JPH0123668Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、ワイヤ送給装置により送給される消
耗性電極ワイヤをシールドガスとともに溶接用ト
ーチに案内するトーチケーブルに関するものであ
る。

従来技術 一般にアーク溶接作業においては、第１図に示
されるごとく、溶接用トーチＴにトーチケーブル
Ｃを連結し、ワイヤリールＫに巻回された電極ワ
イヤＷをワイヤ送給装置Ｆにより巻戻し、この巻
戻しされる電極ワイヤＷとシールドガスとをトー
チケーブルＣおよび溶接用トーチＴを介して溶接
位置へと案内している。

この種のトーチケーブルC′として、従来第２図
に示すものが汎用されていた。即ち、可撓性のワ
イヤ案内管１１をビニールチユーブ１４で被覆
し、このワイヤ案内管１１を間隙をあけて気密性
を有する可撓管４で被覆して、ワイヤ案内管１１
により電極ワイヤＷを案内するとともにワイヤ案
内管１１と可撓管４とにより形成される長軸方向
の環状空間ハにシールドガスを供給していた。

ところで、ワイヤ案内管により電極ワイヤを案
内する場合、第３図に示されるごとく、電極ワイ
ヤはワイヤ案内管の管内で短かい弓形部分を形成
し、この弓形部分がワイヤ案内管の内壁に接触す
ることにより摩擦力が生起し、この摩擦力により
ワイヤ案内管を屈曲させようにする力が作用す
る。なお、電極ワイヤ径をd₁、ワイヤ案内管の内
径をd₂とした場合 d₂≒（1.1〜1.3）d₁となるようにd₂の値を選定
すれば比較的円滑に電極ワイヤが送給されること
が知られているが、トーチケーブルを長尺とする
場合には、上記屈曲力に耐えるためにワイヤ案内
管自体の剛性が適宜に大きくなるように選定しな
ければならない。即ち、例えば密着巻きされたワ
イヤ案内管の外径を適宜に大きくすることにな
る。このように内径に対する外径を大きくすれ
ば、ワイヤ案内管の素材が太径となるためワイヤ
案内管の製作が困難であるばかりでなく、トーチ
側におけるワイヤ案内管の剛性も大であるため溶
接の作業性が悪くなる。更にワイヤ案内管の外径
を大きくした場合、適宜のガス供給量を維持する
ためには可撓管の内径も大きくしなければなら
ず、従つてトーチケーブルが太くなると共に重く
なり溶接の作業性が阻害される。

従つて、この種のトーチケーブルにおいては、
電極ワイヤとシールドガスとが円滑に供給される
ことは勿論であるが、トーチケーブルの製作が容
易であることおよび実用上溶接の作業性が良好な
こととを考慮して、 上記従来のトーチケーブルでは、使用する電極
ワイヤ径や電極ワイヤの材質などによつて差違が
あるが、一般的に３ｍ程度の長さとせざるを得な
かつた。

考案の目的 本考案はかかる問題に鑑みてなされたものであ
つて、電極ワイヤおよびシールドガスが円滑に供
給されかつ製作が容易であつてしかも可及的に長
尺とすることができると共に溶接の作業性が良好
なトーチケーブルを提供することを目的としてい
る。

実施例 以下、図示の実施例を参照して本考案を詳細に
説明する。第４図および第５図において、１はト
ーチケーブルＣの電極ワイヤの送給側に配設され
た良導電性の先端金具で、この先端金具１の略軸
芯部にはX₁方向に開口する孔１０１と、この孔
１０１に連通してX₂方向に開口する大径の孔１
０２とが穿設されている。２は孔１０１に連通す
るシールドガス供給用の接続口、３はX₂方向の
端部が先端金具１のX₁方向の先端内部に一体的
に支持された環状部材で、この環状部材３は先端
金具１よりも機械的強度の大きい部材、例えば鋼
材であつて、X₁方向の外径がX₂方向よりも小径
に形成されている。４は環状部材３を介して先端
金具１に支持される気密性を有する略同一内径の
可撓管で、例えばこの可撓管４は、気密性と可撓
性とを有する内管５、例えばビニールもしくはテ
フロンなどの合成樹脂又はゴム製チユーブと、内
管５の外周部に配設された銅ヨリ線よりなる溶接
電力用のケーブルおよび制御線６と、ケーブルお
よび制御線６を被覆する可撓性の絶縁外被７とに
より構成されている。この可撓管４のX₂方向の
端部の内管５を所定長さだけ除去して、図示の場
合、絶縁外被７の端部も除去して、ケーブルおよ
び制御線６が締具８、例えばカシメ管により先端
金具１に係止されている。またこの係止部よりも
X₁方向の位置で可撓管４が同様の締具９により
環状部材３に係止されている。なお締具８，９と
してカシメ管を用いた場合でも環状部材３は機械
的強度の大きい部材により形成されているため、
環状部材３の貫通孔３０１は殆んど変形されるこ
とはない。１１はトーチケーブルＣの全長に亘つ
て略軸芯部に配設される可擦性のワイヤ案内管
で、例えばこのワイヤ案内管１１は断面略円状の
線材を螺旋状に略密着巻きして形成されている。
１２は電極ワイヤの送給側から適宜の位置までワ
イヤ案内管１１の外周部を覆う可撓性の補強部材
で、例えばこの補強部材１２は断面矩形状の線材
を螺旋状に略密着巻きして形成されている。この
補強部材１２およびワイヤ案内管１１の夫々の
X₂方向の端部は支持具１３により支持されてい
る。例えば支持具１３にワイヤ案内管１１の螺旋
状よりも僅かに大きいピツチのネジを螺設し、こ
のネジにワイヤ案内管１１のX₂方向の端部を螺
着すると共に補強部材１２のX₂方向の端部を支
持具１３に配設された有底状の孔に嵌入させて適
宜の手段により補強部材１２と支持具１３とを一
体的に係止させる。この場合、補強部材１２を係
止させる手段としては、例えばロー付け、装着あ
るいはセツトボルトによる係止などとすることが
できる。１４は気密性と可撓性とを有する被覆部
材、例えばビニールもしくはテフロンなどの合成
樹脂又はゴム製チユーブで、補強部材１２の配設
区間は補強部材１２に略密着して被覆し、補強部
材１２の端部からX₁方向の部分では被覆部材１
４がワイヤ案内管１１を略密着して被覆してい
る。支持具１３により一体的に支持されたワイヤ
案内管１１および補強部材１２を先端金具１の孔
１０２，１０１に挿通し支持具１３が孔１０２の
底部と当接する位置で適宜の手段により支持具１
３を先端金具１に位置決めする。図示の場合、先
端金具１に螺合する取付部材１５をX₁方向に螺
進させて、口金１６を介して支持具１３を先端金
具１に位置決めする。１７は先端金具１に支持さ
れた溶接電力供給用の接続端子、１８は外部より
給電各部を保護するための電気絶縁材よりなる、
例えば２つ割のカバーで、上記１乃至１８により
トーチケーブルＣが構成されている。

上記構成において、トーチケーブルＣのX₂方
向の端部をワイヤ送給装置Ｆの近傍に配置し、ト
ーチケーブルＣのX₁方向の端部を溶接用トーチ
Ｔに適宜に連結し、ガス接続口２および接続端子
１７よりシールドガスおよび溶接用電力を供給し
つつワイヤ送給装置Ｆにより消耗性電極ワイヤＷ
を送給して溶接が行なわれる。

なお、トーチケーブルＣのX₁方向の端部と溶
接用トーチＴとの連結構造は種々の構造とするこ
とができるため、説明を割愛する。ところで第４
図および第５図に示されるごとくの構成とすれ
ば、先端金具１の孔１０１と被覆部材１４とによ
り第１の環状空間“イ”が、補強部材１２の配設
された区間では可撓管４の内壁と被覆部材１４と
により第２の環状空間“ロ”が、補強部材１２の
端部からX₁方向の部分では可撓管４の内壁と被
覆部材１４とにより第３の環状空間“ハ”が夫々
ワイヤ案内管１１の軸芯に対して略同芯状に形成
される。

上記第２の環状空間ロと第３の環状空間ハとを
比較すれば、第５図により明確なごとく第３の環
状空間ハの断面積が第２の環状空間ロよりも充分
に大きくなつている。

すなわち、シールドガスの供給状態に着目した
場合、一般にシールドガスは適宜に加圧されて比
較的狭小な流路を経て供給されるが、狭小な流路
のためシールドガスの圧力損失が発生する。この
ためシールドガスの供給路を長くするに従つて適
宜に流路の断面積を大きくしなければならない。
このためシールドガスの流路を形成する可撓管４
の内径をシールドガスの下流側に向つて序々に大
きくするようにすれば、特殊な可撓管を使用する
ことになり製作費が高騰する。しかし、だからと
いつて内径が略均一な可撓管４を用いるものとす
れば、シールドガスの下流側に基いた内径のもの
を使用することになるため可撓管４が大径とな
り、トーチケーブルが重くなつて作業性が不良と
なる。

ところで、上記のごとく、本考案においてはシ
ールドガスの下流側、即ち第３の環状空間ハが上
流側、即ち第２の環状空間ロよりも断面積が充分
に大きいため長尺のトーチケーブルを実現するこ
とができる。

一方、電極ワイヤの送給側、即ちトーチケーブ
ルＣのX₂方向の端部からX₁方向の適宜の位置ま
でワイヤ案内管１１の外周部を覆う可撓性の補強
部材１２が配設されているため、電極ワイヤＷの
送給に伴なつて第３図に示されるごとく、電極ワ
イヤＷの弓形部材とワイヤ案内管１１との当接に
よる屈曲力がワイヤ案内管１１に作用しても補強
部材１２の配設により、ワイヤ案内管１１が自在
に屈曲されることはない。即ちワイヤ案内管１１
は従来の短尺な場合のものと同様の構造とするこ
とができる。このように、トーチケーブルＣの基
部側、即ちワイヤ送給側には適宜の位置まで補強
部材１２が配設されているため、トーチケーブル
Ｃを可及的に長尺とすることができる。しかも溶
接用トーチ側のトーチケーブルＣは従来の短尺な
場合のものと同様の構造であるため、トーチケー
ブルＣの取扱いに何ら問題はない。更にワイヤ案
内管１１および補強部材１２が夫々可撓管４の内
部に配置されて、第３および第２の環状空間が形
成されているため、ワイヤ案内管１１および補強
部材１２が適宜に曲げられたとしても、その湾曲
部においては第２および第３の環状空間は一方に
偏奇されるだけであつて、夫々の環状空間として
の有効断面積は殆んど一定に維持されるため、シ
ールドガスの供給が円滑に行なわれる。またワイ
ヤ案内管１１および補強部材１２が夫々可撓管４
の内部に配置されているため、仮に可撓管４に半
径方向の強力な外力が作用したとしても可撓管４
はあたかもワイヤ案内管１１又は補強部材１２を
芯部材として偏平状となるに留まり、従てシール
ドガスの環状空間ロ，ハが完全に閉鎖される虞れ
はない。なお可撓管４の全周に亘つて半径方向の
強力な外力が作用すれば上記環状空間ロ，ハが閉
鎖されるかも知れないが、実用上このような状態
は全く生起しないため何ら問題となることはな
い。

上記において、内管５と絶縁外被７との間に溶
接電力用のケーブルおよび制御線６が収納されて
いるが、この制御線はX₁方向の端部で溶接用ト
ーチＴに設けられたトーチスイツチに連結され、
X₂方向の端部は適宜の電気的制御機器に連結さ
れる。また溶接用電力は接続端子１７→先端金具
１→溶接電力用ケーブルを経て溶接用トーチＴの
給電用チツプへと導電される。このように内管５
と溶接電力用のケーブルおよび制御線６と絶縁外
被７とにより気密性を有する可撓管４を構成すれ
ば、いわゆる腰の強いトーチケーブルとすること
ができ、かつトーチケーブルとしての断面積が比
較的小さくなるが、これにも拘わらず、シールド
ガスと電極ワイヤとの供給路のみを同軸状に配列
することができる。また断面矩形状の線材を螺旋
状に略密着巻きして補強部材１２を形成すれば、
外径を小さくすることができるのでシールドガス
用の第２の環状空間ロが比較的大きくなり、しか
も補強部材１２としての耐曲性を大きくすること
ができる。なおこれにも拘わらず断面非矩形状、
例えば円状又は六角形状とすることができる。さ
らにまた被覆部材１４はワイヤ案内管１１の外周
部を全長に亘つて被覆するように配設し、この被
覆部材１４の外周部を電極ワイヤの送給側から適
宜の位置まで補強部材１２により覆うこともでき
る。このように気密性を有する可撓管４の内部と
ワイヤ案内管１１の内部とが気密に分設されてい
れば、シールドガスは確実に案内される。これに
も拘わらず電極ワイヤ径が例えば0.8mm以下のご
とく極めて小さいときには、トーチケーブルＣの
X₂方向に配設される固定のワイヤガイド、例え
ば口金１６の穿設孔とこの穿設孔に挿通される電
極ワイヤＷとにより形成される空間が極めて僅少
となるため、この口金１６の穿設孔よりX₂方向
にリークするシールドガスの容量は微量となる。
従つて電極ワイヤ径が極めて小さいときには、可
撓管４の内部とワイヤ案内管１１の内部とを分設
するための被覆部材１４の配設を割愛することが
できる。また支持具１３はセツトボルトやスナツ
プリングなどにより先端金具に対して適宜に着脱
自在とすることもできる。

さらに、ワイヤリール側に第１のワイヤ送給装
置を配置すると共に溶接用トーチ側に第２のワイ
ヤ送給装置を配置してこれら第１および第２のワ
イヤ送給装置間にトーチケーブルを配置する場
合、勿論本考案に係るトーチケーブルを第１およ
び第２のワイヤ送給装置間に配設するものに適用
することができる。

なお、トーチケーブル各部の寸法により差異が
あるため断言はできないが、補強部材としての、
長さ；L₁（ｍ）は、トーチケーブルの長さ；L₀
（ｍ）と大体下記の関係となるように選定した方
が好ましい。

L₁＝L₀−（1.5〜2.5） 例えば、L₀＝６（ｍ）のときL₁＝3.5〜4.5（ｍ）
が好適であつた。

考案の効果 上記実施例に詳記した如く、本考案は、軸芯部
に可撓性のワイヤ案内管を配設し、電極ワイヤの
送給側から適宜の位置まで前記ワイヤ案内管の外
周部を覆う可撓性の補強部材を配設し、前記補強
部材およびワイヤ案内管を間隔をあけて被覆する
気密性を有する略同一内径の可撓管をトーチケー
ブルの全長に亘つて配設し、かつ電極ワイヤの送
給側の端部に前記可撓管の内部に連通するシール
ドガス用供給口を配設したので、トーチケーブル
を従来に比べて可及的に長尺とすることができ、
しかも勿論電極ワイヤおよびシールドガスが円滑
に供給され、かつワイヤ案内管は従来の短尺な場
合のものと同様の構造とすることができるので製
作が容易であり、さらに溶接用トーチ側のトーチ
ケーブルは従来の短尺な場合のものと同様の構造
であるため溶接の作業性が良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の対象とするトーチケーブルを
配設した溶接装置の全体を示す図、第２図は従来
例を示す垂直断面図、第３図は第２図における電
極ワイヤの送給状態を説明するための縦断面図、
第４図は本考案の実施例を示す縦断面図、第５図
は第４図のX₁方向の部分を示す縦断面の上半部
である。 ４……気密性を有する可撓管、５……内管、６
……溶接電力用のケーブルおよび制御線、７……
絶縁外被、１１……ワイヤ案内管、１２……補強
部材、１４……被覆部材、Ｃ……トーチケーブ
ル、Ｆ……ワイヤ送給装置、Ｒ……ワイヤリー
ル、Ｔ……溶接用トーチ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ワイヤ送給装置により送給される消耗性電極
   ワイヤをシールドガスとともに溶接用トーチに
   案内するトーチケーブルにおいて、軸芯部に可
   撓性のワイヤ案内管を配設し、電極ワイヤの送
   給側から適宜の位置まで前記ワイヤ案内管の外
   周部を覆う可撓性の補強部材を配設し、前記補
   強部材およびワイヤ案内管を間隔をあけて被覆
   する気密性を有する略同一内径の可撓管をトー
   チケーブル９全長に亘つて配設し、かつ電極ワ
   イヤの送給側の端部に前記可撓管の内部に連通
   するシールドガス用供給口を配設してなるトー
   チケーブル。 ２ 前記可撓管の内部とワイヤ案内管の内部とが
   気密に分設されてなる実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載のトーチケーブル。 ３ 前記可撓管は、気密性を有する可撓性の内管
   と、該内管の外周部に配置された溶接電力用の
   ケーブルおよび制御線と、該ケーブル類を被覆
   する絶縁外被とよりなる実用新案登録請求の範
   囲第１項又は第２項に記載のトーチケーブル。