(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴を有する被溶接物と、上記被溶接物の穴を封止する封止物とを溶接する抵抗溶接装置であって、
上電極と、上記被溶接物の穴に対応して封止物を下側から上昇して加圧する棒状の下電極と、上記下電極に軸受をもって外接する支持筐体であって上記被溶接物をその穴を下側に向けて支承する支持筐体とを備え、
上記下電極が溶接時の加圧力以下の力で撓む部分を有し、上記被溶接物の穴の位置に対応して上記封止物の位置が追随して、上記被溶接物の穴の中心と上記封止物の中心とを常に合致させて溶接することを特徴とする抵抗溶接装置。
【請求項２】
気密封止を要する穴を有する被溶接物と、上記被溶接物の穴を封止する気密封止物とを溶接する溶接装置であって、
上電極と、上記被溶接物の穴に対応して気密封止物を下側から上昇して加圧する棒状の下電極と、上記下電極に気密軸受をもって外接する気密筒であって上記被溶接物をその穴を下側に向けて支承する気密筒と、上記気密筒の延長線上に配設した軸受とを備え、
上記下電極が溶接時の加圧力以下の力で撓む部分を有し、被溶接物の穴の位置に対応して封止物の位置が追随して、被溶接物の穴の中心と封止物の中心とを常に合致させて溶接することを特徴とする気密封止物の溶接装置。
【請求項３】
気密封止を要する穴を有する被溶接物と、上記被溶接物の穴を封止する気密封止物とを溶接する溶接方法であって、
上記被溶接物の穴を下側に向けて上側から上電極を下降加圧すると共に上記被溶接物の穴に対応して気密封止物を下側からその上端を自由にした棒状の下電極により上昇加圧する工程と、これら上電極と下電極との間に電流を流す工程とからなり、上記被溶接物の穴の位置に上記気密封止物が追随できることを特徴とする気密封止物の溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は抵抗溶接装置および気密封止物の溶接方法に関するものであり、特に穴を有する被溶接物に対して封止物の位置決めの際のずれに対応できる抵抗溶接装置および気密封止物の溶接方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
気密封止を要する溶接作業において、被溶接物と気密封止物とはできるかぎり正確に相互位置が対応することが必要である。そのため従来は被溶接物と気密封止物の寸法について、高精度に保っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この従来の溶接装置においては、被溶接物の穴の中心と気密封止用の物体の中心とが必ずしも互いに合致しない場合がある。その場合には、気密封止の効果を得ることができない。本発明は、このような目的の溶接装置において、被溶接物の穴の中心と封止用のボール等の互いの中心を常に合致させるような抵抗溶接装置と、この溶接装置を用いた気密封止物の溶接方法を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明はこの課題を解決するために、以下の手段を提案する。すなわち、穴を有する被溶接物と、上記被溶接物の穴を封止する封止物とを溶接する抵抗溶接装置であって、上電極と、上記被溶接物の穴に対応して封止物を下側から上昇して加圧する棒状の下電極と、上記下電極に軸受をもって外接する支持筐体であって上記被溶接物をその穴を下側に向けて支承する支持筐体とを備え、上記下電極が溶接時の加圧力以下の力で撓む部分を有し、被溶接物の穴の位置に対応して封止物の位置が追随して、被溶接物の穴の中心と封止物の中心とを常に合致させて溶接することを特徴とする抵抗溶接装置を提案する。この抵抗溶接装置によれば、下電極は、支点である軸受より上部については軸に直角方向は自由端なので、被溶接物の穴の位置に対応して封止物の位置が追随する。
【０００５】
また、本発明は以下の手段も提案する。すなわち、気密封止を要する穴を有する被溶接物と、上記被溶接物の穴を封止する気密封止物とを溶接する溶接装置であって、上電極と、上記被溶接物の穴に対応して気密封止物を下側から上昇して加圧する棒状の下電極と、上記下電極に気密軸受をもって外接する気密筒であって上記被溶接物をその穴を下側に向けて支承する気密筒と、上記気密筒の延長線上に配設した軸受とを備え、上記下電極が溶接時の加圧力以下の力で撓む部分を有し、上記被溶接物の穴の位置に対応して上記封止物の位置が追随して、上記被溶接物の穴の中心と上記封止物の中心とを常に合致させて溶接することを特徴とする気密封止物の溶接装置を提案する。また、この装置を用いた溶接方法もあわせて提案する。
【０００６】
【実施例】
図１は本発明にかかる抵抗溶接装置の一実施例であって、温度膨張弁を被溶接物とした適用例である。図において、１は上電極、２は下電極、３は被溶接物、４は球形状の気密封止物、５は気密筒、６は絶縁体、７は基台、８は気密軸受、９は軸受である。なお、気密軸受８と軸受９における「軸受」の語は、下電極２の軸を支えて僅かに軸方向に運動するための支持物であって、回転する軸についての軸受の意味ではない。
【０００７】
被溶接物３は温度膨張弁である。その構造は、横断面が台形状で中央に穴３０１  が明いた殻体３０２  とこの殻体３０２  に対向した円盤状のダイアフラム３０３  とに囲まれた気密空間３０４  に所定の感温ガス、例えば代替フロン、を封入したものである。ダイアフラム３０３  の中央に作用棒３０５  を取りつけておき、温度が所定値より下降すると気密空間３０４  内の感温ガスは液化して容積が急激に小さくなり、ダイヤフラム３０３  は内側に収縮する。このときダイヤフラム３０３  の中央に垂直に取り付けられた作用棒３０５  は下降運動をするので、この下降運動によって弁の開閉等をさせる。本発明は、このような構造の温度膨張弁において、穴３０１  に気密封止物４を溶接するものである。
【０００８】
上電極１の形状は、被溶接物３の作用棒３０５  の高さを収容できる下側に開いたカップ状のものである。この上電極１の材料としては、電気導電性の優れた銅を用いる。図示していないが、この上電極１は被溶接物３の長さに応じて、必要な上下動作をするものであり、同時に溶接に必要な下方向への加圧力を付与する機構を備えている。
【０００９】
下電極２の形状は、全体的には円柱形状であり、材料としては、上電極１と同様に銅を用いる。図示していないが、この下電極２は、溶接に必要な上方向への加圧力を付与する上下駆動機構をその下端に備えている。下電極２の上端部２０１  には、球形状の気密封止物４の曲率半径に近い凹み２０２  を設けてあり、球の外周の約半分がこの凹み２０２  と接触する。そして下電極２の上端部２０１  の下には順次に細径部２０３  と、太径部２０４  とが連なる。
【００１０】
気密筒５は、機械的に堅牢で化学的影響を受けにくいステンレス鋼で作られた筒である。この気密筒５の上部５０１  には、被溶接物３を載せる気密のためのガスケット５０２  がはめこまれる。また側面には、排気とガス供給のためのガス通路５０３  が設けられる。この気密筒５と周囲の物体で囲まれる空間で排気とガス供給のための作用室５０４  が形成される。
【００１１】
絶縁体６は、上電極１と下電極２との間を電気的に絶縁するとともに、作用室５０４  を気密にする下側の蓋の機能の一部分を形成するものであり、気密筒５に内接すると共に、下電極２に部分的に外接する。この絶縁体６の形状は、上端部６０１  と、内接部６０２  と、ガスケット６０３  と、通気部６０４  とフランジ部６０５，６０６  と、下電極２を貫通させる貫通穴６０７  とからなる。
【００１２】
基台７は、この溶接装置の全体を機械的に支える基礎につながるものである。そして、その中心には下電極２を貫通させる穴７０１  とこの穴７０１  に軸受９を備えて、下電極２を軸支する。
【００１３】
気密軸受８は、Ｏリングを使用して絶縁体６の貫通穴６０７  の内周面に埋め込まれており、下電極２の太径部２０４  に接して、気密にする機能とわずかに可撓性を有して、スラスト軸受となる。
【００１４】
図２から図４は、本発明にかかる抵抗溶接装置の動作を説明するための図である。図２は下電極２の運動開始位置にある状態を示す。このとき、気密封止物４の進行方向の中心線γは、被溶接物３の穴３０１  の中心線δとは一致しないで０．１ｍｍ  程度ずれているものとする。
【００１５】
溶接方法を工程順に説明する。まず下電極２の凹み２０２  に気密封止物４を載せる。次に気密筒５の上端に被溶接物３を載置し、その穴３０１  が下向きになるようにする。さらに、上電極１を下降させて、被溶接物３に加圧力を与えて押さえる。このとき作用室５０４  と被溶接物３の気密空間３０４  とは一つの閉じた空間となるので、この気密空間３０４  と作用室５０４  との空気をガス通路５０４  を経て真空に引く。次に逆に、ガス通路５０４  を経て充填ガスを供給して、気密空間３０４  と作用室５０４  をガス充填する。この状態で下電極２を上昇させ、被溶接物３と気密封止物４との間に所定の加圧力を与えると同時に、上電極１と下電極２の間に溶接電流を流す。被溶接物３の穴３０１  の縁と気密封止物４の表面とが溶接されて、被溶接物の気密空間３０４  にはガス充填された状態で完全に気密封止される。
【００１６】
図３は、下電極２が被溶接物３の穴３０１  に気密封止物４が接触した状態である。このとき下電極２は、気密軸受８と軸受９との間については、これらの２箇所の支点により中心線が確定する。一方、下電極２の軸に対して直角方向については、その中心線より０．３ｍｍ程度までの変位の範囲においては、撓み得る。被溶接物３の穴３０１  の中心線δに対しての気密封止物４の中心線γのずれについては、気密封止物４と下電極２の凹み２０２  との接触面の摩擦力を介して穴３０１  の周辺部と気密封止物４との間でγ側により強く圧力が加わる。したがって下電極２はδ側に撓み、自動的に穴３０１  に気密封止物４を合致させる。この状態で上電極３と下電極２との間に所定の加圧力を維持しつつ、瞬時に大電流を流して抵抗溶接をさせる。
【００１７】
溶接完了後に、下電極２を下方に移動させると、図４に示すように、下電極２はふたたび元の中心線γに沿った位置に戻る。
【００１８】
以上述べた実施例において、各構成要素については、本発明の本質の範囲で自由に変形できる。たとえば、絶縁体６の形状と寸法関係については、上電極１と下電極２とが絶縁されることであれば、例えば薄い絶縁体であってもよい。また、下電極２については、その直径の寸法と軸の長さによって、その上端の撓みの範囲が最適設計される。また、気密軸受８と軸受９との距離を充分長くすることにより、中心線をより安定にすることができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は以上述べたように、被溶接物の穴の中心と封止物の中心との互いのずれについても下電極の上端が対応して撓むことにより、常に互いに一致するので、気密封止の信頼性と作業性の向上がなされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる抵抗溶接装置の一実施例を示す図である。
【図２】本発明にかかる抵抗溶接装置の動作を説明するための図であって、下電極の運動開始位置にある状態を示す。
【図３】本発明にかかる抵抗溶接装置の動作を説明するための図であって、被溶接物の穴に気密封止物が接触した状態を示す。
【図４】本発明にかかる抵抗溶接装置の動作を説明するための図であって、溶接完了後に下電極が下がった状態を示す。
【符号の説明】
１…上電極    ２…下電極    ３…被溶接物    ４…気密封止物
５…気密筒    ６…絶縁体    ７…基台        ８…気密軸受      ９…軸受
３０１  …穴      ３０２  …殻体      ３０３  …ダイアフラム  ３０４  …気密空間
３０５  …作用棒
【図１】
0003568361.tif 000002
【図２】
0003568361.tif 000003
【図３】
0003568361.tif 000004
【図４】
0003568361.tif 000005