(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電加工液中に設置される密閉された収納体；
前記収納体に形成されたシリンダ室内を往復移動可能に設けられ、一端側に第１接点と、他端側に前記一端側の端面よりも大径の端面を形成するフランジ部に設けられた第２接点とを備えた可動体；
前記収納体の外側に設けられた第１端子；
前記第１端子と前記可動体の第１接点に相対向して前記収納体内に設けられた第１接点とを導通する導体；
前記可動体の第１接点と前記収納体内の第１接点との間に設けられ前記可動体の第１接点と前記収納体内の第１接点とを常時導通する第１接触子；
前記収納体の外側に前記第１端子と絶縁して設けられた第２端子；
前記第２端子と前記可動体の第２接点に相対向して前記収納体内に設けられた第２接点とを導通する導体；
前記可動体の第２接点と前記収納体内の第２接点とを接触または開離させるように可動体を駆動する駆動装置；
とを含んでなる放電加工電源回路切換用スイッチ装置。
【請求項２】
前記可動体の第１接点と第２接点との間に位置する前記可動体に設けられた第３接点と、前記可動体に設けられた第３接点に相対向して前記収納体内に設けられた第３接点と、前記収納体内の第３接点に接続するとともに第１および第２端子とそれぞれ絶縁されて前記収納体の外側に設けられた第３端子とを含んでなり、
前記駆動装置が、前記第２接点が導通ないし遮断されるのに対応して前記可動体の第３接点と前記収納体内の第３接点を遮断ないし導通されるように構成された請求項１に記載の放電加工電源回路切換用スイッチ装置。
【請求項３】
前記可動体の第２接点と前記収納体内の第２接点との間に設けられた第２接触子を含んでなる請求項１または請求項２に記載の放電加工電源回路切換用スイッチ装置。
【請求項４】
前記可動体の第３接点と前記収納体内の第３接点との間に設けられた第３接触子を含んでなる請求項１、請求項２、または請求項３に記載の放電加工電源回路切換用スイッチ装置。
【請求項５】
前記可動体を駆動させるための前記収納体に設けられた絶縁性の流体を供給または排出する少なくとも１つの孔を含んでなる請求項１または請求項２に記載の放電加工電源回路切換用スイッチ装置。
【請求項６】
前記第１、第２、及び第３接触子の少なくとも１つが複数のほぼ同形の可撓性金属突起を有することを特徴とする請求項１、請求項３、または請求項４に記載の放電加工電源回路切換用スイッチ装置。
【請求項７】
前記フランジ部の裏側鍔面を第３接点とする請求項２に記載の放電加工電源回路切換用スイッチ装置。
【請求項８】
前記収納体の一部を構成し、前記収納体の外側に端子を前記収納体の内側に接点を有する導体を含んでなる請求項１または請求項２に記載の放電加工電源回路切換用スイッチ装置。
【請求項９】
フェライトリングコアと、フェライトリングコアの一次側に巻回された一次巻線と、フェライトリングコアの二次側に巻回された二次巻線とを含むトランス；
放電加工液中に設置される密閉された収納体と、前記収納体の内側に設けられた第１及び第２接点と、前記収納体内に設けられ前記第１及び第２接点に対応する接点を有するピストンロッド部とフランジ部とで形成される可動体と、前記第１及び第２接点に導体を介してそれぞれ接続する前記収納体の外側に設けられた第１及び第２端子とを有し、前記可動体の移動により回路を開閉する第１、第２、第３、及び第４のスイッチ；
前記第１のスイッチを介して放電加工電源の一方の極と被加工物を接続する第１のライン；
前記第２のスイッチを介して前記放電加工電源の他方の極と工具電極とを接続する第２のライン；
前記第３のスイッチを介して前記放電加工電源の一方の極と前記トランスの前記１次巻線を経て前記放電加工電源の他方の極とを接続する第３のライン；
前記第４のスイッチを介して前記被加工物と前記トランスの前記二次巻線を経て前記工具電極とを接続する第４のライン；
前記第１、第２、第３、及び第４のスイッチの可動体を駆動する駆動装置；
前記第１及び第２のスイッチを同時に導通ないし遮断するのに対応して、前記第３及び第４のスイッチを同時に遮断ないし導通するように前記駆動装置を制御する制御装置；
とを含んでなる放電加工電源回路切換装置。
【請求項１０】
フェライトリングコアと、フェライトリングコアの一次側に巻回された一次巻線と、フェライトリングコアの二次側に巻回された二次巻線とを含むトランス；
放電加工液中に設置される密閉された収納体と、前記収納体の内側に設けられた第１、第２、及び第３接点と、前記収納体内に設けられ前記第１、第２、及び第３の接点に対応する接点を有するピストンロッド部とフランジ部とで形成される可動体と、前記第１、第２、及び第３接点に導体を介してそれぞれ接続する前記収納体の外側に設けられた第１、第２、及び第３端子とを有し、前記可動体の移動により回路を切り換える第１及び第２のスイッチ；
前記第１のスイッチを介して前記第１のスイッチの切換により被加工物と放電加工電源の一方の極とが接続する第１のライン；
前記第１のスイッチを介して前記第１のスイッチの切換により前記被加工物と前記トランスの前記二次巻線を経て工具電極に接続する第２のライン；
前記第２のスイッチを介して前記第２のスイッチの切換により前記放電加工電源の他方の極と前記工具電極とが接続する第３のライン；
前記第２のスイッチを介して前記第２のスイッチの切換により前記放電加工電源の一方の極と前記トランスの前記一次巻線を経て前記放電加工電源の他方の極に接続する第４のライン；
前記第１及び第２のスイッチの可動体を駆動する駆動装置；
前記第１のラインと前記第３のラインが遮断されているとき、前記第２のラインと前記第４のラインが導通し、前記第１のラインと前記第３のラインが導通されているとき、前記第２のラインと前記第４のラインが遮断されるように、前記駆動装置を制御する制御装置；
とを含んでなる放電加工電源回路切換装置。
【請求項１１】
前記トランスと前記第１ないし第４の各スイッチを収納し、前記トランスの前記フェライトリングコアを冷却する放電加工液を導入する孔を有する、放電加工機の加工槽内に取付可能な容器を含んでなる請求項９または請求項１０に記載の放電加工電源回路切換装置。
【請求項１２】
前記駆動装置は、可動体を駆動する空気を供給するエア供給源である請求項９または請求項１０に記載の放電加工電源回路切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電加工液中で使用される放電加工電源回路切換用スイッチ装置に関するものであり、また、この放電加工電源回路切換用スイッチ装置を利用した放電加工電源回路切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水を主成分とする水系放電加工液中に設置される放電加工電源回路切換用の機械式スイッチ装置としては、例えば、防水された収納体の中に設けられた可動体を往復動作させることにより、導通と非導通との切換えを行うように構成したスイッチ装置が知られている。
【０００３】
スイッチ装置のより具体的な例として、図８にスイッチ装置１００が示されている。収納体１０１の中に、可動体１０２が往復移動可能に設けられている。可動体１０２は導電性の材料で成り、大きく分けて、フランジ１０２Ａとピストンロッド１０２Ｂとで構成されている。収納体１０１の一側壁面には開口１０３が穿設され、ピストンロッド１０２Ｂが貫通している。ピストンロッド１０２Ｂの端部は収納体１０１の外側に突出していて、その端部には第１端子Ｃが取り付けられている。ピストンロッド１０２Ｂと開口１０３との間隙は、Ｏリングのようなシール体１０５によりシールされていて、放電加工液が収納体の内部に浸入することを防止している。
【０００４】
収納体１０１の開口１０３が設けられた側壁面と反対の面には導体１０４が組み込まれ、収納体１０１の外側に向いた面には第２端子Ｔが取り付けられる。導体１０２の内面に接点Ｓ（実際には接触面であるが、以下接触面を含めて接点と言う）が実質的に設けられている一方、可動体１０２のフランジ１０２Ａの前面が接点Ｓを形成していて、可動体１０２の移動によりフランジ１０２Ａが導体１０４に押し付けられると、接点Ｓが電気的に導通する。
【０００５】
空気供給孔１０６、１０６から可動体を駆動させるためのエアが供給ないし排出される。したがって、接点Ｓにおいてフランジ１０２Ａの接触面と導体１０４の接触面とが接触しているときはスイッチがオンし、接触面が接点Ｓ１と開離しているときはスイッチがオフする。
【０００６】
ところで、放電加工装置は、水等の放電加工液を加工媒体として、被加工物に所定の間隙を介して対向配置された工具電極との間に所定のパルス状の放電加工用電圧を印加しつつ、電極と被加工物とを相対移動させて、被加工物を所望の形状に加工する工作機械として知られている。放電加工装置は、放電加工機本機に放電加工電源を設置することが、その環境状困難であることから、電源は本機に併設される電源ユニットに設置される。放電加工電源と加工間隙との距離が遠くなると電流パルスの波形が歪み、電気的なエネルギの損失が大きくなるので、電源ユニットと本機とをできる限り接近させるとともに、それらの間を専ら同軸ケーブル等により接続している。
【０００７】
最近の放電加工装置では、一般に、加工形態や、要求される加工速度、加工面粗度、あるいは加工形状精度に応じて、いくつかの種類の回路を切り換えて使用することにより、所要の波形の加工電流パルスを工具電極と被加工物との両極間に供給して、所望の加工結果を得るように構成されている。また、加工間隙の冷却や加工屑の除去で有効であるなどの理由で、しばしば、加工槽内の被加工物を放電加工液中に設置して放電加工が行われる。
【０００８】
加工速度、加工面粗度、あるいは加工形状精度を向上させるためにより高周波で高ピーク値の電流パルスを加工間隙に供給されることが要求されるが、近年、このような放電加工装置として、例えば特開平７−２２７７１８号公報に示されるような放電加工装置が知られている。そして、同公報には、高周波で高ピーク値の直流電流パルスを極間に供給する放電加工電源回路と、その一部を利用して高周波交流電流パルスを極間に供給し得る放電加工回路とを切り換えて使用できる放電加工電源回路切換装置を含むワイヤカット放電加工装置が開示されている。
【０００９】
この装置では、立ち上がりがより急峻で高ピーク値の高周波交流電流パルスを両極間に供給するために、フェライトリングコアと、一次巻線と、二次巻線とで構成される高周波直流を高周波交流に変換することができるトランスを、できる限り工具電極と被加工物の両極間に近接した位置に設置している。フェライトリングコアは、熱を帯びることによりその特性を低下させるから、フェライトリングコアを冷却する必要があり、また、上述した通り、被加工物を加工液に浸漬して放電加工することもあるので、同公報は、既述したような放電加工電源回路切換用スイッチを複数個組み合わせて、前述したトランスとともに加工間隙の近傍に設置する放電加工電源回路切換装置を開示している。これにより、高速かつ高い面粗度のワイヤカット放電加工が実現される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなスイッチ装置は、ピストンロッドの端部に加工間隙から飛散した放電加工液が付着したり、そこにフェライトリングコアを冷却するための加工液に浸される構成であるので、各端子間に電解電流が流れてピストンロッドが電蝕する。そのため、ピストンロッドの表面が徐々に荒れてしまいシール体も損傷を受ける。また、加工液中に含まれる不純物が付着してシール部分に損傷を与える。さらに、放電加工液中に含まれる不純物が付着することで、シール体は損傷を受け易くなっている。このようにして、ピストンロッドと収納体の隙間からスイッチ内部に放電加工液が浸入してスイッチの接点が電蝕する。また、スイッチの接点間に水が介在すると微小電流が漏れて流れる。このため、スイッチに絶縁不良が生じて電気的なエネルギの損失が大きくなり、所望の高周波電流パルスが得られなくなる。
【００１１】
本発明は、放電加工電源回路切換用スイッチ装置を改良し、絶縁不良がより発生しにくい放電加工電源回路切換用スイッチ装置を提供することを主たる目的とする。また、安定して所望の高周波交流パルスを供給できる放電加工電源回路切換装置を提供することを主たる目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の放電加工電源回路切換用スイッチ装置は、放電加工液中に設置される密閉された収納体１１と、収納体１１に形成されたシリンダ室内１１Ａを往復移動可能に設けられ、一端側に第１接点Ｓ１と、他端側に前記一端側の端面よりも大径の端面を形成するフランジ１２Ａに設けられた第２接点Ｓ２とを備えた可動体１２と、収納体１１の外側に設けられた第１端子Ｃと、第１端子Ｃと可動体１２の第１接点Ｓ１に相対向して収納体１１内に設けられた第１接点Ｓ１とを導通する導体１Ｄと、可動体１２の第１接点Ｓ１と収納体内の第１接点Ｓ１との間に設けられ可動体１２の第１接点Ｓ１と収納体１１内の第１接点Ｓ１とを常時導通する第１接触子１３と、収納体１１の外側に第１端子Ｃと絶縁して設けられた第２端子Ｔと、第２端子Ｔと可動体１２の第２接点Ｓ２に相対向して収納体１２内に設けられた第２接点Ｓ２とを導通する導体１Ｅと、可動体１２の第２接点Ｓ２と収納体１１内の第２接点Ｓ２とを接触または開離させるように可動体１２を駆動する駆動装置１５とを含んでなる。
【００１３】
また、可動体１２の第１接点Ｓ１と第２接点Ｓ２との間に位置する可動体１２に設けられた第３接点Ｓ３と、可動体１２に設けられた第３接点Ｓ３に相対向して収納体１２内に設けられた第３接点Ｓ３と、収納体１２内の第３接点Ｓ３に接続するとともに第１および第２端子とそれぞれ絶縁されて収納体１２の外側に設けられた第３端子Ｎとを含んでなり、駆動装置１５が、第２接点Ｓ２が導通ないし遮断されるのに対応して可動体１２の第３接点Ｓ３と収納体１２内の第３接点Ｓ３を遮断ないし導通されるように構成される。
【００１４】
一方、本発明の放電加工電源回路切換装置は、フェライトリングコア８１、フェライトリングコア８１の一次側に巻回された一次巻線８２、フェライトリングコアの二次側に巻回された二次巻線８３とを含むトランス８と、放電加工液中に設置される密閉された収納体１１、収納体１１の内側に設けられた第１及び第２接点Ｓ１、Ｓ２、収納体１１内に設けられ第１及び第２接点Ｓ１、Ｓ２に対応する接点を有するピストンロッド１２Ｂとフランジ１２Ａとで形成される可動体１２、第１及び第２接点Ｓ１、Ｓ２に導体１１Ｄ、１１Ｅを介してそれぞれ接続する収納体１１の外側に設けられた第１及び第２端子Ｃ、Ｔを有し可動体１２の移動により回路を開閉する第１、第２、第３、及び第４のスイッチ１Ａないし１Ｄと、第１のスイッチ１Ａを介して放電加工電源の一方の極と被加工物３を接続する第１のラインと、第２のスイッチ１Ｂを介して放電加工電源の他方の極と工具電極２とを接続する第２のラインと、第３のスイッチ１Ｃを介して前記放電加工電源の一方の極と１次巻線８２を経て放電加工電源の他方の極とを接続する第３のラインと、第４のスイッチ１Ｄを介して被加工物３と二次巻線８３を経て工具電極２とを接続する第４のラインと、第１、第２、第３、及び第４のスイッチ１Ａないし１Ｄの可動体１２を駆動する駆動装置１５と、第１及び第２のスイッチ１Ａ、１Ｂを同時に導通ないし遮断するのに対応して、第３及び第４のスイッチ１Ｃ、１Ｄを同時に遮断ないし導通するように駆動装置１５を制御する制御装置１６とを含んでなる。
【００１５】
また、本発明の別の放電加工回路切換装置は、フェライトリングコア８１、フェライトリングコア８１の一次側に巻回された一次巻線８２、フェライトリングコア８１の二次側に巻回された二次巻線８３とを含むトランスと、放電加工液中に設置される密閉された収納体１１、収納体１１の内側に設けられた第１、第２、及び第３接点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、収納体１１内に設けられ第１、第２、及び第３の接点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に対応する接点を有するピストンロッド１２Ｂとフランジ１２Ａとで形成される可動体１１、第１、第２、及び第３接点Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３に導体１１Ｄ、１１Ｅ、１１Ｈを介してそれぞれ接続する収納体１１の外側に設けられた第１、第２、及び第３端子Ｃ、Ｔ、Ｎとを有し可動体１２の移動により回路を切り換える第１及び第２のスイッチ１Ｅ、１Ｆと、第１のスイッチ１Ｅを介して第１のスイッチ１Ｅの切換により被加工物３と放電加工電源の一方の極とが接続する第１のラインと、第１のスイッチ１Ｅを介して第１のスイッチ１Ｅの切換により被加工物３と二次巻線８３を経て工具電極２に接続する第２のラインと、第２のスイッチ１Ｆを介して第２のスイッチ１Ｆの切換により放電加工電源の他方の極と工具電極２とが接続する第３のラインと、第２のスイッチ１Ｆを介して第２のスイッチ１Ｆの切換により放電加工電源の一方の極と一次巻線８２を経て前記放電加工電源の他方の極に接続する第４のラインと、第１及び第２のスイッチ１Ｅ、１Ｆの可動体１２を駆動する駆動装置１５と、第１のラインと第３のラインが遮断されているとき、第２のラインと第４のラインが導通し、第１のラインと第３のラインが導通されているとき、第２のラインと第４のラインが遮断されるように駆動装置を制御する制御装置１６とを含んでなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の放電加工電源回路切換用スイッチ装置の第１の実施の形態の構成を示す断面図である。スイッチ装置１の絶縁性材料から成る収納体１１の内部にはシリンダ室１１Ａが形成され、シリンダ室１１Ａには可動体１２が収納されている。収納体１１の側壁面には開口１１Ｂと開口１１Ｃとが設けられている。開口１１Ｂには導体１１Ｄが間隙が生じない状態で組み込まれて密封されている。開口１１Ｂを貫通して収納体１１の外側に突出した導体１１Ｄの端面には、第１端子Ｃが設けられている。同じように、開口１１Ｃには導体１１Ｅが間隙が生じない状態で組み込まれて密封されている。開口１１Ｃを貫通して収納体１１の外側に突出した導体１１Ｅの凸部には、第２端子Ｔが設けられている。これにより、スイッチの２つの接点が共に収納体１１の内側に設置されて、外部からの水の浸入が原因となる電蝕による絶縁不良を受けにくくなっている。そして、このように、収納体の一部を導体で構成させることで、スイッチ装置の構造を簡単にしている。
【００１７】
可動体１２は、フランジ１２Ａとピストンロッド１２Ｂで構成されている。ピストンロッド１２Ｂの外周面は第１接点Ｓ１を形成している。この第１接点Ｓ１に対向する導体１１Ｄの内面を第１接点Ｓ１として、これら第１接点Ｓ１に接触して円筒状の第１接触子１３が取り付けられている。一方、導体１１Ｅの第２接点Ｓ２に対向するフランジ１２Ａの前面を第２接点Ｓ２として、この第２接点Ｓ２に接触して円盤状の第２接触子１４が取り付けられている。
【００１８】
収納体１１の上壁面には孔１１Ｆと１１Ｇが設けられている。この孔１１Ｆと１１Ｇには駆動装置１５が接続される。駆動装置１５は、ここではエアポンプ１５Ａ、複数のバルブ１５Ｂ、ホース１５Ｃを含んで構成され、空気の力により可動体１２がシリンダ室１１Ａ内を往復するようにスライド移動させる。制御装置１６からの切換信号に応じて、孔１１Ｆへ所定の圧力の空気を供給するときは、フランジ１２Ａの移動により押し出される空気を孔１１Ｇから排出し、孔１１Ｆへ空気を供給するときは、フランジ１２Ａの移動により押し出される空気を孔１１Ｇから排出するように、エアポンプ１５Ａ及び複数のバルブ１５Ｂを作動させる。駆動装置１５は、空気に代えて絶縁性の作動流体を用いることができる。このとき、可動体１２のフランジ１２Ａの外周にピストンリング１２Ｃを設けて、作動流体の漏れを防止し、可動体１２の移動を確実にしている。
【００１９】
この構成により、第２接点Ｓ２の接触時の接触圧力を大きくとり、電気的な導通状態を良好にし、電気的なエネルギ損失をより少なくできる。このとき、空気の圧力により可動体を駆動する構成であれば、構造が比較的簡単で故障の危険が少ないから、より好ましい。なお、排気をエアベントで行わずに、ポンプで供給と吸引を行う場合には、上記孔とそれに接続するホースは１つでよい。
【００２０】
例えば、第１端子Ｃを図示しない放電加工電源の一方の端子に、第２端子Ｔを図示しない加工間隙を形成する両極の一方に、それぞれ接続した場合、フランジ１２Ａが導体１１Ｅと接触させるように可動体１２を作動させたときは、放電加工電源回路が形成され、フランジ１２Ａが導体１１Ｅと開離するように可動体１２を作動させたときは、放電加工電源回路が遮断されるようにできる。
【００２１】
以上のように構成された本発明のスイッチ装置は、フランジ１２Ａの前面が接点を構成しているから、電気的な接触面が大きく、かつ機械的にフランジ１２Ａが導体に押し付けられるから、電気的な導通状態が極めて良好で、電気的なエネルギの損失が小さい。
【００２２】
また、コモン端子である第１端子Ｃを可動体１２に直接に取り付けるのではなく導体１１Ｄに取り付けて、第１接点Ｓ１を設けて導体１１Ｄと可動体１２とが常に接触する状態に構成し、第１接触子１３によりその接触された状態を良好に維持できるようにしたので、コモン端子である第１端子Ｃを可動体１２と独立させる構造にできる。このため、可動体１２やスイッチの接点などスイッチの内部が完全に水密な収納体１１内に収納されて、スイッチの内部に水等の放電加工液が浸入することがなく、スイッチ部材の電蝕による損傷が防止され、絶縁不良が発生しにくくなる。その結果、所望の高周波で高電流波高値の電流パルスを間隙に供給できるとともに、故障が少なく、スイッチの絶縁不良にともなって所望の加工ができなくなることが極めて少なくなる。
【００２３】
図２（Ａ）には、円筒状の第１接触子の一例が示され、図２（Ｂ）には、その接触部分が示されている。円筒状の第１接触子１３は、外周に円筒の中心軸線方向に平行に複数の可撓性の金属突起１３Ａをベース１３Ｂに一体的に形成したもので、導体１１Ｄの内面に微小なネジで取り付けられる。このとき、薄板状の金属板を巻き回すようにして円筒状の接触子を形成すると、弾性変形により外側に広がろうとする力を利用でき、簡単な金属用の接着剤でも第２接触子１３を導体１１Ｄの内面に固定することもできる。
【００２４】
可動体１２のピストンロッド１２Ｂに形成された第１接点Ｓ１と第１接触子１３のベース１３Ｂとは、ほぼ完全に電気的に接触されるように取り付けられる。そして、可動体１２は、導体１１Ｄに押し付けられている状態で移動するので、金属突起１３Ａが導体１１Ｄの第１接点Ｓ１に接触して可動体１２と導体１１Ｄは常に導通している。
【００２５】
このように、可動体１２のピストンロッド１２Ｂの第１接点Ｓ１と導体１１Ｄの第１接点Ｓ１との間に第１接触子１３を設けることにより、ピストンロッド１２Ｂもしくは導体１１Ｄの接触面の状態が多少悪くとも、また、それら接触面の間にほこり等の不純物が多少介在したとしても、導通状態が極端に悪化することが避けられ、絶縁不良を発生し難くしている。また、可動体１２の繰返しの移動によってピストンロッド１２Ｂや導体１１Ｄの接触面が摩耗することによる導通状態の悪化も避けられる。
【００２６】
図３（Ａ）には、円盤状の第２接触子の一例が示され、図３（Ｂ）には、その接触部分が示されている。円盤状の第２接触子１４は、複数の可撓性の金属突起１４Ａをリング状のベース１４Ｂに一体的に形成したもので、可動体１２のフランジ１２Ａに図１に示されるネジ１４Ｃで取り付けられる。
【００２７】
可動体１２のフランジ１２Ａに形成された第２接点Ｓ２と第２接触子１４のベース１４Ｂとは、ほぼ完全に電気的に接触されるように取り付けられる。そして、可動体１２が導体１１Ｅに押し付けられたときは、金属突起１４Ａが導体１１Ｅの第２接点Ｓ２に接触して可動体１２と導体１１Ｅが導通する。したがって、可動体１２のフランジ１２Ａの第２接点Ｓ２と導体１１Ｅの第２接点Ｓ２との間に第２接触子１４を設けることにより、フランジ１２Ａもしくは導体１１Ｅの接触面の状態が多少悪くとも、またそれら接触面の間にほこり等の不純物が多少介在したとしても、導通状態が極端に悪化することが避けられる。
【００２８】
図４は、本発明の放電加工電源回路切換用スイッチ装置の第２の実施の形態の構成を示す断面図である。第１の実施の形態と同等の部材については図１と同一の符号を付し、特に説明をしない限りは、第１の実施の形態の説明を代用する。
【００２９】
収納体１１の壁面を切り欠いて貫通させて、角棒状、平板状、もしくは扇状の導体１１Ｈが密閉して設けられる。導体１１Ｈの収納体１１から外側に突出した部分に第３端子Ｎが設けられる。導体１１Ｈは可動体１２のストッパとしての機能も果たす。そして、可動体１２のフランジ１２Ａの鍔部１２Ｄの裏面を第３接点Ｓ３として、第３接点Ｓ３に対向する導体１１Ｈの面を第３接点Ｓ３としている。したがって、可動体１２が第２接点Ｓ２を開離する方向に移動し、第２端子Ｔを遮断してコモン端子である第１端子Ｃと電気的に非導通にしたときは、可動体１２の第３接点Ｓ３と導体１１Ｈの第３接点Ｓ３が接触して、第３端子Ｎが第１端子Ｃと電気的に導通する。端的に言えば、このスイッチ装置は、３接点の切換スイッチの機能を有する。
【００３０】
可動体１２と導体１１Ｈとの間には、第３接触子１７が設けられる。この第３接触子１７は、第２接触子１４と同様に円盤状であり、中央に設けられた孔に可動体１２のピストンロッド１２Ｂを挿通する。そして、フランジ１２Ａの鍔部１２Ｄの裏面に形成された第３接点Ｓ３にほぼ完全に電気的に接触されるように固定される。そして、可動体１２が導体１１Ｈに押し付けられたときは、第３接触子１７の金属突起が導体１１Ｈの第３接点Ｓ３に接触して可動体１２と導体１１Ｈが導通する。したがって、可動体１２の往復移動だけで、スイッチは完全に切り換えられるため、スイッチの構造が比較的簡単である。また、この構成によれば、フランジの鍔面を第３接点としているために、電気的な接触面が広く、電気的な導通状態は良好で、電気的なエネルギの損失が少ない。
【００３１】
図５には、本発明にかかる放電加工電源回路切換装置の第１の実施の形態が示されている。なお、図５中のスイッチ装置の要部構成は図１が参照され、以下の説明で図１の符号を適宜使用する。図５に示される放電加工機は、ワイヤ電極２により被加工物３を放電により糸鋸のように切断するワイヤカット放電加工機である。
【００３２】
４は、上下一対のワイヤガイドアッセンブリで、ワイヤガイド体の他に、工具電極であるワイヤ電極２の走行方向にほぼ同軸に加工液の噴流を供給するノズル４１と、ワイヤ電極に通電する給電体４２とが組み込まれている。被加工物３は、放電加工液で満たされた加工槽５内に、ワークスタンド６の被加工物３と電気的に導通する金属面に接触するように、ワークスタンド６に設置される。そして、ワークスタンド６に設けられた端子を介して、被加工物３が通電される。
【００３３】
放電加工電源回路切換装置７は、少なくとも、フェライトリングコア８１と一次巻線８２と二次巻線８３とを含んだトランス８と、第１〜第４のスイッチ装置１Ａ〜１Ｄと、駆動装置１５と、数値制御装置などの制御装置１６とで構成される。スイッチ装置１Ａ〜１Ｄとトランス８は、ボックス９の中に１つに納められて１つの回路切換ユニットを構成し、加工槽５の中に取付部材を介して、あるいは溶接により取り付けられる。なお、トランス８は、図示しない放電加工電源から供給される高周波直流パルスを高周波交流パルスに変換することを可能にするものである。水系の放電加工液により被加工物を加工する場合は、高周波交流パルスを極間に供給することで被加工物の電蝕を防止でき、また、高周波で高ピークの電流パルスを極間に供給することで高い加工面粗度を得ることができるので、このような放電加工において、この種のトランスは有益である。
【００３４】
制御装置１６で、ＮＣプログラムにより自動的に、あるいは図示しない操作盤からの入力により、切換信号を駆動装置１５に出力する。駆動装置１５は、切換信号に応じて選択的に各スイッチに所定の圧力の空気を送るように構成された可動体１２の作動用の圧力空気の供給源である。
【００３５】
第１のスイッチ装置１Ａは、放電加工電源のプラス側と被加工物３とを接続するラインの間に設けられる。第２のスイッチ装置１Ｂは、上記電源のマイナス側とワイヤ電極２とを接続するラインの間に設けられる。第３のスイッチ装置１Ｃは、上記電源のプラス側と第１のスイッチ装置１Ａとを結ぶラインに接続し一次巻線８２を介して上記電源のマイナス側と第２のスイッチ装置１Ｂとを結ぶラインに接続するラインに設けられる。第４のスイッチ装置１Ｄは、第１のスイッチ装置１Ａと被加工物３とを結ぶラインに接続し二次巻線８３を介して第２のスイッチ１Ｂとワイヤ電極２とを結ぶラインに接続するラインに設けられる。このようなスイッチ装置の組合せは、結局は、放電加工電源回路からトランス８を接続した回路と接続しない回路とを選択的に切り換える機能を有する。したがって、これらのスイッチ装置の組み合わせは、トランス８とともに、ワイヤ電極２及び被加工物３の近傍に設置されれば、設計上許される範囲内で上述した組み合わせに限らず、適宜の組み合わせが採用される。
【００３６】
制御装置１６は、トランス８を接続した回路と接続しない回路とを選択的に切り換えるように切換信号を出力して、駆動装置１５を作動させて、スイッチの切換を制御する。したがって、上述したように各スイッチ装置が組み合わされている場合、トランス８を切り離すときには、第１のスイッチ１Ａと第２のスイッチ１Ｂとを閉じ、第３のスイッチ１Ｃと第４のスイッチ１Ｄとを開くように動作させる。また、トランス８を接続するときには、第１のスイッチ１Ａと第２のスイッチ１Ｂを開き、第３のスイッチ１Ｃと第４のスイッチ１Ｄとを開くように動作させる。
【００３７】
図６には、本発明にかかる放電加工機用回路切換装置の第２の実施の形態が示されている。また、図７は、そのときに用いられるスイッチ装置とトランスとを組み込んだスイッチユニットを示す断面図である。なお、図６中のスイッチ装置の要部構成は図４が参照されるとともに、図５において同一の部材は、以下の説明では、図４及び図５の符号を用いて説明されるか、その説明が適宜省略される。
【００３８】
第１のスイッチ装置１Ｅのコモン端子である第１端子Ｃはワークスタンド６を介して被加工物に接続される。第１のスイッチ装置１Ｅの第２端子Ｔは放電加工電源のプラス側に接続され、第３端子Ｎはトランス８の二次側を介してワイヤ電極２に通電する給電体４２に接続される。第２のスイッチ装置１Ｆのコモン端子である第１端子Ｃは上記電源のマイナス側に接続される。第２のスイッチ装置１Ｆの第２端子Ｔは給電体２２に接続され、第３端子Ｎは、トランス８の一次側を介して上記電源のプラス側に接続される。
【００３９】
これらのスイッチ装置の組合せは、結局は、放電加工電源回路からトランス８を接続した回路と接続しない回路とを選択的に切り換える機能を有する。したがって、これらのスイッチ装置の回路中の接続と設置においては、設計上許される範囲内で上述した位置に限らず、適宜配置されればよい。なお、２つのスイッチ装置は一体で形成されていても、分離していてもよい。そして、これら２つのスイッチ装置１Ｅと１Ｆは、壁面に固定されるフェライトリングコア８１を有するトランス８とともに箱状の収納容器であるボックス９の中に収容されて、加工槽５の近傍に取り付けられる。このとき、フェライトリングコア８１は、冷却のために加工液中に浸されるとよいので、ボックス９には、放電加工液を導入するための少なくとも１つの孔９１が穿設されている。なお、１８は絶縁被覆された電線を示している。
【００４０】
制御装置１６は、トランス８を接続した回路と接続しない回路とを選択的に切り換えるように切換信号を出力して、駆動装置１５を作動させて、スイッチの切換を制御する。したがって、上述したように各スイッチ装置が接続されている場合、トランス８を放電加工電源回路に接続するときは、第１のスイッチ装置１Ｅの第３端子Ｎ側が閉じられるように可動体１２を第３端子Ｎ側に移動させるとともに、第２のスイッチ装置１Ｆの第３端子Ｎ側が閉じられるように可動体１２を第３端子Ｎ側に移動させる。一方、トランス８を放電加工電源回路から切り離すときは、第１のスイッチ装置１Ｅと第３のスイッチ装置１Ｆの各可動体１２を駆動して、第１のスイッチ装置１Ｅの第２端子Ｔと第２のスイッチ装置１Ｆの第２端子Ｔが閉じられるようにする。
【００４１】
この実施の形態の構成によれば、従来の放電加工機用回路切換装置に比べて電蝕による絶縁不良や動作不良などの故障の危険が小さいばかりでなく、放電加工電源回路切換用スイッチ装置の数も減らすことができて、よりコンパクトになり、加工槽に設置し易くなる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の放電加工電源回路切換用スイッチ装置によれば、スイッチの入切を行なう可動体と外部に設けられる端子とを独立して設けることができ、スイッチ内部を完全に密封したので、従来からの電気的なエネルギの損失が比較的少ない利点に加え、スイッチが絶縁不良を起こしたりすることが殆どなくなる。その結果、不意に所望の高周波の電流パルスが得られなくなって加工に失敗するといった危険が少ないなどの効果が得られる。
【００４３】
また、本発明の放電加工電源回路切換装置は、フェライトリングコアを有するトランスとスイッチ装置とを加工槽内の加工液中にも設置できるので、加工間隙に近接した位置に設置でき、所望の高周波で電流波高値の高い電流パルスを加工間隙に供給できるだけでなく、スイッチ装置の可動体と端子とが完全に独立させて設けられスイッチ装置の絶縁不良の恐れがないので、従来よりも絶縁不良や故障が発生しにくく、安定して所望の高周波で高ピーク値の電流パルスを加工間隙に供給できる。
【００４４】
さらに、本発明の放電加工電源回路スイッチ装置を３接点型にした場合、放電加工電源回路切換装置をよりコンパクトにすることが可能であり、加工槽に設置し易くなるなど、この種の切換装置の利用の幅を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の放電加工電源回路切換用スイッチ装置の第１の実施の形態を示す構成図である。
【図２】（Ａ）は第１接触子を示す図であり、（Ｂ）は第１接触子の接点間の接触状態を示す模式図である。
【図３】（Ａ）は第２接触子を示す図であり、（Ｂ）は第２接触子の接点間の接触状態を示す模式図である。
【図４】本発明の放電加工用電源回路切換用スイッチ装置の第２の実施の形態を示す断面図である。
【図５】本発明の放電加工電源回路切換装置の第１の実施の形態の全体構成図である。
【図６】本発明の放電加工電源回路切換装置の第２の実施の形態の全体構成図である。
【図７】本発明の放電加工電源回路切換装置の第２の実施の形態の要部構成図である。
【図８】従来の放電加工電源回路切換用スイッチ装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１、放電加工電源回路切換用スイッチ装置
２、ワイヤ電極
３、被加工物
５、加工槽
７、放電加工電源回路切換装置
８、トランス
９、ボックス
１１、収納体
１１Ｄ、導体
１１Ｅ、導体
１２、可動体
１２Ａ、フランジ
１２Ｂ、ピストンロッド
１３、第１接触子
１４、第２接触子
Ｃ、第１端子
Ｔ、第２端子
Ｓ１、第１接点
Ｓ２、第２接点
１５、駆動装置
１６、制御装置
【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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