(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下側溶接治具に複数個の被溶接側部材をセットし、この上に複数個の被保護部材付き溶接側部材をセットし、その上に上側溶接治具をセットし、そして、各被保護部材に溶接保護キャップを被せて、レーザービームによって被保護部材付き溶接側部材を被溶接側部材に溶接する溶接機構において、
上側溶接治具は、複数個の回転支持用大径穴およびこの回転支持用大径穴と同心円状にそれぞれ形成した複数個の小径穴を有する上側治具と、この回転支持用大径穴にそれぞれ回転可能に支持された複数個の回転円盤治具と、上記回転支持用大径穴と同心円状にそれぞれ形成した複数個の小径穴を有し、上記回転円盤治具の飛び出しをそれぞれ防止する飛び出し防止治具とを備え、
上記回転円盤治具は、レーザービームを通過させるための透穴が設けられており、その上面にはトーチの側面に当接するスタッドが取り付けられており、その下面には溶接保護キャップが取り付けられており、このトーチが所望の溶接軌跡を描くように動作すると、このトーチの動作に追従してスタッドも同じ軌跡を描くように動作させて、回転円盤治具を回転動作させ、トーチから出力するレーザービームが回転円盤治具の透穴を通過して溶接することを特徴とする溶接機構。
【請求項２】
上記被保護部材は加硫ゴムであることを特徴とする請求項１記載の溶接機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザービームによって被保護部材が装着された溶接側部材を被溶接側部材に溶接する溶接機構であって、溶接保護キャップ、被保護部材付き溶接側部材および被溶接側部材を上側溶接治具と下側溶接治具にセットするときのセット工数を低減することができる溶接機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の溶接機構を例えば４個の加硫ゴム付き板バネ一体型コアの溶接に用いた場合を示す概略斜視図である。図５は図４のＢ１−Ｂ２断面図であり、図６は図５の各部材を分解して示した分解断面図である。この図４、図５、図６において、１は上側溶接治具、２はセット用穴２Ａを備えた下側溶接治具、３は溶接保護キャップ、４は被保護部材付き溶接側部材であり、例えば４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材であり、その詳細な平面図を図８に示す。５はレーザービーム６を出力するトーチであり、このトーチ５は点線７で示すように円形の溶接軌跡を描くように動作する。
【０００３】
なお、この上側溶接治具１および下側溶接治具２は、この溶接保護キャップ３、被保護部材付き溶接側部材である４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材４などを位置決めして支持し、図示せぬ駆動機構によりＸ軸方向およびＹ軸方向（いずれも矢印で示す）に一体に移動する。８は被溶接側部材であり、例えば一個の円筒状の可動鉄心である。図７（Ａ）および図７（Ｂ）は一個の被溶接側部材である円筒状の可動鉄心８を示す平面図およびそのＣ１−Ｃ２断面図である。この一個の被溶接側部材である円筒状の可動鉄心８はその一端に鍔部８Ａを有する円筒部から構成されている。
【０００４】
図８は被保護部材付き溶接側部材である４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材４を示す表側の平面図である。この図８において、９はその平面図を図９に示すように円形状の板バネ１０が４個形成された板バネ部材、１１はそれぞれの円形状の板バネ１０の周縁部に加硫接着されたリング状のパッキン用ゴム、１２はそれぞれの円形状の板バネ１０の中心部の表側に加硫接着されたバルブシール用ゴム、１３はそれぞれの円形状の板バネ１０の中心部の裏側に加硫接着されたバネガイド兼シール用ゴムである。
なお、この円形状の板バネ１０の中心には透穴１０Ａが形成してあり、この透穴１０Ａを通してバルブシール用ゴム１２とバネガイド兼シール用ゴム１３とが一体化されている。
また、９Ａは透穴であり、この透穴９Ａは板バネ部材９を下側溶接治具２に位置決めするためのものである。
【０００５】
次に、被保護部材付き溶接側部材である４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材４のそれぞれの円形状の板バネ１０を、被溶接側部材である円筒状の可動鉄心８の鍔部８Ａに、トーチ５から出力するレーザービーム６により溶接する場合の溶接工程について、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）および図１０（Ｃ）を参照して説明する。
まず、図示せぬ打ち抜き機械により、図９に示すように、円形状の板バネ１０を４個形成すると共に位置決め用の透穴９Ａを４個形成した板バネ部材９を製作する。そして、この板バネ部材９を図示せぬ金型にセットして、ゴムをこの図示せぬ金型に流し込むことにより、図８に示すように、それぞれの円形状の板バネ１０の周縁部にリング状のパッキン用ゴム１１が加硫接着されると共に、それぞれの円形状の板バネ１０の中心部の表側にバルブシール用ゴム１２が加硫接着され、それぞれの円形状の板バネ１０の中心部の裏側にバネガイド兼シール用ゴム１３が加硫接着される。
【０００６】
一方、被溶接側部材である円筒状の可動鉄心８を、図示せぬプレス機械により、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように製作する。そして、この被溶接側部材である４個の円筒状の可動鉄心８を、図４、図５、図６に示すように、下側溶接治具２のセット用穴２Ａにそれぞれセットする。そして、この上に４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材４を位置決めしてセットし、さらに、その上に上側溶接治具１を位置決めしてセットする。そして、加硫ゴム付き板バネ部材４のそれぞれの円形状の板バネ１０の中心部の表側に加硫接着されたバルブシール用ゴム１２の上に、溶接保護キャップ３を作業者の手により、一個一個設置する。そして、トーチ５からレーザービーム６を出力すると共に、このトーチ５を図３の点線７で示すように、円形の溶接軌跡１４（図１０（Ａ）参照）を描くように移動する。
【０００７】
この円形の溶接軌跡１４により、被保護部材付き溶接側部材である４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材４のそれぞれの円形状の板バネ１０を、被溶接側部材である円筒状の可動鉄心８の鍔部８Ａに、しっかりと溶接することができる。そして、この溶接保護キャップ３、被保護部材付き溶接側部材である４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材４などを位置決めして支持した上側溶接治具１および下側溶接治具２を、図示せぬ駆動機構によりＸ軸方向およびＹ軸方向（いずれも図４に矢印で示す）に一体に移動することにより、次ぎ次ぎにその他の円形状の板バネ１０を円筒状の可動鉄心８に溶接することができる。そして、この溶接終了により、上側溶接治具１と下側溶接治具２を取り除き、図示せぬ分離手段により、個々の加硫ゴム付き板バネ一体型コア（図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、図１０（Ｃ）参照）を製作することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の溶接機構は、下側溶接治具上に被溶接側部材である複数個の円筒状の可動鉄心をセットし、この上に複数個取りの加硫ゴム付き板バネ部材をセットし、さらに、その上に上側溶接治具をセットする。そして、複数個の溶接保護キャップを一個一個作業者の手により、バルブシール用ゴムに被せる必要がある。このため、セット工数が増加し、セット時間も大幅にかかる、しかも、溶接保護キャップはバルブシール用ゴムの上に乗せてあるだけのため、外れ易いなどという問題点があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る溶接機構は、下側溶接治具に複数個の被溶接側部材をセットし、この上に複数個の被保護部材付き溶接側部材をセットし、その上に上側溶接治具をセットし、そして、各被保護部材に溶接保護キャップを被せて、レーザービームによって溶接側部材を被溶接側部材に溶接する溶接機構において、上側溶接治具は、複数個の回転支持用大径穴およびこの回転支持用大径穴と同心円状にそれぞれ形成した複数個の小径穴を有する上側治具と、この回転支持用大径穴にそれぞれ回転可能に支持された複数個の回転円盤治具と、上記回転支持用大径穴と同心円状にそれぞれ形成した複数個の小径穴を有、上記回転円盤治具の飛び出しをそれぞれ防止する飛出し防止治具とを備え、上記回転円盤治具は、レーザービームを通過させるための透穴が設けられておりその上面はトーチの側面に当接するスタッドが取り付けられており、その下面には溶接保護キャップが取り付けられており、このトーチが所望の溶接軌跡を描くように動作すると、このトーチの動作に追従してスタッドも同じ軌跡を描くように動作し、このスタッドの動作により、回転円盤治具が回転動作するので、トーチと回転円盤治具の透穴は向き合ように動作し、レーザービームが常に透穴を通過して溶接可能にするものである。
【００１０】
【作用】
本発明の溶接機構は、複数個の溶接保護キャップを一動作により、被保護部材であるバルブシール用ゴムに被せることができるため、セット工数が低減し、セット時間も大幅に低減することができる。しかも、溶接保護キャップは回転円盤治具を介して上側溶接治具に装着してあるため、外れることはない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る溶接機構の一実施例を例えば４個の板バネ一体型コアの溶接に用いた場合を示す概略斜視図である。図２は図１のＡ１−Ａ２断面図であり、図３は図２の各部材を分解して示した分解断面図である。この図１、図２、図３において、１５は上側溶接治具であり、この上側溶接治具１５は上側治具１６、回転円盤治具１７および飛出し防止治具１８から構成する。この上側治具１６は４個の回転支持用大径穴１６Ａおよびこの回転支持用大径穴１６Ａと同心円状にそれぞれ形成した４個の小径穴１６Ｂを備えている。また、この回転円盤治具１７は上記回転支持用大径穴１６Ａにそれぞれ回転可能に支持されている。また、この飛出し防止治具１８は上記回転支持用大径穴１６Ａと同心円状にそれぞれ形成した４個の小径穴１８Ａを有し、上記回転円盤治具１７の飛び出しをそれぞれ防止する。
【００１２】
なお、上記回転円盤治具１７は、レーザービーム６を通過させるための透穴１７Ａが設けられており、その上面にはスタッド１７Ｂが取り付けられている。この回転円盤治具１７の下面には溶接保護キャップ３が取り付けられ、板バネ部材４と可動鉄心８が密着している。また、このスタッド１７Ｂはトーチ５の側面に当接しており、トーチ５が点線７で示すように円形の溶接軌跡を描くように動作すると、このトーチ５の動作に追従してスタッド１７Ｂも円形の軌跡を描くように動作する。したがって、このスタッド１７Ｂの動作により、回転円盤治具１７が回転動作するので、トーチ５と回転円盤治具１７の透穴１７Ａは向き合って動くため、レーザービーム６は、常に回転円盤治具１７の透穴１７Ａを通過することができる。
【００１３】
次に、被保護部材付き溶接側部材である４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材４のそれぞれの円形状の板バネ１０を、被溶接側部材である円筒状の可動鉄心８の鍔部８Ａに、トーチ５から出力するレーザービーム６により溶接する場合の溶接工程について説明する。
まず、図示せぬ打ち抜き機械により、図９に示すように、円形状の板バネ１０を４個形成すると共に位置決め用の透穴９Ａを４個形成した板バネ部材９を製作する。そして、この板バネ部材９を図示せぬ金型にセットして、ゴムをこの図示せぬ金型に流し込むことにより、図８に示すように、それぞれの円形状の板バネ１０の周縁部にリング状のパッキング用ゴム１１が加硫接着されると共に、それぞれの円形状の板バネ１０の中心部の表側にバルブシール用ゴム１２が加硫接着され、それぞれの円形状の板バネ１０の中心部の裏側にバネガイド兼シール用ゴム１３が加硫接着される。
【００１４】
一方、図示せぬプレス機械により、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、その一端に鍔部８Ａを有する被溶接側部材である円筒状の可動鉄心８を製作する。そして、下側溶接治具２上に、図１に示すように被溶接側部材である４個の円筒状の可動鉄心８を位置決めしてセットしたのち、この上に被保護部材付き溶接側部材である４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材４を位置決めしてセットし、さらに、その上に上側溶接治具１５を位置決めしてセットする。この上側溶接治具１５を位置決めしてセットすることにより、それぞれのバルブシール用ゴム１２の上には溶接保護キャップ３がセットされる。そして、トーチ５からレーザービーム６を出力すると共に、このトーチ５を図１の点線７で示すように、円形の溶接軌跡１４（図１０（Ａ）参照）を描くように移動する。
【００１５】
この場合、このトーチ５にスタッド１７Ｂが当接しているため、トーチ５が点線７で示すように円形の溶接軌跡を描くように動作すると、このスタッド１７Ｂも円形の軌跡を描くように動作する。したがって、このスタッド１７Ｂの動作により、回転円盤治具１７が回転動作するので、トーチ５と回転円盤治具１７の透穴１７Ａは向き合って動くため、レーザービーム６は、常に透穴１７Ａを通過することができる。そして、この溶接軌跡１４により、加硫ゴム付き板バネ部材４を円筒状の可動鉄心８の鍔部８Ａに、しっかりと溶接することができる。
【００１６】
そして、この４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材４などを位置決めして支持した上側溶接治具１５および下側溶接治具２を、図示せぬ駆動機構によりＸ軸方向およびＹ軸方向（いずれも図１に矢印で示す）に一体に移動することにより、次ぎ次ぎにその他の加硫ゴム付き板バネ部材４を円筒状の可動鉄心８に溶接することができる。そして、この溶接終了により、上側溶接治具１５と下側溶接治具２を取り除き、図示せぬ分離手段により、個々の加硫ゴム付き板バネ一体型コアを製作することができる。
【００１７】
なお、上記の実施例では、４個取りの加硫ゴム付き板バネ一体型コアの溶接による製造について説明したが、これに限定せず、２個取り、３個取り、５個取り以上についても、同様にできることはもちろんである。
また、被保護部材としてバルブシール用ゴムなどの加硫ゴムを用いたが、これに限定しないことはもちろんである。
また、レーザービーム６を通過させるため、回転円盤治具１７に設けた透穴１７Ａの形状を円形にしたが、これに限定しないことはもちろんである。
また、被溶接側部材として円筒状の可動鉄心８を用いたが、これに限定しないことはもちろんである。また、被保護部材付き溶接側部材として加硫ゴム付き板バネ部材４を用いたが、これに限定しないことはもちろんである。
また、回転円盤治具１７の下面に溶接保護キャップ３を設けることにより、これらの部材の重さを板バネ部材４と可動鉄心８との密着部に加えることもできるので、密着性を向上させ、溶接強度をさらに増加することもできることはもちろんである。
【００１８】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明に係わる溶接機構によれば、下側溶接治具上に被溶接側部材である複数個の円筒状の可動鉄心をセットし、この上に複数個取りの被保護部材付き溶接側部材である４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材をセットし、さらに、その上に上側溶接治具をセットすれば、上側溶接治具に取り付けられた溶接保護キャップが被保護部材であるバルブシール用ゴムに被さるので、溶接保護キャップを被保護部材にセットするセット工数をなくすことができ、溶接に要する時間を大幅に短縮することができるなどの効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る溶接機構の一実施例を例えば４個の板バネ一体型コアの溶接に用いた場合を示す概略斜視図である。
【図２】図１のＡ１−Ａ２断面図である。
【図３】図２の各部材を分解して示した分解断面図である。
【図４】従来の溶接機構を例えば４個の板バネ一体型コアの溶接に用いた場合を示す概略斜視図である。
【図５】図４のＢ１−Ｂ２断面図である。
【図６】図５の各部材を分解して示した分解断面図である。
【図７】一個の被溶接側部材である円筒状の可動鉄心を示す平面図およびそのＣ１−Ｃ２断面図である。
【図８】被保護部材付き溶接側部材である４個取りの加硫ゴム付き板バネ部材を示す表側の平面図である。
【図９】図８の４個付き板バネ部材を示す平面図である。
【図１０】一個の加硫ゴム付き板バネ部材を示す表側平面図、そのＤ１−Ｄ２断面図、その裏側平面図である。
【符号の説明】
１５    上側溶接治具
１６Ａ    回転支持用大径穴
１６Ｂ    小径穴
１７    回転円盤治具
１８    飛出し防止治具
【図１】
0003619916.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003619916.tif 000007
【図７】
0003619916.tif 000008
【図８】
0003619916.tif 000009
【図９】
0003619916.tif 000010
【図１０】
0003619916.tif 000011