JP6333932B1 - ショートバー、ショートバーユニットおよびモータ駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モータ駆動用ユニットの交換の作業効率を向上する。【解決手段】モータの駆動に用いる２つのモータ駆動用ユニットの端子台どうしを接続するショートバー４であって、固定用のネジを板厚方向に貫通させる貫通孔７を備え、各モータ駆動用ユニットの端子台にネジにより固定される帯板状の固定部８と、固定部８の一端に設けられた第１接続部９と、固定部８の他端に設けられた第２接続部１０とを備え、第１接続部９と、第２接続部１０とが、固定部８の板厚方向の相対移動により相互に電気的および機械的に接続可能な構造を有するショートバー４を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、ショートバー、ショートバーユニットおよびモータ駆動装置に関するものである。

モータ駆動装置として、図１４（ａ）および図１４（ｂ）に示されるように、コンバータとして機能する第１のモータ駆動用ユニット１１０と、インバータとして機能する第２のモータ駆動用ユニット１２０とを有し、第１のモータ駆動用ユニット１１０と第２のモータ駆動用ユニット１２０とが一対のショートバー１３０により接続されたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１のモータ駆動装置１００においては、駆動するモータの仕様等に応じて第２のモータ駆動用ユニット１２０が交換される。交換に際しては、第２のモータ駆動用ユニット１２０を第１のモータ駆動用ユニット１１０に対して手前に引き出して取り外し、他の第２のモータ駆動用ユニット１２０を手前から奥に向かって挿入することが行われる。

特開２００９−２２５４９７号公報

しかしながら、一対のショートバー１３０が、図１４（ａ）に示されるように、第１のモータ駆動用ユニット１１０および第２のモータ駆動用ユニット１２０の手前側において両者を接続していると、第１のモータ駆動用ユニット１１０に対して第２のモータ駆動用ユニット１２０を手前に引き出すことができない。このため、図１４（ｂ）に示されるように、２本のショートバー１３０を両方とも、第１のモータ駆動用ユニット１１０および第２のモータ駆動用ユニット１２０の両方から取り外さなければならないという不都合がある。

すなわち、第２のモータ駆動用ユニット１２０の交換のために、第２のモータ駆動用ユニット１２０から２本のショートバー１３０を取り外すだけでは足りず、第１のモータ駆動用ユニット１１０からも取り外す必要があり、その作業の分だけ交換時間が長くなるという不都合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、モータ駆動用ユニットの交換の作業効率を向上することができるショートバー、ショートバーユニットおよびモータ駆動装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の一態様は、モータの駆動に用いる２つのモータ駆動用ユニットの端子台どうしを接続するショートバーであって、固定用のネジを板厚方向に貫通させる貫通孔を備え、各前記モータ駆動用ユニットの前記端子台に前記ネジにより固定される帯板状の固定部と、該固定部の一端に設けられた第１接続部と、前記固定部の他端に設けられた第２接続部とを備え、前記第１接続部と、前記第２接続部とが、前記固定部の板厚方向の相対移動により、相互に電気的および機械的に接続可能な構造を有するショートバーを提供する。

本態様によれば、ショートバーの固定部に設けられた貫通孔にネジを貫通させて、端子台にそれぞれショートバーを固定した２つのモータ駆動用ユニットを固定部の板厚方向に相対移動させることにより、一方のモータ駆動用ユニットの端子台に固定したショートバーの第１接続部と、他方のモータ駆動用ユニットの端子台に固定したショートバーの第２接続部とを固定部の板厚方向に相対移動させて、両者を電気的および機械的に接続することができる。また、相互に接続された状態の２つのショートバーを切り離すには、一方のモータ駆動用ユニットを他方のモータ駆動用ユニットに対して固定部の板厚方向に移動させる。これにより、一方のモータ駆動用ユニットの端子台に固定したショートバーの第１接続部と、他方のモータ駆動用ユニットの端子台に固定したショートバーの第２接続部とを固定部の板厚方向に相対移動させて相互に切り離すことができる。

すなわち、本態様に係るショートバーによれば、端子台に固定したネジを取り外すことなく、２つのモータ駆動用ユニットを相対移動させるだけで、ショートバーどうしの接続および切り離しを行うことができる。したがって、１つのモータ駆動用ユニットを交換するために、ネジを緩めて２つのモータ駆動用ユニットから完全に取り外されていた従来のショートバーと比較して、モータ駆動用ユニットの交換の作業効率を大幅に向上することができる。

上記態様においては、前記第１接続部と、前記第２接続部とが、前記固定部の板厚方向に沿ういずれの方向の相対移動によっても、相互に電気的および機械的に接続可能な構造を有していてもよい。
このようにすることで、固定部の板厚方向に沿う２つのモータ駆動用ユニットの相対移動方向にかかわらず、第１接続部と第２接続部とを相互に接続あるいは切り離すことができる。すなわち、板厚方向が前後方向である場合に、一方のモータ駆動用ユニットを他方のモータ駆動用ユニットに対して前方に引き出して取り外すこともできるし、他方のモータ駆動用ユニットを一方のモータ駆動用ユニットに対して前方に引き出して取り外すこともできる。

また、本発明の他の態様は、モータの駆動に用いる２つのモータ駆動用ユニットの端子台どうしを接続するショートバーユニットであって、一方の前記モータ駆動用ユニットの前記端子台に固定される第１ショートバーと、他方の前記モータ駆動用ユニットの前記端子台に固定される第２ショートバーとを備え、前記第１ショートバーおよび前記第２ショートバーが、固定用のネジを板厚方向に貫通させる貫通孔を備え前記端子台に前記ネジにより固定される帯板状の固定部を備え、前記第１ショートバーが、前記固定部の少なくとも一端に設けられた第１接続部を備え、前記第２ショートバーが、前記固定部の少なくとも一端に設けられ、前記第１接続部に対して、前記固定部の板厚方向の相対移動により、前記第１接続部と電気的および機械的に接続可能な構造を有する第２接続部を備えるショートバーユニットを提供する。

本態様によれば、第１ショートバーの固定部に設けられた貫通孔にネジを貫通させて、一方のモータ駆動用ユニットの端子台に第１ショートバーを固定し、第２ショートバーの固定部に設けられた貫通孔にネジを貫通させて、他方のモータ駆動用ユニットの端子台に第２ショートバーを固定する。この状態で２つのモータ駆動用ユニットを固定部の板厚方向に相対移動させることにより、第１ショートバーの第１接続部と、第２ショートバーの第２接続部とを電気的および機械的に接続することができる。また、相互に接続された状態の第１ショートバーの第１接続部と第２ショートバーの第２接続部とを切り離すには、一方のモータ駆動用ユニットを他方のモータ駆動用ユニットに対して固定部の板厚方向に移動させる。これにより、第１ショートバーの第１接続部と、第２ショートバーの第２接続部とを固定部の板厚方向に相対移動させて相互に切り離すことができる。

上記態様においては、前記第１ショートバーが、前記固定部の両端に前記第１接続部を備え、前記第２ショートバーが、前記固定部の両端に前記第２接続部を備えていてもよい。
このようにすることで、第１ショートバーおよび第２ショートバーをそれぞれのモータ駆動用ユニットに取り付ける際の向きを考慮することなく簡易に取り付けることができる。

また、本発明の他の態様は、前記モータの駆動に用いる２つの前記モータ駆動用ユニットと、各前記モータ駆動用ユニットの各前記端子台にそれぞれ固定された上記いずれかのショートバーとを備えるモータ駆動装置を提供する。
また、本発明の他の態様は、前記モータの駆動に用いる２つの前記モータ駆動用ユニットと、上記いずれかのショートバーユニットとを備え、前記第１ショートバーが、一方の前記モータ駆動用ユニットの前記端子台に固定され、前記第２ショートバーが、他方の前記モータ駆動用ユニットの前記端子台に固定されているモータ駆動装置を提供する。

本発明によれば、モータ駆動用ユニットの交換の作業効率を向上することができる。

本発明の一実施形態に係るショートバーを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るモータ駆動装置を示す斜視図である。 図２のモータ駆動装置において、インバータをコンバータに対して手前側に引き出した状態を示す斜視図である。 図１のショートバーの変形例を示す斜視図である。 図１のショートバーの他の変形例を示す斜視図である。 図５のショートバーを備えるモータ駆動装置を示す斜視図である。 図６のモータ駆動装置において、インバータをコンバータに対して手前側に引き出した状態を示す斜視図である。 図５のショートバーの変形例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るショートバーユニットの（ａ）第１ショートバー、（ｂ）第２ショートバーをそれぞれ示す斜視図である。 図９のショートバーユニットを備えるモータ駆動装置を示す斜視図である。 図１０のモータ駆動装置において、インバータをコンバータに対して手前側に引き出した状態を示す斜視図である。 単一のコンバータの両側に２つのインバータを接続した図１０のモータ駆動装置を示す斜視図である。 図１２のモータ駆動装置において、インバータに対してコンバータを手前側に引き出した状態を示す斜視図である。 従来のモータ駆動用ユニットの（ａ）組立状態、（ｂ）インバータを取り外す場合をそれぞれ示す斜視図である。

本発明の一実施形態に係るショートバー４およびモータ駆動装置１について、図面を参照して以下に説明する。
本実施形態に係るモータ駆動装置１は、図２および図３に示すように、電源（図示略）から供給される交流電力を直流電力に変換するコンバータ（第１のモータ駆動用ユニット）２と、コンバータ２から供給される直流電力を交流電力に変換して、ロボット、工作機械あるいは産業機械等のモータに供給する少なくとも１つのインバータ（第２のモータ駆動用ユニット）３と、コンバータ２とインバータ３とを接続する本発明の一実施形態に係るショートバー４とを備えている。

コンバータ２は、交流電力を直流電力に変換する直流変換回路を直方体の筐体２ａ内に収容したものである。コンバータ２には、筐体２ａの一表面、例えば、前面に、上下に並んだ２つの端子を備える端子台５が露出して設けられている。
インバータ３は、直流電力を交流電力に変換する交流変換回路を直方体の筐体３ａ内に収容したものである。インバータ３にも、筐体３ａの一表面、例えば、前面に、上下に並んだ２つの端子を備える端子台６が露出して設けられている。

コンバータ２およびインバータ３は、それぞれの前面を同じ方向に向けて間隔をあけて配置され、図３に矢印で示されるように、前後方向に移動させられて、モータ駆動装置１の図示しない収容部に収容された状態に固定されるようになっている。説明の便宜上、図２および図３はインバータ３が１つだけ設けられた例を示している。
図２に示されるように、コンバータ２およびインバータ３は、収容部に収容された状態で、前面が同一平面内に揃えられ、端子の高さがそれぞれ揃った位置に配置され、所定の間隔をあけて配列されるようになっている。

本実施形態に係るショートバー４は、図１に示されるように、中央に板厚方向に貫通する貫通孔７を有する帯板状の固定部８と、該固定部８の長手方向の両端に設けられた第１接続部９および第２接続部１０とを備えている。固定部８は、コンバータ２およびインバータ３の筐体２ａ，３ａの前面の幅寸法より若干長い長寸法を有している。また、ショートバー４は、貫通孔７にネジ１１を挿し込んで、コンバータ２およびインバータ３の端子台５，６の端子にネジ止め可能になっている。

第１接続部９は、図１に示されるように、長手軸が固定部８の板厚方向に延びるように固定部８の一端に固定された３角柱状に形成されている。固定部８は、第１接続部９の一側面に固定されている。これにより、第１接続部９の長手軸方向に沿う１つの稜線が、固定部８の長手方向外方に向かうように配置されている。

第２接続部１０も、長手軸が固定部８の板厚方向に延びるように固定部８の他端に固定された４角柱状に形成されている。第２接続部１０には長手軸に沿って第１接続部９の横断面と相補的な形状を有するＶ溝が設けられている。固定部８は、第２接続部１０のＶ溝とは反対側の一側面に固定されている。これにより、Ｖ溝が、固定部８の長手方向外方に向かうように配置されている。

このように構成された本実施形態に係るショートバー４およびモータ駆動装置１の作用について以下に説明する。
本実施形態に係るモータ駆動装置１によれば、該モータ駆動装置１を構成しているコンバータ２およびインバータ３の各端子台５，６の端子に、ショートバー４をネジ１１により全て同一の方向に取り付ける。

この状態で、コンバータ２を、まず、モータ駆動装置１の収容部に固定し、次いで、インバータ３をコンバータ２に対して、図３に矢印で示すように、コンバータ２の前面側から後方に向かってスライドさせるようにして収容部に収容していく。
この場合に、コンバータ２に取り付けた各ショートバー４の第１接続部９に、インバータ３に取り付けた各ショートバー４の第２接続部１０のＶ溝が一致する位置に配置される。
そして、第１接続部９および第２接続部１０は、コンバータ２の前後方向、すなわち、ショートバー４の固定部８の板厚方向に延びている。

したがって、コンバータ２に取り付けられているショートバー４の第１接続部９と、インバータ３に取り付けられているショートバー４の第２接続部１０とが接触し、コンバータ２に対してインバータ３を前後方向にスライドさせることにより、接触面積が増大させられる。そして、図２に示されるように、インバータ３が完全に収容されると、ショートバー４の第１接続部９とインバータ３の第２接続部１０とが相互に密着させられて完全に一致する位置に配置され、両者が、電気的および機械的に接続される。

このように、本実施形態に係るショートバー４およびモータ駆動装置１によれば、ショートバー４をコンバータ２およびインバータ３にそれぞれ固定しておくだけで、モータ駆動装置１を組み立てる際には、コンバータ２とインバータ３とを前後方向に相対移動させるだけで済む。さらに、コンバータ２あるいはインバータ３を交換する際にも、両者を前後方向に相対移動させるだけで、ショートバー４の第１接続部９と第２接続部１０との接続状態を簡易に切り離すことができる。

したがって、図１４（ａ）、（ｂ）に示される従来のモータ駆動装置１００のように、インバータ１２０の交換に際して、ネジ１４０を取り外してショートバー１３０をインバータ１２０のみならずコンバータ１１０からも完全に取り外す作業を行う必要がなく、簡易に、かつ短時間で交換作業を行うことができるという利点がある。

なお、本実施形態においては、最初にコンバータ２を装着し、次いで、インバータ３を前後方向にスライドさせて装着したが、これに代えて、インバータ３を最初に装着し、次いでコンバータ２を前後方向にスライドさせて装着することにしてもよい。
また、本実施形態においては、コンバータ２に取り付けたショートバー４の第１接続部９と、インバータ３に取り付けたショートバー４の第２接続部１０とを接続することとしたが、これに代えて、コンバータ２に取り付けたショートバー４の第２接続部１０と、インバータ３に取り付けたショートバー４の第１接続部９とを接続することにしてもよい。

また、本実施形態に係るショートバー４およびモータ駆動装置１によれば、全てのショートバー４が固定部８の両端に第１接続部９と第２接続部１０とを備えているので、２以上のインバータ３を同一のコンバータ２に簡易に接続することができる。これに代えて、単一のインバータ３のみを接続する場合には、ショートバー４には第１接続部９あるいは第２接続部１０のみが固定部８の一端または両端に設けられていればよい。

すなわち、第１接続部９が設けられたショートバー４をコンバータ２に取り付け、第２接続部１０が設けられたショートバー４をインバータ３に取り付ければよい。第２接続部１０が設けられたショートバー４をコンバータ２に取り付け、第１接続部９が設けられたショートバー４をインバータ３に取り付けてもよい。

また、第１接続部９を単純な３角柱形状とし、第２接続部１０を単純なＶ溝を有する４角柱形状としたが、これに代えて、図４に示されるように、第１接続部９の傾斜面に３角柱の長手方向に延びる突条１２を設け、第２接続部１０の傾斜面にＶ溝の長手方向に延びる溝１３を設けてもよい。この場合においても、第１接続部９の横断面と第２接続部１０の横断面とが相補的な形状となっていればよい。

このようにすることで、第１接続部９と第２接続部１０との密着状態をより向上することができ、電気的により良好な接続状態を達成することができる。また、突条１２と溝１３との接触面に、弾性によって相互に押し付け合う構造を採用することにしてもよい。
第１接続部９の傾斜面に溝１３、第２接続部１０の傾斜面に突条１２を設けることにしてもよい。

また、本実施形態においては、第１接続部９として３角柱形状、第２接続部１０としてＶ溝を有する４角柱形状を採用したが、これに代えて、図５に示されるように、固定部８の板厚方向に延びる平板状の第１接続部１４と、該第１接続部１４の横断面と相補的な横断面形状を有する溝１６を備えた第２接続部１５とを採用してもよい。

これによっても、図６および図７に示されるように、コンバータ２あるいはインバータ３のいずれか一方を他方に対して前後方向にスライドさせるだけで、接続および取り外しを簡易に行うことができる。
この場合においても、図８に示されるように、第１接続部１４に突条１７、第２接続部１５に溝１８を設け、あるいは、両者の接触面に弾性により相互に押し付け合う構造を採用することにより、第１接続部１４と第２接続部１５との密着状態をより向上することができ、電気的により良好な接続状態を達成することができる。

また、第１接続部９として三角柱形状あるいは平板状のものを例示したがこれに限定されるものではなく、一定の横断面形状を有する柱状、例えば、円柱、多角柱あるいは筒状の第１接続部９を採用し、相補的な横断面形状を有する溝を備える第２接続部１０を採用してもよい。

次に、本発明の一実施形態に係るショートバーユニット２０について、図面を参照しながら以下に説明する。
本実施形態に係るショートバーユニット２０は、図９（ａ）から図１３に示されるように、コンバータ２またはインバータ３の一方の端子台５，６に固定される第１ショートバー２１と、他方の端子台５，６に固定される第２ショートバー２２とを備えている。図１０および図１１においては、コンバータ２に第２ショートバー２２を、インバータ３に第１ショートバー２１を取り付けた一例を説明する。

これら第１ショートバー２１および第２ショートバー２２は、固定用のネジ２３を板厚方向に貫通させる貫通孔２４を備える帯板状の固定部２５を備えている。
第１ショートバー２１は、図９（ａ）に示されるように、固定部２５の両端に第１接続部２６を備えている。
第２ショートバー２２は、図９（ｂ）に示されるように、固定部２５の両端に第２接続部２７を備えている。

第１接続部２６は、固定部２５の両端を直角に屈曲し、固定部２５の板厚方向に延びるプラグ部を構成している。
第２接続部２７は、固定部２５の両端に、固定部２５の板厚方向に延びる嵌合孔２８を有するソケット部を構成している。ソケット部の嵌合孔２８はプラグ部を嵌合させることで、第１接続部２６と第２接続部２７とを電気的および機械的に接続可能な構造を有している。

このように構成されたショートバーユニット２０を用いてモータ駆動装置１を構成するには、例えば、インバータ３の端子台６に第１ショートバー２１を固定し、コンバータ２の端子台５に第２ショートバー２２を固定する。そして、図１１に示されるように、第２ショートバー２２を固定したコンバータ２を最初にモータ駆動装置１の収容部に装着し、次いで、第１ショートバー２１を固定したインバータ３をコンバータ２の端子台５の前面側から後方に向かってスライドさせる。

これにより、第１ショートバー２１のプラグ部を第２ショートバー２２のソケット部の嵌合孔２８に嵌合させることができ、第１接続部２６と第２接続部２７とを電気的および機械的に接続することができる。
一方、インバータ３を交換する際には、コンバータ２を収容部に装着したままの状態で、インバータ３のみを手前側に引き出すことにより、プラグ部とソケット部との接続を切り離し、インバータ３を取り外すことができる。

これにより、インバータ３の交換に際して、インバータ３およびコンバータ２からもショートバー２１，２２を取り外す作業を行う必要がなく、簡易に、かつ短時間で交換作業を行うことができるという利点がある。
なお、図１３に示されるように、コンバータ２に第１ショートバー２１を固定し、インバータ３に第２ショートバー２２を固定してもよい。

この場合には、インバータ３を交換する際には、コンバータ２を収容部から一端取り外す必要があるが、この場合においても、コンバータ２およびインバータ３から第１ショートバー２１あるいは第２ショートバー２２を取り外す作業を行う必要がなく、簡易に、かつ短時間で交換作業を行うことができるという利点がある。

なお、本実施形態においても、固定部２５の両端に第１接続部２６あるいは第２接続部２７を配置した第１ショートバー２１および第２ショートバー２２を例示したが、これに代えて、いずれか一端のみに第１接続部２６あるいは第２接続部２７を配置したものを採用してもよい。例えば、図１２および図１３に示すように、単一のコンバータ２の両側に２つのインバータ３を接続する例においては、コンバータ２に取り付ける第１ショートバー２１は両端に第１接続部２６を備えたものであり、インバータ３に取り付ける第２ショートバー２２としては、コンバータ２側のみに第２接続部２７を備えるものを採用してもよい。

また、本実施形態においては、モータ駆動用ユニットとしてコンバータ２およびインバータ３を例示したが、本発明は、他のモータ駆動用ユニットを備えるモータ駆動装置１に適用してもよい。

１ モータ駆動装置
２ コンバータ（第１のモータ駆動用ユニット）
３ インバータ（第２のモータ駆動用ユニット）
４ ショートバー
５，６ 端子台
７，２４ 貫通孔
８，２５ 固定部
９，１４，２６ 第１接続部
１０，１５，２７ 第２接続部
１１，２３ ネジ
２０ ショートバーユニット
２１ 第１ショートバー
２２ 第２ショートバー

Claims (6)

1. モータの駆動に用いる２つのモータ駆動用ユニットの端子台どうしを接続するショートバーであって、
   固定用のネジを板厚方向に貫通させる貫通孔を備え、各前記モータ駆動用ユニットの前記端子台に前記ネジにより固定される帯板状の固定部と、
   該固定部の一端に設けられた第１接続部と、
   前記固定部の他端に設けられた第２接続部とを備え、
   前記第１接続部と、前記第２接続部とが、前記固定部の板厚方向の相対移動により、相互に電気的および機械的に接続可能な構造を有するショートバー。
2. 前記第１接続部と、前記第２接続部とが、前記固定部の板厚方向に沿ういずれの方向の相対移動によっても、相互に電気的および機械的に接続可能な構造を有する請求項１に記載のショートバー。
3. モータの駆動に用いる２つのモータ駆動用ユニットの端子台どうしを接続するショートバーユニットであって、
   一方の前記モータ駆動用ユニットの前記端子台に固定される第１ショートバーと、
   他方の前記モータ駆動用ユニットの前記端子台に固定される第２ショートバーとを備え、
   前記第１ショートバーおよび前記第２ショートバーが、固定用のネジを板厚方向に貫通させる貫通孔を備え前記端子台に前記ネジにより固定される帯板状の固定部を備え、
   前記第１ショートバーが、前記固定部の少なくとも一端に設けられた第１接続部を備え、
   前記第２ショートバーが、前記固定部の少なくとも一端に設けられ、前記第１接続部に対して、前記固定部の板厚方向の相対移動により、前記第１接続部と電気的および機械的に接続可能な構造を有する第２接続部を備えるショートバーユニット。
4. 前記第１ショートバーが、前記固定部の両端に前記第１接続部を備え、
   前記第２ショートバーが、前記固定部の両端に前記第２接続部を備える請求項３に記載のショートバーユニット。
5. 前記モータの駆動に用いる２つの前記モータ駆動用ユニットと、
   各前記モータ駆動用ユニットの各前記端子台にそれぞれ固定された請求項１または請求項２に記載のショートバーとを備えるモータ駆動装置。
6. 前記モータの駆動に用いる２つの前記モータ駆動用ユニットと、
   請求項３または請求項４に記載のショートバーユニットとを備え、
   前記第１ショートバーが、一方の前記モータ駆動用ユニットの前記端子台に固定され、
   前記第２ショートバーが、他方の前記モータ駆動用ユニットの前記端子台に固定されているモータ駆動装置。

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