(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の固定子鉄心を有する固定子と、
この固定子の内側に配置され、前記固定子鉄心と対向して回転軸の外周側に配置された永久磁石を有する回転子と、
前記回転軸の一端を回転自在に支持する第１の軸受と、
前記回転軸の他端を回転自在に支持する第２の軸受と、
前記回転軸の軸線方向において前記固定子と前記第１の軸受との間にて前記軸線方向に対して略垂直に配置され、前記回転子を回転駆動する回路が実装された駆動回路基板と、
前記回転軸の軸線方向において前記第１の軸受と前記永久磁石との間に配置され、前記回転軸と接触せずに前記回転軸の周囲を覆うように配置されると共に、前記第１の軸受の外輪と電気的に接続された第１の導体リングと、
前記回転軸の軸線方向において前記第２の軸受と前記永久磁石との間に配置され、前記回転軸と接触せずに前記回転軸の周囲を覆うように配置されると共に、前記第２の軸受の外輪と電気的に接続された第２の導体リングと、
前記固定子鉄心および前記駆動回路基板を一体的に成形すると共に、内部に前記回転子を収容可能に形成された凹部が設けられたモールド樹脂と、
前記凹部の開口部を塞ぐようにして前記モールド樹脂の内周部に嵌め込まれると共に、前記第２の軸受の外輪が内側に嵌め込まれた導電性ブラケットと、
を備えることを特徴とする電動機。
【請求項２】
前記第１の導体リングは、第１の導体リング保持部を介して前記モールド樹脂に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記第１の導体リング保持部は、導電性部材で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記第１の導体リング保持部と前記第１の軸受の外輪とが第１のリード線を介して接続され、
前記第１の導体リングは、前記第１の導体リング保持部および前記第１のリード線を介して、前記第１の軸受の外輪と電気的に接続されることを特徴とする請求項３に記載の電動機。
【請求項５】
前記第１の導体リング保持部は、絶縁性部材で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動機。
【請求項６】
前記第１の導体リングは、第１のリード線を介して、前記第１の軸受の外輪と電気的に接続されることを特徴とする請求項５に記載の電動機。
【請求項７】
前記第２の導体リングは、第２の導体リング保持部を介して前記モールド樹脂に固定されていることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項８】
前記第２の導体リング保持部は、導電性部材で形成されていることを特徴とする請求項７に記載の電動機。
【請求項９】
前記第２の導体リング保持部は前記導電性ブラケットと接触しており、
前記第２の導体リングは、前記第２の導体リング保持部および前記導電性ブラケットを介して、前記第２の軸受の外輪と電気的に接続されることを特徴とする請求項８に記載の電動機。
【請求項１０】
前記第２の導体リング保持部は、絶縁性部材で形成されていることを特徴とする請求項７に記載の電動機。
【請求項１１】
前記第２の導体リングと前記導電性ブラケットとが第２のリード線を介して接続され、
第２の導体リングは、前記第２のリード線および前記導電性ブラケットを介して前記第２の軸受の外輪と電気的に接続されることを特徴とする請求項１０に記載の電動機。
【請求項１２】
第２の導体リングは、第２のリード線を介して前記第２の軸受の外輪と電気的に接続されることを特徴とする請求項１０に記載の電動機。
【請求項１３】
前記固定子鉄心と前記回転軸との間には、誘電体層が設けられていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項１４】
前記誘電体層は、前記回転軸と前記永久磁石との間に設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の電動機。
【請求項１５】
前記モールド樹脂は、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の電動機。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか１項に記載の電動機を内蔵したことを特徴とする空気調和機。
【請求項１７】
環状の固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内側に配置され、前記固定子鉄心と対向して回転軸の外周側に配置された永久磁石を有する回転子と、前記回転軸の一端を回転自在に支持する第１の軸受と、前記回転軸の他端を回転自在に支持する第２の軸受と、前記回転軸の軸線方向において前記固定子と前記第１の軸受との間にて前記軸線方向に対して略垂直に配置され、前記回転子を回転駆動する回路が実装された駆動回路基板と、前記回転軸の軸線方向において前記第１の軸受と前記永久磁石との間に配置され、前記回転軸と接触せずに前記回転軸の周囲を覆うように配置されると共に、前記第１の軸受の外輪と電気的に接続された第１の導体リングと、前記回転軸の軸線方向において前記第２の軸受と前記永久磁石との間に配置され、前記回転軸と接触せずに前記回転軸の周囲を覆うように配置されると共に、前記第２の軸受の外輪と電気的に接続された第２の導体リングと、前記固定子鉄心および前記駆動回路基板を一体的に成形すると共に、内部に前記回転子を収容可能に形成された凹部が設けられたモールド樹脂と、前記凹部の開口部を塞ぐようにして前記モールド樹脂の内周部に嵌め込まれると共に、前記第２の軸受の外輪が内側に嵌め込まれた導電性ブラケットと、を備えた電動機の製造方法であって、
前記固定子に前記駆動回路基板を組み付け、固定子組立を製造するステップと、
前記固定子組立を前記モールド樹脂にて一体成形してモールド固定子を製造するステップと、
前記モールド固定子の軸受ハウジング部内に前記第１の軸受を挿入後、前記第１の導体リングおよび前記第１の導体リングを保持する第１の導体リング保持部からなる第１の導体リング組立を前記凹部内に圧入するステップと、
前記凹部内に前記回転子を収納し、前記第１の導体リングに前記回転軸を挿通させ、前記回転軸を前記第１の軸受の内輪に圧入するステップと、
前記第２の導体リングおよび前記第２の導体リングを保持する第２の導体リング保持部からなる第２の導体リング組立を前記第２の導体リングに前記回転軸を挿通させて前記凹部内に圧入し、前記回転軸を前記第２の軸受に圧入させるステップと、
前記導電性ブラケットを前記凹部内に圧入し前記開口部を塞ぐステップと、
を含むことを特徴とする電動機の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機、この電動機を内蔵した空気調和機、およびこの電動機の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機は、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式（以下、適宜、ＰＷＭ方式という）のインバータにより駆動する方式を採用するケースが多くなってきている。こうしたＰＷＭ方式のインバータ駆動の電動機では、巻線の中性点電位が零とならないため、軸受の外輪と内輪との間に電位差（以下、軸電圧という）が発生する。この軸電圧にはインバータのスイッチングによる高周波成分が含まれており、軸電圧が軸受内部の油膜の絶縁破壊電圧に達すると、軸受内部に電流（以下、軸電流という）が流れ軸受内部に電食が発生する。電食が進行した場合、軸受内輪、軸受外輪または軸受転動体に波状摩耗現象が発生し、この摩耗現象に起因した異常音が電動機における不具合の主要因の１つとなっている。
【０００３】
従来の電動機では、軸受内輪と外輪を電気的に接続することにより、軸受内部に流れる電流が低減され、軸受内輪、軸受外輪または軸受転動体における波状摩耗の発生が抑制され、波状摩耗現象に起因した異常音の発生が抑制される(例えば下記特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２９１９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に示される電動機は、軸受内輪と外輪を電気的に接続する際に、回転に伴って動作する可動部と非可動部とが接触する構成を利用しているため、長期使用時に、摩耗により軸受内輪と外輪とが電気的に未接続となり、軸電流抑制効果が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、長期使用時においても、軸受の電食を抑制することが可能な電動機、この電動機を内蔵した空気調和機、およびこの電動機の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電動機は、環状の固定子鉄心を有する固定子と、この固定子の内側に配置され、前記固定子鉄心と対向して回転軸の外周側に配置された永久磁石を有する回転子と、前記回転軸の一端を回転自在に支持する第１の軸受と、前記回転軸の他端を回転自在に支持する第２の軸受と、前記回転軸の軸線方向において前記固定子と前記第１の軸受との間にて前記軸線方向に対して略垂直に配置され、前記回転子を回転駆動する回路が実装された駆動回路基板と、前記回転軸の軸線方向において前記第１の軸受と前記永久磁石との間に配置され、前記回転軸と接触せずに前記回転軸の周囲を覆うように配置されると共に、前記第１の軸受の外輪と電気的に接続された第１の導体リングと、前記回転軸の軸線方向において前記第２の軸受と前記永久磁石との間に配置され、前記回転軸と接触せずに前記回転軸の周囲を覆うように配置されると共に、前記第２の軸受の外輪と電気的に接続された第２の導体リングと、前記固定子鉄心および前記駆動回路基板を一体的に成形すると共に、内部に前記回転子を収容可能に形成された凹部が設けられたモールド樹脂と、前記凹部の開口部を塞ぐようにして前記モールド樹脂の内周部に嵌め込まれると共に、前記第２の軸受の外輪が内側に嵌め込まれた導電性ブラケットと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、長期使用時においても、軸受の電食を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態１に係る電動機１００の側面断面図である。
【図２】図２は、電動機１００の主要部を模式的に示す図である。
【図３】図３は、回転軸１０および基板側導体リング１６−１の横断面、または回転軸１０および反基板側導体リング１６ｂ−１の横断面を示す図である。
【図４】図４は、導体リング組立を示す斜視図である。
【図５】図５は、実施の形態２に係る電動機１００の製造工程を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態３に係る空気調和機３００の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明に係る電動機、この電動機を内蔵した空気調和機、およびこの電動機の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態に係る電動機１００の側面断面図であり、図２は、電動機１００の主要部を模式的に示す図である。図３は、回転軸１０および基板側導体リング１６ａ−１の横断面、または回転軸１０および反基板側導体リング１６ｂ−１の横断面を示す図であり、図４は、導体リング組立を示す斜視図である。図１に示される電動機１００は、主たる構成要素として、固定子６と、駆動回路基板４と、回転子１４と、基板側軸受１５ａ（第１の軸受）と、反基板側軸受１５ｂ（第２の軸受）と、基板側導体リング１６ａ−１（第１の導体リング）と、反基板導体リング１６ｂ−１（第２の導体リング）と、モールド樹脂２と、導電性ブラケット２０とを有して構成されている。電動機１００は、例えばインバータで駆動されるブラシレスＤＣモータである。なお、図１では、電動機１００の構成のうち回転軸１０を中心として左側半の分みを示しているが、右側半分についても同様である。
【００１２】
固定子組立３は、電動機１００の構成要素の内、固定子６、および駆動回路基板４を組み立てたものである。回転子組立１５は、電動機１００の構成要素の内、回転子１４、基板側軸受１５ａ、および反基板側軸受１５ｂを組み立てたものである。
【００１３】
モールド固定子１は、回転軸１０を中心とする概略円筒状に形成され、固定子組立３とモールド樹脂２とから構成されている。固定子組立３は、モールド樹脂２により一体的に成形される。固定子組立３は駆動回路基板４等を含んでいる。ただし、駆動回路基板４等は、強度的に弱い構造であるため低圧成形が望ましく、駆動回路基板４等を一体に成形するには、例えば不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂（モールド樹脂２）が用いられる。
【００１４】
駆動回路基板４、および固定子６は、モールド樹脂２により機械的に結合されて一体的に成形されている。モールド樹脂２は、電動機１００の外郭を構成すると共に、モールド固定子１の基板側面（図１の上側）にて軸受ハウジング部２ｂを構成する。軸受ハウジング部２ｂは、基板側軸受１５ａの外輪１５ａ−１を取り囲んで支持する。
【００１５】
モールド樹脂２には、モールド樹脂２の負荷（ファン等）側の面とは反対側の面（図１の下側）に設けられた開口部からモールド固定子１内部へ回転子組立１５を収容可能に形成された例えばすり鉢状の凹部１９が設けられている。開口部は、図１において導電性ブラケット２０が設けられている部分である。なお、導電性ブラケット２０は、例えば導電性の金属をプレス加工して製造される。
【００１６】
固定子６は、巻線７、固定子鉄心８、およびインシュレータ９で構成される。固定子鉄心８は、厚さが例えば０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、および接着等で積層されて製作される。固定子鉄心８は、環状で、内周側に複数個のティース（図示せず）を備え、ティースにはインシュレータ９が施される。インシュレータ９は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心８と一体に又は別体で成形される。インシュレータ９が施されたティースには集中巻の巻線７が巻回される。複数個の集中巻の巻線７を接続して、例えば、三相のシングルＹ結線の巻線が形成される。但し、分布巻でもよい。
【００１７】
駆動回路基板４は、軸受ハウジング部２ｂに保持される基板側軸受１５ａの近傍にてモールド固定子１に内蔵されている。具体的には、駆動回路基板４は、回転軸１０の軸線方向において基板側軸受１５ａと固定子６との間に配設され、軸線方向に対して略垂直に配置されている。駆動回路基板４には電動機１００を駆動するための電力変換回路（図示せず）が実装され、電力変換回路は、インバータ回路などを含んで構成される。インバータ回路は、回転子１４を回転駆動するための交流電力を直流電源から変換生成する。インバータ回路からの電圧は、駆動回路基板４と巻線７とを電気的に接続する端子（図示せず）を介して巻線７に印加される。なお、駆動回路基板４には、インバータ回路の他にも例えば、位置検出用磁石１１が発生する磁束密度変化によって回転子１４の回転速度もしくは回転位置を検出するホール素子や、駆動回路基板４と電動機１００の外部の回路（図示せず）とを電気的に接続する接続リードなどが実装されているが、図１ではこれらの図示を省略している。
【００１８】
駆動回路基板４の中心には回転子組立１５（回転軸１０）を挿通するための穴が設けられている。
【００１９】
回転子１４は、回転軸１０と、回転軸１０の外周部に設けられた円環状の回転子絶縁部１２と、回転子絶縁部１２の外周側に周設され固定子鉄心８と対向して配設された永久磁石である回転子磁石１３と、回転軸１０の軸線方向において回転子磁石１３と駆動回路基板４との間に設けられる位置検出用磁石１１とを有して構成されている。回転子１４は、回転軸１０を中心に回転自在であり、固定子６からの回転磁界によって回転力を得て回転軸１０にトルクを伝達し、回転軸１０に設けられた図示しない負荷（例えば空気調和機の室内機および／または室外機に内蔵されるファン）を駆動する。
【００２０】
回転子絶縁部１２は、回転軸１０と回転子磁石１３とを絶縁すると共に、回転軸１０と固定子鉄心８とを絶縁するために設けられる。回転子磁石１３、回転軸１０、および位置検出用磁石１１は、例えば縦型成形機により射出された回転子絶縁部１２で一体的に形成される。回転子絶縁部１２には、例えば、ＰＢＴ (ポリブチレンテレフタレート)、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の熱可塑性樹脂が用いられるが、これらの樹脂にガラス充填剤を配合したものも好適である。回転子絶縁部１２には、誘電体層を構成する。
【００２１】
回転子磁石１３には、熱可塑性樹脂に磁性材を混合して成形された樹脂磁石、希土類磁石（ネオジム、サマリウム鉄）、またはフェライト焼結磁石等が使用される。
【００２２】
回転軸１０の軸線方向において、ファン等が取り付けられる回転軸１０の負荷側（図１の上側）には基板側軸受１５ａが取り付けられ、負荷側と反対側（図１の下側）の回転軸１０には反基板側軸受１５ｂが取り付けられる。回転軸１０は、これら基板側軸受１５ａおよび反基板側軸受１５ｂによって、回転自在に支持される。
【００２３】
基板側軸受１５ａは玉軸受けであり、回転軸１０と一体的に回転する内輪１５ａ−３と、軸受ハウジング部２ｂの内周面に嵌め込まれる外輪１５ａ−１と、これらの内外輪間に配置された複数個の転動体１５ａ−２とを備えて構成されている。
【００２４】
反基板側軸受１５ｂは玉軸受けであり、回転軸１０と一体的に回転する内輪１５ｂ−３と、導電性ブラケット２０の内周面に嵌め込まれる外輪１５ｂ−１と、これらの内外輪間に配置された複数個の転動体１５ｂ−２とを備えて構成されている。導電性ブラケット２０は外輪１５ｂ−１と接触して電気的に接続されている。
【００２５】
基板側導体リング１６ａ−１は、回転軸１０の軸線方向において基板側軸受１５ａと回転子磁石１３との間に配置され、駆動回路基板４に設けられた穴を貫通するようにして配置されている。基板側導体リング１６ａ−１は、リング状であり、導電性の部材から形成される。基板側導体リング１６ａ−１は、回転軸１０を含む回転子１４および基板側軸受１５ａと接触せずに、回転軸１０の周囲を覆うように回転軸１０と同軸的に配置され（図３）、回転軸１０との間に静電容量を形成する。なお、図３では、回転軸１０と基板側導体リング１６ａ−１、または、回転軸１０と反基板側導体リング１６ｂ−１について、回転軸１０と垂直な面による断面構成を示している。図３に示すように、回転軸１０と基板側導体リング１６ａ−１（または、反基板側導体リング１６ｂ−１）との間には空隙２１が形成されており、基板側導体リング１６ａ−１（または、反基板側導体リング１６ｂ−１）と回転軸１０とが非接触であることを示している。基板側導体リング１６ａ−１は、同じくリング状の基板側導体リング保持部１６ａ−２の内周側に圧入されて保持されている。基板側導体リング保持部１６ａ−２は、例えばその軸方向の長さが基板側導体リング１６ａ−１に比べて短寸である。基板側導体リング１６ａ−１は、基板側導体リング保持部１６ａ−２と共に基板側導体リング組立１６ａ（第１の導体リング組立）を構成する（図４）。なお、図４では、基板側導体リング１６ａ−１および基板側導体リング保持部１６ａ−２から構成される基板側導体リング組立１６ａ、または、反基板側導体リング１６ｂ−１および反基板側導体リング保持部１６ｂ−２から構成される反基板側導体リング組立１６ｂ（第２の導体リング組立）を示している。基板側導体リング組立１６ａは、凹部１９に圧入することによりモールド固定子１に固定される。すなわち、基板側導体リング１６ａ−１は、基板側導体リング保持部１６ａ−２を介して、モールド固定子１により支持されている。
【００２６】
基板側導体リング保持部１６ａ−２は、例えば導電性部材で形成することができる。この場合、基板側導体リング保持部１６ａ−２と外輪１５ａ−１とが基板側リード線１６ａ−３を介して電気的に接続される。これにより、基板側導体リング１６ａ−１は、基板側導体リング保持部１６ａ−２および基板側リード線１６ａ−３を介して、外輪１５ａ−１と電気的に接続される。なお、基板側導体リング保持部１６ａ−２が絶縁性部材で形成される場合は、図２に示すように、基板側導体リング１６ａ−１と外輪１５ａ−１とを基板側リード線１６ａ−３で直接接続することができる。なお、図２では、基板側導体リング保持部１６ａ−２および反基板側導体リング保持部１６ｂ−２の記載を省略している。図２は、基板側導体リング保持部１６ａ−２および反基板側導体リング保持部１６ｂ−２がいずれも絶縁性部材で形成された場合の主要部の構成を模式的に示したものであり、図１と同一の構成要素には同一の符号を付している。
【００２７】
反基板側導体リング１６ｂ−１は、回転軸１０の軸線方向において反基板側軸受１５ｂと回転子磁石１３との間に配置されている。反基板側導体リング１６ｂ−１は、リング状であり、導電性の部材から形成される。反基板側導体リング１６ｂ−１は、回転軸１０を含む回転子１４および反基板側軸受１５ｂと接触せずに、回転軸１０の周囲を覆うように回転軸１０と同軸的に配置され（図３）、回転軸１０との間に静電容量を形成する。反基板側導体リング１６ｂ−１は、同じくリング状の反基板側導体リング保持部１６ｂ−２の内周側に圧入されて保持されている。反基板側導体リング保持部１６ｂ−２は、例えばその軸方向の長さが反基板側導体リング１６ｂ−１に比べて短寸である。反基板側導体リング１６ｂ−１は、反基板側導体リング保持部１６ｂ−２と共に反基板側導体リング組立１６ｂを構成する（図４）。反基板側導体リング組立１６ｂは、凹部１９に圧入することによりモールド固定子１に固定される。すなわち、反基板側導体リング１６ｂ−１は、反基板側導体リング保持部１６ｂ−２を介して、モールド固定子１により支持されている。図１に示すように、凹部１９の形状に応じて、反基板側導体リング保持部１６ｂ−２の外径は基板側導体リング保持部１６ａ−２の外径よりも大きい。
【００２８】
反基板側導体リング保持部１６ｂ−２は、例えば導電性部材で形成することができる。この場合、反基板側導体リング１６ｂ−１は、反基板側導体リング保持部１６ｂ−２および導電性ブラケット２０を介して、外輪１５ｂ−１と電気的に接続される。すなわち、反基板側導体リング保持部１６ｂ−２は、モールド樹脂２の内周部２ａに導電性ブラケット２０が組み付けられた際、この導電性ブラケット２０の外周側の当接部２０ａと当接して電気的に接続される（図１）。なお、反基板側導体リング保持部１６ｂ−２が絶縁性部材で形成される場合は、図２に示すように、反基板側導体リング１６ｂ−１と外輪１５ｂ−１とを反基板側リード線１６ｂ−３で直接接続してもよいし、あるいは、反基板側導体リング１６ｂ−１と導電性ブラケット２０とを反基板側リード線１６ｂ−３で直接接続してもよい。いずれの場合も、反基板側導体リング１６ｂ−１と外輪１５ｂ−１とが電気的に接続される。
【００２９】
回転子組立１５がモールド固定子１の開口部から凹部１９内へ挿入された際、回転軸１０に取り付けられた基板側軸受１５ａが軸受ハウジング部２ｂに組み込まれる。そして、回転軸１０の一端は、軸受ハウジング部２ｂを貫通し、この回転軸１０には上述したファン等が取り付けられる。一方、回転軸１０の他端には、反基板側軸受１５ｂが取り付けられており、導電性ブラケット２０がモールド樹脂２の内周部２ａへ圧入され開口部を塞ぐようにして嵌め込まれる際、この導電性ブラケット２０の内側に反基板側軸受１５ｂが組み込まれる。
【００３０】
以下、動作を説明する。インバータのスイッチングに伴い、基板側軸受１５ａおよび反基板側軸受１５ｂ（以下、単に「軸受」とも言う）の内外輪間に電圧が誘起されたとき、回転軸１０と基板側導体リング１６ａ−１および反基板側導体リング１６ｂ−１（以下、単に「導体リング」とも言う）との間が高周波的に導通状態になる。これは、回転軸１０と導体リングとが近接して配置されていることによって、回転軸１０と導体リングとの間に静電容量が形成され、軸受内外輪間に誘起される電圧の高周波成分に対して回転軸１０と導体リングとの間が低インピーダンス（導通状態）となるためである。これにより、軸受内外輪間を通流していた軸電流が回転軸１０と導体リングとの間に流れるため、軸電流が低減する。従って、内輪、外輪、または転動体における波状摩耗の発生が抑制され、波状摩耗現象に起因した異常音の発生が抑制される。
【００３１】
以上説明したように、本実施の形態に係る電動機１００は、環状の固定子鉄心８を有する固定子６と、この固定子６の内側に配置され、固定子鉄心８と対向して回転軸１０の外周側に配置された永久磁石（回転子磁石１３）を有する回転子１４と、回転軸１０の一端を回転自在に支持する第１の軸受（基板側軸受１５ａ）と、回転軸１０の他端を回転自在に支持する第２の軸受（反基板側軸受１５ｂ）と、回転軸１０の軸線方向において固定子６と第１の軸受（基板側軸受１５ａ）との間にて前記軸線方向に対して略垂直に配置され、回転子１４を回転駆動する回路が実装された駆動回路基板４と、回転軸１０の軸線方向において第１の軸受（基板側軸受１５ａ）と永久磁石（回転子磁石１３）との間に配置され、回転軸１０と接触せずに回転軸１０の周囲を覆うように配置されると共に、第１の軸受（基板側軸受１５ａ）の外輪１５ａ−１と電気的に接続された第１の導体リング（基板側導体リング１６ａ−１）と、回転軸１０の軸線方向において第２の軸受（反基板側軸受１５ｂ）と永久磁石（回転子磁石１３）との間に配置され、回転軸１０と接触せずに回転軸１０の周囲を覆うように配置されると共に、第２の軸受（反基板側軸受１５ｂ）の外輪１５ｂ−１と電気的に接続された第２の導体リング（反基板側導体リング１６ｂ−１）と、固定子鉄心８および駆動回路基板４を一体的に成形すると共に、内部に回転子１４を収容可能に形成された凹部１９が設けられたモールド樹脂２と、凹部１９の開口部を塞ぐようにしてモールド樹脂２の内周部に嵌め込まれると共に、第２の軸受（反基板側軸受１５ｂ）の外輪が内側に嵌め込まれた導電性ブラケット２０と、を備えるようにしたので、インバータのスイッチングに伴い軸受内外輪間に電圧が誘起された場合、本電圧に含まれる高周波成分に対して軸受内外輪間が回転軸１０と導体リング（基板側導体リング１６ａ−１および反基板側導体リング１６ｂ−１）を介して導通状態となり、軸受内外輪間を通流していた軸電流が回転軸１０と導体リングを経由して流れるため、軸電流が低減する。
【００３２】
本実施の形態に係る電動機１００は、上記特許文献１に記載の従来技術のように可動部と非可動部とが接触する構成でないため、摩耗による不具合が発生せず、従来技術に比べて、長期使用時においても、軸受の電食を抑制することができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、固定子鉄心８と回転軸１０との間には、誘電体層（回転子絶縁部１２）が設けられているため、回転軸１０と回転子磁石１３とを絶縁することができると共に、回転軸１０と固定子鉄心８とを絶縁することが可能である。そのため、回転子１４のラジアル方向のインピーダンスが高くなり、回転子１４から固定子６へ流れる軸電流を低減することが可能である。
【００３４】
また、図１に示すように、上記誘電体層（回転子絶縁部１２）は、例えば、回転軸１０と回転子磁石１３との間に設けることができる。これにより、回転軸１０と回転子磁石１３とを絶縁することが可能となり、回転子１４のラジアル方向のインピーダンスが高くなり、回転子１４から固定子６へ流れる軸電流を低減することが可能である。
【００３５】
また、モールド樹脂２は、熱可塑性樹脂であるため、低圧成形が可能となり、強度的に弱い駆動回路基板４等を容易に一体成形することが可能である。
【００３６】
実施の形態２.
図５は、本実施の形態に係る電動機１００の製造工程を示す図である。電動機１００の構成は、実施の形態１で説明した通りである。以下、図５を参照して、電動機１００の製造方法について説明する。
（１）固定子６および駆動回路基板４を製造する（ステップＳ１）。
（２）固定子６に駆動回路基板４を組み付け、固定子組立３を製造する（ステップＳ２）。
（３）固定子組立３を熱硬化性樹脂（モールド樹脂２）にて一体成形しモールド固定子１を製造する（ステップＳ３）。
（４）モールド固定子１の軸受ハウジング部２ｂ内に基板側軸受１５ａを挿入後、基板側導体リング組立１６ａを凹部１９内に圧入する（ステップＳ４）。
（５）回転子１４を製造する（ステップＳ５）。
（６）モールド固定子１の凹部１９内に回転子１４を収納する（ステップＳ６）。この際、基板側導体リング１６ａ−１に回転軸１０を挿通させ、回転軸１０を基板側軸受１５ａの内輪に圧入する。
（７）凹部１９内に反基板側導体リング組立１６ｂを圧入し、この際、反基板側導体リング１６ｂ−１に回転軸１０を挿通させ、回転軸１０を反基板側軸受１５ｂに圧入させる（ステップＳ７）。
（８）導電性ブラケット２０をモールド固定子１の凹部１９に圧入し凹部１９の開口部を塞ぐ（ステップＳ８）。これにより、電動機１００が製造される。
【００３７】
このような製造工程を採用することによって、本実施の形態に係る電動機１００を効率良く製造することが可能となる。
【００３８】
実施の形態３.
図６は、本実施の形態に係る空気調和機３００の構成図である。空気調和機３００は、室内機３１０と、室内機３１０に接続される室外機３２０とを備える。室内機３１０は室内機用送風機（図示せず）を搭載し、室外機３２０は室外機用送風機３３０を搭載している。
【００３９】
室外機用送風機３３０および室内機用送風機は、それぞれ駆動源として実施の形態１で説明した電動機１００を内蔵している。空気調和機３００の主用部品である室外機用送風機３３０および室内機用送風機に電動機１００を搭載することにより、空気調和機３００の耐久性が向上すると共に、基板側軸受１５ａおよび反基板側軸受１５ｂから発生する電食による騒音を軽減することができる。これら軸受の電食によって特に問題となるのは騒音であり、空気調和機３００の室内機３１０は、居住空間で長時間使用するために静音性が求められ、電食の耐力を向上することが製品の信頼性に大きく寄与する。なお、電動機１００は、空気調和機３００の他にも、例えば換気扇、家電機器、工作機などに搭載して利用することができる。
【００４０】
なお、本発明の実施の形態に係る電動機、この電動機を内蔵した空気調和機、およびこの電動機の製造方法は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略するなど、変更して構成することも可能であることは無論である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、電動機、この電動機を内蔵した空気調和機、およびこの電動機の製造方法として有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１  モールド固定子
２  モールド樹脂
２ｂ  軸受ハウジング部
２ａ  内周部
３  固定子組立
４  駆動回路基板
６  固定子
７  巻線
８  固定子鉄心
９  インシュレータ
１０  回転軸
１１  位置検出用磁石
１２  回転子絶縁部
１３  回転子磁石
１４  回転子
１５  回転子組立
１５ａ  基板側軸受
１５ｂ  反基板側軸受
１５ａ−１，１５ｂ−１  外輪
１５ａ−２，１５ｂ−２  転動体
１５ａ−３，１５ｂ−３  内輪
１６ａ  基板側導体リング組立
１６ａ−１  基板側導体リング
１６ａ−２  基板側導体リング保持部
１６ａ−３  基板側リード線
１６ｂ  反基板側導体リング組立
１６ｂ−１  反基板側導体リング
１６ｂ−２  反基板側導体リング保持部
１６ｂ−３  反基板側リード線
１９  凹部
２０ａ  当接部
２０  導電性ブラケット
２１  空隙
１００  電動機
３００  空気調和機
３１０  室内機
３２０  室外機
３３０  室外機用送風機
【図１】
0005490182.tif 000002
【図２】
0005490182.tif 000003
【図３】
0005490182.tif 000004
【図４】
0005490182.tif 000005
【図５】
0005490182.tif 000006
【図６】
0005490182.tif 000007