JP3501581B2 - 溶接ヒューム吸引除去装置及び吸引除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は消耗電極式アーク溶
接用半自動トーチに装着することにより、溶接時のヒュ
ームを吸引除去することができる溶接ヒューム吸引除去
装置及び吸引除去方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、溶接時において発生する溶接
ヒュームを除去するために、局所排気装置及び可搬式の
フード吸引装置等が使用されている。また、近時、これ
らに代わるものとして、溶接トーチにヒュームを吸引す
るための機構を備えた溶接ヒューム吸引トーチが考案さ
れている（実開平６−４８９７１号公報）。これを第１
の従来例という。

【０００３】図１２は第１の従来例に係る溶接ヒューム
吸引トーチを示す模式的断面図である。吸引トーチ１０
のハウジング１２の先端部に吸引ノズル１１が固定され
ており、この吸引ノズル１１及びハウジング１２内に
は、トーチ先端部１７が配置されている。このトーチ先
端部１７はシールドノズル（図示せず）の先端からシー
ルドガスを吐出すると共に、その内部を送給されてきた
溶接ワイヤを溶接部に向けて供給する。トーチ先端部１
７の基部１３にはハウジング１２が固定され、基部１３
の後部には作業者が吸引トーチ１０を握持するための握
持部１４が設けられている。握持部１４はホース１５を
介して吸引機及び溶接電源等（いずれも図示せず）に接
続されている。

【０００４】吸引ノズル１１の先端部外周面には、複数
個の吸引口１６が設けられており、後述するようにして
ハウジング１２の内部が吸引されることにより、溶接部
近傍の外気が溶接ヒュームと共に吸引口１６を介してハ
ウジング１２内に吸引される。

【０００５】一方、トーチ先端部１７は握持部１４内に
埋め込まれた溶接ケーブル１８に連結されており、この
溶接ケーブル１８は握持部１４の後方に連結されたホー
ス１５内に埋め込まれた状態で外部に導出されている。
溶接ケーブル１８内には、溶接ワイヤが挿通しており、
更に、この溶接ワイヤに給電する導線も配置されている
と共に、その余の空間を介してシールドガスが吸引トー
チ１０の先端に向けて供給されている。

【０００６】また、ヒューム配管１９はその一端部をト
ーチ先端部１７の基部１３内に埋め込まれて支持されて
おり、その他端部をホース１５内に埋め込まれて支持さ
れている。そして、このヒューム配管１９は握持部１４
においては、その壁部から隔離して保持されており、従
って、ヒューム配管１９は握持部１４の壁部と接触して
いない。これにより、ヒューム配管１９と握持部１４の
壁部との間には、空間２２が形成される。また、ヒュー
ム配管１９の一端部は吸引トーチ１０のハウジング１２
内の空間に連通しており、他端部はホース１５内に埋め
込まれた吸引ダクト２０まで延びている。これにより、
ハウジング１２内の空気は、ヒューム配管１９及び吸引
ダクト２０を介してホース１５の外部に導出され、外部
に設置した吸引機により吸引されるようになっている。

【０００７】トーチ先端部１７の基部１３と握持部１４
との境界には、空気取り入れ口２１が設けられており、
この空気取り入れ口２１はヒューム配管１９の周囲の空
間２２と連通している。また、この空間２２はホース１
５内に埋め込まれた吸引ダクト２０にも連通している。
即ち、ヒューム配管１９の内部及び周囲の空間２２はい
ずれも吸引ダクト２０に連通している。

【０００８】このように構成された溶接ヒューム吸引ト
ーチ１０においては、溶接ケーブル１８及びトーチ先端
部１７を介してシールドガスをトーチの先端から吐出
し、溶接ケーブル１８からトーチ先端部１７を介して溶
接ワイヤを送給し、この溶接ワイヤをトーチの先端から
溶接部に向けて供給する。そして、コンタクトチップを
介して溶接ワイヤに給電し、アーク溶接を開始する。こ
のアークスタートと同時に、吸引ダクト２０を介して空
気を吸引すると、ヒューム配管１９を介して溶接部の周
辺の空気が溶接ヒュームと共にハウジング１２内に吸引
される。そして、このヒュームを含む空気はヒューム配
管１９を介して吸引ダクトに送られ、更に、この吸引ダ
クト２０を介して外部に排出される。この場合に、吸引
ダクト２０内が負圧になることにより、空気取り入れ口
２１から握持部１４の周辺の空気がヒューム配管１９の
周りの空間２２に取り囲まれる。そして、この空気は空
間２２を通流した後、吸引ダクト２０を介して排出され
る。

【０００９】このように、ヒューム配管１９の周囲に空
間２２が形成されていて、この空間２２内を空気が適度
に通流するので、高温のヒュームがヒューム配管１９内
を送られて、ヒューム配管１９が高熱になっても、握持
部１４にヒューム配管１９の熱が伝達することを防止す
ることができる。

【００１０】また、溶接トーチの握持部よりも先端側の
外面にヒューム吸引装置を有する溶接ガンも開示されて
いる（特公昭５３−１６３６６）。これを第２の従来例
という。

【００１１】図１３は第２の従来例に係る溶接ガンの構
造を示す側面断面図である。図１３に示すように、円筒
状の金属管２３には溶接ケーブル２４に接続された溶接
トーチ（図示せず）が挿入されており、トーチから供給
される溶接ワイヤ２５が金属管２３の片端部側の開口部
２３ａから露出している。この開口部２３ａから若干中
央寄りに離間した金属管２３の外周面には、リング状の
鍔２６が形成されており、金属管２３の他端部側の開口
部２３ｂから若干中央寄りに離間した外周面にも、リン
グ状の鍔２７が形成されている。

【００１２】金属管２３の鍔２７には、吸引カバー筒２
８の一端が当接されて配置されており、吸引カバー筒２
８は金属管２３の外周面から一定の距離を保って覆って
いて、吸引室３４を形成している。また、吸引カバー筒
２８の側面には、吸引ダクト３２を接続するための吸引
管２９が形成されており、この吸引ダクト３２は真空ポ
ンプ等の真空排気装置（図示せず）に接続されている。
更に、吸引カバー筒２８の他端部側にはリングパッキン
グ３０を介してトーチの先端側に狭まるように形成され
たキャップ３１が固定されていて、キャップ３１の先端
３１ａは金属管２３の鍔２６から若干離間している。

【００１３】このように構成された溶接ガンにおいて
も、第１の従来例と同様に、溶接時に発生する溶接ヒュ
ームを吸引除去することができる。即ち、溶接時におい
て、真空排気装置を駆動させると、溶接部の周辺の空気
が溶接ヒュームと共に吸引口３３から吸引室３４に吸引
される。そして、このヒュームを含む空気は吸引管２９
を介して吸引ダクト３２に送られ、更に、この吸引ダク
ト３２を介して外部に排出される。

【００１４】この第２の従来例に示すように、溶接ヒュ
ームを吸引するための吸引管２９及び吸引ダクト３２等
が溶接トーチから独立して形成されているものもある。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第１の
従来例においては、吸引トーチ１０内にヒュームを吸引
するための吸引経路を内蔵しているため、握持部１４の
内部にヒューム配管１９等が必要となり、ヒューム吸引
トーチ１０の重量が増加するか、又は溶接作業者が溶接
時において重く感じると共に、握持部１４が太くなっ
て、溶接作業性が低下するという問題点がある。また、
ヒューム配管１９の周辺に空間２２が形成されているこ
とにより、握持部１４の昇温が抑制されているが、その
効果は十分ではない。更に、トーチ先端部１７の基部に
形成された握持部１４内にヒューム配管１９が配置され
ているため、ヒューム配管の太さを細くする必要があ
り、これにより、吸引性能が低下してしまう。

【００１６】更にまた、溶接ケーブル１８と吸引ダクト
２０がホース１５内に埋め込まれていて、両者が固定さ
れているので、ヒューム吸引トーチ１０の操作性が不良
であり、トーチを上下左右に自在に動かすことが困難で
ある。

【００１７】一方、第２の従来例においては、吸引トー
チ１０の握持部（図示せず）内に吸引管等が配置されて
いないので、握持部の温度がヒュームによって上昇させ
られることがなく、握持部を所望の太さに形成すること
ができる。更に、ヒュームを吸引するための吸引経路を
細くする必要がないので、吸引性能が良好である。

【００１８】しかしながら、第２の従来例に示す溶接ガ
ンにおいても、第１の従来例と同様に、吸引トーチ１０
の操作性が悪い。即ち、吸引ダクト３２と溶接ケーブル
２４とが互いに独立しているので、トーチ１０の方向を
変化させたときに、吸引ダクト３２と溶接ケーブル２４
のいずれかが撓むか又はねじれることがあり、これによ
り、トーチ１０の操作性が低下する。

【００１９】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、操作性、溶接作業性及び吸引性能が優れて
いると共に、軽量であって、溶接ヒュームによる溶接ト
ーチの握持部の温度上昇を防止することができる溶接ヒ
ューム吸引除去装置及び吸引除去方法を提供することを
目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る溶接ヒュー
ム吸引除去装置は、溶接トーチと、溶接トーチの先端部
を取り囲むように配置され前記溶接トーチとの間の空間
に溶接ヒュームを吸引する２重管構造の吸引ノズルと、
この吸引ノズルの吸引空間に前記溶接トーチの握持部よ
りも先端側で連結され前記溶接トーチを中心に回転可能
の固定ブロックと、この固定ブロックに接続固定され溶
接ヒュームを吸引して外部に導出する吸引ダクトと、を
有し、前記吸引ダクトは、前記固定ブロックが回転する
ことにより、溶接作業中に前記溶接トーチに対して回転
可能であり、前記溶接トーチの外面には、その周方向に
複数個の凹部が点在するように配置されており、前記固
定ブロックには前記凹部に嵌合する嵌合部材が前記溶接
トーチの外面に向けて付勢されるように弾性的に支持さ
れていて、前記嵌合部材が前記凹部に嵌合したときに、
前記固定ブロックの溶接トーチに対する回転が停止さ
れ、前記固定ブロックに回転方向の力を作用することに
より前記嵌合部材が前記凹部から離脱して前記固定ブロ
ックが前記溶接トーチに対して相対的に回転することを
特徴とする。

【００２１】 また、本発明に係る他の溶接ヒューム吸
引除去装置は、溶接トーチと、溶接トーチの先端部に回
転可能に配置された固定ブロックと、この固定ブロック
に固定され溶接ヒュームを吸引する吸引ノズルと、この
吸引ノズルに前記溶接トーチの握持部よりも先端側で連
結され溶接ヒュームを吸引して外部に導出する吸引ダク
トと、を有し、前記吸引ノズル及び前記吸引ダクトは、
前記固定ブロックが回転することにより、溶接作業中に
前記溶接トーチに対して回転可能であり、前記溶接トー
チの外面には、その周方向に複数個の凹部が点在するよ
うに配置されており、前記固定ブロックには前記凹部に
嵌合する嵌合部材が前記溶接トーチの外面に向けて付勢
されるように弾性的に支持されていて、前記嵌合部材が
前記凹部に嵌合したときに、前記固定ブロックの溶接ト
ーチに対する回転が停止され、前記固定ブロックに回転
方向の力を作用することにより前記嵌合部材が前記凹部
から離脱して前記固定ブロックが前記溶接トーチに対し
て相対的に回転することを特徴とする。

【００２２】本発明に係る溶接ヒューム吸引除去方法
は、前記溶接ヒューム吸引除去装置を使用して、０．５
ｍ³／分以上の吸引風量で溶接ヒュームを吸引すること
を特徴とする。

【００２３】本発明においては、吸引ノズルで吸引した
溶接ヒュームを外部に導出する吸引ダクトが溶接トーチ
の握持部よりも先端側で装着されており、この吸引ダク
トが溶接トーチを中心として回転可能であるので、溶接
トーチに接続された溶接ケーブル等と吸引ダクトとが絡
まるか、又はいずれかが撓み、ねじれることを防止する
ことができる。従って、溶接トーチの作業の方向によっ
てその操作性が変化することがなく、常に良好な状態で
溶接トーチを操作することができる。

【００２４】また、本発明においては、吸引ノズルが溶
接トーチの外面に装着されており、吸引ノズルと吸引ダ
クトとの間に別個に溶接ヒュームの通過経路等を形成す
る必要がないので、溶接トーチの内部にヒュームの通過
経路が挿入されている場合と比較して、溶接トーチの基
部に形成された握持部を細くすることができる。このよ
うに、本発明においては、握持部の断面積を小さくで
き、溶接ヒュームの通過経路が不要であるので、吸引ノ
ズル及び吸引ダクトが装着された溶接トーチ自体の重量
を軽量化することができ、これにより、溶接作業性を向
上させることができる。

【００２５】更に、溶接トーチの内部に吸引経路が挿入
されていないので、吸引経路内を通過する溶接ヒューム
により溶接トーチの握持部の温度が上昇することがな
い。また、吸引経路の太さが制限されることがなく、所
望の太さで形成することができるので、優れた吸引性能
を得ることができる。

【００２６】更にまた、溶接トーチを中心として回転可
能である吸引ダクトを所定の方向に固定することができ
ると、吸引ダクトが不安定に揺動することがなくなるの
で、溶接トーチの操作性を更に一層向上させることがで
きる。

【００２７】また、本発明方法において、上記のような
溶接ヒューム吸引除去装置を使用して、０．５ｍ³／分
以上の吸引風量で溶接ヒュームを吸引すると、吸引力が
向上することにより、優れた吸引性能を得ることがで
き、溶接ヒュームの回収効率を高めることができる。

【００２８】一般的に、溶接部に供給されるシールドガ
スの流量が増加するにつれて、溶接ヒュームの回収効率
は低下する傾向にあるが、本発明方法によると、溶接ヒ
ューム吸引ノズルの断面積を大きく形成することができ
るので、シールドガスの流量が増加しても広範囲に溶接
ヒュームを回収することができ、例えば、溶接部に供給
されるシールドガスが３０リットル／分以上の範囲におい
て、溶接ヒュームの回収効率の低下を抑制する効果が高
くなる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して具体的に説明する。

【００３０】図１（ａ）は本発明の第１の実施例に係る
溶接ヒューム吸引除去装置を溶接トーチに装着したとこ
ろを示す側面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ’線に沿う模式
的断面図である。また、図２（ａ）は図１の吸引ノズル
４４を拡大して示す側面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ’線
に沿う正面断面図である。

【００３１】溶接トーチ４０は、これを握持するために
基部に形成された握持部４１と、溶接時にシールドガス
を吐出すると共に、溶接ワイヤ４３を溶接部に向けて供
給する溶接トーチ先端部４２とを有している。握持部４
１の基部には溶接ケーブル５２が連結されており、この
内部には、シールドガスの供給経路並びに溶接ワイヤ４
３及び溶接ワイヤ４３に給電する導線が配置されてい
る。

【００３２】筒状の吸引ノズル４４は溶接トーチ４０の
先端部４２の周辺部に所定の空間４５を保つと共に、溶
接トーチ先端部４２を覆うように装着されて、二重管構
造となっており、溶接トーチ先端部４２のガス吐出口４
２ａ及び溶接ワイヤ４３は吸引ノズル４４の先端から露
出されている。また、吸引ノズル４４の先端部外周面に
は孔４４ａが形成されており、孔４４ａを介して溶接ヒ
ュームが空間４５に導入されるようになっている。

【００３３】また、吸引ノズル４４の基部には、固定ブ
ロック４７が固定されており、この固定ブロック４７の
側面には吸引ノズル接続口４７ａが形成されていて、接
続口４７ａと吸引機（図示せず）に連結された吸引ダク
ト４６とを接続することにより、空間４５に導入された
溶接ヒュームを吸引ダクト４６を介して外部に導出させ
ることができる。

【００３４】図３は図２（ｂ）のＣ部を拡大して示す断
面図である。溶接トーチ先端部４２の基部には予めリン
グ状の回転調整部材４８がねじで締め付けられることに
より固定されており、この回転調整部材４８の外表面に
は円周方向に沿って複数個の凹部４８ａが形成されてい
る。また、固定ブロック４７には、２カ所にピン差込口
４７ｂが形成されており、固定ブロック４７を溶接トー
チ先端部４２の所定の位置に配置したときに、ピン差込
口４７ｂが回転調整部材４８の表面に近接する位置まで
延びている。そして、ピン差込口４７ｂの内表面にはね
じ切りが施されていて、ピン差込口４７ｂには、固定ブ
ロック４７を回転及び固定可能にするための調整ピン４
９が螺合されている。この調整ピン４９の先端には圧縮
ばね５０を介して玉５１が接続されており、玉５１の直
径は回転調整部材４８の凹部４８ａの直径よりも若干小
さく設定されているので、図３（ａ）に示すように、凹
部４８ａがピン差込口４７ｂの下部に配置されるとき、
圧縮ばね５０の圧力により玉５１は凹部４８ａに嵌合さ
れる。また、固定ブロック４７を回転させると、図３
（ｂ）に示すように、玉５１は凹部４８ａから外れて圧
縮ばね５０を圧縮させ、回転調整部材４８の表面を移動
する。このように、固定ブロック４７は溶接トーチ先端
部４２に接着固定されておらず、回転及び固定可能に装
着されている。

【００３５】また、固定ブロック４７に接続された吸引
ダクト４６は、握持部４１の後方でインシュロック５３
により、溶接ケーブル５２に連結されている。

【００３６】図４（ａ）はインシュロック５３の構造を
示す模式図であり、（ｂ）はインシュロック５３により
連結された吸引ダクト４６と溶接ケーブル５２を示す斜
視図である。図４に示すように、インシュロック５３は
３個のリング状部材５３ａ、５３ｂ及び５３ｃからな
り、リング状部材５３ｂを介してリング状部材５３ａと
リング上部材５３ｃとが連結されている。そして、溶接
ケーブル５２がリング状部材５３ａに挿通されていると
共に、吸引ダクト４６がリング状部材５３ｃに挿通され
ている。このリング状部材５３ａの内径は溶接ケーブル
５２の外径よりも若干大きく形成されており、リング状
部材５３ｃの内径は吸引ダクト４６の外径よりも若干大
きく形成されているので、吸引ダクト４６は溶接ケーブ
ル５２を中心として回転可能に連結されている。

【００３７】次に、この溶接ヒューム吸引除去装置の溶
接トーチへの取付方法について説明する。

【００３８】図５は本発明の第１の実施例に係る溶接ヒ
ューム吸引除去装置の溶接トーチ４０への装着方法を説
明する側面図である。図５（ａ）に示すように、先ず、
絶縁筒５４に溶接トーチ先端部４２を挿入し、更に、回
転調整部材４８に溶接トーチ先端部４２を挿入すると共
に、回転調整部材４８が絶縁筒５４を介して溶接トーチ
先端部４２の基部の周囲に配置されるように装着する。
そして、固定ねじ５５で絶縁筒５４及び回転調整部材４
８を溶接トーチ先端部４２に固定する。前述の如く、回
転調整部材４８はその表面に複数個の凹部４８ａが形成
されている。

【００３９】次いで、図５（ｂ）に示すように、吸引ノ
ズル４４と固定ブロック４７とが一体化されたものに溶
接トーチ先端部４２を挿入し、固定ブロック４７に形成
されたピン差込口４７ｂに玉５１を有する調整ピン４９
を螺合する。これにより、玉５１は回転調整部材４８の
表面か又は凹部４８ａ内に配置され、吸引ノズル４４及
び固定ブロック４７は回転調整部材４８に回転可能に装
着することができる。

【００４０】次に、このように構成された溶接ヒューム
吸引除去装置の動作について説明する。

【００４１】溶接時においては、吸引機を作動させるこ
とにより、溶接部の周辺の空気がヒュームと共に孔４４
ａを介して空間４５に導入される。そして、このヒュー
ムを含む空気は吸引ノズル接続口４７ａを介して吸引ダ
クト４６に送られ、更に、この吸引ダクト４６を介して
外部に排出される。また、溶接対象物の形状及び溶接位
置等により、溶接トーチ４０を上下左右に移動させると
きには、吸引ダクト４６が溶接の妨げにならないよう
に、吸引ダクト４６が接続されている固定ブロック４７
を回転させる。固定ブロック４７に回転の力を加える
と、玉５１は回転調整部材４８の凹部４８ａから外れて
回転調整部材４８の表面を移動するため、固定ブロック
４７を溶接トーチ先端部４２を中心として回転させるこ
とができる。また、固定ブロック４７を回転させ続けて
凹部４８ａがピン差込口４７ｂの下部に位置されると、
圧縮ばね５０の圧力により玉５１は凹部４８ａに嵌合さ
れて、固定ブロック４７及び吸引ダクト４６は溶接トー
チ４０に固定される。

【００４２】このように、本実施例においては、吸引ノ
ズル４４及び固定ブロック４７が溶接トーチ先端部４２
を中心として回転することができ、それと共に、吸引ダ
クト４６も溶接ケーブル５２を中心として回転するの
で、溶接ケーブル５２と吸引ダクト４６とが絡まるか、
又はいずれかが撓み、ねじれることを防止することがで
きる。従って、溶接トーチ先端部４２の作業の方向によ
ってその操作性が変化することがなく、常に良好な状態
で溶接トーチ４０を操作することができる。

【００４３】また、溶接トーチ４０の先端部４２の外面
から吸引経路となる吸引ダクト４６が接続されているの
で、溶接トーチ４０の内部に吸引経路が内蔵されている
場合と比較して、吸引ノズル４４と吸引ダクト４６との
間に別個に溶接ヒュームの通過経路等を形成する必要が
なく、握持部４１を細くすることができると共に、吸引
ノズル４４及び吸引ダクト４６が装着された溶接トーチ
４０自体の重量を軽量化することができる。従って、溶
接作業性が向上する。更に、本実施例においては、回転
可能である吸引ダクト４６を所定の方向に固定すること
ができるので、吸引ダクト４６が不安定に揺動すること
がなく、溶接トーチ４０の操作性は更に一層向上する。

【００４４】また、溶接トーチ４０の内部に吸引経路が
挿入されていないので、吸引経路内を通過する溶接ヒュ
ームにより溶接トーチ４０の握持部４１の温度が上昇す
ることがない。また、吸引ノズル４４の太さが制限され
ることがなく、所望の太さで形成することができるの
で、優れた吸引性能を得ることができる。

【００４５】図６（ａ）は本発明の第２の実施例に係る
溶接ヒューム吸引除去装置を示す側面図であり、（ｂ）
はＤ−Ｄ’線に沿う断面図である。本実施例は吸引ノズ
ルが溶接トーチ先端部を覆うように形成されている二重
管構造ではなく、吸引ノズルが溶接トーチ先端部と平行
に配置されている平行管構造であるが、第２の実施例に
おいて、第１の実施例と同一物には同一符号を付して、
その詳細な説明は省略する。

【００４６】図６（ａ）に示すように、溶接トーチ先端
部４２の基部には絶縁筒５４及び凹部（図示せず）を有
する回転調整部材４８が固定されている。また、溶接ト
ーチ先端部４２に装着する厚板状の固定ブロック５６に
は、溶接トーチ先端部４２を挿入することができる円形
の第１穴５６ａと、円筒状の吸引ノズル５７を挿入して
固定することができる円形の第２穴５６ｂとが形成され
ている。そして、第１穴５６ａに溶接トーチ先端部４２
を挿入して、回転調整部材４８上に固定ブロック５６が
配置されていて、固定ブロック５６の側面に第１穴５６
ａに貫通するように形成された２つのピン差込口５６ｃ
に調整ピン４９が螺合されている。

【００４７】また、固定ブロック５６に形成された第２
穴５６ｂに円筒状の吸引ノズル５７が挿入されていて、
第２穴５６ｂに貫通するように形成されたねじ差込口５
６ｄにノズル固定ねじ５８を螺合することにより、固定
ブロック５６が吸引ノズル５７に固定されている。

【００４８】このように構成された平行管構造の第２の
実施例において、溶接時の動作は第１の実施例と同様で
あり、吸引機によって、溶接時に発生した溶接ヒューム
を周辺の気体と共に吸引ノズル５７から吸引することが
できる。また、吸引ノズル５７及び吸引ダクト４６を溶
接トーチ先端部４２を中心として回転させることができ
るので、溶接ケーブルと吸引ダクト４６とが絡まるか、
又はいずれかが撓み、ねじれることを防止することがで
きる。従って、溶接トーチ先端部４２の作業の方向によ
ってその操作性が変化することがなく、常に良好な状態
で溶接トーチ４０を操作することができる。

【００４９】第１及び第２の実施例においては、吸引ノ
ズル４４又は５７が接続された固定ブロック４７又は５
６を溶接トーチ先端部４２に装着する方法として、玉５
１及び圧縮ばね５０を使用しており、これにより、吸引
ダクト４６が溶接トーチ先端部４２を中心として回転及
び固定可能となっている。しかしながら、本発明はこの
ような構造に限らず、他の種々の構造により、溶接トー
チを中心として吸引ダクトを回転可能に装着することが
できる。また、吸引ノズルが溶接トーチ先端部に固定さ
れていて、吸引ノズルに接続される吸引ダクトの部分の
みが溶接トーチを中心として回転するように製造されて
いてもよい。更に、第１及び第２の実施例に示すよう
に、回転可能に装着された吸引ダクトを所望の位置で固
定させることができると、更に一層好ましい。

【００５０】

【実施例】以下、本発明に係る溶接ヒューム吸引除去装
置及び吸引除去方法の実施例についてその比較例と比較
して具体的に説明する。

【００５１】先ず、本発明の第１の実施例に係る溶接ヒ
ューム吸引除去装置を製造して、これを通常の溶接トー
チに装着したものを実施例とし、図１２に示す第１の従
来例に係る溶接ヒューム吸引トーチ１０を比較例とし
て、これらの重量を測定した。

【００５２】図７は溶接トーチの重量の測定方法を示す
模式図である。図７に示すように、溶接トーチ先端部６
１を斜め下方に向け、握持部６２を水平に保持した状態
で握持部６２にバネ秤６４のフック６３を取り付け、バ
ネ秤６４で溶接トーチ６０の重量を測定した。

【００５３】図８は縦軸に溶接トーチの重量をとり、横
軸に持ち上げ高さをとって、溶接トーチの重量測定結果
を示すグラフ図である。図８に示すように、持ち上げ高
さが５０ｃｍの位置では実施例と比較例との間に重量の
差は殆どないが、持ち上げ高さを１００ｃｍとすると、
実施例の方が比較例と比較して、その重量が約０．２ｋ
ｇ軽減されている。通常、半自動溶接トーチは地上から
１ｍ程度の高さで作業することが多いので、本実施例に
係る溶接ヒューム吸引除去装置は、一般的な作業高さに
おいて軽量化の効果が高い。

【００５４】次に、重量を比較したものと同一の実施例
及び比較例について、溶接時におけるシールドガスの流
量を変化させて、溶接ヒュームの回収効率を比較した。

【００５５】図９は溶接ヒュームの回収効率測定装置を
示す模式図である。先ず、幅及び奥行きが７００ｍｍ
で、高さが８００ｍｍの捕集箱６５を準備した。この捕
集箱６５は、上面の一部が開口されて濾紙６６が配置さ
れていると共に、開口部６７には集塵ダクト６８を介し
て集塵機６９が接続されている。また、この捕集箱６５
内には、溶接母材７１及びその上方に溶接トーチ７０が
配置されている。この溶接トーチ７０に装着された又は
内蔵された溶接ヒューム吸引ノズル（図示せず）には吸
引ダクト７２が接続されており、吸引ダクト７２は捕集
箱６５の外部に導出されて、フィルタ付除塵装置（吸引
機）７３に接続されている。

【００５６】このように構成された回収効率測定装置に
おいて、集塵機６９を作動させた状態で捕集箱６５内で
溶接を実施する。このとき、除塵装置７３を作動させて
いないと、溶接時に発生したヒュームは濾紙６６に付着
する。一方、除塵装置７３を作動させると、発生したヒ
ュームの一部又は全部が吸引ダクト７２を介して除塵装
置内に導出される。従って、濾紙６６に付着するヒュー
ムが減少するので、その減少量及び発生したヒュームの
全重量を測定し、全重量に対する減少量を算出すること
により、実施例及び比較例の溶接ヒューム吸引除去装置
の回収効率を得ることができる。

【００５７】図１０は縦軸にヒュームの回収効率をと
り、横軸にシールドガスの流量をとって、実施例及び比
較例の回収効率を比較した結果を示すグラフ図である。
但し、溶接ワイヤとして直径が１．２ｍｍのフラックス
入りワイヤを使用し、トーチ角度を４５°、前進角及び
後退角を０°として水平隅肉溶接を実施した。また、溶
接条件は溶接電流を２８０Ａ、溶接電圧を３２Ｖ、溶接
速度を３０ｃｍ／分とすると共に、ガス吐出口の先端か
らのワイヤの突き出し長さ（ＥＸＴ．）を２０ｍｍとし
た。

【００５８】図１０に示すように、シールドガスの流量
を２０リットル／分としたときには、実施例と比較例との間
に殆ど差異はない。この溶接ヒュームの回収効率はシー
ルドガスの流量を増加させるにつれて低下するが、シー
ルドガスの流量を３０リットル／分として両者を比較する
と、実施例の方が回収効率の低下が少なくなっている。
即ち、実施例においては、９０乃至９５％の回収効率を
得ることができるが、比較例においては９０％未満とな
っている。このように、本発明の実施例に係る溶接ヒュ
ーム吸引除去装置においては、吸引ノズル（吸引経路）
の断面積が広くなるように形成することができるので、
溶接時に供給されるシールドガスが３０リットル／分以上の
範囲においても、溶接ヒュームの回収効率の低下を抑制
することができる。

【００５９】次いで、本実施例に係る溶接ヒューム吸引
除去装置を使用し、吸引風量を変化させて回収効率を測
定することにより、ヒュームの吸引に有効な吸引風量を
調査した。

【００６０】図１１は縦軸にヒュームの回収効率をと
り、横軸に吸引機（フィルタ付除塵装置７３）の吸引風
量をとって、吸引風量に対する回収効率の測定結果を示
すグラフ図である。但し、回収効率は図９に示す装置に
より測定し、溶接条件等は全て、シールドガスの流量に
対する回収効率の測定時と同一条件とした。

【００６１】図１１に示すように、吸引風量を増加させ
ると、ヒュームの回収効率も上昇するが、ヒュームの回
収効率が７５％未満であると、目視によりヒュームの吸
引を確認することが困難になる。従って、吸引機の吸引
風量を０．５ｍ³／分とすると、ヒュームの回収効率を
７５％以上とすることができるので好ましい。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
吸引ノズルで吸引した溶接ヒュームを外部に導出する吸
引ダクトが溶接トーチを中心として回転可能であるの
で、溶接トーチの操作性を高めることができる。また、
吸引ノズルが溶接トーチの握持部よりも先端側で装着さ
れているので、溶接トーチの握持部を細くすることがで
きると共に、溶接トーチ自体の重量を軽量化することが
でき、これにより、溶接作業性を向上させることができ
る。更に、吸引経路内を通過する溶接ヒュームにより溶
接トーチの握持部の温度が上昇することがなく、吸引経
路を所望の太さで形成することができるので、優れた吸
引性能を得ることができる。更にまた、溶接トーチを中
心として回転可能である吸引ダクトを所定の方向に固定
することができると、溶接トーチの操作性を更に一層向
上させることができる。

【００６３】また、本発明方法によれば、吸引風量及び
シールドガスの流量を適切に規定しているので、優れた
吸引性能を得ることができ、溶接ヒュームの回収効率を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１の実施例に係る溶接ヒュ
ーム吸引除去装置を溶接トーチに装着したところを示す
側面図であり、（ｂ）はＡ−Ａ’線に沿う模式的断面図
である。

【図２】（ａ）は図１の吸引ノズルを拡大して示す側面
図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ’線に沿う正面断面図であ
る。

【図３】図２（ｂ）のＣ部を拡大して示す断面図であ
る。

【図４】（ａ）はインシュロック５３の構造を示す模式
図であり、（ｂ）はインシュロック５３により連結され
た吸引ダクト４６と溶接ケーブル５２を示す斜視図であ
る。

【図５】本発明の第１の実施例に係る溶接ヒューム吸引
除去装置の溶接トーチ４０への装着方法を説明する側面
図である。

【図６】（ａ）は本発明の第２の実施例に係る溶接ヒュ
ーム吸引除去装置を示す側面図であり、（ｂ）はＤ−
Ｄ’線に沿う断面図である。

【図７】溶接トーチの重量の測定方法を示す模式図であ
る。

【図８】縦軸に溶接トーチの重量をとり、横軸に持ち上
げ高さをとって、溶接トーチの重量測定結果を示すグラ
フ図である。

【図９】溶接ヒュームの回収効率測定装置を示す模式図
である。

【図１０】縦軸にヒュームの回収効率をとり、横軸にシ
ールドガスの流量をとって、実施例及び比較例の回収効
率を比較した結果を示すグラフ図である。

【図１１】縦軸にヒュームの回収効率をとり、横軸に吸
引機の吸引風量をとって、吸引風量に対する回収効率の
測定結果を示すグラフ図である。

【図１２】第１の従来例に係る溶接ヒューム吸引トーチ
を示す模式的断面図である。

【図１３】第２の従来例に係る溶接ガンの構造を示す側
面断面図である。

【符号の説明】

１０；吸引トーチ １１、４４、５７；吸引ノズル １２；ハウジング １４、４１；握持部 １５；ホース １６；吸引口 １７、４２、６１；トーチ先端部 １８、２４、５２；溶接ケーブル １９；ヒューム配管 ２０、３２、４６；吸引ダクト ２３；金属管 ２５、４３；溶接ワイヤ ２８；吸引カバー筒 ２９；吸引管 ４０；溶接トーチ ４７、５６；固定ブロック ４８；回転調整部材 ５４；絶縁筒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭52−113837（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−15121（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 9/29

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接トーチと、溶接トーチの先端部を取
   り囲むように配置され前記溶接トーチとの間の空間に溶
   接ヒュームを吸引する２重管構造の吸引ノズルと、この
   吸引ノズルの吸引空間に前記溶接トーチの握持部よりも
   先端側で連結され前記溶接トーチを中心に回転可能の固
   定ブロックと、この固定ブロックに接続固定され溶接ヒ
   ュームを吸引して外部に導出する吸引ダクトと、を有
   し、前記吸引ダクトは、前記固定ブロックが回転するこ
   とにより、溶接作業中に前記溶接トーチに対して回転可
   能であり、前記溶接トーチの外面には、その周方向に複
   数個の凹部が点在するように配置されており、前記固定
   ブロックには前記凹部に嵌合する嵌合部材が前記溶接ト
   ーチの外面に向けて付勢されるように弾性的に支持され
   ていて、前記嵌合部材が前記凹部に嵌合したときに、前
   記固定ブロックの溶接トーチに対する回転が停止され、
   前記固定ブロックに回転方向の力を作用することにより
   前記嵌合部材が前記凹部から離脱して前記固定ブロック
   が前記溶接トーチに対して相対的に回転することを特徴
   とする溶接ヒューム吸引除去装置。
2. 【請求項２】 溶接トーチと、溶接トーチの先端部に回
   転可能に配置された固定ブロックと、この固定ブロック
   に固定され溶接ヒュームを吸引する吸引ノズルと、この
   吸引ノズルに前記溶接トーチの握持部よりも先端側で連
   結され溶接ヒュームを吸引して外部に導出する吸引ダク
   トと、を有し、前記吸引ノズル及び前記吸引ダクトは、
   前記固定ブロックが回転することにより、溶接作業中に
   前記溶接トーチに対して回転可能であり、前記溶接トー
   チの外面には、その周方向に複数個の凹部が点在するよ
   うに配置されており、前記固定ブロックには前記凹部に
   嵌合する嵌合部材が前記溶接トーチの外面に向けて付勢
   されるように弾性的に支持されていて、前記嵌合部材が
   前記凹部に嵌合したときに、前記固定ブロックの溶接ト
   ーチに対する回転が停止され、前記固定ブロックに回転
   方向の力を作用することにより前記嵌合部材が前記凹部
   から離脱して前記固定ブロックが前記溶接トーチに対し
   て相対的に回転することを特徴とする溶接ヒューム吸引
   除去装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の溶接ヒューム吸
   引除去装置を使用して、０．５ｍ^３／分以上の吸引風量
   で溶接ヒュームを吸引することを特徴とする溶接ヒュー
   ム吸引除去方法。