特開 2023-116080 レーザー溶接用ワーク保持装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023116080

(43)【公開日】2023-08-22

(54)【発明の名称】レーザー溶接用ワーク保持装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/70 20140101AFI20230815BHJP

   B23K 26/21 20140101ALI20230815BHJP

【ＦＩ】

B23K26/70

B23K26/21 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022018652

(22)【出願日】2022-02-09

(71)【出願人】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(72)【発明者】

【氏名】大島 伸紀

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168BA02

4E168BA12

4E168BA16

(57)【要約】

【課題】円板状の箔からなるワークをレーザー溶接時に熱の影響を受け難くなるように保持可能なレーザー溶接用ワーク保持装置を提供する。
【解決手段】被溶接部材２に熱伝達可能に接触して被溶接部材２を保持する複数の保持具４を備える。被溶接部材２は、円板状の箔からなるワーク３がレーザー溶接によって溶接されるものである。被溶接部材２に重ねられたワーク３の外周部を被溶接部材２に押し付ける円環状の箔押さえ５を備える。保持具４は、被溶接部材２に嵌合する嵌合部と、チャック１２の先端部に着脱可能に取付けられる取付部１４とを有しているとともに、複数の保持具４が協働して被溶接部材２を挟んで保持するように構成されている。箔押さえ５の内周部には、複数の仮止め用切欠き２６が形成され、箔押さえ５は、保持具４に着脱可能に取付けられている。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円板状の箔からなるワークがレーザー溶接によって溶接される被溶接部材に熱伝達可能に接触し前記被溶接部材を保持する複数の保持具と、
前記被溶接部材に重ねられた前記ワークの外周部を前記被溶接部材に押し付ける円環状の箔押さえとを備え、
前記保持具は、前記被溶接部材に嵌合する嵌合部と、チャックの先端部に着脱可能に取付けられる取付部とを有しているとともに、複数の前記保持具が協働して前記被溶接部材を挟んで保持するように構成され、
前記箔押さえの内周部には、複数の仮止め用切欠きが形成され、
前記箔押さえは、前記保持具に着脱可能に取付けられていることを特徴とするレーザー溶接用ワーク保持装置。

【請求項2】

請求項１に記載のレーザー溶接用ワーク保持装置において、
前記箔押さえと前記保持具とは、各々の対向面において、一方に凹部が形成され、他方に前記凹部に嵌入される凸部が形成され、
前記凹部に前記凸部が嵌入されることで前記箔押さえと前記保持具とが結合されることを特徴とするレーザー溶接用ワーク保持装置。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載のレーザー溶接用ワーク保持装置において、
前記複数の保持具は、同形状の３個以上の保持具からなり、各保持具は、前記嵌合部が前記箔押さえの円環状の外周に沿って隣接するよう設置されることを特徴とするレーザー溶接用ワーク保持装置。

【請求項4】

請求項１～請求項３の何れか一つに記載のレーザー溶接用ワーク保持装置において、
前記被溶接部材は、円筒状に形成され、
前記保持具における前記被溶接部材と接する部分は、前記被溶接部材の外周面と嵌合する形状に形成されていることを特徴とするレーザー溶接用ワーク保持装置。

【請求項5】

請求項４に記載のレーザー溶接用ワーク保持装置において、
前記被溶接部材の一端側には、前記ワークを挿入可能な内径のワーク挿入部が形成されているとともに、前記被溶接部材の他端側には、内径が前記ワークの外径より小さい厚肉部が形成され、
前記ワーク挿入部と前記厚肉部との境界には、前記被溶接部材の軸線とは直交する環状の平面が形成され、
前記箔押さえは、前記ワーク挿入部に嵌合する形状に形成されかつ前記環状の平面に重ねられた前記ワークを前記厚肉部と協働して挟む押圧部を有し、
前記押圧部を前記被溶接部材の周方向に均等に分割する位置に、前記仮止め用切欠きがそれぞれ形成されていることを特徴とするレーザー溶接用ワーク保持装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、円板状の箔からなるワークをレーザー溶接時に熱の影響を受け難くなるように保持するレーザー溶接用ワーク保持装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、流体の圧力を検出する圧力センサは、例えば特許文献１に記載されているように、筐体内に密封された圧力室を有していることが多い。特許文献１に示す圧力室は、圧力センサの筐体に形成された凹部と、この凹部の開口部分を閉じるように筐体に溶接されたダイアフラムとによって形成されている。ダイアフラムの筐体への溶接は、凹部の開口部分にダイアフラムを重ねるとともに、このダイアフラムに更に溶接補助リングを重ね、溶接補助リングを電極によって筐体に向けて押しながら電極と筐体との間に通電してプロジェクション溶接によって行っている。
隔膜式の圧力センサなどにおいて、円板状の箔からなる薄板を筐体にレーザー溶接によって溶接してダイアフラムとする場合は、上述したような溶接補助リングなどを用い、見かけの薄板の厚みを部分的に厚くしてレーザー溶接を安定させることが行われている。

【0003】

ところで、円板状の薄板をレーザー溶接時に保持する従来のレーザー溶接用ワーク保持装置としては、例えば特許文献２に記載されているものがある。特許文献２に開示されたレーザー溶接用ワーク保持装置は、円環状の板によって形成された保持プレートで円板状の薄板（ワーク）の外周部を被溶接物に押し付ける構成が採られている。このワーク保持装置の保持プレートによって被溶接部材に押し付けられた薄板をレーザー溶接によって被溶接部材に溶接するときは、保持プレートの中央部の穴にレーザー光を通して行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１－１３２８８６号公報

【特許文献2】特許第６２２３５０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

厚み数十μｍの支持ダイアフラムを使用するタイプの真空圧センサにおいては、上述したような溶接補助リングを用いると溶接に必要な投入エネルギーが大きくなり、その結果、支持ダイアフラムへの熱影響による不良につながってしまう。なお、溶接補助リングを使用せずに薄板のみでレーザー溶接を行うと、薄板の厚みが薄いことが原因で熱の影響を大きく受け、薄板の端部が浮き上がったり、薄板が反ったりすることがある。また、レーザー溶接に伴ってシワになる部分が発生することもある。このような浮き、反り、シワ等が発生した支持ダイアフラムは不良品になる。

【0006】

円板状の薄板をレーザー溶接によって溶接する際に浮きや反りが発生するという不具合は、特許文献２に開示されているように薄板を被溶接部材に押し付けながらレーザー溶接を行うことによりある程度は解消可能である。しかし、特許文献２に示すワーク保持装置では、円環状の保持プレートで薄板の外周部の上面を押すだけであるから、レーザー溶接時の熱の影響を低減させることは難しい。また、特許文献２に示すレーザー溶接用ワーク保持装置は、保持プレートがワークの周囲に拡がるように形成されているから、ワークが例えば円筒状の被溶接部材の中に嵌まるように挿入されて溶接される場合には使用することができない。

【0007】

本発明の目的は、円板状の箔からなるワークをレーザー溶接時に熱の影響を受け難くなるように保持可能なレーザー溶接用ワーク保持装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的を達成するために、本発明に係るレーザー溶接用ワーク保持装置は、円板状の箔からなるワークがレーザー溶接によって溶接される被溶接部材に熱伝達可能に接触し前記被溶接部材を保持する複数の保持具と、前記被溶接部材に重ねられた前記ワークの外周部を前記被溶接部材に押し付ける円環状の箔押さえとを備え、前記保持具は、前記被溶接部材に嵌合する嵌合部と、チャックの先端部に着脱可能に取付けられる取付部とを有しているとともに、複数の前記保持具が協働して前記被溶接部材を挟んで保持するように構成され、前記箔押さえの内周部には、複数の仮止め用切欠きが形成され、前記箔押さえは、前記保持具に着脱可能に取付けられているものである。

【0009】

本発明は、前記レーザー溶接用ワーク保持装置において、前記箔押さえと前記保持具とは、各々の対向面において、一方に凹部が形成され、他方に前記凹部に嵌入される凸部が形成され、前記凹部に前記凸部が嵌入されることで前記箔押さえと前記保持具とが結合されてもよい。

【0010】

本発明は、前記レーザー溶接用ワーク保持装置において、前記複数の保持具は、同形状の３個以上の保持具からなり、各保持具は、前記嵌合部が前記箔押さえの円環状の外周に沿って隣接するよう設置されてもよい。

【0011】

本発明は、前記レーザー溶接用ワーク保持装置において、前記被溶接部材は、円筒状に形成され、前記保持具における前記被溶接部材と接する部分は、前記被溶接部材の外周面と嵌合する形状に形成されていてもよい。

【0012】

本発明は、前記レーザー溶接用ワーク保持装置において、前記被溶接部材の一端側には、前記ワークを挿入可能な内径のワーク挿入部が形成されているとともに、前記被溶接部材の他端側には、内径が前記ワークの外径より小さい厚肉部が形成され、前記ワーク挿入部と前記厚肉部との境界には、前記被溶接部材の軸線とは直交する環状の平面が形成され、前記箔押さえは、前記ワーク挿入部に嵌合する形状に形成されかつ前記環状の平面に重ねられた前記ワークを前記厚肉部と協働して挟む押圧部を有し、前記押圧部を前記被溶接部材の周方向に均等に分割する位置に、前記仮止め用切欠きがそれぞれ形成されていてもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明においては、ワークを箔押さえによって被溶接部材に押し付けた状態で浮きや反りの発生を防ぎながら仮止めを行なうことができる。また、箔押さえを取外して本溶接を行うときには、溶接部の熱が被溶接部材から保持具およびチャックに伝達されるから、溶接部の温度を低く保つことができる。
したがって本発明によれば、円板状の箔からなるワークをレーザー溶接時に熱の影響を受け難くなるように保持可能なレーザー溶接用ワーク保持装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明に係るレーザー溶接用ワーク保持装置の斜視図である。

【図2】図２は、保持具、チャックおよび被溶接部材の使用形態を示す平面図である。

【図3】図３は、レーザー溶接用ワーク保持装置の分解斜視図である。

【図4】図４は、被溶接部材、ワークおよび箔押さえの斜視断面図である。

【図5】図５は、レーザー溶接用ワーク保持装置の斜視断面図である。

【図6】図６は、保持具とチャックの斜め下方から見た分解斜視図である。

【図7】図７は、レーザー溶接用ワーク保持装置の横断面図である。

【図8】図８は、保持具とチャックの縦断面図である。

【図9】図９は、箔押さえの平面図である。

【図10】図１０は、レーザー溶接用ワーク保持装置の平面図である。

【図11】図１１は、被溶接部材にワークを挿入する工程を説明するための断面図である。

【図12】図１２は、被溶接部材に箔押さえを挿入する工程を説明するための断面図である。

【図13】図１３は、仮止め工程を説明するための断面図である。

【図14】図１４は、本溶接工程を説明するための断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係るレーザー溶接用ワーク保持装置の一実施の形態を図１～図１４を参照して詳細に説明する。
図１に示すレーザー溶接用ワーク保持装置１は、図１の中央部に位置する被溶接部材２とワーク３を後述するレーザー溶接時に保持するためのもので、被溶接部材２の周囲に配置された複数の保持具４と、図１において被溶接部材２の上方に描かれている円環状の箔押さえ５などを備えている。

【0016】

（被溶接部材とワークの説明）
被溶接部材２は、金属材料によって円筒状に形成されている。この被溶接部材２の一端側（上端側）には、図３に示すように、内径が他端側より大きいワーク挿入部２ａが形成されている。この被溶接部材２には、一端側のワーク挿入部２ａと、他端側にワーク挿入部２ａより厚みが厚くなるように形成された厚肉部２ｂとが形成されている。ワーク挿入部２ａと厚肉部２ｂとの境界には、図４に示すように、被溶接部材２の軸線Ｃとは直交する環状の平面６が形成されている。

【0017】

被溶接部材２は、この平面６に金属製の円板状の箔からなるワーク３（図３参照）がレーザー溶接によって溶接されるものである。ワーク挿入部２ａの内径は、ワーク３の外径より僅かに大きく、ワーク３を挿入可能な径である。厚肉部２ｂの内径は、ワーク３の外径より小さい。
ワーク３は、被溶接部材２のワーク挿入部２ａに上方から挿入され、環状の平面６に載置された状態でレーザー溶接によって溶接される。ワーク３の被溶接部材２への溶接は、詳細は後述するが、被溶接部材２を複数の保持具４で保持した状態で箔押さえ５を使用して行う仮止めと、上記の状態から箔押さえ５を外して行う本溶接とによって行われる。

【0018】

（保持具の説明）
複数の保持具４は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、被溶接部材２の周囲の３箇所に配置されている。図２（Ａ）は被溶接部材が保持具４によって保持された状態を示し、図２（Ｂ）は、被溶接部材が解放された状態を示す。全ての保持具４は同じ形状である。また、これらの保持具４は、自動調芯チャック装置１１のチャック１２に着脱可能に取付けられている。自動調芯チャック装置１１は、３個のチャック１２を保持具４とともに互いに接近するように自動調芯チャック装置１１の軸芯部Ａに向けて進める前進方向と、３個のチャック１２を互いに離間するように自動調芯チャック装置１１の軸芯部Ａから離間する後退方向とに移動させる。また、自動調芯チャック装置１１は、軸芯部Ａを中心にして３個のチャック１２を回転させる機能も有している。

【0019】

自動調芯チャック装置１１の軸芯部Ａに被溶接部材２が配置された状態で３個のチャック１２が保持具４とともに前進方向に移動することにより、図２（Ａ）に示すように、被溶接部材２が３個の保持具４によって挟まれて保持される。また、図２（Ｂ）に示すように、３個のチャック１２が保持具４とともに後退方向に移動して互いに離間することにより、被溶接部材２が解放される。

【0020】

保持具４は、図３に示すように、被溶接部材２と接する嵌合部１３と、チャック１２の先端部に着脱可能に取付けられる取付部１４とを有している。嵌合部１３は、被溶接部材２を載せるための平坦な載置面１３ａと、被溶接部材２の外周面に倣う形状の凹曲面１３ｂとによって形成されている。すなわち、保持具４における被溶接部材２と接する部分（嵌合部１３）は、被溶接部材２の外周面と嵌合する形状に形成されている。このため、保持具４の嵌合部１３に被溶接部材２が嵌合した状態においては、保持具４が被溶接部材２に熱伝達可能に接触することになる。

【0021】

取付部１４は、図６～図８に示すように、チャック１２が下方から嵌合する形状の凹部１５と、凹部１５の壁面に沿って上下方向に延びる複数の貫通孔１６（図１参照）と、上方に向けて開口する複数の非貫通孔１７（図５参照）などを有している。チャック１２は、図６に示すように、移動方向の一端部（前進方向の端部）に形成された第１の連結用突起１８と、この第１の連結用突起１８と隣り合う第２の連結用突起１９とを有している。第１の連結用突起１８は、第２の連結用突起１９より上方に突出している。

【0022】

取付部１４の凹部１５は、図８に示すように、第１の連結用突起１８が嵌合する凹陥部１５ａと、第２の連結用突起１９が嵌合する溝部１５ｂとによって形成されている。図８の破断位置は、図２（Ｂ）中にVIII－VIII線によって示す位置である。溝部１５ｂは、図６に示すように、チャック１２の移動方向（図６においては左上と右下とを結ぶ方向）に延びるように形成されており、保持具４の後端面４ａと下端面４ｂとに開口している。第１の連結用突起１８が凹陥部１５ａに嵌合するとともに第２の連結用突起１９が溝部１５ｂに嵌合することにより、チャック１２と保持具４とが一体となって前進方向と後退方向とに移動可能となるように連結される。

【0023】

取付部１４の複数の貫通孔１６は、図７に示すように、保持具４の取付部１４を上下方向に貫通している。貫通孔１６が形成されている位置は、チャック１２の角部分と対応する位置と、凹陥部１５ａと溝部１５ｂとの境界となる位置である。
取付部１４の非貫通孔１７は、嵌合部１３と隣り合う２箇所にそれぞれ形成されている。これら２箇所の非貫通孔１７は、被溶接部材２の周方向に所定の間隔をおいて互いに離間している。これらの非貫通孔１７には、後述する箔押さえ５を保持具４に固定するためのタップ２０（図５参照）の軸部２０ａが取付けられている。

【0024】

（箔押さえの説明）
箔押さえ５は、図４および図９に示すように、円環状のフランジ部２１と、フランジ部２１の内周部分から下方に延びる押圧部２２とを有している。押圧部２２は、詳細は後述するが、被溶接部材２のワーク挿入部２ａに嵌合するように形成されている。箔押さえ５は、図５に示すように複数の保持具４によって保持された被溶接部材２に押圧部２２を嵌合させて使用される。図５の破断位置は、図１０中にV－V線によって示す位置である。
フランジ部２１は、押圧部２２が被溶接部材２に嵌合した状態で保持具４と対向する。この実施の形態においては、フランジ部２１が箔押さえ５における保持具４と対向する対向面となる。また、保持具４の上面が保持具４における箔押さえ５と対向する対向面となる。

【0025】

フランジ部２１には、複数の貫通孔２４が形成されている。これらの貫通孔２４は、被溶接部材２を保持した３個の保持具４のそれぞれの非貫通孔１７と対応する位置に形成されている。これらの貫通孔２４は、タップ２０の頭部２０ｂ（図５参照）が嵌合する形状に形成されており、箔押さえ５における保持具４と対向する対向面に形成された凹部を構成する。一方、保持具４の非貫通孔１７に取り付けられたタップ２０の頭部２０ｂは、箔押さえ５の凹部（貫通孔２４）に嵌入される凸部を構成する。箔押さえ５の凹部（貫通孔２４）に保持具４の凸部（タップ２０の頭部２０ｂ）が嵌入されることによって、図５および図１０に示すように、箔押さえ５が複数の保持具４にタップ２０を介して着脱可能に結合される。この実施の形態による３個の保持具４は、嵌合部１３が箔押さえ５の円環状の外周（フランジ部２１）に沿って隣接するように配置される。

【0026】

箔押さえ５の押圧部２２は、図５に示すように、被溶接部材２のワーク挿入部２ａに上方から嵌合する形状に形成されている。詳述すると、図４に示すように、押圧部２２は、フランジ部２１から下方に延びる円筒２５に複数の仮止め用切欠き２６を形成した構造が採られている。円筒２５の外周面は、ワーク挿入部２ａに嵌合する形状に形成されている。仮止め用切欠き２６は、円筒２５の上下方向の両端に開口し、円筒２５の内周面から外周面まで円筒２５を径方向に横切るように形成されている。また、仮止め用切欠き２６は、図９に示すように、押圧部２２（円筒２５）を周方向に均等に分割する位置にそれぞれ形成されている。
このように形成された箔押さえ５が上述したように保持具４に結合されることにより、被溶接部材２の環状の平面６に重ねられたワーク３の外周部を押圧部２２が厚肉部２ｂと協働して挟むことになる。

【0027】

（溶接手順の説明）
次に、上述した保持具４と箔押さえ５とを使用して被溶接部材２およびワーク３を保持し、被溶接部材２にワーク３をレーザー溶接によって溶接する手順を説明する。
先ず、図２（Ｂ）に示すように３個の保持具４の間に被溶接部材２を位置付け、これらの保持具４をそれぞれ前進させて図２（Ａ）に示すように３個の保持具４で被溶接部材２を挟んで保持する。このとき、被溶接部材２の外周面が保持具４の嵌合部１３に嵌合し、被溶接部材２の外周面と保持具４の嵌合部１３とが面接触の状態で接触する。そして、図１１に示すように被溶接部材２のワーク挿入部２ａに上方からワーク３を挿入し、被溶接部材２の環状の平面６にワーク３を載せる。図１１～図１４の破断位置は、図１０中にIX－XI線によって示す位置である。

【0028】

その後、図１２に示すように、被溶接部材２に上方から箔押さえ５を接近させ、ワーク挿入部２ａに箔押さえ５の押圧部２２を挿入する。そして、箔押さえ５のフランジ部２１に形成されている貫通孔２４に保持具４のタップ２０の頭部２０ｂを嵌合させ、押圧部２２がワーク３に当接するまで箔押さえ５を下げる。押圧部２２がワーク３に押し付けられることにより、ワーク３が押圧部２２と被溶接部材２の厚肉部２ｂとによって挟まれて保持される。このとき、ワーク３は、主に押圧部２２から受ける箔押さえ５の重量によって厚肉部２ｂに押し付けられる。使用するワーク３の厚みが数十μｍ程度であれば、ワーク３を箔押さえ５の重量で十分に環状の平面６に押し付けることが可能である。

【0029】

このようにワーク３が被溶接部材２に重ねられている状態でレーザー溶接により仮止めを行う。仮止めは、図１３に示すように、箔押さえ５の上方にレーザー溶接装置３１のレーザー照射部３２を位置付け、ワーク３の所定の仮止め位置にレーザー光３３を照射して行う。仮止め位置は、ワーク３の外周縁より所定距離だけ内側の位置であって、ワーク３の周方向に所定の間隔をおいて並ぶ複数の位置である。この実施の形態においては、仮止め位置と対応する位置に箔押さえ５の仮止め用切欠き２６が形成されている。図９に示すように仮止め用切欠き２６の中にレーザー光３３を照射することにより、仮止め位置で仮止めを行うことができる。仮止め用切欠き２６の中で仮止めを行うことにより、仮止め位置の両側近傍が箔押さえ５の押圧部２２によって厚肉部２ｂに押し付けられることになるから、ワーク３の仮止め部分が確実に厚肉部２ｂに密着する。

【0030】

仮止めは、レーザー光３３を所定の間隔で間欠的に照射するとともに、レーザー光３３の照射タイミングに同期するように自動調芯チャック装置１１で３個の保持具４、被溶接部材２、ワーク３および箔押さえ５を回転させて行う。すなわち、レーザー照射部３２の位置を変えることなく、ワーク３の仮止め位置がレーザー光３３の照射位置に位置付けられるようにワーク３が回転する。このように仮止めをワーク３が箔押さえ５によって被溶接部材２に押し付けられた状態で行うことにより、ワーク３の浮きや反りが発生することを防ぐことができる。

【0031】

ワーク３の全ての仮止め位置に仮止めを実施した後、図１４に示すように箔押さえ５を取り外し、この状態で本溶接を行う。本溶接は、レーザー光３３を照射しながら自動調芯チャック装置１１で３個の保持具４、被溶接部材２、ワーク３および箔押さえ５を回転させて行う。このとき、溶接に伴って生じる熱の大部分は、図１４中に矢印で示すように被溶接部材２から保持具４およびチャック１２に伝達される。保持具４に伝達された熱の一部は、貫通孔１６内の空気にも伝達され、空気を介して保持具４の外に排出される。

【0032】

このため、本溶接時に熱がワーク３から被溶接部材２を介して保持具４やチャック１２などに分散されるから、ワーク３の温度を低く保つことができる。このようにワーク３が過度に熱せられることがないことから、仮止め後のワーク３に僅かに反りや歪みが生じていたとしても、その反りや歪みが強調されるようなことを防ぐことができる。
本溶接が終了した後、３個のチャック１２をそれぞれ後退させて被溶接部材２を保持具４から取り外すことにより、ワーク３の溶接工程が終了する。

【0033】

（実施の形態による効果の説明）
この実施の形態によるレーザー溶接用ワーク保持装置１によれば、ワーク３を箔押さえ５によって被溶接部材２に押し付けた状態で浮きや反りの発生を防ぎながら仮止めを行なうことができる。また、箔押さえ５を取外して本溶接を行うときには、溶接部の熱が被溶接部材２から保持具４およびチャック１２などに伝達されるから、溶接部の温度を低く保つことができる。
したがって、この実施の形態によれば、円板状の箔からなるワーク３をレーザー溶接時に熱の影響を受け難くなるように保持可能なレーザー溶接用ワーク保持装置を提供することができる。

【0034】

この実施の形態による箔押さえ５と保持具４とは、各々の対向面において、一方（箔押さえ５）に凹部（貫通孔２４）が形成され、他方（保持具４）に凹部に嵌入される凸部（タップ２０の頭部２０ｂ）が形成されている。凹部に凸部が嵌入されることで箔押さえ５と保持具４とが結合される。このため、箔押さえ５を保持具４に確実に組み付けることができ、仮止め時にワーク３が被溶接部材２から離れることを防ぐことができるから、仮止めの信頼性が高くなる。

【0035】

この実施の形態による複数の保持具４は、同形状の３個の保持具４からなり、各保持具は、嵌合部１３が箔押さえ５の円環状の外周（フランジ部２１）に沿って隣接するよう設置されている。このため、被溶接部材２の周方向の全域から溶接時の熱が保持具４に伝達されるから、本溶接時のワーク３の温度をより一層低く抑えることが可能になる。

【0036】

この実施の形態による被溶接部材２は、円筒状に形成されている。保持具４における被溶接部材２と接する部分（嵌合部１３）は、被溶接部材２の外周面と嵌合する形状に形成されている。このため、円筒状の被溶接部材２の外周面と保持具４とが面接触によって接触するようになるから、本溶接時の熱が被溶接部材２から保持具４により一層伝わり易くなる。

【0037】

この実施の形態による被溶接部材２の一端側には、ワーク３を挿入可能な内径のワーク挿入部２ａが形成されているとともに、被溶接部材２の他端側には、内径がワーク３の外径より小さい厚肉部２ｂが形成されている。ワーク挿入部２ａと厚肉部２ｂとの境界には、被溶接部材２の軸線Ｃとは直交する環状の平面６が形成されている。箔押さえ５は、ワーク挿入部２ａに嵌合する形状に形成されかつ環状の平面６に重ねられたワーク３を厚肉部２ｂと協働して挟む押圧部２２を有している。押圧部２２を被溶接部材２の周方向に均等に分割する位置に、仮止め用切欠き２６がそれぞれ形成されている。
このため、仮止めを仮止め用切欠き２６の中にレーザー光３３を通して行うことにより、仮止め位置の両側近傍が押圧部２２によって環状の平面６に押し付けられた状態で仮止めが実施されるから、ワーク３の仮止め位置が環状の平面６（厚肉部２ｂ）に確実に密着する。
また、この実施の形態によるレーザー溶接用ワーク保持装置１は、円筒状の被溶接部材２の中でワーク３を保持することが可能になる。

【0038】

上述した実施の形態によるレーザー溶接用ワーク保持装置１においては、保持具４に凸部としてのタップ２０が設けられ、箔押さえ５に凹部としての貫通孔２４が形成されている。しかし、保持具４に凹部としての穴が形成され、箔押さえ５に凸部としてのタップ２０を設ける構成を採ることができる。
また、上述した実施の形態においては、レーザー溶接時にワーク３がレーザー照射部３２に対して回転する例を示した。しかし、レーザー溶接を行うにあたっては、ワーク３を移動させることなく、レーザー照射部３２が移動してレーザー溶接を行う構成でもよい。
さらに、上述した実施の形態によるレーザー溶接用ワーク保持装置１は、３個の保持具４を使用する構成が採られている。しかし、保持具４の数は３個に限定されることはなく、４個以上でもよい。

【符号の説明】

【0039】

１…レーザー溶接用ワーク保持装置、２…被溶接部材、２ａ…ワーク挿入部、２ｂ…厚肉部、３…ワーク、４…保持具、５…箔押さえ、６…環状の平面、１２…チャック、１３…嵌合部、１４…取付部、２０…タップ、２０ｂ…頭部（凸部）、２２…押圧部、２４…貫通孔（凹部）、２６…仮止め用切欠き、３１…レーザー溶接装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】