KR101031419B1 - 아크 용접기의 다기능 어댑터 및 토치 체결 장치 - Google Patents

아크 용접기의 다기능 어댑터 및 토치 체결 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 본체와 토치 간의 인터페이스를 단일 포트로 구현하고 전원공급, 가스 공급 및 용접봉 와이어 공급에 범용으로 사용할 수 있는 구조를 갖는 아크 용접기의 다기능 어댑터와 상기 아크 용접기의 다기능 어댑터를 이용하여 토치를 결합하는 토치 체결 장치를 개시하고 상기 용접기의 다기능 어댑터는, 용접봉 와이어 삽입 구멍과 토치 삽입 구멍이 형성되며 도전성 재질을 갖는 도전성 홀더; 상기 도전성 홀더의 토치 삽입 구멍이 외부로 노출되게 본체의 케이스를 관통하여 설치되면서 상기 도전성 홀더와 상기 케이스 간을 절연하는 커버 고정물; 상기 도전성 홀더에 상기 토치의 단부의 삽입을 지지하기 위한 잠금을 수행하는 잠금 캡; 도전성 재질을 가지고 잠금 캡의 잠금에 연동하여 토치의 단부를 지지하는 조임 링; 및 상기 도전성 홀더의 상기 와이어 삽입 구멍이 형성된 부분의 외측에 결합되어서 상기 도전성 홀더로 전원을 공급하는 파워 링크부;를 포함하며, 상기 잠금 캡을 잠그면 상기 조임링이 상기 도전성 홀더의 상기 토치 삽입홈으로 밀려서 조여짐으로써 자신을 관통하는 상기 토치의 단부를 압착하고 상기 도전성 홀더와 상기 토치의 단부 간의 상기 조임링을 경유하는 통전 경로가 형성된다.

Description

아크 용접기의 다기능 어댑터 및 토치 체결 장치{Multi-function adapter for arc welding machine and apparatus to combine torch with the multi-function adapter}
본 발명은 아크 용접기의 다기능 어댑터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아크 용접기의 본체와 토치 간의 인터페이스를 전원공급, 가스 공급 및 용접봉 와이어 공급에 범용으로 사용할 수 있는 단일 포트를 이루는 아크 용접기의 다기능 어댑터와 상기 아크 용접기의 다기능 어댑터를 이용하여 토치를 결합하는 토치 체결 장치에 관한 것이다.
아크 용접은 전극과 전극 또는 전극과 모재 사이에서 발생하는 아크열을 이용하여 용재 또는 모재를 용융시킴으로서 모재의 접합을 이루는 것이다. 용접에 이용되는 아크는 비교적 낮은 전압과 높은 전류 특성을 가지고 있으며, 아크의 정적 및 동적 특성은 용접법에 따라 각각 달라진다.
아크 용접은 보다 다양하게 분류될 수 있으나, 일반적으로 피복 아크 용접법, 티그(Tunsten Inert Gas Welding, TIG) 용접법, 미그(Metal Inert Gas Welding, MIG), 매그(Metal Active Gas Welding, Mag), CO2 용접법, 서브머지드 용접법 및 플라즈마 용접법과 같이 여러 가지로 구분될 수 있다.
이들 용접법을 구현하는 용접기들은 용접봉 또는 가스의 공급 상태에 따라서 수동 또는 자동으로 구분될 수 있다.
이 중 피복 아크 용접을 하는 용접기는 가장 널리 쓰이는 수동 전기 용접기 중 하나이며 로드(Rod) 용접봉을 사용하며 보통 용접봉이나 가스를 자동으로 공급하는 구성을 갖지 않는다. 피복 아크 용접봉은 심선에 피복재를 입힌 용접봉과 모재 사이에 아크를 일으켜서 용접하는 것이며 직류 또는 교류 전원을 이용하여 아크를 일으키는 구성을 갖는다.
그리고, 티그 용접을 하는 용접기는 보통 용접봉의 공급없이 가스를 자동으로 공급하는 구성을 가지며, 불활성 가스 분위기에서 아크를 일으켜 용접한다. 티그 용접기는 비철금속의 용접에 많이 사용되고 용접부의 품질이 우수하다.
그리고, 미그, 매그, CO2 용접을 하는 용접기는 보통 와이어 타입의 용접봉을 자동 공급하고 가스를 자동으로 공급하는 구성을 갖는다. 미그, 매그, CO2 용접기는 탄산가스 또는 혼합가스(탄산가스-불활성가스) 분위기에서 아크를 일으켜 용접한다.
그리고, 서브머지드 아크 용접(SUbmerged Arc Welding, SAW)을 하는 용접기는 연속적으로 공급되는 와이어와 모재 사이에 아크를 일으켜서 용접하는 구성을 갖는다.
그리고, 플라즈마 용접법은 티그 용접을 개량하여 개발한 것으로서, 플라즈마 용접기는 아크를 기계적 또는 열적으로 구속하여서 아크 직경을 작게하여 아크의 에너지 밀도가 높이는 구성을 갖는다..
상술한 바와 같이 다양한 아크 용접기는 본체와 토치를 포함하는 구성을 가지며, 본체는 용접에 필요한 전원, 가스 또는 용접봉 와이어를 공급하는 기능 중 한 개, 두 개 또는 모두 갖도록 구성될 수 있다.
아크 용접기의 본체는 외부로부터 공급되는 전원을 토치에 공급하기 위하여 내부에 인버터나 사이리스터(SCR)를 이용하여 용접에 적합한 출력의 전원으로 변환하는 전력변환회로를 내장하며 전력변환회로의 출력이 외부로 노출되는 단자와 결선되는 구조를 가질 수 있다.
그리고, 아크 용접기는 가스의 공급이 필요한 용접법을 수행하기 위하여 본체 또는 토치에 외부로부터 공급되는 가스를 공급받기 위한 장치가 구성되며, 본체에 가스가 공급되는 경우 본체에서 토치로 가스를 재공급하는 장치가 구성될 수 있다.
또한, 아크 용접기는 용접봉 와이어를 연속 공급하기 위하여 본체 내부에 용접봉 와이어를 수납하면서 모터 구동에 의하여 용접봉 와이어를 토치로 공급하는 장치가 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이 종래의 용접기의 본체와 토치는 용접기의 종류에 따라서 어댑터가 통전을 위한 구조, 가스 공급과 통전을 위한 구조 또는 가스 공급과 용접봉 공급을 위한 구조를 가질 수 있다.
그리고, 종래의 용접기의 본체가 통전과 가스 공급 및 와이어 공급을 모두 가능하도록 구성된 경우에도, 본체에는 가스 공급과 와이어 공급을 위한 어댑터와 통전을 위한 어댑터가 분리되는 구조를 갖는다.
이와 같이 종래의 용접기는 통전, 통전과 가스 공급 또는 통전, 용접봉 및 가스 공급과 같이 본체의 사양이 변화됨에 따라 본체의 어댑터가 다른 구조를 가짐에 따라서 용접기, 본체 또는 토치의 호환성이 떨어지는 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위하여 통전, 가스 공급 및 와이어 공급을 같이 할 수 있는 용접기가 제시된 바 있으나, 이 경우 본체에 공급 대상인 전원, 가스 또는 와이어 별로 복수 개의 어댑터가 설치되는 구조를 가지며, 결과적으로 용접기의 본체와 토치를 연결하는 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.
뿐만 아니라 복수 개의 어댑터가 설치됨에 따라서 용접기의 본체 내부의 통전, 가스 공급 또는 와이어 공급을 위한 구성이 복잡해지고 이들 구성에 소요되는 부품도 많아져서 제조 단가가 상승하는 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 아크 용접기의 본체에서 토치로 전력의 공급, 가스 공급 및 용접봉 와이어 공급이 선택적으로 이루어질 수 있는 인터페이스를 갖는 단일 포트 구조의 아크 용접기의 다기능 어댑터 및 토치 체결 장치를 제공함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 전력, 가스 및 용접봉 와이어를 아크 용접기의 본체에서 토치로 공급하는데 범용성을 갖도록 인터페이스를 이루는 단일 포트 구조의 아크 용접기의 다기능 어댑터 및 토치 체결 장치를 제공함을 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 전력, 가스 및 용접봉 와이어를 아크 용접기의 본체에서 토치로 공급하는 인터페이스의 구성을 간단히 하고, 아크 용접기의 본체와 토치를 간단히 연결할 수 있는 아크 용접기의 다기능 어댑터 및 토치 체결 장치를 제공함을 또다른 목적으로 한다.
본 발명에 따른 아크 용접기의 다기능 어댑터는, 용접봉 와이어 삽입 구멍과 토치의 커넥터가 삽입되는 토치 삽입 구멍이 연통되며 도전성 재질을 갖는 도전성 홀더; 상기 도전성 홀더가 삽입 및 지지되는 고정 구멍이 형성되고 상기 도전성 홀더의 토치 삽입 구멍이 외부로 노출되게 본체의 케이스를 관통하여 설치되면서 상기 도전성 홀더와 상기 케이스 간을 절연하는 커버 고정물; 암나사부가 형성되어서 상기 도전성 홀더의 상기 토치 삽입 구멍이 형성된 단부와 나사 결합되며 상기 토치의 단부가 관통하는 관통 구멍이 상기 암나사부와 연통되게 형성되는 잠금 캡; 도전성 재질을 가지고 상기 잠금 캡의 암나사부 내측에 배치되며 상기 길이 방향으로 이격된 간극을 가지며 외벽에 테이핑면이 형성된 링 형상을 이루고 일부가 상기 도전성 홀더의 상기 토치 삽입 구멍의 내측으로 삽입 가능한 조임 링; 및 상기 도전성 홀더의 상기 와이어 삽입 구멍이 형성된 부분의 외측에 결합되어서 상기 도전성 홀더로 전원을 공급하는 파워 링크부;를 포함하며, 상기 잠금 캡을 잠그면, 상기 조임링이 상기 도전성 홀더의 상기 토치 삽입홈으로 밀려서 조여짐으로써 자신을 관통하는 상기 토치의 상기 커넥터를 압착하고 상기 도전성 홀더와 상기 토치의 상기 커넥터 간의 상기 조임링을 경유하는 통전 경로가 형성됨을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 도전성 홀더의 측벽에 상기 토치 삽입 구멍과 수직으로 연통되는 가스 유입 구멍이 더 형성되고 상기 가스 유입 구멍과 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍 사이에 위치되고 상기 홀더의 단부의 측벽과 상기 토치 삽입 구멍 간에 밀착되어서 기밀 상태를 제공하는 오링이 더 형성될 수 있다. 그리고 상기 가스 유입 구멍에 가스 유입 피스가 더 결합될 수 있다.
또한, 상기 도전성 홀더의 상기 와이어 삽입 구멍의 단부에 결합되는 가스 유입 피스를 더 포함하며 상기 와이어 삽입 구멍을 통하여 상기 토치의 상기 커넥터로 가스를 공급할 수 있다.
그리고, 상기 커버 고정물은 상기 도전성 홀더가 삽입되는 연통된 상기 고정 구멍을 가지면서 상기 케이스를 중심으로 내외측에서 맞닿아 조립되는 제1 및 제2 절연 고정물과 상기 도전성 홀더와 나사 결합되어서 상기 제2 절연 고정물에 밀착되는 와셔 및 잠금너트를 포함하며, 상기 제1 절연 고정물은 삽입된 상기 도전성 홀더를 상기 케이스의 외측으로 밀도록 지지하면서 상기 케이스의 외측에서 상기 케이스를 관통하여 조립되고, 상기 제2 절연 고정물은 상기 케이스의 내측에서 상기 제1 절연 고정물과 조립될 수 있다.
그리고, 상기 도전성 홀더의 외벽은 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 형성된 영역의 외경이 단차지고, 상기 파워 링크부는 전원을 공급하는 파워 라인과 결합되면서 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 형성된 상기 도전성 홀더의 외벽에 삽입되어서 상기 단차에 밀착되는 파워 너트와 상기 파워 너트를 상기 도전성 홀더의 외벽과 나사 결합으로 밀착하여 고정하는 고정 너트를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 파워 링크부는 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 형성된 상기 도전성 홀더의 외벽에 나사 결합되는 한 쌍의 고정 너트 및 파워 라인과 결합되면서 상기 고정 너트 사이에 고정되는 파워 너트를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 아크 용접기의 토치 체결 장치는, 용접봉 와이어와 가스 중 적어도 하나를 전달받는 공급관이 삽입되며 통전 경로를 제공하는 도전성 삽입부를 포함하며 토치의 단부를 이루는 커넥터; 및 용접봉 와이어 삽입 구멍과 상기 커넥터의 상기 도전성 삽입부가 삽입되는 토치 삽입 구멍이 연통되고 상기 토치 삽입 구멍에 수직으로 연통된 가스 유입 구멍이 형성되는 도전성 홀더를 포함하는 다기능 어댑터를 포함하며, 상기 커넥터와 상기 다기능 어댑터의 결합에 의하여 상기 도전성 삽입부가 상기 도전성 홀더와 전기적 접속을 이루고 상기 도전성 삽입부에 삽입된 공급관과 상기 도전성 홀더의 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 연통됨으로써 상기 도전성 홀더에 인가되는 전원이 상기 커넥터의 상기 도전성 삽입부에 전달되고, 상기 용접봉 와이어가 상기 도전성 홀더의 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍으로 삽입되어서 상기 커넥터의 상기 공급관으로 공급되며, 그리고 상기 가스가 상기 가스 유입 구멍으로 유입되어서 상기 토치 삽입 구멍을 경유하여 상기 커넥터의 상기 공급관으로 공급됨을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 하나의 다기능 어댑터로 용접기의 본체와 토치 간의 인터페이스를 이루면서 전력 공급을 위한 통전, 가스 공급 및 용접봉 와이어 공급을 선택적으로 수행할 수 있으며 상기 어댑터가 다양한 용접에 대응하여 범용으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면 하나의 포트를 통하여 통전, 가스 공급 및 용접봉 와이어 공급이 이루어질 수 있으므로, 용접기의 본체와 토치를 연결하는 구조가 간단해 질 수 있으며 용접기를 구성하는데 필요한 소요 부품도 절감할 수 있어서 제조 단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 아크 용접기의 다기능 어댑터의 바람직한 실시예를 나타내는 단면도.
도 2는 도 1의 실시예의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 아크 용접기의 토치 체결 장치의 바람직한 실시에를 나타내는 단면도.
도 4은 본 발명에 따른 실시예에서 토치가 결합되면서 잠금 캡이 열린 상태를 설명하는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 실시예에서 토치가 결합되면서 잠금 캡이 잠금 상태를 설명하는 단면도.
도 6는 본 발명에 따른 아크 용접기의 다기능 어댑터의 다른 실시예를 나타내는 단면도.
도 7은 도 6의 파워 링크부의 사시도
도 8은 본 발명에 따른 아크 용접기의 다기능 어댑터의 또다른 실시예를 나타내는 단면도.
도 9는 도 8의 실시예로써 플라즈마 용접을 위하여 가스를 공급하는 또다른 실시예를 나타내는 단면도.
본 발명은 아크 용접기의 다기능 어댑터와 그를 이용하는 토치 체결 장치를 개시한다.
본 발명에 따른 아크 용접기의 다기능 어댑터는 본체에서 토치로 공급되는 전력, 가스 및 용접봉 와이어를 하나의 인터페이스용 포트를 통하여 제공하기 위한 구조를 가지며, 상기 포트는 다기능 어댑터로 구현됨으로써 조립이 간단하고 전력 공급을 위한 통전, 가스 공급 및 용접봉 와이어 공급에 범용으로 사용할 수 있는 구조를 개시한다.
또한, 본 발명에 따른 아크 용접기의 토치 체결 장치는 상기 다기능 어댑터를 구비하며, 다기능 어댑터와 토치 간의 체결 구조를 개시한다.
본 발명에 따른 아크 용접기의 다기능 어댑터는 도 1 및 도 2와 같이 실시될 수 있으며, 본 발명에 따른 아크 용접기의 토치 체결 장치는 도 3과 같이 실시될 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 아크 용접기의 토치 체결 장치는 토치의 단부를 이루는 커넥터(7)와 다기능 어댑터(9)를 포함한다.
먼저, 커넥터(7)는 공급관(71)이 삽입되는 도전성 삽입부(73)를 포함한다.
커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)는 용접점까지 연장되는 공급관(71)과 결합되며, 커넥터(7)의 공급관(71)의 내부로 용접봉 와이어(100)와 가스가 용접을 위하여 공급될 수 있다. 공급관(71)은 전원선(도시되지 않음)을 포함하며 전원선을 이용하여 도전성 삽입부(73)와 전기적 결합을 이루어서 전원을 용접점까지 전달하는 기능을 갖는다. 여기에서, 공급관(71)과 도전성 삽입부(73) 간의 전원 공급을 위한 전기적 결합 방법은 통상의 방법으로 이루어질 수 있으므로 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)부는 소정 길이 연장된 단부를 가지며 중앙에 공급관(71)이 삽입되는 관통공이 형성된다. 그리고, 도전성 삽입부(73)의 연장된 단부의 측벽에는 가스가 유입되는 가스유입공(75)이 형성되며, 가스유입공(75)은 도전성 삽입부(73)의 측벽과 그 내부의 공급관(71)을 관통하도록 형성된다.
여기에서, 가스 유입공(75)은 후술되는 잠금 캡(40)으로 잠궈서 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)가 삽입된 상태에서 후술되는 도전성 홀더(20)의 토치 삽입 구멍(29)에 형성된 가스 유입 구멍(28)과 오링(21) 사이에 형성됨이 바람직하다.
따라서, 다기능 어댑터(9)로부터 전달되는 용접봉 와이어(100)는 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73) 내에 구성되는 공급관(71)으로 전달된다.
또한, 다기능 어댑터(9)로부터 전달되는 가스는 커넥터(7)의 가스유입공(75)을 통하여 공급관(71) 내로 유입될 수 있다.
또한, 전원은 다기능 어댑터(9)의 후술되는 도전성 홀더(20)에 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)이 접속됨에 따라서 전달되며, 도전성 삽입부(73)에 전달된 전원은 공급관(71) 내의 전원선(도시되지 않음)을 통하여 용접점까지 공급될 수 있다.
상술한 바와 같이 통전, 통전과 와이어 공급, 통전과 가스 공급, 통전과 와이어 공급 및 가스 공급 등에 대응하여 커넥터(7)는 다기능 어댑터(9)와 통전을 이루어서 전원을 공급받으면서 와이어 또는 가스 중 적어도 하나 이상을 공급받을 수 있으며, 그에 따라서 다양한 방법의 용접을 위한 토치가 본 발명의 실시예로 이용될 수 있다.
한편, 상술한 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)가 결합되는 다기능 어댑터(9)는 길이 방향으로 연통된 용접봉 와이어 삽입 구멍(26)과 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)가 삽입되는 토치 삽입 구멍(29) 및 토치 삽입 구멍(29)에 수직으로 연통된 가스 유입 구멍(28)이 형성되는 도전성 홀더(20)를 포함한다.
다기능 어댑터(9)는 도전성 홀더(20)가 커넥터(7)와 결합됨에 따라 도전성 홀더(20)에 인가되는 전원을 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)를 통하여 토치에 공급한다. 그리고, 다기능 어댑터(9)는 도전성 홀더(20)의 용접봉 와이어 삽입 구멍(26)으로 공급되는 용접봉 와이어(100)를 토치 삽입 구멍(29)을 경유하여 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)에 삽입되는 공급관(71) 내로 공급할 수 있다. 또한, 다기능 어댑터(9)는 가스 유입 구멍(28)으로 유입되는 가스를 토치 삽입 구멍(29)을 경유하여 커넥터(7)의 가스유입구(75)를 경유하여 공급관(71) 내로 공급할 수 있다.
보다 구체적으로 다기능 어댑터(9)의 구조에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 아크 용접기의 다기능 어댑터의 바람직한 실시예는 도전성 홀더(20), 커버 고정물(10), 잠금 캡(40), 조임 링(50) 및 파워 링크부(60)를 포함한다.
도전성 홀더(20)는 도전성 재질을 가지며, 길이 방향으로 관통된 용접봉 와이어 삽입 구멍(26)과 용접봉 와이어 삽입 구멍(26)과 길이 방향으로 연통되며 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)가 삽입되는 토치 삽입 구멍(29)이 형성된다.
그리고, 커버 고정물(10)은 도전성 홀더(20)가 삽입 및 지지되는 고정 구멍(11)이 형성되고 도전성 홀더(20)의 토치 삽입 구멍(29)이 외부로 노출되게 케이스(5)를 관통하여 설치되면서 도전성 홀더(20)와 케이스(5) 간을 절연하는 구조를 갖는다.
그리고, 잠금 캡(40)은 내부에 암나사부(44)가 형성되어서 도전성 홀더(20)의 토치 삽입 구멍(29)이 형성된 단부와 나사 결합되며 토치의 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)가 관통하는 관통 구멍(42)이 암나사부(44)와 연통되게 형성되는 구조를 갖는다. 여기에서 잠금 캡(40)은 수지 재질로 제작될 수 있으며, 암나사부(44)는 도전성 홀더(20)와 나사 결합을 이룰 수 있도록 금속 재질로 형성되어서 잠금 캡(40)과 결합을 이루는 구조를 가짐이 바람직하다.
그리고, 조임 링(50)은 도전성 재질을 가지고 잠금 캡(40)의 암나사부(44) 내측에 배치될 수 있다. 조임 링(50)은 길이 방향으로 이격된 간극(52)을 가지며 외벽에 테이핑면(54)이 형성된 링 형상을 이루고 일부가 도전성 홀더(20)의 토치 삽입 구멍(29)의 내측으로 삽입 가능한 형상을 갖는다.
도 4은 잠금 캡(40)이 열린 상태를 도시한 단면도이고, 도 5는 잠금 캡(40)이 잠긴 상태를 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 잠금 캡(40)이 회전되어서 도 4과 같이 열린 상태에서 도 5와 같이 잠기면, 회전되는 잠금 캡(40)에 의하여 조임 링(50)은 토치 삽입홈(29)의 단부로 밀린다. 결국 조임 링(50)의 테이핑 면(54)이 토치 삽입홈(29)의 입구에 닿아서 가압되며, 조임 링(50)은 간극(52)의 이격 거리가 좁아지면서 조여지고, 조여진 조임 링(50)은 자신을 관통하는 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)과 면접촉을 이루면서 지지한다.
한편, 파워 링크부(60)는 도전성 홀더(20)의 와이어 삽입 구멍(26)이 형성된 부분의 외측에 결합되어서 도전성 홀더(20)로 전원을 공급하는 구성을 갖는다.
상술한 바에 있어서, 커버 고정물(10)은 제1 절연 고정물(12), 제2 절연 고정물(14), 와셔(16) 및 잠금 너트(18)을 포함하며 고정 구멍(11)이 이들을 연통하도록 형성된다.
커버 고정물(10)의 제1 절연 고정물(12)은 케이스(5)의 외부에서 내측으로 삽입되어 고정된다. 그리고, 제1 절연 고정물(12)은 자신의 고정 구멍에 삽입된 도전성 홀더(20)를 케이스(5)의 외측 방향으로 지지하도록 도전성 홀더(20)와 단차 결합을 이룬다. 통상적으로 금속성 재질로 제작되는 케이스(5)는 제1 절연 고정물(12)의 삽입되는 부분과 맞닿음으로써 도전성 홀더(20)와 절연을 이룰 수 있다.
그리고, 제2 절연 고정물(14)은 케이스(5)의 내부로 돌출되는 제1 절연 고정물(12)의 일면과 결합되며, 제2 절연 고정물(14)은 일면에 밀착되는 와셔(16) 및 잠금 너트(18)에 의하여 제1 절연 고정물(12)과 결합된 상태가 지지된다.
여기에서, 제1 및 제2 절연 고정물(12, 14)은 케이스(5)와 고정된 상태에서 회전되어서 유격이 발생되지 않도록 고정 돌기(13)와 고정 홈(15)이 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
그리고, 도전성 홀더(20)는 커버 고정물(10)을 이루는 제1 및 제2 절연 고정물(12, 14), 와셔(16) 및 잠금 너트(18)에 이어지는 고정 구멍(11)에 삽입된다.
한편, 도전성 홀더(20)는 커버 고정물(10)과 조립된 상태에서 케이스(5)의 외부로 노출되는 체결부(22)와 케이스(5)의 내부로 연장되는 내부 연장부(24)가 길이 방향으로 일체로 형성된 형상을 갖는다.
체결부(22)는 잠금부(40)의 암나사부(44)와 결합을 위한 나사가 외벽에 형성된다. 그리고, 체결부(22)의 단부 즉 토치 삽입 구멍(29)의 입구에는 조임 링(50)의 테이핑 면(54)에 이어지는 일단이 삽입된다. 따라서, 체결부(22)는 잠금부(40)와 나사 결합되고, 잠금부(40)의 잠금에 연동하여 밀리는 조임 링(50)은 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)가 삽입된 상태를 지지한다.
그리고, 내부 연장부(24)에는 잠금 너트(18) 및 파워 링크부(60)와 나사 결합을 위한 나사산이 외면에 형성된다. 그리고, 내부 연장부(24)에는 가스 유입 구멍(28)이 형성되며, 가스 유입 구멍(28)은 토치 삽입 구멍(29)와 수직으로 연통되도록 형성된다. 그리고, 가스 유입 구멍(28)에는 가스 유입 피스(27)가 나사 결합과 같은 방법으로 결합된다.
내부 연장부(24)의 가스 유입 구멍(28)은 토치 삽입 구멍(29)과 용접봉 와이어 삽입 구멍(26)이 연통된 위치에 인접하게 형성될 수 있으며, 토치 삽입 구멍(29)에는 유입된 가스가 용접봉 와이어 삽입 구멍(26)으로 누출되는 것을 방지하기 위한 오링(21)이 내벽에 설치되고, 오링(21)은 가스 유입 구멍(28)과 용접봉 와이어 삽입 구멍(26)의 출구 사이에 위치된다.
내부 연장부(24)는 도 1 내지 도 3 그리고 도 8 및 도 9의 실시예와 같이 단차지면서 이어지는 제1 나사부(24-1) 및 제2 나사부(24-2)가 형성되도록 실시될 수 있으며, 이와 다르게 도 6 및 도 7의 실시예와 같이 동일한 직경을 갖도록 나사산이 연장되도록 실시될 수 있다.
또한, 도전성 홀더(20)의 내부 연장부(24)에는 파워 라인(52)과 연결되는 파워 링크부(60)가 구성될 수 있다.
파워 링크부(60)는 도 1 내지 도 3 그리고 도 8 및 도 9의 실시예와 같이 내부 연장부(24)가 제1 나사부(24-1)와 제2 나사부(24-1)가 단차를 가지면서 이어진 구성을 갖는 경우에 대응하여 파워라인(62)에 연결되면서 단차에 접하는 파워 너트(64)와 파워 너트(64)에 접하면서 지지하는 고정 너트(66)를 포함할 수 있다.
그리고, 파워 링크부(60)는 도 6 및 도 7의 실시예와 같이 내부 연장부(24)가 동일한 직경을 갖도록 나사산이 연장되도록 실시된 경우에 대응하여 파워 너트(64)를 두 개의 고정 너트(66)로 지지하는 구성을 포함할 수 있다.
상술한 구성에 의하여 파워 라인(62)으로 공급되는 전원이 파워 너트(64)를 통하여 도전성 홀더(20)로 전달될 수 있다.
상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 실시예는 용접봉 와이어 삽입 구멍(26)으로 용접봉 와이어(100)가 삽입되어서 토치의 커넥터(7)로 공급될 수 있으며, 용접봉 와이어(100)의 삽입을 가이드하기 위하여 스프링 와이어(102)가 이용될 수 있다.
스프링 와이어(102)는 용접봉 와이어(100)가 인입되기 전 미리 용접봉 와이어 삽입 구멍(26) 및 커넥터(7)의 공급관(71) 내에 설치될 수 있으며, 스프링 와이어(102)에 의하여 용접봉 와이어(100)의 인입이 가이드된다. 스프링 와이어(102)는 용접봉 와이어(100)가 용접봉 와이어 삽입 구멍(26) 또는 커넥터(7)의 공급관(71)을 관통하여 인입될 때 걸림이 발생하지 않도록 가이드한다. 스프링 와이어(102)는 스프링으로 와이어가 형성된 것이며 가이드할 용접봉 와이어(100)의 직경에 대응하는 직경의 이송구를 갖는 것이 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 상술한 바와 같이 용접봉 와이어(100)를 토치(7)로 공급하는 기능을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 가스를 커넥터(7)를 경유하여 토치의 용접점으로 공급하는 기능을 갖는다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 실시예는 케이스(5) 내에 설치되어서 외부로부터 가스를 공급받는 가스관(도시되지 않음)과 도전성 홀더(20)의 가스 유입 피스(27)가 결합될 수 있다.
가스 용접을 위한 불활성 가스 또는 탄산 가스와 같은 가스는 가스 유입 피스(27) 및 가스 유입 구멍(28)을 경유하여 도전성 홀더(20)의 토치 삽입 구멍(29)로 유입될 수 있다. 결과적으로 가스는 도전성 홀더(20)를 경유하여 커넥터(7)의 도전성 삽입부(75) 내의 공급관(71)으로 공급될 수 있다.
이때, 커넥터(7)의 도전성 삽입부(75) 내의 공급관(71)에 스프링 와이어(102)가 설치되고 용접봉 와이어(100)가 인입된 상태라도 가스는 공급관(71)과 스프링 와이어(102) 간의 유격 공간을 통하여 토치의 용접점으로 이송될 수 있다.
그리고, 가스를 사용하지 않는 경우에 대응하여 도 8과 같이 도 1 내지 도 3의 실시예에서 도전성 홀더(20)에 형성된 가스 유입 구멍(28)이 제거된 실시예가 구성될 수 있다. 이때 오링(21)도 같이 제거될 수 있다.
또한, 플라즈마 용접을 수행하기 위하여 도 9와 같이 용접봉 와이어 삽입 구멍(26)의 길이 방향 연장된 단부에 가스 유입 피스(23)가 결합되어 이용될 수 있다. 플라즈마 용접을 위해서 용접봉 와이어의 공급은 불필요하다. 그러므로, 용접봉 와이어 공급을 위한 용접봉 와이어 삽입 구멍(26)은 플라즈마 용접을 위한 경로로 이용될 수 있다. 이때도 가스 유입 구멍(28)이 제거될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 실시예는 파워 라인(62)으로부터 인가되는 전원이 도전성 홀더(20)를 통하여 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)로 전달될 수 있다. 즉 다기능 어댑터(9)의 도전성 홀더(20)와 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73) 간의 접속에 의하여 통전이 이루어진다. 여기에서, 도전성 홀더(20)와 케이스(5) 간은 커버 고정물(10)에 의하여 절연된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하여 본체와 토치 간의 인터페이스를 위한 하나의 포트로 다기능 어댑터가 구성되며, 하나의 포트를 이루는 다기능 어댑터가 전력 공급을 위한 통전, 가스 공급 및 용접봉 와이어 공급에 범용으로 사용될 수 있다.
즉, 아크 형성을 위한 전력만 공급받는 경우 커넥터(7)는 다기능 어댑터(9)의 도전성 홀더(20)와 결합되어 전원을 공급받을 수 있으며, 이와 같이 커넥터(7)로 공급된 전원은 토치의 용접점으로 제공될 수 있다.
그리고, 통전과 더불어 용접봉 와이어(100) 공급을 받고자 하는 경우, 토치의 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)와 다기능 어댑터(9)의 도전성 홀더(20)의 접함에 의한 통전을 이루면서, 다기능 어댑터(9)의 도전성 홀더(20)의 용접봉 와이어 삽입 구멍(26)과 커넥터(7)의 도전성 삽입부(73)의 공급관(75)이 연통되어서 용접봉 와이어(100)를 전달받을 수 있다.
또한, 통전과 더불어 용접봉 와이어 및 가스를 공급받고자 하는 경우, 다기능 어댑터(9)의 토치 삽입 구멍(29)으로 유입되는 가스가 토치의 어댑터(7)의 도전성 삽입부(73) 내로 추가적으로 공급될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 실시예는 하나의 다기능 어댑터로 케이스에 통전, 도전성 와이어 및 가스를 선택적으로 공급할 수 있는 포트를 이룰 수 있다. 그러므로 본 발명에 따른 실시예는 하나의 다기능 어댑터로 다양한 토치에 대응할 수 있는 범용성을 가질 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 실시예에 의한 어댑터를 이용하면 용접기의 토치와 접속을 위한 본체의 내부 구조가 간단해질 수 있고, 구조가 간단해지는 만큼 본체를 구성하는데 필요한 부품도 줄어들어서 그에 대응하는 제조 단가가 절감될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
5 : 본체 7 : 커넥터
10 : 커버고정물 12 : 제1 고정물
14 : 제2 고정물 16 : 와셔
18 : 잠금 너트 20 : 도전성 홀더
22 : 체결부 24 : 내부 연장부
26 : 용접봉 와이어 삽입 구멍 28 : 가스 유입 구멍
29 : 토치 삽입 구멍 40 : 잠금 캡
50 : 조임 링 52 : 간극
54 : 테이핑 면 60 : 파워 링크부
62 : 파워 라인 64 : 파워 너트
66 : 고정 너트 100 : 용접봉 와이어
102 : 스프링 와이어

Claims (14)

  1. 길이 방향으로 관통된 용접봉 와이어 삽입 구멍과 상기 와이어 삽입 구멍과 길이 방향으로 연통되며 토치의 커넥터가 삽입되는 토치 삽입 구멍이 형성되며 도전성 재질을 갖는 도전성 홀더(20);
    상기 도전성 홀더(20)가 삽입 및 지지되는 고정 구멍이 형성되고 상기 도전성 홀더(20)의 토치 삽입 구멍이 외부로 노출되게 케이스를 관통하여 설치되면서 상기 도전성 홀더(20)와 상기 케이스 간을 절연하는 커버 고정물(10);
    암나사부가 형성되어서 상기 도전성 홀더(20)의 상기 토치 삽입 구멍이 형성된 단부와 나사 결합되며 상기 토치의 상기 커넥터가 관통하는 관통 구멍이 상기 암나사부와 연통되게 형성되는 잠금 캡(40);
    도전성 재질을 가지고 상기 잠금캡(40)의 암나사부 내측에 배치되며 상기 길이 방향으로 이격된 간극을 가지며 외벽에 테이핑면이 형성된 링 형상을 이루고 일부가 상기 도전성 홀더(20)의 상기 토치 삽입 구멍의 내측으로 삽입 가능한 조임 링(50); 및
    상기 도전성 홀더(20)의 상기 와이어 삽입 구멍이 형성된 부분의 외측에 결합되어서 상기 도전성 홀더(20)로 전원을 공급하는 파워 링크부(60);를 포함하며,
    상기 잠금 캡(40)을 잠그면, 상기 조임 링(50)이 상기 도전성 홀더(20)의 상기 토치 삽입홈으로 밀려서 조여짐으로써 자신을 관통하는 상기 토치의 상기 커넥터를 압착하고 상기 도전성 홀더(20)와 상기 토치의 상기 커넥터 간의 상기 조임 링(50)을 경유하는 통전 경로가 형성됨을 특징으로 하는 아크 용접기의 다기능 어댑터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 도전성 홀더(20)의 측벽에 상기 토치 삽입 구멍과 수직으로 연통되는 가스 유입 구멍이 더 형성되고 상기 가스 유입 구멍과 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍 사이에 위치되고 상기 도전성 홀더(20)의 단부의 측벽과 상기 토치 삽입 구멍 간에 밀착되어서 기밀 상태를 제공하는 오링이 더 형성되는 아크 용접기의 다기능 어댑터.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 가스 유입 구멍에 결합되는 가스 유입 피스를 더 포함하는 아크 용접기의 다기능 어댑터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 도전성 홀더(20)의 상기 와이어 삽입 구멍의 단부에 결합되는 가스 유입 피스를 더 포함하며 상기 와이어 삽입 구멍을 통하여 상기 토치의 상기 커넥터로 가스를 공급하는 아크 용접기의 다기능 어댑터.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 커버 고정물(10)은 연통되며 상기 도전성 홀더(20)가 삽입되는 상기 고정 구멍을 가지면서 상기 케이스를 중심으로 내외측에서 맞닿아 조립되는 제1 및 제2 절연 고정물과 상기 도전성 홀더(20)와 나사 결합되어서 상기 제2 절연 고정물에 밀착되는 와셔 및 잠금너트를 포함하며, 상기 제1 절연 고정물은 삽입된 상기 도전성 홀더(20)를 상기 케이스의 외측으로 밀도록 지지하면서 상기 케이스의 외측에서 상기 케이스를 관통하여 조립되고, 상기 제2 절연 고정물은 상기 케이스의 내측에서 상기 제1 절연 고정물과 조립되는 아크 용접기의 다기능 어댑터.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 도전성 홀더(20)의 외벽은 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 형성된 영역의 외경이 단차지고 상기 파워 링크부(60)는 전원을 공급하는 파워 라인과 결합되면서 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 형성된 상기 도전성 홀더(20)의 외벽에 삽입되어서 상기 단차에 밀착되는 파워 너트와 상기 파워 너트를 상기 도전성 홀더(20)의 외벽과 나사 결합으로 밀착하여 고정하는 고정 너트를 포함하는 아크 용접기의 다기능 어댑터.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 파워 링크부(60)는 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 형성된 상기 도전성 홀더(20)의 외벽에 나사 결합되는 한 쌍의 고정 너트 및 파워 라인과 결합되면서 상기 고정 너트 사이에 고정되는 파워 너트를 포함하는 아크 용접기의 다기능 어댑터.
  8. 용접봉 와이어와 가스 중 적어도 하나를 전달받는 공급관이 삽입되며 통전 경로를 제공하는 도전성 삽입부를 포함하며 토치의 단부를 이루는 커넥터(7); 및
    용접봉 와이어 삽입 구멍과 상기 커넥터(7)의 상기 도전성 삽입부가 삽입되는 토치 삽입 구멍이 연통되고 상기 토치 삽입 구멍에 수직으로 연통된 가스 유입 구멍이 형성되는 도전성 홀더(20)를 포함하는 다기능 어댑터(9)를 포함하며,
    상기 커넥터(7)와 상기 다기능 어댑터(9)의 결합에 의하여 상기 도전성 삽입부가 상기 도전성 홀더(20)와 전기적 접속을 이루고 상기 도전성 삽입부에 삽입된 공급관과 상기 도전성 홀더(20)의 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 연통됨으로써 상기 도전성 홀더(20)에 인가되는 전원이 상기 커넥터(7)의 상기 도전성 삽입부에 전달되고, 상기 용접봉 와이어가 상기 도전성 홀더(20)의 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍으로 삽입되어서 상기 커넥터(7)의 상기 공급관으로 공급되며, 그리고 상기 가스가 상기 가스 유입 구멍으로 유입되어서 상기 토치 삽입 구멍을 경유하여 상기 커넥터(7)의 상기 공급관으로 공급됨을 특징으로 하는 아크 용접기의 토치 체결 장치.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 다기능 어댑터(9)는,
    상기 용접봉 와이어 삽입 구멍과 상기 토치 삽입 구멍이 연통되게 형성되며 상기 토치 삽입 구멍에 수직으로 연통된 가스 유입 구멍이 형성되며 도전성 재질을 갖는 도전성 홀더(20);
    상기 도전성 홀더(20)가 삽입 및 지지되는 고정 구멍이 형성되고 상기 도전성 홀더(20)의 토치 삽입 구멍이 외부로 노출되게 본체의 케이스를 관통하여 설치되면서 상기 도전성 홀더(20)와 상기 케이스 간을 절연하는 커버 고정물(10);
    암나사부가 형성되어서 상기 도전성 홀더(20)의 상기 토치 삽입 구멍이 형성된 단부와 나사 결합되며 상기 토치의 단부가 관통하는 관통 구멍이 상기 암나사부와 연통되게 형성되는 잠금 캡(40);
    도전성 재질을 가지고 상기 잠금 캡(40)의 암나사부 내측에 배치되며 길이 방향으로 이격된 간극을 가지며 외벽에 테이핑면이 형성된 링 형상을 이루고 일부가 상기 도전성 홀더(20)의 상기 토치 삽입 구멍의 내측으로 삽입 가능한 조임 링(50); 및
    상기 도전성 홀더(20)의 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 형성된 부분의 외측에 결합되어서 상기 도전성 홀더(20)로 전원을 공급하는 파워 링크부(60);를 포함하며,
    상기 잠금 캡(40)을 잠그면, 상기 조임 링(50)이 상기 도전성 홀더(20)의 상기 토치 삽입홈으로 밀려서 조여짐으로써 자신을 관통하는 상기 커넥터(7)의 상기 도전성 삽입부를 압착하는 아크 용접기의 토치 체결 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 토치 삽입 구멍 내의 상기 가스 유입 구멍과 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍 사이에 설치되고 상기 커넥터(7)의 상기 도전성 삽입부가 삽입되면 상기 토치 삽입 구멍의 측벽과 상기 도전성 삽입부에 밀착되어서 기밀 상태를 제공하는 오링이 더 형성되는 아크 용접기의 토치 체결 장치.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 도전성 홀더(20)의 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍의 단부에 결합되는 가스 유입 피스를 더 포함하며 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍을 통하여 가스를 공급하는 아크 용접기의 토치 체결 장치.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 커버 고정물(10)은 연통되며 상기 도전성 홀더(20)가 삽입되는 상기 고정 구멍을 가지면서 상기 케이스를 중심으로 내외측에서 맞닿아 조립되는 제1 및 제2 절연 고정물과 상기 도전성 홀더(20)와 나사 결합되어서 상기 제2 절연 고정물에 밀착되는 와셔 및 잠금너트를 포함하며, 상기 제1 절연 고정물은 삽입된 상기 도전성 홀더(20)를 상기 케이스의 외측으로 밀도록 지지하면서 상기 케이스의 외측에서 상기 케이스를 관통하여 조립되고, 상기 제2 절연 고정물은 상기 케이스의 내측에서 상기 제1 절연 고정물과 조립되는 아크 용접기의 토치 체결 장치.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 도전성 홀더(20)의 외벽은 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 형성된 영역의 외경이 단차지고 상기 파워 링크부(60)는 전원을 공급하는 파워 라인과 결합되면서 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 형성된 상기 도전성 홀더(20)의 외벽에 삽입되어서 상기 단차에 밀착되는 파워 너트와 상기 파워 너트를 상기 도전성 홀더(20)의 외벽과 나사 결합으로 밀착하여 고정하는 고정 너트를 포함하는 아크 용접기의 토치 체결 장치.
  14. 제9 항에 있어서,
    상기 파워 링크부(60)는 상기 용접봉 와이어 삽입 구멍이 형성된 상기 도전성 홀더(20)의 외벽에 나사 결합되는 한 쌍의 고정 너트 및 파워 라인과 결합되면서 상기 고정 너트 사이에 고정되는 파워 너트를 포함하는 아크 용접기의 토치 체결 장치.
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