(57)【要約】【課題】給電点がチップ本体の先端部の先端で一定になり、ワイヤの溶融量を一定にすることができ、溶け込み形状を均一にすることができる給電チップを提供する。【解決手段】軸芯部にワイヤ挿通孔を有し、先端からワイヤ挿通孔に沿って延びる縦すり割りが形成され、縦すり割りが形成された範囲に円周溝が形成され、縦すり割りの終端部付近で縦すり割りに直角方向に横すり割りが形成されたチップ本体と、縦すり割りを締め付けるように円周溝に嵌め合わされたばねと、縦すり割りが形成されたチップ本体の先端部に装着されたワイヤ挿通孔を有する金属によって形成されたキャップと、チップ本体の先端部とキャップとの間に設けた絶縁部材とを備え、チップ本体の先端部とキャップの内面とを離すことによってチップ本体とキャップとを絶縁した消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップ。【選択図】　　　　図１
2004001088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸芯部にワイヤ挿通孔を有し、先端から前記ワイヤ挿通孔に沿って延びる縦すり割りが形成され、前記縦すり割りが形成された範囲に円周溝が形成され、前記縦すり割りの終端部付近で前記縦すり割りに直角方向に横すり割りが形成されたチップ本体と、前記縦すり割りを締め付けるように前記円周溝に嵌め合わされたばねと、前記縦すり割りが形成された前記チップ本体の先端部に装着されたワイヤ挿通孔を有する金属によって形成されたキャップとを備えた消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップにおいて、前記チップ本体の先端部と前記キャップとの間に設けた絶縁部材を備え、前記チップ本体の先端部と前記キャップの内面とを離すことによって前記チップ本体と前記キャップとを絶縁した消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップ。
【請求項２】
軸芯部にワイヤ挿通孔を有し、先端から前記ワイヤ挿通孔に沿って延びる縦すり割りが形成され、前記縦すり割りが形成された範囲に円周溝が形成され、前記縦すり割りの終端部付近で前記縦すり割りに直角方向に横すり割りが形成されたチップ本体と、前記縦すり割りを締め付けるように前記円周溝に嵌め合わされたばねと、前記縦すり割りが形成された前記チップ本体の先端部に装着されたワイヤ挿通孔を有する金属によって形成されたキャップとを備えた消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップにおいて、前記キャップのワイヤ挿通孔に配置されたワイヤ挿通孔を有する絶縁部材を備えた消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップ。
【請求項３】
前記絶縁部材が段部を有し、前記段部が前記キャップのワイヤ挿通孔に引っ掛かっている請求項２に記載の消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップ。
【請求項４】
前記キャップの先端部の内面を膨らませて段部を設けて、前記チップ本体の先端部と前記キャップの段部とを接近させて、前記チップ本体の先端部が曲がることを抑制した請求項２又は請求項３に記載の消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップ。
【請求項５】
軸芯部にワイヤ挿通孔を有し、先端から前記ワイヤ挿通孔に沿って延びる縦すり割りが形成され、前記縦すり割りが形成された範囲に円周溝が形成され、前記縦すり割りの終端部付近で前記縦すり割りに直角方向に横すり割りが形成されたチップ本体と、前記縦すり割りを締め付けるように前記円周溝に嵌め合わされたばねと、前記縦すり割りが形成された前記チップ本体の先端部に装着されたワイヤ挿通孔を有する金属によって形成されたキャップとを備えた消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップにおいて、前記キャップのワイヤ挿通孔に耐熱性及び絶縁性を有するコーティングを施した消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、消耗性電極（以下、ワイヤという）を送給して溶接する消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチに使用する給電チップの改善に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ（以下、溶接トーチという）に使用する給電チップは、軸芯部にワイヤ挿通孔を設け、この挿通孔にワイヤを挿通させて、給電チップにワイヤが接触することによってワイヤに電力が供給される。
溶接トーチに供給されるワイヤは、通常ワイヤリールに巻かれているために曲がり癖がついていて、このワイヤの曲がり癖は一定ではない。ワイヤの曲がりが一定でなければ、ワイヤと給電チップとの接触点が一定にならない。この結果、ワイヤと給電チップとの接触点からワイヤの先端までの長さであるワイヤ突き出し長が一定にならないために、ワイヤの溶融量が一定にならず、溶け込み形状を均一にすることができない。
【０００３】
また、ワイヤの曲がり癖のために、ワイヤとチップとの間でアーキングが発生することがあり、この場合、チップが摩耗する。また、長時間溶接を行うと、給電チップのワイヤ挿通孔がワイヤの送給によって摩耗する傾向にある。このように給電チップのワイヤ挿通孔が摩耗した場合も、ワイヤと給電チップとの接触点が一定にならないために、ワイヤの溶融量が一定にならず、溶け込み形状を均一にすることができない。
【０００４】
従来、上記の課題を解決するために、図５に示す従来技術の溶接トーチの給電チップが開示されている。（特許文献１参照。）。図５は、従来技術の溶接トーチの給電チップの部分断面図である。
【０００５】
図５において、金属によって形成されたチップ本体１の軸芯部にはワイヤ挿通孔２が形成されている。このチップ本体１の先端部１ａは、縦長の円錐台状部材であり、先端１ｂからワイヤ挿通孔２に沿って延びる縦すり割り３が先端部１ａに形成されている。即ち、縦すり割り３は、チップ本体１の先端部１ａを直径方向に２分割するように形成されている。また、縦すり割り３の終端部３ａから少し先端１ｂよりに、横すり割り４が形成されている。即ち、横すり割り４は、縦すり割り３の終端部３ａから少し先端１ｂよりの縦すり割り３の両側で、縦すり割り３に直角に形成された半円板状の切欠である。この横すり割り４は、縦すり割り３を効果的に機能させるために形成されている。
【０００６】
また、チップ本体１の先端部１ａの先端１ｂ付近には、円周溝５が形成されていて、この円周溝５にＣ形又はＵ形のばね６が嵌め合わされて縦すり割り３を締め付けている。このばね６の内径は円周溝５の外径より少し小さく形成されている。
そして、溶接中に、溶滴及び溶融池の一部がスパッタとして周囲に飛散することがあり、このスパッタがチップ本体１の先端部１ａの縦すり割り３に入って溶着すると、縦すり割り３が機能しなくなる。そこで、これを防止するために、チップ本体１の先端部１ａに金属で形成されたキャップ７が装着されている。キャップ７の先端には、ワイヤ挿通孔７ａが設けられていて、キャップ７の内面形状は、円周溝５、縦すり割り３及び横すり割り４が形成されていない状態でのチップ本体１の先端部１ａの外面形状と類似である。
【０００７】
チップ本体１には、図示を省略した溶接トーチ本体に接続するねじ部８を設けて、このねじ部８の軸芯部にもワイヤ挿通孔２が形成されている。
【０００８】
次に、従来技術の溶接トーチの給電チップの作用を説明する。チップ本体１の円周溝５には、円周溝５の外径より少し小さい内径のばね６が嵌め合わされているため、縦すり割り３がばね６によって締め付けられる。その結果、ワイヤがチップ本体１のワイヤ挿通孔２を挿通してチップ本体１の先端１ｂから突き出されると、そのワイヤとチップ本体１のワイヤ挿通孔２の先端１ｂとが接触する。従って、チップ本体１のワイヤ挿通孔２内でのワイヤの接触点が一定する。しかし、下記に示す課題を有している。
【０００９】
【特許文献１】
特開平７−１００６５３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、溶接トーチに供給されるワイヤは、通常ワイヤリールに巻かれているために曲がり癖がついていて、このワイヤの曲がり癖は一定ではない。また、チップ本体１の先端部１ａには、縦すり割り３を効果的に機能させるために、横すり割り４が形成されている。この結果、ワイヤの曲がり癖によってチップ本体１の先端部１ａが曲がる場合がある。その場合、キャップ７のワイヤ挿通孔７ａから突き出されたワイヤが、キャップ７のワイヤ挿通孔７ａと接触する。キャップ７は通常、金属で形成されているために、キャップ７とチップ本体１とが導通して、ワイヤがキャップ７のワイヤ挿通孔７ａから電力を供給されることになる。
この結果、ワイヤに電力を供給する給電点が、チップ本体１の先端部１ａの先端１ｂとキャップ７のワイヤ挿通孔７ａとの間で、ワイヤの曲がり癖によって変化して一定にならない。この結果、ワイヤの溶融量が一定にならず、溶け込み形状を均一にすることができない。
【００１１】
また、キャップ７は通常、薄い金属で形成されているため、キャップ７のワイヤ挿通孔７ａが給電点になると、キャップ７のワイヤ挿通孔７ａが発熱して摩耗が激しくなり、耐久性が著しく損なわれる。
また、例えば、半自動アーク溶接作業において、作業者に把持された溶接トーチが、溶接後に被溶接物又は作業台上に乱暴に放置される場合があり、キャップ７をセラミックス又は耐熱樹脂等の耐熱絶縁物で形成した場合、溶接トーチの放置に伴う衝撃力がキャップ７に負荷されるので、このような負荷にたいしては機械的強度が十分ではなく耐久性がない。
【００１２】
本発明は、ワイヤに電力を供給する給電点がチップ本体の先端部の先端で一定になり、ワイヤの溶融量を一定にすることができ、溶け込み形状を均一にすることができる消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップを提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、
軸芯部にワイヤ挿通孔を有し、先端から前記ワイヤ挿通孔に沿って延びる縦すり割りが形成され、前記縦すり割りが形成された範囲に円周溝が形成され、前記縦すり割りの終端部付近で前記縦すり割りに直角方向に横すり割りが形成されたチップ本体と、前記縦すり割りを締め付けるように前記円周溝に嵌め合わされたばねと、前記縦すり割りが形成された前記チップ本体の先端部に装着されたワイヤ挿通孔を有する金属によって形成されたキャップとを備えた消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップにおいて、前記チップ本体の先端部と前記キャップとの間に設けた絶縁部材を備え、前記チップ本体の先端部と前記キャップの内面とを離すことによって前記チップ本体と前記キャップとを絶縁した消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップである。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、
軸芯部にワイヤ挿通孔を有し、先端から前記ワイヤ挿通孔に沿って延びる縦すり割りが形成され、前記縦すり割りが形成された範囲に円周溝が形成され、前記縦すり割りの終端部付近で前記縦すり割りに直角方向に横すり割りが形成されたチップ本体と、前記縦すり割りを締め付けるように前記円周溝に嵌め合わされたばねと、前記縦すり割りが形成された前記チップ本体の先端部に装着されたワイヤ挿通孔を有する金属によって形成されたキャップとを備えた消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップにおいて、前記キャップのワイヤ挿通孔に配置されたワイヤ挿通孔を有する絶縁部材を備えた消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップである。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、
前記絶縁部材が段部を有し、前記段部が前記キャップのワイヤ挿通孔に引っ掛かっている請求項２に記載の消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップである。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、
前記キャップの先端部の内面を膨らませて段部を設けて、前記チップ本体の先端部と前記キャップの段部とを接近させて、前記チップ本体の先端部が曲がることを抑制した請求項２又は請求項３に記載の消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップである。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、
軸芯部にワイヤ挿通孔を有し、先端から前記ワイヤ挿通孔に沿って延びる縦すり割りが形成され、前記縦すり割りが形成された範囲に円周溝が形成され、前記縦すり割りの終端部付近で前記縦すり割りに直角方向に横すり割りが形成されたチップ本体と、前記縦すり割りを締め付けるように前記円周溝に嵌め合わされたばねと、前記縦すり割りが形成された前記チップ本体の先端部に装着されたワイヤ挿通孔を有する金属によって形成されたキャップとを備えた消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップにおいて、前記キャップのワイヤ挿通孔に耐熱性及び絶縁性を有するコーティングを施した消耗電極ガスシールドアーク溶接トーチ用給電チップである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
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。
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１の溶接トーチの給電チップの部分断面図である。同図において、例えばセラミックス又は耐熱性樹脂で形成された絶縁部材９をチップ本体１の先端部１ａの縦すり割り３の終端部３ａ付近に設けている。また、ワイヤ挿通孔１０ａを有する金属によって形成されたキャップ１０の内面とチップ本体１の先端部１ａとを離すことによって、キャップ１０とチップ本体１とを絶縁している。その他の機能は、図５に示す従来技術の溶接トーチの給電チップと同一の機能に同一の符号を付して、説明を省略する。
図１において、ワイヤの曲がり癖によってチップ本体１の先端部１ａが曲がる場合に、キャップ１０のワイヤ挿通孔１０ａから突き出されたワイヤが、キャップ１０のワイヤ挿通孔１０ａと接触しても、キャップ１０はチップ本体１と絶縁されているために、ワイヤがキャップ１０のワイヤ挿通孔１０ａから電力を供給されることがない。従って、ワイヤに電力を供給する給電点がチップ本体１の先端部１ａの先端１ｂで一定になり、ワイヤの溶融量を一定にすることができ、溶け込み形状を均一にすることができる。
【００１９】
［実施例２］
図２は、本発明の実施例２の溶接トーチの給電チップの部分断面図である。同図において、１１は、例えば耐熱性のセラミックスによって形成された絶縁部材であって、ワイヤ挿通孔１１ａが形成され、さらに、段部１１ｂが形成されている。この絶縁部材１１はキャップ７のワイヤ挿通孔７ａに配置され、絶縁部材１１の段部１１ｂがキャップ７のワイヤ挿通孔７ａに引っ掛かっている。その他の機能は、図５に示す従来技術の溶接トーチの給電チップと同一の機能に同一の符号を付して、説明を省略する。
【００２０】
図２において、ワイヤはチップ本体１の先端部１ａの先端１ｂで給電された後に絶縁部材１１のワイヤ挿通孔１１ａを挿通する。従って、ワイヤの曲がり癖によってチップ本体１の先端部１ａが曲がる場合に、キャップ７のワイヤ挿通孔７ａから突き出されたワイヤが、絶縁部材１１のワイヤ挿通孔１１ａに接触して、キャップ７のワイヤ挿通孔７ａと接触することがないので、ワイヤがキャップ７のワイヤ挿通孔７ａから電力を供給されることがない。従って、ワイヤに電力を供給する給電点がチップ本体１の先端部１ａの先端１ｂで一定になり、ワイヤの溶融量を一定にすることができ、溶け込み形状を均一にすることができる。
【００２１】
［実施例３］
図３は、本発明の実施例３の溶接トーチの給電チップの部分断面図である。同図において、ワイヤ挿通孔１４ａを有する金属によって形成されたキャップ１４の先端部の内面とチップ本体の先端部１ａとを接近させるために、キャップ１４の先端部の内面を膨らませて段部１４ｂを設けている。その他の機能は、図２に示す実施例２の溶接トーチの給電チップと同一の機能に同一の符号を付して、説明を省略する。
【００２２】
図３において、ワイヤの曲がり癖によってチップ本体１の先端部１ａが曲がろうとするのをキャップ１４の段部１４ｂと接触することによって、チップ本体１の先端部１ａの曲がりが抑制されるので、ワイヤのねらい位置ズレが小さくなり、ビードの蛇行をより無くすことができ、より美麗な溶接ビードを形成することができる。
【００２３】
［実施例４］
図４は、本発明の実施例４の溶接トーチの給電チップの部分断面図である。同図において、金属によって形成されたキャップ１２のワイヤ挿通孔１２ａの表面に耐熱性絶縁コーティング１３を施している。この耐熱性絶縁コーティング１３としては、例えば、銅製のキャップ１２のワイヤ挿通孔１２ａの表面にアルミナセラミックス溶射によってセラミックス薄膜を施している。その他の機能は、図５に示す従来技術の溶接トーチの給電チップと同一の機能に同一の符号を付して、説明を省略する。
【００２４】
図４において、ワイヤはチップ本体１の先端部１ａの先端１ｂで給電された後に耐熱性絶縁コーティング１３が施されたキャップ１２のワイヤ挿通孔１２ａを挿通する。従って、ワイヤの曲がり癖によってチップ本体１の先端部１ａが曲がる場合に、キャップ１２のワイヤ挿通孔１２ａから突き出されたワイヤが、キャップ１２のワイヤ挿通孔１２ａと接触しても、ワイヤがキャップ１２のワイヤ挿通孔１２ａから電力を供給されることがない。従って、ワイヤに電力を供給する給電点がチップ本体１の先端部１ａの先端１ｂで一定になり、ワイヤの溶融量を一定にすることができ、溶け込み形状を均一にすることができる。
【００２５】
なお、実施例１乃至実施例４で示したそれぞれのキャップは、チップ本体にねじ止め、又は、ダイスで圧着して装着してもよい。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２７】
本発明の実施例１の溶接トーチ用給電チップは、絶縁部材をチップ本体の先端部の縦すり割りの終端部付近に設け、キャップの内面とチップ本体の先端部とを離すことによって、キャップとチップ本体とを絶縁している。
この結果、ワイヤの曲がり癖によってチップ本体の先端部が曲がる場合に、キャップのワイヤ挿通孔から突き出されたワイヤが、キャップのワイヤ挿通孔と接触しても、キャップはチップ本体と絶縁されているために、ワイヤがキャップのワイヤ挿通孔から電力を供給されることがない。従って、ワイヤに電力を供給する給電点がチップ本体の先端部の先端で一定になり、ワイヤの溶融量を一定にすることができ、溶け込み形状を均一にすることができる。
【００２８】
本発明の実施例２の溶接トーチ用給電チップは、ワイヤ挿通孔が形成されて段部が形成された絶縁部材をキャップのワイヤ挿通孔に配置し、この段部がキャップのワイヤ挿通孔に引っ掛かり、ワイヤがチップ本体の先端部の先端で給電された後に絶縁部材のワイヤ挿通孔を挿通する。
この結果、ワイヤの曲がり癖によってチップ本体の先端部が曲がる場合に、キャップのワイヤ挿通孔から突き出されたワイヤが、絶縁部材１１のワイヤ挿通孔１１ａに接触して、キャップのワイヤ挿通孔と接触することがないので、ワイヤがキャップのワイヤ挿通孔から電力を供給されることがない。従って、ワイヤに電力を供給する給電点がチップ本体の先端部の先端で一定になり、ワイヤの溶融量を一定にすることができ、溶け込み形状を均一にすることができる。
【００２９】
本発明の実施例３の溶接トーチ用給電チップは、キャップの先端部の内面とチップ本体の先端部とを接近させるために、キャップの先端部の内面を膨らませて段部を設けている。
この結果、ワイヤの曲がり癖によってチップ本体１の先端部１ａが曲がろうとするのをキャップ１４の段部１４ｂと接触することによって、チップ本体１の先端部１ａの曲がりが抑制されるので、ワイヤのねらい位置ズレが小さくなり、ビードの蛇行をより無くすことができ、より美麗な溶接ビードを形成することができる。
【００３０】
本発明の実施例４の溶接トーチ用給電チップは、キャップのワイヤ挿通孔の表面に耐熱性絶縁コーティングを施し、ワイヤがチップ本体の先端部の先端で給電された後に耐熱性絶縁コーティングが施されたキャップのワイヤ挿通孔を挿通する。
この結果、ワイヤの曲がり癖によってチップ本体が曲がる場合に、キャップのワイヤ挿通孔から突き出されたワイヤが、キャップのワイヤ挿通孔と接触しても、ワイヤがキャップのワイヤ挿通孔から電力を供給されることがない。従って、ワイヤに電力を供給する給電点がチップ本体の先端部の先端で一定になり、ワイヤの溶融量を一定にすることができ、溶け込み形状を均一にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の溶接トーチの給電チップの部分断面図である。
【図２】本発明の実施例２の溶接トーチの給電チップの部分断面図である。
【図３】本発明の実施例３の溶接トーチの給電チップの部分断面図である。
【図４】本発明の実施例４の溶接トーチの給電チップの部分断面図である。
【図５】従来技術の溶接トーチの給電チップの部分断面図である。
【符号の説明】
１　チップ本体
１ａ　チップ本体１の先端部
１ｂ　チップ本体１の先端部１ａの先端
２　チップ本体１のワイヤ挿通孔
３　縦すり割り
３ａ　縦すり割り３の終端部
４　横すり割り
５　円周溝
６　ばね
７　キャップ
７ａ　キャップ７のワイヤ挿通孔
８　ねじ部
９　（実施例１の）絶縁部材
１０　（実施例１の）キャップ
１０ａ　キャップ１０のワイヤ挿通孔
１１　（実施例２の）絶縁部材
１１ａ　絶縁部材１１のワイヤ挿通孔
１１ｂ　絶縁部材１１の段部
１２　（実施例４の）キャップ
１２ａ　キャップ１２のワイヤ挿通孔
１３　耐熱性絶縁コーティング
１４　（実施例３の）キャップ
１４ａ　キャップ１４のワイヤ挿通孔
１４ｂ　キャップ１４の段部
【図１】
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【図２】
2004001088.tif 000004
【図３】
2004001088.tif 000005
【図４】
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【図５】
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