JP2012191734A

JP2012191734A - Motor

Info

Publication number: JP2012191734A
Application number: JP2011052519A
Authority: JP
Inventors: Motonobu Ikeda; 基伸池田; Masafumi Hashimoto; 雅文橋本; Norio Kagimura; 紀雄鍵村; Hiroyuki Miyajima; 広行宮島
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2011-03-10
Filing date: 2011-03-10
Publication date: 2012-10-04

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor that prevents electric corrosion therein.SOLUTION: A rotor 10 is rotated about a predetermined axis. A stator core 21 faces the rotor 10 on an opposite side of the axis relative to the rotor 10. Windings 22 are mounted on the stator core 21. A shaft 30 is fixed to the rotor 10. A bearing 41 has an inner ring that supports the shaft 30, and an outer ring. A bracket 51 fixes the outer ring thereto. A mounting member 61 and the outer ring sandwiches the bracket 51 therebetween so as to hold the bearing 41. At least a portion of the mounting member 61 in contact with the bracket 51 and a portion of the mounting member 61 facing the bracket 51 have insulating properties.

Description

本発明は、電動機に関し、特に軸受の電食を抑制する技術に関する。 The present invention relates to an electric motor, and more particularly to a technique for suppressing electric corrosion of a bearing.

近年、高効率モータとして、インバータ駆動のモータが普及している。また高効率のためにスイッチング周波数は増大する傾向にある。そのため、インバータの高周波に励起され、モータの軸受の内輪と外輪との間に寄生する静電容量（以下、浮遊容量とも称す）で電位差が発生する。この電位差が大きいときには、軸受の潤滑グリスの油膜絶縁が破れて軸受内部で放電現象が発生する。つまり軸受の内輪と転動体（ころ又は玉）との間および転動体と外輪との間で放電現象が発生する。これにより、内輪と外輪の転走面（転動体と接触する面）および転動体の表面に放電による損傷（いわゆる「電食」）が発生する。転走面又は転動体の表面にゆがみが生じることでモータ動作時に騒音が発生する。 In recent years, inverter-driven motors have become widespread as high efficiency motors. Also, the switching frequency tends to increase due to high efficiency. Therefore, a potential difference is generated by electrostatic capacitance (hereinafter also referred to as stray capacitance) that is excited by the high frequency of the inverter and parasitic between the inner ring and the outer ring of the motor bearing. When this potential difference is large, the oil film insulation of the lubricating grease of the bearing is broken and a discharge phenomenon occurs inside the bearing. That is, a discharge phenomenon occurs between the inner ring of the bearing and the rolling element (roller or ball) and between the rolling element and the outer ring. As a result, damage (so-called “electric corrosion”) due to electric discharge occurs on the rolling surfaces of the inner ring and the outer ring (surfaces in contact with the rolling elements) and the surface of the rolling elements. Noise is generated during motor operation due to distortion on the rolling surface or the surface of the rolling element.

かかる電食を抑制すべく特許文献１では、軸受と固定子とを導電性のブラケットで電気的に接続している。 In Patent Document 1, in order to suppress such electrolytic corrosion, the bearing and the stator are electrically connected by a conductive bracket.

特開２００９−１１２１８３号公報JP 2009-112183 A

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ブラケットとケースとの関係について記載も示唆も無く、ブラケットを保持する取付部材についてなお工夫の余地があった。 However, in the technique described in Patent Document 1, there is no description or suggestion about the relationship between the bracket and the case, and there is still room for improvement on the mounting member that holds the bracket.

そこで、本発明は、電食を抑制することができる電動機を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the electric motor which can suppress an electric corrosion.

本発明にかかる電動機の第１の態様は、所定の軸の周りで回転する回転子（１０）と、前記回転子に対して前記軸と反対側において前記回転子と対面する固定子コア（２１）と、前記固定子コアに取り付けられる巻線（２２）とを有する固定子（２０）と、前記回転子に固定されたシャフト（３０）と、前記シャフトを支持する内輪と、外輪とを有する軸受（４１，４２）と、前記外輪を固定するブラケット（５１，５２）と、前記外輪とともに前記ブラケットを挟んで前記軸受を保持し、少なくとも前記ブラケットと接触する部位及び前記ブラケットと対面する部位が絶縁性である取付部材（６１，６２）とを備える。 A first aspect of an electric motor according to the present invention includes a rotor (10) that rotates around a predetermined axis, and a stator core (21) that faces the rotor on a side opposite to the axis with respect to the rotor. ), A winding (22) attached to the stator core, a shaft (30) fixed to the rotor, an inner ring that supports the shaft, and an outer ring. Bearings (41, 42), brackets (51, 52) for fixing the outer ring, and holding the bearings with the outer ring sandwiching the brackets, and at least a part in contact with the bracket and a part facing the bracket And mounting members (61, 62) that are insulative.

本発明にかかる電動機の第２の態様は、第１の態様にかかる電動機であって、前記シャフト（３０）は、前記回転子と前記内輪とに固定される第１シャフト（３１）と、前記軸受に対して前記回転子とは反対側において前記第１シャフトと絶縁されつつ連結する第２シャフト（３２）とを備える。 A second aspect of the electric motor according to the present invention is the electric motor according to the first aspect, wherein the shaft (30) includes the first shaft (31) fixed to the rotor and the inner ring, And a second shaft (32) connected to the bearing while being insulated from the first shaft on a side opposite to the rotor.

本発明にかかる電動機の第３の態様は、第２の態様にかかる電動機であって、前記第１シャフト（３１）と前記第２シャフト（３２，３３）とを連結する絶縁性の継手（３４）を更に有する。 A third aspect of the electric motor according to the present invention is the electric motor according to the second aspect, wherein the insulating joint (34) connects the first shaft (31) and the second shaft (32, 33). ).

本発明にかかる電動機の第４の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる電動機であって、前記取付部材（６１）は、前記ブラケット（５１）に接触する防振ゴム（６１１）を有する。 A fourth aspect of the electric motor according to the present invention is the electric motor according to any one of the first to third aspects, wherein the attachment member (61) is a vibration isolating rubber (contacting the bracket (51)). 611).

本発明にかかる電動機の第５の態様は、第１から第４のいずれか一つの態様にかかる電動機であって、前記取付部材（６１）は接地された部材（６０）に固定される。 A fifth aspect of the electric motor according to the present invention is the electric motor according to any one of the first to fourth aspects, wherein the mounting member (61) is fixed to a grounded member (60).

本発明にかかる電動機の第６の態様は、第５の態様にかかる電動機であって、前記部材（７０）は前記電動機（１００）を収納する空気調和機のケースである。 A sixth aspect of the electric motor according to the present invention is the electric motor according to the fifth aspect, wherein the member (70) is a case of an air conditioner that houses the electric motor (100).

本発明にかかる電動機の第１の態様によれば、取付部材を用いて電動機を、絶縁性ケースに収納するときはもちろん、導電性ケースに収納するときでも、ブラケットとケースとの間の浮遊容量を小さくできる。ひいてはブラケットとケースとの間の浮遊容量を小さくできる。よって巻線、固定子コア、回転子、シャフト、軸受、ブラケット、取付部材、ケースを経由する経路において、ブラケットとケースとの間で支持される電圧を大きくできる。従って、軸受が支持する電圧を小さくでき、軸受で発生する電食を抑制できる。これにより軸受における電蝕を回避するのに、ケースが絶縁性であるか導電性であるかを問わず、ケース選択の自由度が大きくなる。 According to the first aspect of the electric motor of the present invention, the stray capacitance between the bracket and the case can be used not only when the electric motor is stored in the insulating case but also in the conductive case using the mounting member. Can be reduced. As a result, the stray capacitance between the bracket and the case can be reduced. Therefore, the voltage supported between the bracket and the case can be increased in the path passing through the winding, the stator core, the rotor, the shaft, the bearing, the bracket, the mounting member, and the case. Therefore, the voltage supported by the bearing can be reduced, and the electrolytic corrosion generated in the bearing can be suppressed. This increases the degree of freedom in case selection, regardless of whether the case is insulative or conductive in order to avoid galvanic corrosion in the bearing.

本発明にかかる電動機の第２の態様によれば、第１シャフトと第２シャフトとの間で支持される電圧を大きくすることができる。したがって、第２シャフトに対して対地容量が大きな回転負荷が設けられたとしても、例えばブラケット、軸受、シャフトおよびロータを介する経路において、軸受が支持する電圧を小さくすることができ、これにより軸受で発生する電食を抑制することができる。つまり軸受における電蝕を回避するのに、シャフトに設けられる回転負荷の対地容量の大きさを問わず、回転負荷を選択する自由度が大きくなる。 According to the second aspect of the electric motor of the present invention, the voltage supported between the first shaft and the second shaft can be increased. Therefore, even if a rotational load having a large ground capacity is provided for the second shaft, the voltage supported by the bearing can be reduced, for example, in the path through the bracket, the bearing, the shaft, and the rotor. The electric corrosion which generate | occur | produces can be suppressed. That is, in order to avoid the electric corrosion in the bearing, the degree of freedom in selecting the rotational load is increased regardless of the magnitude of the ground capacity of the rotational load provided on the shaft.

本発明にかかる電動機の第３の態様によれば、継手は、第１シャフトと第２シャフトの間の絶縁と、両者を連結する機能とを兼用するので、各々の機能を実現する部品を２つ設ける場合に比して、製造コストを低減できる。 According to the third aspect of the electric motor of the present invention, the joint serves both as the insulation between the first shaft and the second shaft and the function of connecting the two. The manufacturing cost can be reduced as compared with the case where two are provided.

本発明にかかる電動機の第４の態様によれば、軸受からケースへと伝わる振動を低減できる。 According to the 4th aspect of the electric motor concerning this invention, the vibration transmitted from a bearing to a case can be reduced.

本発明にかかる電動機の第５及び第６の態様によれば、取付部材が接地された部材に固定されているので、シャフト、軸受、ブラケット及び取付部材を経由して電流が流れやすいが、取付部材のうちブラケットと接触する部位および対面する部位が絶縁性を有しているので、電食を抑制できる。 According to the fifth and sixth aspects of the electric motor according to the present invention, since the mounting member is fixed to the grounded member, the current easily flows through the shaft, the bearing, the bracket, and the mounting member. Since the site | part which contacts a bracket among members and the site | part which faces are insulative, electrolytic corrosion can be suppressed.

軸を含む断面における軸受の概念的な構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a notional structure of the bearing in the cross section containing a shaft. 軸を含む断面における軸受の概念的な構成の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the conceptual structure of the bearing in the cross section containing an axis | shaft. シャフトの一部の一例を示す概念的な図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a part of shaft. シャフトの一部の一例を示す概念的な図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a part of shaft. シャフトの一部の一例を示す概念的な図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a part of shaft. シャフトの一部の一例を示す概念的な図である。It is a conceptual diagram which shows an example of a part of shaft.

第１の実施の形態．
図１に例示において、電動機は回転子１０と固定子２０とを備えている。回転子１０は例えば回転軸Ｐを中心とした円柱状の形状を有している。回転子１０および固定子２０は回転軸Ｐを中心とした径方向（以下、単に径方向と呼ぶ）において、間隙（いわゆるエアギャップ）を介して互いに対面する。より詳細には固定子２０は回転軸Ｐに対して反対側から回転子１０と対面する。かかる電動機１００はいわゆるインナーロータ型の電動機である。固定子２０は回転子１０へと回転磁界を与え、回転子１０は当該回転磁界に応じて回転する。 First embodiment.
In the example illustrated in FIG. 1, the electric motor includes a rotor 10 and a stator 20. The rotor 10 has, for example, a cylindrical shape with the rotation axis P as the center. The rotor 10 and the stator 20 face each other through a gap (so-called air gap) in a radial direction (hereinafter, simply referred to as a radial direction) around the rotation axis P. More specifically, the stator 20 faces the rotor 10 from the opposite side with respect to the rotation axis P. The electric motor 100 is a so-called inner rotor type electric motor. The stator 20 applies a rotating magnetic field to the rotor 10, and the rotor 10 rotates according to the rotating magnetic field.

回転子１０は回転子コアを備えている。回転子コアは例えば回転軸Ｐを中心とした円柱状の形状を有しており、さらに回転子コアには固定子２０へと界磁を供給する永久磁石が設けられても良い。或いは回転子コアはその径方向のサイズが回転軸Ｐを中心とした周方向（以下、単に周方向と呼ぶ）で変動して突極を有していてもよい。このような回転子コアは固定子２０とともに磁気回路を形成する。 The rotor 10 includes a rotor core. The rotor core has, for example, a cylindrical shape with the rotation axis P as the center, and the rotor core may be provided with a permanent magnet that supplies a field to the stator 20. Alternatively, the rotor core may have salient poles whose radial size varies in the circumferential direction around the rotation axis P (hereinafter simply referred to as the circumferential direction). Such a rotor core forms a magnetic circuit with the stator 20.

固定子２０は固定子コア２１と巻線２２とを備えている。固定子コア２１は径方向で回転子１０と対面している。固定子コア２１は磁性体であって、回転軸Ｐを中心に放射状に配置された複数のティース２１１と、これらの複数のティースを周方向に沿って磁気的に連結するヨーク２１２とを備えている。巻線２２は固定子コア２１に取り付けられる。より詳細には、巻線２２は径方向を軸としてティース２１１に巻回される。なお本願で特に断らない限り、巻線は、これを構成する導線の一本一本を指すのではなく、導線が一纏まりに巻回された態様を指す。これは図面においても同様である。また、巻き始め及び巻き終わりの引き出し線、及びそれらの結線も図面においては省略した。この巻線２２に対して電流が流れることで固定子２０は回転子１０へと回転磁界を与えることができる。 The stator 20 includes a stator core 21 and a winding 22. The stator core 21 faces the rotor 10 in the radial direction. The stator core 21 is a magnetic body, and includes a plurality of teeth 211 radially arranged around the rotation axis P, and a yoke 212 that magnetically couples the plurality of teeth along the circumferential direction. Yes. The winding 22 is attached to the stator core 21. More specifically, the winding 22 is wound around the tooth 211 with the radial direction as an axis. Unless otherwise specified in the present application, the winding does not indicate each one of the conductive wires constituting the winding, but indicates an aspect in which the conductive wires are wound together. The same applies to the drawings. In addition, the drawing lines at the start and end of winding and their connection are also omitted in the drawings. When a current flows through the winding 22, the stator 20 can apply a rotating magnetic field to the rotor 10.

固定子コア２１には回転磁界に応じて磁束が流れる一方で、電流も流れる。言い換えれば、固定子コア２１は導電性を有する。なお固定子コア２１は、自身に流れる渦電流を低減すべく、積層鋼板又は圧粉磁心等で形成されてもよい。 In the stator core 21, magnetic flux flows according to the rotating magnetic field, but current also flows. In other words, the stator core 21 has conductivity. Note that the stator core 21 may be formed of a laminated steel plate, a dust core, or the like in order to reduce eddy current flowing through the stator core 21.

図１の例示では、巻線２２と固定子コア２１の一部（例えば回転子１０との対向面を除く部分）とは樹脂部２３によって覆われている。例えば樹脂部２３はいわゆる樹脂モールドであって、固定子コア２１と巻線２２とに密着してこれらを覆っている。これによって巻線２２と例えば固定子コア２１との間の絶縁性、或いは巻線２２と後述する他の部材との間の絶縁性を高めることができる。よって絶縁に必要な空間的な距離を短縮でき、ひいては電動機の小型化に寄与する。 In the illustration of FIG. 1, the winding 22 and a part of the stator core 21 (for example, a portion excluding the surface facing the rotor 10) are covered with a resin portion 23. For example, the resin portion 23 is a so-called resin mold, and is in close contact with and covers the stator core 21 and the winding 22. As a result, the insulation between the winding 22 and, for example, the stator core 21 or the insulation between the winding 22 and other members described later can be enhanced. Therefore, the spatial distance required for insulation can be shortened, which contributes to the miniaturization of the electric motor.

図１の例示では、樹脂部２３は、固定子コア２１のうち回転子１０との対向面を覆っていない。言い換えればかかる対向面は露出している。これによれば、径方向における回転子１０と固定子２０との間に樹脂部２３が介在していないので、固定子２０から回転子１０へと与える磁束が低減しない。よって電動機１００の効率が低減することを回避できる。 In the illustration of FIG. 1, the resin portion 23 does not cover the surface of the stator core 21 that faces the rotor 10. In other words, the facing surface is exposed. According to this, since the resin portion 23 is not interposed between the rotor 10 and the stator 20 in the radial direction, the magnetic flux applied from the stator 20 to the rotor 10 is not reduced. Therefore, it can avoid that the efficiency of the electric motor 100 reduces.

回転子１０（より詳細には回転子コア）にはシャフト３０が取り付けられる。例えば回転子１０には回転軸Ｐに平行にシャフト孔が形成され、シャフト３０が当該シャフト孔に圧入される。シャフト３０は回転子１０の回転に伴って回転する。 A shaft 30 is attached to the rotor 10 (more specifically, the rotor core). For example, a shaft hole is formed in the rotor 10 parallel to the rotation axis P, and the shaft 30 is press-fitted into the shaft hole. The shaft 30 rotates as the rotor 10 rotates.

シャフト３０は軸受４１，４２によって支持されている。軸受４１，４２は回転子１０に対して互いに反対側に位置している。軸受４１，４２の各々は内輪と外輪と転動体とを備えている。内輪は回転軸Ｐを中心としたリング状の形状を有し、シャフト３０が当該内輪を軸方向に貫通して軸受と固定される。外輪は回転軸Ｐを中心としたリング状の形状を有し、当該内輪と径方向で対面する。転動体は外輪と内輪との間で回転する、いわゆるころ又は玉である。これによって内輪は外輪に対して回転軸Ｐを中心として回転することができる。なお摩擦を低減すべく内輪と外輪との間には潤滑グリスが介在する。 The shaft 30 is supported by bearings 41 and 42. The bearings 41 and 42 are located on the opposite sides of the rotor 10. Each of the bearings 41 and 42 includes an inner ring, an outer ring, and a rolling element. The inner ring has a ring shape centered on the rotation axis P, and the shaft 30 penetrates the inner ring in the axial direction and is fixed to the bearing. The outer ring has a ring shape centered on the rotation axis P and faces the inner ring in the radial direction. The rolling elements are so-called rollers or balls that rotate between the outer ring and the inner ring. As a result, the inner ring can rotate around the rotation axis P with respect to the outer ring. In order to reduce friction, lubricating grease is interposed between the inner ring and the outer ring.

軸受４１，４２（より詳細には外輪）はそれぞれブラケット５１，５２によって固定される。図１の例示では、ブラケット５１，５２はそれぞれ軸受４１，４２の外輪と固定され、さらに樹脂部２３に固定されている。なお樹脂部２３が設けられない電動機であれば、ブラケット５１，５２は固定子コア２１に固定される。ブラケット５１，５２は金属である。他方、例えばブラケット５１，５２が樹脂で形成されていれば、軸受４１，４２から漏れた潤滑グリスがブラケット５１，５２に接触することによりブラケット５１，５２が侵食される。本ブラケット５１，５２は金属で形成されているので、このようなブラケット５１，５２の侵食を抑制できる。 Bearings 41 and 42 (more specifically, outer rings) are fixed by brackets 51 and 52, respectively. In the illustration of FIG. 1, the brackets 51 and 52 are fixed to the outer rings of the bearings 41 and 42, respectively, and are further fixed to the resin portion 23. If the motor is not provided with the resin portion 23, the brackets 51 and 52 are fixed to the stator core 21. The brackets 51 and 52 are metal. On the other hand, for example, if the brackets 51 and 52 are made of resin, the lubricating grease leaked from the bearings 41 and 42 comes into contact with the brackets 51 and 52 and the brackets 51 and 52 are eroded. Since the brackets 51 and 52 are made of metal, the erosion of the brackets 51 and 52 can be suppressed.

図１の例示では、ブラケット５２は次の形状を有する。即ちブラケット５２は、シャフト３０によって軸方向に貫通される孔を有する板状の第１リング部材と、第１リング部材の外周縁から回転子１０側へと延在する円筒部材と、当該円筒部材から径方向に広がる板状の第２リング部材とを備えている。軸受４２は円筒部材の内周面に圧入されてブラケット５２に固定される。また第２リング部材が樹脂部２３に埋設されることで、ブラケット５２が樹脂部２３に固定される。 In the illustration of FIG. 1, the bracket 52 has the following shape. That is, the bracket 52 includes a plate-like first ring member having a hole penetrating in the axial direction by the shaft 30, a cylindrical member extending from the outer peripheral edge of the first ring member toward the rotor 10, and the cylindrical member. And a plate-like second ring member extending in the radial direction. The bearing 42 is press-fitted into the inner peripheral surface of the cylindrical member and fixed to the bracket 52. Further, the bracket 52 is fixed to the resin portion 23 by the second ring member being embedded in the resin portion 23.

また図１の例示では、ブラケット５１は次の形状を有する。即ちブラケット５１は、シャフト３０によって軸方向に貫通される孔を有する板状の第１リング部材と、当該第１リング部材の外周縁から回転子１０側へと延在する円筒部材と、当該円筒部材から径方向に広がる板状の第２リング部材と、第２リング部材の外周縁において回転子１０側に開口するリング状の凹部とを備えている。軸受４１は円筒部材の内周面に圧入されてブラケット５１に固定される。また凹部が樹脂部２３に形成される突部と軸方向で嵌合することで、ブラケット５１が樹脂部２３に固定されている。 In the illustration of FIG. 1, the bracket 51 has the following shape. That is, the bracket 51 includes a plate-like first ring member having a hole penetrating in the axial direction by the shaft 30, a cylindrical member extending from the outer peripheral edge of the first ring member toward the rotor 10, and the cylinder. A plate-like second ring member extending in the radial direction from the member, and a ring-shaped recess opening to the rotor 10 side at the outer peripheral edge of the second ring member are provided. The bearing 41 is press-fitted into the inner peripheral surface of the cylindrical member and fixed to the bracket 51. In addition, the bracket 51 is fixed to the resin portion 23 by fitting the recess with the protrusion formed on the resin portion 23 in the axial direction.

ブラケット５１，５２はそれぞれ取付部材６１，６２によって保持される。取付部材６１，６２はそれぞれ軸受４１，４２とともにブラケット５１，５２を挟んでいる。取付部材６１，６２はそれぞれブラケット５１，５２と接触する第１部位および対向する第２部位が絶縁性である。 The brackets 51 and 52 are held by attachment members 61 and 62, respectively. The mounting members 61 and 62 sandwich the brackets 51 and 52 together with the bearings 41 and 42, respectively. The mounting members 61 and 62 are insulative at the first part contacting the brackets 51 and 52 and the second part facing each other.

図１の例示では、取付部材６１は絶縁体６１１を有している。絶縁体６１１は径方向においてブラケット５１を介して軸受４１と対面する。絶縁体６１１は例えば回転軸Ｐを中心としたリング状の形状を有し、ブラケット５１の外周面と接触する。言い換えれば、絶縁体６１１が第１部位に相当する。 In the illustration of FIG. 1, the attachment member 61 has an insulator 611. The insulator 611 faces the bearing 41 via the bracket 51 in the radial direction. The insulator 611 has, for example, a ring shape centered on the rotation axis P, and contacts the outer peripheral surface of the bracket 51. In other words, the insulator 611 corresponds to the first part.

絶縁体６１１は防振ゴムであることが望ましい。これによって回転子１０或いは固定子２０の振動がブラケット５１，５２を経由して取付部６１２，６１３および取付脚６１４へと伝達されることを抑制することができる。 The insulator 611 is preferably a vibration-proof rubber. Thereby, it is possible to suppress the vibration of the rotor 10 or the stator 20 from being transmitted to the mounting portions 612 and 613 and the mounting legs 614 via the brackets 51 and 52.

また図１の例示では絶縁体６１１は取付部６１２，６１３および取付脚６１４によってケース７０に固定される。図１の例示ではケース７０は電動機１００と、電動機１００によって駆動される負荷９１，９２とを収納する。取付部６１２，６１３は例えばそれぞれ回転軸Ｐを中心とした半円状のリング部材である。取付部６１２，６１３は互いに向き合って固定されることができ、この状態で取付部６１２，６１３は回転軸Ｐを中心としたリング形状を形成する。取付部６１２，６１３は径方向において絶縁体６１１の外周面に接触する。取付部６１２，６１３は絶縁体６１１に接触した状態で互いに固定される。かかる固定によって取付部６１２，６１３は径方向で絶縁体６１１を締め付けることができ、これによって取付部６１２，６１３が絶縁体６１１に固定される。取付脚６１４は取付部６１３に固定される。取付脚６１４は例えば板状の形状を有しており、ケース７０にも固定される。 Further, in the illustration of FIG. 1, the insulator 611 is fixed to the case 70 by mounting portions 612 and 613 and mounting legs 614. In the example of FIG. 1, the case 70 accommodates the electric motor 100 and loads 91 and 92 driven by the electric motor 100. The attachment portions 612 and 613 are, for example, semicircular ring members each having the rotation axis P as the center. The attachment portions 612 and 613 can be fixed so as to face each other. In this state, the attachment portions 612 and 613 form a ring shape with the rotation axis P as the center. The attachment portions 612 and 613 are in contact with the outer peripheral surface of the insulator 611 in the radial direction. The attachment portions 612 and 613 are fixed to each other while being in contact with the insulator 611. With this fixing, the attachment portions 612 and 613 can tighten the insulator 611 in the radial direction, and thereby the attachment portions 612 and 613 are fixed to the insulator 611. The mounting leg 614 is fixed to the mounting portion 613. The mounting leg 614 has a plate shape, for example, and is also fixed to the case 70.

かかる取付部６１２，６１３および取付脚６１４は例えば軸方向においてブラケット５１と対向する。これは、軸受４１の外径に比べて固定子２０の外径が大きく、これに伴ってブラケット５１が径方向に広がること（図１の例示では第２リング部材）、および取付部材６１がブラケット５１の外径の小さい部分（軸受４１と径方向で対面する部分）を保持するからである。特に、図１の例示ではブラケット５１の外径は固定子２０の外径よりも大きい。これは固定子２０の外径に近い部分でブラケット５１と固定子２０とが固定されているからである。このとき、ブラケット５１と取付部材６１との対向面積が広い。 The mounting portions 612 and 613 and the mounting legs 614 face the bracket 51 in the axial direction, for example. This is because the outer diameter of the stator 20 is larger than the outer diameter of the bearing 41, and accordingly, the bracket 51 spreads in the radial direction (second ring member in the illustration of FIG. 1), and the mounting member 61 is a bracket. This is because the portion 51 having a small outer diameter (the portion facing the bearing 41 in the radial direction) is held. In particular, in the illustration of FIG. 1, the outer diameter of the bracket 51 is larger than the outer diameter of the stator 20. This is because the bracket 51 and the stator 20 are fixed at a portion close to the outer diameter of the stator 20. At this time, the facing area between the bracket 51 and the mounting member 61 is large.

さて、この取付部材６１のうち、例えば軸方向でブラケット５１と対向する部分（第２部位に相当）は絶縁性を有している。図１の例示では、取付部材６１の全てが絶縁性を有する材料で形成されている。取付部材６１のうち第１部位および第２部位が絶縁性であることの意義については後に述べる。 Now, for example, a portion (corresponding to the second portion) facing the bracket 51 in the axial direction of the mounting member 61 has an insulating property. In the illustration of FIG. 1, all of the attachment members 61 are formed of an insulating material. The significance that the first part and the second part of the attachment member 61 are insulative will be described later.

なお図１の例示では、取付部材６２は取付部材６１と同様であるので繰り返しの説明を避ける。 In the illustration of FIG. 1, the attachment member 62 is the same as the attachment member 61, and thus repeated description is avoided.

また図１の例示では、シャフト３０が地面に略平行な水平方向に延在している。かかる構造であればシャフト３０は上述したように２つの軸受４１，４２によって支持されることが望ましい。片持ち支持であれば重力によってシャフト３０が撓みやすいからである。 In the illustration of FIG. 1, the shaft 30 extends in a horizontal direction substantially parallel to the ground. In such a structure, the shaft 30 is preferably supported by the two bearings 41 and 42 as described above. This is because the shaft 30 is easily bent by gravity if it is cantilevered.

シャフト３０には例えば負荷９１，９２が取り付けられている。負荷９１，９２は軸方向において電動機１００に対して互いに反対側に位置している。ただし負荷９１，９２は電動機１００に対して軸方向の一方側のみに位置していてもよく、また複数の負荷が取り付けられずに一つの負荷が取り付けられても良い。 For example, loads 91 and 92 are attached to the shaft 30. The loads 91 and 92 are located on the opposite sides with respect to the electric motor 100 in the axial direction. However, the loads 91 and 92 may be located only on one side in the axial direction with respect to the electric motor 100, or a single load may be attached without attaching a plurality of loads.

このような電動機１００は例えば空気調和機に設けられることができ、例えば負荷９１，９２としてファンを採用することができる。 Such an electric motor 100 can be provided, for example, in an air conditioner. For example, fans can be employed as the loads 91 and 92.

さて、かかる構造の電動機１００において、巻線２２には例えばＰＷＭ制御によってパルス状の交流電圧が印加される。かかる交流電圧は高調波成分を含んでおり、これに伴って電動機１００に寄生する浮遊容量を経由して電流が流れ得る。特に、図１の例示ではブラケット５１と取付部材６１の対向面積が広く、取付部材６１が導電性であれば、シャフト３０、軸受４１、ブラケット５１および取付部材６１を経由して電流が流れやすい。 In the electric motor 100 having such a structure, a pulsed AC voltage is applied to the winding 22 by, for example, PWM control. Such an AC voltage includes a harmonic component, and accordingly, a current can flow through a stray capacitance parasitic on the electric motor 100. In particular, in the illustration of FIG. 1, when the opposing area of the bracket 51 and the mounting member 61 is large and the mounting member 61 is conductive, current easily flows through the shaft 30, the bearing 41, the bracket 51, and the mounting member 61.

しかるに、本実施の形態によれば、取付部材６１，６２を用いて電動機１００を、絶縁性のケース７０に収納するときはもちろん、導電性のケース７０に収納するときでも、取付部材６１，６２を介したブラケット５１，５２とケース７０との間の浮遊容量を小さくできる。よって巻線２２、固定子コア１１、回転子１０、シャフト３０、軸受４１，４２、ブラケット５１，５２、取付部材６１，６２、及びケース７０を経由する経路において、ブラケット５１，５２とケース７０との間で支持される電圧を大きくできる。従って、軸受４１，４２が支持する電圧を小さくでき、軸受４１，４２で発生する電食を抑制できる。言い換えれば、軸受４１，４２における電食を回避するのに、ケース７０が絶縁性であるか導電性であるかを問わず、ケース７０の選択の自由度が大きくなる。 However, according to the present embodiment, the mounting members 61 and 62 are used not only when the electric motor 100 is stored in the insulating case 70 using the mounting members 61 and 62 but also when the electric motor 100 is stored in the conductive case 70. The stray capacitance between the brackets 51 and 52 and the case 70 can be reduced. Accordingly, in the path passing through the winding 22, the stator core 11, the rotor 10, the shaft 30, the bearings 41 and 42, the brackets 51 and 52, the mounting members 61 and 62, and the case 70, the brackets 51 and 52 and the case 70 The voltage supported between the two can be increased. Therefore, the voltage supported by the bearings 41 and 42 can be reduced, and the electrolytic corrosion generated in the bearings 41 and 42 can be suppressed. In other words, in order to avoid electrolytic corrosion in the bearings 41 and 42, the degree of freedom in selecting the case 70 is increased regardless of whether the case 70 is insulating or conductive.

なお図１の例示では、ケース７０が導電性部材であって接地されている。ただし、取付部材６１，６２の固定先はケース７０に限らず、任意の部材に固定されていればよい。また当該任意の部材が接地されていれば、取付部材６１，６２から当該部材へと電流が流れやすいので、本実施の形態による効果は高い。 In the illustration of FIG. 1, the case 70 is a conductive member and is grounded. However, the fixing destination of the attachment members 61 and 62 is not limited to the case 70, and may be fixed to an arbitrary member. Further, if the arbitrary member is grounded, the current easily flows from the mounting members 61 and 62 to the member, and thus the effect of the present embodiment is high.

第２の実施の形態．
図２の例示では、シャフト３０がシャフト３１〜３３を有している。シャフト３１は回転子（より詳細には回転子コア）と軸受４１，４２とを軸方向で貫通してこれらに固定されている。シャフト３２は軸受４１に対して回転子１０と反対側においてシャフト３１と絶縁されつつ連結している。シャフト３２は軸受４２に対して回転子１０と反対側においてシャフト３１と絶縁されつつ連結している。 Second embodiment.
In the illustration of FIG. 2, the shaft 30 includes shafts 31 to 33. The shaft 31 passes through a rotor (more specifically, a rotor core) and bearings 41 and 42 in the axial direction and is fixed to these. The shaft 32 is connected to the bearing 41 while being insulated from the shaft 31 on the side opposite to the rotor 10. The shaft 32 is connected to the bearing 42 while being insulated from the shaft 31 on the side opposite to the rotor 10.

シャフト３２は対地容量が大きい回転負荷が取り付けられている。図２の例示では、シャフト３２は負荷９１が取り付けられており、さらにシャフト３２が取付部材９３を介してケース７０に固定されている。ここでいう回転負荷とは負荷９１と取付部材９３とを含んだ概念と把握できる。取付部材９３は例えば金属で形成されており、導電性を有する。したがって、シャフト３２とケース７０との間の浮遊容量は図１に比較して大きい。 The shaft 32 is attached with a rotational load having a large ground capacity. In the illustration of FIG. 2, a load 91 is attached to the shaft 32, and the shaft 32 is fixed to the case 70 via an attachment member 93. The rotational load here can be understood as a concept including the load 91 and the mounting member 93. The attachment member 93 is made of, for example, metal and has conductivity. Therefore, the stray capacitance between the shaft 32 and the case 70 is larger than that in FIG.

しかしながら本電動機１００によれば、シャフト３２がシャフト３１と絶縁されている。したがって、シャフト３１，３２間の浮遊容量を小さくすることができ、シャフト３１，３２の間で支持される電圧を大きくすることができる。これによって例えば巻線２２、固定子コア１１、ブラケット５１、軸受４１、シャフト３１，３２、取付部材９３及びケース７０を介する経路において、軸受４１が支持する電圧を小さくすることができる。よって軸受４１で発生する電食を抑制することができる。つまり軸受４１における電食を回避するのに、シャフト３２に設けられる回転負荷の対地容量の大きさを問わず、回転負荷を選択する自由度が大きくなる。なお、シャフト３２，３３が絶縁されていることによる作用・効果も同様であるので繰り返しの説明を避ける。 However, according to the electric motor 100, the shaft 32 is insulated from the shaft 31. Therefore, the stray capacitance between the shafts 31 and 32 can be reduced, and the voltage supported between the shafts 31 and 32 can be increased. As a result, for example, the voltage supported by the bearing 41 in the path through the winding 22, the stator core 11, the bracket 51, the bearing 41, the shafts 31 and 32, the mounting member 93, and the case 70 can be reduced. Therefore, electrolytic corrosion generated in the bearing 41 can be suppressed. That is, in order to avoid the electrolytic corrosion in the bearing 41, the degree of freedom in selecting the rotational load is increased regardless of the magnitude of the ground capacity of the rotational load provided on the shaft 32. In addition, since the effect | action and effect by the shafts 32 and 33 being insulated are the same, repeated description is avoided.

図１の例示では、シャフト３１，３２は絶縁性の継手３４によって互いに連結される。したがって、継手３４によってシャフト３１，３２の間の絶縁を実現できる。図３〜図７は継手３４の一例を示している。 In the example of FIG. 1, the shafts 31 and 32 are connected to each other by an insulating joint 34. Therefore, insulation between the shafts 31 and 32 can be realized by the joint 34. 3 to 7 show an example of the joint 34.

図３の例示では、シャフト３１の一端およびシャフト３２の一端の外周には螺子溝（雄ネジ）が形成されている。継手３４は絶縁性部材で形成されており、継手３４にはシャフト３１，３２が螺合される雌ネジが形成されている。これによって、継手３４はシャフト３１，３２を連結することができる。また軸方向におけるシャフト３１，３２の間には継手３４としての絶縁性部材が介在している。 In the illustration of FIG. 3, screw grooves (male threads) are formed on the outer periphery of one end of the shaft 31 and one end of the shaft 32. The joint 34 is formed of an insulating member, and the joint 34 is formed with a female screw into which the shafts 31 and 32 are screwed. Thus, the joint 34 can connect the shafts 31 and 32. An insulating member as a joint 34 is interposed between the shafts 31 and 32 in the axial direction.

かかる構造において、シャフト３１，３２が負荷を駆動させるために回転する方向に回転させることによって、シャフト３１，３２がそれぞれ継手３４と固定される方向に回転することが望ましい。これによって、シャフト３１，３２と継手３４との固定力の低減を抑制できる。 In such a structure, it is desirable that the shafts 31 and 32 rotate in the direction in which the shafts 31 and 32 are fixed to the joint 34 by rotating in the direction in which the shafts 31 and 32 rotate to drive the load. Thereby, reduction of the fixing force between the shafts 31 and 32 and the joint 34 can be suppressed.

図４の例示では、図３の例示と同様に、継手３４は螺合によりシャフト３１，３２を連結している。ただし、シャフト３１，３２の間には継手３４としての絶縁性部材は介在せずに、空隙が介在している。これによっても継手３４はシャフト３１，３２を絶縁しつつもこれらを連結することができる。しかもかかる構造によれば、図３の継手３４と比較して、絶縁性部材の使用量を低減できるので、製造コストを低減できる。 In the example of FIG. 4, as in the example of FIG. 3, the joint 34 connects the shafts 31 and 32 by screwing. However, a gap is interposed between the shafts 31 and 32 without an insulating member as the joint 34 interposed. This also allows the joint 34 to connect the shafts 31 and 32 while insulating them. In addition, according to such a structure, the amount of the insulating member used can be reduced as compared with the joint 34 of FIG.

図５の例示では、シャフト３１の一端には切り欠き３１１が形成されている。例えば切り欠き３１１が形成された断面（回転軸Ｐに垂直な断面）において、シャフト３１は円の一部が直線で切り取られた形状を有している。シャフト３２の一端にも、切り欠き３１１と同様の切り欠き３１２が形成されている。継手３４にはシャフト３１，３２の一端がそれぞれ軸方向に挿入される挿入孔が形成されている。シャフト３１，３２はそれぞれ挿入孔に例えば圧入される。また継手３４の側面にはそれぞれ挿入孔に連通するネジ用挿入孔が形成されている。ネジ用挿入孔にはネジ３５が螺合されて、当該ネジ３５はシャフト３１の切り欠き３１１が形成された側面に当接する。 In the illustration of FIG. 5, a notch 311 is formed at one end of the shaft 31. For example, in the cross section in which the notch 311 is formed (cross section perpendicular to the rotation axis P), the shaft 31 has a shape in which a part of a circle is cut off by a straight line. A notch 312 similar to the notch 311 is also formed at one end of the shaft 32. The joint 34 is formed with an insertion hole into which one end of each of the shafts 31 and 32 is inserted in the axial direction. The shafts 31 and 32 are, for example, press-fitted into the insertion holes, respectively. Further, screw insertion holes communicating with the insertion holes are formed on the side surfaces of the joints 34, respectively. A screw 35 is screwed into the screw insertion hole, and the screw 35 comes into contact with the side surface of the shaft 31 where the notch 311 is formed.

なお図５の例示では、シャフト３１，３２の間には継手３４の一部としての絶縁性部材が介在しているものの、空隙が介在していても良い。これによっても継手３４はシャフト３１，３２を絶縁しつつもこれらを連結することができる。 In the illustration of FIG. 5, an insulating member as a part of the joint 34 is interposed between the shafts 31 and 32, but a gap may be interposed. This also allows the joint 34 to connect the shafts 31 and 32 while insulating them.

図６の例示では、継手３４がシャフト３１，３２を密着して覆っている。これは、例えば所定の金型において、シャフト３１，３２を軸方向で間隙を介して対面配置する。当該金型においては、シャフト３１，３２の対向部分の周囲に密閉空間が形成されている。この空間に樹脂が注入される。そして当該樹脂を固化させることによって、図６の継手３４が製造される。なお図６の例示では、シャフト３１，３２の間に継手３４の一部としての絶縁性部材が介在しているものの、これらの間に空隙が介在していてもよい。これによっても継手３４はシャフト３１，３２を絶縁しつつもこれらを連結することができる。なお、図６の例示では、図５のシャフト３１，３２と同様にシャフト３１，３２に切り欠き３１１，３１２がそれぞれ形成されている。 In the illustration of FIG. 6, the joint 34 covers the shafts 31 and 32 in close contact. For example, in a predetermined mold, the shafts 31 and 32 are arranged facing each other through a gap in the axial direction. In the mold, a sealed space is formed around the opposed portions of the shafts 31 and 32. Resin is poured into this space. And the coupling 34 of FIG. 6 is manufactured by solidifying the said resin. In the illustration of FIG. 6, an insulating member as a part of the joint 34 is interposed between the shafts 31 and 32, but a gap may be interposed between them. This also allows the joint 34 to connect the shafts 31 and 32 while insulating them. In the illustration of FIG. 6, notches 311 and 312 are formed in the shafts 31 and 32, respectively, similarly to the shafts 31 and 32 of FIG.

１０回転子
２０固定子
３０〜３３シャフト
３４継手
４１，４２軸受
５１，５２ブラケット
６１，６２取付部材
１００電動機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Rotor 20 Stator 30-33 Shaft 34 Joint 41, 42 Bearing 51, 52 Bracket 61, 62 Mounting member 100 Electric motor

Claims

所定の軸の周りで回転する回転子（１０）と、
前記回転子に対して前記軸と反対側において前記回転子と対面する固定子コア（２１）と、前記固定子コアに取り付けられる巻線（２２）とを有する固定子（２０）と、
前記回転子に固定されたシャフト（３０）と、
前記シャフトを支持する内輪と、外輪とを有する軸受（４１，４２）と、
前記外輪を固定するブラケット（５１，５２）と、
前記外輪とともに前記ブラケットを挟んで前記軸受を保持し、少なくとも前記ブラケットと接触する部位及び前記ブラケットと対面する部位が絶縁性である取付部材（６１，６２）と
を備える、電動機。 A rotor (10) that rotates about a predetermined axis;
A stator (20) having a stator core (21) facing the rotor on the opposite side of the shaft to the rotor, and a winding (22) attached to the stator core;
A shaft (30) fixed to the rotor;
A bearing (41, 42) having an inner ring supporting the shaft and an outer ring;
Brackets (51, 52) for fixing the outer ring;
An electric motor comprising the mounting member (61, 62) that holds the bearing together with the outer ring and holds the bearing, and at least a portion that contacts the bracket and a portion that faces the bracket are insulative.

前記シャフト（３０）は、
前記回転子と前記内輪とに固定される第１シャフト（３１）と、
前記軸受に対して前記回転子とは反対側において前記第１シャフトと絶縁されつつ連結する第２シャフト（３２）と
を備える、請求項１に記載の電動機。 The shaft (30)
A first shaft (31) fixed to the rotor and the inner ring;
2. The electric motor according to claim 1, further comprising a second shaft (32) that is connected to the first bearing while being insulated from the first shaft on a side opposite to the rotor.

前記第１シャフト（３１）と前記第２シャフト（３２，３３）とを連結する絶縁性の継手（３４）を更に有する、請求項２に記載の電動機。 The electric motor according to claim 2, further comprising an insulating joint (34) connecting the first shaft (31) and the second shaft (32, 33).

前記取付部材（６１）は、前記ブラケット（５１）に接触する防振ゴム（６１１）を有する、請求項１から３のいずれか一つに記載の電動機。 The electric motor according to any one of claims 1 to 3, wherein the mounting member (61) includes a vibration-proof rubber (611) that contacts the bracket (51).

前記取付部材（６１）は接地された部材（７０）に固定される、請求項１から４のいずれか一つに記載の電動機。 The electric motor according to any one of claims 1 to 4, wherein the attachment member (61) is fixed to a grounded member (70).

前記部材（７０）は前記電動機（１００）を収納する空気調和機のケースである、請求項５に記載の電動機。 The electric motor according to claim 5, wherein the member (70) is a case of an air conditioner that houses the electric motor (100).