JPH08150480A - 溶接用保護装置及びそれを用いたアーク溶接機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】溶接中において片手を自由として他の補助作業
を可能とすると共に、構造を簡単にして製造の容易化、
及び低コスト化を図る。 【構成】ノズル９と絶縁筒７との間に、ドーナツ状の溶
接用保護装置３を挟持させ、アーク溶接時においてアー
ク光やスパッタから溶接作業者を保護する。この溶接用
保護装置３は溶接トーチ２に取り付けられているため、
溶接作業者による溶接用保護装置３の支持を不要とす
る。また、この溶接用保護装置３は簡単な構造であるた
め、ハンドシールド等に比べて製造の容易化が図れ、部
品点数も少なく低コスト化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、アーク光
やスパッタから溶接作業者を保護する溶接用保護装置及
びそれを用いたアーク溶接機に係り、詳しくは、溶接ト
ーチに取り付けられる溶接用保護装置及びそれを用いた
アーク溶接機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、溶接技術はあらゆる産業分野
において広く利用されており、その一つにアーク溶接法
がある。このアーク溶接法は、アークを発生させて、そ
の熱で部材を溶融して溶接を行なうものであり、ＴＩＧ
溶接法やＭＩＧ溶接法やＣＯ₂半自動溶接法などがあ
る。

【０００３】ところで、このアーク溶接法においては、
強いアーク光が発生し、また、溶融金属やスラグなどが
高温のスパッタとして飛散する。このアーク光には、可
視光線の他に紫外線が含まれており、この紫外線が人の
目に入ると結膜や角膜などが侵され、時には失明に到る
ことがある。また、紫外線が皮膚に照射されると、火傷
現象を起こすことがある。さらに、スパッタによっても
火傷を引き起こすことがある。

【０００４】したがって、アーク溶接の際には、溶接作
業者をこのようなアーク光やスパッタから保護する必要
があり、従来より、サングラスやハンドシールドやヘル
メット等の溶接用保護装置が用いられていた。

【０００５】この溶接用保護装置は、いずれも半透明の
遮光部（保護部）を備えており、作業者はこの遮光部を
通して溶接部を目視し、溶接作業を行なっていた。な
お、この遮光部の透明度はアーク光を遮る必要からかな
り低く設定されており、そのため、アーク発生前におけ
る溶接線等の確認（具体的には、溶接トーチと溶接線と
の相対位置の確認や）は、遮光部を介さずに溶接部を直
接目視することにより行なうのが通常であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したサ
ングラスでは目だけしか保護されず、アーク光やスパッ
タによって顔に火傷を負い易いという問題があった。

【０００７】一方、ハンドシールドやヘルメットではそ
のような問題はないものの、ハンドシールドの場合には
両手にハンドシールドと溶接トーチとを持つ必要があ
り、溶接中は他の作業ができないという問題があった。
例えば、溶接される部材（以下、“被溶接物”とする）
は通常は治具によって位置決めされるが、仮付け溶接等
においてはこの位置決めを治具ではなく作業者自身が手
で行なう場合があるが、ハンドシールドを使用している
場合には両手が塞がっているために、そのような位置決
めが困難又は不可能であった。

【０００８】また、ヘルメットの場合には、該ヘルメッ
トの自重で首が疲れたり、頭が蒸れたり、或は、着脱が
煩わしい等の問題があった。

【０００９】さらに、上述したように、アーク発生前に
おける溶接線等の確認は溶接部を直接目視することによ
り行なうのが通常であるが、ヘルメットやサングラスの
場合には該確認後にそれらを装着しなければならず、そ
の装着作業の間に溶接トーチの保持位置等がずれてしま
うという問題があった。また、上述した仮付け溶接等に
おいては両手が塞がっているため、その装着作業自体も
困難であった。

【００１０】そこで、本発明は、溶接トーチに取り付け
ることにより、片手を自由として溶接中における他の補
助作業を可能とし、かつヘルメット使用時におけるよう
な首の疲れや頭の蒸れを防止する溶接用保護装置を提供
することを目的とするものである。また、ヘルメット使
用時等におけるような着脱作業を不要として溶接作業の
簡素化を図る溶接用保護装置を提供することを目的とす
るものである。

【００１１】また、本発明は、簡単な構造にすることに
より、ヘルメットなどに比べて部品点数が少なく、製造
が容易で、安価である溶接用保護装置を提供することを
目的とするものである。

【００１２】さらに、本発明は、保護部と取付け部とを
別部品で形成することにより、溶接トーチの形状に応じ
た取付け部に交換するだけで種々の溶接トーチに適用可
能な溶接用保護装置を提供することを目的とするもので
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みなされたものであって、アーク溶接機（１）と共に用
いられ、アーク溶接部からの光やスパッタを遮断する保
護部（３１，１１，２１）を備え、かつ、アーク溶接中
にこれらの光やスパッタから作業者を保護する溶接用保
護装置（３，１０，２０）において、前記アーク溶接機
（１）の溶接トーチ（２）に取り付けるための取付け部
（３２，１２，２２）を備え、かつ、前記保護部（３
１，１１，２１）が、前記溶接トーチ（２）から立設さ
れた状態に保持されて、アーク溶接部からの光やスパッ
タを遮断する、ことを特徴とする。この場合、前記保護
部（３１）が略円板状をし、前記取付け部（３２）が、
該保護部（３１）に形成された開口部であり、かつ、前
記溶接トーチ（２）に外嵌されることに基づき保持され
てなる、ようにすると好ましい。また、前記保護部（１
１）が椀のように湾曲した形状であり、前記取付け部
（１２）が、該保護部（１１）に形成された開口部であ
り、かつ、前記溶接トーチ（２）に外嵌されることに基
づき保持されてなる、ようにしてもよい。さらに、前記
保護部（２１）が、略円板状を呈すると共に第１の開口
部（２１ａ）を有し、前記取付け部（２２）が、第２の
開口部（２２ａ）を有する板状部材であり、前記第１の
開口部（２１ａ）と前記第２の開口部（２２ａ）とが一
致するように、前記取付け部（２２）が前記保護部（２
１）に取り付けられてなり、かつ、前記取付け部（２
２）が前記溶接トーチ（２）に外嵌されることに基づき
保持されてなる、ようにしてもよい。

【００１４】一方、本発明に係るアーク溶接機（１）
は、上述したいずれかの溶接用保護装置（３，１０，２
０）と、アークを発生させる溶接トーチ（２）と、を備
えたことを特徴とする。

【００１５】

【作用】以上構成に基づき、溶接作業者が溶接トーチ
（２）を片手に持ってアーク溶接を行なうと、アーク溶
接部からはアーク光やスパッタが発生する。これらのア
ーク光等は溶接用保護装置（３，１０，２０）に遮られ
て、作業者の目や顔には届かない。

【００１６】なお、カッコ内の符号は、図面を参照する
ものであるが、何ら本発明の構成を限定するものではな
い。

【００１７】

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。

【００１８】まず、本発明の第１実施例について、図１
乃至図４に沿って説明する。

【００１９】本実施例に係るアーク溶接機１は、図１に
示すように、溶接トーチ２と、この溶接トーチ２から立
設された状態に保持される溶接用保護装置３とを備えて
いる。

【００２０】このうちの溶接トーチ２は、スイッチレバ
ー５を支持するトーチ本体６を有しており、このトーチ
本体６には、不図示の装置から電極ワイヤＷやＣＯ₂ ガ
ス等のシールドガスが供給されるようになっている。ま
た、トーチ本体６の先端部には略円筒状の絶縁筒７が着
脱自在に取り付けられており、この絶縁筒７の外周面に
は、図２に詳示するように雄螺子部７ａが形成されてい
る。さらに、この絶縁筒７の雄螺子部７ａには、内周面
に雌螺子部９ａが形成された円筒状のノズル９が着脱自
在に螺合されている。そして、この絶縁筒７によってノ
ズル９の絶縁性を確保すると共に、この絶縁筒７やノズ
ル９は、消耗した場合に交換できるように構成されてい
る。

【００２１】一方、溶接用保護装置３は、図３に詳示す
るように、略円板状の遮光部（保護部）３１を有してい
る。この遮光部３１は、所定の色が施された耐火ガラス
等により半透明に形成されており、アーク光の有害成分
を遮光すると共にスパッタの飛散を遮断するように構成
されている。また、溶接用保護装置３の略中央部には、
取付け部としての開口部３２が形成されている。この開
口部３２の内径は絶縁筒７の雄螺子部７ａの外径よりも
少し大きく設定されており、溶接用保護装置３を、絶縁
筒７の雄螺子部７ａに嵌め込んで絶縁筒７とノズル９と
の間に挟持するように構成されている。さらに、この溶
接用保護装置３は、図１に示す角度θ（以下、“遮光角
θ”とする）が約６０度となるような大きさ（外径）に
設定され、かつ溶接トーチ２に取り付けられている。こ
こで、角度θは、アーク光が溶接用保護装置３によって
遮光される角度であり、具体的には、アーク光発生点と
溶接用保護装置３の上端縁とを結んだ仮想線ｌ₁ とアー
ク光発生点と溶接用保護装置３の下端縁とを結んだ仮想
線ｌ₂ とのなす角度をいう。

【００２２】次に、図４に沿って、本実施例の作用につ
いて説明する。

【００２３】いま、溶接作業者が溶接トーチ２を片手に
持ち、スイッチレバー５をオンにすると、ノズル９の先
端からは電極ワイヤＷやシールドガスが放出され、アー
クが発生される。このとき、強いアーク光やスパッタが
発生するが、それらは溶接用保護装置３によって遮られ
て、作業者の目や顔には届かない。

【００２４】次に、本実施例の効果について説明する。

【００２５】本実施例によれば、溶接作業者は溶接用保
護装置３によってアーク光やスパッタから保護されるた
め、結膜炎等の視角障害や火傷を受けることもない。

【００２６】また、本実施例によれば、溶接用保護装置
３は溶接トーチ２に取り付けるように構成されているた
め、ハンドシールドのように手で支持する必要がなく、
片手が自由になる。したがって、溶接中においても他の
作業が可能となり、例えば、被溶接物を作業者自身が手
に持って位置決めをし、該被溶接物の仮付け溶接等を行
なうことも容易に可能となる。

【００２７】さらに、ヘルメットのように溶接用保護装
置を頭に装着する必要がないため、首が疲れたり、頭が
蒸れたりすることもない。

【００２８】また、ヘルメットやサングラスのように身
体に装着する必要がないため、その着脱作業を不要とし
て溶接作業の簡素化を図ることができる。例えば作業者
は、頭を少しずらすだけで溶接部を遮光部３１を介さず
に直接目視でき、アーク発生前における被溶接物の保持
位置の確認や溶接位置の確認が容易になる。さらに、こ
れらの目視確認後に溶接を開始する場合、頭を元の位置
に戻すだけでよく、ヘルメットやサングラス等を身体に
再装着する必要がないため、溶接トーチ２や被溶接物の
位置ずれの心配もない。

【００２９】またさらに、溶接用保護装置３は、耐火ガ
ラス等によって構成されているためスパッタ等が付着し
ても消耗しにくく、また、着脱自在に構成されているた
めに消耗したとしてもその交換が可能である。さらに、
遮光部３１は半透明であるため、アーク溶接部を確認し
ながらの溶接を可能とし、適正な溶接が可能となる。

【００３０】また、溶接用保護装置３は、アーク光発生
点の近傍に配置されることから広範囲の遮光を達成する
にもかかわらず小型のもので足り、したがって、溶接ト
ーチ２が重くならず、溶接作業性が阻害されにくい。さ
らに、溶接用保護装置３がアーク光発生点の近傍に配置
されるため、溶接線等の視認が容易となり、適正な溶接
が可能となる。

【００３１】また、本実施例によれば、溶接用保護装置
３は開口部３２の形成された簡単な構造のものであるた
め、ハンドシールドやヘルメットと比べて部品点数も少
なく製造が容易で、安価になる。さらに、この開口部３
２の大きさを変えることにより、簡単に他の溶接トーチ
に装着でき、汎用性に優れる。

【００３２】ついで、本発明の第２実施例について、図
５に沿って説明する。

【００３３】本実施例に係る溶接用保護装置１０は、椀
のように湾曲して凹部１１ａを形成する遮光部（保護
部）１１を有している。この遮光部１１は、所定の色が
施された耐火ガラス等により半透明に形成されている。
また、溶接用保護装置１０の中央部には取付け部として
の開口部１２が形成されており、溶接用保護装置１０
は、凹部１１ａが溶接部の側を向くようにして取り付け
られる。

【００３４】なお、この開口部１２の内径が溶接トーチ
の外径（詳しくは、絶縁筒７の雄螺子部７ａの外径）よ
りも少し大きく設定されていることや、溶接用保護装置
１０の溶接トーチへの取り付け方法は、上述第１実施例
と同様である。また、溶接用保護装置１０の遮光角θが
約６０度となるように、その取り付け位置や大きさが設
定されていることも、上述第１実施例と同様である。

【００３５】次に、本実施例の効果について説明する。

【００３６】本実施例によれば、遮光部１１は湾曲され
ているため、溶接部からのスパッタが凹部１１ａに当た
って下方に落ちる。

【００３７】また、本実施例においても、上述第１実施
例と同様の効果を奏する。すなわち、溶接作業者は視角
障害や火傷を受けることもなく、溶接中においても他の
作業が可能となり、また、ヘルメット使用時のように首
が疲れたり、頭が蒸れたりすることもない。さらに、ヘ
ルメット使用時におけるような着脱作業を不要として溶
接作業の簡素化を図れ、適正な溶接を簡単に実現でき
る。またさらに、遮光部１１は、スパッタによる消耗が
少なく、仮に消耗したとしてもその交換が可能である。
また、アーク溶接部を確認しながらの溶接を可能とし、
適正な溶接が可能となる。さらに、溶接トーチ２が重く
ならず、溶接作業性が阻害されにくい。また、溶接用保
護装置１０がアーク光発生点の近傍に配置されるため、
溶接線等の視認が容易となり、適正な溶接が可能とな
る。さらに、溶接用保護装置１０は、ハンドシールド等
と比べて製造が容易で、安価であり、汎用性に優れる。

【００３８】ついで、本発明の第３実施例について、図
６に沿って説明する。

【００３９】本実施例に係る溶接用保護装置２０は、略
円板状の遮光板（保護部）２１を有しており、この遮光
板２１の略中央部には開口部（第１の開口部）２１ａが
形成されている。ここで、この開口部２１ａの内径は、
溶接用トーチ２の雄螺子部７ａの外径よりも多少大きめ
に設定されている。また、遮光板２１は、上述実施例と
同様に、所定の色が施された耐火ガラス等により半透明
に形成されている。

【００４０】一方、この遮光板２１には、取付け部とし
てのアダプタ装置２２が取り付けられている。このアダ
プタ装置２２は、開口部２１ａよりも小径の開口部（第
２の開口部）２２ａを有してドーナツ形状をしており、
該開口部２２ａが遮光板側の開口部２１ａに一致するよ
うに螺子２３，…によって固定されている。そして、こ
のアダプタ装置２２の開口部２２ａの内径は溶接トーチ
２（詳しくは、絶縁筒７の雄螺子部７ａ）の外径よりも
少し大きく設定されており、溶接用保護装置２０を、絶
縁筒７の雄螺子部７ａに嵌め込んで絶縁筒７とノズル９
との間に挟持するように構成されている。また、このア
ダプタ装置２２は絶縁材、その他の材料によって形成さ
れている。

【００４１】なお、溶接用保護装置２０の遮光角θが約
６０度となるように、その取り付け位置や大きさが設定
されていることは、上述第１実施例と同様である。

【００４２】次に、本実施例の効果について説明する。

【００４３】本実施例によれば、アダプタ装置２２は、
遮光板２１に対して着脱自在に取り付けられた別部品で
あるため、アダプタ装置２２を異なる開口径のものに変
えることにより種々のサイズの溶接トーチにも適用させ
ることができる。また、このアダプタ装置２２は、その
材質に強度の高いものを使用することにより薄肉化が図
れる。その結果、仮に遮光板２１が厚いものであって
も、絶縁筒７とノズル９との間隙を所定値以内に設定す
ることができ、ノズル９の突出長さを適正にして最適な
溶接を可能とする。

【００４４】また、本実施例においても、上述第１実施
例と同様の効果を奏する。すなわち、溶接作業者は視角
障害や火傷を受けることもなく、溶接中においても他の
作業が可能となり、また、ヘルメット使用時のように首
が疲れたり、頭が蒸れたりすることもない。さらに、ヘ
ルメット使用時におけるような着脱作業を不要として溶
接作業の簡素化を図れ、適正な溶接を簡単に実現でき
る。またさらに、遮光板２１は、スパッタによる消耗が
少なく、仮に消耗したとしてもその交換が可能である。
また、アーク溶接部を確認しながらの溶接を可能とし、
適正な溶接が可能となる。さらに、溶接トーチ２が重く
ならず、溶接作業性が阻害されにくい。また、溶接用保
護装置２０がアーク光発生点の近傍に配置されるため、
溶接線等の視認が容易となり、適正な溶接が可能とな
る。さらに、溶接用保護装置２０は、ハンドシールド等
と比べて製造が容易で、安価であり、汎用性に優れる。

【００４５】なお、上述各実施例においては、溶接用保
護装置３，…の外形を円形としたが、もちろんこれに限
る必要はなく、三角形や、四角形や、五角形や、六角形
や、八角形などの多角形であってもよく、楕円形状であ
ってもよい。また、その他の形状であってもよい。

【００４６】また、上述各実施例は、消耗電極式のアー
ク溶接機（例えば、ＣＯ₂ 半自動溶接機やＭＩＧ溶接
機）を例にとって説明しているが、もちろんこれに限る
必要はなく、ＴＩＧ溶接機などの非消耗電極式のアーク
溶接機に適用してもよい。

【００４７】ところで、上述各実施例においては特に述
べてはいないが、保護部に液晶パネルを設けて液晶パネ
ルによりアーク光を遮光するようにしてもよい。以下、
簡単に説明する。

【００４８】この場合には、液晶パネルを中間調制御す
ることにより、簡単にその透過度を適正化でき、最適な
溶接が可能となる。また、液晶のスイッチングをスイッ
チレバー５のオン・オフで行なわせることにより、溶接
前においては透過度が１００％で溶接線等の目視が可能
であり、溶接開始と共に透過度を低下して紫外線等を遮
断することも可能となる。なお、この場合には、液晶パ
ネルとアーク溶接部との間に耐火性の透明部材を配設し
てスパッタを遮断すべきことは言うまでもない。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
溶接作業者は保護部によってアーク光やスパッタから保
護されるため、結膜炎等の視角障害や火傷を受けること
もない。

【００５０】また、本発明によれば、溶接用保護装置は
溶接トーチに取り付けるように構成されている。したが
って、ハンドシールドのように手で支持する必要がな
く、片手が自由になり、溶接中においても他の作業が可
能となる。例えば、被溶接物を作業者自身が手に持って
位置決めをし、該被溶接物の仮付け溶接等を行なうこと
も容易に可能となる。さらに、ヘルメットのように溶接
用保護装置を頭に装着する必要がないため、首が疲れた
り、頭が蒸れたりすることもない。

【００５１】また、ヘルメットやサングラスのように身
体に装着する必要がないため、その着脱作業を不要とし
て溶接作業の簡素化を図ることができる。例えば作業者
は、頭を少しずらすだけで溶接部を保護部を介さずに直
接目視でき、アーク発生前における被溶接物の保持位置
の確認や溶接位置の確認が容易になる。さらに、これら
の目視確認後に溶接を開始する場合、頭を元の位置に戻
すだけでよく、ヘルメットやサングラス等を身体に再装
着する必要がないため、溶接トーチや被溶接物の位置ず
れの心配もない。

【００５２】また、溶接用保護装置に開口部を形成し
て、該開口部を利用して溶接トーチに取り付けるように
した場合には、溶接用保護装置は簡単な構造になり、ハ
ンドシールドやヘルメットなどに比べて部品点数も少な
く製造が容易で、安価になる。さらに、この開口部の大
きさを変えることにより、簡単に他の溶接トーチに装着
でき、汎用性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るアーク溶接機の主要
部を説明するための図。

【図２】第１実施例に係る溶接用保護装置の着脱方法を
説明するための図。

【図３】第１実施例に係る溶接用保護装置の詳細構造を
説明するための図。

【図４】溶接作業の様子を説明するための図。

【図５】本発明の第２実施例に係る溶接用保護装置の詳
細構造を説明するための図。

【図６】本発明の第３実施例に係る溶接用保護装置の詳
細構造を説明するための図。

【符号の説明】

１ アーク溶接機 ２ 溶接トーチ ３ 溶接用保護装置 ７ 絶縁筒 ９ ノズル １０ 溶接用保護装置 １１ 遮光部（保護部） １２ 開口部（取付け部） ２０ 溶接用保護装置 ２１ 遮光板（保護部） ２１ａ 開口部（第１の開口部） ２２ アダプタ装置２２（取付け部） ２２ａ 開口部（第２の開口部） ３１ 遮光部（保護部） ３２ 開口部（取付け部）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アーク溶接機と共に用いられ、アーク溶
   接部からの光やスパッタを遮断する保護部を備え、か
   つ、アーク溶接中にこれらの光やスパッタから作業者を
   保護する溶接用保護装置において、 前記アーク溶接機の溶接トーチに取り付けるための取付
   け部を備え、かつ、 前記保護部が、前記溶接トーチから立設された状態に保
   持されて、アーク溶接部からの光やスパッタを遮断す
   る、 ことを特徴とする溶接用保護装置。
2. 【請求項２】 前記保護部が略円板状をし、 前記取付け部が、該保護部に形成された開口部であり、
   かつ、 前記溶接トーチに外嵌されることに基づき保持されてな
   る、 請求項１記載の溶接用保護装置。
3. 【請求項３】 前記保護部が椀のように湾曲した形状で
   あり、 前記取付け部が、該保護部に形成された開口部であり、
   かつ、 前記溶接トーチに外嵌されることに基づき保持されてな
   る、 請求項１記載の溶接用保護装置。
4. 【請求項４】 前記保護部が、略円板状を呈すると共に
   第１の開口部を有し、 前記取付け部が、第２の開口部を有する板状部材であ
   り、 前記第１の開口部と前記第２の開口部とが一致するよう
   に、前記取付け部が前記保護部に取り付けられてなり、
   かつ、 前記取付け部が前記溶接トーチに外嵌されることに基づ
   き保持されてなる、 請求項１記載の溶接用保護装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれか１項記載の溶
   接用保護装置と、 アークを発生させる溶接トーチと、 を備えてなるアーク溶接機。