JPH0323077A - ティグ溶接トーチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電極を容易に交換可能なティグ溶接（Ｔｕｎ
ｇｓｔｅｎ　Ｉｎｅｒｔ　Ｇａｓ＾ｒｅ　Ｗｅｌｄｉｎ
ｇ）　　トーチに関するものである。

（従来の技術） 第２図は本発明に係る従来のティグ溶接機の概略構成図
である。

同図において、１はティグアーク制御装置、２はアルゴ
ンガスからなるシールドガスを貯蔵しているガスボンベ
、３はティグ溶接トーチ、４は溶接対象の母材、５は溶
加棒である。

ティグアーク制御装置１は、電流一電圧特性が垂下特性
をなした溶接電源（図示せず）と、溶接の開始時にティ
グ溶接トーチ３と母材４との間でアークを発生させるた
めに必要な高周波の高電圧を発生する高周波発生装置（
図示せず）を備え、前記溶接電源の接地側は母材接続ケ
ーブル６を介して母材４に接続され、前記溶接電源の非
接地側と、前記高周波発生装置の出力端は、溶接ケープ
ル７を介して、ティグ溶接トーチ３に接続され゛Ｃいる
。

シールドガスはガスボンベ２に取り付けられたガスレギ
ュレータ８によって圧力調整され、ガスバイブ９を介し
てティグ溶接トーチ３に供給される。

ティグ溶接トーチ３にはトーチスイッチ１０が設けられ
ており、該スイッチ１０はスイッチケーブル１１を介し
てティグアーク制御装置１に接続されている。

ティグアーク制御装置１はトーチスイッチ１０の操作に
従ってティグ溶接トーチ３にシールドガスを供給すると
共に、高周波電圧を印加してアークを発生させ且つ溶接
電流を供給する。

第３図は従来のティグ溶接トーチ３の構造を示す分解断
面図である。同図において、１２は導電材よりなるトー
チ本体で、コレットボディ１３を形成すると共に、コレ
ットボディ１３の側部から分岐された矢印で示すガス通
路を形或している。

１４は電気絶縁材よりなるフレーム部で、トーチ本体１
２の外周を被って外部に対して絶縁している。１５は電
気絶縁材よりなるトーチキャップで、長手方向の一端側
に導電材よりなるねじ部１６をインサートして備え、ね
じ部１６の先端に電極ホルダとしてのコレット１７を押
圧接続している。

コレット１７はタングステン電極１８を着脱可能にして
おり、トーチキャップ１５をねじ込むとコレットボディ
１３に形成されたねじ部１９にトーチキャップ１５のね
じ部１６がねじ込まれてコレット１７の一端が押圧され
他端のテーパ部２０がコレットボディ１３のテーバ而２
１に押付けられることにより、タングステン電極１８を
締付けて固定する。

２２はノズルで、シールドガスをタングステン電極１８
の先端部に向けて噴出させる。タングステン電極１８は
ノズル２２の先端から突出しており、その突出寸法はア
ーク長を決定する要因をなしているので、摩耗などに対
処して常に所定の１法範囲に管理される。

トーチ本体１２の分岐部分の端部には、フレアナット２
３を形成している。２４は導電材よりなる導体バイブで
、一端にフレア管継手２５を形成シテイテ、該フレア管
継手２５がフレアナット２３にねじ込まれて接続されて
いる。導体バイプ２４の他端（図示せず）には、可撓性
の溶接ケーブル７とガスバイブ９とが接続され、トーチ
本体１２に溶接電流とシールドガスを供給する。導体バ
イブ２４の外周には一部分に把手用のすべり止めを施し
たゴム製のホルダ２６を取付けている。

（発明が解決しようとする課題） 従来、溶接作業を行っていると、タングステン電極１８
の先端部は不活性ガスのシールド不良、溶加材や母材と
の接触などにより損傷したり摩耗したりする。このため
、トーチ本体１２からタングステン電極１８を取りはず
して、その先端部を研削した後、ノズル２２より必要な
寸法だけ突出させた状態で、タングステン電極１８をト
ーチ本体１２に取付ける作業を行わなくてはならない。

即ち、トーチキャップ１５をつまみ、ねじ部１６を緩め
てタングステン電極１８を外す。次に、夕ングステン電
極１８の先端部をグラインダを用いて所定の形状に加工
する。この後、タングステン電極１８をコレット１７に
挿入し、治具等を用いてノズル２２の先端から突出した
タングステン電極１８の寸注を所定の寸法のに調整した
後に固定する。

溶接作業中に、前述したような手間をかけるのは非能率
的である。特に、溶接作業が自動化されている場合にお
いては、タングステン電極の取換えや取付け調整による
作業の中断時間が長いと自動作業工程に支障を来すとい
う問題点があった。

本発明の目的は上記の問題点に鑑み、タングステン電極
のトーチ本体への着脱を容易に行うことができると共に
、タングステン電極の突出寸法を溶接作業とは別の場所
の工程で調整できるティグ溶接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） 本発明は上記の目的を達成するために、導電材よりなり
、タングステン電極を着脱可能に保持する電極ホルダと
、溶接用のシールドガスを噴出するノズルと、導電材よ
りなりガス通路を有して所定の位置に前記電極ホルダを
着脱可能に保持し、前記電極ホルダのタングステン電極
に溶接用電流を通電すると共に、前記ノズルにシールド
ガスを導くトーチ本体と、前記電極ホルダと前記ノズル
と前記トーチ本体のそれぞれを所定の位置に保持する筐
体とを備え、前記トーチ本体に保持された電極ホルダに
対応した前記筐体の一側面に開閉可能な開口部を設ける
と共に、前記筐体側に前記電極ホルダを前記トーチ本体
に固定する押え部材を設けたティグ溶接トーチを提案す
る。

（作　用） 本発明によれば、電極ホルダによってタングステン電極
は着脱可能に保持される。前記電極ホルダはトーチ本体
の所定位置に着脱可能に保持され、トーチ本体より前記
タングステン電極に溶接用電流が通電される。また、前
記トーチ本体によりノズルに溶接用のシールドガスが導
かれ、該ノズルから噴出される。

前記電極ホルダと前記ノズルと前記トーチ本体のそれぞ
れは筐体の所定位置に保持され一体となる。前記トーチ
本体の所定位置に保持された前記電極ホルダは、前記筐
体に設けられた押え部材によって前記トーチ本体に固定
される。

また、前記タングステン電極を交換する際には、前記筐
体の側面の開口部を開くことにより、前記押えバネによ
ってトーチ本体に固定された電極ホルダが露出されるの
で、トーチ本体から電極ホルダと伴にタングステン電極
を容易に取りはずすことができる。この際、交換用とし
て別に、タングステン電極の所定位置に電極ホルダを取
付けたものを用意しておき、このタングステン電極を保
持した電極ホルダを前記トーチ本体に前記押え部材によ
って固定すれば、タングステン電極の交換は終了する。

このとき、予め治具等によってａトｊ定されたタングス
テン電極の所定位置に電極ホルダが取付けられているた
め、前記ノズルの先端部に突出するタングステン電極の
寸法は所定の寸法に設定される。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の要部を示す分解斜視図、第
４図は一実施例の断面図である。これら第１図及び第４
図に示すティグ溶接トーチは第２図の構成におけるティ
グ溶接トーチ３に代えて使用ナるものである。

以下、本実施例を第１図及び第４図に基づいて説明する
。図において、１１０は筐体で、円筒状の形状を６し、
電気絶縁材よりなる外側壁１１１と、この外側壁の内面
に密着した導電材よりなる内側壁ｌＩ．　２とから構成
されている。また、筐体１１０の１４、手方向一端側の
内周面にはねじ部１１３が設けられている。さらに、ね
じ部１１３の近傍の筐体１１０側面には開口部１１４が
設けられ、このねじ部１１３側の一辺に対向する開口部
ＩＬ４の一辺の中央には所定の長さと幅を有する満１１
Ｇが設けられている。

さらに、溝１１６の他端側近傍の外壁１１１の外周而こ
は段付部１１７が設ｔナられ、この段Ｎ部１１７より他
端側の外壁１１１の外径は、段付部１１７の一端側の外
壁Ｈ１の外径よりも小さく形成されている。

，ｆた、開口部！＋４に対向する内壁１１２の内面の所
定の位置には、導電材からなる押えバネ１　１．　８が
取付けれられている。押えバネＨ８は内壁１　１．　２
の曲率に対応して湾曲した蝶番１．１８ａとこの蝶番１
１８ａの一方の可動片１１８ｂに固定されて略Ｌ字形状
の舌状片１１８ｃとによって構或されている。舌状片１
１８ｃにはその曲折した先端部１１８ｄに所定の幅と長
さとを有する？Ｍ１１８ｅが設けられていると共に、そ
の先端はやや折り曲げられている。またこの蝶番１１８
ａを閉じた状態において、舌状片１１８ｃの先端部口８
ｄは電極セット穴１２４に所定の間隔を置いて対向する
ようになっている，． １２０は導電材からなるトーチ本体で、外周壁に削記ね
じ部１１３に螺合するねじ部１２１ａを有する円筒状の
第１の案内部１２１と、この第１の案内部１２１よりも
小さな外径を有し、第１の案内部１２１に軸心を合わせ
て隣接した第２の案内部１２２と、この第２の案内部１
２２に軸心を合わせて隣接した円筒状の？ｌｉ　ｔｉガ
イド部１２３とから構成されている。

第２の案内部１２２の外周壁には所定のねじ部１２２ａ
が設けられている。また、第１、第２の案内部１２１　
，　１２２及び電極ガイド部１２３の軸心には、所定径
の電極セット穴１２４が設けられていると共に、７ｌ！
極ガイド部｛２３の先端においては、この電極セット穴
１２４の直径は徐々にせばまり、使用するタングステン
電極の外径に対応した直径を有する電極ガイド穴１２５
が形成されている。また、電極ガイド部１２３の先端部
側壁には複数のガス流通口１２６が設けられている。さ
らに、トーチ本体１．２０こはガス通路１２７が設けら
れており、ガス通路１２７の一端側は第１の案内部１２
１の電極セット穴１２４の近傍に形成され、他端側は電
極セット穴１２４の長手方向の中部に連絡している。ま
た、第１の案内部１２１の電極セット穴１２４の人口近
くには円形状の断面を有するシール用Ｏリング１２８が
設けてある。

１．　３　０は一端側がテーバ状にすぼまった円筒状の
磁器からなるノズルである。このノズル１３０の内径は
、外形の大きい他端側からトーチ本体１２０を１１ト入
できるように形成されると共に、トーチ本体１２０の第
２の案内部１２２のねじ部１２２ａに螺合するねじ部１
３１が設けられている。また、ノズル１３０の一端側（
先端部）の内壁は、トーチ本体１２０の電極ガイド部１
２３のガス流通口１２Ｂから流出するシールドガスを外
部に噴出できるように形成されている。

１４０は導電材からなる電極ホルダで、円筒状の第１、
第２の案内部１４１　，　１４２とボス部１４３からな
り、第２の案内部１４２を中央に配置し、それぞれの軸
心を合わせて密着されている。

第２の案内部１４２の外径は第１の案内部１４１の外径
よりも大きく形成され、ボス部１４３の外径は第２の案
内部１４２の外径よりも大きく形成されると共に、第２
の案内部１４２はトーチ本体１２０の電極セット穴１２
４に嵌人できるようになっている。

また、電極ホルダ１４０の内径は、円柱状のタングステ
ン電極１５０の外径よりやや大きい径を有し、このタン
グステン電極１５０はボス部１４３に螺合して設けられ
たねじ１４４にて固定されるようになー，ている。

１８０はカバーで、筐体１８０の外径に対応した内径と
所定の長さとを有する電気絶縁材の円筒からなっている
。また、カバー１８０の側面には、筐体１１０の開口部
１１４と溝１１Ｂとに対応させて開口部ＩＧＩとａ１６
２が設けられている。さらに、カバー１６０の満１６２
に対応する一端側内周面には段付部１６３が設けられ、
このカバー１６０内に筐体１１０を挿入したときに段付
部１１７と当接するようになっている。

１８０は所定の直径を有するガス管で、その一端側はト
ーチ本体１２０のガス通路１２７に連結され、他端側に
はユニオン継手１１ｔｌが設けてある。

前述の構成よりなる本実施例によれば、筐体１１０のね
じ部１１３にトーチ本体１２０のねじ部１２１ａが螺合
され、トーチ本体１２０のねじ部１２２ａにノズル１３
０のねじ部１３１が螺合されて、筐体１１０とトーチ本
体１２０とノズル１３０が一体化される。このとき筐体
１１０の内壁１１２とトーチ本体１２０は電気的な導通
状態となる。また、ガス管１８０は開口部１１４とは反
対側に位置するようになっている。

作業者は、タングステン電極１５０の所定位置に予め電
極ホルダ１４０を取付けておく。さらに、カバー１６０
を回転させて開口部１８１と溝１６２を開口部１１４と
溝ｌｉＢに一致させ、蝶番１１８ａを開く。この状態で
、タングステン電極１５０を筺体１１０の開口部１１４
を介して、トーチ本体１２０の電極セット穴１２４に挿
入する。このとき、電極ホルダ１４０の第１の案内部１
４１の外径が電極セット穴１２４の内径よりも小さいの
で、第２の案内部１４２を容易に電極セット穴１２４に
嵌人することができる。また、開口部１１４から筐体１
１０内にタングステン電極１５０を入れる際に、容易に
行えるようにタングステン電極１５０が通過できる満１
１８が設けてある。

電極ホルダ１４０の第２の案内部１４２を電極セット穴
１２４に嵌人させた状態にて、タングステン電極１５０
の先端部は電極ガイド穴１２５によって支持され、ノズ
ル１３０の先端より所定の寸法だけ突出される。この突
出寸法は、タングステン電極１５０への電極ホルダ１４
０の取付け位置によって決まる。

さらにこの状態で、押えバネ１１８の蝶番１１８ａを閉
じる。このときタングステン電極１５０は押えバネ１１
ｇの舌状片１１８ｃの講１１８ｅに挿入されると共に、
７Ｉ！ｌホルダ１４０のボス部１４３は押えバネ１１８
の舌状片１１８ｃの先端部１１８ｄによってトーチ本体
１．　２　０に押し付けられて固定される。電極ホルダ
１４０を固定する際、押えバネ１１８の舌状片１１８ｃ
の先端は先端はやや折り曲げられているので、この舌状
片１．ｌ８ｃの先端がボス部１４３に引掛ることはない
。このように、タングステン電極１５０の取付けを容易
こ行うことができる。

また、前述したティグ溶接トーチを使用する際には、筐
体１１０の内壁１１２に図示せぬケーブルが接続されて
、溶接用の電流が供給される。さらに、この電流はトー
チ本体１２０、電極ホルダ１４０及び押えバネ１１８を
介してタングステン電極１５０に供給される。また、ユ
ニオン継手１８１に図示せぬガスパイプが接続され、シ
ールドガスが供給される。

このシールドガスは、ガス管ｌ８０、ガス通路１２７、
電極セット穴１２４及びガス流通口１２６を介してノズ
ル１３０の先端部からタングステン電極１５０を包むよ
うに噴出する。この際、０リング１２８が１４極ホルダ
１４０の第２の案内部１４２とトーチ本体１２０の第１
の案内部１２１との隙間からのガス漏れを防止している
。

溶接作業中にタングステン電極１５０の先端部が破損し
たり磨耗した場合には、カバー１６０を回転させて開口
部１１３１　Ｓ溝１６２を開口部１１４、満１１６に一
致させれば、電極ホルダ１４０と共にタングステン電極
１５０を容易に取りはずすことができる。

この後、予め用意してある電極ホルダ１４０に取付けた
タングステン電極１５０を前述した手順にて取付ければ
、タングステン電極１５０の交換を極めて短時間にて行
うことができる。これにより溶接作業に支障を来すこと
がなくなる。また，，ノズル１３０の先端からのタング
ステン電極１５０の突出寸法は、前述したようにタング
ステン電極１５０への電極ホルダ１４０の取付け位置に
よって決まるため、溶接作業とは別の場所の工程で調整
することができる。

また、第５図に示すようにトーチ本体１２０の電極セッ
ト穴１２４の入口と、電極ホルダ１４０のボス部１４３
の第２の案内部１４２側の端面のそれぞれにテーバ状の
面取りを施しても良い。これにより、トーチ本体１２０
と電極ホルダ１４０との接触面積が大きくなる。従って
、トーチ本体１２０と電極ホルダＩ．　４．０との間の
電気的な接触抵抗が小さくなり、トーチ本体１２０から
電極ホルダ１４０に電流を有効に流すことができる。

尚、本実施例では押え部材を導電材からなる押えバネ１
１８によって構成したが、トーチ本体１２．０にボス部
１４３を押し付けることが可能な弾性を有する導電材以
外の部材によって構戊しても良い。

さらに、カバー１６０の開口部１６１の大きさを、筐体
１１０の開口部１１４と満１１６とが同時に臨むことが
できる長さを有する大きさにしておけば、カバー１６０
から溝１Ｂ２を省くことができるのは言うまでもない。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、ノズルの先端から
突出するタングステン電極の寸法は、該タングステン電
極への電極ホルダの取付け位置によって決まる。また、
筐体に設けた開口部を介してトーチ本体より電極ホルダ
と共にタングステン電極を容易に取り外すことができる
ため、タングステン電極の交換作業を極めて短特開にて
行うことができる。これにより、溶接作業に支障を来す
ことがなくなるという非常に優れた効果を発揮する。さ
らに、前記ノズルの先端からのタングステン電極の突出
寸法の調整は、溶接作業とは別の場所の工程で容易に行
うことができるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部を示す分解斜視図、第
２図は従来のティグ溶接機のほ略構或図、第３図は従来
のティグ溶接トーチの分解断面図、第４図は一実施例の
断面図、第５図はトーチ本体と電極ホルダの他の実施例
を示す図である。 １１０・・・筐体、１１１・・・外壁、１１２・・・内
壁、１１４・・・開口部、１　１　８・・・押えバネ、
１２０・・・トーチ本体、１３０・・・ノズル、１４０
・・・電極ホルダ、１５ｏ・・・タングステン電極、１
６０・・・カバー、１８ｏ・・・ガス管。 従来のティグ浴接機の概略構成図 第 ２ 図 トーチ本体 第１の案内部 第１の案内部　１４１ トーチ本体と電極ホルダの他の実施例を示す図第 ５ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導電材よりなり、タングステン電極を着脱可能に保持す
   る電極ホルダと、 溶接用のシールドガスを噴出するノズルと、導電材より
   なりガス通路を有して所定の位置に前記電極ホルダを着
   脱可能に保持し、前記電極ホルダのタングステン電極に
   溶接用電流を通電すると共に、前記ノズルにシールドガ
   スを導くトーチ本体と、 前記電極ホルダと前記ノズルと前記トーチ本体のそれぞ
   れを所定の位置に保持する筐体とを備え、前記トーチ本
   体に保持された電極ホルダに対応した前記筐体の一側面
   に開閉可能な開口部を設けると共に、 前記筐体側に前記電極ホルダを前記トーチ本体に固定す
   る押え部材を設けた、 ことを特徴とするティグ溶接トーチ。