JP2023062367A - プラズマ溶接トーチ - Google Patents

Abstract

【課題】非消耗電極の交換時の位置調整を行うことが可能なプラズマ溶接トーチを提供する。【解決手段】プラズマ溶接トーチＡ１は、軸線方向ｘに延びる非消耗電極２と、非消耗電極２を保持するコレット３１と、コレット３１に対して軸線方向一方側ｘ１で、且つ非消耗電極２に対して径方向の外側に配置されたプラズマノズル５と、軸線方向ｘにおいてプラズマノズル５およびコレット３１の間に介在し、プラズマノズル５と非消耗電極２を保持したコレット３１とを軸線方向ｘにおいて互いに離れる方向に付勢する付勢部材８と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマ溶接トーチに関する。

プラズマ溶接は、通常、タングステンで形成されている電極（非消耗電極）を一般的に陰極として放電し、そのときに発生する主プラズマアーク（メインアーク）が、水冷されたプラズマノズルとプラズマガスのガス流とによって拘束される。その結果、集中性の良い高温プラズマ流が発生され、その保有エネルギを利用して溶接を行う（たとえば特許文献１を参照）。

プラズマ溶接では、溶接開始時にトーチ内部でパイロットアークと呼ばれる火種をプラズマノズルと電極との間に発生させ、そのプラズマ化した気流により絶縁破壊を起こし、メインアークの着火を行う。ここで、プラズマノズルと電極との間に適当な隙間を設けない場合、正常なパイロットアークが発生しない。このため、電極の交換などのメンテナンス時には、たとえば電極位置を調整するための先端細状の治具を用いて、電極の位置調整を行う。上記治具をプラズマノズルの先端開口から進入させ、当該治具の先端に電極の先端を当接させつつ電極をコレットにより保持固定する。このようにして、メンテナンス時における電極の位置合わせを行う。

しなしながら、上記従来の電極の位置調整において、専用の治具が必要となる。また、プラズマノズルの先端部形状に何らかの変形が生じると、上記治具の先端をプラズマノズルの先端開口から進入させることができない場合もあり、このような場合には電極の位置調整を行うことができなかった。

特開２０１７－１２４４３２号公報

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、非消耗電極の交換時の位置調整を行うことが可能なプラズマ溶接トーチを提供することを主たる課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。

本発明によって提供されるプラズマ溶接トーチは、軸線方向に延びる非消耗電極と、前記非消耗電極を保持するコレットと、前記コレットに対して前記軸線方向の一方側で、且つ前記非消耗電極に対して径方向の外側に配置されたプラズマノズルと、前記軸線方向において前記プラズマノズルおよび前記コレットの間に介在し、前記プラズマノズルと前記非消耗電極を保持した前記コレットとを前記軸線方向において互いに離れる方向に付勢する付勢手段と、を備える。

好ましい実施の形態においては、前記付勢手段の付勢力により、前記非消耗電極を保持した前記コレットに対して、前記プラズマノズルが前記軸線方向の一方側に移動可能である。

好ましい実施の形態においては、前記付勢手段の付勢力により、前記プラズマノズルに対して、前記非消耗電極を保持した前記コレットが前記軸線方向の他方側に移動可能である。

好ましい実施の形態においては、前記プラズマノズルと前記非消耗電極を保持した前記コレットとは、前記軸線方向において一定長さ範囲で相対移動可能である。

好ましい実施の形態においては、前記プラズマノズルは、軸線方向の一方側端に形成された第１ノズル開口を有し、前記非消耗電極の外径寸法は、前記第１ノズル開口の内径寸法より大である。

好ましい実施の形態においては、前記付勢手段は、圧縮コイルばねにより構成される。

本発明に係るプラズマ溶接トーチは、軸線方向に延びる非消耗電極と、コレットと、プラズマノズルと、付勢手段と、を備えている。コレットは、非消耗電極を保持する。プラズマノズルは、コレットに対して軸線方向の一方側に位置し、非消耗電極に対して径方向外側に配置されている。付勢手段は、軸線方向においてプラズマノズルおよびコレットの間に介在する。付勢手段は、プラズマノズルと非消耗電極を保持したコレットとを、軸線方向において互いに離れる方向に付勢している。このような構成によれば、プラズマノズルと、コレットに保持された非消耗電極の先端との間に所定の隙間を形成することができ、非消耗電極の交換時の位置調整が可能である。また、本発明のプラズマ溶接トーチにおいて、非消耗電極の位置調整は、当該プラズマ溶接トーチの内部に装備された付勢手段により実現可能である。これにより、たとえば本発明と異なり専用の治具を別途用いて非消耗電極の交換時の位置調整を行う場合と比べて、使い勝手が良い。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

本発明に係るプラズマ溶接トーチの第１実施形態を示す縦断面図である。 図１に示すプラズマ溶接トーチにおいて、非消耗電極の位置調整について説明するための図である。 図１に示すプラズマ溶接トーチにおいて、非消耗電極の位置調整について説明するための図である。 本発明に係るプラズマ溶接トーチの第２実施形態を示す縦断面図である。 図４に示すプラズマ溶接トーチにおいて、非消耗電極の位置調整について説明するための図である。 図４に示すプラズマ溶接トーチにおいて、非消耗電極の位置調整について説明するための図である。

以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。

図１は、本発明に係るプラズマ溶接トーチの第１実施形態を示す縦断面図である。本実施形態のプラズマ溶接トーチＡ１は、トーチボディ１、非消耗電極２、コレット３１、コレット受け部材３２、絶縁部材３５、キャップ４、プラズマノズル５、ノズルホルダ６、シールドガスノズル７および付勢部材８を備えている。

トーチボディ１は、第１筒状部材１１、第２筒状部材１２、第３筒状部材１３および絶縁カバー１４を含む。

第１筒状部材１１、第２筒状部材１２および第３筒状部材１３は、軸線ＣＬを中心として同心円状に配置されている。第１筒状部材１１は、プラズマ溶接トーチＡ１において軸線方向ｘの基端側（軸線方向他方側ｘ２）に配置されており、第３筒状部材１３はプラズマ溶接トーチＡ１において軸線方向ｘの先端側（軸線方向一方側ｘ１）に配置されている。第２筒状部材１２は、軸線方向ｘにおいて第１筒状部材１１および第３筒状部材１３の間に配置されている。第３筒状部材１３は、たとえば複数の筒状部品がろう付け等により一体に接合されて構成される。絶縁カバー１４は、絶縁性材料からなる筒状部材であり、第１筒状部材１１、第２筒状部材１２および第３筒状部材１３を覆っている。

非消耗電極２は、トーチボディ１の軸心部に配置されており、軸線方向ｘに延びる棒状の導体である。非消耗電極２は、たとえばタングステンからなる。非消耗電極２は、図外の電源部に接続されており、被溶接物（図示略）との間にアーク電圧を印加した際には当該被溶接物との間に主プラズマアーク（メインアーク）を発生させる。

非消耗電極２は、電極主部２１および電極テーパー部２２を有する。電極主部２１は、外径寸法Ｄ１が一定とされた部位であり、非消耗電極２の先端を除いた大部分を占める。なお、電極主部２１は、設計上において外径寸法Ｄ１が一定となるように略円柱状に形成された部位であり、製造上における多少の誤差を含み得る。電極主部２１の外径寸法Ｄ１は、特に限定されない。電極テーパー部２２は、電極主部２１に対して軸線方向一方側ｘ１につながっている。電極テーパー部２２は、軸線方向一方側ｘ１に向かうにつれて径寸法が小とされており、略円錐形状である。

コレット３１およびコレット受け部材３２は、これらが互いに協働することにより非消耗電極２を保持するものである。本実施形態において、コレット３１は、非消耗電極２の基端寄り（軸線方向他方側ｘ２）の周囲に配置されている。コレット３１は、先端側（軸線方向一方側ｘ１）において軸線方向ｘに延びる複数のスリットが形成されており、隣接する相互のスリットの間に位置する複数の可動片３１１を有する。コレット受け部材３２は、コレット３１の径方向外側に配置されている。コレット３１を軸線方向一方側ｘ１に移動させるとコレット３１は軸線方向一方側ｘ１に押し付けられる。そして、コレット３１先端の複数の可動片３１１がコレット受け部材３２の先端部に押し付けられて縮径し、コレット３１は非消耗電極２を挟んで強固に保持する。なお、コレット３１およびコレット受け部材３２は、導電性材料よりなる。コレット３１およびコレット受け部材３２を構成する導電性材料としては、たとえば銅が挙げられる。

絶縁部材３５は、トーチボディ１（主に第１筒状部材１１および第２筒状部材１２）の内側に配置されており、絶縁性材料からなる筒状部材である。絶縁部材３５は、凹部３５１，３５２を有する。凹部３５１は、コレット受け部材３２の一部を収容しており、軸線方向他方側ｘ２から軸線方向一方側ｘ１に凹んでいる。凹部３５２は、後述する付勢部材８の一部を収容しており、軸線方向一方側ｘ１から軸線方向他方側ｘ２に凹んでいる。

キャップ４は、プラズマ溶接トーチＡ１の軸線方向他方側ｘ２端に設けられている。詳細な図示説明は省略するが、キャップ４の内部にはねじ部を有する部品が配置されており、キャップ４を軸線ＣＬ周りに回すことでコレット３１を軸線方向ｘに移動させることができる。これにより、コレット３１が非消耗電極２を保持する状態と、コレット３１が非消耗電極２を保持しない状態とに切り替えることができる。

プラズマノズル５は、非消耗電極２の先端寄り（軸線方向一方側ｘ１）の周囲に配置されており、コレット３１に対して軸線方向一方側ｘ１に位置する。プラズマノズル５は、筒状で導電性があり、非消耗電極２の径方向外側に同心円状に配置されている。プラズマノズル５の先端（軸線方向一方側ｘ１端）には、第１ノズル開口５１が形成されている。本実施形態では、第１ノズル開口５１の内径寸法ｄ２は、非消耗電極２（電極主部２１）の外径寸法Ｄ１よりも小である。

プラズマノズル５は、非消耗電極２の外周面との間に隙間を空けて配置されている。非消耗電極２とプラズマノズル５との間の空間は、プラズマガスを流すためのプラズマガス流路とされている。プラズマ溶接トーチＡ１にプラズマガスが供給されると、当該プラズマガスは、非消耗電極２とプラズマノズル５との間の空間を軸線方向一方側ｘ１に通過し、第１ノズル開口５１から噴出する。

また、本実施形態において、プラズマノズル５は、トーチボディ１（第３筒状部材１３）およびノズルホルダ６の径方向内側に配置されており、軸線方向ｘに沿って移動可能である。図１に示した状態において、プラズマノズル５の大径部５２はノズルホルダ６の上端（軸線方向他方側ｘ２端）に当接している。このとき、プラズマノズル５は、上下方向（軸線方向ｘ）に沿って移動し得る範囲の下端（軸線方向一方側ｘ１端）に位置する。

シールドガスノズル７は、プラズマノズル５の径方向外側に配置されている。シールドガスノズル７は、概略円筒状とされており、先端側（軸線方向一方側ｘ１）が他の部位と比べて小径とされている。シールドガスノズル７の先端（軸線方向一方側ｘ１端）には、第２ノズル開口７１が形成されている。シールドガスノズル７は、ノズルホルダ６の外周にねじ接続により取り付けられている。本実施形態において、プラズマノズル５の先端は、シールドガスノズル７の先端から軸線方向一方側ｘ１に突出している。

詳細な図示説明は省略するが、プラズマ溶接トーチＡ１には、冷却水流路およびシールドガス流路が形成されている。冷却水流路は、トーチボディ１内およびプラズマノズル５内に設けられている。シールドガス流路は、トーチボディ１内およびノズルホルダ６内に設けられている。プラズマ溶接トーチＡ１にシールドガスが供給されると、当該シールドガスは、トーチボディ１内およびノズルホルダ６内を経てノズルホルダ６とシールドガスノズル７との間の空間を通過し、第２ノズル開口７１から噴出する。

付勢部材８は、軸線方向ｘにおいてプラズマノズル５およびコレット３１の間に介在している。付勢部材８は、プラズマノズル５と非消耗電極２を保持したコレット３１とを、軸線方向ｘにおいて互いに離れる方向に付勢するものである。本実施形態において、付勢部材８は、圧縮コイルばねである。非消耗電極２は、付勢部材８の径方向内側に挿通している。付勢部材８は、「付勢手段」の一例である。

本実施形態において、付勢部材８の下端（軸線方向一方側ｘ１端）は、プラズマノズル５の上端（軸線方向他方側ｘ２端）に当接している。付勢部材８の上方側（軸線方向他方側ｘ２）は、絶縁部材３５の凹部３５２に収容されており、当該付勢部材８の上端（軸線方向他方側ｘ２端）は絶縁部材３５に当接している。

次に、プラズマ溶接トーチＡ１において、非消耗電極２の交換の手順について説明する。非消耗電極２を交換する際、まず、プラズマ溶接トーチＡ１の上部（キャップ４等）を取り外して開放する。次に、交換用の非消耗電極２をトーチボディ１ないしプラズマノズル５に内挿し、プラズマ溶接トーチＡ１の上部を塞ぐ。このとき、図２に示すように、プラズマノズル５は、上下方向（軸線方向ｘ）に沿って移動し得る範囲の下端（軸線方向一方側ｘ１端）に位置する。また、非消耗電極２は、コレット３１に保持されておらず、非消耗電極２の先端がプラズマノズル５に当接しており、プラズマノズル５に支持されている。

次に、図３に示すように、プラズマノズル５を上方（軸線方向他方側ｘ２）に押し上げる。ここで、プラズマノズル５およびこのプラズマノズル５に当接する非消耗電極２は、付勢部材８の付勢力に抗して上方に持ち上げられる。なお、プラズマノズル５の先端は、シールドガスノズル７の先端よりも下方に突出している。このため、プラズマノズル５を容易に押し上げることができる。

図３に示す状態において、プラズマノズル５の基端（軸線方向他方側ｘ２端）は、第３筒状部材１３の内周面に形成された段部１３１に当接している。このとき、プラズマノズル５は、上下方向（軸線方向ｘ）に沿って移動し得る範囲の上端（軸線方向他方側ｘ２端）に位置する。図２、図３を対比すると理解されるように、プラズマノズル５は、軸線方向ｘにおいて一定の移動ストロークＬ１で移動可能である。

次に、図３に示す状態において、キャップ４の操作によりコレット３１を軸線方向一方側ｘ１に移動させることで、非消耗電極２がコレット３１に保持される。次いで、プラズマノズル５の押し上げを解放すると、付勢部材８の付勢力により、非消耗電極２およびこの非消耗電極２を保持したコレット３１に対して、プラズマノズル５が軸線方向一方側ｘ１に移動する。これにより、図１に示したように、プラズマノズル５と非消耗電極２の先端（電極テーパー部２２）との間には所定の隙間が形成されており、非消耗電極２の交換時の位置調整を行うことができる。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態のプラズマ溶接トーチＡ１は、軸線方向ｘに延びる非消耗電極２と、コレット３１と、プラズマノズル５と、付勢部材８と、を備えている。コレット３１は、非消耗電極２を保持する。プラズマノズル５は、コレット３１に対して軸線方向一方側ｘ１に位置し、非消耗電極２に対して径方向外側に配置されている。付勢部材８は、軸線方向ｘにおいてプラズマノズル５およびコレット３１の間に介在する。付勢部材８は、プラズマノズル５と非消耗電極２を保持したコレット３１とを、軸線方向ｘにおいて互いに離れる方向に付勢している。このような構成によれば、プラズマノズル５と、コレット３１に保持された非消耗電極２の先端との間に所定の隙間を形成することができ、非消耗電極２の交換時の位置調整が可能である。また、プラズマ溶接トーチＡ１において、非消耗電極２の位置調整は、当該プラズマ溶接トーチＡ１の内部に装備された付勢部材８により実現可能である。これにより、たとえば本実施形態と異なり専用の治具を別途用いて非消耗電極２の交換時の位置調整を行う場合と比べて、使い勝手が良い。

プラズマ溶接トーチＡ１においては、付勢部材８の付勢力により、非消耗電極２保持したコレット３１に対して、プラズマノズル５が軸線方向一方側ｘ１に移動可能である。このような構成によれば、非消耗電極２の交換時において、プラズマノズル５を非消耗電極２とともに軸線方向他方側ｘ２に押し上げ、非消耗電極２をコレット３１により固定する。その後プラズマノズル５の軸線方向他方側ｘ２への押し上げを解放すると、付勢部材８の付勢力によってプラズマノズル５が軸線方向他方側ｘ２側に移動する。これにより、プラズマノズル５と非消耗電極２の先端との間には所定の隙間が確保され、非消耗電極２の交換時の位置調整を容易に行うことができる。

本実施形態においては、プラズマノズル５は、軸線方向ｘにおいて一定の移動ストロークＬ１で移動可能である。これにより、プラズマノズル５と、非消耗電極２を保持したコレット３１とは、軸線方向ｘにおいて一定長さ範囲で相対移動可能である。このような構成によれば、非消耗電極２の交換時の際には、プラズマノズル５と非消耗電極２の先端との間に一定の隙間を形成するのに適している。

非消耗電極２の外径寸法Ｄ１は、プラズマノズル５の軸線方向一方側ｘ１に形成された第１ノズル開口５１の内径寸法ｄ２より大である。このような構成によれば、非消耗電極２の交換の際、コレット３１に保持されていない非消耗電極２をプラズマノズル５によって一定位置で支持することができる。これにより、非消耗電極２の交換時における位置調整の作業を容易に行うことができる。

図４は、本発明に係るプラズマ溶接トーチの第２実施形態を示す。なお、図４以降の図面において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。

図４に示したプラズマ溶接トーチＡ２は、トーチボディ１、非消耗電極２、コレット３１、コレット受け部材３２、キャップ４、プラズマノズル５、ノズルホルダ６、シールドガスノズル７および付勢部材８を備えている。プラズマ溶接トーチＡ２においては、主にトーチボディ１、コレット３１、およびキャップ４の構成、ならびに付勢部材８の配置が上記実施形態のプラズマ溶接トーチＡ１と異なっており、その他にも適宜変更が加えられている。

本実施形態において、トーチボディ１は、第４筒状部材１５、第５筒状部材１６、第６筒状部材１７および絶縁カバー１８を含む。第４筒状部材１５、第５筒状部材１６および第６筒状部材１７は、軸線ＣＬを中心として同心円状に配置されている。第４筒状部材１５は、プラズマ溶接トーチＡ２において軸線方向ｘの基端側（軸線方向他方側ｘ２）に配置されており、第６筒状部材１７はプラズマ溶接トーチＡ２において軸線方向ｘの先端側（軸線方向一方側ｘ１）に配置されている。第５筒状部材１６は、軸線方向ｘにおいて第４筒状部材１５および第６筒状部材１７の間に配置されている。第４筒状部材１５は、凹部１５１を有する。凹部１５１は、軸線方向他方側ｘ２から軸線方向一方側ｘ１に凹んでいる。凹部１５１は、付勢部材８およびコレット受け部材３２を収容している。凹部１５１は、付勢部材８およびコレット受け部材３２を、軸線方向一方側ｘ１から軸線方向他方側ｘ２にこの順で収容している。絶縁カバー１８は、第４筒状部材１５、第５筒状部材１６および第６筒状部材１７の少なくとも一部を覆っている。

非消耗電極２は、上記実施形態と同様の構成および配置であり、電極主部２１および電極テーパー部２２を有する。本実施形態における非消耗電極２（電極主部２１）の外径寸法Ｄ３は、上記実施形態（プラズマ溶接トーチＡ１）の非消耗電極２の外径寸法Ｄ１よりも小径である。

キャップ４の軸線方向一方側ｘ１には、ナット部４１および可動部材４２が設けられている。ナット部４１は、軸線ＣＬ周りに回転可能なねじ部材である。ナット部４１は、雌ねじ部４１１を有する。雌ねじ部４１１は、ナット部４１の内周部に形成されている。
可動部材４２は、筒状のねじ部材であり、雄ねじ部４２１を有する。雄ねじ部４２１は、ナット部４１の雌ねじ部４１１に螺合している。これにより、ナット部４１を軸線ＣＬ周りに回転させることによって、可動部材４２は、ナット部４１に対して軸線方向ｘに沿って移動可能である。

コレット３１は、可動部材４２に対して軸線方向一方側ｘ１に隣接して配置されている。本実施形態では、コレット３１の上端（軸線方向他方側ｘ２端）は、可動部材４２の下端（軸線方向一方側ｘ１端）に当接している。

プラズマノズル５は、非消耗電極２の先端寄り（軸線方向一方側ｘ１）の周囲に配置されており、コレット３１に対して軸線方向一方側ｘ１に位置する。プラズマノズル５の第１ノズル開口５１の内径寸法ｄ４は、非消耗電極２（電極主部２１）の外径寸法Ｄ３よりも小である。本実施形態では、プラズマノズル５の軸線方向他方側ｘ２端は、第６筒状部材１７に、たとえばねじ接続されている。これにより、プラズマノズル５は、第６筒状部材１７（トーチボディ１）に固定されている。

付勢部材８は、軸線方向ｘにおいてプラズマノズル５およびコレット３１の間に介在している。付勢部材８は、プラズマノズル５と非消耗電極２を保持したコレット３１とを、軸線方向ｘにおいて互いに離れる方向に付勢するものである。本実施形態において、付勢部材８は、圧縮コイルばねである。

本実施形態において、付勢部材８の下端（軸線方向一方側ｘ１端）は、第４筒状部材１５における凹部１５１の底面に当接している。付勢部材８の上端（軸線方向他方側ｘ２端）は、コレット受け部材３２の下端（軸線方向一方側ｘ１端）に当接している。

図４に示した状態において、コレット３１は軸線方向一方側ｘ１に押し付けられており、コレット受け部材３２と第４筒状部材１５とに挟まれた付勢部材８は、付勢力に抗して圧縮されている。ここで、コレット３１先端の複数の可動片３１１がコレット受け部材３２の先端部に押し付けられて縮径し、コレット受け部材３２は、付勢部材８の付勢力によって軸線方向他方側ｘ２に押圧されている。これにより、コレット３１は非消耗電極２を挟んで強く保持する。

なお、詳細な図示説明は省略するが、プラズマ溶接トーチＡ２においても、上記実施形態のプラズマ溶接トーチＡ１と同様に冷却水流路およびシールドガス流路が形成されている。

次に、プラズマ溶接トーチＡ２において、非消耗電極２の交換の手順について説明する。非消耗電極２を交換する際、まず、プラズマ溶接トーチＡ２の上部（キャップ４等）を取り外して開放する。次に、交換用の非消耗電極２をトーチボディ１ないしプラズマノズル５に内挿し、プラズマ溶接トーチＡ２の上部を塞ぐ。このとき、図５に示すように、ナット部４１を軸線ＣＬ周りに回すことで、可動部材４２を軸線方向他方側ｘ２に移動させておく。コレット受け部材３２およびコレット３１は、付勢部材８の付勢力により軸線方向他方側ｘ２側に移動し、その後、付勢部材８が延びて付勢力が解放した状態となる。非消耗電極２は、コレット３１に保持されておらず、非消耗電極２の先端がプラズマノズル５に当接しており、プラズマノズル５に支持されている。

次に、図６に示すように、ナット部４１を軸線ＣＬ周りに回すことで、可動部材４２およびコレット３１を軸線方向一方側ｘ１に移動させる。これにより、コレット受け部材３２と第４筒状部材１５とに挟まれた付勢部材８は、付勢力に抗して可能な限り圧縮されている。コレット３１は非消耗電極２を挟んで強固に保持する。

次いで、ナット部４１を軸線ＣＬ周りに回すことで、可動部材４２を軸線方向他方側ｘ２に移動させる。ここで、付勢部材８の付勢力により、コレット受け部材３２およびコレット３１が軸線方向他方側ｘ２側に移動する。このとき、付勢部材８による付勢力は徐々に減少するものの適度に維持されている。したがって、コレット受け部材３２は軸線方向他方側ｘ２に押圧され続けて、コレット３１は、非消耗電極２を保持したまま軸線方向他方側ｘ２に移動する。そして、図６に示す状態から可動部材４２を軸線方向他方側ｘ２に所定長さ移動させることで、図４に示した状態になる。図４に示した状態では、プラズマノズル５と非消耗電極２の先端（電極テーパー部２２）との間には所定の隙間が形成されており、非消耗電極２の交換時の位置調整を行うことができる。

次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態のプラズマ溶接トーチＡ２は、軸線方向ｘに延びる非消耗電極２と、コレット３１と、プラズマノズル５と、付勢部材８と、を備えている。コレット３１は、非消耗電極２を保持する。プラズマノズル５は、コレット３１に対して軸線方向一方側ｘ１に位置し、非消耗電極２に対して径方向外側に配置されている。付勢部材８は、軸線方向ｘにおいてプラズマノズル５およびコレット３１の間に介在する。付勢部材８は、プラズマノズル５と非消耗電極２を保持したコレット３１とを、軸線方向ｘにおいて互いに離れる方向に付勢している。このような構成によれば、プラズマノズル５と、コレット３１に保持された非消耗電極２の先端との間に所定の隙間を形成することができ、非消耗電極２の交換時の位置調整が可能である。また、プラズマ溶接トーチＡ２において、非消耗電極２の位置調整は、当該プラズマ溶接トーチＡ２の内部に装備された付勢部材８により実現可能である。これにより、たとえば本実施形態と異なり専用の治具を別途用いて非消耗電極２の交換時の位置調整を行う場合と比べて、使い勝手が良い。

プラズマ溶接トーチＡ２においては、付勢部材８の付勢力により、プラズマノズル５に対して、非消耗電極２保持したコレット３１が軸線方向他方側ｘ２に移動可能である。これにより、プラズマノズル５と非消耗電極２の先端との間には所定の隙間が確保され、非消耗電極２の交換時の位置調整を容易に行うことができる。

本実施形態においては、ナット部４１の軸線ＣＬ周りの回転数を管理することで、可動部材４２およびコレット３１を軸線方向ｘにおいて一定の移動ストロークで移動させることができる。これにより、固定的に設けられたプラズマノズル５と、非消耗電極２を保持したコレット３１とは、軸線方向ｘにおいて一定長さ範囲で相対移動可能である。このような構成によれば、非消耗電極２の交換時の際には、プラズマノズル５と非消耗電極２の先端との間に一定の隙間を形成するのに適している。

非消耗電極２の外径寸法Ｄ３は、プラズマノズル５の軸線方向一方側ｘ１に形成された第１ノズル開口５１の内径寸法ｄ４より大である。このような構成によれば、非消耗電極２の交換の際、コレット３１に保持されていない非消耗電極２をプラズマノズル５によって一定位置で支持することができる。これにより、非消耗電極２の交換時における位置調整の作業を容易に行うことができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に包摂される。

Ａ１，Ａ２：プラズマ溶接トーチ、２：非消耗電極、３１：コレット、５：プラズマノズル、５１：第１ノズル開口、８：付勢部材（付勢手段）、Ｄ１：外径寸法、ｄ２：内径寸法、Ｄ３：外径寸法、ｄ４：内径寸法、ｘ：軸線方向、ｘ１：軸線方向一方側、ｘ２：軸線方向他方側

Claims (5)

1. 軸線方向に延びる非消耗電極と、
   前記非消耗電極を保持するコレットと、
   前記コレットに対して前記軸線方向の一方側で、且つ前記非消耗電極に対して径方向の外側に配置されたプラズマノズルと、
   前記軸線方向において前記プラズマノズルおよび前記コレットの間に介在し、前記プラズマノズルと前記非消耗電極を保持した前記コレットとを前記軸線方向において互いに離れる方向に付勢する付勢手段と、を備える、プラズマ溶接トーチ。
2. 前記付勢手段の付勢力により、前記非消耗電極を保持した前記コレットに対して、前記プラズマノズルが前記軸線方向の一方側に移動可能である、請求項１に記載のプラズマ溶接トーチ。
3. 前記付勢手段の付勢力により、前記プラズマノズルに対して、前記非消耗電極を保持した前記コレットが前記軸線方向の他方側に移動可能である、請求項１に記載のプラズマ溶接トーチ。
4. 前記プラズマノズルと前記非消耗電極を保持した前記コレットとは、前記軸線方向において一定長さ範囲で相対移動可能である、請求項１ないし３のいずれかに記載のプラズマ溶接トーチ。
5. 前記プラズマノズルは、軸線方向の一方側端に形成された第１ノズル開口を有し、
   前記非消耗電極の外径寸法は、前記第１ノズル開口の内径寸法より大である、請求項１ないし４のいずれかに記載のプラズマ溶接トーチ。

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