JP6106381B2 - トランス及びトランスを搭載した装置 - Google Patents
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Description
貫通孔を有するコアと、
コアに2回以上巻回しされた1次コイルからなり、
2次コイルを有さず、貫通孔が維持された中空孔を有していることからなる。
また、コア及び1次コイルが絶縁部材により被覆されていることが好適である。
また、各導入溝の深さ及び幅は受け入れる1次コイルの幅及び深さに相応していることが好適である。
また、少なくとも1つの冷却用パイプが設けられていることが好適である。
また、絶縁樹脂をモールド成形することにより絶縁部材の被覆がなされていることが好適である。
また、トランスを搭載した装置が溶接用機械であることが好適である。
また、トランスを搭載した装置が抵抗溶接用機械であることが好適である。
また、トランスを搭載した装置がスポット溶接用又はシーム溶接用であることが好適である。
また、電極を支持するアームが通電部材で構成され、当該アームにトランスが設けられていることが好適である
また、トランスを搭載した装置が加熱用機械であることが好適である。
また、トランスが複数個設けられていることが好適である。
この構成により、トランスの小型・軽量化だけでなく、トランスを搭載した装置全体の小型・軽量化を図ることが可能となるものである。
この構成を使用すると、特に抵抗溶接などの溶接機械などにおいては、本発明のトランスを、溶接機の通電部材から構成された電極を支持するアームに、そのまま腕輪のように設置することができるものである。このような構成を採用すると、トランスから電極までの距離を劇的に短くすることが可能となり、損失を軽減することができ、かつ機械全体の軽量化を図ることができるので、ロボットへの搭載などもより容易になり、様々な点で効率化を図ることができる。また、これまでと全く異なる場所にトランスを設置することが出来るため、機械全体の設計の自由度を広げ、これまでと異なる構成を有する機械等を提供することができるものである。また、上記で機械のアームと述べているのは、溶接機などにおいて電極を指示する部材として慣用され、トランスを腕輪のように通すことから当業者にとって理解しやすい表現であるからである。通電部材は、銅線コイルである必要はなく、2次コイルの代替となるものを広く使用することが可能で、アルミニウム・銅・真鍮など電気抵抗が少ない非鉄金属等の部材が好適である。また、通電部材は、構成される各部材の連結や外観構成が限定されるものではなく、トランスの中空孔に通される通電性素材により構成され、本発明の効果を奏することができるものを広く意味するものである。
本発明のトランスは、上述の用途以外にも応用が可能であるだけでなく、ポータブル性が高く取り扱いの応用性も広いものである。例えば、電極等を用いる機械でなくても、一部に抵抗の比較的高い通電部材を使用してその部分を発熱させて、加熱用の機械(例えば液体の加熱用機械)として利用することや、低電圧で大電流が必要な装置の電力の供給源として使用することが可能である。
この実施例においては、コア3の貫通孔2の表面に、1次コイル4を配置するための導入溝10が複数設けられている。本実施例においては、それぞれの導入溝10に1次コイル4が2回ずつ巻かれている。そのため、溝の深さは1次コイル4の直径に、幅はその2倍にほぼ相応している。
この構成を採用することにより、中空孔6に通電部材を通したとき、コア3と通電部材との距離が少なく、接触性を高めることができるので、よりトランス1の効率が高くなるものである。
図7に簡略化されて示されているように、従来のX型ガン11は電極12,上アーム13及び下アーム14、連結軸15,従来のトランス16などから構成されている。従来のトランス16の2次側のタップ17等を介してX型ガン11に接続されて溶接機が構成されている。しかしながら本発明では、X型ガン18の上アーム19(通電部材)がトランス1の中空孔6に通されており、ワーク(図示せず)を挟んだときに閉じた回路となり、機械全体としてワンターントランスを構成している。このような構成により、トランス1から電極12までの距離が縮まり、インピーダンスによる損失を小さくすることが出来、溶接機自体の小型・軽量化を実現できる。さらに、このX型ガンをロボットに搭載することも容易であり、ロボットに必要とされるパワーも少なくて済むものである。さらに、トランス1の配置は図面の位置に限られず、もっとどちらかの電極に近くすることも出来る。したがって、溶接機の重心の位置などを考慮して様々な位置に配置することが可能で、設計上の自由度が飛躍的に向上する。さらには、本発明のトランス1は上アーム19又は下アーム20に一つだけでなく複数設けて電流出力を上げることも可能となる。
図9に簡略化されて示されているように、従来のC型ガン21は電極22,アーム23、加圧機構24,従来のトランス16などから構成されている。従来のトランス16の2次側のタップ17等を介してC型ガン21に接続されて溶接機が構成されている。しかしながら本発明では、C型ガン25のアーム26(通電部材)がトランス1の中空孔6に通されており、ワーク(図示せず)を挟んだときに閉じた回路となり、機械全体としてワンターントランスを構成している。このような構成により、トランス1から電極22までの距離が縮まり、インピーダンスによる損失を小さくすることが出来、溶接機自体の小型・軽量化を実現できる。さらに、このC型ガンをロボットに搭載することも容易であり、ロボットに必要とされるパワーも少なくて済むものである。さらに、トランス1の配置は図面の位置に限られず、前述の通り様々な位置に配置することが可能で、設計上の自由度が飛躍的に向上する。
図11に簡略化されて示されているように、従来のシーム溶接機27は一対のローラ電極28,加圧機構29、アーム30,従来のトランス16などから構成されている。従来のトランス16の2次側のタップ17等を介してのシーム溶接機27に接続されて溶接機が構成されている。しかしながら本発明のシーム溶接機31では、アーム32(通電部材)がトランス1の中空孔6に通されており、ワーク(図示せず)を挟んだときに閉じた回路となり、機械全体としてワンターントランスを構成している。このような構成により、トランス1からローラ電極33までの距離が縮まり、インピーダンスによる損失を小さくすることが出来、溶接機自体の小型・軽量化を実現できる。そのため、本発明のシーム溶接機31をロボットに搭載することも容易であり、ロボットに必要とされるパワーも少なくて済むものである。さらに、トランス1の配置は図面の位置に限られず、前述の通り様々な位置に配置することが可能で、設計上の自由度が飛躍的に向上する。
2 貫通孔
3 コア
4 1次コイル
5 絶縁材料
6 中空孔
7 タップ
8 水冷パイプ
9 供給/排出口
10 導入溝
11 X型ガン
12 電極
13 上アーム
14 下アーム
15 連結軸
16 従来のトランス
17 2次側のタップ
18 本発明のX型ガン
19 上アーム
20 下アーム
21 C型ガン
22 電極
23 アーム
24 加圧機構
25 C型ガン
26 アーム
27 シーム溶接機
28 ローラ電極
29 加圧機構
30 アーム
31 シーム溶接機
32 アーム
33 ローラ電極
Claims (13)
- 交流電力の電圧を電磁誘導を利用して変換するトランスであって、
貫通孔を有するコアと、
コアに2回以上巻回しされた1次コイルからなり、
2次コイルを有さず、貫通孔が維持された中空孔を有し、
前記コアの貫通孔の表面に、受け入れる1次コイルの深さに相応した、1次コイルを配置するための導入溝が複数設けられており、当該導入溝の少なくとも1つに1次コイルが配置されており、
導入溝が絶縁部材により被覆され、導入溝以外の絶縁部材の厚さは2mm以下であり、前記中空孔の表面が平滑な面からなることを特徴とするトランス。 - 導入溝が絶縁部材により被覆され、かつ中空孔表面においてコアの一部が露出していることを特徴とする請求項1に記載のトランス。
- コアの導入溝が、片側半分にのみ設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のトランス。
- 各導入溝の幅が、受け入れる複数の1次コイルの合計幅に相応していることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のトランス。
- 少なくとも1つの冷却用パイプが設けられていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のトランス。
- 絶縁樹脂をモールド成形することにより絶縁部材の被覆がなされていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のトランス。
- 通電部材が、請求項1から6のいずれか1項に記載のトランスの中空孔に間隙なく全体的に接して配置されていることを特徴とするトランスを搭載した装置。
- 装置が溶接用機械であることを特徴とする請求項7に記載のトランスを搭載した装置。
- 装置が抵抗溶接用機械であることを特徴とする請求項8に記載のトランスを搭載した装置。
- 装置がスポット溶接用機械又はシーム溶接用機械であることを特徴とする請求項9に記載のトランスを搭載した装置。
- 電極を支持するアームが通電部材で構成され、当該アームにトランスが設けられていることを特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載のトランスを搭載した装置。
- 装置が加熱用機械であることを特徴とする請求項8に記載のトランスを搭載した装置。
- トランスが複数個設けられていることを特徴とする請求項7から12のいずれか1項に記載のトランスを搭載した装置。
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