TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
10個以上の画像は省略されています。
公開番号2021069275
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210430
出願番号2020176444
出願日20201021
発明の名称モータ内に取り付けるためのセンサモジュール
出願人ティーイー コネクティビティ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンク,TE Connectivity Germany GmbH,タイコ・エレクトロニクス・ベルギー・イーシー・ビーブイビーエー,Tyco Electronics Belgium EC BVBA,ティーイー コネクティビティ インディア プライベート リミテッド,TE CONNECTIVITY INDIA PRIVATE LIMITED
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H02K 11/225 20160101AFI20210402BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】モータ内へのセンサの取付けを容易にすることができるセンサモジュールを提供する。
【解決手段】センサモジュール1は、モータの湿式チャンバ内に取り付けられるように適合されたホルダ6とモータの乾式チャンバ内に取り付けられるように適合された温度センサ7とを備える。ホルダに回転位置センサ14が取り付けられ、温度センサはホルダから隔置されており、回転位置センサおよび温度センサは、複数の信号線13を介して、対応するコネクタに差し込まれるように適合されたコネクタインターフェース15に接続されている。センサモジュールは、回転位置センサと温度センサとの間に配置された封止要素17をさらに備え、封止要素は、回転位置センサおよび温度センサのうちの一方から信号線13が封止可能に貫通している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
モータ(2)内に取り付けるためのセンサモジュール(1)であって、前記モータ(2)の湿式チャンバ(8)内に取り付けられるように適合されたホルダ(6)と、前記モータ(2)の乾式チャンバ(9)内に取り付けられるように適合された温度センサ(7)とを備え、前記ホルダ(6)に回転位置センサ(14)が取り付けられ、前記温度センサ(7)は、前記ホルダ(6)から隔置されており、前記回転位置センサ(14)および前記温度センサ(7)は、複数の信号線(13)を介して、対応するコネクタに差し込まれるように適合されたコネクタインターフェース(15)に接続され、前記センサモジュール(1)は、前記回転位置センサ(14)と前記温度センサ(7)との間に配置され、前記回転位置センサ(14)および前記温度センサ(7)のうちの一方から信号線(13)が封止可能に貫通する封止要素(17)をさらに備える、センサモジュール(1)。
続きを表示(約 1,800 文字)【請求項2】
前記封止要素(17)は、前記ホルダ(6)の一方の表面(24)から反対側の表面(26)へ延びている、請求項1に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項3】
前記回転位置センサ(14)は、封止カバー(34)を備え、前記封止カバー(34)は、前記封止要素(17)を少なくとも一方の側から閉じている、請求項1に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項4】
前記センサモジュール(1)は、前記温度センサ(7)を保持するための保持ブラケット(38)をさらに備え、前記保持ブラケット(38)は、前記コネクタインターフェース(15)を前記保持ブラケット(38)に試験位置(46)で取外し可能に固定するためのコネクタホルダ(42)を備えている、請求項1に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項5】
少なくとも前記試験位置(46)で、前記回転位置センサ(14)および/または前記温度センサ(7)を前記コネクタインターフェース(15)に接続する前記複数の信号線(13)は、前記保持ブラケット(38)に少なくとも部分的に巻き付けられている、請求項4に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項6】
顧客適用のために前記コネクタインターフェース(15)を相補形コネクタに接続するための適用位置(48)で、前記コネクタインターフェース(15)は、前記保持ブラケット(38)から隔置されている、請求項4に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項7】
前記保持ブラケット(38)は、貫通孔(57)を備え、前記温度センサ(7)は、前記貫通孔(57)を通って延びている、請求項4に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項8】
前記温度センサ(7)は、前記温度センサ(7)の挿入深さを制限するために、前記温度センサ(7)の本体から径方向に突出する少なくとも1つの制限止め(86)を備えている、請求項1に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項9】
前記温度センサ(7)の少なくとも先端(74)は、本質的に回転対称の断面を備えている、請求項1に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項10】
前記温度センサ(7)の前記先端(74)および前記温度センサ(7)の残り部分は、サイズおよび形状のうちの少なくとも1つに関して互いに異なる断面を備えている、請求項9に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項11】
位置保証部材(76)が、前記保持ブラケット(38)上で少なくとも2つの位置に固定されるように適合され、前記少なくとも2つの位置のうちの第1の位置(78)で、前記温度センサ(7)と前記保持ブラケット(38)との間の相対的な位置が可動であり、前記少なくとも2つの位置のうちの第2の位置(80)で、前記温度センサ(7)と前記保持ブラケット(38)との間の前記相対的な位置が固定されている、請求項10に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項12】
前記少なくとも2つの位置のうちの少なくとも前記第2の位置(80)で、少なくとも1つのロッキングプロング(82)が前記温度センサ(7)に押圧されている、請求項11に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項13】
前記少なくとも1つのロッキングプロング(82)および前記位置保証部材(76)が、単体の構成要素として互いに一体形成されている、請求項12に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項14】
前記位置保証部材(76)は、前記少なくとも2つの位置のうちの前記第1の位置(78)から前記少なくとも2つの位置のうちの他方の位置への動きに対して平行に前記温度センサ(7)を案内するように適合されている、請求項12に記載のセンサモジュール(1)。
【請求項15】
湿式チャンバ(8)と、乾式チャンバ(9)と、前記湿式チャンバ(8)および前記乾式チャンバ(9)を接続する通路(19)とを備えるモータ(2)であって、請求項1から14のいずれか一項に記載のセンサモジュール(1)が前記モータ(2)内に取り付けられ、前記回転位置センサ(14)は前記湿式チャンバ(8)内に取り付けられ、前記温度センサ(7)は前記乾式チャンバ(9)内に取り付けられ、前記封止要素(17)は前記通路(19)内に封止可能に固定されている、モータ(2)。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、モータ内に取り付けるためのセンサモジュールに関する。
続きを表示(約 5,700 文字)【背景技術】
【0002】
電気モータなどのモータは、理論上、その最大設計寿命まで動作するべきである。モータに何らかの欠陥があれば、運転停止につながる可能性がある。したがって、モータの健全性を分析および予測するために、センサが利用される。しかし、モータ、特に車両内に取り付けられたモータは、車両が動くのに必要とされるエネルギーの量を削減するために、好ましくは小型および軽量であるべきである。しかし、モータ内の空間は制限されており、モータチャンバ内のセンサの取扱い性が損なわれるため、モータ内にセンサを設置することは極めて困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
したがって、本発明の目的は、モータ内へのセンサの取付けを容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、モータ内に取り付けるためのセンサモジュールを提供することによって、上述した問題を解決し、このセンサモジュールは、モータの湿式チャンバ内に取り付けられるように適合されたホルダと、モータの乾式チャンバ内に取り付けられるように適合された温度センサとを備える。ホルダに回転位置センサが取り付けられ、温度センサはホルダから隔置されており、それによって回転位置センサおよび温度センサは、複数の信号線を介して、対応するコネクタに差し込まれるように適合されたコネクタインターフェースに接続されている。センサモジュールは、回転位置センサと温度センサとの間に配置された封止要素をさらに備え、封止要素は、回転位置センサおよび温度センサのうちの一方から信号線が貫通している。
【0005】
本発明の解決策によって、センサモジュールを一部はモータの湿式チャンバ内に取り付け、一部はモータの乾式チャンバ内に設置することができ、それにより使用者は、モータ内の制限された空間を最大限に利用することが可能になる。センサモジュールの設置は、湿式チャンバまたは乾式チャンバにもはや制限されなくなり、それにより設置のための空間、したがってモータ内のセンサモジュールの管理可能性が増大する。さらに、回転位置センサおよび温度センサは、単一のセンサモジュールに一体化され、それにより設置中の許容誤差が低減される。使用者は、温度センサおよび回転位置センサを別個に入手し、次いで取付け後にモータの密閉空間で生産ライン中にそれらを一体化する必要がない。
【0006】
本発明は、以下の特徴によってさらに改善することができ、これらの特徴は、それぞれの技術的効果に関して互いに独立しており、任意に組み合わせることができる。
【0007】
たとえば、第1の実施形態によれば、回転位置センサは、リゾルバなどの非接触センサとすることができる。エンコーダとは異なり、リゾルバは、回路基板などの電子構成要素を有していない。したがって、リゾルバは、汚損、振動に対して頑強であり、広い温度範囲内で安全に機能するため、非常に信頼性が高くなり、特にモータ内で、回転位置センサは、過酷な環境にさらされている。したがってリゾルバを回転位置センサとして使用することで、センサの信頼性および推定耐用寿命が増大する。
【0008】
ホルダは、特に円板状とすることができ、外周および内周を有することができる。回転位置センサは、円板状ホルダの内周に少なくとも部分的に取り付けることができる。回転位置センサがリゾルバである場合、固定子は、円板状ホルダの内周に固定して取り付けることができる。円板状ホルダを提供することによって、センサモジュールまたは少なくともホルダおよび回転位置センサを特に小型にすることができ、それによりモータ内への取付けをさらに容易にすることができる。
【0009】
回転位置センサは、2つの反対の表面を越えて円板状ホルダから突出することができる。一方の表面は、モータの湿式チャンバの方へ向けることができ、他方の表面は、モータの乾式チャンバの方へ向けることができる。
【0010】
封止要素は、ホルダの一方の表面から他方の表面へ延びることができ、センサモジュールがモータ内に取り付けられたとき、湿式チャンバと乾式チャンバとの間に封止通路を形成することができる。封止要素は、ホルダに隣接して配置することができる。別法として、封止要素は、ホルダの一部分を少なくとも部分的に囲むことができ、またはホルダを貫通することができる。
【0011】
好ましくは、コネクタインターフェースは、モータの乾式チャンバ内に配置されるように適合される。したがって、回転位置センサの信号線を湿式チャンバから乾式チャンバ内のコネクタインターフェースへ封止可能に(sealingly)誘導するために、回転位置センサの信号線が、封止要素を貫通することができる。
【0012】
しかし、コネクタインターフェースがモータの湿式チャンバ内に配置されるべきである場合、温度センサの信号線を乾式チャンバから湿式チャンバ内のコネクタインターフェースへ封止可能に誘導する温度センサの信号線が、封止要素を貫通することができる。
【0013】
ホルダの2つの表面のうちの少なくとも一方は、モータの湿式チャンバ内に配置されかつ/またはモータの湿式チャンバに対向するように適合させることができる。回転位置センサの端子は、前記表面に配置することができ、回転位置センサの端子と信号線との間の接続を封止するように注封(potted)することができる。
【0014】
回転位置センサは、少なくとも湿式チャンバに対向するように適合された側に、封止カバーを備えることができる。封止カバーは、回転位置センサに注封することができ、回転位置センサの端子の注封を含むことができる。封止カバーは、ホルダの縁部の周りに延びることができ、端子に接続された信号線を、前記信号線を封止可能に受け取るさらなる封止要素へ誘導することができる。したがって、それぞれホルダの反対の表面に配置された封止カバーおよび封止要素という2つの封止要素によって、封止要素を形成することができる。
【0015】
封止要素は、注封されたスリーブ、特にゴムスリーブとすることができ、回転位置センサまたは温度センサのうちの一方の信号線が貫通する。封止要素は、封止要素の本体から径方向に延びるフランジをさらに備えることができる。フランジは、モータの湿式チャンバと乾式チャンバとの間に形成された通路の枠に係合することができ、したがってチャンバ内に封止要素の位置を固定し、通路を封止することができる。
【0016】
封止要素の注封は、封止機能に加えて固定機能を提供することができる。封止要素を貫通する信号線は、注封によって定位置に維持することができる。したがって、対応する端子からの信号線の切断を招きうる信号線および封止要素の相対的な動きを防止することができる。
【0017】
さらなる有利な実施形態によれば、センサモジュールは、温度センサを保持するための保持ブラケットをさらに備えることができる。保持ブラケットは、コネクタインターフェースをコネクタホルダに取外し可能に固定するためのコネクタホルダをさらに備えることができる。したがって、設置中にコネクタインターフェースをコネクタホルダに固定することができ、それにより設置中の信号線の歪みおよび/または引裂けのリスクが低減される。
【0018】
コネクタインターフェースは、たとえば終端試験のために、コネクタホルダに試験位置で固定することができる。使用者は、センサモジュールを取り付けた後、その適用のための相補形コネクタの位置にかかわらず、コネクタインターフェースに試験機器を容易に接続することができる。好ましくは、コネクタインターフェースは、製造側からコネクタホルダに固定することができ、モータ内にセンサモジュールを取り付けて試験した後、使用者は、コネクタホルダをコネクタホルダから取り外し、そのコネクタホルダを所望の位置へ動かすことができる。
【0019】
回転位置センサおよび温度センサは特に、複数の信号線を介して同じコネクタインターフェースに接続することができる。したがって、回転位置センサおよび温度センサを同時に試験することができ、適用では1つの相補形コネクタのみが必要であり、それによりモータ内の様々な構成要素の量がさらに低減される。
【0020】
少なくとも試験位置で、回転位置センサおよび温度センサをコネクタインターフェースに接続する複数の信号線は、少なくとも部分的に保持ブラケットに巻き付けることができる。したがって、信号線は、センサモジュール内に整然と配置され、取付け中に干渉しない。
【0021】
保持ブラケットは、自由端を有する支柱を備えることができ、その自由端にコネクタホルダが配置される。信号線は、少なくとも試験位置で、支柱に少なくとも部分的に巻き付けることができる。複数の信号線を保持ブラケットの周りに位置決めするために、保持ブラケットは、保持ブラケットの外面、特に支柱から突出する位置決めリブを備えることができる。
【0022】
コネクタインターフェースは、適用位置で、コネクタホルダ、特に保持ブラケットから取り外すことができ、コネクタインターフェースは、適用位置で、モータ内に配置された相補形コネクタに嵌合される。好ましくは、コネクタインターフェースは、コネクタホルダ内に取り付けることができ、コネクタホルダは、適用位置で保持ブラケットから隔置される。
【0023】
コネクタインターフェースがコネクタホルダから取り外されたとき、信号線の巻付け部分を少なくとも部分的にほどくことができ、それによりコネクタインターフェースを位置決めするための余裕が増大する。これにより、センサモジュールの取付けをさらに容易にすることができる。加えて、余裕が加わる結果、センサモジュールは、異なる構造および/または相補形コネクタに対する異なる所定の位置を有する様々なモータに適用することが可能になる。
【0024】
保持ブラケットは、貫通孔を備えることができ、それによって温度センサは、貫通孔を通って延びる。貫通孔は、長手方向軸に対して本質的に平行に延びることができ、温度センサは、長手方向軸に対して本質的に平行に延びるセンサ本体を備えることができる。保持ブラケットは、温度センサを貫通孔に沿って案内するように適合させることができ、それによりモータ内の所定の感知位置への温度センサの挿入が容易になる。
【0025】
温度センサ、または少なくとも温度センサの感知素子を保持する先端は、モータのコイル巻線内に形成することができる孔、特に止まり穴に挿入されるように適合させることができる。温度センサは、コイル巻線によって取り囲まれ、それにより温度センサの感知精度が改善される。
【0026】
温度センサまたは少なくとも先端は、好ましくは、回転対称とすることができ、したがって孔、特に止まり穴への温度センサまたは少なくとも先端の挿入を容易にすることができる。したがって、温度センサおよび孔の相対的な回転位置は、孔、特に止まり穴への温度センサの挿入に関係しない。
【0027】
しかし、温度センサが孔、特に止まり穴に対して所定の回転位置に配置されることが望ましい場合、温度センサおよび/または孔、特に止まり穴は、少なくとも1つの符号化機構を備えることができる。温度センサは、たとえば、孔、特に止まり穴に対して相補形の回転非対称の形状を備えることができる。
【0028】
温度センサは、好ましくは、NTCセンサとも呼ばれる負の温度係数を有するサーミスタセンサとすることができる。そのようなセンサは、迅速な応答時間および高い精度を特徴とする。
【0029】
温度センサ、特に感知素子を備える温度センサの先端は、たとえばエポキシ樹脂でカプセル化することができる。カプセル化により、感知素子を周辺環境から保護し、衝撃および/または振動による損傷を防止することができる。好ましくは、少なくとも温度センサの先端は、ポリテトラフルオロエチレン(PTFA)およびペルフルオロアルコキシポリマー(PFA)などのフルオロポリマーでカプセル化することができる。フルオロポリマーは、溶媒、酸、および塩基に対して高い耐性を有する。したがって、少なくとも温度センサの先端をフルオロポリマーでカプセル化することで、特に過酷な環境において、温度センサの寿命周期を増大させることができる。
【0030】
適用要件に応じて、温度センサの形状をそれに対応して適合させることができる。好ましくは、感知素子を備える先端およびセンサ本体の残り部分は、長手方向軸に直交する平面内に、形状およびサイズのうちの少なくとも1つに関して互いに異なる断面を有することができる。先端は、たとえば、円形の断面を有することができ、センサ本体の残り部分は、矩形の断面を有することができ、長辺は、先端の断面の直径と同じ幅である。これにより、モータ巻線の孔、特に止まり穴に挿入することができる先端と、センサ本体の残り部分とをはっきりと区別することができる。
(【0031】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

ティーイー コネクティビティ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンク
溶接方法
ティーイー コネクティビティ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンク
モータ内に取り付けるためのセンサモジュール
個人
表示器
個人
発電機
個人
微小機械
個人
微小機械
個人
交流発電機
個人
巻線機
個人
巻線機
個人
接続箱
個人
巻線機
個人
回転電機の鉄心
個人
連軸二重空隙電機
個人
自家発電システム
株式会社CSR
充電装置
株式会社五常
建物
個人
電源供給装置
日本電産株式会社
モータ
株式会社ニッセイ
モータ
日本電産株式会社
モータ
個人
太陽光発電装置
個人
磁気誘導発電機
個人
磁気誘導発電機
個人
モータとその制御装置
日立金属株式会社
配線構造
日立金属株式会社
配線部品
凸版印刷株式会社
充電装置
日立金属株式会社
配電部材
個人
太陽光発電装置
国立大学法人信州大学
モータ
株式会社デンソー
モータ
個人
誘導モータとその制御装置
KYB株式会社
回転電機
KYB株式会社
回転電機
個人
天軸型太陽光発電システム
個人
回転体および発電機
続きを見る