JP2003145285A - レーザー溶接方法 - Google Patents
レーザー溶接方法Info
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- JP2003145285A JP2003145285A JP2001346124A JP2001346124A JP2003145285A JP 2003145285 A JP2003145285 A JP 2003145285A JP 2001346124 A JP2001346124 A JP 2001346124A JP 2001346124 A JP2001346124 A JP 2001346124A JP 2003145285 A JP2003145285 A JP 2003145285A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フランジ部の長さを小さくできるレーザー溶接
方法を得る。 【解決手段】母材１に取付部材２のフランジ部４を重ね
て、フランジ部４を母材１に溶接する。溶接は、長焦点
のレーザービーム８をミラー１０により反射して溶接軌
跡に沿って誘導するリモートレーザー溶接である。溶接
開始点から溶接終了点に至るループ状の、かつ、溶接開
始点と前記溶接終了点とは重ならない溶接軌跡に沿って
レーザービーム８をフランジ部４に照射して溶接する。
ループ状の前記溶接軌跡は、略Ｃ字状の溶接軌跡であ
る。また、母材１はパイプで、フランジ部４はパイプの
外周形状に応じて円弧状に形成されており、自動車のイ
ンストルメントパネル用リインホースメントに用いられ
る母材１と取付部材２である。
方法を得る。 【解決手段】母材１に取付部材２のフランジ部４を重ね
て、フランジ部４を母材１に溶接する。溶接は、長焦点
のレーザービーム８をミラー１０により反射して溶接軌
跡に沿って誘導するリモートレーザー溶接である。溶接
開始点から溶接終了点に至るループ状の、かつ、溶接開
始点と前記溶接終了点とは重ならない溶接軌跡に沿って
レーザービーム８をフランジ部４に照射して溶接する。
ループ状の前記溶接軌跡は、略Ｃ字状の溶接軌跡であ
る。また、母材１はパイプで、フランジ部４はパイプの
外周形状に応じて円弧状に形成されており、自動車のイ
ンストルメントパネル用リインホースメントに用いられ
る母材１と取付部材２である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、母材に取付部材を
溶接するレーザー溶接方法、特に、自動車に用いられ、
インストルメントパネル等が取り付けられるリインホー
スメントのパイプと取付部材とを溶接するレーザー溶接
方法に関する。
溶接するレーザー溶接方法、特に、自動車に用いられ、
インストルメントパネル等が取り付けられるリインホー
スメントのパイプと取付部材とを溶接するレーザー溶接
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、母材と取付部材とを溶接する
溶接方法には、一般的にアーク溶接方法が広く用いられ
ている。例えば、図５に示すように、パイプを用いた母
材１００に取付部材１０２を溶接する際には、取付部材
１０２に母材１００の外周形状に応じた円弧状のフラン
ジ部１０４を形成している。このフランジ部１０４の縁
に沿って隅肉溶接していた。
溶接方法には、一般的にアーク溶接方法が広く用いられ
ている。例えば、図５に示すように、パイプを用いた母
材１００に取付部材１０２を溶接する際には、取付部材
１０２に母材１００の外周形状に応じた円弧状のフラン
ジ部１０４を形成している。このフランジ部１０４の縁
に沿って隅肉溶接していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、こうし
た従来の方法では、隅肉溶接によりビード１０６が形成
されるが、アーク溶接による隅肉溶接では、ビード１０
６はフランジ部１０４の縁に沿った直線的なものにな
る。また、溶接強度はこのビード１０６の長さＬに依存
し、必要な溶接強度を得るために、フランジ部１０４は
長さＬを確保しなければならず、フランジ部１０４が大
きくなるという問題があった。
た従来の方法では、隅肉溶接によりビード１０６が形成
されるが、アーク溶接による隅肉溶接では、ビード１０
６はフランジ部１０４の縁に沿った直線的なものにな
る。また、溶接強度はこのビード１０６の長さＬに依存
し、必要な溶接強度を得るために、フランジ部１０４は
長さＬを確保しなければならず、フランジ部１０４が大
きくなるという問題があった。
【０００４】本発明の課題は、フランジ部の長さを小さ
くできるレーザー溶接方法を提供することにある。
くできるレーザー溶接方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、母材に取付部材のフランジ部を重ねて、前記フラン
ジ部を前記母材に溶接する溶接方法において、前記溶接
はレーザー溶接で、溶接開始点から溶接終了点に至るル
ープ状の、かつ、前記溶接開始点と前記溶接終了点とは
重ならない溶接軌跡に沿ってレーザービームを前記フラ
ンジ部に照射して溶接することを特徴とするレーザー溶
接方法がそれである。
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、母材に取付部材のフランジ部を重ねて、前記フラン
ジ部を前記母材に溶接する溶接方法において、前記溶接
はレーザー溶接で、溶接開始点から溶接終了点に至るル
ープ状の、かつ、前記溶接開始点と前記溶接終了点とは
重ならない溶接軌跡に沿ってレーザービームを前記フラ
ンジ部に照射して溶接することを特徴とするレーザー溶
接方法がそれである。
【０００６】前記ループ状の前記溶接軌跡は、略Ｃ字状
の溶接軌跡であってもよい。また、前記母材はパイプ
で、前記フランジ部は前記パイプの外周形状に応じて円
弧状に形成されていてもよい。更に、自動車のインスト
ルメントパネル用リインホースメントに用いられる前記
母材と前記取付部材であってもよい。あるいは、前記レ
ーザー溶接は、長焦点のレーザービームをミラーにより
反射して前記溶接軌跡に沿って誘導するリモートレーザ
ー溶接であってもよい。
の溶接軌跡であってもよい。また、前記母材はパイプ
で、前記フランジ部は前記パイプの外周形状に応じて円
弧状に形成されていてもよい。更に、自動車のインスト
ルメントパネル用リインホースメントに用いられる前記
母材と前記取付部材であってもよい。あるいは、前記レ
ーザー溶接は、長焦点のレーザービームをミラーにより
反射して前記溶接軌跡に沿って誘導するリモートレーザ
ー溶接であってもよい。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１はパイ
プを用いた母材で、本実施形態では母材１の直径が３
８．１ｍｍで、肉厚が１．０ｍｍのパイプであり、自動
車のインストルメントパネル等が取り付けられるリイン
ホースメントに用いられる。母材１に溶接される取付部
材２には、母材１の外周の曲面形状に応じて、円弧状の
フランジ部４が形成されている。
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１はパイ
プを用いた母材で、本実施形態では母材１の直径が３
８．１ｍｍで、肉厚が１．０ｍｍのパイプであり、自動
車のインストルメントパネル等が取り付けられるリイン
ホースメントに用いられる。母材１に溶接される取付部
材２には、母材１の外周の曲面形状に応じて、円弧状の
フランジ部４が形成されている。
【０００８】本実施形態では、取付部材２の板厚には、
母材１よりも厚い１．６ｍｍのものが用いられており、
フランジ部４がプレス成形等により曲げ成形されて、フ
ランジ部４を母材１の外周に密着した状態で重ねること
ができるように構成されている。以下、フランジ部４の
パイプ周方向に沿った長さをａ、母材１の軸方向の幅を
ｂとする。
母材１よりも厚い１．６ｍｍのものが用いられており、
フランジ部４がプレス成形等により曲げ成形されて、フ
ランジ部４を母材１の外周に密着した状態で重ねること
ができるように構成されている。以下、フランジ部４の
パイプ周方向に沿った長さをａ、母材１の軸方向の幅を
ｂとする。
【０００９】本実施形態では、レーザー溶接に、リモー
トレーザー溶接が用いられており、図２に示すように、
溶接用レーザー発振器６からは焦点距離が６００〜１０
００ｍｍの長焦点のレーザービーム８が発振され、ミラ
ー１０に照射されたレーザービーム８はフランジ部４に
誘導されるように構成されている。
トレーザー溶接が用いられており、図２に示すように、
溶接用レーザー発振器６からは焦点距離が６００〜１０
００ｍｍの長焦点のレーザービーム８が発振され、ミラ
ー１０に照射されたレーザービーム８はフランジ部４に
誘導されるように構成されている。
【００１０】ミラー１０は角度を変更可能で、角度を変
えることにより、レーザービーム８の誘導方向を、母材
１の周方向に沿って、また、母材１の軸方向に沿って変
えることができる。従って、レーザービーム８の照射位
置を平面上で移動させることができるが、本実施形態の
ように、直径３８．１ｍｍのパイプの曲面に誘導する場
合、レーザービーム８の角度が２０度を越えると、エネ
ルギーの拡散が大きくなり、それ以上の角度では溶接が
できなくなる。本実施形態では、直径３８．１ｍｍのパ
イプの曲面上では、周方向には最大で１５ｍｍ程度の溶
接長が限界である。
えることにより、レーザービーム８の誘導方向を、母材
１の周方向に沿って、また、母材１の軸方向に沿って変
えることができる。従って、レーザービーム８の照射位
置を平面上で移動させることができるが、本実施形態の
ように、直径３８．１ｍｍのパイプの曲面に誘導する場
合、レーザービーム８の角度が２０度を越えると、エネ
ルギーの拡散が大きくなり、それ以上の角度では溶接が
できなくなる。本実施形態では、直径３８．１ｍｍのパ
イプの曲面上では、周方向には最大で１５ｍｍ程度の溶
接長が限界である。
【００１１】レーザー溶接による場合、図３に示すよう
に、レーザービーム８の照射により母材１とフランジ部
４とが溶融されて溶接されるが、母材１とフランジ部４
との接触部での溶融幅ｃは、ほぼ０．８ｍｍ程度であ
り、その幅は狭い。従って、フランジ部４の上からレー
ザービーム８を照射して溶接しても、フランジ部４の幅
ｂは小さくてもよい。
に、レーザービーム８の照射により母材１とフランジ部
４とが溶融されて溶接されるが、母材１とフランジ部４
との接触部での溶融幅ｃは、ほぼ０．８ｍｍ程度であ
り、その幅は狭い。従って、フランジ部４の上からレー
ザービーム８を照射して溶接しても、フランジ部４の幅
ｂは小さくてもよい。
【００１２】前述した図５に示すように、母材１００と
取付部材１０２とをアーク溶接により固定する場合、そ
の溶接ビート長Ｌが１５ｍｍであると、同じ母材１と取
付部材２とをレーザー溶接する場合、同じ溶接強度を得
ようとすると、その溶接ビード長には２６ｍｍが必要と
なる。
取付部材１０２とをアーク溶接により固定する場合、そ
の溶接ビート長Ｌが１５ｍｍであると、同じ母材１と取
付部材２とをレーザー溶接する場合、同じ溶接強度を得
ようとすると、その溶接ビード長には２６ｍｍが必要と
なる。
【００１３】直線的な溶接ビード長が２６ｍｍとなるよ
うにすると、フランジ部４の長さａが長くなりすぎる。
また、リモートレーザー溶接をする場合には、レーザー
ビーム８の角度が２０度を越えてしまい、エネルギーの
拡散が大きくなり、溶接できなくなってしまう。
うにすると、フランジ部４の長さａが長くなりすぎる。
また、リモートレーザー溶接をする場合には、レーザー
ビーム８の角度が２０度を越えてしまい、エネルギーの
拡散が大きくなり、溶接できなくなってしまう。
【００１４】そこで、本実施形態では、レーザービーム
８による溶接開始点から溶接終了点に至る溶接軌跡は、
図４（イ）に示すように、ループ状とし、かつ、溶接開
始点と溶接終了点とが重ならない、Ｃ字状としている。
また、フランジ部４に二つのＣ字状の溶接軌跡が形成さ
れるように溶接する。
８による溶接開始点から溶接終了点に至る溶接軌跡は、
図４（イ）に示すように、ループ状とし、かつ、溶接開
始点と溶接終了点とが重ならない、Ｃ字状としている。
また、フランジ部４に二つのＣ字状の溶接軌跡が形成さ
れるように溶接する。
【００１５】前述したアーク溶接と同じ溶接強度を得る
ために、Ｃ字状溶接軌跡の直径を５ｍｍとすると、１つ
の溶接軌跡の溶接ビード長が１３ｍｍとなり、２つで２
６ｍｍの溶接ビード長が得られ、同等の溶接強度が得ら
れる。溶接開始点と溶接終了点とを重ねないのは、重ね
ると溶融して孔が開く場合があるからである。
ために、Ｃ字状溶接軌跡の直径を５ｍｍとすると、１つ
の溶接軌跡の溶接ビード長が１３ｍｍとなり、２つで２
６ｍｍの溶接ビード長が得られ、同等の溶接強度が得ら
れる。溶接開始点と溶接終了点とを重ねないのは、重ね
ると溶融して孔が開く場合があるからである。
【００１６】また、図４（ロ）に示す溶接軌跡でも、同
様の溶接強度が得られる。この溶接軌跡は、Ｃの字を引
き延ばしたような、３ｍｍ×１５ｍｍの面積内に収まる
大きさの、溶接開始点から溶接終了点に至るループ状
で、かつ、溶接開始点と溶接終了点とが重ならない。更
に、図４（ハ）に示す溶接軌跡でも、同様の溶接強度が
得られる。この溶接軌跡は、２つの円弧を直線で結んだ
長円となるように、３ｍｍ×１１ｍｍの面積内に収まる
大きさの、溶接開始点から溶接終了点に至るループ状
で、かつ、溶接開始点と溶接終了点とが重ならない。
尚、溶接軌跡は、円弧に限らず、矩形であってもよい。
様の溶接強度が得られる。この溶接軌跡は、Ｃの字を引
き延ばしたような、３ｍｍ×１５ｍｍの面積内に収まる
大きさの、溶接開始点から溶接終了点に至るループ状
で、かつ、溶接開始点と溶接終了点とが重ならない。更
に、図４（ハ）に示す溶接軌跡でも、同様の溶接強度が
得られる。この溶接軌跡は、２つの円弧を直線で結んだ
長円となるように、３ｍｍ×１１ｍｍの面積内に収まる
大きさの、溶接開始点から溶接終了点に至るループ状
で、かつ、溶接開始点と溶接終了点とが重ならない。
尚、溶接軌跡は、円弧に限らず、矩形であってもよい。
【００１７】このように、ループ状の溶接軌跡を形成す
ることにより、フランジ部４の長さａを小さくすること
ができる。フランジ部４の幅ｂは、多少大きくなるが、
長さａが短いので、フランジ部４の全面積は、小さくな
る。以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々なる態様で実施し得る。
ることにより、フランジ部４の長さａを小さくすること
ができる。フランジ部４の幅ｂは、多少大きくなるが、
長さａが短いので、フランジ部４の全面積は、小さくな
る。以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種
々なる態様で実施し得る。
【００１８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明のレーザー溶
接方法によると、フランジ部の長さを短くできるので、
取付部材を小型化できるという効果を奏する。また、ル
ープ状の溶接軌跡としてもフランジ部の全体の面積を小
さくできる。
接方法によると、フランジ部の長さを短くできるので、
取付部材を小型化できるという効果を奏する。また、ル
ープ状の溶接軌跡としてもフランジ部の全体の面積を小
さくできる。
【図１】本発明の一実施形態としてのレーザー溶接方法
を示す概略斜視図である。
を示す概略斜視図である。
【図２】本実施形態のリモートレーザー溶接の説明図で
ある。
ある。
【図３】本実施形態のレーザービームによる溶融の説明
図である。
図である。
【図４】本実施形態の溶接軌跡の説明図である。
【図５】従来のアーク溶接による溶接を示す概略斜視図
である。
である。
１，１００…母材 ２，１０２…取付部材
４，１０４…フランジ部 ６…溶接用レーザー発振器
８…レーザービーム １０…ミラー
Claims (5)
- 【請求項１】 母材に取付部材のフランジ部を重ねて、
前記フランジ部を前記母材に溶接する溶接方法におい
て、 前記溶接はレーザー溶接で、溶接開始点から溶接終了点
に至るループ状の、かつ、前記溶接開始点と前記溶接終
了点とは重ならない溶接軌跡に沿ってレーザービームを
前記フランジ部に照射して溶接することを特徴とするレ
ーザー溶接方法。 - 【請求項２】 前記ループ状の前記溶接軌跡は、略Ｃ字
状の溶接軌跡であることを特徴とする請求項１記載のレ
ーザー溶接方法。 - 【請求項３】 前記母材はパイプで、前記フランジ部は
前記パイプの外周形状に応じて円弧状に形成されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のレーザー
溶接方法。 - 【請求項４】 自動車のインストルメントパネル用リイ
ンホースメントに用いられる前記母材と前記取付部材で
あることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載のレ
ーザー溶接方法。 - 【請求項５】 前記レーザー溶接は、長焦点のレーザー
ビームをミラーにより反射して前記溶接軌跡に沿って誘
導するリモートレーザー溶接であることを特徴とする請
求項１ないし請求項４記載のレーザー溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001346124A JP2003145285A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | レーザー溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001346124A JP2003145285A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | レーザー溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003145285A true JP2003145285A (ja) | 2003-05-20 |
Family
ID=19159351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001346124A Pending JP2003145285A (ja) | 2001-11-12 | 2001-11-12 | レーザー溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003145285A (ja) |
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-
2001
- 2001-11-12 JP JP2001346124A patent/JP2003145285A/ja active Pending
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