JPH0332476A - 電子ビーム溶接部構造 - Google Patents
電子ビーム溶接部構造Info
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- JPH0332476A JPH0332476A JP16771189A JP16771189A JPH0332476A JP H0332476 A JPH0332476 A JP H0332476A JP 16771189 A JP16771189 A JP 16771189A JP 16771189 A JP16771189 A JP 16771189A JP H0332476 A JPH0332476 A JP H0332476A
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- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
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- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
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。
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、例えば軸のごとき第1の部材に歯車のごとき
第2の部材を圧入して嵌合したのち、これらの第1の部
材と第2の部材との間における露出接合部に電子ビーム
を照射することにより、各部材が相互に接合される電子
ビーム溶接部の構造に関する。
第2の部材を圧入して嵌合したのち、これらの第1の部
材と第2の部材との間における露出接合部に電子ビーム
を照射することにより、各部材が相互に接合される電子
ビーム溶接部の構造に関する。
[従来の技術]
例えば、自動車のトランスミッションなどの一部を構成
する軸と歯車との結合には、非常に強度な結合力が要求
される。このため、歯車の中心穴に軸を圧入して嵌合し
たのち、この両者の接合部分を溶接することが行なわれ
ている。そして、この溶接手段として電子ビーム溶接方
法が用いられる。
する軸と歯車との結合には、非常に強度な結合力が要求
される。このため、歯車の中心穴に軸を圧入して嵌合し
たのち、この両者の接合部分を溶接することが行なわれ
ている。そして、この溶接手段として電子ビーム溶接方
法が用いられる。
ところで、この電子ビーム溶接方法による場合、狭隘な
電子ビームの照射個所が部分的に著しく高熱化されるの
で、これを受ける部材に熱ひずみや、ひび割れ等を生じ
、いわゆる溶接割れが起きる原因となる。
電子ビームの照射個所が部分的に著しく高熱化されるの
で、これを受ける部材に熱ひずみや、ひび割れ等を生じ
、いわゆる溶接割れが起きる原因となる。
そこで、この対策として、第9図で示すごとく、軸1と
歯車2の接合面の中程全周にわたって溝内3を設けてお
くことが知られている [発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような溝内3を設ける場合、その溝
内3内に空気が残留するため、真空中で電子ビーム溶接
がなされると、その溝内3内部と外部との圧力差によっ
て、第10図で示すように、ガスが矢印aのように噴き
出すことが多い。
歯車2の接合面の中程全周にわたって溝内3を設けてお
くことが知られている [発明が解決しようとする課題] しかしながら、このような溝内3を設ける場合、その溝
内3内に空気が残留するため、真空中で電子ビーム溶接
がなされると、その溝内3内部と外部との圧力差によっ
て、第10図で示すように、ガスが矢印aのように噴き
出すことが多い。
そして、これにより良好な溶着接合面を全面に亘って形
成することが難しくなる。
成することが難しくなる。
また、上述したようなガスの噴出をなくすため、第11
図で示すように、溝内3に連通して軸1の中心孔方向に
開口するガス抜孔4を設け、これより発生するガスを矢
印しで示すように抜くことも考えられている。
図で示すように、溝内3に連通して軸1の中心孔方向に
開口するガス抜孔4を設け、これより発生するガスを矢
印しで示すように抜くことも考えられている。
しかし、この場合には、第12図で示すように、溝内3
内に、電子ビーム溶接によって生じたスパッタ5といわ
れる粒状物質が付着したままになっていると、この溶接
部品が車に組み込まれた後、車の運転中に上記スパッタ
5がガス抜孔4より徐々に出てきて、その結果、二次的
なトラブルの発生原因になるという問題があった。
内に、電子ビーム溶接によって生じたスパッタ5といわ
れる粒状物質が付着したままになっていると、この溶接
部品が車に組み込まれた後、車の運転中に上記スパッタ
5がガス抜孔4より徐々に出てきて、その結果、二次的
なトラブルの発生原因になるという問題があった。
本発明はこのような課題を解決するためになされたもの
で、その目的乏するところは、溶接割れ防止のために被
溶接対象物たる第1部材と第2の部材との接合面の中程
に溶接割れ防止用の溝内を設けるものにおいて、ガスの
噴出を防止するため、溶接ビードを溝内の手前で止めた
とき、ビード底に発生する引張り応力集中を緩和するこ
とができる電子ビーム溶接部構造を提供することにある
。
で、その目的乏するところは、溶接割れ防止のために被
溶接対象物たる第1部材と第2の部材との接合面の中程
に溶接割れ防止用の溝内を設けるものにおいて、ガスの
噴出を防止するため、溶接ビードを溝内の手前で止めた
とき、ビード底に発生する引張り応力集中を緩和するこ
とができる電子ビーム溶接部構造を提供することにある
。
〔課題を解決するための手段]
上記課題を解決するために、本発明の電子ビーム溶接部
構造は、第1の部材に第2の部材を嵌合したのち、これ
ら第1の部材と第2の部側との間の露出接合部に電子ビ
ームを照射して溶接されるべき上記第1の部材と第2の
部材において、上記露出接合部よりも内方における上記
第1の部材と第2の部材間の接合部分に溝内が形成され
、かつ、この溝内の手前で止まるビード部を形成する電
子ビーム溶接部で、上記溝孔はビード部側部分に応力逃
がし部を形成して、上記第1の部材と第2の部材が加工
されたものである。
構造は、第1の部材に第2の部材を嵌合したのち、これ
ら第1の部材と第2の部側との間の露出接合部に電子ビ
ームを照射して溶接されるべき上記第1の部材と第2の
部材において、上記露出接合部よりも内方における上記
第1の部材と第2の部材間の接合部分に溝内が形成され
、かつ、この溝内の手前で止まるビード部を形成する電
子ビーム溶接部で、上記溝孔はビード部側部分に応力逃
がし部を形成して、上記第1の部材と第2の部材が加工
されたものである。
[作用]
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の部材を嵌合する。
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の部材を嵌合する。
この嵌合状態で、両部材の露出接合部分よりも内方にお
ける両部材間の接合部分に溝内が形成されている。
ける両部材間の接合部分に溝内が形成されている。
そして、これらの両部材間の露出接合部に電子ビームを
照射していくことにより、両部材を相互に接合する。こ
のとき、電子ビーム溶接により形成されるビード部は溝
内に達しないその手前の位置まで形成される。
照射していくことにより、両部材を相互に接合する。こ
のとき、電子ビーム溶接により形成されるビード部は溝
内に達しないその手前の位置まで形成される。
このとき、ビード部の底に生じる引張り応力は、上記溝
内に形成した応力逃がし部の作用によって緩和される。
内に形成した応力逃がし部の作用によって緩和される。
さらに、溶接ビードを溝内の手前で止めるため、電子ビ
ーム溶接時にガスの噴出を防止することができる。
ーム溶接時にガスの噴出を防止することができる。
[実施例]
第1図ないし第5図は、本発明の一実施例の電子ビーム
溶接部構造について示すものである。
溶接部構造について示すものである。
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に部材)とを接合する場合について述べる。な
お、第1図ないし第6図において、第9図ないし第12
図のものと同じ符号はほぼ同様な部分を示す。
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に部材)とを接合する場合について述べる。な
お、第1図ないし第6図において、第9図ないし第12
図のものと同じ符号はほぼ同様な部分を示す。
さて、第3図に示すごとく、第1の部材としての軸1に
は、第2の部材としての歯車2の中心孔6に圧入して嵌
合する端部1aが設けられている。
は、第2の部材としての歯車2の中心孔6に圧入して嵌
合する端部1aが設けられている。
したがって、第3図で示すように軸1の端部1aにその
軸端面方向より歯車2の中心穴6を圧入嵌合すると、第
1図および第2図で示すように、両者は一体的に結合さ
れる。
軸端面方向より歯車2の中心穴6を圧入嵌合すると、第
1図および第2図で示すように、両者は一体的に結合さ
れる。
ところで、紬1と歯車2の嵌合部の中程、すなわち露出
接合部7より軸方向に向は内方の部分には、その全周に
亘って電子ビーム溶接による溶接割れを防ぐための溝内
3が設けられている。なお、この接合部の溝内3から露
出接合部7に至る間の全周には、嵌合時における両部材
1.2の間には狭い隙間、すなわち0.1+1m程度の
隙間が形成されるように、両部材1,2の嵌合部の両方
に加工を施してもよい。
接合部7より軸方向に向は内方の部分には、その全周に
亘って電子ビーム溶接による溶接割れを防ぐための溝内
3が設けられている。なお、この接合部の溝内3から露
出接合部7に至る間の全周には、嵌合時における両部材
1.2の間には狭い隙間、すなわち0.1+1m程度の
隙間が形成されるように、両部材1,2の嵌合部の両方
に加工を施してもよい。
さらに、上記露出接合部7において、溝内3には、後述
するように電子ビーム溶接により形成されるビード部(
溶着部)8側端部には第5図で示されるように軸1と歯
車2側それぞれに入り込む窪み(凹部)からなる2つの
応力逃が12部9,9が形成されている。
するように電子ビーム溶接により形成されるビード部(
溶着部)8側端部には第5図で示されるように軸1と歯
車2側それぞれに入り込む窪み(凹部)からなる2つの
応力逃が12部9,9が形成されている。
また、上記ビード部8は溝内3の直前手前まで形成され
、その溝内3まで達しない状態で形成されている。
、その溝内3まで達しない状態で形成されている。
次に、上記両部材、つまり、軸1と歯車2の溶接結合工
程について説明する。
程について説明する。
まず、第3図に矢印Cで示すように、軸1と歯車2とを
相対移動させて、軸1の端部1aに歯車2の中心穴6を
圧入して嵌合する。
相対移動させて、軸1の端部1aに歯車2の中心穴6を
圧入して嵌合する。
このように嵌合した部分で、溝内3より軸方向外側(端
面側)は第4図で示す矢印d方向からその露出接合部7
へ向けて、電子ビーム照射を行い、溶着してビード部8
を形成する。これにより軸1と歯車2を溶着結合する。
面側)は第4図で示す矢印d方向からその露出接合部7
へ向けて、電子ビーム照射を行い、溶着してビード部8
を形成する。これにより軸1と歯車2を溶着結合する。
また、電子ビーム照射により形成するビード部8は、溝
内3に達しない手前で止めるようにする。
内3に達しない手前で止めるようにする。
このとき、第8図で示すようにビード部8の底の部分に
生じる引張り応力τは、上記溝内3に形成した応力逃が
し部9,9の作用によって緩和される。また、ビード9
と溝内3との間に圧縮応力σも生じない。したがって、
溶接割れ用溝内3を設けた効果が確保される。
生じる引張り応力τは、上記溝内3に形成した応力逃が
し部9,9の作用によって緩和される。また、ビード9
と溝内3との間に圧縮応力σも生じない。したがって、
溶接割れ用溝内3を設けた効果が確保される。
さらに、溶接ビード部8を溝内3の手前で止めるため、
電子ビーム溶接時にガスの噴出を極力防止することがで
きる。
電子ビーム溶接時にガスの噴出を極力防止することがで
きる。
このようにして、電子ビーム照射により軸1と歯車2の
接合面の全周に亘って円周方向に順次進行させてゆく。
接合面の全周に亘って円周方向に順次進行させてゆく。
これにより、第5図で示すごとく、ビード部8が全周に
施行されて、軸1と歯車2とが一体に結合される。
施行されて、軸1と歯車2とが一体に結合される。
なお、露出接合部7に隙間を形成したものにあっては、
その電子ビーム溶接に伴って発生するガスは溶接の進行
とともに、まだ溶接の行われていない隙間より外部へ順
次放出されているため、溝内3内にガスが残ることはな
い。したがって、溝内3内のガスを放出させるための前
述したガス抜は穴4(第12図参照)などを設ける必要
がなくなる。また、この場合、溶接終了後は隙間は完全
になくなって、溝内3は完全に閉塞されるので、溝内′
3内に残留するスパッタ5(第12図参照)が、後日、
外部に進出するというようなおそれもない。
その電子ビーム溶接に伴って発生するガスは溶接の進行
とともに、まだ溶接の行われていない隙間より外部へ順
次放出されているため、溝内3内にガスが残ることはな
い。したがって、溝内3内のガスを放出させるための前
述したガス抜は穴4(第12図参照)などを設ける必要
がなくなる。また、この場合、溶接終了後は隙間は完全
になくなって、溝内3は完全に閉塞されるので、溝内′
3内に残留するスパッタ5(第12図参照)が、後日、
外部に進出するというようなおそれもない。
また、上記応力逃がし部9としては第6図または第7図
で示すように形成してもよい。すなわち、第6図では応
力逃がし部9を歯車1側にのみ1つ形成したものである
。また、第7図では応力逃がし部9を軸2側にのみ1つ
形成したものである。
で示すように形成してもよい。すなわち、第6図では応
力逃がし部9を歯車1側にのみ1つ形成したものである
。また、第7図では応力逃がし部9を軸2側にのみ1つ
形成したものである。
これらの場合にも同様な作用効果を奏する。
なお、上記実施例では、第1部材として丸棒状の軸、第
2部材として丸穴をもった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
していくことにより、相互に接合されるべきものである
なら、第1、第2の部材の形状等はいずれのものでも、
本発明の適用が可能であることはいうまでもない。
2部材として丸穴をもった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
していくことにより、相互に接合されるべきものである
なら、第1、第2の部材の形状等はいずれのものでも、
本発明の適用が可能であることはいうまでもない。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明の電子ビーム溶接部構造に
よれば、両部材間の露出接合部に電子ビームを照射して
いくことにより形成されるビード部は溝内に達しないそ
の手前の位置まで形成される。したがって、電子ビーム
溶接時にガスの噴出を防止することができる。
よれば、両部材間の露出接合部に電子ビームを照射して
いくことにより形成されるビード部は溝内に達しないそ
の手前の位置まで形成される。したがって、電子ビーム
溶接時にガスの噴出を防止することができる。
このとき、ビード部の底に生じる引張り応力は、上記溝
内に形成した応力逃がし部の作用によって緩和すること
ができるから、不必要な歪みの発生を防止できる。
内に形成した応力逃がし部の作用によって緩和すること
ができるから、不必要な歪みの発生を防止できる。
第1図ないし第5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の部材
と第2の部材との接合部を示す断面図、第2図は第1図
の■方向からみた端面図、第3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4図はその
第1の部材と第2の部材の接合部における要部を少し拡
大して示す部分断面図、第5図はその溶接終了部の拡大
部分断面図ある。第6図および第7図はそれぞれ応力逃
がし部の他の変形例を示す溶接終了部の拡大部分断面図
である。第8図は応力逃がし部の作用を説明するための
溶接終了部の拡大部分断面図である。第9図は従来の溝
内をもった電子ビーム溶接部構造を示す拡大部分断面図
、第10図は従来の溝内をもった電子ビーム溶接部構造
の溶接時のガスの吐出状態を示す拡大部分断面図、第1
1図は従来の溝内3およびガス抜穴をもった電子ビーム
溶接部構造の拡大部分断面図、第12図は第11図中A
部分を更に拡大した部分断面図である。 1・・・軸(第1の部材)、1a・・・縮径端部、2・
・・歯車(第2の部材)、3・・・溝内、6・・・中心
穴、7・・・露出接合部、8・・・ビード部、9・・・
応力逃がし部。
ーム溶接部構造を示すもので、第1図はその第1の部材
と第2の部材との接合部を示す断面図、第2図は第1図
の■方向からみた端面図、第3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4図はその
第1の部材と第2の部材の接合部における要部を少し拡
大して示す部分断面図、第5図はその溶接終了部の拡大
部分断面図ある。第6図および第7図はそれぞれ応力逃
がし部の他の変形例を示す溶接終了部の拡大部分断面図
である。第8図は応力逃がし部の作用を説明するための
溶接終了部の拡大部分断面図である。第9図は従来の溝
内をもった電子ビーム溶接部構造を示す拡大部分断面図
、第10図は従来の溝内をもった電子ビーム溶接部構造
の溶接時のガスの吐出状態を示す拡大部分断面図、第1
1図は従来の溝内3およびガス抜穴をもった電子ビーム
溶接部構造の拡大部分断面図、第12図は第11図中A
部分を更に拡大した部分断面図である。 1・・・軸(第1の部材)、1a・・・縮径端部、2・
・・歯車(第2の部材)、3・・・溝内、6・・・中心
穴、7・・・露出接合部、8・・・ビード部、9・・・
応力逃がし部。
Claims (1)
- 第1の部材に第2の部材を嵌合したのち、これら第1
の部材と第2の部材との間の露出接合部に電子ビームを
照射して溶接されるべき上記第1の部材と第2の部材に
おいて、上記露出接合部よりも内方における上記第1の
部材と第2の部材間の接合部分に溝内が形成され、かつ
、この溝内の手前で止まるビード部を形成する電子ビー
ム溶接部で、上記溝孔のビード部側部分に応力逃がし部
を形成して、上記第1の部材と第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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16771189A JPH0332476A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 電子ビーム溶接部構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16771189A JPH0332476A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 電子ビーム溶接部構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0332476A true JPH0332476A (ja) | 1991-02-13 |
Family
ID=15854790
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16771189A Pending JPH0332476A (ja) | 1989-06-29 | 1989-06-29 | 電子ビーム溶接部構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0332476A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011117540A (ja) * | 2009-12-03 | 2011-06-16 | Toyota Motor Corp | 車両用差動歯車装置 |
JP2014057970A (ja) * | 2012-09-14 | 2014-04-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | 被溶接部材、ギヤ、及び、トランスミッションギヤ |
JP2016065582A (ja) * | 2014-09-24 | 2016-04-28 | 富士重工業株式会社 | 車両用差動装置の溶接構造 |
CN106624319A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-05-10 | 哈尔滨东安发动机(集团)有限公司 | 一种齿轮组件的电子束焊方法 |
RU2644491C2 (ru) * | 2016-05-12 | 2018-02-12 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева" (ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева") | Способ электронно-лучевой сварки кольцевых соединений титановых сплавов |
JP2019030911A (ja) * | 2018-11-05 | 2019-02-28 | 株式会社Subaru | 被溶接部材、ギヤ、及び、トランスミッションギヤ |
EP3888831A3 (en) * | 2020-04-01 | 2021-10-27 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Vehicle driveline component with weldment having air pocket configured to shift residual stress in weldment away from the weld joint |
-
1989
- 1989-06-29 JP JP16771189A patent/JPH0332476A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN106624319B (zh) * | 2016-11-09 | 2021-06-08 | 哈尔滨东安发动机(集团)有限公司 | 一种齿轮组件的电子束焊方法 |
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