JPWO2008090754A1 - Motor control device - Google Patents
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Abstract
誤配線防止カバーを有し、且つ自動試験可能な構造、ねじを使用しない基板の固定構造及び配線分離構造を実現するケースを備えたモータ制御装置を提供する。ヒートシンク(1)と、ヒートシンク(1)に取り付けられるサポート(4)と、サポート(4)に載置されるとともに、複数の端子を備えて主回路配線を行なう主回路端子台(6),(8)を有し、複数の外部電極端子が接続される基板(5),(7)と、ヒートシンク(1)に取り付けられ、サポート(4)と基板(5),(7)を覆うケース(9)とを備えたモータ制御装置において、ケース(9)に、主回路端子台(6),(8)の少なくとも1つの端子の接続部を覆う誤接続防止用の端子カバー(9aa(9ab))を備える。Provided is a motor control device including a case having an erroneous wiring prevention cover and capable of automatic testing, a board fixing structure not using screws, and a wiring separation structure. A heat sink (1), a support (4) attached to the heat sink (1), and a main circuit terminal block (6) mounted on the support (4) and provided with a plurality of terminals for main circuit wiring ( 8) and a case (5), (7) to which a plurality of external electrode terminals are connected, and a heat sink (1) attached to the support (4) and the substrates (5), (7) 9), a terminal cover (9aa (9ab) for preventing erroneous connection, which covers the connecting portion of at least one terminal of the main circuit terminal blocks (6), (8) on the case (9). ).
Description
本発明は、主に高圧電源で動作するインバータ装置やサーボアンプなどのモータ制御装置に関するものであり、特にモータ制御装置のケースの構造に関するものである。 The present invention relates to a motor control device such as an inverter device or a servo amplifier that mainly operates with a high-voltage power supply, and more particularly to a structure of a case of the motor control device.
従来のモータ制御装置、例えばインバータ装置は、高熱を発するパワー半導体モジュールを用いているため、パワー半導体モジュールをヒートシンクに密着させ冷却効果を上げている。更に冷却効果を上げるためにファンを用い強制空冷にて冷却効果を上げている。
また、前記ヒートシンクの上部に樹脂製のサポートを取付け、このサポートの上に基板を載置している。前記基板には、主回路配線を行なう主回路端子台を実装している(例えば、特許文献1参照)。
従来のモータ制御装置、例えばインバータ装置においては、図6から図8に示す構成がとられてきた。
図6から図8において、フィン1dを設けたヒートシンク1に対し、例えばヒートシンク1に備えられたネジ穴1cに、主回路配線を行なう第1の主回路端子台6が実装された第1の基板5が配置され、ネジ15で第1の基板5は取付けされている。第1の基板5の下面にあるヒートシンク1の上にはインバータ部IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor )素子等を備えたパワー半導体モジュール2が実装されている。なお、パワー半導体モジュール2はネジ3でヒートシンク1の上面に密着して取付けられている。ヒートシンク1と第1の基板5の間には、サポート4が配置され、ヒートシンク1と第1の基板5の取付けの際、ネジ15で共締めされている。第1の基板5の上面には主回路配線を行なう第2の主回路端子台8が実装された第2の基板7が配置され、それらを覆うようにケース9が配置され、ケース9には制御回路配線を行なう制御回路端子基板10がネジ16で固定されている。ヒートシンク1の地側には、ファン13を取付けたファンケース14が取付けされている。
なお、図7において、1aは、前記ヒートシンク1の上面に形成されたネジ穴で、パワー半導体モジュール2をヒートシンク1に取付けるために、前記ネジ3と螺合する。
A resin support is attached to the upper part of the heat sink, and a substrate is placed on the support. A main circuit terminal block for performing main circuit wiring is mounted on the substrate (for example, see Patent Document 1).
Conventional motor control devices, such as inverter devices, have been configured as shown in FIGS.
6 to 8, the first substrate on which the first main
In FIG. 7, reference numeral 1 a denotes a screw hole formed on the upper surface of the
しかしながら、従来のモータ制御装置の構成には次のような問題があった。
モータ制御装置には客先で使用しない可能性のある端子でも接続可能なため、配線を誤接続する恐れがあった。
また、出荷試験時には、ネジを緩めてケーブルを主回路端子台に取付け、その後ネジ締めを行い、出荷試験を行っていた。また出荷試験後はネジを緩めケーブルを外し、規定トルクでネジ締めを行っていた。
このように出荷試験のセッティングに時間が必要であるため、作業時間の短縮に限界があった。そのため、作業時間を削減しモータ制御装置のコストダウンを実現するのには限界があった。
また、客先でモータ制御装置が使用される際は、制御回路の端子台には多数の電線が配線されており、装置の交換等の時には配線作業に時間がかかり、その間客先の装置を停止させることになるため、交換時間の短縮は重要な課題であった。
また、モータ制御装置の内部の制御回路ケーブルは主回路部品の影響を受けやすく、モータ制御装置の誤動作を引き起こす恐れがあった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、誤配線防止機能を有し、出荷試験の作業時間を削減し、コストダウン行い、装置交換時間の短縮を行い、配線分離構造を有するケースを形成することができるモータ制御装置を提供することを目的とする。However, the configuration of the conventional motor control device has the following problems.
Since terminals that may not be used at the customer can be connected to the motor control device, there is a risk of incorrect connection of wiring.
Also, during the shipping test, the screw was loosened and the cable was attached to the main circuit terminal block, and then the screw was tightened to perform the shipping test. After the shipping test, the screws were loosened, the cables were removed, and the screws were tightened to the specified torque.
As described above, since time is required for setting the shipping test, there is a limit to shortening the working time. For this reason, there is a limit to reducing the working time and reducing the cost of the motor control device.
When the motor control device is used at the customer, many wires are wired on the terminal block of the control circuit, and it takes time to perform wiring work when replacing the device. Shortening the replacement time was an important issue because it would be stopped.
In addition, the control circuit cable inside the motor control device is easily affected by the main circuit components, which may cause malfunction of the motor control device.
The present invention has been made in view of such problems, and has an erroneous wiring prevention function, reduces shipping test work time, reduces costs, shortens device replacement time, and provides a wiring separation structure. An object of the present invention is to provide a motor control device capable of forming a case having the same.
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、ヒートシンクと、前記ヒートシンクに取り付けられるサポートと、前記サポートに載置されるとともに、複数の端子を備えて主回路配線を行なう主回路端子台を有し、前記複数の外部電極端子が接続される基板と、前記ヒートシンクに取り付けられ、前記サポートと前記基板を覆うケースと、を備えたモータ制御装置において、前記ケースに、前記主回路端子台の少なくとも1つの端子の接続部を覆う誤接続防止用の端子カバーを備え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、前記端子カバーを、前記ケースと一体的に形成したことを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、前記主回路端子台が上下2段に構成され、前記上段の主回路端子台の少なくとも1つの端子の接続部を覆う誤接続防止用の端子カバーを、略平板状に形成するとともに、前記下段の主回路端子台の少なくとも1つの端子の接続部を覆う誤接続防止用の端子カバーを、略L字状に形成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、前記下段の端子カバーの前部に、試験プローブ挿入穴を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、ヒートシンクと、前記ヒートシンクに取り付けられるサポートと、前記サポートに載置されるとともに、複数の端子を備えて主回路配線を行なう主回路端子台を有し、前記複数の外部電極端子が接続される基板と、前記ヒートシンクに取り付けられ、前記サポートと前記基板を覆うケースと、前記ケースに取り付けた制御端子基板と、を備えたモータ制御装置において、前記ケースに、前記制御回路基板の長手方向の側部と接触し、前記基板をスライドさせるガイドを形成したことを特徴とするものである。
請求項6に記載に発明は、前記ケースに、制御回路端子基板のスライド方向の端部に当接する押さえピンを形成したことを特徴とするものである。
請求項7に記載の発明は、ヒートシンクと、前記ヒートシンクに取り付けられるサポートと、前記サポートに載置されるとともに、複数の端子を備えて主回路配線を行なう主回路端子台を有し、前記複数の外部電極端子が接続される基板と、前記ヒートシンクに取り付けられ、前記サポートと前記基板を覆うケースと、前記ケースに取り付けた制御端子基板と、を備えたモータ制御装置において、前記ケース内の内部に、内部部品とケース内の配線とを分離する仕切り片を設け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、前記仕切り片を、前記ケースの上部から下部に向けて突出させて形成したことを特徴とするものである。
請求項9に記載の発明は、前記仕切り片がリブであることを特徴とするものである。In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
The invention according to
The invention according to
According to a third aspect of the present invention, there is provided a terminal cover for preventing misconnection, wherein the main circuit terminal block is configured in two upper and lower stages, and the terminal cover for preventing misconnection covers the connection portion of at least one terminal of the upper main circuit terminal block. And a terminal cover for preventing erroneous connection, which covers at least one terminal connection portion of the lower main circuit terminal block, is formed in a substantially L shape.
The invention described in
The invention according to
The invention described in
The invention according to
The invention according to
The invention according to
本発明によれば、次のような効果がある。
請求項1,2,3に記載の発明によると、ケースに端子カバーを設けているので、確実に誤配線防止を実現でき、さらに、前記端子カバーをケースと一体化することにより、別部品としての管理と組立作業が必要でなく、部材管理と組立の信頼性が向上する。
請求項4記載の発明によると、ケースに出荷試験用のプローブが入る穴を形成することで出荷試験が容易に行なえるようになる。試験が容易に行なえるようになることにより、ロボットでの自動試験が簡単に行なうことができ、作業性の向上を行なうことができる。
請求項5,6に記載の発明によると、ケースに、基板をスライドさせるガイドと、制御回路端子基板のスライド方向の端部に当接して基板を押さえる押さえピンを形成することにより、制御端子基板の固定を、ねじを使用せずに行なうことができ、装置交換に要する時間を短縮することができる。
請求項6に記載の発明よると、ケースに、配線ルートを内部部品と分離するための仕切り片を形成することにより、内部部品とケース内の配線との機能絶縁を確保することができる。
請求項7に記載の発明によると、前記仕切り片をリブで構成しているので、前記ケースの強度を上げることができる。また、前記リブは、配線ルートに沿って長くするほど内部部品とケース内の配線との絶縁効果も、ケースの強度も上げることができる。
請求項1から請求項8に記載の発明により、誤配線防止機能を有し、出荷試験の作業時間を削減し、コストダウン行い、装置交換時間の短縮を行い、配線分離構造を有するケースを形成することができるモータ制御装置を提供することができる。The present invention has the following effects.
According to the first, second, and third aspects of the invention, since the terminal cover is provided in the case, it is possible to reliably prevent erroneous wiring, and further, by integrating the terminal cover with the case, as a separate part Management and assembly work are not required, and the reliability of member management and assembly is improved.
According to the fourth aspect of the present invention, the shipping test can be easily performed by forming the hole into which the probe for the shipping test is inserted in the case. Since testing can be easily performed, automatic testing with a robot can be easily performed, and workability can be improved.
According to the fifth and sixth aspects of the present invention, the control terminal board is formed by forming, on the case, a guide for sliding the board and a pressing pin that presses the board in contact with an end portion of the control circuit terminal board in the sliding direction. Can be fixed without using screws, and the time required for device replacement can be shortened.
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to secure functional insulation between the internal component and the wiring in the case by forming the partition piece for separating the wiring route from the internal component in the case.
According to invention of
The invention according to any one of
1 ヒートシンク
1a ネジ穴
1b サポート取付けボス
1c ネジ穴
1d フィン
2 パワー半導体モジュール
3 パワー半導体モジュール固定用のネジ
4 サポート
4a 基板位置決めボス
4b 基板固定爪
4c ヒートシンク取付け穴
4d ケース固定爪
5 第1の基板
6 主回路端子台
7 第2の基板
8 主回路端子台
9 ケース
9aa,9ab 端子カバー
9a1 試験プローブ挿入穴
9b ガイド
9c 押さえピン
9d 仕切り片(リブ)
10 制御回路端子基板
11 制御電源配線用のカバー
11a カバー固定爪
12 制御回路ケーブル
13 ファン
14 ファンケース
15 第1の基板固定用のネジ
16 制御回路端子基板固定用のネジDESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明のモータ制御装置の斜視図である。図2は、図1におけるモータ制御装置の分解斜視図である。図3は、図1における主回路端子台とケースの構造を示す図で、(a)は主回路端子台6と、端子カバー9aを一体化したケース9の構造を示す斜視図、(b)は主回路端子台6、8と端子カバー9aを一体化したケース9aを示した図の正面図である。図4は、図1における制御回路端子基板10とガイド9b及び基板を押さえる押さえピン9cの構造を示した図で、(a),(b)は制御回路端子基板10とガイド9b及び押さえピン9cの構造を示す斜視図、(c)は、(a)の押さえピン9cの詳細を示す部分拡大図である、(d)は(c)の押さえピン9cを押し下げ、基板をスライドさせて脱着する状態を示す部分拡大図である。図5は、図1における内部の制御回路ケーブル12と配線分離をする為の仕切り片9dの構造を示す図であり、図5(a)は内部の制御回路ケーブル12と配線分離をする為の仕切り片9dの構造を示した図の斜視図であり、図5(b)は仕切り片9dの構造をケース9の内部から示した斜視図である。つまり、図5(a)のケース9を、開口部を略中心にして180度回転させて上下を逆にし、ケースの内部が見えるように現した斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a motor control device of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the motor control device in FIG. 3 is a diagram showing the structure of the main circuit terminal block and the case in FIG. 1. FIG. 3 (a) is a perspective view showing the structure of the
図1から図5において、1は冷却用のヒートシンクで、複数のフィン1dを有している。2はインバータ部IGBT素子等を含むパワー半導体モジュール、4は樹脂製のサポートであり、複数本の外部電極端子を持つ構造になっている。6,8は主回路配線を行なう主回路端子台で、上下2段に構成されている。5はパワー半導体モジュール3の外部電極端子と主回路端子台6が接続される第1の基板である。7はパワー半導体モジュール3の外部電極端子と主回路端子台8が接続される第2の基板である。9はこれらを覆うケースであり、前記主回路端子台6,8の上段の少なくとも1つの端子の接続部を覆う誤接続防止用の端子カバー9aaを、略平板状に形成するとともに、下段の少なくとも1つの端子の接続部を覆う誤接続防止用の端子カバー9abを、略L字状に形成している。10は制御回路配線を行なう制御回路端子基板であり、11は制御電源配線用のカバーであり、12は制御回路ケーブルであり、13はファンであり、14はファン13をヒートシンク1に固定するファンケースである。
前記ヒートシンク1は、例えば直方体をしており、上面は平面状に形成され、サポート4を取付ける、サポート取付けボス1bが複数個形成されている。またパワー半導体モジュール2をヒートシンク1に取付けるためのネジ穴1aが複数個形成されている。
前記サポート4は、前記ヒートシンク1の上に配置し、ヒートシンク取付け穴4cが複数個形成されている。また、前記パワー半導体モジュール2の外部電極端子と主回路端子台6が接続される第1の基板5を取付けるための、基板位置決めボス4aと基板固定爪4bが複数個形成されている。
前記パワー半導体モジュール2は、前記ヒートシンク1のネジ穴1aの上に配置し、ネジ3を使用し仮固定する。
前記主回路端子台6は、第1の基板5の上に配置し半田付けする。
前記第1の基板5は、前記サポート4の上に配置し、基板位置決めボス4aと基板固定爪4bで固定させる。前記パワー半導体モジュール2も締付固定させる。この状態で前記パワー半導体モジュール2の端子を第1の基板5に半田付けする。
前記主回路端子台8は、第2の基板7の上に配置し半田付けする。
前記第2の基板7は、前記第1の基板5の上に配置し、基板位置決めボス4aと基板固定爪4bで固定させる。前記パワー半導体モジュール2も締付固定させる。この状態で前記パワー半導体モジュール2の端子を第2の基板7に半田付けする。
前記ケース9は、前記第1の基板5、第2の基板7を覆うように前記サポート4の上に配置し、ケース固定爪4dで固定させる。
前記制御回路端子基板10は、前記ケース9に基板ガイド9bによって位置決めされ、基板押さえのピン9cによって固定させる。
前記制御電源配線用のカバー11は、前記ケース9の右側面部にカバー固定爪11aで固定させる。
前記制御回路ケーブル12は、前記第2の基板7に接続する。
前記ファン13は、前記ヒートシンク1に配置し、ファンケース14で前記ヒートシンク1に固定させる。1 to 5,
The
The
The
The main
The
The main
The
The
The control
The control power
The
The
本発明のモータ制御装置は、ケース9に端子カバー9aを設けることにより、確実に誤配線防止を実現でき、さらに、前記端子カバー9aをケース9と一体化することにより、別部品としての管理と組立作業が必要でなく、部材管理と組立の信頼性が向上する。
また、下段の端子カバー9abの前部に、出荷試験用の試験プローブ挿入穴9a1を形成することによって、出荷試験が容易に行なえるようになる。試験が容易に行なえるようになることにより、ロボットでの自動試験が簡単に行なうことができ、作業性の向上を行なうことができる。
また、ケース9に制御回路端子基板10をスライドさせるガイド9bと、制御回路端子基板を押さえる押さえピン9cを形成することで、制御端子基板の固定をねじを使用せずに行なうため、装置交換時間の短縮を行なうことができるため、客先の装置を停止させる時間を短縮でき、生産性の向上につながる。
また、ケースに制御回路ケーブル12を内部部品と分離するための仕切り片9dを形成することで内部部品との機能絶縁を確保することができるため、誤動作を引き起こす恐れがなくなり、製品の信頼性向上につながる。前記仕切り片9dは、例えば、リブで構成しており前記ケースの強度を上げることができる。また、前記リブは、配線ルートに沿って長くするほど内部部品とケース内の配線との絶縁効果も、ケースの強度も上げることができる。
本発明においては、別部品を使用することなくケースに種々の機能をもたせることができるため、組立性の向上、コスト削減を行なうことができる。The motor control device of the present invention can reliably prevent miswiring by providing the terminal cover 9a on the
In addition, a shipping test can be easily performed by forming a test probe insertion hole 9a1 for a shipping test in the front portion of the lower terminal cover 9ab. Since testing can be easily performed, automatic testing with a robot can be easily performed, and workability can be improved.
In addition, since the
In addition, by forming the
In the present invention, since various functions can be given to the case without using separate parts, the assemblability can be improved and the cost can be reduced.
本発明は、主に高圧電源で動作するインバータ装置やサーボアンプなどのモータ制御装置に適用して、誤配線防止機能を有し、出荷試験の作業時間を削減し、コストダウン行い、装置交換時間の短縮を行い、配線分離構造を有するケースを形成することができるモータ制御装置を製造、提供する分野に利用することができる。 The present invention is mainly applied to motor control devices such as inverter devices and servo amplifiers that operate with a high-voltage power supply, has a function to prevent incorrect wiring, reduces work time for shipping tests, reduces costs, and replaces devices. And can be used in the field of manufacturing and providing a motor control device capable of forming a case having a wiring separation structure.
Claims (9)
前記ヒートシンクに取り付けられるサポートと、
前記サポートに載置されるとともに、複数の端子を備えて主回路配線を行なう主回路端子台を有し、前記複数の外部電極端子が接続される基板と、
前記ヒートシンクに取り付けられ、前記サポートと前記基板を覆うケースと、
を備えたモータ制御装置において、
前記ケースに、前記主回路端子台の少なくとも1つの端子の接続部を覆う誤接続防止用の端子カバーを備えたことを特徴とするモータ制御装置。A heat sink,
A support attached to the heat sink;
A main circuit terminal block that is mounted on the support and has a plurality of terminals for performing main circuit wiring, and a substrate to which the plurality of external electrode terminals are connected;
A case attached to the heat sink and covering the support and the substrate;
In a motor control device comprising:
The motor control device according to claim 1, wherein the case includes a terminal cover for preventing erroneous connection that covers a connection portion of at least one terminal of the main circuit terminal block.
前記ヒートシンクに取り付けられるサポートと、
前記サポートに載置されるとともに、複数の端子を備えて主回路配線を行なう主回路端子台を有し、前記複数の外部電極端子が接続される基板と、
前記ヒートシンクに取り付けられ、前記サポートと前記基板を覆うケースと、
前記ケースに取り付けた制御端子基板と、
を備えたモータ制御装置において、
前記ケースに、前記制御回路基板の長手方向の側部と接触し、前記基板をスライドさせるガイドを形成したことを特徴とするモータ制御装置。A heat sink,
A support attached to the heat sink;
A main circuit terminal block that is mounted on the support and has a plurality of terminals for performing main circuit wiring, and a substrate to which the plurality of external electrode terminals are connected;
A case attached to the heat sink and covering the support and the substrate;
A control terminal board attached to the case;
In a motor control device comprising:
The motor control device according to claim 1, wherein a guide is formed on the case so as to contact the side portion in the longitudinal direction of the control circuit board and slide the board.
前記ヒートシンクに取り付けられるサポートと、
前記サポートに載置されるとともに、複数の端子を備えて主回路配線を行なう主回路端子台を有し、前記複数の外部電極端子が接続される基板と、
前記ヒートシンクに取り付けられ、前記サポートと前記基板を覆うケースと、
前記ケースに取り付けた制御端子基板と、
を備えたモータ制御装置において、
前記ケース内の内部に、内部部品とケース内の配線とを分離する仕切り片を設けたことを特徴とするモータの制御装置。A heat sink,
A support attached to the heat sink;
A main circuit terminal block that is mounted on the support and has a plurality of terminals for performing main circuit wiring, and a substrate to which the plurality of external electrode terminals are connected;
A case attached to the heat sink and covering the support and the substrate;
A control terminal board attached to the case;
In a motor control device comprising:
A motor control device, wherein a partition piece for separating an internal component and a wiring in the case is provided inside the case.
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