(57)【要約】【課題】溶接部品構成および溶接部品構成を作成する方法を提供すること。【解決手段】本発明は、少なくとも第１の部品（２）、第２の部品（３）、および第１の部品（２）を第２の部品（３）に接続する溶接継目（４）を有する溶接接続を含む部品構成であって、溶接継目（４）が、第１の部品（２）の表面（２０）に対して角度α≦９０°で形成され、それにより、溶接継目（４）が、第１の部品（２）を通って第２の部品（３）まで斜めに達する、部品構成に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１の部品（２）、第２の部品（３）、および前記第１の部品（２）を前記第２の部品（３）に接続する溶接継目（４）を有する溶接接続を含む部品構成であって、前記溶接継目（４）が、前記第１の部品（２）の表面（２０）に対して角度α≦９０°で形成され、それにより、前記溶接継目（４）が、前記表面に対して斜めに、前記第１の部品（２）を通って前記第２の部品（３）まで達する、部品構成。
【請求項２】
前記溶接継目（４）の第１の外面（４１）が、溶接側の前記第１の部品（２）にのみ形成される、請求項１に記載の部品構成。
【請求項３】
前記溶接継目の第２の外面（４２）が、前記溶接側とは反対側の前記第２の部品（３）にのみ形成される、請求項１または２に記載の部品構成。
【請求項４】
前記角度αが、３０°≦α≦６０°、特に４０°≦α≦５０°、さらに特に４４°≦α≦４６°、さらに特に４５°である、請求項１から３のいずれか一項に記載の部品構成。
【請求項５】
前記溶接継目が、前記第２の部品（３）を完全に貫いては延びない、請求項１から４のいずれか一項に記載の部品構成。
【請求項６】
前記溶接接続が、レーザ溶接継目、特にファイバレーザ溶接継目を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の部品構成。
【請求項７】
少なくとも第１の部品（２）を第２の部品（３）と接続するための方法であって、
前記第１の部品（２）および前記第２の部品（３）を所望の接続位置に配置するステップと、
前記第１の部品と前記第２の部品との溶接接続を十分に作成するために、溶接継目（４）が前記第１の部品（２）の表面（２０）に対して角度α＜９０°で生成され、前記第１の部品（２）の内部を通って前記第２の部品（３）の内部まで達するように、前記溶接継目（４）を有する溶接接続を作成するステップと、
を含む方法。
【請求項８】
前記溶接継目（４）は、前記溶接継目（４）の第１の外面（４１）が、溶接側の前記第１の部品（２）にのみ形成されるように作成される、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記溶接継目（４）が、前記第１の部品（２）および前記第２の部品（３）を完全に貫いて延びるように作成され、それにより、前記溶接継目（４）の第２の外面（４２）が、前記部品構成の前記溶接側とは反対側にのみ形成される、請求項７または８に記載の方法。
【請求項１０】
前記溶接継目を作成するために、レーザ、特にファイバレーザが使用される、請求項７から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
レーザ（５）、特にファイバレーザを含むレーザ溶接機であって、請求項７から１０のいずれか一項に記載の方法を実施するように設計されるレーザ溶接機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも第１の部品と第２の部品とが溶接接続によって接続された溶接部品構成、少なくとも第１の部品と第２の部品とを溶接によって互いに接続するための方法、および溶接プロセスを実施するためのレーザ溶接機に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ溶接では、基本的に様々な溶接継目形状があり、接続対象の部品およびまた位置決め精度に対する各溶接継目の要件は異なる。例えば、突合せ溶接継目があり、突合せ溶接継目では、２つの部品が１つの平面内に配置され、２つの部品間の間隙に対して垂直に溶接継手が形成される。さらに、いわゆる隅肉溶接継目も知られており、隅肉溶接継目では、部品は、例えば互いに直角に配置され、互いに直角に溶接される。また、重なり継手も知られており、重なり継手では、接続対象の部品が少なくとも部分的に重ねて配置され、重なり領域で、突合せ継手と同様に互いに垂直に接続される。しかしこの場合、基本的に、溶接プロセス時の位置決め精度に対する要件が非常に高い。これにより、部品を配置するときに適切な準備措置が行われ、溶接前に部品を正確に位置決めしなければならない。ずれが大きすぎる場合、例えば所望の突合せ継手での間隙が大きすぎる場合、これにより溶接継目の品質が低下する可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
これに対して、請求項１に記載の特徴を備える本発明による構成は、溶接継目を有する溶接接続を非常に簡単にかつ安価に実施することができるという利点を有する。特に、接続対象の部品の位置決め精度に対する要件はそれほど必要ない。それにより、溶接プロセス全体の時間を大幅に短縮することができる。これは、特に大量生産される部品の製造において重要な基準である。したがって、例えば突合せ溶接継目の作成時、本発明によれば、第１の部品と第２の部品との間の間隙を厳密に調整する必要がもはやなくなる。さらに、接続対象の部品が高さオフセットを有することも可能であり、本発明によれば、高さオフセットは溶接プロセスにもはや影響を及ぼさない。また、溶接継目の作成に関して、接続品質に関する欠点なく、例えばレーザビームまたは他の溶接装置の当射点に関するより大きな公差も可能にすることができる。特に、例えば、２つの接続対象の部品において、これらを機能面で互いに位置合わせし、次いで２つの部品を不一致の面にわたって固定することもできる。これは、特にソレノイドバルブの溶接接続の場合に使用することができる。これは、本発明によれば、構成が少なくとも第１および第２の部品ならびに溶接継目を有する溶接接続を含むことによって達成される。溶接継目は第１の部品を第２の部品に接続し、ここで、溶接継目は、第１の部品の表面に対して角度α＜９０°で形成される。これにより、接続する溶接継目は、第１の部品を通って第２の部品まで斜めに導入される。したがって、部品を通って延びる溶接継目は、特に部品の内部領域で部品を接続する。したがって、溶接継目は、部品の内部に達する直線的な主方向を有し、この主方向は、第１の部品の表面に対して鋭角αを成すようにされる。これにより、安価に、しかし十分に確実に少なくとも２つの部品を接続することができる。
【０００４】
従属請求項は、本発明の好ましい発展形態を示す。
好ましくは、溶接継目の第１の外面は、部品の溶接側で、第１の部品にのみ形成される。これにより、特に、溶接装置を配備するための位置決め精度をさらに低下させることができる。
【０００５】
さらに好ましくは、溶接継目の第２の外面は、部品の溶接側とは反対側で、第２の部品にのみ形成される。これにより、溶接継目は、好ましくは、溶接継目の入口領域が第１の部品にのみ形成され、溶接継目の出口領域が第２の部品にのみ形成されるように、接続対象の２つの部品を完全に貫いて延びることができる。
【０００６】
好ましくは、溶接継目の直線的な主方向が定義される角度αは、３０°≦α≦６０°の範囲、特に４０°≦α≦５０°、さらに特に４４°≦α≦４６°の範囲であり、特に角度αは４５°である。
【０００７】
本発明のさらなる好ましい実施形態によれば、溶接継目は、２つの部品を完全に貫いては延びず、第１の部品を完全に貫いて延び、第２の部品を部分的にのみ通って延びるように構成される。
【０００８】
溶接継目は、好ましくはレーザ溶接継目、特にファイバレーザ溶接継目である。レーザ、特にファイバレーザは非常に高いビーム品質を備えており、したがって、非常に深く細い溶接継目を生成することができ、溶接継目を、接続対象の部品の表面に対してある角度に向けることもできる。
【０００９】
さらに、本発明は、第１の部品を第２の部品に接続するための方法であって、
−  第１の部品および第２の部品を所望の接続位置に配置するステップと、
−  第１の部品と第２の部品との溶接接続を作成するために、溶接継目が第１の部品の表面に対して角度α≦９０°で生成され、部品の内部領域で第１の部品を通って第２の部品まで達するように、溶接継目を有する溶接接続を作成するステップと、を含む方法に関する。ここで、部品構成の上記の利点が達成される。
【００１０】
好ましくは、溶接継目は、溶接継目の第１の外面が溶接側で第１の部品にのみ形成されるように作成される。
【００１１】
さらに好ましくは、溶接継目は、溶接継目の第２の外面が部品の溶接側とは反対側で第２の部品にのみ形成されるように作成される。これにより、完全に貫通した溶接継目を生成することができる。
【００１２】
本発明による方法は、好ましくは、溶接継目を作成するためにレーザ、特にファイバレーザを使用する。
【００１３】
溶接継目は、１つまたは複数のスポット溶接継目として構成することができ、または代替として連続的な継目として構成することもでき、特に円筒形の部品の場合には連続的な環状継目でもよい。２つの部品間の接合力を高めるために、複数の溶接継目を並べて提供することもできる。
【００１４】
特に、複数の溶接継目が提供される場合、これらは、第１の溶接継目が第１の部品に導入されて第２の部品に達し、第２の溶接継目が第２の部品に導入されて第１の部品に達するように交互に提供することができる。したがって、溶接継目が交互に配置されるとき、角度αは、符号を交互に変えて使用することができる。ここで、同じ角度αを使用することができ、または代替として異なる角度αを使用することもできる。
【００１５】
本発明による方法は、好ましくは、溶接装置のみが移動される、部品構成のみが移動される、または代替として溶接装置と部品構成との両方が移動されるように実施される。
【００１６】
さらに、本発明による方法は、その単純さにより、および特に部品の位置決めに関するかなり低い位置決め精度により、例えば、製造からすでにある程度の時間が経っており、高精度の溶接プロセスにはもはや使用することができないレーザ溶接機によって実施することもできることに留意されたい。本発明による方法のより広い許容範囲により、例えば、より旧式のレーザ溶接機を引き続き使用することができる。
【００１７】
さらに、本発明は、レーザ、特にファイバレーザを含むレーザ溶接機であって、本発明による方法を実施するように設計されたレーザ溶接機に関する。
【００１８】
第１および第２の部品ならびに溶接接続を備える構成は、好ましくは、インジェクタ、特にカバーが内極に溶接される磁気アクチュエータを備えたインジェクタである。
【００１９】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい例示的実施形態を詳細に述べる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の例示的実施形態による部品構成の概略断面図である。
【図２】図１の部品構成の概略平面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態による部品構成の概略平面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態による部品構成の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１および２を参照して、本発明の第１の好ましい実施形態による例示的な部品構成１を述べる。
【００２２】
図１から分かるように、部品構成は、第１の部品２および第２の部品３を含み、これらの部品は、溶接継目４を有する溶接接続を介して互いに接続される。
【００２３】
第１の部品２と第２の部品３とは、垂直な突合せ接続部７が存在するように互いに対して配置される。
【００２４】
図１から分かるように、部品を通って延びる溶接継目４は、ここでは、第１の部品２の表面２０に対して斜めに延びる。ここでは、溶接継目４は、４５°の鋭角αで延びている。
【００２５】
図１では、溶接継目４の直線的な主方向６は、溶接継目４の中心線として仮想直線の形で描かれている。ここで、溶接継目４は、部品構成を完全に貫いて延び、したがって、第１の外面４１が第１の部品２に形成され、第２の外面４２が第２の部品３に形成される。
【００２６】
図１から分かるように、第１の外面４１は、第１の部品２の表面２０にのみ形成される。
【００２７】
同様に図１から分かるように、第２の外面４２は、第２の部品３の外側にのみ形成される。したがって、溶接継目４は、２つの部品を完全に貫いて直線的に延び、２つの部品間の溶接接続を形成する。
【００２８】
図２から分かるように、この実施形態の例示的な溶接継目４はスポット溶接継目である。
【００２９】
図１では、溶接接続の作成を説明するためにレーザ５が示され、レーザ５は、この実施形態ではファイバレーザが例示される。ここで、溶接継目４は、レーザビーム５０によって作成される。突合せ溶接継目を作成するとき、従来技術のようにレーザビーム５０を突合せ接続部７にまっすぐ垂直に向ける必要がないので、溶接プロセス前に非常に低い精度で２つの部品２、３を配置すればよい。特に、突合せ接続部７へのレーザビーム５０の位置合わせを省くこともできる。レーザビーム５０は、簡単に、第１の部品２の表面２０に鋭角αで向けることができる。当然、第１の部品と第２の部品との間に好適な溶接接続を作成できるように、鋭角αに応じて、第１の外面４１と突合せ接続部７との間の距離が大きくなりすぎてはならない。ここで、レーザビーム５０の位置合わせは、図１に示されるように、溶接継目４が第１の部品２を通り、さらに第２の部品３も少なくとも部分的に通って延びるように行われなければならない。
【００３０】
図３は、本発明の第２の実施形態による例示的な部品構成１を示す。ここで、同一または機能的に同一の部品は、同じ参照符号で示されている。
【００３１】
２つの部品の接続のためにスポット溶接が提供される第１の実施形態での例示とは対照的に、第２の実施形態による例示では、細長い溶接継目４が提供される。ここで、溶接継目は、第１の部品２の全幅８に広がっている。それにより、第２の実施形態に例示する第１の外面４１は、突合せ接続部７に平行に延びる幅の広い直線ストリップとして設計される。溶接継目４は、やはり第１の部品２および第２の部品３を完全に貫いて延び、したがって、第２の部品３にも第２の外面が形成され、これは図３には示されていない。第２の実施形態で例示的に溶接継目４を作成するためには、レーザ５と部品構成１との相対運動が必要である。この場合、レーザのみを移動させる、部品構成のみを移動させる、またはレーザと部品構成との両方を移動させることができる。
【００３２】
図４は、本発明の第３の実施形態による例示的な部品構成１を示す。ここで、第１の実施形態での例示と同一または機能的に同一の部品は、同じ参照符号で示されている。
【００３３】
図４から分かるように、部品構成１はオフセット１０を有する。ここで、第１の部品２と第２の部品３とは、それらの表面がもはや共通の平面に配置されず、平行にオフセットされる。部品がそのようにオフセットされて配置されている場合、従来技術では通常、対応する位置決め要件を伴って突合せ接続部７に隅肉溶接継目が作成される。本発明によれば、ここで、大きな位置合わせ精度を必要とせずに、２つの部品２、３の間に斜めの溶接継目４を提供することができる。ここで、本発明によれば、第１の部品２と第２の部品３との確実な接続を同様に達成することができる。角度αは、約４５°である。さらに図４から分かるように、溶接継目４は、第２の部品３を貫通しては形成されず、第１の部品２を貫通して延び、第２の部品３を部分的にのみ通って延びる。それにより、溶接継目４は、１つの外面、すなわち第１の外面４１のみを有する。この溶接接続は、特に、比較的大きい厚さを有する部品に適用可能である。ここで、確実な溶接接続を提供するために、溶接継目４は、その直線的な主方向６で第２の部品３内へある程度の深さを有するべきである。
【符号の説明】
【００３４】
２  第１の部品
３  第２の部品
４  溶接継目
２０  表面
４１  第１の外面
４２  第２の外面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
2022001383000001.pdf