JP3892868B2 - タンクの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タンクの製造方法に係り、より詳しくは、建設機械に使用される作動油タンク等のタンクの製造方法に関する。

従来、建設機械や自動車等に使用される、種々の燃料タンクや作動油タンクが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１には、開口縁にフランジ部を有する一対の容器を、金属板から形成し、各容器のフランジ部同士を溶接したタンクの製造方法が開示されている。
特開２００３−２１０１２号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示されたような従来のタンクの製造方法では、タンクを組立製造する過程に於て、燃料取出用やガス抜き用やタンク内部点検用等に形成されたタンク開口部に蓋がされていなかった。このため、従来では、タンクが完成品となるまでにタンク内にごみが侵入し易く、タンク内部の清浄度を向上することが困難であるという問題点があった。具体的には、タンク開口部周りに部品を溶接にて取付ける際には、スパッタがタンク開口部からタンク内に侵入するという問題点があった。また、タンク表面をサンダーで研磨する際には、サンダーの砥石粉や鉄粉等がタンク開口部からタンク内に侵入するという問題点があった。油圧機器に於ては、このようなスパッタや砥石粉や鉄粉等のごみは、大敵である。従って、従来は、タンクの洗浄に多くの時間を要していた。 そこで、本発明は、タンクが完成品となるまでの製造過程におけるタンク内の清浄度の向上を図り得るタンクの製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係るタンクの製造方法は、少なくとも一枚の金属板に、レーザービームによって２箇所以上の微小ジョイント部が残るように非連続円形孔を切断形成し、該金属板及び別の金属板の組立作業と溶接作業と塗装前研磨作業とを行なってタンク半製品を製作し、その後、上記微小ジョイント部を引きちぎるように上記非連続円形孔内側の円形板を分離してタンク開口部を形成するものである。
また、上記非連続円形孔のスリット幅は、 0.1〜 0.3mmに設定されている。
また、上記微小ジョイント部の幅は、 1.0〜 2.7mmに設定されている。
また、上記金属板の板厚は、 3.0〜10.0mmである。
また、上記微小ジョイント部は、２箇所に形成され、隣り合う２個の該微小ジョイント部の成す中心角度をθとすると、 100°≦θ≦ 170°に設定されている。

本発明のタンクの製造方法によれば、タンク開口部周りの部品の溶接によるスパッタ等のごみや、表面を研磨する際に発生するサンダーの砥石粉や鉄粉等のごみが、タンク開口部からタンク内に侵入するのを防止することができ、タンクの製造過程におけるタンク内の清浄度の向上を図ることができる。従って、その後の洗浄作業が短時間で済み、タンク内のごみ等の残留の確率を低下させることができる。

以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
本発明の実施の一形態に係るタンクの製造方法は、図１に於て示されるような、例えば建設機械に使用される作動油用タンク30等を製造するための方法である。
図１〜図３に於て、この作動油用タンク30は、複数の金属板１，１を折曲げたり相互に溶接したりして箱状とされている。具体的には、これら複数の金属板１，１は、タンクの上面及び側面を形成する金属板１ａやタンクの下面及び側面を形成する金属板１ｂ等から構成されている。

作動油用タンク30を形成するこれら複数の金属板１ａ，１ｂの材質には、例えば鉄鋼が使用される。金属板１ａ，１ｂの板厚ｔは、 3.0〜10.0mmであるものが好ましく使用され、例えば６mmとされる。
また、作動油用タンク30には、作動油の取出口やガス抜き口あるいはタンク内部の点検口等が設けられ、これらは、所定の金属板１にタンク開口部２を設けて形成されている。本実施形態では、タンク開口部２は、作動油用タンク30の上面側を形成する金属板１ａに、２個設けられている。
各タンク開口部２の周囲には、タンク開口部２と同心円状に、略円環状のベース部10が溶接にて固着されている。このベース部10には、取付蓋部12が固着具にて取り付けられ、通常時にタンク開口部２を塞ぐ構造となっている。

次に、図２〜図９に於て、上述した構造の作動油用タンク30を製造する方法を説明する。
まず、図２及び図３に示すように、所定の大きさの金属板１ａ及び金属板１ｂを用意する。
次に、金属板１ａにタンク開口部２，２を形成するための切断作業を行なう。この加工では、図４に示すように、金属板１ａを、ノズル部13から照射されるレーザービーム40によって２箇所の微小ジョイント部５，５が残るように非連続円形孔４に切断形成する。このとき、非連続円形孔４の内側には微小ジョイント部５，５にて非連続円形孔４の外側と連結される円形板６が形成される。本実施形態では、金属板１ａの中央付近に２個の大小の非連続円形孔４，４を形成する。この際、図５に示すように、非連続円形孔４，４のスリット幅Ｇは、 0.1〜 0.3mmに設定するのが好ましく、例えば0.15mmとされる。
また、微小ジョイント部５，５は、隣り合う２個の該微小ジョイント部５，５の成す中心角度をθとすると、 100°≦θ≦ 170°に設定するのが好ましく、例えばθ＝60°とされる。また、この微小ジョイント部５，５の幅Ｗは、 1.0〜 2.7mmに設定するのが好ましく、例えば 1.7mmとされる。

次に、図６に示すように、金属板１ａ，１ｂを門型に折曲げて組立てる組立作業を経た後、金属板１ａ，１ｂ同士を相互に溶接により接合する溶接作業に入る。このとき、非連続円形孔４，４が形成された金属板１ａは上側、もう一方の金属板１ｂは下側に位置するように組み合わされ、これらが溶接にて接合されて箱状とされる。

次に、図７に示すように、溶接作業に於て、各非連続円形孔４に対して包囲状となるように、略円環状のベース部10を溶接にて金属板１ａに固着する。このとき、溶接棒15が非連続円形孔４，４の近くに位置するので、多くのスパッタ16…が飛び散る（流れる）が、非連続円形孔４，４の隙間は微小であるので、スパッタ16…が非連続円形孔４，４を通じてタンクの外部空間Ｏからタンクの内部空間Ｉに侵入する確率が著しく低下する。
また、このベース部10の溶接により、図５の非連続円形孔４のスリット幅Ｇはより小さくなる（例えば、0.15mmから 0.1mmとなる）。

次に、図８に示すように、塗装作業に入る前にタンクの表面を研磨する、塗装前研磨作業に入る。この塗装前研磨作業は、サンダー18を用いて行なわれる。このとき、多くの砥石粉（や鉄粉）17…等が空気中に浮遊するが、非連続円形孔４，４の隙間は微小であるので、スパッタ16…が非連続円形孔４，４を通じてタンクの外部空間Ｏからタンクの内部空間Ｉに侵入する確率が著しく低下する。

上記切断作業、組立作業、溶接作業、及び、塗装前研磨作業を行なった段階で、タンクは、タンク半製品Ｃとなる。
そして、図９に示すように、タンク半製品Ｃを製作したその後、微小ジョイント部５，５を引きちぎるように各非連続円形孔４内側の円形板６を分離する。この円形板６の分離は、例えば吸着マグネット19を使用して円形板６を吸着させて行なう。このようにして、タンク開口部２，２が形成される。
各非連続円形孔４内側の円形板６を分離し、タンク開口部２，２を形成した後は、洗浄作業と塗装作業に入り、その後、各ベース部10に取付蓋部12を固着具にて取り付けてタンク開口部２，２を塞ぎ、完成品となる。

以上の作業手順により、作動油用タンク30が形成されるが、もう一度、各タンク開口部２を形成するまでの流れを簡潔に述べると次のようになる。即ち、（少なくとも一枚の）金属板１ａに、レーザービーム40によって２箇所以上の微小ジョイント部５が残るように非連続円形孔４を切断形成し、金属板１ａ及び別の金属板１ｂの組立作業と溶接作業と塗装前研磨作業とを行なってタンク半製品Ｃを製作し、その後、微小ジョイント部５を引きちぎるように非連続円形孔４内側の円形板６を分離してタンク開口部２を形成する。

金属板１ａ，１ｂの板厚ｔ、及び非連続円形孔４，４のスリット幅Ｇ、各非連続円形孔４の微小ジョイント部５，５の幅Ｗは、上述の範囲内に於て自由に変更することができるが、例えば、微小ジョイント部５，５の幅Ｗや板厚ｔが過小である場合、円形板６を引きちぎるのに必要な強度が過小となり、意図しない円形板６の分離が発生する虞れがある。また、微小ジョイント部５，５の幅Ｗが過大である場合には、円形板６を引きちぎるのに必要な強度が過大となり、円形板６を引きちぎる作業が煩雑になる。
また、スリット幅Ｇが過大である場合、溶接作業や塗装前研磨作業を行う間に於て、スパッタ16…等のごみや、砥石粉（や鉄粉）17…等のごみが、タンク開口部２，２からタンク内に侵入するのを効果的に抑制するのが困難となる。また、スリット幅Ｇが過小である場合、レーザービーム40による金属板１ａの切断作業に精度が必要以上に要求され、加工時間や加工コストが大きなものとなる。

従って、各寸法を、これらのことを考慮して決定する必要があり、例えば表１に示す１〜３の組合せに設定するのが好ましいが、勿論これらに限られない。

なお、本発明は、上述の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。例えば、金属板１ａを、レーザービーム40によって２箇所の微小ジョイント部５，５が残るように非連続円形孔４に切断したものに限るのではなく、３箇所以上の微小ジョイント部５…を設けるも好ましい。
また、非連続円形孔４を形成した金属板１ａと別の金属板１ｂとを折曲げ接合して箱状とするものに限るのではなく、３つ以上の金属板を折曲げて接合して箱状とするも好ましい。また、折り曲げずにそのまま接合してもよい。
また、非連続円形孔４を形成した金属板１ａを一枚とするものに限るのではなく、非連続円形孔４を形成した金属板１ａを複数枚使用して箱状とし、最終的に多くのタンク開口部を設けるようにするも好ましい。
また、タンク半製品Ｃを製作するまでに、組立作業，溶接作業，塗装前研磨作業のみを行なうものに限るのではなく、他の作業を加えてもよい。
また、金属板１の材質は、鉄鋼に限るのではなく、他の材料を用いてもよい。

以上のように本発明に係るタンクの製造方法は、（少なくとも一枚の）金属板１ａに、レーザービーム40によって２箇所以上の微小ジョイント部５が残るように非連続円形孔４を切断形成し、金属板１ａ及び別の金属板１ｂの組立作業と溶接作業と塗装前研磨作業とを行なってタンク半製品Ｃを製作し、その後、微小ジョイント部５を引きちぎるように非連続円形孔４内側の円形板６を分離してタンク開口部２を形成するので、組立作業と溶接作業と塗装前研磨作業とを行う間に於て、本来は廃材となる円形板６をそのままの形で残して、円形板６がタンク開口部２を覆う蓋の機能を有するように構成することができる。これにより、タンク開口部２周りにベース部10等の部品を溶接する際に発生する、スパッタ16等の直接的にタンク開口部２から侵入しようとするごみや、タンク表面をサンダー18にて研磨する際に発生する、砥石粉（や鉄粉）17等の空気中を浮遊して間接的にタンク開口部２から侵入しようとするごみが、タンク内に侵入するのを防止することができる。その結果、タンクの製造過程におけるタンク内の清浄度の向上を図ることができる。従って、その後の洗浄作業が短時間で済み、タンク内のごみ等の残留の確率を低下させることができる。

また、金属板１ａをレーザービーム40によって切断して非連続円形孔４を形成するので、スリット幅が小さく切断面が綺麗なスリット状の非連続円形孔４を容易に形成することができる。これにより、他の切断方法と比較して、非連続円形孔４のスリット幅Ｇを容易に小さく設定することができ、スパッタ16等のごみや、砥石粉（や鉄粉）17等のごみが、タンク開口部２からタンク内に侵入するのをより効果的に抑制することができる。

また、非連続円形孔４のスリット幅Ｇを、 0.1〜 0.3mmに設定することによって、溶接作業や塗装前研磨作業を行う間に於て、タンク開口部２周りの部品の溶接によるスパッタ16等のごみや、表面を研磨する際に発生するサンダー18の砥石粉（や鉄粉）17等のごみが、タンク開口部２からタンク内に侵入するのをより効果的に抑制することができる。
また、微小ジョイント部５の幅Ｗを、 1.0〜 2.7mmに設定することによって、円形板６を引きちぎるのに必要な強度を適切なものとすることができる。これにより、微小ジョイント部５を引きちぎって円形板６を意図的に分離するまで、意図しない円形板６の分離を防止することができる。また、円形板６を意図的に分離する際には、円形板６を容易に分離させることができる。

また、金属板１ａの板厚ｔを、 3.0〜10.0mmに設定することによって、金属板１ａの切断を容易に行なうことができ、非連続円形孔４を容易に形成することができる。また、微小ジョイント部５の強度を適切に設定することができるので、微小ジョイント部５を引きちぎって円形板６を意図的に分離するまで、意図しない円形板６の分離を防止することができる。また、円形板６を意図的に分離する際には、円形板６を容易に分離させることができる。
また、微小ジョイント部５を２箇所に形成し、隣り合う２個の微小ジョイント部５，５の成す中心角度をθとすると、 100°≦θ≦ 170°に設定することによって、微小ジョイント部５を引きちぎって円形板６を分離する際に、微小ジョイント部５が数多く存在する場合と比較して、より容易に円形板６を分離することができる。これにより微小ジョイント部５を分離する作業が煩雑にならないようにすることができる。

本発明の実施の一形態に係るタンクの製造方法にて製造されるタンクの斜視図である。 タンクの製造部品である金属板を示す平面図である。 タンクの製造部品である金属板を示す平面図である。 レーザービームによる金属板の切断作業を示す説明図であって、（Ａ）は要部拡大断面側面説明図、（Ｂ）は平面説明図である。 要部拡大平面図である。 組立作業を示す説明用斜視図である。 溶接作業を示す説明図であって、（Ａ）は斜視説明図、（Ｂ）は要部拡大断面側面説明図である。 研磨作業を示す説明図であって、（Ａ）は斜視説明図、（Ｂ）は要部拡大断面側面説明図である。 円形板分離作業を示す説明図であって、（Ａ）は斜視説明図、（Ｂ）は要部拡大断面側面説明図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ 金属板
２ タンク開口部
４ 非連続円形孔
５ 微小ジョイント部
６ 円形板
Ｃ タンク半製品
Ｇ スリット幅
Ｗ 幅
ｔ 板厚

Claims (5)

1. 少なくとも一枚の金属板（１ａ）に、レーザービーム（40）によって２箇所以上の微小ジョイント部（５）が残るように非連続円形孔（４）を切断形成し、該金属板（１ａ）及び別の金属板（１ｂ）の組立作業と溶接作業と塗装前研磨作業とを行なってタンク半製品（Ｃ）を製作し、その後、上記微小ジョイント部（５）を引きちぎるように上記非連続円形孔（４）内側の円形板（６）を分離してタンク開口部（２）を形成することを特徴とするタンクの製造方法。
2. 上記非連続円形孔（４）のスリット幅（Ｇ）は、 0.1〜 0.3mmに設定されている請求項１記載のタンクの製造方法。
3. 上記微小ジョイント部（５）の幅（Ｗ）は、 1.0〜 2.7mmに設定されている請求項１又は２記載のタンクの製造方法。
4. 上記金属板（１ａ）の板厚（ｔ）は、 3.0〜10.0mmである請求項１、２又は３記載のタンクの製造方法。
5. 上記微小ジョイント部（５）は、２箇所に形成され、隣り合う２個の該微小ジョイント部（５)(５）の成す中心角度をθとすると、 100°≦θ≦ 170°に設定されている請求項１、２、３又は４記載のタンクの製造方法。
   

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