(57)【要約】【課題】ＥＭＣを改善することができる電動圧縮機を提供する。【解決手段】本発明に係る電動圧縮機は、導電性のハウジングと、インバータと、導電性のカバーと、シール部２０５と、導電性の遮蔽部２０８とを備える。カバーは、ハウジングに取り付けられることにより、インバータが収容される収容空間を区画する。シール部２０５は、樹脂製の本体部２０２と、導電性の金属部２０４とを有する。シール部２０５は、ハウジングとカバーとの隙間に設けられる。遮蔽部２０８は、金属部２０４と接合され、電気的に接地される。金属部２０４は、収容空間内に設けられるとともに、本体部２０２内に外周縁が埋設される。遮蔽部２０８は、本体部２０２の第３面２０２３と対向して配置されるとともに、金属部２０４から第１面２０２１側もしくは第２面２０２２側の少なくとも一方側へ延設される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性のハウジングと、
前記ハウジングに収容される圧縮部と、
前記ハウジングに収容され、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インバータと、
前記ハウジングに取り付けられることにより、前記インバータが収容される収容空間を区画する導電性のカバーと、
前記ハウジングと前記カバーとの間に設けられ、樹脂製の本体部と、導電性の金属部とを有するシール部と、
前記金属部と接合され、電気的に接地される導電性の遮蔽部とを備え、
前記本体部は、前記カバーと当接する第１面と、前記ハウジングと当接する第２面と、前記第１面と前記第２面との間の部分であって前記収容空間側の面である第３面とを有し、
前記金属部は、前記収容空間内に設けられるとともに、前記本体部内に外周縁が埋設され、
前記遮蔽部は、前記本体部の前記第３面と対向して配置されるとともに、前記金属部から前記第１面側もしくは前記第２面側の少なくとも一方側へ延設される、電動圧縮機。
【請求項２】
前記遮蔽部と前記金属部とは、一体形成される、請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項３】
棒状の前記遮蔽部を複数有し、
複数の前記遮蔽部は、所定間隔を空けて配置され、
前記所定間隔は、前記インバータからの電磁ノイズが前記収容空間外に放出されることを防止する距離である、請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項４】
複数の前記遮蔽部の各々は、円柱状である、請求項３に記載の電動圧縮機。
【請求項５】
前記遮蔽部は、筒状である、請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項６】
前記本体部は、弾性部材である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の電動圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
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る圧縮機として、小型化のために電動モータを駆動するインバータ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においては、ハウジングに電動モータと圧縮機構とが内蔵されている。インバータは、ハウジングとインバータカバーとによって形成される空間に収容されている。
【０００３】
特開２００７−２２４９０２号公報（特許文献１）には、ハウジングとインバータカバーとの隙間を、芯金（形状保持部）の外周にゴム材料を一体的に設けたシール部材で埋める構成が開示されている。このような構成により、ハウジングとインバータカバーとの密着性が増す。その結果、インバータが収容されている空間に、その隙間からたとえばごみ、あるいは水が入るのを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２４９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ハウジングとインバータカバーとの隙間を埋めるシール部材がゴム材料のような絶縁部材である場合、電磁ノイズはシール部材を通過してしまう。したがって、インバータからの電磁ノイズが外部へ放出されたり、電動圧縮機の外部から電磁ノイズがインバータユニットの内部に侵入したりするおそれがある。外部からの電磁ノイズとしては、たとえば車載機器の電子部品が発生する電磁ノイズ、ラジオ電波、あるいはスマートフォンの電波を挙げることができる。
【０００６】
このような電磁ノイズの放出および侵入が抑制されないと、電動圧縮機のＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility）が悪化し得る。
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＥＭＣが改善された電動圧縮機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電動圧縮機は、導電性のハウジングと、圧縮部と、電動モータと、インバータと、導電性のカバーと、シール部と、導電性の遮蔽部とを備える。圧縮部は、ハウジングに収容される。電動モータは、ハウジングに収容され、圧縮部を回転させる。インバータは、電動モータを駆動させる。カバーは、ハウジングに取り付けられることにより、インバータが収容される収容空間を区画する。シール部は、樹脂製の本体部と、導電性の金属部とを有する。シール部は、ハウジングとカバーとの間に設けられる。シール部は、樹脂製の本体部と、導電性の金属部とを有する。遮蔽部は、金属部と接合され、電気的に接地される。本体部は、カバーと当接する第１面と、ハウジングと当接する第２面と、第１面と第２面との間の部分であって収容空間側の面である第３面とを有する。金属部は、収容空間内に設けられるとともに、本体部内に外周縁が埋設される。遮蔽部は、本体部の第３面と対向して配置されるとともに、金属部から第１面側もしくは第２面側の少なくとも一方側へ延設される。
【０００９】
好ましくは、遮蔽部と金属部とは、一体形成される。
好ましくは、電動圧縮機は、棒状の遮蔽部を複数備える。複数の遮蔽部は、所定間隔を空けて配置される。所定間隔は、インバータからの電磁ノイズが収容空間外に放出されることを防止する距離である。
【００１０】
好ましくは、複数の遮蔽部の各々は、円柱状である。
好ましくは、遮蔽部は、筒状である。
【００１１】
好ましくは、シール部の本体部は、弾性部材である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る電動圧縮機によれば、遮蔽部により電磁ノイズを遮蔽することができる。その結果、電動圧縮機のＥＭＣを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に従う電動圧縮機の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１の電動圧縮機の特徴部分（図１の領域Ｒ）の拡大図である。
【図３】実施の形態１におけるシール部および遮蔽部の配置を示す斜視図である。
【図４】実施の形態２におけるシール部および遮蔽部の配置を示す斜視図である。
【図５】他の実施の形態におけるシール部および遮蔽部の配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
[実施の形態１]
図１は、実施の形態１に従う電動圧縮機１１０の全体構成を示す概略図である。図１に示されるように、電動圧縮機１１０は、底面を有する筒状をなすアルミニウム製（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。
【００１６】
吸入ハウジング１１２の外周面の底面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、圧縮部１１５は、たとえば吸入ハウジング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んで構成される。
【００１７】
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とを含んで構成される。
【００１８】
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。
【００１９】
吸入ハウジング１１２において、吐出ハウジング１１１とは反対側の外面には、インバータカバー１４４がシール部２０５を介して取り付けられる。
【００２０】
インバータカバー１４４は、たとえばアルミニウム合金のような導電性の部材によって形成されている。インバータカバー１４４は、樹脂と金属製のシールド部とから構成されていてもよい。
【００２１】
吸入ハウジング１１２と、インバータカバー１４４と、シール部２０５と、によってインバータユニット１４０を収容する収容空間１７０が区画される。
【００２２】
インバータユニット１４０は、吸入ハウジング１１２において、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、アルミベース１４２と、アルミベース１４２に取り付けられるインバータ基板１４６とを含む。
【００２３】
アルミベース１４２は、板状の本体部１４３と、本体部１４３から立設する脚部１５６，１５８，１６０，１６２と、を有する。脚部１６０，１６２は、脚部１５６，１５８より内側（回転軸１１９の径方向内側）に位置しており、ねじ１４８，１５０によってインバータ基板１４６が締結される。
【００２４】
アルミベース１４２の本体部１４３は、接着剤により吸入ハウジング１１２に固定されている。アルミベース１４２は、ねじによって吸入ハウジング１１２に固定されても構わない。吸入ハウジング１１２とアルミベース１４２とは、ともに熱伝導性のよい金属製であり、密着されている。また、アルミベース１４２とインバータ基板１４６とは熱的に接合されている。したがって、アルミベース１４２はインバータ基板１４６の熱を吸入ハウジング１１２に伝導し、インバータ基板１４６を放熱させる役割を果たしている。
【００２５】
シール部２０５は、吸入ハウジング１１２とインバータカバー１４４との間に配置されている。シール部２０５は、本体部２０２と金属部としての芯金２０４とを有する。
【００２６】
本体部２０２は、たとえばゴム材のような樹脂部材であり、本実施形態では、環状の形状である。本体部２０２は、インバータカバー１４４と当接する第１面２０２１と、吸入ハウジング１１２と当接する第２面２０２２と、第１面２０２１と第２面２０２２との間の部分であって収容空間１７０側の面である第３面２０２３と、第１面２０２１と第２面２０２２との間の部分であって第３面２０２３とは反対側の面である第４面２０２４とを有する。
【００２７】
芯金２０４は、たとえばステンレス鋼のような導電部材であり、本実施形態では、環状の形状である。芯金２０４は、収容空間１７０内に設けられ、芯金２０４の外周縁は、本体部２０２内に埋設されている。このような構成により、本体部２０２は、芯金２０４によって形状が保持されている。芯金２０４は、内側に突出する複数の位置決め部２０９（図３参照）を含む。位置決め部２０９にはねじ孔があけられている。
【００２８】
図１に示されるように、芯金２０４は、インバータカバー１４４と、アルミベース１４２の脚部１５６，１５８との間に、位置決め部２０９を挟んで、ねじの共締めによりインバータカバー１４４およびアルミベース１４２に固定されている。
【００２９】
芯金２０４は、位置決め部２０９がアルミベース１４２とインバータカバー１４４とに挟まれて固定されることにより、吸入ハウジング１１２とインバータカバー１４４とに電気的に接続される。本実施の形態では、吸入ハウジング１１２とインバータカバー１４４は、電気的に接地されているため、芯金２０４も電気的に接地されることとなる。
【００３０】
インバータ基板１４６は、回転軸１１９の軸線方向にインバータ基板１４６の延設方向が直交するように収容空間１７０に収容されている。実施の形態１では、回転軸１１９の軸線方向に沿って、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。
【００３１】
インバータ基板１４６は、回路基板上に、いずれも図示はしないが、電動モータ１１６の駆動制御回路（インバータ回路）と、電磁コイルおよびコンデンサから構成されるフィルタ回路とを含む。フィルタ回路は、回路基板と電気的に接続されていれば回路基板上に設けられていなくてもよい。
【００３２】
インバータ回路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。
【００３３】
ここで、シール部２０５の本体部２０２は、ゴム材料であるため、電磁ノイズは本体部２０２を通過してしまう。したがって、インバータ基板１４６からの電磁ノイズが外部へ放出されたり、電動圧縮機１１０の外部から、たとえば車載機器の電子部品が発生する電磁ノイズがインバータユニット１４０の内部に侵入したりするおそれがある。このような電磁ノイズの放出および侵入が抑制されないと、電動圧縮機１１０のＥＭＣ（Electro-Magnetic Compatibility）が悪化し得る。
【００３４】
このような問題に鑑み、実施の形態１においては、シール部２０５の芯金２０４には、遮蔽部２０８が接合されている。すなわち、遮蔽部２０８と芯金２０４とは電気的に導通している。遮蔽部２０８は、芯金２０４に接合されることで電気的に接地されている。遮蔽部２０８は、インバータ基板１４６からの電磁ノイズ、およびインバータカバー１４４の外部からの電磁ノイズを遮蔽する。遮蔽部２０８と芯金２０４とは一体形成されていてもよい。
【００３５】
なお、遮蔽部２０８は、本体部２０２の第３面２０２３と対向して配置されるとともに、芯金２０４から第１面２０２１側もしくは第２面２０２２側の少なくも一方側へ延設されるものである。また、遮蔽部２０８は、導電性材料で形成され、電気的に接地されるものである。
【００３６】
図２は、図１の電動圧縮機１１０の特徴部分（図１の領域Ｒ）の拡大図である。また、図３は、実施の形態１におけるシール部２０５および遮蔽部２０８の配置を示す斜視図である。図３には、シール部２０５のほぼ半分が示されている。図３に示されている側とは反対側においても、シール部２０５および遮蔽部２０８は、図３に示されているのとほぼ同じ態様で配置されている。
【００３７】
図１、図２、および図３に示されるように、芯金２０４上には、棒状部材２０８Ａ〜２０８Ｈが、複数互いに間隔を空けて設けられている。棒状部材２０８Ａ〜２０８Ｄは、芯金２０４から第１面２０２１側へ延設し、棒状部材２０８Ｅ〜２０８Ｈは、芯金２０４から第２面２０２２側へ延設する。また、芯金２０４の位置決め部２０９には、ねじ２０８Ｉ，２０８Ｊが設けられる。棒状部材２０８Ａ〜２０８Ｈおよびねじ２０８Ｉ，２０８Ｊは、導電性で、かつ、電気的に接地されており、本発明の遮蔽部２０８として機能する。
【００３８】
棒状部材２０８Ａ〜２０８Ｈおよびねじ２０８Ｉ，２０８Ｊは、所定間隔Ｌ空けて芯金２０４上に配置されている。所定間隔Ｌとは、インバータユニット１４０からの電磁ノイズが収容空間１７０外に放出されることを防止する距離であり、遮蔽したい電磁ノイズの半波長よりも短いことが望ましい。所定間隔Ｌは、実機実験あるいはシミュレーションにより適宜決定される。棒状部材２０８Ａ〜２０８Ｈおよびねじ２０８Ｉ，２０８Ｊの間隔は、等間隔である必要はなく、最大の間隔が所定間隔Ｌより小さければよい。
【００３９】
実施の形態１の棒状部材２０８Ａ〜２０８Ｈは、シール部２０５の本体部２０２の第３面２０２３に密着している。なお、遮蔽部２０８は、吸入ハウジング１１２、あるいはインバータカバー１４４に接触していても構わない。また、遮蔽部２０８は、シール部２０５の本体部２０２の第３面２０２３に密着していなくても構わない。
【００４０】
以上、実施の形態１による電動圧縮機１１０によれば、遮蔽部２０８（棒状部材２０８Ａ〜２０８Ｈおよびねじ２０８Ｉ，２０８Ｊ）により、インバータユニット１４０からの電磁ノイズ、およびインバータカバー１４４の外部からの電磁ノイズが遮蔽される。その結果、電動圧縮機１１０のＥＭＣを改善することができる。
【００４１】
[実施の形態２]
実施の形態２が実施の形態１と異なる点は、遮蔽部の形状が異なるという点である。それ以外については実施の形態１と同様であるため、説明を繰り返さない。
【００４２】
図４は、実施の形態２におけるシール部２１５および遮蔽部２１８の配置を示す斜視図である。図４に示されるように、遮蔽部２１８は、環状に形成されており、実施の形態２では、円筒形である。遮蔽部２１８は、本体部２０２の第３面２０２３を覆うように芯金２１４から第１面２０２１側および第２面２０２２側へ延設されている。実施の形態２の遮蔽部２１８の外周面は本体部２０２の第３面２０２３に密着しているが、本体部２０２の第３面２０２３に密着していなくても構わない。
【００４３】
以上、実施の形態２による電動圧縮機によれば、遮蔽部２１８により、インバータ基板１４６からの電磁ノイズ、およびインバータカバー１４４の外部からの電磁ノイズが遮蔽される。その結果、電動圧縮機のＥＭＣを改善することができる。
【００４４】
実施の形態１および２においては、遮蔽部は、第１面２０２１側および第２面２０２２側の双方に延設されている。遮蔽部は、第１面２０２１側（インバータカバー１４４側）または第２面２０２２側（吸入ハウジング１１２側）のどちらか一方に延設され、他方には延設されていなくても構わない。
【００４５】
図５は、他の実施の形態におけるシール部２２５および遮蔽部２２８の配置を示す図である。図５に示されるように、芯金２２４は、第１面２０２１に近接するように設けられている。遮蔽部２２８は、第２面２０２２側に延設されている一方、第１面２０２１側には延設されていない。逆に、芯金２２４が第２面２０２２に近接して設けられている場合には、遮蔽部２２８は、第１面２０２１側に延接されている一方、第２面２０２２側には延設されていなくても構わない。遮蔽部２２８とインバータカバー１４４との距離、あるいは遮蔽部２２８と吸入ハウジング１１２との距離が所定の間隔以下となれば、その部分を覆わなくても、遮蔽部２２８により電磁ノイズを遮蔽することができる。
【００４６】
以上の各実施の形態における芯金は、遮蔽部が接合されていることにより、本体部２０２の形状を保持するとともに、インバータ基板１４６からの電磁ノイズ、およびインバータカバー１４４の外部からの電磁ノイズを遮蔽することができる。
【００４７】
今回開示された各実施の形態は、適宜組合わせて実施することも予定されている。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て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。
【符号の説明】
【００４８】
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  アルミベース、１４３  アルミベースの本体部、２０２，２２２  本体部、１４４  インバータカバー、１４６  インバータ基板、１４８，１５０，２０８Ｉ，２０８Ｊ  ねじ、１５６，１５８，１６０，１６２  脚部、１７０  収容空間、２０４，２１４，２２４  芯金、２０５，２１５，２２５  シール部、２０８，２１８，２２８  遮蔽部、２０８Ａ〜Ｈ  棒状部材、２０９  位置決め部、２０２１  第１面、２０２２  第２面、２０２３，２２２３  第３面、２０２４  第４面、Ｌ  所定間隔。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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