JP2004034081A

JP2004034081A - 溶接加工品

Info

Publication number: JP2004034081A
Application number: JP2002194183A
Authority: JP
Inventors: Shoichiro Shimazu; 島津　祥一郎
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】仮固定した状態で、第１部材と第２部材との間に空間があったとしても、溶接不良が生じない溶接加工品を提供することである。
【解決手段】筒部を有する第１部材Ａと、挿入部１１を有する第２部材Ｂとを備え、上記第１部材Ａの筒部に、第２部材Ｂの挿入部１１を圧入して仮止めした状態で、第１部材Ａと第２部材Ｂとの当接面１３，１４をレーザー溶接またはビーム溶接によって溶接した溶接加工品において、上記第２部材Ｂの挿入部１１の外周に複数の凹凸を形成してなり、この凹凸によって第１部材Ａの筒部と第２部材Ｂの挿入部１１との間に隙間ｈを保ち、この隙間ｈを介して上記当接面１３，１４付近と筒部内とを連通させたことを特徴とする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、第１部材と第２部材とを圧入により仮固定した状態で、レーザー溶接またはビーム溶接することにより、これら第１部材と第２部材とを結合した溶接加工品に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４，図５に示す溶接加工品は、筒状の第１部材ａと、挿入部１を有する第２部材ｂとから構成されている。
上記第２部材ｂの挿入部１は、第１部材ａに圧入する部分であり、その直径は、第１部材ａの内径よりも僅かに大きくしている。
一方、図５に示すように、挿入部１を圧入する第１部材ａの端面３の内側には、テーパ面２を形成している。このテーパ面２は、バリなどによって挿入不良がないようにするために設けている。
【０００３】
このようにした第１部材ａと第２部材ｂとは、溶接によって結合するが、その手順を以下に説明する。
まず、図５に示す状態から、第２部材ｂの挿入部１を第１部材ａに圧入する。このとき、第１部材ａの端面３が、第２部材ｂの段部５を形成する結合面４に当接するまで挿入部１を第１部材ａに圧入する。第１部材ａに第２部材ｂを圧入することによって仮固定したら、図４に示すように、第１部材ａと第２部材ｂとの当接面、すなわち第１部材ａの端面３と第２部材ｂの結合面４とを、溶接機Ｌによってレーザー溶接する。
第１部材ａと第２部材ｂとをレーザー溶接するのは、高い精度でこれら両部材ａ，ｂを結合するためである。すなわち、この溶接加工品は、高い組み付け精度を必要とするものであり、そのために、レーザー溶接を採用している。なお、このレーザー溶接は、第１部材ａと第２部材ｂとの当接面３，５の全周に施すようにしている。
【０００４】
また、上記レーザー溶接によるレーザーの照射範囲というのはコンマ数ミリ以下であり、非常に狭い。そのため、溶接箇所である第１部材ａの端面３と第２部材ｂの結合面４とをしっかり接触させておく必要がある。この接触した状態を保つために、第１部材ａと第２部材ｂとを圧入によって仮固定している。圧入以外の方法で第１部材ａと第２部材ｂとを仮固定した場合には、両部材のガタつきを完全に防止することができないため、端面３と結合面４とが離れてしまい、レーザー溶接できないことがある。しかし、圧入によって両部材ａ、ｂを仮固定しておけば、両部材ａ，ｂがガタつくことがないので、第１部材ａと第２部材ｂとを確実に溶接することができる。このような理由から、第１部材ａに第２部材ｂを圧入して仮固定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記第１部材ａの端面３には、テーパ面２を形成しているが、このテーパ面２があるために、第１部材ａと第２部材ｂとを仮固定したときに、両部材ａ，ｂ間に環状の空間ｐができる（図４参照）。
このような状態でレーザー溶接すると、溶接時に発生する熱によって、上記空間ｐ内のエアが温められて膨張する。膨張したエアは、外部に逃げようとするが、圧入した部分には隙間がないので、この部分をエアは通過できない。そのため、この膨張したエアは、第１部材ａと第２部材ｂとの当接面３，５間を介して外部に噴き出してくるが、エアが噴き出してくるときに、溶融した金属部を通過するため、溶接不良が生じるという問題があった。
【０００６】
なお、第１部材ａに第２部材ｂを仮固定したときに、上記のような空間ｐができなければ、溶接不良という問題は生じない。しかし、第１部材ａにテーパ面２がないと、カジリ、バリの発生及び挿入不良が発生するおそれがある。
また、実際には、図６に示すように、挿入部１の基端側に環状の凹部６がある。この環状の凹部６は、ノーズアールと呼ばれ、挿入部１をバイトによって加工する時にできるものであり、結合面４を加工するときに、その軸方向の寸法精度を高く保とうとすると、バイトの形状によって必然的に形成されるものである。このような環状の凹部６があるため、第１部材ａに第２部材ｂを圧入すると、上記と同じような空間ｐができてしまう。
【０００７】
つまり、上記の空間ｐをなくそうとしても、他の不都合が生じるため、それができなかった。
この発明の目的は、仮固定した状態で、第１部材と第２部材との間に空間があったとしても、溶接不良が生じない溶接加工品を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、筒部を有する第１部材と、挿入部を有する第２部材とを備え、上記第１部材の筒部に、第２部材の挿入部を圧入して仮止めした状態で、第１部材と第２部材との当接面をレーザー溶接またはビーム溶接によって溶接した溶接加工品において、上記第２部材の挿入部の外周に複数の凹凸を形成してなり、この凹凸によって第１部材の筒部と第２部材の挿入部との間に隙間を保ち、この隙間を介して上記当接面付近と筒部内とを連通させたことを特徴とする。
【０００９】
第２の発明は、上記第１の発明において、第２部材の挿入部外周の凹凸を、凸加工によって形成したことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜図３にこの発明の一実施形態を示す。
図１に示す溶接加工品は、筒状の第１部材Ａと、挿入部１１を有する第２部材Ｂとから構成されている。
上記第１部材Ａの一端１３の内周には、図２に示すように、バリ取りを目的としたテーパ面１２を形成している。
【００１１】
一方、上記第２部材Ｂの挿入部１１は、その直径を第１部材Ａの内径よりも僅かに大きくしている。また、この挿入部１１の外周には、複数の凹凸を形成している。この凹凸は、凹凸面を有する加工工具を押し付けて形成したものであり、凸の部分は、挿入部１１の表面を盛り上げて形成したものである。つまり、挿入部１１の凹凸は、塑性変形によって形成したものであり、この塑性変形によって挿入部１１の表面を盛り上げる加工が、この発明の凸加工に相当する。
【００１２】
上記のように複数の凹凸を備えた挿入部１１を、第１部材Ａに圧入すると、図３に示すように、第１部材Ａの内周と挿入部１１の外周との間に僅かな隙間ｈができる。隣合う隙間ｈは、紙面に対して前後に有する隙間を介して互いに連通している。また、図中右側にある隙間は、テーパ１２によって形成される環状の空間Ｐに連通し、図中左側にある隙間は、第１部材Ａの内周に連通している。したがって、環状の空間Ｐは、第１部材Ａの内周と挿入部１１の外周との間の隙間を介して第１部材Ａの内周に連通する。つまり、挿入部１１を圧入した状態でも、この圧入した部分を介して空間Ｐが第１部材Ａ内に連通するようにしている。
【００１３】
次に、第１部材Ａと第２部材Ｂとを結合する手順について説明する。
まず、第１部材Ａに第２部材Ｂを仮固定するために、図２に示す分離した状態から、第１部材Ａの端面である当接面１３が、第２部材Ｂの当接面１４に当接する位置まで、第２部材Ｂの挿入部１１を第１部材Ａに圧入する。
次に、図１に示すように、第１部材Ａと第２部材Ｂとの当接面１３，１４を、溶接機Ｌによってレーザー溶接する。このレーザー溶接は、第１部材Ａと第２部材Ｂとの当接面１３，１４の全周に施す。
【００１４】
上記のようにレーザー溶接すると、テーパ１２の部分にある環状の空間Ｐ内のエアが、溶接によって発生する熱により温められる。温められたエアは膨張するが、環状の空間Ｐは、上記したように第１部材Ａの内周と挿入部１１の外周との僅かな隙間を介して第１部材Ａの内部に連通しているので、膨張したエアは、この隙間を介して第１部材Ａ側に排出される。
したがって、膨張した空気が溶接箇所に穴を開けて噴き出してくることがない。つまり、仮固定した状態で、第１部材と第２部材との間に空間があったとしても、エアの噴出によって溶接不良が生じるとった不都合が生じない。
【００１５】
なお、この実施形態では、挿入部１１の外周に、塑性加工によって凹凸を形成しているが、挿入部１１の外周に切削加工によって溝を形成し、この溝を介して空間Ｐと第１部材Ａ内とを連通させてもよい。この場合には、環状の空間Ｐに溝の一端を確実に連通させるために、当接面１４付近まで溝を形成することになる。
ただし、この場合には、結合面付近まで溝を形成しようとしても、切削工具の一部が第２部材Ｂの段部１５にぶつかって、当接面１４付近まで溝を形成できないおそれがある。当接面１４付近まで溝を形成できないと、空間Ｐ内の空気を第１部材Ａ内に逃がすことができない。
【００１６】
これに対して上記実施形態によれば、挿入部１１の外周に形成した凹凸によって、第１部材Ａの内周と第２部材Ｂの挿入部１１の外周との間に隙間を形成し、この隙間を介して環状の空間Ｐと第１部材Ａ内を連通させる構成にしたので、当接面１４付近まで凹凸が形成されていなくても、空間Ｐと第１部材Ａ内を連通させることが可能である。
したがって、挿入部１１に溝を形成するよりも、凹凸によって隙間を形成した方が、確実にエアを排出することができる。
【００１７】
この実施形態では、挿入部１１外周の凹凸を、塑性加工である凸加工によって形成しているが、切削加工によって凹凸を形成してもよい。
ただし、この実施形態のように、凸加工によって凹凸を形成すれば、凸の高さにバラツキができるので、第１部材Ａと挿入部１１との間の隙間が多くなる。隙間が多い方が、空間Ｐ内のエアを排出しやすい。したがって、切削加工するよりも、凸加工によって挿入部１１の凹凸を形成した方がよい。
【００１８】
上記実施形態では、第１部材Ａが筒状になっているため、この第１部材Ａ自体に第２部材Ｂの挿入部１１を圧入するようにしているが、第１部材Ａが筒部を備えたものであれば、その筒部に挿入部１１を圧入すればよい。つまり、第１部材Ａ自体が筒状でなくてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
第１の発明によれば、第２部材の挿入部の外周に形成した複数の凹凸によって、第１部材の筒部と第２部材の挿入部との間に隙間を保ち、この隙間を介して上記当接面付近と筒部内とを連通させたので、第１部材と第２部材との間に空間があったとしても、その空間を筒部内に連通させることができる。
このように第１、第２部材内にできるの空間を筒部内に連通させているので、溶接時の熱によって、その空間内のエアが膨張したとしても、その膨張したエアを筒部材内に逃がすことができる。
したがって、溶接時に膨張したエアによって溶接部分に穴が開くことがなく、溶接不良が生じるとった不都合を防止できる。
【００２０】
第２の発明によれば、挿入部外周の凹凸を、凸加工によって形成したので、凸の高さにバラツキができる。凸の高さにバラツキができるので、第１部材の筒部と第２部材の挿入部との間の隙間が多くなる。隙間が多い方が、第１部材と第２部材との間に空間があったとしても、その空間を筒部内に連通させることができる。
したがって、第１部材と第２部材との間にある空間のエアが、溶接時の熱によって膨張したとしても、その膨張したエアをより効率よく筒部材内に逃がすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の組み付けた状態を示す説明図である。
【図２】実施形態の組み付け前の状態を示す説明図である。
【図３】圧入した挿入部の拡大断面図である。
【図４】従来例の組み付けた状態を示す説明図である。
【図５】従来例の挿入部を挿入する前の状態を示す説明図である。
【図６】ノーズアールを示した説明図である。
【符号の説明】
Ａ　第１部材
Ｂ　第２部材
ｈ　隙間
１１　挿入部
１３　第１部材Ａの当接面
１４　第２部材Ｂの当接面

Claims

筒部を有する第１部材と、挿入部を有する第２部材とを備え、上記第１部材の筒部に、第２部材の挿入部を圧入して仮止めした状態で、第１部材と第２部材との当接面をレーザー溶接またはビーム溶接によって溶接した溶接加工品において、上記第２部材の挿入部の外周に複数の凹凸を形成してなり、この凹凸によって第１部材の筒部と第２部材の挿入部との間に隙間を保ち、この隙間を介して上記当接面付近と筒部内とを連通させたことを特徴とする溶接加工品。
第２部材の挿入部外周の凹凸を、凸加工によって形成したことを特徴とする請求項１記載の溶接加工品。