JP3175584B2 - パワー制御装置 - Google Patents
パワー制御装置Info
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- JP3175584B2 JP3175584B2 JP09235696A JP9235696A JP3175584B2 JP 3175584 B2 JP3175584 B2 JP 3175584B2 JP 09235696 A JP09235696 A JP 09235696A JP 9235696 A JP9235696 A JP 9235696A JP 3175584 B2 JP3175584 B2 JP 3175584B2
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- circuit board
- power control
- spacer
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
- H05K1/144—Stacked arrangements of planar printed circuit boards
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Mounting Of Printed Circuit Boards And The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、産業用機械などに
使用される特にパワー変換器の熱を放熱する放熱器を有
するパワー制御装置に関するものである。
使用される特にパワー変換器の熱を放熱する放熱器を有
するパワー制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年産業分野において、インバータ，サ
ーボコントローラーなどのパワー変換器などを有するパ
ワー制御装置が、広く使用されるようになってきた。以
下にパワー制御装置の構成について図６〜図８を参照し
て説明する。パワー制御装置は、カバー２，パワー変換
器５，端面にタップ部を設けた固定用ボス部８，９を有
するパワー変換器の熱を放熱する放熱器１、パワー変換
器とコネクタや端子の半田付けにより電気的接続され平
滑コンデンサ・トランス・リレーなどを実装してある第
一回路基板（パワー回路基板）４、第一回路基板とコネ
クタや電線ケーブルなどで電気的接続される第二回路基
板（制御回路基板）３、前記第一，第二回路基板を前記
固定用ボス部に固定するための取付ネジ６などで構成さ
れている。
ーボコントローラーなどのパワー変換器などを有するパ
ワー制御装置が、広く使用されるようになってきた。以
下にパワー制御装置の構成について図６〜図８を参照し
て説明する。パワー制御装置は、カバー２，パワー変換
器５，端面にタップ部を設けた固定用ボス部８，９を有
するパワー変換器の熱を放熱する放熱器１、パワー変換
器とコネクタや端子の半田付けにより電気的接続され平
滑コンデンサ・トランス・リレーなどを実装してある第
一回路基板（パワー回路基板）４、第一回路基板とコネ
クタや電線ケーブルなどで電気的接続される第二回路基
板（制御回路基板）３、前記第一，第二回路基板を前記
固定用ボス部に固定するための取付ネジ６などで構成さ
れている。
【０００３】同様に図９〜図１１も、パワー制御装置の
主要構成を示す説明図であり、図６〜図８との違いは、
第一回路基板４を前記固定用ボス部８にネジ付きスペー
サ７で固定し、さらに第二回路基板３をそのネジ付きス
ペーサのタップ部へ取付ネジ６で固定するように構成さ
れている。パワー制御装置は、その用途上振動のある場
所で使用される場合も多く、前記のように回路基板はネ
ジなどにより強固に固定しておく必要がある。
主要構成を示す説明図であり、図６〜図８との違いは、
第一回路基板４を前記固定用ボス部８にネジ付きスペー
サ７で固定し、さらに第二回路基板３をそのネジ付きス
ペーサのタップ部へ取付ネジ６で固定するように構成さ
れている。パワー制御装置は、その用途上振動のある場
所で使用される場合も多く、前記のように回路基板はネ
ジなどにより強固に固定しておく必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年産業用機
械の小型化にともないパワー制御装置も小型化が望まれ
ている。そのため、使用される回路基板の大きさも小さ
くする必要があり、回路基板の有効面積を少しでも広く
確保するため基板の固定に必要となるネジ穴やネジ・ス
ペーサ等のスペース、さらにそれらが金属の場合には絶
縁距離を確保するためのスペースも最小限に抑えなけれ
ばならなくなる。
械の小型化にともないパワー制御装置も小型化が望まれ
ている。そのため、使用される回路基板の大きさも小さ
くする必要があり、回路基板の有効面積を少しでも広く
確保するため基板の固定に必要となるネジ穴やネジ・ス
ペーサ等のスペース、さらにそれらが金属の場合には絶
縁距離を確保するためのスペースも最小限に抑えなけれ
ばならなくなる。
【０００５】ここで、図６〜図８の回路基板の固定構成
の場合、第一回路基板４には４本の取付ネジ６が、第二
回路基板３にも４本の取付ネジ６が必要となり合計８回
のネジ取付工程が必要となる。また、第一回路基板４に
は４本の第二回路基板３の固定用ボス部８との干渉を避
けるため図７のように空間スペース１０が必要となる。
更に、固定用ボス部９が金属の場合は、回路基板との絶
縁距離を確保するためのスペースＳも考慮しなければな
らず第一回路基板４の有効面積が小さくなるという問題
点がある。
の場合、第一回路基板４には４本の取付ネジ６が、第二
回路基板３にも４本の取付ネジ６が必要となり合計８回
のネジ取付工程が必要となる。また、第一回路基板４に
は４本の第二回路基板３の固定用ボス部８との干渉を避
けるため図７のように空間スペース１０が必要となる。
更に、固定用ボス部９が金属の場合は、回路基板との絶
縁距離を確保するためのスペースＳも考慮しなければな
らず第一回路基板４の有効面積が小さくなるという問題
点がある。
【０００６】また、図９〜図１１の回路基板の固定構成
の場合、第一回路基板４の有効面積は図６〜図８の場合
より広くなるが、第一回路基板４を固定するために第二
回路基板３のネジ止めも兼ねるネジ付きスペーサ７を４
本ネジ止めすることが必要となる。また、第二回路基板
３にはネジ付きスペーサ７への４本の取付ネジ６が必要
となるので、この場合も合計８回のネジ取付工程が必要
となる。ここで、４本のネジ付きスペーサ７が金属の場
合は、図１０のように第一回路基板の絶縁距離を確保す
るためのスペースＳを考慮する必要があるので第一回路
基板の有効面積が狭くなり、また合成樹脂製の場合に
は、取付ネジのネジ締め時に合成樹脂製タップ部のネジ
山が破損しやすいなどの問題がある。
の場合、第一回路基板４の有効面積は図６〜図８の場合
より広くなるが、第一回路基板４を固定するために第二
回路基板３のネジ止めも兼ねるネジ付きスペーサ７を４
本ネジ止めすることが必要となる。また、第二回路基板
３にはネジ付きスペーサ７への４本の取付ネジ６が必要
となるので、この場合も合計８回のネジ取付工程が必要
となる。ここで、４本のネジ付きスペーサ７が金属の場
合は、図１０のように第一回路基板の絶縁距離を確保す
るためのスペースＳを考慮する必要があるので第一回路
基板の有効面積が狭くなり、また合成樹脂製の場合に
は、取付ネジのネジ締め時に合成樹脂製タップ部のネジ
山が破損しやすいなどの問題がある。
【０００７】本発明は、上記課題を解決するもので、２
枚の回路基板の固定において耐震性を損なうことなく、
ネジ取付工程を少なくでき、回路基板の有効面積を広く
とれることによるパワー制御装置の小型化の促進を図る
ことを目的とする。
枚の回路基板の固定において耐震性を損なうことなく、
ネジ取付工程を少なくでき、回路基板の有効面積を広く
とれることによるパワー制御装置の小型化の促進を図る
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、段差をつけた複数のボスを有する放熱器と
中空の樹脂スペーサと取付ネジで２枚の回路基板を固定
するように構成したものである。
に本発明は、段差をつけた複数のボスを有する放熱器と
中空の樹脂スペーサと取付ネジで２枚の回路基板を固定
するように構成したものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、段差をつけた複数のボ
ス部を有するパワー変換器などの熱を放熱する放熱器
と、前記ボス部の段差に載せられ、パワー変換器などを
接続した第一回路基板と、前記ボス部に挿入された中空
の合成樹脂製スペーサと、前記第一回路基板と電気的に
接続され、前記合成樹脂製スペーサの上に載せられる第
二回路基板とを具備し、これら第一，第二回路基板はボ
ス部上端にネジ止めされた取付ネジで固定したもので、
２枚の回路基板の固定において耐震性を損なうことな
く、ネジ取付工程を少なくでき、回路基板の有効面積を
広くとれるという作用を有する。
ス部を有するパワー変換器などの熱を放熱する放熱器
と、前記ボス部の段差に載せられ、パワー変換器などを
接続した第一回路基板と、前記ボス部に挿入された中空
の合成樹脂製スペーサと、前記第一回路基板と電気的に
接続され、前記合成樹脂製スペーサの上に載せられる第
二回路基板とを具備し、これら第一，第二回路基板はボ
ス部上端にネジ止めされた取付ネジで固定したもので、
２枚の回路基板の固定において耐震性を損なうことな
く、ネジ取付工程を少なくでき、回路基板の有効面積を
広くとれるという作用を有する。
【００１０】また、合成樹脂製スペーサと、第一，第二
回路基板との間に相係合する凹凸部を形成し、ネジ止め
工程時に回路基板を別の治具を使って位置決めする必要
がないという作用を有する。
回路基板との間に相係合する凹凸部を形成し、ネジ止め
工程時に回路基板を別の治具を使って位置決めする必要
がないという作用を有する。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について、添付図面を
参照しつつ説明する。 （実施例１）図１〜４において、パワー制御装置は、パ
ワー変換器１１を取り付けた放熱器１２と、この放熱器
１２より上方へ４本突設したボス部１３を介して固定さ
れた第一，第二回路基板１４，１５と、これらを覆うカ
バー１６とから構成されている。上記第一回路基板１４
は、パワー変換器５とコネクターや端子を介して半田付
けにより電気的に接続され、平滑コンデンサ，トランス
・リレーなどが実装されている。
参照しつつ説明する。 （実施例１）図１〜４において、パワー制御装置は、パ
ワー変換器１１を取り付けた放熱器１２と、この放熱器
１２より上方へ４本突設したボス部１３を介して固定さ
れた第一，第二回路基板１４，１５と、これらを覆うカ
バー１６とから構成されている。上記第一回路基板１４
は、パワー変換器５とコネクターや端子を介して半田付
けにより電気的に接続され、平滑コンデンサ，トランス
・リレーなどが実装されている。
【００１２】また第二回路基板１５は、上記第一回路基
板１４とコネクターや電線ケーブルなどを介して電気的
に接続されている。上記ボス部１３のそれぞれは、途中
より小径となっていて、その境部に段差１７が設定して
ある。そして第一回路基板１４はその四隅に形成した孔
１８をボス部１３に通して段差１７で位置決めされる。
さらにボス部１３の小径部には、外径がボス部１３の外
周径と同一の合成樹脂製の筒状スペーサ１９が被せられ
ている。
板１４とコネクターや電線ケーブルなどを介して電気的
に接続されている。上記ボス部１３のそれぞれは、途中
より小径となっていて、その境部に段差１７が設定して
ある。そして第一回路基板１４はその四隅に形成した孔
１８をボス部１３に通して段差１７で位置決めされる。
さらにボス部１３の小径部には、外径がボス部１３の外
周径と同一の合成樹脂製の筒状スペーサ１９が被せられ
ている。
【００１３】このスペーサ１９の下端は第一回路基板１
４の上面に接し、また上端はボス部１３よりもやや突出
している。第二回路基板１５は、スペーサ１９の上端で
支持され、四隅に形成した孔２０を貫通して、ボス部１
３のタップ部２１にネジ２２を螺合することで実質的に
同ボス部１３に固定され、また第一回路基板１４もスペ
ーサ１９の押圧力で段差１７にしっかりと固定されるこ
ととなる。
４の上面に接し、また上端はボス部１３よりもやや突出
している。第二回路基板１５は、スペーサ１９の上端で
支持され、四隅に形成した孔２０を貫通して、ボス部１
３のタップ部２１にネジ２２を螺合することで実質的に
同ボス部１３に固定され、また第一回路基板１４もスペ
ーサ１９の押圧力で段差１７にしっかりと固定されるこ
ととなる。
【００１４】上記構成において、回路基板の固定は、ま
ず第一回路基板１４をボス部１３の段差１７の上に載せ
る。次にボス部１３の小径部分に合成樹脂製スペーサ１
９を挿入し、そのスペーサ１９の上に第二回路基板１５
を載せ、４個のネジ２２を締め付ける。ここで、合成樹
脂製スペーサ１９の長さは、ボス部１３よりやや突出す
る値に設定してあるために、ネジ２２を締め付けること
により下側の第一回路基板１４は、合成樹脂製スペーサ
１９の端面で押さえられて固定され、上側の第二回路基
板１５は、合成樹脂製スペーサ１９の端面とネジ２２で
はさまれて固定される。
ず第一回路基板１４をボス部１３の段差１７の上に載せ
る。次にボス部１３の小径部分に合成樹脂製スペーサ１
９を挿入し、そのスペーサ１９の上に第二回路基板１５
を載せ、４個のネジ２２を締め付ける。ここで、合成樹
脂製スペーサ１９の長さは、ボス部１３よりやや突出す
る値に設定してあるために、ネジ２２を締め付けること
により下側の第一回路基板１４は、合成樹脂製スペーサ
１９の端面で押さえられて固定され、上側の第二回路基
板１５は、合成樹脂製スペーサ１９の端面とネジ２２で
はさまれて固定される。
【００１５】以上の例では、２枚の回路基板の固定を４
回のネジ止め工程で行ったことになる。これにより、２
枚の回路基板の固定を耐震性を損なうことなく、ネジ取
付工程が本来８回必要なところを４回で行え、第二回路
基板１５を支えるボス部１３が４本の合成樹脂製スペー
サ１９であることから絶縁距離を考慮する必要がなく、
これら回路基板１４，１５の有効面積を広くとれるとい
う効果が得られる。
回のネジ止め工程で行ったことになる。これにより、２
枚の回路基板の固定を耐震性を損なうことなく、ネジ取
付工程が本来８回必要なところを４回で行え、第二回路
基板１５を支えるボス部１３が４本の合成樹脂製スペー
サ１９であることから絶縁距離を考慮する必要がなく、
これら回路基板１４，１５の有効面積を広くとれるとい
う効果が得られる。
【００１６】なお、上記従来例では下側の第一回路基板
１４を４カ所で固定し、上側の第二回路基板１５も４カ
所で固定する場合の例で説明したが、その他の場合も同
様に以下のように考えることができる。 上側の第二回路基板の必要固定カ所数（Ｕ） 下側の第一回路基板の必要固定カ所数（Ｌ）；ただし、
Ｕ≦Ｌとすると、本来必要なネジ止めカ所数＝Ｕ＋Ｌで
あるが、本発明によると、 ネジ止めカ所数＝Ｌ （Ｕ＜Ｌの場合、上側（Ｕ）カ所、下側（Ｌ−Ｕ）カ所
のネジ止めを行う。） （Ｕ＝Ｌの場合、上側（Ｌ）カ所のネジ止めを行う。） 合成樹脂製スペーサの数＝合成樹脂製スペーサの挿入工
程回数＝Ｕ となる。ここで、ネジ止め工程の工数（Ｓ）と挿入工程
の工数（Ｉ）は、Ｓ＞＞Ｉ（Ｉ≒０）なのでＵカ所のネ
ジ止め工程が削減でき、（Ｕ×Ｓ）の工数削減ができる
ことになる。
１４を４カ所で固定し、上側の第二回路基板１５も４カ
所で固定する場合の例で説明したが、その他の場合も同
様に以下のように考えることができる。 上側の第二回路基板の必要固定カ所数（Ｕ） 下側の第一回路基板の必要固定カ所数（Ｌ）；ただし、
Ｕ≦Ｌとすると、本来必要なネジ止めカ所数＝Ｕ＋Ｌで
あるが、本発明によると、 ネジ止めカ所数＝Ｌ （Ｕ＜Ｌの場合、上側（Ｕ）カ所、下側（Ｌ−Ｕ）カ所
のネジ止めを行う。） （Ｕ＝Ｌの場合、上側（Ｌ）カ所のネジ止めを行う。） 合成樹脂製スペーサの数＝合成樹脂製スペーサの挿入工
程回数＝Ｕ となる。ここで、ネジ止め工程の工数（Ｓ）と挿入工程
の工数（Ｉ）は、Ｓ＞＞Ｉ（Ｉ≒０）なのでＵカ所のネ
ジ止め工程が削減でき、（Ｕ×Ｓ）の工数削減ができる
ことになる。
【００１７】（実施例２）図５に示すものは、スペーサ
１９の下端と上端よりそれぞれ凸部２３，２４を突設し
て、第一，第二回路基板１４，１５の凹部２５，２６に
係合させたものである。この実施例によれば、凹凸係合
によって第一，第二回路基板１４，１５の位置決めが図
られ、ネジ止め時にこれらが回ることがなくなり、特別
の位置決め用工具を用いる必要性がなくなる。
１９の下端と上端よりそれぞれ凸部２３，２４を突設し
て、第一，第二回路基板１４，１５の凹部２５，２６に
係合させたものである。この実施例によれば、凹凸係合
によって第一，第二回路基板１４，１５の位置決めが図
られ、ネジ止め時にこれらが回ることがなくなり、特別
の位置決め用工具を用いる必要性がなくなる。
【００１８】なお、以上の説明では、放熱器のボス部と
樹脂スペーサが円筒形の場合の例で説明したが、その他
の場合も同様に実施可能である。また、前記において、
パワー制御装置が−２０℃〜８０℃などの温度変化の大
きな環境で放置されたり使用される場合に、合成樹脂製
スペーサが温度変化によって伸縮し、結果的にネジがゆ
るみ、回路基板を強固に固定できなくなる場合には、合
成樹脂製スペーサに熱膨張係数が放熱器とほぼ等しい樹
脂材料を用いればよい。これにより環境温度変化により
樹脂スペーサが伸縮しても同様に放熱器も同じだけ伸縮
するので、取付ネジのゆるみが発生しない。
樹脂スペーサが円筒形の場合の例で説明したが、その他
の場合も同様に実施可能である。また、前記において、
パワー制御装置が−２０℃〜８０℃などの温度変化の大
きな環境で放置されたり使用される場合に、合成樹脂製
スペーサが温度変化によって伸縮し、結果的にネジがゆ
るみ、回路基板を強固に固定できなくなる場合には、合
成樹脂製スペーサに熱膨張係数が放熱器とほぼ等しい樹
脂材料を用いればよい。これにより環境温度変化により
樹脂スペーサが伸縮しても同様に放熱器も同じだけ伸縮
するので、取付ネジのゆるみが発生しない。
【００１９】例えば、放熱器の材料にアルミダイカスト
（ＡＤＣ１２）を用いる場合、その熱膨張係数は、約２
１cm／cm℃×１０-6なので、樹脂材料もそれとほぼ同じ
値を示すものを用いれば良い。以上のようにすれば、取
付ネジのゆるみが生じず回路基板を強固に固定したまま
にできる。なお、以上の説明では、放熱器の材料をアル
ミダイカスト（ＡＤＣ１２）の場合の例で説明したが、
その他の場合も同様に実施可能である。
（ＡＤＣ１２）を用いる場合、その熱膨張係数は、約２
１cm／cm℃×１０-6なので、樹脂材料もそれとほぼ同じ
値を示すものを用いれば良い。以上のようにすれば、取
付ネジのゆるみが生じず回路基板を強固に固定したまま
にできる。なお、以上の説明では、放熱器の材料をアル
ミダイカスト（ＡＤＣ１２）の場合の例で説明したが、
その他の場合も同様に実施可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、２枚の回
路基板の固定において耐震性を損なうことなく、ネジ取
付工程を少なくでき、回路基板の有効面積が広くとれ、
それによりパワー制御装置の小型化の促進を図ることが
できるという効果が得られる。また、回路基板のネジ止
め工程時に回路基板を別の治具を使って位置決めする必
要がないという効果が得られる。
路基板の固定において耐震性を損なうことなく、ネジ取
付工程を少なくでき、回路基板の有効面積が広くとれ、
それによりパワー制御装置の小型化の促進を図ることが
できるという効果が得られる。また、回路基板のネジ止
め工程時に回路基板を別の治具を使って位置決めする必
要がないという効果が得られる。
【図１】パワー制御装置の実施例を示す断面図
【図２】要部拡大断面図
【図３】第一回路基板の正面図
【図４】第二回路基板の正面図
【図５】パワー制御装置の他の実施例を示す断面図
【図６】パワー制御装置の従来例を示す断面図
【図７】第一回路基板の正面図
【図８】第二回路基板の正面図
【図９】パワー制御装置の従来例を示す断面図
【図１０】第一回路基板の正面図
【図１１】第二回路基板の正面図
１１ パワー変換器 １２ 放熱器 １３ ボス部 １４ 第一回路基板 １５ 第二回路基板 １７ 段差 １９ スペーサ ２２ ネジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05K 1/14 H05K 7/14 H05K 7/20
Claims (1)
- 【請求項１】 段差をつけた複数のボス部を有するパワ
ー変換器などの熱を放熱する放熱器と、前記ボス部の段
差に載せられ、パワー変換器などを接続した第一回路基
板と、前記ボス部に挿入された中空の合成樹脂製スペー
サと、前記第一回路基板と電気的に接続され、前記合成
樹脂製スペーサの上に載せられる第二回路基板とを具備
し、前記合成樹脂製スペーサと第一，第二回路基板との
間に相係合する凹凸部を形成し、ボス部上端にネジ止め
したネジと前記スペーサとで第一，第二回路基板を放熱
器に固定したパワー制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09235696A JP3175584B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | パワー制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09235696A JP3175584B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | パワー制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09283883A JPH09283883A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3175584B2 true JP3175584B2 (ja) | 2001-06-11 |
Family
ID=14052129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09235696A Expired - Fee Related JP3175584B2 (ja) | 1996-04-15 | 1996-04-15 | パワー制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3175584B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102194941B1 (ko) * | 2019-02-15 | 2020-12-24 | 우동영 | 멀티 스트립 컷팅장치 |
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| KR20010054412A (ko) * | 1999-12-06 | 2001-07-02 | 박종섭 | 절첩식 알 에프 리모트 유니트 |
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1996
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