JPH11192566A - 自動車用ホイールのレーザ溶接方法とその装置 - Google Patents

自動車用ホイールのレーザ溶接方法とその装置

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JPH11192566A
JPH11192566A JP10000037A JP3798A JPH11192566A JP H11192566 A JPH11192566 A JP H11192566A JP 10000037 A JP10000037 A JP 10000037A JP 3798 A JP3798 A JP 3798A JP H11192566 A JPH11192566 A JP H11192566A
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JP
Japan
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wheel
welding
laser
mirror
welded
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JP10000037A
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English (en)
Inventor
Yasuo Takagi
靖夫 高木
Masaaki Takaoka
昌晃 高岡
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Topy Industries Ltd
Original Assignee
Topy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶接されるホイールの表面の状態に影響され
ることなく、品質と強度を確保したホイールを効率良く
レーザ溶接する方法とその装置の提供。 【解決手段】 ホイール12の被溶接部12aとホイー
ル軸方向の反対側から、ディスク11のハブ穴11aを
通して、ホイール12の被溶接部12aとホイール軸方
向同一側に設けられたミラー13にレーザ光14を反射
させ、被溶接部12aにレーザ光14を集光させること
によりリム10とディスク11とを溶接接合するレーザ
溶接方法とその装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車ホイールのリ
ムとディスクとをレーザ溶接する方法とその装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】リムにディスクを嵌合させたタイプの自
動車用ホイールを溶接する場合は、通常、図2に示すよ
うに、リム1とディスク2とを嵌合させた後、ホイール
3を回転テーブル4に載せることによりホイールを回転
させながら、マグ溶接(アーク溶接、より詳しくは、ミ
クスト・アルゴン・ガス(MAG)アーク溶接)する方
法がとられてきた。マグ溶接では、溶接ワイヤーとホイ
ールとの間で電流通路を確保する必要があるが、ホイー
ルと溶接電源とを直接接続することは難しく、回転テー
ブル4を介して、または、接触子5を介して溶接ケーブ
ル6で溶接電源7とを接続することが行われてきた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このため、ホイールが
回転テーブル6に不安定に載った場合や、油が付着して
いた場合、接触子5にゴミ等が付着して接触が不安定に
なった場合は、アークが不安定になり、溶接欠陥が生じ
る等の問題があった。更に、マグ溶接は大粒のスパッタ
が発生するので、スパッタが回転テーブル4上に付着し
て、そこにホイール3が載せられた場合、ホイール3と
の接触が不安定になる他、ホイール3表面で電蝕が生じ
たり、スパッタそのものが付着して問題になることも多
かった。マグ溶接にかわる溶接方法として、図3に示さ
れるようなレーザ溶接された自動車用ホイール(特開5
6−126086)や、図4に示されるようなレーザ溶
接された自動車用ホイール(特開平5−329670)
があるが、いずれも、リム1とディスク2との溶接部x
の設定の仕方により満足できる疲労強度を得ることはで
きなかった。本発明は、ホイールの表面状態に影響され
ることなく、効率よく、品質と強度を確保することが可
能な自動車用ホイールのレーザ溶接方法とその装置を提
供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明はつぎの通りである。 (1) リムにディスクを嵌合させ、嵌合部をレーザ溶
接する自動車用ホイールの溶接方法において、ホイール
の被溶接部がある側とホイールの軸方向反対の側から、
ディスクのハブ穴を通して前記ホイールの前記被溶接部
がある側とホイールの軸方向同一側に設けられたミラー
にレーザ光を反射させ、前記被溶接部にレーザ光を集光
させることにより、溶接接合することを特徴とする自動
車用ホイールのレーザ溶接方法。 (2) ホイールは固定し、ミラーを回転させることに
より溶接接合することを特徴とする(1)記載の自動車
用ホイールのレーザ溶接方法。 (3) ミラーは固定し、ホイールを回転させることに
より溶接接合することを特徴とする(1)記載の自動車
用ホイールのレーザ溶接方法。 (4) ホイールの被溶接部と軸方向反対側に設けられ
たホイール保持テーブルと、前記ホイール保持テーブル
とホイール軸方向同一側にあり、かつ同軸芯上に設けら
れた溶接ノズルと、レーザ発振器と、前記溶接ノズルと
前記レーザ発振器を接続する光ファイバと、前記被溶接
部とホイール軸方向同一側に設けられたミラーと、から
なる自動車用ホイールのレーザ溶接装置。 (5) ミラーは角度調整可能、かつ回転可能に設けら
れている(4)記載の自動車用ホイールのレーザ溶接装
置。 (6) ミラーは角度調整可能でホイール保持テーブル
は回転可能に設けられている(4)記載の自動車用のホ
イールレーザ溶接装置。
【0005】上記(1)の方法では、ホイールの被溶接
部のある側と軸方向反対の側から、ディスクのハブ穴を
通して、ホイールの被溶接部がある方向と軸方向同一側
に設けられたミラーにレーザ光を反射させ、被溶接部に
レーザ光を集光させることにより溶接するようにしたの
で、ホイールに電流を流す必要がないので、ホイールの
表面状態や、接触状態などに影響されず安定した溶接が
できる。また、大粒のスパッタの発生がないので、溶接
後の後処理が非常に容易になる。さらに、ホイールの中
心軸とレーザの中心軸が共有されるので、軸合わせなど
の位置決めが容易となる。上記(2)の方法では、軽い
ミラーのみの回転によりレーザ溶接を行うので、回転ム
ラが少なく、品質の良い溶接ができる。上記(3)の方
法では、ミラーを固定し、ホイールを回転させながらレ
ーザ溶接を行うので、上記(2)に準じた作用が得られ
る。上記(4)の装置によれば、上記(1)と同じ作用
が得られる。上記(5)の装置によれば、上記(2)の
作用に加え、ホイールのサイズが変わっても、ミラーの
高さ、角度を変更するだけでよいので、段替えが容易で
あり、また、設備費を低価格にすることができる。上記
(6)の装置によれば、上記(5)に準じた作用が得ら
れる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の望ましい実施例
に係る自動車用ホイールのレーザ溶接方法とその装置を
図1を参照して説明する。まず説明をわかりやすくする
ためにレーザ溶接装置を先に説明する。図1において、
15はホイール保持テーブルであり、リム10とディス
ク11からなるホイール12を溶接時に保持する。保持
テーブル15は、上部にホイールのハブ穴11aをガイ
ドすることにより、ホイール12と装置とを同芯状に保
持するためのハブガイド15aと、下部に保持プレート
15bを有しており、保持プレート15bはホイール1
2の被溶接部12aとホイール軸方向反対側に位置させ
て設けられている。16は溶接ノズルであり、溶接ノズ
ル16はホイール12と同軸芯上にあり、ホイールの被
溶接部12aのホイール軸方向反対側に設けられてい
る。17は光ファイバーであり、溶接ノズル16とレー
ザ発振器18とを接続している。13はミラーであり、
溶接ノズル16およびホイール12と同軸芯上にある。
ミラー13は、ホイールの被溶接部12aとホイール軸
方向同一側に設けられており、回転可能であり、また、
高さ、角度も必要に応じて調整可能となっている。ま
た、他の実施例として、ミラー13を固定し、ホイール
12、保持テーブル15を回転可能な構成にしてもよ
い。
【0007】つぎに、本発明実施例の自動車用ホイール
のレーザ溶接方法を説明する。まず、ホイール12を、
被溶接部12aを上向きにし、ハブガイド15aにハブ
穴11aを挿入し、ホイール保持テーブル15上に載せ
る。つぎに、ミラー13に反射されたレーザ光がホイー
ル12の被溶接部12aを照射するように、ミラー13
の高さ、角度等を調整し、最も適切な位置、角度に設定
する。設定が完了した後、ミラー13を駆動装置により
回転させ、ついで、レーザ発振器18によりレーザを発
振させる。発振されたレーザは光ファイバー17を通
り、溶接ノズル16から、ホイールのハブ穴11aの中
心を通ってミラー13により集光され、ホイール12の
被溶接部12aに照射され、リム10とディスク11と
を溶接接合する。
【0008】この溶接装置と方法によれば、ホイール1
2に電流を流す必要がないので、ホイール12に油が付
着するなどの表面の状態やホイール12の保持テーブル
15との接触状態に影響されず、安定した溶接が実行さ
れる。また、大粒のスパッタの発生がないので、溶接後
の処理が容易となる。さらには、溶接されるホイール1
2のサイズが変わっても、ミラー13の角度、高さを調
整するだけで対応できるので、効率的であり、経済的で
ある。また、ホイール12の中心軸とレーザ光の中心軸
が共有されるので、位置決めが正確にできる。また、軽
いミラー13を回転させる方法により、被溶接面12a
を溶接する方法をとることによって、回転むらムラが生
じにくく、品質の良い溶接が可能となる。また、ミラー
13を回転させずに固定して、ホイール保持テーブル1
5を回転させることにより、ホイール12の被溶接部1
2aを回転させてリム10とディスク11を溶接接合し
てもよい。
【0009】
【発明の効果】請求項1の方法によれば、ホイールの被
溶接部のある側とホイール軸方向反対の側から、ディス
クのハブ穴を通して、ホイールの被溶接部がある側とホ
イール軸方向同一側に設けられたミラーにレーザ光を反
射させ、被溶接部にレーザ光を集光させることにより溶
接するようにしたので、ホイールに電流を流す必要がな
く、ホイールの表面状態や、ホイールの保持テーブルと
の接触状態などに影響されずに安定した溶接を行うこと
ができる。また、大粒のスパッタの発生がないので、溶
接後の後処理が非常に容易になる。さらに、ホイールの
中心軸とレーザの中心軸が共有されるので、軸合わせな
どの位置決めが容易となる。請求項2の方法によれば、
軽いミラーのみの回転によりレーザ溶接を行うので、回
転ムラが少なく、品質の良い溶接ができる。請求項3の
方法によれば、ミラーを固定し、ホイールを回転させな
がらレーザ溶接を行うので、上記(2)に準じた効果が
得られる。請求項4の装置によれば、請求項1と同じ効
果が得られる。請求項5の装置によれば、請求項2の効
果に加え、ホイールのサイズが変わっても、ミラーの高
さ、角度を変更するだけでよいので、段替えが容易であ
り、また、設備費も低価格にすることができる。請求項
6の装置によれば、請求項5に準じた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の自動車用ホイールのレーザ
溶接方法と装置を示した断面図である。
【図2】従来の溶接方法を示した断面図である。
【図3】従来のレーザ溶接による組付けのホイールの断
面図である。
【図4】従来の他のレーザ溶接による組付けのホイール
の断面図である。
【符号の説明】
10 リム 11 ディスク 11a ハブ穴 12 ホイール 12a 被溶接部 13 ミラー 14 レーザ光 15 ホイール保持テーブル 16 溶接ノズル 17 光ファイバー 18 レーザ発振器

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リムにディスクを嵌合させ、嵌合部をレ
    ーザ溶接する自動車用ホイールの溶接方法において、 ホイールの被溶接部がある側とホイールの軸方向反対の
    側から、ディスクのハブ穴を通して前記ホイールの前記
    被溶接部がある側とホイールの軸方向同一側に設けられ
    たミラーにレーザ光を反射させ、前記被溶接部にレーザ
    光を集光させることにより、リムとディスクとを溶接接
    合することを特徴とする自動車用ホイールのレーザ溶接
    方法。
  2. 【請求項2】 ホイールは固定し、ミラーを回転させる
    ことにより溶接接合することを特徴とする請求項1記載
    の自動車用ホイールのレーザ溶接方法。
  3. 【請求項3】 ミラーは固定し、ホイールを回転させる
    ことにより溶接接合することを特徴とする請求項1記載
    の自動車用ホイールのレーザ溶接方法。
  4. 【請求項4】 ホイールの被溶接部と軸方向反対側に設
    けられたホイール保持テーブルと、前記ホイール保持テ
    ーブルとホイール軸方向同一側にあり、かつ同軸芯上に
    設けられた溶接ノズルと、レーザ発振器と、前記溶接ノ
    ズルと前記レーザ発振器を接続する光ファイバと、前記
    被溶接部とホイール軸方向同一側に設けられたミラー
    と、からなる自動車用ホイールのレーザ溶接装置。
  5. 【請求項5】 ミラーは角度調整可能、かつ回転可能に
    設けられている請求項4記載の自動車用ホイールのレー
    ザ溶接装置。
  6. 【請求項6】 ミラーは角度調整可能でホイール保持テ
    ーブルは回転可能に設けられている請求項4記載の自動
    車用ホイールのレーザ溶接装置。
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Cited By (5)

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