(57)【要約】【課題】設置スペースが同じで電解コンデンサの容量を選択的に実装できるプリント基板およびそれを用いたモータ駆動装置を提供する。【解決手段】ランドパターン間の略同位置に、異なる電子部品のいずれかを実装するプリント基板において、ランドパターン１１とランドパターン１２に電子部品のリード端子が挿入可能な少なくとも３つのリード孔１３，１４，１５を設け、リード孔のうちの１つを共用リード孔１３に設定して、共用リード孔１３に、電解コンデンサ１６または拡張コネクタ１７のいずれか一方のリード端子を挿入することで省スペースと拡張性を確保する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランドパターン間の略同位置に、異なる電子部品のいずれかを実装するプリント基板において、
前記ランドパターンに前記電子部品のリード端子が挿入可能な少なくとも３つのリード孔を設け、前記リード孔のうちの１つを共用リード孔に設定して、
前記共用リード孔に、異なる電子部品のいずれか一方のリード端子を挿入することで省スペースと拡張性を確保することを特徴としたプリント基板。
【請求項２】
前記電子部品の一つが拡張コネクタであり、
前記拡張コネクタを介して少なくとも１つの電子部品を接続する請求項１に記載のプリント基板。
【請求項３】
前記リード孔の少なくとも１つを共用リード孔と異なる形状に設定することで、誤挿入を防止する請求項１または請求項２に記載のプリント基板。
【請求項４】
前記共用リード孔と複数のリード孔間を異なるピッチに設定することで、誤挿入を防止する請求項１または請求項２に記載のプリント基板。
【請求項５】
異なる電子部品のリード端子を異なる数に設定することで、誤挿入を防止する請求項１または請求項２に記載のプリント基板。
【請求項６】
異なる電子部品の一方が電解コンデンサで、他方が拡張コネクタである請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプリント基板。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のプリント基板を用いたモータ駆動装置。
【請求項８】
拡張コネクタを介して複数の電解コンデンサを接続した請求項７に記載のモータ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解コンデンサを実装するプリント基板、特に電力変換器を搭載するサーボアンプやインバータ装置などのモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、産業分野におけるセーフティー機能の充実、小型化、省設置スペース化の市場要求に対応し、サーボアンプとして振動抑制等の機能拡張、機種変更時に前回設置スペースへの設置可能性等のニーズに応じる為、限られたプリント基板面積で多くの電子部品を効率的に配置する必要性が高まっている。
【０００３】
このため、モータの出力違いや用途に応じて、サーボアンプ内の平滑用の電解コンデンサの容量の異なるサーボアンプが、実現されている。一般的には、電解コンデンサを実装する為の２つのリード孔をプリント基板上に配置し、直径およびリードピッチが同じで高さが同じあるいは異なるものを複数個使用することが多く、同一プリント基板を使用して、電源容量の異なるサーボアンプを実現していた。
【０００４】
また、主電源の瞬停保証を長くするため、複数個の電解コンデンサを備えたサーボコントローラに、増設用電解コンデンサを備えた増設ユニットを電線で接続した瞬停耐量の大きなサーボコントローラが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
一方、同一プリント基板上に複数の半導体デバイスを選択的に搭載することで省スペースを実現するため、複数のランドのうち少なくとも一つは、複数種類の半導体デバイスの接続ピンに対応する共用ランドとして配設されており、これら半導体デバイスのうち何れの半導体デバイスが搭載された場合にも、その各半導体デバイスの少なくとも一つの接続ピンが共用ランドに接続される構成としたランドパターン構造が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−３０８８９０号公報
【特許文献２】特開２００５−１０１０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の技術を用いれば、短期間に対応できる反面、設置スペースが増加するため、課題があった。また、同一プリント基板に、同じサイズの電解コンデンサを配置して、電源容量の異なるサーボアンプを実現するには、搭載予定の電解コンデンサにおける最大容量（あるいは個数）の設置スペースを確保する必要があった。
【０００７】
また、一定の電源容量までは同一のプリント基板を使用し、不足する電源容量を拡張基板によって補う場合、共用するプリント基板上に拡張コネクタを実装するスペースを確保しなければならず、限られたプリント基板上の領域を有効に活用できず、課題があった。
【０００８】
また、特許文献２の技術は、リードピッチが統一された面実装タイプの半導体デバイスには有効であっても、電力変換器などリード配列やリードピッチの異なるパワー回路部品に適用することはできない。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、設置スペースが同じで電解コンデンサの容量を選択的に実装できるプリント基板およびそれを用いたモータ駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため請求項１に記載のプリント基板は、ランドパターン間の略同位置に、異なる電子部品のいずれかを実装するプリント基板において、前記ランドパターンに前記電子部品のリード端子が挿入可能な少なくとも３つのリード孔を設け、前記リード孔のうちの１つを共用リード孔に設定して、前記共用リード孔に、異なる電子部品のいずれか一方のリード端子を挿入することで省スペースと拡張性を確保する。
【００１１】
また、請求項２に記載のプリント基板は、前記電子部品の一つが拡張コネクタであり、前記拡張コネクタを介して少なくとも１つの電子部品を接続する。
【００１２】
また、請求項３に記載のプリント基板は、前記リード孔の少なくとも１つを共用リード孔と異なる形状に設定することで、誤挿入を防止する。
【００１３】
また、請求項４に記載のプリント基板は、前記共用リード孔と複数のリード孔間を異なるピッチに設定することで、誤挿入を防止する。
【００１４】
また、請求項５に記載のプリント基板は、異なる電子部品のリード端子を異なる数に設定することで、誤挿入を防止する。
【００１５】
また、請求項６に記載のプリント基板は、異なる電子部品の一方が電解コンデンサで、他方が拡張コネクタである。
【００１６】
また、請求項７，８に記載のモータ駆動装置は、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のプリント基板を用い、拡張コネクタを介して複数の電解コンデンサを接続する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載のプリント基板によれば、共用リード孔に異なる電子部品のいずれか一方のリード端子を挿入するため、省スペースと拡張性を確保できる。
【００１８】
また、請求項２に記載のプリント基板によれば、プリント基板を共用しながら拡張コネクタを介して電子部品を接続することができる。
【００１９】
また、請求項３−請求項５に記載のプリント基板によれば、異なる孔形状、異なるピッチ、異なるリード端子数によって、電子部品の誤挿入を防止することができる。
【００２０】
また、請求項６に記載のプリント基板によれば、電源容量の異なる電源回路の省スペース化と小型化が可能になる。
【００２１】
さらに、請求項７−８に記載のモータ駆動装置によれば、共用リード孔によって拡張性が高く、省スペース化を実現できる。
【００２２】
このように、プリント基板の共用化、省スペース化に加えて、部品実装ミスの防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、ランドパターン間の略同位置に、異なる電子部品のいずれかを実装するプリント基板において、前記ランドパターンに前記電子部品のリード端子が挿入可能な少なくとも３つのリード孔を設け、前記リード孔のうちの１つを共用リード孔に設定して、前記共用リード孔に、異なる電子部品のいずれか一方のリード端子を挿入することで省スペー
スと拡張性を確保する。以下、具体的な実施の形態について説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
実施の形態１は、挿入部品が電解コンデンサおよび拡張コネクタと想定して説明する。
【００２５】
図１において、ランドパターン１１に、専用リード孔１４および専用リード孔１５を設け、ランドパターン１２に共用リード孔１３を設けている。電解コンデンサを実装する場合、専用リード孔１４および共用リード孔１３に電解コンデンサ１６のリード端子を挿入し半田付けして部品を実装する。
【００２６】
拡張コネクタを実装する場合は、専用リード孔１５および共用リード孔１３に拡張コネクタのリード端子を挿入し、半田付けして拡張コネクタ１７を実装する。また、異なるランドパターン１８に専用リード孔１９を設けておき、共用リード孔１３と専用リード孔１９に電位の異なる電子部品を挿入するようにしてもよく、さらに拡張性を高めることができる。
【００２７】
また、後述する拡張コネクタに拡張ケーブルを接続し、１つまたは２つ以上の電解コンデンサを実装した拡張基板を接続することによって容易に電源の大容量化を図ることができる。これにより、コンデンサ実装領域と拡張コネクタ実装領域を兼用することができ、省スペース化を図ることができる。
【００２８】
なお、異なる電子部品間にリード端子の線径や形状、ピッチの違いがあれば、専用リード孔の一方を対応させることで、誤挿入を防止できる。また、異なる電子部品間のリードピッチおよびリード形状が等しい場合は、専用リード孔１４と１５を共用しても良い。
【００２９】
（実施の形態２）
次に、本発明のプリント基板を用いたサーボアンプの構成について説明する。図２は７５０Ｗ用のサーボアンプ内部の側面図で、図３は平面図である。
【００３０】
サーボアンプは、電力変換するためのパワー回路部と、モータの位置やトルクなどを制御する制御回路部、および、パワー回路部と制御回路部を固定する放熱器と筐体部で構成されている。
【００３１】
図２，３において、本発明のプリント基板であるパワー基板２１は、パワー回路部２０に用いられ、電源平滑用の電解コンデンサ１６と、図示しないダイオードブリッジおよび複数のスイッチング素子からなるパワーモジュール（インバータ部）などを搭載しており、ダイオードブリッジによって交流電力を直流電力に変換し、接続された電解コンデンサ１６によって平滑され、パワーモジュールの電源となる。
【００３２】
例えば、図３に示すように、７５０Ｗ用のサーボアンプは、パワー基板２１に２７０μＦの電解コンデンサ１６が５個搭載され、ランドパターンによって並列に接続されている。
【００３３】
電解コンデンサ１６を搭載したパワー基板２１は、ＣＰＵなどの制御回路部品を搭載した制御基板３１とともに放熱器４１にネジ固定されている。
【００３４】
サーボアンプの制御回路部３０には、図示しないサーボモータの位置検出器から位置情報が入力されており、上位装置からの位置指令とサーボモータの位置情報に基づき、パワーモジュールをスイッチングし、サーボモータに電力を供給している。
【００３５】
（実施の形態３）
サーボアンプは、駆動するサーボモータの出力に応じて、電解コンデンサとパワーモジュールの容量の組み合わせが異なるため、複数のサーボアンプを準備する必要がある。
【００３６】
実施の形態２では、２７０μＦの電解コンデンサ２２を５個並列に接続して７５０Ｗのサーボアンプとしていたが、実施の形態３の１５００Ｗ用のサーボアンプでは、同じ２７０μＦの電解コンデンサ２２を８個並列に接続する必要がある。
【００３７】
７５０Ｗ用と１５００Ｗ用のサーボアンプは、制御回路部３０とパワーモジュール（５０Ａ）を共用化しており、１５００Ｗ用のパワー基板２１に２７０μＦの電解コンデンサ１６を４個搭載し、残りの電解コンデンサ１６を挿入するスペースに拡張コネクタ１７を挿入することで、パワー基板２１を共用する。
【００３８】
図４、図５は、１５００Ｗ用のサーボアンプ内部の側面図と平面図である。７５０Ｗ用サーボアンプと大きく異なる点は、拡張基板５１と放熱器４２であり、この拡張コンデンサ基板５１には、７５０Ｗ用サーボアンプにも搭載している２７０μＦの電解コンデンサ１６が４個と拡張コネクタ１７が搭載される。パワー基板２１と拡張基板５１の拡張コネクタ１７は、拡張ケーブル６１によって接続され、２７０μＦの電解コンデンサ１６を８個並列に搭載した１５００Ｗ用のサーボアンプとなる。
【００３９】
なお、拡張コネクタのリードピッチや端子の数は、電流容量や絶縁距離に応じて変えることが望ましい。例えば、絶縁距離の確保を優先する場合には、ピンを抜くことで対応すればよく、電流容量が不足する場合には、１つのパターンに２つのリード端子が接続されるように孔数を増やすとよい。いずれの場合も、挿入する電子部品に対応できるようにプリント基板に設ける共用リード孔と専用リード孔のピッチや数を変更すれば、実施可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明のプリント基板は、省スペース化に加えて、部品の誤挿入防止などにも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施の形態１のプリント基板における説明図
【図２】本発明の実施の形態２におけるサーボアンプ内部の側面図
【図３】本発明の実施の形態２におけるサーボアンプ内部の平面図
【図４】本発明の実施の形態３におけるサーボアンプ内部の側面図
【図５】本発明の実施の形態３におけるサーボアンプ内部の平面図
【符号の説明】
【００４２】
１１，１２  ランドパターン
１３  共用リード孔
１４，１５  専用リード孔
１６  電解コンデンサ
１７  拡張コネクタ
２０  パワー回路部
２１  パワー基板
３０  制御回路部
３１  制御基板
４１、４２  放熱器
５１  拡張基板
６１  拡張ケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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