JP3387797B2 - 円筒部材の溶接方法及び円筒体 - Google Patents
円筒部材の溶接方法及び円筒体Info
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Description
成分とする円筒部材を欠陥なく溶接するための円筒部材
の溶接方法及びその方法により溶接された円筒体に関す
るものである。
円筒部材をレーザを用いて溶接する方法が知られてい
る。その一つの例は、円筒部材を垂直に立てて外周方向
からレーザを溶接部に向けて照射し、円筒部材側を回転
させて円筒部材の全周にわたって溶接を行う方法であ
る。
た方法に限らず、従来のアルミニウムを主成分とする材
料の溶接においては、通常の室温で冷却した場合であっ
ても、冷却速度が速すぎて溶接部にクラックが発生する
という問題点があった。
てなされたものであり、その目的は、クラックを発生さ
せることなくアルミニウムを主成分とする円筒部材の溶
接を行うことができる円筒部材の溶接方法及びその方法
により溶接された円筒体を提供することである。
目的を達成するために、 本発明に係わる円筒部材の溶接
方法は、アルミニウムを主成分とする円筒状の第1の部
材の端部に、該第1の部材の外径とほぼ同じ外径のアル
ミニウムを主成分とする円筒状あるいは円板状の第2の
部材を溶接するための円筒部材の溶接方法であって、前
記第1及び第2の円筒部材の溶接開始点及び終了点に穴
を形成したことを特徴としている。
は、アルミニウムを主成分とする円筒状の第1の部材の
端部に、該第1の部材の外径とほぼ同じ外径のアルミニ
ウムを主成分とする円筒状あるいは円板状の第2の部材
を溶接するための円筒部材の溶接方法であって、前記第
1及び第2の円筒部材の接合部の外周面に溶接材からな
るワイヤーをガイドするための溝を設けたことを特徴と
している。
法において、前記溝は、断面V字状の溝であることを特
徴としている。
法において、前記溶接材は、アルミニウムを主成分とす
る材料からなることを特徴としている。
ウムを主成分とする円筒状の第1の部材の端部に、該第
1の部材の外径とほぼ同じ外径のアルミニウムを主成分
とする円筒状あるいは円板状の第2の部材を溶接して形
成された円筒体であって、前記第1及び第2の円筒部材
の溶接開始点及び終了点に穴が形成されていることを特
徴としている。
ウムを主成分とする円筒状の第1の部材の端部に、該第
1の部材の外径とほぼ同じ外径のアルミニウムを主成分
とする円筒状あるいは円板状の第2の部材を溶接して形
成された円筒体であって、前記第1及び第2の円筒部材
の接合部の外周面に溶接材からなるワイヤーをガイドす
るための溝が形成されていることを特徴としている。
前記溝は、断面V字状の溝であることを特徴としてい
る。
前記溶接材は、アルミニウムを主成分とする材料からな
ることを特徴としている。
ついて、添付図面を参照して詳細に説明する。
態に係わる円筒部材の溶接装置の構成を示す図である。
図1において、円筒体であるワーク10は、アルミニウ
ムを主成分とする円筒部材12と、円筒部材12に溶接
されるフランジ部14aとそれに立設された軸部14b
とを備えるフランジ部材14とから構成されている。フ
ランジ部材14もアルミニウムを主成分とする材料から
形成されている。ワーク10は、ワーク回転装置16に
チャッキングされ回転軸Cのまわりに回転自在に支持さ
れる。ワーク回転装置16は、基台18と、基台18内
に配置されたモータにより回転駆動される回転台20と
を備えており、ワーク10は、回転台20上に設けられ
たチャッキング装置22によりチャッキングされ、回転
台20とともに回転軸Cのまわりに回転駆動される。ま
た、基台18は、不図示の回動装置により矢印Aの方向
に90°回動可能に支持されており、ワーク10は、こ
の回動装置により、垂直な状態と水平な状態とに姿勢変
更可能になされている。
溶接部24にYAGレーザ光を照射するための集光レン
ズ26が配置されている。集光レンズ26から溶接部2
4に向けてYAGレーザ光を照射することにより、円筒
部材12とフランジ部材14の溶接部24近傍の部位を
加熱溶融させ、その後冷却固化させることにより溶接を
行う。本実施形態では、結合されるワーク自体を加熱溶
融させることにより溶接を行い、ワークと別途に溶接材
を使用することはしない。
り3次元的に移動可能に支持されている。したがって、
ワーク10の回転を停止させておいて、集光レンズ26
をワーク10の周りに動かすことによっても、円筒部材
12とフランジ部材14の溶接が可能である。集光レン
ズ10には、光ファイバ30を介して、レーザ発振器3
2で発振されたYAGレーザ光が導かれる。なお、本実
施形態では、光ファイバー30には、直径0.6mmの
ものを用い、レーザ発振器32には、波長1.06μ
m、出力2.0KWのものを用いる。
ラックが発生する様子を示した図であり、本願発明者ら
の検討によれば、クラックが発生するのは、溶接部の冷
却速度が速いために、溶接部が急激に収縮し、過度の応
力が発生するためであると考えられる。
ク発生を防止するための、第1の実施形態を示した図で
ある。
ンジ部材14と円筒部材12の溶接部24の外表面より
もやや内周側に空間36が形成されている。空気は比較
的断熱作用があるため、この空間36内の空気が、溶接
部24の熱がワーク10の中心部に逃げることを妨げる
ため、溶接部24の冷却速度を遅くさせることができ
る。従って、図3のような空間36を設けることによ
り、溶接部24の冷却速度が遅くなり、過度の応力が発
生せず、クラックの発生を防止することができる。
間36を形成し、溶接条件を種々変化させて溶接を行っ
た結果を示した図である。
ク10に空間36を形成し、適切な溶接条件を設定する
ことにより、クラックの発生しないアルミニウムの溶接
が可能であることがわかる。
ックを防止するための第2の実施形態を示した図であ
る。
接開始点と終了点に、図5に示すような穴38を形成し
ている。溶接の開始点と終了点では、溶接の開始時と終
了時の2回、溶接部24がオーバーラップして加熱され
るため、この開始点と終了点が、加熱から急冷却という
熱履歴を2回経験することとなる。そのため、従来では
この溶接開始点と終了点にクラックが発生することが多
かった。
穴38を形成しているので、この穴38の前後で溶接部
が分断されるため、加熱部分がオーバーラップすること
がない。また、穴38内の空気が溶接の終了点から開始
点への熱の伝達を妨げるため、溶接部24の同じ地点が
加熱→急冷却という熱履歴を2回経験することがなくな
る。このような理由から、本実施形態のように溶接の開
始点と終了点に穴を形成することにより、クラックの発
生を防止することができる。
ックを防止するための第3の実施形態を示した図であ
る。
フランジ部材14を直接加熱溶融させるのではなく、図
7に示すように溶接材のワイヤー42を用いて溶接を行
う。
分を調整することにより、クラックの発生しにくい溶接
を行うことができることは知られていた。しかしなが
ら、溶接材を使用する場合、従来では溶接材を溶接部に
沿って正確に溶着させることが難しく、溶接材を使用す
ることが困難であった。
に、溶接部24にV字形の溝40を設け、溶接材42を
この溝40に沿わせてガイドするようにしている。これ
により、溶接材42を溶接部24に正確に沿わせて溶着
させることができる。そして、溶接材42の成分を調整
することにより、クラックの発生しにくい溶接を行うこ
とができる。
囲で、上記実施形態を修正または変形したものに適用可
能である。
部材とフランジ状の部材を接合する場合について説明し
たが、本発明は、これに限定されることなく、円筒状の
部材と円筒状の部材の溶接、円筒状の部材と円柱状の部
材の溶接、円筒状の部材と円盤状の部材の溶接等にも適
用可能である。
に説明したが、V字形に限らず、半円形、四角形形の溝
でもよい。
クラックの発生しにくいアルミニウム材の溶接が可能と
なる。
構成を示す図である。
する様子を示した図である。
形態を示した図である。
示した図である。
形態を示した図である。
形態を示した図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 アルミニウムを主成分とする円筒状の第
1の部材の端部に、該第1の部材の外径とほぼ同じ外径
のアルミニウムを主成分とする円筒状あるいは円板状の
第2の部材を溶接するための円筒部材の溶接方法であっ
て、 前記第1及び第2の円筒部材の溶接開始点及び終了点に
穴を形成したことを特徴とする円筒部材の溶接方法。 - 【請求項2】 アルミニウムを主成分とする円筒状の第
1の部材の端部に、該第1の部材の外径とほぼ同じ外径
のアルミニウムを主成分とする円筒状あるいは円板状の
第2の部材を溶接するための円筒部材の溶接方法であっ
て、 前記第1及び第2の円筒部材の接合部の外周面に溶接材
からなるワイヤーをガイドするための溝を設けたことを
特徴とする円筒部材の溶接方法。 - 【請求項3】 前記溝は、断面V字状の溝であることを
特徴とする請求項2に記載の円筒部材の溶接方法。 - 【請求項4】 前記溶接材は、アルミニウムを主成分と
する材料からなることを特徴とする請求項2に記載の円
筒部材の溶接方法。 - 【請求項5】 アルミニウムを主成分とする円筒状の第
1の部材の端部に、該第1の部材の外径とほぼ同じ外径
のアルミニウムを主成分とする円筒状あるいは円板状の
第2の部材を溶接して形成された円筒体であって、 前記第1及び第2の円筒部材の溶接開始点及び終了点に
穴が形成されていることを特徴とする円筒体。 - 【請求項6】 アルミニウムを主成分とする円筒状の第
1の部材の端部に、該第1の部材の外径とほぼ同じ外径
のアルミニウムを主成分とする円筒状あるいは円板状の
第2の部材を溶接して形成された円筒体であって、 前記第1及び第2の円筒部材の接合部の外周面に溶接材
からなるワイヤーをガイドするための溝が形成されてい
ることを特徴とする円筒体。 - 【請求項7】 前記溝は、断面V字状の溝であることを
特徴とする請求項6に記載の円筒体。 - 【請求項8】 前記溶接材は、アルミニウムを主成分と
する材料からなることを特徴とする請求項6に記載の円
筒体。
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EP98121505A EP0916443A1 (en) | 1997-11-18 | 1998-11-13 | Rotating member and rotating shaft member, fixing roller, cylindrical member, and cylinder of image forming apparatus, cylindrical member welding method, rotating shaft member manufacturing method, and method of manufacturing developing sleeve of image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11151587A JPH11151587A (ja) | 1999-06-08 |
JP3387797B2 true JP3387797B2 (ja) | 2003-03-17 |
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Family Applications (1)
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1997
- 1997-11-18 JP JP31744997A patent/JP3387797B2/ja not_active Expired - Fee Related
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