(57)【要約】【課題】溶接玉が偏った形状となることを抑制する。【解決手段】２つの導線の端部をアーク溶接するアーク溶接装置であって、対となって２つの導線を一方の端部でクランプし、他方の端部にアース線が接続された２つのクランプ電極と、２つのクランプ電極の一方の端部側に配置された磁石と、を備えるアーク溶接装置を提供する。こうした構成により、磁石により、２つの導線の周辺に形成される磁場を整えることができ、溶接アークが偏った形状となることを抑制できる。この結果、溶接玉が偏った形状となることを抑制できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの導線の端部をアーク溶接するアーク溶接装置であって、
対となって少なくとも２つの前記導線を一方の端部でクランプし、他方の端部にアース線が接続された２つのクランプ電極と、
２つの前記クランプ電極の前記一方の端部側に配置された磁石と、
を備えるアーク溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アーク溶接装置に関し、詳しくは、２つの導線の端部をアーク溶接するアーク溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のアーク溶接装置としては、２つの電極と、磁石と、を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。２つの電極のうち一方の電極は、正極に接続され、他方の電極は負極に接続されている。正極に接続されている電極は、アーク溶接の対象である２つの導線に押圧されて固定される。磁石は、２つの導線の端部と負極に接続された電極との間の領域から離れた位置に配置されている。この装置では、２つの電極間に電圧を印加し、負極に接続された電極と２つの導線の端部との間にアークを形成して２つの導線をアーク溶接している。そして、磁石により溶接アークの形状を溶接線方向に偏向させることにより、２つの導線の端部が離間しているときでも良好に溶接できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０５０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、対となって２つの導線をクランプし、一方の端部にアース線が接続された２つのクランプ電極を備えるアーク溶接装置では、製造誤差などにより２つのクランプ電極の形状に差があるため、２つのクランプ電極で流れる電流がアンバランスとなることがある。２つのクランプ電極を流れる電流がアンバランスとなると、磁気吹きの影響で、溶接アークが偏った形状となり、２つの導線の端部に形成される溶接玉が偏った形状となってしまう。
【０００５】
本発明のアーク溶接装置は、溶接玉が偏った形状となることを抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のアーク溶接装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明のアーク溶接装置は、
少なくとも２つの導線の端部をアーク溶接するアーク溶接装置であって、
対となって少なくとも２つの前記導線を一方の端部でクランプし、他方の端部にアース線が接続された２つのクランプ電極と、
２つの前記クランプ電極の前記一方の端部側に配置された磁石と、
を備えることを要旨とする。
【０００８】
この本発明のアーク溶接装置では、対となって少なくとも２つの導線を一方の端部でクランプし、他方の端部にアース線が接続された２つのクランプ電極の一方の端部側に、磁石を配置している。これにより、磁石により、２つの導線の周辺に形成される磁場を整えることができ、溶接アークが偏った形状となることを抑制できる。この結果、溶接玉が偏った形状となることを抑制できる。
【０００９】
こうした本発明のアーク溶接装置において、２つの導線の端部との間で溶接アークを発生させるトーチ電極を備えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例としてのアーク溶接装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】クランプ電極２２，２４とで導線Ｌｃ１，Ｌｃ２をクランプしている様子の概略を示す説明図である。
【図３】溶接玉Ｗｂの形状に比較的大きな偏りが生じたときの様子の一例を示す説明図である。
【図４】溶接玉Ｗｂを図３における上方向から視た様子の概略を示す概略図である。
【図５】磁石３０を所定位置Ｐｍに配置したときの溶接玉Ｗｂの様子を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の一実施例としてのアーク溶接装置２０の構成の概略を示す構成図である。図２は、クランプ電極２２，２４とで導線Ｌｃ１，Ｌｃ２をクランプしている様子の概略を示す説明図である。アーク溶接装置２０は、導線Ｌｃ１，Ｌｃ２の端部同士をアーク溶接するための装置であり、クランプ電極２２，２４と、トーチ電極２６と、溶接電源２８と、磁石３０と、を備えている。なお、導線Ｌｃ１，Ｌｃ２は、実施例では、モータのコイルを構成する複数のセグメントコイルのうちの２つとしている。
【００１３】
クランプ電極２２，２４は、互いに合わせたときに端部２２ａ，２４ａに導線Ｌｃ１，Ｌｃ２の外形の空隙２３を形成する形状となっている。クランプ電極２２，２４は、図示するように、端部２２ａ，２４ａで導線Ｌｃ１，Ｌｃ２をクランプしている。クランプ電極２２，２４は、図１の長手方向における端部２２ａ，２４ａと反対側の端部２２ｂ，２４ｂにアース線Ｌｅ１，Ｌｅ２が接続されている。クランプ電極２２，２４は、製造誤差などに起因して、互いに異なるサイズや形状となっている。
【００１４】
トーチ電極２６は、空隙２３の図１における上方、即ち、クランプ電極２２，２４で導線Ｌｃ１，Ｌｃ２をクランプしたときに導線Ｌｃ１，Ｌｃ２の上方となる位置に配置されている。
【００１５】
溶接電源２８は、アーク溶接に必要な比較的高い電圧を発生させる装置として構成されている。溶接電源２８は、トーチ電極２６に比較的高い電圧を供給している。
【００１６】
磁石３０は、一定の磁場を発生させる永久磁石として構成されている。磁石３０は、クランプ電極２２，２４の長手方向における端部２２ａ，２４ａ側の所定位置Ｐｍに配置されている。このように磁石３０を配置した理由については後述する。
【００１７】
こうして構成されたアーク溶接装置２０では、クランプ電極２２，２４で導線Ｌｃ１，Ｌｃ２をクランプした状態で溶接電源２８からトーチ電極２６に高電圧を供給し、トーチ電極２６と導線Ｌｃ１，Ｌｃ２の先端との間で発生するアークにより、導線Ｌｃ１，Ｌｃ２の端部同士をアーク溶接する。このとき、クランプ電極２２，２４の端部２２ａ，２４ａから端部２２ｂ，２４ｂに向けて電流が流れる。
【００１８】
ここで、上述したように、磁石３０を配置した理由について説明する。クランプ電極２２，２４は、上述したように、互いに異なるサイズ，形状となっている。そのため、磁石３０を配置しない場合、クランプ電極２２，２４は、抵抗値に差があり、クランプ電極２２，２４に流れる電流がアンバランスとなり、磁気吹きの影響で、トーチ電極２６と導線Ｌｃ１，Ｌｃ２の先端との間で発生する溶接アークの形状に偏りが生じることがある。また、クランプ電極２２，２４は、互いに異なる形状であることから熱引きの量（熱抵抗）が異なる。このように、溶接アークの形状に偏りが生じたり、クランプ電極２２とクランプ電極２４とで熱引きの量が異なると、導線Ｌｃ１，Ｌｃ２の先端同士をアーク溶接するときに生じる溶接玉Ｗｂの形状に比較的大きな偏りが生じることがある。図３は、溶接玉Ｗｂの形状に比較的大きな偏りが生じたときの様子の一例を示す説明図である。図４は、溶接玉Ｗｂを図３における上方向から視た様子の概略を示す概略図である。溶接玉Ｗｂは、クランプ電極２２とクランプ電極２４とでアーク溶接時の電流に差があるときには、図４に示すように、図４の上下方向において偏りが生じる。溶接玉Ｗｂは、クランプ電極２２とクランプ電極２４とでアーク溶接時の熱引きの量が異なるときには、図３に示すように、図３の左右方向において偏りが生じる。
【００１９】
実施例では、磁石３０を、クランプ電極２２，２４の端部２２ａ，２４ａ側の所定位置Ｐｍに配置することにより、こうしたアーク溶接時の溶接アークの形状の偏りやクランプ電極２２とクランプ電極２４とで熱引きの量の偏りを抑制している。これは、磁石３０で形成する磁場により、導線Ｌｃ１，Ｌｃ２の端部周辺に形成される磁場が偏った形状となることが抑制されることに基づく。
【００２０】
所定位置Ｐｍは、アーク溶接の際にトーチ電極２６と導線Ｌｃ１，Ｌｃ２の端部との間の領域の磁場の偏りやクランプ電極２２，２４の熱引きに起因する溶接玉Ｗｂの偏りがなくなる位置として、予め実験や解析などにより求めた位置とすればよい。
【００２１】
所定位置Ｐｍを実験により求めるときには、最初に、クランプ電極２２，２４で導線Ｌｃ１．Ｌｃ２をクランプした状態でアーク溶接を行なう。溶接玉Ｗｂの形状に図４の上下方向で偏り（溶接玉Ｗｂのクランプ電極２２，２４を流れる電流による磁場での偏り）があったら、磁石３０の位置を図４の上方向または下方向へ移動させて、新たな導線Ｌｃ１，Ｌｃ２をクランプ電極２２，２４でクランプしてアーク溶接を行なう。こうして磁石３０の位置を図４の上方向または下方向へ移動させてアーク溶接を繰り返しながら、図４の上下方向での溶接玉Ｗｂの偏りが最も小さくなる磁石３０の位置を探索する。
【００２２】
そして、図４の上下方向での溶接玉Ｗｂの偏りが最も小さくなる磁石３０の位置を探索したら、次に、図４の上下方向での磁石の位置を維持した状態で、磁石３０の位置を図３の左方向または右方向へ移動させて、新たな導線Ｌｃ１．Ｌｃ２をクランプ電極２２，２４でクランプしてアーク溶接を行なう。溶接玉Ｗｂの形状に図３の左右方向で偏り（溶接玉Ｗｂのクランプ電極２２，２４の熱引きの量の差による偏り）があったら、磁石３０の位置を図３の左方向または右方向へ移動させて、新たな導線Ｌｃ１、Ｌｃ２をクランプ電極２２，２４でクランプしてアーク溶接を行なう。こうして磁石３０の位置を図３の上方向または下方向へ移動させながらアーク溶接を繰り返し、図３の左右方向での溶接玉Ｗｂの偏りが最も小さくなる位置を探索する。そして図４の上下方向での磁石の位置を維持した状態で、図３の左右方向での溶接玉Ｗｂの偏りが最も小さくなる磁石３０の位置を探索したら、そのときの磁石３０の位置を所定位置Ｐｍとする。
【００２３】
図５は、磁石３０を所定位置Ｐｍに配置したときの溶接玉Ｗｂの様子を説明するための説明図である。磁石３０を所定位置Ｐｍに配置することにより、クランプ電極２２，２４を流れる電流による磁場やクランプ電極２２，２４の熱引きの量の差による溶接玉Ｗｂの形状の偏りを抑制できる。
【００２４】
以上説明した実施例のアーク溶接装置２０によれば、クランプ電極２２，２４の端部２２ａ，２４ａ側に磁石３０を配置することにより、溶接玉Ｗｂが偏った形状となることを抑制できる。
【００２５】
実施例のアーク溶接装置２０では、図４の上下方向での溶接玉Ｗｂの偏りが最も小さくなり、且つ、図３の左右方向での溶接玉Ｗｂの偏りが最も小さくなる位置を磁石３０を配置する所定位置Ｐｍとしている。しかしながら、磁石３０は、クランプ電極２２，２４の端部２２ｂ，２４ｂ側に配置されればよいから、例えば、クランプ電極２２，２４の端部２２ｂ，２４ｂ側であって、図４の上下方向での溶接玉Ｗｂの偏りが最も小さくなる位置より若干ずれた位置や図３の左右方向での溶接玉Ｗｂの偏りが最も小さくなる位置より若干ずれた位置などに配置してもよい。
【００２６】
実施例のアーク溶接装置２０では、磁石３０を永久磁石としているが、磁場を発生させるものであれば如何なるものでもよく、例えば、電磁石としても構わない。
【００２７】
実施例のアーク溶接装置２０では、２つの導線Ｌｃ１，Ｌｃ２同士をアーク溶接しているが、３つ以上の導線同士をアーク溶接してもよい。
【００２８】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、クランプ電極２２，２４が「２つのクランプ電極」に相当し、磁石３０が「磁石」に相当する。
【００２９】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３０】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、アーク溶接装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００３２】
２０ アーク溶接装置、２２，２４  クランプ電極、２２ａ，２４ａ，２２ｂ，２４ｂ  端部、２３  空隙、２６  トーチ電極、２８  溶接電源、３０  磁石、Ｌｃ１，Ｌｃ２  導線、Ｌｅ１，Ｌｅ２  アース線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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