(57)【要約】  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、なおかつモータをスパッタ等から保護することが可能な、コンパクトな溶接トーチを提供すること。  モータの軸方向と平行なモータの第１側面を冷却する第１冷却部と、モータの第１側面とは異なる第２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流通路を有し、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流通路を有し、第１流出口と第２流入口は、モータの軸方向と交差する向きに開口し、互いに直接的または間接的に接続されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤを送給するための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を備え、
前記モータホルダは、前記モータの軸方向と平行な前記モータの第１側面を冷却する第１冷却部と、前記モータの前記第１側面とは異なる第２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流通路を有し、
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流通路を有し、
前記第１流出口と前記第２流入口は、前記モータの軸方向と交差する向きに開口し、互いに直接的または間接的に接続されている、溶接トーチ。
【請求項２】
前記第１流出口と前記第２流入口を管状の接続具で接続した、請求項１に記載の溶接トーチ。
【請求項３】
前記第１流出口は前記第１冷却部の側面から突出する凸形状とし、前記第２流入口は前記第２冷却部の側面よりへこんだ凹形状とした、請求項１に記載の溶接トーチ。
【請求項４】
前記第１流出口と前記第２流入口は、前記第１冷却部と前記第２冷却部の内部で接続される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶接トーチ。
【請求項５】
前記第１冷却部と前記第１側面、または、前記第２冷却部と前記第２側面は、伝熱部材を介して接する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶接トーチ。
【請求項６】
前記第１冷却部と前記第２冷却部で、前記モータの前記第１側面と第２側面を含む側面の全体および背面の全体を覆うようにした、請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶接トーチ。
【請求項７】
前記第１冷却部または前記第２冷却部が、トーチホルダを介して、マニピュレータの先端に固定される、請求項１〜６のいずれか１項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、特にワイヤ送給用のモータ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、駆動ユニットが、少なくとも一対の駆動ローラおよび押圧ローラ、モータで形成され、トーチハウジングの一部が駆動ユニッの構成部品となっている。【０００３】
そして、駆動モータのモータ軸が、ロータを安定化し位置決めするために、ベアリングを介してトーチハウジングに取付けられている。ベアリングと、ロータ、特に、モータ軸とを含む溶接ワイヤ供給駆動モータにおいて、モータ軸の少なくとも一部、特に、駆動ローラの保持区間が、ステータハウジングまたはベース本体から電気絶縁されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
特許文献１では、ベース本体がモータのハウジングを兼ねており、ロータを位置決めするためのワイヤ送給側モータのシャフトを支えるベアリングをトーチハウジングに取付けることができ、モータ軸の位置と溶接ワイヤ供給軸との間の製造公差が減少するという利点がある。【０００６】
しかし、モータの巻き線パック、特に、ステータ巻き線が、トーチハウジング、特に、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。またモータの冷却を考えれば、トーチハウジング外部から冷却するには冷却効率が悪くなり、また内部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。【０００７】
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で、かつモータの冷却性能に優れた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】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の溶接トーチは、ワイヤを送給するための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を備え、モータホルダは、モータの軸方向と平行なモータの第１側面を冷却する第１冷却部と、モータの第１側面とは異なる第２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流通路を有し、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流通路を有し、第１流出口と第２流入口は、モータの軸方向と交差する向きに開口し、互いに直接的または間接的に接続されている。【０００９】
第１冷却部と第２冷却部でモータを両側面から挟み込んで覆う構成とすることができ、モータの交換が容易となる。またモータによってはより大きな冷却能力が要求される場合があるが、この場合でも各冷却部の形状を変更することで容易に対応可能となる。例えば、高速溶接可能なモータを、長時間、高電流域で使用する場合でも、モータの発熱を十分に冷却するようにできる。【００１０】
また本発明の溶接トーチは、第１流出口と第２流入口を管状の接続具で接続したこととしてもよい。この構成により容易に接続が可能となる。【００１１】
また本発明の溶接トーチは、第１流出口は第１冷却部の側面から突出する凸形状とし、第２流入口は前記第２冷却部の側面よりへこんだ凹形状としたこととしてもよい。この構成により、凸形状と凹形状を嵌合させるだけでより簡単に接続が可能になる。【００１２】
また第１流出口と第２流入口は、第１冷却部と第２冷却部の内部で接続される構成としてもよい。接続部分を溶接のスパッタ等から保護することができる。【００１３】
また本発明の溶接トーチは、第１冷却部と第１側面、または、第２冷却部と第２側面は、伝熱部材を介して接することとしてもよい。この構成により、伝熱性能の向上を図りつつ、外郭寸法が異なるモータであっても対応可能となる。【００１４】
また本発明の溶接トーチは、第１冷却部と第２冷却部で、モータの第１側面および第２側面を含む側面の全体および背面の全体を覆うようにしてもよい。この構成により、モータを溶接のスパッタ等から保護することができる。【００１５】
また本発明の溶接トーチは、第１冷却部または第２冷却部が、トーチホルダを介して、マニピュレータの先端に固定されることとしてもよい。この構成により、モータホルダ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、コンパクトな溶接トーチを提供することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の溶接トーチは、モータの交換が容易で、かつモータの冷却性能が優れている。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施の形態における溶接トーチ全体の概観図である。
【図２】図２は、本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である。
【図３】図３は、本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）である。
【図４】図４は、本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Ｂ）である。
【図５】図５は、図２におけるＣＣ断面図である。
【図６】図６は、図５におけるＤＤ断面図である。
【図７】図７は、図２におけるＥＥ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
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、図６および図７参照）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（図示せず）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。
【００２０】
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。
【００２１】
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通路を有する、第１冷却部１１と、同様の流通路を有する第２冷却部１２がモータ５を両側面から挟み込むように設けられている。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、冷却流体は特に指定しないが気体でも液体であっても良い。
【００２２】
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。
【００２３】
第１冷却部１１は、モータ５の軸方向と平行なモータ５の左側面５３（第１側面）を冷却する。第２冷却部１２は、モータ５の軸方向と平行なモータ５の右側面５４（第２側面）を冷却する。軸方向とは、モータ５の軸５１に沿う方向である。
【００２４】
第１冷却部１１は、モータ５の左側面５３の全体、上側面５５の左半分、下側面５６の左半分および背面５７の左半分を覆う。第２冷却部１２は、モータ５の右側面５４の全体、上側面５５の右半分、下側面５６の右半分および背面５７の右半分を覆う。第１冷却部１１と第２冷却部１２は、互いの合わせ面１１４、１２４が接触した状態で、ボルトおよびナットにより連結されている。第１冷却部１１と第２冷却部１２により組まれたモータホルダ１は、モータ５の側面（左側面５３、右側面５４、上側面５５、下側面５６）の全体および背面５７の全体を覆う。
【００２５】
第１冷却部１１は、その上部に外部からの冷却流体の入口となる第１流入口１１１（図４参照）が設けられ、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流通路１１３とつながり、第１流通路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。
【００２６】
ここで第１流通路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。
【００２７】
第２冷却部１２は、第１冷却部１１からの冷却流体の入口となる第２流入口１２１（図３、図６参照）が設けられ、この第２流入口１２１は第２冷却部１２の内部に設けられた第２流通路１２３とつながり、第２流通路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１２２（図３参照）につながっている。第２流入口１２１はモータ５の軸方向と交差する向きに開口している。
【００２８】
第１流出口１１２と第２流入口１２１は、モータ５の軸方向と交差する方向に沿った管軸を有する管状の接続具１４でつながっている。第１冷却部１１の合わせ面１１４は、第１流出口１１２につながる凹部１１５を有する。第２冷却部１２の合わせ面１２４は、第２流入口１２１につながる凹部１２５を有する。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１１５、１２５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流出口を第１冷却部１１の側面（例えば、第１冷却部１１の合わせ面１１４）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１２の側面（例えば、第２冷却部１２の合わせ面１２４）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。
【００２９】
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１２１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。外部の粉塵等から接続部分を保護することができ、特に溶接のスパッタ等から接続部分を保護することが可能となる。
【００３０】
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１１４、１２４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。
【００３１】
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。
【００３２】
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の左側面５３、および第２冷却部１２とモータ５の右側面５４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。
【００３３】
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。また、弾性シート１７は、第１冷却部１１とモータ５の左側面５３の間および第２冷却部１２とモータ５の右側面５４の間のいずれか一方だけに設けられてもよい。
【００３４】
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。なお、トーチホルダ４の一端は、第２冷却部１２の代わりに、または、第２冷却部１２とともに、第１冷却部１１に固定されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
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】
【００３６】
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
５１  軸
５２  配線
５３  左側面
５４  右側面
５５  上側面
５６  下側面
５７  背面
１１１  第１流入口
１１２  第１流出口
１１３  第１流通路
１１４  合わせ面
１１５  凹部
１２１  第２流入口
１２２  第２流出口
１２３  第２流通路
１２４  合わせ面
１２５  凹部
【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】
2018066183.tif 000009
【国際調査報告】
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2018066183.tif 000011