容器を封止するための磁気パルス溶接方法および封止装置ならびに封止容器
容器１０を封止するためのパルス磁気溶接方法および溶接用誘導コイルを提供する。本発明の方法は、開放端１２を有する容器本体１１ならびに溶接部および鍔部１５を有する蓋１３を用意するステップを含む。容器本体１１と溶接部１４との間にエアギャップ１６を設けるため、溶接部１４における蓋１３の径は、容器本体１１の直径よりも小さい。蓋１３が、容器本体１１の開放端１２の内部に置かれる。蓋１３の溶接部１４の位置において、容器本体１１を囲んで、溶接用誘導コイル１８が設けられる。溶接用誘導コイル１８を励磁して、容器本体１１の一部１９をエアギャップ１１において蓋１３の半径方向内側に曲げるのに十分なパルス磁力が生成される。そのパルス磁力は、容器本体１１と蓋１３との衝突時に、それらの間の原子の相互拡散をもたらし、それによって、容器本体１１と蓋１３とを互いに溶接する値を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテナを封止するための方法および装置、特に、パルス磁力（ＰＭＦ）により容器を封止するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば気体および／または液体の保管に用いるコンテナ、キャニスタ、タンク、フラスコ等の容器は、通常、容器本体部と蓋部とを別々に製造することによって作製される。容器を封止するために、容器本体部への蓋部の結合に溶接法または圧着（crimping）法が用いられる。以下、溶接とは、第一および第二の部品の二つの対向面が物理的接合部を形成して原子の相互拡散によって互いに一体化する処理を指す。一方、圧着とは、二つの部品の少なくとも一方の面が、波打ったり、湾曲したり、または縮んだりすることで、第一の部品の原子が第二の部品に相互貫入することなく、二つの部品の間に「純粋な」機械的接合部が得られるような接合を指す。
【０００３】
圧着は、通常、プレス成形またはロール成形によって行われる。しかし、過渡磁場によって発生する力を容器の封止に利用する種々の圧着技術も当技術分野において知られている。
【０００４】
例えば、Ｇｅｒｅの特許文献１は、過渡磁場により発生する力を利用して、充填したコンテナの首部端部に閉止部を形成する方法を開示している。コンテナの首部上に置かれたキャップの裾部を磁場によって首部端部に付勢して裾部を首部端部の輪郭に合わせて、これにより、キャップを、コンテナの首部で首部端部と係合させて維持する。
【０００５】
特許文献２は、ほぼ一様な金属厚を有する本体部と、これより薄い金属厚を有する周囲フランジとを備えた金属缶端部の作成方法を開示している。アルミニウム板等の比較的薄い板材からの素板または円板に穿孔しもしくは素板または円板を剪断して、円板からカップを形成して、このカップにしごき加工を施して周囲部の厚さを低減させつつ突出長を増加させることで、缶端部を薄板材から成形する。そして、しごき後のキャップに、機械的な圧迫または磁気放出による成形を施して、周囲部から、缶本体に対して二重に繋ぎ合わせられるように構成された曲線フランジを形成する。
【０００６】
Ｋｏｉｄｅらの特許文献３は、一つの開放端を有する筒状本体部と、その本体部の開放端に嵌合する蓋とを備えた封止容器を作製する方法を開示している。蓋の外周面上の少なくとも１つの環状溝の設けられた蓋の外周面に向かって、本体部の外側から、本体部の開放端を圧迫することによって、封止容器を作製する。圧迫加工手段として電磁力を用いると、本体部の一部が、瞬時に環状溝に強固にかつ気密に固定され、これにより封止容器が作製される。
【０００７】
Ｓｈｉｉｎａらによる特許文献４は、底部および開放上端部を有する管状本体、ならびに、その開放端部に嵌合された閉止体を有する冷媒保存容器を封止するための技術を開示している。開放端部は、電磁成形によって締め圧着され、その結果、数珠状整合溝によって閉止体に固定される。特許文献４は、その方法では、本体への閉止体の接合に溶接を使用しないと述べている。
【０００８】
Ａｒｏｎｎｅの特許文献５は、磁気パルス成形技術によってコンテナを封止する別の圧着技術を開示している。そのコンテナは、外周に形成された環状の凹部をそれぞれ有する一対の特別に構成された先端キャップによって閉止されている。コンテナ端部は、凹部内で係合し磁気パルス成形によって接合される。キャップに形成された凹部に嵌め込まれたマンドレルに向かって半径方向内側へ磁気パルス力が加えられる。
【０００９】
従来の溶接は、通常、ガス溶接装置、レーザ溶接技術、または、他の何らかの従来の溶接技術によって実行される。当技術分野においては、ガス溶接技術の種々の不利、例えば、容器本体を耐熱材で作成する必要性等が、知られている。
【００１０】
当技術分野においては、パルス磁気成形技術を、二つの金属部品を冷間圧接するのにも使用できることが、知られている（例えば、本出願の譲受人の特許文献６参照）。
【特許文献１】米国特許第３，５８１，４５６号明細書
【特許文献２】米国特許第３，９５７，００５号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９３４，５５２号明細書
【特許文献４】米国特許第５，１９１，７７５号明細書
【特許文献５】米国特許第５，６７１，５２２号明細書
【特許文献６】米国特許第５，８２４，９９８号明細書
【発明の開示】
【００１１】
磁気パルス成形技術によるコンテナ封止の分野における上記従来技術があるにもかかわらず、磁気パルス力（ＰＭＦ）の使用により容器を封止する新規な方法および装置が依然として求められており、また、そのようなものがあれば有用であろう。原子の相互拡散をもたらす冷間圧接によって、容器本体と蓋との接合を促進することは有利なことであろう。
【００１２】
したがって、本発明の広範な一態様によれば、
（ａ）少なくとも一つの開放端を有する容器本体を用意するステップと、
（ｂ）前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有する蓋を用意するステップと、
（ｃ）前記容器本体の少なくとも一つの開放端の内部に前記蓋を設置し、これにより、前記容器本体と前記蓋の溶接部との間にエアギャップを形成するステップと、
（ｄ）前記蓋の溶接部の位置にて、前記容器本体の周囲に溶接用誘導コイルを設けるステップと、
（ｅ）前記溶接用誘導コイルを励磁して、前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるのに十分なパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせる値を有するパルス磁力を生成して、これによって、前記容器本体と前記蓋とを互いに溶接するステップと、を有する、容器を封止する方法が提供される。
【００１３】
本発明の広範な別の態様によれば、封止容器が提供され、この封止容器は、
容器が封止される前に少なくとも一つの開放端を有する容器本体と、
前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有し、これにより、前記容器が封止される前に、前記容器本体、および前記容器本体の前記少なくとも一つの開放端の内部に置かれた前記蓋の前記溶接部の間にエアギャップを形成する蓋と、を有する封止容器であって、
前記蓋は、前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせる値を有するパルス磁力によって、前記容器本体に溶接される。
【００１４】
必要であれば、前記蓋は、さらに鍔部を有することができ、前記鍔部における前記蓋の径の値が、前記容器本体の前記内径の値にほぼ等しく、それによって、前記容器本体の内部において前記蓋を保持する。
【００１５】
本発明のさらに別の態様によれば、パルス高電圧を印加するために構成された二つの電極を有する少なくとも一つの一巻きコイルを有する溶接用誘導コイルが提供され、
この溶接用誘導コイルは、容器を封止するための装置で用いるように構成され、この容器は、
少なくとも一つの開放端を有する容器本体と、
前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有し、前記容器本体の少なくとも一つの開放端の内部に設置されたときに前記容器本体との間にエアギャップを形成する蓋と、を有し、
前記溶接用誘導コイルは、前記溶接用誘導コイルの作用領域内に位置する前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせるパルス磁力を生成して、それによって、前記容器本体に前記蓋を溶接することができる。
【００１６】
以下に続く本発明の詳細な説明をよりよく理解できるように、本発明の特に重要な特徴を、上に概説した。本発明のさらなる詳細および利点が、発明を実施するための最良の形態において述べられ、そして、部分的には、その記述から十分に理解されるであろうし、または、本発明の実施によって確認できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を理解し、そして、それがどのように実際に実行されるかを確認するために、ここで、添付する図面を参照しながら、好適な実施の形態を、それに限定しない例としてのみ記述する。
【００１８】
本発明による方法および装置の原理および動作は、図面およびその説明を参照して、よりよく理解されるが、それらの図面は、例示する目的だけのために与えられるものであって、それに限定することを意味しないということを理解されたい。本発明の説明の記載を通して、図面に示される容器および作用コイルにおいて共通な構成要素には同一の参照番号を用いる。容器の寸法、容器および蓋の壁の厚さ、容器および蓋の間のギャップ、ならびに、部分間のギャップは、明確化のために誇張して表示する。
【００１９】
図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、本発明の一実施の形態に係る、溶接処理前の容器１０の分解組立図および断面図が、それぞれ例示されている。容器１０は、開放端１２を有する筒状の容器本体１１および蓋１３を有する。蓋１３は、溶接部１４および鍔部１５を有する。鍔部１５は、容器本体１１の内部で蓋１３を保持するためのものである。したがって、鍔部１５における蓋１３の径は、容器本体１１の内径に等しい。溶接部１４における蓋１３の径は、容器本体１１の内径よりも小さい。したがって、容器本体１１の開放端１２の内部に蓋１３を設置したとき、容器溶接部１９と蓋溶接部１４の表面１７との間に、環状のエアギャップ１６が形成される。
【００２０】
容器１０は、用途に応じて、必要な強度および形成特性を有する任意の金属材料を用いて構成することができる。容器本体１１および蓋１３は、同じ材料または異なる材料から作成してよい。容器本体１１および蓋１３を作成する金属材としては、例えば、アルミニウム、低炭素鋼、黄銅、銅等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの合金を用いてもよいし他の材料を用いてもよい。
【００２１】
蓋１３を容器本体１１に溶接するのに必要な力を得るため、容器本体１１内部の蓋溶接部１４の位置にて、容器本体１１の周囲に、高出力パルス磁場を生成する。必要な磁気パルス磁場を提供するのに適したデバイスは公知であり、したがってその構造および動作は以下に詳述しない。例えば、引用によって本明細書に組み込まれている、本出願の譲受人の特許文献６に記述されているデバイスを、本発明の目的のために用いてよい。そのようなデバイスは、用途に応じて構成可能な溶接用誘導コイルを有する。図１Ｂにおいて、溶接用誘導コイルは、容器本体１１を囲んでおり、参照番号１８によって示されている。本発明に適した溶接用誘導コイル１８の構成の一例を、以下に詳細に説明する。
【００２２】
図２Ａ〜２Ｄを参照すると、本発明の一実施の形態に係る溶接処理の連続段階が、例示されている。これらの図は、明確化の目的のために、一定の縮尺比で縮尺されてもいなければ、比例してもいないということに注意されたい。操作においては、溶接用誘導コイル１８によって生成された磁場に付随するパルス磁力Ｆが、容器本体１１の溶接部１９に印加される（図２Ａ参照）。本実施の形態では、溶接部１９は、容器本体１１の開放端１２の近傍に位置している。しかしながら、容器溶接部１９の位置は、容器本体１１の長さ方向に沿った部位に限定されないことを理解されたい。
【００２３】
封止のための容器１０の溶接処理は、溶接用誘導コイル１８を励磁して、蓋溶接部１４の半径方向内側に容器溶接部１９を曲げるパルス磁力Ｆを生成する処理を含む。溶接部１９の縁部２０が、蓋溶接部１４の表面１７に接触した瞬間に、溶接が開始する（図２Ｂ参照）。溶接中、溶接領域ＷＺを規定する前線２１が、鍔部１５に向かって接線方向に移動し（図２Ｃ参照）、これにより容器が封止される（図２Ｄ参照）。
【００２４】
原子の相互拡散によって容器本体１１と蓋１３とを溶接するために、パルス磁力Ｆは所定の値を有する必要がある。より具体的には、容器溶接部１９が、蓋溶接部１４の表面１７に向かってギャップ１６中を動いていく間に、蓋１３に容器本体１１を溶接するのに十分な速度に達することができる値を、パルス磁力Ｆは有さなければならない。例えば、衝突時における容器溶接部１９の実効速度値が、２５０ｍ／秒〜５００ｍ／秒の範囲にあり、前線２１の見かけ上の接線速度Ｖｔが、１０００ｍ／秒〜２５００ｍ／秒の範囲にあるとき、この溶接が可能であることを本発明者らは見出した。
【００２５】
図３Ａおよび３Ｂは、それぞれ低炭素鋼およびアルミニウムのような二つの類似した金属でそれぞれ作られた容器溶接部１９および蓋溶接部１４の間の接合部のエッチングされた界面の断面の光学顕微鏡（倍率：×１００）による観察画像である。図３Ａは、平坦な剪断状の溶接界面の典型を示し、図３Ｂは波状界面の典型を示す。衝突時における容器溶接部１９と蓋溶接部１４の間の角度が比較的小さいときに、平坦な剪断状の溶接界面を得ることができ、一方、衝突角度が比較的大きいときには、波状の界面が得られる。平坦な剪断状の溶接界面が波状の界面に変わる角度の大きさは、衝突速度および材料の種類に依存する。当業者には明らかなように、このような画像は、パルス磁気溶接処理によって接合が得られるときの画像の典型である。
【００２６】
図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、本発明の別の実施の形態に係る、溶接処理前の容器１０の分解組立図および断面図が、それぞれ例示されている。本実施の形態においては、蓋１３が、開口（一つ以上の）を備えることによって、図１Ａおよび図１Ｂにおいて上述された実施の形態と区別される。特に、参照番号４３によって示されるそのような二つの開口が、図４Ａおよび図４Ｂに示されている。例えば、容器１１をコンテナとして用いるとき、吸入管と排出管とを挿入するために、開口４３が必要な場合がある。
【００２７】
この場合、開口４３の内面４４と蓋溶接部１４の表面１７との間の金属材料幅が狭いとき、および／または、蓋材料の強度が低いとき、上述のように容器封止のために印加されるパルス磁力は、蓋溶接部１４の損壊を引き起こし開口４３を変形させるほど十分に高くなることがある。この有害な現象を回避するため、加工プラグ（technological plug）４１を、蓋１３と組み合わせて用いることができる。加工プラグ４１は、一つ以上のピン４２を有する。ピン４２（図４Ａおよび図４Ｂにおいては、二つのそのようなピン４２が示されている）は、蓋１３の開口４３に挿入されるよう構成されているとともに、溶接用誘導コイル１８への通電中、開口４３内で保持するよう構成されている。励磁ステップの後、封止容器から加工プラグ４１を取り外すことができる。ピンの大きさは、開口空間を充填することができ、それによって蓋１３を補強できるものであることが望ましい。ピン４２は、蓋１３の材料と同等に硬い材料または蓋材料よりもさらに硬い材料（例えば、硬化鋼）で作られる。
【００２８】
本発明のさらに別の実施の形態によれば、開口４３の変形を防止するために加工プラグ４１を利用するときは、蓋１３に鍔部１５を設けなくてもよいことに注意されたい。この場合、プラグ４１の径が、容器本体１１の内径に一致し、それによって容器本体１１の内部に蓋１３と一緒にプラグ４１が保持されるものであることが望ましい。封止処理の後、プラグ４１が、容器本体１１から取り外される。
【００２９】
図５を参照すると、本発明のさらに別の実施の形態に係る、溶接処理前の容器１０の断面図が、例示されている。溶接処理前に、容器本体１１が開放端１２において広がり、拡張領域Ａを形成することで、本実施の形態は、図１Ａおよび１Ｂに示される実施の形態と区別される。拡張領域Ａにおける容器本体１１の径ＤＡは、その他の部分における容器本体１１の径ＤＶの値よりも大きな値を有する。拡張領域Ａは、蓋１３を容器本体１１の内部によりよく保持するためのものである。したがって、本実施の形態においては、溶接処理前に、蓋鍔部１５の径ＤＣＢの値は拡張領域Ａの径ＤＡの値にほぼ等しくなければならず（即ち、ＤＣＢ≒ＤＡ）、一方、蓋溶接部１４の径ＤＣＷは、不等式：ＤＶ≦ＤＣＷ＜ＤＡを満たさなければならない。
【００３０】
図５では、蓋１３に一つの開口も示されていないが、必要に応じて蓋が一つ以上の開口を有することは、当業者には明らかである。この場合、溶接処理中の変形から蓋を保護するために、加工プラグ（図４Ａ中の４１）を用いることができる。
【００３１】
図６を参照すると、本発明のさらに別の実施の形態に係る、溶接処理前の容器１０の断面図が、例示されている。容器本体１１が、開放端１２の近傍に波状領域Ｂを有することで、本実施の形態は、図１Ａおよび１Ｂに示される実施の形態と区別される。波状領域Ｂは、溶接処理前の容器本体１１に形成され、蓋溶接部１４のサイズと等しい距離において始まる。波状領域Ｂは、容器本体１１内部での蓋１３のよりよい保持をもたらすものである。したがって、波状領域Ｂの径ＤＢは、容器１１の他の部分の径ＤＶよりも小さな値を有する（即ち、ＤＢ＜ＤＶ）。本実施の形態によれば、蓋鍔部１５の径ＤＣＢの値は、容器本体１１の径ＤＶの値にほぼ等しくなければならず（即ち、ＤＣＢ≒ＤＶ）、一方、蓋溶接部１４の径ＤＣＷは、次の不等式：ＤＢ＜ＤＣＷ＜ＤＶを満足しなければならない。
【００３２】
図７Ａ〜７Ｃを参照すると、本発明のさらに別の実施の形態に係る、溶接処理前の容器１０の断面図が、例示されている。溶接の間、容器本体１１のさらなる補強のために絶縁シリンダ７１が容器本体１１に置かれることで、これらの実施の形態は上述の実施の形態と区別される。したがって、絶縁シリンダ７１の内径は、容器本体１１の外径と等しいことが望ましい。
【００３３】
図８Ａおよび図８Ｂを参照すると、本発明の一実施の形態に係る、溶接用誘導コイル１８の斜視図および断面図が、それぞれ例示されている。溶接用誘導コイル１８は、冷却液の通路を設けるためにコイル本体内に形成された液路８２を有する一巻きコイル８１を有する。例えば、コイル１８の作製中に液路８２を穿設することができる。溶接処理中にコイル１８の冷却用にコイル１８を通り抜ける液体（例えば、水）の流入および流出のために、液路８２と連通する二つの入口８３および８４を用いることができる。液路８２の穿設中にコイル本体に作り出された他の三つの加工入口（technical inlet）８５は、冷却液の漏洩を防止するためプラグ８６によって閉止される。入口８３および８４は、液体供給ライン（図示せず）に接続される。必要に応じて、液体供給ラインは液体ポンプを備えることができる。必要であれば、液体供給ラインを、冷却システムに通すことができる。冷却システムは公知であり、如何なる従来の種類のもの、例えば、ラジエータであってもよい。
【００３４】
溶接用誘導コイル１８は、供給電源に結合された二つの電極ＩおよびＯを有する。例えば、引用によって本明細書に組み込まれている、本出願の譲受人の特許文献６に記述されている供給電源が、本発明の目的に適する。
【００３５】
動作では、溶接用誘導コイル１８の作用領域８９内に、好ましくは、一巻きコイル８１の内面９０から約１〜３ｍｍ離して、容器本体１１を置くことができる。溶接用誘導コイル１８内部での容器本体１１の設置および保持は、任意の既知の手段によって行うことができる。例えば、空気圧シリンダ（図示せず）または油圧シリンダ（図示せず）によって、溶接用誘導コイル１８の溶接領域に容器本体１１を移動させることができる。本発明の目的に適した動作電圧は、約３ｋＶから２５ｋＶの範囲である。この電圧は、約１０ｋＡから１０００ｋＡの振幅を有する、一巻きコイル８１を通るパルス電流を供給することができる。
【００３６】
このように、本発明は、好適な実施の形態を用いて記述されているが、本発明のいくつかの目的を実行するための他の構造、システムおよび処理の設計の基礎として、本開示が基づいている概念を容易に利用することができるということを、本発明に関連する当業者は、認識するに違いない。
【００３７】
本発明の容器の例は、円形断面を有する容器本体部分に関して示されたが、任意の断面形状を有する容器の封止のために、本発明の封止方法に適宜変更を加えて用いてよいことは明らかである。
【００３８】
二つの開放側でパイプを封止するために、上述の方法を用いることができることを認識されたい。このパイプは、二つの開放端を有する容器本体を含んでいる。
【００３９】
溶接用誘導コイル１８が一巻きコイル８１を有する例のみ上述されたが、溶接用誘導コイルが、磁場形成器を備えた多重巻きコイルであってもよいことは明らかである。
【００４０】
さらに、誘導コイルの使用に関して、特定の実装への如何なる言及も、それに限定しない例として示される。
【００４１】
また、本明細書において使用されている専門用語および術語は、説明のためのものであって、それに限定するものと見なすべきでないことを理解されたい。
【００４２】
プロセスについての以下の請求項において、ステップを指定するために用いられるアルファベットは、便宜だけのために付与されているものであって、それらのステップを遂行する如何なる特定の順序も意味しない。
【００４３】
したがって、本発明の範囲を、本明細書に述べた例示的な実施の形態に制限されるように解釈しないことが重要である。他の変形例が、添付する請求項およびそれらの均等物において定められる本発明の範囲内において可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の実施の形態による、封止処理前の容器の分解組立図および断面図を示す。
【図２】図２Ａ〜２Ｄは、本発明の実施の形態による溶接処理の連続段階を示す。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、低炭素鋼とアルムニウムとでそれぞれ形成された容器の溶接部と蓋の溶接部との接合部のエッチングされた界面断面の光学顕微鏡による観察画像を示す。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の別の実施の形態による、溶接処理前の容器の分解組立図および断面図を示す。
【図５】本発明のさらに別の実施の形態による、溶接処理前の容器の断面図を示す。
【図６】本発明のさらに別の実施の形態による、溶接処理前の容器の断面図を示す。
【図７】図７Ａ〜７Ｃは、本発明のさらに別の実施の形態による、溶接処理前の容器の断面図を示す。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の実施の形態による溶接用誘導コイルの斜視図および断面図を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテナを封止するための方法および装置、特に、パルス磁力（ＰＭＦ）により容器を封止するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば気体および／または液体の保管に用いるコンテナ、キャニスタ、タンク、フラスコ等の容器は、通常、容器本体部と蓋部とを別々に製造することによって作製される。容器を封止するために、容器本体部への蓋部の結合に溶接法または圧着（crimping）法が用いられる。以下、溶接とは、第一および第二の部品の二つの対向面が物理的接合部を形成して原子の相互拡散によって互いに一体化する処理を指す。一方、圧着とは、二つの部品の少なくとも一方の面が、波打ったり、湾曲したり、または縮んだりすることで、第一の部品の原子が第二の部品に相互貫入することなく、二つの部品の間に「純粋な」機械的接合部が得られるような接合を指す。
【０００３】
圧着は、通常、プレス成形またはロール成形によって行われる。しかし、過渡磁場によって発生する力を容器の封止に利用する種々の圧着技術も当技術分野において知られている。
【０００４】
例えば、Ｇｅｒｅの特許文献１は、過渡磁場により発生する力を利用して、充填したコンテナの首部端部に閉止部を形成する方法を開示している。コンテナの首部上に置かれたキャップの裾部を磁場によって首部端部に付勢して裾部を首部端部の輪郭に合わせて、これにより、キャップを、コンテナの首部で首部端部と係合させて維持する。
【０００５】
特許文献２は、ほぼ一様な金属厚を有する本体部と、これより薄い金属厚を有する周囲フランジとを備えた金属缶端部の作成方法を開示している。アルミニウム板等の比較的薄い板材からの素板または円板に穿孔しもしくは素板または円板を剪断して、円板からカップを形成して、このカップにしごき加工を施して周囲部の厚さを低減させつつ突出長を増加させることで、缶端部を薄板材から成形する。そして、しごき後のキャップに、機械的な圧迫または磁気放出による成形を施して、周囲部から、缶本体に対して二重に繋ぎ合わせられるように構成された曲線フランジを形成する。
【０００６】
Ｋｏｉｄｅらの特許文献３は、一つの開放端を有する筒状本体部と、その本体部の開放端に嵌合する蓋とを備えた封止容器を作製する方法を開示している。蓋の外周面上の少なくとも１つの環状溝の設けられた蓋の外周面に向かって、本体部の外側から、本体部の開放端を圧迫することによって、封止容器を作製する。圧迫加工手段として電磁力を用いると、本体部の一部が、瞬時に環状溝に強固にかつ気密に固定され、これにより封止容器が作製される。
【０００７】
Ｓｈｉｉｎａらによる特許文献４は、底部および開放上端部を有する管状本体、ならびに、その開放端部に嵌合された閉止体を有する冷媒保存容器を封止するための技術を開示している。開放端部は、電磁成形によって締め圧着され、その結果、数珠状整合溝によって閉止体に固定される。特許文献４は、その方法では、本体への閉止体の接合に溶接を使用しないと述べている。
【０００８】
Ａｒｏｎｎｅの特許文献５は、磁気パルス成形技術によってコンテナを封止する別の圧着技術を開示している。そのコンテナは、外周に形成された環状の凹部をそれぞれ有する一対の特別に構成された先端キャップによって閉止されている。コンテナ端部は、凹部内で係合し磁気パルス成形によって接合される。キャップに形成された凹部に嵌め込まれたマンドレルに向かって半径方向内側へ磁気パルス力が加えられる。
【０００９】
従来の溶接は、通常、ガス溶接装置、レーザ溶接技術、または、他の何らかの従来の溶接技術によって実行される。当技術分野においては、ガス溶接技術の種々の不利、例えば、容器本体を耐熱材で作成する必要性等が、知られている。
【００１０】
当技術分野においては、パルス磁気成形技術を、二つの金属部品を冷間圧接するのにも使用できることが、知られている（例えば、本出願の譲受人の特許文献６参照）。
【特許文献１】米国特許第３，５８１，４５６号明細書
【特許文献２】米国特許第３，９５７，００５号明細書
【特許文献３】米国特許第４，９３４，５５２号明細書
【特許文献４】米国特許第５，１９１，７７５号明細書
【特許文献５】米国特許第５，６７１，５２２号明細書
【特許文献６】米国特許第５，８２４，９９８号明細書
【発明の開示】
【００１１】
磁気パルス成形技術によるコンテナ封止の分野における上記従来技術があるにもかかわらず、磁気パルス力（ＰＭＦ）の使用により容器を封止する新規な方法および装置が依然として求められており、また、そのようなものがあれば有用であろう。原子の相互拡散をもたらす冷間圧接によって、容器本体と蓋との接合を促進することは有利なことであろう。
【００１２】
したがって、本発明の広範な一態様によれば、
（ａ）少なくとも一つの開放端を有する容器本体を用意するステップと、
（ｂ）前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有する蓋を用意するステップと、
（ｃ）前記容器本体の少なくとも一つの開放端の内部に前記蓋を設置し、これにより、前記容器本体と前記蓋の溶接部との間にエアギャップを形成するステップと、
（ｄ）前記蓋の溶接部の位置にて、前記容器本体の周囲に溶接用誘導コイルを設けるステップと、
（ｅ）前記溶接用誘導コイルを励磁して、前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるのに十分なパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせる値を有するパルス磁力を生成して、これによって、前記容器本体と前記蓋とを互いに溶接するステップと、を有する、容器を封止する方法が提供される。
【００１３】
本発明の広範な別の態様によれば、封止容器が提供され、この封止容器は、
容器が封止される前に少なくとも一つの開放端を有する容器本体と、
前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有し、これにより、前記容器が封止される前に、前記容器本体、および前記容器本体の前記少なくとも一つの開放端の内部に置かれた前記蓋の前記溶接部の間にエアギャップを形成する蓋と、を有する封止容器であって、
前記蓋は、前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせる値を有するパルス磁力によって、前記容器本体に溶接される。
【００１４】
必要であれば、前記蓋は、さらに鍔部を有することができ、前記鍔部における前記蓋の径の値が、前記容器本体の前記内径の値にほぼ等しく、それによって、前記容器本体の内部において前記蓋を保持する。
【００１５】
本発明のさらに別の態様によれば、パルス高電圧を印加するために構成された二つの電極を有する少なくとも一つの一巻きコイルを有する溶接用誘導コイルが提供され、
この溶接用誘導コイルは、容器を封止するための装置で用いるように構成され、この容器は、
少なくとも一つの開放端を有する容器本体と、
前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有し、前記容器本体の少なくとも一つの開放端の内部に設置されたときに前記容器本体との間にエアギャップを形成する蓋と、を有し、
前記溶接用誘導コイルは、前記溶接用誘導コイルの作用領域内に位置する前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせるパルス磁力を生成して、それによって、前記容器本体に前記蓋を溶接することができる。
【００１６】
以下に続く本発明の詳細な説明をよりよく理解できるように、本発明の特に重要な特徴を、上に概説した。本発明のさらなる詳細および利点が、発明を実施するための最良の形態において述べられ、そして、部分的には、その記述から十分に理解されるであろうし、または、本発明の実施によって確認できるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明を理解し、そして、それがどのように実際に実行されるかを確認するために、ここで、添付する図面を参照しながら、好適な実施の形態を、それに限定しない例としてのみ記述する。
【００１８】
本発明による方法および装置の原理および動作は、図面およびその説明を参照して、よりよく理解されるが、それらの図面は、例示する目的だけのために与えられるものであって、それに限定することを意味しないということを理解されたい。本発明の説明の記載を通して、図面に示される容器および作用コイルにおいて共通な構成要素には同一の参照番号を用いる。容器の寸法、容器および蓋の壁の厚さ、容器および蓋の間のギャップ、ならびに、部分間のギャップは、明確化のために誇張して表示する。
【００１９】
図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、本発明の一実施の形態に係る、溶接処理前の容器１０の分解組立図および断面図が、それぞれ例示されている。容器１０は、開放端１２を有する筒状の容器本体１１および蓋１３を有する。蓋１３は、溶接部１４および鍔部１５を有する。鍔部１５は、容器本体１１の内部で蓋１３を保持するためのものである。したがって、鍔部１５における蓋１３の径は、容器本体１１の内径に等しい。溶接部１４における蓋１３の径は、容器本体１１の内径よりも小さい。したがって、容器本体１１の開放端１２の内部に蓋１３を設置したとき、容器溶接部１９と蓋溶接部１４の表面１７との間に、環状のエアギャップ１６が形成される。
【００２０】
容器１０は、用途に応じて、必要な強度および形成特性を有する任意の金属材料を用いて構成することができる。容器本体１１および蓋１３は、同じ材料または異なる材料から作成してよい。容器本体１１および蓋１３を作成する金属材としては、例えば、アルミニウム、低炭素鋼、黄銅、銅等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの合金を用いてもよいし他の材料を用いてもよい。
【００２１】
蓋１３を容器本体１１に溶接するのに必要な力を得るため、容器本体１１内部の蓋溶接部１４の位置にて、容器本体１１の周囲に、高出力パルス磁場を生成する。必要な磁気パルス磁場を提供するのに適したデバイスは公知であり、したがってその構造および動作は以下に詳述しない。例えば、引用によって本明細書に組み込まれている、本出願の譲受人の特許文献６に記述されているデバイスを、本発明の目的のために用いてよい。そのようなデバイスは、用途に応じて構成可能な溶接用誘導コイルを有する。図１Ｂにおいて、溶接用誘導コイルは、容器本体１１を囲んでおり、参照番号１８によって示されている。本発明に適した溶接用誘導コイル１８の構成の一例を、以下に詳細に説明する。
【００２２】
図２Ａ〜２Ｄを参照すると、本発明の一実施の形態に係る溶接処理の連続段階が、例示されている。これらの図は、明確化の目的のために、一定の縮尺比で縮尺されてもいなければ、比例してもいないということに注意されたい。操作においては、溶接用誘導コイル１８によって生成された磁場に付随するパルス磁力Ｆが、容器本体１１の溶接部１９に印加される（図２Ａ参照）。本実施の形態では、溶接部１９は、容器本体１１の開放端１２の近傍に位置している。しかしながら、容器溶接部１９の位置は、容器本体１１の長さ方向に沿った部位に限定されないことを理解されたい。
【００２３】
封止のための容器１０の溶接処理は、溶接用誘導コイル１８を励磁して、蓋溶接部１４の半径方向内側に容器溶接部１９を曲げるパルス磁力Ｆを生成する処理を含む。溶接部１９の縁部２０が、蓋溶接部１４の表面１７に接触した瞬間に、溶接が開始する（図２Ｂ参照）。溶接中、溶接領域ＷＺを規定する前線２１が、鍔部１５に向かって接線方向に移動し（図２Ｃ参照）、これにより容器が封止される（図２Ｄ参照）。
【００２４】
原子の相互拡散によって容器本体１１と蓋１３とを溶接するために、パルス磁力Ｆは所定の値を有する必要がある。より具体的には、容器溶接部１９が、蓋溶接部１４の表面１７に向かってギャップ１６中を動いていく間に、蓋１３に容器本体１１を溶接するのに十分な速度に達することができる値を、パルス磁力Ｆは有さなければならない。例えば、衝突時における容器溶接部１９の実効速度値が、２５０ｍ／秒〜５００ｍ／秒の範囲にあり、前線２１の見かけ上の接線速度Ｖｔが、１０００ｍ／秒〜２５００ｍ／秒の範囲にあるとき、この溶接が可能であることを本発明者らは見出した。
【００２５】
図３Ａおよび３Ｂは、それぞれ低炭素鋼およびアルミニウムのような二つの類似した金属でそれぞれ作られた容器溶接部１９および蓋溶接部１４の間の接合部のエッチングされた界面の断面の光学顕微鏡（倍率：×１００）による観察画像である。図３Ａは、平坦な剪断状の溶接界面の典型を示し、図３Ｂは波状界面の典型を示す。衝突時における容器溶接部１９と蓋溶接部１４の間の角度が比較的小さいときに、平坦な剪断状の溶接界面を得ることができ、一方、衝突角度が比較的大きいときには、波状の界面が得られる。平坦な剪断状の溶接界面が波状の界面に変わる角度の大きさは、衝突速度および材料の種類に依存する。当業者には明らかなように、このような画像は、パルス磁気溶接処理によって接合が得られるときの画像の典型である。
【００２６】
図４Ａおよび図４Ｂを参照すると、本発明の別の実施の形態に係る、溶接処理前の容器１０の分解組立図および断面図が、それぞれ例示されている。本実施の形態においては、蓋１３が、開口（一つ以上の）を備えることによって、図１Ａおよび図１Ｂにおいて上述された実施の形態と区別される。特に、参照番号４３によって示されるそのような二つの開口が、図４Ａおよび図４Ｂに示されている。例えば、容器１１をコンテナとして用いるとき、吸入管と排出管とを挿入するために、開口４３が必要な場合がある。
【００２７】
この場合、開口４３の内面４４と蓋溶接部１４の表面１７との間の金属材料幅が狭いとき、および／または、蓋材料の強度が低いとき、上述のように容器封止のために印加されるパルス磁力は、蓋溶接部１４の損壊を引き起こし開口４３を変形させるほど十分に高くなることがある。この有害な現象を回避するため、加工プラグ（technological plug）４１を、蓋１３と組み合わせて用いることができる。加工プラグ４１は、一つ以上のピン４２を有する。ピン４２（図４Ａおよび図４Ｂにおいては、二つのそのようなピン４２が示されている）は、蓋１３の開口４３に挿入されるよう構成されているとともに、溶接用誘導コイル１８への通電中、開口４３内で保持するよう構成されている。励磁ステップの後、封止容器から加工プラグ４１を取り外すことができる。ピンの大きさは、開口空間を充填することができ、それによって蓋１３を補強できるものであることが望ましい。ピン４２は、蓋１３の材料と同等に硬い材料または蓋材料よりもさらに硬い材料（例えば、硬化鋼）で作られる。
【００２８】
本発明のさらに別の実施の形態によれば、開口４３の変形を防止するために加工プラグ４１を利用するときは、蓋１３に鍔部１５を設けなくてもよいことに注意されたい。この場合、プラグ４１の径が、容器本体１１の内径に一致し、それによって容器本体１１の内部に蓋１３と一緒にプラグ４１が保持されるものであることが望ましい。封止処理の後、プラグ４１が、容器本体１１から取り外される。
【００２９】
図５を参照すると、本発明のさらに別の実施の形態に係る、溶接処理前の容器１０の断面図が、例示されている。溶接処理前に、容器本体１１が開放端１２において広がり、拡張領域Ａを形成することで、本実施の形態は、図１Ａおよび１Ｂに示される実施の形態と区別される。拡張領域Ａにおける容器本体１１の径ＤＡは、その他の部分における容器本体１１の径ＤＶの値よりも大きな値を有する。拡張領域Ａは、蓋１３を容器本体１１の内部によりよく保持するためのものである。したがって、本実施の形態においては、溶接処理前に、蓋鍔部１５の径ＤＣＢの値は拡張領域Ａの径ＤＡの値にほぼ等しくなければならず（即ち、ＤＣＢ≒ＤＡ）、一方、蓋溶接部１４の径ＤＣＷは、不等式：ＤＶ≦ＤＣＷ＜ＤＡを満たさなければならない。
【００３０】
図５では、蓋１３に一つの開口も示されていないが、必要に応じて蓋が一つ以上の開口を有することは、当業者には明らかである。この場合、溶接処理中の変形から蓋を保護するために、加工プラグ（図４Ａ中の４１）を用いることができる。
【００３１】
図６を参照すると、本発明のさらに別の実施の形態に係る、溶接処理前の容器１０の断面図が、例示されている。容器本体１１が、開放端１２の近傍に波状領域Ｂを有することで、本実施の形態は、図１Ａおよび１Ｂに示される実施の形態と区別される。波状領域Ｂは、溶接処理前の容器本体１１に形成され、蓋溶接部１４のサイズと等しい距離において始まる。波状領域Ｂは、容器本体１１内部での蓋１３のよりよい保持をもたらすものである。したがって、波状領域Ｂの径ＤＢは、容器１１の他の部分の径ＤＶよりも小さな値を有する（即ち、ＤＢ＜ＤＶ）。本実施の形態によれば、蓋鍔部１５の径ＤＣＢの値は、容器本体１１の径ＤＶの値にほぼ等しくなければならず（即ち、ＤＣＢ≒ＤＶ）、一方、蓋溶接部１４の径ＤＣＷは、次の不等式：ＤＢ＜ＤＣＷ＜ＤＶを満足しなければならない。
【００３２】
図７Ａ〜７Ｃを参照すると、本発明のさらに別の実施の形態に係る、溶接処理前の容器１０の断面図が、例示されている。溶接の間、容器本体１１のさらなる補強のために絶縁シリンダ７１が容器本体１１に置かれることで、これらの実施の形態は上述の実施の形態と区別される。したがって、絶縁シリンダ７１の内径は、容器本体１１の外径と等しいことが望ましい。
【００３３】
図８Ａおよび図８Ｂを参照すると、本発明の一実施の形態に係る、溶接用誘導コイル１８の斜視図および断面図が、それぞれ例示されている。溶接用誘導コイル１８は、冷却液の通路を設けるためにコイル本体内に形成された液路８２を有する一巻きコイル８１を有する。例えば、コイル１８の作製中に液路８２を穿設することができる。溶接処理中にコイル１８の冷却用にコイル１８を通り抜ける液体（例えば、水）の流入および流出のために、液路８２と連通する二つの入口８３および８４を用いることができる。液路８２の穿設中にコイル本体に作り出された他の三つの加工入口（technical inlet）８５は、冷却液の漏洩を防止するためプラグ８６によって閉止される。入口８３および８４は、液体供給ライン（図示せず）に接続される。必要に応じて、液体供給ラインは液体ポンプを備えることができる。必要であれば、液体供給ラインを、冷却システムに通すことができる。冷却システムは公知であり、如何なる従来の種類のもの、例えば、ラジエータであってもよい。
【００３４】
溶接用誘導コイル１８は、供給電源に結合された二つの電極ＩおよびＯを有する。例えば、引用によって本明細書に組み込まれている、本出願の譲受人の特許文献６に記述されている供給電源が、本発明の目的に適する。
【００３５】
動作では、溶接用誘導コイル１８の作用領域８９内に、好ましくは、一巻きコイル８１の内面９０から約１〜３ｍｍ離して、容器本体１１を置くことができる。溶接用誘導コイル１８内部での容器本体１１の設置および保持は、任意の既知の手段によって行うことができる。例えば、空気圧シリンダ（図示せず）または油圧シリンダ（図示せず）によって、溶接用誘導コイル１８の溶接領域に容器本体１１を移動させることができる。本発明の目的に適した動作電圧は、約３ｋＶから２５ｋＶの範囲である。この電圧は、約１０ｋＡから１０００ｋＡの振幅を有する、一巻きコイル８１を通るパルス電流を供給することができる。
【００３６】
このように、本発明は、好適な実施の形態を用いて記述されているが、本発明のいくつかの目的を実行するための他の構造、システムおよび処理の設計の基礎として、本開示が基づいている概念を容易に利用することができるということを、本発明に関連する当業者は、認識するに違いない。
【００３７】
本発明の容器の例は、円形断面を有する容器本体部分に関して示されたが、任意の断面形状を有する容器の封止のために、本発明の封止方法に適宜変更を加えて用いてよいことは明らかである。
【００３８】
二つの開放側でパイプを封止するために、上述の方法を用いることができることを認識されたい。このパイプは、二つの開放端を有する容器本体を含んでいる。
【００３９】
溶接用誘導コイル１８が一巻きコイル８１を有する例のみ上述されたが、溶接用誘導コイルが、磁場形成器を備えた多重巻きコイルであってもよいことは明らかである。
【００４０】
さらに、誘導コイルの使用に関して、特定の実装への如何なる言及も、それに限定しない例として示される。
【００４１】
また、本明細書において使用されている専門用語および術語は、説明のためのものであって、それに限定するものと見なすべきでないことを理解されたい。
【００４２】
プロセスについての以下の請求項において、ステップを指定するために用いられるアルファベットは、便宜だけのために付与されているものであって、それらのステップを遂行する如何なる特定の順序も意味しない。
【００４３】
したがって、本発明の範囲を、本明細書に述べた例示的な実施の形態に制限されるように解釈しないことが重要である。他の変形例が、添付する請求項およびそれらの均等物において定められる本発明の範囲内において可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の実施の形態による、封止処理前の容器の分解組立図および断面図を示す。
【図２】図２Ａ〜２Ｄは、本発明の実施の形態による溶接処理の連続段階を示す。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、低炭素鋼とアルムニウムとでそれぞれ形成された容器の溶接部と蓋の溶接部との接合部のエッチングされた界面断面の光学顕微鏡による観察画像を示す。
【図４】図４Ａおよび図４Ｂは、本発明の別の実施の形態による、溶接処理前の容器の分解組立図および断面図を示す。
【図５】本発明のさらに別の実施の形態による、溶接処理前の容器の断面図を示す。
【図６】本発明のさらに別の実施の形態による、溶接処理前の容器の断面図を示す。
【図７】図７Ａ〜７Ｃは、本発明のさらに別の実施の形態による、溶接処理前の容器の断面図を示す。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の実施の形態による溶接用誘導コイルの斜視図および断面図を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）少なくとも一つの開放端を有する容器本体を用意するステップと、
（ｂ）前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有する蓋を用意するステップと、
（ｃ）前記容器本体の少なくとも一つの開放端の内部に前記蓋を設置し、これにより、前記容器本体と前記蓋の溶接部との間にエアギャップを形成するステップと、
（ｄ）前記蓋の溶接部の位置にて、前記容器本体の周囲に溶接用誘導コイルを設けるステップと、
（ｅ）前記溶接用誘導コイルを励磁して、前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるのに十分なパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせる値を有するパルス磁力を生成して、これによって、前記容器本体と前記蓋とを互いに溶接するステップと、を有する、容器を封止する方法。
【請求項２】
前記容器本体の開放端の内部に前記蓋を設置する前に、前記開放端において前記容器本体を拡張させ、前記容器本体の内部における前記蓋の保持を強化するステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記容器本体の開放端の内部に前記蓋を設置する前に、前記蓋の溶接部のサイズと等しい距離で始まる波状領域を前記容器本体に形成し、これにより前記容器本体の内部における前記蓋の保持を強化するステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記蓋は、管を挿入するのに適した少なくとも一つの開口を有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも一つの開口に合致する少なくとも一つのピンを有する加工プラグを用意するステップと、
前記コイルを励磁する前に、前記蓋の少なくとも一つの開口に前記加工プラグを挿入するステップと、
を有する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも一つのピンは前記蓋の材料と同等の硬さを有する材料よりなる、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも一つのピンは前記蓋の材料よりも硬い材料よりなる、請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも一つのピンは硬化鋼よりなる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記容器本体および前記蓋は同じ材料よりなる、請求項１から請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記容器本体および前記蓋は互いに異なる材料よりなる、請求項１から請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記容器本体および前記蓋は、アルミニウム、低炭素鋼、黄銅、銅およびそれらの合金から選択された材料よりなる、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記溶接用誘導コイルを励磁する間、前記容器本体に絶縁シリンダを置くステップを有する、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
容器が封止される前に少なくとも一つの開放端を有する容器本体と、
前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有し、これにより、前記容器が封止される前に、前記容器本体、および前記容器本体の前記少なくとも一つの開放端の内部に置かれた前記蓋の前記溶接部の間にエアギャップを形成する蓋と、
を有する封止容器であって、
前記蓋は、前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせる値を有するパルス磁力によって、前記容器本体に溶接される、封止容器。
【請求項１４】
前記蓋は鍔部をさらに有し、
前記鍔部における前記蓋の径の値は、前記容器本体の内径の値にほぼ等しく、それによって、前記容器が封止される前に、前記容器本体の内部で前記蓋が保持される、請求項１３記載の封止容器。
【請求項１５】
前記蓋が、管を挿入するのに適した少なくとも一つの開口を有する、請求項１３または請求項１４記載の封止容器。
【請求項１６】
記開放端において前記容器本体の一部が拡張している、請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の封止容器。
【請求項１７】
前記容器本体は、前記開放端から、前記蓋溶接部のサイズと等しい距離において波状になっている、請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の封止容器。
【請求項１８】
前記容器本体および前記蓋は同じ材料よりなる、請求項１３から請求項１７のいずれかに記載の封止容器。
【請求項１９】
前記容器本体および前記蓋は互いに異なる材料よりなる、請求項１３から請求項１７のいずれかに記載の封止容器。
【請求項２０】
前記容器本体および前記蓋は、アルミニウム、低炭素鋼、黄銅、銅およびこれらの合金から選択された材料よりなる、請求項１３から請求項１９のいずれかに記載の封止容器。
【請求項２１】
パルス高電圧を印加するために構成された二つの電極を有する少なくとも一つの一巻きコイルを有する溶接用誘導コイルであって、
前記溶接用誘導コイルは、容器を封止するための装置で用いるように構成され、
前記容器は、
少なくとも一つの開放端を有する容器本体と、
前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有し、前記容器本体の少なくとも一つの開放端の内部に設置されたときに前記容器本体との間にエアギャップを形成する蓋と、
を有し、
前記溶接用誘導コイルは、前記溶接用誘導コイルの作用領域内に位置する前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせるパルス磁力を生成して、それによって、前記容器本体に前記蓋を溶接することができる、溶接用誘導コイル。
【請求項２２】
冷却液の通路を提供するために、前記コイル本体内に液路が形成される、請求項２１記載の溶接用誘導コイル。
【請求項２３】
前記冷却液が水である、請求項２２記載の溶接用誘導コイル。
【請求項２４】
パルス高電圧が約３ｋＶから１０ｋＶの範囲にある、請求項２１から請求項２３のいずれかに記載の溶接用誘導コイル。
【請求項２５】
図３Ａおよび図３Ｂを参照して本明細書において説明した、前記容器の溶接部と前記蓋の溶接部との間の接合部のエッチングされた界面の断面を有する、請求項１３記載の封止容器。
【請求項１】
（ａ）少なくとも一つの開放端を有する容器本体を用意するステップと、
（ｂ）前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有する蓋を用意するステップと、
（ｃ）前記容器本体の少なくとも一つの開放端の内部に前記蓋を設置し、これにより、前記容器本体と前記蓋の溶接部との間にエアギャップを形成するステップと、
（ｄ）前記蓋の溶接部の位置にて、前記容器本体の周囲に溶接用誘導コイルを設けるステップと、
（ｅ）前記溶接用誘導コイルを励磁して、前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるのに十分なパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせる値を有するパルス磁力を生成して、これによって、前記容器本体と前記蓋とを互いに溶接するステップと、を有する、容器を封止する方法。
【請求項２】
前記容器本体の開放端の内部に前記蓋を設置する前に、前記開放端において前記容器本体を拡張させ、前記容器本体の内部における前記蓋の保持を強化するステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記容器本体の開放端の内部に前記蓋を設置する前に、前記蓋の溶接部のサイズと等しい距離で始まる波状領域を前記容器本体に形成し、これにより前記容器本体の内部における前記蓋の保持を強化するステップを有する、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記蓋は、管を挿入するのに適した少なくとも一つの開口を有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも一つの開口に合致する少なくとも一つのピンを有する加工プラグを用意するステップと、
前記コイルを励磁する前に、前記蓋の少なくとも一つの開口に前記加工プラグを挿入するステップと、
を有する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記少なくとも一つのピンは前記蓋の材料と同等の硬さを有する材料よりなる、請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも一つのピンは前記蓋の材料よりも硬い材料よりなる、請求項５記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも一つのピンは硬化鋼よりなる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記容器本体および前記蓋は同じ材料よりなる、請求項１から請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記容器本体および前記蓋は互いに異なる材料よりなる、請求項１から請求項８のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記容器本体および前記蓋は、アルミニウム、低炭素鋼、黄銅、銅およびそれらの合金から選択された材料よりなる、請求項１から請求項１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記溶接用誘導コイルを励磁する間、前記容器本体に絶縁シリンダを置くステップを有する、請求項１から請求項１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
容器が封止される前に少なくとも一つの開放端を有する容器本体と、
前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有し、これにより、前記容器が封止される前に、前記容器本体、および前記容器本体の前記少なくとも一つの開放端の内部に置かれた前記蓋の前記溶接部の間にエアギャップを形成する蓋と、
を有する封止容器であって、
前記蓋は、前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせる値を有するパルス磁力によって、前記容器本体に溶接される、封止容器。
【請求項１４】
前記蓋は鍔部をさらに有し、
前記鍔部における前記蓋の径の値は、前記容器本体の内径の値にほぼ等しく、それによって、前記容器が封止される前に、前記容器本体の内部で前記蓋が保持される、請求項１３記載の封止容器。
【請求項１５】
前記蓋が、管を挿入するのに適した少なくとも一つの開口を有する、請求項１３または請求項１４記載の封止容器。
【請求項１６】
記開放端において前記容器本体の一部が拡張している、請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の封止容器。
【請求項１７】
前記容器本体は、前記開放端から、前記蓋溶接部のサイズと等しい距離において波状になっている、請求項１３から請求項１５のいずれかに記載の封止容器。
【請求項１８】
前記容器本体および前記蓋は同じ材料よりなる、請求項１３から請求項１７のいずれかに記載の封止容器。
【請求項１９】
前記容器本体および前記蓋は互いに異なる材料よりなる、請求項１３から請求項１７のいずれかに記載の封止容器。
【請求項２０】
前記容器本体および前記蓋は、アルミニウム、低炭素鋼、黄銅、銅およびこれらの合金から選択された材料よりなる、請求項１３から請求項１９のいずれかに記載の封止容器。
【請求項２１】
パルス高電圧を印加するために構成された二つの電極を有する少なくとも一つの一巻きコイルを有する溶接用誘導コイルであって、
前記溶接用誘導コイルは、容器を封止するための装置で用いるように構成され、
前記容器は、
少なくとも一つの開放端を有する容器本体と、
前記容器本体の内径よりも小径の溶接部を有し、前記容器本体の少なくとも一つの開放端の内部に設置されたときに前記容器本体との間にエアギャップを形成する蓋と、
を有し、
前記溶接用誘導コイルは、前記溶接用誘導コイルの作用領域内に位置する前記容器本体の一部を前記エアギャップにおいて前記蓋の半径方向内側に曲げるパルス磁力でありかつ前記容器本体と前記蓋との衝突時に前記容器本体と前記蓋との原子の相互拡散を生じさせるパルス磁力を生成して、それによって、前記容器本体に前記蓋を溶接することができる、溶接用誘導コイル。
【請求項２２】
冷却液の通路を提供するために、前記コイル本体内に液路が形成される、請求項２１記載の溶接用誘導コイル。
【請求項２３】
前記冷却液が水である、請求項２２記載の溶接用誘導コイル。
【請求項２４】
パルス高電圧が約３ｋＶから１０ｋＶの範囲にある、請求項２１から請求項２３のいずれかに記載の溶接用誘導コイル。
【請求項２５】
図３Ａおよび図３Ｂを参照して本明細書において説明した、前記容器の溶接部と前記蓋の溶接部との間の接合部のエッチングされた界面の断面を有する、請求項１３記載の封止容器。
【図５】
【図６】
【図６】
【公表番号】特表２００７−５１８５６４（Ｐ２００７−５１８５６４Ａ）
【公表日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５１８４８８（Ｐ２００６−５１８４８８）
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００４／０００６０６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００２７７７
【国際公開日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（５００３０７７７５）パルサー・ウェルディング・リミテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月７日（２００４．７．７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＬ２００４／０００６０６
【国際公開番号】ＷＯ２００５／００２７７７
【国際公開日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（５００３０７７７５）パルサー・ウェルディング・リミテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
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