JPH0322268B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熔接電極の為の接触チツプに関する。
このような接触チツプは例えばアーク熔接トーチ
のような熔接装置において通常用いられている。
この種接触チツプは、例えば固形ワイヤ電極若し
くは粉末の詰つた管状電極のような熔接電極に、
これ等が接触チツプを通して送られるにつれて、
熔接電流を送る為の接触装置を形成する。

先に述べた接触チツプは管状形状を有し、その
内径は電極の直径よりも僅かに大きい。電極は接
触管内の通過中、管の内壁に対して摺動し、従つ
て接触管から熔接電極への電流の移送の為の望ま
しい接触が形成される。或る接触管は１平面内で
僅かに弯曲し、従つて電極と管との間の接触が改
良される。通常の規則において、電極及び接触チ
ツプの接触区域の位置は固定されない。電極のチ
ツプと熔接電流が通過するその接触区域との間の
電極の長さは種々である。従つて熔接浴へエネル
ギは変化して供給され、これは熔接の質に悪影響
を与える。

米国特許第3112393号において、電極の為の螺
旋形状通路を伴つた管状接触ノズルが開示され
る。電極とノズルの内壁との間の連続的な電気的
接触がノズルの長さに亘つて形成される。このノ
ズルの製造は、小空所を伴う管から開始し、非常
に複雑でコストが掛かる。

電極には酸化及び劣化を防止するようにしばし
ば保護被覆が施される。更に、電極の表面には埃
及び例えば電極ガイドからの摩滅材料のような他
の劣質材料により汚染される。これ等の材料は管
状接触ノズルの狭い空所に詰込まれ、電極の均一
な前進を妨害する。

接触ノズルはこれが非常に急速に摩滅する為、
安価でなければならない。その使用寿命は通常数
時間である。

本発明は、接近可能な接触表面を有する単純で
安価な非管状接触チツプを提供することを目的と
する。

本発明は更に、完全に真直ぐでないワイヤ電極
の為の非常に良好な接触を確保する接触チツプを
提供することをも目的とする。

本発明の以上及びその他の目的は、添付の図面
を参照しながら以下の記載を読むことにより明白
となろう。

第１図の接触ノズルは軸Ｃの周りで少なくとも
１回転巻かれた矩形断面のバー１からなる。表面
２は軸Ｃに近接し、またバーの他の横方向面は螺
旋状表面を形成する。軸Ｃは該表面から距離Ａだ
けバー１の外側に位置する。電極３が表面２に接
触する。該表面２は軸Ｃに沿つて筒状通路４を形
成し、これは直径２Ａの破線円４ａで示される。
ワイヤ電極の直径Ｄはここでは通路４の直径より
も大きく見られる。従つて電極は接触チツプを通
して前進するにつれて、軸Ｃに近接する螺旋に沿
つて表面２に理想的に接触するように強いられ
る。電極３及び接触チツプは、幾何学的に不完全
であるから、電極３とバー１とは、バー１に沿つ
て伸びる前記螺旋表面において、狭い帯状の接触
表面を形成する。

接触チツプに沿つた前進に従うワイヤ電極の曲
がりは、一部がバーに関連する軸Ｃの位置に依存
し、一部が螺旋のピツチに依存し、最後に然し重
要であるが、接触チツプ及び電極の幾何上の不完
全性に依存し、電極はこれが接触チツプに入つた
時通常完全に真直ぐではない。

電極と接触チツプとの間の良好な接触を得る
為、螺旋の軸でもあるチツプの軸からの螺旋の距
離Ａは、 Ａ≦0.6D の式によつて限定されることが見出されている。
Ａの正の値は軸Ｃがバーの外側に配置されること
を示し、Ａの負の値は軸Ｃがバーを通過すること
を示す。

もしＡ＝0.5Dであると、通路４の直径がワイ
ヤ電極の直径Ｄと同心になる。もし完全に真直ぐ
な電極がチツプに入り、0.5≦Ａ≦0.6Dであると、
電極はチツプの接触表面に対して付随的に摺動す
るだけである。然し上述の不完全性故に、距離Ａ
は0.6より大きく、にも拘らず良好な接触が通常
形成される。特に数ミリメータの直径を有する太
い電極は螺旋状接触表面に対して良好に摺動す
る。Ａの適当な値は試験によつて見出される。

望ましいＡの範囲は０≦Ａ≦0.6Dである。も
しＡの値が負であれば、チツプの接触表面上で電
極の曲がりは顕著となり、非常に強い接触が確保
される。これは特に太いワイヤを用いた時チツプ
の急速な摩滅をもたらす。この摩滅は、熔接電極
と接触チツプとの間の非常に低い接触抵抗に関し
て非常に高い要求が課せられるような或る場合に
適合する。もしＡの値が0.6Dより小さいと、電
極とチツプとの間の良好な接触が完全に真直ぐな
電極でも達成される。

チツプの接触表面上での滑らかな電極の曲がり
は、より低い接触圧及びより少ない摩滅を生じさ
せる。夫々に関して最適な性質を有する接触チツ
プは、 0.2D＜Ａ＜0.6D が適用される距離Ａを有しなければならないこと
が見出されている。Ａのより低い値は薄い電極に
適用出来、より高い値は太い電極に適用出来る。

チツプの使用寿命を長くする為、例えばニツケ
ル及びニツケル合金のような耐摩滅導電材料の層
を接触表面に設けることが提案されている。この
ような層は電気メツキ若しくは表面に応じた他の
メツキ方法により、表面上に容易に形成すること
が出来る。

チツプの摩滅に顕著に影響する螺旋の他の寸法
は螺旋のピツチである。望ましくはピツチは10D
以下であつてはならない。螺旋のピツチの高さが
より小さいほど及び距離Ａがより小さいほど、ワ
イヤ電極はこれがチツプを通過するにつれてより
緊締状態で曲がる。電極のより緊締状態の曲がり
は、電極とチツプとの間の増大した摩擦を引起こ
す。これは電極の送り速度を低下させると共に、
摩滅速度を増加させる。

更に、チツプの長さは少なくとも軸周りの螺旋
の完全な１回転に対応しなければならないことが
見出されている。もし螺旋の長さが少なくとも１
回転であると、電極はこれがチツプを通過するに
つれて、全方向に曲げられる。或る直線化効果が
電極に提供され、加工物に対する熔接トーチの正
しい位置付けについて例えば機能する或る方向に
おいて電極がチツプを離れるようになつている。

第２図の接触チツプは軸C′の周りを螺旋状に巻
くバー５からなる。バーは外側筒状表面６及び幾
分凹状の表面７を伴う基本的に半円筒形状を有す
る。熔接電極８は凹状表面７に沿つて前進し且つ
これと接触する。第２図の接触チツプは軸C′に最
も接近する螺旋の距離が零よりも大きいように設
計される。故に軸C′はバーの外側に位置する。更
に第２図乃至第５図図示の如く、この距離はまた
電極の直径の半分よりも小さく、電極はこれがチ
ツプを通過するにつれて螺旋動作に適合するよう
に強制される。

電極と一緒に接触チツプに送られる汚染材料は
接触チツプから速やかに落され、電極の前進を妨
害しない。

接触チツプにはその後端部に捩子９が設けら
れ、これはガス・ノズル１２と共に熔接トーチ１
０の対応のホルダ１１に固定される（第６図参
照）。

第７図の幾分変更された接触チツプは、電極１
６の為のＶ字形螺旋スロツト１４が設けられたバ
ー１３を有する。スロツトは円形底部１５を有
し、その曲率半径は電極の半径よりも大きい。第
９図及び第１０図図示の如く、電極はこのスロツ
トの底部に対して摺動する。

電極と螺旋状接触表面との間の非常に良好な接
触の結果、接触抵抗は小さく且つ接触チツプの加
熱は低く、熔接浴からのスパツタは通常中程度に
加熱された接触チツプに付着しない。然し大きな
スパツタ・ロスが生ずる場合、接触チツプにはそ
の前端部にガイドノズル１７を設けることが適当
で、ノズルはスパツタの大部分の付着から接触チ
ツプを保護すると共に、電極が確かな方向へガイ
ドノズル１７を離れることをも確実にする。

第２図のチツプに対応する第１１図及び第１２
図の接触チツプはブツシング１８により包囲され
る。或る場合、例えば第６図中の矢標１９により
示される接触チツプを包囲する遮蔽ガスの流れ
が、接触チツプの螺旋表面により撹乱され、熔接
の質が悪影響を受ける。熔接トーチのノズルを通
過するガス流の速度は比較的低い為、このような
撹乱はこれが少量に対して生ずる限り通常無視出
来る。もし非常に高い要求に合わなければならな
いと、ブツシングが用いられなければならない。
もし適当であれば、チツプをブツシングに挿入す
る前に耐摩滅層が接触表面上に形成される。

接触チツプは種々の方法で製造出来る。先ず思
い浮かぶのは、元は真直ぐなバーを、バーの表面
から距離Ａをおいて配置された軸の周りで回転さ
せることによりこのチツプを作ることである。然
し、もし通常硬質銅合金である材料がこの態様で
変形するのに困難を伴うだけでも、或る問題が生
ずる。また押出し及び連続鋳造工程によりこれ等
の接触チツプを製造することも想到出来る。更
に、適当なバー形初期材料を機械加工して所望の
螺旋状接触表面を付与することも考えられる。例
えば第７図のノズルのない接触チツプ１３はツイ
スト・ドリルと同様な方法で製造出来る。

以上の記載から、本発明に対して更に多く変更
が可能であることは明白である。従つて付属の特
許請求の範囲において、本発明はここに記載の実
施例以外にも種々実施可能であることは理解すべ
きである。

【図面の簡単な説明】

第１図は接触チツプの軸方向前端部から見た接
触チツプの主な特徴を示す図、第２図は接触チツ
プの実施例を示す図、第３図、第４図及び第５図
は夫々第２図の−線、−線及び−線
に沿つた断面図、第６図は熔接トーチ・ノズルと
共に第２図の接触チツプを示す図、第７図は接触
チツプの変更実施例を示す図、第８図、第９図及
び第１０図は夫々第７図の−線、−線及
び−線に沿つた断面図、第１１図は第２図の
接触チツプの変更実施例を示す図、第１２図は前
端部から見た第１１図の接触チツプを示す図。 １，５，１３…バー、３，１６…電極、９…捩
子、１０…熔接トーチ、１２…ガス・ノズル、１
４…スロツト、１７…ノズル、１８…ブツシン
グ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 接触チツプはバー形状をなし、該バーの表面
   は軸を取り巻き、且つ電極との接触面を形成する
   螺旋表面を有し、該螺旋表面と前記軸との距離Ａ
   は、式 ０＜Ａ≦0.6D （但しＤは電極の直径を示す）で限定され、前記
   螺旋表面は前記バーに沿つて直径2Aの筒状通路
   を形成することを特徴とする溶接電極への給電用
   接触チツプ。 ２ 前記距離Ａは、0.2D＜Ａ≦0.6Dで規定され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
   の接触チツプ。 ３ 前記軸は前記バーの軸と一致することを特徴
   とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   の接触チツプ。 ４ 前記螺旋表面のピツチは、少なくとも10Dで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第３項の何れかに記載の接触チツプ。 ５ 前記螺旋表面の軸方向の長さは、少なくとも
   前記軸周りの完全な一周に相当することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに
   記載の接触チツプ。 ６ 前記螺旋表面は、耐磨滅性導電体の被覆層で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃至
   第５項の何れかに記載の接触チツプ。 ７ 前記螺旋表面の被覆層は、ニツケルまたはニ
   ツケル合金からなることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項乃至第６項の何れかに記載の接触チツ
   プ。 ８ 接触チツプの前端部に、前記電極用のガイド
   ノズルを設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項乃至第７項の何れかに記載の接触チツプ。 ９ 接触チツプの長さ方向の一部は、ブツシング
   により包囲されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項乃至第８項の何れかに記載の接触チ
   ツプ。