JP4379713B2 - モータ制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば電解コンデンサやフィルムコンデンサなどのコンデンサを実装した電源回路を有するサーボアンプやインバータ装置などのモータ制御装置に関するもので、特にコンデンサの取付構造に関するものである。

従来、モータ制御装置におけるコンデンサの取付構造は、図３に示すようになっている。
図３において、５は電解コンデンサやフィルムコンデンサなどのコンデンサで、６はモータ制御装置の内部に配置される基板である。前記コンデンサ５は、端子部５ａを前記基板６に半田付けしている。なお、前記基板６は、ネジなどの固定部材８で、スタッド等を介して筐体（図示せず）に固定される。
９は防振材で、シリコンゴム等からなっている。前記コンデンサ５を、耐振性を増して基板６に実装する際に、前記コンデンサ５を、基板６に防振材９で固めて補強していた。
このように、従来のモータ制御装置におけるコンデンサ５の取付構造は、耐振性を増すために端子部５ａを半田付けしているコンデンサ５を、基板６にシリコンゴム等の防振材９で固定する構成となっていた。
また、コンデンサを基板に横向きに寝かせて、半田付けした端子部と反対側をコンデンサ保持具で覆い基板に保持固定しているものもある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−３４５２６２号公報（図1）

従来のモータ制御装置におけるコンデンサの取付構造は、コンデンサの耐振性を増すために、基板にコンデンサをシリコンゴム等の防振材で固める場合、防振材の塗布作業に手間がかかり、乾燥にも時間がかかるという問題があった。
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、基板に端子を半田付けしたコンデンサの簡易、かつ確実な固定と耐振性を増すことができるコンデンサの取付構造を有するモータ制御装置を提供することを目的とするものである。

上記問題を解決するため、本発明は、次のように構成したものである。
請求項１に記載の発明は、筐体内に配置され、主回路にリード線等の導体で電気的に接続された基板と、前記基板に端子部を半田付けしたコンデンサと、前記基板を筐体等に固定する固定部材とを備えたモータ制御装置において、前記コンデンサを内部に収納するカバーを備えるとともに、前記カバーを前記筐体の開口部側から内部に取り付ける構成とし、
前記筐体には、内面に、前記開口部側に向かう係合部を形成し、前記カバーには、幅方向の両端部に、前記筐体の係合部に摺動可能に係合するつば部を形成したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、前記カバーが、前記コンデンサ本体の外形にほぼ沿った形状をしていることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、前記カバーの内面とコンデンサ外面との間に空間を有し、前記空間内に、前記コンデンサ押圧部材を配置したことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、複数本の係合部を、筐体の奥深くなるほど徐々に狭くなるように形成したことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、前記カバーの、カバーを前記筐体内に取り付けた際に筐体の開口部側となる開口部側端部に、前記基板を取り付ける基板取付部を設けたことを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、前記カバーの開口部側端部に設けた基板取付部が、前記基板に引掛ける爪部で構成されていることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、前記筐体の内部に基板固定部を設け、前記基板を、コンデンサ実装面の反対側からネジ等の固定部材により前記基板固定部に固定したことを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、前記コンデンサが、端子を半田付けした電解コンデンサであることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明は、前記コンデンサが、端子を半田付けしたフィルムコンデンサであることを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明は、前記カバーが、樹脂成形による絶縁物で構成され、前記コンデンサと前記コンデンサの周囲とを絶縁していることを特徴とするものである。
請求項１１に記載の発明は、前記カバーが、前記コンデンサが２個並列に並んだ状態の外形に沿った円筒形状部分を有することを特徴とするものである。
請求項１２に記載の発明は、前記カバーの円筒形軸方向の両端部がともに開口していることを特徴とするものである。

本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１ないし請求項６に記載の発明によると、コンデンサの防振のためにシリコンゴム等を使う必要はないので、シリコンゴムの塗布作業に手間がかかったり、乾燥に時間がかかるということもなく、簡易、かつ確実なコンデンサの固定とコンデンサの耐振性を増すことができる。
請求項７に記載の発明によると、基板を、筐体に設けた基板固定部に強固に取り付けることができ、コンデンサの耐振性を増すことができる。
請求項８に記載の発明によると、パワー半導体素子のスイッチング主回路の入力側に設けた平滑回路としての電解コンデンサを基板に半田付けした場合に、シリコンゴム等を使わずに簡易且つ確実にコンデンサの固定と耐振性を増すことができる。
請求項９に記載の発明によると、パワー半導体素子のスイッチング主回路の入力側に設けた平滑回路としてのフィルムコンデンサを基板に半田付けした場合に、シリコンゴム等を使わずに、簡易、かつ確実にコンデンサの固定と耐振性を増すことができる。
請求項１０に記載の発明によると、コンデンサ周囲との絶縁距離を小さくできるので、装置本体を小型化することができる。さらに、絶縁を目的とした別部品の必要がないので、部品点数を削減することができる。
請求項１１に記載の発明によると、コンデンサが１個の場合と２個の場合に同じ部品を使用することができる。
また、請求項１２に記載の発明によると、コンデンサの長さが異なる場合にも対応できるので、静電容量の変更の際に基板や部品を共通化することができる。

以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施例におけるモータ制御装置を示す斜視図で、図２は、図1の分解斜視図である。なお、図１、図２に示す実施例は、コンデンサが２個で、パワー半導体素子のスイッチング主回路の入力側に設けた平滑回路としての電解コンデンサの場合である。
図１および図２において、１はモータ制御装置の筐体、２ａは前記筐体１の長さ方向の開口部で、２ｂは幅方向の開口部である。前記開口部２ａ，２ｂは、筐体内部に電子部品等を実装後に、たとえば、図示しないヒートシンクやケースなどで覆われる。３ａ，３ｂは前記筐体の内面、例えば側面に設けた係合部で、開口部２ａ側に向かって平行に２本配設されている。４は２本の係合部３ａ，３ｂの間において前記筐体に形成された基板固定部で、長く延ばしてカバーガイドの役目も持たせている。
５は例えば電解コンデンサやフィルムコンデンサなどのコンデンサで、５ａはコンデンサ５の端子部である。前記コンデンサ５は、基板６に端子部５ａを半田付けしている。
７はカバーで、コンデンサ５の外形に沿った形状を有し、前記コンデンサ５を内部に収納する。また、カバー７は、開口部２ａ側の端部に、基板６の端部に引っ掛けるように係合させるための基板取付部７ａ，７ｂを設けている。前記基板取付部７ａ，７ｂは、例えば爪部で構成されており、前記基板６の端部に係合させて、基板６をカバー７に固定するようになっている。さらに、カバー７は、幅方向の両端部に、前記筐体の係合部３ａ，３ｂに摺動可能に係合するつば部７ｃ，７ｄを有している。８は前記基板６を筐体１の基板固定部４に固定するための、例えばネジ等からなる固定部材である。なお、４ａは基板固定部４の端面に形成したネジ穴で、６ａは基板６に形成したネジ通し穴である。
このような構成において、モータ制御装置の筐体１へのコンデンサ５の取り付けは次のようにして行う。
まず、２個のコンデンサ５の端子部５ａを、基板６に半田付けする。
次に、基板６に半田付けした２個のコンデンサ５を、カバー７内に挿入するとともに、カバー７の基板取付部７ａ，７ｂを基板６の端部に引っ掛けて係合する。これにより、カバー７に基板６が取り付けられる。
この状態で、カバー７を開口部２ａから筐体１内に入れ込むとともに、カバー７のつば部７ｃ，７ｄを筐体１の係合部３ａ，３ｂ内にスライドさせるようにして挿入し、両者を係合させる。
カバー７を筐体１の奥まで入れ込んだ後、固定部材（ネジ）８を基板６のネジ通し穴６ａに通すとともに、基板固定部４のネジ穴４ａに螺合させて、基板６を筐体１に締付け固定する。これにより、コンデンサ５が筐体１に取り付けられる。
このような構成においては、カバー７がコンデンサ５と接する部分の外形は完全に円筒形の必要はなく、コンデンサ５の外形に沿って半周以上の円筒部分を形成していれば、コンデンサ５にかぶせた状態でカバー７がコンデンサ５からコンデンサ５の半径方向に外れることはない。しかも、爪部７ａを基板６の両側に引掛けているので、カバー７が基板６からコンデンサ５の円筒軸方向に離れることもない。
さらに、カバー７にはスライド形状のつば部７ｂ，７ｃが形成されていて、つば部７ｂ，７ｃが嵌め合って係合する筐体１の係合部３ａ，３ｂは奥深くなるほど徐々に狭くなるように形成されている。そのため、つば部７ｃ，７ｄを筐体１の係合部３ａ，３ｂに奥まで嵌め合わせることで、つば部７ｃ，７ｄがカバー７を被せているコンデンサ５側にわずかに変形してカバー７とコンデンサ５の隙間を埋め、カバー７がコンデンサ５を確実に保持することができる。
また、基板６を固定部材（ネジ）８で筐体１に固定することで、基板６の固定はもちろん、係合したカバー７のつば部７ｃ，７ｄと筐体１の係合部３ａ，３ｂとの分離を防止することができる。また、基板６とカバー７と筐体１が一体化するので、間に位置するコンデンサ５は、筐体１に確実に固定されることになる。
図１および図２に示す実施例は、基板６をコンデンサ実装面の裏側（半田面側）からネジ８で筐体１に直接固定している。そのため、基板６と一体化したカバー７が、さらにコンデンサ５を保持することで、基板６に端子部３を半田付けしたコンデンサ５を、簡易かつ確実に固定し耐振性を向上させることができる。
カバー７は、樹脂成形による絶縁物の素材の場合、コンデンサ５とコンデンサ５の周囲とを絶縁するので、別部品による絶縁の必要がなくなる。しかも周囲の部品をすぐ近くに配置できるので、装置本体を小形化することができる。
カバー７の円筒軸方向の長さは、コンデンサ５の長さと同程度で構わないが、同一外径で長さが異なる場合にも対応できるようにするために、前記カバー７は、前記コンデンサ５が２個並列に並んだ状態の外形に沿った円筒形状部分を有し、かつ、円筒形軸方向の両端部がともに開口した構成にして、前記コンデンサ５の長さを制約しないようにしている。
この場合、コンデンサ５の静電容量が異なっても、共通の基板６と共通のカバー７を使用することが可能となる。
これは、従来以上の長いコンデンサの利用により実装効率が高く、製品の静電容量を変更する際の基板サイズの変更が減り、部品を共通化することができるという効果がある。
なお、カバー７は、コンデンサ５が２個の場合に限らず１個の場合にも対応でき、同様に使用することが可能であることは言うまでもない。
また、前記カバー７の内面とコンデンサ５の外面との間に空間を有し、前記空間内に、前記コンデンサを押圧する押圧部材を配置するようにしてもよい。

本発明の実施例におけるモータ制御装置を示す斜視図である。 図1の分解斜視図である。 従来技術におけるコンデンサの取付構造を示す斜視図である。

符号の説明

１ 筐体
２ａ 筐体の長さ方向の開口部
２ｂ 筐体の幅方向の開口部
３ａ，３ｂ 係合部
４ 基板固定部
４ａ ネジ穴
５ コンデンサ
５ａ コンデンサの端子部
６ 基板
６ａ ネジ通し穴
７ カバー
７ａ，７ｂ 基板取付部（爪部）
７ｃ，７ｄ つば部
８ 固定部材（ネジ）
９ 防振材

Claims (12)

1. 筐体内に配置され、主回路にリード線等の導体で電気的に接続された基板と、前記基板に端子部を半田付けしたコンデンサと、前記基板を筐体等に固定する固定部材とを備えたモータ制御装置において、
   前記コンデンサを内部に収納するカバーを備えるとともに、前記カバーを前記筐体の長さ方向の開口部側から内部に取り付ける構成とし、
   前記筐体には、内面に、前記開口部側に向かう複数本の係合部を形成し、
   前記カバーには、幅方向の両端部に、前記筐体の係合部に摺動可能に係合するつば部を形成したことを特徴とするモータ制御装置。
2. 前記カバーが、前記コンデンサ本体の外形にほぼ沿った形状をしていることを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
3. 前記カバーの内面とコンデンサ外面との間に空間を有し、前記空間内に、前記コンデンサ押圧部材を配置したことを特徴とする請求項１に記載のモータ制御装置。
4. 前記筐体の複数本の係合部は、筐体の奥深くなるほど徐々に狭くなるように形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載のモータ制御装置。
5. 前記カバーの、カバーを前記筐体内に取り付けた際に筐体の開口部側となる開口部側端部に、前記基板を取り付ける基板取付部を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれかの項に記載のモータ制御装置。
6. 前記カバーの開口部側端部に設けた基板取付部が、前記基板に引掛ける爪部で構成されていることを特徴とする請求項５に記載のモータ制御装置。
7. 前記筐体の内部に基板固定部を設け、前記基板を、コンデンサ実装面の反対側からネジ等の固定部材により前記基板固定部に固定したことを特徴とする請求項１から６のいずれかの項に記載のモータ制御装置。
8. 前記コンデンサは、端子を半田付けした電解コンデンサであることを特徴とする請求項１から７のいずれかの項に記載のモータ制御装置。
9. 前記コンデンサは、端子を半田付けしたフィルムコンデンサであることを特徴とする請求項１から７のいずれかの項に記載のモータ制御装置。
10. 前記カバーは、樹脂成形による絶縁物で構成され、前記コンデンサと前記コンデンサの周囲とを絶縁していることを特徴とする請求項１から９のいずれかの項に記載のモータ制御装置。
11. 前記カバーは、前記コンデンサが２個並列に並んだ状態の外形に沿った円筒形状部分を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれかの項に記載のモータ制御装置。
12. 前記カバーは、円筒形軸方向の両端部がともに開口していることを特徴とする請求項２または１１に記載のモータ制御装置。

Images