专利名称：电动机以及具有该电动机的电气设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电动机以及具有该电动机的电气设备，特别是涉及一种为了抑制在内置的电动机的轴承上发生电腐蚀而进行了改良的电动机以及具有该电动机的电气设备。
背景技术：
作为电气设备的一种，进行制冷制热等的空气调节的空调通常具备用于鼓风的风扇，和用于驱动该风扇旋转的电动机。另外，近年来，越来越多地采用所谓的无刷电机作为电动机。该种无刷电机使用脉宽调制(Pulse Width Modulation)方式(以下适当地称作PWM方式)的逆变器。另一方面，PWM方式由于利用高频的脉冲波进行开关，所以容易自无刷电机辐射不必要的高频信号。因此，以往提出了能够降低自该种电动机辐射的高频噪声的空调(例如参照专利文献I)。该种空调采用如下这种方法:利用屏蔽罩覆盖容易辐射噪声的部位，将屏蔽罩连接于空调内部的地线。另外，在电动机是由PWM方式的逆变器驱动的情况下，绕组的中性点电位不是零，所以在轴承的外圈与内圈之间产生电位差(以下称作轴电压)。轴电压含有由开关动作产生的高频成分，当轴电压达到击穿轴承内部的油膜的绝缘电压时，在轴承内部有微小电流流通,从而在轴承内部发生电腐蚀。当电腐蚀蔓延的情况下,在轴承内圈、轴承外圈或轴承球上发生波形磨损现象而有时发出异常声音，成为电动机中的不良的主要原因之一。这样，采用了 PWM方式的电动机存在如下问题，即，容易产生能形成为噪声的那种不必要的高频信号，此外该种不必要的电磁辐射容易使轴承发生电腐蚀。以往，为了抑制电腐蚀，采取以下这样的对策。(I)使轴承内圈和轴承外圈为导通状态。( 2 )使轴承内圈和轴承外圈为绝缘状态。(3)降低轴电压。作为上述(I)的具体方法，可以使轴承的润滑剂具有导电性。但是，导电性润滑剂存在随着长时间使用而导电性劣化以及缺乏滑动可靠性的问题等。另外，也可以采用在旋转轴上设置电刷而使旋转轴成为导通状态的方法，但该方法也存在需要电刷磨损粉以及空间等的问题。作为上述(2)的具体方法，可以将轴承内部的铁球改成非导电性的陶瓷球。该方法对电腐蚀的抑制效果非常高，但存在成本高的问题，在通用的电动机中无法采用。作为上述(3)的具体方法，以往公知使定子铁芯与具有导电性的金属制支架短路，从而改变静电电容而降低轴电压的方法(例如参照专利文献2 )。在专利文献2中，通过使定子铁芯与支架短路来降低定子侧的阻抗，由此抑制轴承发生电腐蚀。S卩，对于通常在洗衣机或餐具清洗干燥机等有水环境中使用而可能触电的电动机，除了需要使充电部绝缘(基本绝缘)之外，还需使电动机独立绝缘(以下称作附加绝缘)。另一方面，空调所使用的电动机由于不可能触电，所以不必进行附加绝缘。因而，通常不使空调所使用的电动机的转子形成为绝缘构造，所以转子侧(轴承内圈侧)的阻抗处于较低状态。相对于此，使定子侧(轴承外圈侧)形成为绝缘构造，所以定子侧的阻抗处于较高状态。在该情况下，阻抗使电压的下降量不同，轴承内圈侧的电位高，而轴承外圈侧的电位低，所以处于不平衡状态，产生较高的轴电压。并且，该种较高的轴电压可能使轴承发生电腐蚀。为了避免该种状态，专利文献2采用如下方法:使定子铁芯和支架短路，从而消除它们之间的静电电容成分，像上述那样降低定子侧(轴承外圈侧)的阻抗而使该阻抗近似于转子侧(轴承内圈侧)的阻抗。特别是在通常的无刷电机的构造的情况下，在将定子铁芯到轴承的外圈之间的阻抗视作定子侧的阻抗时，通常不是将这两者间配置为电连接，而是使二者空开某一程度的间隔，所以可以说这两者间的阻抗处于较高状态。此外，由于这两者间的阻抗高，所以一般认为自定子铁芯产生的高频信号经衰减而到达轴承的外圈，结果在轴承的外圈产生低电位的高频电压。另一方面，在将定子铁芯到轴承的内圈之间的阻抗视作转子侧的阻抗时，由于定子铁芯与转子隔开微小的空隙地相面对，并且转子和旋转轴通常是导电体的金属，所以可以说上述定子铁芯与轴承的内圈之间的阻抗处于较低的状态。此外，由于上述定子铁芯与轴承的内圈之间的阻抗低，所以一般认为自定子铁芯产生的高频信号不衰减就到达轴承的内圈，结果在轴承的内圈产生高电位的高频电压。这样，一般认为根据无刷电机自身的构造不同，转子侧与定子侧的阻抗也容易形成为不平衡状态，在轴承的内圈与外圈之间产生电位差、即轴电压，使轴承发生电腐蚀。另夕卜，作为产生该种轴电压的信号的产生源，一般认为卷装有利用HVM方式的高频的开关动作驱动的绕组的定子铁芯是主要的产生源。即，一般认为由于在定子铁芯上卷装有利用高频电流驱动的绕组，所以定子铁芯产生由驱动电流引发的磁通量，并且也产生由驱动高频引发的高频信号，所产生的高频信号也经由空间被引导到轴承内圈和轴承外圈。另外，近年来，提出了利用模制材料等对定子侧的定子铁芯等的固定构件进行模制而提高了可靠性的模制马达。因此，可以利用该种绝缘性的模制材料代替金属制的支架而固定轴承，抑制在轴承外圈侧产生的不必要的高频电压和/或在轴承内外圈之间流通的不必要的高频电流。但是，该种模制材料是树脂，存在当固定轴承时强度不充分，或者树脂成形用的尺寸精度较差而容易产生轴承的蠕变不良等问题。即，滚动轴承那样的轴承通常在例如外圈与外壳内周面之间存在间隙，则因传递负荷而在旋转轴产生向心方向的力。当产生这种力时，容易因径向的相对差而发生滑动现象，将该种滑动现象称作蠕变。通常，能够通过将外圈牢固地固定于支架等的外壳而抑制该种蠕变。另外，随着近年来电动机的高输出化，需要更加牢固地固定轴承。因此，例如预先使用由钢板加工而成且尺寸精度良好的金属制的支架固定轴承等，必不可少地实施蠕变对策。尤其是通常在旋转轴上以2个轴承来支承该旋转轴，从这里所说的强度方面和实施的容易性等理由出发，优选利用金属制的支架固定2个轴承。作为抑制电腐蚀的方法，专利文献2那样的以往方法存在如下问题。S卩，该以往方法是想要改变定子侧的阻抗而保持轴承内圈与轴承外圈之间的电位平衡，从而抑制电腐蚀的方法。在采用该种方法时，研究了也可能发生的如下情况，即，当根据电动机的使用环境的不同而使阻抗失去平衡时，轴电压反而升高，容易发生电腐蚀。特别是，在作为室内机的空调的情况下，通常由金属形成的换热器占空调内部的比例较大。此外，以与该换热器相面对的方式配置与旋转轴相连接的风扇，所以容易在换热器与风扇之间形成较大的静电电容。因此，在该种空调的情况下，受该静电电容的影响，电动机中的阻抗也失去平衡的可能性增大。即，例如也有如下可能:自定子铁芯辐射的高频信号经由换热器和风扇而作为高频电流流入旋转轴，使轴承内圈侧的电位进一步升高。另外，在出于上述那种强度上的理由而利用金属制的支架分别固定2个轴承的情况下，通常，一个支架与另一个支架的形状和/或配置状态不同，所以两支架的阻抗不同。因此，由一个支架引发的电位与由另一个支架引发的电位不同。所以，2个轴承的轴电压也不同，可能发生以下这种不良，即，即使一个轴承未发生电腐蚀，但却在另一个轴承发生电腐蚀。专利文献1:日本特开2007-198628号公报专利文献2:日本特开2007-159302号公报
发明内容
本发明的电动机包括:定子，其在定子铁芯卷装有定子绕组；转子，其包括与定子相面对而保持有磁铁的旋转体，和以贯穿旋转体的中央的方式固定连接于旋转体的旋转轴；轴承，其用于支承旋转轴；2个导电性的支架，它们用于固定轴承。并且，在旋转轴与旋转体的外周之间设有电介质层，且电介质层以旋转轴为中心形成为多边形。另外，电介质层的多边形的角的个数与被旋转体保持的磁铁的磁化极数相同，另夕卜，电介质层的多边形的顶角的顶点位于以旋转轴为中心被旋转体保持的磁铁所磁化的极的中心。采用该种结构，能够调整转子侧的阻抗，通过保持该转子侧的阻抗与定子侧的阻抗的平衡，能够降低轴承内圈与轴承外圈之间的轴电压。这样，对于利用导电性的支架分别固定的2个轴承，能够降低这2个轴承的轴承内圈与外圈之间的电位差，所以能够确保轴承的固定强度，并且能够抑制由PWM等引发的高频所导致的轴承的电腐蚀。另外，通过使电介质层形成为多边形，能够防止由转子的内侧铁芯和外侧铁芯的旋转引发的空转。另外，通过使电介质层的多边形的角的个数与被旋转体保持的磁铁的磁化极数相同，能够将因旋转而发生的不平衡抑制为最小限度。另外，通过使电介质层的多边形的角的顶点以旋转轴为中心位于被旋转体保持的磁铁所磁化的极的中心，能够不妨碍自磁铁产生的磁通量的流通地配置电介质层。另外，通过使电介质层的多边形的角的顶点形成为圆角形状，能够使转子铁芯的加工容易进行。另外，本发明的电动机为如下结构，S卩，旋转体在电介质层的外周侧具有多个插入孔，在插入孔中分别插入有磁铁。另外，本发明的电动机形成为如下结构，S卩，电介质层至少覆盖旋转体的轴向两面的磁铁。
采用该种结构，能够防止磁铁错位。另外，本发明的电动机是如下结构，即，电连接2个支架。采用该种结构，能使两个支架为相同电位，抑制高频电流经由旋转轴而流通。此夕卜，通过使两个支架为相同电位，能使一个轴承的内圈外圈间的电位差与另一个轴承的内圈外圈间的电位差近似或相同。另外，本发明的电动机也可以形成为如下结构，即，使定子铁芯与接地部电连接。另外，本发明的电动机也可以形成为如下结构，即，使彼此电连接的2个支架进一步与接地部电连接。另外，本发明的电动机是如下结构，S卩，利用脉宽调制方式的逆变器对卷装在定子铁芯上的定子绕组进行驱动。此外，本发明的电气设备是具有上述电动机的结构。如上所述，采用本发明的电动机，能够将产生于2个轴承的轴电压抑制为较低，所以能够提供抑制了电腐蚀的电动机和具有该电动机的电气设备。
图1是表示本发明的实施方式I中的电动机的截面的结构图。图2A是表示该电动机的旋转体的结构例的图。图2B是表示图2A中的2B-2B截面的图。图3是表示该电动机的旋转体的另一结构例的图。图4是作为本发明的实施方式2中的电气设备的一例的空调的结构图。图5是作为本发明的实施方式3中的电气设备的一例的空调的结构图。
具体实施例方式下面，利用实施方式，参照
用于实施本发明的实施方式。实施方式I图1是表示本发明的实施方式I中的电动机104的截面的结构图。在本实施方式中，作为电动机104，举出利用了 PWM方式的无刷电机的一例而进行说明。另外，在本实施方式中，举出转子旋转自由地配置在定子的内周侧的内转子型的无刷电机的例子而进行说明。在图1中，在定子铁芯11以夹设有绝缘体等的方式卷装有定子绕组12。该定子绕组12由脉宽调制方式的逆变器驱动。并且，利用作为模制材料的绝缘树脂13将该种定子铁芯11与其他固定构件一起模制成形。在本实施方式中，通过以这种方式将上述这些构件模制成形为一体，构成外形大致为圆筒形状的定子10。在定子10的内侧隔着空隙插入有转子14。转子14包括:圆板或圆筒状的旋转体30，其具有金属制的转子铁芯31 ;旋转轴16，其以贯穿旋转体30的中央的方式固定连接于旋转体30。旋转体30与定子10的内周侧相面对而保持有磁铁32。另外，旋转体30具有如下这种构造，即，从最外周部向内周侧的旋转轴16，依次配置有构成转子铁芯31的外周部的外侧铁芯31a、电介质层50、以及构成转子铁芯31的内周部的内侧铁芯31b。在图1中，作为旋转体30，表示了具备电介质层50、沿轴向贯穿转子铁芯31的多个插入孔、和分别插入在多个插入孔中的磁铁的结构例，但是在转子铁芯31的最外周安装有磁铁的旋转体也能获得同样的效果。这样，将定子10的内周侧和旋转体30的外周侧配置为相面对。在转子14的旋转轴16上安装有支承旋转轴16的2个轴承15。轴承15是具有多个铁球的圆筒形状的轴承，轴承15的内圈侧固定于旋转轴16。在图1中，在作为旋转轴16自电动机104的主体突出的一侧的输出轴侧，轴承15a支承旋转轴16，在与输出轴侧相反一侦仪以下称作输出轴相反侧)，轴承15b支承旋转轴16。并且，利用均具有导电性的金属制的2个支架固定这些轴承15的外圈侧。在图1中，利用支架17固定输出轴侧的轴承15a，利用支架19固定输出轴相反侧的轴承15b。采用以上那种结构，旋转轴16被2个轴承15支承，转子14旋转自由地旋转。此外，安装有控制电路和/或驱动电路的印刷电路板18内置在电动机104中。例如在印刷电路板18上安装有逆变器，以驱动定子绕组12。另外，驱动电路的电源、接地线和控制信号等连接线20与印刷电路板18相连接。并且，在本实施方式中，以预先使导通销22与支架19电连接的状态将该导通销22和支架19模制成形为一体，导通销22的前端在定子10的输出轴侧端面暴露,该前端与支架17电连接。采用具有该导通销22的结构，使支架17和支架19在电动机104的内部彼此电连接。此外，在本实施方式中，在作为模制材料的绝缘树脂13的一部分设有通孔23，使与定子铁芯11相连接的连接销24的一端经过通孔23向外部突出。通过借助连接线20将各电源电压和控制信号供给到以上述方式构成的电动机104，利用印刷电路板18的驱动电路使驱动电流在定子绕组12中流通，自定子铁芯11产生磁场。并且，利用来自定子铁芯11的磁场和来自磁铁32的磁场，依据这些磁场的极性而产生吸引力和排斥力，利用这些力使转子14以旋转轴16为中心旋转。接下来，说明电动机104的构造中的更加详细的结构。首先，电动机104如上所述，利用2个轴承15支承旋转轴16，并且也利用支架固定支承各轴承15。此外，为了抑制上述那种由蠕变引发的不良，在本实施方式中，形成为利用具有导电性的金属制的支架固定各轴承15的那种结构。即，在本实施方式中，预先采用由钢板加工而成且尺寸精度良好的导电性的支架来固定轴承15。特别是在希望电动机104实现高输出化的情况下，更加优选形成为这种结构。详细而言，首先，利用具有与轴承15b的外周径大致相等的外周径的支架19固定反输出轴侧的轴承15b。另外，该支架19与绝缘树脂13模制成形为一体。即，如图1所示，输出轴相反侧的绝缘树脂13的形状是具有自本无刷电机的主体向输出轴相反侧突出的主体突出部13a的形状。在该主体突出部13a的主体内部侧配置有作为内支架的支架19，该支架19与绝缘树脂13模制成形为一体。支架19具有构成为中空圆筒状的杯状，更详细而言，支架19包括一方开放的圆筒部19a、和自开放侧的圆筒端部向外侧稍微扩展了的环状的凸缘部1%。圆筒部19a的内周径与轴承15b的外周径大致相等，将轴承15b插入圆筒部19a，从而以隔着支架19的方式也将轴承15b固定于绝缘树脂13。通过形成为这种结构，将轴承15b的外圈侧固定于金属制的支架19，所以能够抑制由蠕变引发的不良。另外，凸缘部19b的外周径比轴承15b的外周径稍大。即，凸缘部19b的外周径比轴承15b的外周径大，且至少比旋转体30的外周径小。通过将支架19形成为该种形状，与例如使凸缘部超过旋转体30的外周而扩展至定子铁芯11的那种构造相比，能够抑制使成本增加的金属材料的使用。另外，由于以上述方式抑制金属制的支架19的面积，此外以利用绝缘树脂13覆盖支架19的外围的方式将绝缘树脂13与支架19模制成形为一体，所以也能抑制自轴承15b产
生的噪声。接着，利用与定子10的外周径大致相等的外周径的支架17固定输出轴侧的轴承15a。支架17大致为圆板形状，在圆板的中央部具有直径与轴承15a的外周径大致相等的突出部，该突出部的内侧是空心的。在内置了印刷电路板18后，将轴承15a插入支架17的突出部的内侧以配置在该突出部的内侧，并且以设在支架17的外周的连接端部与定子10的连接端部嵌合的方式，将支架17压入定子10，从而形成电动机104。通过形成为这种结构，将轴承15a的外圈侧固定于金属制的支架17，所以能够抑制由蠕变引发的不良。接下来，说明本实施方式中的用于抑制电腐蚀的结构。在本实施方式中，大致以如下方式抑制电腐蚀。首先，在电动机104的旋转体30中设置电介质层50，从而使转子侧的阻抗增高而近似于阻抗高的定子侧。由此，降低轴承的内圈与外圈之间的电位差、即轴电压。另外，例如当在空调的室内机中使用电动机104的那种情况下，采用设有该电介质层50的结构，抑制由定子铁芯11产生的高频信号传递至风扇和/或换热器，从而降低由来自风扇等的不需要的辐射引发的轴电压。另外，通过使电介质层50形成为多边形，能够防止由转子的内侧铁芯31b和外侧铁芯31a的旋转引发的空转。另外，通过使电介质层50的多边形的角的个数，与被旋转体保持的磁铁的磁化极数相同，能够将因旋转而产生的不平衡抑制为最小限度。图1中表示的电动机由于以8个极实施磁铁的磁化，所以电介质层50形成为八边形的形状。另外，通过使电介质层50的多边形的角的顶点以旋转轴为中心位于被旋转体保持的磁铁所磁化的极的中心，能够不妨碍自磁铁产生的磁通量的流通地配置电介质层。另外，通过将电介质层50的多边形的角的顶点形成为圆角形状，能够使转子铁芯的加工容易进行。此外，通过使定子铁芯11借助连接销24与接地部电连接，能使自定子铁芯11产生的高频信号衰减，由此也能降低轴电压。另外，通过形成为将支架17和支架19电连接的结构，能使两支架为相同电位，从而抑制一方支架的轴电压升高的那种不良。下面，说明用于以上述方式抑制电腐蚀的详细结构。图2A和图2B是表示本实施方式的电动机104的旋转体30的结构例的图。图2A表示从旋转体30的上表面观察该旋转体30而得到的结构。另外，图2B表示图2A中的2B - 2B截面。如图2A和图2B所示，旋转体30是在旋转轴16与旋转体30的外周之间设有电介质层50的结构。电介质层50是以旋转轴16为中心的多边形的形状，电介质层50以该多边形的形状沿轴向延伸地配置在旋转体30内。作为旋转体30，配置有沿轴向贯穿外侧铁芯31a的多个插入孔33、和分别插入在多个插入孔33中的磁铁32，此外向内周侧依次配置有电介质层50和构成转子铁芯31的内侧铁芯31b。S卩，旋转体30是IPM (InteriorPermanent Magnet,埋入型磁铁)型构造。另外，电介质层50是由绝缘树脂形成的层。在图2A和图2B中，表示如下的一例，即，在外侧铁芯31a具有8个插入孔33，插入有8片磁铁32而磁化成8个极，并且，相对于该种外侧铁芯31a，将八边形的电介质层50形成为，电介质层50的多边形的角的顶点以旋转轴为中心位于被磁铁32磁化的极的中心。这样，旋转体30是将磁铁32、外侧铁芯31a、内侧铁芯31b和形成电介质层50的绝缘树脂形成为一体的结构。另外，在内侧铁芯31b的内周的固定连接部35，旋转体30固定连接于旋转轴16。由此，构成被轴承15支承的转子14。另外，图3是表示旋转体30的另一结构例的截面的图。在图3的结构中，以与图2A和图2B相同的方式，将电介质层50配置在旋转体30内，此外，电介质层50覆盖旋转体30的轴向两面。即，像图3那样以在旋转体30的轴向两面至少覆盖磁铁32的方式，利用电介质层50也将磁铁32的轴向的上下端面成形为一体，从而能够防止磁铁32错位。在旋转体30上，电介质层50是由作为绝缘物的绝缘树脂形成的层，将外侧铁芯31a和内侧铁芯31b串联地绝缘分开。在本实施方式中，通过设置该种电介质层50，能够提高转子侧的阻抗，以使转子侧的阻抗近似于定子侧的阻抗。另外，在图2B和图3中，表示将电介质层50配置为在旋转体30内从旋转体30的轴向一面贯穿至另一面的例子，但电介质层50也可以是在局部设有空心部的那种结构。总之，只要是将外侧铁芯31a和内侧铁芯31b绝缘分开的那种结构即可。另外，这里，定子侧的阻抗是从定子铁芯11到轴承15的外圈之间的阻抗，转子侧的阻抗是从定子铁芯11经由转子14到轴承15的内圈之间的阻抗。这样，通过在旋转体30的中间部设置电介质层50，作为转子侧的等价电路，形成为串联连接由电介质层50产生的静电电容的结构，从而能够提高转子14的阻抗。并且，在供定子铁芯11产生的高频信号作为高频电流经由旋转体30流向旋转轴16的路径中，通过提高转子14的阻抗，能够增加高频电压的下降。另外，该种高频信号是利用基于PWM方式的开关等而主要自定子铁芯11产生的信号。因此，能够降低在高频电流的作用下产生于旋转轴16的电位、即轴承15的内圈侧的电位。并且，能使轴承15的内圈侧的电位降低而近似于轴承15的外圈侧的电位，从而将轴承内外圈间的电位差、即轴电压抑制为较低。由此，轴承内圈与轴承外圈之间始终处于低电位状态，且处于保持着平衡以减小电位差的状态。在本实施方式中，由于以上述方式将轴电压抑制为较低，防止由轴电压引发的轴承的电腐蚀，且防止由外侧铁芯31a、内侧铁芯31b和电介质层50的旋转引发的错位，且不妨碍自磁铁32产生的磁通量的流通，所以也不会使马达的功率下降。特别是在本实施方式中，由于是在轴承内外圈的各电位较低的状态下将轴电压抑制为较低的结构，所以与在轴承内外圈的各电位较高的状态下获取轴电压的平衡的那种方法相比，容易获得平衡，以减小电位差。另外，即使失去平衡，但由于是低电压，所以也很少引发电腐蚀。另外，电介质层50使用不饱和聚酯树脂或环氧树脂等热固化性树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯或聚酰胺等热塑性树脂、弹性体或硫化型橡胶那样的弹性体。通过改变该种电介质层50的材料，而且也改变电介质层50的形状和/或壁厚等，能够任意地调整阻抗，所以也能将转子侧的阻抗设定为最佳。此外，在本实施方式中，为了抑制电腐蚀而具有以下说明的那种结构。作为产生轴电压的高频信号的主要产生源的定子铁芯11借助连接销24与接地部电连接。因此，自定子铁芯11产生的高频信号也流入大地，所以能使产生于定子铁芯11的高频信号衰减，从而能够抑制在轴承的内圈和外圈产生的电位。此外，在本实施方式中，形成为利用导通销22电连接2个支架、即支架17和支架19的结构。通过形成为该种结构，能使两支架为相同电位，抑制高频电流经由旋转轴流通。此外，通过使两支架为相同电位，能使轴承15a的内圈外圈间的电位差与轴承15b的内圈外圈间的电位差近似或相同。因此，能够抑制电腐蚀只集中发生在一个支架上的那种不良。如上所述，电动机104在旋转体30中设有电介质层50，此外定子铁芯11也与接地部电连接。此外，支架17和支架19彼此电连接。因此，能够将轴承15a和轴承15b的各自的轴电压抑制为较低，由此能够抑制电腐蚀的发生。另外，在以上的说明中，举出使定子铁芯11与接地部电连接的那种例子而进行了说明，但也可以形成为使彼此电连接的支架17和支架19也与接地部电连接的那种结构。实施方式2图4是本发明的实施方式2中的空调的结构图。在本实施方式中，作为本发明的电气设备的一例，举出作为室内机而设置在室内的空调进行说明。如图4所示，空调100在机壳101内具备换热器102、风扇103和在实施方式I中说明的电动机104。换热器102构成为含有导电性金属构件，为了制热或制冷而对自吸入部进入的空气进行热交换。风扇103是横流式风扇，鼓送由换热器102进行了空气调节的空气。电动机104借助电动机104的旋转轴16与风扇103相连接，驱动风扇103旋转。采用该种空调100的结构，利用风扇103的旋转将利用换热器102空气调节了的空气鼓送到例如室内。这样，空调100是搭载有实施方式I的电动机104的结构。特别是在将电动机104用在作为上述那种室内机的空调100中的情况下，在定子铁芯11产生的高频信号容易自旋转体30经由旋转轴16传递至风扇103，进一步自风扇103传递至换热器102。并且，在作为该种室内机的空调100的情况下，风扇103和换热器102的面积和体积较大，所以传递到风扇103和换热器102的高频信号容易作为不必要的信号而被辐射出，被辐射出的信号可能绕到轴承15的背后而影响轴电压。对于这种不良，电介质层50作为从定子铁芯11到风扇103之间串联连接的阻抗成分而发挥作用，所以能够利用电介质层50使到达至风扇103的高频信号衰减。即，也能抑制由来自风扇103和换热器102的不必要的辐射引发的轴电压。这样，在将实施方式I的电动机104用在作为室内机的空调100中的情况下，能够高效地抑制电腐蚀的发生。实施方式3接下来，利用实施方式3详细说明作为本发明的电气设备的另一例的空调的室外机的结构。在图5中，空调的室外机301在机壳311的内部搭载有实施方式I的电动机104。该电动机104在旋转轴16上安装有风扇312，作为鼓风用电动机而发挥功能。利用立设于机壳311的底板302的隔板304，将室外机301划分为压缩机室306和换热器室309。在压缩机室306内配设有压缩机305。在换热器室309内配设有换热器307和鼓风用电动机。在分隔板304的上部配设有电气安装件箱310。随着由收容在电气安装件箱310内的电动机驱动装置303驱动的电动机104的旋转，该鼓风用电动机的风扇312旋转，从而经过换热器307向换热器室309鼓风。本发明的电气设备包括电动机和供该电动机搭载的机壳，作为电动机，米用上述结构的本发明的电动机。如上所述，本发明的电动机包括:定子，其在定子铁芯上卷装有绕组；转子，其以旋转轴为中心与定子相面对地配置；旋转体，其设有电介质层；轴承，其用于支承旋转轴；2个导电性的支架，它们用于固定轴承。并且，在旋转轴与旋转体的外周之间设有电介质层。并且，电介质层以旋转轴为中心形成为多边形，该多边形的角的个数与被旋转体保持的磁铁的磁化极数相同，且电介质层的多边形的角的顶点以旋转轴为中心位于被旋转体保持的磁铁所磁化的极的中心。另外，本发明的电气设备是搭载有本发明的电动机的结构。采用该种结构，能够防止由转子的外侧铁芯、电介质层和内侧铁芯的旋转引发的错位，且不会使马达的功率下降地保持定子侧与转子侧的阻抗平衡，从而能够降低轴电压。因此，能够将轴承的外圈与内圈间的电位差、即轴电压抑制为极低，也能抑制电腐蚀的发生。因而，采用本发明，能够提供使轴承发生电腐蚀的现象得到抑制的电动机，以及具有该电动机的电气设备。另外，以上，作为本发明的电气设备的例子，举出空调的室内机和室外机的例子而进行了说明，但除此之外，本发明也可以用在热水器、空气净化器和洗衣机等电气设备中。产业h的可利用件本发明的电动机和电气设备能够降低电动机的轴电压，最适合用于抑制轴承的电腐蚀的发生。因此，作为空调的室内机等是有效的。附图标记说明10、定子；11、定子铁芯；12、定子绕组；13、绝缘树脂；13a、主体突出部；14、转子；
15、15a、15b、轴承；16、旋转轴；17、19、支架；18、印刷电路板；20、连接线；22、导通销；23、通孔；24、连接销；30、旋转体；31、转子铁芯；31a、外侧铁芯；31b、内侧铁芯；32、磁铁；33、插入孔；35、固定连接部；50、电介质层;100、空调;101、311、机壳;102、换热器;103、风扇；104、电动机；301、空调的室外机；302、底板；303、电动机驱动装置；304、分隔板；305、压缩机；306、压缩机室；307、换热器；309、换热器室；310、电气安装件箱；312、风扇。
权利要求
1.一种电动机，其特征在于， 该电动机包括: 定子，其在定子铁芯卷装有定子绕组； 转子，其包括与上述定子相面对而保持有磁铁的旋转体，和以贯穿上述旋转体的中央的方式固定连接于上述旋转体的旋转轴； 轴承，其用于支承上述旋转轴； 2个导电性的支架，它们用于固定上述轴承， 在上述旋转轴与上述旋转体的外周之间设有电介质层，且上述电介质层以上述旋转轴为中心形成为多边形。
2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于， 上述电介质层的多边形的角的个数与被上述旋转体保持的磁铁的磁化极数相同。
3.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于， 上述电介质层的多边形的角的顶点以上述旋转轴为中心位于被上述旋转体保持的磁铁所磁化的极的中心。
4.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于， 使上述电介质层的多边形的角的顶点形成为圆角形状。
5.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于， 上述旋转体在上述电介质层的外周侧具有多个插入孔，在上述插入孔中分别插入有上述磁铁。
6.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于， 上述电介质层构成为至少覆盖上述旋转体的轴向两面的上述磁铁。
7.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于， 将上述2个支架彼此电连接。
8.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于， 将上述定子铁芯接地。
9.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于， 将上述定子铁芯和彼此电连接的上述2个支架接地。
10.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于， 利用脉宽调制方式的逆变器对卷装在上述定子铁芯上的上述定子绕组进行驱动。
11.一种电气设备，其特征在于， 该电气设备搭载有权利要求1 10中任意一项所述的电动机。
全文摘要
本发明的电动机包括定子，其在定子铁芯卷装有定子绕组；转子，其以旋转轴为中心具有旋转体；轴承，其用于支承旋转轴；2个导电性的支架，它们用于固定轴承。旋转体与定子相面对而保持有磁铁，旋转轴以贯穿该旋转体的中央的方式固定连接于该旋转体。并且，在旋转体中，在旋转轴与旋转体的外周之间设有电介质层。并且，电介质层以旋转轴为中心形成为多边形。另外，本发明的电气设备搭载有该种电动机。
文档编号H02K5/173GK103155368SQ20128000330
公开日2013年6月12日 申请日期2012年2月28日 优先权日2011年3月7日
发明者渡边彰彦, 礒村宜典, 前谷达男, 佐藤弘规 申请人:松下电器产业株式会社