(57)【要約】【課題】溶接箇所の位置決めを容易にしつつ、アーク発生における通電状態を安定化させることにより、安定した溶接品質が得られるアークスポット溶接用トーチを提供する。【解決手段】アークスポット溶接用トーチ１は、溶接箇所の位置決めに使用される支持部材２が、被溶接材１１に接触するため、溶接ワイヤ６の被溶接材１１における狙い位置を調整し、適切な狙い位置でアークスポット溶接用トーチ１を押し付けることにより、アークスポット溶接用トーチ１を位置決めすることができる。また、この支持部材２は溶接電源のアース端子に接続されているので、支持部材２が被溶接材１１に接触することにより、溶接時に、被溶接材１１における支持部材２の接触位置がアース極になる。このため、溶接点とアースをとる位置とを一定の距離に保つと共に、この距離が短いため、アーク発生における通電状態が安定化する。【選択図】図１
2014100734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
その内部を介して溶接ワイヤを送給するためのトーチ本体と、
このトーチ本体の先端部に取り付けられ、前記トーチ本体から送給された前記溶接ワイヤを挿通させて被溶接材に向けて送出すると共に、この挿通時に前記溶接ワイヤに給電する通電チップと、
このトーチ本体の先端に前記通電チップを囲むように取り付けられ、その先端からシールドガスを前記被溶接材に向けて吐出するガスシールドノズルと、
前記トーチ本体又は前記ガスシールドノズルに取り付けられ、その先端が溶接時に前記被溶接材に接触して溶接箇所の位置決めに使用される導電性の支持部材と、
前記支持部材を溶接電源のアース端子に接続するケーブルと、
を有し、
溶接時に前記支持部材がアース極となることを特徴とするアークスポット溶接用トーチ。
【請求項２】
その内部を介して溶接ワイヤを送給するためのトーチ本体と、
このトーチ本体の先端部に取り付けられ、前記トーチ本体から送給された前記溶接ワイヤを挿通させて被溶接材に向けて送出すると共に、この挿通時に前記溶接ワイヤに給電する通電チップと、
このトーチ本体の先端に前記通電チップを囲むように取り付けられ、その先端からシールドガスを前記被溶接材に向けて吐出すると共に、その先端が溶接時に前記被溶接材に接触して溶接箇所の位置決めに使用される導電性のガスシールドノズル兼用の支持部材と、
前記支持部材を溶接電源のアース端子に接続するケーブルと、
を有し、
溶接時に前記支持部材がアース極となることを特徴とするアークスポット溶接用トーチ。
【請求項３】
非消耗電極が固定されたトーチ本体と、
このトーチ本体の先端に前記非消耗電極を取り囲むように取り付けられ、その先端からシールドガスを前記被溶接材に向けて吐出するガスシールドノズルと、
前記トーチ本体又は前記ガスシールドノズルに取り付けられ、その先端が溶接時に前記被溶接材に接触して溶接箇所の位置決めに使用される導電性の支持部材と、
前記支持部材を溶接電源のアース端子に接続するケーブルと、
を有し、
溶接時に前記支持部材がアース極となることを特徴とするアークスポット溶接用トーチ。
【請求項４】
非消耗電極が固定されたトーチ本体と、
このトーチ本体の先端に前記非消耗電極を取り囲むように取り付けられ、その先端からシールドガスを前記被溶接材に向けて吐出すると共に、その先端が溶接時に前記被溶接材に接触して溶接箇所の位置決めに使用される導電性のガスシールドノズル兼用の支持部材と、
前記支持部材を溶接電源のアース端子に接続するケーブルと、
を有し、
溶接時に前記支持部材がアース極となることを特徴とするアークスポット溶接用トーチ。
【請求項５】
前記支持部材は、前記溶接ワイヤ又は前記非消耗電極の前記被溶接材における狙い位置を視認するための開口部を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のアークスポット溶接用トーチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料を点接合するためのアークスポット溶接に使用されるアークスポット溶接用トーチに関する。
【背景技術】
【０００２】
アークスポット溶接法は、金属材料の溶接、特に薄板の金属材料の溶接において、極めて高い継手接合強度までは必要としない場合、溶接による材料変形を抑制したい場合、又は被溶接材同士の導電性を確保したい場合等において、突合せ継手、重ね継手又は角継手の溶接に適用される。
【０００３】
このアークスポット溶接に使用される溶接用トーチは、溶接ワイヤを使用する消耗電極式アークスポット溶接の場合、溶接用トーチの先端から、消耗電極（溶接ワイヤ）を被溶接材に向けて送出すると共に、溶接ワイヤを通電チップに通すことにより給電している。そして、この通電チップの周囲を囲むように円筒状のガスシールドノズルがトーチ先端に取り付けられており、このガスシールドノズルから、シールドガスがアーク周辺部に吐出される。一方、被溶接材は、その一隅部に結線された通電ケーブルを介して、溶接電源のアース端子に接続されている。これにより、溶接電源から通電チップを介して給電された溶接ワイヤと、溶接電源のアース端子に接続された被溶接材との間にアークを発生させて、アークスポット溶接が行われる。
【０００４】
一方、被溶接材における溶接箇所の調整及びワイヤ突出し長さを固定するため、図６に示すアーク溶接用トーチ１ｃが提案されている。このアーク溶接用トーチ１ｃは、図６に示すように、トーチ本体４の先端に、通電チップ５が取り付けられており、この通電チップ５には、トーチ本体４から送給された溶接ワイヤ６が挿通されている。溶接ワイヤ６は、通電チップ５により、給電されると共に、被溶接材１１に向けて送出される。また、この通電チップ５及び溶接ワイヤ６の全体を囲むように、円筒状のガスシールドノズル３ｃが、トーチ本体４の先端に取り付けられている。このガスシールドノズル３ｃの先端部には、切り欠き１０１がノズル周方向に複数個設けられている。
【０００５】
この従来のアーク溶接用トーチ１ｃは、溶接を行う際、このガスシールドノズル３ｃの先端を、被溶接材１１における溶接すべき箇所に押しつけて接触させることにより、溶接ワイヤ６の被溶接材１１における狙い位置を適切な位置に調整することができる。また、この適切な狙い位置でアーク溶接用トーチ１ｃを被溶接材１１に押し付けることにより、アーク溶接用トーチ１ｃが被溶接材１１の面方向及び面に垂直の方向に動かないようにすることができる。このように、溶接時に、ガスシールドノズル３ｃの先端を、被溶接材１１に接触させることにより、通電チップ５の先端と、被溶接材１１との距離が一定となり、アーク長が一定となって、溶接ワイヤの消耗量が一定となる結果、ワイヤ突出し長さが一定となる。なお、この従来のアーク溶接用トーチ１ｃは、シールドガスがガスシールドノズル３ｃ内に充填された後、ガスシールドノズル３ｃの先端に設けた切り欠き１０１から、外部に流出する。
【０００６】
なお、非消耗式電極を使用した片面アークスポット溶接方法として、特許文献１が提案されている。この特許文献１の従来技術として記載された溶接トーチは、ガスノズルカップ３１を使用したものであるが、このガスノズルカップ３１の先端に、スポット用付属ノズル３２を設けることが開示されている（図１５、本段落の符号は特許文献１の図１５の符号）。このスポット溶接用付属ノズル３２も、本願図６に示すガスシールドノズル３ｃと同様に、被溶接材に押しつけられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２００７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図６に示す従来のアーク溶接用トーチ１ｃは、比較的高い溶接電流が用いられる栓（プラグ）溶接等に適用されるものである。スポット溶接のように、比較的低い溶接電流が用いられると共に短いアーク時間で溶接を行う必要がある薄板の突合せ継手等においては、溶接すべき位置に、栓溶接等よりも、更に適切に電極を合わせる必要があるので、ワイヤ突出し長さを固定することに加えて、ワイヤの狙い位置の更なる精度確保が必要となる。
【０００９】
また、鋼構造物の表面に、薄い金属板を複数個貼り付ける（ライニング）ためにスポット溶接を行う場合、被溶接材におけるアースの設置位置が悪いと、通電不良に起因する溶接不良が発生するため、ワイヤの狙い位置の確保と共に、被溶接材におけるアースをとる位置が重要となる。特に、図７に示すように、複数の被溶接材１１の裏面に、非導電接着剤１０３等の非導電材料が形成されている場合、被溶接材１１間における導通性が悪くなるため、複数の被溶接材１１のうち、１枚の被溶接材１１における任意の１点からアースをとると、アースをとっていない被溶接材１１の接地が不完全となる虞がある。このため、複数の溶接箇所１０２において、良好な通電状態が得られないので、溶接箇所１０２の移動に伴い、アースをとる位置を移動させる必要がある。このように、例えば、構造物の現地溶接工事のような複数のスポット溶接箇所を溶接する場合、被溶接材におけるアースをとる位置を１箇所に固定すると、溶接箇所とアースをとる位置との距離のばらつきが生じるため、溶接品質が不安定となる。また、この距離のばらつきが生じないようにするため、溶接箇所の移動に伴って、被溶接材におけるアースをとる位置を移動させると、作業能率が著しく低下する。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、溶接箇所の位置決めを容易にしつつ、アーク発生における通電状態を安定化させることにより、安定した溶接品質が得られるアークスポット溶接用トーチを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るアークスポット溶接用トーチは、その内部を介して溶接ワイヤを送給するためのトーチ本体と、このトーチ本体の先端部に取り付けられ、前記トーチ本体から送給された前記溶接ワイヤを挿通させて被溶接材に向けて送出すると共に、この挿通時に前記溶接ワイヤに給電する通電チップと、このトーチ本体の先端に前記通電チップを囲むように取り付けられ、その先端からシールドガスを前記被溶接材に向けて吐出するガスシールドノズルと、前記トーチ本体又は前記ガスシールドノズルに取り付けられ、その先端が溶接時に前記被溶接材に接触して溶接箇所の位置決めに使用される導電性の支持部材と、前記支持部材を溶接電源のアース端子に接続するケーブルと、を有し、溶接時に前記支持部材がアース極となることを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る他のアークスポット溶接用トーチは、その内部を介して溶接ワイヤを送給するためのトーチ本体と、このトーチ本体の先端部に取り付けられ、前記トーチ本体から送給された前記溶接ワイヤを挿通させて被溶接材に向けて送出すると共に、この挿通時に前記溶接ワイヤに給電する通電チップと、このトーチ本体の先端に前記通電チップを囲むように取り付けられ、その先端からシールドガスを前記被溶接材に向けて吐出すると共に、その先端が溶接時に前記被溶接材に接触して溶接箇所の位置決めに使用される導電性のガスシールドノズル兼用の支持部材と、前記支持部材を溶接電源のアース端子に接続するケーブルと、を有し、溶接時に前記支持部材がアース極となることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る更に他のアークスポット溶接用トーチは、非消耗電極が固定されたトーチ本体と、このトーチ本体の先端に前記非消耗電極を取り囲むように取り付けられ、その先端からシールドガスを前記被溶接材に向けて吐出するガスシールドノズルと、前記トーチ本体又は前記ガスシールドノズルに取り付けられ、その先端が溶接時に前記被溶接材に接触して溶接箇所の位置決めに使用される導電性の支持部材と、前記支持部材を溶接電源のアース端子に接続するケーブルと、を有し、溶接時に前記支持部材がアース極となることを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る更に他のアークスポット溶接用トーチは、非消耗電極が固定されたトーチ本体と、このトーチ本体の先端に前記非消耗電極を取り囲むように取り付けられ、その先端からシールドガスを前記被溶接材に向けて吐出すると共に、その先端が溶接時に前記被溶接材に接触して溶接箇所の位置決めに使用される導電性のガスシールドノズル兼用の支持部材と、前記支持部材を溶接電源のアース端子に接続するケーブルと、を有し、溶接時に前記支持部材がアース極となることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、例えば、前記支持部材は、前記溶接ワイヤ又は前記非消耗電極の前記被溶接材における狙い位置を視認するための開口部を有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、溶接箇所の位置決めに使用される支持部材が、被溶接材に接触するため、溶接ワイヤ又は非消耗電極の被溶接材における狙い位置を調整し、適切な狙い位置でアークスポット溶接用トーチを押し付けることにより、アークスポット溶接用トーチを位置決めすることができる。また、本発明においては、この支持部材には、ケーブルを介して、溶接電源のアース端子が接続されているので、支持部材が被溶接材に接触することにより、この支持部材自体が溶接時にアース極となる。このため、溶接点とアースをとる位置とを一定の距離（電極と支持部材との間隔）に保つと共に、溶接点とアースをとる位置との間の距離が短いため、アーク発生における通電状態が安定化する。そして、例えば、支持部材が、溶接ワイヤ又は非消耗電極の被溶接材における狙い位置を視認するための開口部を有している場合、溶接ワイヤ又は非消耗電極の狙い位置の精度が更に向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るアークスポット溶接用トーチを示す断面図、（ｂ）は、アークスポット溶接用トーチの支持部材を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るアークスポット溶接用トーチを示す正面図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るアークスポット溶接用トーチを示す断面図である。
【図４】消耗電極式アークスポット溶接に用いられる被溶接材を示す斜視図である。
【図５】ＴＩＧアークスポット溶接に用いられる被溶接材を示す正面図である。
【図６】従来のアーク溶接用トーチを示す正面図である。
【図７】アークスポット溶接に用いられる被溶接材を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の第１の実施の形態について、添付の図面を参照して具体的に説明する。図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係るアークスポット溶接用トーチを示す断面図、図１（ｂ）は、アークスポット溶接用トーチの支持部材を示す斜視図である。本実施形態のアークスポット溶接用トーチ１は、溶接ワイヤ６を使用する消耗電極式アークスポット溶接に用いられるものである。溶接ワイヤ６は、コイルから巻き解かれ、トーチ本体４の内部を介して、送り出され、トーチ先端と被溶接材１１との間に送給される。そして、図１（ａ）に示すように、トーチ本体４の先端部には、通電チップ５が取り付けられている。この通電チップ５には、トーチ本体４から送給された溶接ワイヤ６が挿通されており、通電チップ５により、溶接ワイヤ６は被溶接材１１に向けて送出されると共に、その挿通時に給電される。
【００１９】
そして、トーチ本体４の先端には、この通電チップ５を囲むように円筒状のガスシールドノズル３が取り付けられており、ガスシールドノズル３の先端（下端）から、不活性ガス又は窒素ガス等のシールドガスが、被溶接材１１に向けて吐出されるようになっている。このシールドガスは、アーク溶接を行う際、発生するアークを大気から保護するためのものである。なお、通電チップ５から突き出した溶接ワイヤ６は、このガスシールドノズル３の先端からも突き出している。
【００２０】
そして、このガスシールドノズル３には、ガスシールドノズル３を囲むように円筒状の支持部材２が取り付けられている。この支持部材２は、その先端が溶接時に被溶接材１１に接触して、溶接箇所の位置決めに使用されるものであり、また、この支持部材２は導電性を有する。この円筒状の支持部材２の内径は、円筒状のガスシールドノズル３の外径よりも大きくなっており、ガスシールドノズル３の先端側から、支持部材２が嵌め込まれて、ボルト１０により固定されている。例えば、この支持部材２の側面に、ボルト１０をねじ込むための孔を設け、ガスシールドノズル３に支持部材２を嵌合した状態で、ボルト１０を前記孔にねじ込むことにより、支持部材２をガスシールドノズル３に取り付けることができる。なお、本実施形態では、支持部材２を、ガスシールドノズル３に取り付けたが、この支持部材２を、トーチ本体４に取り付けてもよい。
【００２１】
また、図１（ｂ）に示すように、この支持部材２の側面には、矩形状の接続端子片７が設けられており、この接続端子片７には、ボルトを挿入するための孔７ａが設けられている。そして、溶接電源のアース端子に接続されたケーブル９が、支持部材２まで延びており、このケーブル９の端部が、この支持部材２の接続端子片７に接続されている。このケーブル９の端部の端子９ａには、ボルトを挿入するための孔９ｂが設けられており、この孔９ｂと接続端子片７の孔７ａとを重ねて、この重ねた孔の一方からボルトを挿通し、このボルトが、孔の他方に配置されたナットに螺合することにより、ケーブル９の端部が、支持部材２の接続端子片７に電気的に接続されて固定されている。これにより、導電性を有する支持部材２は、溶接電源のアース端子に接続されているため、溶接時に支持部材２が被溶接材に接触すると、支持部材２がアース極となる。また、支持部材２には、被溶接材１１における溶接ワイヤ６の狙い位置を視認するため、支持部材２の先端部に、開口部８が設けられている。このように、本実施形態のアークスポット溶接用トーチ１は、トーチ本体４と、通電チップ５と、ガスシールドノズル３と、支持部材２と、ケーブル９とにより構成されるものである。
【００２２】
そして、溶接を行うために、アークスポット溶接用トーチ１を被溶接材１１に向けると、支持部材２の先端が被溶接材１１に接触する。この支持部材２は、溶接電源のアース端子に接続されているため、アース極となっているので、支持部材２が被溶接材１１に接触することにより、被溶接材１１における支持部材２の接触位置がその溶接時のアース極になる。なお、この被溶接材１１は、この支持部材２による接地のほかに、被溶接材１１の一隅部に結線された通電ケーブルを介して、溶接電源のアース端子に接続されることにより、接地されている。このように、アース極となる被溶接材１１と、溶接電源から通電チップ５を介して給電された溶接ワイヤ６との間に、アークを発生させることにより、アークスポット溶接が行われる。
【００２３】
次に、本発明の第１実施形態に係るアークスポット溶接用トーチの動作について説明する。先ず、アークスポット溶接用トーチ１の溶接ワイヤ６の狙い位置が、被溶接材１１における溶接箇所に定まるように、アークスポット溶接用トーチ１を動かして、支持部材２が接触する被溶接材料における位置を調整する。そして、アークスポット溶接用トーチ１を適切な狙い位置に調整した後、この適切な狙い位置にアークスポット溶接用トーチ１を押し付けることにより、アークスポット溶接用トーチ１が動かないようにすることができる。これにより、適切な溶接位置に溶接ワイヤ６を合わせた状態でスポット溶接を行うことができるため、溶接ワイヤ６の狙い位置の精度が高い。そして、この支持部材２には開口部８が設けられているため、この開口部８から、被溶接材１１における溶接ワイヤ６の狙い位置を視認することにより、更に、溶接ワイヤ６の狙い位置の精度を高めることができる。
【００２４】
また、適切な狙い位置にアークスポット溶接用トーチ１を押し付けることにより、溶接電源のアース端子に接続されることによりアース極となる支持部材２が、被溶接材１１に接触するため、被溶接材１１における支持部材２の接触位置がその溶接時のアース極になる。このため、被溶接材におけるアースをとる位置と、被溶接材１１における溶接点とが一定の距離（溶接ワイヤ６と支持部材２との間隔）を保つと共に、このアースをとる位置と溶接点との間の距離が短くなる。このように、溶接点とアース位置との距離が一定且つ短いため、アークスポット溶接用トーチ１は、アーク発生における通電状態を安定化することができる。これにより、溶接品質の再現安定性を向上させることができる。また、アークスポット溶接用トーチ１の支持部材２は、溶接する際に、被溶接材１１に接触することにより、通電チップ５の先端と、被溶接材１１との間の距離が一定となるため、アーク長が一定となる。従って、溶接ワイヤの消耗量が一定となるため、ワイヤ突出し長さが一定となる。
【００２５】
このように、アークスポット溶接用トーチ１は、溶接ワイヤ６の狙い位置を高精度化させ、またアーク発生における通電状態を安定化させることにより、安定した溶接品質が得られるため、熱交換器、塔槽類等の現地溶接施工のように、多数の溶接点を複数の姿勢で溶接する場合に、極めて有効である。
【００２６】
次に、本発明の第２実施形態に係るアークスポット溶接用トーチについて説明する。図２は、このアークスポット溶接用トーチを示す正面図である。本実施形態のアークスポット溶接用トーチ１ａは、第１実施形態と同様に、溶接ワイヤ６を使用する消耗電極式アークスポット溶接に用いられるものである。図２に示すように、このアークスポット溶接用トーチ１ａは、円筒状のガスシールドノズル兼用支持部材３ａが、通電チップ５を囲むようにトーチ本体４の先端に取り付けられている。このガスシールドノズル兼用支持部材３ａは、その先端が溶接時に被溶接材１１に接触して、溶接箇所の位置決めに使用されるものであり、また、導電性を有する。そして、このガスシールドノズル兼用支持部材３ａの側面には、矩形状の接続端子片７が設けられている。この接続端子片７には、ボルトを挿入するための孔が開けられており、この孔と、溶接電源のアース端子に一端が接続されたケーブル９において、このケーブル９の他端の端子９ａに設けられたボルトを挿入するための孔９ｂとを重ねて、ボルトとナットを用いて、接続端子片７とケーブル９とが接続されている。これにより、ガスシールドノズル兼用支持部材３ａは、溶接電源のアース端子に接続されている。また、このガスシールドノズル兼用支持部材３ａの先端には、被溶接材１１における溶接ワイヤ６の狙い位置を視認するため、その先端部に、開口部８が設けられている。
【００２７】
そして、アークスポット溶接用トーチ１ａを被溶接材１１に向けると、ガスシールドノズル兼用支持部材３ａの先端が被溶接材１１に接触する。このガスシールドノズル兼用支持部材３ａは、溶接電源のアース端子に接続されているため、溶接時に被溶接材１１に接触することにより、その溶接時のアース極となる。従って、溶接時に、ガスシールドノズル兼用支持部材３ａが被溶接材１１に接触した位置で、アースをとることができる。このように、ガスシールドノズル兼用支持部材３ａは、その先端からシールドガスを被溶接材１１に向けて吐出するガスシールドノズルとしての機能と、その先端が被溶接材１１に接触して溶接箇所の位置決めに使用される支持部材としての機能とを有しており、ガスシールドノズル兼用支持部材３ａは、ガスシールドノズルと支持部材とが一体的に構成されたものとなる。なお、本実施形態は、ガスシールドノズル兼用支持部材３ａの構成以外の構成は、第１実施形態と同様である。
【００２８】
アークスポット溶接用トーチ１ａは、溶接電源のアース端子に接続されたガスシールドノズル兼用支持部材３ａが、被溶接材１１に接触することにより、溶接時のアース極になる。このように、ガスシールドノズル兼用支持部材３ａの接触位置で、被溶接材１１のアースをとることができるため、アーク位置とアース位置との間隔を一定にすると共に、その間隔を短くすることができる。また、本実施形態は、第１実施形態のアークスポット溶接用トーチ１のように、ガスシールドノズル３のほかに、別の支持部材２を設けることが不要である。その上、アークスポット溶接用トーチ１ａは、第１実施形態と同様に、溶接ワイヤ６の狙い位置を高精度化させ、またアーク発生における通電状態を安定化させることができるため、溶接品質を高めることができる。
【００２９】
次に、本発明の第３実施形態に係るアークスポット溶接用トーチについて説明する。図３は、このアークスポット溶接用トーチを示す断面図である。本実施形態のアークスポット溶接用トーチ１ｂは、第１実施形態及び第２実施形態とは異なり、非消耗電極式であるＴＩＧアークスポット溶接に用いられるものである。
【００３０】
図３に示すように、トーチの持ち手となるトーチ把手部２１には、溶接電流を調節するためのトーチスイッチ２２が設けられており、このトーチ把手部２１は、トーチ本体２３の側部に取り付けられている。このトーチ本体２３には、非消耗電極であるタングステン電極２５が固定されており、このタングステン電極２５は、溶接電源の正極に接続されている。そして、トーチ本体２３の基端には、タングステン電極２５を固定するトーチキャップ２４が取り付けられており、トーチ本体２３の先端には、タングステン電極２５を取り囲むように、ガスシールドノズル３ｂが取り付けられている。また、トーチキャップ２４及びトーチ本体２３に固定されたタングステン電極２５の先端が、ガスシールドノズル３ｂの先端から突き出している。
【００３１】
そして、ガスシールドノズル３ｂには、このガスシールドノズル３ｂを囲むように円筒状の支持部材２ａが取り付けられている。この支持部材２ａは、その先端が溶接時に被溶接材１１に接触して、溶接箇所の位置決めに使用されるものであり、導電性を有する。この支持部材２ａの側面には、矩形状の接続端子片７が設けられており、この接続端子片７には、ボルトを挿入するための孔が設けられている。そして、溶接電源のアース端子に一端が接続されたケーブル９の他端が、この接続端子片７に接続されている。このケーブル９の他端の端子９ａには、ボルトを挿入するための孔９ｂが設けられており、この孔９ｂと接続端子片７の孔とを重ねて、ボルト及びナットを用いて、接続端子片７とケーブル９が接続されている。これにより、支持部材２ａは、溶接電源のアース端子に接続されている。
【００３２】
そして、溶接を行うために、アークスポット溶接用トーチ１ｂを被溶接材１１に向けて、支持部材２ａの先端を被溶接材１１に接触させる。溶接電源のアース端子に接続された支持部材２ａは、被溶接材１１に接触することにより、被溶接材１１における支持部材２ａの接触位置がアース極になる。このように、支持部材は、ＴＩＧアークスポット溶接用トーチのような非消耗電極式アークスポット溶接用トーチに適用することも可能であるため、本発明は、非消耗電極式アークスポット溶接においても、第１実施形態の消耗電極式アークスポット溶接用トーチと同様に、この電極の狙い位置を高精度化させ、またアーク発生における通電状態を安定化させることにより、安定した溶接品質を得ることができる。
【実施例】
【００３３】
以下、実施例及び従来例に基づいて、本発明の効果について説明する。
【００３４】
実施例１として、チタン薄板突合せ継手の消耗電極式アークスポット溶接試験を行った。供試母材は、ＪＩＳ Ｈ ４６００ 純チタン板ＴＰ３４０を使用し、その板厚を０．３ｍｍとした。また、溶接ワイヤは、ＪＩＳ Ｚ ３３３１ 溶接用チタンワイヤＹＴＷ３４０を使用し、その径を１．２ｍｍとした。試験板は、図４に示すように、幅が３００ｍｍ、長さが３００ｍｍの４枚のチタン板３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを使用し、幅が６５０ｍｍ、長さが６５０ｍｍ、板厚２ｍｍの塩化ビニール３３の上面に、この４枚のチタン板３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄをその側面を相互に接触させて配置したものである。このチタン板３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは、２個の側面が隣接するチタン板に接しており、このチタン板同士の突き合わされた側面上に、溶接箇所３２を設定した。この溶接箇所３２は、６０箇所であり、溶接電源は、短絡移行式アーク溶接電源を使用した。表１に溶接条件を示す。なお、従来例１としては、１個のチタン板３１ｃの隅部の１点を設置させることにより、アース極３４を設けた。
【００３５】
【表１】
2014100734.tif 000003
【００３６】
表１に示すように、溶接電流を５０Ａ、アーク時間を０.３秒、ワイヤ突出し長さを１５ｍｍとした。また、シールドガスの種類をＡｒとし、このシールドガスの流量を１５ｌ／分とした。この溶接条件にて、従来例１として、従来の半自動アークスポット溶接用トーチを用いて、溶接を行い、６０箇所の溶接箇所３２における溶接品質を評価した。また、実施例１として、本発明のアークスポット溶接用トーチを用いて、溶接を行い、従来例１と同様の評価を行った。下記表２に評価結果を示す。
【００３７】
【表２】
2014100734.tif 000004
【００３８】
表２に示すように、従来例１は、６０箇所の溶接箇所３２のうち、溶接ワイヤの狙いずれが１７箇所あり、また、通電不良が１５箇所あった。これに対し、実施例１は、６０箇所の溶接箇所３２のいずれにおいても、良好な溶接部が得られた。この評価結果から、本発明のアークスポット溶接用トーチは、消耗電極式アークスポット溶接において、アーク発生における通電状態を安定化させ、且つ溶接ワイヤの狙い位置の精度を向上させることにより、安定した溶接品質が得られるということが確認された。
【００３９】
次に、実施例２として、チタン薄板重ね継手のＴＩＧアークスポット溶接試験を行った。供試母材は、ＪＩＳ Ｈ ４６００ 純チタン板ＴＰ３４０を使用し、その板厚を０．８ｍｍとした。継手形状は、図５に示すように、２枚のチタン板４１ａ，４１ｂの一部同士を重ねたものであり、重ねた部分の幅を５ｍｍとした。この重ねた部分の一端部に、本発明の第３実施形態におけるアークスポット溶接用トーチ１ｂ（図３）を用いて、溶加材を使用せずに、スポット溶接を行った。なお、このアークスポット溶接トーチは、市販されているＴＩＧ溶接用トーチに、本発明の支持部材を取り付けたものである。表３に溶接条件を示す。
【００４０】
【表３】
2014100734.tif 000005
【００４１】
表３に示すように、溶接電流を８０Ａ、アーク時間を２秒、電極突出し長さを８ｍｍとした。そして、使用するシールドガスをＡｒとし、このＡｒシールドガスの流量を１５ｌ／分とした。この溶接条件にて、従来例２として、従来のＴＩＧアークスポット溶接用トーチを用いて、スポット溶接を３０箇所行い、溶接品質を評価した。また、実施例２として、本発明の第３実施形態におけるアークスポット溶接用トーチ１ｂを用いて、溶接を行い、従来例２と同様に評価した。下記表４に評価結果を示す。
【００４２】
【表４】
2014100734.tif 000006
【００４３】
表４に示すように、従来例２は、溶接試験を行った３０箇所のうち、溶接ワイヤの狙いずれによる溶接不良が９箇所あり、また、通電不良による溶接不良が７箇所あった。これに対し、実施例２は、溶接試験を行った３０箇所の全てにおいて、良好なスポット溶接部が得られた。この溶接試験の結果、本発明のアークスポット溶接用トーチ１ｂは、ＴＩＧアークスポット溶接においても、溶接中に電極狙い位置がずれることがなく、また、アース端子に接続された支持部材が被溶接材に接触することによりアーク発生における通電状態を良好とするため、安定したスポット溶接部を得られることが確認された。
【符号の説明】
【００４４】
１，１ａ，１ｂ：アークスポット溶接用トーチ、１ｃ：溶接用トーチ、２，２ａ：支持部材、３，３ｂ，３ｃ：ガスシールドノズル、３ａ：ガスシールドノズル兼用支持部材、４：トーチ本体、５：通電チップ、６：溶接ワイヤ、７：接続端子片、７ａ：孔、８：開口部、９：ケーブル、９ａ：端子、９ｂ：孔、１０：ボルト、１１：被溶接材、２１：トーチ把手部、２２：トーチスイッチ、２３：トーチ本体、２４：トーチキャップ、２５：タングステン電極、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ：チタン板、３２：溶接箇所、３３：塩化ビニール、３４：アース極、４１ａ，４１ｂ：チタン板、１０１：切り欠き、１０２：溶接箇所、１０３：非導電接着剤
【図１】
2014100734.tif 000007
【図２】
2014100734.tif 000008
【図３】
2014100734.tif 000009
【図４】
2014100734.tif 000010
【図５】
2014100734.tif 000011
【図６】
2014100734.tif 000012
【図７】
2014100734.tif 000013