JPH0539768U - アーク加工装置用電力ケーブル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 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、かつアークスタート性が良好な耐久性および実用性
の高い電力ケーブルを提供する。 【構成】 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、リッツ線の両端部にお
ける各素線の絶縁被覆を除去し、リッツ線の両端部を給
電金具に夫々電気的に連結する連結具と、可撓性ホース
の端部を給電金具に夫々支持する支持具と、給電金具の
貫通孔および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。

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１ ４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２−４０６８５７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６ １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２−４０６８５７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２１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２３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２ ４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)

【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。