JPH0335496Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、ノズル軸線上に沿つて可動可能に棒
状電極を保持するプラズマトーチの電極保持機構
に係り、特に該棒状電極の位置決め調整の容易化
を図つた電極保持機構に関する。

「従来の技術」 従来よりノズル中心孔より作動ガスを噴出させ
ながら、該ノズル内部の軸線上に配置された電極
と被加工物間にプラズマアーク柱を発生させ、被
加工物の切断や肉盛りを行うプラズマトーチは公
知であり、この種のトーチに用いる電極には、ト
リヤー入りタングステンからなる棒状体の先端部
を尖らせて形成した棒状電極と、水冷銅棒の先端
に円柱状のタングステンを埋め込んだ固定電極と
が存在し、後者は先端に埋設したタングステンが
アーク放電により損耗脱離してしまう為に、その
都度水冷銅棒からなる電極自体を廃棄／交換せね
ばならず、保守費用が大になり易い。

一方、前者は先端部が消耗変形した場合にその
都度成形加工し、該電極の先端位置を調整しなが
ら再組付けを行う事により、多数回の使用が可能
であり、省資源及びコストパーフオーマンスの面
で有利であるというメリツトを有す。しかしなが
ら前者のトーチにおいては、損耗変形した電極を
その都度トーチより取り出して整形加工し、且つ
再度位置調整を行いながらノズル内の所定位置に
位置決め保持させる、電極保持手段をトーチ内に
組混む必要があり、而もかかる電極保持手段は、
前記棒状電極を軸線方向に沿つてのみ移動可能に
且つ所定位置に確実に保持させる必要がある為に
従来よりコレツトチヤツク機構を用いて構成して
いる。

かかる機構を第３図に基づいて簡単に説明する
に、１０１はノズル軸線と同心状にトーチ本体１
０２内に装着させているコレツトで、螺子部を有
する上部開口１０３下方に、テーパ面１０４を介
してノズル１０６軸線に沿つて貫通する棒状電極
１０５の挿入孔１０７を穿設する。

１１０は前記上部開口１０３の螺子部に螺合可
能に形成されたチヤツクで、専用治具により該チ
ヤツクを回転させる頭部１１１の下方軸線上に、
電極１０５を保持する軸孔１１２を穿設させると
ともに、該軸孔１１２の先端側外周面をテーパ状
に形成し、該テーパ部１１３に複数のスリツト割
り１１４を入れて構成される。

そしてかかる構成によれば、チヤツク１１０の
軸孔１１２内に棒状電極１０を差し込み、電極１
０５を上下に移動させながら、その先端部よりの
突出長さを予めプリセツトしたある長さに設定し
た後、該チヤツク１１０をコレツト１０１の上部
開口１０３の螺子部に螺入させ、且つ専用治具を
用いてチヤツク１１０の頭部を回しながら螺子締
めを行う事により、前記テーパ部１１３を介して
軸孔１１２が縮径されながら該電極１０５をトー
チ本体１０２内に強固に固定させることが出来
る。

そして前記チヤツク１１０を緩めて該チヤツク
１１０を上方に引き抜く事により、チヤツク１１
０軸孔の弾性力により仮保持されている棒状電極
１０５がこれに追従して引抜く事が出来、その交
換と抜出が容易である。

「考案が解決しようとする問題点」 しかしながらかかる従来技術によれば、螺子を
利用して前記チヤツク１１０をコレツト１０１側
へ締付けたり緩め、これにより電極１０５の固定
と脱着を行うものである為に、前記チヤツク１１
０を回転させる為に、前記チヤツク１１０を回転
させる為のスパナー又はこれに類する専用治具を
必要とする。

又前記従来技術は、そのトーチ本体上端部にチ
ヤツク１１０を取付ける構造の為に、作動ガス用
通路や冷却水導入通路の形成位置が制約され、こ
れらの通路をトーチ本体側部に設けねばならない
という問題を有す。

又前記従来技術は、チヤツク１１０に仮保持さ
れた棒状電極１０５をトーチ本体１０２内に差し
込んだ状態で、前記チヤツク１１０を螺着締付け
ながら電極固定を行う構成を取る為に、該チヤツ
ク１１０締付け時に誤つて電極１０５が軸方向に
微小移動してしまつた場合にもこれを確認するの
が容易でなく、電極１０５の位置誤差が生じたま
ま電極固定を行つてしまう場合が多々ある。而も
電極１０５がトーチ本体１０２内に装着された後
ではその確認及び調整が極めて面倒であつた。

本考案はかかる従来技術の欠点に鑑み、電極を
抜出する為の特別な専用治具を必要とする事なく
手動にて容易に抜出可能にして、而も棒状電極の
位置調整と固定を容易に行い得るプラズマトーチ
の電極保持機構を提供することを目的とする。

「問題点を解決しようとする手段」 本考案はかかる技術的課題を達成する為に、前
記棒状電極の保持機構において 脱着可能にトーチ本体４内に装着され、ノズル
２軸線に沿つて棒状電極３直径とほぼ同径の軸
孔１１を穿設したガイド体１０を有する点、 該ガイド体１０の途中位置に、軸孔１１を露出
させる開口窓部１２を設けた点、 該開口窓部１２に、軸孔１１軸線と直交する方
向にのみ移動可能に配置された移動体１３を有
する点、 前記移動体１３を開口窓部１２内に弾性的に保
持する弾性体１４を有する点、 前記軸孔１１に貫通させた棒状電極３が、前記
移動体１３の弾性的付勢力により軸孔１１壁面
に押圧保持させるよう構成した点 を必須構成要件とするプラズマトーチの電極保
持機構を提案する。

「作用」 かかる技術手段によれば第１Ｃ図に示す如く、
前記ガイド体１０の軸孔１１内に棒状電極３を挿
入する事により、先ず電極３先端部が弾性体１４
の弾性力に抗して前記移動体１３を軸線と直交す
る方向に沿つて強制的に位置変位させながら更に
その下側に位置する軸孔１１内に侵入し、該ガイ
ド体１０底側まで貫通させる事が出来る。

そしてガイド体１０底側よりの電極３突設長さ
を所定長さにに調整した後、該電極３を保持した
ガイド体１０をトーチ本体４内の所定位置に装
着／固定する事により、トーチ内における電極３
の先端位置の位置決めが自動的になさる。

「考案の効果」 かかる技術手段によれば、挿設されている軸孔
１１の途中位置で棒状電極３を弾性的に押圧保持
させる為に、通常の状態では前記弾性力により所
定位置に保持され、而も該電極３は単に側方より
弾性的に押圧されている為に、軸方向に所定の力
を加えることにより容易に抜出又は移動させる事
が出来る。

従つて前記従来技術のように螺子等による固定
機構ではなく、単に弾性力による保持機構である
為に手動にて抜出させたり、位置調整を行う事が
容易であり、電極を抜出する為の特別な専用治具
が不要となる。

又、前記棒状電極３はガイド体１０の途中位置
で保持されている為に、必然的に該電極３が軸孔
１１によつて両側支持される事となり、この結果
電極３が軸線に対し傾く事なく、而も該軸孔１１
は電極３直径と同径である為に、前記電極３を側
方より弾性的に押圧しても電極３が軸線に対し変
位する事なく従つて本考案によれば、前記電極３
を側面より押圧して保持する構成を採用しつつも
該電極３が偏心して保持される事はない。

更に前記棒状電極３を保持するガイド体１０は
トーチ本体４に対し脱着可能である為に、該ガイ
ド体１０をトーチ本体４より取外した状態で電極
３の取り付け、位置調整、抜出等を行う事が出来
る為に保守作業が容易であり、而も前記ガイド体
１０をトーチ本体４に装着後、更にその上方より
冷却水導管や作業ガス導管又はこれらの支持体等
を取り付ける事が出来、設計及びデザイン面の自
由度が増す。

等の種々の効果を有す。

「実施例」 以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を
例示的に詳しく説明する。ただしこの実施例に記
載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、
この考案の範囲をそれのみに限定する趣旨ではな
く、単なる説明例に過ぎない。

第２図は本考案の実施例に係るプラズマトーチ
の断面構成を示し、その概略構成を簡単に説明す
るに、４は外周面に耐熱ゴム４ａが被覆されてい
る円筒状のトーチ本体（プラス本体）で、先端側
にはノズルキヤツプ２１を螺合するとともに、該
ノズルキヤツプ２１内のトーチ本体４軸線上にラ
イナ２２及びノズル２を装着する。

又該トーチ本体４の後端部には、センタリング
ガイド５を介して絶縁筒６と通路形成筒７を固定
する押えカバー８が螺合されているとともに、該
押えカバー８にプラス電源端子を取り付け、トー
チ本体４を介してノズル２先端にパイロツトアー
ク発生用のプラス電圧が印加されるよう構成す
る。

通路形成筒７は中心部に作動ガス導孔７１を、
又その周囲に冷却水導入孔７２と導出孔７３を
夫々穿設し、前記導孔７１より導入された作動ガ
スが内部本体１の通孔１５を通つてノズル中心孔
２３より噴出しながら所定のプラズマアークを放
電可能に構成するとともに、該アーク放電によ
り、加熱されたノズル２は、前記導入孔７２より
絶縁筒６とトーチ本体４間の空隙部６１及びトー
チ本体４の通孔４１を通つてノズル２周囲に流入
する冷却水により冷却され、冷却後の水は前記と
逆に通孔１５−空隙部６１−導出孔７３を通つて
外部に排出される。

一方、絶縁筒６は、トーチ本体４内に同心状に
装着され、その内部に電極保持機構として機能す
る内部本体１を収納する。

内部本体１は前記絶縁筒６を介してトーチ本体
４と電気的に絶縁させるとともに、該内部本体１
を押圧保持する通路形成筒７の導孔７１側にマイ
ナス電源端子を接続し、内部本体１を介して棒状
電極３にプラズマアーク発生用のマイナス電圧が
印加されるよう構成している。

次に本考案の要旨たる内部本体１の構成につい
て第１Ａ図乃至第１Ｃ図に基づい説明する。

内部本体１は、脱着可能に絶縁筒６内に装着さ
れ、ノズル２軸線に沿つて棒状電極３直径とほぼ
同径の軸孔１１を穿設した円筒状ガイド体１０
と、該ガイド体１０の途中周面上に軸孔１１を露
出する如く開口させた開口窓部１２と、軸孔１１
軸線と直交する方向にのみ移動自在に開口窓部１
２に収納された偏心ガイド１３（移動体）と、前
記ガイド１３を開口窓部１２に弾性的に保持させ
る環状バネ１４（弾性体）とよりなる。

ガイド体１０は、前記絶縁筒６内周面と同径の
円筒形状をなしト−チ本体４軸線と同心上に装
着／脱着可能に構成するとともに、その背側を通
路形成筒７に嵌合可能に構成している。

開口窓部１２は、ガイド体１０の中腹部におけ
る外周面をリング状に凹設し、該凹設部位の中央
部を両側部を残して、軸線と直交する方向に沿つ
て所定間隔削成して形成され、これにより開口窓
部１２の両側に軸孔１１と対面する如くガイド体
１０と一体的に連接する一対の弧状規制部位１
６，１７が形成される。

偏心ガイド１３は、開口窓部１２とほぼ同形の
外形を有し且つ軸孔１１に対し僅かに偏心させた
位置に該軸孔１１と同径の偏心孔１８を穿設して
構成される。

環状バネ１４は、前記弧状規制部位１６，１７
と、偏心ガイド１３周面を囲繞する如く形成され
る。

かかる構成のプラズマトーチによれば、アーク
放電により前記電極３が損耗した場合は、押えカ
バー８を取外して、センタリングガイド５、通路
形成筒７及び筒絶縁筒６を順次引き抜いて絶縁筒
６内に装着された内部本体１を取外した後、環状
バネ１４を拡径させて偏心ガイド１３の弾性力を
解除した状態で、又はそのままの前記弾性力に抗
して棒状電極３を抜出して、該棒状電極３先端部
の整形加工を行う。

次に、第１Ｃに示す如く、加工終了後の棒状電
極３をガイド体１０の軸孔１１に挿入する事によ
り、環状バネ１４の弾性力に抗して前記偏心ガイ
ド１３を軸線と直交する方向に沿つて強制的に位
置変位しながら、ガイド体１０底側より貫通させ
その突設長さを所定長さに調整した後、絶縁筒６
を介してトーチ本体４内に収納し、以下該内部本
体１上方より通路形成筒７とセンタリングガイド
５を挿入し最後に押えカバー８を螺着させる事に
より、内部本体１を介して電極３が正確に位置決
め保持される。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図乃至第１Ｃ図は本考案の実施例に係る
電極保持機構を示し、第１Ａ図は全体斜視図、第
１Ｂ図は正面断面図、第１Ｃ図は電極の挿入前後
の状態を示す第１Ｂ図の作用説明図、第２図は前
記電極保持機構を装着したプラズマトーチの断面
図、第３図は従来公知のプラズマトーチの断面図
を示す。 ４……トーチ本体、２……ノズル、３……棒状
電極、１０……ガイド体、１１……軸孔、１２…
…開口窓部、１３……移動体、１４……弾性体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ ノズル軸線上に沿つて可動可能に棒状電極を
   保持するプラズマトーチの電極保持機構におい
   て、脱着可能にトーチ本体内に装着され、ノズ
   ル軸線に沿つて棒状電極とほぼ同径の軸孔を穿
   設したガイド体と、該ガイド体の途中位置で軸
   孔を露出する如く開口させた開口窓部と、軸孔
   軸線と直交する方向にのみ移動自在に開口窓部
   に収納された移動体と、前記移動体を開口窓部
   内に弾性的に保持させる弾性体とを有し、前記
   軸孔に貫通させた棒状電極が、前記移動体の弾
   性的付勢力により軸孔壁面に押圧保持されるよ
   うに構成した事を特徴とするプラズマトーチの
   電極保持機構 ２ 軸孔と対面する如くガイド体と一体的に連接
   して形成した一対の弧状規制部位間に開口窓部
   を設け、該開口窓部内に軸孔軸線と直交する方
   向にのみ移動可能に前記移動体を収納するとと
   もに、該移動体を、前記弧状規制部位に環設さ
   れた環状バネに挟持させたことを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項記載のプラズマト
   ーチの電極保持機構。 ３ 前記移動体が、前記軸孔と同径にして軸孔軸
   線に対し僅かに偏心させた偏心孔を有する偏心
   ガイドであり、前記偏心孔を利用して軸孔に貫
   通させた棒状電極を側面より押圧可能に構成し
   た実用新案登録請求の範囲第１項記載のプラズ
   マトーチの電極保持機構