(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を挿通保持するコレットを、一対のトーチブロック体から構成されるトーチ本体の電極挿通孔に支持させ、上記トーチ本体の下部に、該トーチ本体の下面より突出する電極を包囲するようにガスカップを取り付け、且つ上記トーチ本体下面部のコレットを挟む位置に、ガス通路を通して送給されたシールドガスをガスカップ内へ拡散しながら吐出させるため筒状のガス拡散器本体と、該ガス拡散器本体内に固設した螺旋状の導流部材とからなるガス拡散器を組み付けた構成を有することを特徴とする溶接トーチ。
【請求項２】
電極を挿通保持するコレットを、一対のトーチブロック体から構成されるトーチ本体の電極挿通孔に支持させ、上記トーチ本体の下部に、該トーチ本体の下面より突出する電極を包囲するように扁平形状としたガスカップを取り付け、且つ上記トーチ本体下面部のコレットを挟む位置に、ガス通路を通して送給されたシールドガスをガスカップ内へ拡散しながら吐出させるため筒状のガス拡散器本体と、該ガス拡散器本体内に固設した螺旋状の導流部材とからなるガス拡散器を組み付けた構成を有することを特徴とする溶接トーチ。
【請求項３】
多電極構造とした電極を挿通保持するコレットを、一対のトーチブロック体から構成されるトーチ本体の電極挿通孔に支持させ、上記トーチ本体の下部に、該トーチ本体の下面より突出する電極を包囲するようにガスカップを取り付け、且つ上記トーチ本体下面部のコレットを挟む位置に、ガス通路を通して送給されたシールドガスをガスカップ内へ拡散しながら吐出させるため筒状のガス拡散器本体と、該ガス拡散器本体内に固設した螺旋状の導流部材とからなるガス拡散器を組み付けた構成を有することを特徴とする溶接トーチ。
【請求項４】
多電極構造とした電極を挿通保持するコレットを、一対のトーチブロック体から構成されるトーチ本体の電極挿通孔に支持させ、上記トーチ本体の下部に、該トーチ本体の下面より突出する電極を包囲するように扁平形状としたガスカップを取り付け、且つ上記トーチ本体下面部のコレットを挟む位置に、ガス通路を通して送給されたシールドガスをガスカップ内へ拡散しながら吐出させるため筒状のガス拡散器本体と、該ガス拡散器本体内に固設した螺旋状の導流部材とからなるガス拡散器を組み付けた構成を有することを特徴とする溶接トーチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は特に、狭開先溶接を行うのに適した溶接トーチ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突け、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内面と対応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の先端で発生させた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】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来のＴＩＧ溶接トーチの場合、シールドの安定化を図るべく、ガスレンズｊを用いてシールドガスｎを拡散、層流化させるようにしているが、そのために、トーチ全体が大型化する問題がある。したがって、特に、トーチを狭開先用に構成する場合に、シールドガスを如何にして拡散、層流化するかが重要な課題である。
【０００４】
そこで、本発明は、ガスレンズを用いることなくシールドガスを簡便に拡散、層流化してシールドを安定化させることができるような溶接トーチを提供しようとするものである。
【０００５】
【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、電極を挿通保持するコレットを、一対のトーチブロック体から構成されるトーチ本体の電極挿通孔に支持させ、上記トーチ本体の下部に、該トーチ本体の下面より突出する電極を包囲するようにガスカップを取り付け、且つ上記トーチ本体下面部のコレットを挟む位置に、ガス通路を通して送給されたシールドガスをガスカップ内へ拡散しながら吐出させるため筒状のガス拡散器本体と、該ガス拡散器本体内に固設した螺旋状の導流部材とからなるガス拡散器を組み付けた構成とする。
【０００６】
トーチ本体の下面部にガス拡散器を組み付けたことにより、ガスカップ内にガスレンズを配置する必要がなく、トーチ全体として小型化を図ることができる。又、上記ガス拡散器を、筒状のガス拡散器本体と、該ガス拡散器本体内に固設した螺旋状の導流部材とからなる構成としてあるので、可動部品を用いることなくシールドガスを拡散することができる。
【０００７】
又、上記構成におけるガスカップを扁平形状とすることにより、容易に狭開先用とすることができる。
【０００８】
更に、上記構成におけるコレットに挿通支持させる電極を多電極構造とした構成とすることによって、大電流を流すことができるようになり、高速溶接が可能となる。
【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、多電極方式としたものについて示す。
【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，１ｂ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を固定し、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、左右方向に扁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、平断面をほぼＩ字形状とした絶縁体製支持板５ｃを、フラット形状とした２本のタングステン電極５ａ，５ｂで左右から挟んでなる構成としてある。又、該電極構造体５を保持するコレット６は、電極構造体５を周囲から抱き込むように、それぞれ絶縁体製とした左右のコレット体６ａと前後のスペーサ体６ｂとからなる分割構造とし、下端部外周を電極挿通孔４のテーパ面４ａと対応するテーパ面としてある。
【００１４】
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１０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を設けて、該ねじ穴１２に、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るためのガス拡散器１３を螺着により組み付ける。
【００１５】
上記ガス拡散器１３は、図４に詳細を示す如く、筒状としたガス拡散器本体１４内の軸心部に中空軸１５を配置し、且つ該中空軸１５とガス拡散器本体１４の内壁との間の隙間に、螺旋状に形成した複数の導流部材１６を固設してなる構成としてある。
【００１６】
なお、１７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１８により電極構造体５に沿わせて電極５ａ，５ｂの先端付近まで導いた溶接ワイヤー、１９はコレット６を電極構造体５と共に引き抜くためにコレット６の上端部に設けた引き抜き用ねじ穴を示す。
【００１７】
上記構成としてある本発明の溶接トーチは、ガスカップ８が扁平に形成されているため、狭開先の奥深い位置をも支障なく狙うことができる。この際、ガス通路１１に供給されたシールドガス１０は、ガス拡散器１３を通ることにより、導流部材１６の作用で拡散、層流化されてガスカップ８のガス溜め部８ａに吐出され、更に、ガス溜め部８ａで前後方向に分散されるように整流作用が与えられてから放出されるので、シールド空間を安定した状態として確保することができる。これにより、溶接時のシールド性能を向上でき、溶接欠陥の防止が可能となる。
【００１８】
上記において、ガス拡散器１３はトーチ本体１の下面部に組み付けてあって、従来のガスレンズのようにガスカップ内に位置させるようにはしていないので、トーチ全体の小型化を図ることができ、これにより狭開先用溶接トーチとしての設計を楽にすることができる。又、ガス拡散器１３の導流部材１６は固定構造物としてあるため、故障等の問題が起らない点でも有利である。更に、本発明の溶接トーチは、電極５ａ，５ｂを有する多電極方式としてあることから、大電流を流しながら高速溶接を行うことができるという利点がある。
【００１９】
なお、本発明は上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、たとえば、ガス拡散器１３としては、ガス拡散器本体１４内で羽根が回転するようにしたもの等であってもよいこと、又、電極は単電極構造のものであってもよいこと、更に、実施の形態では狭開先用溶接トーチを対象としたが、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。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の溶接トーチによれば、次の如き優れた効果を発揮する。
（１）電極を挿通保持するコレットを、一対のトーチブロック体から構成されるトーチ本体の電極挿通孔に支持させ、上記トーチ本体の下部に、該トーチ本体の下面より突出する電極を包囲するようにガスカップを取り付け、且つ上記トーチ本体下面部のコレットを挟む位置に、ガス通路を通して送給されたシールドガスをガスカップ内へ拡散しながら吐出させるため筒状のガス拡散器本体と、該ガス拡散器本体内に固設した螺旋状の導流部材とからなるガス拡散器を組み付けた構成としてあるため、ガス拡散器によりシールドガスを簡便に拡散、層流化できてシールドの安定化を図ることができると共に、従来の如きガスレンズをガスカップ内の位置に配置することがないことから、トーチの小型化を図ることができ、更に、ガス拡散器を、筒状のガス拡散器本体と、該ガス拡散器本体内に固設した螺旋状の導流部材とからなる構成としたことにより、故障の心配をなくすことができる。
（２）上記構成におけるガスカップを扁平形状とすることによって、容易に狭開先用溶接トーチとすることができる。
（３）上記構成におけるコレットに挿通支持させる電極を多電極構造とした構成とすることにより、大電流を流すことができるので、高速溶接を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶接トーチの実施の一形態を示す切断正面図である。
【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】ガス拡散器の拡大断面図である。
【図５】ＴＩＧ溶接トーチの一例を示す概要図である。
【符号の説明】
１  トーチ本体
４  電極挿通孔
５ａ，５ｂ  電極
６  コレット
８  ガスカップ
１０  シールドガス
１１  ガス通路
１３  ガス拡散器
１４  ガス拡散器本体
１６  導流部材
【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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