JP2016140157A - 電動圧縮機 - Google Patents

Abstract

【課題】高速回転に対応できる電動圧縮機を提供すること。
【解決手段】電動圧縮機は、流体を圧縮させる圧縮機構と、圧縮機構を駆動させる電動モータとしてのシンクロナスリラクタンスモータ３０と、シンクロナスリラクタンスモータ３０を駆動する駆動回路としてのインバータとを備えている。シンクロナスリラクタンスモータ３０は、回転軸３２と、回転軸３２に固定されたロータ３４とを備え、ロータ３４は、回転軸３２の軸線方向から見て非円形形状の磁性体で構成されたロータコア５１を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電動圧縮機に関する。

従来から、電動圧縮機は、例えば流体を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動させる電動モータと、これら圧縮機構及び電動モータが収容されているハウジングとを備えているものが知られている（例えば特許文献１参照）。また、特許文献１に記載の電動モータは、磁石が埋設されたロータと、コイルを有するステータとを備えている。

特開２０１３−１６２５４８号公報

ここで、電動圧縮機の用途や搭載対象等によっては、電動圧縮機において例えば毎分１０万回転数以上といった高速回転が求められる場合がある。この場合、上記のようにロータに磁石が埋設されている構造では、高速回転時に過度に高い遠心力が磁石に付与され、電動圧縮機の運転に支障が生じる場合があり得る。また、ロータに磁石を用いた場合、回転時に電動モータにて発生する誘起電圧は回転数の上昇に伴い上昇する。このため、例えば電動モータの高速回転中に、電動モータを駆動するインバータをシャットダウンさせると、当該シャットダウンによって生じる回生電流がインバータに悪影響を及ぼす場合があり得る。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、その目的は高速回転に対応できる電動圧縮機を提供することである。

上記目的を達成する電動圧縮機は、流体を圧縮させる圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動させるシンクロナスリラクタンスモータと、前記シンクロナスリラクタンスモータを駆動する駆動回路と、を備え、前記シンクロナスリラクタンスモータは、回転軸と、前記回転軸に固定されたロータと、を備え、前記ロータは、前記回転軸の軸線方向から見て非円形形状の磁性体で構成されたロータコアを有していることを特徴とする。

かかる構成によれば、ロータコアが回転軸の軸線方向から見て非円形形状となっていることによって、高速回転に必要な強度を確保しつつ、ロータに突極性を付与することができる。これにより、磁石を用いることなくロータを高速回転させることができ、それを通じて圧縮機構を高速駆動させることができる。よって、高速回転に対応できる。

上記電動圧縮機について、前記ロータコアは、前記回転軸の軸線方向から見て、長手方向と短手方向とを有する細長形状であるとよい。かかる構成によれば、ｑ軸とｄ軸とでリラクタンスが異なることとなり、ロータが突極性を有することとなる。よって、上述した効果を得ることができる。

上記電動圧縮機について、前記ロータコアは、極数が４極となるように形成された非円形形状であるとよい。かかる構成においても、上述した効果を得ることができる。
上記電動圧縮機について、前記圧縮機構が収容されたコンプレッサハウジングを備え、前記圧縮機構は、前記回転軸の回転に伴って回転するインペラを有し、当該インペラの回転による遠心作用によって、前記コンプレッサハウジング内に形成されたディフューザ流路に流体が送り込まれる遠心圧縮機構であるとよい。かかる構成によれば、複数の部材が摺動することなく、流体を圧縮することができる。これにより、スクロール式等の複数の部材が摺動しながら流体を圧縮する接触式の圧縮機構と比較して、回転による摩耗を軽減することができるため、高速回転に好適に対応できる。そして、高速回転に対応可能な圧縮機構と、同じく高速回転に対応可能なシンクロナスリラクタンスモータとを組み合わせることにより、電動圧縮機として、高速回転に好適に対応することができる。

上記電動圧縮機について、前記シンクロナスリラクタンスモータは、前記ロータコアを前記回転軸の径方向の外側から覆った状態で、前記ロータコアに固定される円筒形状のリングを有し、前記リングは、前記ロータコアよりも弱い磁性を有する材料又は非磁性材料で構成されているとよい。かかる構成によれば、ロータコアが回転した場合、当該ロータコアに固定されているリングも回転する。この場合、リングは円筒形状であるため、回転軸の軸線方向から見て非円形形状のロータコアが単体で回転する場合よりも回転を妨げる抵抗を軽減することができる。これにより、ロータに突極性を付与することによって生じ得る不都合を抑制できる。また、リングは、ロータコアよりも弱い磁性を有する材料又は非磁性材料で構成されているため、リングを設けることによるロータの突極性の低下を抑制できる。

上記電動圧縮機について、前記リングと前記ロータコアとの間には、前記ロータコアよりも弱い磁性を有する材料又は非磁性材料で構成され、且つ、前記リングと前記ロータコアとを接合している接合材が充填されている。かかる構成によれば、接合材によってリングとロータコアとの固定を、より強固にすることができる。これにより、ロータコアが高速回転した場合であっても、リングとロータコアとを一体回転させることができる。また、接合材は、ロータコアよりも弱い磁性を有する材料又は非磁性材料で構成されているため、接合材の充填による突極性の低下を抑制できる。

この発明によれば、高速回転に対応できる。

第１実施形態の電動圧縮機の概要を示す模式図。 図１の２−２線断面図。 ロータの分解斜視図。 インバータの回路構成を示す回路図。 第２実施形態のシンクロナスリラクタンスモータの断面図。

（第１実施形態）
以下、電動圧縮機の第１実施形態について説明する。なお、本実施形態の電動圧縮機は、例えば車両に搭載されており、例えば車両の空調装置として用いられる。

図１に示すように、電動圧縮機１０は、流体が吸入される吸入口１１ａを有するコンプレッサハウジング１１と、コンプレッサハウジング１１に収容されているものであって吸入口１１ａから吸入された流体を圧縮する圧縮機構１２とを備えている。なお、本実施形態では、コンプレッサハウジング１１内に吸入される流体は冷媒である。

本実施形態では、圧縮機構１２は所謂ターボ式である。詳細には、圧縮機構１２は、インペラ（羽根車）２１を有し、当該インペラ２１の回転による遠心作用によって、コンプレッサハウジング１１内に形成されたディフューザ流路２２に流体が送り込まれる遠心圧縮機構である。インペラ２１は、吸入口１１ａ寄りを先端とし、吸入口１１ａから離れる方向に従って拡径した略円錐台形状であって、コンプレッサハウジング１１内において吸入口１１ａと対向する位置に配置されている。

インペラ２１から流体が送り込まれるディフューザ流路２２は、インペラ２１の径方向の外側に配置されており、インペラ２１を囲む環状（詳細には円環状）である。ディフューザ流路２２は、コンプレッサハウジング１１内に形成されたボリュート２３と連通している。ボリュート２３は、スクロール状であって、コンプレッサハウジング１１に形成された吐出口（図示略）に連通している。

かかる構成によれば、インペラ２１が回転することによって、吸入口１１ａから流体が吸い込まれる。吸い込まれた流体は、インペラ２１の遠心作用によってディフューザ流路２２に向けて送り込まれ、当該ディフューザ流路２２にて圧縮されて、ボリュート２３に送られ、吐出口から排出される。すなわち、本実施形態の圧縮機構１２は、２つの部材が摺動する接触式の圧縮機構ではなく、非接触式の圧縮機構である。

図１に示すように、電動圧縮機１０は、圧縮機構１２を駆動させる電動モータとしてシンクロナスリラクタンスモータ３０と、シンクロナスリラクタンスモータ３０が収容されたモータハウジング３１とを備えている。モータハウジング３１は、略円筒形状である。モータハウジング３１は、その軸線方向の端面がコンプレッサハウジング１１に接触した状態で、コンプレッサハウジング１１に取り付けられている。

シンクロナスリラクタンスモータ３０は、回転軸３２を有している。回転軸３２は、モータハウジング３１に対して回転可能に取り付けられており、詳細には、モータハウジング３１に設けられた軸受３３を介してモータハウジング３１に支持されている。回転軸３２の一部は、コンプレッサハウジング１１に形成された挿通孔１１ｂを介して、コンプレッサハウジング１１内に突出しており、その突出部分にインペラ２１が固定されている。このため、インペラ２１は回転軸３２の回転に伴って回転する。

シンクロナスリラクタンスモータ３０は、ロータ３４と、ロータ３４の外側に配置されているものであってモータハウジング３１に固定されたステータ３５とを備えている。ロータ３４の中央部には貫通孔３４ａが形成されており、ロータ３４は、回転軸３２が貫通孔３４ａに挿通された状態で回転軸３２に固定されている。ロータ３４とステータ３５とは、各々の軸線が回転軸３２の軸線と同一軸線上に配置されており、回転軸３２の径方向に対向している。

ステータ３５は、円筒状のステータコア４１と、ステータコア４１に捲回された３つのコイル４２ｕ，４２ｖ，４２ｗとを備えている。詳細には、図２に示すように、ステータ３５のステータコア４１は、コイル４２ｕ〜４２ｗが収容される複数のスロット４３を有している。複数のスロット４３は、ステータコア４１の周方向に所定の間隔を隔てて並設されている。

ｕ相コイル４２ｕ、ｖ相コイル４２ｖ及びｗ相コイル４２ｗは、いわゆる分布巻にてステータコア４１に捲回されている。具体的には、ｕ相コイル４２ｕは２つのコイル４２１ｕ，４２２ｕからなり、両コイル４２１ｕ，４２２ｕはそれぞれ、図２の破線に示すように、複数のスロット４３に跨って捲回されている。

また、ｖ相コイル４２ｖは、２つのコイル４２１ｖ，４２２ｖからなり、両コイル４２１ｖ，４２２ｖはそれぞれ複数のスロット４３に跨って捲回されている。同様に、ｗ相コイル４２ｗは、２つのコイル４２１ｗ，４２２ｗからなり、両コイル４２１ｗ，４２２ｗはそれぞれ複数のスロット４３に跨って捲回されている。なお、図示の都合上、コイル４２１ｖ，４２２ｖ及びコイル４２１ｗ，４２２ｗの捲回態様を示す破線については図示を省略する。

ｕ相コイル４２ｕにおける両コイル４２１ｕ，４２２ｕの接続部、ｖ相コイル４２ｖにおける両コイル４２１ｖ，４２２ｖの接続部、及びｗ相コイル４２ｗにおける両コイル４２１ｗ，４２２ｗの接続部の接続方式は、前記３つの接続部で同一の方式が選択されていれば、直列接続、並列接続のどちらでもよい。

ちなみに、３つのコイル４２ｕ〜４２ｗは互いに接続されており、本実施形態ではＹ結線されている（図４参照）。すなわち、本実施形態のシンクロナスリラクタンスモータ３０は三相である。

次に、ロータ３４の詳細な構成について説明する。
図２に示すように、ロータ３４は、磁性体（例えば強磁性体）で構成されたロータコア５１を備えている。図３に示すように、ロータコア５１は、複数の電磁鋼板５２が回転軸３２の軸線方向Ｚに積層されて構成されている。複数の電磁鋼板５２の材質は例えば鉄である。複数の電磁鋼板５２は、所定の連結部材（図示略）によって連結されている。

ロータコア５１は、回転軸３２の軸線方向Ｚから見て非円形である。詳細には、ロータコア５１は、回転軸３２の軸線方向Ｚから見て長手方向と短手方向とを有する細長形状である。

図２に示すように、ロータコア５１は、円筒状であるステータコア４１の内周面４１ａの径よりも短い径の２つの円弧面５１ａ，５１ｂを有している。２つの円弧面５１ａ，５１ｂは、ロータコア５１の長手方向の両端面である。円弧面５１ａ，５１ｂとステータコア４１の内周面４１ａとは、所定の隙間を介して、長手方向に対向配置されている。

ロータコア５１は、両円弧面５１ａ，５１ｂの双方に連続する２つの平坦面５１ｃ，５１ｄを有している。両平坦面５１ｃ，５１ｄは、ロータコア５１の短手方向の両端面である。平坦面５１ｃ，５１ｄは、短手方向に直交する平面である。

かかる構成によれば、長手方向におけるロータコア５１とステータ３５との距離は、短手方向におけるロータコア５１とステータ３５との距離よりも短くなっている。このため、ロータコア５１における長手方向（すなわちｑ軸）のリラクタンス（磁気抵抗）と、短手方向（すなわちｄ軸）のリラクタンスとが異なっている。よって、ロータ３４は突極性を有している。なお、本実施形態では、ロータコア５１とステータコア４１との間は空気層である。

ちなみに、ロータコア５１の各面５１ａ〜５１ｄは、電磁鋼板５２の側面（詳細には回転軸３２の軸線方向Ｚと直交する方向の端面）が回転軸３２の軸線方向Ｚに複数配列されることによって構成されている。

図１に示すように、電動圧縮機１０は、シンクロナスリラクタンスモータ３０を駆動する駆動回路としてインバータ６０と、インバータ６０が収容されるインバータハウジング６１とを備えている。インバータハウジング６１は、モータハウジング３１の軸線方向の両端面のうちコンプレッサハウジング１１が取り付けられている側とは反対側の端面に取り付けられている。つまり、本実施形態では、インバータ６０と電動圧縮機１０とが一体化されている。

図４に示すように、インバータ６０は、例えば三相インバータである。インバータ６０は、ｕ相コイル４２ｕに対応するｕ相パワースイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２と、ｖ相コイル４２ｖに対応するｖ相パワースイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２と、ｗ相コイル４２ｗに対応するｗ相パワースイッチング素子Ｑｗ１，Ｑｗ２と、を備えている。各パワースイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２，Ｑｖ１，Ｑｖ２，Ｑｗ１，Ｑｗ２（以降単に各パワースイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２と示す）は例えばＩＧＢＴ、又は、ＳｉＣ若しくはＧａＮを用いたパワーＭＯＳＦＥＴなどである。

両ｕ相パワースイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２はｕ相接続線Ｌｕを介して互いに直列に接続されている。そして、両ｕ相パワースイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２の直列接続体に対してＤＣ電源Ｅからの直流電力が入力される。

同様に、両ｖ相パワースイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２はｖ相接続線Ｌｖを介して互いに直列に接続されている。そして、両ｖ相パワースイッチング素子Ｑｖ１，Ｑｖ２の直列接続体に対してＤＣ電源Ｅからの直流電力が入力される。

また、両ｗ相パワースイッチング素子Ｑｗ１，Ｑｗ２はｗ相接続線Ｌｗを介して互いに直列に接続されている。そして、両ｗ相パワースイッチング素子Ｑｗ１，Ｑｗ２の直列接続体に対してＤＣ電源Ｅからの直流電力が入力される。

ここで、図１及び図４に示すように、電動圧縮機１０は、インバータ６０とシンクロナスリラクタンスモータ３０とを電気的に接続する３本のケーブルＣｕ，Ｃｖ，Ｃｗを備えている。ケーブルＣｕ〜Ｃｗは、モータハウジング３１を貫通した状態で取り付けられたコネクタ６２を介して、接続線Ｌｕ〜Ｌｗとコイル４２ｕ〜４２ｗとを接続している。なお、コネクタ６２は、例えば気密性の高いものが用いられており、コネクタ６２内の端子の数はケーブルＣｕ〜Ｃｗと同じ３つである。

図４に示すように、インバータ６０は、各パワースイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のスイッチング制御を行う制御部６３を備えている。制御部６３は、各パワースイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のスイッチング制御を行うことにより、各コイル４２ｕ〜４２ｗに順次電流を流し、それを通じてロータ３４を回転させる。

また、制御部６３は、シンクロナスリラクタンスモータ３０への印加電圧と、シンクロナスリラクタンスモータ３０に流れる電流と、シンクロナスリラクタンスモータ３０のモータ定数とに基づいてロータ３４の回転位置を把握する位置把握部６３ａを備えている。

ここで、車両の空調装置は、車両室内の設定温度等に基づいて、シンクロナスリラクタンスモータ３０の目標回転数を決定し、その決定結果をインバータ６０の制御部６３に送信する。この場合、制御部６３は、シンクロナスリラクタンスモータ３０の回転数が目標回転数に近づくように各パワースイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２をスイッチング制御する。

ちなみに、車両の空調装置が決定する目標回転数には、毎分１０万回転数以上が含まれている。すなわち、制御部６３は、シンクロナスリラクタンスモータ３０を、毎分１０万回転数以上回転させることが可能に構成されており、状況に応じて毎分１０万回転数以上回転させる。

次に本実施形態の作用について説明する。
回転軸３２の軸線方向Ｚから見てロータコア５１の形状が非円形となっているため、ロータ３４に突極性が生じている。このため、各コイル４２ｕ〜４２ｗに順次電流が流れることによって、ロータ３４の回転に必要なトルクが発生する。

以上詳述した本実施形態によれば以下の効果を奏する。
（１）電動圧縮機１０は、流体を圧縮させる圧縮機構１２と、圧縮機構１２を駆動させる電動モータとしてのシンクロナスリラクタンスモータ３０と、シンクロナスリラクタンスモータ３０を駆動する駆動回路としてのインバータ６０とを備えている。シンクロナスリラクタンスモータ３０は、回転軸３２と、回転軸３２に固定されたロータ３４とを備え、ロータ３４は、回転軸３２の軸線方向Ｚから見て非円形形状の磁性体で構成されたロータコア５１を備えている。これにより、ロータ３４に突極性を付与することができるため、磁石を用いることなく圧縮機構１２を駆動させることができる。よって、高速回転に対応することができるとともに、磁石を省略することを通じてコストの削減を図ることができる。

ここで、磁石を用いない電動モータとして、スイッチトリラクタンスモータ（以降単にＳＲモータという）も考えられる。しかしながら、ＳＲモータは、その特性上、騒音が大きくなり易い。また、ＳＲモータにおいては、ｕ相パワースイッチング素子Ｑｕ１，Ｑｕ２に対して直列にｕ相コイル４２ｕを接続する必要があり、他の二相についても同様である。このため、通常の三相インバータではなく、専用の回路を設ける必要があり、且つ、インバータ６０とＳＲモータとを接続するケーブルが６本必要となる。この場合、コネクタ６２の大型化やコストの増大化等といった不都合が懸念される。

これに対して、本実施形態では、電動モータとしてシンクロナスリラクタンスモータ３０が採用されている。当該シンクロナスリラクタンスモータ３０は、ＳＲモータと比較して、ＮＶ特性がよく、騒音が低くなり易い。そして、インバータ６０としては、通常の三相インバータを採用することができ、更にシンクロナスリラクタンスモータ３０とインバータ６０とを接続するケーブルは３本で済む。よって、上記不都合を回避できる。

（２）特に、本実施形態では、ロータコア５１の形状を、回転軸３２の軸線方向Ｚから見て非円形形状にすることによって、ロータ３４に突極性が生じている。これにより、所望のトルクを確保しつつ、高速回転に対応できる強度を確保することができる。

詳述すると、ロータ３４に突極性を付与する構成として、例えばアキシャルラミネート形のように、回転軸３２の軸線方向Ｚから見て円形形状のロータコアにスリットを形成する構成が考えられる。当該構成においては、スリットの数が多い方がトルクを大きくなり易い。しかしながら、この場合、スリットを形成する関係上、ロータの強度が低下する。このような強度が低下したロータは、例えば毎分１０万回転数以上といった高速回転に耐えることができない場合がある。

これに対して、本実施形態では、回転軸３２の軸線方向Ｚから見てロータコア５１の形状が非円形形状となっていることで、目標のトルクが実現されている。当該非円形形状のロータコア５１の強度は、上記目標のトルクを実現するために複数のスリットが形成された上記円形形状のロータコアの強度よりも高くなり易い。よって、目標のトルクの確保と、高速回転に耐えられる強度の確保との両立を図ることができる。

（３）ロータコア５１は、回転軸３２の軸線方向Ｚから見て、長手方向と短手方向とを有する細長形状である。これにより、ｑ軸とｄ軸とでリラクタンスが異なることとなり、ロータ３４が突極性を有することとなる。よって、（１）及び（２）の効果を得ることができる。

特に、ロータコア５１は、長手方向に延びた細長形状であるため、ロータコア５１の極数は２つとなる。これにより、極数が４つ以上である場合と比較して、各パワースイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のスイッチング周波数を低くすることができるため、より高速回転に対応し易くすることができる。

（４）シンクロナスリラクタンスモータ３０は、円筒状のステータコア４１を備えている。ロータコア５１における長手方向の両端面は、ステータコア４１の内周面４１ａの径よりも短い径の円弧面５１ａ，５１ｂである。これにより、ロータコア５１の長手方向におけるステータコア４１との対向面積の向上を図ることができる。よって、シンクロナスリラクタンスモータ３０のトルクの向上を図ることができる。

（５）電動圧縮機１０は、圧縮機構１２が収容されたコンプレッサハウジング１１を備えている。圧縮機構１２は、回転軸３２の回転に伴って回転するインペラ２１を有し、当該インペラ２１の回転による遠心作用によって、コンプレッサハウジング１１内に形成されたディフューザ流路２２に流体が送り込まれる遠心圧縮機構である。これにより、複数の部材が摺動することなく、流体を圧縮することができる。このような非接触式の圧縮機構は、スクロール式等の複数の部材が摺動しながら流体を圧縮する接触式の圧縮機構と比較して、回転による摩耗が生じにくい。よって、高速回転に好適に対応できる。そして、高速回転に対応可能な両者（圧縮機構１２及びシンクロナスリラクタンスモータ３０）を組み合わせることにより、例えば一方の対応可能な回転数の上限値が高いにも関わらず、他方の対応可能な回転数の上限値が低いことに律速されて、電動圧縮機１０として対応可能な回転数の上限値が低くなってしまうことを回避できる。

（６）電動圧縮機１０は、シンクロナスリラクタンスモータ３０への印加電圧と、シンクロナスリラクタンスモータ３０に流れる電流と、シンクロナスリラクタンスモータ３０のモータ定数とに基づいて、ロータ３４の回転位置を把握する位置把握部６３ａを備えている。これにより、ロータ３４の回転位置を検出する検出センサ等を別途設けることなく、ロータ３４の回転位置を把握できる。

ここで、仮に電動モータとしてＳＲモータが採用されている場合、ＳＲモータの特性上、上記検出センサを設けることなく、ロータ３４の回転位置を把握することが困難又は煩雑なものとなり易い。これに対して、本実施形態では、電動モータとしてシンクロナスリラクタンスモータ３０が採用されているため、上記検出センサを設けることなく、一般的によく知られている永久磁石型同期モータの回転位置把握方法と同じ方法でロータ３４の回転位置を把握することができる。よって、ロータ３４の回転位置を好適に把握することができる。

（第２実施形態）
本実施形態では、図５に示すように、シンクロナスリラクタンスモータ３０は、ロータコア５１を回転軸３２の径方向の外側から覆った状態で、ロータコア５１に固定されるリング７１を備えている。リング７１は、ロータコア５１よりも弱い磁性を有する材料又は非磁性材料（非磁性体）で構成されているとよく、より好ましくは更に絶縁性を有しているとよい。例えば、リング７１は、炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で構成されているとよい。

リング７１は、円筒形状であって、回転軸３２の軸線方向Ｚから見て円環状である。リング７１は、円弧面５１ａ，５１ｂと同一径の内周面７１ａと、ステータコア４１の内周面４１ａよりも径が短い外周面７１ｂとを有する。リング７１は、その内周面７１ａと円弧面５１ａ，５１ｂとが接触した状態でロータコア５１に接着固定されている。

ここで、回転軸３２の軸線方向Ｚから見て、リング７１が円環形状であって、ロータコア５１が細長形状である関係上、リング７１とロータコア５１との間、詳細にはリング７１の内周面７１ａとロータコア５１の平坦面５１ｃ，５１ｄとの間には空間が生じる。本実施形態では、上記空間には、リング７１とロータコア５１とを接合する接合材７２が充填されている。接合材７２は、ロータコア５１よりも弱い磁性を有する材料又は非磁性材料で構成されているとよく、より好ましくは更に絶縁性を有しているとよい。例えば、接合材７２は樹脂で構成されている。

なお、接合材７２は、例えば射出成形によって形成される。詳細には、接合材７２は、接着固定されたリング７１とロータコア５１との間の空間に溶かした樹脂を注入することで形成される。

以上詳述した本実施形態によれば以下の作用効果を奏する。
（７）シンクロナスリラクタンスモータ３０は、ロータコア５１を回転軸３２の径方向の外側から覆った状態で、ロータコア５１に固定される円筒形状のリング７１を有する。これにより、ロータ３４の回転に伴ってリング７１が回転する。当該リング７１は、円筒形状であるため、回転軸３２の軸線方向Ｚから見て非円形形状のロータコア５１のみが回転する場合と比較して、回転を妨げる抵抗が小さくなる。よって、突極性と強度とを確保するためにロータコア５１を非円形形状にしたことによって生じ得る不都合である回転を妨げる抵抗を抑制できる。また、リング７１は、ロータコア５１よりも弱い磁性を有する材料又は非磁性材料で構成されている。これにより、リング７１を設けることによる突極性の低下を抑制できる。

（８）リング７１とロータコア５１との間には、ロータコア５１の磁性よりも弱い材料で構成され、且つ、リング７１とロータコア５１とを接合する接合材７２が充填されている。これにより、リング７１とロータコア５１との固定を、より強固にすることができるため、ロータコア５１が高速回転した場合であっても、リング７１とロータコア５１とを一体回転させることができる。また、接合材７２は、ロータコア５１よりも弱い磁性を有する材料又は非磁性材料で構成されているため、接合材７２に起因する突極性の低下を抑制できる。

（９）リング７１及び接合材７２は、絶縁性を有している。これにより、リング７１及び接合材７２内にて渦電流が発生することを抑制することができる。よって、シンクロナスリラクタンスモータ３０における電力損失の軽減等を図ることができる。

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
○ ロータコア５１の形状は、ロータ３４が突極性を有するように、回転軸３２の軸線方向Ｚから見て非円形形状であれば、その具体的な形状は任意である。例えば、回転軸３２の軸線方向Ｚから見たロータコアの形状は、楕円であってもよいし長方形であってもよい。また、ロータコアは、長手方向の両端側の部位の幅が中央側の部位の幅よりも広がっているＩ字状であってもよい。

○ また、ロータコア５１は、長手方向と短手方向とを有する細長形状であったが、これに限られず、例えば極数が４つとなるように形成された非円形形状であってもよい。詳細には、例えばロータコアは、回転軸３２の軸線方向Ｚから見て十字状となっている構成であってもよいし、円筒状の本体部と当該本体部の外周面において周方向に所定の間隔を隔てて突出形成された４つの突出部とを有する構成であってもよい。但し、極数が多くなると、各パワースイッチング素子Ｑｕ１〜Ｑｗ２のスイッチング周波数を高くする必要が生じ、高速回転に対応しにくくなる点に着目すれば、ロータコア５１は、極数が２つとなるように、一方向に延びた細長形状であるとよい。

○ ステータコア４１に対するコイル４２ｕ〜４２ｗの巻き方としては、分布巻に限られず、集中巻であってもよい。
○ 各コイル４２ｕ〜４２ｗはＹ結線されていたが、これに限られず、デルタ結線されていてもよい。

○ 第２実施形態において、リング７１の内周面７１ａ、又は、円弧面５１ａ，５１ｂのうちいずれか一方に凸部を設け、他方に当該凸部に嵌合する凹部を設けてもよい。また、リング７１の内周面７１ａ及び平坦面５１ｃ，５１ｄの少なくとも一方に凹凸を設けてもよい。この場合、接合材７２は、上記凹凸に嵌り込んでいるとよい。これにより、ロータコア５１とリング７１とを、より強固に固定することができる。

○ 第２実施形態において、リング７１及び接合材７２は、絶縁性を有していなくてもよい。例えば、リング７１はチタン等の非磁性体の金属で構成されていてもよい。また、接合材７２を省略してもよい。

○ 圧縮機構１２は、インペラ２１を有する遠心圧縮機構に限られず任意であり、例えばベーン型やスクロール型等といった接触式の圧縮機構であってもよい。
○ 各実施形態では、コンプレッサハウジング１１とモータハウジング３１とが別々に設けられていたが、これに限られず、例えば１つのハウジング内に圧縮機構１２とシンクロナスリラクタンスモータ３０とが収容されてもよい。

○ 電動圧縮機１０の搭載対象は車両に限られず任意である。
○ 電動圧縮機１０は、車両の空調装置に用いられる構成に限られない。例えば、車両が燃料電池を搭載した燃料電池車両（ＦＣＶ）である場合には、当該電動圧縮機１０は、上記燃料電池に空気を供給するのに用いてもよい。要は、電動圧縮機１０の圧縮機構１２が圧縮する流体は、冷媒であってもよいし空気などであってもよい。

次に、上記各実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）前記シンクロナスリラクタンスモータは、円筒状のステータコアを有するステータを備え、前記ロータコアにおける長手方向の両端面は、前記ステータコアの内周面の径よりも短い径の円弧面である請求項２に記載の電動圧縮機。

（ロ）前記駆動回路は、前記シンクロナスリラクタンスモータを、毎分１０万回転数以上で回転させることが可能に構成されている請求項１〜６及び（イ）のうちいずれか一項に記載の電動圧縮機。

（ハ）前記シンクロナスリラクタンスモータは、Ｙ結線又はデルタ結線されたｕ相コイル、ｖ相コイル及びｗ相コイルを有し、前記駆動回路は、ｕ相接続線を介して互いに直列に接続された２つのｕ相スイッチング素子と、ｖ相接続線を介して互いに直列に接続された２つのｖ相スイッチング素子と、ｗ相接続線を介して互いに直列に接続された２つのｗ相スイッチング素子と、を備え、前記電動圧縮機は、前記ｕ相接続線と前記ｕ相コイルとを接続するｕ相ケーブルと、前記ｖ相接続線と前記ｖ相コイルとを接続するｖ相ケーブルと、前記ｗ相接続線と前記ｗ相コイルとを接続するｗ相ケーブルと、を備えている請求項１〜６、（イ）及び（ロ）のうちいずれか一項に記載の電動圧縮機。

１０…電動圧縮機、１１…コンプレッサハウジング、１２…圧縮機構、２１…インペラ、２２…ディフューザ流路、３０…シンクロナスリラクタンスモータ、３２…回転軸、３４…ロータ、３５…ステータ、４１…ステータコア、４２ｕ〜４２ｗ…コイル、５１…ロータコア、５１ａ，５１ｂ…円弧面、６０…インバータ（駆動回路）、６３…制御部、７１…リング、７２…接合材。

Claims (6)

1. 流体を圧縮させる圧縮機構と、
   前記圧縮機構を駆動させるシンクロナスリラクタンスモータと、
   前記シンクロナスリラクタンスモータを駆動する駆動回路と、
   を備え、
   前記シンクロナスリラクタンスモータは、
   回転軸と、
   前記回転軸に固定されたロータと、
   を備え、
   前記ロータは、前記回転軸の軸線方向から見て非円形形状の磁性体で構成されたロータコアを有していることを特徴とする電動圧縮機。
2. 前記ロータコアは、前記回転軸の軸線方向から見て、長手方向と短手方向とを有する細長形状である請求項１に記載の電動圧縮機。
3. 前記ロータコアは、極数が４極となるように形成された非円形形状である請求項１に記載の電動圧縮機。
4. 前記圧縮機構が収容されたコンプレッサハウジングを備え、
   前記圧縮機構は、前記回転軸の回転に伴って回転するインペラを有し、当該インペラの回転による遠心作用によって、前記コンプレッサハウジング内に形成されたディフューザ流路に流体が送り込まれる遠心圧縮機構である請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電動圧縮機。
5. 前記シンクロナスリラクタンスモータは、前記ロータコアを前記回転軸の径方向の外側から覆った状態で、前記ロータコアに固定される円筒形状のリングを有し、
   前記リングは、前記ロータコアよりも弱い磁性を有する材料又は非磁性材料で構成されている請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の電動圧縮機。
6. 前記リングと前記ロータコアとの間には、前記ロータコアよりも弱い磁性を有する材料又は非磁性材料で構成され、且つ、前記リングと前記ロータコアとを接合している接合材が充填されている請求項５に記載の電動圧縮機。