(57)【要約】【課題】フロントコレットがフロントコレットボディを過大な圧力で押圧することがない溶接トーチを提供する。【解決手段】フロントコレット２７の先端部がフロントコレットボディ２８の内面に押圧されて非消耗電極３を保持し、リアコレットボディ２２の先端部がフロントコレット２７の基端部に当接し、トーチボディ２１の基端部側に設けられたリアコレット押さえ３０をねじ込むことによって、リアコレット２６が非消耗電極３を保持するティグ溶接トーチ２０である。フロントコレット押さえ２４をねじ込むことによってリアコレットボディ２２がフロントコレット２７を押圧して非消耗電極３を保持する。フロントコレット用ばね２３をフロントコレット押さえ２４とリアコレットボディ２２との間に設け、スリーブ２９がフロントコレット押さえ２４とフロントコレット用ばね２３を挿通してリアコレット２６に当接する。【選択図】図１
2011000608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーチボディと、
このトーチボディの先端部にねじ込まれたフロントコレットボディと、
先端部が前記フロントコレットボディの内面に押圧されて非消耗電極を保持するフロントコレットと、
前記トーチボディの基端部側から挿入されて、先端部が前記フロントコレットの基端部に当接するリアコレットボディと、
前記トーチボディの基端部側に設けられたリアコレット押さえをねじ込むことによって、先端部が前記リアコレットボディの内面に押圧されて前記非消耗電極を保持するリアコレットと、
前記トーチボディの基端部にねじ込むフロントコレット押さえとを備え、
前記フロントコレット押さえをねじ込むことによって前記リアコレットボディが前記フロントコレットを押圧して前記非消耗電極を保持するティグ溶接トーチにおいて、
前記フロントコレット押さえと前記リアコレットボディとの間に設けられて、前記トーチボディ内に挿入されたフロントコレット用ばねと、
基端部が前記リアコレット押さえに取り付けられ、先端部が前記フロントコレット押さえと前記フロントコレット用ばねとを挿通して、前記リアコレットボディの基端部にねじ込まれた後に前記リアコレットの基端部に当接し、前記非消耗電極の挿通孔を有するスリーブと、
前記フロントコレット押さえの周囲に形成されて、前記トーチボディの基端部に当接する突起部とを備え、
前記フロントコレット押さえをねじ込んで前記突起部が前記トーチボディの基端部に当接して、前記フロントコレット用ばねが前記リアコレットボディを押圧して、このリアコレットボディが前記フロントコレットを押圧して、このフロントコレットの先端部が前記非消耗電極を保持するように前記フロントコレット用ばねのばね力が予め設定されていることを特徴とするティグ溶接トーチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ティグ溶接を行うための改良されたティグ溶接トーチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的なティグ溶接トーチは、非消耗電極を交換するとき、ティグ溶接トーチの基端部側に設けられたコレット押さえを緩めた後に、ティグ溶接トーチの先端側から非消耗電極を引き出して交換していた。そのために、例えば溶接用ロボットのマニピュレータの先端部にティグ溶接トーチが取り付けられている場合、ティグ溶接トーチの前方に被溶接物などが存在するとき、ティグ溶接トーチの先端側から非消耗電極を引き出すことができない。そのために、ティグ溶接トーチを基端部側に移動させた後に、先端側から非消耗電極を引き出して交換する必要があったために、作業効率が低下していた。そこで、従来、このようにティグ溶接トーチを後方に移動させることなく非消耗電極の交換を容易に行うことができるティグ溶接トーチが提案されていた。以下、図２を参照して、従来技術のティグ溶接トーチを説明する。
【０００３】
図２は、従来技術のティグ溶接トーチ１の断面図である。同図において、トーチボディ６は、先端部には後述するフロントコレットボディ４がねじ込まれるフロントコレットボディ用挿入孔が形成され、基端部には後述するリアコレットボディ８が挿入されるリアコレットボディ用挿入孔が形成されている。このリアコレットボディ用挿入孔は、フロントコレットボディ用挿入孔の基端部付近まで形成されていて、これらのフロントコレットボディ用挿入孔とリアコレットボディ用挿入孔との間には、後述するフロントコレット２が挿通されるフロントコレット挿通孔が形成されている。
【０００４】
フロントコレット２は、軸芯部に非消耗電極３（タングステン電極）を挿通する電極挿通孔が設けられて、先端部に先細テーパ部が形成され、先端部から上記電極挿通孔に沿って延びる図示を省略した縦すり割りが形成されている。フロントコレットボディ４は、軸芯部にフロントコレット用挿入孔が設けられ、先端部に複数個のシールドガス穴５が形成されている。また、フロントコレットボディ４は、フロントコレット２の先細テーパ部と内接触する先細テーパ部が先端部内面に形成され、トーチボディ６の先端部にねじ込まれている。フロントコレット２の基端部は、フロントコレット挿通孔を挿通して、リアコレットボディ用挿入孔に挿入されている。
【０００５】
リアコレット７は、軸芯部に非消耗電極３を挿通する電極挿通孔が設けられて、先端部に先細テーパ部が形成され、先端部から上記電極挿通孔に沿って延びる図示を省略した縦すり割りが形成されている。リアコレットボディ８は、軸芯部にリアコレット用挿入孔が設けられている。また、リアコレットボディ８は、リアコレット７の先細テーパ部と内接触する先細テーパ部が先端部内面に形成され、トーチボディ６のリアコレットボディ用挿入孔に挿入されて、リアコレットボディ８の先端部がフロントコレット２の基端部に当接している。
【０００６】
リアコレット押え９はリアコレットボディ８の基端部にねじ込まれていて、リアコレット押え９の先端部がばね１０を介してリアコレット７の基端部に当接している。リアコレット押え９をリアコレットボディ８の基端部にねじ込むことによって、リアコレット７の先細テーパ部がリアコレットボディ８の先細テーパ部に内接触して押圧されて、リアコレット７の縦すり割りが締め付けられる。この結果、非消耗電極３が所定の位置に保持される。
【０００７】
フロントコレット押さえ１１は、軸芯部にリアコレット押え９の挿入孔が形成されている。リアコレットボディ８の基端部はフロントコレット押さえ１１の内部にねじ込まれて保持されていて、この状態で、フロントコレット押さえ１１がトーチボディ６の基端部の外周にねじ止めされている。即ち、フロントコレット押さえ１１は、ねじ部が突き出さない袋ナット状に形成されている。これによってフロントコレット押さえ１１をトーチボディ６の基端部に対してＸ２方向にねじ込むと、リアコレットボディ８がフロントコレット２を押圧し、フロントコレット２の先細テーパ部がフロントコレットボディ４の先細テーパ部に内接触して押圧されて、フロントコレット２の縦すり割りが締め付けられる。この結果、非消耗電極３が所定の位置に保持される。
【０００８】
ノズル１２は、フロントコレットボディ４を取り囲んで、トーチボディ６の先端部に取付けられている。図示を省略したガスボンベから供給されたシールドガスが、トーチボディ６内を通過して、フロントコレット２とフロントコレットボディ４との間を通過し、フロントコレットボディ４の先端部に形成された複数個のシールドガス穴５からノズル１２の内面に噴出される。そして、このノズル１２からシールドガスが噴出されて、非消耗電極３の先端部に発生したアーク及び溶融池を空気から遮蔽する。
【０００９】
溶接時に、図示を省略した溶接用電源装置から供給された電力は、トーチボディ６、フロントコレットボディ４、フロントコレット２を流れて非消耗電極３へ供給される。通常、フロントコレット２とフロントコレットボディ４とは、それぞれの先端部のみで接触して電力が供給される。（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
以下、動作を説明する。図２において、フロントコレット２はフロントコレットボディ４のフロントコレット用挿入孔に挿入されていて、フロントコレットボディ４は、トーチボディ６の先端部にねじ込まれている。また、リアコレット７はリアコレットボディ８のリアコレット用挿入孔に挿入されていて、リアコレットボディ８は、トーチボディ６のリアコレットボディ用挿入孔内に挿入されて、リアコレットボディ８の先端部がフロントコレット２の基端部に当接している。
【００１１】
そして、リアコレット押え９をリアコレットボディ８の基端部にねじ込むことによって、リアコレット７の先細テーパ部がリアコレットボディ８の先細テーパ部に内接触して押圧されて、リアコレット７の縦すり割りが締め付けられ、非消耗電極３が所定の位置に保持される。さらに、フロントコレット押さえ１１をトーチボディ６の基端部にねじ込むことによって、リアコレットボディ８がフロントコレット２を押圧して、フロントコレット２の先細テーパ部がフロントコレットボディ４の先細テーパ部に内接触して押圧されて、フロントコレット２の縦すり割りが締め付けられ、非消耗電極３が所定の位置に保持される。
【００１２】
トーチボディ６に図示を省略したガスボンベからシールドガス供給され、図示を省略した溶接用電源装置から電力が供給されて、ティグ溶接が行われる。そして、非消耗電極３が消耗して交換するときに、リアコレット押さえ９を緩めることなく、フロントコレット押さえ１１を緩めてトーチボディ６から取り外すことによって、フロントコレット押さえ１１、リアコレットボディ８、リアコレット７、非消耗電極３及びリアコレット押さえ９を一体として、トーチボディ６の基端部側から取り出すことができる。そのために、例えば溶接用ロボットのマニピュレータの先端部にティグ溶接トーチ１が取り付けられている場合、ティグ溶接トーチ１の前方に被溶接物などが存在するときに、ティグ溶接トーチ１を後方に移動させることなく非消耗電極３の交換を容易に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特公昭６１−１６５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した従来技術のティグ溶接トーチ１は、フロントコレット押さえ１１をねじ込むことによって、リアコレットボディ８を介してフロントコレット２がフロントコレットボディ４に押圧される構造である。そのために、フロントコレット押さえ１１をねじ込んで、フロントコレット２が非消耗電極３を適切に保持できる圧力に達した後もフロントコレット押さえ１１をねじ込み続けることができるので、フロントコレット２が非消耗電極３を適切に保持できる圧力以上にフロントコレット押さえ１１をねじ込むと、フロントコレット２によってフロントコレットボディ４が過大な圧力で押圧されることになる。一方、フロントコレットボディ４の先端部には、シールドガス穴５が形成されていて、この箇所はアーク熱の影響が大きいために軟化し易い。そのために、シールドガス穴５に応力が集中して、この部分でフロントコレットボディ４が破断する不具合があった。
【００１５】
本発明は、フロントコレットによってフロントコレットボディが過大な圧力で押圧されることがない溶接トーチを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
第１の発明は、
トーチボディと、
このトーチボディの先端部にねじ込まれたフロントコレットボディと、
先端部が前記フロントコレットボディの内面に押圧されて非消耗電極を保持するフロントコレットと、
前記トーチボディの基端部側から挿入されて、先端部が前記フロントコレットの基端部に当接するリアコレットボディと、
前記トーチボディの基端部側に設けられたリアコレット押さえをねじ込むことによって、先端部が前記リアコレットボディの内面に押圧されて前記非消耗電極を保持するリアコレットと、
前記トーチボディの基端部にねじ込むフロントコレット押さえとを備え、
前記フロントコレット押さえをねじ込むことによって前記リアコレットボディが前記フロントコレットを押圧して前記非消耗電極を保持するティグ溶接トーチにおいて、
前記フロントコレット押さえと前記リアコレットボディとの間に設けられて、前記トーチボディ内に挿入されたフロントコレット用ばねと、
基端部が前記リアコレット押さえに取り付けられ、先端部が前記フロントコレット押さえと前記フロントコレット用ばねとを挿通して、前記リアコレットボディの基端部にねじ込まれた後に前記リアコレットの基端部に当接し、前記非消耗電極の挿通孔を有するスリーブと、
前記フロントコレット押さえの周囲に形成されて、前記トーチボディの基端部に当接する突起部とを備え、
前記フロントコレット押さえをねじ込んで前記突起部が前記トーチボディの基端部に当接して、前記フロントコレット用ばねが前記リアコレットボディを押圧して、このリアコレットボディが前記フロントコレットを押圧して、このフロントコレットの先端部が前記非消耗電極を保持するように前記フロントコレット用ばねのばね力が予め設定されていることを特徴とするティグ溶接トーチである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のティグ溶接トーチは、フロントコレット押さえをねじ込んだときに、フロントコレットによってフロントコレットボディの先端部を過大に押圧することがない。そのために、フロントコレットボディの先端部が、アーク熱の影響によって軟化しても、シールドガス穴に応力が集中することがないので、この部分でフロントコレットボディが破断することが無い。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明のティグ溶接トーチの断面図である。
【図２】従来技術のティグ溶接トーチの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１は、本発明のティグ溶接トーチ２０の断面図である。同図において、図２に示した従来技術のティグ溶接トーチ１と同機能には同符号を付して、それらの機能及び動作の説明を省略し、以下、従来技術のティグ溶接トーチ１と異なる機能を説明する。
【００２０】
トーチボディ２１は、先端部には後述するフロントコレットボディ２８がねじ込まれるフロントコレットボディ用挿入孔が形成され、基端部には後述するリアコレットボディ２２が挿入されるリアコレットボディ用挿入孔が形成されている。このリアコレットボディ用挿入孔は、フロントコレットボディ用挿入孔の基端部付近まで形成されていて、これらのフロントコレットボディ用挿入孔とリアコレットボディ用挿入孔との間には、後述するフロントコレット２７が挿通されるフロントコレット挿通孔が形成されている。
【００２１】
フロントコレットボディ２８は、軸芯部にフロントコレット用挿入孔が設けられ、先端部に複数個のシールドガス穴３２が形成されている。また、フロントコレットボディ２８は、フロントコレット２７の先細テーパ部と内接触する先細テーパ部が先端部内面に形成され、トーチボディ２１の先端部に取り付けられている。フロントコレット２７の基端部は、フロントコレット挿通孔を挿通して、リアコレットボディ用挿入孔に挿入されている。
【００２２】
リアコレット２６は、軸芯部に非消耗電極３を挿通する電極挿通孔が設けられて、先端部に先細テーパ部が形成され、先端部から上記電極挿通孔に沿って延びる図示を省略した縦すり割りが形成されている。リアコレットボディ２２は、軸芯部にリアコレット用挿入孔が設けられている。また、リアコレットボディ２２は、リアコレット２６の先細テーパ部と内接触する先細テーパ部が先端部内面に形成され、トーチボディ２１の軸芯部に形成されたリアコレットボディ用挿入孔に挿入されて、リアコレットボディ２２の先端部がフロントコレット２７の基端部に当接している。
【００２３】
トーチボディ２１のリアコレットボディ用挿通孔に、リアコレットボディ２２が挿入されて、その基端部にばね受け２５を介してフロントコレット用ばね２３が挿入されている。フロントコレット押さえ２４がトーチボディ２１の基端部にねじ込まれて、フロントコレット押さえ２４の先端部がフロントコレット用ばね２３の基端部に当接し、このフロントコレット用ばね２３の先端部がばね受け２５を介してリアコレットボディ２２の基端部に当接している。そして、リアコレットボディ２２の先端部がフロントコレット２７の基端部に当接し、フロントコレット２７の先端部が、フロントコレットボディ２８の先端部の内面に押圧されて、非消耗電極３を保持している。また、リアコレット２６の先端部がリアコレットボディ２２の先端部の内面に押圧されて非消耗電極３を保持している。
【００２４】
スリーブ２９は軸芯部に非消耗電極挿通孔が形成されていて、このスリーブ２９の基端部は、リアコレット押さえ３０に取り付けられている。スリーブ２９の先端部がフロントコレット押さえ２４とフロントコレット用ばね２３とを挿通して、リアコレットボディ２２の基端部にねじ込まれている。さらに、スリーブ２９の先端部はリアコレット２６の基端部に当接している。また、フロントコレット押さえ２４の周囲には、トーチボディ２１の基端部に当接する突起部３１が設けられている。なお、リアコレット押さえ３０は、フロントコレット押さえ２４にはねじ込まれていない。
【００２５】
フロントコレット用ばね２３のばね力は、非消耗電極３の直径に対応して予め設定されていて、フロントコレット押さえ２４をねじ込んで、フロントコレット押さえ２４の突起部３１がトーチボディ２１の基端部に当接したときに、フロントコレット用ばね２３のばね力によって、リアコレットボディ２２がフロントコレット２７を押圧して、フロントコレット２７が非消耗電極３を適切な圧力で保持している。シールドガス供給口３３からシールドガスが供給され、電力供給口３４から電力が供給される。
【００２６】
以下、従来の技術と異なる機能について動作を説明する。まず、フロントコレットボディ２８にフロントコレット２７を挿入して、フロントコレットボディ２８をトーチボディ２１の先端部にねじ止めする。次に、リアコレット２６に非消耗電極３を挿通して、リアコレット２６をリアコレットボディ２２に挿入し、スリーブ２９の先端部を、フロントコレット押さえ２４とフロントコレット用ばね２３とばね受け２５とを挿通させて、リアコレットボディ２２にねじ込む。そして、リアコレットボディ２２の先端部からの非消耗電極３の突き出し長さを設定して、リアコレット押さえ３０をねじ込むことによって、リアコレット押さえ３０に取り付けられたスリーブ２９が、リアコレット２６を押圧して先端部を縮径させて、リアコレット２６の先端部が非消耗電極３を保持する。
【００２７】
そして、フロントコレット押さえ２４とフロントコレット用ばね２３とスリーブ２９とリアコレット押さえ３０とリアコレットボディ２２とリアコレット２６と非消耗電極３とが一体となったもの（以下、リアコレットボディ２２等という。）を、トーチボディ２１の基端部から挿入して、非消耗電極３の先端部をフロントコレット２７に挿通する。そして、フロントコレット押さえ２４をねじ込んで、フロントコレット押さえ２４が、フロントコレット用ばね２３及びばね受け２５を介してリアコレットボディ２２を押圧して、リアコレットボディ２２がフロントコレット２７を押圧して、フロントコレット２７がフロントコレットボディ２８に押圧され、フロントコレット２７の先端部が縮径される。さらに続いて、フロントコレット押さえ２４の突起部３１がトーチボディ２１の基端部に当接して係止するまで、フロントコレット押さえ２４をねじ込む。この状態でフロントコレット２７が適切な圧力で非消耗電極３を保持している。
【００２８】
この結果、本発明のティグ溶接トーチ２０は、フロントコレット用ばね２３のばね力が、非消耗電極３の直径に対応して予め設定されていて、フロントコレット押さえ２４をねじ込んだときに、フロントコレット押さえ２４の突起部３１がトーチボディ２１の基端部に係止して、フロントコレット２７が非消耗電極３を適切に保持できる圧力を超えてフロントコレット押さえ２４をねじ込むことがないので、フロントコレット２７によってフロントコレットボディ２８の先端部を過大に押圧することがない。そのために、フロントコレットボディ２８の先端部が、アーク熱の影響によって軟化しても、シールドガス穴３２に応力が集中することがないので、この部分でフロントコレットボディ２８が破断することが無い。
【００２９】
さらに、スリーブ２９をフロントコレット押さえ２４とフロントコレット用ばね２３及びばね受け２５を挿通して、リアコレットボディ２２にねじ込むことによって、リアコレットボディ２２等をトーチボディ２１の基端部側から引き出せるので、例えば溶接用ロボットのマニピュレータの先端部にティグ溶接トーチ２０が取り付けられた場合、ティグ溶接トーチ２０の前方に被溶接物などが存在するときに、ティグ溶接トーチ２０を基端部側に移動させることなく、ティグ溶接トーチ２０の基端部側からリアコレットボディ２２等を取り出すことができるので、非消耗電極３の交換を容易に行うことができる。
【符号の説明】
【００３０】
１            ティグ溶接トーチ
２            フロントコレット
３            非消耗電極
４            フロントコレットボディ
５            シールドガス穴
６            トーチボディ
７            リアコレット
８            リアコレットボディ
９            リアコレット押え
１０            ばね
１１            リアコレットボディ
１２            ノズル
２０            ティグ溶接トーチ
２１            トーチボディ
２２            リアコレットボディ
２３            フロントコレット用ばね
２４            フロントコレット押さえ
２５            ばね受け
２６            リアコレット
２７            フロントコレット
２８            フロントコレットボディ
２９            スリーブ
３０            リアコレット押さえ
３１            突起部
３２            シールドガス穴
３３            シールドガス供給口
３４            電力供給口
【図１】
2011000608.tif 000003
【図２】
2011000608.tif 000004