(57)【要約】溶接デバイスの接触先端部を操作するための方法および装置は、部材、例えば、接触先端部を固く握り、そしてそれに対する損傷を最小にするクラッチベアリングまたはその他のデバイスを含む。この方法および装置は、例えば、溶接デバイスのノズルを除去する必要性なくして、接触先端部を溶接デバイス中に設置またはそれから除去するために用いられ得る。この装置は、それらの間に細長い部分を規定する第１の端部と第２の端部とを含む本体であって、少なくとも該第１の端部がボアを規定する本体；および該本体の第１の端部のボアに対して配置される部材であって、該接触先端部を受容し、かつ操作するよう適合されている部材を備える。上記本体の第１の端部は、前記溶接デバイスのノズル中に挿入可能である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接デバイスの接触先端部を操作するための装置であって：
それらの間に細長い部分を規定する第１の端部と第２の端部とを含む本体であって、少なくとも該第１の端部がボアを規定する本体；および
該本体の第１の端部のボアに対して配置される部材であって、該接触先端部を受容し、かつ操作するよう適合されている部材、を備える、装置。
【請求項２】
前記本体の第１の端部が、前記溶接デバイスのノズル中に挿入可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記部材が、クラッチベアリングを備える、請求項１の装置。
【請求項４】
前記クラッチベアリングが、前記溶接デバイスの保持ヘッド中に前記接触先端部を設置する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記クラッチベアリングが、前記溶接デバイスの保持ヘッドから前記接触先端部を取り外す、請求項３に記載の装置。
【請求項６】
前記クラッチベアリングが、一方向クラッチベアリングを備える、請求項３に記載の装置。
【請求項７】
前記部材が、カッターを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記カッターが、前記本体の第１の端部によって規定されるボア中に形成される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記本体の第２の端部によって規定されるボアに対して配置されるカッターをさらに備える、請求項３に記載の装置。
【請求項１０】
前記カッターが第１の接触先端部を取り外すように適合され、そして前記クラッチベアリングが第２の接触先端部を設置するように適合されている、請求項７に記載の装置。
【請求項１１】
前記本体の細長い部分に離脱可能に取り付けられたハンドルをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
溶接デバイスの接触先端部を操作する方法であって：
それらの間に細長い部分を規定する第１の端部と第２の端部とを含む本体であって、少なくとも該第１の端部がボアを規定し、そして該ボアに対して配置される部材を含む本体を提供する工程；
該部材中に該接触先端部を受容する工程；および
該接触先端部を操作するために該本体を操作する工程、を包含する、方法。
【請求項１３】
前記接触先端部を受容するために、前記本体の第１の端部を前記溶接デバイスのノズルのボア中に挿入する工程をさらに包含する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記部材が、クラッチベアリングを備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記操作する工程が、前記接触先端部を前記溶接デバイスの保持ヘッド中に設置する工程を包含する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記操作する工程が、前記接触先端部を、前記溶接デバイスの保持ヘッドから取り外す工程を包含する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記部材が、カッターを備える、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記カッターが、前記本体の第１の端部によって規定されるボア中に形成される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記本体の第２の端部によって規定されるボアに対して配置されるカッターをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
前記カッターとともに第１の接触先端部を取り外す工程、および前記クラッチベアリングとともに第２の接触先端部を設置する工程をさらに包含する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２１】
溶接デバイスの接触先端部を操作するツールを製造する方法であって：
それらの間に細長い部分を規定する第１の端部と第２の端部とを含む本体であって、少なくとも該第１の端部がボアを規定する本体を形成する工程；
該接触先端部を受容および操作する部材を提供する工程；および
該部材を該ボアに対して位置決めする工程、を包含する、方法。
【請求項２２】
前記本体の第１の端部を、それが前記溶接デバイスのノズル中に挿入可能であるように形成する工程をさらに包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記部材が、クラッチベアリングを備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記クラッチベアリングが、前記溶接デバイスの保持ヘッド中に前記接触先端部を設置する、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記クラッチベアリングが、前記溶接デバイスの保持ヘッドから前記溶接先端部を取り外す、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記クラッチベアリングが、一方向クラッチベアリングを備える、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記部材がカッターを備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項２８】
前記カッターを、前記本体の第１の端部によって規定されるボア中に形成する工程をさらに包含する、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記本体の第２の端部によって規定されるボアに対してカッターを配置する工程をさらに包含する、請求項２３に記載の方法。
【請求項３０】
前記カッターが第１の接触先端部を取り外すように適合され、そして前記クラッチベアリングが第２の接触先端部を設置するように適合されている、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記本体の細長い部分にハンドルを取り付ける工程をさらに包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項３２】
溶接デバイスの接触先端部を操作する装置であって：
それらの間に細長い部分を規定する第１の端部と第２の端部とを含む第１の手段、
該接触先端部を受容および操作するための第２の手段であって、該第１の端部によって規定される該ボアに対して配置される第２の手段、を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願への相互参照）
本出願は、２００３年８月２９日に出願された米国仮特許出願第６０／４９９，２７２号の利益およびそれに対する優先権を主張しており、この出願は本出願の譲受人によって所有され、そしてその開示はその全体が参考として本明細書中に援用される。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、一般に、溶接デバイスに、そしてより特定すれば、溶接用途で用いられる銃への、またはそれからの接触先端部の除去および／または設置のためのツールに関する。
【背景技術】
【０００３】
（発明の背景）
溶接設備、例えば、金属不活性ガス（ＭＩＧ）溶接設備またはガス金属アーク溶接（ＧＭＡＷ）溶接設備は、１つの金属ワークピースを別の金属ワークピースに溶接するために用いられ得る。溶接銃は、使用者またはロボットが、標的の金属ワークピース上の特定位置に向かって金属溶接ワイヤを向けることを可能にするよう設計され得る。代表的な溶接銃の構成要素は、ハンドル、Ｓ字型管（グースネック）、保持ヘッド、接触先端部、およびノズルを含む。溶接ワイヤは、溶接銃を通り、そして最終的には、溶接銃の端部に配置されている接触先端部中の通路を通って供給される。この溶接ワイヤは、溶接のためにエルルギーを与えられるとき、高い電位を保持する。この溶接ワイヤが標的金属ワークピースと接触するとき、電気回路が完成され、そして電流が、溶接ワイヤを通り、金属ワークピースを横切り、そして地面に流れる。この電流は、溶接ワイヤとこの溶接ワイヤと接触するワークピースの金属を溶解させ、ワークピースが接続されることを可能にする。
【０００４】
極度の熱が得られる電流によって引き起こされる。上記接触先端部は、通常、銅および銅合金を含むので、この極度の熱は、それを比較的迅速に消耗させる傾向にある。さらに、溶接銃構成要素間の連結は、使用の間に緩み得、そして緩い連結は、電気抵抗の供給源であり得、そして次に溶接銃内に過剰の熱を生成する。溶接銃における熱は、より短い消耗寿命、先端部の焼きなまし、および構成要素の溶融さえに変わる。
【０００５】
溶接デバイスにおける接触先端部の適正な設置は、溶接プロセスにおける一貫性および効率を維持するために重要である。現在、溶接オペレーターは、プライヤーまたはクランプツールのような、広範な種類のツールを用いて接触先端部を取り外し、かつ置換している。これらのツールは、溶接オペレーターが一貫して先端部を交換することを妨げ得、これは、溶接プロセスの効率を低減し得る。さらに、これらツールは、接触先端部を損傷し得、それによってその性能を阻害し、そして接触先端部交換の頻度を増加することによりより多くの停止時間を生成する。さらに、クランプデバイスから生じる接触先端部上の折り目（ｓｃｏｒｅ）は、スパッターが固着し、そして熱が蓄積する場所を提供し得、さらなる先端部交換および停止時間を必要とする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、当該技術分野には、この先端部への損傷を最小にし、そして設置の一貫性を増加する接触先端部を設置し、この接触先端部の使用可能な寿命を延長し、そして頻繁な接触先端部交換に起因する停止時間を最小にする手段に対する必要性が存在している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の要旨）
本発明は、種々の実施形態において、溶接デバイスの接触先端部を操作するための方法および装置であることを特徴とする。この装置は、例えば、接触先端部を固く握り得るクラッチベアリングを、それに対する損傷を最小にしながら含み得、これは、この接触先端部への溶接スパッターの接着、またはこの接触先端部の損傷部分中の熱蓄積の可能性を減少する。この装置を用い、接触先端部が、溶接デバイスに設置され得るか、またはそれから取り外され得る。詳細な実施形態では、この装置は、溶接デバイスのノズルを除去する必要性なくして接触先端部を取り外し、かつ置換するように適合され得る。さらに、この装置は、この接触先端部が十分な力（例えば、引き締め力またはトルク付与力）で設置され得ることを許容し、上記溶接デバイス中の強固な設置を確実にする。
【０００８】
１つ局面では、本発明は、溶接デバイスの接触先端部を操作するための装置であることを特徴とする。この装置は、それらの間に細長い部分を規定する第１の端部と第２の端部とを含む本体を含み、そして少なくともこの第１の端部がボアを規定する。この装置はまた、この本体の第１の端部のボアに対して配置される部材を含み、ここでこの部材は、上記接触先端部を受容し（例えば、その長軸方向軸の周りに）、かつ操作するよう適合されている。１つの実施形態では、この本体の第１の端部は、上記溶接デバイスのノズル中に挿入可能である。この装置はまた、上記本体の細長い部分に離脱可能に取り付けたられハンドルを含む。
【０００９】
種々の実施形態において、上記部材は、クラッチベアリングを含む。このクラッチベアリングは、上記接触先端部を設置し得るか、またはこの接触先端部を上記溶接デバイスの保持ヘッドから取り外し得る。このクラッチベアリングは、一方向クラッチベアリングであり得る。
【００１０】
いくつかの実施形態では、上記装置はカッターを含む。この部材はカッターであり得、そしてこのカッターは、上記本体の第１の端部によって規定されるボア中に形成され得る。１つの実施形態では、このカッターは、上記本体の第２の端部によって規定されるボアに対して配置され得る。このカッターは、第１の接触先端部を取り外すように適合され得、その一方、上記クラッチベアリングは、第２の接触先端部を設置するように適合され得る。
【００１１】
別の局面では、本発明は、溶接デバイスの接触先端部を操作する方法を提供する。この方法は、それらの間に細長い部分を規定する第１の端部と第２の端部とを含む本体であって、少なくともこの第１の端部がボアを規定し、そしてこのボアに対して配置される部材を含む本体を提供する工程を含む。この方法はまた、上記部材部材中に上記接触先端部を受容する工程；およびこの接触先端部を操作するために上記本体を操作する工程を包含する。この操作する工程は、上記溶接デバイスの保持ヘッド中に上記接触先端部を設置すること、またはそれから取り外すことを含む。
【００１２】
なお別の局面では、本発明は、溶接デバイスの接触先端部を操作するツールを製造する方法であることを特徴とする。この方法は、それらの間に細長い部分を規定する第１の端部と第２の端部とを含む本体であって、少なくともこの第１の端部がボアを規定する本体を形成する工程を包含する。この方法はまた、この接触先端部を受容および操作する部材を提供する工程を含む。上記ツールは、上記本体の第１の端部が上記溶接デバイスのノズル中に挿入され得るように形成される。上記部材は、クラッチベアリングまたはカッターを備え得る。
【００１３】
なお別の実施形態において、本発明は、溶接デバイスの接触先端部を操作する装置を提供する。この装置は、それらの間に細長い部分を規定する第１の端部と第２の端部とを含む第１の手段（ここで、少なくとも上記第１の端部がボアを規定し）、および上記接触先端部を受容および操作するための第２の手段で（ここで、上記第１の端部によって規定される上記ボアに対して配置される）を備える。
【００１４】
本発明のその他の局面および利点は、以下の図面、詳細な説明、および請求の範囲から明らかになり、それらのすべては、例によってのみ、本発明の原理を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
上記に記載の本発明の利点は、さらなる利点とともに、添付の図面を組み合わせて考慮し以下の記載を参照することによってより良好に理解され得る。図面において、同様の参照文字は、一般に、異なる図面の全体で同じパーツに言及する。図面は必ずしもスケール通りではなく、その代わりに、一般に、本発明の原理を例示する上で強調されている。
【００１６】
（発明の説明）
溶接デバイスは、複数の構成要素を含み得る。例えば、溶接銃１０、例えば図１に示されるような溶接銃は、ハンドル１２、グースネック１４、保持ヘッド１６、および接触先端部１８を含む。この溶接銃１０はまた、ノズル２０を含み得、これは、図１では明瞭さのために断面で示されている。この溶接銃１０は、ハンドヘルドであり得るか、またはロボットシステムによる使用のために適切であり得る。
【００１７】
図２は、溶接デバイスの接触先端部を操作するための例示の実施形態の装置２４を描写する。この装置２４は、それらの間に延びる細長い部分４０を規定する第１の端部３２および第２の端部３６を有する本体２８を含み得る。この装置２４の少なくとも第１の端部３２はボア４４を規定する。この装置は、上記第１の端部３２のボア４４に対して配置される部材４８を含み得る。この部材４８は、接触先端部を受容かつ操作するように適合されている（例えば、それをその長軸方向軸の周りに回転する）。図２に示されるように、この装置２４は、本体２８によって規定される穴５６を通って配置されるハンドル５２を含み得る。このハンドル５２は、このハンドル５２の端部に取り付けられ得るリング６０を含み得る。
【００１８】
いくつかの実施形態では、この装置２４は、接触先端部設置ロッドとして用いられ得る。例えば、上記部材４８は、接触先端部１８を受容し得、そして上記装置２４は、接触先端部１８を、接触先端部１８を溶接デバイス中、例えば、図１に示される溶接銃１０の保持ヘッド１６中に設置するために用いられ得る。設置は、この接触先端部１８を保持ヘッド１６中にこの接触先端部１８をねじ込むためにその長軸方向軸の回りに回転することによるか、またはプレスばめもしくは相互ロック接続のような、接触先端部１８と溶接デバイスの一部分との間のその他のロック係合接続を促進することにより行われ得る。
【００１９】
この装置２４は、上記接触先端部１８が十分な力（例えば、設置力、締め付け力、相互ロック力、またはトルク付与力）で設置されることを可能にし得、保持ヘッド１６との固い接続を確実にする。この十分な力は、部材４８のようなクラッチベアリングを用いて付与され得る。
【００２０】
この装置２４はまた、接触先端部取り外しツールとしても用いられ得る；すなわち、この装置２４は、溶接デバイス、例えば、図１の溶接銃１０の保持ヘッド１６から接触先端部１８を除去するために用いられ得る。取り外しは、接触先端部１８と溶接デバイスとの間のロック係合接続の破壊を容易にすることによって行われ、例えば、この接触先端部１８をその長軸方向軸の回りに回転し、この接触先端部１８と上記保持ヘッド１６とのねじを外す。
【００２１】
いくつかの実施形態では、この装置２４は、溶接オペレーターが接触先端部を外し、そしてそれを溶接デバイスを分解することなく新たな接触先端部で置換することを可能にする。例えば、図３を参照して、この装置２４は、ノズル２０が接触先端部１８を取り外すために溶接銃１０から取り外される必要がないように適合される。端部３２および３６の１つまたは両方の外径６２は、ノズル２０のボア６３中に挿入可能であるようなサイズであり得、その一方、部材４８は、接触先端部１８を受容するサイズであり得る。例えば、ノズル２０の上記ボア６３は、約５／８インチまたは約３／４インチの内径を有し得、そして接触先端部１８は、約５／１６の外径を有し得る。この例示の実施形態では、装置２４の第１の端部３２は、ノズル２４のボア６３中に、部材４８が接触先端部１８を受容かつ操作し得るように挿入される。
【００２２】
図２に示される実施形態では、部材４８はクラッチベアリングである。種々の実施形態において、このクラッチベアリングは、ローラークラッチベアリングまたはドローンカップローラークラッチベアリングであり得る。いくつかの実施形態では、このクラッチベアリングは、一方向クラッチベアリングであり得る。１つの実施形態では、このクラッチベアリングは、このクラッチベアリングが接触先端部１８を設置または取り外すことを可能にするスイッチを含み得る。上記部材４８は、同様にその他の形態をとり得る。例えば、この部材４８は、カッター、ブレード、リーマー、クランプ、バイス、または接触先端部を受容かつ操作するためのその他のツールであり得る。
【００２３】
種々の実施形態において、上記部材４８は、上記装置２４の端部３２または３６に取り外し可能に、または固定して取り付けられるかのいずかであり得る。例えば、この部材４８は、ボア４４中に溶接、もしくは機械加工され得るか、またはこの部材４８は、ボア４４中にプレスばめ、もしくはねじ込まれる。１つの実施形態では、第１の端部３２および第２の端部３６の両方が個々のボアを規定し得、そして各ボアは、接触先端部を受容かつ操作するための部材を含み得る。両方の端部３２および３６に部材を有する実施形態では、１つの端部が接触先端部を取り外すために用いられ得、そして他方の端部が接触先端部を設置するために用いられ得る。
【００２４】
上記装置２４は、上記本体２８を、第１の端部３２および第２の端部３６を備えて形成することにより製造され得、ここで、少なくともこの第１の端部３２は上記ボア４４を規定する。上記部材４８は、上記ボアに対して提供かつ位置決めされる。上記に記載のように、第２の端部３６はボアを規定し得、そして同様に部材を含み得る。本体２８は、金属またはプラスチックから形成され得る。１つの詳細な実施形態において、上記本体２８は、硬化されたツールであるスチールから形成される。上記本体２８は、図示されるように円筒形形状を有し得るか、または円形でない断面を有し得る。
【００２５】
上記に記載のように、本体２８は、ハンドル５２が挿入可能または取り付け可能である穴５６を含み得る。ハンドル５２はまた、この穴５６にプレスばめされ得るか、またはねじのようなその他の技法を用いて本体２８と係合され得る。あるいは、このハンドル５２は、本体２８と一体に形成され得る。
【００２６】
図２に示されるように、ハンドル５２はリング６０を含み得る。種々の実施形態において、このリング６０は、ベルトループ、キー鎖、または固定のための溶接デバイスの一部分への取り付けのために用いられ得る。ハンドル５２およびリング６０は、金属またはプラスチックを含む任意の適切な材料から形成され得、そして、例えば、クロム、陽極酸化、または酸化仕上げのような外部仕上げを有し得る。
【００２７】
図４は、溶接デバイスの接触先端部を操作するための例示の実施形態の装置２４’の断面を示す。この装置２４’は、上記本体２８の第１の端部３２に対して位置決めされたクラッチベアリング６４、および上記第２の端部３２に対して位置決めされたカッター６８を含み得る。この例示の実施形態では、チャネルは必要ではないけれども、細長い部分４０が第１の端部３２と第２の端部３６との間のチャネル７２を規定する。この例示の実施形態はまた、本発明によって必ずしも必要ではないが、本体２８と係合するハンドル５２を含む。
【００２８】
カッター６８は、溶接デバイスから接触先端部を取り外すために用いられ得、そして上記クラッチベアリング６４は、接触先端部を溶接デバイスに設置するために用いられ得る。図示されるように、カッター６８は、本体２８の第２の端部３６中に形成される。例えば、カッター６８は、第の端部３６の内面上に形成された１つ以上のブレード７６を含み得、そしてブレード（単数または複数）７６は、上記接触先端部を切断または掘り、上記接触先端部を握る。対照的に、クラッチベアリング６４は、接触先端部を損傷することなくそれに係合し得る。この接触先端部に対する傷（ｓｃｏｒｅ  ｍａｒｋ）または損傷は、蓄積する熱のため、またはこの接触先端部に接着し、かつノズルを塞ぐ可能性のある溶接スパッターのための場所を提供し得る。
【００２９】
図５は、溶接デバイスの接触先端部を操作するための別の例示の実施形態の装置２４’’を描写する。この例示の実施形態では、本体２８の第１の端部３２は、上記ボア中に形成されているカッター６８を含む。この装置２４’’は、カッター６８を備えた接触先端部１８を係合して示される。この装置２４’’は、ハンドル５２およびリング６０を含み得る。この第２の端部３６は、第２の端部３６のボアに対して配置される部材４８（図示せず）を含み得る。
【００３０】
本発明を特定の例示の実施形態を参照して詳細に示し、かつ説明してきたが、形態および詳細における種々の変更が、添付の請求項によって規定されるように、本発明の思想および範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、例示の溶接銃の斜視図を示す。
【図２】図２は、本発明による溶接デバイスの接触先端部を操作するための装置の例示の実施形態の斜視図を示す。
【図３】図３は、本発明による接触先端部を係合する例示の装置の斜視図を示す。
【図４】図４は、本発明による溶接デバイスの接触先端部を操作するための装置の別の例示の実施形態の断面図を示す。
【図５】図５は、接触先端部を係合する本発明の装置の別の実施形態の斜視図を示す。
【図１】
2007504003.tif 000003
【図２】
2007504003.tif 000004
【図３】
2007504003.tif 000005
【図４】
2007504003.tif 000006
【図５】
2007504003.tif 000007
【国際調査報告】
2007504003.tif 000008
2007504003.tif 000009
2007504003.tif 000010