JP4737350B2

JP4737350B2 - 圧力容器の気体封入方法

Info

Publication number: JP4737350B2
Application number: JP26316899A
Authority: JP
Inventors: 正彦猿渡; 正彦牛島; 眞一嵩
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: JP2001082695A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力容器の内部にガス封入孔からガスを封入し、次いでガス封入孔をガスプラグによって封止する圧力容器の気体封入方法に関するものであり、特に、アキュムレータ製造におけるガス封入封止分野に利用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガスの封入封止技術に係る従来技術としては、緩衝分野のショックアブソーバにおけるガスの封入封止方法が良く知られており、この従来方法においては、図８に示すようなガスプラグ５１または圧力容器に設けたガス封入孔周縁に細工を施してガス通過流路を確保し、ガス封入後、抵抗溶接工法よってガスプラグを圧力容器に溶接固着している。
【０００３】
しかしながら、この従来技術では、封止部の溶接面積（溶接ナゲット）が少な過ぎると云う不都合があり、よってショックアブソーバのように比較的低いガス圧力には十分対応可能であるが、アキュムレータのようにガス圧力が高圧になると、溶接強度が不足して、対応することができない。
【０００４】
したがって、必要な溶接強度を確保すべくリングプロジェクション溶接を行なう必要があるが、ガス封入時にガスプラグがガス封入孔を設けた圧力容器に接触しているとガスを封入することができないために、両者の間に空間を設けてガス通過流路を確保しなければならない。
【０００５】
しかしながら、従来は、特にガス封入孔を上向き配置とするときにガス通過流路を確保する手立てが確立されていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の点に鑑み、圧力容器に設けたガス封入孔を上向き配置とするときに、圧力容器とガスプラグの間にガス通過流路を確保することができ、もってガスを円滑に封入することが可能であるとともに、ガス封入後に直ちにガスプラグを圧力容器にリングプロジェクション溶接することにし、もって高圧を封止するのに必要とされる溶接強度を十分に確保することが可能な圧力容器における気体封入方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の圧力容器の気体封入方法は、圧力容器の内部にガス封入孔からガスを封入し、次いで前記ガス封入孔をガスプラグによって封止する圧力容器の気体封入方法であって、上向き配置とする前記ガス封入孔の上方に前記ガスプラグを保持した状態で前記ガス封入孔へガスを供給する工程と、ガス封入後に前記ガスプラグを前記ガス封入孔周縁に押し付けてリングプロジェクション溶接する工程とを有し、前記ガス供給工程およびリングプロジェクション溶接工程は封入封止装置を用いてこれを行ない、前記封入封止装置は、前記ガスプラグの直上に配置される抵抗溶接が可能な電極チップと、前記圧力容器に加圧接触せしめられる電極と、前記ガスプラグを保持するためのガスプラグの保持手段と、前記電極の内周に設けられたガス供給孔と、前記電極チップをチップホルダを介して保持する電極軸と、前記電極軸の外周側に絶縁性の軸受部材を介して配置された受け電極と、前記圧力容器および電極間ならびに前記電極および受け電極間をシールするシール材と、前記電極軸および軸受部材間ならびに前記軸受部材および受け電極間をシールするシール材とを有し、前記ガス供給工程は、前記圧力容器に前記電極を加圧接触せしめた状態で、かつ供給ガス中で前記ガスプラグを保持した状態でこれを行ない、前記リングプロジェクション溶接工程は、前記圧力容器に前記電極を加圧接触せしめた状態のまま前記電極チップを下方へ移動させて前記ガスプラグを前記ガス封入孔周縁に押し付けた状態でこれを行なうことを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の気体封入方法は、これを箇条書きすると、以下のような特徴を有している。
【０００９】
（１）本発明は、圧力容器のガス封入・封止方法に関するものである。圧力容器の代表例はアキュムレータであり、例えば金属ベローズ型のアキュムレータである。
（２）このアキュムレータにガスを封入後、抵抗溶接工法にて、ガスプラグを容器本体に溶接する。
（３）ガス封入孔は上向きで、封入孔の直上部にガスプラグを保持させる。
（４）ガスプラグの保持手段は、複数のばね式プランジャーで行なう。
（５）ガスプラグの溶接部は、円環状であり、一般にリングプロジェクションと呼ばれている。
（６）ガスは、容器内の圧力が所定の圧力に到達するまで供給する。
（７）ガス供給圧力が規定圧力に到達すると、ガスプラグを容器本体の封入孔部に押し付け、位置を保持する。
（８）押し付けて位置を保持した後、電流を印加し、更にガスプラグを加圧し、抵抗溶接する。
【００１０】
上記構成を備えた本発明は、アキュムレータのガス封入孔が上方にある場合におけるガスプラグを保持する方法と、このガスプラグを所定の位置に溶接する方法とを開示している。その概要は以下のとおりである。
【００１１】
すなわち先ず、圧力容器のガスエンドカバーに設けたガス封入孔の直上にガスプラグを保持するマイナス電極を兼ねるガスプラグ保持部材を位置させる。このガスプラグ保持部材の外周には、電流をプラグ供給されるマイナス電極本体が設けられ、内周には絶縁体が設けられ、その内周にガスプラグを複数のばね式のプランジャーによって釈放自在に保持する。またこのガスプラグ保持部材には、ガス供給時にガスを通過させるためのガス供給孔が設けられており、このときのガス漏れを防ぐシール材が上下面にそれぞれ設けられている。
【００１２】
ガスプラグ保持部材により保持されたガスプラグの直上に、プラス電極に連接した電極チップを位置させる。ガス供給時は、ガスエンドカバー、ガスプラグ保持部材（マイナス電極）およびマイナス電極本体を加圧接触させ、ガスプラグ保持部材に設けたガス供給孔を介してガス封入孔へガスを供給する。
【００１３】
ガス供給後、圧力容器内が所定の圧力に到達した時点でプラス電極を押し下げガスプラグをプランジャー支持から外し、ガスエンドカバーに接触させる。次いで、プラス電極に電流を印加し加圧してガスプラグをリングプロジェクション溶接し、このガスプラグによりガス封入孔を封止する。次サイクルに備えてガスプラグ保持部材に新たにガスプラグを装填するときは、ガスプラグ保持部材を水平移動させて、供給容易な位置に移してからとする。
【００１４】
【実施例】
つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
【００１５】
当該実施例に係る圧力容器の気体封入方法は、図１に一部を示す金属ベローズ型アキュムレータ１内のガス室２に、以下のようにしてガスを封入封止するものである。アキュムレータ１の内部は金属ベローズ３およびベローズキャップ４（図４参照）によりベローズ３の内側のガス室２と、外側の液室５とに仕切られており、容器本体（シェルとも称する）７とともにアキュムレータ１のハウジング６を構成するガスエンドカバー８に、ガス室２にガスを供給するためのガス封入孔９が設けられている。
【００１６】
ガスの封入封止方法は、以下のとおりである。
【００１７】
すなわち先ず、図１に示したように、アキュムレータ１のガスエンドカバー８に設けたガス封入孔９の直上において、ガスプラグ１０を、マイナス電極を兼ねたガスプラグ保持部材１１によって保持させる。ガスプラグ１０の保持は、複数個のばね式プランジャー１２により、ガスプラグ１０が下方に落下しないようにする。最大保持力は、ガスプラグ１０の投影面積に供給ガス圧力が加わった場合を想定すれば良い。ガスプラグ保持部材１１の外周には、溶接電流をプラグ供給されるマイナス電極本体１３が設けられており、内周には絶縁体１４が設けられており、その内周にガスプラグ１０を複数のばね式のプランジャー１２によって釈放自在に保持することになる。また、このガスプラグ保持部材１１にはガス供給孔１５が設けられており、ガス供給時のガス漏れを防ぐＯリング等のシール材１６が上下面に設けられている。
【００１８】
保持部材１１によって保持されたガスプラグ１０の直上には、抵抗溶接が可能なプラス側電極となる電極チップ１７が軸方向に移動可能に設けられている。その移動装置は特に図示していない。電極チップ１７はこれを任意に新品と交換可能なように、プラス側の電極軸１８とチップホルダ１９により締結固定されている。また図示はしていないが、電極軸１８の内部には冷却水が通水できるような構造としている。また、電極軸１８の外方にはガスのシール材２１を装備した電気絶縁性の良い絶縁ブッシュよりなる軸受部材２０が設けられており、この軸受部材２０がマイナス電極本体である受け電極２２の内部に配置されている。
【００１９】
上記構成の封入封止装置を作動させてガスを封入封止するに際しては先ず、ガスプラグ１０をガスプラグ保持部材１１に保持させてから、アキュムレータ１を電極チップ１７の中心とガス封入孔９の中心が合致する位置に据え付け、図２または図４（Ａ）に示すように、図示しない移動装置によりアキュムレータ１を上方へ押し上げ、ガスエンドカバー８、保持部材１１およびマイナス電極本体１３を加圧する。加圧力の設定は、ガス供給時に各シール部材１６からガス漏れが生じないようにしなければならない。加圧完了の信号でガスを供給し、アキュムレータ１のガス室２にガスを封入する。
【００２０】
次いで、封入圧力に到達すると、図３または図４（Ｂ）に示すように、プラス電極軸１８を押し下げ、電極チップ１７によりガスプラグ１０を保持部材１１から下方に離脱させる。すると、ガスプラグ１０の溶接円環部がガスエンドカバー８に接触し、その位置を保持する。
【００２１】
次いで、位置保持後、プラス電極軸１８に電流を印加するとともに、更にガスプラグ１０を溶接条件の加圧力で押し下げ、リングプロジェクション溶接を完了させる。
【００２２】
したがって、このような封入封止方法によれば、アキュムレータ１に設けたガス封入孔９を上向き配置とするときに、ガスプラグ１０とアキュムレータ１の間にガス通過流路を確保することができ、もってガスを円滑に封入することができる。また、ガス封入後に直ちにガスプラグ１０をアキュムレータ１に対してリングプロジェクション溶接するために、高圧を封止するのに必要とされる溶接強度を十分に確保することができる。
【００２３】
また、ガスプラグ１０の溶接部が円環であるために、十分な溶接強度を得ることができ、良好なシール性を確保することができる。上記したガスプラグ１０の保持方法には汎用性があり、よってガスプラグ１０の厚さが薄いものでも、良好な保持が可能である。また、ガスプラグ保持部材１１を水平方向に移動可能としているために、アキュムレータ１の据付け時期とは無関係にガスプラグ１０を保持部材に準備することが可能で、効率の良い溶接が可能となる。
【００２４】
上記封入封止装置の構成は、以下のようなものであっても良い。
【００２５】
他の実施例・・・
すなわち先ず、図５は、ガスプラグ保持部材１１の内周の絶縁体１４（図１参照）を取り去ったものを示している。この絶縁体１４は、電流チップ１７に電流を印加したときにガスプラグ保持部材１１への分流を防止するものであるが、絶縁体１４を取り去っても、電流チップ１７とガスプラグ保持部材１１の間の間隔を大きくしておけば、分流を防ぐことができる。また図６は、同じ目的のために電極チップ１７の外周を絶縁体２３で構成したものである。また図７は、ガスプラグ保持部材１１におけるバネ式プランジャー１２の代替えとして、円筒部がバネ状の部材２４で構成したものである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２７】
すなわち、上記構成を備えた本発明の圧力容器の気体封入方法によれば、圧力容器に設けたガス封入孔を上向き配置とするときに、ガスプラグと圧力容器の間にガス通過流路を確実に確保することができ、もってガスを円滑に封入することができる。また、ガス封入後に直ちにガスプラグを圧力容器に対してリングプロジェクション溶接するために、高圧を封止するのに必要とされる溶接強度を十分に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る圧力容器の気体封入方法の実施に利用する封入封止装置の断面図
【図２】同装置の作動状態を示す断面図
【図３】同装置の作動状態を示す断面図
【図４】（Ａ）はガス封入時の工程説明図、（Ｂ）はガス封止時の工程説明図
【図５】同装置の他の例を示す一部断面図
【図６】同装置の他の例を示す一部断面図
【図７】同装置の他の例を示す一部斜視図
【図８】（Ａ）は従来例に係るガスプラグの正面図、（Ｂ）は同ガスプラグの底面図
【符号の説明】
１アキュムレータ（圧力容器）
２ガス室
３金属ベローズ
４ベロースキャップ
５液室
６ハウジング
７容器本体
８ガスエンドカバー
９ガス封入孔
１０ガスプラグ
１１ガスプラグ保持部材（保持部材）
１２プランジャー
１３マイナス電極本体
１４，２３絶縁体
１５ガス供給孔
１６，２１シール材
１７電極チップ
１８電極軸
１９チップホルダ
２０軸受部材
２２受け電極
２４バネ状部材

Claims

圧力容器の内部にガス封入孔からガスを封入し、次いで前記ガス封入孔をガスプラグによって封止する圧力容器の気体封入方法であって、
上向き配置とする前記ガス封入孔の上方に前記ガスプラグを保持した状態で前記ガス封入孔へガスを供給する工程と、
ガス封入後に前記ガスプラグを前記ガス封入孔周縁に押し付けてリングプロジェクション溶接する工程とを有し、
前記ガス供給工程およびリングプロジェクション溶接工程は封入封止装置を用いてこれを行ない、
前記封入封止装置は、前記ガスプラグの直上に配置される抵抗溶接が可能な電極チップと、前記圧力容器に加圧接触せしめられる電極と、前記ガスプラグを保持するためのガスプラグの保持手段と、前記電極の内周に設けられたガス供給孔と、前記電極チップをチップホルダを介して保持する電極軸と、前記電極軸の外周側に絶縁性の軸受部材を介して配置された受け電極と、前記圧力容器および電極間ならびに前記電極および受け電極間をシールするシール材と、前記電極軸および軸受部材間ならびに前記軸受部材および受け電極間をシールするシール材とを有し、
前記ガス供給工程は、前記圧力容器に前記電極を加圧接触せしめた状態で、かつ供給ガス中で前記ガスプラグを保持した状態でこれを行ない、
前記リングプロジェクション溶接工程は、前記圧力容器に前記電極を加圧接触せしめた状態のまま前記電極チップを下方へ移動させて前記ガスプラグを前記ガス封入孔周縁に押し付けた状態でこれを行なうことを特徴とする圧力容器の気体封入方法。