JP4152663B2

JP4152663B2 - 結線基板

Info

Publication number: JP4152663B2
Application number: JP2002121863A
Authority: JP
Inventors: 茂西田; 忠朋木村; 充木村; 純金田一
Original assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Current assignee: Tamagawa Seiki Co Ltd
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2022-04-24
Also published as: JP2003319599A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は結線基板に関し、特に、リード線等の電線接続部間の電気的絶縁が充分になされることによって、各回路間の絶縁特性を高めることのできる、回転電機用の結線基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
小型サーボモータ、ＤＣブラシレスモータ、小型インダクションモータ等の回転電機において、コイル間の結線と、それらコイルと電源等を結ぶためのリード線とを接続するための電線接続部が、結線基板上に設けられている。
【０００３】
図４は、従来の回転電機用結線基板の構造について、その一例を示す平面図、正面図、および側面図である。図において従来の結線基板は、たとえば基板１０上に、接地端子部と三相分のリード線接続に係るプリント基板配線回路（以下、「回路部」ともいう。）２１、２２、２３、および２４が配置されていることを主たる構成とする。該基板１０は、回転電機軸心の同心円上に一部欠切された略円環状の形状をとり、その一部からは回転電機軸心から遠心方向に帯状片部である接続端子部１０１が延設されているため、該基板１０は円環部１０２と該接続端子部１０１とを備えた構造をとる。前記回路部２１、２２、２３、および２４は該円環部１０２から該接続端子部１０１へと延設され、その端部には、ハンダ付け作業時等にリード線を仮固定するための穴であるリード線固定穴をそれぞれ有する、裸導電部である電線接続部（以下、「ランド」ともいう。）１１、１２、１３、および１４が、それぞれ設けられており、これら電線接続部１１、１２、１３、および１４ではリード線がハンダ付けにより固定されて、各回路部２１、２２、２３、および２４と電源との接続がなされる。
【０００４】
該電線接続部１１、１２、１３、および１４は前記接続端子部１０上において、該接続端子部端部と平行な一直線上に配置されており、これらは相互に間隔Ａの幅で離間されて設けられることによって、相互の電気的絶縁が図られている。係る電気的絶縁を充分なものとして、各回路部２１、２２、２３、および２４間の絶縁特性を高める方法としては、該間隔Ａを大きくすることが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ハンダ付け工程における一定の作業性確保のためにはリード線固定穴の直径はある程度の寸法が確保されなくてはならず、それも理由となって各電線接続部間の間隔Ａの寸法を大きくし、電線接続部間の空間距離や沿面距離を充分にとることには限界がある。そのため、裸導電部である各電線接続部間の電気的絶縁性、各回路部間の絶縁特性を高めることには限界があり、充分な絶縁特性を得ることはできなかった。一方、各電線接続部間の距離を電気的絶縁上充分にとるためには、これらが設けられる接続端子部の幅寸法を広げるという手段も考えられるが、これは結線基板全体の寸法を大きくすることになり、全般的な回転電機の小型化の要請には逆行するため、選択は困難である。
【０００６】
すなわち、モータの小型化傾向の中で、リード線接続部を設ける接続端子部のコンパクト化は重要な課題であり、コンパクト化を推進するためには、裸導電部であるランド間の沿面距離や空間距離の不足による電気的絶縁特性低下を防止しなくてはならない。そのためには、コンパクトな空間の中で充分な絶縁沿面距離、空間距離を確保できる技術が求められる。
【０００７】
また、ハンダ付け作業時においてはハンダの流れのばらつきを生じることがあるが、この場合各電線接続部間の沿面距離確保に限界があり、ハンダ流れが過多であると短絡の発生を引き起こすことがあり、安定した絶縁特性を得ることはできない。
【０００８】
本発明の課題は、上記従来技術の欠点を解決して、結線基板全体の寸法をコンパクトな状態にとどめたままで、必要な沿面距離あるいは空間距離を確保し、それにより電線接続部間における電気的絶縁を充分に達成することのできる、回転電機用結線基板を提供することである。また、ハンダ付け作業におけるハンダの流れのばらつきにより生じる絶縁不良も解消することができる回転電機用結線基板を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は上記課題につき鋭意検討した結果、基板として利便性の高いフレキシブル基板を利用し、各電線接続部の配設関係を立体的に構成することによって該課題を解決できることを見出し、本発明に至った。すなわち、本願において特許請求もしくは少なくとも開示される発明は以下のとおりである。
【００１０】
（１）各回路部ごとに設けられた、リード線をコイル間結線に接続する等電線を接続するための電線接続部を基板上に有する回転電機用の結線基板において、該結線基板がフレキシブル基板であり、該結線基板は複数の舌状片部を有し、該電線接続部は該舌状片部上に設けられており、かつ一の舌状片部には一の電線接続部のみが設けられており、隣接する該電線接続部がそれぞれ設けられた隣接する該舌状片部のうち少なくとも一方が、該結線基板のうち少なくとも該舌状片部以外の部分が属する基準平面から離隔するよう折り曲げられていることによって該隣接する電線接続部間の距離が増大しており、さらに隣接する該舌状片部の間に絶縁部材が挟入されていることによって、該舌状片部の離隔が固定され、振動およびそれによる接触や絶縁不良が防止されることを特徴とする、回転電機用の結線基板。
【００１１】
（２）各回路部ごとに設けられた、リード線をコイル間結線に接続する等電線を接続するための電線接続部を基板上に有する回転電機用の結線基板において、該結線基板がフレキシブル基板であり、該結線基板は複数の舌状片部を有し、該電線接続部は該舌状片部上に設けられており、かつ一の舌状片部には一の電線接続部のみが設けられており、隣接する該電線接続部がそれぞれ設けられた隣接する該舌状片部が、前記基準平面から相互に反対側に離隔するよう折り曲げられていることによって該隣接する電線接続部間の距離が増大しており、さらに隣接する該舌状片部の間に絶縁部材が挟入されていることによって、該舌状片部の離隔が固定され、振動およびそれによる接触や絶縁不良が防止されることを特徴とする、回転電機用の結線基板。
【００１２】
（３）前記絶縁部材は、基準平面から同じ側にある各舌状片部間を離隔しその接触を防止するための隔壁部を備えていることを特徴とする、（２）に記載の回転電機用の結線基板。
【００１３】
（４）前記電線接続部が接地端子部と三相分のリード線接続部からなることを特徴とする、（１）ないし（３）のいずれかに記載の回転電機用の結線基板。
【００１６】
つまり本発明は、回転電機用結線基板において、各回路部間の間隔には変更を加えないことによって結線基板全体の寸法はコンパクトな状態にとどめ、基板としてフレキシブル基板を用いることにより、各ランドの配設関係を容易に立体的に構成できるようにすることによって、必要な沿面距離あるいは空間距離を確保し、それにより電線接続部間における充分な電気的絶縁を得ることができるものである。
【００１７】
すなわち本発明の課題解決手段は、基板としてフレキシブル基板を用い、円環部と接続端子部からなる基板のうち該接続端子部を各電線接続部ごとに分割してなる舌状片部とし、該舌状片部を自由自在に曲げたり、さらに舌状片部間に絶縁物を介在させたりすることによって、空間距離や沿面距離を増大させ、もって電線接続部間の電気的絶縁特性の向上を実現するものである。
【００１８】
本発明においてフレキシブル基板、すなわちフレキシブルプリント配線基板とは、フレキシブルプリンテッドサーキット（ＦＰＣ）とも呼ばれるフィルム状あるいはフィルム様の基板である。フレキシブル基板は、その柔軟性を利用して折り曲げたい回路部分と接続部分の一体化等新しい機能を持った製品を設計することができる、重量を軽くすることができる、占有する空間が少ないので高密度化することができる、ハンダ付け箇所を少なくできる、誤配線防止できるため信頼性が向上する、加工工程や実装工程の省力化により製造コストの低減を図ることができる、等様々の特徴を有する。
【００１９】
本発明において基準平面とは、結線基板のうち舌状片部以外の部分である円環部が属する平面をいう。したがって基準平面からの離隔とは、基準平面の垂線方向に離隔することをいう。たとえば隣接する電線接続部の一方が基準平面から離隔し、他方が基準平面状に存在する場合、あるいは他方が基準平面から反対側に離隔する場合、あるいは双方とも基準平面から見て同じ側に離隔しているが基準平面からの距離が異なる場合は、いずれの場合も、隣接する電線接続部は相互に異なる立体的位置にある。相互に異なる立体的位置とは、基準平面の垂線方向に異なる座標を有する位置をいう。フレキシブル基板からなる基板の一部である舌状片部の折り曲げにより、各電線接続部を相互に異なる立体的位置に位置させることができる。
【００２０】
本発明において舌状片部は、すべての電線接続部が配置される同一の基板上にすべての舌状片部が設けられる場合の他、電線接続部が分散して配置される複数の基板上に分散して設けられる場合もある。
【００２１】
本発明において絶縁部材は、隣接する電線接続部間を電気的に絶縁することのできる材料であれば特に限定されず、あらゆるものを用いることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの図に表された構成のみに限定されるものではない。また、各図においては、先に挙げた従来技術の図４を含め、同一要素に対しては同一の符号を付して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の回転電機用の結線基板の構造について、その一例を示す平面図、正面図、および側面図である。図において本発明の結線基板は、各プリント基板配線回路（以下、「回路部」ともいう。）２１、２２、２３、および２４ごとに設けられた、リード線をコイル間結線に接続する等電線を接続するための電線接続部（ランド）１１、１２、１３、および１４をそれぞれ該基板１０上に有する回転電機用の結線基板において、該基板１０がフレキシブル基板であることを主たる構成とする。
【００２４】
図において本発明の結線基板は、前記基板１０が複数の舌状片部１０３を有し、前記ランド１１、１２、１３、および１４はそれぞれの舌状片部１０３上に設けられており、かつ一の舌状片部１０３には一のランド（１１等）のみが設けられている構成とすることができる。
【００２５】
また、図において本発明の結線基板は、隣接するランド１１ならびに１２、ランド１２ならびに１３、および、ランド１３ならびに１４、がそれぞれ設けられた隣接する前記舌状片部１０３のうち少なくとも一方が、前記結線基板のうち該舌状片部１０３以外の部分である円環部１０２が属する基準平面から離隔するよう折り曲げられていることによって、該隣接するランド１１ならびに１２、ランド１２ならびに１３、および、ランド１３ならびに１４、それぞれにおける離間距離が、折り曲げられていない場合と比較して増大しているよう構成することができる。
【００２６】
また、図において本発明の結線基板は、隣接するランド１１ならびに１２、ランド１２ならびに１３、および、ランド１３ならびに１４、がそれぞれ設けられた隣接する前記舌状片部１０３が、前記基準平面から相互に反対側に離隔するよう折り曲げられていることによって、該隣接するランド１１ならびに１２、ランド１２ならびに１３、および、ランド１３ならびに１４、それぞれにおける離間距離が、折り曲げられていない場合と比較して増大しているよう構成することができる。
【００２７】
なお、基板１０上に、回路部２１、２２、２３、および２４が配置されており、該基板１０は、回転電機軸心の同心円上に一部欠切された略円環状の形状をとる点、および、該回路部２１、２２、２３、および２４の端部には、リード線固定穴をそれぞれ有する、裸導電部であるランド１１、１２、１３、および１４がそれぞれ設けられており、これらランド１１、１２、１３、および１４はリード線がハンダ付けにより固定されて、各回路部２１、２２、２３、および２４と電源との接続がなされるものである点は、従来の結線基板と同様である。
【００２８】
【作用】
図１において本発明の結線基板は上述のように構成されているため、各回路部２１、２２、２３、ならびに２４、およびそれぞれに設けられたランド１１、１２、１３、ならびに１４は、フレキシブル基板の柔軟性により自在に折り曲げることができる。
【００２９】
図において本発明の結線基板においては、一のランド（１１等）のみが設けられている一の舌状片部１０３ごとにこれを自在に折り曲げることができ、舌状片部１０３は、相互に隣接する他の舌状片部１０３から空間的に、あるいは平面的にも離間される。それにより、隣接するランドが同一の立体的位置を有し、かつ、分割されない接続端子部に配置される場合と比較して、大きな空間距離および沿面距離をもって隣接するランド同士が離間される。すなわち裸導電部である各相のランド１１および１２、１２および１３、１３および１４間の空間距離、沿面距離は長くなり、一般に導電部間距離にほぼ比例する絶縁抵抗、耐電圧などの電気的絶縁特性が改善される。基板１０はフレキシブル基板であるため、該舌状片部１０３は容易に折り曲げることができる。
【００３０】
なお、ランド１１−１３、１１−１４、１２−１４間においても、これらが平面的に、あるいは立体的に異なる位置に配置され、空間距離、沿面距離が大きい状態で離間されて、一般に導電部間距離にほぼ比例する絶縁抵抗、耐電圧などの電気的絶縁特性が確保されていることは言うまでもない。
【００３１】
本発明の結線基板では、隣接するランド１１ならびに１２、ランド１２ならびに１３、および、ランド１３ならびに１４、がそれぞれ設けられた隣接する前記舌状片部１０３のうち少なくとも一方を、前記基準平面から離隔するよう折り曲げることができ、それによって、舌状片部１０３は、相互に隣接する他の舌状片部１０３から空間的に離間される。それにより、該隣接するランド１１ならびに１２、ランド１２ならびに１３、および、ランド１３ならびに１４、それぞれにおける離間距離が、折り曲げられていない場合と比較して増大し、大きな空間距離および沿面距離をもって隣接するランド同士が離間される。
【００３２】
図に示すように、隣接する前記舌状片部１０３は、前記基準平面から相互に反対側に離隔するよう折り曲げることができ、舌状片部１０３は、相互に隣接する他の舌状片部１０３から空間的に離間される。それにより、該隣接するランド１１ならびに１２、ランド１２ならびに１３、および、ランド１３ならびに１４、それぞれにおける離間距離が、折り曲げられていない場合と比較して増大し、大きな空間距離および沿面距離をもって隣接するランド同士が離間される。すなわち裸導電部である各相のランド１１および１２、１２および１３、１３および１４間の空間距離、沿面距離は長くなり、一般に導電部間距離にほぼ比例する絶縁抵抗、耐電圧などの電気的絶縁特性が改善される。基板１０はフレキシブル基板であるため、該舌状片部１０３は容易に折り曲げることができる。
【００３３】
なお、ランド１１−１４間においても、これらが立体的に異なる位置に配置され、空間距離、沿面距離が大きい状態で離間されて、一般に導電部間距離にほぼ比例する絶縁抵抗、耐電圧などの電気的絶縁特性が確保されていることは言うまでもない。
【００３４】
図１において、プリント配線回路である回路部２１、２２、２３、および２４間の間隔は必要最小限の長さに保たれ、すべての舌状片部１０３からなる回転電機の接続端子部１０１の幅方向寸法を大きくすることなく、絶縁特性は改善される。
【００３５】
図２は、本発明の回転電機用結線基板の構造について、絶縁部材を用いた例を示す平面図、正面図、および側面図である。図において本発明の結線基板は、前記基準平面から相互に反対側に離隔するよう折り曲げられている隣接する舌状片部１０３の間に、隣接する舌状片部１０３上のランド（１１等）間を離隔しその接触を防止するための絶縁部材５０が挟入されている構成とすることができる。
【００３６】
基板１０としてフレキシブル基板を用いる本発明では、接続端子部１０１をランド（１１等）ごとに分割した舌状片部１０３を容易に折り曲げることができることにより、上述したように隣接するランド間の空間距離、沿面距離を増大させ、ランド間の電気的絶縁を改善することができるが、使用状態によっては、薄型のフレキシブル基板を用いた場合には、外部からの振動等により起きる舌状片部１０３の振動およびそれによる接触、短絡発生が予想される場合もあり、ランド間の絶縁特性維持の安定性にやや欠ける場合も考えられる。そこで、折り曲げにより離間された舌状片部１０３間の離隔を固定するために、絶縁部材５０が挟入される。これにより、離隔された隣接する舌状片部１０３は、その離隔が固定され、振動およびそれによる接触、絶縁不良が防止され、絶縁特性がさらに安定的に維持される。
【００３７】
図３は、本発明の回転電機用結線基板の構造について、絶縁部材を用いた別の例を示す平面図、正面図、および側面図である。図において本発明の結線基板は、前記基準平面から相互に反対側に離隔するよう折り曲げられている隣接する舌状片部１０３の間に、隣接する舌状片部１０３上のランド（１１等）間を離隔しその接触を防止するのみならず、隣接していなくても基準平面から同じ側にある舌状片部１０３上のランド（１１等）間を離隔しその接触を防止するための隔壁部５５１を備えた絶縁部材５５が、挟入されている構成とすることができる。
【００３８】
これにより、基準平面の相互に異なる側に離間されて隣接する舌状片部間のみならず、同じ側にある舌状片部間においても該隔壁部５５１によりその離隔が固定され、振動およびそれによる接触、絶縁不良が防止され、絶縁特性が安定的に維持される。すなわち裸導電部である各相のランド１１および１２、１２および１３、１３および１４間の空間距離、沿面距離は長くなり、一般に導電部間距離にほぼ比例する絶縁抵抗、耐電圧などの電気的絶縁特性が改善される。また、ランド１１−１３、１１−１４、１２−１４間においても、該隔壁部５５１を備えた絶縁部材５５により空間距離、沿面距離が大きい状態で安定的に離隔されるため、一般に導電部間距離にほぼ比例する絶縁抵抗、耐電圧などの電気的絶縁特性が大きく改善される。
【００３９】
しかも、該隔壁部５５１を設けることによってランド１１等間の絶縁距離が積極的に確保されるため、ランド１１等間の距離をより縮小することができ、ハンダ付け部の小型化設計も可能となる。
【００４０】
図２および３において、プリント配線回路である回路部２１、２２、２３、および２４間の間隔は必要最小限の長さに保たれ、すべての舌状片部１０３からなる回転電機の接続端子部の幅方向寸法を大きく変化させることなく、絶縁特性は改善される。
【００４１】
なお、前記ランド１１〜１４は、具体的には接地端子部と三相分のリード線接続部がこれに該当するものとして、本発明の結線基板を構成することができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の結線基板によれば、結線基板全体の寸法をコンパクトな状態にとどめたままで、必要な沿面距離あるいは空間距離を確保し、それにより電線接続部間における電気的絶縁を充分に達成することができる。また、ハンダ付け作業におけるハンダの流れのばらつきにより生じる絶縁不良も解消することができる。
【００４３】
さらに絶縁部材を舌状片部間に挟入することにより、ランド間の絶縁特性を安定的に維持でき、また隔壁部を備えた絶縁部材の使用により、ランド間の絶縁距離が積極的に確保され、ランド間の距離をより縮小することができ、ハンダ付け部の小型化設計も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の回転電機用結線基板の構造について、その一例を示す平面図、正面図、および側面図である。
【図２】本発明の回転電機用結線基板の構造について、絶縁部材を用いた例を示す平面図、正面図、および側面図である。
【図３】従来の回転電機用結線基板の構造について、絶縁部材を用いた他の例を示す平面図、正面図、および側面図である。
【図４】従来の回転電機用結線基板の構造について、その一例を示す平面図、正面図、および側面図である。
【符号の説明】
１０…基板、１０２…円環部、１０３…舌状片部、１１、１２、１３、１４…電線接続部（ランド）、２１、２２、２３、２４…回路部、５０、５５…絶縁部材、５５１…隔壁部

Claims

各回路部ごとに設けられた、リード線をコイル間結線に接続する等電線を接続するための電線接続部を基板上に有する回転電機用の結線基板において、該結線基板がフレキシブル基板であり、該結線基板は複数の舌状片部を有し、該電線接続部は該舌状片部上に設けられており、かつ一の舌状片部には一の電線接続部のみが設けられており、隣接する該電線接続部がそれぞれ設けられた隣接する該舌状片部のうち少なくとも一方が、該結線基板のうち少なくとも該舌状片部以外の部分が属する基準平面から離隔するよう折り曲げられていることによって該隣接する電線接続部間の距離が増大しており、さらに隣接する該舌状片部の間に絶縁部材が挟入されていることによって、該舌状片部の離隔が固定され、振動およびそれによる接触や絶縁不良が防止されることを特徴とする、回転電機用の結線基板。
各回路部ごとに設けられた、リード線をコイル間結線に接続する等電線を接続するための電線接続部を基板上に有する回転電機用の結線基板において、該結線基板がフレキシブル基板であり、該結線基板は複数の舌状片部を有し、該電線接続部は該舌状片部上に設けられており、かつ一の舌状片部には一の電線接続部のみが設けられており、隣接する該電線接続部がそれぞれ設けられた隣接する該舌状片部が、前記基準平面から相互に反対側に離隔するよう折り曲げられていることによって該隣接する電線接続部間の距離が増大しており、さらに隣接する該舌状片部の間に絶縁部材が挟入されていることによって、該舌状片部の離隔が固定され、振動およびそれによる接触や絶縁不良が防止されることを特徴とする、回転電機用の結線基板。
前記絶縁部材は、基準平面から同じ側にある各舌状片部間を離隔しその接触を防止するための隔壁部を備えていることを特徴とする、請求項２に記載の回転電機用の結線基板。
前記電線接続部が接地端子部と三相分のリード線接続部からなることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の回転電機用の結線基板。