JPH08206841A - プラズマトーチ - Google Patents
プラズマトーチInfo
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- JPH08206841A JPH08206841A JP7013901A JP1390195A JPH08206841A JP H08206841 A JPH08206841 A JP H08206841A JP 7013901 A JP7013901 A JP 7013901A JP 1390195 A JP1390195 A JP 1390195A JP H08206841 A JPH08206841 A JP H08206841A
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- JP
- Japan
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- torch
- base
- head
- ring member
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- Pending
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- Plasma Technology (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 分割組立型のトーチを手動でもって容易に連
結及び分割を行なうことができると共に、冷却水路及び
ガス通路のトーチ内の連結部を確実にシールすることが
でき、さらに消耗品交換時と分割時でのいずれの場合で
も水漏れを防ぐことができるようにする。 【構成】 トーチベース2とトーチヘッド3とを分割組
立て可能にしたプラズマトーチにおいて、トーチヘッド
2の外周にリング部材を回転自在に設け、このリング部
材の周面に突設した係合突起を、トーチベース2の外周
上に設けた螺旋状の勾配軌道に係脱可能に、かつ係合方
向に弾性支持して係合するようにした。
結及び分割を行なうことができると共に、冷却水路及び
ガス通路のトーチ内の連結部を確実にシールすることが
でき、さらに消耗品交換時と分割時でのいずれの場合で
も水漏れを防ぐことができるようにする。 【構成】 トーチベース2とトーチヘッド3とを分割組
立て可能にしたプラズマトーチにおいて、トーチヘッド
2の外周にリング部材を回転自在に設け、このリング部
材の周面に突設した係合突起を、トーチベース2の外周
上に設けた螺旋状の勾配軌道に係脱可能に、かつ係合方
向に弾性支持して係合するようにした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラズマトーチで、特
にトーチベースに対してトーチヘッドを分割組立て可能
にしたプラズマトーチに関するものである。
にトーチベースに対してトーチヘッドを分割組立て可能
にしたプラズマトーチに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来この種のプラズマトーチとしてのト
ーチベースとトーチヘッドとの連結部の固定手段は、
(1)特公平3−27309号公報、特公平5−558
9号公報に示されるような袋ナットを用いた螺着構造が
一般的であった。また他の従来技術として、(2)特公
昭63−13793号公報、実開平3−14076号公
報に示すように突起部を勾配部に引っかけて回転させて
締付けるようにしたものもある。またさらに(3)実公
平5−1918号公報、特開平6−198450号公報
に示される従来技術では、鋼球を用いたクイックジョイ
ント方式を提案している。一方プラズマトーチでは、電
極、ノズル等の消耗部品があり、その交換の煩わしさと
交換時間の短縮のために分割組立トーチが考えられたの
であるが、トーチベースに対してトーチヘッドを離脱し
たときに、水通路がこれの連結部にて分割されてこの部
分で水が漏れるので、連結面が濡れてしまう。すると、
アーク点弧時に漏電または絶縁不良を起こしてしまうと
いう不具合が発生する。
ーチベースとトーチヘッドとの連結部の固定手段は、
(1)特公平3−27309号公報、特公平5−558
9号公報に示されるような袋ナットを用いた螺着構造が
一般的であった。また他の従来技術として、(2)特公
昭63−13793号公報、実開平3−14076号公
報に示すように突起部を勾配部に引っかけて回転させて
締付けるようにしたものもある。またさらに(3)実公
平5−1918号公報、特開平6−198450号公報
に示される従来技術では、鋼球を用いたクイックジョイ
ント方式を提案している。一方プラズマトーチでは、電
極、ノズル等の消耗部品があり、その交換の煩わしさと
交換時間の短縮のために分割組立トーチが考えられたの
であるが、トーチベースに対してトーチヘッドを離脱し
たときに、水通路がこれの連結部にて分割されてこの部
分で水が漏れるので、連結面が濡れてしまう。すると、
アーク点弧時に漏電または絶縁不良を起こしてしまうと
いう不具合が発生する。
【0003】ヘッドとベースとの分割時には水ポンプが
停止しているので、水が流れず、従って水漏れがしない
と考えられるが、ポンプからトーチまでの経路には水が
残っており、これが分割時に流れ出してしまって上記水
漏れが発生してしまう。そこで上記水漏れを防ぐために
はトーチ内に水止め機構を持っていることが必要とな
り、特開平6−198450号公報及び特開平62−2
75580号公報に示されているものは、どちらも水流
路とガス通路の違いはあるが組立てられるときに突起に
より開く構造になっている。
停止しているので、水が流れず、従って水漏れがしない
と考えられるが、ポンプからトーチまでの経路には水が
残っており、これが分割時に流れ出してしまって上記水
漏れが発生してしまう。そこで上記水漏れを防ぐために
はトーチ内に水止め機構を持っていることが必要とな
り、特開平6−198450号公報及び特開平62−2
75580号公報に示されているものは、どちらも水流
路とガス通路の違いはあるが組立てられるときに突起に
より開く構造になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
て、(1)のものは確実な固定手段として信頼がおける
が、袋ナットを数回回転する必要があり、連結、離脱に
時間がかかるという問題をもっている。これは袋ナット
のねじピッチを大きくすることによりねじ込み回転角を
少なくすることが可能であるが、ピッチを大きくする
と、同じ締付け軸力を出すためには大きな回転トルクが
必要となるので、トーチヘッド部の交換時の負担が大き
くなり得策ではない。またこの袋ナットによるものの場
合、ねじ込むときにねじ山をつぶしてしまうことがあ
り、機械による自動交換を考えた場合にもねじ山をつぶ
さないようにするための特別な方法を用いる必要があ
る。
て、(1)のものは確実な固定手段として信頼がおける
が、袋ナットを数回回転する必要があり、連結、離脱に
時間がかかるという問題をもっている。これは袋ナット
のねじピッチを大きくすることによりねじ込み回転角を
少なくすることが可能であるが、ピッチを大きくする
と、同じ締付け軸力を出すためには大きな回転トルクが
必要となるので、トーチヘッド部の交換時の負担が大き
くなり得策ではない。またこの袋ナットによるものの場
合、ねじ込むときにねじ山をつぶしてしまうことがあ
り、機械による自動交換を考えた場合にもねじ山をつぶ
さないようにするための特別な方法を用いる必要があ
る。
【0004】また従来の技術の(2)のものは、ねじを
使わずに螺旋状の突起部に爪状の突起部を引っかけ、そ
の勾配により軸力を発生できるものであるが、この方式
では、両突起部の軸方向の相対位置がずれると締付けが
十分にできなかったり、緩みやすい等の問題が生じる。
このため確実に固定するためには両突起部の装置の位置
を調節する必要がある。そして1つのトーチベースに対
して複数のトーチヘッドが交換によって連結されるた
め、各トーチヘッドに対して突起部の相対位置の調整が
必要となり、結局は交換作業に時間がかかってしまうこ
とになる。
使わずに螺旋状の突起部に爪状の突起部を引っかけ、そ
の勾配により軸力を発生できるものであるが、この方式
では、両突起部の軸方向の相対位置がずれると締付けが
十分にできなかったり、緩みやすい等の問題が生じる。
このため確実に固定するためには両突起部の装置の位置
を調節する必要がある。そして1つのトーチベースに対
して複数のトーチヘッドが交換によって連結されるた
め、各トーチヘッドに対して突起部の相対位置の調整が
必要となり、結局は交換作業に時間がかかってしまうこ
とになる。
【0005】この従来の技術(2)のもう1つの問題点
は、両突起部相互間で相対的にすべり接触する構造であ
るため、接触面が磨耗してくると両者の相対位置がずれ
てしまって軸方向の押付け力が小さくなってしまい、突
起部の相対位置の再調整が必要となってしまう。また、
螺旋状の突起部の勾配は必要とされる軸方向の移動量と
回転可能である角度によって決まるが、差し込み部のO
リングの当たりはじめから考えると軸方向移動量は2〜
5mm程度必要であり、突起による係合部を円周上に2
箇所設けると回転角度は180°であり、それによって
勾配が決定され、そのように決定された勾配は比較的大
きく、十分な軸方向力を得るにはかなりの大きな回転ト
ルクが必要となり、手動による連結、離脱は困難であ
る。
は、両突起部相互間で相対的にすべり接触する構造であ
るため、接触面が磨耗してくると両者の相対位置がずれ
てしまって軸方向の押付け力が小さくなってしまい、突
起部の相対位置の再調整が必要となってしまう。また、
螺旋状の突起部の勾配は必要とされる軸方向の移動量と
回転可能である角度によって決まるが、差し込み部のO
リングの当たりはじめから考えると軸方向移動量は2〜
5mm程度必要であり、突起による係合部を円周上に2
箇所設けると回転角度は180°であり、それによって
勾配が決定され、そのように決定された勾配は比較的大
きく、十分な軸方向力を得るにはかなりの大きな回転ト
ルクが必要となり、手動による連結、離脱は困難であ
る。
【0006】さらに、従来の技術の(3)のものは、ホ
ース等の連結で一般によく用いられる方法であり、トー
チヘッドを軸方向に差込むだけで連結が完了できるた
め、非常に容易に脱着できるという利点があるが、連結
部での軸方向押付け力が乏しく、軸方向にガタができる
とう欠点がある。軸方向に充分な圧力を発生させるため
には構造が複雑になり、連結部が大型になってしまう。
上記した実公平5−19186号公報では、ばねを用い
て軸方向押付け力を発生させているが、この軸方向の押
付け力がそのまま差込むときに必要な力となるため、人
が取付けられるようなばね力を設定すると充分な軸方向
押付け力が得られない。
ース等の連結で一般によく用いられる方法であり、トー
チヘッドを軸方向に差込むだけで連結が完了できるた
め、非常に容易に脱着できるという利点があるが、連結
部での軸方向押付け力が乏しく、軸方向にガタができる
とう欠点がある。軸方向に充分な圧力を発生させるため
には構造が複雑になり、連結部が大型になってしまう。
上記した実公平5−19186号公報では、ばねを用い
て軸方向押付け力を発生させているが、この軸方向の押
付け力がそのまま差込むときに必要な力となるため、人
が取付けられるようなばね力を設定すると充分な軸方向
押付け力が得られない。
【0007】連結部で充分な軸方向押付け力が必要な理
由は、移動時の振動等によりトーチヘッドがトーチベー
スからずれてトーチ先端位置にずれが生じてしまうと、
切断性能に悪影響を及ぼすからである。連結面にOリン
グがあるとシールするための押付け力がさらに必要であ
るし、プラズマ電流を接続するために面圧が必要な連結
構造の場合には、さらに軸方向押付け力が必要となる。
由は、移動時の振動等によりトーチヘッドがトーチベー
スからずれてトーチ先端位置にずれが生じてしまうと、
切断性能に悪影響を及ぼすからである。連結面にOリン
グがあるとシールするための押付け力がさらに必要であ
るし、プラズマ電流を接続するために面圧が必要な連結
構造の場合には、さらに軸方向押付け力が必要となる。
【0008】プラズマトーチにおけるトーチベースとト
ーチヘッドの水通路とガス通路の差込みのシール面は一
般にはストレートであるが、この部分に設けたOリング
が差込まれる始めから軸方向力が必要であり、脱着が容
易でない。この差込み部のシール面がテーパ状にした構
造は特公平3−27309号公報に示されているが、実
際にはシールのためにOリングが必要である。その際、
同心円状に通路を形成しているため、Oリングの内径は
大きくなり、合計のOリングの当たり面積は大きくな
る。従ってシールするに足りるだけOリングをつぶすの
に大きな軸方向力が必要となる。
ーチヘッドの水通路とガス通路の差込みのシール面は一
般にはストレートであるが、この部分に設けたOリング
が差込まれる始めから軸方向力が必要であり、脱着が容
易でない。この差込み部のシール面がテーパ状にした構
造は特公平3−27309号公報に示されているが、実
際にはシールのためにOリングが必要である。その際、
同心円状に通路を形成しているため、Oリングの内径は
大きくなり、合計のOリングの当たり面積は大きくな
る。従ってシールするに足りるだけOリングをつぶすの
に大きな軸方向力が必要となる。
【0009】また水路のジョイント部における分割時の
水漏れについては、上記特開平6−198450号公報
及び特開昭62−275580号公報に示された開閉弁
を水回路に応用することにより防止できるが、この構成
ではポンプの稼動中に連結部を外した場合に、弁が閉じ
てしまうためポンプと弁(連結部)の間の配管内が高圧
となって危険であると共に、ポンプに衝撃的な負荷が作
用してこれの故障の原因となる。また特開平6−198
450号公報のように分割型トーチの場合、連結部を接
続した状態で先端のノズル、電極等を交換しようとする
と、弁が開いているため水が漏れてしまう。
水漏れについては、上記特開平6−198450号公報
及び特開昭62−275580号公報に示された開閉弁
を水回路に応用することにより防止できるが、この構成
ではポンプの稼動中に連結部を外した場合に、弁が閉じ
てしまうためポンプと弁(連結部)の間の配管内が高圧
となって危険であると共に、ポンプに衝撃的な負荷が作
用してこれの故障の原因となる。また特開平6−198
450号公報のように分割型トーチの場合、連結部を接
続した状態で先端のノズル、電極等を交換しようとする
と、弁が開いているため水が漏れてしまう。
【0010】本発明は上記のことにかんがみなされたも
ので、分割組立型のトーチを手動でもって容易に連結及
び分割を行なうことができると共に、冷却水路及びガス
通路のトーチ内の連結部を確実にシールすることがで
き、さらに消耗品交換時と分割時でのいずれの場合でも
水漏れを防ぐことができるようにしたプラズマトーチを
提供することを目的とするものである。
ので、分割組立型のトーチを手動でもって容易に連結及
び分割を行なうことができると共に、冷却水路及びガス
通路のトーチ内の連結部を確実にシールすることがで
き、さらに消耗品交換時と分割時でのいずれの場合でも
水漏れを防ぐことができるようにしたプラズマトーチを
提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るプラズマトーチは、トーチベース2と
トーチヘッド3とを分割組立て可能にしたプラズマトー
チにおいて、トーチヘッド2の外周にリング部材を回転
自在に設け、このリング部材の周面に突設した係合突起
を、トーチベース2の外周上に設けた螺旋状の勾配軌道
に係脱可能に、かつ係合方向に弾性支持して係合する構
成になっている。
に、本発明に係るプラズマトーチは、トーチベース2と
トーチヘッド3とを分割組立て可能にしたプラズマトー
チにおいて、トーチヘッド2の外周にリング部材を回転
自在に設け、このリング部材の周面に突設した係合突起
を、トーチベース2の外周上に設けた螺旋状の勾配軌道
に係脱可能に、かつ係合方向に弾性支持して係合する構
成になっている。
【0012】また上記プラズマトーチにおいて、螺旋状
の勾配軌道の勾配が、入口部を急に、中間部以降をゆる
やかにして2段以上に変化している。さらに、上記プラ
ズマトーチにおいて、冷却水通路とガス通路のトーチベ
ース2とベースヘッド2との連結部を、互いに密に嵌合
するテーパ状にすると共に、嵌合面間にOリングを介装
した構成となっている。そしてさらに、トーチベース2
とトーチヘッド3を分割組立て可能にしたプラズマトー
チにおいて、トーチベース2内の冷却水の注入通路と戻
り通路のそれぞれに、逆流防止弁を介装した構成となっ
ている。
の勾配軌道の勾配が、入口部を急に、中間部以降をゆる
やかにして2段以上に変化している。さらに、上記プラ
ズマトーチにおいて、冷却水通路とガス通路のトーチベ
ース2とベースヘッド2との連結部を、互いに密に嵌合
するテーパ状にすると共に、嵌合面間にOリングを介装
した構成となっている。そしてさらに、トーチベース2
とトーチヘッド3を分割組立て可能にしたプラズマトー
チにおいて、トーチベース2内の冷却水の注入通路と戻
り通路のそれぞれに、逆流防止弁を介装した構成となっ
ている。
【0013】
【作 用】トーチヘッド3をトーチベース2に嵌合
し、トーチヘッド3側のリング部材の係合突起をトーチ
ベース2側の勾配軌道に係合してリング部材を回転する
ことにより、トーチヘッド3がトーチベース2にバヨネ
ット結合される。そしてこのときの勾配軌道と係合突起
との係合は係合方法に弾性係合される。
し、トーチヘッド3側のリング部材の係合突起をトーチ
ベース2側の勾配軌道に係合してリング部材を回転する
ことにより、トーチヘッド3がトーチベース2にバヨネ
ット結合される。そしてこのときの勾配軌道と係合突起
との係合は係合方法に弾性係合される。
【0014】トーチベース2内の冷却水路は、冷却水の
供給が停止した場合には、逆流防止弁にて閉じられ、こ
の状態でトーチベース2からトーチヘッド3を離脱した
ときに、トーチベース2の冷却水路からの水漏れが生じ
ない。
供給が停止した場合には、逆流防止弁にて閉じられ、こ
の状態でトーチベース2からトーチヘッド3を離脱した
ときに、トーチベース2の冷却水路からの水漏れが生じ
ない。
【0015】
【実 施 例】本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図中1はトーチベース2とトーチヘッド3とを分割
組立可能にしたプラズマトーチである。トーチヘッド3
の先端部には通常のプラズマトーチの先端構造と同様に
電極4、ノズル5、シールドキャップ6等を有してあ
り、電極4の内側及びノズル5の外側には冷却水路4
a,5aが設けてあり、これに流れる冷却水にて冷却さ
れるようになっている。なおノズル5より外側の部材は
電極4に対して絶縁筒7にて電極的に絶縁されている。
る。図中1はトーチベース2とトーチヘッド3とを分割
組立可能にしたプラズマトーチである。トーチヘッド3
の先端部には通常のプラズマトーチの先端構造と同様に
電極4、ノズル5、シールドキャップ6等を有してあ
り、電極4の内側及びノズル5の外側には冷却水路4
a,5aが設けてあり、これに流れる冷却水にて冷却さ
れるようになっている。なおノズル5より外側の部材は
電極4に対して絶縁筒7にて電極的に絶縁されている。
【0016】そしてこのトーチヘッド3の基端部には上
記冷却水路4a,5aに連通する流入弁体8及び戻り弁
体9が突設してある。この両弁体8,9はテーパ状にな
っており、その外周面にOリング8a,9aが嵌合され
ている。またこのトーチヘッド3のコア部10の基端に
はトーチベース2側と電気的に連結するためのヘッド側
連結面11が設けてある。なお図示してないが、電極5
の先端部に噴出する作動ガス及びノズル5とノズルキャ
ップ6の間に噴出するアシストガスの供給通路が基端部
に向けて設けてありこれらの通路はトーチヘッド3をト
ーチベース2に連絡することにより接続されるようにな
っている。この各ガス通路の連絡部の構成は上記冷却水
路の連結部と同一構成となっている。
記冷却水路4a,5aに連通する流入弁体8及び戻り弁
体9が突設してある。この両弁体8,9はテーパ状にな
っており、その外周面にOリング8a,9aが嵌合され
ている。またこのトーチヘッド3のコア部10の基端に
はトーチベース2側と電気的に連結するためのヘッド側
連結面11が設けてある。なお図示してないが、電極5
の先端部に噴出する作動ガス及びノズル5とノズルキャ
ップ6の間に噴出するアシストガスの供給通路が基端部
に向けて設けてありこれらの通路はトーチヘッド3をト
ーチベース2に連絡することにより接続されるようにな
っている。この各ガス通路の連絡部の構成は上記冷却水
路の連結部と同一構成となっている。
【0017】トーチヘッド3の基端部には円筒部材12
が絶縁部材12aを介して嵌着されており、この円筒部
材12にトーチベース2の内筒部13が嵌合することに
より両者が連結するようになっている。トーチベース2
の内筒部13の底面には上記トーチヘッド3の流入介体
8と戻り弁体9に密に嵌合するよう逆テーパー状に形成
した流入弁穴14aと戻り弁穴15aが設けてあり、そ
れぞれに流入通路14、戻り通路15が連通されてい
る。また内筒部13の底面には上記トーチヘッド3のヘ
ッド側連結面11に当接するベース側連結面16が設け
てある。
が絶縁部材12aを介して嵌着されており、この円筒部
材12にトーチベース2の内筒部13が嵌合することに
より両者が連結するようになっている。トーチベース2
の内筒部13の底面には上記トーチヘッド3の流入介体
8と戻り弁体9に密に嵌合するよう逆テーパー状に形成
した流入弁穴14aと戻り弁穴15aが設けてあり、そ
れぞれに流入通路14、戻り通路15が連通されてい
る。また内筒部13の底面には上記トーチヘッド3のヘ
ッド側連結面11に当接するベース側連結面16が設け
てある。
【0018】トーチヘッド3の円筒部材12の外周面と
トーチベース2の内筒部13の内周面の一方に位置決め
溝17が、他方にこれに嵌合する位置決めピン18が設
けてあり、この両者を係合して嵌合することにより、冷
却水路と図示しないガス通路とが位相がずれることなく
連結されるようになっている。
トーチベース2の内筒部13の内周面の一方に位置決め
溝17が、他方にこれに嵌合する位置決めピン18が設
けてあり、この両者を係合して嵌合することにより、冷
却水路と図示しないガス通路とが位相がずれることなく
連結されるようになっている。
【0019】上記トーチベース2の戻り弁穴15aの底
部にはボール19とばね20とからなる逆流防止弁21
が設けてあり、またトーチベース2の流入通路14には
ボール22とばね23からなる逆流防止弁24が介装し
てある。なおこの両逆流防止弁21,24は弁穴14
a,15aの近くに設けられている。
部にはボール19とばね20とからなる逆流防止弁21
が設けてあり、またトーチベース2の流入通路14には
ボール22とばね23からなる逆流防止弁24が介装し
てある。なおこの両逆流防止弁21,24は弁穴14
a,15aの近くに設けられている。
【0020】上記トーチベース2の端部に固着されたリ
ング部材2aの外周面には、バヨネット結合のための勾
配軌道となる螺旋状の係合溝25が円周方向に複数本、
例えば2本が180°位相をずらせて設けてある。また
トーチヘッド3の端部の外側にはリング部材26が回転
自在に、かつ軸方向に板ばね27を支持されて嵌合保持
されており、このリング部材26の内面に上記各係合溝
25に係合する係合片となる係合突起28が設けてあ
る。
ング部材2aの外周面には、バヨネット結合のための勾
配軌道となる螺旋状の係合溝25が円周方向に複数本、
例えば2本が180°位相をずらせて設けてある。また
トーチヘッド3の端部の外側にはリング部材26が回転
自在に、かつ軸方向に板ばね27を支持されて嵌合保持
されており、このリング部材26の内面に上記各係合溝
25に係合する係合片となる係合突起28が設けてあ
る。
【0021】上記係合溝25は図2に示すようになって
いて、上記係合突起28が軸方向に係合する入口部25
aと、係合突起28が螺旋状に係合していく螺旋部25
bとからなっている。そしてこの螺旋部25bは、入口
部25aに近い部分の螺旋勾配は急になっており、また
中間部はゆるやかになっており、終端部は水平状になっ
ていて、この螺旋部25bの勾配は2段階に変化されて
いる。
いて、上記係合突起28が軸方向に係合する入口部25
aと、係合突起28が螺旋状に係合していく螺旋部25
bとからなっている。そしてこの螺旋部25bは、入口
部25aに近い部分の螺旋勾配は急になっており、また
中間部はゆるやかになっており、終端部は水平状になっ
ていて、この螺旋部25bの勾配は2段階に変化されて
いる。
【0022】一方トーチヘッド3に対してリング部材2
6を支持する板ばね27は円周方向に複数個に分割され
ていて、それぞれはトーチヘッド3に対して回転自在
に、かつ軸方向に移動自在になっていて、少なくともト
ーチヘッド3より抜け出る方向に対して軸方向に係合さ
れており、この各板ばね27にリング部材26が固着さ
れている。係合突起28は軸受29を介して回転自在に
リング部材26に支持されている。またトーチベース2
のフランジ部30とトーチヘッド3側のリング部材26
には、上記係合溝25の入口部25aと係合突起28に
対応する位置わせ用の目印31a,31bが外側から見
えるように凹状に設けてある。リング部材26の端面部
には上記トーチペース2側のフランジ部30に当接する
Oリング32が嵌合してある。
6を支持する板ばね27は円周方向に複数個に分割され
ていて、それぞれはトーチヘッド3に対して回転自在
に、かつ軸方向に移動自在になっていて、少なくともト
ーチヘッド3より抜け出る方向に対して軸方向に係合さ
れており、この各板ばね27にリング部材26が固着さ
れている。係合突起28は軸受29を介して回転自在に
リング部材26に支持されている。またトーチベース2
のフランジ部30とトーチヘッド3側のリング部材26
には、上記係合溝25の入口部25aと係合突起28に
対応する位置わせ用の目印31a,31bが外側から見
えるように凹状に設けてある。リング部材26の端面部
には上記トーチペース2側のフランジ部30に当接する
Oリング32が嵌合してある。
【0023】上記リング部材26に突設した係合突起2
8とトーチベース2側の係合溝25との係合関係は、係
合突起28が係合溝25の水平状部まで係合した状態
で、トーチベース2とトーチヘッド3とが密に連結さ
れ、かつ板ばね27がトーチベース2側へ撓み、係合突
起28が係合溝25の水平部にばね付勢されて係合され
るようになっている。
8とトーチベース2側の係合溝25との係合関係は、係
合突起28が係合溝25の水平状部まで係合した状態
で、トーチベース2とトーチヘッド3とが密に連結さ
れ、かつ板ばね27がトーチベース2側へ撓み、係合突
起28が係合溝25の水平部にばね付勢されて係合され
るようになっている。
【0024】上記構成において、トーチベース2にトー
チヘッド3の連結手順を以下に説明する。トーチベース
2の内筒部13にトーチヘッド3の円筒部材12を、位
置決め溝17と位置決めピン18とを係合して嵌合す
る。これを同時にリング部材26の係合突起28をトー
チベース2側の係合溝25の入口部25aから係合す
る。この状態ではトーチヘッド3側の流入弁体8と戻り
弁体9等の弁体がトーチベース2側の流入弁穴14a、
戻り弁穴15a内にこれらの間に介在されるOリング8
a,9aが軽く接触する状態となり、小さな力で差し込
み動作が行なわれる。またこのときのリング部材26は
位置合わせ用の目印31a,31bにて位置合わせをす
る。
チヘッド3の連結手順を以下に説明する。トーチベース
2の内筒部13にトーチヘッド3の円筒部材12を、位
置決め溝17と位置決めピン18とを係合して嵌合す
る。これを同時にリング部材26の係合突起28をトー
チベース2側の係合溝25の入口部25aから係合す
る。この状態ではトーチヘッド3側の流入弁体8と戻り
弁体9等の弁体がトーチベース2側の流入弁穴14a、
戻り弁穴15a内にこれらの間に介在されるOリング8
a,9aが軽く接触する状態となり、小さな力で差し込
み動作が行なわれる。またこのときのリング部材26は
位置合わせ用の目印31a,31bにて位置合わせをす
る。
【0025】ついで、リング部材26を回転(この実施
例では右方向に90°回転)する。これにより係合突起
28は係合溝25に沿って回転しながら軸方向に移動し
てバヨネット結合される。このとき、上記係合溝25
は、これの入口部25aに近い部分の螺旋勾配は急にな
っているので、リング部材26の回転初期では大きく軸
方向に移動するが、このときはOリング8a,9aが弾
性変形するに足りるだけの軸方向力が得られればよいの
で、螺旋勾配が急でも回転力はあまり大きく必要としな
い。その後係合突起28はゆるやかな螺旋勾配となった
中間部に係合することにより、小さな回転力でもって大
きな軸方向の力が与えられ、トーチヘッド3はトーチベ
ース2側に軸方向に強固に押しつけられる。そして係合
突起28が係合溝25の水平状になっている終端部に係
合することにより連結動作が終了し、リング部材26は
トーチヘッド2側に係止される。このときのリング部材
26の回転角度と軸力の発生の関係は図2に示すように
なる。この実施例でのリング部材26の回転角度は90
°にした。
例では右方向に90°回転)する。これにより係合突起
28は係合溝25に沿って回転しながら軸方向に移動し
てバヨネット結合される。このとき、上記係合溝25
は、これの入口部25aに近い部分の螺旋勾配は急にな
っているので、リング部材26の回転初期では大きく軸
方向に移動するが、このときはOリング8a,9aが弾
性変形するに足りるだけの軸方向力が得られればよいの
で、螺旋勾配が急でも回転力はあまり大きく必要としな
い。その後係合突起28はゆるやかな螺旋勾配となった
中間部に係合することにより、小さな回転力でもって大
きな軸方向の力が与えられ、トーチヘッド3はトーチベ
ース2側に軸方向に強固に押しつけられる。そして係合
突起28が係合溝25の水平状になっている終端部に係
合することにより連結動作が終了し、リング部材26は
トーチヘッド2側に係止される。このときのリング部材
26の回転角度と軸力の発生の関係は図2に示すように
なる。この実施例でのリング部材26の回転角度は90
°にした。
【0026】このとき、リング部材26は板ばね27に
弾性支持されていることにより、トーチヘッド3はこの
板ばね27の撓み力による付勢力により常時連結方向に
付勢されている。またこの結合状態でリング部材26の
端面部のOリング32がトーチベース2のフランジ部3
0に当接して結合部が粉塵より保護される。なお0リン
グの代わりにダストシール等を用いて粉塵より保護でき
る構造にしてもよい。
弾性支持されていることにより、トーチヘッド3はこの
板ばね27の撓み力による付勢力により常時連結方向に
付勢されている。またこの結合状態でリング部材26の
端面部のOリング32がトーチベース2のフランジ部3
0に当接して結合部が粉塵より保護される。なお0リン
グの代わりにダストシール等を用いて粉塵より保護でき
る構造にしてもよい。
【0027】このトーチベース2とトーチヘッド3との
結合時には、冷却水路の流入側は流入弁体8と流入弁穴
14aとの嵌合により連通し、戻り側は戻り弁体9と戻
り弁穴15aの係合により連通する。そして冷却水は流
入通路内の逆流防止弁24を押し開けて流入し、戻り側
の水は戻り側通路の逆流防止弁21を押し開けて戻され
る。
結合時には、冷却水路の流入側は流入弁体8と流入弁穴
14aとの嵌合により連通し、戻り側は戻り弁体9と戻
り弁穴15aの係合により連通する。そして冷却水は流
入通路内の逆流防止弁24を押し開けて流入し、戻り側
の水は戻り側通路の逆流防止弁21を押し開けて戻され
る。
【0028】トーチヘッド3の切り離しは上記手順を逆
に行なうことによりなされる。この切り離し時には、冷
却水の送給は停止されているので、冷却水の流入通路の
水は逆流防止弁24にて封止され、また戻り通路内の水
は逆止弁21で封止されることにより、トーチヘッド2
から冷却水が漏れ出ることがない。このとき、上記両逆
流防止弁21,24から弁穴14a,15aに至る間に
ある水が流出するが、この両逆流防止弁21,24の位
置が弁穴14a,15aから近いことにより、この水の
量は少なく、あまり問題にならない。
に行なうことによりなされる。この切り離し時には、冷
却水の送給は停止されているので、冷却水の流入通路の
水は逆流防止弁24にて封止され、また戻り通路内の水
は逆止弁21で封止されることにより、トーチヘッド2
から冷却水が漏れ出ることがない。このとき、上記両逆
流防止弁21,24から弁穴14a,15aに至る間に
ある水が流出するが、この両逆流防止弁21,24の位
置が弁穴14a,15aから近いことにより、この水の
量は少なく、あまり問題にならない。
【0029】上記実施例ではバヨネット結合のための勾
配軌道である螺旋状の係合溝25の形状を段状に変化さ
せた例を示したが、図3(a)に示すように勾配が円弧
状に無段階に変わるようにしてもよく、また図3(b)
に示すように、終端部を逆勾配にしてもよい。この場合
の逆勾配の大きさはわずかであり、この逆勾配による結
合のゆるみは板ばねによる弾性変形量にて吸収される。
また図3(c)に示すように係合溝25に複数個の凹部
25cを設けてこれに係合突起28が係合してゆるむの
を防止するようにしてもよい。
配軌道である螺旋状の係合溝25の形状を段状に変化さ
せた例を示したが、図3(a)に示すように勾配が円弧
状に無段階に変わるようにしてもよく、また図3(b)
に示すように、終端部を逆勾配にしてもよい。この場合
の逆勾配の大きさはわずかであり、この逆勾配による結
合のゆるみは板ばねによる弾性変形量にて吸収される。
また図3(c)に示すように係合溝25に複数個の凹部
25cを設けてこれに係合突起28が係合してゆるむの
を防止するようにしてもよい。
【0030】上記実施例においてはバヨネット結合部の
勾配軌道に溝状の螺旋状の係合溝25を用いた例を示し
たが、これは図4(a)に示すように突条軌道33を用
い、これの上面に図4(b)に示すようにリング部材2
6aに設けたボール状(あるいはプランジャ状)の係合
突起34を回転接触するようにしてもよい。また図5
(a)に示すように、係合溝25dを断面V字状にし、
これに図5(b)に示すようにボール状の係合突起35
を係合するようにしてもよい。
勾配軌道に溝状の螺旋状の係合溝25を用いた例を示し
たが、これは図4(a)に示すように突条軌道33を用
い、これの上面に図4(b)に示すようにリング部材2
6aに設けたボール状(あるいはプランジャ状)の係合
突起34を回転接触するようにしてもよい。また図5
(a)に示すように、係合溝25dを断面V字状にし、
これに図5(b)に示すようにボール状の係合突起35
を係合するようにしてもよい。
【0031】また図1に示す実施例では係合溝25を設
けたトーチベース2側のリング部材2aがトーチベース
側に固着され、これに係合する係合突起28を支持する
トーチヘッド3側のリング部材26が軸方向にばねにて
支持した構成としたが、これを逆に、すなわち図6
(a)に示すように、トーチベース2側のリング部材2
aを弾性部材36にて弾性支持して、トーチヘッド側の
リング部材26をトーチヘッド3に固着するようにして
もよい。
けたトーチベース2側のリング部材2aがトーチベース
側に固着され、これに係合する係合突起28を支持する
トーチヘッド3側のリング部材26が軸方向にばねにて
支持した構成としたが、これを逆に、すなわち図6
(a)に示すように、トーチベース2側のリング部材2
aを弾性部材36にて弾性支持して、トーチヘッド側の
リング部材26をトーチヘッド3に固着するようにして
もよい。
【0032】さらに両リング部材2a,2bをそれぞれ
トーチベース、トーチヘッドに固着し、図6(b)に示
すように、係合突起28を支持する軸受台37をプラズ
マトーチの軸方向両側にばね38あるいはゴム等の弾性
部材にて支持するようにしてもよく、また図6(c)に
示すように、係合突起28の外周にゴム等の弾性材39
を張りつけ、この弾性材39の弾性力にてバヨネット結
合部に軸方向の付勢力を加えるようにしてもよい。また
さらに、図6(d)に示すように、、勾配軌道40の上
面に弾性材41を張りつけ、これに係合突起が接触する
ようにしてもよい。図1にて示す係合溝25の係合突起
28が接触内面に上記弾性材41を張りつけてもよい。
さらに図6(e)に示すように、トーチヘッド2側のリ
ング部材26の頂部がトーチベース2側のリング部材2
aに迷路状に入り込むようにすることによりこの部分を
Oリングを用いることなくシール構造とすることができ
る。
トーチベース、トーチヘッドに固着し、図6(b)に示
すように、係合突起28を支持する軸受台37をプラズ
マトーチの軸方向両側にばね38あるいはゴム等の弾性
部材にて支持するようにしてもよく、また図6(c)に
示すように、係合突起28の外周にゴム等の弾性材39
を張りつけ、この弾性材39の弾性力にてバヨネット結
合部に軸方向の付勢力を加えるようにしてもよい。また
さらに、図6(d)に示すように、、勾配軌道40の上
面に弾性材41を張りつけ、これに係合突起が接触する
ようにしてもよい。図1にて示す係合溝25の係合突起
28が接触内面に上記弾性材41を張りつけてもよい。
さらに図6(e)に示すように、トーチヘッド2側のリ
ング部材26の頂部がトーチベース2側のリング部材2
aに迷路状に入り込むようにすることによりこの部分を
Oリングを用いることなくシール構造とすることができ
る。
【0033】上記した本発明の実施例において、トーチ
ベース2及びトーチヘッド3の外側構成部材は、これら
を絶縁部材等で構成し、あるいは絶縁部材を介在させる
ことにより内部の通電部材に対して絶縁されている。
ベース2及びトーチヘッド3の外側構成部材は、これら
を絶縁部材等で構成し、あるいは絶縁部材を介在させる
ことにより内部の通電部材に対して絶縁されている。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、分割組立て可能にした
プラズマトーチ1のトーチベース2とトーチヘッド3と
をバヨネット結合構成によって手動でもって容易に結合
及び離脱を行なうことができる。そしてこの結合時にお
ける結合部には、常に軸方向にばねによる付勢が作用さ
れていることにより、両部材の連結部は常時密に連結状
態を保持することができると共に、振動や衝撃によって
ゆるむことがない。またリング部材26等の連結部材が
ばね付勢されていることにより、係合溝及び係合突起に
よる係合部に少し位の寸法誤差があったとしても、ばね
部材により吸収されて結合することができる。
プラズマトーチ1のトーチベース2とトーチヘッド3と
をバヨネット結合構成によって手動でもって容易に結合
及び離脱を行なうことができる。そしてこの結合時にお
ける結合部には、常に軸方向にばねによる付勢が作用さ
れていることにより、両部材の連結部は常時密に連結状
態を保持することができると共に、振動や衝撃によって
ゆるむことがない。またリング部材26等の連結部材が
ばね付勢されていることにより、係合溝及び係合突起に
よる係合部に少し位の寸法誤差があったとしても、ばね
部材により吸収されて結合することができる。
【0035】またバヨネット結合部の勾配軌道の螺旋状
の勾配を入口部を急に、中間部以降をゆるやかにして、
この勾配を2段階以上に変化させたことにより、結合初
期の結合作用力が小さく、かつ大きなストークで行なわ
れ、それ以降にはゆるやかに、かつ小さな力でもって大
きな結合力で結合でき、速やかに、かつ容易に結合でき
る。
の勾配を入口部を急に、中間部以降をゆるやかにして、
この勾配を2段階以上に変化させたことにより、結合初
期の結合作用力が小さく、かつ大きなストークで行なわ
れ、それ以降にはゆるやかに、かつ小さな力でもって大
きな結合力で結合でき、速やかに、かつ容易に結合でき
る。
【0036】さらに、トーチベース2からトーチヘッド
3に至る冷却水の流入通路と戻り通路及びガス通路のト
ーチベース2とトーチヘッド3との連結部を、互いに密
に嵌合するテーパ状にすると共に、嵌合面間にOリング
を介装したことにより、トーチベース2とトーチヘッド
3の連結部において、上記冷却水通路及びガス通路を漏
れることなく連結できる。
3に至る冷却水の流入通路と戻り通路及びガス通路のト
ーチベース2とトーチヘッド3との連結部を、互いに密
に嵌合するテーパ状にすると共に、嵌合面間にOリング
を介装したことにより、トーチベース2とトーチヘッド
3の連結部において、上記冷却水通路及びガス通路を漏
れることなく連結できる。
【0037】また上記トーチベース2内の冷却水の流
入、戻りの両通路内に逆流防止弁を介装したことによ
り、冷却水の供給が停止されているかぎりにおいて、冷
却水回路内の水はトーチヘッド2側で閉じ込められ、連
結部をはずしたとき、及び連結された状態でのヘッド側
の消耗品の交換のときにおいての水漏れをなくすことが
できる。
入、戻りの両通路内に逆流防止弁を介装したことによ
り、冷却水の供給が停止されているかぎりにおいて、冷
却水回路内の水はトーチヘッド2側で閉じ込められ、連
結部をはずしたとき、及び連結された状態でのヘッド側
の消耗品の交換のときにおいての水漏れをなくすことが
できる。
【図1】本発明の実施例を示す分解断面図である。
【図2】係合溝の形状及びこの係合溝に係合突起を係合
したバヨネット結合時の回転角に対する発生軸力の関係
を示す説明図である。
したバヨネット結合時の回転角に対する発生軸力の関係
を示す説明図である。
【図3】(a),(b),(c)は係合溝のそれぞれ異
なる実施例を示す説明図である。
なる実施例を示す説明図である。
【図4】(a)はバヨネット結合のための勾配軌道の他
例を示す斜視図である。(b)は(a)で示す勾配軌道
と係合突起との係合状態を示す断面図である。
例を示す斜視図である。(b)は(a)で示す勾配軌道
と係合突起との係合状態を示す断面図である。
【図5】(a)はバヨネット結合のための勾配軌道の他
例を示す斜視図である。(b)は(a)で示す勾配軌道
と係合突起との係合状態を示す断面図である。
例を示す斜視図である。(b)は(a)で示す勾配軌道
と係合突起との係合状態を示す断面図である。
【図6】(a)バヨネット結合の他例を示す断面図であ
る。 (b)係合突起の他例を示す断面図である。 (c)係合突起の他例を示す断面図である。 (d)勾配軌道の他例を示す斜視図である。 (e)トーチベースとトーチヘッドの両リング部材の係
合部の例を示す断面図である。
る。 (b)係合突起の他例を示す断面図である。 (c)係合突起の他例を示す断面図である。 (d)勾配軌道の他例を示す斜視図である。 (e)トーチベースとトーチヘッドの両リング部材の係
合部の例を示す断面図である。
1…プラズマトーチ 2…トーチベース 2a,26,26a…リング部材 3…トーチヘッド 8…流入弁体 9…戻り弁体 8a,9a,32…Oリング 11,16…連結面 13…内筒部 14…流入通路 14a…流入弁穴 15…戻り通路 15a…戻り弁穴 17…位置決め溝 18…位置決めピン 21,24…逆流防止弁 25,25d…係合溝 25a…入口部 25b…螺旋部 27,36…板ばね 28,34,35…係合突起 33,40…突条軌道 37…軸受台 38…ばね 39,41…弾性材。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 等 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内 (72)発明者 山下 敏雄 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内
Claims (4)
- 【請求項1】 トーチベース2とトーチヘッド3とを分
割組立て可能にしたプラズマトーチにおいて、トーチヘ
ッド2の外周にリング部材を回転自在に設け、このリン
グ部材の周面に突設した係合突起を、トーチベース2の
外周上に設けた螺旋状の勾配軌道に係脱可能に、かつ係
合方向に弾性支持して係合するようにしたことを特徴と
するプラズマトーチ。 - 【請求項2】 螺旋状の勾配軌道の勾配が、入口部を急
に、中間部以降をゆるやかにして2段以上に変化してい
ることを特徴とする請求項1記載のプラズマトーチ。 - 【請求項3】 冷却水通路とガス通路のトーチベース2
とベースヘッド2との連結部を、互いに密に嵌合するテ
ーパ状にすると共に、嵌合面間にOリングを介装したこ
とを特徴とする請求項1記載のプラズマトーチ。 - 【請求項4】 トーチベース2とトーチヘッド3を分割
組立て可能にしたプラズマトーチにおいて、トーチベー
ス2内の冷却水の注入通路と戻り通路のそれぞれに、逆
流防止弁を介装したことを特徴とするプラズマトーチ。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7013901A JPH08206841A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | プラズマトーチ |
| EP96901140A EP0872300A1 (en) | 1995-01-31 | 1996-01-29 | Torch for working |
| PCT/JP1996/000167 WO1996023620A1 (en) | 1995-01-31 | 1996-01-29 | Torch for working |
| CA002210136A CA2210136A1 (en) | 1995-01-31 | 1996-01-29 | Processing torch |
| US08/860,870 US5874707A (en) | 1995-01-31 | 1996-01-29 | Processing torch having a separably assembled torch base and torch head |
| KR1019970705325A KR100272916B1 (ko) | 1995-01-31 | 1996-01-29 | 가공용 토치 |
| CN96192017A CN1175917A (zh) | 1995-01-31 | 1996-01-29 | 加工用焰炬 |
| TW085101153A TW301621B (ja) | 1995-01-31 | 1996-01-30 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7013901A JPH08206841A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | プラズマトーチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08206841A true JPH08206841A (ja) | 1996-08-13 |
Family
ID=11846081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7013901A Pending JPH08206841A (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | プラズマトーチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08206841A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100715300B1 (ko) * | 2004-05-13 | 2007-05-08 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 내벽 용사를 위한 비이송식 열플라즈마 토치 |
| TWI414214B (zh) * | 2008-12-24 | 2013-11-01 | Ind Tech Res Inst | 快拆式大氣電漿產生裝置及其組裝方法 |
| JPWO2021117208A1 (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | ||
| WO2024134747A1 (ja) * | 2022-12-20 | 2024-06-27 | 株式会社Fuji | プラズマ発生装置 |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP7013901A patent/JPH08206841A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100715300B1 (ko) * | 2004-05-13 | 2007-05-08 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 내벽 용사를 위한 비이송식 열플라즈마 토치 |
| TWI414214B (zh) * | 2008-12-24 | 2013-11-01 | Ind Tech Res Inst | 快拆式大氣電漿產生裝置及其組裝方法 |
| JPWO2021117208A1 (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | ||
| WO2021117208A1 (ja) * | 2019-12-13 | 2021-06-17 | 株式会社Fuji | プラズマ装置 |
| WO2024134747A1 (ja) * | 2022-12-20 | 2024-06-27 | 株式会社Fuji | プラズマ発生装置 |
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