JP7256479B2 - 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にはチョークコイルを環状の導電体で覆う構造を採用することにより、漏れ磁束に伴い発生する電流を板状の導電体において熱に変換する。この電動圧縮機では、コモンモードチョークコイルでもってノーマルモードノイズも低減できることからノーマルモードチョークコイルが不要となり、体格の大型化を抑えれる。

特開２０１９－１８７２２８号公報

ところで、導電性の材料が磁気シールドとして機能するためには、巻線の周辺を切れ目なく覆う（ループさせる）必要があり、組付性の面で課題がある。具体的には、組付性について、基板に実装済みのコモンモードチョークコイルに対しては、巻線には回路基板と電気的に接続するための接続端部（リード）があり、接続端部（リード）が干渉するため予め筒状に一体成型された部品を組み付けることはできない。また、基板に実装済みのコモンモードチョークコイルに対して巻き付けるように導電体を加工すれば接続端部（リード）との干渉を避けられるが、この場合、導電体とコモンモードチョークコイルとのクリアランスを設計値どおりに確保するのは難しい。

本発明の目的は、組付性向上を図ることができ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、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直流電流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、回路基板と、前記回路基板に実装されるコモンモードチョークコイルと、前記回路基板に実装されるとともに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、環状のコアと、前記コアに巻回された一対の巻線と、前記一対の巻線の両方を覆う環状の導電体と、を備え、前記導電体は、金属板である第１導電体と金属板である第２導電体からなり、前記第１導電体は、前記回路基板と前記コアとの間に挟まれるよう配置され、前記第２導電体は、前記回路基板とともに前記コアを挟むよう配置され、前記回路基板には、一対の貫通孔が形成され、前記第１導電体は、前記一対の貫通孔にそれぞれ挿通される一対の第１挿通部を有し、前記第２導電体は、前記一対の貫通孔にそれぞれ挿通される一対の第２挿通部を有し、前記一対の第１挿通部と前記一対の第２挿通部は、それぞれ電気的に接続されていることを要旨とする。

これによれば、環状の導電体は、周方向において、金属板である第１導電体と金属板である第２導電体とに２分割されているので、一対の巻線を含めてコアを挟み込むようにして組付性が向上する。具体的には、第１導電体、コア、第２導電体の順に、一対の貫通孔に挿通させるよう回路基板に組み付けることで、導電体とコモンモードチョークコイルとのクリアランスを設計値どおりに確保しつつ環状の導電体がコアを覆う構造を容易に組み立てることができる。

また、車載用電動圧縮機において、前記一対の第１挿通部と前記一対の第２挿通部は、前記一対の貫通孔を通して前記回路基板から突出した状態で、はんだ付けされているとよい。

これによれば、コモンモードチョークコイルと回路基板とをはんだ付けするのと同じ工程にて、第１導電体の両端と第２導電体の両端をはんだ付けすることができる。その結果、電気的な接続を安定化しつつ組付性向上を図ることができる。

また、車載用電動圧縮機において、前記第１導電体と前記一対の巻線との間及び前記第２導電体と前記一対の巻線との間に絶縁体を介在させてなるとよい。
また、車載用電動圧縮機において、前記絶縁体は、前記第１導電体における前記一対の巻線に対向する面に配置した第１絶縁体と、前記第２導電体における前記一対の巻線に対向する面に対向する面に配置した第２絶縁体とからなり、前記第１絶縁体と前記第２絶縁体とは環状をなしているとよい。

また、車載用電動圧縮機において、前記第１導電体及び前記第２導電体は、前記回路基板と、はんだ付けされているとよい。この場合、耐震性に優れる。

本発明によれば、組付性向上を図ることができる。

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）は回路基板及びコモンモードチョークコイルの平面図、（ｂ）は回路基板及びコモンモードチョークコイルの右側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ線での断面図。 （ａ）は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右側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ線での断面図。 コモンモードチョークコイルの斜視図。 （ａ）はケースとコアと巻線の平面図、（ｂ）はケースとコアと巻線の右側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ線での断面図。 （ａ）は金属板の平面図、（ｂ）は金属板の右側面図、（ｃ）は（ａ）のＡ－Ａ線での断面図。 （ａ）は回路基板及び金属板の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線での回路基板及び金属板の分解図。 （ａ）は回路基板及びコモンモードチョークコイルの一部平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線での断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視図。 （ａ）は作用を説明するためのコモンモードチョークコイルの平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ線での断面図。

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、収容室Ｓ０には回路基板２９が配置されている。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。駆動装置２４は、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。駆動装置２４は回路基板２９を用いて構成されている。

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に入力される直流電流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、回路基板２９（図１参照）と、回路基板２９に実装されるコモンモードチョークコイル３４と、回路基板２９に実装される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）、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）、図５、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）、図８（ａ），（ｂ）、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）、図１０（ａ），（ｂ）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４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、コモンモードチョークコイル３４は、ケース５０と、コア６０と、第１の巻線７０と、第２の巻線７１と、環状の導電体としての金属板８０と、を備える。コア６０を収容したケース５０に巻線７０，巻線７１が巻回され、巻線７０，７１に対し金属板８０が巻かれた状態で使用される。第１の巻線７０と第２の巻線７１は、コモンモードチョークコイル３４における一対の巻線であり、コア６０に巻回される。

図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、コア６０は、ケース５０の内部に収容される。コア６０は、図６（ｃ）に示すように断面四角形状をなし、図６（ａ）に示すＸ－Ｙ平面において全体として略長方形状の環状をなしている。

図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ケース５０は、環状をなし、樹脂製であり、電気絶縁性を有する。ケース５０は、本体部５１と、壁５２とを備える。本体部５１は、開口部５１ａ（図５参照）を除いて、コア６０の全てを覆っている。本体部５１には、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、巻線７０，７１が巻かれる。図５の開口部５１ａは、巻線７０と巻線７１との間に設けられ、開口部５１ａは巻線７０と巻線７１との間におけるコア６０の一部を外方に露出させる。

壁５２はコア６０の内周面側において、巻線７０と巻線７１との間にＺ方向に延びるように設けられる。壁５２により巻線７０と巻線７１とが隔てられる。
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、第１の巻線７０は、ケース５０の外面に巻回されている。第２の巻線７１は、ケース５０の外面に巻回されている。詳しくは、コア６０は、第１直線部６１と第２直線部６２を備え、第１直線部６１と第２直線部６２とは、互いに平行となるよう直線に延びている。第１直線部６１に第１の巻線７０の少なくとも一部が巻回される。第２直線部６２に第２の巻線７１の少なくとも一部が巻回される。両巻線７０，７１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７０と第２の巻線７１は離れつつ対向している。

図３（ａ），（ｂ），（ｃ）、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）、図５に示すように、環状の導電体としての金属板８０は、帯状かつ無端状をなしている。金属板８０として、例えば銅板を用いることができる。環状の金属板８０は、第１の巻線７０及び第２の巻線７１を跨ぎつつコア６０及びケース５０を覆っている。つまり、金属板８０は第１の巻線７０及び第２の巻線７１の両方を覆っている。金属板８０は、第１の巻線７０と第２の巻線７１の間において対向する部位同士が離れている。

図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、コア６０の一部に巻回される第１の巻線７０は、両端部７０ｅが回路基板２９の貫通孔（スルーホール）９０を通して回路基板２９から突出した状態で回路基板２９に、はんだ付けされている。コア６０の他部に巻回される第２の巻線７１は、第１の巻線７０から離れつつ対向しており、両端部７１ｅが回路基板２９の貫通孔（スルーホール）９１を通して回路基板２９から突出した状態で回路基板２９に、はんだ付けされている。詳しくは、貫通孔（スルーホール）９０，９１は丸形をなしている。

巻線７０，７１の端部７０ｅ，７１ｅは、それぞれ、はんだ付けにより回路基板２９に形成された導体パターンと電気的に接続される。
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、環状の導電体としての金属板８０は、周方向において第１導電体としての第１金属板８１と、第２導電体としての第２金属板８２とに２分割されている。第１金属板８１及び第２金属板８２は、それぞれ、銅合金よりなる例えば厚さ０．５ｍｍ程度の板材が用いられる。

第１金属板８１は、Ｘ－Ｙ平面においてＸ方向に直線的に延びる本体部８１ａと、本体部８１ａの両端部からＺ方向に延びるように屈曲形成された立設部８１ｂ，８１ｃを有する。第１金属板８１は、プレス加工により成形されている。

第２金属板８２は、Ｘ－Ｙ平面においてＸ方向に直線的に延びる本体部８２ａと、本体部８２ａの両端部からＺ方向に延びるように屈曲形成された立設部８２ｂ，８２ｃを有する。第２金属板８２は、プレス加工により成形されている。

第２金属板８２の立設部８２ｂ，８２ｃの先端側において、立設部８２ｂと立設部８２ｃとの間に第１金属板８１の立設部８１ｂ，８１ｃが配置される。立設部８２ｂと立設部８１ｂとは接触するとともに立設部８２ｃと立設部８１ｃとは接触する。これにより、第１金属板８１と第２金属板８２とは環状をなしている。

図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、第１金属板８１は、回路基板２９とコア６０との間に挟まれるよう配置されている。第２金属板８２は、回路基板２９とともにコア６０を挟むよう配置されている。回路基板２９には、一対の貫通孔９２，９３（図８（ａ），（ｂ）参照）が形成されている。第１金属板８１の端部８１ｅと第２金属板８２の端部８２ｅとが回路基板２９の一対の貫通孔９２，９３（図８（ａ），（ｂ）参照）を通して回路基板２９から突出した状態で、はんだ付けされている。貫通孔９２，９３は、それぞれ、長方形状をなしており、第１金属板８１の端部８１ｅと第２金属板８２の端部８２ｅとが当接する状態における端部８１ｅと端部８２ｅとの当接体よりも若干大きい寸法である。端部８１ｅを含む立設部８１ｂ，８１ｃは、一対の貫通孔９２，９３にそれぞれ挿通される一対の第１挿通部である。また、端部８２ｅを含む立設部８２ｂ，８２ｃは、一対の貫通孔９２，９３にそれぞれ挿通される一対の第２挿通部である。

ここで、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、第１金属板８１の端部８１ｅ及び第２金属板８２の端部８２ｅは、それぞれ、断面長方形をなし、同一寸法であり、回路基板２９の貫通孔９２，９３に挿入された状態において第１金属板８１の端部８１ｅと第２金属板８２の端部８２ｅとが当接している。この状態で、端部８１ｅ，８２ｅの全周にわたり、はんだＳが配置され、端部８１ｅ，８２ｅの短辺同士が、はんだ付けされ、はんだＳを介して接合され、端部８１ｅ，８２ｅ同士が電気的に接続される。詳しくは、図９（ａ），（ｃ）に示すように、はんだＳでの部位Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂで接合される。

さらに、端部８１ｅ，８２ｅの長辺部分と回路基板２９とが、はんだ付けされ、第１金属板８１の端部８１ｅ及び第２金属板８２の端部８２ｅは、はんだＳを介して回路基板２９に固定される。詳しくは、図９（ａ），（ｂ）に示すように、はんだＳでの部位Ｓ１ｃ，Ｓ１ｄ，Ｓ２ｃ，Ｓ２ｄで接合される。このようにして、第１金属板８１及び第２金属板８２は、回路基板２９と、はんだ付けされている。

このようにして、一対の第１挿通部である端部８１ｅを含む立設部８１ｂ，８１ｃと、一対の第２挿通部である端部８２ｅを含む立設部８２ｂ，８２ｃは、それぞれ電気的に接続されている。また、一対の第１挿通部である端部８１ｅを含む立設部８１ｂ，８１ｃと、一対の第２挿通部である端部８２ｅを含む立設部８２ｂ，８２ｃは、一対の貫通孔９２，９３を通して回路基板２９から突出した状態で、はんだ付けされている。

図４（ａ），（ｂ），（ｃ）、図８（ａ），（ｂ）に示すように、金属板８１と一対の巻線７０，７１との間及び金属板８２と一対の巻線７０，７１との間に絶縁体１１０が介在されている。即ち、第１金属板８１と第１の巻線７０との間及び第１金属板８１と第２の巻線７１との間及び第２金属板８２と第１の巻線７０との間及び第２金属板８２と第２の巻線７１との間に絶縁体１１０が介在されている。

絶縁体１１０は、第１絶縁体１１１と第２絶縁体１１２とからなる。第１絶縁体１１１は、樹脂の膜よりなり、第１金属板８１の本体部８１ａにおける、第２金属板８２の本体部８２ａと対向する面、即ち、第１の巻線７０に対向する面及び第２の巻線７１に対向する面に配置されている。第１絶縁体１１１は第１金属板８１に接着されている。

図７（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図８（ａ），（ｂ）に示すように、第２絶縁体１１２は、樹脂の膜よりなり、第２金属板８２における第１の巻線７０に対向する面及び第２の巻線７１に対向する面に配置されている。詳しくは、第２金属板８２の本体部８２ａにおける、巻線７０，７１に対向する面である第１金属板８１の本体部８１ａと対向する面、第２金属板８２の立設部８２ｂにおける巻線７０と対向する部位、第２金属板８２の立設部８２ｃにおける巻線７１と対向する部位に配置されている。第２絶縁体１１２は第２金属板８２に接着されている。

図７（ｃ）に示すように、第１絶縁体１１１と第２絶縁体１１２とは環状をなしている。
図３（ｃ）に示すように、回路基板２９と第１金属板８１の本体部８１ａとの間には絶縁体１２０が配置されている。絶縁体１２０は樹脂の膜よりなり、図７（ｃ）に示すように、第１金属板８１の本体部８１ａにおける、回路基板２９と対向する面に接着されている。

図４（ａ）に示すように、四角形状（ロの字状）をなすコア６０における一方の短辺部及び他方の短辺部は、金属板８０に覆われない露出部となっている。
図３（ｂ），（ｃ）に示すように、金属板８０における吸入ハウジング１５の底壁部１５ａとの対向面には放熱グリス１３０が配置されている。これにより、金属板８０は、吸入ハウジング１５ひいてはハウジング１４に熱的に結合している。

製造の際には次のようにする。
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ケース５０内にコア６０を収納するとともに第１の巻線７０及び第２の巻線７１を巻回した状態から、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように金属板８０を、第１金属板８１と第２金属板８２との間に第１の巻線７０及び第２の巻線７１を挟み込むように配置し、第１金属板８１の端部８１ｅと第２金属板８２の端部８２ｅを回路基板２９の貫通孔９２，９３に貫通するように挿入するとともに第１の巻線７０及び第２の巻線７１の端部８１ｅ，８２ｅを回路基板２９の貫通孔９０，９１に貫通するように挿入する。

この時、回路基板２９から第１金属板８１の端部８１ｅ、第２金属板８２の端部８２ｅ、第１の巻線７０の端部７０ｅ及び第２の巻線７１の端部７１ｅが回路基板２９から突出している。そして、はんだ付けにより回路基板２９から突出している第１金属板８１の端部８１ｅ、第２金属板８２の端部８２ｅ、第１の巻線７０の端部７０ｅ及び第２の巻線７１の端部７１ｅを回路基板２９に、はんだ付けする。巻線７０，７１の、はんだ付けと金属板８１，８２の、はんだ付けは同時に行われる（同一行程で行われる）。

次に、作用について説明する。
まず、図１０（ａ），（ｂ）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１０（ａ）に示すように、第１の巻線７０及び第２の巻線７１の通電により電流ｉ１，ｉ２が流れる。これに伴いコア６０に磁束φ１，φ２が発生するが磁束φ１，φ２は互いに逆向きのため漏れ磁束φ３，φ４が発生する。ここで、図１０（ｂ）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板８０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、金属板８０において、第１の巻線７０及び第２の巻線７１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６０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７０及び第２の巻線７１の通電により同じ方向に電流が流れる。これに伴いコア６０に同じ向きの磁束が発生する。このようにして、コモンモード電流通電時は、コア６０内部に磁束が発生し漏れ磁束はほとんど発生しないため、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説明する。
コモンモードチョークコイル３４に導電体よりなる金属板８０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値が高くなる。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）によって渦電流が発生する位置に導電体よりなる金属板８０が設けられている。導電体よりなる金属板８０は、漏れ磁束φ３，φ４が貫く位置に設けられており、漏れ磁束φ３，φ４が貫くこと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、導電体よりなる金属板８０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、ローパスフィルタ回路３６のＱ値が低くなる。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板８０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板８０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板８０に電流が流れ熱として消費される。金属板８０は磁気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。また、コモンモード電流通電時は、コア内部に磁束が発生し漏れ磁束はほとんど発生しないため、コモンインピーダンスは保持できる。

帯状かつ無端状をなす金属板８０において、漏れ磁束に抗う方向に磁束を発生させようとして内部に電流が流れ、電力を消費して発熱する。コモンモードチョークコイル３４で発生した熱は、金属板８０が底壁部１５ａに熱的に接合されているので、底壁部１５ａに逃がされる。よって、金属板８０において発生する熱が放熱グリス１３０を通して逃がされ、放熱面への放熱性に優れたものとなる。

従来、電動圧縮機のインバータ回路に流入および流出するリプル電流を制御すべく、特許文献１に開示の車載用電動圧縮機のように、巻線の周辺を導電性の材料で覆うことで、磁力線の変化に応じてそれを打ち消すような渦電流が導電性材料に発生することを利用することができる。ところが、組付性をよくするためには１枚の帯板材の先端部同士をタブとして環状部から外側に突出させて接合させることになるが、そうすると体格の大型化を招く。

本実施形態においては、金属板８０を２部品に分割した構成とすることで、金属板８０が２部品のため、巻線７０，７１を挟み込むような形で金属板８０の組付けが容易となる。また、２部品の金属板８０を回路基板２９を介してはんだ接合することで、巻線７０，７１と金属板８０も含めた総体格を抑制することができる。

上記実施形態によれば、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、回路基板２９と、回路基板２９に実装されるコモンモードチョークコイル３４と、回路基板２９に実装されるとともに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、環状のコア６０と、コア６０に巻回された一対の巻線７０，７１と、一対の巻線７０，７１の両方を覆う環状の導電体としての金属板８０と、を備える。金属板８０は、金属板である第１導電体としての第１金属板８１と金属板である第２導電体としての第２金属板８２からなり、第１導電体としての第１金属板８１は、回路基板２９とコア６０との間に挟まれるよう配置され、第２導電体としての第２金属板８２は、回路基板２９とともにコア６０を挟むよう配置されている。回路基板２９には、一対の貫通孔９２，９３が形成され、第１導電体としての第１金属板８１は、一対の貫通孔９２，９３にそれぞれ挿通される一対の第１挿通部としての端部８１ｅを含む立設部８１ｂ，８１ｃを有する。第２導電体としての第２金属板８２は、一対の貫通孔９２，９３にそれぞれ挿通される一対の第２挿通部としての端部８２ｅを含む立設部８２ｂ，８２ｃを有する。一対の第１挿通部としての端部８１ｅを含む立設部８１ｂ，８１ｃと、一対の第２挿通部としての端部８２ｅを含む立設部８２ｂ，８２ｃは、それぞれ電気的に接続されている。

よって、環状の金属板８０は、周方向において第１金属板８１と第２金属板８２とに２分割されているので、一対の巻線７０，７１を含めてコア６０を挟み込むようにして組付性が向上する。具体的には、第１導電体としての第１金属板８１、コア６０、第２導電体としての第２金属板８２の順に、一対の貫通孔９２，９３に挿通させるよう回路基板２９に組み付けることで、導電体とコモンモードチョークコイルとのクリアランスを設計値どおりに確保しつつ環状の導電体がコアを覆う構造を容易に組み立てることができる。その結果、組付性向上を図ることができる。

（２）一対の第１挿通部としての端部８１ｅを含む立設部８１ｂ，８１ｃと、一対の第２挿通部としての端部８２ｅを含む立設部８２ｂ，８２ｃは、一対の貫通孔９２，９３を通して回路基板２９から突出した状態で、はんだ付けされている。よって、コモンモードチョークコイル３４と回路基板２９とをはんだ付けするのと同じ工程にて、第１導電体の両端と第２導電体の両端をはんだ付けすることができる。その結果、電気的な接続を安定化しつつ組付性向上を図ることができる。

（３）第１金属板８１と一対の巻線７０，７１との間及び第２金属板８２と一対の巻線７０，７１との間に絶縁体１１０を介在させているので、金属板８０と巻線７０，７１との間の絶縁を容易にとることができる。

（４）絶縁体１１０は、第１金属板８１における一対の巻線７０，７１に対向する面に配置した第１絶縁体１１１と、第２金属板８２における一対の巻線７０，７１に対向する面に配置した第２絶縁体１１２とからなり、第１絶縁体１１１と第２絶縁体１１２とは環状をなしている。これにより、金属板８０と巻線７０，７１との間の絶縁を確実にとることができる。

（５）第１金属板８１及び第２金属板８２は、回路基板２９と、はんだ付けされている。よって、第１金属板８１及び第２金属板８２が回路基板２９に固定されているので、耐震性に優れる。

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。
○金属板８０は、銅板の他にも、アルミ板、真鍮板、ステンレス鋼材の板等で構成されていてもよい。また、銅などの非磁性金属に限らず磁性金属でもよい。ここで、金属板８０は鉄のような磁性金属を用いた場合には誘導電流が流れることに伴いさらに磁束が生じるので悪影響を及ぼす可能性があるので、非磁性金属が好ましい。

〇導電体が分割構造をなしていることにより、放熱性向上を図るべく第１導電体の厚みを第２導電体よりも厚くしてもよい。
〇はんだＳを介するだけでなく、立設部８１ｂ，８１ｃと立設部８２ｂ，８２ｃが直接接触することで、第１金属板８１と第２金属板８２が電気的に接続されていてもよい。また、はんだＳを介することなく、立設部８１ｂ，８１ｃと立設部８２ｂ，８２ｃが直接接触することのみで、第１金属板８１と第２金属板８２が電気的に接続されていてもよい。

あるいは、放熱性向上を図るべく第１導電体を第２導電体よりもより熱伝導率が高い材料を選択してもよい。例えば、第１導電体は銅合金であるとともに第２導電体も銅合金であるが、第１導電体の銅合金材料を第２導電体の銅合金材料よりも熱伝導率が高い組成とする。

あるいは、放熱性向上を図るべく第１導電体の厚みを第２導電体よりも厚くするとともに、第１導電体を第２導電体よりもより熱伝導率が高い材料を選択してもよい。
このように、板厚が一様な部品の場合、放熱部材と接していない面（図３（ｃ）での上側面）では渦電流による発熱を逃がしづらいので、工夫をする。つまり、２部品構成のため、求められる放熱性等のスペックに応じて、例えば放熱部材と接する第２金属板８２に対して放熱部材と接しない第１金属板８１の板厚や材料自体を変えることができ、放熱に対するロバスト性向上が図られる。

〇金属板８１，８２と巻線７０，７１との間の絶縁は、樹脂による絶縁体１１１，１１２に代わり、絶縁塗装でもよい。例えば、金属板８１，８２における巻線７０，７１と対向する箇所における、表面に樹脂塗装膜を形成してもよい。

〇金属板８１，８２と巻線７０，７１との間の絶縁は、樹脂による絶縁体１１１，１１２に代わり、巻線７０，７１における少なくとも金属板８１，８２と対向する部位に十分絶縁が取れる絶縁皮膜で被覆するようにしてもよい。

○ 第１金属板８１と巻線７０，７１との間に十分な距離の空隙を確保できる場合には第１絶縁体１１１を不要にすることも可能である。同様に、第２金属板８２と巻線７０，７１との間に十分な距離の空隙を確保できる場合には第２絶縁体１１２を不要にすることも可能である。また、回路基板２９と第１金属板８１の本体部８１ａとの間に十分な距離の空隙を確保できる場合には絶縁体１２０を不要にすることも可能である。

１１…車載用電動圧縮機、１８…圧縮部、１９…電動モータ、２９…回路基板、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、６０…コア、７０，７１…一対の巻線、８０…金属板、８１…第１金属板、８１ａ…立設部、８１ｂ…立設部、８１ｅ…端部、８２…第２金属板、８２ａ…立設部、８２ｂ…立設部、８２ｅ…端部、９２，９３…貫通孔、１１０…絶縁体、１１１…第１絶縁体、１１２…第２絶縁体。

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、
   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直流電流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、
   回路基板と、
   前記回路基板に実装されるコモンモードチョークコイルと、
   前記回路基板に実装されるとともに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、
   環状のコアと、
   前記コアに巻回された一対の巻線と、
   前記一対の巻線の両方を覆う環状の導電体と、を備え、
   前記導電体は、金属板である第１導電体と金属板である第２導電体からなり、
   前記第１導電体は、前記回路基板と前記コアとの間に挟まれるよう配置され、
   前記第２導電体は、前記回路基板とともに前記コアを挟むよう配置され、
   前記回路基板には、一対の貫通孔が形成され、
   前記第１導電体は、前記一対の貫通孔にそれぞれ挿通される一対の第１挿通部を有し、
   前記第２導電体は、前記一対の貫通孔にそれぞれ挿通される一対の第２挿通部を有し、
   前記一対の第１挿通部と前記一対の第２挿通部は、それぞれ電気的に接続されている
   ことを特徴とする車載用電動圧縮機。
2. 前記一対の第１挿通部と前記一対の第２挿通部は、前記一対の貫通孔を通して前記回路基板から突出した状態で、はんだ付けされている
   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導電体と前記一対の巻線との間及び前記第２導電体と前記一対の巻線との間に絶縁体を介在させてなる
   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. 前記絶縁体は、前記第１導電体における前記一対の巻線に対向する面に配置した第１絶縁体と、前記第２導電体における前記一対の巻線に対向する面に配置した第２絶縁体とからなり、
   前記第１絶縁体と前記第２絶縁体とは環状をなしている
   ことを特徴とする請求項３に記載の車載用電動圧縮機。
5. 前記第１導電体及び前記第２導電体は、前記回路基板と、はんだ付けされている
   ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の車載用電動圧縮機。

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