JPH0324289Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、各種溶接に用いられる溶接トーチ、
特に水冷溶接トーチにおいて、その水冷のための
必要構造を簡単化して製作の容易化、保守管理の
簡単化を図るとともに、冷却効果の向上を期した
ものに関する。

（従来の技術） 溶接における自動化、ロボツト化の傾向増大と
ともに、溶接品質の確保のみならず、連続溶接の
施工による稼動率の向上、高電流溶接による能率
の向上が要求され、これに応じて溶接トーチの耐
用性の増大も必要とされ、水冷溶接トーチにおけ
る冷却構造についても耐用性の点において大きな
要素を占めるものである。水冷溶接トーチとして
は既に各種のものが開発、市販されているが、比
較的汎用性の高い400アンペア以下程度の連続溶
接に使用される水冷溶接トーチの一般的な構造は
第３図および第４図に示すようなものである。即
ち両図において、中空丸棒状の銃身本体１におけ
る外周面の対称２面が軸線と平行する平面１ａ，
１ａとされ、この銃身本体１にパイプ１５もしく
はこれに続く絶縁筒３の円形内周面が外嵌される
ことによつて、前記２平面１ａ，１ａと円形内周
面一部との間に形成される弦弧状の空間が銃身部
の冷却水路Ｃ，Ｃとなるのであり、一方の水路Ｃ
から送られた冷却水は、図示のように銃身本体１
に外嵌される絶縁筒３の周面において、前記一方
の水路Ｃとの正対位置に穿設された孔３ａ（また
は３ｂである）から、絶縁筒３に外嵌される外筒
金具４側に形成された冷却水筒Ｗを回つて、前記
一方の水路Ｃと反対側の他方の水路Ｃに、該水路
Ｃと正対して同じく穿設した孔３ｂ（または３ａ
である）によつて還流されてゆくのであり、これ
によつて銃身部をめぐる往復の冷却水路が構成さ
れ、溶接トーチ全体を適切に冷却するのである。

（考案が解決しようとする問題点） 溶接トーチ銃身本体１が大電流を流す部分であ
り、また外筒金具４に取り付けられたシールドノ
ルズ１４は溶接ワークや人体にふれる可能性があ
るものであり、さらにロボツト等に取付けて利用
する際には、ノズルがワーク等に干渉する事をノ
ズルに検出電圧を印加してセンサーとして使用す
るものである。このように、安全性や検出の信頼
性を高める意味から銃身本体とシールドノズル間
に絶縁性が重視される。第３図の溶接トーチはこ
のような絶縁性に優えた特性をもつ。すなわち、
シールドノルズ１４と銃身本体１との間を絶縁筒
３が完全に仕切り絶縁している。但し水路として
必要な孔３ａのみは例外的に開放されている。電
気抵抗は周知のように素材、断面積、長さで決定
される。この場合、素材は水であり、断面積、長
さは孔の径と長さである。孔という断面積は小さ
な形状として絶縁抵抗を向上させている。

（考案が解決しようとする問題点） 上記した従来技術における冷却構造において
は、第４図で明らかなように、銃身本体１におけ
る２平面１ａ，１ａと、絶縁筒３における孔３
ａ，３ｂとの相対位置は、軸心回りに一義的に決
定されなければならないので、第３図に示すよう
に、銃身本体１にロー付け等で一体化されたパイ
プ１５の外周面に位置決め用ピン１５ａを立設
し、このピン１５ａに絶縁筒３に形成した位置決
め用溝３ｃを係合させることにより、水路Ｃ、Ｃ
と孔３ａ，３ｂの正対を行つているのである。ま
た従来技術においては、冷却水往復のために必要
な冷却水筒Ｗを外筒金具４自体の内部に形成する
ため、外筒金具４は内筒４Ａ、外筒４Ｂの両者を
それぞれ別途加工製作し、両者をロー付け等で一
体化する工程も必要となり、これらの構造は何れ
もその複雑化、製作工数の増大によるコスト高、
また形状、構造のコンパクト化の点において問題
点があり、また前記各部材の耐熱性もさることな
がら、前記外筒金具４には既知のようにシールド
ノルズ１４が取付けられるのであるが、このシー
ルドノルズ１４における冷却作用は、第３図示の
ように金具４との接触端部での伝熱だけで行われ
るのみに止まり、ノズル１４の冷却効果も不充分
である。

（問題点を解決するための手段） 本考案はかかる水冷溶接トーチにおける問題点
を解決するために、銃身本体１における冷却水路
に対し、該本体１に外嵌される絶縁筒周面に少な
くとも３個以上の孔を列設することによつて、如
何なる取付位置においても水路と孔とが連通状態
とされるとともに、前記絶縁筒と外筒金具との中
間に往復用冷却水筒を形成することにより、シー
ルドノズルの充分な冷却作用が得られ、かつコン
パクトで簡単な必要構造で足りるようにしたもの
であり、具体的には、トーチ銃身に該銃身軸線と
略平行に往復の冷却水路を有する溶接トーチにお
いて、銃身部の水路は中空丸棒状の銃身本体にお
ける外周面の対称位置に形成する２平面と該銃身
本体に外嵌するパイプ内面との間に形成される空
間とし、溶接トーチの先端部においては、前記銃
身本体に外嵌されかつ前記銃身本体の円周面部の
周長より小径の孔をその周面に放射状に少なくと
も３個以上穿設した絶縁筒と、該絶縁筒に外嵌さ
れる外筒金具との間に前記孔いずれかを介して銃
身部水路と連通する冷却水筒を形成し、前記銃身
本体と前記外筒金具とが銃身部水路と冷却水筒と
を連通する孔を除いて前記絶縁筒により電気的に
絶縁され、該冷却水筒が前記外筒金具におけるシ
ールドノルズ取付部まで延びていることにある。

（作用） 本考案の技術的手段によれば、第１図および第
２図に示すように、銃身部の水路は、中空丸棒状
の銃身本体１における円形外周面の対称位置に形
成する２つの平面１ａ，１ａと、該銃身本体１に
外嵌するパイプ１５の内面一部によつて仕切られ
る水路Ｃ，Ｃとし、溶接トーチの先端部にいおて
は、前記銃身本体の円周面部の周長より小径の孔
を前記銃身本体の円周面部の周長より小径の孔を
パイプ１５の先端と連続する絶縁筒３の周面に少
なくとも３個以上（図例では絶縁筒３の円周等分
状に６個のものを示している）設し、銃身本体１
の２平面１ａ，１ａをこの絶縁筒３の孔３ｄ位置
まで形成することによつて、更にはこの絶縁筒３
の外周面と、これに外嵌される外筒金具４の内周
面との間に冷却水筒Ｗを形成することによつて、
次の作用が得られることになる。即ち第１，２図
において、銃身本体１における水路Ｃ，Ｃの内、
一方の水路Ｃから送られた冷却水は、絶縁筒３に
おける任意の孔３ｄから絶縁筒３と外筒金具４間
の冷却水筒Ｗに入つて、他の任意の孔３ｄを通つ
て他方の水路Ｃに帰ることになる。このさい孔３
ｄは銃身本体１と絶縁筒３とが軸心回りにどのよ
うに相対位置が変つても、必ず何れかの孔３ｄが
水路Ｃ，Ｃと連通するように、前記銃身本体の円
周面部の周長より小径の孔を少なくとも３個以上
設けてあるため、従来技術のように特別の位置決
めピンや位置決め溝の係合による等の、絶縁筒３
の位置決め構造は全く不要となり、冷却水の往復
作用が確実かつ容易に得られるのである。更にま
た本考案では冷却水筒Ｗを絶縁筒３の外周面と、
これに外嵌される外筒金具４の円周面との間に形
成したことにより、従来技術のように外筒金具４
を２重筒構造として水筒を形成する構造を必要と
せず、しかもこれによつて第１図に明らかなよう
に、外筒金具４の先端に取付けられるシールドノ
ルズ１４に対し、ノズル１４と金具４との螺合等
による取付部の内面側にまで冷却水筒Ｗの長さを
任意にかつ充分に延長形成することができ、これ
によつてシールドノルズ１４に対する熱伝導面積
を著しく増大し、ノズル１４の冷却効果も従来に
比し著しく向上されることになるのである。

（実施例） 本考案トーチの適切な実施例構造を第１，２図
において説示する。

銃身本体１とこれに外嵌かつロー付け等で一体
化されるパイプ１５は、従来のこの種水冷溶接ト
ーチにおけるそれと同様であり、パイプ１５の前
部外周に固定子１１によつて外嵌固定された接結
部材１０に、銃身本体１の前部並びにパイプ１５
の前端に亘つて外嵌した絶縁筒３の後端フランジ
部分が衝止されるとともに、接結部材１０に外嵌
された締結ナツト９に、絶縁筒３に外嵌された外
筒金具４の後端がネジ嵌合部１６を介して螺合さ
れ、外筒金具４の後端と接結部材１０の前端とに
よつて絶縁筒３の後端フランジ部分を挟持し、外
筒金具４の前端にシールドノルズ１４の後端をネ
ジ嵌合部１７によつて取付けるようにしてある。
絶縁筒３の周面には、前記銃身本体１の外周面の
対称位置に形成された平面１ａ，１ａ間を結ぶ円
周面部の周長より小径の孔３ｄが複数個放射状に
穿設されており、該孔３ｄの個数は、銃身本体１
における水路Ｃ，Ｃが、平面１ａと絶縁筒３の内
周面一部の円弧によつて囲まれた弦弧状空間であ
るため、絶縁筒３の円周等分状に最低３個設けれ
ば、軸心回りにおける相対位置が変わつても、２
個の孔３ｄ，３ｄが水路Ｃ，Ｃと連通可能である
が、実用的には円周等分位置に５〜６個程度配設
することが望ましい。本実施例では、６個の孔内
の対称位置にある２個が各々水路Ｃ，Ｃの往路お
よび復路側に位置しており、孔の開口面積を増大
させないため、従来の第３図と同様、良好な絶縁
性を確保することができる。このように、本考案
では銃身本体１の二つの平面の寸法と孔の径、個
数を適宜設定することにより、多数の孔の内の１
〜２個を水路として使用することができるため、
孔の開口面積をほとんど増大させず、絶縁抵抗を
低下させることなく、絶縁筒の位置決めを不要に
することができる。冷却水筒Ｗの形成に当つて
は、実施例のように絶縁筒３の外周面および外筒
金具４の内周面に、それぞれ凹部を形成すること
によつて大容量の冷却スペースが容易に得られ、
また絶縁筒３の外周面における凹部を軸方向に長
く形成することによつて、外筒金具４とシールド
ノルズ１４との取付部であるネジ嵌合部１７を相
当の長さに亘つてカバーでき、シールドノルズ１
４側の冷却効果を従来よりも著しく向上させるこ
とが容易である。銃身本体１の先端は既知のよう
に交換可能なチツプボデイ１２がネジ嵌合その他
により着脱自在に付設され、１３はシールドガス
整流のためのオリフイスであり、また銃身本体１
内には溶接ワイヤのガイドライナ２を装設し、
５，６，７，８は内外周面が相接する各部材１，
３，４，１５間の所要位置に介設される水漏れ防
止用の各Ｏリングを示している。

（考案の効果） 本考案によれば、溶接トーチ先端部において、
絶縁筒３の周面に放射状に銃身本体の円周面部の
周長より小径の孔３ｄを少なくとも３個以上穿設
し、それらのいずれかの孔３ｄを、銃身部水路
Ｃ，Ｃと冷却水筒Ｗの連通孔として設け、銃身本
体と外筒金具とが前記連通孔を除いて前記絶縁筒
により電気的に絶縁され、更に冷却水筒Ｗを絶縁
筒３と外筒金具４との間に形成することにより、
絶縁筒３の組付けに当り、シールドノルズと銃身
本体との絶縁抵抗の高さをある程度維持したま
ま、絶縁筒の位置決めを行なうことなく、冷却水
の還流水路を形成することができる。また外筒金
具４内に冷却水筒Ｗを形成する構造も必要としな
いので、従来に比しその必要構造をきわめて簡単
化できるとともにコンパクト化が容易に得られ、
また冷却水筒Ｗの軸方向延長形成により、シール
ドノルズ１４に対して充分な冷却効果を生じるこ
とができるのであり、構造の簡単、組立工数の減
少による低コスト化、トーチ先端部における充分
な冷却性能の付与において優れた利点を持つもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の縦断正面図、第２図は
第１図Ａ−Ａ線断面図、第３図は従来例の縦断正
面図、第４図は第３図Ｂ−Ｂ線断面図である。 １……銃身本体、３……絶縁筒、３ｄ……孔、
４……外筒金具、１４……シールドノルズ、Ｃ，
Ｃ……銃身部水路、Ｗ……冷却水筒。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. トーチ銃身に該銃身軸線と略平行に往復の冷却
   水路を有する溶接トーチにおいて、銃身部の水路
   は中空丸棒状の銃身本体における外周面の対称位
   置に形成する２平面と該銃身本体に外嵌するパイ
   プ内面との間に形成される空間とし、溶接トーチ
   の先端部においては、前記銃身本体に外嵌されか
   つ前記銃身本体の円周面部の周長より小径の孔を
   その周面に放射状に少なくとも３個以上穿設した
   絶縁筒と、該絶縁筒に外嵌される外筒金具との間
   に前記孔のいずれかを介して銃身部水路と連通す
   る冷却水筒を形成し、前記銃身本体と前記外筒金
   具とが銃身部水路と冷却筒とを連通する孔を除い
   て前記絶縁筒により電気的に絶縁され、冷却水筒
   が前記外筒金具におけるシールドレズル取付部ま
   で延びていることを特徴とする水冷溶接トーチ。