JPH05161969A - 軌道溶接装置 - Google Patents
軌道溶接装置Info
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- JPH05161969A JPH05161969A JP3286652A JP28665291A JPH05161969A JP H05161969 A JPH05161969 A JP H05161969A JP 3286652 A JP3286652 A JP 3286652A JP 28665291 A JP28665291 A JP 28665291A JP H05161969 A JPH05161969 A JP H05161969A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
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-
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- Discharge Heating (AREA)
- Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来溶接することが不可能であった狭いとこ
ろでも突き合わせ状態にあるチューブ端を軌道溶接でき
る装置を提供することにある。 【構成】 軌道溶接装置は、或る軸線まわりに回転でき
るように溶接電極を支持する円形ロータを含むモジュー
ル型溶接ヘッド・ユニットを包含し、この軸線上で整列
位置決めした管状部材の突き合わせ端を溶接することが
できる。ロータを駆動するための駆動組立体は、別体の
モジュール型ハウジング内に支持されたモータ・ユニッ
トを包含し、これを溶接ヘッド・ユニットに対して容易
に手動で連結、分離することができる。好ましい実施例
では、動力伝達モジュールは、モータ・ユニットに連結
してあり、また、可撓性駆動軸組立体によって溶接ヘッ
ド・ユニットに連結してあって、モータ・ユニットが溶
接ヘッド・ユニットに対する任意所望の向きにすること
ができる。また、溶接ヘッド・ユニットに対して管状部
材を保持するための別体の固定組立体も設けてある。
ろでも突き合わせ状態にあるチューブ端を軌道溶接でき
る装置を提供することにある。 【構成】 軌道溶接装置は、或る軸線まわりに回転でき
るように溶接電極を支持する円形ロータを含むモジュー
ル型溶接ヘッド・ユニットを包含し、この軸線上で整列
位置決めした管状部材の突き合わせ端を溶接することが
できる。ロータを駆動するための駆動組立体は、別体の
モジュール型ハウジング内に支持されたモータ・ユニッ
トを包含し、これを溶接ヘッド・ユニットに対して容易
に手動で連結、分離することができる。好ましい実施例
では、動力伝達モジュールは、モータ・ユニットに連結
してあり、また、可撓性駆動軸組立体によって溶接ヘッ
ド・ユニットに連結してあって、モータ・ユニットが溶
接ヘッド・ユニットに対する任意所望の向きにすること
ができる。また、溶接ヘッド・ユニットに対して管状部
材を保持するための別体の固定組立体も設けてある。
Description
【０００１】本発明は、溶接の分野に向けたものであ
り、一層詳しくは、チューブまたはロッドのような円形
製品のための軌道溶接装置に関する。
り、一層詳しくは、チューブまたはロッドのような円形
製品のための軌道溶接装置に関する。
【０００２】本発明は、特に、密閉空間で小径チューブ
を溶接する装置への組み込みが適しており、以下、それ
に関連して説明する。しかしながら、本発明がもっと広
範囲の用途を持ち、多くの目的に合わせて広範囲にわた
るサイズの多種の溶接装置で使用できることは了解され
たい。
を溶接する装置への組み込みが適しており、以下、それ
に関連して説明する。しかしながら、本発明がもっと広
範囲の用途を持ち、多くの目的に合わせて広範囲にわた
るサイズの多種の溶接装置で使用できることは了解され
たい。
【０００３】流体取り扱い、処理システムで用いるため
にチューブ、パイプを溶接するのに軌道アーク溶接装置
を用いることは多い。現在、弁、フィルタなどの小径チ
ューブ、管継手および制御機器を溶接して小型でコンパ
クとな制御・処理システムを形成することがかなりの関
心を集めている。しばしば、種々の構成要素は、密閉し
たほとんど接近できない領域で溶接しなければならな
い。加えて、システム設計者等は、構成要素間の距離を
縮めて処理・制御システムのサイズを最大限可能な程度
まで縮小することを望む。管継手やシステム要素を小型
化するのにかなりの努力がなされてきたが、溶接装置の
必要とするスペースはシステムサイズの縮小に応じてそ
れだけ制限されてきた。
にチューブ、パイプを溶接するのに軌道アーク溶接装置
を用いることは多い。現在、弁、フィルタなどの小径チ
ューブ、管継手および制御機器を溶接して小型でコンパ
クとな制御・処理システムを形成することがかなりの関
心を集めている。しばしば、種々の構成要素は、密閉し
たほとんど接近できない領域で溶接しなければならな
い。加えて、システム設計者等は、構成要素間の距離を
縮めて処理・制御システムのサイズを最大限可能な程度
まで縮小することを望む。管継手やシステム要素を小型
化するのにかなりの努力がなされてきたが、溶接装置の
必要とするスペースはシステムサイズの縮小に応じてそ
れだけ制限されてきた。
【０００４】本発明は、きわめて狭いスペースにおい
て、従来は軌道溶接装置を使用できなかった条件の下で
溶接を行える特徴の独特な組み合わせを提供する。本発
明によれば、小型化した管継手および構成要素を使用し
て最大限にシステムサイズの縮小を行うことができる。
て、従来は軌道溶接装置を使用できなかった条件の下で
溶接を行える特徴の独特な組み合わせを提供する。本発
明によれば、小型化した管継手および構成要素を使用し
て最大限にシステムサイズの縮小を行うことができる。
【０００５】本発明の一特徴によれば、軌道溶接装置
は、溶接ヘッド組立体を構成し、第１軸線まわりに回転
できるように内部に円形のロータを配置した第１ハウジ
ングを包含する。溶接電極がロータによって支持されて
おり、第１軸線に向かって半径方向内向きに延びてい
る。第１ハウジング内には、適当な駆動歯車が支持され
ており、第１軸線まわりにロータを回転させるようにな
っている。歯車には、第１駆動軸が駆動連結してあり、
これは第１軸線に対して直角の方向へ第１ハウジングか
ら延びている。第１ハウジングとは別体の第２ハウジン
グが動力伝達装置を構成しており、ここから第２駆動軸
が延びている。可撓性のある駆動軸手段が第１駆動軸と
第２駆動軸を連結していて、第１、第２のハウジングの
相対的な向きを自由に調節できるようにしながら、第１
駆動軸から第２駆動軸へ回転駆動力を導くようになって
いる。別体の独立した第３ハウジングが電気駆動モータ
を支持しており、これは、回転出力軸を備えた動力駆動
モータ・モジュールを形成している。第３ハウジングを
第２ハウジングと急速連結してモータ・モジュールの回
転出力軸の第２駆動軸との連結、分離を行えるように解
放自在の連結手段が設けてあり、モータ・モジュールを
動力伝達装置および溶接ヘッド組立体に対して迅速かつ
容易に手動で連結、分離できるようになっている。
は、溶接ヘッド組立体を構成し、第１軸線まわりに回転
できるように内部に円形のロータを配置した第１ハウジ
ングを包含する。溶接電極がロータによって支持されて
おり、第１軸線に向かって半径方向内向きに延びてい
る。第１ハウジング内には、適当な駆動歯車が支持され
ており、第１軸線まわりにロータを回転させるようにな
っている。歯車には、第１駆動軸が駆動連結してあり、
これは第１軸線に対して直角の方向へ第１ハウジングか
ら延びている。第１ハウジングとは別体の第２ハウジン
グが動力伝達装置を構成しており、ここから第２駆動軸
が延びている。可撓性のある駆動軸手段が第１駆動軸と
第２駆動軸を連結していて、第１、第２のハウジングの
相対的な向きを自由に調節できるようにしながら、第１
駆動軸から第２駆動軸へ回転駆動力を導くようになって
いる。別体の独立した第３ハウジングが電気駆動モータ
を支持しており、これは、回転出力軸を備えた動力駆動
モータ・モジュールを形成している。第３ハウジングを
第２ハウジングと急速連結してモータ・モジュールの回
転出力軸の第２駆動軸との連結、分離を行えるように解
放自在の連結手段が設けてあり、モータ・モジュールを
動力伝達装置および溶接ヘッド組立体に対して迅速かつ
容易に手動で連結、分離できるようになっている。
【０００６】上記の構成によれば、同じモータ・モジュ
ールあるいは動力ユニットで、種々のサイズのチューブ
を溶接することを意図した溶接ヘッドの急速切り換えが
可能となる。さらに、溶接ヘッドが可撓性駆動装置を介
して動力伝達装置ハウジングに連結するため、モータ・
モジュールが溶接ヘッド・モジュールに対して種々の所
望向きを持ち得る。そして、モータ・モジュールを或る
特定の向きで組み合わせる必要なしに、溶接ヘッド・モ
ジュールをきわめて狭い領域に設置することもできる。
ールあるいは動力ユニットで、種々のサイズのチューブ
を溶接することを意図した溶接ヘッドの急速切り換えが
可能となる。さらに、溶接ヘッドが可撓性駆動装置を介
して動力伝達装置ハウジングに連結するため、モータ・
モジュールが溶接ヘッド・モジュールに対して種々の所
望向きを持ち得る。そして、モータ・モジュールを或る
特定の向きで組み合わせる必要なしに、溶接ヘッド・モ
ジュールをきわめて狭い領域に設置することもできる。
【０００７】より限定した特徴によれば、可撓性駆動軸
手段を通ってハウジングまでガス管路が延びていてガス
を溶接ヘッドに供給できるようになっている。加えて、
ガス供給接続部がモータ・モジュール・ハウジングを貫
いて延びている。弁付き接続装置が、モータ・モジュー
ルが接続されたときにはいつでも、モータ・モジュール
のガス管路を可撓性駆動軸のガス管路と接続する。好ま
しくは、この弁付き接続装置は、モータ・モジュールが
可撓性駆動軸に連結されたときに自動的に開く。
手段を通ってハウジングまでガス管路が延びていてガス
を溶接ヘッドに供給できるようになっている。加えて、
ガス供給接続部がモータ・モジュール・ハウジングを貫
いて延びている。弁付き接続装置が、モータ・モジュー
ルが接続されたときにはいつでも、モータ・モジュール
のガス管路を可撓性駆動軸のガス管路と接続する。好ま
しくは、この弁付き接続装置は、モータ・モジュールが
可撓性駆動軸に連結されたときに自動的に開く。
【０００８】本発明のさらに別の特徴によれば、電力ケ
ーブルが可撓性駆動軸を貫いて延びている。適当な電気
コネクタが設けてあって、モータ・モジュールが可撓性
駆動軸に連結したときに自動的に動力接続が行えるよう
になっている。したがって、軌道溶接ヘッド・モジュー
ルを交換するとき、溶接ヘッド組立体の動作にとって必
要なガス、電力の両方の自動的な接続が行える。
ーブルが可撓性駆動軸を貫いて延びている。適当な電気
コネクタが設けてあって、モータ・モジュールが可撓性
駆動軸に連結したときに自動的に動力接続が行えるよう
になっている。したがって、軌道溶接ヘッド・モジュー
ルを交換するとき、溶接ヘッド組立体の動作にとって必
要なガス、電力の両方の自動的な接続が行える。
【０００９】本発明は、また、溶接ヘッドと一緒に使用
でき、円筒形チューブの端を結合すべく溶接を行ってい
る間、チューブ端を軸線方向に整合した突き合わせ状態
に保持する改良したチューブ固定組立体も提供する。こ
の固定組立体は、矩形のベースを包含し、このベースを
貫いて開口が設けてあり、この開口は軌道溶接ヘッドを
摺動自在に受け入れる移動経路を構成する。第１対の横
方向に隔たったクランプ・アームが開口の両側でベース
から延びている。第２対の横方向に隔たったクランプ・
アームが、第１対のクランプ・アームと整合した状態
で、開口の両側においてベースから延びている。第１、
第２の対のクランプ・アームは、チューブ端の両側を把
持し、それらを第１軸線と同軸に整合した状態に維持す
る協働するクランプ・ジョーを包含する。第２対のクラ
ンプ・アームは、第１軸線に対して平行に延びる第２軸
線のまわりに、ベース部材の開口内へ通じる溶接ヘッド
の移動経路と整合する共通平面において回動できるよう
に装着してある。加えて、第２対のクランプ・アームを
開放位置と閉鎖位置との間で動かすように作動手段が設
けてある。さらに、閉鎖位置において、クランプ・アー
ムは共通平面を含む線に沿って係合する。
でき、円筒形チューブの端を結合すべく溶接を行ってい
る間、チューブ端を軸線方向に整合した突き合わせ状態
に保持する改良したチューブ固定組立体も提供する。こ
の固定組立体は、矩形のベースを包含し、このベースを
貫いて開口が設けてあり、この開口は軌道溶接ヘッドを
摺動自在に受け入れる移動経路を構成する。第１対の横
方向に隔たったクランプ・アームが開口の両側でベース
から延びている。第２対の横方向に隔たったクランプ・
アームが、第１対のクランプ・アームと整合した状態
で、開口の両側においてベースから延びている。第１、
第２の対のクランプ・アームは、チューブ端の両側を把
持し、それらを第１軸線と同軸に整合した状態に維持す
る協働するクランプ・ジョーを包含する。第２対のクラ
ンプ・アームは、第１軸線に対して平行に延びる第２軸
線のまわりに、ベース部材の開口内へ通じる溶接ヘッド
の移動経路と整合する共通平面において回動できるよう
に装着してある。加えて、第２対のクランプ・アームを
開放位置と閉鎖位置との間で動かすように作動手段が設
けてある。さらに、閉鎖位置において、クランプ・アー
ムは共通平面を含む線に沿って係合する。
【００１０】上述した要領で開くクランプ・アームの上
記構成によれば、クランプ・アームの締め付け運動が最
小限の占有スペースでよく、クランプ・アームの最外方
範囲を超える領域になんらのスペースも必要としないた
めに、角隅や壁に接近して閉じ込められたチューブまわ
りの位置へクランプ組立体が動くことができる。すなわ
ち、クランプ・アームは、チューブ上の所定位置にペン
チを移動させる要領で作動する。チューブの溶接ヘッド
と反対側への接近は不要である。さらに、クランプ組立
体の側面には最小量のスペースを必要とするだけであ
る。
記構成によれば、クランプ・アームの締め付け運動が最
小限の占有スペースでよく、クランプ・アームの最外方
範囲を超える領域になんらのスペースも必要としないた
めに、角隅や壁に接近して閉じ込められたチューブまわ
りの位置へクランプ組立体が動くことができる。すなわ
ち、クランプ・アームは、チューブ上の所定位置にペン
チを移動させる要領で作動する。チューブの溶接ヘッド
と反対側への接近は不要である。さらに、クランプ組立
体の側面には最小量のスペースを必要とするだけであ
る。
【００１１】本発明のまた別の特徴によれば、クランプ
組立体のクランプ・アームは、カム作動組立体の使用に
より、開放位置と閉鎖位置との間で動かされる。カム作
動組立体は、クランプ・アームとベース・プレートの間
の密閉位置に置かれ、カム作動組立体の作動部分は、ク
ランプ組立体の外端から遠く隔たった位置に置かれる。
したがって、狭いスペースで用いられるとき、カム作動
組立体は、クランプ要素が周囲の構造で囲まれ、閉じ込
められていても、容易に作動できる。
組立体のクランプ・アームは、カム作動組立体の使用に
より、開放位置と閉鎖位置との間で動かされる。カム作
動組立体は、クランプ・アームとベース・プレートの間
の密閉位置に置かれ、カム作動組立体の作動部分は、ク
ランプ組立体の外端から遠く隔たった位置に置かれる。
したがって、狭いスペースで用いられるとき、カム作動
組立体は、クランプ要素が周囲の構造で囲まれ、閉じ込
められていても、容易に作動できる。
【００１２】本発明の別の特徴によれば、クランプ組立
体作動手段の作動部分は、軌道溶接ヘッド組立体がクラ
ンプ組立体内の作動位置にあるとき、相互係合する部分
がクランプ・アームの開放すなわ作動を阻止する。した
がって、クランプ・アームは、溶接作業中は、不注意に
開くことができない。
体作動手段の作動部分は、軌道溶接ヘッド組立体がクラ
ンプ組立体内の作動位置にあるとき、相互係合する部分
がクランプ・アームの開放すなわ作動を阻止する。した
がって、クランプ・アームは、溶接作業中は、不注意に
開くことができない。
【００１３】上記のことから明らかなように、本発明の
主目的は、きわめて狭いスペース内で使用でき、また、
きわめて小さい管継手を溶接し、小型化したパイプ・制
御システムを作り出すことのできる軌道溶接装置を提供
することにある。
主目的は、きわめて狭いスペース内で使用でき、また、
きわめて小さい管継手を溶接し、小型化したパイプ・制
御システムを作り出すことのできる軌道溶接装置を提供
することにある。
【００１４】本発明のまた別の目的は、溶接している構
成要素にユニットを嵌合させながら、そして、装置を使
用して実際に溶接を行いながら、システムを構成するの
に用いられる種々のモジュールを互いに対して選んだ異
なった配置で方向付けすることができる上記形式の軌道
溶接装置を提供することにある。
成要素にユニットを嵌合させながら、そして、装置を使
用して実際に溶接を行いながら、システムを構成するの
に用いられる種々のモジュールを互いに対して選んだ異
なった配置で方向付けすることができる上記形式の軌道
溶接装置を提供することにある。
【００１５】本発明のさらに別の目的は、種々の溶接ヘ
ッド・モジュールと一緒に同じ動力・制御モジュールを
用いることができ、単一の動力モジュールを作動させな
がら多くの異なったサイズのチューブを溶接することが
できる上記形式の軌道溶接装置を提供することにある。
ッド・モジュールと一緒に同じ動力・制御モジュールを
用いることができ、単一の動力モジュールを作動させな
がら多くの異なったサイズのチューブを溶接することが
できる上記形式の軌道溶接装置を提供することにある。
【００１６】本発明のまたさらに別の目的は、可撓性駆
動連結部が回転動力、電力および溶接環境ガスを同時に
運び、また、動力ユニットの溶接ヘッド組立体に対する
連結、分離が、自動的に、回転動力のみならず、電力お
よび溶接環境ガスも接続、遮断する上記形式の軌道溶接
装置を提供することにある。
動連結部が回転動力、電力および溶接環境ガスを同時に
運び、また、動力ユニットの溶接ヘッド組立体に対する
連結、分離が、自動的に、回転動力のみならず、電力お
よび溶接環境ガスも接続、遮断する上記形式の軌道溶接
装置を提供することにある。
【００１７】本発明は、或る種の部品および部品の配置
において実際的な形を採り得るが、その好ましい実施例
を以下に添付図面を参照しながら詳しく説明する。
において実際的な形を採り得るが、その好ましい実施例
を以下に添付図面を参照しながら詳しく説明する。
【００１８】図面を参照して、ここには発明の好ましい
実施例を例示しているにすぎず、それに発明を限定する
つもりはないことは了解されたい。図１は、本発明によ
る軌道溶接装置の全体的な構成、配置を示している。こ
の軌道溶接装置は、チューブ・クランプ・保持モジュー
ルＣと組み合わせた動力伝達・溶接ヘッド・モジュール
Ｂに解放自在に連結されるモータ・駆動モジュールＡを
包含する。単なる説明および一般的な背景を明らかにす
るために、種々のモジュールは、たとえば、モータ・駆
動モジュールＡを種々の動力伝達・溶接ヘッド・モジュ
ールＢと一緒に用いることができるように、迅速に組み
立て、分解できるように配置してある。たとえば、単一
のモータ・駆動モジュールを種々のサイズの動力伝達・
溶接ヘッド・モジュールと一緒に使用することができ
る。さらに、たとえば、チューブ・クランプ・保持モジ
ュールＣは、動力伝達・溶接ヘッド・モジュールＢから
容易かつ迅速に解放することができ、結合しようとして
いるチューブに対して個別に連結し、位置決めすること
ができ、多数のこのような動力伝達・溶接ヘッド・モジ
ュールあるいはユニットを単一の動力伝達・溶接ヘッド
・モジュールと一緒に用いて、次の溶接準備のために別
のチューブの端を別のクランプ・保持モジュールで整合
状態に固定しながら溶接を実施することができる。
実施例を例示しているにすぎず、それに発明を限定する
つもりはないことは了解されたい。図１は、本発明によ
る軌道溶接装置の全体的な構成、配置を示している。こ
の軌道溶接装置は、チューブ・クランプ・保持モジュー
ルＣと組み合わせた動力伝達・溶接ヘッド・モジュール
Ｂに解放自在に連結されるモータ・駆動モジュールＡを
包含する。単なる説明および一般的な背景を明らかにす
るために、種々のモジュールは、たとえば、モータ・駆
動モジュールＡを種々の動力伝達・溶接ヘッド・モジュ
ールＢと一緒に用いることができるように、迅速に組み
立て、分解できるように配置してある。たとえば、単一
のモータ・駆動モジュールを種々のサイズの動力伝達・
溶接ヘッド・モジュールと一緒に使用することができ
る。さらに、たとえば、チューブ・クランプ・保持モジ
ュールＣは、動力伝達・溶接ヘッド・モジュールＢから
容易かつ迅速に解放することができ、結合しようとして
いるチューブに対して個別に連結し、位置決めすること
ができ、多数のこのような動力伝達・溶接ヘッド・モジ
ュールあるいはユニットを単一の動力伝達・溶接ヘッド
・モジュールと一緒に用いて、次の溶接準備のために別
のチューブの端を別のクランプ・保持モジュールで整合
状態に固定しながら溶接を実施することができる。
【００１９】一層詳しく言えば、図４に最も良く示すよ
うに、モータ・駆動モジュールは、一対の貝殻状のハウ
ジング部分１２、１４（図１に示す）と横方向端板１６
とによって構成された比較的細長いハウジング組立体１
０を包含する。これらの構成要素１２、１４、１６は、
任意適当な材料、たとえば、適切な強度および摩耗特性
を有する非導電性の熱可塑性材料あるいは他の非導電性
材料で作ってある。ハウジング内には、細長い小径の電
気モータ１８が支持されており、このモータの出力端は
端板１６に適当に連結してある。モータ１８の駆動軸２
０は、端板１６に設けた適当な開口を貫いて比較的大き
な直径の端ぐり部２２内へ自由に延びている。駆動連結
要素２４が駆動軸２０にピン止め、あるいは、確実に連
結してあり、これは軸線方向に延びるピン２８を支持す
る拡大直径の端部２６を有する。ピン２８は端部２６内
に保持されており、後述する要領で動力伝達・溶接ヘッ
ド・モジュールとの回転駆動連結を行う。
うに、モータ・駆動モジュールは、一対の貝殻状のハウ
ジング部分１２、１４（図１に示す）と横方向端板１６
とによって構成された比較的細長いハウジング組立体１
０を包含する。これらの構成要素１２、１４、１６は、
任意適当な材料、たとえば、適切な強度および摩耗特性
を有する非導電性の熱可塑性材料あるいは他の非導電性
材料で作ってある。ハウジング内には、細長い小径の電
気モータ１８が支持されており、このモータの出力端は
端板１６に適当に連結してある。モータ１８の駆動軸２
０は、端板１６に設けた適当な開口を貫いて比較的大き
な直径の端ぐり部２２内へ自由に延びている。駆動連結
要素２４が駆動軸２０にピン止め、あるいは、確実に連
結してあり、これは軸線方向に延びるピン２８を支持す
る拡大直径の端部２６を有する。ピン２８は端部２６内
に保持されており、後述する要領で動力伝達・溶接ヘッ
ド・モジュールとの回転駆動連結を行う。
【００２０】ハウジング組立体１０の反対端には、中央
入口開口または通路３０が設けてあり、ここを通って電
力線または電力ケーブル３２、３４がモータ駆動ハウジ
ングに入る。また、ガス供給管路３６も開口３０を通っ
ており、これは動力伝達・溶接ヘッド・モジュール内で
行われる溶接作業のまわりに適当な不活性ガス雰囲気を
与えるように不活性ガスを供給する。必要な不活性雰囲
気を与えるには、多くの異なった種類のガスを使用でき
るが、これはこの技術分野では周知のことである。
入口開口または通路３０が設けてあり、ここを通って電
力線または電力ケーブル３２、３４がモータ駆動ハウジ
ングに入る。また、ガス供給管路３６も開口３０を通っ
ており、これは動力伝達・溶接ヘッド・モジュール内で
行われる溶接作業のまわりに適当な不活性ガス雰囲気を
与えるように不活性ガスを供給する。必要な不活性雰囲
気を与えるには、多くの異なった種類のガスを使用でき
るが、これはこの技術分野では周知のことである。
【００２１】ガス管路３６はヘッドまたは端板１６に連
結してあり、流路３８がヘッド端を貫いて設けてあり、
動力伝達・溶接ヘッド・モジュールと接続している。図
１１に示すように、流路または開口３８には逆止弁３９
が設けてある。好ましい実施例において、逆止弁３９は
単純なボール部材３９ａであり、これはスプリング３９
ｂによって着座密封位置に向かって押圧されている。ボ
ール部材３９ａは、モータ・駆動モジュールＡが後述す
るように動力伝達・溶接ヘッド・モジュールに結合され
たときに、スプリング３９ｂの片寄せ力に抗して動かさ
れて開く。
結してあり、流路３８がヘッド端を貫いて設けてあり、
動力伝達・溶接ヘッド・モジュールと接続している。図
１１に示すように、流路または開口３８には逆止弁３９
が設けてある。好ましい実施例において、逆止弁３９は
単純なボール部材３９ａであり、これはスプリング３９
ｂによって着座密封位置に向かって押圧されている。ボ
ール部材３９ａは、モータ・駆動モジュールＡが後述す
るように動力伝達・溶接ヘッド・モジュールに結合され
たときに、スプリング３９ｂの片寄せ力に抗して動かさ
れて開く。
【００２２】図１０でわかるように、電力ケーブル３
２、３４の端には、電気ソケット・コネクタ４０が設け
てあり、これらのコネクタは、後に明らかなように、後
述する要領で、動力伝達・溶接ヘッド・モジュールの協
働する要素との単純なプラグイン連結を行える。ソケッ
ト式コネクタ４０の構成は従来のものであり、端板１６
内に絶縁状態で適当に保持することができる。
２、３４の端には、電気ソケット・コネクタ４０が設け
てあり、これらのコネクタは、後に明らかなように、後
述する要領で、動力伝達・溶接ヘッド・モジュールの協
働する要素との単純なプラグイン連結を行える。ソケッ
ト式コネクタ４０の構成は従来のものであり、端板１６
内に絶縁状態で適当に保持することができる。
【００２３】ハウジング組立体１０の入口端で、ケーブ
ル３２、３４およびガス管路３６は弾性のある保護ホー
ス部材３７によって適当に囲まれており、保護ホース部
材の端はハウジング部分１２、１４の間に挟まれている
（図１に示す）。さらに、ここで、ハウジング部分が任
意の便利な要領で、たとえば、複数のソケット・ヘッド
機械ねじ４２などを用いて相互に解放自在に固定されて
いることに注目されたい。
ル３２、３４およびガス管路３６は弾性のある保護ホー
ス部材３７によって適当に囲まれており、保護ホース部
材の端はハウジング部分１２、１４の間に挟まれている
（図１に示す）。さらに、ここで、ハウジング部分が任
意の便利な要領で、たとえば、複数のソケット・ヘッド
機械ねじ４２などを用いて相互に解放自在に固定されて
いることに注目されたい。
【００２４】ここで再び図１を参照して、モータ・駆動
モジュールＡが普通のオーバーセンタ式のレバー作動ト
グルまたはラッチ機構（全体的に参照符号４６で示して
ある）を用いて動力伝達・溶接ヘッド・モジュールＢと
連結してあることに注目されたい。このようなラッチ機
構を用いることは周知であり、構成要素の確実な連結を
行うと共に、モータ・駆動モジュールＡと一緒に用いて
いる特定の動力伝達・溶接ヘッド・モジュールを交換し
たいときには迅速に分離できるように多くの異なった形
式の急速解放連結装置を同等に用いることができる。
モジュールＡが普通のオーバーセンタ式のレバー作動ト
グルまたはラッチ機構（全体的に参照符号４６で示して
ある）を用いて動力伝達・溶接ヘッド・モジュールＢと
連結してあることに注目されたい。このようなラッチ機
構を用いることは周知であり、構成要素の確実な連結を
行うと共に、モータ・駆動モジュールＡと一緒に用いて
いる特定の動力伝達・溶接ヘッド・モジュールを交換し
たいときには迅速に分離できるように多くの異なった形
式の急速解放連結装置を同等に用いることができる。
【００２５】
【動力伝達・溶接ヘッド・モジュールＢ】図２および図
３を特に参照して、動力伝達・溶接ヘッド・モジュール
を構成する構成要素の全体的な構造配置が展開図で若干
詳しく示してある。大まかに言って、モジュールＢは、
動力伝達ユニット５０と軌道溶接ヘッド・ユニット５２
とからなる。好ましい実施例では、動力伝達ユニット５
０および軌道溶接ヘッド・ユニット５２は、可撓性駆動
軸組立体５４によって相互に駆動連結してある。しかし
ながら、或る種の環境ならびに或る種の作動条件では、
可撓性駆動軸組立体５４を省略し、構成要素を直結して
もよい。図２および図３では、可撓性駆動軸組立体５４
は、両端を構成要素５０、５２の各々に連結した状態で
のみ示してある。
３を特に参照して、動力伝達・溶接ヘッド・モジュール
を構成する構成要素の全体的な構造配置が展開図で若干
詳しく示してある。大まかに言って、モジュールＢは、
動力伝達ユニット５０と軌道溶接ヘッド・ユニット５２
とからなる。好ましい実施例では、動力伝達ユニット５
０および軌道溶接ヘッド・ユニット５２は、可撓性駆動
軸組立体５４によって相互に駆動連結してある。しかし
ながら、或る種の環境ならびに或る種の作動条件では、
可撓性駆動軸組立体５４を省略し、構成要素を直結して
もよい。図２および図３では、可撓性駆動軸組立体５４
は、両端を構成要素５０、５２の各々に連結した状態で
のみ示してある。
【００２６】特に図２を参照してわかるように、動力伝
達ユニット５０は、側部要素またはハウジング要素５
６、５８（図１参照）を含む３部分ハウジングを包含す
る。これらの要素は、基本的には、互いに鏡像の関係と
なっている。側部要素５６、５８は互いに協働して貝殻
状のハウジングを形成する。このハウジングは、ソケッ
ト・ヘッド機械ねじ６０のような適当な機械的留め具に
よって端板部材または壁６４に解放自在に連結される。
構成要素５６、５８によって形成されたようにハウジン
グの外側形態は、モータ・モジュール・ユニットの形状
にほぼ一致する全寸、外形を有する。一層詳しくは、図
１に示すように組み立てたとき、モータ・モジュール端
板１６の外端は動力伝達ユニット５０のハウジングの開
口端６２内に緊密に受け入れられる。これは緊密な結
合、密封を与え、電気接続部も駆動要素も収容する。
達ユニット５０は、側部要素またはハウジング要素５
６、５８（図１参照）を含む３部分ハウジングを包含す
る。これらの要素は、基本的には、互いに鏡像の関係と
なっている。側部要素５６、５８は互いに協働して貝殻
状のハウジングを形成する。このハウジングは、ソケッ
ト・ヘッド機械ねじ６０のような適当な機械的留め具に
よって端板部材または壁６４に解放自在に連結される。
構成要素５６、５８によって形成されたようにハウジン
グの外側形態は、モータ・モジュール・ユニットの形状
にほぼ一致する全寸、外形を有する。一層詳しくは、図
１に示すように組み立てたとき、モータ・モジュール端
板１６の外端は動力伝達ユニット５０のハウジングの開
口端６２内に緊密に受け入れられる。これは緊密な結
合、密封を与え、電気接続部も駆動要素も収容する。
【００２７】ハウジング要素５６、５８内で、開口外端
６２から内方に、剛性の端板部材６４が設置してあり、
これも任意の便利な方法で、たとえば、機械ねじなど
（図示せず）を用いてハウジング要素５６、５８に解放
自在に連結される。端ぐり孔部または開口６６が、図示
位置で、端板部材６４に形成してある。（図１１も参照
のこと）。この端ぐり孔部６６内には、その内部に設置
した適当な軸受内で自由に回転できるように、歯車状の
駆動要素または駆動部材６８が設けてある。駆動要素６
８の大径端の外周には、複数の均等に隔たったほぼ半円
筒形のくぼみ７０が設けてあり、これらのくぼみは、ユ
ニットが図１に示す連結状態にあるときに、駆動連結要
素２４（図４参照）上にある軸線方向のピン２８と駆動
係合するような寸法形状となっている。
６２から内方に、剛性の端板部材６４が設置してあり、
これも任意の便利な方法で、たとえば、機械ねじなど
（図示せず）を用いてハウジング要素５６、５８に解放
自在に連結される。端ぐり孔部または開口６６が、図示
位置で、端板部材６４に形成してある。（図１１も参照
のこと）。この端ぐり孔部６６内には、その内部に設置
した適当な軸受内で自由に回転できるように、歯車状の
駆動要素または駆動部材６８が設けてある。駆動要素６
８の大径端の外周には、複数の均等に隔たったほぼ半円
筒形のくぼみ７０が設けてあり、これらのくぼみは、ユ
ニットが図１に示す連結状態にあるときに、駆動連結要
素２４（図４参照）上にある軸線方向のピン２８と駆動
係合するような寸法形状となっている。
【００２８】ここで、ハウジング要素５６およびハウジ
ング要素５８の反対端が外端壁となるように形成した一
体の壁部分を包含することに注目されたい。２つのハウ
ジング要素５６、５８は対応する半円筒形のくぼみを有
し、これらのくぼみは円筒形の開口７２を構成する。こ
の開口は、可撓性駆動軸組立体５４の端７４を密着収容
するような寸法となっている。端７４は剛性金属カラー
であり、ハウジング要素５６、５８間に締め付けられ、
図示したような協働溝を介してそこに保持される。
ング要素５８の反対端が外端壁となるように形成した一
体の壁部分を包含することに注目されたい。２つのハウ
ジング要素５６、５８は対応する半円筒形のくぼみを有
し、これらのくぼみは円筒形の開口７２を構成する。こ
の開口は、可撓性駆動軸組立体５４の端７４を密着収容
するような寸法となっている。端７４は剛性金属カラー
であり、ハウジング要素５６、５８間に締め付けられ、
図示したような協働溝を介してそこに保持される。
【００２９】可撓性駆動軸組立体５４は、普通の可撓性
のある駆動組立体である。この可撓性駆動軸組立体５４
の外側ハウジングまたはさや５５は、ステンレス鋼製の
編み外層で覆った編みテフロンで形成してある。外側ハ
ウジングまたはさや５５の中心を貫いて軸線方向に可撓
性駆動軸要素７６が延びており、これは剛性の駆動連結
部または端７８で終わっている。外側ハウジングまたは
さや５５内の利用できるスペースは、電気ケーブル３２
ａ、３４ａを保持することができるような寸法となって
いる。さらに、ハウジングの内部には充分なスペースが
あり、開口３８と接続するガス管路３６の自由な通過を
許すようになっている。これに関して、適当な開口８０
が、モータ・駆動モジュールＡの端壁１６にある開口３
８に対応する位置で端壁６４を貫いて形成してある。開
口８０、３８の間にはＯリング８１によって適当な密封
連結部が設けてあり、このＯリングは開口８０まわりに
くぼみ内に位置し、図１１および図１２に示すように、
開口３８のまわりから外方へ突出するボス３８ａと係合
している。また、ケーブル３２Ａ、３４Ａの端が、それ
ぞれ、適当なプラグ式の電気コネクタ８２、８４に連結
してあることも了解されたい。これらのコネクタは、普
通のデザインであり、モータ・駆動モジュールＡのソケ
ット・コネクタ４０の位置に対応する位置において端壁
６４内に適当に装着してある。
のある駆動組立体である。この可撓性駆動軸組立体５４
の外側ハウジングまたはさや５５は、ステンレス鋼製の
編み外層で覆った編みテフロンで形成してある。外側ハ
ウジングまたはさや５５の中心を貫いて軸線方向に可撓
性駆動軸要素７６が延びており、これは剛性の駆動連結
部または端７８で終わっている。外側ハウジングまたは
さや５５内の利用できるスペースは、電気ケーブル３２
ａ、３４ａを保持することができるような寸法となって
いる。さらに、ハウジングの内部には充分なスペースが
あり、開口３８と接続するガス管路３６の自由な通過を
許すようになっている。これに関して、適当な開口８０
が、モータ・駆動モジュールＡの端壁１６にある開口３
８に対応する位置で端壁６４を貫いて形成してある。開
口８０、３８の間にはＯリング８１によって適当な密封
連結部が設けてあり、このＯリングは開口８０まわりに
くぼみ内に位置し、図１１および図１２に示すように、
開口３８のまわりから外方へ突出するボス３８ａと係合
している。また、ケーブル３２Ａ、３４Ａの端が、それ
ぞれ、適当なプラグ式の電気コネクタ８２、８４に連結
してあることも了解されたい。これらのコネクタは、普
通のデザインであり、モータ・駆動モジュールＡのソケ
ット・コネクタ４０の位置に対応する位置において端壁
６４内に適当に装着してある。
【００３０】可撓性駆動軸要素７６の端７８は、平坦面
とＣ形リングまたはスプリング・クリップとによって駆
動部材６８に連結してある。Ｃ形リング８６と平坦面７
６は、軸端７８が軸線方向に摺動できるようにする回転
駆動連結部を与え、これは、可撓性駆動ユニットがかな
り曲げられたときに必要となる。明らかなように、これ
まで述べてきた配置全体によれば、モータ・モジュール
を動力伝達ユニット５０に対して急速に連結、分離する
ことができる。加えて、電気接続およびガス接続は、２
つの要素を一緒に挿入するだけで自動的に行われる。
とＣ形リングまたはスプリング・クリップとによって駆
動部材６８に連結してある。Ｃ形リング８６と平坦面７
６は、軸端７８が軸線方向に摺動できるようにする回転
駆動連結部を与え、これは、可撓性駆動ユニットがかな
り曲げられたときに必要となる。明らかなように、これ
まで述べてきた配置全体によれば、モータ・モジュール
を動力伝達ユニット５０に対して急速に連結、分離する
ことができる。加えて、電気接続およびガス接続は、２
つの要素を一緒に挿入するだけで自動的に行われる。
【００３１】軌道溶接ヘッドは、先に述べたように、可
撓性駆動軸組立体５４の反対端に連結してある。溶接ヘ
ッドの詳しい構造が図２のＡに示してある。そこに示す
ように、軌道溶接ヘッド５２は、外側フレーム・ハウジ
ング９０を包含し、これは、一対の対向したボデー部あ
るいはボデー部材９２、９４によって構成されている。
これらのボデー部は、非導電性、高強度、高耐熱性の材
料を成形するか、あるいは、その材料から加工される。
ボデー部９２、９４は、任意適当な方法、たとえば、ソ
ケット・ヘッド機械ねじ９６を用いて対面状態に結合し
てある。ここでわかるように、ボデー部９２、９４の各
々は、それぞれ、第１のほぼ矩形の端部またはボデー部
９２Ａ、９４Ａを包含する。これらの部分は協働して、
ほぼ矩形の内部室を構成する。この内部室内には、直角
駆動組立体９６が解放自在に収容されている。駆動組立
体９６の詳しい配置は後に説明する。しかしながら、現
在のところは、ボデー部材９２、９４の各々は、それぞ
れ、さらに、比較的薄くて小さいほぼ矩形の部分または
部材９２Ｂ、９４Ｂを包含する。これらの部分は、直角
駆動組立体９６からロータまたは電極ホルダ９８に回転
運動を伝えるための歯車・動力伝動要素を収容するよう
に配置してある。これに関連して、図１０は、図３と共
に、電極ホルダの全体的な配置およびそれの取付部を示
している。一層詳しくは、部分９２Ｂ、９４Ｂの各々
は、チューブ収容貫通開口１００と側方開放入口領域１
０２を構成するように協働する。この配置によれば、チ
ューブ端を突き合わせ状態に位置決めし、溶接ヘッドを
そこの上で側方へ移動させることができ、溶接を実施す
るのに必要な位置において突き合わせチューブ端を電極
ホルダと整合させることができる。チューブ端は、後述
する要領でチューブ保持・締め付け組立体Ｃによって適
当に適切な整合位置に保持される。図示したように、ロ
ータまたは電極ホルダ９８は、ほぼ円形となっており、
開口側部または開口１０４を有する。この開口は、溶接
ヘッド５２を使用しようとしている特定サイズのチュー
ブの外径部上をホルダが通過できるに充分な幅を有す
る。ロータまたは電極９８の両側部は、図示のように連
続した凸面形態となっており、円形の案内面１０６、１
０８を構成する。本実施例では、電極ホルダ９８は比較
的硬い銅で形成してあるが、任意適当な耐摩耗性で導電
性の材料を使用し得る。ボデー部９２Ｂは内方へ延びる
機械加工した溝１１０を備え、この溝は開口１００と同
心であり、案内面１０６を受ける案内軌道となる。ボデ
ー部９４Ｂには、円形のくぼみ１１２が設けてあり、こ
のくぼみは、開口１００と同軸であり、円形のブラシ部
材１１４を受け入れるように機械加工してある。ブラシ
部材１１４は円形であり、その上面はロータまたは電極
ホルダ９８上の案内面１０８のための対応した案内軌道
を形成するような形状となっている。この面は、参照符
号１１６で示してあり、開口１００まわりに円周方向に
延びている。ブラシ部材１１４は電気バスバー１１８を
介してコネクタ１２０と連結してあり、このコネクタは
電力ケーブル３４Ａ（図２参照）の端に結合してある。
電力ケーブル３２Ａ（図２参照）は、プラグ要素１２２
と電気的に接続してあり、このプラグ要素は図２のＡに
示すように部分９２Ｂ、９４Ｂに隣接して外方へ延びて
いる。これは、後に説明する要領で、ケーブル３２Ａか
らチューブ保持・締め付けモジュールＣまでの電気回路
を完成する。
撓性駆動軸組立体５４の反対端に連結してある。溶接ヘ
ッドの詳しい構造が図２のＡに示してある。そこに示す
ように、軌道溶接ヘッド５２は、外側フレーム・ハウジ
ング９０を包含し、これは、一対の対向したボデー部あ
るいはボデー部材９２、９４によって構成されている。
これらのボデー部は、非導電性、高強度、高耐熱性の材
料を成形するか、あるいは、その材料から加工される。
ボデー部９２、９４は、任意適当な方法、たとえば、ソ
ケット・ヘッド機械ねじ９６を用いて対面状態に結合し
てある。ここでわかるように、ボデー部９２、９４の各
々は、それぞれ、第１のほぼ矩形の端部またはボデー部
９２Ａ、９４Ａを包含する。これらの部分は協働して、
ほぼ矩形の内部室を構成する。この内部室内には、直角
駆動組立体９６が解放自在に収容されている。駆動組立
体９６の詳しい配置は後に説明する。しかしながら、現
在のところは、ボデー部材９２、９４の各々は、それぞ
れ、さらに、比較的薄くて小さいほぼ矩形の部分または
部材９２Ｂ、９４Ｂを包含する。これらの部分は、直角
駆動組立体９６からロータまたは電極ホルダ９８に回転
運動を伝えるための歯車・動力伝動要素を収容するよう
に配置してある。これに関連して、図１０は、図３と共
に、電極ホルダの全体的な配置およびそれの取付部を示
している。一層詳しくは、部分９２Ｂ、９４Ｂの各々
は、チューブ収容貫通開口１００と側方開放入口領域１
０２を構成するように協働する。この配置によれば、チ
ューブ端を突き合わせ状態に位置決めし、溶接ヘッドを
そこの上で側方へ移動させることができ、溶接を実施す
るのに必要な位置において突き合わせチューブ端を電極
ホルダと整合させることができる。チューブ端は、後述
する要領でチューブ保持・締め付け組立体Ｃによって適
当に適切な整合位置に保持される。図示したように、ロ
ータまたは電極ホルダ９８は、ほぼ円形となっており、
開口側部または開口１０４を有する。この開口は、溶接
ヘッド５２を使用しようとしている特定サイズのチュー
ブの外径部上をホルダが通過できるに充分な幅を有す
る。ロータまたは電極９８の両側部は、図示のように連
続した凸面形態となっており、円形の案内面１０６、１
０８を構成する。本実施例では、電極ホルダ９８は比較
的硬い銅で形成してあるが、任意適当な耐摩耗性で導電
性の材料を使用し得る。ボデー部９２Ｂは内方へ延びる
機械加工した溝１１０を備え、この溝は開口１００と同
心であり、案内面１０６を受ける案内軌道となる。ボデ
ー部９４Ｂには、円形のくぼみ１１２が設けてあり、こ
のくぼみは、開口１００と同軸であり、円形のブラシ部
材１１４を受け入れるように機械加工してある。ブラシ
部材１１４は円形であり、その上面はロータまたは電極
ホルダ９８上の案内面１０８のための対応した案内軌道
を形成するような形状となっている。この面は、参照符
号１１６で示してあり、開口１００まわりに円周方向に
延びている。ブラシ部材１１４は電気バスバー１１８を
介してコネクタ１２０と連結してあり、このコネクタは
電力ケーブル３４Ａ（図２参照）の端に結合してある。
電力ケーブル３２Ａ（図２参照）は、プラグ要素１２２
と電気的に接続してあり、このプラグ要素は図２のＡに
示すように部分９２Ｂ、９４Ｂに隣接して外方へ延びて
いる。これは、後に説明する要領で、ケーブル３２Ａか
らチューブ保持・締め付けモジュールＣまでの電気回路
を完成する。
【００３２】電極ホルダ９８は、適当なタングステン製
電極１２６を支持しており、この電極は、固定ねじ１２
８によってホルダ内に調節自在に固定される。明らかな
ように、開口１００の軸線まわりの電極ホルダ９８の回
転は、この分野では周知の要領で、開口１００内に適当
に位置決めされた突き合わせチューブ端に溶接を実施す
るのを可能とする。
電極１２６を支持しており、この電極は、固定ねじ１２
８によってホルダ内に調節自在に固定される。明らかな
ように、開口１００の軸線まわりの電極ホルダ９８の回
転は、この分野では周知の要領で、開口１００内に適当
に位置決めされた突き合わせチューブ端に溶接を実施す
るのを可能とする。
【００３３】電極ホルダ９８の回転は、直角駆動組立体
９６と連結して歯車列を介して行われる。この点に関し
て、電極ホルダ９８の外周面が歯１３０を備え、これら
の歯が個々の対応する歯車１３２、１３４上にある対応
した歯と噛み合う。歯車１３２、１３４は、図示のよう
に、部分９４Ｂに装着した適当な車軸および軸受上に位
置決め、支持される。駆動歯車１３６は、歯車１３２、
１３４と駆動係合しており、直角駆動ユニット９６から
２つの個別の駆動列を取り出す。これにより、電極ホル
ダ９８がたとえ開口１０４を包含していても、駆動を維
持することができる。すなわち、歯車１３２、１３４
は、開口１０４よりも大きな距離隔たり、その結果、い
っっぽうの歯車が電極ホルダ９８の歯付き周面と常時接
触する。もちろん、駆動歯車１３６は、直角駆動組立体
９６の出力歯車１４０と駆動係合状態にある。
９６と連結して歯車列を介して行われる。この点に関し
て、電極ホルダ９８の外周面が歯１３０を備え、これら
の歯が個々の対応する歯車１３２、１３４上にある対応
した歯と噛み合う。歯車１３２、１３４は、図示のよう
に、部分９４Ｂに装着した適当な車軸および軸受上に位
置決め、支持される。駆動歯車１３６は、歯車１３２、
１３４と駆動係合しており、直角駆動ユニット９６から
２つの個別の駆動列を取り出す。これにより、電極ホル
ダ９８がたとえ開口１０４を包含していても、駆動を維
持することができる。すなわち、歯車１３２、１３４
は、開口１０４よりも大きな距離隔たり、その結果、い
っっぽうの歯車が電極ホルダ９８の歯付き周面と常時接
触する。もちろん、駆動歯車１３６は、直角駆動組立体
９６の出力歯車１４０と駆動係合状態にある。
【００３４】ここで、直角駆動組立体９６が機械加工し
たブロック・フレームまたはハウジング要素１４２を包
含し、これが好ましくは高強度の熱可塑性材料で形成さ
れ、図示した要領で、ボデー部９２Ａ、９４Ａ内に形成
したくぼみ内に密着嵌合してそこに位置決めされるよう
な寸法となっている。出力歯車１４０は、ハウジングま
たはフレーム要素１４２の底から上向きに延びる軸受け
・ピン組立体上に適当に支えられている。出力歯車１４
０と一体にかさ歯車要素１４４が形成してあり、これは
一対の軸受け１４８内に水平に装着された対応するかさ
歯車１４６と噛み合う。軸受け１４８は、ブロック１４
２の右端に形成した開口１５１に適当に収容される。可
撓性駆動要素７６からの駆動出張りがかさ歯車１４６に
結合した軸の内部に収容されており、Ｃリング１５２に
よってそれに連結してある。この連結は、かさ歯車１４
６に対する軸部分１５０の軸線方向移動を許し、可撓性
駆動ケーブル５４の曲げのときに必要な軸線方向移動を
可能とするようにも配置してある。この連結部は、単
に、Ｃリング１５２と摺動係合する軸部１５の側面に形
成した平坦部である。直角駆動ユニットをそれ自体のフ
レームを持つ別体の構成要素として形成することによっ
て、駆動装置の保守、修理、交換が簡単となる。
たブロック・フレームまたはハウジング要素１４２を包
含し、これが好ましくは高強度の熱可塑性材料で形成さ
れ、図示した要領で、ボデー部９２Ａ、９４Ａ内に形成
したくぼみ内に密着嵌合してそこに位置決めされるよう
な寸法となっている。出力歯車１４０は、ハウジングま
たはフレーム要素１４２の底から上向きに延びる軸受け
・ピン組立体上に適当に支えられている。出力歯車１４
０と一体にかさ歯車要素１４４が形成してあり、これは
一対の軸受け１４８内に水平に装着された対応するかさ
歯車１４６と噛み合う。軸受け１４８は、ブロック１４
２の右端に形成した開口１５１に適当に収容される。可
撓性駆動要素７６からの駆動出張りがかさ歯車１４６に
結合した軸の内部に収容されており、Ｃリング１５２に
よってそれに連結してある。この連結は、かさ歯車１４
６に対する軸部分１５０の軸線方向移動を許し、可撓性
駆動ケーブル５４の曲げのときに必要な軸線方向移動を
可能とするようにも配置してある。この連結部は、単
に、Ｃリング１５２と摺動係合する軸部１５の側面に形
成した平坦部である。直角駆動ユニットをそれ自体のフ
レームを持つ別体の構成要素として形成することによっ
て、駆動装置の保守、修理、交換が簡単となる。
【００３５】可撓性駆動軸組立体５４の外側ハウジング
は、その端で、金属スリーブまたは端部１５６を介して
連結してあり、この端部はボデー部９２Ａ、９４Ａの間
で締め付けられ、ソケット・ヘッド機械ねじ１５８によ
ってそこに結合される。
は、その端で、金属スリーブまたは端部１５６を介して
連結してあり、この端部はボデー部９２Ａ、９４Ａの間
で締め付けられ、ソケット・ヘッド機械ねじ１５８によ
ってそこに結合される。
【００３６】加えて、部分９２ａを与えるべく連結手段
１５３が設けてある。この連結手段１５３はピン手段１
５５によってボデー部９２ａにヒンジ止めしてある。
１５３が設けてある。この連結手段１５３はピン手段１
５５によってボデー部９２ａにヒンジ止めしてある。
【００３７】
【チューブ締め付け・保持モジュールＣ】モジュールＣ
は、幾分展開斜視図でモジュールを示す図５を参照する
ことによって最も良く理解できる。広義では、チューブ
締め付け・保持モジュールＣは、きわめて緊密に固定し
た間隔で使用できるように機能を発揮できる最小寸法
で、きわめてコンパクト小型の組立体に小型のチューブ
継手を組み込めるように設計してある。このモジュール
は、好ましくは、高強度の金属、たとえば、ステンレス
鋼で形成され、端部材１６４で結合した一対の側部材１
６２を包含する第１のほぼ矩形のベース組立体１６０を
包含する。このベースは矩形の開口１６６を構成してお
り、この開口は溶接ヘッド組立体９０の部材９２Ｂ、９
４Ｂを密接に、しかし摺動自在に受け入れる寸法となっ
ている。図１は、溶接ヘッド９０とチューブ締め付け・
保持モジュールＣとを組み立て状態で示している。この
組み立て状態において、部材９２Ｂ、９４Ｂは、ベース
組立体１６０を貫いて延び、その結果、開口１００が外
方に、すなわち、図５で見て左に位置する。加えて、ベ
ースがプラグ要素１２２（図３参照）を受け入れる開口
あるいはソケットを備えたボスを包含し、電気ケーブル
３２ａと良好な電気接続を行えることは了解されたい。
は、幾分展開斜視図でモジュールを示す図５を参照する
ことによって最も良く理解できる。広義では、チューブ
締め付け・保持モジュールＣは、きわめて緊密に固定し
た間隔で使用できるように機能を発揮できる最小寸法
で、きわめてコンパクト小型の組立体に小型のチューブ
継手を組み込めるように設計してある。このモジュール
は、好ましくは、高強度の金属、たとえば、ステンレス
鋼で形成され、端部材１６４で結合した一対の側部材１
６２を包含する第１のほぼ矩形のベース組立体１６０を
包含する。このベースは矩形の開口１６６を構成してお
り、この開口は溶接ヘッド組立体９０の部材９２Ｂ、９
４Ｂを密接に、しかし摺動自在に受け入れる寸法となっ
ている。図１は、溶接ヘッド９０とチューブ締め付け・
保持モジュールＣとを組み立て状態で示している。この
組み立て状態において、部材９２Ｂ、９４Ｂは、ベース
組立体１６０を貫いて延び、その結果、開口１００が外
方に、すなわち、図５で見て左に位置する。加えて、ベ
ースがプラグ要素１２２（図３参照）を受け入れる開口
あるいはソケットを備えたボスを包含し、電気ケーブル
３２ａと良好な電気接続を行えることは了解されたい。
【００３８】ベース要素１６０と組み合わせて、一対の
外方へ延びるクランプ・アーム１６８が設けてあり、こ
れらのクランプ・アームは、ベースに結合してあるか、
あるいは、それと一緒に一体に形成してあって開口１６
６の両側で直角に外方に延びており、溶接ヘッド組立体
９０の部材９２Ｂ、９４Ｂを密着包囲している。本実施
例では、クランプ・アーム１６８は横片１７０によって
相互連結され、固定されている。第１対のクランプ・ア
ーム１６８と組み合わせて第２対のクランプ・アーム１
７２が設けてあり、この第２対のクランプ・アームは、
第１対のクランプ・アーム１６８と対向して整合した関
係でベース組立体１６０から外方へ延びている。後に説
明するように、クランプ・アーム１７２の各々は、クラ
ンプ・アーム１６８に対して独立して回動できるように
装着してある。実際の取り付け・作動機構は後に説明す
る。しかしながら、第１対のクランプ・アームの各々
が、第２対のクランプ・アームの各々と共に、チューブ
・クランプ・ジョー１７４を支持していることに注目さ
れたい。構造を変えることはできるが、各クランプ・ジ
ョー１７４は同一であり、ほぼ半円筒形となっており、
半円筒形のクランプ面１７６を構成している。個々のク
ランプ・ジョー１７４は、内部機械加工カット部１７８
を備えていて弾力性のあるクランプ部分を作り出してあ
り、クランプ面そのものが締め付けるべきチューブ端の
周面と弾力的に係合できる。クランプ面のこの設計およ
び弾力性は、米国特許第4,868,367 号および1989年 6月
28日に本出願人が出願した、「Collet Assembly for Cyl
indrical Workpieces」なる名称米国特許出願第373,029
号の主題であり、これらは参考資料として本文で援用す
る。各クランプ・ジョー１７４は、その外面に、フラン
ジ１８０を備える。このフランジは、円形くぼみに形成
した対応する端ぐり孔１８２と係合する。この円形くぼ
み内には、それぞれ、対応するアーム要素が収容されて
いる。好ましくは、個々のクランプ・ジョーは、対応す
るクランプ・アームに所定位置で溶接するか、あるい
は、他の手段で確実に連結する。ここで、各クランプ・
ジョーは、可動の第２セットのクランプ・アーム１７２
が図１に示す閉鎖位置に作動させられたときに、これら
クランプ・ジョーが間隔を置いたチューブ保持用の円筒
形部分を構成し、これらの円筒形部分が溶接ヘッド組立
体９０の電極ホルダ９８に密接して同軸に位置するよう
に、位置決めしてあることに注目されたい。さらに、第
１、第２のセットのクランプ・アームのうちの個々のク
ランプ・アームが、図示のチューブ固定位置すなわち閉
鎖位置にあるときに、正しい係合、整列を確保する手段
を備えると好ましい。この目的のために、クランプ・ア
ーム１７２は、その係合縁に沿って、舌片要素１８４を
備え、この舌片要素は、第１対のクランプ・アーム１６
８の係合縁に沿って形成した対応する溝１８６内に受け
入れられるように配置してある。したがって、クランプ
・アームが閉鎖位置すなわちチューブ固定位置にあると
き、これら協働する舌片、溝は、軌道溶接ヘッド９０に
対して個々のクランプ・アームの正しい整合を行う。
外方へ延びるクランプ・アーム１６８が設けてあり、こ
れらのクランプ・アームは、ベースに結合してあるか、
あるいは、それと一緒に一体に形成してあって開口１６
６の両側で直角に外方に延びており、溶接ヘッド組立体
９０の部材９２Ｂ、９４Ｂを密着包囲している。本実施
例では、クランプ・アーム１６８は横片１７０によって
相互連結され、固定されている。第１対のクランプ・ア
ーム１６８と組み合わせて第２対のクランプ・アーム１
７２が設けてあり、この第２対のクランプ・アームは、
第１対のクランプ・アーム１６８と対向して整合した関
係でベース組立体１６０から外方へ延びている。後に説
明するように、クランプ・アーム１７２の各々は、クラ
ンプ・アーム１６８に対して独立して回動できるように
装着してある。実際の取り付け・作動機構は後に説明す
る。しかしながら、第１対のクランプ・アームの各々
が、第２対のクランプ・アームの各々と共に、チューブ
・クランプ・ジョー１７４を支持していることに注目さ
れたい。構造を変えることはできるが、各クランプ・ジ
ョー１７４は同一であり、ほぼ半円筒形となっており、
半円筒形のクランプ面１７６を構成している。個々のク
ランプ・ジョー１７４は、内部機械加工カット部１７８
を備えていて弾力性のあるクランプ部分を作り出してあ
り、クランプ面そのものが締め付けるべきチューブ端の
周面と弾力的に係合できる。クランプ面のこの設計およ
び弾力性は、米国特許第4,868,367 号および1989年 6月
28日に本出願人が出願した、「Collet Assembly for Cyl
indrical Workpieces」なる名称米国特許出願第373,029
号の主題であり、これらは参考資料として本文で援用す
る。各クランプ・ジョー１７４は、その外面に、フラン
ジ１８０を備える。このフランジは、円形くぼみに形成
した対応する端ぐり孔１８２と係合する。この円形くぼ
み内には、それぞれ、対応するアーム要素が収容されて
いる。好ましくは、個々のクランプ・ジョーは、対応す
るクランプ・アームに所定位置で溶接するか、あるい
は、他の手段で確実に連結する。ここで、各クランプ・
ジョーは、可動の第２セットのクランプ・アーム１７２
が図１に示す閉鎖位置に作動させられたときに、これら
クランプ・ジョーが間隔を置いたチューブ保持用の円筒
形部分を構成し、これらの円筒形部分が溶接ヘッド組立
体９０の電極ホルダ９８に密接して同軸に位置するよう
に、位置決めしてあることに注目されたい。さらに、第
１、第２のセットのクランプ・アームのうちの個々のク
ランプ・アームが、図示のチューブ固定位置すなわち閉
鎖位置にあるときに、正しい係合、整列を確保する手段
を備えると好ましい。この目的のために、クランプ・ア
ーム１７２は、その係合縁に沿って、舌片要素１８４を
備え、この舌片要素は、第１対のクランプ・アーム１６
８の係合縁に沿って形成した対応する溝１８６内に受け
入れられるように配置してある。したがって、クランプ
・アームが閉鎖位置すなわちチューブ固定位置にあると
き、これら協働する舌片、溝は、軌道溶接ヘッド９０に
対して個々のクランプ・アームの正しい整合を行う。
【００３９】チューブ固定・保持モジュールＣにとって
特に重要なのは、可動アーム１７２を装着、作動させる
方法である。図５に示すように、クランプ・アーム１７
２の各々は、モジュールＣに溶接ヘッドを挿入する経路
に対してほぼ直角に開口１６６を横方向に貫いて延びる
軸線１８８のまわりに回転できるように独立して装着し
てある。この移動経路は、矢印１９０で示してある。さ
らに、２つのクランプ・アームは、溶接ヘッド・モジュ
ール９０の開口１００の軸線ならびに軸線１８８を含む
平面に沿って係合する。ここで、クランプ・ジョーがこ
のように開いたとき、溶接ヘッドおよびチューブ・クラ
ンプ組立体をきわめて狭い領域に挿入することができ、
従来構造では溶接することのできない角隅その他の狭い
領域に置かれたチューブに溶接を実施することができる
ことがわかった。
特に重要なのは、可動アーム１７２を装着、作動させる
方法である。図５に示すように、クランプ・アーム１７
２の各々は、モジュールＣに溶接ヘッドを挿入する経路
に対してほぼ直角に開口１６６を横方向に貫いて延びる
軸線１８８のまわりに回転できるように独立して装着し
てある。この移動経路は、矢印１９０で示してある。さ
らに、２つのクランプ・アームは、溶接ヘッド・モジュ
ール９０の開口１００の軸線ならびに軸線１８８を含む
平面に沿って係合する。ここで、クランプ・ジョーがこ
のように開いたとき、溶接ヘッドおよびチューブ・クラ
ンプ組立体をきわめて狭い領域に挿入することができ、
従来構造では溶接することのできない角隅その他の狭い
領域に置かれたチューブに溶接を実施することができる
ことがわかった。
【００４０】可動クランプ・アーム１７２を取り付ける
方法は変えることができるが、本実施例では、クランプ
・アーム１７２に形成した適当な開口を通して一対のシ
ョルダ・スクリュウ１９２が入れてあり、これはベース
組立体１６０の側部１６２と螺合する。各クランプ・ア
ーム１７２は、本実施例では別体のカム作動組立体１９
４、１９４Ａの形を採っている別体の作動手段によって
独立作動させられる。これらカム作動組立体は、開放位
置と閉鎖位置との間で独立して対応するクランプ・アー
ム１７２を移動させる。しかしながら、カム作動組立体
は容易にわかるように互いに鏡像である。カム作動組立
体１９４の構造、動作について以下に詳しく説明する
が、この説明がこのカム作動組立体１９４と鏡像の関係
にあるカム作動組立体１９４Ａにも当てはまることは了
解されたい。特に図５〜図９を参照すれば、カム作動組
立体１９４の動作は理解できよう。特に、図示したよう
に、カム作動組立体１９４はカム・プレート部材１９６
を包含する。このカム・プレート部材１９６は、その回
転軸線が軸線１８８に対して平行な状態でぴん１９８の
まわりに回動できるように装着してある。カム・プレー
ト部材１９６は、図５で最も良くわかるように、側面１
６２とそれに対応したクランプ・アーム１７２の間の位
置に設置してある。各クランプ・アーム１７２は、図６
で最も良くわかるように傾斜したカム面２００を包含す
る。カム面２００は、クランプ・アームの横方向に延び
ており、カム・プレート部材１９６上に支持された外方
に延びるカム・ローブ２０２と係合する。さらに、カム
・プレート部材１９６の全体的な形状は図５に最も良く
示してあり、モジュールＣの端から接近することができ
る側方に延びるハンドル部または作動部材２０４を包含
する。カム・プレート部材１９６は、クランプ・アーム
１７２を貫いて外方へ延びるピン２０５も支持してい
る。図５、図６に最も良く示すように、クランプ・アー
ムは、幾分Ｌ字形の開口２０６を包含し、この開口へ
は、ピン２０５およびピボット・ピン１９８の外端が延
びることができる。
方法は変えることができるが、本実施例では、クランプ
・アーム１７２に形成した適当な開口を通して一対のシ
ョルダ・スクリュウ１９２が入れてあり、これはベース
組立体１６０の側部１６２と螺合する。各クランプ・ア
ーム１７２は、本実施例では別体のカム作動組立体１９
４、１９４Ａの形を採っている別体の作動手段によって
独立作動させられる。これらカム作動組立体は、開放位
置と閉鎖位置との間で独立して対応するクランプ・アー
ム１７２を移動させる。しかしながら、カム作動組立体
は容易にわかるように互いに鏡像である。カム作動組立
体１９４の構造、動作について以下に詳しく説明する
が、この説明がこのカム作動組立体１９４と鏡像の関係
にあるカム作動組立体１９４Ａにも当てはまることは了
解されたい。特に図５〜図９を参照すれば、カム作動組
立体１９４の動作は理解できよう。特に、図示したよう
に、カム作動組立体１９４はカム・プレート部材１９６
を包含する。このカム・プレート部材１９６は、その回
転軸線が軸線１８８に対して平行な状態でぴん１９８の
まわりに回動できるように装着してある。カム・プレー
ト部材１９６は、図５で最も良くわかるように、側面１
６２とそれに対応したクランプ・アーム１７２の間の位
置に設置してある。各クランプ・アーム１７２は、図６
で最も良くわかるように傾斜したカム面２００を包含す
る。カム面２００は、クランプ・アームの横方向に延び
ており、カム・プレート部材１９６上に支持された外方
に延びるカム・ローブ２０２と係合する。さらに、カム
・プレート部材１９６の全体的な形状は図５に最も良く
示してあり、モジュールＣの端から接近することができ
る側方に延びるハンドル部または作動部材２０４を包含
する。カム・プレート部材１９６は、クランプ・アーム
１７２を貫いて外方へ延びるピン２０５も支持してい
る。図５、図６に最も良く示すように、クランプ・アー
ムは、幾分Ｌ字形の開口２０６を包含し、この開口へ
は、ピン２０５およびピボット・ピン１９８の外端が延
びることができる。
【００４１】特に図６〜図９を参照すれば、作動機構の
動作全体を最も理解することができる。図６は、そのチ
ューブ固定位置すなわち閉鎖位置にあるクランプ・アー
ム１７２を示す。この位置において、カム・ローブ２０
２はほぼオーバーセンタ位置にあり、ピン２０５はＬ字
形開口２０６の側部から隔たっている。作動部材２０４
が図７に示す矢印の方向に引っ張られると、ピン２０５
が図示のように開口２０６の側面と係合する。さらに矢
印の方向に移動すると、カム・プレート部材１９６が回
転してピン２０５を回転させ、表面と係合させ、クラン
プ・アーム１７２を反時計方向に駆動する。移動が続く
と、クランプ・アームが図９に示す完全開放非固定位置
に移動する。この位置において、クランプ・アーム１７
２の外端と協働するクランプ・アーム１６８の外端の間
隔は、クランプ・ジョー１７４が溶接されつつあるかあ
るいはたったいま溶接されたばかりのチューブ端と係脱
できるようなものとなっている。
動作全体を最も理解することができる。図６は、そのチ
ューブ固定位置すなわち閉鎖位置にあるクランプ・アー
ム１７２を示す。この位置において、カム・ローブ２０
２はほぼオーバーセンタ位置にあり、ピン２０５はＬ字
形開口２０６の側部から隔たっている。作動部材２０４
が図７に示す矢印の方向に引っ張られると、ピン２０５
が図示のように開口２０６の側面と係合する。さらに矢
印の方向に移動すると、カム・プレート部材１９６が回
転してピン２０５を回転させ、表面と係合させ、クラン
プ・アーム１７２を反時計方向に駆動する。移動が続く
と、クランプ・アームが図９に示す完全開放非固定位置
に移動する。この位置において、クランプ・アーム１７
２の外端と協働するクランプ・アーム１６８の外端の間
隔は、クランプ・ジョー１７４が溶接されつつあるかあ
るいはたったいま溶接されたばかりのチューブ端と係脱
できるようなものとなっている。
【００４２】カム・プレート部材が反対方向に作動させ
られると、カム・ローブ２０２が表面２００と係合して
閉鎖力を加え、図６〜図９で見て閉鎖位置に向かう時計
方向へ対応したクランプ・アーム１７２を移動させる。
ここで、確実駆動が生じるこの移動を通じて、図６の位
置にあるとき、カム・プレート部材１９６はほぼオーバ
ーセンタ位置にあり、開放方向に手で動かさないかぎり
固定位置を維持する傾向があることに注目されたい。ま
た、閉鎖動作中、ピン２０５がクランプ・アーム１７２
を動かすように作動しないことにも注目されたい。
られると、カム・ローブ２０２が表面２００と係合して
閉鎖力を加え、図６〜図９で見て閉鎖位置に向かう時計
方向へ対応したクランプ・アーム１７２を移動させる。
ここで、確実駆動が生じるこの移動を通じて、図６の位
置にあるとき、カム・プレート部材１９６はほぼオーバ
ーセンタ位置にあり、開放方向に手で動かさないかぎり
固定位置を維持する傾向があることに注目されたい。ま
た、閉鎖動作中、ピン２０５がクランプ・アーム１７２
を動かすように作動しないことにも注目されたい。
【００４３】本発明を好ましい実施例について説明して
きたが、特許請求の範囲から逸脱しないかぎり修正、変
更が可能であることは明らかであろう。
きたが、特許請求の範囲から逸脱しないかぎり修正、変
更が可能であることは明らかであろう。
【図１】本発明の軌道溶接組立体の全体的な構造、配置
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図２】図１に示す組立体のモジュールＢを構成する動
力伝達ユニットおよび軌道溶接ヘッド・ユニットの展開
斜視図である。
力伝達ユニットおよび軌道溶接ヘッド・ユニットの展開
斜視図である。
【図３】図１に示す組立体のモジュールＢを構成する動
力伝達ユニットおよび軌道溶接ヘッド・ユニットの展開
斜視図である。
力伝達ユニットおよび軌道溶接ヘッド・ユニットの展開
斜視図である。
【図４】図１に示す組立体の駆動モータ・モジュールＡ
の展開斜視図である。
の展開斜視図である。
【図５】図１に示す組立体のチューブ固定・保持モジュ
ールＣの展開斜視図である。
ールＣの展開斜視図である。
【図６】クランプ・アーム作動機構の動作を示す、チュ
ーブ固定・保持モジュールの概略部分側面図である。
ーブ固定・保持モジュールの概略部分側面図である。
【図７】クランプ・アーム作動機構の動作を示す、チュ
ーブ固定・保持モジュールの概略部分側面図である。
ーブ固定・保持モジュールの概略部分側面図である。
【図８】クランプ・アーム作動機構の動作を示す、チュ
ーブ固定・保持モジュールの概略部分側面図である。
ーブ固定・保持モジュールの概略部分側面図である。
【図９】クランプ・アーム作動機構の動作を示す、チュ
ーブ固定・保持モジュールの概略部分側面図である。
ーブ固定・保持モジュールの概略部分側面図である。
【図１０】図１の９−９線に沿った横断面図であり、電
極ホルダのための取り付け・側方ローディング配置を示
す図である。
極ホルダのための取り付け・側方ローディング配置を示
す図である。
【図１１】モータ・モジュールを動力伝達モジュールに
結合する方法を示す部分断面斜視図である。
結合する方法を示す部分断面斜視図である。
【図１２】モータ・モジュールを動力伝達モジュールに
結合する方法を示す部分断面斜視図である。
結合する方法を示す部分断面斜視図である。
【符号の説明】 Ａ モータ・駆動モジュール Ｂ 動力伝達・溶接ヘッド・モジュール Ｃ チューブ固定・保持モジュール １０ ハウジング組立体 １２ ハウジング部分 １４ ハウジング部分 １６ 端板 １８ 電気モータ ２０ 駆動軸 ２４ 駆動連結要素 ２８ ピン ３２ 電気ケーブル ３４ 電気ケーブル ３６ ガス供給管路 ３９ 逆止弁 ４０ 電気ソケット・コネクタ ５０ 動力伝達ユニット ５２ 軌道溶接ヘッド・ユニット ５４ 可撓性駆動軸組立体 ５６ ハウジング要素 ５８ ハウジング要素 ６４ 端板部材 ６８ 駆動要素 ７０ 半円筒形くぼみ ７６ 可撓性駆動軸要素 ９０ 外側フレーム・ハウジング ９２ ボデー部 ９４ ボデー部 ９６ 直角駆動組立体 ９８ 電極ホルダ １６０ ベース組立体 １６２ 側部材 １６４ 端部材 １６６ 開口 １６８ クランプ・アーム １７２ クランプ・アーム １７４ クランプ・ジョー １７６ クランプ面 １９４ カム作動組立体 １９４Ａカム作動組立体 １９６ カム・プレート部材 １９８ ピン ２００ カム面 ２０２ カム・ローブ ２０４ 作動部材 ２０５ ピン ２０６ Ｌ字形開口
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１１月１８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図６】
【図２】
【図３】
【図５】
【図７】
【図８】
【図９】
【図４】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２３Ｋ 101:06 (72)発明者 セオドア ジェイ ゴースマン アメリカ合衆国 オハイオ州 44060 コ ンコード ウッドクリーク ドライヴ 9780
Claims (28)
- 【請求項１】 溶接ヘッドを構成して第１ハウジングで
あり、第１軸線まわりに回転できるように内部に配置し
た円形ロータ、このロータで支持され、前記第１軸線に
向かって半径方向内向きに延びる溶接電極、前記第１軸
線まわりにロータを回転させるように前記ハウジング内
に設けた駆動歯車およびこれらの駆動歯車に駆動連結し
てあり、前記第１ハウジングから前記第１軸線に対して
直角の方向へ延びている第１駆動軸を有する第１ハウジ
ングと、この第１ハウジングから分離しており、そこを
貫いて延びる第２駆動軸を有する第２ハウジングと、前
記第１、第２の駆動軸を連結し、前記第２駆動軸から前
記第１駆動軸へ回転駆動力を導くと共に前記第１、第２
のハウジングの相対的な向きを自由に調節できるように
した可撓性駆動軸手段と、回転出力軸を有する電気駆動
モータを支持する第３ハウジングと、この第３ハウジン
グの前記第２ハウジングとの選択的な急速連結、分離を
許し、前記出力軸を前記第２駆動軸と連結する連結手段
とを包含することを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の軌道溶接装置において、
前記第２ハウジングから前記可撓性駆動軸手段を貫いて
前記第１ハウジングまで延びており、前記溶接ヘッドに
ガスを供給するガス流管路を包含することを特徴とする
軌道溶接装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の軌道溶接装置において、
前記駆動歯車が、前記第１ハウジングから一体に取り外
すことのできる歯車支持フレーム内に支持された歯車を
包含することを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項４】 請求項１記載の軌道溶接装置において、
前記第２ハウジング内部から前記可撓性駆動軸手段を貫
いて前記第１ハウジングまで延びている電力ケーブルを
包含することを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の軌道溶接装置において、
前記第３ハウジングが、前記第２ハウジング内の電力ケ
ーブルと接続するための電力ケーブルを支持しているこ
とを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の軌道溶接装置において、
前記連結手段が、前記第２ハウジング内の前記電力ケー
ブルを前記第３ハウジングに支持される電力ケーブルを
接続することを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項７】 請求項６記載の軌道溶接装置において、
前記連結手段が、前記両電力ケーブルを接続するための
軸線方向に係合可能なプラグ部材を包含することを特徴
とする軌道溶接装置。 - 【請求項８】 請求項６記載の軌道溶接装置において、
前記連結手段が手動ラッチ部材を包含することを特徴と
する軌道溶接装置。 - 【請求項９】 請求項６記載の軌道溶接装置において、
前記連結手段が、前記出力軸と前記第２駆動軸の間の軸
線方向係合自在駆動連結部を包含することを特徴とする
軌道溶接装置。 - 【請求項１０】 請求項１記載の軌道溶接装置におい
て、前記第１ハウジング上に摺動自在に受け止められて
おり、前記第１軸線と同心の位置のところで前記円形ロ
ータ内に円筒形のチューブを保持するチューブ・クラン
プ組立体を包含することを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項１１】 請求項１０記載の軌道溶接装置におい
て、前記クランプ組立体が、前記第１軸線と平行でかつ
前記第１駆動軸とほぼ直角に整列した軸線のまわりに回
動できるように装着した協働クランプ・ジョーを包含す
ることを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項１２】 軌道溶接装置で用いるためのチューブ
・クランプ組立体であって、円筒形のチューブ端を結合
すべく溶接を実施しながらこれらチューブ端を軸線方向
に整合した突き合わせ状態で保持するチューブ・クラン
プ組立体において、軌道溶接ヘッドを受け入れるように
開口を貫いて設けたほぼ矩形のベースと、前記開口の両
側で前記ベースから延びる第１対の横方向に隔たったク
ランプ・アームと、この第１対のクランプ・アームと整
合した状態で前記開口の両側で前記ベースから延びる第
２対の横方向に隔たったクランプ・アームとを包含し、
前記第１、第２の対のクランプ・アームが、溶接しよう
としているチューブ端の両側面を把持し、第１軸線と同
軸に整合した状態にこれらチューブ端を維持する協働ク
ランプ・ジョーを包含し、また、前記第２対のクランプ
・アームを、前記第１軸線に対して平行な第２軸線まわ
りの第１方向に回動してクランプ・ジョーをチューブ端
把持位置に向かう第１方向に動かせるように取り付けた
ピボット手段を包含し、前記第２対のクランプ・アーム
の各々が、それと組み合わせたカム・プレート部材を有
し、このカム・プレート部材がベースと対応するクラン
プ・アームとの間に位置していて前記第２軸線まわりに
この対応したクランプ・アームを動かせるようになって
おり、さらに、各カム・プレート部材が前記第１軸線に
対して平行な第３軸線まわりに独立して回動できるよう
に装着してあり、前記第１、第２の軸線が前記ベースに
対してほぼ直角である共通平面内にあることを特徴とす
るチューブ・クランプ組立体。 - 【請求項１３】 請求項１２記載のチューブ・クランプ
組立体において、前記開口が矩形であり、前記第１、第
２の軸線を含む共通平面がこの矩形の開口の一対の向か
い合った辺に対して直角であることを特徴とするチュー
ブ・クランプ組立体。 - 【請求項１４】 請求項１２記載のチューブ・クランプ
組立体において、前記第１、第２の対のクランプ・アー
ムの各々が半円筒形のクランプ・ジョーを有することを
特徴とするチューブ・クランプ組立体。 - 【請求項１５】 請求項１４記載のチューブ・クランプ
組立体において、前記第１対のクランプ・アームが前記
ベースに固定してあり、前記第１対のクランプ・アーム
によって支えられた半円筒形のクランプ・ジョーが前記
第１、第２の軸線を含む前記共通平面に向かって開くこ
とを特徴とするチューブ・クランプ組立体。 - 【請求項１６】 請求項１５記載のチューブ・クランプ
組立体において、各カム・プレート部材がそれぞれ対応
したクランプ・アームと係合するピンを包含し、前記カ
ム・プレート部材が前記第１方向と反対の方向に回転す
るときに対応したクランプ・アームをチューブ解放位置
に移動させるようになっていることを特徴とするチュー
ブ・クランプ組立体。 - 【請求項１７】 円筒形チューブの突き合わせ端を溶接
するための軌道溶接装置であって、第１軸線まわりに単
一平面内で回転するように装着した電極を有する電極ホ
ルダ手段を備えたハウジングを包含する軌道溶接ヘッド
と、溶接しようとしている円筒形チューブを前記第１軸
線と同軸の整合した突き合わせ状態でかつ端を前記単一
平面内で突き合わせた状態で位置決め、保持するチュー
ブ・クランプ組立体とを包含し、このチューブ・クラン
プ組立体が、対向した第１、第２のの側部を有するベー
スを包含し、ベースに設けた貫通開口が前記ハウジング
を摺動自在に受け入れる経路を構成しており、前記ハウ
ジングが、前記第１側部から前記第２側部まで前記ベー
スを貫いて延びており、前記電極ほるだ手段が前記ベー
スから隔たった或る距離のところで第１側部に設置して
あり、さらに、第１、第２の対のクランプ・アームが前
記ハウジングの対向した側部に沿って前記ベースから前
記第２側部の外方へ延びており、前記第１、第２の対の
クランプ・アームが対向して整合しており、かつ、対向
した半円筒形のクランプ・ジョーを支持しており、さら
にまた、前記第２対のクランプ・アームを前記第１軸線
に対して平行な第２軸線まわりに回動できるように取り
付けるピボット手段が設けてあり、前記第１、第２の軸
線が前記ベースの構成する前記経路に対して平行な共通
平面内に位置しており、さらに、チューブ固定位置とチ
ューブ解放位置との間で前記第２軸線まわりに前記第２
対のクランプ・アームを回動させる作動手段が設けてあ
り、この作動手段が前記ベースと前記クランプ・アーム
の間に位置しており、回動かむ要素を包含することを特
徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項１８】 請求項１７記載の軌道溶接装置におい
て、前記第２対のクランプ・アームの各々に対して別体
の独立して作動する作動手段が設けてあり、前記第１、
第２の対のクランプ・アームの前記半円筒形クランプ・
ジョーが、前記第２対のクランプ・アームが前記チュー
ブ固定位置にあるときに、前記共通平面内で係合するこ
とを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項１９】 請求項１８記載の軌道溶接装置におい
て、前記溶接ヘッドを前記チューブ・クランプ組立体内
に解放自在に保持するラッチ手段を包含し、前記第１、
第２の対のクランプ・アームが前記共通平面の両側に位
置していることを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項２０】 請求項１９記載の軌道溶接装置におい
て、前記クランプ・ジョーの各々が個別の構成要素で形
成してあることを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項２１】 円筒形要素の突き合わせ端を溶接する
ための軌道溶接装置であって、第１軸線まわりに単一平
面内に位置する円形経路内で電極を回転させるように装
着した電極ほるだ手段を有するハウジングを包含する軌
道溶接ヘッドと、前記ハウジングに解放自在に連結して
あり、円筒形要素を、それらの軸線が前記第１軸線と同
軸となりかつそれらの端が前記単一平面内で突き合わせ
状態となるように、軸線方向に整合した関係で位置決
め、保持する固定手段とを包含し、この固定手段が、さ
らに、対向した関係で装着した第１、第２の対のクラン
プ・アームを包含し、これらのクランプ・アームが溶接
しようとしているチューブ端の両側を把持する協働クラ
ンプ・ジョーを有し、さらに、前記第１軸線に対して平
行な第２軸線まわりの第１方向へ回動してクランプ・ジ
ョーをチューブ端把持位置に向かう第１方向へ移動させ
得るように前記第２対のクランプ・アームを取り付ける
ピボット手段と、前記第２対のクランプ・アームを前記
第１方向へ移動させる作動手段とを包含し、この作動手
段が、各クランプ・アームと組み合わせたカム・プレー
ト部材を包含し、各カム・プレート部材が前記第１軸線
に対して平行な第３軸線まわりに回動できるように装着
してあり、さらにまた、前記第１、第２の対のクランプ
・ジョーをベース部材が支持しており、このベース部材
が、前記軌道溶接ヘッドのハウジングが貫通する開口を
包含し、前記カム・プレート部材が前記開口の外側で対
応するクランプ・アームとベース部材との間に位置して
おり、前記ベースの前記第１軸線と反対の側の外側に作
動手段が設けてあることを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項２２】 請求項２１記載の軌道溶接装置におい
て、前記第１対のクランプ・ジョーが前記ベースに固定
してあり、前記ベースに対してほぼ直角の平面に沿って
前記第２対のクランプ・ジョーと係合するようになって
いることを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項２３】 請求項２２記載の軌道溶接装置におい
て、前記第１、第２の対のクランプ・ジョーがそれに隣
接した相互係合整合手段を包含することを特徴とする軌
道溶接装置。 - 【請求項２４】 円筒形部材の突き合わせ端を溶接する
軌道溶接装置であって、ハウジングを包含し、第１軸線
まわりに第１平面内で回転できるうように電極を装着し
た電極ホルダ手段を備える軌道溶接ヘッドと、開放位置
と閉鎖位置との間で移動でき、溶接しようとしている円
筒形部材を、それらの端が単一平面内で突き合わせ状態
に置かれる軸線方向に整合した関係に位置決め、保持す
る固定組立体とを包含し、この固定組立体が開口を有す
るベースを包含し、この開口が前記ハウジングを解放自
在に受け入れ、それを作動位置に保持する経路を構成
し、このとき、円筒形部材の軸線が前記第１軸線と整合
し、それらの端が前記第１平面で突き合わせ状態とな
り、またさらに、前記ハウジングが前記作動位置にある
ときにそれを前記固定組立体に連結する解放自在の連結
手段と、前記ハウジングが前記作動位置にあるときに前
記可動クランプ・アームが前記開放位置に移動するのを
阻止する手段とを包含することを特徴とする軌道溶接装
置。 - 【請求項２５】 請求項２４記載の軌道溶接装置におい
て、前記開放位置と前記閉鎖位置との間で前記可動クラ
ンプ・アームを移動させる作動手段を包含し、前記ハウ
ジングが前記作動位置にあるときに前記可動クランプ・
アームが前記開放位置に移動するのを阻止する手段が、
前記ハウジングが前記作動位置にあるときに前記作動手
段の運動を阻止する前記ハウジングの表面部分を包含す
ることを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項２６】 請求項２４記載の軌道溶接装置におい
て、前記作動手段が、前記ベース内で回転できるように
装着したカム・プレート部材と、前記ベースから突出す
る作動部分とを包含することを特徴とする軌道溶接装
置。 - 【請求項２７】 請求項２４記載の軌道溶接装置におい
て、前記固定組立体が、さらに、前記可動クランプ・ア
ームと協働する固定位置クランプ・アームを包含し、こ
れらの固定位置クランプ・アームおよび前記可動クラン
プ・アームが、前記経路の両側で前記ベースから外方へ
突出していることを特徴とする軌道溶接装置。 - 【請求項２８】 請求項２４記載の軌道溶接装置におい
て、前記作動手段が前記ベースから突出する作動部分を
包含し、この作動部分が、前記ハウジングが前記作動位
置にあるときにこのハウジングと係合することを特徴と
する軌道溶接装置。
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