CN105359388A - 电机和空调装置 - Google Patents

Abstract

电机具有产生旋转磁场来使轴旋转的电机主体、支承轴的轴承、以及覆盖轴承的外周并保持轴承的非导电性的托架，导电性构件不与托架的外周接触。

Description

电机和空调装置

技术领域

本发明涉及电机和使用了该电机的空调装置。

背景技术

在利用变频器运转电机时，随着安装在回路上的晶体管的开关动作，电机产生噪音。目前，为了降低电机产生的该噪音而将变频器的载波频率设定得高。在电机的轴上，基于电磁感应产生了轴电压，随着变频器的载波频率提高，该轴电压增大，支承轴的轴承的内圈和外圈的电位差增大。因此，在轴承上有很大的电流流动，在轴承的内圈和外圈的圆周方向的轨道面、被配置在内圈与外圈之间的滚动体的滚动面发生被称为电化学腐蚀的腐蚀。并且，若在轴承上发生电化学腐蚀，则该轴承就会发出异响、或轴承的耐久性变差。为了抑制这样的轴承的电化学腐蚀，提出了如下的技术方案。

在专利文献1中公开了使定子铁芯与支承轴承的托架经由铁芯连接端子(电缆)和托架连接端子(电缆)短路的无刷电机。该现有技术想要通过使定子铁芯和托架短路，来降低施加在轴承上的电压，抑制轴承的电化学腐蚀。

另外，在专利文献2中公开了使绝缘体介于金属制的电机壳体与设置于该电机壳体内部的轴承之间的风扇驱动用电机。在轴中流动的电流到达支承轴的轴承的内圈，然后，电流从该内圈经由滚动体到达外圈，从外圈流动到电机壳体。该专利文献2想要通过使绝缘体介于轴承的外圈与电机壳体之间，来抑制电流从外圈向电机壳体流动，抑制轴承的电化学腐蚀。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-159302号公报(权利要求1、图1)

专利文献2：日本特开平10-75551号公报(权利要求1、图2)

发明内容

发明所要解决的课题

但是，专利文献1公开的无刷电机，由于需要设置使定子铁芯与托架短路的铁芯连接端子和托架连接端子，因此，无刷电机的结构复杂，并且成本增加。另外，专利文献2公开的风扇驱动用电机，虽然使绝缘体介于金属制的电机壳体与轴承之间，但随着驱动电机的电压升高，在该绝缘体上也有微弱的电流流动，因此，不足以抑制轴承的电化学腐蚀。

本发明是以上述的课题为背景而完成的，提供一种以简易的结构抑制轴承的电化学腐蚀的电机以及具有该电机的空调装置。

用于解决课题的手段

本发明的电机具有产生旋转磁场来使轴旋转的电机主体、支承轴的轴承、以及覆盖轴承的外周并保持轴承的非导电性的托架，其特征在于，导电性构件不与托架的外周接触。

发明效果

根据本发明，导电性构件不与保持轴承的托架的外周接触。因此，能够抑制电流在轴承中流动，抑制轴承的电化学腐蚀。

附图说明

图1是表示实施方式1的空调装置1的概略图。

图2是表示实施方式1的电机2的立体图。

图3是表示实施方式1的电机2的剖视图。

图4是表示实施方式1的托架6的立体图。

图5是表示实施方式1的托架6的剖视图。

图6是表示比较例1的电机51的作用的剖视图。

图7是表示实施方式1的电机2的作用的剖视图。

图8是表示实施方式2的电机2的剖视图。

图9是表示实施方式3的电机2的剖视图。

具体实施方式

下面，参考附图就本发明的电机和空调装置的实施方式进行说明。此外，本发明并不由下面说明的实施方式限定。另外，包括图1在内，在下面的附图中，各构成构件的大小关系可能与实际情况不同。

实施方式1

图1是表示实施方式1的空调装置1的概略图。根据该图1就空调装置1进行说明。如图1所示，空调装置1具备室外机1a和室内机1b。其中，在室外机1a设置有鼓风机21、压缩机22、第一热交换器23以及膨胀机构24，在室内机1b设置有第二热交换器25。鼓风机21用来将在第一热交换器23进行了热交换的空气排出到室外机1a的外部。而且，这些压缩机22、第一热交换器23、膨胀机构24以及第二热交换器25由配管连接，供制冷剂在该配管中循环。由此，构成了制冷剂回路。

下面就鼓风机21所使用的电机2进行说明。图2是表示实施方式1的电机2的立体图。如图2所示，电机2具备产生旋转磁场来使轴7旋转的电机主体2a和供电机主体2a放置的基座3。该基座3形成为例如四边形状，边缘部分弯曲而形成弯曲部3a。而且，端子电缆4的一端部安装在基座3上，该端子电缆4的另一端部与设置于室外机1a内部的电源(未图示)连接。并且，从该电源经由端子电缆4向电机2供电。

下面就电机主体2a、第一轴承5a和第二轴承5b以及托架6进行说明。图3是表示实施方式1的电机2的剖视图。在电机主体2a的下表面安装有非导电性的托架6，该托架6通过螺钉16紧固在基座3的上表面。并且，在托架6的中心设置有杆状的轴7，在该轴7的基端安装有第一轴承5a，轴7被第一轴承5a支承。托架6覆盖该第一轴承5a的外周，保持第一轴承5a。另外，在托架6的中心，在与轴7平行的方向上设置排水孔17，该排水孔17在水等进入到电机2内部的情况下，将该水等向电机2的外部排出。

另外，在托架6的上方(箭头Z1方向)，圆筒形的转子11与轴7同轴地固定在轴7的周围。并且，在该转子11的周围，与轴7同轴地设置有圆筒形的定子12。该定子12由定子线圈13和供定子线圈13缠绕的绝缘子14构成。定子12通过在定子线圈13流动的电流来产生旋转磁场，以与该旋转磁场相同的周期使转子11旋转。并且，通过转子11的旋转，设置在该转子11中心的轴7也进行旋转。

另外，在转子11的上方(箭头Z1方向)设置有第二轴承5b。通过该第二轴承5b和上述的第一轴承5a使轴7顺滑地旋转。另外，壳体15用于保护这些转子11、定子12、第一轴承5a和第二轴承5b，构成电机2的外壳。该壳体15也可以做成密封这些构件的模子(日文：モールド)。

另外，壳体15沿着轴7突出，具备收纳第二轴承5b的轴承座15a。并且，在该轴承座15a的上方(箭头Z1方向)，有底圆筒形的护圈8以覆盖该轴承座15a的方式被固定在轴7上。该护圈8用于抑制水等异物混入到电机2内部、即壳体15内部。

下面就托架6进行详细说明。图4是表示实施方式1的托架6的立体图，图5是表示实施方式1的托架6的剖视图。如图4所示，托架6具备例如设置在其中心的圆筒形的托架主体6a和从托架主体6a的外边缘部沿圆周方向延伸的法兰6b。其中，如图5所示，在托架主体6a的内部设置第一轴承5a。该第一轴承5a具备：外周被托架6保持的外圈32；旋转自如地连结到该外圈32、并被固定在轴7上的内圈31；以及介于内圈31与外圈32之间、连结内圈31和外圈32的构件即滚动体33。并且，导电性构件不与托架6的外周接触。如上所述，该托架6具有非导电性，发挥如下的绝缘体的作用，即，抑制从轴7流过来的电流经由第一轴承5a的内圈31从外圈32的与托架6接触的接触面向外部漏电。

另外，在法兰6b上，例如在与托架主体6a分离的位置设置螺孔6ba，螺钉16穿过该螺孔6ba，从而将托架6和基座3紧固。并且，在法兰6b上，在其侧面设置有侧面定位销6bb，通过该侧面定位销6bb确定托架6与壳体15的固定位置。并且，在法兰6b上，在其下表面设置有下表面定位销6bc，通过该下表面定位销6bc确定托架6与基座3的固定位置。

如上所述，该托架6具有非导电性，其材质可以是例如热固性树脂。并且，作为热固性树脂，优选团状模塑料(BMC)。该BMC是在以不饱和聚酯树脂为主要成分均匀地混合了作为低收缩剂的热塑性聚合物、固化剂、填充剂、脱模剂的基体中使用了纤维作为增强材料而得到的。BMC具有优异的机械强度、电性能、耐热性和耐水性，尤其是具有优异的尺寸精度。此外，托架6并不限定于热固性树脂，也可以使用热塑性树脂。该热塑性树脂与热固性树脂相比，虽然尺寸精度稍差，但只要进行追加工等来确保所需要的尺寸精度即可。

下面就本实施方式1的电机2的作用进行说明。为了便于理解地说明本实施方式1的电机2的作用，与本实施方式1的电机2的比较例1比较来进行说明。图6是表示比较例1的电机51的作用的剖视图、图7是表示实施方式1的电机2的作用的剖视图。首先就比较例1的电机51进行说明。如图6所示，比较例1的电机51，在板状的铝制的金属托架52的中央设置了圆筒形的金属托架主体52a，沿着该金属托架主体52a的内周壁设置了有底圆筒形的例如由PET(聚对苯二甲酸乙酯)构成的绝缘体53。并且，在该绝缘体53的内部设置有第一轴承5a，轴7穿过第一轴承5a。该第一轴承5a具有内圈31、外圈32以及设置于内圈31与外圈32之间的滚动体33。

在比较例1的电机51中，在轴7中流动的电流到达第一轴承5a的内圈31，然后，电流从该内圈31经由滚动体33到达外圈32。由于在该外圈32与金属托架52之间设置有绝缘体53，因此，当在轴7中流动的电流较为微弱时，到达了外圈32的电流不会到达金属托架52。但是，若电机51的驱动电压增大，则随之在轴7中流动的电流也增加，因此，到达了外圈32的电流有可能没有完全被绝缘体53绝缘，而如箭头α所示地到达金属托架52。此外，第一轴承5a，由于外圈32的圆周方向的轨道面的面积比外圈32的轴方向的端面的面积大，因此，从轨道面流出的电流比从端面流出的电流多。

与此相对地，本实施方式1的电机2如图7所示，金属托架52那样的导电性构件不与托架6的外周接触。因此，在轴7与第一轴承5a的外圈32之间不产生电位差，抑制了电流从外圈32漏电。即，在本实施方式1的电机2中，电流不易在第一轴承5a中流动。具体来说，在向比较例1的电机51和本实施方式1的电机2施加了相同的驱动电压的情况下，在本实施方式1的电机2的轴7中流动的轴电流在比较例1的电机51的轴电流的1/10以下。这样，本实施方式1的电机2能够降低在轴7中流动的轴电流。因此，本实施方式1能够抑制第一轴承5a的电化学腐蚀，提高第一轴承5a的耐久性。

此外，在本实施方式1中，如果托架6由BMC形成，则因为该BMC如上所述具有优异的尺寸精度，所以托架6的保持第一轴承5a的性能高。因此，不需要如比较例1的电机51那样通过作为导电性构件的金属托架52来补充保持第一轴承5a的力，因此，不需要在托架6的外周配置金属托架52那样的导电性构件。并且，如果托架6由BMC形成，则托架6的法兰6b也可以以高尺寸精度形成。因此，通过使该法兰6b与壳体15嵌合，能够高精度地组装电机2。因此，能够缩小构成电机2的第一轴承5a、第二轴承5b和轴7的同轴度的公差带。

实施方式2

下面就实施方式2的电机2进行说明。图8是表示实施方式2的电机2的剖视图。本实施方式2与实施方式1的不同点在于，在托架6上未形成法兰6b。在本实施方式2中，与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记并省略说明，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。

在实施方式2中，如图8所示，在托架6上未形成法兰6b，托架6只具备托架主体6a。如上所述，在第一轴承5a流动的电流中，从轨道面流出的量比从端面流出的量多。在实施方式2中，省略了法兰6b，而托架主体6a与第一轴承5a的外圈32接触。在实施方式2中，除了在实施方式1中得到的效果以外，还具有能够削减用于制造法兰6b的成本的效果。

实施方式3

下面就实施方式3的电机2进行说明。图9是表示实施方式3的电机2的剖视图。实施方式3与实施方式1的不同点在于，托架6在托架主体6a的外周具备作为非导电性构件的加强托架6c。在实施方式3中，与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记并省略说明，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。

在实施方式3中，如图9所示，托架6具备加强托架6c。即，托架6具备托架主体6a、法兰6b和加强托架6c，这些托架主体6a、法兰6b和加强托架6c都仅由非导电性构件构成。在本实施方式3中，由于设置了加强托架6c，因此除了在实施方式1中得到的效果之外，还能够进一步提高托架6的保持第一轴承5a的性能。

此外，在上面的说明中，举例说明了第一轴承5a和第二轴承5b由球轴承(滚动轴承)构成的情况，但第一轴承5a和第二轴承5b也可以是滑动轴承。在此情况下，与球轴承的情况一样，也具有能够抑制电流的流动、抑制电化学腐蚀的效果。

附图标记说明

1空调装置，1a室外机，1b室内机，2电机，2a电机主体，3基座，3a弯曲部，4端子电缆，5a第一轴承，5b第二轴承，6托架，6a托架主体，6b法兰，6ba螺孔，6bb侧面定位销，6bc下表面定位销，6c加强托架，7轴，8护圈，11转子，12定子，13定子线圈，14，绝缘子，15壳体，15a轴承座，16螺钉，17排水孔，21鼓风机，22压缩机，23第一热交换器，24膨胀机构，25第二热交换器，31内圈，32外圈，33滚动体，51电机，52金属托架，52a金属托架主体，53绝缘体。

Claims (6)

1.一种电机，其特征在于，具有：

电机主体，其产生旋转磁场来使轴旋转；

轴承，其支承所述轴；以及

非导电性的托架，其覆盖所述轴承的外周并保持所述轴承，

导电性构件不与所述托架的外周接触。

2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，

所述轴承具有外周被所述托架保持的外圈和旋转自如地连结到所述外圈并被固定在所述轴上的内圈，

所述托架发挥如下的绝缘体的作用，即，抑制从所述轴流过来的电流经由所述内圈从所述外圈的与所述托架接触的接触面向外部漏电。

3.根据权利要求1或2所述的电机，其特征在于，

所述托架具有从其外边缘部沿圆周方向延伸的法兰。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机，其特征在于，

所述托架包括热固性树脂。

5.根据权利要求4所述的电机，其特征在于，

所述托架包括团状模塑料。

6.一种空调装置，其特征在于，具有：

室外机，其具备鼓风机、压缩机、第一热交换器和膨胀机构，所述鼓风机具有权利要求1至5中任一项所述的电机；以及

室内机，其具备第二热交换器，

所述压缩机、所述第一热交换器、所述膨胀机构以及所述第二热交换器由配管连接，构成了供制冷剂循环的制冷剂回路。