(57)【要約】      （修正有）【課題】半自動溶接機において、使い捨て構造の安価なノズルをそのまま使用して、当該ノズルを効果的に冷却することで、スパッタの付着を抑制する半自動溶接機におけるノズル冷却装置を提供する。【解決手段】溶接トーチ本体８の先端部に円筒状のノズルＮ１が着脱可能に取付けられ、当該ノズルＮ１から放出されるシールドガスの雰囲気において、溶接トーチ本体８を通ってノズルＮ１内から連続供給される溶接ワイヤＷにより母材を溶接する半自動溶接機において、内部に冷却媒体が流通することで生ずる熱吸収、又は熱伝導によりノズルＮ１を冷却させる冷却部材Ｃ１が、当該ノズルＮ１の外側を覆うように配置された状態で、溶接トーチ本体８に固定され、冷却部材Ｃ１を溶接トーチ本体８に固定したままで、ノズルＮ１の着脱を可能とさせる。【選択図】図４
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
溶接トーチ本体の先端部に円筒状のノズルが着脱可能に取付けられ、当該ノズルから放出されるシールドガスの雰囲気内において、前記溶接トーチ本体を通って前記ノズル内から連続供給される溶接ワイヤにより母材を溶接する半自動溶接機において、
内部に冷却媒体が流通することで生ずる熱吸収、又は熱伝導により前記ノズルを冷却させる冷却部材が、当該ノズルの外側を覆うように配置された状態で、前記溶接トーチ本体に固定され、
前記冷却部材を溶接トーチ本体に固定したままで、前記ノズルの着脱が可能であることを特徴とする半自動溶接機におけるノズル冷却装置。
【請求項２】
前記冷却部材は、金属製の中空細管を螺旋状に巻回した構成であることを特徴とする請求項１に記載の半自動溶接機におけるノズル冷却装置。
【請求項３】
前記冷却部材は、密閉された二重円筒状であることを特徴とする請求項１に記載の半自動溶接機におけるノズル冷却装置。
【請求項４】
前記冷却部材は、周方向の一部がノズルに接触しているか、或いは僅かの隙間を有してノズルに非接触で配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の半自動溶接機におけるノズル冷却装置。
【請求項５】
前記冷却媒体は、水であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の半自動溶接機におけるノズル冷却装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ノズルとは別体の冷却部材を備えた半自動溶接機におけるノズル冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半自動溶接機は、溶接トーチの先端部に円筒状のノズルが着脱可能に取付けられ、当該ノズルから放出されるシールドガスの雰囲気内において、前記トーチを通って前記ノズル内から連続供給される溶接ワイヤと母材との間に発生するアークにより、当該溶接ワイヤと母材の一部を溶解させて、母材を溶接する溶接機である。
【０００３】
半自動溶接機では、溶接中において、溶接池からスパッタと称される飛散物が飛散して、ノズル先端部の内周面に付着して堆積することで、シールドガスの放出を阻害するため、定期的に、溶接トーチ把持体の先端部のノズルを取り外して、前記スパッタを除去する作業が不可欠である。このため、特許文献１，２に開示されているように、ノズルに水冷機構が一体に組み込まれて、当該ノズルを冷却させるものは公知であり、溶接中においてノズルが水冷されるために、作業時間に対するスパッタの付着量を防止できて、その除去作業の頻度を減少させられる。
【０００４】
溶接現場においては、ノズルは使い捨ての消耗品であって、当該ノズルに水冷機構が一体に組み込まれた構造のものは、スパッタの付着を減少させられる効果はあるものの、単体のノズルに比較して極めて高価であるために、それ程普及していないのが現状である。
【０００５】
一方、溶接現場においては、従来の使捨て構造のノズルをそのまま使用して、当該ノズルを簡易に冷却して、スパッタが付着しにくくすることで、その付着量を少なくし、これにより、ノズルに付着したスパッタの除去頻度を少なくして、作業能率を高めることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１６９２６９号公報
【特許文献２】実用新案登録第３１４１００６号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、半自動溶接機において、使捨て構造の安価なノズルをそのまま使用して、当該ノズルを効果的に冷却することで、スパッタの付着を抑制することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための請求項１の考案は、溶接トーチ本体の先端部に円筒状のノズルが着脱可能に取付けられ、当該ノズルから放出されるシールドガスの雰囲気内において、前記溶接トーチ本体を通って前記ノズル内から連続供給される溶接ワイヤにより母材を溶接する半自動溶接機において、内部に冷却媒体が流通することで生ずる熱吸収、又は熱伝導により前記ノズルを冷却させる冷却部材が、当該ノズルの外側を覆うように配置された状態で、前記溶接トーチ本体に固定され、前記冷却部材を溶接トーチ本体に固定したままで、前記ノズルの着脱が可能であることを特徴としている。
【０００９】
請求項１の考案によれば、ノズルの外側に配置された冷却部材の熱吸収又は熱伝導によって、当該ノズルが冷却されることで、溶接時におけるノズルの加熱温度が低下される。このため、単位溶接時間において、ノズルの先端部内周面にスパッタが付着する量が少なくなると共に、ノズル自体の温度が低下させられるため、スパッタの付着力が小さくなることで、当該スパッタの除去が容易となる。
【００１０】
また、ノズルに付着したスパッタの除去は、ノズルの外側に冷却部材が配置されたままの状態で、溶接トーチ本体からノズルを取り外して、その先端部内周面に付着したスパッタの除去を行い、スパッタの除去後においては、冷却部材の内側にノズルを挿入して、溶接トーチ本体にノズルを取付ける。このようにして、ノズルを繰り返して使用する。
【００１１】
請求項２の考案は、請求項１の考案において、前記冷却部材は、金属製の中空細管を螺旋状に巻回した構成であることを特徴としている。
【００１２】
請求項２の考案によれば、金属製の中空細管を螺旋状に巻回した冷却部材を流通する冷却媒体は、ノズルの外周面に対して螺旋状に何回も廻るために、冷却効果が高められると共に、冷却部材の占有空間が小さくて、溶接作業時において障害とならないために、作業者が溶接トーチを手で持って溶接作業を行う場合に好適である。
【００１３】
請求項３の考案は、請求項１の考案において、前記冷却部材は、密閉された二重円筒状であることを特徴としている。
【００１４】
請求項３の考案によれば、冷却部材は、密閉された二重円筒状であるために、ノズルの外側に配置される冷却媒体の量を多くすることができて、ノズルの冷却効果が高められる。本冷却部材は、溶接を自動的に行う自動溶接機に対して好適である。
【００１５】
請求項４の考案は、請求項１ないし３のいずれかの考案において、前記冷却部材は、周方向の一部がノズルに接触しているか、或いは僅かの隙間を有してノズルに非接触で配置されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項４の考案によれば、冷却部材の一部がノズルに接触しておれば、当該接触部において、高温のノズルから冷却部材に熱が伝導し易くなると共に、冷却部材とノズルとの隙間が僅少である場合には、熱吸収の効果が高められる。
【００１７】
請求項５の考案は、請求項１ないし４のいずれかの考案において、前記冷却媒体は、水であることを特徴としている。
【００１８】
請求項５の考案によれば、冷却媒体が入手容易で、しかも安価な水であるために、実施が容易となる。
【考案の効果】
【００１９】
本考案によれば、溶接トーチ本体の先端部に着脱可能に取付けられるノズルと、当該ノズルを冷却するために、その外側に配置される冷却部材とが別体であるために、当該冷却部材を所定位置に配置させたままで、付着スパッタの除去のためのノズルの取り外しが可能となる。この結果、従来の使捨て構造のノズルをそのまま使用して、当該ノズルの冷却が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本考案に係る冷却装置を構成する冷却部材Ｃ1 を備えた溶接トーチＴ1 の分解斜視図である。
【図２】使用状態の溶接トーチＴ1 の正面図である。
【図３】冷却部材Ｃ1 を破断した溶接トーチＴ1 の前端部の正面図である。
【図４】ノズルＮ1 を取り外した状態の溶接トーチＴ1 の分解斜視図である。
【図５】図４の状態において、冷却部材Ｃ1 の部分を破断した溶接トーチＴ1 の先端部  の正面図である。
【図６】別の冷却部材Ｃ2 を備えた溶接トーチＴ2 の一部を破断した正面図である。
【図７】本考案に係る冷却装置を備えた半自動溶接機の全体図である。
【考案を実施するための形態】
【００２１】
以下、最良の実施例を挙げて、本考案について更に詳細に説明する。半自動溶接機は、図７に示されるように、溶接トーチＴ1 のコンタクトチップ１に溶接電源Ｅが接続されて、コンタクトチップ１の内部から導出される溶接ワイヤＷに電流が流れる。溶接電源Ｅと母材Ｍは、アース線２で接続されている。溶接ワイヤＷは、ワイヤ送給装置Ｆからコンジットチューブ３を通って溶接トーチＴ1 に送られて、コンタクトチップ１から所定量ずつ送り出される。一方、ガスボンベＢからは、炭酸ガス、窒素ガス等のシールドガスが、溶接トーチＴ1 のノズルＮ1 から噴出されて、シールドガスで覆われることで、空気と遮断された雰囲気内において、溶接ワイヤＷと母材Ｍとの間に発生するアークによって、当該溶接ワイヤＷと母材Ｍの一部を溶かすことで、当該母材Ｍが溶接される。
【００２２】
溶接トーチＴ1 の先端部には、ノズルＮ1 の基端部の台形雌ねじ部４に螺合される台形雄ねじ部５が形成され、当該台形雄ねじ部５の手前側の部分には、筒状のオリフィス６が嵌め込まれて、当該オリフィス６の周方向に沿って設けられた噴出孔７からノズルＮ1 内に噴出されたシールドガスが、当該ノズルＮ1 の先端開口から溶接部分に噴出される。当該ノズルＮ1 は、溶接現場で多用されている使捨て構造の安価なノズルである。
【００２３】
冷却部材Ｃ1 は、図１〜図５及び図７に示されるように、金属製の中空細管１５を密着状態で螺旋状に巻回して、ノズルＮ1 の外側を殆ど隙間のない状態で覆うことで、当該ノズルＮ1 を熱吸収又は熱伝導により冷却する部材である。冷却部材Ｃ1 を構成する中空細管１５の両端部は、巻回されることなく、互いに密着した状態で延長された流入管９及び流出管１０となっていて、当該流入管９及び流出管１０は、溶接トーチＴ1 の溶接トーチ本体８の把持部に結束部材等（図示せず）によって固定される。このため、図４及び図５に示されるように、溶接トーチＴ1 に対して冷却部材Ｃ1 を固定したままで、溶接トーチＴ1 の先端部の台形雄ねじ部５に対してノズルＮ1 を着脱できる。
【００２４】
前記流入管９及び流出管１０は、それぞれ可撓性を有するホース１１によって水タンクＫ内に貯水された冷却水１２内に入り込んでいて、ポンプＰによって、冷却水１２は、流入管９を通って冷却部材Ｃ1 を構成する螺旋状の中空細管１５内に流入した後に、流出管１０から流出して、水タンクＫに戻ることで、冷却部材Ｃ1 と水タンクＫの間を循環することで、冷却部材Ｃ1 の部分において、溶接により加熱されたノズルＮ1 の冷却を行う。ここで、本考案に係る半自動溶接機の冷却装置は、前記冷却部材Ｃ1 、冷却水１２を貯留した水タンクＫ、当該水タンクＫ内の貯留水を前記冷却部材Ｃ1 に供給するポンプＰ、当該水タンクＫ内の冷却水１２と前記冷却部材Ｃ1 とを連結する一対のホース１１等で構成される。
【００２５】
溶接作業時には、図２及び図３に示されるように、ノズルＮ1 の外側が、金属製の中空細管１５を螺旋状に巻回した冷却部材Ｃ1 で覆われていて、溶接により加熱されたノズルＮ1 は、当該冷却部材Ｃ1 を構成する螺旋状に巻回された中空細管１５の内部を流れる冷却水１２によって、効果的に冷却される。この結果、溶接時におけるノズルＮ1 の加熱温度が低下されて、単位溶接時間において、ノズルＮ1 の先端部内周面に付着するスパッタの量が少なくなると共に、ノズルＮ1 自体の温度が低下させられるために、スパッタの付着力が小さくなることで、当該スパッタの除去も容易となる。
【００２６】
この結果、作業中のノズルＮ1 の先端部内周面に所定量のスパッタが付着した後においては、従来のノズルＮ1 のスパッタの除去と同様にして、即ち、溶接トーチＴ1 に冷却部材Ｃ1 が取付けられたままで、ノズルＮ1 を数回転させて、溶接トーチＴ1 からノズルＮ1 を取り外して、スパッタの除去を行った後に、再度、ノズルＮ1 を回転させて、溶接トーチＴ1 に装着する。本考案においては、冷却部材Ｃ1 によりノズルＮ1 が冷却されることで、単位溶接時間に対するスパッタの付着量が少なくなると共に、付着力も小さくなるので、従来多用されている使捨て構造のノズルＮ1 を使用したままで、スパッタの除去の頻度を少なくできると共に、１回のスパッタ除去に要する時間も短くなって、溶接作業の能率が高められる。
【００２７】
特に、本実施例の金属製の中空細管１５を用いた螺旋巻回構造の冷却部材Ｃ1 であるために、ノズルＮ1 の外側において螺旋通路を通って冷却水１２がノズルＮ1 の外側を何回も通過する冷却構造であるので、冷却部材Ｃ1 の占有空間を少なくできる。よって、作業者が溶接トーチＴ1 を手で持って行う溶接作業の操作性を低下させることなく、冷却効果が高められる特有の利点がある。
【００２８】
上記実施例は、溶接トーチ本体８の把持部を作業者が握って溶接作業を行う半自動溶接機の溶接トーチＴ1 に対して本考案を実施した例であるが、図６に示される実施例は、全自動の溶接機の溶接トーチＴ2 に対して本考案を実施した例である。溶接トーチＴ2 に装着された使捨て構造のノズルＮ2 の外側には、二重円筒状をした冷却部材Ｃ2 が配置されて、冷却水１２の流入管２１及び流出管２２の端部が二重円筒状の冷却部材Ｃ2 の内部に挿入されて、ポンプＰの作用によって、冷却部材Ｃ2 の内部を通って、冷却水１２が循環する構成である。
【００２９】
冷却部材Ｃ2 は、流入管２１及び流出管２２によって、溶接トーチＴ2 の溶接トーチ本体２３に固定され、当該冷却部材Ｃ2 が溶接トーチ本体２３に固定された状態で、溶接トーチ本体２３に対するノズルＮ2 の着脱が可能である。
【００３０】
上記実施例では、冷却部材Ｃ1 ，Ｃ2 の内部を循環させて、溶接トーチＴ1 ，Ｔ2 の先端部に装着されたノズルＮ1 ，Ｎ2 を冷却させる冷却媒体として、入手容易で、しかも安価な水を用いたが、冷媒ガス類を使用することも可能である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｃ1 ，Ｃ2 ：冷却部材
Ｎ1 ，Ｎ2 ：ノズル
Ｔ1 ，Ｔ2 ：溶接トーチ
Ｗ：溶接ワイヤ
８，２３：溶接トーチ本体
９，２１：流入管
１０，２２：流出管
１２：冷却水
１５：金属製の中空細管
【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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