JPH11285832A - Plasma torch and its parts - Google Patents

Plasma torch and its parts

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JPH11285832A
JPH11285832A JP10087403A JP8740398A JPH11285832A JP H11285832 A JPH11285832 A JP H11285832A JP 10087403 A JP10087403 A JP 10087403A JP 8740398 A JP8740398 A JP 8740398A JP H11285832 A JPH11285832 A JP H11285832A
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nozzle
cap
torch
tip
base end
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Toshiya Shintani
俊哉 新谷
Yoshitaka Aragaki
淑隆 新垣
Iwao Kurokawa
巌 黒川
Yosuke Imai
陽介 今井
Toru Shiina
徹 椎名
Hiroshi Aoyama
洋 青山
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Komatsu Ltd
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Komatsu Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the plasma torch which can be inserted into a narrow place and easily cools a nozzle. SOLUTION: A cap 11 is covered on an outside of a nozzle 9 having an arc blowing hole 19, a water jacket region 27 is formed between the nozzle 9 and the cap 11. The cap 11 has a cap base part 1A having a prescribed outer diameter and extending in a torch axial direction, a cap tip part 1C having a roughly fixed prescribed diameter smaller than the cap base part extending in a torch axial direction and a cap tapered part 1B connecting both parts 1A, 1B. The cap tip part is small to be inserted into a narrow place. The nozzle 9, same as the cap, has a nozzle base part having a prescribed outer diameter and extending in a torch axial direction, a nozzle tip part having a roughly fixed prescribed diameter smaller than the nozzle base part extending in a torch axial direction and a nozzle tapered part 1B connecting both parts. An outer peripheral face of the nozzle 9 is roughly parallel to an inner peripheral face of the cap 11, a water jacket region 27 is not narrowed up to a nozzle tip, the nozzle 11 is cooled well.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマアーク溶
接などのプラズマ加工用のトーチに関する。
The present invention relates to a torch for plasma processing such as plasma arc welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】狭い場所へも挿入できるように、ちょう
ど削った鉛筆の先端部のように細長円錐形の先端部を有
した「ペンシル形」のプラズマ溶接トーチが知られてい
る(例えば、実開平4−108976号)。
2. Description of the Related Art A "pencil-shaped" plasma welding torch having an elongated conical tip, such as a sharpened pencil tip, is known so that it can be inserted even into a narrow place (for example, a real pencil). Kaihei 4-108976).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】プラズマ加工中、トー
チの先端部分にある電極とノズルは最も高温になり、よ
って消耗も大きい。そこで、この電極とノズルを液冷す
ることが一般に行われている。特にノズルは電極に比べ
て発熱量が大きくサイズも大きいので、大きい冷却液流
路を必要とする。しかし、従来のペンシル形のトーチは
先端へ近づくほど細くなっているため、ノズル用の冷却
液路も同様に細く設計せざるを得ない。従って、ノズル
の十分な冷却が難しい。
During the plasma processing, the electrodes and nozzles at the tip of the torch are at the highest temperature, and thus are consumed much. Therefore, liquid cooling of the electrode and the nozzle is generally performed. In particular, since the nozzle generates a large amount of heat and has a large size as compared with the electrode, a large coolant flow path is required. However, since the conventional pencil-type torch becomes thinner toward the tip, the cooling liquid passage for the nozzle must be similarly designed to be thin. Therefore, it is difficult to sufficiently cool the nozzle.

【0004】従って、本発明の目的は、狭い場所への挿
入が可能で且つノズルの冷却も容易なプラズマトーチを
提供することにある。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a plasma torch which can be inserted into a narrow place and can easily cool a nozzle.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマトーチ
は、アーク吹き出し口をもったノズルと、このノズルの
外側に被せられてノズル外周に水ジャケット領域を形成
するキャップと備える。そして、キャップは、所定の外
径を有してトーチ軸方向に延びるキャップ基端部と、こ
のキャップ基端部より細いほぼ一定の外径を有してトー
チ軸方向に延びるキャップ先端部と、このキャップ基端
部とキャップ先端部とを繋ぐキャップテーパ部とを有す
る。
A plasma torch according to the present invention includes a nozzle having an arc outlet and a cap which is placed outside the nozzle and forms a water jacket region around the nozzle. The cap has a predetermined outer diameter and a cap base end extending in the torch axis direction, and a cap distal end having a substantially constant outer diameter smaller than the cap base end and extending in the torch axis direction, It has a cap taper portion connecting the cap base end and the cap tip.

【0006】プラズマトーチの外形状はキャップの外形
状で大体決まるが、本発明のプラズマトーチでは、キャ
ップ先端部が基端部より細いため、従来のペンシル形ト
ーチと同様に狭い場所への挿入が可能である。それに加
え、キャップ先端部の外径が、ペンシル形トーチのよう
に先端へ向かってテーパするのでなく、ほぼ一定に維持
されているので、キャップ先端部内にノズル冷却に必要
な面積の水ジャケット領域を確保することが、ペンシル
形トーチより容易である。
[0006] The outer shape of the plasma torch is largely determined by the outer shape of the cap. However, in the plasma torch of the present invention, since the tip of the cap is thinner than the base end, it can be inserted into a narrow place as in the case of a conventional pencil torch. It is possible. In addition, the outer diameter of the tip of the cap does not taper toward the tip like a pencil-type torch, but is kept almost constant. It is easier to secure than a pencil torch.

【0007】水ジャケット領域を確保する目的から、ノ
ズルも、一定の外径を有してトーチ軸方向に延びるノズ
ル基端部と、ノズル基端部より細いほぼ一定の外径を有
してトーチ軸方向に延びるノズル先端部と、ノズル基端
部と前記ノズル先端部とを繋ぐノズルテーパ部とから構
成されることが望ましい。このノズルは、要するにその
外形状がキャップの外形状を継承しているから、その外
周面はキャップの内周面とほぼ平行であり、よって、ノ
ズル外周の水ジャケット領域がノズル先端に至っても狭
くならない。従って、ノズルを良好に冷却することが可
能である。
For the purpose of securing the water jacket area, the nozzle also has a constant outer diameter and a nozzle base end extending in the torch axial direction, and a substantially constant outer diameter smaller than the nozzle base end. It is desirable to comprise a nozzle tip portion extending in the axial direction, and a nozzle taper portion connecting the nozzle base end portion and the nozzle tip portion. Since the outer shape of the nozzle is essentially the same as the outer shape of the cap, the outer peripheral surface of the nozzle is substantially parallel to the inner peripheral surface of the cap. No. Therefore, it is possible to cool the nozzle well.

【0008】また、ノズルの外周側は水ジャケットであ
るが、ノズルの内側やノズル基端部の基端側にはガス流
路が存在するのが通常であるため、水ジャケットとガス
流路とを隔離する構造が必要となる。その場合、上記の
ようにノズルの基端部が一定の外径を有していると、こ
の一定外径のノズル基端部に筒体をOリングなどを介し
て密着状態で外嵌するといった簡単な構造で、水ジャケ
ットとガス流路とを確実に隔離することが可能である。
[0008] The outer periphery of the nozzle is a water jacket. However, since a gas flow path usually exists inside the nozzle or at the base end of the base end of the nozzle, the water jacket and the gas flow path are connected to each other. Therefore, a structure for isolating is required. In this case, if the base end of the nozzle has a constant outer diameter as described above, a cylindrical body is externally fitted to the base end of the nozzle having the constant outer diameter in an intimate manner via an O-ring or the like. With a simple structure, the water jacket and the gas flow path can be reliably separated.

【0009】ノズルは、キャップの先端部からテーパ部
までの部分内に収容できる長さであることが望ましい。
これにより、交換品たるノズル、ガイド及び電極棒のサ
イズを小さく抑えられるので、ランニングコストが節約
できる。この観点において、上述したようにノズルの基
端部が太くなっていることは、最も頻繁に交換される電
極棒のサイズを特に短くすることができるという点で有
利である。すなわち、ノズルの基端部が太くなっている
と、その太い基端部内に、トーチ基端部から延び出てい
る電極台座を入り込ませるような設計が可能となる。そ
のような設計を採用すると、電極台座がノズル基端部内
に入り込んだ分だけ、電極棒は短くて済むことになる。
It is desirable that the nozzle is long enough to be accommodated in a portion from the tip of the cap to the tapered portion.
As a result, the size of the replacement nozzle, the guide, and the electrode rod can be reduced, so that the running cost can be reduced. In this respect, the fact that the base end portion of the nozzle is thick as described above is advantageous in that the size of the most frequently replaced electrode rod can be particularly reduced. That is, if the base end of the nozzle is thick, it is possible to design such that the electrode pedestal extending from the base end of the torch enters into the thick base end. When such a design is employed, the electrode rod can be shortened by an amount corresponding to the fact that the electrode pedestal has entered the base end portion of the nozzle.

【0010】本発明のその他の目的及び解決手段は以下
の説明の中で明らかにする。
[0010] Other objects and solutions of the present invention will become apparent in the following description.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態にか
かるプラズマ溶接トーチ1の中心軸に沿った断面を示
す。
FIG. 1 shows a cross section along a central axis of a plasma welding torch 1 according to one embodiment of the present invention.

【0012】このトーチ1の基本的構造をまず説明す
る。
First, the basic structure of the torch 1 will be described.

【0013】トーチ1は全体としてほぼ円柱形状を呈し
ているが、これを外径の大きさの点から観ると基端部1
Aと先端部1Cと、両部1A、1Cを繋ぐテーパ部1B
とに分けることができる。基端部1Aは、文字通りトー
チ1の基端側の部分であって、これは大きい外径を維持
しつつトーチ1軸方向に延びている。一方、先端部1C
は、トーチ1の先端側の部分であって、これは基端部1
Aより明らかに小さい外径を有し、この小さい外径をほ
ぼ一定で維持しつつトーチ1軸方向に延びている。ま
た、テーパ部1Bは、基端部1Aから先端部1Cへと外
径をに縮小して、基端部1Aと先端部1Cを繋いでい
る。
Although the torch 1 has a substantially cylindrical shape as a whole, when viewed from the point of the outer diameter, the base 1
A, tip 1C, and tapered portion 1B connecting both portions 1A, 1C
And can be divided into The proximal end 1A is a portion on the proximal end side of the torch 1 literally, and extends in the axial direction of the torch 1 while maintaining a large outer diameter. On the other hand, the tip 1C
Is a portion on the distal side of the torch 1 and is
A has a smaller outer diameter than A, and extends in the axial direction of the torch while maintaining the small outer diameter substantially constant. Further, the tapered portion 1B has an outer diameter reduced from the proximal end 1A to the distal end 1C, and connects the proximal end 1A and the distal end 1C.

【0014】トーチ先端部1Cの中心軸位置に電極棒3
が配置される。電極棒3は、銅のような熱伝導性のよい
金属で作られている。この電極棒3の先端のメインアー
ク放電点となるべき箇所にチップ状の電極5が蝋接又は
圧入といった方法で固定されている。チップ状電極5
は、タングステンのような融点が高く且つ仕事関数の小
さい金属で作られている。
The electrode rod 3 is located at the center axis position of the torch tip 1C.
Is arranged. The electrode rod 3 is made of a metal having good heat conductivity such as copper. A tip-shaped electrode 5 is fixed to a position to be a main arc discharge point at the tip of the electrode rod 3 by a method such as brazing or press fitting. Tip electrode 5
Is made of a metal having a high melting point and a low work function, such as tungsten.

【0015】電極棒3は筒状のガイド7の内部に収容さ
れている。このガイド7の内周面は電極棒3の外周面に
フィットしている。トーチ基端部1A内の中心軸位置か
らテーパ部1C内へ円筒状の電極台座17が延び出てい
る。この電極台座17の先端部にガイド7の基端部が外
嵌されている。また、ガイド7内の電極棒3の基端部
が、電極台座17の先端面に当接及び先端部内部に嵌入
されている。この構造により、電極棒3はトーチ先端部
1Cの中心軸位置に固定される。
The electrode rod 3 is housed inside a cylindrical guide 7. The inner peripheral surface of the guide 7 fits the outer peripheral surface of the electrode rod 3. A cylindrical electrode pedestal 17 extends from the center axis position in the torch base end 1A into the tapered portion 1C. The base end of the guide 7 is externally fitted to the front end of the electrode base 17. Further, the base end of the electrode rod 3 in the guide 7 abuts on the distal end surface of the electrode pedestal 17 and is fitted inside the distal end. With this structure, the electrode rod 3 is fixed at the center axis position of the torch tip 1C.

【0016】ガイド7の外側に筒状のノズル9が被せら
れている。ノズル9は銅のような熱伝導性の良い金属で
作られている。点火時にはノズル9と電極棒3間にアー
ク放電を生成するための高電圧が印加される。ノズル9
の先端部は、電極棒3先端の電極5より更に先方へ延び
出ており、その中心軸位置に、メインアークを吹き出す
ためのアーク吹き出し口19が開いている。このアーク
吹き出し口19に、電極5の先端がノズル内部から望ん
でいる。前述したガイド7は、セラミックスのような耐
熱性が高く且つ電気的絶縁性をもった材料、特に窒化珪
素のように熱衝撃に強い材料で作られている。ガイド7
の先端部は電極棒3の先端部より先方へ若干距離だけ延
び出ており、チップ状電極5の頭部だけがガイド7先端
部より僅かに先方へ突出している。従って、ガイド7は
電極棒3のほぼ全部を包囲しており、それにより、電極
棒3とノズル9間でパイロットアークが発生する可能性
が完全に除去され、パイロットアークは電極5とノズル
9との間でのみ発生する。
The outside of the guide 7 is covered with a cylindrical nozzle 9. The nozzle 9 is made of a metal having good heat conductivity such as copper. At the time of ignition, a high voltage for generating an arc discharge is applied between the nozzle 9 and the electrode rod 3. Nozzle 9
Is extended further forward than the electrode 5 at the tip of the electrode rod 3, and an arc outlet 19 for blowing out a main arc is opened at the center axis position. The tip of the electrode 5 is desired from the inside of the nozzle at the arc outlet 19. The above-mentioned guide 7 is made of a material having high heat resistance and electrical insulation such as ceramics, particularly a material which is resistant to thermal shock such as silicon nitride. Guide 7
Of the tip 3 extends slightly beyond the tip of the electrode rod 3, and only the head of the tip electrode 5 projects slightly beyond the tip of the guide 7. Therefore, the guide 7 surrounds almost all of the electrode rod 3, thereby completely eliminating the possibility of a pilot arc occurring between the electrode rod 3 and the nozzle 9, and the pilot arc is connected to the electrode 5 and the nozzle 9. Only occurs between

【0017】ノズル9の内周面はガイド7の外周面に沿
った形状を有しているが、両面間には狭い隙間21が設
けられている。この隙間21はノズル9基端部の基端側
に形成されているガス供給路23と連通していて、ガス
を電極5の方へ送るガス通路として機能する。ガイド7
先端部はスワーラとなっていて、電極5の周囲に配置さ
れた複数のガス噴出孔25を有する。ガス通路21を通
ってガイド7先端部に送られてきたガスは、ガス噴出孔
25から旋回流となって電極5の先方へ向けて吹き出
す。このガス旋回流は、電極5の先端から出るメインア
ークの位置を、アーク吹き出し口19の中心を通るよう
に安定させる役目を果たす。
Although the inner peripheral surface of the nozzle 9 has a shape along the outer peripheral surface of the guide 7, a narrow gap 21 is provided between both surfaces. The gap 21 communicates with a gas supply path 23 formed on the base end side of the base end of the nozzle 9 and functions as a gas passage for sending gas toward the electrode 5. Guide 7
The tip part is a swirler and has a plurality of gas ejection holes 25 arranged around the electrode 5. The gas sent to the distal end of the guide 7 through the gas passage 21 is blown out toward the front of the electrode 5 as a swirling flow from the gas ejection hole 25. This gas swirling flow serves to stabilize the position of the main arc coming out of the tip of the electrode 5 so as to pass through the center of the arc outlet 19.

【0018】ノズル9の外周には金属製のキャップ11
が被せられる。このキャップ11の基端部の外側には更
に保護カバー13が被せられる。キャップ11は、トー
チ1の先端部1C、テーパ部1B及び基端部1Aの一部
を含む部分を覆っている。従って、最初に述べたトーチ
1の外形状は、キャップ11の外形状に反映されてい
る。すなわち、キャップ11の基端部はほぼ一定の大き
い外径を維持して軸方向に延び、先端部は基端部より明
らかに小さいほぼ一定の外径を維持して軸方向に延び、
両部を繋ぐテーパ部は基端部から先端部へと外径を縮小
している。キャップ11の内周面も外周面とほぼ平行な
形状を有している。
A metal cap 11 is provided on the outer periphery of the nozzle 9.
Is covered. A protective cover 13 is further placed outside the base end of the cap 11. The cap 11 covers a portion including the distal end 1C, the tapered portion 1B, and a part of the proximal end 1A of the torch 1. Therefore, the outer shape of the torch 1 described first is reflected in the outer shape of the cap 11. That is, the proximal end of the cap 11 extends in the axial direction while maintaining a substantially constant large outer diameter, and the distal end extends in the axial direction while maintaining a substantially constant outer diameter clearly smaller than the proximal end,
The outer diameter of the tapered portion connecting the two portions is reduced from the base end to the distal end. The inner peripheral surface of the cap 11 also has a shape substantially parallel to the outer peripheral surface.

【0019】ノズル9は、キャップ11の先端部からテ
ーパ部までの部分の内部に収容されている。ノズル9の
サイズは当然にキャップ11より小さく、ノズル9外周
面とキャップ11内周面との間に水ジャケット領域27
が形成されている。この水ジャケット領域27は、ノズ
ル9の(基端と先端の一部を除く)ほぼ全部の外周面を
覆っている。ノズル9の外形状はキャップ11のそれを
ほぼ承継している。すなわち、ノズル9の基端部はほぼ
一定の大きい外径を維持して軸方向に延び、先端部は基
端部より明らかに小さいほぼ一定の外径を維持して軸方
向に延び、両部をテーパ部が繋いでいる。従って、ノズ
ル9の外周面とキャップ11の内周面とはほぼ平行であ
る。このことは、トーチ先端部1Cの範囲ではノズル9
の何れの箇所に対しても水ジャケット領域27の面積が
ほぼ一定で確保されていることを意味する。つまり、水
ジャケットがトーチ先端側へ近づくほど薄くなるような
ことはないのである。
The nozzle 9 is accommodated in a portion from the tip of the cap 11 to the tapered portion. The size of the nozzle 9 is naturally smaller than that of the cap 11, and the water jacket region 27 is provided between the outer peripheral surface of the nozzle 9 and the inner peripheral surface of the cap 11.
Are formed. The water jacket region 27 covers almost the entire outer peripheral surface of the nozzle 9 (except for a part of the base end and the tip). The outer shape of the nozzle 9 substantially inherits that of the cap 11. That is, the proximal end of the nozzle 9 extends in the axial direction while maintaining a substantially constant large outer diameter, and the distal end extends in the axial direction while maintaining a substantially constant outer diameter that is clearly smaller than the proximal end. Are connected by a tapered portion. Therefore, the outer peripheral surface of the nozzle 9 and the inner peripheral surface of the cap 11 are substantially parallel. This means that the nozzle 9 is located in the range of the torch tip 1C.
Means that the area of the water jacket region 27 is secured substantially constant. In other words, the water jacket does not become thinner as it approaches the tip of the torch.

【0020】トーチ基端部1Aにはキャップ11の内径
とほぼ同じ外径をもった円筒部材29があり、この円筒
部材29の外周面には雄ネジ29Aが形成されている。
キャップ11の基端部の内周面には雌ネジ11Aが形成
されており、この雌ネジ11Aを円筒部材29の雄ネジ
29Aに螺合させることにより、キャップ11がトーチ
1に取り付けられる。キャップ11は、その内部のノズ
ル9、ガイド7及び電極棒3をトーチ1に電極台座17
に押し付け固定する役目も果たしている。従って、キャ
ップ11を円筒部材29から外すと、ノズル9、ガイド
7及び電極棒3のセットは電極台座17から引き抜くこ
とで簡単に取り外せる。ノズル9、ガイド7及び電極棒
3は消耗品であるため、随時に交換される。
At the base 1A of the torch, there is a cylindrical member 29 having an outer diameter substantially the same as the inner diameter of the cap 11, and a male screw 29A is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical member 29.
A female screw 11A is formed on the inner peripheral surface of the base end of the cap 11, and the female screw 11A is screwed into the male screw 29A of the cylindrical member 29, whereby the cap 11 is attached to the torch 1. The cap 11 connects the nozzle 9, the guide 7 and the electrode rod 3 inside the cap 11 to the electrode pedestal 17 on the torch 1.
It also plays the role of pressing and fixing. Therefore, when the cap 11 is removed from the cylindrical member 29, the set of the nozzle 9, the guide 7 and the electrode rod 3 can be easily removed by pulling out the set from the electrode base 17. Since the nozzle 9, the guide 7, and the electrode rod 3 are consumables, they are replaced as needed.

【0021】円筒部材29の先端部の内周面は、ノズル
9の基端部の外周面に当接しており、両面の接触部には
Oリング31が介装されている。このOリング31によ
って、ノズル9基端部の基端側に存在するガス供給路2
3とノズル9の外周に存在する水ジャケット領域27と
が完全に隔離されている。円筒部材29の壁内には、ノ
ズル9外周の水ジャケット領域27へ冷却水を供給する
ための水供給路33と、水ジャケット27から冷却水を
排出するための水排出路35とが、トーチ中心軸につい
て互いに対称な配置で形成されている。水供給路33の
基端部には継ぎ手水路37が接続しており、水排出路3
5の基端部には冷却水をトーチ外へ導くための排水路3
9が接続されている。
The inner peripheral surface at the distal end of the cylindrical member 29 is in contact with the outer peripheral surface at the proximal end of the nozzle 9, and O-rings 31 are interposed at the contact portions on both surfaces. The O-ring 31 allows the gas supply path 2 existing on the base end side of the base end of the nozzle 9.
3 and the water jacket region 27 present on the outer periphery of the nozzle 9 are completely isolated. In the wall of the cylindrical member 29, a water supply path 33 for supplying cooling water to the water jacket area 27 on the outer periphery of the nozzle 9 and a water discharge path 35 for discharging cooling water from the water jacket 27 are provided. They are formed symmetrically with respect to the central axis. The joint water channel 37 is connected to the base end of the water supply channel 33, and the water discharge channel 3
5 has a drainage channel 3 for guiding cooling water out of the torch.
9 is connected.

【0022】円筒部材29の内側空間のトーチ中心軸位
置に、より細い別の円筒部材41が配置されている。こ
の円筒部材41の先端部に、前述した筒状の電極台座1
7が螺合により固定されている。そして、前述したよう
に電極台座17の先端部に電極棒3が取り付けられてい
るが、この電極棒3の内部には、その基端から電極5の
裏側の位置まで細長い空洞が形成されている。円筒部材
41及び電極台座17の内部には、トーチ外からトーチ
内へ冷却水を導くための給水パイプ43が挿入されてい
る。この給水パイプ43の先端には細いニードルパイプ
45が取り付けられており、このニードルパイプ45は
電極棒3の空洞内へ、電極5の裏側近傍の位置まで深く
挿入されている。電極棒3の空洞の内周面とニードルパ
イプ45の外周面との間には隙間47が設けられてお
り、この隙間47は、冷却水が電極棒3を冷やしつつそ
の先端から基端へと流れるための冷却水流路となる。給
水パイプ43の外周面と円筒部材41及び電極台座17
の内周面との間にも隙間49、51があり、この隙間4
9、51は、電極棒3から出てきた冷却水を継ぎ手水路
37へ送るための冷却水流路となる。給水パイプ43の
先端部のニードルパイプ45との接続箇所より僅かに上
流側の位置に、給水パイプ43内と外側の隙間51とを
連通する複数のショートカット孔53が開いている。円
筒部材41と給水パイプ43間の隙間49は、その基端
部において前述した継ぎ手水路37の入り口に接続さ
れ、これを通じて、前述した水ジャケット領域27への
給水路33と連通している。
Another thinner cylindrical member 41 is arranged at the center axis position of the torch in the inner space of the cylindrical member 29. The above-described cylindrical electrode pedestal 1 is attached to the tip of the cylindrical member 41.
7 is fixed by screwing. As described above, the electrode rod 3 is attached to the tip of the electrode pedestal 17. Inside the electrode rod 3, an elongated cavity is formed from the base end to the position on the back side of the electrode 5. . A water supply pipe 43 for guiding cooling water from outside the torch into the torch is inserted into the inside of the cylindrical member 41 and the electrode base 17. A thin needle pipe 45 is attached to the tip of the water supply pipe 43, and the needle pipe 45 is inserted deeply into the cavity of the electrode rod 3 to a position near the back side of the electrode 5. A gap 47 is provided between the inner peripheral surface of the cavity of the electrode rod 3 and the outer peripheral surface of the needle pipe 45, and the gap 47 is formed from the distal end to the proximal end while cooling water cools the electrode rod 3. It becomes a cooling water passage for flowing. Outer peripheral surface of water supply pipe 43, cylindrical member 41 and electrode pedestal 17
Gaps 49 and 51 are also provided between the gap 4 and the inner peripheral surface of the gap.
Reference numerals 9 and 51 serve as cooling water channels for sending the cooling water coming out of the electrode rods 3 to the joint water channel 37. A plurality of shortcut holes 53 communicating the inside of the water supply pipe 43 and the outer gap 51 are opened at a position slightly upstream of a connection point with the needle pipe 45 at the distal end of the water supply pipe 43. A gap 49 between the cylindrical member 41 and the water supply pipe 43 is connected at a base end thereof to an inlet of the above-described joint water passage 37, and communicates with the above-described water supply passage 33 to the water jacket region 27.

【0023】以上の基本的構造のうち、特に注目すべき
構造は次の4つである。1つ目は、トーチ1の外形状及
びキャップ11とノズル9の形状である。2つ目は、ノ
ズル9とガイド7と電極棒3と電極台座17の形状及び
相互の位置関係である。3つ目は、ガイド7の先端部と
と電極棒3の先端部の構造及び位置関係である。4つ目
は、冷却水の配管構造である。以下、各点について詳細
に説明する。
Of the above basic structures, the following four structures are particularly noteworthy. The first is the outer shape of the torch 1 and the shapes of the cap 11 and the nozzle 9. The second is the shape of the nozzle 9, the guide 7, the electrode rod 3, and the electrode pedestal 17 and the positional relationship between them. The third is the structure and positional relationship between the tip of the guide 7 and the tip of the electrode rod 3. The fourth is a cooling water piping structure. Hereinafter, each point will be described in detail.

【0024】図1に示した通り、トーチ1の外形状は、
キャップ11の外形状が反映されたものであり、ほぼ一
定の大きい外径をもつ基端部1Cと、ほぼ一定の小さい
外径をもつ先端部1Cと、両部を繋ぐテーパ部1Bとか
ら構成されている。トーチ先端部1Cの外径が小さいの
で、この先端部1Cを狭い場所へ挿入して作業を行うこ
とができる。また、このトーチ先端部1Cつまりキャッ
プ11先端部は、従来のペンシル形トーチのように先端
へ近づくほど更に細くなるのではなく、一定の外径を維
持して延びているから、キャップ11内部の領域が先端
で極度に狭まるということがない。そして、キャップ1
1内部に格納されたノズル7の外形状にもキャップ11
の外形状が継承されていて、ノズル9の外周面とキャッ
プ11の内周面とはほぼ平行である。結果として、ノズ
ル9外周の水ジャケット領域27がノズル9の何れの場
所に対しても一定の面積で確保されるので、ノズル9を
十分に冷却することができる。
As shown in FIG. 1, the outer shape of the torch 1 is
It reflects the outer shape of the cap 11, and includes a base end 1C having a substantially constant large outer diameter, a distal end 1C having a substantially constant small outer diameter, and a tapered portion 1B connecting both parts. Have been. Since the outer diameter of the torch tip 1C is small, the work can be performed by inserting the tip 1C into a narrow place. Moreover, since the torch tip 1C, that is, the tip of the cap 11, does not become thinner as approaching the tip as in a conventional pencil-type torch, it extends while maintaining a constant outer diameter. The area does not become extremely narrow at the tip. And cap 1
The outer shape of the nozzle 7 housed inside 1 also has a cap 11
Is inherited, and the outer peripheral surface of the nozzle 9 and the inner peripheral surface of the cap 11 are substantially parallel. As a result, the water jacket region 27 on the outer periphery of the nozzle 9 is secured with a constant area at any place of the nozzle 9, so that the nozzle 9 can be sufficiently cooled.

【0025】トーチ基端部1Aつまりキャップ11基端
部は大きい外径を有しており、その内部に、給電や冷却
水の給・排出などのための電気的及び機械的な諸構造が
詰め込まれている。例えば、給水路33と排水路35を
もった円筒部材29及び電極台座17がトーチ基端部1
A内に配置されている。そして、この円筒部材29と電
極台座17の先端部はテーパ部1B内にまで突出してお
り、そこに、ノズル9とガイド7と電極棒3のセットが
取り付けられている。従って、交換部品であるノズル9
とガイド7と電極棒3のそれぞれの長さは、トーチ1の
テーパ部1Bと先端部1Cを合わせた長さ以下でよい。
The proximal end 1A of the torch, that is, the proximal end of the cap 11 has a large outer diameter, and various electrical and mechanical structures for supplying power and supplying / discharging the cooling water are packed therein. Have been. For example, the cylindrical member 29 having the water supply channel 33 and the drain channel 35 and the electrode base 17 are connected to the torch base end 1.
A. The tip of the cylindrical member 29 and the tip of the electrode pedestal 17 project into the tapered portion 1B, and a set of the nozzle 9, the guide 7, and the electrode rod 3 is attached thereto. Therefore, the nozzle 9 which is a replacement part
The length of each of the guide 7 and the electrode rod 3 may be shorter than the total length of the tapered portion 1B and the tip 1C of the torch 1.

【0026】特に、最も頻繁に交換すべき電極3はかな
り短くてよく、具体的には、図1から分かるように、ト
ーチ先端部1Cの長さと同程度か又はそれより僅かに長
い程度である。このように電極棒3が短くできる主な理
由は、電極台座17の先端部がトーチ先端部1Cの入り
口付近まで大きく突出しているからである。このような
電極台座17の大きな突出を可能にしている1つの要因
は、前述したキャップ11の形状であるが、第2の要因
として、このキャップ11の形状をノズル9とガイド7
が継承していることも挙げられる。すなわち、ノズル9
は、トーチ(キャップ11)の先端部1C内に収まる細
い先端部と、この先端部より明らかに太い基端部と、両
部を繋ぐテーパ部とを有している。ガイド7もこのノズ
ル9の形状に合わせて、細い先端部と、太い基端部と、
テーパ部とを有している。そして、このガイド7の太い
基端部の内部に電極台座17の先端部が入り込んでい
る。このようにガイド7内へ入り込むことにより電極台
座17先端部は大きく突出し、結果として電極棒3を短
くしている。
In particular, the electrode 3 to be replaced most frequently can be quite short, in particular, as can be seen from FIG. 1, about the same as or slightly longer than the length of the torch tip 1C. . The main reason why the electrode rod 3 can be shortened in this way is that the tip of the electrode pedestal 17 protrudes largely to the vicinity of the entrance of the torch tip 1C. One factor that enables such a large protrusion of the electrode pedestal 17 is the shape of the cap 11 described above. As a second factor, the shape of the cap 11 is determined by the nozzle 9 and the guide 7.
Is also inherited. That is, the nozzle 9
Has a thin distal end that fits within the distal end 1C of the torch (cap 11), a base end that is clearly wider than this distal end, and a tapered portion that connects the two. The guide 7 also has a thin distal end, a thick proximal end,
And a tapered portion. The distal end of the electrode pedestal 17 enters the thick base end of the guide 7. By entering the guide 7 in this manner, the tip of the electrode pedestal 17 protrudes greatly, and as a result, the electrode rod 3 is shortened.

【0027】また、ノズル9とガイド7がキャップ11
の形状を継承していることは、次のような別の幾つかの
利点も生じさせる。まず、ノズル9の基端部は一定の外
径を維持しているので、このノズル基端部の外周面に、
Oリング31を介して、円筒部材29の先端部内周面を
しっかりと密着させることができる。その結果、ノズル
9の基端部の基端側に存在するガス供給路23と、ノズ
ル9外周の水ジャケット領域27とを確実に隔離するこ
とができる。また、ノズル9の基端部もガイド7の基端
部も一定の外径及び内径を維持していて、互いにぴたり
とフィットした状態で嵌まり合うと共に、ガイド7の基
端部は電極台座17の先端部にぴたりとフィットした状
態で外嵌される。その結果、ノズル9とガイド7は、電
極台座17に対し確実に同軸に位置決めされて取り付け
られることになる。
The nozzle 9 and the guide 7 are
Inheriting the above shape also gives rise to several other advantages: First, since the base end of the nozzle 9 maintains a constant outer diameter, the outer peripheral surface of the base end of the nozzle 9
The inner peripheral surface of the distal end portion of the cylindrical member 29 can be firmly adhered via the O-ring 31. As a result, the gas supply path 23 existing on the base end side of the base end of the nozzle 9 can be reliably isolated from the water jacket region 27 on the outer periphery of the nozzle 9. In addition, the base end of the nozzle 9 and the base end of the guide 7 maintain a constant outer diameter and inner diameter, and are fitted in a slightly fitted state. It is fitted outside with a good fit at the tip of the. As a result, the nozzle 9 and the guide 7 are reliably positioned and mounted coaxially with the electrode pedestal 17.

【0028】電極棒3は、その基端に近い箇所に一定厚
みをもつフランジ55を有しており、このフランジ55
の基端側面が電極台座17の先端面に当接している。ま
た、電極棒3のフランジ55より基端側に突出した部分
57が、電極台座17の先端部の内部へ嵌め込まれてい
る。このように、電極棒3がフランジ55と基端部57
の双方で電極台座17に接触することは、電極棒3と電
極台座17との電気的接続を良好にする。また、電極棒
3のフランジ55は、電極台座17に対する電極棒3の
軸方向での位置決めを確実なものにし、かつ、電極棒3
の傾きも防止する。一方、電極台座17内に嵌め込まれ
る電極棒3の基端部57は、電極台座17に対する電極
棒3の同軸位置決めを確実なものにする。
The electrode rod 3 has a flange 55 having a certain thickness near the base end thereof.
Are in contact with the distal end surface of the electrode pedestal 17. In addition, a portion 57 of the electrode rod 3 protruding from the flange 55 to the base end side is fitted into the inside of the distal end portion of the electrode pedestal 17. Thus, the electrode rod 3 is connected to the flange 55 and the base end 57.
Contacting the electrode pedestal 17 at both sides improves the electrical connection between the electrode rod 3 and the electrode pedestal 17. In addition, the flange 55 of the electrode rod 3 ensures the positioning of the electrode rod 3 with respect to the electrode pedestal 17 in the axial direction, and the electrode rod 3
Also prevents tilting. On the other hand, the base end portion 57 of the electrode rod 3 fitted into the electrode pedestal 17 ensures the coaxial positioning of the electrode rod 3 with respect to the electrode pedestal 17.

【0029】電極棒3のフランジ55は、図示のよう
に、ノズル9及びガイド7のテーパ部の入り口近傍の位
置、換言すれば、ノズル9及びガイド7内に入り込める
最も先端側の位置に位置している。当然、電極台座17
も、このフランジの55の位置までノズル9及びガイド
7内に入り込んで来ている。要するに、電極棒3のフラ
ンジ55及び電極台座17は、トーチ内の可能な限り先
端側の位置に配置されているのである。このような設計
により、電極棒3は最小の長さになっている。
As shown, the flange 55 of the electrode rod 3 is located at a position near the entrance of the tapered portion of the nozzle 9 and the guide 7, in other words, at the most distal end position that can enter the nozzle 9 and the guide 7. ing. Of course, the electrode pedestal 17
Has also entered the nozzle 9 and the guide 7 up to the position 55 of this flange. In short, the flange 55 of the electrode rod 3 and the electrode pedestal 17 are arranged at a position on the distal end as much as possible in the torch. With such a design, the electrode rod 3 has a minimum length.

【0030】図2は、ガイド7の先端部の付近を拡大し
て示した中心軸に沿った断面図である。図3は、図2の
A−A線での横断面図である。図2の断面は、図3のB
−B線に沿っている。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the central axis, showing the vicinity of the distal end of the guide 7. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. The cross section of FIG.
-Along line B.

【0031】ガイド7の先端部7Aは、前述したように
電極棒3の先端部より更に先方へ延び出ており、電極5
の頭部だけがこのガイド先端部7Aより先方へ突出して
いる。これにより、パイロットアークは電極5とノズル
9間でのみ発生することになる。なお、この利点を得る
ためには、電極5の頭部が必ずしもガイド先端部7Aよ
り先方へ突出していなければならないわけではなく、電
極5頭部がガイド先端部7Aと同位置又は僅かに奥まっ
ている設計も場合によっては可能である。また、ガイド
先端部7Aが電極棒3より必ずしも先方へ延び出ている
必要も必ずしも無く、ガイド先端部7Aが電極棒3先端
と同位置又は僅かに奥まっている設計も場合によっては
可能である。
The distal end 7A of the guide 7 extends further forward than the distal end of the electrode rod 3 as described above.
Only protrudes forward beyond the guide tip 7A. As a result, a pilot arc is generated only between the electrode 5 and the nozzle 9. In order to obtain this advantage, the head of the electrode 5 does not necessarily have to protrude beyond the guide tip 7A, and the electrode 5 head is at the same position as the guide tip 7A or slightly recessed. Some designs are possible in some cases. Further, the guide tip 7A does not necessarily need to extend beyond the electrode rod 3, and a design in which the guide tip 7A is at the same position as or slightly recessed from the tip of the electrode rod 3 is also possible in some cases.

【0032】ガイド先端部7Aは、また、前述したよう
にスワーラとして機能する。このスワーラの構造につい
て、以下に詳細に説明する。なお、この実施形態では、
ガイド7は、スワーラたる先端部7と基端側の部分7B
とが一体で1個の部品として構成されているが、スワー
ラたる先端部7Aが基端側の部分7Bから分離できるよ
うになっていて、ガイド7が2個の部品から構成されて
いてもよい。
The guide tip 7A also functions as a swirler as described above. The structure of the swirler will be described in detail below. In this embodiment,
The guide 7 has a swirler distal end 7 and a proximal end 7B.
Are integrally formed as a single component, but the swirler distal end portion 7A can be separated from the proximal end portion 7B, and the guide 7 may be formed of two components. .

【0033】ガイド7の先端部7Aより基端側の部分7
Bは前述したようにノズル9の内径より若干小さい外径
を有していて、その外周面とノズル9内周面との間にガ
ス通路21を形成している。これに対し、ガイド先端部
7Aの外周面は、より基端側の部分7Bより段差状に外
方へ張り出してノズル9の内周面に密着している。この
ガイド先端部7Aの外方へ張り出した部分には、ガス通
路21に連通する4本のガス導入溝61が軸方向に形成
されている。そして、この4つのガス導入溝61にそれ
ぞれ連通して、4個の前述したガス噴出孔25が径方向
に形成されており、それらガス噴出孔25は電極5の近
傍の電極5を囲むような位置に開口している。図3に示
すように、ガス噴出孔25は、電極5周囲の空間63へ
ほぼ接線方向に沿ってガスを噴出するように方向付けら
れていので、電極5の周囲で高速のガス旋回流が生成さ
れることになる。その結果、電極より基端側へ奥まった
位置でガス旋回流が生成される従来のトーチに比較し
て、電極5の位置におけるガス旋回流の流速が高いの
で、パイロットアークをガス流で押し流してメインアー
クへ移行させる効果、及びガス旋回流でメインアークを
安定させる効果は一層良好になる。このような利点はス
ワーラであるガイド先端部7Aが電極5の近傍に配置さ
れていることに依るものであるが、電極近傍にガイド先
端部7Aを配置できるようになった主たる要因は、ガイ
ド7の材料として窒化珪素のような熱衝撃に強いセラミ
ックス材料を用いたことにある。
A portion 7 of the guide 7 on the proximal side from the distal end portion 7A.
B has an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the nozzle 9 as described above, and forms a gas passage 21 between its outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the nozzle 9. On the other hand, the outer peripheral surface of the guide distal end portion 7A protrudes outward stepwise from the base end side portion 7B, and is in close contact with the inner peripheral surface of the nozzle 9. Four gas introduction grooves 61 communicating with the gas passage 21 are formed in an axially extending portion of the guide distal end portion 7A that protrudes outward. The four gas ejection holes 25 are formed in the radial direction so as to communicate with the four gas introduction grooves 61, respectively, and these gas ejection holes 25 surround the electrode 5 near the electrode 5. Open in position. As shown in FIG. 3, the gas ejection holes 25 are oriented so as to eject gas substantially tangentially to the space 63 around the electrode 5, so that a high-speed gas swirling flow is generated around the electrode 5. Will be done. As a result, the flow velocity of the gas swirling flow at the position of the electrode 5 is higher than that of the conventional torch in which the gas swirling flow is generated at a position deeper than the electrode, so that the pilot arc is swept away by the gas flow. The effect of shifting to the main arc and the effect of stabilizing the main arc with the gas swirling flow are further improved. Such an advantage is attributable to the fact that the guide tip 7A, which is a swirler, is arranged near the electrode 5, but the main factor that allows the guide tip 7A to be arranged near the electrode is the guide 7 Is to use a ceramic material such as silicon nitride which is strong against thermal shock.

【0034】図4は、図1のトーチの冷却水の配管構造
を模式的に分かり易く示している。
FIG. 4 schematically shows the piping structure of the cooling water of the torch of FIG. 1 for easy understanding.

【0035】給水パイプ43からの冷却水の一部はニー
ドルパイプ45を通って電極棒3内に入り、ニードルパ
イプ45と電極棒3との間の流路47を先端から基端へ
向けて流れて電極棒3を冷却し、その後に継ぎ手水路3
7を通ってノズル外周の水ジャケット領域27へ流れて
ノズル9を冷却する。この給水パイプ43からの残りの
冷却水は、ショートカット孔53を通って給水パイプ4
3外周の流路51、49へ流れ出し、それにより電極棒
3をバイパスしてノズル外周の水ジャケット領域27へ
流れてノズル9を冷却する。ショートカット孔53の面
積は、ノズル9と電極棒3の発熱量を考慮して、ノズル
9と電極棒3への冷却水量の分配比が両者間の発熱量の
比に大体一致するように決められる。例えば、ノズル9
の発熱量が電極棒3の約4倍であるなら、ショートカッ
ト孔53の総面積をニードルパイプ45の断面積の3〜
5倍程度に設定すればよい(例えば、ニードルパイプ4
5と同径のショートカット孔53を3〜5個開ければよ
い)。このような構造により、電極棒3を細く設計して
も、ノズル9を十分に冷却することが可能となる。この
ように冷却能力を落とさずに電極棒3をより細く設計で
きれば、トーチ先端部1Cもより細く設計でき、より狭
い場所での作業が可能なトーチが提供できる。
A part of the cooling water from the water supply pipe 43 enters the electrode rod 3 through the needle pipe 45 and flows through the flow path 47 between the needle pipe 45 and the electrode rod 3 from the distal end to the proximal end. To cool the electrode rod 3 and then
7 to a water jacket region 27 around the nozzle to cool the nozzle 9. The remaining cooling water from the water supply pipe 43 passes through the shortcut hole 53 and is supplied to the water supply pipe 4.
The fluid flows out to the flow paths 51 and 49 on the outer periphery of the nozzle 3, thereby bypassing the electrode rod 3 and flowing to the water jacket region 27 on the outer periphery of the nozzle to cool the nozzle 9. The area of the shortcut hole 53 is determined in consideration of the calorific value of the nozzle 9 and the electrode bar 3 such that the distribution ratio of the amount of cooling water to the nozzle 9 and the electrode bar 3 substantially matches the ratio of the calorific value between the two. . For example, nozzle 9
Is about four times as large as that of the electrode rod 3, the total area of the shortcut holes 53 is 3 to 3 times the cross-sectional area of the needle pipe 45.
It may be set to about 5 times (for example, the needle pipe 4
(3-5 short-cut holes 53 having the same diameter as 5). With such a structure, even if the electrode rod 3 is designed to be thin, the nozzle 9 can be sufficiently cooled. If the electrode rod 3 can be designed to be thinner without lowering the cooling capacity, the torch tip 1C can be designed to be thinner, and a torch capable of working in a narrower place can be provided.

【0036】以上、本発明の好適な実施形態を説明した
が、上述の実施形態は本発明の説明のための例示であっ
て、この実施形態のみに本発明の範囲を限定する趣旨で
はない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなく、
種々の変形、改良、修正、簡略化などを上記実施形態に
加えた種々の他の形態でも本発明を実施することができ
る。
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the above-described embodiment is an exemplification for describing the present invention, and is not intended to limit the scope of the present invention only to this embodiment. Without departing from the spirit of the invention, those skilled in the art
The present invention can be implemented in various other forms in which various modifications, improvements, modifications, simplifications, and the like are added to the above-described embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るプラズマ溶接トーチ
の中心軸に沿った断面図。
FIG. 1 is a sectional view taken along a central axis of a plasma welding torch according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1のガイド先端部付近を拡大して示した、図
3のB−B線に沿った断面図。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3, showing the vicinity of a guide tip of FIG. 1 in an enlarged manner.

【図3】図2のA−A線に沿った横断面図。FIG. 3 is a transverse sectional view taken along the line AA of FIG. 2;

【図4】図1のトーチの冷却水の配管構造を模式的に示
した説明図。
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a piping structure of cooling water of the torch of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トーチ 1A トーチ基端部 1B トーチテーパ部 1C トーチ先端部 3 電極棒 5 チップ状電極 7 ガイド 9 ノズル 11 キャップ 13 基端部保護カバー 15 先端部保護カバー 17 電極台座 19 アーク吹き出し口 21 ガス通路 23 ガス供給路 25 ガス噴射孔 27 水ジャケット領域 29 円筒部材 31 Oリング 33 給水路 35 排水路 37 継ぎ手パイプ 39 排水パイプ 41 円筒部材 43 給水パイプ 45 ニードルパイプ 47、49、51 隙間(冷却水流路) 53 ショートカット孔 55 電極棒のフランジ 57 電極棒の基端部 61 ガス導入溝 63 電極近傍空間 Reference Signs List 1 torch 1A torch base end 1B torch taper 1C torch tip 3 electrode rod 5 chip-shaped electrode 7 guide 9 nozzle 11 cap 13 base end protection cover 15 tip protection cover 17 electrode pedestal 19 arc outlet 21 gas passage 23 gas Supply path 25 Gas injection hole 27 Water jacket area 29 Cylindrical member 31 O-ring 33 Water supply path 35 Drainage path 37 Joint pipe 39 Drainage pipe 41 Cylindrical member 43 Water supply pipe 45 Needle pipe 47, 49, 51 Gap (cooling water flow path) 53 Shortcut Hole 55 Flange of electrode rod 57 Base end of electrode rod 61 Gas introduction groove 63 Space near electrode

フロントページの続き (72)発明者 今井 陽介 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 椎名 徹 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 青山 洋 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内Continued on the front page (72) Inventor Yosuke Imai 1200 Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture, Komatsu Seisakusho Laboratories (72) Inventor Toru Shiina 1200, Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Komatsu Seisakusho Research Laboratories (72) Invention Person Hiroshi Aoyama 1200 Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture, Komatsu Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アーク吹き出し口をもったノズルと、 前記ノズルの外側に被せられて、前記ノズルの外周に水
ジャケット領域を形成するキャップとを備え、 前記キャップが、 所定の外径を有してトーチ軸方向に延びるキャップ基端
部と、 前記キャップ基端部より細いほぼ一定の外径を有して前
記トーチ軸方向に延びるキャップ先端部と、 前記キャップ基端部と前記キャップ先端部とを繋ぐキャ
ップテーパ部とを有するプラズマトーチ。
1. A nozzle having an arc outlet, and a cap which is placed over the outside of the nozzle and forms a water jacket region on an outer periphery of the nozzle, wherein the cap has a predetermined outer diameter. A cap base end extending in the torch axis direction; a cap tip end having a substantially constant outer diameter smaller than the cap base end and extending in the torch axis direction; the cap base end and the cap tip end; A plasma torch having a cap taper portion connecting the two.
【請求項2】 前記ノズルが、 一定の外径を有して前記トーチ軸方向に延びるノズル基
端部と、 前記ノズル基端部より細いほぼ一定の外径を有して前記
トーチ軸方向に延びるノズル先端部と、 前記ノズル基端部と前記ノズル先端部とを繋ぐノズルテ
ーパ部とを有する請求項1記載のプラズマトーチ。
2. A nozzle base end having a constant outer diameter and extending in the torch axial direction, and a nozzle having a substantially constant outer diameter smaller than the nozzle base end in the torch axial direction. The plasma torch according to claim 1, further comprising: a nozzle tip that extends, and a nozzle taper that connects the nozzle base and the nozzle tip.
【請求項3】 前記ノズルが、前記キャップの前記キャ
ップ先端部から前記キャップテーパ部までの部分内に収
容される請求項1又は2記載のプラズマトーチ。
3. The plasma torch according to claim 1, wherein the nozzle is housed in a portion of the cap from the tip portion of the cap to the tapered portion of the cap.
【請求項4】 一定の外径を有してノズル軸方向に延び
るノズル基端部と、 前記ノズル基端部より細いほぼ一定の外径を有して前記
ノズル軸方向に延びるノズル先端部と、 前記ノズル基端部と前記ノズル先端部とを繋ぐノズルテ
ーパ部とを有したプラズマトーチ用ノズル。
4. A nozzle base end having a constant outer diameter and extending in the nozzle axis direction; a nozzle tip end having a substantially constant outer diameter smaller than the nozzle base end and extending in the nozzle axis direction; A nozzle for a plasma torch, comprising: a nozzle taper portion connecting the nozzle base end portion and the nozzle tip portion.
【請求項5】 所定の外径を有してトーチ軸方向に延び
るキャップ基端部と、 前記キャップ基端部より細いほぼ一定の外径を有して前
記トーチ軸方向に延びるキャップ先端部と、 前記キャップ基端部と前記キャップ先端部とを繋ぐキャ
ップテーパ部とを有したキャップ内に前記トーチ軸に前
記ノズル軸を一致させるようにして収容されて、プラズ
マトーチに取り付けることができる請求項4記載のプラ
ズマトーチ用ノズル。
5. A cap base end having a predetermined outer diameter and extending in the torch axis direction; a cap tip end having a substantially constant outer diameter smaller than the cap base end and extending in the torch axis direction. A cap having a cap taper portion connecting the cap base end portion and the cap tip portion is accommodated in the cap so that the nozzle axis coincides with the torch axis, and can be attached to the plasma torch. 4. The nozzle for a plasma torch according to 4.
【請求項6】 アーク吹き出し口をもったノズルの外側
に被せられて前記ノズルの外周に水ジャケット領域を形
成するプラズマトーチ用キャップであって、 所定の外径を有してトーチ軸方向に延びるキャップ基端
部と、 前記キャップ基端部より細いほぼ一定の外径を有して前
記トーチ軸方向に延びるキャップ先端部と、 前記キャップ基端部と前記キャップ先端部とを繋ぐキャ
ップテーパ部とを有するプラズマトーチ用キャップ。
6. A cap for a plasma torch which is placed over a nozzle having an arc outlet and forms a water jacket region on an outer periphery of the nozzle, and has a predetermined outer diameter and extends in a torch axial direction. A base end portion of the cap, a tip end portion of the cap having a substantially constant outer diameter smaller than the base end portion of the cap and extending in the torch axis direction, and a cap taper portion connecting the base end portion of the cap and the tip end portion of the cap. For a plasma torch.
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