JP6366998B2 - 溶接構造体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、板状に形成される部材の端面に球面状に形成される球面部がレーザ溶接で接合されることで形成される溶接構造体の製造方法に関する。

従来、平板状に形成される接合体に金属球をレーザ溶接で接合する金属球の接合方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の金属球の接合方法では、接合体に、金属球の直径よりも直径の小さい円形の貫通孔が形成されており、貫通孔の縁と金属球とが溶接されて接合されている。

特開昭６１−１１５６９１号公報

特許文献１には、板状に形成される接合体の表面に対して金属球を溶接する方法が開示されている。しかしながら、特許文献１には、板状に形成される部材の端面に、球面状に形成される球面部を溶接する方法は開示されていない。

そこで、本発明の課題は、板状に形成される部材の端面に球面状に形成される球面部がレーザ溶接で接合されることで形成される溶接構造体の製造方法において、球面部を溶接する際のレーザの出力を低減することが可能で、かつ、球面部を溶接する際のスパッタの発生を抑制することが可能な溶接構造体の製造方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の溶接構造体の製造方法は、球面状に形成される球面部を有する第１部材の球面部と板状に形成される第２部材の端面とがレーザ溶接で接合されることで形成される溶接構造体であって、レーザ溶接前の第２部材の端面の一部は、球面部の一部が接触する接触部を同一面上に含む接触端面となっており、第２部材には、接触端面を含むとともに球面部がレーザ溶接で接合される接合部が形成され、少なくともレーザ溶接前において、接合部の板厚は、第２部材の、接合部を除いた部分の板厚よりも薄くなっていることを特徴とする。

本発明の溶接構造体の製造方法では、レーザ溶接前の第２部材の端面の一部は、球面部の一部が接触する接触部を同一面上に含む接触端面となっている。また、本発明では、接触端面を含むとともに球面部が溶接されて接合される第２部材の接合部の板厚が、少なくともレーザ溶接前において、第２部材の、接合部を除いた部分の板厚よりも薄くなっている。そのため、本発明では、レーザ溶接前において、第２部材の厚さ方向に直交する方向における球面部と接触端面との間の最大隙間を小さくすることが可能になる。したがって、本発明では、接合部に球面部を溶接する際のレーザの出力を低減することが可能になる。また、本発明では、接合部に球面部を溶接する際のレーザの出力を低減することが可能になるとともに、第２部材の厚さ方向に直交する方向における球面部と接触端面との間の最大隙間を小さくすることが可能になるため、接合部に球面部を溶接する際のスパッタの発生を抑制することが可能になる。

本発明において、第２部材は、板状に形成され互いに当接するように積層される２枚の第３部材によって構成されていることが好ましい。板状に形成される板状部材がエッチング加工やプレス加工で製造される場合、板状部材の幅と厚さとの比であるアスペクト比に限界があり、板状部材の幅が狭くなると、板状部材の厚さを厚くすることができなくなるが、このように構成すると、幅の狭い第３部材がエッチング加工やプレス加工で製造されて第３部材の厚さが薄くなっても、第２部材の厚さを厚くすることが可能になる。

本発明において、たとえば、第１部材は、全体が球面部となっている球体であり、第２部材は、ジンバルバネである。この場合には、幅の狭い第３部材がエッチング加工やプレス加工で製造されて第３部材の厚さが薄くなっても、第２部材の厚さを厚くすることが可能になる。すなわち、ジンバルバネの厚さを厚くすることが可能になる。したがって、ジンバルバネの厚さを所望の厚さにすることが可能になり、その結果、所望のバネ特性を有するジンバルバネを形成することが可能になる。

本発明において、球面部が接合部にレーザ溶接で接合されると、２枚の第３部材と球面部とが接合されるとともに、２枚の第３部材同士が接合されることが好ましい。このように構成すると、２枚の第３部材同士を接合するための工程を別途設ける必要がなくなる。したがって、溶接構造体の製造工程を簡素化することが可能になる。

本発明において、接合部における２枚の第３部材の厚さは等しくなっており、２枚の第３部材の当接面と球面部の曲率中心とは、第２部材の厚さ方向で略一致しており、第２部材の厚さ方向の両側からレーザが照射されて、接合部に球面部が接合されることが好ましい。このように構成すると、第２部材の厚さ方向において、球面部を接合部にバランス良く固定することが可能になる。

本発明において、レーザ溶接前の接合部では、２枚の第３部材のうちの一方の第３部材に、第３部材の厚さ方向に貫通するとともに接触端面側が開口する切欠部が形成され、第２部材の厚さ方向において切欠部が形成される一方の第３部材の側から切欠部にレーザが照射されて、２枚の第３部材と球面部とが接合されるとともに、２枚の第３部材同士が接合されることが好ましい。このように構成すると、接合部に球面部を溶接する際に、他方の第３部材側からレーザを照射する必要がなくなるため、接合部に球面部を溶接する際のレーザの照射回数を減らすことが可能になる。したがって、溶接構造体の製造工程を簡素化することが可能になる。

また、この場合には、接合部における２枚の第３部材の厚さは等しくなっており、２枚の第３部材の当接面と球面部の曲率中心とは、第２部材の厚さ方向で略一致していることが好ましい。このように構成すると、第２部材の厚さ方向において、球面部を接合部にバランス良く固定することが可能になる。

本発明において、第２部材は、枠状に形成され、接触端面は、第２部材の内周端に形成され、接合部は、第２部材の内周端から外周端までの範囲に形成されていることが好ましい。このように構成すると、枠状に形成される第２部材の外周側から、球面部と接合部とが接合される部位に向かってレーザを照射しても、第２部材の、接合部以外の部分にレーザが照射されるのを防止することが可能になる。したがって、作業スペースが確保しやすい第２部材の外周側から、球面部と接合部とが接合される部位に向かって精度良くレーザを照射することが可能になる。

以上のように、本発明では、板状に形成される部材の端面に球面状に形成される球面部がレーザ溶接で接合されることで形成される溶接構造体の製造方法において、球面部を溶接する際のレーザの出力を低減することが可能になるとともに、球面部を溶接する際のスパッタの発生を抑制することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかる溶接構造体が搭載される撮影用光学装置の斜視図である。 図１のＥ−Ｅ断面の断面図である。 図１に示す撮影用光学装置の分解斜視図である。 本発明の実施の形態にかかる溶接構造体の平面図である。 図４のＦ部の拡大斜視図である。 図４のＧ−Ｇ断面の断面図である。 図６のＨ部の拡大図である。 図４に示す溶接構造体の効果を説明するための図である。 本発明の他の実施の形態にかかる接合部の構成を示す拡大断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（撮影用光学装置の全体構成）
図１は、本発明の実施の形態にかかる溶接構造体２１が搭載される撮影用光学装置１の斜視図である。図２は、図１のＥ−Ｅ断面の断面図である。図３は、図１に示す撮影用光学装置１の分解斜視図である。なお、以下の説明では、図１等に示すように、互いに直交する３方向のそれぞれをＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向とし、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を前後方向、Ｚ方向を上下方向とする。また、図１等のＺ１方向側を「上」側、Ｚ２方向側を「下」側とする。

本形態の撮影用光学装置１は、携帯電話等の携帯機器、ドライブレコーダあるいは監視カメラシステム等に搭載される小型かつ薄型のカメラであり、手振れ等の振れを補正する振れ補正機能を備えている。この撮影用光学装置１は、全体として略四角柱状に形成されている。本形態では、撮影用光学装置１は、撮影用のレンズの光軸Ｌの方向（光軸方向）から見たときの形状が略正方形状となるように形成されており、撮影用光学装置１の４つの側面は、左右方向と上下方向とから構成される平面または前後方向と上下方向とから構成される平面と略平行になっている。

撮影用光学装置１は、撮影用のレンズおよび撮像素子が搭載される可動モジュール３と、可動モジュール３を揺動可能に保持する支持体４とを備えている。可動モジュール３は、バネ部材５、６によって支持体４と繋がれている。また、撮影用光学装置１は、支持体４に対して可動モジュール３を揺動させて手振れ等の振れを補正するための振れ補正機構７を備えている。本形態では、上下方向は、可動モジュール３が揺動していないときの可動モジュール３の光軸方向とほぼ一致する。また、本形態では、可動モジュール３の下端に撮像素子が搭載されており、上側に配置される被写体が撮影される。

可動モジュール３は、全体として、光軸方向から見たときの形状が略正方形状となる略四角柱状に形成されている。この可動モジュール３は、レンズおよび撮像素子を有するカメラモジュール８と、カメラモジュール８が固定されるホルダ９とを備えている。カメラモジュール８は、たとえば、レンズを保持し光軸方向へ移動可能な可動体と、この可動体を光軸方向へ移動可能に保持する保持体と、可動体と保持体とを繋ぐ板バネと、可動体を光軸方向へ駆動する駆動機構とを備えている。すなわち、カメラモジュール８は、オートフォーカス機構を備えている。カメラモジュール８の下端側からは、フレキシブルプリント基板１０が引き出されている。ホルダ９は、光軸方向から見たときの外形が略正方形状となるように形成されている。また、ホルダ９の中央には、筒状部が形成されている。カメラモジュール８は、ホルダ９によってカメラモジュール８の外周側が覆われるように、ホルダ９の筒状部の内周側に固定されている。なお、カメラモジュール８は、オートフォーカス機構を備えていなくても良い。

支持体４は、支持体４の前後左右の４つの側面を構成するケース体１１と、支持体４の下端側部分を構成する下ケース体１２とを備えている。本形態では、ケース体１１は、撮影用光学装置１の前後左右の４つの側面を構成し、下ケース体１２は、撮影用光学装置１の下端側部分を構成している。ケース体１１は、略四角筒状に形成されている。ケース体１１の上端には、略四角形の枠状に形成されるカバー１４が固定されている。カバー１４の上面は、カバーシート１５に覆われている。また、カバー１４の下端側には、略四角形の枠状に形成されるフレーム１６が固定されている。このケース体１１は、可動モジュール３および振れ補正機構７を外周側から覆うように配置されている。下ケース体１２は、底付きの略四角筒状に形成されている。下ケース体１２の底部には、貫通孔１２ａが形成されている。貫通孔１２ａは、下ケース体１２の下面に固定される底板１７によって塞がれている。ケース体１１の下端と下ケース体１２の上端との間には、可動モジュール３の揺動範囲を規制するストッパ１８が固定されている。

バネ部材５は、板バネであり、平板状に形成されている。また、バネ部材５は、たとえば、金属材料によって形成されている。このバネ部材５は、可動モジュール３の上端側に固定される可動側固定部と、支持体４の上端側に固定される支持側固定部と、可動側固定部と支持側固定部とを繋ぐ複数の腕部とを備えている。バネ部材５は、振れ補正機構７を構成する後述の振れ補正用コイル２６に電流が供給されていないときに、可動モジュール３の姿勢を維持する機能を果たしている。

バネ部材６は、板バネである。具体的には、バネ部材６は、可動モジュール３を揺動可能に保持するジンバルバネである。このバネ部材６は、略正方形の枠状に形成されており、その４辺が前後方向または左右方向と略平行になるように配置されている。略正方形の枠状に形成されるバネ部材６の各辺の中心部には、前後方向または左右方向に対して蛇行する蛇行部６ａが形成されている（図４参照）。バネ部材６の四隅のそれぞれの内側には、球状に形成される球体２０が固定されている。すなわち、バネ部材６には、４個の球体２０が固定されている。球体２０は、金属材料で形成されている。たとえば、球体２０は、ステンレス鋼で形成されている。この球体２０は、レーザ溶接によってバネ部材６に接合されている。本形態では、バネ部材６と４個の球体２０とがレーザ溶接で接合されることで溶接構造体２１（図４参照）が形成されている。溶接構造体２１の詳細な構成については後述する。

４個の球体２０のうち、バネ部材６の一方の対角線上に配置される２個の球体２０は、球体２０を回動可能に支持する支持部材２２に支持され、残りの２個の球体２０は、球体２０を回動可能に支持する支持部材２３に支持されている。支持部材２２は、ホルダ９の上端側に固定されている。支持部材２３は、フレーム１６の下端側に固定されている。支持部材２２、２３には、球体２０の一部が配置される半球状の凹部が形成されている。支持部材２２、２３は、バネ部材６の内周側から球体２０を回動可能に保持している。

振れ補正機構７は、ホルダ９の４つの側面のそれぞれに固定される振れ補正用コイル２６と、ケース体１１の４つの内側面のそれぞれに固定される振れ補正用磁石２７とを備えている。振れ補正用コイル２６は、略長方形状の枠状に導線が巻回されることで形成されている。振れ補正用磁石２７は、長方形の平板状に形成されており、振れ補正用コイル２６に対向するように配置されている。

以上のように構成された撮影用光学装置１では、可動モジュール３の下端面に取り付けられるジャイロスコープ２８（図２参照）によって可動モジュール３の傾きの変化が検出されると、ジャイロスコープ２８での検出結果に基づいて、振れ補正用コイル２６に電流が供給される。また、振れ補正用コイル２６に電流が供給されると、支持部材２３を中心に球体２０が回動し、球体２０を中心に支持部材２２が回動するとともに、バネ部材６が撓むことで、可動モジュール３が光軸Ｌを傾けるように揺動して、振れが補正される。

（溶接構造体の構成）
図４は、本発明の実施の形態にかかる溶接構造体２１の平面図である。図５は、図４のＦ部の拡大斜視図である。図６は、図４のＧ−Ｇ断面の断面図である。図７は、図６のＨ部の拡大図である。

溶接構造体２１は、レーザ溶接で接合されたバネ部材６と４個の球体２０とによって構成されている。上述のように、バネ部材６は、板バネであり、全体として板状に形成されるとともに、略正方形の枠状に形成されている。また、バネ部材６は、互いに当接するように積層される２枚のバネ部材３１、３２によって構成されている。バネ部材３１、３２は、金属材料によって形成されている。たとえば、バネ部材３１、３２は、ステンレス鋼によって形成されている。また、バネ部材３１、３２は、全体として板状に形成されるとともに、略正方形の枠状に形成されている。

また、上述のように、バネ部材６の四隅のそれぞれに球体２０がレーザ溶接によって接合されている。すなわち、バネ部材６の四隅のそれぞれには、球体２０がレーザ溶接で接合される接合部６ｂが形成されている。レーザ溶接前においては、図７に示すように、接合部６ｂの板厚ｔ１は、バネ部材６のその他の部分（すなわち、接合部６ｂを除いた部分（接合部６ｂ以外の部分））の板厚ｔ２よりも薄くなっている。具体的には、板厚ｔ１は、板厚ｔ２の１／２〜１／４程度の厚さとなっている。また、本形態では、バネ部材６の四隅の内周端から外周端の全域が接合部６ｂとなっている。すなわち、接合部６ｂは、バネ部材６の内周端から外周端までの範囲に形成されている。なお、本形態では、レーザ溶接後においても、接合部６ｂの板厚ｔ１は、バネ部材６のその他の部分の板厚ｔ２よりも薄くなっているが、レーザ溶接後に、接合部６ｂの一部の板厚が板厚ｔ２以上の厚さとなっても良い。

レーザ溶接前の、バネ部材６の径方向における接合部６ｂの内側端には、球体２０の一部が接触する接触部を同一平面上に含む接触端面６ｃが形成されている。すなわち、レーザ溶接前のバネ部材６の端面の一部は、接触端面６ｃとなっており、バネ部材６の内周端に接触端面６ｃが形成されている。また、接合部６ｂには、接触端面６ｃが含まれている。なお、本形態では、接触端面６ｃの一部が接触部となっているが、接触端面６ｃの全体が接触部となっていても良い。

バネ部材３１とバネ部材３２とは、後述の切欠部３１ｄがバネ部材３１に形成されている点を除いて同形状に形成されている。本形態では、バネ部材６の厚さ方向において、２枚のバネ部材３１、３２の当接面と球体２０の曲率中心（すなわち、球体２０の中心）とが略一致している。また、本形態では、バネ部材６の板厚ｔ２と球体２０の直径とが等しくなっている。すなわち、接合部６ｂの板厚ｔ１は、球体２０の直径よりも薄くなっている。

レーザ溶接前においては、バネ部材３１の、接合部６ｂを構成する部分である第１接合部３１ｂの板厚ｔ３は、バネ部材３１のその他の部分（第１接合部３１ｂを除いた部分）の板厚ｔ４よりも薄くなっており、バネ部材３２の、接合部６ｂを構成する部分である第２接合部３２ｂの板厚ｔ５は、バネ部材３２のその他の部分（第２接合部３２ｂを除いた部分）の板厚ｔ６よりも薄くなっている。すなわち、レーザ溶接前においては、バネ部材６の四隅に、バネ部材６の厚さ方向の一方の面から窪む凹部が形成されるとともに、バネ部材６の厚さ方向の他方の面から窪む凹部が形成されている。接合部６ｂは、互いに当接するように積層される第１接合部３１ｂと第２接合部３２ｂとによって構成されている。

なお、上述のように、バネ部材３１とバネ部材３２とは、ほぼ同形状に形成されており、板厚ｔ３と板厚ｔ５とは等しくなっている。また、板厚ｔ４と板厚ｔ６とは等しくなっている。また、本形態では、レーザ溶接後においても、板厚ｔ３は板厚ｔ４よりも薄くなり、板厚ｔ５は板厚ｔ６よりも薄くなっているが、レーザ溶接後に、第１接合部３１ｂの一部の板厚が板厚ｔ４以上の厚さとなっても良いし、第２接合部３２ｂの一部の板厚が板厚ｔ６の厚さとなっても良い。

レーザ溶接前の第１接合部３１ｂには、バネ部材３１の厚さ方向に貫通するとともにバネ部材３１の内周端側が開口する切欠部３１ｄが形成されている。切欠部３１ｄは、バネ部材３１の厚さ方向から見たときの形状が略Ｕ形状となるように形成されている。レーザ溶接前の、バネ部材３１の径方向（すなわち、バネ部材６の径方向）における第１接合部３１ｂの内側端には、接触端面６ｃの一部を構成する第１接触端面３１ｃが形成され、レーザ溶接前の、バネ部材３２の径方向（すなわち、バネ部材６の径方向）における第２接合部３２ｂの内側端には、接触端面６ｃの一部を構成する第２接触端面３２ｃが形成されている。

バネ部材６に球体２０をレーザ溶接で接合する際には、バネ部材６の厚さ方向において２枚のバネ部材３１、３２の当接面と球体２０の中心とが略一致するように、接触端面６ｃに球体２０を突き当てた状態で、バネ部材６の外周側、かつ、バネ部材３１側から切欠部３１ｄにレーザを照射する。すなわち、図７の矢印Ｖの方向で切欠部３１ｄにレーザを照射する。具体的には、バネ部材３１、３２の当接面上の２箇所であって、バネ部材６の径方向における切欠部３１ｄの縁の内側端の２箇所にレーザを照射する。また、バネ部材３１側から切欠部３１ｄにレーザが照射されるため、レーザ溶接後の溶接構造体２１では、バネ部材６の厚さ方向において、バネ部材３１側にレーザ溶接跡が形成されている。

本形態では、レーザが照射されて、球体２０が接合部６ｂにレーザ溶接で接合されると、バネ部材６と球体２０とが接合されるとともに（すなわち、バネ部材３１、３２と球体２０とが接合されるとともに）、２枚のバネ部材３１とバネ部材３２とが接合される。なお、本形態では、バネ部材３１、３２と球体２０とが接合された部位においてのみバネ部材３１とバネ部材３２とが接合されており、その他の部位では、バネ部材３１とバネ部材３２とは接合されていない。また、切欠部３１ｄの幅が狭い場合には、バネ部材３１、３２の当接面上の１箇所であって、バネ部材６の径方向における切欠部３１ｄの内周端の１箇所にレーザを照射しても良い。

本形態の球体２０は、球面状に形成される球面部を有する第１部材である。すなわち、本形態の第１部材は、全体が球面部となっている球体２０である。また、本形態のバネ部材６は、板状に形成される第２部材であり、バネ部材３１、３２は、板状に形成される第３部材である。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、レーザ溶接前の、バネ部材６の径方向における接合部６ｂの内側端に、球体２０の一部が接触する接触部を同一平面上に含む接触端面６ｃが形成されている。また、本形態では、接触端面６ｃを含む接合部６ｂの板厚ｔ１は、バネ部材６の接合部６ｂを除いた部分の板厚ｔ２よりも薄くなっている。そのため、本形態では、レーザ溶接前において、バネ部材６の厚さ方向に直交する方向における球体２０と接触端面６ｃとの間の最大隙間Ｓ１を小さくすることが可能になる。すなわち、図８に示すように、たとえば、レーザ溶接前において、接合部６ｂの板厚がバネ部材６の接合部６ｂを除いた部分の板厚と等しくなっていると、レーザ溶接前において、バネ部材６の厚さ方向に直交する方向における球体２０と接触端面６ｃとの間の最大隙間Ｓ２が大きくなるが、本形態では、図７に示すように、板厚ｔ１が板厚ｔ２よりも薄くなっているため、最大隙間Ｓ１を小さくすることが可能になる。したがって、本形態では、接合部６ｂに球体２０を溶接する際のレーザの出力を低減することが可能になる。また、本形態では、接合部６ｂに球体２０を溶接する際のレーザの出力を低減することが可能になるとともに、最大隙間Ｓ１を小さくすることが可能になるため、接合部６ｂに球体２０を溶接する際のスパッタの発生を抑制することが可能になる。

本形態では、レーザが照射されて、球体２０が接合部６ｂにレーザ溶接で接合されると、バネ部材３１、３２と球体２０とが接合されるとともに、バネ部材３１とバネ部材３２とが接合される。そのため、本形態では、バネ部材３１とバネ部材３２とを接合するための工程を別途設ける必要がない。したがって、本形態では、溶接構造体２１の製造工程を簡素化することが可能になる。

また、本形態では、レーザ溶接前の第１接合部３１ｂに切欠部３１ｄが形成されており、バネ部材３１側から切欠部３１ｄにレーザが照射されると、バネ部材３１、３２と球体２０とが接合されるとともに、バネ部材３１とバネ部材３２とが接合される。そのため、本形態では、接合部６ｂに球体２０を溶接する際に、バネ部材３２側からレーザを照射する必要がなくなり、その結果、接合部６ｂに球体２０を溶接する際のレーザの照射回数を減らすことが可能になる。したがって、本形態では、溶接構造体２１の製造工程を簡素化することが可能になる。

本形態では、第１接合部３１ｂの板厚ｔ３と第２接合部３２ｂの板厚ｔ５とが等しくなっている。また、バネ部材６の厚さ方向において、２枚のバネ部材３１、３２の当接面と球体２０の中心とが略一致している。そのため、本形態では、バネ部材６の厚さ方向において、接合部６ｂに球体２０をバランス良く固定することが可能になる。

本形態では、接合部６ｂは、バネ部材６の内周端から外周端までの範囲に形成されている。そのため、本形態では、バネ部材６の外周側から、接合部６ｂと球体２０とが接合される部位に向かってレーザを照射しても、バネ部材６の、接合部６ｂ以外の部分にレーザが照射されるのを防止することが可能になる。したがって、本形態では、作業スペースが確保しやすいバネ部材６の外周側から、接合部６ｂと球体２０とが接合される部位に向かって精度良くレーザを照射することが可能になる。

本形態では、バネ部材６は、互いに当接するように積層される２枚のバネ部材３１、３２によって構成されている。板状に形成されるバネ部材６がエッチング加工やプレス加工で製造される場合、バネ部材６の幅と厚さとの比であるアスペクト比に限界があり、バネ部材６の幅が狭くなると、バネ部材６の厚さを厚くすることができなくなるが、本形態では、幅の狭いバネ部材３１、３２がエッチング加工やプレス加工で製造されてバネ部材３１、３２の厚さが薄くなっても、バネ部材６の厚さを厚くすることが可能になる。したがって、本形態では、バネ部材６の厚さを所望の厚さにすることが可能になり、その結果、ジンバルバネであるバネ部材６のバネ特性を所望のバネ特性とすることが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態では、レーザ溶接前の第１接合部３１ｂに切欠部３１ｄが形成されているが、図９に示すように、レーザ溶接前の第１接合部３１ｂに切欠部３１ｄが形成されていなくても良い。この場合には、バネ部材６の外周側、かつ、バネ部材３１側からレーザを照射するとともに、バネ部材６の外周側、かつ、バネ部材３２側からレーザを照射して、接合部６ｂに球体２０をレーザ溶接で接合する。すなわち、図９の矢印Ｖ１の方向および矢印Ｖ２の方向でレーザを照射して、接合部６ｂに球体２０をレーザ溶接で接合する。この場合、レーザ溶接後の溶接構造体２１では、バネ部材６の厚さ方向において、バネ部材３１側およびバネ部材３２側の両側にレーザ溶接跡が形成される。

上述した形態では、第１接合部３１ｂの板厚ｔ３は、バネ部材３１のその他の部分の板厚ｔ４よりも薄くなっており、第２接合部３２ｂの板厚ｔ５は、バネ部材３２のその他の部分の板厚ｔ６よりも薄くなっている。この他にもたとえば、接合部６ｂの板厚ｔ１がバネ部材６のその他の部分の板厚ｔ２よりも薄くなっているのであれば、板厚ｔ３は、板厚ｔ４以上の厚さとなっていても良い。この場合には、板厚ｔ５は、上述した形態よりもさらに薄くなる。また、板厚ｔ１が板厚ｔ２よりも薄くなっているのであれば、板厚ｔ５は、板厚ｔ６以上の厚さとなっていても良い。この場合には、板厚ｔ３は、上述した形態よりもさらに薄くなる。

上述した形態では、バネ部材６の厚さ方向において、２枚のバネ部材３１、３２の当接面と球体２０の中心とが略一致しているが、バネ部材６の厚さ方向において、２枚のバネ部材３１、３２の当接面と球体２０の中心とがずれていても良い。また、上述した形態では、接合部６ｂは、バネ部材６の内周端から外周端までの範囲に形成されているが、接合部６ｂは、バネ部材６の内周端から外周端までの範囲に形成されずに、バネ部材６の内周端からバネ部材６の径方向における所定の範囲までに形成されても良い。

上述した形態では、バネ部材６は、互いに当接するように積層される２枚のバネ部材３１、３２によって構成されている。この他にもたとえば、バネ部材６は、１枚のバネ部材によって構成されても良いし、互いに当接するように積層される３枚以上のバネ部材によって構成されても良い。バネ部材６が１枚のバネ部材によって構成される場合、および、バネ部材６が３枚以上のバネ部材によって構成される場合のいずれの場合であっても、バネ部材６の厚さ方向において、バネ部材６の厚さ方向の中心と球体２０の中心とが略一致していることが好ましい。

上述した形態では、球体２０が接合部６ｂにレーザ溶接で接合されると、バネ部材３１、３２と球体２０とが接合されるとともに、バネ部材３１とバネ部材３２とが接合されている。この他にもたとえば、球体２０が接合部６ｂにレーザ溶接で接合されたときに、バネ部材３１とバネ部材３２とが接合されなくても良い。この場合には、別工程において、バネ部材３１とバネ部材３２とをレーザ溶接で接合すれば良い。

上述した形態では、溶接構造体２１は、撮影用光学装置１に搭載されているが、溶接構造体２１は、撮影用光学装置１以外の装置に搭載されても良い。また、上述した形態では、バネ部材６と４個の球体２０とがレーザ溶接で接合されることで溶接構造体２１が形成されているが、本発明が適用される溶接構造体は、バネ部材６以外の板状の部材と球体２０とがレーザ溶接で接合されることで形成された溶接構造体であっても良い。また、本発明が適用される溶接構造体は、球面状に形成される球面部を一部に有する部材とバネ部材６とがレーザ溶接で接合されることで形成された溶接構造体であっても良い。この場合には、バネ部材６の接合部６ｂに球面部がレーザ溶接で接合される。また、この場合には、バネ部材６の厚さ方向において、バネ部材６の厚さ方向の中心と球面部の曲率中心とが略一致していることが好ましい。また、本発明が適用される溶接構造体は、球面状に形成される球面部を一部に有する部材とバネ部材６以外の板状の部材とレーザ溶接で接合されることで形成された溶接構造体であっても良い。

６ バネ部材（第２部材、ジンバルバネ）
６ｂ 接合部
６ｃ 接触端面
２０ 球体（第１部材）
２１ 溶接構造体
３１ バネ部材（第３部材）
３１ｄ 切欠部
３２ バネ部材（第３部材）
ｔ１ 接合部の板厚
ｔ２ バネ部材（第２部材）の、接合部を除いた部分の板厚

Claims (8)

1. 球面状に形成される球面部を有する第１部材の前記球面部と板状に形成される第２部材の端面とがレーザ溶接で接合されることで形成される溶接構造体の製造方法であって、
   レーザ溶接前の前記第２部材の端面の一部は、前記球面部の一部が接触する接触部を同一面上に含む接触端面となっており、
   前記第２部材には、前記接触端面を含むとともに前記球面部がレーザ溶接で接合される接合部が形成され、
   少なくともレーザ溶接前において、前記接合部の板厚は、前記第２部材の、前記接合部を除いた部分の板厚よりも薄くなっていることを特徴とする溶接構造体の製造方法。
2. 前記第２部材は、板状に形成され互いに当接するように積層される２枚の第３部材によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の溶接構造体の製造方法。
3. 前記第１部材は、全体が前記球面部となっている球体であり、前記第２部材は、ジンバルバネであることを特徴とする請求項２記載の溶接構造体の製造方法。
4. 前記球面部が前記接合部にレーザ溶接で接合されると、２枚の前記第３部材と前記球面部とが接合されるとともに、２枚の前記第３部材同士が接合されることを特徴とする請求項２または３記載の溶接構造体の製造方法。
5. 前記接合部における２枚の前記第３部材の厚さは等しくなっており、
   ２枚の前記第３部材の当接面と前記球面部の曲率中心とは、前記第２部材の厚さ方向で略一致しており、
   前記第２部材の厚さ方向の両側からレーザが照射されて、前記接合部に前記球面部が接合されることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の溶接構造体の製造方法。
6. レーザ溶接前の前記接合部では、２枚の前記第３部材のうちの一方の前記第３部材に、前記第３部材の厚さ方向に貫通するとともに前記接触端面側が開口する切欠部が形成され、
   前記第２部材の厚さ方向において前記切欠部が形成される一方の前記第３部材の側から前記切欠部にレーザが照射されて、２枚の前記第３部材と前記球面部とが接合されるとともに、２枚の前記第３部材同士が接合されることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の溶接構造体の製造方法。
7. 前記接合部における２枚の前記第３部材の厚さは等しくなっており、
   ２枚の前記第３部材の当接面と前記球面部の曲率中心とは、前記第２部材の厚さ方向で略一致していることを特徴とする請求項６記載の溶接構造体の製造方法。
8. 前記第２部材は、枠状に形成され、
   前記接触端面は、前記第２部材の内周端に形成され、
   前記接合部は、前記第２部材の内周端から外周端までの範囲に形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の溶接構造体の製造方法。

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