JPS6141671B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はレーザ溶接方法およびその装置に関す
る。

第１図に示すように、平板状をなす第１の部材
Ｗ１を曲面にもつ棒状の第２の部材Ｗ２にレーザ
溶接する場合、レーザ光１のスポツトの直径が上
記第２の部材Ｗ２の曲面部の直径と比較して大き
いと、良好な溶接を行なうことが困難になる。た
とえば第１の部材Ｗ１と第２の部材Ｗ２の曲面と
の間において、照射レーザ光のスポツト直径端に
大きな隙間ｇがあると、溶融物が溶接部外に流出
して一般に穴があく欠点がある。また、第１の部
材Ｗ１が平板状であると第１、第２の部材Ｗ１，
Ｗ２をレーザ光上に正しくセツトすることも困難
である。

本発明は上述の事情に基づいてなされたもので
板状をなす第１の部材を曲面をもつ第２の部材の
上記曲面に沿つて曲げ上記第１の部材の曲げられ
た部分を上記第２の部材の曲面部に密接させ、こ
の密接された部分にレーザ光を照射することによ
り板状部材と曲面をもつ部材とを容易にレーザ溶
接できるようにしたものである。

以下、実施例を示す図面に基いて本発明を説明
する。

第２図は本発明の第１の実施例で、第１図に示
した平板状の第１部材Ｗ１と円柱状の第２部材Ｗ
２をレーザ溶液するとき用いる冶具を示す。この
冶具は第１の型１１およびこの第１の型１１と相
対的に接離自在に設けられた第２の型１２からな
る。この第２の型１２には、第２部材Ｗ２を安定
に保持するためのほぼＶ溝状の載置部１３が形成
され、この載置部１３に対向して第１の型１１に
は、横断面が円弧をなす樋状の条溝１４が形成さ
れている。この条溝１４の曲面の半径は第２部材
Ｗ２の半径に第１部材Ｗ１の板厚をプラスした値
に等しく、これら載置部１３と条溝１４が被溶接
部材である第１、第２部材Ｗ１，Ｗ２の保持部を
なす。しかして、上記第１の型１１には、条溝１
４に連通するレーザ照射孔１５が設けられてい
る。このレーザ照射孔１５は溶接箇所によつて１
個または複数個設けられ、図面にはレーザ光入射
側を径大にしたテーパ状孔が示されている。この
レーザ照射孔１５の最小径部の直径は条溝１４の
幅より小であるが、入射するレーザ光の光束径よ
りも大きくレーザ光を遮蔽することなく被溶接部
材に照射することができるようになつている。

次にこの冶具を用いた溶接方法について説明す
る。まず第２の型１２の載置部１３に円柱状の第
２の部材Ｗ２、その上に平板状の第１の部材Ｗ１
（１点鎖線）および第１の型１１を順次のせ、第
１の型１１と第２の型１２とを相対的に所定距離
に接近させる手段である締公知の締め具（図示省
略）によつて締めつけ平板状の第１の部材Ｗ１を
第１の型１１の条溝１４により第２の部材Ｗ２の
曲面に沿つて曲げ、第２の部材Ｗ２の外周面部に
当接させ、この状態を保持する。次に上記のよう
に保持されて湾曲している第１部材Ｗ１の頂部に
対しレーザ照射孔１５を通して図示しないレーザ
発振器から放射されたレーザ光を照射する。ここ
で、上記レーザ照射孔１５の直径はこのレーザ光
の光束径よりも大きいからさえぎられることなく
レーザ光が第１部材Ｗ１側に照射される。そし
て、このレーザ光のスポツトが第１部材Ｗ１と第
２部材Ｗ２とが当接面積を大にして接している部
分にあたるから、従来のように線接触以外の隙間
の部分から溶融物が流出して穴があくというよう
なことはなく、表面形状が滑らかで品質の良好な
溶接を行なうことができた。

前記型を使用する本発明の他の実施例として平
板状の第１の部材Ｗ１を、型に入れるに先だつて
第３図に示すように第２の部材Ｗ２の曲面に沿う
ように曲げておき、この湾曲した第１の部材Ｗ１
を上記と同一の方法でレーザ溶接することもでき
る。この場合には第１の部材が湾曲しているから
第２の部材Ｗ２への載置が安定する関係上型への
取付けが容易になる。

第４図は条溝１４の幅寸法Ｌをレーザ照射孔１
５の直径より若干小さく形成した本発明の他の実
施例である。この場合、レーザ光はそのスポツト
が第１、第２部材Ｗ１，Ｗ２の密接して隙間のな
い範囲より大きい直径になり、その外周部に隙間
ｇ１を生じ得るが、この隙間ｇ１の大きさが第１
部材Ｗ１の板厚以下であれば経験によると穴があ
くことなく溶接することができる。

次に第５図に、本発明を実施するための装置の
他の実施例を示す。この実施例における第１の型
１１はあらかじめ山形状に曲げられた第１部材Ｗ
１を円柱状の第２部材Ｗ２と溶接するようになつ
ている。すなわち、第１の型１１には、横断面が
山形をなす樋状の条溝１４ａが形成されている。
この断面山形をなす樋状の条溝１４ａの傾斜は第
５図に示すように、第１の部材Ｗ１と第２の部材
Ｗ２間の隙間ｇ２が第１の部材Ｗ１の板厚よりも
小さくなるようになつている。また上記条溝１４
ａの幅寸法Ｌは両部材Ｗ１，Ｗ２を安定して保持
することができるように両者の接点間隔に等しい
かまたはそれより大である。しかして、上記条溝
１４ａ中央部において条溝１４ａに連通する第２
図もしくは第４図に示すものと同様のレーザ照射
孔１５が設けられている。

次にこの冶具を用いた溶接方法について説明す
る。先ず板状の第１の部材Ｗ１を第１の型１１の
山形の条溝１４ａの傾斜角とほぼ同じ傾斜角をも
つ山形に形成する。そして第２の型１２の載置部
１３に円柱状の第２の部材Ｗ２を載置し、その上
に上記曲げられている第１の部材Ｗ１をその曲げ
られた部分を上記第２の部材Ｗ２の曲面に沿わせ
て当接し更にその上に第１の型１１をのせて両型
１１，１２を締めつける。そして、前記実施例と
同様にレーザ光をレーザ照射孔１５に導いて照射
する。この場合、このレーザ光が照射される溶接
部には両部材Ｗ１，Ｗ２間に隙間ｇ２が存在する
が、第１部材Ｗ１のレーザ光照射方向に測つた板
厚より小さければ経験によると穴あきを生じるこ
となく溶接することができる。

なお、第５図に一点鎖線で示すようにレーザ照
射孔１５Ａを被溶接部材相互の接点間寸法より大
きくすることもできる。

また、第５図に示した型を使用する他の溶接方
法として第１の部材Ｗ１をあらかじめ曲げておく
ことなく、平板のまま第２の部材Ｗ２に載置した
後、第１、第２の型を相対的に近接して曲げて両
部材を当接し、その状態で溶接するようにしても
よい。

本発明は以上詳述したように板状をなす第１の
部材と曲面をもつ第２の部材とを溶接するに際し
第１の部材の曲げ、この曲げた部分を上記第２の
部材の曲面部に当接させ、この当接した部分にレ
ーザ光を照射する構成にしたから溶接部における
部材間の隙間が平板のまま溶接するものより小さ
くなり、また部材を正しく溶接位置にセツトする
ことが容易になつて、平板部材の曲面をもつ部材
の曲面部へのレーザ溶接を容易に行なうことがで
きた。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく
その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能
であることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の溶接方法における被溶接部材の
正面図、第２図は本発明の実施例の冶具断面図、
第３図は他の実施例の被溶接部材の正面図、第４
図は他の実施例の冶具の要部断面図、第５図は他
の実施例の冶具断面図である。 １１……第１の型、１２……第２の型、１３…
…載置部、１４……条溝、１５……レーザ照射
孔、Ｗ１……第１部材、Ｗ２……第２部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 板状をなす第１の部材を折り曲げる工程と、
   曲面をもつ第２の部材の曲面に上記折り曲げられ
   た屈曲側を当接する工程と、上記当接した部分を
   含む折り曲げ部分に対しレーザ光を第１の部材側
   から照射して第１および第２の部材を溶接する工
   程とを備えたことを特徴とするレーザ溶接方法。 ２ 一方の側に板状をなす第１の部材に対する曲
   げ作用部となる条溝を有しかつこの条溝と他方の
   側に連通する一以上のレーザ照射孔を有する第１
   の型と、曲面をもつ第２の部材を載置し上記第１
   の型と対にして設けられる第２の型と、上記第１
   の型および第２の型とを相対的に接近させ上記第
   １の型と第２の部材間に置かれた上記第１の部材
   を上記条溝で曲げて第２の部材に当接して保持さ
   せる手段と、上記レーザ照射孔を通して第１、第
   ２の部材の当接部を溶接するレーザ発振装置とを
   備えたことを特徴とするレーザ溶接装置。