(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボトル本体の上蓋に穿設された小さなガス注入孔からガスを供給し，前記ボトル内にガスが充填したところで，当該注入孔を溶接ピンで溶接・密封するガス充填溶接装置であって，前記ボトル容積のガス圧が所定圧に達したときに，電極を介して溶接に必要な加圧力と溶接電流を与えて前記溶接ピンの頭部をガス注入孔にプロジェクション溶接する溶接ユニットにおいて，前記溶接ユニットはメタルシールが電極チップと同心上に配置され，前記メタルシールの外側に電極チップに対応する外側電極を前記ボトル本体の上蓋上面に接触させることで上記電極チップとの間に通電経路を形成したこと；前記メタルシールの内径と前記電極チップ外周との間に形成された隙間から高圧ガスを前記注入孔に供給するようにしたこと；前記メタルシールの先端が鋭角をなし，この鋭角がボトル本体の上蓋上面に食い込み，これによって前記メタルシール内に溶接ピンを密封した遮蔽空間を形成したこと；を条件とするガス充填溶接ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は自動車の安全用に搭載されるエアバックのボトル本体又は緩衝器のシリンダ本体等（以下  ボトル本体という）の本体容器に，小さな注入孔を設けてその注入孔から高圧ガス又は液体若しくは粉末等（以下  高圧ガスという）を給入し，前記注入孔を溶接ピン又はプラグ等（以下  溶接ピンという）で塞いでプロジェクション溶接して密封するガス充填溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来一般に知られているガス充填溶接装置は，たとえば自動車に使用される緩衝器の場合は，ボトル本体のガス注入孔に溶接ピンを挿入して後，そのボトル本体を上部電極まで押し上げ，シリンダの外周を割り電極で挟持し，前記ガス注入孔より圧縮ガスを供給して後，溶接ピンを加圧し電極に溶接電流を流して溶接ピンの頭部をガス注入孔にプロジェクション溶接してガスを密封する方式が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来はボトル本体を割り電極で両側から挟持するためボトル本体の材料が表面に強固な高抵抗表面皮膜を有する場合は，その表面に存在する酸化皮膜（黒皮）を除去しなければ，良好な溶接部を得ることができない。
【０００４】
黒皮は電気抵抗が極めて大きく，通常のプロジェクション溶接機の二次電圧では通電不可能である。また従来の装置は割り電極治具とその駆動装置を必要とするため構造が複雑になり，コスト高の要因となっていた。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は表面に強固な高抵抗の表面皮膜を有する容器類でもガス充填溶接を効率的に行うことができる溶接機を実現する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために，次のような技術的手段を講じである。すなわち，ボトル本体の上蓋に穿設された小さなガス注入孔からガスを供給し，前記ボトル内にガスが充填したところで，当該注入孔を溶接ピンで溶接・密封するガス充填溶接装置であって，前記ボトル容積のガス圧が所定圧に達したときに，電極を介して溶接に必要な加圧力と溶接電流を与えて前記溶接ピンの頭部をガス注入孔にプロジェクション溶接する溶接ユニットにおいて，前記溶接ユニットはメタルシールが電極チップと同心上に配置され，前記メタルシールの外側に電極チップに対応する外側電極を前記ボトル本体の上蓋上面に接触させることで上記電極チップとの間に通電経路を形成したこと；前記メタルシールの内径と前記電極チップ外周との間に形成された隙間から高圧ガスを前記注入孔に供給するようにしたこと；前記メタルシールの先端が鋭角をなし，この鋭角がボトル本体の上蓋上面に食い込み，これによって前記メタルシール内に溶接ピンを密封した遮蔽空間を形成したこと；を条件とする。
【０００７】
これによって，ボトル本体を割り電極で両側から挟持するのではなく，ボトル本体の上蓋上面に電極を配置するためボトル本体の材料が表面に強固な高抵抗表面被服を有する場合でもその表面に存在する酸化皮膜（黒皮）を除去することなく，良好な溶接部を得ることができる。また，本発明の装置は割り電極治具とその駆動装置を必要としないため構造が簡単で，コスト低減を図ることができる。
【０００８】
前記溶接ユニットにはメタルシールが電極チップと同心上に配置され，前記メタルシールの外側に電極チップに対応する外側電極を備え，前記メタルシールの内径と電極チップ外周との間に形成されたスキ間から高圧ガスが前記注入孔に供給されるようにしたこと；を特徴とする。
【０００９】
これによって，従来の割り電極構造の複雑大型化を解消し，しかも前記メタルシールと一対の電極間に対するワークセットを一方向からの駆動装置により行うため，溶接位置決めが容易になる。また前記メタルシールと電極チップと外側電極とを内蔵したことにより溶接ヘッドのユニット化を実現でき，部品組立及びメンテナンス等の作業能率化が図れる。
【００１０】
また前記メタルシールの先端には内径に向かって傾斜した鋭角(Ｖ字開先を含む)をもたせ，この鋭角がボトル本体の上蓋の表面に食い込み，メタルシールと溶接ピンとの間に遮蔽した局部的な空間を形成すること；を特徴とする。こうすることにとってガス供給路を大気から完全に遮断しガス注入の効率化を実現する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明にかかるガス充填溶接装置の溶接ユニットの断面とガス充填溶接対象物の一部破砕断面を示す。
【００１２】
本発明の実施例では代表的な例としてエアバックに使用されるガス充填ボトルの製造システムに関して説明する。
【００１３】
図１において，溶接ユニット３０は電極ホルダ３１に棒状の電極チップ３２を挿入し，その電極チップ３２とメタルシール３３が電極ヘッドブロック３４の電極チップ挿入孔３５と同一中心線Ｑ上に挿入され，メタルシール３３の内径と電極チップ外周との間には高圧ガスが流入する僅かなスキ間３６が形成されている。
【００１４】
メタルシール３３の先端は内径に向かって傾斜した鋭角をもたせ，この鋭角をもった刃先が，前記ボトル本体を昇降シリンダ７で押し上げることによって前記ボトル本体の上蓋の上面に食い込み，前記溶接ピンＰを囲むガス注入孔周辺に密封可能な遮蔽空間が形成される。
【００１５】
外側電極３７は電極ヘッドブロック側に複数のボルトＢ１により支持され，前記ボルトＢ１を取り巻くようにスプリング３８が配置されて，外側電極全体がフローテイング可能に支持されている。
【００１６】
これによって，ボトル本体の溶接位置が溶接基準位置に押し上げられたときに外側電極３７全体がスプリング力でボトル本体の上蓋上面に接触し，十分な通電経路を形成する。外側電極３７は常時メタルシール３３の先端開先よりも下がった状態で支持されている。外側電極３７は溶接トランス(図省略)からの二次導体３９とボルトＢ２により支持されている。
【００１７】
電極チップ３２の先端が消耗すると，電極加圧位置が変化し，高圧ガス注入時の急激なガス流により小さな溶接ピンＰがボトル本体Ｗにセットされた孔から舞い上がって抜け出さないように電極チップの開放位置を管理するために，電極消耗量に応じて調整できる構造になっている。また，電極チップの先端を定期的にドレッシングして電極チップ先端形状を維持するのにはゲージ等が用いられる。
【００１８】
次に，本発明の動作手順を説明する。
前工程手段を経てボトル本体Wに溶接ピンPが挿入されると，ボトル本体Ｗは回転テーブルの回転割り出して溶接位置に送られる。溶接位置に送られたボトル本体は昇降シリンダ（図省略）により押し上げられ，この動作によってボトル本体の溶接位置が溶接基準位置にセットされる。
【００１９】
このとき，外側電極３７もボトル本体の下からの動きで溶接基準位置まで僅かにフローテイングする分押し上げられるが，これによって外側電極３７の先端にはスプリング３８の反発力により十分な押圧力がボトル本体の上蓋の上面に掛かって通電経路を形成するに十分な接触面積が得られる。同時にボトル本体が溶接位置に送られると，メタルシール３３の先端がボトル本体の上面に食い込み，これによってガス注入孔と溶接ピンＰを囲む小面積の密封空間が形成される。
【００２０】
このとき，高圧ガス流により電極チップ３２の先端と溶接ピンＰの頭部との間には，僅かなスキ間が形成される。この状態で高圧ガスが電極ヘッドに供給され，ガス供給口４６からメタルシール３３に給入される。
【００２１】
このとき，高圧ガス流により溶接ピンＰが過度に浮き上がるが電極チップ先端でその浮上位置が規制されるため，溶接ピンは僅かに浮き上がるだけでガス注入孔Oからは抜け出さずガス流のみ注入される。このガス流は溶接ピンの頭部突起Sによって形成されたガス流入溝からボトル容積の規定充填圧に達するまで供給される。
【００２２】
次いで，加圧シリンダ（図省略）を作動し電極チップ３２をさらに下降して溶接に必要な加圧力を溶接ピンに与えて電極間に溶接電流を流して溶接ピンの頭部とガス注入孔の周囲を集中的に加熱溶融しガス密封溶接を行う。
【００２３】
上記により溶接が終了すると，溶接ユニット全体が上昇し上蓋Cから離れ，ボトル本体Wが搬出され，溶接位置には次の新しいボトル本体がロボットにより供給され，繰り返し一連の作業動作が行われる。
【００２４】
【発明の効果】
以上で説明したように，本発明によれば，従来の割り電極構造の複雑大型化を解消し，しかも前記メタルシールと一対の電極間に対するワークセットを一方向から行うため，溶接位置決めが容易になる。また前記メタルシールと電極チップと外側電極とを内蔵したことにより溶接ヘッドのユニット化を実現でき，部品組立及びメンテナンス等の作業能率化が図れる。
【００２５】
また本発明装置によれば，前記メタルシール先端の鋭角がボトル本体の上蓋の表面に食い込み，これによってメタルシールと溶接ピンとの間に遮蔽した局部的な空間が形成されガス供給路を大気から完全に遮断しガス注入の効率化を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置に含む電極装置の断面とワーク溶接部の一部破砕断面を示す。
【符号の説明】
３０    溶接ユニット
３１    電極ホルダ
３２    電極チップ
３３    メタルシール
３４    電極ヘッドブロック
３５    電極チップ挿入孔
３６    スキ間
３７    外側電極
３８    スプリング
３９    二次導体
４６    ガス供給口
C    上蓋
O    ガス注入孔
P    溶接ピン
Ｗ    ボトル本体
【図１】
0003585163.tif 000002