JPH0655274A - 金属アーク溶接のための溶接ガンとそれに於ける接続部分 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属アーク溶接のための溶接ガンに於て、そ
の構造を人間工学的に使用し易いものとすると共に、気
体及び電流を伝える導管とガン本体の機械的接続を改良
し、接続にかかる時間及び費用を低減すること。 【構成】 本発明の溶接ガン１０は、長手方向の内側通
路５６を有するハンドル１２を有し、その中にグーズネ
ックシャフト８０が回転可能に装着されている。グーズ
ネックシャフトには、接触先端４０やヘッドチューブ８
６を含むグーズネック３２と、導管５０とが機械的且電
気的に接続されて取付けられ、ハンドルがこれらに対し
自由に回転できるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、気体金属アーク溶接装
置に係り、一層詳細には気体金属アーク溶接のための溶
接ガンに係る。

【０００２】

【従来の技術】歴史的には、気体金属アーク溶接装置
は、基本的に、電気的な溶接回路へ送られる電流の電流
源を装備した溶接機械から構成されていた。溶接回路の
一方の側は、クランプに接続されていた。クランプは、
好ましくは、ばねにより付勢され、消耗されるようにな
った金属ワイヤ電極を保持し、作業者が該クランプを持
つことができるよう構成されていた。溶接回路の他方の
側は、溶接されるべきワークピースへ接続されていた。
電極の外側表面は、フラックスで覆れており、電極が加
熱された際にフラックスが不活性気体を放出し、溶接工
程中に於て、溶接領域内の酸化を防ぐようになってい
た。操作に於て、作業者は、クランプを保持し、電極と
ワークピースとの間にアークを照射し、溶接を行ってい
た。電極が消耗されると、作業者は、溶接工程を中断
し、別の電極をクランプ内へ挿入しなければならなかっ
た。

【０００３】クランプに保持された消耗されるようにな
っている電極をしばしば取換えなければならないという
不具合に対処するために、より最近では、クランプの代
替物として作業者によって用いられる溶接ガンが開発さ
れている。溶接ガンに関連して、ワイヤフィーダが、消
耗性（消耗されるようになっている）鋼鉄ワイヤ電極を
溶接ガンへ連続的に供給するようになっている。ワイヤ
電極は、ワイヤフィーダから、溶接ガンへ接続された導
管内に含まれるボーデン（Ｂowden ）ワイヤを介して溶
接ガンへ通過できるようになっている。また、導管は、
加圧された不活性気体をその供給源から溶接ガンへ送る
ためのチューブと、電流を溶接機械からガンへ供給する
ための導体と、一対若しくは複数対の制御用ワイヤとを
有している。典型的な溶接ガンは、一つ若しくはそれ以
上の制御用ワイヤの対へ接続されたスイッチを有するハ
ンドルを有し、これにより作業者は、溶接機械、ワイヤ
フィーダ及び気体ソレノイドを操作して、ワークピース
へのワイヤ電極の送り及び気体の流れを制御できるよう
になっている。通常、このような溶接ガンは、ガンの前
方端に接触先端を有するアダプタを有しており、接触先
端を通してワイヤ電極がワークピースまで出るようにな
っている。この接触先端は、更に、ワイヤが該接触先端
を介して送られている状態で、溶接機械から供給された
電流を電極へ伝える機能を果している。多くの場合、ア
ダプタには、種々の大きさの接触先端が取付けられ、種
々の大きさのワイヤ電極が受入れられるようになってい
る。ノズルがアダプタへ取付けられ、不活性気体を溶接
部位へ放出する。

【０００４】典型的には、溶接ガンを、電流を生成する
溶接機械と、不活性気体源と、ワイヤフィーダとへ接続
する導管は、同芯状のケーブル組立体として構成されて
いる。この組立体は、中心に設けられた弾性のある気体
管と、該気体管の外側表面に巻付けられた複数ストラン
ドの電流伝達ワイヤと、該電流伝達ワイヤ内に巻付いて
いる少なくとも一対の制御用ワイヤ導体とを有してい
る。気体管内には、ワイヤ電極のためのボーデンワイヤ
組立体が配置されている。弾性のある外側被覆が、電流
伝達ワイヤの外側表面を覆い、絶縁体として機能してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術の溶接機械
に於ける一つの欠点は、これらが人間工学的に構成され
ていないということにある。一つの例として、幾つかの
機械に於て、ケーブル組立体の溶接ガンへの接続は、電
流伝達ケーブルのための電気的な接続部分が溶接ガンの
後方端に配置されるようなされている。この構成は、ガ
ンのその端に於て、歪み除去構造を用いる必要がある。
歪み除去構造と共に、床からガンまで立上るケーブルを
含む導管の重量は、ガンの後方端から幾分か外方に距離
を置いたところで片持ち支持される。その結果、ガンの
端部から幾分か離れたところに下方へ作用する力が生
じ、作業者の手中に於てガンの前方端を上方へ旋回する
よう作用することとなる。かくして、作業者は、溶接ガ
ンを手の中にもっている間中、ガンに対して反対の回転
力を与えなければならないのである。

【０００６】更に、従来の溶接ガンの構成に於ては、作
業者がワークピースの上方で、溶接ガンを使用する際
に、その溶接ガンの前方端に在り溶接電極が出ている接
触端が下方を指すような状態にできるようワークピース
が配置されるようになっている。もし溶接されるべきワ
ークピース若しくはその表面に合せて、溶接ガンの接触
先端を鉛直下方向の何れかの側へ回転しなければならな
い場合、作業者は、適切に溶接ガンのハンドルを把持す
べく、手首をねじらなければならない。長期間に亙って
溶接ガンを使用した作業者が、溶接ガンを保持していた
手関節に於て、或る程度の手根管症候群（Ｃarpaltunne
l syndrome）になり易いということが明らかにされてい
る。この症候群が生ずるのは、作業者が床からガンの後
方端にある歪み除去構造まで立上ったケーブルによりガ
ンへ与えられるトルクに対向してバランスをとる際に、
作業者の手首に歪みがかかるため、また、作業者がガン
の前方端にある接触先端を別の角度位置に回すべく手首
を回転させなければならない場合に、手首に歪みがかか
るためであるということが推測されている。幾つかの溶
接ガンは、アダプタと接触先端とを担持するヘッドチュ
ーブが回転でき、溶接ガンの前方に対して接触先端が種
々の角度に配置できるように構成されている。しかしな
がら、接触先端を回転するためには、電流伝達ワイヤへ
の接続を緩め、接触先端組立体を回転し、再度電気的接
続を行わなければならない。かかる操作を行うために
は、幾つかの工具を用いなければならず、また時間を浪
費すると共に不便である。

【０００７】従来の溶接ガンの更なる欠点は、同芯状の
ケーブル組立体の溶接ガンへの機械的な接続に係ること
である。電流を伝導するケーブルを溶接ガンの前方端に
あるヘッドチューブへ取付けて電流をアダプタと接触先
端組立体とへ伝導するようになっている接続形式のうち
の一つは、円錐型ナットへ螺着される円錐型コネクタを
用いている。円錐型コネクタ／円錐型ナットコネクタを
用いる場合、導管の外側被覆の端部が剥取られ、気体管
に巻付けられた複数ストランドの電流伝達ワイヤが露出
されていなければならない。このワイヤは、円錐状の接
続部分の外側表面の周りに均等に配分されていなければ
ならない。更に、複数ストランドのワイヤの端部は、コ
ネクタと円錐型ナットのねじ部分を邪魔しないように適
切な長さに調節されていなければならない。その後、円
錐型ナットは、電流伝達ワイヤのストランドが円錐型コ
ネクタの外側表面と円錐型ナットの内側表面との間に把
持されるよう、円錐型コネクタ上に締付けられなければ
ならない。円錐型コネクタ／円錐型ナット組立体は、金
属部品から構成されており、溶接作業中に於て実質的な
量の電流を伝導するので、注意深く絶縁されていなけれ
ばならない。電流伝達ワイヤを以上のような態様にてヘ
ッドチューブへ接続するためには、かなりの時間を必要
とする。

【０００８】電流伝導ケーブルをヘッドチューブへ取付
けるための接続のもう一つの形式は、真鍮接続ラグを用
いている。かかる組立体に於ては、金属製のヘッドチュ
ーブが真鍮接続ラグの開口部内へ挿入され、同芯状ケー
ブル組立体からの気体管が直接ヘッドチューブ内へ送ら
れている。外側被覆がケーブル組立体から剥取られ、複
数の電流伝達ワイヤのストランドが、互いにより合わさ
れてピグテールを形成し、ヘッドチューブに平行且その
下方にて真鍮接続ラグの開口部内へ挿入されている。複
数の組ねじがヘッドチューブの上方の接続ラグへ捩込ま
れ、金属製ヘッドチューブを電流伝達ワイヤへ押し付
け、ワイヤピグテイルがヘッドチューブと接続ラグの内
側壁の間にて把持されるようになっている。真鍮接続ラ
グは、金属で構成されているので、ラグは、完全に絶縁
されると共に、作業者の手が該ラグへ接触しないよう注
意を払わなければならない。この接続は、高価な金属ラ
グを用いており、これに関連する準備により、相当な時
間を必要とする。

【０００９】

【発明の構成】気体金属アーク溶接のための溶接ガン
は、上側表面と、下側表面と、前方端と、後方端と、前
方端と後方端との間にて長手方向に延在する内側通路と
を有するハンドルを有している。長手方向孔を有するグ
ーズネックシャフトが回転可能にハンドルの内側通路内
に装着され、ハンドルがグーズネックシャフトの外側表
面周りに回転できるようになっている。一方の端にてア
ダプタと接触先端とを装着し内側ヘッドチューブを有す
るグーズネックがグーズネックシャフトへ取付けられて
いる。

【００１０】本発明による溶接ガンは、従来の溶接ガン
の構成に於て固有の欠点の多くを解決している。この溶
接ガンは、人間工学的な構成を有しており、同芯状のケ
ーブル組立体は、ガンの前方端にあるヘッドチューブと
接続されている。同芯状ケーブル組立体の機械的な接続
は、ケーブルの外側被覆が邪魔されないようになされて
いる。実際、外側被覆は、電気的接続をなすことを補っ
ている。更に、不導体からなる非金属製の要素が、アダ
プタ／接触先端組立体へ電流を伝導するヘッドチューブ
を複数ストランドの電流伝達ワイヤへ取付けるのに用い
られている。この接続により、作業者の手が、溶接作業
中に溶接ガン内の電気的にチャージされた構成要素の何
れかに接触するということが大幅に低減される。

【００１１】更に本発明の溶接ガンは、複数ストランド
の電流伝達ワイヤのヘッドチューブへの接続を覆うハン
ドルを有している。このことにより、床とガンの後方と
の間のケーブル組立体の重量が、ヘッドチューブと溶接
ガンの前方にあるアダプタ／接触先端組立体とによって
バランスされることとなる。結果的に、作業者は溶接ガ
ンの後方端にて下方へ作用する大きな力に対して連続的
にバランスをとらなくてもよいこととなる。更に、本発
明の溶接ガンの構成によれば、溶接ガンのハンドルは、
ヘッドチューブとアダプタ／接触先端組立体に対して自
由に旋回できるようになっている。この組立体に対する
ハンドルの回転は、何等、電気的接続を妨害することな
く、また、溶接ガンの構成要素を何れも分解することな
く、作業者によりいつでも実行されるようになってい
る。かくして、作業者は、容易に溶接ガンのアダプタ／
接触先端組立体をハンドルに対して所望の角度に配置す
ることができ、作業者の手が最も楽な状態となるように
して適切に接触先端を配置することができるようにな
る。

【００１２】

【実施例】図１〜図６を参照すると、本発明の溶接ガン
１０が示されており、溶接ガン１０は、作業者の手によ
って把持できるよう構成された湾曲したハンドル１２を
有している。中央に配置されたトリガ保護部１４がハン
ドル１２の底部から突出している。トリガ１９を覆うト
リガマスク１８がトリガ保護部１４の上方にてハンドル
１２の底部内に装着されており、取外すことのできるハ
ンドグリップ２０がトリガ保護部１４の下方にてハンド
ル１２の底部１６内へ嵌合している。作業者が、その手
にて溶接ガン１０を把持すると、手のひらがハンドル１
２の頂部２２上に着座し、人差指がトリガマスク１８の
周りに巻付き、親指がトリガ保護部１４の一方の側に係
合する。作業者の中指は、ハンドグリップ２０から外方
へ突出した突起部２４とトリガ保護部１４との間にて取
外し可能なハンドグリップ２０の周りに巻付く。作業者
の薬指及び小指は、突起部２４とハンドル１２の後端２
９との間にてハンドグリップ２０の周りに巻付く。湾曲
したハンドル１２と、取外し可能なハンドグリップ２０
と、トリガマスク１８とは、非導電性であり、且断熱性
のある材料、例えばガラス充填ナイロン若しくはプラス
チックから製作される。ハントグリップ２０は、ハンド
ル１２の後端、即ち内側端２９にて突起部２８内に形成
される空洞２６と、トリガ保護部１４内に形成される空
洞３０とに嵌入する。

【００１３】湾曲されたグーズネック３２が、ガラス充
填されたナイロン若しくはプラスチックの如き非導電性
且断熱性材料から形成されており、ハンドル１２の外側
端３６へ接続された拡大された内側端３４を有してい
る。グーズネック３２は、ハンドル１２内へ突出したヘ
ッドチューブ８６を含んでいる。先端アダプタ３８に
は、接触先端４０が装着されており、以下に詳しく説明
することであるが、先端アダプタ３８は、湾曲したグー
ズネック３２の外側端４２に螺合できるようになってい
る。金属ノズル４４が先端アダプタ３８を覆っている。

【００１４】図２を参照すると、導管５０が示されてお
り、該導管５０は、湾曲されたハンドル１２の内側端２
９内に郭定された中央開口部５２を通って該湾曲された
ハンドル１２内へ挿入されている。湾曲したハンドル１
２及び湾曲したグーズネック３２を含む溶接ガン１０本
体の湾曲した構成をもって、導管５０によりハンドル１
２の内側端２９上へ下方に作用する力が最小化される。
更に、導管５０は、図９に示されている如く、ハンドル
１２内の外側端にてグーズネック３２内に含まれている
ヘッドチューブ８６へ接続されている。この構造によ
り、ハンドル１２の内側端２９と該ハンドル１２を把持
する作業者の手へ作用するケーブル５０による下向きの
力が、グーズネック３２、先端アダプタ３８及びノズル
４４の重量によりハンドル１２の外側端３６上へ荷され
る下向きの力と釣合うこととなる。更に、ハンドル１２
内に装着された取外し可能なハンドグリップ２０により
様々な大きさの手を有し得る複数の作業者が楽に溶接ガ
ンを把持し得るように、溶接ガンのハンドルを人間工学
的に構成することができるようになっている。

【００１５】ハンドル１２の内側端２９に於ける開口部
５２を通って溶接ガン１０へ挿入されている導管５０
は、ハンドル１２の内側にて形成されている円形で且軸
線方向を向いた内側通路５６を貫通している。導管５０
の構造の詳細は、図７を参照することにより見ることが
できる。エラストマ材から構成されてよい円形の気体管
６２が、導管５０の中心部をなしている。気体管６２
は、溶接ガン１０から離れた位置にある不活性気体源か
ら圧力の作用により供給される不活性気体のための通路
を構成する。図示していないが、固定的に螺旋状に巻付
けられたワイヤ被覆から実質的に構成されているボーデ
ンワイヤ組立体が鋼鉄の溶接電極のための通路を郭定し
ており、これは、典型的には気体管６２内に置かれ、消
耗性のワイヤ電極を、溶接ガン１０から離れた位置に置
かれたワイヤフィーダから接触先端４０まで連続的に送
るようになっている。複数ストランドの電流伝達ワイヤ
６４が気体管６２の外側表面６６上に置かれている。電
流伝達ワイヤ６４は、外側表面６６の周りにて螺旋状に
巻付けられていてよい。更に、複数の制御用ワイヤ導体
（６８、７０及び６８′、７０′）が、電流伝達ワイヤ
６４内に組合さっていてよい。制御用ワイヤ導体６８、
６８′、７０、７０′は、それらと電流伝達ワイヤ６４
との間に電気的な接触が生じないようにする絶縁被覆を
有している。電流伝達ワイヤ６４は、溶接ガン１０から
離れた位置に置かれた溶接機械から、ヘッドチューブ
と、アダプタ及び接触先端からなる組立体と、消耗性の
ワイヤ電極へ、生成された電流を伝達する機能を果す。
制御用ワイヤ導体６８、６８′、７０、７０′は、ハン
ドル１２内に含まれている一つ若しくはそれ以上のスイ
ッチと、ワイヤフィーダ、不活性気体源のためのソレノ
イド、或いは又、溶接ガン１０から離れたところに置か
れた溶接機械の制御装置などの装置との間の回路を構成
する。上記の如き装置は、公知のものであり、図に於て
示されていない。絶縁性で、弾性のある外側被覆７２が
電流伝達ワイヤ６４の外側表面７４上に緊密に嵌着して
いる。外側被覆７２は、好ましくは、ネオプレン若しく
は同様のエラストマ材などの重い材料から構成されてお
り、しかも、導管を引摺ることにより生ずる相当な摩擦
に耐え得るものであり、該導管を引張っても、伸長若し
くは破損しにくいものであり、また、該導管が鋭利なも
のに係合しても切断若しくは引裂しないようになったも
のであり、また作業環境に於て通常見出される水分やグ
リース等に耐性を有するものでなければならない。

【００１６】前記の如く、本発明の溶接ガン１０は、溶
接部位へ消耗性の金属ワイヤ溶接電極を供給する機能を
果す。更に、溶接ガンは、溶接作動を行えるような高い
電流をワイヤ電極へ供給できるものでなければならな
い。また、好ましくは、溶接ガンは溶接部位へ不活性気
体を供給できるものでなければならない。また更に、溶
接ガンは、溶接ガンから離れた場所に置かれるワイヤフ
ィーダ、溶接機械、或いはまた加圧された不活性気体の
供給源を操作するための制御機構を有しているべきであ
る。本発明の溶接ガン１０の内部の構成要素は、所望の
機能を行えるようになったものであり、図９及び図１０
を参照すると、それらがより良く示されている。

【００１７】グーズネックシャフト８０が、ハンドル１
２の外側端３６内に受入れられている。グーズネックシ
ャフト８０の外側表面８２は、ハンドル１２の外側端３
６内に形成された相補的な形状を有する内側表面８４内
に受入れられている。グーズネックシャフト８０は、複
数の機能を有している。グーズネックシャフト８０は、
導管５０を把持し、ハンドル１２内にて導管５０を強固
に掛留する機能を果し、また、ハンドル１２がグーズネ
ック本体３２と導管５０についてグーズネックシャフト
８０の軸線周りに回転できるようにする機能を果し、ま
た更に、ハンドル１２を所定の角度方向位置に保持する
機能を果し、また更に、複数ストランドの電流伝達ワイ
ヤ６４をグーズネック本体３２内の金属製ヘッドチュー
ブ８６へ接続する機能を果し、更にまた、制御用ワイヤ
導体６８、６８′、７０、７０′の一対若しくはそれ以
上の対に接続されたスイッチ機構が、上記の如き溶接機
械、ワイヤフィーダ、或いはまた加圧された気体源を制
御できるようにする機能を果す。グーズネックシャフト
８０は、図８に於て詳細に記載されている如く、単一の
概ね円筒形の要素であり、ナイロン若しくはプラスチッ
クの如き非導電性で断熱性のある材料から構成されてい
る。グーズネックシャフト８０の一方の端８８は、複数
の長手方向に延在する指部９０を有しており、指部９０
の各々は、弓型の肩部９２を有している。肩部９２は、
ハンドル１２の内側表面８４内に形成された円形の窪み
部９４内にスナップ嵌合するよう構成されている。肩部
９２の各々の内側表面上に、鋸刃状の把持表面９６が形
成されており、この把持表面９６が、グーズネックシャ
フト８０がハンドル１２内に配置された際に導管５０の
外側表面上に於ける被覆７２に係合するのに適した構造
となっている。

【００１８】グーズネックシャフト８０の外側表面８２
は、図８及び図９に於て示されている如く、複数個の同
芯状の長手方向に隔置された周縁溝９８、１００、１０
２、１０４、１０６を有している。複数個の金属製のス
イッチ接触リング１０８〜１１６がこれらの溝内に着座
している。複数個の等間隔に設けられた長手方向に延在
するディテント溝１２０が、グーズネックシャフト８０
の外側表面８２内に形成されている。更に、指部９０か
ら離れたグーズネックシャフト８０の前方端１２２にて
外側表面８２が螺刻されている。更にまた、複数個の金
属製の導体１２４、１２６（図に於ては二つが示されて
いる）が、グーズネックシャフト８０の前方端１２２か
らグーズネックシャフト８０の本体を長手方向に貫通し
て延在し、溝９８及び１００内にあるスイッチ接触リン
グ１０８及び１１０に係合している。導体１２４及び１
２６は、一つ若しくはそれ以上の接触リング１１２〜１
１６の一つ若しくはそれ以上へ接続されることにより、
図示していないが、その他の導体へ接続されていてもよ
い。結果として、もしスイッチ接触リング１０８及び１
１０が電気的に或る導体によって接続されていれば、平
坦な金属導体１２４、１２６が電気的に接続される。注
意されるべきことであるが、グーズネックシャフト８０
の外側表面８２上に於て、接触リング１０８〜１１６の
代りに、円形の接触部分がメッキされていてもよいであ
ろう。また、グーズネックシャフト８０の外側表面８２
上に長手方向に延在する導体をメッキすれば、それらを
金属製の導体１２４、１２６の代りに用いることもでき
る。

【００１９】図９を参照すると、グーズネックシャフト
８０がハンドル１２の内側表面８４内に着座し、グーズ
ネックシャフトの指部９０が導管５０の外側被覆７２に
係合した際、ハンドル１２をグーズネックシャフト８０
に対して回転することを妨げるものは存在していないと
いうことが見られるであろう。実際、ハンドル１２は、
グーズネック本体３２がグーズネックシャフトの一端に
強固に取付けられた状態でも、グーズネックシャフト８
０の外側表面周りに自由に回転できるのである。これに
より、ハンドル１２は、導管５０及び先端アダプタ３８
に対して回転可能であり、作業者は、溶接作業中に於
て、先端アダプタ３８及び接触先端４０に対してその手
を任意の角度に配置できるのである。

【００２０】図９及び図１０に示されている如く、型押
し成形された金属製のトリガばねディテント１３０が、
ハンドル１２の外側端３６に隣接してハンドル１２内に
形成された長手方向に延在する溝１３２内に配置され、
ハンドル１２と共に回転するようになっている。トリガ
ばねディテント１３０の機能は、ハンドル１２をグーズ
ネックシャフト８０に対して或る所定の角度位置にて保
持するためのディテント要素を構成し、一対のスイッチ
接触リング１０８、１１０と電気的に接続されるよう構
成された金属導体要素を構成し、トリガ１９のための枢
点を構成し、トリガ１９のための戻しばねを構成するこ
とである。トリガばねディテント１３０は、その前方端
にて、グーズネックシャフト８０の外側表面内に形成さ
れたディテント溝１２０のうちの一つに着座するよう構
成された長手方向の肩部１３４を有している。肩部１３
４は、ディテント溝１２０の一つと共働して、ハンドル
１２をグーズネックシャフト８０に対して所定の角度位
置にて保持する。トリガばねリテント１３０は、また、
一対の下方へ下った脚部１３６、１３８を有している。
脚部１３６、１３８の内部には、孔が形成されており、
この孔が、トリガ１９の何れかの側上に形成された横方
向に延在する枢軸ピン１４０（図に於ては一方のみ示さ
れている。）を受入れるようになっている。かくして、
トリガばねリテント１３０は、トリガ１９を枢着する。
トリガばねリテント１３０は、下方に垂れ下ったトリガ
ばね１４６をその中央に有している。ばね１４６は、ト
リガ１９を反時計廻り方向に枢動し、トリガ１９は、非
作動の場合に、ハンドル１２内に郭定された壁１４８に
て静止する。

【００２１】トリガばね１４６の一方の端１５０が常に
一つのスイッチ接触リング１０８に接触しているという
ことが理解されるであろう。トリガ１９は解除され、図
９に於て示されている如く静止位置にある場合、ばね１
４６は、その他のスイッチ接触リングと接触しないよう
になっている。しかしながら、トリガ１９が作業者によ
り把持され、枢軸ピン１４０周りに時計廻り方向に回転
すると、トリガばね１４６はスイッチ接触リング１１０
に接触する方向へ動かされる。この動きにより、スイッ
チリング１０８、１１０との間が電気的に接続され、導
体１２４及び１２６との間が電気的に接続されることと
なる。この態様に於て、導管５０内に囲繞された制御用
ワイヤ６８、７０が、電気的に接続され、これにより、
図示していない溶接機械、ワイヤフィーダ若しくは加圧
不活性気体供給源が作動、或いは、直接的に若しくは間
接的に制御されることとなる。制御用ワイヤ６８′、７
０′の他方の対は、グーズネックシャフト８０内の図示
していないその他の導体と接続されてもよく、これらの
導体が更なるスイッチ接触リングの対１１２〜１１６へ
ハンドル１２に於ける更なるスイッチを介して接続さ
れ、離れた位置にある上記の装置若しくはその他の装置
を作動するようになっていてもよい。

【００２２】図９に於て示されている如く、導管５０内
の気体管６２は、金属製のヘッドチューブ８６の円筒状
の内側表面１５２内へ延在している。前記の如く、ヘッ
ドチューブ８６は、非導電性のグーズネック本体３２内
に存在している。ヘッドチューブ８６は、グーズネック
本体３２内にて鑄型されていてもよい。

【００２３】図示されているように、グーズネック本体
３２は、グーズネックシャフト８０の螺刻された前方端
１２２と螺合し得るよう螺刻された孔１５４を有してい
る。更に、ヘッドチューブ８６は、グーズネック本体３
２がグーズネックシャフト８０へ接続された際に、電流
伝達ワイヤ６４の内側表面１５８と係合するテーパの付
けられた外側表面１５６を有している。グーズネック本
体３２とグーズネックシャフト８０との管の螺合接続が
しっかりと行われると、ヘッドチューブ８６のテーパの
付けられた外側表面１５６が外側被覆７２と対抗して電
流伝達ワイヤ６４を把持する。外側被覆７２は、グーズ
ネックシャフト８０の内側表面１６０に対して押し付け
ることにより放射方向の動きについて拘束される。理解
されることであるが、ヘッドチューブ８６のテーパの付
けられた外側表面１５６は、グーズネックシャフト８０
と共働して、電流伝達ワイヤ６４とヘッドチューブ８６
との間を単純であるがしっかりと接続する。この接続を
行うためには、導管５０の外側端が真直ぐに横方向に切
断されているだけでよい。外側被覆７２は、切断若しく
は剥取られる必要はなく、電流伝達ワイヤ６４は、寄合
わされたり若しくは如何なる態様にても囲繞されている
必要はなく、制御用ワイヤ導体６８、６８′、７０、７
０′は、グーズネックシャフト８０内の導体１２４、１
２６へ容易に接続できるようになっている。

【００２４】以上のことから、ハンドル１２とグーズネ
ック本体３２とが共働して電流伝達ワイヤ６４とヘッド
チューブ８６との間の電気的接続を行うようになってい
るということが理解されるであろう。更に、これらの要
素は、気体管６２をヘッドチューブ８６の内側表面１５
８へ接続する。図示されていないが、ボーデンワイヤ組
立体内に含まれるようになっているワイヤ電極は、ヘッ
ドチューブ８６の内側表面１５２を通って突出すること
となろう。

【００２５】図１０によって、グーズネック本体３２へ
取付られた先端アダプタ、接触先端及びノズルが示され
ている。金属性の先端アダプタ３８は、ヘッドチューブ
８６の螺刻された外側端１７２内に受入れられるべく構
成された螺刻された端１７０を有している。このことに
より、ヘッドチューブ８６と、先端アダプタ３８との間
が電気的に接続される。先端アダプタ３８は、接触先端
４０の螺刻された端１７６を受入れるよう内側が螺刻さ
れた端１７４を有している。この態様に於て、電流伝達
ワイヤ６４は、接触先端４０と接続される。絶縁体１７
８が先端アダプタ３８の外側表面上にある。環状のノズ
ル４４は、金属製であってよく、絶縁体１７８の外側表
面上に押付けられている。先端アダプタ３８は、内側が
螺刻された端１７４に隣接して、内部の孔に向って開い
た複数個の開口部１８０を有している。かくして圧力に
より、不活性気体が接触先端４０の根本部分にて先端ア
ダプタ３８を離れるようになっている。ノズル４４は、
接触先端４０の外側端へ不活性気体を向かわせ、接触先
端とワークピースとの間の会合面が、溶接工程中に於
て、不活性気体により囲繞されるようにする機能を果
す。

【００２６】上記の系及び装置に於てここに記載した本
発明の範囲から逸脱することなく変更を行うことは可能
であり、上記の説明及び添付の図面に含まれている全て
の事項は、例示的なものに過ぎず限定を意味するもので
はない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による組立てられた状態の溶接ガンの斜
視図。

【図２】溶接ガンの側面図。

【図３】溶接ガンの底面図。

【図４】溶接ガンの前方端の平面図。

【図５】溶接ガンの底面図であって同芯状のケーブル組
立体と溶接ガンの後方端との接続部分の断面を示してい
る。

【図６】溶接ガンの後方端の平面図。

【図７】図９の線７−７に沿って見た断面図。

【図８】溶接ガンに用いられているグーズネックシャフ
トの拡大図。

【図９】同芯状ケーブル組立体の溶接ガンのヘッドチュ
ーブへの接続部分の拡大された断面図。

【図１０】溶接ガンの分解図。

【符号の説明】

１０…溶接ガン １２…ハンドル １４…トリガ保護部 １６…ハンドルの底部 １８…トリガマスク １９…トリガ ２０…ハンドグリップ ２２…ハンドルの頂部 ２４…突起部 ２８…突起部 ２９…ハンドルの後端 ３２…グーズネック（本体） ３４…グーズネックの内側端 ３６…ハンドルの外側端 ３８…先端アダプタ ４０…接触先端 ４２…グーズネックの外側端 ４４…ノズル ５０…導管 ５６…ハンドルの内側通路 ６２…気体管 ６４…電流伝達ワイヤ ６６…気体管６２の外側表面 ６８、７０…制御用ワイヤ導体 ７２…外側被覆 ７４…電流伝達ワイヤの外側表面 ８０…グーズネックシャフト ８２…グーズネックシャフトの外側表面 ８４…ハンドルの内側表面 ８６…ヘッドチューブ ８８…グーズネックシャフトの一方の端 ９０…指部 ９２…肩部 ９４…窪み部 ９６…把持表面 ９８、１００、１０２、１０４、１０６…周縁溝 １０８、１１０、１１２、１１４、１１６…スイッチ接
触リング １２０…ディテント溝 １２２…グーズネックシャフトの前方端 １２４、１２６…導体 １３０…トリガばねディテント １３４…肩部 １３６、１３８…脚部 １４０…枢軸ピン １４６…トリガばね １５２…ヘッドチューブの内側表面 １５４…グーズネック本体の螺刻された孔 １５６…テーパの付けられたヘッドチューブの外側表面 １５８…電流伝達ワイヤの内側表面 １６０…グーズネックシャフトの内側表面 １７８…絶縁体 １８０…開口部

フロントページの続き (71)出願人 592120302 ロバート ジイ リード ＲＯＢＥＲＴ Ｇ ＲＥＥＤ アメリカ合衆国47232インディアナ州、エ リザベスタウン、ロード 1000 ダブリ ュ、ボックス 427、アール アール ＃１ (72)発明者 ジョン エイ インヴェルセン アメリカ合衆国43206オハイオ州、コロン バス、サーマン アヴェニュー 50 (72)発明者 トーマス デイ モンタギュー アメリカ合衆国47203インディアナ州、コ ロンバス、ハイ ビスタ ドライヴ 4711 (72)発明者 ロバート ジイ リード アメリカ合衆国47232インディアナ州、エ リザベスタウン、ロード 1000 ダブリ ュ、ボックス 427、アール アール ＃１

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属アーク溶接のための溶接ガンであっ
   て、 ハンドルであって、上側表面と、下側表面と、前方端
   と、後方端と、前記前方端と前記後方端との間にて長手
   方向に延在する内側通路であって可撓性の気体管と電流
   伝達ワイヤと一対の制御用ワイヤとを囲繞する弾性のあ
   る外側被覆を有する可撓性のある同軸状の導管（可撓性
   同軸導管）の一方の端を受入れるよう構成された内側通
   路とを有するハンドルと、 剛性があり、円筒状で、非導電性のグーズネックシャフ
   トであって、前記ハンドルが該グーズネックシャフトの
   外側及び前記可撓性同軸導管の周りにて自由に回転でき
   るように、前記ハンドルの内側通路内にて前記前方端に
   隣接して回転可能に装着された前記可撓性同軸導管を受
   入れる長手方向の孔を有するグーズネックシャフトと、 内部に導電性のヘッドチューブを有するグーズネック
   と、 前記ヘッドチューブが前記電流伝達ワイヤへ電気的に接
   続されるよう前記グーズネックを前記グーズネックシャ
   フトへ取付けるための取付け手段とを含む溶接ガン。
2. 【請求項２】請求項１による溶接ガンであって、更に、 前記内側通路の壁と前記グーズネックシャフトの前記外
   側表面との間に於て前記ハンドルに装着され前記グーズ
   ネックシャフトに係合し、前記ハンドルが回転された際
   に該ハンドルを前記グーズネックシャフトに対して所定
   の角度位置に保持するための保持手段を含む溶接ガン。
3. 【請求項３】請求項２による溶接ガンであって、 前記グーズネックシャフトが、前記保持手段に係合する
   前記外側表面上に於て、複数個の長手方向に延在するリ
   ブ部を含む周縁溝を有している溶接ガン。
4. 【請求項４】請求項１による溶接ガンであって、前記内
   側通路の軸線が湾曲されるよう前記ハンドルが湾曲され
   た形状を有している溶接ガン。
5. 【請求項５】請求項１による溶接ガンであって、 前記グーズネックシャフト上に在って前記ハンドルと共
   働し、前記グーズネックシャフトの前記ハンドル内に於
   ける長手方向についての位置を決めるための位置決め手
   段を含む溶接ガン。
6. 【請求項６】請求項１による溶接ガンであって、更に、 前記グーズネックシャフト内に在って、該グーズネック
   シャフト内に於て前記導管の外側被覆を把持するための
   把持手段を含む溶接ガン。
7. 【請求項７】請求項１による溶接ガンであって、 前記グーズネックシャフトの外側表面上にある複数個の
   円形の導体と、 前記グーズネックシャフト上に装着され、前記円形の導
   体の各々に接続された導電性の制御用要素と、 前記ハンドルに装着され、該ハンドルと共に回転可能で
   あり、前記円形の導体のうちの二つを電気的に接続する
   接続手段とを含み、 前記接続手段が前記二つの円形の導体が接続される第一
   の位置と前記二つの円形の導体が電気的に絶縁される第
   二の位置との間にて移動することができるようになった
   溶接ガン。
8. 【請求項８】請求項７による溶接ガンであって、 前記ハンドル内に枢着され、作業者によって前記接続手
   段と係合状態に移動せしめられて前記接続手段を前記第
   一の位置へ移動させるトリガを含む溶接ガン。
9. 【請求項９】請求項１による溶接ガンであって、 前記ヘッドチューブの前記一方の端が前記グーズネック
   シャフト内の前記孔へ突出するテーパの付けられた環状
   外側表面を有し、 前記ヘッドチューブの外側表面が前記導管内に含まれる
   前記電流伝達ワイヤの内側表面に係合し、前記ヘッドチ
   ューブの前記外側表面と前記外側被覆との間にて前記電
   流伝達ワイヤを押圧し、前記グーズネックが前記グーズ
   ネックシャフトに取付けられた際に前記外側被覆が前記
   グーズネックシャフトの内側表面によって圧縮に抗する
   よう支持されている溶接ガン。
10. 【請求項１０】金属アーク溶接のための溶接ガンであっ
    て、 ハンドルであって、上側表面と、下側表面と、前方端
    と、後方端と、前記前方端と前記後方端との間にて長手
    方向に延在する内側通路を郭定する内側壁であって中央
    の可撓性のある気体管と前記気体管の外側表面の周りに
    巻付けられた電流伝達ワイヤとを囲繞する外側被覆を有
    する可撓性のある同軸状の導管の一方の端を受入れるよ
    う構成された内側壁とを有するハンドルと、 前記ハンドル内に装着された堅い非導電性のグーズネッ
    クシャフトであって、前記導管上を覆う内側壁を有する
    孔と、前記ハンドルの外側端から突出する一端とを有す
    るグーズネックシャフトと、 ハンドル側端とノズル側端とを有するグーズネック本体
    であって、内部に長手方向に形成された孔と前記電流伝
    達ワイヤへ接続されるよう構成された一端とを有する長
    手方向に延在する導電性のヘッドチューブの外側表面上
    を覆うグーズネック本体とを含み、 前記ヘッドチューブの前記一端が前記グーズネック本体
    の前記ハンドル側端から前記グーズネックシャフトの内
    側の前記孔へ突出し、 更に、前記グーズネック本体の前記ハンドル端と前記グ
    ーズネックシャフトの前記一端とを接続するための接続
    手段が含まれており、前記ヘッドチューブが前記気体管
    と前記電流伝達ワイヤとの間にて前記導管へ挿入されて
    前記ヘッドチューブの外側表面と前記外側被覆との間に
    て前記電流伝達ワイヤを把持し、前記外側被覆が前記グ
    ーズネックシャフトの前記内側壁によって前記圧縮に抗
    するよう支持されて前記電流伝達ワイヤと前記ヘッドチ
    ューブとの間が電気的に接触するよう構成されている溶
    接ガン。
11. 【請求項１１】請求項１０による溶接ガンであって、前
    記グーズネックシャフトが、円筒状であり、前記ハンド
    ルの前記内側壁の一部と重なり合う外側表面を有し、前
    記ハンドル内にて回転可能に装着され、 前記ハンドルが、前記グーズネックシャフトの外側表面
    と前記同軸状の導管周りに自由に回転する溶接ガン。
12. 【請求項１２】可撓性の気体管と、より合わされ若しく
    は前記気体管の周りに巻付けられた複数ストランドの電
    流伝達ワイヤと、絶縁材料から成り前記電流伝達ワイヤ
    を囲繞する弾性のある外側被覆と、前記複数ストランド
    の電流伝達ワイヤ内に埋め込まれその長さ方向に共に延
    在する一対の絶縁された制御用ワイヤとを含む可撓性の
    導管によって溶接機械へ接続されている金属アーク溶接
    のための溶接ガンであって、 グーズネック本体部材と、 前記グーズネック本体部材によって担持され、前記グー
    ズネック本体部材の近位端から遠位端方向へ延在する環
    状突出手段と、 前記可撓性の導管の前記外側被覆を受入れるのに充分な
    直径を有する内側環状壁手段を有するグーズネックシャ
    フト若しくは延長部と、 前記可撓性の導管が前記溶接機械から前記グーズネック
    シャフト若しくは延長部の近位端を通り前記グーズネッ
    クシャフト若しくは延長部の長さ方向に沿ってその内部
    に延在して前記グーズネックシャフト若しくは延長部の
    遠位端に於いて末端を有し、該末端が真直ぐに横方向に
    切断されている状態にて、前記グーズネックシャフト若
    しくは延長部内に於て該可撓性の導管を保持するための
    手段と、 前記環状突出手段が前記グーズネックシャフト若しくは
    延長部の遠位端へ突出する状態にて前記グーズネックシ
    ャフト若しくは延長部の遠位端を前記グーズネック本体
    部材の近位端へ強固に固定するための機械的な結合手段
    とを含み、 前記環状突出手段が、導電性材料であり、前記可撓性の
    気体管の外側と前記複数ストランドの電流伝達ワイヤと
    の間にて突出するような形状を有し、 前記結合手段が、その結合が緊密に行われるにつれて前
    記導電性の環状突出手段による前記グーズネックシャフ
    ト若しくは延長部の遠位端への突出の程度を増大させる
    手段を含み、 更に、前記導電性の環状突出手段が、前記結合手段の結
    合が緊密に行われると共に前記突出の程度が増大するに
    つれて前記環状突出手段と前記可撓性導管の前記外側被
    覆との間にて前記複数ストランドの電流伝達ワイヤのス
    トランドを挾み込んで圧縮し、これにより、前記複数ス
    トランドの電流伝達ワイヤと前記導電性の環状突出手段
    との電気的接触を行うような形状を有し、 前記外側被覆が前記グーズネックシャフト若しくは延長
    部の前記内側環状壁手段によって前記圧縮作用に抗して
    支持されるようになっている溶接ガン。
13. 【請求項１３】請求項１２による溶接ガンであって、更
    に、前記グーズネックシャフト若しくは延長部が誘電体
    材料からなり、電気的導線が前記グーズネックシャフト
    若しくは延長部の壁内に担持されており、前記導線が前
    記グーズネックシャフト若しくは延長部の遠位端から前
    方へ若しくは遠位方向へ突出して前記可撓性の導管の前
    記絶縁された制御用ワイヤの遠位端が前記結合手段によ
    る結合が行われる前に容易に剥取られ前記電気的導線へ
    接続されるようになっている溶接ガン。
14. 【請求項１４】請求項１３による溶接ガンであって、更
    に、前記グーズネックシャフト若しくは延長部を囲繞す
    るハンドル本体と、前記ハンドル本体により担持された
    制御用スイッチ手段と、前記グーズネックシャフト若し
    くは延長部と前記ハンドル本体との間にて設けられ前記
    電気的導線を前記制御用スイッチ手段へ接続するための
    電気的接続手段とを含んでいる溶接ガン。
15. 【請求項１５】請求項１４による溶接ガンであって、前
    記グーズネックシャフト若しくは延長部が概ね円筒形状
    であり、前記ハンドル本体が前記グーズネックシャフト
    若しくは延長部に対して回転可能であり、前記電気的接
    続手段がスリップリング手段を含んでいる溶接ガン。
16. 【請求項１６】可撓性の外側被覆内に含まれた気体及び
    溶接電流に関連した手段を有する可撓性導管によって溶
    接機械へ接続された金属アーク溶接のための溶接ガンで
    あって、 グーズネック本体部材と、 概ね円筒形状のグーズネックシャフト若しくは延長部で
    あって、前記可撓性の導管の前記外側被覆を受入れるの
    に充分な直径を有する内側環状壁手段を有するグーズネ
    ックシャフト若しくは延長部と、 前記可撓性の導管が前記溶接機械から前記グーズネック
    シャフト若しくは延長部の近位端を通り前記グーズネッ
    クシャフト若しくは延長部の内部にてその長さ方向に沿
    ってその遠位端まで延在した状態にて前記可撓性の導管
    を前記グーズネックシャフト若しくは延長部内に強固に
    保持するための手段と、 前記可撓性の導管と前記グーズネック本体部材に関連し
    た要素との間にて溶接電流及び気体の接続が行われる状
    態で、前記グーズネックシャフト若しくは延長部の遠位
    端を前記グーズネック本体部材の近位端へ強固に固定す
    るための結合手段と、 前記グーズネックシャフト若しくは延長部を囲繞し、そ
    の上にて相対的な回転運動ができるよう装着されたハン
    ドル本体と、 前記ハンドル本体と前記グーズネックシャフト若しくは
    延長部との間にてスナップ−ディテント手段とを含み、 前記ディテント手段は、前記ハンドル本体と前記グーズ
    ネックシャフト若しくは延長部との相対的な回転方向位
    置について角度方向に配分された複数のスナップ位置を
    郭定し、前記ハンドル本体の調節運動を行う際に前記ス
    ナップ−ディテント手段の調節を予め緩め若しくはきつ
    くすることなく前記スナップ−ディテント手段を一つの
    位置から別の位置へスナップさせるに充分な捩り力を手
    動的に与えることのみによって前記ハンドル本体が前記
    スナップ位置のうちの任意の一方から他方へ調節できる
    よう移動可能である溶接ガン。
17. 【請求項１７】金属アーク溶接のための溶接ガンに於け
    る接続手段であって、前記ガンは、可撓性の気体管と、
    より合わされ若しくは前記気体管の周りに巻付けられた
    複数ストランドの電流伝達ワイヤと、絶縁材料から成り
    前記電流伝達ワイヤを囲繞する弾性のある外側被覆とを
    含む可撓性の導管によって溶接機械へ接続されており、
    前記導管は、前記ガンの構成要素へ接続されるべく前記
    ガンに於て前記被覆の直径方向について一方の側から他
    方の側へ真直ぐ横方向に切断されたところまで伸びてお
    り、更に、 前記溶接ガンの一部分を形成し、前記可撓性の導管から
    受入れられる気体と溶接電流とを伝えるための長手方向
    に延在した手段を有する中空縦長の本体部材と、 前記本体手段によって担持され前記本体手段の近位端か
    ら遠位方向へ延在している環状突出手段と、 前記可撓性の導管の前記外側被覆を受入れるのに充分な
    直径の内側環状壁手段を有する本体部材延長部と、 前記真直ぐに横方向に切断された前記導管の端部が前記
    本体部材延長部の遠位端に配置された状態で前記可撓性
    の導管を前記本体部材延長部内に保持する手段と、 前記環状突出手段が前記本体部材延長部の遠位端内まで
    突出した状態で、前記本体部材延長部の遠位端を前記本
    体部材の近位端へ強固に固定するための機械的な結合手
    段とを含み、 前記環状突出手段が、導電性材料から構成され、その形
    状が前記本体部材と前記本体部材延長部とが結合する状
    態にもたらされる際に、前記真直ぐに横方向に切断され
    た端部の平面を越えて突出し前記可撓性の気体管の放射
    方向外側に於て且これを囲繞した関係にて滑り込むと共
    に前記複数ストランドの電流伝達ワイヤのうちの放射方
    向について最も内側のストランドの放射方向内側に於て
    且それらに囲繞され且直接接触した関係にて滑り込むよ
    うな形状であり、 前記結合手段が、その結合が緊密になるにつれて前記導
    電性の環状突出手段による前記本体部材延長部の遠位端
    内への前記突出の程度が増大するようにする手段を含
    み、 前記環状突出手段が、更に、前記結合手段の結合が緊密
    になるにつれて前記突出の程度が増大する際に前記スト
    ランドを放射方向外側へ押し遣るような形状を有し、 前記環状突出手段から放射方向に隔置されて前記複数ス
    トランドの電流伝達ワイヤのうちの前記ストランドを前
    記放射方向外側へ押し遣ることに対抗するための堅い環
    状手段が設けられ、これにより、前記ストランドを放射
    方向外側へ押し遣ることにより前記ストランドと前記環
    状突出手段との間にて圧縮力が生じ、前記結合手段の結
    合が緊密になるにつれて前記複数ストランドの電流伝達
    ワイヤと前記導電性管状突出手段との間がより良く電気
    的に接続されるようになっている接続手段。
18. 【請求項１８】請求項１７による接続手段であって、前
    記圧縮力が、前記環状突出手段の環状突出部と前記複数
    ストランドの電流伝達ワイヤとの周りに印加され、前記
    要素間の前記電気的接触が前記環状突出部の周りに延在
    する接続手段。
19. 【請求項１９】請求項１７による接続手段であって、前
    記可撓性の導管が、前記複数ストランドの電流伝達ワイ
    ヤ内に埋め込まれその長さ方向と共に延在する一対の絶
    縁された制御用ワイヤを含んでおり、前記本体部材延長
    部が誘電体材料からなり、電気的導線が前記本体部材延
    長部の壁内に担持されており、前記導線が前記本体部材
    延長部の遠位端から前方へ若しくは遠位方向へ突出して
    前記可撓性の導管の前記絶縁された制御用ワイヤの遠位
    端が前記結合手段による結合が行われる前に容易に剥取
    られ前記電気的導線へ接続されるようになっている接続
    手段。
20. 【請求項２０】請求項１９による接続手段であって、更
    に、前記本体部材延長部を囲繞するハンドル本体と、前
    記ハンドル本体により担持された制御用スイッチ手段
    と、前記本体部材延長部と前記ハンドル本体との間にて
    設けられ前記電気的導線を前記制御用スイッチ手段へ接
    続するための電気的接続手段とを含んでいる接続手段。
21. 【請求項２１】請求項２０による接続手段であって、前
    記本体部材延長部が概ね円筒形状であり、前記ハンドル
    本体が前記本体部材延長部に対して回転可能であり、前
    記電気的接続手段がスリップリング手段を含んでいる接
    続手段。