JP2022534391A - モータ及び該モータを有する電気機器 - Google Patents

モータ及び該モータを有する電気機器 Download PDF

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Abstract

本願はモータ及び該モータを有する電気機器に関する。従来の一体化軸受ブラケット(40)をステータブラケット部(42)と軸受支持部(41)に分離し、かつその間にブラケット絶縁層(43)を設置し、ステータブラケット部(42)と軸受支持部(41)との間に絶縁層容量を増加させることに相当する。ブラケット絶縁層(43)の設置により、ステータ(10)側の等価容量を大幅に低減することができる。高周波回路の回路において、軸電圧は軸受容量の両端の電圧分圧であり、ステータ(10)側の等価容量は軸受容量の軸受外輪(32)側に直列接続されることに相当する。したがって、ブラケット絶縁層(43)の設置によりステータ(10)側の等価容量を低下させ、軸受容量の両端により小さい電圧分圧を得て、すなわち軸電圧を低下させる。電極構造(60)を設けることで、軸電圧と軸電流を低減することができる。軸受(30)の電食が発生するリスクを低減する。電力が大きくて大きな金属ハウジングを採用することで取付強度を向上させると共に放熱を保障するモータに対して、モータ軸受(30)の電食損傷のリスクを低減することができる。

Description

本願は2019年7月26日に中国特許庁に提出された、出願番号が201910684730.0であり、発明名称が「モータ及び該モータを有する電気機器」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は引用により本願に組み込んでいる。
本願はモータの技術分野に属し、特に軸受電食の発生を防止するために改良されたモータ及び該モータを有する電気機器に関する。
近年、電気機器の省エネルギーの傾向のため、それが採用するモータは一般的に高効率のブラシレス直流モータで誘導モータを代替し、例えばエアコンユニットであり、高効率のブラシレス直流モータを採用してファンを駆動する。これらのブラシレス直流モータはインバータで駆動され、それはパルス幅変調法(以下PWMと呼ばれる)を駆動方法として採用する。このようなPWM駆動方法を使用する場合、巻線の中性点電位がゼロではないためコモンモード電圧が発生し、高周波の場合、モータ構造の間に結合容量が発生し、コモンモード電圧はステータ、ロータ、永久磁石、エンドカバー等の各部分の間の結合容量及び軸受容量により回路を形成し、それにより軸受容量の分岐路に電圧が発生し、このようなコモンモード電圧により軸受の内外輪の間(軸受容量の分岐路)に発生した電圧は軸電圧と呼ばれる。軸電圧はPWM駆動時に半導体高速スイッチング動作の高周波成分を含み、例えば軸電圧が軸受内部の潤滑油膜の絶縁破壊電圧に達すると、それに伴って放電して電流を生成し、このように軸受の内表面及びボールに局部腐食現象を発生させ、これは本発明者らが述べた軸受電食である。電食が徐々に進行すると、軸受に波形摩耗現象が発生し、最終的に異音及び軸受の耐用年数の低下を引き起こす。
軸受の電食を防止するために、業界で多くの解決手段を提供し、大体以下の3種類にまとめることができる。(1)軸受内輪と外輪を導通状態にし、(2)軸受内輪と外輪を確実な絶縁状態にし、(3)軸電圧を低下させる。第(1)の方法に対して、導電性軸受グリースを使用することを提供するが、非導電性グリースと同様の耐用年数に達成できない、及びコストが高いなどの要因により、実際に応用しにくい。また、軸に導電性ブラシを設置する方式もあり、この方式にはブラシが摩耗し、設置空間を必要としかつ実施コストが高く、メンテナンスを必要とするなどの問題が発生する。第(2)の方法に対して、実際の製品の応用にセラミック玉軸受を使用するハウジングがあり、高い効果を有するが、セラミック玉軸受が非常に高価であり、特にコストに対する要求が高いいくつかの応用場合について、大規模な応用が困難である。第(3)の方法に対して、様々な軸電圧を低下させる発明技術を提供し、ここで、発明特許CN101971460Bは、モータロータの内側と外側との間に絶縁層を設置し、ロータのインピーダンスを向上させ、軸電圧を大幅に低下させることができ、数十ボルトから10ボルト以内に低下し、かつ絶縁層の厚さが増加するにつれて、軸電圧が徐々に小さくなることを提供する。実際に該技術のいくつかのモータ製品における応用を見ることができる。しかし、いくつかの電力が大きいパッケージ直流モータにおいて、常に軸電圧の改善が得られず、逆に軸電圧が大きくなり、軸受電食のリスクが増加する状況が発生する。
本願の実施例の目的の一つは、モータ及び電気機器を提供することにより、ハイパワーモータ軸受の電食の技術的課題を解決するものである。
上記技術的課題を解決するために、本願の実施例が採用する技術的解決手段は以下のとおりである。
第一態様では、
巻線を有するステータコアを含むステータと、
前記ステータに回転可能に取り付けられ、ロータコアと前記ロータコアの中心に位置しかつ前記ロータコアに接続されたロータ軸を含むロータと、
前記ロータ軸を支持し、軸受内輪及び軸受外輪を含む軸受と、
導電性材質からなりかつ前記軸受外輪を固定し導通する軸受支持部を含む軸受ブラケットであって、少なくとも一つの前記軸受ブラケットはさらに導電性材質からなりかつ前記ステータを接続するステータブラケット部を含み、前記ステータブラケット部は前記軸受支持部の径方向外側に位置し、前記軸受支持部と前記ステータブラケット部との間にブラケット絶縁層が設置される軸受ブラケットと、
前記軸受内輪と前記軸受外輪との間の等価容量を調整するための電極構造であって、前記電極構造は前記軸受ブラケットに電気的に接続され、かつ前記ロータ軸との間に調整容量を形成し、又は、前記電極構造は前記ロータ軸に電気的に接続され、かつ前記軸受ブラケットとの間に調整容量を形成する電極構造と、
を含むモータを提供する。
第二態様では、上記モータを含む電気機器を提供する。
本願の実施例が提供するモータ及び電気機器の有益な効果は以下のとおりである。
従来の一体化軸受ブラケットをステータブラケット部と軸受支持部に分離し、かつその間にブラケット絶縁層を設置し、ステータブラケット部と軸受支持部との間に絶縁層容量C1を増加させることに相当する。軸受外輪とステータコアとの間の容量Cdを軸受支持部とステータブラケット部との間の容量C1とステータブラケット部とステータコアとの間の容量C2と直列接続された等価容量Cd2に分解し、さらに軸受支持部とステータコアとの間の容量Cd1と並列接続される。
ブラケット絶縁層の設置により、一方では容量C1がC2よりも遥かに小さく、Cd2がC1よりも小さい。他方では軸受ブラケットの軸受支持部がステータコアとモータ軸方向での正対面積を有しないか又は減少させ、かつステータコアから離れ、すなわち容量Cd1の値も小さくすることができ、したがって、ステータ側に相当する等価容量Cdを大幅に低減することができる。
高周波回路の回路において、軸受の外輪と内輪との間にも容量Cbが存在し、軸電圧は容量Cbの両端の電圧分圧であり、容量Cdは容量Cbの軸受外輪側に直列接続されることに相当する。したがって、ブラケット絶縁層の設置により容量Cdを低減し、さらに容量Cbの両端により小さい電圧分圧を取得し、すなわち軸電圧を低減し、軸受電食の発生リスクを効果的に低減する。電力が大きくて大きな金属ハウジングを採用することで取付強度を向上させると共に放熱を保障するモータに対して、モータ軸受の電食損傷のリスクを低減することもできる。
電極構造は軸受内輪と軸受外輪との間の等価容量Cbを調整するために用いられ、電極構造は軸受ブラケットに電気的に接続され、かつロータ軸との間に調整容量C3を形成し、又は、電極構造はロータ軸に電気的に接続され、かつ軸受ブラケットとの間に調整容量C3を形成する。
軸受容量Cb1及びCb2に調整容量C3を並列接続することにより、等価容量Cbを増大させ、等価容量Cbの両端の電圧差を低下させる。一方では、調整容量C3の並列接続により、等価容量Cbが増加し、等価容量Cbがより小さい分圧を取得し、すなわち軸受の内輪と外輪との間の電圧差が減少し、軸電圧の低下を実現する。他方では、調整容量C3が軸受容量Cb1及びCb2に対していずれも大きい場合、軸受ブラケットとロータ軸との間の電流は上記調整容量C3の分岐回路を通過し、軸電流を分流し、それにより軸受外輪と内輪を通過する電流、すなわち軸電流を低下させ、したがって、軸受に電食損傷が発生するリスクを大幅に低減することができる。
該モータ及び該モータを有する電気機器はモータ軸電圧を効果的に低下させることができ、それによりモータ軸受の電食損傷のリスクを低下させ、モータの信頼性を向上させる。
本願の実施例における技術的解決手段をより明確に説明するために、以下に実施例又は例示的な技術の説明に必要な図面を簡単に紹介し、明らかに、以下に記載の図面は本願のいくつかの実施例だけであり、当業者にとって、創造的な工夫をせずに、これらの図面に基づいて他の図面を取得することができる。
本願の実施例が提供するモータの部分断面図である。 図1のモータに適用された軸受支持部とステータブラケット部の構造概略図である。 図2の軸受支持部とステータブラケット部との間にブラケット絶縁層を設置した後に軸受ブラケットを形成する構造概略図である。 図3の軸受ブラケットのB-B線に沿う断面図である。 図1のモータの斜視組立図である。 図5のモータと電気機器ホルダの組立概略図である。 図5のモータに適用された導通材の構造概略図である。 図5の導通材が軸受支持部に接続された組立概略図である。 本願の別の実施例が提供するモータの部分断面図である。 図9のモータの部分拡大図である。 図9のモータに適用される電極構造の斜視構造図である。 本願の別の実施例が提供するモータの部分断面図である。 図12のモータに適用された容量調整器の断面図である。 例示的な技術が提供するモータの部分断面図である。
本願の目的、技術的解決手段及び利点をより明確にするために、以下に図面及び実施例を参照しながら、本願をさらに詳細に説明する。ここで説明された具体的な実施例は本願を説明するためのものに過ぎず、本願を限定するものではないことを理解すべきである。
本願の実施例の説明において、理解すべきことは、用語「長さ」、「幅」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」等で指示された方位又は位置関係は図面に示された方位又は位置関係に基づくものであり、本願実施例の説明を容易にすること及び説明の簡略化のためだけであり、指定された装置又は部品が必ず特定の方位を有し、特定の方位で構成され操作されることを指示するか又は示唆するものではなく、したがって本願実施例を限定するものと理解すべきではない。
用語「第1」、「第2」は単に目的を説明するために用いられ、相対的な重要性を指示するか又は暗示するか又は指示された技術的特徴の数量を暗黙的に示すと理解されるべきではない。これにより、「第1」、「第2」が限定された特徴は一つ又は複数の該特徴を明示的又は暗黙的に含むことができる。本願の説明において、特に明確で具体的な限定がない限り、「複数」の意味は二つ以上である。
本願実施例において、他に明確な規定及び限定がない限り、用語「取り付け」、「連結」、「接続」を広義に理解すべきであり、例えば、固定接続であってもよく、取り外し可能な接続であってもよく、又は一体的な接続であってもよい。機械的な接続であってもよく、電気的な接続であってもよい。直接的に接続であってもよく、中間媒体を介して間接的に接続されてもよく、二つの部品内部の連通又は二つの部品の相互作用関係であってもよい。当業者にとって、具体的な状況に応じて上記用語の本願実施例における具体的な意味を理解することができる。
図14に示すとおり、例示的な電力が大きいパッケージ直流モータは、モータの電力が大きく、トルクが大きいため、温度上昇も高く、モータとモータを使用する電気機器との取付強度を保障し、かつモータの放熱を保障するために、一般的には少なくとも1つの大きい金属ハウジングをモータのうちの一側の軸受ブラケット40’として採用し、軸受ブラケット40’はモータのパッケージステータ10’に接続されて支持され、かつ電気機器の取付ホルダに接続されて固定され、同時にモータのうちの一側の軸受30’の軸受外輪32’に接続されて支持される。上記解決手段のモータに対して、登録公開番号CN101971460B特許に対応するロータの内側と外側との間に絶縁層が設置された解決手段を採用すると、軸電圧の改善が得られず、逆に軸電圧が大きくなり、軸受電食のリスクが増加する状況が発生する。出願人は具体的な原因が以下のとおりであることを発見する。
このようなモータは絶縁ロータ20’を採用し、ロータ20’はステータ10’に回転可能に取り付けられ、内側ロータコア213’と外側ロータコア212’との間にロータ絶縁層214’が設置されるため、内側ロータコア213’と外側ロータコア212’との間にCz3を増加させることに相当し、軸受内輪31’からステータコア11’までのロータ側容量結合回路に対して、さらに磁石容量Cz2及びステータ10’とロータ20’との間のエアギャップ容量Cz1を有し、容量Cz1、Cz2及びCz3が直列接続され、等価容量がCzに設定される。一般的に、ロータ絶縁層容量Cz3の容量値はいずれも小さく、一般的に数十PFであり、したがって、等価容量Czも小さい。
軸受外輪32’とステータコア11’との間の等価容量Cdに対して、上記モータの軸受外輪32’に電気的に接続された軸受ブラケット40’の面積が大きく、かつステータコア11’の軸方向又は径方向に正対して近接する部分を有するか、又は該軸受ブラケット40’に電気的に接続された電気機器における金属ホルダがステータコア11’に近接する部分を有するため、該軸受ブラケット40’に電気的に接続された軸受外輪32’とステータコア11’との間の容量Cdが大きく、一般的に数百PF又はそれ以上である。
ステータ側の容量Cdとロータ側の容量Czの一端はいずれもステータコア11’に接続され、他端はそれぞれ軸受外輪32’と軸受内輪31’に接続され、CdとCzの容量値の差異が大きいため軸受外輪32’と軸受内輪31’との間の電圧差が大きく、すなわち軸電圧が大きすぎ、それにより軸受30’の電食が発生するリスクを増加させる。
図1、図9、図12に示すとおり、本願の実施例はモータを提供し、ステータ10、ロータ20、軸受30、軸受ブラケット40、電極構造60を含む。ステータ10は、巻線111を有するステータコア11を含む。ロータ20はステータ10に回転可能に取り付けられ、ロータ20はロータコア21とロータコア21の中心に位置しかつロータコア21に接続されたロータ軸22を含み、ロータコア21は永久磁石211を含むことができ、ロータコア21はロータ軸22と同期回転する。
軸受30は、ロータ軸22を回転自在に支持するためのものである。軸受30は、軸受内輪31と軸受外輪32とを含む。軸受内輪31はロータ軸22の外周面に嵌設され、かつロータ軸22の軸方向に沿ってロータ軸22に位置決めされ、軸受内輪31はロータ軸22と導通する。軸受外輪32は軸受ブラケット40に取り付けられ、径方向及び軸方向に沿って軸受ブラケット40に位置決めされる。軸受外輪32と軸受内輪31との間に転動体33を有することにより、軸受外輪32と軸受内輪31は回転自在にすることができる。
図2~図4を同時に参照すると、軸受ブラケット40は導電性材質からなりかつ軸受外輪32を固定し導通する軸受支持部41を含む。少なくとも一つの軸受ブラケット40はさらに導電性材質からなりかつステータ10に接続されたステータブラケット部42を含み、ステータブラケット部42は軸受支持部41の径方向外側に位置し、軸受支持部41とステータブラケット部42との間にブラケット絶縁層43が設置されることにより、ステータブラケット部42は軸受支持部41と絶縁される。
従来の一体化軸受ブラケットはステータブラケット部42と軸受支持部41に分離され、かつその間にブラケット絶縁層43を設置し、ステータブラケット部42と軸受支持部41との間に絶縁層容量C1を増加させることに相当する。軸受外輪32とステータコア11との間の容量Cdを軸受支持部41とステータブラケット部42との間の容量C1とステータブラケット部42とステータコア11との間の容量C2と直列接続された等価容量Cd2に分解し、さらに軸受支持部41とステータコア11との間の容量Cd1と並列接続される。
ブラケット絶縁層43の設置により、一方では容量C1がC2よりも遥かに小さく、Cd2がC1よりも小さく、他方では軸受ブラケット40の軸受支持部41がステータコア11とモータ軸方向での正対面積を有しないか又は減少させ、かつステータコア11から離れ、すなわち容量Cd1の値も小さくすることができ、したがって、ステータ側に相当する等価容量Cdを大幅に低減することができる。
高周波回路の回路において、軸受外輪32と軸受内輪31との間にも容量Cbが存在し、軸電圧は容量Cbの両端の電圧分圧であり、容量Cdは容量Cbの軸受外輪側に直列接続されることに相当する。したがって、ブラケット絶縁層43の設置により容量Cdを低減し、それを軸受内輪側に直列接続された小さい容量Czとバランスさせ、さらに容量Cbの両端により小さい電圧分圧を得て、すなわち軸電圧を低減し、軸受30の電食が発生するリスクを効果的に低減する。電力が大きくて大きな金属ハウジングを採用することで取付強度を向上させて放熱を保障するモータに対して、モータ軸受30の電食損傷のリスクを低減することができる。
モータはさらに電極構造60を含み、軸受内輪31と軸受外輪32との間の等価容量Cbを調整するために用いられ、2つの解決手段がある。図1、図4に示すとおり、第1のタイプの解決手段は以下のとおりである。電極構造60は軸受ブラケット40に電気的に接続され、ロータ軸22に近い箇所に導電性極板を増加させることに相当し、該極板とロータ軸22との間に調整容量C3が形成され、かつ電極構造(すなわち極板)は軸受ブラケット40に電気的に接続され、軸受内輪31はロータ軸22により一部が延伸され、軸受外輪32は電極構造60により一部が延伸されると見なしてよく、該二つの延伸部分は正対面積を有しかつ導通せず、それにより調整容量C3が形成され、上記調整容量C3が軸受外輪32と軸受内輪31との間に並列接続されることに相当する。
図9~図13に示すとおり、第2のタイプの解決手段は以下のとおりである。電極構造60はロータ軸22に電気的に接続され、ロータ軸22にロータ軸22と同電位の導電性極板を増加させることに相当する。軸受ブラケット40は電極構造60と間隔を隔てて設置され、軸受ブラケット40は軸受外輪32に電気的に接続され、軸受外輪32に軸受外輪32と同電位の極板を増加させることに相当する。上記二つの極板の間に調整容量C3が形成され、ロータ軸22が軸受内輪31に電気的に接続され、したがって、調整容量C3が軸受外輪32と軸受内輪31との間に並列接続されることに相当する。
ここで、電気的接続は直接及び間接的な導電接続、及び大容量を介した接続を含む。大容量を介した接続とは、例えば、二つの金属部材の間に非常に薄い絶縁層を有し、二つの金属部材の距離が十分に近く、正対面積が十分に大きければ、二つの金属部材の間の容量値を十分に大きくすることである。
上記の二つの解決手段に対して、ロータコア21の両端にそれぞれ一つの軸受30が設置されると、合計で二つの軸受30であり、そのうちの一つの軸受30の外輪32と軸受内輪31との間は高周波等価回路で一つの結合容量Cb1と等価であってもよく、他の一つの軸受30の軸受外輪32と軸受内輪31との間は高周波等価回路で一つの結合容量Cb2と等価であってもよく、軸電圧は即ちCb1とCb2上の電圧分圧である。
各軸受30はそれぞれ一つの軸受ブラケット40に取り付けられ、二つの軸受の軸受内輪31はいずれもロータ軸ガイド22に電気的に接続される。分析を簡略化するために、二つの軸受ブラケット40が電気的に接続される状況に応じて説明すると、上記容量Cb1及びCb2は並列接続に相当する。上記電極構造60の設置は、軸受容量Cb1及びCb2に調整容量C3が並列接続されることに相当し、Cb1、Cb2及びC3が並列接続された総容量はすなわち上記「等価容量」であり、理解できるように、二つの軸受ブラケット40(又は軸受外輪32)が電気的に接続されない場合、Cb1又はCb2とC3が並列接続され、両者が並列接続された総容量はすなわち上記「等価容量」である。上記Cb1とCb2はそれぞれ軸受自体に対応する軸受容量であり、それは軸受自体の軸受内輪と軸受外輪の正対面積に関連し、所定の軸受に対して、軸受容量も決定される。等価容量をCbと記し、電極構造60とロータ軸22(第1のタイプの解決手段)又は電極構造60と軸受ブラケット40(第2のタイプの解決手段)の正対面積及び両者の間のエアギャップの大きさを調整することにより、調整容量C3の大きさ及び等価容量Cbの大きさを効果的に変更することができる。説明しやすいために、軸受外輪32が軸受ブラケット40によりステータコア11と形成された容量をCdとし、軸受内輪31がロータ軸22、永久磁石211、ステータ10及びロータ20の間のエアギャップによりステータコア11と形成された等価容量をCzとする。モータ全体で形成された結合容量回路は上記等価容量Cb、Cd、Czを含む。
軸受容量Cb1及びCb2に調整容量C3を並列接続することにより、等価容量Cbを増大させ、等価容量Cbの両端の電圧差を低下させる。一方では、調整容量C3の並列接続により、等価容量Cbが増加し、等価容量Cbがより小さい分圧を取得し、すなわち軸受内輪31と軸受外輪32との間の電圧差が減少し、軸電圧の低下を実現する。他方では、調整容量C3が軸受容量Cb1及びCb2に対していずれも大きい場合、軸受ブラケット40とロータ軸22との間の電流は上記調整容量C3の分岐回路を通過し、軸電流を分流し、それにより軸受外輪32と軸受内輪31を通過する電流、すなわち軸電流を低下させ、したがって、軸受30に電食損傷が発生するリスクを大幅に低減することができる。
該モータ及び該モータを有する電気機器はモータ軸電圧を効果的に低下させることができ、それによりモータ軸受30の電食損傷のリスクを低下させ、モータの信頼性を向上させる。
図1に示すとおり、本願の別の実施例において、軸受30の数は二つであり、二つの軸受30はロータコア21の軸方向に沿ってロータコア21の両側に間隔を隔てて設置され、各軸受30にいずれも軸受ブラケット40が設置される。二組の軸受30は間隔を隔てて設置され、軸方向にロータコア21を挟む位置に位置し、ロータ軸22を回転自在に支持する。二組の軸受30はそれぞれ二つの軸受ブラケット40に取り付けられる。軸伸側Xの軸受ブラケット40とステータコア11の外部はパッケージ筐体12にモールドされ、非軸伸側X’の軸受ブラケット40はパッケージ筐体12に取り付けられる。図9、図12に示すモータは、二つの軸受30と二つの軸受ブラケット40を配置した別の二つの実施例である。
図1、図5~図8に示すとおり、本願の別の実施例において、二つの軸受ブラケット40の軸受支持部41は導通材50により電気的に接続され、導通材50はステータブラケット部42と絶縁され、二つの軸受外輪32を電気的に接続することに相当し、二つの軸受内輪31はロータ軸22により電気的に接続され、したがって、上記調整の効果は二つの軸受30の軸電圧に同時に影響を与え、二つの軸受30の電食発生のリスクを同時に低減する効果を果たす。
本実施例において、図7、図8に示すとおり、導通材50は間隔を隔てて設置された二つの配線端子51及び二つの配線端子51の間に接続されかつ外表面が絶縁部である電源線52を含む。二つの配線端子51はそれぞれ二つの軸受ブラケット40の軸受支持部41に接続することができ、二つの軸受ブラケット40を導通させ、電源線52の構造がコンパクトであり、組み立てやすい。図5を同時に参照し、具体的には、二つの軸受ブラケット40はそれぞれ軸伸側Xと非軸伸側X’に位置する。電源線52の一部はステータ10の軸方向に沿ってパッケージ筐体12の外周面に設置され、電源線52の他の一部はステータ10の径方向に沿ってパッケージ筐体12の一端面に設置される。軸伸側Xに位置する軸受ブラケット40は、ステータコア11の他端面を覆っている。全体構造の占有スペースが小さい。
本実施例において、図8に示すとおり、各軸受ブラケット40の軸受支持部41にいずれも接続孔411が設置され、二つの配線端子51は二つの接続孔411に一対一に対応して電気的に接続される。電源線52の配線端子51は接続孔411に当接し、かつ締結具53により配線端子51を軸受支持部41に固定する。該解決手段により組み立てやすく、構造がコンパクトであり、二つの軸受ブラケット40を導通させ、さらに二つの軸受外輪32を導通させる。
図1、図6に示すとおり、本願の別の実施例において、そのうちの一つの軸受ブラケット40とステータコア11の外部にパッケージ筐体12が一体にパッケージ成形されることにより、軸受ブラケット40とステータコア11が絶縁される。具体的には、樹脂材料でパッケージしてパッケージ筐体12を形成することができる。ステータ10のパッケージ筐体12の外表面に電源線52を取り付けるための取付溝121が設けられる。組み立てる時に、電源線52は取付溝121内に取り付けられ、電源線52を組み立てやすい。
図1、図4に示すとおり、本願の別の実施例において、ステータブラケット部42は金属部品であり、コンデンサを形成するために用いられる。具体的には、ステータブラケット部42はアルミニウム又は他の金属材料を採用することができ、プレス及び延伸成形しやすい。
図2~図4に示すとおり、本願の別の実施例において、ブラケット絶縁層43を有する軸受ブラケット40に対して、ブラケット絶縁層43はステータブラケット部42と軸受支持部41との間の領域に射出成形される。ステータブラケット部42と軸受支持部41との間にブラケット絶縁層43を射出成形することにより、軸受ブラケット40を一体とし、かつステータブラケット部42と軸受支持部41を互いに絶縁する。ブラケット絶縁層43は熱硬化性材料で製造することができ、熱硬化性材料の絶縁性がよい。具体的には、絶縁層の材料はBMC(Bulk Molding Compound)又はPBT(polybutylene terephthalate)又は他の絶縁材料であり、必要に応じて設置される。
図2、図3に示すとおり、本願の別の実施例において、ステータブラケット部42は軸受ブラケット40の径方向内側に向かって延びるいくつかの第1のアーム部421を有し、軸受支持部41は軸受ブラケット40の径方向外側に向かって延びるいくつかの第2のアーム部412を有し、第1のアーム部421及び第2のアーム部412はブラケット絶縁層43内に嵌め込まれる。第1のアーム部421と第2のアーム部412を設置することは、ブラケット絶縁層43を射出成形する時に第1のアーム部421と第2のアーム部412がブラケット絶縁層43に伸び込み、ブラケット絶縁層43はステータブラケット部42、軸受支持部41とより強固に結合され、同時に第1のアーム部421と第2のアーム部412がブラケット絶縁層43領域の構造強度を向上させることができるためである。
本実施例において、第1のアーム部421と第2のアーム部412は対をなして設置され、かつモータの径方向に少なくとも部分的に対向する。該解決手段によりブラケット絶縁層43をステータブラケット部42、軸受支持部41とより強固に結合することができ、同時にブラケット絶縁層43領域の構造強度を向上させることができる。
図2、図3に示すとおり、本願の別の実施例において、ステータブラケット部42は軸受ブラケット40の軸方向に沿って延びるいくつかの第1の貫通孔422を有し、第1の貫通孔422はブラケット絶縁層43に少なくとも部分的に埋設される。軸受支持部41は軸受ブラケット40の軸方向に沿って延びるいくつかの第2の貫通孔を有し、第2の貫通孔はブラケット絶縁層43に少なくとも部分的に埋設される。第1の貫通孔422と第2の貫通孔を設置することは、ブラケット絶縁層43を射出成形する時に絶縁材料が第1の貫通孔422と第2の貫通孔に入り、ブラケット絶縁層43とステータブラケット部42、軸受支持部41との接触面積を増大させ、ブラケット絶縁層43をステータブラケット部42、軸受支持部41により強固に結合させるためである。
図3、図4、図6に示すとおり、本願の別の実施例において、ステータブラケット部42は第1の固定部423を有し、第1の固定部423はパッケージ筐体12に接続され、ステータブラケット部42を有する軸受ブラケット40がパッケージ筐体12に取り付けられることを実現する。本実施例において、ネジ425により軸受ブラケット40をパッケージ筐体12に接続することができ、組み立てやすい。
本願の別の実施例において、ステータブラケット部42は第2の固定部424を有し、第2の固定部424はモータを使用する電気機器のホルダ70に接続され、モータの固定を実現する。ホルダ70は金属材質からなり、かつ第2の固定部424はホルダ70に電気的に接続される。具体的には、第2の固定部424とホルダ70は電源線により電気的に接続される。ホルダ70は、電気機器の電源グランド又はグランドに電気的に接続されている。ブラケット絶縁層43を設置することにより、ステータ側容量Cdを低下させ、それに直列接続された軸受容量Cbの両端のより小さい分圧を取得し、すなわち軸電圧を低下させ、かつステータブラケット部42に接続された電気機器のホルダ70の軸電圧に対する影響を弱める。
図1に示すとおり、本願の別の実施例において、モータのロータ20は絶縁ロータ20構造を採用し、すなわちロータ軸22とロータコア21の外周面との間にロータ絶縁層214を有する。例えばロータ20の外鉄芯212とロータ20の内鉄芯213との間にロータ絶縁層214を設置し、前のように、このような解決手段は軸受内輪31に接続されたロータ側の等価容量Czを小さくすることができ、このような場合に、軸受ブラケット40のステータブラケット部42と軸受支持部41との間にブラケット絶縁層43を設置することにより、容量Cdの値を低減することができ、軸受支持部41とステータブラケット部42との正対面積及びその間隔を調整し、ブラケット絶縁層43の材料の誘電率を調整するなどの手段により、容量C1の値を変更することができ、それにより容量Cdの値を変更する。具体的には、ロータ絶縁層214はPBT又はゴムで製造することができる。図9、図11に示すモータは類似する他の二つの実施例である。
本実施例において、軸受外輪32とステータコア11との間の等価容量Cdを軸受内輪31とステータコア11との間の等価容量Czにマッチング(近似)するまで減少させる時、軸受外輪32と軸受内輪31の電位が近接し、軸受外輪32と軸受内輪31との間の電圧差を大幅に低減することができ、すなわち軸電圧を低減し、それにより軸受30の電食が発生するリスクを効果的に低減する。
図1、図4に示すとおり、本願の別の実施例において、電極構造は少なくとも一つの軸受ブラケット40の軸受支持部41に設置されたボス部64を含み、ボス部64は軸受支持部41に電気的に接続され、ボス部64とロータ軸22との間にロータ軸22の径方向に沿って延在する第1のエアギャップ643を有する。前の第1のタイプの解決手段の分析を参照し、ロータ軸22と軸受支持部41との間に調整容量C3を加えることに相当する。モータ全体で形成された結合容量回路は上記等価容量Cb、Cd、Czを含む。したがって、ボス部64の設置は、一方では、等価容量Cbを増大させることにより、Cbの両端(すなわち軸受外輪32と軸受内輪31)がそれと直列接続されたステータ側容量Cdと組合わせた回路において、より小さい電圧分圧、すなわちより小さい軸電圧を取得することができる。他方では、軸受ブラケット40とロータ軸22との間の電流は上記調整容量C3の分岐回路を通過し、軸電流を分流し、それにより軸受外輪32と軸受内輪31を通過する電流、すなわち軸電流を低減し、したがって、軸受30に電食損傷が発生するリスクを大幅に低減することができる。
本願の別の実施例において、ロータ軸22の軸方向の一端は軸方向に沿って延びる軸孔221を有し、ボス部64はロータ軸22の外周面の外側に位置する外ボス641と軸孔221内に挿入された内ボス642を含み、内ボス642は外ボス641内に位置する。外ボス641を設置してロータ軸22に嵌設し、かつロータ軸22に伸びる内ボス642を設置することにより、ボス部64とロータ軸22との正対面積を増大させ、調整容量C3を増大させる。ボス部64とロータ軸22との間に調整容量C3が形成され、かつ該調整容量C3は軸受容量Cb1及びCb2に並列接続される。一方では軸受外輪32と軸受内輪31との間の軸電圧を低減することができる。他方では軸電流を分流することができ、軸受ブラケット40とロータ軸22との間の電流が上記調整容量C3の分岐回路から分流し、軸受外輪32と軸受内輪31を流れる軸電流を効果的に低減する。具体的には、外ボス641と内ボス642の同じ端面に閉鎖板644が接続される。閉鎖板644は異物が軸孔221とモータ内部に入ることを回避することができ、それによりボス部64の確実な作動を確保する。
本願の別の実施例において、第1のエアギャップ643の径方向の断面形状はロータ軸22と同心の円環状である。ロータ軸22とボス部64との間に所定値の調整容量C3が形成され、かつ該調整容量C3は軸受容量Cb1及びCb2に並列接続される。
本願の別の実施例において、第1のエアギャップ643の径方向の距離は0.3mm以下であり、調整容量C3の数値を大きくすることができ、等価容量Cbを増大させ、等価容量Cbの両端により小さい分圧を得て、すなわち軸受内輪31と軸受外輪32との間の電圧差を減少させ、軸電圧の低減を実現する。同時に、調整容量C3を軸受容量Cb1及びCb2より大きくし、等価容量Cbの両端の電気量を調整容量C3の両端により多く集中させることができ、すなわちボス部64及びボス部64に近接するロータ軸22に集中することに相当し、それにより軸電流を低減する。
本願の別の実施例において、ボス部64と軸受支持部41は一体成形された金属部品であり、一体成形プロセスを採用し、例えばプレスと引張により、加工しやすい。具体的には、ボス部64と軸受支持部41はアルミニウム製部品又は他の金属部品であってもよく、導電を実現することができ、かつプレス成形しやすい。
図9、図12に示すとおり、本願の別の実施例において、電極構造60はロータ軸22に設置され、該解決手段は組み立てやすい。電極構造60と軸受ブラケット40との間に調整容量C3が形成され、ロータ軸22が軸受内輪31に電気的に接続され、したがって、調整容量C3が軸受外輪32と軸受内輪31との間に並列接続されることに相当する。前の第2のタイプの解決手段の分析を参照し、モータ全体で形成された結合容量回路は上記等価容量Cb、Cd、Czを含む。軸受容量Cb1及びCb2に調整容量C3を並列接続することにより、等価容量Cbを増大させ、等価容量Cbの両端の電圧差を低下させる。一方では、調整容量C3の並列接続により、等価容量Cbが増加し、等価容量Cbが軸受外輪32と直列接続された等価容量Cd及び軸受内輪31と直列接続された容量Czの等価回路においてより小さい分圧を取得し、すなわち軸受内輪31と軸受外輪32との間の電圧差が減少し、軸電圧の低減を実現する。他方では、軸受ブラケット40とロータ軸22との間の電流が上記調整容量C3の分岐回路を通過し、軸電流を分流し、それにより軸受外輪32と軸受内輪31を通過する電流、すなわち軸電流を低減し、したがって、軸受30に電食損傷が発生するリスクを大幅に低減することができる。
図9~図11に示すとおり、本願の別の実施例において、電極構造60は順に嵌設されかつ間隔を隔てて設置されたいくつかの第1の導電性筒61を含み、第1の導電性筒61はロータ軸22の周りに設置されかつ軸方向に沿って延在し、第1の導電性筒61はロータ軸22に電気的に接続される。ロータ軸22には、ロータ軸22と同電位の導電性極板が一つ増加していることに相当する。電極構造60に近接する軸受ブラケット40の軸受支持部41にいくつかの第2の導電性筒45が設置され、第2の導電性筒45はロータ軸22の周りに設置されかつ軸方向に沿って延在し、第2の導電性筒45は軸受支持部41に電気的に接続される。軸受外輪32に軸受外輪32と同電位の極板を増加させることに相当する。第1の導電性筒61と第2の導電性筒45はモータの径方向に対向して配置され、その間にロータ軸22の軸方向に沿って延在する第2のエアギャップ611を有する。上記二つの極板の間に調整容量C3が形成され、ロータ軸22は軸受内輪31に電気的に接続され、したがって、調整容量C3は軸受外輪32と軸受内輪31との間に並列接続されることに相当する。一方では軸受外輪32と軸受内輪31との間の軸電圧を低減することができる。他方では軸電流を分流することができ、軸受ブラケット40とロータ軸22との間の電流が上記調整容量C3の分岐回路から分流し、軸受外輪32と軸受内輪31を流れる軸電圧と軸電流を効果的に低減する。第1の導電性筒61と第2の導電性筒45の解決手段を採用することにより、モータ内部の熱量がロータ軸22と最内層の第2の導電性筒45との間のエアギャップ及び第1の導電性筒61と第2の導電性筒45との間のエアギャップを経て、外部に伝達しやすく、モータの放熱に役立つ。また、環状エアギャップの距離は異なってもよく、第1の導電性筒61と第2の導電性筒45の加工を容易にする。
本実施例において、第2の導電性筒45のうちのロータ軸22に最も近い第2の導電性筒45とロータ軸22の外周面との間にロータ軸22の軸方向に沿って延在する第3のエアギャップ612を有する。最内層の第2の導電性筒45とロータ軸22との間に所定値の調整容量が形成され、かつ該調整容量は軸受容量Cb1及びCb2に並列接続される。
本実施例において、第2のエアギャップ611及び第3のエアギャップ612の径方向の断面形状はロータ軸22と同心の円環状である。円環状の第2のエアギャップ611及び第3のエアギャップ612は所定値の調整容量を形成し、かつ該調整容量は軸受容量Cb1及びCb2に並列接続され、軸受外輪32及び軸受内輪31を流れる軸電圧及び軸電流を効果的に低減する。
本実施例において、第2のエアギャップ611の径方向の距離は0.3mm以下である。第3のエアギャップ612の径方向の距離は0.3mm以下である。調整容量C3の数値を大きくすることができ、調整容量C3は軸受容量Cb1及びCb2に並列接続され、等価容量Cbを増大させ、等価容量Cbの両端により小さい分圧を得て、すなわち軸受内輪31と軸受外輪32との間の電圧差を減少させ、軸電圧の低下を実現する。同時に、調整容量C3を軸受容量Cb1及びCb2より大きくし、等価容量Cbの両端の電気量を調整容量C3の両端により多く集中させることができ、すなわち第1の導電性筒61と第2の導電性筒45との間及び最内層の第2の導電性筒45とロータ軸22との間に集中することに相当し、それにより軸電流を低減する。
本願の別の実施例において、電極構造60はさらに軸取付部62及び軸取付部62と第1の導電性筒61を接続する端板63を含み、軸取付部62はロータ軸22に固設されかつロータ軸22に電気的に接続される。軸取付部62と端板63と第1の導電性筒61の構造は成形しやすい。軸取付部62はロータ軸22に固設されかつロータ軸22に電気的に接続され、該解決手段は組み立てやすく、第1の導電性筒61がロータ軸22に電気的に接続されることを確保する。
本実施例において、第1の導電性筒61は端板63により軸取付部62に電気的に接続され、全ての第1の導電性筒61は軸取付部62によりロータ軸22に電気的に接続される。
図12、図13に示すとおり、本願の別の実施例において、電極構造60はロータ軸22に接続された、ロータ軸22の径方向に沿って延在する導電性極板65を含み、ロータ軸22にロータ軸22と同電位の導電性極板を一つ増加させることに相当する。導電性極板65に近接する軸受ブラケット40は金属部品であり、軸受ブラケット40の導電性極板65に近接する領域は軸受外輪32に軸受外輪32と同電位の極板を増加させることに相当する。導電性極板65と軸受ブラケット40との間に第4のエアギャップ651を有する。上記二つの極板の間に調整容量C3が形成され、ロータ軸22は軸受内輪31に電気的に接続され、したがって、調整容量C3は軸受外輪32と軸受内輪31との間に並列接続されることに相当する。一方では軸受外輪32と軸受内輪31との間の軸電圧を低減することができる。他方では軸電流を分流することができ、軸受ブラケット40とロータ軸22との間の電流が上記調整容量C3の分岐回路から分流され、軸受外輪32と軸受内輪31を流れる軸電流を効果的に低減する。電極構造60は軸取付部62をさらに含み、ロータ軸22に接続されるために用いられる。
本実施例において、第4のエアギャップ651の軸方向の距離は0.3mm以下である。調整容量C3の数値を大きくすることができ、調整容量C3は軸受容量Cb1及びCb2に並列接続され、等価容量Cbを増大させ、等価容量Cbの両端により小さい分圧を得て、すなわち軸受内輪31と軸受外輪32との間の電圧差を減少させ、軸電圧の低下を実現する。同時に、調整容量C3を軸受容量Cb1及びCb2より大きくし、等価容量Cbの両端の電気量を調整容量C3の両端により多く集中させることができ、即ち軸受ブラケット40と導電性極板65に集中することに相当し、それにより軸電流を低減する。
図10に示すとおり、本願の別の実施例において、軸取付部62はロータ軸22の一端部に固設され、ロータ軸22の端部に軸方向に沿って軸孔221が設置され、軸取付部62は軸受ブラケット40の一側に向かって設置されかつ軸孔221とペアリングする固定柱621を含み、固定柱621は少なくとも部分的に軸孔221に固設される。固定柱621を軸孔221に固定した後、第1の導電性筒61をロータ軸22に取り付けてロータ軸22に電気的に接続することができ、着脱が便利である。図12に示すモータは、固定柱621と軸孔221とを設けた別の実施例である。
本願の別の実施例において、固定柱621は圧着方式により軸孔221に固定される。圧着方式を採用して組み立てると固定柱621を軸孔221内に緊密に固定することができ、モータが作動する時に第1の導電性筒61がロータ軸22に接続された信頼性を確保し、ロータ軸22が回転する時に第1の導電性筒61が離脱する状況を回避する。
本願の別の実施例において、固定柱621の外周面に雄ネジが設置され、軸孔221内に雄ネジと螺合する雌ネジが設置される。ネジ接続により第1の導電性筒61がロータ軸22に固定的に取り付けられることを実現し、接続が強固で確実である。
本願の別の実施例において、軸受外輪32と軸受内輪31との間にさらに転動体33及び油脂があり、形成された容量は主に油膜に依存し、軸受30の静止状態で、軸受容量が大きく、回転した後、回転速度が高いほど、均一であり、形成された軸受油膜が均一であり、対応する軸受容量が小さく、一般的に、回転速度が1500r/minを超えた後、軸受容量値が基本的に安定する。常用の608軸受実測に対して、1000r/min、1500r/min及び2000r/minに対応する軸受容量はそれぞれ55PF、33PF、32PFである。すなわち、軸受容量の基礎値は30PF以上である。電極構造60を設置し、図1、図4に示す電極構造60とロータ軸22との間に調整容量C3を形成し、図9~図13に示す軸受ブラケット40と電極構造60との間に調整容量C3を形成する。該調整容量C3は空気コンデンサであり、空気の比誘電率及び絶対誘電率は固定される。したがって調整容量C3を決定するのは正対面積とエアギャップ距離である。エアギャップ両側の正対面積とエアギャップ距離との比が3.4m以上であれば、30PFより大きい調整容量C3を形成することができる。さらに調整容量C3を軸受容量Cb1及びCb2より大きく又は遥かに大きくし、等価容量Cbの両端の電気量をコンデンサC3の両端により多く集中させることができ、すなわち電極構造60とロータ軸22(第1のタイプの解決手段)に集中することに相当し、又は電極構造60と軸受ブラケット40(第2のタイプの解決手段)に集中することに相当し、このように、軸受ブラケット40とロータ軸22との間の電流の大部分は調整容量C3の分岐回路から通過し、軸電流を分流し、それにより軸受外輪32と軸受内輪31を通過する電流、すなわち軸電流を大幅に低減し、したがって、軸受30に電食損傷が発生するリスクを大幅に低減することができる。
具体的には、図1、図4に示すとおり、ボス部64とロータ軸22との間に第1のエアギャップ643を形成する時、第1のエアギャップ643の正対面積と距離との比が3.4m以上である。さらに調整容量C3を軸受容量Cb1及びCb2より大きく又は遥かに大きくし、上記軸電流を低減して軸受30の電食を低減する効果を実現する。
図9~図13に示すとおり、第1の導電性筒61と第2の導電性筒45との間に第2のエアギャップ611が形成されかつ最内層の第2の導電性筒45とロータ軸22の外周面との間に第3のエアギャップ612が形成される時、第2のエアギャップ611の正対面積と距離との比と第3のエアギャップ612の正対面積と距離との比との和が3.4m以上である。さらに調整容量C3を軸受容量Cb1及びCb2より大きく又は遥かに大きくし、上記軸電流を低減して軸受30の電食を低減する効果を実現する。
図12に示すとおり、導電性極板65と軸受ブラケット40との間に第4のエアギャップ651を形成する時、第4のエアギャップ651の正対面積と距離との比が3.4m以上である。さらに調整容量C3を軸受容量Cb1及びCb2より大きく又は遥かに大きくし、上記軸電流を低減して軸受30の電食を低減する効果を実現する。
本願の別の実施例において、電極構造60は一体モールド成形された金属部品であり、一体モールド成形プロセスを採用して加工しやすい。具体的には、電極構造60はアルミニウム製部品又は他の金属部品であってもよく、導電を実現することができ、かつ成形しやすい。
本願の別の実施例において、電気機器を提供し、上記モータを含む。
従来の一体化軸受ブラケットをステータブラケット部42と軸受支持部41に分離し、かつその間にブラケット絶縁層43を設置し、ステータブラケット部42と軸受支持部41との間に絶縁層容量C1を増加させることに相当する。軸受外輪32とステータコア11との間の容量Cdを軸受支持部41とステータブラケット部42との間の容量C1とステータブラケット部42とステータコア11との間の容量C2と直列接続された等価容量Cd2に分解し、さらに軸受支持部41とステータコア11との間の容量Cd1と並列接続される。
ブラケット絶縁層43の設置により、一方では容量C1がC2よりも遥かに小さく、Cd2がC1よりも小さい。他方では軸受ブラケット40の軸受支持部41がステータコア11とモータ軸方向での正対面積を有しないか又は減少させ、かつステータコア11から離れ、すなわち容量Cd1の値も小さくすることができ、したがって、ステータ側の等価容量Cdを大幅に低減することに相当する。
高周波回路の回路において、軸受外輪32と軸受内輪31との間にも容量Cbが存在し、軸電圧は容量Cbの両端の電圧分圧であり、容量Cdは容量Cbの軸受外輪側に直列接続されることに相当する。したがって、ブラケット絶縁層43の設置により容量Cdを低下させ、さらに容量Cbの両端により小さい電圧分圧を得て、すなわち軸電圧を低下させ、軸受30の電食が発生するリスクを効果的に低下させる。電力が大きくて大きな金属ハウジングを採用することで取付強度を向上させると共に放熱を保障するモータに対して、モータ軸受30の電食損傷のリスクを低減することができる。
電極構造60は軸受内輪31と軸受外輪32との間の等価容量Cbを調整するために用いられ、電極構造60は軸受ブラケット40に電気的に接続され、かつロータ軸22との間に調整容量C3を形成する。又は、電極構造60はロータ軸22に電気的に接続され、かつ軸受ブラケット40との間に調整容量C3を形成する。軸受容量Cb1及びCb2に調整容量C3を並列接続することにより、等価容量Cbを増大させ、等価容量Cbの両端の電圧差を低下させる。一方では、調整容量C3の並列接続により、等価容量Cbが増加し、等価容量Cbがより小さい分圧を取得し、すなわち軸受内輪31と軸受外輪32との間の電圧差が減少し、軸電圧の低下を実現する。他方では、調整容量C3が軸受容量Cb1及びCb2に対していずれも大きい場合、軸受ブラケット40とロータ軸22との間の電流は上記調整容量C3の分岐回路から通過し、軸電流を分流し、それにより軸受外輪32と軸受内輪31を通過する電流、すなわち軸電流を低下させ、したがって、軸受30に電食損傷が発生するリスクを大幅に低減することができる。
該モータ及び該モータを有する電気機器はモータ軸電圧を効果的に低下させることができ、それによりモータ軸受30の電食損傷のリスクを低下させ、モータの信頼性を向上させる。
以上は本願の好ましい実施例に過ぎず、本願を限定するものではない。当業者にとって、本願は様々な修正及び変更が可能である。本願の精神及び原則内で、行われるいかなる修正、同等置換、改善等は、いずれも本願の特許請求の範囲内に含まれるべきである。
10、10’ ステータ
11、11’ ステータコア
12 パッケージ筐体
20、20’ 絶縁ロータ
21 ロータコア
22 ロータ軸
30、30’ 軸受
31、31’ 軸受内輪
32、32’ 軸受外輪
33 転動体
40、40’ 軸受ブラケット
41 軸受支持部
42 ステータブラケット部
43 ブラケット絶縁層
45 第2の導電性筒
50 導通材
51 配線端子
52 電源線
53 締結具
60 電極構造
61 第1の導電性筒
62 軸取付部
63 端板
64 ボス部
65 導電性極板
70 ホルダ
111 巻線
121 取付溝
211 永久磁石
212 外鉄芯
212’ 外側ロータコア
213 内鉄芯
213’ 内側ロータコア
214、214’ ロータ絶縁層
221 軸孔
411 接続孔
412 第2のアーム部
421 第1のアーム部
422 第1の貫通孔
423 第1の固定部
424 第2の固定部
425 ネジ
611 第2のエアギャップ
612 第3のエアギャップ
621 固定柱
641 外ボス
642 内ボス
643 第1のエアギャップ
644 閉鎖板
651 第4のエアギャップ

Claims (20)

  1. 巻線を有するステータコアを含むステータと、
    前記ステータに回転可能に取り付けられ、ロータコア及び前記ロータコアの中心に位置しかつ前記ロータコアに接続されたロータ軸を含むロータと、
    前記ロータ軸を支持し、軸受内輪及び軸受外輪を含む軸受と、
    導電性材質からなりかつ前記軸受外輪を固定し導通する軸受支持部を含む軸受ブラケットであって、少なくとも一つの前記軸受ブラケットは導電性材質からなりかつ前記ステータを接続するステータブラケット部をさらに含み、前記ステータブラケット部は前記軸受支持部の径方向外側に位置し、前記軸受支持部と前記ステータブラケット部との間にブラケット絶縁層が設置される軸受ブラケットと、
    前記軸受内輪と前記軸受外輪との間の等価容量を調整するための電極構造であって、前記電極構造は前記軸受ブラケットに電気的に接続され、かつ前記ロータ軸との間に調整容量を形成し、又は、前記電極構造は前記ロータ軸に電気的に接続され、かつ前記軸受ブラケットとの間に調整容量を形成する電極構造と、
    を含むことを特徴とするモータ。
  2. 請求項1に記載のモータであって、
    前記軸受の数は二つであり、二つの前記軸受は前記ロータコアの軸方向に沿って前記ロータコアの両側に間隔を隔てて設置され、各前記軸受はいずれも一つの前記軸受ブラケットに接続されることを特徴とするモータ。
  3. 請求項2に記載のモータであって、
    二つの前記軸受ブラケットの軸受支持部は導通材により電気的に接続され、前記導通材は前記ステータブラケット部と絶縁されることを特徴とするモータ。
  4. 請求項1に記載のモータであって、
    そのうちの一つの前記軸受ブラケットと前記ステータコアの外部にパッケージ筐体が一体にパッケージ成形されることを特徴とするモータ。
  5. 請求項1に記載のモータであって、
    前記ブラケット絶縁層を有する前記軸受ブラケットに対して、前記ブラケット絶縁層は前記ステータブラケット部と前記軸受支持部との間の領域に射出成形されたものであることを特徴とするモータ。
  6. 請求項5に記載のモータであって、
    前記ステータブラケット部は前記軸受ブラケットの径方向内側に向かって延在するいくつかの第1のアーム部を有し、前記軸受支持部は前記軸受ブラケットの径方向外側に向かって延在するいくつかの第2のアーム部を有し、前記第1のアーム部と第2のアーム部は前記ブラケット絶縁層内に埋め込まれ、前記第1のアーム部と前記第2のアーム部はペアリングして設置され、かつ前記軸受ブラケットの径方向に少なくとも部分的に対向することを特徴とするモータ。
  7. 請求項5に記載のモータであって、
    前記ステータブラケット部は前記軸受ブラケットの軸方向に沿って延びるいくつかの第1の貫通孔を有し、前記第1の貫通孔は少なくとも部分的に前記ブラケット絶縁層に埋設され、
    及び/又は、前記軸受支持部は前記モータの軸方向に沿って延びるいくつかの第2の貫通孔を有し、前記第2の貫通孔は少なくとも部分的に前記ブラケット絶縁層に埋設されることを特徴とするモータ。
  8. 請求項1に記載のモータであって、
    前記ロータ軸と前記ロータコアの外周面との間にロータ絶縁層を有することを特徴とするモータ。
  9. 請求項8に記載のモータであって、
    前記軸受外輪と前記ステータコアとの間の等価容量が前記軸受内輪と前記ステータコアとの間の等価容量とマッチングすることを特徴とするモータ。
  10. 請求項1~9のいずれか一項に記載のモータであって、
    前記電極構造は少なくとも一つの前記軸受ブラケットの軸受支持部に設置されたボス部を含み、前記ボス部は前記軸受支持部に電気的に接続され、前記ボス部と前記ロータ軸との間に前記ロータ軸の径方向に沿って延在する第1のエアギャップを有し、前記第1のエアギャップの径方向の断面形状は前記ロータ軸と同心の円環状であることを特徴とするモータ。
  11. 請求項10に記載のモータであって、
    前記ロータ軸の軸方向の一端は軸方向に沿って延びる軸孔を有し、前記ボス部は前記ロータ軸の外周面の外側に位置する外ボスと前記軸孔内に挿入された内ボスを含み、前記内ボスは前記外ボス内に位置することを特徴とするモータ。
  12. 請求項10に記載のモータであって、
    前記第1のエアギャップの正対面積と距離との比が3.4m以上であることを特徴とするモータ。
  13. 請求項10に記載のモータであって、
    前記ボス部と前記軸受支持部が一体成形された金属部品であることを特徴とするモータ。
  14. 請求項1~9のいずれか一項に記載のモータであって、
    前記電極構造は前記ロータ軸に設置され、前記電極構造は一体モールド成形された金属部品であることを特徴とするモータ。
  15. 請求項14に記載のモータであって、
    前記電極構造は順に嵌設されかつ間隔を隔てて設置されたいくつかの第1の導電性筒を含み、前記第1の導電性筒は前記ロータ軸の周りに設置されかつ軸方向に沿って延在し、前記第1の導電性筒は前記ロータ軸に電気的に接続され、
    前記電極構造に近接する前記軸受ブラケットの軸受支持部にいくつかの第2の導電性筒が設置され、前記第2の導電性筒は前記ロータ軸の周りに設置されかつ軸方向に沿って延在し、前記第2の導電性筒は前記軸受支持部に電気的に接続され、
    前記第1の導電性筒と前記第2の導電性筒は前記モータの径方向に対向して配置され、その間に前記ロータ軸の軸方向に沿って延在する第2のエアギャップを有することを特徴とするモータ。
  16. 請求項15に記載のモータであって、
    前記第2の導電性筒のうちの前記ロータ軸に最も近い前記第2の導電性筒と前記ロータ軸の外周面との間に前記ロータ軸の軸方向に沿って延在する第3のエアギャップを有し、前記第2のエアギャップと前記第3のエアギャップの径方向の断面形状は前記ロータ軸と同心の円環状であることを特徴とするモータ。
  17. 請求項16に記載のモータであって、
    前記第2のエアギャップの正対面積と距離との比と前記第3のエアギャップの正対面積と距離との比との和が3.4m以上であることを特徴とするモータ。
  18. 請求項14に記載のモータであって、
    前記電極構造はロータ軸に接続された、前記ロータ軸の径方向に沿って延在する導電性極板を含み、前記導電性極板に近接する前記軸受ブラケットは金属部品であり、前記導電性極板と前記軸受ブラケットとの間に第4のエアギャップを有することを特徴とするモータ。
  19. 請求項18に記載のモータであって、
    前記第4のエアギャップの正対面積と距離との比が3.4m以上であることを特徴とするモータ。
  20. 請求項1~19のいずれか一項に記載のモータを含むことを特徴とする電気機器。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023272945A1 (zh) * 2021-07-01 2023-01-05 安徽威灵汽车部件有限公司 电机和车辆
JP7327462B2 (ja) * 2021-12-28 2023-08-16 株式会社富士通ゼネラル 電動機
CN116865502A (zh) * 2023-06-02 2023-10-10 广州小鹏汽车科技有限公司 电驱组件和车辆

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000270520A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Matsushita Seiko Co Ltd 回転機のベアリング電流低減装置
JP2003032944A (ja) * 2001-07-11 2003-01-31 Murata Mach Ltd 電動機及び電動機付被駆動装置
JP2003199285A (ja) * 2001-12-26 2003-07-11 Meidensha Corp インバータ駆動用の誘導電動機
JP2010158152A (ja) * 2008-12-03 2010-07-15 Panasonic Corp 電動機およびそれを備えた電気機器
JP2013078251A (ja) * 2011-09-13 2013-04-25 Panasonic Corp モールドモータ
JP2014132818A (ja) * 2012-12-07 2014-07-17 Nidec Techno Motor Corp モータ
JP2016149861A (ja) * 2015-02-12 2016-08-18 日立アプライアンス株式会社 電動機及びこの電動機を使用した洗濯機
JP2017169425A (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 室内機、空調機及び室内機の製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007019828B3 (de) * 2007-04-26 2008-10-09 Siemens Ag Abgreifeinrichtung zum Abgreifen einer elektrischen Spannung von einer Welle einer elektrischen Maschine, entsprechender Montagesatz und entsprechende elektrische Maschine
EP2254220B1 (en) 2008-03-13 2017-03-01 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Electric motor and electrical machinery equipped therewith
CN203984139U (zh) * 2011-09-08 2014-12-03 三菱电机株式会社 电动机以及搭载有电动机的泵、空调机、热水器及热源机
JP5677382B2 (ja) * 2012-08-20 2015-02-25 三菱電機株式会社 電動機及び電動機の製造方法及び空気調和機
JP6248280B2 (ja) * 2012-11-22 2017-12-20 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動機およびこの電動機を備えた電気機器
JP2016149916A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 株式会社日本自動車部品総合研究所 回転電機
JP2017078540A (ja) * 2015-10-20 2017-04-27 三菱重工業株式会社 室内機、それを備えた空気調和機、及び室内機の組立方法
DE102017111826A1 (de) * 2017-05-30 2018-12-06 Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Reduzierung von schädlichen Lagerspannungen

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000270520A (ja) * 1999-03-19 2000-09-29 Matsushita Seiko Co Ltd 回転機のベアリング電流低減装置
JP2003032944A (ja) * 2001-07-11 2003-01-31 Murata Mach Ltd 電動機及び電動機付被駆動装置
JP2003199285A (ja) * 2001-12-26 2003-07-11 Meidensha Corp インバータ駆動用の誘導電動機
JP2010158152A (ja) * 2008-12-03 2010-07-15 Panasonic Corp 電動機およびそれを備えた電気機器
JP2013078251A (ja) * 2011-09-13 2013-04-25 Panasonic Corp モールドモータ
JP2014132818A (ja) * 2012-12-07 2014-07-17 Nidec Techno Motor Corp モータ
JP2016149861A (ja) * 2015-02-12 2016-08-18 日立アプライアンス株式会社 電動機及びこの電動機を使用した洗濯機
JP2017169425A (ja) * 2016-03-18 2017-09-21 三菱重工サーマルシステムズ株式会社 室内機、空調機及び室内機の製造方法

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