(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転子のマグネットおよびシャフトが樹脂部により一体化され、前記シャフトに転がり軸受を配置する電動機の回転子であって、
前記シャフトと前記転がり軸受との間には、前記シャフトへ一体に成形した絶縁スリーブが設けられ、前記絶縁スリーブは前記シャフトと略同じ線膨張係数の樹脂材料であることを特徴とする電動機の回転子。
【請求項２】
前記絶縁スリーブは、前記シャフトへ一体に成形した絶縁性樹脂を調整して成ることを特徴とする請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項３】
前記転がり軸受は、負荷側転がり軸受および反負荷側転がり軸受で構成され、
前記絶縁スリーブは、前記負荷側転がり軸受又は前記反負荷側転がり軸受の少なくとも一つと前記シャフトとの間に介在することを特徴とする請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項４】
前記絶縁スリーブは、前記負荷側転がり軸受又は前記反負荷側転がり軸受のうちの、金属製のブラケットで支持される転がり軸受と前記シャフトとの間に介在することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電動機の回転子。
【請求項５】
前記転がり軸受は、負荷側転がり軸受および反負荷側転がり軸受で構成され、
前記絶縁スリーブは、前記負荷側転がり軸受および前記反負荷側転がり軸受と前記シャフトとの間に介在するように一体成形したことを特徴とする請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項６】
前記絶縁スリーブの材料には、熱硬化性樹脂のＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）樹脂が用いられていることを特徴とする請求項１に記載の電動機の回転子。
【請求項７】
前記シャフトには、前記絶縁スリーブが配置される部分にローレットが施されていることを特徴とする請求項１から６の何れか１つに記載の電動機の回転子。
【請求項８】
請求項１から７の何れか１つに記載の電動機の回転子を用いることを特徴とする電動機。
【請求項９】
固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースに巻線してコイルを形成した固定子と、
この固定子に電子部品を実装するとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板と、
前記固定子と前記基板とを組付け、熱硬化性樹脂でモールド成形してなるモールド固定子と、
前記回転子と、
２つの前記転がり軸受と、
一方の前記転がり軸受を支持する前記ブラケットと、
を備えたことを特徴とする請求項８に記載の電動機。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の電動機を送風機用電動機として用いることを特徴とする空気調和機。
【請求項１１】
回転子のマグネットおよびシャフトを樹脂部により一体に成形し、前記シャフトに転がり軸受を配置する電動機の回転子の製造方法において、
前記シャフトを製造し、前記シャフトと略同じ線膨張係数の樹脂材料である絶縁スリーブを前記シャフトに一体成形するステップと、
前記絶縁スリーブを所定の外径に調整し、かつ、マグネットを製造するステップと、
熱可塑性樹脂で一体成形し回転子を製造するステップと、
軸受を組付け回転子組立を製造するステップと、
を含むことを特徴とする電動機の回転子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機の回転子、電動機、空気調和機、および電動機の回転子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電動機は、パワー回路内のトランジスタのスイッチングに伴って発生する電動機の騒音の低減を図るため、インバータのキャリア周波数が高い値に設定されている。ただし、キャリア周波数が高くなるに従って、電動機のシャフトへの高周波誘導により発生する軸電圧が増大し、シャフトを支持している転がり軸受の内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなり、転がり軸受に電流が流れ易くなる。この転がり軸受に流れる電流は、内輪、外輪両軌道並びに転動体（内外輪の間を転がる玉やころ）の転動面に電食と呼ばれる腐食を発生させて、転がり軸受の耐久性を悪化させるという課題があった。
【０００３】
従来の電動機では、上記軸受の電食が発生するのを防止するため、回転軸の電位が高くなったときに電流が流れる回路中に、絶縁スリーブ等の絶縁材を介在させるように構成されており、このように構成することにより各転がり軸受に電流が流れなくなり、上記電食を防止できることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、軸受けの電食を抑制するために転がり軸受けとシャフトとの間の絶縁を行うシャフトに施される絶縁スリーブを、簡便な方法で確実に固定できる電動機の回転子として、回転子の樹脂マグネット及びシャフトが樹脂部により一体化され、シャフトに転がり軸受けを配置する電動機の回転子において、シャフトと転がり軸受けとの間に絶縁スリーブを設け、絶縁スリーブを樹脂部により一体化して固定するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−０７５５５１号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５８１４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に示される電動機の回転子では、別体の絶縁スリーブがシャフトに挿入されるため絶縁スリーブの内径がシャフト外径より大きく、クリアランスがあるため、絶縁スリーブとシャフトの空転が発生したり、電動機の効率低下、騒音や軸受の寿命低下といった問題が懸念される。
【０００７】
また、上記特許文献２に示される電動機の回転子では、絶縁スリーブとシャフトが樹脂部を介し間接的に一体化されている。すなわち、絶縁スリーブはその外周部に設けられた突部が樹脂部と一体化され、さらにシャフトはその外周部に設けられたローレットが樹脂部と一体化されている。ただし、このように構成した場合、上記特許文献１の従来技術と同様に、絶縁スリーブとシャフトの同軸が悪化しやすく、電動機の効率低下、騒音や軸受の寿命低下といった問題が懸念される。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電動機の性能および品質を低下させることなく転がり軸受を流れる軸電流を防止し、電食を抑止すると共に異常音の発生を防止でき、また、シャフトと絶縁スリーブの空転を防止し同軸度を向上させることが可能な電動機の回転子、電動機、空気調和機、および電動機の回転子の製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転子のマグネットおよびシャフトが樹脂部により一体化され、前記シャフトに転がり軸受を配置する電動機の回転子であって、前記シャフトと前記転がり軸受との間には、絶縁スリーブが設けられ、絶縁スリーブはシャフトと一体に成形し形成されたものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、シャフトと転がり軸受との間に絶縁スリーブを設け、絶縁スリーブをシャフトに一体に成形し形成したので、電動機の性能および品質を低下させることなく転がり軸受を流れる軸電流を防止し、電食を抑止すると共に異常音の発生を防止でき、また、シャフトと絶縁スリーブの空転を防止し同軸度を向上させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態にかかる電動機の側面断面図である。
【図２】図２は、モールド固定子の側面断面図である。
【図３】図３は、モールド固定子に回転子が挿入された状態を示す側面断面図である。
【図４】図４は、ブラケットの側面断面図である。
【図５】図５は、固定子の斜視図である。
【図６】図６は、回転子の側面断面図である。
【図７】図７は、負荷側転がり軸受および反負荷側転がり軸受を取り外した回転子の断面図である。
【図８】図８は、負荷側から見た回転子の側面図である。
【図９】図９は、シャフト組立の側面図である。
【図１０】図１０は、回転子の反負荷側端部の拡大断面図である。
【図１１】図１１は、回転子の樹脂マグネットを示す図である。
【図１２】図１２は、位置検出用樹脂マグネットを示す図である。
【図１３】図１３は、変形例１の回転子の断面図である。
【図１４】図１４は、変形例２の回転子の断面図である。
【図１５】図１５は、電動機を駆動する駆動回路の構成図である。
【図１６】図１６は、回転子の製造工程を示す図である。
【図１７】図１７は、空気調和機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる電動機の回転子、電動機、空気調和機、および電動機の回転子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。
【００１３】
実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる電動機１００の側面断面図である。図１に示される電動機１００は、モールド固定子１０と、回転子２０（「電動機の回転子」と定義する）と、モールド固定子１０の軸方向一端部に取り付けられる金属製のブラケット３０とを備える。電動機１００は、例えば、回転子２０に永久磁石を有し、インバータで駆動されるブラシレスＤＣモータである。
【００１４】
図２は、モールド固定子１０の側面断面図である。モールド固定子１０には、軸方向一端部（図２の右側）に開口部１０ｂが形成され、回転子２０がこの開口部１０ｂに挿入される。モールド固定子１０の軸方向他端部（図２の左側）には、回転子２０のシャフト組立２７（図１）の径より若干大きい孔１１ａが開けられている。モールド固定子１０のその他の構成については、後述する。
【００１５】
図３は、モールド固定子１０に回転子２０が挿入された状態を示す側面断面図である。モールド固定子１０の軸方向一端部の開口部１０ｂ（図２参照）から挿入された回転子２０は、シャフト組立２７の負荷側（図３の左側）がモールド固定子１０の軸方向他端部の孔１１ａ（図２参照）から外部（図３の左側）に出される。そして、回転子２０の負荷側転がり軸受２１ａ（転がり軸受の一例）が、モールド固定子１０の反開口部側の軸方向端部の軸受支持部１１に当接するまで押し込まれる。このとき、負荷側転がり軸受２１ａは、モールド固定子１０の反開口部側の軸方向端部に形成された軸受支持部１１で支持される。モールド固定子１０に回転子２０が挿入された後、シャフト組立２７の反負荷側（図１の右側）には、反負荷側転がり軸受２１ｂ（転がり軸受の一例）が取り付けられる（一般的には、圧入による）。なお、詳細は後述するが、反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３の反負荷側との間には、シャフト２３に一体成形される絶縁スリーブ２６が設けられる。
【００１６】
図４は、ブラケット３０の側面断面図である。ブラケット３０は、モールド固定子１０の開口部１０ｂを閉塞するとともに、反負荷側転がり軸受２１ｂを支持するものであり、モールド固定子１０に圧入される。軸受支持部３０ａは、反負荷側転がり軸受２１ｂを支持する。ブラケット３０のモールド固定子１０への圧入は、ブラケット３０の略リング状で、断面がコの字状の圧入部３０ｂを、モールド固定子１０の内周部１０ａ（モールド樹脂部）の開口部１０ｂ側に圧入することでなされる。ブラケット３０の圧入部３０ｂの外径は、モールド固定子１０の内周部１０ａの内径よりも、圧入代の分だけ大きくなっている。ブラケット３０の材質は、金属製で、例えば、亜鉛メッキ鋼板である。但し、亜鉛メッキ鋼板には限定されない。
【００１７】
以下、モールド固定子１０の構成を説明する。図２に示されるモールド固定子１０は、固定子４０と、モールド成形用のモールド樹脂５０とからなる。モールド樹脂５０には、例えば、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される。固定子４０は、後述する基板等が取り付けられ、強度的に弱い構造であるため低圧成形が望ましい。そのため、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。
【００１８】
図５は、固定子４０の斜視図である。図５に示される固定子４０は、以下に示される構成である。
（１）厚さが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、接着等で積層された帯状の固定子鉄心４１を製作する。帯状の固定子鉄心４１は、複数個のティース（図示せず）を備える。後述する集中巻のコイル４２が施されている内側がティースである。
（２）ティースには、絶縁部４３が施される。絶縁部４３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４１と一体にまたは別体で成形される。
（３）絶縁部４３が施されたティースに集中巻のコイル４２が巻回される。複数個の集中巻のコイル４２を接続して、例えば、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。但し、分布巻でもよい。
（４）三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部４３の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル４２が接続される端子４４（電源が供給される電源端子４４ａおよび中性点端子４４ｂ）が組付けられる。電源端子４４ａは３個、中性点端子４４ｂは３個である。
（５）基板４５が結線側の絶縁部４３（端子４４を組付けられる側）に取り付けられる。リード線４７を口出しするリード線口出し部品４６が組付けられた基板４５を絶縁部４３に組付け、固定子４０となる。固定子鉄心４１に形成された絶縁部４３の面取りされた角柱４８が、基板４５が備える角柱挿入穴（図示せず）に挿入されることにより、回転方向の位置決めがなされ、かつ、絶縁部４３の基板設置面（図示せず）に基板４５が設置されることにより軸方向の位置が決められる。また、基板４５より突出する角柱４８を熱溶着することで基板４５と絶縁部４３が固定され、かつ、固定子４０が備える端子４４の基板４５より突出した部分を半田付けすることにより電気的にも接合される。基板４５には、電動機１００（例えば、ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ４９ａ（駆動素子）、回転子２０の位置を検出するホールＩＣ４９ｂ（位置検出素子）等が実装されている。ＩＣ４９ａやホールＩＣ４９ｂ等を「電子部品」と定義する。
【００１９】
次に、回転子２０の構成を説明する。図６は回転子２０の断面図、図７は負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂを取り外した回転子２０−１の断面図、図８は負荷側から見た回転子２０−１の側面図、図９はシャフト組立２７の側面図であり、図１０は回転子２０の反負荷側端部の拡大断面図である。
【００２０】
図６、図７に示されるように、回転子２０（もしくは回転子２０−１）は、ローレット２３ａ−１が施されたシャフト組立２７（図９参照）と、リング状の回転子の樹脂マグネット２２（回転子のマグネットの一例）と、リング状の位置検出用樹脂マグネット２５（位置検出用マグネットの一例）と、これらを一体成形する樹脂部２４とで構成される。この樹脂部２４は、シャフト組立２７の中心部２３ｅ（図９）のローレット２３ａ−１を中心とした外周に形成される。
【００２１】
回転子の樹脂マグネット２２、シャフト組立２７、および位置検出用樹脂マグネット２５は、縦型成形機により射出された樹脂部２４で一体化される。このとき、樹脂部２４は、図８に示されるように、シャフト組立２７の外周に形成される中央筒部２４ｇ（回転子の樹脂マグネット２２の内側に形成される）と、回転子の樹脂マグネット２２を中央筒部２４ｇに連結し、かつ、シャフト組立２７を中心として半径方向に放射状に形成された軸方向の複数のリブ２４ｊとを有する。リブ２４ｊ間には、軸方向に貫通した空洞２４ｋが形成される。なお、樹脂部２４に使用される樹脂には、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。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。
【００２２】
シャフト組立２７の反負荷側（図６の右側）には、反負荷側転がり軸受２１ｂが取り付けられる（一般的には、圧入による）。また、ファン等が取り付けられるシャフト組立２７の負荷側（図６で左側）には、負荷側転がり軸受２１ａが取り付けられる。負荷側転がり軸受２１ａは、シャフト組立２７に圧入される内輪２１ａ−１と、モールド固定子１０の軸受支持部１１で支持される外輪２１ａ−２と、内輪２１ａ−１と外輪２１ａ−２との間で転動する転動体２１ａ−３とを備える。転動体２１ａ−３には、球またはころが用いられる。反負荷側転がり軸受２１ｂは、シャフト組立２７の絶縁スリーブ２６を介して圧入される内輪２１ｂ−１と、ブラケット３０の軸受支持部３０ａで支持される外輪２１ｂ−２と、内輪２１ｂ−１と外輪２１ｂ−２との間で転動する転動体２１ｂ−３とを備える。転動体２１ｂ−３には、球またはころが用いられる。
【００２３】
本実施の形態にかかるシャフト組立２７は、金属製（導電性を有する）のブラケット３０で支持される反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間に絶縁スリーブ２６を介在させると共に、この絶縁スリーブ２６をシャフト２３に一体成形するように構成されている。このように構成することにより、反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間が絶縁スリーブ２６で絶縁され、反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間における軸電流が抑制される。従って負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂの電食の発生が抑制される。また、絶縁スリーブ２６がシャフト２３に一体成形されているため、シャフト２３と絶縁スリーブ２６との同軸度が向上する。従って、回転子２０の回転偏心が抑えられ電動機１００の性能向上を図ることが可能である。
【００２４】
図９において、シャフト組立２７は、シャフト２３と絶縁スリーブ２６とで構成され、絶縁スリーブ２６は、絶縁性を有する樹脂材料であり、シャフト２３の反負荷側に一体成形される。本実施の形態にかかる回転子２０は、このように構成されたシャフト組立２７と、回転子の樹脂マグネット２２と、位置検出用樹脂マグネット２５とが熱可塑性樹脂で一体成形されている。そして、これらが樹脂部２４によって一体成形されて回転子２０となる。また、シャフト２３の外周には、シャフト中心部２３ｅの近傍に、シャフト２３と樹脂部２４との回り止めおよび抜け止めとして機能するローレット２３ａ−１が施される。
【００２５】
図１０において、絶縁スリーブ２６が一体成形されるシャフト２３の反負荷側端部２３ｄは、その外周が絶縁スリーブ２６の肉厚分（すなわちシャフト２３の中心部２３ｅの外径ｄ１と絶縁スリーブ２６の内径との差分）が切削される。従って、シャフト２３の反負荷側端部２３ｄの外径ｄ２は、シャフト２３の中心部２３ｅの外径ｄ１より細く、かつ、この中心部２３ｅと反負荷側端部２３ｄとの間には、段差２３ｃが形成される。また、シャフト２３の反負荷側端部２３ｄの外周には、反負荷側端部２３ｄと絶縁スリーブ２６との回り止めおよび抜け止めとして機能するローレット２３ａ−２が施される。なお、図１０の例では、シャフト２３の反負荷側端面２３ｆが露出している。
【００２６】
絶縁スリーブ２６は、シャフト２３の反負荷側端部２３ｄに絶縁性を有する樹脂で一体成形され、所定の肉厚ｔ１および軸方向長さＬに形成され、かつ、外径ｄ３がリング状に形成される。肉厚ｔ１は、例えば、１〜２ｍｍであるが、この範囲に限定されるものではない。軸方向長さＬ（シャフト２３の反負荷側端面２３ｆ（軸方向端面）から段差２３ｃまでの間）は、反負荷側転がり軸受２１ｂの厚みと絶縁スリーブ２６の樹脂注入口の軸方向高さとの和より長い寸法となる。外径ｄ３は、シャフト２３の中心部２３ｅの外径ｄ１と概略同一である。
【００２７】
絶縁スリーブ２６の外周には、シャフト２３の段差２３ｃ付近にて、所定の幅ｔ２で軸方向に伸び、かつ、所定の高さｈの樹脂注入口が設けられる。この樹脂注入口は、成形後に切断され、シャフト２３の軸中心から樹脂部２４に向けて突状のゲート切断部２６ｂとして外周面２６ａに残る。但し、このゲート切断部２６ｂは樹脂部２４に埋設され、樹脂部２４の反負荷側に露出する絶縁スリーブ２６の外周面２６ａには、反負荷側転がり軸受２１ｂが挿入される。
【００２８】
なお、樹脂部２４の反負荷側に露出する絶縁スリーブ２６の外周面２６ａにおいて突状のゲート切断部２６ｂが残っている場合、反負荷側転がり軸受２１ｂの挿入時に反負荷側転がり軸受２１ｂの内径とゲート切断部２６ｂとが接触して、想定外の応力が発生し、またゲート切断部２６ｂが切断されてゴミとして付着することよる品質の低下が予想される。しかしながら、樹脂注入口を樹脂部２４に埋設される部分に設けることにより、このような問題を解消できる。また、ゲート切断部２６ｂが、シャフト２３の軸中心から樹脂部２４に向けて突状（あるいは樹脂部２４からシャフト２３の軸中心に向けて突状）に設けられている場合でも、樹脂が注入されることにより、ゲート切断部２６ｂが絶縁スリーブ２６の回り止めとして機能するため、品質の向上を図ることができる。
【００２９】
絶縁スリーブ２６の材料には、鉄（シャフト２３）とほぼ同じ線膨張係数の樹脂材料を使用するのが好ましい。そのような樹脂材料として、例えば、熱硬化性樹脂のＢＭＣ樹脂が挙げられる。ＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂に各種の添加剤が加えられた塊粘土状の熱硬化性樹脂である。ＢＭＣ樹脂は、以下に示される特徴がある。
（１）エポキシ樹脂に比べ硬化時間が短いため生産性が良い。
（２）材料のコストと特性のバランスが良い。
（３）低圧での成形が可能。
（４）寸法の安定性が高い。
（５）表面硬さが高く、キズが付きにくい。
（６）金属に比べ軽く、複雑形状の成形性に優れ、かつ、吸振性にも優れている。
【００３０】
電動機の回転子において、熱の上昇、下降の熱履歴を受ける場合、鉄と樹脂の線膨張係数が異なる場合には、応力が発生する。そのため、樹脂にはクリープ現象（一定の荷重のもとで、材料の変形が時間とともに増加していく現象）が発生し、軸受が挿入される部分は、初期の寸法を維持できなくなることがある。その場合、軸受の内輪のクリープ（内輪と軸とに微小隙間が発生し１回転ごとに円周の差だけ接触位置がずれる現象）を引き起こす可能性があり、品質の低下が懸念される。これに対し、耐クリープ性の高い熱硬化性樹脂を使用することと、鉄と線膨張係数が近い熱硬化性樹脂のＢＭＣ樹脂を使用することで品質の向上を図ることができる。
【００３１】
このように、本実施の形態の電動機１００の回転子２０では、ブラケット３０で支持される反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間に絶縁スリーブ２６が設けられ、この絶縁スリーブ２６がシャフト２３と一体成形されてシャフト組立２７が得られる。そして、絶縁スリーブ２６により、反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３とが絶縁され、軸電流が抑制され、負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂの電食の発生が抑制される。また、絶縁スリーブ２６がシャフト２３に一体成形されているため、シャフト２３と絶縁スリーブ２６との空転を防止できると共に、シャフト２３と絶縁スリーブ２６との同軸度が向上し、電動機１００の品質および性能の向上を図ることが可能である。なお、本実施の形態では位置検出用樹脂マグネット２５が用いられているが、本実施の形態の構造は、位置検出用樹脂マグネット２５が用いられていない回転子２０にも適用可能である。
【００３２】
なお、本実施の形態では、絶縁スリーブ２６の外径ｄ３をシャフト２３の中心部２３ｅの外径ｄ１と概略同一に成形する場合の例を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、外径ｄ１より若干大きくなるように外径ｄ３を成形しておき、シャフト組立２７が行われた後に（すなわち絶縁スリーブ２６成形後の状態で）、この外径ｄ３を外径ｄ１と概略同一となるように調整してもよい。この場合、ローレット２３ａ−２が絶縁スリーブ２６の回り止めになるので、機械加工等をしても絶縁スリーブ２６がシャフト２３から空回りすることがなく、絶縁スリーブ２６成形後に外径ｄ３を調整可能である。絶縁スリーブ２６成形後に外径ｄ３を調整することで、寸法精度、ばらつきが小さくでき、品質が向上する。さらに、絶縁スリーブ２６成形金型の寸法管理が容易で、金型製作費を低減できる。
【００３３】
なお、突状のゲート切断部２６ｂは、１つに限定されるものではなく、絶縁スリーブ２６の外周面２６ａにおいて、樹脂部２４に埋設される部分に複数設けてもよい。また、絶縁スリーブ２６の外周面２６ａの樹脂部２４に埋設される部分に複数の突起をつけてもよい。このことにより、回り止め、抜け止めがさらに確実になり、品質の向上を図ることができる。
【００３４】
また、絶縁スリーブ２６を設けることによって反負荷側転がり軸受２１ｂを流れる軸電流が小さくなり、これに伴い負荷側転がり軸受２１ａを流れる軸電流も小さくなる。そのため、負荷側転がり軸受２１ａ側のシャフト２３における絶縁は不要である。
【００３５】
また、図１０において、樹脂部２４の中央筒部２４ｇ（樹脂部）の反負荷側端部には、シャフト組立２７の絶縁スリーブ２６へ反負荷側転がり軸受２１ｂを挿入する際の軸方向の位置決めとなる軸受当接面２４ｄが形成されている。また、中央筒部２４ｇの外周部と軸受当接面２４ｄとの間には、段差部２４ｅが設けられる。段差部２４ｅの直径ｄ４は、反負荷側転がり軸受２１ｂの外輪２１ｂ−２の内径よりも小さく形成する必要があり、例えば、図６に示されるように、反負荷側転がり軸受２１ｂの内輪２１ｂ−１の外径と略同じか、若干小さく形成することが望ましい。
【００３６】
一般的に、転がり軸受は、転がり軸受の内部からグリースが外に漏れないように、もしくは外部からごみ等が浸入しないように外輪と内輪との間にカバーを設けている。このカバーは、転がり軸受の両端面より内側に位置する。そのため、段差部２４ｅの直径ｄ４を、反負荷側転がり軸受２１ｂの内輪２１ｂ−１の外径よりも大きくしても、内輪２１ｂ−１の外径よりも大きい部分は、反負荷側転がり軸受２１ｂに接触しない。従って、段差部２４ｅの直径ｄ４は、反負荷側転がり軸受２１ｂの内輪２１ｂ−１の外径と略同じか、若干小さくする程度が実用的である。
【００３７】
また、この段差部２４ｅを設けることにより、シャフト組立２７、回転子の樹脂マグネット２２、および位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂で一体成形する際に、樹脂部２４の中央筒部２４ｇの軸受当接面２４ｄをイレコで形成する場合、段差部２４ｅまで前記イレコで形成する。そのため、金型の合わせ面は中央筒部２４ｇの反負荷側端面２４ｈに位置する。金型の合わせ面にバリが発生した場合でも、反負荷側転がり軸受２１ｂは金型の合わせ面となる反負荷側端面２４ｈに対して段差部２４ｅの分だけ離れるため、このバリは、反負荷側転がり軸受２１ｂに当接しない。従って、反負荷側転がり軸受２１ｂに悪影響を及ぼす虞が少ない。
【００３８】
また、回転子２０が、熱衝撃を受けると樹脂部２４の中央筒部２４ｇが割れる場合もある。そのような場合でも、中央筒部２４ｇに段差部２４ｅを設け、段差部２４ｅの径方向の寸法は一定とし、両端の段差部２４ｅ（負荷側と反負荷側）間の中央筒部２４ｇの径方向の厚さを大きくして対処することができる。
【００３９】
また、段差部２４ｅの直径ｄ４が、負荷側転がり軸受２１ａの外輪２１ａ−２の内径よりも小さく、かつ、反負荷側転がり軸受２１ｂの外輪２１ｂ−２の内径よりも小さく形成されているため、段差部２４ｅ間の中央筒部２４ｇの径方向の厚さは、外輪２１ａ−２、外輪２１ｂ−２の内径よりも大きくすることも可能である。
【００４０】
図１１は回転子の樹脂マグネット２２を示す図であり、図１１（ａ）は左側面図、図１１（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、図１１（ｃ）は右側面図である。図１１を参照しながら、回転子の樹脂マグネット２２の構成を説明する。回転子の樹脂マグネット２２には、その内径の軸方向一端部（図１１（ｂ）では右側）に、樹脂成形時の型締め時にシャフト組立２７と回転子の樹脂マグネット２２との同軸を確保するための切欠き２２ａが形成されている。図１１（ｃ）の例では、切欠き２２ａは周方向に略等間隔で８箇所に形成されている。
【００４１】
また、回転子の樹脂マグネット２２には、軸方向他端部（図１１（ｂ）では左側）の端面に、位置検出用樹脂マグネット２５を据える台座２２ｂが、周方向に略等間隔で形成されている。台座２２ｂは、回転子の樹脂マグネット２２の内径付近から外径に向かって形成され、台座２２ｂの先端から位置決め用突起２２ｃが径方向に回転子の樹脂マグネット２２の外周部に向かって、その近くまで延びている。位置決め用突起２２ｃは、樹脂部２４による回転子のマグネット、位置検出用マグネットおよびシャフト組立の一体成形時に、回転子の樹脂マグネット２２の周方向（回転方向）の位置決めに利用される。
【００４２】
図１２を参照しながら、位置検出用樹脂マグネット２５の構成を説明する。図１２は、位置検出用樹脂マグネット２５を示す図であり、図１２（ａ）は左側面図、図１２（ｂ）は正面図、図１２（ｃ）は（ｂ）のＤ部拡大図である。位置検出用樹脂マグネット２５は、内径側の軸方向両端部に段差２５ｂを備える。回転子２０の軸方向端部側となる段差２５ｂには、樹脂部２４の一部が充填され、この段差２５ｂは位置検出用樹脂マグネット２５の軸方向の抜け止めとして機能する。
【００４３】
図１２には、一例として両端部に段差２５ｂを備えた位置検出用樹脂マグネット２５が示されているが、いずれか一方の端部に段差２５ｂがあり、それが回転子２０の軸方向端部側に位置すればよい。但し、両端部に段差２５ｂを備えるものは、回転子２０の樹脂部２４による一体成形時に、金型（下型）に位置検出用樹脂マグネット２５をセットする際に、裏表を気にせずにセットできるので作業性に優れる。
【００４４】
また、位置検出用樹脂マグネット２５は、段差２５ｂに樹脂部２４に埋設されると周方向の回り止めとなるリブ２５ａ（断面が略三角）を周方向に略等間隔に８個備える。但し、リブ２５ａの数、形状、配置間隔は任意でよい。
【００４５】
なお、図６に示されるように、樹脂部２４には、位置検出用樹脂マグネット２５の内径を保持する金型の内径押さえ部２４ａ、位置検出用樹脂マグネット２５を金型（下型）にセットしやすくするためのテーパ部２４ｂ、樹脂成形時の樹脂注入部２４ｃが樹脂成形後に形成される。
【００４６】
回転子の樹脂マグネット２２は、熱可塑性樹脂に磁性材が混合され成形されたもので、図１１に示される通り、内径に軸方向一端面からテーパ状に切欠き２２ａを設け、また、切欠き２２ａのある軸方向一端面の反対側の軸方向他端面に、位置検出用樹脂マグネット２５を据える台座２２ｂを備えている。シャフト組立２７と一体に成形される回転子の樹脂マグネット２２の台座２２ｂによって、位置検出用樹脂マグネット２５を回転子の樹脂マグネット２２の端面から離すことが可能となり、位置検出用樹脂マグネット２５の肉厚を最小、かつ、任意の位置に配置することが可能となり、回転子の樹脂マグネット２２より安価な熱可塑性樹脂を充填することで、コストの低減が可能となる。
【００４７】
位置検出用樹脂マグネット２５は、図１２に示される通り、厚み方向の両側に段差２５ｂを持ち、かつ、樹脂で埋設されたとき回り止めとなるリブ２５ａを両側の段差２５ｂに備えている。また、位置検出用樹脂マグネット２５の内径と位置検出用樹脂マグネット２５の外径との同軸度は精度良く作られている。
【００４８】
なお、シャフト組立２７と一体に成形される際、位置検出用樹脂マグネット２５の外周にはテーパ状に樹脂（樹脂部２４）が充填され、位置検出用樹脂マグネット２５の外径のばらつきにも対応し、充填される樹脂は位置検出用樹脂マグネット２５の片側の軸方向端面（外側）と回転子の樹脂マグネット２２の軸方向両端面でせき止めるため、回転子の樹脂マグネット２２の外径にバリが発生するのを抑えることが可能となり、品質の向上が図られている。
【００４９】
また、シャフト組立２７との一体成形時のゲート口を回転子の樹脂マグネット２２の内径よりもさらに内側に配置し、樹脂注入部２４ｃを凸形状で配置することで、圧力の集中を緩和し、樹脂の充填が容易に、また、樹脂注入部２４ｃの凸部を位置決めに利用することも可能となっている。
【００５０】
図１３は変形例１の回転子２０ａの断面図である。図６に示される回転子２０と異なるのは、シャフト組立２７の反負荷側端部にセンタ穴２３ｂが形成されている点である。金型（上型）には、センタ穴２３ｂの中心との同軸度が合わされた突起が設けられ、シャフト組立２７、回転子の樹脂マグネット２２、および位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂部２４で一体化（成形）する際に金型が閉じられたとき、金型の突起がシャフトのセンタ穴２３ｂに嵌まり込むことにより、回転子の樹脂マグネット２２とシャフト組立２７との同軸度が向上する。なお、センタ穴２３ｂは、シャフト２３の両端部に形成してもよい。
【００５１】
図１４は、変形例２の回転子２０ｂの断面図である。図６に示される回転子２０と異なる点は、負荷側転がり軸受２１ａとシャフト２３との間にも絶縁スリーブ２６が設けられている点である。このように絶縁スリーブ２６を設けることにより、負荷側転がり軸受２１ａにおける軸電流をさらに低減できる。さらに、外郭にモールド以外の材質（例えば外郭に鋼板フレーム）が使用され、かつ、負荷側および反負荷側に金属製のブラケットが使用された電動機の軸電流を低減することができる。
【００５２】
なお、図１には、モールド固定子１０側が負荷側となり、ブラケット３０側が反負荷側となるように構成された電動機１００が示されているが、電動機１００は、負荷側と反負荷側とが逆となるように構成して同様の効果を得ることができる。また、図６、図１３、図１４に示される回転子２０（２０ａ、２０ｂ）は、永久磁石に熱可塑性樹脂に磁性材を混合して成形された回転子の樹脂マグネット２２を使用したが、その他の永久磁石（希土類磁石（ネオジム、サマリウム鉄）、フェライト焼結等）を用いてもよい。また、位置検出用樹脂マグネット２５も同様に、その他の永久磁石（希土類磁石（ネオジム、サマリウム鉄）、フェライト焼結等）を用いてもよい。
【００５３】
既に述べたように、インバータを用いて電動機の運転を行なう場合、パワー回路内のトランジスタのスイッチングに伴って発生する電動機の騒音の低減を図るため、インバータのキャリア周波数が高い値に設定される。キャリア周波数を高く設定するに伴って、電動機のシャフトへの高周波誘導により発生する軸電圧が増大し、シャフトを支持している転がり軸受の内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなるので、転がり軸受に電流が流れ易くなる。この転がり軸受に流れる電流は、内輪、外輪両軌道並びに転動体（内外輪の間を転がる玉やころ）の転動面に電食と呼ばれる腐食を発生させて、転がり軸受の耐久性を悪化させる。
【００５４】
本実施の形態の回転子２０では、絶縁スリーブ２６により、負荷側転がり軸受２１ａまたは反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間が絶縁され、軸電流が抑制される。このように本実施の形態の回転子２０は、インバータを用いて電動機１００の運転を行う場合発生する軸電流の低減に特に有効である。
【００５５】
図１５は、電動機１００に内蔵される駆動回路１の回路図である。図１５に示されるように、電動機１００の外部に設けられた商用交流電源２から交流の電力が駆動回路１に供給される。商用交流電源２から供給される交流電圧は、整流回路３で直流電圧に変換される。整流回路３で変換された直流電圧は、インバータ主回路４で可変周波数の交流電圧に変換されて電動機１００に印加される。電動機１００は、インバータ主回路４から供給される可変周波数の交流電力により駆動される。なお、整流回路３には、商用交流電源２から印加される電圧を昇圧するチョッパー回路や整流した直流電圧を平滑にする平滑コンデンサなどが設けられている。
【００５６】
インバータ主回路４は、３相ブリッジのインバータ回路であり、インバータ主回路４のスイッチング部は、インバータ主素子となる６つのＩＧＢＴ６ａ〜６ｆ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ、単にトランジスタと定義する）と６つのフライホイルダイオード（ＦＲＤ）としてシリコンカーバイド（ＳｉＣ）を用いたＳｉＣ−ＳＢＤ７ａ〜７ｆ（ショットキーバリアダイオード、単にダイオードと定義する）を備えている。ＦＲＤであるＳｉＣ−ＳＢＤ７ａ〜７ｆは、ＩＧＢＴ６ａ〜６ｆが電流をＯＮからＯＦＦする時に生じる逆起電力を抑制する逆電流防止手段である。
【００５７】
なお、本実施の形態では、ＩＧＢＴ６ａ〜６ｆとＳｉＣ−ＳＢＤ７ａ〜７ｆが同一リードフレーム上に実装されエポキシ樹脂でモールドされてパッケージされたＩＣモジュールが用いられているものとする。ＩＧＢＴ６ａ〜６ｆは、シリコンを用いたＩＧＢＴ（Si-IGBT）に代えてＳｉＣ、ＧａＮを用いたＩＧＢＴであってもよい。また、ＩＧＢＴに代えて、ＳｉもしくはＳｉＣ、ＧａＮを用いたＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）などの他のスイッチング素子を使用してもよい。
【００５８】
整流回路３とインバータ主回路４の間には、直列に接続された２つの分圧抵抗８ａ、８ｂが設けられており、この分圧抵抗８ａ、８ｂによる分圧回路によって高圧直流電圧が低圧化される。駆動回路１には、この低圧化された電気信号をサンプリングし保持する直流電圧検出部８が設けられている。
【００５９】
また、電動機１００には、本実施の形態にかかる回転子２０（図６）およびモールド固定子１０（図２）が用いられ、回転子２０は、インバータ主回路４から供給される交流電力により回転子２０を回転する。モールド固定子１０には、回転子２０の近傍に位置検出用樹脂マグネット２５を検出するためのホールＩＣ４９ｂと、ホールＩＣ４９ｂからの電気信号を処理して回転子２０の位置情報に変換する回転子位置検出部１１０とが設けられている。
【００６０】
回転子位置検出部１１０で検出される回転子２０の位置情報は、出力電圧演算部１２０に出力される。この出力電圧演算部１２０は、駆動回路１の外部から与えられる目標回転数Ｎの指令（回転子２０の回転速度を指令する速度指令信号）若しくは装置の運転条件の情報と、回転子２０の位置情報とに基づいて、電動機１００に加えられるべき最適なインバータ主回路４の出力電圧を演算する。出力電圧演算部１２０は、この出力電圧をＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号生成部１３０に出力する。ＰＷＭ信号生成部１３０は、出力電圧演算部１２０から与えられた出力電圧となるようなＰＷＭ信号を、インバータ主回路４のそれぞれのＩＧＢＴ６ａ〜６ｆを駆動する主素子駆動回路４ａに出力し、インバータ主回路４のＩＧＢＴ６ａ〜６ｆはそれぞれ主素子駆動回路４ａによってスイッチングされる。なお、本実施の形態１ではインバータ主回路４を３相ブリッジとしているが単相など他のインバータ回路でもよい。
【００６１】
ここでワイドバンドギャップ半導体について説明する。ワイドバンドギャップ半導体はＳｉよりもバンドギャップが大きい半導体の総称であって、ＳｉＣ−ＳＢＤ７ａ〜７ｆに使用しているＳｉＣはワイドバンドギャップ半導体の一つであり、その他には窒化ガリウム（ＧａＮ）、ダイヤモンドなどがある。さらにワイドバンドギャップ半導体、特にＳｉＣはＳｉに比べて耐熱温度や絶縁破壊強度や熱伝導率が大きい。なお、本実施の形態１ではＳｉＣをインバータ回路のＦＲＤに用いる構成としているが、ＳｉＣに代えてその他のワイドバンドギャップ半導体を用いてもよい。
【００６２】
図１６は回転子２０の製造工程を示す図である。図１６により、回転子２０の製造工程について説明する。
（１）位置検出用樹脂マグネット２５および回転子の樹脂マグネット２２の成形、脱磁。シャフト２３の加工を行う。シャフト２３には、中心部２３ｅと反負荷側端部２３ｄにローレット２３ａ−２が施される（ステップ１）。
（２）シャフト２３を金型にセットし、ＢＭＣ樹脂で絶縁スリーブ２６を成形しシャフト組立２７とする（ステップ２）。
（３）シャフト組立２７の絶縁スリーブ外径をシャフト２３外径と概略同一に調整する（ステップ３）。
（４）位置検出用樹脂マグネット２５を、段差２５ｂを有する端部を下にして下型にセットし、下型に設けられた内径押え部２４ａに位置検出用樹脂マグネット２５の内径を保持させる（ステップ４）。
（５）回転子の樹脂マグネット２２の位置決め用突起２２ｃを下型に設けられた位置決め用突起挿入部に嵌め合わせて下型にセットする（ステップ５）。
（６）シャフト組立２７を下型にセットし、回転子の樹脂マグネット２２の切欠き２２ａを、上型の切欠き押さえ部で押し当てるように型締めする（ステップ６）。
（７）樹脂（樹脂部２４）成形する（ステップ７）。回転子の樹脂マグネット２２、位置検出用樹脂マグネット２５、およびシャフト組立２７を樹脂部２４により一体に成形する際に、シャフト組立２７と負荷側転がり軸受２１ａまたは反負荷側転がり軸受２１ｂの少なくとも一つとの間に、絶縁スリーブ２６が介在するように一体成形を行う。
（８）位置検出用樹脂マグネット２５および回転子の樹脂マグネット２２の着磁を行う（ステップ８）。
（９）シャフト組立２７に、負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂを組付ける（ステップ９）。
【００６３】
上述の製造工程によれば、回転子の樹脂マグネット２２、絶縁スリーブ２６が一体成形されたシャフト組立２７と位置検出用樹脂マグネット２５とを樹脂（樹脂部２４）にて一体にする際、全ての部品を金型にセットして樹脂成形することから、作業工程の低減により回転子２０のコストの低減が図られる。
【００６４】
また、シャフト２３の反負荷側端部２３ｄにローレット２３ａ−２を施し絶縁スリーブ２６を一体成形しシャフト組立２７としたので、絶縁スリーブ２６の軸方向および周方向の移動を抑制することができる。
【００６５】
また、シャフト組立２７としてから絶縁スリーブ２６の外径を調整するので、例えば機械加工等をしても絶縁スリーブ２６がシャフト２３から空回りすることがなく、絶縁スリーブ２６成形後のシャフト組立２７の外径を調整することができる。絶縁スリーブ２６成形後に外径を調整することで、寸法精度、ばらつきが小さくなり、品質が向上する。さらに、絶縁スリーブ成形金型の寸法管理が容易で、金型製作費を低減できる。
【００６６】
また、回転子の樹脂マグネット２２の台座２２ｂにより、位置検出用樹脂マグネット２５を回転子の樹脂マグネット２２の端面から離すことができ、位置検出用樹脂マグネット２５の肉厚を最小、かつ、任意の位置に配置することが可能となり、回転子の樹脂マグネット２２より安価な熱可塑性樹脂を充填することで、コストの低減が可能となる。
【００６７】
また、位置検出用樹脂マグネット２５は厚み方向に対称であるため、向きを合わせることなく金型にセットすることが可能である。
【００６８】
また、下型の位置検出用樹脂マグネット２５をセットする際、外径が通過する部分を開口部が広くなるテーパにしているため（樹脂部２４のテーパ部２４ｂ）、下型に引っ掛かることなくセットが可能なため、作業工程が簡素化により生産性の向上に伴いコストの低減が可能となっている。
【００６９】
また、位置検出用樹脂マグネット２５は下型にセットされた時、下型に備える内径押え部に内径を保持されることにより、シャフト組立２７および回転子の樹脂マグネット２２との同軸度の精度が確保される。
【００７０】
また、上型に備える切欠き押さえ部が、回転子の樹脂マグネット２２の内径に備える切欠き２２ａを押し当てることにより、シャフト組立２７と回転子の樹脂マグネット２２との同軸度の精度が確保される。
【００７１】
図１７は、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と接続される室外機３２０とを備える。室内機３１０には室内機用送風機（図示せず）が搭載され、室外機３２０には室外機用送風機３３０が搭載されている。そして、室外機用送風機３３０および室内機用送風機には、その駆動源として本実施の形態の電動機１００が使用されている。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を用いることにより、空気調和機３００の耐久性を向上させることが可能である。
【００７２】
なお、本実施の形態にかかる電動機１００は、空気調和機３００以外の電気機器（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。
【００７３】
以上に説明したように、本実施の形態にかかる電動機の回転子２０は、回転子のマグネット（樹脂マグネット２２）およびシャフト２３が樹脂部２４により一体化され、シャフト２３に転がり軸受２１ａ、２１ｂを配置する電動機１００の回転子２０であって、金属製（導電性を有する）のブラケット３０で支持される反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間に絶縁スリーブ２６を介在するよう、絶縁スリーブ２６をシャフト２３に一体成形しシャフト組立２７とするようにしたので、絶縁スリーブ２６によって反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３とが絶縁され、軸電流が抑制される。また、絶縁スリーブ２６がシャフト２３に一体成形されているため、シャフト２３と絶縁スリーブ２６との同軸度が向上する。さらに、絶縁スリーブ２６の軸方向および周方向の移動が抑制され空転を防止することができる。その結果、電動機１００の品質および性能の向上を図ることが可能である。
【００７４】
また、絶縁スリー２６の樹脂注入口を樹脂部２４に埋設される部分に備えることで、樹脂注入口が絶縁スリーブ２６の外周にあり、ゲート切断部２６ｂが凸（突出部）として残る場合の懸念が払拭される。
【００７５】
また、絶縁スリーブ２６の樹脂部２４に埋設される外周面に複数の突起を備えることで、絶縁スリーブ２６の軸方向及び周方向の移動をさらに抑制することができる。
【００７６】
また、本実施の形態にかかる転がり軸受は、負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂで構成され、絶縁スリーブ２６は、負荷側転がり軸受２１ａまたは反負荷側転がり軸受２１ｂの少なくとも一つとシャフト２３との間に介在するようにしたので、負荷側転がり軸受２１ａにおける軸電流をさらに低減することができる。
【００７７】
また、本実施の形態にかかる絶縁スリーブ２６は、負荷側転がり軸受２１ａまたは反負荷側転がり軸受２１ｂのうちの、金属製のブラケット３０で支持される転がり軸受とシャフト２３との間に介在するようにしたので、外郭にモールド以外の材質（例えば外郭に鋼板フレーム）が使用され、かつ、負荷側および反負荷側に金属製のブラケット３０が使用された電動機の軸電流を低減することができる。
【００７８】
また、本実施の形態にかかる転がり軸受は、負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂで構成され、絶縁スリーブ２６は、負荷側転がり軸受２１ａ及び反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間に介在するように一体成形したので、負荷側、及び、反負荷側転がり軸受２１ａにおける軸電流をさらに低減できる。外郭にモールド以外の材質（例えば外郭に鋼板フレーム）が使用され、かつ、負荷側および反負荷側に金属製のブラケット３０が使用された電動機の軸電流を低減することができる。
【００７９】
また、本実施の形態にかかる絶縁スリーブ２６の材料には、シャフト２３と略同じ線膨張係数の樹脂材料が用いられているので、軸受内輪と絶縁スリーブ２６との間におけるクリープの発生が抑制され、電動機１００の品質の向上を図ることができる。
【００８０】
また、本実施の形態にかかる絶縁スリーブ２６の材料には、熱硬化性樹脂のＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）樹脂が用いられているので、軸受内輪と絶縁スリーブ２６との間におけるクリープの発生が抑制され、電動機１００の品質の向上を図ることができる。
【００８１】
また、本実施の形態にかかるシャフト２３には、絶縁スリーブ２６が配置される部分にローレット２３ａ−２が施されているので、ローレット２３ａ−２が絶縁スリーブ２６の回り止めになり、機械加工等をしても絶縁スリーブ２６がシャフト２３から空回りすることがなく、絶縁スリーブ２６成形後に外径ｄ３を調整可能である。絶縁スリーブ２６成形後に外径ｄ３を調整することで、寸法精度、ばらつきが小さくでき、品質が向上する。さらに、絶縁スリーブ２６成形金型の寸法管理が容易で、金型製作費を低減できる。
【００８２】
また、本実施の形態にかかる電動機の回転子２０は、シャフト２３の中心部２３ｅの外周に形成される樹脂部２４の中央筒部２４ｇと軸受当接面２４ｄとの間に、段差部２４ｅを設けることにより、シャフト２３、回転子の樹脂マグネット２２、および位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂で一体成形する際に、樹脂部２４の中央筒部２４ｇの軸受当接面２４ｄをイレコで形成する場合、段差部２４ｅまで前記イレコで形成する。そのため、金型の合わせ面は中央筒部２４ｇの反負荷側端面２４ｈになるので、金型の合わせ面にバリが発生しても反負荷側転がり軸受２１ｂは金型の合わせ面となる反負荷側端面２４ｈに対して段差部２４ｅの分離れているので、バリは反負荷側転がり軸受２１ｂに当接しない。そのため、反負荷側転がり軸受２１ｂに悪影響を及ぼす虞が少ない。
【００８３】
また、回転子２０が、熱衝撃を受けると樹脂部２４の中央筒部２４ｇが割れる場合もあるが、中央筒部２４ｇに段差部２４ｅを設け、段差部２４ｅ間の中央筒部２４ｇの径方向の厚さを大きくして対処することができる。
【００８４】
また、図１３に示される回転子２０ａのように、シャフト２３の反負荷側端部にセンタ穴２３ｂを形成することにより、シャフト組立２７、回転子の樹脂マグネット２２および位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂で一体成形する際に、シャフト２３のセンタ穴２３ｂに、金型（上型、および、下型）に備えたシャフト挿入部との同軸が確保されたセンタ穴２３ｂに嵌め合わせる突起を嵌め合わせることで、シャフト組立２７を同軸が確保された状態で保持することが可能となり回転子の樹脂マグネット２２とシャフト組立２７との同軸度が向上する。
【００８５】
なお、電動機をインバータ駆動する場合、電動機の騒音の低減を図る目的から、インバータのキャリア周波数を高く設定するようにしているが、キャリア周波数を高く設定するに伴って、電動機のシャフトへの高周波誘導により発生する軸電圧が増大し、シャフトを支持している転がり軸受の内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなるので、転がり軸受に流れる電流も増加する。従って、本実施の形態の回転子２０は、電動機１００をインバータを用いて運転を行う場合の軸電流の低減に特に有効である。ここでは回転子２０の位置検出用樹脂マグネット２５の磁極を検出するためのセンサであるホールＩＣ４９ｂを用いて検出する方法を述べたが、位置検出用樹脂マグネット２５、ホールＩＣ４９ｂを用いず、コイルを流れる電流を電流検出器（図示せず）にて検出し、波形生成回路にマイコンなどを用いて電動機を運転するセンサレス駆動方式においても同様の効果があることは言うまでもない。
【００８６】
なお、本発明の実施の形態にかかる電動機の回転子、電動機、空気調和機、および電動機の回転子の製造方法は、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】
【００８７】
以上のように、本発明は、電動機の回転子に適用可能であり、特に、電動機の性能および品質を低下させることなく軸受の電食を抑制することができる発明として有用である。
【符号の説明】
【００８８】
１  駆動回路、２  商用交流電源、３  整流回路、４  インバータ主回路、４ａ  主素子駆動回路、６ａ〜６ｆ  ＩＧＢＴ、７ａ〜７ｆ  ＳｉＣ−ＳＢＤ、８  直流電圧検出部、８ａ  分圧抵抗、８ｂ  分圧抵抗、１０  モールド固定子、１０ａ  内周部、１０ｂ  開口部、１１  軸受支持部、１１ａ  孔、２０  回転子、２０ａ  回転子、２０ｂ  回転子、２０−１  回転子、２１ａ  負荷側転がり軸受、２１ａ−１  内輪、２１ａ−２  外輪、２１ａ−３  転動体、２１ｂ  反負荷側転がり軸受、２１ｂ−１  内輪、２１ｂ−２  外輪、２１ｂ−３  転動体、２２  回転子の樹脂マグネット、２２ａ  切欠き、２２ｂ  台座、２２ｃ  位置決め用突起、２３  シャフト、２３ａ−１  ローレット、２３ａ−２  ローレット、２３ｂ  センタ穴、２３ｃ  段差、２３ｄ  反負荷側端部、２３ｅ  中心部、２３ｆ  反負荷側端面、２４  樹脂部、２４ａ  内径押さえ部、２４ｂ  テーパ部、２４ｃ  樹脂注入部、２４ｄ  軸受当接面、２４ｅ  段差部、２４ｇ  中央筒部、２４ｈ  反負荷側端面、２４ｊ  リブ、２４ｋ  空洞、２５  位置検出用樹脂マグネット、２５ａ  リブ、２５ｂ  段差、２６  絶縁スリーブ、２６ａ  外周面、２６ｂ  ゲート切断部、２７  シャフト組立、３０  ブラケット、３０ａ  軸受支持部、３０ｂ  圧入部、４０  固定子、４１  固定子鉄心、４２  コイル、４３  絶縁部、４４  端子、４４ａ  電源端子、４４ｂ  中性点端子、４５  基板、４６  リード線口出し部品、４７  リード線、４８  角柱、４９ａ  ＩＣ、４９ｂ  ホールＩＣ、５０  モールド樹脂、１００  電動機、１１０  回転子位置検出部、１２０  出力電圧演算部、１３０  ＰＷＭ信号生成部、３００  空気調和機、３１０  室内機、３２０  室外機、３３０  室外機用送風機。
【図１】
0005634438.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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