(57)【要約】【課題】電動モータ１により送りねじ機構２を介して軸方向に進退される加圧ロッド３と、加圧ロッドを摺動自在に挿通支持するガイド部とを備える溶接ガン用駆動装置において、加圧ロッドを軸方向先方のストローク端位置に移動させる高負荷時に加圧ロッドの十分な支持剛性を得られ、且つ、加圧ロッドを軸方向尾方に退動させるときのガイド部に対する摺動抵抗を少なくしてエネルギーロスを低減できるようにする。【解決手段】加圧ロッド３は、大径部３ａと、大径部３ａより軸方向先方の小径部３ｂとを有する段付き形状に形成される。ガイド部は、大径部３ａを挿通支持する第１ガイド部１４１と、小径部３ｂを挿通支持する第２ガイド部１４２とで構成される。第１ガイド部１４１の軸長は、加圧ロッド３が軸方向尾方に退動したときに、大径部３ａの少なくとも一部が第１ガイド部１４１から軸方向尾方に抜け出るように設定される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータにより送りねじ機構を介して軸方向に進退される加圧ロッドを備える溶接ガン用駆動装置であって、電動モータのロータは、加圧ロッドが挿入自在な中空形状に形成され、送りねじ機構は、ロータに当該ロータと同心に固定されるねじ軸と、ねじ軸に螺合するナット部とで構成され、加圧ロッドは、ナット部と、ナット部から軸方向先方にのびる中空ロッド部とで構成され、更に、加圧ロッドを軸方向に摺動自在に挿通支持するガイド部を備えるものにおいて、
加圧ロッドは、大径部と、大径部より軸方向先方の小径部とを有する段付き形状に形成され、
ガイド部は、加圧ロッドの大径部を挿通支持する第１ガイド部と、加圧ロッドの小径部を挿通支持する第２ガイド部とで構成され、
第１ガイド部の軸長は、加圧ロッドを軸方向尾方に退動させたときに、加圧ロッドの大径部の少なくとも一部が第１ガイド部から軸方向尾方に抜け出るように設定されることを特徴とする溶接ガン用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータにより送りねじ機構を介して軸方向に進退される加圧ロッドを備える溶接ガン用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の駆動装置として、電動モータのロータを、加圧ロッドが挿入自在な中空形状に形成し、送りねじ機構を、ロータに当該ロータと同心に固定されるねじ軸と、ねじ軸に螺合するナット部とで構成し、加圧ロッドを、ナット部とナット部から軸方向先方にのびる中空ロッド部とで構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このものでは、ロータに連動してねじ軸が回転することによりナット部を介して加圧ロッドが軸方向に進退する。
【０００３】
尚、Ｘ型溶接ガンの場合、加圧ロッドがガンアームに連結され、加圧ロッドの軸方向先方への移動でガンアームが閉じられて、ワークが加圧される。また、Ｃ型溶接ガンの場合は、加圧ロッドに可動電極チップが連結され、加圧ロッドの軸方向先方への移動で可動電極チップがワークに当接して、ワークが加圧される。
【０００４】
また、上記従来例のものでは、加圧ロッドを軸方向に摺動自在に挿通支持するガイド部を備えている。そして、加圧ロッドをその全長に亘って等径に形成し、加圧ロッドがガイド部の軸長分の長さに亘ってガイド部に支持されるようにしている。
【０００５】
ここで、ガイド部の軸長は、加圧ロッドを軸方向先方のストーク端位置に移動させてワークを加圧する高負荷時に、加圧ロッドの所要の支持剛性が得られるように、十分な長さに設定することが望まれる。然し、上記従来例のものでは、加圧ロッドを軸方向尾方に退動させる低負荷時にも、ガイド部による加圧ロッドの支持長さは変化せず、ガイド部の軸長を長くすると、ガイド部に対する加圧ロッドの摺動抵抗が大きくなって、エネルギーロスが大きくなる。
【特許文献１】特開２００１−１５０１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、加圧ロッドを軸方向先方のストローク端位置に移動させる高負荷時に加圧ロッドの十分な支持剛性を得られ、且つ、加圧ロッドを軸方向尾方に退動させるときのエネルギーロスを低減できるようにした溶接ガン用駆動装置を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、電動モータにより送りねじ機構を介して軸方向に進退される加圧ロッドを備える溶接ガン用駆動装置であって、電動モータのロータは、加圧ロッドが挿入自在な中空形状に形成され、送りねじ機構は、ロータに当該ロータと同心に固定されるねじ軸と、ねじ軸に螺合するナット部とで構成され、加圧ロッドは、ナット部と、ナット部から軸方向先方にのびる中空ロッド部とで構成され、更に、加圧ロッドを軸方向に摺動自在に挿通支持するガイド部を備えるものにおいて、加圧ロッドは、大径部と、大径部より軸方向先方の小径部とを有する段付き形状に形成され、ガイド部は、加圧ロッドの大径部を挿通支持する第１ガイド部と、加圧ロッドの小径部を挿通支持する第２ガイド部とで構成され、第１ガイド部の軸長は、加圧ロッドを軸方向尾方に退動させたときに、加圧ロッドの大径部の少なくとも一部が第１ガイド部から軸方向尾方に抜け出るように設定されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、加圧ロッドを軸方向先方のストローク端位置に移動させる高負荷時には、第１と第２の両ガイド部により加圧ロッドを広い面積で支持でき、加圧ロッドの十分な支持剛性が得られる。一方、加圧ロッドを軸方向尾方に退動させるときには、加圧ロッドの大径部の少なくとも一部が第１ガイド部から軸方向尾方に抜け出ることになり、第１ガイド部による大径部の支持面積が減少する。そのため、第１ガイド部に対する加圧ロッドの摺動抵抗が減少し、加圧ロッドを退動させるときのエネルギーロスが低減される。
【０００９】
尚、加圧ロッドの退動時に大径部が第１ガイド部から抜け出ても、第２ガイド部により加圧ロッドの小径部が支持されるため、加圧ロッドの支持の安定性は損なわれない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明の第１実施形態の溶接ガン用駆動装置を示している。この駆動装置は、サーボモータ等から成る電動モータ１により送りねじ機構２を介して軸方向に進退される加圧ロッド３を備えている。そして、電動モータ１を、モータハウジング４においてＸ型溶接ガンの一方のガンアーム（図示せず）に連結し、加圧ロッド３の先端部を溶接ガンの他方のガンアームＧにピン５を介して連結している。図中５ａは絶縁材である。
【００１１】
電動モータ１は、モータハウジング４の内面に固定したステータコイル６と、ロータ７とを備えている。ロータ７は、モータハウジング４の先端部内周に装着したベアリング８と尾端部内周に装着したベアリング９とによりモータハウジング４内に軸支されている。また、ロータ７は、加圧ロッド３が挿入自在な中空形状に形成されている。
【００１２】
送りねじ機構２は、ロータ７に当該ロータ７と同心に固定されるねじ軸１０と、ねじ軸１０にボール１１ａを介して螺合するナット部１１とで構成されている。また、加圧ロッド３は、ナット部１１と、ナット部１１から軸方向先方にのびる中空ロッド部１２とで構成されている。中空ロッド部１２の先端には、ガンアームＧに対する連結ロッド１２ａが装着されている。ここで、加圧ロッド３はガンアームＧにより回り止めされるため、ナット部１１も回り止めされる。従って、ねじ軸１０がロータ７と一体に回転すると、ナット部１１を介して加圧ロッド３が軸方向に進退する。そして、加圧ロッド３を軸方向先方のストローク端位置（図１に示す位置）に移動させると、ガンアームＧが閉じられて、ワークが加圧される。
【００１３】
尚、ねじ軸１０は、その尾端の非円形断面の軸部１０ａにおいてロータ７の尾端の閉塞端に嵌合し、ナット１０ｂによりロータ７に締結される。また、モータハウジング４の尾端部内には、ロータ７の回転角度を検出するエンコーダ１３が設けられている。
【００１４】
ここで、加圧ロッド３は、大径部３ａと、大径部３ａより軸方向先方の小径部３ｂとを有する段付き形状に形成されている。尚、本実施形態では、ナット部１１の尾端からナット部１１の途中までを大径部３ａとし、ナット部１１の先端側の部分と中空ロッド部１２とを小径部３ｂにしている。
【００１５】
ロータ７の先端側半部の内周面には、加圧ロッド３の大径部３ａを軸方向に摺動自在に挿通支持する筒状の第１ガイド部１４１が固定されている。また、モータハウジング４の先端部内周に、加圧ロッド３の小径部３ｂを軸方向に摺動自在に挿通支持するリング状の第２ガイド部１４２を固定している。
【００１６】
第１ガイド部１４１の軸長は、加圧ロッド３が軸方向尾方に退動したときに、加圧ロッド３の大径部３ａの少なくとも一部が第１ガイド部１４１から軸方向尾方に抜け出るように設定される。そして、加圧ロッド３が軸方向尾方のストローク端位置（図２に示す位置）に達したときには、大径部３ａの大部分が第１ガイド部１４１から抜け出て、その先端部のみが第１ガイド部１４１内に留まるようにしている。
【００１７】
これによれば、加圧ロッド３を軸方向先方のストローク端位置に移動させてワークを加圧する高負荷時には、加圧ロッド３の大径部３ａがその全長に亘って第１ガイド部１４１に支持される。従って、第１ガイド部１１と第２ガイド部１４２とにより加圧ロッド３を広い面積で支持できて、加圧ロッド３の十分な支持剛性が得られ、且つ、第１ガイド部１４１と第２ガイド部１４２の耐久性が向上する。
【００１８】
一方、加圧ロッド３を軸方向尾方に退動させるときには、加圧ロッド３の大径部３ａがその尾端側から第１ガイド部１４１の軸方向尾方に抜け出ることになり、第１ガイド部１４１による大径部３ａの支持面積が減少する。そのため、第１ガイド部１４１に対する加圧ロッド３の摺動抵抗が減少し、加圧ロッド３を退動させるときのエネルギーロスが低減される。また、加圧ロッド３が軸方向尾方のストローク端位置（図２に示す位置）に退動しても、第２ガイド部１４２により小径部３ｂが支持されると共に、大径部３ａの先端部が第１ガイド部１４１により支持されるため、加圧ロッド３の支持の安定性は損なわれない。
【００１９】
次に、図３に示す第２実施形態について説明する。第２実施形態の駆動装置はＣ形溶接ガンに適用されるものである。尚、上記第１実施形態と同様の部材、部位には上記と同一の符号を付している。
【００２０】
第２実施形態では、Ｃ形溶接ガンのＣ形ヨークを取付けるガン本体１５にモータハウジング４が固定される。ガン本体１５には、更に、加圧ロッド３が遊挿される筒体１６が固定されている。筒体１６の内周には、軸方向に並べて３個のメタルブシュ１７，１８，１９が設けられている。先端側の第１メタルブシュ１７の内径及び中間の第２メタルブシュ１８の先端部の内径は加圧ロッド３の小径部３ｂの外径に合わせてあり、第１メタルブシュ１７と第２メタルブシュ１８の先端部とで小径部３ｂを軸方向に摺動自在に挿通支持する第２ガイド部１４２が構成される。また、第２メタルブシュ１８の尾端部の内径及び尾端側の第３メタルブシュ１９の内径は加圧ロッド３の外径に合わせてあり、第２メタルブシュ１８の尾端部と第３メタルブシュ１９とで大径部３ａを軸方向に摺動自在に挿通支持する第１ガイド部１４１が構成される。
【００２１】
ここで、第２実施形態では、加圧ロッド３を軸方向尾方に退動させるときのエネルギーロスを可及的に低減するため、退動途中で大径部３ａ全体が第１ガイド部１４１から軸方向尾方に抜け出るようにしている。尚、第２実施形態では、第２ガイド部１４２の軸長がある程度長くなっているため、退動途中で大径部３ａ全体が第１ガイド部１４１から抜け出ても、第２ガイド部１４２により加圧ロッド３を安定して支持できる。
【００２２】
尚、第２メタルブシュ１８には、筒体１６に設けた潤滑剤注入口１６ａから注入するグリス等の潤滑剤を内周面に導く孔１８ａが形成されている。また、筒体１６の先端部内周には、ダストシール２０とオイルスクレーパ２１とが設けられている。
【００２３】
ところで、Ｃ形溶接ガンでは、Ｃ形ヨークの先端に固定電極チップを取付け、加圧ロッド３の先端に固定電極チップに対向する可動電極チップを取付ける。このままでは、加圧ロッド３を回り止めできないため、第２実施形態では、ロータ７の内部に回り止め機構を設けている。
【００２４】
回り止め機構は、筒体１６からロータ７内に延出したスリーブ２２に、ナット部１１の尾端側の半部外周面に突設した軸方向に長手の凸部２３を受け入れる軸方向スリットを形成することで構成されている。尚、スリーブ２２の内径は、加圧ロッド３の大径部３ａの外径よりも若干大きく、大径部３ａがスリーブ２２に接触することはない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態の溶接ガン用駆動装置を示す断面図。
【図２】第１実施形態の溶接ガン用駆動装置の加圧ロッドを退動させた状態の断面図。
【図３】本発明の第２実施形態の溶接ガン用駆動装置を示す断面図。
【符号の説明】
【００２６】
１…電動モータ、２…送りねじ機構、３…加圧ロッド、３ａ…大径部、３ｂ…小径部、７…ロータ、１０…ねじ軸、１１…ナット部、１２…中空ロッド部、１４１…第１ガイド部、１４２…第２ガイド部。
【図１】
2010036244.tif 000003
【図２】
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【図３】
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