(57)【要約】【課題】コンタクトチップを有するチップボディをトーチボディに対して軸周り方向に確実に位置決めしつつ所定角度位置に簡単に設定でき、コンタクトチップの寿命を延ばして資源の節約を図ったり操作性の向上を図ることが可能な溶接用トーチを提供する。【解決手段】トーチボディとチップボディの両嵌合部に択一的に使用可能な複数の位置決め手段をそれぞれ設けて、トーチボディに対するチップボディの回転位置を複数の所定角度位置に設定可能に構成すると共に、トーチボディとチップボディの両嵌合部の外周側に、該両嵌合部の嵌合状態を維持もしくは解除し得るインシュレータを回転可能に装着したことを特徴とする。インシュレータは、円筒形状に形成され、一方の開口端の内面にトーチボディの外周ネジに螺合可能なネジ部を有すると共に、他方の開口端の外面にチップボディの外周面側に装着されるノズルの内面ネジに螺合可能なネジ部を有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に嵌合部を有するトーチボディと、該トーチボディの嵌合部に嵌合可能な嵌合部を有してトーチボディに着脱可能で軸周り方向に回転可能に装着されたチップボディと、を備えた溶接用トーチであって、
前記トーチボディの嵌合部とチップボディの嵌合部に複数の位置決め手段をそれぞれ設け、該複数の位置決め手段を択一的に使用することによりトーチボディに対するチップボディの回転位置を複数の所定角度位置に設定可能に構成すると共に、前記トーチボディとチップボディの両嵌合部の外周側に、該両嵌合部の嵌合状態を維持もしくは解除し得るインシュレータを回転可能に装着したことを特徴とする溶接用トーチ。
【請求項２】
前記インシュレータは円筒形状に形成され、一方の開口端の内面に前記トーチボディの外周ネジに螺合可能なネジ部を有すると共に、他方の開口端の外面に前記チップボディの外周面側に装着されるノズルの内面ネジに螺合可能なネジ部を有することを特徴とする請求項１に記載の溶接用トーチ。
【請求項３】
前記位置決め手段は、１８０度、１２０度、９０度のいずれかの回転位置に設定可能な複数の凸部と凹部によって形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の溶接用トーチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、炭酸ガス溶接等に使用される溶接用トーチに係わり、特に、トーチボディに対して先端にコンタクトチップを有するチップボディが着脱可能に装着された溶接用トーチに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、溶接用トーチは、溶接作業者が手で把持する把持部が連結されるトーチボディと、このトーチボディの先端に着脱可能に装着されたチップボディ等を備え、チップボディには、その先端にコンタクトチップが交換可能に装着されると共に、炭酸ガスを噴射するためのノズルやオリフィス等が装着されている。
【０００３】
そして、このような溶接用トーチの場合、コンタクトチップの円形のワイヤ挿通孔に溶接用のワイヤが連続的に挿通（供給）されつつ給電されて溶接作業が行われることから、所定時間の溶接作業によりワイヤ挿通孔が摩耗して特定方向に広がり大きくなって給電が不安定となる。従来、このような不具合を防止するために、コンタクトチップを着脱可能に装着して摩耗したコンタクトチップ自体を交換するか、あるいは特許文献１に開示されているように、コンタクトチップ等を有する先端ユニットを軸周り方向に回転可能に装着したものが知られている。
【特許文献１】特許第４０１２５５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、コンタクトチップ自体を交換する溶接用トーチにあっては、コンタクトチップ自体の寿命が短くなり頻繁に交換する必要があるため、資源の節約を図ることが困難であると共に、コンタクトチップをチップボディに対してスパナ等の工具を使用して取り外したり取り付ける必要があり、交換作業自体も面倒となり易い。
【０００５】
また、特許文献１に開示の溶接用トーチにあっては、コンタクトチップが装着されたチップボディやノズル等を有する先端ユニットが、トーチボディに対して着脱可能で軸周り方向に回転可能に装着されているため、先端ユニットを回転させることにより、コンタクトチップのワイヤ挿通孔に対するワイヤの位置を変化させて、ワイヤ挿通孔の摩耗していない部分を使用でき、コンタクトチップの寿命を延ばすことができる。しかし、先端ユニットが単にトーチボディに対して回転可能となっていることから、コンタクトチップをそのワイヤ挿通孔の摩耗していない部分にワイヤが確実に位置するように位置決めさせることが難しく、例えば溶接作業者がトーチボディの把持部を把持して溶接する手作業の溶接作業の場合に、位置決め操作（回転操作）が面倒にやり易く、また、先端ユニット全体を交換する必要があるため、部材のコスト面からも好ましくない。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、コンタクトチップを有するチップボディをトーチボディに対して軸周り方向に確実に位置決めしつつ所定角度位置に簡単に設定でき、コンタクトチップの寿命を延ばして資源の節約を図ったり操作性の向上を図ることが可能な溶接用トーチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成すべく、本発明のうち請求項１に記載の発明は、先端に嵌合部を有するトーチボディと、該トーチボディの嵌合部に嵌合可能な嵌合部を有してトーチボディに着脱可能で軸周り方向に回転可能に装着されると共に先端にコンタクトチップが装着されたチップボディと、を備えた溶接用トーチであって、前記トーチボディの嵌合部とチップボディの嵌合部に複数の位置決め手段をそれぞれ設け、該複数の位置決め手段を択一的に使用することによりトーチボディに対するチップボディの回転位置を複数の所定角度位置に設定可能に構成すると共に、前記トーチボディとチップボディの両嵌合部の外周側に、該両嵌合部の嵌合状態を維持もしくは解除し得るインシュレータを回転可能に装着したことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、前記インシュレータが円筒形状に形成され、一方の開口端の内面に前記トーチボディの外周ネジに螺合可能なネジ部を有すると共に、他方の開口端の外面に前記チップボディの外周面側に装着されるノズルの内面ネジに螺合可能なネジ部を有することを特徴とする。さらに、請求項３に記載の発明は、前記位置決め手段が、１８０度、１２０度、９０度のいずれかの回転位置に設定可能な複数の凸部と凹部によって形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のうち請求項１に記載の発明によれば、トーチボディとチップボディの両嵌合部にそれぞれ設けられた複数の位置決め手段を択一的に使用することにより、トーチボディに対するチップボディの回転位置を複数の所定角度位置に設定できると共に、トーチボディとチップボディの両嵌合部の嵌合状態の維持や解除をインシュレータの回転操作で行うことができるため、位置決め手段でコンタクトチップを有するチップボディをトーチボディに対して軸周り方向に確実に位置決めしつつ所定角度位置に簡単に設定でき、コンタクトチップの寿命を延ばして資源の節約を図ったり、インシュレータの回転操作で所定角度位置に設定できてその操作性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、円筒形状のインシュレータの両開口端に、トーチボディの外周ネジやノズルの内面ネジに螺合可能なネジ部をそれぞれ有するため、インシュレータの回転操作でそのネジ部をトーチボディやノズルのネジに螺合させることができて、チップボディとトーチボディの角度設定操作をより簡単に行うことができる。
【００１１】
さらに、請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果に加え、位置決め手段が１８０度、１２０度、９０度のいずれかの回転位置に設定可能な複数の凸部と凹部によって形成されているため、コンタクトチップの角度位置を最適数に設定できて、その寿命の延長が効率的に行える等、溶接作業の能率向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１〜図１０は、本発明に係わる溶接用トーチの一実施形態を示し、図１がその分解斜視図、図２がその結合状態の半断面図、図３及び図４がトーチボディの半断面図及び側面図、図５及び図６がチップボディの半断面図及び側面図、図７がインシュレータの半断面図、図８及び図９が使用状態の説明図、図１０が位置決め手段の変形例を示す側面図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、溶接用トーチ１は、その基端側に図示しない把持部が連結されるトーチボディ２と、このトーチボディ２の先端に嵌合されるチップボディ３と、このチップボディ３とトーチボディ２の両嵌合部７、８の外周側に装着されるインシュレータ４と、前記チップボディ３の外周側に装着されるオリフィス５及びノズル６等を備えている。
【００１４】
前記トーチボディ２は、図３及び図４に示すように、パイプ状に形成されて内部にワイヤが供給されるワイヤ挿通孔と炭酸ガスが流通するガス通路を兼ねる孔２ａが形成されている。また、トーチボディ２の先端には、先端側（図３の左側）が径大で基端側（図３の右側）が径小なテーパ状の嵌合孔７ａと、この嵌合孔７ａの外周面に形成された外周ネジとしての雄ネジ７ｂからなる嵌合部７が形成されている。さらに、トーチボディ２の嵌合部７の端面には、その直径方向の対向位置（θ＝１８０度位置）に前方に所定寸法突出した軸方向から見た側面視で正方形状の一対の凸部９が一体形成されている。なお、トーチボディ２の基端側には、図示しない把持部が嵌合連結される把持嵌合部２ｂ（図１参照）が形成されている。
【００１５】
前記チップボディ３は、図５及び図６に示すように、パイプ状に形成されて、前記トーチボディ２と同様にワイヤ挿通孔とガス通路を兼ねる孔３ａを有し、その先端にコンタクトチップ１１の例えばネジ部１１ｃ（図８参照）が着脱可能に螺合されるようになっている。また、チップボディ３の基端には嵌合部８が設けられ、この嵌合部８は、基端側（図５の右側）が径小で先端側（図５の左側）が径大なテーパ状の円筒部８ａと、この円筒部８ａの先端側にリング状に突出形成された突条部８ｂとで形成され、円筒部８ａから突条部８ｂにかけて直径方向の対向位置（１８０度位置）には一対の凹部１０が形成されている。
【００１６】
そして、この凹部１０と前記凸部９により本発明の位置決め手段が構成され、嵌合部８の円筒部８ａがトーチボディ２の嵌合部７の嵌合孔７ａに嵌合され、嵌合部８の凹部１０に嵌合部７の凸部９が嵌合することにより、トーチボディ２とチップボディ３が嵌合状態とされ軸周り方向に位置決めされてその回転が規制されるようになっている。なお、チップボディ３の先端と、この先端に装着されてワイヤ挿通孔１１ａ（図２参照）を有する前記コンタクトチップ１１には、装着位置を示す切欠き１２（図１参照）等が必要に応じて形成されている。
【００１７】
前記インシュレータ４は、図７に示すように、内部に孔４ａを有する円筒形状（パイプ形状）に形成され、一方の開口端である基端の内面に雌ネジ４ｂが形成されると共に、他方の開口端である先端の外面に雄ネジ４ｃが形成されている。また、インシュレータ４の外周面には、溶接作業員による回転操作を容易にするために、必要に応じ凹部４ｄや滑り止め４ｅが形成されている。
【００１８】
そして、このインシュレータ４は、その雌ネジ４ｂが前記トーチボディ２の嵌合部７の雄ネジ７ｂに螺合して右方向に回転させて締め付けられ、その雄ネジ４ｃがノズル６の内面ネジとしての雌ネジ６ｂ（図２参照）に螺合して右方向に回転させて締め付けられることにより、トーチボディ２とチップボディ３の両嵌合部７、８が嵌合状態とされる。また、インシュレータ４を左方向に回転させてトーチボディ２やノズル６との螺合状態を解除することにより、インシュレータ４が両嵌合部７、８から取り外されて、トーチボディ２とチップボディ３が分解されるようになっている。
【００１９】
なお、前記ノズル６は、図１及び図２に示すように、パイプ状に形成されて内部に孔６ａを有すると共に、この孔６ａの基端側の内面には前記雌ネジ６ｂが形成され、かつ、ノズル６の外周面の所定位置には回転操作用の滑り止め６ｃが形成されている。また、このノズル６内に装着されるオリフィス５は、図１に示すように、内部に孔５ａを有すると共に、外周面に円周方向に沿って複数の整流孔５ｂが形成されている。これらのノズル６とオリフィス５の構成は、従来の溶接用トーチの場合と略同一である。
【００２０】
次に、このように構成された溶接用トーチ１の使用方法の一例を、図８及び図９等を参照して説明する。先ず、図１に示す分解（分割）状態から各部材を組み立てる場合は、図１の矢印イの如くオリフィス５をノズル６内に嵌挿し、次に矢印ロの如く該ノズル６の雌ネジ６ｂをインシュレータ４の雄ネジ４ｂにねじ込み、インシュレータ４にオリフィス５とノズル６を一体化させる。また、図１の矢印ハの如くチップボディ３の嵌合部８をトーチボディ２の嵌合部７に嵌合させる。このとき、嵌合部８の円筒部８ａが嵌合部７の嵌合孔７ａにそのテーパ形状を利用して嵌合されると共に、嵌合部８の一対の凹部１０が嵌合部７の一対の凸部９にそれぞれ嵌合された状態となる。
【００２１】
この状態で、ノズル６等が一体化されたインシュレータ４を矢印ニの如くチップボディ３の先端側（コンタクトチップ１１側）から該ボディ３に嵌挿させ、インシュレータ４の雌ネジ４ｂをトーチボディ２の嵌合部７の雄ネジ７ｂにねじ込む。これにより、トーチボディ２に、チップボディ３（コンタクトチップ１１）、インシュレータ４、オリフィス５及びノズル６が装着（結合）された状態となり使用状態に設定される。
【００２２】
この使用状態において、トーチボディ２の孔２ａ等やチップボディ３のワイヤ挿通孔１１ａに挿通されるワイヤ１３は、図８に示すようにコンタクトチップ１１の先端面から所定寸法突出し、この状態で把持部に設けた操作スイッチ（図示せず）をオン操作することにより、炭酸ガスが前記孔２ａ等を介して供給されてオリフィス５の整流孔５ｂからノズル６内に供給され、該ノズル６の先端から被溶接部分に噴射されると共に、ワイヤ１３に給電されつつ該ワイヤ１３が所定量ずつワイヤ挿通孔１１ａから押し出されることにより、溶接作業が行われる。
【００２３】
この溶接作業が所定時間行われると、ワイヤ１３への給電等により、当初図９（ａ）に示すように円形であったコンタクトチップ１１のワイヤ挿通孔１１ａが、図９（ｂ）に示すように、ワイヤ１３の曲げ方向に摩耗し、この摩耗部分１１ｂによりワイヤ挿通孔１１ａが略楕円形状となる。このワイヤ挿通孔１１ａの摩耗は、前述したようにワイヤ１３への給電状態に影響して例えば給電不良を起こし安定した溶接作業が困難となるため、ワイヤ挿通孔１１ａが所定量まで摩耗した場合、コンタクトチップ１１の取り付け角度を次のようにして変更する。
【００２４】
すなわち、角度変更は、先ず、インシュレータ４を反締め付け方向に回転させ、ノズル６等が一体化された状態で該インシュレータ４をトーチボディ２から取り外す。このとき、チップボディ３はその嵌合部８がトーチボディ２の嵌合部７に嵌合された状態を維持しており、このチップボディ３を、トーチボディ２から引き抜いて両嵌合部７、８の嵌合状態を解除してチップボディ３をトーチボディ２から取り外す。そして、この取り外したチップボディ３を、図９（ｂ）の矢印ホに示す如く１８０度回転させて、チップボディ３の嵌合部８をトーチボディ２の嵌合部７に再び嵌合させる。
【００２５】
この再嵌合により、トーチボディ２に対してチップボディ３が１８０度回転されて、コンタクトチップ１１のワイヤ挿通孔１１ａは、図９（ｃ）に示すように、摩耗部分１１ｂが同図（ｂ）に対して１８０度回転された状態となり、ワイヤ挿通孔１１のワイヤ１３の曲げ方向部分が摩耗していない図９（ａ）に示す状態と同じになる。そして、チップボディを１８０度回転させた後は、ノズル６等が一体化されたインシュレータ４をチップボディ３の先端から嵌挿させてトーチボディ２に螺合させることにより、各部材が結合されて再び使用状態に設定され、ワイヤ１３への給電状態が安定した状態で溶接作業が行われる。
【００２６】
なお、チップボディ３を１８０度回転させて再び使用し、コンタクトチップ１１のワイヤ挿通孔１１ａが直径方向の両位置で摩耗した場合は、コンタクトチップ１１の寿命がつきたものとして、新たなコンタクトチップ１１がチップボディ３に装着されて使用される。このコンタクトチップ１１の交換は、ノズル６等が一体化されたインシュレータ４をトーチボディ２から取り外すことにより行うことができる。
【００２７】
つまり、前記溶接用トーチ１は、トーチボディ２に対してチップボディ３を所定向きで装着して所定時間溶接作業を行い、コンタクトチップ１１のワイヤ挿通孔１１ａがワイヤ１３の曲げ方向に摩耗した場合は、ノズル６等が一体化されたインシュレータ４をトーチボディ２から取り外す。その後、チップボディ３をトーチボディ２から取り外して軸周りに１８０度回転させ、このチップボディ３を再びトーチボディ２に嵌合させると共に、インシュレータ４等をトーチボディ２に装着することにより、コンタクトチップ１１のワイヤ挿通孔１１ａが曲げ方向に摩耗していない状態を得ることができ、この状態で溶接作業が行われることになる。
【００２８】
なお、以上の説明では、コンタクトチップ１１のワイヤ挿通孔１１ａの回転操作を、ノズル６とオリフィス５をインシュレータ４に一体化した状態としてインシュレータ４の回転操作で行ったが、例えばノズル６やオリフィス５をインシュレータ４とは別体として、各部材を互いにそれぞれ装着したり取り外す方法を採用することも勿論可能である。
【００２９】
このように、上記実施形態の溶接用トーチ１にあっては、トーチボディ２とチップボディ３の両嵌合部７、８にそれぞれ設けられたそれぞれ一対の凸部９と凹部１０を択一的に使用することにより、トーチボディ２に対するチップボディ３の回転位置が２種類の所定角度位置に設定されると共に、トーチボディ２とチップボディ３の両嵌合部７、８の嵌合状態の維持や解除をインシュレータ４等の回転操作で行うことができるため、凸部９と凹部１０でコンタクトチップ１１を有するチップボディ３をトーチボディ２に対して軸周り方向に確実に位置決めしつつ所定角度位置に簡単に設定することができる。
【００３０】
その結果、ワイヤ１３とコンタクトチップ１１のワイヤ挿通孔１１ａとの接触関係を良好に維持して安定した溶接作業が行え、コンタクトチップ１１の寿命を延ばして資源の節約を図ったり、インシュレータ４の回転操作によりコンタクトチップ１１を所定角度位置に容易に設定できて、その操作性の向上を図ることが可能となる。
【００３１】
また、円筒形状のインシュレータ４が、その両開口端にトーチボディ２の雄ネジ７ｂやノズル６の雌ネジ６ｂに螺合可能な雌ネジ４ｂや雄ネジ４ｃを有するため、インシュレータ４の回転操作で各ネジ４ｂ、４ｃをトーチボディ２やノズル６の各ネジ７ｂ、６ｂに螺合させることができる。特に、インシュレータ４にオリフィス５とノズル６が一体された状態で回転操作するようにすれば、トーチボディ２に対するチップボディ３の回転操作をより簡単に行うことができると共に、コンタクトチップ１１を交換する際にも、その作業等を簡単に行うことができる。
【００３２】
さらに、位置決め手段としての凸部９と凹部１０がそれぞれ一対ずつ設けられて直径方向の１８０度の回転位置に設定可能であるため、コンタクトチップ１１の角度位置を最小数に設定できて、その寿命の延長が効率的に行える等、溶接作業の能率向上を図ることができる。また、トーチボディ２とチップボディ３の嵌合部７、８がテーパ形状を利用して嵌合状態とされるため、両ボディ２、３の嵌合自体を安定させることができると共に、両嵌合部７、８の外周側がインシュレータ４により覆われた状態となるため、両ボディの結合部分に安定した状態を得ることができる。
【００３３】
なお、上記実施形態においては、位置決め手段としての凸部９と凹部１０が、それぞれ直径方向の対向位置である１８０度位置に設けた例について説明したが、本発明は、これに限定されず、例えば図１０（ａ）に示すように、凸部９と凹部１０を円周方向の等間隔位置に３個ずつ、すなわちθ＝１２０度位置にそれぞれ設けても良いし、図１０（ｂ）に示すように、円周方向の等間隔位置に４個ずつ、すなわちθ＝９０度位置にそれぞれ設けるようにして良い。このように凸部９と凹部１０の数を所定数まで増やすことにより、コンタクトチップ１１の寿命をより延ばすことが可能となる。
【００３４】
また、上記実施形態においては、トーチボディ２に凸部９を設けチップボディ３に凹部１０を設けたが、例えばトーチボディ２の端面に凹部１０を設けチップボディ３に凸部９を設ける等、逆の構成としても良いし、凸部９や凹部１０の形状も側面視正方形状に限らず、適宜の形状を採用することができる。さらに、上記実施形態における、トーチボディ２の嵌合部７やチップボディ３の嵌合部８の形状、インシュレータ４の形状等も一例であって、本発明に係わる各発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、チップボディをトーチボディに対して複数段階に角度位置変更可能な全ての溶接用トーチに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係わる溶接用トーチの分解斜視図
【図２】同その組立状態の半断面図
【図３】同トーチボディの半断面図
【図４】同その側面図
【図５】同チップボディの半断面図
【図６】同その側面図
【図７】同インシュレータの半断面図
【図８】同溶接用トーチの使用方法の説明図
【図９】同他の説明図
【図１０】同位置決め手段の変形例を示す側面図
【符号の説明】
【００３７】
１・・・溶接用トーチ、２・・・トーチボディ、３・・・チップボディ、４・・・インシュレータ、４ａ・・・孔、４ｂ・・・雌ネジ、４ｃ・・・雄ネジ、５・・・オリフィス、６・・・ノズル、６ｂ・・・雌ネジ（内面ネジ）、７・・・嵌合部、７ａ・・・嵌合孔、７ｂ・・・雄ネジ（外周ネジ）、８・・・嵌合部、８ａ・・・円筒部、８ｂ・・・突条部、９・・・凸部（位置決め手段）、１０・・・凹部（位置決め手段）、１１・・・コンクタトチップ、１１ａ・・・ワイヤ挿通孔、１１ｂ・・・摩耗部分、１１ｃ・・・ネジ部、１３・・・ワイヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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