(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するヒートシンクベースと、
前記ヒートシンクベースの第１面に固定されたモータ駆動装置本体と、
前記ヒートシンクベースの第２面に固定されたヒートシンクと、
前記ヒートシンクを冷却するファンモータと、前記ファンモータが載置される載置部と、前記載置部の端部に設けられた固定部とを備えるファンユニットと、
前記載置部の幅方向において前記載置部を挟み込んで配置された一対のガイド部と、
を備え、
前記ファンユニットは、前記載置部が前記ヒートシンクベースに形成された開口部における前記第１面側から挿入されて前記ヒートシンクに隣接して設けられるとともに、前記固定部により前記ヒートシンクベースに固定され、
前記ガイド部は、
前記載置部の側面に対向する側面第１ガイド部と、前記側面第１ガイド部の一端部に接続して設けられて前記載置部の上面における前記側面側の外縁領域に対向する上面第１ガイド部とを有するレール状の第１ガイド部と、
前記ヒートシンクベースの面方向と垂直方向において前記モータ駆動装置本体から離れる方向に前記第１ガイド部から伸長して前記載置部の上面に対向し、前記載置部を前記ヒートシンクの方向に付勢して固定する板ばねである第２ガイド部と、
を備えることを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
前記第１ガイド部は、前記ヒートシンクベースの面方向においてＬ字形状の断面形状を有するとともに、前記ヒートシンクの幅方向における両端の側面に固定され、
前記第２ガイド部は、前記載置部を前記ヒートシンクの上面に固定すること、
を特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項３】
前記ヒートシンクベースに固定されて前記ヒートシンクの上面を被覆する上面ヒートシンクカバー部と前記ヒートシンクの幅方向における両側面を被覆する側面ヒートシンクカバー部とを備え、
前記第１ガイド部は、前記ヒートシンクベースの面方向においてＬ字形状の断面形状を有するとともに、前記側面ヒートシンクカバー部に固定され、
前記第２ガイド部は、前記載置部を前記上面ヒートシンクカバー部に固定すること、
を特徴とする請求項１に記載のモータ駆動装置。
【請求項４】
前記第２ガイド部における前記ヒートシンクから離れる方向への変形を抑制するストッパ部を前記第２ガイド部の上方に備えること、
を特徴とする請求項１から３のいずれか１つ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、ヒートシンクと該ヒートシンクを冷却するためのファンユニットとを備えたモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用機械装置を駆動する機械駆動装置は、たとえばモータの位置指令を生成してモータ制御装置に送信するコントローラと、駆動対象に動力を与えるモータと、モータの位置情報を算出してモータ制御装置に送信する検出器と、コントローラ及び検出器からの情報を基にモータに適切な電力を与えてモータを駆動するモータ駆動装置と、で構成される。制御盤に設置されるモータ駆動装置には、モータ駆動装置で発生した熱を放熱するためのヒートシンクが取り付けられている。また、ヒートシンクは、制御盤内よりも温度が低い制御盤外に露出させて配置される場合がある。さらに、ヒートシンクにおける冷却効果を向上させるために、ヒートシンクを冷却するためのファンモータが設けられる場合がある。
【０００３】
このようなモータ駆動装置の構造として、特許文献１には、インバータ装置の後面にヒートシンクが配置されるとともに、ファンモータがヒートシンクに直接固定されている構造が開示されている。
【０００４】
しかしながら、通常、モータ駆動装置の後面は、壁または他の制御盤の背面に対向して配置されている。このため、ファンモータを交換または点検する際には、モータ駆動装置を制御盤から取り外す必要があり、作業性が良くない、という問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するために、特許文献２には、モータ駆動装置を制御盤に取り付けるためのフランジに開口部を設け、ファンモータとフランジとを固定する設置部材を有したファンユニットを開口部から挿入して、ファンモータをヒートシンクに隣接して取り付ける構造が開示されている。特許文献２によれば、モータ駆動装置を制御盤から取り外すことなく、ファンモータの交換および点検が可能となる。さらに、ファンユニットの先端とヒートシンクから延びた係合部とを当接させることで、ファンモータの駆動時の振動による騒音が抑えられる、とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−６５６６１号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５９５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の技術によれば、ファンユニットの先端をヒートシンクから延びた係合部に当てて固定する構造とされている。このため、ファンユニットの先端と係合部とが当接する箇所の、それぞれの大きさのバラツキによりがたつきが生じる。このがたつきが生じている場合には、ファンモータが駆動して振動すると、ファンユニットの先端と係合部およびヒートシンクとがぶつかることによって騒音が発生する。
【０００８】
また、このがたつきが生じている場合には、ファンユニットの先端とヒートシンクから延びた係合部とが当接するべき箇所が当接しないため、またはファンユニットの固定ができないため、ファンモータの駆動時にファンユニットが係合部およびヒートシンクとぶつかり、破損する可能性がある。
【０００９】
さらに、特許文献２の技術では、ファンユニットの挿抜時にファンユニットのガイドとなるものがない。このため、ファンモータの設置部材の先端とヒートシンクがひっかかり、スムーズに挿抜することができない可能性がある。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ヒートシンクと該ヒートシンクを冷却するためのファンユニットとを備え、ファンユニットの設置および取り外しが容易なモータ駆動装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、第１面と前記第１面に対向する第２面とを有するヒートシンクベースと、前記ヒートシンクベースの第１面に固定されたモータ駆動装置本体と、前記ヒートシンクベースの第２面に固定されたヒートシンクと、前記ヒートシンクを冷却するファンモータと、前記ファンモータが載置される載置部と、前記載置部の端部に設けられた固定部とを備えるファンユニットと、前記載置部の幅方向において前記載置部を挟み込んで配置された一対のガイド部と、を備え、前記ファンユニットは、前記載置部が前記ヒートシンクベースに形成された開口部における前記第１面側から挿入されて前記ヒートシンクに隣接して設けられるとともに、前記固定部により前記ヒートシンクベースに固定され、前記ガイド部は、前記載置部の側面に対向する側面第１ガイド部と、前記側面第１ガイド部の一端部に接続して設けられて前記載置部の上面における前記側面側の外縁領域に対向する上面第１ガイド部とを有するレール状の第１ガイド部と、前記ヒートシンクベースの面方向と垂直方向において前記モータ駆動装置本体から離れる方向に前記第１ガイド部から伸長して前記載置部の上面に対向し、前記載置部を前記ヒートシンクの方向に付勢して固定する板ばねである第２ガイド部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ヒートシンクと該ヒートシンクを冷却するためのファンユニットとを備え、ファンユニットの設置および取り外しが容易なモータ駆動装置が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるモータ駆動装置を示す模式断面図
【図２】本発明の実施の形態１にかかるモータ駆動装置を示す模式断面図であり、図１におけるファンユニットの周辺部を拡大して示す図
【図３】本発明の実施の形態１にかかるモータ駆動装置を示す斜視図
【図４】本発明の実施の形態１にかかるガイド部の側面図
【図５】本発明の実施の形態１にかかるガイド部の上面図
【図６】本発明の実施の形態１にかかるガイド部の斜視図
【図７】本発明の実施の形態１にかかるファンユニットを設置する方法を示す模式断面図
【図８】本発明の実施の形態１にかかるファンユニットを設置する方法を示す斜視図
【図９】本発明の実施の形態１にかかるモータ駆動装置の他の形態を示す模式断面図であり、ファンユニットの周辺部を拡大して示す図
【図１０】本発明の実施の形態２にかかるモータ駆動装置を示す模式断面図
【図１１】本発明の実施の形態２にかかるモータ駆動装置を示す模式断面図であり、ファンユニットの周辺部を拡大して示す図
【図１２】本発明の実施の形態２にかかるモータ駆動装置を示す斜視図
【図１３】本発明の実施の形態２にかかるストッパ部の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態にかかるモータ駆動装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかるモータ駆動装置３０を示す模式断面図である。図２は、本発明の実施の形態１にかかるモータ駆動装置３０を示す模式断面図であり、図１におけるファンユニット３４の周辺部を拡大して示す図である。図３は、本発明の実施の形態１にかかるモータ駆動装置３０を示す斜視図である。
【００１６】
図１〜図３に示されるように、モータ駆動装置３０は、モータ駆動装置本体３０ａと、ヒートシンク３２が設けられたヒートシンクベース３１と、ヒートシンク３２を被覆するヒートシンクカバー３９と、ヒートシンクベース３１に固定されてヒートシンク３２に隣接して設けられたファンユニット３４と、を備える。モータ駆動装置３０は、制御盤１０の１つの壁面に固定されている。制御盤１０は、壁または他の制御盤の背面等の隣接面２０に対向して配置されている。以下においては、制御盤１０において、隣接面２０に対向する側の面を制御盤後面部１２、制御盤後面部１２に対向する側の面を制御盤前面部１１とする。また、モータ駆動装置本体３０ａにおいて、制御盤前面部１１側に配置される面を前面、隣接面２０側に配置される面を後面と呼ぶ場合がある。
【００１７】
制御盤１０は、金属材料または樹脂材料で構成され、直方体形状の外形形状を有する。ここでは、制御盤１０にモータ駆動装置３０のみが取り付けられている状態を示しているが、他の電子部品または制御装置が制御盤１０に取り付けられてもよい。なお、詳細は省略するが、制御盤１０は複数の部材が組み合わされて構成されており、制御盤前面部１１は、機器の搬入および取り出しを可能とするために、取り外し可能とされ、または扉を有する。
【００１８】
モータ駆動装置本体３０ａは、モータに適切な電力を与えてモータを駆動する機能を有する。モータ駆動装置本体３０ａは、交流電源に接続され、整流器と、平滑コンデンサと、インバータと、電流検出部と、サーボ制御部等の機能部を筐体の内部に備え、エンコーダが付されたモータを制御する。なお、本実施の形態１は、モータ駆動装置本体３０ａではなく、ファンユニット３４の取り付け構造に特徴があるため、モータ駆動装置本体３０ａの内部構造の詳細については説明を省略する。
【００１９】
モータ駆動装置本体３０ａの後面には、長方形状の平板状のヒートシンクベース３１の第１面が、図示しないネジ等の留め具によって固定配置され、密着している。ヒートシンクベース３１の主面の外形形状は、モータ駆動装置本体３０ａの後面の形状に概ね対応し、モータ駆動装置本体３０ａの後面よりも大きい長方形状の外形を有する。ヒートシンクベース３１の材質は、放熱性の高いものが好ましく、アルミニウム等の金属材料が好ましい。なお、図３においては、裏面側に位置するヒートシンクベース３１を点線で示している。
【００２０】
ヒートシンクベース３１において第１面と対向する第２面には、ヒートシンク３２が配置されている。なお、ヒートシンク３２は、図１において上下方向に延びる複数の冷却フィンがヒートシンクベース３１のほぼ全面において幅方向に並列配置されて構成されている。すなわち、ヒートシンクベース３１の幅方向は、モータ駆動装置本体３０ａにおける前面から後面に向かう方向と直角な方向であり、図１において紙面に垂直な方向である。ヒートシンク３２の材質は、放熱性の高いものが好ましく、アルミニウム等の金属材料が好ましい。
【００２１】
ヒートシンク３２には、ヒートシンク３２の上面、両側面および後面の全体を被覆するヒートシンクカバー３９が配置されている。ヒートシンクカバー３９は、図３に示すように、ヒートシンク３２の上面の全体を被覆する上面ヒートシンクカバー部３９ａと、ヒートシンク３２の側面の全体を被覆する側面ヒートシンクカバー部３９ｂと、ヒートシンク３２の後面の全体を被覆する後面ヒートシンクカバー部３９ｃとにより構成される。なお、ヒートシンク３２の上面とは、複数の冷却フィンの上端の全体を含む領域であり、隣接する冷却フィン間の領域を含む意味である。すなわち並列配置された複数の冷却フィンにおける両端の２つの冷却フィンの上端、およびこの２つの冷却フィンの上端に挟まれた領域を意味する。ヒートシンクカバー３９は、一体とされており、たとえば側面ヒートシンクカバー部３９ｂに設けられた図示しないフランジ部等の取り付け部においてネジ等の留め具によりヒートシンクベース３１に固定される。ヒートシンクカバー３９の材質は、放熱性の高いものが好ましく、アルミニウム等の金属材料が好ましい。
【００２２】
モータ駆動装置３０は、制御盤１０においてモータ駆動装置３０が取り付けられるモータ駆動装置取り付け部１３とされる制御盤後面部１２に固定されている。モータ駆動装置取り付け部１３には、モータ駆動装置本体３０ａを取り付けるための第１開口部１６が形成されている。第１開口部１６の横方向の長さ、すなわち幅は、後述するガイド部５０が設けられたヒートシンクカバー３９に覆われたヒートシンク３２を通すことができるように、ヒートシンクカバー３９の幅よりも長く形成されている。また、第１開口部１６の縦方向の長さは、ヒートシンクカバー３９に覆われたヒートシンク３２と後述するファンユニット３４とを通すことができるように、ヒートシンクカバー３９の縦方向の長さよりも大きい寸法とされている。
【００２３】
ヒートシンクカバー３９に覆われたヒートシンク３２は、ヒートシンク３２が第１開口部１６を通して、制御盤後面部１２から後方に、すなわち隣接面２０側に突出されている。
【００２４】
図１に示すように、ヒートシンクベース３１の外形寸法は、モータ駆動装置取り付け部１３の第１開口部１６よりも大きい寸法とされている。したがって、ヒートシンクベース３１を備えたモータ駆動装置本体３０ａを、モータ駆動装置取り付け部前面１４側から第１開口部１６を通してモータ駆動装置取り付け部１３に設置すると、ヒートシンクベース３１の外周縁部は、モータ駆動装置取り付け部前面１４における第１開口部１６の周囲に当接する。ここで、モータ駆動装置取り付け部前面１４は、モータ駆動装置取り付け部１３の制御盤後面部１２における制御盤前面部１１側の壁面である。また、モータ駆動装置取り付け部１３の制御盤後面部１２における隣接面２０側の壁面をモータ駆動装置取り付け部後面１５と呼ぶ。
【００２５】
ヒートシンクベース３１には、ファンユニット３４を通すために、横長の長方形状の第２開口部３３がモータ駆動装置本体３０ａよりも上方の位置に形成されている。第２開口部３３は、全体が第１開口部１６に連通している。第２開口部３３の開口形状は、ファンユニット３４の端面形状である長方形状に対応している。第２開口部３３の横方向の長さ、すなわち幅は、後述するファンユニット３４の載置部３６の幅と概ね等しく、載置部３６を通すことができるように、載置部３６の幅よりもわずかに大きい寸法とされている。また、第２開口部３３の縦方向の長さは、後述するファンモータ３５を載置した載置部３６を通すことができるように、ファンモータ３５の厚みと載置部３６の厚みとの和よりもわずかに大きい寸法とされている。なお、図１および図２においては、断面においては現れないファンモータ３５についても説明のために示している。
【００２６】
ヒートシンクカバー３９の上面、すなわち上面ヒートシンクカバー部３９ａには、ファンユニット３４が配置されている。ファンユニット３４は、ヒートシンク３２に風を送ってヒートシンク３２を冷却する２つのファンモータ３５を備えている。ファンユニット３４は、ファンモータ３５を載置する四角形状の平板状の載置部３６と、この載置部３６の主面に対して垂直に設けられた固定部３７とを備える。固定部３７は、載置部３６のモータ駆動装置３０側の一端面に固定配置されている。また、固定部３７には、ファンユニット３４を挿入または引き出す際につかむ取っ手３８が設けられている。
【００２７】
２つのファンモータ３５は、載置部３６の幅方向において、外周縁部から離間した状態で並列配置されて、図示しないネジ等の留め具によって固定されている。固定部３７の外形形状は、第２開口部３３の開口形状に対応し、該第２開口部３３よりも大きい横長の長方形状を有する。すなわち、固定部３７は、第２開口部３３の全体を覆うことが可能な大きさを有する。載置部３６および固定部３７には、金属材料または樹脂材料が用いられる。
【００２８】
載置部３６および上面ヒートシンクカバー部３９ａには、図示しない一つ以上の孔が面方向において重なる位置に形成されており、ファンモータ３５からの風が載置部３６と上面ヒートシンクカバー部３９ａとに設けられた孔を通ってヒートシンク３２に到達するようになっている。これにより、ファンモータ３５を排気方式とした場合、すなわちファンモータ３５の風をヒートシンク３２に吹き付ける場合には、ファンモータ３５の風がヒートシンク３２内を上から下に向かって通り、ヒートシンク３２を冷却することができる。側面ヒートシンクカバー部３９ｂと後面ヒートシンクカバー部３９ｃとは、ファンモータ３５からヒートシンク３２に送られる風をヒートシンク３２の側面から外に逃がさないように設けられる。このようなヒートシンクカバー３９をヒートシンク３２に配置することにより、ファンモータ３５からの風を外部に逃がすことなくヒートシンク３２に当てることができ、ファンモータ３５からの風を効率的にヒートシンク３２の冷却に有効利用できる。また、ファンモータ３５を吸気方式とする形態、すなわちファンモータ３５がヒートシンク３２内の空気を吸い出す形態とすることもできる。この場合には、ファンモータ３５内の空気がヒートシンク３２内を下から上に向かって通り、ヒートシンク３２を冷却することができる。そして、この場合の側面ヒートシンクカバー部３９ｂと後面ヒートシンクカバー部３９ｃとは、ファンモータ３５がヒートシンク３２外の空気を、ヒートシンク３２の側面および後面から吸い出さないようにする。このようなヒートシンクカバー３９をヒートシンク３２に配置することにより、ヒートシンク３２の側面および後面からヒートシンク３２外の空気を吸い出すことなく、ヒートシンク３２内の空気を吸い出すことができ、ファンモータ３５による風を効率的にヒートシンク３２の冷却に有効利用できる。
【００２９】
ヒートシンクカバー３９には、レール状の一対のガイド部５０が配置されている。図３に示すように、ガイド部５０は、ヒートシンクカバー３９の幅方向における外周縁部に１つずつ配置されている。図４は、本発明の実施の形態１にかかるガイド部５０の側面図である。図５は、本発明の実施の形態１にかかるガイド部５０の上面図である。図６は、本発明の実施の形態１にかかるガイド部５０の斜視図である。なお、図４〜図６では、２つのガイド部５０のうち、図１および図２において示されている一方のガイド部５０の形状を示している。他方のガイド部５０の形状は、図４〜図６に示す一方のガイド部５０と面対称の形状を有する。
【００３０】
レール状のガイド部５０は、直角に曲げられたＬ字形状を有する第１ガイド部５１を有する。第１ガイド部５１は、載置部３６の側面に対向して側面ヒートシンクカバー部３９ｂの面方向と平行に配置された長方形状の平板からなる側面第１ガイド部５１ａと、側面第１ガイド部５１ａの一端部から直角に折り曲げられて側面第１ガイド部５１ａに接続して上面ヒートシンクカバー部３９ａの面方向に対向して平行に配置された長方形状の平板からなる上面第１ガイド部５１ｂを有する。上面第１ガイド部５１ｂは、側面第１ガイド部５１ａの一端部から直角に折り曲げられて、載置部３６の上面の外周縁部に対向している。また、ガイド部５０は、上面第１ガイド部５１ｂから後方、すなわち後面ヒートシンクカバー部３９ｃ側に向かって伸長して、載置部３６をヒートシンク３２の方向に付勢して固定する上面第１ガイド部５１ｂよりも細幅の第２ガイド部５２を有する。
【００３１】
ガイド部５０は、上面第１ガイド部５１ｂの下面が上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面から上方に離間した状態で、側面第１ガイド部５１ａが側面ヒートシンクカバー部３９ｂの両上端縁部に、側面ヒートシンクカバー部３９ｂの面に沿って固定されている。ガイド部５０の側面ヒートシンクカバー部３９ｂへの固定方法は限定されず、溶接、接着剤、ネジ止め等の一般的な手法が使用可能である。上面第１ガイド部５１ｂの下面と上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面との距離は、概ね載置部３６の厚みと同様とされるが、公差等の予想される加工におけるばらつきを考慮して載置部３６の基準的な厚みよりも厚く設定される。
【００３２】
第１ガイド部５１は、上面ヒートシンクカバー部３９ａと側面ヒートシンクカバー部３９ｂとが接続するヒートシンクカバー上辺、すなわちヒートシンクカバー３９の側面の上辺に沿って、ヒートシンクベース３１におけるヒートシンクカバー３９の側の面から、後方、すなわち後面ヒートシンクカバー部３９ｃ側に向かって、ヒートシンクカバー上辺の途中位置まで設けられている。第１ガイド部５１は、ヒートシンクベース３１に接触していなくてもよいが、ヒートシンクベース３１に当接していることにより、後述するガイド機能がより効果的となる。
【００３３】
上面第１ガイド部５１ｂは、ファンユニット３４を、モータ駆動装置取り付け部１３の第１開口部１６およびヒートシンクベース３１の第２開口部３３を通して、モータ駆動装置取り付け部前面１４側からモータ駆動装置取り付け部後面１５側に挿入する、またはモータ駆動装置取り付け部後面１５側からモータ駆動装置取り付け部前面１４側に引き出す場合に、ファンユニット３４の高さ方向におけるガイドとして機能する。すなわち、ファンユニット３４は、２つのガイド部５０の第１ガイド部５１の上面第１ガイド部５１ｂと、上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面との間を、上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面に沿って通過するため、高さ方向において大きくブレが生じることがなく、スムーズに挿入され、または引き出される。
【００３４】
側面第１ガイド部５１ａは、ファンユニット３４を、モータ駆動装置取り付け部１３の第１開口部１６およびヒートシンクベース３１の第２開口部３３を通して、モータ駆動装置取り付け部前面１４側からモータ駆動装置取り付け部後面１５側に挿入する、またはモータ駆動装置取り付け部後面１５側からモータ駆動装置取り付け部前面１４側に引き出す場合に、ファンユニット３４の幅方向におけるガイドとして機能する。すなわち、ファンユニット３４は、２つのガイド部５０の第１ガイド部５１の側面第１ガイド部５１ａの間を、上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面に沿って、摺動して通過するため、幅方向においてブレが生じることがなく、スムーズに挿入され、または引き出される。
【００３５】
したがって、第１ガイド部５１は、ファンユニット３４の取り付けまたは取り外しの際に、ファンユニット３４のガイドとして機能する。
【００３６】
第２ガイド部５２は、上面ヒートシンクカバー部３９ａと側面ヒートシンクカバー部３９ｂとが接続するヒートシンクカバー上辺、すなわちヒートシンクカバー３９の側面の上辺に沿って、第１ガイド部５１の上面第１ガイド部５１ｂから、後方、すなわち後面ヒートシンクカバー部３９ｃ側に向かって、上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面における後面ヒートシンクカバー部３９ｃ側の外周縁部まで伸長している。第２ガイド部５２は、第１ガイド部５１の上面第１ガイド部５１ｂよりも幅が細く、また、第１ガイド部５１の側面第１ガイド部５１ａに対応する部分を有していない。
【００３７】
第２ガイド部５２は、ファンユニット３４を、モータ駆動装置取り付け部１３の第１開口部１６およびヒートシンクベース３１の第２開口部３３を通して、モータ駆動装置取り付け部前面１４側からモータ駆動装置取り付け部後面１５側に挿入する、またはモータ駆動装置取り付け部後面１５側からモータ駆動装置取り付け部前面１４側に引き出す場合に、ファンユニット３４の高さ方向におけるガイドとして機能する。すなわち、ファンユニット３４は、２つのガイド部５０の第１ガイド部５１の上面第１ガイド部５１ｂと、上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面との間を、上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面に沿って通過するため、高さ方向において大きくブレが生じることがなく、スムーズに挿入され、または引き出される。
【００３８】
第２ガイド部５２は、第１ガイド部５１から連続して第１ガイド部５１と一体に形成されている。そして、第２ガイド部５２は、後面ヒートシンクカバー部３９ｃ側の端部が自由端とされた金属薄板により構成されているため、弾性変形による板ばね機能を有している。これにより、第２ガイド部５２は、板ばね機能により載置部の挿入側の先端部領域３６ａを上面ヒートシンクカバー部３９ａ側に押し付けて固定することができる。すなわち、第２ガイド部５２は、金属薄板のたわみに対する反発力を利用して載置部３６を固定することができる。このため、第２ガイド部５２は、載置部３６の大きさのばらつき、特に厚みのばらつきに対して柔軟性がある。すなわち、第２ガイド部５２は、載置部３６の厚みのばらつきを弾性力により吸収し、載置部３６の厚みに対応した反発力で載置部３６を上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面に押し付けて、載置部３６を固定することができる。これにより、ヒートシンクカバー３９とファンユニット３４との間にがたつきが生じることがなく、ファンモータ３５の駆動時に起こる振動、騒音を削減できる。また、載置部３６の厚みの許容値が大きくなる。
【００３９】
具体的には、第２ガイド部５２は、第１ガイド部５１の上面第１ガイド部５１ｂ側から後面ヒートシンクカバー部３９ｃ側に向かって、伸長方向において高さ位置が低くなるように第１ガイド部５１の上面第１ガイド部５１ｂから折り曲げられて、くの字型に構成されている。これにより、第２ガイド部５２は、上面ヒートシンクカバー部３９ａに押さえつける反発力を有する板ばねとされている。さらに、第２ガイド部５２は、後面ヒートシンクカバー部３９ｃ側において再度高さ位置が高くなるように折り曲げられて、くの字型に構成されている。すなわち、第２ガイド部５２は、伸長方向において第１ガイド部５１の上面第１ガイド部５１ｂとの境界部から上面ヒートシンクカバー部３９ａ側に折り曲げられ、さらに後面ヒートシンクカバー部３９ｃ側において再度高さ位置が低くなるように折り曲げられている。
【００４０】
ガイド部５０は、金属板により構成されている。ただし、ガイド部５０の材料は、金属板に限定されず、ファンユニット３４の挿入時または引き出し時に上述したガイド機能と固定機能を実現するための機械的強度、モータ駆動装置３０の駆動時における耐熱性、および板ばねを構成できる弾力性を備えていれば、樹脂材料を用いることも可能である。また、ガイド部５０の製造方法は特に限定されず、平板からの切り出し、折り曲げ、接合等の一般的な手法により形成可能である。なお、図１においては、断面には現れないガイド部５０における第２ガイド部５２についても説明のために示している。
【００４１】
つぎに、実施の形態１にかかるモータ駆動装置３０をモータ駆動装置取り付け部１３に設置する方法について示す。まず、ヒートシンク３２が配置されたヒートシンクベース３１がモータ駆動装置本体３０ａに取り付けられ、ネジ等の留具を用いて固定される。ここで、モータ駆動装置取り付け部１３に設置した際にヒートシンクベース３１の第２開口部３３がモータ駆動装置本体３０ａの上方に位置する位置関係で、ヒートシンクベース３１がモータ駆動装置本体３０ａに取り付けられる。そして、ヒートシンクカバー３９が、ヒートシンク３２に配置されてヒートシンクベース３１にネジ等の留具を用いて固定される。そして、ガイド部５０が、２つの側面ヒートシンクカバー部３９ｂのそれぞれにネジ等の留具を用いて固定される。なお、これらの順序は特に限定されない。
【００４２】
つぎに、モータ駆動装置本体３０ａがモータ駆動装置取り付け部前面１４側からモータ駆動装置取り付け部１３に設置される。すなわち、モータ駆動装置取り付け部１３の第１開口部１６を通して、ヒートシンクカバー３９に覆われたヒートシンク３２を制御盤後面部１２から後方に、すなわち隣接面２０側に突出させ、モータ駆動装置本体３０ａが制御盤１０内に位置するように、モータ駆動装置本体３０ａがモータ駆動装置取り付け部１３に設置される。
【００４３】
ここで、ヒートシンクベース３１の外形は、モータ駆動装置取り付け部１３の第１開口部１６よりもわずかに大きい寸法とされている。このため、ヒートシンクベース３１の外周縁部は、モータ駆動装置取り付け部前面１４における第１開口部１６の周囲に当接する。すなわち、ヒートシンクベース３１は、モータ駆動装置本体３０ａの取り付けの際の位置決めストッパとしても機能する。このとき、ヒートシンクベース３１の第２開口部３３が、モータ駆動装置取り付け部１３の第１開口部１６の上方と連通した状態となる。
【００４４】
そして、ヒートシンクベース３１が、ネジ等の留具を用いてモータ駆動装置取り付け部１３に固定される。これにより、ヒートシンク３２、ヒートシンクカバー３９およびヒートシンクベース３１が固定されたモータ駆動装置本体３０ａが、モータ駆動装置取り付け部１３に固定される。
【００４５】
つぎに、載置部３６上にファンモータ３５が取り付けられたファンユニット３４が設置される。図７は、本発明の実施の形態１にかかるファンユニット３４を設置する方法を示す模式断面図である。図８は、本発明の実施の形態１にかかるファンユニット３４を設置する方法を示す斜視図である。図７および図８は、ファンユニット３４を設置する前の状態を示している。ファンユニット３４を設置する際は、まず始めに、ファンユニット３４が、モータ駆動装置本体３０ａ側からモータ駆動装置取り付け部後面１５に向けて、すなわちヒートシンクベース３１の第１面側から第２面側に向けて、ヒートシンクベース３１の第２開口部３３およびモータ駆動装置取り付け部１３の第１開口部１６に通される。
【００４６】
このとき、ファンユニット３４の載置部３６は、第１ガイド部５１の上面第１ガイド部５１ｂの上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面との間に挿入される。ファンユニット３４の載置部３６は、第１ガイド部５１の上面第１ガイド部５１ｂの下面と上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面とにより上下方向の位置を規制されつつ、上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面に沿って摺動する。すなわち、載置部３６は、第１ガイド部５１の上面第１ガイド部５１ｂの下面と上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面とにガイドされて、後面ヒートシンクカバー部３９ｃ側に差し込まれる。
【００４７】
ここで、第１ガイド部５１の上面第１ガイド部５１ｂは、載置部３６が上方に大きく傾くことを防止して上下方向における載置部３６のガイドになる。これにより、載置部３６は、上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面に沿って水平な状態で挿入される。このため、上部のファンモータ３５がヒートシンクベース３１の第２開口部３３およびモータ駆動装置取り付け部１３の第１開口部１６にぶつかることがない。また、載置部３６が上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面に引っかかることがない。これにより、ファンユニット３４をスムーズに挿入することができ、ファンユニット３４、上面ヒートシンクカバー部３９ａ、ヒートシンクベース３１およびモータ駆動装置取り付け部１３における破損の発生を防止できる。また、後述するように、ファンユニット３４の取り外し時においても同様に、ファンユニット３４、上面ヒートシンクカバー部３９ａ、ヒートシンクベース３１およびモータ駆動装置取り付け部１３における破損の発生を防止できる。
【００４８】
また、第１ガイド部５１の側面第１ガイド部５１ａは、ファンユニット３４の幅方向、すなわちファンユニット３４の挿入方向に垂直な左右方向における載置部３６のガイドになる。このため、載置部３６がヒートシンクベース３１の第２開口部３３およびモータ駆動装置取り付け部１３の第１開口部１６における側面に引っかかることがない。また、後述するようにファンユニット３４の取り外し時においても同様である。
【００４９】
その後、載置部３６は、上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面と第２ガイド部５２との間に挿入される。上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面と第２ガイド部５２との間に挿入された載置部の挿入側の先端部領域３６ａは、傾斜して設けられた第２ガイド部５２を上方に押し上げて第２ガイド部５２と上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面との間を広げながら挿入される。
【００５０】
第２ガイド部５２は、最終的に既定の位置に配置された載置部３６に対して、板ばね機能により載置部の挿入側の先端部領域３６ａを上面ヒートシンクカバー部３９ａ側に押し付けて固定する、すなわち、金属薄板のたわみに対する反発力を利用して載置部３６を固定する。これにより、ヒートシンクカバー３９とファンユニット３４との間にがたつきが生じることがなく、ファンモータ３５の駆動時に起こる振動、騒音を削減できる。
【００５１】
したがって、ガイド部５０を設けることにより、スムーズに、且つ、部材を破損させることなく、ファンユニット３４の取り付けおよび取り外しが可能であり、また、ヒートシンクカバー３９とファンユニット３４との間のがたつきの発生を防止できる。
【００５２】
そして、固定部３７が第２開口部３３の周りでヒートシンクベース３１に当接する。この時点で、ファンユニット３４は、規定の適切な位置に配置されている。そして、ファンユニット３４の載置部３６は、ガイド部５０の先端に形成された第２ガイド部５２と上面ヒートシンクカバー部３９ａとの間に挟まれて固定され、保持される。
【００５３】
ここで、上述したガイド部５０の有するガイド機能と板ばね機能とを別々の部材に分けて配置した場合について述べる。ガイド部５０から板ばね機能を分離して、板ばね機能を上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面における後面ヒートシンクカバー部３９ｃ側の外周縁部に、載置部３６の挿入方向において第２ガイド部５２と逆向きに設ける構成が考えられる。この場合には、ファンユニット３４を挿入する際に、載置部３６と板ばね部とが接触し、載置部３６を挿入できない可能性がある。
【００５４】
すなわち、この場合には、載置部の挿入側の先端部領域３６ａと板ばね部の先端とが対向する構成となる。このため、ファンユニット３４を挿入する際に、板ばね部の先端の高さが載置部の挿入側の先端部領域３６ａの高さ以下の場合には、載置部の挿入側の先端部領域３６ａと板ばね部の先端とが接触し、載置部３６を板ばね部の下部に挿入できない可能性がある。
【００５５】
一方、本実施の形態１では、ガイド部５０の先端に板バネ機能を有する第２ガイド部５２を第１ガイド部５１に接続した状態で一体に設けている。すなわち、主として板バネ機能を有する第２ガイド部５２と、ガイド機能を有する第１ガイド部５１と、が連続した形状とされている。このため、ファンユニット３４をモータ駆動装置取り付け部前面１４側からモータ駆動装置取り付け部後面１５側に向かって挿入する際に、載置部の挿入側の先端部領域３６ａが、傾斜して設けられた第２ガイド部５２を上方に押し上げて第２ガイド部５２と上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面との間を広げながら挿入される。したがって、載置部の挿入側の先端部領域３６ａが第２ガイド部５２にひっかかることはなく、ファンユニット３４の挿入の妨げになることがなく、またはファンユニット３４の挿入が不十分となって既定の位置にファンユニット３４が配置できなくなることがない。
【００５６】
また、第２ガイド部５２は、板ばね機能により載置部の挿入側の先端部領域３６ａを上面ヒートシンクカバー部３９ａ側に押し付けて固定する、すなわち、金属薄板のたわみに対する反発力を利用して載置部３６を固定する。このため、第２ガイド部５２は、載置部３６の大きさのばらつき、特に厚みのばらつきに対して柔軟性がある。すなわち、第２ガイド部５２は、載置部３６の厚みのばらつきを弾性力により吸収し、載置部３６の厚みに対応した反発力で載置部３６を上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面に押し付けて、載置部３６を固定することができる。これにより、ヒートシンクカバー３９とファンユニット３４との間にがたつきが生じることがなく、ファンモータ３５の駆動時に起こる振動、騒音を削減できる。また、載置部３６の厚みの許容値が大きくなる。
【００５７】
つぎに、ネジ等の留具４０を用いて、固定部３７をヒートシンクベース３１に固定する。これにより、ファンユニット３４は、載置部の挿入側の先端部領域３６ａが、ガイド部５０の第２ガイド部５２と、ヒートシンクベース３１に固定された上面ヒートシンクカバー部３９ａとによって保持および固定されつつ、ファンユニット３４の固定部３７がヒートシンクベース３１に固定される。したがって、ファンユニット３４は、全体が固定された状態となる。このようにして、図１に示したようなモータ駆動装置３０が得られる。
【００５８】
このようなモータ駆動装置３０では、モータ駆動装置３０の駆動時にファンモータ３５が振動した場合においても、ファンユニット３４の載置部３６に当接している第２ガイド部５２が振動を吸収する。このため、ファンモータ３５の振動に起因した騒音の発生を抑えられる。
【００５９】
さらに、ファンユニット３４の載置部３６が上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面に押し付けられて固定されているので、載置部３６と上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面との間の隙間が大きくなることはない。したがって、ファンユニット３４と上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面との隙間から漏れる空気を効果的に抑制でき、ファンモータ３５によるヒートシンク３２の冷却性能を低下させることはない。
【００６０】
つぎに、このようなモータ駆動装置３０においてファンモータ３５を交換または点検する場合について説明する。ファンモータ３５を交換または点検する場合には、まず固定部３７をヒートシンクベース３１に固定している留具４０を外し、固定部３７の固定を解除する。つぎに、ファンユニット３４を、モータ駆動装置取り付け部１３の第１開口部１６およびヒートシンクベース３１の第２開口部３３を通して、モータ駆動装置取り付け部後面１５側からモータ駆動装置取り付け部前面１４側に向かって、制御盤内に引き出す。これにより、ファンユニット３４はモータ駆動装置３０から取り外される。その後、ファンモータ３５を載置部３６から取り外すことにより、ファンモータ３５交換または点検することが可能となる。
【００６１】
したがって、このモータ駆動装置３０においては、ファンユニット３４のファンモータ３５を交換または点検する際に、モータ駆動装置３０全体をモータ駆動装置取り付け部１３から取り外す必要がなく、ファンモータ３５を交換または点検を容易に行うことができる。
【００６２】
上記においては、ヒートシンク３２の上面に上面ヒートシンクカバー部３９ａを配置し、第２ガイド部５２が、載置部３６を上面ヒートシンクカバー部３９ａの上面に押し付けて載置部３６を固定する場合について示したが、上面ヒートシンクカバー部３９ａを設けない構成とすることもできる。図９は、本発明の実施の形態１にかかるモータ駆動装置３０の他の形態を示す模式断面図であり、ファンユニット３４の周辺部を拡大して示す図である。図９が図２と異なる点は、上面ヒートシンクカバー部３９ａを備えていない点である。この場合は、ヒートシンク３２の幅方向において両端に位置するヒートシンク３２の冷却フィンにガイド部５０を配置すればよい。そして、ファンユニット３４の載置部３６は、ヒートシンク３２の複数の冷却フィンの上端部を摺動ながら挿抜される。
【００６３】
この場合においても、ファンユニット３４は全体が固定された状態となる。したがって、モータ駆動装置３０の駆動時にファンモータ３５が振動した場合においても、ファンユニット３４の載置部３６に当接している第２ガイド部５２が振動を吸収し、ファンモータ３５の振動に起因した騒音の発生を抑えられる。
【００６４】
また、ファンユニット３４のファンモータ３５を交換または点検する際に、モータ駆動装置３０全体をモータ駆動装置取り付け部１３から取り外す必要がなく、ファンモータ３５の交換または点検を容易に行うことができる。
【００６５】
なお、上記においては、ファンユニット３４が２つのファンモータ３５を備える場合について示したが、ファンモータ３５の数は２つに限定されない。すなわち、ファンユニット３４の大きさ、必要な風量等の諸条件によって適宜選択可能である。
【００６６】
上述したように、本実施の形態１においては、ガイド部５０の第１ガイド部５１によるガイド機能により、ファンユニット３４をスムーズに取り付けおよび取り外すことが可能であり、各部材の破損の発生を防止できる。また、本実施の形態１においては、ガイド部５０の第２ガイド部５２による板ばね機能により、ファンユニット３４の載置部３６を固定することができる。これにより、駆動時にファンモータ３５が振動した場合においても、ファンユニット３４の載置部３６に当接している第２ガイド部５２が振動を吸収するため、ファンモータ３５の振動に起因した騒音の発生を抑制できる。
【００６７】
したがって、本実施の形態１によれば、ファンユニット３４によりヒートシンク３２を冷却可能であり、ファンモータ３５の振動に起因した騒音の発生を抑制でき、且つモータ駆動装置３０全体をモータ駆動装置取り付け部１３から取り外すことなくファンモータ３５の交換または点検を容易に行うことができる、メンテナンス時の作業性の良好なモータ駆動装置３０が得られる。
【００６８】
実施の形態２．
図１０は、本発明の実施の形態２にかかるモータ駆動装置を示す模式断面図である。図１１は、本発明の実施の形態２にかかるモータ駆動装置を示す模式断面図であり、図１０におけるファンユニットの周辺部を拡大して示す図である。図１２は、本発明の実施の形態２にかかるモータ駆動装置を示す斜視図である。
【００６９】
本実施の形態２にかかるモータ駆動装置が、実施の形態１にかかるモータ駆動装置３０と異なる点は、ガイド部５０の第２ガイド部５２の変形を抑制するストッパ部６０を備えることである。すなわち、図１０および図１１に示されるように、ガイド部５０の第２ガイド部５２上に２つのストッパ部６０が配置されている。
【００７０】
図１２に示すように、ストッパ部６０は、ヒートシンクカバー３９の幅方向における外周縁部であって、後面ヒートシンクカバー部３９ｃ側の領域に１つずつ配置されている。図１３は、本発明の実施の形態２にかかるストッパ部６０の斜視図である。なお、図１３では、２つのストッパ部６０のうち、図１１および図１２において示されている一方のストッパ部６０の形状を示している。他方のストッパ部６０の形状は、図１３に示す一方のストッパ部６０と面対称の形状を有する。
【００７１】
ストッパ部６０は、ガイド部５０の第１ガイド部５１と同様に、直角に曲げられたＬ字形状を有する。ストッパ部６０は、載置部３６の側面に対向して側面ヒートシンクカバー部３９ｂの面方向と平行に配置された長方形状の平板からなる側面部６０ａと、側面部６０ａの一端部から直角に折り曲げられて側面ヒートシンクカバー部３９ｂの面方向と平行に上面第１ガイド部５１ｂの上方に配置された長方形状の平板からなる上面部６０ｂとを有する。
【００７２】
ストッパ部６０は、上面部６０ｂの下面が上面第１ガイド部５１ｂから上方に離間した状態で、側面部６０ａが側面ヒートシンクカバー部３９ｂの両上端縁部に、側面ヒートシンクカバー部３９ｂの面に沿って固定されている。ストッパ部６０の側面ヒートシンクカバー部３９ｂへの固定方法は限定されず、溶接、接着剤、ネジ止め等の一般的な手法が使用可能である。
【００７３】
たとえば、制御盤１０が大きく振動した際、振動によりファンユニット３４が動くことによって、ガイド部５０に形成された第２ガイド部５２が上方に大きく変形する可能性がある。しかし、振動等によって大きく変形することを抑えるために、第２ガイド部５２に強い弾性力を持たせてしまうと、ファンユニット３４の挿抜がスムーズにできない、または挿抜が不可能となる。したがって、第２ガイド部５２にはあまり強い弾性力を持たせていない。このため、前述のように第２ガイド部５２が大きく変形した際に壊れてしまう可能性がある。
【００７４】
しかしながら、本実施の形態２では、第２ガイド部５２が大きく変形した場合でも、第２ガイド部５２は壊れる前にストッパ部６０の上面部６０ｂに接触するため、第２ガイド部５２の破壊が防止される。ストッパ部６０の上面部６０ｂの下面と上面第１ガイド部５１ｂの上面との距離は、第２ガイド部５２の強度等の諸条件により適宜設定されればよい。
【００７５】
上述したように、本実施の形態２においては、第２ガイド部５２が大きく変形した場合でも、第２ガイド部５２は壊れる前にストッパ部６０の上面部６０ｂに接触するため、第２ガイド部５２の破壊を防止することができ、信頼性を向上できる。
【００７６】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１０  制御盤、１１  制御盤前面部、１２  制御盤後面部、１３  モータ駆動装置取り付け部、１４  モータ駆動装置取り付け部前面、１５  モータ駆動装置取り付け部後面、１６  第１開口部、２０  隣接面、３０  モータ駆動装置、３０ａ  モータ駆動装置本体、３１  ヒートシンクベース、３２  ヒートシンク、３３  第２開口部、３４  ファンユニット、３５  ファンモータ、３６  載置部、３６ａ  載置部の挿入側の先端部領域、３７  固定部、３８  取っ手、３９  ヒートシンクカバー、３９ａ  上面ヒートシンクカバー部、３９ｂ  側面ヒートシンクカバー部、３９ｃ  後面ヒートシンクカバー部、４０  留具、５０  ガイド部、５１  第１ガイド部、５１ａ  側面第１ガイド部、５１ｂ  上面第１ガイド部、５２  第２ガイド部、６０  ストッパ部、６０ａ  側面部、６０ｂ  上面部。
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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