JPH037089Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案はプラズマアークトーチの改良に関する
ものである。

〔考案の背景〕

従来、プラズマアークトーチ（以下、単にトー
チという）には、溶接や切断の作業用として種々
の構造のものがあるが、一般に小容量（100A以
下）と称しているトーチは、作業者が手で持つて
操作できるようになつている。そしてこの種の小
容量トーチは、作業者のトーチ操作負担を軽減す
るために軽量かつ小形化し、かつ電極調整など、
操作性のよいことが必要である。この軽量、小形
化されたトーチ内部には給電通路や作動ガス供給
通路と、これら両通路と干渉しないように冷却水
通路とを形成し、これらの構造上からの制約範囲
内に電極を保持するための部品を設けている。

第３図はこのような従来トーチの電極保持部分
の断面図である。この第３図において、１は成形
絶縁物からなるトーチ本体外被で、この外被１内
に電極側トーチ本体２ａとノズル側トーチ本体２
ｂが一体にモールドされている。このうち電極側
トーチ本体２ａには複数個のスリツトを有したテ
ーパコレツト３が配置されており、このテーパコ
レツト３の上部において係合するキヤツプ４の図
中矢印イ方向からの押圧力を受けることにより非
消耗電極５を電極側トーチ本体２ａのテーパ着座
２a′に固定し、電極５に給電するようになつてい
る。なお、電極側トーチ本体２ａには、冷却通路
（往復路）Ａと作動ガス流通路Ｂが設けられてい
る。また、ノズル側トーチ本体２ｂにも図示しな
いが冷却水通路が（溶接トーチの場合はシールド
ガス通路も）設けられている。

前記電極５の保持かテーパコレツト３とキヤツ
プ４の押圧力で固定することにより行つている
が、特にプラズマアークトーチの場合には電極５
とノズル（図示せず）間のギヤツプ長がアーク狭
搾のためのポイントともなり、溶接や切断結果に
影響を及ぼすことになる。このため、ノズル側Ｃ
方向よりギヤツプ調整用のゲージなど（図示せ
ず）を用い、キヤツプ４を緩めた状態で適当なギ
ヤツプ長に設定するが、このとき、テーパコレツ
ト３と電極５の嵌合部Ｄが締つていると、電極５
はそのままキヤツプ４側に押戻され、実際にギヤ
ツプが調整されたものと感違いしてキヤツプ４を
締付け電極５を固定してしまう。これによりギヤ
ツプ長が正しい設定となつていない場合には、プ
ラズマアークの狭搾状況などが変化して満足する
溶接や切断結果が得られない。

また嵌合部Ｄが緩い場合でも、ギヤツプ調整用
のゲージを取外した場合、電極５の自重で落ちた
りして適正なギヤツプ調整ができず、いずれにし
てもギヤツプ長の調整が困難であつた。

さらに、電極５の保持が電極側トーチ本体２ａ
内での固定により行つているため、電極５が消耗
して最終的に使用可能な限界寸法が長く、例え
ば、一般JIS規格のタングステン電極長150mmに対
し使用限度長さは90mm程度となり、従つて電極使
用長が僅かの60mmと短くなつて無駄が多いなどの
問題点があつた。

〔考案の目的〕

本考案は上記のような問題点を解消するために
なされたもので、ギヤツプ調整が簡単かつ確実に
できると共に、電極使用長を長くすることができ
るプラズマアークトーチを提供することを目的と
する。

〔考案の概要〕

本考案のプラズマアークトーチは、軸方向に貫
通孔が形成されたトーチ本体と、このトーチ本体
の貫通孔内に、一部が貫通孔内壁と螺合された状
態で挿脱自在に挿入された電極ホルダと、この電
極ホルダの軸方向に挿通され、電極ホルダ先端部
に締付ナツトを螺着することによりその部分で保
持固定される電極と、前記電極ホルダの後端部に
固着され、電極ホルダ軸回り方向に回転すること
により前記螺合部を支持部として前記電極ホルダ
を回転させ、軸方向に進退させるためのつまみ
と、このつまみで進退された軸方向位置で前記電
極ホルダを固定するロツクナツトと、前記トーチ
本体の先端部に着脱自在のノズルとを具備し、ギ
ヤツプ調整の改善及び電極の経済化を計つたもの
である。

〔考案の実施例〕

以下第１図及び第２図を参照して本考案の実施
例を説明する。第１図は本考案によるプラズマア
ークトーチの一実施例を示す縦断面図で、図中１
１は成形絶縁物外被で覆われ、軸方向に貫通孔１
１ａが形成されたプラズマアークトーチ本体であ
る。このトーチ本体１１の内周部は、電極側トー
チ本体１１ｂとノズル側トーチ本体１１ｃが絶縁
物１１ｄを介して電気的に絶縁した状態で軸方向
に連設されている。また、電極側トーチ１１ｂに
は、通電路を兼ねた作動ガス流通路入口Ｂが設け
られている。

１２は上記トーチ本体１１の貫通孔１１ａ内に
挿脱自在に挿入された電極ホルダで、その一部は
電極側トーチ本体１１ｂの一部とピツチ１mmのね
じ１３により螺合状態にある。この電極ホルダ１
２は、軸方向に貫通孔１２ａを有しており、また
その先端部は、その周囲軸方向に複数のスリツト
が形成されており、締付ナツト１４を螺着するこ
とにより先端開口が若干閉じるようになされてい
る。また、この電極ホルダ１２の前記貫通孔１２
ａ内には電極１５が挿通され、前記締付ナツト１
４の螺着によりその部分で保持固定されている。
なお通路入口Ｂからの作動ガスが漏れないように
電極ホルダ１２にはＯリング１６が装着されてい
る。

１７は電極ホルダ１２の後端部に固着された絶
縁物からなるつまみ、１８はこのつまみ１７と電
極側トーチ本体１１ｂ間に位置し、締付けにより
電極ホルダ１２の軸方向の移動を不能とするロツ
クナツトである。このロツクナツト１８の内方の
トーチ本体１１ｂ側は良導電性金属、例えば銅材
を用いたガイド１８ａが固定されており、電極１
５及び電極ホルダ１２と共に通電路を形成してい
る。これは、単に、電極ホルダ１２のねじ１３部
分では電気的接触が不完全であるためで、上記ロ
ツクナツト１８を締めることにより、電極側トー
チ本体１１ｂの後端面Ｇにガイド１８ａを密着さ
せ、電気的接触（通電路）を完全なものとしてい
る。

前記ノズル側トーチ本体１１ｃには、通電路に
兼用されて冷却水流入口Ｅが設けられ、この流入
口Ｅの反対側には冷却水流出口Ｆが設けられてい
る。また、ここでは、切断面の品質向上などを目
的として、プラズマアークの周囲から水を覆うよ
うに公知の手段（特許第659293号「プラズマジエ
ツト切断法」）が用いられ、そのための水シール
ド用流入口Ｈが設けられている。また、ノズル側
トーチ本体１１ｃは、その内周には耐熱耐絶縁性
のセラミツク管などからなるスリーブ１９が着脱
自在に装着されており、先端にはノズル２０がガ
ス漏れ防止用のＯリング２１を介して着脱自在に
ねじ込み装着されている。さらに、ノズル側トー
チ本体１１ｃ内のスリーブ１９とノズル２０の間
には、電極５の心出しと前記作動ガスを整流する
ためのガス通路とを兼ねた心出部材２２がノズル
２０の後端により落下防止された状態で装着され
ている。

上記ノズル２０の外側は、ノズル側トーチ本体
１１ｃにシールド水漏れ防止用と外部との絶縁と
を兼ねたパツキン２３及び絶縁物２４を介して、
トーチ先端部分とこの部分を覆うキヤツプ２５と
の間が前記水シールド用流入口Ｈに通ずるシール
ド水通留が形成されている。また、キヤツプ２５
の先端側内周には、シールド水の整流を行う絶縁
チツプ２６が取着されている。

冷却水の流通路は、流入口Ｅからノズル側トー
チ本体１１ｃの先端近傍（ノズル２０のねじ込み
部付近）で流出口Ｆに導かれるように連通構成さ
れている。作動ガスの流通路は、上記冷却水流通
路と交わることなく、電極側トーチ本体１１ｂに
設けられた作動ガス流通路入口Ｂから電極ホルダ
１２とスリーブ１９の間の隙間を通り、心出部材
２２内方を経てノズル２０の先端より外部へ流出
するように構成されている。

第２図は上述本考案トーチのギヤツプ調整など
に用いられるギヤツプゲージの一例を示す斜視図
で、このギヤツプゲージ３１には、上述トーチの
電極１５が消耗したとき、適正な角度に再研摩す
る際の角度ゲージとして使用できるように溝底角
度が設定されると共に、第１図中の電極１５先端
から面Ｊまでの寸法に等しい深さの溝３２が形成
されている。また、この溝３２の反対側には、前
記ノズル２０の着脱用スパナとしてギヤツプゲー
ジ３１が用いられるようにスリツト３３が設けら
れている。なお、このスリツト３３の幅ｄよりや
や狭い間隔で対向するナツトとしての平行面（図
示せず）が前記ノズル２０の外周に形成されてい
る。さらに、ギヤツプゲージ３１の図中l′は、第
１図中のｌ、すなわち、適正なギヤツプ長Ｌに調
整されたトーチの電極１５先端から締付ナツト１
４のトーチ先端側の端面までの寸法に等しくなる
ように設定されている。

上述ギヤツプゲージ３１によるギヤツプ調整は
次のように行われる。まず、キヤツプ２５及びノ
ズル２０を取外すが、ノズル２０はギヤツプゲー
ジ３１のスリツト３３をスパナとして用いて取外
すと共にロツクナツト１８を緩めておく。次に、
ノズル側トーチ本体１１ｃの先端側の面Ｊにギヤ
ツプゲージ３１の面J′を当接させ、その状態でつ
まみ１７を回してゲージ３１の溝３２のＫ点に電
極１５の先端が突き当たるまで電極１５を前進さ
せる。これを終えたら、ロツクナツト１８を締付
け、電極ホルダ１２を固定し、適正なギヤツプ長
Ｌの調整が完了する。この際、電極１５は電極ホ
ルダ１２に締付ナツト１４により固定されている
ので、ギヤツプ調整に狂いが生じ、プラズマアー
クの狭搾状況などに変化が生じたり、電極１５が
ホルダ１２から摺抜けて落下することはない。ま
た、調整の状態も逐一目視できる。

調整後は、ノズル２０、絶縁チツプ２６及びキ
ヤツプ２５を取付けるだけでよい。

電極１５の消耗が進み、つまみ１７を回しての
前述方法では電極１５が適正なギヤツプ長Ｌにな
るまで前進させることができない場合には、電極
ホルダ１２を一旦トーチ本体１１から抜出し、締
付ナツト１４を緩めて電極１５を先端側に若干抜
出した後、締付ナツト１４で固定し、ホルダ１２
をトーチ本体１１に挿入した後、つまみ１７を回
しての前述方法によりギヤツプ調整すればよい。

なお、本例のように、ギヤツプゲージ３１の
l′を、適正なギヤツプ長Ｌに調整されたトーチの
電極１５先端から締付ナツト１４のトーチ先端側
の端面までの寸法ｌに等しく設定してあれば、上
述のような場合、次のようにしてもギヤツプ調整
が可能である。すなわち、上記電極１５を先端側
に抜出すとき、ｌ＝l′となるように電極１５先端
側にギヤツプゲージ３１の側部を当て、ｌ＝l′と
なつたところで締付ナツト１４を締め、上述方法
と同様にトーチ本体１１に挿入する。次に、ロツ
クナツト１８で軽くロツクした状態で、つまみ１
７のトーチ先端側の端面がロツクナツト１８のト
ーチ後端側の端面Ｍに接触までつまみ１７を回
し、すなわち最も電極１５を前進させた状態とす
る。この状態でロツクナツト１８を締め、電極ホ
ルダ１２を固定すれば、適正なギヤツプ長Ｌが設
定されることになる。

なお、本考案は切断用トーチのみならず、溶接
用トーチにも適用できることは勿論である。

〔考案の効果〕

以上述べたように本考案のプラズマアークトー
チ軸方向に貫通孔が形成されたトーチ本体と、こ
のトーチ本体の貫通孔内に、一部が貫通孔内壁と
螺合された状態で挿脱自在に挿入された電極ホル
ダと、この電極ホルダの軸方向に挿通され、電極
ホルダ先端部に締付ナツトを螺着することにより
その部分で保持固定される電極と、前記電極ホル
ダの後端部に固着され、電極ホルダ軸回り方向に
回転することにより前記螺合部を支持部として前
記電極ホルダを回転させ、軸方向に進退させるた
めのつまみと、このつまみで進退された軸方向位
置で前記電極ホルダを固定するロツクナツトと、
前記トーチ本体の先端部に着脱自在のノズルとを
具備してなるので、ギヤツプ調整が、例えば第２
図に示すようなゲージを用い、主としてつまみの
操作により簡単かつ確実にでき、また、電極の保
持を電極ホルダの先端部（上述実施例ではノズル
側トーチ本体１１ｃ側）で行つているので、電極
使用長を長くすることができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるプラズマアークトーチの
一実施例を示す縦断面図、第２図は同トーチのギ
ヤツプ調整などに用いられるギヤツプゲージの一
例を示す斜視図、第３図は従来トーチの電極保持
部分の断面図である。 １１……プラズマアークトーチ本体、１１ａ…
…貫通孔、１１ｂ……電極側トーチ本体、１１ｃ
……ノズル側トーチ本体、１２……電極ホルダ、
１３……ねじ、１４……締付ナツト、１５……電
極、１７……つまみ、１８……ロツクナツト、２
０……ノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 軸方向に貫通孔が形成されたトーチ本体と、こ
   のトーチ本体の貫通孔内に、一部が貫通孔内壁と
   螺合された状態で挿脱自在に挿入され、先端部に
   ナツトを螺着した電極ホルダと、この電極ホルダ
   の軸方向に挿通され、保持固定される電極と、前
   記電極ホルダの後端部に固着され、電極ホルダを
   回転させ、軸方向に進退させるためのつまみと、
   良導電性金属で形成されたガイドを備え、このガ
   イドが、前記電極ホルダの後端部に形成されたね
   じ部に、前記トーチ本体の後端面と対向するよう
   に螺合し、トーチ本体と電極ガイド間の通電路を
   形成するようにしたロツクナツトと、前記トーチ
   本体の先端部に着脱自在のノズルとを具備するこ
   とを特徴とするプラズマアークトーチ。