CN113451019A - 车载用电动压缩机 - Google Patents

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佐川拓也
贺川史大
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Abstract

提供一种车载用电动压缩机,该车载用电动压缩机能够在逆变器装置中的降噪部的共模扼流圈中,确保跨过第一绕组及第二绕组并将铁心覆盖的环状的导电体与绕组之间的爬电距离。共模扼流圈(34)具备绕组(70)、(71)和铜箔(81),在铜箔(81)的一方的面具有基膜(82),在铜箔(81)的另一方的面具有盖膜(83),铜箔(81)具备:第一端部(E1),其未设置有盖膜(83);以及第二端部(E2),其未设置有盖膜(83),且与第一端部(E1)接合而形成铜箔(81)的环状。三层层叠体(80)具备环状部(P1)和接合部(P2),对于端部(E1)、(E2),铜箔(81)被基膜(82)及盖膜(83)覆盖。

Description

车载用电动压缩机
技术领域
本发明涉及车载用电动压缩机。
背景技术
作为车载用电动压缩机中的对电动马达进行驱动的逆变器装置所使用的共模扼流圈的结构,有如下技术:通过采用由环状的导电体跨过第一绕组及第二绕组并将铁心覆盖的结构,从而将伴随于漏磁通而产生的电流在导电体中变换为热(例如,专利文献1、2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-187228号公报
专利文献2:日本特开2019-180218号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,需要确保在跨过第一绕组及第二绕组并将铁心覆盖的环状的导电体中的爬电距离。
本发明的目的在于,提供能够在逆变器装置中的降噪部的共模扼流圈中,确保跨过第一绕组及第二绕组并将铁心覆盖的环状的导电体与绕组之间的爬电距离的车载用电动压缩机。
用于解决课题的方案
用于解决上述课题的车载用电动压缩机的要旨在于,所述车载用电动压缩机具备:压缩部,其对流体进行压缩;电动马达,其驱动所述压缩部;以及逆变器装置,其驱动所述电动马达,所述逆变器装置具备:逆变器电路,其将直流电变换为交流电;以及降噪部,其设置于所述逆变器电路的输入侧,并且使向所述逆变器电路输入前的所述直流电所包含的共模噪声及常模噪声降低,所述降噪部具备:共模扼流圈;以及平滑电容器,其与所述共模扼流圈共同构成低通滤波器电路,所述共模扼流圈具备:环状的铁心;第一绕组,其卷绕于所述铁心;第二绕组,其卷绕于所述铁心,且与所述第一绕组分离并对置;以及环状且薄膜状的导电体,其跨过所述第一绕组及所述第二绕组且覆盖所述铁心,且所述导电体具有挠性,在所述导电体的一方的面具有与所述导电体贴合的具有挠性的第一绝缘层,在所述导电体的另一方的面具有与所述导电体贴合的具有挠性的第二绝缘层,所述导电体具备:第一端部,其未设置有所述第二绝缘层;以及第二端部,其未设置有所述第二绝缘层,并且与所述第一端部接合而形成所述导电体的环状,由所述第一绝缘层、所述导电体以及所述第二绝缘层层叠成的层叠体具备:环状部,其覆盖所述铁心;以及接合部,其从所述环状部向外侧突出,并将所述第一端部与所述第二端部接合,对于所述层叠体的端部,所述导电体被所述第一绝缘层与所述第二绝缘层中的至少一方覆盖。
根据上述结构,由于对于由第一绝缘层、导电体以及第二绝缘层层叠成的层叠体中的端部而言,导电体被第一绝缘层和第二绝缘层中的至少一方覆盖,因此能够在逆变器装置中的降噪部的共模扼流圈中,确保跨过第一绕组及第二绕组并将铁心覆盖的环状的导电体与绕组之间的爬电距离。
另外,优选的是,在车载用电动压缩机中,所述层叠体具有重叠部,该重叠部在所述环状部与所述接合部之间以所述第二绝缘层彼此重叠的方式从所述环状部朝向所述接合部延伸。
另外,优选的是,在车载用电动压缩机中,所述层叠体具有用于使所述第一绕组及所述第二绕组露出而进行散热的贯通孔。
另外,优选的是,在车载用电动压缩机中,所述第一绝缘层、以及所述第二绝缘层中的位于外周侧的绝缘层具有用于使所述导电体从所述绝缘层露出而进行散热的开口部。
另外,优选的是,在车载用电动压缩机中,所述层叠体具有以所述第一绝缘层彼此重叠的方式折回的折弯部,所述折弯部具有所述导电体的露出面,该露出面未设置有所述第二绝缘层。
另外,优选的是,在车载用电动压缩机中,所述导电体在所述接合部与所述环状部之间具有使所述导电体的宽度从所述接合部趋向所述环状部变窄而成的缩径部。
另外,优选的是,在车载用电动压缩机中,所述层叠体具有螺纹固定用贯通孔,所述螺纹固定用贯通孔用于将环状部保持在所述导电体的所述缩径部。
发明效果
根据本发明,能够在逆变器装置中的降噪部的共模扼流圈中,确保跨过第一绕组及第二绕组并将铁心覆盖环状的导电体与绕组之间的爬电距离。
附图说明
图1是示出车载用电动压缩机的概要的概要图。
图2是驱动装置及电动马达的电路图。
图3的(a)是电路基板及共模扼流圈的俯视图,图3的(b)是电路基板及共模扼流圈的右侧视图。
图4是图3的(a)的A-A线处的剖视图。
图5的(a)是共模扼流圈的俯视图,图5的(b)是共模扼流圈的右侧视图。
图6是图5的(a)的A-A线处的剖视图。
图7是共模扼流圈的立体图。
图8是共模扼流圈的仰视图(图6的B向视图)。
图9的(a)是三层层叠体的俯视图,图9的(b)是图9的(a)的A-A线处的剖视图。
图10的(a)是铜箔的俯视图,图10的(b)是铜箔的主视图。
图11的(a)是盖膜的俯视图,图11的(b)是盖膜的主视图。
图12的(a)是基膜的俯视图,图12的(b)是基膜的主视图。
图13的(a)是用于说明作用的共模扼流圈的俯视图,图13的(b)是三层层叠体的主视图。
图14的(a)是第二实施方式中的三层层叠体的俯视图,图14的(b)是第二实施方式中的三层层叠体的主视图。
图15是第二实施方式中的共模扼流圈的剖视图。
图16的(a)是第三实施方式中的三层层叠体的俯视图,图16的(b)是第三实施方式中的三层层叠体的主视图。
图17是第三实施方式中的共模扼流圈的剖视图。
图18的(a)是第四实施方式中的三层层叠体的俯视图,图18的(b)是第四实施方式中的三层层叠体的主视图。
图19是第四实施方式中的共模扼流圈的剖视图。
图20的(a)是第五实施方式中的三层层叠体的俯视图,图20的(b)是第五实施方式中的三层层叠体的主视图。
图21是比较例中的共模扼流圈的剖视图。
图22的(a)是比较例中的三层层叠体的俯视图,图22的(b)是图22的(a)的A-A线处的剖视图,图22的(c)是比较例中的三层层叠体的仰视图。
附图标记说明:
11…车载用电动压缩机,18…压缩部,19…电动马达,30…逆变器装置,31…逆变器电路,32…降噪部,34…共模扼流圈,35…X电容器,36…低通滤波器电路,60…铁心,70…第一绕组,71…第二绕组,80…三层层叠体,81…铜箔,82…基膜,83…盖膜,90…贯通孔,100…开口部,170…缩径部,171…螺纹固定用贯通孔,E1…第一端部,E2…第一端部,P1…环状部,P2…接合部,P3…重叠部,P5…折弯部,P10…接合部,P11…环状部。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,根据附图说明将本发明具体化的一个实施方式。本实施方式的车载用电动压缩机具备对作为流体的制冷剂进行压缩的压缩部,且用于车载用空调装置。即,本实施方式中的车载用电动压缩机的压缩对象的流体是制冷剂。
如图1所示,车载用空调装置10具备车载用电动压缩机11和外部制冷剂回路12,该外部制冷剂回路12对车载用电动压缩机11供给作为流体的制冷剂。外部制冷剂回路12例如具有热交换器及膨胀阀等。在车载用空调装置10中,利用车载用电动压缩机11对制冷剂进行压缩,并且利用外部制冷剂回路12来进行制冷剂的热交换以及膨胀,由此进行车内的制冷供暖。
车载用空调装置10具备对该车载用空调装置10的整体进行控制的空调ECU13。空调ECU13以能够掌控车内温度、汽车空调的设定温度等的方式构成,并基于这些参数来对车载用电动压缩机11发送接通/断开指令等各种指令。
车载用电动压缩机11具备壳体14,该壳体14形成有从外部制冷剂回路12吸入制冷剂的吸入口14a。
壳体14由具有传热性的材料(例如铝等金属)形成。壳体14接地到车辆的车身。壳体14具有相互组装的吸入壳体15和排出壳体16。吸入壳体15为向一个方向开口的有底筒状,且具有板状的底壁部15a、以及从底壁部15a的周缘部朝向排出壳体16立起的侧壁部15b。底壁部15a例如为大致板状,侧壁部15b例如为大致筒状。排出壳体16以将吸入壳体15的开口堵塞的状态组装于吸入壳体15。由此,在壳体14内形成有内部空间。吸入口14a形成于吸入壳体15的侧壁部15b。详细而言,吸入口14a配置在吸入壳体15的侧壁部15b中的比排出壳体16靠底壁部15a侧的位置。在壳体14形成有供制冷剂排出的排出口14b。排出口14b形成于排出壳体16,详细而言形成于排出壳体16中的与底壁部15a对置的部位。
车载用电动压缩机11具备收容在壳体14内的旋转轴17、压缩部18、以及电动马达19。旋转轴17被支承为相对于壳体14能够旋转的状态。
旋转轴17以其轴线方向与板状的底壁部15a的厚度方向(换言之,为筒状的侧壁部15b的轴线方向)一致的状态进行配置。旋转轴17与压缩部18连结。
压缩部18配置在壳体14内的比吸入口14a(换言之,底壁部15a)靠排出口14b侧的位置。在压缩部18中,通过旋转轴17旋转而将从吸入口14a吸入到壳体14内的制冷剂压缩,并将该压缩后的制冷剂从排出口14b排出。需要说明的是,压缩部18的具体结构可以是涡旋式、活塞式、叶片式等任意结构。
电动马达19配置于壳体14内的压缩部18与底壁部15a之间。电动马达19通过使处于壳体14内的旋转轴17旋转而驱动压缩部18。电动马达19例如具有相对于旋转轴17固定的圆筒形状的转子20、以及固定于壳体14的定子21。定子21具有圆筒形状的定子铁心22、以及卷绕于在定子铁心22形成的齿的线圈23。转子20和定子21在旋转轴17的径向上对置。通过对线圈23通电,使得转子20及旋转轴17旋转,而利用压缩部18进行制冷剂的压缩。
如图1所示,车载用电动压缩机11具备:驱动装置24,其使电动马达19驱动,且输入有直流电;以及盖构件25,其划分出对驱动装置24进行收容的收容室S0。
盖构件25由具有传热性的、非磁性体的导电性材料(例如铝等金属)构成。盖构件25为朝向壳体14、详细而言为朝向吸入壳体15的底壁部15a开口的有底筒状。盖构件25在开口端与底壁部15a对接的状态下,通过螺栓26安装于壳体14的底壁部15a。盖构件25的开口被底壁部15a堵塞。收容室S0由盖构件25和底壁部15a形成。收容室S0配置在壳体14外,且相对于底壁部15a配置在与电动马达19相反的一侧。压缩部18、电动马达19及驱动装置24在旋转轴17的轴线方向上排列。
在盖构件25设置有连接器27,驱动装置24与连接器27电连接。经由连接器27,而从搭载于车辆的车载用蓄电装置28向驱动装置24输入直流电,并且使得空调ECU13与驱动装置24电连接。车载用蓄电装置28是指搭载于车辆的直流电源,例如二次电池、电容器等。
如图1所示,在收容室S0配置有电路基板29。电路基板29为板状。电路基板29相对于底壁部15a以在旋转轴17的轴线方向上隔开规定的间隔的方式相对配置。驱动装置24具备逆变器装置30、以及用于将连接器27与逆变器装置30电连接的两根连接线EL1、EL2。驱动装置24使用电路基板29构成。
逆变器装置30用于驱动电动马达19。逆变器装置30具备逆变器电路31(参照图2)和降噪部32(参照图2)。逆变器电路31用于将直流电变换为交流电。降噪部32设置于逆变器电路31的输入侧,并且用于使输入逆变器电路31之前的直流电所包含的共模噪声及常模噪声降低。
接下来,对电动马达19及驱动装置24的电气结构进行说明。
如图2所示,电动马达19的线圈23例如成为具有u相线圈23u、v相线圈23v以及w相线圈23w的三相结构。各线圈23u~23w例如进行了Y接线。逆变器电路31具备与u相线圈23u对应的u相开关元件Qu1、Qu2、与v相线圈23v对应的v相开关元件Qv1、Qv2、以及与w相线圈23w对应的w相开关元件Qw1、Qw2。各开关元件Qu1~Qw2例如是IGBT等电源开关元件。需要说明的是,开关元件Qu1~Qw2具有回流二极管(体二极管)Du1~Dw2。各u相开关元件Qu1、Qu2经由连接线而相互串联连接,该连接线与u相线圈23u连接。并且,各u相开关元件Qu1、Qu2的串联连接体与两连接线EL1、EL2电连接,向上述串联连接体输入有来自车载用蓄电装置28的直流电。需要说明的是,对于其他开关元件Qv1、Qv2、Qw1、Qw2而言,其是除了对应的线圈不同这方面以外与u相开关元件Qu1、Qu2相同的连接方案。
驱动装置24具备对各开关元件Qu1~Qw2的开关动作进行控制的控制部33。控制部33可以通过例如一个以上的专用的硬件电路及/或按照计算机程序(软件)进行动作的一个以上的处理器(控制电路)来实现。处理器包括CPU以及RAM及ROM等存储器,存储器例如保存有构成为使处理器执行各种处理的程序代码或指令。存储器即计算机可读介质包括能够由通用或专用的计算机访问的所有能够利用的介质。
控制部33经由连接器27与空调ECU13电连接,并基于来自空调ECU13的指令来使各开关元件Qu1~Qw2周期性地接通/断开。详细而言,控制部33基于来自空调ECU13的指令,对各开关元件Qu1~Qw2进行脉冲幅度调制控制(PWM控制)。更具体而言,控制部33利用载波信号(输送波信号)和指令电压值信号(比较对象信号)来生成控制信号。然后,控制部33通过利用生成的控制信号进行各开关元件Qu1~Qw2的接通/断开控制,从而将直流电变换为交流电。
降噪部32具备电路基板29(参照图1)、装配于电路基板29的共模扼流圈34、以及装配于电路基板29的X电容器35。作为平滑电容器的X电容器35与共模扼流圈34共同构成低通滤波器电路36。低通滤波器电路36设置在连接线EL1、EL2上。就电路而言,低通滤波器电路36设置在连接器27与逆变器电路31之间。共模扼流圈34设置在两连接线EL1、EL2上。X电容器35相对于共模扼流圈34设置在后段(逆变器电路31侧),并与两连接线EL1、EL2电连接。由共模扼流圈34和X电容器35构成LC谐振电路。即,本实施方式的低通滤波器电路36是包括共模扼流圈34的LC谐振电路。
两Y电容器37、38相互串联连接。详细而言,驱动装置24具备将第一Y电容器37的一端与第二Y电容器38的一端连接的旁通线EL3。该旁通线EL3接地到车辆的车身。另外,两Y电容器37、38的串联连接体设置在共模扼流圈34与X电容器35之间,并与共模扼流圈34电连接。第一Y电容器37的与上述一端相反的一侧的另一端连接于第一连接线EL1,详细而言为连接于第一连接线EL1中的将共模扼流圈34的第一绕组与逆变器电路31连接的部分。第二Y电容器38中的与上述一端相反的一侧的另一端连接于第二连接线EL2,详细而言为连接于第二连接线EL2中的将共模扼流圈34的第二绕组与逆变器电路31连接的部分。
在车辆中,作为车载用设备,例如对于PCU(动力控制单元)39来说,其与驱动装置24分开地搭载。PCU39利用由车载用蓄电装置28供给的直流电来使搭载于车辆的行驶用马达等驱动。即,在本实施方式中,PCU39和驱动装置24相对于车载用蓄电装置28并联连接,车载用蓄电装置28被PCU39和驱动装置24共用。PCU39例如具备:升压转换器40,其具有升压开关元件,并且通过周期性地使该升压开关元件接通/断开来使车载用蓄电装置28的直流电升压;以及电源用电容器41,其与车载用蓄电装置28并联连接。另外,虽然省略了图示,但PCU39具备行驶用逆变器,该行驶用逆变器将被升压转换器40升压后的直流电变换为能够驱动行驶用马达的驱动电力。
接下来,使用图3的(a)、图3的(b)、图4、图5的(a)、图5的(b)、图6、图7、图8、图9的(a)、图9的(b)、图10的(a)、图10的(b)、图11的(a)、图11的(b)、图12的(a)、图12的(b)、图13的(a)、图13的(b)对共模扼流圈34的结构进行说明。
需要说明的是,在附图中规定了三轴正交坐标,且将图1的旋转轴17的轴线方向设为Z方向,将与Z方向正交的方向设为X、Y方向。
如图5的(a)、图5的(b)、图6所示,共模扼流圈34具备壳体50、铁心60、第一绕组70、第二绕组71以及带板状的三层层叠体80,该三层层叠体80具有作为环状的导电体的铜箔81。在收容有铁心60的壳体50中卷绕有绕组70、绕组71,且对绕组70、71在卷有三层层叠体80的状态下进行使用。
如图5的(a)、图5的(b)、图6所示,铁心60收容于壳体50的内部。铁心60如图6所示的那样呈截面四边形状,且在图5的(a)所示的X-Y平面中整体呈大致长方形的环状。
如图5的(a)、图5的(b)、图6所示,壳体50呈环状且为树脂制,并具有电绝缘性。壳体50具备主体部51和壁52。主体部51除了开口部51a(参照图7)以外,将铁心60的全部覆盖。如图5的(a)、图5的(b)、图6所示,在主体部51卷有绕组70、71。图7的开口部51a设置在绕组70与绕组71之间,且开口部51a使绕组70与绕组71之间的铁心60的一部分向外露出。
壁52在铁心60的内周面侧以在绕组70与绕组71之间沿Z方向延伸的方式设置。由壁52将绕组70和绕组71隔开。
如图5的(a)、图5的(b)、图6所示,第一绕组70卷绕于壳体50的外表面。第二绕组71卷绕于壳体50的外表面。详细而言,壳体50的主体部51具备第一直线部51b和第二直线部51c,第一直线部51b和第二直线部51c以相互平行的方式直线地延伸。在第一直线部51b卷绕有第一绕组70的至少一部分。在第二直线部51c卷绕有第二绕组71的至少一部分。两绕组70、71的卷绕方向彼此呈相反的方向。另外,第一绕组70与第二绕组71分离并对置。
如图4所示,三层层叠体80是隔着铜箔81将基膜82和盖膜83进行层叠而成的结构,详细而言,经由粘接剂84将基膜82粘接在铜箔81的一方的面,并且经由粘接剂85将盖膜83粘接在铜箔81的另一方的面。作为第一绝缘层的基膜82由聚酰亚胺构成,作为第二绝缘层的盖膜83由聚酰亚胺构成。需要说明的是,基膜82与铜箔81之间也可以在没有粘接剂84的状态下通过热熔敷等进行粘接。带状的三层层叠体80沿X方向延伸。
铜箔81为环状且薄膜状并具有挠性,且跨过第一绕组70及第二绕组71并将铁心60覆盖。
基膜82具有挠性且粘接于铜箔81的一方的面。盖膜83具有挠性且粘接于铜箔81的另一方的面。
铜箔81如图9的(a)的开口部83i所示的那样具备未设置有盖膜83的第一端部E1。另外,铜箔81如图9的(a)的开口部83j所示的那样具备第二端部E2,该第二端部E2未设置有盖膜83,并且与第一端部E1通过焊料S3(参照图6)接合而形成铜箔81的环状(参照图6)。
如图6所示,对于由基膜82、铜箔81以及盖膜83构成的三层层叠体80中的端部(图9的(b)中的左侧的端部E1和右侧的端部E2),铜箔81被基膜82及盖膜83覆盖。这样,三层层叠体80成为与通常的柔性印刷基板相同的结构。也就是说,三层层叠体80也可以称为柔性印刷基板。
如图6所示,三层层叠体80具有环状部P1、接合部P2以及重叠部P3。环状部P1将铁心60覆盖。接合部P2从环状部P1向外侧突出,并且将第一端部E1与第二端部E2接合。具体而言,通过焊料S3将铜箔81的端部E1、E2接合。重叠部P3在环状部P1与接合部P2之间以盖膜83彼此重叠的方式从环状部P1朝向接合部P2延伸。
如图6、图8所示,三层层叠体80具有用于使第一绕组70及第二绕组71露出而进行散热的贯通孔90。也就是说,如图10的(a)所示,在铜箔81形成有长方形的贯通孔81d,且如图11的(a)所示,在盖膜83形成有长方形的开口部83d,且如图12的(a)所示,在基膜82形成有长方形的贯通孔82d,并且铜箔81的贯通孔81d、盖膜83的开口部83d、以及基膜82的贯通孔82d重叠,从而形成图6、图8的三层层叠体80的长方形的贯通孔90。
如图6、图8所示,盖膜83在贯通孔90的周围具有用于使铜箔81露出而进行散热的开口部100。也就是说,图11的(a)所示的盖膜83的长方形的开口部83d形成为比图10的(a)所示的铜箔81的贯通孔81d大,在图6、图8的三层层叠体80中,在贯通孔90的周围形成有供铜箔81露出的长方形的开口部100。另外,图12的(a)所示的基膜82的贯通孔82d形成为比图10的(a)所示的铜箔81的贯通孔81d小,且在图8所示的三层层叠体80中,基膜82从铜箔81的贯通孔81d向内周侧突出。由此,进一步确保了露出的铜箔81与绕组70、71之间的绝缘。
在图9的(a)所示的三层层叠体80中,形成有散热用的贯通孔90、比贯通孔90大的散热用的开口部(铜箔的露出部)100、一对焊接用的开口部(铜箔的露出部)83e、83f、一对焊接用的开口部(铜箔的露出部)83g、83h、以及两端部E1、E2的一对焊接用的开口部(铜箔的露出部)83i、83j。
如图9的(a)所示,三层层叠体80通过在沿X方向延伸的折回线Lw1处折回而构成。
折回前的三层层叠体80中的铜箔81成为图10的(a)、图10的(b)所示的结构。另外,基膜82成为图12的(a)、图12的(b)所示的结构。盖膜83成为图11的(a)、图11的(b)所示的结构。
在图10的(a)、图10的(b)中,铜箔81包括3片铜箔81a、81b、81c。铜箔81a呈沿X方向延伸的带状。在铜箔81a的一端部处,铜箔81b在Y方向上隔开配置,并且在铜箔81a的另一端部处,铜箔81c在Y方向上隔开配置。在铜箔81a形成有长方形的贯通孔81d。图9的(a)的折回线Lw1穿过图10的(a)中的铜箔81a与铜箔81b、81c之间。
在图12的(a)、图12的(b)中,基膜82包括第一矩形部82a、第二矩形部82b、以及第三矩形部82c。第一矩形部82a沿X方向延伸。在第一矩形部82a中的长边的左端的一侧连续地形成有第二矩形部82b,并且在第一矩形部82a中的长边的右端的一边侧连续地形成有第三矩形部82c。在第一矩形部82a形成有长方形的贯通孔82d。图9的(a)的折回线Lw1穿过图12的(a)中的第一矩形部82a与第二矩形部82b之间的边界、以及第一矩形部82a与第三矩形部82c之间的边界。
在图11的(a)、图11的(b)中,盖膜83包括第一矩形部83a、第二矩形部83b以及第三矩形部83c。第一矩形部83a沿X方向延伸。在第一矩形部83a中的长边的左端的一边侧连续地形成有第二矩形部83b且在长边的右端的一边侧连续地形成有第三矩形部83c。在第一矩形部83a的靠近中央的部位形成有长方形的开口部83d。在第一矩形部83a的左端部形成有长方形的开口部83e。在第二矩形部83b的右端部形成有长方形的开口部83f。在第一矩形部83a的右端部形成有长方形的开口部83g。在第三矩形部83c的左端部形成有长方形的开口部83h。在第二矩形部83b的左端部形成有长方形的开口部83i。在第三矩形部83c的右端部形成有长方形的开口部83j。图9的(a)的折回线Lw1穿过图11的(a)中的第一矩形部83a与第二矩形部83b之间的边界、以及第一矩形部83a与第三矩形部83c之间的边界。
利用焊料S1(参照图6)将图11的(a)所示的经由开口部83e露出的铜箔81a与经由开口部83f露出的铜箔81b借助金属镀覆层Lp1、Lp2(参照图9)接合。另外,利用焊料S2(参照图6)将图11的(a)所示的经由开口部83g露出的铜箔81a与经由开口部83h露出的铜箔81c借助金属镀覆层Lp3、Lp4(参照图9)接合。
利用焊料S3(参照图6)将图11的(a)所示的经由开口部83i露出的铜箔81b与经由开口部83j露出的铜箔81c借助金属镀覆层Lp5、Lp6(参照图9)接合。
通过在铜箔81的焊接区域的表面设置金属镀覆层Lp1~Lp6,使得焊接变得容易。
如图6、图9的(a)所示,三层层叠体80具有以基膜82彼此重叠的方式折回的折弯部P5,折弯部P5具有铜箔81的露出面,该露出面由于开口部83e、83f、83g、83h而未设置有盖膜83。
另外,如图9的(a)、图9的(b)所示,在铜箔81中的作为散热部的、盖膜83的开口部100(铜箔的露出部)形成有金属镀覆层Lp7。通过该金属镀覆层Lp7来防止铜箔81中的盖膜83的开口部(铜箔的露出部)的腐蚀。
如图6所示,环状的铜箔81跨过第一绕组70及第二绕组71并覆盖铁心60及壳体50。铜箔81的在第一绕组70与第二绕组71之间对置的部位彼此分离。
如图3的(a)、图3的(b)、图4所示,对于铁心60的一部分卷绕的第一绕组70,其在两端部70e穿过电路基板29的贯通孔(通孔)29A并从电路基板29突出的状态下焊接于电路基板29。在铁心60的其他部分卷绕的第二绕组71与第一绕组70分离并对置,并且该第二绕组71在两端部71e穿过电路基板29的贯通孔(通孔)29B并从电路基板29突出的状态下焊接于电路基板29。绕组70、71的端部70e、71e分别通过焊接而与形成于电路基板29的导体图案电连接。
如图5的(a)所示,呈四边形状(口字状)的、壳体50中的一方的短边部以及另一方的短边部成为未被三层层叠体80的铜箔81覆盖的露出部。如图4所示,在三层层叠体80中的与吸入壳体15的底壁部15a相对的面配置有散热构件(散热润滑脂、散热片等)130。由此,绕组70、71及铜箔81与吸入壳体15热接合,乃至与壳体14热结合。
在制造时,如接下来所述的那样进行制造。
如图9的(a)、图9的(b)所示,准备三层层叠体80。然后,如图9的(a)所示,将三层层叠体80按由虚线表示的折回线Lw1折回。进而,如图6所示,用焊料S1将经由盖膜83的开口部83e(参照图11的(a))露出的铜箔81与经由开口部83f(参照图11的(a))露出的铜箔81接合。另外,用焊料S2将经由盖膜83的开口部83g(参照图11的(a))露出的铜箔81与经由开口部83h(参照图11的(a))露出的铜箔81接合。另外,用焊料S3将经由盖膜83的开口部83i(参照图11的(a))露出的铜箔81与经由开口部83j(参照图11的(a))露出的铜箔81接合。在进行焊接前,预先在经由开口部83d、83e、83f、83g、83h、83i、83j露出的铜箔81的表面形成金属镀覆层Lp1~Lp7。
如图5的(a)、图5的(b)、图6所示,对于在壳体50内将铁心60收纳并将第一绕组70及第二绕组71卷绕的结构,当在将由基膜82、铜箔81以及盖膜83构成的三层层叠体80卷附时的铜箔81的一端与另一端焊接时,既可以在将三层层叠体80卷绕于绕组70、71的外侧的状态下进行焊接,也可以在将铜箔81的一端与另一端焊接后,在绕组70、71的外周侧配置三层层叠体80。
图21、图22的(a)、图22的(b)、图22的(c)是比较例。
如图22的(a)、图22的(b)、图22的(c)所示,就三层层叠体200而言,由于制造限制而不能制作出如图21所示的结构,该结构相对于铜箔202在双面的基膜201及盖膜203自由地形成开口部,并使铜箔202露出于盖膜203及基膜201的两侧。也就是说,当在基膜201上粘接铜箔202并在该铜箔202上粘接了盖膜203后,只是在盖膜203蚀刻出所希望的开口部。这样,能够在盖膜203将开口部形成为所希望的形状,但是不能在基膜201将开口部形成为所希望的形状,从而成为相对于铜箔202的单面开口,而不能成为双面开口结构。
接下来,对作用进行说明。
首先,使用图13的(a)、图13的(b)对常模(差模)进行说明。
如图13的(a)所示,通过第一绕组70及第二绕组71的通电而使得电流i1、i2流动。伴随于此,在铁心60产生磁通φ1、φ2且产生漏磁通φ3、φ4。在此,如图13的(b)所示,为了在与产生的漏磁通φ3、φ4抗衡的方向上产生磁通,感应电流i10在铜箔81的内部沿周向流动。
这样一来,在铜箔81中,为了在与伴随于第一绕组70及第二绕组71的通电而产生的漏磁通抗衡的方向上产生磁通,而使得感应电流(洞电流)i10在内部沿周向流动。感应电流沿周向流动是指以环绕铁心60的方式流动。
在共模中,通过第一绕组70及第二绕组71的通电而使得电流朝向相同的方向流动。伴随于此,在铁心60产生相同朝向的磁通。这样一来,共模电流通电时在铁心60内部产生磁通而几乎不产生漏磁通,因此能够保持共同阻抗。
在呈带状且闭环状的铜箔81中,电流以在与漏磁通抗衡的方向上产生磁通的方式在内部流动,并消耗电力而发热。
另外,对于三层层叠体80中的端部E1、E2,铜箔81被基膜82及盖膜83覆盖,而能够确保环状的铜箔81与绕组70、71之间的爬电距离。
这样一来,通过用环状的导电体即铜箔81卷绕共模扼流圈34,从而使得感应电流流动而进行电力消耗,由此能够抑制谐振峰。特别是,通过使用具有挠性的三层层叠体80,而使得绝缘性、搭载性优异。也就是,通过用由聚酰亚胺构成的膜82、83夹着铜箔81,而能够使铜箔81绝缘而能够确保绝缘性,并且柔软性、弯曲性优异,从而使得搭载性优异。
如图4所示,在绕组70、71产生的热Q1由于绕组70、71与底壁部15a热接合,因此在绕组70、71中产生的热经由散热构件130向底壁部15a逃逸。因此,朝向散热面的散热性优异。
另外,如图4所示,在铜箔81产生的热Q2由于铜箔81与底壁部15a热接合,因此经由散热构件130向底壁部15a逃逸。因此,朝向散热面的散热性优异。即,通过将三层层叠体80的铜箔81开口而经由散热构件130向铝制底壁部15a直接散热,从而散热性提高。
如使用图21、图22的(a)、图22的(b)、图22的(c)所说明的那样,对于三层层叠体80,由于制造限制,铜箔81的开口仅能够形成于盖膜侧(单面),而不能形成双面开口。在本实施方式中,通过对单面开口进行形状设计,能够实现与双面开口同等的功能。
根据上述实施方式,能够得到如以下那样的效果。
(1)作为车载用电动压缩机11的结构,具备:压缩部18,其对作为流体的制冷剂进行压缩;电动马达19,其驱动压缩部18;以及逆变器装置30,其驱动电动马达19。逆变器装置30具备:逆变器电路31,其将直流电变换为交流电;以及降噪部32,其设置于逆变器电路31的输入侧,并且使向逆变器电路31输入前的直流电所包含的共模噪声及常模噪声降低。降噪部32具备:共模扼流圈34;以及作为平滑电容器的X电容器35,其与共模扼流圈34共同构成低通滤波器电路36。共模扼流圈34具备;环状的铁心60;第一绕组70,其卷绕于铁心60;第二绕组71,其卷绕于铁心60,且与第一绕组70分离并对置;以及作为导电体的铜箔81,其跨过第一绕组70及第二绕组71且将铁心60覆盖,该铜箔81为环状且薄膜状并具有挠性。在铜箔81的一方的面具有与铜箔81贴合且具有挠性的、作为第一绝缘层的基膜82,在铜箔81的另一方的面具有与铜箔81贴合且具有挠性的、作为第二绝缘层的盖膜83。铜箔81具备:第一端部E1,其未设置有盖膜83;以及第二端部E2,其未设置有盖膜83,且与第一端部E1接合而形成铜箔81的环状。作为由基膜82、铜箔81以及盖膜83层叠成的层叠体的三层层叠体80具备:环状部P1,其将铁心60覆盖;接合部P2,其从环状部P1向外侧突出,并将第一端部E1与第二端部E2接合。对于三层层叠体80的端部E1、E2,铜箔81被基膜82及盖膜83覆盖。
因此,在逆变器装置30中的降噪部32的共模扼流圈34中,能够确保跨过第一绕组70及第二绕组71并将铁心60覆盖的环状的铜箔81与绕组70、71之间的爬电距离。
另外,当将由基膜82、铜箔81以及盖膜83构成的三层层叠体80中的铜箔81的一端与另一端进行焊接时,铜箔81由于被基膜82及盖膜83覆盖,因此难以附着焊料球。
另外,当从在绕组70、71的周围卷有铜箔81的状态起,将铜箔81的两端进行焊接而使铜箔81形成为环状时,绕组70、71与焊接部位分离,能够使得难以通过焊接时的热对绕组70、71带来影响。
(2)三层层叠体80具有重叠部P3,该重叠部P3在环状部P1与接合部P2之间以盖膜83彼此重叠的方式从环状部P1朝向接合部P2延伸,因此在确保第一端部E1与第二端部E2接合的接合部P2和绕组70、71之间的爬电距离的方面是优选的。
(3)三层层叠体80具有用于使第一绕组70及第二绕组71露出而进行散热的贯通孔90。因此,绕组70、71的散热性优异。
(4)基膜82、以及盖膜83中的位于外周侧的作为绝缘层的盖膜83具有用于使铜箔81从作为绝缘层的盖膜83露出而进行散热的开口部100。因此,铜箔81的散热性优异。
(5)三层层叠体80具有以基膜82彼此重叠方式折回的折弯部P5,折弯部P5具有铜箔81的露出面,该露出面由于开口部83e、83f、83g、83h而未设置有盖膜83。也就是说,采用折回结构、以及图6中的基于焊料S1、S2所实现的接合结构是实用的。
(第二实施方式)
接下来,以与第一实施方式的不同点为中心来说明第二实施方式。
当在图9中将三层层叠体80按折回线Lw1折回后,如图6所示,用焊料S1、S2进行接合并且用焊料S3将两端接合,从而使铜箔81成为环状。与此相对,在本实施方式中,如图14的(a)、图14的(b)所示,三层层叠体140层叠有基膜142、铜箔141以及盖膜143,且形成有散热用的贯通孔145、比贯通孔145大的散热用的开口部(铜箔的露出部)146、以及一对焊接用的开口部(铜箔的露出部)147、148。并且,当在按折回线Lw2向外侧折回后,如图15所示,用焊料S10接合而使铜箔141成为环状。来自绕组70、71的热Q1通过贯通孔145而经由散热构件131向底壁部15a散热。另外,来自从开口部146露出的铜箔141的热Q2经由散热构件131向底壁部15a散热。
这样一来,虽然在第一实施方式中,需要在折回时使两端的焊接部位一致,但在第二实施方式中能够避免该情况。
(第三实施方式)
接下来,以与第一实施方式的不同点为中心来说明第三实施方式。
代替图6、图9,而在本实施方式中如图16的(a)、图16的(b)所示,三层层叠体150层叠有基膜152、铜箔151以及盖膜153,且在散热用的贯通孔155的内部,铜箔的矩形部151a、151b从Y方向露出。另外,在三层层叠体150形成有一对焊接用的开口部(铜箔的露出部)156、157。并且,当在按铜箔的矩形部151a的根部的折回线Lw3、以及铜箔的矩形部151b的根部的折回线Lw4折回后,如图17所示,用焊料S20接合而使铜箔151成为环状。来自绕组70、71的热Q1通过贯通孔155并经由散热构件132向底壁部15a散热。另外,来自铜箔的矩形部151a、151b的热Q2向底壁部15a散热。
(第四实施方式)
接下来,以与第一实施方式的不同点为中心来说明第四实施方式。
代替图6、图9,而在本实施方式中如图18的(a)、图18的(b)所示,三层层叠体160层叠有基膜162、铜箔161以及盖膜163,且形成有散热用的贯通孔165、以及一对焊接用的开口部166、167。另外,在三层层叠体160中的比开口部166靠端部侧的位置设置有散热用的开口部(铜箔的露出部)168。并且,如图19所示,在一对焊接用的开口部166、167,经由焊料S30接合而使铜箔161成为环状。来自绕组70、71的热Q1通过贯通孔165并经由散热构件133向底壁部15a散热。另外,来自从开口部168露出的铜箔141的热Q2经由散热构件134散热。
(第五实施方式)
接下来,以与第四实施方式的不同点为中心来说明第五实施方式。
代替图18的(a)、图18的(b),而在本实施方式中采用了图20的(a)、图20的(b)所示的结构。
在由基膜162、铜箔161以及盖膜163构成的三层层叠体160中,在焊接时,将三层层叠体160的一端与另一端从重叠的状态起夹在一对加热器之间进行加热。铜箔161在接合部P10(参照图19)与卷绕于绕组70、71的环状部P11(参照图19)之间具有用于抑制接合时的热的逃逸的缩径部170。即,铜箔161在接合部P10与环状部P11之间具有使铜箔161的宽度从接合部P10趋向环状部P11变窄而成的缩径部170。因此,对焊接部位进行加热时的热难以从焊接部位向环状部P11逃逸,从而焊接的可靠性提高。
另外,由基膜162、铜箔161以及盖膜163构成的三层层叠体160在铜箔161的缩径部170具有用于保持环状部P11的螺纹固定用贯通孔171。详细而言,螺钉穿过贯通孔171,且螺钉螺入壳体的底壁部15a,由此对环状部P11进行保持。贯通孔171也可以用于利用焊接进行的端部彼此接合时的固定。另外,在图20的(a)中,在铜箔161中的比接合部P10靠外周侧的位置也形成有缩径部172及螺纹固定用贯通孔173。
需要说明的是,也可以与缩径部170无关地设置螺纹固定用贯通孔。
实施方式不限定于上述内容,例如,也可以如下那样具体化。
○对于由基膜82、铜箔81以及盖膜83构成的三层层叠体80中的端部,铜箔81被基膜82及盖膜83覆盖,但也可以被基膜82覆盖或被盖膜83覆盖。总之,只要对于三层层叠体80中的端部而言,铜箔81被基膜82与盖膜83中的至少一方覆盖即可。
○作为三层层叠体的结构,导电体也可以使用铜箔以外的其他材料,总之,只要具有电传导性且具有挠性即可。
○作为三层层叠体的结构,第一绝缘层及第二绝缘层也可以是聚酰亚胺以外的材料,总之,只要具有绝缘性且具有挠性即可。

Claims (7)

1.一种车载用电动压缩机,其特征在于,
所述车载用电动压缩机具备:压缩部,其对流体进行压缩;电动马达,其驱动所述压缩部;以及逆变器装置,其驱动所述电动马达,
所述逆变器装置具备:
逆变器电路,其将直流电变换为交流电;以及
降噪部,其设置于所述逆变器电路的输入侧,并且使向所述逆变器电路输入前的所述直流电所包含的共模噪声及常模噪声降低,
所述降噪部具备:
共模扼流圈;以及
平滑电容器,其与所述共模扼流圈共同构成低通滤波器电路,
所述共模扼流圈具备:
环状的铁心;
第一绕组,其卷绕于所述铁心;
第二绕组,其卷绕于所述铁心,且与所述第一绕组分离并对置;以及
环状且薄膜状的导电体,其跨过所述第一绕组及所述第二绕组且覆盖所述铁心,且所述导电体具有挠性,
在所述导电体的一方的面具有与所述导电体贴合的具有挠性的第一绝缘层,在所述导电体的另一方的面具有与所述导电体贴合的具有挠性的第二绝缘层,
所述导电体具备:
第一端部,其未设置有所述第二绝缘层;以及
第二端部,其未设置有所述第二绝缘层,并且与所述第一端部接合而形成所述导电体的环状,
由所述第一绝缘层、所述导电体以及所述第二绝缘层层叠成的层叠体具备:环状部,其覆盖所述铁心;以及接合部,其从所述环状部向外侧突出,并将所述第一端部与所述第二端部接合,
对于所述层叠体的端部,所述导电体被所述第一绝缘层与所述第二绝缘层中的至少一方覆盖。
2.根据权利要求1所述的车载用电动压缩机,其特征在于,
所述层叠体具有重叠部,该重叠部在所述环状部与所述接合部之间以所述第二绝缘层彼此重叠的方式从所述环状部朝向所述接合部延伸。
3.根据权利要求1或2所述的车载用电动压缩机,其特征在于,
所述层叠体具有用于使所述第一绕组及所述第二绕组露出而进行散热的贯通孔。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的车载用电动压缩机,其特征在于,
所述第一绝缘层、以及所述第二绝缘层中的位于外周侧的绝缘层具有用于使所述导电体从所述绝缘层露出而进行散热的开口部。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的车载用电动压缩机,其特征在于,
所述层叠体具有以所述第一绝缘层彼此重叠的方式折回的折弯部,所述折弯部具有所述导电体的露出面,该露出面未设置有所述第二绝缘层。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的车载用电动压缩机,其特征在于,
所述导电体在所述接合部与所述环状部之间具有使所述导电体的宽度从所述接合部趋向所述环状部变窄而成的缩径部。
7.根据权利要求6所述的车载用电动压缩机,其特征在于,
所述层叠体具有螺纹固定用贯通孔,该螺纹固定用贯通孔用于将环状部保持在所述导电体的所述缩径部。
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