JPH0644539Y2 - インバータ式抵抗溶接電源装置 - Google Patents

インバータ式抵抗溶接電源装置

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JPH0644539Y2
JPH0644539Y2 JP1989036218U JP3621889U JPH0644539Y2 JP H0644539 Y2 JPH0644539 Y2 JP H0644539Y2 JP 1989036218 U JP1989036218 U JP 1989036218U JP 3621889 U JP3621889 U JP 3621889U JP H0644539 Y2 JPH0644539 Y2 JP H0644539Y2
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JP
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gtr
switching element
heat conductive
inverter
drive circuit
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Description

【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は、インバータ式の抵抗溶接電源装置に関し、特
にインバータ回路およびその関連部品の取付構造に関す
る。
[従来の技術] 第3図に、従来のインバータ式抵抗溶接電源装置におけ
るインバータ回路取付部の構造を示す。
放熱板10は、その下面に水冷パイプ12を取り付けた水冷
式のアルミ製放熱板で、装置筐体の内側面(図示せず)
に固定されている。この放熱板10上に、4つの大容量ト
ランジスタGTR1,GTR2,GTR3,GTR4が、それぞれネジ
N1,N1…,N2,N2…,N3,N3…,N4,N4…によって取付
固定される。
これら4つのGTRは、次のような接続・配線構造によっ
てブリッジ接続され、インバータ回路を構成する。すな
わち、GTR1,GTR2のそれぞれのコレクタ端子C1,C2は、
導体板14を介して互いに接続されるとともに、電力ケー
ブル16を介して直流電源(図示せず)の正極出力端子に
接続される。一方、GTR3,GTR4のそれぞれのエミッタ端
子E3,E4は、導体板18を介して互いに接続されるととも
に、電力ケーブル20を介して直流電源のアースまたは負
極出力端子に接続される。そして、GTR1のエミッタ端子
E1とGTR3のコレクタ端子C3とが導体板22を介して互いに
接続されるとともに電力ケーブル24を介して溶接トラン
ス(図示せず)の一方の一次側入力端子に接続され、GT
R2のエミッタ端子E2と、GTR4のコレクタ端子C4とが導体
板26を介して互いに接続されるとともに電力ケーブル28
を介して溶接トランスの他方の一次側入力端子に接続さ
れる。
放熱板10の傍らには、上記のインバータ回路を駆動する
ためのドライブ回路30を実装した回路基板32が配設され
る。GTR1〜GTR4のそれぞれのベース端子B1〜B4は、ケー
ブル36〜42および回路基板32上のコネクタ34を介してド
ライブ回路30に接続される。この回路基板32は装置筐体
の内側面に対してネジ44,44,…により取付固定される。
[考案が解決しようとする課題] ところで、この種の電源装置では、溶接用の大きな電力
を扱うことから、GTRといえども、過大な溶接電流が流
れた時に破損することがよくある。通常、4つのGTRが
全部破損することはなく、直列接続されている一対のGT
R(例えば、GTR1とGTR2)だけが破壊し、またそれら破
壊したGTRを駆動するドライブ回路30のICも同時に破壊
する。したがって、そのようなGTR破損の故障が生じた
ときは、溶接を停止して部品交換の修理を行うことにな
る。しかし、そのための作業が上記従来のインバータ回
路取付構造では実に大変であった。
先ず、どのGTRが破損したのか測定器等で調べ、その結
果、例えばGTR1とGTR2が破損していると判明したなら、
ネジN1,N1…、N2,N2…を緩め導体板22,26およびケー
ブル16,36,38を外し、GTR1,GTR2を放熱板10から取り外
す。また、ネジ44,44…を緩めてドライブ回路基板32を
装置筐体から取り外す。その際、ケーブル40,42も外
す。そうして、新しいGTR1,GTR2およびドライブ回路基
板30を持ってきて、所定の取付位置にそれぞれ配置し、
取外しと逆の工程でケーブル,導体板の接続、ネジの締
付を行う。これで、修理が終わる。
このような作業に要する時間は修理者の熟練度によって
異なるが、大体1時間以上はかかり、その間生産ライン
は事実上ストップするので、生産性に重大な支障を来す
ことになる。また、この種電源装置は床に定置されるの
が通常で、修理者は腰を屈めた状態で装置筐体内に手や
上半身を入れて上記の作業を長時間続けなければなら
ず、相当に疲れる仕事であった。
本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたもので、スイ
ッチング素子等の故障時に容易かつ短時間に修理が行
え、生産ラインの中断や修理者の労力を少なくするイン
バータ式抵抗溶接電源装置を提供することを目的とす
る。
[問題点を解決するための手段] 上記の目的を達成するために、本考案のインバータ式抵
抗溶接電源装置は、熱伝導性板上にインバータ回路を構
成するスイッチング素子と、これらスイッチング素子を
駆動するためのドライブ回路を支持する回路基板と、ス
イッチング素子およびドライブ回路をそれぞれ外部の回
路に接続するためのコネクタ手段と、スイッチング素
子,ドライブ回路およびコネクタ相互間を電気的に接続
するための導体またはケーブル手段とをそれぞれ着脱可
能に設け、熱伝導性板を水冷式の放熱板上に着脱可能に
載設してなる構成とした。
また、熱伝導性板上のユニット構造をコンパクト化する
ため、熱伝導性板上の中央部にスイッチング素子を取り
付けるとともに、スイッチング素子の周囲にドライブ回
路基板を立設してなる構成とした。
[作用] 本考案では、熱伝導性板上にインバータ回路を構成する
スイッチング素子およびその関連部品(特にドライブ回
路基板)がひとまとめに搭載されユニットを構成する。
このユニットは、熱伝導性板が放熱板に載設されること
で物理的に取り付けられ、コネクタ手段に外部回路から
のケーブルまたはコネクタ手段が接続されることで電気
的に取り付けられる。取付状態において、スイッチング
素子より発生された熱は熱伝導性板を介して速やかに放
熱板に伝えられる。
スイッチング素子破損等の故障が生じた時は、ユニット
全体を取り外す。この取外作業は、熱伝導性板を放熱板
より外し、コネクタ手段を離脱させるだけでよく、簡単
に行える。そして、新たなユニットまたは修理済みのユ
ニットを取り付けるには、上述のように熱伝導性板を放
熱板に載設するとともに、コネクタ手段を外部コネクタ
手段に接続(嵌合)するだけでよく、これも簡単に行え
る。
また、熱伝導性板上の中央部にスイッチング素子を取り
付け、その周りにドライブ回路基板を立設することによ
り、ユニットを立体的に構成し、装置筐体に対する実装
面積を縮小化するとともに取り扱いを一層容易にするこ
とができる。
[実施例] 第1図および第2図に、本考案の一実施例によるインバ
ータ式抵抗溶接電源装置のインバータ回路取付部の構成
を示す。より詳細には、第1図は取付直前または取外直
後の状態を示す斜視図、第2図は取付状態を示す斜視図
である。図中、第3図(従来装置)中のもとの同一の構
成・機能を有する部品には同一の符号を付してある。
この実施例によれば、インバータ回路を構成する4個の
大容量トランジスタGTR1〜GTR4は、アルミ製の熱伝導性
板50上の中央部にそれぞれネジN1,N1…、〜N4,N4…に
よって取付固定される。さらに、熱伝導性板50上におい
て、GTR1〜GTR4の周囲に回路基板52,54,56がL字型金具
58,58…によって立設される。
右側の回路基板52上には、GTR1およびGTR2を駆動するた
めのドライブ回路60、このドライブ回路60をGTR1,GTR2
のそれぞれのベース端子B1,B2に設定するためのコネク
タ62,64が実装される。左側の回路基板54上にも、図示
されてないが、GTR3およびGTR4を駆動するためのドライ
ブ回路およびコネクタが実装される。
奥の回路基板56の内側面には、ケーブルコネクタ66,68,
70が設けられる。ケーブルコネクタ66は、GTR1,GTR2
コネクタ端子C1,C2を互いに接続する導体14からのケー
ブル72,GTR2のエミッタ端子E2とGTR4のコネクタ端子C4
とを接続する導体26からのケーブル74,GTR3,GTR4のエ
ミッタ端子E3,E4を互いに接続する導体18からのケーブ
ル76,GTR4のコレクタ端子C4とGTR1のエミッタ端子E1
を接続する導体22からのケーブル78を受ける。ケーブル
コネクタ68はドライブ回路基板52上のコネクタ64からの
フレキシブルケーブルを受ける。ケーブルコネクタ70
も、ドライブ回路基板54上のコネクタ(図示せず)から
のフレキシブルケーブルを受ける。
回路基板56の外側面には、電力系のソケット80と制御系
のソケット82が取り付けられる。電力系のソケット80
は、内側のケーブルコネクタ66に接続されるとともに、
電力ケーブル84を介して直流電源に接続するプラグ86と
嵌合するようになっている。制御系のソケット82は、ケ
ーブルコネクタ68,70に接続されるとともに、制御ケー
ブル88を介してコントローラ(図示せず)に接続するプ
ラグ90と嵌合するようになっている。
熱伝導性板50の4隅には、ネジ92,92…を通すための孔5
0a,50a…が形成される。これに関連して、熱伝導性板50
が載設される放熱板10の対応する位置に、ネジ92,92…
を受けるネジ孔10a,10a…が形成される。取付状態(第
2図)では、GTR1〜GTR4より発生された熱は熱伝導性板
50を通って速やかに放熱板10に伝わり、水冷パイプ12の
冷却作用によって効果的に放熱される。
上述のように、この実施例によれば、熱伝導性板50上に
インバータ回路およびその関連部品(特にドライブ回路
基板52,54)がひとまとめに搭載されてユニットを構成
し、外部に対して、物理的にはネジ92,92…、基板50の
孔50a,50a…および放熱板10のネジ孔10a,10a…を介して
放熱板10上に着脱可能に取付固定され、電気的にはソケ
ット80,82を介して直流電源やコントローラ等に接続さ
れる。特に熱伝導性板50上の中央部にGTR1〜GTR4を配設
し、その周囲に回路基板52,54,56を立設してなる構成で
あるから、装置筐体に対する実装面積が小さく、かつ取
り扱いやすいものとなっている。
このように熱伝導性板50上の回路装置がユニット化され
ており、GTR,ドライブ回路等の破損時にはユニット全体
を交換することになる。この交換は極めて簡単である。
すなわち、ソケット80,82からプラグ86,90を抜くととも
にネジ92,92…を緩めることで、故障のユニットを放熱
板10から簡単に取り外せる。次に、新しいユニットまた
は修理済みのユニットを持ってきて、放熱板10上に載置
し、ネジ92,92…を締めるとともにプラグ86,90をソケッ
ト80,82に差し込めば、修理が完了する。以上の作業に
要する時間は高々数分で済み、生産ラインに支障を来す
こともない。また、修理者もほとんど疲れることがな
く、さらには回路技術に関して素人の作業員でも修理が
行える。
なお、上述した実施例は、GTRをスイッチング素子とす
るインバータ回路に係るものであったが、サイリスタ等
の他のスイッチング素子を使用する場合にも本考案は適
用可能である。
[考案の効果] 本考案は、上述したような構成を有することにより、次
のような効果を奏する。
熱伝導性板上にインバータ回路を構成するスイッチング
素子およびその関連部品(特にドライブ回路基板および
コネクタ手段)をひとまとめに搭載してユニット化し、
熱伝導性板を放熱板上に着脱可能に載設するようにした
ので、取付状態ではスイッチング素子に対する放熱機能
を確保するとともに、スイッチング素子破損等の故障が
生じた時はユニット全体を取り外し、新たなユニットを
取り付けることで、修理作業が短時間かつ容易に行え、
したがって生産ラインに支障を来すこともなく、作業者
を戸惑せたり修理者に手間をとらせることもない。
また、熱伝導性板上の中央部にスイッチング素子を取り
付け、その周りにドライブ回路基板を立設してユニット
を立体化することにより、小型で取り扱いやすい装置と
することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の一実施例によるインバータ式抵抗溶
接電源装置のインバータ回路取付部の取付前または取外
後の構成を示す斜視図、 第2図は、実施例によるインバータ式抵抗溶接電源装置
のインバータ回路取付部の取付時の構成を示す斜視図、
および 第3図は、従来のインバータ式抵抗溶接電源装置のイン
バータ回路取付部の取付時の構成を示す斜視図である。 図面において、 10……放熱板、 10a,10a……ネジ孔、 12……水冷パイプ、 14,18,22,26……導体板、 36,38,40,42……ケーブル、 50……熱伝導性板、 50a,50a……孔、 52,54,56……回路基板、 58,58……L字型金具、 60……ドライブ回路、 62,64,66,70……コネクタ、 72,74,76,78……電力ケーブル、 80……電力系ソケット、 82……制御系ソケット、 86……電力系プラグ、 90……制御系プラグ、 GTR1〜GTR4……大容量トランジスタ。

Claims (2)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱伝導性基板上に、インバータ回路を構成
    するスイッチング素子と、前記スイッチング素子を駆動
    するためのドライブ回路を支持する回路基板と、前記ス
    イッチング素子および前記ドライブ素子をそれぞれ外部
    の回路に接続するためのコネクタ手段と、前記スイッチ
    ング素子、前記ドライブ回路および前記コネクタ相互間
    を接続するための導体またはケーブル手段とをそれぞれ
    着脱可能に設け、前記熱伝導性基板を水冷式の放熱板上
    に着脱可能に載設してなることを特徴とするインバータ
    式抵抗溶接電源装置。
  2. 【請求項2】前記熱伝導性板上の中央部に前記スイッチ
    ング素子を取り付け、前記スイッチング素子の周囲に前
    記ドライブ回路を支持する回路基板を立設してなること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のインバータ
    式抵抗溶接電源装置。
JP1989036218U 1989-03-29 1989-03-29 インバータ式抵抗溶接電源装置 Expired - Lifetime JPH0644539Y2 (ja)

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