(57)【要約】チップ内に溶接用ワイヤを案内するガイドからワイヤが外れない構造を有する筒状の溶接用ワイヤガイドを設け、安定した電流が供給でき、構造が簡単な溶接用ワイヤガイド及び溶接用コンタクトチップを提供することを目的とする。本発明の溶接用ワイヤガイド（３）は、チップ本体（２）後端側の円筒穴（４）の内壁に嵌合して前記溶接用ワイヤガイドを保持するための円筒状の保持部（７）と、貫通する溶接用ワイヤ（Ｗ）を前記円筒穴の内壁に押圧しつつ案内する傾斜した円錐形状のガイド部（８）と、前記保持部と前記ガイド部とを接続し前記溶接用ワイヤからの圧力を緩衝する接続部と、で構成され、前記ガイド部の先端出口部は前記溶接用ワイヤを前記円筒穴の内壁に押圧するようにチップ本体の中心線（１０）より前記内壁に偏向して設けられている。
2003039801.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接用ワイヤが貫通する貫通孔と円筒穴とが形成されたチップ本体と共に用いられ、前記円筒穴の中に嵌めこまれた状態で前記溶接用ワイヤをチップ本体に対して接触状態を維持させつつ案内するための溶接用ワイヤガイドであって、
前記チップ本体後端側の前記円筒穴の内壁に嵌合して前記溶接用ワイヤガイドを保持するための円筒状の保持部と、
前記貫通する前記溶接用ワイヤを前記円筒穴の内壁に押圧しつつ案内する傾斜した円錐形状のガイド部と、
前記ワイヤ保持部とガイド部とを接続し前記溶接用ワイヤからの圧力を緩衝する接続部と、
で構成され、
前記ガイド部の先端に形成された出口部の中心は、前記溶接用ワイヤを前記円筒穴の内壁に押圧するようにチップ本体の中心線より前記内壁に偏芯して設けられていることを特徴とする溶接用ワイヤガイド。
【請求項２】
前記溶接用ワイヤガイドは、非金属類を含む弾性部材で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の溶接用ワイヤガイド。
【請求項３】
前記保持部は前記円筒穴の径より大きい径の円筒状に形成され、その一部が切り離され押圧することでその径が変化することを特徴とする請求項２に記載の溶接用ワイヤガイド。
【請求項４】
前記ガイド部は貫通する溶接用ワイヤを案内する円錐形状の筒で形成され、その１辺が前記チップ本体の中心線と平行になるように傾斜した状態で接続部を介して保持部と連結していることを特徴とする請求項２に記載の溶接用ワイヤガイド。
【請求項５】
前記ワイヤガイド部の先端に所定の長さで設けられた出口部は溶接用ワイヤが貫通する大きさの所定の径でパイプ状に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の溶接用ワイヤガイド。
【請求項６】
前記ワイヤガイド部は溶接用ワイヤからの圧力を緩衝するために円錐形状の筒の一部が切り離されていることを特徴とする請求項４に記載の溶接用ワイヤガイド。
【請求項７】
良電導材で形成され、溶接用ワイヤが貫通する貫通孔と円筒穴とを有するチップ本体と、前記円筒穴の中に嵌めこまれた状態で前記溶接用ワイヤをチップ本体に対して接触状態を維持させつつ案内するための溶接用ワイヤガイドとで構成された溶接用コンタクトチップであって、
前記チップ本体は、
後端側に設けられ前記溶接用ワイヤを案内する前記溶接用ワイヤガイドの保持部と嵌合し溶接用ワイヤガイドを保持する前記円筒穴と、
前記円筒穴の先端側に接続した円錐状の導入口からチップ本体の先端に貫通する溶接用ワイヤ径より大きい径を有した前記貫通孔と、
チップ本体の後端部にアーク部と結合するためのねじとで構成され、
前記溶接用ワイヤガイドは、
前記チップ本体後端側の前記円筒穴の内壁に嵌合して前記溶接用ワイヤガイドを保持するための円筒状の保持部と、
前記貫通する前記溶接用ワイヤを前記円筒穴の内壁に押圧しつつ案内するチップ本体の中心線に対して、その一辺が平行になるように傾斜した円錐形状のガイド部と、
前記ワイヤ保持部とガイド部とを接続し溶接用ワイヤの押圧力を緩衝する接続部と、で構成され、
前記ガイド部の先端出口部の中心は前記溶接用ワイヤを前記円筒穴の内壁に押圧するようにチップ本体の中心線より前記内壁に偏芯して設けられていることを特徴する溶接用コンタクトチップ。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、溶接用コンタクトチップ内に配置される溶接用ワイヤガイド及び溶接用コンタクトチップに関する。
背景技術
従来のトーチノズル内に配置される溶接用コンタクトチップ（以下、適宜コンタクトチップ又はチップという。）はトーチ本体に接続するためのねじを有する単体チップの中心に溶接ワイヤより若干大きい内径の直線貫通穴を設け、ワイヤの送り出しの際その内壁面と自然に接触させて当該ワイヤに給電を行うようになっている。しかしこのようなコンタクトチップの構造では、ワイヤとの接触が自然接触であるため、給電される大電力に対して接触抵抗が大きく、又接触状態が不安定であるためアークの安定持続の確保が難しい。その結果スラッジの多量発生となりチップ内に溜まってしまいダブルアークを引き起こしワイヤの溶着が発生したりすることから逃れられない。さらに、スパーク放電による貫通穴内壁の消耗も加わった磨耗のため内径が拡大してワイヤの触れが大きくなるという問題もあった。内径が拡大してワイヤの触れが大きくなると、いわゆる狙いずれを起こして、溶接不良品を発生させることになる。
この対策として溶接ワイヤをパイプや板ばねでチップ内の内壁に押し付け、ワイヤ貫通孔の先端部の磨耗による給電不良を防止し、耐久性を高めるようになっている。このため図５に示すように、特開平９−１３４６号においては、コンタクトチップが良電導材のチップ本体３１と高硬度のガイドとこれらを保持するチップカバーに分割され、溶接ワイヤへの給電はチップ本体部で確実になされると共に、ガイドにより先端部穴径拡大が防止される。溶接ワイヤＳはトーチジョイント４０内のパイプ４６を通してチップ本体へ案内される。パイプ４６はトーチジョイント４０の孔６７から通穴４１を横切るように配置したテンションワイヤの緊張力により支持ヘッド４５を中心に回動され、チップ本体の貫通孔３３に対して偏芯するので、溶接ワイヤＳとチップ本体３１との確実な接触が得られる。パイプ４６の回転角度はエアシリンダ等でテンションワイヤの引張りを制御することにより調整でき適切な接触状態を得ることが出来るものが提案されている。さらに、特願２０００−２３９１１８号においては、図６に示すように、チップ本体２１内にその後端２１ｂから先端２１ａに貫通する貫通孔２３を有している。
ワイヤ貫通孔２３には板ばね２２が設置され、この板ばね２２は、保持部２２ａとばね部２２ｂを有している。板ばね２２はワイヤ貫通孔２３を貫通する溶接ワイヤ２５を中心線ｈよりワイヤ貫通孔２３の内壁側に押圧するようにワイヤ貫通孔２３の後端部２１ｂに収納されている。そしてばね部２２ｂはワイヤ貫通孔２３を貫通する溶接ワイヤ２５を案内する溝２２ｃを有しているものが提案されている。
発明の開示
しかしながら、特開平９−１３４６号に提案されているコンタクトチップにおいては、チップ本体３１と高硬度のガイド３５とこれらを保持するチップカバー３６に分割されている。さらに、チップ本体３１を覆うノズル５０とトーチジョイント４０とホルダとで構成されている。
コンタクトチップ内には溶接用ワイヤＳをガイドする回動可能に構成されたパイプ４６や、チップ本体３１内を横切るように配置したテンションワイヤを配置している。そしてチップの内壁側にワイヤを押圧するためには、テンションワイヤの張力によりチップ内壁側に押圧するパイプの押圧を調整する構成であり部品点数が多く構造が複雑である。コンタクトチップは大型になる。そのため製造する製造工程も多く、コストもかかる。
また、特願２０００−２３９１１８号においては、板ばね２２ｂがワイヤ貫通孔２３を貫通する溶接ワイヤ２５をワイヤ貫通孔２３の内壁側に押圧するようにワイヤ貫通孔のチップ２０の後端部２１ｂに収納されている。
この構造ではチップの貫通孔の径に対して板ばね２２ｂが細い構造であり、ワイヤ２５はワイヤ２５を案内するばね２２ｂに設けられた溝２２ｃから外れ易い。ワイヤ２５が外れると、チップの貫通孔２３内で板ばね２２ｂの左右にワイヤ２５が挟まってしまいスムースに流れない。さらに、ワイヤ２５が板ばね２２から外れチップ内で板ばね２２ｂの左右にワイヤが挟まってしまうとワイヤ２５のメッキ皮膜が剥がされてしまい穴詰まりの原因になる。そして剥がされた皮膜がスラッジとなりワイヤ２５とチップ内壁の接触部位２３ｄに溜まってダブルアークを引き起こしワイヤ溶着が発生する。
そこで本発明においては、コンタクトチップ内の円筒穴にワイヤが外れない構造を有する筒状の溶接用ワイヤガイドを設けた簡単な構造で、且つ、安定した電流が供給できる溶接用ワイヤガイド及び溶接用コンタクトチップを提供することを目的とする。
以上のことから本発明は、溶接用ワイヤが貫通する貫通孔と円筒穴とが形成されたチップ本体と共に用いられ、前記円筒穴の中に嵌めこまれた状態で前記溶接用ワイヤをチップ本体に対して接触状態を維持させつつ案内するための溶接用ワイヤガイドであって、前記チップ本体後端側の前記円筒穴の内壁に嵌合して前記溶接用ワイヤガイドを保持するための円筒状の保持部と、前記貫通する前記溶接用ワイヤを前記円筒穴の内壁に押圧しつつ案内する傾斜した円錐形状のガイド部と、前記ワイヤ保持部とガイド部とを接続し前記溶接用ワイヤからの圧力を緩衝する接続部と、で構成され、
前記ガイド部の先端に形成された出口部の中心は前記溶接用ワイヤを前記円筒穴の内壁に押圧するようにチップ本体の中心線より前記内壁に偏芯して設けられていることを特徴とする溶接用ワイヤガイドを提供するものである。
そして、前記溶接用ワイヤガイドは、弾性のあるステンレス（ＳＡＳ３０４）等の金属材で形成されている。
前記保持部は円筒穴に挿入して溶接用ワイヤガイドを保持するために前記円筒穴の径より大きい径の円筒状に形成され、その一部が切り離され押圧することでその径が小さくなるように変化する。
さらに、前記ガイド部は貫通する溶接用ワイヤを案内する円錐形状の筒で形成され、その１辺が前記チップ本体の中心線と平行になるように傾斜した状態で接続部を介して保持部と連結している。そして、前記ワイヤガイド部の先端に所定の長さで設けられた出口部は溶接用ワイヤが貫通する大きさの所定の径でパイプ状に形成されている。
また、第２の形態においては、前記ワイヤガイド部は溶接用ワイヤからの圧力を緩衝するために円錐形状の筒の一部が切り離されている。
さらに本発明は、良電導材で形成され、溶接用ワイヤが貫通する貫通孔と円筒穴とを有するチップ本体と、前記円筒穴の中に嵌めこまれた状態で前記溶接用ワイヤをチップ本体に対して接触状態を維持させつつ案内するための溶接用ワイヤガイドとで構成された溶接用コンタクトチップであって、
前記チップ本体は、後端側に設けられその内壁で前記溶接用ワイヤを案内する前記溶接用ワイヤガイドの保持部と嵌合し溶接用ワイヤガイドを保持しする前記円筒穴と、前記円筒穴の先端側に接続した円錐状の導入口からチップ本体の先端に貫通する溶接用ワイヤ径より大きい径を有した前記貫通孔と、チップ本体の後端部にアーク部と結合するためのねじとを有し、
前記溶接用ワイヤガイドは、前記チップ本体後端側の前記円筒穴の内壁に嵌合して前記溶接用ワイヤガイドを保持するための円筒状の保持部と、
前記貫通する前記溶接用ワイヤを前記円筒穴の内壁に押圧しつつ案内する傾斜した円錐形状のガイド部と、前記ワイヤ保持部とガイド部とを接続し溶接用ワイヤの押圧力を緩衝する接続部と、で構成され、前記ガイド部の先端出口部は前記溶接用ワイヤを前記円筒穴の内壁に押圧するようにチップ本体の中心線より前記内壁に偏芯して設けられていることを特徴とする溶接用コンタクトチップを提供するものである。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態を図に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の溶接用コンタクトチップ１の正面図を示す。溶接用コンタクトチップ１はチップ本体２とトーチ側に取り付けるための取り付けねじ６が形成されている。チップ本体２は、良電導材のクロム銅のほか、黄銅、純銅、ジルコニウム、真ちゅう、アルミニュウム、リン青銅、通電性セラミック、ベリリウム銅などで形成されている。溶接用ワイヤＷは溶接用コンタクトチップ１の後端部２ｂ側から先端部２ａへ貫通される。
図２は、溶接用ワイヤＷがコンタクトチップ１内を貫通した状態における図１のＡ−Ａ間の断面図を示す。図に示すようにコンタクトチップ１はチップ本体２と筒状の溶接用ワイヤガイド３とで構成されている。チップ本体２は、その先端から後端の間で略中間から後端にかけて溶接用ワイヤを通す円筒穴４が形成されている。この円筒穴４内に溶接用ワイヤガイド３が設置される。円筒穴４の先端側は円錐形状のコーン部４ａを形成している。そしてそのコーン部４ａの先端側の導入口からは溶接ワイヤＷの径よりわずかに大きい内径の貫通孔５がチップ先端まで形成されている。この円錐形状のコーン部４ａは、挿入する溶接用ワイヤＷを容易に貫通孔５に案内することが可能である。さらに溶接用ワイヤＷとチップ本体２の給電部４ｂとの接触面の抵抗を安定させる。
ここで本発明における溶接用ワイヤガイド３の第１の実施の形態例について説明する。
図３は、筒状の溶接用ワイヤガイド３を示し、（ａ）は、溶接用ワイヤガイド３の正面図を示す。（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ間での断面図を示す。筒状の溶接用ワイヤガイド３は保持部７と、ガイド部８と、保持部７とガイド部８を接続する接続部１２から構成されている。筒状の溶接用ワイヤガイド３は、通常、弾力性のある金属類を用いるが、弾力性を有していれば金属以外の材質（例えば、硬質ゴム等）のものであってもよい。
保持部７は円筒形でチップ本体２の後端部の円筒穴４に嵌り合う形状を有する。保持部７の円筒はその１部が切り離され、その径は円筒穴４の径より大きな径である。嵌め込む時に保持部７を押さえて切離部７ｂが接触するようにして円筒穴４に挿入する。保持部７のステンレス材が復元する復元力が押力となりチップ内後端の円筒穴４の内壁に保持部７を押し付けて溶接用ワイヤガイド３を保持する。
ガイド部８は円錐状の形状に形成されている。ガイド部８は円錐形の一辺がチップの中心線１０に並行するように傾斜して接続部１２に結合している。ガイド部８の先端に形成された溶接用ワイヤ出口９はチップ本体２の中心線１０より内壁方向に偏芯している。溶接用ワイヤＷはその溶接用ワイヤ出口部９により内壁に押圧されることになる。
第１の実施の形態例におけるガイド部８先端の溶接用ワイヤ出口部９は、先端に所定の長さだけ溶接用ワイヤＷが通り抜けられるだけの余裕を持った径のパイプ状に形成されている。パイプ状に形成されている出口部９の径は溶接用ワイヤＷの径等の条件によりにより所定の大きさに形成する。
本溶接用ワイヤは、種々のサイズのものに適用可能であるが、一例として溶接用ワイヤの径が１．００ｍｍである場合、出口部９の内径は１．３ｍｍとする。
このガイド部８の先端側の溶接用ワイヤ出口部９では、溶接用ワイヤＷとガイド部８のワイヤ出口部９とが面接触している。常時溶接用ワイヤとガイド部のワイヤ出口部９が面接触していることにより接触抵抗が安定するので印加電圧の変動が押えられる。溶接用のアークは定電流制御であるため電流が安定して良好なアークが得られるのである。さらに、溶接用ワイヤＷの表面にはメッキが施されている。例えば銅、アルミ等のメッキである。ワイヤガイドから外れワイヤとガイドが円筒内で擦れたりするとメッキが削げ落ちたりする。その削られた皮膜等が貫通穴５を塞いだり給電部４ｂなどに付着してダブルアークを引き起こし溶接用ワイヤＷを溶着するトラブルの原因となる。本発明の溶接用ワイヤガイド３は筒状に形成されているので溶接用ワイヤＷがガイド部８から外れることはない。安定した状態で溶接用ワイヤを案内することが出来る。
また、接続部１２は貫通する溶接用ワイヤＷがガイド部８に与える衝撃を緩衝する機能を果している。ガイド部８への摩擦抵抗を安定させ長時間使用可能にする。
ここで、溶接用ワイヤＷと溶接用コンタクトチップ１の動作について説明する。
溶接用コンタクトチップ１はトーチノズルの内部に配置され、溶接用ワイヤ給電部に取り付け、溶接用ワイヤＷを円筒穴４に挿入させて使用される。円筒穴４に挿入された溶接用ワイヤＷは円筒状の溶接用ワイヤガイド３内に導かれ保持部７を通る。溶接用ワイヤＷは保持部７からガイド部８に案内されガイド部８の溶接用ワイヤ出口部９の押圧によりチップ本体２の内壁に導かれる。溶接用ワイヤ出口部９から出た溶接用ワイヤＷはコーン部４ａからチップ本体２の内壁の給電部４ｂに接触しつつ貫通孔５へ進む。この時、溶接用ワイヤＷは給電されて被溶接材に対してアークにより溶融し溶接を行うことが出来る。
溶接用ワイヤガイド３は円筒形であるため、溶接用ワイヤは溶接用ワイヤガイド３から外れることはない。ガイド部８から外れたり、円筒穴４内で溶接用ワイヤガイド３に挟まることはない。常に安定して溶接用ワイヤＷをガイドすることが出来る。
さらに、ガイド部が溶接用ワイヤＷをチップの先端寄りで押圧するため給電部４ｄが磨耗しても長時間押圧を可能にする。長時間押圧が出来る事によって、安定した電流が供給でき、電力の省力化が可能になる。
次に、溶接用ワイヤガイド３の第２の実施の形態例について説明する。
図４は筒状の溶接用ワイヤガイド３を示し、（ａ）は、案内部材の正面図を示す。（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ間での断面図を示す。筒状の溶接用ワイヤガイド３は保持部７と、ガイド部８と、保持部とガイド部と接続する接続部１２から構成されている。筒状の溶接用ワイヤガイド３は弾力性のあるステンレス（ＳＡＳ３０４）材、アルミ材等で形成されている。
保持部７は円筒形でチップの後端の円筒穴４に嵌り合う形状を有する。保持部７の円筒はその１部が切り離され、その径は円筒穴４の径より大きな径である。嵌め込む時に保持部７を押さえ込んで切離部７ｂが接触するようにして円筒穴４に差し込む。保持部７のステンレス材が復元する復元力による押圧力がチップ内後端の円筒穴４の内壁に保持部７を押し付けて溶接用ワイヤガイド３を保持する。
ガイド部８は円錐形の形状である。そして、ガイド部８の筒状の一部が切り離されている。溶接用ワイヤＷがガイド部８に与える衝撃を緩衝することができる。ガイド部８の先端に形成された溶接用ワイヤ出口の中心はチップ本体２の中心線１０より内壁方向に偏芯している。溶接用ワイヤＷはその溶接用ワイヤ出口８ｂにより内壁に押圧されることになる。
ここで、第２の実施の形態における溶接用ワイヤＷと溶接用コンタクトチップ１の動作について説明する。
溶接用コンタクトチップ１はトーチノズルの内部に配置され、溶接用ワイヤ給電部に取り付け、溶接用ワイヤＷを円筒穴４に挿入させて使用される。円筒穴４に挿入された溶接用ワイヤＷは円筒状の溶接用ワイヤガイド３内に導かれ保持部７を通る。保持部７からガイド部８に案内されガイド部８の溶接用ワイヤ出口８ｂの押圧によりチップ本体２の内壁方向に導かれる。溶接用ワイヤ出口８ｂはワイヤの搬送が容易になるようにその径は余裕を持って形成されている。溶接用ワイヤ出口８ｂからチップ本体２１の内壁側に出た溶接用ワイヤＷは円筒穴４の先端側に設けられた円錐状のコーン部４ａに案内されチップ本体２の内壁の給電部４ｂに接触しつつ貫通孔５へ進む。この時、溶接用ワイヤＷは給電されてアークにより溶融し溶接を行うことが出来る。
溶接用ワイヤガイド３は円錐形状であり、溶接用ワイヤＷはガイド部８に包み込まれテいるので溶接用ワイヤガイド３から外れることはない。円筒穴４内で溶接用ガイド１に挟まることもない。常に安定して溶接用ワイヤＷをガイドすることが出来る。
さらに、ガイド部８が溶接用ワイヤＷをチップの先端寄りで押圧するため給電部４ｄが磨耗しても長時間押圧を可能にする。長時間押圧が出来る事によって、安定した電流が供給でき、電力の省力化が可能になる。
本発明は、溶接用コンタクトチップ１内を貫通する溶接用ワイヤＷがチップ本体２内に設置した溶接用ワイヤガイド３から外れない筒状の構造を有し、小型で簡単な構造の、且つ、安定した電流が供給できる溶接用ワイヤガイド及び溶接用コンタクトチップを提供することが出来た。
さらに、ガイド部が溶接用ワイヤＷをチップの先端寄りで押圧するため給電部４ｄが磨耗しても長時間押圧を可能にする。長時間押圧が出来る事によって、安定した電流が供給でき、電力の省力化が可能となった。また、さらにチップ本体の耐久性が増した。
産業上の利用可能性
本発明は、簡単な構造で安定した給電が可能な溶接用コンタクトチップ内に配置された溶接用ワイヤガイド及び溶接用コンタクトチップとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明に係る溶接用コンタクトチップの正面図を示す。
第２図は、溶接用ワイヤＷが貫通した状態のコンタクトチップで図１のＡ−Ａ間の断面図を示す。
第３図は、第１の実施の形態例を示し、（ａ）は、溶接用ワイヤガイドの正面図を示す。（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ間での断面図を示す。
第４図は、第２の実施の形態例を示し、（ａ）は、溶接用ワイヤガイドの正面図を示す。（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ間での断面図を示す。
第５図は、従来例を説明する断面図を示す。
第６図は、従来例を説明する断面図を示す。
【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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【国際調査報告】
2003039801.tif 000009
2003039801.tif 000010