JPS63157635A - Motor drive unit - Google Patents
Motor drive unitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は交流電動機の制御に用いられる電気部品を収納
するモータ駆動ユニットに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a motor drive unit that houses electrical components used to control an AC motor.
（従来の技術）
工作機械の主軸又は送り軸を駆動する交流電動機の制御
装置として、例えば第４図の回路図に示すモータ駆動回
路が用いられている。この第４図に示す三相交流電源端
子Ｒ，Ｓ、Ｔから交流電動機の通電端子Ｕ、Ｖ、Ｗに至
る電路には、電磁接触器Ａ、整流用ダイオードＢ、平滑
コンデンサＣ１回生用トランジスタＤ、トランジスタブ
リッジＥ、フィルタＦなどの電気部品や、パワー抵抗器
、ヒユーズなどの各種の電気部品が結線されている。(Prior Art) For example, a motor drive circuit shown in the circuit diagram of FIG. 4 is used as a control device for an AC motor that drives a main shaft or a feed shaft of a machine tool. The electrical path from the three-phase AC power supply terminals R, S, and T to the current-carrying terminals U, V, and W of the AC motor shown in FIG. , a transistor bridge E, a filter F, and various other electrical components such as a power resistor and a fuse.
そして、これらの電気部品中、大型の電気部品は取付板
にネジ止めされて固定され、東線を用いて結線されて、
板金加工の金属ケースに収納されている。Among these electrical components, the large electrical components are screwed to the mounting plate and connected using the east wire.
It is housed in a metal case made of sheet metal.
（発明が解決しようとする問題点）
上記の金属ケースに収納した制御装置においては、形状
の異なる各種の電気部品を固定した後、相互間を東線に
て結線しているためその組立に手数を要し、自動化する
には困難な問題があった。(Problem to be Solved by the Invention) In the control device housed in the metal case described above, after fixing various electrical components of different shapes, they are connected to each other by the east line, which requires a lot of effort to assemble. However, it was difficult to automate the process.
また、外部筐体として板金加工の金属ケースを使用のた
め、そのコストや重量の点でも問題を生じていた。Furthermore, since a metal case made of sheet metal is used as the external casing, problems arise in terms of cost and weight.
本発明はこれらの問題に鑑みてなされたものであり、そ
の目的はモータの制御回路とパワー回路をそれぞれ別個
のプラスチックフレームに取付け、パワー回路の各部品
間の配線を配線板を使用してハンダ付やネジ止め処置を
することにより結線を行い、板金加工の金属ケースや配
線用の東線を不必要にしようとするモータ駆動ユニット
を提供するにある。The present invention was made in view of these problems, and its purpose is to mount the motor control circuit and power circuit on separate plastic frames, and to solder the wiring between each part of the power circuit using a wiring board. To provide a motor drive unit in which wires are connected by mounting or screwing, thereby eliminating the need for a sheet metal processed metal case and an east line for wiring.
（問題点を解決するための手段）
交流電動機を駆動制御する電気部品中、制御回路部品を
組付けたプリント板を保持する合成樹脂製のフレームと
、前記電気部品中、電力回路部品を固定する合成樹脂製
のフレームと、前記電力回路部品中、ハンダ付接続用部
品を一方の片面に配設してハンダ付にて結線するととも
にネジ接続用部品を他方の片面にネジにて結線する結線
用配電板とを備えるとともに、前記の両フレームの結合
時に前記結線用配電板を両フレーム間に挟設したモータ
駆動ユニットが提供される。(Means for Solving the Problem) Among the electrical components that drive and control the AC motor, a frame made of synthetic resin that holds the printed board on which the control circuit components are assembled is fixed, and among the electrical components, the power circuit components are fixed. A frame made of synthetic resin, and a connection part with solder on one side of the power circuit components, and a connection part with solder, and a screw connection part with a screw on the other side. A motor drive unit is provided, which includes a power distribution board, and the power distribution board for connection is sandwiched between the two frames when the two frames are coupled.
（作用）
制御回路部品のプリント板を上部のプラスチックフレー
ムにて保持し、放熱を要する電力回路部品を下部のプラ
スチックフレームに固定し、さらに電力部品をハンダ付
にて結線した配線板を上下部のプラスチックフレームの
間に挟み、下部のプラスチックフレームに固定した電力
回路部品とネジ止めにて電気回路を結線したので、配線
の東線作業や板金加工の金属フレームが不要となるとと
もにユニットの組立作業が簡素化され、コンパクト化さ
れる作用がある。(Function) The printed board of the control circuit components is held in the upper plastic frame, the power circuit components that require heat dissipation are fixed to the lower plastic frame, and the wiring board with the power components connected by soldering is attached to the upper and lower parts. Since the electric circuit is sandwiched between the plastic frames and fixed to the lower plastic frame, and the electric circuit is connected with screws, there is no need for east wiring work or sheet metal processing of the metal frame, and the assembly work of the unit is also simplified. It has the effect of being simplified and made more compact.
（実施例）
つぎに本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明
する。(Example) Next, an example of the present invention will be described in detail using the drawings.
第１図は本発明のモータ駆動ユニー２トの一実施例を示
す分解斜視図であり、第１図において、ｌはプリント基
板で、制御用半導体素子やそれに付随する電気回路用の
抵抗器、コンデンサなどが取付けられてプリント配線な
されたものであり１図示していな°い交流電動機の制御
回路が構成されている。１１は取付穴であり、プリント
基板ｌの周縁部の近傍に設けられ、上部フレーム２の保
持具２１と係合することによりプリント基板ｌは上部フ
レーム２上に保持される。１２は電気回路を接続するコ
ネクタである。FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of the motor drive unit 2 of the present invention. In FIG. A capacitor and the like are attached and printed wiring is carried out to form a control circuit for an AC motor (not shown). Reference numeral 11 denotes a mounting hole, which is provided near the peripheral edge of the printed circuit board 1, and is engaged with a holder 21 of the upper frame 2, so that the printed circuit board 1 is held on the upper frame 2. 12 is a connector for connecting an electric circuit.
上部フレーム２は合成樹脂材の成型品よりなり、上面に
はリブ２２を有して上部フレーム２の強度を補強すると
ともに、大官゛量コンデンサ３１を支持する支持部２３
を備えている。なお上部フレーム２の上面の周縁部近傍
には保持具２１が設けられ、ピン２１ａがプリント基板
１の取付穴１１に挿通されるとともに爪部２１ｂの作用
によりプリント基板１を挟持してプリント基板１を上部
フレーム２に保持するものである。The upper frame 2 is made of a molded synthetic resin material, and has ribs 22 on the upper surface to reinforce the strength of the upper frame 2, and a support portion 23 that supports a large-capacity capacitor 31.
It is equipped with A holder 21 is provided near the periphery of the upper surface of the upper frame 2, and pins 21a are inserted into the mounting holes 11 of the printed circuit board 1, and the printed circuit board 1 is clamped by the action of the claws 21b. is held on the upper frame 2.
２４は上部フレーム２の四隅に設けた脚部であり、下方
に脚穴２４ａを有し、後述する電力基板３を挟んで下部
フレーム４にタッピングネジ２５にて取付けられるよう
構成されている。Reference numerals 24 denote legs provided at the four corners of the upper frame 2, which have leg holes 24a below, and are configured to be attached to the lower frame 4 with tapping screws 25 with a power board 3 to be described later in between.
電力基板３は多層プリント基板よりなり、交流電動機の
電力用部品となる大容量の平滑コンデンサ３１．電磁接
触器３２、サーキットブレーカ３３、電力端子３４など
が取付けられて導体部分がハンダ付にて電力基板３の銅
箔部分に結線されている。The power board 3 is made of a multilayer printed circuit board, and includes a large-capacity smoothing capacitor 31 that serves as a power component for an AC motor. An electromagnetic contactor 32, a circuit breaker 33, a power terminal 34, etc. are attached, and the conductor portion is connected to the copper foil portion of the power board 3 by soldering.
第２図は電力基板への電力用部品の取付方法の一例を示
す説明図であり、端子ビン３３ａを有するサーキットブ
レーカ３３は、電力基板３の所定位置に穿設された基板
穴３３ｂの対応位置に載置され、挿通された端子ビン３
３ａが電力基板３の裏面より電気配線となる銅箔部にハ
ンダ付されることにより電力基板３上に固定されるもの
である。なお、第２図に示した電力端子３４も端子ビン
３４ａが電力基板３の基板穴３４ｂの対応位置に挿通さ
れ裏面からのハンダ付されることにより固定されるもの
である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a method for attaching power components to a power board, and the circuit breaker 33 having the terminal pin 33a is located at a position corresponding to the board hole 33b drilled at a predetermined position on the power board 3. Terminal pin 3 placed on and inserted into
3a is fixed onto the power board 3 by soldering from the back side of the power board 3 to a copper foil portion that will serve as electrical wiring. Note that the power terminal 34 shown in FIG. 2 is also fixed by inserting the terminal pin 34a into a position corresponding to the board hole 34b of the power board 3 and soldering from the back side.
つぎに電力基板３と電力用抵抗器６の電気結線は、電力
用抵抗器６に埋設された端子部６１のナツト部に対し、
電力基板３の配線となる銅箔に設けた配線穴３５を介し
てポルト３６を締付けることにより、良好な導通状態が
得られるよう構成されている。Next, the electrical connection between the power board 3 and the power resistor 6 is made by connecting the nut part of the terminal part 61 buried in the power resistor 6.
By tightening the port 36 through the wiring hole 35 provided in the copper foil serving as the wiring of the power board 3, a good conductive state can be obtained.
第３図は端子部６１にフローティングナツト６１ａを用
いた説明図であり、電力用抵抗器６に埋設された端子部
６１のナツト部は、例えば六角のフローティングナラ）
６１ａが上下左右に所定の微動ができるように端子部６
１に抱持されているおり、いわゆるガタはあるがネジ中
心軸に対し回動しないよう構成されている。したがって
、ボルト３６の上方より螺入に際し、ボルト３６の中心
軸と、フローティングナラ）６１ａの中心軸に多少のず
れがあっても、ボルト３６の先端部がフローティングナ
ラ）６１ａを移動して両方の中心軸を合致させることに
なり、特に螺入作業をロボットが行う場合にも容易にネ
ジ止め出来るものである。FIG. 3 is an explanatory diagram in which a floating nut 61a is used as the terminal portion 61, and the nut portion of the terminal portion 61 embedded in the power resistor 6 is, for example, a hexagonal floating nut.
The terminal portion 6 is arranged so that the terminal portion 61a can make a predetermined slight movement vertically and horizontally.
1, and although there is some play, it is constructed so that it does not rotate about the center axis of the screw. Therefore, when screwing in the bolt 36 from above, even if there is some misalignment between the center axis of the bolt 36 and the center axis of the floating nut 61a, the tip of the bolt 36 moves the floating nut 61a and both Since the central axes are aligned, screwing can be easily done, especially when a robot performs the screwing work.
したがって、下部フレーム４の下方に固定する電力用部
品のうち、その端子部にフローティングナツトを有する
場合は該フローティングナツトをボルト３６にて電力基
板３に締付けることにより、電気回路の結線は行えるこ
とになる。Therefore, if a power component fixed below the lower frame 4 has a floating nut at its terminal part, the electrical circuit can be connected by tightening the floating nut to the power board 3 with the bolt 36. Become.
下部フレーム４は合成樹脂材の成型品にて形成され、そ
の上方にはプリント基板ｌを備えた上部フレーム２と、
電力基板３とが取付けられるものであり、下方には放熱
を要するパワー用半導体素子を取付けた放熱器５と、電
力用抵抗器６とが取付けられるよう形成されている。そ
して、下部フレーム４を補強するとともに電力基板３を
支持するリブ４１と、電力基板３の部品取付面の水平方
向の防塵を行う上部枠４２と、放熱器５、電力用抵抗器
６のフランジ面をカバーする下部枠４３とがそれぞれ下
部フレーム４の上下面に設けられている。なお上部枠４
２の開口部分の寸法は電力基板３や上部フレーム２の脚
部２４の配置の寸法より大きめに形成され、電力基板３
の所定取付位置に至る間はその寸法が次第に絞られてい
るので、下部フレーム４の上に電力基板３や上部フレー
ム２を取付時には、これらを下部フレーム４の開口部に
落し込むことにより容易に所定取付位置に導かれるよう
構成されている。The lower frame 4 is formed of a molded product of synthetic resin material, and above the upper frame 2 is provided with a printed circuit board l.
A power board 3 is attached thereto, and a heat radiator 5 to which a power semiconductor element requiring heat dissipation is attached and a power resistor 6 are attached below. A rib 41 that reinforces the lower frame 4 and supports the power board 3; an upper frame 42 that protects the parts mounting surface of the power board 3 from dust in the horizontal direction; and flange surfaces of the heat sink 5 and the power resistor 6. A lower frame 43 covering the lower frame 4 is provided on the upper and lower surfaces of the lower frame 4, respectively. Note that the upper frame 4
The dimensions of the opening portion 2 are formed to be larger than the dimensions of the power board 3 and the arrangement of the legs 24 of the upper frame 2, so that the power board 3
Since the dimensions of the power board 3 and the upper frame 2 are gradually narrowed down until they reach the predetermined mounting position, when installing the power board 3 and the upper frame 2 on the lower frame 4, they can be easily dropped into the opening of the lower frame 4. It is configured to be guided to a predetermined mounting position.
放熱器５の上面には放熱を要する電力用トタンジスタ５
１や整流器などの電力モジュール５２が取付けられそれ
ぞれの端子部が上方向に突設されており、電力用抵抗器
６にはその内部に電流容量の大きな抵抗体が埋設され、
上方向に端子部６１が突出されているものである。なお
、４４は固定用穴であり、図示していない強電盤に固定
するときのボルト穴である。On the top surface of the heatsink 5 is a power transistor 5 that requires heat radiation.
1 and a power module 52 such as a rectifier are attached, and each terminal part is provided upwardly protruding, and a resistor with a large current capacity is buried inside the power resistor 6,
A terminal portion 61 is projected upward. Note that 44 is a fixing hole, which is a bolt hole for fixing to a heavy-duty power board (not shown).
つぎに、本実施例のモータ駆動ユニｙ）の組立について
説明すると、まず制御回路が構成されたプリント基板ｌ
あ取付穴１１を、上部フレーム２の保持具２１と係合さ
せて上部フレームの上方に保持する。つぎに、電力用ト
ランジスタ５１や電力用モジュール５２を取付けた放熱
器５と電力用抵抗器６を下部フレーム４の下方にネジ止
めする。ついで電力端子３４やサーキットブレーカ３３
などの電力用部品をハンダ付にて結線して上部に固定し
た電力基板３を、下部フレーム４の上方に載置し、放熱
器５の上部に取付けた電力用トランジスタ５１、電力用
モジュール５２や、電力用抵抗器６などを電力基板３の
上方からのボルト３６にてｗ４２，３図に示した如く端
子部６１などのナツト部やフローティングナツトに締付
けて電気結線を行う。Next, to explain the assembly of the motor drive unit y) of this embodiment, first, the printed circuit board l on which the control circuit is constructed.
The attachment hole 11 is engaged with the holder 21 of the upper frame 2 to hold it above the upper frame. Next, the heat sink 5 and the power resistor 6 to which the power transistor 51 and the power module 52 are attached are screwed below the lower frame 4. Then power terminal 34 and circuit breaker 33
A power board 3 with power parts such as soldered and fixed on the upper part is placed above the lower frame 4, and a power transistor 51, a power module 52, etc. attached to the upper part of the heat sink 5, Electrical connections are made by tightening the power resistor 6 and the like to a nut portion such as the terminal portion 61 or a floating nut using the bolt 36 from above the power board 3 as shown in Figure w42, 3.
以上の組立作業の後、上部フレーム２を下部フレーム４
に載置した電力基板３上にのせ、上部フレーム２４の脚
穴２４ａを介してタッピングネジ２５にて下部フレーム
４に締付ければ、プリント基板１、上部フレーム２、電
力基板３、下部フレーム４、放熱器５および電力用抵抗
器６はすべて一体となり、モータ駆動ユニットとして組
立てられたことになる。After the above assembly work, attach the upper frame 2 to the lower frame 4.
If the printed circuit board 1, upper frame 2, power board 3, lower frame 4, The heat sink 5 and the power resistor 6 are all integrated and assembled as a motor drive unit.
なお、本発明を上記の実施例によって説明したが、本発
明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これらを
本発明の範囲から排除するものではない。Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, various modifications can be made within the spirit of the present invention, and these are not excluded from the scope of the present invention.
（発明の効果）
本発明によれば、制御用半導体を用いた電気回路を有す
るプリント基板を保持する上部フレームと、電力用トラ
ンジスタ、整流器などを取付けた放熱器や電力用抵抗器
を固定する下部フレームとをプラスチック材にて構成し
、これらの両フレームの間に電力用部品をハンダ付にて
結線した電力基板を挟込んで放熱器上の部品や電力用抵
抗器をネジ止めにて結線するとともに、両フレームをタ
ッピングネジにて締付けて一体としたので、組立作業が
簡易となり、ロボットなどを使用しての自動化が容易と
なる効果がある。(Effects of the Invention) According to the present invention, there is an upper frame that holds a printed circuit board having an electric circuit using a control semiconductor, and a lower frame that fixes a heat sink and a power resistor to which power transistors, rectifiers, etc. are attached. The frame is made of plastic material, and a power board with power components connected by soldering is sandwiched between these two frames, and components on the radiator and power resistors are connected with screws. In addition, since both frames are tightened and integrated with tapping screws, assembly work is simplified and automation using a robot or the like is facilitated.
また、本発明によれば上下の両フレーム間に挟んだ電力
基板は上部の電力用部品はハンダ付にて結線され、下部
の電力用部品はネジ止めにより電気回路が結線されるた
め、手数を要する部品間の配線作業や東線の作業が不必
要となり作業能率が向上する効果を生ずる。In addition, according to the present invention, the upper power components of the power board sandwiched between the upper and lower frames are connected by soldering, and the lower power components are connected to the electric circuit by screws, which saves time and effort. This eliminates the need for wiring work between parts and work on the east line, resulting in the effect of improving work efficiency.
さらに本発明では、プラスチックの上下のフレームで一
体化されるので、板金加工の金属ケースなどが不要のた
め、コストや重量が低減できる利点も生ずる。Further, in the present invention, since the upper and lower plastic frames are integrated, there is no need for a metal case made of sheet metal processing, and therefore there is an advantage that cost and weight can be reduced.
第１図は本発明のモータ駆動ユニットの一実施例を示す
分解斜視図、第２図は電力基板への電力用部品の取付方
法の一例を示す説明図、第３図はフローティングナツト
の説明図、第４図は交流電動機を制御するモータ駆動回
路の一例を示す回路図である。
１・・・プリント基板、２・・・上部フレーム、３・・
・電力基板、４・・・下部フレーム、５・・・放熱器、
６・・・電力用抵抗器、１１・・・取付穴、２工・・・
保持具、２５・・・タッピングネジ、３３・・・サーキ
ットブレーカ、３４・・・電力端子、６１・・・端子部
。Fig. 1 is an exploded perspective view showing one embodiment of the motor drive unit of the present invention, Fig. 2 is an explanatory view showing an example of a method for attaching power components to a power board, and Fig. 3 is an explanatory view of a floating nut. , FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a motor drive circuit that controls an AC motor. 1... Printed circuit board, 2... Upper frame, 3...
・Power board, 4... lower frame, 5... radiator,
6...Power resistor, 11...Mounting hole, 2 holes...
Holder, 25...Tapping screw, 33...Circuit breaker, 34...Power terminal, 61...Terminal portion.
Claims (1)
組付けたプリント板を保持する合成樹脂製のフレームと
、前記電気部品中、電力回路部品を固定する合成樹脂製
のフレームと、前記電力回路部品中、ハンダ付接続用部
品を一方の片面に配設してハンダ付にて結線するととも
にネジ接続用部品を他方の片面にネジにて結線する結線
用配電板とを備えるとともに、前記の両フレームの結合
時に前記結線用配電板を両フレーム間に挟設したことを
特徴とするモータ駆動ユニット。Among the electrical components that drive and control the AC motor, there is a frame made of synthetic resin that holds a printed board on which control circuit components are assembled, and among the electrical components, a frame made of synthetic resin that fixes the power circuit components, and the power circuit. The parts include a connection distribution board on which soldered connection parts are arranged on one side and connected by soldering, and screw connection parts are connected with screws on the other side, and both of the above-mentioned parts are provided. A motor drive unit characterized in that the wiring distribution board is sandwiched between both frames when the frames are coupled.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61303023A JPS63157635A (en) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Motor drive unit |
| KR1019880700993A KR920002053B1 (en) | 1986-12-19 | 1987-12-18 | Drive motor control unit |
| PCT/JP1987/000995 WO1988004879A1 (en) | 1986-12-19 | 1987-12-18 | Motor drive unit |
| EP88900117A EP0375776B1 (en) | 1986-12-19 | 1987-12-18 | Motor drive unit |
| US07/233,652 US4908738A (en) | 1986-12-19 | 1987-12-18 | Drive motor control unit |
| DE3751064T DE3751064T2 (en) | 1986-12-19 | 1987-12-18 | MOTOR DRIVE UNIT. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61303023A JPS63157635A (en) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Motor drive unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63157635A true JPS63157635A (en) | 1988-06-30 |
Family
ID=17916003
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61303023A Pending JPS63157635A (en) | 1986-12-19 | 1986-12-19 | Motor drive unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63157635A (en) |
-
1986
- 1986-12-19 JP JP61303023A patent/JPS63157635A/en active Pending
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