JP2006093129A - 高電力電気クイックコネクタ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、２つのコネクタの迅速な着脱を可能にする、高電力用のコネクタアッセンブリ、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 クイックコネクタアッセンブリは、第１のコネクタと第２のコネクタとを有しており、迅速に着脱可能な電気接続部を形成する。第１のコネクタは、溶接ケーブルに接続可能なカラー部と、柄端部とねじ切り端部とを有する要部とを有する。第２のコネクタは、第１のコネクタの要部を収容するように構成される、凹部を有し、第１のコネクタの柄部とねじ切り部とに電気的に係合するように形成される。
【選択図】 図３

Description

本発明は一般的に、溶接装置に係り、より特別には、それらと共に使用するためのクイックコネクタアッセンブリ（高速接続部組立品）に関する。

溶接装置は一般的に、溶接用途に適した電力信号を発生するように構成された電源を有する。この電力信号は、一対のケーブル（電線）を電源に接続することにより電源から伝送される。ケーブルの内１本は、それの（一方の）端部においてトーチ（溶接トーチ）を有しており、別のケーブルそれの端部において、取り付けられたワーククランプ（工作物止め部）を有する。ケーブルは、作業員が工作物（ワークピース）の近位にトーチ及びワーククランプを設置可能なような長さからなる。更に、ケーブルは、作業員が電源に対して工作物を柔軟に位置決めすることを可能にする。

溶接工程において、溶接電力は、溶接ケーブルを介してトーチ及びワーククランプに輸送される。作業員が溶接工程を実施する際に、溶接ケーブルは溶接工程において位置決め直しする必要がある場合がある。作業員は溶接ケーブルの位置決め直しにおいて、溶接ケーブルと電源との間の接続部分に不注意にも応力を作用させる場合がある。接続部分への不注意な過剰応力の適用は、溶接ケーブルと電源との間に電気接続不良を生じさせる可能性がある。溶接ケーブルと電源との間における電気接続不良は、溶接品質を悪化させ、接続部分の構成要素間において磨耗を生じる。最終的に接続部分は、過剰応力が作用することにより、機械的不具合状態あるいは不係合状態になる可能性がある。従って、溶接ケーブルと電源との間の接続部分は、その様な不注意な応力に耐えるように設計されなければならない。

コネクタ（接続部）には、溶接ケーブルを電源にボルト止めする等の比較的頑丈な機械的な接続部分を形成するものもあるが、その様な構造にも欠点がないわけではない。特には、電源にボルト止めされた溶接ケーブルを必要とする溶接装置は、その様な溶接装置の可搬容易性及び溶接ケーブルの交換容易性において性能が良くない。溶接ケーブルは、溶接ケーブルの電気的完全性を保護するために、溶接装置の搬送において取り外される場合がある。溶接装置を移動するために、作業員は、ケーブルを取り外さなければならないだけではなく、更に電源からボルトを取り外すために必要な１つ以上の工具を必要とする。同様に、もし特別な溶接用途がより長いセットのケーブルを必要とする場合に、作業員は第１のセットのケーブルを取り外し、第２のセットのより長いケーブルを接続しなければならない。従って、電源が１日に数回の移動されるような、あるいは溶接作業が溶接機から異なる距離で実施される必要があるような、非常に動的な用途において、溶接ケーブルの繰り返しの着脱は、溶接作業の全体的な効率を低下させる。

機械的な検討に加えて、電源と溶接ケーブルとの間の接続部分はまた、該接続部分を介しての溶接に適した電力信号の伝送を熱的及び電気的に支援可能でなければならない。接続部分を介して流れる電流量が増加すると、接続部分の構成要素の温度が増大し、接続部分に関係する電力損失が顕著となる。接続部分において発生する熱は、接続部分の電気的効率を悪化させる。加えて、もし対処しないままであると、コネクタ（接続部）の温度は最終的に、接続部分に故障を生じるか、又は溶接ケーブル、トーチ、溶接機ハウジング、又は溶接装置の内部構成要素等を含む溶接装置の別の構成要素を損傷する可能性がある。従って、電源と溶接ケーブルとの間の接続部分は、溶接装置の全体の効率を低下させるだけではなく、更に接続部分を介して連絡可能な溶接電力の量に制限を与える可能性がある。

従って、溶接装置に迅速に接続可能であって且つそこを介しての比較的高い溶接電力信号の伝送に耐え得る、コネクタ（接続部）アッセンブリを提供することが望まれる。

本発明は、上述した問題を解決するコネクタアッセンブリを提供することを目的としている。本発明は、第１のコネクタの第２のコネクタに対する迅速な着脱（接続、取外し）を可能にする、コネクタアッセンブリ、及びその様なコネクタアッセンブリを製造する方法を提供することを目的としている。前記コネクタは、多数の溶接用途に適した比較的高い電力信号を発生可能な溶接装置に溶接ケーブルを機械的及び電気的に接続するように構成される。

従って、本発明の１つの形態に従い、第１のコネクタ及び第２のコネクタを有する高電力クイックコネクタアッセンブリが開示される。第１のコネクタは、溶接ケーブルに接続可能なカラー部と、柄部とねじ切り部とを有する要部とを有する。第２のコネクタは、そこに形成されていて且つ第１のコネクタの要部を収容するように構成された、凹部を有する。凹部は、第１のコネクタの柄部及びねじ切り部と係合するように形成される。

本発明の別の形態に従い、溶接装置のためのクイックコネクタアッセンブリが開示される。クイックコネクタアッセンブリは、溶接ケーブルに接続可能なケーブル端部と溶接デバイス端部とを有する、ケーブルアダプタを具備する。デバイスアダプタは、ケーブルアダプタの前記溶接デバイス端部に係合するように構成されており、前記デバイスアダプタは、第１の端部と第２の端部とを有する、本体を有する。凹部は、前記第１の端部から前記本体内に伸張しており、凹部は、前記第１の端部の近位の前記凹部内に形成されたねじ切り部分を有する。滑らかな部分は、前記ねじ切り部分と前記第２の端部との間で前記凹部内に形成される。

本発明の別の形態に従い、収容部及びプラグを有する高電力クイックコネクタアッセンブリが開示される。収容部は、溶接装置に接続するように形成され、第１の内径と第２の内径とを有しており、そこでは、第２の内径は、第１の内径より大きい。プラグは、溶接ケーブルに接続するように形成されており、スタッド（柱状部）を有する。スタッドは、収容部の第１の内径と実質的に同様な第１の外径と、収容部の第２の内径と実質的に同様な第２の外形とを有する。複数のネジは、スタッドの第２の外径の周りに形成される。

本発明の別の形態に従い、高電力クイック接続部分を形成する方法が開示される。この方法は、第１の接続部と第２の接続部を有するレセプタクルを提供する手順と；レセプタクルの第１の接続部分に電気的に連絡するように構成される第１の係合部と、第２の接続部分に電気的に連絡するように構成される第２の係合部とを有する、プラグであって、それらの間の回転において、前記電気的連絡が形成されるプラグを提供する手順と；を具備する。そこでは、第１の係合部分の表面積は、第２の係合部分の表面積に比べてより小さい。

本発明の更に別の形態に従い、高電力クイックコネクタアッセンブリを製造する方法が開示される。この方法は、第１の内部プロファイル（形状）と第２の内部プロファイル（形状）とを有する収容部を形成する手順と；収容部の第２の内部プロファイル（形状）を通過して、収容部の第１の内部プロファイル（形状）と係合するように形成された第１の外部プロファイル（形状）と、収容部の第２の内部プロファイル（形状）と係合するように構成された第２の外部プロファイル（形状）と、を有するプラグであって、それらの間の回転において、前記係合が実施されるプラグを形成する手順と、を具備する。

本発明の別の形態に従い、溶接装置のための高電力クイックコネクタアッセンブリが開示される。高電力クイックコネクタアッセンブリは、溶接ケーブルを収容するための収容手段と、前記収容手段を電源に接続するための手段とを具備する。接続手段は、接触面積を有する第１の取り付け手段と、第１の取り付け手段の接触面積より大きな接触面積を有する第２の取り付け手段と、を具備する。

本発明のやはり別の形態に従い、ケーブルコネクタと出力コネクタとを有する、コネクタアッセンブリが開示される。ケーブルコネクタは、溶接ケーブルに接続可能であり、出力コネクタは、溶接の用途に適した電力信号を発生するように構成された電源に電気的に接続可能である。ケーブルコネクタ及び出力コネクタの内の少なくとも１方は、テルル銅材料により構成される。

本発明の種々の別な形態及び利点が、以下の詳細な説明及び図面により明らかになるであろう。
図面は、本発明を実施するための現在考えられる１つの好適な実施の形態を図解する。

本発明は、溶接機を参照して説明されるが、その用途はそのように制限されないことは理解される。図１を参照すると、可搬式エンジン駆動溶接システム（装置）１０が示されており、これ以降の記述において簡略化して、溶接装置１０と呼ぶ。当業者が十分に理解するように、溶接装置に関するこれまでの記述は溶接機を含むだけではなく、更に加熱及び切断システム（装置）等の高電力出力を必要とする任意のシステム（装置）を含む。従って、本発明は、溶接機、プラズマ切断機、誘導式ヒータ、航空機地上電力ユニット等を含む高電力出力を必要とする任意の装置に同様に適用可能である。溶接電力に関して、溶接方式の電力又は溶接機は一般的に、溶接電力、切断電力、加熱電力、又は航空機用の地上電力を含む。溶接装置の記述は、本発明が実施されるであろう１つの実施の形態だけを示す。本発明は、切断及び誘導式加熱システム（装置）、航空機電力システム（装置）又は任意の同様なシステム等の、多数の高電力システム（装置）に同等に適用可能である。

溶接装置１０は、溶接装置１０の内部構成要素を冷却するための１つ以上のエアベント（換気口）１４を有する、外部ハウジング１２を具備する。ハウジング１２は、簡単に取り外し可能であり、保守及びサービスのために内部構成要素へのアクセス（接近）を可能にする。溶接装置１０の上面２０は、溶接装置を吊り上げ及び輸送のためにそこを介して伸張する吊り上げフック２２を具備する。騒音を低減し溶接装置１０のエンジンからの排気をハウジング１２を通り通過させる、排気システム（装置）２４がやはり、上面２０に取り付けられる。溶接装置１０は、例示の目的でエンジン駆動の状態で示される。溶接装置１０は、電力網（グリッド）等の外部電源により給電可能であることが分かる。

溶接装置１０は、溶接装置１０を稼動させるための種々の制御要素及び計器を有する、制御パネル２６を具備する。複数の計器２８は、溶接装置１０の種々パラメータを計測する。計測されたパラメータは、溶接機１０のエンジン稼働時間、オイル圧力、燃料レベル、オイル温度、バッテリ電流値及び空気圧力等を含み得る。制御パネル２６はまた、溶接作業のための電圧/電流の選択に使用される、電流範囲スイッチ３２及び制御ダイアル３０を具備する。プロセス選択器スイッチ３４は、溶接出力のタイプを選択する。溶接出力は、溶接プロセス（工程）のタイプにより決定される。実施される可能性のある溶接プロセス（工程）の例は、被覆アーク溶接、ガスメタルアーク溶接、タングステン不活性ガス溶接、エアカーボン・アーク切断、及び種々のワイア供給プロセスを含む。電気出力口３６は、鋸、ドリル等の電気駆動装置のために電力を供給する。制御パネル２６はまた、圧縮機及びエンジンをそれぞれ独立に制御するために、圧縮機オン／オフスイッチ３１及びエンジン制御スイッチ３３を具備する。

制御パネル２６はまた、単相電力接続部３８、オプション３相電力接続部４０及び溶接電力レセプタクル４２等の、多数の電力接続部分を具備する。溶接ケーブルコネクタ（接続部）４４は、溶接ケーブル４６に接続されており、溶接電力レセプタクル４２に係合するように構成される。溶接ケーブル４６は、トーチ（溶接トーチ）及びワーククランプ（工作物止め部）を溶接装置１０に電気的に接続する。溶接電力レセプタクル４２及び溶接ケーブルコネクタ（接続部）４４は、溶接ケーブル４６を溶接装置１０に取外し可能に接続するためのコネクタアッセンブリ４８を形成する。選択可能な極性スイッチ５０は、溶接出力の極性を選択するために使用可能である。典型的な選択器（セレクタ）は直流電極負極、直流電極正極及び交流電流極を具備する。パネル遠隔スイッチ５２及び遠隔レセプタクル５３は、溶接作業が溶接装置１０から遠く離れた場所で実施される場合に、溶接装置１０の遠隔制御を選択する。

コネクタアッセンブリ４８の１つの実施の形態は図２に詳細に示される。溶接ケーブルコネクタ４４、又は第１のコネクタは、カラー部５４及び要（ステム）部５６を有する。カラー部５４は、そこに溶接ケーブル４６を収容するように構成されており、その周囲に配置された絶縁物５５を有する。１つの取り付けネジ５７が、カラー部５４を通り形成されたねじ切り穴５９にねじ込まれるように収容されており、そこに溶接ケーブル４６を収容する。コネクタ４４の周りに配置された絶縁物５５は、コネクタ４４がレセプタクル４２に接続する場合に、それとの不注意な電気意的接触からコネクタ４４を保護する。要部５６は、柄部５８とねじ切り部６０とを具備する。柄部５８は、溶接ケーブルコネクタ４４の一方の端部６２に設置されており、前記一方の端部６２は溶接ケーブルコネクタの別の端部６４に実質的に対向する。溝６６が、柄部５８に形成されており、溶接ケーブルコネクタ４４の柄部５８に沿って実質的に長手方向に伸張する第１の部分６８を有する。溝６６の第２の部分７０は、ねじ切り部６０と柄部５８との接続部（インターフェース）７２において要部５６の周りで実質的に周方向に伸張する。ねじ切り部６０は、その周りで周方向に伸張する複数のネジ７４を具備する。一対の平面状の面７６は、柄部５８とねじ切り部６０に沿って、端部６２から溶接ケーブルコネクタ４４のカラー部５４とねじ切り部６０との間のリップ（注ぎ口）７８まで長手方向に伸張する。平面状の面７６は、ネジ７４がその周りで連続的に伸張しないように、ねじ切り部６０を妨げる。平面状の面７６はまた、要部５６の柄部５８の頭を切る。レセプタクル４２は、コネクタアッセンブリ４８の第２のコネクタを形成する。

レセプタクル４２は、第１のカラー８０と第２のカラー８２とを具備しており、溶接装置１０のハウジング１２はそれらの間に配置される。ボス８４は、第２のカラー８２の外側面８６から伸張しており、それに対して第１のカラー８０を位置決めする。ナット８８は、レセプタクル４２の外側ねじ切り部９０に係合しており、前記レセプタクルをハウジング１２に固定する。ワッシャ９２は、ナット８８と第２のカラー８２との間に配置されており、ハウジング１２からのレセプタクル４２の意図しない緩みを防止する。ボルト９４はクリップ９６をレセプタクル４２に固定する。クリップ９６は、溶接電力信号を発生するように構成される、電源にレセプタクル４２を電気的に接続する。凹部９８は図３に示すように、レセプタクル４２内に形成される。凹部９８は、第１の部分１００と、第２の部分１０２と、第３の部分１０４とを具備する。凹部９８の第３の部分１０４は、図２に示されるボルト９４を収容するためにその周りに形成された複数のネジ１０６を具備する。中実のボルトを収容するよりむしろ、第３の部分１０４は、コネクタアッセンブリ４８を通る冷却流の循環を可能にするために、中空のアダプタを収容可能であることが分かる。

図３に示されるように、凹部９８の第１の部分１００は、一対の溝路１０９により妨げられるねじ切り部１０８を有する。溝路１０９は、ねじ切り部１０８を横切り伸張しており、それを一対のねじ切り部に分割する。ピン１１０は、実質的に、第１の部分１００と第２の部分１０２との間において凹部９８内へ伸張する。溶接ケーブルコネクタ４４が矢印１１２の方向で、レセプタクル４２内に挿入されるので、ピン１１０は、溝６６に係合し、溝６６の第１の部分６８に沿って移動する。溶接ケーブルコネクタ４４のレセプタクル４２に対する回転において、ピン１１０は、溝６６の第２の部分７０に沿って移動して、溶接ケーブルコネクタ４４のねじ切り部６０はレセプタクル４２のねじ切り部１０８に係合する。

コネクタアッセンブリ４８の分解図が図４に示される。溶接ケーブルコネクタ４４の要部５６は、レセプタクル４２の導電体１１２の凹部９８に係合する。ピン１１０は、導電体１１２を通り通過して、溶接ケーブルコネクタ４４の溝６６に係合する。導電体１１２の外面１１４は、六角状部１１６と、中央平面部１１８と、ねじ切り部９０とを具備する。Ｏリング１２２は、ねじ切り部９０上において、中央平面部１１８を部分的に横切って通過する。Ｏリング１２２は、中央平面部１１８の周りに形成された環状の溝１２４に収容される。第１のカラー８０は、そこを通り形成される開口１２６を有する。開口１２６は、導電体１１２をそこに配置可能に形成されており、その際、導電体１１２の端部１２８は、第１のカラー８０の端部１３０に対して概略的に面一に配置される。キー１３２は、第１のカラー８０の前部分１３４と後部分１３６との間に形成される。リッジ（出っ張り）１３８は、後部分１３６の周りにおいて、第１のカラー８０の第２の端部１４０の近位に形成される。第２のＯリング１４２は、第１のカラー８０のリッジ１３８の周りに配置される。開口１４４は、第２のカラー８２を通り形成されており、ボス８４を第１のカラー８０のキー１３２に係合可能にするように構成されるので、それにより第２のカラー８２の第１のカラー８０に対する位置を固定する。完全に組み立てられると、導電体１１２のねじ切り部９０は、第２のカラー８２の端部１４６を通過して伸張して、ナット８８と第２のカラー８２の端部１４６との間に配置されるワッシャ９２と共に、ナット８８により係合させられる。

図５に示されるように、平面状の面７６は、溶接ケーブルコネクタ４４のねじ切り部６０と柄部５８の両者の頭を切る。更に、平面状の面７６は、ねじ切り部６０が第１のねじ切り部分１５０と第２のねじ切り部分１５２とに分割されるように、長手方向の対称平面１４８に平行な状態から歪められる。平面状の面７６の歪みは、第１のねじ切り部分１５０に円周方向の距離を与えており、前記円周方向の距離は、第２のねじ切り部分１５２の円周方向の距離に比べてより大きい。溶接ケーブルコネクタ４４の柄部５８の溝６６の第１の部分６８は、長手方向の平面１４８及び第１のねじ切り部分１５０に対して実質的に整列する。

図５と６を参照すると、コネクタ４４の要部５６をレセプタクル４２の凹部９８内へ挿入することにおいて、ピン１１０は溶接ケーブルコネクタ４４の溝６６に滑るように係合する。第１のねじ切り部分１５０と第２のねじ切り部分１５２は、レセプタクル４２の溝路１０９を通り通過する。図６を参照すると、ピン１１０は、レセプタクル４２の長手方向の平面１５４の付近において中心を有する。第１のねじ切り部分１５０と第２のねじ切り部分１５２は、第１のねじ切り部分１５０と第２のねじ切り部分１５２がレセプタクル４２のねじ切り部１０８と干渉することなく、凹部９８内において軸方向に通過可能である。

図７はレセプタクル４２内に挿入されたコネクタ４４を示す。仮想線で示されるピン１１０は、溝６６の第１の部分６８に係合しており、その一方でコネクタ４４のねじ切り部６０はレセプタクル４２のねじ切り部１０８を通り自由に通過する。この点において、コネクタ４４のねじ切り部６０とレセプタクル４２のねじ切り部１０８との間で干渉は生じない。更に、空隙１５６が平面状の面７６と凹部９８の第２の部分１０２との間に形成される。

図８を参照すると、レセプタクル４２に対するコネクタ４４の回転において、ピン１１０は、溝６６の第２の部分７０を通り移動して、コネクタ４４の要部５６のねじ切り部６０は、レセプタクル４２のねじ切り部１０８に係合する。レセプタクル４２とコネクタ４４の柄部５８との間におけるピンと溝との係合は、第１の取り付け手段を形成しており、更に溶接ケーブルコネクタ４４の要部５６のねじ切り部６０とレセプタクル４２のねじ切り部１０８との間のねじ係合は、コネクタアッセンブリの第２の取り付け手段を形成する。更に、レセプタクルのねじ切り部とコネクタとの間のねじ係合は、ピンと溝との係合の任意の接触面積に比べてより大きい接触面積を形成する。

図９は、凹部９８内への要部５６の挿入における、凹部９８のねじ切り部１０８に対するコネクタ４４の要部５６のねじ切り部６０の関係を示す。レセプタクル４２の溝路１０９は、そこにコネクタ４４のねじ切り部６０を収容する。やはり挿入位置に関して、図１０に示すように、ピン１１０はコネクタ４４の溝６６に係合する。コネクタ４４の柄部５８は、レセプタクル４２の第２の部分１０２内に収容される。図１１と１２は、レセプタクル４２に対するコネクタ４４の回転における、コネクタ４４とレセプタクル４２との間の係合を示す。図１１に示すように、レセプタクル４２に対するコネクタ４４の回転により、コネクタ４４のねじ切り部６０は、レセプタクル４２のねじ切り部１０８とねじ係合する。

図１２を参照すると、ピン１１０は、溝６６の周方向の第２の部分７０を通り移動する一方で、コネクタ４４の柄部５８とレセプタクル４２の第２の部分１０２との間の導電性を維持する。図示されるように、レセプタクル４２に対するコネクタ４４の約９０度の回転により、迅速且つ効率的に着脱可能なクイック（迅速）接続式電気コネクタアッセンブリが形成される。レセプタクル４２に対するコネクタ４４の回転により、コネクタ４４及びレセプタクル４２のねじ切り部６０，１０８及び、図８に示されるように、コネクタ４４のリップ７８とレセプタクル４２の端部１１１が共に、クランプ（締め）係合する。クランプ係合は、コネクタアッセンブリの多数のねじ及び構成要素面の係合を介して、コネクタアッセンブリの機械的、電気的、熱的負荷を分配するので、それによりコネクタアッセンブリの動力伝送能力を増大可能である。更に、溝６６におけるピン１１０の係合は、要部５６が凹部９８内に完全に係合されるまで、レセプタクル４２に対するプラグ４４の回転を防止するので、それによりレセプタクル４２に対するコネクタ４４の早過ぎる回転を防止する。４分の１回転の係合を有するように図示されるけれども、クイックコネクタアッセンブリは、約１８０度より小さい回転係合の挿入部を有することが好ましいことが分かる。更に、テルル銅合金又は硫化銅合金材料等の、銅に類似する導電性特性及び黄銅に類似の機械加工特性を有する材料のコネクタアッセンブリのレセプタクル及びコネクタを形成することにより、比較的コンパクトなコネクタアッセンブリが形成可能であり、それは約４０度の温度変化に比べてより低い温度変化の接続部を介して、約７００アンペア（ａｍｐ）の導通が可能である。

クイック接続式コネクタアッセンブリの個別のコネクタは、銅の導電性特性の約８０％から８５％の導電性特性及び快削性黄銅の機械加工特性の約７０％から８５％の機械加工特性を有する材料により形成されることが好ましく、そこでは快削性黄銅は銅の約２６％の導電性を有する。更に、反復の使用及び溶接装置と関係する厳しい稼動条件により、クイック接続式コネクタアッセンブリのコネクタは、少なくとも２７５．７９kPa（４０，０００psi）の降伏応力強度を有する材料により形成される。その様なコネクタは、長い稼動寿命を有し、アッセンブリのコネクタの係合面間において比較的最小の摩耗で、反復の着脱が可能である。その様な構造は、特定の溶接用途に必要な高い電力レベルの伝送が可能な比較的コンパクトなコネクタアッセンブリを形成する。更に、クロム銅合金等の上記の例以外の材料からコネクタアッセンブリを形成することは、請求項の範囲に含まれることが分かる。

コネクタアッセンブリ４８のこれとは別の実施の形態が図１３から１７に示される。図１３に示されるように、コネクタアッセンブリ１７０は、ケーブルコネクタ１７２、又は第１のコネクタ、及びレセプタクルコネクタ１７４、又は第２のコネクタとを具備する。レセプタクルコネクタ１７４は、レセプタクルコネクタ１７４の本体１８０の周りに配置された第１のカラー１７６と、第２のカラー１７８を有する。ナット１８２及びワッシャ１８４は、本体１８０の外側ねじ切り面１８６に係合し且つその面の周りに配置されており、実質的に第１のカラー１７６と第２のカラー１７８との間に配置可能なハウジング（図示されない）にレセプタクルコネクタ１７４を固定する。ボス１８８は、第１のカラーを第２のカラー１７８に対して設定しており、レセプタクルコネクタ１７４をハウジングに対して設定する。通路１９０は、レセプタクルコネクタ１７４の本体１８０を通り形成されており、そこに形成されるねじ切り部１９６を妨げる、一対の溝路１９４を有する第１の部分１９２を具備する。第２の部分１９８は、本体１８０の通路１９０内に実質的に環状の溝を形成し、実質的に通路１９０の第３の部分２００と第１の部分１９２との間に配設される。

ケーブルコネクタ１７２は、カラー部２０２と要部２０４とを具備する。複数のねじ切り凹部２０６は、カラー部２０２内に形成されており、溶接ケーブルをケーブルコネクタ１７２に固定するために、そこに取り付け（セット）ねじ（図示されない）を収容するように構成される。ケーブルコネクタ１７２の要部２０４は、カラー部２０２と柄部２１０との間にねじ切り部分２０８を具備する。柄部２１０はケーブルコネクタ１７２の端部２１２の近位に形成される。一対の肩部２１４は、柄部２１０の周りに形成されており、要部２０４の実質的に対向する側に設置される一対の平面状の面２１６により頭を切られる。ケーブルコネクタ１７２のレセプタクルコネクタ１７４への接続において、肩部２１４は、レセプタクルコネクタ１７４の第１の部分１９２の溝路１９４を通り通過するように構成される。肩部２１４は、レセプタクルコネクタ１７４の本体１８０の第２の部分１９８内に収容されるように構成される。ケーブルコネクタ１７２とレセプタクルコネクタ１７４との間における回転において、肩部２１４はレセプタクルコネクタ１７４の第２の部分１９８内で回転し、ケーブルコネクタ１７２のねじ切り部分２０８の複数のネジ２１８は、レセプタクルコネクタ１７４のねじ切り部１９６とネジ係合する。その様な構造は、ケーブルコネクタ１７２とレセプタクルコネクタ１７４とを、それらの間の比較的最小の回転で確実に接続する。

ケーブルコネクタ１７２の端面図が図１４に示される。図１４に示されるように、肩部２１４は、要部２０４のねじ切り部分２０８（仮想線で図示される）を越えて伸張しており、それの重要性は図１７に関して記述される。レセプタクルコネクタ１７４の端面図が図１５に示される。図１５に示されるように、溝路１９４は、レセプタクルコネクタ１７４のねじ切り部１９６を妨げる。第２の部分１９８（仮想線で図示される）は、ねじ切り部１９６の内径に比べて幾分より大きい直径を有する。図１６に示されるように、ケーブルコネクタ１７２の要部２０４は、レセプタクルコネクタ１７４の第１の部分１９２と第２の部分１９８内に収容されるように構成される。肩部２１４は、レセプタクルコネクタ１７４のねじ切り部１９６を越えて、それと干渉しないで通過する。更に、レセプタクルコネクタ１７４内に丁度挿入される場合に、ねじ切り部分２０８の複数のネジ２１８は、ねじ切り部１９６の複数のネジと干渉しない。

レセプタクルコネクタ１７４に対するケーブルコネクタ１７２の回転において、図１７に示されるように、ケーブルコネクタ１７２のねじ切り部分２０８の複数のネジ２１８は、レセプタクルコネクタ１７４のねじ切り部１９６のネジにネジ係合する。更に、肩部２１４は、レセプタクルコネクタ１７４の第２の部分１９８に対して自由に回転して、レセプタクルコネクタ１７４に対するケーブルコネクタ１７２の早過ぎる回転を防止する。ケーブルコネクタ１７２のねじ切り部分２０８のネジとレセプタクルコネクタ１７４のねじ切り部１９６との間の係合は、それらの間、及びケーブルコネクタ１７２の端面２２０とレセプタクルコネクタ１７４の端面２２２との間の両者におけるクランプ係合を形成する。コネクタアッセンブリのクランプ係合は、ネジ内の多数の動力伝達面と同様に、レセプタクルコネクタとケーブルコネクタの端面における動力伝達面を形成する。

上記の実施の形態のいずれが採用されるかに関係なく、各実施の形態は、４分の１の回転の係合を有するように図示されているけれども、各クイックコネクタアッセンブリは、約１８０度より小さい係合回転の挿入部を有することが好ましいことが分かる。更に、テルル銅合金材料のコネクタアッセンブリのコネクタとレセプタクルを形成することにより、コネクタアッセンブリは、約４０度の温度変化より小さい接続部分を介して、約７００アンペア（amp）を導通可能である。その様な構造は、特定の溶接用途に必要な高電力レベルを伝送可能なコネクタアッセンブリを形成する。

従って、本発明は、第１のコネクタと第２のコネクタとを有する、高電力クイックコネクタアッセンブリを具備する。第１のコネクタは、溶接ケーブルに接続可能なカラー部と、柄部端とネジ部端を有する要部とを有する。第２のコネクタは、第１のコネクタの要部を収容するように構成されていて且つそこに形成される凹部とを有する。凹部は、第１のコネクタのネジ部端と柄部端とを係合させるように構成される。

本発明の別の実施の形態において、溶接装置のためのクイックコネクタアッセンブリは、溶接ケーブルに接続可能なケーブル端部を有するケーブルアダプタと、溶接デバイス端部とを有する。装置アダプタは、ケーブルアダプタの溶接デバイス端部に係合するように構成されており、第１の端部と第２の端部とを有する本体を有する。凹部は、第１の端部から本体内に伸張しており、第１の端部の近位の凹部内に形成されたねじ切り部分を有する。滑らかな部分が、ねじ切り部分と第２の端部との間の凹部内に形成される。

本発明のこれとは別の実施の形態は、収容部及びプラグを有する高電力クイックコネクタアッセンブリを具備する。収容部は、溶接装置に接続されるように形成されており、第１の内径と第２の内径とを有しており、そこでは第２の内径は第１の内径より大きい。プラグは、溶接ケーブルに接続されるように形成され、スタッド（柱状部）を有する。スタッドは、収容部の第１の内径と実質的に同様な第１の外径と、収容部の第２の内径と実質的に同様な第２の外径とを有する。複数のネジが、スタッドの第２の外径の周りに形成される。

本発明の別の実施の形態は、高電力電気接続部分を形成する方法を具備する。該方法は、第１の接続部と第２の接続部とを有するレセプタクルを提供する手順と、レセプタクルの第１の接続部と電気的に連絡するように構成される第１の係合部分と、第２の接続部分と電気的に連絡するように構成される第２の係合部と、を有するプラグであって、それら（プラグをレセプタクル）の間における回転において、前記電気的な連絡が形成されるプラグを提供する手順と、を具備しており、そこでは、第１の係合部の表面積は、第２の係合部の表面積に比べてより小さい。

本発明の別の実施の形態は、高電力クイックコネクタアッセンブリを製造する方法を具備する。該方法は、第１の内部プロファイル（形状）と第２の内部プロファイル（形状）とを有する収容部を形成する手順と；前記収容部の第２の内部プロファイル（形状）を通過させ更に前記収容部の第１の内部プロファイル（形状）と係合するように構成された、第１の外部プロファイル（形状）と、それらの間における回転において、前記収容部の第２の内部プロファイル（形状）に係合するように構成された第２の外部プロファイル（形状）と、を有するプラグを形成する手順と；を具備する。

本発明の別の実施の形態は、溶接ケーブルを収容するための手段と、前記収容手段を電源に接続するための手段と、を有する溶接装置のための高電力クイックコネクタアッセンブリを具備する。接続手段は、接触面積を有する第１の取り付け手段と、第１の取り付け手段の接触面積より大きな接触面積を有する第２の取り付け手段とを具備する。

本発明の別の実施の形態は、ケーブルコネクタと出力コネクタとを有する、コネクタアッセンブリを有する。ケーブルコネクタは溶接ケーブルに接続可能であり、出力コネクタは、溶接用途に適した電力信号を発生するように形成された電源に電気的に接続可能である。ケーブルコネクタと出力コネクタの少なくとも一方は、テルル銅材料から製作される。

本発明は、好適な実施の形態として説明されており、特別に記述したものは別として、同等形態、交代形態、修正形態が可能であり、添付の請求の範囲内にあることが分かる。

図１は、本発明が組み込まれた例示の溶接装置の立体図である。 図２は、図１の溶接装置と共に使用するためのクイックコネクタアッセンブリの１つの実施の形態の側面図である。 図３は、図２のクイックコネクタアッセンブリの立体部分横断面図である。 図４は、図２のクイックコネクタアッセンブリの分解立体図である。 図５は、図２の線５−５に沿うコネクタアッセンブリの第１のコネクタの端面図である。 図６は、図２の線６−６に沿うコネクタアッセンブリの第２のコネクタの端面図である。 図７は、図２のクイックコネクタアッセンブリの側面図であり、第１のコネクタが、断面で示される第２のコネクタ内に挿入された状態を示す。 図８は、図７のクイックコネクタアッセンブリの側面図であり、第１のコネクタが回転されて、第２のコネクタと係合する状態を示す。 図９は、図７の線９−９に沿うコネクタアッセンブリの端面図であり、第１のコネクタが第２のコネクタ内に挿入された状態を示す。 図１０は、図７の線１０−１０に沿うコネクタアッセンブリの端面図であり、第２のコネクタのピンが第１のコネクタの溝内に配置された状態を示す。 図１１は、図８の線１１−１１に沿うコネクタアッセンブリの端面図であり、第１と第２のコネクタのねじ切り部が回転して係合する状態を示す。 図１２は、図８の線１２−１２に沿うコネクタアッセンブリの端面図であり、第１と第２のコネクタのピンと溝が回転して係合位置にある状態を示す。 図１３は、図１に示す溶接装置と共に使用するためのクイックコネクタアッセンブリの別の実施の形態の立体部分横断面図である。 図１４は、図１３の線１４−１４に沿うコネクタアッセンブリの第１のコネクタの端面図である。 図１５は、図１３の線１５−１５に沿うコネクタアッセンブリの第２のコネクタの端面図である。 図１６は、図１３のコネクタアッセンブリの側面図であり、第１のコネクタが、断面で示される第２のコネクタ内に挿入された状態を示す。 図１７は、図１３のコネクタアッセンブリの側面図であり、第１と第２のコネクタが回転されて係合する状態を示す。

符号の説明

１０ 溶接装置
１２ ハウジング
４２ レセプタクル
４４ 溶接ケーブルコネクタ
４６ 溶接ケーブル
４８ コネクタアッセンブリ
５４ カラー部
５６ 要部
５８ 柄部
６０ ねじ切り部
６２ 端部
６４ 端部
６６ 溝
６８ 第１の部分
７０ 第２の部分
７２ 接続部
７４ ネジ
７６ 面
８０ 第１のカラー
８２ 第２のカラー
８４ ボス
８８ ナット
９８ 凹部
９０ ねじ切り部
１００ 第１の部分
１０２ 第２の部分
１０４ 第３の部分
１０６ ネジ
１０８ ねじ切り部
１１０ ピン

Claims (13)

1. 溶接装置のためのクイックコネクタアッセンブリにおいて、このクイックコネクタアッセンブリが、
   溶接ケーブルに接続可能であって且つケーブル端部と溶接デバイス端部とを有する、ケーブルアダプタと、
   前記ケーブルアダプタの前記溶接デバイス端部に係合するように構成された、デバイスアダプタと、
   を具備しており、
   前記デバイスアダプタは、
   第１の端部と第２の端部とを有する、本体と、
   前記第１の端部から前記本体内に伸張する凹部と、
   前記第１の端部の近位の前記凹部内に形成されたねじ切り部分と、
   前記ねじ切り部分と前記第２の端部との間で前記凹部内に形成された滑らかな部分と、
   を具備するように形成されることを特徴とするクイックコネクタアッセンブリ。
2. 前記ケーブルアダプタと前記デバイスアダプタの内の少なくとも１つは、テルル銅合金、硫化銅合金及びクロム銅合金の内の少なくとも１つから少なくとも部分的に形成されることを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。
3. 前記デバイスアダプタは、前記第２の端部から前記本体内に伸張していて且つ前記第１の凹部に流体接続する、別の凹部を更に具備することを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。
4. 前記第１と第２の端部の間における前記デバイスアダプタの前記本体の外面に形成される、環状の溝を更に具備することを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。
5. 前記デバイスアダプタは、実質的に前記ねじ切り部分と前記滑らかな部分との間において、前記凹部内に形成される、出っ張りを更に具備するを具備することを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。
6. 前記デバイスアダプタは、前記凹部内に形成された前記ねじ切り部分を通り軸方向に伸張する、第１の溝路と第２の溝路とを更に具備することを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。
7. 前記ケーブルアダプタの前記溶接デバイス端部は、ねじ切られない部とねじ切り部とを更に具備することを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。
8. 前記デバイスアダプタは、溶接に適した電力信号を出力可能なデバイスに接続するように構成されており、更に前記ケーブルアダプタは、前記電力信号を前記溶接ケーブルに連絡するように配置されることを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。
9. 前記ケーブルアダプタと前記デバイスアダプタは、それらの間における１つの手首の回転の範囲内で完全に接続可能であることを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。
10. 前記デバイスアダプタの前記凹部の前記ねじ切り部分は、前記ねじ切り部分を横切り伸張する一対の溝路を有しており、前記溝路は、凹部内に形成された前記滑らかな部分の直径と同様な直径であって、前記ねじ切り部分の内径に比べて小さい直径を有することを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。
11. 前記ケーブルアダプタの前記溶接デバイス端部は、その端部において肩部を有する柄部と、前記肩部を有する柄部と前記ケーブルアダプタのケーブル端部との間におけるねじ切り部分と、を具備することを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。
12. 実質的に前記ねじ切り部分と前記滑らかな部分との間において、前記デバイスアダプタの凹部内に伸張するピンを更に具備することを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。
13. 前記ケーブルアダプタの溶接デバイス端部は、前記ケーブルアダプタの端部から前記ケーブルアダプタのねじ切り部まで伸張する溝を有する、ねじ切られない部を更に具備することを特徴とする請求項１に記載のクイックコネクタアッセンブリ。

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