(57)【要約】　　　（修正有）【課題】キャップと長手方向に離れた接触面を有するピストンボデイとをプロジェクション溶接して同時に固定する方法を提供する。【解決手段】ピストンボディ１２にピストンキャップ１４を固定する方法は、円筒状のピストンボディ１２の開口端１８に環状の第１の接触面２６を形成し、ピストンボディ１２の内部中央の油の環状流路面に、環状の第２の接触面３２を形成し、ピストンボディ１２の開口端１８を閉じるピストンキャップ１４を形成し、平らであり、ピストンボディ１２の環状でＶ状の第１の接触面２６及び第２の接触面３２とに係合する一対の環状の接触面２８をピストンキャップ１４に形成し、ピストンキャップ１４をピストンボディ１２の開口端１８に設け、ピストンキャップ１４３の環状の接触面２８とピストンボディ１２とを密接に係合させ、ピストンキャップ１４とピストンボディ１２とに高電流を流し、係合する環状の各接触面を同時に溶接する。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンボディにピストンキャップを固定する方法であって、
円筒状のピストンボディの開口端に環状の第１の接触面を形成し、
ピストンボディの内部中央の油の環状流路面に、環状の第２の接触面を形成し、
ピストンボディの開口端を閉じるピストンキャップを形成し、ピストンボディの環状の第１の接触面と環状の第２の接触面とに係合して、対となる環状の接触面をピストンキャップに形成し、
ピストンキャップをピストンボディの開口端に設け、ピストンキャップの環状の接触面とピストンボディとを密接に係合させ、２つの対になった環状の接触面を形成し、
対になった環状の少なくとも一方の接触面をＶ状とし、
ピストンキャップとピストンボディとに高電流を流すことにより、互いに当接する各接触面を、同時に溶接することからなる方法。
【請求項２】
係合した環状の接触面の各対は、平らな環状の接触面とＶ状の環状の接触面とを備えている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
長手方向に離れて対になっている接触面を有し、各対の接触面が互いに接触する２つの金属部材を溶接する方法であって、
電極を用いて金属部材を押圧し、金属部材の係合面間に初期接触抵抗を生じさせ、
接触面を互いに密接に接触させるために、電極に長手方向に物理的圧力を加え、
充電されたコンデンサ層を、パルストランスを介して放電させて、電極に大きな溶接パルス電流を同時に流し、電極間の金属部材の各接触面に、数ミリ秒間だけ断続的に溶接パルス電流を流し、各接触面を熱して溶接することからなる方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トランスミッション、ポンプまたはモータ等の油圧ユニットに関し、特に、油圧ユニットのシリンダ内を、滑り往復する閉塞キャビティ型またはリデュースドオイル容積式ピストンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の閉塞キャビティピストンは、農業、芝刈り、建設機械等の種々の油圧ユニットに用いられている。従来の閉塞キャビティ型またはリデュースドオイル容積式ピストンは、細長い円筒状の主ボディと、切頭形状の円筒キャップとを備えている。
【０００３】
主ボディの一端は閉塞され、他端には、深い環状孔が形成されている。円筒キャップは、対向する閉塞端と開口端を有している。開口端において、円筒キャップが主ボディのステム及び外周壁と整列するように、開口端は、環状溝を備えている。円筒キャップと主ボディとは、それぞれの開口端を整列させて溶接される。それにより、軽量で中空の閉塞キャビティ型ピストンを製造できる。しかし、機械加工が複雑で、高価となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、キャップと、長手方向に離れた接触面を有するピストンボディとを、プロジェクション溶接して同時に固定する方法を提供することにある。
【０００５】
上述した目的及びその他の目的は、以下の説明により、当業者に明らかになると思う。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
ピストンボディにピストンキャップを固定するための本発明の方法は、円筒状のピストンボディの開口端に環状の第１の接触面を形成し、ピストンボディの内部中央の油の環状流路面に、環状の第２の接触面を形成し、ピストンボディの開口端を閉じるピストンキャップを形成し、ピストンボディの環状の第１の接触面と環状の第２の接触面とに係合して、対となる環状の平らな接触面をピストンキャップに形成し、ピストンキャップをピストンボディの開口端に設け、ピストンキャップの環状の接触面とピストンボディとを密接に当接させ、ピストンキャップとピストンボディとに高電流を流すことにより、互いに当接する各接触面を溶接する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、ピストン（１０）を示している。ピストン（１０）は、スチール製のピストンボディ（１２）と、ピストンキャップ（１４）とを備えている。ピストンボディ（１２）は、閉塞端（１６）、開口端（１８）（図２）、及び環状の内部孔（２０）を有している。
【０００８】
ステム（２２）は、ピストンボディ（１２）の閉塞端（１６）から延びている。ピストンボディ（１２）の開口端（１８）は、ピストンボディ（１２）のリム（２４）と同一面に位置している。ピストンキャップ（１４）は、ピストンボディ（１２）と同様に円筒状である（図２）。
【０００９】
図３は、ピストンボディ（１２）のリム（２４）に形成されたＶ状の第１の接触面（２６）を示している。図３からわかるように、ピストンキャップ（１４）には、平らな接触面（２８）が形成されており、ピストンボディ（１２）の接触面（２６）と接触するようになっている。
【００１０】
同様に、平らな接触面（３０）が、ピストンキャップ（１４）の内端に形成されており（図３）、ステム（２２）の内端に形成されたＶ状の第２の接触面（３２）と当接するようになっている（図２及び図３）。
【００１１】
各接触面（２６）（２８）（３０）（３２）は、長手方向に離れており、接触面（２６）（２８）及び接触面（３０）（３２）がそれぞれ対になって、環状面を形成している。また、対になっている環状の接触面（２６）（２８）の少なくとも一方、及び接触面（３０）（３２）の少なくとも一方をＶ状とし、対向する他方の面を平らとしてある。すなわち、平らな接触面とＶ状の接触面とが対になるように、ピストンボディ（１２）またはピストンキャップ（１４）のどちらか一方の接触面を平らとし、他方の接触面をＶ状としてある。
【００１２】
ピストンボディ（１２）は、高いニッケルコンタクト（例えば、マンガンが０．０重量％以下）を含む４１４０軟炭素合金製であるのが好ましい。ピストンとシリンダブロックとの摩擦特性を適切なものとするために、ピストンボディ（１２）の硬度を５０〜５５Ｒｃとする必要がある。ピストンキャップ（１４）は、４１４０軟炭素合金または軟炭素合金で形成されている。
【００１３】
図１及び図４に示すように、接触面（３０）と（３２）、及び、接触面（２６）と（２８）が、それぞれ溶接されて一体となる。図１及び図４の接触面（２６）（２８）、及び接触面（３０）（３２）を参照されたい。
【００１４】
ピストンアッセンブリの内側溶接部及び外側溶接部を、同時にプロジェクション溶接する必要がある。内側溶接部及び外側溶接部を、流体が浸透できない硬質で同質の環状溶接部とする必要がある。また、内側溶接部では、ピストン（１０）の中心にある潤滑孔（２３）を塞がないようにしなければならない。溶接部には、いかなる欠陥もあってはならない。
【００１５】
ピストンキャップ（１４）とピストンボディ（１２）との同心性には、特に注意しなければならない。プロジェクション溶接処理中に、これら２つの部材を整列させるように制御する必要がある。
【００１６】
溶接によるバリは、ピストン（１０）の内部孔（２０）では許容できるが、潤滑孔（２３）の領域とピストン（１０）の外径部分とにおいては制御しなければならない。ピストンキャップ（１４）の外径は、ピストンボディ（１２）の外径よりも小さい。
【００１７】
外側溶接部のバリは、ピストンボディ（１２）の外径側にある挿入面取り部からはみ出ないようになっている。この面は、軸受機能として作用するので、余計なものが何もないようにする必要がある。
【００１８】
抵抗溶接またはプロジェクション溶接は、熱電処理であり、溶接される部材に電流を流すことにより、熱を発生させる。この処理では、溶接する部材を押圧して、初期接触抵抗を生じさせるために、電極が用いられる。物理的に接触させて、発生した熱及び物理的圧力による抵抗を制御して、電極に加圧し、溶接する。
発生される熱量は、電流量、電流が流れる時間、及び、溶接される部材間の抵抗特性の関数である。
【００１９】
本発明に好適なプロジェクション溶接では、エネルギーを蓄積するコンデンサ層を、パルストランスを介して放電させ、発生する大きな溶接電流パルスが用いられる。この溶接では、溶接中に電流を絶えず流す従来の抵抗溶接とは異なり、蓄積されたエネルギーを用いて、瞬間的に電流が放電される。
【００２０】
上述した溶接方法は、常に利用可能な水源に接続された蛇口ではなく、蓄えられた水のバケツと類似しており、電力線からのエネルギーがコンデンサに蓄積される。
【００２１】
数ミリ秒で放電される強い電流パルスにより、上述した溶接方法によると、次の特徴及び利点が得られる。
−溶接部に対し、溶接に必要な正確なエネルギー量を供給できる。
−発生される熱を、狭い領域に集中させることにより、溶接部分が丈夫となり、強度が増す。
−部材を少しだけ熱するので、熱の伝導及び変形がほとんどない。
−溶接を正確に繰り返すことができるので、信頼性が高くなる。
【００２２】
上述した溶接方法の最大の利点は、サイクル時間が短く、溶接処理のエネルギー消費量を制御できることである。それにより、部材の変形は防止され、ピストンソケットの加工処理は省略され、かつ、最小の溶接領域で強度を増すことができる。
【００２３】
従って、本発明によると、上述した目的の少なくとも全てを達成することができることが分かると思う。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法によるピストンの長手方向断面図である。
【図２】図１の長手方向分解断面図である。
【図３】図２の右側端部の長手方向分解断面図である。
【図４】図１の前方部分の長手方向拡大断面図である。
【符号の説明】
１０　　　ピストン
１２　　　ピストンボディ
１４　　　ピストンキャップ
１６　　　閉塞端
１８　　　開口端
２０　　　内部孔
２２　　　ステム
２３　　　潤滑孔
２４　　　リム
２６　　　第１の接触面
２８、３０　接触面
３２　　　第２の接触面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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