JP6269331B2 - 車両用電動圧縮機 - Google Patents

車両用電動圧縮機 Download PDF

Info

Publication number
JP6269331B2
JP6269331B2 JP2014117969A JP2014117969A JP6269331B2 JP 6269331 B2 JP6269331 B2 JP 6269331B2 JP 2014117969 A JP2014117969 A JP 2014117969A JP 2014117969 A JP2014117969 A JP 2014117969A JP 6269331 B2 JP6269331 B2 JP 6269331B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode wiring
positive electrode
conductive member
negative electrode
electric compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014117969A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015229994A (ja
Inventor
小出 達也
達也 小出
拓朗 水野
拓朗 水野
博史 深作
博史 深作
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2014117969A priority Critical patent/JP6269331B2/ja
Priority to US14/731,483 priority patent/US9523362B2/en
Publication of JP2015229994A publication Critical patent/JP2015229994A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6269331B2 publication Critical patent/JP6269331B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/008Hermetic pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/04Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being electric
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • F04B39/12Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections
    • F04B39/121Casings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0254High voltage adaptations; Electrical insulation details; Overvoltage or electrostatic discharge protection ; Arrangements for regulating voltages or for using plural voltages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00Component parts, details, or accessories, of pumps or pumping systems specially adapted for elastic fluids, not otherwise provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B37/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/02Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
    • F04C18/0207Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
    • F04C18/0215Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/80Other components
    • F04C2240/808Electronic circuits (e.g. inverters) installed inside the machine
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10007Types of components
    • H05K2201/10015Non-printed capacitor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Compressor (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Description

本発明は、車両用電動圧縮機に関し、特に、電動モータを駆動する駆動回路が一体に組み込まれて構成される車両用電動圧縮機に関する。
近年、ハイブリッド自動車、電気自動車あるいは燃料電池自動車等の車両に搭載された圧縮機として、小型化のために電動モータを駆動する駆動回路が一体化された電動圧縮機が開発されている。このような電動圧縮機では、電動モータと圧縮機構とが内蔵されているハウジングにインバータユニットが取り付けられている。
ここで、自動車等の車両が障害物等に衝突して電動圧縮機に大きな力が加わったような場合には、インバータユニットの内部に収容されている電動モータを駆動させる駆動回路が損傷し、比較的大きな電荷を蓄えているコンデンサから漏電する可能性があるため、当該漏電を防止する技術が開示されている。
たとえば、特開2010−148296号公報(特許文献1)には、ハウジング内に圧縮機構と圧縮機構を駆動するモータを収容し、ハウジングの一部にモータの駆動を制御するインバータを備えた電動コンプレッサが開示されている。当該電動コンプレッサは、インバータを基板に実装された少なくとも1つのコンデンサ及び他の電気部品により構成するとともにハウジングに固定したインバータケース内に収納し、コンデンサに対して間隔を開けて対向する放電部材を配設することを検討している。
特開2010−148296号公報
しかしながら、自動車が障害物等に衝突する場合には、さまざまな衝突形態が考えられ、電動圧縮機にどのような方向および角度で衝撃が加わるかを予測することは困難である。そのため、特許文献1に開示された技術によると、衝突形態によっては放電部材がコンデンサに適切に突入せず、コンデンサの電荷が放電されない、または放電されるまで時間がかかってしまうなどの問題が生じる可能性がある。
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、衝撃時においてコンデンサの電荷を確実かつ迅速に放電することが可能な車両用電動圧縮機を提供することを目的とする。
ある実施の形態に従うと、車両に搭載される車両用電動圧縮機が提供される。車両用電動圧縮機は、圧縮部と、圧縮部を回転させる電動モータと、電動モータを駆動させる駆動回路とを備える。駆動回路は、コンデンサと、回路基板と、コンデンサと回路基板とを電気的に接続する正極配線および負極配線とを含む。車両用電動圧縮機は、正極配線及び負極配線に近接配置された導電部材をさらに備える。車両用電動圧縮機は、車両の衝突時に加えられる外力に基づいて、コンデンサに接続された正極配線および負極配線が移動することにより、正極配線および負極配線が導電部材を介して電気的に接続されるように構成される。
好ましくは、車両用電動圧縮機は、回路基板を支持する金属製基盤をさらに備える。導電部材は、回路基板に向かって突出するように金属製基盤に設けられている。
好ましくは、導電部材は、回路基板と対向する導電対向面と、導電対向面から金属製基盤に延びる導電側面とを有する。導電部材は、導電側面が正極配線および負極配線と対向するように設けられている。
好ましくは、導電部材は、金属製基盤に一体形成されている。
好ましくは、導電部材は、絶縁部材を介して金属製基盤に設けられている。
好ましくは、導電部材の導電側面は、正極配線および負極配線の周囲の少なくとも一部を囲むように形成されている。
好ましくは、車両用電動圧縮機は、回路基板を支持する金属製基盤をさらに備える。導電部材は、金属製基盤に向かって突出するように回路基板に形成されている。
好ましくは、駆動回路は、複数のコンデンサを含む。複数のコンデンサは、正極配線、負極配線および回路基板を介して互いに並列接続されている。外力が加えられた場合に、複数のコンデンサのうちの少なくとも1つのコンデンサに接続された正極配線および負極配線が移動することにより、導電部材は、当該正極配線および当該負極配線に接触するように構成されている。
本発明によると、衝撃時においてコンデンサの電荷を確実かつ迅速に放電することが可能となる。
実施の形態1に従う電動圧縮機の全体構成を示す概略図である。 電動圧縮機モータを駆動する駆動回路の回路図である。 実施の形態1に従う電動圧縮機における金属製基盤の平面概略図である。 図3中に示すIV−IV線に沿った概略断面図である。 外力の作用によって、正極配線および負極配線が導電部材に接触する様子を示す図である。 実施の形態2に従う電動圧縮機の構成を説明するための図である。 実施の形態3に従う電動圧縮機の構成を説明するための図である。 実施の形態4に従う電動圧縮機の構成を説明するための図である。 実施の形態5に従う電動圧縮機の構成を説明するための図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
[実施の形態1]
<全体構成>
図1は、実施の形態1に従う電動圧縮機の全体構成を示す概略図である。なお、本実施の形態において、電動圧縮機110は、車両に搭載される車両用電動圧縮機である。
図1を参照して、電動圧縮機110は、有底筒状のアルミニウム製(金属材料製)の吸入ハウジング112に蓋状のアルミニウム製(金属材料製)の吐出ハウジング111を接合して形成されたハウジングと、吸入ハウジング112に収容された圧縮部115および電動モータ116と、吸入ハウジング112に一体化されるように取り付けられたインバータユニット140とを含む。また、電動圧縮機110の外郭は、ハウジングと、インバータユニット140のアルミニウム製(金属材料製)のインバータカバー144とにより構成されている。
吸入ハウジング112の周壁底部側には図示しない吸入ポートが形成される。吸入ポートには図示しない外部冷媒回路が接続される。吐出ハウジング111の蓋側には吐出ポート114が形成される。吐出ポート114は外部冷媒回路に接続される。吸入ハウジング112内には、冷媒を圧縮するための圧縮部115と、圧縮部115を駆動するための電動モータ116とが収容される。図示しないが、たとえば圧縮部115は、吸入ハウジング112内に固定された固定スクロールと、固定スクロールに対向配置された可動スクロールとを含む。
吸入ハウジング112の内周面にはステータ(固定子)117が固定される。ステータ117は、吸入ハウジング112の内周面に固定されたステータコア117aと、ステータコア117aのティース(図示せず)に巻回されたコイル117bとを含む。
また、吸入ハウジング112内には、回転軸119がステータ117内に挿通された状態で回転可能に支持されるとともに、この回転軸119には、ロータ(回転子)118が固定されている。
インバータユニット140は、吸入ハウジング112に対して、吐出ハウジング111とは反対側の外面に取り付けられる。インバータユニット140は、アルミニウム製(金属材料製)の金属基盤142と、回路基板146と、インバータカバー144とを含む。
インバータカバー144は、回路基板146を覆って汚れや湿気等から保護している。インバータカバー144は、金属基盤142上に形成された脚部156,158を挟んでねじ152,154によって共締めで吸入ハウジング112に固定される。インバータカバー144には、外部から直流電源電圧が供給される筒状の電源入力ポート143が形成されている。
回路基板146は、回転軸119の軸方向に回路基板146の実装面が直交するようにインバータカバー144と金属基盤142との間の収容空間に収容されている。本実施の形態では、回転軸119の軸方向に沿って、圧縮部115、電動モータ116およびインバータユニット140がこの順序で並設されている。
金属基盤142は、吸入ハウジング112に対してねじ152,154を用いて取り付けられる。金属基盤142と吸入ハウジング112は、ともに熱伝導性のよい金属製であり、密着されている。したがって、金属基盤142はインバータユニット140の内部の熱を吸入ハウジング112に伝導し、インバータユニット140を放熱させる役割を果たしている。
回路基板146は、金属基盤142上に形成された脚部160,162にねじ(図示せず)によって金属基盤142と離れた状態で固定される。金属基盤142は、回路基板146を支持する金属製のベース部材として機能する。回路基板146と金属基盤142との空間には、回路基板146に実装された電動モータ116の駆動制御回路(インバータ回路)と、後に図2に示すフィルタ回路を形成する電磁コイルL1およびコンデンサ回路4とが収容されている。
インバータユニット140によって制御された電力が電動モータ116に供給されることにより、制御された回転速度でロータ118および回転軸119が回転し、この回転によって圧縮部115が駆動される。圧縮部115が駆動されることにより、外部冷媒回路から吸入ポートを介した吸入ハウジング112内への冷媒の吸入、吸入ハウジング112内に吸入された冷媒の圧縮部115による圧縮、および圧縮された冷媒の吐出ポート114を介した外部冷媒回路への吐出が行なわれる。
<回路構成>
図2は、電動圧縮機モータを駆動する駆動回路の回路図である。
図2を参照して、駆動回路100は、電磁コイルL1およびコンデンサ回路4を含むローパスフィルタ回路2と、内部電源電圧発生部8と、抵抗回路10と、インバータ回路14と、制御回路30とを含む。
インバータ回路14は、各々が正極母線PLと負極母線SLとの間に接続される、U相アーム15と、V相アーム16と、W相アーム17とを含む。
U相アーム15は、正極母線PLと負極母線SLとの間に直列接続されるトランジスタQ3,Q4と、トランジスタQ3,Q4とそれぞれ逆並列に接続されたダイオードD3,D4とを含む。トランジスタQ3,Q4の接続ノードは、電動モータ116のステータのU相コイルの一端に接続される。
V相アーム16は、正極母線PLと負極母線SLとの間に直列接続されるトランジスタQ5,Q6と、トランジスタQ5,Q6とそれぞれ逆並列に接続されたダイオードD5,D6とを含む。トランジスタQ5,Q6の接続ノードは、電動モータ116のステータのV相コイルの一端に接続される。
W相アーム17は、正極母線PLと負極母線SLとの間に直列接続されるトランジスタQ7,Q8と、トランジスタQ7,Q8とそれぞれ逆並列に接続されたダイオードD7,D8とを含む。トランジスタQ7,Q8の接続ノードは、電動モータ116のステータのW相コイルの一端に接続される。
電動モータ116のステータのU相コイル,V相コイル,W相コイルの各他端は、中性点に接続される。
なお、トランジスタQ3〜Q8としては、たとえば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタや電界効果型トランジスタ等の半導体トランジスタが用いられている。
トランジスタQ3〜Q8がスイッチング制御されることにより、インバータ回路14から三相交流電流が電動モータ116のステータコイルに出力される。
インバータ回路14には、直流電源Bからの直流電圧がリレーRY1,RY2およびローパスフィルタ回路2を介して供給される。
電磁コイルL1およびコンデンサ回路4は、ローパスフィルタ回路2を構成している。ローパスフィルタ回路2は、直流電源Bからインバータ回路14に電圧の高周波成分が通過することを抑制し、かつインバータ回路14から直流電源B側に電圧の高周波成分が通過することを抑制する。電圧の高周波成分とは、所定値以上の周波数を有する電圧成分である。所定値は、電磁コイルL1およびコンデンサ回路4から決まる遮断周波数である。
電磁コイルL1は、直流電源Bのプラス電極と正極母線PLとの間に接続されている。コンデンサ回路4は、正極母線PLと負極母線SLとの間に接続されている。
コンデンサ回路4は、正極母線PLと負極母線SLとの間に並列接続されたコンデンサC1〜C3(以下「コンデンサC」とも総称する。)を含む。本実施の形態では、コンデンサ回路4は、3つのコンデンサCを有する構成となっているが、当該構成に限られず、1または2つのコンデンサCを有する構成であってもよいし、4つ以上のコンデンサCを有する構成であってもよい。たとえば、コンデンサCは、フィルムコンデンサであるが、電解コンデンサであってもよい。
内部電源電圧発生部8は、制御回路30において用いられる内部電源電圧を発生する。抵抗回路10は、正極母線PLと負極母線SLとの間に直列接続された抵抗素子によって電圧を分圧して制御回路30がモニタ可能な電圧に低下させ、制御回路30に分圧電圧を出力する。
電流センサ24は、負極母線SLに流れる電流を検出する。負極母線SLに流れる電流は、W相電流、V相電流、およびU相電流が重畳されたものである。W相電流はW相コイルに流れる電流である。V相電流はV相コイルに流れる電流である。U相電流はU相コイルに流れる電流である。
制御回路30は、CPU(Central Processing Unit)などを含んで構成され、電動モータ116の駆動を制御するコンピュータプログラムを実行する。
なお、本実施形態の直流電源Bは、電動モータ116以外に走行用三相電動機に電力を供給するものであってもよい。走行用三相電動機は、ハイブリット自動車や電気自動車の駆動輪を駆動する力行運転と、駆動輪の回転力により発電する回生運転とを行う。
<コンデンサに蓄積された電荷の放電>
次に、電動圧縮機110が搭載された車両の障害物等への衝突時における、コンデンサC1〜C3に蓄積された電荷の放電について説明する。本実施の形態では、金属基盤142上に、コンデンサC1〜C3と、導電部材とが配置されている例について説明する。
車両の衝突時には、このコンデンサCの移動および変形等、外力がコンデンサCへ作用し、この外力の作用によって、回路基板146とコンデンサCとを接続するための正極配線および負極配線が、導電部材に接触する。これにより、正極配線および負極配線がショートしてコンデンサCに蓄積された電荷が放電される。以下、図3〜図5を参照しながら具体的に説明する。
図3は、実施の形態1に従う電動圧縮機における金属基盤142の平面概略図である。なお、説明の便宜上、図3では後述する図4中の回路基板146を除いた状態を示している。図4は、図3中に示すIV−IV線に沿った概略断面図である。図5は、外力の作用によって、正極配線および負極配線が導電部材に接触する様子を示す図である。
図3および図4を参照して、金属基盤142には、コンデンサC1〜C3と、導電部材50と、インバータ回路14とが配置されている。正極配線11および負極配線12は、コンデンサC1と回路基板146とを電気的に接続し、正極配線21および負極配線22は、コンデンサC2と回路基板146とを電気的に接続し、正極配線31および負極配線32は、コンデンサC3と回路基板146とを電気的に接続している。
正極配線11,21,31の各々は回路基板146上で接続され、負極配線12,22,32の各々も回路基板146上で接続されている。すなわち、図2に示すように、コンデンサC1〜C3の各々は、当該コンデンサに接続された正極配線および負極配線と、回路基板146とを介して並列接続されている。
正極配線11,21,31および負極配線12,22,32の各々は、導電部材50の導電側面50bに対して垂直な部分(垂直配線部分)と、導電側面50bに対して平行な部分(平行配線部分)とを有する。たとえば、図4を参照して負極配線12,22を例に説明すると、負極配線12は、垂直配線部分12aと平行配線部分12bとを有し、負極配線22は、垂直配線部分22aと平行配線部分22bとを有する。
導電部材50は、回路基板146に向かって突出するように金属基盤142上に設けられている(固定されている)。典型的には、導電部材50は、金属基盤142と同一材料で一体形成されている。なお、導電部材50は、金属基盤142と異なる材料で構成されていてもよい。
導電部材50は、金属基盤142上から高さh1だけ突出した形状を有する。高さh1は、金属基盤142上から、正極配線および負極配線の各々がコンデンサCに接続される位置までの距離(具体的には、図4中の距離d2)よりも大きいことが好ましい。これにより、車両の衝突時に、導電部材50が正極配線および負極配線に接触する可能性を高めることができる。
導電部材50は、回路基板146と対向する導電対向面50aと、導電対向面50aから金属基盤142に延びる導電側面50bとを有する。導電部材50は、この導電側面50bが正極配線11,21,31および負極配線12,22,32と対向するように設けられる。
ここで、導電部材50は、通常時には正極配線11,21,31および負極配線12,22,32と絶縁されており、衝突時にはこれらの配線と接触する必要がある。そのため、導電部材50は、正極配線11,21,31および負極配線12,22,32の近傍に配置(近接配置)される。
たとえば、図4を参照して負極配線12を例に説明すると、導電部材50は、導電側面50bが負極配線12の平行配線部分12bから距離d1だけ離れた位置で金属基盤142上に固定される。なお、典型的には、導電部材50は、正極配線11,21,31および負極配線22,32の各々の平行配線部分とも距離d1だけ離れた位置で金属基盤142上に固定される。
この距離d1は、通常時に正極配線11,21,31および負極配線12,22,32の各々と導電部材50との絶縁を確保でき、かつ、衝撃時に正極配線11,21,31および負極配線12,22,32が折損することなく導電部材50に接触する距離である。たとえば、距離d1は、2〜3mmである。
ここで、本実施の形態に従う電動圧縮機110を搭載した車両が障害物等に衝突した場合には、インバータユニット140(より具体的にはコンデンサC)に対して、図5の矢印の方向に衝突荷重(外力)が発生する。たとえば、この矢印の方向は、車両の前方から衝突荷重が発生した場合の方向である。このような外力がコンデンサC1に加えられた場合には、当該外力によってコンデンサC1が図中の右方向に変形または移動し、結果として、コンデンサC1に接続された正極配線11および負極配線12が右方向に移動する。そのため、正極配線11および負極配線12は導電部材50に接触する。
すなわち、図5の例のように、電動圧縮機110は、車両の衝突時に加えられる外力に基づいて、コンデンサC1に接続された正極配線11および負極配線12が移動することにより、正極配線11および負極配線12が導電部材50を介して電気的に接続されるように構成されている。
また、図3を参照すると、導電部材50が、正極配線11,21,31および負極配線12,22,32の近傍に配置されている。そのため、たとえば、コンデンサC1,C3に対して、図3中の左上方向または左下方向から衝突荷重が発生した場合であっても、衝突時に正極配線11,31および負極配線12,32が折損することなく導電部材50に接触する。
正極配線11と負極配線12とは、それぞれ(+)と(−)の高電圧が入力されるため、正極配線11と負極配線12が導電部材50と接触することでショートする。これにより、コンデンサC1に蓄積された電荷が放電される。なお、上述したように、コンデンサC1〜C3の各々は、互いに並列接続されているため、正極配線11および負極配線12が導電部材50と接触することにより、コンデンサC2,C3に蓄積された電荷も放電される。
典型的には、コンデンサC1〜C3に蓄積された電荷は、回路基板146に実装された放電回路により自己放電される。具体的には、回路基板146には、当該放電回路として、内部電源電圧発生部8および抵抗回路10が実装されている。なお、放電回路は、これらに限定されるものではなく、電荷を消費するための放電抵抗などを含んでいてもよい。
なお、上記では、正極配線11,21,31および負極配線12,22,32の各々と導電部材50との距離を距離d1に設定する場合について説明したが、これに限られず、衝突荷重が発生する可能性が高い方向(たとえば、図3中の左から右方向)のみを考慮して、正極配線および負極配線と導電部材50との距離を設定してもよい。たとえば、正極配線11,31および負極配線12,32の各々と導電部材50との距離は距離d1に設定する一方で、正極配線21および負極配線22の各々と導電部材50との距離は、距離d1以上に設定してもよい。
実施の形態1によると、衝撃時において正極配線および負極配線が折損することなく導電部材50に接触するため、コンデンサCに蓄積された電荷を確実かつ迅速に放電することができる。
[実施の形態2]
上述した実施の形態1では、導電部材50が金属基盤142上に設けられている構成について説明した。実施の形態2では、導電部材が絶縁部材を介して金属基盤142上に設けられる構成について説明する。なお、実施の形態1と同一の構成についてはその詳細な説明は繰り返さない。
図6は、実施の形態2に従う電動圧縮機の構成を説明するための図である。図6に示す構成は、図4中の導電部材50を、導電部材52および絶縁部材60に変更した構成に相当する。
図6を参照して、導電部材52は、回路基板146と対向する導電対向面52aと、導電対向面52aから金属基盤142に延びる導電側面52bとを有する。導電部材52は、絶縁部材60を介して金属基盤142上に設けられるとともに、回路基板146に向かって突出した形状を有する。
具体的には、絶縁部材60は、金属基盤142上から回路基板146に向かって高さh2だけ突出した形状を有する。導電部材52は、絶縁部材60上から回路基板146に向かって高さh3だけ突出した形状を有する。なお、絶縁部材60の高さh2は、正極配線および負極配線の各々がコンデンサCに接続される位置までの距離(具体的には、図6中の距離d2)よりも小さいことが好ましい。これにより、車両の衝突時に、導電部材52が正極配線および負極配線に接触する可能性を高めることができる。
実施の形態2によると、導電部材52と金属基盤142との絶縁が確保される。そのため、たとえば、車両の衝突時に、金属基盤142を介して駆動回路側に電流が流れ込んできた場合であっても当該電流の影響を受けないため、コンデンサCの放電を阻害する要因を排除できる。
[実施の形態3]
上述した実施の形態1では、導電部材50が正極配線11,21,31および負極配線12,22,32の各々の近傍に設けられる構成について説明した。実施の形態3では、導電部材が、複数のコンデンサCのうちの少なくとも1つのコンデンサCに接続された正極配線および負極配線の近傍に設けられる構成について説明する。なお、実施の形態1と同一の構成についてはその詳細な説明は繰り返さない。
図7は、実施の形態3に従う電動圧縮機の構成を説明するための図である。図7に示す構成は、図3中の導電部材50を、導電部材54に変更した構成に相当する。図7を参照して、導電部材54は、回路基板146と対向する導電対向面54aと、導電対向面54aから金属基盤142に延びる導電側面54bとを有する。導電部材54は、正極配線11,21および負極配線12,22の近傍のみに設けられており、コンデンサC3に接続された正極配線31および負極配線32の近傍には設けられていない。
ここで、上述したように、コンデンサC1〜C3の各々は、正極配線、負極配線および回路基板146を介して互いに並列接続されている。そのため、車両の衝突時に、外力によるコンデンサC1〜C3への作用によって、コンデンサC1〜C3のうちの少なくとも1つのコンデンサに接続された正極配線および負極配線が移動することにより、当該正極配線および当該負極配線が導電部材54に接触するようにしておけば、当該接触によりすべてのコンデンサC1〜C3の電荷が放電される。このことから、導電部材54は、たとえば、車両の衝突時に外力が加わる可能性が最も高いコンデンサCに接続された正極配線および負極配線の近傍のみに設けられていてもよい。
実施の形態3によると、実施の形態1と比較して、金属基盤上における導電部材の占有面積を小さくすることができる。そのため、差分の面積を他の素子等の配置スペースとして活用することできるなど、設計自由度が向上する。
[実施の形態4]
上述した実施の形態1では、棒状の導電部材が正極配線および負極配線の近傍に設けられる構成について説明した。実施の形態4では、導電部材が、正極配線および負極配線の周囲の少なくとも一部を囲むように設けられる構成について説明する。なお、実施の形態1と同一の構成についてはその詳細な説明は繰り返さない。
図8は、実施の形態4に従う電動圧縮機の構成を説明するための図である。図8に示す構成は、図3中の導電部材50を、導電部材56に変更した構成に相当する。図8を参照して、導電部材56は、正極配線11および負極配線12の近傍において、正極配線11および負極配線12の周囲の一部を囲むように設けられている。
具体的には、導電部材56は、回路基板146と対向する導電対向面56aと、導電対向面56aから金属基盤142に延びる導電側面56bとを有している。導電部材56は、その導電側面56bが、正極配線11および負極配線12から距離d1だけ離れた位置であり、正極配線11および負極配線12の周囲の一部を囲むように金属基盤142上に固定される。たとえば、図8に示すように、導電側面56bは、M字形状を有する。
なお、導電部材56は、正極配線21および負極配線22の周囲の一部と、正極配線31および負極配線32の周囲の一部とを囲むように設けられていてもよい。
実施の形態4によると、車両の衝突時において、図8中の上下方向から衝突荷重が加わった場合であっても、導電部材56が正極配線および負極配線に接触しやすくなり、確実にコンデンサCに蓄積された電荷を放電することができる。
[実施の形態5]
実施の形態1では、導電部材50が金属基盤142上に設けられる構成について説明した。実施の形態5では、導電部材が回路基板146に設けられる構成について説明する。なお、実施の形態1と同一の構成についてはその詳細な説明は繰り返さない。
図9は、実施の形態5に従う電動圧縮機の構成を説明するための図である。図9に示す構成は、図4中の金属基盤142上に設けられた導電部材50を、回路基板146に設けられた導電部材58に変更した構成に相当する。
図9を参照して、導電部材58は、金属基盤142と対向する導電対向面58aと、導電対向面58aから回路基板146に延びる導電側面58bとを有する。導電部材58は、回路基板146にはんだ付けされ、回路基板146から金属基盤142に向かって高さh4だけ突出した形状を有する。
導電部材58の高さh4は、回路基板146から正極配線および負極配線のコンデンサCへの接続位置までの距離(具体的には、図9中の距離d3)よりも大きいことが好ましい。これにより、車両の衝突時に、導電部材58が正極配線および負極配線に接触する可能性を高めることができる。
実施の形態5によると、金属基盤上に導電部材の配置スペースが確保できない場合であっても、導電部材を回路基板に設けることにより、確実にコンデンサCに蓄積された電荷を放電することができる。
<その他の実施の形態>
上述の実施の形態として例示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能である。
また、上述した実施の形態において、他の実施の形態で説明した構成を適宜組み合わせて採用して実施する場合であってもよい。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
2 ローパスフィルタ回路、4 コンデンサ回路、8 内部電源電圧発生部、10 抵抗回路、11,21,31 正極配線、12,22,32 負極配線、12a,22a 垂直配線部分、12b,22b 平行配線部分、14 インバータ回路、15,16,17 アーム、24 電流センサ、30 制御回路、50,52,54,56,58 導電部材、50a,56a 導電対向面、50b,56b 導電側面、60 絶縁部材、100 駆動回路、110 電動圧縮機、111 吐出ハウジング、112 吸入ハウジング、114 吐出ポート、115 圧縮部、116 電動モータ、117 ステータ、117a ステータコア、117b コイル、118 ロータ、119 回転軸、140 インバータユニット、142 金属基盤、143 電源入力ポート、144 インバータカバー、146 回路基板、152,154 ねじ、156,158,160,162 脚部。

Claims (8)

  1. 車両に搭載される車両用電動圧縮機であって、
    圧縮部と、
    前記圧縮部を回転させる電動モータと、
    前記電動モータを駆動させる駆動回路とを備え、
    前記駆動回路は、
    コンデンサと、
    回路基板と、
    前記コンデンサと前記回路基板とを電気的に接続する正極配線および負極配線とを含み、
    前記車両用電動圧縮機は、
    前記正極配線及び前記負極配線に近接配置された導電部材と、
    前記回路基板を支持する金属製基盤とをさらに備え、
    前記導電部材は、前記回路基板に向かって突出するように前記金属製基盤に設けられており、
    前記車両の衝突時に加えられる外力に基づいて、前記コンデンサに接続された前記正極配線および前記負極配線が移動することにより、前記正極配線および前記負極配線が前記導電部材を介して電気的に接続されるように構成される、車両用電動圧縮機。
  2. 前記導電部材は、前記回路基板と対向する導電対向面と、前記導電対向面から前記金属製基盤に延びる導電側面とを有し、
    前記導電部材は、前記導電側面が前記正極配線および前記負極配線と対向するように設けられている、請求項に記載の車両用電動圧縮機。
  3. 記導電側面は、前記正極配線および前記負極配線の周囲の少なくとも一部を囲むように形成されている、請求項に記載の車両用電動圧縮機。
  4. 前記導電部材は、前記金属製基盤に一体形成されている、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の車両用電動圧縮機。
  5. 前記導電部材は、絶縁部材を介して前記金属製基盤に設けられている、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の車両用電動圧縮機。
  6. 前記駆動回路は、複数の前記コンデンサを含み、
    複数の前記コンデンサは、前記正極配線、前記負極配線および前記回路基板を介して互いに並列接続されており、
    前記外力が加えられた場合に、複数の前記コンデンサのうちの少なくとも1つのコンデンサに接続された前記正極配線および前記負極配線が移動することにより、前記導電部材は、当該正極配線および当該負極配線に接触するように構成されている、請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の車両用電動圧縮機。
  7. 車両に搭載される車両用電動圧縮機であって、
    圧縮部と、
    前記圧縮部を回転させる電動モータと、
    前記電動モータを駆動させる駆動回路とを備え、
    前記駆動回路は、
    コンデンサと、
    回路基板と、
    前記コンデンサと前記回路基板とを電気的に接続する正極配線および負極配線とを含み、
    前記車両用電動圧縮機は、
    前記正極配線及び前記負極配線に近接配置された導電部材と、
    記回路基板を支持する金属製基盤をさらに備え、
    前記導電部材は、前記金属製基盤に向かって突出するように前記回路基板に形成されており、
    前記車両の衝突時に加えられる外力に基づいて、前記コンデンサに接続された前記正極配線および前記負極配線が移動することにより、前記正極配線および前記負極配線が前記導電部材を介して電気的に接続されるように構成される、車両用電動圧縮機。
  8. 前記駆動回路は、複数の前記コンデンサを含み、
    複数の前記コンデンサは、前記正極配線、前記負極配線および前記回路基板を介して互いに並列接続されており、
    前記外力が加えられた場合に、複数の前記コンデンサのうちの少なくとも1つのコンデンサに接続された前記正極配線および前記負極配線が移動することにより、前記導電部材は、当該正極配線および当該負極配線に接触するように構成されている、請求項7に記載の車両用電動圧縮機。
JP2014117969A 2014-06-06 2014-06-06 車両用電動圧縮機 Expired - Fee Related JP6269331B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014117969A JP6269331B2 (ja) 2014-06-06 2014-06-06 車両用電動圧縮機
US14/731,483 US9523362B2 (en) 2014-06-06 2015-06-05 Vehicular electric compressor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014117969A JP6269331B2 (ja) 2014-06-06 2014-06-06 車両用電動圧縮機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015229994A JP2015229994A (ja) 2015-12-21
JP6269331B2 true JP6269331B2 (ja) 2018-01-31

Family

ID=54770357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014117969A Expired - Fee Related JP6269331B2 (ja) 2014-06-06 2014-06-06 車両用電動圧縮機

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9523362B2 (ja)
JP (1) JP6269331B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6720860B2 (ja) * 2016-12-27 2020-07-08 株式会社豊田自動織機 電動圧縮機
JP6724838B2 (ja) * 2017-03-28 2020-07-15 株式会社豊田自動織機 車載用電動圧縮機
FR3086466B1 (fr) * 2018-09-25 2021-01-22 Valeo Systemes Thermiques Filtrage electromagnetique d’un circuit de controle d’un moteur electrique
WO2022220510A1 (ko) * 2021-04-12 2022-10-20 한온시스템 주식회사 공기 압축기

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006196678A (ja) 2005-01-13 2006-07-27 Toyota Motor Corp コンデンサ装置
JP5118450B2 (ja) * 2007-11-20 2013-01-16 三菱重工業株式会社 電動圧縮機
JP5120240B2 (ja) * 2008-12-22 2013-01-16 株式会社豊田自動織機 電動コンプレッサ
JP5298907B2 (ja) * 2009-02-09 2013-09-25 トヨタ自動車株式会社 放電機構
US20120308414A1 (en) * 2010-09-16 2012-12-06 Panasonic Corporation Inverter-integrated electric compressor

Also Published As

Publication number Publication date
US20150357844A1 (en) 2015-12-10
JP2015229994A (ja) 2015-12-21
US9523362B2 (en) 2016-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5831514B2 (ja) 電動圧縮機
JP5884795B2 (ja) 電動圧縮機
JP5951067B1 (ja) 電動パワーステアリング装置
US10759467B2 (en) Integrated electric power steering apparatus
WO2016132474A1 (ja) 一体型電動パワーステアリング装置
US20160254732A1 (en) Motor unit
JP6444605B2 (ja) インバータ一体型電動圧縮機
JP6203492B2 (ja) インバータ一体型電動圧縮機
JP6269331B2 (ja) 車両用電動圧縮機
CN106232458A (zh) 电动助力转向装置
EP2824820B1 (en) Inverter module
JP6362770B2 (ja) 制御装置
CN105317655A (zh) 电动压缩机
JP2017017975A (ja) 電動コンプレッサ
KR101820205B1 (ko) 전동 압축기
CN111971880B (zh) 电动助力转向装置
JP5987806B2 (ja) 電動圧縮機
JP6369355B2 (ja) インバータ装置および電動圧縮機
JP6107573B2 (ja) 電動圧縮機
JP6818903B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP6830214B2 (ja) 電力変換装置
JP2023137607A (ja) 電力変換装置
JP2022001002A (ja) 回転電機
JP2017005822A (ja) スイッチング装置、電子制御装置及び回転電機一体電子制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161007

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170720

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170725

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170901

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171205

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20171218

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6269331

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees