JP2542628Y2 - フイーダ付ホットワイヤトーチ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はTIG（イナートガスタングステンアーク）溶
接用ホットワイヤトーチに係り、特に半自動TIG溶接
を、半自動ホットワイヤTIG溶接に置き換えることが可
能な半自動TIG溶接用ワイヤトーチに関する。

〔従来の技術〕

従来のホットワイヤTIG溶接は、例えば第６図に示す
ように、ワイヤ送給装置とホットワイヤトーチとを用い
て半自動溶接が行われていた。しかし、半自動溶接の場
合には狭い場所では使用できず、手動による通常のTIG
溶接が行われていた。また、固定管の水平溶接などにお
いても作業位置を刻々と変える必要があるため、半自動
化できず手動によるTIG溶接が行われていた（実開昭58-
179977号公報、実開昭62-67673号公報など）。

〔考案が解決しようとする課題〕

上記半自動TIG溶接は、狭い場所での溶接において
は、ワイヤトーチとワイヤ送給装置との間隔を狭くする
必要があるため、ワイヤトーチのコンジットケーブルが
湾曲し、ワイヤに負荷がかかりワイヤの送給が正常に行
われなくなるので、ホットワイヤ溶接が適用できないと
いう問題があった。

また、固定管の水平円周溶接のように、溶接作業者が
作業位置を変えながら溶接を行う場合においても、ワイ
ヤケーブルを極端に変形させないようなワイヤケーブル
の引き回しができないという問題があった。

本考案の目的は、上記従来技術における問題点を解消
するものであって、狭い場所や、あるいは作業位置を変
えながら溶接を行う場合においても好適に溶接が行える
半自動ホットワイヤTIG溶接用ワイヤトーチを提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記本考案の目的は、ワイヤトーチ内にワイヤ通電加
熱用の給電チップを設け、給電チップとワイヤ加熱用電
源とを、ワイヤ給電ケーブルで連結したワイヤ加熱機構
と、モータの駆動力により歯車（例えば傘型歯車）を介
して回転するローラと、ワイヤを上記ローラとで挟み込
む押えローラからなるワイヤ送給機構との両方を設ける
ことにより達成される。

本考案は、上記目的を達成するために、具体的には実
用新案登録請求の範囲に記載のような構成とするもので
ある。すなわち、 本考案は請求の範囲第１項に記載のように、ホットワ
イヤを使用してイナートガスタングステンアーク（TI
G）溶接を行うTIGトーチから分離独立したホットワイヤ
送給用のホットワイヤトーチであって、該ホットワイヤ
トーチは、ワイヤを所定の長さに切断したカットワイヤ
を一対の回転ローラにより挟持して独立に送給できるワ
イヤ送給機構と、上記カットワイヤを溶接部に案内する
と共に、該カットワイヤと接触して通電により加熱する
給電チップと、上記回転ローラを駆動させるモータと上
記カットワイヤ加熱用の電源を供給する給電ケーブルを
少なくとも内蔵するハンド部とを一体に構成したフィー
ダ付ホットワイヤトーチとするものである。

また、本考案は請求の範囲第２項に記載のように、請
求の範囲第１項において、ホットワイヤトーチのハンド
部に対して、ワイヤ送給機構と給電チップからなるワイ
ヤ送給加熱機構を回動可能な構造に設けたフィーダ付ホ
ットワイヤトーチとするものである。

また、本考案は請求の範囲第３項に記載のように、請
求の範囲第１項または第２項において、ホットワイヤト
ーチのハンド部に、ワイヤ送給速度増加用スイッチおよ
び減少用スイッチを設けたフィーダ付ホットワイヤトー
チとするものである。

また、本考案は請求の範囲第４項に記載のように、請
求の範囲第１項ないし第３項のいずれか１項において、
溶接用カットワイヤを溶接用母材と接触させた後に、上
記カットワイヤの送給を開始する制御手段と、上記カッ
トワイヤを溶接部の溶融プールから引き離すと、上記カ
ットワイヤの送給を停止する制御手段を設けたフィーダ
付ホットワイヤトーチとするものである。

〔作用〕

ワイヤトーチ内に、ワイヤの送給機構とワイヤに通電
する機構の両方を設けることにより、1m程度の長さの溶
接用ワイヤ（一般に市販されており、カットワイヤと称
されている）を、上記ワイヤトーチに挿入し溶接を行う
ことによりホットワイヤによる半自動溶接が可能とな
る。すなわち、上記のカットワイヤは手動操作でワイヤ
ガイドに挿入され、該ワイヤガイドから駆動用ローラと
押えローラに案内され、この２個のローラ間に挟み込ま
れる。ここで、モータを回転させると駆動用ローラが回
転し、カットワイヤが送給される。カットワイヤは給電
チップ内を通過し、溶接用のノズルを通って溶接部へ導
かれるが、給電チップ内を通過する際に、該給電チップ
と接触して、母材との間に電流が流れてカットワイヤは
加熱されホットワイヤとなり溶接部に送給される。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を挙げ、図面を引用してさら
に詳細に説明する。

第１図は本考案のフイーダ付ホットワイヤトーチによ
る溶接の全体的構成を示す模式図で、第２図は本考案の
フイーダ付ホットワイヤトーチの縦断面図（第１図のA-
A方向の縦断面図）で、第３図は第１図のB-B断面を示
す。

本考案によるフイーダ付ホットワイヤトーチ22は、ワ
イヤ通過部１とハンド部２によって構成され、その内部
は、ワイヤ送給機構とカットワイヤ３への通電機構と、
これらの構成部品を支持固定する部材によって構成され
ている。

まず、カットワイヤ３の送給機構について述べる。本
体５に取り付けられたモータ７の主軸に、傘歯車８が取
り付けられ、一方、ブッシュ10に固定された駆動用ロー
ラであるゴムローラ11と、傘歯車12がピン９によって支
持され、これら２つの傘歯車8,12が噛み合っている。ま
た、カットワイヤ３をゴムローラ11と共に挾み込む押え
ローラの作用をするベアリング13は、アーム４に支持さ
れたピン14によって保持されている。

次に、給電系統について説明する。ワイヤ加熱用電源
15に接続された給電ケーブル16は、モータ７を内装する
ハンド部２内を絶縁材（図示せず）で被覆されたモータ
７を囲むように配線され、一度、本体５の外部に出てか
ら、アーム４部に導かれ、アーム４内を通過して、給電
チップ17に接続されている。給電チップ17は、チップカ
バー18で覆われ、給電チップ18の先端部には、ノズル19
が取り付けられている。

その他に、カットワイヤ３を、ゴムローラ11とベアリ
ング13の間に導入するワイヤガイド20がアーム４に取り
付けられており、さらに、フイーダ付ホットワイヤトー
チ22の外部を通過するカットワイヤ３を絶縁するための
ワイヤカバー21がワイヤガイド20に取り付けられてい
る。

また、ハンド部２には、ワイヤ速度増加用スイッチ23
とワイヤ速度減速用スイッチ24を設けている。さらに、
ワイヤ加熱制御装置25には、カットワイヤ３と溶接母材
26が接触または離れたことを検知し、カットワイヤを送
給または停止させる制御回路を有している。

なお、手に触れるすべての部分は絶縁されている。

まず、カットワイヤ３の送給であるが、カットワイヤ
３はゴムローラ11とベアリング13に挾み込まれ、ゴムロ
ーラ11の弾性によってカットワイヤ３へは加圧力（カッ
トワイヤを挾み込む力）が作用している。モータ７によ
り傘歯車８が回転されると、傘歯車12が連動し、傘歯車
12とゴムローラ11はブッシュ10に固定されていることか
らゴムローラ11が回転し、カットワイヤ２を送給するこ
とができる。

カットワイヤ３は、絶縁するためワイヤカバー21で囲
まれ、ワイヤガイド20を通って、ゴムローラ11とベアリ
ング13の間に導入され、ゴムローラ11の回転により、給
電チップ17およびノズル19を通って、溶接部へ送給され
る。また、手操作でも容易にカットワイヤ３をワイヤガ
イド20へ挿入することができ、ノズル19から外に出るま
で押し込むことも可能である。

そして、カットワイヤ３への給電は、カットワイヤ３
が給電チップ17を通過する際に、給電チップ17の内面に
接触することで行われ、溶接母材26との間に通電され、
加熱されてホットワイヤとなる。

なお、傘歯車12の軸と、アーム４の回動の軸は、ピン
９で同一であり、このため、ワイヤ通過部１はハンド部
２に対し、±30°程度の回動が可能な構造としている
が、傘歯車8,12は常に噛み合っており、ワイヤ送給角度
を変えてもカットワイヤ３の送給は十分に可能である。

第４図は、給電系統の一部を、給電ケーブル16から給
電板31に変えた給電方式を示す。ハンド部２内の給電ケ
ーブル16は、給電ロッド30に接続され、給電ロッド30
は、給電板31に接続されている。一方、接触子32は、給
電チップ17に接続されており、この接触子32が給電板31
と接触し、カットワイヤ２への給電が可能となる。この
方式は、上記第１図〜第３図に示す実施例において、フ
イーダ付ホットワイヤトーチ22の組立時に、給電ケーブ
ル16の取り回しおよび組込みが難しいという欠点を解消
したものである。

第５図は、上記第１図〜第３図に示すゴムローラ11の
代わりに、耐熱性の硬質ローラ33を用い、カットワイヤ
３に対する加圧力をバネ34により得る方式である。硬質
ローラ33には、Ｖ溝またはＵ溝を形成してあり、カット
ワイヤ３は、上記の溝の中に入り送給される。加圧力は
ネジを形成しているつまみ35を回転することにより調整
される。

上述した実施例におけるカットワイヤのフイーダは、
カットワイヤを通電加熱してホットワイヤにして送給す
るものであるが、途中でカットワイヤの送給を停止した
場合、すでにカットワイヤ３の先端部は加熱されてお
り、熱伝導によりゴムローラ11付近にまでカットワイヤ
３の温度が上昇し、ゴムローラ11の寿命が短くなるとい
う問題があり、また送給するカットワイヤ３の直径を変
えられないという不便さがあった。第５図に示すフイー
ダ付ホットワイヤトーチは、上記の問題点を解消したも
のであって、カットワイヤ３の温度が上昇しても全く問
題はなく、ワイヤ径もある範囲内で、ワイヤガイド20、
給電チップ17、ノズル19を交換すれば、カットワイヤ３
の直径の変更は可能である。本考案においては、カット
ワイヤ３の直径が2.4〜3.2mmの範囲においてワイヤ径の
変更が可能であった。

〔考案の効果〕

本考案によるフイーダ付ホットワイヤトーチによれ
ば、ワイヤの送給装置なしでホットワイヤ溶接を行うこ
とが可能であり、しかも溶接場所が狭く、かつ溶接位置
が刻々と変わり作業者が移動しながら溶接を行う場合に
おいても好適に用いることができる。そして、本考案を
ホットワイヤTIG溶接に適用すると、従来のTIG溶接法に
比べ溶着量が多い（溶着速度が大）ことから従来よりも
約２〜３倍の能率で溶接を行うことができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案のフイーダ付ホットワイヤトーチを用
いた溶接装置の全体の構成を示す模式図、第２図は第１
図に示すフイーダ付ホットワイヤトーチのA-A方向の縦
断面図、第３図は第１図のB-B断面図、第４図および第
５図は本考案の他の実施例として示したフイーダ付ホッ
トワイヤトーチのワイヤ通過部の断面構造を示す模式
図、第６図は従来のホットワイヤTIG溶接装置の構成を
示す模式図である。 １……ワイヤ通過部、２……ハンド部 ３……カットワイヤ、４……アーム ５……本体、６……蓋 ７……モータ、８……傘歯車 ９……ピン、10……ブッシュ 11……ゴムローラ、12……傘歯車 13……ベアリング、14……ピン 15……ワイヤ加熱用電源 16……給電ケーブル、17……給電チップ 18……チップカバー、19……ノズル 20……ワイヤガイド、21……ワイヤカバー 22……フイーダ付ホットワイヤトーチ 23……ワイヤ速度増加用スイッチ 24……ワイヤ速度減少用スイッチ 25……ワイヤ加熱制御装置 26……溶接母材 28……TIGトーチ、29……TIG電源 30……給電ロッド、31……給電板 32……接触子、33……硬質ローラ 34……バネ、35……つまみ 36……ワイヤ送給装置、37……ワイヤトーチ

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ホットワイヤを使用してイナートガスタン
   グステンアーク（TIG）溶接を行うTIGトーチから分離独
   立したホットワイヤ送給用のホットワイヤトーチであっ
   て、該ホットワイヤトーチは、ワイヤを所定の長さに切
   断したカットワイヤを一対の回転ローラにより挟持して
   独立に送給できるワイヤ送給機構と、上記カットワイヤ
   を溶接部に案内すると共に、該カットワイヤと接触して
   通電により加熱する給電チップと、上記回転ローラを駆
   動させるモータと上記カットワイヤ加熱用の電源を供給
   する給電ケーブルを少なくとも内蔵するハンド部とを一
   体に構成してなることを特徴とするフィーダ付ホットワ
   イヤトーチ。
2. 【請求項２】請求の範囲第１項において、ホットワイヤ
   トーチのハンド部に対して、ワイヤ送給機構と給電チッ
   プからなるワイヤ送給加熱機構を回動可能な構造に設け
   たことを特徴とするフィーダ付ホットワイヤトーチ。
3. 【請求項３】請求の範囲第１項または第２項において、
   ホットワイヤトーチのハンド部に、ワイヤ送給速度増加
   用スイッチおよび減少用スイッチを設けたことを特徴と
   するフィーダ付ホットワイヤトーチ。
4. 【請求項４】請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   １項において、溶接用カットワイヤを溶接用母材と接触
   させた後に、上記カットワイヤの送給を開始する制御手
   段と、上記カットワイヤを溶接部の溶融プールから引き
   離すと、上記カットワイヤの送給を停止する制御手段を
   設けたことを特徴とするフィーダ付ホットワイヤトー
   チ。