涡轮轴(1)中的转轴(2)与叶轮(3)的焊接方法，在涡轮轴中，形成有向旋转轴方向凹陷的内部孔(3d)的环状的对象面(底面)(3c)设置于转轴(2)以及叶轮(3)的任意一方，具有与对象面(3c)对置的对置部(2c)和从对置部(2c)向中心侧连续且面对内部孔(3d)的非对置部(2d)的对置面(一端面)(2a)设置于转轴(2)以及叶轮(3)的任意另一方，焊接方法包含：将对象面(3c)以及对置面(2a)以面接触状态在旋转轴方向上对置配置的工序；以及针对对象面(3c)以及对置面(2a)，基于熔融深度到达与对置部(2c)相比更靠中心侧的条件，从转轴(2)的径向外侧向径向内侧进行射束照射，而将对象面(3c)和对置面(2a)焊接的工序。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及涡轮轴中的转轴与叶轮的焊接方法、涡轮轴以及焊接装置。
技术介绍
以往的增压器具备轴承壳体、以能够旋转的方式支承于轴承壳体的涡轮轴、设置在涡轮轴的一端的涡轮叶轮、以及设置在涡轮轴的另一端的压缩机叶轮。增压器与发动机连接，通过从发动机排出的排放气体使涡轮叶轮旋转，并且通过该涡轮叶轮的旋转，经由转轴使压缩机叶轮旋转。这样，增压器伴随着压缩机叶轮的旋转对空气压缩并送至发动机。涡轮轴通过转轴与涡轮叶轮的焊接而构成。作为焊接方法，如专利文献I所示，例如，使用激光焊接、电子束焊接等。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2012 —137099号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题近年来，要求增压器的小型化。为了应对该迫切期望，并且确保对应于发动机容量的输出，要求使涡轮轴更加高速地旋转。因此，上述的涡轮轴的焊接中，希望将焊接条件适当地设定，将焊接品质进一步提尚O本专利技术的目的在于提供能够提高涡轮轴的焊接品质的涡轮轴中的转轴与叶轮的焊接方法、涡轮轴以及焊接装置。用于解决课题的方法本专利技术的第一方式是涡轮轴中的转轴与叶轮的焊接方法，在该涡轮轴中，形成有向旋转轴方向凹陷的内部孔的环状的对象面设置于转轴以及叶轮的任意一方，具有与对象面对置的对置部和从对置部向中心侧连续地形成而面对内部孔的非对置部的对置面设置于转轴以及叶轮的任意另一方，转轴以及叶轮不具有通过相互嵌合而规定相互相对的位置的构造，上述涡轮轴中的转轴与叶轮的焊接方法的特征在于，包含:将对象面以及对置面以面接触状态在旋转轴方向上对置配置的工序；以及针对对象面以及对置面，基于熔融深度到达与对置部相比更靠中心侧的条件，从转轴的径向外侧向径向内侧进行射束照射，从而对对象面和对置面进行焊接的工序。也可以在上述对置面的非对置部设置有突出部，该突出部向旋转轴方向突出而被插入内部孔，并且该突出部相对于内部孔的内周面在转轴的径向上隔开，在焊接的工序中，以熔融深度位于内部孔的内周面和突出部的外周面之间的方式进行射束照射。也可以在对置面的非对置部设置有小径孔，该小径孔向旋转轴方向凹陷，并且直径比内部孔小，在焊接的工序中，以熔融深度位于内部孔的内周面和小径孔的内周面之间的方式进行射束照射。也可以在减压环境下，作为射束照射而照射激光，从而完成焊接对象面和对置面的工序。本专利技术的第二方式是使用第一方式的焊接方法来形成的涡轮轴。本专利技术的第三方式是焊接装置，其对涡轮轴中的转轴与叶轮进行焊接，在该涡轮轴中，形成有向旋转轴方向凹陷的内部孔的环状的对象面设置于转轴以及叶轮的任意一方，具有与对象面对置的对置部和从对置部向中心侧连续地形成而面对内部孔的非对置部的对置面设置于转轴以及叶轮的任意另一方，转轴以及叶轮不具有通过相互嵌合而规定相互相对的位置的构造，上述焊接装置的特征在于，具备:卡盘部，其将对象面以及对置面以面接触状态在旋转轴方向上对置配置；以及焊接部，其针对对象面以及对置面，以熔融深度到达与对置部相比更靠中心侧的方式，从转轴的径向外侧向径向内侧进行射束照射，从而对对象面和对置面进行焊接。本专利技术的第四方式是涡轮轴，其特征在于，具备转轴以及叶轮，该转轴以及叶轮不具有通过相互的嵌合而规定相互相对的位置的构造，且通过焊接来相互接合，转轴以及叶轮的任意一方包含环状的对象面，该环状的对象面形成有向旋转轴方向凹陷的内部孔，转轴以及叶轮的任意另一方包含对置面，该对置面具有:与对象面对置的对置部；以及从对置部向中心侧连续地形成而面对内部孔的非对置部，伴随着对象面以及对置面的对置部的焊接而熔融且其后固化的熔融部位从对象面和对置部的接合部到达非对置部。对置面也可以包含形成于非对置部且向旋转轴方向突出的突出部。突出部的外周面也可以相对于内部孔的内周面夹着非对置部在转轴的径向隔离。熔融部位中的径向内侧的端部也可以位于非对置部。专利技术的效果根据本专利技术，能够提高涡轮轴的焊接品质。【附图说明】图1(a)以及图1(b)是用于说明本专利技术的一个实施方式的涡轮轴的图。图2是本专利技术的一个实施方式的焊接装置的示意图。图3是用于说明本专利技术的一个实施方式的焊接方法的流程图。图4(a)?图4(c)是用于说明熔融深度的图。图5(a)?图5(d)是分别用于说明本专利技术的一个实施方式的第一?第四变形例的图。图6(a)以及图6(b)是用于说明相对于图5(c)所示的第三变形例的比较例的图。【具体实施方式】以下参照附图对本专利技术的一个实施方式详细地进行说明。该实施方式所示的尺寸、材料、其他具体的数值等只是用于使专利技术的理解容易的例示。因此，这些除了特别说明的情况以外不限定本专利技术。此外，本说明书以及附图中，对具有实质上相同的功能、结构的要素赋予相同的附图标记而省略重复说明，而且省略与本专利技术没有直接关系的要素的图不O(涡轮轴I)图1(a)以及图1(b)是用于说明涡轮轴I的图。图1(a)是转轴2与涡轮叶轮3(叶轮)被焊接前的侧视图。图1(b)是涡轮叶轮3与转轴2被焊接后的涡轮轴I的侧视图。如图1(a)所示，转轴2具有位于旋转轴方向的一端并且与涡轮叶轮3对置的一端面2a(对置面)。在一端面2a形成有向旋转轴方向突出的突出部2b。另外，涡轮叶轮3具备轮毂3a、配设于轮毂3a的外周面的多个叶片3b。在轮毂3a的底面3c(对象面)形成有内部孔(凹部)3d。内部孔3d向转轴2的轴向凹陷。内部孔3d的内径比转轴2的突出部2b的外径大。因此，突出部2b能够插入到内部孔3d。如图1(b)所示，转轴2的突出部2b被插入涡轮叶轮3的内部孔3d，转轴2的一端面2a与涡轮叶轮3的底面3c抵接。在维持该抵接的状态下，向一端面2a和底面3c的外周进行射束照射来进行焊接，从而涡轮叶轮3与转轴2接合，形成涡轮轴I。以下，对焊接转轴2和涡轮叶轮3的焊接装置进行说明。(焊接装置100)图2是焊接装置100的示意图。图2中，将控制信号的流向以虚线的箭头表示。图2所示的第一保持部102由具有被未图示的促动器驱动的三个卡爪102a的卡盘装置等构成。第一保持部102配置在转车台104上。而且，第一保持部102是通过三个卡爪102a夹住转轴2中的与一端面2a相反侧的端部来把持转轴2。另外，第一保持部102固定于未图示的马达的输出轴，绕所把持的转轴2的旋转轴旋转。第二保持部106(卡盘部)由具有被促动器(未图示)驱动的三个卡爪106a的卡盘装置等构成。第二保持部106通过三个卡爪106a夹住涡轮叶轮3中的轮毂3a的凸台部3e来把持涡轮叶轮3。第二保持部106固定于机器人臂(未图示)。通过机器人臂的驱动，第二保持部106在把持涡轮叶轮3的状态下，将涡轮叶轮3搬运到转轴2的一端面2a侧。焊接部108具有振荡器108a、光纤108b、聚光部108c。振荡器108a通过激光介质(未图示)的激励而产生光。产生的光经由光纤108b被引导至聚光部108c，被聚光部108c聚光并且被照射到焊当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种涡轮轴中的转轴与叶轮的焊接方法，在该涡轮轴中，形成有向旋转轴方向凹陷的内部孔的环状的对象面设置于转轴以及叶轮的任意一方，具有与上述对象面对置的对置部和从上述对置部向中心侧连续地形成而面对上述内部孔的非对置部的对置面设置于上述转轴以及上述叶轮的任意另一方，上述转轴以及上述叶轮不具有通过相互嵌合而规定相互相对的位置的构造，上述涡轮轴中的转轴与叶轮的焊接方法的特征在于，包含：将上述对象面以及上述对置面以面接触状态在旋转轴方向上对置配置的工序；以及针对上述对象面以及上述对置面，基于熔融深度到达与上述对置部相比更靠中心侧的条件，从上述转轴的径向外侧向径向内侧进行射束照射，从而对上述对象面和上述对置面进行焊接的工序。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：村田健吉，渡边康介，根崎孝二，三浦雄一，贝原正一郎，
申请(专利权)人：株式会社IHI，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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