JPH09136165A - コンタクトチップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワイヤ直進性とワイヤ送給性を高い次元で両
立させる。 【構成】 溶接ワイヤが進入する入口側の端部とそのワ
イヤが進出する出口側の端部とに挟まれた中間部の中孔
径を、前記入口部および出口部の中孔径より大とする。
その中孔の加工のために、コンタクトチップを軸方向に
分割する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接トーチのワイ
ヤ出口部に取付けられるコンタクトチップに関する。

【０００２】

【従来の技術】ガスシールドアーク溶接では、ポビンに
巻かれた消耗型の溶接ワイヤが溶接トーチを通って溶接
部に供給される。溶接トーチは、溶接ワイヤに通電を行
うために、ワイヤ出口部にコンタクトチップを装備して
いる。コンタクトチップは中心部に中孔と呼ばれるワイ
ヤ通過孔を有する導電性の円筒体であり、その中孔は通
常は全長にわたって同一内径のストレート孔であるが、
入口部の内径を他の部分の内径より大きくした２段孔構
造のものも知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】コンタクトチップをそ
の中孔の形状によって比較した場合、ストレート孔のも
のはその全長で溶接ワイヤを支持するため、高いワイヤ
直進性を長時間維持できるという点で、ワイヤ直進性に
優れる。しかし、ワイヤ外面とチップ内面の接触抵抗が
大きく、比較的短時間でワイヤ送給が困難になるため、
ワイヤ送給性は良くない。一方、２段孔のコンタクトチ
ップは、溶接ワイヤの支持長が短くなるので、ワイヤ直
進性は良くないが、ワイヤ送給性は良好となる。

【０００４】なお、ワイヤ直進性を改善するために、コ
ンタクトチップの全長を長くすることは有効であるが、
その場合はワイヤ送給性の低下を招く。

【０００５】いずれにしても、従来のコンタクトチップ
では、ワイヤ直進性とワイヤ送給性を高次元で両立させ
ることができなかった。

【０００６】本発明の目的は、ワイヤ直進性およびワイ
ヤ送給性の両方に優れたコンタクトチップを提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のコンタクトチッ
プは、溶接ワイヤが進入する入口側の端部とそのワイヤ
が進出する出口側の端部とに挟まれた中間部の中孔径
を、前記入口部および出口部の中孔径より大として、ワ
イヤ直進性を低下させることなくワイヤ送給性を改善し
たものである。

【０００８】チップ内径は両端部については溶接ワイヤ
の外径より僅かに大きい通常内径とし、中間部について
はその通常内径の1.２倍以上が望ましい。中間部の内径
が小さいとこの部分でもチップ内面がワイヤ外面に接触
し、ワイヤ送給性を改善する効果が十分に得られない。

【０００９】中間大径部の軸方向長さはチップ全長の0.
３〜0.８倍が望ましい。中間大径部の長さが小さくなる
とワイヤ送給性が悪化する。反対にその長さが大きくな
ると、相対的に両端通常径部の長さが小さくなり、その
部分の内面摩耗が促進されるため、ワイヤ直進性を維持
する機能が低下する。

【００１０】本発明のコンタクトチップは主にガスシー
ルドアーク溶接に使用される。対象ワイヤは消耗型であ
り、その外径は通常0.６〜2.０ｍｍである。

【００１１】本発明のコンタクトチップは又、軸方向お
よび／または周方向に分割して合体使用する組立式とす
るのが望ましい。これにより異径の中孔を簡単に形成す
ることができる。製作性や組立後の寸法精度の点から軸
方向に分割した形式の方が望ましく、その場合は消耗の
激しい出口側の端部、すなわち先端部のみの交換が可能
となって経済性も向上する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図示
例に基づいて説明する。

【００１３】図１は本発明を実施したコンタクトチップ
の１例を示す縦断側面図である。

【００１４】本コンタクトチップは軸方向に２分割され
た組立式であり、出口側（先端側）の第１スリーブ１０
と入口側（基端側）の第２スリーブ２０とを、袋ナット
型のジョイント３０により連結する構成となっている。

【００１５】先端側の第１スリーブ１０は、軸方向に貫
通した中孔１１を中心部に有する。中孔１１は、先端側
の約半分が通常内径の通常径部であり、残りが通常内径
より内径が大きい大径部である。中孔１１の先端部内面
は、丸みを持ったテーパー面になっている。基端側のス
リーブ内面には、ジョイント３０を係止するための環状
凸部１２が形成されている。

【００１６】基端側の第２スリーブ２０は、中心部に中
孔２１を有し、その中孔２１は、基端側の約半分が通常
内径、残りが通常内径より大径とされている。第２スリ
ーブの中央部外面には、ねじ込みのため六角ナット部２
４が形成されている。六角ナット部２４より先端側の外
面は、ジョイント３０の雌ねじ部３１が螺合する雄ねじ
部２２であり、また基端側の外面は溶接トーチにねじ込
むための雄ねじ部２３になっている。中孔２１の基端部
内面には、溶接ワイヤの初期挿入を容易にするために、
テーパー面が形成されている。

【００１７】第１スリーブ１０および第２スリーブ２０
は、中実体の中心部に全長にわたって通常径部を穿設
し、その後、通常径部の一部を大径部に拡径加工するこ
とにより作製される。そして、作製された第１スリーブ
１０をジョイント３０に基端側から差し込み、そのジョ
イント３０を作製された第２スリーブ２０の雄ねじ２２
にねじ込むことにより、第１スリーブ１０と第２スリー
ブ２０が軸方向に連結されてコンタクトチップに組み立
てられる。

【００１８】組み立てられたコンタクトチップは、第１
スリーブ１０の中孔１１と第２スリーブ２０の中孔２１
が軸方向につながって形成された中孔を中心部に有す
る。この中孔は、先端側の端部および基端側の端部が通
常径部であり、両端部に挟まれた中間部が通常径部より
内径の大きい大径部となる。

【００１９】このようなコンタクトチップは、その中孔
に通された溶接ワイヤを両端部で支持することになるの
で、同じ全長のストレート孔チップと同等のワイヤ直進
性を有する。ワイヤ送給性に関しては、両端の通常径部
に挟まれた中間部で溶接ワイヤがチップに接触しないの
で、同じ全長のストレート孔チップより性能が優れる。

【００２０】また、中間部を軸方向に延長することによ
り、高いワイヤ送給性を維持しつつ、ワイヤ直進性を更
に高めることができる。コンタクトチップの先端部が損
耗した場合は、第１スリーブ１０のみを交換する。第２
スリーブ２０およびジョイント３０を繰り返し使用でき
るため、経済性が向上する。

【００２１】図２は本発明のコンタクトチップの他の例
を示す縦断側面図である。

【００２２】本コンタクトチップは第１スリーブ１０と
第２スリーブ２０をねじ込みにより軸方向に直接連結す
るタイプである。第１スリーブ１０と第２スリーブ２０
の直結のために、第２スリーブ２０の六角ナット部２４
より先端側の内面に雌ねじ部２５が設けられ、この雌ね
じ部２５が、第１スリーブ１０の基端部外面に設けた雄
ねじ部１３に螺合する。

【００２３】第１スリーブ１０の中孔１１は先端側の約
半分が通常径部、残りが大径部である。第２スリーブ２
０の中孔２１は六角ナット部２４から基端側にかけて設
けられている。この中孔２１は通常径部で、第１スリー
ブ１０の大径中孔にテーパー部を介して連続する。

【００２４】本コンタクトチップも両端部に通常内径の
中孔を有し、両端部に挟まれた中間部に大径の中孔を有
する。

【００２５】図３は本発明のコンタクトチップの更に別
の例を示す縦断面図である。

【００２６】本コンタクトチップは中心線を含む平面で
２分割された周方向分割型である。チップを構成する２
つの割片４０ａ，４０ｂは、合わせ面に中孔を形成する
ためのＵ溝４１と、位置合わせのために相互嵌合する凹
凸部４２，４３とを有し、基端部外面に溶接トーチへの
取付けのための雄ねじ部４４を有する。２つのＵ溝４１
によって形成される中孔は、本コンタクトチップにおい
ても両端部が通常径部、中間部が大径部になっている。

【００２７】本コンタクトチップは、中孔が異径であっ
ても、構成部材（割片４０ａ，４０ｂ）を切削加工によ
らず、キャスティングにより簡単に作製できる利点があ
る。この構造は従来のストレート孔チップや２段孔チッ
プにも適用可能である。分割数はここでは２であるが、
３以上が可能なことは言うまでもない。

【００２８】図４は本発明のコンタクトチップの更に別
の例を示す縦断側面図である。

【００２９】本コンタクトチップは軸方向に連結される
第１スリーブ１０および第２スリーブ２０からなり、且
つ先端側の第１スリーブ１０を周方向に２分割したもの
である。第１スリーブ１０を構成する２つの割片１０
ａ，１０ｂは、合わせ面に中孔１１を形成するためのＵ
溝１６と、位置合わせのための凹凸部１４，１５とを有
し、合体させた状態で基端部を第２スリーブ２０の先端
部内に差し込み連結する構造となっている。

【００３０】第１スリーブ１０の抜けを阻止するため
に、割片１０ａ，１０ｂの基端部外面には突起１７が設
けられ、第２スリーブ２０の先端部内面には突起１７が
嵌合する溝２６が設けられている。溝２６はＬ状または
Ｔ状に屈曲しており、突起１７と溝２６を位置合わせし
て第２スリーブ２０の先端部内に第１スリーブ１０の基
端部を差し込んで第１スリーブ１０を周方向に回転させ
ることにより、第１スリーブ１０は抜け止めされ、且つ
合体状態に固定される。

【００３１】本コンタクトチップの特徴は、第２スリー
ブ２０の基端部に分割されない雄ねじ部２３が設けられ
ているので、図３のコンタクトチップと比べて溶接トー
チへのねじ込みが確実である点、第２スリーブ２０が第
１スリーブ１０の締結部材を兼ねる点にある。

【００３２】図３，４のコンタクトチップでも中孔は中
間部が大径になっており、且つその異径中孔がチップの
分割構造により容易に形成される。

【００３３】なお図３，４のコンタクトチップでは、割
片がリング等により適宜外面側から締結固定される。

【００３４】本発明の効果を確認するために、図１のコ
ンタクトチップのワイヤ直進性およびワイヤ送給性を調
査し、ストレート孔チップ、２段孔チップの場合と比較
した。いずれのチップにおいてもチップ全長は４５ｍｍ
であり、中孔径は1.２ｍｍ径のソリッドワイヤに対し1.
４ｍｍの通常内径を採用し、大径部の内径はこれより1.
１ｍｍ大きい2.５ｍｍとした。

【００３５】図１のコンタクトチップでの第１スリーブ
長は２８ｍｍ、第２スリーブ長は１７ｍｍ、第１スリー
ブ側の通常部径長は１５ｍｍ、第２スリーブ側の通常径
部長は８ｍｍとした。従って、チップ全体では２２ｍｍ
の中間大径部長が確保される。また、２段孔チップでの
大径部長は２２ｍｍとした。

【００３６】電流２５０Ａ−電圧３０Ｖ−シールドガス
ＣＯ₂ （２０リットル／min ）の条件でガスシールドア
ーク溶接を行った。ワイヤ直進性は溶接前および１時間
溶接後に、チップを通過したワイヤの曲率半径を測定す
ることにより調査し、ワイヤ送給性は送給不良でアーク
切れが発生するまで時間（アーク継続時間）により評価
した。

【００３７】また、図１のコンタクトチップおよびスト
レート孔チップにおいて全長を６０ｍｍに延長した場合
についても同様の試験を行った。結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１の結果からわかるように、本発明チッ
プは同長のストレート孔チップと同等のワイヤ直進性を
示し、ワイヤ送給性はそのストレート孔チップより格段
に優れる。また、チップの延長により優れたワイヤ送給
性を維持しつつ、ワイヤ直進性を更に高めることができ
る。

【００４０】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明のコンタク
トチップは両端部に挟まれた中間部の中孔径を通常内径
より大きくし、両端部でワイヤを支持する形式としたこ
とにより、ワイヤ直進性とワイヤ送給性を高い次元で両
立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のコンタクトチップの１例を示す縦断側
面図である。

【図２】本発明のコンタクトチップの別の例を示す縦断
側面図である。

【図３】本発明のコンタクトチップの更に別の例を示す
縦断側面図である。

【図４】本発明のコンタクトチップの更に別の例を示す
縦断側面図である。

【符号の説明】

１０ 第１スリーブ １０ａ，１０ｂ 割片 １１ 中孔 ２０ 第２スリーブ ２１ 中孔 ３０ ジョイント ４０ａ，４０ｂ 割片

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接ワイヤが進入する入口側の端部とそ
   のワイヤが進出する出口側の端部とに挟まれた中間部の
   中孔径を、前記入口部および出口部の中孔径より大とし
   たことを特徴とするコンタクトチップ。