JP7184004B2 - 車載用電動圧縮機 - Google Patents

Description

本発明は、車載用電動圧縮機に関するものである。

車載用電動圧縮機における電動モータを駆動するインバータ装置に用いられるコモンモードチョークコイルの構成として、特許文献１には導電体で覆うことでノーマルモード電流が流れる際に導電体の中に誘導電流を流し熱エネルギーに変換させダンピング効果を持たせたチョークコイルが開示されている。

ＷＯ２０１７／１７０８１７号公報

ところで、チョークコイルを全面導電体で覆う場合、熱がこもりやすくなることが懸念される。一方で、放熱性を高めるために導電体で覆わない箇所を設けると誘導電流が流れにくくダンピング効果が低減するおそれがある。

本発明の目的は、放熱性及びダンピング効果に優れたフィルタ回路を有する車載用電動圧縮機を提供することにある。

上記課題を解決するための車載用電動圧縮機では、流体を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を駆動する電動モータと、前記電動モータを駆動するインバータ装置と、を備え、前記インバータ装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力側に設けられるとともに前記インバータ回路に入力される前の前記直流電力に含まれるコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを低減させるノイズ低減部と、を備え、前記ノイズ低減部は、コモンモードチョークコイルと、前記コモンモードチョークコイルと共にローパスフィルタ回路を構成する平滑コンデンサと、を備え、前記コモンモードチョークコイルは、内側に貫通孔を有する環状のコアと、前記コアに巻回された第１の巻線と、前記コアに巻回されるとともに前記第１の巻線から離れつつ対向する第２の巻線と、前記第１の巻線及び前記第２の巻線を跨ぎつつ前記コアを覆う環状の導電体と、を備え、前記コアは、前記貫通孔を正面視した際に、長さの異なる複数の対称軸のそれぞれに対し対称性を有する形状であり、複数の対称軸のうちいずれか一つに対して一方の側に前記第１の巻線が位置するとともに他方の側に前記第２の巻線が位置し、かつ、前記第１の巻線と前記第２の巻線とは離間して配置され、前記コアは、前記導電体に覆われない露出部を有していることを要旨とする。

これによれば、コアは導電体に覆われない露出部を有するため放熱性に優れる一方で、導電体は第１の巻線及び第２の巻線を跨ぎつつコアを覆う環状であるためノーマルモード電流が流れる際に生じる漏れ磁束によって導電体の中に誘導電流を流し熱エネルギーに変換させやすくダンピング効果に優れる。第１の巻線及び第２の巻線から発生する漏れ磁束は、コアの露出部を通りつつ環状の導電体と鎖交するループを形成するため、導電体に誘導電流が流れやすい。また、漏れ磁束が生じる結果としてノーマルモードチョークコイルを省略することもできる。

また、車載用電動圧縮機において、前記コアは、楕円形であるとよい。
また、車載用電動圧縮機において、前記第１の巻線及び前記第２の巻線は、前記貫通孔を正面視した際に、前記対称軸のうちのいずれか一つに対し対称となる位置に配置されているとよい。

上記課題を解決するための車載用電動圧縮機では、流体を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部を駆動する電動モータと、前記電動モータを駆動するインバータ装置と、を備え、前記インバータ装置は、直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、前記インバータ回路の入力側に設けられるとともに前記インバータ回路に入力される前の前記直流電力に含まれるコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを低減させるノイズ低減部と、を備え、前記ノイズ低減部は、コモンモードチョークコイルと、前記コモンモードチョークコイルと共にローパスフィルタ回路を構成する平滑コンデンサと、を備え、前記コモンモードチョークコイルは、内側に貫通孔を有する環状のコアと、前記コアに巻回された第１の巻線と、前記コアに巻回されるとともに前記第１の巻線から離れつつ対向する第２の巻線と、前記第１の巻線及び前記第２の巻線を跨ぎつつ前記コアを覆う環状の導電体と、を備え、前記コアは、前記貫通孔を正面視した際に、唯一の対称軸に対し対称性を有する形状であり、前記対称軸に対して一方の側に前記第１の巻線が位置するとともに他方の側に前記第２の巻線が位置し、かつ、前記第１の巻線と前記第２の巻線とは離間して配置され、前記コアは、前記導電体に覆われない露出部を有していることを要旨とする。

これによれば、コアは導電体に覆われない露出部を有するため放熱性に優れる一方で、導電体は第１の巻線及び第２の巻線を跨ぎつつコアを覆う環状であるためノーマルモード電流が流れる際に生じる漏れ磁束によって導電体の中に誘導電流を流し熱エネルギーに変換させやすくダンピング効果に優れる。第１の巻線及び第２の巻線から発生する漏れ磁束は、コアの露出部を通りつつ環状の導電体と鎖交するループを形成するため、導電体に誘導電流が流れやすい。また、漏れ磁束が生じる結果としてノーマルモードチョークコイルを省略することもできる。

また、車載用電動圧縮機において、前記第１の巻線及び前記第２の巻線は、前記貫通孔を正面視した際に、前記対称軸に対し対称となる位置に配置されているとよい。

本発明によれば、放熱性及びダンピング効果に優れたフィルタ回路を構成することができる。

車載用電動圧縮機の概要を示す概要図。 駆動装置及び電動モータの回路図。 （ａ）は第１の実施形態のコモンモードチョークコイルの平面図、（ｂ）はコモンモードチョークコイルの正面図、（ｃ）はコモンモードチョークコイルの右側面図、（ｄ）は（ａ）のＡ－Ａ線での断面図。 （ａ）はコア及び巻線の平面図、（ｂ）はコア及び巻線の正面図、（ｃ）はコア及び巻線の右側面図。 （ａ）はコアの平面図、（ｂ）はコアの正面図。 作用を説明するためのコア及び巻線の斜視図。 作用を説明するためのコモンモードチョークコイルの斜視図。 ローパスフィルタ回路のゲインの周波数特性を示すグラフ。 別例のコモンモードチョークコイルの平面図。 別例のコモンモードチョークコイルの平面図。 別例のコモンモードチョークコイルの平面図。 （ａ）は第２の実施形態のコモンモードチョークコイルの平面図、（ｂ）はコモンモードチョークコイルの正面図、（ｃ）はコモンモードチョークコイルの右側面図、（ｄ）は（ａ）のＡ－Ａ線での断面図。 （ａ）はコアの平面図、（ｂ）はコアの正面図。 コモンモードチョークコイルの斜視図。 別例のコモンモードチョークコイルの平面図。 （ａ）は別例のコモンモードチョークコイルの平面図、（ｂ）はコモンモードチョークコイルの正面図。 （ａ）は別例のコモンモードチョークコイルの平面図、（ｂ）はコモンモードチョークコイルの正面図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。本実施形態の車載用電動圧縮機は、流体としての冷媒を圧縮する圧縮部を備えており、車載用空調装置に用いられる。即ち、本実施形態における車載用電動圧縮機の圧縮対象の流体は冷媒である。

図１に示すように、車載用空調装置１０は、車載用電動圧縮機１１と、車載用電動圧縮機１１に対して流体としての冷媒を供給する外部冷媒回路１２とを備えている。外部冷媒回路１２は、例えば熱交換器及び膨張弁等を有している。車載用空調装置１０は、車載用電動圧縮機１１によって冷媒が圧縮され、且つ、外部冷媒回路１２によって冷媒の熱交換及び膨張が行われることによって、車内の冷暖房を行う。

車載用空調装置１０は、当該車載用空調装置１０の全体を制御する空調ＥＣＵ１３を備えている。空調ＥＣＵ１３は、車内温度やカーエアコンの設定温度等を把握可能に構成されており、これらのパラメータに基づいて、車載用電動圧縮機１１に対してＯＮ／ＯＦＦ指令等といった各種指令を送信する。

車載用電動圧縮機１１は、外部冷媒回路１２から冷媒が吸入される吸入口１４ａが形成されたハウジング１４を備えている。
ハウジング１４は、伝熱性を有する材料（例えばアルミニウム等の金属）で形成されている。ハウジング１４は、車両のボディに接地されている。

ハウジング１４は、互いに組み付けられた吸入ハウジング１５と吐出ハウジング１６とを有している。吸入ハウジング１５は、一方向に開口した有底筒状であり、板状の底壁部１５ａと、底壁部１５ａの周縁部から吐出ハウジング１６に向けて起立した側壁部１５ｂとを有している。底壁部１５ａは例えば略板状であり、側壁部１５ｂは例えば略筒状である。吐出ハウジング１６は、吸入ハウジング１５の開口を塞いだ状態で吸入ハウジング１５に組み付けられている。これにより、ハウジング１４内には内部空間が形成されている。

吸入口１４ａは、吸入ハウジング１５の側壁部１５ｂに形成されている。詳細には、吸入口１４ａは、吸入ハウジング１５の側壁部１５ｂのうち吐出ハウジング１６よりも底壁部１５ａ側に配置されている。

ハウジング１４には、冷媒が吐出される吐出口１４ｂが形成されている。吐出口１４ｂは、吐出ハウジング１６、詳細には吐出ハウジング１６における底壁部１５ａと対向する部位に形成されている。

車載用電動圧縮機１１は、ハウジング１４内に収容された回転軸１７、圧縮部１８及び電動モータ１９を備えている。
回転軸１７は、ハウジング１４に対して回転可能な状態で支持されている。回転軸１７は、その軸線方向が板状の底壁部１５ａの厚さ方向（換言すれば筒状の側壁部１５ｂの軸線方向）と一致する状態で配置されている。回転軸１７と圧縮部１８とは連結されている。

圧縮部１８は、ハウジング１４内における吸入口１４ａ（換言すれば底壁部１５ａ）よりも吐出口１４ｂ側に配置されている。圧縮部１８は、回転軸１７が回転することによって、吸入口１４ａからハウジング１４内に吸入された冷媒を圧縮し、その圧縮された冷媒を吐出口１４ｂから吐出させるものである。なお、圧縮部１８の具体的な構成は、スクロールタイプ、ピストンタイプ、ベーンタイプ等任意である。

電動モータ１９は、ハウジング１４内における圧縮部１８と底壁部１５ａとの間に配置されている。電動モータ１９は、ハウジング１４内にある回転軸１７を回転させることにより、圧縮部１８を駆動させるものである。電動モータ１９は、例えば回転軸１７に対して固定された円筒形状のロータ２０と、ハウジング１４に固定されたステータ２１とを有する。ステータ２１は、円筒形状のステータコア２２と、ステータコア２２に形成されたティースに捲回されたコイル２３とを有している。ロータ２０及びステータ２１は、回転軸１７の径方向に対向している。コイル２３が通電されることによりロータ２０及び回転軸１７が回転し、圧縮部１８による冷媒の圧縮が行われる。

図１に示すように、車載用電動圧縮機１１は、電動モータ１９を駆動させるものであって直流電力が入力される駆動装置２４と、駆動装置２４を収容する収容室Ｓ０を区画するカバー部材２５とを備えている。

カバー部材２５は、伝熱性を有する非磁性体の導電性材料（例えばアルミニウム等の金属）で構成されている。
カバー部材２５は、ハウジング１４、詳細には吸入ハウジング１５の底壁部１５ａに向けて開口した有底筒状である。カバー部材２５は、開口端が底壁部１５ａに突き合せられた状態で、ボルト２６によってハウジング１４の底壁部１５ａに取り付けられている。カバー部材２５の開口は、底壁部１５ａによって塞がれている。収容室Ｓ０は、カバー部材２５と底壁部１５ａとによって形成されている。

収容室Ｓ０は、ハウジング１４外に配置されており、底壁部１５ａに対して電動モータ１９とは反対側に配置されている。圧縮部１８、電動モータ１９及び駆動装置２４は、回転軸１７の軸線方向に配列されている。

カバー部材２５にはコネクタ２７が設けられており、駆動装置２４はコネクタ２７と電気的に接続されている。コネクタ２７を介して、車両に搭載された車載用蓄電装置２８から駆動装置２４に直流電力が入力されるとともに、空調ＥＣＵ１３と駆動装置２４とが電気的に接続されている。車載用蓄電装置２８は、車両に搭載された直流電源であり、例えば二次電池やキャパシタ等である。

図１に示すように、駆動装置２４は、回路基板２９と、回路基板２９に設けられたインバータ装置３０と、コネクタ２７とインバータ装置３０とを電気的に接続するのに用いられる２本の接続ラインＥＬ１，ＥＬ２と、を備えている。

回路基板２９は板状である。回路基板２９は、底壁部１５ａに対して回転軸１７の軸線方向に所定の間隔を隔てて対向配置されている。
インバータ装置３０は、電動モータ１９を駆動するためのものである。インバータ装置３０は、インバータ回路３１（図２参照）と、ノイズ低減部３２（図２参照）を備えている。インバータ回路３１は、直流電力を交流電力に変換するためのものである。ノイズ低減部３２は、インバータ回路３１の入力側に設けられるとともにインバータ回路３１に入力される前の直流電力に含まれるコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを低減させるためのものである。

次に、電動モータ１９及び駆動装置２４の電気的構成について説明する。
図２に示すように、電動モータ１９のコイル２３は、例えばｕ相コイル２３ｕ、ｖ相コイル２３ｖ及びｗ相コイル２３ｗを有する三相構造となっている。各コイル２３ｕ～２３ｗは例えばＹ結線されている。

インバータ回路３１は、ｕ相コイル２３ｕに対応するｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２と、ｖ相コイル２３ｖに対応するｖ相スイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２と、ｗ相コイル２３ｗに対応するｗ相スイッチング素子Ｑｗ１，Ｑｗ２と、を備えている。各スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２は例えばＩＧＢＴ等のパワースイッチング素子である。なお、スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２は、還流ダイオード（ボディダイオード）Ｄｕ１～Ｄｗ２を有している。

各ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２は接続線を介して互いに直列に接続されており、その接続線はｕ相コイル２３ｕに接続されている。そして、各ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２の直列接続体は、両接続ラインＥＬ１，ＥＬ２に電気的に接続されており、上記直列接続体には、車載用蓄電装置２８からの直流電力が入力されている。

なお、他のスイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２については、対応するコイルが異なる点を除いて、ｕ相スイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２と同様の接続態様である。

駆動装置２４は、各スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２のスイッチング動作を制御する制御部３３を備えている。制御部３３は、例えば、１つ以上の専用のハードウェア回路、及び／又は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ（制御回路）によって実現することができる。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、例えば各種処理をプロセッサに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリ即ちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

制御部３３は、コネクタ２７を介して空調ＥＣＵ１３と電気的に接続されており、空調ＥＣＵ１３からの指令に基づいて、各スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせる。詳細には、制御部３３は、空調ＥＣＵ１３からの指令に基づいて、各スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２をパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）する。より具体的には、制御部３３は、キャリア信号（搬送波信号）と指令電圧値信号（比較対象信号）とを用いて、制御信号を生成する。そして、制御部３３は、生成された制御信号を用いて各スイッチング素子Ｑｕ１～Ｑｗ２のＯＮ／ＯＦＦ制御を行うことにより直流電力を交流電力に変換する。

ノイズ低減部３２は、コモンモードチョークコイル３４とＸコンデンサ３５を備えている。平滑コンデンサとしてのＸコンデンサ３５は、コモンモードチョークコイル３４と共にローパスフィルタ回路３６を構成する。ローパスフィルタ回路３６は、接続ラインＥＬ１，ＥＬ２上に設けられている。ローパスフィルタ回路３６は、回路的にはコネクタ２７とインバータ回路３１との間に設けられている。

コモンモードチョークコイル３４は、両接続ラインＥＬ１，ＥＬ２上に設けられている。
Ｘコンデンサ３５は、コモンモードチョークコイル３４に対して後段（インバータ回路３１側）に設けられており、両接続ラインＥＬ１，ＥＬ２に電気的に接続されている。コモンモードチョークコイル３４からの漏れ磁束によって生じるノーマルモードインダクタンスとＸコンデンサ３５とによってＬＣ共振回路が構成されている。即ち、本実施形態のローパスフィルタ回路３６は、コモンモードチョークコイル３４を含むＬＣ共振回路である。

両Ｙコンデンサ３７，３８は、互いに直列に接続されている。詳細には、駆動装置２４は、第１Ｙコンデンサ３７の一端と第２Ｙコンデンサ３８の一端とを接続するバイパスラインＥＬ３を備えている。当該バイパスラインＥＬ３は車両のボディに接地されている。

また、両Ｙコンデンサ３７，３８の直列接続体が、コモンモードチョークコイル３４とＸコンデンサ３５との間に設けられており、コモンモードチョークコイル３４に電気的に接続されている。第１Ｙコンデンサ３７の上記一端とは反対側の他端は、第１接続ラインＥＬ１、詳細には第１接続ラインＥＬ１のうちコモンモードチョークコイル３４の第１の巻線とインバータ回路３１とを接続する部分に接続されている。第２Ｙコンデンサ３８における上記一端とは反対側の他端は、第２接続ラインＥＬ２、詳細には第２接続ラインＥＬ２のうちコモンモードチョークコイル３４の第２の巻線とインバータ回路３１とを接続する部分に接続されている。

車両には、車載用機器として例えばＰＣＵ（パワーコントロールユニット）３９が、駆動装置２４とは別に搭載されている。ＰＣＵ３９は、車載用蓄電装置２８から供給される直流電力を用いて、車両に搭載されている走行用モータ等を駆動させる。即ち、本実施形態では、ＰＣＵ３９と駆動装置２４とは、車載用蓄電装置２８に対して並列に接続されており、車載用蓄電装置２８は、ＰＣＵ３９と駆動装置２４とで共用されている。

ＰＣＵ３９は、例えば、昇圧スイッチング素子を有し且つ当該昇圧スイッチング素子を周期的にＯＮ／ＯＦＦさせることにより車載用蓄電装置２８の直流電力を昇圧させる昇圧コンバータ４０と、車載用蓄電装置２８に並列に接続された電源用コンデンサ４１とを備えている。また、図示は省略するが、ＰＣＵ３９は、昇圧コンバータ４０によって昇圧された直流電力を、走行用モータが駆動可能な駆動電力に変換する走行用インバータを備えている。

かかる構成においては、昇圧スイッチング素子のスイッチングに起因して発生するノイズが、ノーマルモードノイズとして、駆動装置２４に流入する。換言すれば、ノーマルモードノイズには、昇圧スイッチング素子のスイッチング周波数に対応したノイズ成分が含まれている。

次に、コモンモードチョークコイル３４の構成について図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）を用いて説明する。
コモンモードチョークコイル３４は、車両側のＰＣＵ３９で発生する高周波ノイズが圧縮機側のインバータ回路３１に伝わるのを抑制するためのものであり、特に、漏れインダクタンスをノーマルインダクタンスとして利用することでノーマルモードノイズ（ディファレンシャルモードノイズ）を除去するためのローパスフィルタ回路（ＬＣフィルタ）３６におけるＬ成分として用いられる。即ち、コモンモードノイズ及びノーマルモードノイズ（ディファレンシャルモードノイズ）に対応可能であり、コモンモード用チョークコイルとノーマルモード（ディファレンシャルモード）用チョークコイルとを、それぞれ、用いるのではなく１つのチョークコイルで両モードノイズに対応可能である。

なお、図面において、３軸直交座標を規定しており、図１の回転軸１７の軸線方向をＺ方向とし、Ｚ方向に直交する方向をＸ，Ｙ方向としている。
図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、コモンモードチョークコイル３４は、環状のコア５０と、第１の巻線６０と、第２の巻線６１と、環状の導電体としての金属薄膜７０と、を備える。

コア５０は、図３（ｄ）に示すように、断面四角形状をなし、図４（ａ）に示すＸ－Ｙ平面において全体として楕円形をなしている。コア５０は、内側に貫通孔５０ａを有する。図３（ｄ）、図４（ａ）に示すように、コア５０は、内側空間Ｓｐ１を有する。

図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、コア５０に第１の巻線６０が巻回されているとともに、コア５０に第２の巻線６１が巻回されている。より詳しくは、図４（ａ）に示すように楕円形をなすコア５０は、長軸（図４（ａ）のＸ軸）と短軸（図４（ａ）のＹ軸）を有する。

コア５０における長軸（図４（ａ）のＸ軸）に延びる部位に巻線６０，６１が巻回されている。両巻線６０，６１の巻き方向は、互いに反対方向となっている。また、第１の巻線６０と第２の巻線６１は互いに離れつつ対向している。

なお、コア５０と巻線６０，６１の間には、図示しない樹脂ケースが設けられており、樹脂ケースからは図示しない突起が延び、金属薄膜７０を当接規制している。
図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、金属薄膜７０は、銅箔よりなる。即ち、環状の導電体としての金属薄膜７０は薄膜形状である。金属薄膜７０の厚さは、１０μｍ～１００μｍである。例えば金属薄膜７０の厚さは３５μｍである。薄くするのは、電流（誘導電流）が流れたときに抵抗を大きくして熱に変えるためである。反面、薄くすると強度を保ちにくく形状を保持しにくい。

図３（ｃ），（ｄ）に示すように、金属薄膜７０は、環状であり、詳細には帯状かつ無端状をなしている。金属薄膜７０は、第１の巻線６０と第２の巻線６１を跨ぎつつコア５０を覆っており、詳細には、第１の巻線６０の全てと第２の巻線６１の全てとコア５０の内側空間Ｓｐ１（図３（ｄ）、図４（ａ）参照）の一部を覆うように形成されている。広義には、金属薄膜７０は、第１の巻線６０と第２の巻線６１とコア５０の内側空間Ｓｐ１（図３（ｄ）、図４（ａ）参照）のそれぞれ少なくとも一部を覆うように形成されている。内側空間Ｓｐ１は、第１の巻線６０と第２の巻線６１の間にあるとも言え、金属薄膜７０は第１の巻線６０と第２の巻線６１の間において、即ち、内側空間Ｓｐ１をはさんで対向する部位同士が離れている。即ち、金属薄膜７０は第１の巻線６０と第２の巻線６１の間において電気的に繋がっていない。

金属薄膜７０は、薄膜の内周面と第１の巻線６０及び第２の巻線６１の外面との間に形成された樹脂層８０を有する。
図３（ｃ），（ｄ）に示すように、樹脂層８０により、金属薄膜７０の強度保持、高剛性とともに絶縁性確保が図られている。樹脂層８０は、ポリイミドよりなり、薄い金属薄膜７０に対し強度を保ち形状を保持することができる。樹脂層８０の厚さは、例えば数１０μｍである。なぜなら、巻線６０，６１と金属薄膜７０とは、より接近しているのが望ましく、巻線６０，６１により発生する磁界を金属薄膜７０で受けて誘導電流が流れるからであり、接近していると誘導電流が流れやすい。

なお、金属薄膜７０と樹脂層８０とは接着剤（図示略）により接着されている。接着剤は、熱硬化タイプ接着剤（接着剤）でも、熱可塑タイプ接着剤（ホットメルト）でも、感圧タイプ接着剤（粘着剤）でもよい。

金属薄膜７０は、一般的なフレキシブル基板と同じ製法で樹脂層と一体化された帯状の金属薄膜を準備したのち、樹脂層ごと曲げつつ金属薄膜の両端を溶着させることで環状に形成される。このように樹脂層と一体化させれば、金属薄膜を環状に形成しやすく生産性に優れる。

図５（ａ），（ｂ）に示すように、楕円形のコア５０は、貫通孔５０ａを正面視した際に、長さの異なる複数の対称軸Ａｘｓ１，Ａｘｓ２のそれぞれに対し対称性を有する形状である。詳しくは、図５（ａ）に示すように、コア５０は、軸方向（図５（ｂ）参照）から見ることにより貫通孔５０ａを正面視した際に、コア外縁Ｅｏ上の任意の２点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線Ｌ１２のうちの最も長い直線Ｌｍにて第１の対称軸Ａｘｓ１が構成され、第１の対称軸Ａｘｓ１に対し対称性を有する。また、図５（ａ）に示すように、コア５０は、軸方向（図５（ｂ）参照）から見ることにより貫通孔５０ａを正面視した際に、コア外縁Ｅｏ上の任意の２点Ｐ１，Ｐ２を結び、かつ、最も長い直線Ｌｍの中心点Ｐｃを通る直線のうちの最も短い直線Ｌｓにて第２の対称軸Ａｘｓ２が構成され、第２の対称軸Ａｘｓ２に対し対称性を有する。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、コア５０を軸方向から見た際に、複数の対称軸Ａｘｓ１，Ａｘｓ２のうちいずれか一つに対して一方の側に第１の巻線６０が位置するとともに他方の側に第２の巻線６１が位置し、かつ、第１の巻線６０と第２の巻線６１とは離間して配置されている。詳しくは、コア５０を軸方向から見た際に、コア５０における第１の対称軸Ａｘｓ１の両側のうちの一方の側に第１の巻線６０が位置するとともに他方の側に第２の巻線６１が位置し、かつ、第１の巻線６０と第２の巻線６１とは離間して配置されている。また、コア５０を軸方向から見た際に、コア５０における第２の対称軸Ａｘｓ２の両側のうちの一方の側に第１の巻線６０が位置するとともに他方の側に第２の巻線６１が位置し、かつ、第１の巻線６０と第２の巻線６１とは離間して配置されている。

図４（ａ）に示すように、第１の巻線６０及び第２の巻線６１は、貫通孔５０ａを正面視した際に、第１の対称軸Ａｘｓ１に対し対称となる位置に配置されているとともに、第１の巻線６０及び第２の巻線６１は、貫通孔５０ａを正面視した際に、第２の対称軸Ａｘｓ２に対し対称となる位置に配置されている。

図３（ａ）に示すように、楕円形をなすコア５０における一方の短軸方向に延びる部位及び他方の短軸方向に延びる部位は、金属薄膜７０に覆われない露出部５３，５４となっている。

次に、作用について説明する。
まず、図６及び図７を用いてノーマルモード（ディファレンシャルモード）について説明する。

図６に示すように、第１の巻線６０及び第２の巻線６１の通電により電流ｉ１，ｉ２が流れる。これに伴いコア５０に磁束φ１，φ２が発生するとともに漏れ磁束φ３，φ４が発生する。磁束φ１，φ２は互いに逆向きの磁束であり、漏れ磁束φ３，φ４が発生する。コア５０は楕円形であり、漏れ磁束φ３，φ４の方向は決まった方向となる。ここで、図７に示すように、発生する漏れ磁束φ３，φ４に抗う方向に磁束を発生させるべく金属薄膜７０の内部において誘導電流ｉ１０が周方向に流れる。

このようにして、金属薄膜７０において、第１の巻線６０及び第２の巻線６１の通電に伴い発生する漏れ磁束に抗う方向に磁束を発生させるべく誘導電流（渦電流）ｉ１０が内部において周方向に流れる。誘導電流が周方向に流れるとは、コア５０を周回するように流れることである。

コモンモードにおいては、第１の巻線６０及び第２の巻線６１の通電により同じ方向に電流が流れる。これに伴いコア５０に同じ向きの磁束が発生する。このようにして、コア内部の磁束によってコモンインピーダンスは保持できる。

次に、ローパスフィルタ回路３６の周波数特性について図８を用いて説明する。図８は、流入するノーマルモードノイズに対するローパスフィルタ回路３６のゲイン（減衰量）の周波数特性を示すグラフである。図８の実線は、コモンモードチョークコイル３４に導電体よりなる薄膜７０がある場合を示し、図８の一点鎖線は、コモンモードチョークコイル３４に導電体よりなる薄膜７０がない場合を示す。また、図８において、横軸の周波数は対数で示す。ゲインは、ノーマルモードノイズを低減できる量を示すパラメータの一種である。

図８の一点鎖線に示すように、コモンモードチョークコイル３４に導電体よりなる薄膜７０が存在しない場合には、ローパスフィルタ回路３６（詳細にはコモンモードチョークコイル３４とＸコンデンサ３５とを含むＬＣ共振回路）のＱ値が比較的高くなっている。このため、ローパスフィルタ回路３６の共振周波数に近い周波数のノーマルモードノイズは低減されにくくなっている。

一方、本実施形態では、コモンモードチョークコイル３４にて発生する磁力線（漏れ磁束φ３，φ４）によって誘導電流が発生する位置に導電体よりなる薄膜７０が設けられている。導電体よりなる薄膜７０は、漏れ磁束φ３，φ４のループの中を通る位置に設けられており、漏れ磁束φ３，φ４によって当該漏れ磁束φ３，φ４を打ち消す方向の磁束が生じるような誘導電流（渦電流）を発生させるように構成されている。これにより、導電体よりなる薄膜７０がローパスフィルタ回路３６のＱ値を下げるものとして機能する。従って、図８の実線に示すように、ローパスフィルタ回路３６のＱ値が低くなっている。よって、ローパスフィルタ回路３６の共振周波数付近の周波数を有するノーマルモードノイズも、ローパスフィルタ回路３６によって低減される。

以上のごとく、コモンモードチョークコイルにおいて帯状かつ無端状をなす金属薄膜７０による金属シールド構造を採用することにより、コモンモードチョークコイルとしてローパスフィルタ回路に利用し、コモンモードノイズを低減する。また、ノーマルモード電流（ディファレンシャルモード電流）に対して発生する漏れ磁束を積極的に活用し、ノーマルモードノイズ（ディファレンシャルモードノイズ）の低減を兼ね備えた適切なフィルタ特性を得ることができる。つまり、帯状かつ無端状をなす金属薄膜７０を用いることで、ノーマルモード電流（ディファレンシャルモード電流）通電時に発生した漏れ磁束に抗う磁束が発生し、電磁誘導によって金属薄膜７０に電流が流れ熱として消費される。金属薄膜７０は抵抗として働くためダンピング効果を得ることができ、ローパスフィルタ回路によって発生した共振ピークを抑制できる（図８参照）。また、コモンモード電流通電時は、コア内部の磁束によってコモンインピーダンスは保持できる。さらに、金属薄膜（金属箔）７０の内周側には樹脂層（ポリイミド層）８０を有することで形状を保持できるとともに巻線６０，６１との絶縁を確保できる。

また、コアを非真円形とすることにより洩れ磁束が発生する形状としており、洩れ磁束の方向が決まった方向となるような形状とすることによって、コモンモードだけではなくノーマルモードのインダクタンスも得ることができる。さらにその洩れ磁束を使って金属薄膜７０によるダンピング効果を得ることができる。

上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）車載用電動圧縮機１１の構成として、電動モータ１９を駆動するインバータ装置３０を備え、インバータ装置３０は、インバータ回路３１とノイズ低減部３２とを備え、ノイズ低減部３２は、コモンモードチョークコイル３４と、コモンモードチョークコイル３４と共にローパスフィルタ回路３６を構成する平滑コンデンサとしてのＸコンデンサ３５と、を備える。コモンモードチョークコイル３４は、内側に貫通孔５０ａを有する環状のコア５０と、コア５０に巻回された第１の巻線６０と、コア５０に巻回されるとともに第１の巻線６０から離れつつ対向する第２の巻線６１と、第１の巻線６０及び第２の巻線６１を跨ぎつつコア５０を覆う環状の導電体としての金属薄膜７０と、を備える。コア５０は、貫通孔５０ａを正面視した際に、長さの異なる複数の対称軸Ａｘｓ１，Ａｘｓ２のそれぞれに対し対称性を有する形状であり、複数の対称軸Ａｘｓ１，Ａｘｓ２のうちいずれか一つに対して一方の側に第１の巻線６０が位置するとともに他方の側に第２の巻線６１が位置し、かつ、第１の巻線６０と第２の巻線６１とは離間して配置されている。コア５０は、金属薄膜７０に覆われない露出部５３，５４を有している。

よって、コア５０は金属薄膜７０に覆われない露出部５３，５４を有するため放熱性に優れる一方で、金属薄膜７０は第１の巻線６０及び第２の巻線６１を跨ぎつつコア５０を覆う環状であるためノーマルモード電流が流れる際に生じる漏れ磁束によって金属薄膜７０の中に誘導電流を流し熱エネルギーに変換させやすくダンピング効果に優れる。第１の巻線６０及び第２の巻線６１から発生する漏れ磁束は、コア５０の露出部５３，５４を通りつつ金属薄膜７０（導電体）と鎖交するループを形成するため、金属薄膜７０（導電体）に誘導電流が流れやすい。また、漏れ磁束が生じる結果としてノーマルモードチョークコイルを省略することもできる。

（２）コア５０は、楕円形であるので、実用的である。
（３）第１の巻線６０及び第２の巻線６１は、貫通孔５０ａを正面視した際に、第１の対称軸Ａｘｓ１に対し対称となる位置に配置されているので、実用的である。

（４）第１の巻線６０及び第２の巻線６１は、貫通孔５０ａを正面視した際に、第２の対称軸Ａｘｓ２に対し対称となる位置に配置されているので、実用的である。
（５）導電体（７０）は薄膜形状であって、薄膜の内周面と第１の巻線６０及び第２の巻線６１の外面との間に形成された樹脂層８０を有していれば、樹脂層８０が薄膜形状の導電体（金属薄膜７０）の薄膜の内周面と第１の巻線６０及び第２の巻線６１の外面との間に形成されているため、放熱性及びダンピング効果に優れつつ小型なフィルタ回路を構成するために抵抗性分が高まるよう導電体を薄膜化しても強度を保持しつつ剛性を高めるとともに絶縁性を確保することができる。

なお、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に代わり図９に示すように構成してもよい。図９において、コア５０における短軸（図９のＹ軸）に延びる部位に巻線６０，６１が巻回されている。この場合においても、第１の巻線６０及び第２の巻線６１は、コア５０を軸方向から見た際に、コア５０における第１の対称軸Ａｘｓ１に対し対称となる位置に配置されているとともに、第１の巻線６０及び第２の巻線６１は、コア５０を軸方向から見た際に、コア５０における第２の対称軸Ａｘｓ２に対し対称となる位置に配置されている。

他にも、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に代わり図１０に示すように構成してもよい。図１０において、第１の対称軸Ａｘｓ１と第２の対称軸Ａｘｓ２よりなる２軸直交座標における第１象限界に巻線６０が配置されているとともに第４象限界に巻線６１が配置されている。この場合においては、第１の巻線６０及び第２の巻線６１は、コア５０を軸方向から見た際に、コア５０における第１の対称軸Ａｘｓ１に対し対称となる位置に配置されているとともに、第１の巻線６０及び第２の巻線６１は、コア５０を軸方向から見た際に、コア５０における第２の対称軸Ａｘｓ２に対し非対称となる位置に配置されている。

他にも、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に代わり図１１に示すように構成してもよい。図１１において、第１の対称軸Ａｘｓ１と第２の対称軸Ａｘｓ２よりなる２軸直交座標における第２象限界に巻線６０が配置されているとともに第４象限界に巻線６１が配置されている。この場合においては、第１の巻線６０及び第２の巻線６１は、コア５０を軸方向から見た際に、コア５０における第１の対称軸Ａｘｓ１に対し非対称となる位置に配置されているとともに、第１の巻線６０及び第２の巻線６１は、コア５０を軸方向から見た際に、コア５０における第２の対称軸Ａｘｓ２に対し非対称となる位置に配置されている。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
第２の実施形態では、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に代わり図１２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す構成としている。

図１２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）において、コモンモードチョークコイル９０は、内側に貫通孔１００ａを有する環状のコア１００と、コア１００に巻回された第１の巻線１１０と、コア１００に巻回されるとともに第１の巻線１１０から離れつつ対向する第２の巻線１１１と、第１の巻線１１０及び第２の巻線１１１を跨ぎつつコア１００を覆う環状の導電体としての金属薄膜１２０と、を備える。

図１３（ａ），（ｂ）に示すように、コア１００は、軸方向から見た際に、第１直線部１０１と、第２直線部１０２と、大きな円弧である第１円弧部１０３と、小さな円弧である第２円弧部１０４と、を有し、第１直線部１０１の一端と第２直線部１０２の一端とが第１円弧部１０３で繋がるとともに第１直線部１０１の他端と第２直線部１０２の他端とが第２円弧部１０４で繋がっている。

コア１００は、軸方向から見ることにより貫通孔１００ａを正面視した際に、コア外縁Ｅｏ上の任意の２点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線Ｌ１２のうちの最も長い直線Ｌｍにて対称軸Ａｘｓ１０が構成され、対称軸Ａｘｓ１０に対し対称性を有する。図１２（ａ）に示すように、コア１００における第１直線部１０１の中央部分には第１の巻線１１０が巻回されるとともに第２直線部１０２の中央部分には第２の巻線１１１が巻回されている。コア１００を軸方向から見た際に、コア１００における対称軸Ａｘｓ１０の両側のうちの一方の側に第１の巻線１１０が位置するとともに他方の側に第２の巻線１１１が位置し、かつ、第１の巻線１１０と第２の巻線１１１とは離間して配置されている。第１の巻線１１０及び第２の巻線１１１は、コア１００を軸方向から見ることにより貫通孔１００ａを正面視した際に、コア１００における対称軸Ａｘｓ１０に対し対称となる位置に配置されている。

コア１００における第１円弧部１０３及び第２円弧部１０４は金属薄膜７０に覆われない露出部１０５，１０６となっている。
金属薄膜１２０は、環状であり、詳細には帯状かつ無端状をなしている。金属薄膜１２０は、第１の巻線１１０と第２の巻線１１１を跨ぎつつコア１００を覆っており、詳細には、第１の巻線１１０の全てと第２の巻線１１１の全てとコア１００の内側空間Ｓｐ２（図１２（ａ）、図１２（ｄ）参照）の一部を覆うように形成されている。広義には、金属薄膜１２０は、第１の巻線１１０と第２の巻線１１１とコア１００の内側空間Ｓｐ２のそれぞれ少なくとも一部を覆うように形成されている。内側空間Ｓｐ２は、第１の巻線１１０と第２の巻線１１１の間にあるとも言え、金属薄膜１２０は第１の巻線１１０と第２の巻線１１１の間において、即ち、内側空間Ｓｐ２をはさんで対向する部位同士が離れている。即ち、金属薄膜１２０は第１の巻線１１０と第２の巻線１１１の間において電気的に繋がっていない。

ノーマルモード（ディファレンシャルモード）において、図１４に示すように、第１の巻線１１０及び第２の巻線１１１の通電により電流ｉ１，ｉ２が流れる。これに伴いコア１００に磁束φ１，φ２が発生するとともに漏れ磁束φ３，φ４が発生する。コア１００は、第１直線部１０１と、第２直線部１０２と、大きな円弧である第１円弧部１０３と、小さな円弧である第２円弧部１０４と、を有する形状をなしているので、漏れ磁束φ３，φ４の方向は決まった方向となる。

このように、コア１００は、貫通孔１００ａを正面視した際に、唯一の対称軸Ａｘｓ１０に対し対称性を有する形状であり、対称軸Ａｘｓ１０に対して一方の側に第１の巻線１１０が位置するとともに他方の側に第２の巻線１１１が位置し、かつ、第１の巻線１１０と第２の巻線１１１とは離間して配置され、コア１００は、金属薄膜１２０に覆われない露出部１０５，１０６を有している。第１の巻線１１０及び第２の巻線１１１は、貫通孔１００ａを正面視した際に、対称軸Ａｘｓ１０に対し対称となる位置に配置されている。

よって、コア１００は金属薄膜１２０に覆われない露出部１０５，１０６を有するため放熱性に優れる一方で、金属薄膜１２０は第１の巻線１１０及び第２の巻線１１１を跨ぎつつコア１００を覆う環状であるためノーマルモード電流が流れる際に生じる漏れ磁束によって金属薄膜１２０の中に誘導電流を流し熱エネルギーに変換させやすくダンピング効果に優れる。第１の巻線１１０及び第２の巻線１１１から発生する漏れ磁束は、コア１００の露出部１０５，１０６を通りつつ金属薄膜１２０（導電体）と鎖交するループを形成するため、金属薄膜１２０（導電体）に誘導電流が流れやすい。また、漏れ磁束が生じる結果としてノーマルモードチョークコイルを省略することもできる。

なお、図１２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に代わり図１５に示すように構成してもよい。図１５において、コア１００における第１直線部１０１の右寄りの部分に第１の巻線１１０が巻回されるとともに第２直線部１０２の左寄りの部分に第２の巻線１１１が巻回されている。この場合には、第１の巻線６０及び第２の巻線６１は、コア１００における対称軸Ａｘｓ１０に対し非対称となる位置に配置されている。

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 環状のコアの形状として真円でなければよく、図３（ａ）に示した楕円形、図１２（ａ）に示した形状以外にも、長方形、正方形でもよく、要は、コアは、軸方向から見た際に、真円ではなく引き伸ばされている形状をなすと、漏れ磁束が出やすく漏れ磁束の方向性が出てくるので有用である。

○金属薄膜７０は、銅箔の他にも、アルミ箔、真鍮箔、ステンレス鋼材の箔等で構成されていてもよい。これら非磁性金属は、漏れ磁束によって金属薄膜自体が磁化することがなく、更なる磁束を生じないので、扱いやすい。また、銅などの非磁性金属に限らず鉄などの磁性金属でもよい。

○コア５０を覆う導電体は環状であれば薄膜に限定されない、例えば比較的厚みを有する板状であってもよい。
○樹脂層８０は、ポリイミドの他にも、ポリエステル、ＰＥＴ、ＰＥＮ等で構成されていてもよい。

○金属薄膜７０の幅を変えることで、ローパスフィルタ回路３６のフィルタ特性は容易に調整変更可能である。
〇第１の実施形態において、図３（ａ）～（ｄ）に示したように、金属薄膜７０は第１の巻線６０および第２の巻線６１に沿って一部が湾曲しているが、第１の巻線６０および第２の巻線６１の形状に限定されず、全体として環状であれば良い。金属薄膜７０の一部は、第１の巻線６０および第２の巻線６１の形状に沿って円弧を描いているが、図１６（ａ），（ｂ）に示すように、この部位が直線を描くような形状でもよく、そのほうが金属薄膜７０をコア５０で覆う加工が行いやすい。

〇第２の実施形態において、図１２（ａ）～（ｄ）に示したように、金属薄膜１２０は対称軸Ａｘｓ１０に垂直な断面が一様でないが、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、当該断面が一様であってもよく、そのほうが金属薄膜１２０をコア１００で覆う加工が行いやすい。

１１…車載用電動圧縮機、１８…圧縮部、１９…電動モータ、３０…インバータ装置、３１…インバータ回路、３２…ノイズ低減部、３４…コモンモードチョークコイル、３５…Ｘコンデンサ、３６…ローパスフィルタ回路、５０…コア、５０ａ…貫通孔、５３，５４…露出部、６０…第１の巻線、６１…第２の巻線、７０…金属薄膜、９０…コモンモードチョークコイル、１００…コア、１００ａ…貫通孔、１０５，１０６…露出部、１１０…第１の巻線、１１１…第２の巻線、１２０…金属薄膜、Ａｘｓ１…第１の対称軸、Ａｘｓ２…第２の対称軸、Ａｘｓ１０…対称軸。

Claims (5)

1. 流体を圧縮する圧縮部と、
   前記圧縮部を駆動する電動モータと、
   前記電動モータを駆動するインバータ装置と、を備え、
   前記インバータ装置は、
   直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、
   前記インバータ回路の入力側に設けられるとともに前記インバータ回路に入力される前の前記直流電力に含まれるコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを低減させるノイズ低減部と、を備え、
   前記ノイズ低減部は、
   コモンモードチョークコイルと、
   前記コモンモードチョークコイルと共にローパスフィルタ回路を構成する平滑コンデンサと、を備え、
   前記コモンモードチョークコイルは、
   内側に貫通孔を有する環状のコアと、
   前記コアに巻回された第１の巻線と、
   前記コアに巻回されるとともに前記第１の巻線から離れつつ対向する第２の巻線と、
   前記第１の巻線及び前記第２の巻線を跨ぎつつ前記コアを覆う環状の導電体と、を備え、
   前記コアは、前記貫通孔を正面視した際に、長さの異なる複数の対称軸のそれぞれに対し対称性を有する形状であり、
   複数の対称軸のうちいずれか一つに対して一方の側に前記第１の巻線が位置するとともに他方の側に前記第２の巻線が位置し、かつ、前記第１の巻線と前記第２の巻線とは離間して配置され、
   前記コアは、前記導電体に覆われない露出部を有していることを特徴とする車載用電動圧縮機。
2. 前記コアは、楕円形であることを特徴とする請求項１に記載の車載用電動圧縮機。
3. 前記第１の巻線及び前記第２の巻線は、前記貫通孔を正面視した際に、前記対称軸のうちのいずれか一つに対し対称となる位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の車載用電動圧縮機。
4. 流体を圧縮する圧縮部と、
   前記圧縮部を駆動する電動モータと、
   前記電動モータを駆動するインバータ装置と、を備え、
   前記インバータ装置は、
   直流電力を交流電力に変換するインバータ回路と、
   前記インバータ回路の入力側に設けられるとともに前記インバータ回路に入力される前の前記直流電力に含まれるコモンモードノイズ及びノーマルモードノイズを低減させるノイズ低減部と、を備え、
   前記ノイズ低減部は、
   コモンモードチョークコイルと、
   前記コモンモードチョークコイルと共にローパスフィルタ回路を構成する平滑コンデンサと、を備え、
   前記コモンモードチョークコイルは、
   内側に貫通孔を有する環状のコアと、
   前記コアに巻回された第１の巻線と、
   前記コアに巻回されるとともに前記第１の巻線から離れつつ対向する第２の巻線と、
   前記第１の巻線及び前記第２の巻線を跨ぎつつ前記コアを覆う環状の導電体と、を備え、
   前記コアは、前記貫通孔を正面視した際に、唯一の対称軸に対し対称性を有する形状であり、
   前記対称軸に対して一方の側に前記第１の巻線が位置するとともに他方の側に前記第２の巻線が位置し、かつ、前記第１の巻線と前記第２の巻線とは離間して配置され、
   前記コアは、前記導電体に覆われない露出部を有していることを特徴とする車載用電動圧縮機。
5. 前記第１の巻線及び前記第２の巻線は、前記貫通孔を正面視した際に、前記対称軸に対し対称となる位置に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の車載用電動圧縮機。

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