JP7180575B2 - 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囲うように巻回された１本の被覆導線と、を備え、前記被覆導線は、絶縁材で被覆された導電線であって、前記導電線は、少なくとも一部が前記第１の巻線及び前記第２の巻線と重なるように前記コアに複数回巻回されるとともに、一端と他端とが電気的に接続され、前記コアは、前記被覆導線に覆われない露出部を有していることを要旨とする。

これによれば、コアは被覆導線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、被覆導線は第１の巻線及び第２の巻線を跨ぎつつコアを囲うように巻回されてい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被覆導線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コアに巻回された被覆導線と鎖交するループを形成するため、被覆導線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。さらに、被覆導線を用いることにより絶縁性を確保することができる。

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囲うように巻回された複数本の被覆導線と、を備え、前記複数本の被覆導線における各１本の被覆導線は、それぞれ、前記コアに１回以上巻回されるとともに、絶縁材で被覆された導電線の一端と他端とが電気的に接続され、前記コアは、前記複数本の被覆導線に覆われない露出部を有していることを要旨とする。

これによれば、コアは複数本の被覆導線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、複数本の被覆導線は第１の巻線及び第２の巻線を跨ぎつつコアを囲うように巻回され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複数本の被覆導線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複数本の被覆導線と鎖交するループを形成するため、複数本の被覆導線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。さらに、被覆導線を用いることにより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、前記コアは内側に貫通孔を有し、前記貫通孔を正面視した一方の面において、巻回された状態で全ての隣り合う被覆導線同士の間に隙間が形成されているとよい。

車載用電動圧縮機において、巻回された状態で隣り合う被覆導線同士の間に全周にわたって隙間が形成されているとよい。

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）は第１の実施形態の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）はコモンモードチョークコイルの右側面図、（ｄ）は（ａ）のＡ－Ａ線での断面図。 （ａ）はコア及び巻線の平面図、（ｂ）はコア及び巻線の正面図、（ｃ）はコア及び巻線の右側面図。 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。 別例のコモンモードチョークコイルの平面図。 別例のコモンモードチョークコイルの平面図。 別例のコモンモードチョークコイルの平面図。 （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、（ｃ）は別例のコモンモードチョークコイルの右側面図。 （ａ）は被覆導線を示す斜視図、（ｂ）は被覆導線を示す斜視図。 （ａ）は第２の実施形態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、（ｃ）は比較例のコモンモードチョークコイルの右側面図、（ｄ）は（ａ）のＡ－Ａ線での断面図。 （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、（ｃ）は比較例のコモンモードチョークコイルの右側面図、（ｄ）は（ａ）のＡ－Ａ線での断面図。

（第１の実施形態）
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），（ｃ），（ｄ）、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）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），（ｃ），（ｄ）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、１本の被覆導線としてのエナメル線７０を備える。

コア５０は、図３（ｄ）に示すように、断面四角形状をなし、図４（ａ）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３（ｄ）、図４（ａ）に示すように、コア５０は、内側空間Ｓｐ１を有する。

図４（ａ），（ｂ），（ｃ）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４（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。コア５０の第１の直線部５１に第１の巻線６０が巻回されるとともにコア５０の第２の直線部５２に第２の巻線６１が巻回されていることにより、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、エナメル線７０を当接規制している。
図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、エナメル線７０は、導電線としての銅の丸線７１が絶縁材としてのエナメル７２で被覆されている。つまり、図１２（ａ）に示すように、断面真円形の銅の丸線７１の表面がエナメル７２で覆われている。

図３（ｃ），（ｄ）に示すように、エナメル線７０は、第１の巻線６０及び第２の巻線６１を跨ぎつつコア５０を囲うように巻回されており、詳細には、第１の巻線６０と第２の巻線６１とコア５０の内側空間Ｓｐ１（図３（ｄ）、図４（ａ）参照）を覆う（囲う）ように形成されている。広義には、エナメル線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３（ｄ）、図４（ａ）参照）のそれぞれ少なくとも一部を覆う（囲う）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、エナメル線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。即ち、エナメル線７０は第１の巻線６０と第２の巻線６１の間において電気的に繋がっていない。

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分及び他方の短辺部分は、エナメル線７０に覆われない露出部５３，５４となっている。
エナメル線７０は、広義には、少なくとも一部が第１の巻線６０及び第２の巻線６１と重なるように（上を通過するように）コア５０に複数回巻回されている。本実施形態では、エナメル線７０のターン数は、「５」である。エナメル線７０のターン数は問わない。

エナメル線７０は、絶縁材としてのエナメル７２で被覆された導電線としての丸線７１であって、丸線７１は、少なくとも一部が第１の巻線６０及び第２の巻線６１と重なるようにコア５０に複数回巻回されるとともに、一端と他端とが捩じられることにより電気的に接続されている。ここで、丸線７１の端部同士を捩じった後に、はんだ付けしてもよい。

エナメル線７０は、図３（ａ）におけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）において並設されている。図３（ａ）に示すように、コア５０は、内側に貫通孔５９を有し、貫通孔５９を正面視した（コア５０の軸方向（図３（ｂ）参照）から見て）一方の面において、巻回された状態で全ての隣り合うエナメル線７０同士の間に隙間Ｇ１が形成されている。複数ターンのエナメル線７０は、図３（ａ）におけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）において均等に配置されている。

エナメル線７０は、図３（ａ）におけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）に直交するＹ方向に延びており、エナメル線７０における複数ターンの各線は平行である。
次に、作用について説明する。

まず、図５及び図６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５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６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エナメル線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、エナメル線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７を用いて説明する。図７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７の実線は、コモンモードチョークコイル３４にエナメル線７０がある場合を示し、図７の一点鎖線は、コモンモードチョークコイル３４にエナメル線７０がない場合を示す。また、図７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７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にエナメル線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エナメル線７０が設けられている。エナメル線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、エナメル線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７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エナメル線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、エナメル線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、電磁誘導によってエナメル線７０に電流が流れ熱として消費される。エナメル線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７参照）。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。

図１４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、比較例である。
図１４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）において、コモンモードチョークコイル１００は、環状のコア１０１と、コア１０１に巻回された第１の巻線１０２と、コア１０１に巻回されるとともに第１の巻線１０２から離れつつ対向する第２の巻線１０３と、第１の巻線１０２及び第２の巻線１０３を跨ぎつつコア１０１を覆う環状の導電体１０４と、を備え、導電体１０４は、薄膜形状であって、薄膜の内周面と第１の巻線１０２及び第２の巻線１０３の外面との間に形成された樹脂層１０５を有する。

このように、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１００の構成として、薄膜形状の導電体１０４でコイル（巻線１０２，１０３）を覆うことでノーマルモード電流が流れる際に導電体１０４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る。ダンピング効果を持たせるためには導電体１０４にある程度の抵抗値が必要となり、厚み１００μｍ以下の薄い銅箔を使用する。詳しくは、導電体１０４は、金属薄膜、例えば、銅箔よりなる。即ち、環状の導電体１０４としての金属薄膜は薄膜形状である。導電体１０４の厚さは、１０μｍ～１００μｍである。例えば導電体１０４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。

ここで、導電体１０４を薄い金属箔帯で構成する際において、市販の金属箔では厚みのバリエーションが少なく、最適な抵抗値の調整ができない。また、コイル（巻線１０２，１０３）に接する面は絶縁処理が必要となりコストが上昇する。さらに、金属箔の端面同士は、所定の抵抗値を維持したままでの接合が必要となり、接合面形状の工夫と生産技術開発が必要となる。さらには、コモンモードチョークコイル１００の放熱性を確保するため導電体１０４に穴を開けるなどの追加構造が必要となる。また、コモンモードチョークコイル１００の形状が変更になると、都度、導電体１０４もカスタム対応（専用に対応）する必要がある。さらに、導電体１０４によりノーマルモードのインダクタンスが導電体なしの場合に比べて大幅に減少してしまう。

本実施形態では、金属箔（１０４）の代わりに、同じ銅量のエナメル線７０を巻き付けることにより、一般的な市販のエナメル線を使用して単に巻くだけでよいため、カスタム対応が不要で、部品費も低減できる。また、エナメル線７０の導体径と巻き付けるターン数を調整することにより、抵抗値の微調整が可能である。さらに、エナメル線自体が絶縁層を持っているので、絶縁対策も容易である。さらには、エナメル線同士の間は隙間Ｇ１があるので、放熱性も確保しやすい。また、ダンピング特性が同等でも、本実施形態の方がノーマルモードのインダクタンスを高くできる。さらに、エナメル線の導電線の両端の接合では、端部同士を捩じった後にはんだ付け等により（他にも一般的な接合手法である圧着等の機械かしめ等により）金属箔の端部同士の接合のように接合面形状の工夫と生産技術開発は不要となる。

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、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を囲うように巻回された１本の被覆導線としてのエナメル線７０と、を備える。エナメル線７０は、絶縁材としてのエナメル７２で被覆された導電線としての銅の丸線７１であって、丸線７１は、少なくとも一部が第１の巻線６０及び第２の巻線６１と重なるようにコア５０に複数回巻回されるとともに（特に、コア５０の延設方向においてコア５０に複数回巻回されるとともに）、一端と他端とが電気的に接続され、コア５０は、エナメル線７０に覆われない露出部５３，５４を有している。よって、コア５０はエナメル線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、エナメル線７０は第１の巻線６０及び第２の巻線６１を跨ぎつつコア５０を囲うように巻回されてい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エナメル線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。さらには、帯状の導電体で巻線を覆うよりも幅が狭いエナメル線で巻線を囲うほうが、エナメル線の幅が狭い分、放熱性に優れる。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５３，５４を通りつつコア５０に巻回されたエナメル線７０と鎖交するループを形成するため、エナメル線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。さらに、エナメル線７０を用いることにより絶縁性を確保することができる。

（２）コア５０は内側に貫通孔５９を有し、貫通孔５９を正面視した一方の面において、巻回された状態で全ての隣り合うエナメル線７０同士の間に隙間Ｇ１が形成されているので、放熱性に優れている。

（３）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、エナメル線７０を容易に配置することができ、実用的である。

なお、次のようにしてもよい。
○ コアは真円でなければよく、例えば、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に代わり図８に示すように、コア８０は楕円形であってもよい。つまり、コア８０における長軸（図８のＸ軸）と短軸（図８のＹ軸）のうちの長軸方向に延びる部位に巻線６０，６１を巻回する。

他にも、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に代わり図９に示すように、コア８１は長穴形であってもよい。つまり、コア８１は、平行なる直線部８１ａ，８１ｂと、直線部８１ａ，８１ｂの両端を結ぶ半円部８１ｃ，８１ｄを有し、一対の直線部８１ａ，８１ｂに巻線６０，６１を巻回する。

他にも、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に代わり図１０に示すように、コア８２は長方形の角が円弧状に面取りされた形状でもよい。つまり、コア８２は、平行なる長辺部８２ａ，８２ｂと、平行なる短辺部８２ｃ，８２ｄと、四隅の円弧部８２ｅ，８２ｆ，８２ｇ，８２ｈを有し、一対の長辺部８２ａ，８２ｂに巻線６０，６１を巻回する。

このようにコアは、軸方向から見た際に真円ではなく引き伸ばされている形状をなすと、漏れ磁束が出やすく漏れ磁束の方向性が出てくるので有用である。
○ 図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に代わり図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、エナメル線７０の内周面と第１の巻線６０及び第２の巻線６１の外面との間に別途、絶縁性板材８３を配置してもよい。絶縁性板材８３は例えば塩化ビニールよりなるテープ等を用いることができる。エナメル線７０の内周側に絶縁性板材８３を有することで形状を保持できるとともに巻線６０，６１との絶縁をより確保することができる。

○ 図１２（ａ）に示すように被覆導線（７０）は断面真円形の丸線（７１）を絶縁材（７２）で被覆したもの以外にも、例えば、図１２（ｂ）に示すように、被覆導線７５は断面長方形の平角線７６を絶縁材７７で被覆したものを用いてもよい。この場合においては、端部同士を重ねた状態で溶接等により接合すればよい。

○ 被覆導線のターン数は２以上であればよい。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態を、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。

第２の実施形態においては、図３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に代わり、図１３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す構成としている。
図１３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）において、本実施形態の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を囲うように巻回された複数本の被覆導線としてのエナメル線９０，９１，９２，９３，９４と、を備える。本実施形態では、図１３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示すように、複数本の被覆導線としての５本のエナメル線９０，９１，９２，９３，９４を備えるが、エナメル線の本数は、「５」以外でもよい。

エナメル線９０，９１，９２，９３，９４のうちの少なくとも１本は、少なくとも一部が第１の巻線６０及び第２の巻線６１上を通過する。
各１本のエナメル線９０，９１，９２，９３，９４は、それぞれ、コア５０に１回巻回されるとともに、絶縁材としてのエナメル７２（図１２（ａ）参照）で被覆された導電線としての銅の丸線７１（図１２（ａ）参照）の一端と他端とが捩じられることにより電気的に接続されている。広義には、各１本のエナメル線９０，９１，９２，９３，９４は、それぞれ、コア５０に１回以上巻回される。丸線７１の端部同士を捩じった後に、はんだ付けしてもよい。

コア５０の第１の直線部５１に第１の巻線６０が巻回されるとともにコア５０の第２の直線部５２に第２の巻線６１が巻回されていることにより、コア５０は、エナメル線９０，９１，９２，９３，９４に覆われない露出部５５，５６を有している。巻回された状態で隣り合うエナメル線９０，９１，９２，９３，９４同士の間に全周にわたって隙間Ｇ２（図１３（ａ），（ｂ）参照）が形成されている。

各エナメル線９０，９１，９２，９３，９４は図１３（ａ）におけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）において並設されている。複数本のエナメル線は図１３（ａ）におけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）において均等に配置されている。

複数本のエナメル線９０，９１，９２，９３，９４は、図１３（ａ）におけるコア５０の延設方向（Ｘ方向）に直交するＹ方向に延びており、各エナメル線９０，９１，９２，９３，９４は平行である。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（４）コモンモードチョークコイルは、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を囲うように巻回された複数本の被覆導線としてのエナメル線９０，９１，９２，９３，９４と、を備える。エナメル線９０，９１，９２，９３，９４における各１本のエナメル線は、それぞれ、コア５０に１回以上巻回されるとともに、絶縁材としてのエナメル７２で被覆された導電線としての丸線７１の一端と他端とが電気的に接続され、コア５０は、エナメル線９０，９１，９２，９３，９４に覆われない露出部５５，５６を有している。

よって、コア５０は複数本のエナメル線９０，９１，９２，９３，９４に覆われない露出部５５，５６を有するため放熱性に優れる一方で、複数本のエナメル線９０，９１，９２，９３，９４は第１の巻線６０及び第２の巻線６１を跨ぎつつコア５０を囲うように巻回され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複数本のエナメル線９０，９１，９２，９３，９４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５５，５６を通りつつ環状の複数本のエナメル線９０，９１，９２，９３，９４と鎖交するループを形成するため、複数本のエナメル線９０，９１，９２，９３，９４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。さらに、エナメル線９０，９１，９２，９３，９４を用いることにより絶縁性を確保することができる。

（５）巻回された状態で隣り合うエナメル線９０，９１，９２，９３，９４同士の間に全周にわたって隙間Ｇ２が形成されている。よって、放熱性に優れている。
なお、図１３（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）ではコア５０は図１３（ａ）に示すように長方形状をなしていたが、これに限るものではなく、図８で示したようにコア８０は楕円形でも、図９で示したようにコア８１は長穴形状でも、図１０で示したようにコア８２は四角形の隅を円弧状にした形状等でもよい。また、図１２（ａ）に代わり、例えば、図１２（ｂ）に示したように断面長方形の平角線７６を絶縁材７７で被覆した被覆導線７５を用いてもよく、この場合においては、端部同士を重ねた状態で溶接等により接合すればよい。

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。
○ 被覆導線における導電線の一端と他端とを電気接続するやり方は問わない。被覆を外して単に捩じっても、かしめても、溶接してもよい。

○ 被覆導線としてのエナメル線７０，９０，９１，９２，９３，９４において、導電線（７１，７６）は銅の他にも、アルミ等で構成されていてもよい。
○ 被覆導線の絶縁材（７２，７７）は、エナメルの他にも、ポリイミド、ポリエステル、ＰＥＴ、ＰＥＮ等で構成されていてもよい。

○ 被覆導線はエナメル線以外でもよい。例えば、塩化ビニールケーブルでもよい。
○ 図３（ａ）における複数ターンのエナメル線７０はコア５０の延設方向（Ｘ方向）において均等でなくてもよい。図１３（ａ）の場合も同様に複数本のエナメル線９０，９１，９２，９３，９４はコア５０の延設方向（Ｘ方向）において均等でなくてもよい。

○ エナメル線７０及びエナメル線９０，９１，９２，９３，９４はコア５０の延設方向（Ｘ方向）に直交する方向であるＹ方向に延びていたが、Ｙ方向に対し斜めに延びていてもよい。

○ 図３（ａ）において複数ターンのエナメル線７０は平行でなくてもよい。同様に、図１３（ａ）において被覆導線の各線であるエナメル線９０，９１，９２，９３，９４は平行でなくてもよい。

○ 図３（ａ）において各ターンのエナメル線７０におけるクリアランス（隙間Ｇ１）が有っても無くてもよい。同様に、図１３（ａ）において被覆導線の各線であるエナメル線９０，９１，９２，９３，９４はクリアランス（隙間Ｇ２）が有っても無くてもよい。

○ エナメル線７０及びエナメル線９０，９１，９２，９３，９４はコア５０の延設方向（Ｘ方向）において並設したが、コア５０の延設方向（Ｘ方向）での同一位置においてコア５０の延設方向に直交する方向（Ｙ方向）に重なるように巻回してもよい。即ち、横巻き以外にも縦巻きとしてもよい。

○ エナメル線７０のターン数や導電線の径等を変える、あるいは、エナメル線（９０，９１，９２，９３，９４）の本数や導電線の径等を変えることで、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。

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、５３，５４，５５，５６…露出部、６０…第１の巻線、６１…第２の巻線、７０…エナメル線、７１…丸線、７２…エナメル、７５…被覆導線、７６…平角線、７７…絶縁材、９０，９１，９２，９３，９４…エナメル線。

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囲うように巻回された１本の被覆導線と、を備え、
   前記被覆導線は、絶縁材で被覆された導電線であって、前記導電線は、少なくとも一部が前記第１の巻線及び前記第２の巻線と重なるように前記コアに複数回巻回されるとともに、一端と他端とが電気的に接続され、
   前記コアは、前記被覆導線に覆われない露出部を有していることを特徴とする車載用電動圧縮機。
2. 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囲うように巻回された複数本の被覆導線と、を備え、
   前記複数本の被覆導線における各１本の被覆導線は、それぞれ、前記コアに１回以上巻回されるとともに、絶縁材で被覆された導電線の一端と他端とが電気的に接続され、
   前記コアは、前記複数本の被覆導線に覆われない露出部を有していることを特徴とする車載用電動圧縮機。
3. 前記コアは内側に貫通孔を有し、前記貫通孔を正面視した一方の面において、巻回された状態で全ての隣り合う被覆導線同士の間に隙間が形成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。
4. 巻回された状態で隣り合う被覆導線同士の間に全周にわたって隙間が形成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。

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