(57)【要約】【課題】従来、稼働状況に応じて発生する、モータ駆動装置の温度のバラつきを抑えるための技術が求められている。【解決手段】モータ駆動装置組立体１０は、第１のヒートシンク２０を有する第１のモータ駆動装置１４Ａと、第１のモータ駆動装置１４Ａに隣接して配置され、第１のヒートシンク２０とは別体の第２のヒートシンク４４を有する第２のモータ駆動装置１４Ｂと、第１のヒートシンク２０と第２のヒートシンク４４との間の熱伝導を可能とするように、該第１のヒートシンク２０と該第２のヒートシンク４４とを互いに連結する連結部６６とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のヒートシンクを有する第１のモータ駆動装置と、
前記第１のモータ駆動装置に隣接して配置され、前記第１のヒートシンクとは別体の第２のヒートシンクを有する第２のモータ駆動装置と、
前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクとの間の熱伝導を可能とするように、該第１のヒートシンクと該第２のヒートシンクとを互いに連結する連結部と、を備える、モータ駆動装置組立体。
【請求項２】
前記連結部は、前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクとを直接連結する、請求項１に記載のモータ駆動装置組立体。
【請求項３】
前記連結部は、前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクとを着脱可能に連結する、請求項２に記載のモータ駆動装置組立体。
【請求項４】
前記連結部は、
前記第１のヒートシンクに形成された第１係合部と、
前記第２のヒートシンクに形成され、前記第１係合部と脱離可能に係合する第２係合部と、を有する、請求項３に記載のモータ駆動装置組立体。
【請求項５】
前記連結部は、前記第１のヒートシンクおよび前記第２のヒートシンクとは別体の熱伝導性部材を有し、該熱伝導性部材は、前記第１のヒートシンクおよび前記第２のヒートシンクと接触するように前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクとの間に介挿される、請求項１に記載のモータ駆動装置組立体。
【請求項６】
前記熱伝導性部材は、前記第１のヒートシンクおよび前記第２のヒートシンクに着脱可能に連結される、請求項５に記載のモータ駆動装置組立体。
【請求項７】
前記熱伝導性部材は、放熱フィンを有する、請求項５または６に記載のモータ駆動装置組立体。
【請求項８】
モータ駆動装置であって、
第１のヒートシンクと、
前記モータ駆動装置の消費電力を取得する第１の電力取得部と、
前記第１のヒートシンクとの間の熱伝導を可能とする連結部を介して該第１のヒートシンクに連結されている第２のヒートシンクを有する第２のモータ駆動装置と通信する通信部と、
前記通信部を通して、前記第２のモータ駆動装置の消費電力を取得する第２の電力取得部と、
前記第１のヒートシンクまたは前記第２のヒートシンクの温度を取得する温度取得部と、
前記モータ駆動装置の前記消費電力、および前記第２のモータ駆動装置の前記消費電力の合計消費電力と、前記温度取得部が取得した前記温度とに基づいて、前記第１のヒートシンクおよび前記第２のヒートシンクの合成熱抵抗を算出する熱抵抗算出部と、
前記熱抵抗算出部が算出した前記合成熱抵抗と、予め定められた前記モータ駆動装置の許容温度とに基づいて、前記モータ駆動装置および前記第２のモータ駆動装置の合計消費電力の許容値を算出する許容値算出部と、を備える、モータ駆動装置。
【請求項９】
前記許容値算出部が算出した前記許容値と前記合計消費電力との差を算出する電力差算出部をさらに備える、請求項８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、複数のモータ駆動装置を備えるモータ駆動装置組立体、および、ヒートシンクを備えたモータ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートシンクを備えたモータ駆動装置が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０９０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
工作機械または産業用ロボット等に内蔵されたサーボモータを駆動するために、複数のモータ駆動装置が制御盤内において密に配置される場合がある。これらモータ駆動装置を稼働させた場合、稼働状況によって、モータ駆動装置の間で消費電力に差が生し、これにより、モータ駆動装置の温度にバラつきが生じる場合がある。
【０００５】
このような温度のバラつきによって、モータ駆動装置に内蔵された電子素子の寿命にバラつきが生じる可能性がある。したがって、稼働状況に応じて発生する、モータ駆動装置の温度のバラつきを抑えるための技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様において、モータ駆動装置組立体は、第１のヒートシンクを有する第１のモータ駆動装置と、第１のモータ駆動装置に隣接して配置され、第１のヒートシンクとは別体の第２のヒートシンクを有する第２のモータ駆動装置とを備える。
【０００７】
また、モータ駆動装置組立体は、第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとの間の熱伝導を可能とするように、該第１のヒートシンクと該第２のヒートシンクとを互いに連結する連結部を備える。
【０００８】
連結部は、第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとを直接連結してもよい。連結部は、第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとを着脱可能に連結してもよい。連結部は、第１のヒートシンクに形成された第１係合部と、第２のヒートシンクに形成され、第１係合部と脱離可能に係合する第２係合部とを有してもよい。
【０００９】
連結部は、第１のヒートシンクおよび第２のヒートシンクとは別体の熱伝導性部材を有してもよい。この熱伝導性部材は、第１のヒートシンクおよび第２のヒートシンクと接触するように第１のヒートシンクと第２のヒートシンクとの間に介挿されてもよい。熱伝導性部材は、第１のヒートシンクおよび第２のヒートシンクに着脱可能に連結されてもよい。熱伝導性部材は、放熱フィンを有してもよい。
【００１０】
本発明の他の態様において、モータ駆動装置は、第１のヒートシンクと、モータ駆動装置の消費電力を取得する第１の電力取得部と、第１のヒートシンクとの間の熱伝導を可能とする連結部を介して該第１のヒートシンクに連結されている第２のヒートシンクを有する第２のモータ駆動装置と通信する通信部とを備える。
【００１１】
また、モータ駆動装置は、通信部を通して、第２のモータ駆動装置の消費電力を取得する第２の電力取得部と、第１のヒートシンクまたは第２のヒートシンクの温度を取得する温度取得部とを備える。
【００１２】
また、モータ駆動装置は、モータ駆動装置の消費電力、および第２のモータ駆動装置の消費電力の合計消費電力と、温度取得部が取得した温度とに基づいて、第１のヒートシンクおよび第２のヒートシンクの合成熱抵抗を算出する熱抵抗算出部を備える。
【００１３】
また、モータ駆動装置は、熱抵抗算出部が算出した合成熱抵抗と、予め定められたモータ駆動装置の許容温度とに基づいて、モータ駆動装置および第２のモータ駆動装置の合計消費電力の許容値を算出する許容値算出部を備える。モータ駆動装置は、許容値算出部が算出した許容値と合計消費電力との差を算出する電力差算出部をさらに備えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るモータ駆動装置組立体が制御盤ロッカー内に配置されている状態を示す斜視図である。
【図２】図１に示すモータ駆動装置組立体を構成する、互いに隣接して配置された２つのモータ駆動装置を上方からみた拡大図である。
【図３】他の実施形態に係るモータ駆動装置組立体の拡大図である。
【図４】さらに他の実施形態に係るモータ駆動装置組立体の拡大図である。
【図５】さらに他の実施形態に係るモータ駆動装置組立体のブロックである。
【図６】図５に示す第１のモータ駆動装置の動作フローの例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係るモータ駆動装置組立体１０について説明する。なお、以下の説明においては、図中の直交座標系に示す方向を基準とし、便宜上、ｘ軸プラス方向を右方、ｙ軸プラス方向を前方、ｚ軸プラス方向を上方とする。
【００１６】
モータ駆動装置組立体１０は、開閉可能な扉１６を有する中空の制御盤ロッカー１２の内部に収容されている。モータ駆動装置組立体１０は、複数のモータ駆動装置１４を備える。
【００１７】
モータ駆動装置１４の各々は、例えば工作機械または産業用ロボットに内蔵されたサーボモータへ電力を供給するための装置であって、後述するヒートシンクを有する。図２に、これらモータ駆動装置１４のうち、互いに左右方向に隣接して配置された第１のモータ駆動装置１４Ａおよび第２のモータ駆動装置１４Ｂが示されている。
【００１８】
第１のモータ駆動装置１４Ａは、筐体１８と、該筐体１８内に収容された電子素子（図示せず）と、筐体１８の前部に取り付けられた（第１の）ヒートシンク２０とを備える。筐体１８は、例えば樹脂から作製された中空部材であって、内部空間を画定している。電子素子は、パワー素子または電解コンデンサ等を含み、筐体１８の内部空間に実装されている。
【００１９】
ヒートシンク２０は、複数の放熱フィン２２を有する。放熱フィン２２の各々は、ヒートシンク２０の上端部と下端部との間で延在する。放熱フィン２２は、左右方向に略等間隔で整列するように、配置されている。
【００２０】
左右方向に互いに隣り合う２つの放熱フィン２２の間には、流路２４が画定されている。流路２４の各々は、ヒートシンク２０の上端部から下端部まで下方へ延在し、ヒートシンク２０の上端部および下端部の各々にて、外部へ開口する。この流路２４内を気体が流動することによって、ヒートシンク２０から放熱される。
【００２１】
ヒートシンク２０の左端面２６には、該左端面２６から左方へ突出する複数の凸部２８および３０が形成されている。凸部２８および３０は、互いに前後方向に並ぶように配置され、凸部２８と凸部３０との間には、凹部３２が画定されている。
【００２２】
同様に、ヒートシンク２０の右端面３４には、該右端面３４から右方へ突出する複数の凸部３６および３８が形成されている。凸部３６および３８は、互いに前後方向に並ぶように配置され、凸部３６と凸部３８との間には、凹部４０が画定されている。
【００２３】
筐体１８内に収容された電子素子は、ヒートシンク２０に取り付けられており、電子素子にて生じた熱は、ヒートシンク２０に伝導し、該ヒートシンク２０から放熱される。
【００２４】
第２のモータ駆動装置１４Ｂは、第１のモータ駆動装置１４Ａと同様の構成を備える。具体的には、第２のモータ駆動装置１４Ｂは、筐体４２と、該筐体４２内に収容された電子素子（図示せず）と、筐体４２の前部に取り付けられた（第２の）ヒートシンク４４とを備える。筐体４２は、例えば樹脂から作製された中空部材であって、その内部空間に電子素子を収容している。
【００２５】
ヒートシンク４４は、上述のヒートシンク２０と同様の構成を有しており、ヒートシンク２０の右側に隣接して配置されている。具体的には、ヒートシンク４４は、複数の放熱フィン４６を有する。放熱フィン４６の各々は、ヒートシンク４４の上端部と下端部との間で延在する。放熱フィン４６は、左右方向に略等間隔で整列するように、配置されている。
【００２６】
左右方向に互いに隣り合う２つの放熱フィン４６の間には、流路４８が画定されている。流路４８の各々は、ヒートシンク４４の上端部から下端部まで下方へ延在し、ヒートシンク４４の上端部および下端部の各々にて、外部へ開口する。
【００２７】
ヒートシンク４４の左端面５０には、該左端面５０から左方へ突出する複数の凸部５２および５４が形成されている。凸部５２および５４は、互いに前後方向に並ぶように配置され、凸部５２と凸部５４との間には、凹部５６が画定されている。
【００２８】
同様に、ヒートシンク４４の右端面５８には、該右端面５８から右方へ突出する複数の凸部６０および６２が形成されている。凸部６０および６２は、互いに前後方向に並ぶように配置され、凸部６０と凸部６２との間には、凹部６４が画定されている。
【００２９】
筐体４２内に収容された電子素子は、ヒートシンク４４に取り付けられており、電子素子にて生じた熱は、ヒートシンク４４に伝導する。
【００３０】
本実施形態においては、ヒートシンク２０とヒートシンク４４とは、凸部３６、３８、５２、５４、および凹部４０、５６を介して、互いに着脱可能に連結されている。より具体的には、ヒートシンク２０の右端面３４に形成された凸部３８（第１係合部）が、ヒートシンク４４の左端面５０に形成された凹部５６（第２係合部）と、脱離可能に係合している。
【００３１】
同様に、ヒートシンク４４の左端面５０に形成された凸部５２（第２係合部）が、ヒートシンク２０の右端面３４に形成された凹部４０（第１係合部）と、脱離可能に係合している。
【００３２】
これら凸部３８、５２および凹部４０、５６によって、ヒートシンク２０とヒートシンク４４とは、着脱可能に互いに直接連結され、これにより、ヒートシンク２０とヒートシンク４４との間で熱伝導が可能となる。
【００３３】
このように、本実施形態においては、凸部３６、３８、５２、５４、および凹部４０、５６は、ヒートシンク２０とヒートシンク４４とを互いに熱伝導可能に連結する連結部６６を構成している。
【００３４】
この連結部６６を通して、ヒートシンク２０に生じた熱は、ヒートシンク４４へ伝導することができる一方、ヒートシンク４４に生じた熱は、ヒートシンク２０へ伝導することができる。その結果、ヒートシンク２０およびヒートシンク４４の各々よりも大きな放熱能力を有するヒートシンク組立体が、構成されることになる。
【００３５】
本実施形態においては、制御盤ロッカー１２は、前端壁１２ａと、該前端壁１２ａから後方へ離隔して配置され、該前端壁１２ａと対向する板状のパネル１２ｂとを有する。パネル１２ｂは、筐体１８とヒートシンク２０との連結部分、および、筐体４２とヒートシンク４４との連結部分を通過するように、延在している。
【００３６】
前端壁１２ａとパネル１２ｂとの間には、通気路１２ｃが画定される。通気路１２ｃは、外気に通じており、通気路１２ｃ内を流動する気体の流路を形成する。通気路１２ｃ内を流動する気体によって、ヒートシンク２０および４４から抜熱される。
【００３７】
本実施形態によれば、使用者は、第１のモータ駆動装置１４Ａおよび第２のモータ駆動装置１４Ｂの稼働状況に応じて、連結部６６を介して、ヒートシンク２０とヒートシンク４４とを互いに連結したり、ヒートシンク２０とヒートシンク４４とを互いから分離させたりすることができる。
【００３８】
一例として、第１のモータ駆動装置１４Ａの消費電力が比較的大きい一方で、第２のモータ駆動装置１４Ｂにおける消費電力が比較的小さい稼働状況を想定する。
【００３９】
このような場合において、仮にヒートシンク２０とヒートシンク４４とが互いから分離されていると、第１のモータ駆動装置１４Ａの電子素子の温度が、第２のモータ駆動装置１４Ｂの電子素子よりも高くなり得る。そうすると、第１のモータ駆動装置１４Ａの電子素子の寿命が、第２のモータ駆動装置１４Ｂの電子素子よりも短くなってしまう虞がある。
【００４０】
そこで、本実施形態によれば、使用者は、このような稼働状況に鑑み、ヒートシンク２０とヒートシンク４４とを、連結部６６を介して互いに連結することができる。
【００４１】
そうすると、ヒートシンク２０とヒートシンク４４との間で熱伝導が可能となり、ヒートシンク２０およびヒートシンク４４が、より大きな放熱能力を有するヒートシンク組立体として機能することになる。これにより、ヒートシンク２０およびヒートシンク４４の温度を均一化することができる。
【００４２】
したがって、仮に第１のモータ駆動装置１４Ａの消費電力が第２のモータ駆動装置１４Ｂよりも大きくなるような稼働状況であったとしても、第１のモータ駆動装置１４Ａの電子素子、および第２のモータ駆動装置１４Ｂの電子素子の温度を、より均一化することができる。
【００４３】
その結果、第１のモータ駆動装置１４Ａおよび第２のモータ駆動装置１４Ｂの電子素子の間で寿命にバラつきが生じてしまうのを、防止することができる。
【００４４】
その一方で、例えば、第１のモータ駆動装置１４Ａおよび第２のモータ駆動装置１４Ｂの消費電力がともに小さく、ヒートシンク２０および４４を連結させる必要がない稼働状況となった場合、使用者は、ヒートシンク２０とヒートシンク４４とを容易に分離できる。
【００４５】
次に、図３を参照して、他の実施形態に係るモータ駆動装置組立体７０について説明する。なお、以下に説明する種々の実施形態において、既述の実施形態と同様の要素には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４６】
モータ駆動装置組立体７０は、上述のモータ駆動装置組立体１０の代わりに、制御盤ロッカー１２の内部に収容され得る。モータ駆動装置組立体７０は、複数のモータ駆動装置７２と、互いに隣接する２つのモータ駆動装置７２のヒートシンクを着脱可能に連結する連結部７４とを備える。
【００４７】
図３には、複数のモータ駆動装置７２のうち、互いに左右方向に隣接して配置された第１のモータ駆動装置７２Ａおよび第２のモータ駆動装置７２Ｂが、拡大して示されている。第１のモータ駆動装置７２Ａは、筐体１８と、該筐体１８内に収容された電子素子（図示せず）と、筐体１８の前部に取り付けられた（第１の）ヒートシンク７６とを備える。
【００４８】
ヒートシンク７６は、複数の放熱フィン２２を有し、左右方向に互いに隣り合う２つの放熱フィン２２の間には、流路２４が画定されている。
【００４９】
ヒートシンク７６の左端面７８には、該左端面７８から内方へ凹む凹部８０が形成されている。一方、ヒートシンク７６の右端面８２には、該右端面８２から内方へ凹む凹部８４が形成されている。
【００５０】
第２のモータ駆動装置７２Ｂは、第１のモータ駆動装置７２Ａと同様の構成を備える。具体的には、第２のモータ駆動装置７２Ｂは、筐体４２と、該筐体４２内に収容された電子素子（図示せず）と、筐体４２の前部に取り付けられた（第２の）ヒートシンク８６とを備える。
【００５１】
ヒートシンク８６は、複数の放熱フィン４６を有し、左右方向に互いに隣り合う２つの放熱フィン４６の間には、流路４８が画定されている。
【００５２】
ヒートシンク８６の左端面８８には、該左端面８８から内方へ凹む凹部９０が形成されている。一方、ヒートシンク８６の右端面９２には、該右端面９２から内方へ凹む凹部９４が形成されている。
【００５３】
なお、上述の実施形態と同様に、制御盤ロッカー１２のパネル１２ｂは、筐体１８とヒートシンク７６との連結部分、および、筐体４２とヒートシンク８６との連結部分を通過するように、延在している。
【００５４】
連結部７４は、ヒートシンク７６およびヒートシンク８６とは別体の熱伝導性部材から作製されている。連結部７４は、ヒートシンク７６およびヒートシンク８６と接触するように、ヒートシンク７６とヒートシンク８６との間に介挿されている。
【００５５】
より具体的には、連結部７４は、本体部９６と、凸部９８および１００と、放熱フィン１０２とを有する。本体部９６の左端面１０４は、ヒートシンク７６の右端面８２と当接している一方、本体部９６の右端面１０６は、ヒートシンク８６の左端面８８と当接している。
【００５６】
放熱フィン１０２は、本体部９６の外面から外方へ突出するように設けられた板状部材である。なお、図３においては、１枚の放熱フィン１０２が図示されているが、複数の放熱フィン１０２が、互いに離隔して配置されてもよい。
【００５７】
凸部９８は、本体部９６の左端面１０４から外方へ突出するように形成されている。凸部９８は、ヒートシンク７６の右端面８２に形成された凹部８４に、脱離可能に係合する。
【００５８】
一方、凸部１００は、本体部９６の右端面１０６から外方へ突出するように形成されている。凸部１００は、ヒートシンク８６の左端面８８に形成された凹部９０に、脱離可能に係合する。
【００５９】
このように、ヒートシンク７６およびヒートシンク８６は、連結部７４を介して、互いに着脱可能に連結されている。この連結部７４を通して、ヒートシンク７６とヒートシンク８６との間で熱伝導が可能となる。その結果、各々のヒートシンク７６および８６よりも大きな冷却能力を有するヒートシンク組立体が、構成されることになる。
【００６０】
本実施形態によれば、上述の実施形態と同様に、仮に第１のモータ駆動装置７２Ａの消費電力が第２のモータ駆動装置７２Ｂよりも多くなるような稼働状況となったとしても、ヒートシンク７６および８６の温度を均一化することができる。
【００６１】
このため、第１のモータ駆動装置７２Ａの電子素子、および第２のモータ駆動装置７２Ｂの電子素子の温度を、均一化することができる。その結果、第１のモータ駆動装置７２Ａおよび第２のモータ駆動装置７２Ｂの電子素子の間で寿命にバラつきが生じてしまうのを、防止することができる。
【００６２】
また、本実施形態においては、連結部７４に放熱フィン１０２が設けられているので、ヒートシンク７６および８６のヒートシンク組立体としての冷却能力を、さらに向上させることができる。
【００６３】
次に、図４を参照して、さらに他の実施形態に係るモータ駆動装置組立体１１０について説明する。モータ駆動装置組立体１１０は、上述のモータ駆動装置組立体１０の代わりに、制御盤ロッカー１２の内部に収容され得る。モータ駆動装置組立体１１０は、複数のモータ駆動装置１１２と、互いに隣接する２つのモータ駆動装置１１２のヒートシンクを連結する連結部１１４とを備える。
【００６４】
図４には、複数のモータ駆動装置１１２のうち、互いに左右方向に隣接して配置された第１のモータ駆動装置１１２Ａおよび第２のモータ駆動装置１１２Ｂを拡大して示している。
【００６５】
第１のモータ駆動装置１１２Ａは、筐体１８と、該筐体１８内に収容された電子素子（図示せず）と、筐体１８の前部に取り付けられた（第１の）ヒートシンク１１６とを備える。ヒートシンク１１６は、複数の放熱フィン２２を有し、左右方向に互いに隣り合う２つの放熱フィン２２の間には、流路２４が画定されている。
【００６６】
第２のモータ駆動装置１１２Ｂは、筐体４２と、該筐体４２内に収容された電子素子（図示せず）と、筐体４２の前部に取り付けられた（第２の）ヒートシンク１１８とを備える。ヒートシンク１１８は、複数の放熱フィン４６を有し、左右方向に互いに隣り合う２つの放熱フィン４６の間には、流路４８が画定されている。
【００６７】
なお、上述の実施形態と同様に、制御盤ロッカー１２のパネル１２ｂは、筐体１８とヒートシンク１１６との連結部分、および、筐体４２とヒートシンク１１８との連結部分を通過するように、延在している。
【００６８】
連結部１１４は、ヒートシンク１１６およびヒートシンク１１８とは別体の熱伝導性部材から作製され、ヒートシンク１１６およびヒートシンク１１８と接触するように、ヒートシンク１１６とヒートシンク１１８との間に介挿されている。
【００６９】
連結部１１４の左端面１２４は、熱伝導性接着剤を介して、ヒートシンク１１６の右端面１２０に接着されている。同様に、連結部１１４の右端面１２６は、熱伝導性接着剤を介して、ヒートシンク１１８の左端面１２２に接着されている。
【００７０】
このように、ヒートシンク１１６およびヒートシンク１１８は、連結部１１４を介して、互いに連結されている。この連結部１１４を通して、ヒートシンク１１６とヒートシンク１１８との間で熱伝導が可能となる。その結果、各々のヒートシンク１１６および１１８よりも大きな冷却能力を有するヒートシンク組立体が、構成されることになる。
【００７１】
本実施形態によれば、仮に第１のモータ駆動装置１１２Ａの消費電力が第２のモータ駆動装置１１２Ｂよりも多くなるような稼働状況となったとしても、ヒートシンク１１６および１１８の温度を均一化することができる。
【００７２】
このため、第１のモータ駆動装置１１２Ａの電子素子、および第２のモータ駆動装置１１２Ｂの電子素子の温度を、均一化することができる。その結果、第１のモータ駆動装置１１２Ａおよび第２のモータ駆動装置１１２Ｂの電子素子の間で寿命にバラつきが生じてしまうのを、防止することができる。
【００７３】
次に、図５を参照して、さらに他の実施形態に係るモータ駆動装置組立体１３０について説明する。モータ駆動装置組立体１３０は、第１のモータ駆動装置１３２Ａ、第２のモータ駆動装置１３２Ｂ、および連結部１３７を備える。
【００７４】
第１のモータ駆動装置１３２Ａは、ヒートシンク１３４、制御部１３６、通信部１３８、温度センサ１４０、および電力検出部１４２を備える。第１のモータ駆動装置１３２Ａは、例えば、上述の第１のモータ駆動装置１４Ａ、７２Ａ、または１１２Ａと同じ構成を備え得る。この場合、ヒートシンク１３４は、上述のヒートシンク２０、７６、または１１６と同じ構成を有し得る。
【００７５】
制御部１３６は、ＣＰＵおよび記憶部等を含み、第１のモータ駆動装置１３２Ａの筐体（例えば、筐体１８）内に実装される。制御部１３６は、第１のモータ駆動装置１３２Ａの各要素を直接的または間接的に制御する。
【００７６】
通信部１３８は、第２のモータ駆動装置１３２Ｂに設けられた通信部１４８に通信可能に接続されている。通信部１３８は、例えば、有線または無線で、通信部１４８と通信する。
【００７７】
温度センサ１４０は、熱電対または白金測温抵抗体等を含み、制御部１３６からの指令に応じて、ヒートシンク１３４の温度を検出する。温度センサ１４０は、検出した温度に係るデータを、制御部１３６へ送信する。
【００７８】
電力検出部１４２は、制御部１３６からの指令に応じて、第１のモータ駆動装置１３２Ａに内蔵された電気素子の消費電力を検出する。電力検出部１４２は、検出した消費電力に係るデータを、制御部１３６へ送信する。
【００７９】
一例として、複数の電力検出部１４２が設置され、該電力検出部１４２の各々が、電気素子（例えばパワー素子）のうちの１つの電力を検出してもよい。また、他の例として、１つの電力検出部１４２が、複数の電気素子からなる電力増幅器全体としての消費電力を検出するように設置されてもよい。
【００８０】
第２のモータ駆動装置１３２Ｂは、ヒートシンク１４４、制御部１４６、通信部１４８、および電力検出部１５０を備える。第２のモータ駆動装置１３２Ｂは、例えば、上述の第２のモータ駆動装置１４Ｂ、７２Ｂ、または１１２Ｂと同じ構成を備え得る。この場合、ヒートシンク１４４は、上述のヒートシンク４４、８６、または１１８と同じ構成を有し得る。
【００８１】
制御部１４６は、ＣＰＵおよび記憶部等を含み、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの筐体（例えば、筐体４２）内に実装される。制御部１４６は、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの各要素を直接的または間接的に制御する。
【００８２】
通信部１４８は、上述したように、第１のモータ駆動装置１３２Ａの通信部１３８と、有線または無線で、通信可能に接続されている。電力検出部１５０は、第２のモータ駆動装置１３２Ｂに内蔵された電気素子の消費電力を検出し、検出した消費電力に係るデータを、制御部１４６へ送信する。
【００８３】
連結部１３７は、第１のモータ駆動装置１３２Ａのヒートシンク１３４と、第２のモータ駆動装置１３２Ｂのヒートシンク１４４とを、互いに熱伝導可能に連結する。連結部１３７は、例えば、上述の連結部６６、７４、または１１４と同じ構成を有し得る。
【００８４】
次に、図６を参照して、第１のモータ駆動装置１３２Ａの動作フローの一例について説明する。図６に示すフローは、第１のモータ駆動装置１３２Ａの制御部１３６が、使用者または上位コントローラ（例えば、工作機械コントローラ）から、工作機械等に内蔵されたサーボモータを駆動する指令を受け付けたときに、開始する。
【００８５】
ステップＳ１において、制御部１３６は、工作機械等に内蔵されたサーボモータへの電力供給を開始する。具体的には、制御部１３６は、例えば加工プログラムに従って、パワー素子等の電気素子によって電力を生成し、生成した電力を工作機械等のサーボモータへ出力する。
【００８６】
ステップＳ２において、制御部１３６は、第１のモータ駆動装置１３２Ａの消費電力Ｐ１を取得する。具体的には、制御部１３６は、電力検出部１４２に指令を送り、第１のモータ駆動装置１３２Ａに内蔵された電気素子の消費電力Ｐ１を検出させ、電力検出部１４２から該消費電力Ｐ１に係るデータを取得する。
【００８７】
このように、本実施形態においては、制御部１３６は、第１のモータ駆動装置１３２Ａの消費電力Ｐ１を取得する第１の電力取得部１５２（図５）としての機能を有する。
【００８８】
ステップＳ３において、制御部１３６は、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの消費電力Ｐ２を取得する。具体的には、制御部１３６は、通信部１３８を通して、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの消費電力Ｐ２を要求する電力要求指令を、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの通信部１４８へ送信する。
【００８９】
第２のモータ駆動装置１３２Ｂの制御部１４６は、通信部１４８を通して電力要求指令を受け付けると、電力検出部１５０に指令を送り、第２のモータ駆動装置１３２Ｂに内蔵された電気素子の消費電力Ｐ２を検出させる。
【００９０】
そして、制御部１４６は、電力検出部１５０から消費電力Ｐ２に係るデータを取得して、通信部１４８を通して、第１のモータ駆動装置１３２Ａの通信部１３８へ送信する。第１のモータ駆動装置１３２Ａの制御部１３６は、通信部１３８を通して、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの消費電力Ｐ２を取得する。
【００９１】
このように、本実施形態においては、制御部１３６は、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの消費電力Ｐ２を取得する第２の電力取得部１５４（図５）としての機能を有する。
【００９２】
ステップＳ４において、制御部１３６は、ヒートシンク１３４の温度を取得する。具体的には、制御部１３６は、温度センサ１４０に指令を送り、ヒートシンク１３４の温度Ｔを検出させる。
【００９３】
そして、制御部１３６は、温度センサ１４０から、温度Ｔに係るデータを取得する。このように、本実施形態においては、制御部１３６は、ヒートシンク１３４の温度Ｔを取得する温度取得部１５６（図５）としての機能を有する。
【００９４】
ステップＳ５において、制御部１３６は、ヒートシンク１３４およびヒートシンク１４４から構成されるヒートシンク組立体の合成熱抵抗Ｚを算出する。具体的には、制御部１３６は、ステップＳ２にて取得した消費電力Ｐ１と、ステップＳ３にて取得した消費電力Ｐ２との合計消費電力ＰＴ（＝Ｐ１＋Ｐ２）を算出する。
【００９５】
そして、制御部１３６は、算出した合計消費電力ＰＴと、ステップＳ４にて取得した温度Ｔと、レファレンス温度Ｔ０とを以下の式１に代入し、合成熱抵抗Ｚを算出する。
Ｚ＝（Ｔ−Ｔ０）／ＰＴ・・・（式１）
なお、レファレンス温度Ｔ０は、第１のモータ駆動装置１３２Ａの電気素子に電力が加えられる前に温度センサ１４０によって計測された温度であってもよい。または、レファレンス温度Ｔ０は、モータ駆動装置組立体１３０の周囲の大気温度であってもよい。
【００９６】
このように、本実施形態においては、制御部１３６は、合計消費電力ＰＴと温度Ｔとに基づいて合成熱抵抗Ｚを算出する熱抵抗算出部１５８（図５）としての機能を有する。
【００９７】
ステップＳ６において、制御部１３６は、第１のモータ駆動装置１３２Ａおよび第２のモータ駆動装置１３２Ｂの合計消費電力の許容値ＰＭＡＸを算出する。
【００９８】
ここで、第１のモータ駆動装置１３２Ａおよび第２のモータ駆動装置１３２Ｂに内蔵されている電気素子には、許容温度ＴＭＡＸが予め規定されている。この許容温度ＴＭＡＸは、例えば、制御部１３６に設けられた記憶部に予め記憶される。
【００９９】
制御部１３６は、このステップＳ６において、許容温度ＴＭＡＸ（例えば、各電気素子の許容温度のうち最低値のもの）と、上述のレファレンス温度Ｔ０と、ステップＳ５にて算出した合成熱抵抗Ｚとを、以下の式２に代入し、許容値ＰＭＡＸを算出する。
ＰＭＡＸ＝（ＴＭＡＸ−Ｔ０）／Ｚ・・・（式２）
このように、本実施形態においては、制御部１３６は、合成熱抵抗Ｚと許容温度ＴＭＡＸとに基づいて合計消費電力の許容値ＰＭＡＸを算出する許容値算出部１６０（図５）としての機能を有する。
【０１００】
ステップＳ７において、制御部１３６は、ステップＳ６にて算出した許容値ＰＭＡＸと、ステップＳ５にて算出した合計消費電力ＰＴとの差δＰ（＝ＰＭＡＸ−ＰＴ）を算出する。このように、本実施形態においては、制御部１３６は、許容値ＰＭＡＸと合計消費電力ＰＴとの差δＰを算出する電力差算出部１６２（図５）としての機能を有する。
【０１０１】
ステップＳ８において、制御部１３６は、ステップＳ７にて算出した差δＰが、予め定められた閾値αよりも小さいか否かを判定する。一例として、この閾値αは、制御部１３６に内蔵された記憶部に予め記憶される。
【０１０２】
制御部１３６は、このステップＳ８において、閾値αを記憶部から読み出し、ステップＳ７にて算出した差δＰの絶対値（｜δＰ｜）と照らし合わせる。制御部１３６は、｜δＰ｜が閾値αよりも小さい（すなわち、｜δＰ｜＜α）場合、ＹＥＳと判定し、ステップＳ９へ進む。一方、制御部１３６は、｜δＰ｜が閾値α以上である（すなわち、｜δＰ｜≧α）場合、ＮＯと判定し、ステップＳ１０へ進む。
【０１０３】
ステップＳ９において、制御部１３６は、第１のモータ駆動装置１３２Ａおよび第２のモータ駆動装置１３２Ｂの合計消費電力ＰＴが許容値ＰＭＡＸに近い値となっている旨を表す警告信号を生成する。
【０１０４】
例えば、制御部１３６は、警告信号を音声信号として生成し、スピーカ（図示せず）を通して音波として使用者へ出力する。または、制御部１３６は、警告信号を画像信号として生成し、ディスプレイ装置（図示せず）を通して画像として使用者へ出力する。
【０１０５】
ステップＳ１０において、制御部１３６は、使用者または上位コントローラから、サーボモータの駆動を終了する終了指令を受け付けた否かを判定する。制御部１３６は、終了指令を受け付けた場合、ＹＥＳと判定し、ステップＳ１１へ進む。一方、制御部１３６は、終了指令を受け付けていない場合、ＮＯと判定し、ステップＳ２へ戻る。
【０１０６】
ステップＳ１１において、制御部１３６は、工作機械等に内蔵されたサーボモータへの電力供給を停止し、図６に示すフローを終了する。
【０１０７】
このように、本実施形態においては、制御部１３６は、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの制御部１４６と通信して消費電力Ｐ２を取得し、合計消費電力ＰＴを算出している。そして、制御部１３６は、合計消費電力ＰＴと温度Ｔとに基づいて、合成熱抵抗Ｚを算出している（ステップＳ５）。
【０１０８】
この構成によれば、制御部１３６は、ヒートシンク１３４およびヒートシンク１４４から構成されるヒートシンク組立体の合成熱抵抗Ｚを、稼働中に、リアルタイム且つ高精度に検出することができる。
【０１０９】
また、本実施形態においては、制御部１３６は、算出した合成熱抵抗Ｚと電気素子の許容値ＰＭＡＸとに基づいて、第１のモータ駆動装置１３２Ａおよび第２のモータ駆動装置１３２Ｂの合計消費電力の許容値ＰＭＡＸを算出している（ステップＳ６）。
【０１１０】
この構成によれば、制御部１３６は、第１のモータ駆動装置１３２Ａおよび第２のモータ駆動装置１３２Ｂの合計消費電力の許容値ＰＭＡＸを、稼働中に、リアルタイム且つ高精度に把握することができる。
【０１１１】
また、本実施形態においては、制御部１３６は、算出した許容値ＰＭＡＸと合計消費電力ＰＴとの差δＰを算出し（ステップＳ７）、該差δＰが閾値αよりも小さい（ステップＳ８にてＹＥＳ）と判定した場合、使用者に警告を発信している（ステップＳ９）。
【０１１２】
この構成によれば、使用者は、ヒートシンク１３４および１４４から構成されたヒートシンク組立体の温度が、第１のモータ駆動装置１３２Ａまたは第２のモータ駆動装置１３２Ｂの電気素子の許容温度ＴＭＡＸに近づいていることを、自動的且つ確実に認識できる。
【０１１３】
なお、制御部１３６は、ステップＳ５にて算出した合成熱抵抗Ｚ、ステップＳ６にて算出した許容値ＰＭＡＸ、またはステップＳ７にて算出した差δＰを、ディスプレイ装置（図示せず）を通して、リアルタイムで使用者に報知してもよい。
【０１１４】
また、上述のステップＳ８にてＹＥＳと判定された場合に、制御部１３６は、ステップＳ９にて警告を表示するとともに、第１のモータ駆動装置１３２Ａの消費電力（すなわち、第１のモータ駆動装置１３２Ａの出力電力）を低減するように、該第１のモータ駆動装置１３２Ａの運転モードを変更してもよい。
【０１１５】
この場合において、第１のモータ駆動装置１３２Ａの制御部１３６と、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの制御部１４６とは、互いに通信しつつ、第１のモータ駆動装置１３２Ａの出力電力と、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの出力電力との割合を調整してもよい。
【０１１６】
一例として、第１のモータ駆動装置１３２Ａの消費電力が４０Ｗである一方、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの消費電力が１００Ｗである場合に、制御部１３６は、第１のモータ駆動装置１３２Ａの出力電力を増加する一方、制御部１４６は、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの出力電力を低減する。
【０１１７】
この構成によれば、第１のモータ駆動装置１３２Ａおよび第２のモータ駆動装置１３２Ｂにおいて、電気素子が発熱により故障してしまうのを防ぎつつ、出力電力の最大化を図ることができる。
【０１１８】
また、温度センサ１４０は、第２のモータ駆動装置１３２Ｂのヒートシンク１４４の温度Ｔを取得するように配置されてもよい。この場合、制御部１３６は、ステップＳ４にてヒートシンク１４４の温度Ｔを取得し、該温度Ｔに基づいて、合成熱抵抗Ｚを算出する。
【０１１９】
また、第２のモータ駆動装置１３２Ｂが、ヒートシンク１４４の温度Ｔを検出可能な他の温度センサを備え、該他の温度センサは、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの制御部１４６へ温度に係るデータを送信してもよい。
【０１２０】
この場合において、第１のモータ駆動装置１３２Ａの制御部１３６は、ステップＳ４において、第２のモータ駆動装置１３２Ｂの制御部１４６と通信し、温度センサ１４０によって検出されたヒートシンク１４４の温度Ｔを取得する。
【０１２１】
なお、図２に示す実施形態においては、連結部６６が、ヒートシンク２０に形成された第１係合部（凸部３８、凹部４０）と、ヒートシンク４４に形成された第２係合部（凹部５６、凸部５２）とを有する場合について述べた。
【０１２２】
しかしながら、これに限らず、例えば、連結部は、ヒートシンク２０とヒートシンク４４とを磁力によって互いに直接連結するように、構成されてもよい。この場合、連結部は、ヒートシンク２０の右端面３４に設けられた第１の磁石と、ヒートシンク４４の左端面５０に設けられ、第１の磁石に吸着可能な第２の磁石とを有してもよい。
【０１２３】
また、連結部は、ボルト等の締結具を有し、該締結具を介して、ヒートシンク２０とヒートシンク４４とを互いに直接連結してもよい。
【０１２４】
同様に、図３に示す実施形態において、連結部７４とヒートシンク７６（またはヒートシンク８６）とを、磁力によって互いに直接連結してもよい。この場合、連結部７４の本体部９６の左端面１０４に第１の磁石を設けて、ヒートシンク７６の右端面８２に第１の磁石と吸着可能な第２の磁石を設けてもよい。
【０１２５】
また、図４に示す実施形態において、連結部１１４は、ヒートシンク１１６とヒートシンク１１８とを互いに接着する熱伝導性接着剤のみを有してもよい。すなわち、この場合は、ヒートシンク１１６とヒートシンク１１８とは、熱伝導性接着剤によって互いに接着される。
【０１２６】
以上、発明の実施形態を通じて本発明を説明したが、上述の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、本発明の実施形態の中で説明されている特徴を組み合わせた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得るが、これら特徴の組み合わせの全てが、発明の解決手段に必須であるとは限らない。さらに、上述の実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることも当業者に明らかである。
【０１２７】
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、工程、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」、「次いで」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１２８】
１０，７０，１１０，１３０    モータ駆動装置組立体
１４，７２，１１２，１３２    モータ駆動装置
２０，４４，７６，８６，１１６，１１８，１３４，１４４    ヒートシンク
６６，７４，１１４，１３７    連結部
１３６，１４６    制御部
【図１】
2017050997.tif 000003
【図２】
2017050997.tif 000004
【図３】
2017050997.tif 000005
【図４】
2017050997.tif 000006
【図５】
2017050997.tif 000007
【図６】
2017050997.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月9日(2016.12.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のヒートシンクを有する第１のモータ駆動装置と、
前記第１のモータ駆動装置に隣接して配置され、前記第１のヒートシンクとは別体の第２のヒートシンクを有する第２のモータ駆動装置と、
前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクとの間の熱伝導を可能とするように、該第１のヒートシンクと該第２のヒートシンクとを互いに連結する連結部と、を備え、
前記連結部は、前記第１のヒートシンクおよび前記第２のヒートシンクとは別体の熱伝導性部材を有し、該熱伝導性部材は、前記第１のヒートシンクおよび前記第２のヒートシンクと接触するように前記第１のヒートシンクと前記第２のヒートシンクとの間に介挿される、モータ駆動装置組立体。
【請求項２】
前記熱伝導性部材は、前記第１のヒートシンクおよび前記第２のヒートシンクに着脱可能に連結される、請求項１に記載のモータ駆動装置組立体。
【請求項３】
前記熱伝導性部材は、放熱フィンを有する、請求項１または２に記載のモータ駆動装置組立体。
【請求項４】
モータ駆動装置であって、
第１のヒートシンクと、
前記モータ駆動装置の消費電力を取得する第１の電力取得部と、
前記第１のヒートシンクとの間の熱伝導を可能とする連結部を介して該第１のヒートシンクに連結されている第２のヒートシンクを有する第２のモータ駆動装置と通信する通信部と、
前記通信部を通して、前記第２のモータ駆動装置の消費電力を取得する第２の電力取得部と、
前記第１のヒートシンクまたは前記第２のヒートシンクの温度を取得する温度取得部と、
前記モータ駆動装置の前記消費電力、および前記第２のモータ駆動装置の前記消費電力の合計消費電力と、前記温度取得部が取得した前記温度とに基づいて、前記第１のヒートシンクおよび前記第２のヒートシンクの合成熱抵抗を算出する熱抵抗算出部と、
前記熱抵抗算出部が算出した前記合成熱抵抗と、予め定められた前記モータ駆動装置の許容温度とに基づいて、前記モータ駆動装置および前記第２のモータ駆動装置の合計消費電力の許容値を算出する許容値算出部と、を備える、モータ駆動装置。
【請求項５】
前記許容値算出部が算出した前記許容値と前記合計消費電力との差を算出する電力差算出部をさらに備える、請求項４に記載のモータ駆動装置。