(57)【要約】【課題】ガスシールドアーク溶接トーチにおいて、ガスシールドノズルを確実に固定する。【解決手段】ガスシールドアーク溶接トーチの、ガスシールドノズル締結ネジ３３の終端部近傍に、外側に向かったテーパつまりラッパ状の開口部を持つ固定リング２０を取り付け、これを押し広げる状態でガスシールドノズル１０を固定したので、振動等で締結部が緩んで外気が進入することが皆無で、ブローホールなどの溶接欠陥もなくなり、ガスシールドノズルが脱落して給電チップ３７と被溶接物との間を短絡させて異状アークが発生し、重大な事故に繋がることも無くなった。【選択図】        図２−１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤ挿通用の軸方向の挿通経路を有するガスシールドアーク溶接トーチの溶接トーチボディの一部である延長ボディの先端に、シールドガス通路の間隙を空けて固定されたインシュレータに締結されるガスシールドノズルを、同ガスシールドノズルの終端部を外側から覆設する嵌合部材を介して固定したことを特徴とするガスシールドアーク溶接トーチ。
【請求項２】
上記嵌合部材の開口角度を５０度から１００度にすることを特徴とする請求項１に記載のガスシールドアーク溶接トーチ。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ガスシールドアーク溶接トーチ用ガスシールドノズルの固定に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３は、従来のガスシールドノズルを使用したガスシールドアーク溶接装置をロボットに搭載した場合の概略図である。
【０００３】
ガスシールドアーク溶接装置の構成および作用の概要を図３で説明する。
溶接トーチボディ３０はロボットアーム６０の先端部であるトーチホルダ６１に固定され、溶接ロボットのプログラムに応じて移動する。
溶接トーチボディ３０の先端部にはガスシールドノズル１０が固定されており、その中心軸に沿って溶接ワイヤ４０が送給され、コンジットケーブル５０を通じて供給される電力によって溶接ワイヤ４０の先端に溶接アーク７０が発生し、被溶接材９０に溶接ビード８０が形成されて溶接が行われる。
これが溶接ロボットによるガスシールドアーク溶接の例であるが、本考案の対象であるガスシールドノズル周辺の詳細を図４―１で説明する。
【０００４】
図４―１に図示する如く、図３に図示の溶接トーチボディ３０の一部である延長ボディ３１の先端からはチップボディ３４が突き出ていて、その先端には給電チップ３７が固定されている。
また、延長ボディ３１先端にはシールドガス通路４１の間隙を空けて電気的絶縁特性を有するインシュレータ３２が固定されている。
インシュレータ３２には締結雄ネジ３３と締結雌ネジ１１が勘合することによってガスシールドノズル１０が取り付けられ、同時にオリフィス３５も固定される。
溶接時にはコンジットケーブル５０を介して送給されてきた溶接ワイヤ４０が、チップボディ３４先端に固定された給電チップ３７から送り出され、図３で説明したように溶接が進行するが、このとき同じくコンジットケーブル５０内を送給されてきた炭酸ガスやアルゴンなどのシールドガスがシールドガス通路４１を通り、オリフィス３５に設けられたガス噴出孔３６から噴出してガスシールドノズル１０を通じて溶接部に供給され、健全な溶接を可能にしている。
【０００５】
なお、このようなガスシールドノズルとして下記カタログに記載されたものがある。
【０００６】
【非特許文献１】株式会社ダイヘン  PRODUCT  GUIDE    CAT.NO.T120501C
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のガスシールドノズル１０はノズル側締結雌ネジ１１とインシュレータ側締結雄ネジ３３によってインシュレータ３２に取り付けられていた。
しかしガスシールドノズル１０は図４―２に示すように、溶接アーク７０に直接曝されるために加熱され、矢印１３、１４のように膨張し、結果としてノズル側締結雌ネジ１１が緩むことになる。
【０００８】
さらに、溶接トーチはオシレーションとよばれる高速振動が与えられることがあり、この振動が緩みを助長し、ノズル側締結雌ネジ１１とインシュレータ側締結雄ネジ３３の間隙をぬって矢印４２、４３に示すように外気が進入して、ブローホールなどの溶接欠陥を発生させることがあった。
【０００９】
また、はなはだしい場合は図４―３に示すようにガスシールドノズル１０自体が脱落して、給電チップ３７と溶接ビード８０の間を短絡し、短絡アーク７１、７２が発生してガスシールドノズル１０の成分である銅が溶融飛散して製品に甚大な損傷を与えることがあった。
【００１０】
本考案はこのような問題を解決するものであって、より簡単な構造でガスシールドノズルを確実に固定する手段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】
上述の目的を達成するため、本考案では、ワイヤ挿通用の軸方向の挿通孔を有するガスシールドアーク溶接トーチの、溶接トーチボディから突出した延長ボディの先端に、シールドガス通路の間隙を空けて固定されたインシュレータに締結雄ネジと締結雌ネジが勘合することによって締結されるガスシールドノズルを、同ガスシールドノズルの終端部を外側から覆設する嵌合部材を介して固定するガスシールドアーク溶接トーチで、具体的には、嵌合部材は先端がラッパ状に開口した金属製あるいは樹脂製の部品であり、インシュレータの締結ネジの直上に焼き嵌め、接着、ネジなどで固定したもの、あるいはインシュレータの一部をラッパ状に加工したもので、このラッパ状の開口部にガスシールドノズルを接触させてラッパ状開口部の弾性を利用して強固に固定した。
更に、上記嵌合部材の開口角度を５０度から１００度にしたことを特徴とするガスシールドアーク溶接トーチである。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本考案に係る嵌合部材の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの考案が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本考案の嵌合部材の実施例１に係る溶接装置の全体構成を表す概略図、図２―１は、実施例１の嵌合部材の断面図である。
【００１４】
ガスシールドアーク溶接装置の構成および作用の概要を図１で説明するが大半は既に図３で説明したものと同様であるので、説明を省略する。
ただし、２０はインシュレータ３２ に取り付けられ嵌合部材である。
本考案の対象である嵌合部材２０の構造作用の詳細は図２―１で説明する。
【００１５】
図２―１において２０が嵌合部材であり、インシュレータ３２に焼き嵌め、あるいは接着で固定されている。
【００１６】
図２―１に示すように嵌合部材２０の先端部は外向きテーパ２１でラッパ状に開口している。
【００１７】
嵌合部材２０が取り付けられたガスシールドアーク溶接トーチにガスシールドノズル１０を取り付けるには、従来通り、インシュレータ３側締結雄ネジ３３にガスシールドノズル１０の締結雌ネジ１１を勘合させ、ガスシールドノズル１０の先端部が嵌合部材２０のテーパ部２１に接触し、さらに弾性的に固定される位置までねじ込んで固定した。
【００１８】
この状態で溶接を開始するとガスシールドノズル１０は加熱膨張し、ノズル側締結雌ネジ１１とインシュレータ側締結雄ネジ３３の間はルーズになるが、ガスシールドノズル１０先端部は嵌合部材２０のテーパ部２１にさらに強固に食い込むので、ガスシールドノズル１０が脱落することはなく、シールドガスが侵入することもないので、溶接の信頼性は飛躍的に向上する。
【実施例２】
【００１９】
図２―２は実施例２を示しており、インシュレータ３２に加工されたインシュレータ側細目雄ネジ３８と嵌合部材側細目雌ネジ２２を勘合させて嵌合部材２０をインシュレータ３２に取り付けた例で、効果は実施例１と同様である。
【実施例３】
【００２０】
図２―３は実施例３を示しており、インシュレータ３２の一部にテーパ部３９を加工した例で、効果は実施例１と同様である
これら実施例のいずれの場合も図２―４に示すテーパ部の開口角度θは本考案の性能を引き出す重要な値であり、種々の実験を行った結果、
表１に示すように、外気の侵入を防ぐシール性は、開口角度θが５０度から１１０度の間が良く、また、オシレーション等の振動に対するシールドノズルの保持性は、開口角度θが３０度から１００度の間が良いことが判明した。
このため本考案の目的とするシール性と保持性の両方を満足させるためには、嵌合部材あるいは一部をラッパ状に加工したインシュレータの開口角度として５０度から１００度を採用した。
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００２１】
本考案に係る嵌合部材あるいは一部をラッパ状に加工したインシュレータは、簡易な構造でガスシールドノズルを確実に固定することを可能にしたものであり、一般的なガスシールドアーク溶接装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本考案係る溶接トーチの全体構成を表す概略図である。
【図２−１】実施例１の本考案係る固定リングを装着したガスシールドアーク溶接トーチの断面図である。
【図２−２】実施例２の本考案係る固定リングを装着したガスシールドアーク溶接トーチの断面図である
【図２−３】実施例３の本考案係る固定リングを装着したガスシールドアーク溶接トーチの断面図である
【図２−４】本考案の対象である嵌合部材２０のテーパ部２１の開口角度を説明する概略図である。
【図３】本考案の対象である従来のガスシールドアーク溶接トーチの全体構成を表す概略図である。
【図４−１】本考案の対象である従来のガスシールドアーク溶接トーチの欠点を説明する概略図である。
【図４−２】本考案の対象である従来のガスシールドアーク溶接トーチの欠点を説明する概略図である。
【図４−３】本考案の対象である従来のガスシールドアーク溶接トーチの欠点を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  ガスシールドノズル
１１  ノズル側締結雌ネジ
１３  熱膨張方向を示す矢印
１４  熱膨張方向を示す矢印
２０  嵌合部材
２１  嵌合部材の外向きテーパ
２２  嵌合部材側細目雌ネジ
３０  溶接トーチボディ  
３１  延長ボディ
３２  インシュレータ
３３  インシュレータ側締結雄ネジ
３４  チップボディ
３５  オリフィス
３６  ガス噴出口
３７  給電チップ
３８  インシュレータ側細目雄ネジ
３９  インシュレータのテーパ部
４０  溶接ワイヤ
４１  シールドガス通路
４２  外気侵入状況
４３  外気侵入状況
５０  コンジットケーブル
６０  ロボットアーム
６１  トーチホルダ
７０  溶接アーク
７１  短絡アーク
７２  短絡アーク
８０  溶接ビード
９０  被溶接材
θ    テーパ部の開口角度
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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【図２−４】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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