JP2000315929A

JP2000315929A - モータ機構

Info

Publication number: JP2000315929A
Application number: JP11122306A
Authority: JP
Inventors: Toshio Otake; 登志男大竹; Mitsuhiko Kanda; 光彦神田; Katsumi Tomiyama; 勝巳富山; Naohito Oka; 尚人岡; Takeshi Uchida; 雄内田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2000-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】コモンモード電流によるノイズに対する対策
を施し、高周波機器からモータのベアリングに長時間電
流が流れ続けることによって、モータの軸受けが損傷
し、異常音が発生することを回避したモータ機構を提供
する。【解決手段】高周波ノイズを防止するノイズフィルタ
２５をモータ外郭３ａ内に内蔵するように、またノイズ
フィルタ２５が、電源１からの電源線２間に直列に接続
された２つのＹコンデンサで構成されＹコンデンサ同士
の接続点がアース側に接続された電源線に同方向に流れ
るコモンモード電流をアース側に流すコンデンサ回路、
上記電源線間に設けられ上記コモンモード電流を減衰さ
せるチョークコイル回路が、電源に近い側より、コンデ
ンサ回路２０，２１、チョークコイル回路２２、コンデ
ンサ回路２３，２４の順に接続されてなる回路からな
り、ノイズフィルタによるノイズ除去効果を増大させ
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、外部からのノイ
ズが商用電源線を伝搬し電子機器を含むモータ内部に入
らないよう、また電子機器やモータから発生するノイズ
が、他の電子機器等に影響を与えないよう、商用電源線
に流出するノイズを低減するノイズフィルタを用いるこ
とにより、外部からのノイズがモータ内のベアリング軸
受内側に侵入し、ノイズ電流で油膜が絶縁破壊を起こ
し、部分放電による機械的摩耗現象で軸受損傷に至り、
異常音の発生を防止するモータ機構に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１１に従来のモータ機構の回路構成を
示す。商用電源１に電源線２を介してモータ３は接続さ
れ使用される。以前はモータ３と同一の系統にインバー
タを用いた高周波機器(ノイズ源)４が接続されることは
無かった。そのため、外部からのノイズ侵入が少なく、
またモータ３からのノイズもそれほど多く発生せず、流
出しなかった。よってモータ３はノイズ流入の影響を受
けず、ノイズ対策は取られていなかった。しかし最近に
なって図１１に示す通り、モータ３と同一系統に高周波
機器４が接続されるケースが増えてきている。高周波機
器４は例えば、基本周波数６４ｋＨｚ等を用いたインバ
ータが一般的であり、基本周波数を基準とした高調波の
ノイズを発生する機器が多い。高周波機器４はノイズの
発生源であり、高周波機器４からモータ３へノイズが点
線の矢印で示すコモンモード電流Ｉｃとなって流入する
ことになる。流入経路は、高周波機器４から発生したノ
イズ源がコモンモード電流Ｉｃとなってモータ３の電源
線２に流入する。モータ３を筐体に取り付けた際に生ず
る浮遊容量Ｃｐを介して電源線２からモータ３にコモン
モード電流Ｉｃが流れ、機器筐体を経由して高周波機器
４に戻ることになる。このコモンモード電流Ｉｃが長時
間流れ続けることによってモータ３の軸受が損傷し、異
常音発生の原因ともなっている。

【０００３】次にモータ３の構造からコモンモード電流
Ｉｃの経路を解析してみることにする。図１２に従来の
モータ機構の断面図を示す。軸１０上に円筒形の回転子
１１と、その外側にわずかのギャップを隔てて同心状に
配置された固定子コイル１２で構成された構造であっ
て、固定子コイル１２に巻かれた一次巻線は電源線２に
接続され、モータ３の回転部分のエアギャップに回転磁
界を生ずる。回転子１１に巻かれた二次巻線の回転磁界
による電流が誘導され、この電流と回転磁界によってト
ルクが発生する機構となっている。

【０００４】一方、軸１０の周りにはモータ３のモータ
外郭３ａとリング状の固定具１５に固定されたベアリン
グ１３があり、軸１０の回転を支えている。モータ外郭
３ａの周囲にはモータ３を筐体に固定する支持板１４が
ある。コモンモード電流Ｉｃは太い矢印で示す通り電源
線２より侵入し固定子コイル１２へ入り、モータ３の回
転部分のエアギャップを経て回転子１１に誘導され、軸
１０経由でベアリング１３、固定具１５を介してモータ
３の外郭３ａ、支持板１４、筐体を経て戻るように流れ
る。回転子１１に近い側のベアリング１３のみ、障害を
受けており固定子コイル１２の影響と推定される。

【０００５】固定子コイル１２から回転子１１への回転
磁界による電流が誘導され、軸１０がトルクを得て回転
すると同時に、固定子コイル１２と回転子１１とのギャ
ップに存在する浮遊容量Ｃｐを介してコモンモード電流
Ｉｃも誘導により流れることになる。異常音発生の原因
として次の要素が考えられる。高周波機器４から発生し
たコモンモード電流Ｉｃがベアリング１３内のボールに
ノイズとして流入し、部分放電による摩耗現象で軸受損
傷に至っていると考えられる。損傷としての詳細は次の
通りである。インバータ等で発生した高周波のノイズが
モータ３の軸１０に誘起した電流で油膜が絶縁破壊を起
こし、部分放電によりベアリング１３軸受内側に洗濯板
状の小さな傷が発生し、この放電とボールの回転による
機械的摩耗現象で軸受損傷に至り、異常音が発生したと
推定される。

【０００６】また部分放電について詳細説明する。部分
放電とは、モータ３の電源１と筐体間の電極間に電圧印
加があると、電極間の絶縁媒体が全路破壊する前に、固
体絶縁物の内部の気体ギャップ(ボイド)内や固体絶縁物
表面で、部分的に気体が電離して部分放電(ボイド放電)
を起こす現象をいう。部分放電は微弱な繰り返しのパル
ス放電であるが、長時間にわたり絶縁物を損傷、劣化さ
せて全路破壊の原因となる。また結露が生じるとフラッ
シュオーバ電圧が低くても発生するようになるので、特
に湿度の高い環境内で使用されるモータ３に影響がある
と考えられている。

【０００７】そこで、異常音発生の原因と見られる電源
線２両線に流れる同方向のコモンモード電流Ｉｃを測定
した結果が、図１３に示す電源線に流れるコモンモード
電流の波形に示す通りである。電源線２の両端にカレン
トプローブを挟み込み測定したものである。図１３で測
定したコモンモード電流Ｉｃがモータ３のベアリング１
３にも同様に流れる。解析すると、電源周波数の電流位
相９０°を超える位相角の付近で高周波のノイズが重畳
されていることが分かる。このノイズを時間的に拡大す
ると図１３の時間的拡大図である図１４のようになる。
このノイズはコモンモード電流Ｉｃとしてモータ３へも
流れており、上述の通り、基本周波数の高調波成分の周
波数(数ＭＨｚ程度)がノイズとなってモータ３に流入
し、障害を与えている。

【０００８】図１５は従来の別のモータ機構の回路構成
を示す。電源１とモータ３間の電源線２にノイズフィル
タを挿入する手法の回路構成であり、動作についても同
時に説明する。基本周波数６４ｋＨｚ等のインバータを
用いた高周波機器４が、モータ３と同一系統に接続され
た場合において、高周波機器４からモータ３側にノイズ
がコモンモード電流Ｉｃとなって流入するのをノイズフ
ィルタ５で阻止する方法である。一般にノイズフィルタ
５は５０／６０Ｈｚの商用電源電流を通過させる働き
と、外部からのノイズが電子機器等の負荷に流入し制御
回路等における障害発生を防止する働きと、そして負荷
の内部で発生したノイズが流出しないよう阻止する働き
をもっている。

【０００９】市販品のノイズフィルタ５を用いた場合の
例を図１５に基づいて説明する。ノイズフィルタ５を商
用電源１とモータ３の間の電源線２間に挿入することが
考えられる。ノイズフィルタ５を挿入することにより、
ノイズ電流をある程度まで低減することが可能である。
対策に供したノイズフィルタ５は電源に近い側より２つ
のＹコンデンサ(Ｙコンと略す)６、７とＸコンデンサ
(Ｘコンと略す)８、およびコモンモードチョークコイル
９とで構成されている。Ｙコン６とＹコン７の接続点は
アース(筐体でも可)へ接続される。一方、Ｙコン６とＹ
コン７の他端は電源線２に接続される。これが、Ｘコン
８の両端と接続されている。さらにこの両端がコモンモ
ードチョークコイル９へと接続されている。

【００１０】高周波機器４から発生した数ＭＨｚ付近の
コモンモード電流ＩｃのノイズはＹコン６とＹコン７に
流れ、アースへと導かれ減衰する。残ったコモンモード
電流Ｉｃもコモンモードチョークコイル９へ流れる。コ
モンモードチョークコイル９へ流れた異方向の電流(ノ
ーマルモード)に対しては、お互いに逆方向で相殺する
ように巻回されているので、インダクタとして働く機能
を持っていないので、モータを駆動する電源等のノーマ
ルモード電流は、そのまま通過する。しかし同方向の電
流(コモンモード)に対しては相互誘導係数が加算され、
独立したインダクタとして働くためさらにコモンモード
電流Ｉｃは減衰する。

【００１１】よって、ノイズフィルタ５を挿入したこと
により、数ＭＨｚ帯のコモンモード電流Ｉｃを全てでは
ないにしろ、ある程度、阻止することができる。ノイズ
フィルタ５の減衰特性とコモンモード電流Ｉｃの帯域が
一致したためと考えられる。

【００１２】ノイズフィルタ５を挿入しない場合と比
べ、モータ３への電源線２の同方向に流れるコモンモー
ド電流を測定すると、図１６のように電源の電流位相９
０°を超える付近で数ＭＨｚ帯の高周波ノイズ成分が対
策しない前と比べ若干少なくなっていることが分かる。
このノイズ成分を時間的に拡大して見ると図１６の時間
的拡大図である図１７のようになっている。未対策の場
合と比べ、若干少なくなったものの完全になくなった訳
ではない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来のモ
ータ機構では、コモンモード電流によるノイズに対する
対策を施しても、まだ十分ではないという課題があっ
た。

【００１４】この発明は、上記の課題を解消するために
なされたもので、より効果のあるコモンモード電流によ
るノイズに対する対策を施したモータ機構を提供するこ
とを目的とする。

【００１５】この発明においては、高周波回路から発生
したコモンモード電流がモータのベアリングにノイズを
発生させ、部分放電による摩耗現象で軸受損傷に至る異
常音の発生を防止する。その手段として、コモンモード
電流が流れにくくなるようモータと電源側との間に部分
放電対策用ノイズフィルタを挿入する。ノイズフィルタ
を挿入する箇所はモータにより近い程効果的であること
から、モータ外郭の内部に挿入したり、またモータ外郭
の外側に直付する。また、取り付けるノイズフィルタの
回路構成をより効果的なものにする。また、モータ内に
誘電体や絶縁体を所定の部分に設けることにより、モー
タのベアリング部分に流れるノイズを別の支障のない部
分に流れるようにする。さらにこれらの所望のものを組
み合わせたものを含む。これにより、高周波機器からモ
ータのベアリングに長時間電流が流れ続けることによっ
て、モータの軸受けが損傷し、異常音が発生することを
回避する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、高周波ノイズを防止するノイズフィルタをモー
タ外郭の中に内蔵したことを特徴とするモータ機構にあ
る。

【００１７】またこの発明は、高周波ノイズを防止する
ノイズフィルタをモータ外郭の外側に取り付けたことを
特徴とするモータ機構にある。

【００１８】またこの発明は、上記ノイズフィルタが、
電源からの電源線間に直列に接続された２つのＹコンデ
ンサで構成されＹコンデンサ同士の接続点がアース側に
接続された電源線に同方向に流れるコモンモード電流を
アース側に流すコンデンサ回路、上記電源線間に設けら
れ上記コモンモード電流を減衰させるチョークコイル回
路が、電源に近い側より、コンデンサ回路、チョークコ
イル回路、コンデンサ回路の順に接続されてなる回路か
らなることを特徴とする請求項１または２に記載のモー
タ機構にある。

【００１９】またこの発明は、上記ノイズフィルタが、
電源からの電源線間に直列に接続された２つのＹコンデ
ンサで構成されＹコンデンサ同士の接続点がアース側に
接続された電源線に同方向に流れるコモンモード電流を
アース側に流すコンデンサ回路、上記電源線間に設けら
れ上記コモンモード電流を減衰させるチョークコイル回
路が、電源に近い側より、チョークコイル回路、コンデ
ンサ回路、チョークコイル回路の順に接続されてなる回
路からなることを特徴とする請求項１または２に記載の
モータ機構にある。

【００２０】またこの発明は、上記ノイズフィルタが、
電源からの電源線間に直列に接続された２つのＹコンデ
ンサで構成されＹコンデンサ同士の接続点がアース側に
接続された電源線に同方向に流れるコモンモード電流を
アース側に流すコンデンサ回路、上記電源線間に設けら
れ上記コモンモード電流を減衰させるチョークコイル回
路が、電源に近い側より、コンデンサ回路、チョークコ
イル回路、コンデンサ回路、チョークコイル回路、コン
デンサ回路の順に接続されてなる回路からなることを特
徴とする請求項１または２に記載のモータ機構にある。

【００２１】またこの発明は、モータの軸が回転可能に
ベアリングによって支持され、固定子コイルと回転子と
のギャップの厚さよりも薄い誘電体をモータ外郭の内側
と固定子コイル間に挿入し、上記ベアリング側に漏洩電
流が流れるのを抑制したことを特徴とするモータ機構に
ある。

【００２２】またこの発明は、モータの軸が回転可能に
ベアリングによって支持され、固定子コイルと回転子と
のギャップの厚さよりも厚い絶縁体をモータ外郭の内側
と上記ベアリングの固定具間に挿入し、上記ベアリング
側に漏洩電流が流れるのを抑制したことを特徴とするモ
ータ機構にある。

【００２３】またこの発明は、モータの軸が回転可能に
ベアリングによって支持され、固定子コイルと回転子と
のギャップの厚さよりも薄い誘電体をモータ外郭の内側
と固定子コイル間に挿入し、上記ベアリング側に漏洩電
流が流れるのを防止したことを特徴とする請求項１ない
し５のいずれかに記載のモータ機構にある。

【００２４】またこの発明は、モータの軸が回転可能に
ベアリングによって支持され、固定子コイルと回転子と
のギャップの厚さよりも厚い絶縁体をモータ外郭の内側
と上記ベアリングの固定具間に挿入し、ベアリング側に
漏洩電流が流れるのを防止したことを特徴とする請求項
１ないし５、８のいずれかに記載のモータ機構にある。

【００２５】またこの発明は、上記チョークコイル回路
のチョークコイルの値を１．５ｍＨ超とし、上記コンデ
ンサ回路の各Ｙコンデンサを２５００ｐＦ超の値とした
ことを特徴とする請求項１ないし５、８、９のいずれか
に記載のモータ機構にある。

【００２６】またこの発明は、上記各ノイズフィルタ
が、電源からの電源線間に直列に接続された１つのＸコ
ンデンサからなるコンデンサ回路を含むことを特徴とす
る、請求項１ないし５、８ないし１０のいずれかに記載
のモータ機構にある。

【００２７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの発明の
一実施の形態によるモータ機構の回路構成を示す図であ
る。上記従来のものと同一もしくは相当部分は同一符号
で示し、説明を省略する。コモンモード電流の低減方法
としてラインバイパスコンデンサであるＹコンやコモン
モード用のチョークコイルの対策部品はできるだけモー
タ３に近い側に挿入することにより低減効果を増すこと
が分かっている。そのため、これらをできるだけモータ
３に近い側に設置する必要があり、ノイズフィルタ２５
をモータ３のモータ外郭３ａに内蔵することとした(図
２参照)。

【００２８】また、ノイズフィルタ２５の構成として
は、電源に近い側よりＹコン２０と２１を配置、次にコ
モンモードチョークコイル２２を配置、次にＹコン２３
と２４を配置し、モータ３に接続される。なお、電源か
らの電源線間に直列に接続された２つのＹコンで構成さ
れＹコン同士の接続点がアース側に接続された回路をコ
ンデンサ回路、電源線間に設けられコモンモード電流を
減衰させるチョークコイルをチョークコイル回路とす
る。コモンモード電流ＩｃのノイズはＹコン２０とＹコ
ン２１に流れ、アースへと導かれ、減衰する。残ったコ
モンモード電流Ｉｃもコモンモードチョークコイル２２
へ流れる。コモンモードチョークコイル２２へ流れた異
方向の電流に対しては、お互いに逆方向で相殺するよう
に巻回されており、インダクタとして働く機能を持って
いないので、モータ３を駆動する電源等の電流はそのま
ま通過する。しかし同方向の電流に対しては相互誘導係
数が加算され、独立したインダクタとして働くためさら
にコモンモード電流Ｉｃは減衰する。さらに残ったコモ
ンモード電流ＩｃはＹコン２３とＹコン２４に流れ、ア
ースへと導かれ大部分は減衰する。

【００２９】よって、Ｙコン２０と２１、コモンモード
チョークコイル２２、およびＹコン２３と２４とで構成
されたノイズフィルタ２５を挿入したことにより、さら
にコモンモード電流Ｉｃを阻止することができる。

【００３０】図２にこの発明の一実施の形態によるモー
タ機構の断面図を示す。従来例では直接、電源線２から
固定子コイル１２に接続されていたために、コモンモー
ド電流Ｉｃは電源線２より固定子コイル１２と回転子１
１のギャップを経てベアリング１３へ侵入していた。そ
こでこの発明では、図１で述べているノイズフィルタ２
５をモータ外郭３ａ内に内蔵することにした。そしてモ
ータ外郭３ａの電源線２を分断し、ノイズフィルタ２５
を挿入し、侵入経路を断つことにした。また必要であれ
ば、ノイズフィルタ２５内にＸコン(図示せず)があって
も構わない。

【００３１】ノイズフィルタ２５の構成としては、中心
に設定したコモンモードチョークコイル２２の値を１．
５ｍＨ超とし、コモンモードチョークコイル２２の両端
に入れたＹコン２０、２１、２３、２４を２５００ｐＦ
超の値としたことを特徴とし、低減効果を上げている。
その結果、大部分のノイズ電流を低減することが可能に
なった。

【００３２】電源線２を分断しノイズフィルタ５を挿入
した従来の対策方法と比べ、モータ３の両線の同方向に
流れるコモンモード電流を測定すると、図３のように位
相９０°を超える付近で数ＭＨｚ帯の高周波のノイズ成
分が従来対策と比べ大幅に少なくなっていることが分か
る。このノイズ成分を時間的に拡大すると図３の時間的
拡大図である図４のようになっている。従来対策と比べ
コモンモード電流は、ほぼ完全になくなった。

【００３３】なお、従来のノイズフィルタ５と同じ回路
構成のノイズフィルタをモータのより近くに接続するた
めにモータ外郭３ａ内に設けるだけでも、相当の効果が
得られる。

【００３４】実施の形態２．図５はこの発明の別の実施
の形態によるモータ機構の回路構成を示す図である。こ
の実施の形態では上記実施の形態のノイズフィルタ２５
に換えてノイズフィルタ２７を設けた。他の部分は上記
実施の形態と基本的に同じである。ノイズフィルタ２７
の構成としては電源に近い側よりコモンモードチョーク
コイル２２を配置、次にＹコン２０と２１を配置、さら
にコモンモードチョークコイル２６を配置し、モータ３
に接続される。

【００３５】コモンモード電流Ｉｃのノイズはまず、コ
モンモードチョークコイル２２に流れる。コモンモード
チョークコイル２２へ流れた異方向の電流に対しては、
お互いに逆方向で相殺するように巻回されており、イン
ダクタとして働く機能を持っていないので、モータ３を
駆動する電源等の電流は、そのまま通過する。しかし同
方向の電流に対しては相互誘導係数が加算され、独立し
たインダクタとして働くためさらにコモンモード電流Ｉ
ｃは減衰する。ノイズフィルタ２７の中央にＹコン２０
とＹコン２１があり、残ったコモンモード電流Ｉｃもア
ースへと導かれ、大部分は減衰する。さらに残ったコモ
ンモード電流Ｉｃはコモンモードチョークコイル２６へ
流れ、大部分は減衰する。

【００３６】よって、コモンモードチョークコイル２
２、Ｙコン２０と２１、およびコモンモードチョークコ
イル２６とで構成されたノイズフィルタ２７を挿入した
ことにより、コモンモード電流Ｉｃを阻止することがで
きる。なおコモンモードチョークコイル２２の値を１．
５ｍＨ超とし、Ｙコン２０と２１の値を２５００ｐＦ超
とし、コモンモードチョークコイル２６の値を１．５ｍ
Ｈ超としたことを特徴として低減効果を上げている。ま
た必要であれば、ノイズフィルタ２７内にＸコンがあっ
ても構わない。

【００３７】実施の形態３．図６はこの発明のさらに別
の実施の形態によるモータ機構の回路構成を示す図であ
る。この実施の形態では上記実施の形態のノイズフィル
タ２５に換えてノイズフィルタ３０を設けた。他の部分
は上記実施の形態と基本的に同じである。ノイズフィル
タ３０の構成としては電源に近い側より、Ｙコン２０と
２１を配置し、次にコモンモードチョークコイル２２を
配置、次に同様にＹコン２３と２４を配置、さらにコモ
ンモードチョークコイル２６を配置し、最後にＹコン２
８と２９を配置し、モータ３に接続される。

【００３８】コモンモード電流ＩｃのノイズはまずＹコ
ン２０とＹコン２１に流れ、アースへと導かれ、減衰す
る。残ったコモンモード電流Ｉｃもコモンモードチョー
クコイル２２へ流れる。コモンモードチョークコイル２
２へ流れた異方向の電流に対しては、お互いに逆方向で
相殺するように巻回されており、インダクタとして働く
機能を持っていないので、モータを駆動する電源等の電
流は、そのまま通過する。しかし同方向の電流に対して
は相互誘導係数が加算され、独立したインダクタとして
働くためさらにコモンモード電流Ｉｃは減衰する。ノイ
ズフィルタの中央にＹコン２３とＹコン２４があり、残
ったコモンモード電流Ｉｃもアースへと導かれ減衰す
る。さらに残ったコモンモード電流Ｉｃはコモンモード
チョークコイル２６へ流れ、上記の説明の通り、大部分
は減衰する。さらに残ったコモンモード電流ＩｃはＹコ
ン２８とＹコン２９に流れ、アースへと導かれ、大部分
は減衰してしまう。

【００３９】よって、Ｙコン２０と２１、コモンモード
チョークコイル２２、Ｙコン２３と２４、コモンモード
チョークコイル２６、およびＹコン２８と２９とで構成
されたノイズフィルタ３０を挿入したことにより、コモ
ンモード電流Ｉｃを阻止することができる。なおＹコン
２０と２１の値を２５００ｐＦ超とし、コモンモードチ
ョークコイル２２の値を１．５ｍＨ超とし、Ｙコン２３
と２４の値を２５００ｐＦ超とし、コモンモードチョー
クコイル２６の値を１．５ｍＨ超とし、Ｙコン２８と２
９の値を２５００ｐＦ超としたことを特徴として、低減
効果を上げている。また必要であれば、ノイズフィルタ
３０内にＸコンがあっても構わない。

【００４０】実施の形態４．図７にこの発明のさらに別
の実施の形態によるモータ機構の断面図を示す。上記各
実施の形態ではノイズフィルタ２５、２７、３０をモー
タ外郭３の中に内蔵することとしたが、この実施の形態
ではノイズフィルタ２５、２７，３０のいずれかをモー
タ他外郭３ａの外側に直に取り付けることにより、フィ
ルタ内蔵より若干劣るが、従来の対策方法と比べよりよ
い特性が得られている。

【００４１】なお、従来のノイズフィルタ５と同じ回路
構成のノイズフィルタをモータのより近くに接続するた
めにモータ外郭３ａの外側に直に取り付けるだけでも、
相当の効果が得られる。

【００４２】実施の形態５．図８にこの発明のさらに別
の実施の形態によるモータ機構の断面図を示す。従来の
コモンモード電流の経路は上述のように、コモンモード
電流Ｉｃは電源線２より侵入し固定子コイル１２へ入
る。そして固定子コイル１２から回転子１１への回転磁
界による電流が誘導され、軸１０がトルクを得て回転す
ると同時に、固定子コイル１２と回転子１１とのギャッ
プに存在する浮遊容量Ｃｐを介してコモンモード電流Ｉ
ｃも誘導により流れる。そしてモータ３の回転部分のエ
アギャップを経て、回転子１１に誘導され、軸１０経由
でベアリング１３、固定具１５を介してモータ外郭３
ａ、支持板１４へ流れると推定した。

【００４３】そのため下記の処置により、上記の経路を
一部変更して、ベアリング１３に流れないように迂回さ
せてやる手段がある。モータ外郭３ａの内側と固定子コ
イル１２間に誘電体１６を挿入する。誘電体１６は電気
の絶縁物として用いられる物質であり、光学的には可視
域における透明体になっている。誘電体１６をコンデン
サとみなせば、固定子コイル１２と回転子１１とのギャ
ップの厚さより、誘電体１６の厚さを薄くしたことによ
り、コンデンサの容量は大きくなる。

【００４４】よって従来、固定子コイル１２から回転子
１１へ流れていたコモンモード電流Ｉｃは、ベアリング
１３を通さずに、インピーダンスの小さい固定子コイル
１２から誘電体１６へ、誘電体１６から支持板１４へ流
れることになる。つまりベアリング１３を経由して流れ
なくなったので損傷しなくなった。

【００４５】なお誘電体１６は高分子絶縁材料であり、
具体的な例として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポ
リエステル樹脂、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエ
チレン、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂等が挙げられる。

【００４６】実施の形態６．図９にこの発明のさらに別
の実施の形態によるモータ機構の断面図を示す。従来の
コモンモード電流の経路は上述のように、コモンモード
電流Ｉｃは電源線２より侵入し固定子コイル１２へ入
る。固定子コイル１２から回転子１１への回転磁界によ
る電流が誘導され、軸１０がトルクを得て回転すると同
時に、固定子コイル１２と回転子１１とのギャップに存
在する浮遊容量Ｃｐを介してコモンモード電流Ｉｃも誘
導により流れる。モータ３の回転部分のエアギャップを
経て、回転子１１に誘導され、軸１０経由でベアリング
１３、固定具１５を介してモータ外郭３ａ、支持板１４
へ流れると推定した。

【００４７】そのため下記の処置により、上記の経路を
一部変更してベアリング１３に対し流れにくくしてやる
手段がある。モータ外郭３ａの内側と固定具１５間に絶
縁体１７を挿入する。絶縁体１７をコンデンサとみなせ
ば、固定子コイル１２と回転子１１とのギャップの厚さ
より、絶縁体１７の厚さを厚くしたことにより、コンデ
ンサの容量は小さくなる。

【００４８】よって従来、固定子コイル１２から回転子
１１へ、軸１０からベアリング１３へ、ベアリング１３
からモータ外郭３ａへ流れていたコモンモード電流Ｉｃ
は、ベアリング１３経由でのインピーダンスが大きくな
ったため、ベアリング１３へ流れにくくなり、ベアリン
グ１３が損傷しなくなった。

【００４９】実施の形態７．図１０にこの発明のさらに
別の実施の形態によるモータ機構の断面図を示す。この
実施の形態では、上記実施の形態のようにノイズフィル
タをモータ外郭３ａの中に内蔵し、またこのノイズフィ
ルタを上記実施の形態のノイズフィルタ２５、２７、３
０のいずれかとし、さらに、上記実施の形態の誘電体１
６と絶縁体１７を備えたものとした。

【００５０】これにより、上記それぞれの実施の形態に
おける効果が組み合わされ、コモンモード電流Ｉｃによ
るノイズが引き起こすベアリング１３の損傷をより効果
的に抑制できる。

【００５１】また、ノイズフィルタ２５、２７、３０は
モータ外郭３ａの外側に直に取り付けられたものでもよ
い。

【００５２】以上のようにこの発明には、多くの実施の
形態が含まれており、この発明は所望の実施の形態を２
つ以上組み合わせたものもすべてを含み、その範囲は特
許請求の範囲に記載されている。

【００５３】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、高周波
ノイズを防止するノイズフィルタをモータ外郭の中に内
蔵したことを特徴とするモータ機構としたので、ノイズ
フィルタをモータのより近くに接続できるので、ノイズ
除去効果が強化され、これによるモータの軸受損傷が起
きず異常音発生を防止できる。また、モータ外郭内にノ
イズフィルタを内蔵させているので、部品点数を少なく
でき、組み立て作業に手間がかからず作業性の効率もよ
く、組立作業の時間短縮にも役立つ。

【００５４】またこの発明では、高周波ノイズを防止す
るノイズフィルタをモータ外郭の外側に取り付けたこと
を特徴とするモータ機構としたので、ノイズフィルタを
モータのより近くに接続できるので、ノイズ除去効果が
強化され、これによるモータの軸受損傷が起きず異常音
発生を防止できる。また、モータ外郭外側にノイズフィ
ルタを取り付けているので、部品点数を少なくでき、該
モータ機構を含む装置を組み立てる際、組み立て作業に
手間がかからず作業性の効率もよく、組立作業の時間短
縮にも役立つ。

【００５５】またこの発明では、上記ノイズフィルタ
が、電源からの電源線間に直列に接続された２つのＹコ
ンデンサで構成されＹコンデンサ同士の接続点がアース
側に接続された電源線に同方向に流れるコモンモード電
流をアース側に流すコンデンサ回路、上記電源線間に設
けられ上記コモンモード電流を減衰させるチョークコイ
ル回路が、電源に近い側より、コンデンサ回路、チョー
クコイル回路、コンデンサ回路の順に接続されてなる回
路からなることを特徴とするモータ機構としたので、ノ
イズフィルタのノイズ除去効果が増大した。

【００５６】またこの発明では、上記ノイズフィルタ
が、電源からの電源線間に直列に接続された２つのＹコ
ンデンサで構成されＹコンデンサ同士の接続点がアース
側に接続された電源線に同方向に流れるコモンモード電
流をアース側に流すコンデンサ回路、上記電源線間に設
けられ上記コモンモード電流を減衰させるチョークコイ
ル回路が、電源に近い側より、チョークコイル回路、コ
ンデンサ回路、チョークコイル回路の順に接続されてな
る回路からなることを特徴とするモータ機構としたの
で、ノイズフィルタのノイズ除去効果が増大した。

【００５７】またこの発明では、上記ノイズフィルタ
が、電源からの電源線間に直列に接続された２つのＹコ
ンデンサで構成されＹコンデンサ同士の接続点がアース
側に接続された電源線に同方向に流れるコモンモード電
流をアース側に流すコンデンサ回路、上記電源線間に設
けられ上記コモンモード電流を減衰させるチョークコイ
ル回路が、電源に近い側より、コンデンサ回路、チョー
クコイル回路、コンデンサ回路、チョークコイル回路、
コンデンサ回路の順に接続されてなる回路からなること
を特徴とするモータ機構としたので、ノイズフィルタの
ノイズ除去効果が増大した。

【００５８】またこの発明では、モータの軸が回転可能
にベアリングによって支持され、固定子コイルと回転子
とのギャップの厚さよりも薄い誘電体をモータ外郭の内
側と固定子コイル間に挿入することで、漏洩電流を固定
子コイルから誘電体、さらにモータ外郭へ流すことで、
上記ベアリング側に漏洩電流が流れるのを抑制した。

【００５９】またこの発明では、モータの軸が回転可能
にベアリングによって支持され、固定子コイルと回転子
とのギャップの厚さよりも厚い絶縁体をモータ外郭の内
側と上記ベアリングの固定具間に挿入することで、上記
ベアリング側に漏洩電流が流れるのを抑制した。

【００６０】またこの発明では、上記チョークコイル回
路のチョークコイルの値を１．５ｍＨ超とし、上記コン
デンサ回路の各Ｙコンデンサを２５００ｐＦ超の値とし
たことで、ノイズフィルタの効果を向上させた。

【００６１】またこの発明では、上記各ノイズフィルタ
が、電源からの電源線間に直列に接続された１つのＸコ
ンデンサからなるコンデンサ回路を含むようにしたの
で、Ｘコンデンサの作用も含むノイズ除去効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態によるモータ機構の
回路構成を示す図である。

【図２】この発明の一実施の形態によるモータ機構の
断面図である。

【図３】この発明の一実施の形態における電源線に流
れるコモンモード電流の波形を示す図である。

【図４】図３の時間的拡大図である。

【図５】この発明の別の実施の形態によるモータ機構
の回路構成を示す図である。

【図６】この発明のさらに別の実施の形態によるモー
タ機構の回路構成を示す図である。

【図７】この発明のさらに別の実施の形態によるモー
タ機構の断面図である。

【図８】この発明のさらに別の実施の形態によるモー
タ機構の断面図である。

【図９】この発明のさらに別の実施の形態によるモー
タ機構の断面図である。

【図１０】この発明のさらに別の実施の形態によるモ
ータ機構の断面図である。

【図１１】従来のモータ機構の回路構成を示す図であ
る。

【図１２】従来のモータ機構の断面図である。

【図１３】従来の電源線に流れるコモンモード電流の
波形を示す図である。

【図１４】図１３の時間的拡大図である。

【図１５】従来の別のモータ機構の回路構成を示す図
である。

【図１６】従来の電源線に流れるコモンモード電流の
波形を示す図である。

【図１７】図１６の時間的拡大図である。

【符号の説明】

１ (商用)電源、２電源線、３モータ、３ａモ
ータ外郭、４高周波機器、１０軸、１１回転子、
１２回転子コイル、１３ベアリング、１４指示板、
１５固定具、１６誘電体、１７絶縁体、２０，２
１，２３，２４，２８，２９Ｙコンデンサ、２２，２
６チョークコイル、２５，２７，３０ノイズフィル
タ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者富山勝巳東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者岡尚人東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内 (72)発明者内田雄東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 5H611 AA00 BB01 BB04 SS00 TT01 UA01 5J024 AA01 CA06 DA01 DA25 DA32 EA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波ノイズを防止するノイズフィルタ
をモータ外郭の中に内蔵したことを特徴とするモータ機
構。
【請求項２】高周波ノイズを防止するノイズフィルタ
をモータ外郭の外側に取り付けたことを特徴とするモー
タ機構。
【請求項３】上記ノイズフィルタが、電源からの電源
線間に直列に接続された２つのＹコンデンサで構成され
Ｙコンデンサ同士の接続点がアース側に接続された電源
線に同方向に流れるコモンモード電流をアース側に流す
コンデンサ回路、上記電源線間に設けられ上記コモンモ
ード電流を減衰させるチョークコイル回路が、電源に近
い側より、コンデンサ回路、チョークコイル回路、コン
デンサ回路の順に接続されてなる回路からなることを特
徴とする請求項１または２に記載のモータ機構。
【請求項４】上記ノイズフィルタが、電源からの電源
線間に直列に接続された２つのＹコンデンサで構成され
Ｙコンデンサ同士の接続点がアース側に接続された電源
線に同方向に流れるコモンモード電流をアース側に流す
コンデンサ回路、上記電源線間に設けられ上記コモンモ
ード電流を減衰させるチョークコイル回路が、電源に近
い側より、チョークコイル回路、コンデンサ回路、チョ
ークコイル回路の順に接続されてなる回路からなること
を特徴とする請求項１または２に記載のモータ機構。
【請求項５】上記ノイズフィルタが、電源からの電源
線間に直列に接続された２つのＹコンデンサで構成され
Ｙコンデンサ同士の接続点がアース側に接続された電源
線に同方向に流れるコモンモード電流をアース側に流す
コンデンサ回路、上記電源線間に設けられ上記コモンモ
ード電流を減衰させるチョークコイル回路が、電源に近
い側より、コンデンサ回路、チョークコイル回路、コン
デンサ回路、チョークコイル回路、コンデンサ回路の順
に接続されてなる回路からなることを特徴とする請求項
１または２に記載のモータ機構。
【請求項６】モータの軸が回転可能にベアリングによ
って支持され、固定子コイルと回転子とのギャップの厚
さよりも薄い誘電体をモータ外郭の内側と固定子コイル
間に挿入し、上記ベアリング側に漏洩電流が流れるのを
抑制したことを特徴とするモータ機構。
【請求項７】モータの軸が回転可能にベアリングによ
って支持され、固定子コイルと回転子とのギャップの厚
さよりも厚い絶縁体をモータ外郭の内側と上記ベアリン
グの固定具間に挿入し、上記ベアリング側に漏洩電流が
流れるのを抑制したことを特徴とするモータ機構。
【請求項８】モータの軸が回転可能にベアリングによ
って支持され、固定子コイルと回転子とのギャップの厚
さよりも薄い誘電体をモータ外郭の内側と固定子コイル
間に挿入し、上記ベアリング側に漏洩電流が流れるのを
防止したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか
に記載のモータ機構。
【請求項９】モータの軸が回転可能にベアリングによ
って支持され、固定子コイルと回転子とのギャップの厚
さよりも厚い絶縁体をモータ外郭の内側と上記ベアリン
グの固定具間に挿入し、ベアリング側に漏洩電流が流れ
るのを防止したことを特徴とする請求項１ないし５、８
のいずれかに記載のモータ機構。
【請求項１０】上記チョークコイル回路のチョークコ
イルの値を１．５ｍＨ超とし、上記コンデンサ回路の各
Ｙコンデンサを２５００ｐＦ超の値としたことを特徴と
する請求項１ないし５、８、９のいずれかに記載のモー
タ機構。
【請求項１１】上記各ノイズフィルタが、電源からの
電源線間に直列に接続された１つのＸコンデンサからな
るコンデンサ回路を含むことを特徴とする、請求項１な
いし５、８ないし１０のいずれかに記載のモータ機構。