JP2009082944A - 強制加圧給電トーチ - Google Patents

Abstract

【課題】
給電チップを覆うチップカバーを備えた溶接用トーチにおける給電チップの取替作業を容易に行うことができる強制加圧給電トーチを提供する。
【解決手段】
溶接用トーチ３０は、第１チップボディ３２と、加圧シャフト４３と、第１チップボディ３２の先端に着脱自在に連結された第２チップボディ５０を備える。第２チップボディ５０の収納孔５１に収納された給電チップ５４は、第２チップボディ５０が第１チップボディ３２から取り外された状態で収納孔５１に対して抜き出し可能である。給電チップ５４は、第２チップボディ５０が第１チップボディ３２に連結された状態では加圧シャフト４３に当接されて圧縮バネ４４の付勢を受ける。第２チップボディ５０の先端には給電チップ５４の先端を覆うようにチップホルダ６０を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は強制加圧給電トーチに関するものである。

図７は、産業用ロボットとしての多関節ロボットを使用したときの溶接用ロボットの一般的な構成を示すシステムの図である。同図において、複数のアームからなるマニピュレータ１１端に設けられた手首部１２の先端には、エンドエフェクタである溶接用トーチ１３が取付けられ、ワイヤリール１４に巻かれた溶接用ワイヤがコンジットパイプ１５に挿通されてマニピュレータ１１に取付けられたワイヤ送給機１６によって溶接用トーチ１３に送給される。溶接用ワイヤはワイヤリール１４からワイヤ送給機１６までは、コンジットパイプ１５によってガイドされ、ワイヤ送給機１６から溶接用トーチ１３までは、一線式パワーケーブル２６（すなわち、トーチケーブル）によってガイドされて送給される。

そして、溶接用電源装置１７から一線式パワーケーブル２６を介して溶接用トーチ１３に電力が供給され、ガスボンベ１８から溶接用トーチ１３に前記シールドガスが供給される。ティーチペンダント１９からロボット制御装置１０に指令信号が入力され、このロボット制御装置１０からの信号がマニピュレータ１１に入力されて、マニピュレータ１１の第１軸乃至第６軸から成る６つの軸を回転させて、溶接用トーチ１３の先端位置が制御される。

従来の一般的な溶接用トーチ１３の構造は、図８に示すように構成されている。同図において、溶接用トーチ１３のトーチボディ２０に装着されたチップボディ２１の先端２１ａに給電チップ２２が装着されている。給電チップ２２の中心軸部分にはワイヤＷを挿通するための断面円形の挿通孔が設けられている。給電チップ２２とワイヤＷとが内接することによってワイヤＷに給電される。ノズル２３は給電チップ２２とチップボディ２１の先端部周面をほぼ覆うように配置されたオリフィス２４とを囲繞している。

ガスボンベ１８から供給されたシールドガスはチップボディ２１の先端部に配設されているオリフィス２４の孔を通して噴出され、アーク、溶融池及びその周辺を大気中の窒素及び酸素から遮蔽する。また、チップボディ２１の中央部の周りには絶縁ブッシュ２５が配設されている。

ところが、このような構成の溶接用トーチにおいては、アーク溶接時に発生するスパッタが給電チップに付着すると、アークの不安定を引き起こす問題がある。このため、アーク溶接時に発生するスパッタが給電チップに付着するのを防止するため、給電チップの周囲をチップカバーで覆うようにしたものが提案されている（特許文献１）。

又、溶接用トーチの給電チップの先端にワイヤ挿通孔を有するカバーを螺合したものも提案されている（特許文献２）。
特開平１０−１９３１２４号公報 （段落「０００８」〜「０００９」、「００１４」〜「００１５」） 特開２００３−１１２２６１号公報

ところで、給電チップは、ワイヤと相対的に摺接するため、ワイヤと摺接する面の摩耗は避けられず、この場合は、給電チップを交換する必要がある。
ところが、特許文献１や特許文献２では、給電チップがチップボディに螺合連結されるとともに、給電チップにチップカバーが螺合又はかしめ着されている。このため、給電チップの交換時には、給電チップのチップボディに対する螺合を解除した後、給電カバーの螺合又はかしめ着を解除する作業が必要となり、給電チップを覆うチップカバーを備えた溶接用トーチにおける給電チップの取替作業は繁雑で容易に行えない問題がある。

本発明の目的は、給電チップを覆うチップカバーを備えた溶接用トーチにおける給電チップの取替作業を容易に行うことができる強制加圧給電トーチを提供することを目的とする。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、トーチボディに連結され、軸心方向に沿った中心部に第１ワイヤ挿通孔を有する導電性の第１チップボディと、前記トーチボディに一端が係止された圧縮バネと、前記第１チップボディの第１ワイヤ挿通孔に挿通されるとともに前記圧縮バネの他端に当接され、第２ワイヤ挿通孔を有する加圧シャフトと、前記第１チップボディの先端に着脱自在に連結され、軸心方向に沿った中心部に収納孔を有する導電性の第２チップボディと、軸心方向に沿った中心部に第３ワイヤ挿通孔を有するとともに前記第２チップボディが第１チップボディから取り外された状態で前記収納孔に対して抜き出し可能に形成され、前記第２チップボディが第１チップボディに連結された状態では前記収納孔に対し軸心方向に沿って配置されるとともに基端が前記加圧シャフトに当接されて前記圧縮バネの付勢を受ける給電チップと、前記第２チップボディの先端に着脱自在に連結されて前記給電チップの先端を覆うように配置され、第４ワイヤ挿通孔を有するチップカバーとを備えた強制加圧給電トーチを要旨とするものである。

請求項２の発明は、請求項１において、前記給電チップが、第２チップボディの収納孔に対し軸心方向に沿った先端側への抜けを防止する抜け防止部を備えたことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２において、抜け防止部は、給電チップに設けられた突起部であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３において、前記突起部は、給電チップの周面に設けられて前記第２チップボディの収納孔に形成された係止段部に係止可能にされ、さらに、前記チップカバーは導電性であって、その第４ワイヤ挿通孔には、テーパ面が形成され、前記給電チップには前記テーパ面に当接するテーパー状の当接面が形成され、前記圧縮バネの付勢により、前記給電チップの当接面が前記テーパ面に当接されることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４において、前記チップカバーが、前記当接面と当接するテーパ面以外の第４ワイヤ挿通孔の内面が給電チップと間隙を介して離間していることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項３において、前記突起部は、給電チップの周面に設けられて前記第２チップボディの収納孔に形成されたテーパ面に係止可能にテーパー状に形成された当接面を有し、前記圧縮バネの付勢により、前記給電チップの当接面が前記テーパ面に当接されることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６において、前記チップカバーが、セラミックスで形成されていることを特徴とする。
請求項８の発明は、請求項６又は請求項７において、前記チップカバーの第４ワイヤ挿通孔の内面が給電チップと間隙を介して離間していることを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１乃至請求項８のうちいずれか１項において、前記給電チップが、先端から軸心方向に沿って１つ又はスリットが途中まで切込形成されたすり割り部を有することを特徴とする。

請求項１の発明によれば、給電チップを交換する際に、第２チップボディを第１チップボディから取り外すと、給電チップは、第２チップボディに対して抜き出し可能にされているため、第２チップボディの基端を下方に向ければ、簡単に給電チップを取り出すことができる。この結果、給電チップの取替作業を容易に行うことができる。

請求項２の発明によれば、給電チップが抜け防止部を有することにより、チップカバーがスパッタの付着により交換をする必要があるときに、チップカバーを第２チップボディから取り外した際に、給電チップが軸心方向に沿った先端側へ抜け出ることがない。このようにして、請求項２によれば、チップカバーを取り外した際に、給電チップの脱落がなく、チップカバーの交換も容易に行うことができる。

請求項３の発明によれば、突起部により給電チップが軸心方向に沿った先端側へ抜け出ることがなく、請求項２の効果を容易に実現することができる。
請求項４の発明によれば、前記圧縮バネの付勢により、給電チップは押圧されて、当接面がチップカバーのテーパ面に当接する。この結果、給電チップに対しては、第１，第２チップボディ、チップカバーを介して電流を供給できる。

請求項５の発明によれば、前記チップカバーにおいて、当接面と当接するテーパ面以外の第４ワイヤ挿通孔の内面が給電チップと間隙を介して離間されていることから、給電チップはアーク熱を直接的に受けることがなくなり、給電チップの軟化が抑制される。この結果、給電チップの摩耗が抑制され、給電チップの寿命を伸ばすことができる。又、給電チップが高温になることを抑制できるため、給電チップの酸化を抑制することができる。

請求項６の発明によれば、前記圧縮バネの付勢により、給電チップは押圧されて、当接面が第２チップボディのテーパ面に当接する。この結果、給電チップに対しては、第１，第２チップボディを介して電流を供給できる。

請求項７の発明によれば、チップカバーがセラミックスで形成されているため、スパッタの付着、熱影響による給電チップの変形を抑制でき、結果として、寿命を延ばして、交換の回数を抑制して、交換部品を少なくすることができる。

請求項８の発明によれば、チップカバーの第４ワイヤ挿通孔の内面が給電チップと間隙を介して離間されていることから、給電チップはアーク熱を直接的に受けることがなくなり、給電チップの軟化が抑制される。この結果、給電チップの摩耗が抑制され、給電チップの寿命を伸ばすことができる。又、給電チップが高温になることを抑制できるため、給電チップの酸化を抑制することができる。

請求項９の発明によれば、給電チップが、すり割り部を有するコレット方式となっていることから、ワイヤが常にセンタリングされて、ワイヤのねらいずれ防止に効果がある。又、スリットが設けられていることから、ワイヤの供給時にすれてできたワイヤの削り粉は、スリットから外部へ排出され、つまり送給不良を抑制できる。

以下、本発明を具体化した溶接用トーチの一実施形態を図１〜３を参照して説明する。
本実施形態の溶接用トーチ３０は、消耗電極ガスシールドアーク溶接用トーチであって、図１に示すように溶接用トーチ３０のトーチボディ３１の先端（図１において下端）には、管状の第１チップボディ３２が連結されている。トーチボディ３１及び第１チップボディ３２は、銅等の導電性材料からなる。第１チップボディ３２の先端には、雄ネジ３２ａが形成され、第２チップボディ５０が着脱自在に螺合されている。

第１チップボディ３２の軸心方向に沿った中心部には、トーチボディ３１のワイヤ挿通孔３１ａと同軸となるように第１ワイヤ挿通孔３２ｂが形成されている。第１ワイヤ挿通孔３２ｂの基端側寄りの部位は、拡径されて係止段部３２ｃが設けられている。又、第１チップボディ３２内には、トーチボディ３１内に挿通されたコイルライナ３３が係止段部３２ｃ付近まで延出されている。第１チップボディ３２の長手方向の中央部外周は、絶縁ブッシュ３４が螺合されて同絶縁ブッシュ３４により覆われている。第１チップボディ３２において、絶縁ブッシュ３４で覆われていない上端はトーチボディ３１を覆う絶縁チューブ３５が延出されることにより覆われている。

絶縁ブッシュ３４外周の中央部から下端にかけては口金３６が固定されている。口金３６に形成された雄ネジ３６ａには、ノズル３７が着脱自在に螺合されている。ノズル３７は、第２チップボディ５０、第２チップボディ５０の先端に取り付けされたチップカバーとしてのチップホルダ６０及び絶縁ブッシュ３４の先端とを囲繞するように設けられている。

又、第１チップボディ３２の第１ワイヤ挿通孔３２ｂ内には、加圧シャフト４３が挿通されている。加圧シャフト４３の基端は、拡径されて係止段部３２ｃに対して当接係止可能になっている。トーチボディ３１の先端面と加圧シャフト４３の基端面間にはコイルスプリングからなる圧縮バネ４４が配置され、圧縮バネ４４により、加圧シャフト４３が、第２チップボディ５０側へ付勢されている。加圧シャフト４３の軸心方向に沿った中心部には、第２ワイヤ挿通孔４５がトーチボディ３１のワイヤ挿通孔３１ａ、第１チップボディ３２の第１ワイヤ挿通孔３２ｂと同軸となるように形成されている。又、第２ワイヤ挿通孔４５は、連通孔４５ａを介して外部と連通可能である。

ノズル３７内の基端側内周面には係止段部３８が設けられている。係止段部３８には第１チップボディ３２の軸心方向に摺動自在に外嵌されたオリフィス３９が上端のフランジ４０により係止されている。そして、図示しないガスボンベから供給されたシールドガスは、トーチボディ３１のワイヤ挿通孔３１ａ、加圧シャフト４３の第２ワイヤ挿通孔４５，連通孔４５ａ、第１チップボディ３２の第１ワイヤ挿通孔３２ｂ、連通孔３２ｄを通り、さらにオリフィス３９の連通孔３９ａを通り、ノズル先端４１から噴出されて溶融池を空気から遮蔽する。なお、ノズル３７と口金３６間にはワッシャ４２が介装されている。

第２チップボディ５０は銅等の導電性材料から形成されている。第２チップボディ５０の先端の雌ネジ５１ｄにはチップホルダ６０が着脱自在に螺合されている。
第２チップボディ５０の軸心方向に沿った中心部には、収納孔５１が形成されている。収納孔５１は、基端部から先端部間には順に雌ネジ５１ａ、大径部５１ｂ、小径の挿通部５１ｃ，及び雌ネジ５１ｄを有する。大径部５１ｂと挿通部５１ｃ間には係止段部５１ｅが形成されている。第２チップボディ５０は、雌ネジ５１ａが第１チップボディ３２の雄ネジ３２ａに対して着脱自在に螺合されている。

収納孔５１内には、給電チップ５４が収納されている。給電チップ５４の基端部は第１チップボディ３２の第１ワイヤ挿通孔３２ｂの先端開口に対して軸方向に移動自在に嵌入され、加圧シャフト４３の先端面が当接されている。

給電チップ５４は、銅等の導電性材料からなり、その軸心方向に沿った中心部には第３ワイヤ挿通孔５５が形成されている。給電チップ５４は銅タングステン等の硬度の高い焼結材や、クローム銅、ベリリウム銅等の銅合金、或いは導電性のセラミックス等を使用してもよい。本実施形態では、銅タングステンから給電チップ５４が形成されている。又、給電チップ５４には先端から軸心方向に沿ってスリット５６が途中まで切込形成されて複数のすり割り部５８（すなわち、複数の分割片）を備えている。本実施形態では、すり割り部５８は、図３（ａ）に示すように十字状にスリット５６が切込みされることにより、４個形成されているが、４個に限定されるものではなく、１個のスリット又は等間隔にスリットを入れて１つ又は複数個設ければよい。

給電チップ５４の中央部から基端側寄りの部位の外周面には、抜け防止部及び突起部としての係止フランジ５７が突出されて、係止段部５１ｅに係止可能となっており、給電チップ５４の先端側への移動、すなわち、抜けを防止する。又、給電チップ５４は、収納孔５１に対しては、基端側へ移動する際には、抜き出し可能に形成されている。なお、突起部としては係止フランジ５７に限定されるものではなく、突出されて係止段部５１ｅに当接係止できるものであれば、形状は限定されない。すり割り部５８の軸心方向に沿った外周面の略中央部は、先端部の外径よりも外径が長くなるように膨出された膨出部５９とされ、その下面は先端へ行くほど小径となるテーパ状の当接面５９ａが形成されている（図３（ｂ）参照）。

チップホルダ６０は、ステンレスや、クローム銅の導電性材料から円筒状に形成され、その基端部の雄ネジ６０ａにより前記雌ネジ５１ｄに着脱自在に螺合されている。この螺合により、チップホルダ６０と第２チップボディ５０間の通電が可能となっている。又、チップホルダ６０の軸心方向に沿った中心部には第４ワイヤ挿通孔６１が形成されている。図１に示すように第４ワイヤ挿通孔６１の内径は、給電チップ５４のすり割り部５８において、膨出部５９から先端側に位置する部位の外周面に対して間隙Ｓを有するようにすり割り部５８の外径よりも大径となるように設定されている。

又、第４ワイヤ挿通孔６１の基端側の開口周縁は面取りされたテーパ面６１ａが形成され、圧縮バネ４４の付勢によって加圧シャフト４３を介して給電チップ５４が押圧されることにより同テーパ面６１ａがすり割り部５８の当接面５９ａに当接されている。このことにより、チップホルダ６０と給電チップ５４間の通電が可能となっている。

又、前述のように、給電チップ５４が押圧されて当接面５９ａがチップホルダ６０のテーパ面６１ａに当接されると、各すり割り部５８が内方（軸心）に向かって変位されてスリット５６が狭められ、第３ワイヤ挿通孔５５に挿通されたワイヤＷの周面に接触する。各すり割り部５８は、ワイヤＷを中心とした３６０度の周囲全体にほぼ配置されているため、すり割り部５８間に挿通されたワイヤＷはほぼ全周面が好適に接触する。

又、チップホルダ６０は、第４ワイヤ挿通孔６１の先端が、図１に示すようにすり割り部５８の先端よりもさらに軸心方向に沿って延出されることにより、すり割り部５８を覆うように配置され、その延出された第４ワイヤ挿通孔６１の先端側の内面には、溶着防止部材６５が固定されている。溶着防止部材６５はセラミックス等の耐熱性材料から形成され、その軸心方向に沿った中心部にはワイヤ挿通孔６６が給電チップ５４の第３ワイヤ挿通孔５５と同軸となるように形成されている。チップホルダ６０の先端は、円錐台に形成され、第２チップボディ５０の雌ネジ５１ｄに螺合された部分を除いて第２チップボディ５０から露出された面には（例えば、前記円錐台のテーパ面及び先端面）にはメッキ処理がされ、スパッタ付着の抑制が図られている。

（第１実施形態の作用）
上記のように構成された溶接用トーチ３０の作用について説明する。
図１に示すように溶接用トーチ３０は、コイルライナ３３でトーチボディ３１、第１チップボディ３２、加圧シャフト４３内をガイドされたワイヤＷは、給電チップ５４の第３ワイヤ挿通孔５５に挿通されている。さらにワイヤＷは、すり割り部５８で略全周が接触された状態で軸心方向に沿って延出され、溶着防止部材６５のワイヤ挿通孔６６を通って、ノズル３７から先に突出して配置される。

この状態では、図示しない溶接用電源装置から供給された電力は、トーチボディ３１、第１チップボディ３２、第２チップボディ５０、チップホルダ６０、及びすり割り部５８の経路を経てすり割り部５８からワイヤＷに供給される。

ここで、給電チップ５４のすり割り部５８とチップホルダ６０間には、間隙Ｓが形成されているため、この間隙Ｓにより、溶接時に発生する熱は、給電チップ５４には直接伝わらない。この間隙Ｓにより、熱伝導が悪いため、給電チップ５４自体の温度上昇を抑制できる。又、チップホルダ６０を熱伝導性の悪い導電性材料から形成した場合には、さらに、熱の伝わり方が鈍くなり、チップ摩耗軽減の効果を発揮し、給電チップ５４の寿命を延ばすことができる。

又、圧縮バネ４４によるワイヤ強制加圧が行われているため、複数のすり割り部５８がワイヤＷの略全周に亘って接触することにより常にワイヤＷに対して、安定給電を行うことができ、チップ内部でのアーキングを防止できる。この結果、チップ摩耗等も軽減され、チップ寿命も向上することができる。

給電チップ５４を交換する必要が生じた場合、ノズル３７を絶縁ブッシュ３４から螺退して外す。そして、第２チップボディ５０を第１チップボディ３２の雄ネジ３２ａから螺退させて取り外す。このとき、チップホルダ６０は第２チップボディ５０と一体にして取り外される。そして、第２チップボディ５０の基端を下方にすると、第２チップボディ５０の収納孔５１内に収納されていた給電チップ５４は第２チップボディ５０から落下して簡単に取り外される。この後、新しい給電チップ５４を第２チップボディ５０の収納孔５１に入れ、第２チップボディ５０を第１チップボディ３２の雄ネジ３２ａに螺合させる。この後、ノズル３７を絶縁ブッシュ３４の雄ネジ３６ａに螺合して取付する。

又、チップホルダ６０を交換する必要がある場合、前述のようにノズル３７を絶縁ブッシュ３４から取り外した状態で、第２チップボディ５０を第１チップボディ３２に取付された状態のまま、チップホルダ６０を螺退させて第２チップボディ５０から取り外せばよい。チップホルダ６０が取り外された状態では、給電チップ５４は、係止フランジ５７が係止段部５１ｅに当接されるため、収納孔５１から給電チップ５４が抜け出ることはない。新しいチップホルダ６０を第１チップボディ３２の雄ネジ３２ａに螺合した後、ノズル３７を絶縁ブッシュ３４の雄ネジ３６ａに螺合して取付する。

さて、上記のように構成された溶接用トーチ３０は、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態の溶接用トーチ３０は、第１ワイヤ挿通孔３２ｂを有する導電性の第１チップボディ３２と、トーチボディ３１に一端が係止された圧縮バネ４４と、第１チップボディ３２の第１ワイヤ挿通孔３２ｂに挿通されるとともに圧縮バネ４４の他端に当接され、第２ワイヤ挿通孔４５を有する加圧シャフト４３とを備える。又、溶接用トーチ３０は、第１チップボディ３２の先端に着脱自在に連結され、軸心方向に沿った中心部に収納孔５１を有する導電性の第２チップボディ５０を備える。そして、第２チップボディ５０の収納孔５１には、軸心方向に沿った中心部に第３ワイヤ挿通孔５５を有する給電チップ５４が収納され、給電チップ５４は、第２チップボディ５０が第１チップボディ３２から取り外された状態で収納孔５１に対して抜き出し可能に形成されている。さらに、給電チップ５４は、第２チップボディ５０が第１チップボディ３２に連結された状態では収納孔５１に対し軸心方向に沿って配置されるとともに基端が加圧シャフト４３に当接されて圧縮バネ４４の付勢を受けるようにされている。又、第２チップボディ５０の先端には着脱自在に連結されて給電チップ５４の先端を覆うように配置され、第４ワイヤ挿通孔６１を有するチップホルダ６０を備える。

この結果、給電チップ５４を交換する際に、第２チップボディ５０を第１チップボディ３２から取り外すと、給電チップ５４は、第２チップボディ５０に対して抜き出し可能にされているため、第２チップボディ５０の基端を下方に向ければ、簡単に給電チップ５４を取り出すことができる。この結果、給電チップ５４の取替作業を容易に行うことができ、作業性が向上する。

（２） 本実施形態の溶接用トーチ３０は、給電チップ５４が、第２チップボディ５０の収納孔５１に対し軸心方向に沿った先端側への抜けを防止する抜け防止部及び突起部としての係止フランジ５７が設けられている。この結果、本実施形態の溶接用トーチ３０は、チップホルダ６０がスパッタの付着により交換をする必要があるときに、チップホルダ６０を第２チップボディ５０から取り外した際に、給電チップ５４が軸心方向に沿った先端側へ抜け出ることがない。このようにして、チップホルダ６０を取り外した際に、給電チップ５４の脱落がなく、チップホルダ６０の交換も容易に行うことができ、作業性が向上する。

（３） 本実施形態では、突起部としての係止フランジ５７は、給電チップ５４の周面に設けられて第２チップボディ５０の収納孔５１に形成された係止段部５１ｅに係止可能にされている。さらに、チップホルダ６０は導電性であって、その第４ワイヤ挿通孔６１には、テーパ面６１ａが形成されている。一方、給電チップ５４にはテーパ面６１ａに当接するテーパー状の当接面５９ａが形成され、圧縮バネ４４の付勢により、給電チップ５４の当接面５９ａがテーパ面６１ａに当接されるようにされている。

この結果、本実施形態の溶接用トーチ３０は、圧縮バネ４４の付勢により、給電チップ５４は押圧されて、当接面５９ａがチップホルダ６０のテーパ面６１ａに当接するため、給電チップ５４に対しては、第１チップボディ３２，第２チップボディ５０及びチップホルダ６０を介して電流を供給できる。

（４） 本実施形態の溶接用トーチ３０は、チップホルダ６０が、当接面５９ａと当接するテーパ面６１ａ以外の第４ワイヤ挿通孔６１の内面が給電チップ５４と間隙Ｓを介して離間している。この結果、給電チップ５４はアーク熱を直接的に受けることがなくなり、給電チップ５４の軟化が抑制され、給電チップ５４の摩耗が抑制され、給電チップ５４の寿命を伸ばすことができる。又、給電チップ５４が高温になることを抑制できるため、給電チップ５４の酸化を抑制することができる。

（５） 本実施形態の溶接用トーチ３０は、給電チップ５４が、先端から軸心方向に沿って複数のスリット５６が途中まで切込形成されたすり割り部５８を有する。このように本実施形態では、給電チップ５４が、すり割り部５８を有するコレット方式となっていることから、ワイヤＷが常にセンタリングされて、ワイヤＷのねらいずれ防止に効果がある。又、スリット５６が設けられていることから、ワイヤＷの供給時にすれてできたワイヤＷの削り粉は、スリット５６から外部へ排出され、つまり送給不良を抑制できる。

（６） 本実施形態の給電チップ５４は、クローム銅や銅タングステンからなる。銅タングステン等の焼結材は、加工が困難であるが、本実施形態では、給電チップ５４の基端部は第１チップボディ３２に対して、嵌合するだけであるため、ネジ加工をする必要がなく、焼結材を金型で容易に加圧成型することができ、材料費や、加工コストを低減できる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図４〜図６を参照して説明する。なお、前記実施形態と同一構成又は相当する構成については、同一符号を付してその説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。

第２実施形態では、第１実施形態の構成中、給電チップ５４の係止フランジ５７、第２チップボディ５０の大径部５１ｂ，及び係止段部５１ｅが省略され、第２チップボディ５０の挿通部５１ｃのワイヤ送給方向側の端部に、ワイヤ送給方向に行くほど小径となるようにテーパ面５１ｆが接続されている（図６（ａ）〜（ｂ）参照）。そして、給電チップ５４は、圧縮バネ４４の付勢により、当接面５９ａがテーパ面５１ｆに押圧して当接されているところが異なっている。この構成により、図示しない溶接用電源装置から供給された電力は、トーチボディ３１、第１チップボディ３２、第２チップボディ５０、及びすり割り部５８の経路を経てすり割り部５８からワイヤＷに供給される。第２実施形態では、給電チップ５４の膨出部５９は、抜け防止部及び突起部に相当する。

又、第２実施形態では、チップホルダ６０の代わりに、チップカバー７０が、第２チップボディ５０の雌ネジ５１ｄに取り外し可能に螺合されている。チップカバー７０は、絶縁性のセラミックスからチップカバー７０と略同じ外形形状に形成されるとともに、第４ワイヤ挿通孔６１を有している。なお、第２実施形態では、溶着防止部材６５は省略され、その代わりに、第４ワイヤ挿通孔６１の先端開口は絞られている。又、給電チップ５４はチップカバー７０とは接触しないように第４ワイヤ挿通孔６１の内周面とすり割り部５８との間には間隙Ｓを有する。

さて、上記のように構成された第２実施形態の溶接用トーチ３０は、第１実施形態で述べた（１）、（４）、（５）、（６）の効果と同様の効果を有するほか、下記の特徴がある。

（１） 本実施形態の溶接用トーチ３０では、給電チップ５４に対して抜け防止部及び突起部としての膨出部５９が設けられ、膨出部５９には第２チップボディ５０の収納孔５１に形成されたテーパ面５１ｆに係止可能にテーパー状に形成された当接面５９ａを有する。そして、圧縮バネ４４の付勢により、給電チップ５４の当接面５９ａがテーパ面５１ｆに当接される。この結果、給電チップ５４に対しては、第１チップボディ３２，第２チップボディ５０を介して電流を供給できる。

（２） 本実施形態の溶接用トーチ３０では、チップカバー７０が、セラミックスで形成されている。この結果、スパッタの付着、熱影響による給電チップ５４の変形を抑制でき、結果として、給電チップ５４の寿命を延ばして、交換の回数を抑制して、交換部品を少なくすることができる。

（３） 又、本実施形態の溶接用トーチ３０は、チップカバー７０がスパッタの付着や熱影響により交換をする必要があるときに、チップカバー７０を第２チップボディ５０から取り外した際に、給電チップ５４がテーパ面５１ｆに当接係止されて先端側へ抜け出ることがない。このようにして、チップカバー７０を取り外した際に、給電チップ５４の脱落がなく、チップカバー７０の交換も容易に行うことができ、作業性が向上する。

（４） 本実施形態の溶接用トーチ３０では、チップカバー７０の第４ワイヤ挿通孔６１の内面が給電チップ５４と間隙Ｓを介して離間していることから、給電チップ５４はアーク熱を直接的に受けることがなくなり、給電チップ５４の軟化が抑制される。この結果、給電チップ５４の摩耗が抑制され、給電チップ５４の寿命を伸ばすことができる。又、給電チップ５４が高温になることを抑制できるため、給電チップ５４の酸化を抑制することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように構成してもよい。
○ 前記実施形態の溶接用トーチを水冷トーチや或いは半自動トーチに変更してもよい。

○ 前記各実施形態では、第２チップボディ５０を第１チップボディ３２に対して螺合により、着脱自在にしたが、螺合に限定されるものではなく、かしめ等の他の手段により、着脱自在に構成されていてもよい。

○ 第１実施形態では、チップホルダ６０は第２チップボディ５０に対して螺合により、着脱自在にしたが、螺合に限定されるものではなく、かしめ等の他の手段により、着脱自在に構成されていてもよい。

○ 前記第１実施形態では、チップホルダ６０の露出された面には（例えば、前記円錐台のテーパ面及び先端面）にはメッキ処理を施したが、全部の面にメッキ処理を施してもよい。

○ 前記チップホルダ６０は、熱伝導性の悪いステンレス等の熱性のものがよく、例えば、導電性セラミックスであってもよい。

本発明を具体化した第１実施形態の溶接用トーチの縦断面図。 同じく溶接用トーチの分解断面図。 第１実施形態の（ａ）は給電チップの正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図。 第２実施形態の溶接用トーチの縦断面図。 同じく溶接用トーチの分解断面図。 第２実施形態の（ａ）は給電チップの正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図。 溶接用ロボットの一般的な構成を示すシステムの図。 従来の溶接トーチの断面図。

符号の説明

３０…溶接用トーチ、３１…トーチボディ、３２…第１チップボディ、
３２ａ…雄ネジ、３２ｂ…第１ワイヤ挿通孔、３２ｃ…係止段部、
３２ｄ…連通孔、３３…コイルライナ、３４…絶縁ブッシュ、
３５…絶縁チューブ、３６…口金、３６ａ…雄ネジ、
３７…ノズル、３８…係止段部、３９…オリフィス、３９ａ…連通孔、
４０…フランジ、４１…ノズル先端、４２…ワッシャ、４３…加圧シャフト、
４４…圧縮バネ、４５…第２ワイヤ挿通孔、４５ａ…連通孔、
５０…第２チップボディ、
５１…収納孔、５１ｅ…係止段部、５１ｆ…テーパ面、
５４…給電チップ、５５…第３ワイヤ挿通孔、５６…スリット、
５７…係止フランジ（抜け防止部，突起部）、５８…すり割り部、
５９…膨出部（抜け防止部，突起部）、５９ａ…当接面
６０…チップホルダ（チップカバー）、６０ａ…雄ネジ、
６１…第４ワイヤ挿通孔、６１ａ…テーパ面
７０…チップカバー、Ｓ…間隙。

Claims (9)

1. トーチボディに連結され、軸心方向に沿った中心部に第１ワイヤ挿通孔を有する導電性の第１チップボディと、
   前記トーチボディに一端が係止された圧縮バネと、
   前記第１チップボディの第１ワイヤ挿通孔に挿通されるとともに前記圧縮バネの他端に当接され、第２ワイヤ挿通孔を有する加圧シャフトと、
   前記第１チップボディの先端に着脱自在に連結され、軸心方向に沿った中心部に収納孔を有する導電性の第２チップボディと、
   軸心方向に沿った中心部に第３ワイヤ挿通孔を有するとともに前記第２チップボディが第１チップボディから取り外された状態で前記収納孔に対して抜き出し可能に形成され、前記第２チップボディが第１チップボディに連結された状態では前記収納孔に対し軸心方向に沿って配置されるとともに基端が前記加圧シャフトに当接されて前記圧縮バネの付勢を受ける給電チップと、
   前記第２チップボディの先端に着脱自在に連結されて前記給電チップの先端を覆うように配置され、第４ワイヤ挿通孔を有するチップカバーとを備えた強制加圧給電トーチ。
2. 前記給電チップが、第２チップボディの収納孔に対し軸心方向に沿った先端側への抜けを防止する抜け防止部を備えたこと特徴とする請求項１に記載の強制加圧給電トーチ。
3. 抜け防止部は、給電チップに設けられた突起部であることを特徴とする請求項２に記載の強制加圧給電トーチ。
4. 前記突起部は、給電チップの周面に設けられて前記第２チップボディの収納孔に形成された係止段部に係止可能にされ、
   さらに、前記チップカバーは導電性であって、その第４ワイヤ挿通孔には、テーパ面が形成され、前記給電チップには前記テーパ面に当接するテーパー状の当接面が形成され、前記圧縮バネの付勢により、前記給電チップの当接面が前記テーパ面に当接されることを特徴とする請求項３に記載の強制加圧給電トーチ。
5. 前記チップカバーが、前記当接面と当接するテーパ面以外の第４ワイヤ挿通孔の内面が給電チップと間隙を介して離間していることを特徴とする請求項４に記載の強制加圧給電トーチ。
6. 前記突起部は、給電チップの周面に設けられて前記第２チップボディの収納孔に形成されたテーパ面に係止可能にテーパー状に形成された当接面を有し、
   前記圧縮バネの付勢により、前記給電チップの当接面が前記テーパ面に当接されることを特徴とする請求項３に記載の強制加圧給電トーチ。
7. 前記チップカバーが、セラミックスで形成されていることを特徴とする請求項６に記載の強制加圧給電トーチ。
8. 前記チップカバーの第４ワイヤ挿通孔の内面が給電チップと間隙を介して離間していることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の強制加圧給電トーチ。
9. 前記給電チップが、先端から軸心方向に沿って１つ又はスリットが途中まで切込形成されたすり割り部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のうちいずれか１項に記載の強制加圧給電トーチ。

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