CN105659478A - 电动机以及具备该电动机的电设备 - Google Patents

Abstract

本发明的电动机(100)具备定子(10)、转子(14)、一对轴承(15)、外圈导通部(22)以及印刷电路板(18)。外圈导通部(22)将一对轴承(15)所包括的各自的外圈(151a、151b)之间电连接。印刷电路板(18)具有驱动电路(40)和阻抗元件。驱动电路(40)包括接地线(42)。驱动电路(40)控制向定子绕组(12)流通的电流。阻抗元件由至少一对以上的导电性图案形成。形成阻抗元件的一方的导电性图案与外圈导通部(22)电连接。形成阻抗元件的另一方的导电性图案与驱动电路(40)所包括的接地线(42)电连接。

Description

电动机以及具备该电动机的电设备

技术领域

本发明涉及到在电动机所具有的轴承中特别抑制电腐蚀的发生。另外，涉及一种具备该电动机的电设备。

背景技术

以往，在基于正弦波的对称三相交流电路中，在使构成各相的电路环的条件相等的情况下，Y形接线的中性点的电位始终呈现固定的值。在位于电源侧的Y形接线的中性点与位于负载侧的Y形接线的中性点之间不产生电位差。此时，作为三相电源的正弦波，施加了不包含谐波分量的不失真的正弦波。

另外，在对称三相交流电路中，在构成各相的电路环的条件不平衡的情况下，已知如下内容。即，位于负载侧的Y形接线的中性点不呈现零电位，而是呈现某个值的电位。以上内容例如在专利文献1中被公开。

此外，关于轴电压的观测，例如如以下那样需要一些手段。即，关于轴电压的观测，将对称三相交流电路所具有的某一个电路位置、为了方便起见而设定的分压电路的中点作为伪中性点来观测其电位差。

在实际的对称三相交流电路中，由于各种原因，三相电源有时会变得不平衡。或者，在对称三相交流电源中，三相电源所提供的正弦波有时会包含少许谐波分量。另外，观测到在位于电源侧的Y形接线的中性点和位于负载侧的Y形接线的中性点处产生了一些电位。并且，由于该中性点的电位发生变化，导致在发电机所包括的旋转轴、电动机所包括的旋转轴处感应出电压。所感应出的电压被观测为所谓的轴电压。该轴电压有时也会被施加于将旋转轴旋转自如地支承的轴承的内圈。

另一方面，轴承的外圈与发电机、电动机的轮廓或接地的部分电连接。因此，轴承的外圈所具有的电位变得与轴承的内圈所具有的电位不同。也就是说，在轴承的内圈与轴承的外圈之间产生电位差。因而，当外圈与内圈通过轴承所具有的滚动体而电连接时，在外圈、滚动体、内圈之间会分别发生放电。当发生放电时，在发生放电的位置处会残留放电痕。将该放电痕称为电腐蚀。当产生放电痕、即电腐蚀时，在轴承旋转时会发生不良状况。

例如，如专利文献2～4所公开的那样，在三相电源的发电机中，有时会因组装发电机时产生的误差、错位等而导致磁路变得不平衡。如果磁路变得不平衡，则无法得到对称三相交流电路，因此会产生不平衡的三相交流。当产生不平衡的三相交流时，中性点处会产生电位，因此会产生轴电压。

另外，对发电机所具有的励磁绕组提供励磁电源。有时将使用晶闸管等的励磁装置用作励磁电源。在该情况下，对励磁绕组施加大量包含谐波的非正弦波波形的电压。发电机具有基于包括励磁绕组在内的发电机的结构构件的等效阻抗成分。所施加的非正弦波波形的电压通过等效阻抗成分而产生因励磁装置所提供的励磁电力而引起的轴电压。

另外，如前述的专利文献等所公开的那样，发电机中会产生下面的特有现象。即，发电机所具有的蒸汽涡轮的叶片处会有蒸汽碰撞。碰撞的蒸汽的一部分离子化而带电。蒸汽离子化而产生的电荷通过等效阻抗成分传递到旋转轴。传递到旋转轴的电荷表现为发电机的轴电压。发电机的轴电压会招致轴承的电腐蚀，这是公知的。

另一方面，专利文献5中公开了以下内容。即，在对称三相交流电路中的负载侧的电动机中，由于三相交流发生的不平衡而产生轴电压。负载侧的电动机由于所产生的轴电压而在轴承处发生电腐蚀。另外，专利文献5中公开了使用逆变器装置来驱动电动机的情况。即，在电动机中，每当电源进行开关动作时，发生一瞬间的电压不平衡。换言之，电动机的中性点的电位以非常高的频率变动。频率有时也会为几MHz。因此，由于中性点的电位变动，因此产生轴电压，流通轴电流。其结果，在电动机的轴承处发生电腐蚀。

近来，在电动机的领域中，使用逆变器装置的驱动技术极尽兴盛。使用逆变器装置的驱动技术与使用产生不失真的正弦波的电压源的驱动技术完全不同。也就是说，在使用逆变器装置的驱动技术中，构成矩形波状的电压源，进行伪三相驱动。专利文献5中公开了以下内容。即，在使用逆变器装置的驱动技术中，因中性点的电位变动而导致产生轴电压。当产生轴电压时，电动机中流通轴电流。因此，在电动机的轴承处容易发生电腐蚀。

众所周知，使用逆变器装置的驱动技术并不是基于以不失真的正弦波为电源的对称三相交流进行的驱动。因而，各相的电压不会相互抵消来始终呈零水平。也就是说，在电动机所具有的Y形接线的中性点处，会产生具有某种值的电压。

例如，后述的非专利文献1中公开了以下内容。即，由逆变器装置驱动的电动机具有Y形接线的中性点。在Y形接线的中性点处，周期性地发生基于凸状波形的波和方形波的大振幅的电压变化。凸状波形的波和方形波的最大值有时也会达到逆变器装置的电源电压值。

非专利文献1中存在涉及到“富士时报第72卷、第2号(1999年2月)”中刊登的逆变器驱动感应电动机的轴电压(P.144～P.149)的内容。

如该非专利文献1所示，中性点的电位变化被观测为旋转轴的轴电压。

如非专利文献1等中也公开过的那样，从逆变器装置提供的各相的驱动电压作为电能经过以下路径被传播到定子的外部。即，各相的驱动电压从电动机所具有的定子的定子绕组经过构成定子的构件的阻抗成分被传递到定子的外部。

电能通过电动机所具有的定子与转子之间的分布电容被传播到电动机所具有的转子。并且，电能经由构成转子的构件的阻抗成分而到达旋转轴。旋转轴位于与包括电动机的等效电路的对称三相交流电路等效的Y形接线的中性点。因此，在电动机所具有的旋转轴处观测到某种电位的变化。该电位如上所述那样被称为轴电压。

在对称三相交流电路中，各相中存在3次谐波分量。3次谐波分量不会相互抵消。已知在Y形接线的中性点处会观测到3次谐波分量。另外，已知在Y形接线的中性点处还会观测到各相的不平衡成分。

另外，关于电动机的驱动方法，很多情况下采用使用脉宽调制(PulseWidthModulation)方式(以下称为“PWM方式”)的逆变器驱动。在使用PWM方式的逆变器驱动的情况下，绕组的中性点的电位不为零。如上所述，在绕组的中性点产生某种电位。

按下面的观点来分析在上述的绕组的中性点处电位发生变化的情况。即，电动机具有构成电动机的各要素。从构成电动机的各要素导出等效电路。等效电路是基于各要素所具有的电气的等效阻抗成分而导出的。所导出的等效电路被当作对称三相交流电路。

在等效电路中，能够将电动机的旋转轴认作Y形接线的中性点。因此，可知在电动机的旋转轴处会发生某种电位的变化。

例如，从构成电动机的各要素提取各要素所具有的电气的等效阻抗成分。根据所提取出的等效阻抗成分来导出包括构成电动机的各要素的电动机的等效电路。尝试根据所导出的电动机的等效电路来计算轴电压。

专利文献5、非专利文献1等中公开了以下内容。即，从构成电动机的各要素提取各要素所具有的电气的等效阻抗成分。根据所提取出的等效阻抗成分来导出电动机的等效电路。基于所导出的等效电路来分析产生轴电压的过程。基于分析结果来抑制电腐蚀的发生。

对电动机的等效电路进行分析的方法包括以下方法。即，使用分布常数电路这样的思维方式来进行分析。或者，按分布常数电路的主要的电路元件进行集中常数元件化，来导出模型化后的集中常数电路。使用模型化后的集中常数电路来进行分析。除此以外，存在多样的分析手法。

此外，包括构成电动机的各要素的电动机的等效电路根据电动机的种类、电动机的构造而不同。具体地说，对于利用绝缘性的树脂来覆盖定子绕组和定子铁芯的电动机和利用金属制的壳体来覆盖定子绕组和定子铁芯的电动机来说，电动机的等效电路明显不同。

另外，电动机的等效电路还根据构成电动机所具有的转子的要素而不同。例如，等效电路根据是否具有形成转子的背轭的转子铁芯而不同。或者，等效电路根据在构成转子的磁极的磁体中磁体的电阻值高还是低而不同。另外，电动机的等效电路明显还根据上述的情况的组合而不同。

如上所述，包括构成电动机的各要素的电动机的等效电路按电动机的种类、电动机的构造而不同。因而，被认为最佳的降低电腐蚀的技术按电动机的种类、电动机的构造而不同。也就是说，对于全部种类的电动机提供能够同样应用的降低电腐蚀的技术是极为困难的。

因此，一般来说，按电动机的种类、电动机的构造来研究降低电腐蚀的技术。以往，提出了很多降低电腐蚀的技术。

如果通过进行逆变器驱动而产生轴电压，则在轴承的外圈与轴承的内圈之间产生电位差。轴电压包含因开关动作而产生的高频成分。轴承的内部存在油膜。当因轴电压引起的电位差达到将油膜绝缘击穿的电压时，高频电流流过轴承的内部。由于高频电流流过轴承的内部，因此在轴承的内部发生电腐蚀。若电腐蚀发展，则有时会在轴承所具有的内圈的内部或轴承所具有的外圈的内部产生波状磨损现象，从而成为异响的原因。在电动机中，电腐蚀为需要解决的代表性的不良现象。

如上所述，电腐蚀是构成轴承的构件由于电弧放电而受到损伤的现象。因轴电压而导致在轴承所具有的内圈与轴承所具有的外圈之间产生电位差。关于因轴电压引起的放电电流，轴电流按轴承的内圈-作为滚动体的球-轴承的外圈这个路径流动。因而，为了抑制电腐蚀的发生，提出了如下的对策。

(1)使轴承的内圈与轴承的外圈为导通状态。

(2)使轴承的内圈与轴承的外圈为绝缘状态。

(3)降低轴电压。

作为实现上述(1)的具体方法，可列举出使轴承中使用的润滑剂为具有导电性的润滑油。但是，具有导电性的润滑剂存在随着时间经过而导电性变差、或者缺乏滑动移动的可靠性等问题。

作为实现上述(1)的其它具体方法，还可考虑在旋转轴上设置电刷来设为导通状态的方法。该方法存在产生电刷的磨损粉、或者需要用于设置电刷的空间等问题。

并且，作为实现上述(1)的另一具体方法，还可考虑将滑动轴承用作轴承的方法。该方法能够通过将使金属烧结来使金属含有油的含油轴承用作滑动轴承来实现。如果将含油轴承用作滑动轴承，则能够使轴承为感应状态。

近年来，在通过PWM方式的逆变器驱动来控制的电动机中，在转子的两侧使用球轴承的结构是主流的。但是，在此前的电动机中，一般是在转子的两侧使用滑动轴承的结构。

例如，专利文献6、专利文献7中公开了以下内容。即，轴承是导通状态，因此不会产生放电，从而也不发生电腐蚀。

但是，在使用滑动轴承的情况下，相比于使用球轴承的情况，进行旋转的轴的旋转精度差。另外，在使用滑动轴承的情况下，轴承的损耗大。因而，使用滑动轴承的电动机与使用球轴承的电动机相比效率低。

作为实现上述(2)的具体方法，可列举出将位于轴承内部的滚动体的材质从具有导电性的铁等金属材料变更为作为绝缘体的陶瓷材料等方法。该方法的抑制电腐蚀的发生的效果非常好。然而，该方法存在成本高这样的经济上的问题。

作为实现上述(2)的另一具体方法，还可考虑将具有绝缘性的滑动轴承用作轴承的方法。例如，专利文献8中公开了以下内容。即，将由树脂形成的具有绝缘性的滑动轴承用作轴承。如果设为本结构，则能够使轴承部分为绝缘状态。因此，具有绝缘性的轴承部分不会发生电腐蚀。

但是，与上述的方法同样地，相比于使用球轴承的情况，进行旋转的轴的旋转精度差。另外，关于由树脂形成的滑动轴承，轴承的损耗大。因而，使用由树脂形成的滑动轴承的电动机与使用球轴承的电动机相比效率低。

作为实现上述(3)的具体方法，已知如专利文献9所示的方法。即，通过在转子中设置电介质层来降低轴电压，抑制电腐蚀的发生。

作为实现上述(3)的其它具体方法，已知如专利文献10所示的方法。即，使定子铁芯与具有导电性的金属制的端盖之间电短路。因此，通过改变在定子铁芯与端盖之间产生的静电容量来降低轴电压。

另外，作为实现上述(3)的另一具体方法，已知如专利文献11所示的方法。即，将电动机所具有的定子铁芯等与地线、即大地电连接。

专利文献1：日本特开平8-340637号公报

专利文献2：日本特公昭47-4112号公报

专利文献3：日本特开昭50-76547号公报

专利文献4：日本特开昭57-16549号公报

专利文献5：日本特开平10-32953号公报

专利文献6：日本特公昭61-52618号公报

专利文献7：日本特开平8-214488号公报

专利文献8：日本特开2011-47495号公报

专利文献9：日本特开2010-166689号公报

专利文献10：日本特开2007-159302号公报

专利文献11：日本特开2004-229429号公报

非专利文献1：“富士时报第72卷、第2号(1999年2月)”、逆变器驱动感应电动机的轴电压P.144～P.149

发明内容

作为本发明的对象的电动机具备定子、转子、一对轴承、外圈导通部以及印刷电路板。

定子具有定子铁芯和卷绕安装于定子铁芯的绕组。

转子具有旋转体和轴。旋转体包括永磁体、外侧铁芯、内侧铁芯以及电介质层。永磁体与定子相向地位于周向。外侧铁芯位于外周侧，是层叠钢板而形成的。内侧铁芯位于内周侧，是层叠钢板而形成的。电介质层位于外侧铁芯与内侧铁芯之间。轴以贯通旋转体的轴心的方式安装于旋转体。轴在轴心方向上以一方为输出轴侧，以另一方为非输出轴侧。

一对轴承各自包括内圈和外圈。一对轴承在轴心方向上位于夹着旋转体的位置。另外，一对轴承将轴旋转自如地支承。

外圈导通部将一对轴承所包括的各自的外圈之间电连接。

印刷电路板具有驱动电路和阻抗元件。驱动电路包括接地线。驱动电路控制向绕组流通的电流。阻抗元件由至少一对以上的导电性图案形成。

特别是，形成阻抗元件的一方的导电性图案与外圈导通部电连接。另外，形成阻抗元件的另一方的导电性图案与驱动电路所包括的接地线电连接。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1中的电动机的主要部分截面的主要部分截面图。

图2是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的具体例1的立体图。

图3是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的其它具体例1的立体图。

图4是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的又一具体例1的立体图。

图5是表示本发明的实施方式1中的电动机中静电容量性的成分的静电容量值与电动机中产生的轴电压之间的关系的特性图。

图6是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的具体例2的立体图。

图7是图6中示出的7-7截面图。

图8是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的其它具体例2的立体图。

图9是图8中示出的9-9截面图。

图10是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的具体例3的立体图。

图11是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的其它具体例3的立体图。

图12是搭载有本发明的实施方式1中说明的电动机的空调室内机的概要图。

具体实施方式

本发明的实施方式中的电动机通过后述的结构来抑制轴承处发生电腐蚀。另外，关于本发明的实施方式中的电设备，能够利用通过后述的结构来抑制在轴承处发生电腐蚀的电动机。

也就是说，以往的电动机中存在以下的应该改进的方面。

即，无论采用上述的以往技术中的哪一个，电动机都始终需要在技术上进一步提高。

电动机包括被称为树脂模制电动机的电动机。或者，电动机包括被称为钢板电动机的电动机。树脂模制电动机是指使用树脂将定子等模制成型为一体的电动机。钢板电动机是指将定子等的外壳收纳于金属制的壳体的电动机。

有时会对树脂模制电动机或钢板电动机使用专利文献9所公开的技术。此时，以往的电动机利用电介质层所具有的静电容量性的成分，因此能够抑制在轴承所具有的内圈感应出高频电压。

然而，即使使用专利文献9所公开的技术，在以往的电动机中，确保适当的轴电压也是有限度的。

此外，在以往的电动机中，为了变更电介质层所具有的静电容量性的成分，存在以下的方法。

以往的电动机具备具有旋转体和轴的转子。以往的电动机中使用的旋转体具有外侧铁芯、内侧铁芯以及位于外侧铁芯与内侧铁芯之间的电介质层。电介质层由绝缘树脂形成。

一个方法是变更形成电介质层的绝缘树脂的介电常数。只要变更绝缘树脂的介电常数，就能够变更静电容量。

下一个方法是变更旋转体所具有的外侧铁芯与内侧铁芯之间的距离。只要变更外侧铁芯与内侧铁芯之间的距离，就能够变更绝缘树脂的厚度。只要变更绝缘树脂的厚度，就能够变更静电容量。

另一方法是变更外侧铁芯沿着轴心的方向的长度和内侧铁芯沿着轴心的方向的长度。只要变更外侧铁芯沿着轴心的方向的长度和内侧铁芯沿着轴心的方向的长度，就能够变更两个铁芯相向的面积。只要变更两个铁芯相向的面积，就能够变更静电容量。

另外，关于电设备中使用的电动机，按电设备大体确定电动机的标称、形状等规格。因而，对于电动机中具备的定子所容许的形状、定子的尺寸存在限制。一般来说，定子的形状、定子的尺寸已被标准化。也就是说，难以将定子的尺寸等大幅变更。因此，也无法容易地变更定子所包括的电介质层的形状、电介质层的尺寸等。

另外，在对形成电介质层的绝缘树脂的介电常数进行变更的情况下，有时变更树脂材料。但是，在变更树脂材料的情况下，必须对介电常数以外的项目、例如强度等项目进行评价。存在大量需要确认的项目，因此无法容易地变更树脂材料。

或者，还有在位于输出轴侧的端盖与印刷电路板所具有的地之间插入电容器的方法。但是，在插入电容器的情况下，印刷电路板整体的厚度变厚。

本发明用于解决在对转子设置电介质层时成为阻碍的上述问题。

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。此外，下面的实施方式是具体实现本发明的一个例子，并不限定本发明的技术范围。

(实施方式1)

在本实施方式中，作为电设备，例示了尤其起到显著的作用效果的空调机来进行说明。后述的电动机搭载于空调机的室内机。电动机是对送风风扇进行驱动的无刷电动机。在下面的说明中，关于电动机，例示了转子旋转自如地配置于定子的内周侧的内转子型的电动机来进行说明。

图1是表示本发明的实施方式1中的电动机的主要部分截面的主要部分截面图。

如图1所示，电动机100具备定子10、转子14、一对轴承15a、15b、外圈导通部22以及印刷电路板18。

定子10具有定子铁芯11和定子绕组12，该定子绕组12是卷绕安装于定子铁芯11的绕组。

转子14具有旋转体30和轴16。旋转体30包括作为永磁体的磁体32、外侧铁芯31a、内侧铁芯31b以及电介质层50。作为永磁体的磁体32与定子10相向地位于周向。外侧铁芯31a位于外周侧，是层叠钢板而形成的。内侧铁芯31b位于内周侧，是层叠钢板而形成的。电介质层50位于外侧铁芯31a与内侧铁芯31b之间。轴16以贯通旋转体30的轴心16a的方式安装于旋转体30。轴16在轴心16a方向上以一方为输出轴16b侧，以另一方为非输出轴16c侧。

一对轴承15a、15b分别包括内圈150a、150b和外圈151a、151b。一对轴承15a、15b在轴心16a方向上位于夹着旋转体30的位置。另外，一对轴承15a、15b将轴16旋转自如地支承。此外，有时也将一对轴承15a、15b总称为轴承15。

外圈导通部22将一对轴承15a、15b所包括的各自的外圈151a、151b之间电连接。

如图4所示，印刷电路板18具有驱动电路40和阻抗元件41。驱动电路40包括接地线42。驱动电路40控制向作为绕组的定子绕组12流通的电流。阻抗元件41由至少一对以上的导电性图案60、70形成。图4的详情在后面叙述。

特别是，形成阻抗元件41的一方的导电性图案60与外圈导通部22电连接。另外，形成阻抗元件41的另一方的导电性图案70与驱动电路40所包括的接地线42电连接。

特别起到显著的作用、效果的方式如下。

即，如图1所示，电动机100具备分别保持一对轴承15a、15b的一对端盖17、19。一对端盖17、19由金属形成，具有导电性。

在电动机100中，形成阻抗元件41的一方的导电性图案60与外圈导通部22及一对端盖17、19中的至少任一个电连接。

另外，电动机100具备树脂外壳部13，该树脂外壳部13是将定子10与位于非输出轴16c侧的端盖19模制成型为一体的树脂部。一对端盖17、19中的端盖19保持位于轴16的非输出轴16c侧的轴承15b。

另外，在电动机100中，在作为树脂部的树脂外壳部13中埋设有外圈导通部22的至少一部分。

使用附图来进一步详细地说明。

如图1所示，定子铁芯11上卷绕安装有作为绕组的定子绕组12。在定子铁芯11与定子绕组12之间存在由绝缘树脂形成的绝缘体21。

定子铁芯11与其它固定构件一起通过作为模制构件的树脂外壳部13而模制成型。作为树脂部的树脂外壳部13由绝缘性的树脂形成。在本实施方式1中，电动机100通过树脂外壳部13模制成型为一体。因此，电动机100包括外形大致呈圆筒形状的定子10。

在定子10的内侧隔着空隙插入有转子14。转子14具有包括转子铁芯31的圆板状的旋转体30以及贯通旋转体30的轴心16a的轴16。

旋转体30在周向上将作为永磁体的铁氧体树脂的磁体32以与定子10的内周侧相向的方式保持。

如图1所示，在旋转体30中，外侧铁芯31a、电介质层50、内侧铁芯31b从最外周的磁体32向内周侧的轴16依序配置。外侧铁芯31a位于旋转体30的外周侧。内侧铁芯31b位于旋转体30的内周侧。

也就是说，本实施方式1中的旋转体30的包括外侧铁芯31a和内侧铁芯31b的转子铁芯31、电介质层50以及磁体32成型为一体。这样，定子10的内周侧与旋转体30的外周侧相向地配置。

在与旋转体30紧固的轴16处安装有支承轴16的一对轴承15a、15b。一对轴承15a、15b是球轴承。一对轴承15a、15b是具有多个铁球来作为滚动体152a、152b的圆筒形状的轴承。关于轴承15a、15b，轴承15a、15b所具有的内圈150a、150b固定于轴16。

如图1所示，轴16包括输出轴16b，该输出轴16b是从电动机100主体突出的部分。在本结构中，位于输出轴16b侧的轴承15a支承轴16。在作为该输出轴侧的相反侧的非输出轴16c侧，轴承15b支承轴16。

轴承15a、15b通过轴承15a、15b所具有的外圈151a、151b固定于各自的端盖17、19。端盖17、19由具有导电性的金属形成。如图1所示，轴承15a固定于位于输出轴16b侧的端盖17。轴承15b固定于位于非输出轴16c侧的端盖19。通过以上的结构，轴16被两个轴承15a、15b所支承，转子14旋转自如。

并且，如图1所示，在本实施方式1中的作为无刷电动机的电动机100中内置有印刷电路板18，该印刷电路板18上安装有包括控制电路的驱动电路40。关于电动机100，在内置印刷电路板18之后将位于输出轴16b侧的端盖17压入到定子10。通过这样形成无刷电动机。

印刷电路板18上连接有很多连接线20。通过连接线20对印刷电路板18提供对定子绕组12施加的电源电压Vdc、控制电路的电源电压Vcc以及用于控制转速的控制电压Vsp。并且，还对印刷电路板18提供控制电路的接地线42等。

另外，安装有驱动电路40的印刷电路板18上的零电位点与大地的地线及初级侧电源电路相绝缘。也就是说，零电位点与大地的地线及初级侧电源电路之间处于浮接(floating)的状态。

在此，零电位点是指印刷电路板18上的作为基准电位的0伏特电位。零电位点表示通常被称为接地部分(ground)的接地布线。连接线20所包含的接地线与该零电位点、即接地布线连接。

安装有驱动电路40的印刷电路板18上连接有用于提供定子绕组12的电源电压的电源电路。该电源电路与初级侧电源电路及连接于初级侧电源电路的大地的地线之间电绝缘。

控制电路上连接有用于提供电源电压的电源电路。该电源电路与初级侧电源电路及连接于初级侧电源电路的大地的地线之间电绝缘。

另外，控制电源与引线连接。除此以外，控制电路与接地线连接。这些引线、接地线与独立地接地的大地的地线之间电绝缘。

也就是说，安装于印刷电路板18的驱动电路40相对于初级侧电源电路的电位、大地的地线的电位处于电绝缘的状态。换言之，安装于印刷电路板18的驱动电路40相对于初级侧电源电路的电位、大地的地线的电位处于电位悬浮的状态。该状态也称为电位浮动的状态。

因而，下面的电源电路也称为浮动电源。即，作为对象的电源电路提供连接于印刷电路板18的定子绕组12的电源电压。或者，其它电源电路提供控制电路的电源电压。

通过连接线20对如以上那样构成的本实施方式1中的无刷电动机提供各电源电压和控制信号。当被提供各电源电压、控制信号时，安装于印刷电路板18的驱动电路40对卷绕安装于定子10的定子绕组12通电。当卷绕安装于定子10的定子绕组12通电时，驱动电流流过定子绕组12。由定子绕组12产生的磁场通过定子铁芯11而成为大的磁场。

在通过定子铁芯11得到的磁场与从铁氧体树脂的磁体32产生的磁场之间，与各磁场的极性相应地产生吸引力和排斥力。通过这些吸引力和排斥力，转子14以轴16为中心进行旋转。

接着，说明本实施方式1中的无刷电动机的更详细的结构。

如上所述，作为无刷电动机的电动机100的轴16由一对轴承15支承。另外，各个轴承15a、15b也通过各自的端盖17、19被固定。端盖17、19由具有导电性的金属形成。

具体地说，通过下面的过程形成。首先，对位于非输出轴16c侧的轴承15b安装端盖19。

端盖19的外周径与轴承15b所具有的外圈151b的外周径大致相等。轴承15b通过被压入到位于非输出轴16c侧的端盖19而被固定。被压入了轴承15b的端盖19以与树脂外壳部13成为一体的方式被模制成型。

即，如图1所示，非输出轴16c侧的树脂外壳部13具有从电动机100主体的中央部向非输出轴16c方向突出的突出部13a。在该突出部13a的内部配置有位于非输出轴16c侧的端盖19来作为内端盖。端盖19与树脂外壳部13模制成型为一体。

另外，本实施方式1中的电动机100通过作为导通体的外圈导通部22使位于输出轴16b侧的端盖17与位于非输出轴16c侧的端盖19之间电导通。作为导通体的外圈导通部22的一部分被埋设于形成树脂外壳部13的树脂。

具体地说，位于非输出轴16c侧的端盖19预先电连接有非输出轴侧导通销22a。如图1所示，非输出轴侧导通销22a的一端与端盖19的凸缘部19b连接。非输出轴侧导通销22a配置于树脂外壳部13的内部。非输出轴侧导通销22a与端盖19同样地，与形成树脂外壳部13的树脂模制成型为一体。

非输出轴侧导通销22a作为位于电动机100内部的部件而配置于树脂外壳部13的内部。若设为本结构，则能够预防非输出轴侧导通销22a受到生锈、外力等不良状况伤害。因此，能够确保对于使用电动机100的环境、施加于电动机100的来自外部的应力等具有高可靠性的电连接。

非输出轴侧导通销22a与导线22c连接。导线22c在树脂外壳部13的内部从凸缘部19b向作为无刷电动机的电动机100的外周向延伸。另外，导线22c与轴16所延伸的方向平行地从电动机100的外周附近向输出轴16b侧进一步延伸。导线22c从树脂外壳部13的输出轴16b侧的端面露出。

从树脂外壳部13露出的导线22c与安装在印刷电路板18上的输出轴侧导通销22b电连接。另外，导线22c还通过与位于输出轴16b侧的端盖17相接的输出轴侧导通销22b而与端盖17电连接。

通过以上的结构，一对端盖17、19通过外圈导通部22而电连接。在本实施方式1中，外圈导通部22由非输出轴侧导通销22a、导线22c、输出轴侧导通销22b形成。

另外，关于位于输出轴16b侧的端盖17与位于非输出轴16c侧的端盖19，端盖17、19以通过树脂外壳部13与定子铁芯11相绝缘的状态通过外圈导通部22彼此电连接。

位于非输出轴16c侧的端盖19具有呈中空圆筒状的杯形状的圆筒部19a。圆筒部19a在一方具有开口。端盖19具有以圆筒部19a为中心向外周向扩展的环状的凸缘部19b。凸缘部19b从圆筒部19a所开口的部分向外周向扩展。圆筒部19a的内周径与轴承15b的外周径大致相等。轴承15b通过被压入到圆筒部19a而被固定于端盖19。另外，轴承15b还通过端盖19而固定于树脂外壳部13。

如果设为本结构，则位于非输出轴16c侧的轴承15b所具有的外圈151b被压入到金属制的端盖19而被固定。因此，本实施方式1中的电动机100也能够抑制因蠕变引起的不良状况。

另外，位于非输出轴16c侧的端盖19所具有的凸缘部19b的外周径大于轴承15b的外周径。而且，端盖19所具有的凸缘部19b的外周径至少小于旋转体30的外周径。

如果将端盖19设为这种结构，则能够减少金属材料。具体地说，在将凸缘部19b设为外周径大于旋转体30的外周径并覆盖定子10的结构的情况下，需要很多金属材料。因此，如果将端盖19设为上述的结构，则能够抑制金属材料的使用，从而能够抑制成本的增加。

另外，如上所述，抑制使用金属材料的端盖19的面积，并且端盖19的轮廓被树脂外壳部13一体覆盖而模制成型。因此，能够抑制从轴承15b产生的噪音。

接着，位于输出轴16b侧的轴承15a通过具有与定子10的外周径大致相等的外周径的端盖17而被固定。安装于输出轴16b侧的端盖17大致为圆板形状。位于输出轴16b侧的端盖17在中央部分形成有具有与轴承15a的外周径大致相等的内周径的突出部23。该突出部23的内侧是中空的。

在定子10上安装有印刷电路板18。轴承15a被压入到在位于输出轴16b侧的端盖17处形成的突出部23的内部。另外，端盖17以形成于端盖17的外周的连接端部与定子10的连接端部相嵌合的方式被压入到定子10。因此，形成本实施方式1中的无刷电动机。

如果设为本结构，则组装作业变得容易。

并且，印刷电路板18具有用于控制向定子绕组12流通的电流的驱动电路40。驱动电路40包括接地线42。

如图4所示，印刷电路板18还具有由一对以上的导电性图案60、70形成的阻抗元件41。印刷电路板18具有一对以上、即多个以上的导电性图案。阻抗元件41以静电容量性的成分为主要的成分。阻抗元件41由与电容元件43基本等效的电路元件构成。

此外，在上述的实施方式1中，说明了采用由具有导电性的金属形成的端盖17、19的结构。

一对轴承15所具有的外圈151a、151b只要进行电连接即可，也可以设为下面的结构。

即，关于端盖17、19，也可以取代金属材料而由绝缘性材料、树脂等形成。另外，也可以是，某一方的端盖由具有导电性的金属形成，另一方的端盖由绝缘性材料、树脂等形成。

另外，在上述的实施方式1中，说明了定子10与端盖19等通过树脂被模制成型为一体的电动机100。这种电动机100也被称为树脂模制电动机。

此外，本发明在作为外壳的定子等收纳于金属制的壳体的结构中也是有效的。这种电动机被称为钢板电动机。

接着，使用图2～图11来说明本实施方式1中的电动机100进一步起到显著的作用、效果的具体例。

(具体例1)

图2是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的具体例1的立体图。图3是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的其它具体例1的立体图。图4是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的另一具体例1的立体图。图5是表示本发明的实施方式1中的电动机中静电容量性的成分的静电容量值与电动机中产生的轴电压之间的关系的特性图。

如图2至图4所示，电动机100所具备的印刷电路板18具有以下的阻抗元件41。

即，如图2至图4所示，阻抗元件41是以静电容量性的成分为主要的成分的电容元件43。

如图2或图3所示，各个导电性图案60、70位于印刷电路板18的单面。各个导电性图案60、70形成阻抗元件41。

或者，如图4所示，导电性图案60、70分别位于印刷电路板18的两面中的各个面。

使用图2至图4来进一步详细地说明。

如图2、图4所示，印刷电路板18在上表面侧具有输出轴侧导通销22b以及与输出轴侧导通销22b电连接的导电性图案60。在下面的说明中，为了易于理解地说明，将图中的印刷电路板18的位于上侧的面称为上表面。同样地，将图中的印刷电路板18的位于下侧的面称为下表面。

另外，在本具体例1中，导电性图案60、70的材料均使用铜。

如图3、图4所示，印刷电路板18在上表面侧具有输出轴侧导通销22b。印刷电路板18在下表面侧具有导电性图案70。导电性图案70与连接线20所具有的接地线及控制电路所包括的接地线电连接。

即，导电性图案60与导电性图案70相向地形成于位于输出轴16b侧的端盖17与印刷电路板18所具有的接地部分之间，由此存在静电容量性的成分。导电性图案60位于印刷电路板18的上表面侧。导电性图案70位于印刷电路板18的下表面侧。

静电容量性的成分能够通过下面的要素而被改变。即，第一要素是导电性图案60与导电性图案70相向地形成的相向面积。

第二要素是位于导电性图案60与导电性图案70之间的印刷电路板18的厚度。

第三要素是位于导电性图案60与导电性图案70之间的印刷电路板18的介电常数。

只要改变静电容量性的成分，就能够控制电动机中产生的轴电压。

下面示出改变静电容量性的成分来控制电动机中产生的轴电压的具体例。

如图5所示，在本实施方式1中，在静电容量性的成分为14.5pF时，轴电压的值最小。

此外，在本实施方式1中，被测定的印刷电路板18为下面的值。即，印刷电路板18的厚度是1.2mm。印刷电路板18的相对介电常数为4.5。在印刷电路板18中，导电性图案60与导电性图案70相向地形成的相向面积为437mm²。

(具体例2)

图6是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的具体例2的立体图。图7是图6中示出的印刷电路板的7-7截面图。图8是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的其它具体例2的立体图。图9是图8中示出的印刷电路板的9-9截面图。

如图6至图9所示，电动机100所具备的印刷电路板18具有下面的阻抗元件41。

即，如图6至图9所示，印刷电路板18是多层基板。各个导电性图案61、62位于多层基板所具有的层之间。各个导电性图案61、62形成阻抗元件41。

使用图6、图7来进一步详细地说明。

在具体例1中，关于印刷电路板18，使用在单面具有导电性图案60、70的单面基板。此外，在具体例1中，关于印刷电路板18，使用在两面具有导电性图案60、70的双面基板。

在具体例2中，如图6、图7所示，关于印刷电路板18，使用在层之间具有导电性图案61、62的多层基板。

在使用多层基板的情况下，如图6、图7所示，使位于第一内层的导电性图案61与位于第二内层的导电性图案62相向。基于使导电性图案61与导电性图案62相向地形成的相向面积来生成静电容量性的成分。

作为其它具体例2，如图8、图9所示，关于印刷电路板18，也可以使位于外层的导电性图案60与位于作为内层的第一内层的导电性图案61相向。如果设为本结构，则基于使导电性图案60与导电性图案61相向地形成的相向面积来生成静电容量性的成分。

无论是上述哪一个具体例，均能够通过改变相向面积来调整静电容量性的成分。

(具体例3)

图10是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的具体例3的立体图。图11是表示本发明的实施方式1中的电动机中使用的印刷电路板的其它具体例3的立体图。

如图10、图11所示，电动机100所具备的印刷电路板18具有下面的阻抗元件41。

即，如图10、图11所示，阻抗元件41是以静电容量性的成分为主要的成分的电容元件43。阻抗元件41由各个导电性图案80形成。各个导电性图案80具有至少2个以上的块图案81、81a。块图案81、81a包括电连接部82或电切断部83。各个导电性图案80通过将块图案81、81a间连接或将块图案81、81a间切断来调整静电容量性的成分。

使用图10、图11来进一步详细地说明。

如图10所示，具体例3与具体例1、2相比在下面的方面不同。即，在本具体例3中，位于印刷电路板18的上表面侧的导电性图案80被分割为多个块图案81、81a。被分割为5个块图案的导电性图案80中的块图案81a通过输出轴侧导通销22b而与位于输出轴16b侧的端盖17电连接。

在本具体例3中，块图案81、81a的面积彼此相等。具体地说，1个块图案81、81a的面积为150mm²。另外，在1个块图案81与位于印刷电路板18的下表面侧的导电性图案70之间产生的静电容量性的成分为5.0pF。

在以上的结构中，在导电性图案80中，通过焊料、引线等连接部82将块图案81、81之间电连接。因此，能够向增加静电容量性的成分的方向调整使用导电性图案80的电动机。

使用本具体例3中示出的导电性图案80的电动机能够在5pF～25pF之间调节在位于输出轴16b侧的端盖17与印刷电路板18所具有的接地部分之间产生的静电容量性的成分。

或者，若设为下面的结构，则能够向降低静电容量性的成分的方向调整使用导电性图案80的电动机。

即，如图11所示，导电性图案80具有将块图案81、81a间电连接的作为切断部的导电性图案83。为了得到期望的静电容量性的成分，能够切断存在于适当的位置的导电性图案83。能够通过激光、超声波切割机等来切断导电性图案83。

并且，也可以同时使用图10所示的结构和图11所示的结构。在该情况下，能够向增加静电容量性的成分的方向、降低静电容量性的成分的方向这两方的方向调整导电性图案80。

根据以上的说明可以明确的是，根据搭载电动机的电设备不同，轴电压有时会变化。即使在这种情况下，也能够根据搭载电动机的设备容易地改变轴电压。

换言之，本实施方式1中的电动机与变更转子所具有的电介质层的面积、形成电介质层的绝缘树脂的材质、形状来调节轴电压的方式相比，能够容易地调节轴电压。因此，能够通过简单的结构来提供通用性高的电动机。其结果，本实施方式1中的电动机的产业价值变高。

另外，本实施方式1中的电动机使用印刷电路板所具有的导电性图案来调整静电容量性的成分。因此，能够有效利用电动机内的空间。也就是说，在以往的电动机中，存在由于插入电容器而印刷电路板的厚度变厚这样的问题。但是，在本实施方式1中的电动机中，不使印刷电路板的厚度变厚就能够调整静电容量性的成分。而且，本实施方式1中的电动机不需要新安装电容器，因此能够低成本地应对电腐蚀。

在上述的结构中，关于印刷电路板，使用在单面具有导电性图案的单面基板。

此时，除了上述的结构以外，也可以设为下面的结构。即，形成于印刷电路板的单面的导电性图案的一对导电性图案接近地配置。一对导电性图案只要是梳齿状、蜿蜒状、漩涡状等形状，就会产生静电容量性的成分。

并且，也可以将基于印刷电路板所具有的导电性图案的静电容量性的成分与电容器部件相组合，利用并联电路、串联电路、将并联电路与串联电路组合而成的电路这样的结构来形成本实施方式1中的电动机。

此外，构成印刷电路板的绝缘层的材料一般来说使用环氧树脂(EpoxyResin)系。除此以外，构成印刷电路板的绝缘层的材料也可以是氟树脂(FluorocarbonResin)系、无机物(InorganicCompound)系等的材料。

另外，作为本实施方式1中的电动机的等效电路，连接表示出基于导电性图案的静电容量性的成分的等效电路的位置与连接通过对转子设置电介质层而得到的静电容量性的成分的电路的位置不同。

然而，在本实施方式1中的电动机中，调整静电容量性的成分的位置是适于将电动机中产生的轴电压的电压值以增减方式调整的位置。该见解是根据本发明的发明人所进行的技术试验和对电动机的等效电路进行分析得到的结果而导出的。

另外，如上所述，电动机的等效电路根据电动机的种类、电动机的构造而不同。例如，在利用绝缘性的树脂来覆盖定子绕组和定子铁芯的电动机以及利用金属制的壳体来覆盖定子绕组和定子铁芯的电动机中，电动机的等效电路明显不同。

并且，电动机的等效电路还根据电动机所具有的转子的构造而不同。例如，电动机的等效电路根据是否存在形成转子所包括的背轭的转子铁芯、构成磁极的磁体的电阻值的高低、是否存在形成转子的背轭的定子铁芯与构成磁极的磁体的电阻值的高低的组合等而不同。

因此，可认为降低电动机的电腐蚀的对策按电动机的种类、电动机的构造而各不相同。

因而，能够按电动机来个别调整静电容量性的成分的本实施方式在应对电动机的电腐蚀时是有用的。

(实施方式2)

接着，使用附图来说明将实施方式1中说明的电动机搭载于电设备的方式。此外，在后述的说明中，作为电设备的具体例，示出空调的室内机。

图12是搭载有本发明的实施方式1中说明的电动机的空调室内机的概要图。

如图12所示，作为本发明的实施方式2中的电设备的空调室内机210具备电动机201和作为驱动电动机201的驱动部的电动机驱动装置213。

参照附图来详细地说明。

如图12所示，在空调室内机210的壳体211内搭载有电动机201。电动机201所具有的轴216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由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对电动机201输出驱动信号。电动机201通过该驱动信号进行旋转。如果电动机201旋转，则横流风扇212也旋转。如果横流风扇212旋转，则能够将通过热交换器被调和后的空气送至设置有空调室内机的居室内。关于电动机201，能够利用上述的实施方式1中示出的无刷电动机。

此外，在上述的说明中，作为本发明的实施方式2中的电设备的具体例，例示了空调室内机。除了本具体例以外，也能够应用于空调室外机等各种的信息设备、产业设备等中使用的电动机。

产业上的可利用性

本发明的电动机通过降低轴电压来有效抑制在轴承处发生电腐蚀。因此，主要在期望电动机的廉价化和高寿命化的电设备、例如空调室内机、空调室外机、还有信息设备、产业设备等中搭载的电动机中是有用的。

附图标记说明

10：定子；11：定子铁芯；12：定子绕组(绕组)；13：树脂外壳部(树脂部)；13a、23：突出部；14：转子；15、15a、15b：轴承；16、216：轴；16a：轴心；16b：输出轴；16c：非输出轴；17、19：端盖；18：印刷电路板；19a：圆筒部；19b：凸缘部；20：连接线；21：绝缘体；22：外圈导通部；22a：非输出轴侧导通销；22b：输出轴侧导通销；22c：导线；30：旋转体；31：转子铁芯；31a：外侧铁芯；31b：内侧铁芯；32：磁体(永磁体)；40：驱动电路；41：阻抗元件；42：接地线；43：电容元件；50：电介质层；60、61、62、70、80：导电性图案；81、81a：块图案；82：连接部；83：导电性图案(切断部)；100、201：电动机；150a、150b：内圈；151a、151b：外圈；152a、152b：滚动体；210：空调室内机(电设备)；211：壳体；212：横流风扇；213：电动机驱动装置。

Claims (9)

1.一种电动机，具备：

定子，其具有定子铁芯和卷绕安装于所述定子铁芯的绕组；

转子，其具有旋转体和轴，所述旋转体包括与所述定子相向地位于周向的永磁体、位于外周侧的层叠钢板而形成的外侧铁芯、位于内周侧的层叠钢板而形成的内侧铁芯以及位于所述外侧铁芯与所述内侧铁芯之间的电介质层，所述轴以贯通所述旋转体的轴心的方式安装于所述旋转体，在轴心方向上，以一方为输出轴侧并且以另一方为非输出轴侧；

一对轴承，所述一对轴承各自包括内圈和外圈，在所述轴心方向上位于夹着所述旋转体的位置，并且将所述轴旋转自如地支承；

外圈导通部，其将所述一对轴承所包括的各自的所述外圈之间电连接；以及

印刷电路板，其具有驱动电路和阻抗元件，所述驱动电路包括接地线，并且控制向所述绕组流通的电流，所述阻抗元件由至少一对以上的导电性图案形成，

其中，形成所述阻抗元件的一方的所述导电性图案与所述外圈导通部电连接，并且

形成所述阻抗元件的另一方的所述导电性图案与所述驱动电路所包括的所述接地线电连接。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，

还具备一对端盖，所述一对端盖由金属形成，具有导电性，并且分别保持所述一对轴承，

形成所述阻抗元件的一方的所述导电性图案与所述外圈导通部及所述一对端盖中的至少任一个电连接。

3.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，

还具备树脂部，所述树脂部将所述定子与所述一对端盖中的保持位于所述轴的所述非输出轴侧的轴承的、位于所述非输出轴侧的端盖模制成型为一体。

4.根据权利要求3所述的电动机，其特征在于，

在所述树脂部中埋设有所述外圈导通部的至少一部分。

5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电动机，其特征在于，

所述阻抗元件是以静电容量性的成分为主要成分的电容元件。

6.根据权利要求1～4中的任一项所述的电动机，其特征在于，

形成所述阻抗元件的各个所述导电性图案位于所述印刷电路板的单面或两面。

7.根据权利要求1～4中的任一项所述的电动机，其特征在于，

所述印刷电路板是多层基板，

形成所述阻抗元件的各个所述导电性图案位于所述多层基板所具有的层之间。

8.根据权利要求1～4中的任一项所述的电动机，其特征在于，

所述阻抗元件是以静电容量性的成分为主要成分的电容元件，

形成所述阻抗元件的各个所述导电性图案具有包括电连接部或电切断部的至少2个以上的块图案，通过将所述块图案间连接或将所述块图案间切断来调整所述静电容量性的成分。

9.一种电设备，具备根据权利要求1～4中的任一项所述的电动机以及驱动所述电动机的驱动部。