JP3612879B2 - Electric motor for fan drive - Google Patents
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Landscapes
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、各種機器に組み込んで送風用のファンを回転駆動するファン駆動用電動モータのうち、インバータ運転を行なう交流モータの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えばエアコンディショナ用の送風用ファンを電動モータにより回転駆動する事が、一般的に行なわれている。又、風量調節の容易化を図る為、上記電動モータとして、インバータ運転を行なう交流モータを使用する事も、広く行なわれている。この様に交流モータのインバータ運転を行なう際に、インバータのキャリア周波数を高く設定すれば、スイッチングに伴って発生するモータ騒音の低減を図れる事が、従来から知られている。又、近年に於ける半導体素子の性能向上、並びに回路技術の向上により、上記キャリア周波数を高く設定する事が可能になってきた。この様な事情により、上記交流モータを駆動する為のインバータのキャリア周波数を高く設定する様になっている。
【0003】
この様にキャリア周波数を高く設定するのに伴って、上記交流モータの回転軸に、高周波誘導に基づいて発生する電圧(軸電圧)が増大する傾向になっている。そして、この軸電圧の増大に伴って、上記回転軸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、上記転がり軸受内に電流が流れ易くなっている。この様な電流は、内輪、外輪両軌道並びに転動体の転動面に電食と呼ばれる腐食を発生させて、上記転がり軸受の耐久性を悪化させる。この様な事情に鑑みて従来は、例えば図4に示す様な構造により、上記電食の発生を防止していた。先ず、この図4により、本発明の対象となるファン駆動用電動モータの基本構造と従来の電食防止構造とに就いて説明する。
【0004】
このファン駆動用電動モータ1は、金属製のモータケース2と、このモータケース2の内側に1対の転がり軸受3、3を介して回転自在に支持された金属製の回転軸4とを有する。上記モータケース2は、円筒状のケース本体5と、このケース本体5の前端(上記回転軸4の先端部が突出する側の端部で、図4の右端)開口を塞ぐ前蓋6と、上記ケース本体5の後端開口を塞ぐ後蓋7とから成る。このうち、前蓋6の中央部には、上記回転軸4の先端部を挿通する円孔8と、この円孔8の周囲を囲む保持段部9とを設け、上記後蓋7の中央部内面には有底円筒状の保持凹部10を設けている。上記各転がり軸受3、3は、これら保持段部9及び保持凹部10と、上記回転軸4の外周面との間に設けている。
【0005】
即ち、上記各転がり軸受3、3を構成する外輪11、11を上記保持段部9又は保持凹部10に内嵌し、同じく内輪12、12を上記回転軸4に外嵌している。又、これら各内輪12、12の互いに対向する端面は、上記回転軸4の中間部に形成した段部13、13に突き当てている。又、上記保持凹部10の奥面とこの保持凹部10に内嵌した外輪11の端面との間には、波板ばね14等の弾性材を挟持して、この外輪11を他方(図4の右方)の外輪11に向け押圧している。従って、これら各外輪11、11の内周面の外輪軌道15、15と上記各内輪12、12の外周面の内輪軌道16、16との間にそれぞれ複数個ずつ設けた転動体17、17には、上記弾性材の弾力に応じた予圧が付与されている。この結果、上記回転軸4は上記モータケース2の内側に、がたつきなく、回転自在に支持されている。
【0006】
この様な回転軸4の中間部外周面にはロータ18を固定し、上記ケース本体5の内周面にはステータ19を固定して、これらロータ18の外周面とステータ19の内周面とを対向させている。又、このステータ19には、図示しないインバータから高周波交流を印加自在としている。送風ファンを回転駆動させる際には、上記ステータ19にインバータから交流電流を流し、上記回転軸4を回転させて、この回転軸4に固定したファンを回転駆動する。
【0007】
この様なインバータ式の交流モータの場合には、前述した様に回転軸4に軸電圧が発生し、何れも金属(軸受鋼)製の外輪11と内輪12と転動体17、17とにより構成される転がり軸受3、3、モータケース2、このモータケース2が固定されたモータベース、及びこのモータベースが固定された定盤等を通って、大地に電流が流れ、上記転がり軸受3、3に、前述した電食と呼ばれる腐食を発生させる。この様な腐食を防止する為に従来から、次の(1) 〜(3) に示す様な方法が採られていた。
(1) 図4に示す様に、モータケース2と回転軸4との間に、導電材製の腕21と板ばね22とにより支持されたブラシ20を設けて、これら両部材2、4同士を導通させ、上記各転がり軸受3、3に電流が流れるのを防止する。
(2) 上記各転がり軸受3、3に封入する為のグリースとして導電性グリースを使用し、これら各転がり軸受3、3を流れる電流が外輪、内輪両軌道15、16や転動体17、17の転動面を電流が流れない様にする。
(3) 上記各転がり軸受3、3に封入する為のグリースとして、基油の粘度の高いものを使用し、これら各転がり軸受3、3の外輪、内輪両軌道15、16と転動体17、17の転動面との間に形成される油膜の厚さを大きくして、これら外輪、内輪両軌道15、16や転動体17、17の転動面を電流が流れない様にする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様な従来の電食防止方法のうち、(1) のブラシ20を使用する方法の場合には、回転軸4の先端部にファンを固定する必要上、ブラシ20を設置するスペースの確保が難しかったり、或はブラシ20の摩耗粉が周囲環境を汚染する為、実施が困難な場合がある。
又、(2) の導電性グリースを使用する方法の場合には、コストが嵩む上、運転騒音が大きくなる。即ち、導電性グリースは、炭素粉等の導電性粉末を混入している為、この粉末が外輪、内輪両軌道15、16と転動体17、17の転動面との間に噛み込まれる事で運転騒音が大きくなる。又、この様な特殊なグリースを使用する事により、コストが嵩む。 更に、(3) の高粘度のグリースを使用する方法では、転がり軸受3、3の回転抵抗が増大し、運転時の温度上昇が著しくなる。又、これら転がり軸受3、3を通過しようとする電流が高周波電流であると、油膜厚さ程度の絶縁層を通過する為、電食防止効果が不十分となる。しかも、グリース自体の経時劣化やグリース中への異物の進入により、油膜の形成状態が変化し、電気的な導通状態と絶縁状態とが交互に出現して、電食が発生する可能性がある等、十分な対策とはなり得ない。
本発明のファン駆動用電動モータは、この様な不都合を何れも解消すべく発明したものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のファン駆動用電動モータは、前述した従来のファン駆動用モータと同様に、金属製のモータケースと、このモータケースの内側に複数の転がり軸受を介して回転自在に支持された回転軸と、この回転軸に固定されたロータと、上記モータケースに固定されて上記ロータと対向するステータとを備える。そして、このステータにインバータから交流電流を流し、上記回転軸を回転させてこの回転軸に固定したファンを回転駆動する。
特に、本発明のファン駆動用電動モータに於いては、次の(1)(2)の少なくとも1個所を絶縁する事により、上記各転がり軸受に電流が流れる事を防止する。
(1) 上記転がり軸受を構成する外輪とこの外輪を保持している部材との取付個所。
(2) 上記転がり軸受を構成する内輪とこの内輪を保持している部材との取付個所。
又、本発明のファン駆動用電動モータの場合には、上記(1)(2)の少なくとも1個所を、外輪の外周面又は内輪の内周面に複数本の係止凹溝を全周に亙って形成すると共に、この外輪の外周面及び両端面又は上記内輪の内周面及び両端面に絶縁層を形成し、上記各係止凹溝に装着した弾性材製のOリングを、上記外輪又は上記内輪を保持している部材の周面と摩擦係合させた状態で絶縁している。
【0010】
【作用】
上述の様に構成される本発明の場合には、インバータからステータに印加される高周波電流に基づいて回転軸に軸電圧が惹起されても、この回転軸から大地への電流の流れを1個所以上で絶縁するので、転がり軸受に電流が流れる事がない。
即ち、本発明の場合には、外輪又は内輪と、これら外輪又は内輪を保持している部材との取付個所が絶縁されるので、これら外輪及び内輪を組み込んで成る転がり軸受に電流が流れる事がなくなる。
従って、回転軸とモータケースとの間に設けた転がり軸受に電流が流れる事はなくなり、この転がり軸受に電食が発生する事がなくなる。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1〜3は、本発明に関する参考例及び本発明の実施の形態を示している。尚、本発明の特徴は、モータケース2の内側に回転軸4を支持する為の転がり軸受3、3に電流が流れるのを防止し、この転がり軸受3、3の構成部品に電食が発生するのを防止する為の構造にある。その他の部分の構造及び作用は、前述した従来構造と同様であるので、同等部分に関する説明は省略若しくは簡略にし、以下、本発明に関する参考例及び本発明の特徴部分を中心に説明する。
【0012】
先ず、図1は、本発明に関する参考例の第1例を示している。1対の転がり軸受3、3の内輪12、12は、それぞれ回転軸4の両端部に形成した小径部23、23の周囲に、絶縁スリーブ24、24を介して外嵌固定している。この絶縁スリーブ24、24は、硬質ゴム、合成樹脂等の絶縁材により、断面L字形で全体を略円筒状に形成している。即ち、これら各絶縁スリーブ24、24は、上記小径部23、23に外嵌自在な円筒部25の外周面一端縁に大鍔部26を、外周面他端縁に小鍔部27を、それぞれ形成している。そして、このうちの大鍔部26を上記回転軸4の外周面に形成した段部13、13に対向させた状態で、この回転軸4に外嵌している。上記各絶縁スリーブ24、24に外嵌した上記各内輪12、12を上記回転軸4に支持した状態で、上記各大鍔部26、26は、これら各内輪12、12の一端面と上記段部13、13との間に挟持されて、これら一端面と段部13、13とが当接するのを阻止する。又、上記各円筒部25、25は、上記各内輪12、12の内周面と上記小径部23、23の外周面との間に挟持されて、これら両周面同士が当接するのを阻止する。更に、上記各小鍔部27、27は、上記各内輪12、12の他端面内周縁部に係合して、これら内輪12、12と上記各絶縁スリーブ24、24とが不用意に分離するのを防止する。
【0013】
上述の様に構成される本例の場合には、インバータからステータ19に印加される高周波電流に基づいて回転軸4に軸電圧が惹起されても、この回転軸4とモータケース2との間に電流が流れる事がない。即ち、上記回転軸4を支持する転がり軸受3、3を構成する内輪12、12と、これら各内輪12、12を保持している部材である回転軸4との取付個所が絶縁されているので、上記回転軸4の電位が上記モータケース2の電位より高くなっても、これら内輪12、12を組み込んで成る転がり軸受3、3に電流が流れる事がなくなる。従って、これら各転がり軸受3、3に電食が発生する事がなくなる。
【0014】
次に、図2は、やはり本発明に関する参考例の第2例を示している。1対の転がり軸受3、3の外輪11、11は、それぞれモータケース2の両端部に形成した保持段部9或は保持凹部10の内側に、絶縁スリーブ24a、24aを介して内嵌固定している。この絶縁スリーブ24a、24aは、硬質ゴム、合成樹脂等の絶縁材により、断面L字形で全体を略円筒状に形成している。即ち、これら各絶縁スリーブ24a、24aは、上記保持段部9或は保持凹部10に内嵌自在な円筒部25aの内周面一端縁に大鍔部26aを、内周面他端縁に小鍔部27aを、それぞれ形成している。そして、このうちの大鍔部26aを上記保持段部9或は保持凹部10の奥面に対向させた状態で、これら保持段部9或は保持凹部10に内嵌している。上記各絶縁スリーブ24a、24aに内嵌した上記各外輪11、11を上記保持段部9或は保持凹部10に支持した状態で、上記各大鍔部26a、26aは、これら各外輪11、11の一端面と上記保持段部9或は保持凹部10の奥面との間に挟持されて、これら一端面と奥面とが当接するのを阻止する。又、上記各円筒部25a、25aは、上記各外輪11、11の外周面と上記保持段部9或は保持凹部10の内周面との間に挟持されて、これら両周面同士が当接するのを阻止する。更に、上記各小鍔部27a、27aは、上記各外輪11、11の他端面外周縁部に係合して、これら外輪11、11と上記各絶縁スリーブ24a、24aとが不用意に分離するのを防止する。
【0015】
上述の様に構成される本例の場合にも、インバータからステータ19に印加される高周波電流に基づいて回転軸4に軸電圧が惹起されても、この回転軸4とモータケース2との間に電流が流れる事がない。即ち、上記回転軸4を支持する転がり軸受3、3を構成する外輪11、11と、これら各外輪11、11を保持している部材であるモータケース2との取付個所が絶縁されているので、上記回転軸4の電位が上記モータケース2の電位より高くなっても、これら外輪11、11を組み込んで成る転がり軸受3、3に電流が流れる事がなくなる。従って、これら各転がり軸受3、3に電食が発生する事がなくなる。
【0016】
図3は、本発明に関する参考例の第3、4例及び本発明の実施の形態の第1、2例を示している。先ず、(A)に示した、本発明に関する参考例の第3例の構造は、外輪11の外周面(又は内輪の内周面)及び一端面に係止凹溝29、29を形成し、これら各係止凹溝29、29と絶縁スリーブ24bに形成した係止突条30、30とを係合させたものである。この様な構造によれば、上記外輪11と絶縁スリーブ24bとの分離防止をより確実に図れる。尚、この様な構造を造る場合には、上記外輪11を射出成形型のキャビティ内にセットした状態で、上記絶縁スリーブ24bを射出成形したり、或は別個射出成形した絶縁スリーブ24bを、後から外輪11に嵌合させて互いに結合する。前者の場合には、上記絶縁スリーブ24bが射出成形後の収縮により外輪11に強く噛み付き、この外輪11から外れなくなる。又、後者の場合には、エポキシ樹脂等、熱膨張係数の異なる材質同士の接着に好適な接着剤により上記両部材24b、11同士を接着する事が考えられる。
【0017】
次に、図3(B)に示した、本発明の実施の形態の第1例の構造は、外輪11の外周面(又は内輪の内周面)に複数本(図示の例では2本)の係止凹溝31、31を全周に亙って形成すると共に、この外輪11の外周面及び両端面に、ポリ四弗化エチレン(PTFE)等の弗素樹脂の焼き付け皮膜等の絶縁層28を形成している。尚、この弗素樹脂の焼き付け皮膜中には、フラン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミドイミド樹脂等の樹脂バインダーを含ませる。更に、上記各係止凹溝31、31には、ニトリル等のゴム、或は熱可塑性エラストマー等の弾性材製のOリング32、32を装着している。上記外輪11を保持段部9或は保持凹部10(図1〜2参照)に内嵌した状態で、これら各Oリング32、32は、上記保持段部9或は保持凹部10の内周面と摩擦係合し、これら保持段部9或は保持凹部10の内側で上記外輪11が回転(クリープ)するのを防止する。尚、このクリープ防止作用を得る為、上記Oリング32、32を構成する弾性材の硬度は、70〜90HDA 程度とするのが好ましい。この様な(B)に示した構造は、上述した(A)に示した構造、並びに次述する(C)に示した構造よりも低コストである。
【0018】
次に、図3(C)に示した、本発明の実施の形態の第2例の構造は、外輪11の外周面(又は内輪の内周面)及び両端面に係止凹溝29a、29aを形成し、これら各係止凹溝29a、29aと絶縁スリーブ24cに形成した係止突条30a、30aとを係合させ、更にこの絶縁スリーブ24cの外周面2個所位置に形成した係止凹溝31a、31aにOリング32、32を装着したものである。これら各Oリング32、32の材質及び作用は、上述した(B)の構造の場合と同様である。尚、この様な構造を造る場合には、上記外輪11を射出成形型のキャビティ内にセットした状態で、上記絶縁スリーブ24cを射出成形する。この絶縁スリーブ24cの材質は、ガラス繊維を40重量%程度含む、ポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)である。この様な(C)に示した構造は、上記絶縁スリーブ24cの厚さtを、1mm程度と、上述した(B)の構造に比べて大きくできるので、(B)の構造に比べて、絶縁性に関する信頼性を高くできる。
【0019】
次に、図3(D)に示した、本発明に関する参考例の第4例の構造は、ゴム、熱可塑性エラストマー等の弾性材により外輪11とは別体に造った絶縁スリーブ24dを、外輪11の外周面に、この絶縁スリーブ24dの弾性を利用して被着したものである。弾性材の硬度は、70〜90HDA 程度とする。弾性材の材質としては、絶縁性が高いものとして、シリコンゴムを使用する。又、熱伝導性を向上させる為、AlN、Al2 O3 等の充填材を充填する。更に、必要に応じて、上記絶縁スリーブ24dの内周面と上記外輪11の外周面とを接着しても良い。この様な(D)に示した構造は、簡単に造れる絶縁スリーブ24dを外輪11に被着するのみで、電食防止とクリープ防止とを図れる為、低コストで信頼性の高い構造を実現できる。
【0020】
【発明の効果】
本発明は、以上に述べた通り構成され作用するので、コストが嵩みしかも運転音を増大させる特殊なグリースを使用せず、しかもブラシを使用しないので運転に伴って塵を発生させる事もない構造で、転がり軸受の電食を防止して、ファン駆動用電動モータの耐久性向上を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に関する参考例の第1例を示す断面図。
【図2】同第2例を示す断面図。
【図3】本発明に関する参考例の第3、4例及び本発明の実施の形態の第1、2例を示す部分断面図。
【図4】従来構造の1例を示す断面図。
【符号の説明】
1 ファン駆動用電動モータ
2 モータケース
3 転がり軸受
4 回転軸
5 ケース本体
6 前蓋
7 後蓋
8 円孔
9 保持段部
10 保持凹部
11 外輪
12 内輪
13 段部
14 波板ばね
15 外輪軌道
16 内輪軌道
17 転動体
18 ロータ
19 ステータ
20 ブラシ
21 腕
22 板ばね
23 小径部
24、24a、24b、24c、24d 絶縁スリーブ
25、25a 円筒部
26、26a 大鍔部
27、27a 小鍔部
28 絶縁層
29、29a 係止凹溝
30、30a 係止突条
31、31a 係止凹溝
32 Oリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of an AC motor that performs inverter operation among electric motors for driving a fan that is incorporated in various devices and rotationally drives a fan for blowing air.
[0002]
[Prior art]
For example, a blower fan for an air conditioner is generally rotated by an electric motor. In order to facilitate air volume adjustment, an AC motor that performs inverter operation is widely used as the electric motor. It has been conventionally known that, when the inverter operation of an AC motor is performed in this way, the motor noise generated by switching can be reduced if the carrier frequency of the inverter is set high. In recent years, it has become possible to set the carrier frequency high by improving the performance of semiconductor elements and improving the circuit technology. Under such circumstances, the carrier frequency of the inverter for driving the AC motor is set high.
[0003]
As the carrier frequency is set higher in this way, the voltage (axial voltage) generated on the rotating shaft of the AC motor based on high frequency induction tends to increase. As the shaft voltage increases, the potential difference existing between the inner ring and the outer ring of the rolling bearing that supports the rotating shaft increases, and current easily flows in the rolling bearing. Such a current causes corrosion called electric corrosion on the inner ring and outer ring raceways and the rolling surfaces of the rolling elements, thereby deteriorating the durability of the rolling bearing. In view of such circumstances, conventionally, for example, the structure shown in FIG. First, with reference to FIG. 4, a basic structure of a fan-driving electric motor and a conventional electric corrosion prevention structure which are objects of the present invention will be described.
[0004]
The fan driving
[0005]
That is, the
[0006]
The
[0007]
In the case of such an inverter-type AC motor, a shaft voltage is generated on the rotating
(1) As shown in FIG. 4, a
(2) Conductive grease is used as the grease to be enclosed in each of the
(3) A grease having a high base oil viscosity is used as the grease to be enclosed in each of the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Of the conventional methods for preventing electric corrosion as described above, in the method using the
In the case of the method (2) using the conductive grease, the cost is increased and the operation noise is increased. That is, since the conductive grease is mixed with conductive powder such as carbon powder, the powder is caught between the outer ring and
The electric motor for driving the fan of the present invention was invented to eliminate all of these disadvantages.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Fan drive electric motor of the present invention, the front similarly to the conventional fan drive motor was described, a metallic motor case, rotatably supported rotated through a plurality of rolling bearings inside the motor case A shaft, a rotor fixed to the rotating shaft, and a stator fixed to the motor case and facing the rotor. Then, an alternating current is supplied to the stator from the inverter, the rotating shaft is rotated, and the fan fixed to the rotating shaft is rotationally driven.
In particular, in the electric motor for driving the fan of the present invention, at least one of the following (1) and (2) is insulated to prevent a current from flowing through each of the rolling bearings.
(1) A mounting portion between the outer ring constituting the rolling bearing and the member holding the outer ring.
(2) A mounting portion between the inner ring constituting the rolling bearing and the member holding the inner ring.
In the case of the electric motor for driving the fan of the present invention, at least one of the above (1) and (2) is provided on the outer circumferential surface of the outer ring or the inner circumferential surface of the inner ring with a plurality of locking grooves. In addition to forming the insulating ring on the outer peripheral surface and both end surfaces of the outer ring or the inner peripheral surface and both end surfaces of the inner ring, the O-ring made of an elastic material attached to each locking groove is Insulation is performed in a state of frictional engagement with a peripheral surface of a member holding the outer ring or the inner ring.
[0010]
[Action]
In the case of the present invention configured as described above, even if a shaft voltage is induced on the rotating shaft based on the high-frequency current applied from the inverter to the stator, the current flow from the rotating shaft to the ground is one place. Since insulation is performed as described above, no current flows through the rolling bearing.
In other words, in the case of the present invention, the attachment points between the outer ring or the inner ring and the member holding the outer ring or the inner ring are insulated, so that a current may flow through a rolling bearing incorporating the outer ring and the inner ring. Disappear.
Therefore, no current flows through the rolling bearing provided between the rotating shaft and the motor case, and no electrolytic corrosion occurs in the rolling bearing.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 3 show a reference example related to the present invention and an embodiment of the present invention. The feature of the present invention is that current is prevented from flowing through the rolling
[0012]
First, FIG. 1 shows a first example of a reference example related to the present invention . The inner rings 12, 12 of the pair of rolling
[0013]
In the case of this example configured as described above, even if an axial voltage is induced in the
[0014]
Next, FIG. 2 shows a second example of the reference example related to the present invention . The outer rings 11 and 11 of the pair of rolling
[0015]
Even in the case of this example configured as described above, even if an axial voltage is induced in the
[0016]
FIG. 3 shows third and fourth examples of the reference example related to the present invention and first and second examples of the embodiment of the present invention . First, in the structure of the third example of the reference example related to the present invention shown in (A), the locking
[0017]
Next, the structure of the first example of the embodiment of the present invention shown in FIG. 3 (B) has a plurality (two in the illustrated example) on the outer peripheral surface of the outer ring 11 (or the inner peripheral surface of the inner ring). Are formed over the entire circumference, and an insulating
[0018]
Next, in the structure of the second example of the embodiment of the present invention shown in FIG. 3C, locking
[0019]
Next, the structure of the fourth example of the reference example related to the present invention shown in FIG. 3D is that an insulating
[0020]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured and operates as described above, it does not use special grease that increases costs and increases operation noise, and does not use brushes, so it does not generate dust during operation. With the structure, the electric corrosion of the rolling bearing can be prevented, and the durability of the electric motor for driving the fan can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first example of a reference example according to the present invention .
FIG. 2 is a sectional view showing the second example.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing third and fourth examples of reference examples related to the present invention and first and second examples of an embodiment of the present invention ;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
(1) 上記転がり軸受を構成する外輪とこの外輪を保持している部材との取付個所。
(2) 上記転がり軸受を構成する内輪とこの内輪を保持している部材との取付個所。A metal motor case, a rotary shaft rotatably supported inside the motor case via a plurality of rolling bearings, a rotor fixed to the rotary shaft, a rotor fixed to the motor case and the rotor In an electric motor for driving a fan, which includes an opposing stator, an alternating current is passed from the inverter to the stator, the rotary shaft is rotated, and the fan fixed to the rotary shaft is driven to rotate. At least one part of 2) is formed on the outer peripheral surface of the outer ring or the inner peripheral surface of the inner ring over the entire circumference, and the outer peripheral surface and both end surfaces of the outer ring or the inner ring An insulating layer is formed on the peripheral surface and both end surfaces, and an elastic O-ring mounted in each locking groove is frictionally engaged with a peripheral surface of a member holding the outer ring or the inner ring Insulating with each of the above rolling bearings Electric motor drive the fan, characterized in that to prevent that the flow flows.
(1) A mounting portion between the outer ring constituting the rolling bearing and the member holding the outer ring.
(2) A mounting location between the inner ring constituting the rolling bearing and the member holding the inner ring.
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KR100963295B1 (en) * | 2008-04-22 | 2010-06-11 | 주식회사 석문이엔지 | BLDC Motor for Electrolytic Corrosion Protection of Bearing |
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JP2013085441A (en) * | 2011-06-03 | 2013-05-09 | Panasonic Corp | Mold motor |
JP5429313B2 (en) * | 2011-09-13 | 2014-02-26 | パナソニック株式会社 | Molded motor |
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CN103973043B (en) * | 2013-01-31 | 2018-02-09 | 台达电子工业股份有限公司 | Motor |
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KR101502288B1 (en) * | 2014-12-03 | 2015-03-12 | 주식회사 태양전기 | Shaft For Preventing electric corrosion of BLDC motor with integrated housing and shaft |
JP6058206B1 (en) * | 2015-02-13 | 2017-01-11 | アルバック機工株式会社 | Vacuum exhaust device |
KR101657226B1 (en) * | 2015-03-11 | 2016-09-13 | 김세태 | Blushless direct current motor |
JP6812174B2 (en) * | 2016-09-05 | 2021-01-13 | 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 | Refrigerant compressor |
JP6649238B2 (en) * | 2016-12-13 | 2020-02-19 | 株式会社東芝 | Rotating electric machines and robot devices |
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JP7143033B2 (en) * | 2018-11-30 | 2022-09-28 | ダイハツ工業株式会社 | drive unit |
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