JPH022553Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、溶接用ワイヤを消耗性の電極として
用いる溶接用トーチに関する。

一般に消耗性の電極を用いる場合、電極と当接
する接触部材を介して電極への給電が行なわれて
いるが、接触部材の摩耗が激しいため高寿命のも
のが嘱望されている。これに対処するため従来、
例えば第１図および第２図に示されるものが提案
されていた。すなわち、第１および第２の耐摩耗
性のガイド部材３ａ，３ｂを電極通路に互いに離
間して配設し、このガイド部材３ａ，３ｂ間の電
極通路の一方に電極巾以下の厚さを有する耐摩耗
性のガイドブロツク３ｃを設け、かつ電極巾を越
える厚さを有する接触部材６′とガイドブロツク
３ｃとで電極を挾持し、接触部材６′を介して電
極１９に給電しつつ電極を送給して溶接を行なつ
ていた。このため第２図に示されるごとく接触部
材６′が摩耗しても深い溝を作るだけであつて溶
接作業が支障なく行なわれていた。

ところで、アーク溶接作業においては、アーク
スタート時や溶接作業中に電極先端が被溶接物に
溶着する、いわゆるスチツク現象が生起すること
が多々ある。この場合、接触部材６′と電極１９
との当接位置、即ち給電位置と電極先端の溶着位
置との間でI²Rで示される抵抗発熱が生じ電極は
極めて軟弱化される。なお例えば短絡電流を検出
して適宜に電極の送給が停止されてはいるが、被
溶接物に電極先端が溶着した時に直ちに電極の送
給が停止されることはまずない。即ち電極先端が
溶着した後も電極は極めて軟弱化された状態で被
溶接物側へと或る程度送給されている。上記の場
合、第１図に示されるごとく、接触部材６′と電
極１９との当接位置よりも先端部に第２の耐摩耗
性のガイド部材３ｂが配設されているため、上記
当接位置よりも被溶接物側へと送給される極めて
軟弱化された電極は、第３図において２点鎖線で
示されるごとく第２の耐摩耗性のガイド部材３ｂ
の孔にあたかもすえ込まれた状態となり、この状
態で電極の送給が停止されることが多々ある。ス
チツク現象の生起により自動的に又は手動にて電
極先端部を切断した後、再起動を行なうのが通常
である。しかし上記のごとく、第２の耐摩耗性の
ガイド部材３ｂの孔にはすえ込まれた状態の電極
が存在するため、電極は被溶接物方向に送給され
得ない。このため例えば電極先端をペンチなどで
挾んで電極をX₁方向に強制的に引張つてすえ込
まれた電極部を取出す必要があつた。しかも通常
溶接用トーチの先端と被溶接物との間隔は10〜30
mm位に選定されるため、上記電極をX₁方向に引
張るにはトーチを充分に退避させねばならず、作
業性もよくなかつた。さらにガイド部材としては
耐摩耗性および耐熱性の良好な焼結磁器が常用さ
れているが、この焼結磁器の機械的強度は余り大
きくなく、このため、上記のごとく強制的にすえ
込まれた電極部を除去する際にガイド部材を破損
させることがあり、経済的に不利であるばかりで
なくガイド部材の取替えを行なわなければならず
面倒であつた。さらにまた、消耗性の電極を用い
たアーク溶接作業においては、一般に高温の溶融
金属の粒、いわゆるスパツタが飛散するが、第１
図乃至第３図に示される構造の溶接用トーチで
は、適宜の開口部よりスパツタが電極ワイヤの通
路や接触部材の摺動溝部に浸入するため、電極ワ
イヤの送給性や接触部材の可動性が阻害される虞
れがあつた。なお上記従来のトーチにおいて、電
極ワイヤの通路および接触部材の摺動溝部にスパ
ツタが侵入することがないようにするためカバー
を設けることが考えられるが、この場合、狭小部
に充当するカバーを製作することが困難であつて
製作費が高価となり、しかもカバーを設けた場
合、トーチ先端部のメンテナンスが悪く、作業性
を損う虞れがあつた。

本考案の目的は、前記従来の欠点を解消した溶
接用トーチを提供することにある。

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図乃至第７図において、１は軸芯部
に貫通孔１０１が穿設されたトーチボデイ、２は
貫通孔１０１に着脱自在に配設された耐摩耗性の
ガイドチユーブで、例えば略軸芯部に断面円状の
孔が穿設されている。３は略軸芯部に貫通孔３０
１が穿設された耐摩耗性のガイド部材で、例えば
このガイド部材３はトーチボデイ１のX₁方向の
端部に螺着されている。４は電極ワイヤ１９を案
内するガイド部材３を覆う筒状の支持部材、５は
略軸芯部に貫通孔５０１が穿設され、かつX₂方
向に開口する有底状の孔５０２を有する給電用部
材で、例えばこの給電用部材５は支持部材４の
X₁方向の端部に螺着されている。この支持部材
４と給電用部材５とにより接触部材６が構成され
ていて、接触部材６は良導電性材料、例えば銅又
は銅系統の合金により形成されている。トーチボ
デイ１の基部側にはフランジ部１０２が配設され
ていて、適宜の形状の絶縁部材７，８を介して給
電用接続端子９１と中間部材９２とによりフラン
ジ部１０２が挾持されている。給電用部材５を支
持する支持部材４と中間部材９２とは通気性を有
する可撓性の連結部材９３、例えば筒状に形成さ
れた銅又は銅系統の合金よりなる編組線により連
結されている。また１１１乃至１１４よりなる筒
状体１１は中間部材９２、可撓性の連結部材９３
および接触部材６を覆うようトーチボデイ１の基
部側に支持されている。更に支持部材４は筒状体
１１に対して回動自在に支持されている。例え
ば、第５図に示されるごとく第２の筒状体１１２
は電気絶縁部材により形成され、この第２の筒状
体１１２と支持部材４とは相対向する支持ピン１
２により回転的に支持されている。なお支持部材
４は支持ピン１２の相対向する面部１２１，１２
１に当接してＺ方向に位置決めされている。トー
チボデイ１はX₂方向側に配設された電気絶縁部
材１３を介して取付部材１４により適宜に支持さ
れる。１５は加圧手段で、例えば板バネ１５の一
端部がトーチボデイ１に支持され、この板バネ１
５の他端部が支持部材４に配設された電気絶縁部
材１６に当接している。この加圧手段１５により
接触部材６は支持ピン１２を回動中心として第４
図における反時計方向に付勢されている。１７は
電気絶縁部材よりなるストツパーで、接触部材６
が必要以上にY₂方向に回動するのを阻止する。
なおストツパー１７と第２の筒状体１１２とを一
体に構成したり、支持ピン１２を電気絶縁部材に
より形成したり、あるいは第２の筒状体１１２の
前後に配設される第１および第３の筒状体１１
１，１１３を夫々電気絶縁部材により形成したり
することができる。１８はシールドガスを供給す
るための供給口で、この供給口１８より流入され
たシールドガスは絶縁部材７の穿設孔７０１、ト
ーチボデイ１の穿設孔１０３、空間２２およびト
ーチボデイ１の穿設孔１０４を経て連結部材９３
の近傍に導かれる。この後、シールドガスは支持
部材４内をX₁方向にも流れうるが支持部材４の
X₁方向の端部には給電用部材５が配設されてい
るため、電極ワイヤ１９の通路近傍から溶接位置
へと流出されるシールドガスの流量は余り多くは
ならない。一方、連結部材９３は通気性を有する
筒状に形成されているため、殆んどのシールドガ
スは連結部材９３を介して筒状体１１内に流出
し、この後、シールドガスは筒状体１１に沿つて
X₁方向に噴出される。９１０は給電用接続端子
９１に穿設された孔で、この穿設孔９１０を介し
て給電用接続端子９１と図示しない給電具とが連
結される。

上記構成において、電極ワイヤ１９を送給し電
極ワイヤ１９が給電用部材５の穿設孔５０１に到
達した後に図示しない給電具を介して接触部材６
に給電し、かつ供給口１８よりシールド用ガスを
流出させつつ電極ワイヤ１９を送給して溶接を行
なう。

この場合、接触部材６は加圧手段１５により
Y₂方向に付勢されているため、接触部材６の先
端部は、支持ピン１２を回動中心として第４図に
おける反時計方向に回動して電極ワイヤ１９に当
接する。すなわち、図示しない送給装置により
X₁方向に送給される電極ワイヤ１９は、ガイド
部材３により拘束されて接触部材６の先端部材、
即ち給電用部材５と摺動接触しつつ溶接位置へと
送給される。ところで溶接の進行と共に給電用部
材５の給電位置相当部が徐々に摩耗するが、支持
部材４に支持された給電用部材５は加圧手段１５
によりY₂方向に付勢されているため、給電用部
材５の摩耗に拘わらず常時給電用部材５と電極ワ
イヤ１９とが当接して給電が確実に行なわれる。
さらに、溶接の進行と共に給電用部材５の透孔５
０１は徐々にY₁方向に摩耗するため、この摩耗
量に応じただけ透孔５０１の上部、即ちY₂方向
に空間が生じる。この空間が大きくなるにつれ
て、アーク溶接時に発生するスパツタがX₂方向
に飛来し得るが、溶接作業時には電極ワイヤ１９
が常時X₁方向に送給されているため、上記スパ
ツタは電極ワイヤ１９の送給と共に透孔５０１の
上部空間より外方に持運ばれる。しかも透孔５０
１のうちY₁方向の略半円周部が電極ワイヤ１９
と常時摺動接触しつつ給電が行なわれるため、ス
パツタがこの給電部に侵入し得ない。このように
スパツタが給電状態に悪影響を及ぼす虞れは皆無
であり、しかもガイド部材３は接触部材６により
覆われているため、スパツタは電極ワイヤ１９の
送給路に侵入することはない。このようにスパツ
タにより電極ワイヤの送給性が阻害されたり給電
状態が悪化されたりすることはなく、しかも接触
部材が少々摩耗したとしても初期状態と同様の溶
接を行なうことができるので長時間に亘つて均一
な溶接を行なうことができ、従つて自動溶接に特
に有効である。

なお、アークスタート時や溶接作業中に電極ワ
イヤの先端が被溶接物に溶着した場合、前記した
ごとく電極ワイヤは、ある程度被溶接物側へと送
給されている。この場合、本考案に係るトーチ
は、上記したごとく接触部材６が支持ピン１２を
中心として適宜に回動変位し得るため何ら不具合
は発生しない。また給電位置よりも被溶接物側に
は、従来のごとくの耐摩耗性のガイド部材は配設
されていないので、従来のトーチのごとく溶融電
極のすえ込み状態が生起するということはない。
従つて電極ワイヤが被溶接物に溶着した場合、電
極ワイヤの先端を適宜に切断するだけで、直ちに
溶接作業を再開することができる。

また通気性を有する連結部材９３を介して筒状
体１１の内部へ半径方向に噴出されるシールドガ
スは、連結部材９３により分流され整流されて層
流化する。この層流化したシールドガスが溶接位
置へと流出されるため溶接部のシールドが確実に
行なわれる。しかもシールドガスを層流化する連
結部材９３は溶接位置に対して十分離れた位置に
配設されているため、溶接時にいわゆるスパツタ
が発生したとしても、このスパツタが連結部材９
３部に飛来することは殆んどなく、従つて長時間
の溶接を行なつてもシールドガスの層流化が阻害
される虞れはない。さらに、溶接時には連結部材
９３を介して接触部材６に給電を行なうため、連
結部材９３が高温となるが、通気性を有する連結
部材９３の間をシールドガスが流通するため、連
結部材９３が適宜に冷却される。

第８図および第９図は本考案の他の実施例を示
す図であつて、トーチボデイ１のX₂方向の側部
において、給電用接続端子９１がトーチボデイ１
に螺着され、この給電用接続端子９１には中間部
材９２が螺着されている。中間部材９２の略軸芯
部にはトーチボデイ１の外周と遊合する孔９２０
が穿設されている。また中間部材９２の外部に
は、例えば軸方向に延在する溝９２１が形成され
ている。第１の筒状体１１１には中間部材９２の
溝９２１に遊合する、例えば位置決めピン２１が
配設されている。このため第１の筒状体１１１は
中間部材９２に対して位置決めされつつ、袋ナツ
ト２０によりトーチボデイ１に一体的に支持され
る。１５１は、例えば第１の筒状体１１１に螺着
された電気絶縁製のブツシユ、１５２はブツシユ
１５１に螺着された調整ネジ、１５３は調整ネジ
１５２と支持部材４との間に配設された圧縮バネ
で、調整ネジ１５２を回動操作して支持ピン１２
に対する接触部材６の回動力を適宜に選定した
後、ナツト１５４により調整ネジ１５２がロツク
される。上記１５１乃至１５４により加圧手段１
５が構成されている。支持部材４と第２の筒状体
１１２とは、第４図および第５図に示されると同
様に構成されている。

なお図示の場合、シールドガスは電極ワイヤ１
９と共にトーチボデイ１のX₂方向の端部より供
給されるが、このシールドガスはトーチボデイ１
の穿設孔１０３を経て空間２２に流入する。図示
の場合、中間部材９２の穿設孔９２０の内周面に
は適宜の数の切欠き部９２２が軸方向に配設され
ていて、この切欠き部９２２により空間２２と通
気性を有する可撓性の連結部材９３の内部とが連
通されている。このため殆んどのシールドガスは
連結部材９３を介して筒状体１１の内部へ半径方
向に噴出され、この後、層流化して溶接位置へと
流出される。

第８図および第９図に示されるごとく構成すれ
ば、溶接中であつても、電極ワイヤ１９と接触部
材６との接触状態を微細に調整することができ
る。

上記において、ガイドチユーブは断面丸状又は
矩形状等の適宜の形状の線材を略筒状体に形成し
たものとすることができる。また電極の断面形状
が非円状、例えば矩形状とすることもできる。

更にガイドチユーブの外周に電気絶縁部材をコ
ーテイングしたり被覆したりして消耗性の電極ワ
イヤ１９とトーチボデイ１とを電気的に絶縁した
方が好ましい。更にまたガイドチユーブを配設す
れば、ガイドチユーブの摩耗に応じて新規なもの
と取替えることにより電極ワイヤを円滑に案内す
ることができ、しかもガイドチユーブ、ガイド部
材および給電用部材が夫々着脱自在に構成されて
いれば、これらを適宜の電極ワイヤ用透孔を有す
るものと取替えることにより、種々の形状の電極
ワイヤに適応した溶接用トーチを具現することが
できる。これにも拘わらず第８図に示されるごと
くガイドチユーブを割愛することができる。また
接触部材の内方に加圧手段を配設すれば、スパツ
タが加圧手段に付着することはなく有利である。
なおトーチボデイ、支持部材、接触部材および筒
状体などを適宜に強制的に冷却すれば、トーチ各
部が高温化しないためトーチの取扱いが容易であ
り、かつ高寿命にトーチを使用することができ
る。更にまた、電極ワイヤはガイド部材により拘
束されているため接触部材の摩耗に拘わらず給電
が定常状態で行なわれ、しかも電極ワイヤの狙い
位置が変更されることはない。また支持部材４は
支持ピン１２の相対向する面部１２１，１２１に
当接してＺ方向に関して位置決めされているた
め、ガイド部材３の配設と相俟つて給電が定常状
態で行なわれしかも電極ワイヤの狙い位置が変更
されることはない。

以上の如く、本考案によれば、接触部材が適宜
に回動変位し得ることと相俟つて透孔５０１の穿
設された接触部材が導電性材料により形成されて
いるので、電極先端が被溶接物に溶着したときに
は、従来のごとく溶融電極のすえ込み状態が生起
するという事態は皆無であり、このため溶着時に
は電極先端部を切断するだけで電極を送給しつつ
溶接を再開することができ作業性がよい。しかも
加圧手段により電極ワイヤと接触部材とは常時摺
動接触しつつ給電が行なわれるためにスパツタが
給電部に侵入し得ず、かつ電極ワイヤを案内する
ガイド部材が接触部材により覆われているため電
極ワイヤの通路内にスパツタが侵入することは皆
無であり、スパツタにより電極ワイヤの送給性が
阻害されたり給電状態が悪化されたりする虞がな
い。さらに加圧手段により接触部材が電極ワイヤ
側に付勢されているために接触部材の摩耗に拘わ
らず、電極ワイヤと接触部材とは常時摺動接触す
ることと相俟つて、接触部材は支持ピンによりＺ
方向に位置決めされているため給電が定常状態で
行なわれ、しかも電極の狙い位置が略一定するの
で溶接を確実に行なうことができる。しかも接触
部材の取替え間隔が長くなり、かつシールドガス
の層流化が阻害される虞れがないため、長時間に
亘つて均一な溶接を行なうことができる。さらに
長時間に亘る溶接を行なつても通気性を有する連
結部材の間をシールドガスが流通して連結部材を
冷却しているため何ら支障をきたすことがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す要部正面断面図、第２図
は第１図の−線断面図、第３図は第１図の状
態説明図、第４図は本考案の実施例を示す正面断
面図、第５図乃至第７図は夫々第４図の−
線、−線および−線断面図、第８図は本
考案の他の実施例を示す正面断面図、第９図は第
８図の−線断面図である。 １……トーチボデイ、３……ガイド部材、４…
…支持部材、５……給電用部材、６……接触部
材、１１……筒状体、１２……支持ピン、１５…
…加圧手段、１９……電極ワイヤ、９３……通気
性を有する可撓性の連結部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 消耗性電極ワイヤ用の透孔を有する給電用部
   材と該給電用部材を支持する支持部材とで接触
   部材を構成し、電極ワイヤを案内するガイド部
   材を前記接触部材により覆うと共に接触部材を
   電極ワイヤ側に付勢する加圧手段を配設し、溶
   接用トーチの基部側に配設された給電用接続端
   子と前記接触部材の支持部材とを通気性を有す
   る可撓性の連結部材で連結し、溶接用トーチの
   基部側より前記可撓性の連結部材と前記接触部
   材とを覆う筒状体を設け、前記筒状体に配設し
   た相対向する支持ピンにより電極ワイヤの軸線
   を含む平面上で接触部材を傾動自在に支持する
   と共に該平面と略直交する方向に接触部材を拘
   束支持し、かつ少なくとも前記連結部材部より
   筒状体内に至るシールドガス用通路を形成して
   なる溶接用トーチ。 ２ 前記接触部材は、前記支持ピンの相対向する
   面部に当接して支持されてなる実用新案登録請
   求の範囲第１項に記載の溶接用トーチ。