特許 7573203 溶接方法、および缶体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-17

(45)【発行日】2024-10-25

(54)【発明の名称】溶接方法、および缶体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 33/00 20060101AFI20241018BHJP

   B23K 9/02 20060101ALI20241018BHJP

   B23K 9/00 20060101ALI20241018BHJP

【ＦＩ】

B23K33/00 Z

B23K9/02 S

B23K9/00 501K

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023002519

(22)【出願日】2023-01-11

(65)【公開番号】P2024098801

(43)【公開日】2024-07-24

【審査請求日】2024-03-22

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001081

【氏名又は名称】弁理士法人クシブチ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】林 将広

(72)【発明者】

【氏名】橋崎 凌

(72)【発明者】

【氏名】嶋 和也

(72)【発明者】

【氏名】保積 宏尚

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 皓治

【審査官】山下 浩平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－３０２９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８３９６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２０３６９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ３１／００ － ３１／０２、

３１／１０ － ３３／００、

３７／００ － ３７／０８

Ｂ２３Ｋ ９／００ － ９／３２、

１０／００ － １０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１板材と第２板材とを接合する溶接方法であって、
前記第１板材は、円筒形状の第１面部と、前記第１面部の端部である第１端部と、を有し、
前記第２板材は、円筒形状の第２面部と、前記第２面部の端部である第２端部と、を有し、
前記第１端部は、前記第１面部の径方向外側に向けて鋭角に立ち上がる第１曲げ部と、前記第１曲げ部よりも前記第１端部の先端側において前記第１曲げ部と反対方向に曲がる第２曲げ部と、を有し、
前記第２端部は、前記第２面部の径方向外側に向けて鈍角に立ち上がるフレア曲げ部を有し、
前記第１曲げ部と前記第２曲げ部と間の曲がりの内側において、前記第１曲げ部および前記第２曲げ部と、前記フレア曲げ部と、を互いに接触させた状態で、前記第２曲げ部の径方向外側から加熱し、前記第１端部と前記第２端部とを溶接する、
溶接方法。

【請求項2】

前記第１板材と前記第２板材とを前記第１面部の軸に沿って互いに押圧しながら、前記第１端部と前記第２端部とを溶接する、
請求項１に記載の溶接方法。

【請求項3】

前記フレア曲げ部は、前記第２端部が前記第１曲げ部に接した状態で、前記第１板材と前記第２板材とが前記第１面部の軸に沿って互いに押圧されることによって形成される、
請求項１に記載の溶接方法。

【請求項4】

前記第２曲げ部と前記第１曲げ部との間の曲率半径は、前記第２端部の厚み以下である、
請求項１に記載の溶接方法。

【請求項5】

前記第１曲げ部と前記第２曲げ部との間の曲げ角度は、前記第１面部と第１曲げ部との間の曲げ角度と同等である、
請求項１に記載の溶接方法。

【請求項6】

前記第１面部の軸に沿った方向における前記第２曲げ部の寸法は、前記第２端部の厚みの２倍以上である、
請求項１に記載の溶接方法。

【請求項7】

鏡板と、円筒形状の胴体と、を溶接して缶体を製造する缶体の製造方法であって、
前記鏡板として、前記第１板材および前記第２板材のうち、一方の板材を用い、
前記胴体として、前記第１板材および前記第２板材のうち、前記一方の板材と異なる他方の板材を用い、
請求項１から６のいずれかに記載の溶接方法を用いて前記鏡板と前記胴体とを溶接する、
缶体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、溶接方法、および缶体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、板材どうしを溶接する際に、板材どうしの間の目違いを低減できる溶接方法を開示する。この溶接方法は、２つの板材のＬ字状端部どうしを接触させたうえで、第２板材のＬ字型端部と第１板材のひさし部との間に隙間を設けることにより、板材どうしの目違いを隙間によって吸収する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－１４８３０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、溶接時において、板材どうしがずれにくい溶接方法、および缶体の製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示における溶接方法は、第１板材と第２板材とを接合する溶接方法であって、前記第１板材は、円筒形状の第１面部と、前記第１面部の端部である第１端部と、を有し、前記第２板材は、円筒形状の第２面部と、前記第２面部の端部である第２端部と、を有し、前記第１端部は、前記第１面部の径方向外側に向けて鋭角に立ち上がる第１曲げ部と、前記第１曲げ部よりも前記第１端部の先端側において前記第１曲げ部と反対方向に曲がる第２曲げ部と、を有し、前記第２端部は、前記第２面部の径方向外側に向けて鈍角に立ち上がるフレア曲げ部を有し、前記第１曲げ部と前記第２曲げ部と間の曲がりの内側において、前記第１曲げ部および前記第２曲げ部と、前記フレア曲げ部と、を互いに接触させた状態で、前記第２曲げ部の径方向外側から加熱し、前記第１端部と前記第２端部とを溶接する。

【発明の効果】

【0006】

本開示の溶接方法、および缶体の製造方法は、フレア曲げ部と、第２曲げ部および第１曲げ部と、が接触する。これにより、溶接時において板材どうしがずれにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施の形態１に係る缶体の斜視図

【図2】実施の形態１に係る缶体の断面図

【図3】図２の拡大図

【図4】実施の形態１に係る溶接装置にセットされた状態の鏡板および胴体の断面図

【図5】図４の拡大図

【図6】実施の形態１に係る加圧後の鏡板および胴体の断面図

【図7】図６の拡大図

【発明を実施するための形態】

【0008】

（本開示の基礎となった知見等）
発明者らが本開示に至った当時、板材どうしの溶接方法の技術は、溶接の品質の確保と生産性の向上の両立が求められる状況であった。そのため、当該業界では、溶接の品質および生産性の向上を課題として、特許文献１に記載のように、板材の端部を変形させることにより、板材どうしの目違いを低減する技術が提案されていた。そうした状況下において、発明者らは、特許文献１に記載のような隙間が設けられる場合、隙間が目違いを吸収するバッファとなる一方で、板材どうしの位置合わせや溶接時における板材どうしのずれの原因になりうるという課題があることを発見した。特に、環境配慮、コスト面からも薄肉軽量タンクが求められる給湯装置の貯湯タンクには、たわみ易い薄肉の胴体および鏡板が採用されることがある。このような胴体と鏡板との溶接時には、特許文献１に記載のような従来の溶接方法では、板材どうしが更にずれ易くなる。そこで、発明者らは、この課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
そこで、本開示は、溶接時において板材どうしがずれにくい溶接方法を提供する。

【0009】

以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

【0010】

（実施の形態１）
以下、図１～図７を用いて、実施の形態１を説明する。
［１－１．缶体の構成］
図１は、本開示の溶接方法を用いて製造された缶体１の斜視図である。図２は、缶体１を軸ＡＸに沿って切断した断面図である。図中の軸ＡＸは、第１面部１１および第２面部２１が成す円筒形状の中心を通る軸である。
缶体１は、略円柱形状の容器であり、給湯装置用の貯湯タンクとして使用される。缶体１は、２つの略半球状の鏡板（第１板材）１０と、円筒形状の胴体（第２板材）２０と、を有する。缶体１は、それぞれ個別の板材として形成された鏡板１０と胴体２０とが、アーク溶接によって接合されることで製造される。

【0011】

鏡板１０は、円筒形状の第１面部１１と、ドーム形状のドーム部１９と、を有する金属製の板材である。第１面部１１の厚みは、板厚Ｔ１である。本実施の形態において、鏡板１０を構成する金属はステンレス鋼である。鏡板１０は、製造時の加工によって加工硬化しており、胴体２０よりも剛性が大きい。

【0012】

胴体２０は、円筒形状の第２面部２１を有する金属製の板材である。第２面部２１は、第１面部１１に沿った向きに配置され、それぞれの軸ＡＸは一致する。第２面部２１の厚みは、板厚Ｔ２である。また、第２面部２１の内径Ｄ２は、第１面部１１の内径Ｄ１と同等である。本実施の形態において、胴体２０を構成する金属はステンレス鋼である。

【0013】

缶体１において、第１面部１１の端部である第１端部１３と、第２面部２１の端部である第２端部２３と、の間には、ビード３０が形成される。ビード３０は、溶接する以前の第１端部１３および第２端部２３の一部が、溶接によって溶融した後に固化した部分である。

【0014】

図３は、図２の断面図におけるビード３０の拡大図である。図３に示すように、実施の形態１の缶体１において、第１面部１１と第２面部２１とは、径方向において揃った位置に配置される。また、鏡板１０と胴体２０とをつなぐビード３０の断面形状は、径方向に対する膨出が少ない平坦な形状である。このようにビード３０が平坦な形状である場合、ビード３０における応力集中が低減される。なお、径方向外側方向ＤＯは、第１面部１１と第２面部２１のなす円筒形状の径方向のうち、内側から外側に向かう方向である。

【0015】

［１－２．缶体の製造方法］
次に、鏡板１０と胴体２０とを溶接し、上述した缶体１を製造する方法について説明する。
［１－２－１．溶接工程の前工程］
図４は、溶接装置Ｗにセットされた状態の鏡板１０および胴体２０の断面図であり、鏡板１０および胴体２０を軸ＡＸに沿って鉛直方向に切断した断面を示す。図５は、図４の拡大図であり、第１端部１３および第２端部２３を示す。

【0016】

図４に示すように、溶接装置Ｗは、クランプＷ１と、２つのトーチＷ２と、を有する。クランプＷ１は、２つの鏡板１０を軸ＡＸの方向に並べて保持し、２つの鏡板１０の間に胴体２０を挟んで保持する。このとき、軸ＡＸは、水平方向とされる。クランプＷ１は、第１面部１１および第２面部２１の軸ＡＸの方向に移動可能である。また、クランプＷ１は、第１面部１１および第２面部２１の軸ＡＸを中心として、第１面部１１および第２面部２１の周方向に回転可能である。トーチＷ２は、アーク放電によって熱を生じさせ、生じさせた熱によって溶接を行う装置である。トーチＷ２は、第１端部１３および第２端部２３の付近に設けられ、鉛直上方から下方に向けてアーク放電を行う。また、図４に示すように、溶接装置Ｗは、胴体２０の中央を固定するリング状の治具Ｗ３を有する構成としてもよい。治具Ｗ３は、胴体２０の略全周を径方向外側方向ＤＯ側から締め付けて固定する器具であり、軸ＡＸを中心として第１面部１１および第２面部２１の周方向に回転可能である。治具Ｗ３は、鏡板１０よりも剛性が小さい胴体２０がたわんで変形することを抑制する。また、治具Ｗ３により、胴体２０を鏡板１０に対して位置決めし易くなる。

【0017】

図５に示すように、溶接前の鏡板１０の第１端部１３には、径方向外側に向けて立ち上がる第１曲げ部１５と、第１曲げ部１５と反対方向に曲がる第２曲げ部１７と、が形成される。第１曲げ部１５は、第１面部１１との間の曲げ角度が角度Ａ１となる方向に立ち上げられて形成され、図５の断面において略直線形状である。また、角度Ａ１は、鋭角である。第１曲げ部１５は、第１端部１３の全周に渡って形成されている。

【0018】

第２曲げ部１７は、第１曲げ部１５よりも第１端部１３の先端１３ａ側に形成され、図５の断面図において略直線形状である。第２曲げ部１７は、第１曲げ部１５との間の曲げ角度が角度Ａ２となるとなる方向に曲げられている。本実施の形態において、角度Ａ２は、鋭角であり、且つ、角度Ａ１と同等である。このため、第２曲げ部１７は、第１面部１１に沿って延び、軸ＡＸに平行な円筒形状である。また、第２曲げ部１７は、径方向外側方向ＤＯに対して直交する。

【0019】

第１端部１３において第１面部１１に沿った部分と第１曲げ部１５との間には、湾曲する第１角部１４が形成される。第１角部１４は、第１曲げ部１５を形成する加工によって形成された折り目であり、丸みを帯びた角である。

【0020】

また、第１曲げ部１５と第２曲げ部１７との間には、湾曲する第２角部１６が形成される。第２角部１６は、第２曲げ部１７を形成する加工によって形成された折り目であり、丸みを帯びた角である。

【0021】

溶接前の第２端部２３は、平坦な形状であり、軸ＡＸの方向および第２面部２１に対して平行に延びている。このため、第２端部２３の厚みは、第２面部２１と同様に板厚Ｔ２である。また、第２端部２３の先端には、第２端部２３に対して略直交する平坦な端面２３ａが形成されている。端面２３ａは、第１端部１３の第１角部１４に対向している。

【0022】

図４および図５のように溶接装置Ｗに対する鏡板１０および胴体２０のセットが完了した後に、溶接装置Ｗは、２つの鏡板１０が軸ＡＸの方向において互いに押し合う方向にクランプＷ１を移動させて加圧する。これにより、鏡板１０と胴体２０とは、軸ＡＸの方向に沿って互いに強く押圧される。

【0023】

図６は、加圧後における、溶接装置Ｗにセットされた状態の鏡板１０および胴体２０の断面図であり、鏡板１０および胴体２０を軸ＡＸに沿って鉛直方向に切断した断面を示す。図７は、図６の拡大図であり、第１端部１３および第２端部２３を示す。図６には、クランプＷ１の加圧方向を示してある。

【0024】

図６および図７に示すように、本実施の形態においては、クランプＷ１が移動し、鏡板１０と胴体２０とが、軸ＡＸの方向に沿って互いに強く押圧されることにより、第２端部２３には、フレア曲げ部２５が形成される。

【0025】

フレア曲げ部２５は、加圧によって第２端部２３の端面２３ａに対して第１角部１４および第１曲げ部１５が強く押し付けられることによって形成されており、第２面部２１から径方向外側方向ＤＯに向けて立ち上げられる。フレア曲げ部２５は、第２面部２１との間の角度が角度Ａ３となる方向に立ち上げられている。角度Ａ３は、鈍角である。また、本実施の形態において、角度Ａ１と角度Ａ３との和は、１８０°以上である。

【0026】

フレア曲げ部２５の形成時、端面２３ａは、第１角部１４の湾曲の外側の面である外側面１４ａ、および、第１曲げ部１５のうち第１曲げ部１５と第２曲げ部１７との曲がりの内側の面である内側面１５ａの上を滑りながら、径方向外側に移動する。また、端面２３ａの径方向外側に向けた移動は、第２曲げ部１７のうち第１曲げ部１５と第２曲げ部１７との曲がりの内側の面である内側面１７ａに対して接触して止まる。このため、本実施の形態においては、フレア曲げ部２５の先端である第２端部２３の端面２３ａは、第１曲げ部１５および第２曲げ部１７の内側面１５ａ、１７ａに対して周方向に線接触する。

【0027】

ここで、本実施の形態においては、第２角部１６の湾曲の内側の面である内側面１６ａの曲率半径は、第２面部２１および第２端部２３の板厚Ｔ２よりも小さい。このため、フレア曲げ部２５の先端である端面２３ａは、第１曲げ部１５および第２曲げ部１７それぞれの内側面１５ａ、１７ａに対して周方向に線接触し易い。

【0028】

また、本実施の形態において、フレア曲げ部２５が形成される第２端部２３は、鏡板１０よりも剛性が小さい胴体２０に形成されている。このため、第２端部２３に対してフレア曲げ部２５を形成し易くなっている。

【0029】

フレア曲げ部２５が形成されることにより、溶接工程の前工程は完了し、溶接工程に移行する。

【0030】

［１－２－２．溶接工程］
溶接工程において、溶接装置Ｗは、クランプＷ１が軸ＡＸを中心として鏡板１０および胴体２０を回転させつつ、トーチＷ２によってアーク溶接を行う。このとき、クランプＷ１は、鏡板１０と胴体２０とが互いに押圧し合う方向に向けて、鏡板１０に対して軸ＡＸに沿った方向の力を作用させる。これにより、端面２３ａは、第１曲げ部１５および第２曲げ部１７の内側面１５ａ、１７ａに対して共に線接触し易くなる。また、端面２３ａは、２つの内側面１５ａ、１７ａによって径方向内側および径方向外側から挟まれている。このため、端面２３ａは、径方向における移動を規制され、第１端部１３と第２端部２３とは、軸ＡＸに沿った方向および径方向において互いにずれにくくなる。

【0031】

このように、端面２３ａは、その全周に渡って、内側面１５ａ、１７ａに対しての径方向および軸ＡＸに沿った方向を規制される。このため、鏡板１０と胴体２０との配置に起因するずれに加え、第１端部１３および第２端部２３のたわみによるずれも抑制することができる。

【0032】

溶接装置Ｗは、第１端部１３の先端１３ａのうち、鉛直上方に位置する部分の位置を検出する図示しないタッチセンサを有する。溶接装置Ｗは、タッチセンサによって検出した先端１３ａの位置の情報を用いて、トーチＷ２を軸ＡＸの方向および径方向に動かしながら、図７のターゲット範囲Ｒの内側を狙ってトーチＷ２にアーク放電させる。本実施の形態において、ターゲット範囲Ｒは、第２曲げ部１７のうち、第１曲げ部１５と第２曲げ部１７との曲がりの外側の面である外側面１７ｂ、および、第２角部１６である。外側面１７ｂおよび第２角部１６は、トーチＷ２により、径方向外側から加熱される。

【0033】

第１曲げ部１５、第２曲げ部１７は、トーチＷ２からの加熱によって溶融する。また、フレア曲げ部２５は、第１曲げ部１５および第２曲げ部１７から伝導される熱により溶融する。このように、本実施の形態では、フレア曲げ部２５、第１曲げ部１５、および第２曲げ部１７を溶融させることによって溶接を行うため、溶融する金属量を多くでき、安定した品質での溶接が可能となる。また、溶融したフレア曲げ部２５、第１曲げ部１５、および第２曲げ部１７が、第１端部１３と第２端部２３との隙間を埋める溶加材のように作用するため、溶加材を使用することなく、第１端部１３と第２端部２３とを溶接することができる。

【0034】

ここで、本実施の形態において、第２曲げ部１７の軸ＡＸに沿った長さＬは、第２面部２１および第２端部２３の厚みである板厚Ｔ２の２倍以上である。このため、ターゲット範囲Ｒを広くとることができ、第２曲げ部１７の外側面１７ｂの面積が大きくなって加熱し易くなり、溶接が容易になる。また、第２曲げ部１７が長いことにより、第２端部２３の端面２３ａが、第２曲げ部１７の内側面１７ａから外れにくくなる。このため、溶接時において、鏡板１０と胴体２０とが径方向にずれにくくなる。さらに、第２曲げ部１７が長いことにより、溶接時に溶融する金属量を増やすことができるため、溶加材を使用することなく、溶接の品質を安定させやすくなる。

【0035】

また、本実施の形態において、端面２３ａが第１曲げ部１５および第２曲げ部１７の内側面１５ａ、１７ａに対して共に線接触し易いため、端面２３ａを介して、第１端部１３から第２端部２３に熱が伝わり易い。このため、フレア曲げ部２５を溶融させやすく、溶接の品質が安定し易くなる。特に、本実施の形態において、端面２３ａは、トーチＷ２によって加熱される第２曲げ部１７の外側面１７ｂの反対側の面である内側面１７ａに接触する。これにより、トーチＷ２から外側面１７ｂに加えられた熱は、内側面１７ａおよび端面２３ａを介して速やかに第２端部２３に伝わるため、フレア曲げ部２５をより溶融させやすくなる。

【0036】

さらに、本実施の形態において、第２曲げ部１７は第１面部１１に沿って延びる略円筒形状であるため、第２曲げ部１７の径方向外側に位置するトーチＷ２は、外側面１７ｂを加熱し易い。また、第２曲げ部１７が第１面部１１に沿い、径方向外側方向ＤＯに対して略直交するため、端面２３ａが径方向外側にずれようとした場合に、第２曲げ部１７の内側面１７ａによって端面２３ａの移動を規制し易い。

【0037】

トーチＷ２がターゲット範囲Ｒである全周分の外側面１７ｂおよび第２角部１６に対してアーク放電を行うことで、図３のように、第１端部１３と第２端部２３とはビード３０を介して全周に渡って接合される。これにより、溶接工程が完了し、缶体１の製造が完了する。

【0038】

［１－３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、溶接方法は、鏡板１０と胴体２０とを接合する溶接方法であって、鏡板１０は、円筒形状の第１面部１１と、第１面部１１の端部である第１端部１３と、を有し、胴体２０は、円筒形状の第２面部２１と、第２面部２１の端部である第２端部２３と、を有し、第１端部１３は、第１面部１１の径方向外側に向けて鋭角に立ち上がる第１曲げ部１５と、第１曲げ部１５よりも第１端部１３の先端１３ａ側において第１曲げ部１５と反対方向に曲がる第２曲げ部１７と、を有し、第２端部２３は、第２面部２１の径方向外側に向けて鈍角に立ち上がるフレア曲げ部２５を有し、第１曲げ部１５と第２曲げ部１７と間の曲がりの内側において、第１曲げ部１５および第２曲げ部１７と、フレア曲げ部２５の先端に位置する端面２３ａと、を互いに接触させた状態で、第２曲げ部１７の径方向外側から加熱し、第１端部１３と第２端部２３とを溶接する。
この構成によれば、端面２３ａが第１曲げ部１５および第２曲げ部１７に接触することにより、フレア曲げ部２５は径方向の移動を規制される。このため、溶接時において鏡板１０と胴体２０とがずれにくくなる。また、溶接時には、端面２３ａが第１曲げ部１５および第２曲げ部１７に接した状態で、径方向外側から第２曲げ部１７が加熱される。このため、第２曲げ部１７に加えられた熱は端面２３ａを介してフレア曲げ部２５に伝わりやすく、溶接の品質が安定し易くなる。

【0039】

また、本実施の形態のように、溶接方法は、鏡板１０と胴体２０とを第１面部１１の軸ＡＸに沿って互いに押圧しながら、第１端部１３と第２端部２３とを溶接する、構成としてもよい。
この構成によれば、端面２３ａは第１曲げ部１５および第２曲げ部１７に接触し易くなり、径方向の移動を規制され易くなる。このため、溶接時において鏡板１０と胴体２０とがよりずれにくくなる。また、端面２３ａは第１曲げ部１５および第２曲げ部１７に接触し易くなるため、端面２３ａを介して第２曲げ部１７からフレア曲げ部２５に伝熱され易くなり、溶接の品質が安定し易くなる。

【0040】

また、本実施の形態のように、溶接方法において、フレア曲げ部２５は、第２端部２３が第１曲げ部１５に接した状態で、鏡板１０と胴体２０とが第１面部１１の軸ＡＸに沿って互いに押圧されることによって形成される、構成としてもよい。
この構成によれば、フレア曲げ部２５を形成する工程と溶接とを連続して行うことができ、溶接の生産性が向上する。

【0041】

また、本実施の形態のように、第２曲げ部１７と第１曲げ部１５との間の第２角部１６の内側面１６ａの曲率半径は、第２端部の厚みである板厚Ｔ２以下である、構成としてもよい。
この構成によれば、フレア曲げ部２５の端面２３ａは第１曲げ部１５および第２曲げ部１７に線接触し易くなる。

【0042】

また、本実施の形態のように、第１曲げ部１５と第２曲げ部１７との間の曲げ角度Ａ２は、第１面部１１と第１曲げ部１５との間の曲げ角度Ａ１と同等である、構成としてもよい。
この構成によれば、第２曲げ部１７は、径方向と略直交するように延びるため、端面２３ａの径方向外側に向けての移動を規制し易くなる。このため、溶接時において鏡板１０と胴体２０とがずれることを抑制しやすい。また、第２曲げ部１７は径方向外側から加熱されるため、径方向と略直交する方向に延びることにより、第２曲げ部１７の加熱が容易になる。

【0043】

また、本実施の形態のように、第１面部１１の軸ＡＸに沿った方向における第２曲げ部１７の寸法である長さＬは、第２端部２３の厚みである板厚Ｔ２の２倍以上である、構成としてもよい。
この構成によれば、第２曲げ部１７の長さＬが、第２端部２３の板厚Ｔ２の２倍以上であることにより、第２曲げ部１７は、内側面１７ａによって端面２３ａを径方向外側から押さえやすくなる。このため、溶接時において、鏡板１０と胴体２０とがずれにくくなる。また、第２曲げ部１７は径方向外側から加熱されるため、径方向に交わる軸ＡＸに沿った寸法を大きく設定することにより、第２曲げ部１７を加熱し易くなる。さらに、第２曲げ部１７の寸法が大きくなることにより、溶接時に溶融する金属量が増加するため、溶加材を用いることなく、溶接の品質を安定させ易くなる。

【0044】

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

【0045】

実施の形態１の缶体の製造方法において、第１曲げ部１５および第２曲げ部１７が形成された第１端部１３を有する板材は鏡板１０であり、フレア曲げ部２５および平坦な端面２３ａを有する板材は胴体２０であると説明したが、これは一例である。たとえば、胴体２０に第１曲げ部および第２曲げ部が形成され、鏡板１０にフレア曲げ部および平坦な端面が形成される構成としてもよい。

【0046】

すなわち、缶体の製造方法は、鏡板１０と、円筒形状の胴体２０と、を溶接して缶体１を製造する缶体の製造方法であって、鏡板１０として、第１曲げ部１５と第２曲げ部１７とが形成された第１板材、および、フレア曲げ部２５が形成された第２板材のうち、一方の板材を用い、胴体２０として、第１板材および第２板材のうち、一方の板材と異なる他方の板材を用い、上記実施の形態に記載の溶接方法を用いて鏡板と胴体とを溶接する。
この構成によれば、缶体１の製造時において、鏡板１０と胴体２０との溶接時に、第１端部１３と第２端部２３との位置ずれを抑制でき、また、溶接の品質を安定させやすくなる。

【0047】

実施の形態１では、第１面部１１の内径Ｄ１と第２面部２１の内径Ｄ２とは同等であると説明したが、これは一例である。例えば、内径Ｄ２は内径Ｄ１よりも大きく、フレア曲げ部２５が形成される前の時点で、端面２３ａは第１面部１１よりも径方向外側に位置する構成としてもよい。この場合、端面２３ａは第１角部１４の外側面１４ａに接触せずに第１曲げ部１５の内側面１５ａに接触するため、端面２３ａは内側面１５ａに沿って径方向外側に案内され易くなる。このため、フレア曲げ部２５の形成がより容易になる。なお、フレア曲げ部２５の形成前の時点で第２端部２３を拡管することによっても、フレア曲げ部２５を形成し易くすることができる。

【0048】

実施の形態１では、鏡板１０および胴体２０はステンレス鋼であると説明したが、これは一例である。鏡板１０および胴体２０は、それぞれステンレス鋼以外の金属であってもよい。また、鏡板１０および胴体２０は互いに異なる種類の金属であってもよい。

【0049】

実施の形態１では、溶接装置Ｗは、タッチセンサによって第１端部１３の先端１３ａの位置を検出すると説明したが、これは一例である。例えば、溶接装置Ｗは、タッチセンサの代わりに、視覚センサ又はレーザ変位センサ等の光学式センサ等の非接触式センサによって先端１３ａの位置を検出してもよい。

【0050】

また、実施の形態１に記載の溶接方法において、溶加棒又は溶加ワイヤなどの溶加材をアーク雰囲気中に差し入れつつ溶接を行ってもよい。

【0051】

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

【0052】

［上記実施形態によりサポートされる構成］
上記実施形態は、以下の構成をサポートする。

【0053】

（付記）
（技術１）第１板材と第２板材とを接合する溶接方法であって、前記第１板材は、円筒形状の第１面部と、前記第１面部の端部である第１端部と、を有し、前記第２板材は、円筒形状の第２面部と、前記第２面部の端部である第２端部と、を有し、前記第１端部は、前記第１面部の径方向外側に向けて鋭角に立ち上がる第１曲げ部と、前記第１曲げ部よりも前記第１端部の先端側において前記第１曲げ部と反対方向に曲がる第２曲げ部と、を有し、前記第２端部は、前記第２面部の径方向外側に向けて鈍角に立ち上がるフレア曲げ部を有し、前記第１曲げ部と前記第２曲げ部と間の曲がりの内側において、前記第１曲げ部および前記第２曲げ部と、前記フレア曲げ部と、を互いに接触させた状態で、前記第２曲げ部の径方向外側から加熱し、前記第１端部と前記第２端部とを溶接する、溶接方法。
これにより、フレア曲げ部が第１曲げ部および第２曲げ部に接触して、径方向の移動を規制される。このため、溶接時において第１板材と第２板材とがずれにくくなる。また、溶接時には、フレア曲げ部が第１曲げ部および第２曲げ部に接した状態で、径方向外側から第２曲げ部が加熱されるため、第２曲げ部に加えられた熱はフレア曲げ部に伝わりやすくなる。このため、溶接の品質が安定し易くなる。

【0054】

（技術２）前記第１板材と前記第２板材とを前記第１面部の軸に沿って互いに押圧しながら、前記第１端部と前記第２端部とを溶接する、技術１に記載の溶接方法。
これにより、フレア曲げ部は第１曲げ部および第２曲げ部に接触し易くなり、径方向の移動を規制され易くなる。このため、溶接時において第１板材と第２板材とがよりずれにくくなる。また、フレア曲げ部は第１曲げ部および第２曲げ部に接触し易くなるため、第２曲げ部からフレア曲げ部に伝熱され易くなり、溶接の品質が安定し易くなる。

【0055】

（技術３）前記フレア曲げ部は、前記第２端部が前記第１曲げ部に接した状態で、前記第１板材と前記第２板材とが前記第１面部の軸に沿って互いに押圧されることによって形成される、技術１または２に記載の溶接方法。
これにより、フレア曲げ部を形成する工程と溶接とを連続して行うことができ、溶接の生産性が向上する。

【0056】

（技術４）前記第２曲げ部と前記第１曲げ部との間の曲率半径は、前記第２端部の厚み以下である、技術１から３のいずれかに記載の溶接方法。
これにより、フレア曲げ部は第１曲げ部および第２曲げ部に線接触し易くなる。

【0057】

（技術５）前記第１曲げ部と前記第２曲げ部との間の曲げ角度は、前記第１面部と第１曲げ部との間の曲げ角度と同等である、技術１から４のいずれかに記載の溶接方法。
第２曲げ部は、径方向と略直交するように延びるため、フレア曲げ部の径方向外側に向けての移動を規制し易くなる。このため、溶接時において第１板材と第２板材とがずれることを抑制しやすい。また、第２曲げ部は径方向外側から加熱されるため、径方向と略直交する方向に延びることにより、第２曲げ部１７の加熱が容易になる。

【0058】

（技術６）前記第１面部の軸に沿った方向における前記第２曲げ部の寸法は、前記第２端部の厚みの２倍以上である、技術１から５のいずれかに記載の溶接方法。
これにより、軸に沿った第２曲げ部１７の寸法が、第２端部の厚みの２倍以上であることにより、第２曲げ部は、フレア曲げ部を径方向外側から押さえやすくなる。このため、溶接時において、第１板材と第２板材とがずれにくくなる。また、第２曲げ部は径方向外側から加熱されるため、径方向に交わる軸に沿った寸法を大きく設定することにより、第２曲げ部を加熱し易くなる。さらに、第２曲げ部の寸法が大きくなることにより、溶接時に溶融する金属量が増加するため、溶接の品質を安定させ易くなる。

【0059】

（技術７）鏡板と、円筒形状の胴体と、を溶接して缶体を製造する缶体の製造方法であって、前記鏡板として、前記第１板材および前記第２板材のうち、一方の板材を用い、前記胴体として、前記第１板材および前記第２板材のうち、前記一方の板材と異なる他方の板材を用い、技術１から６のいずれかに記載の溶接方法を用いて前記鏡板と前記胴体とを溶接する、缶体の製造方法。
これにより、缶体の製造時において、鏡板と胴体との溶接時に、鏡板と胴体との位置ずれを抑制できる。また、溶接の品質を安定させやすくなる。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本開示は、板材同士の溶接方法に適用可能である。特に、貯湯タンク等の胴体と鏡板とを有する容器の製造のための溶接方法に対して、本開示は好適に適用可能である。

【符号の説明】

【0061】

１ 缶体
１０ 鏡板
１１ 第１面部
１３ 第１端部
１３ａ 先端
１４ 第１角部
１４ａ 外側面
１５ 第１曲げ部
１５ａ 内側面
１６ 第２角部
１６ａ 内側面
１７ 第２曲げ部
１７ａ 内側面
１７ｂ 外側面
１９ ドーム部
２０ 胴体
２１ 第２面部
２３ 第２端部
２３ａ 端面
２５ フレア曲げ部
３０ ビード
Ｗ 溶接装置
Ｗ１ クランプ
Ｗ２ トーチ
Ｗ３ 治具

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】