特許 6207839 溶接用トーチ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6207839

(24)【登録日】2017年9月15日

(45)【発行日】2017年10月4日

(54)【発明の名称】溶接用トーチ

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/29 20060101AFI20170925BHJP

【ＦＩ】

   B23K9/29 E

   B23K9/29 B

   B23K9/29 H

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-10757(P2013-10757)

(22)【出願日】2013年1月24日

(65)【公開番号】特開2014-140868(P2014-140868A)

(43)【公開日】2014年8月7日

【審査請求日】2016年1月19日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】593175349

【氏名又は名称】みずほ産業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】391046584

【氏名又は名称】株式会社トーキン

(74)【代理人】

【識別番号】100092842

【弁理士】

【氏名又は名称】島野 美伊智

(72)【発明者】

【氏名】森下 琢磨

(72)【発明者】

【氏名】森下 太

(72)【発明者】

【氏名】勝又 直路

【審査官】 竹下 和志

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５３−１３７１２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−１４６５７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６２−１５８７２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平４−１２７９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／０１３４７６０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｋ ９／００ − １０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内側を溶接ワイヤが通るとともにシールドガスが流通しシールドガスを外周側に流出させるシールドガス流出孔を備えたチップボディと、
上記チップボディの先端に連結されその先端開口部を介して上記溶接ワイヤの先端部が突出・配置されるチップと、
上記チップボディとチップの外周側に設置されたノズルと、
上記チップボディと上記ノズルとの間であって上記シールドガス流出孔に近接して設置された多孔状部材からなるガスレンズと、
具備し、
上記ガスレンズの上記チップ側には上記ガスレンズの厚みより大きな軸方向長さの空間を存した状態でシールドガスを整流する整流部材が配置されていて、
上記シールドガス流出孔を介して上記チップボディの外周側に流出したシールドガスを上記ガスレンズと上記空間と上記整流部材を介して整流し、上記チップボディと上記ノズルとの間ひいては上記チップの外周側に噴射するようにしたことを特徴とする溶接トーチ。

【請求項2】

請求項１記載の溶接トーチにおいて、
上記ガスレンズの上記チップ側にはスパッタ付着防止部材が配置されていることを特徴とする溶接トーチ。

【請求項3】

請求項１又は請求項２記載の溶接トーチにおいて、
上記整流部材は薄肉円筒部材をジグザグ凹凸状に屈曲・変形させたものであることを特徴とする溶接トーチ。

【請求項4】

請求項１〜請求項３の何れかに記載の溶接トーチにおいて、
上記ガスレンズはセラミックス製であることを特徴とする溶接トーチ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、アーク溶接或いはＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ−Ｉｎｅｒｔ−Ｇａｓ）溶接に用いられる溶接トーチに係り、特に、狭隘な開先部に対しても所望の溶接を施すことができるように、先端部の小径化・短縮化、それによる小型化を図ったものに関する。

【背景技術】

【0002】

従来の溶接用トーチは、例えば、図１５、図１６に示すような構成をなしている。図１５は、従来の溶接トーチの構成を示す縦断面図（一部は半裁断面図）であり、図１６は図１５のＸＶＩ部を拡大して示す断面図である。

【0003】

まず、インシュレータ３０１があり、このインシュレータ３０１は中空形状をなしている。上記インシュレータ３０１の先端側（図１５、図１６中左側）にはノズル３０３が同軸状に螺合・接合されている。上記ノズル３０３の内周側にはチップボディ３０５が同軸状に配置されていて、このチップボディ３０５の先端側（図１５、図１６中左側）にはチップ３０７が螺合・接合されている。又、上記インシュレータ３０１の内周側にはトーチボディ３０９が配置されていて、このトーチボディ３０９は上記チップボディ３０５の後端側（図１５、図１６中右側）に螺合・接合されている。

【0004】

上記インシュレータ３０１と上記トーチボディ３０９の間には、スリーブ３１１、３１３が連結された状態で配置されている。すなわち、スリーブ３１１の後端側（図１５、図１６中右側）には嵌合凹部３１１ａが形成されていて、一方、スリーブ３１３の先端側（図１５、図１６中左側）には嵌合凸部３１３ａが形成されている。上記嵌合凸部３１３ａを嵌合凹部３１１ａ内に嵌合させた状態で、上記インシュレータ３０１の後端側（図１５、図１６中右側）に、袋ナット３１９が螺合・接合されており、それによって、インシュレータ３０１とスリーブ３１１、３１３が連結されている。

【0005】

上記トーチボディ３０９とスリーブ３１３は、図１５に示すように、後方に屈曲・延長されていて、上記トーチボディ３０９の後端には図示しないケーブル絶縁アダプタが連結されている。又、上記スリーブ３１３の外周の一部は被覆部材３１７によって絶縁されている。又、上記チップボディ３０５とトーチボディ３０９の内周側にはインナーチューブ３１０が同軸状に配置されている。上記インナーチューブ３１０の内周側には溶接ワイヤ３２１が供給・配置されており、この溶接ワイヤ３２１の先端部は、上記チップ３０７の先端から所定量だけ突出・配置されることになる。又、上記チップボディ３０５及びトーチボディ３０９とインナーチューブ３１０との間の空間にはシールドガスが供給されている。

【0006】

又、上記チップボディ３０５の外周側にはオリフィス３１５が設置されていて、このオリフィス３１５には複数個のオリフィス孔３１５ａが周方向に所定のピッチで形成されている。又、上記オリフィス３１５の内周側には環状凹部３１５ｂが形成されている。

【0007】

次に、上記シールドガスの供給経路を詳しく説明する。チップボディ３０５及びトーチボディ３０９とインナーチューブ３１０との間の空間に供給されたシールドガスは、チップボディ３０５に設けられた複数個（図示する場合は４個）のシールドガス流出孔３０５ａを介して、チップボディ３０５とオリフィス３１５の間であって環状凹部３１５ｂ内に流出する。環状凹部３１５ｂ内に流出したシールドガスはオリフィス３１５の複数個のオリフィス孔３１５ａを介して整流された状態でオリフィス３１５とノズル３０３との間の空間内に流出する。

【0008】

オリフィス３１５とノズル３０３との間の空間内に流出したシールドガスは、ノズル３０３とチップ３０７との間の空間を介してチップ３０７の外周側を先端側（図１５、図１６中左側）に向かって流通していき噴射される。それによって、溶接ワイヤ３２１の先端部の外周をシールドするものである。
尚、図１５、図１６中符号３２３、３２５、３２７、３２９はシールリングである。

【0009】

次に、溶接作業について説明する。図１５、図１６に示すように、被溶接部材４０１には被溶接部材４０３が当接・配置されていて、両者間には開先部４０５が設けられている。又、上記被溶接部材４０３は支持部材４０７によって支持されている。上記開先部４０５の角度は２５°となっている。

【0010】

まず、溶接トーチの先端を上記開先部４０５に挿入・配置させる。ノズル３０３とチップ３０７との間の空間を介してチップ３０７の外周側にシールドガスが噴射される。その状態で、チップ３０７の先端から突出・配置された溶接ワイヤ３２１と被溶接部材４０１、４０３との間でアークを発生させながら所望の溶接を施すものである。

【0011】

又、図１５、図１６に示した溶接トーチは、上記したように、オリフィス３１５を使用するタイプであるが、このようなオリフィス３１５を使用しないタイプの溶接トーチもある。
尚、この種の溶接トーチの構成を開示するものとして、例えば、特許文献１、特許文献２等がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２００３−２３０９６２号公報

【特許文献2】特開２００２−８６２７３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

上記従来の構成によると次のような問題があった。
まず、溶接部の外周にシールドガスを供給するためにオリフィス３１５を使用する構成になっており、その為、ノズル３０３の外径が大きくなってしまうという事情があった。又、シールドガスを整流させためにはノズル３０３の長さをある程度長くする必要があった。このように、従来の構成によると、ノズル３０３の外径が大きくなるとともにその長さも長くなってしまい、その結果、溶接トーチの先端部が大型化してしまうという問題があった。
溶接トーチの先端部が大型化してしまうと、狭隘な開先部４０５に対して所望の溶接を施すことができなくなってしまい、その改善が要求されていた。

【0014】

本発明はこのような点に基づいてなされたものでその目的とするところは、オリフィスを要することなくシールドガスを整流・噴射することを可能にし、それによって、先端部を小径化・短縮化させてその小型化を図り、狭隘な開先部に対しても所望の溶接を施すことを可能にする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】

【0015】

上記目的を達成するべく本願発明の請求項1による溶接トーチは、内側を溶接ワイヤが通るとともにシールドガスが流通しシールドガスを外周側に流出させるシールドガス流出孔を備えたチップボディと、上記チップボディの先端に連結されその先端開口部を介して上記溶接ワイヤの先端部が突出・配置されるチップと、上記チップボディとチップの外周側に設置されたノズルと、上記チップボディと上記ノズルとの間であって上記シールドガス流出孔に近接して設置された多孔状部材からなるガスレンズと、具備し、上記ガスレンズの上記チップ側には上記ガスレンズの厚みより大きな軸方向長さの空間を存した状態でシールドガスを整流する整流部材が配置されていて、上記シールドガス流出孔を介して上記チップボディの外周側に流出したシールドガスを上記ガスレンズと上記空間と上記整流部材を介して整流し、上記チップボディと上記ノズルとの間ひいては上記チップの外周側に噴射するようにしたことを特徴とするものである。
又、請求項２による溶接トーチは、請求項１記載の溶接トーチにおいて、上記ガスレンズの上記チップ側にはスパッタ付着防止部材が配置されていることを特徴とするものである。
又、請求項３による溶接トーチは、請求項１又は請求項２記載の溶接トーチにおいて、上記整流部材は薄肉円筒部材をジグザグ凹凸状に屈曲・変形させたものであることを特徴とするものである。
又、請求項４による溶接トーチは、請求項１〜請求項３の何れかに記載の溶接トーチにおいて、上記ガスレンズはセラミックス製であることを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0016】

以上述べたように本願発明の請求項１による溶接トーチは、内側を溶接ワイヤが通るとともにシールドガスが流通しシールドガスを外周側に流出させるシールドガス流出孔を備えたチップボディと、上記チップボディの先端に連結されその先端開口部を介して上記溶接ワイヤの先端部が突出・配置されるチップと、上記チップボディとチップの外周側に設置されたノズルと、上記チップボディと上記ノズルとの間に設置された多孔状部材からなるガスレンズと、 を具備し、上記シールドガス流出孔を介して上記チップホディの外周側に流出したシールドガスを上記ガスレンズを介して整流し上記チップボディと上記ノズルとの間ひいては上記チップの外周側に噴射するように構成したので、従来必要であったオリフィスを要することなくシールドガスの噴射が可能になり、それによって、溶接トーチの先端部の小径化、短縮化を図ることができ、狭隘な開先部に対しても所望の溶接を施すことが可能になった。
又、請求項２による溶接トーチは、請求項１記載の溶接トーチにおいて、上記ガスレンズの上記チップ側にはスパッタ付着防止部材が配置された構成になっているので、ガスレンズへのスパッタの付着を防止して目詰まりを防ぐことができる。
又、請求項３による溶接トーチは、請求項１又は請求項２記載の溶接トーチにおいて、上記ガスレンズの上記チップ側にはシールドガスを整流する整流部材が設置された構成になっているので、シールドガスの整流を促進させることができる。
又、請求項４による溶接トーチは、請求項２又は請求項３記載の溶接トーチにおいて、上記整流部材は薄肉円筒部材をジグザグ凹凸状に屈曲・成形させた構成になっているので、比較的簡単な構成で所望の整流効果を得ることができる。
又、請求項５による溶接トーチは、請求項１〜請求項４の何れかに記載の溶接トーチにおいて、上記ガスレンズはセラミックス製であるので、上記効果をより確実なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の第１の実施の形態を示す図で、溶接トーチの構成を示す縦断面図（一部は半裁断面図）である。

【図2】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図１のＩＩ部を拡大して示す図である。

【図3】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図３（ａ）はガスレンズの平面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のｂ−ｂ断面図である。

【図4】本発明の第１の実施の形態を示す図で、図４（ａ）は整流部材の平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のｂ−ｂ断面図である。

【図5】本発明の第２の実施の形態を示す図で、溶接トーチの構成を示す縦断面図（一部は半裁断面図）である。

【図6】本発明の第２の実施の形態を示す図で、図５のＶＩ部を拡大して示す図である。

【図7】本発明の第１の実施の形態、第２の実施の形態を示す図で、第１の実施の形態、第２の実施の形態による溶接トーチを使用した場合のシールドガスの噴射状況を可視化して撮影したものである。

【図8】比較例を示す図で、比較例による溶接トーチを使用した場合のシールドガスの噴射状況を可視化して撮影したものである。

【図9】本発明の第３の実施の形態を示す図で、溶接トーチの構成を示す縦断面図（一部は半裁断面図）である。

【図10】本発明の第３の実施の形態を示す図で、図１０は図９のＸ部を拡大して示す図である。

【図11】本発明の第３の実施の形態を示す図で、図１１（ａ）は整流部材の平面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のｂ−ｂ断面図である。

【図12】本発明の第４の実施の形態を示す図で、溶接トーチの構成を示す縦断面図（一部は半裁断面図）である。

【図13】本発明の第５の実施の形態を示す図で、溶接トーチの構成を示す縦断面図（一部は半裁断面図）である。

【図14】本発明の第５の実施の形態を示す図で、図１４（ａ）は整流部材の平面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のｂ−ｂ断面図である。

【図15】従来例を示す図で、溶接トーチの要部の構成を示す縦断面図（一部は半裁断面図）である。

【図16】従来例を示す図で、図１５のＸＶＩ部を拡大して示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、図１乃至図４を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は、本実施の形態による溶接トーチの構成を示す縦断面図（一部は半裁断面図）であり、図２は図１のＩＩ部を拡大して示す図である。

【0019】

まず、水冷筒１があり、この水冷筒１は、内筒３、中間筒５、外筒７とから構成されている。上記内筒３と中間筒５との間には、環状の冷却水供給路９が形成されている。又、上記中間筒５と外筒７との間には、環状の冷却水戻り路１１が形成されている。又、上記冷却水供給路９と冷却水戻り路１１は連通路１２を介して連通されている。

【0020】

上記水冷筒１の先端側（図１、図２中左側）にはノズル１３が同軸状に螺合・接合されている。上記ノズル１３の内周側にはチップボディ１５が同軸状に配置されていて、このチップボディ１５の先端側（図１、図２中左側）にはチップ１７が螺合・接合されている。又、上記水冷筒１の内周側にはトーチボディ１９が配置されていて、このトーチボディ１９は上記チップボディ１５の後端側（図１、図２中右側）に螺合・接合されている。

【0021】

上記水冷筒１と上記トーチボディ１９の間には、スリーブ２１が配置されていて、このスリーブ２１の後端側（図１、図２中右側）には、スリーブ２３が連結されている。上記スリーブ２１には嵌合凹部２１ａが形成されていて、一方、上記スリーブ２３の先端側（図１、図２中左側）には嵌合凸部２３ａが形成されている。上記嵌合凸部２３ａを嵌合凹部２１ａ内に嵌合させた状態で、上記スリーブ２１の後端部（図１、図２中左側）に袋ナット２５が螺合されており、それによって、スリーブ２１、２３が連結されている。

【0022】

上記トーチボディ１９とスリーブ２３は、図１に示すように、後方に屈曲・延長されていて、上記トーチボディ１９の後端にはケーブル絶縁アダプタ２７が連結されている。又、上記スリーブ２３の外周の一部は被覆部材２９によって被覆されている。又、上記チップボディ１５とトーチボディ１９の内周側にはインナーチューブ３１が同軸状に配置されている。本実施の形態の場合には、インナーチューブ３１としてコイルスプリングが使用されている。上記インナーチューブ３１の内側には溶接ワイヤ３３が供給・配置されており、この溶接ワイヤ３３の先端部は、上記チップ１７の先端から所定量だけ突出・配置されている。

【0023】

又、上記チップボディ１５及びトーチボディ１９とインナーチューブ２９との間の空間にはシールドガスが供給されている。又、上記チップボディ１５にはシールドガスをチップボディ１５の外周側に流出させるための複数個（この実施の形態の場合には４個）のシールドガス流出孔１５ａが形成されている。

【0024】

又、上記ノズル１３とトーチボディ１９との間にはセラミックス製のスリーブ３５が設置されていて、このスリーブ３５の内周側には金属製（この実施の形態の場合にはステンレス製）のガスレンズ３７が内装されているとともにこのガスレンズ３７の前方には、間隔を存した状態で同じく金属製（この実施の形態の場合にはステンレス製）の整流部材３９が内装されている。上記ガスレンズ３７は、図３にも示すように、筒体として成形されており多孔状になっている。上記多孔の部位を介してシールドガスが整流・流通されることになる。又、上記整流部材３９は、図４に示すように、薄肉の円筒部材をジグザグ凹凸状に屈曲・形成したものであり、シールドガス流路３９ａ、３９ｂを交互に設けた構成になっている。この整流部材３９によって、上記ガスレンズ３７によって整流されたシールドガスをさらに整流させるものである。

【0025】

上記シールドガスの供給に関して詳しく説明する。チップボディ１５及びトーチボディ１９とインナーチューブ３１との間の空間に供給されたシールドガスは、チップボディ１５に設けられた複数個（図示する場合は４個）のシールドガス流出孔１５ａを介して、水冷筒１の内筒３とガスレンズ３７との間の空間４１内に流出する。空間４１内に流出したシールドガスはガスレンズ３７を通過して整流され、ガスレンズ３７と整流部材３９との間の空間４３内に流出する。空間４３内に流出したシールドガスは整流部材３９を通過することによりさらに整流される。整流部材３９を通過したシールドガスはノズル１３とチップボディ１５との間の空間内に流出し、チップボディ１５及びチップ１７の外周側を通って溶接部の外周部に噴射される。それによって、溶接ワイヤ３３の先端部の外周をシールドするものである。
尚、図１、図２中符号４５、４７、４９、５１、５３はシールリングである。

【0026】

上記トーチボディ１９の内周側であって１８０°対向する位置にはそれぞれ２本の冷却水配管６１、６３（図２中仮想線で示す）が設置されている。又、図１に示すように、冷却水供給配管６４、冷却水排出配管６６が設けられていて、上記冷却水供給配管６４を介して供給された冷却水は上記冷却水配管６１、６３内に供給される。又、冷却水配管６１、６３の外周側を介して戻される冷却水は上記冷却水排出配管６６を介して排出されることになる。上記冷却水供給配管６４、冷却水排出配管６６には図示しない冷却水供給・排出部が接続されている。

【0027】

上記冷却水供給・排出部より上記冷却水供給配管６１、冷却水配管６１、６３内を介して供給された冷却水は、トーチボディ１９に形成された冷却水供給孔１９ａを介して、既に説明した冷却水供給路９内に供給される。冷却水供給路９内に供給された冷却水は水冷筒１の先端側（図１、図２中左側）に向かって流通し、連通路１２を介して冷却水戻り路１１内に流入する。冷却水戻り路１１内に流入した冷却水は、水冷筒１の後端側（図１、図２中右側）に向かって流通し、トーチボディ１９に形成された冷却水戻し孔１９ｂを介して、上記２本の冷却水配管６１、６３の外側の空間内に戻る。冷却水配管６１、６３の外側の空間内に戻った冷却水は、既に説明したように、冷却水排出配管６６を介して冷却水供給・排出部に戻る。このような経路で冷却水が循環しているものである。

【0028】

次に、溶接作業について説明する。図１、図２に示すように、被溶接部材７１には被溶接部材７３が当接・配置されていて、これら被溶接部材７１と被溶接部材７３との間には開先部７５が形成されている。又、上記被溶接部材７３は支持部材７７によって支持されている。上記開先部７５の角度は、一例として２５°となっている。

【0029】

まず、溶接トーチの先端を上記開先部７５に挿入・配置する。ノズル１３とチップ１７との間の空間を介してチップ１７の外周側にシールドガスが噴射される。その状態で、チップ１７の先端から突出・配置された溶接ワイヤ３３と被溶接部材７１、７３との間でアークを発生させながら所望の溶接を施すものである。

【0030】

上記シールドガスであるが、まず、トーチボディ１９の内周側に供給されたシールドガスはチップボディ１５内に流入し、チップボディ１５に設けられたシールドガス流出口１５ａを介して空間４１内に流出する。空間４１内に流出したシールドガスはガスレンズ３７に流入する。ガスレンズ３７内に流入したシールドガスはガスレンズ３７を通過して整流されて空間４３内に流出する。空間４３内に流出したシールドガスは整流部材３９によってさらに整流された後チップボディ１５の外周側に流出する。そして、チップボディ１５とノズル１３との間を介してチップ１７の外周側さらには溶接ワイヤ３３による溶接部の外周側に噴射されることになる。

【0031】

以上本実施の形態によると次のような効果を奏することができる。
まず、従来のように、オリフィスを使用してシールドガスを整流するのではなく、ガスレンズ３７を使用して整流する構成になっているので、オリフィスを使用しない分、ノズル１３を含む溶接トーチの先端部の小径化を図ることができる。
又、オリフィスを使用した場合には溶接トーチの先端部の長さをある程度長くしないと所望の整流効果を得られなかったが、ガスレンズ３７の場合にはそのような必要はなく
それによって、ノズル１３を含む溶接トーチの先端部の短縮化を図ることができる。
このように、溶接トーチの先端部の小径化・短縮化を図ることができるので、溶接トーチの先端部を小型化することができ、その結果、狭隘な開先部７５に対しても所望の溶接を確実に施すことができる。
又、この実施の形態の場合には、ガスレンズ３７の先端側に整流部材３９を設置しているので、整流効果をさらに高めることができる。

【0032】

次に、図５及び図６を参照して本発明の第２の実施の形態を説明する。この第２の実施の形態の場合には、前記第１の実施の形態の場合の構成において、セラミックス製のスリーブ３５及び金属製（第１の実施の形態ではステンレス製）の整流部材３９をなくした構成、すなわち、ガスレンズ３７のみを設けた構成になっているとともに、そのガスレンズ３７をセラミックス製としたものである。
尚、その他の構成については前記第１の実施の形態の場合と同様であり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。

【0033】

以上本実施の形態によると前記第１の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができる。
又、スリーブ３５及び整流部材３９をなくしたことにより、溶接トーチの先端部をさらに小径化・短縮化させてその小型化をより効果的に図ることができ、それによって、より狭隘な開先部７５に対しても所望の溶接を施すことが可能になる。

【0034】

尚、シールドガスの噴射状況に関して、前記第１の実施の形態の場合、第２の実施の形態の場合、従来例の場合をそれぞれ実験して可視化して撮影したものを、図７、図８に示す。図７は第１の実施の形態の場合、第２の実施の形態の場合を示す図で、溶接トーチを２種類（溶接トーチ１、溶接トーチ２）用意して、それぞれについて実際にシールドガスを流した時の様子を撮影したものである。溶接トーチ１は第１の実施の形態の場合であり、溶接トーチ２は第２の実施の形態の場合である。それぞれの場合について、シールドガスの流量を２０Ｌ／ｍｉｎ、２５Ｌ／ｍｉｎ、３０Ｌ／ｍｉｎとして実験を行っている。何れの場合も、シールドガスが効果的に整流された状態で噴射されており、溶接部を確実にシールドしている様子を確認することができる。

【0035】

一方、図８は、従来例の場合について、溶接トーチを２種類（従来例溶接トーチ１、従来例溶接トーチ２）用意して、それぞれについて実際にシールドガスを流した時の様子を撮影したものである。溶接トーチ１はオリフィスを使用したタイプ（図１５、図１６に示したタイプ）の溶接トーチであり、溶接トーチ２はオリフィスを使用しないタイプの溶接トーチである。
それぞれの場合について、シールドガスの流量を２０Ｌ／ｍｉｎ、２５Ｌ／ｍｉｎ、３０Ｌ／ｍｉｎとして実験を行っている。何れの場合も、シールドガスの整流が不十分であることがわかる。
特に、オリフィスを使用しないタイプの溶接トーチ２はシールドガスが拡散していて乱流状態にあることを視認できる。
オリフィスを使用したタイプの溶接トーチ１はオリフィスを使用しないタイプの溶接トーチ２に比べれば良好であるが、それでも、シールドガスが拡散していて乱流状態にあることを視認できる。

【0036】

次に、図９乃至図１１を参照して本発明の第３の実施の形態を説明する。この第３の実施の形態の場合には、前記第２の実施の形態の場合の構成に、整流部材８１を追加したものである。上記整流部材８１は、図１１に示すように、薄肉の円筒部材をジグザグ凹凸状に屈曲・形成したものであり、シールドガス流路６１ａ、６１ｂを交互に設けた構成になっている。このような整流部材８１を設けることにより、整流効果をさらに高めようとするものである。
尚、その他の構成は前記第２の実施の形態の場合と同様であり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。

【0037】

以上、この第３の実施の形態によると、前記第２の実施の形態の場合と同様の効果を奏することができるとともに、整流部材８１を追加したことにより整流効果をさらに高めることができ、それによって、シールとガスの噴射によるシールド効果のさらなる向上を図ることができるものである。

【0038】

次に、図１２を参照して本発明の第４の実施の形態を説明する。この第４の実施の形態は、前記第２の実施の形態の場合と同様に、ガスレンズ２３のみを使用したタイプの溶接トーチを示すものである。
但し、各構成部材の形状等が大きく異なっている。例えば、前記第１〜第３の実施の形態における水冷筒１の代わりにインシュレータ１′を使用している。
尚、その他の構成は前記第２の実施の形態の場合と同様であり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。

【0039】

よって、この第４の実施の形態の場合にも前記第２の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏するものである。

【0040】

次に、図１３及び図１４を参照して本発明の第５の実施の形態を説明する。この第５の実施の形態の場合には、前記第４の実施の形態による構成に、さらに、薄肉状のスパッタ付着防止部材９１を設けたものである。このスパッタ付着防止部材９１は、図１４に示すような構成をなすものであり、ステンレス製のメッシュ材から構成されている。このようなスパッタ付着防止部材９１を設けることによりガスレンズ３７へのスパッタの付着、それに起因した目詰まり等を防止することができる。
尚、その他の構成は前記第４の実施の形態の場合と同様であり、図中同一部分には同一符号を付して示しその説明は省略する。

【0041】

よって、この第５の実施の形態の場合にも前記第４の実施の形態の場合と同様の作用・効果を奏することができるとともに、スパッタ付着防止部材９１を設けることによりガスレンズ３７へのスパッタの付着、それに起因した目詰まり等を防止することができる。

【0042】

尚、本発明は前記第１〜第５の実施の形態に限定されるものではない。
例えば、溶接トーチとしての基本的な構成は図示したものに限定されず様々な構成のものが想定される。
又、ガスレンズの大きさ、形状、材質等については、これを特に限定するものではない。
又、スパッタ付着防止部材の大きさ、形状、材質等についても、これを特に限定するものではない。
その他、図示した構成はあくまで一例である。

【産業上の利用可能性】

【0043】

本発明は、溶接トーチに係り、特に、狭隘な開先部に対しても所望の溶接を施すことができるように、先端部の小径化・短縮化、それによる小型化を図ったものに関し、例えば、アーク溶接或いはＴＩＧ溶接に用いられる溶接トーチに好適である。

【符号の説明】

【0044】

３ ノズル
５ チップボディ
７ チップ
１９ 溶接ワイヤ
２３ ガスレンズ
２５ 整流部材
４１ 被溶接部材
４３ 被溶接部材
４５ 開先部
５１ 整流部材
８１ スパッタ付着防止部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】