JPH08227617A

JPH08227617A - 水冷式溶接ケーブル

Info

Publication number: JPH08227617A
Application number: JP7057893A
Authority: JP
Inventors: Yuji Yoshitomi; 祐二吉富
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1995-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 1996-09-03

Abstract

(57)【要約】【目的】被覆ホース内の冷却水用通路における冷却水
の流れを円滑にし、高い冷却効果を長期間にわたって維
持することができる水冷式溶接ケーブルを提供すること
こと。【構成】被覆ホース５の内部に多数本の銅線を束ねて
成る銅より線６からなる給電線を収納すると共に、この
給電線の周囲に当該給電線の長手方向に沿って冷却水用
通路７を設け、給電線の一端を電源側接続端子３２に接
続すると共に他端を所定の溶接機側接続端子３０に接続
して成り、且つこれら各接続端子３０，３２に冷却水供
給路７ａを設けると共に、給電線をその長手方向の全長
にわたって螺線状のバネ状部材８で覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水冷式溶接ケーブルに
係り、特に、被覆ホース内の冷却水用通路における冷却
水の円滑な流れを確保する場合に好適な水冷式溶接ケー
ブルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えばスポット溶接等に使用
される溶接ロボットの溶接ガンの１対の電極と、溶接ケ
ーブルとの接続構造は次のようになっている。即ち、電
源に接続された溶接一次ケーブルの被覆ホース内に収納
した給電線の一端部を、２本の溶接二次ケーブルの被覆
ホース内に各々収納した給電線の一端部に接続端子を介
して接続し、２本の溶接二次ケーブルの各給電線の他端
部を、溶接ガンの両電極に接続端子を介して接続した構
造となっている。

【０００３】溶接対象箇所をスポット溶接する場合は、
溶接ガンの両電極で溶接対象箇所を挟むと共に、電源か
ら溶接一次ケーブル及び溶接二次ケーブルを介して両電
極に通電し、溶接対象箇所に加圧力及び電流を集中させ
ることにより、溶接作業を行うようになっている。ま
た、溶接二次ケーブルの被覆ホース内には、給電線の周
囲に給電線長手方向に沿って冷却水用通路が配設されて
おり、当該冷却水用通路に冷却水を流すことにより、溶
接二次ケーブルを冷却する構造となっている。

【０００４】ところで、溶接ロボットで溶接作業を行う
場合、溶接ガンはアームを介して種々の溶接作業位置に
移動されるため、溶接二次ケーブルには、溶接ガンの移
動に伴った曲げや引っ張り変形が繰返し生ずることとな
る。そこで、溶接二次ケーブルを曲げや引っ張りに適し
た構造とすべく、溶接二次ケーブルの被覆ホース内に収
納する給電線としては、多数本の細い銅線（素線）を束
ねて成る銅より線を使用する場合が一般的となってい
る。

【０００５】図４は従来の溶接ケーブルとしての水冷式
溶接ケーブル５０の接続端子５３近傍の構造を示す図で
ある。水冷式溶接ケーブル５０のゴム製の被覆ホース５
１の内部には、給電線としての銅より線５２が配設され
ると共に、銅より線５２の端部には、溶接ガン（図示
略）に装着するための接続端子５３が例えば圧入により
固定されている。図中符号５４はかしめ部、符号５３ａ
は接続端子部材５３の端子部、符号５３ｂはボルト取付
穴を示す。

【０００６】また、被覆ホース５１の内部には、銅より
線５２の外周部を取り囲むように冷却水用通路５５が形
成されており、冷却水用通路５５は、銅より線５２のか
しめ部５４及び接続端子５３の内部を貫通し、管継手５
６を介し冷却水用配管５７に連通されている。ここで、
図４中の矢印は冷却水の流れる方向を示す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、以下のような不都合を生じていた。

【０００８】即ち、溶接ロボットの溶接ガンによる溶接
作業時において、水冷式溶接ケーブル５０の銅より線５
２に対しては、電源から通電が行われながら曲げや引っ
張り変形が作用するため、銅より線５２を構成する多数
の素線の内、特に曲げや引っ張り変形の度合いが多い箇
所の素線に断線が生じ易く、この断線に伴い小さな断片
５８が発生する。

【０００９】ここで、水冷式溶接ケーブル５０の被覆ホ
ース５１の内部には銅より線５２の外周部を取り囲むよ
うに冷却水用通路５５が形成されているだけであるた
め、断線箇所５９から銅より線５２の断片５８が冷却水
用通路５５へ流出し、冷却水用通路５５や管継手５６に
おける屈曲部分等に断片５８が詰まる現象が発生する
（図中符号６０は断片詰まり箇所を示す）。

【００１０】この断片の詰まり現象が発生すると、冷却
水用通路を流れる冷却水量が減少する結果、水冷式溶接
ケーブルの冷却不良を引き起こし、溶接設備全体に悪影
響を及ぼす。また、冷却水をポンプ等で循環させる機構
の水冷式溶接ケーブルでは、断片が冷却水の循環用ポン
プ等に入り込みポンプの故障の原因になる、という不都
合を生じていた。

【００１１】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に被覆ホース内の冷却水用通路における冷
却水の流れを円滑にし、高い冷却効果を長期間にわたっ
て維持することができる水冷式溶接ケーブルを提供する
ことを、その目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１記載の発明では、被覆ホースの内部に
多数本の銅線を束ねて成る銅より線等の給電線を収納す
ると共に、この給電線の周囲に当該給電線の長手方向に
沿って冷却水用通路を設け、給電線の一端を電源側接続
端子に接続すると共に他端を所定の溶接機側接続端子に
接続して成り、且つこれら各接続端子に冷却水供給路を
設けると共に、給電線をその長手方向の全長にわたって
螺線状のバネ状部材で覆う、という構成を採っている。

【００１３】また、請求項２記載の発明では、被覆ホー
スの内部に多数本の銅線を束ねて成る銅より線等の給電
線を収納すると共に、この給電線の周囲に当該給電線の
長手方向に沿って冷却水用通路を設け、前記給電線の一
端を電源側接続端子に接続すると共に他端を所定の溶接
機側接続端子に接続して成り、且つこれらの各接続端子
に冷却水供給路を設けると共に、給電線をその長手方向
の全長にわたって網状部材で覆う、という構成を採って
いる。

【００１４】更に、請求項３記載の発明では、各接続端
子に冷却水供給路を複数個設けるという構成を採り、そ
の他の構成は請求項１または２記載の発明と同様であ
る。これによって前述した目的を達成しようとするもの
である。

【００１５】

【作用】電源に水冷式溶接ケーブルを介して接続された
溶接機による溶接作業時には、水冷式溶接ケーブルの冷
却水用通路に、各接続端子に設けられた冷却水供給路内
を冷却水が流れる。この時、溶接作業がなされると、水
冷式溶接ケーブルに、曲げや引っ張り変形等が加わり、
電流を供給線としての銅より線の一部が破断し銅より線
の断片が生じる。

【００１６】給電線はその長手方向の全長にわたって螺
線状のバネ状部材または網状部材で覆われている。これ
により、冷却水は銅より線の周囲を円滑に流れる一方
で、破断した断片は上記したバネ状部材または網状部材
に捕捉され、冷却水用通路に流出するのが防止されるこ
ととなる。

【００１７】

【実施例】本発明の一実施例を、図１乃至図３に基づい
て説明する。

【００１８】先ず、本実施例における溶接作業システム
の構成を図３に基づき説明すると、例えばスポット溶接
用の溶接ロボット２０を構成する本体部２１の上端部に
は、揺動アーム２２が装着されている。揺動アーム２２
の先端部には、第１操作アーム２３が装着されると共
に、第１操作アーム２３の先端部には、第２操作アーム
２４が装着されている。更に、第２操作アーム２４の先
端部には、溶接ガン２５が装着されている。溶接ガン２
５は、電極２６を備えた第１溶接ガン部材２７と、電極
２８を備えた第２溶接ガン部材２９とから構成されてい
る。

【００１９】溶接ガン２５を構成する第１溶接ガン部材
２７の基端部には、溶接機側接続端子３０を介して溶接
二次ケーブル１の一端が固定されると共に、第２溶接ガ
ン部材２９の基端部には、接続端子３１を介して溶接二
次ケーブル２の一端が固定されている。また、溶接二次
ケーブル１の他端は、電源側接続端子３２，３３を介し
てキックレスケーブル３４の一端に接続されており、溶
接二次ケーブル２の他端は、電源側接続端子３５，３３
を介してキックレスケーブル３４の一端に接続されてい
る。キックレスケーブル３４の他端は、電源となるトラ
ンス３６の出力側に接続されている。

【００２０】溶接ガン２５の基端部には、冷却水用配管
３７，３８の一端が各々接続されており、冷却水用配管
３７は水冷式溶接ケーブル１の冷却水供給路７ａ（図１
参照）の一端に連通接続されると共に、冷却水用配管３
８は水冷式溶接ケーブル２の冷却水供給路（図示略）の
一端に連通接続されている。冷却水用配管３７，３８の
他端は、図示しない冷却水供給部に連通接続されてい
る。また、水冷式溶接ケーブル１，２の各接続端子３
０，３１に形成された冷却水供給路７ａは、各ケーブル
１，２内に形成された各冷却水用通路７に連通するよう
に成っている。

【００２１】次に、本実施例の溶接二次ケーブル（以下
「水冷式溶接ケーブル」という）１における溶接機側接
続端子３０側の構造を図１及び図２に基づいて説明す
る。

【００２２】水冷式溶接ケーブル１は、例えばゴム製の
被覆ホース５と、被覆ホース５の内部に配設された給電
線たる銅より線６と、銅より線６の端部に係合された溶
接機側接続端子３０と、銅より線６の周囲全体を覆うバ
ネ状部材８と、被覆ホース５の内壁部と銅より線との間
に形成された冷却水用通路７とにより構成される。

【００２３】これらを更に詳細に説明すると、被覆ホー
ス５は、溶接機の溶接作業に伴う変形を許容するように
弾性を有するゴム製材からなり、その内部に後述する給
電線としての銅より線６を内包している。また、当該被
覆ホース５の一端部には溶接機側接続端子３０が圧入に
より係合され、所定のバンド部材１０により互いの相対
的移動が抑制されるように固定されている。

【００２４】また、溶接機側接続端子３０は、導電性の
高い銅合金よりなり、上記した被覆ホース５が係合され
る円柱状部と溶接ガン（図示略）が接続される板状部３
２ａとが一体となって構成されている。この板状部３２
ａには、板厚方向に貫通孔３２ｂが設けられ、この貫通
孔３２ｂに溶接ガンを固定するためのボルト（図示略）
が挿入されるようになっている。一方、板状部３２ａの
反対の側には、円筒状の凹部１３が形成され、当該凹部
１３に銅より線６が圧入されて接続されるようになって
いる。

【００２５】溶接機側接続端子３０の円柱状部は三つの
異なる直径の部分を有し、この内最大直径の部分の外周
部に上記した被覆ホース５が密着接続されるようになっ
ている。また、この最大直径の部分の外周部には、冷却
水を水冷式溶接ケーブル内に供給する冷却水用配管を係
合するためのホース口９が配設され、このホース口９を
介して冷却水が水冷式溶接ケーブル１内に供給されるよ
うになっている。

【００２６】また、上記したホース口９の一端から溶接
機側接続端子３０の円形断面の中心に向かっては、冷却
水供給路７ａが形成されている。そして更に、当該冷却
水供給路７ａは溶接機側接続端子３０の円形断面の中心
部で直角に屈曲し、円柱状部の中心軸に沿って銅より線
６側に伸びて、溶接機側接続端子３０を貫通している。
更に、この中心軸に沿った冷却水供給路７ａは、銅より
線６側へ伸びる途中で上下左右の四方向に分岐し、二番
目の大きさの直径を有する円柱状部の表面に伸び、後述
する冷却水用通路７と連通するようになっている（図２
参照）。ここで、図１中の矢印は冷却水の流れる方向を
示している。

【００２７】また、上述した被覆ホース５の内壁面と銅
より線６との間には、図１に示すように所定の空間が形
成され、当該空間が冷却水を循環させる冷却水用通路７
となる。そして、この冷却水用通路７には、銅より線６
の外周部全体を覆うようにバネ状部材８が配設され、且
つ、このバネ状部材８の一端が溶接機側接続端子３０の
最小直径部に当接するようになっている。

【００２８】従って、このバネ状部材８は、銅より線６
の直径より大きく、かつ被覆ホース５の内径よりも小さ
い直径を有するものである。また、バネ状部材８は、銅
より線６の破断により生じる断片１２（後述）を確実に
捕捉できるように、充分小さなピッチのバネで形成され
ている。さらに、水冷式溶接ケーブル１が曲げや引っ張
り変形を受けても、確実に断片１２を捕捉できるよう
に、組立時には一定の弾性力を生じさせるべく、水冷式
溶接ケーブル１よりも自然長が長いバネ状部材８が使用
されている。

【００２９】ここで、断片１２を捕捉する構造として
は、バネ状部材に限られず、網状部材で銅より線６の全
体を覆うようにしても良い。

【００３０】次に、上記の如く構成した本実施例の作用
を説明する。

【００３１】例えば車両生産工場において、図３に示す
ように、溶接ロボット２０の溶接ガン２５により自動車
の車体４０の溶接対象箇所に対してスポット溶接を行う
場合には、第１溶接ガン部材２７の電極２６と、第２溶
接ガン部材２９の電極２８とで車体４０の溶接対象箇所
を挟む。次に、トランス３６からキックレスケーブル３
４及び水冷式溶接ケーブル１，２を介して電極２６，２
８に通電する。そして、溶接対象箇所に加圧力及び電流
を集中させることにより、車体４０の溶接対象箇所をス
ポット溶接する。この後、溶接ロボット２０の揺動アー
ム２２、第１及び第２操作アーム２３，２４を適宜駆動
することにより、溶接ガン２５を他の溶接対象箇所へ移
動させ、上記と同様にスポット溶接を行う。

【００３２】他方、溶接ロボット２０の溶接ガン２５に
よるスポット溶接時には、冷却水供給部（図示略）か
ら、冷却水用配管３７を介して水冷式溶接ケーブル１の
冷却水供給路７に冷却水を供給すると共に、冷却水用配
管３８を介して水冷式溶接ケーブル２の冷却水用通路
（図示略）に冷却水を供給する。

【００３３】水冷式溶接ケーブル１の冷却水供給路７へ
供給された冷却水は、図３に示すように、冷却水用配管
３、キックレスケーブル３４内の冷却水用通路（図示
略）を通り、冷却水用配管３９を介して前記冷却水供給
部（図示略）へ戻される。同様に、水冷式溶接ケーブル
２の冷却水用通路へ供給された冷却水は、冷却水用配管
４、キックレスケーブル３４内の冷却水用通路を通り、
冷却水用配管３９を介して前記冷却水供給部へ戻され
る。これにより、水冷式溶接ケーブル１、水冷式溶接ケ
ーブル２、及びキックレスケーブル３４が冷却される。

【００３４】このとき、上述した如く、溶接ロボット２
０の溶接ガン２５は、揺動アーム２２、第１及び第２操
作アーム２３，２４を介して種々の溶接作業位置に移動
されるため、水冷式溶接ケーブル１，２に対しては、溶
接ガン２５の移動に伴った曲げや引っ張りが繰返し生ず
る。このような曲げや引っ張りに伴い、例えば水冷式溶
接ケーブル１の被覆ホース５内部の銅より線６が破断
し、断片１２が銅より線６から流出する。

【００３５】しかし、銅より線６の外周部は、上述のご
とく細かいピッチを有するバネ状部材８により全体が覆
われており、冷却水はバネ状部材８の内側及び外側を流
れて銅より線６を適切に冷却するが、破断した断片１２
はバネ状部材８の外側の冷却水用通路７に流れ出すこと
は防止される。このため、冷却水用通路７内や冷却水供
給路７ａにおける上記断片１２の詰まり現象を抑制で
き、冷却水の流れ及びその量を充分確保できるので、水
冷式溶接ケーブル１の効率的な冷却をすることができ
る。

【００３６】また、断片を捕捉する構造としてバネ状部
材８が使用されているので、溶接作業にともなうケーブ
ル１の変形を適切に許容すると共に、断片の流出を充分
防止することができる。

【００３７】ここで、銅より線６を覆う部材としては、
バネ状部材や網状部材に限定されるものではなく、通水
性が有りかつ断片１２の流出を防止できるものであれば
本発明に適用することは可能である。

【００３８】

【発明の効果】本発明は、かかるように構成され機能す
るので以下のような効果を生じる。即ち、請求項１記載
の発明によれば、水冷式溶接ケーブルの銅より線全体を
バネ状部材で覆ったので、破断した断片がバネ状部材の
外側の冷却水用通路に流れ出すことは防止される。この
ため、冷却水用通路内や冷却水供給路における上記断片
の詰まり現象を抑制でき、冷却水の流れ及びその量を充
分確保できるので、水冷式溶接ケーブルの効率的な冷却
をすることができる、という優れた効果を生じる。

【００３９】また、上述の如く水冷式溶接ケーブルを的
確に冷却できるため、水冷式溶接ケーブルの寿命を伸ば
すことができ、これにより、ケーブル交換に要する手間
やコストの低減を図ることができる。また加えて、冷却
水をポンプ等で循環させる機構の水冷式溶接ケーブルの
場合でも、断片でポンプ等を損傷させることが防止でき
る、という優れた効果を生じる。

【００４０】さらには、断片を捕捉する手段としてバネ
状部材を利用するので、水冷式溶接ケーブルの曲げや引
っ張り変形に対して柔軟に対応することができ、効率よ
く断片を捕捉することができる、という優れた効果を生
じる。

【００４１】請求項２記載の発明によれば、銅より線全
体を網状部材で覆ったので、断片が冷却水供給路に流出
することが防止され、請求項１記載の発明と同様の効果
を生じる。

【００４２】請求項３記載の発明によれば、各接続端子
に複数の冷却水供給路を配設したので、請求項１または
２記載の発明により得られる効果に加え、冷却水用通路
内で冷却水の流れが均等化され、より効率的な冷却をす
る事ができる、という優れた効果を生じる。

【００４３】また、上記各接続端子は構造が簡易なもの
であり、旋盤，フライス盤，ボール盤等で容易に加工で
きるので、優れた効果を有する水冷式溶接ケーブル用の
接続端子を低コストで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の一部を示す断面図である。

【図２】図１中に開示した接続端子を示す斜視図であ
る。

【図３】本実施例における溶接作業システムの構成を示
す説明図である。

【図４】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１水冷式溶接ケーブル５被覆ホース６銅より線７冷却水用通路７ａ冷却水供給路８バネ状部材３０溶接機側接続端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被覆ホースの内部に多数本の銅線を束ね
て成る銅より線等の給電線を収納すると共に、この給電
線の周囲に当該給電線の長手方向に沿って冷却水用通路
を設け、前記給電線の一端を電源側接続端子に接続する
と共に他端を所定の溶接機側接続端子に接続して成り、
前記冷却水用通路に冷却水を流すようにした水冷式溶接
ケーブルにおいて、前記各接続端子に冷却水供給路を設けると共に、前記給
電線をその長手方向の全長にわたって螺線状のバネ状部
材で覆ったことを特徴とする水冷式溶接ケーブル。
【請求項２】被覆ホースの内部に多数本の銅線を束ね
て成る銅より線等の給電線を収納すると共に、この給電
線の周囲に当該給電線の長手方向に沿って冷却水用通路
を設け、前記給電線の一端を電源側接続端子に接続する
と共に他端を所定の溶接機側接続端子に接続して成り、
前記冷却水用通路に冷却水を流すようにした水冷式溶接
ケーブルにおいて、前記各接続端子に冷却水供給路を設けると共に、前記給
電線をその長手方向の全長にわたって網状部材で覆った
ことを特徴とする水冷式溶接ケーブル。
【請求項３】前記冷却水供給路を複数設けたことを特
徴とする請求項１または２記載の水冷式溶接ケーブル。