JP4157319B2

JP4157319B2 - 結線基板

Info

Publication number: JP4157319B2
Application number: JP2002121861A
Authority: JP
Inventors: 忠朋木村; 茂西田; 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: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2022-04-24
Also published as: JP2003319596A

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７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。）３１、３２、３３、および３４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３１、３２、３３、および３４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２１、２２、２３、および２４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３１、３２、３３、および３４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３１、３２、３３、および３４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、接続端子部において、従来接続端子部端部と平行な一直線上に配置されている各電線接続部の配置を変えることにより相互を離間させ、または各電線接続部が設けられる基板部分をその間にスリットを設けることによって離間させ、またはその両手段を併せて用いることにより、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）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し、すべての電線接続部は、該基板の一部であって回転電機軸心から遠心方向に延設された帯状片部である接続端子部上に設けられている回転電機用の結線基板において、平面的に隣接する回路部に係る隣接する電線接続部は、相互に、各電線線接続部に係る回路部間の間隔距離を超えて離間して設けられており、該基板として多層基板が用いられ、隣接する前記電線接続部はそれぞれ、該多層基板の異なる基板面上に設けられるとともに、該隣接する電線接続部は相互に結線基板の反対側の面に位置するよう構成されており、かつ該接続端子部において各電線接続部間を電気的に絶縁するためのスリットが設けられていることを特徴とする、回転電機用の結線基板。
【００１１】
（２）電線接続部として接地端子部と三相分のリード線接続部の計四部を接続端子部上に有する回転電機用の結線基板であって、すべての該電線接続部は、該結線基板の一部であって回転電機軸心から遠心方向に延設された該接続端子部上に設けられており、該接続端子部の遠心方向両側部に設けられた二部の電線接続部は、これらに挟まれて設けられた内側の二部の電線接続部よりも回転電機軸心からの距離が短く、該内側の二部の電線接続部に係る回路部は該接続端子部端部方向に延設され、該接続端子部端部で近い方の接続端子部側部に向かい屈曲して略Ｌ字状または略逆Ｌ字状の形状をなし、各電線接続部は相互に離間しており、かつ該接続端子部において各電線接続部間を電気的に絶縁するためのスリットが設けられていることを特徴とする、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、接続端子部において従来は接続端子部端部と平行な一直線上に配置されている各電線接続部の配置を、平面的に変えることにより、あるいは基板の裏面をも用いて配置することにより、各電線接続部間相互を離間させ、あるいは各電線接続部が設けられる基板部分をその間にスリットを設けることによって離間させることにより、必要な空間距離あるいは沿面距離を確保し、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、回転電機部（以下、「モータ部」ともいう。）からランドまでのプリント配線回路間の間隔を変えることなく、その長さを各相ごとに相違させたり、直線状である回路部パターンを屈曲させたりすることによって、ランド相互間の距離を長くすることにより、ランド間をより離間させるものである。または、ランドが設けられた基板ごと、各ランドを空間的に離隔させるために、各ランド間の基板にスリットを設け、すなわち接続端子部を、各ランドが一部ずつ配置されたランド数と同数の舌状片部から構成するものである。あるいはその両手段を併用するものである。
【００１８】
本発明において、電線接続部の平面的な隣接とは、結線基板平面図上における電線接続部の隣接をいう。また、隣接する電線接続部が回路部間の間隔距離を超えて離間する、とは、隣接する電線接続部間の最短距離が、それらの設けられている各回路部間の間隔距離よりも長いことをいう。これにより、全電線接続部は接続端子部端部と平行な一直線上には設けられないこととなり、各電線接続部間の沿面距離が長くなる。
【００１９】
本発明において、遠心方向とは、回転電機軸心から径方向かつ外部方向をいう。また、求心方向とは、回転電機軸心から径方向かつ内部（軸心）方向をいう。またスリットが設けられることにより、接続端子部は、設けられる電線接続部の数と同数の舌状片部が設けられる。
【００２０】
【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７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。
【００２１】
図１は、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。）３１、３２、３３、および３４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上に有し、すべての電線接続部１１、１２、１３、および１４は、該基板１０の一部であって回転電機軸心から遠心方向に延設された帯状片部である接続端子部１０１上に設けられている回転電機用の結線基板において、平面的に隣接する回路部３１〜３４に係る隣接する電線接続部１１および１２との間、電線接続部１２および１３との間、電線接続部１３および１４との間、はみな相互に、各電線線接続部１１、１２、１３、および１４に係る回路部間の間隔距離を超えて離間して設けられていることを主たる構成とする。
【００２２】
なお、基板１０上に、回路部３１、３２、３３、および３４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り、その一部からは回転電機軸心から遠心方向に接続端子部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り、前記回路部３１、３２、３３、および３４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、リード線固定穴２１、２２、２３、および２４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３１、３２、３３、および３４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。
【００２３】
図において、平面的に隣接する回路部３１〜３４に係る、相互に隣接するランド１１および１２、１２および１３、１３および１４はみな、遠心方向上で相互に離間して設けられている配置構成となっている。
【００２４】
図において、また、平面的に隣接する回路部３１〜３４に係る、相互に隣接するランド１１および１２、１２および１３、１３および１４はみな、その一方（１１、１３）が該接続端子部１０１の遠心方向端部付近に設けられ、他方（１２、１４）がこれとは求心方向に離間して、つまり該円環部１０２により近接して設けられている配置構成となっている。
【００２５】
【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、平面的に隣接する回路部３１〜３４に係る隣接するランド１１および１２との間、ランド１２および１３との間、ランド１３および１４との間、はみな相互に、各ランド１１、１２、１３、および１４に係る回路部間の間隔距離を超えて離間される。あるいは遠心方向上に回路部間の間隔距離を超えて離間される。あるいは該接続端子部１０１の遠心方向端部付近に設けられるランド１１および１２に対し、ランド１１および１３が求心方向に（該円環部１０２により近接して）離間して設けられ、回路部間の間隔距離を超えて離間される。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。ランド１１−１３、１１−１４、１２−１４間においても、これらが回路部間の間隔距離を超えて離間されてその沿面距離が長くなり、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確保されていることは、言うまでもない。
【００２６】
図１において、プリント配線回路である回路部３１、３２、３３、および３４間の間隔は必要最小限の長さに保たれ、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。
【００２７】
図２は、本発明の回転電機用結線基板の構造について、別の例を示す平面図、正面図、側面図、および底面図である。図において本発明の結線基板は、前記基板として多層基板１００が用いられ、平面的に隣接する前記ランド１１および１２、１２および１３、１３および１４はそれぞれ、該多層基板１００の異なる基板面上に設けられる。つまり、回路部３１ならびに３３、およびそれらのランド１１ならびに１３は該基板１００の一面１００Ａに、一方回路部３２ならびに３４、およびそれらのランド１２ならびに１４は該基板１００の一面１００Ｂに、それぞれ配置される。そして、該平面的に隣接するランド１１および１２、１２および１３、１３および１４はそれぞれ、相互に反対側の面（１００Ａ、１００Ｂ）に位置するよう配置構成される。
【００２８】
図２において本発明の結線基板は上述のように構成されるため、平面的に隣接するランド１１および１２、１２および１３、１３および１４はそれぞれ、相互に反対側の面（１００Ａ、１００Ｂ）に配置構成されて回路部間の間隔距離を超えて離間される。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。ランド１１−１３、１１−１４、１２−１４間においても、これらが回路部間の間隔距離を超えて離間されてその沿面距離が長くなり、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確保されていることは、言うまでもない。回転電機の接続端子部の幅方向寸法を大きくすることなく、これら絶縁特性が改善されることは、図１に示した発明における効果と同様である。
【００２９】
図３は、本発明の回転電機用結線基板の構造について、ま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、前記接続端子部１０１の遠心方向両側部に設けられた二部のランド１１および１４は、これらに挟まれて設けられた内側の二部のランド１２および１３よりも回転電機軸心からの距離が短く、該内側の二部のランド１２および１３に係る回路部３２および３３は該接続端子部１０１端部方向に延設され、該接続端子部１０１端部で近い方の接続端子部１０１側部に向かい屈曲または湾曲して略Ｌ字状（回路部３３）または略逆Ｌ字状（回路部３２）の形状をなし、かつ各ランドは該回路部間の間隔距離を超えて相互に離間して構成される。
【００３０】
図３において本発明の結線基板は上述のように構成されるため、平面的に隣接するランド１１および１２、１２および１３、１３および１４はそれぞれ、回路部間の間隔距離を超えて離間される。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。ランド１１−１３、１１−１４、１２−１４間においても、これらが回路部間の間隔距離を超えて離間されてその沿面距離が長くなり、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確保されていることは、言うまでもない。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、これら絶縁特性が改善されることは、図１および図２に示した発明における効果と同様である。
【００３１】
図４〜６はそれぞれ、本発明の回転電機用結線基板の構造であって、前記接続端子部において各電線接続部間を電気的に絶縁するためのスリットを設けた例を示す平面図、正面図、および側面図である。
図４の結線基板は、図７に示した従来技術の結線基板において、各ランド１１および１２、１２および１３、１３および１４間に、これら各ランドを電気的に絶縁するためのスリット４１、４２、および４３を、前記接続端子部１０１に設けた構成をとる。
【００３２】
図５の結線基板は、図１に示した本発明の結線基板において、各ランド１１および１２、１２および１３、１３および１４間に、これら各ランドを電気的に絶縁するためのスリット４１、４２、および４３を、前記接続端子部１０１に設けた構成をとる。
【００３３】
図６の結線基板は、図３に示した本発明の結線基板において、各ランド１１および１２、１２および１３、１３および１４間に、これら各ランドを電気的に絶縁するためのスリット４１１、４２１、および４３１を、前記接続端子部１０１に設けた構成をとる。
【００３４】
図４〜６において本発明の結線基板は上述のように構成されるため、平面的に隣接するランド１１および１２、１２および１３、１３および１４はそれぞれ、回路部間の間隔距離を超えて離間されるとともに、空間的にも離隔される。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間の沿面距離は長くなるとともに、これらの空間距離もまた長くなる。したがって、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改善される。ランド１１−１３、１１−１４、１２−１４間においても、これらが回路部間の間隔距離を超えて離間されてその沿面距離が長くなるとともに、これらの空間距離もまた長くなり、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確保されていることは、言うまでもない。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、これら絶縁特性が改善されることは、図１、図２、および図３に示した発明における効果と同様である。
【００３５】
また図４〜６に示した結線基板は、各ランド１１〜１４をそれらがそれぞれ設けられた前記基板１０ごとに前記スリット４１、４２、４３、４１１、４２１、４３１により空間的に離隔し、各ランドは、他の舌状片部から離隔された固有の舌状片部に設けられる。したがって、各ランド１１〜１４における他のランドとの沿面距離は、スリットを設けない場合と比較して大きく増大するため、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される。
【００３６】
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。
【００３７】
【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。
【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、別の例を示す平面図、正面図、側面図、および底面図である。
【図３】本発明の回転電機用結線基板の構造について、別の例を示す平面図、正面図、および側面図である。
【図４】本発明の、図７に示した従来技術の結線基板における接続端子部において各電線接続部間を電気的に絶縁するためのスリットを設けた例を示す平面図、正面図、および側面図である。
【図５】本発明の、図１に示した従来技術の結線基板における接続端子部において各電線接続部間を電気的に絶縁するためのスリットを設けた例を示す平面図、正面図、および側面図である。
【図６】本発明の、図３に示した従来技術の結線基板における接続端子部において各電線接続部間を電気的に絶縁するためのスリットを設けた例を示す平面図、正面図、および側面図である。
【図７】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、１００…基板、１０１…接続端子部（帯状片部）、１０２…円環部、１００Ａ、１００Ｂ…基板の表裏各面部、１１、１２、１３、１４…電線接続部（ランド）、２１、２２、２３、２４…リード線固定穴、３１、３２、３３、３４…回路部、４１、４２、４３、４１１、４２１、４３１…スリット、Ａ…回路部間隔

Claims

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し、すべての電線接続部は、該基板の一部であって回転電機軸心から遠心方向に延設された帯状片部である接続端子部上に設けられている回転電機用の結線基板において、平面的に隣接する回路部に係る隣接する電線接続部は、相互に、各電線線接続部に係る回路部間の間隔距離を超えて離間して設けられており、該基板として多層基板が用いられ、隣接する前記電線接続部はそれぞれ、該多層基板の異なる基板面上に設けられるとともに、該隣接する電線接続部は相互に結線基板の反対側の面に位置するよう構成されており、かつ該接続端子部において各電線接続部間を電気的に絶縁するためのスリットが設けられていることを特徴とする、回転電機用の結線基板。
電線接続部として接地端子部と三相分のリード線接続部の計四部を接続端子部上に有する回転電機用の結線基板であって、すべての該電線接続部は、該結線基板の一部であって回転電機軸心から遠心方向に延設された該接続端子部上に設けられており、該接続端子部の遠心方向両側部に設けられた二部の電線接続部は、これらに挟まれて設けられた内側の二部の電線接続部よりも回転電機軸心からの距離が短く、該内側の二部の電線接続部に係る回路部は該接続端子部端部方向に延設され、該接続端子部端部で近い方の接続端子部側部に向かい屈曲して略Ｌ字状または略逆Ｌ字状の形状をなし、各電線接続部は相互に離間しており、かつ該接続端子部において各電線接続部間を電気的に絶縁するためのスリットが設けられていることを特徴とする、回転電機用の結線基板。