(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トーチ本体に、下端部内周にテーパ面を有する上下方向の電極挿通孔を設け、該電極挿通孔内に、それぞれ絶縁体製の左右のコレット体と該左右のコレット体の端部間に介在させるようにした前後のスペーサ体とにより内部空間が形成されるようにしてなり且つ下端部外周に上記トーチ本体のテーパ面と係合するテーパ面を形成した周方向４分割構造のコレットを挿入配置し、該コレットの内部空間に、Ｉ形断面の絶縁体製支持板を矩形断面のタングステン電極で両側から挟んでなる電極構造体を、上記両電極がコレット体の内側面と対峙すると共に上記支持板の前後両側面がスペーサ体の内側面と対峙するように挿通配置し、且つ上記トーチ本体の電極挿通孔内に位置するコレットの上部位置に、コレットのテーパ面を電極挿通孔のテーパ面に押し付けるようにするためのトーチキャップを螺合させた構成を有することを特徴とする溶接トーチの電極固定装置。
【請求項２】
トーチ本体に、下端部内周にテーパ面を有する上下方向の電極挿通孔を設け、該電極挿通孔内に、内側面に電極を嵌入させるための溝を上下方向に沿い設けた絶縁体製の左右のコレット体と該左右のコレット体の端部間に介在させるようにした絶縁体製の前後のスペーサ体とにより内部空間が形成されるようにしてなり且つ下端部外周に上記トーチ本体のテーパ面と係合するテーパ面を形成した周方向４分割構造のコレットを挿入配置し、該コレットの内部空間に、Ｉ形断面の絶縁体製支持板を矩形断面のタングステン電極で両側から挟んでなる電極構造体を、上記両電極がコレット体の内側面と対峙すると共に上記支持板の前後両側面がスペーサ体の内側面と対峙するように挿通配置し、且つ上記トーチ本体の電極挿通孔内に位置するコレットの上部位置に、コレットのテーパ面を電極挿通孔のテーパ面に押し付けるようにするためのトーチキャップを螺合させた構成を有することを特徴とする溶接トーチの電極固定装置。
【請求項３】
コレットの上端部に、コレット引き抜き具の先端部をねじ込むための引き抜き用ねじ穴を設けた請求項１又は２記載の溶接トーチの電極固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多電極構造とした溶接トーチの電極固定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
板材の如き部材を突き合わせて開先溶接等を行う際に用いる従来のＴＩＧ溶接トーチは、図５にその一例を示す如く、トーチ本体ａの中央部に設けた上下方向の電極挿通孔ｂの下端部に、下端部にテーパ部ｃを有する筒状のコレットボディｄの上端部をねじ込み方式により取り付け、該コレットボディｄ内に、下部所要範囲にスリットｅを有し且つ下端部をコレットボディｄのテーパ部ｃ内面と係合するテーパ面としたコレットｆを挿入配置すると共に、該コレットｆに、タングステン電極ｇを上下方向に挿通保持させ、又、上記トーチ本体ａの電極挿通孔ｂ内に位置するコレットｆの上部位置に、下端面がコレットｆの上端面に当接するようにトーチキャップｈを螺合配置して、該トーチキャップｈを締め込むことによりコレットｆの下端部をコレットボディｄのテーパ部ｃ内面に押し付けて電極ｇを固定させるようにし、更に、上記コレットボディｄの下部外周に、外胴ｉを一体に設けて、該外胴ｉの下端開口にガスレンズｊを取り付け、且つ上記トーチ本体ａの下部に、コレットボディｄ及び外胴ｉを取り囲むように、外胴ｉの外周部へのねじ込みによりシールパッキンｋを介してガスカップｌを取り付け、トーチ本体ａのガス供給路ｍに供給したシールドガスｎを、コレットボディｄ内から外胴ｉ内に導き、ガスレンズｊを通してガスカップｌの先端（下端）より放出させつつ、電極ｇの先端で発生させてアークの熱により図示しない溶接ワイヤを溶融させることにより開先等の溶接が行われるようにしてある。
【０００３】
ところで、近年、大電流を流せるようにして高速溶接を行うことができるように、電極を多電極方式とした溶接トーチが開発されている。この場合、図５に示すようなコレットｆを用いたのでは複数の電極を固定保持することはできないので、たとえば、図６（イ）（ロ）にその一例を示す如き分割コレットｏを採用している。すなわち、分割コレットｏは、円弧状とした２つのコレット体ｐを円筒状に組み合わせ、且つ下端部外周にテーパ面ｑを形成した構成とし、内部空間に、円弧状平断面とした２つの電極ｒで絶縁体製支持板ｓを挟んでなる電極構造体ｔを挿通させるようにしたものである。なお、図６（イ）（ロ）において、図５と同一部分には同一符号が付してある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図６（イ）（ロ）に分割コレットｏの場合、図５に示したコレットｆの場合と同様に、電極に対する把持力をテーパ面ｑを形成した下端部でしか与えることができないので、取り付けの都度、電極の位置がずれる問題がある。したがって、このような状態では、トーチの位置をティーチングしても電極がずれるため、溶接中に再度狙い位置の補正が必要になり、離人溶接が困難なものとなる。
【０００５】
そこで、本発明は、多電極構造の溶接トーチにおいて、電極を確実に固定することができるような電極固定装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、トーチ本体に、下端部内周にテーパ面を有する上下方向の電極挿通孔を設け、該電極挿通孔内に、それぞれ絶縁体製の左右のコレット体と該左右のコレット体の端部間に介在させるようにした前後のスペーサ体とにより内部空間が形成されるようにしてなり且つ下端部外周に上記トーチ本体のテーパ面と係合するテーパ面を形成した周方向４分割構造のコレットを挿入配置し、該コレットの内部空間に、Ｉ形断面の絶縁体製支持板を矩形断面のタングステン電極で両側から挟んでなる電極構造体を、上記両電極がコレット体の内側面と対峙すると共に上記支持板の前後両側面がスペーサ体の内側面と対峙するように挿通配置し、且つ上記トーチ本体の電極挿通孔内に位置するコレットの上部位置に、コレットのテーパ面を電極挿通孔のテーパ面に押し付けるようにするためのトーチキャップを螺合させた構成とする。
【０００７】
トーチキャップの締め込みによりコレットのテーパ面を電極挿通孔のテーパ面に押し付けると、テーパ作用による把持力が周方向分割構造のコレットの全長領域にわたり全面的に電極構造体に作用することになり、電極を確実に固定することができる。
【０００８】
又、トーチ本体に、下端部内周にテーパ面を有する上下方向の電極挿通孔を設け、該電極挿通孔内に、内側面に電極を嵌入させるための溝を上下方向に沿い設けた絶縁体製の左右のコレット体と該左右のコレット体の端部間に介在させるようにした絶縁体製の前後のスペーサ体とにより内部空間が形成されるようにしてなり且つ下端部外周に上記トーチ本体のテーパ面と係合するテーパ面を形成した周方向４分割構造のコレットを挿入配置し、該コレットの内部空間に、Ｉ形断面の絶縁体製支持板を矩形断面のタングステン電極で両側から挟んでなる電極構造体を、上記両電極がコレット体の内側面と対峙すると共に上記支持板の前後両側面がスペーサ体の内側面と対峙するように挿通配置し、且つ上記トーチ本体の電極挿通孔内に位置するコレットの上部位置に、コレットのテーパ面を電極挿通孔のテーパ面に押し付けるようにするためのトーチキャップを螺合させた構成とすると、電極をより確実に固定することができる。
【０００９】
更に、コレットの上端部に、コレット引き抜き具の先端部をねじ込むための引き抜き用ねじ穴を設けた構成とすることによって、コレットを容易に引き抜くことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
図１乃至図４は本発明の実施の一形態を示すもので、狭開先溶接用トーチへの採用例について示す。
【００１２】
絶縁板２を間に挟んで左右一対のトーチブロック体１ａを固定ねじ３により固定してトーチ本体１を構成し、該トーチ本体１の中心部付近に、下端部内周面をテーパ面４ａとした電極挿通孔４を上下方向に設け、該電極挿通孔４内の上端まで達しない位置に、電極構造体５を挿通保持するコレット６を挿入して、トーチ本体１の上下に電極構造体５が突出位置するようにし、且つ上記トーチ本体１の電極挿通孔４内の上部位置に、下端面がコレット６の上端面に当接するようにトーチキャップ７を螺合配置し、該トーチキャップ７を締め込むことによりコレット６を押し下げてテーパ面の作用で電極構造体５を把持させ、更に、上記トーチ本体１の下部に、電極構造体５を取り囲むように、左右方向に偏平形状とし且つ上部位置をガス溜め部８ａとしたガスカップ８を、ガスカップ取付座９を介して取り付ける。
【００１３】
上記電極構造体５は、ほぼＩ形断面形状とした絶縁体製支持板５ｂを、矩形断面形状としたフラットな２本のタングステン電極５ａで左右から挟んでなる構成としてある。
【００１４】
一方、上記コレット６は、図４に詳細を示す如く、上記電極構造体５を周囲から抱き込む内部空間を形成するように、内側面に電極５ａを嵌入させるための溝６ｃを上下方向に設けた絶縁体製の左右のコレット体６ａと、該左右のコレット体６ａの端部間に介在させるようにした絶縁体製の前後のスペーサ体６ｂとからなる周方向４分割構造とし、且つ下端部外周に電極挿通孔４のテーパ面４ａに係合させるためのテーパ面６ｄを形成し、更に、左右のコレット体６ａの上端部に、コレット引き抜き具（図示せず）の先端部をねじ込むための引き抜き用ねじ孔６ｅを設けた構成としてある。なお、コレット６の分割境界部には、電極構造体把持用の微小隙間が設定してある。
【００１５】
更に、上記構成において、トーチ本体１の下面部左右位置に、シールドガスを供給するためのガス通路１１を、トーチ本体１の上面部から導いてそれぞれ下向きに開口させると共に、該各ガス通路１１の下向きの開口部にねじ穴１２を設け、且つ該ねじ穴１２に、内部に固定又は回転自在とした拡散羽根を有する円筒状のガス拡散器１３を螺着により組み付け、ガス通路１１から送給されたシールドガス１０をガスカップ８のガス溜め部８ａへ向け拡散しつつ吐出させられるようにする。
【００１６】
なお、１４はトーチ本体１の上方からトーチ本体１内を通しワイヤーガイド１５により電極構造体５に沿わせて電極５ａの先端付近まで導いた溶接ワイヤーを示す。
【００１７】
トーチ本体１の電極挿通孔４内に、電極構造体５を挿通保持させたコレット６を挿入して、トーチキャップ７を締め込むと、コレット６のテーパ面６ｄが電極挿通孔４のテーパ面４ａに押し付けられるため、互いのテーパ面６ｄ，４ａの作用によりコレット６の左右のコレット体６ａが電極構造体の電極５ａに押し付けられ、スペーサ体６ｂが支持板５ｂに押し付けられる。この場合、コレット６の各コレット体６ａ及びスペーサ体６ｂはその全長領域で電極構造体５に全面的に接触しており、しかもコレット体６ａの溝６ｃに電極５ａを嵌入させてあることから、電極構造体５を堅固に把持することができて、電極５ａを確実に固定することができる。
【００１８】
したがって、電極５ａは取り付けの都度、その位置がずれるようなことはないので、溶接中に再度狙いの位置を補正する必要がなく、離人溶接を支障なく行わせることができる。
【００１９】
又、電極５ａを交換する等、コレット６を電極挿通孔４から抜き出す場合には、トーチキャップ７を取り外した後、電極挿通孔４の上部より、先端部にねじを有するコレット引き抜き具を差し込んで、先端部のねじをコレット体６ａの上端面部のねじ穴６ｅにねじ込み、しかる後、コレット引き抜き具を引き上げるようにすることによってコレット体６ａを引き抜くことができて、コレット６の把持固定状態を解除することができるので、コレット６及び電極構造体５を容易に取り外すことができる。したがって、電極５ａを容易に交換することができる。
【００２０】
なお、上記実施の形態では、狭開先用溶接トーチへの採用例を示したが、これに限られるものではないこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の溶接トーチの電極固定装置によれば、次の如き優れた効果を発揮する。
(1) トーチ本体に、下端部内周にテーパ面を有する上下方向の電極挿通孔を設け、該電極挿通孔内に、それぞれ絶縁体製の左右のコレット体と該左右のコレット体の端部間に介在させるようにした前後のスペーサ体とにより内部空間が形成されるようにしてなり且つ下端部外周に上記トーチ本体のテーパ面と係合するテーパ面を形成した周方向４分割構造のコレットを挿入配置し、該コレットの内部空間に、Ｉ形断面の絶縁体製支持板を矩形断面のタングステン電極で両側から挟んでなる電極構造体を、上記両電極がコレット体の内側面と対峙すると共に上記支持板の前後両側面がスペーサ体の内側面と対峙するように挿通配置し、且つ上記トーチ本体の電極挿通孔内に位置するコレットの上部位置に、コレットのテーパ面を電極挿通孔のテーパ面に押し付けるようにするためのトーチキャップを螺合させた構成としてあるので、トーチキャップの締め込みにより、分割構造のコレットの内側全面で電極構造体を把持することができて、電極の位置を確実に固定することができ、したがって、溶接中に電極がずれることがないことから離人溶接が可能となる。
(2) トーチ本体に、下端部内周にテーパ面を有する上下方向の電極挿通孔を設け、該電極挿通孔内に、内側面に電極を嵌入させるための溝を上下方向に沿い設けた絶縁体製の左右のコレット体と該左右のコレット体の端部間に介在させるようにした絶縁体製の前後のスペーサ体とにより内部空間が形成されるようにしてなり且つ下端部外周に上記トーチ本体のテーパ面と係合するテーパ面を形成した周方向４分割構造のコレットを挿入配置し、該コレットの内部空間に、Ｉ形断面の絶縁体製支持板を矩形断面のタングステン電極で両側から挟んでなる電極構造体を、上記両電極がコレット体の内側面と対峙すると共に上記支持板の前後両側面がスペーサ体の内側面と対峙するように挿通配置し、且つ上記トーチ本体の電極挿通孔内に位置するコレットの上部位置に、コレットのテーパ面を電極挿通孔のテーパ面に押し付けるようにするためのトーチキャップを螺合させた構成とすることにより、電極をより確実に固定することができる。
(3) コレットの上端部に、コレット引き抜き具の先端部をねじ込むための引き抜き用ねじ穴を設けた構成とすることにより、ねじ穴にコレット引き抜き具の先端部をねじ込むことでコレットを簡単に引き抜くことができるので、電極の交換を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶接トーチの電極固定装置の実施の一形態を示す概要図である。
【図２】図１の切断側面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ方向矢視図である。
【図４】コレットの詳細を示す分解斜視図である。
【図５】ＴＩＧ溶接トーチの一例を示す概要図である。
【図６】分割コレットの一例を示すもので、（イ）は切断正面図、（ロ）は切断平面図である。
【符号の説明】
１  トーチ本体
４  電極挿通孔
４ａ  テーパ面
５  電極構造体
５ａ  電極
５ｂ  支持板
６  コレット
６ａ  コレット体
６ｂ  スペーサ体
６ｃ  溝
６ｄ  テーパ面
６ｅ  ねじ穴
７  トーチキャップ
【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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