(57)【要約】【課題】加工速度向上のための大電流化の要求に対応できると共に、パワー基板の回路パターンの温度上昇を低減できるパルス電源ユニットから出力ケーブルまでの接続導体構造を備えた放電加工機の電源盤を得ること。【解決手段】複数のパルス電源ユニット１のパワー基板３両面に締結接続された板状の出力導体６、９を、絶縁積層した板状の接続導体１２、１３の両側部にそれぞれ締結接続し、中央部に出力ケーブル１４、１５を取外し可能に締結接続し、この接続導体１２、１３をダクト４８内に設置すると共に冷却ファン１６により送風して、強制空冷する。【選択図】　　　図１
2004104932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
盤内に収納された複数台のパルス電源ユニットの各相の出力端を並列接続し、前記複数台のパルス電源ユニットに共通の出力ケーブルを介して工作機械に加工電力を供給する電源盤において、
一端が各パルス電源ユニットのパワー基板の第１相回路パターンに締結接続される板状の第１相出力導体と、
一端が各パルス電源ユニットのパワー基板の第２相回路パターンに締結接続される板状の第２相出力導体と、
前記各第１相出力導体の他端が両側部において締結接続され、中央部に出力ケーブルが締結接続される板状の第１相接続導体と、
前記各第２相出力導体の他端が両側部において締結接続され、中央部に出力ケーブルが締結接続される板状の第２相接続導体とを備え、
前記第１相接続導体と前記第２相接続導体とは、間に絶縁板を挟んで積層され、
この第１相及び第２相接続導体へ送風してこれを強制空冷する冷却ファンを備えたことを特徴とする電源盤。
【請求項２】
前記第１相出力導体と第１相接続導体とは単一の板状導体で形成され、前記第２相出力導体と第２相接続導体とは単一の板状導体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電源盤。
【請求項３】
前記第１相出力導体と第２相出力導体は、それぞれパワー基盤を挟んで第１相及び第２相回路パターンに締結接続された２枚の板状導体で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電源盤。
【請求項４】
前記第１相接続導体と絶縁板と第２相接続導体とは、互いに隙間を空けて積層され、前記冷却ファンは、この隙間にも送風して強制空冷する冷却ファンであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の電源盤。
【請求項５】
積層組立された前記第１相接続導体と第２相接続導体は、盤内に設けられた風洞内に設置され、前記冷却ファンは、この風洞内へ送風するものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の電源盤。
【請求項６】
前記風洞は、外気を吸入し、前記第１相及び第２相接続導体を冷却後の排気を外気へ放出するものであることを特徴とする請求項５に記載の電源盤。
【請求項７】
前記風洞は、その長手方向中央部であって出力ケーブル締結接続部と反対側に設置された冷却ファンにより電源盤内の空気を送風され、前記第１相及び第２相接続導体を冷却後の排気を前記第１相及び第２相出力導体の貫通穴から電源盤内へ排出するものであることを特徴とする請求項５に記載の電源盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば放電加工機のように、電源盤から出力ケーブルを介して加工機本体へ加工電力を供給するものにおいて、電源盤内に備えられた複数台のパルス電源ユニットから出力ケーブルまでの接続導体構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば放電加工機においては、一般的に電源盤と加工機本体とを別個に梱包し輸送するため、両者を接続する出力ケーブルは一旦切り離す必要がある。電源盤から加工機本体へ加工電力を供給するための出力ケーブルは、電源盤側に設けられた出力端子台で切り離しが行われていた。
【０００３】
パルス電源ユニットのパワー基板には、回路パターンの出力端に出力コネクタが装着され、この出力コネクタと出力端子台との間を中継ケーブルで接続していた。パルス電源ユニットは、通常２台並列で使用され、各パルス電源ユニットの各出力コネクタから２台に共通となる出力端子台へ中継ケーブルで配線接続されていた。
【０００４】
また、従来の技術として、電力変換装置において、スイッチング素子への板状の直流母線が、ほぼ同一幅と長さを有し、絶縁板を間に介在させて重ね合わせ、負側端子と正側端子に接続している（例えば、特許文献１参照。）。また、インバータ回路の板状の正極バスバーと板状の負極バスバー間に絶縁板を挿入したものもある（例えば、特許文献２参照。）。また、半導体スイッチング装置において、板状の直流母線導体と交流母線導体にスイッチング素子からの導体を絶縁スペーサを介在させて接続するものもある（例えば、特許文献３参照。）。また、パワーモジュールを構成する配線のインダクタンス低減のために、各ユニット毎の母線を金属板等とし、狭い間隔で引き出すものもある（例えば、特許文献４参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１４０３６３号公報（図１、図４）
【特許文献２】
特開平５−２０７７４６号公報（図２、図４）
【特許文献３】
特開平６−３５１２６２号公報（図１〜図５）
【特許文献４】
特開２００２−３３４４６号公報（図６、図７）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、加工速度の向上が要求されており、この要求に応えるためには、パルス電源ユニットからのピーク値電流及び実効値電流の大幅増加が必要となるが、大電流を流すと、パワー基板の回路パターンから出力コネクタ、中継ケーブルを経て出力端子台に至る電流経路の発熱量が大幅に増加する。特にパワー基板の回路パターンは出力端に近づくにつれ電流が集中して発熱量が増加し温度上昇が大きくなる。この出力端の温度上昇を抑えるために流せる電流値が制限され、結果として加工速度も制限されていた。
【０００７】
また、基板に装着するタイプの出力コネクタの電流容量はもともと大電流のものではなく、これに接続できる中継ケーブルも電線サイズを大きくできないことから、流せる電流値が制限されている。また、コネクタ個数及び中継ケーブル本数を増やすことも考えられるが、出力端子台に多数本の中継ケーブルが集中することになり、放熱性が損なわれるので許容温度上限を低く押さえる必要があった。また、配線長の製作誤差、布線ルートの差異等により各コネクタ及び中継ケーブルに流れる電流がアンバランスになり、局部的な温度上昇を招く危険性も生ずる。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、加工速度向上のための大電流化の要求に対応できると共に、パワー基板の回路パターンの温度上昇を低減できるパルス電源ユニットから出力ケーブルまでの接続導体構造を備えた電源盤を得ることを目的とする。
【０００９】
また、電流経路のインダクタンスを低減して、ピーク値電流が減衰せず、かつコンパクトで組立が容易にできるパルス電源ユニットから出力ケーブルまでの接続導体構造を備えた電源盤を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る電源盤は、盤内に収納された複数台のパルス電源ユニットの各相の出力端を並列接続し、前記複数台のパルス電源ユニットに共通の出力ケーブルを介して工作機械に加工電力を供給する電源盤において、一端が各パルス電源ユニットのパワー基板の第１相回路パターンに締結接続される板状の第１相出力導体と、一端が各パルス電源ユニットのパワー基板の第２相回路パターンに締結接続される板状の第２相出力導体と、前記各第１相出力導体の他端が両側部において締結接続され、中央部に出力ケーブルが締結接続される板状の第１相接続導体と、前記各第２相出力導体の他端が両側部において締結接続され、中央部に出力ケーブルが締結接続される板状の第２相接続導体とを備え、前記第１相接続導体と前記第２相接続導体とは、間に絶縁板を挟んで積層され、この第１相及び第２相接続導体へ送風してこれを強制空冷する冷却ファンを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明によれば、パルス電源ユニットを並列接続している電源経路全体のインダクタンスを小さくできるので、ピーク値電流が減衰せず、また、電源経路全体の温度上昇を抑制できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図１〜図７を参照して、この発明の電源盤の実施の形態１を説明する。図１は電源盤のパルス電源ユニットから出力ケーブルまでの接続導体構造を示す要部縦断面図、図２は図１の上部部分の拡大図、図３は図２に示す部分の一部破断背面図、図４は図１のＡ−Ａ線断面図、図５は図１のＢ−Ｂ線断面図、図６は出力導体の分解斜視図、図７は電源盤のパルス電源ユニットから出力ケーブルまでの概略回路図である。
【００１３】
図７において、１はパルス電源ユニットで、一般的な電圧可逆チョッパ回路で構成されており、直流電源２から電源を供給されている。Ｑ１〜Ｑ６はＭＯＳ　ＦＥＴなどのスィチング素子である。Ｄ１〜Ｄ６は回生ダイオードである。スィチング素子Ｑ１〜Ｑ６及び回生ダイオードＤ１〜Ｄ６はパワー基板３に半田付接続され回路を形成している。
【００１４】
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３は並列接続され、その各ドレン端子Ｄが直流電源２の正回路に接続され、各ソース端子Ｓがパワー基板３の第１相回路パターン４に接続されている。Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６は並列接続され、その各ドレン端子Ｄがパワー基板３の第２相回路パターン５に接続され、各ソース端子Ｓが直流電源２の負回路に接続されている。第１相回路パターン４と第２相回路パターン５には、それぞれ出力端子となる板状の第１相出力導体６と板状の第２相出力導体９が締結接続される。
【００１５】
電源盤にはパルス電源ユニット１が２台備えられ、各パルス電源ユニット１の板状の第１相出力導体６は板状の第１相接続導体１２に接続され、板状の第２相出力導体９は板状の第２相接続導体１３に接続されている。第１相接続導体１２、第２相接続導体１３の中央部にはそれぞれ出力ケーブル１４，１５が接続されている。出力ケーブル１４と１５には互いに逆向きの電流（往復電流）が流れ、加工機本体に加工電力を供給する。即ち２台のパルス電源ユニット１は並列接続され大電流を加工機本体に供給することができる。
【００１６】
図１〜図６において、２０は電源盤の背面寄りに配設された仕切板、２１は裏板である。仕切板２０の前方（図１では左側）には、図示しない扉との間に防塵的に密閉されるユニット区画１０１が形成され、仕切板２０と裏板２１との間には外気が流通できる通気区画１０２が形成されている。
【００１７】
２台のパルス電源ユニット１は、ユニット区画１０１内に上下に配置されて収納されている。パルス電源ユニット１は、出力側の要部のみが図示されており、パワー基板３に幅の広い第１相回路パターン４と第２相回路パターン５が形成されている。パワー基板３は多層基板として構成され、第１相、第２相回路パターン４、５はパワー基板３の両面に形成されており、その出力端４Ａ、５Ａは両面においてパターンが露出され複数の接続穴が設けられている。
【００１８】
各パワー基板３の第１相回路パターン４と第２相回路パターン５は、それぞれ出力導体組立体１０３によって接続導体組立体１０４と締結接続されている。この接続導体組立体１０４は、通気区画１０２内に設置されており、出力導体組立体１０３は、仕切板２０を貫通すると共に、ユニット区画１０１と通気区画１０２とを区画するように構成されている。以下にその詳細を説明する。
【００１９】
第１相出力導体６は、階段状に折り曲げられた板状の第１相内側出力導体７と板状の第１相外側出力導体８とから成り、出力導体組立体１０３の一部を構成している。ここで「内側」とは、後述する接続導体に直接接触するものを意味し、「外側」とは、内側出力導体の上に重ねられて接続導体に接続されるものを意味する。また、第２相出力導体９は、同様に階段状に折り曲げられた第２相内側出力導体１０と第２相外側出力導体１１とから成り、出力導体組立体１０３の一部を構成している。
【００２０】
図６に示されるように、第１相内側出力導体７と第１相外側出力導体８の一端には、それぞれ複数個のネジ穴７Ａ、接続穴８Ａが同心で穿設されている。また、中間には、同心で一対の固定穴７Ｂ、８Ｂと通し穴７Ｃ、８Ｃが穿設され、先端には複数個の溝穴７Ｄ、８Ｄが同心で設けられている。同様に、第２相内側出力導体１０と第２相外側出力導体１１の一端には、それぞれ複数個の接続穴１０Ａ、ネジ穴１１Ａが同心で穿設されている。また、中間には、同心で一対の固定穴１０Ｂ、１１Ｂと通し穴１０Ｃ、１１Ｃが穿設され、先端には複数個の溝穴１０Ｄ、１１Ｄが同心で設けられている。
【００２１】
２３は取付金具で、一対のネジ穴２３Ａが穿設された取付面２３Ｃと、一対の取付穴２３Ｂが穿設された固定面２３Ｄを有する。２４は絶縁ブッシュで、ネジ部材２８が貫通できる穴２４Ａと、小径部２４Ｂと、中径部２４Ｃ及び大径部２４Ｄを有する。２５は絶縁カラーで、絶縁ブッシュ２４の小径部２４Ｂが挿通できる穴２５Ａと、中径部２５Ｂと、大径部２５Ｃを有する。２６は塞ぎ板で、中央開口２６Ａと、その上下に連続して互い違いにスリット２６Ｂ、２６Ｃが設けられている。２７は相間絶縁板で、絶縁ブッシュ２４の小径部２４Ｂが挿通できる一対の穴２７Ａと、両端に係止突起２７Ｂが設けられている。
【００２２】
次に、出力導体組立体１０３の組立手順を説明する。予め塞ぎ板２６の中央開口２６Ａ、スリット２６Ｂ内に第１相内側及び外側出力導体７、８の先端を潜らせる。また、中央開口２６Ａ、スリット２６Ｃ内に第２相内側及び外側出力導体１０、１１の先端を潜らせる。次に相間絶縁板２７を中央開口２６Ａから挿入すると、塞ぎ板２６は、第１相内側及び外側出力導体７、８の段部７Ｅ、８Ｅと第２相内側及び外側出力導体１０、１１の段部１０Ｅ、１１Ｅとに当たり、相間絶縁板２７の係止突起２７Ｂとの間に位置決めされる。この状態で、各出力導体７、８、１０、１１と相間絶縁板２７を貫通して絶縁ブッシュ２４の小径部２４Ｂ、中径部２４Ｃを差込み、次いで反対側から絶縁カラー２５を嵌合させ、ネジ部材２８で取付金具２３に締結する。
【００２３】
第１相内側及び外側出力導体７、８は、固定穴７Ｂ、８Ｂが絶縁カラー２５の中径部２５Ｂに嵌合されて位置決め固定され、第２相内側及び外側出力導体１０、１１は、固定穴１０Ｂ、１１Ｂが絶縁ブッシュ２４の中径部２４Ｃに嵌合されて位置決め固定される。また、塞ぎ板２６及び相間絶縁板２７は、穴２７Ａが絶縁ブッシュ２４の小径部２４Ｂに嵌合されて位置決め固定される。
【００２４】
以上のように、サブ組立された出力導体組立体１０３の第１相内側及び外側出力導体７、８、第２相内側及び外側出力導体１０、１１は、パワー基板３の出力端４Ａ、５Ａに差し込まれ、取付金具２３を介してネジ部材３０によりユニットケース２２に固定される。ネジ部材３０を締め付けるために、各導体に通し穴７Ｃ、８Ｃ、１０Ｃ、１１Ｃが設けられている。次いで、ネジ部材２９により、第１相出力導体７、８と第２相出力導体１０、１１は、それぞれパワー基板３の出力端４Ａ、５Ａを挟んで締結される。パルス電源ユニット１は、図示してない一般的なユニットガイドに沿って出力導体組立体１０３を締結した状態で電源盤内に挿入することができる。
【００２５】
次に、接続導体組立体１０４について説明する。長尺広幅板状の第１相接続導体１２と第２相接続導体１３は同一部材で構成され、これよりも輪郭が少し大きい絶縁板４０を挟んで対称に配置される。４１は、各接続導体１２、１３の両側部に挿通してかしめられたスタッドボルトで、溝穴７Ｄ又は１０Ｄの個数分、植設されている。このスタッドボルト４１には、高さの低い扁平頭部４１Ａが冷間鍛造等で形成されており、第１相側と第２相側とで背中合わせに挿通され、それぞれの扁平頭部４１Ａが絶縁板４０に密着している。
【００２６】
各接続導体１２、１３の長手方向中央部には、裏板２１より飛び出る端子部１２Ａ、１３Ａが形成され、この端子部には、比較的短いスタッドボルト４２が植設されている。絶縁板４０にも長手方向中央部において突出部４０Ａが形成されており、端子部１２Ａ、１３Ａ間の絶縁が確保されている。スタッドボルト４２にも扁平頭部４２Ａが一体に形成されおり、第１相側と第２相側とで背中合わせに挿通され、それぞれの扁平頭部４２Ａが絶縁板４０に密着している。
【００２７】
４３は絶縁ブッシュ、４４は絶縁カラーで、それぞれ前述の絶縁ブッシュ２４、絶縁カラー２５と、高さが異なるのみで同様なものである。４５は座金状のスペーサでスタットボルト４１、４２の扁平頭部４１Ａ，４２Ａの高さと同じ厚みを有する。図３及び図５に示されるように、第１相、第２相接続導体１２、１３と絶縁板４０は、長手方向４箇所で、外側に嵌合された絶縁ブッシュ４３、絶縁カラー４４、及び内側に挟まれたスペーサ４５を貫通して取付金具４７にネジ込まれるネジ部材４６によって互いに隙間を空けて積層されサブ組立てされる。
【００２８】
以上のようにサブ組立された接続導体組立体１０４は、電源盤に設けられたダクト４８内に設置され、ネジ部材等によりダクト４８の側面部４８Ｂに固定される。ダクト４８は、その脚部４８Ｃにより仕切板２０の背面に固定されている。ダクト４８の下端面は解放され、ここにファンダクト４９が接合されている。このファンダクト４９内には冷却ファン１６が設置され、裏板２１に穿設された吸気口２１Ａからダクト４８内に外気が強制送風される。
【００２９】
裏板２１に接合するダクト４８の頂部４８Ａの中央部には中央開口４８Ｄが穿設され、裏板２１の同じ位置にも角穴２１Ｂが穿設されており、ここから端子部１２Ａ、１３Ａが外部に突出している。端子部１２Ａ、１３Ａに植設されたスタッドボルト４２、４２には、出力ケーブル１４、１５の丸圧着端子１４Ａ、１５Ａがナット部材５１により締結接続されている。
【００３０】
５２は左右に分割された端子カバーで、小ネジ５４により電源盤に着脱可能に取付けられている。この端子カバー５２には、その背面と側面にそれぞれ多数のスリット５２Ｂ、５２Ｃが穿設されている。接続導体１２、１３の端子部１２Ａ、１３Ａは、端子カバー５２で囲われ、出力ケーブル１４、１５は端子カバー５２の切り欠き５２Ａの間から引き出される。
【００３１】
接続導体１２、１３に植設されたスタッドボルト４１部分で背面側から作業できるように、ダクト４８と裏板２１にはそれぞれ作業穴４８Ｅ、２１Ｃが穿設されている。通常、作業穴２１Ｃはフタ５３で塞がれている。
【００３２】
次に、パルス電源ユニット１に組み付けられた出力導体組立体１０３と接続導体組立体１０４との締結接続作業について説明する。予めフタ５３を外した状態で、スタッドボルト４１に取付けられた大座金５０とナット部材５１とを各接続導体１２、１３から離れるように緩めておく。次いでパルス電源ユニット１を電源盤の正面側（裏板２１の反対側）から挿入すると、出力導体組立体１０３の先端部は仕切板２０に穿設された縦長の貫通穴２０Ａを貫通する。第１相内側出力導体７と第２相内側出力導体１０の先端部にはそれぞれ外広がりとなる傾斜部７Ｆ、１０Ｆが形成されており、第１相内側出力導体７と第２相内側出力導体１０の間に、接続導体１２、１３が円滑に挿入される。
【００３３】
最終挿入位置でスタッドボルト４１に各出力導体６、９の溝穴が嵌合する。また、塞ぎ板２６は仕切板２０に密着して貫通穴２０Ａは塞がれ、ユニット区画１０１と通気区画１０２は区画される。次に電源盤の裏側に回り、作業穴４８Ｅから一般的なスパナを入れナット部材５１に締め付けることによって出力導体組立体１０３と接続導体組立体１０４との締結接続作業が完了する。
【００３４】
次に、この実施の形態１の電源盤の作用について説明する。パルス電源ユニット１の運転と共に冷却ファン１６も運転され、図１で示すように、吸気口２１Ａからダクト４８内に外気が押し込み送風される。風洞となるダクト４８の横断面積は大きくないので風速は高く、矢印ａで示す外気はダクト４８内を高速で上昇する。ダクト４８の上端は比較的開口面積の小さい上部開口４８Ｆが設けられているのみであるから、外気ａの多くは、矢印ａ１で示すように中央開口４８Ｄから出て端子カバー５２の切り欠き５２Ａとスリット５２Ｂ、５２Ｃから外部に高速で排気される。
【００３５】
また、矢印ａ２で示すように一部は上部開口４８Ｆから上方外部に排気される。ダクト４８内の上部に送風される外気ａ２は、下部より少ない風量となるが、冷却ファン１６の回転による風の脈動や排気ａ１への分流によって、風速の増減が激しく起こり乱流となる。
【００３６】
また、各接続導体１２、１３と絶縁板４０との間は扁平頭部４１Ａ、４２Ａ及びスペーサ４５の高さだけ隙間を有して積層組立されており、外気はこの隙間内も貫流し、端子部１２Ａ、１３Ａと絶縁板４０の突出部４０Ａとの間からも排気される。また、扁平頭部４１Ａ、４２Ａを備えることによって、スタッドボルト４１，４２の引き抜き強度は格段に向上されている。
【００３７】
以上の強制送風により、各接続導体１２、１３はそれぞれ両面に沿って流れる外気により良好に冷却される。また、ダクト４８内に位置する各出力導体６、９も同様に強制空冷され良好に冷却される。外気は電源盤内の空気温度より低いので各導体の温度上昇は低く抑えられ、冷却後の排気は外部に放出されるので、電源盤内の温度を上昇させることもない。
【００３８】
各接続導体１２、１３の端子部１２Ａ、１３Ａは中央部に設けられているから、各接続導体１２、１３の電流容量はパルス電源ユニット１の１台分の電流容量と同等でよく、全体がコンパクトに構成できる。しかし、端子部１２Ａ、１３Ａはパルス電源ユニット１の２台分の電流が集中するので温度上昇が大きくなりやすい。本実施の形態による構成では、この端子部１２Ａ、１３Ａから冷却風が高速排気されるので温度上昇が抑えられ、出力ケーブル１４、１５の端末も良好に冷却できる。
【００３９】
パワー基板３の第１，第２相回路パターン４，５は、その出力端４Ａ、５Ａに近づくにつれ電流が集中して温度上昇が大きくなる。上記回路パターン４、５は製造上の制約からパターン層の厚さが制限されるのに比べ、第１、第２相出力導体６、９の厚さは格段に大きくでき、相対的に温度上昇は低い。従って、第１、第２相回路パターン４、５の発熱は、その両面に接続された第１相内側及び外側出力導体７、８と、第２相内側及び外側出力導体１０、１１に伝熱され、さらに、ダクト４８内で強制空冷によって冷却された先端部に伝熱されて放熱される。
【００４０】
また、各出力導体７、８、１０、１１は、ユニット区画１０１内に位置する部分も大きな表面積を有しており、自然放熱により第１、第２相回路パターン４、５からの発熱が除去される。以上のように、出力導体組立体１０３がパワー基板３の放熱フィンとして作用し、出力端４Ａ、５Ａを良好に冷却する。また、出力導体組立体１０３の近傍にファンを設置して内気を送風すれば、出力導体組立体１０３を経由して第１、第２相回路パターン４、５の冷却が促進できる。
【００４１】
加工速度向上のためには、電流経路のインダクタンスを低減させ、パルス電源ユニット１からのピーク値電流を大きくすることも必要である。ところで、電流経路に用いられる板状導体の自己インダクタンスは、板状導体の幅寸法を大きくするほど小さくできる。また、二つの板状導体が平行して配置され、互いに逆向きの電流（往復電流）が流れるときの相互インダクタンスは二つの板状導体間の距離が小さいほど大きくなり負の値をとる。二つの板状導体の全体のインダクタンスは上記自己インダクタンスと相互インダクタンスの総和であり、従って、全体のインダクタンスは各板状導体の幅寸法をなるべく大きくし、二つの板状導体を近接させることにより低減できる。
【００４２】
パワー基板３の第１相回路パターン４と第２相回路パターン５は、パワー基板３を上下に２分するように幅広く形成され、これに接続される第１相出力導体６と第２相出力導体９の幅も回路パターン４、５の幅以上に大きく構成されている。また、第１相出力導体６と第２相出力導体９とは、図４で示すようにパワー基板３の近傍で接近して重ね合わされている。
【００４３】
第１相接続導体１２と第２相接続導体１３は、幅広の板状導体で構成され、薄い絶縁板４０を挟んで積層組立され、接続導体１２、１３と絶縁板４０との距離はさらに小さく構成されている。また、図５で示すように、出力ケーブル端末の丸圧着端子１４Ａ、１５Ａは、端子部１２Ａ，１３Ａに背中合わせに締結され相互の距離は小さく構成されている。以上により、パワー基板３から出力ケーブル１４、１５までの電流経路のインダクタンスは小さく構成されている。また、上記出力ケーブル１４、１５はインダクタンスが小さい同軸ケーブルとして構成されている。従って、ピーク値電流を大きくすることができる。
【００４４】
パルス電源ユニット１は、スタッドボルト４１に螺合されたナット部材５１を緩めることにより、接続導体１２、１３から切り離し、簡単に引き出すことができる。なお、ナット部材５１は、緩めるのみで外す必要はない。また、パワー基板３と出力導体組立体１０３とは、ネジ部材２９で締結接続しているので簡単に着脱ができ、組立及び修理等を容易にできる。さらに、出力導体組立体１０３と接続導体組立体１０４は、それぞれ単独にサブ組立できるので、生産性向上に効果がある。
【００４５】
実施の形態２．
以下に、図８を参照してこの発明の実施の形態２を説明する。図８は実施の形態２に係る電源盤のパルス電源ユニットから出力ケーブルまでの接続導体構造を示す要部縦断面図である。図において、２０は電源盤の背面寄りに設けられた仕切板である。仕切板２０は、上下２箇所に出力導体組立体１０３の先端部を挿入することができる貫通穴２０Ａが穿設されていると共に、中央部に送風穴２０Ｂが穿設されている。
【００４６】
送風穴２０Ｂを覆うようにファン架台５５が設けられ、これに冷却ファン１６が取り付けられている。冷却ファン１６は、上下に配置された２台のパルス電源ユニット１の間の、接続導体組立体１０４の端子部１２Ａの反対側に位置する。端子部１２Ａが突出するダクト４８の中央開口は絶縁板５６で塞がれている。また、ダクト４８の上下端は塞がれている。
【００４７】
パルス電源ユニット１に組み付けられた出力導体組立体１０３の先端部を挿入するための貫通穴２０Ａの、実施の形態１で用いた塞ぎ板２６は取り去られている。従って、貫通穴２０Ａによってユニット区画１０１とダクト４８内は連通している。その他の構成は実施の形態１と同様であるから、説明を省略する。
【００４８】
次に実施の形態２の電源盤の作用を説明する。冷却ファン１６が運転されると、矢印ｂで示されるユニット区画１０１内の内気はダクト４８内に押し込まれる。そして矢印ｂ１、ｂ１で示すように上下に分流し、貫通穴２０Ａからユニット区画１０１内に戻される。貫通穴２０Ａを出た内気気流は出力導体組立体１０３の周囲を流れてパワー基板３の出力端まで達し、ユニット区画１０１内に拡散する。一方内気全体は、図示しない一般的な熱交換器等の盤冷却装置や盤表面からの自然放熱によって冷却されている。冷却された内気は再び冷却ファン１６によってダクト４８内に押し込まれる強制循環対流が行われる。
【００４９】
電流が集中して温度が上昇しやすい接続導体組立体１０４の中央部に向けて内気が送り込まれ、この部分で上下に分流する。この衝突噴流によって接続導体組立体１０４の中央部の温度上昇が低く抑えられる。また、出力導体組立体１０３とパワー基板３の出力端も強制冷却されるので温度上昇が低く抑えられ、各回路パターン４、５の出力端から出力導体組立体１０３への伝熱も促進される。また、実施の形態１と同様に、パワー基板３から出力ケーブル１４、１５までの電流経路のインダクタンスは小さく構成されているのでピーク値電流を大きくすることができる。
【００５０】
実施の形態２は、実施の形態１に比べ、出力導体組立体１０３と接続導体組立体１０４の発生熱はユニット区画内に放熱されるので、盤内放熱量が増すことになり、また外気より温度の高い内気で強制冷却するので、温度差が少なく冷却上若干不利となるが、出力導体組立体１０３と接続導体組立体１０４とを含めて電源盤内が密閉できるので、環境の悪い場所に設置しても信頼性が向上する。
【００５１】
図８において、接続導体組立体１０４及びダクト４８は、図１と同様通気区画１０２内に配設されているが、ユニット区画１０１内に配設することができ、さらに、通気区画１０２自体を備えなくても同様の作用効果を得ることができる。
【００５２】
実施の形態１、２において、パルス電源ユニット１は２台が並列接続されている形態を示したが、３台以上の並列接続も同様に構成することができる。また、パルス電源ユニット１は、盤内で縦方向に並列設置されている形態を示したが、横方向に並列設置してもよい。
【００５３】
また、第１相及び第２相出力導体６、９は、それぞれ内側出力導体７、１０と外側出力導体８、１１の２枚で構成する形態を示したが、内側出力導体７、１０のそれぞれ１枚で構成すれば放熱性は劣るがコンパクトになる。
【００５４】
さらに、第１相及び第２相出力導体６、９と第１相及び第２相接続導体１２、１３は別部材で製作しスタッドボルトで締結する形態を示したが、パワー基盤３と接続導体１２、１３の左右方向設置位置をほぼ同じ位置にし裏板２１の開口部を縦長なものにすれば、それぞれの出力導体と接続導体を単一部材で製作し、組立てるときは、裏板２１の縦長開口部から盤内へ挿入し、パワー基盤３とネジ部材２９により締結すればよい。この態様によれば、インダクタンスが小さく、コンパクトで組立が容易な接続導体構造が得られる。
【００５５】
また、第１相接続導体１２と絶縁板４０と第２相接続導体１３との間には、スタッドボルト４１、４２の扁平頭部４１Ａ、４２Ａやスペーサ４５を挟んで隙間を設けているが、これらを除いて第１相接続導体１２と絶縁板４０と第２相接続導体１３とを密着させてもよい。この態様によれば、放熱性は劣るがインダクタンスの小さいコンパクトな接続導体構造が得られる。
【００５６】
【発明の効果】
この発明によれば、パルス電源ユニットを並列接続している電源経路全体のインダクタンスを小さくできるのでピーク値電流が減衰せず、また電源経路全体の温度上昇を抑制して実効値電流を大きくすることができるので、加工速度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電源盤のパルス電源ユニットから出力ケーブルまでの接続導体構造を示す要部縦断面図である。
【図２】図１の上部部分の拡大図である。
【図３】図２に示す部分の一部破断背面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】出力導体の分解斜視図である。
【図７】電源盤のパルス電源ユニットから出力ケーブルまでの概略回路図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る電源盤のパルス電源ユニットから出力ケーブルまでの接続導体構造を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１　パルス電源ユニット、３　パワー基板、４　第１相回路パターン、５　第２相回路パターン、６　第１相出力導体、７　第１相内側出力導体、８　第１相外側出力導体、９　第２相出力導体、１０　第２相内側出力導体、１１　第２相外側出力導体、１２　第１相接続導体、１２Ａ　第１相接続導体の端子部、１３第２相接続導体、１３Ａ　第２相接続導体の端子部、１６　冷却ファン、２４絶縁ブッシュ、２５　絶縁カラー、２６　塞ぎ板、２７　相間絶縁板、４０　絶縁板、４１　スタッドボルト、４２　スタッドボルト、４８　ダクト、４９　ファンダクト、５２　端子カバー、５５　ファン架台、１０１　ユニット区画、１０２　通気区画、１０３　出力導体組立体、１０４　接続導体組立体。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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