JPH04187376A - 管用ティグ溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、管用ティグ溶接装置に係わり、特に、溶接中
に溶接トーチにより溶接線を追跡するための手段に関す
る。゛ （従来の技術） 従来、例えばステンレス製の管同志を突き合わせてティ
グ溶接したり、あるいは、管と管状継手とを嵌め合わせ
てティグ溶接したりするときには、タングステン電極棒
とこの電極棒を囲むイナートガス噴出口とハンドル部と
を有する溶接トーチを単に手で把持して、円周をなす溶
接線を追跡する方法が採られていた。

（発明が解決しようとする課題） しかし、溶接トーチを単に手で把持して溶接線を追跡す
る前記従来の方法では、手間がかかるとともに、確実に
溶接を行なうことが難しい問題があった。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、容易かつ確実に管をティグ溶接できる管用ティグ溶接
装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の請求項１の管用ティグ溶接装置は、前記目的を
達成するた？４巳、互いに回動開閉自在に連結された一
対の挟持部材からなるとともに、これら挟持部材を閉じ
た状態に保持するクランプを有し、閉じた状態で環状−
になる本体と、この本体にその内周面に臨ませて本体の
軸方向と平行に軸着された固定ローラーと、前記本体に
その径方向へ移動自在にかつ任意の位置で固定可能に支
持された一対のスライダーと、前記本体の内周側に位置
するこれらスライダーの先端部に本体の軸方向と平行に
それぞれ軸着された一対の可動ローラーと、前記本体に
取付けられ、前記固定ローラーの軸方向外側に位置する
電極棒およびこの電極棒を囲むイナートガス噴出口を有
する溶接トーチとを備えたものである。

また、請求項２の管用ティグ溶接装置は、同じ目的を達
成するために、ほぼ筒状の本体と、この本体の端部に同
軸的に回動自在に支持されたほぼ環状の回動体と、この
回動体の内側に同軸的にかつ回り止めされた状態でテー
パー嵌合され、軸方向に切り溝を有して拡縮自在になっ
ているほぼ筒状の締付は筒、および、前記回動体に同軸
的に螺合され、前記締付は筒を軸方向から押圧して縮径
させるほぼ環状のナツト部材からなるチャック機構と、
前記本体に取付けられ、前記締付は筒の軸方向外側に位
置する電極棒およびこの電極棒を囲むイナートガス噴出
口を有する溶接トーチとを備えたものである。

（作用） 本発明の請求項１の管用ティグ溶接装置を用いて管をテ
ィグ溶接するときには、まず、回動自在に連結された一
対の挟持部材を開いて、これら挟持部材間に管を入れた
後、挟持部材を閉じて、クランプにより閉じた状態を保
持する。ついで、一対のスライダーを本体に対し径方向
内方へ進出させて、これらスライダーの先端部の可動ロ
ーラーを固定ローラーに近付け、これら３つのローラー
を管の外周面に接触させる。これにより、環状になった
本体の内側に管ががたつきなく保持される。もちろん、
その際、本体に取付けられた溶接トーチの電極棒および
イナートガス噴出口は、管の例えば端面の溶接線に近接
対向させて位置させる。この状態で、本体に対して相対
的に管を回動させると、本体の軸方向と平行に軸着され
たローラーがこれと平行な管の外周面を転勤しながら、
電極棒およびイナートガス噴出口が円周をなす溶接線に
沿って移動する。なお、溶接トーチが取付けられた本体
に対して位置が固定している固定ローラーの軸方向外側
に電極棒が位置しているので、管の径によらず、電極棒
と溶接線との間の距離は一定にできる。そして、前述の
ように溶接線に沿って移動する電極棒と管との間に生じ
るアークにより溶接が行なわれ、その際、イナートガス
噴出口から噴出するイナートガスによりアークが空気か
ら遮られる。溶接後は、クランプを外し、一対の挟持部
材を開いて管から外す。

また、請求項２の管用ティグ溶接装置を用いて管をティ
グ溶接するときには、まず、締付は筒内に管を挿入した
後、回動体に螺合されたナツト部材を締め、このナツト
部材により締付は筒を軸方向から押圧して縮径させるこ
とにより、締付は筒に対して管を同軸的に固定する。も
ちろん、その際、本体に取付けられた溶接トーチの電極
棒およびイナートガス噴出口は、管の溶接線に近接対向
させて位置させる。この状態で、本体に対して回動体を
回動させると、この回動体と一体的に締付は筒および管
が同軸的に回動し、電極棒およびイナートガス噴出口が
円周状の溶接線に沿って移動する。溶接後は、ナツト部
材を緩め、締付は筒を拡径させて、この締付は筒から管
を抜き取る。

（実施例） 以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳
しく説明する。

まず、請求項１の管用ティグ溶接装置の一実施例の構成
を第１図および第２図に基づいて説明する。

１は溶接の対象となるステンレスなどからなる３〜６ｃ
ｍ程度の径の管であり、この管１は、他の管１と突き合
わされて、あるいは、管状継手に嵌め合わされてティグ
溶接されるものである。管１の例えば端面の溶接線２は
、管１の軸方向と直交する平面上に位置している。なお
、管１の端面には、Ｖ型開光加工（面取り）が施されて
いる。

１１は本体で、この本体１１は、支軸１２により互いに
回動開閉自在に連結さ−れた一対の半円状の挟持部材１
３．１４からなっており、閉じた状態で円環状になるも
のである。また、両挟持部材１３．１４における支軸１
２と反対側の先端部には、これら両挟持部材１３．１４
を互いに固定して閉じた状態に保持するクランプ１５が
設けられている。このクランプ１５は、一方の挟持部材
１３の外周側にリンクを介して取付けられた引掛は部材
１６と、一方の挟持部材１３の外周側に取付けられ引掛
は部材１６が係脱自在に係合されるフック部材１７とか
らなっている。

そして、前記一方の挟持部材１３の中央部には、ローラ
ー支持部材２１が固定されており、本体１１の内周側に
位置するこのローラー支持部材２１の先端部には固定ロ
ーラー２２が軸着されている。この固定ローラー２２は
、軸方向が本体１１の軸方向と平行になっているととも
に、外周の一部が本体１１の内局面から内方へ突出して
いる。

また、前記他方の挟持部材１４の両端部には、それぞれ
、スライダー２３が挟持部材１４の径方向へ摺動自在に
支持されているとともに、ねじ２４が同方向へ進退自在
に螺着されており、本体１１の外周側に位置するこれら
ねじ２４の頭部がそれぞれ各スライダー２３に回動自在
にのみ連結されている。したがって、挟持部材１４に対
して、ねじ２４を回すことにより対応するスライダー２
３を移動させることができ、かつ、これらスライダー２
３は任意の位置で固定可能になっている。そして、本体
１１の内周側に位置するこれらスライダー２３の先端部
には可動ローラー２５がそれぞれ軸着されている。これ
ら可動ローラー２５は、それぞれ、軸方向が本体１１の
軸方向と平行になっており、この本体１１が閉じたとき
その中心を前記固定ローラー２２とともに囲む位置にあ
る。

なお、前記両スライダー２３の表面とその近くの挟持部
材１４の表面とには、スライダー２３の位置と適合する
管１の径を指示する表示２６と指針２７とがそれぞれ形
成されている。

さらに、前記一方の挟持部材１３には、保持部材２９．
３０により溶接トーチ３１が取付けられている。

この溶接トーチ３１は、ハンドル部３２を有していると
ともに、タングステン電極棒３３とこの電極棒３３を囲
むイナートガス噴出口３４とを先端部に有している。電
極棒３３は、溶接トーチ３１にも内蔵された電線を介し
て電源装置に接続され、イナートガス噴出口３４は、溶
接トーチ３１にも内蔵された供給管を介してイナートガ
ス供給装置に接続される。そして、電極棒３３の先端は
、本体１１の内周面の近くでかつ前記固定ローラー２１
の軸方向外側に位置している。

つぎに、本実施例の作用について説明する。

例えば、一対の管１を互いにティグ溶接するときには、
予め、溶接線２中の複数か所で仮溶接を行なっておく。

なお、管１は、保持具により位置合わせされる。

そして、本溶接にあたっては、まず、一対の挟持部材１
３．１４を互いに支軸１２を中心に回動させて開く。つ
いで、これら挟持部材１３．’　１４間に管１を入れた
後、挟持部材１３．１４を閉じ、クランプ１５の引掛は
部材１６をフック部材１７に引掛けて、本体１１を閉じ
た状態に保持する。つぎに、ねじ２４を回して、一対の
スライダー２３を本体１１に対し径方向内方へ進出させ
、これらスライダー２３の先端部の可動ローラー２５を
固定ローラー２２の方に近付けて、これら３つのローラ
ー２２．２５を管１の外周面に平行に線接触させる。こ
れにより、円環状になった本体１１の内側に管１ががた
つきなく保持される。

もちろん、その際、溶接トーチ３１の電極棒３３および
イナートガス噴出口３４が管１の溶接線２に近接対向し
て位置するように、管１に対する本体１１の取付は位置
はその軸方向において調節する。

この状態で、溶接トーチ３１のハンドル部３２を持って
、本体１１に対して相対的に管１を回動させると、３つ
のローラー２２．２５が管１の外周面を転勤しながら、
電極棒３３およびイナートガス噴出口３４が円周をなす
溶接線２に沿って移動する。このとき、電極棒３３が管
１の軸方向にずれてしまうことをローラー２２．２５が
防止している。

そして、図示していないスイッチが作業者によりオンさ
れたとき直流パルスが印加され前述のように溶接線２に
沿って移動する電極棒３３と、電気的に接地された管１
との８間に生じるアークにより管１の全周に渡って溶接
が行なわれる。′その際、イナートガス噴出口３４から
噴出するアルゴンガスなどのイナートガス（不活性ガス
）によりアークが空気から遮られ、酸化が防止される。

溶接後は、クランプ１５の引掛は部材１６をフック部材
１７から外し、一対の挟持部材１３．１４を開いて管１
から外す。

こうして、前記構成によれば、管１のティグ溶接に際Ｌ
１ハンドル部３２を持って本体１１に対し相対的に管１
を回すのみで、電極棒３３が溶接線２を確実に追跡し、
容易かつ確実に管１をティグ溶接できる。

また、本体１１の径方向に移動可能なスライダー２３の
先端部の可動ローラー２５により管１−を保持するので
、本体１１は、管１の径が異なっていてもこれに取付け
られる。しかも、溶接トーチ３１が取付けられた本体１
１に対して位置が固定している固定ローラー２２の軸方
向外側に電極棒３３が位置しているので、管１の径によ
らず、電極棒３３と溶接線２との間の距離は一定にでき
る。したがって、本実施例の装置は、径の異なる何種類
かの管１に問題なく共用することができる。

さらに、本実施例の溶接装置は、円環状になる本体１１
を回動開閉自在の一対の挟持部材Ｈ，＋４により構成し
たので、大きな長い管１に対しても容易に着脱すること
ができ、また、管１の途中に曲り部や径大部があっても
使用できる。

つぎに、請求項２の管用ティグ溶接装置の一実施例を第
３図および第４図に基づいて説明する。

先の実施例の溶接装置が比較的径め大きい管１に適した
ものであったのに対して、本実施例の溶接装置は、径が
３ｃｍ以下程度で比較的小さい管６に適したものである
。なお、７は管６の端部外周に嵌合される管状継手、８
は管６と継手７との溶接線である。

４１はほぼ円筒状の本体で、この本体４１の両端部には
、円環状の回動体４２がそれぞれ同軸的に回動自在に支
持されている。これら回動体４２は、それぞれ、本体４
１とほぼ同径でその端面に接合する鍔部４３から、本体
４１内に嵌合される嵌合筒４４と、本体４１外に位置す
るねじ筒４５とが突出している。

そして、嵌合筒４４の外周面に形成された環状溝４６に
本体４１に螺着された複数のねじ４７が摺動自在に係合
していることにより、本体４１に対して回動体４２が抜
は止めされている。

そして、前記両回動体４２にはチャック機構５１がそれ
ぞれ設けられている。ここで、このチャック機構５１に
ついて説明する。

まず、前記回動体４２のねじ筒４５側の内周面には、本
体４１の軸方向内方へ向かって先細りになるテーパー孔
５２が形成されている。そして、回動体４２の中心回動
軸と中心軸が一致しているこのテーパー孔５２に、外周
面が同様のテーパー面になったほぼ円筒状の締付は筒５
３が摺動自在に嵌合されている。この締付は筒５３は、
その軸方向に延びる複数の切り溝５４を有していて、拡
縮自在になっているとともに、内周面は基本的にテーパ
ーのついていない円柱面になっている。なお、切り溝５
４は、締付は筒５３の一端へ抜けるものと他端へ抜ける
ものとが交互に並んでいる。また、回動体４２に螺着さ
れたねじ５５が切り溝５４の一部に係合されていること
により、回動体４２に対して締付は筒５３が回り止めさ
れている。

また、前記回動体４２のねじ筒４５の外周面にはほぼ円
環状のナツト部材５６が同軸的に螺合されている。この
ナツト部材５６は、締付は筒５３を軸方向から本体４１
の内方へ押圧して縮径させる環状押圧部５７を内周部に
有している。さらに、この環状押圧部５フは、前記締付
は筒５３の端部の外周面に形成された環状溝５８に摺動
自在に嵌まり込んでおり、これにより、ナツト部材５６
が回動しつつ軸方向へ進退するのに伴い、締付は筒５３
が回動することなくナツト部材５６とともに進退するよ
うになっている。

なお、前記本体１１、回動体４２、締付は筒５３および
ナツト部材５６にはスリット５９が軸方向全長に渡って
形成されている。このスリット５９は、本体１１、回動
体４２、締付は筒５３およびナツト部材５６内にその径
方向から管６を入れられるようにするためのものであり
、この管６の外径と幅がほぼ等しくなっている。

また、前記本体４１には、保持部材６０により溶接トー
チ６１が取付けられている。この溶接トーチ６１は、先
の実施例の溶接トーチ３１と同様のタングステン電極棒
６２およびこの電極棒６２を囲むイナートガス噴出口６
３を先端部に有している。そして、電極棒６２の先端は
、前記締付は筒５３の周面の軸方向外側に位置している
。

つぎに、本実施例の作用について説明する。

管６をティグ溶接するに際して、仮溶接後の本溶接時に
は、まず、締付は筒５３内に管６を挿入した後、回動体
４２に対しナツト部材５６を回して締める。これにより
、ナツト部材５６の環状押圧部５７が締付は筒５３を軸
方向から本体１１の内方へ押圧するため、切り溝５４を
有する締付は筒５３は、回動体４２のテーパー孔５２に
押し付けられて縮径する。このとき、締付は筒５３の一
端へ抜ける切り溝５４と他端へ抜ける切り溝５４とが交
互に並んでいるので、締付は筒５３は全体がほぼ均等に
縮径する。このようにして締付は筒５３が縮径すること
により、管６は、中心軸が回動体４２の回動軸と一致し
た状態で、締付は筒５３に固定される。なお、ナツト部
材５６の締付けによ・す、このナッ゛ト部材５６と回動
体４２および締付は筒５３も相互に固定される。もちろ
ん、その際、溶接トーチ６１の電極棒６２およびイナー
トガス噴出口６３が管６の溶接線８に近接対向して位置
するように、本体４１に対する管６の取付は位置はその
軸方向において調節する。

この状態で、例えば回動体４２の鍔部４３またはナツト
部材５６を摘んで、回動体４２を本体４１に対して回動
させると、回動体４２と一体的に締付は筒５３および管
６が回動し、電極棒６２およびイナートガス噴出口６３
が円周をなす溶接線８に沿って移動する。

そして、このように溶接線８に沿って移動する電極棒６
２と管６との間に生じるアークにより管６の全周に渡っ
て溶接が行なわれる。その際、イナートガス噴出口３４
から噴出するイナートガスによりアークが空気から遮ら
れる。

溶接後は、ナツト部材５６を逆に回して緩めることによ
り、締付は筒５３を拡径させて、この締付は筒５３から
管６を抜き取る。

なお、管６は、本体＋１．回動体４２、締付は筒５３お
よびナツト部材５６内に、その軸方向から着脱できるの
みならず、スリット５９を介して径方向から着脱するこ
ともできる。これにより、本実施例の溶接装置を用いて
、管６の両端部にそれより径の大きい継手７を溶接する
ようなことも可能になる。

そして、前記構成によれば、管６のティグ溶接に際し、
本体４１に対し相対的に管６を回すのみで、電極棒６２
が溶接線８を確実に追跡し、容易かつ確実に管６をティ
グ溶接できる。しかも、溶接時の回動操作は、回動体４
２の鍔部４３またはナツト部材５６を摘んで回すことに
より行なえ、先の実施例のように溶接トーチ３１を持っ
て回す場合よりも容易である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、つぎのような効果が得られる。

請求項１の管用ティグ溶接装置では、環状の本体の内周
側に、固定ローラーと本体の径方向に移動可能なスライ
ダーにそれぞれ軸着された一対の可動ローラーとを設け
、本体に電極棒を有する溶接トーチを取付けたので、３
つのローラーを管の外周面で転勤させながら本体に対し
て相対的に管を回動させることにより、電極棒が管の円
周をなす溶接線を確実に追跡し、容易かつ確実に管をテ
ィグ溶接できる。また、前述のようにスライダーにロー
ラーを設けたこととあいまって、固定ローラーの軸方向
外側に電極棒を位置させた結果、管の径によらず、電極
棒と溶接線との間の距離は一定にできることにより、径
の異なる何種類かの管に同じ装置を共用することができ
る。さらに、環状の本体を回動開閉自在の一対の挟持部
材により構成したので、大きな長い管に対しても容易に
着脱することができ、また、管の途中に曲り部や径大部
があっても使用できる。

また、請求項２の管用ティグ溶接装置では、筒状の本体
の端部に環状の１回動体を設け、この回動体に管を同軸
的に固定するためのチャック機構を設け、本体に電極棒
を有する溶接トーチを取付けたので、本体に対して回動
体とともに管を回動させることにより、電極棒が管の円
周をなす溶接線を確実に追跡し、容易かつ確実に管をテ
ィグ溶接できる。しかも、径の小さい管用の装置であれ
ば、溶接トーチではな（、環状の回動体を摘んで溶接時
の回動操作を行なえ、この回動操作が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の請求項１の管用ティグ溶接装置の一実
施例を示す一部を断面にした正面図、第２図は同上側面
図、第３図は本発明の請求項２の管用ティグ溶接装置の
一実施例を示す一部を断面にした側面図、第４図は同上
正面図である。 １１・・本体、１３．１４・・挟持部材、１５・・クラ
ンプ、２２・・固定ローラー、２３・・スライダー、２
５・・可動ローラー、３１・・溶接トーチ、３３・・電
極棒、３４・・イナートガス噴出口、４１・・本体、４
２・・回動体、５１・・チャック機構、５３・・締付は
筒、５４・・切り溝、５６・・ナツト部材、６１・・溶
接トーチ、６２・・電極棒、６３・・イナートガス噴出
口。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに回動開閉自在に連結された一対の挟持部材
   からなるとともに、これら挟持部材を閉じた状態に保持
   するクランプを有し、閉じた状態で環状になる本体と、 この本体にその内周面に臨ませて本体の軸方向と平行に
   軸着された固定ローラーと、 前記本体にその径方向へ移動自在にかつ任意の位置で固
   定可能に支持された一対のスライダーと、 前記本体の内周側に位置するこれらスライダーの先端部
   に本体の軸方向と平行にそれぞれ軸着された一対の可動
   ローラーと、 前記本体に取付けられ、前記固定ローラーの軸方向外側
   に位置する電極棒およびこの電極棒を囲むイナートガス
   噴出口を有する溶接トーチとを備えたことを特徴とする
   管用ティグ溶接装置。
2. （２）ほぼ筒状の本体と、 この本体の端部に同軸的に回動自在に支持されたほぼ環
   状の回動体と、 この回動体の内側に同軸的にかつ回り止めされた状態で
   テーパー嵌合され、軸方向に切り溝を有して拡縮自在に
   なっているほぼ筒状の締付け筒、および、前記回動体に
   同軸的に螺合され、前記締付け筒を軸方向から押圧して
   縮径させるほぼ環状のナット部材からなるチャック機構
   と、 前記本体に取付けられ、前記締付け筒の軸方向外側に位
   置する電極棒およびこの電極棒を囲むイナートガス噴出
   口を有する溶接トーチと を備えたことを特徴とする管用ティグ溶接装置。