(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２本の溶射線材を供給する線材供給装置と、前記各溶射線材が供給されて電極に接触することにより前記各溶射線材の先端間にアークを発生させて前記各溶射線材の先端を溶融させることにより得られた溶融金属をガスで被溶射物に吹き付ける溶射ガンと、前記溶射ガン内に設けられて前記各溶射線材の送り出しを行なう第１の駆動部と、前記線材供給装置と前記溶射ガンとの間で前記各溶射線材の送りのガイドを行なうガイドチューブとを備えた電気アーク式溶射装置において、
前記溶射ガンと前記線材供給装置との間に第２の駆動部が設けられ、
前記第２の駆動部は、各溶射線材に対して設けられて各溶射線材を挟持する駆動ローラ及び従動ローラと、各駆動ローラに対して設けられたモータと、各モータと各駆動ローラとの間にあって各駆動ローラから各溶射線材に線材送り力を与えるべく各モータのトルクを各駆動ローラに伝達するトルク伝達カップリングとを備え、
前記トルク伝達カップリングにより各モータから各駆動ローラに伝達される線材送り力は、主として前記ガイドチューブにより前記各溶射線材に働く摩擦抵抗を越えることがない大きさに設定されていること、
を特徴とする電気アーク式溶射装置。
【請求項２】
前記トルク伝達カップリングにより各モータから各駆動ローラに伝達される線材送り力は、前記各溶射線材に働く摩擦抵抗を打ち消す大きさに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電気アーク式溶射装置。
【請求項３】
前記トルク伝達カップリングは、前記モータの出力軸の外周に一体に取付けられた磁性体ディスクと、前記磁性体ディスクの両側にそれぞれ配置されて前記磁性体ディスクにギャップを介して対向させられた一対のリング状永久磁石と、これらの永久磁石を内面に支持して前記出力軸に軸受を介して回転自在に支持されたケースと、該ケースの前記出力軸の導入側とは反対側の側面に前記出力軸に整列させて固定された回転軸とを備え、前記一対のリング状永久磁石は、周方向に異なる磁極が存在するように着磁されている請求項１または２に記載の電気アーク式溶射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２本の溶射線材を溶射ガンに供給して、該溶射ガンで各溶射線材の先端間にアークを発生させてこれら溶射線材の先端を溶融させ、この溶融金属をガスで被溶射物に吹き付けて溶射を行なう電気アーク式溶射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の電気アーク式溶射装置としては、２本の溶射線材を線材供給装置からガイドチューブを通して溶射ガンの電極に供給し、溶射ガン内に設けた第１の駆動部と、線材供給装置内に設けた第２の駆動部とによって各溶射線材を溶射ガンの電極に送り込むようになっているもの（特公平３−５２２２号）と、２本の溶射線材を線材供給装置からガイドチューブを通して溶射ガンの電極に供給し、溶射ガンと線材供給装置との間に設けた駆動部によって各溶射線材を溶射ガンの電極に送り込むようになっているもの（特開平３−９７８４３号）とがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、何れのタイプの電気アーク式溶射装置でも、ガイドチューブの長さが３ｍを越えると、このガイドチューブ内を通る２本の溶射線材に作用する摩擦抵抗が増大し、前者の電気アーク式溶射装置では溶射ガン内の第１の駆動部の駆動ローラがスリップを起こしてスムーズに溶射線材を送れないため、溶射ガン内の第１の駆動部のモータを駆動力が大きいものにする必要が生じて溶射ガンの重量が増大し、溶射ガンの操作性が悪化する問題点があり、また後者の電気アーク式溶射装置では線材供給装置で各溶射線材を送り出そうとすると、各溶射線材がガイドチューブ内で座屈し、線詰まりを発生し易くなる問題点があった。
【０００４】
本発明の目的は、駆動力が大きいモータを使用しなくてもスムーズに溶射線材を送ることができる電気アーク式溶射装置を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、溶射線材がガイドチューブ内で座屈するのを防止できる電気アーク式溶射装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、２本の溶射線材を供給する線材供給装置と、各溶射線材が供給されて電極に接触することにより各溶射線材の先端間にアークを発生させて各溶射線材の先端を溶融させることにより得られた溶融金属をガスで被溶射物に吹き付ける溶射ガンと、溶射ガン内に設けられて各溶射線材の送り出しを行なう第１の駆動部と、線材供給装置と溶射ガンとの間で各溶射線材の送りのガイドを行なうガイドチューブとを備えた電気アーク式溶射装置を改良するものである。
【０００７】
請求項１に記載の電気アーク式溶射装置においては、溶射ガンと線材供給装置との間に第２の駆動部が設けられている。この第２の駆動部は、各溶射線材に対して設けられて各溶射線材を挟持する駆動ローラ及び従動ローラと、各駆動ローラに対して設けられたモータと、各モータと各駆動ローラとの間にあって各駆動ローラから各溶射線材に線材送り力を与えるべく各モータのトルクを各駆動ローラに伝達するトルク伝達カップリングとを備え、トルク伝達カップリングにより各モータから各駆動ローラに伝達される線材送り力は、主としてガイドチューブにより各溶射線材に働く摩擦抵抗を越えることがない大きさに設定されている。
【０００８】
このような電気アーク式溶射装置では、第２の駆動部で各溶射線材に、ガイドチューブにより各溶射線材に働く摩擦抵抗を越えることがない線材送り力を与えているので、溶射ガン内の第１の駆動部により小さな力で各溶射線材を送り出すことができる。このため第１の駆動部のモータを駆動力が大きいものに換える必要がなく、溶射ガンの重量の増大を防止でき、該溶射ガンの操作性の低下を防止することができる。また、第２の駆動部はガイドチューブにより各溶射線材に働く摩擦抵抗を越えることがない力で各溶射線材を送り出すので、溶射線材がガイドチューブ内で座屈するのを防止することができる。
【０００９】
請求項２に記載の電気アーク式溶射装置は、トルク伝達カップリングにより各モータから各駆動ローラに伝達される線材送り力が、各溶射線材に働く摩擦抵抗を打ち消す大きさに設定されていることを特徴とする。
【００１０】
このように構成すると、ガイドチューブにより各溶射線材に働く摩擦抵抗を第２の駆動部で打ち消すので、第１の駆動部はより小さな力で各溶射線材を送り出すことができる。また、ガイドチューブにより各溶射線材に働く摩擦抵抗がトルク伝達カップリングで打ち消されるようになっていると、ガイドチューブの長さが例えば３ｍを越えるものであっても、何等支障なく溶射線材の供給を行なうことができる。
【００１１】
請求項３に記載の電気アーク式溶射装置においては、トルク伝達カップリングが、モータの出力軸の外周に一体に取付けられた磁性体ディスクと、この磁性体ディスクの両側にそれぞれ配置されて磁性体ディスクにギャップを介して対向させられた一対のリング状永久磁石と、これらの永久磁石を内面に支持して前記出力軸に軸受を介して回転自在に支持されたケースと、該ケースの前記出力軸の導入側とは反対側の側面に前記出力軸に整列させて固定された回転軸とを備えている。一対のリング状永久磁石は、周方向に異なる磁極が存在するように着磁されている。
【００１２】
トルク伝達カップリングを上記のように構成すると、トルクセットが正確で反復性に優れている、定トルクが得られる、外部電源や配線等が不要である、摩耗品がなく、コンパクトで取付けが簡単になる等の利点が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１乃至図３は本発明に係る電気アーク式溶射装置における実施の形態の一例を示したもので、図１は本例の電気アーク式溶射装置の概略構成を示す斜視図、図２は本例の電気アーク式溶射装置で用いているトルク伝達カップリングの縦断面図、図３はこのトルク伝達カップリングの内部構成を示す斜視図である。
【００１４】
本例の電気アーク式溶射装置は、図１に示すように、２本の溶射線材１，１´を供給する線材供給装置２，２´と、各溶射線材１，１´が供給されて電極３，３´に接触することにより各溶射線材１，１´の先端間にアークを発生させて各溶射線材１，１´の先端を溶融させることにより得られた溶融金属をガスで被溶射物（図示せず）に吹き付ける溶射ガン４と、この溶射ガン４内に設けられて各溶射線材１，１´の送り出しを行なう第１の駆動部５と、溶射ガン４と線材供給装置２，２´との間に設けられた第２の駆動部６，６´と、線材供給装置２，２´と溶射ガン４との間で各溶射線材１，１´の送りのガイドを行なうガイドチューブ７，７´とを備えて構成されている。
【００１５】
線材供給装置２，２´は、溶射線材１，１´をコイル取りして収容している容器８，８´と、これら容器８，８´の真上にスタンド９，９´で回転自在に配置されたガイドローラ１０，１０´と、これらガイドローラ１０，１０´を経た溶射線材１，１´を案内するガイドローラ１１，１１´とを備えて構成されている。
【００１６】
溶射ガン４は、下部にグリップ（図示せず）を有するハウジング１２内に、溶射線材１，１´に接触して一方を正、他方を負に給電してこれら溶射線材１，１´の先端間にアークを発生させるための電極３，３´、各溶射線材１，１´の送り出しを行なう第１の駆動部５、各溶射線材１，１´の先端をアークで溶融させた際に得られた溶融金属をガス（エアー）で被溶射物に吹き付けるノズル（図示せず）等を組み込んだ構成になっている。電極３，３´には、外部のパワーユニットから給電されるようになっている。第１の駆動部５は、溶射線材１の送りを行なう駆動ローラ１３及び従動ローラ１４と、溶射線材１´の送りを行なう駆動ローラ１３´及び従動ローラ１４´と、駆動ローラ１３に回転力を与えるモータ１５と、駆動ローラ１３の回転力を駆動ローラ１３´に伝える回転力伝達機構１６とにより構成されている。回転力伝達機構１６は、例えば駆動ローラ１３の軸と駆動ローラ１３´の軸にそれぞれ取付けられたプーリをベルトで連結することにより構成されている。ノズルには、例えば外部のコンプレッサーから加圧されたエアーが供給されるようになっている。
【００１７】
第２の駆動部６，６´は、主としてガイドチューブ７，７´により各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗を越えないような線材送り力を各溶射線材１，１´に与える構成になっている。一方の第２の駆動部６は、溶射線材１を挟持する駆動ローラ１７及び従動ローラ１８と、モータ１９と、該モータ１９と駆動ローラ１７との間にあって前述した摩擦抵抗を越えないような線材送り力を溶射線材１に与えるトルク伝達カップリング２０とを備えて構成されている。他方の第２の駆動部６´も、溶射線材１´を挟持する駆動ローラ１７´及び従動ローラ１８´と、モータ１９´と、該モータ１９´と駆動ローラ１７´との間にあって前述した摩擦抵抗を越えないような線材送り力を溶射線材１´に与えるトルク伝達カップリング２０´とを備えて構成されている。本例では、各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗を越えないような線材送り力は、各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗を打ち消す線材送り力に定められている。
【００１８】
ガイドチューブ７，７´は、例えばテトラエチレンチューブの如き可撓姓のある合成樹脂チューブにより形成されている。
【００１９】
次に、一方のトルク伝達カップリング２０の構成を、図２及び図３を参照して説明する。他方のトルク伝達カップリング２０´も同様な構成になっている。
【００２０】
このトルク伝達カップリング２０は、図２に示すように、モータ１９の出力軸２１の先端外周に一体に取付けられた磁性体ディスク２２と、この磁性体ディスク２２の両側に同じ寸法のギャップ２３，２４を介して対向配置されて周方向に異なる磁極が存在するように着磁されたリング状の永久磁石２５，２６と、これら永久磁石２５，２６を内面に支持して出力軸２１に軸受２７を介して回転自在に支持されたケース２８と、このケース２８の出力軸２１の導入側とは反対側の側面に出力軸２１に整列させてフランジ２９を介して固定された回転軸３０とを備えて構成されている。回転軸３０には、駆動ローラ１７が取付けられている。永久磁石２５，２６には、図３に示すように周方向にＮ極とＳ極が交互に存在するように着磁されている。図示の例では、永久磁石２５と永久磁石２６とは、双方の同極性が対向するように配置されている。これら永久磁石２５と永久磁石２６とは、磁気結合力を変えるために、一方の永久磁石を周方向に回すことができるようになっている。
【００２１】
このようなトルク伝達カップリング２０では、永久磁石２５と永久磁石２６との磁力線が磁性体ディスク２２を横切って発生し、モータ１９により磁性体ディスク２２を回転させると、磁力線は磁性体ディスク２２の回転を妨げるように働く。磁性体ディスク２２の回転を妨げようとする力は、永久磁石２５と永久磁石２６との磁極の位置関係によって決まる。ディスク２２を磁性体からなるヒステリシスの材質のもので形成したヒステリシスユニットでは、永久磁石２５と永久磁石２６との何れか一方を図示しない調整ノブによって周方向に回すことにより磁場を変化させると、このユニットのトルクの範囲内で無段階的にトルクの調整ができる。このヒステリシスユニットでは、永久磁石２５と永久磁石２６との磁極の位置関係が決まると、スリップ速度に無関係に常に一定のトルクが得られる。
即ち、ケース２８を介して回転軸３０に伝わるトルクは、ディスク２２の回転が変わっても、温度が変わらないかぎり、一定に保持される。
【００２２】
このトルクを、ガイドチューブ７，７´により各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗を越えないような線材送り力を駆動ローラ１７，１７´によって各溶射線材１，１´に与えるような値に調整する。本例では、各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗を越えないような線材送り力が、特に、各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗を打ち消す線材送り力であるようにしている。換言すれば、このトルクを、ガイドチューブ７，７´により各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗を打ち消すような線材送り力を駆動ローラ１７，１７´によって各溶射線材１，１´に与えるような値に調整している。
【００２３】
このため、溶射ガン４では、第１の駆動部５によって、小さな力で各溶射線材１，１´を送り出すことができる。このため第１の駆動部５のモータ１５を駆動力が大きいものに換える必要がなく、溶射ガン４の重量の増大を防止でき、該溶射ガン４の操作性の低下を防止することができる。また、第２の駆動部６，６´は大きい力で各溶射線材１，１´を送り出すことがないので、溶射線材１，１´がガイドチューブ７，７´内で座屈するのを防止することができる。特に、各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗を越えないような線材送り力が、各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗を打ち消す線材送り力であると、ガイドチューブ７，７´により各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗を第２の駆動部６，６´で打ち消すことになるので、第１の駆動部５はより小さな力で各溶射線材１，１´を送り出すことができる。また、ガイドチューブ７，７´により各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗がトルク伝達カップリング２０，２０´で打ち消されるようになっていると、ガイドチューブ７，７´の長さが例えば３ｍを越えるものであっても、何等支障なく溶射線材１，１´の供給を行なうことができる。
【００２４】
また、第２の駆動部６，６´が、溶射線材１，１´を挟持する駆動ローラ１７，１７´及び従動ローラ１８，１８´と、モータ１９，１９´と、該モータ１９，１９´と駆動ローラ１７，１７´との間にあって摩擦抵抗を越えないような線材送り力を各溶射線材１，１´に与えるトルク伝達カップリング２０，２０´で構成されていると、これらトルク伝達カップリング２０，２０´が、ガイドチューブ７，７´により各溶射線材１，１´に働く摩擦抵抗を越えないような線材送り力を駆動ローラ１７，１７´に与えるので、溶射ガン４内の第１の駆動部５では小さな力で各溶射線材１，１´を送り出すことができる。
【００２５】
特に、トルク伝達カップリング２０，２０´が、モータ１９の出力軸２１の先端外周に一体に取付けられた磁性体ディスク２２と、この磁性体ディスク２２の両側に同じ寸法のギャップ２３，２４を介して対向配置されたリング状の永久磁石２５，２６と、これら永久磁石２５，２６を内面に支持して出力軸２１に軸受２７を介して回転自在に支持されたケース２８と、このケース２８の出力軸２１の導入側とは反対側の側面に出力軸２１に整列させてフランジ２９を介して固定された回転軸３０とを備えた構造になっていると、トルクセットが正確で反復性に優れており、定トルクが得られ、外部電源や配線等が不要であり、摩耗品がなく、コンパクトで取付けが簡単になる等の利点がある。
【００２６】
本例では、トルク伝達カップリング２０，２０´として、自在にトルクを制御できる磁力方式のものを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、同じ効果をもつヒステリシスクラッチ、パウダークラッチ、流体継ぎ手等も使用することができる。
【００２７】
トルク伝達カップリング２０，２０´をもつ第２の駆動部６，６´を、溶射ガン４と線材供給装置２，２´との間の複数箇所に設けると、ガイドチューブ７，７´の長さを更に長くすることができる。この場合、初期設定として、トルク調整が必要であるが、制御装置がないために、構造が簡単で、安価である。
【００２８】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、溶射線材を挟持する駆動ローラ及び従動ローラと、モータと、該モータと駆動ローラとの間にあって主としてガイドチューブにより各溶射線材に働く摩擦抵抗を越えることがない大きさに設定された線材送り力を各溶射線材に与えるトルク伝達カップリングとを備えた第２の駆動部を溶射ガンと線材供給装置との間に設けたので、溶射ガン内の第１の駆動部により、小さな力で各溶射線材を送り出すことができる。このため第１の駆動部のモータを駆動力が大きいものに換える必要がなく、溶射ガンの重量の増大を防止でき、該溶射ガンの操作性の低下を防止することができる。また、第２の駆動部はガイドチューブにより各溶射線材に働く摩擦抵抗を越えることがない力で各溶射線材を送り出すので、溶射線材がガイドチューブ内で座屈するのを防止することができる。
【００２９】
請求項２に記載された発明によれば、トルク伝達カップリングにより各モータから各駆動ローラに伝達される線材送り力が、各溶射線材に働く摩擦抵抗を打ち消す大きさに設定されているので、第１の駆動部はより小さな力で各溶射線材を送り出すことができる。また、ガイドチューブにより各溶射線材に働く摩擦抵抗がトルク伝達カップリングで打ち消されるので、ガイドチューブの長さが例えば３ｍを越えるものであっても、何等支障なく溶射線材の供給を行なうことができる。
【００３０】
請求項３に記載された発明によれば、トルク伝達カップリングが、モータの出力軸の外周に一体に取付けられた磁性体ディスクと、磁性体ディスクの両側にそれぞれ配置されて磁性体ディスクにギャップを介して対向させられた一対のリング状永久磁石と、これらの永久磁石を内面に支持して出力軸に軸受を介して回転自在に支持されたケースと、該ケースの出力軸の導入側とは反対側の側面に前記出力軸に整列させて固定された回転軸とを備えて、一対のリング状永久磁石が、周方向に異なる磁極が存在するように着磁された構造になっているので、（ａ）トルクセットが正確で反復性に優れている、（ｂ）定トルクが得られる、（ｃ）外部電源や配線等が不要である、（ｄ）摩耗品がなく、コンパクトで取付けが簡単になる等の利点を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電気アーク式溶射装置における実施の形態の一例の概略構成を示す斜視図である。
【図２】  本例の電気アーク式溶射装置で用いているトルク伝達カップリングの縦断面図である。
【図３】  図２に示すトルク伝達カップリングの内部構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１´  溶射線材
２，２´  線材供給装置
３，３´  電極
４  溶射ガン
５  第１の駆動部
６，６´  第２の駆動部
７，７´  ガイドチューブ
８，８´  容器
９，９´  スタンド
１０，１０´，１１，１１´  ガイドローラ
１２  ハウジング
１３，１３´  駆動ローラ
１４，１４´  従動ローラ
１５，１５´  モータ
１６  回転力伝達機構
１７，１７´  駆動ローラ
１８，１８´  従動ローラ
１９，１９´  モータ
２０，２０´  トルク伝達カップリング
２１  出力軸
２２  磁性体ディスク
２３，２４  ギャップ
２５，２６  永久磁石
２７  軸受
２８  ケース
２９  フランジ
３０  回転軸
【図１】
0004464521.tif 000002
【図２】
0004464521.tif 000003
【図３】
0004464521.tif 000004