WO2020045485A1 - 圧縮機およびそれを用いた冷凍・冷蔵装置、並びに、圧縮機の製造方法 - Google Patents

圧縮機およびそれを用いた冷凍・冷蔵装置、並びに、圧縮機の製造方法 Download PDF

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WO2020045485A1
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WO
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fixed
compressor
rotor
iron
convex portion
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PCT/JP2019/033670
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健汰 森
貴之 岡本
敏英 楠
逸雄 清水
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パナソニック アプライアンシズ リフリジレーション デヴァイシズ シンガポール
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B39/00—Component 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
    • F04B39/12—Casings; Cylinders; Cylinder heads; Fluid connections

Definitions

  • the present invention relates to a compressor such as a hermetic refrigerant compressor, a refrigerator / refrigerator such as a home electric refrigerator / freezer and a showcase using the same, and a method of manufacturing such a compressor.
  • compressors such as hermetic refrigerant compressors have been demanded to be further downsized.
  • compressors such as hermetic refrigerant compressors
  • the internal volume is expanded while keeping the external dimensions unchanged.
  • One of the methods for expanding the internal volume is to reduce the size of the machine room that houses the closed type refrigerant compressor. Therefore, in order to reduce the size of the machine room as much as possible, it has been studied to reduce the size or height of the hermetic refrigerant compressor as a whole.
  • An example of the hermetic refrigerant compressor suitable for such miniaturization or reduction in height is an outer rotor type compressor.
  • the outer rotor type compressor has a configuration in which an electric element rotates a rotor (rotor) outside a stator (stator).
  • Patent Document 1 discloses an example of an outer rotor type compressor.
  • the hermetic refrigerant compressor disclosed in Patent Document 1 includes a compression element and an electric element.
  • the electric element 518 includes a stator 520 and a rotor 522.
  • the rotor 522 is coaxially rotatable with the stator 520 so as to surround the periphery of the stator 520.
  • the rotor 522 is fixed to a crankshaft 508 for driving a compression element, and the crankshaft 508 includes a main shaft 504 and an eccentric shaft 506.
  • the main shaft 504 is supported by a bearing 510.
  • a sliding surface 512 is formed on the outer peripheral surface of the main shaft 504, and a sliding surface 514 is formed on the inner peripheral surface of the bearing 510. Therefore, a sliding portion is constituted by these sliding surfaces 512 and 514.
  • stator 520 In the stator 520, a coil is wound around a core, and an insulating member 521 is provided to insulate the coil.
  • the stator 520 is fixed to the outer peripheral surface 523 of the bearing 510.
  • a permanent magnet 528 is disposed at an outer peripheral end 526 of a disk-shaped frame 524.
  • a cylindrical rotor shaft hole 530 is formed in the center of the frame 524, and the rotor shaft hole 530 is fixed to the outer peripheral surface of the crankshaft 508.
  • welding or shrink fitting is used as a method of fixing the rotor shaft hole 530 to the crankshaft 508, welding or shrink fitting is used.
  • the insulating member 521 of the stator 520 is easily deformed by the influence of heat generated at the time of shrink fitting. This may affect the quality of the electric element 518.
  • the rotor 522 has a larger moment of inertia than the inner rotor type rotor. Therefore, the strength (or holding force) for fixing the rotor 522 to the crankshaft 508 needs to be higher than that of the inner rotor type. In order to realize such high strength (holding force) by shrink fitting, it is necessary to increase the shrink fitting allowance or shrink fitting length (shrink fitting region).
  • the shrink-fitting area is not sufficient, it is difficult to secure sufficient strength (holding force) for fixing the rotor 522 to the crankshaft 508.
  • the shrink-fitting area becomes large, the axial length of the crankshaft 508 increases, so that the fixed portion of the crankshaft 508 may be deformed or the like, which may affect the quality. It may be difficult to reduce the size of the device.
  • the influence of shrink fitting on the quality or miniaturization of the compressor may occur not only in the outer rotor type but also in the inner rotor type.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and regardless of an inner rotor type or an outer rotor type, when fixing a member provided in a compressor, good quality without impairing miniaturization. It is intended to be able to realize the retentivity.
  • the compressor according to the present invention includes a first member and a second member fixed to the first member, in order to solve the above problem, wherein the first member and the second member are made of iron or an iron alloy.
  • the iron-based material constituting the first member has a higher carbon content than the iron-based material constituting the second member, and the second member is
  • the fixing surface has a convex portion formed by laser processing and protruding from the fixed surface of the first member, and the first member is tightly fitted to the convex portion on the fixed surface. This is a configuration having a concave portion that fits.
  • the convex portion is formed on the fixed surface of the second member by laser processing
  • the concave portion is formed on the fixed surface of the first member
  • the convex portion is fitted in a state of being in close contact with the concave portion.
  • Such a convex portion and a concave portion can be easily formed in substantially one step by laser processing, and the state in which the convex portion and the concave portion are closely fitted to each other is sufficiently stable.
  • the second member can be satisfactorily fixed to the member.
  • the first member and the second member included in the compressor can be satisfactorily fixed without using shrink fitting or the like, and an increase in the fixing area is reduced as compared with shrink fitting or the like. You can also. Therefore, in the compressor, it is possible to achieve good quality retention and to effectively avoid the possibility of hindering downsizing.
  • the method for manufacturing a compressor according to the present invention in order to solve the above problems, when fixing the first member and the second member provided in the compressor, the first member, iron or iron alloy Along with being composed of a certain iron-based material, the second member is composed of an iron-based material having a lower carbon content than the iron-based material constituting the first member, and is fixed to a fixed surface of the first member.
  • the fixing surface of the second member is brought into contact with the fixing member, and the laser is directed from the outer surface of the second member toward the fixing surface, which is located in a normal direction of the fixing surface of the second member or in a direction inclined from the normal direction.
  • the configuration by irradiating the laser from the outer surface located on the opposite side of the fixed surface in the second member, from the fixed surface which is the inner surface of the second member to the fixed surface which is the outer surface of the first member.
  • the protrusion is formed so as to be driven. Accordingly, a concave portion having a shape corresponding to the convex portion is formed on the fixed surface of the first member. Accordingly, the fixed surface of the first member is pressed from the fixing surface of the second member, so that the second member can be satisfactorily fixed to the first member.
  • a strong fixed state (joined state) can be realized only by forming a convex portion partially by laser irradiation. Therefore, the increase in the fixed area can be reduced as compared with shrink fitting. Therefore, it is possible to avoid downsizing of the compressor and promote downsizing. Further, as compared with shrink fitting, large and special manufacturing equipment (such as a heating furnace and a drying furnace) is not required, so that the manufacturing equipment can be prevented from being enlarged or complicated.
  • the refrigeration / refrigeration apparatus includes the compressor having the above-described configuration, a radiator, a decompression device, and a heat absorber, and may have any configuration including a refrigerant circuit in which these are connected in a ring by piping. .
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view illustrating an example of a configuration of a compressor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a fixing portion in a first member and a second member included in the compressor illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a side view and a cross-sectional view illustrating an example of a specific configuration of the fixing unit illustrated in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a laser microscope photograph as a specific example of the fixing unit illustrated in FIG. 2 or FIG. 3.
  • FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view illustrating an example of a configuration of a compressor according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view illustrating an example of a configuration of a compressor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic partial cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a fixing portion
  • FIG. 6 is a schematic partial cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a fixing portion in a first member and a second member included in the compressor illustrated in FIG. 5. It is a typical longitudinal section showing an example of the composition of the compressor concerning Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic partial cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a fixing portion in a first member and a second member included in the compressor illustrated in FIG. 7. It is a schematic diagram which shows an example of a structure of the freezing / refrigeration apparatus concerning Embodiment 4 of this invention. It is a typical longitudinal section showing the important section composition of the electric element and the compression element in the conventional compressor.
  • a compressor according to the present disclosure includes a first member and a second member fixed to the first member, wherein the first member and the second member are made of an iron-based material that is iron or an iron alloy.
  • the iron-based material constituting the first member has a higher carbon content than the iron-based material constituting the second member, and the second member is formed by laser processing on a fixing surface thereof.
  • the first member has a convex portion protruding from the fixed surface of the first member, and the first member has a concave portion on the fixed surface, which is fitted in close contact with the convex portion.
  • the convex portion is formed on the fixed surface of the second member by laser processing
  • the concave portion is formed on the fixed surface of the first member
  • the convex portion is fitted in a state of being in close contact with the concave portion.
  • Such a convex portion and a concave portion can be easily formed in substantially one step by laser processing, and the state in which the convex portion and the concave portion are closely fitted to each other is sufficiently stable.
  • the second member can be satisfactorily fixed to the member.
  • the first member and the second member included in the compressor can be satisfactorily fixed without using shrink fitting or the like, and an increase in the fixing area is reduced as compared with shrink fitting or the like. You can also. Therefore, in the compressor, it is possible to achieve good quality retention and to effectively avoid the possibility of hindering downsizing.
  • the convex opposing surface of the second member includes A configuration in which a laser irradiation mark is formed at a position opposed to the fixing member through the second member main body when viewed from the position of the convex portion may be employed.
  • the projections on the second member and the laser irradiation marks are in a position facing each other. Therefore, by irradiating the laser from the outer surface of the second member, a convex portion can be easily formed on the inner surface (fixed surface) of the second member, and the fixed surface of the first member can be formed. Also, the recess can be easily formed.
  • the compressor includes an electric element including at least a stator and a rotor, and a compression element driven by the electric element.
  • the compression element includes a crankshaft that is a shaft.
  • the first member may be the crankshaft, and the second member may be a balance weight fixed to the crankshaft or a support portion of the rotor fixed to the crankshaft. .
  • the crankshaft provided in the compressor is often made of cast iron, and the balance weight fixed to the crankshaft or the supporting portion of the rotor (for example, the rotor provided on the frame in the case of the outer rotor type rotor)
  • a shaft hole portion is used, and in the case of an inner rotor type rotor, a portion which is in contact with an outer peripheral surface of a crankshaft at a lower portion of the rotor is often made of steel.
  • Cast iron has a higher carbon content than steel. Therefore, by irradiating the balance weight or the laser from the outer surface of the support portion of the rotor, a convex portion can be easily formed on these inner surfaces, and a concave portion can be easily formed on the crankshaft.
  • the rotation speed of the crankshaft may be 60 rps or more.
  • the refrigeration / refrigeration apparatus may include the compressor having the above-described configuration, a radiator, a decompression device, and a heat absorber, and may have a configuration including a refrigerant circuit in which these are connected in a ring by piping.
  • the compressor achieves good quality retention without impairing miniaturization. Therefore, the reliability of the refrigeration / refrigeration device can be improved, and a large storage space can be ensured in order to make the compressor compact.
  • the first member is made of an iron-based material that is iron or an iron alloy.
  • the second member is made of an iron-based material having a smaller carbon content than the iron-based material forming the first member, and fixes the fixing surface of the second member to the fixed surface of the first member. Abut on the fixing surface of the second member in a normal direction or a direction inclined from the normal direction, by irradiating a laser from the outer surface of the second member toward the fixing surface, the second member.
  • a convex portion protruding toward the fixed surface of the first member is formed, and on the fixed surface of the first member, a concave portion is formed with the formation of the convex portion. Any configuration may be used as long as it is formed.
  • the configuration by irradiating the laser from the outer surface located on the opposite side of the fixed surface in the second member, from the fixed surface which is the inner surface of the second member to the fixed surface which is the outer surface of the first member.
  • the protrusion is formed so as to be driven. Accordingly, a concave portion having a shape corresponding to the convex portion is formed on the fixed surface of the first member. Accordingly, the fixed surface of the first member is pressed from the fixing surface of the second member, so that the second member can be satisfactorily fixed to the first member.
  • a strong fixed state (joined state) can be realized only by forming a convex portion partially by laser irradiation. Therefore, the increase in the fixed area can be reduced as compared with shrink fitting. Therefore, it is possible to avoid downsizing of the compressor and promote downsizing. Further, as compared with shrink fitting, large and special manufacturing equipment (such as a heating furnace and a drying furnace) is not required, so that the manufacturing equipment can be prevented from being enlarged or complicated.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a configuration of a hermetic refrigerant compressor 100A (hereinafter, may be abbreviated as compressor 100A) according to Embodiment 1 of the present disclosure.
  • the compressor 100 ⁇ / b> A fills the closed vessel 102 with, for example, R600a as the refrigerant gas 181, and stores mineral oil as the lubricating oil 180 at the bottom.
  • a compressor main body 108 is accommodated in the closed casing 102, and the compressor main body 108 is elastically supported by a suspension spring 190.
  • the compressor main body 108 includes an electric element 104 and a compression element 106.
  • the electric element 104 includes at least the stator 150 and the rotor 152.
  • the compression element 106 has a reciprocating structure driven by the electric element 104, and includes a crankshaft 120, a cylinder block 130, a piston 140, a connecting means 142, and the like.
  • the crankshaft 120 includes at least a main shaft 124 to which the rotor 152 is press-fitted and fixed, an eccentric shaft 122 formed eccentrically to the main shaft 124, and a flange 128 connecting the main shaft 124 and the eccentric shaft 122.
  • the eccentric shaft 122 of the crankshaft 120 is located above the compressor 100A, and the main shaft 124 is located below the compressor 100A. Therefore, when describing the position of the crankshaft 120, this vertical positional relationship (direction) is used.
  • the upper end of the eccentric shaft 122 faces the inner upper surface of the closed casing 102, and the lower end of the eccentric shaft 122 is connected to the main shaft 124.
  • the upper end of the main shaft 124 is connected to the eccentric shaft 122, the lower end of the main shaft 124 faces the inner lower surface of the closed casing 102, and the lower end of the main shaft 124 is immersed in lubricating oil 180.
  • a balance weight 171 is fixed to the uppermost end of the crankshaft 120, that is, the upper end of the eccentric shaft 122.
  • the balance weight 171 is provided to alleviate a load imbalance in the crankshaft 120.
  • An oil supply mechanism 125 is provided below the crankshaft 120, that is, below the main shaft 124. The oil supply mechanism 125 supplies the lubricating oil 180 from the lower end of the main shaft 124 immersed in the lubricating oil 180 to the upper end of the eccentric shaft 122. Supply.
  • the outer peripheral surface of the main shaft 124 of the crankshaft 120 includes a sliding surface 126 and a non-sliding surface 127.
  • the “sliding surface” is an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of a plurality of sliding members constituting a sliding portion, and a surface slidably in contact with the other inner peripheral surface or the outer peripheral surface.
  • the “non-sliding surface” is a surface which is different from the sliding surface and does not come into contact with the other inner peripheral surface or outer peripheral surface.
  • the non-sliding surface 127 is formed such that the outer diameter of the main shaft 124 is smaller than the sliding surface 126 (the outer diameter is made smaller, the outer diameter is recessed from the sliding surface 126, or the center is hollowed out). ) Configuration.
  • the cylinder block 130 is made of, for example, cast iron, forms a substantially cylindrical compression chamber 133, and includes a bearing 134 that supports the main shaft 124 of the crankshaft 120.
  • An inner peripheral surface 135 of the bearing 134 is slidably in contact with an outer peripheral surface of the main shaft 124, that is, a sliding surface. Therefore, the bearing inner peripheral surface 135 is also a sliding surface.
  • the non-sliding surface 127 of the main shaft 124 is located between the upper end and the lower end of the bearing 134. Therefore, the non-sliding surface 127 is not exposed from the upper and lower ends of the bearing 134, and both the upper and lower ends of the bearing 134 are in contact with the sliding surface 126.
  • the sliding surface 126 of the main shaft 124 may form a part of the outer peripheral surface as described above, or may form the entire outer peripheral surface of the main shaft 124.
  • the compression chamber 133 is formed by inserting the piston 140 reciprocally into the cylindrical bore of the cylinder block 130.
  • the connecting means 142 is made of, for example, an aluminum casting, supports the eccentric shaft 122 and is connected to the piston 140. Therefore, the eccentric shaft 122 and the piston 140 are connected by the connecting means 142.
  • the electric element 104 is an outer rotor type in the first embodiment, and the rotor 152 is coaxial with the stator 150 and is rotatably arranged so as to surround the stator 150.
  • the stator 150 includes a core 160, a coil 162 wound around the core 160, and insulating members 164 provided at the upper and lower ends of the core 160.
  • a crank insertion hole 151 is provided at the center of the core 160, and is disposed on the outer periphery of a bearing 134 that supports the crankshaft 120.
  • the core 160 may be fixed to the bearing 134 by a bolt 191, or the crank insertion hole 151 may be fixed to the outer peripheral surface of the bearing 134.
  • the rotor 152 includes a disk-shaped frame 153 and a permanent magnet 154 disposed at an inner peripheral end 155 of the frame 153.
  • a cylindrical rotor shaft hole 156 is provided at the center of the frame 153, and the main shaft 124 of the crankshaft 120 is inserted and fixed in the rotor shaft hole 156. Therefore, the rotor shaft hole 156 can be referred to as a support for fixing the rotor 152 to the crankshaft 120.
  • the electric element 104 is located on the lower side and the compression element 106 is located on the upper side in the sealed container 102, but the configuration of the compressor 100A according to the present disclosure is not limited to this. That is, the present disclosure also includes a compressor having a configuration in which the electric element is located on the upper side and the compression element is located on the lower side in the sealed container (this point is also applied to the second or third embodiment described later). The same is true).
  • the electric power supplied from the unillustrated commercial power supply is supplied to the electric element 104, so that the rotor 152 of the electric element 104 is rotated.
  • the rotor 152 rotates the crankshaft 120 and transmits the eccentric movement of the eccentric shaft 122 to the piston 140 via the connecting means 142, thereby driving the piston 140 to reciprocate.
  • the refrigerant gas 181 guided into the closed container 102 by the reciprocating motion of the piston 140 is sucked into the compression chamber 133 and compressed.
  • the specific driving method of the compressor 100A is not particularly limited.
  • the compressor 100A may be driven by simple on / off control, or may be driven by an inverter at a plurality of operating frequencies. That is, the compressor 100A according to the first embodiment may include an inverter circuit so that the electric element 104 can be driven to rotate at a plurality of rotation speeds.
  • the frame 153 of the rotor 152 (more specifically, the rotor shaft hole 156 provided in the frame 153) is fixed to the main shaft 124 of the crankshaft 120.
  • a portion where the main shaft 124 and the rotor shaft hole 156 are fixed is a fixing portion 200 ⁇ / b> A
  • the fixing portion 200 ⁇ / b> A is formed on the outer peripheral surface (sliding surface 126) of the main shaft 124 so as to closely fit with the convex portion 211.
  • a laser irradiation mark 212 is formed at a position facing the protrusion 211 (a position opposite to the protrusion 211 via the main body of the rotor shaft hole 156). Have been.
  • the rotor shaft hole 156 is inserted into the main shaft 124 of the crankshaft 120.
  • the main shaft 124 is lightly press-fitted into the rotor shaft hole 156 so as to have a gap axially downward from the lower end of the bearing 134 (see a gap 230 (shown in FIG. 4 described later)).
  • the term "light press-fitting” used herein means that the outer diameter (diameter) of the main shaft 124 is larger than the inner diameter of the rotor shaft hole 156, and thus the rotor shaft hole 156 is slightly deformed by the insertion of the main shaft 124. Means the state.
  • the laser irradiation direction at this time is a direction indicated by an arrow of “LASER @ DIRECTION” in FIG. 2, and is a direction perpendicular to the axial direction of the main shaft 124 (dashed line). Note that the laser irradiation direction does not need to be perpendicular to the axial direction, and may be substantially perpendicular or a direction crossing the axial direction.
  • a laser irradiation mark 212 is formed on the outer peripheral surface of the rotor shaft hole 156.
  • the laser irradiation mark 212 is formed on the inner peripheral surface of the rotor shaft hole 156 located in the laser irradiation direction.
  • a protrusion 211 protruding toward the main shaft 124 is formed.
  • a concave portion 221 corresponding to the shape of the convex portion 211 is formed on the outer peripheral surface (sliding surface 126) of the main shaft 124 so as to be closely fitted to the convex portion 211.
  • the crankshaft 120 is made of cast iron, which is an iron alloy having a carbon content of 0.3% or more, and the frame 153 of the rotor 152 has a carbon content of 0.1%. Consists of steel, which is less than 3% iron alloy. Therefore, the rotor shaft hole 156 which is a part of the frame 153 is made of steel.
  • the rotor 152 is of an outer rotor type, but the frame 153 of the rotor 152 is generally formed by pressing a steel plate. As described above, the rotor shaft hole 156 is provided at the center of the frame 153. However, when the frame 153 is pressed, the rotor shaft hole 156 may be integrally formed with the frame body. Alternatively, a separately molded rotor shaft hole 156 may be attached to the molded frame 153 later.
  • crankshaft 120 and the frame 153 are members provided in the compressor 100A, but the crankshaft 120, which is a fixed member (a fixed member), is referred to as a “first member 210” for convenience.
  • the rotor shaft hole 156 that is a member (fixed member or member to be fixed) is referred to as a “second member 220” for convenience.
  • Each of the first member 210 and the second member 220 is made of an iron-based material that is iron or an iron alloy, but the iron-based material that constitutes the first member 210 is an iron-based material that constitutes the second member 220.
  • the carbon content is higher than that of the base material.
  • the second member 220 is fixed to the first member 210 by the fixing portion 200A, and the surface of the first member 210 to which the second member 220 is fixed is referred to as a “fixed surface”,
  • the surface fixed to the first member 210 in the two members 220 can be referred to as a “fixed surface”.
  • the inner peripheral surface of rotor shaft hole 156 is a “fixed surface”
  • the outer peripheral surface of main shaft 124 is a “fixed surface”.
  • the surface of the second member 220 irradiated with the laser can be referred to as a “laser irradiation surface”.
  • the outer peripheral surface of the rotor shaft hole 156 is a laser irradiation surface.
  • the laser irradiation surface of the second member 220 (the outer peripheral surface of the rotor shaft hole 156) is irradiated with the laser as described above. Accordingly, the surface opposite to the laser irradiation surface, that is, the fixed surface of the second member 220 (the inner peripheral surface of the rotor shaft hole 156) is formed by laser processing, and the fixed surface of the first member 210 (the main shaft 124). A protruding portion 211 protruding from the outer peripheral surface) is formed.
  • a concave portion 221 is formed on the fixed surface of the first member 210 so as to be closely fitted to the convex portion 211.
  • this fitting state is to firmly fix the first member 210 and the second member 220 substantially as described above. become.
  • the second member 220 is irradiated with laser from a direction opposite to the direction in which the convex portion 211 protrudes. become. Therefore, a laser irradiation mark 212a is formed on the second member 220 as shown in FIG.
  • the outer peripheral surface of the rotor shaft hole 156 has a linear laser irradiation mark 212a along the peripheral surface of the rotor shaft hole 156.
  • 3 is a side view of the fixing portion 200A shown in FIG. 2 as viewed from the outside of the rotor shaft hole 156.
  • the lower part of FIG. 3 is a cross-sectional view (a cross-section in the (horizontal) direction orthogonal to the axial direction (vertical direction)) of the part where the linear laser irradiation mark 212a is formed in the fixed part 200A in the upper part of FIG. Figure).
  • the laser irradiation traces 212a, 212b, and 212c have the same length. For example, as shown in the lower diagram of FIG. 3, when the circumference of the rotor shaft hole 156 is divided into three regions every 120 degrees, These laser irradiation traces 212a, 212b, 212c are formed so as to be contained in the respective regions.
  • the surface (laser irradiation surface, outer peripheral surface of rotor shaft hole 156) of second member 220 (rotor shaft hole 156) on which laser irradiation marks 212 a, 212 b, and 212 c are formed is opposite.
  • the surface (fixing surface, inner peripheral surface of the rotor shaft hole 156) has the linear convex portion 211, and the outer peripheral surface (fixed surface) of the first member 210 (main shaft 124).
  • a linear concave portion 221 that fits into the linear convex portion 211 is formed.
  • the laser irradiation surface of the second member 220 is opposite to the protruding direction of the convex portion 211.
  • the surface located on the side, that is, the “convex portion facing surface” can be referred to.
  • the second member 220 is the cylindrical rotor shaft hole 156, the fixed surface (inner peripheral surface) on which the convex portion 211 is formed and the convex portion facing surface (laser irradiation surface) are formed. Are in parallel with each other.
  • the fixed surface and the projection-facing surface do not have to be parallel to each other, and may be at least facing each other. That is, the convex portion facing surface may be opposed to the fixed surface in an inclined state (for example, see Embodiment 3 described later).
  • the specific shape of the laser irradiation trace 212 in other words, the specific shape of the convex portion 211 and the concave portion 221 forming the fixed portion 200A is not particularly limited.
  • the laser irradiation traces 212a to 212c are linear along the outer peripheral surface of the cylindrical rotor shaft hole 156 and orthogonal to the axial direction of the cylinder. Therefore, the convex portion 211 is also linear in shape along the inner peripheral surface of the cylindrical rotor shaft hole 156 and orthogonal to the axial direction of the cylinder, and the concave portion 221 is also formed on the outer peripheral surface of the cylindrical main shaft 124. It is a straight line extending along the axis of the main shaft 124 at right angles.
  • the laser irradiation traces 212 may have a polygonal line shape (zigzag shape), a curved shape, or a spot shape (dot shape).
  • the laser irradiation mark 212 may be linear, may be formed not in a direction perpendicular to the axial direction but in a direction intersecting so as not to be perpendicular to the axial direction, or may be formed in the axial direction. It may be formed in parallel (vertical direction).
  • the number of the laser irradiation traces 212 or the fixed portions 200A (the convex portions 211 and the concave portions 221) is not limited to this.
  • one linear laser irradiation mark 212 (fixed part 200A) may be formed over the entire outer peripheral surface of the rotor shaft hole 156 (second member 220), or two or four laser irradiation marks 212 may be formed.
  • the above laser irradiation trace 212 (fixed portion 200A) may be formed, or a plurality of spot-shaped laser irradiation traces 212 (fixed portion 200A) may be formed over the entire circumference.
  • the laser irradiation traces 212a to 212c are formed at positions along the center in the vertical direction (axial direction) on the outer peripheral surface of the rotor shaft hole 156 (second member 220). is there. Therefore, the formation position of the protrusion 211 is a position along the center in the vertical direction on the inner peripheral surface, but the formation position of the laser irradiation mark 212 (the formation position of the protrusion 211 or the fixed portion 200A) is not limited to this. . For example, it may be unevenly distributed on the upper side in the vertical direction, may be unevenly distributed on the lower side, or may be a mixture of a central position or an unevenly distributed position.
  • the specific configuration of the laser irradiation trace 212 that is, the fixing portion 200A is not particularly limited, as an example of a preferable configuration, as illustrated in FIG. 200A) at equal intervals.
  • the plurality of laser irradiation traces 212 are formed at equal intervals, good strength (or good holding force) for fixing the crankshaft 120 to the rotor 152 can be realized.
  • the amount of heat applied to the rotor shaft hole 156 as the second member 220 by the laser irradiation can be dispersed, the risk that the second member 220 is deformed by heat can be effectively suppressed or avoided. . Therefore, good quality retention can be realized.
  • the laser irradiation mark 212 even when a large centrifugal force acts on the rotor 152 by operating the compressor 100A at high speed, or when a large torque is generated due to a sudden stop of the rotor 152, the laser irradiation mark 212,
  • the rotor 152 is firmly fixed (held) to the crankshaft 120 by forming the fixing portion 200A, preferably by forming the laser irradiation traces 212 at equal intervals. Therefore, it is possible to prevent the rotor 152 from deviating from the fixed position of the crankshaft 120. Therefore, it is possible to effectively suppress a decrease in the durability of the compressor 100A, and it is possible to achieve good reliability.
  • the conditions for the high-speed operation of the compressor 100A are not particularly limited.
  • a condition that the rotation speed of the crankshaft 120 is 60 rps or more can be used as a reference for the high-speed operation. If the rotation speed of the crankshaft 120 is equal to or greater than 60 rps, a large centrifugal force acts on the rotor 152 as described above. 152 is likely to generate a large torque.
  • the laser irradiation mark 212 (fixed portion 200A)
  • a configuration in which one linear laser irradiation mark 212 is formed over the entire circumference can be cited.
  • the second member 220 since it is only necessary to irradiate the laser linearly according to the shape of the second member 220, the second member 220 can be provided to the first member 210 without using any special program or jig.
  • the member 220 can be fixed. Therefore, productivity can be improved.
  • the laser irradiation trace 212 (fixed portion 200A)
  • a configuration in which a plurality of laser irradiation traces 212 are formed in parallel (up and down) in the axial direction can be given.
  • the laser irradiation surface of the second member 220 can be irradiated with the laser at a high density (the formation density of the convex portion 211 and the concave portion 221 constituting the fixed portion 200A can be increased), and thus the first member The fixing strength of the second member 220 to the second member 210 can be improved.
  • the laser irradiation mark 212 is illustrated as being recessed (recessed) from the outer peripheral surface of the second member 220 (rotor shaft hole 156), but in the present disclosure, laser irradiation is performed.
  • the mark 212 is not necessarily formed as a depression.
  • the laser irradiation mark 212 may be a mark on the surface of the second member 220 at which the iron-based material forming the second member 220 is melted at the position where the laser irradiation is performed.
  • FIG. 4 a laser microscope photograph of the fixing portion 200A is shown in FIG. 4 is formed by irradiating the main shaft 124 (first member 210) of the crankshaft 120 with a laser at the rotor shaft hole 156 (second member 220) of the rotor 152. Things.
  • the shape of the fixing portion 200A in the circumferential direction is a linear shape of about 10 mm, and three fixing portions 200A are formed at equal intervals within an angle range of 120 ° as in FIG.
  • the main shaft 124 as the first member 210 is made of cast iron having a carbon content of 0.3% or more, and the carbon content in the rotor shaft hole 156 as the second member 220. Is composed of less than 0.3% of steel.
  • the thickness of the rotor shaft hole 156 as the second member 220 is 0.95 mm.
  • the laser used was a fiber laser with an output of 3000 W.
  • the fixing portion 200A was cut along the axial direction (vertical direction, vertical direction), and the cut surface was observed with a laser microscope. As shown in FIG. 4, the rotor shaft hole 156 serving as the second member 220 was formed. A convex portion 211 of about 0.1 mm is formed on an inner peripheral surface of the main shaft 124. A concave portion 221 corresponding to the convex portion 211 is formed on an outer peripheral surface of the main shaft 124 as the first member 210. In FIG. 4, the convex portion 211 and the concave portion 221 forming the fixing portion 200A are closely fitted to each other, and the outer peripheral surface of the first member 210 and the inner peripheral surface of the second member 220 are located above the fixing portion 200A. It is in close contact with the surface. On the other hand, a gap 230 is formed below the fixed portion 200A.
  • the fixing portion 200A as described above is formed. Therefore, of the convex portion 211 and the concave portion 221 constituting the fixed portion 200A, at least the convex portion 211 formed inside the second member 220 to be irradiated with the laser is “laser irradiated deformation” directly generated by the laser irradiation. Department ".
  • the concave portion 221 formed in the first member 210 which is not a direct target of laser irradiation is referred to as an “indirectly deformed portion” which is indirectly formed along with the formation of the convex portion 211 which is a laser irradiation deformed portion. Can be considered.
  • the size of the convex portion 211 that is the laser irradiation deforming portion can also be specified.
  • the specific size of the convex portion 211 is not particularly limited, and the specific configuration of the second member 220 to be irradiated with the laser, the type of the laser to be irradiated, or the specific configuration of the first member 210 in contact with the second member 220 The dimensions vary depending on various conditions such as a typical configuration.
  • the surface forming the convex portion 211 that is, the surface fixed to the first member 210, and the surface to be irradiated with the laser, that is, the laser irradiation surface have a positional relationship of facing each other.
  • the distance between the fixed surface and the laser irradiation surface of the two members 220 is not particularly limited. As described in the first embodiment, if the second member 220 is the rotor shaft hole 156, its outer peripheral surface is a laser irradiation surface, and its inner peripheral surface is a fixed surface. Therefore, the distance between the fixed surface and the laser irradiation surface matches the thickness of rotor shaft hole 156.
  • the thickness of the rotor shaft hole 156 is 0.95 mm, but the distance between the fixed surface and the laser irradiation surface is not limited to this, and depends on various conditions, for example, 0.5 mm or more. Within a range of 3 mm or less. If the distance between the fixed surface and the laser irradiation surface is within such a preferable range, the projection 211 can be formed even with a small output during laser irradiation. Thus, it is possible to effectively suppress the possibility that deformation and the like occur due to the influence of heat due to the laser irradiation in the fixed portion 200A and its peripheral portion.
  • the distance (thickness) between the fixed surface and the laser irradiation surface is too small, the first member 210 and the second member 220 are melted by the heat of the laser before the protrusion 211 is formed. There is a risk that it will. If the distance (thickness) between the fixed surface and the laser irradiation surface is too large, even if the laser irradiation surface is irradiated with the laser, there is a possibility that good projections 211 are not formed on the fixed surface.
  • the first member 210 When the surface of the first member 210 to which the second member 220 is to be fixed, that is, the surface that is in contact with the fixing surface of the second member 220 is the surface to be fixed, the first member 210
  • the amount of protrusion of the convex portion 211 with respect to the fixed surface is not particularly limited. As described above, when the first member 210 is the main shaft 124, the outer peripheral surface of the main shaft 124 is a fixed surface, and the second member 220 is the rotor shaft hole 156, the protrusion 211 is about 0.1 mm. If it is, sufficient strength can be realized.
  • the amount of protrusion can be appropriately set according to various conditions of laser irradiation, and is not limited to about 0.1 mm.
  • the ratio of the protrusion (height) to the width of the protrusion 211 can be more preferably used than the protrusion of the protrusion 211.
  • the ratio of the protrusion amount to the width of the protrusion 211 is “projection ratio”
  • a typical protrusion ratio can be, for example, in a range of 0.20 to 0.55, and a preferable range is, for example, , 0.23 to 0.50.
  • the protrusion ratio is less than 0.20, although depending on various conditions, the protrusion amount (height) with respect to the width of the protrusion 211 is too small, and the first member 210 and the second member 220 cannot be fixed properly. there is a possibility.
  • the protrusion ratio exceeds 0.55, it is necessary to extremely increase the laser irradiation energy depending on various conditions, and the formation efficiency of the protrusion 211 (that is, the fixing of the first member 210 and the second member 220) is required. Work efficiency).
  • the thickness of the second member 220 (the distance between the fixed surface and the laser irradiation surface), the laser irradiation conditions, and the like, the protrusion ratio exceeds 0.55. In some cases, the convex portion 211 cannot be formed.
  • the convex part 211 is formed on the two members 220.
  • the first member 210 and the second member 220 are both made of an iron-based material that is iron or an iron alloy, but the iron-based material that forms the second member 220 forms the first member 210. It has a lower carbon content than iron-based materials.
  • the surface to be fixed to the first member 210 is a fixed surface
  • the surface of the first member 210 to which the second member 220 is fixed is a fixed surface.
  • the fixed surface of the second member 220 is brought into contact with the fixed surface of the first member 210.
  • laser is irradiated from the outer surface (opposing surface) facing the fixing surface of the second member 220 toward the fixing surface.
  • the convex portion 211 protruding toward the fixed surface of the first member 210 is formed on the fixed surface of the second member 220, and the convex surface 211 is in close contact with the fixed surface of the first member 210.
  • a recess 221 to be fitted.
  • forming the convex portion 211 on the fixed surface of the second member 220 by laser irradiation means that the convex portion 211 is driven into the fixed surface of the first member 210. Accordingly, a concave portion 221 corresponding to the shape of the convex portion 211 is formed on the fixed surface of the first member 210. Therefore, the fixed surface of the first member 210 is joined by being pressed by the convex portion 211 of the fixing surface of the second member 220. As a result, the second member 220 can be satisfactorily fixed to the first member 210.
  • the laser irradiation device used in the manufacturing method according to the present disclosure is not particularly limited, and various known laser irradiation devices such as a gas laser, a semiconductor laser, and a solid-state laser can be used.
  • a fiber laser can be suitably used as described above.
  • Fiber lasers are a type of solid-state laser, and have the advantages of high energy conversion efficiency, high output, easy reduction of the focal point, and excellent beam quality due to the use of optical fibers as the medium. .
  • the laser output may be 5000 W or less, and preferably 3000 W or less.
  • the laser irradiation angle is perpendicular or substantially perpendicular to the laser irradiation surface (outer peripheral surface) of the second member 220 (rotor shaft hole 156).
  • a predetermined angle may be set with respect to the normal direction of the outer peripheral surface, and the laser may be irradiated in an inclined state. Even if the laser irradiation surface of the second member 220 does not have a spatial margin, by appropriately setting the laser irradiation angle, the laser can be irradiated so that the convex portion 211 is formed on the fixed surface.
  • the specific configurations of the first member 210 and the second member 220 are not particularly limited.
  • the first member 210 is the crankshaft 120
  • the second member 220 is the support portion of the rotor 152 fixed to the crankshaft 120, that is, the rotor shaft hole 156.
  • the second member 220 may be a balance weight 171 or the like fixed to the crankshaft 120, as exemplified in a second embodiment described later.
  • the chamber provided in the compressor 100A may be the first member 210, and the lid member for closing the opening of the chamber may be the second member 220.
  • the chamber portion forms a buffer space for reducing pulsation of the compressed refrigerant gas 181 during operation of the compressor 100A.
  • the opening of the chamber portion is closed by a lid member, and a fastening member such as a bolt is used at this time.
  • a fastening member such as a bolt is used at this time.
  • the convex portion 211 can be formed on the contact surface (fixed surface) of the lid member, and accordingly, the convex portion 211 of the chamber portion is formed.
  • the recess 221 can be formed at the edge (fixed surface) of the opening.
  • the manufacturing method according to the present disclosure can provide a simpler method. In this manner, the rotor 152 can be firmly fixed to the crankshaft 120.
  • a method of fixing the rotor shaft hole 156 of the rotor 152 to the main shaft 124 generally, welding, shrink fitting, press fitting, or the like is used.
  • welding when welding is performed on cast iron containing a large amount of carbon, the cast iron is in a molten state due to heat at the time of welding.
  • white iron is generated in the welded portion, a difference occurs in shrinkage between the welded portion and the base metal portion, so that a large residual stress is generated. Further, since white iron is hard and brittle, cracks are likely to occur. Therefore, if main shaft 124 is formed of cast iron, it is substantially difficult to fix rotor shaft hole 156 by welding.
  • the inner peripheral surface (fixed surface) of the rotor shaft hole 156 is irradiated.
  • the convex portion 211 is formed so as to be driven into the outer peripheral surface (fixed surface) of the main shaft 124.
  • a concave portion 221 having a shape corresponding to the convex portion 211 is formed on the outer peripheral surface of the main shaft 124, so that in the fixed portion 200 ⁇ / b> A, the outer peripheral surface of the main shaft 124 extends from the inner peripheral surface of the rotor shaft hole 156. It is oppressed. Thereby, rotor 152 can be favorably held with respect to crankshaft 120.
  • a strong fixed state can be realized only by forming the convex portion 211 partially by laser irradiation. Therefore, it is not necessary to increase the axial length and the thickness of the rotor shaft hole 156 as compared with shrink fitting or press fitting. Therefore, it is possible to avoid downsizing of the compressor 100A and promote downsizing. Further, as compared with shrink fitting, large and special manufacturing equipment (such as a heating furnace and a drying furnace) is not required, so that it is possible to avoid an increase in the size or complexity of the manufacturing equipment.
  • the manufacturing method according to the present disclosure it is only necessary to locally irradiate a laser to a portion to be fixed (joined), so that the amount of heat applied to the first member 210 and the second member 220 can be suppressed. become.
  • suppressing or avoiding the risk that the insulating member 164, the frame 153, or the rotor shaft hole 156 provided on the rotor 152 is thermally deformed, or the periphery of the fixed surface of the main shaft 124 is thermally deformed.
  • the quality of the part where the rotor 152 is fixed to the crankshaft 120 can be further improved.
  • the first embodiment has a configuration in which the compressor 100A may be driven by the inverter and the electric element 104 may be driven at a plurality of rotation speeds. Therefore, in the compressor 100A, reliable operation from a low rotation speed range to a high rotation speed range becomes possible.
  • the durability of the portion where the rotor 152 is fixed to the crankshaft 120 is dramatically improved, so that the reliability of the compressor 100A can be further improved.
  • the first member 210 is the main shaft 124 of the crankshaft 120
  • the second member 220 is the rotor shaft hole 156 (the rotor 152) of the outer rotor type rotor 152.
  • the present disclosure is not limited to this.
  • an example in which the first member 210 is the flange 128 of the crankshaft 120 and the second member 220 is the balance weight 172 as shown in FIG.
  • a compressor 100B according to the second embodiment has substantially the same configuration as the compressor 100A according to the first embodiment (see FIG. 1) except for a balance weight 172. I have. Therefore, description of the specific configuration and operation of the compressor 100B will be omitted.
  • the balance weight 171 was fixed to the upper end of the eccentric shaft 122 of the crankshaft 120 as shown in FIG.
  • the balance weight 172 is fixed to the upper surface of the flange 128 of the crankshaft 120.
  • the fixing position of the balance weights 171 and 172 is not particularly limited (for example, the balance weights 171 and 172 may be attached to the electric element 104).
  • the flange 128 is made of an iron-based material having a carbon content of 0.3% or more, like the main shaft 124 of the crankshaft 120, and the balance weight 172 is made of an iron-based material having a carbon content of less than 0.3%. Be composed. Therefore, the method for manufacturing a compressor described in the first embodiment can be applied.
  • the flange 128 is the first member 210 and the balance weight 172 is the second member 220.
  • the balance weight 172 is fixed to the upper surface of the flange 128. Therefore, the upper surface of the flange 128 is a fixed surface of the first member 210, the lower surface (second surface, back surface) of the balance weight 172 is a fixed surface, and the upper surface (first surface, front surface) of the balance weight 172 is This is the laser irradiation surface (or the surface facing the convex portion).
  • the laser irradiation direction is a direction parallel to the axial direction of the crankshaft 120 (dashed line in the figure), and corresponds to the normal direction (vertical direction) when viewed from above the balance weight 172. Note that, as described in the first embodiment, the laser irradiation direction is not particularly limited.
  • a laser irradiation mark 214 is formed on the upper surface (laser irradiation surface) of the balance weight 172, and the lower surface (fixed surface) of the balance weight 172 projects toward the upper surface (fixed surface) of the flange 128.
  • a convex portion 213 is formed. That is, the protrusion 213 is formed so as to be driven from the balance weight 172 as the second member 220 to the flange 128 as the first member 210. Accordingly, a concave portion 223 having a shape corresponding to the convex portion 213 is formed on the upper surface of the flange 128. As a result, a fixed portion 200B composed of the convex portion 213 and the concave portion 223 fitted in close contact therewith is formed.
  • the flange 128 is fixed (joined) by being pressed by the convex portion 213 of the balance weight 172. Therefore, the balance weight 172 is firmly fixed to the flange 128.
  • the formation position of the projection 213, that is, the formation position of the laser irradiation mark 214 is not particularly limited.
  • the laser is irradiated near the center of the upper surface of the balance weight 172, but the laser may be irradiated on the periphery or entirely.
  • the thickness of the balance weight 172 is 1.6 mm in the second embodiment
  • the distance between the fixed surface and the laser irradiation surface of the second member 220 is 1.6 mm.
  • the distance between the fixed surface and the laser irradiation surface can be given as a preferable example in the range of 0.5 mm or more and 3 mm or less, and the thickness of the balance weight 172 is also in this range. I just need.
  • compressor 100B according to the second embodiment can be manufactured by the method for manufacturing a compressor according to the present disclosure described in the first embodiment. Therefore, in the second embodiment, a detailed description of the compressor manufacturing method is omitted.
  • the balance weight 172 can be flanged by a simple method using the manufacturing method according to the present disclosure. 128 can be firmly fixed.
  • the balance weight 171 is fixed to the tip (upper end) of the eccentric shaft 122 ( (See FIG. 1).
  • the height (the size in the vertical direction) of the compression element 106 is affected by the balance weight 171. That is, when the thickness of the balance weight 171 is large, the height of the compression element 106 including the crankshaft 120 may be increased, which affects downsizing or reduction in height of the compressor 100A.
  • the balance weight 172 by irradiating the laser from the upper surface (laser irradiation surface) of the balance weight 172, the lower surface (fixed surface) of the balance weight 172 to the upper surface (fixed surface) of the flange 128. Is formed so that the convex portion 213 is driven into. Accordingly, a concave portion 223 having a shape corresponding to the convex portion 213 is formed on the outer peripheral surface of the flange 128, so that the upper surface of the flange 128 is pressed from the lower surface of the balance weight 172 in the fixed portion 200 ⁇ / b> B. Thereby, the balance weight 172 can be favorably fixed to the crankshaft 120.
  • a strong fixed state can be realized only by forming the convex portion 213 partially by laser irradiation. Therefore, the balance weight 172 can be fixed to the flange 128 with a higher degree of freedom as compared with caulking with a rivet pin or the like. Therefore, as shown in FIG. 6, it is possible to fix not only on the upper surface of the flange 128 but also on the side surface or the lower surface of the flange 128. Thereby, it is possible to alleviate the load imbalance while suppressing the height of the compression element 106 from increasing. Therefore, it is possible to promote downsizing of the compressor 100B.
  • the electric element 104 is an outer rotor type, but the present disclosure is not limited to this.
  • the compressor 100C has an inner rotor type electric element 105.
  • a compressor 100C according to the third embodiment is substantially the same as the compressor 100A according to the first embodiment (see FIG. 1) except that the electric element 105 is an inner rotor type. It has a similar configuration. Therefore, description of the specific configuration and operation of the compressor 100C is omitted.
  • the electric element 105 includes at least a stator 157 and a rotor 158 as shown in FIG.
  • the stator 157 is fixed below the cylinder block 130 provided in the compression element 106 by a fastener such as a bolt (not shown), and the rotor 158 is arranged inside the stator 157 and coaxially with the stator 157. ing.
  • the rotor 158 is fixed to the main shaft 124 of the crankshaft 120 provided in the compression element 106, similarly to the outer rotor type rotor 152 in the first embodiment.
  • the fixing portion 200C includes a lower inner peripheral surface of the rotor 158.
  • a protrusion 215 is formed on the outer periphery of the main shaft 124 (sliding surface 126), and a recess 225 is formed on the outer periphery of the main shaft 124 so as to be closely fitted to the protrusion 215.
  • a laser irradiation mark 216 is formed on the lower surface of the rotor 158 at a position close to the main shaft 124.
  • the main shaft 124 is the first member 210, and the portion of the rotor 158 that contacts the main shaft 124 is the second member 220.
  • the outer peripheral surface of the main shaft 124 is a fixed surface of the first member 210, the inner peripheral surface below the rotor 158 is a fixed surface, and the lower surface of the rotor 158 is a laser irradiation surface (or a convex surface). ).
  • a portion of the lower portion of the rotor 158 that is in contact with the outer peripheral surface of the main shaft 124 is a support portion of the rotor 158 fixed to the crankshaft 120.
  • the laser is obliquely directed toward the main shaft 124 from a position close to the main shaft 124 as indicated by an arrow "LASER @ DIRECTION" in the figure. Is irradiated.
  • a laser irradiation mark 216 is formed on the lower surface of the rotor 158, a convex portion 215 is formed on the inner peripheral surface of the rotor 158, and a concave portion 225 is formed on the outer peripheral surface of the main shaft 124.
  • the protrusion 215 is formed such that the rotor 158 as the second member 220 is driven into the main shaft 124 as the first member 210. Accordingly, a concave portion 225 having a shape corresponding to the convex portion 215 is formed on the outer peripheral surface of the main shaft 124. As a result, a fixed portion 200C composed of the convex portion 215 and the concave portion 225 fitted closely to the convex portion 215 is formed.
  • the main shaft 124 is fixed by being pressed by the convex portion 215 of the rotor 158 (joining). ) Is done. Therefore, rotor 158 is firmly fixed to main shaft 124.
  • the second member 220 is the cylindrical rotor shaft hole 156, and in the second embodiment, the second member 220 is the flat balance weight 172. Therefore, the laser irradiation surface of the second member 220, that is, the convex portion facing surface is in a positional relationship parallel to the fixed surface on which the convex portion 211 is formed.
  • the inner peripheral surface of the rotor 158, which is the fixed surface, and the lower surface of the rotor 158, which is the laser irradiation surface, that is, the surface facing the convex portion are in a vertical positional relationship to each other.
  • the projection-facing surface (lower surface) is inclined so as to be perpendicular to the fixing surface (inner peripheral surface). Therefore, in the present disclosure, as described in the first embodiment, the fixed surface and the convex portion facing surface (laser irradiation surface) are not parallel to each other, and even if one surface faces in an inclined state. Good.
  • the convex portion facing surface (laser irradiation surface) of the second member 220 may be an outer surface located in the normal direction of the fixing surface of the second member 220 or in a direction inclined from the normal direction.
  • the position where the convex portion 215 is formed on the fixed surface and the position where the laser irradiation mark 216 is formed on the laser irradiation surface (projection-facing surface) are opposed to each other based on the laser irradiation direction. It is in a positional relationship.
  • the position of the laser irradiation mark 216 on the laser irradiation surface is opposite to the projection direction of the protrusion 215 (opposite to the laser irradiation direction). Side).
  • both the position of the laser irradiation mark 212 with respect to the protrusion 211 in the first embodiment and the position of the laser irradiation mark 214 with respect to the protrusion 213 in the second embodiment are both the main body (base material) of the second member 220. It is apparent from FIG. 2 or FIG.
  • the position of the laser irradiation mark 216 on the convex-facing surface corresponds to the position of the convex 215 on the fixed surface (inner peripheral surface) on the side opposite to the direction in which the convex 215 protrudes. Is defined as the projected position.
  • the position of the laser irradiation mark 212 on the convex portion facing surface in the first embodiment projects the position of the convex portion 211 on the fixed surface on the side opposite to the direction in which the convex portion 211 protrudes. It can be defined as the position where it did.
  • the position of the laser irradiation mark 214 on the convex portion facing surface in the second embodiment may also be defined as the position of the convex portion 213 on the fixed surface projected on the opposite side of the projecting direction of the convex portion 213. it can.
  • the operation and effect of the fixed portion 200C in the third embodiment, the details of the method of forming the fixed portion 200C (the method of manufacturing the compressor), the operation and effect, and the like are the same as those in the first or second embodiment. Therefore, the description is omitted.
  • a refrigeration / refrigeration apparatus including the compressor 100A described in the first embodiment, the compressor 100B described in the second embodiment, or the compressor 100C described in the third embodiment. Will be specifically described with reference to FIG.
  • Each of the compressors 100A to 100C according to the present disclosure can be widely and suitably used for a refrigeration cycle or various devices (refrigeration / refrigeration devices) having substantially the same configuration.
  • refrigerators household refrigerators, commercial refrigerators
  • ice machines showcases
  • dehumidifiers heat pump water heaters
  • heat pump washer / dryers vending machines
  • air conditioners air compressors, etc.
  • it is not particularly limited.
  • a basic configuration of a freezing / refrigerating device will be described with reference to an article storage device illustrated in FIG.
  • the refrigeration / refrigeration apparatus includes a main body 301, a partition wall 304, a refrigerant circuit 305, and the like.
  • the main body 301 includes a heat-insulating box, a door, and the like.
  • the box has a configuration in which one surface thereof is opened, and the door has a configuration in which the opening of the box is opened and closed.
  • the inside of the main body 301 is partitioned into a storage space 302 for articles and a machine room 303 by a partition wall 304.
  • a blower (not shown) is provided in the storage space 302.
  • the inside of the main body 301 may be partitioned into a space other than the storage space 302 and the machine room 303.
  • the refrigerant circuit 305 is configured to cool the inside of the storage space 302, for example, the compressor 100A described in the first embodiment, the compressor 100B described in the second embodiment, or the compressor 100B in the third embodiment.
  • the compressor 100C, the radiator 307, the decompression device 308, and the heat absorber 309 described above are provided, and these are connected in a ring by piping. That is, the refrigerant circuit 305 is an example of a refrigeration cycle using the compressor 100A, 100B, or 100C according to the present disclosure.
  • the heat absorber 309 is arranged in the storage space 302.
  • the cooling heat of the heat absorber 309 is agitated by a blower (not shown) so as to circulate in the storage space 302, as indicated by a broken arrow in FIG. Thereby, the inside of the storage space 302 is cooled.
  • the refrigeration / refrigeration apparatus includes the compressor 100A according to the first embodiment, the compressor 100B according to the second embodiment, or the compressor according to the third embodiment. 100C is mounted.
  • fixed part 200A composed of convex part 211 and concave part 221
  • fixed part 200B composed of convex part 213 and concave part 223, or fixed part composed of convex part 215 and concave part 225
  • the second member 220 is fixed to the first member 210 by the part 200C.
  • the convex portions 211, 213, and 215 are all formed by laser processing on the fixed surface of the second member 220, and protrude from the fixed surface of the first member 210.
  • Reference numeral 225 denotes a portion to be fixedly fitted to the convex portion 211 on the fixed surface of the first member 210.
  • the convex portions 211, 213, 215 and the concave portions 221, 223, 225 can be easily formed substantially in one step by laser processing, and the convex portions 211, 213, 215 and the concave portions 221, 223, 225 are in close contact with each other.
  • the state of the fixed portions 200A to 200C that are fitted together is sufficiently stable, so that the second member 220 can be satisfactorily fixed to the first member 210.
  • the first member 210 and the second member 220 included in the compressors 100A to 100C can be satisfactorily fixed without depending on shrink fitting or the like.
  • the increase can also be reduced. Therefore, in the compressors 100A to 100C, it is possible to achieve good quality retention and to effectively avoid the possibility of hindering downsizing.
  • the method for joining iron-based members according to the present disclosure is directed to a first member made of an iron-based material that is iron or an iron alloy, in which iron having a lower carbon content than the iron-based material that forms the first member. Any method may be used as long as it is used when joining the second member made of the system material.
  • the type of the iron-based material, the types of the first member and the second member, and the uses of the first member and the second member are not particularly limited.
  • the outer surface opposite to the joining surface of the second member (the fixed surface in the first to third embodiments).
  • the laser is irradiated from the surface facing the convex portion) to the surface to be joined of the first member (the surface to be fixed in the first to third embodiments).
  • a convex portion protruding toward the joined surface of the first member is formed on the joint surface of the second member, and a concave portion is formed on the joined surface of the first member along with the formation of the convex portion. It is formed. Therefore, the concave portion and the convex portion are fitted in a state of being in close contact with each other.
  • the outer surface (the laser irradiation surface or the surface facing the convex portion) opposite to the bonding surface of the second member has the bonding surface (fixing surface) of the second member as described in the first or third embodiment. ), The surface may be on the opposite side (opposing surface), and the positional relationship between the joining surface and the outer surface may not necessarily be parallel.
  • the outer surface of the second member at a position where the above-described convex portion can be formed on the bonding surface can be appropriately selected as the “laser irradiation surface”.
  • the “laser irradiation surface” of the second member may be the outer surface in the normal direction (Embodiment 1 or 2) as viewed from the bonding surface, or the outer surface in the direction inclined from the normal direction. (Embodiment 3).
  • the outer surface of the second member to be the laser irradiation surface only needs to be located in the normal direction of the bonding surface or in a direction inclined from the normal direction (inclination direction).
  • the angle (inclination angle) ⁇ formed by the inclination direction and the normal direction is not particularly limited.
  • the range is theoretically more than 0 ° and less than 180 °. (0 ° ⁇ ⁇ 180 °).
  • a preferable inclination angle ⁇ there is a range of more than 0 ° and 90 ° or less (0 ° ⁇ ⁇ 90 °). If the inclination angle ⁇ is within this range, the angle formed between the joining surface (fixed surface) and the outer surface (laser irradiation surface) becomes a right angle or an acute angle, and therefore, the distance between the joining surface and the outer surface (fixed surface and laser irradiation surface) (The thickness of the second member (base material) located between the first member and the second member) can be relatively reduced.
  • the configuration of the convex and concave portions that is, the configuration of the fixing portion is not particularly limited, the specific configuration of the first member and the second member is not particularly limited, Various conditions such as irradiation conditions are not particularly limited. For these configurations or conditions, the configurations or conditions described in Embodiments 1 to 3 can be suitably used.
  • the first member and the second member included in the compressor can be firmly fixed with a simple configuration, so that the reliability of the compressor can be improved and the compressor can be downsized. It is possible to do. Therefore, the present invention can be widely applied to various devices using a refrigeration cycle.
  • Compressor 102 Airtight container 104, 105: Electric element 106: Compression element 120: Crankshaft 122: Eccentric shaft 124: Main shaft 126: Sliding surface 127: Non-sliding surface 128: Flange 130: Cylinder block 140 : Piston 142: Connecting means 150, 157: Stator 152, 158: Rotor 153: Frame 156: Rotor shaft hole 160: Core 162: Coil 164: Insulating members 171, 172: Balance weight 180: Lubricating oil 181: Refrigerant gas 200A to 200C: fixed part 210: first member 220: second member 211, 213, 215: convex part 212, 214, 216: laser irradiation marks 221, 223, 225: concave part 230: gap

Landscapes

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Abstract

圧縮機が備える第一部材（２１０）および第二部材（２２０）は鉄または鉄合金である鉄系材料で構成されている。第一部材（２１０）を構成する鉄系材料は、第二部材（２２０）を構成する鉄系材料よりも炭素含有量が多いものである。この第一部材（２１０）に対して第二部材（２２０）が固定される。第二部材（２２０）は、その固定面において、レーザ加工により形成され、第一部材（２１０）の被固定面に対して突出する凸部（２１１）を有する。また、第一部材（２１０）は、前記被固定面において、凸部（２１１）に密着して嵌合する凹部（２２１）を有する。

Description

圧縮機およびそれを用いた冷凍・冷蔵装置、並びに、圧縮機の製造方法
　本発明は、密閉型冷媒圧縮機等の圧縮機と、これを用いた家庭用電気冷凍冷蔵庫、ショーケース等の冷凍・冷蔵装置と、このような圧縮機の製造方法とに関する。
　近年、密閉型冷媒圧縮機等の圧縮機に対しては、従来よりもさらなる小型化が要望されている。例えば、家庭用電気冷凍冷蔵庫では、食材の多様化に伴いその庫内容量を大容量化する要望が強まっている。そのためには、外観寸法はそのままで庫内容積を広げることが想定され、庫内容積を広げる方法の一つとして、密閉型冷媒圧縮機を収納する機械室の縮小化が挙げられる。それゆえ、機械室をできるだけ縮小化するために、密閉型冷媒圧縮機を全体的に小型化または低背化することが検討されている。
　このような小型化または低背化に適した密閉型冷媒圧縮機としては、例えば、アウターロータ型のものが挙げられる。アウターロータ型の圧縮機では、電動要素が、固定子（ステータ）の外側を回転子（ロータ）が回転する構成となっている。例えば、特許文献１には、アウターロータ型の圧縮機の一例が開示されている。
　特許文献１に開示される密閉型冷媒圧縮機は、圧縮要素および電動要素を備えており、図１０に示すように、電動要素５１８は、固定子５２０および回転子５２２を備えている。回転子５２２は固定子５２０の周囲を囲むように当該固定子５２０と同軸で回転可能に配置されている。
　回転子５２２は、圧縮要素を駆動するためのクランクシャフト５０８に固定されており、このクランクシャフト５０８は主軸５０４および偏心軸５０６を備えている。主軸５０４は軸受５１０に軸支される。また、主軸５０４の外周面には摺動面５１２が形成され、軸受５１０の内周面には摺動面５１４が形成されている。それゆえ、これら摺動面５１２および摺動面５１４により摺動部が構成される。
　固定子５２０においては、コアにコイルが巻き回されており、このコイルを絶縁するために絶縁部材５２１が設けられている。固定子５２０は軸受５１０の外周面５２３に固定されている。また、回転子５２２においては、円盤状のフレーム５２４の外周端部５２６に永久磁石５２８が配置されている。また、フレーム５２４の中心部には円筒状の回転子軸孔部５３０が形成されており、この回転子軸孔部５３０はクランクシャフト５０８の外周面に固定されている。クランクシャフト５０８に回転子軸孔部５３０を固定する方法としては、溶接または焼き嵌めが挙げられる。
ＤＥ１０２０１００５１２６６Ａ
　しかしながら、回転子５２２の回転子軸孔部５３０をクランクシャフト５０８に対して、例えば焼き嵌めによって固定すると、焼き嵌め時に生ずる熱の影響により固定子５２０が備える絶縁部材５２１が変形しやすくなる。これにより、電動要素５１８の品質に影響を及ぼす恐れがある。
　また、電動要素５１８がアウターロータ型であると、回転子５２２においては、インナーロータ型の回転子よりも慣性モーメントが大きい。そのため、クランクシャフト５０８に回転子５２２を固定するための強度（あるいは保持力）は、インナーロータ型の場合よりも高くする必要がある。このような高い強度（保持力）を焼き嵌めにより実現するためには、焼き嵌め代または焼き嵌め長さ（焼き嵌めする領域）を大きくする必要が生じる。
　焼き嵌めする領域が十分でなければ、クランクシャフト５０８に回転子５２２を固定するための十分な強度（保持力）を確保することが難しい。また、焼き嵌めする領域が大きくなると、クランクシャフト５０８の軸方向の長さが増加するため、クランクシャフト５０８の固定部位に変形等が生じて品質に影響を及ぼす恐れ、あるいは、密閉型冷媒圧縮機の小型化が困難になる恐れがある。なお、焼き嵌めによる圧縮機の品質または小型化への影響は、アウターロータ型だけでなく、インナーロータ型においても同様に生じ得る。
　本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、インナーロータ型またはアウターロータ型に関わらず、圧縮機が備える部材を固定する際に、小型化を損なうことなく良好な品質保持性を実現可能とすることを目的とする。
　本発明に係る圧縮機は、前記の課題を解決するために、第一部材および当該第一部材に固定される第二部材を備え、前記第一部材および前記第二部材は鉄または鉄合金である鉄系材料で構成されているとともに、前記第一部材を構成する鉄系材料は、前記第二部材を構成する鉄系材料よりも炭素含有量が多いものであり、前記第二部材は、その固定面において、レーザ加工により形成され、前記第一部材の被固定面に対して突出する凸部を有し、前記第一部材は、前記被固定面において、前記凸部に密着して嵌合する凹部を有する構成である。
　前記構成によれば、第二部材の固定面にレーザ加工による凸部が形成されるとともに、第一部材の被固定面に凹部が形成され、凸部は凹部に密着した状態で嵌合している。このような凸部および凹部は、レーザ加工により実質的に１工程で容易に形成することができるとともに、凸部および凹部が密着して嵌合した状態は十分に安定しているため、第一部材に対して第二部材を良好に固定することができる。このような固定構造によれば、焼き嵌め等によらずに圧縮機が備える第一部材および第二部材を良好に固定することができるとともに、焼き嵌め等に比べて固定領域の増大を小さくすることもできる。それゆえ、圧縮機において、良好な品質保持性を実現できるとともに小型化を妨げる恐れも有効に回避することが可能になる。
　また、本発明に係る圧縮機の製造方法は、前記の課題を解決するために、圧縮機が備える第一部材および第二部材を固定する際に、前記第一部材は、鉄または鉄合金である鉄系材料で構成されるとともに、前記第二部材は、当該第一部材を構成する鉄系材料よりも炭素含有量が少ない鉄系材料で構成され、前記第一部材の被固定面に対して前記第二部材の固定面を当接し、前記第二部材の固定面の法線方向もしくは当該法線方向から傾斜した方向に位置する、当該第二部材の外面から当該固定面に向かってレーザを照射することにより、当該第二部材の前記固定面に、前記第一部材の前記被固定面に向かって突出する凸部を形成するとともに、前記第一部材の前記被固定面には、前記凸部の形成に伴って凹部を形成する構成である。
　前記構成によれば、第二部材において固定面の反対側に位置する外面からレーザを照射するにより、当該第二部材の内面である固定面から第一部材の外面である被固定面に対して凸部が打ち込まれるように形成される。これに伴って第一部材の被固定面には凸部に対応する形状の凹部が形成される。これにより、第一部材の被固定面は第二部材の固定面から圧迫されるので、第二部材を第一部材に対して良好に固定することができる。
　また、前記構成によれば、レーザ照射により部分的に凸部を形成するだけで強固な固定状態（接合状態）を実現することができる。それゆえ、焼き嵌め等に比べて固定領域の増大を小さくすることができる。そのため、圧縮機の大型化を回避して小型化を促進することが可能になる。また、焼き嵌め等に比べて、大型で特別な製造設備（昇温炉および乾燥炉等）が不要になるため、製造設備の大型化または複雑化を回避することもできる。
　さらに、前記構成によれば、固定（接合）したい箇所に対して局所的にレーザを照射するだけでよいので、第一部材および第二部材に与えられる熱量を抑制することが可能になる。これにより、第一部材または第二部材において熱による影響が生じることを有効に抑制することができる。それゆえ、第一部材と第二部材とが固定される部位（固定部）の品質をより一層良好なものとすることができる。
　また、本発明に係る冷凍・冷蔵装置は、前記構成の圧縮機と、放熱器と、減圧装置と、吸熱器とを含み、これらを配管によって環状に連結した冷媒回路を備える構成であればよい。
　本発明の上記目的、他の目的、特徴、および利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
　本発明では、以上の構成により、インナーロータ型またはアウターロータ型に関わらず、圧縮機が備える部材を固定する際に、小型化を損なうことなく良好な品質保持性を実現可能とすることができる、という効果を奏する。
本発明の実施の形態１に係る圧縮機の構成の一例を示す模式的な縦断面図である。 図１に示す圧縮機が備える第一部材および第二部材における固定部の構成の一例を示す模式的な部分断面図である。 図２に示す固定部の具体的な構成の一例を示す側面図および断面図の対比図である。 図２または図３に示す固定部の具体的な一例であるレーザ顕微鏡写真を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る圧縮機の構成の一例を示す模式的な縦断面図である。 図５に示す圧縮機が備える第一部材および第二部材における固定部の構成の一例を示す模式的な部分断面図である。 本発明の実施の形態３に係る圧縮機の構成の一例を示す模式的な縦断面図である。 図７に示す圧縮機が備える第一部材および第二部材における固定部の構成の一例を示す模式的な部分断面図である。 本発明の実施の形態４に係る冷凍・冷蔵装置の構成の一例を示す模式図である。 従来の圧縮機における電動要素および圧縮要素の要部構成を示す模式的な縦断面図である。
　本開示に係る圧縮機は、第一部材および当該第一部材に固定される第二部材を備え、前記第一部材および前記第二部材は鉄または鉄合金である鉄系材料で構成されているとともに、前記第一部材を構成する鉄系材料は、前記第二部材を構成する鉄系材料よりも炭素含有量が多いものであり、前記第二部材は、その固定面において、レーザ加工により形成され、前記第一部材の被固定面に対して突出する凸部を有し、前記第一部材は、前記被固定面において、前記凸部に密着して嵌合する凹部を有する構成である。
　前記構成によれば、第二部材の固定面にレーザ加工による凸部が形成されるとともに、第一部材の被固定面に凹部が形成され、凸部は凹部に密着した状態で嵌合している。このような凸部および凹部は、レーザ加工により実質的に１工程で容易に形成することができるとともに、凸部および凹部が密着して嵌合した状態は十分に安定しているため、第一部材に対して第二部材を良好に固定することができる。このような固定構造によれば、焼き嵌め等によらずに圧縮機が備える第一部材および第二部材を良好に固定することができるとともに、焼き嵌め等に比べて固定領域の増大を小さくすることもできる。それゆえ、圧縮機において、良好な品質保持性を実現できるとともに小型化を妨げる恐れも有効に回避することが可能になる。
　前記構成の圧縮機においては、前記第二部材における前記凸部の突出方向とは反対側に位置する面を凸部対向面としたときに、前記第二部材における前記凸部対向面には、前記固定面における前記凸部の位置から見て当該第二部材本体を介して対向する位置に、レーザ照射痕が形成されている構成であってもよい。
　前記構成によれば、第二部材における凸部とレーザ照射痕とは、位置的に対向する関係にある。それゆえ、第二部材の外面からレーザを照射することにより、第二部材の内面（固定面）に対して容易に凸部を形成することができるとともに、第一部材の被固定面に対しても凹部を容易に形成することができる。
　また、前記構成の圧縮機においては、固定子および回転子から少なくとも構成される電動要素、および、当該電動要素により駆動される圧縮要素を備え、前記圧縮要素は、軸部であるクランクシャフトを備え、前記第一部材が前記クランクシャフトであり、前記第二部材が当該クランクシャフトに固定されるバランスウェイト、または、当該クランクシャフトに固定される前記回転子の支持部である構成であってもよい。
　前記構成によれば、圧縮機が備えるクランクシャフトは鋳鉄製のものが多く、クランクシャフトに固定されるバランスウェイトまたは回転子の支持部（例えば、アウターロータ型の回転子ではフレームに設けられる回転子軸孔部が挙げられ、インナーロータ型の回転子では、当該回転子の下部でクランクシャフトの外周面に接する部位が挙げられる）は鋼鉄製のものが多い。鋳鉄は鋼鉄よりも炭素含有量が多い。それゆえ、バランスウェイトまたは回転子の支持部の外面からレーザを照射することで、これらの内面に凸部を容易に形成することができるとともに、クランクシャフトに凹部を容易に形成することができる。
　また、前記構成の圧縮機においては、前記クランクシャフトの回転数は６０ｒｐｓ以上である構成であってもよい。
　前記構成によれば、クランクシャフトの回転数が６０ｒｐｓ以上であれば、回転子に大きな遠心力が作用することになり、また、この高速運転の状態からクランクシャフトが急停止すれば、回転子に大きなトルクが生じやすくなる。これに対して、前記構成の圧縮機では、高速運転により回転子に大きな遠心力が作用する場合、または、回転子が急停止することにより大きなトルクが生じる場合であっても、クランクシャフトに回転子が強固に固定（保持）されるので、回転子がクランクシャフトの固定位置からずれるような事態を防止することができる。それゆえ、圧縮機の耐久性の低下を有効に抑制することが可能となり良好な信頼性を実現することができる。
　本開示に係る冷凍・冷蔵装置は、前記構成の圧縮機と、放熱器と、減圧装置と、吸熱器とを含み、これらを配管によって環状に連結した冷媒回路を備える構成であればよい。
　前記構成によれば、圧縮機は、小型化を損なうことなく良好な品質保持性を実現するものである。それゆえ、冷凍・冷蔵装置の信頼性を向上できるとともに、圧縮機の小型化を可能とするため貯蔵空間を広く確保することができる。
　また、本開示に係る圧縮機の製造方法は、圧縮機が備える第一部材および第二部材を固定する際に、前記第一部材は、鉄または鉄合金である鉄系材料で構成されるとともに、前記第二部材は、当該第一部材を構成する鉄系材料よりも炭素含有量が少ない鉄系材料で構成され、前記第一部材の被固定面に対して前記第二部材の固定面を当接し、前記第二部材の固定面の法線方向もしくは当該法線方向から傾斜した方向に位置する、当該第二部材の外面から当該固定面に向かってレーザを照射することにより、当該第二部材の前記固定面に、前記第一部材の前記被固定面に向かって突出する凸部を形成するとともに、前記第一部材の前記被固定面には、前記凸部の形成に伴って凹部を形成する構成であればよい。
　前記構成によれば、第二部材において固定面の反対側に位置する外面からレーザを照射するにより、当該第二部材の内面である固定面から第一部材の外面である被固定面に対して凸部が打ち込まれるように形成される。これに伴って第一部材の被固定面には凸部に対応する形状の凹部が形成される。これにより、第一部材の被固定面は第二部材の固定面から圧迫されるので、第二部材を第一部材に対して良好に固定することができる。
　また、前記構成によれば、レーザ照射により部分的に凸部を形成するだけで強固な固定状態（接合状態）を実現することができる。それゆえ、焼き嵌め等に比べて固定領域の増大を小さくすることができる。そのため、圧縮機の大型化を回避して小型化を促進することが可能になる。また、焼き嵌め等に比べて、大型で特別な製造設備（昇温炉および乾燥炉等）が不要になるため、製造設備の大型化または複雑化を回避することもできる。
　さらに、前記構成によれば、固定（接合）したい箇所に対して局所的にレーザを照射するだけでよいので、第一部材および第二部材に与えられる熱量を抑制することが可能になる。これにより、第一部材または第二部材において熱による影響が生じることを有効に抑制することができる。それゆえ、第一部材と第二部材とが固定される部位（固定部）の品質をより一層良好なものとすることができる。
　以下、本発明の代表的な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。
　（実施の形態１）
　［圧縮機の構成］
　まず、本開示の実施の形態１に係る密閉型冷媒圧縮機の代表的な構成例について、図１を参照して具体的に説明する。図１は、本開示の実施の形態１に係る密閉型冷媒圧縮機１００Ａ（以下、圧縮機１００Ａと略す場合がある）の構成の一例を示す模式的断面図である。
　図１に示すように、圧縮機１００Ａは、密閉容器１０２内に冷媒ガス１８１として、例えばＲ６００ａを充填するとともに、底部には、潤滑油１８０として鉱油を貯留している。また、密閉容器１０２内には、圧縮機本体１０８が収容されており、この圧縮機本体１０８はサスペンションスプリング１９０により弾性的に支持されている。また、圧縮機本体１０８は電動要素１０４および圧縮要素１０６を備えている。
　電動要素１０４は、固定子１５０および回転子１５２から少なくとも構成される。圧縮要素１０６は、電動要素１０４によって駆動される往復式の構成であり、クランクシャフト１２０、シリンダブロック１３０、ピストン１４０、連結手段１４２等を備えている。クランクシャフト１２０は、回転子１５２を圧入固定した主軸１２４と、この主軸１２４に対して偏心して形成された偏心軸１２２と、主軸１２４および偏心軸１２２とをつなぐフランジ１２８とから少なくとも構成される。
　なお、図１に示すように、クランクシャフト１２０のうち偏心軸１２２は圧縮機１００Ａの上側に位置し、主軸１２４は圧縮機１００Ａの下側に位置する。それゆえ、クランクシャフト１２０の位置を説明する場合にも、この上下の位置関係（方向）を利用する。例えば、偏心軸１２２の上端は密閉容器１０２の内側上面に向かっており、偏心軸１２２の下端は主軸１２４につながっている。主軸１２４の上端は偏心軸１２２につながっており、主軸１２４の下端は密閉容器１０２の内側下面に向かっており、主軸１２４の下端部は、潤滑油１８０に浸漬している。
　クランクシャフト１２０の最上端すなわち偏心軸１２２の上端には、バランスウェイト１７１が固定されている。バランスウェイト１７１は、クランクシャフト１２０における荷重のアンバランスを緩和するために設けられる。また、クランクシャフト１２０の下方すなわち主軸１２４の下方には、給油機構１２５が設けられており、給油機構１２５は、潤滑油１８０に浸漬する主軸１２４の下端から偏心軸１２２の上端まで潤滑油１８０を供給する。
　クランクシャフト１２０の主軸１２４の外周面には、摺動面１２６および非摺動面１２７が含まれる。本開示においては、「摺動面」とは、摺動部を構成する複数の摺動部材の外周面または内周面であって、他方の内周面または外周面と摺動可能に接する面のことを意味する。「非摺動面」とは、摺動面とは異なり、他方の内周面または外周面に接することのない面である。本実施の形態１では、非摺動面１２７は、主軸１２４の外径を摺動面１２６よりも小さくした（外径を細くした、摺動面１２６から凹んだ、あるいは、中抜きで形成した）構成である。
　シリンダブロック１３０は、本実施の形態１では、例えば、鋳鉄で構成され、略円筒形の圧縮室１３３を形成するとともに、クランクシャフト１２０の主軸１２４を軸支する軸受１３４を備えている。軸受１３４の内周面１３５は、主軸１２４の外周面すなわち摺動面に摺動可能に接している。したがって、軸受内周面１３５も摺動面となっている。
　主軸１２４が軸受１３４で軸支されている状態では、当該主軸１２４の非摺動面１２７は、軸受１３４の上端および下端の間に位置している。それゆえ、非摺動面１２７は、軸受１３４の上端および下端から露出しておらず、軸受１３４の上端および下端はいずれも摺動面１２６に接している。なお、主軸１２４の摺動面１２６は、このように外周面の一部を構成してもよいし、当該主軸１２４の外周面全面を構成してもよい。
　圧縮室１３３は、シリンダブロック１３０の円筒状のボアにピストン１４０が往復可能に挿入されることで形成される。連結手段１４２は、例えばアルミ鋳造品で構成され、偏心軸１２２を軸支するとともに、ピストン１４０に連結されている。したがって、偏心軸１２２とピストン１４０とは連結手段１４２により連結されている。
　電動要素１０４は、本実施の形態１ではアウターロータ型であり、回転子１５２は、固定子１５０と同軸で、当該固定子１５０の周りを囲むように回転可能に配置される。固定子１５０は、コア１６０と、当該コア１６０に巻き回されたコイル１６２と、コア１６０の上端および下端に設けられる絶縁部材１６４とを備えている。
　コア１６０の中心にはクランク挿入孔１５１が設けられており、クランクシャフト１２０を軸支する軸受１３４の外周に配置される。コア１６０は軸受１３４に対してボルト１９１により固定されてもよいし、クランク挿入孔１５１が軸受１３４の外周面に固定されてもよい。
　回転子１５２は、円盤状のフレーム１５３と、このフレーム１５３の内周端部１５５に配置される永久磁石１５４とを備える。フレーム１５３の中心部には、円筒状の回転子軸孔部１５６が設けられており、この回転子軸孔部１５６にクランクシャフト１２０の主軸１２４が挿入されて固定される。したがって、回転子軸孔部１５６は、クランクシャフト１２０に回転子１５２を固定するための支持部ということができる。
　なお、本実施の形態１では、密閉容器１０２内において、電動要素１０４が下側に位置し圧縮要素１０６が上側に位置するが、本開示に係る圧縮機１００Ａの構成はこれに限定されない。すなわち、本開示には、密閉容器内において、電動要素が上側に位置し圧縮要素が下側に位置する構成の圧縮機も含まれる（この点は、後述する実施の形態２または３等においても同様である）。
　このような構成の圧縮機１００Ａにおいては、まず、図示しない商用電源から供給される電力が電動要素１０４に供給されるので、電動要素１０４の回転子１５２を回転させる。回転子１５２はクランクシャフト１２０を回転させ、偏心軸１２２の偏心運動が連結手段１４２を介してピストン１４０に伝達することにより、当該ピストン１４０を往復運動させるように駆動する。ピストン１４０の往復運動により密閉容器１０２内に導かれた冷媒ガス１８１を圧縮室１３３内に吸入して圧縮する。
　なお、圧縮機１００Ａの具体的な駆動方法は特に限定されない。例えば、圧縮機１００Ａは単純なオンオフ制御で駆動されてもよいが、複数の運転周波数でインバータ駆動されてもよい。つまり、本実施の形態１に係る圧縮機１００Ａは、複数の回転数で電動要素１０４を回転駆動可能とするようにインバータ回路を備えてもよい。
　［クランクシャフトと回転子との固定］
　本実施の形態１においては、前記の通り、クランクシャフト１２０の主軸１２４に回転子１５２のフレーム１５３（より具体的には、フレーム１５３に設けられる回転子軸孔部１５６）が固定されている。図２に示すように、主軸１２４と回転子軸孔部１５６とが固定されている部位を固定部２００Ａとすれば、この固定部２００Ａには、回転子軸孔部１５６の内周面に凸部２１１が形成されているとともに、主軸１２４の外周面（摺動面１２６）には、この凸部２１１に密着して嵌合する凹部２２１が形成されている。さらに、回転子軸孔部１５６の外周面には、凸部２１１に対向する位置（回転子軸孔部１５６の本体を介して凸部２１１の反対側となる位置）にレーザ照射痕２１２が形成されている。
　このような固定部２００Ａの形成方法について説明すると、まず、クランクシャフト１２０の主軸１２４に対して、回転子軸孔部１５６を挿入する。この挿入に際しては、軸受１３４の下端から軸方向下方側に隙間を有する（後述する隙間２３０（図４に図示）参照）ように、主軸１２４を回転子軸孔部１５６に軽圧入する。ここでいう「軽圧入」とは、主軸１２４の外径（直径）が回転子軸孔部１５６の軸孔内径よりも大きいことから、主軸１２４の挿入により回転子軸孔部１５６が若干変形した状態を意味する。
　主軸１２４が軽圧入された状態で回転子軸孔部１５６の外周側から主軸１２４に向かってレーザを照射する。このときのレーザ照射方向は、図２では、"ＬＡＳＥＲ　ＤＩＲＥＣＴＩＯＮ"の矢印で示す方向であり、主軸１２４の軸方向（一点鎖線）に対して垂直となる方向である。なお、レーザ照射方向は軸方向に垂直でなくてもよく、略垂直または軸方向に交差する方向であってもよい。
　これにより回転子軸孔部１５６の外周面にはレーザ照射痕２１２が形成されるが、このレーザ照射痕２１２から見て、レーザ照射方向に位置する回転子軸孔部１５６の内周面には、主軸１２４に向かって突出する凸部２１１が形成される。また、主軸１２４の外周面（摺動面１２６）には、凸部２１１に密着して嵌合するように、凸部２１１の形状に応じた凹部２２１が形成される。この凸部２１１および凹部２２１の嵌合状態すなわち固定部２００Ａの形成により、主軸１２４の外周面が回転子軸孔部１５６により圧迫されるために、主軸１２４と回転子軸孔部１５６とが実質的に接合される。これにより、回転子１５２はクランクシャフト１２０に対して安定的に固定される。
　ここで、本実施の形態１では、クランクシャフト１２０は、炭素含有量が０．３％以上の鉄合金である鋳鉄で構成されており、回転子１５２が備えるフレーム１５３は炭素含有量が０．３％未満の鉄合金である鋼鉄で構成されている。したがって、フレーム１５３の一部である回転子軸孔部１５６の鋼鉄で構成されている。
　なお、本実施の形態１では、回転子１５２はアウターロータ型であるが、この回転子１５２のフレーム１５３は、一般的には、鋼板をプレス加工する等により成型される。回転子軸孔部１５６は、前記の通り、フレーム１５３の中心部に設けられるが、フレーム１５３をプレス加工する際に、フレーム本体とともに回転子軸孔部１５６も一体的に成型されてもよいし、別に成型された回転子軸孔部１５６を成型済のフレーム１５３に後から取り付けてもよい。
　クランクシャフト１２０およびフレーム１５３は、いずれも圧縮機１００Ａが備える部材であるが、固定される側の部材（被固定部材）であるクランクシャフト１２０を便宜上「第一部材２１０」と称し、固定する側の部材（固定部材または固定対象部材）である回転子軸孔部１５６を便宜上「第二部材２２０」と称する。これら第一部材２１０および第二部材２２０は、いずれも鉄または鉄合金である鉄系材料で構成されているが、第一部材２１０を構成する鉄系材料は、第二部材２２０を構成する鉄系材料よりも炭素含有量が多くなっている。
　また、第一部材２１０に対して第二部材２２０が固定部２００Ａにより固定されることになるが、第一部材２１０において第二部材２２０が固定される面を「被固定面」と称し、第二部材２２０において第一部材２１０に対して固定される面を「固定面」と称することができる。本実施の形態１では、回転子軸孔部１５６の内周面が「固定面」であり、主軸１２４の外周面が「被固定面」である。さらに、第二部材２２０においてレーザが照射される面は「レーザ照射面」と称することができる。回転子軸孔部１５６では外周面がレーザ照射面である。
　第一部材２１０に第二部材２２０を固定（接合）する際には、前記のように第二部材２２０のレーザ照射面（回転子軸孔部１５６の外周面）にレーザが照射される。これにより、レーザ照射面の反対面すなわち第二部材２２０の固定面（回転子軸孔部１５６の内周面）には、レーザ加工により形成され、第一部材２１０の被固定面（主軸１２４の外周面）に対して突出する凸部２１１が形成される。また、この凸部２１１の形成に伴って、第一部材２１０の被固定面には、凸部２１１に密着して嵌合する凹部２２１が形成される。この凸部２１１および凹部２２１は密接した状態で嵌合しているが、この嵌合状態は、前記の通り実質的に第一部材２１０および第二部材２２０を接合するように強固に固定することになる。
　本開示に係る固定方法では、凸部２１１および凹部２２１を備える固定部２００Ａを形成するためには、第二部材２２０において凸部２１１の突出方向とは反対側となる方向からレーザを照射することになる。それゆえ、第二部材２２０には、図３に示すようにレーザ照射痕２１２ａが形成される。例えば、本実施の形態１では、図３上図に示すように、回転子軸孔部１５６の外周面には、当該回転子軸孔部１５６の周面に沿って直線状のレーザ照射痕２１２ａが形成されている。なお、図３上図は、図２に示す固定部２００Ａを回転子軸孔部１５６の外側から見た側面図である。
　また、図３下図に示すように、回転子軸孔部１５６の周面には、３つのレーザ照射痕２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃがそれぞれ略等間隔となるように形成されている。なお、図３下図は、図３上図において、固定部２００Ａにおいて直線状のレーザ照射痕２１２ａが形成されている部位の横断面図（軸方向（縦方向）に直交する（横）方向の断面図）である。レーザ照射痕２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃは、それぞれ同じ長さであり、例えば、図３下図に示すように、回転子軸孔部１５６の円周を１２０°毎に３つの領域に分けたときに、これらレーザ照射痕２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃは、それぞれの領域内に収まるように形成されている。
　図３に示す例では、第二部材２２０（回転子軸孔部１５６）におけるレーザ照射痕２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃが形成される面（レーザ照射面、回転子軸孔部１５６の外周面）の反対面（固定面、回転子軸孔部１５６の内周面）には、前述したように、それぞれ直線状の凸部２１１が生じており、第一部材２１０（主軸１２４）の外周面（被固定面）には、直線状の凸部２１１に嵌合する直線状の凹部２２１が生じている。
　なお、固定部２００Ａの構造すなわち凸部２１１が第一部材２１０の被固定面に突出している状態を基準とすれば、第二部材２２０におけるレーザ照射面は、凸部２１１の突出方向とは反対側に位置する面、すなわち「凸部対向面」と称することができる。本実施の形態１では、第二部材２２０が円筒状の回転子軸孔部１５６であるので、凸部２１１が形成される固定面（内周面）と凸部対向面（レーザ照射面）とは互いに平行な状態で対向している。しかしながら、固定面と凸部対向面（レーザ照射面）とは互いに平行でなくてもよく、少なくとも対向関係にあればよい。つまり、固定面に対して凸部対向面が傾斜した状態で対向してもよい（例えば、後述する実施の形態３参照）。
　［固定部の構成］
　本開示においては、レーザ照射痕２１２の具体的な形状、言い換えれば、固定部２００Ａを構成する凸部２１１および凹部２２１の具体的な形状は特に限定されない。例えば、図３に示す例では、レーザ照射痕２１２ａ～２１２ｃは、円筒状の回転子軸孔部１５６の外周面に沿っており円筒の軸方向に直交する直線状である。したがって、凸部２１１も、円筒状の回転子軸孔部１５６の内周面に沿っており円筒の軸方向に直交する直線状であり、凹部２２１も、円柱状である主軸１２４の外周面に沿っており主軸１２４の軸方向に直交する直線状である。
　これに対して、レーザ照射痕２１２（凸部２１１および凹部２２１）は、折れ線状（ジグザグ形状）、曲線状、スポット状（点状）であってもよい。また、レーザ照射痕２１２（凸部２１１および凹部２２１）は、直線状であっても、軸方向に直交するのではなく、直行しないように交差する方向に形成されてもよいし、軸方向に平行（上下方向）に形成されてもよい。
　また、図３に示す例では、３つのレーザ照射痕２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃが形成されているので、固定部２００Ａ（凸部２１１および凹部２２１）も３つ形成されている。しかしながら、レーザ照射痕２１２または固定部２００Ａ（凸部２１１および凹部２２１）の数はこれに限定されない。例えば、回転子軸孔部１５６（第二部材２２０）の外周面の全周に亘って１つの直線状のレーザ照射痕２１２（固定部２００Ａ）が形成されてもよいし、２つまたは４つ以上のレーザ照射痕２１２（固定部２００Ａ）が形成されてもよいし、スポット状のレーザ照射痕２１２（固定部２００Ａ）が全周に亘って複数形成されてもよい。
　また、図３に示す例では、レーザ照射痕２１２ａ～２１２ｃの形成位置は、回転子軸孔部１５６（第二部材２２０）の外周面において上下方向（軸方向）の中央部に沿った位置である。それゆえ凸部２１１の形成位置は内周面において上下方向の中央部に沿った位置になるが、レーザ照射痕２１２の形成位置（凸部２１１または固定部２００Ａの形成位置）はこれに限定されない。例えば、上下方向の上側に偏在してもよいし、下側に偏在してもよいし、中央部の位置または偏在した位置が混在してもよい。
　このようにレーザ照射痕２１２すなわち固定部２００Ａの具体的な構成は特に限定されないものの、好ましい構成の一例としては、図３に示すように、３つ以上の同形状のレーザ照射痕２１２（固定部２００Ａ）を等間隔で形成することが挙げられる。このような構成では、複数のレーザ照射痕２１２が等間隔に形成されるため、クランクシャフト１２０を回転子１５２に固定するために良好な強度（あるいは良好な保持力）を実現することができる。また、レーザ照射により第二部材２２０である回転子軸孔部１５６に付与される熱量を分散することができるため、第二部材２２０が熱により変形する恐れを有効に抑制または回避することができる。そのため、良好な品質保持性を実現することができる。
　また、圧縮機１００Ａを高速運転することにより回転子１５２に大きな遠心力が作用する場合、もしくは、回転子１５２が急停止することにより大きなトルクが生じた場合であっても、レーザ照射痕２１２すなわち固定部２００Ａが形成されること、好ましくはレーザ照射痕２１２が等間隔で形成されることにより、クランクシャフト１２０に回転子１５２が強固に固定（保持）される。それゆえ、回転子１５２がクランクシャフト１２０の固定位置からずれるような事態を防止することができる。それゆえ、圧縮機１００Ａの耐久性の低下を有効に抑制することが可能となり良好な信頼性を実現することができる。
　ここで、圧縮機１００Ａの高速運転の条件は特に限定されないが、例えば、クランクシャフト１２０の回転数が６０ｒｐｓ以上であることを、高速運転の基準とすることができる。クランクシャフト１２０の回転数が６０ｒｐｓ以上であれば、前記の通り、回転子１５２に大きな遠心力が作用することになり、また、この高速運転の状態からクランクシャフト１２０が急停止すれば、回転子１５２に大きなトルクが生じやすくなる。
　あるいは、レーザ照射痕２１２（固定部２００Ａ）の他の好ましい構成の一例としては、全周に亘って１本の直線状のレーザ照射痕２１２を形成する構成を挙げることができる。この構成では、第二部材２２０の形状に応じて直線的にレーザを照射するだけでよいので、レーザ照射のために特別なプログラムまたは治具等を用いなくても、第一部材２１０に第二部材２２０を固定することができる。それゆえ、生産性の向上を図ることができる。
　あるいは、レーザ照射痕２１２（固定部２００Ａ）のさらに他の好ましい構成の一例としては、軸方向に平行（上下方向）なレーザ照射痕２１２を複数形成する構成を挙げることができる。この構成であれば、第二部材２２０のレーザ照射面に高い密度でレーザを照射できる（固定部２００Ａを構成する凸部２１１および凹部２２１の形成密度を高くすることができる）ため、第一部材２１０に対する第二部材２２０の固定強度を向上することが可能となる。
　なお、図２においては、レーザ照射痕２１２は、第二部材２２０（回転子軸孔部１５６）の外周面から凹んだ（窪んだ）ものとして図示しているが、本開示においては、レーザ照射痕２１２は必ずしも凹んだものとして形成されるわけではない。レーザ照射痕２１２は、第二部材２２０の表面において、レーザ照射された位置で当該第二部材２２０を構成する鉄系材料が溶融した痕跡であればよい。
　本開示に係る固定部２００Ａの代表的な例として、固定部２００Ａのレーザ顕微鏡写真を図４に示す。図４に示す固定部２００Ａは、クランクシャフト１２０の主軸１２４（第一部材２１０）に対して、回転子１５２の回転子軸孔部１５６（第二部材２２０）をレーザ照射することにより形成されたものである。この固定部２００Ａの周方向の形状は、約１０ｍｍの直線状であり、図３と同様に、１２０°の角度範囲内において等間隔で固定部２００Ａが３箇所形成されている。
　図４に示す固定部２００Ａにおいては、第一部材２１０である主軸１２４は炭素含有量が０．３％以上の鋳鉄で構成され、第二部材２２０である回転子軸孔部１５６の炭素含有量が０．３％未満の鋼鉄で構成されている。第二部材２２０である回転子軸孔部１５６の厚さは０．９５ｍｍである。用いたレーザはファイバレーザであり、その出力は３０００Ｗである。
　この固定部２００Ａを軸方向（上下方向、縦方向）に沿って切断し、その切断面をレーザ顕微鏡により観察したところ、図４に示すように、第二部材２２０である回転子軸孔部１５６の内周面には、０．１ｍｍ程度の凸部２１１が形成されており、第一部材２１０である主軸１２４の外周面には、この凸部２１１に対応する凹部２２１が形成されている。なお、図４では、固定部２００Ａを構成する凸部２１１および凹部２２１は密着して嵌合しており、固定部２００Ａの上側では、第一部材２１０の外周面と第二部材２２０の内周面とは密着している。これに対して、固定部２００Ａの下側には隙間２３０が生じている。
　前述したように、回転子軸孔部１５６の軸孔内径が主軸１２４の外径よりも小さく、回転子軸孔部１５６に対して主軸１２４を「軽圧入」した場合には、理論上では、主軸１２４の外周面と回転子軸孔部１５６の内周面との間には隙間２３０が生じない。ただし、主軸１２４と回転子軸孔部１５６の製造公差によっては、図４における固定部２００Ａの下側に示すように、数ミクロン程度の隙間２３０が生じる場合がある。このように第一部材２１０および第二部材２２０の間に隙間２３０が生じても、レーザ照射により固定部２００Ａが形成されていれば、これら部材を良好に固定することができる。
　後述するように、本開示においては、第二部材２２０の外側の表面からレーザを照射することにより、第二部材２２０と第一部材２１０との接触面、すなわち、第二部材２２０の内側の表面に、前記のような固定部２００Ａが形成される。それゆえ、固定部２００Ａを構成する凸部２１１および凹部２２１のうち、少なくともレーザ照射対象である第二部材２２０の内側に形成される凸部２１１は、レーザ照射により直接的に生じる「レーザ照射変形部」と見なすことができる。また、レーザ照射の直接的な対象ではない第一部材２１０に形成される凹部２２１は、レーザ照射変形部である凸部２１１の形成に伴って間接的に形成される「間接的変形部」と見なすことができる。
　したがって、レーザ照射変形部である凸部２１１の寸法（サイズ）を規定することで、間接的変形部である凹部２２１の寸法も規定することができる。凸部２１１の具体的な寸法は特に限定されず、レーザ照射対象である第二部材２２０の具体的構成、あるいは、照射されるレーザの種類、もしくは第二部材２２０に接する第一部材２１０の具体的な構成等の諸条件に応じて、その寸法は異なってくる。
　例えば、第二部材２２０において、凸部２１１を形成する面すなわち第一部材２１０への固定面と、レーザ照射の対象となる面すなわちレーザ照射面とは、互いに対向する位置関係になるが、第二部材２２０における固定面とレーザ照射面との間隔は特に限定されない。本実施の形態１で説明するように、第二部材２２０が回転子軸孔部１５６であれば、その外周面がレーザ照射面であり、その内周面が固定面である。それゆえ、固定面とレーザ照射面との間隔は、回転子軸孔部１５６の厚さに一致する。
　前記の通り、回転子軸孔部１５６の厚さは０．９５ｍｍであるが、固定面とレーザ照射面との間隔はこれに限定されず、諸条件にもよるが、例えば、０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内を挙げることができる。固定面とレーザ照射面との間隔がこのような好適な範囲内であれば、レーザ照射時の出力が少量でも凸部２１１を形成することが可能になる。これにより固定部２００Ａおよびその周辺の部位においてレーザ照射による熱の影響で変形等が生じる可能性を有効に抑制することができる。
　これに対して、固定面とレーザ照射面との間隔（厚さ）が小さすぎると、凸部２１１が形成される前に、第一部材２１０と第二部材２２０とがレーザの熱により溶融してしまう恐れがある。固定面とレーザ照射面との間隔（厚さ）が大きすぎると、レーザ照射面にレーザを照射しても固定面に良好な凸部２１１が形成されない恐れがある。
　第一部材２１０において第二部材２２０の固定対象となる面、すなわち、第二部材２２０の固定面と接する面を被固定面としたときに、第二部材２２０の固定面から第一部材２１０の被固定面に対する凸部２１１の突出量も特に限定されない。前記の通り、第一部材２１０が主軸１２４であり、主軸１２４の外周面が被固定面となり、第二部材２２０が回転子軸孔部１５６であるときには、凸部２１１が約０．１ｍｍ程度であれば十分な強度を実現することができる。突出量は、レーザ照射の諸条件により適宜設定することが可能であり、０．１ｍｍ程度に限定されない。
　本開示においては、凸部２１１の寸法を評価する上では、凸部２１１の突出量よりも、凸部２１１の幅に対する突出量（高さ）の比を好適に用いることができる。凸部２１１の幅に対する突出量の比を「突出比」とすると、代表的な突出比としては、例えば、０．２０～０．５５の範囲内を挙げることができ、好ましい範囲としては、例えば、０．２３～０．５０の範囲内を挙げることができる。
　突出比が０．２０未満であれば、諸条件にもよるが、凸部２１１の幅に対する突出量（高さ）が小さすぎて、第一部材２１０および第二部材２２０を良好に固定できなくなる可能性がある。一方、突出比が０．５５を超えると、諸条件にもよるがレーザの照射エネルギーを非常に強くする必要が生じ、凸部２１１の形成効率（すなわち第一部材２１０および第二部材２２０の固定作業の効率）が低下する可能性がある。また、諸条件にもよるが、各部材の形状または材質、第二部材２２０の厚さ（固定面とレーザ照射面との間隔）、レーザ照射条件等によっては、０．５５を超える突出比の凸部２１１を形成できない場合がある。
　［圧縮機の製造方法］
　次に、前記固定部２００Ａを形成する工程を含む圧縮機１００Ａの製造方法について、代表的な一例を説明する。本開示に係る圧縮機の製造方法（以下、適宜、製造方法と略す）においては、圧縮機１００Ａが備える第一部材２１０および第二部材２２０を固定する際に、前記の通りレーザを用いて第二部材２２０に凸部２１１を形成する。また、第一部材２１０および第二部材２２０はいずれも、鉄または鉄合金である鉄系材料で構成されているが、第二部材２２０を構成する鉄系材料は、第一部材２１０を構成する鉄系材料よりも炭素含有量が少ないものである。
　前記の通り、第二部材２２０において、第一部材２１０に対して固定対象となる面を固定面とし、第一部材２１０において第二部材２２０が固定される面を被固定面とする。本開示に係る製造方法では、まず、第一部材２１０の被固定面に対して第二部材２２０の固定面を当接する。そして、この状態で第二部材２２０の固定面に対向する外面（対向面）から当該固定面に向かってレーザを照射する。これにより、第二部材２２０の固定面に、第一部材２１０の被固定面に向かって突出する凸部２１１を形成するとともに、第一部材２１０の被固定面には、凸部２１１に密着して嵌合する凹部２２１を形成する。
　このように、レーザ照射により第二部材２２０の固定面に凸部２１１を形成するということは、当該凸部２１１が第一部材２１０の被固定面に打ち込まれることになる。これに伴い、第一部材２１０の被固定面には凸部２１１の形状に応じた凹部２２１が形成される。それゆえ、第一部材２１０の被固定面は、第二部材２２０の固定面の凸部２１１により圧迫されることで接合される。その結果、第二部材２２０を第一部材２１０に良好に固定することができる。
　本開示に係る製造方法で用いられるレーザ照射装置は特に限定されず、ガスレーザ、半導体レーザ、固体レーザ等の公知の種々のレーザ照射装置を用いることができる。代表的には、前述したようにファイバレーザを好適に用いることができる。ファイバレーザは固体レーザの一種であり、媒質に光ファイバを用いているため、エネルギー変換効率が高く、高出力化しやすく、集光点を小さくしやすく、ビーム品質が優れている等の利点を有する。
　第二部材２２０に対してレーザを照射する際のレーザ照射条件は特に限定されない。例えば、レーザ出力は、５０００Ｗ以下であればよく、３０００Ｗ以下であると好ましい。また、レーザ照射角度は、図２に示す例では、第二部材２２０（回転子軸孔部１５６）のレーザ照射面（外周面）に対して垂直または略垂直であるが、照射角度はこれに限定されない。例えば、外周面の法線方向に対して所定の角度を設定し、傾斜した状態でレーザを照射してもよい。第二部材２２０のレーザ照射面に空間的な余裕がなくても、レーザ照射角度を適宜設定することで、固定面に凸部２１１が形成するようにレーザを照射することができる。
　本開示に係る製造方法では、第一部材２１０および第二部材２２０の具体的構成は特に限定されない。本実施の形態１では、第一部材２１０がクランクシャフト１２０であり、第二部材２２０がクランクシャフト１２０に固定される回転子１５２の支持部すなわち回転子軸孔部１５６であるが、これに限定されず、後述する実施の形態２に例示するように、第二部材２２０は、クランクシャフト１２０に固定されるバランスウェイト１７１等であってもよい。
　あるいは、圧縮機１００Ａが備えるチャンバー部が第一部材２１０であり、このチャンバー部の開口を閉止する蓋部材が第二部材２２０であってもよい。チャンバー部は、圧縮機１００Ａの動作時に圧縮された冷媒ガス１８１が脈動することを低減するための緩衝空間を形成する。このチャンバー部の開口は蓋部材により閉止されるが、このときボルトなどの締結部材を用いる。この締結部材に代えて蓋部材の外面（レーザ照射面）からレーザを照射することにより、蓋部材の当接面（固定面）に凸部２１１を形成することができ、これに伴いチャンバー部の開口の縁部（被固定面）に凹部２２１を形成することができる。
　本実施の形態１のように第一部材２１０がクランクシャフト１２０の主軸１２４であり第二部材２２０が回転子１５２の回転子軸孔部１５６であれば、本開示に係る製造方法により、簡素な手法で回転子１５２をクランクシャフト１２０に対して強固に固定することができる。
　回転子１５２の回転子軸孔部１５６を主軸１２４に固定する手法としては、一般的には、溶接、焼き嵌め、圧入等が用いられる。しかしながら、例えば、溶接による固定では、炭素を多く含む鋳鉄に対して溶接を行うと、当該鋳鉄が溶接時の熱により溶融状態となるため、その後に急冷すると白銑化しやすくなる。溶接部に白銑が生じると、当該溶接部と母材部との収縮に差が生じるため、大きな残留応力が発生する。さらに白銑は硬くもろいために割れが発生しやすくなる。それゆえ、主軸１２４が鋳鉄で構成されていれば、溶接により回転子軸孔部１５６を固定することは実質的に困難である。
　また、焼き嵌めまたは圧入を用いるためには、回転子軸孔部１５６の軸方向の長さを大きくしたり厚さを大きくしたりする必要がある。回転子１５２のようなアウターロータ型であれば、インナーロータ型の回転子よりも慣性モーメントが大きくなる。そのため、主軸１２４に対する回転子１５２の保持力は相対的に強固にする必要がある。焼き嵌めまたは圧入により強固な保持力を確保するためには、前記の通り、回転子軸孔部１５６の軸方向の長さを大きくする（焼き嵌め領域または圧入領域を大きくする）か、あるいは、回転子軸孔部１５６そのものの強度をさらに向上するために、その厚さを大きくすることになる。その結果、回転子１５２の固定部位が嵩張るため、圧縮機１００Ａの小型化が阻害される恐れがある。
　これに対して、本開示に係る製造方法では、回転子軸孔部１５６の外周面（レーザ照射面）からレーザを照射するにより、当該回転子軸孔部１５６の内周面（固定面）から主軸１２４の外周面（被固定面）に対して凸部２１１が打ち込まれるように形成される。これに伴って主軸１２４の外周面には凸部２１１に対応する形状の凹部２２１が形成されるので、固定部２００Ａにおいては、主軸１２４の外周面は回転子軸孔部１５６の内周面から圧迫される。これにより、回転子１５２をクランクシャフト１２０に対して良好に保持することができる。
　また、本開示に係る製造方法では、レーザ照射により部分的に凸部２１１を形成するだけで強固な固定状態（接合状態）を実現することができる。それゆえ、焼き嵌めもしくは圧入に比べて、回転子軸孔部１５６の軸方向の長さを大きくしたり厚さを大きくしたりする必要がなくなる。そのため、圧縮機１００Ａの大型化を回避して小型化を促進することが可能になる。また、焼き嵌めに比較して、大型で特別な製造設備（昇温炉および乾燥炉等）が不要になるため、製造設備の大型化または複雑化を回避することもできる。
　さらに、本開示に係る製造方法では、固定（接合）したい箇所に対して局所的にレーザを照射するだけでよいので、第一部材２１０および第二部材２２０に与えられる熱量を抑制することが可能になる。これにより、第一部材２１０または第二部材２２０において熱による影響が生じることを有効に抑制することができる。例えば、回転子１５２に設けられる絶縁部材１６４、フレーム１５３、あるいは回転子軸孔部１５６そのものが熱変形したり、主軸１２４の被固定面の周辺が熱変形したりする恐れを抑制または回避することができる。それゆえ、回転子１５２がクランクシャフト１２０に固定される部位の品質をより一層良好なものとすることができる。
　また、本実施の形態１では、前記の通り、圧縮機１００Ａがインバータ駆動され、電動要素１０４が複数の回転数で駆動可能であってもよい構成である。それゆえ、圧縮機１００Ａにおいて、低回転数域から高回転数域まで信頼性の高い運転が可能になる。
　例えば、低回転数運転においては、冷媒の圧縮時に発生するトルク変動により、クランクシャフト１２０と回転子１５２との間において回転方向に大きな力が作用する。本開示によれば、回転子軸孔部１５６と主軸１２４との間に前述した固定部２００Ａが形成されるので、回転子１５２がクランクシャフト１２０に強固に固定される。それゆえ、トルク変動が大きい低回転数運転においても、回転子１５２がクランクシャフト１２０に固定された位置からずれる恐れを有効に防止することができる。
　また、高回転数運転においては、回転子１５２に大きな遠心力が作用する。本開示によれば、回転子軸孔部１５６と主軸１２４との間に前述した固定部２００Ａが形成されるので、回転子１５２がクランクシャフト１２０に強固に固定される。それゆえ、回転子１５２に大きな遠心力が作用しても、回転子１５２がクランクシャフト１２０に固定された位置からずれる恐れを有効に防止することができる。
　その結果、本開示に係る圧縮機１００Ａにおいては、回転子１５２がクランクシャフト１２０に固定される部位の耐久性が飛躍的に向上するので、圧縮機１００Ａの信頼性をより一層高めることができる。
　（実施の形態２）
　前記実施の形態１に係る圧縮機１００Ａにおいては、第一部材２１０がクランクシャフト１２０の主軸１２４であり、第二部材２２０がアウターロータ型の回転子１５２の回転子軸孔部１５６（回転子１５２の固定支持部）であったが、本開示はこれに限定されない。本実施の形態２では、図５に示すように、第一部材２１０がクランクシャフト１２０のフランジ１２８であり、第二部材２２０がバランスウェイト１７２である例について説明する。
　図５に示すように、本実施の形態２に係る圧縮機１００Ｂは、バランスウェイト１７２以外は前記実施の形態１に係る圧縮機１００Ａ（図１参照）と実質的に同様の構成を有している。それゆえ、圧縮機１００Ｂの具体的な構成および動作の説明は省略する。
　圧縮機１００Ａでは、図１に示すように、バランスウェイト１７１はクランクシャフト１２０のうち偏心軸１２２の上端に固定されていた。これに対して、圧縮機１００Ｂでは、バランスウェイト１７２は、クランクシャフト１２０のうちフランジ１２８の上面に固定されている。このように、クランクシャフト１２０における荷重のアンバランスを緩和するためには、バランスウェイト１７１，１７２の固定位置は特に限定されない（例えば、電動要素１０４に取り付けられてもよい）。
　このフランジ１２８は、クランクシャフト１２０の主軸１２４と同様に炭素含有量が０．３％以上の鉄系材料で構成され、バランスウェイト１７２は、炭素含有量が０．３％未満の鉄系材料で構成される。それゆえ、前記実施の形態１で説明した圧縮機の製造方法を適用することができる。
　具体的には、図６に示すように、フランジ１２８が第一部材２１０であり、バランスウェイト１７２が第二部材２２０である。図６に示す例では、バランスウェイト１７２はフランジ１２８の上面に固定される。それゆえ、フランジ１２８の上面が第一部材２１０の被固定面であり、バランスウェイト１７２の下面（第二面、裏面）が固定面であり、バランスウェイト１７２の上面（第一面、表面）がレーザ照射面（または凸部対向面）である。
　そこで、図６に示すように、バランスウェイト１７２の上面（レーザ照射面）から図中矢印"ＬＡＳＥＲ　ＤＩＲＥＣＴＩＯＮ"の方向にレーザを照射する。図６では、レーザ照射方向は、クランクシャフト１２０の軸方向（図中一点鎖線）に平行な方向であり、バランスウェイト１７２の上面から見て法線方向（垂直方向）に相当する。なお、前記実施の形態１で説明したように、レーザ照射方向は特に限定されない。
　これにより、バランスウェイト１７２の上面（レーザ照射面）にはレーザ照射痕２１４が形成されるとともに、バランスウェイト１７２の下面（固定面）には、フランジ１２８の上面（被固定面）に向かって突出する凸部２１３が形成される。つまり、第二部材２２０であるバランスウェイト１７２から第一部材２１０であるフランジ１２８に対して凸部２１３が打ち込まれるように形成される。これに伴って、フランジ１２８の上面には、凸部２１３に対応する形状の凹部２２３が形成される。その結果、凸部２１３およびこれに密着して嵌合する凹部２２３により構成される固定部２００Ｂが形成される。
　この固定部２００Ｂでは、前記実施の形態１における固定部２００Ａと同様に、フランジ１２８がバランスウェイト１７２の凸部２１３により圧迫されることで固定（接合）される。それゆえ、バランスウェイト１７２はフランジ１２８に対して強固に固定されることになる。
　なお、凸部２１３の形成位置すなわちレーザ照射痕２１４の形成位置は特に限定されない。図６に示す例では、バランスウェイト１７２の上面の中央部付近にレーザを照射しているが、周辺部であってもよいし、全体的に照射されてもよい。
　また、バランスウェイト１７２の厚さは、本実施の形態２では１．６ｍｍであるため、本実施の形態２において、第二部材２２０における固定面とレーザ照射面との間隔は１．６ｍｍとなるが、もちろんこれに限定されない。諸条件にもよるが、固定面とレーザ照射面との間隔は、前述した０．５ｍｍ以上３ｍｍ以下の範囲内を好適な一例として挙げることができるので、バランスウェイト１７２の厚さもこの範囲内であればよい。
　なお、これら以外の固定部２００Ｂまたはレーザ照射痕２１４の具体的な構成は、前記実施の形態１で説明した固定部２００Ａまたはレーザ照射痕２１２の構成例と同様であるため、その詳細な説明は省略する。
　また、本実施の形態２に係る圧縮機１００Ｂは、前記実施の形態１で説明した本開示に係る圧縮機の製造方法により製造することができる。それゆえ、本実施の形態２では、圧縮機の製造方法については、その詳細な説明は省略する。
　本実施の形態２のように第一部材２１０がクランクシャフト１２０のフランジ１２８であり第二部材２２０がバランスウェイト１７２であれば、本開示に係る製造方法により、簡素な手法でバランスウェイト１７２をフランジ１２８に対して強固に固定することができる。
　クランクシャフト１２０における荷重のアンバランスを緩和する目的では、一般的には、前記実施の形態１に係る圧縮機１００Ａのように、バランスウェイト１７１は偏心軸１２２の先端（上端）に固定される（図１参照）。ただし、この構成では、圧縮要素１０６の高さ（上下方向の大きさ）はバランスウェイト１７１に影響を受ける。すなわち、バランスウェイト１７１の厚さが大きい場合には、クランクシャフト１２０を含む圧縮要素１０６の高さが大きくなる恐れがあり、圧縮機１００Ａにおける小型化または低背化に影響を及ぼす。
　そこで、フランジ１２８の上面にバランスウェイト１７２を固定する場合、従来では、一般的には、リベットピン等の締結部材を用いたかしめ、あるいは、溶接が用いられる。
　ただし、かしめによる固定では、リベットピン等の締結部材が別途必要になるので部品点数が増加する。また、フランジ１２８およびバランスウェイト１７２に対して、締結部材を挿入するための貫通孔を形成する必要がある。それゆえ、フランジ１２８およびバランスウェイト１７２の形状によっては、貫通孔の位置が制限されるため、固定位置の自由度が制限される。
　また、溶接による固定では、前記実施の形態１で説明したように、炭素を多く含む鋳鉄を溶接すると白銑化が生じる。それゆえ、主軸１２４が鋳鉄で構成される場合と同様に、フランジ１２８も鋳鉄で構成されていれば、溶接によりバランスウェイト１７２を固定することは実質的に困難である。
　これに対して、本開示に係る製造方法では、バランスウェイト１７２の上面（レーザ照射面）からレーザを照射するにより、当該バランスウェイト１７２の下面（固定面）からフランジ１２８の上面（被固定面）に対して凸部２１３が打ち込まれるように形成される。これに伴ってフランジ１２８の外周面には凸部２１３に対応する形状の凹部２２３が形成されるので、固定部２００Ｂにおいては、フランジ１２８の上面はバランスウェイト１７２の下面から圧迫される。これにより、バランスウェイト１７２をクランクシャフト１２０に対して良好に固定することができる。
　また、本開示に係る製造方法では、レーザ照射により部分的に凸部２１３を形成するだけで強固な固定状態（接合状態）を実現することができる。それゆえ、リベットピン等によるかしめに比べて、高い自由度でバランスウェイト１７２をフランジ１２８に固定することができる。そのため、図６に示すように、フランジ１２８の上面だけでなく、フランジ１２８の側面または下面等に固定することができる。これにより、圧縮要素１０６の高背化を抑制しつつ荷重のアンバランスを緩和することができる。それゆえ、圧縮機１００Ｂの小型化を促進することが可能となる。
　（実施の形態３）
　前記実施の形態１に係る圧縮機１００Ａ、または、前記実施の形態２に係る圧縮機１００Ｂは、いずれも電動要素１０４がアウターロータ型であったが、本開示はこれに限定されない。本実施の形態３では、図７に示すように、圧縮機１００Ｃがインナーロータ型の電動要素１０５を備える構成である。
　図７に示すように、本実施の形態３に係る圧縮機１００Ｃは、電動要素１０５がインナーロータ型であること以外は前記実施の形態１に係る圧縮機１００Ａ（図１参照）と実質的に同様の構成を有している。それゆえ、圧縮機１００Ｃの具体的な構成および動作の説明は省略する。
　電動要素１０５は、図７に示すように、少なくとも固定子１５７および回転子１５８で構成されている。固定子１５７は、圧縮要素１０６が備えるシリンダブロック１３０の下方に、図示しないボルト等の締結具によって固定され、回転子１５８は、固定子１５７の内側で、当該固定子１５７と同軸上に配置されている。回転子１５８は、前記実施の形態１におけるアウターロータ型の回転子１５２と同様に、圧縮要素１０６が備えるクランクシャフト１２０の主軸１２４に固定されている。
　具体的には、図８に示すように、主軸１２４と回転子１５８とが固定されている部位を固定部２００Ｃとすれば、この固定部２００Ｃには、回転子１５８の下側の内周面に凸部２１５が形成されているとともに、主軸１２４の外周面（摺動面１２６）には、この凸部２１５に密着して嵌合する凹部２２５が形成されている。さらに、回転子１５８の下面において主軸１２４に近接する位置にはレーザ照射痕２１６が形成されている。
　それゆえ、本実施の形態３では、主軸１２４が第一部材２１０であり、回転子１５８の主軸１２４に当接する箇所が第二部材２２０である。また、主軸１２４の外周面が第一部材２１０の被固定面であり、回転子１５８の下側の内周面が固定面であり、回転子１５８の下面がレーザ照射面（または凸部対向面）である。さらには、回転子１５８の下部のうち主軸１２４の外周面に接する部位は、クランクシャフト１２０に固定される回転子１５８の支持部であるということができる。
　そして、図８に示すように、回転子１５８の下面（レーザ照射面）において、主軸１２４に近接する位置からから図中矢印"ＬＡＳＥＲ　ＤＩＲＥＣＴＩＯＮ"に示すように、主軸１２４に向かって斜め方向にレーザを照射する。これにより、回転子１５８の下面にはレーザ照射痕２１６が形成され、回転子１５８の内周面には凸部２１５が形成され、主軸１２４の外周面には凹部２２５が形成される。
　つまり、第二部材２２０である回転子１５８から第一部材２１０である主軸１２４に対して凸部２１５が打ち込まれるように形成される。これに伴って、主軸１２４の外周面には、凸部２１５に対応する形状の凹部２２５が形成される。その結果、凸部２１５およびこれに密着して嵌合する凹部２２５により構成される固定部２００Ｃが形成される。この固定部２００Ｃでは、前記実施の形態１における固定部２００Ａ、または、前記実施の形態２における固定部２００Ｂと同様に、主軸１２４が回転子１５８の凸部２１５により圧迫されることで固定（接合）される。それゆえ、回転子１５８は主軸１２４に対して強固に固定されることになる。
　前記実施の形態１では、第二部材２２０が円筒状の回転子軸孔部１５６であり、前記実施の形態２では、第二部材２２０が平板状のバランスウェイト１７２である。それゆえ、第二部材２２０におけるレーザ照射面すなわち凸部対向面は、凸部２１１が形成される固定面とは互いに平行な位置関係にある。
　これに対して、本実施の形態３では、固定面である回転子１５８の内周面と、レーザ照射面すなわち凸部対向面である回転子１５８の下面とは、互いに垂直の位置関係にある。言い換えれば、凸部対向面（下面）は、固定面（内周面）に対して直角をなすように傾斜しているということができる。それゆえ、本開示においては、前記実施の形態１でも説明したように、固定面と凸部対向面（レーザ照射面）とは互いに平行でなく、一方の面が傾斜した状態で対向してもよい。言い換えれば、第二部材２２０の凸部対向面（レーザ照射面）は、当該第二部材２２０の固定面の法線方向もしくは当該法線方向から傾斜した方向に位置する外面であればよい。
　なお、第二部材２２０において、固定面に凸部２１５が形成される位置と、レーザ照射面（凸部対向面）にレーザ照射痕２１６が形成される位置は、レーザ照射方向を基準として互いに対向する位置関係にある。言い換えれば、固定面における凸部２１５の位置を基準とすれば、レーザ照射面（凸部対向面）におけるレーザ照射痕２１６の位置は、凸部２１５の突出方向の反対側（レーザ照射方向の反対側）に投影した位置に相当する。
　前記実施の形態１または前記実施の形態２では、前記の通り、固定面とレーザ照射面（凸部対向面）とが平行の位置関係にある。それゆえ、前記実施の形態１における凸部２１１に対するレーザ照射痕２１２の位置も、前記実施の形態２における凸部２１３に対するレーザ照射痕２１４の位置も、いずれも第二部材２２０の本体（母材）を挟んで対向する関係であることは図２または図６から明らかである。
　一方、本実施の形態３では、固定面に対してレーザ照射面（凸部対向面）が「傾斜」する位置関係（言い換えれば、固定面を含む第一面とレーザ照射面を含む第二面とが交差する位置関係）にある。レーザ照射方向を基準とすれば対向の位置関係にあることは明確であるが、レーザ照射方向を基準とせずに構造上の位置関係を規定するには、他の基準が必要となる。そこで、本実施の形態３では、凸部対向面（下面）におけるレーザ照射痕２１６の位置は、固定面（内周面）における凸部２１５の位置を、当該凸部２１５の突出方向の反対側に投影した位置である、と規定する。
　前記実施の形態１における凸部対向面のレーザ照射痕２１２の位置も、本実施の形態３と同様に、固定面における凸部２１１の位置を、当該凸部２１１の突出方向の反対側に投影した位置として規定することができる。また、前記実施の形態２における凸部対向面のレーザ照射痕２１４の位置も、固定面における凸部２１３の位置を、当該凸部２１３の突出方向の反対側に投影した位置として規定することができる。
　なお、本実施の形態３における固定部２００Ｃの作用効果、当該固定部２００Ｃの形成方法（圧縮機の製造方法）の詳細並びにその作用効果等については、前記実施の形態１または２と同様であるため、その説明は省略する。
　（実施の形態４）
　本実施の形態４では、前記実施の形態１で説明した圧縮機１００Ａ、前記実施の形態２で説明した圧縮機１００Ｂ、あるいは、前記実施の形態３で説明した圧縮機１００Ｃを備える冷凍・冷蔵装置の一例について、図９を参照して具体的に説明する。
　本開示に係る圧縮機１００Ａ～１００Ｃは、いずれも冷凍サイクルまたはこれと実質同等な構成を有する各種機器（冷凍・冷蔵装置）に広く好適に用いることができる。具体的には、例えば、冷蔵庫（家庭用冷蔵庫、業務用冷蔵庫）、製氷機、ショーケース、除湿器、ヒートポンプ式給湯機、ヒートポンプ式洗濯乾燥機、自動販売機、エアーコンディショナー、空気圧縮機等を挙げることができるが、特に限定されない。本実施の形態４では、本開示に係る圧縮機１００Ａ～１００Ｃの適用例として、図９に示す物品貯蔵装置を挙げて、冷凍・冷蔵装置の基本的な構成を説明する。
　図９に示すように、本実施の形態４に係る冷凍・冷蔵装置は、本体３０１、区画壁３０４、および冷媒回路３０５等を備えている。本体３０１は、断熱性の箱体および扉体等により構成されており、箱体はその一面が開口した構成であり、扉体は箱体の開口を開閉する構成である。本体３０１の内部は、区画壁３０４により物品の貯蔵空間３０２と機械室３０３とに区画される。貯蔵空間３０２内には、図示しない送風機が設けられている。なお、本体３０１の内部は、貯蔵空間３０２および機械室３０３以外の空間等に区画されてもよい。
　冷媒回路３０５は、貯蔵空間３０２内を冷却する構成であり、例えば、前記実施の形態１で説明した圧縮機１００Ａ、前記実施の形態２で説明した圧縮機１００Ｂ、または、前記実施の形態３で説明した圧縮機１００Ｃと、放熱器３０７と、減圧装置３０８と、吸熱器３０９とを備え、これらが環状に配管で接続された構成となっている。つまり、冷媒回路３０５は、本開示に係る圧縮機１００Ａ，１００Ｂ，または１００Ｃを用いた冷凍サイクルの一例である。
　吸熱器３０９は、貯蔵空間３０２内に配置されている。吸熱器３０９の冷却熱は、図３の破線の矢印で示すように、図示しない送風機によって貯蔵空間３０２内を循環するように撹拌される。これにより貯蔵空間３０２内は冷却される。
　このように、本実施の形態４に係る冷凍・冷蔵装置は、前記実施の形態１に係る圧縮機１００Ａ、前記実施の形態２に係る圧縮機１００Ｂ、または、前記実施の形態３に係る圧縮機１００Ｃを搭載している。これら圧縮機１００Ａ～１００Ｃにおいては、凸部２１１および凹部２２１から構成される固定部２００Ａ、凸部２１３および凹部２２３から構成される固定部２００Ｂ、または、凸部２１５および凹部２２５から構成される固定部２００Ｃにより、第一部材２１０に第二部材２２０が固定されている。
　凸部２１１，２１３，２１５は、いずれも第二部材２２０における固定面において、レーザ加工により形成され、第一部材２１０の被固定面に対して突出するものであり、また、凹部２２１，２２３，２２５は、いずれも第一部材２１０の被固定面において、凸部２１１に密着して嵌合するものである。凸部２１１，２１３，２１５および凹部２２１，２２３，２２５は、レーザ加工により実質的に１工程で容易に形成することができるとともに、凸部２１１，２１３，２１５および凹部２２１，２２３，２２５が密着して嵌合した固定部２００Ａ～２００Ｃ状態は十分に安定しているため、第一部材２１０に対して第二部材２２０を良好に固定することができる。
　このような固定構造によれば、焼き嵌め等によらずに圧縮機１００Ａ～１００Ｃが備える第一部材２１０および第二部材２２０を良好に固定することができるとともに、焼き嵌めに比べて固定領域の増大を小さくすることもできる。それゆえ、圧縮機１００Ａ～１００Ｃにおいて、良好な品質保持性を実現できるとともに小型化を妨げる恐れも有効に回避することが可能になる。
　（実施の形態５）
　前述した実施の形態１～４では、いずれも圧縮機が備える第一部材に第二部材を固定する場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。すなわち、本開示には、圧縮機分野に限定されずに、鉄系材料である第一部材に対して第二部材を接合する方法、すなわち、鉄系部材の接合方法も含まれる。
　本開示に係る鉄系部材の接合方法は、鉄または鉄合金である鉄系材料で構成される第一部材に対して、当該第一部材を構成する鉄系材料よりも炭素含有量が少ない鉄系材料で構成される第二部材を接合する際に用いられる方法であればよい。鉄系材料の種類、第一部材および第二部材の種類、第一部材および第二部材の用途等は特に限定されない。
　本開示に係る鉄系部材の接合方法では、第二部材の接合面（前記実施の形態１～３では固定面）の反対側となる外面（前記実施の形態１～３では、レーザ照射面または凸部対向面）から、第一部材の被接合面（前記実施の形態１～３では被固定面）に向かってレーザを照射する。これにより、第二部材の接合面に、第一部材の被接合面に向かって突出する凸部が形成されるとともに、第一部材の被接合面には、凸部の形成に伴って凹部が形成される。それゆえ、凹部と凸部とは互いに密着した状態で嵌合する。
　なお、第二部材の接合面の反対側となる外面（レーザ照射面または凸部対向面）は、前記実施の形態１または実施の形態３で説明した通り、第二部材の接合面（固定面）から見て反対側となる面（対向面）であればよく、接合面と外面との位置関係は必ずしも平行でなくてもよい。言い換えれば、第二部材において接合面に前述した凸部を形成可能とする位置にある外面を「レーザ照射面」として適宜選択することができる。それゆえ、第二部材の「レーザ照射面」は、接合面から見て法線方向にある外面（実施の形態１または２）であってもよいし、法線方向から傾斜した方向にある外面（実施の形態３）であってもよい。
　したがって、第二部材においてレーザ照射面となる外面は、接合面の法線方向もしくは当該法線方向から傾斜した方向（傾斜方向）に位置していればよい。ここで、傾斜方向と法線方向とが成す角度（傾斜角度）θについては特に限定されず、例えば、法線方向を基準の０°としたときに、理論上０°超１８０°未満の範囲内であればよい（０°＜θ＜１８０°）。
　好ましい傾斜角度θの一例としては、０°超９０°以下の範囲内（０°＜θ≦９０°）を挙げることができる。傾斜角度θがこの範囲内であれば、接合面（固定面）と外面（レーザ照射面）との成す角度が直角または鋭角になるため、接合面と外面との間隔（固定面とレーザ照射面との間に位置する第二部材（母材）の厚さ）を相対的に小さくすることができる。
　また、本開示に係る鉄系部材の接合方法においては、凸部および凹部の構成すなわち固定部の構成は特に限定されず、第一部材および第二部材の具体的構成も特に限定されず、レーザ照射条件等の諸条件も特に限定されない。これら構成または条件は、前述した実施の形態１～３で説明した構成または条件を好適に用いることができる。
　なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　また、上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
　以上のように、本発明によれば、圧縮機が備える第一部材および第二部材を簡素な構成で強固に固定することができるため、当該圧縮機の信頼性を向上できるとともに小型化も促進することが可能となる。そのため、本発明は、冷凍サイクルを用いた各種機器に幅広く適用することができる。
１００Ａ～１００Ｃ：圧縮機
１０２：密閉容器
１０４，１０５：電動要素
１０６：圧縮要素
１２０：クランクシャフト
１２２：偏心軸
１２４：主軸
１２６：摺動面
１２７：非摺動面
１２８：フランジ
１３０：シリンダブロック
１４０：ピストン
１４２：連結手段
１５０，１５７：固定子
１５２，１５８：回転子
１５３：フレーム
１５６：回転子軸孔部
１６０：コア
１６２：コイル
１６４：絶縁部材
１７１，１７２：バランスウェイト
１８０：潤滑油
１８１：冷媒ガス
２００Ａ～２００Ｃ：固定部
２１０：第一部材
２２０：第二部材
２１１，２１３，２１５：凸部
２１２，２１４，２１６：レーザ照射痕
２２１，２２３，２２５：凹部
２３０：隙間

Claims (6)

  1. 　第一部材および当該第一部材に固定される第二部材を備え、
    　前記第一部材および前記第二部材は鉄または鉄合金である鉄系材料で構成されているとともに、前記第一部材を構成する鉄系材料は、前記第二部材を構成する鉄系材料よりも炭素含有量が多いものであり、
    　前記第二部材は、その固定面において、レーザ加工により形成され、前記第一部材の被固定面に対して突出する凸部を有し、
    　前記第一部材は、前記被固定面において、前記凸部に密着して嵌合する凹部を有することを特徴とする、
    圧縮機。
  2. 　前記第二部材における前記凸部の突出方向とは反対側に位置する面を凸部対向面としたときに、
    　前記第二部材における前記凸部対向面には、前記固定面における前記凸部の位置から見て当該第二部材本体を介して対向する位置に、レーザ照射痕が形成されていることを特徴とする、
    請求項１に記載の圧縮機。
  3. 　固定子および回転子から少なくとも構成される電動要素、および、当該電動要素により駆動される圧縮要素を備え、
    　前記圧縮要素は、軸部であるクランクシャフトを備え、
    　前記第一部材が前記クランクシャフトであり、前記第二部材が当該クランクシャフトに固定されるバランスウェイト、または、当該クランクシャフトに固定される前記回転子の支持部であることを特徴とする、
    請求項１または２に記載の圧縮機。
  4. 　前記クランクシャフトの回転数は６０ｒｐｓ以上であることを特徴とする、
    請求項３に記載の圧縮機。
  5. 　請求項１から４のいずれか１項に記載の圧縮機と、放熱器と、減圧装置と、吸熱器とを含み、これらを配管によって環状に連結した冷媒回路を備えることを特徴とする、
    冷凍・冷蔵装置。
  6. 　圧縮機が備える第一部材および第二部材を固定する際に、
    　前記第一部材は、鉄または鉄合金である鉄系材料で構成されるとともに、前記第二部材は、当該第一部材を構成する鉄系材料よりも炭素含有量が少ない鉄系材料で構成され、
    　前記第一部材の被固定面に対して前記第二部材の固定面を当接し、
    　前記第二部材の固定面の法線方向もしくは当該法線方向から傾斜した方向に位置する、当該第二部材の外面から当該固定面に向かってレーザを照射することにより、
    　当該第二部材の前記固定面に、前記第一部材の前記被固定面に向かって突出する凸部を形成するとともに、
    　前記第一部材の前記被固定面には、前記凸部の形成に伴って凹部を形成することを特徴とする、
    圧縮機の製造方法。
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