JP2003053567A - アルミ製部材のレーザ溶接方法と溶接構造体 - Google Patents
アルミ製部材のレーザ溶接方法と溶接構造体Info
- Publication number
- JP2003053567A JP2003053567A JP2001240163A JP2001240163A JP2003053567A JP 2003053567 A JP2003053567 A JP 2003053567A JP 2001240163 A JP2001240163 A JP 2001240163A JP 2001240163 A JP2001240163 A JP 2001240163A JP 2003053567 A JP2003053567 A JP 2003053567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aluminum
- nut
- welding
- laser
- panel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Motorcycle And Bicycle Frame (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 重ね合わせたアルミ製部材をレーザ溶接で溶
接する際に、アルミ製部材の表面に溶接ビードの盛り上
りを作らないようにする。 【解決手段】 アルミ製ナット１の着座面１ｄに予め突
起１ｅを設けておき、その突起１ｅをアルミ製パネル２
の裏面２ａに当接させてアルミ製ナット１の着座面１ｄ
とアルミ製パネル２の裏面２ａとの間に所定の隙間３を
形成したうえでアルミ製パネル２の上方からレーザ９を
下向きに照射する。溶融金属４は隙間３に侵入し、それ
に伴い溶融池上面４ａが若干陥没するので、溶接ビード
がアルミ製パネル２の上面２ｃより盛り上がることが避
けられる。
接する際に、アルミ製部材の表面に溶接ビードの盛り上
りを作らないようにする。 【解決手段】 アルミ製ナット１の着座面１ｄに予め突
起１ｅを設けておき、その突起１ｅをアルミ製パネル２
の裏面２ａに当接させてアルミ製ナット１の着座面１ｄ
とアルミ製パネル２の裏面２ａとの間に所定の隙間３を
形成したうえでアルミ製パネル２の上方からレーザ９を
下向きに照射する。溶融金属４は隙間３に侵入し、それ
に伴い溶融池上面４ａが若干陥没するので、溶接ビード
がアルミ製パネル２の上面２ｃより盛り上がることが避
けられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、アルミ製部材の
レーザ溶接方法と、その方法で得られるアルミ製部材か
らなる溶接構造体に関し、詳しくは、重なり合うアルミ
製部材をレーザ溶接で溶接する際に、その溶接ビードが
少なくとも一方のアルミ製部材の表面から盛り上がらな
いようにする技術に関する。
レーザ溶接方法と、その方法で得られるアルミ製部材か
らなる溶接構造体に関し、詳しくは、重なり合うアルミ
製部材をレーザ溶接で溶接する際に、その溶接ビードが
少なくとも一方のアルミ製部材の表面から盛り上がらな
いようにする技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】 自動車の軽量化等のために、自動車構
造体のアルミニウム化が進められている。本明細書で
は、アルミニウム又はアルミニウム合金を総称してアル
ミという。アルミ製パネルに部品を取付けるために、ア
ルミ製パネルの裏面に予めアルミ製ナットを配置してお
き、アルミ製パネルの表面側からアルミ製パネルを貫通
するボルトをアルミ製パネルの裏面に配置されているア
ルミ製ナットに締め付けることによって、部品をアルミ
製パネルに取付ける方法が多用される。鋼製パネルの場
合には、鋼製パネル裏面に鋼製ナットをプロジェクショ
ン溶接して固定しておくのが一般的であるが、アルミ製
パネルとアルミ製ナットの場合にはプロジェクション溶
接することが難しい。アルミは熱の伝達率が高く、電気
抵抗が低いために、溶接部位を充分に加熱することが難
しい。また表面酸化物の影響によって溶接強度が安定し
ない。アルミ製パネルにアルミ製ナットをプロジェクシ
ョン溶接する技術が特開平６−１３４５７６号公報に開
示されている。この技術では、アルミ製ナットの着座面
（アルミ製パネルと当接する面）に突部と凹部を形成し
ておき、プロジェクション溶接の際に、突部の軟化溶融
部を凹部に流し込むようにして溶接する。
造体のアルミニウム化が進められている。本明細書で
は、アルミニウム又はアルミニウム合金を総称してアル
ミという。アルミ製パネルに部品を取付けるために、ア
ルミ製パネルの裏面に予めアルミ製ナットを配置してお
き、アルミ製パネルの表面側からアルミ製パネルを貫通
するボルトをアルミ製パネルの裏面に配置されているア
ルミ製ナットに締め付けることによって、部品をアルミ
製パネルに取付ける方法が多用される。鋼製パネルの場
合には、鋼製パネル裏面に鋼製ナットをプロジェクショ
ン溶接して固定しておくのが一般的であるが、アルミ製
パネルとアルミ製ナットの場合にはプロジェクション溶
接することが難しい。アルミは熱の伝達率が高く、電気
抵抗が低いために、溶接部位を充分に加熱することが難
しい。また表面酸化物の影響によって溶接強度が安定し
ない。アルミ製パネルにアルミ製ナットをプロジェクシ
ョン溶接する技術が特開平６−１３４５７６号公報に開
示されている。この技術では、アルミ製ナットの着座面
（アルミ製パネルと当接する面）に突部と凹部を形成し
ておき、プロジェクション溶接の際に、突部の軟化溶融
部を凹部に流し込むようにして溶接する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、アル
ミ製部材同士をプロジェクション溶接する技術では、溶
接強度がばらつきやすい。プロジェクション溶接の他
に、レーザ溶接がよく知られている。レーザ溶接では、
エネルギー密度が高いレーザを利用することから、アル
ミ製部材同士を安定的に溶接することができる。
ミ製部材同士をプロジェクション溶接する技術では、溶
接強度がばらつきやすい。プロジェクション溶接の他
に、レーザ溶接がよく知られている。レーザ溶接では、
エネルギー密度が高いレーザを利用することから、アル
ミ製部材同士を安定的に溶接することができる。
【０００４】アルミ製パネルとアルミ製ナットを重ね合
わせたものにレーザを照射して溶接すると、常に良好な
溶接強度を得ることができる。実際にテストしてみる
と、溶接面で剥離する以前にアルミ製ナット自体が破壊
されるほどの溶接強度を得ることができる。ところが、
図６に示すように、アルミ製パネル２１の裏面２１ｂに
アルミ製ナット２２の着座面２２ｂを密着させてレーザ
を照射すると、溶接ビード２３ａ、２３ｂが、アルミ製
パネルの表面２１ａから盛り上がってしまうので、アル
ミ製パネルの表面２１ａに取付ける部品２４の座りが悪
く、ひいては部品の取付不良等の不具合を招いてしま
う。同図（イ）は、アルミ製パネル２１の表面２１ａ側
からアルミ製ナット２２に向けてレーザを照射した場合
を示しており、レーザ入射側、すなわち入熱側におい
て、溶接ビード２３ａがアルミ製パネル２１の表面２１
ａから盛り上がっている。また（ロ）は、アルミ製ナッ
ト側からレーザを照射した場合を示しており、溶接ビー
ド２３ｂはアルミ製ナット２２とアルミ製パネル２１を
貫通してアルミ製パネル２１の表面２１ａから盛り上が
っている。いずれの場合も、溶接ビード２３ａ、２３ｂ
がアルミ製パネル２１の表面２１ａから盛り上がってい
るので、部品２４をアルミ製パネル２１の表面２１ａに
密着させることができない。この明細書では、アルミ製
パネル２１のナット側の面２１ｂを裏面といい、その反
対側であって部品２４が取付けられる側の面を表面２１
ａという。
わせたものにレーザを照射して溶接すると、常に良好な
溶接強度を得ることができる。実際にテストしてみる
と、溶接面で剥離する以前にアルミ製ナット自体が破壊
されるほどの溶接強度を得ることができる。ところが、
図６に示すように、アルミ製パネル２１の裏面２１ｂに
アルミ製ナット２２の着座面２２ｂを密着させてレーザ
を照射すると、溶接ビード２３ａ、２３ｂが、アルミ製
パネルの表面２１ａから盛り上がってしまうので、アル
ミ製パネルの表面２１ａに取付ける部品２４の座りが悪
く、ひいては部品の取付不良等の不具合を招いてしま
う。同図（イ）は、アルミ製パネル２１の表面２１ａ側
からアルミ製ナット２２に向けてレーザを照射した場合
を示しており、レーザ入射側、すなわち入熱側におい
て、溶接ビード２３ａがアルミ製パネル２１の表面２１
ａから盛り上がっている。また（ロ）は、アルミ製ナッ
ト側からレーザを照射した場合を示しており、溶接ビー
ド２３ｂはアルミ製ナット２２とアルミ製パネル２１を
貫通してアルミ製パネル２１の表面２１ａから盛り上が
っている。いずれの場合も、溶接ビード２３ａ、２３ｂ
がアルミ製パネル２１の表面２１ａから盛り上がってい
るので、部品２４をアルミ製パネル２１の表面２１ａに
密着させることができない。この明細書では、アルミ製
パネル２１のナット側の面２１ｂを裏面といい、その反
対側であって部品２４が取付けられる側の面を表面２１
ａという。
【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であって、重ね合わせたアルミ製部材同士（内一方の部
材はアルミ製ナットであることが多いが、本発明の方法
は、一方の部材がアルミ製ナットである場合にのみ有用
なものでなく、アルミ製部材同士を溶接する場合に一般
的に有用なものである）をレーザ溶接して溶接する際
に、アルミ製部材の表面に溶接ビードの盛上りを作らな
いようにすることを目的とする。
であって、重ね合わせたアルミ製部材同士（内一方の部
材はアルミ製ナットであることが多いが、本発明の方法
は、一方の部材がアルミ製ナットである場合にのみ有用
なものでなく、アルミ製部材同士を溶接する場合に一般
的に有用なものである）をレーザ溶接して溶接する際
に、アルミ製部材の表面に溶接ビードの盛上りを作らな
いようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段と作用】 上述した課題
は、前記した各請求項に記載した構成の発明によって解
決される。第１の発明は、アルミ製ナットとアルミ製部
材を溶接する方法に関する。この溶接方法では、着座面
に予め突起が形成されているアルミ製ナット（正確には
アルミニウム又はアルミニウム合金製のナット）の突起
をアルミ製部材（正確にはアルミニウム又はアルミニウ
ム合金製の部材）の裏面に当接させてアルミ製ナットの
着座面とアルミ製部材の裏面との間に所定の隙間を形成
した状態でアルミ製ナットとアルミ製部材を重ね合わせ
る。そして、アルミ製部材の表面側からアルミ製ナット
に向けてレーザを照射してアルミ製ナットとアルミ製部
材をレーザ溶接する。
は、前記した各請求項に記載した構成の発明によって解
決される。第１の発明は、アルミ製ナットとアルミ製部
材を溶接する方法に関する。この溶接方法では、着座面
に予め突起が形成されているアルミ製ナット（正確には
アルミニウム又はアルミニウム合金製のナット）の突起
をアルミ製部材（正確にはアルミニウム又はアルミニウ
ム合金製の部材）の裏面に当接させてアルミ製ナットの
着座面とアルミ製部材の裏面との間に所定の隙間を形成
した状態でアルミ製ナットとアルミ製部材を重ね合わせ
る。そして、アルミ製部材の表面側からアルミ製ナット
に向けてレーザを照射してアルミ製ナットとアルミ製部
材をレーザ溶接する。
【０００７】このレーザ溶接方法では、最初にレーザの
照射を受けるアルミ製部材が加熱されて局部的に溶融
し、続いてレーザの加熱作用が裏面側のアルミ製ナット
に及んで局部的に溶融する。このとき、アルミ製部材の
溶融部は、アルミ製部材の裏面とアルミ製ナットの着座
面との間の間隙に侵入するために、冷却されて硬化する
と、溶接ビードはアルミ製部材の表面から陥没する。従
って、溶接ビードがアルミ製部材の表面から盛り上がる
ことが避けられる。アルミ製ナットの着座面に形成して
おく突起は、比較的小さな複数個の突起を着座面に分散
配置しておいても良いし、一条以上の連続した突条で構
成してもよい。突起の高さ、すなわち前記隙間の寸法
は、溶融池上面の陥没が大きなひけとなって溶接強度の
極端な低下を来さないように、実験等に基づく適宜な寸
法に設定される。なおここでいうナットは、ネジ穴を有
することが必須でなく、相手部材に対する係合機能を有
する部材の総称であり、形状も丸、六角、四角等任意に
設定することができる。
照射を受けるアルミ製部材が加熱されて局部的に溶融
し、続いてレーザの加熱作用が裏面側のアルミ製ナット
に及んで局部的に溶融する。このとき、アルミ製部材の
溶融部は、アルミ製部材の裏面とアルミ製ナットの着座
面との間の間隙に侵入するために、冷却されて硬化する
と、溶接ビードはアルミ製部材の表面から陥没する。従
って、溶接ビードがアルミ製部材の表面から盛り上がる
ことが避けられる。アルミ製ナットの着座面に形成して
おく突起は、比較的小さな複数個の突起を着座面に分散
配置しておいても良いし、一条以上の連続した突条で構
成してもよい。突起の高さ、すなわち前記隙間の寸法
は、溶融池上面の陥没が大きなひけとなって溶接強度の
極端な低下を来さないように、実験等に基づく適宜な寸
法に設定される。なおここでいうナットは、ネジ穴を有
することが必須でなく、相手部材に対する係合機能を有
する部材の総称であり、形状も丸、六角、四角等任意に
設定することができる。
【０００８】第２の発明は、アルミ製部材同士（一方は
アルミ製ナットであってもよい）を上下に重ね合せた状
態で溶接する方法であって、上側に重ね合わされるアル
ミ製部材の上面に予め凹部を形成しておき、上方から凹
部内にレーザを照射してアルミ製部材同士をレーザ溶接
する。このレーザ溶接方法によれば、予め溶接ビードの
盛り上がりを見込んだ深さの凹部を設定しておくことが
できる。その凹部にレーザを照射して上下の部材を溶接
すると、凹部内で盛り上がった溶接ビードが形成される
が、その盛り上がりは凹部内に収まり、上側部材の表面
より突出することが避けられる。
アルミ製ナットであってもよい）を上下に重ね合せた状
態で溶接する方法であって、上側に重ね合わされるアル
ミ製部材の上面に予め凹部を形成しておき、上方から凹
部内にレーザを照射してアルミ製部材同士をレーザ溶接
する。このレーザ溶接方法によれば、予め溶接ビードの
盛り上がりを見込んだ深さの凹部を設定しておくことが
できる。その凹部にレーザを照射して上下の部材を溶接
すると、凹部内で盛り上がった溶接ビードが形成される
が、その盛り上がりは凹部内に収まり、上側部材の表面
より突出することが避けられる。
【０００９】第３の発明は、重ね代において溶接された
アルミ製部材からなる溶接構造体であり、重ね代におい
て対向するアルミ製部材間に所定の隙間が形成されてお
り、重ね代における入熱側の溶接ビードが周囲の隣接す
るアルミ製部材の表面から盛り上がりのない形状で凝固
しているものである。上記の溶接構造体は、請求項１又
は２の溶接方法が開発されたために始めて実現されたも
のであり、従来は存在しないものである。この溶接構造
体では、溶接ビードが溶接構造体の表面から盛り上がっ
ていないために、部品等を溶接構造体の表面に密着した
状態で安定的に取付けることができる。
アルミ製部材からなる溶接構造体であり、重ね代におい
て対向するアルミ製部材間に所定の隙間が形成されてお
り、重ね代における入熱側の溶接ビードが周囲の隣接す
るアルミ製部材の表面から盛り上がりのない形状で凝固
しているものである。上記の溶接構造体は、請求項１又
は２の溶接方法が開発されたために始めて実現されたも
のであり、従来は存在しないものである。この溶接構造
体では、溶接ビードが溶接構造体の表面から盛り上がっ
ていないために、部品等を溶接構造体の表面に密着した
状態で安定的に取付けることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】 以下、本発明の一実施形態を図
に基づいて説明する。図１はアルミ製ナットを示す斜視
図、図２はアルミ製部材であるアルミ製パネル２とアル
ミ製ナット１とを上下に重ね合せた状態の断面図であ
る。両図に示すように、溶接されるアルミ製ナット１
は、ナット本体１ａの中央部を貫通するネジ穴１ｂを備
え、一端（着座側）に鍔状部１ｃが形成されている。鍔
状部１ｃの上面、すなわちアルミ製ナット１の着座面１
ｄには複数の突起１ｅ〜１ｅが突設されている。これら
複数の突起１ｅ〜１ｅは、アルミ製パネル２の裏面２ａ
に当接することで、アルミ製ナット１の着座面１ｄとア
ルミ製パネル２の裏面２ａとの間に所定の隙間３を形成
する。ここでは、突起１ｅを円錐台としたが、突条など
の適宜な形状とすることができる。本例では、突起１ｅ
の高さ寸法（隙間３の寸法）は、実験結果により０．２
〜０．５ｍｍの範囲内に設定した。なお、アルミ製パネ
ル２にはボルト用の貫通孔２ｂが形成されている。アル
ミ製パネル２の板厚は０．８〜２．６ｍｍ程度が実際的
な寸法であるが、形状、大きさとも任意に設定できる。
に基づいて説明する。図１はアルミ製ナットを示す斜視
図、図２はアルミ製部材であるアルミ製パネル２とアル
ミ製ナット１とを上下に重ね合せた状態の断面図であ
る。両図に示すように、溶接されるアルミ製ナット１
は、ナット本体１ａの中央部を貫通するネジ穴１ｂを備
え、一端（着座側）に鍔状部１ｃが形成されている。鍔
状部１ｃの上面、すなわちアルミ製ナット１の着座面１
ｄには複数の突起１ｅ〜１ｅが突設されている。これら
複数の突起１ｅ〜１ｅは、アルミ製パネル２の裏面２ａ
に当接することで、アルミ製ナット１の着座面１ｄとア
ルミ製パネル２の裏面２ａとの間に所定の隙間３を形成
する。ここでは、突起１ｅを円錐台としたが、突条など
の適宜な形状とすることができる。本例では、突起１ｅ
の高さ寸法（隙間３の寸法）は、実験結果により０．２
〜０．５ｍｍの範囲内に設定した。なお、アルミ製パネ
ル２にはボルト用の貫通孔２ｂが形成されている。アル
ミ製パネル２の板厚は０．８〜２．６ｍｍ程度が実際的
な寸法であるが、形状、大きさとも任意に設定できる。
【００１１】次に、アルミ製パネル２とアルミ製ナット
１を上下に重ね合わせた状態で溶接するレーザ溶接方法
について説明する。まず、図２に示したように、アルミ
製パネル２の裏面２ａにアルミ製ナット１の着座面１ｄ
の突起１ｅを当接させる。これでワーク側の準備は終わ
り、アルミ製ナット１の着座面１ｄとアルミ製パネル２
の裏面２ａとの間に所定の隙間３が形成されている。図
３は、アルミ製パネル２とアルミ製ナット１とをレーザ
溶接した状態を示す断面図である。同図に示すように、
レーザ発振器（図示省略）から発振されたレーザ９がア
ルミ製パネル２の上方から（即ちアルミ製パネル２の表
面２ｃ側から）アルミ製ナット１に向けて照射されるよ
うにする。レーザ９によってアルミ製パネル２が局部的
に加熱されて溶融し、続いて、そのレーザ９の加熱作用
が真下のアルミ製ナット１に及んでその部分が溶融す
る。アルミ製パネル２の溶融部がアルミ製パネル２を貫
通すると、溶融金属４が重力と表面張力の作用によって
隙間３に侵入し、それに伴って溶融池上面４ａは若干陥
没する。その後、レーザ９の移動で入熱が遮断され、隙
間３に侵入した溶融金属４が凝固して溶接ビードが形成
され、アルミ製パネル２とアルミ製ナット１は溶接ビー
ドによって相互に溶着される。溶融池上面４ａは凝固し
て溶接ビードとなるが、上記のように陥没しているか
ら、溶接ビードがアルミ製パネル２の表面２ｃから盛り
上がることはない。レーザ９は、アルミ製ナット１の突
起１ｅを避けた位置でネジ穴１ｂと同心の円（軌跡）を
描くように移動させて、リング状に溶接する。リング状
に連続溶接する代りに断続的に溶接しても構わない。な
お、レーザ照射による入熱量を過不足ないように制御す
ることによって、十分な溶け込み量を確保するとともに
溶け落ちビードを作らないようにすることができる。
１を上下に重ね合わせた状態で溶接するレーザ溶接方法
について説明する。まず、図２に示したように、アルミ
製パネル２の裏面２ａにアルミ製ナット１の着座面１ｄ
の突起１ｅを当接させる。これでワーク側の準備は終わ
り、アルミ製ナット１の着座面１ｄとアルミ製パネル２
の裏面２ａとの間に所定の隙間３が形成されている。図
３は、アルミ製パネル２とアルミ製ナット１とをレーザ
溶接した状態を示す断面図である。同図に示すように、
レーザ発振器（図示省略）から発振されたレーザ９がア
ルミ製パネル２の上方から（即ちアルミ製パネル２の表
面２ｃ側から）アルミ製ナット１に向けて照射されるよ
うにする。レーザ９によってアルミ製パネル２が局部的
に加熱されて溶融し、続いて、そのレーザ９の加熱作用
が真下のアルミ製ナット１に及んでその部分が溶融す
る。アルミ製パネル２の溶融部がアルミ製パネル２を貫
通すると、溶融金属４が重力と表面張力の作用によって
隙間３に侵入し、それに伴って溶融池上面４ａは若干陥
没する。その後、レーザ９の移動で入熱が遮断され、隙
間３に侵入した溶融金属４が凝固して溶接ビードが形成
され、アルミ製パネル２とアルミ製ナット１は溶接ビー
ドによって相互に溶着される。溶融池上面４ａは凝固し
て溶接ビードとなるが、上記のように陥没しているか
ら、溶接ビードがアルミ製パネル２の表面２ｃから盛り
上がることはない。レーザ９は、アルミ製ナット１の突
起１ｅを避けた位置でネジ穴１ｂと同心の円（軌跡）を
描くように移動させて、リング状に溶接する。リング状
に連続溶接する代りに断続的に溶接しても構わない。な
お、レーザ照射による入熱量を過不足ないように制御す
ることによって、十分な溶け込み量を確保するとともに
溶け落ちビードを作らないようにすることができる。
【００１２】上記のようにしてアルミ製部材同士をレー
ザ溶接して重ね継ぎ手を形成することができる。溶接ビ
ードがアルミ製パネル表面に盛り上がらないので、アル
ミ製パネル２の表面２ｃに取付けられる取付部品と溶接
ビードの干渉を避けるために溶接ビードを研摩する等の
余分な加工をする必要がない。
ザ溶接して重ね継ぎ手を形成することができる。溶接ビ
ードがアルミ製パネル表面に盛り上がらないので、アル
ミ製パネル２の表面２ｃに取付けられる取付部品と溶接
ビードの干渉を避けるために溶接ビードを研摩する等の
余分な加工をする必要がない。
【００１３】次に、別の実施形態について説明する。図
４はアルミ製部材１２とアルミ製ナット１１の重ね溶接
を説明する図である。（イ）に示すように、アルミ製ナ
ット１１には鍔状部がない。アルミ製部材１２の表面１
２ａには、所定深さの凹部１２ｂが環状に形成されてい
る。凹部１２ｂの深さ寸法は、同図（ロ）に示したよう
に、上方から凹部１２ｂにレーザが照射されてアルミ製
部材１２とアルミ製ナット１１の重ね溶接がなされると
きの溶接ビード１４の盛り上がり分より若干大きく設定
されている。これにより、アルミ製部材１２の上面１２
ａから溶接ビード１４が突出することが避けられる。こ
の例のアルミ製ナット１１は突起を作る必要がないので
安価である。なお、ナットから余肉を取るために鍔状部
を設けても良い。
４はアルミ製部材１２とアルミ製ナット１１の重ね溶接
を説明する図である。（イ）に示すように、アルミ製ナ
ット１１には鍔状部がない。アルミ製部材１２の表面１
２ａには、所定深さの凹部１２ｂが環状に形成されてい
る。凹部１２ｂの深さ寸法は、同図（ロ）に示したよう
に、上方から凹部１２ｂにレーザが照射されてアルミ製
部材１２とアルミ製ナット１１の重ね溶接がなされると
きの溶接ビード１４の盛り上がり分より若干大きく設定
されている。これにより、アルミ製部材１２の上面１２
ａから溶接ビード１４が突出することが避けられる。こ
の例のアルミ製ナット１１は突起を作る必要がないので
安価である。なお、ナットから余肉を取るために鍔状部
を設けても良い。
【００１４】さらに、別の実施形態について説明する。
図５はアルミ製ナット１３側からレーザを照射する例で
あって、アルミ製ナット１３には、レーザが照射される
部位に凹部１３ａが形成されている。すなわち、溶接部
におけるアルミ製ナット１３の厚みを薄くすることで、
低い入熱での溶接が可能となり、その分、溶融金属量も
溶接ビードも小さくなってアルミ製パネル２の表面２ａ
から溶接ビードが突出するのを避け易くなる。この例
は、負担するトルクが比較的小さな溶接部に適する。
図５はアルミ製ナット１３側からレーザを照射する例で
あって、アルミ製ナット１３には、レーザが照射される
部位に凹部１３ａが形成されている。すなわち、溶接部
におけるアルミ製ナット１３の厚みを薄くすることで、
低い入熱での溶接が可能となり、その分、溶融金属量も
溶接ビードも小さくなってアルミ製パネル２の表面２ａ
から溶接ビードが突出するのを避け易くなる。この例
は、負担するトルクが比較的小さな溶接部に適する。
【００１５】なお、各実施形態のレーザに代えて、電子
ビーム等の高エネルギビームをアルミ製部材に照射する
ことにしても良い。
ビーム等の高エネルギビームをアルミ製部材に照射する
ことにしても良い。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
重ね合わせたアルミ製部材をレーザ溶接して溶接する際
に、その部材の表面、特に入熱側の表面に溶接ビードの
盛り上りを作らないようにすることができるという効果
がある。また、この溶接方法によって、表面に溶接ビー
ドの盛り上りが形成されていないアルミニウム合金製の
溶接構造体を容易に製造することができる。
重ね合わせたアルミ製部材をレーザ溶接して溶接する際
に、その部材の表面、特に入熱側の表面に溶接ビードの
盛り上りを作らないようにすることができるという効果
がある。また、この溶接方法によって、表面に溶接ビー
ドの盛り上りが形成されていないアルミニウム合金製の
溶接構造体を容易に製造することができる。
【図１】 一実施形態に係るレーザ溶接用アルミ製ナッ
トを示す斜視図である。
トを示す斜視図である。
【図２】 アルミ製パネルとアルミ製ナットを上下に重
ね合せた状態の断面図である。
ね合せた状態の断面図である。
【図３】 アルミ製パネルとアルミ製ナットをレーザ溶
接した状態の断面図である。
接した状態の断面図である。
【図４】 別の実施形態に係るアルミ製部材とアルミ製
ナットの断面図であり、（イ）はレーザ溶接前の状態、
（ロ）は溶接後の状態を示している。
ナットの断面図であり、（イ）はレーザ溶接前の状態、
（ロ）は溶接後の状態を示している。
【図５】 さらに別の実施形態に係るアルミ製部材とア
ルミ製ナットの断面図であり、（イ）はレーザ溶接前の
状態、（ロ）は溶接後の状態を示している。
ルミ製ナットの断面図であり、（イ）はレーザ溶接前の
状態、（ロ）は溶接後の状態を示している。
【図６】 従来例に係るアルミ製部材とアルミ製ナット
の断面図である。
の断面図である。
１ ：アルミ製ナット
１ｅ：突起
２ ：アルミ製パネル（アルミ製部材）
３ ：隙間
４ ：溶融金属（溶接金属）
４ａ：溶融池上面（溶接ビード）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 白井 雅人
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
Ｆターム(参考） 3D012 BF11
4E068 BF00 DB04
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミ製ナットとアルミ製部材を溶接す
る方法であって、着座面に予め突起が形成されているア
ルミ製ナットの突起をアルミ製部材の裏面に当接させて
アルミ製ナットの着座面とアルミ製部材の裏面との間に
所定の隙間を形成した状態でアルミ製ナットとアルミ製
部材を重ね合わせ、アルミ製部材の表面側からアルミ製
ナットに向けてレーザを照射してアルミ製ナットとアル
ミ製部材をレーザ溶接する方法。 - 【請求項２】 アルミ製部材同士を上下に重ね合せた状
態で溶接する方法であって、上側に重ね合わされるアル
ミ製部材の上面に予め凹部を形成しておき、上方から凹
部内にレーザを照射してアルミ製部材同士をレーザ溶接
する方法。 - 【請求項３】 重ね代において溶接されたアルミ製部材
からなる溶接構造体であって、重ね代において対向する
アルミ製部材間に所定の隙間が形成されており、該重ね
代における入熱側の溶接ビードが周囲の隣接するアルミ
製部材の表面から盛り上がりのない形状で凝固している
ことを特徴とするアルミ製部材からなる溶接構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001240163A JP2003053567A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | アルミ製部材のレーザ溶接方法と溶接構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001240163A JP2003053567A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | アルミ製部材のレーザ溶接方法と溶接構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003053567A true JP2003053567A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19070817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001240163A Pending JP2003053567A (ja) | 2001-08-08 | 2001-08-08 | アルミ製部材のレーザ溶接方法と溶接構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003053567A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006315062A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ溶接方法およびレーザ溶接構造 |
| JP2008185105A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Ntn Corp | 等速自在継手の外側継手部材 |
| JP2011246210A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Nippon Yusoki Co Ltd | ヘッドガードおよびこれを備えたフォークリフト |
| KR20190028122A (ko) * | 2017-09-08 | 2019-03-18 | 주식회사 성우하이텍 | 알루미늄 레이저 용접 장치 및 그 방법 |
| JP2021026985A (ja) * | 2019-08-08 | 2021-02-22 | ニチコン株式会社 | ヒータユニットの製造方法 |
| US12076817B2 (en) | 2018-04-13 | 2024-09-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Laser welding device |
-
2001
- 2001-08-08 JP JP2001240163A patent/JP2003053567A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006315062A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Nissan Motor Co Ltd | レーザ溶接方法およびレーザ溶接構造 |
| JP4645298B2 (ja) * | 2005-05-16 | 2011-03-09 | 日産自動車株式会社 | レーザ溶接方法およびレーザ溶接構造 |
| JP2008185105A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-08-14 | Ntn Corp | 等速自在継手の外側継手部材 |
| JP2011246210A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Nippon Yusoki Co Ltd | ヘッドガードおよびこれを備えたフォークリフト |
| KR20190028122A (ko) * | 2017-09-08 | 2019-03-18 | 주식회사 성우하이텍 | 알루미늄 레이저 용접 장치 및 그 방법 |
| KR102021481B1 (ko) * | 2017-09-08 | 2019-11-04 | 주식회사 성우하이텍 | 알루미늄 레이저 용접 장치 및 그 방법 |
| US12076817B2 (en) | 2018-04-13 | 2024-09-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Laser welding device |
| JP2021026985A (ja) * | 2019-08-08 | 2021-02-22 | ニチコン株式会社 | ヒータユニットの製造方法 |
| JP7291569B2 (ja) | 2019-08-08 | 2023-06-15 | ニチコン株式会社 | ヒータユニットの製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7154064B2 (en) | Method of improving weld quality | |
| US5601736A (en) | Butt welding process using high density energy beam | |
| JPH0557467A (ja) | 異板厚素材のレーザ溶接方法 | |
| EP0491959B1 (en) | Method of welding metals of different kind by laser | |
| JP3205647B2 (ja) | Ａｌ系部材の高密度エネルギビーム溶接法 | |
| JP2007136489A (ja) | 異材の溶接方法 | |
| US20130106123A1 (en) | Structural integrity welded assembly | |
| CN111050981A (zh) | 激光焊接铝坯料 | |
| JP2003053567A (ja) | アルミ製部材のレーザ溶接方法と溶接構造体 | |
| JPH06155064A (ja) | 厚みの異なる少なくとも２つの金属シートを突合わせ溶接する方法 | |
| US9889526B2 (en) | Laser welding method for welding dissimilar metal plates | |
| JP4539743B2 (ja) | レーザ溶接方法 | |
| JP4722930B2 (ja) | ２つの溶接部分のすみ肉による溶接方法およびこのための傾斜先細り縁領域を有する溶接部分 | |
| JP3012440B2 (ja) | 超音波溶接方法 | |
| JP2880061B2 (ja) | レーザ加工 | |
| JP2020093285A (ja) | 異種金属の接合方法 | |
| JP2008149330A (ja) | レーザ溶接用接合継手および接合体 | |
| JPH0957477A (ja) | アルミニウム又はアルミニウム合金材のレーザ溶接方法 | |
| JPH1158060A (ja) | レーザ突き合わせ溶接用治具及びレーザ突き合わせ溶接による溶接部構造 | |
| WO2023223797A1 (ja) | 板材、接合体、板材の接合方法及び板材の製造方法 | |
| JP6672998B2 (ja) | レーザ溶接方法 | |
| JP2009009868A (ja) | 電池および電池の封口方法 | |
| JP4185638B2 (ja) | めっき鋼板のレーザ溶接方法 | |
| JPH05228663A (ja) | レーザー光によるアルミニウム合金の貫通溶接方法 | |
| JP6970061B2 (ja) | 接合構造体の製造方法及び接合構造体 |