アーク溶射ガン
【課題】ガイドライナの交換作業の時間を短縮し、線材の送給抵抗を減少させて線材を安定して送給し、形成された皮膜の品質を著しく向上させる。
【解決手段】ガン本体内に２組の線材送給機構を備え、それぞれの線材送給機構が、線材送給機と、線材送給機の線材の送出部に設けられて、線材送給機の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成されたライナ保持部材と、送出された線材を電極の基端部へガイドするガイドライナと、基端部の内面にテーパ部が形成された電極とを備え、ライナ保持部材のテーパ部にガイドライナの基端部が挿入され、電極のテーパ部にガイドライナの先端部が挿入され、ガイドライナが上記２つのテーパ部の間に弓なり形状と成るようにその両端部がそれぞれ挿入されて、その反発力によって、両端部が上記２つのテーパ部にそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成るアーク溶射ガン。
【解決手段】ガン本体内に２組の線材送給機構を備え、それぞれの線材送給機構が、線材送給機と、線材送給機の線材の送出部に設けられて、線材送給機の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成されたライナ保持部材と、送出された線材を電極の基端部へガイドするガイドライナと、基端部の内面にテーパ部が形成された電極とを備え、ライナ保持部材のテーパ部にガイドライナの基端部が挿入され、電極のテーパ部にガイドライナの先端部が挿入され、ガイドライナが上記２つのテーパ部の間に弓なり形状と成るようにその両端部がそれぞれ挿入されて、その反発力によって、両端部が上記２つのテーパ部にそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成るアーク溶射ガン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器、大型鉄鋼構造物等の防錆防食処理に有効な溶射を行うためのアーク溶射装置の改良されたアーク溶射ガンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アーク溶射は、２本の線材をアーク溶射ガンの２つのコンタクトチップへそれぞれ送給し、２本の線材の先端間にアークを発生させて、アーク熱によって線材を溶融する。その溶融速度に従って線材を送給しながら、圧縮ガスなどの噴射によって溶融金属を微細化させ、被溶射物に吹き付けて、溶射皮膜を形成する溶射方法である。
【０００３】
図４は、一般的なアーク溶射装置の構成を示す図であり、図５は、従来技術のアーク溶射ガンの断面図である。図４図において、溶射電源装置１は、商用電源を入力として、例えばインバータ制御回路によって出力が定電圧制御されて、アーク溶射ガン２に電力を供給する。コンプレッサ３から噴出された圧縮ガスは、溶射電源装置１内に設けられた電磁弁（図示を省略）を通過して、アーク溶射ガン２に噴出される。
【０００４】
アーク溶射装置は、第１の線材送給機構と第２の線材送給機構とから成る。まず、第１の線材送給機構を説明する。第１のプッシュ側線材送給機４ａは、第１の線材リール５ａからの第１の線材を送出する。この送出された第１の線材は、第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってアーク溶射ガン２までガイドされる。リモコン６によって溶射電圧と線材送給速度とが設定される。
【０００５】
図５に示すアーク溶射ガン２において、第１のプル側線材送給機９ａは、ガン本体１０に取付けられていて、図４に示した第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってガイドされた第１の線材１１ａをガン本体１０内に送給する。第１のガイドライナ１２ａは、樹脂等の可撓性の有る材質から成り、軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔１２１ａが形成されている。また、その基端部１２２ａの外面がねじ加工されていて、ガン本体１０を挿通して、ガン本体１０にねじ止めされている。この第１のガイドライナ１２ａは、第１のプル側線材送給機９ａから送出された第１の線材１１ａを後述する第１のコンタクトチップ１６ａまでガイドする。
【０００６】
絶縁部材１３はガン本体１０に取付けられている。第１の給電部材１４ａは、軸芯部に第１のガイドライナの挿通孔１４１ａが形成されていて、絶縁部材１３に取付けられている。第１のチップ本体１５ａは、軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔１５１ａが形成されていて、基端部１５３ａに第１のガイドライナ１２ａが挿入されるライナ挿入孔１５２ａが形成されている。また、第１のチップ本体の基端部１５３ａの外面がねじ加工されていて、第１の給電部材１４ａにねじ止めされている。
【０００７】
第１のガイドライナ１２ａは、ガン本体１０の中心軸Ｂ側に曲げられていて、その先端部１２３ａは、絶縁部材１３と第１の給電部材１４ａとを挿通して、第１のチップ本体１５ａに挿入されている。第１のコンタクトチップ１６ａは、軸芯部に第１の線材１１ａが挿通する挿通孔１６１ａが形成されている。また、第１のコンタクトチップの基端部１６２ａの外面がねじ加工されていて、第１のチップ本体１５ａにねじ止めされている。第１の給電部材１４ａから第１のチップ本体１５ａを介して第１のコンタクトチップ１６ａに電力が供給され、第１の線材１１ａが第１のコンタクトチップ１６ａに挿通されて、内接触して通電される。
【０００８】
第１のコンタクトチップ１６ａと第１のチップ本体１５ａとは、一体の電極としても良い。しかし、電極は通電により消耗し易く、特に、先端部の方が消耗し易い。そこで、電極を、第１のチップ本体１５ａと第１のコンタクトチップ１６ａとに分割して、第１のコンタクトチップ１６ａを第１のチップ本体１５ａにねじ止めする構成とすることによって、第１のコンタクトチップ１６ａのみを交換できるようにしている。
【０００９】
アーク溶射によって形成される皮膜の品質を維持するためには、常に、安定したアークが発生する必要がある。そのためには、第１の線材１１ａを送給する速度変動を抑制する必要がある。その速度変動は、主に第１の線材１１ａと第１のガイドライナ１２ａや第１のコンタクトチップ１６ａとの接触によって発生する摩擦抵抗の変化や、その摩擦抵抗の変化に伴う第１のガイドライナ１２ａや第１のコンタクトチップ１６ａの内面での第１の線材１１ａの変動によって発生する。特に、第１の線材１１ａが送給される進行方向を変化させる部分や第１のガイドライナ１２ａや第１のコンタクトチップ１６ａの端部で第１の線材１１ａが強く接触することによって発生する。そこで、第１の線材１１ａが第１のガイドライナ１２ａを挿通するときの摩擦抵抗を、低減させるために、第１のガイドライナ１２ａを樹脂等の可撓性材料で形成し、緩やかに曲げている。
【００１０】
第１のガイドライナ１２ａと第１のチップ本体１５ａと第１のコンタクトチップ１６ａとは、第１の線材１１ａがアーク溶射ガンの前方で第２の線材１１ｂと交差する交差点Ａの方向に送給されるように取付けられている。ノズル１７には、図４に示したコンプレッサ３から供給された圧縮ガス１８を噴出するためのガス噴出孔１７１が、形成されている。
【００１１】
第２の線材送給機構の第２の線材リール５ｂ、第２のプッシュ側線材送給機４ｂ、第２のプッシュ側ガイドライナ８ｂ、第２のプル側線材送給機９ｂ、第２の線材１１ｂ、第２のガイドライナ１２ｂ、第２の給電部材１４ｂ、第２のチップ本体１５ｂ、第２のコンタクトチップ１６ｂは、上述した第１の線材送給機構と同様の機能を有するので、符号の添え字ａをｂに代えて、説明を省略する。第１の線材１１ａと第２の線材１１ｂとは、絶縁されて、交差点Ａまで送給される。（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
以下、動作を説明する。
作業者が、図４に示すアーク溶射ガン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、コンプレッサ３から圧縮ガス１８が溶射電源装置１内に設けられた電磁弁（図示を省略）を通過してアーク溶射ガン２に噴出される。第１の線材送給機構においては、第１の線材リール５ａからの第１の線材１１ａが、第１のプッシュ側線材送給機４ａによって送給されて、第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってガイドされて、アーク溶射ガン２に送給される。
【００１３】
第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってガイドされた第１の線材１１ａは、図５に示す第１のプル側線材送給機９ａによって、ガン本体１０内に送給される。そして、第１の線材１１ａは、第１のガイドライナ１２ａによって第１のコンタクトチップ１６ａまでガイドされる。第１の線材１１ａが第１のコンタクトチップ１６ａと内接触することによって、第１の給電部材１４ａから第１のチップ本体１５ａを介して，第１の線材１１ａに電力が供給される。そして、第１の線材１１ａは、交差点Ａ方向に送給される。
【００１４】
第２の線材送給機構においても第１の線材送給機構と同様にして、第２の線材リール５ｂからの第２の線材１１ｂが、第２のコンタクトチップ１６ｂへ送給されて、内接触することによって、第２の給電部材１４ｂから第２の線材１１ｂに電力が供給される。そして、第１の線材１１ａと第２の線材１１ｂとがアーク溶射ガン２の前方の交差点Ａで短絡されることによって、２本の線材１１ａ、１１ｂの先端間にアークが発生する。
【００１５】
２本の線材１１ａ、１１ｂの先端は、アーク熱によって溶融するので、連続的に線材を送給するとともに、適正な溶射電圧と線材送給速度とを選択することによって、アークを持続させることができる。この際、コンプレッサ３から供給される圧縮ガス１８を、ノズル１７のガス噴出孔１７１から２本の線材１１ａ、１１ｂの先端間のアークに吹き付けると、溶融した金属が溶滴となって前方に噴出され、被溶射物に堆積して溶射層が形成される。
【００１６】
そして、溶射を終了するときに、作業者が、アーク溶射ガン２のスタートスイッチ７を開放して、ＯＦＦ状態にすると、圧縮ガス１８の噴出が停止され、２本の線材１１ａ、１１ｂの送給及び溶射電流の通電が停止されて、溶射が終了する。
【特許文献１】特開平１０−３１４６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように、図５に示した従来技術のアーク溶射ガン２における第１の線材送給機構の第１のガイドライナ１２ａは、樹脂等の可撓性材料から成り、その基端部１２２ａの外面がねじ加工されていて、ガン本体１０を挿通して、ガン本体１０にねじ止めされている。また、ガイドライナ１２ａは、ガン本体１０の中心軸Ｂ側に曲げられていて、その先端部１２３ａは、絶縁部材１３と第１の給電部材１４ａとを挿通して、第１のガイドライナ１２ａの外径よりも僅かに大きい内径を有する第１のチップ本体のライナ挿入孔１５２ａに、単に、挿入されているだけである。
【００１８】
このように、第１のガイドライナ１２ａは、曲線的に曲げられて、ガン本体１０に取付けられているために、直線的に第１の線材１１ａをガイドするときと比べて、摩擦抵抗が大きく、磨耗や傷が発生し易く、頻繁に交換する必要がある。しかし、第１のガイドライナの基端部１２２ａは、ガン本体１０にねじ止めされているために、取外しや取付けに時間が掛かり、交換作業に時間が掛かる。
【００１９】
また、この第１のガイドライナ１２ａの外径と第１のチップ本体１５ａの内径との差が大き過ぎると、第１のガイドライナの先端部１２３ａの軸芯と第１のチップ本体１５ａにねじ止めされた第１のコンタクトチップ１６ａの軸芯とのずれが大きくなる。この結果、第１のガイドライナ１２ａから送出された第１の線材１１ａが第１のコンタクトチップ１６ａの挿入部で、異常に擦れることになる。そのために、切粉が多量に発生し、摩擦抵抗が増大し、その変動が大きくなる。さらに、第１の線材１１ａを安定して送給することができなくなる。その結果、均一な皮膜を形成することができず、品質を著しく低下させることになる。
【００２０】
逆に、第１のガイドライナ１２ａの外径と第１のチップ本体１５ａの内径との差が小さ過ぎると、第１のガイドライナの先端部１２３ａの軸芯と第１のコンタクトチップ１６ａの軸芯とのずれは小さくなり、第１のガイドライナ１２ａから送出された第１の線材１１ａが第１のコンタクトチップ１６ａの挿入部で、擦れることが少なく成り、摩擦抵抗が減少し、切粉の発生が少なくなる。しかし、第１のガイドライナの先端部１２３ａを第１のチップ本体１５ａへ挿入したり、第１のチップ本体１５ａから取り出したりするのが困難になり、交換作業に時間が掛かる。さらに、第１のガイドライナ１２ａ及び第１のチップ本体１５ａの加工精度も必要となり、高価になる。第２の線材送給機構においても、第１の線材送給機構と同じ課題を有する。
【００２１】
本発明は、ガイドライナの取外しや取付けを容易に行うことができて、交換作業の時間を短縮することができ、さらに、線材の送給抵抗を減少させて、線材を安定して送給して、均一な皮膜を形成することができ、品質を著しく向上させることができるアーク溶射ガンを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために、第１の発明は、
ガン本体と、
前記ガン本体に取付けられて第１の線材を送給する第１の線材送給機と、
前記第１の線材送給機から送出された前記第１の線材を第１の電極の基端部へガイドする第１のガイドライナと、
前記第１の線材に電力を供給する前記第１の電極と、
前記ガン本体に取付けられて前記第１の線材と絶縁された第２の線材を送給する第２の線材送給機と、
前記第２の線材送給機から送出された前記第２の線材を第２の電極の基端部へガイドする第２のガイドライナと、
前記第２の線材に電力を供給する前記第２の電極とを備えたアーク溶射ガンにおいて、
前記第１の線材送給機の前記第１の線材の送出部に設けられて前記第１の線材の挿通孔が形成され前記第１の線材送給機の前記第１の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成された第１のライナ保持部材を備え、
この第１のライナ保持部材の前記テーパ部に前記第１のガイドライナの基端部が挿入され、
前記第１の電極の基端部の内面にテーパ部が形成され、
前記第１の電極の前記テーパ部に前記第１のガイドライナの先端部が挿入され、
前記第１のガイドライナが前記第１のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第１の電極の前記テーパ部との間に弓なり形状と成るようにその両端部がそれぞれ挿入されてその反発力によって前記両端部が前記第１のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第１の電極の前記テーパ部とにそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成り、
前記第２の線材送給機の前記第２の線材の送出部に設けられて前記第２の線材の挿通孔が形成され前記第２の線材送給機の前記第２の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成された第２のライナ保持部材を備え、
この第２のライナ保持部材の前記テーパ部に前記第２のガイドライナの基端部が挿入され、
前記第２の電極の基端部の内面にテーパ部が形成され、
前記第２の電極の前記テーパ部に前記第２のガイドライナの先端部が挿入され、
前記第２のガイドライナが前記第２のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第２の電極の前記テーパ部との間に弓なり形状と成るようにその両端部がそれぞれ挿入されてその反発力によって前記両端部が前記第２のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第２の電極の前記テーパ部とにそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成ることを特徴とするアーク溶射ガンである。
【００２３】
第２の発明は、
第１の発明に記載の前記第１のガイドライナの前記両端部の外面にテーパ部が形成され、
前記第２のガイドライナの前記両端部の外面にテーパ部が形成されていることを特徴とするアーク溶射ガンである。
【発明の効果】
【００２４】
第１の発明のアーク溶射ガンは、ガン本体内に２組の線材送給機構を備えている。それぞれの線材送給機構が、線材を送給する線材送給機と、送出された線材を電極の基端部へガイドするガイドライナと、線材に電力を供給する電極と、線材送給機の線材の送出部に設けられて、線材の挿通孔が形成され、線材送給機の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成されたライナ保持部材を備え、このライナ保持部材のテーパ部にガイドライナの基端部が挿入され、電極の基端部の内面にテーパ部が形成され、このテーパ部にガイドライナの先端部が挿入されている。また、ガイドライナが、上記２つのテーパ部の間に弓なり形状と成るように、その両端部がそれぞれ挿入されて、その反発力によって、両端部が上記２つのテーパ部にそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成る。
【００２５】
この結果、ガイドライナの基端部は、従来技術のようにガン本体にねじ止めされていないので、ガイドライナの取外しや取付けを容易に行うことができ、交換作業の時間を短縮することができる。さらに、ガイドライナの先端部の軸芯とコンタクトチップの軸芯とを一致させることができる。この結果、ガイドライナから送出された線材がコンタクトチップの挿入部で、異常に擦れることが無くなり、切粉の発生を著しく減少させることができ、線材の送給抵抗を減少させることができる。また、ガイドライナが緩やかな弓なり形状となり、線材の送給抵抗の増加を抑えることができる。従って、線材を安定して送給することができ、均一な皮膜を形成することができ、品質を著しく向上させることができる。
さらに、ガイドライナーは両端面を切断するだけで簡単に製作することができるため、安価に製作することができる。
【００２６】
第２の発明のアーク溶射ガンは、第１の発明のアーク溶射ガンに加えて、ガイドライナの両端部の外面にテーパ部が形成されている。
【００２７】
この結果、第１の発明のアーク溶射ガンが奏する効果に加えて、ガイドライナの基端部の軸芯とライナ保持部材の軸芯とを、より精度が高く、一致させることができ、また、ガイドライナの先端部の軸芯とコンタクトチップの軸芯とを、より精度が高く、一致させることができる。従って、線材を、より安定して送給することができ、均一な皮膜を形成することができ、品質を著しく向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［実施の形態１］
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。アーク溶射ガンへの線材の送給、電力の供給及び圧縮ガスの供給については、図４に示した従来技術と同様であるので、説明を省略し、従来技術と異なるアーク溶射ガンの構造を、以下に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態１のアーク溶射ガン２３の断面図である。同図において、第１の線材送給機構の第１のプル側線材送給機９ａは、ガン本体１０に取付けられていて、図４に示した第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってガイドされた第１の線材１１ａをガン本体１０内に送給する。第１のライナ保持部材１９ａは、第１の線材送給機９ａの第１の線材１１ａの送出部に設けられている。また、その軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔１９１ａが形成され、第１のプル側線材送給機９ａの第１の線材１１ａの送出部側と反対側に、第１のガイドライナ２０ａが挿入されるライナ挿入孔１９２ａが形成され、その内面に、テーパ部１９３ａが形成されている。
【００３０】
第１のガイドライナ２０ａは、樹脂等の可撓性材料から成り、軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔２０５ａが形成されている。その基端部２０１ａが、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａに挿入されている。この第１のガイドライナ２０ａは、第１の線材送給機９ａから送出されて第１のライナ保持部材１９ａを挿通した第１の線材１１ａを、第１のチップ本体の基端部２１１ａへガイドする。
【００３１】
絶縁部材１３はガン本体１０に取付けられている。第１の給電部材１４ａは、軸芯部に第１のガイドライナ２０ａの挿通孔１４１ａが形成されていて、絶縁部材１３に取付けられている。第１のチップ本体２１ａは、軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔２１２ａが形成されている。また、その基端部２１１ａに第１のガイドライナ２０ａが挿入されるライナ挿入孔２１３ａが形成されていて、その内面にテーパ部２１４ａが形成されている。また、この基端部２１１ａの外面がねじ加工されていて、第１の給電部材１４ａにねじ止めされている。
【００３２】
第１のガイドライナ２０ａは、可撓性材料から成り、ガン本体１０の中心軸Ｂ側に曲げられ、その先端部２０２ａは、絶縁部材１３と第１の給電部材１４ａとを挿通して第１のチップ本体のテーパ部２１４ａに挿入されている。第１のガイドライナ２０ａの長さは、第１の線材１１ａが第１のライナ保持部材１９ａと第１のチップ本体２１ａとの間を挿通したときの、軸芯部に沿った長さよりも僅かに長くしている。そのために、この第１のガイドライナ２０ａは、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａと第１の電極のテーパ部２１４ａとの間に弓なり形状と成るように、その両端部２０１ａ，２０２ａがそれぞれ挿入されて、その反発力によってその両端部２０１ａ，２０２ａが第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａと第１の電極のテーパ部２１４ａとにそれぞれ押し付けられて支持される。
【００３３】
第１のガイドライナ２０ａを交換するときに、挿入と取り外しを容易にするために、第１のガイドライナ２０ａの外径と、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａの挿入口の内径及び第１のチップ本体のテーパ部２１４ａの挿入口の内径との差は、例えば、０．1ｍｍ〜０．２ｍｍ程度が良い。
【００３４】
第１のコンタクトチップ１６ａは、軸芯部に第１の線材１１ａが挿通する挿通孔１６１ａが形成されていて、その基端部１６２ａの外面がねじ加工されていて、第１のチップ本体２１ａにねじ止めされている。第１の給電部材１４ａから第１のチップ本体２１ａを介してこの第１のコンタクトチップ１６ａに電力が供給され、第１の線材１１ａが挿通されて内接触して通電される。
【００３５】
第１のガイドライナ２０ａと第１のチップ本体２１ａと第１のコンタクトチップ１６ａとは、第１の線材１１ａがアーク溶射ガン２の前方で第２の線材１１ｂと交差する交差点Ａ方向に送給されるように取付けられている。ノズル１７には、図４に示したコンプレッサ３から供給された圧縮ガス１８を噴出するためのガス噴出孔１７１が、形成されている。
【００３６】
第２の線材送給機構の第２のプル側線材送給機９ｂ、第２のライナ保持部材１９ｂ、第２のガイドライナ２０ｂ、第２の給電部材１４ｂ、第２のチップ本体２１ｂ、第２のコンタクトチップ１６ｂは、上述した第１の線材送給機構と同様の機能を有するので、符号の添え字ａをｂに代えて、説明を省略する。
【００３７】
アーク溶射ガン２３への線材の送給、電力の供給及び圧縮ガスの供給の動作については、図４に示した従来技術と同様であるので、説明を省略し、従来技術と異なるアーク溶射ガン２内での動作を、図１を参照して、以下に説明する。
【００３８】
第１の線材送給機構において、図４に示した第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってガイドされた第１の線材１１ａは、第１のプル側線材送給機９ａによってガン本体１０内に送給される。そして、第１の線材１１ａは、第１のライナ保持部材１９ａを挿通して、第１のガイドライナ２０ａによって第１のコンタクトチップ１６ａへガイドされる。第１の線材１１ａが第１のコンタクトチップ１６ａと内接触することによって、第１の給電部材１４ａから第１のチップ本体２１ａを介して電力が供給される。そして、第１の線材１１ａは、第２の線材１１ｂとの交差点Ａ方向に送給される。
【００３９】
第２の線材送給機構においても第１の線材送給機構と同様にして、第２のガイドライナ２０ｂによってガイドされた第２の線材１１ｂは、第２のコンタクトチップ１６ｂと内接触することによって、電力が供給される。そして、第１の線材１１ａと第２の線材１１ｂとがアーク溶射ガン２３前方の交差点Ａで短絡されることによって、２つの線材１１ａ、１１ｂの先端間にアークが発生する。
【００４０】
次に、２つのガイドライナ２０ａ、２０ｂを交換するときの、取付けと取外しの方法を説明する。まず、第１のガイドライナ２０ａを取付けるときは、第１のチップ本体２１ａを第１の給電部材１４ａからねじを緩めて取外した状態で、第１のガイドライナの基端部２０１ａを、第１の給電部材１４ａを挿通して、第１のライナ保持部材のライナ挿入孔１９２ａに挿入する。そして、第１のチップ本体のライナ挿入孔２１３ａに第１のガイドライナの先端部２０２ａを挿入した状態で、第１のチップ本体２１ａを第１の給電部材１４ａにねじ込む。
【００４１】
このとき、第１のガイドライナの基端部２０１ａは、第１のガイドライナ２０ａの反発力によって、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａに沿って挿入されて、第１のガイドライナの基端部２０１ａの軸芯と第１のライナ保持部材１９ａの軸芯とが一致する。また、第１のガイドライナの先端部２０２ａは、第１のチップ本体のテーパ部２１４ａに沿って挿入されて、第１のガイドライナの先端部２０２ａの軸芯と第１のチップ本体２１ａの軸芯とが一致する。また、第１のチップ本体２１ａを第１の給電部材１４ａにねじ込むときに、第１のガイドライナ２０ａは、その可撓性によって、弓なり形状となる。そして、第１のコンタクトチップ１６ａを第１のチップ本体２１ａにねじ止めして、ノズル１７をガン本体１０に取付ける。
【００４２】
次に、第１のガイドライナ２０ａを取外すときは、ノズル１７をガン本体１０から取り外し、第１のコンタクトチップ１６ａを第１のチップ本体２１ａからねじを緩めて取外し、第１のチップ本体２１ａを第１の給電部材１４ａからねじを緩めて取外す。そして、第１のガイドライナ２０ａを引き出す。第２のガイドライナ２０ｂも第１のガイドライナ２０ａと同様に取付けて取外すことができる。
【００４３】
この結果、２つのガイドライナの基端部２０１ａ、２０１ｂは、従来技術のようにガン本体１０にねじ止めされていないので、ガイドライナ２０ａ、２０ｂの取り外しや取付けを容易に行うことができ、交換作業の時間を短縮することができる。
【００４４】
さらに、２つのガイドライナの先端部２０２ａ、２０２ｂの軸芯とコンタクトチップ１６ａ、１６ｂの軸芯とを一致させることができる。この結果、２つのガイドライナ２０ａ、２０ｂから送出された２本の線材１１ａ、１１ｂが２つのコンタクトチップ１６ａ、１６ｂへの挿入部で、異常に擦れることが無くなり、切粉の発生を著しく減少させることができ、２本の線材１１ａ、１１ｂの送給抵抗を減少させることができる。また、２つのガイドライナ２０ａ、２０ｂが弓なり形状となり、２本の線材１１ａ、１１ｂの送給抵抗の増加を抑えることができる。従って、２本の線材１１ａ、１１ｂを安定して送給することができ、均一な皮膜を形成することができ、品質を著しく向上させることができる。さらに、２つのガイドライナ２０ａ、２０ｂは定寸に切断してあるだけで良く、ねじ加工等の必要がないために、簡単かつ安価に製作することができる。交換頻度の高い消耗品としてのメリットが非常に大きい。
【００４５】
［実施の形態２］
図２は、本発明の実施の形態２のアーク溶射ガンの断面図である。同図において、アーク溶射ガン２４内の第１のガイドライナ２６ａの軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔２６５ａが形成されている。第１のガイドライナの基端部２６１ａの外面に、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａに対応したテーパ部２６３ａが形成され、第１のガイドライナの先端部２６２ａの外面に、第１のチップ本体のテーパ部２１４ａに対応したテーパ部２６４ａが形成されている。また、第２のガイドライナ２６ｂの機能は、第１のガイドライナ２６ａの機能と同様であるので、説明を省略する。また、その他の機能は、図１に示した実施の形態１と同機能に同符号を付して、説明を省略する。
【００４６】
この結果、実施の形態１のアーク溶射ガン２３が奏する効果に加えて、２つのガイドライナの基端部２６１ａ、２６１ｂの軸芯とライナ保持部材１９ａ、１９ｂの軸芯とを、それぞれより精度が高く、一致させることができ、また、ガイドライナの先端部２６２ａ、２６２ｂの軸芯とコンタクトチップ１６ａ、１６ｂの軸芯とを、それぞれより精度が高く、一致させることができる。従って、２本の線材１１ａ、１１ｂを、より安定して送給することができ、均一な皮膜を形成することができ、品質を著しく向上させることができる。
【００４７】
［実施の形態３］
図３は、本発明の実施の形態３のアーク溶射ガンの断面図である。同図において、アーク溶射ガン２５内の第１のガイドライナ２２ａ及び第２のガイドライナ２２ｂとして、金属線を螺旋状に巻いたコイルライナを使用している。第１のガイドライナ２２ａの軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔２２５ａが形成されている。その基端部２２１ａが、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａに挿入されている。また、先端部２２２ａが、第１のチップ本体のテーパ部２１４ａに挿入されている。
【００４８】
この第１のガイドライナ２２ａは、第１の線材送給機９ａから送出されて第１のライナ保持部材１９ａを挿通した第１の線材１１ａを、第１のチップ本体の基端部２１１ａへガイドする。第２のガイドライナ２２ｂの機能は、第１のガイドライナ２２ａの機能と同様であるので、説明を省略する。また、その他の機能は、図１に示した実施の形態１と同機能に同符号を付して、説明を省略する。
【００４９】
アルミ等の材料から成る柔かい線材を送給するとき、２つのガイドライナの材質は、線材を損傷することが少ない可撓性のある樹脂が良い。これに対し、鉄等の硬い材料から成る線材を送給するときは、２つのガイドライナとして、図３に示す金属線を螺旋状に巻いたコイルライナを使用することによって、線材を送給するときに発生する摩耗や傷を、減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１のアーク溶射ガンの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２のアーク溶射ガンの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３のアーク溶射ガンの断面図である。
【図４】一般的なアーク溶射装置の構成を示す図である。
【図５】従来技術のアーク溶射ガンの断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 溶射電源装置
２ アーク溶射ガン
３ コンプレッサ
４ａ 第１のプッシュ側線材送給機
４ｂ 第２のプッシュ側線材送給機
５ａ 第１の線材リール
５ｂ 第２の線材リール
６ リモコン
７ スタートスイッチ
８ａ 第１のプッシュ側ガイドライナ
８ｂ 第２のプッシュ側ガイドライナ
９ａ 第１のプル側線材送給機
９ｂ 第２のプル側線材送給機
１０ ガン本体
１１ａ 第１の線材
１１ｂ 第２の線材
１２ａ 第１のガイドライナ
１２１ａ 第１のガイドライナの挿通孔
１２２ａ 第１のガイドライナの基端部
１２３ａ 第１のガイドライナの先端部
１２ｂ 第２のガイドライナ
１３ 絶縁部材
１４ａ 第１の給電部材
１４１ａ 第１の給電部材の挿通孔
１５ａ 第１のチップ本体
１５１ａ 第１のチップ本体の挿通孔
１５２ａ 第１のチップ本体のライナ挿入孔
１５ｂ 第２のチップ本体
１６ａ 第１のコンタクトチップ
１６１ａ 第１のコンタクトチップの挿通孔
１６２ａ 第１のコンタクトチップの基端部
１６ｂ 第２のコンタクトチップ
１７ ノズル
１７１ ガス噴出孔
１８ 圧縮ガス
１９ａ 第１のライナ保持部材
１９１ａ 第１のライナ保持部材の挿通孔
１９２ａ 第１のライナ保持部材のライナ挿入孔
１９３ａ 第１のライナ保持部材のテーパ部
１９ｂ 第２のライナ保持部材
２０ａ 第１のガイドライナ
２０１ａ 第１のガイドライナの基端部
２０２ａ 第１のガイドライナの先端部
２０５ａ 第１のガイドライナの挿通孔
２０ｂ 第２のガイドライナ
２１ａ 第１のチップ本体
２１１ａ 第１のチップ本体の基端部
２１２ａ 第１のチップ本体の挿通孔
２１３ａ 第１のチップ本体のライナ挿入孔
２１４ａ 第１のチップ本体のテーパ部
２１ｂ 第２のチップ本体
２２ａ 第１のガイドライナ
２２１ａ 第１のガイドライナの基端部
２２２ａ 第１のガイドライナの先端部
２２５ａ 第１のガイドライナの挿通孔
２２ｂ 第２のガイドライナ
２３ アーク溶射ガン
２４ アーク溶射ガン
２５ アーク溶射ガン
２６ａ 第１のガイドライナ
２６１ａ 第１のガイドライナの基端部
２６２ａ 第１のガイドライナの先端部
２６３ａ 第１のガイドライナのテーパ部
２６４ａ 第１のガイドライナのテーパ部
２６５ａ 第１のガイドライナの挿通孔
２６ｂ 第２のガイドライナ
Ａ 交差点
Ｂ 中心軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気機器、大型鉄鋼構造物等の防錆防食処理に有効な溶射を行うためのアーク溶射装置の改良されたアーク溶射ガンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アーク溶射は、２本の線材をアーク溶射ガンの２つのコンタクトチップへそれぞれ送給し、２本の線材の先端間にアークを発生させて、アーク熱によって線材を溶融する。その溶融速度に従って線材を送給しながら、圧縮ガスなどの噴射によって溶融金属を微細化させ、被溶射物に吹き付けて、溶射皮膜を形成する溶射方法である。
【０００３】
図４は、一般的なアーク溶射装置の構成を示す図であり、図５は、従来技術のアーク溶射ガンの断面図である。図４図において、溶射電源装置１は、商用電源を入力として、例えばインバータ制御回路によって出力が定電圧制御されて、アーク溶射ガン２に電力を供給する。コンプレッサ３から噴出された圧縮ガスは、溶射電源装置１内に設けられた電磁弁（図示を省略）を通過して、アーク溶射ガン２に噴出される。
【０００４】
アーク溶射装置は、第１の線材送給機構と第２の線材送給機構とから成る。まず、第１の線材送給機構を説明する。第１のプッシュ側線材送給機４ａは、第１の線材リール５ａからの第１の線材を送出する。この送出された第１の線材は、第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってアーク溶射ガン２までガイドされる。リモコン６によって溶射電圧と線材送給速度とが設定される。
【０００５】
図５に示すアーク溶射ガン２において、第１のプル側線材送給機９ａは、ガン本体１０に取付けられていて、図４に示した第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってガイドされた第１の線材１１ａをガン本体１０内に送給する。第１のガイドライナ１２ａは、樹脂等の可撓性の有る材質から成り、軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔１２１ａが形成されている。また、その基端部１２２ａの外面がねじ加工されていて、ガン本体１０を挿通して、ガン本体１０にねじ止めされている。この第１のガイドライナ１２ａは、第１のプル側線材送給機９ａから送出された第１の線材１１ａを後述する第１のコンタクトチップ１６ａまでガイドする。
【０００６】
絶縁部材１３はガン本体１０に取付けられている。第１の給電部材１４ａは、軸芯部に第１のガイドライナの挿通孔１４１ａが形成されていて、絶縁部材１３に取付けられている。第１のチップ本体１５ａは、軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔１５１ａが形成されていて、基端部１５３ａに第１のガイドライナ１２ａが挿入されるライナ挿入孔１５２ａが形成されている。また、第１のチップ本体の基端部１５３ａの外面がねじ加工されていて、第１の給電部材１４ａにねじ止めされている。
【０００７】
第１のガイドライナ１２ａは、ガン本体１０の中心軸Ｂ側に曲げられていて、その先端部１２３ａは、絶縁部材１３と第１の給電部材１４ａとを挿通して、第１のチップ本体１５ａに挿入されている。第１のコンタクトチップ１６ａは、軸芯部に第１の線材１１ａが挿通する挿通孔１６１ａが形成されている。また、第１のコンタクトチップの基端部１６２ａの外面がねじ加工されていて、第１のチップ本体１５ａにねじ止めされている。第１の給電部材１４ａから第１のチップ本体１５ａを介して第１のコンタクトチップ１６ａに電力が供給され、第１の線材１１ａが第１のコンタクトチップ１６ａに挿通されて、内接触して通電される。
【０００８】
第１のコンタクトチップ１６ａと第１のチップ本体１５ａとは、一体の電極としても良い。しかし、電極は通電により消耗し易く、特に、先端部の方が消耗し易い。そこで、電極を、第１のチップ本体１５ａと第１のコンタクトチップ１６ａとに分割して、第１のコンタクトチップ１６ａを第１のチップ本体１５ａにねじ止めする構成とすることによって、第１のコンタクトチップ１６ａのみを交換できるようにしている。
【０００９】
アーク溶射によって形成される皮膜の品質を維持するためには、常に、安定したアークが発生する必要がある。そのためには、第１の線材１１ａを送給する速度変動を抑制する必要がある。その速度変動は、主に第１の線材１１ａと第１のガイドライナ１２ａや第１のコンタクトチップ１６ａとの接触によって発生する摩擦抵抗の変化や、その摩擦抵抗の変化に伴う第１のガイドライナ１２ａや第１のコンタクトチップ１６ａの内面での第１の線材１１ａの変動によって発生する。特に、第１の線材１１ａが送給される進行方向を変化させる部分や第１のガイドライナ１２ａや第１のコンタクトチップ１６ａの端部で第１の線材１１ａが強く接触することによって発生する。そこで、第１の線材１１ａが第１のガイドライナ１２ａを挿通するときの摩擦抵抗を、低減させるために、第１のガイドライナ１２ａを樹脂等の可撓性材料で形成し、緩やかに曲げている。
【００１０】
第１のガイドライナ１２ａと第１のチップ本体１５ａと第１のコンタクトチップ１６ａとは、第１の線材１１ａがアーク溶射ガンの前方で第２の線材１１ｂと交差する交差点Ａの方向に送給されるように取付けられている。ノズル１７には、図４に示したコンプレッサ３から供給された圧縮ガス１８を噴出するためのガス噴出孔１７１が、形成されている。
【００１１】
第２の線材送給機構の第２の線材リール５ｂ、第２のプッシュ側線材送給機４ｂ、第２のプッシュ側ガイドライナ８ｂ、第２のプル側線材送給機９ｂ、第２の線材１１ｂ、第２のガイドライナ１２ｂ、第２の給電部材１４ｂ、第２のチップ本体１５ｂ、第２のコンタクトチップ１６ｂは、上述した第１の線材送給機構と同様の機能を有するので、符号の添え字ａをｂに代えて、説明を省略する。第１の線材１１ａと第２の線材１１ｂとは、絶縁されて、交差点Ａまで送給される。（例えば、特許文献１参照。）。
【００１２】
以下、動作を説明する。
作業者が、図４に示すアーク溶射ガン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、コンプレッサ３から圧縮ガス１８が溶射電源装置１内に設けられた電磁弁（図示を省略）を通過してアーク溶射ガン２に噴出される。第１の線材送給機構においては、第１の線材リール５ａからの第１の線材１１ａが、第１のプッシュ側線材送給機４ａによって送給されて、第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってガイドされて、アーク溶射ガン２に送給される。
【００１３】
第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってガイドされた第１の線材１１ａは、図５に示す第１のプル側線材送給機９ａによって、ガン本体１０内に送給される。そして、第１の線材１１ａは、第１のガイドライナ１２ａによって第１のコンタクトチップ１６ａまでガイドされる。第１の線材１１ａが第１のコンタクトチップ１６ａと内接触することによって、第１の給電部材１４ａから第１のチップ本体１５ａを介して，第１の線材１１ａに電力が供給される。そして、第１の線材１１ａは、交差点Ａ方向に送給される。
【００１４】
第２の線材送給機構においても第１の線材送給機構と同様にして、第２の線材リール５ｂからの第２の線材１１ｂが、第２のコンタクトチップ１６ｂへ送給されて、内接触することによって、第２の給電部材１４ｂから第２の線材１１ｂに電力が供給される。そして、第１の線材１１ａと第２の線材１１ｂとがアーク溶射ガン２の前方の交差点Ａで短絡されることによって、２本の線材１１ａ、１１ｂの先端間にアークが発生する。
【００１５】
２本の線材１１ａ、１１ｂの先端は、アーク熱によって溶融するので、連続的に線材を送給するとともに、適正な溶射電圧と線材送給速度とを選択することによって、アークを持続させることができる。この際、コンプレッサ３から供給される圧縮ガス１８を、ノズル１７のガス噴出孔１７１から２本の線材１１ａ、１１ｂの先端間のアークに吹き付けると、溶融した金属が溶滴となって前方に噴出され、被溶射物に堆積して溶射層が形成される。
【００１６】
そして、溶射を終了するときに、作業者が、アーク溶射ガン２のスタートスイッチ７を開放して、ＯＦＦ状態にすると、圧縮ガス１８の噴出が停止され、２本の線材１１ａ、１１ｂの送給及び溶射電流の通電が停止されて、溶射が終了する。
【特許文献１】特開平１０−３１４６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上述したように、図５に示した従来技術のアーク溶射ガン２における第１の線材送給機構の第１のガイドライナ１２ａは、樹脂等の可撓性材料から成り、その基端部１２２ａの外面がねじ加工されていて、ガン本体１０を挿通して、ガン本体１０にねじ止めされている。また、ガイドライナ１２ａは、ガン本体１０の中心軸Ｂ側に曲げられていて、その先端部１２３ａは、絶縁部材１３と第１の給電部材１４ａとを挿通して、第１のガイドライナ１２ａの外径よりも僅かに大きい内径を有する第１のチップ本体のライナ挿入孔１５２ａに、単に、挿入されているだけである。
【００１８】
このように、第１のガイドライナ１２ａは、曲線的に曲げられて、ガン本体１０に取付けられているために、直線的に第１の線材１１ａをガイドするときと比べて、摩擦抵抗が大きく、磨耗や傷が発生し易く、頻繁に交換する必要がある。しかし、第１のガイドライナの基端部１２２ａは、ガン本体１０にねじ止めされているために、取外しや取付けに時間が掛かり、交換作業に時間が掛かる。
【００１９】
また、この第１のガイドライナ１２ａの外径と第１のチップ本体１５ａの内径との差が大き過ぎると、第１のガイドライナの先端部１２３ａの軸芯と第１のチップ本体１５ａにねじ止めされた第１のコンタクトチップ１６ａの軸芯とのずれが大きくなる。この結果、第１のガイドライナ１２ａから送出された第１の線材１１ａが第１のコンタクトチップ１６ａの挿入部で、異常に擦れることになる。そのために、切粉が多量に発生し、摩擦抵抗が増大し、その変動が大きくなる。さらに、第１の線材１１ａを安定して送給することができなくなる。その結果、均一な皮膜を形成することができず、品質を著しく低下させることになる。
【００２０】
逆に、第１のガイドライナ１２ａの外径と第１のチップ本体１５ａの内径との差が小さ過ぎると、第１のガイドライナの先端部１２３ａの軸芯と第１のコンタクトチップ１６ａの軸芯とのずれは小さくなり、第１のガイドライナ１２ａから送出された第１の線材１１ａが第１のコンタクトチップ１６ａの挿入部で、擦れることが少なく成り、摩擦抵抗が減少し、切粉の発生が少なくなる。しかし、第１のガイドライナの先端部１２３ａを第１のチップ本体１５ａへ挿入したり、第１のチップ本体１５ａから取り出したりするのが困難になり、交換作業に時間が掛かる。さらに、第１のガイドライナ１２ａ及び第１のチップ本体１５ａの加工精度も必要となり、高価になる。第２の線材送給機構においても、第１の線材送給機構と同じ課題を有する。
【００２１】
本発明は、ガイドライナの取外しや取付けを容易に行うことができて、交換作業の時間を短縮することができ、さらに、線材の送給抵抗を減少させて、線材を安定して送給して、均一な皮膜を形成することができ、品質を著しく向上させることができるアーク溶射ガンを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するために、第１の発明は、
ガン本体と、
前記ガン本体に取付けられて第１の線材を送給する第１の線材送給機と、
前記第１の線材送給機から送出された前記第１の線材を第１の電極の基端部へガイドする第１のガイドライナと、
前記第１の線材に電力を供給する前記第１の電極と、
前記ガン本体に取付けられて前記第１の線材と絶縁された第２の線材を送給する第２の線材送給機と、
前記第２の線材送給機から送出された前記第２の線材を第２の電極の基端部へガイドする第２のガイドライナと、
前記第２の線材に電力を供給する前記第２の電極とを備えたアーク溶射ガンにおいて、
前記第１の線材送給機の前記第１の線材の送出部に設けられて前記第１の線材の挿通孔が形成され前記第１の線材送給機の前記第１の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成された第１のライナ保持部材を備え、
この第１のライナ保持部材の前記テーパ部に前記第１のガイドライナの基端部が挿入され、
前記第１の電極の基端部の内面にテーパ部が形成され、
前記第１の電極の前記テーパ部に前記第１のガイドライナの先端部が挿入され、
前記第１のガイドライナが前記第１のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第１の電極の前記テーパ部との間に弓なり形状と成るようにその両端部がそれぞれ挿入されてその反発力によって前記両端部が前記第１のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第１の電極の前記テーパ部とにそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成り、
前記第２の線材送給機の前記第２の線材の送出部に設けられて前記第２の線材の挿通孔が形成され前記第２の線材送給機の前記第２の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成された第２のライナ保持部材を備え、
この第２のライナ保持部材の前記テーパ部に前記第２のガイドライナの基端部が挿入され、
前記第２の電極の基端部の内面にテーパ部が形成され、
前記第２の電極の前記テーパ部に前記第２のガイドライナの先端部が挿入され、
前記第２のガイドライナが前記第２のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第２の電極の前記テーパ部との間に弓なり形状と成るようにその両端部がそれぞれ挿入されてその反発力によって前記両端部が前記第２のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第２の電極の前記テーパ部とにそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成ることを特徴とするアーク溶射ガンである。
【００２３】
第２の発明は、
第１の発明に記載の前記第１のガイドライナの前記両端部の外面にテーパ部が形成され、
前記第２のガイドライナの前記両端部の外面にテーパ部が形成されていることを特徴とするアーク溶射ガンである。
【発明の効果】
【００２４】
第１の発明のアーク溶射ガンは、ガン本体内に２組の線材送給機構を備えている。それぞれの線材送給機構が、線材を送給する線材送給機と、送出された線材を電極の基端部へガイドするガイドライナと、線材に電力を供給する電極と、線材送給機の線材の送出部に設けられて、線材の挿通孔が形成され、線材送給機の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成されたライナ保持部材を備え、このライナ保持部材のテーパ部にガイドライナの基端部が挿入され、電極の基端部の内面にテーパ部が形成され、このテーパ部にガイドライナの先端部が挿入されている。また、ガイドライナが、上記２つのテーパ部の間に弓なり形状と成るように、その両端部がそれぞれ挿入されて、その反発力によって、両端部が上記２つのテーパ部にそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成る。
【００２５】
この結果、ガイドライナの基端部は、従来技術のようにガン本体にねじ止めされていないので、ガイドライナの取外しや取付けを容易に行うことができ、交換作業の時間を短縮することができる。さらに、ガイドライナの先端部の軸芯とコンタクトチップの軸芯とを一致させることができる。この結果、ガイドライナから送出された線材がコンタクトチップの挿入部で、異常に擦れることが無くなり、切粉の発生を著しく減少させることができ、線材の送給抵抗を減少させることができる。また、ガイドライナが緩やかな弓なり形状となり、線材の送給抵抗の増加を抑えることができる。従って、線材を安定して送給することができ、均一な皮膜を形成することができ、品質を著しく向上させることができる。
さらに、ガイドライナーは両端面を切断するだけで簡単に製作することができるため、安価に製作することができる。
【００２６】
第２の発明のアーク溶射ガンは、第１の発明のアーク溶射ガンに加えて、ガイドライナの両端部の外面にテーパ部が形成されている。
【００２７】
この結果、第１の発明のアーク溶射ガンが奏する効果に加えて、ガイドライナの基端部の軸芯とライナ保持部材の軸芯とを、より精度が高く、一致させることができ、また、ガイドライナの先端部の軸芯とコンタクトチップの軸芯とを、より精度が高く、一致させることができる。従って、線材を、より安定して送給することができ、均一な皮膜を形成することができ、品質を著しく向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
［実施の形態１］
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。アーク溶射ガンへの線材の送給、電力の供給及び圧縮ガスの供給については、図４に示した従来技術と同様であるので、説明を省略し、従来技術と異なるアーク溶射ガンの構造を、以下に説明する。
【００２９】
図１は、本発明の実施の形態１のアーク溶射ガン２３の断面図である。同図において、第１の線材送給機構の第１のプル側線材送給機９ａは、ガン本体１０に取付けられていて、図４に示した第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってガイドされた第１の線材１１ａをガン本体１０内に送給する。第１のライナ保持部材１９ａは、第１の線材送給機９ａの第１の線材１１ａの送出部に設けられている。また、その軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔１９１ａが形成され、第１のプル側線材送給機９ａの第１の線材１１ａの送出部側と反対側に、第１のガイドライナ２０ａが挿入されるライナ挿入孔１９２ａが形成され、その内面に、テーパ部１９３ａが形成されている。
【００３０】
第１のガイドライナ２０ａは、樹脂等の可撓性材料から成り、軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔２０５ａが形成されている。その基端部２０１ａが、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａに挿入されている。この第１のガイドライナ２０ａは、第１の線材送給機９ａから送出されて第１のライナ保持部材１９ａを挿通した第１の線材１１ａを、第１のチップ本体の基端部２１１ａへガイドする。
【００３１】
絶縁部材１３はガン本体１０に取付けられている。第１の給電部材１４ａは、軸芯部に第１のガイドライナ２０ａの挿通孔１４１ａが形成されていて、絶縁部材１３に取付けられている。第１のチップ本体２１ａは、軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔２１２ａが形成されている。また、その基端部２１１ａに第１のガイドライナ２０ａが挿入されるライナ挿入孔２１３ａが形成されていて、その内面にテーパ部２１４ａが形成されている。また、この基端部２１１ａの外面がねじ加工されていて、第１の給電部材１４ａにねじ止めされている。
【００３２】
第１のガイドライナ２０ａは、可撓性材料から成り、ガン本体１０の中心軸Ｂ側に曲げられ、その先端部２０２ａは、絶縁部材１３と第１の給電部材１４ａとを挿通して第１のチップ本体のテーパ部２１４ａに挿入されている。第１のガイドライナ２０ａの長さは、第１の線材１１ａが第１のライナ保持部材１９ａと第１のチップ本体２１ａとの間を挿通したときの、軸芯部に沿った長さよりも僅かに長くしている。そのために、この第１のガイドライナ２０ａは、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａと第１の電極のテーパ部２１４ａとの間に弓なり形状と成るように、その両端部２０１ａ，２０２ａがそれぞれ挿入されて、その反発力によってその両端部２０１ａ，２０２ａが第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａと第１の電極のテーパ部２１４ａとにそれぞれ押し付けられて支持される。
【００３３】
第１のガイドライナ２０ａを交換するときに、挿入と取り外しを容易にするために、第１のガイドライナ２０ａの外径と、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａの挿入口の内径及び第１のチップ本体のテーパ部２１４ａの挿入口の内径との差は、例えば、０．1ｍｍ〜０．２ｍｍ程度が良い。
【００３４】
第１のコンタクトチップ１６ａは、軸芯部に第１の線材１１ａが挿通する挿通孔１６１ａが形成されていて、その基端部１６２ａの外面がねじ加工されていて、第１のチップ本体２１ａにねじ止めされている。第１の給電部材１４ａから第１のチップ本体２１ａを介してこの第１のコンタクトチップ１６ａに電力が供給され、第１の線材１１ａが挿通されて内接触して通電される。
【００３５】
第１のガイドライナ２０ａと第１のチップ本体２１ａと第１のコンタクトチップ１６ａとは、第１の線材１１ａがアーク溶射ガン２の前方で第２の線材１１ｂと交差する交差点Ａ方向に送給されるように取付けられている。ノズル１７には、図４に示したコンプレッサ３から供給された圧縮ガス１８を噴出するためのガス噴出孔１７１が、形成されている。
【００３６】
第２の線材送給機構の第２のプル側線材送給機９ｂ、第２のライナ保持部材１９ｂ、第２のガイドライナ２０ｂ、第２の給電部材１４ｂ、第２のチップ本体２１ｂ、第２のコンタクトチップ１６ｂは、上述した第１の線材送給機構と同様の機能を有するので、符号の添え字ａをｂに代えて、説明を省略する。
【００３７】
アーク溶射ガン２３への線材の送給、電力の供給及び圧縮ガスの供給の動作については、図４に示した従来技術と同様であるので、説明を省略し、従来技術と異なるアーク溶射ガン２内での動作を、図１を参照して、以下に説明する。
【００３８】
第１の線材送給機構において、図４に示した第１のプッシュ側ガイドライナ８ａによってガイドされた第１の線材１１ａは、第１のプル側線材送給機９ａによってガン本体１０内に送給される。そして、第１の線材１１ａは、第１のライナ保持部材１９ａを挿通して、第１のガイドライナ２０ａによって第１のコンタクトチップ１６ａへガイドされる。第１の線材１１ａが第１のコンタクトチップ１６ａと内接触することによって、第１の給電部材１４ａから第１のチップ本体２１ａを介して電力が供給される。そして、第１の線材１１ａは、第２の線材１１ｂとの交差点Ａ方向に送給される。
【００３９】
第２の線材送給機構においても第１の線材送給機構と同様にして、第２のガイドライナ２０ｂによってガイドされた第２の線材１１ｂは、第２のコンタクトチップ１６ｂと内接触することによって、電力が供給される。そして、第１の線材１１ａと第２の線材１１ｂとがアーク溶射ガン２３前方の交差点Ａで短絡されることによって、２つの線材１１ａ、１１ｂの先端間にアークが発生する。
【００４０】
次に、２つのガイドライナ２０ａ、２０ｂを交換するときの、取付けと取外しの方法を説明する。まず、第１のガイドライナ２０ａを取付けるときは、第１のチップ本体２１ａを第１の給電部材１４ａからねじを緩めて取外した状態で、第１のガイドライナの基端部２０１ａを、第１の給電部材１４ａを挿通して、第１のライナ保持部材のライナ挿入孔１９２ａに挿入する。そして、第１のチップ本体のライナ挿入孔２１３ａに第１のガイドライナの先端部２０２ａを挿入した状態で、第１のチップ本体２１ａを第１の給電部材１４ａにねじ込む。
【００４１】
このとき、第１のガイドライナの基端部２０１ａは、第１のガイドライナ２０ａの反発力によって、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａに沿って挿入されて、第１のガイドライナの基端部２０１ａの軸芯と第１のライナ保持部材１９ａの軸芯とが一致する。また、第１のガイドライナの先端部２０２ａは、第１のチップ本体のテーパ部２１４ａに沿って挿入されて、第１のガイドライナの先端部２０２ａの軸芯と第１のチップ本体２１ａの軸芯とが一致する。また、第１のチップ本体２１ａを第１の給電部材１４ａにねじ込むときに、第１のガイドライナ２０ａは、その可撓性によって、弓なり形状となる。そして、第１のコンタクトチップ１６ａを第１のチップ本体２１ａにねじ止めして、ノズル１７をガン本体１０に取付ける。
【００４２】
次に、第１のガイドライナ２０ａを取外すときは、ノズル１７をガン本体１０から取り外し、第１のコンタクトチップ１６ａを第１のチップ本体２１ａからねじを緩めて取外し、第１のチップ本体２１ａを第１の給電部材１４ａからねじを緩めて取外す。そして、第１のガイドライナ２０ａを引き出す。第２のガイドライナ２０ｂも第１のガイドライナ２０ａと同様に取付けて取外すことができる。
【００４３】
この結果、２つのガイドライナの基端部２０１ａ、２０１ｂは、従来技術のようにガン本体１０にねじ止めされていないので、ガイドライナ２０ａ、２０ｂの取り外しや取付けを容易に行うことができ、交換作業の時間を短縮することができる。
【００４４】
さらに、２つのガイドライナの先端部２０２ａ、２０２ｂの軸芯とコンタクトチップ１６ａ、１６ｂの軸芯とを一致させることができる。この結果、２つのガイドライナ２０ａ、２０ｂから送出された２本の線材１１ａ、１１ｂが２つのコンタクトチップ１６ａ、１６ｂへの挿入部で、異常に擦れることが無くなり、切粉の発生を著しく減少させることができ、２本の線材１１ａ、１１ｂの送給抵抗を減少させることができる。また、２つのガイドライナ２０ａ、２０ｂが弓なり形状となり、２本の線材１１ａ、１１ｂの送給抵抗の増加を抑えることができる。従って、２本の線材１１ａ、１１ｂを安定して送給することができ、均一な皮膜を形成することができ、品質を著しく向上させることができる。さらに、２つのガイドライナ２０ａ、２０ｂは定寸に切断してあるだけで良く、ねじ加工等の必要がないために、簡単かつ安価に製作することができる。交換頻度の高い消耗品としてのメリットが非常に大きい。
【００４５】
［実施の形態２］
図２は、本発明の実施の形態２のアーク溶射ガンの断面図である。同図において、アーク溶射ガン２４内の第１のガイドライナ２６ａの軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔２６５ａが形成されている。第１のガイドライナの基端部２６１ａの外面に、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａに対応したテーパ部２６３ａが形成され、第１のガイドライナの先端部２６２ａの外面に、第１のチップ本体のテーパ部２１４ａに対応したテーパ部２６４ａが形成されている。また、第２のガイドライナ２６ｂの機能は、第１のガイドライナ２６ａの機能と同様であるので、説明を省略する。また、その他の機能は、図１に示した実施の形態１と同機能に同符号を付して、説明を省略する。
【００４６】
この結果、実施の形態１のアーク溶射ガン２３が奏する効果に加えて、２つのガイドライナの基端部２６１ａ、２６１ｂの軸芯とライナ保持部材１９ａ、１９ｂの軸芯とを、それぞれより精度が高く、一致させることができ、また、ガイドライナの先端部２６２ａ、２６２ｂの軸芯とコンタクトチップ１６ａ、１６ｂの軸芯とを、それぞれより精度が高く、一致させることができる。従って、２本の線材１１ａ、１１ｂを、より安定して送給することができ、均一な皮膜を形成することができ、品質を著しく向上させることができる。
【００４７】
［実施の形態３］
図３は、本発明の実施の形態３のアーク溶射ガンの断面図である。同図において、アーク溶射ガン２５内の第１のガイドライナ２２ａ及び第２のガイドライナ２２ｂとして、金属線を螺旋状に巻いたコイルライナを使用している。第１のガイドライナ２２ａの軸芯部に第１の線材１１ａの挿通孔２２５ａが形成されている。その基端部２２１ａが、第１のライナ保持部材のテーパ部１９３ａに挿入されている。また、先端部２２２ａが、第１のチップ本体のテーパ部２１４ａに挿入されている。
【００４８】
この第１のガイドライナ２２ａは、第１の線材送給機９ａから送出されて第１のライナ保持部材１９ａを挿通した第１の線材１１ａを、第１のチップ本体の基端部２１１ａへガイドする。第２のガイドライナ２２ｂの機能は、第１のガイドライナ２２ａの機能と同様であるので、説明を省略する。また、その他の機能は、図１に示した実施の形態１と同機能に同符号を付して、説明を省略する。
【００４９】
アルミ等の材料から成る柔かい線材を送給するとき、２つのガイドライナの材質は、線材を損傷することが少ない可撓性のある樹脂が良い。これに対し、鉄等の硬い材料から成る線材を送給するときは、２つのガイドライナとして、図３に示す金属線を螺旋状に巻いたコイルライナを使用することによって、線材を送給するときに発生する摩耗や傷を、減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施の形態１のアーク溶射ガンの断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２のアーク溶射ガンの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３のアーク溶射ガンの断面図である。
【図４】一般的なアーク溶射装置の構成を示す図である。
【図５】従来技術のアーク溶射ガンの断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１ 溶射電源装置
２ アーク溶射ガン
３ コンプレッサ
４ａ 第１のプッシュ側線材送給機
４ｂ 第２のプッシュ側線材送給機
５ａ 第１の線材リール
５ｂ 第２の線材リール
６ リモコン
７ スタートスイッチ
８ａ 第１のプッシュ側ガイドライナ
８ｂ 第２のプッシュ側ガイドライナ
９ａ 第１のプル側線材送給機
９ｂ 第２のプル側線材送給機
１０ ガン本体
１１ａ 第１の線材
１１ｂ 第２の線材
１２ａ 第１のガイドライナ
１２１ａ 第１のガイドライナの挿通孔
１２２ａ 第１のガイドライナの基端部
１２３ａ 第１のガイドライナの先端部
１２ｂ 第２のガイドライナ
１３ 絶縁部材
１４ａ 第１の給電部材
１４１ａ 第１の給電部材の挿通孔
１５ａ 第１のチップ本体
１５１ａ 第１のチップ本体の挿通孔
１５２ａ 第１のチップ本体のライナ挿入孔
１５ｂ 第２のチップ本体
１６ａ 第１のコンタクトチップ
１６１ａ 第１のコンタクトチップの挿通孔
１６２ａ 第１のコンタクトチップの基端部
１６ｂ 第２のコンタクトチップ
１７ ノズル
１７１ ガス噴出孔
１８ 圧縮ガス
１９ａ 第１のライナ保持部材
１９１ａ 第１のライナ保持部材の挿通孔
１９２ａ 第１のライナ保持部材のライナ挿入孔
１９３ａ 第１のライナ保持部材のテーパ部
１９ｂ 第２のライナ保持部材
２０ａ 第１のガイドライナ
２０１ａ 第１のガイドライナの基端部
２０２ａ 第１のガイドライナの先端部
２０５ａ 第１のガイドライナの挿通孔
２０ｂ 第２のガイドライナ
２１ａ 第１のチップ本体
２１１ａ 第１のチップ本体の基端部
２１２ａ 第１のチップ本体の挿通孔
２１３ａ 第１のチップ本体のライナ挿入孔
２１４ａ 第１のチップ本体のテーパ部
２１ｂ 第２のチップ本体
２２ａ 第１のガイドライナ
２２１ａ 第１のガイドライナの基端部
２２２ａ 第１のガイドライナの先端部
２２５ａ 第１のガイドライナの挿通孔
２２ｂ 第２のガイドライナ
２３ アーク溶射ガン
２４ アーク溶射ガン
２５ アーク溶射ガン
２６ａ 第１のガイドライナ
２６１ａ 第１のガイドライナの基端部
２６２ａ 第１のガイドライナの先端部
２６３ａ 第１のガイドライナのテーパ部
２６４ａ 第１のガイドライナのテーパ部
２６５ａ 第１のガイドライナの挿通孔
２６ｂ 第２のガイドライナ
Ａ 交差点
Ｂ 中心軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガン本体と、
前記ガン本体に取付けられて第１の線材を送給する第１の線材送給機と、
前記第１の線材送給機から送出された前記第１の線材を第１の電極の基端部へガイドする第１のガイドライナと、
前記第１の線材に電力を供給する前記第１の電極と、
前記ガン本体に取付けられて前記第１の線材と絶縁された第２の線材を送給する第２の線材送給機と、
前記第２の線材送給機から送出された前記第２の線材を第２の電極の基端部へガイドする第２のガイドライナと、
前記第２の線材に電力を供給する前記第２の電極とを備えたアーク溶射ガンにおいて、
前記第１の線材送給機の前記第１の線材の送出部に設けられて前記第１の線材の挿通孔が形成され前記第１の線材送給機の前記第１の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成された第１のライナ保持部材を備え、
この第１のライナ保持部材の前記テーパ部に前記第１のガイドライナの基端部が挿入され、
前記第１の電極の基端部の内面にテーパ部が形成され、
前記第１の電極の前記テーパ部に前記第１のガイドライナの先端部が挿入され、
前記第１のガイドライナが前記第１のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第１の電極の前記テーパ部との間に弓なり形状と成るようにその両端部がそれぞれ挿入されてその反発力によって前記両端部が前記第１のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第１の電極の前記テーパ部とにそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成り、
前記第２の線材送給機の前記第２の線材の送出部に設けられて前記第２の線材の挿通孔が形成され前記第２の線材送給機の前記第２の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成された第２のライナ保持部材を備え、
この第２のライナ保持部材の前記テーパ部に前記第２のガイドライナの基端部が挿入され、
前記第２の電極の基端部の内面にテーパ部が形成され、
前記第２の電極の前記テーパ部に前記第２のガイドライナの先端部が挿入され、
前記第２のガイドライナが前記第２のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第２の電極の前記テーパ部との間に弓なり形状と成るようにその両端部がそれぞれ挿入されてその反発力によって前記両端部が前記第２のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第２の電極の前記テーパ部とにそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成ることを特徴とするアーク溶射ガン。
【請求項２】
請求項１に記載の前記第１のガイドライナの前記両端部の外面にテーパ部が形成され、
前記第２のガイドライナの前記両端部の外面にテーパ部が形成されていることを特徴とするアーク溶射ガン。
【請求項１】
ガン本体と、
前記ガン本体に取付けられて第１の線材を送給する第１の線材送給機と、
前記第１の線材送給機から送出された前記第１の線材を第１の電極の基端部へガイドする第１のガイドライナと、
前記第１の線材に電力を供給する前記第１の電極と、
前記ガン本体に取付けられて前記第１の線材と絶縁された第２の線材を送給する第２の線材送給機と、
前記第２の線材送給機から送出された前記第２の線材を第２の電極の基端部へガイドする第２のガイドライナと、
前記第２の線材に電力を供給する前記第２の電極とを備えたアーク溶射ガンにおいて、
前記第１の線材送給機の前記第１の線材の送出部に設けられて前記第１の線材の挿通孔が形成され前記第１の線材送給機の前記第１の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成された第１のライナ保持部材を備え、
この第１のライナ保持部材の前記テーパ部に前記第１のガイドライナの基端部が挿入され、
前記第１の電極の基端部の内面にテーパ部が形成され、
前記第１の電極の前記テーパ部に前記第１のガイドライナの先端部が挿入され、
前記第１のガイドライナが前記第１のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第１の電極の前記テーパ部との間に弓なり形状と成るようにその両端部がそれぞれ挿入されてその反発力によって前記両端部が前記第１のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第１の電極の前記テーパ部とにそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成り、
前記第２の線材送給機の前記第２の線材の送出部に設けられて前記第２の線材の挿通孔が形成され前記第２の線材送給機の前記第２の線材の送出部側と反対側の内面にテーパ部が形成された第２のライナ保持部材を備え、
この第２のライナ保持部材の前記テーパ部に前記第２のガイドライナの基端部が挿入され、
前記第２の電極の基端部の内面にテーパ部が形成され、
前記第２の電極の前記テーパ部に前記第２のガイドライナの先端部が挿入され、
前記第２のガイドライナが前記第２のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第２の電極の前記テーパ部との間に弓なり形状と成るようにその両端部がそれぞれ挿入されてその反発力によって前記両端部が前記第２のライナ保持部材の前記テーパ部と前記第２の電極の前記テーパ部とにそれぞれ押し付けられて支持される可撓性材料から成ることを特徴とするアーク溶射ガン。
【請求項２】
請求項１に記載の前記第１のガイドライナの前記両端部の外面にテーパ部が形成され、
前記第２のガイドライナの前記両端部の外面にテーパ部が形成されていることを特徴とするアーク溶射ガン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００６−２４１５４３（Ｐ２００６−２４１５４３Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６００８３（Ｐ２００５−６００８３）
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（００００００２６２）株式会社ダイヘン (990)
【Ｆターム（参考）】
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