JPH0289582A - 電子ビーム溶接部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、軸のごとき第１の部材に歯車のごとき第２の
部材を圧入嵌合したのち、これら第１゜第２の部材間の
露出接合部に沿い電子ビームを照射していくことにより
、相互に接合される電子ビーム溶接部の構造に関する６ ［従来の技術］ 従来より、自動車のトランスミッションなどの一部を構
成する軸と歯車とを嵌合結着する手段としては、第５図
に示すように、軸１の端部における歯車３との結合部（
縮径端部）２に、その端面方向より歯車３の中心穴を圧
入嵌合したのち、接合端面である露出接合部５より接合
部に向は電子ビーム照射を行なって、接合部のある程度
の深さｈｌまでを溶接し、軸１と歯車３との両・部材を
一体化させて、強度な結合を得るような処置がとられて
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のように両部材の接合部の全深さＨ
に亘って電子ビーム溶接のできないもの、即ち、いいか
えれば、接合部をある程度の深さｈｌまでについてのみ
電子ビーム溶接するものにおいては、電子ビーム照射に
よって一旦溶融した部材が凝固することによって溶接部
が収縮する（この収縮は例えば０．１〜０．３ｍｍ程度
である）と、第５図に鎖線で示すように、溶接後、部材
の外形がテーパ状に変形するおそれがある。このため、
溶接後に、このテーパ形状を修正加工する必要があるが
、特に、被溶接部材が歯車等の場合は形状が複雑であり
、その加工には非常に困難を伴うという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされた
もので、第１．第２の部材間の接合部の全深さに亘って
電子ビーム溶接のできないものについて、溶接後の溶接
部分の収縮による変形の修正加工を不要にできるように
した電子ビーム溶接部構造を提供することを目的とする
。

［課題を解決するための手段］ 上述の目的を達成するため、本発明の電子ビーム溶接部
構造は、第１の部材に第２の部材を圧入嵌合したのち、
これら第１．第２の部材間の露出接合部に沿い電子ビー
ムを照射していくことによって、上記両部材間の接合部
分のうち所要の溶接深さに相当する接合部分まで溶接を
全周に亘り施されることにより、相互に接合されるべき
上記第１、第２の部材について、上記第１の部材に上記
第２の部材を圧入嵌合した際に生じる上記の両部材間の
接合部分のうち、溶接深さに相当する接合部分がそれ以
外の溶接されない接合部分よりも圧入代の大きい強圧入
状態となるように、上記第１゜第２の部材が加工されて
いることを特徴としている。

［作　用］ 上述の本発明の電子ビーム溶接部構造では、第１の部材
と第２の部材とを電子ビーム溶接するに際しては、まず
第１の部材に第２の部材を圧入嵌合する。そして、この
圧入嵌合状態で、溶接される部分が溶接されない部分よ
りも強圧入状態になっている。

その後は、両部材間の露出接合部に沿い電子ビームを照
射していくことにより、上記両部材間の接合部分のうち
中間深さ部分までの溶接を全周に亘り施して、上記第１
の部材と上記第２の部材とを接合する。

［実施例］ 以下、図面により本発明の一実施例としての電子ビーム
溶接部構造について説明すると、第１図はその第１．第
２の部材を接合する前の状態を示す分解断面図、第２図
はその第１．第２の部材の接合状態を示す断面図、第３
図はその第１．第２の部材を接合した状態にしてこれを
端面方向より見た図、第４図はその第１．第２の部材を
溶接したあとの状態を第２図に対応させて示す断面図で
あり、第１〜４図中、第５図と同じ符号はほぼ同様の部
分を示す。

この実施例では、−例として、自動車に搭載されるトラ
ンスミッションの一部を構成する軸（第１の部材）と歯
車（第２の部材）とを接合する場合について説明する。

さて、第１．２図に示すように、軸１には、その端部に
歯車接合のための縮径端部２が設けられ、これに、歯車
３がその中心穴４を圧入嵌合されて、第２図に示すよう
に接合されるようになっている。

この場合、両部材１．２間の接合部における電子ビーム
溶接の深さｈｌに相当する部分では１強圧入状態（例え
ば圧入代が０．２〜０．５ｍｍ程度）となるようにに設
定され、電子ビーム溶接の深さ６１以上に相当する深部
（第２図の符号ｈ２参照）では、軽圧入状態（例えば圧
入代が０．１ｍｍ以下程度）となるように設定されてい
る。これは、第１図に示すように、歯車３の中心穴４の
上方部分（端部に近い部分）がやや内方に小径となるよ
うな逆テーパ状の穴となるよう加工を施すことにより実
現、できるものである。

そして、上記軸１に歯車３を圧入嵌合するには、相当無
理な強圧入を行なうことになるので、例えば、歯車３を
例えば最高２５０°Ｃ程度にまで加熱して焼き嵌めする
とか、逆に軸１を液体窒素の利用等により例えば−１９
６°Ｃ程度にまで冷却して冷し嵌めするとかの手段を採
用することにより、接合部にかじり・むしれ等の損傷を
与えることなく、軸１に対する歯車３の圧入嵌合を行な
うことができる。

このようにして、軸１と歯車３とを圧入すると、第２図
にやや誇張して示すごとく、嵌合部の上部が少し外方に
広がっている。

このような状態で、両部材１，３間の露出接合部５へ向
け、電子ビーム照射を全周に亘り行なう。

これより、軸１と歯車３との強圧入部が溶融し、再度凝
固することにより、溶着部６が形成されて、両部材１，
３が、第４図に示すように一体に結合される。

そして、上記溶融後の凝固により、歯車３の外形が内方
に吸引収縮されるが、この場合、溶接前の状態において
、軸１に歯車３を圧入嵌合した際に生じる両部材１，３
間の接合部分のうち、溶接深さに相当する接合部分ｈ１
がそれ以外の溶接されない接合部分ｈ２よりも圧入代の
大きい強圧入状態となっているので、溶接後に収縮され
る部分が溶接前においては外方へやや拡がるよう、逆テ
ーバ状に変形せしめられており、これにより、溶融後の
凝固によって、歯車３の外形が内方に吸引収縮すると、
初期に所望した歯車外形が得られる。

その結果、溶接後の歯車外形の修正が不要となる。

なお、上記した接合部の溶接相当部分で、強圧入状態を
実現するためには、軸１の相当する縮径端部部分を太く
する等、軸１側に加工を施してもよく、また、両部材に
各々に相当する加工を施してもよい。

また、第１の部材として軸、第２の部材として歯車を例
にして説明したが、第１の部材に第２の部材を圧入嵌合
したのち、これら第１．第２の部材間の露出接合部に沿
い電子ビームを照射していくことによって、両部材間の
接合部分のうち所要の溶接深さに相当する接合部分まで
溶接を全周に亘り施されることにより、相互に接合され
るようなものであれば、本発明を適用できることは言う
までもない。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の電子ビーム溶接部構造に
よれば、第１の部材に第２の部材を圧入嵌合した際に生
じる両部材間の接合部分のうち、溶接深さに相当する接
合部分がそれ以外の溶接されない接合部分よりも圧入代
の大きい強圧入状態となるように、第１．第２の部材が
加工されているので、電子ビーム溶接によって、部材の
外形が収縮変形することがあっても、溶接後の部材の外
形は初期に所望する外形に適合しうるちのであり、これ
により従来のように溶接後において部材の外形を修正す
る必要がなくなり、その結果、溶接後の部材の仕上り精
度を向上させることが容易となる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の一実施例としての電子ビーム溶接
部構造を示すもので、第１図はその第１゜第２の部材を
接合する前の状態を示す分解断面図、第２図はその第１
．第２の部材の接合状態を示す断面図、第３図はその第
１．第２の部材を接合した状態にしてこれを端面方向よ
り見た図、第４図はその第１．第２の部材を溶接したあ
との状態を第２図に対応させて示す断面図であり、第５
図は従来例における第１．第２の部材の接合後の状態を
示す断面図である。 １−軸（第１の部材）、２−縮径端部、３・−歯車（第
２の部材）、４・−・中心穴、５・−露出接合部、６・
−溶接部、ｈｌ−・−溶接深さ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　第１の部材に第２の部材を圧入嵌合したのち、これら
   第１、第２の部材間の露出接合部に沿い電子ビームを照
   射していくことによって、上記両部材間の接合部分のう
   ち所要の溶接深さに相当する接合部分まで溶接を全周に
   亘り施されることにより、相互に接合されるべき上記第
   １、第２の部材について、上記第１の部材に上記第２の
   部材を圧入嵌合した際に生じる上記の両部材間の接合部
   分のうち、溶接深さに相当する接合部分がそれ以外の溶
   接されない接合部分よりも圧入代の大きい強圧入状態と
   なるように、上記第１、第２の部材が加工されているこ
   とを特徴とする、電子ビーム溶接部構造。