JP4045121B2 - Electric compressor - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置に用いられる電動圧縮機に関し、特にインバータ回路をハウジング内に収容した電動圧縮機に関する。
【0002】
【従来の技術】
バッテリー等の直流電源を利用して動作する電動圧縮機は、圧縮機構を駆動するためのブラシレスモータ(ブラシレスDCモータ)を金属製ハウジング内に収容している。このブラシレスモータは、インバータ回路により変換されたパルス列状の疑似交流電圧によって駆動され、その回転速度は回転数指令に基づき前記疑似交流電圧のデューティ比を変えて供給実効電圧を変化させる方法、即ち、PWM(パルス幅変調)により制御されている。
【0003】
前記インバータ回路は半導体スイッチング素子のオンオフ駆動によって直流電圧を所定のデューティ比を有するパルス列状の疑似交流電圧に変換するものであるため、このインバータ回路が電動圧縮機の外部に設置されていると、インバータ回路で発生した電磁ノイズやこのインバータ回路とブラシレスモータとの間の電力供給線で発生した電磁ノイズが外部に放射され、この放射ノイズによって車両に搭載された電子機器が誤動作を生じたり、オーディオ機器の出力音声に雑音が混入する等の不具合を生じていた。
【0004】
このため、最近では、インバータ回路で発生した電磁ノイズやこのインバータ回路とブラシレスモータとの間の電力供給線で発生した電磁ノイズが外部に放射されることを防止するため、ブラシレスモータと共にインバータ回路を金属製ハウジング内に収容したものが前記電動圧縮機として用いられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、インバータ回路を金属製ハウジング内に収容した電動圧縮機でも、直流電源からハウジング内のインバータ回路に直流電力を供給する電力供給線は外部に露出しているため、この電力供給線にインバータ回路で発生した電磁ノイズが重畳するとこの電磁ノイズが電力供給線から外部に放射されて前記同様の不具合を生じる問題点がある。
【0006】
本発明は前記事情に鑑みて創作されたもので、その目的とするところは、直流電源からハウジング内のインバータ回路に直流電力を供給する電力供給線から電磁ノイズが放射されることを防止できる電動圧縮機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、圧縮機構を駆動するためのモータと、直流電圧をパルス列状の疑似交流電圧に変換してモータに供給するインバータ回路とを、金属製ハウジング内に収容した電動圧縮機において、ハウジング内のインバータ回路に通じるようにハウジング外に突設された2つの電源入力端子と、挟持突起と該挟持突起の両側に設けられた平坦部とを有し、ハウジングの外表面に一体に設けられた支持部と、支持部の挟持突起の挿入を許容する溝部と該溝部の両側に設けられ支持部の2つの平坦部にそれぞれ当接可能な鍔部とを有し、溝部及び2つの鍔部を除く部分が縦断面コ字形を成す金属製カバーと、表面被覆と該表面被覆の内側に設けられたシールド部と該シールド部の内側に設けられた2つの被覆部と該各被覆部の内側に設けられた芯線とを有し、直流電源からハウジング内のインバータ回路に直流電力を供給するためのシールド線とを備え、シールド線は、2つの芯線を2つの電源入力端子にそれぞれ電気的に接続され、シールド部を支持部の挟持突起上に位置しており、カバーは、2つの鍔部を支持部の2つの平坦部にそれぞれ着脱自在に固定され、溝部の内面と支持部の挟持突起との間でシールド線のシールド部を挟み込んで該シールド部をハウジングに電気的に接続すると共に、シールド線の2つの芯線と2つの電源入力端子との接続部分とシールド線のシールド部とハウジングとの接続部分を覆っている、ことをその特徴とする。
【0008】
この電動圧縮機によれば、各芯線にインバータ回路で発生した電磁ノイズが重畳した場合でもこの電磁ノイズが外部に放射されることをシールド部によって防止することができる。しかも、シールド部をハウジングに電気的に接続してハウジングと同電位になるようにしてあるので、前記のノイズ放射を効果的に抑制することができる。
【0009】
本発明の前記目的とそれ以外の目的と、構成特徴と、作用効果は、以下の説明と添付図面によって明らかとなる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1〜図4は本発明の一実施形態を示すもので、図1は電動圧縮機,電力供給線及びバッテリーを含む駆動制御系の構成図、図2は図1に示した電動圧縮機の側面図、図3は図2に示した電動圧縮機の一部破断の側面図、図4は図3のA−A線拡大断面図とB−B線拡大断面図である。
【0011】
図1における符号1は車両用空調装置に用いられる電動圧縮機、2はスクロール式圧縮機構等から成る圧縮機構、3は三相巻線型のブラシレスDCモータ(以下単にブラシレスモータと言う)、4はインバータ回路、5は制御回路、6はコンデンサ、7は電力供給用のシールド線、8は車両に搭載されたバッテリーである。
【0012】
電動圧縮機1は、図2に示すような金属製ハウジング9を有している。このハウジング9はボルト等により連結された3つの部分9a〜9cから構成されており、部分9aには圧縮機構2が内蔵され、部分9bには圧縮機構2を駆動するためのブラシレスモータ3が内蔵され、部分9cにはインバータ回路4及び制御回路5が内蔵されている。
【0013】
また、電動圧縮機1は吸入口10と吐出口11をハウジング9に有しており、車両用空調装置で使用される冷媒は、吸入口10からブラシレスモータ3を通じて圧縮機構2に送り込まれ、この圧縮機構2の動作によって圧縮された後に吐出口11から送出される。
【0014】
インバータ回路4は計6個の半導体スイッチング素子を備えており、制御回路5からのPWM信号に基づいてこれら半導体スイッチング素子をオンオフ駆動することで、直流電圧を所定のデューティ比を有するパルス列状の疑似交流電圧に変換してブラシレスモータ3に供給する。
【0015】
制御回路5はマイクロコンピュータ構成で、空調負荷に応じた速度制御を行うためのデューティ比演算プログラムをROMに記憶している。この制御回路5は、図示省略の空調制御装置からの回転数指令に基づいてこれに適合したデューティ比を演算し、このデューティ比に応じたPWM信号をインバータ回路4に送出する。
【0016】
シールド線7はバッテリー8からハウジング9(9c)内のインバータ回路4に直流電力を供給するためのものである。このシールド線7は、図3及び図4に示すように、表面被覆7aと、その内側に設けられた網筒状のシールド部7bと、その内側に設けられた2つの被覆部7cと、各被覆部7cの中央に設けられた芯線7dとを備える。図1に示すように、2つの芯線7dはバッテリー8の正極と陰極に接続されていて、両者の他端はコンデンサ6を介してインバータ回路4に接続されている。このコンデンサ6は電源平滑とブラシレスモータ3からの回生電流吸収を目的とするものである。
【0017】
ここで、図3と図4(A)及び図4(B)を参照して、シールド線7とインバータ回路4との接続構造について説明する。
【0018】
ハウジング9は部分9bの外側面に支持部12を一体に有していて、この支持部12にはボルト14を用いて金属製カバー13が着脱自在に取り付けられている。
【0019】
支持部12は、挟持突起12aを中央に有し、その両側に平坦部12bを有し、各平坦部12bに雌ネジ穴12cを有している。一方、カバー13は、図3中の左側部分の中央に前記挟持突起12aの挿入を許容する溝部13aを有し、その両側に平坦部12bに当接可能な鍔部13bを有し、各鍔部13bにボルト挿入孔13cを有している。カバー13の溝部13a及び鍔部13bを除く部分は、溝部13aと同じ高さ寸法と両鍔部13bと同じ左右寸法を有する縦断面コ字形のケース状を成している。
【0020】
また、ハウジング9の部分9cのカバー13で覆われる部分には、ハウジング9内のインバータ回路4に通じる銅製の2つの電源入力端子15が突設されている。この2つの電源入力端子15に形成された孔(図示省略)にはコンデンサ6の2つの端子ロッド6aがそれぞれ挿入され、各端子ロッド6aの突出部分には銅製のL字形中継端子16に形成された孔(図示省略)が嵌合されており、各端子ロッド6aの突出部分にナット17を締結することにより、2つの電源入力端子15にはコンデンサ6と中継端子16が連結されている。
【0021】
シールド線7を電動圧縮機1に接続するときには、まず、シールド線7の表面被覆7aを部分的に取り除いてシールド部7bを露出させると共に2つの被覆部7cを部分的に取り除いて2つの芯線7dを露出させる。そして、シールド部7bを支持部12の挟持突起12a上に置き、2つの芯線7dを各中継端子16に半田付け等の手法により接続する。そして、この上からカバー13を被せてボルト挿入孔13cに挿入したボルト14を平坦部12bの雌ネジ穴12cにねじ込む。
【0022】
これにより、シールド線7のシールド部7bが支持部12の挟持突起12aとカバー13の溝部13aの内面とで挟まれた状態となり、シールド部7bがハウジング9に電気的に接続される。また、カバー13をハウジング9に取り付けた状態では、カバー13と支持部12及びハウジング9とは隙間無く密着し、2つの芯線7dと2つの中継端子16との各接続部分と、シールド部7bとハウジング9の支持部12との接続部分が、カバー13によって覆われ、コンデンサ6もカバー13内に位置する。
【0023】
このように、前述の電動圧縮機1では、バッテリー8からハウジング9内のインバータ回路4に直流電力を供給する電力供給線として、2つの芯線7dとこれらを非接触状態を覆うシールド部7bを備えたシールド線7を用い、このシールド線7の2つの芯線7dをインバータ回路4の2つの電源入力端子15に各々電気的に接続し、且つ、シールド部7bをハウジング9に電気的に接続してあるので、各芯線7dにインバータ回路4で発生した電磁ノイズが重畳した場合でもこの電磁ノイズが外部に放射されることをシールド部7bによって防止することができる。しかも、シールド部7bをハウジング9に電気的に接続してハウジング9と同電位になるようにしてあるので、前記のノイズ放射を効果的に抑制することができる。
【0024】
また、前述の電動圧縮機1では、シールド線7の2つの芯線7dと2つの電源入力端子15との各接続部分と、シールド部7bとハウジング9との接続部分が、カバー13によって覆われているので、2つの電源入力端子15と、2つの中継端子16と、2つの中継端子16と2つの芯線7dとの接続部分のそれぞれから電磁ノイズが外部に放射されることもない。
【0025】
さらに、前述の電動圧縮機1では、ハウジング9とカバー13には両者の協働によってシールド部7bを挟み込む部分(挟持突起12aと溝部13a)が設けられていて、この挟み込みによってシールド部7bがハウジング9に電気的に接続されているので、半田付け等の接合手法を用いずにシールド部7bをハウジング9に電気的に接続できると共に、カバー13内側におけるシールド線7の位置調整を用意に行うことができる。
【0026】
依って、ラインフィルタ等のノイズ除去機器を用いることなく、バッテリー8とインバータ回路4の電源入力端子15とを結ぶ経路から電磁ノイズが放射されることを確実に防止して、ノイズ放射を原因として生じ得る不具合、具体的には車両に搭載された電子機器が誤動作を生じたり、オーディオ機器の出力音声に雑音が混入する等の不具合を解消することができる。
【0027】
尚、前述の説明では、圧縮機構2を駆動するためのモータとしてブラシレスモータ3を例示したが、同モータにはPWM制御が可能な他の形式のモータ、例えばリラクタンスモータや誘導モータ等が適宜利用できる。
【0028】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、直流電源からハウジング内のインバータ回路に直流電力を供給する電力供給線から電磁ノイズが放射されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す、電動圧縮機,電力供給線及びバッテリーを含む駆動制御系の構成図
【図2】図1に示した電動圧縮機の側面図
【図3】図2に示した電動圧縮機の一部破断の側面図
【図4】図3のA−A線拡大断面図とB−B線拡大断面図
【符号の説明】
1…電動圧縮機、2…圧縮機構、3…ブラシレスモータ、4…インバータ回路、5…制御回路、6…コンデンサ、7…シールド線、7b…シールド部、7d…芯線、8…バッテリー、9…ハウジング、10…吸入口、11…吐出口、12…支持部、12a…挟持突起、13…カバー、13a…溝部、14…ボルト、15…電源入力端子、16…中継端子、17…端子。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric compressor used in a vehicle air conditioner, and more particularly to an electric compressor in which an inverter circuit is accommodated in a housing.
[0002]
[Prior art]
An electric compressor that operates using a DC power source such as a battery houses a brushless motor (brushless DC motor) for driving a compression mechanism in a metal housing. This brushless motor is driven by a pulse train-like pseudo AC voltage converted by an inverter circuit, and its rotational speed is a method of changing the effective effective voltage by changing the duty ratio of the pseudo AC voltage based on a rotational speed command, It is controlled by PWM (pulse width modulation).
[0003]
Since the inverter circuit converts a DC voltage into a pulse train-like pseudo AC voltage having a predetermined duty ratio by ON / OFF driving of the semiconductor switching element, when the inverter circuit is installed outside the electric compressor, Electromagnetic noise generated in the inverter circuit and electromagnetic noise generated in the power supply line between this inverter circuit and the brushless motor are radiated to the outside, and this radiated noise causes malfunction of electronic devices mounted on the vehicle, audio There was a problem such as noise mixed in the output sound of the device.
[0004]
Therefore, recently, in order to prevent electromagnetic noise generated in the inverter circuit and electromagnetic noise generated in the power supply line between the inverter circuit and the brushless motor from being radiated to the outside, the inverter circuit is installed together with the brushless motor. What was accommodated in the metal housing is used as the said electric compressor.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in an electric compressor in which an inverter circuit is housed in a metal housing, the power supply line for supplying DC power from the DC power source to the inverter circuit in the housing is exposed to the outside. When the electromagnetic noise generated in
[0006]
The present invention has been created in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric motor that can prevent electromagnetic noise from being radiated from a power supply line that supplies DC power from a DC power source to an inverter circuit in a housing. It is to provide a compressor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention accommodates a motor for driving a compression mechanism and an inverter circuit for converting a DC voltage into a pulse train-like pseudo AC voltage and supplying the same to a motor. The electric compressor has two power input terminals projecting outside the housing so as to communicate with the inverter circuit in the housing, a clamping projection and flat portions provided on both sides of the clamping projection, A support portion integrally provided on the surface, a groove portion that allows insertion of a holding protrusion of the support portion, and a flange portion that is provided on both sides of the groove portion and can be brought into contact with two flat portions of the support portion, A metal cover in which a portion excluding the groove portion and the two flange portions has a U-shaped longitudinal section, a surface coating, a shield portion provided inside the surface coating, and two coating portions provided inside the shield portion; Each covering part And a shield wire for supplying DC power from a DC power source to the inverter circuit in the housing, and the shield wire is electrically connected to the two power input terminals, respectively. , The shield part is positioned on the clamping protrusion of the support part, and the cover is detachably fixed to the two flat parts of the support part, so that the inner surface of the groove part and the support part are clamped The shield portion of the shield wire is sandwiched between the protrusions and the shield portion is electrically connected to the housing, and the connection portion between the two core wires of the shield wire and the two power input terminals, the shield portion of the shield wire, and the housing It is characterized by covering the connecting part .
[0008]
According to this electric compressor, even when electromagnetic noise generated in the inverter circuit is superimposed on each core wire, the electromagnetic noise can be prevented from being radiated to the outside by the shield portion. In addition, since the shield portion is electrically connected to the housing so as to have the same potential as the housing, the noise emission can be effectively suppressed.
[0009]
The above object and other objects, structural features, and operational effects of the present invention will become apparent from the following description and the accompanying drawings.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a configuration diagram of a drive control system including an electric compressor, a power supply line, and a battery, and FIG. 2 is a diagram of the electric compressor shown in FIG. 3 is a partially broken side view of the electric compressor shown in FIG. 2, and FIG. 4 is an AA line enlarged cross-sectional view and a BB line enlarged cross-sectional view of FIG.
[0011]
1,
[0012]
The
[0013]
Further, the
[0014]
The inverter circuit 4 includes a total of six semiconductor switching elements, and by turning these semiconductor switching elements on and off based on the PWM signal from the control circuit 5, the DC voltage is changed to a pulse train having a predetermined duty ratio. The AC voltage is converted and supplied to the
[0015]
The control circuit 5 has a microcomputer configuration and stores a duty ratio calculation program for performing speed control in accordance with the air conditioning load in the ROM. The control circuit 5 calculates a duty ratio suitable for the rotation speed command from an air conditioning control device (not shown) and sends a PWM signal corresponding to the duty ratio to the inverter circuit 4.
[0016]
The
[0017]
Here, with reference to FIG. 3, FIG. 4 (A), and FIG. 4 (B), the connection structure of the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
In addition, two copper power
[0021]
When connecting the
[0022]
As a result, the
[0023]
As described above, the
[0024]
Further, in the
[0025]
Further, in the above-described
[0026]
Therefore, it is possible to reliably prevent electromagnetic noise from being radiated from the path connecting the
[0027]
In the above description, the
[0028]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to prevent electromagnetic noise from being radiated from a power supply line that supplies DC power from a DC power supply to the inverter circuit in the housing.
[Brief description of the drawings]
1 is a configuration diagram of a drive control system including an electric compressor, a power supply line, and a battery according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the electric compressor shown in FIG. FIG. 4 is a partially cutaway side view of the electric compressor shown in FIG. 2. FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line AA and an enlarged sectional view taken along line BB in FIG.
DESCRIPTION OF
Claims (3)
ハウジング内のインバータ回路に通じるようにハウジング外に突設された2つの電源入力端子と、
挟持突起と該挟持突起の両側に設けられた平坦部とを有し、ハウジングの外表面に一体に設けられた支持部と、
支持部の挟持突起の挿入を許容する溝部と該溝部の両側に設けられ支持部の2つの平坦部にそれぞれ当接可能な鍔部とを有し、溝部及び2つの鍔部を除く部分が縦断面コ字形を成す金属製カバーと、
表面被覆と該表面被覆の内側に設けられたシールド部と該シールド部の内側に設けられた2つの被覆部と該各被覆部の内側に設けられた芯線とを有し、直流電源からハウジング内のインバータ回路に直流電力を供給するためのシールド線とを備え、
シールド線は、2つの芯線を2つの電源入力端子にそれぞれ電気的に接続され、シールド部を支持部の挟持突起上に位置しており、
カバーは、2つの鍔部を支持部の2つの平坦部にそれぞれ着脱自在に固定され、溝部の内面と支持部の挟持突起との間でシールド線のシールド部を挟み込んで該シールド部をハウジングに電気的に接続すると共に、シールド線の2つの芯線と2つの電源入力端子との接続部分とシールド線のシールド部とハウジングとの接続部分を覆っている、
ことを特徴とする電動圧縮機。In an electric compressor in which a motor for driving a compression mechanism and an inverter circuit for converting a DC voltage into a pulse train-like pseudo AC voltage and supplying the motor to a motor are housed in a metal housing,
Two power input terminals projecting outside the housing so as to communicate with the inverter circuit in the housing;
A support portion provided integrally with the outer surface of the housing, having a holding protrusion and flat portions provided on both sides of the holding protrusion;
It has a groove part that allows insertion of the holding protrusion of the support part and a flange part that is provided on both sides of the groove part and can contact each of the two flat parts of the support part, and the part other than the groove part and the two flange parts is vertically cut A metal cover that is U-shaped,
A surface covering, a shield part provided inside the surface covering, two covering parts provided inside the shield part, and a core wire provided inside each covering part; A shield wire for supplying DC power to the inverter circuit of
The shield wire is electrically connected to the two power input terminals of the two core wires, and the shield portion is located on the sandwiching protrusion of the support portion,
The cover is detachably fixed to the two flat portions of the support portion on the two flange portions, and the shield portion of the shield wire is sandwiched between the inner surface of the groove portion and the holding protrusion of the support portion, and the shield portion is attached to the housing. It is electrically connected and covers the connection part between the two core wires of the shield wire and the two power input terminals and the connection part between the shield part of the shield wire and the housing.
An electric compressor characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の電動圧縮機。 Two power supply input terminals are connected to two terminal rods of a capacitor, respectively, and the capacitor is covered with a cover.
The electric compressor according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電動圧縮機。 The two core wires of the shielded wire are electrically connected to the two power input terminals via L-shaped relay terminals,
The electric compressor according to claim 1 , wherein the electric compressor is provided.
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