JPH0716787B2 - ガスシールド溶接トーチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、狭隘箇所の溶接を可能としたガスシールド
溶接トーチに関し、特に高さの制限のある箇所、例えば
埋設されたガス導管や各種プラントの配管の内周側から
の溶接に好適なものである。

［従来の技術］ 各種プラントなどに使用される配管類は地面に埋設され
たガス導管などに損傷等を生じた場合には、損傷箇所を
補修しなければならない。

このような損傷箇所の補修を行なう場合に配管などの外
側から溶接できる場合は簡単に補修することができる
が、隣接機器との配置の関係や地面に埋設されている場
合などには、損傷箇所を外側から溶接することができな
い。

そこで、配管の内周側から溶接トーチを入れて溶接する
ことが考えられる。

ところが、従来から使用されている溶接トーチは、第５
図に示すように、最も小形のものであるカーブド型の溶
接トーチ１であってもホルダ２部分のみに曲率が持たせ
てあり、その高さＨが100mm以上もあり、管の直径が200
mm程度の場合には、内部に入れて溶接することは不可能
である。

そこで、第６図に示すように、溶接トーチの中で最も高
さＨの低いカーブド型の溶接トーチ１の直線状となって
いるノズル３及びチップ４を曲げることで高さＨを低く
することが考えられる。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、このようにすると、ノズル３の基端部内の軸
方向に開口されたシールドガス放出口５から放出される
シールドガスがノズル３の曲率半径の大きい外側部分Ａ
に沿って流れるため、曲率半径の小さい内側部分Ｂの出
口側に破線で囲むようなシールド不良部分Ｃが出来てし
まうという問題が生じてしまう。

さらに、ワイヤ６を送り出すチップ４部分に曲率を持た
せることになるためチップ４先端から送給されるワイヤ
６に曲がり癖がつき、ワイヤ６自体も一点鎖線で示すよ
うにシールド不良部分Ｃに入ろうとし、溶接品質の低下
を招くという問題がある。

この発明はかかる従来技術の課題に鑑みてなされたもの
で、トーチの高さを低くし、しかも良好なシールド状態
で溶接することができるガスシールド溶接トーチを提供
しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、この発明のガスシールド溶接
トーチは、シールドガス用のノズルの内側にワイヤ用の
チップが配置されたガスシールド溶接トーチにおいて、
前記ノズルと前記チップに曲率を持たせて同心状に配置
する一方、ノズル基端部にシールドガスをノズルの軸方
向に放出するシールドガス放出孔をノズルの曲率の大き
い側を小さい径に、ノズルの曲率の小さい側を大きい径
にそれぞれ形成したことを特徴とし、また、シールドガ
ス用のノズルの内側にワイヤ用のチップが配置されたガ
スシールド溶接トーチにおいて、前記ノズルと前記チッ
プに曲率を持たせて同心状に配置する一方、ノズル基端
部にシールドガスをノズル内側に放出するシールドガス
放出孔をノズルの半径方向に開口して形成したことを特
徴とし、さらに、シールドガス用のノズルの内側にワイ
ヤ用のチップが配置されたガスシールド溶接トーチにお
いて、前記ノズルと前記チップに曲率を持たせかつチッ
プの先端部をノズルの曲率の大きい方に偏心させて配置
する一方、ノズル基端部にシールドガスをノズルの軸方
向に放出するシールドガス放出孔を円周等間隔に形成し
たことを特徴とするものである。

［作用］ このガスシールド溶接トーチによれば、ノズルとチップ
のいずれにも曲率を持たせて曲げることで高さを低く
し、シールドガス放出孔をノズルの曲率の大きい側を小
さくするとともに、ノズルの曲率の小さい側のシールド
ガス放出孔を大きくするようにしており、シールドガス
の流量分布を変えるようにしてシールド不良を防止する
ようにしている。

また、ノズルとチップに曲率を持たせる一方、ノズル内
側にシールドガスを放出する放出孔をノズルの軸方向か
ら半径方向に開口するように変えてノズルの曲率の小さ
い方に沿っても流れるようにしており、シールド不良を
無くし、良好な溶接ができるようにしている。さらに、
シールドガスの放出孔をノズルの軸方向のままにし、曲
率を持たせるノズルとチップのうち、チップを偏心させ
てノズルの曲率の大きい外側に配置するようにし、アー
ク点をガスシールドの良好な所に位置させるようにして
完全なガスシール状態で溶接ができるようにしている。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第１図（ａ），（ｂ）はこの発明のガスシールド溶接ト
ーチの一実施例にかかる縦断面図及びＸ−Ｘ断面図であ
る。

このガスシールド溶接トーチ10は、ホルダ11の先端部に
取付けられるシールドガス用のノズル12と、このノズル
12の内部に設けられるワイヤ13用のチップ14が曲率を以
て形成されており、ノズル12の中心部にチップ14が配置
されている。

このため溶接トーチ10自体の高さＨは従来のカーブド型
の溶接トーチに比べ半分以下になっている。

このようなノズル12及びチップ14を湾曲させたガスシー
ルド溶接トーチ10では、従来構造のシールドガス放出口
５（第６図参照）のままでは、シールドガスがノズル12
の曲率の大きい外側部分に沿って流れるためシールドガ
ス用のノズル12の曲率の小さい内側部分の出口側にシー
ルド不良が発生する。

そこで、このガスシールド溶接トーチ10では、ノズル12
の基端部の軸方向に開口するシールドガス放出孔15の大
きさをその円周方向の形成位置によって変えるように
し、ノズル12の内側部分に沿って流れるシールドガスの
流量を多くするようにしており、例えば、第１図（ａ）
に示すようにノズル12の曲率が大きくシールドガスが流
れやすい外側のシールドガス放出孔15を小さくするとと
もに、ノズル12の曲率が小さくシールドガスが流れにく
い内側のシールドガス放出孔15を大きくしている。

このようにシールドガス放出孔15の大きさを変えること
で、ノズル12内のシールドガスの円周方向の流量分布が
変わり、シールドガスの流れにくい曲率の小さい部分に
沿ってもシールドガスが流れ、ノズル12の出口では、一
様な流量分布となってシールド不良の発生が防止され
る。

したがって、ガスシールド溶接トーチ10の高さＨを大巾
に低くできるとともに、良好なガスシールド状態を確保
することができる。

次に、この発明の他の一実施例について第２図に示す縦
断面図により説明する。

このガスシールド溶接トーチ20では、シールドガス放出
孔21がガスシールド溶接トーチ10と異っており、ノズル
12及びチップ14は同一の構造になっている。

このガスシールド溶接トーチ20のシールドガス放出孔21
は、ノズル12の基端部に半径方向に開口して形成されて
おり、その配置は円周方向に等間隔で、大きさは同一に
形成してある。

このようなガスシールド溶接トーチ20においては、ホル
ダ11先端部のノズル12及びチップ14が曲率を持って湾曲
して形成され同心状になっており、トーチ高さＨを大巾
に低くすることができるとともに、シールドガスがノズ
ル12の基端部で半径方向に放出されるので、ノズル12の
曲率の小さい内側に沿っても流れ、ノズル12の出口では
良好なシールド状態が確保される。

次に、この発明のさらに他の一実施例について、第３図
（ａ），（ｂ）に示す縦断面図及びＹ−Ｙ断面図により
説明する。

このガスシールド溶接トーチ30では、アーク点を変える
ようにしてシールド不良とならないようにしている。

すなわち、このガスシールド溶接トーチ30では、ホルダ
11の先端部のノズル12とチップ31とに曲率を持たせるよ
うにし、ノズル12内のチップ31の曲率を変え、同心状に
配置せず、チップ31の先端部がノズル12の曲率の大きい
外側に偏心した状態となるように配置している。

そして、ノズル12の基端部のシールドガス放出孔15は、
ノズル12の基端部の軸方向に開口し、しかも、円周方向
に等間隔で、同一の大きさとしてある。

このようなガスシールド溶接トーチ30では、ノズル12及
びチップ31に曲率が持たせて湾曲して形成してあるの
で、トーチ高さＨを大巾に低くすることができるととも
に、円周方向に等間隔で同一径のシールドガス放出孔15
からのシールドガスがノズル12の曲率の大きい外側部分
を多く流れ、シールドの良好な部分がノズル12の外側の
出口部分に偏心して形成されることから、この部分にチ
ップ31によってワイヤ13を導くようにしているので、ア
ーク点も移動しガスシールド不良を完全に防止すること
ができる。

このようなガスシールド溶接トーチ10,20,30は、トーチ
高さＨを大巾に低くすることができ、例えばその高さＨ
を40mm程度にすることができるので、第４図に示すよう
な直径が200mm程度の管Ｄの内側からの溶接を行なうこ
とが可能となり、管Ｄ内を移動する移動台車Ｅに取付け
て所定の位置にセットした後、回転機構Ｆなどを用いて
管Ｄの軸回りに回転するようにすれば、簡単に自動溶接
を行なうことができる。

したがって、地面に埋設されたガス導管や外側にスペー
スの無い各種プラントの配管などを内側から溶接するこ
とができる。

尚、上記実施例では、シールドガスや溶接法については
説明を省略したが、シールドガスは炭酸ガスやイナート
ガス等シールドガスとして使用できるものであれば何で
も良く、溶接法も消耗式シールドガスアーク溶接であれ
ば広く適用できる。

また、シールドガス放出孔の大きさなどは溶接トーチの
大きさなどに応じて適宜設定すればよい。

［発明の効果］ 以上、実施例とともに具体的に説明したようにこの発明
のガスシールド溶接トーチによれば、ノズルとチップの
いずれにも曲率を持たせて曲げ、シールドガス放出孔を
ノズルの曲率の大きい側を小さくするとともに、ノズル
の曲率の小さい側のシールドガス放出孔を大きくするよ
うにしたので、トーチ高さを大巾に低くすることができ
るとともに、シールドガスの流量分布を変えるようにし
てシールド不良を防止することができる。

また、ノズルとチップに曲率を持たせる一方、ノズル内
側にシールドガスを放出する放出孔をノズルの軸方向か
ら半径方向に開口するように変えてノズルの曲率の小さ
い方に沿っても流れるようにすれば、トーチ高さを大巾
に低くすることができるとともに、シルード不良を無く
し、良好な溶接ができる さらに、シールドガスの放出孔をノズルの軸方向のまま
にし、曲率を持たせるノズルとチップのうち、チップを
偏心させてノズルの曲率の大きい外側に配置するように
すれば、トーチ高さを大巾に低くすることができるとと
もに、アーク点をガスシールドの良好な所に偏心させて
位置させることができ、完全なシールド状態で溶接がで
きる。

したがって、地面に埋設されたガス導管や外側にスペー
スの無い各種プラントの配管などを内側から溶接するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ），（ｂ）はこの発明のガスシールド溶接ト
ーチの一実施例にかかる縦断面図及びＸ−Ｘ断面図、第
２図はこの発明の他の一実施例の縦断面図、第３図
（ａ），（ｂ）はこの発明のさらに他の一実施例の縦断
面図及びＹ−Ｙ断面図、第４図はこの発明のガスシール
ド溶接トーチを管内溶接装置に適用した場合の説明図、
第５図は従来のカーブド型溶接トーチの断面図、第６図
は従来の溶接トーチのノズル及びチップを曲げた場合の
問題点の説明図である。 10…ガスシールド溶接トーチ、11…ホルダ、12…ノズ
ル、13…ワイヤ、14…チップ、15…シールドガス放出
孔、20…ガスシールド溶接トーチ、21…シールドガス放
出孔、30…ガスシールド溶接トーチ、31…チップ、H:ト
ーチ高さ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 迫間 隆司 大阪府大阪市東区平野町５丁目１番地 大 阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 山田 勇 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 東 邦瓦斯株式会社内 (72)発明者 貝原 正一 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 佐藤 安穂 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 手島 秋雄 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 奥井 信之 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 村山 武弘 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−125376（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シールドガス用のノズルの内側にワイヤ用
   のチップが配置されたガスシールド溶接トーチにおい
   て、前記ノズルと前記チップに曲率を持たせて同心状に
   配置する一方、ノズル基端部にシールドガスをノズルの
   軸方向に放出するシールドガス放出孔をノズルの曲率の
   大きい側を小さい径に、ノズルの曲率の小さい側を大き
   い径にそれぞれ形成したことを特徴とするガスシールド
   溶接トーチ。
2. 【請求項２】シールドガス用のノズルの内側にワイヤ用
   のチップが配置されたガスシールド溶接トーチにおい
   て、前記ノズルと前記チップに曲率を持たせて同心状に
   配置する一方、ノズル基端部にシールドガスをノズル内
   側に放出するシールドガス放出孔をノズルの半径方向に
   開口して形成したことを特徴とするガスシールド溶接ト
   ーチ。
3. 【請求項３】シールドガス用のノズルの内側にワイヤ用
   のチップが配置されたガスシールド溶接トーチにおい
   て、前記ノズルと前記チップに曲率を持たせかつチップ
   の先端部をノズルの曲率の大きい方に偏心させて配置す
   る一方、ノズル基端部にシールドガスをノズルの軸方向
   に放出するシールドガス放出孔を円周等間隔に形成した
   ことを特徴とするガスシールド溶接トーチ。