CN105103416B - 电动机以及具有该电动机的电气设备 - Google Patents

Abstract

本发明的电动机(40)具有：定子(10)、带有旋转体(20)的转子(14)、一对轴承(15)以及一对端盖(17、24)。尤其是，旋转体(20)具有外侧铁芯(25)、内侧铁芯(26)以及电介质层(23)。外侧铁芯(25)设置于旋转体(20)的外周侧。内侧铁芯(26)与轴(16)固定连结。电介质层(23)位于外侧铁芯(25)和内侧铁芯(26)之间。电介质层(23)包括介电常数不同的两个以上电介质。

Description

电动机以及具有该电动机的电气设备

技术领域

本发明特别涉及一种为了抑制轴承的电腐蚀的发生而经过改良的电动机以及具有该电动机的电气设备。

背景技术

近年，电动机的驱动方式多采用利用脉宽调制(Pulse Width Modulation)方式(以下，称作“PWM方式”)的变换器驱动。在电动机是利用PWM方式的变换器驱动的情况下，绕组的中性点的电位不是零。因此，在轴承的的外圈和轴承的内圈之间产生电位差(以下，称作“轴电压”)。

轴电压含有由开关动作产生的高频成分。当轴电压达到使存在于轴承内部的油膜的绝缘破坏的电压时，在轴承内部有微小电流流过。当该微小电流流过时，将在轴承的内部产生电腐蚀。当电腐蚀加深时，在轴承内圈、轴承外圈或者轴承滚珠上发生波状磨损现象。当发生波状磨损现象时，有时会导致从轴承发出异常声音。该异常声音的产生是电动机的不良情况的主要原因之一。

为了抑制电腐蚀，以往提出一种下面的技术。例如，在专利文献1中，转子具有电介质层。利用该结构，使轴电压降低，并且抑制电腐蚀的发生。

专利文献1：国际公开第2009/113311号

发明内容

本发明的电动机具有：定子、转子、一对轴承以及一对端盖。

定子具有卷装了绕组的定子铁芯。转子包含旋转体和轴，该旋转体与定子相对且沿着周向具有永磁体，该轴贯穿旋转体的轴心。一对轴承，其用于以使轴旋转自如的方式支承轴。一对端盖，其用于固定轴承。

尤其是，旋转体具有：外侧铁芯、内侧铁芯以及电介质层。

外侧铁芯设置于旋转体的外周侧。内侧铁芯与轴固定连结。电介质层位于外侧铁芯和内侧铁芯之间。电介质层包括介电常数不同的两个以上的电介质。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的电动机的剖视图。

图2A是本发明的实施方式1的电动机的旋转体的立体图。

图2B是本发明的实施方式1的电动机的旋转体的俯视图。

图2C是与图2B不同的、本发明的实施方式1的电动机的旋转体的俯视图。

图2D是本发明的实施方式1的电动机的其他旋转体的俯视图。

图2E是本发明的实施方式1的电动机的其他旋转体的俯视图。

图2F是图2E中所示的2F-2F剖视图。

图2G是图2E中所示的2G-2G剖视图。

图3A是本发明的实施方式2的电动机的旋转体的立体图。

图3B是本发明的实施方式2的电动机的旋转体的剖视图。

图3C是本发明的实施方式2的电动机的其他旋转体的俯视图。

图4A是本发明的实施方式3的电动机的旋转体的立体图。

图4B是本发明的实施方式3的电动机的旋转体的剖视图。

图4C是本发明的实施方式3的电动机的其他旋转体的俯视图。

图5A是本发明的实施方式4的电动机的旋转体的立体图。

图5B是本发明的实施方式4的电动机的同一旋转体的剖视图。

图5C是本发明的实施方式4的电动机的其他旋转体的俯视图。

图6是搭载有从本发明的实施方式1至4的任一个形态的电动机的空调室内机的概略图。

具体实施方式

本发明能够将后述的实施方式的电动机中的轴电压设定在适合的范围。具体而言，在旋转体中使用多个电介质。例如，多个电介质是将介电常数不同的树脂配置多层而构成的。于是，在外侧铁芯和内侧铁芯之间产生的静电容量能够容易改变。通过改变在外侧铁芯和内侧铁芯之间产生的静电容量，能够提供一种具有适合的轴电压的电动机。

接着，本发明能够提供一种有效地抑制了轴承发生电腐蚀的电动机。同时，本发明能够提供一种具有有效地抑制了轴承发生电腐蚀的电动机的电气设备。

首先，在以往的电动机中，具有以下要注意的方面。

即，在专利文献1公开的技术中，利用电介质层所具有的静电容量，能够抑制在轴承内圈产生的高频电压。但是，在该结构中，为了获得适合的轴电压，而设定所需的电介质层是很困难的。

也就是说，在以往的电动机中，如果能够灵活地改变电介质层所具有的静电容量，就能够设定出适合的轴电压。在以往的电动机中，为了改变静电容量，采用以下方法。

以往的电动机具有转子，该转子具有旋转体和轴。以往的电动机所使用的旋转体具有：外侧铁芯、内侧铁芯以及位于外侧铁芯和内侧铁芯之间的电介质层。电介质层由绝缘树脂形成。

其中一个方法是改变旋转体所具有的外侧铁芯和内侧铁芯之间的距离。如果改变外侧铁芯和内侧铁芯之间的距离，就能够改变绝缘树脂的厚度。如果改变绝缘树脂的厚度，就能改变静电容量。

接下来的方法是改变外侧铁芯的沿着轴心方向的长度和内侧铁芯的沿着轴心方向的长度。如果改变外侧铁芯的沿着轴心方向的长度和内侧铁芯的沿着轴心方向的长度，就能够改变两个铁芯相对的面积。如果改变两个铁芯相对的面积，就能够改变静电容量。

其他方法是改变形成电介质层的绝缘树脂的介电常数。如果改变绝缘树脂的介电常数，就能够改变静电容量。

但是，对于电动机所用于的电气设备而言，每台电气设备用于安装电动机的容许空间已基本确定。因此，只能根据该容许空间来规定电动机的尺寸。于是，电动机所使用的转子的尺寸也自然被规定好。

通常，转子的尺寸都是标准化的。该标准化的尺寸很难为了电动机而大幅度改变。另外，假设在改变转子尺寸的情况下，有以下注意事项。即，在改变转子所具有的铁芯的形状等的情况下，必须要改变用于制作铁芯的模具。在模具的改变方面需要花费费用和工时，因此，很难容易地进行改变。另外，外侧铁芯用在磁体的轭上。外侧铁芯的沿着轴心方向的长度影响到电动机的效率等特性。内侧铁芯与轴固定连结。内侧铁芯的沿着轴心方向的长度也影响到旋转体和轴的固定连结强度。于是，无法容易地改变外侧铁芯和内侧铁芯。

另外，在改变用于形成电介质层的绝缘树脂的介电常数的情况下，有时会改变树脂材料。但是，在改变树脂材料的情况下，必须对介电常数以外的项目、例如强度等项目进行评估。因为存在多个需要确认的项目，所以无法容易地改变树脂材料。而且，轴电压也根据电动机所安装的套件来变化。如果不改变铁芯的形状、沿着轴心方向的长度，而只改变树脂材料，是很难将这样的轴电压设定在最适合的范围。

以下，使用附图说明本发明的电动机以及具有该电动机的电气设备。

另外，以下的实施方式是具现化本发明的一例，并不限定本发明的技术范围。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1的电动机的截面的结构图。图2A是本发明的实施方式1的电动机的旋转体的立体图。图2B是本发明的实施方式1的电动机的旋转体的俯视图。图2C是与图2B不同的、本发明的实施方式1的电动机的旋转体的俯视图。图2D是本发明的实施方式1的电动机的其他旋转体的俯视图。图2E是本发明的实施方式1的电动机的另一其他旋转体的俯视图。图2F是图2E中所示的2F-2F剖视图。图2G是图2E中所示的2G-2G剖视图。

在本实施方式1中，例示了搭载于电气设备的电动机并进行说明。该电动机是无刷电机。该电动机是内转子型电动机。在内转子型电动机中，转子以旋转自如的方式配置在定子内周侧。

如图1所示，作为本发明的实施方式1的电动机的无刷电机40具有：定子10、转子14、一对轴承15以及一对端盖17、24。

定子10具有：作为绕组的定子绕组12、卷装了定子绕组12的定子铁芯11。转子14包含旋转体20和轴16。旋转体20与定子10相对且在周向上具有永磁体。另外，在以下的说明中，永磁体被简称为磁体22。轴16贯穿旋转体20的轴心42。一对轴承15以轴16旋转自如的方式支承轴16。一对端盖17、24用于固定轴承15。

尤其是，旋转体20具有：外侧铁芯25、内侧铁芯26以及电介质层23。

外侧铁芯25设置于旋转体20的外周侧。内侧铁芯26与轴16固定连结。电介质层23位于外侧铁芯25和内侧铁芯26之间。电介质层23包括介电常数不同的两个以上的电介质。

图2A至图2D表示具体例子。如图2A至图2D所示，电介质层23是在相对于轴心42正交的方向上，从轴心42朝向旋转体20的外周侧，形成两层以上的电介质。如图2B、图2D所示，在本实施方式1的旋转体20中，相对于轴心42正交的方向指的是构成圆筒形的旋转体20的半径方向。另外，本实施方式1的电介质层23是两层电介质。位于轴16侧的电介质指的是内侧电介质27。位于外周侧的电介质指的是外侧电介质28。

图2E至图2G表示更具体例子。如图2E、图2F所示，作为电介质的内侧电介质27在沿着轴心42的方向上具有贯穿内侧电介质27的孔41。该孔41也可以开设于外侧电介质28。或者，该孔41也可以开设在内侧电介质27和外侧电介质28这两者上。

或者，如图2E、图2G所示，作为电介质的内侧电介质27在表面23a上具有沿着轴心42的方向朝向内侧电介质27的内侧凹陷的凹部41a。该凹部41a未像孔41那样贯穿内侧电介质27。凹部41a的深度根据所需的介电常数来设定。

该凹部41a也可以位于内侧电介质27的沿着轴心42的方向的相反面上。凹部41a也可以位于内侧电介质27的沿着轴心42的方向的两个面上。而且，该凹部41a也可以开设于外侧电介质28。另外，该孔41也可以开设在内侧电介质27和外侧电介质28这两者上。

另外，孔41和凹部41a的截面形状并不限于图2E至图2G所示的圆形。孔41和凹部41a的截面形状根据需要也可以是椭圆形或者多边形等。

利用以上各结构，能够改变在外侧铁芯和内侧铁芯之间产生的静电容量。于是，能够提供具有适合的轴电压的电动机。该电动机能够有效地抑制轴承的电腐蚀发生。

而且，使用图1至图2E进行详细说明。

如图1所示，在定子铁芯11上卷装有定子绕组12。定子10具有作为用于使定子铁芯11和定子绕组12之间绝缘的绝缘体的绝缘树脂13。定子铁芯11与其他固定构件一起一体地固定在电机外壳19内。于是，转子14的外形为大致圆筒形状。定子10由作为绝缘树脂的模制材料模制成形。

在定子10的内侧隔着空隙插入有转子14。如图2A所示，转子14具有旋转体20和轴16。旋转体20是圆柱状。旋转体20也可以是圆板状。轴16贯穿旋转体20的轴心42并固定于旋转体20。旋转体20在与定子的内周侧相对的圆周方向具有作为永磁体的磁体22。磁体22例如使用铁氧体树脂磁体、铁氧体烧结磁体等。

如图1所示，旋转体20从最外周的磁体22朝向内周侧的轴16依次配置有外侧铁芯25、电介质层23以及内侧铁芯26。外侧铁芯25位于旋转体20的外周侧。内侧铁芯26位于旋转体20的内周侧。即，本实施方式1的旋转体20是转子铁芯、电介质层23以及磁体22一体成形而成的，其中，转子铁芯包括外侧铁芯25和内侧铁芯26。这样一来，将定子10的内周侧和旋转体20的外周侧相对配置。

如图1所示，在转子14的轴16上安装有用于支承轴16的一对轴承15。轴承15是具有多个铁滚珠的圆筒形状的轴承。一个轴承15固定于与模制树脂一体成型的金属制的端盖17。另一个轴承15固定于金属制的端盖24。

采用本结构，轴16支承于一对轴承15，因此，转子14可自如旋转。

无刷电机40将印刷电路板18内置于电机外壳19内。在印刷电路板18上安装有包含控制电路的驱动电路。

在印刷电路板18上连接有连接线。连接线包含用于向印刷电路板18施加定子绕组12的电源电压、控制电路的电源电压以及控制转速的控制电压的导线。连接线也包含控制电路的接地线等。

借助连接线将各电源电压和控制信号分别供给到像以上那样构成的无刷电机40。基于所供给的、各个电源电压和控制信号，利用安装在印刷电路板18上的驱动电路产生向定子绕组12供给的驱动电流。当驱动电流流向定子绕组12时，自定子铁芯11产生磁场。自定子铁芯11产生的磁场与自磁体22产生的磁场产生与各个磁场的极性相对应的吸引力和排斥力。转子14利用这些吸引力和排斥力，以轴16为中心旋转。

如图2A至图2D所示，旋转体20从最外周的磁体22朝向内周侧的轴16一侧配置有外侧铁芯25、电介质层23以及内侧铁芯26，其中，电介质层23具有内侧电介质27和外侧电介质28。电介质层23是由绝缘树脂形成的层。在以后的说明中，将绝缘树脂也称作电介质。在本实施方式1中，为了抑制电腐蚀的发生，而设置这样的电介质层23。旋转体20一体地形成有磁体22、外侧铁芯25、电介质层23以及内侧铁芯26。

内侧铁芯26在内侧铁芯26的内周侧形成有供轴16插入的轴插入孔26b。轴16在轴插入孔26b中与内侧铁芯26固定连结。轴16隔着轴插入孔26b固定于旋转体20，从而形成转子14。转子14由一对轴承支承。

在旋转体20中，电介质层23具有作为绝缘体的内侧电介质27和作为绝缘体的外侧电介质28。在相对于轴心42正交的方向上，电介质层23以构成为层的方式配置有内侧电介质27和外侧电介质28。利用配置为层状的内侧电介质27和外侧电介质28，将外侧铁芯25和内侧铁芯26以串联的绝缘状态分开。

另外，形成电介质层23的内侧电介质27和外侧电介质28由具有互不相同的介电常数的绝缘树脂形成。各个介电常数被设定在规定的范围内。高频电流在外侧铁芯25和内侧铁芯26之间流过。

但是，在使用不具有本实施方式1所用的电介质层23的旋转体的情况下，根据以下理由，在轴承上产生电腐蚀。

即，由于各种电动机的结构不同，通常，在定子铁芯和一对端盖之间产生的阻抗较高。该阻抗被称为定子铁芯侧阻抗。另一方面，在旋转体和轴之间产生的阻抗较低。该阻抗被称为旋转体侧阻抗。

定子铁芯侧阻抗主要具有两个阻抗。也就是说，以定子铁芯为基准，存在有产生于一个端盖和定子铁芯之间的阻抗和产生于另一个端盖与定子铁芯之间的阻抗。另外，在一对端盖上固定有分别对应的一对轴承的外圈。

旋转体侧阻抗是在不具有电介质层的旋转体和固定有该旋转体的轴之间产生的阻抗。由于旋转体和轴电连接，旋转体侧阻抗较低。另外，在轴上固定有一对轴承的内圈。

在无刷电机内，处于形成有用于转换定子铁芯侧阻抗和旋转体侧阻抗的等效电路的状态。在这样的状态下，对无刷电机施加采用PWM方式的变换器驱动。此时，自定子铁芯等产生由脉宽调制引起的高频电流。所产生的高频电流流向转换了定子铁芯侧阻抗和旋转体侧阻抗的等效电路。其结果，在与各个端盖电连接的轴承的外圈和与轴电连接的轴承的内圈之间产生由高频电流带来的电位差。在该电位差较高的情况下，在轴承上产生电腐蚀。

着眼于上述电腐蚀产生的主要原因，在本实施方式1中，提高旋转体的阻抗来抑制电腐蚀的产生。

具体而言，如图1所示，旋转体20所具有的铁芯由外侧铁芯25和内侧铁芯26形成。旋转体20所具有的铁芯在外侧铁芯25和内侧铁芯26之间具有电介质层23。旋转体20通过设置电介质层23，从而等效于静电容量串联连接的电路。这样一来，如果提高旋转体20的阻抗，那么转子14所具有的阻抗也变高。

换言之，具有只由铁芯形成而阻抗较低的旋转体的转子的阻抗较低。采用本实施方式1，能够提高转子14的阻抗。较高的阻抗指的是与将端盖17和轴承15等电连接所得到的阻抗是同等程度。

如果转子14的阻抗变高，从旋转体20流向轴16的高频电流的电压大幅下降。于是，能够降低由高频电流在轴16上产生的电位。

也就是说，轴承15的外圈与端盖17电连接。轴承15的内圈与轴16电连接。基于上述工作原理，无刷电机40能够减少在轴承15的外圈和轴承15的内圈之间由高频电流产生的电位差。于是，轴承15的内圈和轴承15的外圈之间能够保持为较低的电位差。其结果，能够抑制轴承15的电腐蚀的产生。

详细说明旋转体20。

如图2A、图2B所示，旋转体20形成为具有多个层的大致圆筒形状。在本实施方式1中，从轴16所处的内周侧朝向磁体22所处的外周侧，多个层具有包括铁芯的内侧铁芯26、包括电介质的电介质层23、包括铁芯的外侧铁芯25以及磁体22。在这里，形成内侧铁芯26和外侧铁芯25的铁芯、形成电介质层23的电介质以及磁体22的材料不同。如上所述，电介质由绝缘树脂形成。

于是，在将铁芯和绝缘树脂固定连结或者铁芯和磁体固定连结时，为了使连结强度提高，形成以下结构。即，如图2B所示，在外侧铁芯25和磁体22相接的分界部43，在相对于轴心42正交的方向上，具有多个凸部44和与该凸部44嵌合的凹部45。利用本结构，使得相邻的外侧铁芯25和磁体22的固定连结的力变大。

如图2C所示，也可以将多个凸部44和与凸部44嵌合的凹部45设置在铁芯和绝缘树脂相接的分界部46。另外，也可以是将凸部44和凹部45相调换而成的结构。

除此之外，也可以是内侧铁芯26和外侧铁芯25隔着电介质层23彼此啮合的结构。

另外，在沿着轴心42的方向上，外侧铁芯25的长度和内侧铁芯26的长度可以是相同的长度。或者，根据需要，外侧铁芯25的长度和内侧铁芯26的长度也可以不同。

接着，构成电介质层23的内侧电介质27和外侧电介质28分别具有不同的介电常数。各个电介质具有的介电常数优选的是表示介电常数的数值相差较大。如果表示介电常数的数值相差较大，那么作为电介质层23所能够得到的静电容量的范围将变大。

使用图2B、图2D进行详细说明。

在本实施方式1中，内侧电介质27和外侧电介质28分别具有不同的介电常数。

如图2B所示，内侧电介质27和外侧电介质28在与轴心42正交的方向上具有不同的厚度。在图2B中，将与轴心42正交的方向称作半径方向。在图中的半径方向上，内侧电介质27的厚度T1a比外侧电介质28的厚度T2a厚。

此时，在内侧电介质27具有的介电常数比外侧电介质28具有的介电常数大的情况下，电介质层23能够得到的静电容量达到最大值。

另一方面，如图2D所示，在半径方向上，内侧电介质27的厚度T1b比外侧电介质28的厚度T2b薄。

此时，在内侧电介质27具有的介电常数比外侧电介质28具有的介电常数大的情况下，即，在半径方向上，在介电常数较小的外侧电介质28的厚度T2b比介电常数较大的内侧电介质27的厚度T1b厚的情况下，电介质层23能够得到的静电容量达到最小值。

换言之，使内侧电介质27具有的介电常数和外侧电介质28具有的介电常数存在较大差异。具有本特性的电介质层23如果在半径方向上改变内侧电介质27和外侧电介质28的厚度，就能够容易地得到所希望的静电容量。如上所述，介电常数的值的差异越大，静电容量所能够设定的范围就越大。另外，在得到所希望的静电容量时，与内侧电介质27的厚度和外侧电介质28的厚度相关的比例调整也变得容易。

另外，本实施方式1的电动机所使用的电介质在沿着轴心的方向具有贯穿电介质的孔。

如图2E、图2F所示，电介质层23具有内侧电介质27和外侧电介质28。在本实施方式1中，内侧电介质27具有孔41。孔41在沿着轴心42的方向上贯穿内侧电介质27。由于具有孔41，内侧电介质27能够应对构成内侧电介质27的绝缘树脂的收缩。另外，由于具有孔41，内侧电介质27能够调整外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生的静电容量。

或者，本实施方式1的电动机所使用的电介质在表面上具有沿着轴心的方向朝向电介质的内侧凹陷的凹部。

如图2E、图2G所示，内侧电介质27具有凹部41a。凹部41a在表面23a沿着轴心42的方向朝向电介质的内侧凹陷。因为具有凹部41a，因此与具有孔41一样，内侧电介质27能够应对构成内侧电介质27的绝缘树脂的收缩。另外，因为具有凹部41a，内侧电介质27能够调整外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生的静电容量。

接着，对于电介质层23而言，作为电介质层23所使用的绝缘树脂材料，使用能够使与包含该电介质层23的无刷电机所具有的共振点接近的频率成分衰减的材料。具体而言，将构成电介质层23的、内侧电介质27所使用的绝缘树脂材料和外侧电介质28所使用的绝缘树脂材料中的任一种材料或者这两种材料设为适合的材料。采用本结构，能够减少无刷电机的振动、噪音。

代替无刷电机的共振点，频率成分作为与组装有无刷电机的电气设备所具有的共振点接近的频率成分，也能够得到相同的效果。

从以上说明可知，作为本实施方式1的电动机的主要结构，旋转体具有外侧铁芯、内侧铁芯以及电介质层。

外侧铁芯设置于旋转体的外周侧。内侧铁芯与轴固定连结。电介质层位于外侧铁芯和内侧铁芯之间。电介质层包括介电常数不同的两种以上电介质。

利用本结构，根据电介质层所具有的静电容量成分，能够使旋转体的阻抗提高。因为使旋转体的阻抗提高，转子的阻抗也变高。如果转子的阻抗变高，那么就能够抑制从旋转体经由轴朝流向轴承的内圈侧的高频电流。因为能够抑制向轴承的内圈侧流入的高频电流，所以能够防止轴承的内圈侧的电位变高。高频电流是通过驱动电动机而产生。

尤其是，为了抑制由高频电流引起的电腐蚀的发生，减少轴承的内圈和轴承的外圈之间产生的电位差是有效的。为了减少轴承的内圈和轴承的外圈之间产生的电位差，需要调整转子的阻抗。在调整转子的阻抗时，需要将电介质层具有的静电容量最适合化。如果使电介质层包括介电常数不同的两种以上的电介质，那么就能够将电介质层23具有的静电容量最适合化。

具体而言，对于电介质层而言，在相对于轴心正交的方向上，从轴心朝向旋转体的外周侧，形成有两层以上的电介质。尤其是，在相对于轴心正交的方向上调整各电介质的厚度。

如果调整各电介质具有的介电常数和各电介质的厚度，就能够容易地将电介质层具有的静电容量最适合化。

而且，各电介质在沿着轴心的方向上具有贯穿电介质的孔。或者，各电介质在表面上具有沿着轴心的方向朝向电介质的内侧凹陷的凹部。通过开设该孔或者凹部，能够将电介质层具有的静电容量进一步最适合化。

另外，在本发明的实施方式1中，作为具体例子，以在外侧铁芯粘贴了磁体的表面磁体型电机来进行说明。很明显，将磁体埋设于外侧铁芯的磁体埋入型电机等其他结构也能够获得相同的效果。

(实施方式2)

接着，使用附图说明与实施方式1所说明的情况不同的形态。另外，对于与实施方式1相同的结构要件，标注相同的附图标记并援用说明。

图3A是本发明的实施方式2的电动机的旋转体的立体图。图3B是本发明的实施方式2的电动机的旋转体的剖视图。图3C是本发明的实施方式2的电动机的其他旋转体的俯视图。

如图3A、图3B所示，本发明的实施方式2的电动机所使用的电介质层23在沿着轴心42的方向上，电介质形成为两层以上。

与附图一起进行详细说明。

在图3A中示出了将磁体拆下而使外侧铁芯25显露出来的旋转体。电介质层23配置在外侧铁芯25和内侧铁芯26之间。

如图3B所示，电介质层23在沿着轴心的方向上形成为两层以上。在图中，按照从上向下的顺序配置有电介质29、电介质30。电介质29和电介质30具有各自不同的介电常数。电介质29和电介质30在沿着轴心的方向上分别具有规定的长度。此时，各个电介质所具有的介电常数优选的是表示介电常数的数值相差较大。如果表示介电常数的数值相差较大，那么作为电介质层23所能够得到的静电容量的范围将变大。

具体而言，如图3B所示，在沿着轴心的方向上，电介质30的长度比电介质29的长度长。此时，在电介质30具有的介电常数比电介质29具有的介电常数大的情况下，电介质层23能够得到的静电容量达到最大值。

相反，利用图3B所示的电介质层23的结构，在电介质30具有的介电常数比电介质29具有的介电常数小的情况下，电介质层23能够得到的静电容量达到最小值。

换言之，使电介质29具有的介电常数和电介质30具有的介电常数存在较大差异。具有本特性的电介质层23如果在沿着轴心的方向上改变电介质29和电介质30的长度，就能够容易地得到所希望的静电容量。如上所述，介电常数的值的差异越大，静电容量所能够设定的范围就越大。另外，在得到所希望的静电容量时，与电介质29的长度和电介质30的长度相关的比例调整也变得容易。

在以上说明中，示出了在沿着轴心42的方向上，电介质层23由电介质29、电介质30这两层形成的实施方式。当然，3层以上也可以达到本实施方式2的作用效果。

另外，本实施方式2的电动机所使用的电介质在沿着轴心的方向上具有贯穿电介质的孔。

如图3C所示，电介质层23具有电介质29和电介质30。在本实施方式2中，电介质29和电介质30具有孔41。孔41在沿着轴心42的方向上贯穿电介质29和电介质30。由于具有孔41，电介质29和电介质30能够应对构成电介质层23的绝缘树脂的收缩。另外，由于具有孔41，电介质层23能够调整外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生的静电容量。

另外，本实施方式2的电动机所使用的电介质在表面上具有沿着轴心的方向朝向电介质的内侧凹陷的凹部。

具体而言，可以具有凹部41a来代替图3C所示的孔41。凹部41a在表面23a上沿着轴心42的方向朝向电介质的内侧凹陷。由于具有凹部41a，因此与具有孔41一样，电介质29和电介质30能够应对构成电介质29和电介质30的绝缘树脂的收缩。另外，由于具有凹部41a，电介质29和电介质30能够调整在外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生的静电容量。

(实施方式3)

接着，在利用实施方式2所说明的形态中，尤其是，针对获得显著效果的形态，使用附图进行说明。另外，针对与实施方式1、2相同的结构要件，标注相同的附图标记并援用说明。

图4A是本发明的实施方式3的电动机的旋转体的立体图。图4B是本发明的实施方式3的电动机的旋转体的剖视图。图4C是本发明的实施方式3的电动机的其他旋转体的俯视图。

如图4A、图4B所示，本发明的实施方式3的电动机所使用的电介质层23至少形成三层以上的电介质29、30。在沿着轴心42的方向上，电介质29、30中的位于两端的电介质30具有相同的介电常数。

与附图一起进行详细说明。

如图4A、图4B所示，在沿着轴心的方向上，电介质层23以电介质30覆盖电介质29的方式配置。在图4A、图4B中，在电介质30以从上下方向覆盖电介质29的方式配置的情况下，旋转体20的成型变得容易。也就是说，将电介质层23和磁体22合在一起与旋转体20一体成型的作业变得容易。具体而言，磁体22使用将磁体石烧结而成的铁氧体烧结磁体等。在旋转体20上安装有多个磁体22。

此时，当将磁体22利用粘接剂等粘贴在外侧铁芯25时，担心产生以下不良情况。也就是说，需要考虑在转子14高速旋转时，磁体22自旋转体20脱离而导致磁体22飞散的情况。因此，为了防止磁体22自旋转体20脱离，要将包含磁体22的旋转体20一体成型。

而且，如果按照接下来的顺序使旋转体20成型，就能够容易地一体成型。首先，电介质29被外侧铁芯25和内侧铁芯26夹住。在沿着轴心42的方向上，电介质29具有规定的长度。接着，在将磁体22安装到外侧铁芯25的状态下，使电介质30成型。电介质30与磁体22一起一体成型。采用该顺序，电介质层23在沿着轴心42的方向上能够形成至少三层以上的电介质29、30。

此时，通过接下来的处理，能够改变外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生的静电容量。即，在沿着轴心42的方向上，对由电介质29具有的长度和与电介质29邻接的电介质30的长度得到的电介质长度的比例进行调整。通过调整该电介质长度的比例，能够得到所希望的静电容量。

另外，本实施方式3的电动机所使用的电介质在沿着轴心的方向上具有贯穿电介质的孔。

如图4C所示，电介质层23具有电介质29和电介质30。在本实施方式3中，电介质29和电介质30具有孔41。孔41在沿着轴心42的方向上贯穿电介质29和电介质30。由于具有孔41，电介质29和电介质30能够应对构成电介质层23的绝缘树脂的收缩。另外，由于具有孔41，电介质层23能够调整外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生的静电容量。

另外，本实施方式3的电动机所使用的电介质在表面上具有沿着轴心的方向朝向电介质的内侧凹陷的凹部。

具体而言，可以具有凹部41a来代替图4C所示的孔41。凹部41a在表面23a具有沿着轴心42的方向朝向电介质的内侧凹陷。由于具有凹部41a，因此与具有孔41一样，电介质29和电介质30能够应对构成电介质29和电介质30的绝缘树脂的收缩。另外，由于具有凹部41a，电介质29和电介质30能够调整外侧铁芯25和内侧铁芯26之间的产生的静电容量。

(实施方式4)

接着，针对与从实施方式1至实施方式3所说明的形态不同的形态，使用附图进行说明。另外，对于与实施方式1至实施方式3相同的结构要件标注相同的附图标记，并援用说明。

图5A是本发明的实施方式4的电动机的旋转体的立体图。图5B是本发明的实施方式4的电动机的同一旋转体的剖视图。图5C是本发明的实施方式4的电动机的其他旋转体的俯视图。

如图5A、图5B所示，本发明的实施方式4的电动机所使用的电介质层23在沿着轴心42的方向上，构成为电介质层23的长度比外侧铁芯25和内侧铁芯26中的任一个长度较短的铁芯的长度短。

与附图一起进行详细说明。

期望一种比上述的实施方式1至实施方式3所示的形态中的静电容量还小的静电容量。在进一步减小外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生的静电容量的情况下，能够以接下来的形态实现。即，如图5A、图5B所示，在沿着轴心的方向的长度方面，电介质层23的长度比外侧铁芯25和内侧铁芯26中的任一个长度较短的铁芯的长度短。具体而言，如图5A、图5B所示，在沿着轴向的方向上，电介质层23的长度包括电介质29的长度和电介质30的长度。电介质层23的长度是电介质29的长度和电介质30的长度的合计。电介质层23的长度比外侧铁芯25或者内侧铁芯26都短。或者说，电介质层23的长度比外侧铁芯25和内侧铁芯26这两者的长度都短。

也就是说，在沿着轴心42的方向上，与外侧铁芯25的长度、内侧铁芯26的长度相比，将电介质29的长度和电介质30的长度合计得到的电介质层23的长度较短。利用本结构，在沿着轴心42的方向上，与包括外侧铁芯25和内侧铁芯26的转子铁芯相比，由绝缘树脂构成的电介质层较短。换言之，在外侧铁芯25和内侧铁芯26之间形成空气层来代替由绝缘树脂形成的电介质层23。通常，与绝缘树脂具有的介电常数相比，空气具有的介电常数较低。于是，在外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生的空间中，能够调整位于沿着轴心42方向的电介质的位置。具体而言，相对于电介质层23，空气层所占的比例变高。在外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生空间中，如果空气层的比率变高，那么外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生的静电容量就变小。

另外，本实施方式4的电动机所使用的电介质在沿着轴心的方向上具有贯穿电介质的孔。

如图5C所示，电介质层23具有电介质29和电介质30。在本实施方式4中，电介质29和电介质30具有孔41。孔41在沿着轴心42的方向上贯穿电介质29和电介质30。由于具有孔41，电介质29和电介质30能够应对构成电介质层23的绝缘树脂的收缩。另外，由于具有孔41，电介质层23能够调整外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生的静电容量。

另外，本实施方式4的电动机所使用的电介质在表面上具有沿着轴心的方向朝向电介质的内侧凹陷的凹部。

具体而言，可以具有凹部41a来代替图5C所示的孔41。凹部41a在表面23a上沿着轴心42的方向朝向电介质的内侧凹陷。由于具有凹部41a，与孔41一样，电介质29和电介质30能够应对构成电介质29和电介质30的绝缘树脂的收缩。另外，由于具有凹部41a，电介质29和电介质30能够调整外侧铁芯25和内侧铁芯26之间产生的静电容量。

(实施方式5)

接着，使用附图说明将实施方式1至实施方式4所说明的电动机搭载于电气设备的状态。另外，在后述的说明中，作为电气设备的具体例，表示为空调室内机。

图6是搭载有本发明的实施方式1至实施方式4中任一个实施方式的形態的电动机的空调室内机的概略图。

如图6所示，作为本发明的实施方式5的电气设备的空调室内机210具有：电动机201、作为驱动电动机201的驱动部的电动机驱动装置213。

与附图一起进行详细说明。

如图6所示，在空调室内机210的壳体211内搭载有电动机201。在电动机201具有的旋转轴上安装有横流风扇212。在壳体211内配置有热交换器。

电动机201利用作为驱动部的电动机驱动装置213来驱动。从电动机驱动装置213将驱动信号输出到电动机201。在该驱动信号的作用下，电动机201进行旋转。如果电动机201旋转，那么横流风扇212也旋转。如果横流风扇212旋转，那么能够将被热交换器进行空气调和后的空气输送到设置有空调室内机的居室内。电动机201能够使用在上述实施方式1至实施方式4中所示的无刷电机。

另外，在上述说明中，作为本发明的实施方式5的电气设备的具体例子，例示了空调室内机。除了本具体例以外，还能够应用在空调室外机等、各种信息设备、工业设备等所使用的电动机中。

另外，在本发明的实施方式5中，作为一例，示出了在外侧铁芯安装有磁体的表面磁体型电机。此外，在外侧铁芯中埋入磁体的磁体埋入型电机也能够获得相同的效果。

产业上的可利用性

本发明的实施方式的电动机通过使轴电压减少，来有效抑制轴承产生的电腐蚀。因此，主要在搭载于期望电动机的低价格化和高寿命化的电气设备中的、例如空调室内机、空调室外机等中的电动机有效。

附图标记说明

10 定子

11 定子铁芯

12 定子绕组

13 绝缘树脂(绝缘体)

14 转子

15 轴承

16 轴

17、24 端盖

18 印刷电路板

19 电机外壳

20 旋转体

22 磁体(永磁体)

23 电介质层

23a 表面

25 外侧铁芯

26 内侧铁芯

26b 轴插入孔

27 内侧电介质

28 外侧电介质

29、30 电介质

40 无刷电机(电动机)

41 孔

41a 凹部

42 轴心

43、46 分界部

44 凸部

45 凹部

201 电动机

210 空调室内机

211 壳体

212 横流风扇

213 电动机驱动装置(驱动部)

Claims (8)

1.一种电动机，其特征在于，具有：

定子，其具有卷装了绕组的定子铁芯；

转子，其包含旋转体和轴，该旋转体与所述定子相对且沿着周向具有永磁体，该轴贯穿所述旋转体的轴心；

一对轴承，其以所述轴旋转自如的方式支承所述轴；以及

一对端盖，其用于固定所述轴承，

所述旋转体具有：外侧铁芯，其设置于所述旋转体的外周侧；内侧铁芯，其与所述轴固定连结；以及电介质层，其位于所述外侧铁芯和所述内侧铁芯之间，并且在周向上遍及整周地包括介电常数不同的两个以上电介质。

2.根据权利要求1所述的电动机，其中，

所述电介质层在相对于所述轴心正交的方向上，从所述轴心朝向所述旋转体的外周侧，形成有两层以上的所述电介质。

3.根据权利要求1所述的电动机，其中，

所述电介质层在沿着所述轴心的方向上形成有两层以上的所述电介质。

4.根据权利要求3所述的电动机，其中，

所述电介质层形成有三层以上的所述电介质，在沿着所述轴心的方向上，所述电介质中的位于两端的所述电介质具有相同的介电常数。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机，其中，

所述电介质在沿着所述轴心的方向上具有贯穿所述电介质的孔。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机，其中，

所述电介质在表面上具有沿着所述轴心的方向向所述电介质的内侧凹陷的凹部。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的电动机，其中，

所述电介质层在沿着所述轴心的方向上，所述电介质层的长度比所述外侧铁芯和所述内侧铁芯中的任一个长度较短的铁芯的长度短。

8.一种电气设备，其特征在于，具有权利要求1至7中任一项所述的电动机和用于驱动所述电动机的驱动部。