JPH0582358A - ロボツト搭載型スポツト溶接用水冷トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 直流および交流抵抗値が低い。冷却し易い。
小型、軽量化できる。 【構成】 二次導体10は複数対の二次導体部材11にて複
数対並列に配設して構成する。二次導体部材11には内部
を貫通する冷却水路15を形成する。二次導体10の対をな
す二次導体部材11をそれぞれ並列に接続する。各二次導
体部材11を一次導体の直列に接続された複数の巻線から
なる一次導体部材で挟着する。 【効果】 二次導体部材11の断面積が拡がり、直流抵抗
値を下げることができる。各二次導体部材11を貫通した
冷却水路15に冷却液体を流動させることにより冷却効果
が高まる。二次導体部材11は一次導体20との接触面積が
拡大する。表皮効果による交流抵抗値を低減することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、ロボット搭載
型スポット溶接用水冷トランスに係り、冷却のため、二
次導体に冷却水路を形成して通電中に生じる電流の発熱
を抑止するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の水冷トランスは、図６お
よび図７に示すように、二次導体１に冷却水路２を形成
するため、通常巻数は１であり（出力としては１回巻と
なるが物理的に２回巻となっている。）、この二次導体
１の両側に一次導体３を配設し、この一次導体３への入
力電圧、入力電流、一次導体３の巻数を変化させて目的
とする出力電圧、出力電流を得る構造が採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そこで、図６および図
７に示すトランスでは、一般に出力電流値を大きくしよ
うとすると、電流による発生熱もＷ＝ｉＲ^２の式で表せ
るように、導体の直流抵抗値の二乗に比例して増加す
る。そのため、一次導体３および二次導体１の断面積を
拡げて直流抵抗値を下げる必要がある。しかしながら、
二次導体１を太くすると、トランス全体の重量が増加
し、例えば、ロボット制御のスポット溶接機では、重量
の大きいトランスを取付けるロボットも強力な装置が必
要となり、経済性が悪くなり、また、導体が太くなるに
伴い重量が増加し、二次導体の冷却効果も高めなくては
ならず、さらには、導体が太くなるにしたがって、導体
から発生する洩れ磁束が、導体に鎖交する可能性が高く
なり、リアクタンス降下が生じる問題がある。

【０００４】また、この種のトランスは、ロボットのア
ームに取付けるためには小形で軽量にすることが重要で
あるが、このためには、重量を決定する鉄心の大きさ
は、周波数に左右され、高周波数の方が鉄心の寸法を小
さくできる。

【０００５】しかしながら、Ｅ＝４．４４×ｆ×Ｂ×
Ｓ，但しＢ×Ｓ（総磁束、ｆ＝周波数）を表皮効果とす
る式から明らかなように、高周波にすると、高周波自体
とスイッチングによる高長波による表皮効果のため、交
流抵抗値が増加する可能性が高くなるため、導体の表面
積を増加する必要性が生じ、導体、特に、二次導体はな
るべく軽量で一次導体と接する面を大きく、かつ、直流
抵抗値が小さく、冷却し易くする必要がある。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもの
で、二次導体を並列に分割し溶接で一体化し、一次導体
との接触面積を拡げ、交流抵抗値を下げるとともに二次
導体の断面積を拡げ、直流抵抗値が低く、小型、軽量
で、かつ、冷却し易いロボット搭載型スポット溶接用水
冷トランスを提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のロボット搭載型
スポット溶接用水冷トランスは、内部を貫通する冷却水
路を形成し内周部に鉄心挿通部を形成した略環状形状の
二次導体部材を複数対並列に配設して二次導体を構成
し、この二次導体の対をなす二次導体部材をそれぞれ並
列に溶接により接続し、この各二次導体部材を一次導体
の直列に接続された複数の巻線からなる一次導体部材で
挟着したものである。

【０００８】

【作用】本発明のロボット搭載型スポット溶接用水冷ト
ランスは、二次導体を複数対の二次導体部材を分割して
並列に配設してそれぞれ対をなす導体部材を並列に接続
したため、二次導体部材を大きく断面積を拡げて直流抵
抗値を下げることができ、また、各二次導体部材をおよ
びその接続部をも貫通した冷却水路に冷却液体を流動さ
せることにより、全体的に均一に冷却効果を高められ、
さらに、二次導体部材は一次導体との接触面積が拡大
し、表皮効果による交流抵抗値を低減することができ
る。

【０００９】

【実施例】本発明のロボット搭載型スポット溶接用水冷
トランスの一実施例の構成を図面について説明する。

【００１０】10は二次導体で、複数対の二次導体部材11
にて形成されている。この各二次導体部材11は銅などの
導電材料にて略矩形枠状の環状形状に形成され、内周部
にて鉄心挿通部12が形成されている。この各二次導体部
材11の一端には上向き突出した一方の端子接続部13が形
成され、他端には前記一方の端子接続部13に上向に隣接
して他方の端子接続部14が形成されている。そして、こ
の各二次導体部材11には一方の端子接続部13から他方の
端子接続部14に貫通した冷却水路15が貫通形成されてい
る。

【００１１】また、この各二次導体部材11の外表面には
エポキシ樹脂に浸漬して、または、二次導体部材11を加
熱後にエポキシ樹脂ハウダーを吹き付け塗布して絶縁被
膜を形成する。

【００１２】また、一次導体20は略矩形枠状に導線を巻
回した複数の巻線からなる一次導体部材21で形成されて
いる。

【００１３】そして、前記各対をなす二次導体部材11を
それぞれ隣接して並列に配設する。この対をなす二次導
体部材11を同一方向に向け、一方の一組の対をなす二次
導体部材11は一方の端子接続部13を一側に位置させ、他
方の一組の対をなす二次導体部材11は一方の端子接続部
13を他側に位置させることにより、各二次導体部材11の
他方の端子接続部14は中央位置に配設される。また、こ
の各二次導体部材11を一次導体部材21で挟着する。な
お、この二次導体部材11と一次導体部材21との間にノメ
ックス絶縁材22を挟着し、または、一次導体部材21にノ
メックス絶縁材22を巻回して、二次導体部材11と一次導
体部材21との間に絶縁材22を介在させる。

【００１４】また、前記各二次導体部材11はねじなどで
固着される端子盤30にて他方の端子接続部14を並列に接
続する。この端子盤30には対をなす各二次導体部材11の
他方の端子接続部14に開口した冷却水路15に液密に連通
する冷却水路31，31が形成され、この冷却水路31，31は
一端面に開口されている。また、前記二次導体部材11の
一方の端子接続部13にはそれぞれ対をなす二次導体部材
11ごとに端子盤32，32がねじなどにて固着されている。
そして、この端子盤32，32には各二次導体部材11の一方
の端子接続部13に開口した冷却水路15に液密に連通する
冷却水路33，33が形成され、この冷却水路33，33は一端
面に開口されている。

【００１５】このように接続された二次導体部材11は図
４に示すように、並列に接続されて二次導体10を構成
し、一次導体部材21は直列に接続されて一次導体20を構
成している。

【００１６】40は鉄心で、前記一次導体20と二次導体10
に挿通される。

【００１７】次にこの実施例の作用を説明する。

【００１８】二次導体10は複数対の二次導体部材11に分
割して並列に配設したため、二次導体10の断面積が拡が
り、直流抵抗値が低下し、二次導体部材11は比較的細く
成型でき、もれ磁束により磁束が鎖交することなく、リ
アクタンスの降下がない。また、複数対の二次導体部材
11に分割したことにより表面積が拡大し、一次導体部材
21と二次導体部材11との接触面積が拡大し、表皮効果に
よる交流抵抗値が増加することがない。

【００１９】また、二次導体10は各二次導体部材11にそ
れぞれ形成した冷却水路15を流動する冷却液により冷却
されるため、冷却効果が高められる。

【００２０】また、二次導体10の重量も二次導体部材11
に分割したため大きくすることなく、軽量となり、ロボ
ットなどへの組込みも容易となる。

【００２１】また、例えば、スポット溶接機の溶接変圧
器のように、入力電圧が６００Ｖ程度と高圧とし、出力
電圧は出力電流を大きくするために１０Ｖ程度と低く
し、一次導体20と二次導体10との電位差が大きくして
も、二次導体10の表面に絶縁被膜を形成したため、絶縁
材22が多少破損しても、絶縁破壊が生じることがない。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、二次導体を並列に分割
し、一次導体との接触面積を拡げるとともに二次導体の
表面積を拡げたので、二次導体部材を大きく断面積を拡
げて直流抵抗値を下げることができる。また、各二次導
体部材およびその接続部をも貫通した冷却水路に冷却液
体を流動させることにより冷却効果を高められ、さら
に、二次導体部材は一次導体との接触面積が拡大し、表
皮効果による交流抵抗値を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す水冷トランスの正面図
である。

【図２】同上側面図である。

【図３】同上平面図である。

【図４】同上二次導体の分解斜視図である。

【図５】同上回路図である。

【図６】従来の水冷トランスの側面図である。

【図７】同上二次導体の正面図である。

【符号の説明】

10 二次導体 11 二次導体部材 12 鉄心挿通部 15 冷却水路 20 一次導体 21 一次導体部材

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部を貫通する冷却水路を形成し内周部
   に鉄心挿通部を形成した略環状形状の二次導体部材を複
   数対並列に配設して二次導体を構成し、 この二次導体のそれぞれ対をなす二次導体部材を並列に
   溶接により接続し、この各二次導体部材を一次導体の直
   列に接続された複数の巻線からなる一次導体部材で挟着
   したことを特徴とするロボット搭載型スポット溶接用水
   冷トランス。