JPH0720132Y2 - 溶接ケーブル用巻取機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はアーク等の溶接時で必要
な高電流を給電する溶接ケーブルを巻き取る溶接ケーブ
ル用巻取機に関するものである。

【０００２】

【技術背景】アーク等の溶接では７０Ａ乃至２５０Ａ程
度の高電流を必要とし、溶接ケーブルを必要量だけ引き
出して巻取機に余分な溶接ケーブルを残した（卷回）状
態で溶接作業を行う場合に、非常に高いアンペアの影響
で巻取機に多重状に卷回されている溶接ケーブル部分が
熱を帯び被覆するゴム層等が溶融して漏電の危険性にな
ることが通説とされている。そのため、従来では溶接箇
所の遠近に関わらず、自然冷却を利用すべく溶接ケーブ
ルを全長に渡って引き出して溶接作業を遂行するように
しているのが現状である。これでは、数十メートルにも
なる溶接ケーブルを無駄に引き出し且つ巻き取らねばな
らず、溶接作業及び作業終了後の後処理作業が面倒にな
り、作業性の複雑化を招いてしまう。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところで、アーク等の
溶接ケーブル用巻取機ではないが、電気工具の電源コー
ド用巻取機には漏電遮断機と共に常開型のサーモスタッ
トからなる昇温検知装置をバイバス回路として設けた先
行例（実開昭６３−１６００１５号公報）もある。 この
先行例は、ドラムが一定温度以上に昇温した時には昇温
検知装置が作動し、該昇温検知装置によりブレーカを作
動させることによって、漏電時だけではなく一定温度以
上に昇温した時にも通電を遮断するようになっている。
しかし、この電気工具は、使用される電源、電流も１０
０Ｖまたは２００Ｖ程度で２０Ａ前後と低い、そのた
め、７０Ａ乃至２５０Ａ程度の高電流を流すアーク等の
溶接用としては漏電遮断機、サーモスタット、ブレーカ
等の精密電気機器を使用しているため安全性及び耐久性
の両面で使用できない。 また、溶接用ケーブルの巻取機
は電気工事用に比べて重量化し、取扱時の衝撃によるシ
ョックも大きいため、電気回路が断線する虞れが大き
く、電気回路が単線ではないことからドラムに内蔵する
にも工夫を要する。 更に、高電流を使用する遮断機は、
電気開閉部に高熱のスパークが発生し易く、そのスパー
クによって電極部分（接触子部分）が溶着する問題もあ
り、この点を踏まえて改良する必要がある。

【０００４】本考案は、上記従来事情に鑑みてなされた
もので、その目的とする処は、耐久性及び安全性に秀で
た構造簡単な機械的な電気開閉部を備えた溶接ケーブル
用巻取機を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に講じた技術的手段は、巻取ドラム内面に電気開閉部を
装設し、該電気開閉部は、巻取ドラムから伝達される所
定温度を検知して自らが記憶された状態に変形する形状
記憶合金からなる伸縮部材と、その伸縮部材に連係さ
れ、同伸縮部材の伸縮動作を受けて押動される接触子
と、その接触子とで開閉するスイッチ部を構成する被接
触子と、該被接触子に各々連結され、溶接機に連絡する
入力部及び溶接ケーブルを接続する出力部とを備え、上
記接触子を、円錐状部先端から短円柱状部を連設して形
成すると共に、被接触子を、上記円錐状部及び短円柱状
部と接触するホッパー形のテーパー面及び筒状面とを連
続して有した形状に形成してなり、上記伸縮部材が所定
温度を検知すると被接触子から離間する方向に接触子を
押動するものであることを要旨とする。

【０００６】

【作用】上記技術的手段によれば、卷回された溶接ケー
ブルの熱が巻取ドラム部分を加熱すると形状記憶合金か
らなる伸縮部材自らが伸長することで接触子が押動され
てスイッチ部を閉じ、溶接機から溶接ケーブルに給電す
る電気回路を断路する。また、７０Ａ乃至２５０Ａの高
電流の開閉を行うには大きな面積の電気接触部分を必要
とし、そして電気回路の断路時に電気接触部分に発生す
るスパークは、その接触面積が小さく且つその接触時間
も短かければ短い程小さいものとされている。技術的手
段によれば通電時には接触子の円錐状部、短円柱状部が
被接触子のホッパー形のテーパー面、筒状面に広い面積
で接触し、所定温度の検知による伸縮部材の押動によっ
て接触子の円錐状部が被接触子のテーパー面から離れる
と短円柱状部が筒状面との間の少ない接触面積だけで接
触を継続しながら離間され、スパークを小さく止める。

【０００７】

【考案の効果】本考案は以上のように、所定温度を検知
して自らが記憶された状態に変形する形状記憶合金から
なる伸縮部材のその形状変化を利用して接触子を押動さ
せ、それによりスイッチ部の一方を構成する被接触子に
対して離間させて溶接ケーブルに通電する電気回路を断
つ機械的構造の電気開閉部を内蔵しているから、漏電遮
断機と共に常開型のサーモスタットからなる昇温検知装
置をバイバス回路として設けた先行技術のように取扱に
よって電気回路が断線したり、漏電遮断機やサー モスタ
ット、ブレーカ等の精密電気機器が故障するような危険
性もなく、信頼性が著しく向上する。 しかも、通電時に
は接触子の円錐状部、短円柱状部が被接触子のホッパー
形のテーパー面、筒状面に広い面積で接触し、伸縮部材
が異常温度を検知すると接触子を押動してその短円柱状
部と筒状面とで一時的に接触を継続しながら離間して電
気回路を断路するから、７０Ａ乃至２５０Ａの高電流の
電気回路を確実に開閉できるばかりでなく、その接触時
間も短かければ短い程小さいとされているスパークをそ
の理論通りに小さくして電極部分である接触子部分の溶
着を少なくして、高電流を開閉する耐久性に秀でた電気
開閉部を有する溶接ケーブル用巻取機を提供できる。

【０００８】

【実施例】次に、本考案の実施例を図面に基づいて説明
する。図１乃至図12は本実施例溶接ケーブル用巻取機の
実施例を示している。

【０００９】溶接ケーブル用巻取機Ａは支持フレームＡ
1 一側の側枠部Ａ1 ’に縦架された縦杆100 に片持ち状
になっている回転軸１に対して巻取ドラム２を回転可能
に軸承し、該巻取ドラム２に巻き取られた溶接ケーブル
Ｘと溶接機Ｂとの通電を開閉する電気開閉部３を同巻取
ドラム２の内面に装着し、該電気開閉部３と溶接機Ｂと
の間に配設される集電部４を前記回転軸１に組み込こん
で構成してある。

【００１０】巻取ドラム２は円板状を呈し、所定間隔を
おいて正対する両側板部２ａ、２ａ間に適宜間隔をおい
て円弧状のケーブル受け板２ｂ…を、形成されるケーブ
ル巻胴部２ｃの輪郭線に沿って横架して組立ててあり、
ケーブル巻胴部２ｃを形成するそのケーブル受け板２ｂ
の一枚に電気開閉部３が装設してある。

【００１１】ケーブル受け板２ｂは湾曲状表面部２ｂ−
１の上記両側板部２ａ、２ａと対応する両側縁から第１
螺子孔200 を開孔した取付フランジ２ｂ−２を折曲して
形成してある。

【００１２】電気開閉部３は図１乃至図３に示すよう
に、両側面を開放され、絶縁性材料で成形した湾曲状の
主板部３ａとその主板部３ａの開放部を被蓋する絶縁性
材料で成形した副板部３ｂ、３ｂと上記ケーブル受け板
２ｂとで組立形成されるケーシング３’内に伸縮部材３
ｄと、その伸縮部材３ｄに連係する連係機構３ｅと、そ
の連係機構３ｅで開閉されるスイッチ部３ｆと、スイッ
チ部３ｆと溶接機Ｂとを連絡する入力部３ｇ及び溶接コ
ードＸに接続する出力部３ｈとを内設して構成してあ
る。

【００１３】ケーシング３’は上記主板部３ａの湾曲側
端部部分に開孔した第２螺子孔201とその第２螺子孔201
に対応して副板部３ｂ、３ｂの端面部に開孔した第１
螺子穴（図示せず）とを、ねじ300 で連結し、該副板部
３ｂ、３ｂに設けた熱伝導用螺子部203 と前記ケーブル
受け板２ｂの第１螺子孔200 とを、前記ケーブル巻胴部
２ｃを形成する両側板部２ａ、２ａに開孔した挿通孔２
ａ’を挿通するねじ300 で連結する共に、副板部３ｂ、
３ｂに上記熱伝導用螺子部203 と離間して開穴された螺
穴202 に、上記挿通孔２ａ’を挿通して第１螺子孔200
と一緒にねじ300 を螺合させて、ケーブル巻胴部２ｃ内
面に固着してある。

【００１４】熱伝導用螺子部203 は上記副板部３ｂ、３
ｂに開孔した螺孔203 ａに、熱伝導性材料で成形され且
つ正対する端面を開放した一対の筒状体５、５端から一
体に突出する凸部203 ｂを螺合し、該凸部203 ｂに開穴
した螺穴203 ｂ’にケーブル巻胴部２ｃを形成する両側
板部２ａ、２ａに固着する上記ねじ300 を螺合して形成
してある。

【００１５】伸縮部材３ｄは形状記憶合金で成形された
弾撥発条であり、筒状体５、５の内、一方の筒状体（後
述では右側筒状体と称して説明する）５内に挿入され、
熱伝達用螺子部203 を介して伝達される熱で自らが形状
変化し、その動向を連係機構３ｅでスイッチ部３ｆに伝
達できるようになっている。

【００１６】連係機構３ｅは上記伸縮部材３ｄによって
他方の筒状部（後述では左側筒状体と称して説明する）
５方向へ付勢される第１プッシャー６と、その左側筒状
体５内に挿入される金属性もしくは合成樹脂製の弾撥発
条８で右側筒状体方向に付勢される第２プッシャー７
と、その第１、第２プッシャー先端６、７同士で一方端
部が挟持される揺動板９と、その揺動板９に他方端に軸
支され、前記熱伝達用螺子部203 を介して伝達される熱
で伸縮部材３ｄが自ら形状変化して弾撥発条８との弾撥
力との均衡が破られ揺動板９が揺動した際、その揺動を
回動運動として変換する変換軸部10と、その変換軸部10
の回動運動を受けて直線動に変換されるスピンドル11
と、ケーシング３’中央部に内設され、そのスピンドル
11を案内する案内筒部12とで構成してある。

【００１７】変換軸部10はスピンドル11を案内する上記
案内筒部12のその壁部12ａを貫通する連絡孔12ｂに、テ
ーパー端面10ａ’を有する先塊部10ａが、同案内筒部12
の内部空間内に位置するように挿通させてなり、その連
絡孔12ｂ内において上記先塊部10ａと連絡孔12ｂ付近の
案内筒部12外面に止着した支持板13との間に反発ばね材
14を介装して同先塊部10ａがスピンドル11方向へ付勢さ
れるように構成してある。

【００１８】上記スピンドル11の案内筒部12は一端を前
記する副板部３ｂ、３ｂの一方に固着し、他端を他方と
副板部３ｂとの間に空間400 を有する程度の長さをもっ
て絶縁性材料で成形され、後述するスピンドル11の中途
部に突設されたフランジ部11ａとの間に介装されスピン
ドル11を上記空間400 方向とは逆方向に弾撥するばね材
15用の受け段部12ｃを段設形成している。

【００１９】スピンドル11は前記変換軸部10先端の先塊
部10ａと対応する部分に先細状の円錐台形状の中間軸部
11ａ、11ｂを小径軸部11ｃを介して一対連設すると共に
後端をケーシング３’から突出させ、その突出端には絶
縁性材料で成形された操作摘み11ｄが固設してある。

【００２０】この中間軸部11ａ、11ｂは最大径を同等と
し、先方（前記空間側）の中間軸部11ａは小径軸部11ｃ
との境界を成す立ち上がり面11ａ’を前記変換軸部10の
先塊部10ａとの掛合面、後方の中間軸部11ｂはその傾斜
面11ｂ’を前記揺動板９の揺動に伴う先塊部10ａにおけ
るテーパー端面10ａ’のガイド面として機能され、記伸
縮部材３ｄの記憶温度時ではテーパー端面10ａ’先端の
鋭角部16部分を上記立ち上がり面11ａ’に掛合させ、温
度変化で前記伸縮部材３ｄが形状変化し揺動板９を揺動
させ、それにより先塊部10ａが回動運動した際にはテー
パー端面10ａ’を上記傾斜面11ｂ’でばね材15の付勢に
抗して連絡孔12ｂ内に没入させる方向に案内してテーパ
ー端面10ａ’後端の鈍角部17部分を上記立ち上がり面11
ａ’の突端域から逃がすようにしてあり、上記のように
テーパー端面10ａ’後端の鈍角部17部分が立ち上がり面
11ａ’突端域から逃げると、スピンドル11はストッパー
が無くなり、ばね材15の弾撥力で前記空間400 を広げる
方向に後退するようになっている。

【００２１】スイッチ部３ｆは半割筒状を呈し、端面同
士を接触させずに前記空間400 側の副板部３ｂに固着し
てその空間400 部分を塞ぐように設けられる被接触子18
と、前記スピンドル11先端に止着された接触子19とで形
成してある。

【００２２】被接触子18は接触子19と対応する部分をホ
ッパー形のテーパー面18a を形成すると共に、そのテー
パー面18a 先端から筒状面18b を連設した形状になって
おり、そのテーパー面18a と筒状面18b と接触子19との
大きな接触面になっている。

【００２３】接触子19は上記被接触子18のテーパー面18
ａとそのテーパー面18ａに連続する筒状面18ｂに面接触
する外形形状、即ち、テーパー面18a に全面が接触する
円錐状部19a とその先端に連設され筒状面18b に接触す
る短円柱状部19b とで形成してある。

【００２４】入力部３ｇ及び出力部３ｈはケーシング
３’の主板部３ａに開口した取り出し口３ｉから一端を
突出させ、他端が上記被接触子18に連結されている。

【００２５】次に伸縮部材３ｄの形状変化とスイッチ部
３ｆの開閉関係を図４乃至図10に基づいて説明する。図
４乃至図６は伸縮部材３ｄが形状変化していない記憶温
度状態の場合を示し、図５及び図６のように、変換軸部
10のテーパー端面10ａ’先端の鋭角部16部分が立ち上が
り面11ａ’に掛合されて接触子19と被接触子18とが接触
した状態にある。 この状態で熱伝導用螺子部203 を介
してケーブル巻胴部２ｃの熱を検知して伸縮部材３ｄが
伸長して形状変化すると、図７に示すように、伸縮部材
３ｄが弾撥発条８の付勢力に抗して第１プッシャー６を
第２プッシャー７側に押動され、その両プッシャー６、
７で挟持されている揺動板９の揺動力を受ける変換軸部
10は回動運動する。この変換軸部10にはその先端にテー
パー端面10ａ’を有する先塊部10ａが形成され、その先
塊部10ａが回動運動しながら前記傾斜面11ｂ’のガイド
機能で連絡孔12ｂ方向に押し戻されてテーパー端面10
ａ’後端の鈍角部17部分が前記立ち上がり面11ａ’に掛
合しない域まで強制的に排除される（図８）。スピンド
ル11は常時接触子19を被接触子18から離間させる方向に
ばね材15で付勢されているため、テーパー端面10ａ’の
ガイド作用で、更に変換軸部10を後方へ強制移動させな
がら直線的に後退し、スイッチ部３ｆを閉じ、溶接機Ｂ
から溶接ケーブルＸへ通電する電気回路を断路する（図
９、図10）。この時、伸縮部材３ｄの押動によって接触
子19の円錐状部19a が被接触子18のテーパー面18a から
離れると短円柱状部19b が筒状面18b との間の少ない接
触面積だけで接触を継続しながら離間され、スパークを
小さく止める。尚、伸縮部材３ｄが自然冷却で記憶され
た形状に復元するまで待機した後、前記操作摘み11ｄを
ばね材15の弾撥力に抗して強制的に押し込み、スピンド
ル11の前記立ち上がり面11ａ’をテーパー端面10ａ’先
端の鋭角部16部分に掛合させれば被接触子18に接触子19
が接触してスイッチ部３ｆを開け、溶接機Ｂから溶接ケ
ーブルＸに通電される。また、伸縮部材３ｆを成形する
形状記憶合金は前記所定温度（溶接ケーブルＸの被膜の
安全温度例えば70度）時に鋭敏に反応する組成のものを
使用するのが好ましい。

【００２６】次に図11及び図12に開示する回転軸１を兼
ねた集電部４について説明すると、符号４ａは巻取ドラ
ム２の両側板部２ａ、２ａ間中央部を連結する回転軸用
ケーシング、４ｂは前記支持フレームＡ1 の縦杆100 に
固着され、その回転軸用ケーシング４ａ一半部４ａ’内
に嵌合固定する固定筒、４ｃはその固定筒４ｂ内にオイ
ルシール20及び絶縁ブッシュ21を介して嵌挿され、接触
板部４ｃ’を内端に、溶接機Ｂからの接続ケーブル22の
接続部を外端に有する固定通電軸、４ｄは上記接触板部
４ｃ’との間にディスクブラシ23を介して接触する被接
触板４ｄ’を内端に備え、オイルシール24及び絶縁ブッ
シュ25を介して回転軸用ケーシング４ａ他半部４ａ”内
に回転可能に嵌挿された回転通電軸、４ｅは回転通電軸
４ｄの外端に一端を止着され、他端を前記両側板部２
ａ、２ａの一方に開設した掛止口26に掛止する回転力伝
達用腕杆、４ｆは回転通電軸４ｄと前記入力部３ｇとを
直結するケーブルである。この集電部４は一方の側板部
２ａに突設したハンドル27の回転操作や溶接ケーブルＸ
の引き出し動作で巻取ドラム２が正方向または逆方向に
回転すると、回転力伝達用腕杆４ｅと掛止口26との掛止
関係で回転通電軸４ｄを、被接触板部４ｄ’がディスク
ブラシ23を介して固定通電軸４ｃの接触板部４ｃ’に接
触した状態でその回転に追随させ、通電状態を維持する
ようになっている。

【００２７】尚、符号28は巻取ドラムの両側板部に適宜
間隔をおいて開設した自然冷却口である。

【図面の簡単な説明】

【図１】電気開閉部分と巻取ドラムとの関係を示す拡大
断面図。

【図２】ケーブル受け板と電気開閉部分との関係を示す
分解斜視図。

【図３】電気開閉部内部構造を示す分解斜視図。

【図４】通電状態の伸縮部材とスピンドルとの関係を示
す概略正面図。

【図５】図４の（５）−（５）線断面図。

【図６】図４の（６）−（６）線断面図。

【図７】非通電状態にあり、スピンドルが後退する前の
伸縮部材とスピンドルとの関係を示す概略正面図。

【図８】図７の（８）−（８）線断面図。

【図９】非通電状態にあり、スピンドルが後退した状態
の伸縮部材とスピンドルとの関係を示す概略正面図。

【図１０】図９の（１０）−（１０）線断面図。

【図１１】集電部部分の拡大断面図。

【図１２】図１１の（１２）−（１２）線断面図。

【符号の説明】

Ａ ： 溶接ケーブル用巻取ドラム ２ ：巻取
ドラム ３ ： 電気開閉部 ３ｄ：伸縮
部材 ３ｆ： スイッチ部 19 ：接触
子 18 ： 被接触子 Ｂ ：溶接
機 Ｘ ： 溶接ケーブル ３ｇ：入力
部 ３ｈ： 出力部 19a ：円錐
状部 19b ：短円柱状部 18a ：テー
パー面 18b ：筒状面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 巻取ドラム内面に電気開閉部を装設し、
   該電気開閉部は、巻取ドラムから伝達される所定温度を
   検知して自らが記憶された状態に変形する形状記憶合金
   からなる伸縮部材と、その伸縮部材に連係され、同伸縮
   部材の伸縮動作を受けて押動される接触子と、その接触
   子とで開閉するスイッチ部を構成する被接触子と、該被
   接触子に各々連結され、溶接機に連絡する入力部及び溶
   接ケーブルを接続する出力部とを備え、上記接触子を、
   円錐状部先端から短円柱状部を連設して形成すると共
   に、被接触子を、上記円錐状部及び短円柱状部と接触す
   るホッパー形のテーパー面及び筒状面とを連続して有し
   た形状に形成してなり、上記伸縮部材が所定温度を検知
   すると被接触子から離間する方向に接触子を押動するも
   のであることを特徴する溶接ケーブル用巻取機。