專利名稱：電動(dòng)機(jī)和具備該電動(dòng)機(jī)的電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)機(jī)和具備該電動(dòng)機(jī)的電設(shè)備，特別是涉及改良以抑制軸承的電蝕的發(fā)生的電動(dòng)機(jī)和具備該電動(dòng)機(jī)的電設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，電動(dòng)機(jī)采用通過脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation)方式(以下， 稱為PWM方式)的逆變器驅(qū)動(dòng)的方式的例子變多。在如此PWM方式的變頻驅(qū)動(dòng)的情況下， 由于繞組的中性點(diǎn)電位不為零，所以軸承的外輪和內(nèi)輪之間產(chǎn)生電位差(以下，稱為軸電壓)。軸電壓包括由開關(guān)產(chǎn)生的高頻成分，當(dāng)軸電壓達(dá)到軸承內(nèi)部的油膜的絕緣破壞電壓時(shí)，微小的電流流過軸承內(nèi)部，在軸承內(nèi)部發(fā)生電蝕。電蝕進(jìn)行的情況下，軸承內(nèi)輪、軸承外輪或軸承珠上發(fā)生波狀磨損現(xiàn)象，以至出現(xiàn)異常音，成為電動(dòng)機(jī)的故障的主要原因之一。此外，以PWM方式變頻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路(包括控制電路等)的電源供給電路，與該電源供給電路的一次側(cè)電路和一次側(cè)電路側(cè)接地的地線之間為電絕緣的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)有技術(shù)中，為了抑制電蝕，考慮有如下的對(duì)策。(1)使軸承內(nèi)輪與軸承外輪為導(dǎo)通狀態(tài)。(2)使軸承內(nèi)輪與軸承外輪為絕緣狀態(tài)。(3)降低軸電壓。作為上述(1)的具體方法，可以舉出使軸承的潤滑劑為導(dǎo)電性的方法。但是，導(dǎo)電性潤滑劑存在隨著時(shí)間經(jīng)過導(dǎo)電性變差和缺乏滑動(dòng)可靠性等課題。此外，雖然可以考慮在旋轉(zhuǎn)軸上設(shè)置電刷，使之成為導(dǎo)通狀態(tài)的方法，但是該方法存在需要電刷磨損粉和空間等的課題。作為上述(2)的具體方法，可以舉出將軸承內(nèi)部的鐵珠變更為非導(dǎo)電性的陶瓷珠的方法。該方法雖然電蝕抑制的效果非常高，但是存在成本高的問題，無法在通用的電動(dòng)機(jī)中采用。作為上述⑶的具體方法，通過使定子鐵心與具有導(dǎo)電性的金屬制的支架 (bracket)電短路，使靜電電容變化來降低軸電壓的方法，在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的(例如， 參照專利文獻(xiàn)1)。此外，在抑制電動(dòng)機(jī)的軸承的電蝕的現(xiàn)有技術(shù)中，也公開有多個(gè)將電動(dòng)機(jī)的定子鐵心等與接地的地線電連接的結(jié)構(gòu)。另外，將靜電電容與電阻并聯(lián)連接時(shí)的阻抗，可以用Z = Ι/jcoC+R的關(guān)系式表示。 其中，Z表示阻抗，j表示虛數(shù)，ω表示角頻數(shù)，C表示靜電電容，R表示電阻。從該式可知， 靜電電容越大或電阻越小，阻抗越低。此外，反之，靜電電容越小或電阻越大，阻抗越高。在專利文獻(xiàn)1中，通過使定子鐵心與支架短路，降低定子鐵心側(cè)的阻抗，由此抑制軸承的電蝕。S卩，一般而言，在洗衣機(jī)、洗碗干燥機(jī)等的用水的地方使用、有觸電風(fēng)險(xiǎn)的電動(dòng)機(jī)， 在充電部的絕緣(基礎(chǔ)絕緣)之外，有必要追加獨(dú)立的絕緣(以下，稱為附加絕緣)。另一方面，此外的空調(diào)室內(nèi)機(jī)、空調(diào)室外機(jī)、熱水器、空氣凈化器等所使用的電動(dòng)機(jī)，由于沒有觸電的風(fēng)險(xiǎn)，所以不需要附加絕緣。因此，空調(diào)室內(nèi)機(jī)、空調(diào)室外機(jī)、熱水器、空氣凈化器等所使用的電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)子不是絕緣結(jié)構(gòu)，所以轉(zhuǎn)子側(cè)(軸承內(nèi)輪側(cè))的阻抗處于低的狀態(tài)。與此相對(duì)地，定子側(cè)(軸承外輪側(cè))為絕緣結(jié)構(gòu)，所以阻抗處于高的狀態(tài)。在這種情況下，由于阻抗產(chǎn)生電壓下降差，軸承內(nèi)輪側(cè)的電位高，與之相對(duì)地，軸承外輪側(cè)的電位低，所以變?yōu)椴黄胶鉅顟B(tài)，會(huì)產(chǎn)生高軸電壓。而且，由于這種高軸電壓，有可能在軸承上發(fā)生電蝕。為了規(guī)避這種狀態(tài)，專利文獻(xiàn)1中采用如下方法通過使定子鐵心與支架短路，使該期間的靜電電容成分為零，如上所述降低定子側(cè)(軸承外輪側(cè))的阻抗，使之與轉(zhuǎn)子側(cè) (軸承內(nèi)輪側(cè))的阻抗近似。此外，近年來，提出有將定子側(cè)的定子鐵心等固定部件用鑄型材料等鑄型，從而提高了可靠性的鑄型電動(dòng)機(jī)。在此，考慮代替金屬制的支架用這種絕緣性的鑄型材料固定軸承，抑制發(fā)生于軸承外輪側(cè)的不必要的高頻電壓和流過軸承內(nèi)外輪間的不必要的高頻電流。但是，這種鑄型材料是樹脂，存在固定軸承強(qiáng)度不足，或者由于樹脂成形所以尺寸精度差容易發(fā)生軸承的蠕變故障等課題。即，軸承(bearing)這種軸承，一般而言，例如在外輪和外殼內(nèi)周面間存在縫隙的情況下，由于傳遞負(fù)荷而在軸上產(chǎn)生徑向的力。當(dāng)產(chǎn)生這樣的力時(shí)，由于徑向的相對(duì)差而容易發(fā)生滑動(dòng)現(xiàn)象，這種滑動(dòng)現(xiàn)象被稱為蠕變。這種蠕變，一般而言，能夠通過將外輪牢固地固定在支架等的外殼上而得到抑制。此外，近年來，伴隨著電動(dòng)機(jī)的高輸出化，需要更加牢固地固定軸承。因此，例如，預(yù)先將用鋼板等加工的尺寸精度好的金屬制的支架用于固定軸承等實(shí)施蠕變對(duì)策變得不可或缺。特別是，軸承一般是相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸在兩個(gè)位置受力的結(jié)構(gòu)，但出于這里所述的強(qiáng)度方面和實(shí)施的容易性等理由，優(yōu)選對(duì)兩個(gè)軸承用金屬制的支架固定。但是，專利文獻(xiàn)1所述的現(xiàn)有的方法，存在如下課題。即，由于該現(xiàn)有的方法是短路的方法，不能進(jìn)行阻抗的調(diào)整，由轉(zhuǎn)子的磁鐵材質(zhì)和構(gòu)造，存在軸電壓變高的情況。即，存在由作為現(xiàn)有方法的短路而使定子側(cè)的阻抗遠(yuǎn)低于轉(zhuǎn)子側(cè)的阻抗，由此產(chǎn)生高軸電壓的可能。此外，出于如上所述的強(qiáng)度的理由，在用金屬制的支架分別固定兩個(gè)軸承的情況下，通常，由于一個(gè)支架和另一個(gè)支架的形狀和配置狀態(tài)不同，所以兩支架的阻抗不同。因此，一個(gè)支架引發(fā)的電位與另一個(gè)支架引發(fā)的電位不同。因此，存在兩個(gè)軸承的軸電壓也不同，即使一個(gè)軸承不發(fā)生電蝕，另一個(gè)軸承也會(huì)發(fā)生電蝕這種問題的風(fēng)險(xiǎn)。此外，本申請的課題的結(jié)構(gòu)，如上所述，是使以PWM方式變頻驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路(包括控制電路等)的電源供給電路，與該電源供給電路的一次側(cè)電路和一次側(cè)電路側(cè)的接地的地線，電絕緣的結(jié)構(gòu)。因此，采用現(xiàn)有技術(shù)的將電動(dòng)機(jī)的定子鐵心等與接地的地線電連接的結(jié)構(gòu)，通過加入該結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)以圖解決課題，出于電動(dòng)機(jī)的式樣、特性的觀點(diǎn)，進(jìn)一步也考察別的課題，存在難點(diǎn)。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-159302號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供抑制軸承發(fā)生電蝕的電動(dòng)機(jī)和具備其的電設(shè)備。本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)，包括含有卷裝繞組的定子鐵心的定子；含有與所述定子相對(duì)且在圓周方向上保持永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)體，和以貫通所述旋轉(zhuǎn)體的中央的方式固接所述旋轉(zhuǎn)體的軸的轉(zhuǎn)子；支承所述軸的軸承；和固定所述軸承的兩個(gè)導(dǎo)電性的支架，其中所述兩個(gè)支架電連接，并且含有調(diào)整所述定子鐵心與所述電連接的兩個(gè)支架之間的阻抗的阻抗調(diào)整部件。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過使兩個(gè)支架電連接，使兩支架同電位，使一個(gè)軸承內(nèi)輪外輪間的電位差與另一個(gè)軸承內(nèi)輪外輪間的電位差近似或者相同。并且，通過在定子鐵心和相互連接的支架之間設(shè)置阻抗調(diào)整部件，能夠調(diào)整定子側(cè)的阻抗。即，如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)子側(cè)的阻抗低，定子側(cè)的阻抗高。與此相對(duì)地，在本發(fā)明中，在定子側(cè)，使兩支架同電位，進(jìn)一步設(shè)置阻抗調(diào)整部件使定子側(cè)的阻抗降低，使定子側(cè)的阻抗與低阻抗的轉(zhuǎn)子側(cè)的阻抗匹配。因此，能夠使軸承內(nèi)輪的電位與各個(gè)軸承的外輪的電位大致相等，能夠相對(duì)于各個(gè)軸承降低軸電壓。像這樣，相對(duì)于在導(dǎo)電性的支架上分別固定的兩個(gè)軸承，能夠使軸承內(nèi)輪與外輪之間的電位差變低，所以能夠確保軸承的固定強(qiáng)度，并且抑制由PWM等帶來的高頻產(chǎn)生的軸承的電蝕的發(fā)生。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的無刷電動(dòng)機(jī)的截面的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示實(shí)施例1的軸電壓的測定方法的圖。圖3是表示完全波形潰散的一例的圖。圖4是表示局部波形潰散的一例的圖。圖5是表示無波形潰散的一例的圖。圖6是表示電流方向?yàn)閺妮S承外輪向軸承內(nèi)輪的情況的軸電壓的波形的圖。圖7是表示比較例1的無刷電動(dòng)機(jī)的截面的結(jié)構(gòu)圖。圖8是表示比較例1的無刷電動(dòng)機(jī)的截面的結(jié)構(gòu)圖。圖9是表示比較例2的無刷電動(dòng)機(jī)的截面的結(jié)構(gòu)圖。圖10是表示比較例3的無刷電動(dòng)機(jī)的截面的結(jié)構(gòu)圖。圖11是表示比較例3的無刷電動(dòng)機(jī)的截面的結(jié)構(gòu)圖。圖12是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的電設(shè)備(空調(diào)室內(nèi)機(jī))的結(jié)構(gòu)圖。圖13是表示本發(fā)明實(shí)施方式3的電設(shè)備(空調(diào)室外機(jī))的結(jié)構(gòu)圖。圖14是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的電設(shè)備(熱水器)的結(jié)構(gòu)圖。圖15是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的電設(shè)備(空氣凈化器)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行說明。(實(shí)施方式1)圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1中的無刷電動(dòng)機(jī)的截面的結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施方式中，舉出作為裝載于作為電設(shè)備的空調(diào)，用于驅(qū)動(dòng)送風(fēng)風(fēng)扇用的電動(dòng)機(jī)的無刷電動(dòng)機(jī)的一個(gè)例子進(jìn)行說明。此外，本實(shí)施方式中，舉出轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)自如地配置于定子的內(nèi)周側(cè)的內(nèi)轉(zhuǎn)子型的無刷電動(dòng)機(jī)的例子進(jìn)行說明。圖1中，在定子鐵心11上，間隔作為用于將定子鐵心11絕緣的樹脂的絕緣體21，
5卷裝有定子繞組12。而且，這種定子鐵心11，與其他的固定部件一起，用作為鑄型材料的絕緣樹脂13鑄型成形。在本實(shí)施方式中，通過將這些部件像這樣鑄型一體成形，構(gòu)成外形為大致圓筒形狀的定子10。在定子10的內(nèi)側(cè)間隔空隙插入轉(zhuǎn)子14。轉(zhuǎn)子14具有包含作為金屬制的鐵心的轉(zhuǎn)子鐵心31的圓板狀的旋轉(zhuǎn)體30 ；和貫通旋轉(zhuǎn)體30的中央固接旋轉(zhuǎn)體30的軸16。旋轉(zhuǎn)體30，在相對(duì)于定子10的內(nèi)周側(cè)的周方向上，保持作為例如鐵素體樹脂磁鐵等的永久磁鐵的磁鐵32。如此，定子10的內(nèi)周側(cè)和旋轉(zhuǎn)體30的外周側(cè)相對(duì)配置。在旋轉(zhuǎn)體14的軸16上安裝有支承軸16的兩個(gè)軸承15。軸承15是具有多個(gè)鐵珠的圓筒形狀的軸承(bearing)，軸承15的內(nèi)輪側(cè)固定于軸16。圖1中，在成為軸16從無刷電動(dòng)機(jī)主體突出的一側(cè)的輸出軸側(cè)中，軸承1 支承軸16，在其相反側(cè)(以下，稱為反輸出軸側(cè))中，軸承1 支承軸16。而且，這些軸承15，分別通過具有導(dǎo)電性的金屬制的支架， 固定軸承15的外輪側(cè)。圖1中，輸出軸側(cè)的軸承15a由支架17固定，反輸出軸側(cè)的軸承 15b由支架19固定。通過如上所述的結(jié)構(gòu)，軸16被兩個(gè)軸承15支承，轉(zhuǎn)子14旋轉(zhuǎn)自如地旋轉(zhuǎn)。另外，在該無刷電動(dòng)機(jī)中內(nèi)置有安裝了包含控制電路的驅(qū)動(dòng)電路的印刷基板18。 在內(nèi)置了該印刷基板18后，通過將支架17壓入定子10，形成無刷電動(dòng)機(jī)。此外，在印刷基板18上連接有驅(qū)動(dòng)電路的電源、地線和控制信號(hào)等的連接線20。此外，安裝有驅(qū)動(dòng)電路的印刷基板18上的零電位點(diǎn)部，與接地的地線和一次側(cè) (電源)電路絕緣，接地的地線和一次側(cè)電源電路的電位，為浮動(dòng)狀態(tài)。在此，零電位點(diǎn)部是指印刷基板18上作為基準(zhǔn)電位的0電位的配線，表示通常被稱為接地的接地配線。連接線 20所包含的地線，與該零電位點(diǎn)部，即接地配線連接。此外，供給與安裝有驅(qū)動(dòng)電路的印刷基板18連接的繞組的電源電壓的電源電路、供給控制電路的電源電壓的電源電路、施加控制電壓的導(dǎo)線和控制電路的地線等，從接地的地線絕緣。即，這些電源電路和地線等，與供給繞組的電源電壓的電源電路所對(duì)應(yīng)的一次側(cè)(電源)電路、供給控制電路的電源電壓的電源電路所對(duì)應(yīng)的一次側(cè)(電源)電路、與這些一次側(cè)(電源)電路連接的接地的地線和獨(dú)立接地的地線的任一個(gè)都電絕緣。S卩，相對(duì)于一次側(cè)(電源)電路電位和接地的地線電位，安裝于印刷基板18的驅(qū)動(dòng)電路為電絕緣狀態(tài)，所以電位為浮動(dòng)狀態(tài)。這是電浮狀態(tài)。此外，由此，供給連接于印刷基板18的繞組的電源電壓的電源電路和供給控制電路的電源電壓的電源電路的結(jié)構(gòu)，也被稱為浮動(dòng)電源。而且，本實(shí)施方式中，絕緣的導(dǎo)通銷22在與支架19預(yù)先電連接的狀態(tài)下鑄型一體成形，成為在定子10的輸出軸側(cè)的端面上導(dǎo)通銷22的前端露出的狀態(tài)。此外，在導(dǎo)通銷22 的前端，為了與支架17電連接還連接有具有中繼部的導(dǎo)通銷23，將支架17壓入定子10時(shí)， 確保支架17和導(dǎo)通銷23的導(dǎo)通。通過這樣的結(jié)構(gòu)，支架17和支架19在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部在與定子鐵心11絕緣的狀態(tài)下電連接。而且，本實(shí)施方式的特征在于，在定子鐵心11與支架17之間還電連接有作為介電元件的電容器40。為了進(jìn)行這樣的連接，在作為鑄型材料的絕緣樹脂13的一部分上設(shè)置貫通孔41，使通過貫通孔41與定子鐵心11連接的連接銷42的一端突出。而且，將電容器40 的一端與連接銷42連接，將電容器40的另一端與支架17連接。
對(duì)于如上所述結(jié)構(gòu)的本無刷電動(dòng)機(jī)，通過經(jīng)由連接線20供給各電源電壓和控制信號(hào)，由印刷基板18的驅(qū)動(dòng)電路使驅(qū)動(dòng)電流在定子繞組12上流動(dòng)，從定子鐵心11產(chǎn)生磁場。然后，通過來自定子鐵心11的磁場和來自磁鐵32的磁場，與這些磁場的極性相應(yīng)地產(chǎn)生吸力和斥力，通過這些力使轉(zhuǎn)子14以軸16為中心旋轉(zhuǎn)。接著，對(duì)本無刷電動(dòng)機(jī)的更詳細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。首先，本無刷電動(dòng)機(jī)，如上所述，軸16被兩個(gè)軸承15支承，并且各個(gè)軸承15也被支架固定、支承。為了抑制如上所述的蠕變導(dǎo)致的問題，在本實(shí)施方式中，采用各個(gè)軸承15 被具有導(dǎo)電性的金屬制的支架固定的結(jié)構(gòu)。即，在本實(shí)施方式中，將預(yù)先用鋼板加工的尺寸精度好的導(dǎo)電性的支架用于軸承15的固定。特別是，在要求電動(dòng)機(jī)高輸出的情況下，優(yōu)選采用這種結(jié)構(gòu)。具體而言，首先，對(duì)反輸出軸側(cè)的軸承15b，利用與軸承15b的外周徑大致相等的外周徑的支架19來固定。此外，該支架19，與絕緣樹脂13鑄型一體成形。S卩，如圖1所示，反輸出軸側(cè)的絕緣樹脂13的形狀，是具有從本無刷電動(dòng)機(jī)主體向反輸出軸側(cè)突出的主體突出部13a的形狀。在該主體突出部13a的主體內(nèi)部側(cè)，配置有支架19作為內(nèi)支架，與絕緣樹脂13鑄型一體成形。支架19具有中空圓筒狀的杯形狀，更具體地說，具有打開一邊的圓筒部19a，和從打開側(cè)的圓筒端部稍向外方向擴(kuò)展的環(huán)狀的檐部19b。圓筒部19a的內(nèi)周徑與軸承15b的外周徑大致相等，將圓筒部19a插入軸承15b，由此，軸承1 經(jīng)由支架 19也被固定于絕緣樹脂13。通過采用這種結(jié)構(gòu)，軸承15b的外輪側(cè)被固定于金屬制的支架 19，所以能夠抑制蠕變導(dǎo)致的問題。此外，檐部19b的外周徑僅比軸承1 的外周徑稍大。 即，檐部19b的外周徑比軸承15b的外周徑大，且至少比旋轉(zhuǎn)體30的外周徑小。通過使支架19形成為這樣的形狀，與例如檐部19b超過旋轉(zhuǎn)體30的外周擴(kuò)展到定子鐵心11的結(jié)構(gòu)相比，成本高的金屬材料的使用受到抑制。此外，由于像這樣抑制了金屬制的支架19的面積，而且以用絕緣樹脂13覆蓋支架19的外輪廓的方式鑄型一體成形，所以能夠抑制從軸承 1 產(chǎn)生的噪音。接著，對(duì)輸出軸側(cè)的軸承15a，利用與定子10的外周徑大致相等的外周徑的支架 17固定。支架17為大致圓板形狀，在圓板的中央部具有與軸承1 的外周徑大致等徑的突出部，該突出部的內(nèi)側(cè)為中空。在內(nèi)置印刷基板18后，在支架17的突出部的內(nèi)側(cè)以配置軸承1 的方式插入，并且將支架17壓入定子10以使設(shè)置于支架17的外周的連接端部與定子10的連接端部嵌合，由此，形成本無刷電動(dòng)機(jī)。通過采用這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)組裝作業(yè)的容易化，并且將軸承15a的外輪側(cè)固定于金屬制的支架17，所以也可以抑制由蠕變導(dǎo)致的問題。另外，由于相對(duì)于兩個(gè)軸承15，內(nèi)輪側(cè)為插入金屬制的軸16的結(jié)構(gòu)，所以必然地， 軸承15的內(nèi)輪彼此為同電位。另一方面，兩個(gè)軸承15的外輪是分別為支架17和支架19 所收納的結(jié)構(gòu)，但以支架17為輸出軸側(cè)、支架19為反輸出軸側(cè)的方式配置于定子的大致兩側(cè)。因此，一般而言，兩個(gè)支架不會(huì)是同電位。在本實(shí)施方式中，為了使兩個(gè)支架即支架17 和支架19同電位，通過導(dǎo)通銷22和導(dǎo)通銷23將兩個(gè)支架電連接。為了將支架17和支架19連接，首先，在支架19上預(yù)先電連接有作為導(dǎo)通部件的導(dǎo)通銷22。即，如圖1所示，在支架19的檐部19b連接有導(dǎo)通銷22的一個(gè)前端部。導(dǎo)通銷 22，配置于作為電動(dòng)機(jī)內(nèi)部的絕緣樹脂13的內(nèi)部，與支架19同樣地，與絕緣樹脂13鑄型一體成形。如此，通過將導(dǎo)通銷22配置于絕緣樹脂13的內(nèi)部，預(yù)防導(dǎo)通銷22生銹或受到外力等，相對(duì)于使用環(huán)境、外部應(yīng)力等，可靠性高地電連接。導(dǎo)通銷22，在絕緣樹脂13的內(nèi)部， 從檐部19b向本無刷電動(dòng)機(jī)的外周方向延伸，從本無刷電動(dòng)機(jī)的外周近旁與軸16大致平行向輸出軸側(cè)進(jìn)一步延伸。而導(dǎo)通銷22的另一個(gè)前端部，從絕緣樹脂13的輸出軸側(cè)的端面露出。該導(dǎo)通銷22的另一個(gè)前端部，還與用于與支架19電連接的導(dǎo)通銷23連接，該導(dǎo)通銷23向輸出軸側(cè)延伸。即，將支架17壓入定子10時(shí)，導(dǎo)通銷23的前端部與支架17接觸， 確保支架17與導(dǎo)通銷23導(dǎo)通。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，支架17和支架19兩個(gè)支架，經(jīng)由導(dǎo)通銷 22和導(dǎo)通銷23電連接。此外，支架17和支架19通過絕緣樹脂13與定子鐵心11絕緣，在這樣的狀態(tài)下，該兩個(gè)支架電連接。此外，定子鐵心11和支架17經(jīng)由電容器40連接，具體而言，首先，切削位于定子鐵心11的側(cè)面的絕緣樹脂13的一部分設(shè)置貫通孔41，使定子鐵心11的一部分露出。然后，通過貫通孔41，將露出的定子鐵心11的一部分與連接銷42的一端連接。并且，將連接銷42的另一端與電容器40的一端連接，電容器40的另一端與支架17連接。在本實(shí)施方式中，為了調(diào)整定子鐵心11與輸出軸側(cè)的軸承1 和反輸出軸側(cè)的軸承15b的外輪之間的阻抗，作為阻抗調(diào)整部件配置有作為具有這樣的阻抗成分的元件的電容器40。更具體地說，為了匹配各個(gè)阻抗以使定子鐵心11與輸出軸側(cè)的軸承1 和反輸出軸側(cè)的軸承1 的外輪之間的阻抗，與定子鐵心11與輸出軸側(cè)的軸承1 和反輸出軸側(cè)的軸承15b的內(nèi)輪之間的阻抗近似或者一致，在定子鐵心11和支架17之間設(shè)置有電容器 40。即，通過在定子鐵心11和支架17之間設(shè)置電容器40作為用于匹配各個(gè)阻抗的匹配元件，調(diào)整定子鐵心11與輸出軸側(cè)的軸承1 和反輸出軸側(cè)的軸承15b的外輪之間的阻抗。 于是，通過這樣的調(diào)整，各個(gè)阻抗近似或者一致。像這樣，本實(shí)施方式的無刷電動(dòng)機(jī)，將作為兩個(gè)支架的支架17和支架19電連接， 并且在定子鐵心11與電連接的兩個(gè)支架之間含有作為阻抗調(diào)整部件的電容器40。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，通過將支架17和支架19電連接，使兩支架同電位，使軸承15a的內(nèi)輪外輪間的電位差與軸承15b的內(nèi)輪外輪間的電位差近似或相同。通過設(shè)置如上所述連接的電容器 40，能夠調(diào)整定子10側(cè)的阻抗。通過調(diào)整該阻抗，使定子10側(cè)的阻抗適當(dāng)降低，能夠使定子10側(cè)的阻抗與作為低阻抗的轉(zhuǎn)子14側(cè)的阻抗匹配。而且，通過如此使定子10側(cè)與轉(zhuǎn)子 14側(cè)的阻抗匹配，能夠使軸承15各個(gè)內(nèi)輪的電位與軸承15的各個(gè)外輪的電位大致相等，能夠降低軸承1 和軸承15b的各個(gè)的軸電壓。像這樣，由于能夠降低被導(dǎo)電性的支架17固定的軸承15a和被導(dǎo)電性的支架19固定的軸承15b的軸承內(nèi)輪和外輪間的電位差，即軸電壓，所以能夠確保軸承的固定強(qiáng)度，并能夠抑制PWM等帶來的高頻產(chǎn)生的軸承的電蝕的發(fā)生。此外，在本實(shí)施方式中，舉出作為阻抗調(diào)整部件的電容器40的一端與支架17連接的例子進(jìn)行說明，但也可以是代替支架17，電容器40的一端與支架19、導(dǎo)通銷22或者導(dǎo)通銷23連接的結(jié)構(gòu)。此外，阻抗調(diào)整部件，不限于作為介電元件的電容器，只要是介電元件和電阻元件中的至少任一種即可。此外，也可以是使用多個(gè)這樣的阻抗調(diào)整部件，與定子鐵心 11、支架17、支架19、導(dǎo)通銷22或者導(dǎo)通銷23連接的結(jié)構(gòu)。以下，用實(shí)施例更具體地說明本實(shí)施方式。此外，本發(fā)明不限于以下實(shí)施例，只要不變更本發(fā)明的主旨，并不限定于這些實(shí)施例。
(實(shí)施例1)在如圖1所示的結(jié)構(gòu)中，在支架17和連接銷42之間分別串聯(lián)連接10pF、50pF、 100pF、150pF、300pF的介電元件作為電容器40，測定軸電壓。此外，在介電元件中使用能夠任意調(diào)整電容的空氣可變電容器(可變電容器)。此外，作為保持轉(zhuǎn)子14的磁鐵32，使用鐵素體樹脂磁鐵。此外，軸承15使用 Minebea公司生產(chǎn)608 (潤滑脂使用稠度239的物質(zhì))。圖2是表示實(shí)施例1的軸電壓的測定方法的圖。軸電壓測定時(shí)使用直流穩(wěn)定電源， 令定子繞組的電源電壓Vdc為391V，令控制電路的電源電壓Vcc為15V，在轉(zhuǎn)速為IOOOr/ min的相同運(yùn)轉(zhuǎn)條件下進(jìn)行測定。轉(zhuǎn)速通過控制電壓Vsp進(jìn)行調(diào)整，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的無刷電動(dòng)機(jī)姿勢為軸水平。軸電壓的測定，通過數(shù)字示波器130 CTektronix制造DP07104)和高電壓差動(dòng)探針 120 (Tektronix公司制造P52(^)，觀測電壓波形，確認(rèn)是否發(fā)生波形潰散，將峰-峰之間的測定電壓作為軸電壓。此外，對(duì)于軸電壓的波形潰散，區(qū)分為完全波形潰散、局部波形潰散、無波形潰散圖3 圖5是表示這種波形潰散的一個(gè)例子的圖，圖3表示完全波形潰散時(shí)的波形，圖4表示局部波形潰散時(shí)的波形，圖5表示無波形潰散時(shí)的波形。在圖3 圖5中，使測定時(shí)的橫軸時(shí)間為50μ s/div的相同條件。此外，數(shù)字示波器130用隔離變壓器140絕緣。此外，高電壓差動(dòng)探針120的+側(cè)120a，經(jīng)由長度約30cm的導(dǎo)線110，使導(dǎo)線的導(dǎo)體為直徑約15mm的環(huán)狀，將其內(nèi)周與軸16的外周導(dǎo)電接觸，由此與軸16電連接。高電壓差動(dòng)探針120的-側(cè)120b，經(jīng)由長度約30cm的導(dǎo)線111，用導(dǎo)電性帶112將導(dǎo)線111的前端與支架17導(dǎo)電接觸，由此與支架17電連接。用這樣的結(jié)構(gòu)，實(shí)施作為支架17和軸16之間的電壓的輸出軸側(cè)的軸承的軸電壓的測定。此外，反輸出軸側(cè)的軸承的軸電壓也同樣地，高電壓差動(dòng)探針120的+側(cè)120a，經(jīng)由長度約30cm的導(dǎo)線110，使導(dǎo)線的導(dǎo)體為直徑約15mm的環(huán)狀，將其內(nèi)周與軸16的外周導(dǎo)電接觸，由此與軸16電連接。高電壓差動(dòng)探針120的-側(cè)120b，在切削掉一部分樹脂部分露出支架19的一部分的部分經(jīng)由長度約為30cm的導(dǎo)線111，用導(dǎo)電性帶112將導(dǎo)線111 的前端與支架19導(dǎo)電接觸，由此與支架19電連接。其中，在支架17與支架19電連接的情況下，由于與輸出軸側(cè)的軸承的軸電壓相同，所以省略測定。此外，電流方向，根據(jù)軸電壓波形的朝向判斷。由于圖3 圖5所述的電壓波形比零電壓線向上，所以軸16(軸承內(nèi)輪)側(cè)的電位比支架17或支架19(軸承外輪)側(cè)高。因此，能夠判斷電流的方向?yàn)閺妮S承內(nèi)輪側(cè)向軸承外輪側(cè)流動(dòng)。反之，在如圖6所示電壓波形為比零電壓線向下的情況下，判斷電流的方向?yàn)閺妮S承外輪側(cè)向軸承內(nèi)輪側(cè)流動(dòng)。(比較例1)圖7和圖8是表示比較例1的無刷電動(dòng)機(jī)的截面的結(jié)構(gòu)圖。如圖7所示，制作支架17和連接銷42為不連接狀態(tài)，并且支架17和支架19為不電連接狀態(tài)的無刷電動(dòng)機(jī)，如圖8所示，制作支架17和連接銷42為不連接狀態(tài)，支架17和支架19為電連接狀態(tài)的無刷電動(dòng)機(jī)，用與實(shí)施例1同樣的方法實(shí)施評(píng)價(jià)。
(比較例2)圖9是表示比較例2的無刷電動(dòng)機(jī)的截面的結(jié)構(gòu)圖。如圖9所示，在支架17和支架19不電連接的無刷電動(dòng)機(jī)中，在支架17與連接銷 42之間分別串聯(lián)連接10pF、50pF、100pF、150pF、300pF的介電元件作為電容器40，用與實(shí)施例1同樣的方法實(shí)施評(píng)價(jià)。(比較例3)圖10和圖11是表示比較例3的無刷電動(dòng)機(jī)的截面的結(jié)構(gòu)圖。如圖10所示，制作支架17和連接銷42用導(dǎo)通導(dǎo)線90短路的狀態(tài)下，支架17和支架19為不電連接狀態(tài)的無刷電動(dòng)機(jī)，如圖11所示，制作支架17和連接銷42用導(dǎo)通導(dǎo)線 90短路的狀態(tài)下，支架17和支架19電連接的狀態(tài)的無刷電動(dòng)機(jī)，用與實(shí)施例1同樣的方法實(shí)施評(píng)價(jià)。表1表示實(shí)施例1和比較例1 3的評(píng)價(jià)結(jié)果。[表 1]
10
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括 含有卷裝繞組的定子鐵心的定子；含有與所述定子相對(duì)且在圓周方向上保持永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)體，和以貫通所述旋轉(zhuǎn)體的中央的方式固接所述旋轉(zhuǎn)體的軸的轉(zhuǎn)子； 支承所述軸的軸承；和固定所述軸承的兩個(gè)導(dǎo)電性的支架，其中所述兩個(gè)支架電連接，并且含有調(diào)整所述定子鐵心與所述電連接的兩個(gè)支架之間的阻抗的阻抗調(diào)整部件。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述阻抗調(diào)整部件是調(diào)整所述定子鐵心與任一個(gè)所述支架之間的阻抗的阻抗調(diào)整部件。
3.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述兩個(gè)支架電連接，并與所述定子鐵心絕緣。
4.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述兩個(gè)支架的至少一個(gè)，與卷裝所述繞組的所述定子鐵心通過絕緣樹脂一體成形。
5.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述兩個(gè)支架在電動(dòng)機(jī)內(nèi)部電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述阻抗調(diào)整部件，是使所述定子鐵心和所述軸承的內(nèi)輪之間的阻抗，與所述定子鐵心和所述軸承的外輪之間的阻抗匹配的匹配元件。
7.如權(quán)利要求6所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于 所述匹配元件是具有阻抗成分的部件。
8.如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述具有阻抗成分的部件，是介電元件和電阻元件中的至少任一種。
9.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于具有驅(qū)動(dòng)卷裝于所述定子鐵心的所述繞組的脈沖寬度調(diào)制方式的逆變器。
10.一種電設(shè)備，其特征在于裝載有如權(quán)利要求ι 9中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)。
全文摘要
提供一種電動(dòng)機(jī)和具備該電動(dòng)機(jī)的電設(shè)備。該電動(dòng)機(jī)包括含有卷裝繞組的定子鐵心的定子；含有與定子相對(duì)且在圓周方向上保持永久磁鐵的旋轉(zhuǎn)體，和以貫通旋轉(zhuǎn)體的中央的方式固接旋轉(zhuǎn)體的軸的轉(zhuǎn)子；支承軸的軸承；和固定軸承的兩個(gè)導(dǎo)電性的支架，其中兩個(gè)支架電連接，并且含有作為調(diào)整定子鐵心與電連接的兩個(gè)支架之間的阻抗的阻抗調(diào)整部件的電容器。
文檔編號(hào)H02K5/16GK102246396SQ20098014986
公開日2011年11月16日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者水上裕文, 渡邊彰彥, 角治彥, 長谷川武彥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社