(57)【要約】【課題】導電体で抵抗発熱した熱が外被覆へ伝わることを抑制することができるコンジットケーブルを提供する。【解決手段】本発明のコンジットケーブルは、電力を供給する導電体と、この導電体を被覆する内被覆と、この内被覆を保護する外被覆とを備えたコンジットケーブルにおいて、螺旋形状部材を前記内被覆の周囲で前記内被覆の長軸方向に間隔を設けて巻き付け、この螺旋形状部材の周囲に前記外被覆を設けて、前記内被覆と前記外被覆との間に空間部を形成したことを特徴とするコンジットケーブルである。このような構成によって、内被覆と外被覆との間に空間部を形成することによって、導電体で抵抗発熱した熱が外被覆へ伝わることを抑制することができる。【選択図】図１
2010005695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を供給する導電体と、
この導電体を被覆する内被覆と、
この内被覆を保護する外被覆とを備えたコンジットケーブルにおいて、
螺旋形状部材を前記内被覆の周囲で前記内被覆の長軸方向に間隔を設けて巻き付け、
この螺旋形状部材の周囲に前記外被覆を設けて、
前記内被覆と前記外被覆との間に空間部を形成したことを特徴とするコンジットケーブル。
【請求項２】
前記螺旋形状部材の代わりに、複数の環状部材を前記内被覆の周囲で前記内被覆の長軸方向に間隔を設けて取り付け、
この複数の環状部材の周囲に前記外被覆を設けたことを特徴とする請求項１記載のコンジットケーブル。
【請求項３】
周囲に前記導電体を設けた中心管と、
この中心管内に挿通するコイルライナとを備え、
前記コイルライナの外壁と前記中心管の内壁との間にシールドガスを流すことを特徴とする請求項１又は２記載のコンジットケーブル。
【請求項４】
前記複数の環状部材に、溶接ワイヤを挿通するためのコイルライナの挿通孔と、シールドガスを流すガスホースの挿通孔とを設けたことを特徴とする請求項２記載のコンジットケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を供給するための改良されたコンジットケーブルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空冷式溶接トーチに電力を供給するためのコンジットケーブルとして、図４に示すものが提案されていた。（例えば、特許文献１参照。）。図４は、空冷式溶接トーチに使用される従来技術のコンジットケーブルを示す図であり、同図（Ａ）は、長軸方向の断面図であり、同図（Ｂ）は、長軸の直角方向の断面図である。
【０００３】
図４において、コンジットケーブル５内のコイルライナ１は、内部に溶接ワイヤを通すために金属線材をコイル状に形成したものである。このコイルライナ１は、中心管２の中を挿通され、コイルライナ１の外壁と中心管２の内壁との間のドーナツ状の空間を、シールドガスが流れている。また、中心管２の周囲に多数の銅より線から形成された導電体３が設けられていて、この導電体３に電力が供給される。この導電体３を樹脂で形成された外被覆４が被覆して、保護している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１６７８７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
溶接トーチの新たな安全規格が制定されたことによって、導電体で抵抗発熱した熱が外被覆へ伝わることを抑制することが要求されるようになった。上述した空冷式溶接トーチに使用される従来技術のコンジットケーブル５で、この規格を満たすためには、電流が流れて抵抗発熱する導電体３の断面積を大きくして、コンジットケーブル５の外被覆４の表面の温度上昇を抑えることが考えられる。しかし、導電体３の断面積を大きくすると、コンジットケーブル５が、太くなって曲がり難くなり、さらに重くなることから、溶接作業時の溶接トーチの操作性が低下する。また、コストも高くなる。
【０００６】
そこで、コンジットケーブルの外部表面の温度上昇を抑えるために、図５に示す水冷式溶接トーチに用いられるコンジットケーブルを使用することが考えられる。同図は、水冷式溶接トーチに使用される従来技術のコンジットケーブルの断面図である。同図において、コンジットケーブル６内のライナコンジット７の中にコイルライナ８が挿通されていて、このコイルライナ８の外壁とライナコンジット７の内壁との間のドーナツ状の空間を、シールドガスが流れている。送水側ホース９から冷却水が供給されて、図示を省略した溶接トーチ内で加熱された加熱水を復水側ホース１０から排水する。この復水側ホース１０には、電力を供給するパワーケーブル１１が通されている。また、溶接トーチに設けた起動スイッチに接続される制御線１２も設けられている。これらのライナコンジット７、送水側ホース９、復水側ホース１０及び制御線１２が外被覆１３で被覆されて、保護されている。
【０００７】
この水冷式溶接トーチに使用されるコンジットケーブル６は、上述したように、ライナコンジット７、送水側ホース９、復水側ホース１０及び制御線１２が外被覆１３で被覆されているために、構造が複雑になり、コンジットケーブル６の製作コストが高くなる。また、曲がり難いために、溶接作業時の溶接トーチの操作性が低下する。また、冷却水が漏れた場合、漏れ出た冷却水が溶接部に付着すると、溶接ビードの外観を損ない、溶接不良を起こす場合がある。さらに、水冷式溶接トーチに使用されるコンジットケーブル６は、冷却水循環装置が必要となるために、導入時にコストが掛かり、また、メンテナンスの必要もあり作業者の作業負担が増える。これらのことから、水冷式溶接トーチに使用されるコンジットケーブルは、使用されないことが多い。
【０００８】
本発明は、導電体で抵抗発熱した熱が外被覆へ伝わることを抑制することができるコンジットケーブルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、
電力を供給する導電体と、
この導電体を被覆する内被覆と、
この内被覆を保護する外被覆とを備えたコンジットケーブルにおいて、
螺旋形状部材を前記内被覆の周囲で前記内被覆の長軸方向に間隔を設けて巻き付け、
この螺旋形状部材の周囲に前記外被覆を設けて、
前記内被覆と前記外被覆との間に空間部を形成したことを特徴とするコンジットケーブルである。
【００１０】
第２の発明は、
前記螺旋形状部材の代わりに、複数の環状部材を前記内被覆の周囲で前記内被覆の長軸方向に間隔を設けて取り付け、
この複数の環状部材の周囲に前記外被覆を設けたことを特徴とする第１の発明に記載のコンジットケーブルである。
【００１１】
第３の発明は、
周囲に前記導電体を設けた中心管と、
この中心管内に挿通するコイルライナとを備え、
前記コイルライナの外壁と前記中心管の内壁との間にシールドガスを流すことを特徴とする第１の発明又は第２の発明に記載のコンジットケーブルである。
【００１２】
第４の発明は、
前記複数の環状部材に、溶接ワイヤを挿通するためのコイルライナの挿通孔と、シールドガスを流すガスホースの挿通孔とを設けたことを特徴とする第２の発明に記載のコンジットケーブルである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のコンジットケーブルは、内被覆と外被覆との間に空間部を形成することによって、導電体で抵抗発熱した熱が外被覆へ伝わることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施の形態１］
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施の形態１のコンジットケーブルを示す図であり、同図（Ａ）は、長軸方向の断面図であり、同図（Ｂ）は、長軸の直角方向の断面図である。図１において、コンジットケーブル２８内のコイルライナ２１は、溶接ワイヤを通すために金属線材をコイル状に形成したものである。このコイルライナ２１は、中心管２２の中を挿通されていて、コイルライナ２１の外壁と中心管２２の内壁との間のドーナツ状の空間を、シールドガスが流れている。中心管２２の周囲に多数の銅より線から形成された導電体２３が設けられていて、この導電体２３に電力が供給される。この導電体２３を、樹脂で形成された内被覆２４が被覆している。
【００１５】
この内被覆２４の周囲で内被覆２４の長軸方向に、螺旋形状部材２５を間隔を設けて、密着させて巻き付けている。この螺旋形状部材２５は、樹脂で形成されていて、例えば、スパイラルホースが使用される。また、この螺旋形状部材２５の断面形状は、円形でも良いが、矩形でも良い。この螺旋形状部材２５の周囲を、樹脂で形成された外被覆２６が被覆して、保護している。これによって、内被覆２４と外被覆２６との間に空間部２７を形成している。
【００１６】
発明者らの実験によると、上記の螺旋形状部材２５の長軸方向の間隔Ｌ１を、内被覆２４の直径Ｄの０．５倍から３倍の間の範囲とし、かつ、内被覆２４と外被覆２６との間隔Ｌ２を３ｍｍ以上にすると、空間部２７によって導電体２３の温度が外被覆２６へ伝わることが抑制された。例えば、材質がウレタン又はナイロンのスパイラルホースで、外径が４ｍｍで内径が２．５ｍｍのものを、内被覆２４の直径Ｄが２０ｍｍのものに巻き付けた場合、導電体で抵抗発熱した熱が外被覆へ伝わることを抑制することができた。
【００１７】
螺旋形状部材２５の長軸方向の間隔Ｌ１が、内被覆２４の直径Ｄの０．５倍を下回ると、適切な空間部２７を形成することができないために、空間部２７によって導電体２３の温度が外被覆２６へ伝わることを抑制することができない。また、螺旋形状部材２５の長軸方向の間隔Ｌ１が、内被覆２４の直径Ｄの３倍を超えると、コンジットケーブル２８を曲げたり、作業者がコンジットケーブル２８を踏んだりしたとき、曲げたり踏まれたりした箇所の空間部２７の体積が減少して、空間部２７によって導電体２３の温度が外被覆２６へ伝わることを抑制することができない。
【００１８】
以下、動作を説明する。図１において、中心管２２の中を通っているコイルライナ２１の中を溶接ワイヤが通され、コイルライナ２１の外壁と中心管２２の内壁との間のドーナツ状の空間を、シールドガスが流れている。中心管２２の周囲に設けられた導電体２３を介して図示を省略した溶接トーチに電力が供給される。
【００１９】
内被覆２４の周囲で内被覆２４の長軸方向に、螺旋形状部材２５を間隔を設けて密着させて巻き付けている。この螺旋形状部材２５の周囲を、外被覆２６が被覆して、保護している。これによって、内被覆２４と外被覆２６との間隔に空間部２７を形成している。
【００２０】
この結果、導電体２３の断面積を大きくしたり、従来技術の水冷式溶接トーチに使用されるコンジットケーブル６を用いることなく、内被覆２４と外被覆２６との間隔に形成された空間部２７によって、導電体２３で抵抗発熱した熱が外被覆２６へ伝わることが抑制された。
【００２１】
［実施の形態２］
図２は、本発明の実施の形態２のコンジットケーブルを示す図であり、同図（Ａ）は、長軸方向の断面図であり、同図（Ｂ）は、長軸の直角方向の断面図である。図１に示した本発明の実施の形態１のコンジットケーブル２８に使用した螺旋形状部材２５の代わりに、図２に示すコンジットケーブル３２おいて、複数の環状部材３１を内被覆２４の周囲で、内被覆２４の長軸方向に間隔を設けて、内被覆２４に密着させて取り付け、この環状部材３１の周囲を外被覆２６が被覆して、保護している。これによって、内被覆２４と外被覆２６との間に空間部２９を形成している。
【００２２】
そして、環状部材３１の間隔Ｌ３を、内被覆２４の直径Ｄの０．５倍から３倍の間の範囲とし、かつ、内被覆２４と外被覆２６との間隔Ｌ４を３ｍｍ以上にすると、空間部２９によって導電体２３の温度が外被覆２６へ伝わることが抑制された。この環状部材３１は、樹脂で形成されている。また、環状部材３１の断面形状を円形としたリングを使用しても良いが、矩形にした環状部材も使用して良い。
【００２３】
その他の機能は、図１に示した本発明の実施の形態１のコンジットケーブルの機能と同機能に同符号を付して、説明を省略する。また、本発明の実施の形態２のコンジットケーブルの動作及び効果も本発明の実施の形態１のコンジットケーブルの動作及び効果と同様であるので、説明を省略する。
【００２４】
［実施の形態３］
図３は、本発明の実施の形態３のコンジットケーブルを示す図であり、同図（Ａ）は長軸方向の断面図であり、同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＡ−Ａ断面図であり、同図（Ｃ）は環状部材の断面図である。同図において、コンジットケーブル３３内の多数の銅より線から形成された導電体３４に電力が供給され、この導電体３４を、樹脂で形成された内被覆２４が被覆している。この導電体３４は、図１に示した本発明の実施の形態１のコンジットケーブル２８及び図２に示した本発明の実施の形態２のコンジットケーブル３２の導電体と異なり、導電体３４の内部には中心管及びコイルライナを設けていない。
【００２５】
そして、複数の環状部材３５を内被覆２４の周囲で、内被覆２４の長軸方向に間隔を設けて、内被覆２４に密着させて取り付け、この環状部材３５の周囲を外被覆２６が被覆して、保護している。これによって、内被覆２４と外被覆２６との間に空間部３６を形成している。図３（Ｃ）に示すように、複数の環状部材３５には、溶接ワイヤを通すために金属線材をコイル状に形成したコイルライナ２１の挿通孔３７と、シールドガスを流すガスホース３８の挿通孔３９とが形成されている。
【００２６】
また、環状部材３５の間隔Ｌ３を、内被覆２４の直径Ｄの０．５倍から３倍の間の範囲とし、かつ、内被覆２４と外被覆２６との間隔Ｌ４を３ｍｍ以上にすると、空間部３６によって導電体３４の温度が外被覆２６へ伝わることが抑制された。この環状部材３５は、樹脂で形成されている。また、環状部材３５の断面形状を矩形にしても良いが、円形としたリングを使用しても使用して良い。
【００２７】
以下、動作を説明する。コンジットケーブル３３内の導電体３４に電力が供給され、この導電体３４を、樹脂で形成された内被覆２４が被覆している。また、複数の環状部材３５を内被覆２４の周囲で、内被覆２４の長軸方向に間隔を設けて、内被覆２４に密着させて取り付け、この環状部材３５の周囲を外被覆２６が被覆している。これによって、内被覆２４と外被覆２６との間に空間部３６を形成している。また、複数の環状部材３５に形成されたコイルライナ２１の挿通孔３７にコイルライナ２１が挿通されて、このコイルライナ２１に溶接ワイヤを通している。また、複数の環状部材３５に形成されたガスホース３８の挿通孔３９に、ガスホース３８が挿通されて、このガスホース３８にシールドガスが流される。
【００２８】
この結果、本発明の実施の形態３のコンジットケーブル３３は、上述した本発明の実施の形態１のコンジットケーブル２８が奏する効果を有する。さらに、導電体３４の内部に中心管及びコイルライナを設けてシールドガスを流す代わりに、複数の環状部材３５に形成されたガスホース３８の挿通孔３９に、ガスホース３８が挿通されて、その中をシールドガスが流れている。即ち、コイルライナの周囲にシールドガスを流していない。そのために、ガスホース３８内を流れてきたシールドガスが、コンジットケーブル３３の先端部に接続された溶接トーチ（図示を省略）内でコイルライナ２１内に流れ込んで、ワイヤ送給装置（図示を省略）側へ逆流することがない。このために、溶接トーチのノズル先端から流出されるシールドガスの流量が減少することを防止して、溶接品質の低下を防止することができる。また、導電体３４内に中心管を設けて、この中心管内にコイルライナを挿通する構造ではないので、コンジットケーブル３３の製作コストを大幅に低減することができる。
【００２９】
上述した実施の形態１〜３のコンジットケーブルにおいて、作業者が溶接トーチを手に持って溶接を行う半自動溶接機に使用される場合、溶接トーチの起動スイッチへの制御線は、通常、導電体の内部に通されている。また、実施の形態３のコンジットケーブル３３においては、導電体３４の内部に起動スイッチへの制御線を通しても良いが、その代わりに、図３（Ｃ）に示すように、複数の環状部材３５に、溶起動スイッチへの制御線４０の挿通孔４１を形成して、制御線４０をこの挿通孔４１に挿通しても良い。
【００３０】
なお、上述した本発明の実施の形態１のコンジットケーブル２８において、螺旋形状部材２５としてスパイラルホースを使用したときに、中心管２２へ流すシールドガスを、このスパイラルホースの内部にも流すことによって、導電体２３で抵抗発熱した熱が外被覆２６へ伝わることを、さらに抑制することができる。また、上述した本発明の実施の形態２及び３のコンジットケーブルにおいて、環状部材を空洞にすることによって、導電体で抵抗発熱した熱が外被覆２６へ伝わることを、さらに抑制することができる。
【００３１】
本発明の実施の形態１〜３のコンジットケーブルは、溶接ワイヤの送給を自動で行い、作業者が溶接トーチを手に持って溶接を行う半自動溶接機に適用されるだけではなく、台車に溶接機を搭載して溶接トーチの移動も自動で行う全自動溶接機やロボットのマニピュレータに溶接トーチを取り付けて、自動で溶接を行うものにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１のコンジットケーブルを示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２のコンジットケーブルを示す図である。
【図３】本発明の実施の形態３のコンジットケーブルを示す図である。
【図４】空冷式溶接トーチに使用される従来技術のコンジットケーブルを示す図である。
【図５】水冷式溶接トーチに使用される従来技術のコンジットケーブルを示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１            コイルライナ
２            中心管
３            導電体
４            外被覆
５            コンジットケーブル
６            コンジットケーブル
７            ライナコンジット
８            コイルライナ
９            送水側ホース
１０            復水側ホース
１１            パワーケーブル
１２            制御線
１３            外被覆
２１            コイルライナ
２２            中心管
２３            導電体
２４            内被覆
２５            螺旋形状部材
２６            外被覆
２７            空間部
２８            コンジットケーブル
２９            空間部
３１            環状部材
３２            コンジットケーブル
３３            コンジットケーブル
３４            導電体
３５            環状部材
３６            空間部
３７            コイルライナ２１の挿通孔
３８            ガスホース
３９            ガスホース３８の挿通孔
４０            制御線
４１            制御線４０の挿通孔
Ｄ            内被覆２４の直径
Ｌ１            螺旋形状部材２５の長軸方向の間隔
Ｌ２            内被覆２４と外被覆２６との間隔
Ｌ３            環状部材３１の間隔
Ｌ４            内被覆２４と外被覆２６との間隔
【図１】
2010005695.tif 000003
【図２】
2010005695.tif 000004
【図３】
2010005695.tif 000005
【図４】
2010005695.tif 000006
【図５】
2010005695.tif 000007