(57)【要約】【課題】ＰＷＭ方式でインバータ駆動される電動機において、軸受の電食の発生を抑制する。【解決手段】巻線を巻装した固定子と、前記固定子に対向して周方向に永久磁石を保持した回転体と、前記回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、前記シャフトを回転自在に支持する出力軸側の軸受と反出力軸側の軸受と、前記２つの軸受の外輪を固定する２つの導電性のブラケットを備えた電動機であって、前記２つのブラケットは電気的に接続され、かつ出力軸側の軸受よりも反出力軸側の軸受の方が、内輪−外輪間の絶縁破壊耐電圧が低くなっている。【選択図】図１
2014121100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻線を巻装した固定子と、前記固定子に対向して周方向に永久磁石を保持した回転体と、前記回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、前記シャフトを回転自在に支持する出力軸側の軸受と反出力軸側の軸受と、前記２つの軸受の外輪を固定する２つの導電性のブラケットを備えた電動機であって、前記２つのブラケットは電気的に接続され、かつ出力軸側の軸受よりも反出力軸側の軸受の方が、内輪−外輪間の絶縁破壊耐電圧を低くしたことを特徴とした電動機。
【請求項２】
前記反出力軸側の軸受が防音構造となっていることを特徴とした請求項１に記載の電動機。
【請求項３】
前記反出力軸側の軸受を固定するブラケットが樹脂によりモールドされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動機。
【請求項４】
前記ブラケットに制振鋼板を用いたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動機に関するもので、特に軸受の電食の発生を抑制するように改良された電動機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動機はパルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式（以下、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場合、巻線の中性点電位が零とならないため、軸受の外輪と内輪間に電位差（以下、軸電圧という）を発生させる。
【０００３】
軸電圧は、スイッチングによる高周波成分を含んでおり、軸電圧が軸受内部の油膜の絶縁破壊電圧に達すると、軸受内部に微小電流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ボールに波状摩耗現象が発生して異常音に至ることがあり、電動機における不具合の主要因の１つとなっている。
【０００４】
従来、電食を抑制するためには、以下のような対策が考えられている。
（１）軸受内輪と軸受外輪を導通状態にする。
（２）軸受内輪と軸受外輪を絶縁状態にする。
（３）軸電圧を低減する。
【０００５】
上記（１）の具体的方法としては、軸受の潤滑剤を導電性にすることが挙げられる。但し、導電性潤滑剤は、時間経過とともに導電性が悪化することや摺動信頼性に欠けるなどの課題がある。また、回転軸にブラシを設置し、導通状態にする方法も考えられるが、この方法もブラシ摩耗粉やスペースが必要となるなどの課題がある。
【０００６】
上記（２）の具体的方法としては、軸受内部の鉄ボールを非導電性のセラミックボールに変更することが挙げられる。この方法は、電食抑制の効果は非常に高いが、コストが高い課題があり、汎用的な電動機には採用できない。
【０００７】
上記（３）の具体的方法としては、固定子鉄心と導電性を有した金属製のブラケットとを電気的に短絡させることで、静電容量を変化させて軸電圧を低減する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、電動機の固定子鉄心などを大地のアースへ電気的に接続する構成も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
ところで、近年、固定子側の固定子鉄心などの固定部材をモールド材などでモールドして、信頼性を高めたモールドモータが提案されている。そこで、金属製のブラケットに代えてこのような絶縁性のモールド材で軸受を固定し、軸受外輪側に発生する不要な高周波電圧や軸受内外輪間を流れる不要な高周波電流を抑制することが考えられる。
【０００９】
ところが、このようなモールド材は樹脂であり軸受を固定するには強度が不十分な場合がある。また玉軸受のような軸受は一般的に、例えば外輪とハウジング内周面との間に隙間がある場合、伝達負荷によってシャフトにラジアル方向の力が発生する。このような力が発生すると、径方向の相対差によって滑り現象が発生しやすくなる（このような滑り現象はクリープと呼ばれている）。このようなクリープは、一般的に外輪をブラケットなどのハウジングに強固に固定することで抑制できるが、固定部材が樹脂成形のため寸法精度が悪く、軸受のクリープ不具合が発生しやすくなったりするなどの課題があった。
【００１０】
なお、近年の電動機の高出力化に伴い、軸受をより強固に固定することが必要となっているが、予め鋼板で加工され寸法精度の良好な金属製のブラケットを軸受の固定に採用するなど、クリープ対策を施すことが必要不可欠となっている。とりわけ、軸受は回転軸に対して２箇所で受ける構造が一般的であるが、強度的な面や実施の容易性などの理由から、２つの軸受に対して金属製のブラケットで固定することが好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００７−１５９３０２号公報
【特許文献２】特開２００４−２２９４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１のような従来の方法は、固定子鉄心と金属製のブラケットを短絡させる方法なので、電動機内の静電容量分布が全体的に高くなり、軸電圧が高くなってしまう場合があった。
【００１３】
また、電動機をＰＷＭ方式にてインバータ駆動する駆動回路（制御回路などを含む）の電源供給回路と、その電源供給回路の１次側回路および１次側回路側の大地へのアースとは電気的に絶縁された構成である場合、特許文献２のように電動機の固定子鉄心などを大地のアースへ電気的に接続する構成を採用しても、軸電圧の低減は困難であった。
【００１４】
また、軸電圧が軸受単体の絶縁破壊耐電圧と比較して十分に低くなければ、軸受内で発生する電気的な短絡現象を長期的に防止することが難しく、電食を抑制することが困難であった。これは、軸受に軸電圧が長期に渡って印可された場合、グリスの劣化やベアリング表面の損傷によって軸受単体の絶縁破壊耐電圧が低下する為である。
【００１５】
よって、モータの駆動初期では軸電圧よりも軸受の絶縁破壊耐電圧が高く、短絡現象が発生しない場合でも、長期に渡り駆動した場合、軸受単品の絶縁破壊耐電圧が低下し、軸電圧よりも軸受単体の絶縁破壊耐電圧が小さくなってしまうことにより、短絡現象が起こり、結果として電食の発生が起こる。軸受の絶縁破壊耐電圧はグリスの油膜を厚くすることで増加させることができ、一般的にグリスの基油の動粘度を増加させる方法が用いられる。しかし、グリスの基油の動粘度は増加させると、軸受損失が増加し電動機の効率が低下する為、油膜厚さを増加させるには限界があった。
【００１６】
また、電動機を構成するシャフトを支持する２つの軸受（出力軸側軸受、反出力軸側軸受）において、２つの軸受が同じである場合、電食の発生は出力軸側の軸受で発生しやすかった。これは、出力軸（ファンが接続される）からの振動や衝撃は、反出力軸側軸受よりも位置的に近い出力軸側軸受の方が受けやすく、軸受が振動や衝撃を受けた場合、軸受内の油膜が瞬間的に薄くなり、軸受の絶縁破壊電圧が低下することから、放電が発生しやすくなり、電食が発生しやすくなるためである。
【００１７】
本発明の電動機は、上記課題に鑑みなされたものであり、軸受における電食の発生を抑制した電動機およびそれを備えた電気機器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】
【００１８】
本発明の電動機は、巻線を巻装した固定子と、前記固定子に対向して周方向に永久磁石を保持した回転体と、前記回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、前記シャフトを回転自在に支持する出力軸側の軸受と反出力軸側の軸受と、前記２つの軸受の外輪を固定する２つの導電性のブラケットを備えたモータであって、前記２つのブラケットは電気的
に接続され、かつ出力軸側の軸受よりも反出力軸側の軸受の方が、内輪−外輪間の絶縁破壊耐電圧が低くなっており、また反出力側の軸受が防音構造となっている電動機である。
【００１９】
また、前記反出力側の軸受を固定するブラケットが樹脂によりモールドされていることを特徴としている。さらに、前記ブラケットに制振鋼板を用いていることを特徴としている。また、前記出力側の軸受よりも前記反出力側の軸受の油膜パラメータが低くなっていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の電動機によれば、軸受における電食騒音を抑制した電動機およびそれを備えた電気機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態におけるブラシレスモータの断面を示した構造図
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態及び実施例によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における電動機の断面を示した構造図である。本実施の形態では、電気機器としてのエアコン用に搭載され、送風ファンを駆動するためのブラシレスモータである電動機の一例を挙げて説明する。また、本実施の形態では、回転子が固定子の内周側に回転自在に配置されたインナロータ型の電動機の例を挙げて説明する。
【００２４】
図１において、固定子鉄心１１には、固定子鉄心１１を絶縁するインシュレータとしての樹脂２１が介在して、固定子巻線１２が巻装されている。そして、このような固定子鉄心１１は、他の固定部材とともにモールド材としての絶縁樹脂１３にてモールド成形されている。本実施の形態では、これらの部材をこのようにモールド一体成形することにより、外形が概略円筒形状をなす固定子１０が構成されている。
【００２５】
固定子１０の内側には、空隙を介して回転子１４が挿入されている。回転子１４は、回転子鉄心３１を含む円板状の回転体３０と、回転体３０の中央を貫通するようにして回転体３０を締結したシャフト１６とを有している。回転体３０は、固定子１０の内周側に対向して周方向に永久磁石であるフェライト樹脂の磁石３２を保持している。
【００２６】
図１では、回転体３０として、これらの回転子鉄心３１およびフェライト樹脂の磁石３２が一体成形された構成例を示している。このように、固定子１０の内周側と回転体３０の外周側とが対向するように配置されている。
【００２７】
回転子１４のシャフト１６には、シャフト１６を支持する出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂが取り付けられている。出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂは、複数の鉄ボールを有した円筒形状のベアリングであり、出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂの内輪側がシャフト１６に固定されている。図１では、シャフト１６がブラシレスモータ本体から突出した側となる出力軸側において、出力軸側軸受１５ａがシャフト１６を支持し、その反対側（反出力軸側）において、反出力軸側軸受１５ｂがシャフト１６を支持している。
【００２８】
そして、これらの出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂは、それぞれ導電性を有した金属製のブラケットにより、出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂの外輪
側が固定されている。図１では、出力軸側軸受１５ａが出力軸側ブラケット１７により固定され、反出力軸側軸受１５ｂが反出力軸側ブラケット１９により固定されている。以上のような構成により、シャフト１６が出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂに支承され、回転子１４が回転自在に回転する。
【００２９】
なお、出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂは、その軸受内部の内部空間の一部を満たすグリスが充填されている。これらの出力軸側軸受１５ａ、反出力軸側軸受１５ｂは、「両側シールド形の玉軸受」と呼称され、軸受分野にては「呼び記号」の項目で「ＺＺ」と標記され、広く知られているものである。
【００３０】
さらに、本実施形態のブラシレスモータには制御回路を含めた駆動回路を実装したプリント基板１８が内蔵されている。このプリント基板１８を内蔵したのち、出力軸側ブラケット１７を固定子１０に圧入することにより、ブラシレスモータが形成される。また、プリント基板１８には、巻線の電源電圧Ｖｄｃ、制御回路の電源電圧Ｖｃｃおよび回転数を制御する制御電圧Ｖｓｐを印加するリード線や制御回路のグランド線などの接続線２０が接続されている。
【００３１】
なお、駆動回路を実装したプリント基板１８上のゼロ電位点部は、大地のアースおよび１次側（電源）回路とは絶縁され、大地のアースおよび１次側電源回路の電位とは、フローティングされた状態である。ここで、ゼロ電位点部とは、プリント基板１８上における基準電位としての０ボルト電位の配線のことであり、通常グランドと呼ばれるグランド配線を示している。接続線２０に含まれるグランド線は、このゼロ電位点部、すなわちグランド配線に接続される。
【００３２】
また、駆動回路が実装されたプリント基板１８に接続される巻線の電源電圧を供給する電源回路、制御回路の電源電圧を供給する電源回路、制御電圧を印加するリード線および制御回路のグランド線などは、巻線の電源電圧を供給する電源回路に対する１次側（電源）回路、制御回路の電源電圧を供給する電源回路に対する１次側（電源）回路、これら１次側（電源）回路と接続された大地のアースおよび独立して接地された大地のアースのいずれとも電気的に絶縁されている。
【００３３】
つまり、１次側（電源）回路電位および大地のアースの電位に対して、プリント基板１８に実装された駆動回路は電気的に絶縁された状態であることから、電位が浮いた状態となっている。これは電位がフローティングされた状態とも表現され、よく知られている。また、このようなことから、プリント基板１８に接続される巻線の電源電圧を供給する電源回路および制御回路の電源電圧を供給する電源回路の構成は、フローティング電源とも呼称され、これもよく知られた表現である。
【００３４】
以上のように構成された本ブラシレスモータに対して、接続線２０を介して各電源電圧および制御信号を供給することにより、プリント基板１８の駆動回路により固定子巻線１２が駆動される。固定子巻線１２が駆動されると、固定子巻線１２に駆動電流が流れ、固定子鉄心１１から磁界が発生する。そして、固定子鉄心１１からの磁界とフェライト樹脂の磁石３２からの磁界とにより、それら磁界の極性に応じて吸引力および反発力が生じ、これらの力によってシャフト１６を中心に回転子１４が回転する。
【００３５】
次に、本ブラシレスモータのより詳細な構成について説明する。まず、本ブラシレスモータは、上述したように、シャフト１６が出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂで支持されるとともに、それぞれの出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂもブラケットにより固定され、支持されている。
【００３６】
さらに、上述したようなクリープによる不具合を抑制するため、本実施の形態では、それぞれ出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂが、導電性を有した金属製のブラケットにより固定されるような構成としている。すなわち、本実施の形態では、予め鋼板で加工され寸法精度の良好な導電性のブラケットを出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂの固定に採用している。特に、電動機の高出力化が要求される場合には、このような構成とすることがより好ましい。
【００３７】
具体的には、まず、反出力軸側軸受１５ｂに対して、反出力軸側軸受１５ｂの外周径とほぼ等しい外周径の反出力軸側ブラケット１９により固定している。また、この反出力軸側ブラケット１９は、絶縁樹脂１３とモールド一体成形されている。
【００３８】
反出力軸側ブラケット１９は中空円筒状となるカップ形状を有しており、より具体的には、一方を開いたブラケットの円筒部１９ａと、開いた側の円筒端部から外方向に少しだけ広がった環状のブラケットのつば部１９ｂとを有している。ブラケットの円筒部１９ａの内周径は反出力軸側軸受１５ｂの外周径とほぼ等しく、ブラケットの円筒部１９ａに反出力軸側軸受１５ｂを圧入することにより、反出力軸側軸受１５ｂは反出力軸側ブラケット１９を介するようにして絶縁樹脂１３にも固定されることになる。
【００３９】
このように構成することで、反出力軸側軸受１５ｂの外輪側は金属製の反出力軸側ブラケット１９に固定されるため、クリープによる不具合を抑制できる。また、ブラケットのつば部１９ｂの外周径は反出力軸側軸受１５ｂの外周径よりも少しだけ大きくしている。
【００４０】
すなわち、ブラケットのつば部１９ｂの外周径は、反出力軸側軸受１５ｂの外周径よりも大きく、かつ少なくとも回転体３０の外周径よりも小さくしている。反出力軸側ブラケット１９をこのような形状とすることにより、例えばつば部が回転体３０の外周を超えて固定子１０まで広がるような構造に比べて、コスト高となる金属材料の使用を抑制している。
【００４１】
また、このように金属製の反出力軸側ブラケット１９の面積を抑制し、さらに絶縁樹脂１３で反出力軸側ブラケット１９の外郭を覆うようにモールド一体成形しているため、反出力軸側軸受１５ｂが密閉され、反出力軸側軸受１５ｂが発生する騒音を抑制することができる防音構造となっている。
【００４２】
次に、出力軸側軸受１５ａに対しては、固定子１０の外周径とほぼ等しい外周径の出力軸側ブラケット１７により固定している。出力軸側ブラケット１７は概略円板形状であり、円板の中央部に出力軸側軸受１５ａの外周径とほぼ等しい径の突出部を有しており、この突出部の内側は中空となっている。プリント基板１８を内蔵したのち、このような出力軸側ブラケット１７の突出部の内側を出力軸側軸受１５ａに圧入するとともに、出力軸側ブラケット１７の外周に設けた接続端部と固定子１０の接続端部とが嵌合するように、出力軸側ブラケット１７を固定子１０に圧入することにより、本ブラシレスモータが形成される。
【００４３】
このように構成することで、組立作業の容易化を図るとともに、出力軸側軸受１５ａの外輪側は金属製の出力軸側ブラケット１７に固定されるため、クリープによる不具合も抑制している。
【００４４】
また、本実施形態のブラシレスモータには、出力軸側及び反出力軸側のブラケット間を電気的に導通させる導通体の一部が樹脂に埋設される構成を有する。
【００４５】
具体的には、反出力軸側ブラケット１９に、第１の導通ピン２２が予め電気的に接続さ
れている。すなわち、図１に示すように、反出力軸側ブラケット１９のブラケットのつば部１９ｂに第１の導通ピン２２の一方の反出力軸側先端部２２ａが接続されている。第１の導通ピン２２は絶縁樹脂１３の内部に配置され、反出力軸側ブラケット１９と同様に絶縁樹脂１３とモールド一体成形されている。
【００４６】
なお、第１の導通ピン２２を電動機内部として絶縁樹脂１３の内部に配置することで、第１の導通ピン２２を錆や外力などから予防し、使用環境や外部応力などに対して、信頼性の高い電気的接続としている。第１の導通ピン２２は、絶縁樹脂１３の内部において、ブラケットのつば部１９ｂから本ブラシレスモータの外周方向へと延伸し、本ブラシレスモータの外周近辺からシャフト１６とほぼ平行して出力軸側へとさらに延伸している。
【００４７】
そして、絶縁樹脂１３の出力軸側の端面から、第１の導通ピン２２の出力軸側先端部２２ｂが露出している。さらに、出力軸側先端部２２ｂには、第１の導通ピン２２を出力軸側ブラケット１７に電気接続するための第２の導通ピン２３が接続されている。すなわち、出力軸側ブラケット１７を固定子１０に圧入したとき、第２の導通ピン２３が出力軸側ブラケット１７に接触し、出力軸側ブラケット１７と第２の導通ピン２３との導通が確保される。
【００４８】
このような構成により、出力軸側ブラケット１７と反出力軸側ブラケット１９との２つのブラケットは、第１の導通ピン２２を介して電気的に接続される。また、出力軸側ブラケット１７および反出力軸側ブラケット１９は、絶縁樹脂１３により固定子鉄心１１と絶縁された状態で、この２つのブラケットが電気的に接続される。
【実施例１】
【００４９】
図１に示すようなブラシレスモータの構成にて、出力軸側軸受１５ａ及び反出力軸側軸受１５ｂにＪＩＳ呼び番号が６０８である単列深溝玉軸受を用いた。２つの軸受に封入するグリスは基油にエステル系オイル、増ちょう剤にリチウム石鹸を用いたものを使用し、出力軸側軸受１５ａに使用するグリスの基油の動粘度（４０℃）を６０ｍｍ２／ｓ、反出力軸側軸受に使用するグリスの基油の動粘度を５０ｍｍ２／ｓのものを用いた。このようにすることで、軸受のグリスの油膜厚さが反出力軸側軸受１５ｂよりも出力軸側軸受１５ａの方が厚くなり、軸受の絶縁破壊耐電圧は反出力軸側軸受１５ｂよりも、出力軸側軸受１５ａの方が大きくなる。油膜厚さと軸受の絶縁破壊電圧との関係を式１に示す。
【００５０】
【数１】
2014121100.tif 000003
【００５１】
軸受は、軸受内輪と軸受外輪、軸受玉、グリスより構成されており、グリスは予圧バネからの予圧によりグリス油膜を形成し、軸受内輪と軸受外輪および軸受玉が油膜厚さｈｃのグリス油膜を介し潤滑されている。このグリスは絶縁体であり、軸受の導電体によりコンデンサを形成しており、式１に示すようにグリスの油膜厚さｈｃが増加するほど、グリスの耐電圧Ｖｂｄは増加する。
【００５２】
本実施例では反出力軸側軸受１５ｂよりも出力軸側軸受１５ａの方が絶縁破壊耐電圧を増加させる為、反出力軸側軸受１５ｂよりも出力軸側軸受１５ａのグリスの基油動粘度を増加させ、グリスの油膜厚さを増加させたが、他の方法としては、軸受の面粗度を上げてグリスの油膜厚さを増加させる方法や、軸受内輪や軸受外輪の曲率を変化させてグリスの油膜厚さを増加させる方法も可能である。さらにはグリスの油膜厚さを変化させずに、グリスの組成を変えることにより、グリス自体の耐電圧Ｖ２５ｄを増加させて軸受の耐電圧を増加させる方法も可能である。
【００５３】
上記の構成により、軸受の絶縁破壊耐電圧は出力軸側軸受１５ａが８．５Ｖであり、反出力軸側軸受１５ｂが７．５Ｖであった。また、本発明の構成では、出力軸側軸受１５ａと反出力軸側軸受１５ｂとが、導通しているので、両軸受けにかかる軸電圧は一定であり、軸電圧は７Ｖであった。
【００５４】
耐電圧の測定は交流安定化電源を使用し、軸受を回転させながら軸受内輪と軸受外輪に交流電圧を０Ｖから０．１Ｖ／ｓｅｃの速度で昇圧印可し、短絡が発生する手前の電圧を耐電圧とする。測定は気温が２０℃、軸受の回転数を１０００ｒ／ｍｉｎとして行う。また、印可電圧は２０ｋＨｚの矩形波で行い、出力インピーダンスを５０Ωにして測定を行う。
【００５５】
軸電圧測定は、気温が２０℃、回転数１０００ｒ／ｍｉｎの同一運転条件下で測定を行った。なお運転時電動機姿勢はシャフト水平とした。また、電動機は厚さ２０ｍｍの木製板の上に設置し、軸電圧の測定は、デジタルオシロスコープ（テクトロニクス製ＤＰＯ７１０４）と高電圧差動プローブ（テクトロニクス製Ｐ５２０５）により、電圧波形を観測して、波形崩れが発生しないかどうか確認を行い、ピーク−ピーク間の測定電圧を軸電圧とした。なお、デジタルオシロスコープは、絶縁トランスにて絶縁している。
【００５６】
また、高電圧差動プローブの＋側は、長さ約３０ｃｍのリード線を介し、リード線の導体を直径約１５ｍｍのループ状にして、その内周をシャフトの外周に導電接触させることで、シャフトに電気的に接続している。高電圧差動プローブの−側は、長さ約３０ｃｍのリード線を介し、出力軸側ブラケット１７にリード線の先端を導電性テープにて導電接触させることで、ブラケットに電気的に接続している。
【００５７】
耐久試験前は、軸受の絶縁耐電圧よりも軸電圧が低い為、軸受内で放電は発生しない。しかしながら、実施例１の電動機を常温、１０００ｒ／ｍｉｎで駆動させて５０００時間経過した時、反出力軸側軸受１５ｂ内で放電が発生し、電食が発生した。
【００５８】
これは、長期のランニングにより、軸受内が摺動により面粗度が悪化し、油膜厚さが低下したために、軸受の絶縁破壊耐電圧が低下した為であると考える。軸受の絶縁破壊耐電圧は電動機の駆動時間と共に低下していき、初期に軸受の絶縁破壊耐電圧が軸電圧よりも高くても、電動機の駆動時間によって、軸受の絶縁破壊電圧が軸電圧よりも低下する可能性があり、電食騒音の長期信頼性を満たせないという課題がある。
【００５９】
出力軸側軸受ではなく、反出力側軸受で電食が発生した原因は、本発明の特徴である出力軸側軸受よりも、反出力軸側軸受の方が絶縁破壊耐電圧が低いためである。反出力軸側軸受１５ｂで電食が発生した際、反出力軸側軸受１５ｂ内が電気的に導通する為、反出力軸側軸受１５ｂで電気的に接続された出力軸側軸受１５ａにかかる軸電圧は限りなく０に近づく。
【００６０】
よって、本発明の構成により、電動機の長期駆動により、電食が発生しても、電食が発
生する軸受は反出力軸側軸受１５ｂのみであり、出力軸側軸受１５ａでは発生しない。さらに、本発明の構成では、反出力軸側軸受１５ｂは防音構造となっており、絶縁樹脂１３によって覆われている為、電食が発生した際に、転送面が損傷しても、騒音悪化が発生しにくい。
【００６１】
また、電食を先に発生させ、且つ防音構造にする軸受は、反出力側軸受ではなく、出力側軸受でも可能だが、出力側軸受は出力軸を電動機から突出させる目的から、どうしても電動機外部に露出しやすくなり、防音構造を取りにくい。
【００６２】
また、出力軸側軸受と反出力軸側軸受が同じ軸受の場合、電食の発生は出力軸側軸受で発生しやすかった。これは、出力軸（ファンが接続される）からの振動や衝撃は、反出力軸側軸受よりも位置的に近い出力軸側軸受の方が受けやすく、軸受が振動や衝撃を受けた場合、軸受内の油膜が瞬間的に薄くなり、軸受の絶縁破壊電圧が低下することから、放電が発生しやすくなり、電食が発生しやすくなるためである。
【００６３】
しかしながら、実施例１のように反出力軸側軸受の絶縁破壊耐電圧よりも出力軸側軸受の絶縁破壊耐電圧が１Ｖ以上ある場合、反出力軸側軸受の方が先に電食を発生するようになる。
【００６４】
実施例１の構成における電動機を、引き続き、常温、１０００ｒ／ｍｉｎで１００００時間まで駆動した時の駆動騒音の結果を表１に示す。騒音測定は、気温が２０℃、回転数１０００ｒ／ｍｉｎの同一運転条件下で測定を行った。運転時の電動機姿勢はシャフト水平とし、電動機から１５ｃｍ離れた場所にマイクを設置してＡ特性で騒音を測定した。また、電動機が駆動していないときの騒音（暗騒音）は１３ｄＢだった。
【００６５】
【表１】
2014121100.tif 000004
【実施例２】
【００６６】
実施例２では反出力側軸受を固定する反出力軸側ブラケット１９において、制振鋼板を用いたこと以外、実施例１の構成と同じである。制振鋼板は２枚の鋼板の間に制振性の樹脂を積層した構造であり、軸受から伝わる振動を低減することができるので、軸受の防音性を良化させることができる。
【００６７】
実施例２の構成における電動機を、常温、１０００ｒ／ｍｉｎで１００００時間まで駆動した時の駆動騒音の結果を表１に示す。
【比較例】
【００６８】
比較例では出力側軸受、及び反出力側軸受の両方にグリスの基油の動粘度（４０℃）が
６０ｍｍ２／ｓのものを用いたこと以外、実施例１の構成と同じである。比較例の場合、軸電圧は８Ｖとなった。比較例の軸電圧が実施例１の軸電圧よりも高くなった理由は、実施例１は反出力側軸受に基油動粘度が低いグリスを用いているため、２つの軸受のトータルの油膜厚さが実施例１よりも比較例の方が厚いためである。油膜厚さが厚ければコンデンサの原理により、軸電圧が高くなる。
【００６９】
比較例の構成における電動機を、常温、１０００ｒ／ｍｉｎで１００００時間まで駆動した時の駆動騒音の結果を表１に示す。
【００７０】
表１に示すように、１００００時間後の１０００ｒ／ｍｉｎで駆動騒音は、実施例２、実施例１、比較例の順で大きくなった。
【００７１】
電動機に使用される一般的な家庭用の室内エアコンの場合、駆動騒音は１０００ｒｐｍで４０ｄＢ以下にする必要があるため、実施例１、好ましくは実施例２の構成により、電食の騒音を抑制することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明の電動機は、軸受の電食発生を抑制したものであり、主に電動機の低価格化および高寿命化が要望されるエアコン室内機などの機器に搭載される電動機に有効である。
【符号の説明】
【００７３】
１０  固定子
１１  固定子鉄心
１２  固定子巻線
１３  絶縁樹脂
１４  回転子
１５ａ  出力軸側軸受
１５ｂ  反出力軸側軸受
１６  シャフト
１７  出力軸側ブラケット
１８  プリント基板
１９  反出力軸側ブラケット
１９ａ  ブラケットの円筒部
１９ｂ  ブラケットのつば部
２０  接続線
２１  樹脂（インシュレータ）
２２  第１の導通ピン
２３  第２の導通ピン
３０  回転体
３１  回転子鉄心
３２  磁石
【図１】
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