(57)【要約】【課題】ノズルの内周面へのスパッタの堆積を効果的に抑制できるアーク溶接機の先端構造を提供する。【解決手段】溶接ワイヤ８を保持すると共に、溶接ワイヤ８に給電するコンタクトチップ７と、コンタクトチップ７の外周を覆い、溶接ワイヤ８周辺にシールドガス９を案内するノズル２と、を備えるアーク溶接機１の先端構造である。コンタクトチップ７の外周面、およびノズル２の内周面の少なくとも一方に設けられ、ノズル２の軸線を中心とする螺旋軌道に沿った複数の整流突起３と、ノズル２の内外を連通し、前記軸線を中心とする螺旋軌道に沿った複数の逃がし孔４と、を備え、整流突起３および逃がし孔４は共に、螺旋軌道一周分未満の長さを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接ワイヤを保持すると共に、前記溶接ワイヤに給電するコンタクトチップと、前記コンタクトチップの外周を覆い、前記溶接ワイヤ周辺にシールドガスを案内するノズルと、を備えるアーク溶接機の先端構造であって、
前記コンタクトチップの外周面、および前記ノズルの内周面の少なくとも一方に設けられ、前記ノズルの軸線を中心とする螺旋軌道に沿った複数の整流突起と、
前記ノズルの内外を連通し、前記軸線を中心とする螺旋軌道に沿った複数の逃がし孔と、を備え、
前記整流突起および前記逃がし孔は共に、螺旋軌道一周分未満の長さを有するアーク溶接機の先端構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーク溶接機の先端構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの工業製品の製造に、自動でアーク溶接を行なうアーク溶接機が用いられている。アーク溶接機は、その先端部に、コンタクトチップとノズルを備える。コンタクトチップは、溶接ワイヤを保持すると共に、溶接ワイヤに給電する部材である。コンタクトチップからの給電によって、溶接箇所にアークが発生し、溶接ワイヤが溶融する。ノズルは、コンタクトチップの外周を覆い、溶接ワイヤ周辺にシールドガス（イナートガスとも呼ぶ）を案内する部材である。シールドガスは、アークを大気から遮断し、溶接の品質を高めるといった役割を持つ。
【０００３】
アーク溶接機を用いた溶接箇所では、溶融金属が飛散するスパッタが発生する。スパッタは、ノズルの内周に堆積し、シールドガスの流れを阻害する。そのため、ノズルの内部に付着したスパッタを定期的に除去する必要があり、その作業が煩雑であるという問題がある。この問題を解決する技術として、例えば特許文献１には、複数の孔が空いたキャップをノズルの先端に被せる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−３２８８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術によれば、ノズル内へのスパッタの付着を抑制できるものの、キャップにスパッタが付着することを避けることができない。そのため、定期的にキャップを交換しなければならず、交換用のキャップのコストがかかるという問題がある。また、特許文献１の構成には、キャップの孔を小さくしてノズル内へのスパッタの侵入を抑制すればシールドガスの流れが阻害され、キャップの孔を大きくすればスパッタの侵入を抑制する効果が十分に得られないという技術的課題もある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、ノズルの内周面へのスパッタの堆積を効果的に抑制できるアーク溶接機の先端構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係るアーク溶接機の先端構造は、
溶接ワイヤを保持すると共に、前記溶接ワイヤに給電するコンタクトチップと、前記コンタクトチップの外周を覆い、前記溶接ワイヤ周辺にシールドガスを案内するノズルと、を備えるアーク溶接機の先端構造であって、
前記コンタクトチップの外周面、および前記ノズルの内周面の少なくとも一方に設けられ、前記ノズルの軸線を中心とする螺旋軌道に沿った複数の整流突起と、
前記ノズルの内外を連通し、前記軸線を中心とする螺旋軌道に沿った複数の逃がし孔と、を備え、
前記整流突起および前記逃がし孔は共に、螺旋軌道一周分未満の長さを有する。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、ノズルの内部にスパッタが堆積することを抑制できる。ノズル内に設けられた整流突起によってシールドガスに螺旋状の気流を発生させることができ、螺旋軸の径方向外方に向う力をスパッタに作用させ、ノズル内にスパッタが飛び込み難くなるからである。また、ノズル内にスパッタが飛び込んだとしても、シールドガスの螺旋状の気流によってスパッタがノズルの径方向外方に弾かれ、ノズルに設けられた逃がし孔からノズルの外部に排出されるため、ノズルの内部にスパッタが堆積し難い。
【０００９】
シールドガスに螺旋状の気流を発生させることで、ノズルの軸方向に沿ったシールドガスの直進指向性が増し、アークが生じる部分に確実にシールドガスを導くことができるので、アークを大気から遮断し易い。また、シールドガスの直進指向性が増すことで、ノズルに設けた逃がし孔からシールドガスが漏れ難い。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態１に示すアーク溶接機の先端構造の概略構成図である。
【図２】実施形態１に示すアーク溶接機の先端構造の概略縦断面図である。
【図３】実施形態２に示すアーク溶接機の先端構造の概略縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のアーク溶接機の先端構造の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
＜実施形態１＞
図１に示す本実施形態のアーク溶接機の先端構造１は、溶接ワイヤ８を保持すると共に、溶接ワイヤ８に給電するコンタクトチップ７と、コンタクトチップ７の外周を覆い、溶接ワイヤ８周辺にシールドガス９を案内するノズル２と、を備える。本例のアーク溶接機の先端構造１の特徴の一つとして、ノズル２の構造を挙げることができる。以下、ノズル２の構造を中心に説明を行なう。以降の説明では、ノズル２の軸方向におけるノズル２の開口側（シールドガス９が噴射される側）を先端側とし、先端側と反対側を根元側とする。
【００１３】
≪逃がし孔≫
図１，２に示すように、ノズル２は、内外に連通する複数の逃がし孔４を有する。逃がし孔４は、ノズル２内に侵入したスパッタをノズル２外に排出するための排出口として機能する。この逃がし孔４は、ノズル２の軸線を中心とする螺旋軌道（二点鎖線参照）に沿って形成されており、本例では、第一の螺旋軌道Ｓ１に沿って形成される第一逃がし孔４Ａと、第二の螺旋軌道Ｓ２に沿って形成される第二逃がし孔４Ｂとに分けることができる。第一の螺旋軌道Ｓ１と第二の螺旋軌道Ｓ２とは、第一の螺旋軌道Ｓ１（第二の螺旋軌道Ｓ２）のピッチ間に第二の螺旋軌道Ｓ２（第一の螺旋軌道Ｓ１）が配置される二重螺旋構造となっており、第一逃がし孔４Ａと第二逃がし孔４Ｂとは、ノズル２の軸方向に交互に並ぶように配置されている。
【００１４】
両逃がし孔４Ａ，４Ｂの長さは、螺旋軌道一周分未満の長さとなっている。つまり、両逃がし孔４Ａ，４Ｂは、ノズル２を軸方向から見たときに、周方向に一周未満となっている。また、ノズル２の周方向に、第一逃がし孔４Ａ（第二逃がし孔４Ｂ）の根元側端部と、第二逃がし孔４Ｂ（第一逃がし孔４Ａ）の先端側端部とが周方向にオーバーラップしている。
【００１５】
≪整流突起≫
ノズル２の内部には、図２に示すように、シールドガス９の流れを螺旋状にする複数の整流突起３が形成されている。本例では、整流突起３はノズル２の内周面に形成されているが、コンタクトチップ７の外周面に形成されていても構わない。もちろん、ノズル２の内周面とコンタクトチップ７の外周面の両方に形成されていても構わない。なお、図２（後述する図３も同）では、説明の便宜上、ノズル２の径方向内方への整流突起３の突出量を小さくしているが、実際の突出量が図示する例よりも大きい。
【００１６】
整流突起３は、第一の螺旋軌道Ｓ１（図１）に沿って形成される第一整流突起３Ａと、第二の螺旋軌道Ｓ２（図１）に沿って形成される第二整流突起３Ｂとに分けることができる。本例では、第一整流突起３Ａは、第一逃がし孔４Ａよりもノズル２の先端側で、第一逃がし孔４Ａに沿って形成されており、第二整流突起３Ｂは、第二逃がし孔４Ｂよりもノズル２の先端側で、第二逃がし孔４Ｂに沿って形成されている。つまり、第一整流突起３Ａと第二整流突起３Ｂとは螺旋状に交互に並ぶように配置され、かつ第一整流突起３Ａの長さは第一逃がし孔４Ａと同じで、第二整流突起３Ｂの長さは第二逃がし孔４Ｂと同じとなっている。また、両整流突起３Ａ，３Ｂは共に、螺旋軌道一周分未満の長さとなっており、ノズル２の周方向に、第一整流突起３Ａ（第二整流突起３Ｂ）の根元側端部と、第二整流突起３Ｂ（第一整流突起３Ａ）の先端側端部とがオーバーラップしている。
【００１７】
上記整流突起３を備えるノズル２を用いることで、ノズル２の内部でシールドガス９が整流突起３にぶつかってノズル２の内部で螺旋を描き、ノズル２の先端に向って噴射される。ノズル２の径方向内方への整流突起３の突出量を大きくすれば、螺旋状の気流ができ易く、その流速も速くなり易い。但し、整流突起３の径方向内方側の端部とコンタクトチップ７との間には隙間を設けて、コンタクトチップ７の軸方向に沿って延びる直線状のシールドガス９の通り道を設けておくことが好ましい。
【００１８】
≪逃がし孔と整流突起の形成方法≫
本例のノズル２の逃がし孔４と整流突起３は、例えば、次のようにして形成することができる。まず、加工を施していない円筒状のノズル２を用意する。そのノズル２の外周にレーザ加工やワイヤカット加工などで、螺旋軌道に沿った横スリットと、横スリットの両端からノズル２の先端側に延びる二つの縦スリットを形成する。そして、横スリットと縦スリットで囲まれる部分をノズル２内に屈曲させることで、逃がし孔４を形成すると共に、整流突起３も形成することができる。
【００１９】
≪効果≫
以上説明したアーク溶接機の先端構造１によれば、ノズル２の内部にスパッタが堆積することを抑制できる。ノズル２内に設けられた整流突起３によってシールドガス９に螺旋状の気流を発生させることができ、螺旋軸の径方向外方に向う力をスパッタに作用させ、ノズル２内にスパッタが飛び込み難くなるからである。また、ノズル２内にスパッタが飛び込んでも、シールドガス９の気流によってスパッタがノズル２の径方向外方に弾かれ、ノズル２に設けられた逃がし孔４からノズル２の外部に排出されるため、ノズル２の内部にスパッタが堆積し難い。
【００２０】
また、本例のアーク溶接機の先端構造１によれば、シールドガス９に螺旋状の気流を発生させることで、ノズル２の軸方向に沿ったシールドガス９の直進指向性が増し、アークが生じる部分に確実にシールドガス９を導くことができるので、アークを大気から遮断し易い。また、シールドガス９の直進指向性が増すことで、ノズル２に設けた逃がし孔４からシールドガス９が漏れ難い。
【００２１】
＜実施形態２＞
実施形態１では、整流突起３の後部（ノズル２の先端とは反対側）に逃がし孔４が形成された構成を説明した。これに対して、図３に示すように、整流突起３の前部（ノズル２の先端側）に逃がし孔４を形成しても良い。
【００２２】
本例のノズル２の逃がし孔４と整流突起３は、例えば、次のようにして形成することができる。まず、加工を施していない円筒状のノズル２を用意する。そのノズル２の外周に、螺旋軌道に沿った横スリットと、横スリットの両端からノズル２の根元側に延びる二つの縦スリットを形成する。そして、横スリットと縦スリットで囲まれる部分をノズル２内に屈曲させることで、図３に示す逃がし孔４を形成すると共に、整流突起３も形成することができる。
【００２３】
本例の構成によっても、整流突起３によってシールドガス９に螺旋状の気流を発生させることができ、ノズル２内へのスパッタの侵入を抑制できる。また、ノズル２内にスパッタが飛び込んでも、螺旋状の気流によってスパッタがノズル２の径方向外方に弾かれ、逃がし孔４から排出され易い。その結果、ノズル２の内部にスパッタが堆積することを抑制することができる。
【００２４】
＜付記＞
実施形態のアーク溶接機の先端構造と同様の効果を奏するノズルとして、以下の構成を挙げることができる。
【００２５】
≪第一のノズル≫
アーク溶接機の先端に取り付けられ、シールドガスを溶接部に案内するノズルであって、
前記ノズルの内周面に設けられ、前記ノズルの軸線を中心とする螺旋軌道に沿った複数の整流突起と、
前記ノズルの内外を連通し、前記軸線を中心とする螺旋軌道に沿った複数の逃がし孔と、を備え、
前記整流突起および前記逃がし孔は共に、螺旋軌道一周分未満の長さを有するノズル。
【００２６】
≪第二のノズル≫
アーク溶接機の先端に取り付けられ、シールドガスを溶接部に案内するノズルであって、
前記ノズルの内外を連通し、前記軸線を中心とする螺旋軌道に沿った複数の逃がし孔を備え、
前記逃がし孔は、螺旋軌道一周分未満の長さを有するノズル。
このノズルを用いる場合、アーク溶接機のコンタクトチップの外周面に、ノズルの軸線を中心とする螺旋軌道に沿った複数の整流突起を設けて、シールドガスに螺旋状の気流を形成することが好ましい。
【符号の説明】
【００２７】
１  アーク溶接機の先端構造
２  ノズル
３  整流突起  ３Ａ  第一整流突起  ３Ｂ  第二整流突起
４  逃がし孔  ４Ａ  第一逃がし孔  ４Ｂ  第二逃がし孔
７  コンタクトチップ
８  溶接ワイヤ
９  シールドガス
Ｓ１  第一の螺旋軌道  Ｓ２  第二の螺旋軌道
【図１】
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【図２】
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【図３】
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