(57)【要約】【課題】ワイヤ送給用のモータを冷却しつつ、かつトーチ先端の冷却をすることができる溶接トーチを提供する。【解決手段】モータの側面を冷却する第１冷却部と、モータの他の側面を冷却する第２冷却部を備え、第１冷却部は冷却流体の第１流入口と、第１流出口と、それらをつなぐ第１連通路を有し、第２冷却部は、冷却流体の第２流入口と、第２流出口と、それらをつなぐ第２連通路を有し、第１流出口と第２流入口は接続されており、第２流出口はトーチボディ内部に設けた第３連通路の入口である第３流入口につながる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤーを送給するための送給部品やモータを備えたフィードユニットと、
前記モータを覆うように設けられたモータホルダと、
トーチボディを備え、
前記モータホルダは、前記モータの側面を冷却する第１冷却部と、前記モータの他の側面を冷却する第２冷却部を備え、
前記第１冷却部は、冷却流体の第１流入口と、第１流出口と、それらをつなぐ第１連通路を有し、
前記第２冷却部は、冷却流体の第２流入口と、第２流出口と、それらをつなぐ第２連通路を有し、
前記第１流出口と前記第２流入口は接続されており、
前記第２流出口は前記トーチボディ内部に設けた第３連通路の入口である第３流入口につながる、溶接トーチ。
【請求項２】
前記第３連通路は、トーチ先端のチップボディ近傍まで形成されている、請求項１に記載の溶接トーチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は溶接トーチに関し、特にワイヤを送給するためのワイヤ送給装置が組み込まれた溶接トーチに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のワイヤ送給用のモータが組み込まれた溶接トーチは、特許文献１のように、溶接ワイヤを供給する駆動ユニットがトーチハウジング内に配置され、駆動モータがトーチハウジングのベース本体に取付けられている。ベース本体は冷却器として設計されており、また冷却ダクトを備えることもできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５２０３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、駆動モータがベース本体に直接に設置されているため、モータの交換が困難となる。またトーチハウジングの構造が複雑となる。また駆動モータの冷却を考えれば、ベース本体の外部からの冷却では冷却効率が悪く、冷却ダクトで冷却しようとするとトーチハウジングが大きくなるので取り扱いが不便となる。
【０００５】
一方、一般的に高電流やＭＩＧ溶接などの高温を伴う溶接をする溶接トーチは、トーチボディ部品の耐熱性や溶接時に溶接点に流すシールドガスの過熱による溶接品質劣化を考慮し、トーチ先端を冷却する必要がある。
【０００６】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、モータ取り替えが容易にでき、高速溶接可能なモータの長時間高電流域使用に対するモータの発熱を十分に冷却でき、なおかつ溶接トーチの先端を冷却可能な、コンパクトな溶接トーチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するために、本発明の溶接トーチは、ワイヤーを送給するための送給部品やモータを備えたフィードユニットと、モータを覆うように設けられたモータホルダと、トーチボディを備え、モータホルダは、モータの側面を冷却する第１冷却部と、モータの他の側面を冷却する第２冷却部を備え、第１冷却部は冷却流体の第１流入口と、第１流出口と、それらをつなぐ第１連通路を有し、第２冷却部は冷却流体の第２流入口と、第２流出口と、それらをつなぐ第２連通路を有し、第１流出口と前記第２流入口は接続されており、第２流出口はトーチボディ内部に設けた第３連通路の入口である第３流入口につながる構成である。
【０００８】
つまり、冷却流体は、第１冷却部と第２冷却部を流れてモータを冷却した後、トーチボディ内部に導かれてトーチ先端を冷却し、その後大気等に流出するようになっている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の溶接トーチは、モータの冷却構成が簡単で、かつトーチボディの冷却が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態における溶接トーチ全体の外観図
【図２】本発明の実施の形態における溶接トーチのモータホルダの上面図
【図３】本発明の実施の形態における溶接トーチのモータホルダの側面図（図２の矢視Ａ）
【図４】本発明の実施の形態における溶接トーチのモータホルダの他方の側面図（図２の矢視Ｂ）
【図５】図２におけるＣＣ断面図
【図６】図５におけるＤＤ断面図
【図７】図２におけるＥＥ断面図
【図８】本発明の実施の形態における溶接トーチ全体の側面図
【図９】図８におけるＦＦ断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は溶接トーチ全体の概観図である。溶接トーチは、モータ５（図５等参照）を覆うモータホルダ１と、モータ５により溶接用のワイヤ２０３をトーチボディ３の先端から送出する機構を備えたフィードユニット２からなる。モータ５はフィードユニット２に絶縁部品を介して固定される。モータホルダ１はトーチホルダ４を介して溶接ロボットのマニュピレータ先端（図示せず）に接続されるようになっている。
【００１３】
図２は、フィードユニット２およびトーチボディ３を取り外した状態のモータホルダ１（モータ含む）の上面図である。図３はそのモータホルダ１の側面図（図２の矢視Ａ）で、図４はそのモータホルダ１の他方の側面図（図２の矢視Ｂ）である。
【００１４】
モータホルダ１は、モータ５を冷却するための冷却流体が流れる流路を有する第１冷却部１１と、同様の構成を有する第２冷却部１２がモータ５の両側面を挟み込むような構成である。第１冷却部１１と第２冷却部１２とモータフランジ１３でモータ５の外郭を包むような構成となっており、モータフランジ１３からモータ５の軸５１が突出している。なお、ここでの冷却流体は空気等の気体を用いる。
【００１５】
次に２つの冷却部について、図５、図６もあわせて参照して詳細に説明する。図５は図２のＣＣ断面で、図６は図５のＤＤ断面である。
【００１６】
外部のコンプレッサなどに接続された第１パイプ１１０が、第１冷却部１１の冷却流体の入口となる第１流入口１１１（図４参照）に接続され、この第１流入口１１１は第１冷却部１１の内部に設けられた第１連通路１１３とつながり、第１連通路１１３は、第１冷却部１１からの冷却流体の出口である第１流出口１１２（図４、図６参照）につながっている。第１流出口１１２はモータ５の軸方向と交差する向きに開口している。なお、軸方向とはモータ５の軸５１に沿った方向をいう。
【００１７】
ここで第１連通路１１３は、例えば第１冷却部１１の基材をアルミとし、その一側面側から溝を彫り、板材でその溝全体を覆ってふさぐようにすることで、容易に製作可能である。
【００１８】
第２冷却部１２は、第１冷却部からの冷却流体の入口となる第２流入口１２２（図３、図５参照）が設けられ、この第２流入口１２２は第２冷却部１２の内部に設けられた第２連通路１２３とつながり、第２連通路１２３は第２冷却部１２から外部への冷却流体の出口である第２流出口１２１（図３参照）につながっている。そして第２流出口１２１は第２パイプ１２０につながっている。なお、第２流入口１２２はモータ５の軸方向に交差す
る向きに開口している。
【００１９】
第１流出口１１２と第２流入口１２２は、モータ５の軸方向に交差する向きに、パイプ状の接続具１４でつながっている。接続具１４は第１冷却部１１と第２冷却部１２のそれぞれの凹部にＯリング１５を介して嵌合する構成となっている。なお、接続具１４を用いなくとも、第１流入口１１１を第１冷却部１１の側面から突出するような凸形状とし、第２流入口を第２冷却部の側面よりへこんだ凹形状とし、これらを嵌合することで接続してもよい。この場合は構成がより簡単となり信頼性が向上する。
【００２０】
なお、前述の接続具１４や凹凸の嵌合のように、第１流出口１１２と第２流入口１２２は、第１冷却部１１と第２冷却部１２の内部で接続されること、すなわち、外部に露出していない構成とすることが好ましい。外部の粉塵等から保護することができ、特に溶接のスパッタ等から保護することが可能となる。
【００２１】
以上のような構成において、冷却流体は第１パイプ１１０の一端から入り、第１冷却部１１と第２冷却部１２を経由して、第２パイプ１２０に流出する。
【００２２】
図７は図２のＥＥ断面である。第１冷却部１１と第２冷却部１２の上部の合わせ面の一部に、モータ５の配線５２の出口である配線用開口部１８を設け、その配線用開口部１８を覆うように、配線カバー１６を設けている。配線５２は、図５の２点鎖線で示すように、配線カバー１６に設けた配線孔キャップ１９を通して外部に導かれる。外部に導かれた配線５２はロボットの制御装置などに接続される。
【００２３】
以上のように、軸５１を除き、モータ５は、モータフランジ１３、第１冷却部１１、第２冷却部１２、および配線カバー１６により、覆われるような構成となる。これにより、モータ５を外部の粉塵等から保護することができ、特に溶接のスパッタ等から保護することができる。なお、配線カバー１６はあったほうが好ましいが、なくとも効果は発揮できる。
【００２４】
また、図６および図７で示すように、第１冷却部１１とモータ５の側面、および第２冷却部１２とモータ５の他の対向する側面の間には、伝熱部材として熱伝導性の弾性シート１７を挟みこんでいる。これにより各冷却部とモータ５の密着性が高まり冷却効果が向上する。弾性シート１７の厚みを変えることにより、別のモータを採用してその外形が異なる場合においても対応することが可能である。
【００２５】
なお、弾性シート１７はシリコンゴムやアクリルゴムなどが使用できるが、特にこれに限らず、シリコンなどの熱伝導性グリースであっても良い。
【００２６】
また、図１に示すように、トーチホルダ４の一端はモータホルダ１の第２冷却部１２の反モータフランジ１３側に固定され、他端はマニュピレータ先端に近い場所に固定される。これにより、モータホルダ１を溶接トーチ全体がマニュピレータ先端からオフセットする部品として利用することができ、トーチホルダ４の外形を小さくすることができ、ロボット用としてコンパクトな溶接トーチを提供することができる。
【００２７】
次に、図８、図９を参照してトーチボディ３の冷却について説明する。
【００２８】
第２パイプ１２０の他端はトーチボディ３に設けられた第３流入口３１へとつながっている。トーチボディ３内部には、トーチボディ３を冷却するための冷却流体が流れる第３連通路３３が設けられている。第３流入口３１から入った冷却流体は第３連通路３３を通り、第３流出口３２から第３パイプ３０を経て、溶接の妨げにならない位置で大気に放出
されるようになっている。あるいは大気に放出することなく冷却流体発生源へ戻しても良い。
【００２９】
ここで、第３連通路３３はトーチボディ中心３４とトーチボディ外装３５の間に形成されており、トーチ先端にあるチップを取り付けるためのチップボディ（図示せず）近傍まで形成されている。つまり、第３流入口３１から入った冷却流体は、第３連通路３３内部を流れ、チップボディ近傍まで循環した後、第３流出口３２に導かれる。
【００３０】
この第３連通路３３の形状は特に問わないが、断面形状はトーラス形状、弓形状、扇形状、円形状、多角形状などが考えられる。
【００３１】
以上説明したように、本形態によれば、モータを取り替える場合あっても、分解が可能な冷却構成としたことで容易に対応することができる。また、高速溶接可能なモータの長時間高電流域使用に対するモータの発熱を十分に冷却できる。さらに溶接トーチの先端をも冷却可能とすることで、コンパクトな溶接トーチを提供することができる。
【００３２】
なお、一連の冷却流体の流れ方向を逆、つまり冷却流体を第３パイプを経由して、溶接トーチを冷却し、モータを冷却した後、第１パイプから流出する構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように、本発明の溶接トーチは、マニュピレータ先端に取り付け、自動で溶接を行う溶接ロボットなどに適用可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  モータホルダ
２  フィードユニット
３  トーチボディ
４  トーチホルダ
５  モータ
１１  第１冷却部
１２  第２冷却部
１３  モータフランジ
１４  接続具
１５  Ｏリング
１６  配線カバー
１７  弾性シート
１８  配線用開口部
１９  配線孔キャップ
３０  第３パイプ
３１  第３流入口
３２  第３流出口
３３  第３連通路
３４  トーチボディ中心
３５  トーチボディ外装
５１  軸
５２  配線
１１０  第１パイプ
１１１  第１流入口
１１２  第１流出口
１１３  第１連通路
１２０  第２パイプ
１２１  第２流出口
１２２  第２流入口
１２３  第２連通路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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