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    公开号:WO1988004879A1
    申请号:PCT/JP1987/000995
    申请日:1987-12-18
    公开日:1988-06-30
    发明作者:Katsuo Kobari；Naoto Ota；Naoyuki Suzuki；Yuji Kanamori
    申请人:Fanuc Ltd；
    IPC主号:H05K7-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] モ ー タ 駆動ュニ ッ ト
    [0003] 技 術 分 野
    [0004] 本発明 は、 交流電動機の制御 に 用 い ら れ る 電気部品を 収納す る モ ー タ 駆動ユニ ッ ト に関す る 。
    [0005] 背 景 技 術
    [0006] 工作機械の主軸又は送 り 軸を駆動す る 交流電動機の制 御装置 と し て、 例え ば第 4 図の回路図 に示す モータ 駆動 回路が用 い ら れて い る 。 こ の第 4 図 に示す三相交流電源 端子 R ， S , T か ら交流電動機の通電端子 U , V , W に 至 る電路 に は、 電磁接触器 A 、 整流用ダイ オー ド B 、 平 滑 コ ン デ ン サ C 、 回生用 ト ラ ン ジ ス タ D 、 ト ラ ン ジ ス タ ブ リ ッ ジ E 、 フ ィ ル タ F な ど の電気部品 や 、 そ の 他パ ヮ ー抵抗器、 ヒ ュ ーズ な どの各種の電気部品が結線さ れ て レヽ る 。 - そ し て 、 こ れ ら の電気部品中、 大型の電気部品 は取付 板 に ネ ジ止 め さ れ て 固定 さ れ、 束線 を 用 い て 結線 さ れ て 、 板金加工の金属ケ ー ス に 収納 さ れて い る 。
    [0007] 上記 の金属 ケ ー ス に 収納 し た 制御装置 に お い て は 、 そ れぞれ形状の異 な る 各種の電気部品が ま ず固定 さ れ、 そ の後、 各電気部品の相互間を束線 に て結線 し て いる 。 そ の た め モータ 駆動ュニ ッ ト の組立 に手数を要 し 、 龃立 ロ ボ ッ ト な ど を使用 し て作業を 自 動化す る に は、 多 く の 不都合があ っ た。
    [0008] ま た、 外部筐体 と し て板金加工の金属ケ ース を使用 し て い る ため、 そ の コ ス ト ゃ重量の点でも問題を生 じ て い た。
    [0009] 発 明 の 開 示
    [0010] 本発明ほ、 こ う し た問題点を解決すべく な さ れ た も の で、 その 目 的ほモータ の制御回路 と パ ワー回路をそれぞ れ別個の ブ ラ ス チ ッ ク フ レーム に取付け、 パ ワー回路の 各部品間を配線板を使用 し て半田付やね じ止め処置をす る こ と に よ り 結線を行い、 板金加工の金属ケースや配線 用の束線を不必要に し た モータ駆動ユニ ッ ト を提供す る こ と を 目 的 と し て レヽ る 。
    [0011] 本発明 に よ れば、 交流電動機を駆動制御する電気部品 中、 制御回路部品を組付けた ブ リ ン ト 板を保持す る合成 樹脂製の フ レ ーム と 、 前記電気部品中、 電力回路部品を 固定す る 合成樹脂製の フ レ ー ム と 、 前記電力回路部品 中、 半田付接続甩部品を一方の片面に配設 し て半田付に て結線する と と も に ネ ジ接続用部品：を他方の片面に ネ ジ に て結線す る結線用配電板と を備え、 前記の両 フ レ ー ム の結合時に前記結線用配電板を両フ レーム間で挟設 し た モータ駆動ユニ ッ ト が提供で き る 。
    [0012] 従っ て本発明の モータ駆動ュニ ッ ト ほ、 配線の束線作 業や板金加工の金属 フ レ ー ム が不要 と な る と と も に ュ ニ ッ 卜 の組立作業が簡素化され、 コ ン パ ク ド化さ れる 。
    [0013] ま た、 本発明 に よれば上下の両フ レ ー ム間 に挟ん だ電 力基板は上部の電力回路部品は半田付 に て結線さ れ、 下 部の電力回路部品はネ ジ止め に よ り 電気回路が結線 さ れ る た め、 手数を要す る部品間の配線作業や束線の作業が 不必要 と な り 作業能率が向上す る効果を生ず る 。
    [0014] さ ら に本発明で は、 ブ ラ ス チ ッ ク の上下の フ レ ーム で 一体化さ れ る の で、 板金加工の金属ケース な ど が不要の た め、 コ ス ト や重量が低減で き る 利点 も 生ず る 。
    [0015] 図面の簡単な説明
    [0016] 第 1 図は本発明の モータ 駆動ュニ ッ 卜 の一実施例を示 す分解斜視図、 第 2 図は電力基板への電力回路部品の取 付方法 の一例 を示 す説明図、 第 3 図 は フ ロ ー テ ィ ン グ ナ ツ ト の説明図、 第 4 図は交流電動機を制御す る モータ 駆動ュニ ッ ト の ^"例を示す回路図で あ る 。
    [0017] 発明を実施す る た めの最良の形態
    [0018] 以下、 図面を用 い て本発明の一実施例 に つい て詳細 に 説明す る 。
    [0019] 第 1 図 は本発明の モ ータ 駆動ュニ ツ 卜 の一実施例を示 す分解斜視図で あ り 、 第 1 図 に おい て、 1 は ブ リ ン ト 基 板で、 制御用半導体素子や そ れ に付随す る 電気回路用 の 抵抗器、 コ ン デ ン サ な どが取付け ら れて プ リ ン ト 配線な さ れ た も の で あ り 、 図示 し て い な い交流電動機の制御回 路が構成さ れて い る 。 1 1 は取付穴で あ り 、 ブ リ ン ト 基 板 1 の周縁部の近傍 に設け ら れ、 上部 フ レ ー ム 2 の保持 具 2 1 と 係合 す る こ と に よ り プ リ ン ト 基板 1 は 上部 フ レ ー ム 2 上 に保持さ れ る 。 1 2 ほ電気回路を接続す る コ ネ ク タ で あ る 。
    [0020] 上部 フ レ ー ム 2 は合成樹脂材の成型品 よ り な り 、 上面 に は リ ブ 2 2 を有 し て上部 フ レーム 2 の強度を補強す る と と も に 、 大容量コ ン デ ン サ 3 1 を支持する支持部 2 3 を備え ている 。 なお上部 フ レ ーム 2 の上面の周縁部近傍 に は、 ビ ン 2 1 a をブ リ ン ト 基板 1 の取付穴 1 1 に挿通 し、 爪部 2 l b に よ り ブ リ ン ト基板 1 を挟持す る保持具 2 1 が設 け ら れ、 こ れ に よ り ブ リ ン ト 基板 1 を上部 フ レ ーム 2 に保持 し て い る 。
    [0021] 2 4 ほ上部 フ レーム 2 の四隅 に設け た脚部であ り 、 こ の脚部 2 4 は下方に脚穴 2 4 a を有 レ、 後述す る電力基 板 3 を挟ん で下部 フ レ ーム 4 に タ ッ ビ ン グネ ジ 2 5 に て 取付け ら れる よ う 搆成さ れて レ、 る 。
    [0022] 電力基板 3 ほ多層ブ リ ン ト 基板よ り な り 、 交流電動機 の電力用部品 と な る大容量の平滑 コ ン デ ン サ 3 1 、 電磁 接触器 3 2 、 サーキ ッ ト ブ レーカ 3 3 、 電力端子 3 4 な どが取付け ら れて導体部分が半田付に て電力基板 3 の銅 箔部分 に結線さ れて い る 。
    [0023] 第 2 図は、 電力基板 3 への電力回路部品の取付方法の —例を示す説明図で あ 、 端子ピ ン 3 3 a を有す る サー キ ッ ト ブ レーカ 3 3 は、 電力基板 3 の所定位置に穿設さ れ た基板穴 3 3 b の対応位置に載置さ れ、 揷通さ れ た端 子ピ ン 3 3 a が電力基板 3 の裏面よ り 電気配線 と な る銅 箔部 に半田付さ れる こ と に よ り 電力基板 3 上に固定さ れ て、 結線さ れ る も の で あ る。 な お、 第 2 図 に示 し た電力 端子 3 4 も端子ビ ン 3 4 a が電力基板 3 の基板穴 3 4 b の対応位置に挿通さ れ裏面か ら半田付さ れる こ と に よ り 固定 さ れ る 。
    [0024] つ ぎ に 電力基板 3 と 電力 用抵抗器 6 と の電気結線が、 次の よ う に 行 な わ れ る 。 つ ま り 電力 用抵抗器 6 に 埋設 さ れ た 端子部 6 1 の ナ ッ ト 部 に 対応す る よ う に 、 電力基板 3 の配線 と な る 銅箔 に 設 け た配線穴 3 5 を介 し て ボル ト
    [0025] 3 6 が締付 け ら れ、 良好 な導通状態が得 ら れ る 。
    [0026] 第 3 図 ほ 、 端子部 6 1 に フ ロ ー テ ィ ン グ ナ ツ ト 6 1 a を 用 い た場合の側面図を示 し て い る 。 電力 用抵抗器 6 に 埋設 さ れ た 端子部 6 1 の ナ ツ 卜 部 ほ 、 例 え ば六角 .の フ ロ ー テ ィ ン グ ナ ツ ト 6 1 a が上下左右 に 所定量 だ け微動 で き る よ う に 端子部 6 1 に 抱持 さ れ て お り 、 い わ ゆ る ガ タ は あ る が 中 心軸 に 対 し 回動 し な レヽ よ う 構成 さ れ て い る 。 ボル ト 3 6 の上方 よ り 螺入 に 際 し 、 ボル ト 3 6 の 中 心軸 と 、 フ ロ ー テ ィ ン グ ナ ツ ト 6 1 a の 中心軸 に 多少の ず れが あ っ て .も 、 ボル ト 3 6 の先端部 が フ ロ ー テ ィ ン グ ナ ツ ト 6 1 a を移動 し て両方の 中心軸 を合致 さ せ る こ と に な り 、 特 に 螺入作業 を ロ ボ ッ 卜 が行 う 場合 に も 容易 に ネ ジ止め 出来 る も の で あ る 。
    [0027] し た が っ て 、 下部 フ レ ー ム 4 の下方 に 固定す る 電力回 路部品の う ち 、 こ の電力 用抵抗器 6 の よ う な 、 端子部 に フ ロ ー テ ィ ン グ ナ ツ ト 6 1 a を有す る ね じ 接続 さ れ る 部 品 は、 該 フ ロ ー テ ィ ン グ ナ ツ ト を ボ ル ト 3 6 に て 電力基 板 3 に 締付 け る こ と に よ り 、 電気回路 と の 結線が行 な わ れ る こ と に な る 。
    [0028] 下部 フ レ ー ム 4 は 、 そ の上方 に ブ リ ン ト 基板 1 を備 え た上部 フ レ ー ム 2 と 、 電力基板 3 と が取付け ら れ、 かつ その下方に ほ放熱を要する パ ワー甩半導体素子を取付け た放熱器 5 と 、 電力用抵抗器 6 と が取付け ら れ る よ う 、 合成樹脂材の成型品 に て形成さ れて いる 。 そ し て、 下部 フ レ ーム 4 に は、 そ れを補強す る と と も に電力基板 3 を 支持す る リ ブ 4 1 と 、 電力基板 3 の部品取付面の水平方 向の防塵を行 う 上部粋 4 2 と、 放熱器 5 、 電力用抵抗器 6 の フ ラ ジ面を カ バ一す る下部粋 4 3 と がその上下面 に形成されて い る 。 な お上部枠 4 2 の開口部分の寸法は 電力基板 3 や上部 フ レ ー ム 2 の脚部 2 4 の配置の寸法よ り 大き め に形成さ れ、 電力基板 3 の所定取付位置に至る 間はその寸法が次第に絞 られてレ、 る の で、 下部 フ レーム 4 の上に電力基板 3 や上部 フ レ ー ム 2 を取付時 に は、 こ れ ら を下部 フ レ ーム 4 の開口部 に落し込む こ と に よ り 容 易 に所定取付位置に導かれる よ う 構成されて い る 。
    [0029] 放熱器 5 の上面に は放熱を要す る電力用 ト ラ ン ジ ス タ 5 1 や整流器な どの電力モ ジ ュール 5 2 が取付け ら れそ れぞれの端子部が上方向に突設さ れてお り 、 電力用抵抗 器 6 に は そ の 内部 に電流容量の大 き な抵抗体 が埋設 さ れ、 上方向に端子部 6 1 が突出 されてい る も の で あ る 。 なお、 4 4 は固定用穴で あ り 、 図示 レ て い ない強電盤 に 固定す る と き の ボル ト 穴であ る 。
    [0030] つ ぎ に、 本実施例の モータ 駆動ユニ ッ ト の組立に つ い て説明す る と 、 ま ず制御回路が構成さ れ た ブ リ ン ト 基板 1 の取付穴 1 1 を 、 上部 フ レ ーム 2 の保持具 2 1 と 係合 さ せ て上部 フ レ ー ム の上方 に保持す る 。 つ ぎ に 、 電力用 ト ラ ン ジ ス タ 5 1 や電力用 モ ジ ュ ー ル 5 2 を取付け た放 熱器 5 と 電力用抵抗器 6 を下部 フ レ ー ム 4 の下方 に ネ ジ 止めす る 。 つい で電力端子 3 4 ゃサ一キ ッ 卜 ブ レ ーカ 3 3 な ど の電力回路部品を半田付 に て結線 し て上部 に 固定 し た電力基板 3 を、 下部 フ レ ー ム 4 の上方 に載置 し、 放 熱器 5 の上部 に取付 け た電力用 ト ラ ン ジ ス タ 5 1 、 電力 用 モ ジ ュ ー ル 5 2 や、 電力用抵抗器 6 な ど を電力基板 3 の上方か ら の ボル ト 3 6 に て第 2 ， 3 図 に示 し た如 く 端 子部 6 1 な どの ナ ツ ト 部ゃ フ ロ ーテ ィ ン グナ ツ ト に締付 け て電気結線を行 う 。
    [0031] 以上の組立作業の後、 上部 フ レ ー ム 2 を下部 フ レ ー ム 4 に載置 し た電力基板 3 上 に のせ、 上部 フ レ ー ム 2 4 の 脚穴 2 4 a を介 し て タ ッ ピ ン グ ネ ジ 2 5 に て下部 フ レ ー ム 4 に締付け れば、 ブ リ ン ト 基板 1 、 上部 フ レ ー ム 2 、 電力基板 3 、 下部 フ レ ー ム 4 、 放熱器 5 お よ び電力用抵 抗器 6 ほ すベて一体 と な り 、 モー タ 駆動ユニ ッ ト と し て 組立て ら れ た こ と に な る 。
    [0032] 以上、 本発明の一実施例を説明 し た が、 本発明 は こ れ に 限定 さ れ る も の で な く 、 本発明の要旨の範囲内で種 々 の変形が可能で あ っ て 、 こ れ ら を本発明の範囲か ら排除 す る も の で は な い。
    [0033] 産業上の利用可能性
    [0034] 本発明の モー タ 駆動ユニ ッ ト は、 組立作業が簡易 と な り 、 ロ ボ ッ ト な ど を使用 し た 自動組立を行な う う え で好 都合で あ る
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    ( 1 ) 制御回路部品 と 電力回路部品 と を含み、 交流電 動機の制御 に 用 い ら れ る 電気部品を収納す る モ ー タ 駆動 ュニ ッ 卜 は、 次を含む ：
    前記制御回路部品を組付け た制御回路基板を保持す る の第 1 の フ レ ー ム ；
    前記電力回路部品を固定す る の第 2 の フ レ ー ム ； 前記第 1 、 第 2 の フ レ ー ム の結合 に 際 し て両 フ レ ー ム 間 に挟設さ れ、 前記電力回路部品を相互 に結線す る 結線 用配電板。
    ( 2 ) 前記結線用配電板は、 半田付接続さ れ る部品が —方の面に配設さ れ て結線 さ れ、 かつね じ接続 さ れ る 部 品が他方面 に一方の面側か ら ね じ止め し て結線 さ れ る こ と を特徴 と す る請求の範囲第 （ 1 ) 項記載の モータ 駆動 ュニ ッ 卜 。
    ( 3 ) 前記第 1 、 第 2 の フ レ ー ム を合成樹脂材の成形品 に よ り 形成す る こ と を特徴 と す る請求の範囲第 （ 1 ') 項 記載の モータ 駆動ユニ ッ ト 。
    ( 4 ) 前記第 1 の フ レ ー ム の上面の周緣部近傍 に は、 制御回路基板の取付穴 に 挿通 さ れ る ビ ン と 、 該基板を挟 持す る爪部 と か ら な る 保持具が設け ら れ、 こ れ に よ り 基 板を フ レ ー ム 上で保持す る こ と を特徴 と す る 請求の範囲 第 （ 1 ) 項記載のモータ駆動ユニ ッ ト 。
    ( 5 ) 前記第 1 の フ レ ーム は、 その四隅 に脚部が形成 さ れ、 電力回路部品を固定す る第 2 の フ レ ーム と の間 に 所定の間隔を形成 し て取付け ら れる よ う に構成さ れてい る こ と を特徴 と す る請求の範圏第 （ 1 ) 項記載のモータ 駆動ユニ ッ ト 。
    ( 6 ) 前記第 2 の フ レ ー ム に は、 フ ロ ー テ ィ ン グナ ツ ト に よ り 電力回路部品が固定さ れてい る こ と を特徴 と す る請求の範囲第 （ 1 ) 項記載の モータ駆動ュニ ッ ト 。
    ( 7 ) 前記第 2 の フ レ ーム に ほ、 そ の部品取付面の水 平方向の防塵を行う 上部粋 と 、 電力回路部品の取付面を カ バ一す る下部枠 と がその上下面 に形成さ れて い る こ と を特徴 と す る請求の範囲第 （ 1 ) 項記載の モータ m '動ュ 二 、 y ト 。
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    EP0375776A1|1990-07-04|
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1988-06-30| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
    1988-06-30| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT |
    1988-07-07| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1988900117 Country of ref document: EP |
    1990-07-04| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1988900117 Country of ref document: EP |
    1995-02-15| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1988900117 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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    JP61/303023||1986-12-19||
    JP61/303022||1986-12-19||
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