JPH03304Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案はガスシールドアーク溶接用ノズルに
関するものであつて、特にその耐久性と溶接の作
業性とが改善されたガスシールドアーク溶接用ノ
ズルに係る。

（従来の技術及びその問題点） 従来より用いられているガスシールドアーク溶
接用ノズルは、金属（銅）によつて一体に形成さ
れたもので、溶接トーチの先端部に螺着して使用
するものである。

このガスシールドアーク溶接用ノズルにおいて
は、使用中にノズル先端部が摩耗することが原因
となつて、溶接スパツタが付着し易くなり、スパ
ツタ除去のために溶接作業を中断した、強固に付
着したスパツタの除去に多大の労力を要するとい
う欠点がある。しかも、付着したスパツタによつ
て溶接チツプとノズルとの間がブリツジされ、溶
接作業中にノズルが被溶接物に接触することによ
つて、溶接チツプと被溶接物とがノズルを介して
短絡し、ノズルはもちろんのことトーチ本体まで
損傷してしまうという不具合を招いていた。この
ことは、機器の損傷による経済的損失という欠点
を招くと共に、作業者が、溶接作業中に、上記の
ような短絡現象を常に配慮しながら作業を行なわ
なければならないという心理的な圧迫を招く要因
ともなつている。

また、近年急速にその適用の拡大が進められて
いるロボツト等による自動溶接においても、長時
間にわたつて連続作業を行ういう観点から、上記
のようなノズルへのスパツタの付着や、これに伴
う機器の損傷を防止するということは重要な技術
的課題の一つとなつている。

上記のような欠点を防止するために、ガスシー
ルドアーク溶接用ノズル全体をセラミツクス等の
非導電性材料によつて形成することも考えられる
が、セラミツクスは、周知のように、ノツチ等が
ある場合には破損し易い材料であるために、この
材料を用いて従来と同様な形状のガスシールドア
ーク溶接用ノズルを形成しても、これをそのまま
実用に供することはきわめて因難であると考えら
れる。

そこで本出願人は、先の出願（特開昭60−
92086号）にて、溶接トーチの先端部に支持リン
グを螺着すると共に、この支持リングの先端部に
係合突起を有する把持爪部を形成し、一方セラミ
ツクス製のノズル部材の一端外周部には凹溝を周
設し、上記凹溝内に係合突起を嵌入させることに
よつてノズル部材を溶接トーチに固定する構造の
溶接用ノズルを提案した。

この溶接用ノズルによれば上記欠点を解消し得
るものの、上記のような凹凸嵌合を利用する関係
上、ノズル部材に高い寸法精度が要求されるた
め、その機械加工に多大の時間を要し、その結
果、ノズル部材が高価なものになつてしまうとい
う欠点が生じている。

この考案は上記に鑑みなされたもので、その目
的は、スパツタが付着しにくく、またその剥離性
が良好で、上記のような短絡現象を防止すること
のでき、しかも安価に製造することのできるガス
シールドアーク溶接用ノズルを提供することにあ
る。

（問題点を解決するための手段） そこでこの考案のガスシールドアーク溶接用ノ
ズルは、第１図に示すように、溶接トーチ１の先
端部に装着される支持リング２と、支持リング２
の先端側に装着される筒状のノズル部材３と、ノ
ズル部材３を支持リング２に固定するために支持
リング２とノズル部材３との外周部に配置される
保持リング４とを有している。上記ノズル部材３
はセラミツクス等の非導電性材料によつて形成さ
れたものであつて、その一端側に径方向外方へと
延びる突起８が植設されている。また上記保持リ
ング４はその内周部に上記突起８と係合する係合
面９を有している。また上記支持リング２はその
外周部に基端方向に向く段部１２を有している。
そして第２図のように、上記保持リング４には、
上記係合面９をを上記突起８に係合させた状態に
おいて、上記段部１２よりも基端側の位置におい
て径方向内方へと嵌入して上記段部１２と係合す
る押圧変形部１３が形成され、この変形部１３に
よつて、上記保持リング４が上記支持リング２に
固定され、この保持リング４によつてノズル部材
３を支持リング２に固定している。

（作用） 上記のようにノズル部材３を用い、このノズル
部材３をセラミツクス等の非導電性材料にて形成
してあるので、スパツタは付着しにくく、その剥
離性も良好なものとなり、またチツプと被溶接物
との間の短絡現象を防止することが可能となり、
ガスシールドアーク溶接用ノズルの耐久性を向上
することが可能となる。しかもノズル部材３を被
溶接部材に接触させた状態で溶接を行うことが可
能となるので、風の影響によるシールド不良を防
止でき、かつアーク長を常に一定に保持できるこ
とになり、このため溶接作業能率を向上すること
が可能となる。

さらに、上記のような構造を採用したため、ノ
ズル部材３に高い寸法精度が要求されるとがな
く、ノズル部材３ひいては溶接用ノズル全体を安
価に提供することが可能となる。またこの場合、
支持リング２と保持手段４とは、ノズル部材３の
突起８に保持手段４の係合面９が係合させた状態
で互いに固定されているで、支持リング２、ノズ
ル部材３及び保持手段４の全体を一個の部品とし
て取り扱うことができることとなり、ノズル交換
作業等に便利である。

また上記のように、保持リング４に押圧変形部
１３を形成することによつて、保持リング４を支
持リング２に固定すると共に、ノズル部材３を固
定するようにしてあるので、スポツト溶接等によ
つて上記固定作業を容易に行え、しかもノズル部
材３を確実に固定することが可能となる。

（実施例） 次ぎにこの考案のガスシールドアーク溶接用ノ
ズルの具体的な実施例につき図面を参照しつつ詳
細に説明する。

第１図及び第２図において、１は溶接トーチで
あつて、その先端部には支持リング２が螺着され
る。この支持リング２の先端部には筒状のノズル
部材３が装着されると共に、支持リング２の外周
部には保持リング４が固着されている。

上記支持リング２は、その基端側の内周部にね
じ部５が設けられており、このねじ部５が溶接ト
ーチ１の先端部に螺着されている。また上記支持
リング２の先端部には、その軸方向へ向かう支持
段部６が形成されており、この支持段部６内に上
記ノズル部材３の一端側が嵌入されている。なお
この支持段部６は、場合によつてはその形成を省
略し、支持リング２の先端面に、ノズル部材３の
端面を当接させた状態で保持するようにしてもよ
い。また上記支持リング２の基端側の位置には、
凹溝１４が、周設されているが、この凹溝１４
は、基端方向に向く段部１２を形成するためのも
のである。なおこの段部１２の役割については、
後述する。

上記ノズル部材３は、筒状の部材であつて、そ
の一端部近傍には、複数の透孔７…７が、周方向
等間隔に穿設されている。そして各透孔７…７内
には、ビス８…８のねじ部が嵌入されており、こ
のビス８…８の頭部が、ノズル部材３から径方向
へと延びる突起となされている。なおこの突起と
しては、ビス８以外の他の部材を用いて形成する
ことも可能であるし、また透孔７ではなく、第３
図のように有底の穴１８を形成することもある。
さらに上記のような複数の突起を設けるのでな
く、単数の突起としてもよい場合がある。そして
上記ノズル部材３を形成するには、セラミツクス
等の非導電性材料を用いる訳であるが、中でも
Si₃N₄及びそれを主体とするセラミツクスは、高
温強度、耐摩耗性及び耐熱衝撃性のすぐれた材料
であり、ノズル部材３用の材料として特に好まし
いもであることを確認している。なお、上記
Si₃N₄等と共に、Al₂O₃製のノズル部材３を用い
たテストも行つたが、スパツタ付着量、スパツタ
の剥離性ともに、Si₃N₄等製のノズル部材３がは
るかに優れていることを確認した。

上記保持リング４は、その先端部の内周面にテ
ーパ状の係合面９が形成されている。この係合面
９は、その先端側ほど径方向内方へと傾斜するよ
うに形成されたものであつて、上記したビス８，
８の頭部と係合する部分となる。

なお、上記支持リング２及び保持リング４を形
成する材料としては、種々のものを用いることが
可能であるが、加工性が良好でしかも溶接トーチ
本体側からノズル部材３を有効に冷却し得る程度
に熱伝導が良好であるという点において、銅、黄
銅等の銅系材料が特に適している。

上記ガスシールドアーク溶接用ノズルは、次の
ような手順で組立てる。まず支持リング２の先端
部に設けられた支持段部６内にノズル部材３の一
端部を嵌入する。そしてこの状態で支持リング２
の外周部に保持リング４を嵌入する。そして保持
リング４の係合面９をビス８…８の頭部に係合さ
せると共に、保持リング４を支持リング２側へと
押動し、ノズル部材３の基端部を支持リング２の
支持段部６に押し付けた状態において、上記凹溝
１４の位置において上記保持リング４の外周部の
相対向する位置を径方向の内方へと押圧し、押圧
変形部１３，１３を形成するのである。この押圧
変形作業は、スポツト溶接によるのが好ましい
が、それは、上記保持リング４の支持リング２へ
の固定が、上記押圧変形部１３の段部１２への係
合と、上記スポツト溶接による溶着との両者によ
つて行えることとなり、上記ノズル部材３の確実
な固定が行えるためである。なお上記押圧変形部
１３は、上記スポツト溶接法以外の方法によつて
も形成可能であるし、形成する変形部１３の数も
任意である。そして上記のように支持リング２、
ノズル部材３及び保持リング４の全体が固定され
たものを、溶接トーチ１に取着して使用するので
ある。

上記のような溶接用ノズルにおいては、その先
端部にセラミツクス製のノズル部材３を配置して
あるので、スパツクが付着しにくく、また付着し
ても剥離製が良好であり、さらにチツプと被溶接
物との間の短絡現象を防止することができ、溶接
用ノズルの耐久性を向上することが可能となる。
しかもノズル部材を被溶接部材に接触させた状態
で溶接を行うことが可能となるので、風の影響に
よるシールド不良を防止でき、かつアーク長を常
に一定に保持できることになるので、溶接作業能
率を向上することが可能となる。

また上記のような取着構造を採用したために、
従来のようにノズル部材３に高い寸法精度が要求
されることがなく、機械加工が容易となり、ノズ
ル部材３、ひいては溶接用ノズルを安価に提供す
ることが可能となる。また上記のように各リング
２，４及びノズル部材３を一体的に固着してある
ので、全体を１個の部品として取り扱うことが可
能となり、作業上便利である。

また上記のように、保持リング４に押圧変形部
１３を形成することによつて、保持リング４を支
持リング２に固定すると共に、ノズル部材３を固
定するようにしてあるので、スポツト溶接等によ
る上記固定作業を容易に行え、しかもノズル部材
３を確実に固定することが可能となる。

第４図ないし第７図に段部１２の形成構造の変
更例を示す。第４図は支持リング２の基端側に径
小部１５を設けることにより段部１２を形成した
例を、第５図は断面円弧状の凹溝１６を周設する
ことにより段部１２を形成した例を、第６図は段
部１２をテーパ状に形成した例を、また第７図は
支持リング２の外周部に突条１７を周設すること
によつて段部１２を形成した例をそれぞれ示して
いる。なおこの段部１２の形成構造は上記に限定
されるものではなく、要は押圧変形部１３の抜け
出しを防止し得るものであればよい。また上記の
ように支持リング２の全周にわたつて段部１２を
形成したのは、支持リング２の加工を容易にする
ためであつて、押圧変形部１３を設ける位置にの
み段部１２を形成してもよい。

第８図はアーク溶接用ノズルの他の実施例を示
す。この実施例においては、ノズル部材３の基端
部と支持リング２の段部６との間に、シリコンゴ
ム、板バネ等の弾性体１０を介設し、この弾性体
１０によつて上記ノズル部材３の支持をより一層
確実に行うと共に、各部寸法誤差をこの弾性体１
０つて吸収し得るようにしたものである。なお他
の部分は上記第１実施例と同様であるため、同一
の部分に同一の符合を付してその説明を省略す
る。

（考案の効果） この考案のガスシールドアーク溶接用ノズルに
おいては、上記のようにノズル部材としてセラミ
ツクス等の非導電性材料を用いたもであるため、
スパツタが付着しにくく、その剥離性も良好なも
のとなり、またチツプと被溶接物との間の短絡現
象を防止することが可能となり、その結果、ガス
シールドアーク溶接用ノズルの耐久性を向上する
ことが可能となる。しかも上記のように非導電性
材料を用いていることから、ノズル部材を被溶接
部材に接触させた状態で溶接を行うことが可能と
なるので、風の影響によるシールド不良を防止で
き、かつアーク長を常に一定に保持できることに
なるので、溶接作業能率を向上することが可能と
なる。なお、この考案のガスシールドアーク溶接
用ノズルの平均耐用期間は、従来のノズルの数倍
以上に達することを確認している。

またノズル部材側の突起に保持リング側の係合
面を係合させ、この状態で支持リングと保持リン
グとを固定する構造であるため、ノズル部材には
従来のように高い寸法精度が要求されることには
なく、機械加工が容易となり、そのためノズル部
材、ひいては溶接用ノズルを安価に提供すること
が可能となる。しかもこの場合、支持リング、ノ
ズル部材及び保持リングが互いに固定されている
ために、その全体を１個の部品として取り扱える
ことにより、ノズル交換作業等に便利である。

また上記のように、保持リングに押圧変形部を
形成することによつて、保持リングを支持リング
に固定すると共に、ノズル部材を固定するように
してあるので、スポツト溶接等による上記固定作
業を容易に行え、しかもノズル部材を確実に固定
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案のガスシールドアーク溶接用
ノズルの一実施例の一部切欠分解斜視図、第２図
はその中央縦断面図、第３図はノズル部材の変更
例を示す縦断面図、第４図ないし第７図はそれぞ
れ段部の形成構造の変更例を示す断面図、第８図
は上記ノズルの変更例を示す要部の縦断面図であ
る。 １……溶接トーチ、２……支持リング、３……
ノズル部材、４……保持リング、７……透孔、８
……ビス、９……係合面、１２……段部、１３…
…押圧変形部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶接トーチの先端部に装着される支持リング
   と、支持リングの先端側に装着される筒状のノズ
   ル部材と、上記ノズル部材を支持リングに固定す
   るため支持リングとノズル部材との外周部に配置
   される保持リングとを有し、上記ノズル部材はセ
   ラミツクス等の非導電性材料によつて形成された
   ものであつて、その一端側には径方向外方へと延
   びる突起が植設され、上記保持リングはその内周
   部に上記突起と係合する係合面を有し、また上記
   支持リングはその外周部に基端方向に向く段部を
   有し、さらに上記保持リングには、前記係合面を
   上記突起に係合させた状態において、上記段部よ
   りも基端側の位置において径方向内方へと嵌入し
   て上記段部と係合する押圧変形部が形成され、こ
   の変形部によつて上記保持リングが上記支持リン
   グに固定されていることを特徴とするガスシール
   ドアーク溶接用ノズル。