
【図２】巻線の接合部の近傍における温度検出素子の配置について説明するための図である。
【図３】図２に例示するような実施の形態の実用例について説明するための、ステータの部分断面図である。
【図４】モータ１０の構成の概略について説明するための図である。
【図５】従来の巻線１７０を用いたコイルにおける温度検出素子の配置について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１８】
図１（ｂ）は、本発明の実施の形態における温度検出素子の配置の一例について説明するための図である。まず、図１（ａ）に示すような断面形状を有する巻線７０から、第２の絶縁体層６８の一部を、剥離するなどの適切な方法により除去し、第１の絶縁体層６６を露出させる。そして、露出させた第１の絶縁体層６６の表面上に、温度検出素子８０を配置させる。本構成によれば、複数の絶縁材料からなる絶縁体層６４で被覆させた巻線７０を利用したモータにおいても、従来と同様の検出精度を有する温度検出素子８０の適用により、コイル２２内部の温度変化を精度良く検出することが可能となる。
【００１９】
本発明の実施の形態において、図１に示す巻線７０の断面形状は、矩形形状に限らず、例えば円形状、楕円形状であってもよい。また、導体６２の外周を被覆する絶縁体層６４は、例えば３層など、多層構造であれば特に制限は無く、必ずしも図１に示すような２層構造でなくても良い。
【００２０】
本実施の形態において、第１の絶縁体層６６上に載置した、温度検出素子８０の固定の方法は、特に限定されるものではないが、例えばワニスなどの接着材料を用いて固定するものであってもよく、温度検出素子８０を含む一部または全体を熱可塑性樹脂によりモールドするものであってもよい。また、巻線７０から第２の絶縁体層６８を除去する箇所は、図１（ｂ）に示すように第１の絶縁体層６６の外周全体であっても良いが、これに限定されるものではなく、例えば巻線７０の上辺または上方部分のみなど、温度検出素子８０が載置、固定できる程度に第１の絶縁体層６６の一部を露出させるものであっても良い。
【００２１】
図２は、本発明の他の実施の形態における温度検出素子の配置の一例について説明するための図である。図２に示すように、巻線７０の端部で露出させた導体６２と、別の巻線９０から延出される端部で露出させた導体８２とを溶接やかしめなどの公知の処理により電気的に接続させるための接合部９２の近傍には通常、第２の絶縁体層６８，８８が除去され、第１の絶縁体層６６，８６の露出部分が存在する。このように、不可避的に生じうる第１の絶縁体層６６，８６の露出部分に温度検出素子８０を設置することにより、温度検出素子８０を設置するための別工程が不要となるため、好適である。なお、図２では、巻線７０側に温度検出素子８０を配置しているが、巻線９０側に温度検出素子８０を配置しても良く、他の実施の形態として、巻線７０と巻線９０との間に挟みこむように温度検出素子８０を配置しても良い。
【００２２】
図３は、図２に例示するような実施の形態の実用例について説明するための図である。図３は、図４に例示したモータ１０において、ステータコア１３と、ステータコア１３を巻回するコイル２２とを含む、部分断面図に相当する。
【００２３】
図３において、スパイラル巻線３２の末端部分から引き出された引出し線７５（図２に示す巻線７０に相当）と、図示しない別のスパイラル巻線から延出する渡り線９５（図２に示す巻線９０に相当）との接合部分１００に、より具体的には、第２の絶縁体層を除去した第１の絶縁体層の露出部分に、温度検出素子８０が配置されている。実施の形態において、温度検出素子８０を配置した接合部分１００を、絶縁性を有する樹脂粉体などで被覆し、必要に応じて加熱し、溶融処理してもよい。本構成によれば、露出した導体（図２参照）部分を確実に絶縁させることができるだけでなく、引出し線７５および渡り線９５を介して熱伝導されるコイルの内部温度を適切に検出することができる。
【００２４】
本発明の実施の形態において、温度検出素子８０としては、測定精度の良好な公知のサーミスタなど、いかなるものを適用することも可能であるが、巻線７０上に設置できる程度に小型化された、例えば熱電対などを適用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、温度検出素子により検出されるコイルの温度に基づいて制御を行なう様式のあらゆるモータにおいて利用することが可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  モータ、１２  ステータ、１３  ステータコア、１４  ロータ、１６  シャフト、２２  コイル、２２ａ，２２ｂ  コイルエンド、３２  スパイラル巻線、６２，８２  導体、６４，１６４  絶縁体層、６６，８６  第１の絶縁体層、６８，８８  第２の絶縁体層、７０，９０，１７０  巻線、７５  引出し線、８０  温度検出素子、９２  接合部、９５  渡り線、１００  接合部分、１６２  導線。
【図１】
2011223768.tif 000003
【図２】
2011223768.tif 000004
【図３】
2011223768.tif 000005
【図４】
2011223768.tif 000006
【図５】
2011223768.tif 000007