JPH0323076A - ティグ溶接トーチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電極を容易に交換可能なティグ溶接（Ｔｕｎ
ｇｓｔｅｎ　ＩｎｅｒｔＧａｓ　Ａｒｃ　Ｗｅｌｄｉｎ
ｇ）　　トーチに関するものである。

（従来の技術） 第２図は本発明に係る従来のティグ溶接機のほ略構成図
である。

同図において、１はティグアークｉｌ１御装置、２はア
ルゴンガスからなるシールドガスを貯蔵しているガスボ
ンベ、３はティグ溶接トーチ、４は溶接対象の母材、５
は溶加俸である。

ティグアーク制御装置１は、電流一電圧特性が垂下特性
をなした溶接電源（図示せず）と、溶接の開始時にティ
グ溶接トーチ３と母材４との間でアークを発生させるた
めに必要な高周波の高電圧を発生する高周波発生装置（
図示せず）を備え、前記溶接電源の接地側は母材接続ケ
ーブル６を介して母材４に接続され、前記溶接電源の非
接地側と、前記高周波発生装置の出力端は、溶接ケーブ
ル７を介して、ティグ溶接トーチ３に接続されている。

シールドガスはガスボンベ２に取り付けられたガスレギ
ュレータ８によって圧力調整され、ガスバイブ９を介し
てティグ溶接トーチ３に供給される。

ティグ溶接トーチ３にはトーチスイッチ１０が設けられ
ており、該スイッチ１０はスイッチケーブル１１を介し
てティグアーク制御装置１に接続されている。

ティグアーク制御装置１はトーチスイッチ１０の操作に
従ってティグ溶接トーチ３にシールドガスを供給すると
共に、高周波電圧を印加してアークを発生させ且つ溶接
電流を供給する。

第３図は従来のティグ溶接トーチ３の構造を示す分解断
面図である。同図において、１２は導電材よりなるトー
チ本体で、コレットボデイ１３を形或すると共に、コレ
ットボデイ１３の側部から分岐された矢印で示すガス通
路を形威している。

〕４は電気絶縁材よりなるフレーム部で、トーチ本体１
２の外周を被って外部に対して絶縁している。１５は電
気絶縁材よりなるトーチキャップで、長手方向の一端側
に導電材よりなるねじ部１６をインサートして備え、ね
じ部１６の先端に電極ホルダとしてのコレット１７を押
圧接続している。

コレット１７はタングステン電極１８を着脱可能にして
おり、トーチキャップ１５をねじ込むとコレットボディ
１３に形成されたねじ部１９にトーチキャップ１５のね
じ部１６がねじ込まれてコレット１７の一端が押圧され
、他端のテーバ部２０がコレットボディ１３のテーバ面
２１に押付けられることにより、タングステン電極１８
を締付けて固定する。

２２はノズルで、シールドガスをタングステン電極１８
の先端部に向けて噴出させる。タングステン電極１８は
ノズル２２の先端から突出しており、その突出寸法はア
ーク長を決定する要因をなしているので、摩耗などに対
処して常に所定の寸法範囲に管理される。

トーチ本体１２の分岐部分の端部には、フレアナット２
３を形成している。２４は導電材よりなる導体バイブで
、一端にフレア管継手２５を形成していて、該フレア管
継手２５がフレアナット２３にねじ込まれて接続されて
いる。導体パイブ２４の他端（図示せず）には、可撓性
の溶接ケーブル７とガスバイブ９とが接続され、トーチ
本体１２に溶接電流とシールドガスを供給する。導体バ
イプ２４の外周には一部分に把手用のすべり止めを施し
たゴム製のホルダ２６を取付けている。

（発明が解決しようとする課題） 前述の構或よりなる従来のティグ溶接トーチを用いて溶
接作業を行っている際、溶接母材４の材質や溶接箇所の
寸法等の溶接条件が変わることがある。この場合、効率
良くきれいに溶接を行うために前記溶接条件に適した直
径のタングステン電極に交換しなくてはならない。

これにはまず、トーチキャップ１５をつまみ、ねじ部１
６を緩めてタングステン電極１８を外し、前記溶接条件
に適したタングステン電極をコレット１７に挿入する。

この後、ノズル２２の先端からのタングステン電極１８
の突出寸法を治具等を用いて所定の寸法に調整しなくて
はならない。このため、非常に手間がかかり、非能率的
であった。

特に溶接作業が自動化されている場合には、夕ングステ
ン電極１８の交換や調整による溶接作業の中断時間が長
いと、自動作業工程に支障を来すという問題点があった
。

本発明の目的は上記の問題点に鑑み、溶接条件に適した
直径のタングステン電極を容易に着脱できると共に、タ
ングステン電極の突出寸法を溶接作業とは別の場所の工
程で調整できるティグ溶接トーチを提供することにある
。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達或するために、導電材からなり
、タングステン電極を着脱可能に保持する電極ホルダと
、溶接用のシールドガスを噴出するノズルと、導電材よ
りなりガス通路を有して所定位置に前記電極ホルダを着
脱可能に保持し、前記電極ホルダのタングステン電極に
溶接用電流を通電すると共に前記ノズルにシールドガス
を導くトーチ本体と、前記電極ホルダと前記ノズルと前
記トーチ本体のそれぞれを所定位置に着脱自在に保持す
る筐体とを備えたティグ溶接トーチを提案する。

（作　用） 本発明によれば、電極ホルダによってタングステン電極
は着脱可能に保持される。また、前記電極ホルダはトー
チ本体の所定位置に着脱可能に保持され、トーチ本体よ
り前記タングステン電極に溶接用電流が通電される。ま
た、前記トーチ本体によりノズルに溶接用のシールドガ
スが導かれ、該ノズルから噴出される。

前記電極ホルダと前記ノズルと前記トーチ本体のそれぞ
れは筐体の所定位置に保持され一体となる。このとき前
記トーチ本体は前記筐体に着脱自在に保持されているた
め、前記トーチ本体を前記筐体から取りはずすことによ
り、前記トーチ本体と共に前記タングステン電極も取り
はずされる。

従って、異なる直径のタングステン電極が装着されたト
ーチ本体を別に準備しておけば、容易にタングステン電
極の交換を行うことができる。このとき、予め治具等に
よってトーチ本体から突出するタングステン電極の寸法
を所定の寸法に設定しておくことにより、前記ノズルの
先端から突出するタングステン電極の寸法は所定の寸法
に設定される。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の要部を示す分解斜視図、第
４図は一実施例の断面図である。これら第１図及び第４
図に示すティグ溶接トーチは第２図の構成におけるティ
グ溶接トーチ３に代えて使用するものである。

以下、本実施例を第１図及び第４図に基づいて説明する
。図において、ＨＯは筐体で、円筒状の形状を有し、電
気絶縁材よりなる外壁１１１と、この外壁の内面に密着
した導電材よりなる内壁１１２とから構成されている。

また、筐体１１０の長手方向一端側の内周面にはねじ部
１１３が設けられている。さらに、ねじ部１１３の近傍
の筐体１１０側面には開口部１１４が設けられ、ねじ部
１１３側の開口部１　１．　４の一辺に凹部｛１５が、
この凹部１１５に対向する開口部１１４の一辺の中央に
は所定長の溝Ｈ６がそれぞれ設けられている。

１２０は導電材からなるトーチ本体で、外周壁に前記ね
じ部１１３に螺合するねじ部Ｌ２１ａを有する円筒状の
第１の案内部１２１と、この第１の案内部１２ｒよりも
小さな外径を有し、第１の案内部１２１に軸心を合わせ
て隣接した第２の案内部１２２と、この第２の案内部１
２２に軸心を合わせて隣接した円筒状の電極ガイド部１
２３とから構成されている。

第２の案内部１２２の外周壁には所定のねじ部１２２ａ
が設けられている。また、第１、第２の案内部１２１　
，　１２２及び電極ガイド部１２３の軸心には、所定径
の電極セット穴１２４が設けられていると共に、電極ガ
イド部１２３の先端においては、この電極セット穴１２
４の直径は徐々にせばまり、使用するタングステン電極
の外径に対応した直径を有する電極ガイド穴１２５が形
成されている。また、電極ガイド部１２３の先端部側壁
には複数のガス流通口１２Ｂが設けられている。さらに
、トーチ本体１２０にはガス通路１２７が設けられてお
り、ガス通路１２７の一端側は第１の案内部１２１の電
極セット穴１２４の近傍に形成され、他端側は電極セッ
ト穴１２４の長手方向の中部に連絡している。また、第
１の案内部１２１の電極セット穴１２４の入口近くには
円形状の断面を有するシール用Ｏリング１２８が設けて
ある。

１３０は一端側がテーバ状にすぼまった円筒状の磁器か
らなるノズルである。このノズル１３０の内径は、外形
の大きい他端側からトーチ本体１２０を挿入できるよう
に形成されると共に、トーチ本体１２０の第２の案内部
１２２のねじ部１２２ａに螺合するねじ部１３１が設け
られている。また、ノズル１３０の一端側（先端部）の
内壁は、トーチ本体１２０の電極ガイド部１２３のガス
流通口１２Ｂから流出するシールドガスを外部に噴出で
きるように形成されている。

１４０は導電材からなる電極ホルダで、円筒状の第１、
第２の案内部１４１　，　１４２とボス部１４３からな
り、第２の案内部１４２を中央に配置し、それぞれの軸
心を合わせて密着されている。

第２の案内部１４２の外径は第１の案内部１４１の外径
よりも大きく形成され、ボス部１４３の外径は第２の案
内部１４２の外径よりも大きく形威されると共に、第２
の案内部１４２はトーチ本体１２０の電極セット穴１２
４に嵌人できるようになっている。

また、電極ホルダ１４０の内径は、円柱状のタングステ
ン電極１５０の外径よりやや大きい径を有し、このタン
グステン電極１５０はボス部１４３に螺合して設けられ
たねじ１４４にて固定されるようになっている。

１６０は筐体１１０の開口部１１４に嵌合する形状のカ
バーで、電気絶縁材よりなる外壁１６１とこの外壁に密
着された導電材よりなる内壁１Ｂ２とから構成されてい
る。また、内壁１Ｂ２の内面の長手方向一端側には導電
材よりなる突出部１１３３が設けられている。さらに、
内壁１８２の内面の所定位置にはＬ形部材からなる押え
バネ１７０の水平片１７１が固着されている。押えバネ
１７０は弾性を有する導電材からなり、その垂直片１７
２には先端部１７２ａに所定長の溝１７２ｂが形成され
ていると共に、垂直片１７２の先端部１７２ａは水平片
１７１の側にやや折り曲げられている。

１８０は所定の直径を有するガス管で、その一端側はト
ーチ本体１２０のガス通路１２７に連結され、他端側に
はユニオン継手１８１が設けてある。

前述の構成よりなる本実施例によれば、筺体１１０のね
じ部１１３にトーチ本体｛２０のねじ部！２１ａが螺合
され、トーチ本体１２０のねじ部１２２ａにノズル１３
０のねじ部ｉ３１が螺合されて、筺体１１０とトーチ本
体１２０とノズル１３０が一体化される。このとき筐体
１１０の内壁１１２とトーチ本体１２０は電気的な導通
状態となる。また、ガス管１８０は開口部１１４とは反
対側に位置するようになっている。

作業者は、タングステン電極１５０の所定位置に予め電
極ホルダ１４０を取付けておく。このタングステン電極
１５０を筐体１１０の開口部１１４を介して、トーチ本
体１２０の電極セット穴１２４に挿入する。

このとき、電極ホルダ１４０の第１の案内部１４１の外
径が電極セット穴１２４の内径よりも小さいので、第２
の案内部１４２を容易に電極セット穴１２４に嵌人する
ことができる。また、開口部１１４から筐体１１０内に
タングステン電極｛５０を入れる際に、容易に行えるよ
うにタングステン電極１５０が通過できる溝１１６が設
けてある。

電極ホルダ１４０の第２の案内部１４２を電極セッド穴
１２４に嵌人させた状態にて、タングステン電極１５０
の先端部は電極ガイド穴１２５によって支持され、ノズ
ル１３０の先端より所定の寸法だけ突出される。この突
出寸法は、゛タングステン電極１５０への電極ホルダ１
４０の取付け位置によって決まる。

さらにこの状態で、カバー１６０の突出部１６３を筐体
１１０の溝１１６を有する内面に当接させるように、カ
バー１６０を筐体１１０に嵌合させる。このときタング
ステン電極１５０は押えバネ１７０の溝１７２ｂに挿入
されると共に、電極ホルダ１４０のボス部１４３は押え
バネ１７０の垂直片１７２によってトーチ本体１２０に
押し付けられて固定される。カバー１６０を筐体１１０
に嵌合させる際、押えバネ１７０の垂直片１７２の先端
はやや折り曲げられているので、この垂直片１７２の先
端がボス部１４３に引掛ることはない。このように、タ
ングステン電極１５０の取付けを容易に行うことができ
る。

また、前述したティグ溶接トーチを使用する際には、筐
体１１０の内壁１１２に図示せぬケーブルが接続されて
、溶接用の電流が供給される。さらに、この電流はトー
チ本体１２０　、ｍ極ホルダ１４０及びカバー１６０の
内壁｛８２、押えバネ１７０を介してタングステン電極
１５０に供給される。また、ユニオン継手１８１に図示
せぬガスバイブが接続され、シールドガスが供給される
。このシールドガスは、ガス管ｌ８０、ガス通路１２７
、電極セット穴１２４及びガス流通口１２Ｂを介してノ
ズル１３０の先端部からタングステン電極１５０を包む
ように噴出する。

この際、０リング１２８が電極ホルダ１４０の第２の案
内部１４２とトーチ本体１２０の第１の案内部１２ｋと
の隙間からのガス漏れを防止している。

また、溶接母材の材質や溶接箇所の寸法等の溶接条件に
対応したタングステン電極ｌ５０、電極ホルダ１４０及
びトーチ本体１２０が準備されている。

即ち、前記溶接条件に対応してタングステン電極１５０
の直径には、０．５　，　１．０　，　１．Ｂ　，　２
．４　．　３．２　，４．０　，　４．８　，　８．４
　　（ｍｍ）の８１類が準備されている。さらに、タン
グステン電極１５０の直径に対応した口径の電極ガイド
穴１２５を有するトーチ本体１２０と、タングステン電
極１５０の直径に対応した内径の電極ホルダ１４０が準
備されている。また、ノズル１３０の先端からのタング
ステン電極１５０の突出寸広は、前述したようにタング
ステン電極１５０への電極ホルダ１４０の取付け位置に
よって決まるため、溶接作業とは別の場所の工程で調整
することができる。従って、溶接作業中に溶接条件が変
わり、タングステン電極｛５０を直径の異なるタングス
テン電極｛５０に交換する際には、まずノズル１３０を
ねじってトーチ本体１２０から分離させる。次に、ユニ
オン継手１８１を図示せぬガスバイブから切り離した後
、トーチ本体をねじって筐体ｌｌＯから分離させる。こ
の後、別に準備してあるタングステン電極１５０が装着
してあるトーチ本体１２０を筐体１１０にねじ込み、さ
らにトーチ本体１２ロにノズル１３０を取付ける。さら
に前記ガスパイプにユニオン継手１８１を連結する。こ
のように簡単な操作によって容易に短時間で異なる直径
のタングステン電極１５０に交換することができる。

また、タングステン電極１５０の先端が磨耗したため、
同じ直径のタングステン電極１５０に交換する際には、
筐体１１０の凹部１１５に爪等を引掛けてカバー１８０
を取りはずせば、電極ホルダと共にタングステン電極１
５０を容易に取りはずすことができる。この後、予め準
備してある電極ホルダ１４０に装着されたタングステン
電極１５０を前述した手順にてトーチ本体１２０に取付
ければ、タングステン電極１５０の交換を極めて短時間
にて行うことができる。これにより、溶接作業に支障を
来すことがなくなる。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、タングステン電極
を保持した電極ホルダはトーチ本体に着脱可能に保持さ
れる。また、電極ホルダとノズルとトーチ本体のそれぞ
れは筐体の所定位置に着脱自在に保持されるので、前記
タングステン電極を装着した前記トーチ本体を前記筐体
から容易に取りはずすことができる。このため、予め異
なる複数の直径のタングステン電極が装着されたトーチ
本体を別に準備しておくことにより、容易に短時間で溶
接条件に適した直径のタングステン電極に交換すること
ができる。さらに、予め治具等によってトーチ本体から
突出するタングステン電極の寸法を所定の寸広に設定し
ておくことにより、前記ノズルの先端から突出するタン
グステン電極の寸法は所定の寸法に設定される。これに
より、タングステン電極の交換作業によって溶接作業に
支障を来すことがなくなるという非常に優れた効果を発
揮するものである。さらに、タングステン電極の突出寸
法は、溶接作業とは別の場所の工程にて行うことができ
るという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部を示す分解斜視図、第
２図は従来のティグ溶接機の概略構成図、第３図は従来
のティグ溶接トーチの分解断面図、第４図は一実施例の
断面図である。 １１０・・・筐体、１１１・・・外壁、１１２・・・内
壁、１１３・・・ねじ部、１１４・・・開口部、１２０
・・・トーチ本体、１２１・・・第１の案内部、１２１
ａ・・・ねじ部、１２２・・・第２の案内部、！２２ａ
・・・ねじ部、１２３・・・電極ガイド部、１２４・・
・電極セット穴、１２５・・・電極ガイド穴、１３０・
・・ノズル、１３ｌ・・・ねじ部、【４０・・・電極ホ
ルダ、１５０・・・タングステン電極、ｌ６０・・・カ
バー、１８０・・・ガス管、１８１・・・ユニオン継手
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 導電材からなり、タングステン電極を着脱可能に保持す
   る電極ホルダと、 溶接用のシールドガスを噴出するノズルと、導電材より
   なりガス通路を有して所定位置に前記電極ホルダを着脱
   可能に保持し、前記電極ホルダのタングステン電極に溶
   接用電流を通電すると共に、前記ノズルにシールドガス
   を導くトーチ本体と、 前記電極ホルダと前記ノズルと前記トーチ本体のそれぞ
   れを所定位置に着脱自在に保持する筐体とを備えた、 ことを特徴とするティグ溶接トーチ。