JPH05293663A - 消耗電極式溶接トーチのチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤ送給性の向上を図ると共に溶接不良を
防止する。 【構成】 消耗電極式溶接トーチのチップにおいて、チ
ップ１１をねじ１６，２０によって着脱自在な基部１２
と先端部１３とに分割し、基部に軸芯方向に沿ってワイ
ヤ３１の径より大径の貫通孔１４を形成する一方、先端
部１３の基部１２側に軸芯方向に沿って先端にテーパ１
７を有するワイヤ３１の径より大径のテーパ孔１８を途
中まで穿設すると共に先端部１３の先端側に軸芯方向に
対して任意の角度を持たせたワイヤ３１の径よりわずか
に大きくテーパ孔１８の先端部に連通するワイヤ導出孔
１９を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は消耗電極式アーク溶接に
おけるウィービング方式の改良を図った溶接トーチのチ
ップに関する。

【０００２】

【従来の技術】消耗電極式アーク溶接においては、ウィ
ービング操作が行われる溶接トーチが存在し、狭開先内
での溶接を可能としている。図５及び図６にアーク溶接
に係る従来の溶接トーチのチップを示す。図５及び図６
に示すように、各溶接トーチ先端に取付けられるチップ
はその軸芯より外方に偏心したワイヤ導出孔を有し、幅
が狭く深い開先を対象とした溶接を可能とするものであ
る。

【０００３】図５及び図６に示すように、チップ１０
１，２０１は基端部から斜めにワイヤ導出孔１０２，２
０２が貫通した構造となっている。即ち、チップ１０１
は軸芯から直線状にワイヤ導出孔１０２が偏芯して貫通
され、チップ１０１の基端部にはワイヤの送給が容易と
なるようにテーパ１０３による加工が施されており、こ
の基端部の外周部には取付け用のねじ１０４が設けられ
ている。また、チップ２０１はチップ２０１自体をも湾
曲変形させてワイヤ導出孔２０２を偏芯させており、チ
ップ１０１と同様に、その基端部にはテーパ２０３によ
る加工が施され、外周部には取付け用のねじ２０４が設
けられている。

【０００４】上述したチップ１０１，２０１において
は、ワイヤ径よりもわずかに大きな孔径を有するワイヤ
導出孔１０２，２０２が軸芯より外方に斜めに偏芯して
穿設されており、このようなチップ１０１，２０１は狭
い幅の深い開先を対象とするためチップの直径を極力小
さくする必要がある。また、ワイヤ導出孔１０１，２０
２の偏芯角度は開先壁面に向けられるワイヤの角度に対
応しており、ワイヤ送給性を阻害しない範囲で偏芯角度
を極力大きくした方が狭開先特有の溶込不良等の溶接欠
陥を防止する効果が大きい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のチップ１０１にあっては、その基端部から先端
部に向って斜めに直線上に貫通するワイヤ導出孔１０２
が設けられているので、チップ１０１の直径が制限され
ることから偏芯角度に制限が生じ、チップ１０１の回動
によって生ずる円弧状の軌跡の径も小さいままである。
この円弧の径、即ち、ウィービング幅を広くするためワ
イヤ突出長さを長くすることもできるが、シールド不良
等によりアークが不安定となって溶接欠陥を発生しやす
いという欠点がある。また、製造にあたり細径ドリルを
斜め方向に長く使うことが必要で、ドリルが折損しやす
いという問題もある。

【０００６】一方、従来のチップ２０１にあっては、チ
ップ２０１を湾曲変形させているので、製造上、偏芯角
度が一定しないことから、チップ２０１と開先壁面とが
接触し、短絡の危険性が大きいという問題がある。

【０００７】本発明は上述の問題点を解決するものであ
って、ワイヤ送給性の向上を図ると共に溶接不良を防止
した消耗電極式溶接トーチのチップの提供を目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の消耗電極式溶接トーチのチップは、互いに
着脱自在な基部と先端部とを有し、該基部には軸芯方向
に沿ってワイヤ径より大径の貫通孔が形成される一方、
前記先端部の前記基部側には軸芯方向に沿って先端が丸
味を帯びてテーパを有するワイヤ径より大径のテーパ孔
が途中まで穿設されると共に、前記先端部の先端側には
軸芯方向に対して任意の角度を持たせたワイヤ径よりわ
ずかに大きく前記テーパ孔の先端部に連通するワイヤ導
出孔が形成されたことを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】基部にワイヤ径より大径の貫通孔が形成される
と共に先端部に大径のテーパ孔が形成されることで、狭
開先内で溶接を行う場合でも、ワイヤを簡単にしかも確
実に挿入することができ、チップ交換時にあってもワイ
ヤの狙い位置の再現精度が高くなってワイヤ送給性が良
好となる。また、チップを互いに着脱自在な基部と先端
部とに分割したことで、加工が容易となり、比較的消耗
しやすい先端部のみを耐磨耗性に優れた材料として性能
アップが図れる。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１１】図１に本発明の一実施例に係る消耗電極式
溶接トーチのチップの分解断面、図２に溶接トーチの斜
視、図３に図２のＡ部拡大断面、図４に図３のＢ−Ｂ断
面を示す。

【００１２】図１に示すように、本実施例の消耗電極式
溶接トーチのチップ１１は互いに着脱自在な基部１２と
先端部１３とからなっている。基部１２は貫通孔１４が
形成された円筒形状をなし、上部には後述するチップ回
転駆動軸３３（図２参照）に取付けるためのねじ１５が
形成され、下部には先端部１３を取付けるためのねじ１
６が形成されている。なお、貫通孔１４は基部１２の軸
芯方向に沿ってワイヤ径より大きな径となっている。

【００１３】一方、チップ１１の先端部１３は基部１２
側（図１において上側）から軸芯方向に沿って先端が丸
味を帯びてテーパを有する図示しないキリによって加工
される。そして、先端部にテーパ１７を有するワイヤ径
より大きな径のテーパ孔１８が先端部１３の途中まで穿
設されている。また、先端部１３の先端側（図１におい
て下側）から軸芯方向に対して任意の角度を持たせたワ
イヤ径よりわずかに大きくテーパ孔１８の先端部に連通
するワイヤ導出孔１９が形成されている。そして、先端
部１３のテーパ孔１８の内周には基部１２のねじ１６と
螺合するねじ２０が形成されている。

【００１４】なお、上述した本実施例の消耗電極式溶接
トーチのチップ１１において、例えば、ワイヤ径φ＝
１．６mmを対象とした場合、基部１２の貫通孔１４は直
径φ＝２．０〜４．０mmのキリを用いて形成する。ま
た、先端部１３のテーパ孔１８は基部１２側には先端に
Ｒ＝０．５〜１．０mm、でテーパ角度５°〜１０°、直
径φ＝２．０mm〜φ４．０mmのキリを用いて有底状の穴
を形成する。そして、先端側には軸芯から偏芯させて任
意の角度、例えば、軸芯に対し５°〜２０°をもってワ
イヤ導出孔１９が形成され、テーパ孔１８と連通してい
る。この場合、ワイヤ導出孔１９の直径はφ＝２．０〜
２．５mmに形成される。

【００１５】また、この消耗電極式溶接トーチのチップ
１１はＣｕ−Ｗを用いたが、Ｂｅ−Ｃｕ，Ａｇ−ｗ等の
耐摩耗性を有する比較的導電率の良い好適な合金材料に
て形成することができる。そして、チップ１１は基部１
２と先端部１３とで同一の材料を用いる必要はなく、比
較的消耗しやすい先端部１３のみに耐磨耗性に優れた材
料を用い、基部１２には安価な材料を用いることで、チ
ップ１１のコストを低くすることもできる。

【００１６】ここで、本実施例の消耗電極式溶接トーチ
のチップ１１が適用される溶接トーチを説明する。図２
乃至図４示すように、３１は送給されるワイヤ、３２は
トーチ本体、３３はトーチ本体３２に嵌合したチップ回
転駆動軸で歯車３４及び回転円板３５と連結されてい
る。回転円板３５にはフォトマイクロセンサ３６の光を
通す孔または溝が設けられており、フォトマイクロセン
サ３６は支持台３７にチップ回転角度が調整可能である
ように固定されトーチ本体３２に取付けられている。３
８はチップ回転駆動用のモータ３９と直結した歯車であ
って、歯車３４と噛み合っている。従って、モータ３９
の駆動により歯車３８，３４を介してチップ回転駆動軸
３３回動され、この場合の回動角度は回転円板３５に対
するフォトマイクロセンサ３６による相対位置にて調整
される。

【００１７】また、４０はシールドガス供給管で、シー
ルドガス導入管４１から供給されたシールドガスはトー
チ本体３２先端のシールドノズル４２から噴出する。４
３はトーチ水冷用の冷却水入口で、給水管４４及び排水
管４５を通り、冷却水出口４６から排水される。

【００１８】而して、チップ部分におけるウィービング
操作を説明する。図３及び図４に示すように、トーチ本
体３２において、モータ３９の回転により歯車３８，３
４を介してチップ回転駆動軸３３が適宜の角度回動する
と、ワイヤ３１が３１ａの位置に変化する。このように
してチップ１１の先端側において、ワイヤ３１が任意の
角度で穿設されたワイヤ導出孔１９から開先４７の壁面
と前層の溶接金属のなす角度に向けて送給され、チップ
回転駆動軸３３を適宜の角度で回動・反転することによ
りワイヤ３１も先端は円弧または半円弧を描いてウィー
ビングを行う。

【００１９】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに、本発明の消耗電極式溶接トーチのチップによれ
ば、互いに着脱自在な基部と先端部とを有し、基部にワ
イヤ径より大径の貫通孔が形成される一方、先端部の前
記基部側にワイヤ径より大径のテーパ孔が途中まで穿設
されると共に先端側に軸芯方向に対して任意の角度を持
たせたワイヤ径よりわずかに大きくテーパ孔の先端部に
連通するワイヤ導出孔が形成されたので、次のような効
果を奏することができる。即ち、 １） チップを基部と先端部の２分割としたことで、加
工が容易となり、また、ワイヤ導出孔に至る過程がテー
パ状であるため、ワイヤの狙い位置の再現精度が高く、
且つ、送給性の向上が図れる。 ２） チップ先端側から任意の角度でワイヤ導出孔を穿
設できるため、チップの交換時においても開先の壁面に
対する適正アーク位置を容易に保持することができると
共に、溶込不良等の溶接欠陥発生を防止することができ
る。 ３） ワイヤ送給用の孔をチップの途中で軸芯より外方
に任意に屈曲させる構造としたので、ワイヤは強制的に
曲げられ、スプリングバックによって常にワイヤ導出孔
の壁面に接触するので、安定した給電が行うことができ
る。 ４） チップを基部と先端部の２分割とし、比較的消耗
しやすい先端部のみに耐磨耗性に優れた材料を用いるこ
とも可能であり、チップの寿命等の性能面で加工コスト
の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る消耗電極式溶接トーチ
のチップの分解断面図である。

【図２】消耗電極式溶接トーチのチップを適用した溶接
トーチの斜視図である。

【図３】図２のＡ部拡大断面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。

【図５】従来のチップの断面図である。

【図６】従来のチップの断面図である。

【符号の説明】

１１ チップ １２ 基部 １３ 先端部 １４ 貫通孔 １６，２０ ねじ １８ テーパ孔 １９ ワイヤ導出孔 ３１ ワイヤ

フロントページの続き (72)発明者 飯島 史郎 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 馬渕 洋三郎 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 筌口 泰宏 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 猪口 紀州 長崎県長崎市光町５番４号 有限会社猪口 鉄工所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに着脱自在な基部と先端部とを有
   し、該基部には軸芯方向に沿ってワイヤ径より大径の貫
   通孔が形成される一方、前記先端部の前記基部側には軸
   芯方向に沿って先端が丸味を帯びてテーパを有するワイ
   ヤ径より大径のテーパ孔が途中まで穿設されると共に、
   前記先端部の先端側には軸芯方向に対して任意の角度を
   持たせたワイヤ径よりわずかに大きく前記テーパ孔の先
   端部に連通するワイヤ導出孔が形成されたことを特徴と
   する消耗電極式溶接トーチのチップ。