特許 6989306 モータ制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6989306

(24)【登録日】2021年12月6日

(45)【発行日】2022年1月5日

(54)【発明の名称】モータ制御装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 7/20 20060101AFI20211220BHJP

   H01L 23/467 20060101ALI20211220BHJP

【ＦＩ】

   H05K7/20 H

   H05K7/20 G

   H01L23/46 C

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2017-128803(P2017-128803)

(22)【出願日】2017年6月30日

(65)【公開番号】特開2019-12772(P2019-12772A)

(43)【公開日】2019年1月24日

【審査請求日】2020年6月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002233

【氏名又は名称】日本電産サンキョー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100142619

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100125690

【弁理士】

【氏名又は名称】小平 晋

(74)【代理人】

【識別番号】100153316

【弁理士】

【氏名又は名称】河口 伸子

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼木 元

【審査官】 柴垣 俊男

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５９−０２８２８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−２３５４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１２４７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５９−１５８３８９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００８−１７７３１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３４０６６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２３７３６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ７／２０

Ｈ０１Ｌ ２３／４６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

サーボモータを制御するモータ制御装置であって、
発熱体と、
前記発熱体を支持するフレームと、
前記フレームに形成された放熱フィンに冷却風を送るファンと、
前記フレームに固定されるカバー部材と、を有し、
前記フレームおよび前記カバー部材は、前記発熱体および前記ファンを収容するケースを構成しており、
前記ケースは、底面および天面と、背面と、側面とを備え、
前記ケースには、前記ファンと対向する面に第１の吸気口が形成され、且つ、前記側面、前記背面、および前記天面のうちの少なくとも１面には、前記ファンに対して吸気側に位置する第２の吸気口が形成されており、
前記放熱フィンは、前記ファンに対して前記冷却風が送風される側に配置されるフィン本体と、前記フィン本体から前記ファンの側面に沿って突出する突出部と、を備えることを特徴とするモータ制御装置。

【請求項2】

サーボモータを制御するモータ制御装置であって、
発熱体と、
前記発熱体を支持するフレームと、
前記フレームに形成された放熱フィンに冷却風を送るファンと、
前記フレームに固定されるカバー部材と、を有し、
前記フレームおよび前記カバー部材は、前記発熱体および前記ファンを収容するケースを構成しており、
前記ケースは、底面および天面と、背面と、側面とを備え、
前記ケースには、前記ファンと対向する面に第１の吸気口が形成され、且つ、前記側面、前記背面、および前記天面のうちの少なくとも１面には、前記ファンに対して吸気側に位置する第２の吸気口が形成されており、
前記フレームは、前記背面を構成する背面板を備え、
前記背面板の前記底面側の角部の少なくとも一方に固定部が形成され、
前記カバー部材には、前記固定部に対応する部位に内側に窪んだ凹部が形成され、
前記第２の吸気口は、前記凹部内で開口することを特徴とするモータ制御装置。

【請求項3】

前記第２の吸気口は、前記側面に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記発熱体は、発熱電子部品であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のモータ制御装置。

【請求項5】

前記放熱フィンに対して前記底面側に前記ファンが配置され、
前記第１の吸気口は前記底面に形成され、
前記第２の吸気口は、前記ファンに対して前記底面側の位置に形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のモータ制御装置。

【請求項6】

前記放熱フィンは、前記ファンからの前記冷却風の送風方向に延在し、
前記ファンは、前記送風方向から見て少なくとも一部が放熱フィンと重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のモータ制御装置。

【請求項7】

前記フレームは、前記発熱体が固定されるフレーム本体を備え、
前記放熱フィンは、前記フレーム本体の前記発熱体が固定される側とは反対側に突出し、
前記放熱フィンに沿って前記冷却風が通る送風路が形成され、
前記送風路の一端は前記ファンが位置する側で開口し、前記送風路の他端は、前記ファンとは反対側で開口することを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載のモータ制御装置。

【請求項8】

前記底面および前記天面のうちの少なくとも一面に放熱用の穴が形成されていることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載のモータ制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発熱体を冷却するためのファンを備えるモータ制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

インバータ装置やサーボアンプなどの電子機器は、電流が流れると高温になる電子部品などの発熱体を内蔵しているため、冷却用のファンを備えている。特許文献１には、この種の電子機器が開示されている。特許文献１の電子機器は、装置の側面を覆うケースの一部（カバープレート）を内側に凹んだ形状とし、ファン吸気口を装置の外形より内側に後退した位置に設けている。これにより、電子機器の側面が他の物体の側面に当接したとしても、ファン吸気口が塞がれることがないので、電子機器の直近に他の物体を置いた状態で吸気を行うことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２３５４１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、ファン吸気口はファンと対向する１箇所のみである。従って、この吸気口からの吸気を確保しなければ冷却風を送風できない。従って、装置外面に凹部を形成し、吸気口を凹部内に形成しなければならないため、装置外形が大型化してしまう。装置外面に凹部を形成しない場合には、１箇所しかない吸気口が塞がれるおそれがあり、冷却風を十分に送風できないおそれがある。従って、高温になる電子部品などの発熱体を十分に冷却できず、熱による損傷や動作不良が発生するおそれがある。

【0005】

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、装置外形を大型化させることなく、吸気不足による冷却不良を抑制し、熱による損傷や動作不良を抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明は、サーボモータを制御するモータ制御装置であって、発熱体と、前記発熱体を支持するフレームと、前記フレームに形成された放熱フィンに冷却風を送るファンと、前記フレームに固定されるカバー部材と、を有し、前記フレームおよび前記カバー部材は、前記発熱体および前記ファンを収容するケースを構成しており、前記ケースは、底面および天面と、背面と、側面とを備え、前記ケースには、前記ファンと対向する面に第１の吸気口が形成され、且つ、前記側面、前記背面、および前記天面のうちの少なくとも１面には、前記ファンに対して吸気側に位置する第２の吸気口が形成されており、前記放熱フィンは、前記ファンに対して前記冷却風が送風される側に配置されるフィン本体と、前記フィン本体から前記ファンの側面に沿って突出する突出部と、を備えることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、発熱体およびファンを収容するケースには、ファンと対向する第１の吸気口が形成され、更に、ケースの側面、背面、および天面のうちの少なくとも一面には
、第２の吸気口が形成されている。このように、第２の吸気口を備えていれば、第１の吸気口が塞がれた場合であっても第２の吸気口から吸気することができる。また、第１の吸気口からの吸気を確保するために、第１の吸気口が形成される面に凹部を形成して第１の吸気口の外側に空間を確保する必要がない。更に、第２の吸気口は、ファンに対して吸気側に位置するため、ファンの吸気側に空気を供給することができる。従って、装置外形を大型化させることなく、吸気不足による冷却不良が発生するおそれを少なくすることができる。よって、熱による損傷や動作不良を抑制できる。さらに、放熱フィンの表面積を増やすことができ、ファンの側方のスペースを利用して放熱することができる。また、冷却風が当たらないファンの側方のスペースに回り込むように突出部が設けられているため、ファンの側方のスペースから突出部に沿ってフィン本体の側に空気を引き寄せることができる。従って、冷却効率を向上させることができる。

【0008】

本発明において、前記第２の吸気口は、前記側面に形成されている。このようにすると、ケースの底面と背面が設置面などによって塞がれた場合においても、第２の吸気口から吸気することができる。

【0009】

本発明において、前記発熱体は、発熱電子部品である。モータ制御装置は、電流が流れて高温になる発熱電子部品を備える。例えば、モータ駆動電流を生成するためのＩＧＢＴトランジスタなどのスイッチング素子、あるいは、スイッチング素子と制御ＩＣなどをモジュール化したＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）を含む。また、モータ制御装置は、回生電流が流れる回生抵抗を備えていても良い。本発明では、このような発熱電子部品からの発熱を冷却用のファンによって効率的に放出することができるため、熱による損傷や動作不良を抑制することができる。

【0010】

本発明において、前記放熱フィンに対して前記底面側に前記ファンが配置されている場合には、前記第１の吸気口は前記底面に形成され、前記第２の吸気口は、前記ファンに対して前記底面側の位置に形成されていることが望ましい。このようにすると、第１の吸気口から吸気する場合は、ケースの底面から吸気し、底面側から天面に向かって送風して放熱フィンを冷却することができる。また、第２の吸気口から吸気する場合も、ファンに対して底面側から吸気して、第１の吸気口から吸気する場合と同様に送風することができる。

【0011】

本発明において、前記放熱フィンは、前記ファンからの前記冷却風の送風方向に延在し、前記ファンは、前記送風方向から見て少なくとも一部が放熱フィンと重なる位置に設けられていることが望ましい。このようにすると、放熱フィンを効率的に冷却することができる。従って、ファンの高速化や大型化を行う必要がなく、ファンの小型化、および、消費電力の低減や静穏化を図ることができる。

【0012】

本発明において、前記フレームは、前記発熱体が固定されるフレーム本体を備え、前記放熱フィンは、前記フレーム本体の前記発熱体が固定される側とは反対側に突出し、前記放熱フィンに沿って前記冷却風が通る送風路が形成され、前記送風路の一端は前記ファンが位置する側で開口し、前記送風路の他端は、前記ファンとは反対側で開口することが望ましい。このように、冷却風が通る送風路を設けることにより、冷却風の流れる向きを統一することができる。また、送風路をファンとは反対側で開口させることにより、ファンとは反対側で冷却風を排気することができる。従って、冷却風を効率的に流すことができ、冷却効率を向上させることができる。

【0014】

本発明において、前記ケースの前記底面および天面のうちの少なくとも一面に放熱用の穴が形成されていることが望ましい。このようにすると、放熱用の穴から自然放熱によって冷却することができる。

【0015】

本発明は、サーボモータを制御するモータ制御装置であって、発熱体と、前記発熱体を支持するフレームと、前記フレームに形成された放熱フィンに冷却風を送るファンと、前記フレームに固定されるカバー部材と、を有し、前記フレームおよび前記カバー部材は、前記発熱体および前記ファンを収容するケースを構成しており、前記ケースは、底面および天面と、背面と、側面とを備え、前記ケースには、前記ファンと対向する面に第１の吸気口が形成され、且つ、前記側面、前記背面、および前記天面のうちの少なくとも１面には、前記ファンに対して吸気側に位置する第２の吸気口が形成されており、前記フレームは、前記背面を構成する背面板を備え、前記背面板の前記底面側の角部の少なくとも一方に固定部が形成され、前記カバー部材には、前記固定部に対応する部位に内側に窪んだ凹部が形成され、前記第２の吸気口は、前記凹部内で開口することを特徴とする。このようにすると、第１の吸気口が塞がれた場合であっても第２の吸気口から吸気することができる。また、ファンの吸気側に空気を供給することができる。従って、装置外形を大型化させることなく、吸気不足による冷却不良が発生するおそれを少なくすることができる。よって、熱による損傷や動作不良を抑制できる。さらに、背面板を介してモータ制御装置を支持部材に固定できるため、モータ制御装置を安定した状態に設置することができる。また、固定ねじを背面板の固定部に固定するだけでよいため、構造が簡素であり、固定作業が容易である。また、固定部の周囲のスペースを固定作業用のスペースとするだけでなく、吸気用のスペースとしても利用できる。従って、装置の小型化に有利である。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、発熱体およびファンを収容するケースには、ファンと対向する第１の吸気口が形成され、更に、ケースの側面と背面の少なくとも一面には、第２の吸気口が形成されている。このように、第２の吸気口を備えていれば、第１の吸気口が塞がれた場合であっても第２の吸気口から吸気することができる。また、第１の吸気口からの吸気を確保するために、第１の吸気口が形成される面に凹部を形成して第１の吸気口の外側に空間
を確保する必要がない。更に、第２の吸気口は、ファンに対してフィンとは反対側に位置するため、ファンの吸気側に空気を供給することができる。従って、装置外形を大型化させることなく、吸気不足による冷却不良が発生するおそれを少なくすることができる。よって、熱による損傷や動作不良を抑制できる。さらに、放熱フィンの表面積を増やすことができ、ファンの側方のスペースを利用して放熱することができる。また、ファンの側方のスペースから突出部に沿ってフィン本体の側に空気を引き寄せることができる。従って、冷却効率を向上させることができる。あるいは、固定部の周囲のスペースを固定作業用のスペースとするだけでなく、吸気用のスペースとしても利用できる。従って、装置の小型化に有利である。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明を適用したモータ制御装置を前面側（斜め右上方）から見た斜視図である。

【図2】本発明を適用したモータ制御装置を前面側（斜め右下方）から見た斜視図である。

【図3】本発明を適用したモータ制御装置を前面側（斜め左上方）から見た斜視図である。

【図4】本発明を適用したモータ制御装置を背面側（斜め左上方）から見た斜視図である。

【図5】第１カバー部材の側から見たモータ制御装置の分解斜視図である。

【図6】フレームに対する発熱体の固定状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下に、図面を参照して、本発明を適用したモータ制御装置の実施形態を説明する。本形態のモータ制御装置は、サーボモータを制御するために用いられるサーボアンプである。

【0019】

図１〜図３は本発明を適用したモータ制御装置１を前面側から見た斜視図であり、図１は斜め右上方から見た斜視図であり、図２は斜め右下方から見た斜視図であり、図３は斜め左上方から見た斜視図である。また、図４は本発明を適用したモータ制御装置１を背面側（斜め左上方）から見た斜視図である。図１〜４の説明における「左」と「右」は、モータ制御装置１を前面側から見た場合の「左」と「右」である。本明細書において、ＸＹＺの３方向は互いに直交する方向であり、Ｘ方向はモータ制御装置１の幅方向（左右方向）であり、Ｙ方向はモータ制御装置１の上下方向であり、Ｚ方向はモータ制御装置１の前後方向である。また、Ｘ方向の一方側（右側）を＋Ｘ、他方側（左側）を−Ｘで示し、Ｙ方向の一方側（上側）を＋Ｙ、他方側（下側）を−Ｙで示し、Ｚ方向の一方側（前側）を＋Ｚ、他方側（後側）を−Ｚで示す。

【0020】

（ケース）
図１〜図４に示すように、モータ制御装置１は全体として直方体状である。モータ制御装置１は、幅方向Ｘの略中央に配置されるフレーム１０と、フレーム１０に固定されるカバー部材２０を備える。フレーム１０とカバー部材２０は、モータ制御装置１のケース２
を構成する。カバー部材２０は、フレーム１０に対して幅方向Ｘの一方側（＋Ｘ方向）に配置される第１カバー部材２１と、フレーム１０に対して幅方向Ｘの他方側（−Ｘ方向）に配置される第２カバー部材２２と、第１カバー部材２１の前方（＋Ｚ方向）に配置される第３カバー部材２３を備える。

【0021】

ケース２は、−Ｙ方向を向く底面２Ａと、＋Ｙ方向を向く天面２Ｂと、＋Ｚ方向を向く前面２Ｃと、−Ｚ方向を向く背面２Ｄと、＋Ｘ方向を向く第１側面２Ｅと、−Ｘ方向を向く第２側面２Ｆを備える。図１〜図３に示すように、ケース２の前面２Ｃは、第２カバー部材２２と第３カバー部材２３によって構成されている。前面２Ｃの＋Ｘ方向側（右側）の部分は、第３カバー部材２３によって構成されており、この部分にはコネクタ部２４が設けられている。また、前面２Ｃの−Ｘ方向側（左側）の部分は、第２カバー部材２２によって構成されており、この部分には開閉蓋２５が設けられている。開閉蓋２５の内側には、出力用の端子部（図示省略）が設けられている。

【0022】

フレーム１０は、ケース２の幅方向Ｘの中央に配置されるフレーム本体１１と、フレーム本体１１の後端（−Ｚ方向の端部）に設けられた矩形の背面板１２を備える。図４に示すように、ケース２の背面２Ｄは背面板１２によって構成される。図１、図２に示すように、第１カバー部材２１は、ケース２の第１側面２Ｅを構成する側板部２１１と、側板部２１１の＋Ｙ方向の縁に接続される上板部２１２と、側板部２１１の−Ｙ方向の縁に接続される底板部２１３を備える。また、図２、図３に示すように、第２カバー部材２２は、ケース２の第２側面２Ｆを構成する側板部２２１と、側板部２２１の＋Ｙ方向の縁に接続される上板部２２２と、側板部２２１の−Ｙ方向の縁に接続される底板部２２３を備える。

【0023】

図１、図３に示すように、ケース２の天面２Ｂは、フレーム本体１１の＋Ｙ方向の端面を構成する上フレーム１８と、第１カバー部材２１の上板部２１２と、第２カバー部材２２の上板部２２２と、第３カバー部材２３の＋Ｙ方向の端面によって構成されている。また、図２に示すように、ケース２の底面２Ａは、フレーム本体１１の−Ｙ方向の端面を構成する下フレーム１９と、第１カバー部材２１の底板部２１３と、第２カバー部材２２の底板部２２３と、第３カバー部材２３の−Ｙ方向の端面によって構成されている。天面２Ｂを構成する上板部２１２、２２２、および、底面２Ａを構成する底板部２１３、２２３には放熱穴２６が形成されている。放熱穴２６は幅方向Ｘに長い長穴であり、前後方向Ｚに配列されている。ケース２の内部空間は、放熱穴２６を介して外部と連通する。

【0024】

図１、図２に示すように、上フレーム１８および下フレーム１９には、それぞれ、３箇所にフック１３が形成されている。第１カバー部材２１および第２カバー部材２２は、フック１３に対応する位置に形成された係合穴２７を備えており、これらのフック機構によって第１カバー部材２１および第２カバー部材２２がフレーム１０に固定される。また、第３カバー部材２３は、第１カバー部材２１の側板部２１１に形成された係合穴２８と係合されるフック２３１を備えており、このフック機構によって第１カバー部材２１に対して第３カバー部材２３が固定される。なお、フレーム１０とカバー部材２０との固定構造はフック機構以外の構造であってもよい。

【0025】

図２に示すように、第１カバー部材２１の−Ｙ方向側の端部の−Ｚ方向側の部分には、幅方向Ｘの内側（−Ｘ方向）に窪んだ凹部２１６が形成されている。凹部２１６は、側板部２１１よりも幅方向Ｘの内側（−Ｘ方向）に後退した位置に設けられている内側側面２１７と、内側側面２１７と側板部２１１とを接続する接続面２１８を備える。接続面２１８は、背面側（−Ｚ方向）の端部を除いて前後方向Ｚに対して傾斜する傾斜面である。接続面２１８の＋Ｚ方向の端部は底板部２１３に接続され、−Ｚ方向の端部は背面板１２に届く位置まで延在する。

【0026】

図４に示すように、背面板１２には、＋Ｙ方向の縁の両端の角部、および、−Ｙ方向の縁の一方の角部に固定部１４が形成されている。固定部１４は、モータ制御装置１を設置する際、背面板１２を介してモータ制御装置１を支持部材（図示省略）に固定するために用いられる。例えば、固定部１４は、−Ｙ方向の縁の一方の角部に形成された固定部１４１と、その対角方向の角部に形成された固定部１４２を含む。固定部１４１、１４２の２箇所に固定ねじをねじ止めすることにより、背面板１２を対角位置の２箇所で支持部材に固定することができる。

【0027】

背面板１２の−Ｙ方向の縁の一方の角部に形成された固定部１４１は、背面板１２の縁を切り欠いた切り欠き部である。一方、固定部１４１の対角位置に形成された固定部１４２は貫通孔である。固定部１４１は、図２に示すように、第１カバー部材２１に形成された凹部２１６の内側に配置されている。従って、凹部２１６内にねじ止め用の工具を挿入して、固定部１４１に固定ねじをねじ止めすることができる。また、図３に示すように、第２カバー部材２２には、側板部２２１の＋Ｙ方向の縁を幅方向Ｘの内側（＋Ｘ方向に）窪ませた凹部２２６が形成されている。従って、この凹部２２６内にねじ止め用の工具を挿入して、固定部１４２に固定ねじをねじ止めすることができる。

【0028】

（内部構造）
図５は第１カバー部材２１の側から見たモータ制御装置１の分解斜視図である。図５に示すように、第１カバー部材２１の内側には、フレーム本体１１と一体に形成された放熱フィン３０および第１基板４０が配置されている。第１基板４０は、放熱フィン３０と第３カバー部材２３との間に配置され、フレーム本体１１から＋Ｘ方向に突出するボス部１５にねじ止めされている。また、第２カバー部材２２の内側には、第２基板（図示省略）が配置されている。第２基板は、フレーム本体１１から−Ｘ方向に突出するボス部１６（図６参照）にねじ止めされている。

【0029】

第１基板４０は制御用の基板であり、コネクタ部２４を介して外部から入力される制御命令、および、サーボモータに搭載されたエンコーダからの信号に基づき、第２基板に駆動信号を供給する。第２基板はドライバ基板である。第２基板には、第１基板４０からの駆動信号に従って電源電流からＵ相、Ｖ相、Ｗ相の交流電流を生成してサーボモータへ供給するためのサーボモータ制御回路を構成する回路パターンおよび電子部品が実装されている。

【0030】

（発熱体およびその冷却構造）
図６は、フレーム１０に対する発熱体の固定状態を示す説明図である。本形態では、サーボモータ制御回路は、発熱体であるＩＰＭ（インテリジェントパワーモジュール）４２を含む。ＩＰＭ４２は、フレーム本体１１の発熱体固定面１７に固定されている。発熱体固定面１７は−Ｘ方向を向く平坦面であり、フレーム本体１１の−Ｚ方向側（背面板１２側）の部分に形成されている。ＩＰＭ４２は、サーボモータ制御回路を構成するインバータ回路、ゲートドライブＩＣ、コンバータなどの一部あるいは全体をモジュール化した電子部品である。

【0031】

図６に示すように、フレーム本体１１は、背面板１２の＋Ｙ方向の縁の略中央に接続されて前後方向Ｚに延在する上フレーム１８と、背面板１２の−Ｙ方向の縁の略中央に接続されて前後方向Ｚに延在する下フレーム１９を備える。発熱体固定面１７は上フレーム１８に接続されており、発熱体固定面１７と下フレーム１９との間には、冷却用のファン６０が配置されている。ファン６０は、略直方体状の枠体６１を備えており、枠体６１の内側に羽根部材およびファンモータ（図示省略）が配置されている。ファン６０は、発熱体固定面１７の−Ｙ方向の縁に形成されたボス部１７１に枠体６１がねじ止めされることに
よってフレーム本体１１に固定されている。

【0032】

ファン６０の回転軸線Ｌは上下方向Ｙに延在する。ファン６０は、−Ｙ方向を向く面に設けられた吸気口から吸気し、＋Ｙ方向を向く面に設けられた送風口から冷却風を＋Ｙ方向に吹き出すように構成されている。すなわち、ファン６０による送風方向は上下方向Ｙであり、−Ｙ方向が吸気側であり、＋Ｙ方向が送風側である。

【0033】

図５、図６に示すように、フレーム本体１１には、発熱体が固定される側（−Ｘ方向）とは反対側（＋Ｘ方向）に突出する放熱フィン３０が一体に形成されている。フレーム本体１１には、発熱体固定面１７とは反対側（＋Ｘ方向）を向く面が設けられ、放熱フィン３０はこの面から＋Ｘ方向へ突出する。また、発熱体固定面１７の＋Ｙ方向側には、上フレーム１８から−Ｘ方向に突出する放熱フィン５０が形成されている。放熱フィン３０、５０は板状であり、上下方向Ｙに所定の長さ（高さ）で延在し、前後方向Ｚに一定ピッチで配列されている。発熱体が固定される側（−Ｘ方向）とは反対側には、放熱フィン３０に沿って上下方向Ｙに延在する送風路３９が形成されている。送風路３９の一端（下端）はファン６０が位置する側で開口する。また、送風路３９の他端（上端）はファン６０とは反対側で開口しており、ケース２の外部へ冷却風を排出するようになっている。

【0034】

ファン６０は、発熱体固定面１７に固定される発熱体および放熱フィン３０に対して底面２Ａ側（−Ｙ方向側）に配置されている。また、ファン６０は、上下方向Ｙから見て発熱体および放熱フィン３０と少なくとも一部が重なる位置に配置されている。図５に示すように、第１カバー部材２１の底板部２１３と第２カバー部材２２の底板部２２３は、ファン６０の−Ｙ方向側を覆っている。底板部２１３、２２３には、ファン６０と上下方向Ｙに対向する領域に第１の吸気口８１が形成されている。第１の吸気口８１は、ファン６０の回転軸線Ｌを中心とする円形の領域に形成されている。第１の吸気口８１が塞がれていない状態でファン６０を駆動すると、第１の吸気口８１を経由してファン６０の底面に設けられた開口から吸気されて冷却風が送風される。

【0035】

図５に示すように、放熱フィン３０は、上フレーム１８からファン６０の＋Ｙ方向側までの範囲で＋Ｘ方向に突出するフィン本体３１と、フィン本体３１の＋Ｘ方向の先端部分から−Ｙ方向に突出する突出部３２を備える。放熱フィン３０は、ファン６０の送風方向である上下方向Ｙに延在しており、冷却風は、フィン本体３１に沿って＋Ｙ方向に送風される。ファン６０は、送風方向（上下方向Ｙ）から見た場合に、少なくとも一部がフィン本体３１と重なる位置に配置されている。突出部３２は、ファン６０の枠体６１の＋Ｘ方向の側面に沿って上下方向Ｙに延在する。すなわち、放熱フィン３０は、ファン６０の側面に回り込む突出部３２を備える。突出部３２の−Ｙ方向の先端は、ファン６０の上下方向Ｙの高さの略中央付近に位置する。このように、ファン６０の側方に突出部３２が回り込んでいると、フィン本体３１に沿って冷却風が流れる際に、突出部３２に沿ってファン６０の側方の空気がフィン本体３１側に引き寄せられる。従って、冷却効率が増大する。

【0036】

（第２の吸気口）
上述したように、ケース２の底面２Ａにおいて冷却用のファン６０と対向する位置には、第１の吸気口８１が形成されているが、ケース２には、他の位置にも吸気口が形成されている。本形態では、ケースの第１側面２Ｅに第２の吸気口８２が形成されている。また、第２側面２Ｆにも第２の吸気口８３が形成されている。従って、ケース２の底面２Ａが塞がれた場合には、第１側面２Ｅと第２側面２Ｆの一方あるいは両方の側から吸気することができる。

【0037】

図２に示すように、第１側面２Ｅの−Ｙ方向の端部には凹部２１６が形成されている。上述したように、凹部２１６は、ケース２の幅方向Ｘの外形より内側（−Ｘ方向）に凹ん
だ内側側面２１７を備えており、第２の吸気口８２は内側側面２１７に形成されている。従って、第２の吸気口８２は、凹部２１６内で開口する。本形態では、第２の吸気口８２として、前後方向Ｚに長い長穴状の貫通穴が２箇所に形成されている。２箇所の貫通穴は、ケース２の底面２Ａからの高さが同一の位置に設けられ、前後方向Ｚに１列に並んでいる。また、図３、図４に示すように、第２側面２Ｆの−Ｙ方向の端部には、第２の吸気口８３が形成されている。第２側面２Ｆには、第２の吸気口８３として、前後方向Ｚに長い長穴状の貫通穴が３箇所に形成されている。３箇所の貫通穴は、ケース２の底面２Ａからの高さが同一の位置に設けられ、前後方向Ｚに１列に並んでいる。

【0038】

本形態では、第２の吸気口８２、８３は、ファン６０の吸気側に配置されている。具体的には、ファン６０に対して底面２Ａ側の位置に第２の吸気口８２、８３が配置されている。また、ファン６０に対して放熱フィン３０とは反対側に第２の吸気口８２、８３が配置されている。図５に示すように、ファン６０はフレーム本体１１の下フレーム１９によって−Ｙ方向側から支持されている。下フレーム１９は上下方向Ｙに所定の厚さを有しており、この厚さは、第２の吸気口８２、８３の底面２Ａからの高さより大きい。従って、下フレーム１９の幅方向Ｘの両側において、ファン６０と底板部２１３、２２３との間には、第２の吸気口８２、８３と幅方向Ｘで対向する空間が形成される。ファン６０と底板部２１３、２２３との間の空間は、上下方向Ｙに所定の高さを持つ空間であり、第２の吸気口８２、８３は、ファン６０より下側（−Ｙ方向）で、且つ、底板部２１３、２２３より上方（＋Ｙ方向）に位置する。よって、第２の吸気口８２、８３からファン６０の吸気側に空気を供給することができる。

【0039】

（本形態の主な効果）
以上のように、本形態のモータ制御装置１は、発熱体であるＩＰＭ４２がケース２に収容され、フレーム１０と一体に形成された放熱フィン３０によってヒートシンクが形成されている。ケース２には、放熱フィン３０に冷却風を送風するためのファン６０が収容され、ファン６０と対向する第１の吸気口８１が形成されている。また、ケース２の第１側面２Ｅには第２の吸気口８２が形成され、第２側面２Ｆには第２の吸気口８３が形成されている。従って、第１の吸気口８１が塞がれたとしても、第２の吸気口８２、８３の一方あるいは両方から吸気して冷却風を送風することができる。このように、第２の吸気口８２、８３を備えていれば、第１の吸気口８１からの吸気を確保するために、第１の吸気口８１が形成された底面２Ａに凹部を形成して吸気用の空間を設ける必要がないので、ケース２の外形が大型化することを回避できる。従って、装置外形を大型化させることなく、吸気不良による冷却不良が発生するおそれを少なくすることができる。よって、熱による損傷や動作不良を抑制できる。

【0040】

また、本形態では、第２の吸気口８２、８３は、ファン６０の吸気側（−Ｙ方向側）に位置する。従って、第２の吸気口８２、８３からファン６０の吸気側に空気を供給することができ、第１の吸気口８１からの吸気時と同様に冷却風を送風することができる。

【0041】

なお、第２の吸気口８２、８３は、いずれか一方のみであってもよい。また、第２の吸気口をケース２の側面（第１側面２Ｅ、第２側面２Ｆ）でなく背面２Ｄに形成してもよい。例えば、背面板１２の−Ｙ方向の端部に第２の吸気口となる貫通穴を形成してもよい。このようにすると、ケース２の第１側面２Ｅおよび第２側面２Ｆが周囲の物体や壁面等に当接した場合であっても、背面２Ｄ側から吸気することができる。

【0042】

また、本形態では、ファン６０を底面２Ａと対向させて配置しているが、ファン６０を背面２Ｄまたは第１側面２Ｅと対向させることもできる。例えば、背面板１２と放熱フィン３０との間にファンを配置して放熱フィン３０に向けて送風することができる。あるいは、側板部２１１と放熱フィン３０との間にファン６０を配置して放熱フィン３０に向け
て送風することもできる。このような場合には、ケース２の天面２Ｂに第２の吸気口を形成して、天面２Ｂ側から吸気することができる。すなわち、第２の吸気口は、ファン６０の配置に応じて、ケース２の第１側面２Ｅ、第２側面２Ｆ、背面２Ｄ、天面２Ｂの少なくとも一面に形成することができる。いずれの場合においても、ファン６０の吸気側に第２の吸気口を形成することが望ましい。

【0043】

本形態では、放熱フィン３０に対して底面２Ａ側にファン６０が配置され、第１の吸気口８１は底面２Ａに形成され、第２の吸気口８２、８３は、ファン６０に対して底面２Ａ側に形成されている。従って、ケース２の底面２Ａから天面２Ｂに向かって送風することができ、放熱フィン３０側とは反対側から吸気して放熱フィン３０へ向けて送風することができる。また、放熱フィン３０は、ファン６０からの冷却風の送風方向（上下方向Ｙ）に延在し、ファン６０は、送風方向（上下方向Ｙ）から見て少なくとも一部が放熱フィン３０と重なる位置に設けられている。従って、放熱フィン３０を効率的に冷却することができるため、ファン６０の高速化や大型化を行う必要がなく、ファン６０の小型化、および、消費電力の低減や静穏化を図ることができる。

【0044】

本形態のフレーム１０は、発熱体であるＩＰＭ４２が固定されるフレーム本体１１を備え、放熱フィン３０は、フレーム本体１１のＩＰＭ４２が固定される側（−Ｘ方向）とは反対側（＋Ｘ方向）に突出し、放熱フィン３０に沿って冷却風が通る送風路３９が形成されている。また、送風路３９の一端はファン６０が位置する側（−Ｙ方向）で開口し、送風路３９の他端は、ファン６０とは反対側（＋Ｙ方向）で開口する。従って、冷却風の流れる向きを統一することができ、ファン６０とは反対側で冷却風を排気することができる。よって、冷却風を効率的に流すことができ、冷却効率を向上させることができる。

【0045】

本形態の放熱フィン３０は、ファン６０に対して冷却風が送風される側（＋Ｙ方向）に配置されるフィン本体３１と、フィン本体３１からファン６０の＋Ｘ方向の側面に沿って−Ｙ方向に突出する突出部３２を備えている。従って、突出部３２によって放熱フィン３０の表面積を増やすことができ、ファン６０の側方（＋Ｘ方向）のスペースを利用して放熱することができる。また、ファン６０の側方のスペースに回り込むように突出部３２を形成しているため、ファン６０の側方（＋Ｘ方向）のスペースから突出部３２に沿ってフィン本体３１の側に空気が引き寄せられる。従って、冷却効率を向上させることができる。

【0046】

本形態では、ケース２の底面２Ａおよび天面２Ｂに放熱穴２６が形成されている。従って、放熱穴２６からの自然放熱によって発熱体を冷却することができるため、効率的に冷却することができる。なお、放熱穴２６は、底面２Ａのみ、あるいは、天面２Ｂのみに形成されていてもよい。また、背面２Ｄ、第１側面２Ｅ、第２側面２Ｆのうちの少なくとも一面に放熱穴を形成してもよい。

【0047】

本形態のフレーム１０は、ケース２の背面２Ｄを構成する背面板１２を備え、背面板１２には、少なくとも対角方向の２箇所に固定部１４（固定部１４１、１４２）が形成されている。従って、背面板１２を介してモータ制御装置１を支持部材（図示省略）に固定できるため、モータ制御装置１を安定した状態に設置することができる。また、固定ねじ等によって背面板１２を固定するだけでよいため、構造が簡素であり、固定作業が容易である。更に、対角方向の固定部１４１は、底面２Ａ側の角部に設けられ、第１カバー部材２１に形成された凹部２１６内で開口する。また、凹部２１６内には、第２の吸気口８２が開口している。つまり、固定部１４１の周囲のスペースを吸気用のスペースおよび固定作業用のスペースとして兼用できる。従って、スペース効率が良く、モータ制御装置１の小型化に有利である。

【0048】

（他の実施形態）
上記形態では、フレーム本体１１の発熱体固定面１７にＩＰＭ４２が固定され、ＩＰＭ４２からの発熱を発熱体固定面１７の裏側の放熱フィン３０から放熱しているが、発熱体固定面１７に固定される発熱体は別の発熱電子部品であってもよい。例えば、ＩＧＢＴトランジスタなどのスイッチング素子を発熱体固定面１７に固定して、ＩＧＢＴからの発熱を放熱フィンを介して放熱することができる。この場合は、インシュレータを介してＩＧＢＴを発熱体固定面１７に固定するとよい。また、ドライバ回路に接続される回生抵抗を発熱体固定面１７に固定して、回生抵抗に回生電流が流れる際の発熱を放熱フィンを介して放熱することもできる。

【符号の説明】

【0049】

１…モータ制御装置、２…ケース、２Ａ…底面、２Ｂ…天面、２Ｃ…前面、２Ｄ…背面、２Ｅ…第１側面、２Ｆ…第２側面、１０…フレーム、１１…フレーム本体、１２…背面板、１３…フック、１４…固定部、１５…ボス部、１６…ボス部、１７…発熱体固定面、１８…上フレーム、１９…下フレーム、２０…カバー部材、２１…第１カバー部材、２２…第２カバー部材、２３…第３カバー部材、２４…コネクタ部、２５…開閉蓋、２６…放熱穴、２７、２８…係合穴、３０…放熱フィン、３１…フィン本体、３２…突出部、３９…送風路、４０…第１基板、４２…ＩＰＭ、５０…放熱フィン、６０…ファン、６１…枠体、８１…第１の吸気口、８２、８３…第２の吸気口、１４１、１４２…固定部、１７１…ボス部、２１１…側板部、２１２…上板部、２１３…底板部、２１４…切り欠き、２１５…第１カバー部分、２１６…凹部、２１７…内側側面、２１８…接続面、２２１…側板部、２２２…上板部、２２３…底板部、２２６…凹部、２３１…フック、Ｌ…回転軸線、Ｘ…幅方向、Ｙ…上下方向、Ｚ…前後方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】