特許 7000711 コンジットケーブル及び溶接機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-28

(45)【発行日】2022-01-19

(54)【発明の名称】コンジットケーブル及び溶接機

(51)【国際特許分類】

   B23K 9/133 20060101AFI20220112BHJP

【ＦＩ】

B23K9/133 504A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2017117500

(22)【出願日】2017-06-15

(65)【公開番号】P2019000872

(43)【公開日】2019-01-10

【審査請求日】2020-03-31

(73)【特許権者】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000512

【氏名又は名称】特許業務法人山田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松坂 文夫

【審査官】黒石 孝志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０３３４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－１４６５６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１６－１５９２９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５８－１０７２６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５９－４９４７５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ９／００ － ９／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みの柔軟性と絶縁性を有する素材で構成される外皮管と、
該外皮管の内径よりも外径を小さく設定した密着コイルばねとして構成され、前記外皮管に収容されると共に内側に溶接ワイヤを通される内鞘管と、
前記外皮管の先端に設置される管状の先端チップと、
該先端チップと前記外皮管とを連通させると共に、前記内鞘管を前記外皮管の先端から軸方向内側に非固定で封じる取付管とを備え、
前記取付管は、前記先端チップに対し、該先端チップの内側に挿入されるように取り付けられることを特徴とするコンジットケーブル。

【請求項2】

前記コンジットケーブルに溶接ワイヤを送り出すワイヤ供給部の出口管と、前記コンジットケーブルの基端とを連通させると共に、前記内鞘管を前記外皮管の基端から軸方向内側に非固定で封じる継手を備えた、請求項１に記載のコンジットケーブル。

【請求項3】

前記溶接ワイヤへの通電を要しない方式の溶接に利用される、請求項１又は２のいずれか一項に記載のコンジットケーブル。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか一項に記載のコンジットケーブルを備えた溶接機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶接トーチに対して溶接ワイヤを送給するコンジットケーブル、及びコンジットケーブルを備えた溶接機に関する。

【背景技術】

【0002】

金属同士を溶接するにあたっては、接合部に対し、溶加材が送給される場合がある。

【0003】

パイプ等を接合する自動溶接機では、溶接トーチが対象物の周囲を回転しつつ溶接を行うようになっている。こうした自動溶接機において溶加材の送給を行う場合、前記溶接トーチの回転に合わせ、該溶接トーチの先端に追従するように、溶加材としての溶接ワイヤを送り出す必要がある。この種の自動溶接機では、コンジットケーブルやコンジットチューブ等と呼ばれる管に溶接ワイヤを通し、前記溶接トーチの動きに前記コンジットケーブルを追従させながら、該コンジットケーブルから前記溶接トーチの先端へ向けて溶接ワイヤを送給することが行われている。

【0004】

コンジットケーブルに関連する先行技術文献としては、例えば、下記の特許文献１等がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００２－３９４４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述の如きコンジットケーブルは、溶接トーチに追従し得る程度の可撓性を備えている必要がある。すなわち、前記溶接トーチが対象物の周囲を回転すると同時に、前記コンジットケーブルは対象物に巻き付くように動くことになるので、前記コンジットケーブルには、対象物に巻き付ける程度の柔軟性が要求される。

【0007】

一方で、前記コンジットケーブルにおいては、内側に通した溶接ワイヤを順次送り出すため、該溶接ワイヤとの間の摩擦力をなるべく小さくすることが望ましい。コンジットケーブルと溶接ワイヤの間の摩擦力は、該溶接ワイヤを送給するにあたっての抵抗となり得るからである。特に、対象物の周囲の空間が狭い場合には、対象物に対して前記コンジットケーブルが急な角度で巻き付き、該コンジットケーブルが大きく屈曲することになるため、内部を通る溶接ワイヤとの間に接触が生じやすく、また接触に伴う摩擦力も大きくなりがちである。

【0008】

このように、溶接機に備えられるコンジットケーブルには、柔軟性と低摩擦性の両方が要求される。しかしながら、従来のコンジットケーブルにおいては、柔軟性の高い素材を採用しようとすれば溶接ワイヤとの間で摩擦が大きくなる一方、摩擦係数の小さい素材は硬くて屈曲しにくいというジレンマを抱えていた。すなわち、溶接ワイヤの滞りない送給が可能な範囲において、コンジットケーブルに実現し得る柔軟性には限界があった。したがって、対象物としてのパイプが複数、密に配置されている等、対象物の周囲の空間が狭い場合には、コンジットケーブルが溶接トーチに追従して対象物に巻き付くだけの十分な空間が確保できないため、自動溶接機による溶接は難しいのが実情であった。

【0009】

本発明は、斯かる実情に鑑み、溶接トーチへコンジットケーブルを好適に追従させつつ、溶接ワイヤを溶接トーチに対し無理なく送給し得るコンジットケーブル及び溶接機を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みの柔軟性と絶縁性を有する素材で構成される外皮管と、該外皮管の内径よりも外径を小さく設定した密着コイルばねとして構成され、前記外皮管に収容されると共に内側に溶接ワイヤを通される内鞘管と、前記外皮管の先端に設置される管状の先端チップと、該先端チップと前記外皮管とを連通させると共に、前記内鞘管を前記外皮管の先端から軸方向内側に非固定で封じる取付管とを備え、前記取付管は、前記先端チップに対し、該先端チップの内側に挿入されるように取り付けられることを特徴とするコンジットケーブルにかかるものである。

【0012】

本発明のコンジットケーブルは、前記コンジットケーブルに溶接ワイヤを送り出すワイヤ供給部の出口管と、前記コンジットケーブルの基端とを連通させると共に、前記内鞘管を前記外皮管の基端から軸方向内側に非固定で封じる継手を備えることができる。

【0013】

本発明のコンジットケーブルは、前記溶接ワイヤへの通電を要しない方式の溶接に利用することができる。

【0014】

また、本発明は、上述のコンジットケーブルを備えた溶接機にかかるものである。

【発明の効果】

【0015】

本発明のコンジットケーブル及び溶接機によれば、溶接トーチへコンジットケーブルを好適に追従させつつ、溶接ワイヤを溶接トーチに対し無理なく送給し得るという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施による溶接機の形態の一例を示す正面図である。

【図2】本発明の実施による溶接機の形態の一例を示す底面図である。

【図3】本発明の実施によるコンジットケーブルの先端部の形態の一例を示す断面図である。

【図4】本発明の実施によるコンジットケーブルの基端部の形態の一例を示す断面図である。

【図5】本発明の実施による溶接機の作動を説明する底面図であり、（Ａ）は初期状態、（Ｂ）は溶接直後の状態を示している。

【図6】本発明の実施によるコンジットケーブルの溶接ワイヤの送給中における一状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

【0018】

図１～図４は本発明の実施によるコンジットケーブル及び溶接機の形態の一例を示している。図１に示す如く、本実施例の溶接機１は、溶接トーチ２を備えて該溶接トーチ２を対象物３の周囲で周回させるヘッド部４と、溶接トーチ２を含むヘッド部４の駆動や制御を行う機構を内蔵した本体部５を備えてなる。以下、本実施例では、鉛直方向に沿って延びる円筒形のパイプやチューブ等である対象物３の下端を水平面に対し隅肉溶接により溶接する場合を想定して説明を行う。ただし、対象物３や溶接機１の配置はこれに限らず、例えば対象物３の向きは水平方向や斜め方向であっても良い。また、隅肉溶接以外に突合せ溶接等にも適用し得る。

【0019】

本体部５は、水平面に載置されて対象物３に対しヘッド部４を適当な位置に支持するようになっている。本体部５は、ヘッド部４を対象物３の軸に沿った方向や対象物３の軸に直交する方向へ動かすための図示しない駆動機構を備えており、これによりヘッド部４の位置を対象物３に対し微調整することができるようになっている。尚、ここでは水平面に対し対象物３を隅肉溶接する場合を説明しているため、本体部５を水平面に載置すれば溶接機１全体を対象物３に対し適切な位置に配置することができるが、この他に、例えば鉛直面に対して対象物３を溶接する場合や、対象物３としてのパイプ同士を突合せ溶接により溶接する場合等を想定し、例えばパイプやチューブを挟み込むクランプ等、本体部５を適宜固定するための機構を別途備えるようにしても良い。

【0020】

ヘッド部４は、対象物３に対し直交する面をなして本体部５に支持される台座部としてのテーブル６と、該テーブル６に対し対象物３の方向に沿った軸を中心に回転可能に支持されるリング状の回転体（回転リング）７を備えている。該回転リング７には溶接トーチ２が取り付けられ、溶接に際し該溶接トーチ２と共に対象物３の周囲を回転するようになっている。溶接トーチ２は、対象物３に対して放電を行う先端部２ａと、該先端部２ａを傾動可能に支持して溶接トーチ２全体を回転リング７に対し支持する支持部２ｂを備えている。

【0021】

回転リング７は、テーブル６に対し、例えば絶縁体にて構成されたターンテーブル様の機構により回転可能に支持される。ただし、この機構については本発明の要旨と直接関係するものではなく、また図示すれば図全体が煩雑になってしまうため、全図にて図示を省略している。

【0022】

図２に示す如く、ヘッド部４を構成するテーブル６のなす面には、対象物３を挟み込むための凹部６ａが備えられており、この凹部６ａに回転リング７が配置されている。また、回転リング７は一部に切欠き７ａを有する環状の部材であり、全体として平面視でＣ字状に形成されている。そして、この切欠き７ａに対象物３を通すことで回転リング７を対象物３の周囲に配置できるようになっている。回転リング７の下面には、回転リング７の周方向に関して切欠き７ａと反対側の位置に溶接トーチ２が取り付けられている。溶接トーチ２の先端は、図示しない駆動機構により適宜角度を変更できるように構成されている。

【0023】

回転リング７は、該回転リング７を支持する台座部としてのテーブル６の下面に、該テーブル６に対し回転可能に取り付けられており、その回転はヘッド部４に備えた複数のギヤにより駆動されるようになっている。

【0024】

回転リング７に取り付けられた溶接トーチ２には、二本のパワー冷却ケーブル８と、パワーガスケーブル９、制御ケーブル１０、コンジットケーブル１１の計五本の配管の先端部が配置される。これら五本の配管のうち、二本のパワー冷却ケーブル８、パワーガスケーブル９、制御ケーブル１０は溶接トーチ２の支持部２ｂに接続され、コンジットケーブル１１は、先端部が溶接トーチ２の先端部２ａに固定されている。二本のパワー冷却ケーブル８は、溶接トーチ２に電力を送給すると共に冷却液としての水を供給又は回収するケーブルである。パワーガスケーブル９は、溶接トーチ２に電力を送給すると共に、溶融金属を保護するためのシールドガスを供給するケーブルである。制御ケーブル１０は、溶接トーチ２の作動を制御するための制御信号を入力する通信ケーブルである。コンジットケーブル１１は、溶接トーチ２の先端に対し、後述する溶加材としての溶接ワイヤ１２を送給するケーブルである。これら計五本の配管を構成するケーブルは、本体部５に備えた一対のガイドローラ１３にまとめて挟み込まれ、該ガイドローラ１３の回転により、溶接トーチ２の動きに応じて必要量が該溶接トーチ２に対して送り出され、また溶接トーチ２から引き戻されるようになっている。

【0025】

そして、本実施例の溶接機１は、コンジットケーブル１１の構成に主要な特徴を有している。

【0026】

図３、図４にコンジットケーブル１１の構造を示す。本実施例のコンジットケーブル１１は、外皮管１４の内部に、密着コイルばねである内鞘管１５を収容して構成されている。溶接ワイヤ１２は、内鞘管１５の内部を通って溶接トーチ２（図１、図２参照）へ送給される。

【0027】

外皮管１４は、容易に屈曲可能な程度の柔軟性と、絶縁性を備えた素材で構成することができ、例えばフッ素樹脂等が適当である。外皮管１４の厚みは、溶接トーチ２（図１、図２参照）への追従性を考慮すると、最大で１ｍｍ程度までとすることが好ましい。また、絶縁性や耐久性を確保するために、０．３ｍｍ程度以上の厚みを備えていることが好ましい。

【0028】

この他、外皮管１４としては、溶接トーチ２に追従し得る適度な柔軟性と、溶接トーチ２へ送給される電気を遮断し得る絶縁性を備えた素材であれば、各種の素材を採用し得る。例えば、外皮管１４を樹脂や金属箔等の素材を積層したラミネートチューブとしても良い。また、テープ状に成形した樹脂やラミネートシートを螺旋状に巻いたスパイラルチューブとして外皮管１４を構成することもできる。

【0029】

内鞘管１５は、金属線を螺旋状に隙間なく巻いた密着コイルばねとして構成される。密着コイルばねである内鞘管１５は、軸と直交する方向へ自由に曲がることができるほか、軸方向に引張力を受けて伸びたり、また圧縮力を受けて縮んだりすることができる。また、軸と直交する方向への屈曲や、軸方向の伸縮といった変形は、外力の付加がなくなれば、内鞘管１５自体の反発力によって復元される。

【0030】

内鞘管１５の外径は、該内鞘管１５が外皮管１４の内部で自由度を持って変形あるいは移動できるよう、外皮管１４の内径より小さく設定される。具体的には、内鞘管１５の外径は、外皮管１４の内径より０．５ｍｍ以上小さくすることが好ましい。

【0031】

図３に示す如く、コンジットケーブル１１の先端には、溶接ワイヤ１２の出口構造としての先端チップ１６が取り付けられる。先端チップ１６は、円筒形の本体部１６ａの先端にテーパ部１６ｂを形成した金属製の管状の部品である。テーパ部１６ｂを先端チップ１６の軸方向全体にわたって設ける、すなわち、例えば先端チップ１６の全体を、先端に向かって縮径する円錐状に形成することも可能であるが、溶接ワイヤ１２の送り出しに係る抵抗をなるべく減らす観点からは、本体部１６ａを円筒状とし、該本体部１６ａの先端部のみにテーパ部１６ｂを形成することがより好ましい。コンジットケーブル１１の内側では、先端に向かって縮径する部分に溶接ワイヤ１２が当たると該溶接ワイヤ１２の送り出しに対する抵抗力が生じ得るので、テーパ部１６ｂの範囲をなるべく小さくすることで、前記抵抗力の生じる機会を減らすことができる。

【0032】

先端チップ１６の本体部１６ａの基端部と、外皮管１４の先端部とは、取付管１７によって接続されている。取付管１７は、両端を先端チップ１６の本体部１６ａの内側及び外皮管１４の内側に各々挿入される直管状の部品であり、先端チップ１６と外皮管１４とは、取付管１７を介して連通する。取付管１７の一端は、先端チップ１６に対し、該先端チップ１６と取付管１７を径方向に貫通する留め具としての止めねじ１８によって固定される。取付管１７の他端は、外皮管１４に対し、該外皮管１４における取付管１７の挿入された位置の外側を、固定具としてのバンド１９により縛り付けられるようにして固定される。尚、先端チップ１６と取付管１７の間の固定や、取付管１７と外皮管１４の間の固定の仕方は、ここに示した例に限定されない。例えば、先端チップ１６と取付管１７とを溶接により互いに固定することもできるし、あるいは、先端チップ１６の内面と取付管１７の外面とに各々螺旋状のピッチを形成し、先端チップ１６に対し取付管１７をねじ込むことにより固定しても良い。また、取付管１７と外皮管１４とは、針金等により縛り付けても良いし、パイプクランプ等により固定しても良い。

【0033】

取付管１７の内径は、内鞘管１５の外径より小さく設定されている。外皮管１４内に収容された内鞘管１５は、外皮管１４や先端チップ１６、取付管１７に固定はされないが、外皮管１４の先端に嵌合された取付管１７により、外皮管１４からはみ出ないよう、外皮管１４の先端から軸方向内側の位置に封じられている。

【0034】

また、取付管１７の内径は、内鞘管１５の内径以上に設定されることが望ましい。内鞘管１５を通って送られてきた溶接ワイヤ１２が、取付管１７の縁に引っ掛かることを防止するためである。また、取付管１７は先端チップ１６に対し、該先端チップ１６の内側に挿入されるように取り付けられることが望ましい。内鞘管１５を通って送られてきた溶接ワイヤ１２が、先端チップ１６の縁に引っ掛かることを防止するためである。

【0035】

図４に示す如く、コンジットケーブル１１の基端側には、継手２０を介してワイヤ供給部２１の出口管２２が接続されている。継手２０は、管同士の接続に用いられる一般的な直管状の継手であり、両端に外皮管１４及び出口管２２をそれぞれ接続することで、外皮管１４と出口管２２とを互いに連通させるようになっている。ワイヤ供給部２１は、出口管２２から継手２０を通し、コンジットケーブル１１内に溶接ワイヤ１２を送り出すことができる。

【0036】

継手２０の一端側には、外皮管１４を挿入可能な挿入口２０ａが開口している。挿入口２０ａの奥には、該挿入口２０ａの内壁に突出するように備えられた段部２０ｂが備えられている。また、挿入口２０ａにおける段部２０ｂより手前側の位置には、挿入口２０ａに沿ってリング状の固定爪２０ｃが嵌合されている。挿入口２０ａの内径は外皮管１４の外径と略一致すると共に、固定爪２０ｃの外皮管１４の挿入前の内径は外皮管１４の外径よりやや小さく設定されている。そして、外皮管１４の基端部を挿入口２０ａの奥の段部２０ｂに突き当たるまで挿入すると、固定爪２０ｃが拡径しつつ外皮管１４によって貫通され、反発力により外皮管１４を外側から締め付けるようになっている。こうして、外皮管１４の基端部を、挿入口２０ａに対して段部２０ｂに突き当たるまで挿入することで、外皮管１４を継手２０に固定することができる。

【0037】

段部２０ｂにおける内径は、外皮管１４に収容される内鞘管１５の外径よりも小さく設定されている。外皮管１４内に収容された内鞘管１５は、外皮管１４や継手２０に固定はされないが、外皮管１４の基端に設置された継手２０により、外皮管１４からはみ出ないよう、外皮管１４の基端から軸方向内側の位置に封じられている。

【0038】

継手２０の他端側には、一端側と同様の挿入口２０ａ、段部２０ｂ、固定爪２０ｃが備えられており、これにより、一端側に外皮管１４を固定するのと同様の手順で、他端側に出口管２２を固定できるようになっている。

【0039】

こうして、ワイヤ供給部２１の出口管２２から送り出される溶接ワイヤ１２は、継手２０を介してコンジットケーブル１１に進入し、内鞘管１５の内側を通って先端チップ１６から送り出されるようになっている。

【0040】

次に、上記した本実施例の作動を説明する。

【0041】

溶接機１にて対象物３の溶接を行う際には、まず図５（Ａ）に示す如く、対象物３を取り囲むようにテーブル６の凹部６ａ及び回転リング７が位置するよう、溶接機１を配置する。このとき、回転リング７は、切欠き７ａの位置が凹部６ａの開口と一致する初期位置にあり、凹部６ａと切欠き７ａに対象物３を通すことで、溶接にあたり溶接機１を適切な位置に配置することができる。溶接機１を配置したら、図示しない駆動機構によりヘッド部４を適宜動作させ、回転リング７及び溶接トーチ２を対象物３の溶接箇所に対して位置決めする。この際、あわせて溶接トーチ２の先端部２ａの角度も操作し、先端の放電部が対象物３の溶接箇所に位置するよう調整する（図１参照）。

【0042】

この状態から、対象物３の溶接を行う。溶接トーチ２にパワー冷却ケーブル８とパワーガスケーブル９から電力と共に水とシールドガスを送給し、またコンジットケーブル１１から溶接ワイヤ１２を送り出しつつ、図５（Ａ）に示す配置から、回転リング７を３６０°回転させる。この間、パワー冷却ケーブル８、パワーガスケーブル９及びコンジットケーブル１１は、溶接トーチ２に追従して対象物３に巻き付くように移動する（図５（Ｂ）参照）。

【0043】

溶接が完了したら、回転リング７を溶接中とは反対方向に３６０°回転させ、再度図５（Ａ）に示す初期位置に戻す。以上で溶接に係る工程は終了する。

【0044】

このように、上述の一連の工程において、コンジットケーブル１１は回転リング７側の溶接トーチ２に追従し、対象物３の周囲に巻き付くように動く。ここで、コンジットケーブル１１を構成する最大で１ｍｍの厚みの外皮管１４は、容易に屈曲可能な柔軟性を備えている。また、外皮管１４に収容される密着コイルばねである内鞘管１５は、軸と直交する方向に自由に変形することができる。したがって、コンジットケーブル１１全体が自由且つ容易に大きく変形でき、溶接トーチ２の動作に伴って対象物３に巻き付くにあたり、急な角度であっても無理なく曲がることができる。しかも、密着コイルばねである内鞘管１５は変形に対する復元力を備えているため、対象物３に巻き付いたコンジットケーブル１１が元に戻る際（図５（Ｂ）に示す状態から図５（Ａ）に示す状態へ戻る際）には、溶接トーチ２に追従するだけでコンジットケーブル１１全体の形状が自然に復元する。

【0045】

また、コンジットケーブル１１内で溶接ワイヤ１２と接する内鞘管１５は金属製であるため、コンジットケーブル１１と溶接ワイヤ１２との間に生じる摩擦が小さい。このため、例えば図６に示す如く、コンジットケーブル１１が大きく屈曲した結果、内鞘管１５の内面に溶接ワイヤ１２が強く接触することになったとしても、溶接ワイヤ１２の送り出しに際して抵抗として働く摩擦力は小さく済む。つまり、溶接ワイヤ１２が内鞘管１５の内面に対し滑るように動くことで、溶接ワイヤ１２の送り出しを維持することができる。

【0046】

しかも、内鞘管１５は隙間なく巻かれた密着コイルばねであるため、内鞘管１５が溶接ワイヤ１２と接触しても、相互間の接触点の数が多く、各点毎に生じる摩擦力は一層小さい。

【0047】

また、内鞘管１５が密着コイルばねであることは、溶接ワイヤ１２の引っかかりによる局所的な伸びを抑える効果も有している。密着コイルばねを構成する金属線は、一巻き毎に別の金属線と隣接する形になっている。このため、仮に内鞘管１５の一点にて溶接ワイヤ１２との間に引っ掛かりが生じ、溶接ワイヤ１２が前記一点の金属線を引っ掛けながら先端側へ向かって移動しようとしたとしても、前記金属線の動きは、直後に隣接する別の金属線に受け止められ、これが前記一点の金属線のさらなる移動を妨げることになる。したがって、溶接ワイヤ１２は、内鞘管１５を構成する金属線の一点を引っ掛けることはあっても、そのままコンジットケーブル１１内を大きく移動することはなく、すぐに内鞘管１５の内面を滑るような動きに変わってコンジットケーブル１１内を送られることになる。

【0048】

尤も、図６に示す如くコンジットケーブル１１が大きく屈曲している場合には、屈曲の外側にあたる部分では内鞘管１５を構成する金属線の巻き同士の間が開くため、この隙間に溶接ワイヤ１２が屈曲して部分的に入り込むことで、金属線との間に引っかかりが生じてしまう可能性が考えられる。ただし、この場合でも、内鞘管１５はもともと密着コイルばねであるため、金属線の巻き同士の間に生じる隙間は大きくはならない。したがって、溶接ワイヤ１２が内鞘管１５とある一点（図６中に接触点Ｐとして図示する）にて強く接触し、該接触点Ｐの位置にあたる金属線を伴ってコンジットケーブル１１内を移動しようとしても、接触点Ｐの位置にあたる金属線は、やはりすぐに隣接する別の金属線と接触し、接触点Ｐの位置にあたる金属線のそれ以上の移動は妨げられることになる。

【0049】

また、接触点Ｐの位置にあたる金属線と、前記別の金属線とが接触した状態で、さらに溶接ワイヤ１２が接触点Ｐの位置にあたる金属線を伴って移動しようとした場合には、接触点Ｐの位置にあたる金属線と、前記別の金属線との間を軸方向に圧縮する力が加わることになる。密着コイルばねを軸方向に圧縮する力は前記密着コイルばねを拡径するように作用するため、溶接ワイヤ１２が移動しようとする先では内鞘管１５の径が拡がり、これにより、溶接ワイヤ１２と内鞘管１５との引っ掛かりが解消されやすくなる効果が期待できる。

【0050】

この際、上述の如く、内鞘管１５の外面と外皮管１４の内面との間にはある程度の隙間が設けられているので、内鞘管１５は軸方向の圧縮力を受けて容易に拡径することができる。また、前記隙間が設けられていれば、内鞘管１５が部分的に拡径したとしても、内鞘管１５が外皮管１４に強く接触して内鞘管１５と外皮管１４の相互間に反発力が生じたりするようなこともない。したがって、内鞘管１５と外皮管１４との間に強い摩擦力が生じ、内鞘管１５が外皮管１４に対して拘束され、さらに溶接ワイヤ１２が内鞘管１５に引っ掛かって溶接ワイヤ１２の送給が困難になる、といった事態は防止される。

【0051】

また、溶接ワイヤ１２の一部が接触点Ｐの位置にあたる金属線を伴って前進するような事態が生じた場合、内鞘管１５のうち接触点Ｐから後ろ側にあたる部分も前方へ引っ張られることになる。このとき、仮に内鞘管１５のうち、接触点Ｐから後ろ側にあたるいずこかの部分が、外皮管１４や継手２０に固定ないし拘束されていれば、該拘束された部分と接触点Ｐとの間で内鞘管１５が伸びることになる。密着コイルばねである内鞘管１５に伸びが生じれば、ばね定数に応じた力が溶接ワイヤ１２の送り出しに対する抵抗力として作用してしまう。さらに、内鞘管１５の伸びが著しく大きくなれば、延びた分だけ大きく縮径した内鞘管１５が溶接ワイヤ１２を締め付けることにより、抵抗力の一層の増大を招きかねない。

【0052】

しかしながら、本実施例のコンジットケーブル１１では、上述の如く内鞘管１５と外皮管１４の間に隙間が設定され、内鞘管１５の外面と外皮管１４の内面との間に大きい摩擦力が生じないようになっている。また、内鞘管１５の基端部についても、外皮管１４や継手２０に対し固定されてはいない。よって、仮に内鞘管１５内面の接触点Ｐが溶接ワイヤ１２により前方へ引っ張られた場合、接触点Ｐから後ろ側にあたる部分が外皮管１４の内部を特に大きい抵抗を受けることなく前方へ移動することになる。このような状態では、内鞘管１５が基端部と接触点Ｐとの間で大きく伸ばされることはなく、溶接ワイヤ１２の送り出しへの抵抗力は大きくならない。また、内鞘管１５の縮径による溶接ワイヤ１２の締め付けのような事態も防止される。

【0053】

同様に、本実施例のコンジットケーブル１１では、内鞘管１５の先端部についても、外皮管１４や取付管１７あるいは先端チップ１６に対し固定されてはいない。溶接ワイヤ１２の送給の際、コンジットケーブル１１内における溶接ワイヤ１２の曲り具合によっては、溶接ワイヤ１２が内鞘管１５の一部を引っ掛けつつ、部分的に後方へ引き戻される、つまり先端側から基端側に向かって移動するような場合も起こり得る。こういった場合も、内鞘管１５の先端部が上述の如く非固定である結果、内鞘管１５が溶接ワイヤ１２との接触点と先端部との間で大きく伸ばされるような事態は防止され、溶接ワイヤ１２の送り出しに係る抵抗力の発生が抑えられる。

【0054】

このように、本発明のコンジットケーブル１１では、内鞘管１５の外径を外皮管１４の内径より小さく設定し、内鞘管１５と外皮管１４との間に隙間を設けていることに加え、内鞘管１５の両端を取付管１７及び継手２０により非固定で封じることで、内鞘管１５の保持に関し、径方向及び軸方向の両方について自由度を持たせている。こうすることにより、内鞘管１５が外皮管１４の内部において一定の空間内を自由に移動ないし変形し、溶接ワイヤ１２の送り出しに対する抵抗力の発生を低減することができるのである。

【0055】

上述の如きコンジットケーブル１１、ないし該コンジットケーブル１１を備えた溶接機１は、ＴＩＧ溶接やプラズマ溶接といった非消耗電極式のアーク溶接や、溶接ワイヤを使用するレーザ溶接のように、溶加材として溶接ワイヤを送給し、且つ該溶接ワイヤへの通電を必要としない方式の溶接に特に有用である。消耗電極式のアーク溶接のように、溶接ワイヤに対し通電が行われる場合、例えば上記特許文献１に記載のコンジットケーブルの如く、コンジットケーブルの外側を構成する部材に導電体を配設する必要がある。そして、この場合、溶接ワイヤへの通電量を確保しようと前記導電体の厚みを大きくすれば、コンジットケーブルの柔軟性が損なわれてしまう虞がある。したがって、本発明のコンジットケーブルを消耗電極式の溶接に適用しようとした場合、溶接ワイヤへの通電量をあまり大きくはできない。

【0056】

以上のように、本実施例のコンジットケーブル１１は、０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下の厚みの柔軟性と絶縁性を有する素材で構成される外皮管１４と、該外皮管１４の内径よりも外径を小さく設定した密着コイルばねとして構成され、前記外皮管１４に収容されると共に内側に溶接ワイヤ１２を通される内鞘管１５とを備えているので、コンジットケーブル１１全体が自由且つ容易に大きく変形でき、溶接トーチ２の動作に伴って対象物３に巻き付くにあたり、急な角度であっても無理なく曲がることができる。一方、溶接ワイヤ１２に接する内鞘管１５では、溶接ワイヤ１２との間に生じる摩擦が小さく、内鞘管１５の内面に溶接ワイヤ１２が強く接触することになっても、溶接ワイヤ１２の送り出しを維持することができる。また、内鞘管１５は密着コイルばねであるため、溶接ワイヤ１２の引っかかりによる局所的な伸びをも抑えることができる。

【0057】

また、本実施例のコンジットケーブル１１は、前記外皮管１４の先端に設置される管状の先端チップ１６と、該先端チップ１６と前記外皮管１４とを連通させると共に、前記内鞘管１５を前記外皮管１４の先端から軸方向内側に非固定で封じる取付管１７とを備えているので、内鞘管１５が溶接ワイヤ１２との接触点と先端部との間で大きく伸ばされるような事態を防止し、溶接ワイヤ１２の送り出しに係る抵抗力の発生を抑えることができる。

【0058】

また、本実施例のコンジットケーブル１１は、前記コンジットケーブル１１に溶接ワイヤ１２を送り出すワイヤ供給部２１の出口管２２と、前記コンジットケーブル１１の基端とを連通させると共に、前記内鞘管１５を前記外皮管１４の基端から軸方向内側に非固定で封じる継手２０を備えているので、内鞘管１５が溶接ワイヤ１２との接触点と基端部との間で大きく伸ばされるような事態を防止し、溶接ワイヤ１２の送り出しに係る抵抗力の発生を抑えることができる。

【0059】

したがって、上記本実施例によれば、溶接トーチへコンジットケーブルを好適に追従させつつ、溶接ワイヤを溶接トーチに対し無理なく送給し得る。

【0060】

尚、本発明のコンジットケーブル及び溶接機は、上述の実施例にのみ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変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0061】

１ 溶接機
１１ コンジットケーブル
１２ 溶接ワイヤ
１４ 外皮管
１５ 内鞘管
１６ 先端チップ
１７ 取付管
２０ 継手
２１ ワイヤ供給部
２２ 出口管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】