(57)【要約】【課題】専用の研磨装置を必要とせず汎用のグラインダで、しかも特段の技能を要することなく溶接用電極棒の先端を研磨し得る研磨ホルダーを提供する。【解決手段】研磨ホルダー１０は、軸芯に貫通主孔２１を有する略筒状のグリップ部材２０と、前記貫通主孔２１に一部を外部に突出させた状態で回転可能に支持されると共に大径の摺動孔３３と細径の挿通孔３４を軸方向に連設したホルダー本体３０と、前記摺動孔３３内に装填されると共に軸芯に電極棒１００の挿通を可能とする拡径状態と電極棒１００より小径の縮径状態とに変形可能な貫通チャック孔４３を有するチャックパイプ４０と、電極棒１００が挿通可能な棒通孔５３を有すると共に反挿通孔３４側の端部に装着されてチャックパイプ４０を押込み得るチャック操作部材５０と、チャック操作部材５０によるチャックパイプ４０の押込み運動を縮径運動に変換する運動変換手段と、を有することを特徴とする。【選択図】        図１
2014128829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接用電極棒の先端を研磨する際にその溶接用電極棒を保持するための研磨ホルダーであって、
軸芯に貫通主孔を有し且つ片手で持ち得る大きさであるほぼ筒状のグリップ部材と、
前記グリップ部材の前記貫通主孔に一部を外部に突出させた状態で回転可能に支持されると共に大径の摺動孔と細径の挿通孔を軸方向に連設した段付き貫通孔を有し且つ外力で強制回転させ得る回転入力部を有するホルダー本体と、
前記ホルダー本体の前記摺動孔内に摺動可能に装填されると共に軸芯に前記電極棒の挿通を可能とする拡径状態とその電極棒より小径の縮径状態とに変形可能な貫通チャック孔を有するチャックパイプと、
前記電極棒が挿通可能な棒通孔を有すると共に前記ホルダー本体の反挿通孔側の端部に装着されて前記チャックパイプを前記摺動孔の奥端側に向けて押し込み得るチャック操作部材と、
前記チャック操作部材による前記チャックパイプの押し込み運動を、チャックパイプの縮径運動に変換する運動変換手段と、を有することを特徴とする溶接用電極棒の研磨ホルダー。
【請求項２】
前記チャックパイプは、前記摺動孔の奥端側に対応する先端部に縦すり割りを設けることにより前記縮径状態に変形可能にしたものであり、
前記チャック操作部材は、前記ホルダー本体の端部に螺合して前記チャックパイプを押し込むものであり、
前記運動変換手段は、前記チャックパイプの先端部に形成された先細テーパ部と、前記摺動孔の奥端に形成された奥細テーパ部の嵌め合わせで構成されるものであることを特徴とする請求項１記載の溶接用電極棒の研磨ホルダー。
【請求項３】
前記ホルダー本体と前記チャック操作部材の螺合部は、溶接用トーチのコレット押圧用のキャップのネジ規格に適合させることによりホルダー本体に同キャップを螺合させ得るようにしたものであることを特徴とする請求項２に記載の溶接用電極棒の研磨ホルダー。
【請求項４】
前記ホルダー本体の、前記グリップ部材の外部に突出した部分に外力で強制回転させ得る回転入力部を形成し、その回転入力部でホルダー本体を手動回転させ得るようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の溶接用電極棒の研磨ホルダー。
【請求項５】
前記ホルダー本体に外力で強制回転させ得る回転入力部を形成すると共にその回転入力部に電動駆動手段を連結し、そうして前記ホルダー本体を電動回転させ得るようにしたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の溶接用電極棒の研磨ホルダー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＩＧ溶接やプラズマアーク溶接等に用いられる溶接用電極棒の先端を研磨する際に、その溶接用電極棒を保持するための研磨ホルダーに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＴＩＧ溶接等には、例えばタングステン、モリブデン、クロム銅製で、先端が先細りのテーパ状に研磨された細長い丸軸状の電極棒が用いられる。
そのような溶接用電極棒の先端は、溶接の安定性、アークスタート特性及び電極棒の寿命等に密接に関係するものであり、グラインダ等で定期的に研磨する必要がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭６２−１４２４８０号全文公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、前記溶接用電極棒の先端を研磨するのに専用の研磨装置を必要としていた。そのため、研磨の度に溶接作業を止めて研磨装置の所へ移動しなければならない煩わしさがあり、その分、作業性、生産性が低下する問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みなされたもので、その目的は、専用の研磨装置を必要とせず、汎用のグラインダで、しかも特段の技能を要することなく溶接用電極棒の先端を研磨し得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため本発明は、
溶接用電極棒の先端を研磨する際にその溶接用電極棒を保持するための研磨ホルダーであって、
軸芯に貫通主孔を有し且つ片手で持ち得る大きさであるほぼ筒状のグリップ部材と、
前記グリップ部材の前記貫通主孔に一部を外部に突出させた状態で回転可能に支持されると共に大径の摺動孔と細径の挿通孔を軸方向に連設した段付き貫通孔を有するホルダー本体と、
前記ホルダー本体の前記摺動孔内に摺動可能に装填されると共に軸芯に前記電極棒の挿通を可能とする拡径状態とその電極棒より小径の縮径状態とに変形可能な貫通チャック孔を有するチャックパイプと、
前記電極棒が挿通可能な棒通孔を有すると共に前記ホルダー本体の反挿通孔側の端部に装着されて前記チャックパイプを前記摺動孔の奥端側に向けて押し込み得るチャック操作部材と、
前記チャック操作部材による前記チャックパイプの押し込み運動を、チャックパイプの縮径運動に変換する運動変換手段と、を有する溶接用電極棒の研磨ホルダー提供する。
【０００７】
また、請求項２に記載したように、前記チャックパイプは、前記摺動孔の奥端側に対応する先端部に縦すり割りを設けることにより前記縮径状態に変形可能にしたものであり、
前記チャック操作部材は、前記ホルダー本体の端部に螺合して前記チャックパイプを押し込むものであり、
前記運動変換手段は、前記チャックパイプの先端部に形成された先細テーパ部と、前記摺動孔の奥端に形成された奥細テーパ部の嵌め合わせで構成されるものである請求項１記載の溶接用電極棒の研磨ホルダーを提供する。
【０００８】
また、請求項３に記載したように、前記ホルダー本体と前記チャック操作部材の螺合部は、溶接用トーチのコレット押圧用のキャップのネジ規格に適合させることによりホルダー本体に同キャップを螺合させ得るようにしたものである請求項１又は２に記載の溶接用電極棒の研磨ホルダーを提供する。
【０００９】
また、請求項４に記載したように、前記ホルダー本体の、前記グリップ部材の外部に突出した部分に外力で強制回転させ得る回転入力部を形成し、その回転入力部でホルダー本体を手動回転させ得るようにした請求項１〜３の何れか１項に記載の溶接用電極棒の研磨ホルダーを提供する。
【００１０】
また、請求項５に記載したように、前記ホルダー本体に外力で強制回転させ得る回転入力部を形成すると共にその回転入力部に電動駆動手段を連結し、そうして前記ホルダー本体を電動回転させ得るようにした請求項１〜３の何れか１項に記載の溶接用電極棒の研磨ホルダーを提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の溶接用電極棒（以下、単に「電極棒」ともいう。）の研磨ホルダーは、ホルダー本体の摺動孔に装填されたチャックパイプがチャック操作部材で押し込まれていない状態において、ホルダー本体の挿通孔と、チャックパイプの貫通チャック孔と、チャック操作部材の棒通孔とが、同軸上に一列に配置されていて電極棒が真っ直ぐ挿通可能な状態になっている。そこで、これらの孔に電極棒を挿通してその先端をホルダー本体の挿通孔の外に突出させておき、その状態でチャック操作部材によってチャックパイプを縮径させる。そうすると、チャックパイプに電極棒が挟まれて一体化した状態となり、さらに、そのチャックパイプを介して電極棒がホルダー本体と一体となる。
したがって、電極棒がグリップ部材に対して回転自在になるため、グリップ部材を片手で握り、突出している電極棒の先端を回転しているグラインダの砥石の周面に適宜な角度で当てると、砥石との摩擦力で電極棒が適度な滑り（＝研磨）を伴いながら従動回転し、その動きで電極棒の先端全周がほぼ均一に研磨される。
このように本発明の研磨ホルダーによれば、一般的なグラインダで、しかも特段の技能を要することなく電極棒の先端を簡単且つ均一に研磨することができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の溶接用電極棒の研磨ホルダーによれば、チャック操作部材として溶接用トーチの既存のキャップがそのまま使えるため、コストを低く抑えることができる。
【００１３】
また、請求項４に記載の溶接用電極棒の研磨ホルダーによれば、グリップ部材の外部に突出する回転入力部によってホルダー本体を手動回転させ得るため、電極棒の前記従動回転を確実且つ円滑にスタートさせることが可能になる。
【００１４】
また、請求項５に記載の溶接用電極棒の研磨ホルダーによれば、ホルダー本体を電動回転させることにより電極棒の回転が従動回転に比べて確実且つ安定するため、研磨の均一化をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は研磨ホルダーの縦断面図、（ｂ）は溶接用トーチのコレット押圧用のキャップの正面図である。
【図２】研磨ホルダーを半断面にした斜視図である。
【図３】研磨ホルダーの分解斜視図である。
【図４】実施形態２の研磨ホルダーの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施形態１］
以下に本発明の実施形態１を図面を参照しつつ説明する。
まず、研磨する電極棒１００は、ＴＩＧ溶接で使用するタングステン製のものであり、先端が先細りのテーパ状に研磨された細長い丸軸状になっている。
【００１７】
実施形態１の研磨ホルダー１０は、前記電極棒１００の先端を研磨する際にその電極棒１００を保持するためのものであり、図３の分解斜視図において後から手前方向に向かって順にグリップ部材２０と、ホルダー本体３０と、チャックパイプ４０と、チャック操作部材５０と、から概略構成され、さらにチャックパイプ４０を縮径させる運動変換手段とを有する。なお、説明の便宜上、チャック操作部材５０がある方を後側、反対を先又は前側とする。
【００１８】
［グリップ部材］
グリップ部材２０は、一般的な作業者が片手で楽に持ち得る大きさ（例えば、直径３０〜４０ｍｍ、長さ４０〜５０ｍｍ）の筒状であって、軸芯に貫通主孔２１が形成されている。また、この貫通主孔２１の前後両端にはそれぞれベアリング２２，２２が装着されている。グリップ部材２０の外形は、実施形態１では断面円形になっているが、断面楕円形や断面多角形にするなど、要は片手で握るに適した形状であればどのようなものでもよい。
【００１９】
［ホルダー本体］
ホルダー本体３０は、図１（ａ）の断面図に示したように、前記グリップ部材２０の貫通主孔２１にベアリング２２，２２を介して回転可能に支承される小径筒状体３１と、グリップ部材２０の後端外部に突出する大径筒状体３２と、からなる。斯かる構成から明らかなように、この大径筒状体３２を手動回転させることによりホルダー本体３０を強制回転させることが可能であり、よって実施形態１では、この大径筒状体３２が外力で強制回転させ得る回転入力部に相当する。なお、実施形態１では、大径筒状体３２の端部に、さらに大径で且つ外周面に滑り止め加工を施した手回し回転輪３２ｈを設けて手動回転が容易に行えるようになっている。
また、ホルダー本体３０は、後側に位置する大径の摺動孔３３と、前側に位置する細径の挿通孔３４とを軸方向に連設してなる段付き貫通孔を有する。この段付き貫通孔の摺動孔３３の奥端、つまり摺動孔３３と挿通孔３４の境界部には奥細テーパ部３５が形成されている。なお、摺動孔３３は、後側に位置する大径の摺動後部３３ｒと、前側に位置する細径の摺動前部３３ｆで構成される段付き孔であり、摺動後部３３ｒの後端がその摺動後部３３ｒよりさらに大径の雌ネジ孔３６に連通している。
【００２０】
［チャックパイプ］
チャックパイプ４０は、前記ホルダー本体３０の摺動孔３３内に軸方向に摺動可能なように装填された筒状体であって、摺動孔３３の摺動後部３３ｒに収まる大径のパイプ後部４１と、摺動孔３３の摺動前部３３ｆに収まる細径のパイプ本体４２で概略構成され、軸芯に電極棒１００の挿通を可能とする貫通チャック孔４３を有する。パイプ本体４２の先端部には先細テーパ部４４が形成され、また、等間隔に複数本（実施形態では４本）の縦すり割り４５，４５…が設けられており、その縦すり割り４５によって貫通チャック孔４３が、少なくとも電極棒１００の挿通を可能とする拡径状態と、電極棒１００より小径の縮径状態とに変形可能になっている。
なお、実施形態のチャックパイプ４０は、溶接用トーチのコレットと同じ構成であり、したがって、溶接用トーチのコレットをチャックパイプ４０として使用するようにしてもよい。
【００２１】
［チャック操作部材］
チャック操作部材５０は、手回しサイズの六角柱形である握り部５１と、その握り部５１の中心から突設した雄ネジ軸５２と、軸芯を貫いて電極棒１００の挿通を可能にした棒通孔５３とを有し、ホルダー本体３０の後端部（ホルダー本体３０の反・挿通孔３４側の端部）に形成された前記雌ネジ孔３６に前記雄ネジ軸５２を螺合させることによってホルダー本体３０の後端部に装着されている。
このチャック操作部材５０の雄ネジ軸５２の先端は、前記チャックパイプ４０のパイプ後部４１の端部に当接しており、雄ネジ軸５２を雌ネジ孔３６に締め込む動作でチャックパイプ４０を摺動孔３３の奥端側に向けて押し込み得る。
チャックパイプ４０のパイプ後部４１の端部には円錐台形のテーパ部４６が形成され、一方、チャック操作部材５０の雄ネジ軸５２の軸端にはそのテーパ部４６に嵌合し得るテーパ凹部５４が形成されており、このテーパ凹部５４とテーパ部４６の嵌め合わせによってチャック操作部材５０の棒通孔５３と、チャックパイプ４０の貫通チャック孔４３の軸芯が正確に一致するようになっている。
なお、ホルダー本体３０の雌ネジ孔３６とチャック操作部材５０の雄ネジ軸５２のネジ規格は、図１（ｂ）に示した既存の溶接用トーチのコレット押圧用のキャップ２００に採用されているネジ２０１のネジ規格に適合させて、そのキャップ２００がチャック操作部材５０として使用可能なようになっている。
【００２２】
［運動変換手段］
運動変換手段は、チャック操作部材５０によるチャックパイプ４０の押し込み運動（軸方向の直線運動）を、チャックパイプ４０の縮径運動（径方向の運動）に変換するためのものであって、チャックパイプ４０の先端部に形成された先細テーパ部４４と、前記ホルダー本体３０の摺動孔３３の奥端に形成された奥細テーパ部３５の嵌め合わせで構成され、チャックパイプ４０が真っ直ぐ先方に向けて押されると、先端部の先細テーパ部４４が摺動孔３３の奥細テーパ部３５の奥に押し込まれて、テーパ同士の嵌め合いによりチャックパイプ４０の縦すり割り４５，４５…の部分が縮径するようになっている。
【００２３】
［その他］
その他、図において符合３７は、ホルダー本体３０の先端側に装着したスナップリングであり、このスナップリング３７によってホルダー本体３０からグリップ部材２０が外れないようになっている。
【００２４】
実施形態１の研磨ホルダー１０は以上のように構成されており、ホルダー本体３０の摺動孔３３に装填されたチャックパイプ４０がチャック操作部材５０で押し込まれていない状態において、図１（ａ）に示したようにホルダー本体３０の挿通孔３４と、チャックパイプ４０の貫通チャック孔４３と、チャック操作部材５０の棒通孔５３とが、同軸上に一列に配置されていて、同図に想像線で示したように電極棒１００が真っ直ぐ挿通可能な状態になっている。
【００２５】
そこで、これらの孔３４，４４，５３に被研磨物たる長い電極棒１００をホルダー本体３０の挿通孔３４側から通してその先端を挿通孔３４の外に突出させる。そして、ホルダー本体３０の大径筒状体３２を片手で持ちながら、もう一方の手でチャック操作部材５０の握り部５１を回転させる。この回転により雄ネジ軸５２が雌ネジ孔３６との螺合により移動し、その先端でチャックパイプ４０の後端が押され、押されたチャックパイプ４０が摺動孔３３内で前向きに直線移動する。このチャックパイプ４０の直線運動が前記した運動変換手段でチャックパイプ４０の縮径運動に変換されるため、チャックパイプ４０に電極棒１００が挟まって両者が一体になる。一方、チャックパイプ４０は、チャック操作部材５０でホルダー本体３０に押し付けられているため、これら三要素と電極棒１００が一体化した状態になり、相対的にグリップ部材２０のみがベアリングを介して回転可能になっている。
したがって、グリップ部材２０を片手で握って固定し、ホルダー本体３０から突出している電極棒１００の先端を図１（ａ）のように回転しているグラインダの砥石３００の周面に適宜な角度で当てると（同図において砥石３００の下に描いた平面から見た状態の電極棒１００参照）、砥石３００との摩擦力で電極棒１００が適度な滑り（＝研磨）を伴いながら従動回転し、その動きで電極棒１００の先端全周がほぼ均一に研磨される。
なお、電極棒１００は砥石３００に比べて極端に小径であるため、砥石３００に接触させても円滑に従動しない場合がある。その場合は、回転入力部たる大径筒状体３２を使って電極棒１００を強制的に回転させれば、それを契機として従動回転をスタートさせることができる。もちろん、砥石３００に接触させる前に電極棒１００を手動回転させておくことにより、前記従動が円滑且つ確実に開始されるようにしてもよい。
【００２６】
そして、電極棒１００の研磨が終了した場合は、砥石３００から電極棒１００を離し、ホルダー本体３０の大径筒状体３２を片手で持ちながら、もう一方の手でチャック操作部材５０をさっきとは逆向きに回転させる。そうするとチャックパイプ４０の押し込みが解除されて縮径運動が解除され、電極棒１００のチャックパイプ４０による挟み込みが解かれる。よって、研磨ホルダー１０から電極棒１００を抜き取ることができる。
【００２７】
このように本発明の研磨ホルダー１０によれば、一般的なグラインダで、しかも特段の技能を要することなく電極棒１００の先端を簡単且つ均一に研磨することができる。しかも研磨ホルダー１０は、片手で持ち得るサイズであるため、作業服のポケット等に入れても嵩張らず、常時携帯することができる。
【００２８】
［実施形態２］
図４は実施形態２の研磨ホルダー１０を示す縦断面図である。なお、図４において実施形態１と同一又は同機能の要素には、それらと同じ符合を付して重複する説明を省略する。
【００２９】
実施形態２の研磨ホルダー１０は、グリップ部材２０が断面長円形になっていてホルダー本体３０の下側に動力室２３が形成されている。そして、この動力室２３の内部に、電動モーター等の電動駆動手段６０と、その電動駆動手段６０の動力源となるバッテリー６１が設置されている。
一方、前記ホルダー本体３０には、小径筒状体３１の外周に回転入力部としての歯車３１ｇが形成されており、その歯車３１ｇと電動駆動手段６０の歯車６２とを連結し、そうしてホルダー本体３０を強制的に電動回転させ得るようになっている。
【００３０】
実施形態２の研磨ホルダー１０は以上のように構成されているため、実施形態１と同じ要領でホルダー本体３０に電極棒１００を装着し、その状態で電動駆動手段６０を駆動させるとホルダー本体３０と一体に電極棒１００が回転する。そして、回転している電極棒１００の先端を、回転しているグラインダの砥石３００の周面に図４想像線のように当てると、電極棒１００の先端全周がほぼ均一に研磨される。
なお、電動駆動手段６０は、図示しないスイッチを切り替えることにより回転方向が変えられるようになっており、例えば高速で研磨する場合は電極棒１００の回転方向を砥石３００の回転方向と同じにし、一方、低速で研磨する場合は電極棒１００の回転方向を砥石の回転方向に対して逆向きにする、というように必要に応じて電極棒１００の回転方向を選択することができる。
【００３１】
以上、本発明を実施形態１，２により説明したが、もちろん本発明は上記実施形態１，２に限定されるものではない。例えば、実施形態２において電動駆動手段６０は、ホルダー本体３０に対して歯車伝動で回転を伝えるようにしたが、摩擦伝動や巻掛け伝動で回転を伝えるようにしてもよい。その場合、巻掛け伝動ではホルダー本体３０の回転入力部がスプロケットやプーリーになるが、摩擦伝動ではホルダー本体３０の周面自体を回転入力部としてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１０  …研磨ホルダー
２０  …グリップ部材
２１  …貫通主孔
３０  …ホルダー本体
３１ｇ  …歯車（回転入力部）
３２  …大径筒状部（回転入力部）
３３  …摺動孔
３４  …挿通孔
３５  …奥細テーパ部（運動変換手段）
４０  …チャックパイプ
４３  …貫通チャック孔
４４  …先細テーパ部（運動変換手段）
４５  …縦すり割り
５０  …チャック操作部材
５３  …棒通孔
６０  …電動駆動手段
１００  …溶接用電極棒
２００  …キャップ
【図１】
2014128829.tif 000003
【図２】
2014128829.tif 000004
【図３】
2014128829.tif 000005
【図４】
2014128829.tif 000006