JPH1169733A - 積層固着品およびその製造方法およびその製造装置 - Google Patents

積層固着品およびその製造方法およびその製造装置

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JPH1169733A
JPH1169733A JP9231611A JP23161197A JPH1169733A JP H1169733 A JPH1169733 A JP H1169733A JP 9231611 A JP9231611 A JP 9231611A JP 23161197 A JP23161197 A JP 23161197A JP H1169733 A JPH1169733 A JP H1169733A
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JP
Japan
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laminated
product
products
laser beam
predetermined number
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Pending
Application number
JP9231611A
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English (en)
Inventor
Hideo Mine
英生 峯
Noriyuki Akiyama
敬之 秋山
Yasunori Yadori
保則 宿利
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレス打ち抜き製品などの薄板製品をレーザ
ー光線を用いて積層固着するに際し、製品の板厚が、溶
接による相互固着のためのレーザースポット径の1/2
以下の場合においても、積層品を所定の積層枚数で安定
して分離可能なようにする。 【解決手段】 金属材料からなる製品5を複数積層し、
その重ね合わせ部の側面にレーザー光線をスポット照射
した溶接箇所2により結合させた積層固着品1である。
製品5を所定の枚数積層したときの分離面をなす、この
製品5におけるレーザー光線の照射を受ける部分に、こ
のレーザー光線による溶融域が達しないところまで凹部
3を形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は積層固着品およびそ
の製造方法およびその製造装置に関し、例えばプレス加
工による打ち抜き製品など各種鋼板製品をレーザー溶接
により積層固着した積層固着品およびその製造方法およ
びその製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図5は、上述のようにプレス加工による
打ち抜き鋼板製品を複数積層してレーザー溶接により固
着するために、プレス打ち抜き金型内における積層品を
従来のレーザー溶接工法で溶接する様子を示す。図6
は、この従来の工法におけるレーザー溶接部分を示す。
【0003】図5において、プレス下型26内には製品
ガイド25が設けられており、この製品ガイド25は、
プレス加工によって打ち抜かれた金属製のプレス打ち抜
き製品21を複数積層して収容可能である。22はレー
ザー光出射装置で、積層された製品21どうしの接触部
の側面にレーザー光線23を照射することで、その部分
に溶接箇所24を形成可能とされている。
【0004】プレス打ち抜き製品21を積層固着する際
には、まずプレス加工により打ち抜かれた複数のプレス
製品21が金型26内の製品ガイド25に沿って積層さ
れる。上下に重ね合わされた二つのプレス打ち抜き製品
21どうしを溶接するため、レーザー光線23が、重ね
合わせた二つのプレス打ち抜き製品21の接触部21A
の側面に照射される。そして溶接箇所24で溶接した金
属が固化することにより、二つのプレス打ち抜き製品2
1が互いに固着される。
【0005】このように上下のプレス打ち抜き製品21
の溶接が終了後、固着が行われたプレス打ち抜き製品2
1は、次の製品がプレス加工により打ち抜かれることに
より、製品ガイド25に沿って一枚分の厚さをピッチと
して下方に移動する。この移動により、次の接触部21
Aがレーザー出射装置22に対向し、同様にしてレーザ
ー光線23による溶接が行われる。このように、移動と
溶接をくり返すことにより順次積層固着が行われる。
【0006】通常は、所定の積層枚数の製品についての
固着が行われることで一つの積層固着品が得られ、上下
に隣り合う積層固着品どうしは溶接されることなく互い
に分離した状態とされる。これは、図6のように所定の
積層枚数までレーザー溶接による溶接箇所24を形成し
た後、製品を分離させたい部分28ではレーザー光線の
照射を行わないことによって実現される。これにより、
製品ガイド25によって積層されているプレス打ち抜き
製品21の固着がその部分28のみ行われず、したがっ
て所定の積層枚数で製品を分離させることができる。
【0007】このようにして積層固着品を得るための基
本工法は、特開昭56−66023号公報にて公知とな
っている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の鋼板
の接合工法では、重ね合わせ時において、図7に示すよ
うにプレス打ち抜き製品21の板厚tがレーザースポッ
ト径Cの1/2以下の場合に、積層品を所定の積層枚数
で分離できないことがある。通常、積層品を所定の積層
枚数で分離させたい部分28には、図6のようにレーザ
ー光線を照射しないが、上述のようにプレス打ち抜き製
品21の板厚tがレーザースポット径Cの1/2以下の
場合は、図7に示すように分離させたい部分28の前後
のレーザースポット27が分離させたい部分28にまで
影響を及ぼしてしまう。すなわち、積層品を分離させた
い位置28でも製品21の金属の溶融・固化が生じて、
その部分が固着されてしまう。したがって、このように
プレス打ち抜き製品21の板厚tがレーザースポット径
Cの1/2以下の場合は、積層固着品どうしを所定の積
層枚数で分離できない場合が発生する。
【0009】この解決策として、レーザースポット径C
を小さくする方法が考えられるが、スポット径Cを小さ
くするためには、図5のレーザー出射装置22の光ファ
イバーのコア径を小さくしなければならない。すると、
レーザー出射装置22の出射エネルギーが小さくなり、
固着力と生産スピードとが低下してしまう。
【0010】また別の解決策として、レーザー出射装置
22の光学系でスポットを小さくする方法もあるが、加
工点とスポット縮小用のレンズとの距離が近くなるため
加工時に発生する金属片がレンズに付着しやすくなり、
レンズのクリーニングの回数が非常に多くなることから
メンテナンス上実用的でない。
【0011】本発明は、積層品の板厚が、溶接による相
互固着のためのレーザースポット径の1/2以下の場合
においても、積層品を所定の積層枚数で安定して分離可
能なようにすることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、製品を所定の枚数積層したときの分離面をな
す、この製品におけるレーザー光線の照射を受ける部分
に、前記レーザー光線による溶融域が達しないところま
で凹部を形成したものである。
【0013】これにより、積層品を所定の積層枚数で分
離させようとする部分の前後のレーザースポットが、こ
の分離させようとする部分まで影響を及ぼしていても、
この分離させようとする部分ではレーザー光線による溶
融域が達しないところまで凹部が形成されているため、
この部分では製品どうしが固着されない。このため、所
定の積層枚数で積層品が安定して分離可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】請求項1記載の本発明は、金属材
料からなる製品を複数積層し、その重ね合わせ部の側面
にレーザー光線をスポット照射して溶接により結合させ
た積層固着品において、前記製品を所定の枚数積層した
ときの分離面をなす、この製品における前記レーザー光
線の照射を受ける部分に、前記レーザー光線による溶融
域が達しないところまで凹部が形成されているようにし
たものである。
【0015】請求項2記載の本発明は、金属材料からな
る製品を複数積層し、その重ね合わせ部の側面にレーザ
ー光線をスポット照射して溶接により結合させるに際
し、前記製品を所定の枚数積層したときの分離面をな
す、この製品における前記レーザー光線の照射を受ける
部分に、前記レーザー光線による溶融域が達しないとこ
ろまで、あらかじめ凹部を形成しておくものである。
【0016】これら請求項1および請求項2記載の発明
によると、積層品を所定の積層枚数で分離させようとす
る部分の前後のレーザースポットが、この分離させよう
とする部分まで影響を及ぼしていても、この分離させよ
うとする部分ではレーザー光線による溶融域が達しない
ところまで凹部が形成されているため、この部分では製
品どうしが固着されず、このため、所定の積層枚数で積
層品を安定して分離可能となる。
【0017】請求項3記載の本発明は、金属材料をプレ
ス打ち抜きして製品を形成する手段と、このプレス打ち
抜きされた製品を複数積層させる手段と、この積層され
た製品の重ね合わせ部の側面にレーザー光線をスポット
照射して溶接により結合させる手段と、前記金属材料を
プレス打ち抜きする工程の前に、所定の打ち抜き枚数に
つき1回だけ、打ち抜かれた製品における前記レーザー
光線の照射を受ける部分に、前記レーザー光線による溶
融域が達しないところまで、あらかじめ凹部を形成する
手段とを有するようにしたものである。
【0018】これによると、製品のプレス打ち抜き工程
の前に、所定の打ち抜き枚数につき1回だけ、あらかじ
め凹部を形成する手段を有することで、製品を所定の枚
数積層したときの分離面の部分に凹部が形成されること
になる。
【0019】図1および図2は、本発明にもとづく積層
固着品の一例としてモーターコアの斜視図およびその要
部の拡大図を示す。これら図1および図2において、1
は積層固着品で、複数のプレス打ち抜き製品5が積層さ
れたうえで、レーザー溶接箇所2によって相互に固着さ
れたものである。3は凹部で、積層固着品1をその溶接
時に所定の積層枚数で分離させるために、当該所定の枚
数の製品5ごとに、そのレーザー光線の照射を受ける部
分の側面に形成されている。
【0020】この凹部3は、たとえばレーザー溶接箇所
2における製品5の肉厚の約半分の部分を立方体状に欠
き取るようにして形成されており、たとえば製品5の肉
厚方向の寸法すなわちその深さAは0.03mm以上、
製品5の側面からの入り込み寸法すなわちその奥行きB
は0.5mm程度とするのが適当である。
【0021】この凹部3は、後述のようにレーザー溶接
の影響を除去するためのものであればよく、したがって
その形状は図1に示されるような立法体状に限定される
ものではなく、適宜のものとすることができる。また、
図1では、凹部3が形成された製品5とこれに隣り合う
製品5とを確実に溶接するために、この凹部3の形成さ
れた部分において製品5の肉厚を半分程度残したものを
例示したが、この部分に肉厚が残らないように完全に切
り欠いても、レーザスポット径や製品の板厚の関係など
から確実な溶接が可能な場合には、そのような完全な切
欠によって凹部3を形成することも可能である。
【0022】図1の積層固着品1では、周方向の2箇所
に凹部3が形成されたものを例示したが、これはレーザ
ー溶接箇所2が同様に2箇所に存在することに対応した
ものである。すなわち凹部3は、レーザー溶接箇所2に
応じた位置に所定数が形成されることになる。
【0023】図3は、図1および図2の積層固着品1の
積層固着部の断面を示す。この図3において、6は積層
固着品1どうしを分離させる位置、Cはレーザースポッ
ト径をそれぞれ示している。プレス打ち抜き製品5の板
厚tがレーザースポット径Cの1/2以下の場合は、図
3に示すように、本来的に固着を行おうとする上下2枚
のプレス打ち抜き製品5以外の部分にも、レーザー溶接
の影響が及んでいる。しかし、分離させようとする位置
6にあらかじめ凹部3を形成して、レーザー溶接部分に
空間を設けておくことにより、レーザー溶接の影響が及
んでもその部分は金属の溶融・固化が生じない。したが
って、この分離させようとする位置6で積層品を分離さ
せることができ、所定の積層枚数の積層固着品1を安定
して得ることができる。
【0024】次に、本発明の積層固着品1の製造方法お
よび製造装置について以下に説明する。図4は、本発明
にもとづく積層固着品の製造装置を示している。この図
4において、7は上型ダイセット、9はパンチプレー
ト、12はストリッパープレート、13はダイプレー
ト、14はダイバッキング、15は下型ダイセットを示
している。
【0025】積層固着品1は、鋼板19を上型のパンチ
11と下型のダイ17とで打ち抜き加工を行うととも
に、打ち抜き製品5を重ね合わせていき、レーザー出射
装置16によりレーザー溶接することにより得られる。
レーザー溶接は所定の積層枚数まで順次行われ、積層品
を分離させたい位置では、製品5に凹部3が形成されて
いることで、レーザー溶接による金属の溶融・固化は行
われない。
【0026】図4の装置においては、上述のパンチ11
とダイ17とによって鋼板19を打ち抜く工程の前に、
成形パンチ10によって凹部3の加工を行う。この凹部
3は所定の積層枚数につき1回のみ加工されるものであ
るため、成形パンチ10の上方にはスライドカム8を配
置し、スライドカム8を移動させて成形パンチ10を可
動可能な状態とすることにより、積層品を分離させたい
部分に対応した位置にのみ凹部3を形成する。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、積層品を
所定の積層枚数で分離させようとする部分の前後のレー
ザースポットが、この分離させようとする部分まで影響
を及ぼしていても、この分離させようとする部分ではレ
ーザー光線による溶融域が達しないところまで凹部が形
成されているため、この部分では製品どうしが固着され
ることを防止でき、このため所定の積層枚数で積層品を
安定して分離することができる。したがって本発明によ
れば、たとえばプレス打ち抜き製品どうしをレーザー溶
接して積層固着する場合に、積層品の板厚がレーザース
ポット径の1/2以下の場合であっても、所定の積層枚
数で積層品を安定して分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の積層固着品の斜視図であ
る。
【図2】図1における要部を拡大して示す図である。
【図3】図1および図2の積層固着品の積層固着部の断
面図である。
【図4】本発明の実施の形態の積層固着品の製造装置の
断面図である。
【図5】従来の積層固着品の製造装置の断面図である。
【図6】従来の積層固着品のレーザー溶接部の断面図で
ある。
【図7】従来の積層固着品のレーザー溶接部であって、
製品の板厚がレーザースポット径の1/2以下であるも
のの断面図である。
【符号の説明】
1 積層固着品 2 レーザー溶接箇所 3 凹部 5 プレス打ち抜き製品

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属材料からなる製品を複数積層し、そ
    の重ね合わせ部の側面にレーザー光線をスポット照射し
    て溶接により結合させた積層固着品であって、前記製品
    を所定の枚数積層したときの分離面をなす、この製品に
    おける前記レーザー光線の照射を受ける部分に、前記レ
    ーザー光線による溶融域が達しないところまで凹部が形
    成されていることを特徴とする積層固着品。
  2. 【請求項2】 金属材料からなる製品を複数積層し、そ
    の重ね合わせ部の側面にレーザー光線をスポット照射し
    て溶接により結合させるに際し、前記製品を所定の枚数
    積層したときの分離面をなす、この製品における前記レ
    ーザー光線の照射を受ける部分に、前記レーザー光線に
    よる溶融域が達しないところまで、あらかじめ凹部を形
    成しておくことを特徴とする積層固着品の製造方法。
  3. 【請求項3】 金属材料をプレス打ち抜きして製品を形
    成する手段と、このプレス打ち抜きされた製品を複数積
    層させる手段と、この積層された製品の重ね合わせ部の
    側面にレーザー光線をスポット照射して溶接により結合
    させる手段と、前記金属材料をプレス打ち抜きする工程
    の前に、所定の打ち抜き枚数につき1回だけ、打ち抜か
    れた製品における前記レーザー光線の照射を受ける部分
    に、前記レーザー光線による溶融域が達しないところま
    で、あらかじめ凹部を形成する手段とを有することを特
    徴とする積層固着品の製造装置。
JP9231611A 1997-08-28 1997-08-28 積層固着品およびその製造方法およびその製造装置 Pending JPH1169733A (ja)

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