JPH0666874U - 溶接トーチのサイドシールドガスノズル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アーク溶接を行う溶接トーチに一体的に取り
付けられて溶接トーチの側部からシールドガスを噴射す
るサイドシールドガスノズルにおいて、清掃や交換等の
維持管理を容易且つ迅速に行え、経済的に無駄のないよ
うにする。 【構成】 取付部１８を介して溶接トーチ１２に取り付
けられ、略円筒形状の筒状部２０の上端にシールドガス
の供給ホース３０を接続する接続ポート３２を備えると
ともに下端が開口した第１部材１４に対し、上端が開口
して下端に噴射口４８を備えた第２部材１６をセットボ
ルト５２により着脱可能に連結してサイドシールドガス
ノズル１０の全体を構成することにより、第１部材１４
を溶接トーチ１２に取り付けたまま第２部材１６を分離
してスパッタを除去する清掃や新品との交換を行えるよ
うにした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、アーク溶接を行う溶接トーチに一体的に取り付けられて溶融池周辺 に向かってシールドガスを噴射するシールドガスノズルに係り、特に、溶接トー チの側部からシールドガスを噴射するサイドシールドガスノズルに関するもので ある。

【０００２】

【従来の技術】

アーク溶接において有害な大気成分の混入を抑制して良好な溶接状態を得るた め、アルゴン等の不活性ガスを成分とするシールドガスをアークにより加熱され て溶融した溶融池周辺に噴射し、その溶融池周辺を大気から遮断しつつ溶接を行 う溶接トーチが従来から多用されている。上記シールドガスは、通常、溶接トー チのチップボデーと一体的に構成されたシールドガス用のノズルから噴射される ようになっているが、かかるシールドガスノズルの一種に、シールドガスを溶接 トーチ先端の側部から噴射するサイドシールドガスノズルが知られている。

【０００３】 図３に示すサイドシールドガスノズル７０はその一例であり、サイドシールド ガスノズル７０は、溶接トーチ７２に一体的に取り付けられる取付部７４と、溶 接トーチ７２先端の側部位置に噴射口７６を有してその溶接トーチ７２と略平行 となるように形成された筒状部７８とを一体に備えている。溶接トーチ７２の基 端側に位置する筒状部７８の一端側には、シールドガスを供給する供給ホース８ ０を接続するための接続ポート８２が設けられており、その接続ポート８２から 供給されたシールドガスを噴射口７６から溶接トーチ７２の先方へ向かって噴射 するようになっている。このようなサイドシールドガスノズル７０を用いたサイ ドシールドトーチは、図中に一点鎖線で示すように溶接トーチ７２のチップボデ ー８４の外周側に設けられたシールドガスノズル８６からシールドガスを電極８ ８と同心状に噴射する形式のシールドトーチに比較して、噴射口７６付近におけ るスパッタの付着やアーク加熱による溶損および熱変形が少なく、安定してシー ルドガスを溶融池９０付近に噴射し得るため、ブローホール等の発生を抑制する 点において有効である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このようなサイドシールドガスノズルにおいても、噴射口への スパッタの付着や溶損を完全には防ぎきれないため、スパッタが積み重なってシ ールドガスを良好に噴射できなくなったときにはスパッタ除去を行う必要がある とともに、ある程度以上溶損や熱変形が進んで形状修復が不能となった場合には サイドシールドガスノズル全体を新品と交換しなければならず、溶接トーチから 取り外しての清掃が面倒であるとともに、交換時には機能的に損なわれていない 健全な部分までも交換することになって不経済であった。また、前記取付部は、 溶接トーチに対して軸心まわりの回転可能に軸嵌合させられてセットボルト等に より固定されるようになっており、新しいサイドシールドガスノズルを溶接トー チへ取り付けする毎にその溶接トーチとの周方向の位置関係に変化を生じる。こ のため、その交換の都度、筒状部などが周囲の部品と干渉しないように溶接ロボ ットのティーチング修正を行う必要があり、煩雑であるとともに、自動溶接ライ ン等における稼働能率を低下させる原因となっていた。

【０００５】 本考案は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、 清掃や交換などの維持管理を容易且つ迅速に行え、しかも経済的に無駄のないサ イドシールドガスノズルを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

かかる目的を達成するため、本考案の要旨とするところは、アーク溶接を行う 溶接トーチに一体的に取り付けられ、その溶接トーチ先端の側部から溶融池周辺 に向かってシールドガスを噴射するサイドシールドガスノズルであって、（ａ） 前記溶接トーチに一体的に取り付けられる取付部と、取付状態において上記溶接 トーチと略平行となるように形成され、その溶接トーチの基端側に位置する一端 において前記シールドガスを供給する供給ホースが接続されるとともに他端が開 口している筒状部とを備えた第１部材と、（ｂ）一端が開口し且つ他端に噴射口 を備えた略筒形状を成すとともに、その一端が前記筒状部の他端に着脱可能に連 結され、上記筒状部を経て供給される前記シールドガスを前記噴射口から前記溶 接トーチの先方へ向かって噴射する第２部材とを有することにある。

【０００７】

【作用および考案の効果】

このような溶接トーチのサイドシールドガスノズルにおいては、取付部を介し て溶接トーチに一体的に取り付けられ、溶接トーチの基端側に位置する筒状部の 一端にシールドガスの供給ホースが接続されるとともにその反対側の他端が開口 している第１部材に対し、開口した一端が筒状部の他端と接続するように、他端 に噴射口を備えた第２部材が着脱可能に連結されることによって、サイドシール ドガスノズル全体が構成されている。そして、溶接トーチへ取り付けられ且つ供 給ホースが接続されてアーク溶接が行われる際には、供給ホースから第１部材の 筒状部を経て供給されたシールドガスが、溶接トーチ先端の側部に位置する上記 噴射口からその溶接トーチの先方へ向かって噴射される。このため、アーク溶接 の溶融池周辺が噴射されたシールドガスによって大気から遮断され、良好な溶接 状態が得られる。

【０００８】 ここで、上記第２部材は、溶接によって飛散したスパッタが付着して、そのた めにシールドガスを良好に噴射できなくなった際には、第１部材から分離させて 簡便に清掃作業を行うことが可能であるとともに、アーク加熱による溶損や熱変 形がある程度以上進行して形状修復が不能となった際には、新しい第２部材と交 換して溶接トーチに取り付けられたままの第１部材に連結すれば良い。このため 、サイドシールドガスノズル全体を溶接トーチから取り外して清掃や新品との交 換をしなければならない図３の従来品に比較して、清掃や交換などの維持管理を 容易且つ迅速に行い得るとともに、第２部材を交換する必要を生じても機能的に 健全な第１部材を交換する必要がないので無駄がなく経済的である。

【０００９】 また、第１部材を溶接トーチに取り付けたまま第２部材のみを着脱すればよい ため、溶接トーチに対する筒状部や第２部材の位置関係は変化しない。このため 、従来のように、ノズルを着脱する度に溶接ロボットのティーチング修正をしな くても良く、溶接設備の稼働停止時間が短縮されて稼働能率が向上する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。 図１は、本考案の一実施例である溶接トーチのサイドシールドガスノズル（以 下、単にサイドシールドガスノズルという）１０の縦断面図である。サイドシー ルドガスノズル１０は、一点鎖線で示す溶接トーチ１２に固定される第１部材１ ４と、その第１部材１４に着脱可能に連結されて一体化される第２部材１６とか ら構成されている。図１におけるII−II断面を図２に示す。

【００１１】 第１部材１４は、溶接トーチ１２に一体的に取り付けられる略円筒形状の取付 部１８と、溶接トーチ１２に取り付けられた状態において溶接トーチ１２と平行 となるように形成された略円筒形状の筒状部２０とを一体に備えている。取付部 １８は、段付きの丸軸形状を成す溶接トーチ１２のチップボデー２２と軸嵌合さ せられる段付き状の嵌合孔２４を備えており、図における下側の小径部にはＮＣ ナイロン製の絶縁スリーブ２６が挿入されている。また、取付部１８には、外周 側から嵌合孔２４の大径部内に突き出し可能なセットボルト２８が螺合させられ ており、このセットボルト２８がチップボデー２２に対して締め付けられること により、第１部材１４が溶接トーチ１２に相対移動不能に固定される。なお、上 記セットボルト２８を複数設けることも可能である。

【００１２】 また、筒状部２０は、溶接トーチ１２の基端側に位置する一端、すなわち図１ における上端に、アルゴン等の不活性ガスを成分とするシールドガスを供給する 供給ホース３０が接続される接続ポート３２を備えている。この接続ポート３２ は、筒状部２０に対してやや傾斜して気密に螺合させられた基端部３４と、所定 長さ（例えば１００mm程度）の銅パイプ製の中間部３６と、供給ホース３０の一 端が結合される先端部３８とから構成されている。この場合、供給ホース３０は 樹脂製のものであるが、アーク溶接が行われる近傍から充分に離間させられるこ とになるため、溶接熱や熱伝導の影響を受け難く、熱変形を生じる心配がない。 筒状部２０の内側は、上記接続ポート３２に連通するとともに、横断面が円形で 溶接トーチ１２と平行なシールドガスのガス通路４０を形成しており、筒状部２ ０の他端、すなわち図１における下端は、取付部１８よりも下方に延び出して開 口している。そして、その下端には、前記第２部材１６を連結するために薄肉円 筒状の係合部４２が設けられている。

【００１３】 第２部材１６は、くの字形に曲折した略円筒形状を成しており、その一端、す なわち図１における上端に、筒状部２０の係合部４２の内側に嵌合するとともに 、長さ寸法が係合部４２の長さ寸法と略等しい薄肉円筒状の係合突起４４を備え ている。第２部材１６の内側は、前記筒状部２０と同様に円形断面のガス通路４ ６を形成しており、他端すなわち図１における右下端に噴射口４８を備えている 。ガス通路４６は、くの字形に曲折する途中までは前記ガス通路４０と同径で、 途中からはそれよりも僅かに大径となって噴射口４８に連続している。噴射口４ ８は、図１の取付状態において溶接トーチ１２先端の側部における所定位置から 略４５度の角度でシールドガスを噴射することができるように、前記した各部と の位置関係が予め設定されており、本実施例では噴射方向と直角な開口径が１２ mm程度とされている。上記係合突起４４が筒状部２０の係合部４２の内側に嵌合 させられ、双方の開口端縁がそれぞれ段部に略当接させられるとともに、係合部 ４２の外周側から挿通孔５０を通して係合突起４４に螺合させられたセットボル ト５２が締め付けられることにより、ガス通路４６の略上半分が前記ガス通路４ ０と同心状に接続された状態で、第２部材１６が筒状部２０に嵌合方向の軸心ま わりの相対回転不能に連結される。

【００１４】 上記の如く構成されたサイドシールドガスノズル１０が溶接トーチ１２に装着 されるとともに供給ホース３０が接続された状態でアーク溶接が行われる際には 、供給ホース３０から供給されるシールドガスが、第１部材１４側のガス通路４ ０および第２部材１６側のガス通路４６を通して噴射口４８から溶接トーチ１２ の先方へ向かって噴射されるため、前記図３に示すサイドシールドガスノズル７ ０の場合と同様に、アークにより加熱されて溶融した溶融池周辺が大気から遮断 され、有害な大気成分の溶融池中への溶解が抑制されて良好な溶接状態を得るこ とができる。

【００１５】 ここで、本実施例のサイドシールドガスノズル１０は、セットボルト５２の締 め外しによって第２部材１６が第１部材１４に対して着脱可能とされているため 、溶接によって飛散したスパッタが第２部材１６に付着して、そのためにシール ドガスを良好に噴射できなくなった際には、その第２部材１６を第１部材１４か ら分離させて簡便に清掃作業を行うことが可能であるとともに、アーク加熱によ る溶損や熱変形がある程度以上進行して形状修復が不能となった際には、新しい 第２部材１６と交換して溶接トーチ１２に取り付けられたままの第１部材１４に 連結すれば良い。このため、サイドシールドガスノズル７０全体を溶接トーチか ら取り外して清掃や新品との交換をしなければならない図３の従来品に比較して 、清掃や交換などの維持管理を容易且つ迅速に行い得るとともに、第２部材１６ を交換する必要を生じても機能的に損なわれていない第１部材１４を交換する必 要がないので無駄がなく経済的である。

【００１６】 また、第１部材１４を溶接トーチ１２に取り付けたまま第２部材１６のみを着 脱すればよいことから、溶接トーチ１２に対して筒状部２０や第２部材１６の位 置関係が第２部材１６の着脱に伴って変化しない。このため、従来のように、ノ ズルの着脱の度に溶接ロボットのティーチング修正をしなくても良く、溶接設備 の稼働停止時間が短縮されて稼働能率が向上する。

【００１７】 以上、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本考案は他の態 様で実施することもできる。

【００１８】 例えば、前述の実施例においては、係合突起４４の外周が筒状部２０の係合部 ４２の内側に嵌合するとともに、セットボルト５２が締め付けられることにより 第２部材１６が第１部材１４に連結されるようになっていたが、第１部材１４と 第２部材１６との連結形態はこれ以外にも種々の形態が適用でき、例えば、軸心 まわりの位置決めをするためにキーおよびキー溝等を設けるようにしたり、係合 部４２および係合突起４４の形状を円筒形以外としたりすることも可能である。

【００１９】 また、前述の実施例における第２部材１６は、くの字形に曲折した略筒形状を 成しているとともにガス通路４６の途中までは筒状部２０のガス通路４０と同心 で溶接トーチ１２と平行な部分を有していたが、第２部材１６におけるくの字形 に曲折する部分までの長さを有する筒状部に対して、曲折した先端側のみの部分 に相当する第２部材を連結するようにしても良いし、逆に、取付部１８と同じ程 度に短い寸法の筒状部に対して、溶接トーチ１２と平行な部分が第２部材１６よ りも長い第２部材を連結するようにしても良く、第１部材と第２部材との分割位 置を適宜ずらして構成することが可能である。

【００２０】 また、前述の実施例における第２部材１６の噴射口４８は、ガス通路４０の径 寸法よりも僅かに大径に形成されたガス通路４６の流路後半部に続いて前記所定 の径寸法にて形成されるとともに略４５度の噴射角度に設定されていたが、開口 径寸法や噴射角度は適宜変更され得るとともに、噴射口４８の開口形状は円形以 外に楕円形や矩形であっても良く、シールドガスに要求される噴射条件に応じて 適宜設定される。

【００２１】 また、前述の実施例においては、供給ホース３０を溶接部近傍から充分に離間 させるように比較的寸法の長い接続ポート３２を介して供給ホース３０が接続さ れていたが、供給ホース３０を接続するために必ずしも接続ポート３２を配設す る必要はなく、このような構成は本考案において必須要件ではない。接続ポート を一体に備えた筒状部であっても良い。

【００２２】 その他一々例示はしないが、本考案は当業者の知識に基づいて種々の変更，改 良を加えた態様で実施することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例である溶接トーチのサイドシ
ールドガスノズルを示す断面図である。

【図２】図１におけるII−II断面図である。

【図３】従来のサイドシールドガスノズルの一例を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１０：溶接トーチのサイドシールドガスノズル １２：溶接トーチ １４：第１部材 １６：第２部材 １８：取付部 ２０：筒状部 ３０：供給ホース ４８：噴射口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーク溶接を行う溶接トーチに一体的に
   取り付けられ、該溶接トーチ先端の側部から溶融池周辺
   に向かってシールドガスを噴射するサイドシールドガス
   ノズルであって、 前記溶接トーチに一体的に取り付けられる取付部と、取
   付状態において該溶接トーチと略平行となるように形成
   され、該溶接トーチの基端側に位置する一端において前
   記シールドガスを供給する供給ホースが接続されるとと
   もに他端が開口している筒状部とを備えた第１部材と、 一端が開口し且つ他端に噴射口を備えた略筒形状を成す
   とともに、該一端が前記筒状部の他端に着脱可能に連結
   され、該筒状部を経て供給される前記シールドガスを前
   記噴射口から前記溶接トーチの先方へ向かって噴射する
   第２部材とを有することを特徴とする溶接トーチのサイ
   ドシールドガスノズル。