JPH0150510B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接用ワイヤを消耗性電極として用い
る溶接用トーチに関する。

一般に消耗性電極の径より幾分大きい孔を穿設
した、いわゆるコンタクトチツプを用いて消耗性
電極を位置決めすると共に消耗性電極への給電を
行なつている。ところでコンタクトチツプは導電
性材料により形成されているためコンタクトチツ
プの穿設孔の摩耗が激しく、消耗性電極の狙い位
置を一定に維持することは困難であり、このため
頻繁にコンタクトチツプを新規なものと交換して
いた。更に消耗性電極は、殆んどの場合、コンタ
クトチツプの穿設孔に対して軸方向のいずれか一
点以上の位置で当接して、この当接部より給電が
行なわれる。このように軸方向の当接位置が一定
しないため給電点が変動することになり溶接用の
アークが不安定となる欠点があつた。これに対処
するために従来、例えば第１図および第２図に示
されるものが提案されていた。すなわち、消耗性
電極の径より幾分大きい孔を穿設した給電部材
１′に穿設孔に到る凹部２０を形成し、この凹部
に配設したバネ装置６′により消耗性電極を給電
部材に押し付けてこの部分から消耗性電極に給電
していた。この場合、給電位置が一定するためア
ークは安定するが、使用と共に給電部材のうちバ
ネ装置に対向する部分が局部的に摩耗する。この
状態で更に溶接を行なえば給電部を通過した消耗
性電極は上方、即ち第１図におけるY₁方向に反
り返り狙い位置がずれる欠点があつた。なお第１
図において、消耗性電極の軸線方向であつてバネ
装置よりも前方に又はバネ装置を跨ぐように耐摩
耗性のガイド部材を配設することが考えられる
が、バネ装置によりY₂方向に押圧される消耗性
電極のＹ方向の位置とガイド部材のＹ方向の位置
とが正確に一致しなくなつた場合、消耗性電極は
溶接点；Ｗに対してY₁方向にずれた位置に送給
されるため好ましくない。

本発明の目的は、前記従来の欠点を解消した溶
接用トーチを提供することにある。

以下図示の実施例を参照して本発明を詳細に説
明する。なお、図示の実施例は消耗性電極に給電
しつつ、トーチ本体の側方よりトーチ前方にシー
ルドガスを供給して溶接するタイプの溶接用トー
チを示している。第３図乃至第７図において、１
は先端部にＹ方向の透孔１０１を有するトーチボ
デイで、このトーチボデイ１の軸芯部には透孔１
０１とX₂方向の端部とに貫通して後述するガイ
ドチユーブの挿入される孔１０２が穿設されてい
る。２は貫通孔１０２に着脱自在に配設された耐
摩耗性のガイドチユーブで、このガイドチユーブ
２の透孔１０１位置相当部には軸線方向に略平行
の切欠き２０１が形成されている。なおこの切欠
き２０１の厚みは耐摩耗性電極１１の直径よりも
可及的に小さく形成されている。またこの切欠き
２０１よりもX₂方向側の相当部分の内径は、消
耗性電極１１の直径よりも幾分大きい程度に形成
されている。３はトーチボデイ１の端部に配設さ
れた耐摩耗性のガイドブロツクで、このガイドブ
ロツク３の軸芯部には消耗性電極の直径よりも幾
分大きい貫通孔３０１が穿設されている。

図示のガイドブロツク３は耐摩耗性の非導電性
および耐熱性材料、例えセラミツクや適宜の磁器
又はこれらをコーテイングしたものにより形成さ
れている。４および５は互いに対向するようトー
チボデイ１に軸支された第１および第２の接触部
材で、夫々トーチボデイ１に対して電気絶縁的に
支持されている。例えば絶縁リング７１，７１を
介して軸支されている。４１および５１は夫々第
１および第２の接触部材４，５の先端部材で、例
えばネジ止めにより接触部材と着脱自在に構成さ
れている。勿論、先端部材４１，５１は夫々第１
および第２の接触部材４および５と一体形とする
ことができる。これら第１および第２の接触部材
４および５は導電性材料、例えば銅又は銅合金に
より形成されている。６は接触部材４，５の軸支
部よりもX₂方向の位置に配設された加圧手段、
例えば第１および第２の接触部材４および５間に
電気絶縁性の受け具７２を介して配設された圧縮
バネ部材で、この加圧手段６により第１および第
２の接触部材４および５の先端部材４１および５
１が相近接されている。また第１および第２の接
触部材４および５には夫々孔４２および５２が穿
設されていて、この孔４２，５２を介して図示し
ない給電用部材が夫々第１および第２の接触部材
４および５に連結されている。８は電気絶縁部材
９を介してトーチボデイ１に連結されたサイドシ
ールド用ガス供給手段である。

上記構成において、加圧手段６に抗して第１お
よび第２の接触部材４および５を回動し、先端部
材４１，５１が相当間隔離間した状態で、ガイド
チユーブ２を径てガイドブロツク３の貫通孔３０
１へと消耗性電極１１を挿通する。この後、第１
および第２の接触部材４および５をフリーにする
と、第１および第２の接触部材４および５は加圧
手段６により回動され、先端部材４１および５１
により消耗性電極１１を加圧しつつ挾持する。こ
の後、図示しない給電用部材を介して第１および
第２の接触部材４および５に給電し、サイドシー
ルド用ガス供給手段８よりシールドガスを流出さ
せると共に消耗性電極１１をX₁方向に送給しつ
つ溶接を行なう。この場合、先端部材４１，５１
が加圧手段６により消耗性電極１１を挾持してい
るので、この当接部分より消耗性電極１１に給電
が行なわれる。

ところで、溶接作業の進行と共に接触部材４，
５の先端部材４１，５１は順次摩耗するが、接触
部材４，５間には加圧手段６が施されているので
先端部材４１，５１の摩耗にも拘わらず一定位置
でかつ確実に給電が行なわれる。しかも加圧手段
６は接触部材４，５を相互に等しい力で押圧する
ため、消耗性電極１１に作用する第１および第２
の接触部材４および５の押圧力は均等化され、消
耗性電極１１をＹ方向のいずれかに偏奇させるこ
とはない。従つて消耗性電極１１はガイドブロツ
ク３により案内されつつ所望の位置へと送給され
る。このように消耗性電極の狙い位置が一定で、
消耗性電極への給電位置不要でかつ確実に給電が
行なわれると共に、サイドシールド用ガス供給手
段８により供給されたシールド用ガスが溶接部近
傍を外気から遮蔽するため安定したアークで精度
のよいシールドガスアーク溶接が行なわれる。

第８図は本発明の要部変形実施例図で、加圧手
段をなすバネ部材のバネ力をねじ手段により調整
自在に構成したものである。なお図示の場合、ト
ーチボデイ１のX₂方向の端部側に冷却用流体の
流入口１０３と流出口１０４とを穿設し、該流入
口１０３と流出口１０４とに夫々連通する流路１
０５，１０６を、トーチボデイ１の軸方向、即ち
Ｘ方向に沿設し、この夫々の流路１０５，１０６
をトーチボデイ１のX₁方向側で適宜に連通させ
てトーチボデイ１の冷却を遂行している。

上記説明において、ガイドチユーブ２の端部に
切欠き２０１を配設しておけば消耗性電極を挿入
する場合、この切欠かれたガイドチユーブの残部
で案内しつつ消耗性電極１１をガイドブロツク３
の貫通孔３０１に導くため有利であるが、第１お
よび第２の接触部材４，５の先端部材４１，５１
が回動する範囲内におけるガイドチユーブ２の配
設を省略することができる。

またガイドチユーブ２の端部とガイドブロツク
３とに夫々穿設される孔を消耗性電極の径よりも
幾分大きい程度に形成しておけば、溶接時に消耗
性電極はあたかも両持支持の状態となつて案内さ
れるため、消耗性電極はより確実に案内される
が、ガイドチユーブの孔径をガイドブロツクの貫
通孔よりも大きくしてもよい。またガイドチユー
ブは断面丸状又は矩形状等の適宜の形状の線材を
略筒状体に形成したものでもよい。更にガイドチ
ユーブの外周に電気絶縁部材をコーテイングした
り被覆したりして消耗性電極１１とトーチボデイ
１とを電気的に絶縁した方が好ましい。更にまた
加圧手段であるバネ部材が接触部材４，５の軸支
部よりもX₂方向側に配設されていれば、バネ部
材に対する溶接熱の影響が少なく、かつ溶接トー
チ先端部がかさばることがないので溶接部の観察
が容易である。しかしこれにも拘わらず、バネ部
材を接触部材の軸支部よりも溶接用トーチの先端
側に配置することもできる。またバネ部材を一対
配設すれば接触部材４，５の軸支部には略均等の
力が作用するため、接触部材４，５の軸支機構を
簡素化することができる。この場合、一対のバネ
部材のうち第８図に示されるごとく、少なくとも
一方のバネ部材のバネ力を調整自在に構成すれ
ば、バネ部材のバネ定数が不一致の場合でも接触
部材４，５の軸支部に作用するバネ力を均等とな
るよう調整することができ、なお上記バネ部材の
設置数を単一としたりあるいは、第１および第２
の接触部材の回動力が夫々調整自在となるよう
に、夫々別々のバネ部材を配設することができ
る。また加圧手段として単にバネ部材を用いれば
溶接用トーチをコンパクトに、かつ安価にするこ
とができ有利であるが、これにも拘わらず接触部
材にリンク機構を連結し、これをバネ部材で付勢
させて加圧手段を構成したり、流体圧作動シリン
ダーを用いたりすることができる。更に多少構造
が複雑になるが、トーチボデイに対する第１およ
び第２の接触部材を単一の回動軸により軸支する
ことができる。さらにまた、第１および第２の接
触部材の夫々に給電用部材を連結して夫々の接触
部材より給電すれば、溶接時における各接触部材
の電流密度は単一の接触部材を用いるときの電流
密度の半分となり安定した給電を行なうことがで
きる。しかもこの場合、各接触部材の電流密度が
単一のときの値の半分となるため、各接触部材と
消耗性電極との当接による発熱量は単一のときの
値の約1/4となり、従つて各接触部材の摩耗は、
単一の接触部材を用いるときの約1/4となり各接
触部材を高寿命に用いることができる。なおこれ
にも拘わらず、一方の接触部材のみに給電し、他
方の接触部材には給電を行なわないように構成す
ることもできる。この場合、非給電制の接触部材
の先端部材を耐摩耗性の材料により形成した方が
有利であるが、給電側の先端部材と同様に導電性
材料としたりあるいは弱導電性材料としたりする
こともできる。なお接触部材の先端部材を着脱自
在に構成しておけば摩耗時先端部材のみを交換す
ればよいので有利であるが、これにも拘わらず接
触部材と先端部材とを一体に構成することもでき
る。またサイドシールド用ガス供給手段を備えた
溶接用トーチであれば、溶接時の姿勢が下向、上
向あるいは横向きなどの任意とすることができる
ので有利である。更にこの場合、第３図および第
４図に示されるごとく、トーチボデイの軸線とサ
イドシールド用ガス供給手段の軸線とを含む平面
を、第１および第２の接触部材の回動面に対して
略直交するように構成すれば、第１および第２の
接触部材の回動時にサイドシールド用ガス供給手
段が邪摩になることはなく、従つて第１および第
２の接触部材又は第１および第２の接触部材の先
端部材の交換を容易に行なうことができる。なお
これにも拘わらず、第３図および第４図において
２点鎖線で示されるごとくトーチボデイの軸線と
サイドシールド用ガス供給手段の軸線とを含む平
面が、第１および第２の接触部材の回動面と略平
行又は一致するように構成すれば、溶接用トーチ
として必要なＺ方向のスペースを小さくすること
ができ、従つてＺ方向の寸法が小さい、例えば狭
間隙の被溶接物に好適である。更に第３図および
第４図に示される構成のうち、サイドシールド用
ガス供給手段を省いた溶接用トーチとすれば、い
わゆるノーガス溶接や潜弧溶接として好適であ
る。

以上本発明の実施形態を種々示したが、本発明
はこれらの実施形態に限定されるものではなく、
上記実施形態の各部を適宜に組合せたり、各部を
同等の部材で置換したりすることにより種々の変
形を行なうことができる。

以上の如く、本第１の発明によれば、加圧手段
により消耗性電極に作用する第１および第２の接
触部材の押圧力は均等化されると共に、加圧手段
により接触部材を介して消耗性電極を挾持してい
るにも拘わらず消耗性電極をＹ方向のいずれかに
偏奇させることは殆んどなく、従つて消耗性電極
はガイドブロツクにより案内されつつ所望の位置
へと送給されると共に加圧手段により接触部材を
介して消耗性電極を挾持しているため給電位置が
不変でかつ消耗性電極に当接する接触部材が摩耗
しても確実な給電が行なわれ、良好な溶接結果を
確実に得ることができる。また本第２の発明によ
れば第１の発明の効果に加えてサイドシールド用
ガス供給手段により供給されたシールド用ガスが
溶接部近傍を外気から遮蔽するために、安定した
アークで精度のよいガスシールドアーク溶接が行
なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す正面断面図、第２図は第
１図の―線矢視図、第３図は本発明の実施例
を示す正面断面図、第４図は第３図の平面図、第
５図乃至第７図は夫々第３図の―線、―
線および―線断面矢視図、第８図は本発明の
要部変形実施例を示す図であつて第７図における
一部を省略したものに相当する図である。 １……トーチボデイ、１０１……透孔、３……
ガイドブロツク、４，５……第１および第２の接
触部材、６……加圧手段、８……サイドシールド
用ガス供給手段、１１……消耗性電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電極通路を跨いで互いに対向する第１および
   第２の接触部材をトーチボデイに軸支して互いに
   対向方向に回動自在となし、少なくとも一方の接
   触部材をトーチボデイと電気絶縁すると共に該接
   触部材に給電用部材を連結し、第１および第２の
   接触部材を電極に押しつけるための加圧手段を配
   設し、かつトーチボデイ先端部の電極通路に耐摩
   耗性のガイドブロツクを配設してなる溶接用トー
   チ。 ２ 前記加圧手段はバネ部材により構成されてな
   る特許請求の範囲第１項に記載の溶接用トーチ。 ３ 前記バネ部材は第１および第２の接触部材間
   に配設されてなる特許請求の範囲第２項に記載の
   溶接用トーチ。 ４ 前記バネ部材は接触部材の軸支部よりも溶接
   用トーチの後部に配設されてなる特許請求の範囲
   第２項又は第３項に記載の溶接用トーチ。 ５ 前記バネ部材のバネ力が調整自在に構成され
   てなる特許請求の範囲第２項乃至第４項のいずれ
   か一に記載の溶接用トーチ。 ６ 前記接触部材は電極通路に臨む先端部が基部
   に対して着脱自在に構成されてなる特許請求の範
   囲第１項乃至第５項のいずれか一に記載の溶接用
   トーチ。 ７ 電極通路を跨いで互いに対向する第１および
   第２の接触部材をトーチボデイに軸支して互いに
   対向方向に回動自在となし、少なくとも一方の接
   触部材をトーチボデイと電気絶縁すると共に該接
   触部材に給電用部材を連結し、第１および第２の
   接触部材を電極に押しつけるための加圧手段を配
   設し、更にトーチボデイ先端部の電極通路に耐摩
   耗性のガイドブロツクを配設し、かつシールドガ
   スを溶接用トーチの前方に供給するためのサイド
   シールド用ガス供給手段を配設してなる溶接用ト
   ーチ。 ８ 前記加圧手段はバネ部材により構成されてな
   る特許請求の範囲第７項に記載の溶接用トーチ。 ９ 前記バネ部材は第１および第２の接触部材間
   に配設されてなる特許請求の範囲第８項に記載の
   溶接用トーチ。 １０ 前記バネ部材は接触部材の軸支部よりも溶
   接用トーチの後部に配設されてなる特許請求の範
   囲第８項又は第９項に記載の溶接用トーチ。 １１ 前記バネ部材のバネ力が調整自在に構成さ
   れてなる特許請求の範囲第８項乃至第１０項のい
   ずれか一に記載の溶接用トーチ。 １２ 前記接触部材は電極通路に臨む先端部が基
   部に対して着脱自在に構成されてなる特許請求の
   範囲第７項乃至第１１項のいずれか一に記載の溶
   接用トーチ。