特許 6961903 溶射ガン

(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】6961903

(24)【登録日】2021年10月18日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】溶射ガン

(51)【国際特許分類】

   C23C 4/131 20160101AFI20211025BHJP

   B05B 7/22 20060101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   C23C4/131

   B05B7/22

【請求項の数】4

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-12682(P2018-12682)

(22)【出願日】2018年1月29日

(65)【公開番号】特開2019-131837(P2019-131837A)

(43)【公開日】2019年8月8日

【審査請求日】2020年10月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000262

【氏名又は名称】株式会社ダイヘン

(74)【代理人】

【識別番号】100086380

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 稔

(74)【代理人】

【識別番号】100168099

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 伸太郎

(72)【発明者】

【氏名】玉城 怜士

【審査官】 瀧口 博史

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許出願公開第０４１０２１５８（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２０１６−１３８３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５０５５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４５１２５１３（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ ４／００

Ｂ０５Ｂ ７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対のワイヤが内部に挿通するガン本体と、
上記ガン本体の先端に設けられ、内部空間を有するノズルと、
上記内部空間に配置され、上記一対のワイヤを挿通させるための貫通孔を有する一対の給電チップと、
上記ガン本体側から上記内部空間に向けて圧縮ガスを供給するためのガス供給路と、を備え、
上記ノズルは、基端側から先端側に向かう方向である第１方向を向くガス噴出孔を先端部に有し、
上記内部空間には、上記ガス供給路を経た圧縮ガスの流れを妨げる障害物が設けられており、
上記一対の給電チップは、互いの中心軸線が上記第１方向に向かうほど近接し、かつ上記中心軸線どうしが上記ノズルの先端部よりも上記第１方向に離間する位置で交わる交点を有するように配置されており、
上記障害物は、上記一対の給電チップそれぞれの上記中心軸線を含む第１平面に交差するように配置されており、
上記障害物の上記第１方向における端部である障害物先端部は、上記第１方向において上記給電チップの先端部と上記ノズルの先端部との間に位置しており、
上記障害物は、上記一対の給電チップを通過した上記ワイヤが移動する軌跡と干渉しないように配置される、溶射ガン。

【請求項2】

上記障害物は、プレート状である、請求項１に記載の溶射ガン。

【請求項3】

上記障害物は、上記第１平面と直交し、かつ上記第１方向を含む第２平面に沿って配置される、請求項２に記載の溶射ガン。

【請求項4】

上記第１方向における上記障害物先端部の位置を調整可能である、請求項１ないし３のいずれかに記載の溶射ガン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被溶射体に溶射皮膜を形成するための溶射ガンに関する。

【背景技術】

【0002】

溶射装置を用いて行うアーク溶射においては、金属線材からなる一対のワイヤを溶射ガンに送給させつつアーク放電によってワイヤを溶解させる。溶解したワイヤはノズルから噴出するガス流（圧縮ガス）によって被溶射体へ吹き付けられ、当該被溶射体の表面に溶射皮膜が形成される。特許文献１には、このようなアーク溶射を行うための溶射ガンが記載されている。

【0003】

特許文献１にも記載されているように、従来の溶射ガンにおいて、溶射ガンに送給される一対のワイヤは、溶射ガンの先端に設けられた一対の給電チップを介して送り出される。ノズルは、溶射ガンの先端に設けられており、所定の内部空間を有する。一対の給電チップは、ノズルの内部空間に配置されている。ワイヤは、給電チップに形成された貫通孔に挿通されて、内接触して通電される。一対のワイヤは、一対の給電チップを介して互いが徐々に近接するように送り出され、先端どうしが短絡して発生するアークの熱によって溶融する。その溶滴（溶融金属）にノズル先端のガス噴出孔から噴出するガス流が衝突し、溶融金属が微細化されつつ被溶射体に吹き付けられる。ここで、溶融金属をより微細化することで、緻密な溶射皮膜が形成される。

【0004】

従来において、たとえば緻密な溶射皮膜を形成するためには、ワイヤの送給量（即ち、送給速度）やアーク電圧等の溶射条件を調整することが一般的に行われていた。しかしながら、ワイヤの送給量を変更すると単位時間当たりのワイヤの溶融量が変化するため、施工時間やワイヤ消費量にバラつきが生じてしまう。そうすると、溶射皮膜が不均一となって、当該溶射皮膜の品質低下を招く虞れがある。

【0005】

また、緻密な溶射皮膜を形成するための別の方法として、高速気流にアルゴンを用いることが挙げられる（たとえば非特許文献１を参照）。この方法によると、アルゴンガスによるプラズマ流によってアーク熱の温度が上昇する。そのため、溶融ワイヤの微細化が促進される。しかしながら、アルゴンガスを使用する場合、施工コストが上昇する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００３−１２２５１号公報

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】日本金属学会誌、第６３巻、第１（１９９９）、ｐ．９８−１０２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、溶融したワイヤを効率よく微細化させて緻密な溶射皮膜を形成するのに適した溶射ガンを提供することを主たる課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を採用した。

【0010】

本発明によって提供される溶射ガンは、一対のワイヤが内部に挿通するガン本体と、上記ガン本体の先端に設けられ、内部空間を有するノズルと、上記内部空間に配置され、上記一対のワイヤを挿通させるための貫通孔を有する一対の給電チップと、上記ガン本体側から上記内部空間に向けて圧縮ガスを供給するためのガス供給路と、を備え、上記ノズルは、基端側から先端側に向かう方向である第１方向を向くガス噴出孔を先端部に有し、上記内部空間には、上記ガス供給路を経た圧縮ガスの流れを妨げる障害物が設けられている。

【0011】

好ましい実施の形態においては、上記一対の給電チップは、互いの中心軸線が上記第１方向に向かうほど近接し、かつ上記中心軸線どうしが上記ノズルの先端部よりも上記第１方向に離間する位置で交わる交点を有するように配置されており、上記障害物は、上記一対の給電チップそれぞれの上記中心軸線を含む第１平面に交差するように配置される。

【0012】

好ましい実施の形態においては、上記障害物の上記第１方向における端部である障害物先端部は、上記第１方向において上記給電チップの先端部と上記ノズルの先端部との間に位置しており、上記障害物は、上記一対の給電チップを通過した上記ワイヤが移動する軌跡と干渉しないように配置される。

【0013】

好ましい実施の形態においては、上記障害物は、プレート状である。

【0014】

好ましい実施の形態においては、上記障害物は、上記第１平面と直交し、かつ上記第１方向を含む第２平面に沿って配置される。

【0015】

好ましい実施の形態においては、上記第１方向における上記障害物先端部の位置を調整可能である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、ガン本体の先端に設けられたノズルの内部空間には、ガス供給路を経た圧縮ガスの流れを妨げる障害物が設けられている。このような構成によれば、障害物の周囲においては、ガスの流路断面積が急激に減少する。したがって、溶射作業時において、ノズル内に圧縮ガスが供給されると、当該圧縮ガスは障害物の近傍を通過する際に流路断面が絞られ、更に圧縮されつつ流速が増大する。そして、障害物の近傍を通過した圧縮ガスは、圧縮波あるいは膨張波となって流速が脈動的に変化しつつ、ガス噴出孔から噴出され、溶融金属に衝突する。一般的に、ガス噴出孔から噴出された圧縮ガスは、圧縮および膨張を繰り返しながら減衰する。従来においては、ガス噴出孔から噴出された圧縮ガスが、溶融金属に衝突して圧縮および膨張を繰り返す過程にて、徐々に溶融金属が微細化される。一方で、本発明の実施の形態においては、ガス噴出孔から噴出される前から、圧縮ガスが圧縮波あるいは膨張波となって流速が脈動的に変化しているため、すぐに溶融金属が微細化されて、緻密な溶射皮膜を形成することができる。

【0017】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明に係る溶射ガンを備えた溶射装置の一例を示す概略構成図である。

【図2】本発明に係る溶射ガンの一例を示し、溶射ガンの先端側から見た図である。

【図3】図２のＩＩＩ−ＩＩＩに沿う部分断面図である。

【図4】図２のＩＶ−ＩＶに沿う部分断面図である。

【図5】図３の部分拡大図である。

【図6】図５の部分拡大図である。

【図7】本発明に係る溶射ガンの他の例を示し、図５と同様の断面図である。

【図8】図７に示した溶射ガンについて図４と同じ切断面で切断した拡大断面図である。

【図9】図７の部分拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の好ましい実施形態につき、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【0020】

図１は、本発明に係る溶射ガンを備えた溶射装置の概略構成を示す図である。図２は、本発明に係る溶射ガンの一例を示し、溶射ガンの先端側から見た図である。図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。

【0021】

図１に示した溶射装置Ａ１は、被溶射体（図示略）に溶射を行うためのものであり、電源部１と、溶射ガン２と、ガス供給手段３と、一対のプッシュ側ワイヤ送給機４，４と、を備える。

【0022】

電源部１は、溶射ガン２に電力を供給するものである。電源部１からの電力は、定電圧制御されて給電ケーブル１１を介して溶射ガン２に供給され、後述の給電部材２１３を介して給電チップ２２に供給される。

【0023】

プッシュ側ワイヤ送給機４は、たとえばガイドローラ、送給ローラおよびモータ（いずれも図示略）を備えており、ワイヤリール５に巻き取られたワイヤＷを溶射ガン２に向けて送り出すものである。ワイヤリール５は、ワイヤＷが収納された機器を示し、たとえば水平方向に延びる軸心回りに回転可能なリールにワイヤＷが巻き取られた形態を有しており、回転しながらワイヤＷを繰り出すことができる。ワイヤリール５から繰り出されるワイヤＷは、たとえばプッシュ側ガイドライナ８によってガイドされて溶射ガン２に至っている。電源部１より供給される溶射電圧とプッシュ側ワイヤ送給機４によるワイヤＷの送給速度は、たとえばリモコン６によって設定される。

【0024】

ガス供給手段３は、溶射ガン２に圧縮ガスを送り込むものであり、たとえばコンプレッサにより噴出された圧縮エアを、溶射ガン２に送り込む。当該コンプレッサから噴出された圧縮ガスは、電源部１に設けられた電磁弁（図示略）により流量および圧力が制御された状態で溶射ガン２に送られる。

【0025】

溶射ガン２は、ガン本体２１と、一対の給電チップ２２と、一対のガイドライナ２３と、ノズル２４と、ガス供給路２５と、障害物２６と、を備えている。ガン本体２１は筒状とされており、プッシュ側ワイヤ送給機４により送給されたワイヤＷがガン本体２１の内部を通過可能である。このガン本体２１には、一対のプル側ワイヤ送給機９が取り付けられている。プル側ワイヤ送給機９は、プッシュ側ガイドライナ８によりガイドされたワイヤＷをガン本体２１先端側に送給するものである。ガン本体２１の先端には、ライナ保持部材２１１が取り付けられている。ガン本体２１の先端にはまた、絶縁部材２１２が取り付けられている。

【0026】

給電チップ２２は、給電部材２１３に取り付けられている。給電部材２１３は、一対の給電チップ２２に対応するように対をなして設けられている。より詳細には、給電部材２１３の先端部には雌ねじが形成され、また、給電チップ２２の基端部には雄ねじが形成されており、上記雌ねじに上記雄ねじを螺合することによって給電チップ２２が給電部材２１３に取り付けられる。このようにして、給電チップ２２はガン本体２１の先端側に着脱可能に設けられている。なお、一対の給電部材２１３は、絶縁部材２１２によって支持されており、これら給電部材２１３間は絶縁状態にある。

【0027】

一対の給電部材２１３に形成された一対の雌ねじは、ガン本体２１（溶射ガン２）の軸方向に対して傾斜して延びる。そして、図３、図５に表れているように、一対の給電チップ２２については、互いの中心軸線Ｏ１が溶射ガン２の先端側である方向ｘ（第１方向）に向かうほど近接している。これら中心軸線Ｏ１は、ノズル２４の先端部よりも方向ｘに離間する位置で交わっており、当該交点がアーク点Ｏｘとして設定される。

【0028】

ライナ保持部材２１１は、先端側においてガイドライナ２３の一端を受け入れている。ライナ保持部材２１１の基端側には、プル側ワイヤ送給機９を通過したワイヤＷを挿通させるための貫通孔２１１ａが形成されている。また、給電チップ２２は、基端側においてガイドライナ２３の他端を受け入れている。給電チップ２２先端側には、ガイドライナ２３を通過したワイヤＷを挿通させるための貫通孔２２ａが形成されている。ライナ保持部材２１１の貫通孔２１１ａおよび給電チップ２２の貫通孔２２ａの内径寸法（直径）は、ワイヤＷの太さ（横断面外径寸法）に対応する寸法とされており、ワイヤＷの横断面外径寸法より少し大きい。即ち、ライナ保持部材２１１および給電チップ２２については、使用するワイヤＷの太さが異なると、それに応じて貫通孔２１１ａ，２２ａの直径が異なるものが用いられる。使用するワイヤＷの太さ（外形寸法）は、たとえば０．８ｍｍ以上である。

【0029】

ガイドライナ２３は、可撓性を有する筒状とされており、ワイヤＷを挿通させることによってこのワイヤＷを給電チップ２２まで案内する機能を果たす。ガイドライナ２３を構成する材料としては、ワイヤＷの摺動抵抗の小さいものが好ましい。そのような材料としては、たとえばフッ素樹脂などの合成樹脂を挙げることができる。

【0030】

図３、図４に示すように、ノズル２４は、溶射ガン２の先端部分に設けられている。ノズル２４は、一対の給電チップ２２の先端部を囲う環状とされており、内部空間が後述のガス供給路２５につながっている。また、本実施形態において、ノズル２４は、溶射ガン２の軸方向に対して直角である面内方向において、一対の給電チップ２２の先端部すべてを囲っている。ノズル２４は絶縁材料または非絶縁材料を基材に構成され、ノズル２４の内面２４１は、たとえばセラミックス材料などの絶縁材料によってコーティングされている。

【0031】

本実施形態において、ノズル２４の内面形状は、方向ｘに向かうにつれて上記面内方向における断面積が小さくされており、先端側が窄まっている。また、ノズル２４における方向ｘの先端部には、方向ｘを向くガス噴出孔２４２が形成されている。ノズル２４の寸法の一例を挙げると、ノズル２４の基端部の内径が５０〜８０ｍｍ程度、ノズル２４の先端部の内径が５〜８ｍｍ程度、ガス噴出孔２４２の内径が５〜８ｍｍ程度である。また、ノズル２４の基端部の内径は、ノズル２４の先端部の内径の８〜１５倍程度である。なお、ノズル２４の内面形状については、本実施形態のような先端側が窄まる形状の他にも、種々な形状を採用することができる。

【0032】

ガス供給路２５は、ガン本体２１側からノズル２４の内部空間に向けて圧縮ガスを供給するための流路である。本実施形態において、ガス供給路２５は、絶縁部材２１２の内部に設けられている。図４に示すように、本実施形態において、ガス供給路２５は、分岐して延びる２本の分流路２５１，２５２を含む。分流路２５１，２５２の下流側端は、ノズル２４の内部空間に開放している。

【0033】

障害物２６は、ノズル２４内においてガスの流れを妨げるものである。障害物２６は、ノズル２４の内部空間に配置されており、ガス供給路２５を経てノズル２４の内部空間に流入する圧縮ガスの流れを妨げる。

【0034】

障害物２６は、たとえばプレート状であり、一対の給電チップ２２それぞれの中心軸線Ｏ１を含む平面Ｐ１（第１平面）と交差するように配置される。本実施形態において、図４、図５から理解されるように、障害物２６は、平面Ｐ１に直交し、かつ方向Ｘを含む平面Ｐ２（第２平面）に沿って配置される。また、障害物２６は、ノズル２４の先端寄りに配置されており、障害物２６の方向ｘにおける端部（障害物先端部２６１）は、方向ｘにおいて給電チップ２２の先端部とノズル２４の先端部との間に位置する。図４に示すように、障害物２６は、長矩形状であり、ノズル２４に着脱可能に取り付けられている。具体的には、障害物２６は、たとえばノズル２４の内面２４１において対向して形成された一対の溝２４３，２４３に両端部が嵌入した状態にて、ノズル２４に支持されている。なお、障害物２６は、一対の給電チップ２２を通過した各ワイヤＷが移動する軌跡と干渉しないように配置される。

【0035】

障害物２６は、絶縁材料からなり、たとえば合成樹脂製である。障害物２６は、たとえば耐熱性および耐久性に優れた材料により構成されており、そのような材料としては、たとえばＰＥＥＫ樹脂（ポリエーテルエーテルケトン）を挙げることができる。ただし、障害物２６の材料は合成樹脂に限定されるものではなく、セラミックスなど他の絶縁材料により障害物２６を構成してもよい。

【0036】

なお、障害物２６のサイズの一例を挙げると、方向ｘにおける長さＬ１が４〜１０ｍｍ程度、厚さＴ１が０．５〜２ｍｍ程度である（図５参照）。また、ノズル２４の先端から障害物２６の先端までの長さＬ２は、たとえば０．５〜２ｍｍ程度である。

【0037】

次に、上記した溶射ガン２および溶射装置Ａ１を用いて被溶射体に溶射を行う手順について説明する。

【0038】

溶射装置Ａ１を用いて溶射作業を行う際には、作業者が図１に示す溶射ガン２に設けられたスタートスイッチ７を押してＯＮ状態にすると、プッシュ側ワイヤ送給機４およびプル側ワイヤ送給機９によって溶射ガン２に一対のワイヤＷが送給される。送給されたワイヤＷは、ガン本体２１内を通り、次いでライナ保持部材２１１、ガイドライナ２３内を進む。そして、ワイヤＷは、ガイドライナ２３によってガイドされながら給電チップ２２へ送られ、給電チップ２２に接触しながら中心軸線Ｏ１に沿ってアーク点Ｏｘに向かう。

【0039】

溶射ガン２には電源部１によって電力が供給される。ワイヤＷが給電チップ２２に接触することにより、給電部材２１３から給電チップ２２を介してワイヤＷに電力供給される。そして、一対の給電チップ２２から送り出された一対のワイヤＷがアーク点Ｏｘで短絡することによって、一対のワイヤＷの先端間にアークが発生し、溶滴が生じる。

【0040】

溶射ガン２にはまた、ガス供給手段３からの圧縮ガスが送り込まれる。当該圧縮ガスは、ガス供給路２５（分流路２５１，２５２）を通過し、ノズル２４の内部空間に流れ込む。ガス供給路２５を流れる圧縮ガスの流量は、たとえば８００〜１８００Ｌ／ｍｉｎ程度である。また、ノズル２４の内部空間へ流入する圧縮ガスの流速は、当該内部空間への流入時において１０〜４０ｍ／ｓｅｃ程度である。

【0041】

ノズル２４内を流れるガスは、ノズル２４の内部空間を通過してノズル２４の先端に到達し、ガス噴出孔２４２から外部に噴出される。当該噴出されたガスは、ワイヤＷの先端のアークに吹き付けられ、溶融金属が液滴や微粒子状となって被溶射体の表面に溶射皮膜が形成される。

【0042】

そして、溶射作業を終了するときに、作業者が、溶射ガン２のスタートスイッチ７を開放してＯＦＦ状態にする。そうすると、圧縮ガスの噴出が停止されるとともに、一対のワイヤＷの送給および電力供給が停止されて、溶射作業が終了する。

【0043】

次に、本実施形態の作用について説明する。

【0044】

本実施形態においては、ガン本体２１の先端に設けられたノズル２４の内部空間には、ガス供給路２５を経た圧縮ガスの流れを妨げる障害物２６が設けられている。このような構成によれば、障害物２６の周囲においては、ガスの流路断面積が急激に減少する。したがって、ノズル２４内に圧縮ガスが供給されると、当該圧縮ガスは障害物２６の近傍を通過する際に流路断面が絞られ、更に圧縮されつつ流速が増大する。

【0045】

ここで、図６に示した、障害物２６（障害物先端部２６１）とワイヤＷとの隙間Ｃ１を通過する圧縮ガス（矢印Ｎ１で示す）の流速の変化が、特に大きくなる。そして、障害物２６の近傍を通過した圧縮ガスは、圧縮波あるいは膨張波となって流速が脈動的に変化しつつ、ガス噴出孔２４２から噴出され、溶融金属に衝突する。このように圧縮波あるいは膨張波となった圧縮ガスの噴射により溶融金属が微細化されて、緻密な溶射皮膜を形成することができる。

【0046】

本実施形態において、障害物２６は、一対の給電チップ２２それぞれの中心軸線Ｏ１を含む平面Ｐ１に交差するように配置されている（図５参照）。このような構成によれば、障害物２６の厚さ方向の両側それぞれにおいて、給電チップ２２あるいはワイヤＷとの間に隙間が形成される。このような隙間が形成されることにより、圧縮ガスの加速と圧縮波の生成が促進される。

【0047】

障害物２６はプレート状とされている。このような構成によれば、障害物２６は、ノズル２４の内面２４１に形成された溝２４３等に嵌めることで当該ノズル２４に容易に取り付けることができる。したがって、平面Ｐ１と交差するように配置する障害物２６の形状として、プレート状は適した形状である。

【0048】

障害物先端部２６１は、方向ｘにおいて給電チップ２２の先端部とノズル２４の先端部との間に位置する。このような構成によれば、ノズル２４の先端縁の近傍において、障害物先端部２６１と一対のワイヤＷとの間に隙間Ｃ１が形成される。これにより、圧縮ガスが隙間Ｃ１を通過することにより生成する圧縮波は、殆ど減衰することなく溶融金属に到達する。このことは、溶融金属の微細化を促進するのに適する。

【0049】

また、障害物２６は、一対の給電チップ２２を通過した各ワイヤＷが移動する軌跡と干渉しないように配置される。このような構成によれば、先端縁の近傍において一対のワイヤＷの送給が阻害されることはなく、被溶射体表面に形成される溶射皮膜の品質が安定する。

【0050】

障害物２６は、平面Ｐ１と直交し、かつ方向ｘを含む平面Ｐ２に沿って配置される。このような構成によれば、障害物２６の厚さ方向の両側において、一対のワイヤＷとの間の隙間Ｃ１を略均等に形成することができる。これにより、圧縮ガスが隙間Ｃ１を通過することにより生成される圧縮波や膨張波については偏りが少なく、溶射被膜の品質の向上を図ることができる。

【0051】

図７、図８は、本発明に係る溶射ガンの他の例を示している。なお、図７以降の図においては、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。

【0052】

本実施形態の溶射ガン２においては、障害物２６の構成が上記実施形態と異なっている。図８によく表れているように、本実施形態において、障害物２６の先端側には、切欠き２６２が形成されている。その一方、障害物２６のうち、ノズル２４の一対の溝２４３，２４３に嵌入される両端部２６３，２６３については、方向ｘにおける長さが図４、図５等に示したものと同一である。これにより、障害物２６は、ノズル２４の内部空間に位置する部位（切欠き２６２が形成された領域）において、障害物２６の方向ｘにおける長さＬ１が図４、図５等に示したものよりも短い。そして、ノズル２４の先端から障害物先端部２６１までの長さＬ２は、図４、図５等に示したものよりも長い。本実施形態の障害物２６は、上記実施形態における障害物２６から付け替えて使用することが可能である。

【0053】

本実施形態において、図４〜図６等に示した上記実施形態の場合と同じ溶射条件（ワイヤの送給速度、圧縮ガスの供給態様や電力供給態様が同一）で溶射作業を行う。このとき、図９に示した、障害物２６（障害物先端部２６１）とワイヤＷとの隙間Ｃ１を通過する圧縮ガス（矢印Ｎ１で示す）の流速の変化が、大きくなる。障害物２６の近傍を通過した圧縮ガスは、圧縮波あるいは膨張波となって流速が脈動的に変化しつつ、ガス噴出孔２４２から噴出され、溶融金属に衝突する。このように圧縮波あるいは膨張波となった圧縮ガスの噴射により溶融金属が微細化されて、緻密な溶射皮膜を形成することができる。

【0054】

一方、図６（上記実施形態）と図９（本実施形態）とを比較するとよく理解できるように、本実施形態（図９）においては、上記実施形態（図６）よりも、障害物２６（障害物先端部２６１）とワイヤＷとの隙間Ｃ１が大きい。このため、本実施形態においては、隙間Ｃ１の形成位置におけるガス流路断面の減少の度合いが上記実施形態の場合よりも小さく、隙間Ｃ１を通過した後の圧縮ガスの流速が少し遅くなる。その結果、ガス噴出孔２４２から噴出される圧縮ガスによって微細化される溶融金属については、本実施形態では上記実施形態よりも微細化の度合いが弱く、溶融金属の粒子サイズが相対的に大きくなる。

【0055】

本実施形態（図９）において上記実施形態（図６）よりも障害物２６（障害物先端部２６１）とワイヤＷとの隙間Ｃ１が大きいことは、ノズル２４の先端から障害物先端部２６１までの長さＬ２が相対的に長いことに起因する。プレート状の障害物２６については、本実施形態のものと上記実施形態のものとを付け替えることにより、方向ｘにおける障害物先端部２６１の位置を調整可能である。そして、方向ｘにおける障害物先端部２６１の位置調整することにより、溶融金属の微細化の度合いを調節することができる。このことは、溶射被膜の品質向上を図るうえで、より好ましい。

【0056】

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲は上記した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した事項の範囲内でのあらゆる変更は、すべて本発明の範囲に包摂される。

【0057】

上記実施形態において、障害物２６はプレート状とされていたが、障害物の形状はこれに限定されない。また、障害物は、上記実施形態のようなノズルに着脱可能に取り付けられる構成に限定されるものではなく、たとえばノズルに対して容易に取り外しできないように固定されていてもよい。さらに、障害物は、ノズルと一体的に形成されたものであってもよい。

【符号の説明】

【0058】

Ａ１ 溶射装置
１ 電源部
１１ 給電ケーブル
２ 溶射ガン
２１ ガン本体
２１１ ライナ保持部材
２１１ａ 貫通孔
２１２ 絶縁部材
２１３ 給電部材
２２ 給電チップ
２２ａ 貫通孔
２３ ガイドライナ
２４ ノズル
２４１ 内面
２４２ ガス噴出孔
２４３ 溝
２５ ガス供給路
２５１ 分流路
２５２ 分流路
２６ 障害物
２６１ 障害物先端部
２６２ 切欠き
２６３ 端部
３ ガス供給手段
４ プッシュ側ワイヤ送給機
５ ワイヤリール
６ リモコン
７ スタートスイッチ
８ プッシュ側ガイドライナ
９ プル側ワイヤ送給機
Ｃ１ 隙間
Ｏ１ 中心軸線
Ｏｘ アーク点（交点）
Ｐ１ 平面（第１平面）
Ｐ２ 平面（第２平面）
Ｗ ワイヤ
ｘ 方向（第１方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】