(57)【要約】【課題】油冷されるステータコイルの温度を適切に検出する。【解決手段】油冷されるステータコイル１１に取り付けられるステータコイル温度検出装置３０であって、サーミスタ３１とステータコイル１１の接触点３２を覆い、冷却油が接触点３２に流入しないようにするカバー３４と、カバー３４の外面に取り付けられ、カバー３４の表面に流れこんだ冷却油をコイルエンドに向けて流すガイドベーン３５と、ガイドベーン３５に設けられ、サーミスタ３１とステータコイル１１と接触点３２の位置を規定する位置決めピン３６，３８と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
油冷されるステータコイルに取り付けられるステータコイル温度検出装置であって、
サーミスタとステータコイルの接触点を覆い、冷却油が前記接触点に流入しないようにするカバーと、
前記カバーの外面に取り付けられ、カバー表面に流れこんだ冷却油をコイルエンドに向けて流す冷却流路と、
前記冷却流路に設けられ、前記サーミスタとステータコイルと接触点の位置を規定する位置決めピンと、を備えること、
を特徴とするステータコイル温度検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油冷されるステータコイルの温度検出装置の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機等の回転電機は運転によって発熱し、過熱するとコイル等が損傷する場合がある。そこで、温度上昇の大きいステータコイルの温度を検出して監視することが行われている。また、電気自動車やハイブリッド車両等の電動車両では、ステータコイルの温度を検出し、温度が上昇した場合には電動機の出力を制限することが行われている。
【０００３】
ステータコイルの温度は位置によりばらつきがあることから、ステータコイルの温度を検出する温度センサは一番温度の上昇が大きい部分に取り付けることが必要となる。しかし、温度センサの取り付け位置にばらつきがあると、検出する温度にばらつきが出てしまうという問題があった。そこで、コイルエンドを囲むように配置された支持部材に温度センサを取り付けてステータコイルの温度を安定して確実に測定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、ステータコイルの温度を適切に検出するためには、温度センサをステータコイルの表面に押しつけて温度センサの検温部とステータコイルの表面とを密着させることが必要である。このため、樹脂製の中性点絶縁ケースとコイルエンドとの間に温度センサを挟持させて温度センサをコイルエンドに密着させる方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６７５２１号公報
【特許文献２】特開２００８−２９１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、電動車両の電動機はコンパクトで高出力が求められることから、できるだけステータコイルの温度上昇を抑制するために冷却油をステータコイルに吹きかけて冷却する方法が用いられている。この場合、ステータコイルの外面に取り付けられた温度センサにも冷却油が流れるため、冷却油によって温度センサ自体が冷却されてしまい、適切なステータコイルの温度を検出することができない場合があった。
【０００７】
本発明は、油冷されるステータコイルの温度を適切に検出することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のステータコイル温度検出装置は、油冷されるステータコイルに取り付けられるステータコイル温度検出装置であって、サーミスタとステータコイルの接触点を覆い、冷却油が前記接触点に流入しないようにするカバーと、前記カバーの外面に取り付けられ、カバー表面に流れこんだ冷却油をコイルエンドに向けて流す冷却流路と、前記冷却流路に設けられ、前記サーミスタとステータコイルと接触点の位置を規定する位置決めピンと、を備えること、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、油冷されるステータコイルの温度を適切に検出することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態におけるステータコイル温度検出装置が取り付けられた油冷式電動機の構成を示す説明図である。
【図２】本発明の実施形態におけるステータコイル温度検出装置の構成を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態におけるステータコイル温度検出装置がステータコイル表面に取り付けられた状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、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。本発明の実施形態のステータコイル温度検出装置の詳細について説明する前に、油冷式の電動機について説明する。図１に示すように、電動機１００は、ステータコイル１１を含むステータ１０と、ステータ１０の中で回転するロータ２１とを備えている。ロータ２１が回転するとシャフト２２から動力が出力される。電動機１００のステータ１０の頂上部には冷却パイプ４１が配置され、冷却パイプ４１に設けられた孔から図中の矢印で示すように冷却油がステータコイル１１に向かって吹き付けられている。ステータコイル１１の表面に吹き付けられた冷却油はステータコイル１１に外面に沿って円周状に下方向に流れていく。冷却油が直接吹きつけられるステータコイル１１の上部は、ステータコイル１１がよく冷却されることから、ステータコイル１１の温度は他の部分に比べて低い。また、ステータコイル１１の下部は、図示しない冷却油溜りの中に浸かっており、あまり温度が高くならない。しかし、ステータコイル１１の中央の領域Ａは、冷却油が直接かからず、上部から流れてくる冷却油で冷却されるのみなので、上部、下部よりも温度が高く、この部分がステータコイル１１の一番温度の高い領域となっている。本実施形態のステータコイル温度検出装置３０はこのステータコイル１１の一番温度の高くなっている領域Ａの温度を検出することができるように上下方向の中央部に取り付けられている。
【００１２】
図２（ａ）に示すように、本実施形態のステータコイル温度検出装置３０は、接触点３２がステータコイル１１の表面に接触してステータコイル１１の温度を検出するサーミスタ３１と、サーミスタ３１のステータコイル１１と反対側の面に取り付けられ、その周囲がステータコイル１１の表面と接するようにステータコイル１１の側に向かって反り上がった四角パン状のカバー３４と、カバー３４のサーミスタ３１と反対側の面に取り付けられた冷却流路であるガイドベーン３５と、接触点３２に相当する位置のサーミスタ３１と反対側のカバー３４の表面を押しつけるばね３３とを含んでいる。
【００１３】
図２（ｂ）に示すように、サーミスタ３１は長方形である。また、カバー３４は耐熱性、耐油性のある弾性体であり、例えば耐熱ゴム等の薄板材料で構成されている。図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、ガイドベーン３５はその断面がＬ字型となっており、サーミスタ３１の接触点３２と反対側から接触点３２の方に向かって略直線的に延び、接触点３２に対応する位置から横方向に曲がっている。図２に示す上側がガイドベーン３５の冷却油入口３５ａであり、図２に示す下側がガイドベーン３５の冷却油出口３５ｂとなる。冷却油出口３５ｂは、ステータコイル温度検出装置３０がステータコイル１１の側面に取り付けられた際にコイルエンドに向う方向となっている。ガイドベーン３５の側面には、サーミスタ３１の長さ方向に長いＵ字型のアーム３７とアーム３７からサーミスタ３１と反対側に突出する位置決めピン３８と、アーム３７よりも接触点３２と反対側に設けられ、位置決めピン３８と平行に延びる位置決めピン３６とが設けられている。
【００１４】
図３に示すように、図２を参照して説明したステータコイル温度検出装置３０はステータコイル１１の上下方向ほぼ中央の側面に取り付けられる。ステータコイル温度検出装置３０はステータコイル１１の側面に取り付けられると、ばね３３が図示しないケーシングに当たり、ばね３３によってステータコイル１１の表面に押しつけられる。この際、弾性体で構成されたカバー３４はステータコイル１１の表面に張り付くように潰れ、サーミスタ３１及びサーミスタ３１の接触点３２を覆い、ステータコイル１１の表面に沿ってガイドベーン３５が配置される。また、この際、位置決めピン３６，３８は図示しないステータコイル１１の窪みあるいはステータコアの窪み等にはまり込んでステータコイル１１に対するサーミスタ３１及び接触点３２の位置を規定する。また、ガイドベーン３５は潰れたカバー３４の外面で冷却油入口３５ａがステータコイル１１の上側、冷却油出口３５ｂがステータコイル１１の下側となるようにその位置が規定される。
【００１５】
この状態で、図１に示した冷却パイプ４１から冷却油を吹き出すと、図３に示すように、ステータコイル１１に吹き付けられた冷却油は上方からステータコイル１１の表面に沿って流れ、カバー３４の表面を流れてガイドベーン３５の冷却油入口３５ａに流れ込み、冷却油入口３５ａからガイドベーン３５に沿って流れ、ガイドベーン３５によって流れの方向が変更され、冷却油出口３５ｂから図示しないコイルエンドに向って流出する。従って、冷却油は接触点３２に流入しない。
【００１６】
以上説明した実施形態のステータコイル温度検出装置３０は、冷却油が直接サーミスタ３１の接触点３２に触れることを抑制するので冷却による検出温度のばらつきを抑制することができる。また、ガイドベーン３５に設けた２つの位置決めピン３６，３８によってサーミスタ３１及び接触点３２のステータコイル１１に対する位置を規定するので、サーミスタ３１及び接触点３２を所定の位置とすることができ、サーミスタ３１、接触点３２の位置ずれによる検出温度のばらつきを抑制することができる。更に、カバー３４の表面に流れこんだ冷却油をガイドベーン３５によってステータコイル１１或いはコイルエンドに流すことができるので効果的にステータコイル１１を冷却することができる。
【符号の説明】
【００１７】
１０  ステータ、１１  ステータコイル、２１  ロータ、２２  シャフト、３０  ステータコイル温度検出装置、３１  サーミスタ、３２  接触点、３３  ばね、３４  カバー、３５  ガイドベーン、３５ａ  冷却油入口、３５ｂ  冷却油出口、３６，３８  位置決めピン、３７  アーム、４１  冷却パイプ、１００  電動機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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