JP2012101238A - トーチボディと溶接用トーチ - Google Patents

Abstract

【課題】トーチボディを絶縁するための絶縁チューブを固定するための方法として、止め輪構造や管状金属部材を分割構造とせず、安価な構造のトーチボディおよびこのトーチボディを備えた溶接用トーチを提供する。
【解決手段】管状金属部材２と管状金属部材２の中間部を被覆する絶縁チューブ３で構成されたトーチボディ１の管状金属部材２のコネクタ９側に設けた凹状の溝１２に絶縁チューブ３のコネクタ９側の端部を挿入して絶縁チューブ３の位置決めを行うトーチボディおよび溶接用トーチ。
【選択図】図１

Description

本発明は、溶接作業に使用され、先端側に管状金属部材を絶縁チューブで被覆したトーチボディと、このトーチボディを備えた溶接用トーチに関するものである。

従来の溶接トーチとして、管状部材と、この管状部材を絶縁被覆する絶縁チューブと、この絶縁チューブの移動を抑制する衝止部とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

図３（ａ）は上記従来の溶接用トーチの要部断面図を示している。溶接用トーチは、管状金属部材１０２を絶縁チューブ１０３で被覆したトーチボディ１０１と、溶接用ワイヤ１０５に溶接電流を給電するコンタクトチップ１０４と、溶接用ワイヤ１０５を案内するためのライナ１０６と、シールドガスを案内するノズル１０８とトーチボディ１０１とを電気的に絶縁するためのインシュレータ１０７と、作業者が溶接用トーチを握る箇所であるハンドル１１０内に配置されパワーケーブル１１１からの溶接電流をトーチボディ１０１に供給するための金属製のコネクタ１０９を備えている。なお、トーチボディ１０１は、コネクタ１０９に着脱自在に取り付けられている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すトーチボディ１０１の部分断面図を示している。トーチボディ１０１は、管状金属部材１０２のコネクタ１０９側に設けた溝１１３に挿入されたリングである止め輪１１２を備えている。止め輪１１２は、絶縁チューブ１０３がコネクタ１０９側に移動しないようにするための位置決めの役目をしている。

図４は、従来のトーチボディの他の例の部分断面図を示している。第２管状金属部材１１４は管状金属部材１１５より太径であり、第２管状金属部材１１４と管状金属部材１１５のそれぞれに設けられたねじ部１１６により螺合されている。また、第２管状金属部材１１４の太径部１１７に絶縁チューブ１０３を当接させ、絶縁チューブ１０３がコネクタ１０９側に移動しないように位置決めを行っている。そして、管状金属部材１１５と第２管状金属部材１１４と絶縁チューブ１０３の３つの部品でトーチボディ１１８が構成されている。

実用新案登録第２５２５２２１号公報

しかし、従来の溶接用トーチは、絶縁チューブ１０３の位置決めのために止め輪１１２が設けられており、止め輪１１２の材料費と溝１１３に止め輪１１２を挿入する作業が必要となり、トーチボディ１０１が高価な部品となっていた。

また、別の例のトーチボディ１１８においては、管状金属部材が管状金属部材１１５と太径の第２管状金属部材１１４とに分割され、管状金属部材１１５と第２管状金属部材１１４それぞれにねじ加工が施され、接続するためにねじ込み作業が必要となり、トーチボディ１１８は更に高価な部品となっていた。

本発明は、止め輪構造や管状金属部材を分割構造としない安価な構造のトーチボディと、このトーチボディを用いた溶接用トーチを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のトーチボディは、溶接用トーチに用いられるトーチボディであって、管状金属部材と、前記管状金属部材の外側表面の中間部を被覆する絶縁チューブを備え、前記管状金属部材の後端側に略凹形状の溝を有し、前記管状金属部材の略凹形状の溝に前記絶縁チューブの端部を挿入したものである。

また、本発明のトーチボディは、上記に加えて、管状金属部材に設けた略凹形状の溝のトーチボディ先端側の側面を、テーパ形状としたものである。

また、本発明のトーチボディは、上記に加えて、管状金属部材に設けた略凹形状の溝のトーチボディ後端側の側面に、絶縁チューブの軸方向側の面を当接させたものである。

また、本発明のトーチボディは、上記に加えて、管状金属部材に設けた略凹形状の溝のトーチボディ後端側の側面に、絶縁チューブの軸方向側の外側角部を当接させたものである。

また、本発明のトーチボディは、上記に加えて、絶縁チューブを熱収縮性の材料としたものである。

また、本発明の溶接用トーチは、溶接電流を通電する金属製のコネクタと、前記コネクタの先端側に着脱自在に取り付けられ前記コネクタから溶接電流の供給を受ける管状の上記したトーチボディと、前記トーチボディの先端側に配置され溶接用ワイヤに溶接電流を給電するコンタクトチップを備えたものである。

また、本発明の溶接用トーチは、上記に加えて、トーチボディの先端側はコンタクトチップ側であり、前記トーチボディの後端側はコネクタ側であるものである。

以上のように、本発明は、トーチボディを構成する管状金属部材のコネクタ側に設けた凹状の溝に、絶縁チューブのコネクタ側の端部を挿入することで、絶縁チューブの位置決めを行うことができ、安価な構造のトーチボディとこのトーチボディを備えた溶接用トーチを提供することができる。

（ａ）本発明の実施の形態１における溶接用トーチの要部断面図（ｂ）本発明の実施の形態１における図１（ａ）に示すトーチボディの部分断面図（ｃ）本発明の実施の形態１における図１（ｂ）に示すＡ部の拡大図 （ａ）本発明の実施の形態２における溶接用トーチのトーチボディの部分断面図（ｂ）本発明の実施の形態２における図２（ａ）に示すＢ部の拡大図 （ａ）従来の溶接用トーチの要部断面図（ｂ）従来の溶接用トーチのトーチボディの部分断面図 従来のトーチボディの他の例の部分断面図

以下、本発明の実施の形態について、図１と図２を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１（ａ）は、実施の形態１における溶接用トーチの要部断面図を示している。溶接用トーチは、管状金属部材２の外側表面の中間部を絶縁チューブ３で被覆したトーチボディ１と、トーチボディ１の先端側に配置され溶接用ワイヤ５に溶接電流を給電するためのコンタクトチップ４と、溶接用ワイヤ５を案内するための巻き線状のライナ６と、シールドガスを案内する金属製のノズル８とトーチボディ１とを電気的に絶縁するためのインシュレータ７と、作業者が溶接用トーチを握る箇所であり絶縁物からなるハンドル１０の内部に配置された金属製のコネクタ９を備えている。なお、コネクタ９は、パワーケーブル１１からトーチボディ１に溶接電流を供給する役目を有する。また、トーチボディ１は、コネクタ９に対して着脱自在となっている。

図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すトーチボディ１の部分断面図を示している。管状金属部材２のコネクタ９側には、全周に沿って凹状の溝１２が設けられている。そして、この凹状の溝１２に絶縁チューブ３のコネクタ９側の端部が挿入されている。管状金属部材２は、銅合金製のパイプから切削加工されるので、パイプの外径部に凹状の溝１２を加工して設けることになんら問題はない。

ここで、絶縁チューブ３のコネクタ９側の端部が凹状の溝１２に挿入されていない状態で溶接作業を行った場合について説明する。溶接を行う際のアークの輻射熱および溶接電流によるジュール熱による加熱と、溶接作業停止による冷却により、絶縁チューブ３は伸縮を繰り返す。絶縁チューブ３の先端側はインシュレータ７により位置決めされているので、コネクタ９側に絶縁チューブ３がずれることがある。トーチボディ１はコネクタ９から着脱することができ、トーチボディ１をコネクタ９からから外し、再度装着するまでに絶縁チューブ３がコネクタ９側にずれると、管状金属部材２がコネクタ９と接する通電面１３が減少し、その状態で溶接作業を行うと、減少した通電面１３で異常発熱が発生する問題がある。

また、絶縁チューブ３がコネクタ９側にずれることにより、絶縁チューブ３とインシュレータ７との間に隙間が発生し、この隙間から管状金属部材２の表面が露出する。管状金属部材２には溶接電圧が印加されているので、絶縁性の問題も発生する。

従って、実施の形態１では、絶縁チューブ３の端部を管状金属部材２に設けた凹状の溝１２に挿入する構成としており、このように絶縁チューブ３の位置決めを行うことは、非常に重要である。

なお、トーチボディ１は、溶接作業性を重視して、湾曲した構造となっている。そこで、銅合金製パイプに各種の切削加工を施して管状金属部材２を製作し、この管状金属部材２を所望の形状に曲げ、その後に絶縁チューブ３をコンタクトチップ装着部１４側から挿入している。絶縁チューブ３は、通常、耐熱性と耐久性が優れたふっ素樹脂製のチューブが使用されている。そのため、絶縁チューブ３自体が硬く、また、管状金属部材２が曲がっているので、人手によって絶縁チューブ３を挿入することは難しい。そこで、挿入ジグを製作して機械的に圧入しているのが現状である。

図１（ｃ）は、図１（ｂ）においてＡとして示す部分の拡大図である。図１（ｃ）に示すように、管状金属部材２に凹状の溝１２を設けており、この凹状の溝１２のコネクタ９側の面である凹状の溝のコネクタ側の側面１５に、絶縁チューブ３の軸方向側の面である絶縁チューブの軸方向側の側面１６を当接させている。

なお、絶縁チューブ３に熱収縮性の材料を用いた場合は、絶縁チューブ３を所定の位置に挿入した後、熱を加えて収縮させて当接させる。

なお、絶縁チューブ３が熱収縮性の材料でない場合は、絶縁チューブ３を所定の位置に挿入した後、絶縁チューブ３の凹状の溝１２に位置する部分を外径方向から内側に機械的に押し込んで当接させる。図１（ｃ）中に示す矢印により、絶縁チューブ３の押し込方向を示している。

また、図１（ｃ）に示すように、凹状の溝１２のコンタクトチップ４側の面にテーパ１７を設ける構成とする。このようにすることで、絶縁チューブ３を所定の位置に挿入する作業におけるガイドの役目をもたせ、挿入ジグによる挿入工程と押し込みジグによる外径方向から内側へ機械的に押し込む工程とを同時にし易くさせている。

凹状の溝１２のコネクタ９側の面である凹状の溝のコネクタ側の側面１５と絶縁チューブ３の軸方向側の面である絶縁チューブの軸方向側の側面１６とが当接している図１（ｃ）に示す距離Ｌが増加するほど、絶縁チューブ３の位置決め固定力は増す。そこで、絶縁チューブ３が熱収縮性の材料の場合、加熱温度を高くする、または、加熱時間を長くして距離Ｌを調整する必要がある。また、熱収縮性の材料でない場合、絶縁チューブ３を外径方向から内側方向に機械的に押し込む力を強くして調整する必要がある。

以上のように、トーチボディ１の管状金属部材２のコネクタ９側に設けた凹状の溝１２に絶縁チューブ３のコネクタ９側の端部を挿入することで絶縁チューブ３の位置決めができるので、安価な構造のトーチボディ１を用いて構成した溶接用トーチを提供することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２において、実施の形態１と同様の箇所については同一の符号を付して詳細な説明を省略する。図２（ａ）は、実施の形態２における溶接用トーチのトーチボディ１８の部分断面図を示している。図２（ａ）において、管状金属部材１９のコネクタ９側に設けた凹状の溝２０に、絶縁チューブ３のコネクタ９側の端部を挿入している。

図２（ｂ）は、図２（ａ）においてＢで示す部分の拡大図を示している。図２（ｂ）に示すように、管状金属部材１９に設けた凹状の溝２０のコネクタ９側の面である凹状の溝のコネクタ側の側面２１に、絶縁チューブ３の軸方向側の外側角部である絶縁チューブの軸方向側の外側角部２２を当接させている。

実施の形態１で説明した状態よりも更に絶縁チューブ３を内径側に挿入した状態になっており、絶縁チューブ３の位置決めに対する固定力は、実施の形態１よりも強くなっている。

なお、図２（ｂ）に示す状態とするため、絶縁チューブ３が熱収縮性の材料の場合、実施の形態１の場合よりも高い温度または長い加熱時間とする必要がある。すなわち、収縮が大きくなると、図１（ｃ）の状態から図２（ｂ）の状態となる。また、絶縁チューブ３が熱収縮性の材料でない場合、絶縁チューブ３を外径方向から内側方向に機械的に押し込む力を、実施の形態１の場合よりも強くする必要がある。

以上のように、トーチボディ１８の管状金属部材１９のコネクタ９側に設けた凹状の溝２０に、絶縁チューブ３のコネクタ９側の端部を挿入することで絶縁チューブ３の位置決めができるので、安価な構造のトーチボディ１８を用いた溶接用トーチを提供することができる。

また、絶縁チューブ３の内側が凹状の溝２０の上方角部２３に当接しているので、絶縁チューブ３はインシュレータ装着部２４側方向へも移動しない位置決めが可能となる。そして、トーチボディ１８が溶接トーチとして他の部品と組み合わされる前の単体時における外力による絶縁チューブ３の位置ずれを防止することができ、更に品質向上を図ることができる。

本発明の溶接用トーチは、トーチボディの管状金属部材のコネクタ側に設けた凹状の溝に絶縁チューブのコネクタ側の端部を挿入することにより絶縁チューブの位置決めができるので、止め輪構造や管状金属部材を分割構造としない安価な構造のトーチボディおよびこのトーチボディを備えた溶接用トーチを提供することができ、表面に絶縁構成を有するトーチボディおよびこのトーチボディを有する溶接用トーチとして産業上有用である。

１ トーチボディ
２ 管状金属部材
３ 絶縁チューブ
４ コンタクトチップ
５ 溶接用ワイヤ
６ ライナ
７ インシュレータ
８ ノズル
９ コネクタ
１０ ハンドル
１１ パワーケーブル
１２ 凹状の溝
１３ 通電面
１４ コンタクトチップ装着部
１５ 凹状の溝のコネクタ側の側面
１６ 絶縁チューブの軸方向側の側面
１７ テーパ
１８ トーチボディ
１９ 管状金属部材
２０ 凹状の溝
２１ 凹状の溝のコネクタ側の側面
２２ 絶縁チューブの軸方向側の外側角部
２３ 上方角部
２４ インシュレータ装着部

Claims (7)

1. 溶接用トーチに用いられるトーチボディであって、
   管状金属部材と、前記管状金属部材の外側表面の中間部を被覆する絶縁チューブを備え、前記管状金属部材の後端側に略凹形状の溝を有し、前記管状金属部材の略凹形状の溝に前記絶縁チューブの端部を挿入したトーチボディ。
2. 管状金属部材に設けた略凹形状の溝のトーチボディ先端側の側面を、テーパ形状とした請求項１記載のトーチボディ。
3. 管状金属部材に設けた略凹形状の溝のトーチボディ後端側の側面に、絶縁チューブの軸方向側の面を当接させた請求項１または２記載のトーチボディ。
4. 管状金属部材に設けた略凹形状の溝のトーチボディ後端側の側面に、絶縁チューブの軸方向側の外側角部を当接させた請求項１または２記載のトーチボディ。
5. 絶縁チューブを熱収縮性の材料とした請求項１から４のいずれか１項に記載のトーチボディ。
6. 溶接電流を通電する金属製のコネクタと、前記コネクタの先端側に着脱自在に取り付けられ前記コネクタから溶接電流の供給を受ける管状の請求項１から５のいずれか１項に記載のトーチボディと、前記トーチボディの先端側に配置され溶接用ワイヤに溶接電流を給電するコンタクトチップを備えた溶接用トーチ。
7. トーチボディの先端側はコンタクトチップ側であり、前記トーチボディの後端側はコネクタ側である請求項６記載の溶接用トーチ。

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