JPS6245482A - 溶接用ト−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】 技術分野 本発明は、溶接用ワイヤを消耗性電極として用いる溶接
用トーチに関するものである。

従来技術 一股ｆこ消耗性心遣を用いる場合、″成匝ワイでと当接
する接Ｐ＄Ｌ部才を介して電極ワイヤへの給電が行なわ
れているが、電極ワイヤの送給位置が変動しないものＳ
よび接触部材の摩耗が激しいため高寿命のものが嘱望さ
れている。これ１こ対処するため、本発明の出願人は、
特願昭５６−１９３１３８９　（特開昭５８９３５８０
’ｊ＋　）　ｔこホされる溶接用トーチを提供している
。すなわち、第１図乃至第３図Ｉこおいて、消耗性電極
ワイヤ用の透孔６０１を有する給電用部材６と該１給電
用部才６を支持する筒状の支持部才５とで接触部材フを
８成し、電量ワイヤ２６を案内する固定のゲイト部材４
の自由端部を接触部材７の内方；こ挿入すると共に溶接
用トーチの基部側、即ちｘ２方向側に配設された給電用
接続部材１２と接触部材７の支持部材５とを可撓性の連
結部材９で連結し、溶接用トーチの基部側よりｏＪ撓性
の連結部ｌ；ｔ９と接触部材７の基部側とを覆う固定の
筒状体１１を設け、筒状体１１１こ配設した相対向する
支持ピン２２１こよりｉｔ極クワイヤ２６軸線を含む平
面上で接触部材フを２方回ｌこ傾動自在に支持すると共
に該平置と賂直交する方向、即ちＹ方向１こ接触部材フ
を拘束支持し、かつ支持ピン２２を回動中心として接触
部材フを埴土ワイヤ側に付勢させる加圧手段２３を、配
設しでいｆｃ。

このため接触部材フの摩耗１こ拘わらず給電が定常状態
で行なわれ、しかも改版ワイヤの狙い位置が略一定する
ため良好な溶接が行なわれていｒｔ。

ところで、上記溶接用トーチ−１こおいては、接、触部
材フの給電周部材６を介して加圧手段２３の罪圧力が４
極ワイヤ２６１こ作用するが、この付勢力を固定のゲイ
ト部材４により拘束して電極ワイヤ２６の位置決めを行
なっていた。この場合、電極ワイヤ２６のけ質や電極ワ
イヤの曲りグセ等から加圧力がＡ庄１こ変化するが、こ
？ＬＩこも拘わらす砿極ワイヤの位置決めを確実１こ行
なうため１こは固定のグイＦ部第４自体の４ＩＪ性を大
きくしなければならなかった。即ち上記溶接用トーチに
おける固定のワイヤゲイト部材４は片持支持であり、そ
の長さ；Ｌ目こ対する加圧力の相対関係から、確実に電
極ワイヤ２６の狙い位置を一定１こ維持するため１こは
、固定のワイヤゲイト部第４自体のシ１す性を大きく、
即ち断面積を大きくしなければならず、従って溶接用１
・−チが太くかつ重くなるという欠点があった。

−１・役１ここの種の溶接用トーチを用いて挟小部の溶
接を行なうことが多いため、溶接用トーチが太くかつ重
くなることは好ましくなかった。

発明の目的 本発明は、かかる問題に鑑みでなされたものであって、
接触部材の摩耗に拘わらず給電が定常状態で行なわれ、
しかも電極ワイヤの狙い位置が一定するとともに可及的
にコンパクト；こかつ軽量化することのできる溶接用ト
ーチを提供することを目的としている。

実施例 以下図示の実施例を参照して本発明の詳細な説明する。

第４図乃至第８図１こおいて、ｌは軸芯部に貫通孔１０
１が穿設されたトーチボディ、２は貫通孔１０１１こ着
脱自在１こ配設された耐摩耗性のがイドチューブで、例
えば略軸芯部に断面円状の孔が穿設されている。３は略
軸芯部１こ貫通孔３０１が９段された耐摩耗性のか゛イ
ドブロックで、例えばこのゲイトブロック３はトーチボ
ディ１の刈方向の端部に螺着されている。上記トーチボ
ディ１゜ゲイトチューブ２およびがイドブロック３によ
り、電極ワイヤ２６を案内するための固定のゲイト部材
４が溝成されている。５は筒状の支持部才、６は略軸芯
部に貫通孔６０１が９股さ八、かつＸ２方向１こ開口す
る有底状の孔６０２を有する１給電用部才で、例えばこ
の５＠電用部材６は支持部材５の刈方向の端部１こ螺着
されている。この支持部材５と給電用部材６とＩこより
接触部材フが溝１戊されていて、接触部材７は良導電性
トオ料、例えば銅又は銅系統の谷金１こより形成さバで
いる。この接触部ト」７の内方に固定のゲイト部材４の
自由端部が挿入されている。８は中間部材で、この中間
部ぽ８と支持部材５とは可撓性の連結部材９１例えば筒
状に形成された銅又は銅系統の合金よりなる編組線によ
り連結されている。１１は接触部材フの基部側を覆う固
定の筒状体、１２は給電具接続部付で、この袷砿具接続
部材１２と固定の筒状ＣＩＣＩＩとは、回転方向の位置
決め具１３１１例えばキーげにより相互に位置設定され
て締ａ具１４１、例えばすｌトにより一体的１こ支持さ
れている。また中間部材８と固定の筒状体１１とは回転
方向の位置決め具１３２９例えばキー財により相互に位
置設定されて締着具１４２９例えば袋ナツトにより一体
的（こ支持されている。トーチボディ１は中間部材８の
略軸芯部１こ挿通さバて締溶具１４３１例えば中間部材
８のｘ２方向の端部に螺著するアダプターにより、中間
部材８と一体となるよう支持されている。１５はトーチ
ボディ１の基部側ｊこおいて外周部；こ配設された溝で
、この溝１５はトーチボディ１の外周部、こ配設された
軸方向に延びる溝１５１゜１５１に連通して、トーチボ
ディ１と支持部材５とにより形成された筒状空間３１１
こ連通している。

１６は、例えば給電具接続部材１２に９役されたシール
ド用ゲスの接続口で、この接続口１６とトーチボディ１
の外周部ｌこ配設された溝１５とは、適ｇの部材を貫通
する９投孔１７により連通されている。１８は４８因に
示すよう１こ、例えば固定の筒状体１１１こ螺箭された
ビン部材、１９はビン部材１８の軸芯部１こ挿通された
係止片、２１は、例えばビン部材１８１こ螺債されて係
止片１９の端部に当接する止メネジで、これら１８．１
９および２１により支持ビン２２が構成されている。こ
の支持ビン２２は相対向して、例、！ｊ　ｔ／ｉＹ方向
に相離間して固定の筒状体１１に配−役されている。例
えば、この支持ビン２２において、ビン部材１８の先端
部１こ配設された段部１８１が支持部材５に穿設された
孔に係入して支持部材５をＸ方向およびＺ方向に位置決
めすると共に、ビン部材１８゜１８の位１を夫々Ｍ窪に
Ｙ方向に調“盗することにより支持部材５がＹ方向に対
しても略位置決めさ几る。な８支持部第５けビン部材１
８の軸芯、即ち支持ピン２２の軸芯を中心としてＺ方向
に対して傾動自在に支持されている。さらに、図示の場
合、支持ピン２２１こＳいで、係止片１９はビン部材１
８の軸芯部に穿設された孔に挿通されで、半径方向１こ
広がる末広テーバ状１こ形成さバた係止片１９の先端部
がトーチボデ（ＩＩこ当接するよう止メネジ２１を操作
する。この場合、止メネジ２１゜２１の位置を夫々適宜
１こＹ方向に則略することによりトーチボディ１．即ち
固定のヴイド部材４の先端部が所望のＹ１方向あるいは
Ｙ２方向の位置に選定される。勿論この場・島、係止片
１９．１９の末広テーパ伏の先端部が夫々トーチボディ
１に当接するため、トーチボディ１．即ち固定のがイド
部第４はＺ方向１こ対しても正確１こ位置決めされる。

２３は第７図）こ示すように、加圧手段で、例えば支持
ビン２２よりもｘ２方同側の位置に８いて固定の筒状体
１１ｉこ螺ａされたブツシュ２３１と、このグツシュ２
３１に螺ａされた２＝４Ｅネジ２３２と、この稠堪ネジ
２３２と支持部材５との間に配設されたバネ部材２３３
．％Ｊえば圧縮バネ部第と、位置Ｓ−＋後にＸＡ整木ネ
ジ２３２ロックするロックナツト２３４と１こより加圧
手段２３が構成されている。な２、バネ部材２３３を電
気的に保護するためにブツシュ２３１を電気絶縁オによ
り形成したり、バネ部ぽ２３３の支持部第５側又は調整
ネジ２３２側に＠気絶、縁材よりなるバネ受けを設けた
方が好ましい。２４はＩＯ“リング又はか°スグットな
ど遍在に弾性を有する気密部材、２５は支持部材５の自
由端部Ｉこ着脱自在に支持されたゲスノズルで、例えば
この〃゛スノズル２５電気絶縁製のノズル２５１と金属
製のノズル２５２とによすｉ成されている。シールド用
ゲスの接続口１６にがス供給管を連結すると共に取付孔
１２０を介して給電具を給電具接続部材１２１こ連結す
る。上記溶接用トーチは＠気絶縁部第２７を介して取付
部材２８１こより適宜に支持される。

上記構成１こおいて、図示しないワイヤ送給装置により
電極ワイヤ２６を送給し、電極ワイヤ２６が給電用部材
６のｇ段孔６０１に到達した後に、給電具を介して接触
部材フに給電し、かつシールド用ゲスを流出させりつ電
極ワイヤ２６を送給して溶接を行なう。

なお図示の場合、溶接用トーチの基部には適宜に気密部
材２９１．２９２．２９３が配設されていで、接続口よ
り供、袷されるシールド用ゲスは、穿設孔１７−溝１５
−溝１５１，１５１．・・・を経て支持部材５とトーチ
ボディ１とにより形成される筒状空間３１に流入し、ト
ーチボディ１の周部１こ略等間隔で半径方向に配設され
た２個以上の穿段孔３２，３２．例えば４個の孔および
同様の穿設孔３３，３３を経てゲスノズル２５内の筒状
空間３４に流入する。

ところで溶接の進行と共に給電用部材６の給電位置相当
部が徐々１こ摩耗するが、支持部材５１こ支持された給
電用部材６は加圧手段２３によりＺ１方向ｆこ付勢され
た状態となっているため、給電用部材６の摩耗に拘わら
ず常時給電用部材６と電極ワイヤ２６とが当接して給電
が定常状態で確実；こ行なわバる。しかもゲスノズル２
５は接教部材７の自由端部に支持されて、ゲスノズル２
５と接触部材フとは支持ビン２２を回動中心として一体
的に回動するため、給電用部材６の摩耗に拘わらず、が
スノズル２５と接触部材７とで区画される筒状空間３４
は常に一定の形状に維持される。このようにゲスノズル
２５内の筒状空間３４が一定の状態１こ維持されれば、
当然シールド用ゲスの噴出流も一定に維持されて均一な
溶接を行なうことができる。なお電極ワイヤ２６は固定
のゲイト部材４゜待１こヴイドグａツク３により拘束さ
れでいるため１、給電用部材６の摩耗の如何１こ拘わら
すＺ方向の一定位置に送給されるが、こね」こ対して給
電用部材６が摩耗する；こつれてゲスノズル２５′ｊ６
よヒ接、！部材フけ、支持ビン２２を中心−としてＺ１
方向１こ一体的１ζ回効し、ａｔワイヤ２６の軸濠とθ
゛スノズル２５り流出されるシールド用ゲスの噴出流の
軸線とが一致しなくなる懸念がある。しかし−役に給電
用部材６と彼だ接吻との間隔は１０〜３０厘立１こ選定
さ八、かつゲスノズル２５より噴出さバるシールド用ゲ
スは環状の層流であって、溶接点を含む比較的広い領域
；こ噴出されるため、シールド用力゛スの噴出流の軸線
と電極ワイヤの軸線とが一致しなくなっても、ゲスシー
ルド効果がス質的１こ変化することはない。さら１こ、
特に本発明１こおいては固定の筒状１１に配設された相
対向する支持ビン２２け、電極ワイヤの軸線を含む平面
上で接触部ぽ７を須効自在に支持すると共に該平面と絡
直交する方向に接触部材フを拘束支持し、かつ支持ビン
２２ば、係止片１９が固定のゲイト部材４の自由端に当
接すること１こより接触部材７の傾動方向に対して固定
のゲイト部ｆ：ｔ４を係止する。

即ち支持ビン２２の係止片１９．１９が固定のゲイト部
材４を係止するため、接触部材７を介して鑞、玉ワイヤ
２６に作用する加圧手段２３の加圧力１こ関して、あた
かも固定のゲイト部材４は支持ビン２２部を基部とする
片持支持の状態となる。この場合の片持長さはＬ２で示
される。今、仮に支持ビン２２には係止片１９が配設さ
ルでいないもの圧手段２３の加圧力をＷとした場さ、上
記夫々の片持状の自由端部１こ発生し得る撓み；δ１．
δ２は次式で表わされる。

δ＋　＝ＷＬ　＋　／　３　Ｅ　Ｉ、δ２　＝ＷＬ２　
／３ＥＩ（比だしＥ：ヤング係数、工；断面の慣性モー
メン　ト　） このため、例えばＬ２＝０．６Ｌ＋　である場合、δ　
２＝０．６　　　・ＷＬ＋　　／３ＥＩ＝Ｑ、５　　　
・　δ　宣　・蛎珈・、δ　１１５となる。即ち、係止
片１９を備えた支持ビン２２Ｉこより固定のゲイト部材
４の片持状の長さがＬ２＝＝Ｑ、５Ｌｌ　　となる場合
１こは、上記１のごとく固定のゲイト部第４の先端部に
おける撓みは１１５であり、このため仮１こ断面の慣性
モーメントを半分となるよう選定したとしてもδ２＝０
．４δ１に過ぎない。従って固定のゲイト部材４の剛性
を小さく選定することができ、このように溶接用トーチ
の軸芯Ｒ）１こ配設される固定のゲイト部第４の断面噴
を小さく選定すれば、固定のゲイト部第４の外方に順次
配設される支持部第５３工び固定の筒状体１１をコンパ
クトにすることができる。即ち溶接用トーチを可及的１
こコンパクトにかつ怪量化することができる。第９図２
よび第１０図は夫々本発明の他の実施例の要部を示す左
側断面図であって、第９図に３いてはビン部財１８と係
止片１９と出メネジ２１とが一体に形成されて支持ビン
２２が溝成されている。第１０図Ｉこおいてはビン部財
１８と［系止片１９とが一体に形成されたものと市メネ
ジ２１とにより支持ビン２２が溝成されている。第９図
および第１０図に示された支持ビン２２を夫々用対向し
て配設する場合には、夫々系止片１９，１９（こより、
トーチボディ１、即ち固定のθ゛イド部材４がＺ方向１
こ対し、て位置決めさノア、る。この場さ夫々ピン部閂
’１８．１８の段部１８１，１８１がなすＹ方向の間隔
は支持部材５１こ配設されたＹ方向の二面幅よりも幾分
大きくなるよう１こ形成しておく　。

なお、第９図お：び第１０図１こ示される支持ピ〜を夫
々相対向させるものとすれば、Ｙ１方向則とＹ２．力向
剣とｌこ夫々配設される支持ビン２２とトーチボディ（
ｌの孔および支持部１５の孔との夫々の位置決めが舐め
て面倒となる懸念がある。この場合、第９図および第１
０図に示さｈる支持ビン２２を夫々Ｙ方向の一方側；こ
配設し、これと相対向するＹｊ５向の位ｄ１こ第８図に
示される支持ビン２２を配設すればトーチボディ１の支
持状態および支持部第５の須励状忠を夫々別個１こ調整
することができる。第８図乃至第１０図１こ示されるご
とく支持ビンを溝［戊すれば、固定の筒状体１１に対す
る支持ビン２２のが説が自在である几め、溶接用トーチ
としてのメンテナンス上有利であるが、これ１こも拘わ
らず、支持ビン２２を固定の筒状体１１１こ固６するこ
とかできる。

なお、第１図；こ示される溶接用トーチ１こおいて、第
８図乃至第１０図に示さ八る支持ビン２２．２２を配設
すれば本願発明の範囲に色合さ力、ることは勿論である
。すなわち支持ビン２２．２２の係止片１９．１９が固
定のがイド部材４の自由端部１こ当接して比較的短い片
持状態１こ固定の／７’　（ド部材４を係止するため溶
接用トーチを可及的１こコンパクトにかつ軽量化するこ
とができる。この場合〜、固定の筒状体１１４の内部の
筒状空間３４１こシールド用ゲスをｊ圧１こ流入させる
もの１こおいては、給電周部材６が摩耗するに従って接
、Ｉ＠、部材フがＺ２方向Ｉこ傾動するため筒状空間３
４の形状が変化する。

この、ｔめシールド用ゲスの噴流は給電用部材６の摩耗
１こ相応して変化するが、シールド用ゲスの流量が多い
場合やＣＯ２かスなどのいわゆる１氏級溶接を行なう場
合に適用することができる。これに対処するため、筒状
部財１１３，１１４を取外して、シールド用ゲスを溶接
部１こ向って供給するための供給管を配設した、いわゆ
るナイドシールド型のもの１こ本発明を適用することが
できる。また本発明１こ係る溶接用トーチをいわゆるノ
ー〃゛ス用およびサブマージドアーク用としで適用する
ことができる。

発明の効果 以上の如く、本発明ｉこよれば、接触部材の摩耗に拘わ
らす５＠醒が定常状態で行なわれ、しかも１原の狙い立
Ｊが一定し、かつ支持ビンの係止片が固定のゲイト部材
の自由端部に当接して比較的短い片持状態に固定のゲイ
ト部材を係止するため比較的削性の小さい固定のゲイト
部材とすることができるので、全体として可及的にコン
パクトにかつ軽量化することのできる高寿命の溶接用ト
ーチを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す正面断面図、第２図８よび第３図
は夫々第１図のＩＩ−ＩＩ裸および■−■線断面図、第
４図は本発明の実施例を示す平面断面図、第５図乃至第
８図は夫々第４図のＶ−Ｖ線、−１−■腺、■−■腺お
よび〜ｍ　−ｘｉ　：尿断面図、第９図および第１０図
は夫々本発明の池の実施例の要部を示す左側折面１図で
、夫々第８図１こ山猫する図である。 １・・・トーチボディ、４・・・固、ボのか゛イド部付
、５・・・支持部材、６・・・給電用部材、７・・・接
１独部材、９・・・可撓性の連結部材、１１・・・固定
の筒状体、１２・・・１袷尾具接続部材、１８・・・ビ
ン部付、１９・・係止片、２２・・・支持ビン、２３・
・・那圧手段、２６・・・１舐ワイヤ。 代理人　弁理士　　　中　井　　　宏 −−ｒｌ’Ｊ 第２図　　　第３図 第５図　　　□６゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、消耗性電極ワイヤ用の透孔を有する給電用部材と該
   給電用部材を支持する筒状の支持部材とで接触部材を構
   成し、電極ワイヤを案内する固定のガイド部材の自由端
   部を前記接触部材の内方に挿入すると共に溶接用トーチ
   の基部側に配設された給電具接続部材と前記接触部材の
   支持部材とを可撓性の連結部材で連結し、溶接用トーチ
   の基部側より前記可撓性の連結部材と前記接続部材の基
   部側とを覆う固定の筒状体を設け、前記筒状体の配設し
   た相対向する支持ピンにより電極ワイヤの軸線を含む平
   面上で接触部材を傾動自在に支持すると共に該平面と略
   直交する方向に接触部材を拘束支持し、かつ前記支持ピ
   ンを回動中心として前記接触部材を電極ワイヤ側に付勢
   させる加圧手段を配設してなる溶接用トーチにおいて、
   前記支持ピンには、前記接触部材を貫通し、前記固定の
   ガイド部材の自由端部に当接して前記接触部材の傾動方
   向に対して固定のガイド部材を係止する係止片を配設し
   てなる溶接用トーチ。 ２、前記係止片は、前記支持ピンに着脱自在に配設され
   てなる特許請求の範囲第１項 に記載の溶接用トーチ。 ３、前記係止片は、先端部が半径方向に広がる未広テー
   パ状に形成されてなる特許請求の範囲第１項又は第２項
   に記載の溶接用トー チ。