JPS60206Y2 - 水冷式溶接ト−チ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 木考案は水冷式溶接トーチに関腰特に開先内への挿入を
容易にすると共に開先面との短絡の危険を少なくした水
冷式溶接トーチに関するものである。

水冷式の溶接トーチとしては例えは第１図（要部縦断面
図）及び第２図（第１図の■−■線断面図）に示す様な
構造のものが汎用されている。

即ち図示した溶接トーチ１は、中心に溶接ワイヤ通過孔
２を有すると共にその外周側には冷却水往復流路３ａ、
３ｂか設けられてわり、先端には細径の溶接チップ４を
固定すると共に、根本部ては適当な通電部材（図示しな
い）によって給電が行なオ）れる。

このほな溶接トーチ１てあれば、溶接アーク熱や溶融ス
ラグ或は溶融ブールの熱、又は給電部の抵抗発熱等によ
るトーチ本体の過熱が防止されるから、高電流を適用し
た長時間の連続溶接も支障なく行なうことができる。

ところがこの種の溶接トーチては、狭開先溶接の作業性
が悪いという問題がある。

即ち第３図は、先端を湾曲成形した水冷式溶接トーチ１
を用いて立向上進溶接を行なっている状況を示す説明図
て、開先Ａ内にトーチ１の先端を挿入してワイヤＳを供
給しながら溶接を行なうが（図中Ｂ、 Ｂ’は母材、Ｃ
は摺動当金を示す）、水冷構造としたトーチ１の先端は
第１図の構造の為に太径になっているから、第４図に示
す如くトーチ１の先端と開先面Ａ′が近接しており、僅
かな横揺れ等ても両者が短絡し溶接作業性が著しく低下
する。

また開先幅が狭い場合には開先Ａ内にトーチ先端を挿入
すること自体が不可能になり、開先外側からワイヤを供
給しなけれはならなくなることもあり（第５図）、ワイ
ヤの安定送給が困難になる。

これらの問題に対処する為、例えは第６図（要部縦断面
図）及び第７図（第６図の■−■線断面図）に示す如く
横断面を長方形状に形成し、冷却水の往復路を開先の広
い側に配置してチップを開先の奥側に形成しチップの開
先内への挿入を容易にした水冷式溶接トーチ１が提案さ
れている。

しかしながらこの種のトーチにしても、先端部まて冷却
水往復流路３Ｃ９３ｂを形成しているから、先端の横幅
を狭くするにしても自すと限度があり、狭開先溶接への
適合性を満足し得るものてはない。

本考案者等は上記の様な事情に着目し、水冷式溶接トー
チの狭開先への適合性を高めるべく研究を進めてきた。

その結果水冷方式に期対すべき効果は以下に述べる程度
のもので十分であるという結論に達した。

即ちこの種の溶接トーチでは、溶接電源からトーチに至
る給電ラインに適当な接続具を介して電流検出器等を配
置するのが通例であるが、トーチを頻繁に着脱している
うちに給電部や電流検出器等の固定部がゆるんで抵抗発
熱を起こし、給電部周辺の絶縁被膜を焼損したり或は固
定したろう付は部が溶融することがある。

従ってこれらの弊害を防止する為には、少なくともトー
チの給電部たけは十分に冷却できる様にする必要かある
。

一方近年急速に発展してきた狭開先エレクトロスラグ溶
接等ては、溶接電流を低く抑えて長時間連続要接する例
が増大しており、この場合溶接トーチが受ける溶接熱の
影響はそれ程大きなものてはなく、あえてトーチ先端部
まて冷却する必要はない。

むしろ前述の様な開先面との短絡に関連する問題が重要
視されている。

この様な状況からすれは、トーチ根本部の給電部を確実
に冷却することがてきトーチ先端は極力細くしたものが
現況に最も適した溶接トーチであると考えられる。

本考案はこれらの知見を基に鋭意研究の結果完成された
ものであって、その構成は、先端に比較的細径の溶接チ
ップを装着してなる水冷式溶接トーチにおいて、トーチ
根本側の給電部外周に水冷ジャケットを設けると共に、
トーチ先端側の溶接チップ”取付は部の開先面側々面を
、開先面と平行な面又は開先面に対して深さ方向に漸近
する面て形成したところに要旨が存在する。

以下実施例を示す図面に基づいて本考案の構成及び作用
効果を説明する。

第８〜１０図は本考案の実施例を示すものて、第８図は
一部破断側面図、第９，１０図は第８図におけるＩＸ−
ＩＸ線及びＸ−Ｘ線矢視相当図である。

この溶接トーチ１は給電部となる根本部のみに水冷ジャ
ケット５を設＆Ｊ、それよりもトーチ先端側については
水冷を省略し、最先端部には嵌合部６を設けて比較的細
径の溶接チップ４を装着する。

またトーチ本体１のチップ装着開先端は、第９図に表わ
れる如く両側壁を切除して横幅１を狭くした形状とし、
横幅１は溶接チップ４の根本部外径と略等しくなる様に
形成する。

しかも最先端部における溶接線に面する側の壁面も、第
８図に示す如く溶接チップ４の軸心と略平行な面て切除
した構造とする。

この様な先端構造としておけば、トーチ先端を円形断面
形状とした従来の水冷式トーチ（第１０図の一点鎖線）
に比べてトーチ先端を開先奥部まて無理なく挿入するこ
とができ、しかもトーチ先端と開先面Ａ′との隙間も十
分に広くとることができるから、溶接時における短絡も
可及的に防止される。

また図では■開先に適用する例を示したが、図示した如
く両側切除面１ａ、ｌｂを平行な面て形成すれば、狭幅
のＩ開先であっても支障なく挿入することがてきる。

また第１０図では溶接線側切除面１ｃを両側切除面１ａ
、ｌｂと直交する面とし角部を面取りした例を示したが
、第１１図に示す如く溶接チップ４の外径と等しい曲率
半径の円曲面とすれは、開先面Ａ′との短絡を一層効果
的に防止することができる。

第１２図はトーチ先端の更に他の断面形状を示すものて
、両側切除面１ａ、ｌｂを開先面Ａ′と略平行な面て構
成し、横断面を扇形にしている。

この様な形状とすれば、第１０，１１図の例に比べてト
ーチ先端の断面積を広くすることがてき通電抵抗を少な
くすることができるのて有利であり、しかも開先内への
挿入容易性は全く阻害されない。

即ち本考案て特徴づけられる両側切除面１ａ、ｌｂは、
トーチ先端部の開先内への挿入を容易にし開先面Ａ′と
の短絡を防止する為に形成するものであり、開先面Ａ′
と平行な面或いは開先面Ａ′に対して深さ方向に漸近す
る面であれは本考案の目的を満足する。

該切除面１ａ、ｌｂを上述の様に形成する軸方向長さは
、開先内に挿入されるトーチ先端長さに応じて任意に決
めるべきである。

尚溶接トーチの先端は、当初から図例の様な形状に底形
したものであってもよく、また円形状に底形したものを
切除して所定の形状に整形したものであってもよい。

また図では先端部を湾曲させたものを例にとって説明し
たが、ストレートタイプの溶接トーチの場合でも同様に
考えればよい。

また、トーチ表面を絶縁コーティングしておけば、仮に
トーチが被溶接材と接触した場合にも安心である。

また、チップとトーチの間にチップアダプタを着脱自在
に設けておけば、チップ及びチップアダプタが損傷した
場合にはそれらだけを取り換えれば良く、トーチ先端自
身の交換頻度を減少させることができる。

一方トーチ根本部に形成される水冷ジャケット５は、給
電部及びその周辺を確実に冷却し得る限り比較的短尺の
ものであっても差支えなく、形状等も一切制限がない。

従って第８図の如く別体に成形してトーチの根本部に取
り付ける他、トーチと一体に成形したものであってもか
まわない。

何れにしてもトーチの根本部のみに設けるだけでよいか
ら、トーチ全体を小型且つ軽量にすることができる。

本考案は概略以上の様に構成されており、その効果を要
約すれば次の通りである。

（１）トーチの先端を狭幅に構成しているから狭開先内
への挿入が容易てあり、また溶接時に短絡を起こすこと
なく円滑に溶接を行なうことができる。

（２）過熱による障害が集中するトーチ根本の給電部は
水冷ジャケットによって確実に冷却されるから、過熱に
よる問題を起こす恐れもない。

しかも根本の一部が２重構造を有するのみで他の部分は
比較的細径に形成することができるから、トーチ全体の
小型化及び軽量化も遠戚される。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の水冷式溶接トーチを示す要部縦断面図、
第２図は第１図の■−■線断面図、第３図はこのトーチ
を用いた溶接状況を示す説明図、第４，５図は開先内に
おけるトーチ先端部の位置関係を示す説明図、第６図は
公知の他の水冷式溶接トーチを示す要部縦断面図、第７
図は第６図の■−■線断面図、第８図は本考案の実施例
を示す一部破断側面図、第９図は第８図におけるＩＸ−
ＩＸ線矢視相当図、第１０図は開先内におけるトーチ先
端の位置関係を示すもので第８図のＸ−Ｘ線矢視相当図
、第１１，１２図は他の実施列を示す第１０図相当図で
ある。 １・・・・・・溶接トーチ（本体）、４・・・・・・溶
接チップ、５・・・・・・水冷ジャケット、Ｂ、Ｂ’・
・・・・・母材、Ａ′・・・・・・開先面、Ｃ・・・・
・・摺動当金。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 先端に比較的細径の溶接チップを装着してなる水冷式溶
   接トーチにおいて、トーチ根本側の給電部外周に水冷ジ
   ャケットを設けると共に、トーチ先端側のチップ取付は
   部の開先面側々面を、開先面と平行な面又は開先面に対
   して深さ方向に漸近する面て形成したことを特徴とする
   水冷式溶接トーチ。