CO2 용접 토치 구조 - CO2 yongjeob tochi gujo

Abstract

본 발명은 CO2용접용 토치에 관한 것으로, 특히 일단의 연결공(11)으로 가스디퓨져(2)의 일단 연결부(22)가 조립되고, 타단에는 토치케이블(101)이 조립되는 토치바디(1)와;, 상기 토치바디(1) 외부에 구성되면서 CO2 가스 및 용접 와이어의 공급을 사용자가 조작할 수 있도록 한 트래거를 내장한 토치손잡이(3)와;, 상기 가스디퓨져(2) 타단에 조립되는 팁(102)과;, 상기 가스디퓨져(2) 외주연에 나사조립되는 절연통(103)과;, 상기 절연통(103) 일단에 조립되어 가스디퓨져(2)와 팁(102)을 감싸는 원통형의 노즐(104);,로 구성되는 CO2용접용 토치에 있어서, 상기 토치바디(1) 일단의 연결공(11)을 소정의 깊이로 형성한 다음 그 내주연 중심측에 걸림돌기(12)를 형성하여 가스디퓨져(2) 일단의 연결부(22)가 상기 연결공(11) 내에 끼움되어 걸림돌기(12)에 의해 걸림 연결이 이루어지도록 함을 특징으로 하되, 상기 가스디퓨져(2)의 연결부(22)는 지지축(23)과 일측으로 공간(24')을 가지는 편심축(24) 그리고 진입축(25)으로 순차적 일체 구성한 다음 상기 진입축(25) 일측에 생크(27)를 형성하여서 된 CO2용접용 토치를 제공하는 것을 특징으로 하는 바, 토치바디로 가스디퓨져를 원터치 결합방식으로 편리하게 조립 및 해체할 수 있는 효과가 있고, 또 토치바디와 가스디퓨져의 연결부위로 가스 누설을 방지하면서 모서리와 구석진 곳으로의 용접용의를 가질 수 있는 효과를 제공한다.

Description

CO2용접용 토치{CO2 Welding Torch}

본 발명은 CO2(이산화탄소) 용접용 토치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토치바디로부터 가스디퓨져(gas diffuser)의 조립을 용이하게 하면서 그 조립연결부의 확고한 실링효과로 가스 누설의 우려를 방지하고 아울러, 토치바디를 유연하게 굴신(屈伸) 가능토록 구성하여 다양한 위치(각도)로의 용접 수행을 가능토록 한 토치에 관한 것이다.

통상적으로 CO2용접용 토치는 용접 와이어를 공급하면서 용접 와이어와 모재사이에 CO2 가스를 방출하여 용접부를 대기와 차단함으로써 용융금속의 산화를 방지하여 용접품질을 향상시키는 용접 장치이다.

그리고 위와 같은 CO2용접용 토치는 첨부된 도면 도7에서와 같이 일단의 연결공(11)으로 다수의 확산공(21)을 가진 가스디퓨져(2)의 연결부(22)가 조립되고 타단에는 토치케이블(101)이 조립되는 토치바디(1)와;, 상기 토치바디(1) 외부에 구성되면서 CO2 가스 및 용접 와이어의 공급을 사용자가 조작할 수 있도록 한 트래거(도면 미도시)를 내장한 토치손잡이(3)와;, 상기 가스디퓨져(2) 일단에 조립되는 팁(102)과;, 상기 가스디퓨져(2) 외주연에 나사조립되는 절연통(103)과;, 상기 절연통(103) 일단에 조립되어 가스디퓨져(2)와 팁(102)을 감싸는 원통형의 노즐(104);,로 구성되어 있다.

이상 설명한 종래의 CO2용접기용 토치는 통상 토치바디로 가스디퓨져의 조립연결 및 교체가 다양한 이유에 의해 매우 난이하다는 문제와 그 조립연결부위로 가스가 누설 되는 등의 문제가 있음이 지속적으로 지적되어 왔다.

이를 보다 상세히 설명하자면, 종래의 CO2용접기용 토치는 토치바디(1) 일단의 연결공(11)으로 가스디퓨져(2) 일단의 연결부(22)를 조립연결하되, 상기 토치바디(1) 일단의 연결공(11) 내주연에 나사홈(201)을 형성하고, 가스디퓨져(2) 일단의 연결부(22)에는 위 토치바디(1)의 나사홈(201)에 대응되는 나사산(202)을 형성하여 상호 나사결합이 이루어지게 하였는데, 이 경우 상기 나사홈(201)과 나사산(202)의 결합 용이를 위해 필수적으로 수반되는 결합 공차에 의해 그 사이로 가스가 누설될 우려가 높았고, 더욱이 나사결합 방식이 조임과 풀림에 의한 것으로 작업이 번거로울 뿐 아니라 조금의 헐거운 조임에도 쉽게 풀어져 버리는 폐단을 가지고 있었다.

한편, 위 나사결합 방식에 의한 가스 누설 예방 방법으로 종래 가스디퓨져의 나사산 외주에 기밀 목적으로 불소수지(통상 '테프론테잎' 이라 함)를 감아 나사결합시키는 방법이 있었는데 이 경우는 상기 불소수지에 의해 초기 가스 누설의 방지효과는 있었으나, 고열을 발생시키는 토치 특성상 장시간 연속사용시 불소수지가 고열에 의해 녹아 기밀 기능을 상실하게 되는 문제가 있어 위 문제인 가스누설을 해결하지 못하였고 또 불소수지를 감아 나사결합시 불소수지의 권취두께에 의해 나사결합이 난이하였던 문제까지 가지고 있었다.

그리고 종래 토치바디와 가스디퓨져의 나사결합방식은 상기 설명한 이유로 인하여 나사홈과 나사산 사이에 형성되는 공차(나사홈과 나사산 사이의 미세한 공간)로 용접작업시 발생하는 미세한 스패터(spatter)가 침투하여 나사홈과 나사산 을 용착시키는 문제를 일으켰는데, 이는 차후 가스디퓨져의 교체작업시 토치바디로부터 가스디퓨져의 나사풀림을 방해하게 됨은 물론 강제 해체시 나사홈과 나사산을 파손시키는 원인이 되기도 하여 가스디퓨져 및 토치바디 전체의 사용 불능 야기 또는 전체교체를 야기하게 되는 문제를 가지고 있었고 또 그로 인한 비용적 부담을 가졌던 실정이었다.

또 종래의 토치바디는 그 형상을 정형화 시킨 것이므로 신축성이 전혀 없어 피용접물의 모서리나 구석진 부분등을 용접할 때 용접하기가 용이하지 않고 불편하며 능률적인 용접을 실시할 수 없는 폐단이 있었다.

대한민국 실용신안 등록 제0231297호

본 발명은 위와 같은 종래의 문제점을 일소하기 위하여 발명된 것으로서, 특히 본 발명의 목적은 토치바디 일단으로 가스디퓨져를 간단히 끼우고 뺄 수 있는 원터치 결합방식으로 구현시켜 토치바디로부터 가스디퓨져의 연결 및 해체의 편의가 보다 향상될 수 있도록 하는 한편 그 사이의 기밀유지를 극대화하고, 나아가 토치바디를 플렉시블관으로 구성하여 모서리나 구석진 부위 등으로의 작업용의성을 제공하고자 함에 있다.

전기한 과제의 해결수단으로 제시되는 본 발명의 CO2용접용 토치는,

일단의 연결공(11)으로 가스디퓨져(2)의 일단 연결부(22)가 조립되고, 타단에는 토치케이블(101)이 조립되는 토치바디(1)와;, 상기 토치바디(1) 외부에 구성되면서 CO2 가스 및 용접 와이어의 공급을 사용자가 조작할 수 있도록 한 트래거(도면 미도시)를 내장한 토치손잡이(3)와;, 상기 가스디퓨져(2) 타단에 조립되는 팁(102)과;, 상기 가스디퓨져(2) 외주연에 나사조립되는 절연통(103)과;, 상기 절연통(103) 일단에 조립되어 가스디퓨져(2)와 팁(102)을 감싸는 원통형의 노즐(104);,로 구성되는 CO2용접용 토치에 있어서,

상기 토치바디(1) 일단의 연결공(11)을 소정의 깊이로 형성한 다음 그 내주연 중심측에 걸림돌기(12)를 형성하여 가스디퓨져(2) 일단의 연결부(22)가 상기 연결공(11) 내에 삽입된 상태에서 걸림돌기(12)에 의해 걸림 연결이 이루어지도록 함을 특징으로 하되,

상기 가스디퓨져(2)의 연결부(22)는 지지축(23)과 일정 공간(24')을 확보하기 위한 편심축(24) 그리고 진입축(25)으로 형성한 다음 상기 진입축(25) 외주연에 오링(26')이 안착되는 오링홈(26)을 형성하고, 진입축(25) 외주연 일측 길이방향으로 생크(27 : shank)를 형성하여서 됨을 특징으로 한다.

그리고 본 발명은 상기 토치바디(1)를 양측단으로 연결공(1a)이 형성된 컨넥터(1b)를 결합시켜서 된 플랙시블관(1c)으로 구성함을 특징으로 한다.

상기 설명한 바와 같이 본 발명은 토치바디와 가스디퓨져로 간단히 끼우고 빼는 방식의 원터치 결합방식을 부여하여 어떠한 여건 상에서도 상호 연결 및 분해가 신속,편리하면서도 용이하게 이루어질 수 있도록 한 이점이 있고, 또 가스디퓨져의 연결부로 오링을 부설하여 가스누설에 대한 예방을 최대화함과 동시에 토치바디를 플랙시블관으로 구성시켜 모서리나 구석진 부위 등으로의 작업용의성을 최대한 발휘할 수 있도록 한 이점을 제공한다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 나타낸 부분 단면예시도,
도 2는 본 발명에서 제시하는 가스디퓨져의 예시도,
도 3은 '가'부 확대 예시도,
도 4는 가 - 가' 선단면을 이용한 부분 확대 예시도,
도 5는 나 - 나' 선단면을 이용한 가스디퓨져와 토치바디의 조림연결상태예시도,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시상태도,
도 7은 종래의 CO2용접용 토치를 나타낸 부분 단면 예시도,
도 8은 '나'부 확대예시도.

전기한 과제의 해결수단을 뒷받침하기 위하여 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명하자면 다음과 같다.

단 하기에서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지기술에 대하여 생략 또는 간략 설명토록 하고 또 본 발명에 이용되는 구성요소 중 동일한 구성 및 기능을 가지는 것에 대한 명칭은 하나의 부호와 명칭으로 통일 기재,설명토록 한다.

먼저 본 발명의 상세 설명에 앞서 일반적인 CO2용접용 토치는 일단의 연결공(11)으로 가스디퓨져(2)의 일단 연결부(22)가 조립되고, 타단에는 토치케이블(101)이 조립되는 토치바디(1)와;, 상기 토치바디(1) 외부에 구성되면서 CO2 가스 및 용접 와이어의 공급을 사용자가 조작할 수 있도록 한 트래거(도면 미도시)를 내장한 토치손잡이(3)와;, 상기 가스디퓨져(2) 타단에 조립되는 팁(102)과;, 상기 가스디퓨져(2) 외주연에 나사조립되는 절연통(103)과;, 상기 절연통(103) 일단에 조립되어 가스디퓨져(2)와 팁(102)을 감싸는 원통형의 노즐(104);,로 구성되어 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 통상적인 CO2용접용 토치에 있어서, 상기 토치바디(1) 일단의 연결공(11)을 소정의 깊이로 형성한 다음 그 내주연 중심측에 걸림돌기(12)를 형성하여 가스디퓨져(2) 일단의 연결부(22)가 상기 연결공(11) 내에 삽입된 상태에서 걸림돌기(12)에 의해 걸림 연결이 이루어지도록 함을 특징으로 한다.

여기서, 상기 토치바디 일단에 구성되는 연결공은 통상 가스디퓨져의 연결부가 삽입될 수 있는 정도의 깊이로 형성하고 동시에 연결공 내주연에, 외부에서 내부측으로 펀칭 작업에 의해 형성되는 걸림돌기를 돌출형성하여 구성한다.

그리고 본 발명은 상기 가스디퓨져(2) 일단의 연결부(22)를 지지축(23)과 편심축(24) 그리고 진입축(25)으로 형성한 다음 상기 진입축(25) 외주연에 오링(26')이 안착되는 오링홈(26)을 형성하고, 진입축(25) 외주연 일측 길이방향으로 생크(27)를 형성하여서 됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 지지축과 편심축 그리고 진입축은 가스디퓨져 중심측에서 일단 측방향으로 순차적 일체 형성되게 하고 동시에 편심축을 첨부된 도면 도4에서와 같이 지지축과 진입축의 지름보다 작게 형성하면서 지지축과 진입축 사이에 편심되게 형성하여 지지축과 진입축 사이로 상기 편심축에 의한 일정한 공간(24') 즉, 중심부가 넓으면서 양측부가 갈수록 점점 좁아지는 초승달 형태의 공간(24')을 부여하게 된다.

참고로 상기 지지축과 진입축은 토치바디 일단의 연결공과 동일한 지름으로 형성된다.

한편, 상기 진입축 외주연에 형성하는 생크는 도2에서와 같이 진입축 외주연 일측을 진입축 길이방향으로 소폭 절개하여 형성하는 것을 말하는 것으로, 그 절개폭은 상기 진입축이 토치바디의 연결공에 삽입될 때 연결공 내부에 형성된 걸림돌기를 회피할 수 있는 정도의 폭으로 절개시킴이 바람직하다.

그리고 본 발명은 상기 토치바디(1)를 양측단으로 연결공(1a)이 형성된 컨넥터(1b)를 각각 결합시켜서 된 플랙시블관(1c)으로 구성함을 특징으로 한다.

이상 설명에서와 같이 본 발명은 통상의 CO2용접용 토치에 있어서, 토치바디로 가스디퓨져의 연결구성에 그 특징이 있는 바, 하기에서 그 연결구성을 살펴보도록 한다.

참고로 CO2용접용 토치에 대한 작용(용접방법)은 본 발명의 특징과는 무관하므로 생략한다.

통상적으로 CO2용접용 토치는 앞서 살펴본 바와 같이 토치바디 일단으로 가스디퓨져를 구성하게 되는데, 이때 종래의 가스디퓨져는 나사결합방식으로 조립됨에 따라 배경기술에서 설명한 다양한 문제점을 낳았다.

그러나, 본 발명은 상기 가스디퓨져를 토치바디에 간단히 끼우고 빼는 원터치 결합방식을 채용하여 종래의 문제점을 완벽하게 해결토록 하였다.

상세하게는 본 발명에서 제시하는 CO2용접용 토치는 도3에서와 같이 토치바디 일단의 연결공으로 가스디퓨져 일단의 연결부를 삽입시키는 방법으로 끼워 조립연결시키되,

상기 가스디퓨져의 연결부에 구성된 진입축의 생크와 토치바디 일단의 연결공 내에 형성된 걸림돌기가 동일선상이 되게 삽입시킨다.

그러면, 소폭 절개하여 형성한 생크에 의해 진입축이 연결공의 걸림돌기에 간섭을 받지 않고 일정 깊이 삽입되고 동시에 상기 걸림돌기가 진입축 일측의 지지축에 걸림되면서 진입축과 지지축 사이의 편심축 일측 공간(공간 중 가장 넓은 위치)으로 위치하게 된다.

한편, 상기와 같은 가스디퓨져의 연결부 삽입이 완료되면 가스디퓨져를 회전시켜 편심축 일측 공간에 위치하고 있는 걸림돌기를 편심회전하게 되는 편심축과 연결공 내주연 사이에 억지끼움시켜 상호 억지끼움에 의한 견고한 조립연결이 이루어지게 한다.

다시 말해 가스디퓨져의 연결부를 토치바디의 연결공내에 위와 같이 삽입시켜 상기 연결공 내의 걸림돌기가 지지축에 의해 걸림되게 하면서 편심회전축 일측공간으로 도5의 (가)와 같이 위치되게 한다.

그리고 상기와 동시에 가스디퓨져를 회전시켜 편심회전축의 편심회전으로 도5의(나)와 같이 편심회전축과 상기 토치바디의 연결공 내주연 사이에 걸림돌기가 억지끼움되어 상호 물림에 의한 고정이 이루어지게 한다.