KR200377745Y1 - 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치에 관한 것으로 특히, 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치를 구성함에 있어서, 파이프 형상을 갖는 홀더의 전방부 내면 일부와 토치 결합구의 끝단부 외주면 일부에 각각 정해진 갯수의 헬리컬 기어형 걸림돌기를 돌출 형성하고, 상기 토치 결합구의 외주면은 정해진 각도의 기울기로 테이퍼지게 형성시킨 것이다.

따라서, 볼트 등과 같은 별도의 고정부재를 사용하지 않고도 와이어 피더의 토치 결합구를 홀더상에 간단하고 견고하게 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 토치의 결합구와 홀더의 접촉성을 향상시켜 접촉 불량으로 인한 과다 발열을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

Description

용접용 와이어 피더의 토치 결합장치{A torch-unit of wire feeder for welding}

본 고안은 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 와이어 피더의 토치 결합구를 테이퍼지게 형성시키되 그의 외주면과 이 결합구가 끼워지는 홀더의 내주면에 각각 수개의 헬리컬 기어형 걸림돌기를 형성시켜 별도의 볼트 등을 사용하지 않고도 와이어 피더의 토치 결합구를 홀더상에 간단하면서도 견고하게 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 결합구와 홀더의 접촉성을 향상시켜 접촉 불량으로 발생되던 과다 발열과 같은 문제점을 해결할 수 있도록 고안한 것이다.

일반적으로 용접용 와이어 송급장치는 가스 아크용접시 와이어(Wire)를 모재에 송급하여 금속전극의 역할을 하고, 토치 선단의 노즐을 통해서 CO₂ 또는 불활성 가스를 공급하여 상기 와이어가 모재와 함께 용융되어 용접되는 동안 대기로부터 아크와 용융되는 모재를 보호한다.

또한, 가스 아크용접에서는 대전류(125~250A)를 사용하므로 용접속도가 크고, 와이어의 지름을 작게 할 수 있는 장점이 발생하여 일반 생산현장 뿐만 아니라, 특수한 용접현장(선박 등)에서도 주로 사용되는 용접장치이다.

공지의 예로, 상술한 가스 아크용접에 적용되는 와이어 송급장치는 본 출원인이 출원한 특허등록 제266469호 "와이어 송급장치"와 특허출원 10-2004-34736호 "용접용 와이어 리더" 등이 개시되어 있다.

이것은 구동모터에 축설된 회전축의 회전을 감속시키는 감속기어열을 상호 치합시켜 와이어 피딩에 적합한 회전수로 변경하므로서 송급효율을 향상시키고, 이에 따른 부품의 감소 및 원가를 절감할 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기한 종래 용접용 와이어 송급장치는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 소정 형상으로 절곡 형성한 파이프와 수개의 지지판이 상호 용접된 구성을 갖는 프레임(110)과; 와이어(20)가 진행하는 방향으로 와이어(20)를 안내하는 토치 결합용 홀더(22)와 와이어 안내구(23)가 서로 마주보며 장착되어 있고, 그 사이로 2개의 이송롤러(60)가 회전 가능하게 설치되며, 상기 이송롤러(60)의 상측으로는 이송롤러(60)의 외주면에 안내되는 와이어(20)를 가압하면서 상기 이송롤러(60)의 회전에 연동되어 회전하는 가압롤러(70)가 상, 하로 회동 가능하게 설치되고, 상기 이송롤러(60)의 중앙 상측에는 상기 가압롤러(70)에 가압력을 유지시키는 가압핸들(80)이 회동 가능하게 설치된 구성을 갖고 상기 프레임(110)의 일측부에 설치되는 와이어 피더(100)와; 상기 프레임(110)의 일측 상면에 설치되어 와이어(20)에 통전되는 전류와 전압을 제어하는 제어패널(130)로 구성되어 있다.

이 때, 상기 홀더(22)는 와이어(20)와 함께 CO₂또는 불활성 가스를 공급하는 토치(10)의 결합구(11)의 형상에 대향하여 파이프 형상을 가지고 그 일측부에 절결홈(221)이 구비되며, 상기 절결홈(221)의 상하부에는 볼트 통과공(222)과 볼트 결합홈(223)이 각각 구비된 한쌍의 볼트 결합돌부(224)(225)가 구비된 구성을 갖는다.

따라서, 상기 홀더(22)에 토치(10)의 결합구(11)를 결합시키고자할 때에는 먼저 상기 토치 결합구(11)를 삽입시킨 후 볼트(226)를 조여주게 되면 서로 이격된 상태에 있는 볼트 결합돌부(224)(225)가 서로 가까워지면서 그 사이에 형성된 절결홈(221)이 좁아지게 되므로 홀더(22) 자체의 내경이 적어지게 되여 홀더(22)내에 끼워진 토치(10)의 결합구(11)가 홀더 내부에 고정된다.

그러나 이와 같은 구성은 토치의 결합구가 홀더내에 끼워져 볼트의 조임력에 의해 고정되는 형태를 갖고 있어 분해 조립이 번거롭고 힘이들 뿐만 아니라, 볼트의 조임력이 약할 경우 토치의 결합구와 홀더내의 접촉력이 약하게 됨은 물론 이들의 접촉 불량으로 인해 전류가 흐를때 열이 과다하게 발생되는 문제점이 있다.

본 고안은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 고안한 것으로, 볼트 등과 같은 별도의 고정부재를 사용하지 않고도 와이어 피더의 토치 결합구를 홀더상에 간단하고 견고하게 고정시킬 수 있을 뿐만 아니라 토치의 결합구와 홀더의 접촉성을 향상시켜 접촉 불량으로 인한 과다 발열을 미연에 방지할 수 있는 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 고안을 달성하기 위한 본 고안의 태양은, 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치를 구성함에 있어서, 파이프 형상을 갖는 홀더의 전방부 내면 일부와 토치 결합구의 끝단부 외주면 일부에 각각 수개의 헬리컬 기어형 걸림돌기를 돌출 형성하고, 상기 토치 결합구의 외주면은 정해진 각도의 기울기로 테이퍼지게 형성시킨 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 테이퍼진 토치 결합구의 각도는 대략 1.5-2.0도인 것을 특징으로 한다.

또, 필요에 따라서는 상기 홀더의 헬리컬 기어형 걸림돌기와 토치 결합구의 헬리컬 기어형 걸림돌기의 접촉면에 각각 걸림홈과 회동방지돌기를 형성시킨 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안 장치가 실시된 용접용 와이어 피더의 일부 분해 사시도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 고안 장치에 의해 결합된 토치 결합부의 정단면도를 나타낸 것이며, 도 5는 본 고안 토치 결합부가 결합되는 상태의 측단면도를 나타낸 것이고, 도 6은 본 고안 장치의 다른 실시예를 보인 평단면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 고안은, 와이어(20)를 모재에 송급하여 금속전극의 역할을 하고, 토치(10) 선단의 노즐을 통해서 CO₂ 또는 불활성 가스를 공급하여 상기 와이어가 모재와 함께 용융되어 용접되게 하는 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치를 구성함에 있어서,

파이프 형상을 갖고 와이어 피더(100)의 일측부에 고정 설치되는 홀더(22)의 전방부 내면 일부와 상기 홀더에 착탈 가능하게 결합되는 토치(10)의 결합구(11) 끝단부 외주면 일부에 각각 정해진 갯수의 헬리컬 기어형 걸림돌기(227)(111)를 돌출 형성한 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 토치 결합구(11)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(111)는 홀더(22)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(227) 사이를 회동하는 형태로 끼워진 후 결합시 회동되는 반대방향으로 정해진 각도 만큼 회전시켰을 때 그의 내단면이 홀더(22)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(227)의 내단부에 걸려져 고정되는 것을 특징을 한다.

또한, 상기 토치(10)의 결합구(11) 외주면은 내측 외경이 자유단부측의 외경보다 크도록 정해진 각도의 기울기를 갖게 테이퍼지게 형성시켜 홀더(22)상에 토치 결합구(11)를 끼워 결합하였을 때 그의 내측면 외주면이 홀더(22)의 주입구측 내주면에 면 접촉될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 토치 결합구(11)의 테이퍼 경사 각도는 대략 1.5-2.0도 정도로 형성한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 홀더(22)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(227)와 토치 결합구(11)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(111)의 접촉면에는 각각 걸림홈(228)과 회동방지돌기(112)를 형성시켜 토치 결합구(11)를 홀더(22)에 결합시켰을 때 진동 등에 의해 자유롭게 회동, 분리되는 것을 방지할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

여기서 미설명 부호 30은 홀더(22)와 토치 결합구(11) 사이를 탄력적으로 밀폐시켜 주는 O링이고, 이 밖의 각 구성 부품에 대한 부호는 종래 기술과 동일할 경우 동일한 부호를 부여하였다.

이와 같이 구성된 본 고안 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 용접용 와이어 피더는 전술한 바와 같이 와이어(20)를 모재에 송급하여 금속전극의 역할을 하도록 하고, 토치(10)의 선단 노즐을 통해서는 CO₂ 또는 불활성 가스를 공급하여 상기 와이어(20)가 모재와 함께 용융되어 용접되게 하는 것으로, 와이어 피더(100)의 일측부에는 파이프 형상을 갖는 홀더(22)를 설치하되, 상기 홀더(22)의 전방부 내면 일부는 설계시 정해진 갯수 및 각도를 갖는 헬리컬 기어형 걸림돌기(227)를 돌출 형성한다.

또한, 상기 홀더(22)에 착탈 가능하게 결합되는 토치(10)의 결합구(11)는 외주면은 그 내측 외경이 자유단부측의 외경보다 크도록 정해진 각도(예를들어 1.5-2.0)의 기울기를 갖게 테이퍼지게 형성시키되, 상기 토치(10)의 결합구(11) 끝단부 외주면 일부에 상기 홀더(22)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(227)의 형상에 대응하는 헬리컬 기어형 걸림돌기(111)를 도면상 4개 형성시켰으나 이에 한정하는 것은 아니다.

물론, 상기 홀더(22)의 내단부에는 홀더(22)와 토치 결합구(11) 사이를 탄력적으로 밀폐시켜 주는 O링(30)이 설치된다.

따라서, 상기 토치 결합구(11)를 홀더(22)에 결합시키고자할 때에는 상기 토치 결합구(11)의 외주면에 돌출 형성된 헬리컬 기어형 걸림돌기(111)가 홀더(22)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(227) 사이의 골에 위치되게 하여 밀어 넣으면서 일측방향으로 회동시키면 상기 토치 결합구(11)가 홀더(22)내로 삽입되어진다.

이와 같이 상기 토치(10)의 결합구(11)를 홀더(22)에 삽입시킨 후에는 토치 결합구(11)를 홀더(22) 내측으로 더욱 강하게 압입하여 토치 결합구(11)의 단부가 O링(30)을 압압하며 그의 헬리컬 기어형 걸림돌기(111) 내단면이 홀더(22)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(227) 내단면으로부터 벗어나게 한 후 현재의 회동방향에 반대방향으로 정해진 각도 만큼 역회전시키면 상기 토치 결합구(11)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(111) 내단면이 홀더(22)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(227)의 내단부에 위치된다.

이와 같은 상태에서 토치 결합구(11)로부터 손을 떼게 되면 상기 O링(30)의 탄성 복원력에 의해 토치(10)의 결합구(11)가 약간 외측으로 후진하며 그의 외주면에 돌출 형성된 상기 헬리컬 기어형 걸림돌기(111)의 내단면이 도 4와 같이 홀더(22)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(227) 내단면에 강하게 밀착되므로 토치 결합구(11)가 홀더(22)에 고정된 상태를 유지하게 된다.

이 때, 상기 헬리컬 기어형 걸림돌기(227)(111)는 대략 45도의 경사각을 갖고 4개가 형성되어 있으므로 상기와 같이 토치 결합구(11)를 홀더(22)내에 삽입하여 결합시켰을 때 헬리컬 기어 형상을 갖는 걸림돌기(227)(111)들의 접촉 마찰력이 커지게 되어 외부에서 강한 진동이 가해져도 그 결합상태는 유지된다.

뿐만 아니라, 상기 토치 결합구(11)의 외주면 경사각이 대략 1.5-2.0도 정도로 테이퍼진 형태를 갖게 되므로, 상기와 같이 토치 결합구(11)를 홀더(22)내에 삽입하여 고정시켰을 때 자유단부의 외경보다 큰 상기 토치 결합구(11)의 내주면이 홀더(22)의 주입구측 내주면에 강하게 면 접촉된다.

따라서, 상기 토치 결합구(11)와 홀더(22) 사이의 접촉성이 매우 좋게 되므로 이들 사이의 접촉 저항이 매우 적게 되어 접촉 불량으로 발생되던 과다 발열과 같은 종래 문제점을 해결할 수 있다.

한편, 상기와 같이 토치 결합구(11)와 홀더(22)의 결합력이 헬리컬 기어형 걸림돌기(111)(227)들의 내측면 접촉력과 O링(30)의 탄발력에만 의존될 경우 강한 진동 등이 가해질 때 이들의 결합력의 약화로 상호 분리될 우려가 있다.

따라서, 본 고안에서는 필요에 따라 도 6과 같이 상기 홀더(22)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(227)와 토치 결합구(11)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(111)의 접촉면에 각각 걸림홈(228)과 회동방지돌기(112)를 형성시켜 줌으로써 이를 방지할 수 있도록 하였다.

즉, 상기 토치 결합구(11)를 홀더(22)내로 삽입하여 회동시켰을 때 상기 홀더(22)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(227)에 형성된 걸림홈(228)에 토치 결합구(11)의 헬리컬 기어형 걸림돌기(111)의 접촉면에 돌출 형성된 회동방지돌기(112)가 끼워져 걸려지게 되므로 외부에서 어떠한 진동이나 충격이 인가된다 하더라도 이들의 결합상태가 유지되어 토치 체결력에 따른 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.

상술한 실시예는 본 고안의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치에 의하면, 와이어 피더의 토치 결합구를 테이퍼지게 형성시키되 그의 외주면과 이 결합구가 끼워지는 홀더의 내주면에 각각 정해진 갯수의 헬리컬 기어형 걸림돌기를 돌출 형성시켜 줌으로써 볼트 등과 같은 별도의 고정부재를 사용하지 않고 와이어 피더의 토치 결합구를 홀더상에 간단하고도 견고하게 고정시킬 수 있고, 토치의 결합구와 홀더의 접촉성을 향상시킬 수 있어 접촉 불량으로 인한 과다 발열을 미연에 방지할 수 있으므로 제품의 품질과 신뢰도 자체를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 고안인 것이다.

도 1은 종래 용접용 와이어 피더의 일부 분해 사시도.

도 2는 종래 와이어 피더의 토치 결합부 측단면도.

도 3은 본 고안 장치가 실시된 용접용 와이어 피더의 일부 분해 사시도.

도 4는 본 고안 장치에 의해 결합된 토치 결합부의 정단면도.

도 5는 본 고안 토치 결합부가 결합되는 상태의 측단면도.

도 6은 본 고안 장치의 다른 실시예를 보인 평단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 토치 20 : 와이어

30 : O링 11 : 토치 결합구

22 : 홀더 111,227 : 걸림돌기

112 : 회동방지돌기 228 : 걸림홈

Claims (5)

1. 와이어를 모재에 송급하여 금속전극의 역할을 하고, 토치 선단의 노즐을 통해서 CO₂ 또는 불활성 가스를 공급하여 상기 와이어가 모재와 함께 용융되어 용접되게 하는 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치를 구성함에 있어서,

   파이프 형상을 갖고 와이어 피더의 일측부에 고정 설치되는 홀더의 전방부 내면 일부과 상기 홀더에 착탈 가능하게 결합되는 토치의 결합구 끝단부 외주면에 헬리컬 기어형 걸림돌기를 돌출 형성하여 결합되게 한 것을 특징으로 하는 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 토치 결합구의 헬리컬 기어형 걸림돌기는 홀더의 헬리컬 기어형 걸림돌기 사이를 회동하는 형태로 끼워진 후 결합시 회동 방향과 반대방향으로 정해진 각도 만큼 회전시켰을 때 그의 내단면이 홀더의 헬리컬 기어형 걸림돌기의 내단부에 걸려져 고정되도록 한 것을 특징을 하는 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 토치의 결합구 외주면은 자유단부측에서 내측으로 갈수록 그 외경이 커지는 형태를 갖도록 테이퍼지게 형성한 것을 특징으로 하는 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 토치 결합구의 테이퍼진 경사 각도는 1.5-2.0도인 것을 특징으로 하는 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 홀더의 헬리컬 기어형 걸림돌기와 토치 결합구의 헬리컬 기어형 걸림돌기의 접촉면에는 각각 걸림홈과 회동방지돌기를 더 형성시킨 것을 특징으로 하는 용접용 와이어 피더의 토치 결합장치.