JP2021052517A - 車載用電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】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。【解決手段】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、金属薄膜７０と、金属薄膜７０の内周面と第１の巻線６０及び第２の巻線６１の外面との間に配置された樹脂層８０を備える。金属薄膜７０は、筒状かつ帯状をなし、コア５０は金属薄膜７０に覆われない露出部５３，５４を有し、樹脂層８０は、筒状かつ帯状をなし、金属薄膜７０は樹脂層８０の両端の間に全体が収まるよう配置されている。【選択図】図３

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、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、前記導電体の内周面と前記第１の巻線及び前記第２の巻線の外面との間に配置された絶縁層と、を備え、前記導電体は、筒状かつ帯状をなし、前記コアは、前記導電体に覆われない露出部を有し、前記絶縁層は、筒状かつ帯状をなし、前記導電体は前記絶縁層の両端の間に全体が収まるよう配置され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、絶縁層が筒状かつ帯状の導電体の内周面と第１の巻線及び第２の巻線の外面との間に配置されているため、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ために抵抗性分が高まるよう導電体を薄くしても強度を保持しつつ剛性を高めることができる。さらに、絶縁層は、筒状かつ帯状をなし、導電体は絶縁層の両端の間に全体が収まるよう配置されているため、導電体と第１の巻線及び第２の巻線との絶縁性を確保することができる。

車載用電動圧縮機において、前記導電体の外面の少なくとも一部を覆う樹脂層を更に備えるとよい。この場合、樹脂層で導電体を保護することができる。
車載用電動圧縮機において、前記樹脂層は筒状かつ帯状をなし、前記導電体は前記樹脂層の両端の間に全体が収まるよう配置されているとよい。この場合、樹脂層で絶縁性をさらに確保することができる。

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の巻線のそれぞれは、前記コアに巻回される巻回部と、前記巻回部の両端から延びるとともに前記導電体の移動を規制可能な一対のリード部を備えているとよい。この場合、電動圧縮機が振動しても導電体の両端から外側に巻回部がはみ出ることが抑制され、ダンピング効果が安定する。

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）は図３（ａ）のコモンモードチョークコイルの右側面図（図３（ａ）のＢ矢視図）、（ｂ）は図３（ａ）のＡ−Ａ線での断面図。 （ａ）はコア、巻線、金属薄膜、及びその内周側の樹脂層の平面図、（ｂ）はコア、巻線、金属薄膜、及びその内周側の樹脂層の正面図。 （ａ）はコア、巻線及び内周側の樹脂層の平面図、（ｂ）はコア、巻線及び内周側の樹脂層の正面図。 （ａ）はコア及び巻線の平面図、（ｂ）はコア及び巻線の正面図。 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。 （ａ）は別例のコモンモードチョークコイルの平面図、（ｂ）は別例のコモンモードチョークコイルの正面図。 （ａ）は比較例のコモンモードチョークコイルの平面図、（ｂ）は比較例のコモンモードチョークコイルの正面図。 （ａ）は比較例のコモンモードチョークコイルの平面図、（ｂ）は比較例のコモンモードチョークコイルの正面図。

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、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）、図４（ａ），（ｂ）、図５（ａ），（ｂ）、図６（ａ），（ｂ）、図７（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３（ａ），（ｂ）、図４（ａ），（ｂ）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、絶縁層としての樹脂層８０と、樹脂層９０と、を備える。

コア５０は、断面四角形状をなし、図７（ｂ）に示すＸ−Ｙ平面において全体として長方形状をなしている。図４（ｂ）、図７（ａ）に示すように、コア５０は、内側空間Ｓｐ１を有する。

図７（ａ），（ｂ）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７（ａ）に示すように長方形状をなすコア５０における一方の長辺部分が第１の直線部５１をなし、他方の長辺部分が第２の直線部５２をなしており、第１の直線部５１と第２の直線部５２とは平行である。つまり、コア５０は、互いに平行なるよう直線に延びる第１の直線部５１と第２の直線部５２とを有する。第１の直線部５１に第１の巻線６０の少なくとも一部が巻回されているとともに、第２の直線部５２に第２の巻線６１の少なくとも一部が巻回されている。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）、図４（ａ），（ｂ）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４（ａ），（ｂ）に示すように、金属薄膜７０は、環状であり、詳細には筒状（無端状）かつ帯状をなしている。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４（ｂ）、図７（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４（ｂ）、図７（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。

絶縁層としての樹脂層８０は、金属薄膜７０の内周面と第１の巻線６０及び第２の巻線６１の外面との間に配置されている。
図４（ａ），（ｂ）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。

図３（ａ）に示すように、四角形状（ロの字状）をなすコア５０における一方の短辺部及び他方の短辺部は、金属薄膜７０に覆われない露出部５３，５４となっている。
図５（ａ），（ｂ）においては、樹脂層９０が無い状態を示す。また、図６（ａ），（ｂ）においては、樹脂層９０及び金属薄膜７０が無い状態を示す。

図５（ａ），（ｂ）、図６（ａ），（ｂ）に示すように、金属薄膜７０は樹脂層８０の両端の間に全体が収まるよう配置されている。つまり、樹脂層８０は、筒状かつ帯状をなし、コア５０の延設方向（Ｘ方向）における長さ、即ち、幅Ｗ２が金属薄膜７０の長さ、即ち、幅Ｗ１よりも長く（広く）、かつ、コア５０の延設方向（Ｘ方向）における両端部が金属薄膜７０の外側に延存している。また、コア５０の延設方向（Ｘ方向）において、金属薄膜７０の長さ、即ち、幅Ｗ１と、巻線６０，６１の巻回部６０ａ，６１ａの長さ、即ち、幅とは等しくなっている（同一である）。

図３（ａ），（ｂ）、図４（ａ），（ｂ）に示すように、樹脂層９０は、金属薄膜７０の外面の少なくとも一部を覆っている。つまり、樹脂層９０は金属薄膜７０の外面の全面に形成されていてもよいが、一部開口部を有していてもよく、開口部を設けることで放熱性に優れたものとなる。樹脂層９０はポリイミドよりなる。具体的には、樹脂層８０の一方の面に金属薄膜７０が貼り合わされるとともに樹脂層８０の一方の面に金属薄膜７０を挟んで樹脂層９０が貼り合わされたものが使用され、この三層構造体が巻線６０，６１の周りに配置されている。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、樹脂層９０は筒状かつ帯状をなし、金属薄膜７０は樹脂層９０の両端の間に全体が収まるよう配置されている。つまり、樹脂層９０は、コア５０の延設方向（Ｘ方向）における長さ、即ち、幅Ｗ３が金属薄膜７０の長さ、即ち、幅Ｗ１よりも長く（広く）、かつ、コア５０の延設方向（Ｘ方向）における両端部が金属薄膜７０の外側に延存している。また、コア５０の延設方向（Ｘ方向）において、樹脂層８０の長さ、即ち、幅Ｗ２（図５（ａ），（ｂ）参照）と、樹脂層９０の長さ、即ち、幅Ｗ３（図３（ａ），（ｂ）参照）とは等しくなっている（同一である）。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、巻線６０は、巻回部６０ａと、巻回部６０ａの両端から延びる一対のリード部６０ｂ，６０ｃとを有する。リード部６０ｂ，６０ｃの先端部は、コア５０の延設方向（Ｘ方向）に交差する方向（Ｚ方向）に延びている。巻線６１は、巻回部６１ａと、巻回部６１ａの両端から延びる一対のリード部６１ｂ，６１ｃとを有する。リード部６１ｂ，６１ｃの先端部は、コア５０の延設方向（Ｘ方向）に交差する方向（Ｚ方向）に延びている。図３（ａ），（ｂ）、図５（ａ），（ｂ）に示すように、金属薄膜７０は、巻回部６０ａ，６１ａを覆うよう位置している。金属薄膜７０及び巻回部６０ａ，６１ａは、コア５０の延設方向（Ｘ方向）において一対のリード部６０ｂ，６０ｃの先端部及び一対のリード部６１ｂ，６１ｃの先端部の間に挟まれるよう位置している。

図３（ａ），（ｂ）、図４（ａ），（ｂ）に示すように、筒状かつ帯状の金属薄膜７０は、樹脂層８０と樹脂層９０に挟まれており、樹脂層８０，９０は、コア５０の延設方向（Ｘ方向）において金属薄膜７０の長さ（幅Ｗ１）よりも、樹脂層８０，９０の長さ（幅Ｗ２，Ｗ３）のほうが長く（広く）、かつ、両端において、樹脂層８０，９０同士を貼り合せて形成した、一対の絶縁部９５ａ，９５ｂを有する。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、巻回部６０ａにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）での一端Ｅｄ１は、一方のリード部６０ｂにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）に交差する方向（Ｚ方向）に延びる部位Ｐ１から、一方の絶縁部９５ａの幅Ｗ１０分以上、他方のリード部６０ｃ側に位置する。また、巻回部６０ａにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）での他端Ｅｄ２は、他方のリード部６０ｃにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）に交差する方向（Ｚ方向）に延びる部位Ｐ２から、他方の絶縁部９５ｂの幅Ｗ１１分以上、一方のリード部６０ｂ側に位置する。

同様に、巻回部６１ａにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）での一端Ｅｄ３は、一方のリード部６１ｂにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）に交差する方向（Ｚ方向）に延びる部位Ｐ３から、一方の絶縁部９５ａの幅Ｗ１０分以上、他方のリード部６１ｃ側に位置する。また、巻回部６１ａにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）での他端Ｅｄ４は、他方のリード部６１ｃにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）に交差する方向（Ｚ方向）に延びる部位Ｐ４から、他方の絶縁部９５ｂの幅Ｗ１１分以上、一方のリード部６１ｂ側に位置する。

次に、作用について説明する。
まず、図８及び図９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８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。ここで、図９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１０を用いて説明する。図１０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１０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１０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１０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１０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１０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１０参照）。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。

図１２（ａ），（ｂ）は、比較例である。
図１２（ａ），（ｂ）において、コモンモードチョークコイル２００は、環状のコア２０１と、コア２０１に巻回された第１の巻線２０２と、コア２０１に巻回されるとともに第１の巻線２０２から離れつつ対向する第２の巻線２０３と、第１の巻線２０２及び第２の巻線２０３を跨ぎつつコア２０１を覆う環状の導電体２０４と、導電体２０４の内周面と第１の巻線２０２及び第２の巻線２０３の外面との間に配置された絶縁層２０５を備える。コア２０１の延設方向（Ｘ方向）における導電体２０４の幅と絶縁層２０５の幅とは等しく、コア２０１の延設方向（Ｘ方向）での両端部において絶縁層２０５と導電体２０４とは端面が揃っている。

図１２（ａ），（ｂ）のように、導電体２０４と巻線２０２，２０３との絶縁確保の手段として、導電体２０４の内側と巻線２０２，２０３の間に絶縁層２０５を設ける場合、導電体２０４の幅と絶縁層２０５の幅が巻線２０２，２０３の巻回部の存在領域と同程度、もしくは狭い場合に、導電体２０４の端面と巻線２０２，２０３との距離（空間距離）が不足するため、絶縁を確保しにくい。具体的には、図１２（ｂ）に示すように、導電体２０４と巻線２０２，２０３の巻回部との距離Ｌ１００、及び、導電体２０４と巻線２０２，２０３のリード部との距離Ｌ１０１について絶縁を確保しにくい。この状態で絶縁を確保するためには、例えば、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、少なくとも導電体２０４の端部を別の絶縁部材２１０で覆う必要があり、コストアップを招いてしまう。

本実施形態においては、図３（ａ），（ｂ）に示すように、絶縁層としての樹脂層８０の幅Ｗ２を金属薄膜７０の幅Ｗ１よりも広くすることにより、巻線６０，６１との絶縁距離（空間距離）を確保でき、金属薄膜７０と巻線６０，６１の絶縁を容易に確保できる。また、巻線６０，６１と金属薄膜７０とがフリーの状態であり、振動によりＸ方向にスライドしたとしても巻線６０，６１のリード部を傷つけることが防止される。

また、本実施形態では、巻回部６０ａ，６１ａにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）での一端Ｅｄ１，Ｅｄ３は、一方のリード部６０ｂ，６１ｂにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）に交差する方向（Ｚ方向）に延びる部位Ｐ１，Ｐ３から、一方の絶縁部９５ａの幅Ｗ１０分以上、他方のリード部６０ｃ，６１ｃ側に位置している。また、巻回部６０ａ，６１ａにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）での他端Ｅｄ２，Ｅｄ４は、他方のリード部６０ｃ，６１ｃにおけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）に交差する方向（Ｚ方向）に延びる部位Ｐ２，Ｐ４から、他方の絶縁部９５ｂの幅Ｗ１１分以上、一方のリード部６０ｂ，６１ｂ側に位置している。これにより、振動によって巻線６０，６１と金属薄膜７０がＸ方向において相対的に変位して金属薄膜７０が一方又は他方のリード部（６０ｂ，６０ｃ，６１ｂ，６１ｃ）に当接するよう移動しても、絶縁部９５ａ，９５ｂにより金属薄膜７０の移動が規制される。また、スライドしても絶縁距離を確保することができる。さらに、樹脂層８０，９０がＸ方向において金属薄膜７０よりも飛び出していることによって、振動により金属薄膜７０がスライドして巻線６０，６１のリード部６０ｂ，６０ｃ，６１ｂ，６１ｃと当たり巻線６０，６１を傷つけることが防止できる（絶縁不良を防止できる）。このように巻回部（６０ａ，６１ａ）全体を覆っているので、特性が変化しない。また、絶縁部９５ａ，９５ｂがあるため、金属薄膜７０がリード部６０ｂ，６０ｃ，６１ｂ，６１ｃに接近しても、通電による特性変化もない。

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、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、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、金属薄膜７０の内周面と第１の巻線６０及び第２の巻線６１の外面との間に配置された絶縁層としての樹脂層８０と、を備える。金属薄膜７０は、筒状かつ帯状をなし、コア５０は金属薄膜７０に覆われない露出部５３，５４を有し、絶縁層としての樹脂層８０は、筒状かつ帯状をなし、金属薄膜７０は樹脂層８０の両端の間に全体が収まるよう配置されている。

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の露出部を通りつつ環状の金属薄膜７０と鎖交するループを形成するため、金属薄膜７０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、絶縁層としての樹脂層８０が筒状かつ帯状の金属薄膜７０の内周面と第１の巻線６０及び第２の巻線６１の外面との間に配置されているため、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ために抵抗性分が高まるよう金属薄膜７０を薄くしても強度を保持しつつ剛性を高めることができる。さらに、絶縁層としての樹脂層８０は、筒状かつ帯状をなし、金属薄膜７０は樹脂層８０の両端の間に全体が収まるよう配置されているため、金属薄膜７０と巻線６０，６１との絶縁性を確保することができる。

（２）金属薄膜７０の外面の少なくとも一部を覆う樹脂層９０を更に備える。よって、樹脂層９０で金属薄膜７０を保護することができる。例えば、回路基板２９の配線や実装した部品との絶縁を確保したり実装した部品との接触を防止できる。

（３）樹脂層９０は筒状かつ帯状をなし、金属薄膜７０は樹脂層９０の両端の間に全体が収まるよう配置されている。よって、樹脂層９０で絶縁性をさらに確保することができる。

（４）コア５０は、互いに平行なるよう直線に延びる第１の直線部５１と第２の直線部５２とを有し、第１の直線部５１に第１の巻線６０の少なくとも一部が巻回され、第２の直線部５２に第２の巻線６１の少なくとも一部が巻回されている。よって、金属薄膜７０を容易に配置することができ、実用的である。

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、誘導電流が流れるに伴い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及び樹脂層９０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。
○ 図３（ａ），（ｂ）、図４（ａ），（ｂ）において樹脂層９０は無くてもよい。つまり、図５（ａ），（ｂ）に示す状態で使用してもよい。

○ 図３（ａ），（ｂ）、図４（ａ），（ｂ）において樹脂層８０は、第１の巻線６０及び第２の巻線６１と接着されていてもよい。
○ 樹脂層８０と巻線６０，６１との間に隙間（クリアランス）が有っても、無くてもよい。

○ 図３（ａ），（ｂ）でのＸ方向における巻線６０，６１の巻回部６０ａ，６１ａの長さ（幅）と金属薄膜７０の長さ（幅）とは同一でなくてもよく、Ｘ方向における金属薄膜７０の長さ（幅）は巻線６０，６１の巻回部６０ａ，６１ａの長さ（幅）より長くても短くてもよい（広くても狭くてもよい）。

〇 図３（ａ），（ｂ）における幅Ｗ１０と幅Ｗ１１は、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、樹脂層８０,９０の両端がリード部６１ｂ、６１ｃに近づくくらい充分に長く、リード部６１ｂ、６１ｃとの当接により薄膜７０の移動を規制可能であってもよい。図１１（ａ），（ｂ）において、Ｘ方向での絶縁部９５ａとリード部６１ｂとの間の距離（幅）Ｗ２０と、金属薄膜７０の端と巻回部６１ａの端との間の距離（幅）Ｗ３０は、距離（幅）Ｗ２０のほうが距離（幅）Ｗ３０より小さい（Ｗ２０＜Ｗ３０）。また、図１１（ａ），（ｂ）において、Ｘ方向での絶縁部９５ｂとリード部６１ｃとの間の距離（幅）Ｗ２１と、金属薄膜７０の端と巻回部６１ａの端との間の距離（幅）Ｗ３１は、距離（幅）Ｗ２１のほうが距離（幅）Ｗ３１より小さい（Ｗ２１＜Ｗ３１）。このように、第１の巻線６０及び第２の巻線６１のそれぞれは、コア５０に巻回される巻回部６０ａ，６１ａと、巻回部６０ａ，６１ａの両端から延びるとともに導電体としての金属薄膜７０の移動を規制可能な一対のリード部６０ｂ，６０ｃ、６１ｂ，６１ｃを備えるようにしてもよい。これにより、電動圧縮機が振動しても薄膜７０の両端から外側に巻回部６０ａ，６１ａがはみ出ることが抑制され、ダンピング効果が安定する。

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、５１…第１の直線部、５２…第２の直線部、５３，５４…露出部、６０…第１の巻線、６１…第２の巻線、７０…金属薄膜、８０…樹脂層、９０…樹脂層。

Claims (4)

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、
   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、
   前記導電体の内周面と前記第１の巻線及び前記第２の巻線の外面との間に配置された絶縁層と、を備え、
   前記導電体は、筒状かつ帯状をなし、
   前記コアは、前記導電体に覆われない露出部を有し、
   前記絶縁層は、筒状かつ帯状をなし、
   前記導電体は前記絶縁層の両端の間に全体が収まるよう配置されていることを特徴とする車載用電動圧縮機。
2. 前記導電体の外面の少なくとも一部を覆う樹脂層を更に備え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. 前記樹脂層は筒状かつ帯状をなし、
   前記導電体は前記樹脂層の両端の間に全体が収まるよう配置されていることを特徴とする請求項２に記載の車載用電動圧縮機。
4. 前記第１の巻線及び前記第２の巻線のそれぞれは、前記コアに巻回される巻回部と、前記巻回部の両端から延びるとともに前記導電体の移動を規制可能な一対のリード部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車載用電動圧縮機。

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