(57)【要約】【課題】ＴＩＧトーチにおいて、部品交換作業を容易とする。【解決手段】コレットボディ１４とフロントコレット１６とが連結されていることから、（ａ）に示されるように、トーチボディ１２からコレットボディ１４を取り外すことで、フロントコレット１６も一体にトーチボディ１２から抜き取られる。又、タングステン電極１８をセットする際にも、コレットボディ１４にタングステン電極１８を挿入することで、コレットボディ１４に連結されたフロントコレット１６へと、タングステン電極１８が円滑に案内される。又、コレットボディ１４とフロントコレット１６とが、相対回転可能に連結されていることから、コレットボディ１４とフロントコレット１６との一体物をトーチボディ１２の内径部１２ａ、１２ｃに挿入し、コレットボディ１４を回転させて、トーチボディ１２にねじ止めを行うことが可能となる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状のトーチボディと、該トーチボディの内径部に挿入された状態で、該トーチボディにねじ止めされるコレットボディと、
前記トーチボディの内径部の、前記コレットボディの更に先に挿入され、前記トーチボディの内径部に当接して、前記トーチボディに対する軸方向の位置決めがなされるフロントコレットとを備えるＴＩＧ溶接トーチであって、
前記コレットボディと前記フロントコレットとが、相対回転可能に連結されていることを特徴とするＴＩＧ溶接トーチ。
【請求項２】
前記フロントコレットを挿通した状態で、前記フロントコレットを前記コレットボディに対して回転可能に保持するコレットカバーが、前記コレットボディの先端部に着脱自在に固定されていることを特徴とする請求項１記載のＴＩＧ溶接トーチ。
【請求項３】
前記コレットカバーは、前記コレットボディの先端部にねじ止めされていることを特徴とする請求項２記載のＴＩＧ溶接トーチ。
【請求項４】
前記コレットカバーの外径は、前記コレットボディの先端部よりも大きく、かつ、前記トーチボディの内径部よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項２又は３記載のＴＩＧ溶接トーチ。
【請求項５】
前記コレットカバーの外径部に、前記トーチボディの軸方向へと延び、前記コレットカバーの軸方向の両端部をつなぐ溝が形成されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項記載のＴＩＧ溶接トーチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＴＩＧ（Tungsten Inert Gas）溶接トーチに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＴＩＧ溶接に用いられるＴＩＧトーチ１０は、図５に示されるように、筒状のトーチボディ１２と、トーチボディ１２の内径部１２ａに挿入され、トーチボディ１２にねじ止めされる、筒状のコレットボディ１４とを備えている。コレットボディ１４の後端部寄りの中間部１４ｂには、おねじが形成されており、このおねじがトーチボディ１２の後端部１２ｂに形成されためねじと係合することで、両者の固定がなされるものである。又、コレットボディ１４の先には、筒状のフロントコレット１６が配置されている。フロントコレット１６は、その先端部１６ａと、トーチボディ１２の内径部１２ａよりも小径の内径部１２ｃ（具体的には、フロントコレット１６の先端部１６ａの円錐台状部分と、トーチボディ１２の内径部１２ｃの円錐台状段差部分）とが当接する。又、フロントコレット１６の後端部１６ｂは、コレットボディ１４の先端部１４ａに堰き止められるようにして、トーチボディ１２の内径部１２ｃからの抜け止めが施される。これにより、トーチボディ１２に対するフロントコレット１６の、軸方向の位置決めがなされるものである。又、コレットボディ１４及びフロントコレット１６には、タングステン電極１８が挿通される。そして、タングステン電極１８は、フロントコレット１６の先端部１６ａから、更にトーチボディ１２の先端部１２ｄへと突出するようにして、トーチボディ１２に保持されるものである。
【０００３】
このＴＩＧトーチ１０を用いて溶接を行う際には、タングステン電極１８に通電がなされることで、タングステン電極１８と母材との間にアーク発生させ、かつ、トーチボディ１２の内径部１２ａ、１２ｃからタングステン電極１８の先端方向へとシールドガス送り、先端部１２ｄから噴射しながら、溶接が行なわれるものである（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０７２８２４号公報
【特許文献２】特開２０１１−０００６０８号公報
【特許文献３】特開２００１−０８７８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ＴＩＧトーチ１０のタングステン電極１８は消耗が早く、頻繁に交換が必要となる。又、フロントコレット１６についても、タングステン電極１８程の頻度ではないが、一定時間の使用の後には、交換が必要となる。これらの交換作業の際には、トーチボディ１２からコレットボディ１４を取り外し、トーチボディ１２の後端部１２ｂから、フロントコレット１６及びタングステン電極１８を抜き取る必要がある。この際、図６（ａ）に示されるように、フロントコレット１６がトーチボディ１２の内径部１２ｃから巧く抜け切らず、トーチボディ１２内に残ってしまうことが問題となっている。又、交換後の再挿入時にも、図６（ｂ）に示されるように、タングステン電極１８の先端部をフロントコレット１６の後端部１６ｂに狙いを定めて、内径部に挿入する作業が困難で、タングステン電極１８の挿入作業に時間を要することとなる。
【０００６】
この問題は、専用の動力、アクチュエータを有する自動交換機を用いる場合には生じないが、汎用機や試作機等、自動交換機を備えない溶接機の場合には、頻繁に生じ得るものである。一方、トーチボディ１２の内径部１２ａ、１２ｃからタングステン電極１８の先端方向へとシールドガスを送る必要があることから、必要なシールドガスの流れを阻害することなく、上記交換作業を容易とするための、複雑な構造を追加することも困難である。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＴＩＧトーチにおいて、その内部での必要なシールドガスの流れを確保しつつ、部品交換作業を容易とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。
【０００８】
（１）筒状のトーチボディと、該トーチボディの内径部に挿入された状態で、該トーチボディにねじ止めされるコレットボディと、前記トーチボディの内径部の、前記コレットボディの更に先に挿入され、前記トーチボディの内径部に当接して、前記トーチボディに対する軸方向の位置決めがなされるフロントコレットとを備えるＴＩＧ溶接トーチであって、前記コレットボディと前記フロントコレットとが、連結されているＴＩＧ溶接トーチ。
本項に記載のＴＩＧ溶接トーチは、コレットボディとフロントコレットとが連結されていることから、トーチボディからコレットボディを取り外すことで、コレットボディに連結されたフロントコレットも一体にトーチボディから抜き取られる。よって、フロントコレットのみがトーチボディ内に残ってしまうことがない。又、タングステン電極をセットする際にも、コレットボディとフロントコレットとの一体物を、トーチボディの内径部に挿入した後に、コレットボディにタングステン電極を挿入することで、コレットボディに連結されたフロントコレットへと、タングステン電極が円滑に案内される。よって、タングステン電極の先端部がフロントコレットの内径部から外れることもない。
【０００９】
（２）上記（１）項において、前記コレットボディと前記フロントコレットとが、相対回転可能に連結されているＴＩＧ溶接トーチ（請求項１）。
本項に記載のＴＩＧ溶接トーチは、コレットボディとフロントコレットとが、相対回転可能に連結されており、かかる一体物をトーチボディの内径部に挿入し、コレットボディを回転させてトーチボディにねじ止めを行う。この際、フロントコレットはトーチボディに対して回転することなく、トーチボディの内径部を軸方向へと前進し、その先端部が、トーチボディの内径部に当接する。これにより、トーチボディに対するフロントコレットの、軸方向の位置決めがなされる。又、フロントレットは、コレットボディがトーチボディにねじ止めされることで、トーチボディの内径部からの抜け止めが施されるものである。
【００１０】
（３）上記（１）（２）項において、前記フロントコレットを挿通した状態で、前記フロントコレットを前記コレットボディに対して回転可能に保持するコレットカバーが、前記コレットボディの先端部に着脱自在に固定されているＴＩＧ溶接トーチ（請求項２）。
本項に記載のＴＩＧ溶接トーチは、コレットカバーにフロントコレットを挿通した状態で、フロントコレットをコレットボディに対して回転可能に保持するものである。コレットカバーは、コレットボディの先端部に着脱自在に固定されていることから、コレットカバーを介して、コレットボディとフロントコレットとが連結されることとなる。
【００１１】
（４）上記（３）項において、前記コレットカバーは、前記コレットボディの先端部にねじ止めされているＴＩＧ溶接トーチ（請求項３）。
本項に記載のＴＩＧ溶接トーチは、コレットカバーがコレットボディの先端部に対し、ねじ止めによって着脱自在となっている。そして、コレットカバーをコレットボディの先端部に対し着脱することで、コレットボディとフロントコレットとを、自在に連結、分離するものである。
【００１２】
（５）上記（３）（４）項において、前記コレットカバーの外径は、前記コレットボディの先端部よりも大きく、かつ、前記トーチボディの内径部よりも小さく形成されているＴＩＧ溶接トーチ（請求項４）。
本項に記載のＴＩＧ溶接トーチは、コレットボディとフロントコレットとの一体物をトーチボディの内径部に挿入する際に、コレットカバーの外径部がトーチボディの内径部に当接する。この際、コレットカバーの外径がコレットボディの先端部よりも大きく、かつ、トーチボディの内径部よりも小さく形成されてことで、コレットカバーは、フロントコレットをトーチボディの内径部に挿入するための、挿入ガイドとして機能するものである。
【００１３】
（６）上記（３）から（５）項において、前記コレットカバーの外径部に、前記トーチボディの軸方向へと延び、前記コレットカバーの軸方向の両端部をつなぐ溝が形成されているＴＩＧ溶接トーチ（請求項５）。
本項に記載のＴＩＧ溶接トーチは、前記コレットカバーの外径部に形成された溝が、トーチボディの軸方向へと延び、コレットカバーの軸方向の両端部をつなぐ態様で形成されていることで、コレットカバーの外径部とトーチボディの内径部との間に、シールドガスの流通路を確保するものとなる。又、コレットカバーの外径部の、溝以外の突起部分が、フロントコレットをトーチボディの内径部に挿入するための、挿入ガイドとして機能するものとなる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明はこのように構成したので、ＴＩＧトーチにおいて、その内部での必要なシールドガスの流れを確保しつつ、必要な部品交換作業を容易にすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るＴＩＧ溶接トーチを模式的に示すものであり、（ａ）は、コレットボディとフロントコレットとが連結されて一体化され、その内部にタングステン電極が挿通され、トーチカバーの内径部に挿入された状態を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）から、コレットボディとフロントコレットとタングステン電極との一体物を抜き出して示した側面図である。
【図２】図１に示されるＴＩＧ溶接トーチの、コレットボディとフロントコレットとタングステン電極とを示すものであり、（ａ）は、コレットボディとフロントコレットとが連結され、その内部にタングステン電極が挿通された状態から、コレットボディとフロントコレットとを分離させた状態を、（ｂ）は、更に、コレットカバー及びフロントコレットを取り外した状態を示すものである。
【図３】（ａ）は、図２（ｂ）に示されるコレットカバー周辺部を拡大したものであり、（ｂ）は（ａ）のコレットカバーの正面図及び側面図、（ｃ）は応用例に係るコレットカバーの正面図及び側面図である。
【図４】図１に示されるＴＩＧ溶接トーチの、トーチカバーの内径部に、コレットボディとフロントコレットとタングステン電極の一体物の挿入時を示す断面図であり、（ａ）は正しい挿入状態を、（ｂ）はトーチカバーに対して、コレットボディとフロントコレットとタングステン電極の一体物の傾きが過大な挿入状態を、示すものである。
【図５】従来のＴＩＧ溶接トーチを模式的に示すものであり、（ａ）は、コレットボディとフロントコレットとの内部にタングステン電極が挿通され、トーチカバーの内径部に挿入された状態を示す断面図、（ｂ）は、（ａ）から、コレットボディとフロントコレットとタングステン電極とを抜き出して示した側面図である。
【図６】従来のＴＩＧ溶接トーチの課題を説明するための断面図であり、（ａ）はトーチボディからタングステン電極を取り外す時の様子を、（ｂ）はトーチボディに挿入されたフロントコレットにタングステン電極を挿入する時の様子を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて説明する。ここで、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、同一符号で示し、詳しい説明を省略する。
図１に示される、本発明の実施の形態に係るＴＩＧ溶接トーチ２０は、コレットボディ１４とフロントコレット１６とが、相対回転可能に連結されているものである。又、コレットボディ１４とフロントコレット１６とを相対回転可能に連結するための手段として、コレットカバー２２が用いられている。コレットカバー２２は全体としては円筒状をなしており、その内径部は、フロントコレット１６を挿通して、回転可能に保持する直径を有している。又、コレットカバー２２の外径は、コレットボディ１４の先端部よりも大きく、かつ、トーチボディ１２の内径部１２ａよりも小さく形成されている。
【００１７】
又、コレットカバー２２の内径部には、図２、図３に示されるように、コレットボディ１４の先端部１４ａに形成されたおねじと係合するための、めねじが形成されている。よって、コレットカバー２２は、その内径部にフロントコレット１６を挿通した状態で、コレットボディ１４の先端部に着脱自在に固定されるものである。
又、フロントコレット１６の後端部１６ｂは、図３（ａ）に示されるように、他の部分よりも大径に形成されている。又、コレットカバー２２の内径部には、この後端部１６ｂが当接して、コレットカバー２２に対するフロントコレット１６の軸方向前方への抜け止めを施すための、段差部（座）が形成されている。そして、コレットカバー２２を、コレットボディ１４の先端部にねじ止めした状態で、フロントコレット１６は、コレットカバー２２によって、コレットボディ１４に対し回転可能、かつ、軸方向には若干の移動が可能な状態に保持される。なお、コレットカバー２２とコレットボディ１４の先端部１４ａとを着脱自在に連結する構造は、少なくとも、コレットカバー２２によるシールドガスの流れが阻害されないものであれば、ねじに限定されることなく適宜採用可能である。
【００１８】
又、図３（ａ）（ｂ）に示されるように、コレットカバー２２の外径部の軸方向の先端部２２ａは、円錐状となるようにテーパーが形成されている。このテーパーは、コレットカバー２２をトーチボディ１２の内径部１２ａへと挿入する際の、挿入ガイドとして機能するものである。
更に、コレットカバー２２の外径部には、コレットカバー２２の軸方向の両端部２２ａ、２２ｂをつなぐ溝２２ｃが、トーチボディ１２の軸方向へと延びるように形成されている。図示の例では、コレットカバー２２の外径部の直径が１．１Ｄであるとき、溝２２ｃの部分部をむすぶ円周の直径は１．０Ｄ程度となっている。又、図示の例では、溝２２ｃはコレットカバー２２の外径部に、等間隔に複数設けられている。コレットカバー２２の溝２２ｃの深さ、幅、設置数等は、後述の如く、この溝２２ｃによって、トーチボディ１２の内径部１２ａとの間に、シールドガスの流通路を形成し、シールドガスの必要流量を確保することが可能なものに設定される。なお、必要に応じて、図３（ｃ）に示すように溝部を設けることなく、コレットカバー２２の外径部の直径を全体に１．０Ｄとする場合もある。
【００１９】
さて、上記構成をなす、本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。
すなわち、本発明の実施の形態に係るＴＩＧ溶接トーチ２０は、コレットボディ１４とフロントコレット１６とが連結されていることから、図４（ａ）に示されるように、トーチボディ１２からコレットボディ１４を取り外すことで、フロントコレット１６も一体にトーチボディ１２から抜き取られる。よって、フロントコレット１６のみがトーチボディ１２内に残ってしまうことがない。又、タングステン電極１８をセットする際にも、コレットボディ１２とフロントコレット１４との一体物を、トーチボディ１２の内径部１２ａ、１２ｃに挿入した後に、コレットボディ１４にタングステン電極１８を挿入する。これにより、コレットボディ１４に連結されたフロントコレット１６へと、タングステン電極１８が円滑に案内される。よって、従来のように（図６（ｂ）参照）、タングステン電極１８をセットする際に、その先端部がフロントコレット１６の内径部から外れることは生じ得ない。そして、タングステン電極１８のセット作業を、簡単かつ確実に行うことが可能となる。
【００２０】
又、コレットボディ１４とフロントコレット１６とが、相対回転可能に連結されていることから、コレットボディ１４とフロントコレット１６との一体物をトーチボディ１２の内径部１２ａ、１２ｃに挿入し、コレットボディ１４を回転させて、トーチボディ１２にねじ止めを行うことが可能となる。この際、コレットボディ１４の中間部１４ｂに形成されたおねじを、トーチボディ１２の後端部１２ｂに形成されためねじに係合させるが、フロントコレット１６はトーチボディ１２に対して回転することなく、トーチボディ１２の内径部１２ｃを軸方向へと前進する。そして、フロントコレット１６の先端部が、トーチボディ１２の内径部１２ｃに当接して、トーチボディ１２に対する軸方向の位置決めがなされるものである。又、コレットボディ１４がトーチボディ１２にねじ止めされていることから、当然に、フロントレット１６は、トーチボディ１２の内径部１２ｃからの抜け止めが施されるものである。
【００２１】
又、本発明の実施の形態に係るＴＩＧ溶接トーチ２０は、コレットボディ１４とフロントコレット１６とが、コレットカバー２２を介して連結されるものである。すなわち、コレットカバー２２が、コレットボディ１４の先端部１４ａに着脱自在に固定されていることにより、コレットカバー２２にフロントコレット１６を挿通した状態で、フロントコレット１６をコレットボディ１４に対して回転可能に保持するものである。
しかも、コレットカバー２２が、コレットボディ１４の先端部１４ａに対し、ねじ止めによって着脱自在となっている。そして、コレットカバー２２をコレットボディ１４の先端部に対し着脱することで、コレットボディ１４とフロントコレット１６とを、自在に連結、分離することが可能となる。
【００２２】
又、コレットボディ１４とフロントコレット１６との一体物をトーチボディ１２の内径部１２ａ、１２ｃに挿入する際に、図４（ａ）に示されるように、コレットカバー２２の外径部がトーチボディ１２の内径部１２ｃに当接する。この際、コレットカバー２２の外径がコレットボディ１４の先端部１４ａよりも大きく（図３（ａ）参照）、かつ、トーチボディ１２の内径部１２ａよりも小さく形成されてことで、コレットカバー２２は、フロントコレット１６をトーチボディ１２の内径部１２ｃに挿入するための、挿入ガイドとして機能するものである。
【００２３】
更に、図３（ａ）（ｂ）に示されるように、コレットカバー２２の外径部に形成された溝２２ｃが、トーチボディ１２の軸方向へと延び、コレットカバー２２の軸方向の両端部１２ａ、１２ｂをつなぐ態様で形成されていることで、コレットカバー２２の外径部とトーチボディ１２の内径部１２ｃとの間に、シールドガスの流通路を確保することができる。そして、コレットカバー２２の外径部の、溝２２ｃ以外の突起部分２２ｄ（図３（ｂ）参照）が、上述の挿入ガイドとして機能するものとなる。
【００２４】
なお、少なくとも、コレットカバー２２をトーチボディ１２の内径部１２ａに挿通するために、コレットカバー２２の外径部の直径は、トーチボディ１２の内径部１２ａの直径よりも小さく形成される必要がある。このため、コレットボディ１４とフロントコレット１６との一体物をトーチボディ１２の内径部１２ａ、１２ｃに挿入する際、図４（ｂ）に示されるように、コレットボディ１４とフロントコレット１６とタングステン電極１８の一体物の傾きが過大となる場合が生じ得る。この場合には、タングステン電極１８の先端部が、トーチボディ１２の内径部１２ｃの円錐台状段差部分に当接してしまう。よって、コレットボディ１４とフロントコレット１６との一体物を、トーチボディ１２の内径部１２ａ、１２ｃに巧く挿入することが出来なくなる。しかしながら、コレットカバー２２の挿入ガイド機能によって、許容可能な傾き角度は、従来技術に比べて緩和されるものである。
【００２５】
又、図３（ｃ）に示されるように、コレットカバー２２の外径部に溝部を設けることなく、トーチボディ１２の内径部１２ａとの間に、シールドガスの流通路を形成することが可能な外径に収めたような場合も、コレットカバー２２の挿入ガイド機能は若干低下する。しかしながら、コレットカバー２２の挿入ガイド機能によって、コレットボディ１４とフロントコレット１６との一体物をトーチボディ１２の内径部１２ａ、１２ｃに挿入する際の、許容可能な傾き角度は、従来技術に比べて緩和されるものとなる。
【符号の説明】
【００２６】
１２：トーチボディ、  １２ａ、１２ｃ：内径部、  １２ｂ、１６ｂ、２２ｂ：後端部、１４：コレットボディ、  １４ａ、１６ａ、２２ａ：先端部、１４ｂ：中間部、１６：フロントコレット、１８：タングステン電極、２０：ＴＩＧ溶接トーチ、２２：コレットカバー、２２ｃ：溝
【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】
2013000789.tif 000007
【図６】
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