JPH0952176A - シールドガスアーク溶接トーチのノズル構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アルゴンがす炭酸ガス等の不活性ガスえを用い
るシールドガスアーク溶接トーチに於いて、アークの安
定化をはかると共にスパッタの付着を減少させる。 【解決手段】外筒７（内筒６）の内部に中心に電極３を
配置すると共にシールドガスを供給するコンタクトチッ
プ１を配置し、該コンタクトチップ１の先端に電極３の
径よりも大きい内径と内筒６の内径よりも充分に小さい
外径を持った筒体２を着脱可能に取り付け、且つ筒体２
の内部にシールドガスを流通させる一次噴出路８ａを形
成する。コンタクトチップ１の先端に該チップの内部に
形成された穴１ａに到達するスリット１ｃを形成し、該
スリット１ｃを介して筒体２の一次噴出路８ａにシール
ドガスを供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＴＩＧ溶接やＭＩ
Ｇ溶接等のシールドガスアーク溶接に用いる溶接トーチ
のノズル構造に関し、特に、コンタクトチップの先端に
筒体を着脱可能に取り付けたノズル構造に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】例えばＴＩＧ溶接トーチのノズルは、図
４に示すように、中心にコレット52に挿通された電極51
が配置されており、この電極51及びコレット52がコンタ
クトチップ53に挿通されている。またコンタクトチップ
53はセラミックス製の内筒54を有する金属製の外筒55の
内部に挿入されている。

【０００３】コンタクトチップ53の内部にはシールドガ
スの通路53ａが形成されており、先端部の所定位置には
複数の穴53ｂが形成されている。またコンタクトチップ
53と外筒55（内筒54）との間にシールドガスの噴出路56
が形成されている。従って、通路53ａを介して供給され
たシールドガスは穴53ｂから噴出路56に供給され、該噴
出路56を通って電極51の周囲をシールドしつつ大気に放
出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記ノズルでは、シー
ルドガスの噴出路の断面積が大きく且つシールドガスの
供給圧は比較的低い。このため、噴出路から大気に放出
されたシールドガスが空気を巻き込んで純度が低下し、
アークを不安定にしたり、外筒にスパッタが付着する等
の悪影響を及ぼすことがある。

【０００５】特に、シールドガスとしてアルゴンガスと
炭酸ガスとを混合させたガスを用いた場合には、外筒に
対するスパッタの付着量が増大し、溶接作業を中断して
外筒の清掃を行なわなければならなくなるという問題が
生じる。

【０００６】本発明の目的は、アークの安定化をはかる
と共にスパッタの付着を減少させることが出来るシール
ドアーク溶接トーチのノズル構造を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係るシールドアーク溶接トーチのノズル構造
は、外筒と、前記外筒の内部に配置され電極を保持する
と共に外筒の内部に形成された空間にシールドガスを供
給するコンタクトチップとを有するシールドガスアーク
溶接トーチのノズル構造であって、電極の径よりも大き
い内径と外筒の内径よりも充分に小さい外径を持った筒
体を前記コンタクトチップの先端に着脱可能に取り付け
ると共に該筒体の内部にシールドガスを流通させるよう
に構成したものである。

【０００８】上記ノズル構造では、コンタクトチップの
先端に電極の径よりも大きい内径と外筒の内径よりも充
分に小さい外径を持った筒体を装着することによって、
ノズル部に供給されたシールドガスを筒体を境界として
電極の周囲及び筒体と外筒の内部とに分流させること
で、電極の周囲に流通するシールドガスに対する空気の
巻き込みを減少させ、これにより、安定したアークを発
生させて良好な溶接を実施することが出来る。

【０００９】また上記ノズル構造に於いて、コンタクト
チップの先端に該チップの内部に形成されたシールドガ
スの流通路に到達するスリットを形成し、該スリットを
介してコンタクトチップの先端に取り付けた筒体の内部
にシールドガスを供給することが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るノズル構造の
好適な実施形態について図を用いて説明する。図１は本
発明のノズル構造を説明する断面図、図２はコンタクト
チップと筒体との着脱構造を説明する図、図３はコンタ
クトチップと筒体との着脱構造の他の例を説明する図で
ある。

【００１１】図に示すノズル構造は基本的な構成は従来
のノズルと同様であるが、コンタクトチップ１の先端に
着脱可能に構成した筒体２を有する点で異なるものであ
る。即ち、中心に配置された電極３はコレット４に挿通
されており、該コレット４をコンタクトチップ１に挿通
すると共にトーチ本体５に螺合することで保持されてい
る。コンタクトチップ１はセラミックス製の内筒６を介
して金属製の外筒７に挿通され、外筒７（内筒６）の内
部にシールドガスの噴出路８が形成されている。

【００１２】コンタクトチップ１の内部にはシールドガ
スを流通させる流通路となり且つ電極３を挿通したコレ
ット４を挿通する穴１ａが形成されており、該チップ１
の先端部近傍であって穴１ａの先端部分と対応する位置
に厚さ方向に貫通する複数の孔１ｂが形成され、且つコ
ンタクトチップ１の先端と孔１ｂの間に複数のスリット
１ｃが形成されている。即ち、穴１ａを流通したシール
ドガスは、孔１ｂとスリット１ｃを通って噴出路８に供
給される。

【００１３】筒体２は電極３の径よりも大きい内径と内
筒６の内径よりも充分に小さい外径を有しており、且つ
コンタクトチップ１の先端に着脱可能に構成されてい
る。そして筒体２をコンタクトチップ１の先端に装着し
たとき、筒体２によって噴出路８を筒体２の内部に形成
される一次噴出路８ａと、筒体２と内筒６の間に形成さ
れる二次噴出路８ｂとに分割している。一次噴出路８ａ
はコンタクトチップ１に先端に形成されたスリット１ｃ
を介して穴１ａと接続し、また二次噴出路８ｂは孔１ｂ
を介して穴１ａと接続している。尚、コンタクトチップ
１に筒体２を装着しない場合、このノズルは従来のノズ
ルと略同一の構成を有することとなる。

【００１４】筒体２をコンタクトチップ１の先端に対し
着脱可能な構成とするには種々の手段がある。本実施形
態では、図１，図２に示すように、コンタクトチップ１
の先端部分に所定の嵌め合い公差を持った嵌合軸部１ｄ
を形成し、筒体２を予め設定された寸法を持ったスリー
ブ状に構成すると共にコンタクトチップ１の嵌合軸部１
ｄを嵌合させる嵌合穴部２ａを形成し、該嵌合穴部２ａ
を嵌合軸部１ｄに嵌合させることで、筒体２をコンタク
トチップ１に着脱可能に装着し得るように構成してい
る。

【００１５】上記の如く、コンタクトチップ１の先端に
スリット１ｃを形成した場合、コンタクトチップ１の嵌
合軸部１ｄと筒体２の嵌合穴部２ａとの嵌め合い公差は
すきまばめ或いは中間ばめ程度であっても充分に嵌合状
態を保持することが可能である。即ち、予め穴１ａに電
極３，コレット４を挿通したコンタクトチップ１に筒体
２を装着して該チップ１をトーチ本体５に螺合すると、
コレット４の先端が穴１ａとスリット１ｃとの接続部に
形成されたテーパ状の部分を押圧してスリット１ｃを押
し広げるような力が作用する。このため、嵌合軸部１ｄ
が拡大して嵌合穴部２ａに圧接し、筒体２がコンタクト
チップ１から離脱することがない。

【００１６】上記の如きノズル構造では、溶接作業の実
施に伴ってトーチ本体５側からシールドガスを供給する
と、このシールドガスはコンタクトチップ１の内部に形
成された穴１ａ，スリット１ｃを通って筒体２の内部に
形成された一次噴出路８ａに供給され、同時に穴１ａ，
孔１ｂを通って二次噴出路８ｂに供給され、各噴出路８
ａ，８ｂから大気に放出される。

【００１７】一次噴出路８ａから放出されたシールドガ
ス（一次シールドガス）は電極３に沿って流れ、且つ二
次噴出路８ｂから放出されたシールドガス（二次シール
ドガス）は一次噴出路８ａから放出されたシールドガス
の周囲に沿って流れる。このため、一次シールドガスは
二次シールドガスによって大気から遮断され、空気の巻
き込みが発生することがない。

【００１８】従って、一次シールドガスの純度が保持さ
れ、長さの長い安定したアークを形成することが可能と
なり、溶接性能を向上させることが可能である。また電
極３に沿って一次シールドを供給すること、及び一次シ
ールドガスの純度が高い状態で保持されることに伴っ
て、電極３に対するスパッタの付着が減少し、作業性を
向上させることが可能である。

【００１９】筒体２の長さは溶接作業に支障を与えない
範囲で長くすることが好ましい。この筒体２を充分に長
く形成することによって、一次シールドガスの純度を高
く維持することが可能であり、より溶接性能を向上させ
ることが可能となる。また筒体２を構成する材料は特に
限定するものではなく、銅，真鍮等の金属類，セラミッ
クス等を選択的に用いることが可能である。

【００２０】図３はコンタクトチップ１に対する筒体２
の着脱構造の他の例を説明するものであり、前述の例と
同一部分には同一の符号が付せられている。

【００２１】コンタクトチップ１の先端に形成された嵌
合軸部１ｄには雄ネジ１ｅが形成されており、また筒体
２の嵌合穴部２ａには雌ネジ２ｂが形成されている。こ
のように、コンタクトチップ１と筒体２をネジ結合し得
るように構成しても、前述した実施形態と同様に筒体２
の内部に一次噴出路８ａを形成すると共に筒体２と内筒
６の間に二次噴出路８ｂを形成することが可能であり、
アーク長の長い安定したアークを形成することが可能で
ある。尚、コンタクトチップ１の嵌合軸部１ｄに雌ネジ
を形成すると共に筒体２の嵌合穴部２ａに雄ネジを形成
して良いことは当然である。

【００２２】前述の各例では、コンタクトチップ１の先
端に該チップ１に内部に形成された穴１ａと接続するス
リット１ｃを形成し、このスリット１ｃを介してシール
ドガスを一次噴出路８ａに供給し得るように構成した
が、この構成に限定するものではなく、コンタクトチッ
プ１にスリット１ｃを形成することなく、筒体２の嵌合
穴部２ａの近傍に図示しない孔を形成して一次噴出路８
ａと二次噴出路８ｂを接続し得るように構成しても良
い。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
ノズル構造は、コンタクトチップの先端に筒体を着脱可
能に取り付けるように構成したので、該筒体を装着した
とき、筒体の内部から放出するシールドガスを筒体の外
周から放出するシールドガスによって大気から遮断して
純度を保持することが出来る。

【００２４】このため、アーク長の長い安定したアーク
を形成することが可能となり、熱の集中を高めて溶接速
度を向上させると共にビードを細くしてワークに対する
熱影響を軽減させ、更に、良好な視界を保持して作業性
を向上させることが出来る。また筒体の内部から放出す
るシールドガスの純度が高い状態で保持されるため、電
極の汚れが生じ難くスパッタの付着量が減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のノズル構造を説明する断面図である。

【図２】コンタクトチップと筒体との着脱構造を説明す
る図である。

【図３】コンタクトチップと筒体との着脱構造の他の例
を説明する図である。

【図４】従来技術を説明する図である。

【符号の説明】

１ コンタクトチップ １ａ 穴 １ｂ 孔 １ｃ スリット １ｄ 嵌合軸部 １ｅ 雄ネジ ２ 筒体 ２ａ 嵌合穴部 ２ｂ 雌ネジ ３ 電極 ４ コレット ５ トーチ本体 ６ 内筒 ７ 外筒 ８ 噴出路 ８ａ 一次噴出路 ８ｂ 二次噴出路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒と、前記外筒の内部に配置され電極
   を保持すると共に外筒の内部に形成された空間にシール
   ドガスを供給するコンタクトチップとを有するシールド
   ガスアーク溶接トーチのノズル構造であって、電極の径
   よりも大きい内径と外筒の内径よりも充分に小さい外径
   を持った筒体を前記コンタクトチップの先端に着脱可能
   に取り付けると共に該筒体の内部にシールドガスを流通
   させるように構成したことを特徴とするシールドガスア
   ーク溶接トーチのノズル構造。
2. 【請求項２】 前記コンタクトチップの先端に該チップ
   の内部に形成されたシールドガスの流通路に到達するス
   リットを形成し、該スリットを介してコンタクトチップ
   の先端に取り付けた筒体の内部にシールドガスを供給す
   ることを特徴とする請求項１記載のシールドガスアーク
   溶接トーチのノズル構造。