(57)【要約】【課題】温度検出素子の取付位置を精度良く位置決めできるとともに，ステータのコイルの温度を安定して確実に測定できる温度検出素子取り付け部材，温度検出部材，および回転電機を提供すること。【解決手段】本発明の温度検出部材２０は，ステータ１０に取り付けて温度検出を行うものであって，コア１１の端面とコイル１２との間の隙間にコア１１の外周側から挿入される下辺部と，下辺部のうち挿入時にコイル１２の外側に残る部位にコア１１の端面と反対側に設けられ，コイル１２の外周側に位置する側辺部と，側辺部に対し角度を付けて設けられており，コア１１から見てコイル１２の反対側に位置する上辺部と，上辺部のコイル側の面に取り付けられた温度検出素子とを有するものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイル付きコアに温度検出素子を取り付ける温度検出素子取り付け部材において，
コアの端面とコイルとの間の隙間にコアの外周側から挿入される下辺部と，
前記下辺部のうち挿入時にコイルの外側に残る部位にコアの端面と反対側に設けられた外辺部とを有し，
前記下辺部から前記外辺部にかけての範囲内のコイル側の面に，温度検出素子を取り付ける素子取り付け形状が形成されていることを特徴とする温度検出素子取り付け部材。
【請求項２】
請求項１に記載の温度検出素子取り付け部材において，前記外辺部が，
コイルの外周側に位置する側辺部と，
前記側辺部に対し角度を付けて設けられており，コアから見てコイルの反対側に位置する上辺部とを有することを特徴とする温度検出素子取り付け部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の温度検出素子取り付け部材において，
前記素子取り付け形状に取り付けられた温度検出素子の配線を前記外辺部の外側に通させる配線通し形状が形成されていることを特徴とする温度検出素子取り付け部材。
【請求項４】
コイル付きコアに取り付けて温度検出を行う温度検出部材において，
コアの端面とコイルとの間の隙間にコアの外周側から挿入される下辺部と，
前記下辺部のうち挿入時にコイルの外側に残る部位にコアの端面と反対側に設けられた外辺部と，
前記下辺部から前記外辺部にかけての範囲内のコイル側の面に取り付けられた温度検出素子とを有することを特徴とする温度検出部材。
【請求項５】
コイル付きコアと，温度検出部材とを有する回転電機において，前記温度検出部材は，
前記コアの端面と前記コイルとの間の隙間に前記コアの外周側から挿入された下辺部と，
前記下辺部のうち挿入時に前記コイルの外側に残った部位に前記コアの端面と反対側に設けられた外辺部と，
前記下辺部から前記外辺部にかけての範囲内のコイル側の面に取り付けられた温度検出素子とを有することを特徴とする回転電機。
【請求項６】
請求項５に記載の回転電機において，
前記コイル付きコアを収納するとともに，前記温度検出部材の外向きの移動を規制するケースを有することを特徴とする回転電機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ステータのコイルに対して，その温度を検出するための温度検出素子を取り付けるための温度検出素子取り付け部材と，温度検出部材，その温度検出部材が取り付けられた回転電機に関する。さらに詳細には，温度検出素子をコイルに接して取り付けるための温度検出素子取り付け部材，温度検出部材，および回転電機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，電動機等の回転電機では運転によって発熱する。特に電動機の負荷が過大になった場合には，大きく急激に発熱するおそれがある。この発熱を検出してコイル等の損傷を防止するために，従来より，コイル部に温度検出素子を取り付けてコイルの温度を検出することが行われている。例えば，特許文献１には，電動機のコイルエンド部のトンネル状間隙に，ガイドで固定された温度検出素子が挿入されて固定されている電動機が開示されている。本文献に記載の技術によれば，温度検出素子が確実にコイル表面に接触するとともに，メンテナンスが容易な温度検出素子の取り付け構造であるとされている。
【０００３】
また，電動機の種類やその配置等によって，同じ仕様のステータであっても最も速く高温となる部位が多少異なる。そのため，電動機の種類や搭載機の種類等に応じて，それぞれ最も速く高温となると思われる部位に温度検出素子を配置することが望ましい。この部位はある程度実験によって判断することができるので，その結果に応じて温度検出素子の取り付け位置を設定していた。この取り付け位置は従来，コイルの上方や側方に設定されることが多く，その位置に印を付けておいて，人手によりその位置に温度検出素子を貼り付けることが行われていた。
【特許文献１】特開２００３−９２８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら，前記した従来の技術では，以下のような問題点があった。特許文献１に記載の技術では，温度検出素子を保持するガイドがコイルエンド部のトンネル状間隙に取り付けられているので，温度測定できる箇所は，コイルエンドとコアとの間の部分のみである。そのため，コアによる熱の放散の影響を受け，適切にコイルの温度を測れているとは言えなかった。また，この位置は一般に，最も測定したい位置とは異なることが多かった。
【０００５】
あるいは，作業者の人手による温度検出素子の貼り付け方法では，配置のバラツキが発生しがちであった。配置のバラツキがあると，検出結果にもバラツキが発生するため，安全基準をより厳しく設定しなければならなかった。また，熟練していない作業者であっても配置ミスが発生しないように，ステータを搬送するパレットに印を付ける等の工夫を行う必要がある。しかしながら，このようにするとパレットの種類が多くなってしまうという問題点があった。
【０００６】
本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，温度検出素子の取付位置を精度良く位置決めできるとともに，ステータのコイルの温度を安定して確実に測定できる温度検出素子取り付け部材，温度検出部材，および回転電機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の温度検出素子取り付け部材は，コイル付きコアに温度検出素子を取り付ける温度検出素子取り付け部材であって，コアの端面とコイルとの間の隙間にコアの外周側から挿入される下辺部と，下辺部のうち挿入時にコイルの外側に残る部位にコアの端面と反対側に設けられた外辺部とを有し，下辺部から外辺部にかけての範囲内のコイル側の面に，温度検出素子を取り付ける素子取り付け形状が形成されているものである。
【０００８】
本発明の温度検出素子取り付け部材によれば，下辺部がコアの端面とコイルとの間の隙間にコアの外周側から挿入されるとともに，コアの端面と反対側に外辺部が設けられているので，コアやコイルに対して精度良く位置決めされる。そして，下辺部から外辺部にかけての範囲内のコイル側の面の所望の位置に素子取り付け形状を形成すれば，コイルの測定したい箇所の温度を安定して確実に測定できる。
【０００９】
さらに本発明では，外辺部が，コイルの外周側に位置する側辺部と，側辺部に対し角度を付けて設けられており，コアから見てコイルの反対側に位置する上辺部とを有することが望ましい。このようなものであれば，コイルの外周側に側辺部が，コイルのコア側に下辺部が，コアから見てコイルの反対側に上辺部がそれぞれ位置する。従って，温度検出素子を取り付ける素子取り付け形状をコイルの上面側や外周側等の適切な箇所に形成することができる。
【００１０】
さらに本発明では，素子取り付け形状に取り付けられた温度検出素子の配線を外辺部の外側に通させる配線通し形状が形成されていることが望ましい。このようなものであれば，素子取り付け形状が温度検出素子取り付け部材の外辺部の内側にあっても，配線を外部に通すことができる。
【００１１】
また本発明は，コイル付きコアに取り付けて温度検出を行う温度検出部材であって，コアの端面とコイルとの間の隙間にコアの外周側から挿入される下辺部と，下辺部のうち挿入時にコイルの外側に残る部位にコアの端面と反対側に設けられた外辺部と，下辺部から外辺部にかけての範囲内のコイル側の面に取り付けられた温度検出素子とを有する温度検出部材にも及ぶ。
【００１２】
また，本発明は，コイル付きコアと，温度検出部材とを有する回転電機であって，温度検出部材が，コアの端面とコイルとの間の隙間にコアの外周側から挿入された下辺部と，下辺部のうち挿入時にコイルの外側に残った部位にコアの端面と反対側に設けられた外辺部と，下辺部から外辺部にかけての範囲内のコイル側の面に取り付けられた温度検出素子とを有する回転電機にも及ぶ。
【００１３】
さらに本発明の回転電機では，コイル付きコアを収納するとともに，温度検出部材の外向きの移動を規制するケースを有することが望ましい。このようなものであれば，コイル付きコアがケースに収納されると，そこに取り付けられた温度検出部材は外向きの移動が規制される。従って，この状態では，温度検出部材が外向きに抜け落ちるおそれはない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の温度検出素子取り付け部材，温度検出部材，および回転電機によれば，温度検出素子の取付位置を精度良く位置決めできるとともに，ステータのコイルの温度を安定して確実に測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
「第１の形態」
以下，本発明を具体化した第１の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，ステータコアにコイルが巻き付けられたステータに本発明を適用したものである。本形態は，ステータのコイルの上方（ステータの回転軸方向の端部）において温度を検出するための構成である。
【００１６】
本形態に係るステータ１０は，図１と図２に示すように，略円環状のコア１１にコイル１２が巻き付けられたものである。ここでは，コア１１の内周面に多数のスロット１３が設けられ，複数のスロット１３をまたいで１つのコイル１２が巻きかけられた，いわゆる分布巻きのステータ１０としている。スロット１３には，コア１１とコイル１２との絶縁性を確保するための，スロット紙１４も挿入されている。またここでは，同一形状の複数の電磁鋼板を積層した積層タイプのコア１１としている。さらに，ステータ１０には，温度検出部材２０が取り付けられている。
【００１７】
温度検出部材２０は，図２と図３に示すように，側方から見るとおよそ長方形の３辺の形状をなしている。すなわち，上辺部２１と下辺部２２と側辺部２３とを有している。そして，図３に示すように，上辺部２１の図中下面には溝２１ａが形成され，その中に温度検出素子２４が接着されている。これにより，温度検出部材２０を図２に示すように配置すると，温度検出素子２４がコイル１２の図中上部に接する（図５参照）。また，図２と図３に示すように，溝２１ａに接して貫通孔２１ｂが形成され，この貫通孔２１ｂを介して温度検出素子２４のリード線２４ａが外部に出されている。
【００１８】
ここで，温度検出部材２０のうち温度検出素子２４以外の部分，すなわち，上辺部２１と下辺部２２と側辺部２３との全体が温度検出素子取り付け部材に相当する。また，本形態では，上辺部２１と側辺部２３とが外辺部に相当する。また，溝２１ａが素子取り付け形状に，貫通孔２１ｂが配線通し形状にそれぞれ相当する。なお，温度検出素子２４としては，熱電対の接点やサーミスタ等，何でも良い。
【００１９】
また，温度検出部材２０の下辺部２２は，図２と図４に示すように，その先端部２２ａが隣接するスロット１３同士の間の隙間に入る程度に細く形成されている。そして，基部２２ｂはスロット１３より外周側のコア１１の形状に合わせて形成されている。基部２２ｂの幅は先端部２２ａの幅より大きい。また，基端部２２ｂの基端面（図４中右端面）は，コア１１の外周面と同じ曲率の曲面をなしている。
【００２０】
また，温度検出部材２０の側辺部２３は，図２と図５に示すように，その内部にコイル１２をちょうど挟み込むことのできる高さに形成されている。図５では，コイル１２をひとまとめにして示している。図５に示すように，コア１１とコイル１２との間には，スロット１３同士の間にわずかな隙間があり，この部分に下辺部２２を差し込むことができる。そして，このように差し込むと，温度検出部材２０の上辺部２１の図中下面が，コイル１２の図中上面に接する。すなわち，図５に示すように，温度検出素子２４がコイル１２の図中上面に接するように配置される。
【００２１】
また，下辺部２２の差し込み方向には，基部２２ｂとスロット紙１４との当接または側辺部２３とコイル１２との当接により，温度検出部材２０を所定の位置まで差し込むことができ，それ以上差し込むことはできない。そして，このように配置されたときに，図４に示すように，基部２２ｂの基端面（図４中右端面）がステータ１０の外周面と連続した面をなす。
【００２２】
このステータ１０は，モータ等の部品として使用される際には一般に，ロータとともにケース内に納められる。例えば，図６に示すようにケース３０に挿入されて使用されるものである。ケース３０はステータ１０を固定する役割をも有しており，コア１１の外周面が挿入される固定部位が形成されている。本形態のステータ１０では，温度検出部材２０の基部２２ｂの基端面（図４中右端面）がステータ１０の外周面と連続した面とされているので，温度検出部材２０の基部２２ｂもケース３０により，径方向外向きへの移動が規制されている。なお，図６の例では，コア１１の上半部においてケース３０が径方向にやや大きく形成されている。このようなケース３０を使用する場合には，ケース３０の内径に合わせて温度検出部材２０の基部２２ｂもやや大きく形成するとよい。
【００２３】
以上詳細に説明したように本形態の温度検出方法によれば，温度検出部材２０が，その上辺部２１と下辺部２２とによってコイル１２を挟み込んで取り付けられる。このとき，上辺部２１の下面に温度検出素子２４が取り付けられているので，温度検出素子２４はコイルの上部に接触して配置される。さらに，下辺部２２の基部２２ｂがケース３０によって位置決めされるので，温度検出素子２４は精度良く位置決めされる。さらに，ステータ１０の軸方向への位置ずれはコイル１２によって，ステータ１０の径方向への位置ずれはコイル１２とケース３０とによっていずれも防止されているので，組み付け後の駆動による振動を受けても，安定した取付となっている。従って，温度検出素子２４の取付位置を精度良く位置決めできるとともに，ステータ１０のコイル１２の温度を安定して確実に測定できる温度検出素子の取り付け構造となっている。また，モータの開発段階での試験の一部として使用する場合には，容易に引き抜くことができるので，再使用も容易である。
【００２４】
「第２の形態」
以下，本発明を具体化した第２の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，ステータのコイル側方において温度を測定するための構成である。本形態に係るステータは，基本的に第１の形態のものと同様であり，温度検出部材のみが第１の形態と異なる。ここでは，異なる部分のみを説明し，第１の形態と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。
【００２５】
本形態のステータ４０は，図７に示すように，温度検出部材４１を有している。この温度検出部材４１は，図８に示すように，下辺部４２と側辺部４３とを有している。第１の形態の温度検出部材２０の上辺部２１に相当する部分は有していない。下辺部４２は，温度検出部材２０の下辺部２２と同様の形状に形成されている。また，側辺部４３には，その内周側（図８中左側面）に縦溝４３ａが形成され，縦溝４３ａの内部に温度検出素子４４が接着されている。温度検出素子４４のリード線４４ａは縦溝４３ａに沿って上方に出されている。
【００２６】
本形態では，温度検出部材４１のうち温度検出素子４４以外の部分が温度検出素子取り付け部材に相当する。また，側辺部４３が外辺部に相当する。また，縦溝４３ａが素子取り付け形状及び配線通し形状を兼ねたものに相当する。
【００２７】
本形態の温度検出部材４１においても，下辺部４２は，コイル１２とケースとによって精度良く位置決めされる。従って，側辺部４３に固定された温度検出素子４４の配置も，精度良く位置決めされる。
【００２８】
以上詳細に説明したように本形態の温度検出方法によっても，第１の形態と同様に，温度検出素子４４の取付位置を精度良く位置決めできるとともに，ステータ４０のコイル１２の温度を安定して確実に測定できる温度検出素子の取り付け構造となっている。
【００２９】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，下辺部２２，４２の基端部２２ｂの基端面は，ケースによってコアの径方向外向きへの移動が規制される形状となっていればよい。すなわち，ケースに当接するのは基端面の全体でなく一部分のみであっても良い。また，温度検出素子２４，４４の取り付け箇所は，上記の形態のものに限らない。例えば，第１の形態のステータ１０では，温度検出素子２４を側辺部２３の内側や下辺部２２の上側に取り付けても良い。また，第２の形態のステータ４０では，温度検出素子４４を下辺部４２の上側に取り付けても良い。また，配線通し形状としては，第１の形態では貫通孔とし，第２の形態では溝としているが，いずれもこれに限らず，他方の形状としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】第１の形態に係るステータを示す断面図である。
【図２】ステータの一部を示す斜視図である。
【図３】温度検出部材を示す断面図である。
【図４】温度検出部材の下辺部を示す説明図である。
【図５】温度検出部材の側辺部を示す説明図である。
【図６】ステータをケースに入れた様子を示す説明図である。
【図７】第２の形態に係るステータを示す断面図である。
【図８】第２の形態に係る温度検出部材を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０，４０  ステータ
１１  コア
１２  コイル
２０，４１  温度検出部材
２１  上辺部
２１ａ  溝
２１ｂ  貫通孔
２２，４２  下辺部
２３，４３  側辺部
２４  温度検出素子
３０  ケース
４３ａ  縦溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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