JPH0519186Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、一側軸線上に電極及びノズルが装着
されたトーチ本体と、該トーチ本体内へ作動ガス
及び冷却用流体を導く為のトーチケーブルを保持
する支持体とが分割可能に構成したプラズマトー
チに関する。

「従来の技術」 従来より、トーチケーブル等を通してトーチ本
体内に導かれた作動ガスをノズル中心孔より作動
ガスを噴出させながら、該ノズル内部の軸線上に
配置された電極と被加工物間にプラズマアーク柱
を発生させるとともに、前記ノズル周囲を循環す
るガス又は液からなる流体により前記ノズルや電
極の冷却を行うようにした液冷又はガス冷式のプ
ラズマトーチは公知であり、この種のトーチに用
いる電極にはトリウム入りタングステンからなる
棒状体の先端部を尖らせて形成した棒状電極と、
水冷銅棒の先端に円柱状のタングステンジルコニ
ウムハフニユムを埋め込んで形成した固定電極と
があり、いずれも先端部の消耗又は脱離により定
期的に前記電極の交換又は再生処理等を行う必要
がある。

この為従来のトーチにおいては電極交換の容易
化を図る為に、前記作動ガスや冷却液等をトーチ
本体側に導く複数のトーチケーブルや高周波電線
等が接続されている支持体側と、前記ノズル及び
電極が収納されたトーチ本体側間を夫々個別に製
作するとともに両者間を分割可能にナツト等で連
結した構造を採つている。

しかしながらかかる構成のプラズマトーチトー
チにおいては作動ガス及び冷却液等複数の流体を
導入及び戻入させる少なくとも３本のトーチケー
ブルを必要とし、而も前記のようにトーチ本体と
支持体間を分割可能に構成しようとすると、前記
両者間の分割及び再装着毎に、支持体側に取付け
た複数のトーチケーブル端と、該ケーブルと対応
するトーチ本体側の導通路端とを夫々個別に接続
又は取外した後ナツト等を利用して両者間を結合
せねばならず、その組付け作業が煩雑化する。

かかる欠点を解消する為に、本出願人は先に前
記複数のトーチケーブル一体的に保持させ、その
外周面を円筒状のガイド面として機能させた支持
体（先の出願では接続具という言葉を使用する）
を設け、少なくとも該支持体の周面及び下端側に
トーチケーブルと連通する流体通孔を開口させる
事により、該支持体を前記トーチ本体側のガイド
穴に嵌挿させる事により、前記流体通孔とトーチ
本体側の流体導通孔とが連絡し合うように構成し
た技術が提案されている。

しかしながらかかる技術においても、前記支持
体とトーチ本体との結合をナツト等の螺子部材を
用いて行う為に、トーチ本体の分割再組立に或る
程度の時間を必要とし、而も特別な締付け治具を
必要とする為に、分割再組立作業が煩雑化すると
いう問題が尚残存していた。

而も螺着作業においては一方を回動させながら
締付けを行う必要がある為に、前記支持体側の流
体通孔とトーチ本体側の流体導通孔の開口部をガ
イド面の円周方向に延在する溝状に形成し、該両
溝の形成角度の合計が360°以上になるようにしな
ければ、両者の連絡が円滑に行い得ないという問
題を有する。

本考案はかかる従来技術の欠点に鑑み、支持体
とトーチ本体側の夫々に形成した通路同士の連絡
をシール性よく確実に行えるとともに、トーチ本
体の分割再組立が短時間でなし得るプラズマトー
チを提供する事を目的とする。

「問題点を解決しようとする手段」 本考案はかかる技術的課題を達成する為に、 一側軸線上に電極及びノズルが装着されたト
ーチ本体と、該トーチ本体内へ作動ガス及び冷
却用流体を導く為のトーチケーブルを保持する
支持体とを、軸方向に沿つて分割可能に構成す
るとともに、 軸線上に沿つて穿孔され、前記トーチ本体及
び支持体の軸線上に沿つて穿孔された作動ガス
通路端を夫々互いに芯出し嵌合可能にテーパ凹
部とテーパ凸部により形成し、 一方冷却流体導入及び導出用の冷却流体用通
路端を、前記トーチ本体と支持体の前記作動ガ
ス通路と同心状に形成し、半径方向に位置規制
されながら軸方向に摺動する第一の摺動ガイド
面上に互いに対面可能に開口させ、 更に前記トーチ本体と支持体とが対面する軸
方向に移動可能な第二の摺動面上に形成された
係合空間内に剛性体を介在させ、該剛性体に付
勢された押圧力により前記両者間を係合固持さ
せ、且つ前記押圧力の解除により剛性体が自動
的に係合位置より脱離可能に構成した事を特徴
とするプラズマトーチを提案する。

「作用」 本考案によれば、前記トーチ本体１と支持体２
の結合が螺着構造ではなく、いわゆるクイツクジ
ヨイント構造である為に、前記トーチ本体と支持
体間を係合固持する剛性体と該剛性体に付勢され
る押圧力の付勢と解除によりトーチ本体を容易に
且つ短時間で取外し、且つ再装着を行う事が出来
るとともに、特別な締付用治具等が不要になり且
つ掴持力も一定化する。

これにより例えば複数本のトーチ本体を用意
し、電極消耗の都度予備のトーチ本体と交換して
プラズマ加工を再開し、その加工の間にトーチ本
体１内の電極の交換又は再整形加工を行うように
すれば、大幅な合理化が達成される。

而も前記連結手段によれば、剛性体の押圧力の
解除によりトーチ本体を回動させる事なく軸線方
向に沿つて抜出且つ再装着させる事が出来る。

しかしながらクイツクジヨイント構造の場合バ
ネ部材を用いているために、半径方向に精度よく
芯出しを行なう事が困難である。

そこで本考案は、軸線上に沿つて穿孔された作
動ガス通路と冷却流体導入及び導出用の冷却流体
用通路を有効に利用して、 前記トーチ本体及び支持体の軸線上に沿つて穿
孔された作動ガス通路端をテーパ凹部とテーパ凸
部により、夫々互いに嵌合させた際に精度よく芯
出しを行なう事が出来、 一方その外周上に同心状に位置する冷却流体導
入及び導出用の冷却流体用通路端を、半径方向に
位置規制されながら軸方向に摺動する第一の摺動
ガイド面上に互いに対面可能に開口させた点にあ
る。

即ち、前記テーパ凹部とテーパ凸部により精度
よく芯出しが出来、一方第一の摺動ガイドにより
精度よく半径方向に位置規制する事が出来る。

而も前記支持体側の流体通孔又は溝とトーチ本
体１側の流体導通孔又は溝の夫々開口端を容易に
合致させる事が出来、両開口端形成に特別な工夫
が不要になるとともに、トーチ本体１と支持体２
の夫々に形成されている通路間の連絡が自動的に
シール性よく確実に行う事が出来る。

又前記クイツクジヨイントは前記作動ガス通路
と同心状に形成した第一の摺動ガイドの外方に形
成され半径方向には位置規制されずに僅かに許容
差を持つて形成されているために、円滑に係合が
可能である。

「実施例」 以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を
例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載
されている構成部品の寸法、材質、形状、その相
対配置などは特に特定的な記載がない限りは、こ
の考案の範囲をそれのみに限定する趣旨ではな
く、単なる説明例に過ぎない。

第１図は本考案の実施例に係るプラズマトーチ
で、トーチ本体１と支持体２が分割可能に組付け
られている。

支持体２は、トーチ本体１に形成されたガイド
穴１３内径と同径に形成された円筒状ガイド筒２
３と、ライナ２４を介して前記ガイド筒２３の基
側外周側に嵌装させた導電筒２５、該導電筒２５
の外周先側に取付けられた環状凹部３０、及び前
記導電体の外周囲を囲繞する包被体２６よりな
る。

一方トーチ本体１は、外部本体１４、外部本体
１４の先端外周面上に螺着されたキヤツプ１５、
ライナ１６を介して外部本体１４の中心貫通孔１
４１先端部に装着されキヤツプ１５により位置決
め保持されているノズル１２、前記中心貫通孔１
４１の基端側に螺着され、貫通孔内に沿つて延在
する内部本体１７、内部本体１７の中心穴１７１
先端に螺着された固定電極１１、前記中心穴１７
１の基側に螺着され、電極１１背面位置まで延設
する冷却管１８、外部本体１４の基側外周面上に
取付けられ、環状体４０の軸方向移動量を規制す
るリング状規制部材４１、コイルバネ４２を介し
て軸方向に移動自在に前記規制部材４１に嵌合さ
れている環状体４０からなる。

以下これらの部材の主要構成について詳細に説
明する。

先ず支持体２の構成について説明する。

ガイド筒２３は、軸線方向に沿つて中心に冷却
液の送液孔５１ａが、又その両側に夫々作動ガス
孔５１ｂと冷却液戻り孔５１ｃが夫々穿孔され、
上記送液孔５１ａはガイド筒２３の端面中央のテ
ーパ凹部２３１に、又作動ガス孔５１ｂと戻り孔
５１ｃは、ガイド筒２３突設部の外周面に周方向
に沿つて形成されたガイド溝５１ｄと戻り溝５１
ｅに夫々個々に開口せしめられ、そして前記各孔
５１ａ〜５１ｃの基端側に作動ガス及び冷却液導
入及び導出用のトーチケーブル２１ａ〜２１ｃが
連接されている。

又導電筒２５の基側には高周波用電線５２が取
付けられ、該支持体２とトーチ本体１との接続状
態においては、電極１１は、ライナ１６−外部本
体１４−導電筒２５を介して電線５２に電気的に
接続され、又内部本体１７にはガイド筒２３を介
してトーチケーブル２１ａ〜２１ｃが電気的に接
続され、前者にはプラズマ電気が、後者にはマイ
ナス電気が流れる。

環状凹部３０は、導電筒２５に螺着された断面
コの字状の環状枠３３と、該環状枠３３内周面に
装着され、バネ３４により軸方向に押圧力が付勢
された環状移動体３５と、該環状移動体３５の移
動規制を行う為に外周側に係合段差部３６１を設
けた環状固定筒３６とを有する。

環状固定筒３６はその先側外周面上に金属球３
２を収納する収納溝３１を周方向に凹設するとと
もに、該収納溝３１の適宜個所に内周側に開口す
る開口窓部３１ａを設け、該開口窓部３１ａより
金属球３２が内周面側に突設するように形成す
る。又該固定筒３６の内径は前記環状体４０外径
と同径に形成する。

環状移動体３５は前記収納溝３１と対面する内
周面先側にテーパ傾斜面３５１を設け、該テーパ
傾斜面３５１により前記金属球３２を内周側に押
圧可能に構成する。

次にトーチ本体１側の各部構成について説明す
る。

外部本体１４は、その背面側中央部に前記ガイ
ド筒２３がシール性よく嵌合可能な円筒凹状のガ
イド穴１３を凹設するとともに、そのガイド穴１
３周面上に、ガイド筒２３外周面に形成されたガ
ス溝５１ｄと戻り溝５１ｅと対面可能な通孔５３
ｄ，５３ｅが穿孔されており、そして該通孔５３
ｄ，５３ｅは夫々トーチ本体１側の戻し液通路５
４と作動ガス導入用通路５５に夫々連通してい
る。

この結果ガイド穴１３にガイド筒２３を充分嵌
合させた状態において、通孔５３ｄにガス溝５１
ｄが、又通孔５３ｅに戻り溝５１ｅが夫々合致す
る。

一方内部本体１７の基端側には、ガイド筒２３
のテーパ凹部２３１にきつちり嵌合される円錐台
状のテーパ凸部１７１を設け、該テーパ凸部１７
１の軸線上に送液孔５１ａと連通する液導入孔５
３ａを穿設し、該液導入孔５３ａの先端側に電極
１１背面位置まで延設する冷却管１８を螺着させ
る。

リング状規制部材４１は軸方向上下両端側に設
けた係止突起４１ａ，４１ｂにより、環状体４０
の軸方向移動量を規制する。

環状体４０は、前記規制部材４１にコイルバネ
４２を介して軸方向に移動自在に環設させるとと
もに、該環状体４０の前記開口窓部３１ａと対面
する外周面面上に、周径方向に薄肉矩形溝４５を
凹設し、該矩形溝４５が、開口窓部３１ａより突
設する金属球３２に係合可能に構成する。

次にトーチ本体１と支持体２の着脱手順を中心
として本実施例の作用を説明する。

第２図は、トーチ本体１と支持体２の分離状態
を示すものであり、先ず支持体２側の環状移動体
３５をバネ力に抗して押圧させ、金属球３２をフ
リーにした状態で、支持体２側のガイド筒２３と
トーチ本体１のガイド穴１３をガイドとして支持
体２側にトーチ本体１を装入し、環状体４０の矩
形溝４５が金属球３２と対面する位置まで装着さ
せる。

そして前記装着が完了した段階で前記環状移動
体３５を元に復帰させると、該環状移動体３５の
テーパ傾斜面３５１により前記金属球３２を内周
側に押圧し、開口窓部３１ａより金属球３２が突
設し、該金属球３２が矩形溝４５の奥側段差部３
６１に係止され、両者１−２の固定が行われる。

そしてこの状態では、通孔５３ｄにガス溝５１
ｄが、又通孔５３ｅに戻り溝５１ｅが夫々合致
し、且つテーパ凹部２３１内にテーパ凸部１７１
がシール性よく嵌合され送液孔５１ａと液導入孔
５３ａが連通され、公知の如く、ノズル１２先端
より作動ガスの噴出とともに、冷却液の循環が円
滑に行われる事になる。

次に電極１１の摩耗等によりトーチ本体１を交
換する場合は、支持体２側の環状移動体３５をバ
ネ力に抗して押圧する事により、該環状移動体３
５のテーパ傾斜面３５１の前記金属球３２の押圧
力が解除され、金属球３２がフリーの状態になる
為に、金属球３２の矩形溝４５の段差部３６１と
の係合固持が解除される。

この状態でトーチ本体１を抜出する事により、
環状体４０の外周面に沿つて、金属球３２が外力
に浮き上がり、トーチ本体１の抜出が容易に行わ
れる。

「考案の効果」 以上記載した如く本考案によれば、支持体とト
ーチ本体側の夫々に形成した通路同士の連絡をシ
ール性よく確実に行えるとともに、トーチ本体の
分割再組立が短時間でなし得る。

特に、前記支持体とトーチ本体との結合離脱が
速やかに行われ、且つ特別の締付治具等も不要で
ある。

等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一実施例に係るプ
ラズマトーチの内部構成を示し、第１図はトーチ
本体と支持体の接続状態を示す断面図、第２図は
トーチ本体と支持体の分離状態を示す切欠断面図
である。 １……トーチ本体１、１１……ノズル、１２…
…電極、２１ａ〜２１ｃ……トーチケーブル、１
３−２３……ガイド面、３１……係合空間、３２
……剛性体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一側軸線上に電極及びノズルが装着されたトー
   チ本体と、該トーチ本体内へ作動ガス及び冷却用
   流体を導く為のトーチケーブルを保持する支持体
   とを、軸方向に沿つて分割可能に構成するととも
   に、 前記トーチ本体及び支持体の軸線上に沿つて穿
   孔された作動ガス通路端を夫々互いに芯出し嵌合
   可能にテーパ凹部とテーパ凸部により形成し、 一方冷却流体導入及び導出用の冷却流体用通路
   端を、前記トーチ本体と支持体の前記作動ガス通
   路と同心状に形成し、半径方向に位置規制されな
   がら軸方向に摺動する第一の摺動ガイド面上に互
   いに対面可能に開口させ、 更に前記トーチ本体と支持体とが対面する軸方
   向に移動可能な第二の摺動面上に形成された係合
   空間内に剛性体を介在させ、該剛性体に付勢され
   た押圧力により前記両者間を係合固持させ、且つ
   前記押圧力の解除により剛性体が自動的に係合位
   置より脱離可能に構成した事を特徴とするプラズ
   マトーチ。