电动机以及具有该电动机的电气设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明特别涉及一种为了抑制轴承的电腐蚀的发生而经过改良的电动机以及具有该电动机的电气设备。
【背景技术】
[0002]近年，电动机的驱动方式多采用利用脉宽调制(Pulse Width Modulat1n)方式(以下，称作“PWM方式”)的变换器驱动。在电动机是利用PWM方式的变换器驱动的情况下，绕组的中性点的电位不是零。因此，在轴承的的外圈和轴承的内圈之间产生电位差(以下，称作“轴电压”)。
[0003]轴电压含有由开关动作产生的高频成分。当轴电压达到使存在于轴承内部的油膜的绝缘破坏的电压时，在轴承内部有微小电流流过。当该微小电流流过时，将在轴承的内部产生电腐蚀。当电腐蚀加深时，在轴承内圈、轴承外圈或者轴承滚珠上发生波状磨损现象。当发生波状磨损现象时，有时会导致从轴承发出异常声音。该异常声音的产生是电动机的不良情况的主要原因之一。
[0004]为了抑制电腐蚀，以往提出一种下面的技术。例如，在专利文献I中，转子具有电介质层。利用该结构，使轴电压降低，并且抑制电腐蚀的发生。
[0005]专利文献1:国际公开第2009/113311号
【发明内容】
[0006]本发明的电动机具有:定子、转子、一对轴承以及一对端盖。
[0007]定子具有卷装了绕组的定子铁芯。转子包含旋转体和轴，该旋转体与定子相对且沿着周向具有永磁体，该轴贯穿旋转体的轴心。一对轴承，其用于以使轴旋转自如的方式支承轴。一对端盖，其用于固定轴承。
[0008]尤其是，旋转体具有:外侧铁芯、内侧铁芯以及电介质层。
[0009]外侧铁芯设置于旋转体的外周侧。内侧铁芯与轴固定连结。电介质层位于外侧铁芯和内侧铁芯之间。电介质层包括介电常数不同的两个以上的电介质。
【附图说明】
[0010]图1是本发明的实施方式I的电动机的剖视图。
[0011]图2A是本发明的实施方式I的电动机的旋转体的立体图。
[0012]图2B是本发明的实施方式I的电动机的旋转体的俯视图。
[0013]图2C是与图2B不同的、本发明的实施方式I的电动机的旋转体的俯视图。
[0014]图2D是本发明的实施方式I的电动机的其他旋转体的俯视图。
[0015]图2E是本发明的实施方式I的电动机的其他旋转体的俯视图。
[0016]图2F是图2E中所示的2F-2F剖视图。
[0017]图2G是图2E中所示的2G-2G剖视图。
[0018]图3A是本发明的实施方式2的电动机的旋转体的立体图。
[0019]图3B是本发明的实施方式2的电动机的旋转体的剖视图。
[0020]图3C是本发明的实施方式2的电动机的其他旋转体的俯视图。
[0021]图4A是本发明的实施方式3的电动机的旋转体的立体图。
[0022]图4B是本发明的实施方式3的电动机的旋转体的剖视图。
[0023]图4C是本发明的实施方式3的电动机的其他旋转体的俯视图。
[0024]图5A是本发明的实施方式4的电动机的旋转体的立体图。
[0025]图5B是本发明的实施方式4的电动机的同一旋转体的剖视图。
[0026]图5C是本发明的实施方式4的电动机的其他旋转体的俯视图。
[0027]图6是搭载有从本发明的实施方式I至4的任一个形态的电动机的空调室内机的概略图。
【具体实施方式】
[0028]本发明能够将后述的实施方式的电动机中的轴电压设定在适合的范围。具体而言，在旋转体中使用多个电介质。例如，多个电介质是将介电常数不同的树脂配置多层而构成的。于是，在外侧铁芯和内侧铁芯之间产生的静电容量能够容易改变。通过改变在外侧铁芯和内侧铁芯之间产生的静电容量，能够提供一种具有适合的轴电压的电动机。
[0029]接着，本发明能够提供一种有效地抑制了轴承发生电腐蚀的电动机。同时，本发明能够提供一种具有有效地抑制了轴承发生电腐蚀的电动机的电气设备。
[0030]首先，在以往的电动机中，具有以下要注意的方面。
[0031]S卩，在专利文献I公开的技术中，利用电介质层所具有的静电容量，能够抑制在轴承内圈产生的高频电压。但是，在该结构中，为了获得适合的轴电压，而设定所需的电介质层是很困难的。
[0032]也就是说，在以往的电动机中，如果能够灵活地改变电介质层所具有的静电容量，就能够设定出适合的轴电压。在以往的电动机中，为了改变静电容量，采用以下方法。
[0033]以往的电动机具有转子，该转子具有旋转体和轴。以往的电动机所使用的旋转体具有:外侧铁芯、内侧铁芯以及位于外侧铁芯和内侧铁芯之间的电介质层。电介质层由绝缘树脂形成。
[0034]其中一个方法是改变旋转体所具有的外侧铁芯和内侧铁芯之间的距离。如果改变外侧铁芯和内侧铁芯之间的距离，就能够改变绝缘树脂的厚度。如果改变绝缘树脂的厚度，就能改变静电容量。
[0035]接下来的方法是改变外侧铁芯的沿着轴心方向的长度和内侧铁芯的沿着轴心方向的长度。如果改变外侧铁芯的沿着轴心方向的长度和内侧铁芯的沿着轴心方向的长度，就能够改变两个铁芯相对的面积。如果改变两个铁芯相对的面积，就能够改变静电容量。
[0036]其他方法是改变形成电介质层的绝缘树脂的介电常数。如果改变绝缘树脂的介电常数，就能够改变静电容量。
[0037]但是，对于电动机所用于的电气设备而言，每台电气设备用于安装电动机的容许空间已基本确定。因此，只能根据该容许空间来规定电动机的尺寸。于是，电动机所使用的转子的尺寸也自然被规定好。
[0038]通常，转子的尺寸都是标准化的。该标准化的尺寸很难为了电动机而大幅度改变。另外，假设在改变转子尺寸的情况下，有以下注意事项。即，在改变转子所具有的铁芯的形状等的情况下，必须要改变用于制作铁芯的模具。在模具的改变方面需要花费费用和工时，因此，很难容易地进行改变。另外，外侧铁芯用在磁体的轭上。外侧铁芯的沿着轴心方向的长度影响到电动机的效率等特性。内侧铁芯与轴固定连结。内侧铁芯的沿着轴心方向的长度也影响到转子和轴的固定连结强度。于是，无法容易地改变外侧铁芯和内侧铁芯。
[0039]另外，在改变用于形成电介质层的绝缘树脂的介电常数的情况下，有时会改变树脂材料。但是，在改变树脂材料的情况下，必须对介电常数以外的项目、例如强度等项目进行评估。因为存在多个需要确认的项目，所以无法容易地改变树脂材料。而且，轴电压也根据电动机所安装的套件来变化。如果不改变铁芯的形状、沿着轴心方向的长度，而只改变树脂材料，是很难将这样的轴电压设定在最适合的范围。
[0040]以下，使用【附图说明】本发明的电动机以及具有该电动机的电气设备。
[0041]另外，以下的实施方式是具现化本发明的一例，并不限定本发明的技术范围。
[0042](实施方式I)
[0043]图1是表示本发明的实施方式I的电动机的截面的结构图。图2A是本发明的实施方式I的电动机的旋转体的立体图。图2B是本发明的实施方式I的电动机的旋转体的俯视图。图2C是与图2B不同的、本发明的实施方式I的电动机的旋转体的俯视图。图2D是本发明的实施方式I的电动机的其他旋转体的俯视图。图2E是本发明的实施方式I的电动机的另一其他旋转体的俯视图。图2F是图2E中所示的2F-2F剖视图。图2G是图2E中所示的2G-2G剖视图。
[0044]在本实施方式I中，例示了搭载于电气设备的电动机并进行说明。该电动机是无刷电机。该电动机是内转子型电动机。在内转子型电动机中，转子以旋转自如的方式配置在定子内周侧。
[0045]如图1所示，作为本发明的实施方式I的电动机的无刷电机40具有:定子10、转子14、一对轴承15以及一对端盖17、24。
[0046]定子10具有:作为绕组的定子绕组12、卷装了定子绕组12的定子铁芯11。转子14包含旋转体20和轴16。旋转体20与定子10相对且在周向上具有永磁体。另外，在以下的说明中，永磁体被简称为磁体22。轴16贯穿旋转体20的轴心42。一对轴承15以轴16旋转自如的方式支承轴16。一对端盖17、24用于固定轴承15。
[0047]尤其是，旋转体20具有:外侧铁芯25、内侧铁芯26以及电介质层23。
[0048]外侧铁芯25设置于旋转体20的外周侧。内侧铁芯26与轴16固定连结。电介质层23位于外侧铁芯25和内侧铁芯26之间。电介质层23包括介电常数不同的两个以上的电介质。
[0049]图2A至图2D表示具体例子。如图2A至图2D所示，电介质层23是在相对于轴心42正交的方向上，从轴心42朝向旋转体20的外周侧，形成两层以上的电介质。如图2B、图2D所示，在本实施方式I的旋转体20中，相对于轴心42正交的方向指的是构成圆筒形的旋转体20的半径方向。另外，本实施方式I的电介质层23是两层电介质。位于轴16侧的电介质指的是内侧电介质27。位于外周侧的电介质指的是外侧电介质28。
[0050]图2E至图2G表示更具体例子。如图2E、图2F所示，作为电介质的内侧电介质27在沿着轴心42的方向上具有贯穿内侧电介质27的孔41。该孔41也可以开设于外侧电介质28。或者，该孔41也可以开设在内侧电介质27和外侧电介质28这两者上。
[0051 ] 或者，如图2E、图2G所示，作为电介质的内侧电介质27在沿着轴心42的方向的表面23a上具有朝向内侧电介质27的内侧凹陷的凹部41a。该凹部41a未像孔41那样贯穿内侧电介质27。凹部41a的深度根据所需的介电常数来设定。
[0052]该凹部41a也可以位于内侧电介质27的沿着轴心42的方向的相反面上。凹部41a也可以位于内侧电介质27的沿着轴心42的方向的两个面上。而且