JP2638787B2 - レーザ溶接方法 - Google Patents
レーザ溶接方法Info
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- JP2638787B2 JP2638787B2 JP61224120A JP22412086A JP2638787B2 JP 2638787 B2 JP2638787 B2 JP 2638787B2 JP 61224120 A JP61224120 A JP 61224120A JP 22412086 A JP22412086 A JP 22412086A JP 2638787 B2 JP2638787 B2 JP 2638787B2
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- Japan
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- wire
- base material
- commutator
- welding
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば航空機用モータのコミュテータに巻
線を接続する場合等、金属母材に線材を溶接する際に利
用されるレーザ溶接方法に関するものである。
線を接続する場合等、金属母材に線材を溶接する際に利
用されるレーザ溶接方法に関するものである。
［従来の技術］ 例えば、上記航空機用モータの巻線をコミュテータへ
接続する場合、従来からスポット溶接に似たホットステ
イクや、はんだ付けによって行われている。
接続する場合、従来からスポット溶接に似たホットステ
イクや、はんだ付けによって行われている。
しかし、ホットステイクでは溶接の際の加圧力によっ
て断線してしまう不具合が多く歩留が悪い。また、はん
だ付けによると、モータ駆動中にはんだが溶けてしまう
不具合がある。これは、航空機用モータが高出力パワー
に伴せて小型軽量化が望まれるため、巻線には大電流が
流されて溶接部分が高温度に加熱するからである。
て断線してしまう不具合が多く歩留が悪い。また、はん
だ付けによると、モータ駆動中にはんだが溶けてしまう
不具合がある。これは、航空機用モータが高出力パワー
に伴せて小型軽量化が望まれるため、巻線には大電流が
流されて溶接部分が高温度に加熱するからである。
［発明が解決しようとする問題点］ そこで、これらの不具合を伴わないものとして、レー
ザ光による溶接が試みられている。
ザ光による溶接が試みられている。
レーザ光は加圧は必要とせず、しかも少ない入熱によ
り局所加熱して高温度処理が可能であることから、巻線
を切断することなく溶接でき、しかも高温度下の使用に
も耐える接続構造が期待できる。
り局所加熱して高温度処理が可能であることから、巻線
を切断することなく溶接でき、しかも高温度下の使用に
も耐える接続構造が期待できる。
しかしながら、巻線はコミュテータに比し非常に小さ
くて細径のものであるから、巻線をコミュテータの切り
溝にセットし、その上から溶接部分よりやや広めにスポ
ットを当ててレーザ光を照射すると、コミュテータは熱
伝導により熱量が周囲に拡散するのに対し、巻線は熱容
量が小さいため熱が局所的に集中してしまう。これによ
り、コミュテータへ溶着する前に、該巻線のその部分が
蒸発により欠損してしまう問題がある。
くて細径のものであるから、巻線をコミュテータの切り
溝にセットし、その上から溶接部分よりやや広めにスポ
ットを当ててレーザ光を照射すると、コミュテータは熱
伝導により熱量が周囲に拡散するのに対し、巻線は熱容
量が小さいため熱が局所的に集中してしまう。これによ
り、コミュテータへ溶着する前に、該巻線のその部分が
蒸発により欠損してしまう問題がある。
本発明は上記問題点を解決し、レーザの特性を生かし
て、巻線等の線材に悪影響を及ぼすことなく該線材をコ
ミュテータ等の母材に好適に溶接でき、しかも苛酷な使
用に耐え信頼性を保持することの可能な、レーザ溶接方
法を実現することを目的とする。
て、巻線等の線材に悪影響を及ぼすことなく該線材をコ
ミュテータ等の母材に好適に溶接でき、しかも苛酷な使
用に耐え信頼性を保持することの可能な、レーザ溶接方
法を実現することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は、係る目的を達成するために以下の手段を採
用する。
用する。
即ち、レーザを用いて金属母材に同一又は同系の金属
線材を溶接するにあたり、前記母材に線状溝を切設する
とともに、この線状溝の上に該線状溝より金属線材の直
径程度浅い穴を凹設しておき、金属線材を線状溝内に挿
着後、その穴に前記線材および母材に比し融点が低く且
つこれらとの溶着性の良い溶融材を嵌装して金属線材を
被覆し、この溶融材にレーザ光を照射することにより前
記線材を前記母材に溶着させるようにしたことを特徴と
している。
線材を溶接するにあたり、前記母材に線状溝を切設する
とともに、この線状溝の上に該線状溝より金属線材の直
径程度浅い穴を凹設しておき、金属線材を線状溝内に挿
着後、その穴に前記線材および母材に比し融点が低く且
つこれらとの溶着性の良い溶融材を嵌装して金属線材を
被覆し、この溶融材にレーザ光を照射することにより前
記線材を前記母材に溶着させるようにしたことを特徴と
している。
［作用］ このような手段であれば、融点の低い溶融材が先行溶
融して直下の線材を被覆するので、該線材の局所的な加
熱が避けられてその蒸発が防止できると同時に、レーザ
照射部は溶融材と線材とが融合して確実に母材に溶着さ
れる。
融して直下の線材を被覆するので、該線材の局所的な加
熱が避けられてその蒸発が防止できると同時に、レーザ
照射部は溶融材と線材とが融合して確実に母材に溶着さ
れる。
しかも、母材に設けた線状溝及び穴にそれぞれ線材及
び溶融材を装入するようにしているので、溶着前の線材
や溶融材の位置決めや保持を的確、簡便に行うことが可
能となる。
び溶融材を装入するようにしているので、溶着前の線材
や溶融材の位置決めや保持を的確、簡便に行うことが可
能となる。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図乃至第４図は、航空機用モータのコミュテータ
１（母材）に界磁コイルの導線２（線材）を溶接する場
合について本発明を適用したものの、各プロセスを示す
ものである。
１（母材）に界磁コイルの導線２（線材）を溶接する場
合について本発明を適用したものの、各プロセスを示す
ものである。
第１図において、コミュテータ１は、くさび形断面の
整流子片３（ほぼ純銅）と良質のマイカ薄板４（絶縁
物）とを交互に重ねて円筒形に組立てたものであって、
該コミュテータ１の回転の際、その表面に接触配置され
る図示しないブラシによって、相隣接する整流子片３が
間欠的に導通され、コイル電流が整流されるものであ
る。
整流子片３（ほぼ純銅）と良質のマイカ薄板４（絶縁
物）とを交互に重ねて円筒形に組立てたものであって、
該コミュテータ１の回転の際、その表面に接触配置され
る図示しないブラシによって、相隣接する整流子片３が
間欠的に導通され、コイル電流が整流されるものであ
る。
ここで本発明を実施するために、予め各整流子片３の
耳3aに線状溝５を切り欠いて設け、この溝５の中央部分
に該溝５よりもコイルの導線２の直径程度浅い円形穴６
を凹設しておく、一方、図外の電機子から引いて来た導
線２（ほぼ純銅）を前記整流子片３の溝５に溶接するた
めに、該導線２の先端部分の絶縁被膜を除去しておく。
尚、溶融材として、第２図に示すように黄銅（銅よりも
融点が100〜300℃低い）を前記円形穴６に嵌合するよう
円柱状に成型した黄銅チップ７を用いる。
耳3aに線状溝５を切り欠いて設け、この溝５の中央部分
に該溝５よりもコイルの導線２の直径程度浅い円形穴６
を凹設しておく、一方、図外の電機子から引いて来た導
線２（ほぼ純銅）を前記整流子片３の溝５に溶接するた
めに、該導線２の先端部分の絶縁被膜を除去しておく。
尚、溶融材として、第２図に示すように黄銅（銅よりも
融点が100〜300℃低い）を前記円形穴６に嵌合するよう
円柱状に成型した黄銅チップ７を用いる。
このようなものにおいて、先ず、整流子片３の溝５に
コイルの導線２を挿着する（第２図）。装着部分の導線
２は絶縁被覆が除去され、銅性の芯材が直接整流子片３
の溝５壁面に接触している。次に、前記溝５の中央部分
に凹設された円形穴６に黄銅チップ７を嵌装して前記導
線２を被覆し、しかる後レーザ光Ｌ（パルス光）を、前
記黄銅チップ７全体からやや広めにスポットが当たるよ
うに絞りを調整して照射する（第３図）。照射時間は、
パルス幅を予め適宜設定することにより行う。すると、
レーザ光を照射された黄銅チップ７は、銅よりも融点が
低いうえにレーザ光Ｌのエネルギを直接受取り、他に先
行して溶融する。溶融した黄銅は直下の導線２を被覆し
て該導線２が局所的に加熱されるのを防止すると同時
に、これを溶かして好適に溶合し、整流子片３の溝に確
実に溶着されることになる（第４図）。
コイルの導線２を挿着する（第２図）。装着部分の導線
２は絶縁被覆が除去され、銅性の芯材が直接整流子片３
の溝５壁面に接触している。次に、前記溝５の中央部分
に凹設された円形穴６に黄銅チップ７を嵌装して前記導
線２を被覆し、しかる後レーザ光Ｌ（パルス光）を、前
記黄銅チップ７全体からやや広めにスポットが当たるよ
うに絞りを調整して照射する（第３図）。照射時間は、
パルス幅を予め適宜設定することにより行う。すると、
レーザ光を照射された黄銅チップ７は、銅よりも融点が
低いうえにレーザ光Ｌのエネルギを直接受取り、他に先
行して溶融する。溶融した黄銅は直下の導線２を被覆し
て該導線２が局所的に加熱されるのを防止すると同時
に、これを溶かして好適に溶合し、整流子片３の溝に確
実に溶着されることになる（第４図）。
以上により、本実施例は、レーザ光を用いて導線２を
コミュテータ１に好適に接続でき歩留が向上すると共
に、しかも高温度に耐えて高い信頼性も期待できる溶接
が可能となるものである。
コミュテータ１に好適に接続でき歩留が向上すると共
に、しかも高温度に耐えて高い信頼性も期待できる溶接
が可能となるものである。
さらに、線状溝５に導線２を嵌め込み、その後円形穴
６に黄銅チップ７を嵌装するという簡単な作業により、
溶接前の導線２や黄銅チップ７の位置決め、保持を的
確、簡便に行うことができるで、導線２が細いものであ
っても、溶接作業を高い効率で行うことが可能となる。
６に黄銅チップ７を嵌装するという簡単な作業により、
溶接前の導線２や黄銅チップ７の位置決め、保持を的
確、簡便に行うことができるで、導線２が細いものであ
っても、溶接作業を高い効率で行うことが可能となる。
尚、本発明は上記実施例に限定されず、金属母材に同
一又は同系の金属線材を溶着するあらゆる場合に適用す
ることが可能である。溶融材の形状及び配置態様も、線
材を被覆して間接溶融させる効果を奏する範囲で種々の
ものが考えられる。
一又は同系の金属線材を溶着するあらゆる場合に適用す
ることが可能である。溶融材の形状及び配置態様も、線
材を被覆して間接溶融させる効果を奏する範囲で種々の
ものが考えられる。
［発明の効果］ 本発明は以上のような方法によって、レーザの特性を
生かして、線材に悪影響を与えることなく確実に母材に
溶接することが可能なレーザ溶接方法を提供できるもの
である。
生かして、線材に悪影響を与えることなく確実に母材に
溶接することが可能なレーザ溶接方法を提供できるもの
である。
しかも、線材や溶融材の溶接前の位置決めや保持を的
確、簡便に行うことができるので、特に細径な線材に本
発明を適用した場合に、溶接作業に係る作業性を大幅に
改善することができるという優れた効果を奏する。
確、簡便に行うことができるので、特に細径な線材に本
発明を適用した場合に、溶接作業に係る作業性を大幅に
改善することができるという優れた効果を奏する。
第１図乃至第４図は、本発明の一実施例をその各工程に
ついて示しており、第１図はコミュテータを示す斜視
図、第２図は取付け状態を示す斜視図、第３図は溶接部
分における溶接前の断面図、第４図は同部分における溶
接後の断面図である。 １……コミュテータ（母材） ２……界磁コイルの導線（線材） ３……整流子片 ４……マイカ薄板 ５……線状溝 ６……円形穴 ７……黄銅チップ Ｌ……レーザ光
ついて示しており、第１図はコミュテータを示す斜視
図、第２図は取付け状態を示す斜視図、第３図は溶接部
分における溶接前の断面図、第４図は同部分における溶
接後の断面図である。 １……コミュテータ（母材） ２……界磁コイルの導線（線材） ３……整流子片 ４……マイカ薄板 ５……線状溝 ６……円形穴 ７……黄銅チップ Ｌ……レーザ光
Claims (1)
- 【請求項１】レーザ光を用いて金属母材に同一又は同系
の金属線材を溶接するにあたり、前記母材に線状溝を切
設するとともに、この線状溝の上に該線状溝よりも金属
線材の直径程度浅い穴を凹設しておき、金属線材を線状
溝内に挿着後、その穴に前記線材および母材に比し融点
が低く且つこれらとの溶着性の良い溶融材を嵌装して金
属線材を被覆し、この溶融材にレーザ光を照射すること
により前記線材を前記母材に溶着させるようにしたこと
を特徴とするレーザ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224120A JP2638787B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | レーザ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61224120A JP2638787B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | レーザ溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380988A JPS6380988A (ja) | 1988-04-11 |
| JP2638787B2 true JP2638787B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=16808852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61224120A Expired - Fee Related JP2638787B2 (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | レーザ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2638787B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5170860B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-03-27 | 武二 新井 | 金属材の接合方法及びフィラー |
| JP6533642B2 (ja) * | 2014-02-06 | 2019-06-19 | 株式会社神戸製鋼所 | 高エネルギービーム溶接用被接合部材及び接合体の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60145271A (ja) * | 1984-01-06 | 1985-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ加工方法 |
-
1986
- 1986-09-22 JP JP61224120A patent/JP2638787B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60145271A (ja) * | 1984-01-06 | 1985-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レ−ザ加工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6380988A (ja) | 1988-04-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |