JP2021168561A - 電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性に優れた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、コア５０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金属板８０と、を備える。金属板８０は、第１金属板８１と第２金属板８２に周方向に分割され、第１金属板８１は、ハウジングに熱的に結合されるとともにハウジングと一対の巻線７０，７１との間に配置され、第２金属板８２は、第１金属板８１に電気的に接続されるとともに回路基板２９と一対の巻線７０，７１との間に配置され、第１金属板８１の電気抵抗値は、第２金属板８２の電気抵抗値よりも大きい。
【選択図】図４

Description

本発明は、電動圧縮機に関するものである。

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、環状の導電体で一対の巻線を跨ぎつつコアを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導電体において熱に変換する技術がある（例えば、特許文献１）。

特開２０１９−１８７２２８号公報

ところで、コアに一対の巻線を巻回するとともに一対の巻線の両方を環状の導電体で覆う構造を採用する場合において、導電体が発熱するが放熱性が悪い。
本発明の目的は、放熱性に優れた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、前記圧縮部と前記電動モータと前記インバータ装置とを内部に収容する金属製のハウジングと、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、前記インバータ回路と前記ノイズ低減部とが実装される回路基板と、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、を備えた電動圧縮機において、前記導電体は、第１金属板と第２金属板に周方向に分割され、前記第１金属板は、前記ハウジングに熱的に結合されるとともに前記ハウジングと前記一対の巻線との間に配置され、前記第２金属板は、前記第１金属板に電気的に接続されるとともに前記回路基板と前記一対の巻線との間に配置され、第１金属板の電気抵抗値は、前記第２金属板の電気抵抗値よりも大きいことを要旨とする。

これによれば、コモンモードチョークコイルの環状のコアに一対の巻線が巻回されるとともに環状の導電体が一対の巻線の両方を覆っており、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やすくダンピング効果に優れる。一対の巻線から発生する漏れ磁束は、環状の導電体の周断面を鎖交するため、導電体に周方向の誘導電流が流れやすい。導電体は、第１金属板と第２金属板に周方向に分割されており、第１金属板は、ハウジングに熱的に結合されるとともにハウジングと一対の巻線との間に配置されている。第２金属板は、第１金属板に電気的に接続されるとともに回路基板と一対の巻線との間に配置されている。第１金属板の電気抵抗値は、第２金属板の電気抵抗値よりも大きいので、導電体におけるハウジング側に温度の高い部分を設けることにより、導電体の熱が積極的にハウジング側に逃げ、放熱性に優れたものとなる。

また、電動圧縮機において、前記第１金属板の板厚が前記第２金属板の板厚よりも薄いことにより前記第１金属板の電気抵抗値が、前記第２金属板の電気抵抗値よりも大きいとよい。

また、電動圧縮機において、平面形状を前記第２金属板に比べて前記第１金属板を異ならせることによって第１金属板の周方向の断面積が前記第２金属板の周方向の断面積よりも小さいことにより前記第１金属板の電気抵抗値が、前記第２金属板の電気抵抗値よりも大きいとよい。

また、電動圧縮機において、前記第１金属板の材料が前記第２金属板の材料よりも高抵抗材料であることにより前記第１金属板の電気抵抗値が、前記第２金属板の電気抵抗値よりも大きいとよい。

また、電動圧縮機において、前記第１金属板には貫通孔が形成されているとよい。
また、電動圧縮機において、前記貫通孔には放熱部材が充填されているとよい。
また、電動圧縮機において、前記放熱部材は前記第１金属板と前記ハウジングとを接着する接着剤であるとよい。

本発明によれば、放熱性に優れたものとなる。

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正面図、（ｃ）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。 図３（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正面図、（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。 コモンモードチョークコイルの分解斜視図。 （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である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。さらにハウジング１４はインバータハウジング２５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、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、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、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を区画するインバータハウジング２５とを備えている。

インバータハウジング２５は、伝熱性を有する非磁性体の導電性材料であるアルミニウム等の金属で構成されている。
インバータハウジング２５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。インバータハウジング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によって底壁部１５ａに取り付けられている。インバータハウジング２５の開口は、底壁部１５ａによって塞がれている。収容室Ｓ０は、インバータハウジング２５と底壁部１５ａとによって形成されている。

収容室Ｓ０は、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。

インバータハウジング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。金属製のハウジング１４には、圧縮部１８と電動モータ１９とインバータ装置３０とが内部に収容されている。

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）と、回路基板２９を備えている。回路基板２９にはインバータ回路３１とノイズ低減部３２とが実装されている。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）、図３（ｂ）、図３（ｃ）、図４、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）、図６、図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図８、図９（ａ）、図９（ｂ）を用いて説明する。

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５（ａ），（ｂ），（ｃ）、図６に示すように、コモンモードチョークコイル３４は、コア５０と、ケース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５０を収容したケース６０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５０に巻回される。

図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、コア５０は、ケース６０の内部に収容される。コア５０は、図５（ｃ）に示すように断面四角形状をなし、図５（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５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ケース６０は、環状をなし、樹脂製であり、電気絶縁性を有する。ケース６０は、本体部６１と、壁６２とを備える。本体部６１は、開口部６１ａ（図６参照）を除いて、コア５０の全てを覆っている。本体部６１には、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、巻線７０，７１が巻かれる。図６の開口部６１ａは、巻線７０と巻線７１との間に設けられ、開口部６１ａは巻線７０と巻線７１との間におけるコア５０の一部を外方に露出させる。

壁６２はコア５０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６２により巻線７０と巻線７１とが隔てられる。
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、第１の巻線７０は、ケース６０の外面に巻回されている。第２の巻線７１は、ケース６０の外面に巻回されている。詳しくは、コア５０は、第１直線部５１と第２直線部５２を備え、第１直線部５１と第２直線部５２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５１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５２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５（ａ），（ｂ），（ｃ）、図６、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、帯状かつ無端状をなしている。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５０及びケース６０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）、図４に示すように、コア５０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）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５０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）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。

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）、図８に示すように、金属板８０は、第１金属板８１と第２金属板８２に周方向に分割されている。つまり、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、表面に錫めっきを施した真鍮板が用いられる。錫めっきを施したのは、耐腐食性のためである。

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。

図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、第１金属板８１の立設部８１ｂ，８１ｃの先端側において、立設部８１ｂと立設部８１ｃとの間に第２金属板８２の立設部８２ｂ，８２ｃが配置される。立設部８１ｂと立設部８２ｂとは接触した状態で溶接されるとともに立設部８１ｃと立設部８２ｃとは接触した状態で溶接される。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２金属板８２は、回路基板２９とコア５０との間に挟まれるよう配置されている。第１金属板８１は、回路基板２９とともにコア５０を挟むよう配置されている。

図５（ａ），（ｂ），（ｃ）、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）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との間に絶縁体としての樹脂９０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との間に絶縁体としての樹脂９０が介在されている。

絶縁体としての樹脂９０は、第１絶縁体としての第１樹脂９１と第２絶縁体としての第２樹脂９２とからなる。
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）、図７（ａ），（ｂ）に示すように、第１樹脂９１は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂よりなり、第１金属板８１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１金属板８１の本体部８１ａにおける、巻線７０，７１に対向する面である第２金属板８２の本体部８２ａと対向する面、第１金属板８１の立設部８１ｂにおける巻線７０と対向する部位、第１金属板８１の立設部８１ｃにおける巻線７１と対向する部位に配置されている。第１樹脂９１は第１金属板８１にモールドされ、一体化されている。

第２樹脂９２は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）樹脂よりなり、第２金属板８２の本体部８２ａにおける、第１金属板８１の本体部８１ａ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２樹脂９２は第２金属板８２にモールドされ、一体化されている。第１金属板８１は、図４に示すように、ハウジング１４の底壁部１５ａと熱的に結合する。

このように、第１金属板８１は、ハウジング１４に熱的に結合されるとともにハウジング１４と一対の巻線７０，７１との間に配置され、第２金属板８２は、第１金属板８１に電気的に接続されるとともに回路基板２９と一対の巻線７０，７１との間に配置されている。第１金属板８１における周方向の単位長さ当たりの電気抵抗の平均値が、第２金属板８２の周方向の単位長さ当たりの電気抵抗の平均値よりも大きい。具体的には、第１金属板８１の板厚ｔ１（図７（ｃ）参照）が第２金属板８２の板厚ｔ２（図７（ｃ）参照）よりも薄いことにより第１金属板８１における周方向の単位長さ当たりの電気抵抗の平均値が、第２金属板８２の周方向の単位長さ当たりの電気抵抗の平均値よりも大きい。より具体的には、回路基板２９側の金属板（真鍮板）８２の板厚を例えば０．６４ｍｍとし、底壁部１５ａ側の金属板（真鍮板）８１の板厚を例えば０．３ｍｍとする。板厚を小さくすることによって電気抵抗を大きくして発熱を大きくして、金属板８０における底壁部１５ａ側を放熱することで放熱効率向上を図ることができるとともに発熱部位のコントロールにより放熱の効率化が図られる。また、第１金属板８１と第２金属板８２を接合する場合に第１金属板８１と第２金属板８２は同一幅であるときに抵抗値を変える際に板厚を変えることにより幅を変えずに抵抗値を調整できる。従って、第１金属板８１と第２金属板８２を接合しやすく製造容易である。

このようにして、第１金属板８１の電気抵抗値は、第２金属板８２の電気抵抗値よりも大きい。第１金属板８１全体の抵抗値が第２金属板８２全体の抵抗値より大きい。
図３（ｂ）、図３（ｃ）、図４に示すように、回路基板２９と第２金属板８２の本体部８２ａとの間には絶縁体１００が配置されている。絶縁体１００は樹脂の板よりなり、第２金属板８２の本体部８２ａにおける、回路基板２９と対向する面に接着されている。

図５（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、金属板８０に覆われない露出部となっている。
図７（ａ），（ｂ），（ｃ）、図８に示すように、第１金属板８１には貫通孔１１０が形成されている。これにより、第１金属板８１の幅と第２金属板８２の幅とは同一であるが、平面形状が第２金属板８２に比べて第１金属板８１が異なり、第１金属板８１の周方向の断面積が第２金属板８２の周方向の断面積よりも小さい。その結果、第１金属板８１の周方向の断面積が第２金属板８２の周方向の断面積よりも小さいことにより第１金属板８１における周方向の単位長さ当たりの電気抵抗の平均値が、第２金属板８２の周方向の単位長さ当たりの電気抵抗の平均値よりも大きい。詳しくは、第１金属板８１の中でも本体部８１ａの抵抗値周方向平均が、立設部８１ｂ，８１ｃの抵抗値周方向平均よりも大きい。

貫通孔１１０は、幅方向（Ｘ方向）の中央部に形成され、周方向（Ｙ方向）に延びている。第１樹脂９１における貫通孔１１０に対応する部位には貫通孔１１１が形成されている。図４、図８に示すように、貫通孔１１０，１１１には放熱部材１２０が充填されている。放熱部材１２０は第１金属板８１とハウジング１４とを接着する接着剤であり、樹脂は硬化して底壁部１５ａに接着している。

つまり、巻線７０，７１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部材１２０が配置されている。これにより、巻線７０，７１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。

図８に示すように、第１樹脂９１における第１金属板８１の本体部８１ａに対応する部位での上面中央部にケース６０の壁６２と係合する一対の突起９５ａ，９５ｂを有し、図４に示すように、一対の突起９５ａ，９５ｂにケース６０の壁６２が係合することにより巻線７０，７１を位置決めすることができる。

製造の際には次のようにする。
図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ケース６０内にコア５０を収納するとともに第１の巻線７０及び第２の巻線７１を巻回する。一方、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、第１金属板８１は第１樹脂９１に一体化された状態で固定されている。第２金属板８２は、第２樹脂９２に一体化された状態で固定されている。

そして、図６に示すように、第１金属板８１と第２金属板８２との間に一対の巻線７０，７１を挟み込むように配置する。この時、第１金属板８１の端部と第２金属板８２の端部とが面接触する。この状態で、第１金属板８１の端部と第２金属板８２の端部とを溶接する。

引き続き、図３（ａ），（ｂ），（ｃ）、図４に示すように、絶縁体１００を挟んで回路基板２９に対し一対の巻線７０，７１の端部７０ｅ，７１ｅを挿入する。この時、回路基板２９から第１の巻線７０の端部７０ｅ及び第２の巻線７１の端部７１ｅが突出している。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。

次に、作用について説明する。
まず、図９（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９（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５０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９（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５０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５０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Ｑ（図４参照）は、貫通孔１１０，１１１内の放熱部材１２０を介して底壁部１５ａに放熱される。つまり、一対の巻線７０，７１が底壁部１５ａに熱的に接合されているので、一対の巻線７０，７１で発生した熱Ｑは底壁部１５ａに逃がされる。よって、一対の巻線７０，７１において発生する熱Ｑが放熱部材１２０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。

このように、導電体としての金属板８０は２分割され、２つの部品により構成されていることにより第１金属板８１は第２金属板８２より平均的抵抗値が大きい。具体的には、真鍮製の第２金属板８２の板厚ｔ２が０．６４ｍｍであり、真鍮製の第１金属板８１の板厚ｔ１が０．３ｍｍであり、断面積が小さい第１金属板８１の方が、抵抗値が大きい。抵抗値が大きい第１金属板８１において発熱させて熱を集中させる。これにより、ハウジング１４に放熱しやすくできる。

また、第１金属板８１に貫通孔１１０が形成されており、断面積が小さい第１金属板８１の方が、抵抗値が大きい。抵抗値が大きい第１金属板８１において発熱させて熱を集中させる。これにより、ハウジング１４に放熱しやすくできる。即ち、放熱側の金属板８１において貫通孔１１０を設けて断面積を小さくして抵抗値を大きくして放熱性を向上している。

以下、詳しく説明する。
本実施形態においては、板厚及び平面形状違いによる電気抵抗差を用いた放熱性の向上を図っている。

従来の方法であるコアを覆う環状の金属箔による導電体では放熱性が悪い。
本実施形態では、コア５０を覆う金属板８０の厚みや平面形状に差をつけることで、電気抵抗値に差が生まれ、電気抵抗の高い部分に発熱を集中させる。その結果、金属板８０での発熱箇所をコントロールでき、効率的に冷却ができる。

つまり、従来のコアを覆う金属箔に大電流が流れるため放熱方法が課題であるので、板厚を異ならせたり貫通孔１１０を形成して金属板８１，８２の平面形状に差を付けることで、電気抵抗値に差が生まれ、放熱側の任意の部分に熱を集中させることができる。また、冷却面に熱を集中させることで冷却が効率化することができる。

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）電動圧縮機としての車載用電動圧縮機１１の構成として、流体を圧縮する圧縮部１８と、圧縮部１８を駆動する電動モータ１９と、電動モータ１９を駆動するインバータ装置３０と、圧縮部１８と電動モータ１９とインバータ装置３０とを内部に収容する金属製のハウジング１４と、を備える。インバータ装置３０は、インバータ回路３１と、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ノイズ低減部３２と、インバータ回路３１とノイズ低減部３２とが実装される回路基板２９と、を備える。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、第１金属板８１と第２金属板８２に周方向に分割され、第１金属板８１は、ハウジング１４に熱的に結合されるとともにハウジング１４と一対の巻線７０，７１との間に配置され、第２金属板８２は、第１金属板８１に電気的に接続されるとともに回路基板２９と一対の巻線７０，７１との間に配置され、第１金属板８１の電気抵抗値は、第２金属板８２の電気抵抗値よりも大きい。よって、ノーマルモード電流が流れる際に金属板８０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。一対の巻線７０，７１から発生する漏れ磁束は、環状の金属板８０の周断面を鎖交するため、金属板８０に周方向の誘導電流が流れやすい。第１金属板８１の電気抵抗値は第２金属板８２の電気抵抗値よりも大きいので、導電体におけるハウジング１４側に温度の高い部分を設けることにより、金属板８０の熱が積極的にハウジング１４側に逃げる。その結果、放熱性に優れたものとなる。

（２）第１金属板８１の板厚ｔ１が第２金属板８２の板厚ｔ２よりも薄いことにより第１金属板８１の電気抵抗値が、第２金属板８２の電気抵抗値よりも大きい。よって、第１金属板８１と第２金属板８２を接合する場合に第１金属板８１と第２金属板８２は同一幅であるときに抵抗値を変える際に板厚を変えることにより幅を変えずに抵抗値を調整できる。従って、第１金属板８１と第２金属板８２を接合しやすく製造容易である。

（３）平面形状を第２金属板８２に比べて第１金属板８１を異ならせることによって第１金属板８１の周方向の断面積が第２金属板８２の周方向の断面積よりも小さいことにより第１金属板８１の電気抵抗値が、第２金属板８２の電気抵抗値よりも大きい。よって、導電体におけるハウジング側に温度の高い部分を容易に設けることができる。

（４）第１金属板８１には貫通孔１１０が形成されている。よって、貫通孔１１０を通して巻線７０，７１を放熱することができる。
（５）貫通孔１１０には放熱部材１２０が充填されている。よって、放熱部材１２０を介して巻線７０，７１を放熱することができる。

（６）放熱部材１２０は第１金属板８１とハウジング１４とを接着する接着剤であるので、巻線７０，７１を固定することができる。
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。

〇第１金属板８１の材料が第２金属板８２の材料よりも高抵抗材料であることにより第１金属板８１における周方向の単位長さ当たりの電気抵抗の平均値が、第２金属板８２の周方向の単位長さ当たりの電気抵抗の平均値よりも大きくしてもよい。例えば、真鍮の板とリン青銅の板を用いる。このように、第１金属板８１の材料が第２金属板８２の材料よりも高抵抗材料であることにより第１金属板８１の電気抵抗値が、第２金属板８２の電気抵抗値よりも大きいようにしてもよい。

○金属板８０は、真鍮板の他にも、アルミ板、ステンレス鋼材の板等で構成されていてもよい。
〇金属板８１，８２と巻線７０，７１との間の絶縁は、絶縁体としての樹脂９１，９２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。

○ 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絶縁体としての第１樹脂９１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絶縁体としての第２樹脂９２を不要にすることも可能である。また、回路基板２９と第２金属板８２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１００を不要にすることも可能である。

〇第１金属板における周方向の単位長さ当たりの電気抵抗の平均値が第２金属板の周方向の単位長さ当たりの電気抵抗の平均値よりも大きくすべく、第１金属板８１の板厚ｔ１が第２金属板８２の板厚ｔ２よりも薄いこと、平面形状を第２金属板８２に比べて第１金属板８１を異ならせることによって第１金属板８１の周方向の断面積が第２金属板８２の周方向の断面積よりも小さくすること、第１金属板８１の材料が第２金属板８２の材料よりも高抵抗材料であることを、それぞれ単独で行っても、任意の２つを組み合わせて行っても、全てを行ってもよい。

１１…車載用電動圧縮機、１４…ハウジング、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、５０…コア、７０，７１…一対の巻線、８０…金属板、８１…第１金属板、８２…第２金属板、１１０…貫通孔、１２０…放熱部材、ｔ１，ｔ２…板厚。

Claims (7)

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、
   前記圧縮部と前記電動モータと前記インバータ装置とを内部に収容する金属製のハウジングと、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、
   前記インバータ回路と前記ノイズ低減部とが実装される回路基板と、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、を備えた電動圧縮機において、
   前記導電体は、第１金属板と第２金属板に周方向に分割され、
   前記第１金属板は、前記ハウジングに熱的に結合されるとともに前記ハウジングと前記一対の巻線との間に配置され、
   前記第２金属板は、前記第１金属板に電気的に接続されるとともに前記回路基板と前記一対の巻線との間に配置され、
   第１金属板の電気抵抗値は、前記第２金属板の電気抵抗値よりも大きい
   ことを特徴とする電動圧縮機。
2. 前記第１金属板の板厚が前記第２金属板の板厚よりも薄いことにより前記第１金属板の電気抵抗値が、前記第２金属板の電気抵抗値よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
3. 平面形状を前記第２金属板に比べて前記第１金属板を異ならせることによって第１金属板の周方向の断面積が前記第２金属板の周方向の断面積よりも小さいことにより前記第１金属板の電気抵抗値が、前記第２金属板の電気抵抗値よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
4. 前記第１金属板の材料が前記第２金属板の材料よりも高抵抗材料であることにより前記第１金属板の電気抵抗値が、前記第２金属板の電気抵抗値よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
5. 前記第１金属板には貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電動圧縮機。
6. 前記貫通孔には放熱部材が充填されていることを特徴とする請求項５に記載の電動圧縮機。
7. 前記放熱部材は前記第１金属板と前記ハウジングとを接着する接着剤であることを特徴とする請求項６に記載の電動圧縮機。

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