(57)【要約】  溶接トーチ１０は、トーチハンドル１１に接続されたトーチボディ１２と、トーチボディ１２に接続され、絶縁性材料からなるノズル１４と、トーチボディ１２に対してノズルと反対側に接続されたトーチキャップ１３と、溶接トーチ１０の内部に収容され、電源４０から所定の電力が供給されることでワーク２００との間でアークを発生させるタングステン電極１５と、を備えている。溶接トーチ１０は、ノズル１４の外周に接して取付けられた導電リング１６と、電源４０のアース端子４１とを電気的に接続するための接続部品１９と、をさらに備えている。
2020059186.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーチハンドルと、
前記トーチハンドルに接続されたトーチボディと、
前記トーチボディに接続されたノズルと、
前記トーチボディに対して前記ノズルと反対側に接続されたトーチキャップと、
前記トーチキャップと前記トーチボディと前記ノズルとの内部に収容され、電源から所定の電力が供給されることでワークとの間でアークを発生させる非消耗電極と、
前記ノズルの外周に接して取付けられた環状の導電性部品と、
前記導電性部品と前記ワークまたは前記電源に設けられた一対の出力端子の一方とを電気的に接続するための接続部品と、を備えたことを特徴とする溶接トーチ。
【請求項２】
請求項１に記載の溶接トーチにおいて、
前記接続部品は導線と接続端子とを有し、前記接続端子は前記トーチハンドルにおける前記トーチボディから遠い側に取付けられていることを特徴とする溶接トーチ。
【請求項３】
請求項２に記載の溶接トーチにおいて、
前記導線は前記トーチハンドルの内部を通って前記接続端子と接続されていることを特徴とする溶接トーチ。
【請求項４】
請求項１に記載の溶接トーチにおいて、
前記接続部品は導線と接続端子とを有し、前記接続端子は前記トーチキャップにおける前記ノズルから遠い側に取付けられていることを特徴とする溶接トーチ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の溶接トーチと、
前記トーチハンドルの一端側に接続され、前記ノズルにシールドガスを供給するとともに前記非消耗電極と電気的に接続されたコンジットケーブルと、
前記コンジットケーブルと電気的に接続され、前記非消耗電極に所定の電力を供給する電源と、を少なくとも備え、
前記電源に設けられた一対の出力端子の一方は第１配線を介して前記ワークに接続され、
前記コンジットケーブルは前記一対の出力端子の他方に接続され、
前記導電性部品は、前記接続部品及び第２配線を介して前記一対の出力端子の一方に接続されていることを特徴とするアーク溶接装置。
【請求項６】
請求項５に記載のアーク溶接装置において、
前記第２配線は前記コンジットケーブルの外部に配置されていることを特徴とするアーク溶接装置。
【請求項７】
請求項５に記載のアーク溶接装置において、
前記接続部品は接続端子を有し、前記接続端子は前記トーチハンドルの前記一端側に取付けられ、前記第２配線は前記コンジットケーブルの内部に収容されていることを特徴とするアーク溶接装置。
【請求項８】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の溶接トーチと、
前記トーチハンドルの一端側に接続され、前記ノズルにシールドガスを供給するとともに前記非消耗電極と電気的に接続されたコンジットケーブルと、
前記コンジットケーブルと電気的に接続され、前記非消耗電極に所定の電力を供給する電源と、を少なくとも備え、
前記電源に設けられた一対の出力端子の一方は第１配線を介して前記ワークに接続され、
前記コンジットケーブルは前記一対の出力端子の他方に接続され、
前記導電性部品は、前記接続部品及び第３配線を介して前記ワークに接続されていることを特徴とするアーク溶接装置。
【請求項９】
請求項５ないし８のいずれか１項に記載のアーク溶接装置において、
前記電源は前記コンジットケーブルを介して、前記非消耗電極と前記ワークとの間にアークが発生するまでは、前記非消耗電極に所定の高周波電力を供給し、前記非消耗電極と前記ワークとの間にアークが発生した以降は、前記非消耗電極に所定の直流電力または交流電力を供給するように構成されていることを特徴とするアーク溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接トーチ及びそれを用いたアーク溶接装置に関し、特に非消耗電極式の溶接トーチに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ＴＩＧ溶接（Tungsten Inert Gas welding）トーチを用いてアーク溶接を行う場合には、ＴＩＧ溶接トーチ内に保持された非消耗電極であるタングステン電極と溶接対象物であるワークとの間に火花放電を起こしてアークを発生させる。この動作はアークスタートと呼ばれ、一般に、タングステン電極に高周波電力を供給して行われる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６２６０００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アークスタート時にタングステン電極に供給される高周波電力の大きさは、通常、所定の値に設定される。一方、溶接トーチを手動で操作してアーク溶接を行う場合、タングステン電極とワークとの間の距離を一定に保つことが難しく、トーチの移動時に当該距離の変動を生じることが多い。【０００５】
しかし、当該距離がばらつくと、タングステン電極とワークとの間の電界強度が変化してしまい、所定のタイミングでアークが発生しない等の不具合を生じることがあった。【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、その目的は、アークスタートを確実に行うことができる溶接トーチ及びそれを用いたアーク溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る溶接トーチは、トーチハンドルと、前記トーチハンドルに接続されたトーチボディと、前記トーチボディに接続されたノズルと、前記トーチボディに対して前記ノズルと反対側に接続されたトーチキャップと、前記トーチキャップと前記トーチボディと前記ノズルとの内部に収容され、電源から所定の電力が供給されることでワークとの間でアークを発生させる非消耗電極と、前記ノズルの外周に接して取付けられた環状の導電性部品と、前記導電性部品と前記ワークまたは前記電源に設けられた一対の出力端子の一方とを電気的に接続するための接続部品と、を備えたことを特徴とする。【０００８】
この構成によれば、ノズルの外周に接して取付けられた導電性部品を接続部品を介してワークまたは出力端子の一方と電気的に接続し同電位にすることで、溶接トーチの先端とワークとの間の距離が変動した場合にも非消耗電極とワークとの間の電位差を一定にすることができる。【０００９】
本発明に係るアーク溶接装置は、前記溶接トーチと、前記トーチハンドルの一端部に接続され、前記ノズルにシールドガスを供給するとともに前記非消耗電極と電気的に接続されたコンジットケーブルと、前記コンジットケーブルと電気的に接続され、前記非消耗電極に所定の電力を供給する電源と、を少なくとも備え、前記電源に設けられた一対の出力端子の一方は第１配線を介して前記ワークに接続され、前記コンジットケーブルは前記一対の出力端子の他方に接続され、前記導電性部品は、前記接続部品及び第２配線を介して前記一対の出力端子の一方に接続されていることを特徴とする。【００１０】
この構成によれば、ノズルの外周に接して取付けられた導電性部品を接続部品を介してワークに接続された出力端子の一方と電気的に接続して同電位にすることで、非消耗電極とワークとの間の電位差を一定とできるため、溶接トーチの先端とワークとの間の距離が変動した場合にも確実にアークスタートを行うことができる。【００１１】
また、本発明に係る別のアーク溶接装置は、前記溶接トーチと、前記トーチハンドルの一端部に接続され、前記ノズルにシールドガスを供給するとともに前記非消耗電極と電気的に接続されたコンジットケーブルと、前記コンジットケーブルと電気的に接続され、前記非消耗電極に所定の電力を供給する電源と、を少なくとも備え、前記電源に設けられた一対の出力端子の一方は第１配線を介して前記ワークに接続され、前記コンジットケーブルは前記一対の出力端子の他方に接続され、前記導電性部品は、前記接続部品及び第３配線を介して前記ワークに接続されていることを特徴とする。【００１２】
この構成によれば、ノズルの外周に接して取付けられた導電性部品を接続部品を介してワークと電気的に接続して同電位にすることで、非消耗電極とワークとの間の電位差を一定とできるため、溶接トーチの先端とワークとの間の距離が変動した場合にも確実にアークスタートを行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る溶接トーチによれば、溶接トーチの先端とワークとの間の距離が変動した場合にも非消耗電極とワークとの間の電位差を一定にすることができる。また、本発明に係るアーク溶接装置によれば、溶接トーチの先端とワークとの間の距離が変動した場合にも確実にアークスタートを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るアーク溶接装置の構成を示す模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、比較のためのアーク溶接装置の構成を示す模式図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、比較のための別のアーク溶接装置の構成を示す模式図である。
【図３】図３は、変形例１に係るアーク溶接装置の構成を示す模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、変形例２に係るアーク溶接装置の構成を示す模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、変形例２に係る別のアーク溶接装置の構成を示す模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、変形例３に係るアーク溶接装置の構成を示す模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、変形例３に係る別のアーク溶接装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００１６】
（実施形態）  
［アーク溶接装置の構成］
図１は、本実施形態に係るアーク溶接装置の構成の模式図を示し、アーク溶接装置１００は、溶接トーチ１０とコンジットケーブル３０と電源４０とを備えたＴＩＧ溶接装置である。なお、図１及び以降に示す図において、アーク溶接装置１００の各部の大きさは実際とは異なっている。
【００１７】
溶接トーチ１０はＴＩＧ溶接トーチであり、ワーク２００を溶接する際には、作業者が溶接トーチ１０を手動で操作する。溶接トーチ１０は、トーチハンドル１１とトーチボディ１２とトーチキャップ１３とノズル１４とを有しており、これらの部品が溶接トーチ１０の外郭を構成している。また、溶接トーチ１０は、内部に非消耗電極であるタングステン電極１５を有しており、タングステン電極１５の先端はノズル１４の先端側を越えて外部に突き出している。なお、溶接トーチ１０には、これら以外の構成部品、例えば、金属材料からなり、タングステン電極１５を固定するコレットや、電源４０に接続され、アーク溶接の開始／停止を操作するためのトーチスイッチ等が含まれるが、説明の便宜上、これらの構成部品については図示及び詳細な説明を省略する。
【００１８】
トーチハンドル１１は、プラスチック等の絶縁性材料からなる部品であり、内部にコンジットケーブル３０の一部が収容されている。アーク溶接を行う作業者はトーチハンドル１１を持って溶接トーチ１０を操作する。
【００１９】
トーチボディ１２は、トーチハンドル１１とトーチキャップ１３とノズル１４とにそれぞれ接続された絶縁性材料からなる部品である。トーチキャップ１３は、トーチボディ１２に対してノズル１４と反対側に接続された絶縁性材料からなるキャップ形状の部品であり、タングステン電極１５は、トーチボディ１２とトーチキャップ１３とノズル１４とで構成された筒状部の内部に収容されている。
【００２０】
ノズル１４は、先端側が狭まった略筒状の部品であり、セラミック等の絶縁性材料からなる。また、ノズル１４は、コンジットケーブル３０内のガスホース（図示せず）から供給されたシールドガスをワーク２００に吹き付けるための部品でもある。シールドガスとして、不活性ガス、例えばアルゴンガス等が用いられる。
【００２１】
タングステン電極１５は、タングステンを主たる成分とする金属材料からなる棒状の部品である。ただし、先端は断面視で所定の角度を有する円錐形状に加工されている。コンジットケーブル３０を介して電源４０からタングステン電極１５に所定の電力が供給されることで、タングステン電極１５の先端とワーク２００との間にアークが発生し、アークで発生した熱によってワーク２００が溶接される。なお、タングステン電極１５には、電極の消耗や変形を抑制するために、タングステンに対して１−２％程度のセリウムやランタン、あるいはこれらの酸化物のいずれかが含まれている。
【００２２】
導電リング１６はノズル１４の外周に接して取付けられた環状の部品であり、金属等の導電性材料からなる。後述するように、導電リング１６は導線１７と接続端子１８と第２配線６１とを介して電源４０のアース端子である出力端子４１に電気的に接続されている。
【００２３】
導線１７は、トーチハンドル１１内を通っており、両端はトーチハンドル１１の外部に引き出されて導電リング１６と接続端子１８とにそれぞれ接続されている。
【００２４】
接続端子１８は、トーチハンドル１１の外側であって、トーチハンドル１１の後端側、つまり、トーチハンドル１１におけるトーチボディ１２から遠い側に取付けられている。接続端子１８がトーチハンドル１１の外側に取付けられることで、後述するように第２配線６１の着脱が容易となる。また、導線１７と接続端子１８とで、導電リング１６と出力端子４１とを電気的に接続するための端子付き配線である接続部品１９が構成される。
【００２５】
コンジットケーブル３０は、一端が電源４０の出力端子４２に接続されている。また、コンジットケーブル３０は、内部に出力端子４２とタングステン電極１５とを電気的に接続する導体ケーブルやノズル１４にシールドガスを供給するガスホースを有しており、これらが絶縁体で被覆された多機能ケーブルである。なお、説明の便宜上、コンジットケーブル３０の各部の図示及び詳細な説明は省略する。また、コンジットケーブル３０の内部に、溶接トーチ１０の先端部を冷却するための水冷管（図示せず）が設けられていてもよい。
【００２６】
電源４０は、アークスタート時には、つまり、タングステン電極１５とワーク２００との間にアークが発生するまでは所定の高周波電力をタングステン電極１５に供給するように構成されている。また、電源４０は、タングステン電極１５とワーク２００との間にアークが発生した以降は、所定の直流電力または交流電力をタングステン電極１５に供給するように構成されている。なお、本実施形態では、高周波電力の周波数は数ＭＨｚで、ピーク電圧は数ｋＶに設定されているが、特にこれに限定されず溶接条件によって適宜変更されうる。例えば、高周波電力の供給時間や周期等は溶接条件によって適宜変更されうる。また、アークの発生に関しては、タングステン電極１５を流れる電流の変化あるいはタングステン電極１５とワーク２００との間の電位変化を図示しない電流検出部あるいは電圧検出部等で検出し、当該検出結果に応じて、後述する制御部５０がタングステン電極１５に供給される電力を切り替えるように構成されている。
【００２７】
また、電源４０には一対の出力端子４１，４２が設けられており、出力端子４１はアース電位に接続されており、以降の説明において、出力端子４１をアース端子４１と呼ぶことがある。なお、出力端子４１がコンデンサ等を介してアース電位に接続されていてもよい。その場合、出力端子４１の電位と実際のアース電位とが異なる場合があるが、異なった場合も含めて、以降の説明において、出力端子４１の電位をアース電位と呼ぶこととする。
【００２８】
アース端子４１には絶縁被覆が施された第１配線６０の一端が接続されている。第１配線６０の他端はワーク２００に接続されており、第１配線６０を介して、ワーク２００はアース端子４１と同電位に、つまり、アース電位に固定されている。
【００２９】
また、アース端子４１には絶縁被覆が施された第２配線６１の一端が接続されている。第２配線６１の他端は接続端子１８に接続されており、第２配線６１と接続部品１９，つまり、導線１７と接続端子１８とを介して、導電リング１６はアース電位に、つまり、ワーク２００と同電位に固定されている。なお、第２配線６１はコンジットケーブル３０の外側に延びるように配設されており、接続端子１８に対して着脱可能に接続されている。例えば、接続端子１８が圧着端子である場合、導線１７の先端部の被覆が除去されて、接続端子１８に圧着される。一方、第２配線６１の他端部には被覆が除去された部分が設けられ、ボルト、ナット等によって、当該被覆が除去された部分と接続端子１８とが締結される。
【００３０】
出力端子４２は、コンジットケーブル３０を介してタングステン電極１５と電気的に接続されている。一般に、直流ＴＩＧ溶接において、タングステン電極１５がマイナス電位になるように設定されてアーク溶接が行われる。このため、以降の説明において、出力端子４２をマイナス端子４２と呼ぶことがある。本実施形態に示すアーク溶接装置１００においても、直流ＴＩＧ溶接を行う場合は、アース電位と同電位のワーク２００とマイナス端子４２と同電位のタングステン電極１５との間で電位差が生じ、この差が所定の値を超えるとアークが発生し、また、アークが維持される。ただし、交流ＴＩＧ溶接を行う場合は、出力端子４２に接続されたタングステン電極１５の電位はプラス電位からマイナス電位へと時間的に繰り返し変化し、アース端子４１との電位差が所定の値を超えるとアークが発生し、また、アークが維持される。
【００３１】
なお、電源４０には、ガスホース（図示せず）が接続されており、図示しないガス供給装置からシールドガスが供給される。電源４０を介してコンジットケーブル３０内のガスホース（図示せず）にシールドガスが供給される。なお、コンジットケーブル３０内に水冷管（図示せず）を設ける場合は、図示しない冷却水供給装置から電源４０に接続された水冷管（図示せず）を介してコンジットケーブル３０内の水冷管（図示せず）に冷却水が供給される。
【００３２】
制御部５０は、所定の溶接条件に従って、電源４０からタングステン電極１５に印加される高周波電力の供給開始及び終了タイミングあるいはその繰り返し回数を決定するように構成されている。また、制御部５０は、電源４０からタングステン電極１５に供給される電力の諸元、例えば、電圧／電流値や電力供給時間、交流ＴＩＧ溶接であれば、周波数やデューティー比等を決定するように構成されている。また、制御部５０は、電源４０に設けられた操作部（図示せず）から入力された溶接条件に従って、各種電力供給条件を決定するようにしてもよいし、内部に格納された、あるいは外部から読み込まれた溶接プログラムに従って、各種電力供給条件を決定するようにしてもよい。なお、本実施形態において、制御部５０は電源４０の内部に組み込まれているが、電源４０の外部に設けられていてもよい。
【００３３】
［効果等］
以上説明したように、本実施形態の溶接トーチ１０は、トーチハンドル１１と、トーチハンドル１１に接続されたトーチボディ１２と、トーチボディ１２に接続されたノズル１４と、トーチボディ１２に対してノズル１４と反対側に接続されたトーチキャップ１３と、を備えている。また、溶接トーチ１０は、トーチキャップ１３とトーチボディ１２とノズル１４との内部に収容され、電源４０から所定の電力が供給されることでワーク２００との間でアークを発生させる非消耗電極であるタングステン電極１５と、を備えている。
【００３４】
また、溶接トーチ１０は、ノズル１４の外周に接して取付けられた環状の導電性部品である導電リング１６と、電源４０に設けられた一対の出力端子４１，４２のうちのアース端子４１と導電リング１６とを電気的に接続するための接続部品１９と、を備えている。
【００３５】
溶接トーチ１０をこのように構成することで、ノズル１４の外周に接して取付けられた導電リング１６を接続部品１９を介してアース端子４１と電気的に接続して同電位にすることができる。このことにより、溶接トーチ１０の先端とワーク２００との間の距離が変動した場合にもタングステン電極１５の先端とワーク２００との間の電位差を一定にすることができる。図２Ａ，２Ｂを用いてさらに詳しく説明する。
【００３６】
図２Ａは、比較のためのアーク溶接装置の模式図を、図２Ｂは、比較のための別のアーク溶接装置の模式図をそれぞれ示している。なお、図１に示す構成と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３７】
作業者が溶接トーチ１０を保持する際に、その位置がばらつくと、タングステン電極１５の先端とワーク２００との間の距離Ａが変動してしまう（図２Ａ参照）。このため、例えば、距離Ａが設定値よりも長くなるように溶接トーチ１０が動くと、タングステン電極１５の先端とワーク２００との間の電界強度が低下し、アークが発生しないことがあった。
【００３８】
一方、図２Ｂに示すように、ノズル１４の外周に接して導電リング１６を取付け、導電リング１６とワーク２００とを第４配線６５で接続するようにすると、導電リング１６とワーク２００とが同電位となる。また、ワーク２００は第１配線６０によって電源４０のアース端子４１に接続されており、導電リング１６とワーク２００とはアース端子４１の電位であるアース電位と同電位となる。
【００３９】
従って、タングステン電極１５の先端とワーク２００との間の電界強度を決定する距離は、タングステン電極１５と導電リング１６との距離Ｂで定まる。距離Ｂはノズル１４の外径にほぼ等しいため、溶接トーチ１０の位置ばらつきによらず、当該電界強度を決定する距離は一定となる。このことにより、タングステン電極１５の先端とワーク２００との間の電界強度が変動せず、確実にアークスタートを行うことができる。
【００４０】
しかし、図２Ｂに示す構成では、溶接トーチ１０の先端側にある導電リング１６とワーク２００とを第４配線６５で直接接続しており、ワーク２００に対する溶接トーチ１０の可動範囲が第４配線６５の長さで決まってしまうという問題があった。第４配線６５が短いと、溶接トーチ１０の可動範囲、つまり、ワーク２００における溶接可能範囲が狭くなってしまう。一方、溶接トーチ１０の可動範囲を拡げるために、第４配線６５を長くすると、位置が定まらず、ワーク２００にからまる場合がある。また、導電リング１６とタングステン電極１５の距離が近いため、導電リング１６に接続された第４配線６５がアーク発生部である溶接トーチ１０の先端部近傍に近づきすぎて、第４配線６５が損傷したりするおそれがある。つまり、第４配線６５を設けることで、アーク溶接の作業性が著しく低下してしまうおそれがあった。
【００４１】
一方、本実施形態によれば、導電リング１６に接続された接続部品１９，つまり、導線１７とトーチハンドル１１の後端側に取付けられている接続端子１８と、第２配線６１とを介して導電リング１６とワーク２００とを電気的に接続するため、タングステン電極１５と導電リング１６との距離Ｂで定まる電界強度が変動せず、確実にアークスタートを行うことができる。
【００４２】
また、トーチハンドル１１の後端側に取付けられた接続端子１８に第２配線６１が接続されるため、第２配線６１の長さを適切に調整することで、第２配線６１の位置がコンジットケーブル３０に沿うように定まるため、アーク溶接の作業性を損ねることがない。
【００４３】
また、本実施形態のアーク溶接装置１００は、溶接トーチ１０と、トーチハンドル１１の後端側に接続され、ノズル１４にシールドガスを供給するとともにタングステン電極１５と電気的に接続されたコンジットケーブル３０と、コンジットケーブル３０と電気的に接続され、タングステン電極１５に所定の電力を供給する電源４０と、を少なくとも備えている。
【００４４】
電源４０に設けられた一対の出力端子４１，４２のうちアース端子４１は第１配線６０を介してワーク２００に接続され、コンジットケーブル３０はマイナス端子４２に接続されている。導電リング１６は、接続部品１９及び第２配線６１を介してアース端子４１に接続されている。
【００４５】
アーク溶接装置１００をこのように構成することで、タングステン電極１５とワーク２００との間で電界強度が変動せず、確実にアークスタートを行うことができるとともに、アーク溶接の作業性が低下するのを防止できる。
【００４６】
なお、第２配線６１をコンジットケーブル３０内に収容し、接続端子１８との接続部分とアース端子４１との接続部分のみがコンジットケーブル３０から引き出されるようにしてもよい。第２配線６１とコンジットケーブル３０とが一体にまとめられているのでアーク溶接の作業性がさらに向上する。また、第２配線６１をコンジットケーブル３０内に収容するとともに、トーチハンドル１１の内部を通して、直接、導電リング１６に接続するようにしてもよい。この場合は、導線１７は第２配線６１の一部となり、接続端子１８は省略される。
【００４７】
＜変形例１＞
図３は、本変形例に係るアーク溶接装置の模式図を示す。なお、実施形態と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４８】
本変形例に示す構成と図１に示す構成とでは、接続部品１９ａを構成する導線１７ａと接続端子１８ａ及び第２配線６２の配設位置が異なる。図３に示すように、導電リング１６に接続された接続部品１９ａのうち導線１７ａは、ノズル１４とトーチボディ１２とトーチキャップ１３との外側に延びており、トーチキャップ１３の外側であってその先端側、つまり、トーチキャップ１３におけるノズル１４から遠い側に取付けられた接続端子１８ａに接続されている。また、第２配線６２は、トーチキャップ１３の先端側に取付けられた接続端子１８ａとアース端子４１とに接続されている。
【００４９】
溶接トーチ１０及びアーク溶接装置１００をこのように構成しても、接続部品１９ａと第２配線６２とを介して導電リング１６をアース電位に、つまり、ワーク２００と同電位にすることができ、タングステン電極１５とワーク２００との間で電界強度が変動せず、確実にアークスタートを行うことができるとともに、アーク溶接の作業性が低下するのを防止できる。
【００５０】
なお、本変形例においても、第２配線６２をコンジットケーブル３０内に収容し、接続端子１８ａとの接続部分とアース端子４１との接続部分のみがコンジットケーブル３０から引き出されるようにしてもよい。第２配線６２とコンジットケーブル３０とが一体にまとめられているのでアーク溶接の作業性がさらに向上する。
【００５１】
＜変形例２＞
図４Ａは、本変形例に係るアーク溶接装置の模式図を、図４Ｂは、別のアーク溶接装置の模式図をそれぞれ示す。なお、実施形態と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５２】
本変形例に示す構成と図１，３に示す構成とでは、第２配線６１，６２に代えて第３配線６３，６４が設けられ、それぞれワーク２００と直接接続されている点で異なる。
【００５３】
溶接トーチ１０及びアーク溶接装置１００をこのように構成しても、タングステン電極１５とワーク２００との間で電界強度が変動せず、確実にアークスタートを行うことができる。また、接続端子１８をトーチハンドル１１の後端側、あるいはトーチキャップ１３の先端側に取付けて、さらに第３配線６３または第３配線６４を接続することで、第３配線６３，６４をワーク２００やタングステン電極１５の先端から遠ざけることができる。このため、例えば、図２Ｂに示す構成に比べてアーク溶接の作業性を向上させることができる。
【００５４】
なお、トーチハンドル１１の後端側に取付けられた接続端子１８と導電リング１６とを接続するにあたって、図４Ａに示すように、トーチハンドル１１の内部を通るように導線１７を配設することで、アーク溶接の作業性をさらに向上できる。
【００５５】
＜変形例３＞
図５Ａは、本変形例に係るアーク溶接装置の模式図を、図５Ｂは、別のアーク溶接装置の模式図をそれぞれ示す。なお、実施形態と同様の箇所については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５６】
本変形例に示す構成は、接続端子１８、第２配線６１，６２及び第３配線６３，６４を設けていない点で変形例１，２及び実施形態に示す構成と異なる。つまり、本変形例において、導体２０，２０ａは一端が導電リング１６に接続される一方、他端には他の部材は接続されていない。
【００５７】
導体２０，２０ａをこのように構成することで、導体２０，２０ａは一種のアンテナ（電磁波放射体）として機能する。ノズル１４に導電リング１６が取付けられていない場合、アークスタート時にタングステン電極１５に高周波電力を供給すると、容量結合によってノズル１４の外表面に電荷が蓄積される。このような蓄積電荷はタングステン電極１５の電位を変化させるため、アークスタートがうまく行えない一因となっていた。変形例１，２及び実施形態に示す構成では、導電リング１６を設け、これをアース端子４１と同電位とすることで、ノズル１４の外表面に不要な電荷が蓄積されるのを防止している。
【００５８】
一方、本変形例によれば、容量結合を介して導電リング１６に誘起された電荷によって、導体２０，２０ａの電位が上昇する。当該電位が所定値以上に上昇すると、導体２０，２０ａから外部に電力が放射される。このため、ノズル１４の外表面に誘起された電荷が減少し、タングステン電極１５の電位変動を抑制して、アークスタートの確実性を向上することができる。
【００５９】
なお、本変形例における導体２０，２０ａは自立性を高めるために所定の剛性を有するように設けるのがよい。例えば、導体２０，２０ａの長さが１０ｃｍ〜数十ｃｍ程度であるときは、直径を１ｍｍ〜数ｍｍ程度とするのが好ましい。また、導体２０，２０ａの自立性を高めるために、導体２０，２０ａを図１や図４Ａ〜５Ｂに示す接続端子１８，１８ａにそれぞれ接続するようにしてもよい。この場合は、導体２０，２０ａの直径を上記の値より小さくしてもよい。また、高周波電力の周波数は数ＭＨｚ程度に設定されているため、実用的な範囲（数十ｃｍ程度）において、導体２０，２０ａの長さはできるだけ長い方が好ましい。電力放射効率を増すことができ、タングステン電極１５の電位変動抑制、ひいてはアークスタートの確実性を向上させることができる。
【００６０】
なお、図５Ａに示す導体２０は、トーチハンドル１１の内部を通るようにしてもよい。電力放射効率を低下させず、かつアーク溶接時の作業性を向上できる。
【００６１】
（その他の実施形態）
なお、変形例１〜３を含む上記実施形態において、電源４０に高周波電力を出力する専用の出力端子（図示せず）を設け、コンジットケーブル３０から一端が引き出された導線（図示せず）を介してタングステン電極１５に所定の高周波電力を供給するようにしてもよい。
【００６２】
また、図１及び図４Ａに示す構成において、導線１７がトーチハンドル１１の外部を通るようにしてもよい。
【００６３】
なお、変形例１〜３を含む上記実施形態において、導電リング１６は環状の導電性部品であったが、必ずしも連続してつながっている必要は無く、一部で不連続であってもよい。つまり、ノズル１４の外周方向に沿って導体が無い部分があってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明の溶接トーチは、溶接トーチの先端とワークとの間の距離が変動した場合にも非消耗電極とワークとの間の電位差を一定にすることができ、手動溶接用のアーク溶接装置に適用する上で有用である。
【符号の説明】
【００６５】
１０    溶接トーチ
１１    トーチハンドル
１２    トーチボディ
１３    トーチキャップ
１４    ノズル
１５    タングステン電極
１６    導電リング（導電性部品）
１７，１７ａ    導線
１８，１８ａ    接続端子
１９，１９ａ    接続部品
２０，２０ａ    導体（アンテナ）
３０    コンジットケーブル
４０    電源
４１    出力端子（アース端子）
４２    出力端子（マイナス端子）
５０    制御部
６０    第１配線
６１，６２  第２配線
６３，６４  第３配線
６５    第４配線
１００  アーク溶接装置
２００  ワーク
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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