(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子回路を構成する複数の電子部品を備える、電動機の駆動制御装置の構造において、
該駆動制御装置内の中央位置に配設される誘電体基板の両面側に、前記電子回路を構成する複数の電子部品４ａ，４ｂがはんだ付けされるとともに、前記電子回路に中継部材５を介して入出力用ピン群６を接続し、この入出力用ピン群６を駆動制御装置の取付基板１０に、はんだ付けするため、前記装置から突出させ、かつ、前記駆動制御装置の取付基板１０に装着するときに使用される位置決め機構が前記駆動制御装置の外箱に設けられることを特徴とする電動機の駆動制御装置の構造。
【請求項２】
前記駆動制御装置は外箱が金属材で形成され、前記駆動制御装置内の前記誘電体基板の両面に配設される前記電子部品の中で、発熱する該電子部品を、前記外箱の金属材に密着させ、前記発熱する電子部品の熱を前記外箱の金属材に放出させるようにすることを特徴とする請求項１に記載の電動機の駆動制御装置の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機の駆動制御装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電動機の駆動制御装置としては、例えば、図１２に示すようなものがある。
前記駆動制御装置１０１は、前記電動機１０２を駆動する駆動回路、又は前記電動機を制御する制御回路を構成する複数の電子部品を取り付けた誘電体基板を備える、すなわち実装基板を有する実装基板型の図示しない駆動制御装置本体１０３と、それを収容する駆動制御装置外箱１０４とからなっており、該駆動制御装置１０１の大きさは、電動機１０２と比較して同等以上である。そして、該駆動制御装置１０１と前記電動機１０２とは、通常、リード線やケーブル１０５などにより相互に接続されている。
【０００３】
前記駆動制御装置１０１の出力部が端子構造の場合は、前記電動機１０２のリード線は端子ねじにより接続され、該駆動制御装置１０１の出力部がコネクタ構造の場合は、前記電動機１０２のケーブル１０５は一対のコネクタ（プラグ及びレセプタクル）１０６を介して接続されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の前記駆動制御装置１０１にあっては、外形寸法が大きく、またリード線やケーブル１０５などを用いて、前記駆動制御装置１０１と前記電動機１０２とを接続する必要があったため、結果として、かなりのスペースを要するという問題点があった。
【０００５】
他方、制御装置や駆動装置を必要とする、ステッピングモータやサーボモータなどの制御用モータは、被駆動装置内部の動力源として用いられることが多い。そのため、これらの電動機の駆動制御装置は、被駆動装置の制御系に組み込まれて、使用されるのが理想的である。換言すれば、被駆動装置自体の回路基板に実装されるような使用法が、理想的である。
【０００６】
しかしながら、このような前記駆動制御装置１０１にあっては、通常、該駆動制御装置１０１は、あくまで電動機１０２を駆動するための独立した装置であるという、固定的な発想でできており、前記何らかの装置に組み込まれる場合の利便性は、考慮されていなかった。したがって、前記何らかの装置に組み込まれる場合、前記駆動制御装置１０１を被駆動装置自体の回路基板に実装することができず、使い勝手が悪いという問題点があった。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みなされたもので、その目的は前記問題点を解消し、外形寸法が小さく、被駆動装置に組み込まれる場合、占有するスペースが小さい電動機の駆動制御装置の構造を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は前記問題点を解消し、被駆動装置に組み込まれる場合の利便性が考慮され、かつ実装においても、使い勝手の良い電動機の駆動制御装置の構造を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明の構成は、電子回路を構成する複数の電子部品を備える、電動機の駆動制御装置の構造において、次のとおりである。
【００１０】
前記駆動制御装置内の中央位置に配設される誘電体基板の両面側に、前記電子回路を構成する複数の電子部品がはんだ付けされるとともに、前記電子回路に中継部材を介して入出力用ピン群を接続し、この入出力用ピン群を駆動制御装置の取付基板に、はんだ付けするため、前記駆動制御装置から突出させ、かつ、前記駆動制御装置の取付基板に装着するときに使用される位置決め機構が前記駆動制御装置の外箱に設けられる電動機の駆動制御装置の構造である。
【００１１】
さらに、前記駆動制御装置の外箱に金属材を使用し、前記駆動制御装置内の前記誘電体基板の両面に配設される前記電子部品の中で、発熱する該電子部品を、前記外箱の金属材に密着させ、前記発熱する電子部品の熱を前記外箱の金属材に放出させるようにする電動機の駆動制御装置の構造である。
【００１２】
本発明の前記駆動制御装置の構造は、以上のように構成されているので、外形寸法が小さく、被駆動装置に組み込まれる場合、占有するスペースが小さくてすむ。
【００１３】
本発明の前記構造は、以上のように構成されているので、被駆動装置に組み込まれる場合の利便性が考慮される。
【００１４】
また、実装においても、使い勝手を良くすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。
【００１６】
図１及び図２は、本発明の電動機の駆動制御装置１の構造の一実施の形態を示す図で、図１は、両面側に電子部品が取り付けられた駆動制御装置基板２を装着した実装型の駆動制御装置１の構造を示す断面図、図２は、説明のため、前記駆動制御装置基板２のみを装着したときの、前記駆動制御装置１の構造を示す断面図である。
【００１７】
図１及び図２において、図示しない電動機を駆動制御するために、電子回路から構成される駆動制御装置１は、誘電体からなる駆動制御装置取付基板１０に、ほぼ垂直に取り付けられる。
【００１８】
また、誘電体からなる駆動制御装置基板２は、金属材からなる駆動制御装置外箱３内の中央位置に垂設され、その両側面に前記電子回路を構成する複数の電子部品４ａ，４ｂをはんだ付けされ、前記電子回路は中継部材５を介して、はんだ付けされる入出力用ピン群６が前記駆動制御装置外箱３から、前記駆動制御装置取付基板１０側に突出されている。
【００１９】
さらに、前記駆動制御装置１の前記駆動制御装置外箱３の、前記駆動制御装置取付基板１０との取付面側には、複数の駆動制御装置位置決めピン７が配設される。
【００２０】
前記駆動制御装置１と前記駆動制御装置取付基板１０との接続は、まず、該駆動制御装置１から突出された前記入出力用ピン群６の配列位置に合わせて、前記駆動制御装置取付基板１０に、前記入出力用ピン群６のそれぞれのピンと同一軸線上に、前記ピン群６と少なくとも同数のスルーホール１１が貫通、形成される。同様に、前記駆動制御装置１の前記位置決めピン７の配列位置に合わせて、前記駆動制御装置取付基板１０に、前記位置決めピン７のそれぞれと同一軸線上に、前記位置決めピン７を挿入するため、該ピン７と同数の位置決め用貫通穴１２が設けられる。
【００２１】
前記駆動制御装置１を前記駆動制御装置取付基板１０に取り付けるときは、該駆動制御装置取付基板１０の前記ピン群６用のスルーホール１１と、前記位置決め用貫通穴１２とに、前記駆動制御装置１の前記入出力用ピン群６と前記位置決めピン７とを、それぞれ挿通し、前記入出力用ピン群６を該駆動制御装置取付基板１０のそれぞれのランドにはんだ付けして電気的に接続する。
【００２２】
なお、前記駆動制御装置外箱３には通常、樹脂材が使用される。しかし、本実施の形態は、駆動制御装置外箱３に、ほぼ全部に金属材を使用し、前記駆動制御装置１内に取り付けられる電子部品の放熱を可能な構造にしている。使用目的により、一部又は全部に金属材を使用することも、放熱が可能な構造として好ましい。
【００２３】
また、同様に、前記駆動制御装置１内の前記駆動制御装置基板２を間にした両側の空間部分、又は前記駆動制御装置基板２の両側面に、前記電子回路を構成する前記複数の電子部品４ａ，４ｂのうち、特に、発熱する電子部品４ｃ，４ｄを実装する場合は、該電子部品４ｃ，４ｃを、前記駆動制御装置基板２とはできれば別に、前記駆動制御装置外箱３の金属材に密着させる。
【００２４】
すなわち、前記発熱する電子部品４ｃ，４ｄを、前記駆動制御装置外箱３の金属板面３ａに放熱性のよい絶縁材（例えば、絶縁シート）を介して実装し、放熱を必要とする前記発熱する電子部品４４ｃ，４ｄの放熱面４ｅ，４ｆを前記駆動制御装置外箱３の金属板面３ａにそれぞれ密着させる。それにより、前記駆動制御装置基板２の両側に配設された前記発熱する電子部品４ｃ，４ｄの放熱性を向上させる。
【００２５】
次いで、前記駆動制御装置１を前記駆動制御装置取付基板１０への取付を、説明する。
【００２６】
図３は、前記駆動制御装置１と前記駆動制御装置取付基板１０との配置関係を示す斜視図である。図３において、前記駆動制御装置１への信号の入出力用ピン群６は、はんだ付け用として、図示しない電動機を駆動又は制御するのに必要な信号数を確保できる数以上とし、前記入出力用ピン群６のそれぞれのピンが挿通される、前記駆動制御装置取付基板１０の前記スルーホール１１は、前記ピン群６のそれぞれのピンの外径より若干大きい内径を有し、前記ピン群６のそれぞれのピンが容易に挿通される形状及び配置とし、かつ容易にはんだ付けできるようにランドが設けられる。
【００２７】
前記駆動制御装置位置決めピン７は、その外径が前記駆動制御装置取付基板１０の前記駆動制御装置位置決め貫通穴１２の内径よりも若干小さな外径とし、その配列位置は同一の配列位置になるようにされている。前記駆動制御装置外箱３に設けられた前記位置決めピン７を基に、前記入出力用ピン群６と合わせて、前記駆動制御装置取付基板１０に結合する構造とすることにより、前記入出力信号用ピン群６のみで、前記駆動制御装置取付基板１０に固定するよりも、前記駆動制御装置１を該取付基板１０に確実に固定できるようになり、外部からの振動等に強い構造とすることができる。
【００２８】
以上の説明により、前記基板実装型駆動制御装置１と前記駆動制御装置取付基板１０とを、前記駆動制御装置外箱３側に配設される中継部材５に設けられた入出力用ピン群６と前記駆動制御装置取付基板１０に設けられたスルーホール１１にはんだ付けすることにより、互いに強固に固定することができる。また、前記基板実装型駆動制御装置１を外箱構造とし、前記駆動制御装置外箱３に位置決めピン７を設けることにより、基板実装型駆動制御装置１の小型化と、前記駆動制御装置取付基板１０への位置決めとともに、互いに確実に固定される。
【００２９】
次いで、図４（ａ）は、前記複数の電子部品４ａ，４ｂが配設された（該複数の電子部品４ａが上面に配設）前記駆動制御装置基板２の、前記駆動制御装置外箱３ヘの装着状態を示す斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ部拡大図、図４（ｃ）は、図４（ｂ）のｃｃ線による断面図である。
【００３０】
図４（ａ）ないし図４（ｃ）において、前記駆動制御装置外箱３の一部に樹脂材からなる基板固定部３ｂを形成し、該基板固定部３ｂに、前記複数の電子部品４ａ，４ｂを実装した前記駆動制御装置基板２を配置、固定するとき、該基板固定部３ｂの係合部３ｃにより前記駆動制御装置基板２の一端を係合させて固定する。同時に、前記基板固定部３ｂには、前記駆動制御装置基板２に配設される主要電子部品４ｇの取付高さＨに対応できるように、前記駆動制御装置基板２の平面に対して断面が鈍角な傾斜面になるように傾斜面３ｄを、前記係合部３ｃ側に形成させておく。そして、該傾斜面３ｄと、前記主要電子部品４ｇの下端部との接触により、該主要電子部品４ｇの取付時における取付高さＨの調整が行える構造にしている。
【００３１】
図５（ａ）は、前記駆動制御装置基板２の一方の面に配設する前記主要電子部品４ｈで、その接続リードが複数、ほぼ直線的に配置された該主要電子部品４ｈを実装する方法を示す斜視図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の最も右端にある接続リード２１を示すＡ部拡大図である。図６は、図５（ａ）に示す前記駆動制御装置基板２の一方の面に、前記主要電子部品４ｈを実装したときの斜視図である。
【００３２】
図５（ａ）及び図５（ｂ）において、前記駆動制御装置基板２へ前記主要電子部品４ｈを実装する際に、該主要電子部品４ｈの複数本で、ほぼ直線的に配置され、それぞれ階段状に２個所がほぼ９０度に曲げられた接続リード群２０のうち、ある接続リード、例えば、両端部に配置されるそれぞれ１つの接続リード２１，２２を、他の接続リードの先端より長く形成する。そして、該長く形成された部分を、前記駆動制御装置基板２に形成される位置決め穴２ａ，２ａに挿入できるように、前記駆動制御装置基板２を貫通する方向（前記基板側方向）に折り曲げ、該電子部品４ｈを位置決め可能な形状に形成しておく。
【００３３】
これにより、前記主要電子部品４ｈを前記駆動制御装置基板２に配設するとき、前記両端部に配置されたそれぞれ１つの接続リード２１，２２により、位置決めすることができる。
その結果、前記両端部に配置されるそれぞれ１つの前記接続リード２１，２２が、前記位置決め用穴２ａ，２ａに挿入され、前記駆動制御装置基板２の裏面へ貫通した状態となるので、前記主要電子部品４ｈの前記駆動制御装置基板２への実装、位置決めが、確実かつ容易に行うことができる。
【００３４】
また、他の接続リード２０については、図６ないし図８に示すとおり、前記駆動制御装置基板２を貫通しないで、該駆動制御装置基板２上のストリップにはんだ付けされるため、該駆動制御装置基板２の裏面にスペースを確保する必要がなく、前記駆動制御装置基板２の面積を有効に利用することができる構造となる。
【００３５】
前記位置決め用の接続リードとして、前記主要電子部品４ｈのほぼ直線的に配置された複数の接続リード２０にうち、両端部に配置される前記接続リード２１，２２を使用したが、前記両端部に配置される前記接続リード２１，２２に限らず、前記両端部の近傍にある他の接続リードを使用してもよい。
【００３６】
次に、図９は、前記駆動制御装置１を構成する駆動制御装置本体８と駆動制御装置外箱３１との構造の一例を示す展開構成図であり、前記駆動制御装置外箱３０を外箱体３１，上面部材３２及び下面部材３３の３ピースからなる構造とし、前記複数の電子部品４ａ，４ｂが配設された前記駆動制御装置基板２を含む前記駆動制御装置本体８と組み立てる構造である。
【００３７】
図１０は、前記駆動制御装置１を構成する駆動制御装置本体８と駆動制御装置外箱３４との構造の他の例を示す展開構成図であり、前記駆動制御装置外箱３４を外箱体３５，上下面体３６の２ピースからなる構造とし、前記複数の電子部品４ａ，４ｂが配設された前記駆動制御装置基板２を含む前記駆動制御装置本体８と、組み立てる構造である。
【００３８】
図１１は、前記駆動制御装置１を構成する駆動制御装置本体８と駆動制御装置外箱４０との構造のさらに他の例を示す展開構成図であり、前記駆動制御装置外箱４０を外箱体３７，上面部材３８及び下面部材３９の３ピースからなる構造とし、前記複数の電子部品４ａ，４ｂが配設された前記駆動制御装置基板２を含む前記駆動制御装置本体８と、組み立てる構造である。
【００４０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の電動機の駆動制御装置の構造によれば、前記装置内の中央位置に配設される誘電体基板の両面側に、前記電子回路を構成する複数の電子部品がはんだ付けされるとともに、前記電子回路を中継部材を介して入出力用ピン群に接続し、この入出力用ピン群を駆動制御装置の取付基板に、はんだ付けするため、前記装置から突出させ、かつ、前記駆動制御装置の取付基板に装着するときに使用される位置決め機構が前記駆動制御装置の外箱に設けられるので、ユーザ側の装置に組み込まれる場合、占有するスペースが小さくなっているとともに、ユーザ側の装置に組み込まれる場合の利便性が考慮され、かつ実装においても、使い勝手が良いという優れた効果を奏する。
【００４１】
また、前記駆動制御装置内の前記誘電体基板を間にした両側にそれぞれ配設され、又は前記誘電体基板の両面にそれぞれ配設される、前記複数の電子部品のうち、発熱する該電子部品を、前記外箱の金属材に密着させるので、基板実装型の前記駆動制御装置内の発熱する前記電子部品からの放熱性を向上する上に、基板実装型の前記装置を小型化することができ、稼働中における前記装置の環境、特に温度の環境に対して耐久性が向上するという優れた効果をも奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電動機の駆動制御装置の構造の一実施の形態を示す図で、両面側に複数の電子部品が取り付けられた駆動制御装置基板を装着した実装型の前記駆動制御装置の構造を示す断面図である。
【図２】説明のため、前記駆動制御装置基板のみを装着したときの、前記駆動制御装置の構造を示す断面図である。
【図３】前記駆動制御装置と駆動制御装置取付基板との配置関係を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、複数の電子部品４ａ，４ｂが配設された前記駆動制御装置基板２の前記駆動制御装置外箱３ヘの装着状態を示す斜視図、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ部拡大図、図４（ｃ）は、図４（ｂ）のｃ−ｃ線による断面図である。
【図５】図５（ａ）は、駆動制御装置基板の一方の面に配設する前記電子部品の主要電子部品で、その接続リードが複数、ほぼ直線的に配置された該主要電子部品を実装する方法を示す斜視図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の最も右端にある接続リードを示すＡ部拡大図である。
【図６】図５（ａ）に示す、駆動制御装置基板の一方の面に、前記主要電子部品を実装したときの斜視図である。
【図７】図６に示す電子部品が実装された駆動制御装置基板の斜視図の、左下から右上方向にみた側面図である。
【図８】図６に示す電子部品が実装された駆動制御装置基板の斜視図の、右下から左上方向にみた側面の左端部の断面拡大図である。
【図９】前記駆動制御装置１を構成する駆動制御装置本体と駆動制御装置外箱との構造を示す展開構成図である。
【図１０】駆動制御装置を構成する駆動制御装置本体と駆動制御装置外箱との構造の他の例を示す展開構成図である。
【図１１】駆動制御装置を構成する駆動制御装置本体と駆動制御装置外箱との構造のさらに他の例を示す展開構成図である。
【図１２】従来の駆動制御装置と電動機との接続を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ 駆動制御装置
２ 駆動制御装置基板
２ａ 位置決め用穴
３，３０，３４，４０ 駆動制御装置外箱
３ａ 金属板面
４ａ，４ｂ 複数の電子部品
４ｃ，４ｄ 発熱する電子部品
４ｅ，４ｆ 放熱面
４ｇ，４ｈ 主要電子部品
５ 中継部材
６ 入出力用ピン群
７ 駆動制御装置位置決めピン
８ 駆動制御装置本体
１０ 駆動制御装置取付基板
１１ スルーホール
１２ 位置決め用貫通穴
２０ 接続リード群
２１ 最も右端にある接続リード
２２ 最も左端にある接続リード
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
0004290377.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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