JP5139648B2 - 円筒状部材の溶接部構造 - Google Patents
円筒状部材の溶接部構造 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5139648B2 JP5139648B2 JP2006144727A JP2006144727A JP5139648B2 JP 5139648 B2 JP5139648 B2 JP 5139648B2 JP 2006144727 A JP2006144727 A JP 2006144727A JP 2006144727 A JP2006144727 A JP 2006144727A JP 5139648 B2 JP5139648 B2 JP 5139648B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- welded
- component
- start point
- point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 132
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
これを防止するため、図6に示すような裏当て材(リング状の当金)26を円筒状部材21、22の接合部の内側に追加したり、図7に示すように継ぎ手の一方(図示例では21)と裏当て材26’を一体化した継ぎ手形状を使用し、円筒状部材の外側から溶接する際に裏当て材26、26’まで溶着させることにより、母材となる円筒状部材21、22の未溶着部を無くし、継ぎ手効率を1とすることが行われている。
このような場合には溶着部20の板厚は母材21、22と同じになるが、裏当て材26、26’と母材21、22との隙間が亀裂として作用し、この隙間の底部27、27’に応力が集中する。
この溶接後の引張りの残留応力(図8中、一点鎖線で模式的に示す)Sと、前記裏当て材26、26’と母材21、22との隙間の底部27、27’に発生する応力集中が、相乗的に作用して溶接部20の強度を低下させ亀裂などが発生する虞れがあった。
そこで、本出願人は、特願2004−262302の車軸ケースでは、ケース本体とスピンドルの少なくとも一方の接合端部を接合端部に連続する隣接部と比べて上下方向寸法が小さくなるようにして接合部の強度向上を図っている。また、特願2005−161378の溶接部構造及び溶接方法では、筒状部材の少なくとも一方の端部に当金と接触する接触部と、接触部に対して当金から離れる方向に傾斜される傾斜部と、その傾斜部に連続し当金に対して間隔を隔てて配置される段差部とを設け、上記接触部と傾斜部の一部とを覆うように溶接ビートを設けて、接合部の強度を向上させている。
また、この発明では、円筒状部材の溶接継ぎ手の強度を低下させることなく、円筒状部材の板厚を低減し、部品の軽量化と材料費の節減を図ることにある。
円筒状部材からなる母材同士の突合せ溶接で、環状に1層または複数層の溶接を行う溶接部構造において、
環状に連なる溶接部が、溶接開始点と溶接終了点との間が未溶接となる1又は複数の短い溶接構成部と長い溶接構成部とを有し、各溶接構成部の溶接開始点と溶接終了点からなる端部が重なる繋ぎ部が複数形成されており、
前記短い溶接構成部の溶接開始点および長い溶接構成部の溶接開始点の重なった個所の第1繋ぎ部から、短い溶接構成部の溶接終了点および長い溶接構成部の溶接終了点の重なった個所の第2繋ぎ部までの残留応力変化部の両端間の長さを、母材の板厚の3から5倍の範囲内に設定してなることを特徴とする。
請求項2の発明では、
円筒状部材からなる母材同士の突合せ溶接で、環状に1層または複数層の溶接を行う溶接部構造において、
環状に連なる溶接部が、溶接開始点と溶接終了点との間が未溶接となる1又は複数の短い溶接構成部と長い溶接構成部とを有して、各溶接構成部の溶接開始点と溶接終了点からなる端部が重なる繋ぎ部が複数形成されており、
前記短い溶接構成部の溶接開始点および長い溶接構成部の溶接開始点の重なった個所の第1繋ぎ部から短い溶接構成部の溶接終了点および長い溶接構成部の溶接終了点の重なった個所の第2繋ぎ部までの残留応力変化部の両端と円筒部材の円筒中心を結ぶ直線との交叉角が、30度から60度の範囲内に設定してなることを特徴とする。
更に、請求項3の発明では、
前記円筒状部材が、中・大型トラック用全浮動式車軸のケースの中央のケース本体の端部の円筒部分と、円筒状のスピンドル部材とからなり、溶接部が前記ケース本体の円筒部分とスピンドル部材同士の突合せ溶接部からなっていることを特徴とする。
そこで、円筒状部材同士の溶接部が一定の方向に曲げられるような負荷に対しては、この負荷に対して最も強度上厳しくなる部位の引張残留応力を緩和ないし圧縮に転換した範囲で完全に覆うことにより、この接合部の耐久性を大幅に改善できる。
また、逆に耐久性の改善が必要ない場合には、従来と同じ耐久性を維持しつつ、円筒状部材の材質や板厚を低下させることが可能となる。
従って、いずれの場合も材料費の節減が可能となり、特に板厚を低下させた場合には構造部材の重量を低減でき、車軸ケースなどの車両部材に応用した場合には燃費の向上や、積載量の増加といった商品価値の向上が可能となり、材料資源や燃料の節減を通じた社会環境の改善に貢献できる。
従来の溶接では、図8に示したように、母材である円筒部材21、22同士の接合部の溶接部20は、開始点20aと終了点20bを重ねる1層とし、溶接の不連続部をなくしている。
このため、繋ぎ部P20の冷却後の残留応力Sは連続部のものに比べて小さくなり、母材21、22と裏当て材26の隙間の底部27の応力集中部(図6参照)をさらに強度低下させる引張りの残留応力も小さくなり、溶接条件によっては圧縮の残留応力となる場合さえある。
この溶接構成部では、一対の筒状部材に図6や図7に示したような裏当て材を追加した突合せ溶接の継手において、環状に形成された溶接部10は、第1溶接構成部1として、突合せ継手の開先に沿って一定方向(図示例では反時計方向)に第1開始点1aから第1終了点1bまで所定の長さ、即ち、後述の残留応力変化部11を形成する範囲までの溶接を行う。
そこで、これら繋ぎ部間に形成される残留応力変化部11を、母材となる筒状部材の溶接継手の応力的に厳しい位置を覆うように配置することで、溶接部の強度を向上できる。
したがって、この発明を車軸ケースのスピンドル溶接部に適用する場合には、溶接の複数の繋ぎ部からなる残留応力変化部11が車軸ケースの最下面近傍に配置されるように形成することが好ましい。
溶接開始点と溶接終了点との間が未溶接となる短い溶接構成部としての第1溶接構成部1と、全周を1回転して溶接した第2溶接構成部2と、溶接開始点と溶接終了点との間が未溶接となる長い溶接構成部としての第3溶接構成部3とを設けている。
この溶接部構造では、第1溶接構成部1が、第1開始点1aから第1終了点1bまで、一定方向(図示例では反時計方向)に一定長さ、即ち、残留応力変化部11を形成する個所まで溶接される。
次いで、第2溶接構成部2として、第1終了点1bと重なる位置に第2溶接構成部の第2開始点2aを設定し、第1溶接構成部1と逆方向(図示例では時計方向)に1回転して溶接し第2開始点2aと重なる位置を第2終了点2bとする。
この場合の第1開始点1aと第3終了点3bの重なる繋ぎ部P1と、第1終了点1b、第2開始点2a、第3開始点の重なる繋ぎ部P2との間が残留応力変化部11となり、図示省略の母材の厚みの3から5倍の範囲内の長さに設定される。
この溶接構造では、第1溶接構成部1の第1開始点1aから一定方向(図示例では反時計方向)に一定長さ、即ち、第1の残留応力変化部11を形成する個所まで溶接し第1終了点1bとする。
これにより、第2開始点2aと第3終了点3bとの第3の繋ぎ部P3と、第1開始点1aと第2終了点2bとの第2の繋ぎ部P2と、第1終了点1bと第3開始点3aとの第1の繋ぎ部P1とが形成される。
上記実施例では繋ぎ部を3個所としたが、3個所以上に繋ぎ目を設けてもよい。
1a 第1開始点
1b 第1終了点
2 第2溶接構成部
2a 第2開始点
2b 第2終了点
3 第3溶接構成部
3a 第3開始点
3b 第3終了点
6 車軸ケース
6a ケース本体
6b スピンドル部
10 溶接部
11 (第1の)残留応力変化部
12 第2残留応力変化部
P1 第1繋ぎ部
P2 第2繋ぎ部
P3 第3繋ぎ部
Claims (3)
- 円筒状部材からなる母材同士の突合せ溶接で、環状に1層または複数層の溶接を行う溶接部構造において、
環状に連なる溶接部が、溶接開始点と溶接終了点との間が未溶接となる1又は複数の短い溶接構成部と長い溶接構成部とを有し、各溶接構成部の溶接開始点と溶接終了点からなる端部が重なる繋ぎ部が複数形成されており、
前記短い溶接構成部の溶接開始点および長い溶接構成部の溶接開始点の重なった個所の第1繋ぎ部から、短い溶接構成部の溶接終了点および長い溶接構成部の溶接終了点の重なった個所の第2繋ぎ部までの残留応力変化部の両端間の長さを、母材の板厚の3から5倍の範囲内に設定してなることを特徴とする溶接部構造。 - 円筒状部材からなる母材同士の突合せ溶接で、環状に1層または複数層の溶接を行う溶接部構造において、
環状に連なる溶接部が、溶接開始点と溶接終了点との間が未溶接となる1又は複数の短い溶接構成部と長い溶接構成部とを有して、各溶接構成部の溶接開始点と溶接終了点からなる端部が重なる繋ぎ部が複数形成されており、
前記短い溶接構成部の溶接開始点および長い溶接構成部の溶接開始点の重なった個所の第1繋ぎ部から短い溶接構成部の溶接終了点および長い溶接構成部の溶接終了点の重なった個所の第2繋ぎ部までの残留応力変化部の両端と円筒部材の円筒中心を結ぶ直線との交叉角が、30度から60度の範囲内に設定してなることを特徴とする溶接部構造。 - 円筒状部材が、中・大型トラック用全浮動式車軸のケースの中央のケース本体の端部の円筒部分と、円筒状のスピンドル部材とからなり、溶接部が前記ケース本体の円筒部分とスピンドル部材同士の突合せ溶接部からなっていることを特徴とする請求項1または2に記載の溶接部構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006144727A JP5139648B2 (ja) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | 円筒状部材の溶接部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006144727A JP5139648B2 (ja) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | 円筒状部材の溶接部構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007313530A JP2007313530A (ja) | 2007-12-06 |
JP5139648B2 true JP5139648B2 (ja) | 2013-02-06 |
Family
ID=38847860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006144727A Active JP5139648B2 (ja) | 2006-05-24 | 2006-05-24 | 円筒状部材の溶接部構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5139648B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6135158B2 (ja) * | 2013-02-06 | 2017-05-31 | 大同特殊鋼株式会社 | アクスルハウジングおよびアクスルハウジングの製造方法 |
JP6622860B1 (ja) * | 2018-06-20 | 2019-12-18 | 本田技研工業株式会社 | 触媒コンバータ |
CN113695709A (zh) * | 2021-09-06 | 2021-11-26 | 上海航天精密机械研究所 | 一种设计尾坯的航天承力结构电弧熔丝增材路径规划方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0622754B2 (ja) * | 1985-01-09 | 1994-03-30 | バブコツク日立株式会社 | 全姿勢配管自動溶接方法 |
-
2006
- 2006-05-24 JP JP2006144727A patent/JP5139648B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007313530A (ja) | 2007-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4886277B2 (ja) | 材料の接合方法 | |
JP6078887B2 (ja) | フォークアームの製造方法とフォークアーム | |
JP2010155275A (ja) | 溶接継手及びその製造方法 | |
JP5139648B2 (ja) | 円筒状部材の溶接部構造 | |
US10648607B2 (en) | Process for lining a steel pipe for the subsea transport of fluids | |
JP4793023B2 (ja) | 溶接組立てbox柱 | |
JP2013139047A (ja) | 鋼材の溶接接合部 | |
US7374823B2 (en) | Welded portion constitution and welding method | |
JP2005226806A (ja) | シリンダヘッドガスケット | |
JP7256122B2 (ja) | 応力保護された溝溶接を有する構造物およびそれを形成する構造部材 | |
JP2005519771A (ja) | 軽量構成要素ならびにその製造方法 | |
JP2007283348A (ja) | 溶接方法およびこれにより溶接されたリングギア部材 | |
JP3691889B2 (ja) | 溶接継手 | |
JP2005095951A (ja) | Fsw重ね合わせ継手の接合方法およびfsw重ね合わせ継手 | |
JP6105323B2 (ja) | 溶接用裏当て金 | |
JP2009248190A (ja) | 溶接継手の製造方法 | |
JP4560288B2 (ja) | 溶接方法 | |
JP2004261833A (ja) | 溶接部構造及び溶接方法 | |
JP6620926B2 (ja) | 接合体 | |
JPS6037226A (ja) | 二部材の結合方法 | |
JP2017024029A (ja) | 異材構造部材 | |
JP5013255B2 (ja) | シリンダ装置およびその製造方法 | |
JP3801586B2 (ja) | 角形鋼管柱の製造方法 | |
JP4698199B2 (ja) | 閉断面溶接構造体及びその製造方法 | |
JP6147017B2 (ja) | 角管構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090424 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110518 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110719 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120412 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121031 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121116 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5139648 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151122 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |