JP2002160072A - 抵抗溶接装置 - Google Patents
抵抗溶接装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 スイッチング素子をオフした直後に発生する
サージ電圧を小さくして、スイッチング素子の安全を図
ること。 【解決手段】 この電源部アッセンブリでは、一枚の基
板３０の両面に形成した薄膜導体３４，３８，４２を介
して各部間を電気的に接続している。詳細には、コンデ
ンサ１２の正極側端子１２ａとスイッチング・トランジ
スタ１４の電流入側端子（図示せず）とは、基板上面３
０ａ側で正極側導電路用の薄膜導体３４を介して電気的
に接続される。スイッチング・トランジスタ１４の電流
出側端子１４Ｓとフライホイール・ダイオード２０のカ
ソード端子２０Ｃとは、基板下面３０ｂ側で正極側導電
路用の薄膜導体４２を介して電気的に接続される。コン
デンサ１２の負極側端子１２ｂとフライホイール・ダイ
オード２０のアノード端子（図示せず）とは、基板上面
３０ａ側で負極側導電路用の薄膜導体３８を介して電気
的に接続される。
サージ電圧を小さくして、スイッチング素子の安全を図
ること。 【解決手段】 この電源部アッセンブリでは、一枚の基
板３０の両面に形成した薄膜導体３４，３８，４２を介
して各部間を電気的に接続している。詳細には、コンデ
ンサ１２の正極側端子１２ａとスイッチング・トランジ
スタ１４の電流入側端子（図示せず）とは、基板上面３
０ａ側で正極側導電路用の薄膜導体３４を介して電気的
に接続される。スイッチング・トランジスタ１４の電流
出側端子１４Ｓとフライホイール・ダイオード２０のカ
ソード端子２０Ｃとは、基板下面３０ｂ側で正極側導電
路用の薄膜導体４２を介して電気的に接続される。コン
デンサ１２の負極側端子１２ｂとフライホイール・ダイ
オード２０のアノード端子（図示せず）とは、基板上面
３０ａ側で負極側導電路用の薄膜導体３８を介して電気
的に接続される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗溶接装置に係
り、特に溶接エネルギーとなる電力をコンデンサにいっ
たん蓄積してからスイッチング素子を介して被溶接材に
供給する方式の抵抗溶接装置に関する。
り、特に溶接エネルギーとなる電力をコンデンサにいっ
たん蓄積してからスイッチング素子を介して被溶接材に
供給する方式の抵抗溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図６に、この種の抵抗溶接装置における
要部の基本的な回路構成を示す。充電回路１０は、たと
えば複数個のダイオードをブリッジ接続してなる単相全
波整流回路を含み、交流電源ラインから絶縁トランス
（図示せず）を介して商用周波数の単相交流電源電圧Ｅ
aを入力し、入力した交流電源電圧Ｅaを全波整流して直
流の電圧を出力する。コンデンサ１２は充電回路１０の
出力電圧によって所定の電圧値Ｅcに充電される。
要部の基本的な回路構成を示す。充電回路１０は、たと
えば複数個のダイオードをブリッジ接続してなる単相全
波整流回路を含み、交流電源ラインから絶縁トランス
（図示せず）を介して商用周波数の単相交流電源電圧Ｅ
aを入力し、入力した交流電源電圧Ｅaを全波整流して直
流の電圧を出力する。コンデンサ１２は充電回路１０の
出力電圧によって所定の電圧値Ｅcに充電される。
【０００３】コンデンサ１２の正極側端子はスイッチン
グ素子たとえば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１４を
介して第１の溶接電極１６に電気的に接続され、負極側
端子は第２の溶接電極１８に電気的に接続される。スイ
ッチング・トランジスタ１４を高周波数（たとえば１ｋ
Ｈｚ）でオン・オフ制御する通電方式では、第１および
第２の溶接電極１６，１８の間に所定の極性で（カソー
ド端子およびアノード端子をそれぞれ第１および第２の
溶接電極１６，１８に向けて）フライホイール・ダイオ
ード２０が接続される。
グ素子たとえば電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）１４を
介して第１の溶接電極１６に電気的に接続され、負極側
端子は第２の溶接電極１８に電気的に接続される。スイ
ッチング・トランジスタ１４を高周波数（たとえば１ｋ
Ｈｚ）でオン・オフ制御する通電方式では、第１および
第２の溶接電極１６，１８の間に所定の極性で（カソー
ド端子およびアノード端子をそれぞれ第１および第２の
溶接電極１６，１８に向けて）フライホイール・ダイオ
ード２０が接続される。
【０００４】溶接通電の際には、加圧装置（図示せず）
の働きにより、被溶接材（Ｗ1，Ｗ2）に対して両側から
第１および第２の溶接電極１６，１８が加圧接触する。
そして、制御回路（図示せず）からの制御信号ＣＳによ
りスイッチング・トランジスタ１４がオンすると、コン
デンサ１２が負荷（溶接部）側に放電し、その放電電流
が溶接電流Ｉwとして溶接電極１６，１８および被溶接
材（Ｗ1，Ｗ2）を流れる。高周波スイッチング方式で
は、スイッチング・トランジスタ１４がオフすると、フ
ライホイール・ダイオード２０と負荷（溶接部）との閉
回路内で溶接電流Ｉwが還流して流れ続ける。
の働きにより、被溶接材（Ｗ1，Ｗ2）に対して両側から
第１および第２の溶接電極１６，１８が加圧接触する。
そして、制御回路（図示せず）からの制御信号ＣＳによ
りスイッチング・トランジスタ１４がオンすると、コン
デンサ１２が負荷（溶接部）側に放電し、その放電電流
が溶接電流Ｉwとして溶接電極１６，１８および被溶接
材（Ｗ1，Ｗ2）を流れる。高周波スイッチング方式で
は、スイッチング・トランジスタ１４がオフすると、フ
ライホイール・ダイオード２０と負荷（溶接部）との閉
回路内で溶接電流Ｉwが還流して流れ続ける。
【０００５】図７に、従来の抵抗溶接装置における電源
部の要部の物理的構成を示す。一般に、コンデンサ１２
には、一端面より一対の棒状端子１２ａ，１２ｂが突出
しているシリンダ型の電解コンデンサが用いられる。従
来装置では、図示のように、コンデンサ１２、スイッチ
ング・トランジスタ１４およびダイオード２０の三者を
銅バー１００，１０２，１０４を介して電気的に接続し
ている。
部の要部の物理的構成を示す。一般に、コンデンサ１２
には、一端面より一対の棒状端子１２ａ，１２ｂが突出
しているシリンダ型の電解コンデンサが用いられる。従
来装置では、図示のように、コンデンサ１２、スイッチ
ング・トランジスタ１４およびダイオード２０の三者を
銅バー１００，１０２，１０４を介して電気的に接続し
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の抵
抗溶接装置では、スイッチング・トランジスタ１４がオ
フした直後にコンデンサ１２、トランジスタ１４および
ダイオード２０を含む電源部のループ回路Ｌ内で大きな
サージ電圧が発生し、このサージ電圧を受けてスイッチ
ング・トランジスタ１４が破壊するおそれがあった。
抗溶接装置では、スイッチング・トランジスタ１４がオ
フした直後にコンデンサ１２、トランジスタ１４および
ダイオード２０を含む電源部のループ回路Ｌ内で大きな
サージ電圧が発生し、このサージ電圧を受けてスイッチ
ング・トランジスタ１４が破壊するおそれがあった。
【０００７】上記のようなサージ電圧はループ回路Ｌの
全長またはループ距離に依存し、ループ距離が大きいほ
どサージ電圧が大きくなる。しかるに、従来装置では、
ループ回路Ｌの接続導体に銅バー１００，１０２，１０
４を用いる構成であるため、ループ距離を短くするのは
難しかった。このため、サージ電圧対策として、トラン
ジスタ１４にスナバ回路等の保護回路（図示せず）を付
ける構成を採っており、装置コストが高くついていた。
また、ループ回路Ｌの全長が大きいぶんだけ、電源部の
小型化も難しかった。
全長またはループ距離に依存し、ループ距離が大きいほ
どサージ電圧が大きくなる。しかるに、従来装置では、
ループ回路Ｌの接続導体に銅バー１００，１０２，１０
４を用いる構成であるため、ループ距離を短くするのは
難しかった。このため、サージ電圧対策として、トラン
ジスタ１４にスナバ回路等の保護回路（図示せず）を付
ける構成を採っており、装置コストが高くついていた。
また、ループ回路Ｌの全長が大きいぶんだけ、電源部の
小型化も難しかった。
【０００８】本発明は、かかる従来技術の問題点に鑑み
てなされたもので、スイッチング素子をオフした直後に
発生するサージ電圧を小さくして、スイッチング素子の
安全を図るようにした抵抗溶接装置を提供することを目
的とする。
てなされたもので、スイッチング素子をオフした直後に
発生するサージ電圧を小さくして、スイッチング素子の
安全を図るようにした抵抗溶接装置を提供することを目
的とする。
【０００９】本発明の別の目的は、スイッチング素子に
耐サージ電圧用の保護回路を不要とする抵抗溶接装置を
提供することにある。
耐サージ電圧用の保護回路を不要とする抵抗溶接装置を
提供することにある。
【００１０】本発明の他の目的は、電源部の軽量小型化
を実現する抵抗溶接装置を提供することにある。
を実現する抵抗溶接装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の抵抗溶接装置は、溶接通電のため被溶接
材に加圧接触する第１および第２の溶接電極に対して、
抵抗溶接用の電力をいったん蓄積してから放電するコン
デンサの第１の端子をスイッチング素子を介して前記第
１の溶接電極に電気的に接続するとともに前記コンデン
サの第２の端子を前記第２の溶接電極に電気的に接続
し、前記第１および第２の溶接電極の間に所定の極性で
フライホイール・ダイオードを電気的に接続してなる抵
抗溶接装置であって、基板に前記コンデンサ、前記スイ
ッチング素子および前記フライホイール・ダイオードを
配置し、前記基板の両面に形成された複数の薄膜導体を
介して前記コンデンサ、前記スイッチング素子および前
記フライホイール・ダイオードを電気的に接続してなる
構成とした。
めに、本発明の抵抗溶接装置は、溶接通電のため被溶接
材に加圧接触する第１および第２の溶接電極に対して、
抵抗溶接用の電力をいったん蓄積してから放電するコン
デンサの第１の端子をスイッチング素子を介して前記第
１の溶接電極に電気的に接続するとともに前記コンデン
サの第２の端子を前記第２の溶接電極に電気的に接続
し、前記第１および第２の溶接電極の間に所定の極性で
フライホイール・ダイオードを電気的に接続してなる抵
抗溶接装置であって、基板に前記コンデンサ、前記スイ
ッチング素子および前記フライホイール・ダイオードを
配置し、前記基板の両面に形成された複数の薄膜導体を
介して前記コンデンサ、前記スイッチング素子および前
記フライホイール・ダイオードを電気的に接続してなる
構成とした。
【００１２】本発明の抵抗溶接装置では、基板を挟んで
その両側または片側にコンデンサ、スイッチング素子お
よびフライホイール・ダイオードを密に集積させ、基板
の両面に形成された複数の薄膜導体を介して各部間を電
気的に接続しているので、軽量小型のアッセンブリ構造
を実現できるとともに、それら三者の部品または素子を
含む電源部内のループ回路の全長または距離を可及的に
短くすることができる。したがって、スイッチング素子
をオンからオフに切り換えた直後にループ回路内で発生
するサージ電圧は非常に小さく、特別な保護回路を付け
なくてもスイッチング素子の破壊を防止できる。
その両側または片側にコンデンサ、スイッチング素子お
よびフライホイール・ダイオードを密に集積させ、基板
の両面に形成された複数の薄膜導体を介して各部間を電
気的に接続しているので、軽量小型のアッセンブリ構造
を実現できるとともに、それら三者の部品または素子を
含む電源部内のループ回路の全長または距離を可及的に
短くすることができる。したがって、スイッチング素子
をオンからオフに切り換えた直後にループ回路内で発生
するサージ電圧は非常に小さく、特別な保護回路を付け
なくてもスイッチング素子の破壊を防止できる。
【００１３】本発明の好ましい一態様による抵抗溶接装
置は、溶接通電のため被溶接材に加圧接触する第１およ
び第２の溶接電極に対して、抵抗溶接用の電力をいった
ん蓄積してから放電するコンデンサの第１の端子をスイ
ッチング素子を介して前記第１の溶接電極に電気的に接
続するとともに前記コンデンサの第２の端子を前記第２
の溶接電極に電気的に接続し、前記第１および第２の溶
接電極の間に所定の極性でフライホイール・ダイオード
を電気的に接続してなる抵抗溶接装置であって、絶縁性
部材からなる基板の第１の面上に互いに電気的に分離し
た第１および第２の導体薄膜をそれぞれ固着形成すると
ともに前記基板の第２の面上に前記第１および第２の導
体薄膜のいずれとも電気的に分離した第３の導体薄膜を
固着形成し、前記基板の第２の面側に前記コンデンサを
配置し、前記コンデンサの第１および第２の端子を前記
基板の第１の面側で前記第１および第２の薄膜導体にそ
れぞれ接続し、前記スイッチング素子を前記基板の第１
または第２の面側に配置し、前記スイッチング素子の電
流入側の端子を前記基板の第１の面側で前記第１の薄膜
導体に接続するとともに電流出側の端子を前記基板の第
２の面側で前記第３の薄膜導体に接続し、前記フライホ
イール・ダイオードを前記基板の第１または第２の面側
に配置し、前記フライホイール・ダイオードのカソード
端子を前記基板の第２の面側で前記第３の薄膜導体に接
続するとともにアノード端子を前記基板の第１の面側で
前記第２の薄膜導体に接続し、前記第３および第２の薄
膜導体を前記第１および第２の溶接電極にそれぞれ電気
的に接続してなる構成を有する。
置は、溶接通電のため被溶接材に加圧接触する第１およ
び第２の溶接電極に対して、抵抗溶接用の電力をいった
ん蓄積してから放電するコンデンサの第１の端子をスイ
ッチング素子を介して前記第１の溶接電極に電気的に接
続するとともに前記コンデンサの第２の端子を前記第２
の溶接電極に電気的に接続し、前記第１および第２の溶
接電極の間に所定の極性でフライホイール・ダイオード
を電気的に接続してなる抵抗溶接装置であって、絶縁性
部材からなる基板の第１の面上に互いに電気的に分離し
た第１および第２の導体薄膜をそれぞれ固着形成すると
ともに前記基板の第２の面上に前記第１および第２の導
体薄膜のいずれとも電気的に分離した第３の導体薄膜を
固着形成し、前記基板の第２の面側に前記コンデンサを
配置し、前記コンデンサの第１および第２の端子を前記
基板の第１の面側で前記第１および第２の薄膜導体にそ
れぞれ接続し、前記スイッチング素子を前記基板の第１
または第２の面側に配置し、前記スイッチング素子の電
流入側の端子を前記基板の第１の面側で前記第１の薄膜
導体に接続するとともに電流出側の端子を前記基板の第
２の面側で前記第３の薄膜導体に接続し、前記フライホ
イール・ダイオードを前記基板の第１または第２の面側
に配置し、前記フライホイール・ダイオードのカソード
端子を前記基板の第２の面側で前記第３の薄膜導体に接
続するとともにアノード端子を前記基板の第１の面側で
前記第２の薄膜導体に接続し、前記第３および第２の薄
膜導体を前記第１および第２の溶接電極にそれぞれ電気
的に接続してなる構成を有する。
【００１４】本発明の抵抗溶接装置において、スイッチ
ング素子を一種の可変抵抗器として持続的にオンさせる
場合には、上記構成においてフライホイール・ダイオー
ドを省くことができる。
ング素子を一種の可変抵抗器として持続的にオンさせる
場合には、上記構成においてフライホイール・ダイオー
ドを省くことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を参照して本発
明の好適な実施形態を説明する。
明の好適な実施形態を説明する。
【００１６】図１〜図５は、本発明の一実施形態の抵抗
溶接装置における要部のアッセンブリ構造を示す。この
実施形態の抵抗溶接装置も図６の回路構成を有してお
り、図１に示すアッセンブリは図６の回路におけるコン
デンサ１２、スイッチング・トランジスタ１４およびフ
ライホイール・ダイオード２０を含んでいる。
溶接装置における要部のアッセンブリ構造を示す。この
実施形態の抵抗溶接装置も図６の回路構成を有してお
り、図１に示すアッセンブリは図６の回路におけるコン
デンサ１２、スイッチング・トランジスタ１４およびフ
ライホイール・ダイオード２０を含んでいる。
【００１７】このアッセンブリでは、たとえばガラスエ
ポキシ等の絶縁性部材からなる基板３０を本体とし、基
板３０の片側（図１の下側）にコンデンサ１２を取り付
け、反対側（図１の上側）にスイッチング・トランジス
タ１４およびフライホイール・ダイオード２０を取り付
けている。
ポキシ等の絶縁性部材からなる基板３０を本体とし、基
板３０の片側（図１の下側）にコンデンサ１２を取り付
け、反対側（図１の上側）にスイッチング・トランジス
タ１４およびフライホイール・ダイオード２０を取り付
けている。
【００１８】基板３０の両面には、たとえば銅箔からな
る導電性の薄膜導体がメッキ加工等で固着形成されてい
る。図２に明示するように、基板３０の上面（第１の
面）３０ａ上には、中心部の分離帯３２を挟んで左側に
正極側導電路用の薄膜導体３４および制御線用の薄膜導
体３６がそれぞれ幅広のパターンで形成され、右側に負
極側導電路用の薄膜導体３８が幅広（ほぼ一面）のパタ
ーンで形成されている。左側領域では、左端寄りの分離
帯４０を挟んで内側（中央分離帯側）に正極側導電路用
の薄膜導体３４が位置し、外側（左端側）に制御線用の
薄膜導体３６が位置している。
る導電性の薄膜導体がメッキ加工等で固着形成されてい
る。図２に明示するように、基板３０の上面（第１の
面）３０ａ上には、中心部の分離帯３２を挟んで左側に
正極側導電路用の薄膜導体３４および制御線用の薄膜導
体３６がそれぞれ幅広のパターンで形成され、右側に負
極側導電路用の薄膜導体３８が幅広（ほぼ一面）のパタ
ーンで形成されている。左側領域では、左端寄りの分離
帯４０を挟んで内側（中央分離帯側）に正極側導電路用
の薄膜導体３４が位置し、外側（左端側）に制御線用の
薄膜導体３６が位置している。
【００１９】後に詳述するように、正極側導電路用の薄
膜導体３４は、コンデンサ１２の正極側端子１２ａとス
イッチング・トランジスタ１４の電流入側端子（たとえ
ばドレイン端子）１４Ｄとの間の導電路を構成する。制
御線用の薄膜導体３６は、制御回路（図示せず）からの
制御信号ＣＳ（図６）をスイッチング・トランジスタ１
４の制御端子（たとえばゲート端子）１４Ｇに伝送する
ための導電路を構成する。負極側導電路用の薄膜導体３
８は、コンデンサ１２の負極側端子１２ｂとフライホイ
ール・ダイオード２０のアノード端子２０Ａとの間の導
電路を構成する。各薄膜導体３４，３６，３８の表面に
は絶縁性のフィルム（図示せず）が被せられる。
膜導体３４は、コンデンサ１２の正極側端子１２ａとス
イッチング・トランジスタ１４の電流入側端子（たとえ
ばドレイン端子）１４Ｄとの間の導電路を構成する。制
御線用の薄膜導体３６は、制御回路（図示せず）からの
制御信号ＣＳ（図６）をスイッチング・トランジスタ１
４の制御端子（たとえばゲート端子）１４Ｇに伝送する
ための導電路を構成する。負極側導電路用の薄膜導体３
８は、コンデンサ１２の負極側端子１２ｂとフライホイ
ール・ダイオード２０のアノード端子２０Ａとの間の導
電路を構成する。各薄膜導体３４，３６，３８の表面に
は絶縁性のフィルム（図示せず）が被せられる。
【００２０】コンデンサ１２、スイッチング・トランジ
スタ１４およびフライホイール・ダイオード２０は、そ
れぞれ１個ずつであってもよいが、図２に示すようにそ
れぞれ並列接続で複数個設ける構成としてもよい。な
お、図２は、後述する放熱板７２，７４（図１）を省い
た状態で基板３０上の構成を平面図で示している。
スタ１４およびフライホイール・ダイオード２０は、そ
れぞれ１個ずつであってもよいが、図２に示すようにそ
れぞれ並列接続で複数個設ける構成としてもよい。な
お、図２は、後述する放熱板７２，７４（図１）を省い
た状態で基板３０上の構成を平面図で示している。
【００２１】基板３０の下面（第２の面）３０ｂ上に
は、詳細なパターン図（平面図）を省略するが、少なく
ともコンデンサ１２、スイッチング・トランジスタ１４
およびフライホイール・ダイオード２０が配置される基
板領域（面積）にわたって正極側導電路用の薄膜導体４
２が所定のパターンで形成されている。後に詳述するよ
うに、この薄膜導体４２は、スイッチング・トランジス
タ１４の電流出側端子（たとえばソース端子）１４Ｓと
フライホイール・ダイオード２０のカソード端子２０Ｃ
との間の導電路を構成する。薄膜導体４２の表面にも絶
縁性のフィルム（図示せず）が被せられる。
は、詳細なパターン図（平面図）を省略するが、少なく
ともコンデンサ１２、スイッチング・トランジスタ１４
およびフライホイール・ダイオード２０が配置される基
板領域（面積）にわたって正極側導電路用の薄膜導体４
２が所定のパターンで形成されている。後に詳述するよ
うに、この薄膜導体４２は、スイッチング・トランジス
タ１４の電流出側端子（たとえばソース端子）１４Ｓと
フライホイール・ダイオード２０のカソード端子２０Ｃ
との間の導電路を構成する。薄膜導体４２の表面にも絶
縁性のフィルム（図示せず）が被せられる。
【００２２】基板３０上で、コンデンサ１２、スイッチ
ング・トランジスタ１４およびフライホイール・ダイオ
ード２０の各端子は各対応する取付孔（貫通孔）に挿入
され、基板上面３０ａ側もしくは基板下面３０ｂ側にて
各対応する薄膜導体にたとえばハンダ付で接続される。
ング・トランジスタ１４およびフライホイール・ダイオ
ード２０の各端子は各対応する取付孔（貫通孔）に挿入
され、基板上面３０ａ側もしくは基板下面３０ｂ側にて
各対応する薄膜導体にたとえばハンダ付で接続される。
【００２３】詳細には、コンデンサ１２の両端子１２
ａ，１２ｂは基板３０の取付孔４４，４６にそれぞれ挿
入され、正極側端子１２ａは基板上面３０ａ側で正極側
導電路用の薄膜導体３４に接続され（図１）、負極側端
子１２ｂは基板上面３０ａ側で負極側導電路用の薄膜導
体３８に接続される（図１）。
ａ，１２ｂは基板３０の取付孔４４，４６にそれぞれ挿
入され、正極側端子１２ａは基板上面３０ａ側で正極側
導電路用の薄膜導体３４に接続され（図１）、負極側端
子１２ｂは基板上面３０ａ側で負極側導電路用の薄膜導
体３８に接続される（図１）。
【００２４】スイッチング・トランジスタ１４の電流入
側端子１４Ｄおよび電流出側端子１４Ｓは基板３０の取
付孔４８，５０にそれぞれ挿入され、電流入側端子１４
Ｄは基板上面３０ａ側で正極側導電路用の薄膜導体３４
に接続され（図３）、電流出側端子１４Ｓは基板下面３
０ｂ側で正極側導電路用の薄膜導体４２に接続される
（図１、図３）。また、スイッチング・トランジスタ１
４の制御端子１４Ｇは、基板３０の取付孔５２に挿入さ
れ、基板下面３０ｂ側で制御線用の薄膜導体５４に接続
される（図３）。図４に示すように、基板下面３０ｂ側
では、この制御線用の薄膜導体５４が正極側導電路用の
薄膜導体４２から分離帯５６を介して分離された島状の
パターンで基板下面３０ｂ上に形成されている。この薄
膜導体５４の表面にも絶縁性のフィルム（図示せず）が
被せられる。
側端子１４Ｄおよび電流出側端子１４Ｓは基板３０の取
付孔４８，５０にそれぞれ挿入され、電流入側端子１４
Ｄは基板上面３０ａ側で正極側導電路用の薄膜導体３４
に接続され（図３）、電流出側端子１４Ｓは基板下面３
０ｂ側で正極側導電路用の薄膜導体４２に接続される
（図１、図３）。また、スイッチング・トランジスタ１
４の制御端子１４Ｇは、基板３０の取付孔５２に挿入さ
れ、基板下面３０ｂ側で制御線用の薄膜導体５４に接続
される（図３）。図４に示すように、基板下面３０ｂ側
では、この制御線用の薄膜導体５４が正極側導電路用の
薄膜導体４２から分離帯５６を介して分離された島状の
パターンで基板下面３０ｂ上に形成されている。この薄
膜導体５４の表面にも絶縁性のフィルム（図示せず）が
被せられる。
【００２５】この実施形態では、基板上面３０ａ上に制
御信号ＣＳを通す抵抗５８が取り付けられる。抵抗５８
の信号入側端子５８Ｊは、基板３０の取付孔６０に挿入
され、基板上面３０ａ側で薄膜導体３６に接続される
（図３）。抵抗５８の信号出側端子５８Ｋは、基板３０
の取付孔６２に挿入され、基板下面３０ｂ側で薄膜導体
５４に接続される（図１および図３）。
御信号ＣＳを通す抵抗５８が取り付けられる。抵抗５８
の信号入側端子５８Ｊは、基板３０の取付孔６０に挿入
され、基板上面３０ａ側で薄膜導体３６に接続される
（図３）。抵抗５８の信号出側端子５８Ｋは、基板３０
の取付孔６２に挿入され、基板下面３０ｂ側で薄膜導体
５４に接続される（図１および図３）。
【００２６】フライホイール・ダイオード２０のカソー
ド端子２０Ｃおよびアノード端子２０Ａは基板３０の取
付孔６４，６６にそれぞれ挿入され、カソード端子２０
Ｃは基板下面３０ｂ側で正極側導電路用の薄膜導体４２
に接続され（図１、図５）、アノード端子２０Ａは基板
上面３０ａ側で負極側導電路用の薄膜導体３８に接続さ
れる（図５）。
ド端子２０Ｃおよびアノード端子２０Ａは基板３０の取
付孔６４，６６にそれぞれ挿入され、カソード端子２０
Ｃは基板下面３０ｂ側で正極側導電路用の薄膜導体４２
に接続され（図１、図５）、アノード端子２０Ａは基板
上面３０ａ側で負極側導電路用の薄膜導体３８に接続さ
れる（図５）。
【００２７】上記のような基板３０に対する取付により
各部品（１２，１４，２０）間は次のように電気的に接
続される。コンデンサ１２の正極側端子１２ａとスイッ
チング・トランジスタ１４の電流入側端子１４Ｄとは、
基板上面３０ａ側で正極側導電路用の薄膜導体３４を介
して電気的に接続される。スイッチング・トランジスタ
１４の電流出側端子１４Ｓとフライホイール・ダイオー
ド２０のカソード端子２０Ｃとは、基板下面３０ｂ側で
正極側導電路用の薄膜導体４２を介して電気的に接続さ
れる。コンデンサ１２の負極側端子１２ｂとフライホイ
ール・ダイオード２０のアノード端子２０Ａとは、基板
上面３０ａ側で負極側導電路用の薄膜導体３８を介して
電気的に接続される。
各部品（１２，１４，２０）間は次のように電気的に接
続される。コンデンサ１２の正極側端子１２ａとスイッ
チング・トランジスタ１４の電流入側端子１４Ｄとは、
基板上面３０ａ側で正極側導電路用の薄膜導体３４を介
して電気的に接続される。スイッチング・トランジスタ
１４の電流出側端子１４Ｓとフライホイール・ダイオー
ド２０のカソード端子２０Ｃとは、基板下面３０ｂ側で
正極側導電路用の薄膜導体４２を介して電気的に接続さ
れる。コンデンサ１２の負極側端子１２ｂとフライホイ
ール・ダイオード２０のアノード端子２０Ａとは、基板
上面３０ａ側で負極側導電路用の薄膜導体３８を介して
電気的に接続される。
【００２８】図２に示すように、基板３０には、正極側
導電路用の薄膜導体３４の領域内に外部導体端子取付孔
（貫通孔）６８が形成されている。この外部導体端子取
付孔６８の内壁および周縁部は薄膜導体７０で被覆され
ており、基板上面３０ａの薄膜導体３４に電気的に連続
または接続している。充電回路１０（図６）の正極側出
力端子に通じる導体の一端部または端子（図示せず）が
この外部導体端子取付孔６８に装着されることにより、
充電回路１０の正極側出力端子がコンデンサ１２の正極
側端子１２ａとスイッチング・トランジスタ１４の電流
入側端子１４Ｄとに電気的に接続されるようになってい
る。
導電路用の薄膜導体３４の領域内に外部導体端子取付孔
（貫通孔）６８が形成されている。この外部導体端子取
付孔６８の内壁および周縁部は薄膜導体７０で被覆され
ており、基板上面３０ａの薄膜導体３４に電気的に連続
または接続している。充電回路１０（図６）の正極側出
力端子に通じる導体の一端部または端子（図示せず）が
この外部導体端子取付孔６８に装着されることにより、
充電回路１０の正極側出力端子がコンデンサ１２の正極
側端子１２ａとスイッチング・トランジスタ１４の電流
入側端子１４Ｄとに電気的に接続されるようになってい
る。
【００２９】この実施形態では、図１に示すように、ス
イッチング・トランジスタ１４およびフライホイール・
ダイオード２０より発生される熱を吸収ないし放熱する
ための熱伝導率の高い放熱部材７２，７４が基板３０上
に取り付けられている。
イッチング・トランジスタ１４およびフライホイール・
ダイオード２０より発生される熱を吸収ないし放熱する
ための熱伝導率の高い放熱部材７２，７４が基板３０上
に取り付けられている。
【００３０】放熱部材７２は、たとえば断面コ字状の放
熱板からなり、基板３０にボルト（図示せず）等で固定
される。スイッチング・トランジスタ１４のパッケージ
背面には、電流入側端子１４Ｄと電気的に短絡している
導電性かつ熱伝導性の金属プレート部１４Ｍが設けられ
ている。スイッチング・トランジスタ１４は、放熱部材
７２に対して、金属プレート部１４Ｍを放熱部材７２の
外側壁面に密着させるようにして固定部材（図示せず）
等で固定され、熱的に結合される。
熱板からなり、基板３０にボルト（図示せず）等で固定
される。スイッチング・トランジスタ１４のパッケージ
背面には、電流入側端子１４Ｄと電気的に短絡している
導電性かつ熱伝導性の金属プレート部１４Ｍが設けられ
ている。スイッチング・トランジスタ１４は、放熱部材
７２に対して、金属プレート部１４Ｍを放熱部材７２の
外側壁面に密着させるようにして固定部材（図示せず）
等で固定され、熱的に結合される。
【００３１】放熱部材７２を熱伝導率だけでなく導電率
も高い材質たとえばアルミニウムで構成し、放熱部材７
２の底部にて基板上面３０ａ上の薄膜導体３４を局所的
に露出させ、薄膜導体３４を放熱部材７２を介してスイ
ッチング・トランジスタ１４の金属プレート部１４Ｍな
いし電流入側端子１４Ｄに電気的に接続する構成も可能
である。あるいは、放熱部材７２に上記外部導体端子取
付孔６８の代用となる電気的端子または接続部を設ける
ことも可能である。
も高い材質たとえばアルミニウムで構成し、放熱部材７
２の底部にて基板上面３０ａ上の薄膜導体３４を局所的
に露出させ、薄膜導体３４を放熱部材７２を介してスイ
ッチング・トランジスタ１４の金属プレート部１４Ｍな
いし電流入側端子１４Ｄに電気的に接続する構成も可能
である。あるいは、放熱部材７２に上記外部導体端子取
付孔６８の代用となる電気的端子または接続部を設ける
ことも可能である。
【００３２】放熱部材７４も、たとえば断面コ字状の放
熱板からなり、基板３０にボルト（図示せず）等で固定
される。フライホイール・ダイオード２０のパッケージ
背面にも、カソード端子１４Ｄと電気的に短絡している
導電性および熱伝導性の金属プレート２０部Ｍが設けら
れている。フライホイール・ダイオード２０は、放熱部
材７４に対して、金属プレート部２０Ｍを放熱部材７４
の外側壁面に密着させるようにして固定部材（図示せ
ず）等で固定され、熱的に結合される。
熱板からなり、基板３０にボルト（図示せず）等で固定
される。フライホイール・ダイオード２０のパッケージ
背面にも、カソード端子１４Ｄと電気的に短絡している
導電性および熱伝導性の金属プレート２０部Ｍが設けら
れている。フライホイール・ダイオード２０は、放熱部
材７４に対して、金属プレート部２０Ｍを放熱部材７４
の外側壁面に密着させるようにして固定部材（図示せ
ず）等で固定され、熱的に結合される。
【００３３】図示の構成例における放熱部材７４は、熱
伝導率だけでなく導電率も高い材質たとえばアルミニウ
ムからなり、一端部に外部導体端子接続部７４ａを有し
ている。上部電極１６（図６）に通じる導体の一端部ま
たは端子（図示せず）がこの外部端子接続部７４ａに接
続される。
伝導率だけでなく導電率も高い材質たとえばアルミニウ
ムからなり、一端部に外部導体端子接続部７４ａを有し
ている。上部電極１６（図６）に通じる導体の一端部ま
たは端子（図示せず）がこの外部端子接続部７４ａに接
続される。
【００３４】放熱部材７４の底部の下には絶縁板７６を
介してたとえば銅板からなる板状の導電性部材７８が挿
入されている。この導電性部材７８は、基板上面３０ａ
上の負極側導電路用の薄膜導体３８に電気的に接続され
ており、一端部に外部導体端子接続部７８ａを有してい
る。下部電極１８（図６）に通じる導体の一端部または
端子（図示せず）および充電回路１０（図６）の負極側
出力端子に通じる導体の一端部または端子（図示せず）
がこの外部端子接続部７８ａに接続されることにより、
充電回路１０の負極側出力端子とコンデンサ１２の負極
側端子１２ｂとフライホイール・ダイオード２０のアノ
ード端子２０Ａと下部電極１８とが電気的に相互または
共通接続される。
介してたとえば銅板からなる板状の導電性部材７８が挿
入されている。この導電性部材７８は、基板上面３０ａ
上の負極側導電路用の薄膜導体３８に電気的に接続され
ており、一端部に外部導体端子接続部７８ａを有してい
る。下部電極１８（図６）に通じる導体の一端部または
端子（図示せず）および充電回路１０（図６）の負極側
出力端子に通じる導体の一端部または端子（図示せず）
がこの外部端子接続部７８ａに接続されることにより、
充電回路１０の負極側出力端子とコンデンサ１２の負極
側端子１２ｂとフライホイール・ダイオード２０のアノ
ード端子２０Ａと下部電極１８とが電気的に相互または
共通接続される。
【００３５】この実施形態における上記構成の電源部ア
ッセンブリでは、一枚の基板３０を挟んでその両側（両
面）にコンデンサ１２、スイッチング・トランジスタ１
４およびフライホイール・ダイオード２０を高密度に集
積させ、基板３０の両面に形成した薄膜導体（３４，３
８，４２）を介して各部間を電気的に接続しているの
で、それら三者（１２，１４，２０）を含むループ回路
Ｌ（図６）の全長または距離が従来装置（図７）のもの
よりも格段に短くなっている。このことにより、スイッ
チング・トランジスタ１４をオン状態からオフ状態に切
り換えた直後にループ回路Ｌ内で発生するサージ電圧は
非常に小さく、スナバ回路等の保護回路を付けなくても
スイッチング・トランジスタ１４を安全に維持できる。
ッセンブリでは、一枚の基板３０を挟んでその両側（両
面）にコンデンサ１２、スイッチング・トランジスタ１
４およびフライホイール・ダイオード２０を高密度に集
積させ、基板３０の両面に形成した薄膜導体（３４，３
８，４２）を介して各部間を電気的に接続しているの
で、それら三者（１２，１４，２０）を含むループ回路
Ｌ（図６）の全長または距離が従来装置（図７）のもの
よりも格段に短くなっている。このことにより、スイッ
チング・トランジスタ１４をオン状態からオフ状態に切
り換えた直後にループ回路Ｌ内で発生するサージ電圧は
非常に小さく、スナバ回路等の保護回路を付けなくても
スイッチング・トランジスタ１４を安全に維持できる。
【００３６】また、上記のように一枚の基板３０の両側
にコンデンサ１２、スイッチング・トランジスタ１４お
よびフライホイール・ダイオード２０を高密度に集積さ
せ、かつ基板上の薄膜導体を介して電気的に接続してい
るので、軽量小型のアッセンブリとなっており、電源部
のコンパクト化を実現できる。この利点は、それらの部
品（１２，１４，２０）をそれぞれ並列接続で複数個設
ける場合に（部品数が多いほど）より顕著である。
にコンデンサ１２、スイッチング・トランジスタ１４お
よびフライホイール・ダイオード２０を高密度に集積さ
せ、かつ基板上の薄膜導体を介して電気的に接続してい
るので、軽量小型のアッセンブリとなっており、電源部
のコンパクト化を実現できる。この利点は、それらの部
品（１２，１４，２０）をそれぞれ並列接続で複数個設
ける場合に（部品数が多いほど）より顕著である。
【００３７】上記実施形態では、スイッチング・トラン
ジスタ１４、フライホイール・ダイオード２０を基板３
０に対してコンデンサ１２とは反対側（基板上面３０ａ
側）に配置したが、同じ側（基板下面３０ｂ側）に配置
する構成も可能である。
ジスタ１４、フライホイール・ダイオード２０を基板３
０に対してコンデンサ１２とは反対側（基板上面３０ａ
側）に配置したが、同じ側（基板下面３０ｂ側）に配置
する構成も可能である。
【００３８】上記実施形態のアッセンブリにおいて、導
電性部材７８に相当するものを正極側導電路用の薄膜導
体３４または制御信号用の薄膜導体３６の上に設ける構
成も可能であり、あるいは外部導体端子取付孔６８に相
当するものを負極側導電路用の薄膜導体３８または制御
信号用の薄膜導体３６の領域に設ける構成も可能であ
る。
電性部材７８に相当するものを正極側導電路用の薄膜導
体３４または制御信号用の薄膜導体３６の上に設ける構
成も可能であり、あるいは外部導体端子取付孔６８に相
当するものを負極側導電路用の薄膜導体３８または制御
信号用の薄膜導体３６の領域に設ける構成も可能であ
る。
【００３９】上記実施形態では、スイッチング・トラン
ジスタ１４を高周波数でオン・オフさせる通電方式に係
り、フライホイール・ダイオード２０を設けた。しか
し、スイッチング・トランジスタ１４を一種の可変抵抗
器として持続的にオンさせる通電方式にも本発明は適用
可能であり、そのような通電方式ではフライホイール・
ダイオード２０を省くことが可能である。
ジスタ１４を高周波数でオン・オフさせる通電方式に係
り、フライホイール・ダイオード２０を設けた。しか
し、スイッチング・トランジスタ１４を一種の可変抵抗
器として持続的にオンさせる通電方式にも本発明は適用
可能であり、そのような通電方式ではフライホイール・
ダイオード２０を省くことが可能である。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の抵抗溶接
装置によれば、スイッチング素子をオフにした直後に発
生するサージ電圧を小さくできるので、耐サージ電圧用
の保護回路を設けなくてもスイッチング素子の安全を図
ることが可能であり、電源部の軽量小型化も容易に実現
できる。
装置によれば、スイッチング素子をオフにした直後に発
生するサージ電圧を小さくできるので、耐サージ電圧用
の保護回路を設けなくてもスイッチング素子の安全を図
ることが可能であり、電源部の軽量小型化も容易に実現
できる。
【図１】本発明の一実施形態の抵抗溶接装置における要
部のアッセンブリ構造を示す一部断面正面図である。
部のアッセンブリ構造を示す一部断面正面図である。
【図２】実施形態のアッセンブリにおける基板上面側の
構成（放熱部材を省いた状態）を示す平面図である。
構成（放熱部材を省いた状態）を示す平面図である。
【図３】実施形態のアッセンブリにおけるスイッチング
・トランジスタ回りの取付および配線構造を示す一部断
面側面図である。
・トランジスタ回りの取付および配線構造を示す一部断
面側面図である。
【図４】実施形態のアッセンブリにおける基板下面側の
信号線用薄膜導体パターンを示す部分平面図である。
信号線用薄膜導体パターンを示す部分平面図である。
【図５】実施形態のアッセンブリにおけるフライホイー
ル・ダイオード回りの取付および配線構造を示す一部断
面側面図である。
ル・ダイオード回りの取付および配線構造を示す一部断
面側面図である。
【図６】本発明に係る抵抗溶接装置における要部の基本
的な回路構成を示す回路図である。
的な回路構成を示す回路図である。
【図７】従来の抵抗溶接装置における電源部の要部の物
理的構成を示す斜視図である。
理的構成を示す斜視図である。
１２ コンデンサ １４ スイッチング・トランジスタ １６ 上部電極 １８ 下部電極 ２０ フライホイール・ダイオード ３０ 基板 ３２，４０，５６ 分離帯 ３４，４２ 正極側導電路用の薄膜導体 ３６，５４ 制御線用の薄膜導体 ３８ 負極側導電路用の薄膜導体 ４４，４６，４８，５０，５２，６０，６２，６４，６
６ 取付孔 ５８ 抵抗 ７２，７４ 放熱部材 ７８ 導電板
６ 取付孔 ５８ 抵抗 ７２，７４ 放熱部材 ７８ 導電板
Claims (14)
- 【請求項１】 溶接通電のため被溶接材に加圧接触する
第１および第２の溶接電極に対して、抵抗溶接用の電力
をいったん蓄積してから放電するコンデンサの第１の端
子をスイッチング素子を介して前記第１の溶接電極に電
気的に接続するとともに前記コンデンサの第２の端子を
前記第２の溶接電極に電気的に接続し、前記第１および
第２の溶接電極の間に所定の極性でフライホイール・ダ
イオードを電気的に接続してなる抵抗溶接装置におい
て、 基板に前記コンデンサ、前記スイッチング素子および前
記フライホイール・ダイオードを配置し、前記基板の両
面に形成された複数の薄膜導体を介して前記コンデン
サ、前記スイッチング素子および前記フライホイール・
ダイオードを電気的に接続してなる抵抗溶接装置。 - 【請求項２】 溶接通電のため被溶接材に加圧接触する
第１および第２の溶接電極に対して、抵抗溶接用の電力
をいったん蓄積してから放電するコンデンサの第１の端
子をスイッチング素子を介して前記第１の溶接電極に電
気的に接続するとともに前記コンデンサの第２の端子を
前記第２の溶接電極に電気的に接続し、前記第１および
第２の溶接電極の間に所定の極性でフライホイール・ダ
イオードを電気的に接続してなる抵抗溶接装置におい
て、 絶縁性部材からなる基板の第１の面上に互いに電気的に
分離した第１および第２の薄膜導体をそれぞれ固着形成
するとともに前記基板の第２の面上に前記第１および第
２の薄膜導体のいずれとも電気的に分離した第３の薄膜
導体を固着形成し、 前記基板の第２の面側に前記コンデンサを配置し、前記
コンデンサの第１および第２の端子を前記基板の第１の
面側で前記第１および第２の薄膜導体にそれぞれ接続
し、 前記スイッチング素子を前記基板の第１または第２の面
側に配置し、前記スイッチング素子の電流入側の端子を
前記基板の第１の面側で前記第１の薄膜導体に接続する
とともに電流出側の端子を前記基板の第２の面側で前記
第３の薄膜導体に接続し、 前記フライホイール・ダイオードを前記基板の第１また
は第２の面側に配置し、前記フライホイール・ダイオー
ドのカソード端子を前記基板の第２の面側で前記第３の
薄膜導体に接続するとともにアノード端子を前記基板の
第１の面側で前記第２の薄膜導体に接続し、 前記第３および第２の薄膜導体を前記第１および第２の
溶接電極にそれぞれ電気的に接続してなる抵抗溶接装
置。 - 【請求項３】 溶接通電のため被溶接材に加圧接触する
第１および第２の溶接電極に対して、抵抗溶接用の電力
をいったん蓄積してから放電するコンデンサの第１の端
子をスイッチング素子を介して前記第１の溶接電極に電
気的に接続するとともに前記コンデンサの第２の端子を
前記第２の溶接電極に電気的に接続してなる抵抗溶接装
置において、 基板に前記コンデンサおよび前記スイッチング素子を配
置し、前記基板の両面に形成された複数の薄膜導体を介
して前記コンデンサおよび前記スイッチング素子を電気
的に接続してなる抵抗溶接装置。 - 【請求項４】 溶接通電のため被溶接材に加圧接触する
第１および第２の溶接電極に対して、抵抗溶接用の電力
をいったん蓄積してから放電するコンデンサの第１の端
子をスイッチング素子を介して前記第１の溶接電極に電
気的に接続するとともに前記コンデンサの第２の端子を
前記第２の溶接電極に電気的に接続してなる抵抗溶接装
置において、 絶縁性部材からなる基板の第１の面上に互いに電気的に
分離した第１および第２の薄膜導体をそれぞれ固着形成
するとともに前記基板の第２の面上に前記第１および第
２の薄膜導体のいずれとも電気的に分離した第３の薄膜
導体を固着形成し、 前記基板の第２の面側に前記コンデンサを配置し、前記
コンデンサの第１および第２の端子を前記基板の第１の
面側で前記第１および第２の薄膜導体にそれぞれ接続
し、 前記スイッチング素子を前記基板の第１または第２の面
側に配置し、前記スイッチング素子の電流入側の端子を
前記基板の第１の面側で前記第１の薄膜導体に接続する
とともに電流出側の端子を前記基板の第２の面側で前記
第３の薄膜導体に接続し、 前記第３および第２の薄膜導体を前記第１および第２の
溶接電極にそれぞれ電気的に接続してなる抵抗溶接装
置。 - 【請求項５】 前記スイッチング素子をトランジスタで
構成し、前記基板の第１および／または第２の面上に前
記第１、第２および第３の薄膜導体のいずれとも電気的
に分離した第４の薄膜導体を固着形成し、前記トランジ
スタの制御端子を前記第４の薄膜導体に電気的に接続し
てなる請求項１〜４のいずれかに記載の抵抗溶接装置。 - 【請求項６】 前記基板に、前記フライホイール・ダイ
オードの各端子を通す貫通孔を形成してなる請求項１，
２，または５のいずれかに記載の抵抗溶接装置。 - 【請求項７】 前記基板に、前記コンデンサおよび前記
スイッチング素子の各端子を通す貫通孔を形成してなる
請求項１〜６のいずれかに記載の抵抗溶接装置。 - 【請求項８】 前記基板の第１および／または第２の面
上に前記スイッチング素子に熱的に結合された第１の放
熱部材を設ける請求項１〜７のいずれかに記載の抵抗溶
接装置。 - 【請求項９】 前記第１の放熱部材が、導電性の部材か
らなり、第１、第２または第３の薄膜導体のいずれかと
電気的に接続される請求項８に記載の抵抗溶接装置。 - 【請求項１０】 前記基板の第１および／または第２の
面上に前記フライホイール・ダイオードに熱的に結合さ
れた第２の放熱部材を設ける請求項１、２，５〜９のい
ずれかに記載の抵抗溶接装置。 - 【請求項１１】 前記第２の放熱部材が、導電性の部材
からなり、第１、第２または第３の薄膜導体のいずれか
と電気的に接続される請求項１０に記載の抵抗溶接装
置。 - 【請求項１２】 前記コンデンサを並列接続で複数個設
ける請求項１〜１１のいずれかに記載の抵抗溶接装置。 - 【請求項１３】 前記スイッチング素子を並列接続で複
数個設ける請求項１〜１２のいずれかに記載の抵抗溶接
装置。 - 【請求項１４】 前記フライホイール・ダイオードを並
列接続で複数個設ける請求項１、２，５〜１３のいずれ
かに記載の抵抗溶接装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000361809A JP2002160072A (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | 抵抗溶接装置 |
| KR1020010065370A KR100782365B1 (ko) | 2000-11-28 | 2001-10-23 | 저항용접장치 |
| CN01139334A CN1356196A (zh) | 2000-11-28 | 2001-11-26 | 电阻焊装置 |
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|---|---|---|---|
| JP2000361809A JP2002160072A (ja) | 2000-11-28 | 2000-11-28 | 抵抗溶接装置 |
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|---|---|
| JP2002160072A true JP2002160072A (ja) | 2002-06-04 |
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