JP3158626U - ガスシールドアーク溶接用シールドノズル - Google Patents

Abstract

【課題】先端にスパッタが付着し難いガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズルを提供する。【解決手段】先端に尖った形状の先細り部１ｂを形成する。先細り部１ｂの表面積は小さいことから、スパッタが付着し難く、スパッタが落下し、スパッタが蓄積し難い。また、シールドノズル１の先端部の内側に、先端側に向かって徐々に内径が大きくなる内側テーパー面１ｃを形成すると、シールドノズル１の先端部の内面に付着したスパッタをウエスで拭き取る際に、ウエスをシールドノズル１の先端部の内部に入れやすく、また、ウエスが引っかかることが無く、容易にスパッタを除去することができる。【選択図】図１

Description

本考案は、ガスシールドアーク溶接をする際に用いられるシールドノズルに関する。

従来から、自動車部品等の組立の際に、ＭＡＧ溶接やＭＩＧ溶接等のガスシールドアーク溶接が利用されている。ガスシールドアーク溶接に用いられるアーク溶接用トーチ５０は、図３に示されるように、ソリッドワイヤーが送り出される略弾丸形状のコンタクトチップ５５と、このコンタクトチップ５５の基部を保持する円筒形状のチップホルダ５１と、コンタクトチップ５５及びチップホルダ５１を包容するように配設された筒状のシールドノズル５２と、シールドノズル５２及びチップホルダ５１が取り付けられるノズルホルダ５３とから構成されている。ガスシールドアーク溶接は、連続的に送り出されるソリッドワイヤーに、コンタクトチップ５１を介して大電流を流して、前記ソリッドワイヤーと被溶接部材との間でアークを発生させ（放電させ）、その際に発生する熱により、前記ソリッドワイヤーや被溶接部材を溶かして、被溶接部材を溶接する溶接方法である。溶接を行う際には、溶接箇所と空気とが接触することによるブローホールの発生を防止するために、チップホルダ５１に形成されたガス供給口５１ａからＣＯ^２やアルゴン等の不活性ガスを供給し、シールドノズル５２の先端から溶接箇所に前記不活性ガスを供給して、溶接箇所と空気の接触を防止している。シールドノズル５２は、不活性ガスの拡散を防止し、確実に溶接箇所に不活性ガスを供給するためのものであり、ガスシールドアーク溶接には不可欠なものである。

溶接時には溶融金属の微粒子であるスパッタが発生して、溶接箇所から飛散する。図３に示されるように、シールドノズル５２の先端やコンタクトチップ５５の先端部にスパッタ９９が付着すると、シールドノズル５２内の不活性ガスの流れが悪くなる。すると、溶接箇所への不活性ガスの供給が不十分となり、ブローホールが発生し溶接不良となってしまう。コンタクトチップ５５は、定期的に交換されるのでスパッタが蓄積し難いが、一般的にシールドノズル５２は交換されないのでスパッタが蓄積し易い。

一方で、溶接箇所によってはシールドノズル５２とワークや治具との干渉を防止するために、図４に示されるように、先端が先細り形状のシールドノズル５２を使用する場合があった。しかしながら、このようなシールドノズル５２は、先端の流路が先端側に向かって狭くなっているので、乱流が発生し易く、溶接箇所への不活性ガスの供給が不十分となり、ブローホールが頻繁に発生していた。このような先端が先細り形状のシールドノズル５２の先端にスパッタが付着すると、更に、シールドノズル５２の先端の流路が狭くなってしまうことから、ブローホールの発生頻度が高くなってしまう。

従来では、シールドノズル５２へのスパッタ付着を防止するために、被溶接金属と異種金属である銅や銅合金でシールドノズル５２を構成していた。しかしながら、シールドノズル５２を銅や銅合金で構成しても、スパッタの付着はある程度抑制できるが、それでもスパッタがシールドノズル５２の先端に付着し、蓄積していた。
本考案は、上記問題を解決し、スパッタが付着し難いシールドノズル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なされた請求項１に記載の考案は、
ソリッドワイヤーが挿通され、ソリッドワイヤーに電流を供給するコンタクトチップを、包容するように配設された筒状のガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズルであって、
先端部に、先端側に向かって徐々に板厚が薄くなる先細り部を形成したことを特徴とする。

請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の考案において、
先端部の内側に、先端側に向かって徐々に内径が大きくなる内側テーパー面を形成したことを特徴とする。
このため、シールドノズルの先端部の内面に付着したスパッタをウエスで拭き取る際に、ウエスをシールドノズルの先端部の内部に入れやすく、また、ウエスが引っかかることが無く、容易にスパッタを除去することが可能となる。

請求項３に記載の考案は、請求項１又は請求項２に記載の考案において、
先端部の外側に、先端側に向かって徐々に外径が小さくなる外側テーパー面を形成したことを特徴とする。
このため、シールドノズルの先端の外周面に付着したスパッタを、ウエスで前記外周面を握持して除去する際に、ウエスが引っかかることが無く、容易にスパッタを除去することが可能となる。

上記課題を解決するためになされた請求項４に記載の考案は、
ソリッドワイヤーが挿通され、ソリッドワイヤーに電流を供給するコンタクトチップを、包容するように配設され、その先端に、先端側に向かって徐々に内径及び外径が小さくなる狭窄部が形成された筒状のガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズルであって、
前記狭窄部の先端に、内径が先端側に向かって徐々に大きくなる気流安定部を形成し、
前記気流安定部の先端部に、先端側に向かって徐々に板厚が薄くなる先細り部を形成したことを特徴とするガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズル。
このため、先細り部先端の表面積は小さいことから、スパッタが付着し難く、先端にスパッタが付着し難いシールドノズルを提供することが可能となる。
また、前記狭窄部流速が早くなった不活性ガスが、気流安定部で安定し、乱流の発生が防止され、溶接部でのブローホールの発生を防止することが可能となる。

請求項５に記載の考案は、請求項１〜請求項４に記載の考案において、
先細り部の先端面を曲面で構成したことを特徴とする。
これにより、先端面と当接したスパッタが、曲面となっている先端面から離れやすく、当該スパッタが落下し、先端へのスパッタの付着を低減させることが可能となる。

請求項６に記載の考案は、請求項５に記載の考案において、
先細り部の先端の断面形状を、半円形状としたことを特徴とする。
これにより、曲面となっている先端面から離れやすく、当該スパッタが落下し、先端へのスパッタの付着を更に低減させることが可能となる。

本考案によれば、先端部に、先端側に向かって徐々に板厚が薄くなる先細り部を形成したので、前記先細り部の表面積は小さいことから、先端にスパッタが付着し難いシールドノズルを提供することが可能となる。

第１の実施形態のシールドノズルの説明図である。 第２の実施形態のシールドノズルの説明図である。 従来のアーク溶接用トーチの説明図である。 従来のアーク溶接用トーチの説明図である。

（第１の実施形態のシールドノズル）
以下に図面を参照しつつ、本考案の好ましい実施の形態を示す。なお、図１の（Ａ）の左半分は第１の実施形態のシールドノズル１の正面図であり、図１の（Ａ）の右半分はシールドノズル１の断面図である。また、図１の（Ｂ）は、シールドノズル１先端部の拡大図である。本実施形態では、シールドノズル１は、銅やベリリウム銅やクロム銅等の銅合金で構成されている。シールドノズル１は、略円筒形状である。シールドノズル１の基端側内面には、取り付けネジ１ａが螺刻されている。シールドノズル１の先端部には、先端側に向かって徐々に板厚が薄くなる先細り部１ｂが形成されている。本実施形態では、先細り部１ｂは、シールドノズル１の先端部の内面に形成された内側テーパー面１ｃと、シールドノズル１の先端部の外面に形成された外面テーパー面１ｄによって形成されている。内側テーパー面１ｃは、シールドノズル１の先端側に向かって徐々に内径が大きくなっている。外側テーパー面１ｄは、シールドノズル１の先端側に向かって徐々に外径が小さくなっている。図１の（Ｂ）に示されるように、先細り部１ｂの先端面１ｅは曲面で構成されている。本実施形態では、先細り部１ｂの先端の断面形状を、曲率半径ｒが一定の半円形状としている。

本考案では、スパッタがシールドノズル１の先端に当接したとしても、先細り部１ｂは先端が先細り形状であり、先細り部１ｂの表面積は小さいことから、スパッタが付着し難く、スパッタが蓄積し難い。更に、先細り部１ｂの先端の断面形状を半円形状としたので、先端面１ｅと当接したスパッタが、曲面となっている先端面１ｅから離れやすいことから、当該スパッタが落下し、先端面１ｅにスパッタが付着し難くなっている。

本実施形態では、シールドノズル１を被溶接金属（鉄系金属、アルミニウム）と異なる金属である銅や銅合金で構成しているので、スパッタがシールドノズル１に当接しても、このスパッタがシールドノズル１とともに溶融して固着することがない。スパッタがシールドノズル１の先端部の外周面に付着した場合には、作業者がウエスでシールドノズル１を握持して、この状態でウエスを下側に移動させると、シールドノズル１の先端部の外周面に付着したスパッタを除去することができる。本考案では、シールドノズル１の先端部の外側に、先端側に向かって外径が小さくなる外側テーパー面１ｄが形成されているので、外側テーパー面１ｄに付着したスパッタをウエスで握持して除去する際に、ウエスが引っかかることが無く、摺動抵抗が小さく、容易にスパッタを除去することができる。

スパッタがシールドノズル１の先端部の内周面に付着した場合には、シールドノズル１をアーク溶接用トーチから取り外して、シールドノズル１の先端部の内部にウエスを挿入し、前記内周面に付着したスパッタをウエスで拭き取る。本考案では、シールドノズル１の先端側に向かって内径が大きくなり拡開した形状の内側テーパー面１ｃが形成されているので、ウエスをシールドノズル１の先端部の内部に入れやすく、また、内側テーパー面１ｃに付着したスパッタをウエスで拭き取る際にウエスが引っかかることが無く、容易にスパッタを除去することができる。

（第２の実施形態）
以下、図２を用いて、第１の実施形態と異なる点について、第２の実施形態のシールドノズル２の説明をする。なお、図２の（Ａ）の左半分は、第２の実施形態のシールドノズル２の正面図であり、図２の（Ｂ）の右半分はシールドノズル２の断面図である。第２の実施形態では、ワークや治具との干渉を防止するために、シールドノズル２の先端に、先端に向かって徐々に内径及び外径が小さくなる狭窄部２ｂが形成されている。そして、本考案では、狭窄部２ｂの先端に、気流安定部２ｃが形成されている。気流安定部２ｃの内面は、先端側に向かって徐々に内径が広くなる内側テーパー面２ｄが形成されている。このため、狭窄部２ｂで流速が早くなった不活性ガスが、気流安定部２ｃで安定し、乱流の発生が防止され、溶接部でのブローホールの発生を防止することが可能となる。

気流安定部２ｃの先端部には、先端側に向かって徐々に板厚が小さくなる先細り部２ｅが形成されている。このため、先細り部２ｅの表面積は小さいことから、スパッタが付着し難く、スパッタが落下し、スパッタが蓄積し難い。更に、図２の（Ｂ）に示されるように、先細り部２ｅの先端の断面形状を半円形状としたので、先端面２ｆと当接したスパッタが、曲面となっている先端面２ｆから離れやすいことから、当該スパッタが落下し、先端面２ｆにスパッタが付着し難くなっている。

気流安定部２ｃには、シールドノズル１の先端側に向かって内径が大きくなり拡開した形状の内側テーパー面２ｄが形成されているので、ウエスを気流安定部２ｃの内部に入れやすく、また、内側テーパー面２ｄに付着したスパッタをウエスで拭き取る際にウエスが引っかかることが無く、容易にスパッタを除去することができる。

第２の実施形態では、シールドノズル２の先端部に、先端側に向かって徐々に外径が小さくなる狭窄部２ｂが形成されているので、第１の実施形態で説明したように、シールドノズル２の先端部に付着したスパッタの除去が容易である。

以上、現時点において、もっとも、実践的であり、かつ好ましいと思われる実施形態に関連して本考案を説明したが、本考案は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、実用新案登録請求の範囲および明細書全体から読み取れる考案の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズルもまた技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。

１ シールドノズル（第１の実施形態）
１ａ 取り付けネジ
１ｂ 先細り部
１ｃ 内側テーパー面
１ｄ 外面テーパー面
１ｅ 曲面部
２ シールドノズル（第２の実施形態）
２ａ 取り付けネジ
２ｂ 狭窄部
２ｃ 気流安定部
２ｄ 内側テーパー面
２ｅ 先細り部
２ｆ 曲面部
５０ アーク溶接用トーチ
５１ チップホルダ
５１ａ ガス供給口
５２ シールドノズル
５３ ノズルホルダ
５５ コンタクトチップ
９９ スパッタ

Claims (6)

1. ソリッドワイヤーが挿通され、ソリッドワイヤーに電流を供給するコンタクトチップを、包容するように配設された筒状のガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズルであって、
   先端部に、先端側に向かって徐々に板厚が薄くなる先細り部を形成したことを特徴とするガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズル。
2. 先端部の内側に、先端側に向かって徐々に内径が大きくなる内側テーパー面を形成したことを特徴とする請求項１に記載のガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズル。
3. 先端部の外側に、先端側に向かって徐々に外径が小さくなる外側テーパー面を形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズル。
4. ソリッドワイヤーが挿通され、ソリッドワイヤーに電流を供給するコンタクトチップを、包容するように配設され、その先端に、先端側に向かって徐々に内径及び外径が小さくなる狭窄部が形成された筒状のガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズルであって、
   前記狭窄部の先端に、内径が先端側に向かって徐々に大きくなる気流安定部を形成し、
   前記気流安定部の先端部に、先端側に向かって徐々に板厚が薄くなる先細り部を形成したことを特徴とするガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズル。
5. 先細り部の先端面を曲面で構成したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズル。
6. 先細り部の先端の断面形状を、半円形状としたことを特徴とする請求項５に記載のガスシールドアーク溶接トーチのシールドノズル。

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