KR960016154B1 - 용접/절단 토치용의 외장(外裝)이 덮힌 토치 헤드 조립체 및 그 제조방법 - Google Patents

용접/절단 토치용의 외장(外裝)이 덮힌 토치 헤드 조립체 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

내용 없음

Description

용접/절단 토치용의 외장(外裝)이 덮힌 토치 헤드 조립체 및 그 제조방법
제1도는 조립전의 본 발명의 외장이 덮힌 토치 헤드 조립체이 그 주요부품들을 도시한 분해 사시도,
제2도는 토치 헤드와 토치 헤드를 덮도록 직접 금형 성형된 절연 외장의 단면도로서, 접착제를 도포한 나선형 도체를 연장부내에 삽입하는 것을 보여주는 도면.
제3도는 조립된 본 발명의 외장이 덮힌 토치 헤드 조립체의 단면도로서, 사용중 나선형 도체가 굴곡되는 형태를 가상선으로 도시한 단면도.
제4도는 본 발명에 따른 헤드 조립체 절연 외장의 중공 연장부에 소켓을 삽입하여 토치 헤드에 대하여 나선형 도체를 조이는 방법을 보여주는 제3도와 유사한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 토치 헤드,12 : 보스,
14, 16 : 나사 구멍,18 : (절연) 외장,
20 : 중공 연장부,22 : 나선형 도체,
24, 26 : 스터드,28, 30 : 너트,
32 : 접착제
본 발명은 용접/절단용 토치(torch)용의 외장이 덮힌 토치 헤드 조립체에 관한 것으로, 특히 토치 헤드에 전기를 통전(通電)하기 위한 도체가, 토치 헤드 조립체에 사용자의 여러가지 작업 조건에 적합하게 굽혀질 수 있도록, 가요성을 가지는 나선형으로 형성되어 있는 외장이 덮힌 토치 헤드 조립체 및 그것의 제조방법에 관한 것이다.
종래에는, 도전성 토치 헤드에 전류를 공급하기 위한 나선형의 도체는 토치 헤드에 직접 경납땜을 하고, 그 토치 헤드와 도체의 조립체의 둘레에 절연 외장을 직접 금형 성형함에 의해서 조립체 전체를 포위하는 절연 외장을 형성해왔다. 절연 외장은 금형을 이용한 성형시 유연한 나선형 도체에 부착하여 사용자가 작업목적에 적합하도록 그 조립체를 굴곡시킴에 따라 절연외장도 굴곡되고 뒤틀렸다. 그러나, 절연 외장은 나선형 도체를 흐르는 전류에 의해 발생되는 열에 의해 약화된다. 절연 외장은 열에 추가하여 나선형 도체의 굴곡으로 굴곡되고 비틀리면 한층 더 약화되어 파단되기 쉽다.
본 발명은, 절연외장이 나선형 도체의 굴곡에 의해서 약화되는 것을 방지하고 나선형 도체와 도전성 토치 헤드와의 전기적 접속을 확실히 유지하는 토치 헤드 및 그것의 제조 방법을 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 성취하기 위하여, 본 발명에 따르면, 절연 외장을 도전성 토치 헤드의 둘레에만 직접 금형 성형에 의해 형성하고, 그 금형 성형시, 후에 나선형 도체를 수용하기 위한 중공 연장부를 동시에 성형하고 있다. 금형 성형 후, 그 절연 외장의 중공 연장부에 나선형 도체(helical conductor)를 삽입하여 토치 헤드에 접속한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서는, 나선형 도체의 내측단을 토치 헤드에 형성된 나사 구멍에 나사결합하여 체결함으로써 나선형 도체를 토치 헤드에 고정할 수 있다. 또한, 전도성 토치 헤드에 대한 나선형 도체의 변형 및 굴곡을 용이하게 하기 위하여, 그리고 그들 사이의 고정을 확실히 하기 위하여 나선형 도체와 토치 헤드 사이의 맞닿는 부분에 탄성을 갖는 도전성 접착제를 개재시킨다. 이 탄성의 접착제는 토치 헤드와 나선형 도체와의 사이에 탄성을 갖는 기계적 접속부를 형성한다. 바람직한 실시예에서는 이 탄성을 갖는 도전성 접착제로 2액성(二液性) 은혼입(銀混入) 개질(改質)에폭시 접착제를 이용한다. 2액성 은혼입 개질에폭시 접착제는 실온에서 경화하고, 탄성 및 전도성을 가지고 있다.
본 발명의 구성에 의하면, 절연 외장은 나선형 도체에 부착하지 않으므로 사용시에 나선형 도체의 변형 및 굴곡이 한층 용이해진다. 2액성 은혼입 개질 에폭시 접착제로 이루어지는 것이 바람직한 탄성 및 전도성의 접착제는 도전성 헤드를 그 전도성의 나선형 도체 내측단에 기계적(물리적)·전기적 접속부를 형성한다.
제1도를 참고하면, 조립전의 본 발명의 외장이 덮힌 토치 헤드 조립체의 주요 부품이 도시되어 있다. T자형의 전도성 토치 헤드(10)는 토치 전극(도시되지 않음)을 수용하는 구멍(16)을 가지는 본체 부분과, 나선형 도체(22)의 내측단(24 : 실시예에서는 나사가 형성된 '스터드'로 도시됨)을 수용하기 위한 나사 구멍(14)을 가지는 보스(12)를 구비하고 있다. 구멍(14)과 구멍(16)은 거의 직각으로 교차하고 있다. 18은 후술하는 바와 같이 나선형 도체(22)를 수용하기 위한 중공형 연장부(20)를 구비하는 절연 외장이다.
본 발명에 따르면, 제2도의 우측에 도시된 바와 같이, 나선형 도체(22)가 결합되어 있지 않은 도전성 토치 헤드(10)만을 포위하도록 하여 절연 외장(18)을 직접 금형 성형한다. 절연 외장(18)의 중공 연장부(20)는 토치 헤드(10)의 나사 구멍과 축방향으로 정렬되어 있다. 나선형 도체(22)는 가단(可鍛) 구리 또는 구리 합금으로 성형하는 것이 바람직하다. 성형된 절연 외장(18)과 그것의 속에 포위된 토치 헤드(10)의 조립체를 금형으로부터 취출한 후, 나선형 도체(22)를 절연 외장(18)의 중공 연장부(20)에 삽입하고, 토치 헤드(10)의 나사 구멍(14)에 나사 결합할 수 있다. 나선형 도체(22)는 그것의 내외측 양단에 각각 나사가 형성된 스터드(24, 26)를 가지고 있다. 나선형 도체(22)의 내측단과 나사가 형성된 스터드(24)와의 결합부에 육각 너트(28)가 고정되어 있다. 마찬가지로, 나선형 도체(22)의 외측단과 나사가 형성된 스터드(26)와의 결합부에 육각 너트(30)가 고정되어 있다. 후술하는 바와 같이, 육각 너트(30) 및 육각 너트(28)를 돌림으로써 나사가 형성된 스터드(24)를 토치 헤드(10)의 나사 구멍(14)에 나사 결합시킬 수 있다.
제2도의 우측부에 도시되어 있는 바와 같이 외장이 덮혀 있는 토치 헤드(10)는 금형으로부터 취출되면 나선형 도체(22)를 수용할 수 있는 상태로 된다. 본 발명에 의하면, 나선형 도체(22)를 절연 외장(18)의 중공 연장부(20)에 삽입하기 전에 나선형 도체(22)의 내측단의 너트(28)의 내측 단면과 나사가 형성된 스터드(24)에 2액성 은 혼입 개질 에폭시 접착제(32)를 도포한다. 이 2액성 은혼입 개질 에폭시 접착제는 실온에서 경화하고 탄성 및 전도성을 가지고 있다.
이어서, 나선형 도체(22)를 절연 외장(18)의 중공 연장부(20)에 삽입하고, 나선형 도체(22)의 내측단의 나사가 형성된 스터드(24)를 토치 헤드의 나사 구멍에 나사 결합시켜 체결한다. 제4도를 참고로 보다 상세히 설명하면, 우선 나선형 도체(22)를 절연 외장(18)의 중공 연장부(20)에 삽입하고, 스패너(36)를 이용하여 나선형 도체(22)의 외측단의 육각 너트(30)을 회전시킴으로써 나선형 도체 내측단의 나사가 형성된 스터드(24)를 토치 헤드의 나사 구멍(14)에 초기 나사 결합시킨다. 이어서, 토치 헤드의 구멍(16)를 통해서 공기를 불어 넣어 절연 외장(18)의 중공 연장부(20)전체에 걸쳐 절연 외장(18)의 내벽면에 공기압을 작용시킴으로써 절연 외장을 팽창시킨다. 이러한 방식으로 팽창된 절연 외장(18)의 중공 연장부(20)를 통해서 용이하게 소켓(34)을 삽입하여 나선형 도체(22) 내측단의 육각 너트(28)에 그 소켓(34)을 결합시킬 수 있다. 이렇게 해서, 그 소켓(34)의 외측으로 돌출된 일단부를 스패너(36) 등을 사용하여 돌림으로써 육각 너트(28)를 돌려, 나사가 형성된 스터드(24)를 토치 헤드의 나사 구멍(14)에 강하게 체결한다. 그 결과, 2액성 은혼입 개질 에폭시 접착제(32)는 실온에서 경화하고 나선형 도체(22)와 토치 헤드의 보스(12)의 양면과의 사이에서 압축된다. 접착제(32)는 실온에서 강화하여 나선형 도체(22)와 토치 헤드(10)와의 사이에 견고한 기계적·전기적 접속부를 형성한다.
최초에는 접착제(32)없이도 나사가 형성된 스터드(24)를 토치 헤드의 나사 구멍(14)에 고정하는 것도 가능하지만, 이 외장이 덮힌 토치 헤드 조립체가 그 사용에 있어서 반복해서 받는 고열과 열 사이클에 의해 금속 부품 사이에 이완 현상이 발생하여, 나사가 형성된 스터드(24)와 나사 구멍(14)과의 사이에 견고한 기계적·전기적 결합을 이루는데 필요한 초기 체결 하중이 약해진다. 이러한 현상은 탄성 및 도전성을 갖는 접착제(32)를 이용함으로써 극복된다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 절연 외장(8)은 나선형 도체(22)에 접합 또는 부착되지 않으므로 사용시 나선형 도체가 변형되고 굴곡되더라도 절연 외장은 거의 응력을 받지 않고, 따라서 그것의 수명이 연장된다. 아울러, 바람직하기로는 2액성 은혼입 개질 에폭시 접착제로 이루어지는 탄성 및 도전성의 접착제(32)는 도전성 토치 헤드(10)에 대한 나선형 도체(22)의 변형 및 굴곡을 용이하게 함과 아울러 토치 헤드(10)와 나선형 도체(22)사이의 고정을 더욱 확실히 하여, 토치 헤드와 나선형 도체 사이의 전기적·기계적 접속을 강고하게 한다. 따라서, 탄성 및 전도성의 접착제(32)는 사용시에 사용자가 나선형 도체(22)를 변형시키더라도 토치 헤드 조립체에 응력이 미치는 것을 방지한다. 본 발명의 외장이 덮힌 토치 헤드 조립체는 토치의 사용주에 반복되는 열 사이클에 대한 저항력도 높다.
이상, 본 발명을 실시예와 관련하여 설명하였으나, 본 발명은 여기에 예시한 실시예의 구조 및 형태에 한정되지 않고 본 발명의 사상 및 범위에서 이탈하지 않은 여러가지 실시 형태가 가능하며, 여러가지 변경 및 개변을 가할 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (5)

  1. 용접/절단용 토치 헤드용의 외장이 덮힌 토치 헤드 조립체에 있어서, 도전성 토치 헤드와 ; 상기 토치 헤드에 전기적으로 접속되어 상기 토치 헤드에 전원을 연결시키는데 사용되며, 사용자가 여러가지 작업 상황에 맞게 굴곡시킬 수 있도록 가요성을 가지는 나선형으로 형성되어 있는 도체와 ; 상기 토치 헤드와 도체를 포위한 절연 외장과 ; 상기 토치 헤드와 도체의 상호 맞닿는 부분에 개재되는 탄성 및 도전성의 접착제에 의해 이루어지는, 상기 토치 헤드와 도체 사이의 탄성을 갖는 기계적·전기적 접속부를 구비하며, 상기 접속부는 상기 토치 헤드 조립체의 반복적 사용에 의해 야기되는 토치 헤드와 도체간의 분리를 억제하여 상기 토치 헤드와 상기 도체 사이의 전기적 접속을 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 외장이 덮힌 헤드 조립체.
  2. 용접/절단 토치용의 외장이 덮힌 토치 헤드 조립체에 있어서, 구멍을 갖는 도전성 토치 헤드와 ; 상기 토치 헤드의 구멍에 전기적으로 접속되어 있는 상기 토치 헤드에 전원을 연결시키는데 사용되며, 사용자가 여러가지 작업 상황에 맞게 굴곡시킬 수 있도록 가요성을 가지는 나선형으로 형성되어 있는 도체와 ; 상기 토치 헤드와 도체를 포위한 절연 외장과 ; 상기 토치 헤드와 도체의 상호 맞닿는 부분에 개재되는 탄성 및 도전성의 접착제에 의해 이루어지는, 상기 토치 헤드와 도체 사이의 탄성을 갖는 기계적·전기적 접속부를 구비하며, 상기 접속부는 상기 토치 헤드 조립체의 반복적 사용에 의해 야기되는 토치 헤드와 도체간의 분리를 억제하며 상기 토치 헤드와 상기 도체사이의 전기적 접속을 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 외장이 덮힌 헤드 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구멍에 나사가 형성되어 있으며, 상기 도체의 일단은 상기 나사가 형성된 구멍에 나사 결합되는 수단을 구비하며, 상기 도체의 타단은 전류를 수취(受取)하기 위하여 전원에 연결되는 것을 특징으로 하는 외장이 덮혀 있는 토치 헤드 조립체.
  4. 용접/절단 토치용의 외장이 덮인 토치 헤드 조립체를 제조하는 토치 헤드 조리체 제조방법에 있어서, 전도성 토치 헤드를 포위하고 중공 연장부를 갖는 절연 외장을 성형하는 단계와 ; 도체의 일단에 도전성 및 탄성의 접착제를 도포하는 단계와 ; 상기 도체의 상기 일단을 상기 중공 연장부에 삽입하여 상기 토치 헤드에 계합시키는 단계와 ; 상기 도체와 토치 헤드 사이의 상기 접착제를 가압하여 상기 도체와 토치 헤드를 기계적·전기적으로 서로 접속시키는 단계로 이루어지는 외장이 덮힌 토치 헤드 조립체 제조방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 토치 헤드에 나사 구멍을 형성하는 단계와, 상기 절연 외장을 상기 구멍과 정렬시키는 단계와, 상기 도체를 상기 나사 구멍에 나사 결합시키는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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