(57)【要約】【課題】本発明は、コネクタの小型化を図り、実装面積を小さくすることにより、装置自体の小型化を図ることができるサーボモータ制御装置を提供する。【解決手段】相嵌合する一対のコネクタを介して複数本のモータ接続用電線１１と配線基板の導体部とを電気的に接続するモータ駆動装置において、配線基板に装着されている一方の基板側コネクタと、複数の端子収容室を有するハウジングと、端子収容室に収容されモータ接続用電線１１に接続する端子と、モータ接続用電線１１と端子との接続に使用する接続用部材を複数有し、基板側コネクタに接続する他方の電線側コネクタ１３と、を備え、電線側コネクタ１３の端子収容室が上下方向で２段に配設され、接続用部材が上下方向に配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のコネクタを介して複数本のモータ接続用電線と配線基板の導体部とを電気的に接続するモータ駆動装置において、
前記配線基板に装着されている一方の基板側コネクタと、
複数の端子収容室を有するハウジングと、前記端子収容室に収容され前記モータ接続用電線に接続する端子と、前記モータ接続用電線と前記端子との接続に使用する接続用部材を複数有し、前記基板側コネクタに接続する他方の電線側コネクタと、を備え、
該電線側コネクタの前記端子収容室が上下方向で２段に配設され、前記接続用部材が前記上下方向に配置されていることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
複数のモータを駆動するモータ駆動装置であって、個々の前記モータに対して隣接して配置される一対のコネクタを介して複数本のモータ接続用電線と配線基板の導体部とを電気的に接続するモータ駆動装置において、
前記配線基板に装着されている一方の基板側コネクタと、
複数の端子収容室を有するハウジングと、前記端子収容室に収容され前記モータ接続用電線に接続する端子と、前記モータ接続用電線と前記端子との接続に使用する接続用部材を複数有し、前記基板側コネクタに接続する他方の電線側コネクタと、を備え、
該電線側コネクタの前記端子収容室が上下方向で２段に配設され、前記接続用部材が前記上下方向に配置されていることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項３】
前記接続用部材がねじ又はばねであることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記基板側コネクタと前記電線側コネクタとを相互に係止するラッチ機構を備えたことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のモータ駆動装置。
【請求項５】
前記基板側コネクタの前記上下方向の壁部に係止部が設けられ、前記電線側コネクタの前記上下方向の壁部に前記係止部に係合する被係止部が設けられていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項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、一対のコネクタを介して複数本のモータ接続用電線と配線基板の導体部とを電気的に接続するモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
モータ駆動装置に対して、海外安全規格であるＵＬ(Under Writers Laboratories Inc)のリスティング認証を得るためには、モータ駆動装置の動力線接続に使用されるコネクタにはフィールドワイヤリングが求められている。フィールドワイヤリングは、特別な工具を用いないでケーブルを装置に接続できることが条件となっている。しかし、通常のコネクタ接続では、個々のコネクタに収容されているコンタクトの少なくとも一方に専用工具を用いてケーブルを圧着した後にコネクタ接続が行われ、両コネクタに収容されている雄・雌端子が電気的に相互接続する。このため、”専用工具”を用いるコネクタは、フィールドワイヤリングの条件を満たさないものとなっている。
【０００３】
フィールドワイヤリングに対応したコネクタの一例として、心線の外側に配置された絶縁性を有する被覆部が皮剥ぎされた電線５１の先端をコネクタ５０の電線挿入口に挿入し、ドライバー等の一般的な工具（専用工具ではなく、容易に入手できる工具）を用い、ネジまたはバネの力により端子に電線５１を抑えつけて接続する方式のものが図８に示されている。
【０００４】
また、同じくフィールドワイヤリングに対応したコネクタの他の一例として、特許文献１で開示されているものが知られている。特許文献１の段落番号[００２０]〜[００２２]には、「電気導体９は上側からコネクタへ差込まれる。コネクタの接続空間７内には、接触ピン３及び電気導体９が横に並んで設けられ、その軸線方向長さが重なっている。突出部５により、接触ピン３が電気導体９に直接接触しているので、接触ピンと電気導体との間に直接の通電が行われる。電気導体９は、図１のハウジングが示すように、板ばね１１のばね力（締付け力）により、左方の接触ピン３へ向かって移動可能である。移動は、構造的に許される移動範囲１０内で行われる。それにより、電気導体９がそのつど使用される接触ピンに常に確実に当接するのが保証される。コネクタに組込まれる板ばねは、１片のばね鋼板からＵ字状に製造され、板ばねは締付け脚１１と板ばね止め脚１２とを持っている。板ばねは、その頭部弧１３及び止め脚１２により、絶縁物ハウジング内に位置を固定されて保持されている」と記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２９４４６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図８で示されているコネクタ５０や、特許文献１で開示されているコネクタのように、ピン配列（端子配列）が一段（一列）で横方向に並んでいるコネクタ５０を介して、電線をモータ駆動装置に接続する場合、コネクタ５０のピン配列が一段で横一列であるために、ピン数が増えるに従いコネクタ５０を装着する基板の取り付け面積が大きくなるという問題があり、装置を小型化する上で好ましくなかった。また、図９に示すように、コネクタ５０が横一列に配置される場合には、隣接するコネクタ５０が干渉する心配もあった。
【０００７】
また、電線をコンタクトに接触させるために、ドライバーなどを挿入するための作業部（操作部）５３がハウジング５２の上面にある場合は、互いに嵌合するコネクタ５０同士の係止を行うラッチ５４をハウジング５２の側面に設ける必要があり、横一列に配置されるコネクタ５０の実装スペースを更に大きくするという問題があった。
【０００８】
本発明は、コネクタの小型化を図り、実装面積を小さくすることにより、装置自体の小型化を図ることができるサーボモータ制御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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、一対のコネクタを介して複数本のモータ接続用電線と配線基板の導体部とを電気的に接続するモータ駆動装置において、前記配線基板に装着されている一方の基板側コネクタと、複数の端子収容室を有するハウジングと、前記端子収容室に収容され前記モータ接続用電線に接続する端子と、前記モータ接続用電線と前記端子との接続に使用する接続用部材を複数有し、前記基板側コネクタに接続する他方の電線側コネクタと、を備え、該電線側コネクタの前記端子収容室が上下方向で２段に配設され、前記接続用部材が前記上下方向に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、複数のモータを駆動するモータ駆動装置であって、個々の前記モータに対して隣接して配置される一対のコネクタを介して複数本のモータ接続用電線と配線基板の導体部とを電気的に接続するモータ駆動装置において、前記配線基板に装着されている一方の基板側コネクタと、複数の端子収容室を有するハウジングと、前記端子収容室に収容され前記モータ接続用電線に接続する端子と、前記モータ接続用電線と前記端子との接続に使用する接続用部材を複数有し、前記基板側コネクタに接続する他方の電線側コネクタと、を備え、該電線側コネクタの前記端子収容室が上下方向で２段に配設され、前記接続用部材が前記上下方向に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３の発明は、請求項１又は２に記載のモータ駆動装置において、前記接続用部材がねじ又はばねであることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のモータ駆動装置において、前記基板側コネクタと前記電線側コネクタとを相互に係止するラッチ機構を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のモータ駆動装置において、前記基板側コネクタの前記上下方向の壁部に係止部が設けられ、前記電線側コネクタの前記上下方向の壁部に前記係止部に係合する被係止部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上の如く、本発明によれば、電線側コネクタの端子収容室が上下方向で２段に配設され、各一対の接続用部材が上下方向で互いに対向するように配置されているから、電線側コネクタ及び基板側コネクタの幅方向の寸法を小さくすることができる。このため、コネクタが小型化され、実装面積が小さくなり、装置自体の小型化を図ることができる。
【００１５】
また、ねじの締付力又はばねの弾性力を利用して電線と端子との接続を行うことができるから、コネクタ接続の作業性を高めることができると共に、メンテナンス性を高めることができる。
【００１６】
また、基板側コネクタと電線側コネクタとを相互に係止するラッチ機構を備えているから、接続している一対のコネクタが不用意に外れることが防止され、電気的接続の信頼性が向上する。
【００１７】
また、基板側コネクタの上下方向の壁部に係止部が設けられ、電線側コネクタの上下方向の壁部に係止部に係合する被係止部が設けられているから、コネクタの幅方向の寸法をより狭めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。本発明に係るモータ駆動装置は、コントローラ（図示しない）と、多関節型の産業用ロボットや多軸の工作機械などのサーボモータとの間に配置され、コントローラの指令を受けて複数のサーボモータを制御する接続装置である。
【００１９】
図１には、本発明に係るモータ駆動装置の一実施形態の回路図が示されている。図示するとおり、モータ駆動装置１は、リアクトル８を経由して３相交流電源２から供給された交流を直流に変換する１つのコンバータ回路（コンバータ部）３と、このコンバータ回路３の出力端子Ｏ1及びＯ2に並列接続し、直流を所望の周波数の交流に変換する複数のインバータ回路４、４’、…、４”と、を備えている。複数のインバータ回路４、４’、…、４”からインバータ部７が構成されている。
【００２０】
インバータ回路４、４’、…、４”の一方の入力端子Ｉ1、Ｉ1’、…Ｉ1”は、コンバータ回路３の出力端子Ｏ1に各々接続され、他方の入力端子Ｉ2、Ｉ2’、…Ｉ2”は、コンバータ回路３の出力端子Ｏ2に各々接続している。これにより、コンバータ回路３により各々直流電力を供給される各インバータ回路４、４’、…、４”は、（例えば、ＰＷＭ制御回路などである）インバータ制御部６により制御され、この直流電力を所望の周波数及び電圧の３相交流電力にそれぞれ変換し、各サーボモータ５、５’、…、５”にそれぞれ供給している。各サーボモータ５、５’、…、５”の駆動軸（図示せず）は、これらサーボモータ５、５’、…、５”の駆動対象である可動機構（図示せず）に接続されて、ロボットのアームを動かしたり、工作機械のテーブルを動かしたりする。
【００２１】
図２には、モータ駆動装置１のインバータ部７の概略構成図が示されている。インバータ部７は、本体９と、この本体９の側面に設けられた放熱器１０と、を備えている。インバータ部７の前壁２０には、複数本のモータ接続用電線１１と配線基板（図示せず）の導体部とを電気的に接続する各一対のコネクタ１２，１３が３組並んで配置されている。各一対のコネクタ１２，１３は、配線基板に直付けされている基板側コネクタ１２と、モータ接続用電線１１に接続している電線側コネクタ１３とから構成されている。基板側コネクタ１２は、インバータ部７の筐体内に設けられており、ピン状の端子（図示せず）が配線基板の導体部と電気的に接続している。
【００２２】
図３には、電線側コネクタ１３の斜視図が示されている。電線側コネクタ１３は、複数の端子収容室１５を有するハウジング１４と、端子収容室１５に収容されて個々のモータ接続用電線１１に接続する端子２６（図６，７参照）と、モータ接続用電線１１と端子２６との接続に使用する接続用部材１７，１８を有している。接続用部材には、図６及び図７で示すねじ１７やばね１８が使用されている。
【００２３】
ハウジング１４は、絶縁性を有する樹脂材料から射出成形されたものであり、端子収容室１５に連通する電線挿入口１６を有する前壁２０と、上・下壁２１，２２及び左・右壁２３，２４からなる周壁と、基板側コネクタ１２に対向する後壁２５と、を含んでいる。電線挿入口１６が４つ設けられ、上下２段に配設されている点が、従来例のコネクタ５０と相違している点である。上壁２１及び下壁２２には、接続用部材１７，１８を操作するための操作部２７が各端子収容室１５に対応して設けられている。図５に示すように、操作部２７に孔設された孔２８に、ドライバーなどの操作用工具２９を挿入することにより、接続用部材１７，１８が操作され、モータ接続用電線１１と端子２６とが接続するようになっている。
【００２４】
また、ハウジング１４の後壁２５には、基板側コネクタ１２の開口部１９に嵌入する雄型のコネクタ嵌合部３１（図４参照）が設けられている。コネクタ嵌合部３１の上面３２及び下面３３には、基板側コネクタ１２の開口部１９の内面に設けられた孔（被係止部）３５に係合する一対の係止爪（係止部）３６がそれぞれ突設されている（図３，４参照）。孔３５と係止爪３６とから、相互に嵌合する一対のコネクタ１２，１３のラッチ機構が構成され、一対のコネクタ１２，１３が不用意に外れることが防止されている。
【００２５】
図４（ａ）〜（ｃ）には、相嵌合する一対のコネクタ１２，１３がラッチ機構により係止される状態が示されている。先ず、図４（ａ）に示すように、基板側コネクタ１２の雌型の開口部１９に対して、電線側コネクタ１３の雄型のコネクタ嵌合部３１を対向した状態に配置する。続いて、図４（ｂ）に示すように、雌型の開口部１９の開口端から雄型のコネクタ嵌合部３１を浅く挿入する。雌型の開口部１９の奥側へ雄型のコネクタ嵌合部３１を深く挿入して、一対のコネクタ１２，１３を嵌合する。図４（ｃ）には、一対のコネクタ１２，１３の嵌合した状態が示されている。一対のコネクタ１２，１３が嵌合すると、開口部１９の内面に設けられた孔３５に一対の係止爪３６が係合し、一対のコネクタ１２，１３が外れないように係止される。
【００２６】
端子２６は、導電性を有する基板を、プレスにて所定の形状に打ち抜き、必要に応じて折り曲げ形成されたものであり、接続用工具２９により操作される接続用部材１７，１８の締結力又は弾性力により電線１１の心線部１１ａに接続するようになっている。
【００２７】
図６及び図７には、接続用部材としてのねじ１７及びばね１８が操作用工具２９を用いて操作される様子が示されている。図６には、接続用部材としてのねじ１７が操作用工具２９で操作される様子が示され、図７には、接続用部材としてのばね１８が操作用工具２９で操作される様子が示されている。図６（ａ）では、ねじ１７が緩んでいる状態で心線１１ａがハウジング１４の電線挿入口１６から端子収容室１５に挿入された状態の断面図が示されている。端子収容室１５で待ち受けている端子２６は、ねじ１７と一体的に動くようになっている。図６（ｂ）では、操作用工具２９でねじ１７が締められて心線１１ａと端子２６とが接触している状態を示している。ねじ１７が締められると心線１１ａが端子２６で潰された状態となり、所定の接触圧力で端子２６と心線１１ａとが接触する。
【００２８】
図７（ａ）では、ばね１８が圧縮された状態で心線１１ａがハウジング１４の電線挿入口１６から端子収容室１５に挿入された状態の断面図が示されている。図７（ｂ）では、圧縮されていたばね１８の弾性復元力により端子２６が押し戻され、心線１１ａと端子２６とが接触している状態を示している。ばね１８の弾性復元力により端子２６が押し戻されると、心線１１ａが端子２６で潰された状態となり、所定の接触圧力で端子２６と心線１１ａとが接触する。
【００２９】
以上のように本発明によれば、電線側コネクタ１３の端子収容室１５が上下方向で２段に配設されているから、電線側コネクタ１３及び基板側コネクタ１２の幅方向の寸法を小さくすることができ、これにより、コネクタ１３を小型化することができる。このため、コネクタ１３の実装面積が小さくなり、装置自体の小型化を図ることができる。
【００３０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１には、本発明に係るモータ駆動装置の一実施形態の回路図である。
【図２】モータ駆動装置のインバータ部の概略構成図である。
【図３】電線側コネクタの斜視図である。
【図４】相嵌合する一対のコネクタがラッチ機構により係止される状態を説明する説明図である。
【図５】接続用部材を操作して、モータ接続用電線と端子とを接続する様子を説明する説明図である。
【図６】接続用部材としてのねじを操作用工具で操作する様子を説明する説明図である。
【図７】接続用部材としてのばねを操作用工具で操作する様子を説明する説明図である。
【図８】従来のコネクタの一例を示す斜視図である。
【図９】図８のコネクタが並んでいる状態の図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    モータ駆動装置
４    インバータ回路
５    モータ
７    インバータ部
１１    電線
１３    電線側コネクタ
１５    端子収容室
１７    ねじ（接続用部材）
１８    ばね（接続用部材）
３１    コネクタ嵌合部
３５    孔（被係止部）
３６    係止爪（係止部）
【図１】
2009187835.tif 000003
【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】
2009187835.tif 000009
【図８】
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【図９】
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