JP2539414Y2 - アーク加工装置用電力ケーブル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、加工用電源とアーク加
工用トーチとを連結する電力ケーブルであつて、アーク
加工用トーチの電極と被加工物または補助電極との間に
加工用電源の出力に重畳して高周波高電圧を印加し、電
極と被加工物または補助電極との間に火花放電を発生さ
せるアーク加工装置用電力ケーブルの改良に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に高周波起動式のアーク加工装置に
おいては、印加する高周波高電圧は作業者に対する安全
性を確保するためにその周波数は１ないし数ＭHz程度の
高い周波数のものが用いられる。図４に一般的な高周波
起動式のアーク加工装置の一種であるアーク溶接機の構
造を示す。同図において、１は溶接用の電源部であり出
力制御回路１１，高周波発生回路１２，カップリングコ
イル１３およびコンデンサ１４ないし１６から構成され
る。２および３は電力用ケーブルであり、電極４ａを有
する溶接用トーチ４および被加工物５と電源部１の出力
端子(a),(b) との間をそれぞれ接続するものである。同
図において出力制御回路１１は図示を省略した商用交流
電源等の電力源から供給される電力をアーク溶接に適し
た特性の電力に変換し出力端子(a),(b) に出力する。ま
た高周波発生回路１２は出力制御回路１１から指令を受
けてアークの点弧時に高周波高電圧を発生しカップリン
グコイル１３の１次巻線１３ａに供給する。カップリン
グコイル１３の２次巻線１３ｂは出力制御回路１１と出
力端子(a) との間に直列に接続されており、出力端子
(a),(b) 間には出力制御回路１１の出力に高周波発生回
路１２の出力が重畳されて供給される。またコンデンサ
１４ないし１６は高周波高電圧が出力制御回路１１に混
入しないようにするためのバイパスコンデンサであり、
高周波に対して出力制御回路１１の出力端子を短絡する
ためのものである。

【０００３】従来、この種の電力ケーブル２，３として
はＪＩＳＣ３４０４に規定される溶接用ケーブルが使用
される。この溶接用ケーブルは所定本数の裸導体を束ね
て必要な断面積を得、これらの全体を一括して天然ゴム
やクロロプレンゴムなどの絶縁物で被覆して一本のケー
ブルを構成している。この裸導体を多数束ねて絶縁物で
被覆した従来の電力ケーブル２，３では、実願平２−４
０６８５７号に詳述したごとく、電極４ａと被加工物５
との間に発生する高周波火花放電のエネルギーが減少し
て溶接アークの誘発、すなちアークスタートを困難にす
るだけでなく、高周波電流の大地に対する漏洩電流が大
きく、同一大地上に接地電位を有する他の電気機器に高
周波ノイズ障害を発生することになる。これに対処する
ために、本願出願人は前記のアーク起動用の高周波電流
が流れる電力ケーブルに高周波に対するインピーダンス
の低いリッツ線を用いたアーク加工装置を平成２年１２
月２８日に提案している（実願平２−４０６８５７
号）。

【０００４】実願平２−４０６８５７号に示されるアー
ク加工装置に用いる電力ケーブルは、図５に示される通
りであつて、同図(a) は細い素線を所定本数束ねた素線
束６をゴム絶縁被覆７で１本にまとめたリッツ線８で構
成されたケーブルの全体の断面を示す図であり、同図
(b) は素線束６の詳細断面を示す図であり、６１は導体
素線であり、６２は導体素線６１をそれぞれ絶縁するた
めの絶縁被覆であり、通常はエナメル被覆が用いられ
る。リッツ線８はエナメル被覆によって絶縁被覆６２を
構成した導体素線６１を図５(b) のように所定本数束ね
て素線束６とし、この素線束６を合計断面積が所要の値
になるだけの本数をまとめて適当なピッチで撚り合せ、
最外部をゴム等の絶縁物により被覆したものである。さ
らに、このケーブルの両端において各素線６１はその絶
縁被覆６２を除去して裸導体のみとし、全素線を端部に
おいて短絡状態として電源部及び電極または補助電極に
接続される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】実願平２−４０６８５
７号に示される装置においては、使用される電力ケーブ
ルに絶縁被覆で被覆された導体素線を所定本数束ねて素
線束とし、この素線束を合計断面積が所要の値になるだ
けの本数をまとめて適当なピッチで撚り合せ、最外部を
ゴム等の絶縁物により被覆した、いわゆるリッツ線を用
いているために、アーク起動用の高周波電流に対するイ
ンピーダンスが低く、他の処置を何ら施すことなく高周
波電流の大地への漏洩を低減することができ、他の電気
機器に対する高周波ノイズを極めて少なくすることがで
きる。また、アークスタート性が向上する。しかしなが
ら、電力ケーブルは電気抵抗によつて発生した熱で高温
化し、この状態で溶接や溶断などのアーク加工を行うた
めに電力ケーブルを引廻すと、電力ケーブルが損傷しや
すいという問題がある。そこで、本考案の目的は、アー
ク起動用の高周波電流に対するインピーダンスが低く、
高周波電流の大地への漏洩を低減でき、他の電気機器に
対する高周波ノイズが少なく、かつアークスタート性が
良好な耐久性および実用性の高いアーク加工装置用電力
ケーブルを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本考案の構成は、加工用電源とアーク加工用トーチ
とを連結する電力ケーブルであつて、アーク加工用トー
チの電極と被加工物または補助電極との間に加工用電源
の出力に重畳して高周波高電圧を印加し、前記電極と被
加工物または補助電極との間に火花放電を発生させるア
ーク加工装置用電力ケーブルにおいて、前記電力ケーブ
ルは、軸芯部に貫通孔を有する第１および第２の給電金
具と、流体通路を有してリッツ線を内包する電気絶縁材
よりなる可撓性ホースと、前記リッツ線の両端部におけ
る各素線の絶縁被覆を除去し、該リッツ線の両端部を前
記給電金具に夫々電気的に連結する連結具と、前記可撓
性ホースの端部を前記給電金具に夫々支持する支持具
と、前記給電金具の貫通孔および前記可撓性ホースの流
体通路を連通させる連通手段とよりなることを特徴とす
る。

【０００７】

【実施例】以下、本考案を図示の実施例により詳細に説
明する。図１乃至図３に本考案に係るア−ク加工装置用
電力ケーブルの実施例を示す。図１は電力ケーブルの縦
断図面を示す図であり、図２は図１のII-II 線断面図、
図３は図１のIII-III 線断面図であって、図３(a) は断
面の全体図、図３(b) は図３(a) の素線束６の詳細断面
図である。図１乃至図３において、２１は軸芯部に貫通
孔２１１の穿設された導電性のニップル、２２はニップ
ル２１の軸芯回りに回転自在に配設されて、外周端部に
雄ネジ２２１が設けられた連結金具であり、ニップル２
１と連結金具２２とで第１の給電金具２３が形成され
る。２４は中空円筒状で半径方向に貫通する孔２４１を
有する導電性の連結具であり、例えば第１の給電金具２
３のニップル２１を連結金具２２の孔に挿通した状態
で、連結具２４とニップル２１とが溶着により一体に形
成される。８は絶縁被覆６２で被覆された導体素線６１
を所定本数束ねて素線束６とし、この素線束６を合計断
面積が所要の値になるだけの本数をまとめて適当なピッ
チで撚り合せ、最外部をゴム等の絶縁被覆７で被覆し
た、いわゆるリッツ線である。リッツ線８の端部は絶縁
被覆７および絶縁被覆６２が除去された後、連結具２４
の端部に孔２４１を塞がない位置まで挿入され、例えば
圧着工具によって図２に示すように圧着される。

【０００８】上記のように端部が第１の給電金具２３に
取り付けられたリッツ線８は、リッツ線８の外径より大
きい内径を有する電気絶縁材よりなる可撓性ホース２５
に挿通され、支持具２６により第１の給電金具２３およ
び可撓性ホース２５の端部が一体的に支持される。支持
具２６は例えば薄肉の中空円筒状の金属環であり圧着工
具により圧着される。電力ケーブル２の他端部も上記と
同様に構成されている。すなわち、ニップル２７と連結
金具２８とからなる第２の給電金具２９が連結具３１に
よりリッツ線８の端部に電気的に連結されると共に、支
持具３２により可撓性ホース２５の端部および第２の給
電金具２９が一体的に支持されている。導体素線６１の
絶縁被覆６２の除去は手作業で行うことができる。な
お、絶縁被覆６２は４００℃以上に加熱したハンダ浴に
１乃至２秒間浸して除去すれば作業が簡単であり、しか
も導体素線６１どうしがハンダによって一体に結合され
るため電気的特性も良好なものとなる。なお、上記の実
施例では給電金具２３，２９は夫々ニップル２１，２７
と連結金具２２，２８とからなる場合を示したが、取付
用の孔を設けたフランジ形の給電金具とすることができ
る。また、支持具２６，３２はホースバンドとすること
ができる。なお、電力ケーブルは絶縁被覆６２で被覆さ
れた導体素線６１を所定本数束ねて素線束６とし、この
素線束６を合計断面積が所要の値になるだけの本数をま
とめて適当なピッチで撚り合せたものをそのままで使用
することができる。すなわち、図３(a) に示される絶縁
被覆７を割愛することができ、このようにすれば、素線
束６に直接流体が接触するため、素線束６が効率よく冷
却される。

【０００９】上記構成の電力ケーブル２の第１の給電金
具２３および第２の給電金具２９を夫々図４に示す溶接
用トーチ４および溶接用の電源部１の出力端子(a) に雄
ネジ２２１および２８１を螺合することにより連結す
る。出力端子(a) の給電金具にはガスや冷却水などの流
体を供給する供給口を設けておく。ガスや冷却水などの
流体は流体供給口からニップル２７の貫通孔２７１、連
結具３１の中空孔３１２、連結具３１に設けられた流体
の連通手段である半径方向の貫通孔３１１、可撓性ホー
ス２５とリッツ線８との間に形成された流体通路３３、
連結具２４の半径方向の貫通孔２４１，連結具２４の中
空孔２４２、ニップル２１の貫通孔２１１を通って溶接
用トーチ４に供給される。なお、流体が冷却水の場合は
復水用ホースを別に設けることは勿論である。

【００１０】以上の構成により、アーク起動用の高周波
電流に対するインピーダンスが低く、高周波電流の大地
への漏洩を低減でき、他の電気機器に対する高周波ノイ
ズが極めて少なく、アークスタート性が良好で、電力ケ
ーブルと流体通路とが一体に構成されているため作業性
に富む。加工用電源とアーク加工用トーチとを連結する
電力ケーブル２は電気抵抗によって発熱するが、電力ケ
ーブル２の内部を流通するガスや冷却水などの流体によ
って冷却されるため、高温化することはない。このた
め、溶接や溶断などのアーク加工を行うために電力ケー
ブル２を自在に引廻しても電力ケーブルが過度に損傷す
ることがなく、従って、耐久性および実用性の高い電力
ケーブルを実現することができる。

【００１１】なお、本考案は、図４に示したようなアー
ク溶接機は勿論、プラズマアーク加工装置にも適用でき
る。

【００１２】

【考案の効果】以上のように、本考案によれば、アーク
起動用の高周波電流に対するインピーダンスが低く、高
周波電流の大地への漏洩を低減でき、他の電機器機に対
する高周波ノイズが極めて少なく、アークスタート性が
良好で、電力ケーブルと流体通路とが一体に構成されて
いるため作業性に富む。加工用電源とアーク加工用トー
チとを連結する電力ケーブル２は電気抵抗によって発熱
するが、電力ケーブル２の内部を流通するガスや冷却水
などの流体によって冷却されるため、高温化することは
ない。このため、溶接や溶断などのアーク加工を行うた
めに電力ケーブル２を自在に引廻しても電力ケーブルが
過度に損傷することがなく、従って、耐久性および実用
性の高い電力ケーブルを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のアーク加工装置用電力ケーブルの実施
例の縦断面図

【図２】図１のII-II 線断面図

【図３】図１のIII-III 線断面図

【図４】本考案が対象とする高周波起動式のアーク加工
装置の接続図

【図５】リッツ線の断面図である。

【符号の説明】

２ 電力ケーブル ８ リッツ線 ２３ 第１の給電金具 ２４，３１ 連結具 ２５ 可撓性ホース ２６，３２ 支持具 ２９ 第２の給電金具 ３３ 流体通路 ６１ 素線 ６２ 絶縁被覆 ２４１，３１１ 連通手段

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加工用電源とアーク加工用トーチとを連
   結する電力ケーブルであつて、アーク加工用トーチの電
   極と被加工物または補助電極との間に加工用電源の出力
   に重畳して高周波高電圧を印加し、前記電極と被加工物
   または補助電極との間に火花放電を発生させるアーク加
   工装置用電力ケーブルにおいて、前記電力ケーブルは、
   軸芯部に貫通孔を有する第１および第２の給電金具と、
   流体通路を有してリッツ線を内包する電気絶縁材よりな
   る可撓性ホースと、前記リッツ線の両端部における各素
   線の絶縁被覆を除去し、該リッツ線の両端部を前記給電
   金具に夫々電気的に連結する連結具と、前記可撓性ホー
   スの端部を前記給電金具に夫々支持する支持具と、前記
   給電金具の貫通孔および前記可撓性ホースの流体通路を
   連通させる連通手段とよりなることを特徴とするアーク
   加工装置用電力ケーブル。
2. 【請求項２】 前記リッツ線の両端部における各素線の
   絶縁被覆をハンダ浴に浸して除去し、該リッツ線の両端
   部を前記給電金具に連結してなる請求項１に記載のアー
   ク加工装置用電力ケーブル。