(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023004308
(43)【公開日】2023-01-17
(54)【発明の名称】電動機及びそれを備えた電気機器
(51)【国際特許分類】
H02K 5/16 20060101AFI20230110BHJP
H02K 7/14 20060101ALI20230110BHJP
H02K 11/33 20160101ALI20230110BHJP
【ＦＩ】
H02K5/16 A
H02K7/14 A
H02K11/33
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021105913
(22)【出願日】2021-06-25
(71)【出願人】
【識別番号】514036900
【氏名又は名称】ＷＯＬＯＮＧモーター制御技術株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100480
【弁理士】
【氏名又は名称】藤田 隆
(72)【発明者】
【氏名】前谷 達男
(72)【発明者】
【氏名】磯村 宣典
(72)【発明者】
【氏名】フ フェン
【テーマコード（参考）】
5H605
5H607
5H611
【Ｆターム（参考）】
5H605AA12
5H605BB05
5H605BB10
5H605CC04
5H605EB10
5H605EB30
5H605GG21
5H607BB01
5H607BB07
5H607BB14
5H607FF04
5H607GG08
5H611BB06
5H611TT01
5H611UA04
(57)【要約】
【課題】本開示は、電動機における軸受の電食の発生を抑制することを図る。
【解決手段】
固定子巻線を巻装した固定子鉄心を含む固定子と、マグネットと、回転体と、シャフトと、回転子と、第１の軸受と第２の軸受と、前記第１の軸受を固定する第１の金属ブラケットと、前記第２の軸受を固定する第２の金属ブラケットとを備えた電動機であって、前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケットと、前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとの接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する時、前記軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、前記固定子巻線に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材が設けられた電動機。
【選択図】図１
【解決手段】
固定子巻線を巻装した固定子鉄心を含む固定子と、マグネットと、回転体と、シャフトと、回転子と、第１の軸受と第２の軸受と、前記第１の軸受を固定する第１の金属ブラケットと、前記第２の軸受を固定する第２の金属ブラケットとを備えた電動機であって、前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケットと、前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとの接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する時、前記軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、前記固定子巻線に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材が設けられた電動機。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定子巻線を巻装した固定子鉄心を含む固定子と、
前記固定子に対向して周方向に複数のマグネットを保持する、又は、中央からスポーク状に複数のマグネットを保持する回転体と、
前記回転体と、前記回転体の中央を貫通するように前記回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、
前記回転体を支持する第１の軸受と第２の軸受と、
前記第１の軸受を固定する第１の金属ブラケットと、前記第２の軸受を固定する第２の金属ブラケットとを備えた電動機であって、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケットと、前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとの接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する時、
前記軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、前記固定子巻線に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材が設けられた電動機。
前記固定子に対向して周方向に複数のマグネットを保持する、又は、中央からスポーク状に複数のマグネットを保持する回転体と、
前記回転体と、前記回転体の中央を貫通するように前記回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、
前記回転体を支持する第１の軸受と第２の軸受と、
前記第１の軸受を固定する第１の金属ブラケットと、前記第２の軸受を固定する第２の金属ブラケットとを備えた電動機であって、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケットと、前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとの接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する時、
前記軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、前記固定子巻線に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材が設けられた電動機。
【請求項2】
第１の導電部材を用いて、前記第１の金属ブラケットと前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
第２の導電部材を用いて、前記固定子鉄心と前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続された請求項１に記載の電動機。
第２の導電部材を用いて、前記固定子鉄心と前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続された請求項１に記載の電動機。
【請求項3】
第２の導電部材を用いて、前記固定子鉄心と前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
第３の導電部材を用いて、前記固定子鉄心と前記第１の金属ブラケットとが電気的に接続された請求項１に記載の電動機。
第３の導電部材を用いて、前記固定子鉄心と前記第１の金属ブラケットとが電気的に接続された請求項１に記載の電動機。
【請求項4】
前記駆動回路のゼロ基準電位は、大地アースと絶縁されている請求項１乃至３のいずれかに記載の電動機。
【請求項5】
前記回転子の静電容量の範囲が０．２ｐＦ以上２０００ｐＦ以下において、前記容量性部材は、前記軸受外輪の接続点の電圧と、前記第１の軸受及び前記第２の軸受の軸受内輪の電圧との電位差が、絶対値で５Ｖ以下を満たす前記静電容量Ｃｎを有する請求項１乃至４のいずれかに記載の電動機。
【請求項6】
前記容量性部材を用いて、前記軸受外輪の接続点の電圧を減少して、前記軸受外輪の接続点の電圧と前記軸受内輪の電圧との電位差を減少している請求項１乃至５のいずれかに記載の電動機。
【請求項7】
前記容量性部材が、前記電動機の外部に設けられた請求項１乃至６のいずれかに記載の電動機。
【請求項8】
前記容量性部材が、前記電動機の内部に設けられた請求項１乃至６のいずれかに記載の電動機。
【請求項9】
前記駆動回路を備えたプリント基板が、前記電動機の外部に設けられた請求項１乃至８のいずれかに記載の電動機。
【請求項10】
前記駆動回路を備えたプリント基板が、前記電動機の内部に設けられた請求項１乃至８のいずれかに記載の電動機。
【請求項11】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の電動機と前記電動機により駆動される送風ファンとを搭載した電気機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動機及びその電動機を備えた電気機器に関し、軸受の電食の発生を抑制するように改良された電動機及びその電動機を備えた電気機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、電動機は、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式（以下、適宜、ＰＷＭ方式という）のインバータにより駆動する方式を採用するケースが多くなってきている（例えば、特許文献１）。
ＰＷＭ方式のインバータにより駆動される電動機は、例えば、エアコンの室内機、エアコンの室外機、給湯器などの電気機器で使用される。
ＰＷＭ方式のインバータにより駆動される電動機は、例えば、エアコンの室内機、エアコンの室外機、給湯器などの電気機器で使用される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0003】
【非特許文献1】「インバータ駆動ブラシレスＤＣモータの非接地コモンモード等価回路に基づく軸電圧抑制」電気学会論文誌Ｄ,２０１２年，Ｖｏｌ.１３２,Ｎｏ６,ｐｐ．６６６－６７２
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０－１５８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示の一態様に係る電動機は、
固定子巻線を巻装した固定子鉄心を含む固定子と、
前記固定子に対向して周方向に複数のマグネットを保持する、又は、中央からスポーク状に複数のマグネットを保持する回転体と、
前記回転体と、前記回転体の中央を貫通するように前記回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、
前記回転体を支持する第１の軸受と第２の軸受と、
前記第１の軸受を固定する第１の金属ブラケットと、前記第２の軸受を固定する第２の金属ブラケットとを備えた電動機であって、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケットと、前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとの接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する時、
前記軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、前記固定子巻線に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材が設けられている。
固定子巻線を巻装した固定子鉄心を含む固定子と、
前記固定子に対向して周方向に複数のマグネットを保持する、又は、中央からスポーク状に複数のマグネットを保持する回転体と、
前記回転体と、前記回転体の中央を貫通するように前記回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、
前記回転体を支持する第１の軸受と第２の軸受と、
前記第１の軸受を固定する第１の金属ブラケットと、前記第２の軸受を固定する第２の金属ブラケットとを備えた電動機であって、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケットと、前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとの接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する時、
前記軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、前記固定子巻線に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材が設けられている。
【発明の効果】
【0006】
本開示の一態様によれば、電動機及びその電動機を備えた電気機器に関し、軸受の電食の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図10】実施形態１の電動機を用いた電気機器の一態様の斜視図である。
【図11】実施形態１の電動機を用いた別の電気機器の一態様の斜視図である。
【図12】実施形態１の電動機を用いた別の電気機器の一態様の斜視図である。
【図13】従来の電動機の断面の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
（本開示の基礎となった知見）
本開示の実施形態を説明する前に、本開示の基礎となった知見を説明する。
ＰＷＭ方式のインバータにより電動機が駆動される場合、固定子巻線の中性点電位がパワー素子のスイッチングによって変動する。
特許文献１には、軸受の電食を抑制するために、軸電圧を低減することで、軸受内部のグリースの油膜を絶縁破壊電圧以下にして、軸受のグリースの油膜の絶縁破壊を起こさない対策が、考案されている。又、軸電圧を低減することで軸受内部のグリースの油膜の絶縁破壊による放電エネルギーを小さくして、軸受内部の金属表面の損傷を小さくする対策が、以下の特許文献１に考案されている。
本開示の実施形態を説明する前に、本開示の基礎となった知見を説明する。
ＰＷＭ方式のインバータにより電動機が駆動される場合、固定子巻線の中性点電位がパワー素子のスイッチングによって変動する。
特許文献１には、軸受の電食を抑制するために、軸電圧を低減することで、軸受内部のグリースの油膜を絶縁破壊電圧以下にして、軸受のグリースの油膜の絶縁破壊を起こさない対策が、考案されている。又、軸電圧を低減することで軸受内部のグリースの油膜の絶縁破壊による放電エネルギーを小さくして、軸受内部の金属表面の損傷を小さくする対策が、以下の特許文献１に考案されている。
【0009】
以下、特許文献１について、詳細に説明する。
図１３は、特許文献１のインナーロータ型でブラシレスラジアル型の電動機５０の断面の概略構成図である。特許文献１と非特許文献１とは、同じ構成である。
図１３に示すように、電動機５０は、電動機５０の両端に配置された第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２と、一対の軸受と（第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂ）、シャフト４、回転子１０と、固定子１８とを有する。
回転体９は、回転子鉄心８と永久磁石であるマグネット１１とを有する。回転子１０は、回転体９とシャフト４とを有する。固定子１８は、固定子鉄心６と固定子巻線３とを有する。
図１３は、特許文献１のインナーロータ型でブラシレスラジアル型の電動機５０の断面の概略構成図である。特許文献１と非特許文献１とは、同じ構成である。
図１３に示すように、電動機５０は、電動機５０の両端に配置された第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２と、一対の軸受と（第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂ）、シャフト４、回転子１０と、固定子１８とを有する。
回転体９は、回転子鉄心８と永久磁石であるマグネット１１とを有する。回転子１０は、回転体９とシャフト４とを有する。固定子１８は、固定子鉄心６と固定子巻線３とを有する。
【0010】
図１３に示すように、第１の軸受５aの外輪は第１金属ブラケット１に接続され、第２の軸受５ｂの外輪は第２の金属ブラケット２に接続されている。第１の軸受５aの内輪と第２の軸受５ｂの内輪とは、シャフト４によって接続され、電気的に導通している。導通部材１３で、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とを電気的に短絡している。
【0011】
特許文献１は、導通部材１３で、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とを電気的に短絡させ、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２との静電容量を一致させている。さらに、特許文献１は、回転体９に誘電体層２０を設け、回転体９の静電容量を変化させて軸電圧を低減する方法である。
特許文献１には、誘電体層２０により、一般的な軸受の油膜の絶縁破壊電圧以下の目安である５Ｖ以下とすることが可能であるということが開示されている。
特許文献１には、誘電体層２０により、一般的な軸受の油膜の絶縁破壊電圧以下の目安である５Ｖ以下とすることが可能であるということが開示されている。
【0012】
特許文献１について、本発明者らは、詳細に検討を行った。
図１４は、図１３についての特許文献１の電動機５０の静電容量分布のモデル図である。特許文献１の電動機５０においては、固定子鉄心６を基準に静電容量分布を考察するに当たり、電動機５０の電圧分布は、インピーダンスにおいて逆数となる容量性リアクタンスの影響が支配的であるため、非特許文献１の図５に記載されているように、静電容量分布のモデルを参考にして説明を行う。
固定子巻線３と第１の金属ブラケット１との間の静電容量Ｃｓｂ１は、第１の軸受５ａの電荷が貯まり、第１の軸電圧Ｖｓｈ１が上がることを模式的に表現している。第１の軸電圧Ｖｓｈ１が上がり、軸受内部のグリース油膜の絶縁破壊電圧に達すると、絶縁破壊が発生する。固定子巻線３と第２の金属ブラケット２との間の静電容量Ｃｓｂ２も静電容量Ｃｓｂ１同様、第２の軸受５ｂの電荷が貯まり、第２の軸電圧Ｖｓｈ２が上がることを模式的に表現している。第２の軸電圧Ｖｓｈ２が上がると、絶縁破壊が発生する。
図１４は、図１３についての特許文献１の電動機５０の静電容量分布のモデル図である。特許文献１の電動機５０においては、固定子鉄心６を基準に静電容量分布を考察するに当たり、電動機５０の電圧分布は、インピーダンスにおいて逆数となる容量性リアクタンスの影響が支配的であるため、非特許文献１の図５に記載されているように、静電容量分布のモデルを参考にして説明を行う。
固定子巻線３と第１の金属ブラケット１との間の静電容量Ｃｓｂ１は、第１の軸受５ａの電荷が貯まり、第１の軸電圧Ｖｓｈ１が上がることを模式的に表現している。第１の軸電圧Ｖｓｈ１が上がり、軸受内部のグリース油膜の絶縁破壊電圧に達すると、絶縁破壊が発生する。固定子巻線３と第２の金属ブラケット２との間の静電容量Ｃｓｂ２も静電容量Ｃｓｂ１同様、第２の軸受５ｂの電荷が貯まり、第２の軸電圧Ｖｓｈ２が上がることを模式的に表現している。第２の軸電圧Ｖｓｈ２が上がると、絶縁破壊が発生する。
【0013】
第１の軸受５ａの外輪側及び第２の軸受５ｂの外輪側と駆動回路のゼロ電位基準Ｎ（１２）とに生じる電圧は、駆動回路のゼロ基準電位Ｎと固定子巻線３の中性点電位Ｓとの間に発生する電圧Ｖｃｏｍに対して、固定子側の静電容量分布により分圧された値となる。
第１の軸受５ａの内輪側及び第２の軸受５ｂの内輪側（図１４の４の箇所）と駆動回路のゼロ電位基準Ｎ（１２）とに生じる電圧は、駆動回路のゼロ電位基準Ｎ（１２）と固定子巻線３の中性点電位Ｓとの間に発生する電圧Ｖｃｏｍに対して、回転子側の静電容量分布により分圧された値となる。
第１の軸受５ａの内輪側及び第２の軸受５ｂの内輪側（図１４の４の箇所）と駆動回路のゼロ電位基準Ｎ（１２）とに生じる電圧は、駆動回路のゼロ電位基準Ｎ（１２）と固定子巻線３の中性点電位Ｓとの間に発生する電圧Ｖｃｏｍに対して、回転子側の静電容量分布により分圧された値となる。
【0014】
本発明者らは、図１４の静電容量分布のモデル図を考案し、これを考察することで、以下の知見を見出した。第１の軸電圧Ｖｓｈ１及び第２の軸電圧Ｖｓｈ２は、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの外輪側に発生する電圧と内輪側に発生する電圧との差となる。従って、第１の軸電圧Ｖｓｈ１及び第２の軸電圧Ｖｓｈ２を低減するには、固定子側の静電容量分布と回転子側の静電容量分布を一致もしくは近似させることが有効であるということを見出した。
【0015】
第１の軸受５ａの外輪側及び第２の軸受５ｂの外輪側と駆動回路のゼロ電位基準Ｎ（１２）とに生じる電圧は、固定子巻線３と第１の金属ブラケット１との間の静電容量Ｃｓｂ１及び固定子巻線３と第２の金属ブラケット２との間の静電容量Ｃｓｂ２の合成静電容量Ａ２と、駆動回路のゼロ基準電位Ｎ（１２）と第１の金属ブラケット１間の静電容量Ｃｎｂ２との分圧比ＲＡ２（合成静電容量Ａ２／Ｃｎｂ２）の逆数に電圧Ｖｃｏｍを掛けた電圧となる。
又、第１の軸受５ａの内輪側及び第２の軸受５ｂの内輪側と駆動回路のゼロ電位基準Ｎ（１２）とに生じる電圧は、固定子巻線３と固定子鉄心６との間の静電容量Ｃｉと、固定子鉄心６とマグネット１１との間の静電容量Ｃｇと、固定子巻線３とマグネット１１との間の静電容量Ｃｓｍと、マグネット１１の静電容量Ｃｍｇとを含む回転子１０の静電容量Ｃｍである合成静電容量Ｂ２と、駆動回路のゼロ基準電位Ｎとシャフト４間の静電容量Ｃｎｓとの分圧比ＲＢ２（合成静電容量Ｂ２／Ｃｎｓ）の逆数に電圧Ｖｃｏｍを掛けた電圧となる。
又、第１の軸受５ａの内輪側及び第２の軸受５ｂの内輪側と駆動回路のゼロ電位基準Ｎ（１２）とに生じる電圧は、固定子巻線３と固定子鉄心６との間の静電容量Ｃｉと、固定子鉄心６とマグネット１１との間の静電容量Ｃｇと、固定子巻線３とマグネット１１との間の静電容量Ｃｓｍと、マグネット１１の静電容量Ｃｍｇとを含む回転子１０の静電容量Ｃｍである合成静電容量Ｂ２と、駆動回路のゼロ基準電位Ｎとシャフト４間の静電容量Ｃｎｓとの分圧比ＲＢ２（合成静電容量Ｂ２／Ｃｎｓ）の逆数に電圧Ｖｃｏｍを掛けた電圧となる。
【0016】
つまり、第１の軸電圧Ｖｓｈ１及び第２の軸電圧Ｖｓｈ２を低減するには、固定子側の静電容量分布と回転子側の静電容量分布を一致もしくは近似させること、つまり、上記の分圧比ＲＡ２（合成静電容量Ａ２／Ｃｎｂ２）と分圧比ＲＢ２（合成静電容量Ｂ２／Ｃｎｓ）とを一致もしくは近似させることが必要であることを見出した。この分圧比ＲＡ２と分圧比ＲＢ２とを一致もしくは近似させることを、以下、単に整合と呼ぶ。
【0017】
特許文献１では、図１３において、回転子１０側の静電容量分布を回転体９に誘電体層２０を設け、静電容量Ｃｄを形成している。この誘電体層２０の静電容量Ｃｄは、静電容量分布のモデル図である図１４において、回転子１０の静電容量Ｃｍ（合成静電容量Ｂ２）の中に、直列に静電容量Ｃｄが挿入されたことになり、合成静電容量Ｂ２を小さくすることで、固定子側の静電容量分布と整合をとり、結果的に、第１の軸電圧Ｖｓｈ１及び第２の軸電圧Ｖｓｈ２が低くなっていることが分かった。
【0018】
誘電体層２０の静電容量Ｃｄは、誘電体層２０の厚み方向の距離（図１３における誘電体層２０の短い方向の距離）に反比例し、長さ（図１３における誘電体層２０の長手方向の距離）に比例する。従って、静電容量Ｃｄを下げるには、誘電体層２０の幅（誘電体層２０の厚み方向の距離）を広げる必要がある。
【0019】
しかしながら、図１３に示すように、特許文献１には、回転体９に誘電体層２０を設けるには、回転体９の金型が誘電体層２０を挟み込むために複雑となるという課題がある。そして、特許文献１には、誘電体層２０を挟み込むことによって、回転体９の強度が低下するという課題がある。つまり、誘電体層２０には回転トルクとして応力がかかるため、その強度の確保のために誘電体層２０の幅の制約を受ける場合が生じる。その場合、必要とされる静電容量が得られず、軸電圧が下がりきらない可能性も考察された。又、特許文献１では、径方向で中央からスポーク状に複数の永久磁石（マグネット）を保持する回転体９を用いた電動機５０においては、誘電体層２０の幅を取ることによって永久磁石（マグネット）１１の長さを短くする必要が生じ、電動機５０の性能が悪化するという課題があった。
【0020】
本発明者らは、上記した課題を見出し、その課題解決について鋭意研究を図り、その課題解決となる考案を見出した。
図１は、本開示の電動機５０の断面の概略構成図である。
図１に示すように、電動機５０は、電動機５０の両端に配置された第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２と、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂ、シャフト４、回転子１０と、固定子１８とを有する。
第１の金属ブラケット１の中央部には、第１の金属ブラケット１に固定された第１の軸受５ａが配置されている。第２の金属ブラケット２の中央部には、第２の金属ブラケット２に固定された第２の軸受５ｂが配置されている。シャフト４は、第１の軸受５ａと第２の軸受５ｂとにより、支持され回転する。
回転体９は、回転子鉄心８と永久磁石であるマグネット１１とを有する。回転子１０は、回転体９とシャフト４とを有する。固定子１８は、固定子鉄心６と固定子巻線３とを有する。
本開示の電動機５０は、固定子鉄心６と、第１の金属ブラケット１と、第２の金属ブラケット２とが電気的に接続されている。
図１の場合は、第１の導電部材１３ａを用いて、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とが電気的に接続されている。又、第２の導電部材１３ｂを用いて、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６とが電気的に接続されている。
固定子鉄心６と、第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２との接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する
図１の場合は、第１の金属ブラケット１と、第１の導電部材１３ａと、第２の導電部材１３ｂとの接続点が軸受外輪の接続点Ａとなる。ここで、軸受外輪の接続点Ａは、第１の金属ブラケット１に電気的に接続する箇所であればよく、その箇所は限定されない。
第１の軸受５ａの内輪部及び第２の軸受５ｂの内輪部を軸受内輪の接続点Ｂと定義する。
本開示の電動機５０は、軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、固定子巻線３に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が設けられている。
図１は、本開示の電動機５０の断面の概略構成図である。
図１に示すように、電動機５０は、電動機５０の両端に配置された第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２と、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂ、シャフト４、回転子１０と、固定子１８とを有する。
第１の金属ブラケット１の中央部には、第１の金属ブラケット１に固定された第１の軸受５ａが配置されている。第２の金属ブラケット２の中央部には、第２の金属ブラケット２に固定された第２の軸受５ｂが配置されている。シャフト４は、第１の軸受５ａと第２の軸受５ｂとにより、支持され回転する。
回転体９は、回転子鉄心８と永久磁石であるマグネット１１とを有する。回転子１０は、回転体９とシャフト４とを有する。固定子１８は、固定子鉄心６と固定子巻線３とを有する。
本開示の電動機５０は、固定子鉄心６と、第１の金属ブラケット１と、第２の金属ブラケット２とが電気的に接続されている。
図１の場合は、第１の導電部材１３ａを用いて、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とが電気的に接続されている。又、第２の導電部材１３ｂを用いて、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６とが電気的に接続されている。
固定子鉄心６と、第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２との接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する
図１の場合は、第１の金属ブラケット１と、第１の導電部材１３ａと、第２の導電部材１３ｂとの接続点が軸受外輪の接続点Ａとなる。ここで、軸受外輪の接続点Ａは、第１の金属ブラケット１に電気的に接続する箇所であればよく、その箇所は限定されない。
第１の軸受５ａの内輪部及び第２の軸受５ｂの内輪部を軸受内輪の接続点Ｂと定義する。
本開示の電動機５０は、軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、固定子巻線３に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が設けられている。
【0021】
図２は、本開示の電動機５０の静電容量分布のモデル図である。
左側の固定子１８側において、固定子巻線３と第１の金属ブラケット１との間の静電容量は、Ｃｓｂ１である。固定子巻線３と第２の金属ブラケット２との間の静電容量は、Ｃｓｂ２である。第１の金属ブラケット１とゼロ基準電位Ｎ（１２）との間の静電容量は、Ｃｎｂ１である。
図２に示すように、第２の導電部材１３ｂを用いて、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６とが電気的に短絡されている。第１の導電部材１３ａを用いて、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とが電気的に短絡されている。軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、駆動回路のゼロ基準電位Ｎ（１２）との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が設けられている。軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所とは、第１の金属ブラケット１と、第１の導電部材１３ａと、第２の導電部材１３ｂと、第２の金属ブラケット２と電気的に導通する箇所のことである。
左側の固定子１８側において、固定子巻線３と第１の金属ブラケット１との間の静電容量は、Ｃｓｂ１である。固定子巻線３と第２の金属ブラケット２との間の静電容量は、Ｃｓｂ２である。第１の金属ブラケット１とゼロ基準電位Ｎ（１２）との間の静電容量は、Ｃｎｂ１である。
図２に示すように、第２の導電部材１３ｂを用いて、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６とが電気的に短絡されている。第１の導電部材１３ａを用いて、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とが電気的に短絡されている。軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、駆動回路のゼロ基準電位Ｎ（１２）との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が設けられている。軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所とは、第１の金属ブラケット１と、第１の導電部材１３ａと、第２の導電部材１３ｂと、第２の金属ブラケット２と電気的に導通する箇所のことである。
【0022】
上記のメカニズムについて、図２を用いて説明する。
第１の導電部材１３ａ及び第２の導電部材１３ｂにより、固定子鉄心６と、第１のブラケット１と、第２のブラケット２とを電気的に接続すると、第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２の電位が、中性点電位Ｓ（３）の値に近くなる。つまり、軸受外輪の接続点Ａの電位が高くなる。
軸受内輪の電位部Ｂは、軸受外輪接続点Ａを基準に考えると、固定子鉄心６とマグネット１１との間の静電容量Ｃｇ部の電位とマグネットの静電容量Ｃｍｇ部の電位との差となる。この電位差が軸電圧となる。
第１の導電部材１３ａ及び第２の導電部材１３ｂにより、固定子鉄心６と、第１のブラケット１と、第２のブラケット２とを電気的に接続すると、第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２の電位が、中性点電位Ｓ（３）の値に近くなる。つまり、軸受外輪の接続点Ａの電位が高くなる。
軸受内輪の電位部Ｂは、軸受外輪接続点Ａを基準に考えると、固定子鉄心６とマグネット１１との間の静電容量Ｃｇ部の電位とマグネットの静電容量Ｃｍｇ部の電位との差となる。この電位差が軸電圧となる。
【0023】
軸受外輪の接続点Ａの電位の方が軸受内輪の電位部Ｂの電位より高いため、容量性部材１５の静電容量Ｃｎにて、静電容量分布を調整し、軸受外輪の接続点Ａの電位を下げる。軸受内輪の電位Ｂも下がるが、固定子巻線３と固定子鉄心６との間の静電容量Ｃｉと固定子巻線３と回転子１０との間の静電容量Ｃｓｍにより、電圧の低下が抑制される。そのことにより、容量性部材１５の静電容量Ｃｎの値を大きくすることにより、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の電位部Ｂとの電位差は、徐々に小さくなる。さらに、容量性部材１５の静電容量Ｃｎの値を大きくすると、電位部Ｂの電圧低下が抑制されることにより電位差が逆転し、極性が反転する。
従って、回転子１０の静電容量Ｃｍの値に応じて、適正な容量性部材１５の静電容量Ｃｎを選定することで、軸電圧の低減が可能となる。
以上、本開示の電動機５０は、第１の導電部材１３ａを用いて、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とが電気的に短絡され、第２の導電部材１３ｂを用いて、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６とが電気的に短絡され、軸受外輪の接続点Ａと、駆動回路のゼロ基準電位Ｎ（１２）との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が設けられている。
第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２と固定子鉄心と６を接続することにより、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
以上の考察に基づき、本発明者らは、以下に説明する本開示の態様に想到した。
従って、回転子１０の静電容量Ｃｍの値に応じて、適正な容量性部材１５の静電容量Ｃｎを選定することで、軸電圧の低減が可能となる。
以上、本開示の電動機５０は、第１の導電部材１３ａを用いて、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とが電気的に短絡され、第２の導電部材１３ｂを用いて、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６とが電気的に短絡され、軸受外輪の接続点Ａと、駆動回路のゼロ基準電位Ｎ（１２）との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が設けられている。
第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２と固定子鉄心と６を接続することにより、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
以上の考察に基づき、本発明者らは、以下に説明する本開示の態様に想到した。
【0024】
本開示の一態様に係る電動機は、
固定子巻線を巻装した固定子鉄心を含む固定子と、
前記固定子に対向して周方向に複数のマグネットを保持する、又は、中央からスポーク状に複数のマグネットを保持する回転体と、
前記回転体と、前記回転体の中央を貫通するように前記回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、
前記回転体を支持する第１の軸受と第２の軸受と、
前記第１の軸受を固定する第１の金属ブラケットと、前記第２の軸受を固定する第２の金属ブラケットとを備えた電動機であって、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケットと、前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとの接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する時、
前記軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、前記固定子巻線に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材が設けられている。
上記態様によれば、容量性部材の静電容量Ｃｎｂ１により、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
固定子巻線を巻装した固定子鉄心を含む固定子と、
前記固定子に対向して周方向に複数のマグネットを保持する、又は、中央からスポーク状に複数のマグネットを保持する回転体と、
前記回転体と、前記回転体の中央を貫通するように前記回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、
前記回転体を支持する第１の軸受と第２の軸受と、
前記第１の軸受を固定する第１の金属ブラケットと、前記第２の軸受を固定する第２の金属ブラケットとを備えた電動機であって、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケットと、前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとの接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する時、
前記軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、前記固定子巻線に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材が設けられている。
上記態様によれば、容量性部材の静電容量Ｃｎｂ１により、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
【0025】
以下、本開示のより具体的な実施形態を説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。以下の説明において、同一または類似する構成要素については、同じ参照符号を付している。
【0026】
（実施形態１）
以下、本開示の一態様を示す電動機について図面を用いて説明する。
以下、本開示の一態様を示す電動機について図面を用いて説明する。
【0027】
図１は、本開示の一態様を示すインナーロータ型でブラシレスラジアル型の電動機５０の断面の概略構成図である。
図１に示すように、電動機５０の両端には、導電性を有する第１の金属ブラケット１と導電性を有する第２の金属ブラケット２とが配置されている。
そのことにより、安定に軸受が支承されシャフト４を回転できる。
第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２の中央部には、第１の金属ブラケット１に固定された第１の軸受５ａと、第２の金属ブラケット２に固定された第２の軸受５ｂが配置されている。シャフト４は、軸受５ａと軸受５ａとにより、支持され回転する。シャフト４は、第１の金属ブラケット１から突出している。
固定子１８は、回転磁界を発生させ、回転磁界により回転子１０を回転させるものである。固定子１８の内側には、固定子１８と空隙を介して回転子１０が挿入されている。
固定子１８は、固定子鉄心６と巻線である固定子巻線３とを有する。固定子鉄心６には、固定子鉄心６を絶縁するための樹脂７が介在して、固定子巻線３が巻装されている。そして、固定子１８は、第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２等の他の固定部材ともに樹脂でモールド成型されている。実施形態１では、これらの部材をこのようにモールド一体成型することにより、外形が概略円筒形状をなす固定子が構成されている。モールド一体成型したものは、電動機５の筐体としての機能としても働く。又、第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２は、固定子鉄心６と、空間により絶縁されていてもよい。
回転子１０は、電動機５０において回転するもので、シャフト４と回転体９とを有する。回転体９は、回転子鉄心８とフェライト磁石である永久磁石のマグネット１１とを有する。回転子１０は、回転子鉄心８の外周に複数のマグネット１１を保持し、回転子鉄心８の中央を貫通するようにシャフト４を有する。又、回転子１０は、固定子１８に対向して中央からスポーク状に配置される複数のマグネット１１を保持していてもよい。
図１に示すように、電動機５０の両端には、導電性を有する第１の金属ブラケット１と導電性を有する第２の金属ブラケット２とが配置されている。
そのことにより、安定に軸受が支承されシャフト４を回転できる。
第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２の中央部には、第１の金属ブラケット１に固定された第１の軸受５ａと、第２の金属ブラケット２に固定された第２の軸受５ｂが配置されている。シャフト４は、軸受５ａと軸受５ａとにより、支持され回転する。シャフト４は、第１の金属ブラケット１から突出している。
固定子１８は、回転磁界を発生させ、回転磁界により回転子１０を回転させるものである。固定子１８の内側には、固定子１８と空隙を介して回転子１０が挿入されている。
固定子１８は、固定子鉄心６と巻線である固定子巻線３とを有する。固定子鉄心６には、固定子鉄心６を絶縁するための樹脂７が介在して、固定子巻線３が巻装されている。そして、固定子１８は、第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２等の他の固定部材ともに樹脂でモールド成型されている。実施形態１では、これらの部材をこのようにモールド一体成型することにより、外形が概略円筒形状をなす固定子が構成されている。モールド一体成型したものは、電動機５の筐体としての機能としても働く。又、第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２は、固定子鉄心６と、空間により絶縁されていてもよい。
回転子１０は、電動機５０において回転するもので、シャフト４と回転体９とを有する。回転体９は、回転子鉄心８とフェライト磁石である永久磁石のマグネット１１とを有する。回転子１０は、回転子鉄心８の外周に複数のマグネット１１を保持し、回転子鉄心８の中央を貫通するようにシャフト４を有する。又、回転子１０は、固定子１８に対向して中央からスポーク状に配置される複数のマグネット１１を保持していてもよい。
【0028】
シャフト４には、シャフト４を支持する第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂが取り付けられている。第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂは、複数の鉄ボールを有した円筒形状のベアリングであり、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの内輪側が、シャフト４に固定されている。
【0029】
そして、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂは、それぞれ導電性を有した第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２により、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの外輪側が固定されている。図１では、第１の金属ブラケット１に第１の軸受５aが固定され、第２の金属ブラケット２に第２の軸受５ｂが固定され、シャフト４は第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂに支持され、回転子１０が回転自在に回転する。シャフト４と、第１の軸受５ａの内輪と、第２の軸受５ｂの内輪とは、電気的に導通している。
【0030】
さらに、この電動機５０の内部に、回転磁界を発生させる駆動回路（図示せず）を実装したプリント基板１２が、回転子１０と第１の金属ブラケット１との間に配置されている。例えば、駆動回路には、固定子巻線３に電圧を印加するためにインバータ回路等が実装されている。
【0031】
以上のように構成された電動機５０に対して、駆動回路より電圧を固定子巻線３に印加することにより、固定子巻線３に電流が流れ、固定子鉄心６から磁界が発生する。そして、固定子鉄心６からの回転磁界とマグネット１１から磁界とにより、それらの磁界の極性に応じて吸引力および反発力が生じ、これらの力によってシャフト４を中心に回転子１０が回転する。
【0032】
そして、図１に示すように、短絡線である第１の導通部材１３aの一方の端部が第１の金属ブラケット１に接続され、第１の導通部材１３aの他方の端部が第２の金属ブラケット２に接続されている。短絡線である第２の導電性部材１３ｂの一方の端部が第１の金属ブラケット１に接続され、第２の導電部材１３ｂの他方の端部が固定子鉄心６に接続されている。そのことにより、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２と固定子鉄心６とが同電位となる。
ここで、固定子鉄心６と、第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２との接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する。
図１に場合は、第１の金属ブラケット１と、第１の導電部材１３ａと、第２の導電部材１３ｂとの接続点が軸受外輪の接続点Ａとなる。
軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、駆動回路の基準電位Ｎ（１２）となるグランドとの間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が接続されている。軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所とは、第１の金属ブラケット１と、第１の導電部材１３ａと、第２の導電部材１３ｂと、第２の金属ブラケット２と電気的に導通する箇所のことである。上記グランドと大地アースとは絶縁されている。
ここで、固定子鉄心６と、第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２との接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する。
図１に場合は、第１の金属ブラケット１と、第１の導電部材１３ａと、第２の導電部材１３ｂとの接続点が軸受外輪の接続点Ａとなる。
軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、駆動回路の基準電位Ｎ（１２）となるグランドとの間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が接続されている。軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所とは、第１の金属ブラケット１と、第１の導電部材１３ａと、第２の導電部材１３ｂと、第２の金属ブラケット２と電気的に導通する箇所のことである。上記グランドと大地アースとは絶縁されている。
【0033】
容量性部材１５は、例えば、セラミックコンデンサである。又、容量性部材１５は、例えば、ＰＢＴ等の樹脂の両側に電極を設けた成型品である。容量性部材１５は、電荷を蓄えるものであればよく、特に形態は限定されない。容量性部材１５は、電動機５０の内部であればどこに配置されていてもよく、例えば、駆動回路が実装されたプリント基板１２上に配置されている。
【0034】
図２は、実施形態１の静電容量分布のモデル図である。
図２において、中央に位置する第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂを境にして、左側が固定子１８側の静電容量分布を表し、右側が回転子１０側の静電容量分布を表している。
駆動回路により固定子巻線３に印加される電圧Ｖｃｏｍは、中性点電位Ｓ（３）とゼロ基準電位Ｎ（１２）との電位差である。
第１の金属ブラケット１と、第２の金属ブラケット２と、固定子鉄心６とが、第１の導電部材１３ａ及び第２の導電部材１３ｂにより短絡され、短絡された箇所が軸受外輪の接続点Ａとなる。軸受外輪の接続点Ａと駆動回路の基準電位Ｎ（１２）となるグランドとの間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が接続される。
左側の固定子１８側において、合成静電容量Ａ１ａは、静電容量Ｃｓｂ１と静電容量Ｃｓｂ２との合成静電容量で、合成静電容量Ａ１ｂは、静電容量Ｃｎｂ１と静電容量Ｃｎとの合成静電容量である。
右側の回転子１０側において、合成静電容量Ｂ１は、固定子巻線３と固定子鉄心６との間の静電容量Ｃｉと、固定子鉄心６とマグネット１１との間の静電容量Ｃｇと、固定子巻線３とマグネット１１間の静電容量Ｃｓｍと、マグネット１１の静電容量Ｃｍｇとの合成静電容量である。
シャフト４と駆動回路のゼロ基準電位Ｎ（１２）との間の静電容量は、Ｃｎｓである。
図２において、中央に位置する第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂを境にして、左側が固定子１８側の静電容量分布を表し、右側が回転子１０側の静電容量分布を表している。
駆動回路により固定子巻線３に印加される電圧Ｖｃｏｍは、中性点電位Ｓ（３）とゼロ基準電位Ｎ（１２）との電位差である。
第１の金属ブラケット１と、第２の金属ブラケット２と、固定子鉄心６とが、第１の導電部材１３ａ及び第２の導電部材１３ｂにより短絡され、短絡された箇所が軸受外輪の接続点Ａとなる。軸受外輪の接続点Ａと駆動回路の基準電位Ｎ（１２）となるグランドとの間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が接続される。
左側の固定子１８側において、合成静電容量Ａ１ａは、静電容量Ｃｓｂ１と静電容量Ｃｓｂ２との合成静電容量で、合成静電容量Ａ１ｂは、静電容量Ｃｎｂ１と静電容量Ｃｎとの合成静電容量である。
右側の回転子１０側において、合成静電容量Ｂ１は、固定子巻線３と固定子鉄心６との間の静電容量Ｃｉと、固定子鉄心６とマグネット１１との間の静電容量Ｃｇと、固定子巻線３とマグネット１１間の静電容量Ｃｓｍと、マグネット１１の静電容量Ｃｍｇとの合成静電容量である。
シャフト４と駆動回路のゼロ基準電位Ｎ（１２）との間の静電容量は、Ｃｎｓである。
【0035】
図３は、容量性部材１５の静電容量Ｃｎの値を変えて、第１の軸受５ａの軸電圧Ｖｓｈ１及び第２の軸受５ｂの軸電圧Ｖｓｈ２を算出したシミュレーション結果である。第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの両軸受は短絡されているため同電位となるため、単に軸電圧はＶｓｈとして表記する。
【0036】
図３において、横軸は、容量性部材１５の静電容量Ｃｎの値、左側の縦軸は、軸電圧Ｖｓｈである。軸電圧Ｖｓｈは、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの外輪を基準に内輪の電圧を測定し、外輪に対し内輪の電圧が高い場合をプラス、外輪に対し内輪の電圧が低い場合をマイナスとした。
【0037】
非特許文献１において、軸電圧Ｖｓｈの絶対値が５Ｖ以下の回転子１０の静電容量Ｃｍの値の例として、約２ｐＦ～２０ｐＦ程度であると示されている。電動機５０として、回転子１０の静電容量Ｃｍが十分に取り得る範囲を考慮して、２ｐＦと２０ｐＦに加え、最低値２ｐＦの１／１０の値の０．２ｐＦと、最大値２０ｐＦの１０倍の２００ｐＦと、１００倍の２０００ｐＦとの場合のシミュレーションを行った。
【0038】
回転子１０の静電容量Ｃｍが０．２ｐＦの場合のグラフは、実線の黒丸のグラフである（以下、グラフ１と呼ぶ）。容量性部材の静電容量Ｃｎが増加するにつれ、上記グラフは、左下から右上に増加し、軸電圧Ｖｓｈは、一定の電圧（例えば、約－０．５Ｖ）で飽和する。静電容量Ｃｎが、１５００ｐＦの時、軸電圧Ｖｓｈが約－４Ｖとなり、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入る。さらに、静電容量Ｃｎを増加しても、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入る。
回転子１０の静電容量Ｃｍが２ｐＦの場合のグラフは、実線の四角のグラフである（以下、グラフ２と呼ぶ）。グラフ２の挙動は、グラフ１とほぼ同様で、グラフ１を少し上へシフトしたものである。
回転子１０の静電容量Ｃｍが２０ｐＦの場合のグラフは、実線の三角のグラフである（以下、グラフ３と呼ぶ）。グラフ３は、静電容量Ｃｎが５００ｐＦの時、軸電圧Ｖｓｈが約－４Ｖとなり、静電容量Ｃｎが５０００ｐＦの時、軸電圧Ｖｓｈが５Ｖを超える。静電容量Ｃｎが５０００ｐＦを超えると、軸電圧Ｖｓｈが５Ｖを超え、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲を超える。グラフ３において、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入る静電容量Ｃｎの範囲は、例えば、５００ｐＦ～５０００ｐＦであり、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入る静電容量Ｃｎが存在する。
回転子１０の静電容量Ｃｍが２００ｐＦの場合のグラフは、点線の黒丸のグラフである（以下、グラフ４と呼ぶ）。グラフ４は、静電容量Ｃｎが２５０ｐＦの時、既に、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入っている。グラフ４は、静電容量Ｃｎが１０００ｐＦの時、軸電圧Ｖｓｈが５Ｖを超える。グラフ４もまた、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入る静電容量Ｃｎが存在する。
回転子１０の静電容量Ｃｍが２０００ｐＦの場合のグラフは、点線の四角のグラフである（以下、グラフ５と呼ぶ）。グラフ５は、静電容量Ｃｎが２５０ｐＦの時、既に、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入っている。グラフ５は、静電容量Ｃｎが８００ｐＦの時、軸電圧Ｖｓｈが５Ｖを超える。グラフ５もまた、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入る静電容量Ｃｎが存在する。
回転子１０の静電容量Ｃｍが２ｐＦの場合のグラフは、実線の四角のグラフである（以下、グラフ２と呼ぶ）。グラフ２の挙動は、グラフ１とほぼ同様で、グラフ１を少し上へシフトしたものである。
回転子１０の静電容量Ｃｍが２０ｐＦの場合のグラフは、実線の三角のグラフである（以下、グラフ３と呼ぶ）。グラフ３は、静電容量Ｃｎが５００ｐＦの時、軸電圧Ｖｓｈが約－４Ｖとなり、静電容量Ｃｎが５０００ｐＦの時、軸電圧Ｖｓｈが５Ｖを超える。静電容量Ｃｎが５０００ｐＦを超えると、軸電圧Ｖｓｈが５Ｖを超え、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲を超える。グラフ３において、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入る静電容量Ｃｎの範囲は、例えば、５００ｐＦ～５０００ｐＦであり、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入る静電容量Ｃｎが存在する。
回転子１０の静電容量Ｃｍが２００ｐＦの場合のグラフは、点線の黒丸のグラフである（以下、グラフ４と呼ぶ）。グラフ４は、静電容量Ｃｎが２５０ｐＦの時、既に、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入っている。グラフ４は、静電容量Ｃｎが１０００ｐＦの時、軸電圧Ｖｓｈが５Ｖを超える。グラフ４もまた、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入る静電容量Ｃｎが存在する。
回転子１０の静電容量Ｃｍが２０００ｐＦの場合のグラフは、点線の四角のグラフである（以下、グラフ５と呼ぶ）。グラフ５は、静電容量Ｃｎが２５０ｐＦの時、既に、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入っている。グラフ５は、静電容量Ｃｎが８００ｐＦの時、軸電圧Ｖｓｈが５Ｖを超える。グラフ５もまた、軸電圧Ｖｓｈが絶対値｜５Ｖ｜の範囲に入る静電容量Ｃｎが存在する。
【0039】
以上、図３から明らかなように、回転子１０の静電容量Ｃｍが小さな値から大きな値の範囲において、軸電圧Ｖｓｈの絶対値が５Ｖ以下にすることが可能な静電容量Ｃｎが存在することが分かる。
具体的には、回転子１０の静電容量Ｃｍの範囲が０．２ｐＦ以上２０００ｐＦ以下において、静電容量Ｃｎが、例えば、２５０ｐＦ以上５０００ｐＦの間で、軸電圧Ｖｓｈの絶対値が５Ｖ以下の範囲に入る静電容量Ｃｎが存在する。
従って、本開示の電動機５０は、特許文献１のように、回転子１０に誘電体層２０を配置して、回転子１０側の静電容量分布を調整する必要はない。つまり、回転子１０に誘電体層２０を配置しない一般的な構造の回転子１０においても、軸電圧を減少させて、軸受の電食の発生を抑制することが可能である。
具体的には、回転子１０の静電容量Ｃｍの範囲が０．２ｐＦ以上２０００ｐＦ以下において、静電容量Ｃｎが、例えば、２５０ｐＦ以上５０００ｐＦの間で、軸電圧Ｖｓｈの絶対値が５Ｖ以下の範囲に入る静電容量Ｃｎが存在する。
従って、本開示の電動機５０は、特許文献１のように、回転子１０に誘電体層２０を配置して、回転子１０側の静電容量分布を調整する必要はない。つまり、回転子１０に誘電体層２０を配置しない一般的な構造の回転子１０においても、軸電圧を減少させて、軸受の電食の発生を抑制することが可能である。
【0040】
上記のメカニズムについて、図２を用いて詳細に説明する。
第１の導電部材１３ａ及び第２の導電部材１３ｂにより、固定子鉄心６と、第１のブラケット１と、第２のブラケット２とを電気的に接続すると、第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２の電位が、中性点電位Ｓ（３）の値に近くなる。つまり、軸受外輪の接続点Ａの電位が高くなる。
軸受内輪の電位部Ｂは、回転子１０側の静電容量の分布による分圧比にて決まる。固定子鉄心６とマグネット１１との間の静電容量Ｃｇとマグネット１１の静電容量Ｃｍｇとにより、軸受内輪の電位部Ｂは、軸受外輪の接続点Ａより低い値となる。そして、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の電位部Ｂとの電位差は、回転子１０の静電容量Ｃｍの値で変動する（図３参照）。
第１の導電部材１３ａ及び第２の導電部材１３ｂにより、固定子鉄心６と、第１のブラケット１と、第２のブラケット２とを電気的に接続すると、第１の金属ブラケット１及び第２の金属ブラケット２の電位が、中性点電位Ｓ（３）の値に近くなる。つまり、軸受外輪の接続点Ａの電位が高くなる。
軸受内輪の電位部Ｂは、回転子１０側の静電容量の分布による分圧比にて決まる。固定子鉄心６とマグネット１１との間の静電容量Ｃｇとマグネット１１の静電容量Ｃｍｇとにより、軸受内輪の電位部Ｂは、軸受外輪の接続点Ａより低い値となる。そして、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の電位部Ｂとの電位差は、回転子１０の静電容量Ｃｍの値で変動する（図３参照）。
【0041】
軸受外輪の接続点Ａの電位の方が軸受内輪の電位部Ｂの電位より高いため、容量性部材１５の静電容量Ｃｎにて固定子側の静電容量分布を調整し、軸受外輪の接続点Ａの電位を下げる。そのことにより、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の電位Ｂとの電位差は、小さくできる。
回転子１０の静電容量Ｃｍの値を大きくしていくと、軸受外輪の接続点Ａの電位が軸受内輪の電位部Ｂの電位に近づき、その後、極性が反転する。
さらに、容量性部材１５の静電容量Ｃｎを大きくしていくと、今度は電位差が大きくなっていく。
回転子１０の静電容量Ｃｍの値を大きくしていくと、軸受外輪の接続点Ａの電位が軸受内輪の電位部Ｂの電位に近づき、その後、極性が反転する。
さらに、容量性部材１５の静電容量Ｃｎを大きくしていくと、今度は電位差が大きくなっていく。
【0042】
従って、回転子１０の静電容量Ｃｍの値によって、適正な容量性部材１５の静電容量Ｃｎを選定することで、軸電圧の低減が可能となる。
以上、本開示の電動機５０は、第１の導電部材１３ａを用いて、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とが電気的に短絡され、第２の導電部材１３ｂを用いて、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６とが電気的に短絡され、軸受外輪の接続点Ａと、駆動回路のゼロ基準電位Ｎ（１２）との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が設けられている。
その状態で、容量性部材１５により、軸受外輪の接続点Ａと軸受内輪の接続点Ｂの電位差が小さくなるように、容量性部材１５の静電容量Ｃｎの値を調整し、軸電圧Ｖｓｈを低減するものである。
尚、図１において、第１の導電部材１３ａを用いて、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とを接続し、電気的に短絡させている。第２の導電部材１３ｂを用いて、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６とを接続し、電気的に短絡させている。
上記構成は、第１の金属ブラケット１と、第２の金属ブラケット２と、固定子鉄心６とが接続され、同電位となる構成である。
この同電位となる構成は、図１の形態の他に、以下の変形例１及び変形例２の形態がある。
以上、本開示の電動機５０は、第１の導電部材１３ａを用いて、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とが電気的に短絡され、第２の導電部材１３ｂを用いて、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６とが電気的に短絡され、軸受外輪の接続点Ａと、駆動回路のゼロ基準電位Ｎ（１２）との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材１５が設けられている。
その状態で、容量性部材１５により、軸受外輪の接続点Ａと軸受内輪の接続点Ｂの電位差が小さくなるように、容量性部材１５の静電容量Ｃｎの値を調整し、軸電圧Ｖｓｈを低減するものである。
尚、図１において、第１の導電部材１３ａを用いて、第１の金属ブラケット１と第２の金属ブラケット２とを接続し、電気的に短絡させている。第２の導電部材１３ｂを用いて、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６とを接続し、電気的に短絡させている。
上記構成は、第１の金属ブラケット１と、第２の金属ブラケット２と、固定子鉄心６とが接続され、同電位となる構成である。
この同電位となる構成は、図１の形態の他に、以下の変形例１及び変形例２の形態がある。
【0043】
変形例１について説明する。
（変形例１）
図４は、図１の電動機５０の変形例を示す図である。
図１と異なる点は、第２の導電部材１３ｂが、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２との間に配置され、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２とを電気的に導通する点である。
図４の場合、軸受外輪の接続点Ａは、第２の導電部材１３ｂと第２の金属ブラケット２との接続点Ａ（図４の右側のＡ）となる。
図５は、図４の電動機５０の静電容量分布のモデル図である。
図２と異なる点は、第２の導電部材１３ｂが、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２とを電気的に導通し、短絡している点である。固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２との短絡点が、軸受外輪の接続点Ａとなる。
変形例１は、図１及び図２と同様の作用・効果が得られる。
（変形例１）
図４は、図１の電動機５０の変形例を示す図である。
図１と異なる点は、第２の導電部材１３ｂが、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２との間に配置され、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２とを電気的に導通する点である。
図４の場合、軸受外輪の接続点Ａは、第２の導電部材１３ｂと第２の金属ブラケット２との接続点Ａ（図４の右側のＡ）となる。
図５は、図４の電動機５０の静電容量分布のモデル図である。
図２と異なる点は、第２の導電部材１３ｂが、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２とを電気的に導通し、短絡している点である。固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２との短絡点が、軸受外輪の接続点Ａとなる。
変形例１は、図１及び図２と同様の作用・効果が得られる。
【0044】
（変形例２）
変形例２について説明する。
図６は、図１の電動機５０の別の変形例を示す図である。
図１及び図４と異なる点は、第１の導電部材１３ａを無くし、替りに第３の導電部材１３ｃを配置した点である。
第２の導電部材１３ｂが、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２との間に配置され、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２とを電気的に導通する。
第３の導電部材１３ｃが、固定子鉄心６と第１の金属ブラケット１との間に配置され、固定子鉄心６と第１の金属ブラケット１とを電気的に導通する。
図６の場合、軸受外輪の接続点Ａは、２個所となる。（１）１個所目は、第２の導電部材１３ｂと第２の金属ブラケット２との接続点Ａ（図６の右側のＡ）、（２）２個所目は、第３の導電部材１３ｃと第１の金属ブラケット１との接続点Ａ（図６の左側のＡ）、となる。
図６の場合、軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所とは、第１の金属ブラケット１と、第２の導電部材１３ｂと、第３の導電部材１３ｃと、第２の金属ブラケット２とを電気的に導通する箇所のことである。
変形例２について説明する。
図６は、図１の電動機５０の別の変形例を示す図である。
図１及び図４と異なる点は、第１の導電部材１３ａを無くし、替りに第３の導電部材１３ｃを配置した点である。
第２の導電部材１３ｂが、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２との間に配置され、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２とを電気的に導通する。
第３の導電部材１３ｃが、固定子鉄心６と第１の金属ブラケット１との間に配置され、固定子鉄心６と第１の金属ブラケット１とを電気的に導通する。
図６の場合、軸受外輪の接続点Ａは、２個所となる。（１）１個所目は、第２の導電部材１３ｂと第２の金属ブラケット２との接続点Ａ（図６の右側のＡ）、（２）２個所目は、第３の導電部材１３ｃと第１の金属ブラケット１との接続点Ａ（図６の左側のＡ）、となる。
図６の場合、軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所とは、第１の金属ブラケット１と、第２の導電部材１３ｂと、第３の導電部材１３ｃと、第２の金属ブラケット２とを電気的に導通する箇所のことである。
【0045】
図７は、図６の電動機５０の静電容量分布のモデル図である。
図２及び図５と異なる点は、第２の導電部材１３ｂが、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２とを電気的に導通し、第３の導電部材１３ｃが、固定子鉄心６と第１の金属ブラケット１とを電気的に導通し、短絡している点である。これらの短絡点が、軸受外輪の接続点Ａとなる。
変形例２は、図１及び図２と同様の作用・効果が得られる。
図２及び図５と異なる点は、第２の導電部材１３ｂが、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２とを電気的に導通し、第３の導電部材１３ｃが、固定子鉄心６と第１の金属ブラケット１とを電気的に導通し、短絡している点である。これらの短絡点が、軸受外輪の接続点Ａとなる。
変形例２は、図１及び図２と同様の作用・効果が得られる。
【0046】
（変形例３）
図８は、図１の電動機５０の別の変形例を示す図である。
図１と異なる点は、第２の金属ブラケット２と回転体９との間に、駆動回路（図示せず）を実装したプリント基板１２が配置されている点である。
図８は、第２の導電部材１３ｂが、第２の金属ブラケット２と固定子鉄心６との間に配置され、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２とを電気的に導通している。
変形例３は、図１及び図２と同様の作用・効果が得られる。
尚、変形例３は、図１のように、第２の導電部材１３ｂが、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６との間に配置し、固定子鉄心６と第１の金属ブラケット１とを電気的に導通してもよい。
図８は、図１の電動機５０の別の変形例を示す図である。
図１と異なる点は、第２の金属ブラケット２と回転体９との間に、駆動回路（図示せず）を実装したプリント基板１２が配置されている点である。
図８は、第２の導電部材１３ｂが、第２の金属ブラケット２と固定子鉄心６との間に配置され、固定子鉄心６と第２の金属ブラケット２とを電気的に導通している。
変形例３は、図１及び図２と同様の作用・効果が得られる。
尚、変形例３は、図１のように、第２の導電部材１３ｂが、第１の金属ブラケット１と固定子鉄心６との間に配置し、固定子鉄心６と第１の金属ブラケット１とを電気的に導通してもよい。
【0047】
（実施形態２）
本開示にかかる電気機器の例として、エアコン室内機の構成を実施形態２として、詳細に説明する。本開示にかかる電気機器は、必ずしもこれらの一例に限定されるものではない。
本開示にかかる電気機器の例として、エアコン室内機の構成を実施形態２として、詳細に説明する。本開示にかかる電気機器は、必ずしもこれらの一例に限定されるものではない。
【0048】
図１０において、エアコン室内機１１０の筐体１１１内には、ブラシレスモータ１０１が備えられている。そのブラシレスモータ１０１の回転軸には、送風ファンであるクロスフローファン１１２が取り付けられている。ブラシレスモータ１０１は、モータ駆動装置１１３によって駆動される。モータ駆動装置１１３からの通電により、ブラシレスモータ１０１が回転し、それに伴いクロスフローファン１１２が回転する。そのクロスフローファン１１２の回転により、室内機用熱交換器（図示せず）によって、空気調和された空気を室内に送風する。ここで、ブラシレスモータ１０１は、例えば、上記した実施形態１の電動機５０が適用できる。
【0049】
本開示の電気機器は、ブラシレスモータと、そのブラシレスモータが搭載された筐体とを備え、ブラシレスモータとして、上記した実施形態１の電動機を採用したものである。
【0050】
（実施形態３）
本開示にかかる電気機器の例として、エアコン室外機の構成を実施形態３として、詳細に説明する。
本開示にかかる電気機器の例として、エアコン室外機の構成を実施形態３として、詳細に説明する。
【0051】
図１１において、エアコン室外機２０１は、筐体２１１の内部にブラシレスモータ２０８を備えている。そのブラシレスモータ２０８は、回転軸に送風ファン２１２を取り付けている。
【0052】
エアコン室外機２０１は、筐体２１１の底板２０２に立設した仕切り板２０４により、圧縮機室２０６と熱交換器室２０９とに区画されている。圧縮機室２０６には、圧縮機２０５が設けられている。熱交換器室２０９には、熱交換器２０７及び送風ファンモータ２０８が配設されている。仕切り板２０４の上部には電装品箱２１０が設けられている。
【0053】
その送風用ファンモータ２０８は、電装品箱２１０内に収容されたモータ駆動装置により、駆動されるブラシレスモータ２０８の回転に伴い、送風ファン２１２が回転し、熱交換器２０７を通して熱交換器室２０９に送風する。ここで、ブラシレスモータ２０８は、例えば、上記した実施形態１の電動機５０が適用できる。
【0054】
本開示の電気機器は、ブラシレスモータと、そのブラシレスモータが搭載された筐体とを備え、ブラシレスモータとして、上記した実施形態１の電動機５０を採用したものである。
【0055】
（実施形態４）
本開示にかかる電気機器の例として、給湯機の構成を実施形態４として、詳細に説明する。
本開示にかかる電気機器の例として、給湯機の構成を実施形態４として、詳細に説明する。
【0056】
図１２において、給湯器３３０の筐体３３１内にはブラシレスモータ３３３が備えている。そのブラシレスモータ３３３の回転軸には、送風ファン３３２が取り付けられている。
【0057】
ブラシレスモータ３３３は、モータ駆動装置３３４によって駆動される。モータ駆動装置３３４からの通電により、ブラシレスモータ３３３が回転し、それに伴い送風ファン３３２が、回転する。その送風ファン３３２の回転により、燃料気化室（図示せず）に対して燃焼に必要な空気を送風する。ここで、ブラシレスモータ３３３は、例えば、上記した実施の形態１の電動機５０が適用できる。
【0058】
本開示の電気機器は、ブラシレスモータと、そのブラシレスモータが搭載された筐体とを備え、ブラシレスモータとして、上記した実施形態１の電動機５０を採用したものである。
【0059】
尚、実施形態１の図１において、容量性部材１５を電動機５０の内部に配置したが、図９に示すように、容量性部材１５は、電動機５０の開口部（図示せず）を通って、外部に配置してもよい。容量性部材１５は、電動機５０の外部であればどこに配置されていてもよく、例えば、電動機５０の筐体の外壁に配置されている。又、容量性部材１５は、例えば、電動機５０から離れた位置に設けてもよい。このことにより、さらに電動機５０をコンパクトにできる。
図９の態様は、実施形態１に限られることなく、実施形態２～４にも適用可能である。
図９の態様は、実施形態１に限られることなく、実施形態２～４にも適用可能である。
【0060】
尚、実施形態１の図１において、駆動回路を備えたプリント基板１２を電動機５０の内部に設けたが、駆動回路を備えたプリント基板１２を電動機５０の外部に設けてもよい。その場合、電動機５０をコンパクトにできる。
【0061】
尚、実施形態２～４に、電動機５０が回転するものとして、送風ファンを使用したが、電動機５０で回転されるものであればよく、特に限定されない。
尚、実施形態１～４に係る発明は、矛盾が生じない限り、置き換えたり、組合せたりすることができる。
尚、実施形態１～４に係る発明は、矛盾が生じない限り、置き換えたり、組合せたりすることができる。
【0062】
以上のように、本開示は、以下の項目に記載の電動機及びその電動機を備えた電気機器を含む。
【0063】
〔項目１〕
固定子巻線を巻装した固定子鉄心を含む固定子と、
前記固定子に対向して周方向に複数のマグネットを保持する、又は、中央からスポーク状に複数のマグネットを保持する回転体と、
前記回転体と、前記回転体の中央を貫通するように前記回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、
前記回転体を支持する第１の軸受と第２の軸受と、
前記第１の軸受を固定する第１の金属ブラケットと、前記第２の軸受を固定する第２の金属ブラケットとを備えた電動機であって、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケットと、前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとの接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する時、
前記軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、前記固定子巻線に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材が設けられた電動機。
上記態様によれば、第１の金属ブラケット１と、第２の金属ブラケット２と、固定子鉄心６とを接続することにより、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
固定子巻線を巻装した固定子鉄心を含む固定子と、
前記固定子に対向して周方向に複数のマグネットを保持する、又は、中央からスポーク状に複数のマグネットを保持する回転体と、
前記回転体と、前記回転体の中央を貫通するように前記回転体を締結したシャフトとを含む回転子と、
前記回転体を支持する第１の軸受と第２の軸受と、
前記第１の軸受を固定する第１の金属ブラケットと、前記第２の軸受を固定する第２の金属ブラケットとを備えた電動機であって、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケットと、前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
前記固定子鉄心と、前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとの接続点を軸受外輪の接続点Ａと定義する時、
前記軸受外輪の接続点Ａと同電位の箇所と、前記固定子巻線に電圧を加える駆動回路のゼロ基準電位との間に、静電容量Ｃｎの容量性部材が設けられた電動機。
上記態様によれば、第１の金属ブラケット１と、第２の金属ブラケット２と、固定子鉄心６とを接続することにより、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
【0064】
〔項目２〕
第１の導電部材を用いて、前記第１の金属ブラケットと前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
第２の導電部材を用いて、前記固定子鉄心と前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続された項目１に記載の電動機。
上記態様によれば、第１の導電部材及び第２の導電部材を用いて、第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２と固定子鉄心と６を接続することにより、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
第１の導電部材を用いて、前記第１の金属ブラケットと前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
第２の導電部材を用いて、前記固定子鉄心と前記第１の金属ブラケット又は前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続された項目１に記載の電動機。
上記態様によれば、第１の導電部材及び第２の導電部材を用いて、第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２と固定子鉄心と６を接続することにより、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
【0065】
〔項目３〕
第２の導電部材を用いて、前記固定子鉄心と前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
第３の導電部材を用いて、前記固定子鉄心と前記第１の金属ブラケットとが電気的に接続された項目１に記載の電動機。
上記態様によれば、第２の導電部材及び第３の導電部材を用いて、第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２と固定子鉄心と６を接続することにより、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
第２の導電部材を用いて、前記固定子鉄心と前記第２の金属ブラケットとが電気的に接続され、
第３の導電部材を用いて、前記固定子鉄心と前記第１の金属ブラケットとが電気的に接続された項目１に記載の電動機。
上記態様によれば、第２の導電部材及び第３の導電部材を用いて、第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２と固定子鉄心と６を接続することにより、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
【0066】
〔項目４〕
前記駆動回路のゼロ基準電位は、大地アースと絶縁されている項目１乃至３のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、前記駆動回路のゼロ基準電位は、大地アースと絶縁されている。この場合、前記固定子巻線の中性点電位がパワー素子のスイッチングによって変動するので、軸電圧の増加を招く。上記態様により、軸電圧を低減することができる。
前記駆動回路のゼロ基準電位は、大地アースと絶縁されている項目１乃至３のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、前記駆動回路のゼロ基準電位は、大地アースと絶縁されている。この場合、前記固定子巻線の中性点電位がパワー素子のスイッチングによって変動するので、軸電圧の増加を招く。上記態様により、軸電圧を低減することができる。
【0067】
〔項目５〕
前記回転子の静電容量の範囲が０．２ｐＦ以上２０００ｐＦ以下において、前記容量性部材は、前記軸受外輪の接続点の電圧と、前記第１の軸受及び前記第２の軸受の軸受内輪の電圧との電位差が、絶対値で５Ｖ以下を満たす前記静電容量Ｃｎを有する項目１乃至４のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、前記回転子の静電容量の範囲が０．２ｐＦ以上２０００ｐＦ以下において、軸電圧が絶対値で５Ｖ以下を満たす前記静電容量Ｃｎを有する。
前記回転子の静電容量の範囲が０．２ｐＦ以上２０００ｐＦ以下において、前記容量性部材は、前記軸受外輪の接続点の電圧と、前記第１の軸受及び前記第２の軸受の軸受内輪の電圧との電位差が、絶対値で５Ｖ以下を満たす前記静電容量Ｃｎを有する項目１乃至４のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、前記回転子の静電容量の範囲が０．２ｐＦ以上２０００ｐＦ以下において、軸電圧が絶対値で５Ｖ以下を満たす前記静電容量Ｃｎを有する。
【0068】
〔項目６〕
前記容量性部材を用いて、前記軸受外輪の接続点の電圧を減少して、前記軸受外輪の接続点の電圧と前記軸受内輪の電圧との電位差を減少している項目１乃至５のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２と固定子鉄心６とを接続することにより、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
前記容量性部材を用いて、前記軸受外輪の接続点の電圧を減少して、前記軸受外輪の接続点の電圧と前記軸受内輪の電圧との電位差を減少している項目１乃至５のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、第１の金属ブラケット１又は第２の金属ブラケット２と固定子鉄心６とを接続することにより、固定子１８側の静電容量分布と回転子１０側の静電容量分布を、第１の軸受５ａ及び第２の軸受５ｂの静電容量を介して分離した形態から混合した形態とする。そのことで、軸受外輪の接続点Ａの電位と軸受内輪の接続点Ｂの電位とを近づけ、その状態で、さらに容量性部材１５により、接続点Ａの電位と接続点Ｂの電位との電位差が小さくなるようにし、軸電圧を低減することができる。
【0069】
〔項目７〕
前記容量性部材が、前記電動機の外部に設けられた項目１乃至６のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、容量性部材のスペースの制約を受けず、電動機をコンパクトにできる。
前記容量性部材が、前記電動機の外部に設けられた項目１乃至６のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、容量性部材のスペースの制約を受けず、電動機をコンパクトにできる。
【0070】
〔項目８〕
前記容量性部材が、前記電動機の内部に設けられた項目１乃至６のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、電動機外部のスペースに影響を与えない。
前記容量性部材が、前記電動機の内部に設けられた項目１乃至６のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、電動機外部のスペースに影響を与えない。
【0071】
〔項目９〕
前記駆動回路を備えたプリント基板が、前記電動機の外部に設けられた項目１乃至８のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、電動機をコンパクトにでき、電動機の内部のスペースに影響を与えない。
前記駆動回路を備えたプリント基板が、前記電動機の外部に設けられた項目１乃至８のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、電動機をコンパクトにでき、電動機の内部のスペースに影響を与えない。
【0072】
〔項目１０〕
前記駆動回路を備えたプリント基板が、前記電動機の内部に設けられた項目１乃至８のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、電動機の外部のスペースに影響を与えない。
前記駆動回路を備えたプリント基板が、前記電動機の内部に設けられた項目１乃至８のいずれかに記載の電動機。
上記態様によれば、電動機の外部のスペースに影響を与えない。
【0073】
〔項目１１〕
項目１乃至１０のいずれかに記載の電動機と前記電動機により駆動される送風ファンとを搭載した電気機器。
上記態様によれば、送風ファンを備えた電気機器の電動機の軸受の電食の発生を抑制することができる。
項目１乃至１０のいずれかに記載の電動機と前記電動機により駆動される送風ファンとを搭載した電気機器。
上記態様によれば、送風ファンを備えた電気機器の電動機の軸受の電食の発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【0074】
１ 第１の金属ブラケット
２ 第２の金属ブラケット
３ 固定子巻線
４ シャフト
５a 第１の軸受
５b 第２の軸受
６ 固定子鉄心
７ 樹脂
８ 回転子鉄心
９ 回転体
１０ 回転子
１２ プリント基板
１３ 短絡部材
１３ａ 第１の導電部材
１３ｂ 第２の導電部材
１３ｃ 第３の導電部材
１５ 容量性部材
１８ 固定子
２０ 誘電体層
５０ 電動機
２ 第２の金属ブラケット
３ 固定子巻線
４ シャフト
５a 第１の軸受
５b 第２の軸受
６ 固定子鉄心
７ 樹脂
８ 回転子鉄心
９ 回転体
１０ 回転子
１２ プリント基板
１３ 短絡部材
１３ａ 第１の導電部材
１３ｂ 第２の導電部材
１３ｃ 第３の導電部材
１５ 容量性部材
１８ 固定子
２０ 誘電体層
５０ 電動機
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】