(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両空調用冷凍サイクル装置に適用される電動圧縮機であって、
ハウジング（１０）と、
前記ハウジング（１０）内に設けられ、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構（２０）と、
前記ハウジング（１０）内に設けられ、前記圧縮機構（２０）にシャフト（３１）を介して動力を伝達する電動モータ（３０）と、
前記ハウジング（１０）内に設けられ、前記電動モータ（３０）と連結されて前記電動モータ（３０）の駆動を制御する駆動回路（４０）と、を備え、
前記電動モータ（３０）は、前記ハウジング（１０）に固定されたステータ（３２）と、前記シャフト（３１）に連結され、前記シャフト（３１）と一体に回転するロータ（３３）を含んで構成され、
前記ロータ（３３）は、前記シャフト（３１）の外周面から前記ハウジング（１０）の内周側に向けて延出する保持部（３３１）と、前記保持部（３３１）の延出端側に保持されるロータ磁極（３３２）とを有し、
前記ロータ磁極（３３２）は、前記ステータ（３２）とギャップを介して配置され、
前記ハウジング（１０）は、前記圧縮機構（２０）と前記電動モータ（３０）が収納される本体ハウジング（１１）、および前記駆動回路（４０）が収納される回路ハウジング（１２）が前記シャフト（３１）の軸方向に連結されて構成されており、
前記回路ハウジング（１２）には、前記回路ハウジング（１２）内と前記本体ハウジング（１１）内をとの間を仕切る仕切り部（１２ａ）が形成され、
前記電動モータ（３０）は、前記ステータ（３２）が前記仕切り部（１２ａ）に固定され、前記仕切り部（１２ａ）を介して前記駆動回路（４０）に連結された後、前記本体ハウジング（１１）内に設けられた前記圧縮機構（２０）と連結されることを特徴とする電動圧縮機。
【請求項２】
前記圧縮機構（２０）は、前記シャフト（３１）の一端側に連結され、前記シャフト（３１）の回転により冷媒を吸入圧縮するように構成され、
前記シャフト（３１）は、前記ハウジング（１０）に固定され、前記圧縮機構（２０）における前記電動モータ（３０）側の端面から前記シャフト（３１）の他端側に向かって突出するように設けられたすべり軸受け（１９）により回転可能に支持され、
前記すべり軸受け（１９）は、前記ロータ磁極（３３２）の径内方側に構成されることを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項３】
前記シャフト（３１）の一端側には、その回転中心から径外方側に偏心した位置にクランク部（３１ａ）が設けられ、
前記圧縮機構（２０）は、前記クランク部（３１ａ）により旋回駆動される可動部（２２）、および前記ハウジング（１０）内に対して固定した固定部（２１）を有し、前記可動部（２２）の旋回により冷媒を吸入圧縮するように構成され、
前記圧縮機構（２０）における前記電動モータ（３０）側の端面から前記シャフト（３１）の他端側に向かうとともに、シャフト（３１）の外周面に沿って突出するように設けられたすべり軸受け（１９）により回転可能に支持され、
前記クランク部（３１ａ）は、前記可動部（２２）の旋回運動を受ける旋回軸受（２４）を介して、前記可動部（２２）に連結され、
前記すべり軸受（１９）は、前記ロータ磁極（３３２）の径内方側に構成されることを特徴とする請求項１に記載の電動圧縮機。
【請求項４】
車両空調用冷凍サイクル装置に適用される電動圧縮機であって、
ハウジング（１０）と、
前記ハウジング（１０）内に設けられ、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構（２０）と、
前記ハウジング（１０）内に設けられ、前記圧縮機構（２０）にシャフト（３１）を介して動力を伝達する電動モータ（３０）とを備え、
前記電動モータ（３０）は、前記ハウジング（１０）に固定されたステータ（３２）と、前記シャフト（３１）に連結され、前記シャフト（３１）と一体に回転するロータ（３３）を含んで構成され、
前記ロータ（３３）は、前記シャフト（３１）の外周面から前記ハウジング（１０）の内周側に向けて延出する保持部（３３１）と、前記保持部（３３１）の延出端側に保持されるロータ磁極（３３２）とを有し、
前記ロータ磁極（３３２）は、前記ステータ（３２）とギャップを介して配置され、
前記シャフト（３１）の一端側には、その回転中心から径外方側に偏心した位置にクランク部（３１ａ）が設けられ、
前記圧縮機構（２０）は、前記クランク部（３１ａ）により旋回駆動される可動部（２２）、および前記ハウジング（１０）内に対して固定した固定部（２１）を有し、前記可動部（２２）の旋回により冷媒を吸入圧縮するように構成され、
前記シャフト（３１）は、前記ハウジング（１０）内に固定され、前記ロータ（３３）の前記保持部（３３１）の延出端側を支持するロータ軸受（１８）により回転可能に支持され、
前記クランク部（３１ａ）は、前記可動部（２２）の旋回運動を受ける旋回軸受（２４）を介して前記可動部（２２）に連結され、
前記ロータ軸受（１８）は、前記ハウジング（１０）内における前記旋回軸受（２４）の径外方側に配置されることを特徴とする電動圧縮機。
【請求項５】
前記クランク部（３１ａ）と前記旋回軸受（２４）との間には、前記可動部（２２）が前記シャフト（３１）周りに旋回する際に、前記シャフト（３１）に作用する遠心力を相殺するためのカウンタバランス（２３）を介在させており、
前記カウンタバランス（２３）のウェート部（２３ａ）は、前記旋回軸受（２４）の径外方側であって、前記ロータ軸受（１８）の径内方側に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の電動圧縮機。
【請求項６】
前記ハウジング（１０）内に設けられ、前記電動モータ（３０）と連結されて前記電動モータ（３０）の駆動を制御する駆動回路（４０）を備え、
前記ハウジング（１０）は、前記圧縮機構（２０）と前記電動モータ（３０）が収納される本体ハウジング（１１）、および前記駆動回路（４０）が収納される回路ハウジング（１２）が前記シャフト（３１）の軸方向に連結されて構成されており、
前記回路ハウジング（１２）には、前記回路ハウジング（１２）内と前記本体ハウジング（１１）内をとの間を仕切る仕切り部（１２ａ）が形成され、
前記電動モータ（３０）は、前記ステータ（３２）が前記仕切り部（１２ａ）に固定され、前記仕切り部（１２ａ）を介して前記駆動回路（４０）に連結された後、前記本体ハウジング（１１）内に設けられた前記圧縮機構（２０）と連結されることを特徴とする請求項４または５に記載の電動圧縮機。
【請求項７】
前記電動モータ（３０）は、前記ロータ磁極（３３２）が前記ステータ（３２）の外周に対向して配置されるアウタロータ型電動モータであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の電動圧縮機。
【請求項８】
前記電動モータ（３０）は、前記ロータ磁極（３３２）と前記ステータ（３２）が前記シャフト（３１）の軸方向に対向して配置されるアキシャルギャップ型電動モータであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の電動圧縮機。
【請求項９】
前記電動モータ（３０）は、前記ステータ（３２）のステータコア（３２２）内において、コイル（３２３）が巻回されている三次元磁束型電動モータであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の電動圧縮機。
【請求項１０】
前記電動モータ（３０）は、前記ロータ磁極（３３２）が前記ステータ（３２）のステータコア（３２２）の外周および内周のそれぞれに対向して配置されるデュアルロータ型電動モータであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つ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、車両空調用の冷凍サイクル装置に適用される電動圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両空調用の冷凍サイクル装置に適用される圧縮機は、例えば特許文献１に記載のように、車両エンジンからベルトを介して動力が伝達されるプーリと、プーリからの動力により駆動する圧縮機構とから構成されるエンジン駆動式圧縮機が採用されていた。
【０００３】
ところで、近年、エンジンによる環境への影響を低減するといった観点等から、ハイブリッド自動車等において、エンジンの駆動力が不必要な時にエンジン停止させている。しかし、エンジン駆動式圧縮機では、エンジン停止とともに圧縮機も停止するため、車両用空調装置の圧縮機としてエンジン停止中等においても作動可能な電動圧縮機の開発が種々行なわれている（例えば、特許文献２〜４）。
【０００４】
ここで、特許文献２では、電動圧縮機の主要構成である圧縮機構、電動機、駆動回路をシャフトの軸方向に並べて配置する構成が開示され、特許文献３では、電動圧縮機の駆動回路を圧縮機構、電動機とは別に配置する構成が開示され、さらに、特許文献４では、電動圧縮機の駆動回路をモータハウジングの側面に配置する構成が開示されている。
【特許文献１】特開昭５９−４０９３１号公報
【特許文献２】特許第３９７６５１２号
【特許文献３】特許第３９６６００８号
【特許文献４】特開２００４−１６２２６１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２〜４に記載の電動圧縮機の体格は、従来のエンジン駆動式圧縮機に比べて、電動モータの分だけ軸方向の寸法が長くなっている。ここで、特許文献２〜４に記載の電動圧縮機では、電動モータとして、ハウジングに固定されたステータの内側にロータを配置するインナロータ型電動モータを採用しており、圧縮機構を駆動するトルクを確保するため、ステータやロータ等の構成部品を、これ以上シャフト（回転軸）の軸方向に短くすることができないという課題がある。このように、従来のインナロータ型電動モータを採用した電動圧縮機では、軸方向の寸法が長くなるため、車両への搭載性が悪いといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、電動圧縮機の車両搭載性の向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１〜１０に記載の発明では、車両空調用冷凍サイクル装置に適用される電動圧縮機であって、ハウジング（１０）と、ハウジング（１０）内に設けられ、冷媒を吸入圧縮する圧縮機構（２０）と、ハウジング（１０）内に設けられ、圧縮機構（２０）にシャフト（３１）を介して動力を伝達する電動モータ（３０）とを備え、電動モータ（３０）は、ハウジング（１０）に固定されたステータ（３２）と、シャフト（３１）に連結され、シャフト（３１）と一体に回転するロータ（３３）を含んで構成され、ロータ（３３）は、シャフト（３１）の外周面からハウジング（１０）の内周側に向けて延出する保持部（３３１）と、保持部（３３１）の延出端側に保持されるロータ磁極（３３２）とを有し、ロータ磁極（３３２）は、ステータ（３２）とギャップを介して配置されていることを共通する技術的特徴としている。
【０００８】
このように、電動モータ（３０）のロータ（３３）は、保持部（３３１）の延出端側にロータ磁極（３３２）が保持される構成であり、ロータ磁極（３３２）をシャフト（３１）から離れた位置に配置している。そのため、ハウジング（１０）内においてロータ（３３）の径を出来る限り大きくすることができ、大きなトルクを得ることができる。
【０００９】
このような構成の電動モータでは、従来まで車両空調用冷凍サイクル装置の電動圧縮機に採用されていた電動モータ（インナロータ型電動モータ）に比べ、ロータ（３３）およびステータ（３２）の軸方向の寸法を短縮した構成で、従来採用されていた電動モータと同一出力を得ることができる。
【００１０】
従って、電動モータ（３０）の体格を軸方向に短縮することができ、電動圧縮機全体としての軸方向の寸法を短縮することができる。その結果、電動圧縮機の車両搭載性の向上を図ることができる。
ところで、従来までの駆動回路を一体化した電動圧縮機では、ハウジング内において圧縮機構と電動モータを連結した後に、駆動回路を連結していた。しかし、これによると、ハウジング内に電動モータ（３０）を収納し、駆動回路を連結した状態で作動確認等を行なうことになるため、作動確認等の作業が複雑となっていた。
そこで、請求項１に記載の発明では、前述の共通する技術的特徴に加えて、ハウジング（１０）内に設けられ、電動モータ（３０）と連結されて電動モータ（３０）の駆動を制御する駆動回路（４０）を備え、ハウジング（１０）は、圧縮機構（２０）と電動モータ（３０）が収納される本体ハウジング（１１）、および駆動回路（４０）が収納される回路ハウジング（１２）がシャフト（３１）の軸方向に連結されて構成されており、回路ハウジング（１２）には、回路ハウジング（１２）内と本体ハウジング（１１）内をとの間を仕切る仕切り部（１２ａ）が形成され、電動モータ（３０）は、ステータ（３２）が仕切り部（１２ａ）に固定され、仕切り部（１２ａ）を介して駆動回路（４０）に連結された後、本体ハウジング（１１）内に設けられた圧縮機構（２０）と連結されることを特徴としている。
このように、電動モータ（３０）のステータ（３２）を回路ハウジング（１２）の仕切り部（１１ａ）に固定することで、電動モータ（３０）と駆動回路（４０）とを連結した後、駆動回路（３０）に連結された電動モータ（３０）を本体ハウジング（１１）内の圧縮機構（２０）に連結することができる。
これにより、電動モータ（３０）を圧縮機構（２０）に連結する前に、電動モータ（３０）と駆動回路（４０）を連結した状態で、電動モータ（３０）の作動確認等を行なうことができる。そのため、作動確認等の作業が容易に行なうことができる。
【００１１】
ここで、従来のインナロータ型電動モータを採用した電動圧縮機は、シャフトを支持する軸受、電動モータが、シャフトの軸方向に並んで配置される構成であった。そのため、電動圧縮機の軸方向の寸法を短縮することができなかった。
【００１２】
そこで、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、圧縮機構（２０）は、シャフト（３１）の一端側に連結され、シャフト（３１）の回転により冷媒を吸入圧縮するように構成され、シャフト（３１）は、ハウジング（１０）に固定され、圧縮機構（２０）における電動モータ（３０）側の端面からシャフト（３１）の他端側に向かって突出するように設けられたすべり軸受け（１９）により回転可能に支持され、すべり軸受け（１９）は、ロータ磁極（３３２）の径内方側に構成されることを特徴としている。
【００１３】
これにより、シャフト（３１）およびロータ（３３）を回転支持するすべり軸受（１９）を電動モータ（３０）の内部に構成できるため、その分電動圧縮機の軸方向の寸法を短縮することができる。
【００１４】
さらに、シャフト（３１）を回転支持するすべり軸受（１９）をロータ磁極（３３２）の径内方側に構成することにより、シャフト（３１）を支持する軸受をすべり軸受（１９）１つで支えることが可能となるため、部品点数低減、コスト低減にも寄与することができる。
【００１５】
また、従来のインナロータ型電動モータを採用し、圧縮機構にスクロール型のようにシャフトにクランク部が形成された電動圧縮機では、シャフトを支持する軸受、ロータ、カウンタバランス等の構成部品が、ステータ等の他の構成部品との干渉を避けるために、シャフトの軸方向に並んで配置される構成であった。そのため、電動圧縮機の軸方向の寸法を短縮することができなかった。
【００１６】
そこで、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、シャフト（３１）の一端側には、その回転中心から径外方側に偏心した位置にクランク部（３１ａ）が設けられ、圧縮機構（２０）は、クランク部（３１ａ）により旋回駆動される可動部（２２）、およびハウジング（１０）内に対して固定した固定部（２１）を有し、可動部（２２）の旋回により冷媒を吸入圧縮するように構成され、圧縮機構（２０）における電動モータ（３０）側の端面からシャフト（３１）の他端側に向かうとともに、シャフト（３１）の外周面に沿って突出するように設けられたすべり軸受け（１９）により回転可能に支持され、クランク部（３１ａ）は、可動部（２２）の旋回運動を受ける旋回軸受（２４）を介して、可動部（２２）に連結され、すべり軸受（１９）は、ロータ磁極（３３２）の径内方側に構成されることを特徴としている。
【００１７】
これにより、請求項２と同様にシャフト（３１）およびロータ（３３）を回転支持するすべり軸受（１９）を電動モータ（３０）の内部に構成できるため、その分電動圧縮機の軸方向の寸法を短縮することができる。さらに部品点数低減、コスト低減をはかることができる。
【００１８】
一方、請求項４に記載の発明では、前述の共通する技術的特徴に加えて、シャフト（３１）の一端側には、その回転中心から径外方側に偏心した位置にクランク部（３１ａ）が設けられ、圧縮機構（２０）は、クランク部（３１ａ）により旋回駆動される可動部（２２）、およびハウジング（１０）内に対して固定した固定部（２１）を有し、可動部（２２）の旋回により冷媒を吸入圧縮するように構成され、シャフト（３１）は、ハウジング（１０）内に固定され、ロータ（３３）の保持部（３３１）の延出端を支持するロータ軸受（１８）により回転可能に支持され、クランク部（３１ａ）は、可動部（２２）の旋回運動を受ける旋回軸受（２４）を介して可動部（２２）に連結され、ロータ軸受（１８）は、ハウジング（１０）内における旋回軸受（２４）の径外方側に配置されることを特徴としている。
【００１９】
これにより、ロータ軸受（１８）と旋回軸受（２４）は、シャフト（３１）の軸方向で互いに干渉することがないため、ロータ軸受（１８）と旋回軸受（２４）とをシャフト（３１）の軸方向に近づけて配置することができる。そのため、従来までのインナロータ型電動モータのように、シャフトの軸受等が軸方向に並んで配置される構成に比べて、電動モータの軸方向の寸法を短縮することができる。
【００２０】
さらに、請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の発明において、クランク部（３１ａ）と旋回軸受（２４）との間には、可動部（２２）がシャフト（３１）周りに旋回する際に、シャフト（３１）に作用する遠心力を相殺するためのカウンタバランス（２３）を介在させており、カウンタバランス（２３）のウェート部（２３ａ）は、旋回軸受（２４）の径外方側であって、ロータ軸受（１８）の径内方側に設けられていることを特徴としている。
【００２１】
これにより、ロータ軸受（１８）、旋回軸受（２４）、カウンタバランス（２３）は、シャフト（３１）の軸方向で干渉することがないため、ロータ軸受（１８）、旋回軸受（２４）、カウンタバランス（２３）をシャフト（３１）の径方向で重なるように配置することができる。そのため、さらに電動圧縮機（２）の軸方向の寸法を短縮することができる。
また、請求項６に記載の発明では、請求項４または５に記載の発明において、ハウジング（１０）内に設けられ、電動モータ（３０）と連結されて電動モータ（３０）の駆動を制御する駆動回路（４０）を備え、ハウジング（１０）は、圧縮機構（２０）と電動モータ（３０）が収納される本体ハウジング（１１）、および駆動回路（４０）が収納される回路ハウジング（１２）がシャフト（３１）の軸方向に連結されて構成されており、回路ハウジング（１２）には、回路ハウジング（１２）内と本体ハウジング（１１）内をとの間を仕切る仕切り部（１２ａ）が形成され、電動モータ（３０）は、ステータ（３２）が仕切り部（１２ａ）に固定され、仕切り部（１２ａ）を介して駆動回路（４０）に連結された後、本体ハウジング（１１）内に設けられた圧縮機構（２０）と連結されることを特徴としている。
このように、電動モータ（３０）のステータ（３２）を回路ハウジング（１２）の仕切り部（１１ａ）に固定することで、電動モータ（３０）と駆動回路（４０）とを連結した後、駆動回路（３０）に連結された電動モータ（３０）を本体ハウジング（１１）内の圧縮機構（２０）に連結することができる。
これにより、電動モータ（３０）を圧縮機構（２０）に連結する前に、電動モータ（３０）と駆動回路（４０）を連結した状態で、電動モータ（３０）の作動確認等を行なうことができる。そのため、作動確認等の作業が容易に行なうことができる。
【００２２】
また、請求項７に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の発明において、電動モータ（３０）は、ロータ磁極（３３２）がステータ（３２）の外周に対向して配置されるアウタロータ型電動モータであることを特徴としている。
【００２３】
このように、電動モータ（３０）をアウタロータ型電動モータとすることで、電動モータ（３０）のロータ（３３）およびステータ（３２）の軸方向の寸法を短縮した構成で、従来採用されていた電動モータと同一出力を得ることができる。
【００２４】
また、請求項８に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の発明において、電動モータ（３０）は、ロータ磁極（３３２）とステータ（３２）がシャフト（３１）の軸方向に対向して配置されるアキシャルギャップ型電動モータであることを特徴としている。
【００２５】
このように、ロータ磁極（３３２）とステータ（３２）を軸方向に対向して配置することで、ロータ形状を軸方向に薄い形状とすることができる。また、アキシャルギャップ型電動モータでは、ステータ（３２）のステータコア（３２２）に巻回されるコイルのコイルエンドが、シャフト（３１）の径方向に延びる構成となる。これにより、電動モータ（３０）の軸方向寸法を短縮することができる。
【００２６】
また、請求項９に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の発明において、電動モータ（３０）は、ステータ（３２）のステータコア（３２２）内において、コイル（３２３）が巻回されている三次元磁束型電動モータであることを特徴としている。
【００２７】
このように電動モータ（３０）を三次元磁束型電動モータとすることで、電動モータ（３０）をステータ（３２）のステータコア（３２３）の軸方向両端からはみ出すコイルエンドがない電動モータとすることができるため、電動モータ（３０）の軸方向の寸法を短縮することができる。
【００２８】
さらに、請求項１０に記載の発明では、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の発明において、電動モータ（３０）は、ロータ磁極（３３２）がステータ（３２）のステータコア（３２２）の外周および内周のそれぞれに対向して配置されるデュアルロータ型電動モータであることを特徴としている。
【００２９】
このように、電動モータ（３０）をデュアルロータ型電動モータとすることで、アウタロータ型電動モータよりもさらに電動モータ（３０）のロータ（３３）およびステータ（３２）の軸方向の寸法を短縮した構成で、従来採用されていた電動モータと同一出力を得ることができる。
【００３４】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。本発明に係る電動圧縮機は、ハイブリッド車両やアイドルストップ車両（アイドリング時にエンジンを停止させる車両）等の空調用冷凍サイクル装置の圧縮機に適用されるものである。
【００３６】
まず、車両空調用の冷凍サイクル装置１の主要構成について図１に基づいて説明する。ここで、図１は、車両空調用の冷凍サイクル装置の模式図である。
【００３７】
図１に示すように、車両空調用の冷凍サイクル装置１は、エンジンルーム内に配置される電動圧縮機２を有して構成されている。電動圧縮機２は、後述する蒸発器６下流側の冷媒を吸入圧縮するもので、内蔵する電動モータ３０により圧縮機構２０が駆動される。電動圧縮機２の詳細については後述する。
【００３８】
電動圧縮機２の吐出側は、凝縮器３入口側に接続されている。この凝縮器３は、エンジンルーム内にてエンジン８と車両フロントグリル（図示せず）との間に配置されており、電動圧縮機２から吐出された冷媒と送風ファン（図示せず）により送風された外気と熱交換させて、冷媒を冷却する熱交換器である。
【００３９】
凝縮器３の出口側は、気液分離器４の入口側に接続されている。気液分離器４は、凝縮器３で冷却された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するものである。気液分離器４の液相冷媒出口側は、膨張弁５に接続されている。
【００４０】
膨張弁５は、気液分離器４で分離された液相冷媒を減圧膨張させるとともに、膨張弁５出口側から流出する冷媒の流量を調整するものである。なお、膨張弁５は、圧縮機２と後述する蒸発器６間の冷媒温度を検出する感温筒５ａを有しており、圧縮機２に吸入される冷媒の温度と圧力とに基づいて圧縮機吸入側冷媒の過熱度を検出し、この過熱度が予め設定された所定値となるように弁開度を調整している。
【００４１】
膨張弁５の下流側は、蒸発器６に接続されている。蒸発器６は、空調ユニットの空調ケース７内に配置されており、膨張弁５にて減圧膨張された冷媒と空調ケース７内に配置された送風ファンによって送風された送風空気とを熱交換させる熱交換器である。
【００４２】
ここで、空調ケース７に設けられた周知の内外気切替箱（図示せず）から吸入された車室内の空気（内気）または車室外の空気（外気）が送風機（図示せず）により空調ケース７内を車室内へ向かって送風される。この送風空気は、蒸発器６を通過した後に、ヒータユニット（図示せず）を通過して吹出口から車室内に吹き出すようになっている。
【００４３】
蒸発器６の下流側は、電動圧縮機２の後述する吸入口（図示せず）と接続されており、蒸発後の冷媒は再び圧縮機２に流入する。このように、冷凍サイクル装置１では、圧縮機２→凝縮器３→気液分離器４→膨張弁５→蒸発器６→圧縮機２の順で冷媒が循環するようになっている。
【００４４】
次に、電動圧縮機の構成の詳細について図２、図３に基づいて説明する。図２は本実施形態に係る電動圧縮機の軸方向断面図、図３は本実施形態のインバータ装置の回路構成図である。
【００４５】
図２に示すように、電動圧縮機２は、冷媒を吸入および吐出する圧縮機本体（ハウジング）１０と、圧縮機本体１０内に吸入された冷媒を圧縮する圧縮機構２０と、圧縮機構２０を駆動する電動モータ３０と、電動モータ３０を駆動制御するインバータ装置（駆動回路）４０とを備えている。ここで、本実施形態の電動圧縮機２は、圧縮機本体１０内に圧縮機構２０、電動モータ３０、およびインバータ装置（駆動回路）４０が、同軸上に直列に並んで配置されている。
【００４６】
本実施形態の圧縮機本体１０は、例えば、アルミ合金材料からなり、圧縮機構２０および電動モータ３０が収納される本体ハウジング１１とインバータ装置４０が収納される回路ハウジング１２で構成されている。
【００４７】
ここで、本体ハウジング１１は、冷媒の吸入口（図示せず）が回路ハウジング１２側の側面に形成された円筒状の中間ハウジング１１１、冷媒の吐出口１１２ａが形成された吐出側ハウジング１１２からなる。
【００４８】
本体ハウジング１１の中間ハウジング１１１の一端側は、回路ハウジング１２にボルト等の締結手段（図示せず）で連結されている。また、中間ハウジング１１１の他端側は、ボルト１３により吐出側ハウジング１１２に連結されている。
【００４９】
ここで、回路ハウジング１２の一端側（中間ハウジング１１１と連結された側）には、回路ハウジング１２内と中間ハウジング１１１内との間を仕切る第１仕切り壁（仕切り部）１２ａが一体に形成されている。また、回路ハウジング１２の他端側は、閉鎖板１４によって閉鎖されている。この閉鎖板１４は、ボルト等の締結手段（図示せず）により回路ハウジング１２に固定されている。なお、第１仕切り壁１２ａが、本発明の仕切り部に相当している。
【００５０】
回路ハウジング１２内は、第１仕切り壁１２ａおよび閉鎖板１４によって後述するインバータ装置４０を収納する回路収納部１２ｂが形成されている。ここで、第１仕切り壁１２ａにおける本体ハウジング１１側の面の中央部には、電動モータ３０側に延びるボス部１２ｃが形成されている。
【００５１】
このボス部１２ｃの内周側には、電動モータ３０の回転軸であるシャフト３１の端部と、後述するロータ３３のシャフト３１との接合部位が配置される空間となっている。また、ボス部１２ｃの電動モータ３０側に突出する端部において、後述する電動モータ３０のステータ３２がボルト１６を介して連結されている。
【００５２】
本体ハウジング１１の中間ハウジング１１１は、その内部に圧縮機構２０と電動モータ３０との間を仕切る第２仕切り壁１７が設けられている。この第２仕切り壁１７の電動モータ３０側の端面には、その端面からシャフト３１の回路ハウジング１２側端部に向かうとともに、シャフト３１の外周面に沿って突出する円筒状の突出部２６が形成されている。
【００５３】
この突出部２６の内周側は、シャフト３１を回転可能に支持するすべり軸受１９が設けられている。このすべり軸受１９は、シャフト３１を回転可能に支持する軸受である。具体的には、すべり軸受１９は、第２仕切り壁１７の電動モータ側端面の中央部から第１仕切り壁１２ａの内周側のシャフト３１とロータ３３の接合部位に近づくように突出して形成されている。
【００５４】
つまり、すべり軸受１９は、電動モータ３０の内部（ステータ３２、ロータ３３の内径側）に設けられている。ここで、第２仕切り壁１７の電動モータ３０側の端面が、圧縮機構２０における電動モータ側の端面に相当している。
【００５５】
また、第２仕切り壁１７には、シャフト３１の一部を圧縮機構２０内部に入れるための穴部と、圧縮機構２０に冷媒を供給するための供給孔（図示せず）が形成されている。本体ハウジング１１の吐出側ハウジング１１２は、第２仕切り壁１７の供給孔等を介して中間ハウジング１１１内に連通しており、その側面には、冷媒の吐出口１１２ａが設けられている。
【００５６】
ここで、吐出口１１２ａには、オイルセパレータ１１２ｂが設けられている。このオイルセパレータ１１２ｂにより圧縮機構２０から吐出された冷媒中に含まれるオイルを分離して、オイル戻し流路（図示せず）を介して吸入口等に戻すようになっている。
【００５７】
次に、本実施形態の圧縮機構２０は、周知のスクロール型の圧縮機構を用いており、中間ハウジング１１１内の吐出側ハウジング１１２側に配置された固定スクロール部材（固定部）２１、固定スクロール部材２１と第２仕切り壁１７との間に配置された可動スクロール部材（可動部）２２等とからなる。
【００５８】
固定スクロール部材２１は、焼き嵌めにより中間ハウジング１１１、吐出側ハウジング１１２に固定されている。固定スクロール部材２１は、円盤状の基板２１ａ、基板２１ａの一端面から突出した渦巻状のスクロール歯部２１ｂからなる。一方、可動スクロール部材２２は、円盤状の基板２２ａ、基板２２ａの一端面から突出した渦巻状のスクロール歯部２２ｂからなる。
【００５９】
固定スクロール部材２１と可動スクロール部材２２とは、スクロール歯部２１ｂ、２２ｂが、互いに噛み合わされているとともに、各スクロール歯部２１ｂ、２２ｂの先端面が相手のスクロール部材２１、２２の基板２１ａ、２２ａと当接されている。
【００６０】
したがって、固定スクロール部材２１の基板２１ａおよびスクロール歯部２１ｂと、可動スクロール２２の基板２２ａおよびスクロール歯部２２ｂとにより、冷媒を圧縮する圧縮室２０ａを区画形成している。
【００６１】
また、固定スクロール部材２１の略中央には、吐出側ハウジング１１２内に連通する冷媒吐出用の貫通孔２１ｃが設けられている。ここで、中間ハウジング１１１の側面に形成された吸入口から導入された冷媒は、中間ハウジング１１１内の冷媒流路（図示せず）→第２仕切り壁１７の供給孔（図示せず）→圧縮室２０ａ→貫通孔２１ｃへと流れ、吐出側ハウジング１１２の吐出口１１２ａから吐出されるようになっている。
【００６２】
なお、中間ハウジング１１１内の冷媒流路は、吸入口から導入された低温冷媒が第１仕切り壁１２ａに沿って流れるように配置され、第１仕切り壁１２ａを介して、インバータ装置４０を冷却するようになっている。
【００６３】
また、可動スクロール部材２２における基板２２ａの他端面の中央部には電動モータ３０側に延びるボス部２２ｃが設けられている。このボス部２２ｃの内周側に、可動スクロール部材２２の旋回運動を受ける旋回軸受２４が設けられている。
【００６４】
この旋回軸受２４に支持されるシャフト３１の一端側に設けられたクランク部３１ａが、ボス部２２ｃにて可動スクロール部材２２に連結されている。ここで、クランク部３１ａは、シャフト３１の回転中心から径外方側に偏心した位置に設けられている。
【００６５】
ここで、シャフト３１（クランク部３１ａ）には、可動スクロール部材２２がシャフト３１周りを旋回する際に遠心力が作用するため、シャフト３１の回転バランスが崩れる。そのため、遠心力を相殺するためのカウンタバランス２３を、クランク部３１ａと旋回軸受２４の間に介在させている。
【００６６】
具体的に、カウンタバランス２３は、重りとなるウェート部２３ａを有しており、このウェート部２３ａにより、シャフト３１に作用する遠心力を相殺している。ここで、ウェート部２３ａは、旋回軸受２４の外側であるボス部２２ｃの外周側に配置されている。
【００６７】
また、可動スクロール部材２２と第２仕切り壁１７との間には、可動スクロール部材２２に形成された円環孔２５ａと、第２仕切り壁１７に突設され、円環孔２５ａに沿って移動可能なピン２５ｂとからなる周知の自転防止機構２５が設けられている。この自転防止機構２５により可動スクロール部材２２は、シャフト３１の回転とともに自転せずにシャフト３１周りを公転（旋回）することとなる。
【００６８】
次に、電動モータ３０について説明すると、本実施形態の電動モータ３０は、アウタロータ型電動モータを採用している。電動モータ３０は、シャフト３１、シャフト３１の外周側に設けられた円筒状のステータ３２、およびステータ３２の外周に所定のギャップ（間隙）を介して配置されたロータ３３からなる。ここで、本実施形態の電動モータ３０は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなるブラシレスＤＣモータを用いている。
【００６９】
上記ステータ３２は、ステータコア（鉄心）３２２、ステータコア３２２の外周に巻き付けられた各相のコイル（巻線）３２３を有している。ここで、ステータコア３２２の外周側には、図示しない複数のスロット（溝部）が設けられ、この複数のスロットに各相のコイル３２３が巻回されている。
【００７０】
ステータ３２は、回路ハウジング１２の第１仕切り壁１２ａにボルト１６からなるステータ保持機構３２１で固定されている。なお、ステータ３２は、ボルト１６以外の締結手段により固定してもよい。
【００７１】
本実施形態のコイル３２３は、コイルエンド部３２３ａが、ステータコア３２２においてシャフト３１の軸方向の両端側からはみ出している。なお、コイルエンド部３２３ａは、ステータコア３２２からはみ出した部位を言う。
【００７２】
次に、ロータ３３は、シャフト３１の回路ハウジング１２側端部の外周面に、シャフト３１と一体に回転するようにキー部材３４を介して連結されている。ロータ３３は、ステータ３２における回路ハウジング１２と対向する面以外の外周面を取り囲むような形状に形成された保持部（ロータ３３の外殻部）３３１、および保持部３３１の回路ハウジング１２側に突出した延出端部３３１ａの内周面に保持される永久磁石からなるロータ磁極３３２を有している。
【００７３】
換言すると、保持部３３１の形状は、キー部材３４の位置から圧縮機構２０側に向かって第２仕切り壁１７の突出部２６およびシャフト３１の外周面に沿って延びるとともに、ステータ３２を迂回するように本体ハウジング１１１の内周側に向けて延出し、さらに本体ハウジング１１の内周側に沿ってシャフト３１の軸方向の両側に延びる形状に形成されている。
【００７４】
また、ロータ磁極３３２は、保持部３３１端部の周方向に交互に異なる磁極を有しており、所定のギャップ（間隙）を介してステータ３２の外周に対向するように配置されている。
【００７５】
ところで、従来のインナロータ型電動モータを採用する電動圧縮機では、ロータがシャフトの外周面に固定されており、シャフトを回転可能に支持する軸受は、ロータの両端側に設けられていた。
【００７６】
そして、シャフトのクランク部を支持する旋回軸受、カウンタバランス、シャフトの軸受が、他の構成部品との干渉を避ける必要から、シャフトの軸方向に並んで配置される構成となっていた。このような構成では、軸受等がシャフト軸方向に並んで配置されるため、電動圧縮機の軸方向の寸法を短縮することができなかった。
【００７７】
本実施形態では、上述のように、シャフト３１およびロータ３３を回転可能に支持するすべり軸受１９が、電動モータ３０の内部、すなわち、ステータ３２およびロータ３３の内径側に設けられているため、シャフト３１の径方向から見た場合に、ステータ３２、ロータ３３、すべり軸受１９が、互いに重なるように配置することができる。
【００７８】
ここで、電動圧縮機にスクロール型の圧縮機構２０を採用する際には、可動スクロール部材２２の旋回運動により崩れたシャフト３１の回転バランスを調整するため、上述のカウンタバランス２３に加えて、ロータ３３にバランスウェートを設ける場合がある。
【００７９】
本実施形態では、ロータ３３の保持部３３１における回路ハウジング１２側に突出した延出端部３３１ａと、吐出側ハウジング１１２側の外周部３３１ｂにそれぞれバランスウェート３３３を設ける構成としている。
【００８０】
次に、インバータ装置４０は、電動モータ３０の駆動を制御するもので、回路ハウジング１２の回路収容部１２ｂ内に配置されている。インバータ装置４０は、電動モータ３０内のロータ３３の回転位置によって電流を流すステータ３２のコイル３２３を切替えるモータ駆動回路４１、モータ駆動回路４１に供給する電流を制御する制御回路４２、電動モータ３０へ電気的に接続するための出力端子４３等からなる。
【００８１】
このモータ駆動回路４１の最も発熱するパワー素子４１ａは、回路ハウジング１２の第１仕切り壁１２ａに直接取り付けられ、吸入冷媒により第１仕切り壁１２ａを介して冷却される。また、制御回路４２は、空気層４４を介して冷却される。
【００８２】
また、出力端子４３は、回路ハウジング１２の第１仕切り壁１２ａにおけるステータ３２に対応する部位に形成された貫通孔１２ｄを介して、電動モータ３０のステータ３２へ電気的に接続されている。
【００８３】
ここで、インバータ装置４０の回路について説明すると、例えば、図３に示すように、車両搭載のバッテリ等の直流電源４４からコンデンサ４５を介して供給される電流を、一対の直列に接続された半導体スイッチング素子４６（ＵとＸ、ＶとＹ、ＷとＺ）からなるモータ駆動回路４１により、三相交流モータのＵ相、Ｖ相、Ｗ相用の電流として取り出して、電動モータ３０に供給する。そして、主制御装置（空調装置のＥＣＵ）４７からの指令によって、電動モータ３０に供給する電流を制御回路４２によって制御している。
【００８４】
ところで、従来のインナロータ型電動モータを採用した電動圧縮機の場合、中間ハウジング１１１の内側には、圧縮機構２０の固定スクロール部材２１および電動モータ３０のステータ３２が焼き嵌めにて圧入固定されており、圧縮機構２０と電動モータ３０とを連結した後、インバータ装置４０を連結するようになっていた。
【００８５】
本実施形態の電動圧縮機２は、従来の電動圧縮機と異なり、電動モータ３０のステータ３２を第１仕切り壁１２ａに固定する構成である。そのため、図４に示すように、インバータ装置４０が収納された回路ハウジング１２の第１仕切り壁１２ａに電動モータ３０のステータ３２を固定し、インバータ装置４０と電動モータ３０とを連結した後に、本体ハウジング１１内に収納された圧縮機構２０と連結するようになっている。
【００８６】
上記構成の電動圧縮機２において、インバータ装置４０から電動モータ３０のステータ３２に電流が供給されると、電動モータ３０のロータ３３がステータ３２の外周側を回転し、圧縮機構２０が駆動する。
【００８７】
圧縮機構２０の駆動により、中間ハウジング１１１に形成された吸入口から冷媒が導入される。そして、中間ハウジング１１１内の冷媒流路および供給孔を介して圧縮機構２０内に冷媒が供給され、圧縮機構２０で冷媒が圧縮される。圧縮機構２０で圧縮された冷媒は、固定スクロール部材２１の貫通孔２１ｃを介して吐出側ハウジング１１２の吐出口から吐出される。
【００８８】
以上説明したように、本実施形態の電動圧縮機２は、電動モータ３０としてロータ磁極３３２がステータ３２の外周に対向して配置されるアウタロータ型電動モータとしているため、電動モータ３０のロータ３３およびステータ３２の軸方向の寸法を短縮した構成で、従来採用されていた電動モータと同一出力を得ることができる。
【００８９】
従って、電動モータ３０の体格を軸方向に短縮することができ、電動圧縮機２全体としての軸方向の寸法を短縮することができる。その結果、電動圧縮機２の車両搭載性の向上を図ることができる。
【００９０】
また、本実施形態の電動圧縮機２は、電動モータ３０の回転力を圧縮機構２０に伝達するシャフト３１を回転可能に支持するすべり軸受１９が、電動モータ３０の内部、すなわち、ステータ３２、ロータ３３の内径側に設ける構成としている。
【００９１】
そのため、ステータ３２、ロータ３３、すべり軸受１９をシャフト３１の径方向から見た場合に、互いに重なるように配置することができるため、さらに電動圧縮機２の軸方向の寸法を短縮することができる。さらに、すべり軸受１９の軸方向長さを長くすることができるため、シャフト３１を１つのすべり軸受１９で回転可能に支持することができる。
【００９２】
また、本実施形態では、バランスウェート３３３をロータ３３の延出端部３３１ａ、および外周部３３１ｂのそれぞれに設ける構成としており、各バランスウェート３３３は、従来のインナロータ型電動モータに比べ、シャフト３１の径方向で、より外側に設けることができるため、バランスウェート３３３自体を小型にすることができる。従って、バランスウェート３３３の大きさをシャフト３１の軸方向に薄型にすることが可能となる。
【００９３】
また、本実施形態によれば、従来の電動圧縮機に比べて、電動圧縮機２全体として体格を小型化することができるため、電動圧縮機本体１０に必要となる材料を削減等によるコストダウン、電動圧縮機の重量低減等も図ることができる。
【００９４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４、図５に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。ここで、図４は本実施形態に係る電動圧縮機の軸方向断面図、図５は本実施形態の圧縮機構と電動モータおよびインバータ装置と連結前の状態を示す分解断面図である。
【００９５】
本実施形態では、電動圧縮機の電動モータとして、第１実施形態と同様にアウタロータ型電動モータを採用している。第１実施形態と異なる点は、シャフト３１を回転可能に支持する軸受の構成、配置やロータ３３の形状等が異なっている。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。
【００９６】
本実施形態では、図４に示すように、回路ハウジング１２における第１仕切り壁１２ａに形成されたボス部１２ｃの内周側には、電動モータ３０のシャフト３１の回路ハウジング側１２端部を回転可能に支持する円環状のシャフト軸受（転がり軸受）１５が設けられている。
【００９７】
そして、電動モータ３０のロータ３３は、シャフト３１の外周面にシャフト３１と一体に回転するように連結されている。ロータ３３は、シャフト３１の外周面から本体ハウジング１１の内周側に向けて延出するとともに、本体ハウジング１１の内周側に沿ってシャフト３１の軸方向の両側に延びる形状（お椀型状）に形成された保持部３３１、保持部３３１の回路ハウジング１２側に突出した延出端部３３１ａの内周面に保持される永久磁石からなるロータ磁極３３２を有している。
【００９８】
さらに、保持部３３１は、保持部３３１の吐出側ハウジング１１２側に突出した延出端部３３１ｂの外周面にて、円環状のロータ軸受（転がり軸受）１８で支持されている。保持部３３１は、シャフト３１の外周面に固定されており、本実施形態のシャフト３１は、シャフト軸受１５およびロータ軸受１８の２つの転がり軸受により回転可能に支持されている。
【００９９】
このロータ軸受１８は、中間ハウジング１１１の内壁に固定され、カウンタバランス２３のウェート部２３ａの径外方側（外周側）に配置されている。
【０１００】
そのため、本実施形態では、カウンタバランス２３のウェート部２３ａが、旋回軸受２４の径外方側（外周面側）であってロータ軸受１８の径内方側（内周面側）に設けられている。従って、ロータ軸受１８、カウンタバランス２３、旋回軸受２４をシャフト３１の径方向から見た場合に、互いに重なるように配置することができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、ロータ３３の保持部３３１における回路ハウジング１２側に突出した延出端部３３１ａと、吐出側ハウジング１１２側に突出した延出端部３３１ｂの内周面にそれぞれバランスウェート３３３を設ける構成としている。
【０１０２】
本実施形態の電動圧縮機は、従来の電動圧縮機と異なり、電動モータ３０のステータ３２を第１仕切り壁１２ａに固定する構成である。そのため、図５に示すように、インバータ装置４０が収納された回路ハウジング１２の第１仕切り壁１２ａに電動モータ３０のステータ３２を固定し、インバータ装置４０と電動モータ３０とを連結した後に、本体ハウジング１１内に収納された圧縮機構２０と連結するようになっている。
【０１０３】
以上説明したように、本実施形態の電動圧縮機２は、ロータ軸受１８が旋回軸受２４の径外方側（外周側）に設けられ、さらに、カウンタバランス２３のウェート部２３ａが旋回軸受２４の径外方側（外周側）であってロータ軸受１８の径内方側（内周側）に設けられている。
【０１０４】
そのため、ロータ軸受１８、旋回軸受２４、カウンタバランス２３は、シャフト３１の軸方向で干渉することがなく、ロータ軸受１８、旋回軸受２４、カウンタバランス２３をシャフト３１の径方向で重なるように配置することができる。従って、従来までの電動圧縮機に比べて、電動圧縮機２の軸方向の寸法を短縮することができる。
【０１０５】
また、従来までの電動圧縮機と異なり、電動モータ３０のステータ３２を回路ハウジング１２の第１仕切り壁１２ａに固定しているため、電動モータ３０とインバータ装置４０を連結した後に、電動モータ３０を本体ハウジング１１内に固定スクロール部材２１が固定された圧縮機構２０に連結することができる。
【０１０６】
これにより、電動モータ３０を圧縮機構２０に連結する前に、電動モータ３０とインバータ装置４０を連結した状態で、電動モータ３０の作動確認等を行なうことができるため、作動確認等の作業が容易に行なうことができる。
【０１０７】
なお、電動モータ３０のステータ３２を回路ハウジング１２の第１仕切り壁１２ａに固定している構成であれば、インバータ装置４０と電動モータ３０とを連結した後に、本体ハウジング１１内に収納された圧縮機構２０と連結することができる。従って、第２実施形態以外の第１実施形態等においても、電動モータ３０を圧縮機構２０に連結する前に、電動モータ３０とインバータ装置４０を連結した状態で、電動モータ３０の作動確認等を行なうことができる。
【０１０８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図６に基づいて説明する。上記第２実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。ここで、図６は本実施形態に係る電動圧縮機の軸方向断面図である。
【０１０９】
第１、第２実施形態では、電動モータ３０の構成をアウタロータ型電動モータ（ラジアルギャップ型電動モータ）としている。本実施形態では、第２実施形態の電動モータ３０の構成をアキシャルギャップ型電動モータとしている。以下、第２実施形態と異なる点について説明する。
【０１１０】
図６に示すように、本実施形態の電動モータ３０は、アキシャルギャップ型電動モータを採用しており、シャフト３１、ステータ３２、およびステータ３２とシャフト３１の軸方向に所定のギャップを介して配置されたロータ３３からなる。
【０１１１】
電動モータ３０のステータ３２は、円環状のステータコア３２２に巻回されたコイルを有して構成されている。ここで、コイル３２３は、ステータコア３２２の径方向に巻回されており、コイルエンド部が、シャフト３１の径方向に延びるようになっている。なお、ステータコア３２２は、回路ハウジング１２の第１仕切り壁１２ａに固定されている。
【０１１２】
また、ロータ３３は、シャフト３１の外周面に連結され、シャフト３１の外周面から本体ハウジング１１の内周側に向けて延出するとともに、円盤状の保持部３３１、保持部３３１の本体ハウジング側であって、ステータ３２とシャフト３１の軸方向に対向する面に保持されるロータ磁極３３２を有している。
【０１１３】
このロータ磁極３３２は、保持部３３１の周方向に交互に異なる磁極を有しており、所定のギャップ（間隙）を介してステータ３２とシャフト３１の軸方向に対向するように配置されている。
【０１１４】
本実施形態の保持部３３１には、本体ハウジング１１の吐出側ハウジング１１２側に突出した延出端部３３１ｂが設けられ、断面コの字形状に形成されている。ここで、ロータ磁極３３２が、保持部３３１におけるシャフト３１の径方向の面に保持されているため、第２実施形態のように、回路ハウジング１２側に突出する延出端部３３１ａが設けられていない。
【０１１５】
このように、本実施形態のアキシャルギャップ型電動モータでは、回路ハウジング１２側に突出する延出端部３３１ａが設けられていないため、ロータ３３の形状が軸方向に薄型とすることができる。
【０１１６】
また、アキシャルギャップ型電動モータでは、回路ハウジング１２側に突出する延出端部３３１ａを設ける必要がないため、シャフト３１をロータ軸受１８のみで支持することが可能となる。つまり、第１実施形態のシャフト軸受１５を設ける必要がなくなる。
【０１１７】
そのため、第１実施形態の電動モータに比べ、シャフト３１を軸方向に短くすることができる。このように、電動モータ３０としてアキシャルギャップ型電動モータを採用することで、第２実施形態で説明した電動圧縮機よりも軸方向の寸法を短縮することができる。
【０１１８】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について図７、図８に基づいて説明する。上記第２実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１１９】
ここで、図７は本実施形態に係る電動圧縮機の軸方向断面図、図８は三次元磁束型電動モータのロータおよびステータ構造を説明する説明図である。なお、図８（ａ）がロータの円周方向展開図であり、図８（ｂ）がステータの外周側形状の展開図である。
【０１２０】
第２実施形態では、電動モータ３０のステータ３２のコイルエンド部が、ステータコア３２２の両端側からはみ出しているため、電動モータ３０の軸方向の寸法が長くなっている。そのため、本実施形態では、電動モータ３０として、ステータ３２のステータコア３２２内にコイルが巻回される三次元磁束型電動モータを採用している。
【０１２１】
ここで、本実施形態の電動モータ３０は、特許４００７３３９号に記載されたステータの構造を有する三次元磁束型電動モータを採用しており、以下、その構成について簡単に説明する。
【０１２２】
図７に示すように、シャフト３１、シャフト３１の外周側に設けられた円筒状のステータ３２、およびステータ３２の外周に所定のギャップを介して配置されたロータ３３からなる。
【０１２３】
本実施形態のロータ３３は、保持部３３１の延出端部３３１ａの内周面にロータ磁極３３２が保持され、図８（ａ）に示すように、円周方向に互いに異なる磁極のロータ磁極３３２が交互に配置されている。ここで、図８（ａ）に表示した角度（０°〜３６０°）は、展開前のロータ磁極３３２の機械角を示している。なお、一対の極は、電気角で３６０°としている。
【０１２４】
図７に戻り、ステータ３２は、ステータコア３２２の外径側に形成された複数のＵ相ステータ磁極３２４ａ、Ｖ相ステータ磁極３２４ｂ、Ｗ相ステータ磁極３２４ｃを備えている。各相のステータ磁極３２４は、ロータ３３側に突出する形状となっており、ロータ３３と対向するように形成されている。
【０１２５】
図８（ｂ）に示すように、例えば、４つの各相のステータ磁極３２４は、それぞれ同一円周上に等間隔に配置されている。ここで、図８（ｂ）に表示した角度（０°〜３６０°）は、対向するロータ磁極３３２の機械角を示している。なお、各相のステータ磁極３２４の数は、４つに限定されるものではない。
【０１２６】
また、各相のステータ磁極３２４は、互いに軸方向位置と周方向位置がずらして配置されている。具体的には、４つの各相のステータ磁極３２４は、電気角で１２０°の位相差になるように互いに円周方向にずらして配置されている。なお、図８（ｂ）における破線部分は、ロータ磁極３３２の配置位置を示している。
【０１２７】
図７に戻り、各相のステータ磁極３２４のそれぞれの間には、各相のコイル３２３としてＵ相コイル３２３ａ、２つのＶ層コイル３２３ｂ、３２３ｃ、Ｗ相コイル３２３ｄが、ステータコア３２２の周方向に沿って巻回されている。隣り合うコイル３２３を流れる電流は、それぞれ周方向に逆向きとなるようになっている。
【０１２８】
このように、三次元磁束型電動モータでは、ステータコア３２２内にコイル３２３を巻回する構成であり、ステータ３２の軸方向両端側にはみ出るコイルエンド部がなく、電動モータ３０の軸方向の寸法を短縮することができる。
【０１２９】
なお、図８（ｂ）では、原理的なステータ磁極の形状の考え方を示すために、各相のステータ磁極を四角形状としているが、これに限定されるものではなく種々変形可能である。
【０１３０】
（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について図９、図１０に基づいて説明する。上記第１実施形態と同様または均等な部分について同一の符号を付し、その説明を省略する。ここで、図９は本実施形態に係る電動圧縮機の軸方向断面図、図１０はデュアルロータ型電動モータに用いられるトロイダル巻線の説明図である。
【０１３１】
第１実施形態では、電動モータ３０としてアウタロータ型電動モータを採用しているため、ロータ磁極３３２はステータ３２の外周とギャップを介して配置される構成であった。これに対し、本実施形態では、電動モータ３０として、ステータ３２の外周および内周のそれぞれに対してギャップを介して配置されるロータ磁極３３２を有するデュアルロータ電動モータを採用している。第１実施形態と異なる点は、ステータ３２の構造やステータ３２のロータ磁極３３２の配置等が異なっている。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。
【０１３２】
本実施形態のロータ３３は、ロータ磁極３２２が、ステータ３２の外周にギャップを介して配置される第１ロータ磁極部３３２ａ、およびステータ３２の内周にギャップを介して配置される第２ロータ磁極部３３２ｂを有している。
【０１３３】
この第１ロータ磁極部３３２ａおよび第２ロータ磁極部３３２ｂは、それぞれ永久磁石で構成されている。第１ロータ磁極部３３２ａは、保持部３３１のステータ３２の外周と対向する延出端部３３１ａの内周面に保持されている。また、第２ロータ磁極部３３２ｂは、保持部３３１のステータ３２の内周と対向する面に保持されている。
【０１３４】
また、ステータ３２の構造について説明すると、図１０に示すように、ステータコア３２２の外周側および内周側にそれぞれスロット（溝部）が設けられ、外周側のスロットと内周側のスロットの間にトロイダル巻線（コイル）３２３が巻回されている。
【０１３５】
このようなデュアルロータ型電動モータを電動モータ３０として採用することで、第１実施形態で採用したアウタロータ型電動モータに比べて、さらに大きなトルクを得ることができる。
【０１３６】
従って、第１実施形態で採用したアウタロータ型電動モータの構成に対して、ロータ３３およびステータ３２の軸方向の寸法をさらに短縮した構成で、従来採用されていた電動モータと同一出力を得ることができる。
【０１３７】
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、以下のように種々変形可能である。
【０１３８】
（１）上述の実施形態では、圧縮機構２０、電動モータ３０、インバータ装置４０をシャフト３１の軸方向に直列に並べて連結しているが、これに限定されるものではない。例えば、インバータ装置４０を本体ハウジング１１の側面（シャフト３１の径方向の外周面）等に配置する構成であってもよい。
【０１３９】
（２）上述の実施形態では、電動圧縮機２は、内蔵する電動モータ３０により圧縮機構２０を駆動する例について説明したが、圧縮機構２０を駆動する電動モータ３０を内蔵したあらゆる電動圧縮機に適用してもよい。例えば、電動モータ３０に加え、エンジン８によっても圧縮機構２０を駆動可能な電動圧縮機（ハイブリッド型）等に適用してもよい。
【０１４０】
（３）上述の実施形態では、圧縮機構２０としてスクロール型の圧縮機構を用いる例について説明したが、これに限定されるものではなく、ベーン型の圧縮機構等その他の圧縮機構を有する電動圧縮機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】第１実施形態に係る車両空調用冷凍サイクル装置の模式図である。
【図２】第１実施形態に係る電動圧縮機の軸方向断面図である。
【図３】第１実施形態に係るインバータ装置の回路構成図である。
【図４】第２実施形態に係る電動圧縮機の軸方向断面図である。
【図５】第２実施形態に係る圧縮機構と電動モータおよびインバータ装置との連結前の状態を示す分解断面図である。
【図６】第３実施形態に係る電動圧縮機の軸方向断面図である。
【図７】第４実施形態に係る電動圧縮機の軸方向断面図である。
【図８】第４実施形態に係る電動圧縮機のロータおよびステータの構造を説明するための説明図である。
【図９】第５実施形態に係る電動圧縮機の軸方向断面図である。
【図１０】第５実施形態に係る電動圧縮機のステータの構造を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１４２】
２    電動圧縮機
１０  電動圧縮機本体（ハウジング）
１１  本体ハウジング
１２  回路ハウジング
１９  すべり軸受
２０  圧縮機構
２１  固定スクロール部材（固定部）
２２  可動スクロール部材（可動部）
２３  カウンタバランス
２４  旋回軸受
３０  電動モータ
３１  シャフト
３２  ステータ
３３  ロータ
４０  インバータ装置（駆動回路）
【図１】
0005131032.tif 000002
【図２】
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【図３】
0005131032.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0005131032.tif 000007
【図７】
0005131032.tif 000008
【図８】
0005131032.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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