JP2015204692A - 電動機の回転子、電動機、空気調和機、および電動機の回転子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電動機の性能および品質を低下させることなく軸受の電食を抑制可能な電動機の回転子、電動機、空気調和機、および電動機の回転子の製造方法を得る。【解決手段】マグネット２２およびシャフト２３が樹脂部により一体化され、シャフト２３に負荷側転がり軸受２１ａと反負荷側転がり軸受２１ｂとを配置する電動機の回転子２０であって、反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間には絶縁軸部６３が設けられ、この絶縁軸部６３は、筒状の金属製部材である金属スリーブ６１の内周部に、絶縁性樹脂（軸部６０）を一体成形して形成される。【選択図】図６

Description

本発明は、電動機の回転子、電動機、空気調和機、および電動機の回転子の製造方法に関する。

従来の電動機は、パワー回路内のトランジスタのスイッチングに伴って発生する電動機の騒音の低減を図るため、インバータのキャリア周波数が高い値に設定されている。但し、キャリア周波数が高くなるに従って、電動機のシャフトへの高周波誘導により発生する軸電圧が増大し、シャフトを支持している転がり軸受の内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなり、転がり軸受に電流が流れ易くなる。この転がり軸受に流れる電流は、内輪、外輪両軌道並びに転動体（内外輪の間を転がる玉やころ）の転動面に電食と呼ばれる腐食を発生させて、転がり軸受の耐久性を悪化させるという課題があった。

従来の電動機では、上記軸受の電食が発生するのを防止するため、回転子のマグネットおよびシャフトが樹脂部により一体化され、前記シャフトの外周に形成される樹脂部の軸方向両端面に転がり軸受が配置される電動機の回転子において、シャフトは、シャフトの本体を形成し、負荷側転がり軸受を支持するシャフト本体部と、シャフト本体部の反負荷側端部に設けられ、反負荷側転がり軸受を支持するとともに、絶縁性を有する絶縁軸部と、を備え、シャフト本体部の反負荷側端面は、樹脂部の反負荷側軸方向端面より内側に形成されることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２３９５０９号公報

しかしながら、上記特許文献１に示される電動機の回転子では、絶縁性の絶縁軸部に軸受が圧入されるため、絶縁軸部には寸法精度が要求される。また絶縁軸部には樹脂材料が用いられるが、樹脂材料は温度特性含め寸法ばらつきが大きく、寸法精度の確保が困難であり、初期的な圧入不足や軸受内輪と絶縁軸部のクリープ等の不具合発生により品質低下が懸念される。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、電動機の性能および品質を低下させることなく軸受の電食を抑制可能な電動機の回転子、電動機、空気調和機、および電動機の回転子の製造方法を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、回転子のマグネットおよびシャフトが樹脂部により一体化され、前記シャフトに負荷側転がり軸受と反負荷側転がり軸受とを配置する電動機の回転子であって、前記反負荷側転がり軸受と前記シャフトとの間には、金属スリーブの内周部に絶縁性樹脂を一体成形して形成される絶縁軸部が設けられることを特徴とする。

この発明によれば、金属スリーブと、この金属スリーブの内周部に一体成形で形成される軸部（絶縁性樹脂）とにより構成される絶縁軸部を転がり軸受で支持するようにしたので、電動機の性能および品質を低下させることなく軸受の電食を抑制することができる、という効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態にかかる電動機の側面断面図である。 図２は、モールド固定子の側面断面図である。 図３は、モールド固定子に回転子が挿入された状態を示す側面断面図である。 図４は、ブラケットの側面断面図である。 図５は、固定子の斜視図である。 図６は、回転子の側面断面図である。 図７は、負荷側転がり軸受および反負荷側転がり軸受を取り外した回転子の側面断面図である。 図８は、負荷側から見た回転子の側面図である。 図９は、シャフトの側面断面図である。 図１０は、図９に示されるシャフトの反負荷側端部の拡大断面図である。 図１１は、図９に示されるシャフトの反負荷側端部の斜視図である。 図１２は、回転子の樹脂マグネットを示す図である。 図１３は、位置検出用樹脂マグネットを示す図である。 図１４は、変形例１の回転子の側面断面図である。 図１５は、変形例１のシャフトの側面断面図である。 図１６は、変形例２の回転子の側面断面図である。 図１７は、変形例２のシャフトの側面断面図である。 図１８は、変形例３の回転子の側面断面図である。 図１９は、回転子の製造工程を示す図である。 図２０は、空気調和機の構成図である。

以下に、本発明にかかる電動機の回転子、電動機、空気調和機、および電動機の回転子の製造方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態にかかる電動機１００の側面断面図である。図１に示される電動機１００は、モールド固定子１０と、回転子２０（「電動機の回転子」と定義する）と、モールド固定子１０の軸方向一端部に取り付けられる金属製のブラケット３０とを備える。電動機１００は、例えば、回転子２０に永久磁石を有し、インバータで駆動されるブラシレスＤＣモータである。

図２は、モールド固定子１０の側面断面図である。モールド固定子１０には、軸方向一端部（図２の右側）に開口部１０ｂが形成され、回転子２０がこの開口部１０ｂに挿入される。モールド固定子１０の軸方向他端部（図２の左側）には、回転子２０のシャフト２３（図１）の径より若干大きい孔１１ａが開けられている。モールド固定子１０のその他の構成については、後述する。

図３は、モールド固定子１０に回転子２０が挿入された状態を示す側面断面図である。モールド固定子１０の軸方向一端部の開口部１０ｂ（図２参照）から挿入された回転子２０は、シャフト２３の負荷側（図３の左側）がモールド固定子１０の軸方向他端部の孔１１ａ（図２参照）から外部（図３の左側）に出される。そして、回転子２０の負荷側転がり軸受２１ａ（転がり軸受の一例）が、モールド固定子１０の反開口部側の軸方向端部の軸受支持部１１に当接するまで押し込まれる。このとき、負荷側転がり軸受２１ａは、モールド固定子１０の反開口部側の軸方向端部に形成された軸受支持部１１で支持される。モールド固定子１０に回転子２０が挿入された後、シャフト２３の反負荷側（図１の右側）には、反負荷側転がり軸受２１ｂ（転がり軸受の一例）が取り付けられる（一般的には、圧入による）。なお、詳細は後述するが、反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３の反負荷側との間には絶縁軸部６３が設けられる。この絶縁軸部６３は、筒状の金属製部材である金属スリーブ６１の内周部に絶縁性樹脂（軸部６０など）を一体成形して形成される。

図４は、ブラケット３０の側面断面図である。ブラケット３０は、モールド固定子１０の開口部１０ｂを閉塞するとともに、反負荷側転がり軸受２１ｂを支持するものであり、モールド固定子１０に圧入される。軸受支持部３０ａは、反負荷側転がり軸受２１ｂを支持する。ブラケット３０のモールド固定子１０への圧入は、ブラケット３０の略リング状で、断面がコの字状の圧入部３０ｂを、モールド固定子１０の内周部１０ａ（モールド樹脂部）の開口部１０ｂ側に圧入することでなされる。ブラケット３０の圧入部３０ｂの外径は、モールド固定子１０の内周部１０ａの内径よりも、圧入代の分だけ大きくなっている。ブラケット３０の材質は、金属製で、例えば、亜鉛メッキ鋼板である。但し、亜鉛メッキ鋼板には限定されない。

以下、モールド固定子１０の構成を説明する。図２に示されるモールド固定子１０は、固定子４０と、モールド成形用のモールド樹脂５０とからなる。モールド樹脂５０には、例えば、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される。固定子４０は、後述する基板等が取り付けられ、強度的に弱い構造であるため低圧成形が望ましい。そのため、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。

図５は、固定子４０の斜視図である。図５に示される固定子４０は、以下に示される構成である。
（１）厚さが０．１〜０．７ｍｍ程度の電磁鋼板が帯状に打ち抜かれ、かしめ、溶接、接着等で積層された帯状の固定子鉄心４１を製作する。帯状の固定子鉄心４１は、複数個のティース（図示せず）を備える。後述する集中巻のコイル４２が施されている内側がティースである。
（２）ティースには、絶縁部４３が施される。絶縁部４３は、例えば、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の熱可塑性樹脂を用いて、固定子鉄心４１と一体にまたは別体で成形される。
（３）絶縁部４３が施されたティースに集中巻のコイル４２が巻回される。複数個の集中巻のコイル４２を接続して、例えば、三相のシングルＹ結線の巻線を形成する。但し、分布巻でもよい。
（４）三相のシングルＹ結線であるので、絶縁部４３の結線側には、各相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のコイル４２が接続される端子４４（電源が供給される電源端子４４ａおよび中性点端子４４ｂ）が組付けられる。電源端子４４ａは３個、中性点端子４４ｂは３個である。
（５）基板４５が結線側の絶縁部４３（端子４４を組付けられる側）に取り付けられる。リード線４７を口出しするリード線口出し部品４６が組付けられた基板４５を絶縁部４３に組付け、固定子４０となる。固定子鉄心４１に形成された絶縁部４３の面取りされた角柱４８が、基板４５が備える角柱挿入穴（図示せず）に挿入されることにより、回転方向の位置決めがなされ、かつ、絶縁部４３の基板設置面（図示せず）に基板４５が設置されることにより軸方向の位置が決められる。また、基板４５より突出する角柱４８を熱溶着することで基板４５と絶縁部４３が固定され、かつ、固定子４０が備える端子４４の基板４５より突出した部分を半田付けすることにより電気的にも接合される。基板４５には、電動機１００（例えば、ブラシレスＤＣモータ）を駆動するＩＣ４９ａ（駆動素子）、回転子２０の位置を検出するホールＩＣ４９ｂ（位置検出素子）等が実装されている。ＩＣ４９ａやホールＩＣ４９ｂ等を「電子部品」と定義する。

次に、回転子２０の構成を説明する。図６は、回転子２０の側面断面図、図７は、負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂを取り外した回転子２０−１の側面断面図、図８は、負荷側から見た回転子２０−１の側面図、図９は、シャフト２３の側面断面図、図１０は、図９に示されるシャフト２３の反負荷側端部の拡大断面図、図１１は、図９に示されるシャフト２３の反負荷側端部の斜視図、図１２は、回転子２０の樹脂マグネット２２を示す図、図１３は位置検出用樹脂マグネット２５を示す図である。

図６、図７に示されるように、回転子２０（もしくは回転子２０−１）は、ローレット２３ａが施されたシャフト２３と、リング状の回転子の樹脂マグネット２２（回転子のマグネットの一例）と、リング状の位置検出用樹脂マグネット２５（位置検出用マグネットの一例）と、これらを一体成形する樹脂部２４とで構成される。この樹脂部２４は、シャフト本体（負荷側軸部）２３ｅに設けられたローレット２３ａを中心とした外周に形成される。

回転子の樹脂マグネット２２、シャフト２３、および位置検出用樹脂マグネット２５は、縦型成形機により射出された樹脂部２４で一体化される。このとき、樹脂部２４は、図８に示されるように、シャフト２３の外周に形成される中央筒部２４ｇ（回転子の樹脂マグネット２２の内側に形成される）と、回転子の樹脂マグネット２２を中央筒部２４ｇに連結し、かつ、シャフト２３を中心として半径方向に放射状に形成された軸方向の複数のリブ２４ｊとを有する。リブ２４ｊ間には、軸方向に貫通した空洞２４ｋが形成される。なお、樹脂部２４には、ＰＢＴ(ポリブチレンテレフタレート)、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の熱可塑性樹脂が用いられ、これらの樹脂にガラス充填剤を配合したものが好適である。

シャフト２３の反負荷側（図６の右側）には、反負荷側転がり軸受２１ｂが取り付けられる（一般的には圧入による）。また、ファン等が取り付けられるシャフト２３の負荷側（図６で左側）には、負荷側転がり軸受２１ａが取り付けられる。負荷側転がり軸受２１ａは、シャフト２３に圧入される内輪２１ａ−１と、モールド固定子１０の軸受支持部１１で支持される外輪２１ａ−２と、内輪２１ａ−１と外輪２１ａ−２との間で転動する転動体２１ａ−３とを備える。転動体２１ａ−３には、球またはころが用いられる。反負荷側転がり軸受２１ｂは、シャフト２３の絶縁軸部６３を介して圧入される内輪２１ｂ−１と、ブラケット３０の軸受支持部３０ａで支持される外輪２１ｂ−２と、内輪２１ｂ−１と外輪２１ｂ−２との間で転動する転動体２１ｂ−３とを備える。転動体２１ｂ−３には、球またはころが用いられる。

本実施の形態にかかる回転子２０は、金属製（導電性を有する）のブラケット３０で支持される反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間に絶縁軸部６３が設けられる。図示例の絶縁軸部６３は、金属スリーブ６１と、この金属スリーブ６１の内周部に一体成形で形成される軸部６０（絶縁性樹脂）とにより構成される。このように構成することにより、反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間が絶縁軸部６３で絶縁され、反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間における軸電流が抑制される。従って、負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂの電食の発生が抑制される。また絶縁軸部６３の軸部６０は、金属スリーブ６１と一体成形で形成されているため、金属スリーブ６１と軸部６０の小径部６０ｂとの同軸度が向上する。すなわち回転子２０とモールド固定子１０の同軸度が向上するので、電動機の性能が向上する。

図９〜図１１に示されるようにシャフト２３は、シャフト本体２３ｅと絶縁軸部６３とで構成される。絶縁軸部６３は、金属スリーブ６１と、絶縁性樹脂を金属スリーブ６１に一体成形することで形成される軸部６０とにより構成される。また、本実施の形態にかかる回転子２０は、シャフト２３と回転子の樹脂マグネット２２と位置検出用樹脂マグネット２５とが熱可塑性樹脂（樹脂部２４）で一体成形されている。

シャフト本体２３ｅの外周には、シャフト２３と樹脂部２４との回り止めおよび抜け止めとして機能するローレット２３ａが施される。シャフト本体２３ｅの反負荷側端部には、この反負荷側端部からシャフト本体２３ｅの中心側に向かって突となる凹部２３ｈが設けられている。凹部２３ｈは、絶縁軸部６３の小径部（突出部）６０ｂをシャフト本体２３ｅと嵌合するためのものである。絶縁軸部６３は、シャフト本体２３ｅの反負荷側端面２３ｂに、その負荷側端部６０ｅが接するように設けられている。

図１０に示される絶縁軸部６３は、前述したように金属スリーブ６１に一体成形で形成される軸部６０を有し、軸部６０は大径部６０ａと、凹部２３ｈに嵌合する小径部６０ｂとを有する。金属スリーブ６１は、大径部６０ａに配置され軸受嵌合部として機能する。

金属スリーブ６１の外径ｄ２は、シャフト本体２３ｅの外径ｄ１と概略同一の寸法となっている。金属スリーブ６１は、機械加工、または絞り加工で形成され、例えばシャフト本体２３ｅ（負荷側軸部）と略同じ線膨張係数の金属、あるいは軸受と略同じ線膨張係数の金属（鉄など）を機械加工し形成するので、寸法精度、安定性に優れている。金属スリーブ６１は、その外周面に反負荷側転がり軸受２１ｂが圧入されることにより反負荷側転がり軸受２１ｂに支持される。金属スリーブ６１の長さＬ１は、金属スリーブ６１とシャフト本体２３ｅを絶縁するため、反負荷側転がり軸受２１ｂと略同一の長さとなっている。金属スリーブ６１の外周面には、スリット６２が設けられている（図１１参照）。図示例の金属スリーブ６１には一例として１つのスリット６２が設けられているが、複数のスリット６２を設けてもよい。また図示例のスリット６２は角形状であるが、スリット６２の形状は他の形状でもよく例えば円形状（穴）でもよい。スリット６２を設けることにより、金属スリーブ６１に一体成形で軸部６０を形成する際、樹脂材料がスリット６２に流入する。そのためスリット６２に流入した樹脂材料が金属スリーブ６１の回り止めおよび抜け止めとして機能し、回転子２０の信頼性が確保される。

大径部６０ａの長さＬは、樹脂部２４の中央筒部２４ｇの軸部６０側端面（反負荷側端面）から大径部６０ａの反負荷側端面６０ｄまでの長さＬ１、すなわち、反負荷側転がり軸受２１ｂの軸方向の長さよりも大きく形成されている。大径部６０ａの外径は、金属スリーブ６１の負荷側端面６１ａ（反負荷側端面６０ｄから長さＬを隔てた位置）から小径部６０ｂまでは、シャフト本体２３ｅの外径ｄ１と略同一の寸法である。すなわち、大径部６０ａの外径は、金属スリーブ６１の負荷側端面６１ａから小径部６０ｂまでが、大径部６０ａの外周に設けられた金属スリーブ６１の外径と略同一である。

軸部６０の外周には、軸部６０の負荷側端面（負荷側端部６０ｅ）から所定幅ｔ隔てた位置まで軸方向に伸び、かつ、大径部６０ａの外周面６０ｆの延長線上から径方向に所定高さｈまで伸びて樹脂部２４に埋設される樹脂注入口が設けられる。この樹脂注入口は、成形後に切断され、シャフト本体２３ｅの軸中心から樹脂部２４に向けて突状のゲート切断部６０ｃとして外周面６０ｆに残るものである。そして、樹脂部２４の反負荷側に露出する軸部６０の外周面６０ｆ（金属スリーブ６１の外周面）には、反負荷側転がり軸受２１ｂが挿入される。

なお、樹脂部２４の反負荷側に露出する絶縁軸部６３（軸部６０）の外周面６０ｆに突状のゲート切断部６０ｃが残っている場合、反負荷側転がり軸受２１ｂの挿入時に反負荷側転がり軸受２１ｂの内径とゲート切断部６０ｃとが接触して、想定外の応力が発生し、また、このゲート切断部６０ｃが切断されてゴミとして付着することによる品質の低下が予想される。しかしながら、樹脂注入口を樹脂部２４に埋設される部分に設けることにより、このような問題を解消できる。また、ゲート切断部６０ｃが、シャフト本体２３ｅの軸中心から樹脂部２４に向けて突状（あるいは樹脂部２４からシャフト本体２３ｅの軸中心に向けて突状）に設けられている場合でも、樹脂が注入されることにより、ゲート切断部６０ｃが絶縁軸部６３（軸部６０）の回り止めとして機能するため、品質の向上を図ることができる。

軸部６０の材料には、例えば従来の電動機では、鉄（シャフト本体２３ｅ）とほぼ同じ線膨張係数の樹脂材料を使用するのが好ましいとして熱硬化性樹脂のＢＭＣ樹脂が挙げられるが、本発明ではＰＢＴ等の熱可塑性樹脂を用いることもできる。金属スリーブ６１に軸受を圧入するようにしたので寸法の経時変化が影響することなく、品質が確保される。ＢＭＣ樹脂等の熱硬化性樹脂に比べ熱可塑性樹脂は成形時間が短くできるため成形コストが低減でき、電動機の低コスト化が可能である。

このように、本実施の形態の電動機１００の回転子２０では、ブラケット３０で支持される反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト本体２３ｅとの間に絶縁軸部６３が設けられ、この絶縁軸部６３がシャフト本体２３ｅに嵌合し組付けられてシャフト２３が得られる。そして、絶縁軸部６３により、反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト本体２３ｅとが絶縁され、軸電流が抑制され、負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂの電食の発生が抑制される。また、絶縁軸部６３の金属スリーブ６１を軸受が支持するようにしたため、金属スリーブ６１と軸受の結合が経時的にも安定し軸受の内輪クリープの発生が抑制されるので、電動機１００の品質の向上を図ることが可能である。さらに軸部６０が金属スリーブ６１と一体成形で形成されているため、金属スリーブ６１と軸部６０の小径部６０ｂとの同軸度が向上する。すなわち回転子２０とモールド固定子１０の同軸度が向上するので、電動機の性能が向上する。なお、本実施の形態では位置検出用樹脂マグネット２５が用いられているが、本実施の形態の構造は、位置検出用樹脂マグネット２５が用いられていない回転子２０にも適用可能である。

また図１０の例では、金属スリーブ６１の外径ｄ２がシャフト本体２３ｅの外径ｄ１と概略同一となるように形成されているが、以下のように構成してもよい。例えば金属スリーブ６１は、その外径ｄ２がシャフト本体２３ｅの外径ｄ１よりも僅かに大きくなるように製作され、その金属スリーブ６１に軸部６０を一体成形で形成した後、金属スリーブ６１の外径を、シャフト２３の中心部（シャフト本体２３ｅ）の外径ｄ１と概略同一になるように調整してもよい。前述したように、スリット６２に流入した樹脂材料が金属スリーブ６１の回り止め、抜け止めになるため、金属スリーブ６１に対して例えば機械加工等をした場合でも、金属スリーブ６１が軸部６０に対して空回りすることがなく、軸部６０の成形後の金属スリーブ６１の外径を調整することができる。このように軸部６０を一体成形後の金属スリーブ６１の外径を調整することで、寸法および同軸度の向上、ばらつきをより小さくでき、品質が向上する。

また本実施の形態では、金属スリーブ６１に軸部６０を一体成形して形成された絶縁軸部６３を、シャフト本体２３ｅに嵌合し組付けることを示したが、以下のように構成してもよい。例えば、金属スリーブ６１とシャフト本体２３ｅとを樹脂材料で一体成形することによって絶縁軸部（絶縁軸部６３に相当）を製作してもよい。このように絶縁軸部を製作することによって、金属スリーブ６１とシャフト本体２３ｅとの同軸度がさらに向上し、品質が向上するだけでなく、金属スリーブ６１とシャフト本体２３ｅを組付ける工程が削減され、工程を簡略化されることで低コスト化を図ることができる。

なお、ゲート切断部６０ｃは、１つに限定されるものではなく、大径部６０ａの負荷側端部６０ｅ付近、かつ、樹脂部２４に埋設される部分にて複数設けてもよい。また、軸部６０の大径部６０ａの樹脂部２４に埋設される部分に、複数の突起６０ｋをつけてもよい（図１１参照）。この構成により、回り止めや、抜け止めがさらに確実になり、品質の向上を図ることができる。

また、絶縁軸部６３を設けることによって反負荷側転がり軸受２１ｂに流れる軸電流が小さくなり、これに伴い負荷側転がり軸受２１ａを流れる軸電流も小さくなるため、シャフト２３の負荷側を絶縁しなくてもよい。

また、図１０において、樹脂部２４の中央筒部２４ｇ（樹脂部）の反負荷側端部には、絶縁軸部６３へ反負荷側転がり軸受２１ｂを挿入する際の軸方向の位置決めとなる軸受当接面２４ｄが形成されている。また、中央筒部２４ｇの外周部と軸受当接面２４ｄとの間には、段差部２４ｅが設けられる。段差部２４ｅの直径ｄ３は、反負荷側転がり軸受２１ｂの外輪２１ｂ−２の内径よりも小さく形成する必要があり、図６に示されるように、反負荷側転がり軸受２１ｂの内輪２１ｂ−１の外径と略同じか、若干小さく形成することが望ましい。

一般的に、転がり軸受は、転がり軸受の内部からグリースが外に漏れないように、もしくは外部からごみ等が浸入しないように外輪と内輪との間にカバーを設けている。このカバーは、転がり軸受の両端面より内側に位置する。そのため、段差部２４ｅの直径ｄ３を、反負荷側転がり軸受２１ｂの内輪２１ｂ−１の外径よりも大きくしても、内輪２１ｂ−１の外径よりも大きい部分は、反負荷側転がり軸受２１ｂに接触しない。従って、段差部２４ｅの直径ｄ３は、反負荷側転がり軸受２１ｂの内輪２１ｂ−１の外径と略同じか、若干小さくする程度が実用的である。

また、段差部２４ｅを設けることにより、シャフト２３、回転子の樹脂マグネット２２、および位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂で一体成形する際に、樹脂部２４の中央筒部２４ｇの軸受当接面２４ｄをイレコで形成する場合、段差部２４ｅまで前記イレコで形成する。そのため、金型の合わせ面は中央筒部２４ｇの反負荷側端面２４ｈに位置する。金型の合わせ面にバリが発生した場合でも、反負荷側転がり軸受２１ｂは金型の合わせ面となる反負荷側端面２４ｈに対して段差部２４ｅの分だけ離れるため、このバリは、反負荷側転がり軸受２１ｂに当接しない。従って、反負荷側転がり軸受２１ｂに悪影響を及ぼす虞が少ない。

また、回転子２０が、熱衝撃を受けると樹脂部２４の中央筒部２４ｇが割れる場合もある。そのような場合でも、中央筒部２４ｇに段差部２４ｅを設け、段差部２４ｅの径方向の寸法は一定とし、両端の段差部２４ｅ（負荷側と反負荷側）間の中央筒部２４ｇの径方向の厚さを大きくして対処することができる。

また、段差部２４ｅの直径ｄ３が、負荷側転がり軸受２１ａの外輪２１ａ−２の内径よりも小さく、かつ、反負荷側転がり軸受２１ｂの外輪２１ｂ−２の内径よりも小さく形成されているため、段差部２４ｅ間の中央筒部２４ｇの径方向の厚さは、外輪２１ａ−２、外輪２１ｂ−２の内径よりも大きくすることも可能である。

図１２は回転子の樹脂マグネット２２を示す図であり、図１２（ａ）は左側面図、図１２（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、図１２（ｃ）は右側面図である。回転子の樹脂マグネット２２には、その内径の軸方向一端部（図１２（ｂ）では右側）に、樹脂成形時の型締め時にシャフト２３と回転子の樹脂マグネット２２との同軸を確保するための切欠き２２ａが形成されている。図１２（ｃ）の例では、切欠き２２ａは周方向に略等間隔で８箇所に形成されている。

また、回転子の樹脂マグネット２２には、軸方向他端部（図１２（ｂ）では左側）の端面に、位置検出用樹脂マグネット２５を据える台座２２ｂが、周方向に略等間隔で形成されている。台座２２ｂは、回転子の樹脂マグネット２２の内径付近から外径に向かって形成され、台座２２ｂの先端から位置決め用突起２２ｃが径方向に回転子の樹脂マグネット２２の外周部に向かって、その近くまで延びている。位置決め用突起２２ｃは、樹脂部２４による回転子のマグネット、位置検出用樹脂マグネット２５、およびシャフト２３の一体成形時に、回転子の樹脂マグネット２２の周方向（回転方向）の位置決めに利用される。

図１３は、位置検出用樹脂マグネット２５を示す図であり、図１３（ａ）は左側面図、図１３（ｂ）は正面図、図１３（ｃ）は（ｂ）のＤ部拡大図である。位置検出用樹脂マグネット２５は、内径側の軸方向両端部に段差部２５ｂを備え、回転子２０の軸方向端部側となる段差部２５ｂには、樹脂部２４の一部が充填され、この段差部２５ｂは、位置検出用樹脂マグネット２５の軸方向の抜け止めとして機能する。

図１３には、両端部に段差部２５ｂを備えた位置検出用樹脂マグネット２５が示されているが、いずれか一方の端部に段差部２５ｂがあり、それが回転子２０の軸方向端部側に位置すればよい。なお、位置検出用樹脂マグネット２５が両端部に段差部２５ｂを備えている場合、回転子２０の樹脂部２４による一体成形時に、金型（下型）に位置検出用樹脂マグネット２５をセットする際、裏表を気にせずにセットできるので作業性に優れる。

また、位置検出用樹脂マグネット２５は、段差部２５ｂに樹脂部２４に埋設されると周方向の回り止めとなるリブ２５ａ（断面が略三角）を周方向に略等間隔に８個備える。但し、リブ２５ａの数、形状、配置間隔は任意でよい。

なお、図６に示されるように、樹脂部２４には、位置検出用樹脂マグネット２５の内径を保持する金型の内径押さえ部２４ａ、位置検出用樹脂マグネット２５を金型（下型）にセットしやすくするためのテーパ部２４ｂ、および樹脂成形時の樹脂注入部２４ｃが、樹脂成形後に形成される。

回転子の樹脂マグネット２２は、熱可塑性樹脂に磁性材が混合され成形されたもので、図１２に示される通り、内径に軸方向一端面からテーパ状に切欠き２２ａを設け、また、切欠き２２ａのある軸方向一端面の反対側の軸方向他端面に、位置検出用樹脂マグネット２５を据える台座２２ｂを備えている。シャフト２３と一体に成形される回転子の樹脂マグネット２２の台座２２ｂによって、位置検出用樹脂マグネット２５を回転子の樹脂マグネット２２の端面から離すことが可能となり、位置検出用樹脂マグネット２５の肉厚を最小、かつ、任意の位置に配置することが可能となり、回転子の樹脂マグネット２２より安価な熱可塑性樹脂を充填することで、コストの低減が可能となる。

位置検出用樹脂マグネット２５は、図１３に示される通り、厚み方向の両側に段差部２５ｂを持ち、かつ、樹脂で埋設されたとき回り止めとなるリブ２５ａを両側の段差部２５ｂに備えている。また、位置検出用樹脂マグネット２５の内径と位置検出用樹脂マグネット２５の外径との同軸度は精度良く作られている。

なお、シャフト２３と一体に成形される際、位置検出用樹脂マグネット２５の外周にはテーパ状に樹脂（樹脂部２４）が充填され、位置検出用樹脂マグネット２５の外径のばらつきにも対応し、充填される樹脂は位置検出用樹脂マグネット２５の片側の軸方向端面（外側）と回転子の樹脂マグネット２２の軸方向両端面でせき止めるため、回転子の樹脂マグネット２２の外径にバリが発生するのを抑えることが可能となり、品質の向上を図ることができる。

また、シャフト２３との一体成形時のゲート口を回転子の樹脂マグネット２２の内径よりもさらに内側に配置し、樹脂注入部２４ｃを凸形状で配置することで、圧力の集中を緩和し、樹脂の充填が容易に、また、樹脂注入部２４ｃの凸部を位置決めに利用することも可能である。

次に、変形例１の回転子２０ａを説明する。図１４は、変形例１の回転子２０ａの側面断面図、図１５は、変形例１のシャフト２３−１の側面断面図である。

図６に示される回転子２０と比較するとシャフト２３−１の絶縁軸部７２の構成が異なる。図６に示される回転子２０では、絶縁軸部６３が、シャフト本体２３ｅの凹部２３ｈに嵌合し組付けられている。これに対して図１４に示される回転子２０ａでは、シャフト本体２３ｅ−１の反負荷側端部がシャフト本体２３ｅ−１の外径ｄ１（図１０参照）より小さい外径ｄ４に形成される。この小径部（シャフト本体小径部２３ｅ−１ａ）には、絶縁軸部７２を構成する軸部７０の負荷側端部７０ｂが嵌合し組付けられている。

軸部７０の負荷側端部７０ｂには、負荷側端面７０ｇから軸部７０の軸受嵌合部７０ａ側に向かって突となる凹部７０ｈが設けられている。凹部７０ｈは、シャフト本体２３ｅ−１のシャフト本体小径部２３ｅ−１ａを軸部７０と嵌合するためのものである。軸部７０は、シャフト本体２３ｅ−１の段差部２３ｅ−１ｂに、その負荷側端面７０ｇが接するように設けられている。図示例では、シャフト本体小径部２３ｅ−１ａの反負荷側端面２３ｅ−１ｃが凹部７０ｈと当接し、かつ、シャフト本体２３ｅ−１とシャフト本体小径部２３ｅ−１ａとの段差部２３ｅ−１ｂが負荷側端面７０ｇと当接するまで挿入されている。

図６に示される回転子２０と比較すると、図１４に示される回転子２０ａは、シャフト本体２３ｅ−１の切削量、あるいは、切削工程を極力少なくすることが可能であり、このことによりコスト低減化を図ることができる。すなわち、図１０に示されるシャフト本体２３ｅの反負荷側端面２３ｂには、凹部２３ｈが形成されているため、この端部を切削する必要があるのに対して、図１４に示されるシャフト本体２３ｅ−１は、その反負荷側端部にシャフト本体小径部２３ｅ−１ａが形成されるため、シャフト本体２３ｅ−１の外周部の一部を切削するだけでよいからである。なお、図１４では、シャフト本体小径部２３ｅ−１ａには、一例としてシャフト本体小径部２３ｅ−１ａと軸部７０との回り止めおよび抜け止めとして機能するローレット２３ａ−１が施されている。

次に、変形例２の回転子２０ｂを説明する。図１６は、変形例２の回転子２０ｂの側面断面図、図１７は、変形例２のシャフト２３−２の側面断面図である。

図６に示される回転子２０と比較すると、絶縁軸部８２の構成が異なる。図６に示される回転子２０では、絶縁軸部６３が、シャフト本体（負荷側軸部）２３ｅの凹部２３ｈに嵌合し組付けられている。これに対して、図１６に示される回転子２０ｂでは、シャフト本体（負荷側軸部）２３ｅ−２の反負荷側端部が、絶縁軸部８２を構成する軸部８０の負荷側端部８０ｂに設けられた凹部８０ｈと嵌合し組付けられている。

軸部８０の負荷側端部８０ｂには、反負荷側端面８０ｇから軸部８０の軸受嵌合部８０ａ側に向かって突となる凹部８０ｈが設けられている。凹部８０ｈは、シャフト本体２３ｅ−２の反負荷側端部２３ｅ−２ａを軸部８０と嵌合するためのものである。軸部８０は、シャフト本体２３ｅ−２の反負荷側端面２３ｅ−２ｂが凹部８０ｈと当接するまで挿入されている。

図６に示される回転子２０と比較すると、図１６に示される回転子２０ｂは、シャフト本体２３ｅ−２の反負荷側端部２３ｅ−２ａの切削が不要であるため、コスト低減化を図ることができる。また、軸部８０に設けられた凹部８０ｈがシャフト本体２３ｅ−２の反負荷側端部２３ｅ−２ａの外周に嵌合し組付けられているため、軸受嵌合部８０ａとシャフト本体２３ｅ−２との同軸度の確保がより容易なことから、品質の向上を図ることができる。

次に、変形例３の回転子２０ｃを説明する。図１８は、変形例３の回転子２０ｃの側面断面図である。回転子２０ｃでは、絶縁軸部６３を構成する軸部６０の反負荷側端部にセンタ穴６０ｊが形成されている。それ以外は図６に示される回転子２０と同様の構成である。金型（上型）には、センタ穴６０ｊの中心との同軸度が合わされた突起が設けられ、シャフト２３、回転子の樹脂マグネット２２、および位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂部２４で一体化（成形）する際に金型が閉じられたとき、金型の突起がシャフト２３のセンタ穴６０ｊに嵌まり込むことにより、回転子の樹脂マグネット２２とシャフト２３との同軸度が向上する。なお、センタ穴６０ｊは、シャフト本体２３ｅの負荷側端部にも形成してよい。

なお、図１には、モールド固定子１０側が負荷側となり、ブラケット３０側が反負荷側となるように構成された電動機１００が示されているが、電動機１００は、負荷側と反負荷側とが逆となるように構成して同様の効果を得ることができる。また、図６、図１４、図１６、図１８に示される回転子２０は、永久磁石に熱可塑性樹脂に磁性材を混合して成形された回転子の樹脂マグネット２２を使用したが、その他の永久磁石（希土類磁石（ネオジム、サマリウム鉄）、フェライト焼結等）を用いてもよい。また、位置検出用樹脂マグネット２５も同様に、その他の永久磁石（希土類磁石（ネオジム、サマリウム鉄）、フェライト焼結等）を用いてもよい。

既に述べたように、インバータを用いて電動機の運転を行なう場合、パワー回路内のトランジスタのスイッチングに伴って発生する電動機の騒音の低減を図るため、インバータのキャリア周波数が高い値に設定される。キャリア周波数を高く設定するに伴って、電動機のシャフトへの高周波誘導により発生する軸電圧が増大し、シャフトを支持している転がり軸受の内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなるので、転がり軸受に電流が流れ易くなる。この転がり軸受に流れる電流は、内輪、外輪両軌道並びに転動体（内外輪の間を転がる玉やころ）の転動面に電食と呼ばれる腐食を発生させて、転がり軸受の耐久性を悪化させる。

本実施の形態の回転子２０では、絶縁軸部６３により、負荷側転がり軸受２１ａまたは反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト２３との間が絶縁され、軸電流が抑制される。従って本実施の形態の回転子２０は、インバータを用いて電動機１００の運転を行う場合発生する軸電流の低減に特に有効である。

図１９は回転子２０の製造工程を示す図である。図１９により、回転子２０の製造工程について説明する。
（１）位置検出用樹脂マグネット２５および回転子の樹脂マグネット２２の成形、脱磁を行うと共に、シャフト本体２３ｅの加工を行う。シャフト本体２３ｅには、樹脂部２４を成形する部分にローレット２３ａが施される。さらに金属スリーブ６１を加工する（ステップ１）。
（２）金属スリーブ６１を金型にセットし、この金属スリーブ６１へ、ＢＭＣ樹脂またはＰＢＴ等の熱可塑性樹脂を一体成形して絶縁軸部６３を形成する（ステップ２）。
（３）絶縁軸部６３をシャフト本体２３ｅに組付け、シャフト２３とする（ステップ３）。
（４）位置検出用樹脂マグネット２５を、段差部２５ｂを有する端部を下にして下型にセットし、下型に設けられた内径押え部に位置検出用樹脂マグネット２５の内径を保持させる。回転子の樹脂マグネット２２の位置決め用突起２２ｃを下型に設けられた位置決め用突起挿入部に嵌め合わせて下型にセットする（ステップ４）。
（５）シャフト２３を下型にセットし、回転子の樹脂マグネット２２の切欠き２２ａを、上型の切欠き押さえ部で押し当てるように型締めする（ステップ５）。
（６）樹脂（樹脂部２４）を成形する（ステップ６）。回転子の樹脂マグネット２２、位置検出用樹脂マグネット２５、およびシャフト２３を、樹脂部２４により一体に成形する際、シャフト２３に設けられた絶縁軸部６３が、反負荷側転がり軸受２１ｂへ圧入できるように、または反負荷側転がり軸受２１ｂを保持できるように行う。
（７）回転子の樹脂マグネット２２および位置検出用樹脂マグネット２５の着磁を行う（ステップ７）。
（８）シャフト２３に、負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂを組付ける（ステップ８）。

上述の製造工程によれば、回転子の樹脂マグネット２２と、絶縁軸部６３を組み付けたシャフト２３と、位置検出用樹脂マグネット２５とが金型にセットされた状態で、これらの部品が樹脂（樹脂部２４）で一体成形される。そのため、作業工程が低減し、回転子２０のコスト低減を図ることができる。

また、回転子の樹脂マグネット２２の台座２２ｂにより、位置検出用樹脂マグネット２５を回転子の樹脂マグネット２２の端面から離すことができ、位置検出用樹脂マグネット２５の肉厚を最小、かつ、任意の位置に配置することが可能となり、回転子の樹脂マグネット２２より安価な熱可塑性樹脂を充填することで、コストの低減が可能となる。

また、位置検出用樹脂マグネット２５は厚み方向に対称であるため、向きを合わせることなく金型にセットすることが可能である。

また、下型の位置検出用樹脂マグネット２５をセットする際、外径が通過する部分を開口部が広くなるテーパにしているため（樹脂部２４のテーパ部２４ｂ）、下型に引っ掛かることなくセットが可能なため、作業工程が簡素化により生産性の向上に伴いコストの低減が可能である。

また、位置検出用樹脂マグネット２５は、下型にセットされたとき、その内径が、下型に備える内径押え部に保持される。このことにより、シャフト２３および回転子の樹脂マグネット２２との同軸度の精度が確保される。

また、上型に備える切欠き押さえ部が、回転子の樹脂マグネット２２の内径に備える切欠き２２ａに押し当てられる。このことにより、シャフト２３と回転子の樹脂マグネット２２との同軸度の精度が確保される。

図２０は、空気調和機３００の構成図である。空気調和機３００は、室内機３１０と、室内機３１０と接続される室外機３２０とを備える。室内機３１０には室内機用送風機（図示せず）が搭載され、室外機３２０には室外機用送風機３３０が搭載されている。そして、室外機用送風機３３０および室内機用送風機には、その駆動源として本実施の形態の電動機１００が使用されている。空気調和機３００の主要部品である室外機用送風機３３０および室内機用送風機に電動機１００を用いることにより、空気調和機３００の耐久性を向上させることが可能である。

なお、本実施の形態にかかる電動機１００は、空気調和機３００以外の電気機器（例えば換気扇、家電機器、工作機など）に搭載して利用することができる。

以上に説明したように、本実施の形態にかかる電動機１００の回転子２０は、回転子のマグネット（樹脂マグネット２２）およびシャフト２３が樹脂部２４により一体化され、シャフト２３に転がり軸受を配置する電動機１００の回転子２０であって、転がり軸受は、負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂで構成され、シャフト２３は、負荷側転がり軸受２１ａに支持される負荷側軸部（シャフト本体２３ｅ）と、前記負荷側軸部の反負荷側端部に設けられる絶縁軸部（６３、７２、８２）と、から成り、前記負荷側軸部の端面（反負荷側端面２３ｂなど）は、樹脂部２４の反負荷側軸方向端面（軸受当接面２４ｄ）よりも負荷側転がり軸受２１ａ側に位置するようにしたので、絶縁軸部（６３など）によって反負荷側転がり軸受２１ｂとシャフト本体２３ｅとが絶縁され、軸電流が抑制される。従って、負荷側転がり軸受２１ａおよび反負荷側転がり軸受２１ｂの電食の発生が抑制される。また絶縁軸部（６３など）を構成する金属スリーブ６１に軸受が圧入されるため、金属スリーブ６１と軸受の結合が経時的にも安定し軸受の内輪クリープの発生が抑制される。さらに絶縁軸部（６３など）を構成する軸部（６０など）は、金属スリーブ６１と一体成形して形成されているため、金属スリーブ６１と軸部６０の小径部６０ｂとの同軸度が向上し、または、金属スリーブ６１とシャフト（２３ｅ−１、２３ｅ−２）との同軸度が向上する。すなわち回転子２０とモールド固定子１０の同軸度が向上する。その結果、電動機１００の品質および性能の向上を図ることが可能である。

また本実施の形態にかかる負荷側軸部（シャフト本体２３ｅ−１）の反負荷側端部には、負荷側軸部側から絶縁軸部７２側に突出し、かつ、負荷側軸部の外径ｄ１より小さい外径ｄ４に形成された突出部（シャフト本体小径部２３ｅ−１ａ）が形成され、絶縁軸部７２は、反負荷側転がり軸受２１ｂに支持される軸受嵌合部（７０ａ）と、前記突出部が嵌合する凹部（７０ｈ）が形成されたシャフト結合部（負荷側端部７０ｂ、ゲート切断部７０ｃ）と、を有し、前記凹部には、前記突出部が嵌合し組付けられるので、シャフト本体２３ｅ−１の切削量、あるいは、切削工程を少なくすることができ、コスト低減を図ることが可能である。

また本実施の形態にかかる絶縁軸部８２は、反負荷側転がり軸受２１ｂに支持される軸受嵌合部８０ａと、負荷側軸部（シャフト本体２３ｅ−２）の反負荷側端部２３ｅ−２ａが組み付けられる凹部８０ｈが形成されたシャフト結合部（負荷側端部８０ｂ）と、を有し、凹部８０ｈには、反負荷側端部２３ｅ−２ａが嵌合し組付けられるので、シャフト本体２３ｅ−２の切削が不要であり、コスト低減を図ることが可能である。

また、本実施の形態にかかる絶縁軸部（６３など）は、金属スリーブ６１とシャフト本体２３ｅを樹脂材料で一体成形することでも得られる。そのため、金属スリーブ６１とシャフト本体２３ｅの同軸度がさらに向上し、品質が向上するだけでなく、金属スリーブ６１とシャフト本体２３ｅを組付ける工程が削減され、工程を簡略化されることで低コスト化を図ることができる。

また、本実施の形態にかかる金属スリーブ６１には、その外周部に１または複数のスリット６２が設けられているので、金属スリーブ６１の抜け止め、回り止めがなされ、信頼性が確保される。

また本実施の形態にかかる金属スリーブ６１は、シャフト本体２３ｅ（負荷側軸部）と略同じ線膨張係数の金属が用いられているので、寸法精度、安定性に優れている。また本実施の形態にかかる絶縁性樹脂（軸部６３など）の材料には、シャフト２３と略同じ線膨張係数の樹脂材料が用いられているので、シャフト２３や金属スリーブ６１と軸部（６０など）との間におけるクリープの発生が抑制され、電動機１００の品質の向上を図ることができる。

また本実施の形態にかかる絶縁性樹脂（軸部６３など）の材料には、熱硬化性樹脂のＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）樹脂が用いられているので、シャフト２３や金属スリーブ６１と、絶縁性樹脂（軸部６３など）との間におけるクリープの発生が抑制され、電動機１００の品質の向上を図ることができる。

また本実施の形態にかかる電動機の回転子２０は、シャフト本体部２３ｅの外周に形成される樹脂部２４の中央筒部２４ｇと軸受当接面２４ｄとの間に、段差部２４ｅを設けることにより、シャフト２３、回転子の樹脂マグネット２２、および位置検出用樹脂マグネット２５を樹脂で一体成形する際に、樹脂部２４の中央筒部２４ｇの軸受当接面２４ｄをイレコで形成する場合、段差部２４ｅまで前記イレコで形成する。そのため、金型の合わせ面は中央筒部２４ｇの反負荷側端面２４ｈになるので、金型の合わせ面にバリが発生しても反負荷側転がり軸受２１ｂは金型の合わせ面となる反負荷側端面２４ｈに対して段差部２４ｅの分離れているので、バリは反負荷側転がり軸受２１ｂに当接しない。そのため、反負荷側転がり軸受２１ｂに悪影響を及ぼす虞が少ない。

また、回転子２０が、熱衝撃を受けると樹脂部２４の中央筒部２４ｇが割れる場合もあるが、中央筒部２４ｇに段差部２４ｅを設け、段差部２４ｅ間の中央筒部２４ｇの径方向の厚さを大きくして対処することができる。

また、絶縁軸部６３の樹脂注入口が樹脂部２４に埋設される部分に設けられているので、樹脂注入口が絶縁軸部６３の外周にあり、ゲート切断部６０ｃが凸（突出部）として残る場合の懸念が払拭される。

また、絶縁軸部６３の樹脂部２４に埋設される複数の突起が設けられているので、絶縁軸部６３の軸方向および周方向の移動をさらに抑制することができる。

なお、電動機をインバータ駆動する場合、電動機の騒音の低減を図る目的から、インバータのキャリア周波数を高く設定するようにしているが、キャリア周波数を高く設定するに伴って、電動機のシャフトへの高周波誘導により発生する軸電圧が増大し、シャフトを支持している転がり軸受の内輪と外輪との間に存在する電位差が大きくなるので、転がり軸受に流れる電流も増加する。従って、本実施の形態の回転子２０は、電動機１００を、インバータを用いて運転を行う場合の軸電流の低減に特に有効である。ここでは回転子２０の位置検出用樹脂マグネット２５の磁極を検出するためのセンサであるホールＩＣ４９ｂを用いて検出する方法を述べたが、位置検出用樹脂マグネット２５、ホールＩＣ４９ｂを用いず、コイルを流れる電流を電流検出器（図示せず）にて検出し、波形生成回路にマイコンなどを用いて電動機を運転するセンサレス駆動方式においても同様の効果があることは言うまでもない。

また、電動機１００の活用例としては、換気扇、家電機器、工作機などに搭載して利用することができる。

また、本発明の実施の形態にかかる電動機の回転子、電動機、空気調和機、および電動機の回転子の製造方法は、本発明の内容の一例を示すものであり、更なる別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略するなど、変更して構成することも可能であることは無論である。

以上のように、本発明は、電動機の回転子、電動機、空気調和機に適用可能であり、特に、電動機の性能および品質を低下させることなく軸受の電食を抑制することができる発明として有用である。

１０ モールド固定子、１０ａ 内周部、１０ｂ 開口部、１１ 軸受支持部、１１ａ 孔、２０,２０ａ,２０ｂ,２０ｃ,２０−１ 回転子、２１ａ 負荷側転がり軸受、２１ａ−１ 内輪、２１ａ−２ 外輪、２１ａ−３ 転動体、２１ｂ 反負荷側転がり軸受、２１ｂ−１ 内輪、２１ｂ−２ 外輪、２１ｂ−３ 転動体、２２ 回転子の樹脂マグネット、２２ａ 切欠き、２２ｂ 台座、２２ｃ 位置決め用突起、２３,２３−１,２３−２ シャフト、２３ａ,２３ａ−１ ローレット、２３ｂ 反負荷側端面、２３ｅ,２３ｅ−１ シャフト本体（負荷側軸部）、２３ｅ−１ａ シャフト本体小径部（突出部）、２３ｅ−１ｂ 段差部、２３ｅ−１ｃ 反負荷側端面、２３ｅ−２ シャフト本体（負荷側軸部）、２３ｅ−２ａ 反負荷側端部、２３ｅ−２ｂ 反負荷側端面、２３ｈ 凹部、２４ 樹脂部、２４ａ 内径押さえ部、２４ｂ テーパ部、２４ｃ 樹脂注入部、２４ｄ 軸受当接面、２４ｅ 段差部、２４ｇ 中央筒部、２４ｈ 反負荷側端面、２４ｊ リブ、２４ｋ 空洞、２５ 位置検出用樹脂マグネット、２５ａ リブ、２５ｂ 段差部、３０ ブラケット、３０ａ 軸受支持部、３０ｂ 圧入部、４０ 固定子、４１ 固定子鉄心、４２ コイル、４３ 絶縁部、４４ 端子、４４ａ 電源端子、４４ｂ 中性点端子、４５ 基板、４６ リード線口出し部品、４７ リード線、４８ 角柱、４９ａ ＩＣ、４９ｂ ホールＩＣ、５０ モールド樹脂、６０ 軸部、６０ａ 大径部（軸受嵌合部）、６０ｂ 小径部（突出部）、６０ｃ ゲート切断部、６０ｄ 反負荷側端面、６０ｅ 負荷側端部、６０ｆ 外周面、６０ｊ センタ穴、６０ｋ 突起、６１ 金属スリーブ、６１ａ 負荷側端面、６２ スリット、６３ 絶縁軸部、７０ 軸部、７０ａ 軸受嵌合部、７０ｂ 負荷側端部（シャフト結合部）、７０ｃ ゲート切断部、７０ｄ 段差部、７０ｆ 外周面、７０ｇ 負荷側端面、７０ｈ 凹部、７２ 絶縁軸部、８０ 軸部、８０ａ 軸受嵌合部、８０ｂ 負荷側端部（シャフト結合部）、８０ｃ ゲート切断部、８０ｄ 段差部、８０ｆ 外周面、８０ｇ 反負荷側端面、８０ｈ 凹部、８２ 絶縁軸部、１００ 電動機、３００ 空気調和機、３１０ 室内機、３２０ 室外機、３３０ 室外機用送風機。

Claims (15)

1. 回転子のマグネットおよびシャフトが樹脂部により一体化され、前記シャフトに負荷側転がり軸受と反負荷側転がり軸受とを配置する電動機の回転子であって、
   前記反負荷側転がり軸受と前記シャフトとの間には、金属スリーブの内周部に絶縁性樹脂を一体成形して形成される絶縁軸部が設けられることを特徴とする電動機の回転子。
2. 前記シャフトは、前記負荷側転がり軸受に支持される負荷側軸部と、前記絶縁軸部と、から成り、
   前記負荷側軸部の端面は、前記樹脂部の反負荷側軸方向端面よりも前記負荷側転がり軸受側に位置することを特徴とする請求項１に記載の電動機の回転子。
3. 前記絶縁軸部は、前記金属スリーブを介して前記反負荷側転がり軸受に支持される軸受嵌合部と、前記軸受嵌合部から前記負荷側軸部側に突出し、かつ、前記負荷側軸部の外径より小さい外径に形成された突出部と、を有し、
   前記負荷側軸部の反負荷側端部には、前記突出部が嵌合して組み付けられる凹部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の電動機の回転子。
4. 前記負荷側軸部の反負荷側端部には、前記負荷側軸部側から前記絶縁軸部側に突出し、かつ、前記負荷側軸部の外径より小さい外径に形成された突出部が形成され、
   前記絶縁軸部は、前記絶縁軸部の外周の金属スリーブを介し前記反負荷側転がり軸受に支持される軸受嵌合部と、前記突出部が嵌合して組み付けられる凹部が形成されたシャフト結合部と、を有することを特徴とする請求項２に記載の電動機の回転子。
5. 前記絶縁軸部は、前記反負荷側転がり軸受に支持される軸受嵌合部と、前記負荷側軸部の反負荷側端部が嵌合して組み付けられる凹部が形成されたシャフト結合部と、を有することを特徴とする請求項２に記載の電動機の回転子。
6. 前記絶縁軸部は、前記シャフトの外周に配置された前記金属スリーブと前記シャフトとを前記絶縁性樹脂で一体成形して形成されることを特徴とする請求項２から５の何れか１項に記載の電動機の回転子。
7. 前記金属スリーブには、その外周面に１または複数のスリットが設けられていることを特徴とする請求項２から６の何れか１項に記載の電動機の回転子。
8. 前記金属スリーブには、前記負荷側軸部と同じ線膨張係数の金属が用いられていることを特徴とする請求項２から７の何れか１項に記載の電動機の回転子。
9. 前記絶縁性樹脂の材料には、前記負荷側軸部と同じ線膨張係数の樹脂材料が用いられていることを特徴とする請求項２から８の何れか１項に記載の電動機の回転子。
10. 前記絶縁性樹脂の材料には、熱硬化性樹脂のＢＭＣ（バルクモールディングコンパウンド）樹脂が用いられていることを特徴とする請求項９に記載の電動機の回転子。
11. 請求項１から１０の何れか１項に記載の電動機の回転子を用いることを特徴とする電動機。
12. 固定子鉄心の絶縁部が施された複数のティースに巻線してコイルを形成した固定子と、
    この固定子に電子部品を実装するとともにリード線を口出しするリード線口出し部品が取り付けられた基板と、
    前記固定子と前記基板とを組付け、熱硬化性樹脂でモールド成形してなるモールド固定子と、
    前記回転子と、
    前記負荷側転がり軸受と
    前記反負荷側転がり軸受と、
    前記負荷側転がり軸受または前記反負荷側転がり軸受を支持するブラケットと、
    を備えたことを特徴とする請求項１１に記載の電動機。
13. 前記回転子の磁極を位置検出素子により検出する位置検出回路と、
    前記回転子の回転速度を指令する速度指令信号、前記位置検出回路からの位置検出信号に基づいて、インバータ駆動するためのＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を生成する波形生成回路と、
    前記波形生成回路の出力により駆動信号を生成するプリドライバ回路と、
    トランジスタとダイオードとを並列接続し、これらを直列接続したアームを有するパワー回路とから構成されるインバータ方式の駆動回路を備えることを特徴とする請求項１１または１２に記載の電動機。
14. 請求項１１から１３の何れか１項に記載の電動機を送風機用電動機として用いることを特徴とする空気調和機。
15. 回転子のマグネットおよびシャフトを樹脂部により一体に成形し、前記シャフトに転がり軸受を配置する電動機の回転子の製造方法において、
    金属スリーブへ絶縁性樹脂を一体成形して絶縁軸部を形成するステップと、
    前記シャフトを製造し、前記絶縁軸部を前記シャフトに組付けるステップと、
    マグネットを製造するステップと、
    前記絶縁軸部が組み付けられた前記シャフトと前記マグネットとを熱可塑性樹脂で一体成形し回転子を製造するステップと、
    前記回転子のシャフトに軸受を組付け回転子組立を製造するステップと、
    を含むことを特徴とする電動機の回転子の製造方法。
    
    

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